JP4841407B2 - 電子顕微鏡 - Google Patents
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図12を参照して、2つの像の移動量の計算方法を説明する。先ず、撮像対象物像を含む基準画像1201を設定する。基準画像1201はM×Nの画素数を有し、これを画像ベクトルf1(m、n)として記録する。次に、基準画像1201に対して移動した撮像対象物像を含む測定対象画像1202を記録する。測定対象画像1202は、M×Nの画素数を有し、これを画像ベクトルf2(m、n)として記録する。基準画像1201及び測定対象画像1202は自然画像(虚数を含まない)であり、m=0,1,2,・・・M-1、 n=0,1,2,・・・N-1である。
F1(u,v)=A(u,v)ejθ(u,v) ・・・・・(1)
F2(u,v)=B(u,v)ejφ(u,v) ・・・・・(2)
但し、u=0,1,2,・・・M-1、 v=0,1,2,・・・N-1
F4(u,v)= ΣΣ f2(m+r’,n)e -j2π(mu/M+nv/N)
=B(u,v)ej(φ+2πr’u/M) ・・・・・(3)
F4’(u,v)= ej(φ+2πr’u/M) ・・・・・(4)
H14(u,v)=F’1(u,v)(F’2(u,v))*
= ej(θ-φ-2πru/M ) ・・・・・(5)
G14(r,s)=ΣΣ(H14(u,v)) ej2π(ur/M+us/N)
=ΣΣ(ej(θ-φ-2πr’u/M )) ej2π(ur/M+us/N)
=G12(r-r’) ・・・・・(6)
Δx=ΔG(pixel)×L/Lm(pixel)/M ・・・・・(7)
次に、基準画像に対する測定対象画像の一致度、即ち、測定対象画像の精度について説明する。上述の相関計算では、数学的に位相成分のみを使用して移動量を演算する。従って、相関強度画像1204に現れるピークはδピークとなる。例えば2つの画像1,2間にて1.5画素ずれると合成位相画像1203は1.5周期の波となる。これを逆フーリエ変換して得られる相関強度画像1204では、中心1205より1.5pixelずれた位置にδピークが現れるはずであるが、1.5の画素は存在しないので、δピークの値は1pixel目と2pixel目に振り分けられる。1pixel目と2pixel目の間の重心を計算することにより、真のδピーク位置を計算すると1/10pixel程度の精度の計算結果が得られる。
一致度(%)=(Peak)/(m×n)×100 ・・・・・・・・・・(8)
連続空間で定義された2次元画像fc(x1,x2)を考える。ここで、x1およびx2は実数である。fc(x1,x2)をx1およびx2方向にそれぞれδ1およびδ2だけ平行移動し、その画像の原点(x1,x2)=(0,0)を中心に角度θ回転し、s倍に拡大した画像をgc(x1,x2)とする。このとき、連続空間画像gc(x1,x2)は以下の式で表される。
gc(x1,x2)=fc(s(x1-δ1)cosθ-s(x2-δ2)sinθ,
s(x1-δ1)sinθ+s(x2-δ2)cosθ) ・・・・・(9)
f(n1,n2)=fc(x1,x2)x1=n1T1,x2=n2T2 ・・・・・(10)
g(n1,n2)=fc(s(x1-δ1)cosθ-s(x2-δ2)sinθ,
s(x1-δ1)sinθ+s(x2-δ2)cosθ) ・・・・・(11)
|F(k1,k2)|≒|Fc(Ω1,Ω2)| ・・・・・(12)
|G(k1,k2)|≒1/s2|Fc(1/s (Ω1 cosθ- Ω2 sinθ) ,
1/s(Ω1sinθ+Ω2cosθ) | ・・・・・(13)
|FLP(l1,l2)| および|GLP(l1,l2)| は以下の式で表される。
|FLP(l1,l2)|≒1/s2|Fc (rπcosφ,rπsinφ) | ・・・・・(14)
|GLP(l1,l2)|≒1/s2|Fc(r/sπcos(φ+θ),
r/sπsin(φ+θ))|・・・・・(15)
|GLP(l1,l2)|≒1/s2|FLP・(l1+N/πθ,l2-NlogNs)|・・・・・(16)
以下に回転量および拡大縮小率を推定する手順を示す。また、図13に推定手順の各ステップで得られる画像を図示する。
(a):画像f(n1,n2)およびg(n1,n2)の2次元DFT F(k1,k2)およびG(k1,k2)をそれぞれ計算する。
(b):振幅スペクトル|F(k1,k2)| および|G(k1,k2)| を計算する。
(d):|FLP(l1,l2)| および|GLP(l1,l2)| 間の平行移動量を位相限定相関法による関数を用いて推定することにより,回転量θおよび拡大縮小率sを求めることができる。
Claims (18)
- 荷電粒子線を集束させて試料に照射する対物レンズを有する照射系と、上記荷電粒子線を偏向走査する偏向走査系と、上記荷電粒子線の照射により試料から発生する信号を検出して走査像を生成する走査像生成系と、を有し、上記試料の分析を開始する前に得た第1の画像と上記試料の分析を開始した後に得た第2の画像を比較し、上記試料の像の変化を観測したときに、上記試料の表面にコンタミネーション被膜を生成するコンタミネーション被膜の生成処理を行い、上記コンタミネーション被膜の生成処理を行った後に第3の画像を取得し、上記第1の画像と上記第3の画像を比較し、両者の差異が大きい場合に、上記第3の画像のデータを削除し、両者の差異が小さい場合に、上記試料の分析を継続することを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記コンタミネーション被膜の生成処理は、上記荷電粒子線の走査を停止し、且つ、上記対物レンズを生成する対物レンズコイルに対する励磁電圧の供給を停止した状態で荷電粒子線を照射することを含むことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記コンタミネーション被膜の生成処理は、上記荷電粒子線の走査を停止し、且つ、上記対物レンズを生成する対物レンズコイルに対する励磁電圧を最大にした状態で荷電粒子線を照射することを含むことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記試料の分析は、上記荷電粒子線の照射により試料から発生する特性X線を検出することにより得た元素分布像(Mapping像)を生成することを含むことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記試料の分析は、上記荷電粒子線の照射により試料から発生する陰極線光を検出することにより得たカソードルミネッセンス像を生成することを含むことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記第1の画像と上記第2の画像の比較は、2つの画像の一致度を計算することによって行うことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項6記載の荷電粒子線装置において、上記一致度が第1の閾値より大きい場合に、上記試料の像の変化を観測しないと判定することを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記第1の画像と上記第2の画像の比較は、上記第1の画像に対する上記第2の画像の倍率誤差を計算することによって行うことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項8記載の荷電粒子線装置において、上記第2の画像の倍率誤差が第1の閾値より小さい場合に、上記試料の像の変化を観測しないと判定することを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記第1の画像と上記第3の画像の比較は、2つの画像の一致度を計算することによって行うことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項10記載の荷電粒子線装置において、上記一致度が第2の閾値より小さい場合に、上記第1の画像と上記第3の画像の差異が大きいと判定することを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項1記載の荷電粒子線装置において、上記第1の画像と上記第3の画像の比較は、上記第1の画像に対する上記第3の画像の倍率誤差を計算することによって行うことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項12記載の荷電粒子線装置において、上記第3の画像の倍率誤差が第2の閾値より大きい場合に、上記第1の画像と上記第3の画像の差異が大きいと判定することを特徴とする荷電粒子線装置。
- 荷電粒子線を集束させて試料に照射する対物レンズを有する照射系と、試料を透過した上記荷電粒子線を検出して透過像を生成する透過像生成系と、を有し、上記試料の分析を開始する前に得た第1の画像と上記試料の分析を開始した後に得た第2の画像を比較し、上記試料の像の変化を観測したときに、上記試料の表面にコンタミネーション被膜を生成するコンタミネーション被膜の生成処理を行い、上記コンタミネーション被膜の生成処理を行った後に第3の画像を取得し、上記第1の画像と上記第3の画像を比較し、両者の差異が大きい場合に、上記第3の画像のデータを削除し、両者の差異が小さい場合に、上記試料の分析を継続することを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項14記載の荷電粒子線装置において、上記コンタミネーション被膜の生成処理は、上記対物レンズを生成する対物レンズコイルに対する励磁電圧の供給を停止した状態で荷電粒子線を照射することを含むことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項14記載の荷電粒子線装置において、上記コンタミネーション被膜の生成処理は、上記対物レンズを生成する対物レンズコイルに対する励磁電圧を最大にした状態で荷電粒子線を照射することを含むことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 請求項14記載の荷電粒子線装置において、上記試料の分析は、上記荷電粒子線の照射により試料から発生する特性X線を検出することにより得た点分析像又は線分析象を生成することを含むことを特徴とする荷電粒子線装置。
- 対物レンズを有する照射系によって荷電粒子線を集束させて試料に照射することと、上記荷電粒子線を偏向走査することと、上記荷電粒子線の照射により試料から発生する信号を検出して走査像を生成することと、上記試料の分析を開始する前に得た第1の画像と上記試料の分析を開始した後に得た第2の画像を比較することと、上記試料の像の変化を観測したときに、上記荷電粒子線の走査を停止し、且つ、上記対物レンズを生成する対物レンズコイルに対する励磁電圧の供給を停止した状態で荷電粒子線を照射するか、又は、上記荷電粒子線の走査を停止し、且つ、上記対物レンズを生成する対物レンズコイルに対する励磁電圧を最大にした状態で荷電粒子線を照射することによって、上記試料の表面にコンタミネーション被膜を生成することと、上記コンタミネーション被膜の生成処理を行った後に第3の画像を取得し、上記第1の画像と上記第3の画像を比較し、両者の差異が大きい場合に、上記第3の画像のデータを削除し、両者の差異が小さい場合に、上記試料の分析を継続することと、
を含む荷電粒子線を用いた試料の分析方法。
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