JP3383175B2 - 走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡 - Google Patents
走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡Info
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- JP3383175B2 JP3383175B2 JP02241197A JP2241197A JP3383175B2 JP 3383175 B2 JP3383175 B2 JP 3383175B2 JP 02241197 A JP02241197 A JP 02241197A JP 2241197 A JP2241197 A JP 2241197A JP 3383175 B2 JP3383175 B2 JP 3383175B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡、
走査トンネル顕微鏡、サーモグラフィ装置、レーザ顕微
鏡等において、振動の影響を防止または軽減することが
できる走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡に
関する。
走査トンネル顕微鏡、サーモグラフィ装置、レーザ顕微
鏡等において、振動の影響を防止または軽減することが
できる走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡に
関する。
【０００２】
【従来の技術】走査型顕微鏡としては、走査電子顕微
鏡、走査トンネル顕微鏡、サーモグラフィ装置、レーザ
顕微鏡等が存在する。走査電子顕微鏡では、試料上でプ
ローブとしての電子ビームを走査し、この走査にともな
って試料から発生した２次電子等を検出している。検出
信号は電子ビームの走査に同期した陰極線管に輝度変調
信号として供給され、陰極線管上には試料表面の走査２
次電子像が表示される。
鏡、走査トンネル顕微鏡、サーモグラフィ装置、レーザ
顕微鏡等が存在する。走査電子顕微鏡では、試料上でプ
ローブとしての電子ビームを走査し、この走査にともな
って試料から発生した２次電子等を検出している。検出
信号は電子ビームの走査に同期した陰極線管に輝度変調
信号として供給され、陰極線管上には試料表面の走査２
次電子像が表示される。
【０００３】走査トンネル顕微鏡では、試料とプローブ
となる探針を極めて短い距離接近させ、両者を相対的に
２次元的に走査して、探針に流れる電流を検出し、この
検出電流に基づいて像の表示を行っている。また、サー
モグラフィ装置では、赤外線検出器のスポットを被写体
上で２次元的に走査し、検出器の出力に応じた画像を表
示させている。
となる探針を極めて短い距離接近させ、両者を相対的に
２次元的に走査して、探針に流れる電流を検出し、この
検出電流に基づいて像の表示を行っている。また、サー
モグラフィ装置では、赤外線検出器のスポットを被写体
上で２次元的に走査し、検出器の出力に応じた画像を表
示させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した各走査型顕微
鏡では、顕微鏡に対して機械的な振動、音響による振
動、外部振動磁場による振動が加わると、それに伴って
表示された像が振動し、高い分解能で安定して像の観察
を行うことが困難となる。そのため、機械的に振動の影
響を受けにくくする構造が考えられ、また、電子回路的
に画像の振動をキャンセルする試みが種々なされてい
る。
鏡では、顕微鏡に対して機械的な振動、音響による振
動、外部振動磁場による振動が加わると、それに伴って
表示された像が振動し、高い分解能で安定して像の観察
を行うことが困難となる。そのため、機械的に振動の影
響を受けにくくする構造が考えられ、また、電子回路的
に画像の振動をキャンセルする試みが種々なされてい
る。
【０００５】この後者の試みは、画像の振動をキャンセ
ルするような電気的偏向信号を掛けるものであり、かな
り難しい制御技術を要し、また効果も不十分である。本
発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、像に現れる振動の影響を著しく低減させることが
できる走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡を
実現するにある。
ルするような電気的偏向信号を掛けるものであり、かな
り難しい制御技術を要し、また効果も不十分である。本
発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、像に現れる振動の影響を著しく低減させることが
できる走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡を
実現するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】まず、本発明の原理につ
いて述べる。例えば、走査電子顕微鏡の画像の横揺れと
して現れる振動は、実際に画像にのっている振動波形
（以下「真の振動波形」と称す）ではなく、電子ビーム
の水平走査信号にともなって真の振動波形からサンプリ
ングされたポイントを連ねた波形（以下「サンプリング
波形」と称す）である。画像上では、このサンプリング
波形は、真の振動波形とは全く違った周波数の波形に見
えることが良く知られている。この現象はエリアシング
効果と呼ばれている。
いて述べる。例えば、走査電子顕微鏡の画像の横揺れと
して現れる振動は、実際に画像にのっている振動波形
（以下「真の振動波形」と称す）ではなく、電子ビーム
の水平走査信号にともなって真の振動波形からサンプリ
ングされたポイントを連ねた波形（以下「サンプリング
波形」と称す）である。画像上では、このサンプリング
波形は、真の振動波形とは全く違った周波数の波形に見
えることが良く知られている。この現象はエリアシング
効果と呼ばれている。
【０００７】図１，図２はこのエリアシング効果を説明
するための図であり、図１は真の振動波形Ｖを示してい
る。この真の振動波形Ｖから、走査電子顕微鏡の水平走
査（周期は４０ｍｓｅｃ）によって、Ａ1 ，Ａ2 ，
Ａ3 ，………がサンプリングされる。このサンプリング
されたポイントを連ねた波形を図２に示す。真っ直ぐな
被写体は、このサンプリング波形のように揺らいだ画像
として表示される。
するための図であり、図１は真の振動波形Ｖを示してい
る。この真の振動波形Ｖから、走査電子顕微鏡の水平走
査（周期は４０ｍｓｅｃ）によって、Ａ1 ，Ａ2 ，
Ａ3 ，………がサンプリングされる。このサンプリング
されたポイントを連ねた波形を図２に示す。真っ直ぐな
被写体は、このサンプリング波形のように揺らいだ画像
として表示される。
【０００８】さて、走査電子顕微鏡の水平走査の周期を
４０ｍｓｅｃと仮定する。このとき、画像にのっている
振動が２５Ｈｚであれば、４０ｍｓｅｃはちょうど１周
期となり、水平走査の同じ位置で真の振動による変位が
全く一致するから、サンプリング波形は１本の直線とな
る。
４０ｍｓｅｃと仮定する。このとき、画像にのっている
振動が２５Ｈｚであれば、４０ｍｓｅｃはちょうど１周
期となり、水平走査の同じ位置で真の振動による変位が
全く一致するから、サンプリング波形は１本の直線とな
る。
【０００９】このため、装置自体が振動していて、画像
自体にも実際に振動がのっているにもかかわらず、サン
プリング波形が直線になるため、画像はあたかも振動の
影響が全くないように見える。また、のっている振動が
２５Ｈｚの倍数（５０Ｈｚ，７５Ｈｚ，１００Ｈｚ等）
の場合にも同様に１本の直線となり振動の影響がないよ
うに見える。
自体にも実際に振動がのっているにもかかわらず、サン
プリング波形が直線になるため、画像はあたかも振動の
影響が全くないように見える。また、のっている振動が
２５Ｈｚの倍数（５０Ｈｚ，７５Ｈｚ，１００Ｈｚ等）
の場合にも同様に１本の直線となり振動の影響がないよ
うに見える。
【００１０】このことを実証するために行った水平走査
３８０本分のシミュレーションの結果を図３，図４に示
す。図３は２５Ｈｚ±０．１Ｈｚ、図４は２５Ｈｚ±２
Ｈｚの結果（サンプリング波形）である。真の振動波形
が２５Ｈｚに近付くほど、サンプリング波形が直線に近
付く様子が良くわかる。
３８０本分のシミュレーションの結果を図３，図４に示
す。図３は２５Ｈｚ±０．１Ｈｚ、図４は２５Ｈｚ±２
Ｈｚの結果（サンプリング波形）である。真の振動波形
が２５Ｈｚに近付くほど、サンプリング波形が直線に近
付く様子が良くわかる。
【００１１】また、このシミュレーション結果から、真
の振動波形の周波数が２５Ｈｚに完全に一致しなくと
も、その差がおおよそ±０．１Ｈｚ以内であれば、サン
プリング波形は非常に周期の長い波形となり、実用上画
像に振動の影響がなくなることがわかる。また、若干の
影響を許容するとすれば、おおよそ±０．２Ｈｚ以内で
も十分である。これらのことは２５Ｈｚの倍数の周波数
でも同様である。
の振動波形の周波数が２５Ｈｚに完全に一致しなくと
も、その差がおおよそ±０．１Ｈｚ以内であれば、サン
プリング波形は非常に周期の長い波形となり、実用上画
像に振動の影響がなくなることがわかる。また、若干の
影響を許容するとすれば、おおよそ±０．２Ｈｚ以内で
も十分である。これらのことは２５Ｈｚの倍数の周波数
でも同様である。
【００１２】このように、画像に一つの周波数の支配的
な振動がのっている場合に、水平走査の周期を変えて、
真の振動波形の周期かあるいはその倍数の周期に一致さ
せれば、あるいは、周波数差でおおよそ±０．２Ｈｚ以
内まで近くすれば、振動の影響を大幅に低減することが
できる。なお、水平走査の周期が変わった場合には、周
波数、許容周波数が変わる。
な振動がのっている場合に、水平走査の周期を変えて、
真の振動波形の周期かあるいはその倍数の周期に一致さ
せれば、あるいは、周波数差でおおよそ±０．２Ｈｚ以
内まで近くすれば、振動の影響を大幅に低減することが
できる。なお、水平走査の周期が変わった場合には、周
波数、許容周波数が変わる。
【００１３】従って、請求項１の発明に基づく走査型顕
微鏡の像表示方法は、試料上でプローブを２次元的に走
査し、この走査に基づいて得られた信号を表示装置に供
給して、この表示装置に試料像を表示する走査型顕微鏡
において、顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの
水平走査信号の周期を変化させるようにするとともに、
この水平走査信号の周期の変更を、水平走査信号の勾配
を変えることによって行うようにしたことを特徴として
いる。また、請求項２の発明に基づく走査型顕微鏡の像
表示方法は、試料上でプローブを２次元的に走査し、こ
の走査に基づいて得られた信号を表示装置に供給して、
この表示装置に試料像を表示する走査型顕微鏡におい
て、顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの水平走
査信号の周期を変化させるようにするとともに、この水
平走査信号の周期の変更を、水平走査信号のブランキン
グ時間を変えることによって行うようにしたことを特徴
としている。
微鏡の像表示方法は、試料上でプローブを２次元的に走
査し、この走査に基づいて得られた信号を表示装置に供
給して、この表示装置に試料像を表示する走査型顕微鏡
において、顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの
水平走査信号の周期を変化させるようにするとともに、
この水平走査信号の周期の変更を、水平走査信号の勾配
を変えることによって行うようにしたことを特徴として
いる。また、請求項２の発明に基づく走査型顕微鏡の像
表示方法は、試料上でプローブを２次元的に走査し、こ
の走査に基づいて得られた信号を表示装置に供給して、
この表示装置に試料像を表示する走査型顕微鏡におい
て、顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの水平走
査信号の周期を変化させるようにするとともに、この水
平走査信号の周期の変更を、水平走査信号のブランキン
グ時間を変えることによって行うようにしたことを特徴
としている。
【００１４】請求項１および２の発明では、走査型顕微
鏡の振動の周期に同期させてプローブの走査の周期を制
御する。請求項３の発明に基づく走査型顕微鏡は、試料
上でプローブを２次元的に走査する走査手段と、試料上
のプローブの走査に伴って得られた信号を検出する検出
手段と、この検出手段が検出した信号を表示する表示手
段と、前記走査手段に供給される水平走査信号の周期を
変えることができる走査信号発生回路と、顕微鏡の振動
の周期に同期させて前記走査手段に供給される水平走査
信号の周期を変化させる制御手段とを備え、前記制御手
段は、水平走査信号の勾配を変えることによって、水平
走査信号の周期を変えることを特徴としている。
鏡の振動の周期に同期させてプローブの走査の周期を制
御する。請求項３の発明に基づく走査型顕微鏡は、試料
上でプローブを２次元的に走査する走査手段と、試料上
のプローブの走査に伴って得られた信号を検出する検出
手段と、この検出手段が検出した信号を表示する表示手
段と、前記走査手段に供給される水平走査信号の周期を
変えることができる走査信号発生回路と、顕微鏡の振動
の周期に同期させて前記走査手段に供給される水平走査
信号の周期を変化させる制御手段とを備え、前記制御手
段は、水平走査信号の勾配を変えることによって、水平
走査信号の周期を変えることを特徴としている。
【００１５】請求項３の発明では、走査手段に供給され
る水平走査信号の周期を変えることができる走査信号発
生回路を備え、制御手段によって走査信号発生回路を制
御し、水平走査信号の勾配を変えることによって、顕微
鏡の振動の周期に同期させて走査手段に供給される水平
走査信号の周期を変化させる。
る水平走査信号の周期を変えることができる走査信号発
生回路を備え、制御手段によって走査信号発生回路を制
御し、水平走査信号の勾配を変えることによって、顕微
鏡の振動の周期に同期させて走査手段に供給される水平
走査信号の周期を変化させる。
【００１６】請求項４の発明では、水平走査信号の勾配
を変えることによって、水平走査信号の周期を、顕微鏡
の振動の周期もしくはその倍数にほぼ一致させた。請求
項５の発明に基づく走査型顕微鏡は、試料上でプローブ
を２次元的に走査する走査手段と、試料上のプローブの
走査に伴って得られた信号を検出する検出手段と、この
検出手段が検出した信号を表示する表示手段と、前記走
査手段に供給される水平走査信号の周期を変えることが
できる走査信号発生回路と、顕微鏡の振動の周期に同期
させて前記走査手段に供給される水平走査信号の周期を
変化させる制御手段とを備え、前記制御手段は、水平走
査信号のブランキング時間を変えることによって、水平
走査信号の周期を変えることを特徴としている。 請求項
５の発明では、走査手段に供給される水平走査信号の周
期を変えることができる走査信号発生回路を備え、制御
手段によって走査信号発生回路を制御し、水平走査信号
のブランキング時間を変えることによって、顕微鏡の振
動の周期に同期させて走査手段に供給される水平走査信
号の周期を変化させる。
を変えることによって、水平走査信号の周期を、顕微鏡
の振動の周期もしくはその倍数にほぼ一致させた。請求
項５の発明に基づく走査型顕微鏡は、試料上でプローブ
を２次元的に走査する走査手段と、試料上のプローブの
走査に伴って得られた信号を検出する検出手段と、この
検出手段が検出した信号を表示する表示手段と、前記走
査手段に供給される水平走査信号の周期を変えることが
できる走査信号発生回路と、顕微鏡の振動の周期に同期
させて前記走査手段に供給される水平走査信号の周期を
変化させる制御手段とを備え、前記制御手段は、水平走
査信号のブランキング時間を変えることによって、水平
走査信号の周期を変えることを特徴としている。 請求項
５の発明では、走査手段に供給される水平走査信号の周
期を変えることができる走査信号発生回路を備え、制御
手段によって走査信号発生回路を制御し、水平走査信号
のブランキング時間を変えることによって、顕微鏡の振
動の周期に同期させて走査手段に供給される水平走査信
号の周期を変化させる。
【００１７】請求項６の発明では、水平走査信号のブラ
ンキング時間を変えることによって、水平走査信号の周
期を、顕微鏡の振動の周期もしくはその倍数にほぼ一致
させた。 請求項７の発明では、顕微鏡の振動の周期を、
顕微鏡に取り付けられた振動測定器からの信号に基づい
て求める。
ンキング時間を変えることによって、水平走査信号の周
期を、顕微鏡の振動の周期もしくはその倍数にほぼ一致
させた。 請求項７の発明では、顕微鏡の振動の周期を、
顕微鏡に取り付けられた振動測定器からの信号に基づい
て求める。
【００１８】請求項８に基づく走査型顕微鏡は、電子ビ
ームをプローブとし、電子ビームを試料上で走査するよ
うにした。
ームをプローブとし、電子ビームを試料上で走査するよ
うにした。
【００１９】請求項９に基づく走査型顕微鏡は、探針と
試料とを相対的に移動させ、探針に流れる電流を検出す
るようにした。請求項１０に基づく走査型顕微鏡は、赤
外線検出器のスポットを被写体上で走査させるようにし
た。
試料とを相対的に移動させ、探針に流れる電流を検出す
るようにした。請求項１０に基づく走査型顕微鏡は、赤
外線検出器のスポットを被写体上で走査させるようにし
た。
【００２０】請求項１１に基づく走査型顕微鏡は、レー
ザ光を被写体上で走査させるようにした。
ザ光を被写体上で走査させるようにした。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図５は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の一例を示しており、１は電子ビーム鏡筒で
ある。鏡筒１内部には、電子銃２、コンデンサレンズ
３、対物レンズ４、２段構成の走査コイル５，６等が設
けられている。鏡筒１の下部には、試料室７が設けら
れ、その内部には試料８が配置されている。
施の形態を詳細に説明する。図５は本発明に基づく走査
電子顕微鏡の一例を示しており、１は電子ビーム鏡筒で
ある。鏡筒１内部には、電子銃２、コンデンサレンズ
３、対物レンズ４、２段構成の走査コイル５，６等が設
けられている。鏡筒１の下部には、試料室７が設けら
れ、その内部には試料８が配置されている。
【００２２】電子銃２から発生した電子ビームＥＢは、
コンデンサレンズ３、対物レンズ４によって試料８上に
細く集束される。試料８へ照射される電子ビームＥＢ
は、２段の走査コイル５，６によって水平と垂直方向に
走査される。２段の走査コイル５，６には走査信号発生
回路９から水平と垂直の走査信号が供給されるが、この
走査信号の勾配あるいはブランキング時間は、コンピュ
ータのごとき制御回路１０によって制御される。
コンデンサレンズ３、対物レンズ４によって試料８上に
細く集束される。試料８へ照射される電子ビームＥＢ
は、２段の走査コイル５，６によって水平と垂直方向に
走査される。２段の走査コイル５，６には走査信号発生
回路９から水平と垂直の走査信号が供給されるが、この
走査信号の勾配あるいはブランキング時間は、コンピュ
ータのごとき制御回路１０によって制御される。
【００２３】試料８への電子ビームＥＢの照射によって
発生した２次電子は、２次電子検出器１１によって検出
される。検出器１１の検出信号は、増幅器１２によって
増幅された後、陰極線管１３に輝度変調信号として供給
される。陰極線管１３には、走査信号発生回路９から２
段走査コイル５，６への走査信号と同期した走査信号が
供給される。
発生した２次電子は、２次電子検出器１１によって検出
される。検出器１１の検出信号は、増幅器１２によって
増幅された後、陰極線管１３に輝度変調信号として供給
される。陰極線管１３には、走査信号発生回路９から２
段走査コイル５，６への走査信号と同期した走査信号が
供給される。
【００２４】試料室７の上には、加速度計等の振動測定
器１４が設けられている。この測定器１４によって測定
された走査電子顕微鏡（装置）の振動の信号は、インタ
ーフェース１５を介して制御回路１０に供給され、所定
の演算処理が施される。このような構成の動作を次に説
明する。
器１４が設けられている。この測定器１４によって測定
された走査電子顕微鏡（装置）の振動の信号は、インタ
ーフェース１５を介して制御回路１０に供給され、所定
の演算処理が施される。このような構成の動作を次に説
明する。
【００２５】電子銃２から発生し加速された電子ビーム
ＥＢは、コンデンサレンズ３、対物レンズ４によって試
料８上に細く集束されて照射される。また、試料８上の
所望の２次元領域は、走査コイル５，６に水平と垂直の
走査信号を供給することにより電子ビームＥＢによって
走査される。
ＥＢは、コンデンサレンズ３、対物レンズ４によって試
料８上に細く集束されて照射される。また、試料８上の
所望の２次元領域は、走査コイル５，６に水平と垂直の
走査信号を供給することにより電子ビームＥＢによって
走査される。
【００２６】試料８への電子ビームの照射によって発生
した２次電子は、２次電子検出器１１によって検出され
る。検出器１１の検出信号は、増幅器１２によって増幅
された後、電子ビームＥＢの走査と同期した陰極線管１
３に供給されることから、陰極線管１３上には試料８の
走査２次電子像が表示される。
した２次電子は、２次電子検出器１１によって検出され
る。検出器１１の検出信号は、増幅器１２によって増幅
された後、電子ビームＥＢの走査と同期した陰極線管１
３に供給されることから、陰極線管１３上には試料８の
走査２次電子像が表示される。
【００２７】さて、前記したように、走査電子顕微鏡に
は、機械的振動や音響または外部振動磁場によって画像
振動の原因となる振動が加えられている。この振動は、
振動測定器１４によって測定される。測定された振動の
信号は、インターフェース１５に供給される。
は、機械的振動や音響または外部振動磁場によって画像
振動の原因となる振動が加えられている。この振動は、
振動測定器１４によって測定される。測定された振動の
信号は、インターフェース１５に供給される。
【００２８】インターフェース１５では、振動波形から
信号をサンプリングして、制御回路１０に供給する。制
御回路１０内では、フーリエ変換などの演算処理を行
い、その結果から振動の周波数を抽出する。制御回路１
０は、抽出された振動の周波数に基づいて走査信号発生
回路９を制御し、走査コイル５，６による電子ビームＥ
Ｂの水平走査信号の勾配あるいはブランキング時間を制
御し、水平走査信号の周期を振動の周期と一致させる。
信号をサンプリングして、制御回路１０に供給する。制
御回路１０内では、フーリエ変換などの演算処理を行
い、その結果から振動の周波数を抽出する。制御回路１
０は、抽出された振動の周波数に基づいて走査信号発生
回路９を制御し、走査コイル５，６による電子ビームＥ
Ｂの水平走査信号の勾配あるいはブランキング時間を制
御し、水平走査信号の周期を振動の周期と一致させる。
【００２９】例えば、水平走査信号の勾配を変化させる
場合についての実施例を説明する。走査信号発生回路９
は、ＤＡ変換器が備えられており、水平走査信号は、こ
のＤＡ変換器によって発生される。ＤＡ変換器のデジタ
ル入力信号は、制御回路１０から送られる。
場合についての実施例を説明する。走査信号発生回路９
は、ＤＡ変換器が備えられており、水平走査信号は、こ
のＤＡ変換器によって発生される。ＤＡ変換器のデジタ
ル入力信号は、制御回路１０から送られる。
【００３０】ＤＡ変換器のデジタル入力が、インクリメ
ントしたとき、ＤＡ変換器の出力がワンステップ増加す
るように水平走査信号が作られる。制御回路１０から送
られるデジタル入力信号は、制御回路１０からのクロッ
クパルスをカウントして、設定されたカウント数でデジ
タル信号をインクリメントする。
ントしたとき、ＤＡ変換器の出力がワンステップ増加す
るように水平走査信号が作られる。制御回路１０から送
られるデジタル入力信号は、制御回路１０からのクロッ
クパルスをカウントして、設定されたカウント数でデジ
タル信号をインクリメントする。
【００３１】図６はこのようにして作られた水平走査信
号を示しており、デジタル入力信号がインクリメントす
ると、水平走査信号がワンステップずつ増加する。この
クロックパルスのカウント数の設定を、例えば、999,10
00,1001,……というように細かく変えるようにすれば、
水平走査信号の勾配を細かく設定できる。したがって、
この勾配を変えることにより、水平走査信号の周期を任
意に設定することができる。
号を示しており、デジタル入力信号がインクリメントす
ると、水平走査信号がワンステップずつ増加する。この
クロックパルスのカウント数の設定を、例えば、999,10
00,1001,……というように細かく変えるようにすれば、
水平走査信号の勾配を細かく設定できる。したがって、
この勾配を変えることにより、水平走査信号の周期を任
意に設定することができる。
【００３２】次に、水平走査信号のブランキング時間を
制御する実施例について説明する。水平走査信号を走査
信号発生回路９のＤＡ変換器出力によって作成する点
は、勾配を変化させる場合と同じである。
制御する実施例について説明する。水平走査信号を走査
信号発生回路９のＤＡ変換器出力によって作成する点
は、勾配を変化させる場合と同じである。
【００３３】ＤＡ変換器のデジタル入力信号は、制御回
路１０から送られる。ブランキング時間を制御回路１０
からのクロックパルスをカウントして、それを伸縮する
ことにすれば、周期を任意に設定できる。図７は水平走
査信号を示しており、Ｂの期間が任意に設定されるブラ
ンキング時間である。
路１０から送られる。ブランキング時間を制御回路１０
からのクロックパルスをカウントして、それを伸縮する
ことにすれば、周期を任意に設定できる。図７は水平走
査信号を示しており、Ｂの期間が任意に設定されるブラ
ンキング時間である。
【００３４】このように、水平走査信号の周期を振動の
周期に一致させ、この走査信号によって電子ビームＥＢ
を走査すれば、装置自体が振動して、陰極線管１３に表
示される像に振動がのっているにもかかわらず、サンプ
リング波形が直線になるために、画像はあたかも振動の
影響が全くないように見える。
周期に一致させ、この走査信号によって電子ビームＥＢ
を走査すれば、装置自体が振動して、陰極線管１３に表
示される像に振動がのっているにもかかわらず、サンプ
リング波形が直線になるために、画像はあたかも振動の
影響が全くないように見える。
【００３５】以上本発明の実施の形態を説明したが、本
発明はこの形態に限定されない。例えば、振動の周期と
水平走査信号の周期とは、必ずしも完全に一致させる必
要がない。また、水平走査信号の周期を振動の周期の倍
数に設定しても良い。更に、装置の機械的な振動を測定
し、振動の周波数を求めるようにしたが、外部振動磁場
を測定して振動の周波数を求めるようにしても良いし、
オペレータが適切な振動の周期の値をマニュアルで制御
回路１０に入力しても良い。更にまた、本発明は走査を
行う顕微鏡として、走査電子顕微鏡に限定されず、走査
トンネル顕微鏡や、サーモグラフィ装置、レーザ顕微鏡
にも適用することができる。
発明はこの形態に限定されない。例えば、振動の周期と
水平走査信号の周期とは、必ずしも完全に一致させる必
要がない。また、水平走査信号の周期を振動の周期の倍
数に設定しても良い。更に、装置の機械的な振動を測定
し、振動の周波数を求めるようにしたが、外部振動磁場
を測定して振動の周波数を求めるようにしても良いし、
オペレータが適切な振動の周期の値をマニュアルで制御
回路１０に入力しても良い。更にまた、本発明は走査を
行う顕微鏡として、走査電子顕微鏡に限定されず、走査
トンネル顕微鏡や、サーモグラフィ装置、レーザ顕微鏡
にも適用することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、走査型顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの
走査の周期を制御するようにした。その結果、装置自体
が振動して、陰極線管１３に表示される像に振動がのっ
ているにもかかわらず、サンプリング波形が直線になる
ために、画像はあたかも振動の影響が全くないように見
える。この効果は、画像にのっている振動の振幅の大き
さに影響されない利点がある。
は、走査型顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの
走査の周期を制御するようにした。その結果、装置自体
が振動して、陰極線管１３に表示される像に振動がのっ
ているにもかかわらず、サンプリング波形が直線になる
ために、画像はあたかも振動の影響が全くないように見
える。この効果は、画像にのっている振動の振幅の大き
さに影響されない利点がある。
【００３７】なお、画像にのる振動には、たいてい高調
波振動（倍波振動）が含まれている。水平走査の周期を
一致させると、同時に高調波の影響も除去される。これ
は本発明に特有の利点である。すなわち、従来の画像の
振動をキャンセルするような電気的偏向信号をかける方
法では、この高調波の影響除去はやっかいである。
波振動（倍波振動）が含まれている。水平走査の周期を
一致させると、同時に高調波の影響も除去される。これ
は本発明に特有の利点である。すなわち、従来の画像の
振動をキャンセルするような電気的偏向信号をかける方
法では、この高調波の影響除去はやっかいである。
【図１】振動波形を示す図である。
【図２】水平走査によってサンプリングされたポイント
を連ねた波形を示す図である。
を連ねた波形を示す図である。
【図３】シミュレーションによるサンプリング波形を示
す図である。
す図である。
【図４】シミュレーションによるサンプリング波形を示
す図である。
す図である。
【図５】本発明に基づく走査電子顕微鏡の一例を示す図
である。
である。
【図６】ステップ状の水平走査信号を示す図である。
【図７】水平走査信号とブランキング時間を示す図であ
る。
る。
１ 鏡筒
２ 電子銃
３ コンデンサレンズ
４ 対物レンズ
５，６ 走査コイル
７ 試料室
８ 試料
９ 走査信号発生回路
１０ 制御回路
１１ ２次電子検出器
１２ 増幅器
１３ 陰極線管
１４ 振動測定器
１５ インターフェース
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01J 37/28
G01B 21/30
H01J 37/147
Claims (11)
- 【請求項１】 試料上でプローブを２次元的に走査し、
この走査に基づいて得られた信号を表示装置に供給し
て、この表示装置に試料像を表示する走査型顕微鏡にお
いて、 顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの水平走査信
号の周期を変化させるようにするとともに、この水平走
査信号の周期の変更を、水平走査信号の勾配を変えるこ
とによって行うようにした走査型顕微鏡の像表示方法。 - 【請求項２】 試料上でプローブを２次元的に走査し、
この走査に基づいて得られた信号を表示装置に供給し
て、この表示装置に試料像を表示する走査型顕微鏡にお
いて、 顕微鏡の振動の周期に同期させてプローブの水平走査信
号の周期を変化させるようにするとともに、この水平走
査信号の周期の変更を、水平走査信号のブランキング時
間を変えることによって行うようにした走査型顕微鏡の
像表示方法 。 - 【請求項３】 試料上でプローブを２次元的に走査する
走査手段と、試料上のプローブの走査に伴って得られた
信号を検出する検出手段と、この検出手段が検出した信
号を表示する表示手段と、前記走査手段に供給される水
平走査信号の周期を変えることができる走査信号発生回
路と、顕微鏡の振動の周期に同期させて前記走査手段に
供給される水平走査信号の周期を変化させる制御手段と
を備え、 前記制御手段は、水平走査信号の勾配を変えることによ
って、水平走査信号の周期を変えることを特徴とする 走
査型顕微鏡。 - 【請求項４】 前記制御手段は、水平走査信号の勾配を
変えることによって、水平走査信号の周期を、顕微鏡の
振動の周期もしくはその倍数にほぼ一致させることを特
徴とする請求項３記載の走査型顕微鏡。 - 【請求項５】 試料上でプローブを２次元的に走査する
走査手段と、試料上のプローブの走査に伴って得られた
信号を検出する検出手段と、この検出手段が検出した信
号を表示する表示手段と、前記走査手段に供給される水
平走査信号の周期を変えることができる走査信号発生回
路と、顕微鏡の振動の周期に同期させて前記走査手段に
供給される水平走査信号の周期を変化させる制御手段と
を備え 、 前記制御手段は、水平走査信号のブランキング時間を変
えることによって、水平走査信号の周期を変えることを
特徴とする 走査型顕微鏡。 - 【請求項６】 前記制御手段は、水平走査信号のブラン
キング時間を変えることによって、水平走査信号の周期
を、顕微鏡の振動の周期もしくはその倍数にほぼ一致さ
せることを特徴とする請求項５記載の走査型顕微鏡。 - 【請求項７】 顕微鏡の振動の周期は、顕微鏡に取り付
けられた振動測定器からの信号に基づいて求められるこ
とを特徴とする請求項３〜６の何れかに記載の走査型顕
微鏡。 - 【請求項８】 走査型顕微鏡は、電子ビームをプローブ
とし、電子ビームを試料上で走査するようにした走査電
子顕微鏡であることを特徴とする請求項３〜７の何れか
に記載の走査型顕微鏡。 - 【請求項９】 試料上でプローブを２次元的に走査する
走査手段と、試料上のプローブの走査に伴って得られた
信号を検出する検出手段と、この検出手段が検出した信
号を表示する表示手段と、前記走査手段に供給される水
平走査信号の周期を変えることができる走査信号発生回
路と、顕微鏡の振動の周期に同期させて前記走査手段に
供給される水平走査信号の周期を変化させる制御手段と
を備えた走査型顕微鏡であって、 この 走査型顕微鏡が、探針と試料とを相対的に移動さ
せ、探針に流れる電流を検出するようにした顕微鏡であ
ることを特徴とする走査型顕微鏡。 - 【請求項１０】 試料上でプローブを２次元的に走査す
る走査手段と、試料上のプローブの走査に伴って得られ
た信号を検出する検出手段と、この検出手段が検出した
信号を表示する表示手段と、前記走査手段に供給される
水平走査信号の周期を変えることができる走査信号発生
回路と、顕微鏡の振動の周期に同期させて前記走査手段
に供給される水平走査信号の周期を変化させる制御手段
とを備えた走査型顕微鏡であって、 この 走査型顕微鏡が、赤外線検出器のスポットを被写体
上で走査させるようにしたサーモグラフィ装置であるこ
とを特徴とする走査型顕微鏡。 - 【請求項１１】 試料上でプローブを２次元的に走査す
る走査手段と、試料 上のプローブの走査に伴って得られ
た信号を検出する検出手段と、この検出手段が検出した
信号を表示する表示手段と、前記走査手段に供給される
水平走査信号の周期を変えることができる走査信号発生
回路と、顕微鏡の振動の周期に同期させて前記走査手段
に供給される水平走査信号の周期を変化させる制御手段
とを備えた走査型顕微鏡であって、 この 走査型顕微鏡が、レーザ光を被写体上で走査させる
ようにした、レーザ顕微鏡であることを特徴とする走査
型顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02241197A JP3383175B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02241197A JP3383175B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10223171A JPH10223171A (ja) | 1998-08-21 |
| JP3383175B2 true JP3383175B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=12081935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02241197A Expired - Fee Related JP3383175B2 (ja) | 1997-02-05 | 1997-02-05 | 走査型顕微鏡の像表示方法および走査型顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3383175B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3751841B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2006-03-01 | 株式会社日立製作所 | 電子線を用いた検査装置及び電子線を用いた検査方法 |
| JP2010092634A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Hitachi High-Technologies Corp | 走査荷電粒子顕微鏡 |
-
1997
- 1997-02-05 JP JP02241197A patent/JP3383175B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10223171A (ja) | 1998-08-21 |
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