JP5738718B2 - Control method of electron microscope, electron microscope, program, and information storage medium - Google Patents
Control method of electron microscope, electron microscope, program, and information storage medium Download PDFInfo
- Publication number
- JP5738718B2 JP5738718B2 JP2011187780A JP2011187780A JP5738718B2 JP 5738718 B2 JP5738718 B2 JP 5738718B2 JP 2011187780 A JP2011187780 A JP 2011187780A JP 2011187780 A JP2011187780 A JP 2011187780A JP 5738718 B2 JP5738718 B2 JP 5738718B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- predetermined condition
- electron microscope
- average value
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Description
本発明は、電子顕微鏡の制御方法、電子顕微鏡、プログラム及び情報記憶媒体に関する。 The present invention relates to an electron microscope control method, an electron microscope, a program, and an information storage medium.
従来から、入力装置を介してユーザがスループットの向上を優先することを選択したとき、走査速度を比較的大きな値に設定し、ユーザがＳ／Ｎの向上を優先することを選択したとき、走査速度を比較的小さな値に設定する走査電子顕微鏡を備えた外観検査装置が知られている（例えば、特許文献１）。 Conventionally, when the user chooses to give priority to improving throughput via the input device, the scanning speed is set to a relatively large value, and when the user chooses to give priority to improving S / N, scanning An appearance inspection apparatus including a scanning electron microscope that sets a speed to a relatively small value is known (for example, Patent Document 1).
従来の走査電子顕微鏡では、スキャン（走査）を開始する前に走査速度を設定しており、スキャンの途中で走査速度を変更することはできない。すなわち、１フレームを一定の走査速度で走査している。ここで、１フレームの画像（電子顕微鏡像）において輝度の高い領域（明るい領域）と輝度の低い領域（暗い領域）とが存在する場合に、明るい領域において検出信号のばらつきが大きく、暗い領域において検出信号のばらつきが小さくなる現象が生じる。また、装置の外乱ノイズが不均一な場合や、試料内で局所的に帯電が起こった場合にも、１フレームの画像上で検出信号のばらつきの大きい領域とばらつきの小さい領域が生じる。このような場合に、走査速度を小さくすると検出信号のデータ量が増えて、その結果明るい領域での検出信号の平均値（輝度値）の信頼性を上げることはできるものの、もともと信号ばらつきの小さい領域（暗い領域）では、その輝度値の信頼性は既に相対的に高くなっており、信号ばらつきの小さい領域についての走査時間が不要に長くなってしまう。 In the conventional scanning electron microscope, the scanning speed is set before the start of scanning (scanning), and the scanning speed cannot be changed during the scanning. That is, one frame is scanned at a constant scanning speed. Here, when a high-luminance area (bright area) and a low-luminance area (dark area) exist in one frame image (electron microscope image), the detection signal varies greatly in the bright area, and in the dark area A phenomenon occurs in which variations in detection signals are reduced. In addition, even when the disturbance noise of the apparatus is non-uniform or when charging occurs locally within the sample, a region where detection signal variation is large and a region where variation is small occur on an image of one frame. In such a case, if the scanning speed is reduced, the data amount of the detection signal increases, and as a result, although the reliability of the average value (luminance value) of the detection signal in a bright region can be improved, the signal variation is originally small. In the region (dark region), the reliability of the luminance value is already relatively high, and the scanning time for the region with small signal variation becomes unnecessarily long.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、画像を構成する各画素（ピクセル）の輝度値の信頼性が全体として均一な画像を得ることができ、且つ、１フレーム分の画像の取得に要する時間を効果的に短縮することが可能な、電子顕微鏡の制御方法、電子顕微鏡、プログラム及び情報記憶媒体を提供することができる。 The present invention has been made in view of the above problems, and according to some aspects of the present invention, the reliability of the luminance value of each pixel (pixel) constituting an image is uniform as a whole. An electron microscope control method, an electron microscope, a program, and an information storage medium that can obtain an image and that can effectively shorten the time required to acquire an image for one frame can be provided. .
（１）本発明は、試料上で電子ビームを走査し、電子ビームの走査に基づき試料から生じる信号を検出する検出器からの検出信号に基づいて電子顕微鏡像を生成する電子顕微鏡の制御方法であって、
前記検出器からの検出信号を取得する取得工程と、
電子ビームが電子顕微鏡像を構成する所与のピクセルに対応する試料上の位置を照射しているときに、連続的に取得された複数の検出信号の平均値を求める処理と、求めた平均値の信頼性が所定の条件を満たすか否かを判定する処理とを、前記所定の条件を満たすと判定されるまで繰り返す判定工程と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、求めた平均値を当該照射位置に対応する電子顕微鏡像のピクセル値として出力する出力工程と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、電子ビームの走査として電子ビームの照射位置を移動させるための制御を行う制御工程とを含む。
(1) The present invention is an electron microscope control method for generating an electron microscope image based on a detection signal from a detector that scans an electron beam on a sample and detects a signal generated from the sample based on the scanning of the electron beam. There,
An acquisition step of acquiring a detection signal from the detector;
When the electron beam irradiates a position on the sample corresponding to a given pixel constituting the electron microscope image, a process for obtaining an average value of a plurality of detection signals obtained continuously, and the obtained average value A process of determining whether or not the reliability of the predetermined condition satisfies a predetermined condition, and a determination step that repeats until it is determined that the predetermined condition is satisfied,
When it is determined that the predetermined condition is satisfied, an output step of outputting the obtained average value as a pixel value of an electron microscope image corresponding to the irradiation position;
And a control step of performing control for moving the irradiation position of the electron beam as scanning of the electron beam when it is determined that the predetermined condition is satisfied.
また本発明は、試料上で電子ビームを走査し、電子ビームの走査に基づき試料から生じる信号を検出する検出器からの検出信号に基づいて電子顕微鏡像を生成する電子顕微鏡であって、
前記検出器からの検出信号を取得する取得部と、
電子ビームが電子顕微鏡像を構成する所与のピクセルに対応する試料上の位置を照射しているときに、連続的に取得された複数の検出信号の平均値を求める処理と、求めた平均値の信頼性が所定の条件を満たすか否かを判定する処理とを、前記所定の条件を満たすと判定されるまで繰り返す判定部と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、求めた平均値を当該照射位置に対応する電子顕微鏡像のピクセル値として出力する出力部と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、電子ビームの走査として電子ビームの照射位置を移動させるための制御を行う制御部とを含む。
Further, the present invention is an electron microscope that scans an electron beam on a sample and generates an electron microscope image based on a detection signal from a detector that detects a signal generated from the sample based on the scanning of the electron beam,
An acquisition unit for acquiring a detection signal from the detector;
When the electron beam irradiates a position on the sample corresponding to a given pixel constituting the electron microscope image, a process for obtaining an average value of a plurality of detection signals obtained continuously, and the obtained average value A determination unit that repeats the process of determining whether or not the reliability of the predetermined condition satisfies the predetermined condition until it is determined that the predetermined condition is satisfied,
When it is determined that the predetermined condition is satisfied, an output unit that outputs the obtained average value as a pixel value of an electron microscope image corresponding to the irradiation position;
And a control unit that performs control for moving the irradiation position of the electron beam as scanning of the electron beam when it is determined that the predetermined condition is satisfied.
また本発明は、上記各部（取得部、判定部、出力部、制御部）としてコンピュータを機能させるためのプログラムに関する。また本発明は、コンピュータ読み取り可能な情報記憶媒体であって、上記各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶した情報記憶媒体に関する。 The present invention also relates to a program for causing a computer to function as each of the above units (acquisition unit, determination unit, output unit, control unit). The present invention also relates to an information storage medium that can be read by a computer and stores a program for causing the computer to function as each of the above-described units.
ここで、「試料から生じる信号」とは、本発明を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に適用する場合には、試料から放出される二次電子或いは反射電子又は試料からの吸収電流であり、本発明を走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）に適用する場合には、試料を透過した透過電子である。 Here, the “signal generated from the sample” is a secondary electron or reflected electron emitted from the sample or an absorption current from the sample when the present invention is applied to a scanning electron microscope (SEM). When the invention is applied to a scanning transmission electron microscope (STEM), it is a transmission electron transmitted through a sample.
本発明によれば、あるピクセルに対応する検出信号の平均値（輝度値）の信頼性が所定の条件を満たさない場合（例えば、信号のばらつきが大きいために当初の当該信頼性が低い場合）には、当該ピクセルに対応する試料上の位置で取得する検出信号の数を当該ピクセルに対応する信号を検出しながら多くし、一方、検出信号の平均値の信頼性が既に所定の条件を満たすピクセルの場合（例えば、検出信号のばらつきが小さいので、当初から当該信頼性が高くなっている場合）には、そのピクセルに対応する試料上の位置で取得する検出信号の数を少なくすることができる。すなわち本発明によれば、検出信号のばらつきに応じて走査速度（所与のピクセルに対応する試料上の照射位置で取得する検出信号の数、電子ビームの試料上での当該照射位置における残留時間）を変更することで、全体として各ピクセルの輝度値の信頼性が均一な画像（電子顕微鏡像）を得ることができ、且つ、１フレーム分の画像の取得に要する時間を効果的に短縮することができる。 According to the present invention, when the reliability of the average value (luminance value) of the detection signal corresponding to a certain pixel does not satisfy a predetermined condition (for example, when the reliability is low due to a large signal variation). The number of detection signals acquired at the position on the sample corresponding to the pixel is increased while detecting the signal corresponding to the pixel, while the reliability of the average value of the detection signal already satisfies the predetermined condition In the case of a pixel (for example, when the reliability is high from the beginning because the variation in the detection signal is small), the number of detection signals acquired at the position on the sample corresponding to the pixel may be reduced. it can. That is, according to the present invention, the scanning speed (the number of detection signals acquired at the irradiation position on the sample corresponding to a given pixel, the remaining time at the irradiation position on the sample of the electron beam according to the variation in the detection signal, ) Can be obtained as a whole, it is possible to obtain an image (electron microscope image) in which the reliability of the luminance value of each pixel is uniform, and the time required for obtaining an image for one frame is effectively shortened. be able to.
（２）また、本発明に係る電子顕微鏡の制御方法では、
前記判定工程において、
取得された複数の検出信号の母集団が属する分布の期待値が、求めた平均値に基づき決定される信頼区間に含まれる確率を求め、求めた確率が所定の閾値を超えた場合に、前記所定の条件を満たすと判定してもよい。
(2) In the control method of the electron microscope according to the present invention,
In the determination step,
The expected value of the distribution to which the population of the plurality of acquired detection signals belongs is obtained as a probability included in the confidence interval determined based on the obtained average value, and when the obtained probability exceeds a predetermined threshold, It may be determined that a predetermined condition is satisfied.
また本発明に係る電子顕微鏡、プログラム及び情報記憶媒体では、
前記判定部が、
取得された複数の検出信号の母集団が属する分布の期待値が、求めた平均値に基づき決定される信頼区間に含まれる確率を求め、求めた確率が所定の閾値を超えた場合に、前記所定の条件を満たすと判定してもよい。
In the electron microscope, program and information storage medium according to the present invention,
The determination unit is
The expected value of the distribution to which the population of the plurality of acquired detection signals belongs is obtained as a probability included in the confidence interval determined based on the obtained average value, and when the obtained probability exceeds a predetermined threshold, It may be determined that a predetermined condition is satisfied.
本発明によれば、各ピクセルにおける検出信号の平均値の信頼性を一定にすることができ、全体として各ピクセルの輝度値が均一な信頼性を有する画像を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to make the reliability of the average value of the detection signal in each pixel constant, and it is possible to obtain an image having a reliability with uniform luminance values of each pixel as a whole.
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. Also, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.
１．構成
図１に、本実施形態に係る電子顕微鏡の構成の一例を示す。ここでは、電子顕微鏡が、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の構成を有する場合について説明するが、本発明を走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）に適用してもよい。なお本実施形態の電子顕微鏡は図１の構成要素（各部）の一部を省略した構成としてもよい。
1. Configuration FIG. 1 shows an example of the configuration of an electron microscope according to the present embodiment. Here, the case where the electron microscope has the configuration of a scanning electron microscope (SEM) will be described, but the present invention may be applied to a scanning transmission electron microscope (STEM). Note that the electron microscope of the present embodiment may have a configuration in which some of the components (each unit) in FIG. 1 are omitted.
図１に示すように、電子顕微鏡１００は、電子銃４と、コンデンサレンズ６と、コンデンサレンズ制御装置７と、走査コイル８と、走査コイル制御装置９と、対物レンズ１０と、対物レンズ制御装置１１と、ステージ１２と、ステージ制御装置１３と、検出器１４と、増幅器１５と、処理部２０と、操作部３０と、表示部３２と、記憶部３４と、情報記憶媒体３６とを含んでいる。 As shown in FIG. 1, an electron microscope 100 includes an electron gun 4, a condenser lens 6, a condenser lens control device 7, a scanning coil 8, a scanning coil control device 9, an objective lens 10, and an objective lens control device. 11, stage 12, stage control device 13, detector 14, amplifier 15, processing unit 20, operation unit 30, display unit 32, storage unit 34, and information storage medium 36. Yes.
電子銃４は、電子を加速し電子ビームＢを発生する。電子銃制御装置５は、電子銃４の加速電圧等を制御する。コンデンサレンズ６は、試料Ｓに到達する電子ビームＢの照射電流量及び開き角を制御するものであり、コンデンサレンズ制御装置７により制御される。対物レンズ１０は、電子ビームＢを試料Ｓの表面で集束させるためのものであり、対物レンズ制御装置１１により制御される。走査コイル８は、対物レンズ１０によって集束された電子ビームＢの試料Ｓ上での走査を行うための電磁コイルであり、走査コイル制御装置９により制御される。ステージ１２は、ステージ制御装置１３により制御され、試料Ｓを水平方向や垂直方向に移動させ、また試料Ｓを回転、傾斜させる。電子銃４、コンデンサレンズ６、走査コイル８及び対物レンズ１０は、電子顕微鏡の鏡筒２に設置されている。 The electron gun 4 accelerates electrons and generates an electron beam B. The electron gun control device 5 controls the acceleration voltage of the electron gun 4 and the like. The condenser lens 6 controls the irradiation current amount and the opening angle of the electron beam B that reaches the sample S, and is controlled by the condenser lens control device 7. The objective lens 10 is for focusing the electron beam B on the surface of the sample S, and is controlled by the objective lens control device 11. The scanning coil 8 is an electromagnetic coil for scanning the sample S of the electron beam B focused by the objective lens 10, and is controlled by the scanning coil control device 9. The stage 12 is controlled by the stage control device 13 to move the sample S in the horizontal direction and the vertical direction, and to rotate and tilt the sample S. The electron gun 4, the condenser lens 6, the scanning coil 8, and the objective lens 10 are installed in the lens barrel 2 of the electron microscope.
検出器１４は、集束された電子ビームＢの走査に基づいて試料Ｓから放出される二次電子や反射電子（電子ビームＢの走査に基づき試料Ｓから生じる信号の一例）を検出する。検出器１４によって検出された検出信号（二次電子や反射電子の強度信号）は、増幅器１５によって増幅された後、処理部２０に供給される。 The detector 14 detects secondary electrons and reflected electrons emitted from the sample S based on scanning of the focused electron beam B (an example of a signal generated from the sample S based on scanning of the electron beam B). A detection signal (intensity signal of secondary electrons or reflected electrons) detected by the detector 14 is amplified by the amplifier 15 and then supplied to the processing unit 20.
操作部３０は、ユーザが操作情報を入力するためのものであり、入力された操作情報を処理部２０に出力する。操作部３０の機能は、キーボード、マウス、ボタン、タッチパネル型ディスプレイなどのハードウェアにより実現することができる。 The operation unit 30 is for the user to input operation information, and outputs the input operation information to the processing unit 20. The function of the operation unit 30 can be realized by hardware such as a keyboard, a mouse, a button, and a touch panel display.
表示部３２は、処理部２０によって生成された画像を表示するものであり、その機能は、ＬＣＤ、ＣＲＴなどにより実現できる。表示部３２は、処理部２０により生成された、電子顕微鏡像（集束された電子ビームＢの走査に基づく試料Ｓの二次電子像或いは反射電子像等の走査像）を表示する。 The display unit 32 displays the image generated by the processing unit 20, and its function can be realized by an LCD, a CRT, or the like. The display unit 32 displays an electron microscope image (scanned image such as a secondary electron image or a reflected electron image of the sample S based on scanning of the focused electron beam B) generated by the processing unit 20.
記憶部３４は、処理部２０のワーク領域となるもので、その機能はＲＡＭなどにより実現できる。情報記憶媒体３６（コンピュータにより読み取り可能な媒体）は、プログラムやデータなどを格納するものであり、その機能は、光ディスク（ＣＤ、ＤＶＤ）、光磁気ディスク（ＭＯ）、磁気ディスク、ハードディスク、磁気テープ、或いはメモリ（ＲＯＭ）などにより実現できる。処理部２０は、情報記憶媒体３６に格納されるプログラム（データ）に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。情報記憶媒体３６には、処理部２０の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラムを記憶することができる。 The storage unit 34 serves as a work area for the processing unit 20, and its function can be realized by a RAM or the like. The information storage medium 36 (a computer-readable medium) stores programs, data, and the like, and functions as an optical disk (CD, DVD), magneto-optical disk (MO), magnetic disk, hard disk, magnetic tape. Alternatively, it can be realized by a memory (ROM). The processing unit 20 performs various processes of the present embodiment based on a program (data) stored in the information storage medium 36. The information storage medium 36 can store a program for causing a computer to function as each unit of the processing unit 20.
処理部２０は、コンデンサレンズ制御装置７、走査コイル制御装置９、対物レンズ制御装置１１及びステージ制御装置１３を制御する処理や、増幅器１５によって増幅された検出信号を、走査コイル制御装置９に供給される電子ビームＢの走査信号と同期された画像データ（電子顕微鏡像となる走査像データ）とする処理などの処理を行う。処理部２０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ、ＤＳＰ等）、ＡＳＩＣ（ゲートアレイ等）などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。処理部２０は、取得部２２と、判定部２４と、出力部２６と、制御部２８とを含む。 The processing unit 20 supplies the scanning coil control device 9 with processing for controlling the condenser lens control device 7, the scanning coil control device 9, the objective lens control device 11 and the stage control device 13 and the detection signal amplified by the amplifier 15. Processing such as processing to obtain image data (scanning image data to be an electron microscope image) synchronized with the scanning signal of the electron beam B is performed. The functions of the processing unit 20 can be realized by hardware such as various processors (CPU, DSP, etc.), ASIC (gate array, etc.), and programs. The processing unit 20 includes an acquisition unit 22, a determination unit 24, an output unit 26, and a control unit 28.
取得部２２は、増幅器１５によって増幅された検出信号を取得する。 The acquisition unit 22 acquires the detection signal amplified by the amplifier 15.
判定部２４は、取得部２２によって取得された複数の検出信号の平均値の信頼性が所定の条件を満たすか否かを判定する処理を行う。具体的には、判定部２４は、電子ビームＢが電子顕微鏡像を構成する所与のピクセルに対応する試料Ｓ上の同一位置を照射しているときに取得部２２で連続的に取得された複数の検出信号の平均値を求める処理と、求めた平均値に基づき前記複数の検出信号の平均値の信頼性が所定の条件を満たすか否かを判定する処理とを、前記所定の条件を満たすと判定されるまで繰り返す。 The determination unit 24 performs a process of determining whether or not the reliability of the average value of the plurality of detection signals acquired by the acquisition unit 22 satisfies a predetermined condition. Specifically, the determination unit 24 is continuously acquired by the acquisition unit 22 when the electron beam B is irradiating the same position on the sample S corresponding to a given pixel constituting the electron microscope image. A process for obtaining an average value of a plurality of detection signals, and a process for determining whether reliability of the average value of the plurality of detection signals satisfies a predetermined condition based on the obtained average value, Repeat until it is determined that it is satisfied.
この場合、判定部２４は、取得された複数の検出信号の母集団が属する分布の期待値が、求めた平均値に基づき決定される信頼区間に含まれる確率を前記信頼性として求め、求めた確率が所定の閾値を超えた場合に、前記複数の検出信号の平均値の信頼性が前記所定の条件を満たすと判定し、求めた確率が所定の閾値を超えていない場合に、前記複数の検出信号の平均値の信頼性が前記所定の条件を満たさないと判定することができる。 In this case, the determination unit 24 obtains, as the reliability, the probability that the expected value of the distribution to which the population of the plurality of acquired detection signals belongs is included in the confidence interval determined based on the obtained average value. When the probability exceeds a predetermined threshold, it is determined that the reliability of the average value of the plurality of detection signals satisfies the predetermined condition, and when the obtained probability does not exceed the predetermined threshold, It can be determined that the reliability of the average value of the detection signals does not satisfy the predetermined condition.
出力部２６は、判定部２４によって前記複数の検出信号の平均値の信頼性が前記所定の条件を満たすと判定された場合に、求めた平均値を、そのときの電子ビームＢによる試料Ｓ上での照射位置に対応する電子顕微鏡像のピクセル値（輝度値）として出力する。ここで、電子顕微鏡像は、電子ビームＢの走査に基づく走査像（ＳＥＭ画像）からなる。 When the determination unit 24 determines that the reliability of the average value of the plurality of detection signals satisfies the predetermined condition, the output unit 26 displays the calculated average value on the sample S by the electron beam B at that time. Is output as a pixel value (luminance value) of an electron microscope image corresponding to the irradiation position at. Here, the electron microscope image is a scanning image (SEM image) based on the scanning of the electron beam B.
制御部２８は、判定部２４によって前記所定の条件を満たすと判定された場合に、電子ビームＢの走査として電子ビームＢの試料Ｓ上での照射位置を移動させるための制御信号（走査信号）を生成し、生成した制御信号を走査コイル制御装置９に出力する。 When the determination unit 24 determines that the predetermined condition is satisfied, the control unit 28 is a control signal (scanning signal) for moving the irradiation position of the electron beam B on the sample S as scanning of the electron beam B. And the generated control signal is output to the scanning coil controller 9.
なお、本実施形態の電子顕微鏡１００が試料Ｓからの吸収電流を測定可能な構成であれば、電子ビームＢの走査に基づく試料Ｓからの吸収電流を検出信号として取得してもよい。また、本発明を走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）に適用する場合には、電子ビームＢの走査に基づき試料Ｓを透過する透過電子を検出信号として取得する。 In addition, if the electron microscope 100 of this embodiment is a structure which can measure the absorption current from the sample S, you may acquire the absorption current from the sample S based on the scanning of the electron beam B as a detection signal. When the present invention is applied to a scanning transmission electron microscope (STEM), transmission electrons that pass through the sample S based on scanning of the electron beam B are acquired as detection signals.
２．本実施形態の手法
次に本実施形態の手法について図面を用いて説明する。
2. Next, the method of this embodiment will be described with reference to the drawings.
図２は、電子顕微鏡像の一例であって、カーボンの被蒸着材の表面に蒸着により複数の金粒子を形成してなる試料Ｓを撮像したＳＥＭ画像である。図２に示す画像のように、輝度の高い領域（明るい領域、金粒子の部分）と輝度の低い領域（暗い領域、カーボンの部分）が存在する場合に、明るい領域において信号のばらつきが大きく、暗い領域において信号のばらつきが小さくなる現象が生じる。すなわち、電子ビームＢが試料Ｓ上の同一位置を照射しているときに検出される複数の検出信号（検出信号の母集団）のばらつきが、明るい領域においては大きくなり、暗い領域においては小さくなる。 FIG. 2 is an example of an electron microscope image, which is an SEM image obtained by imaging a sample S formed by forming a plurality of gold particles by vapor deposition on the surface of a carbon deposition material. As shown in the image in FIG. 2, when there is a high luminance region (bright region, gold particle portion) and a low luminance region (dark region, carbon portion), the signal variation is large in the bright region, A phenomenon occurs in which variation in signals becomes small in a dark region. That is, the variation of a plurality of detection signals (the population of detection signals) detected when the electron beam B irradiates the same position on the sample S increases in a bright region and decreases in a dark region. .
このような現象は、図３に示すように、検出信号の母集団の分布が近似的にポアソン分布（Poisson分布）に従うことに起因するものである。すなわち、検出信号の母集団が属する期待値μが低い分布（一例としてμ＝５、暗い領域における検出信号の分布）の幅は狭くなり、期待値μが高い分布（一例としてμ＝５０、明るい領域における検出信号の分布）の幅は広くなるため、試料Ｓ上の明暗によって信号のばらつきが不均一となる。 Such a phenomenon is caused by the fact that the distribution of the population of detection signals approximately follows a Poisson distribution (Poisson distribution) as shown in FIG. In other words, the distribution of the low expected value μ to which the detection signal population belongs (for example, μ = 5, the distribution of the detection signal in a dark region) is narrow, and the distribution of the high expected value μ (for example, μ = 50, bright). Since the width of the detection signal distribution in the region is wide, the signal variation is non-uniform due to the light and darkness on the sample S.
電子顕微鏡像を生成する場合、電子ビームＢが試料Ｓ上の同一位置を照射しているときに連続的に取得される複数の検出信号（検出信号の母集団）の平均値ｍを次式により算出し、算出した平均値ｍを電子顕微鏡像の当該照射位置に対応するピクセル値（輝度値、表示値）として出力する。 When generating an electron microscope image, an average value m of a plurality of detection signals (a population of detection signals) continuously acquired when the electron beam B is irradiating the same position on the sample S is expressed by the following equation. The calculated average value m is output as a pixel value (luminance value, display value) corresponding to the irradiation position of the electron microscope image.
ここで、Ｎはサンプル数（同一位置で取得する検出信号の数）であり、ａｉは各検出信号の値である。サンプル数Ｎは電子ビームＢの走査速度により決定され、走査速度が速いほどサンプル数Ｎは少なくなり、走査速度が遅いほどサンプル数Ｎは多くなる。 Here, N is the number of samples (the number of detection signals acquired at the same position), and a i is the value of each detection signal. The sample number N is determined by the scanning speed of the electron beam B. The faster the scanning speed, the smaller the sample number N, and the slower the scanning speed, the larger the sample number N.
図４は、電子ビームＢが試料Ｓ上の同一位置を照射しているときに連続的に検出される検出信号ａｉと、各サンプル数で算出される平均値ｍと、検出信号の母集団が属する分布の期待値μとの関係をシミュレーションした結果を示す図である。図４に示すように、サンプル数Ｎが多くなるほど平均値ｍと期待値μとの差が確率的に小さくなる。すなわち、走査速度を下げてサンプル数Ｎを増やすことで、ピクセル値（平均値ｍ）を実際の試料Ｓの状況（期待値μ）に確率的に近づかせることができる。 FIG. 4 shows a detection signal a i continuously detected when the electron beam B irradiates the same position on the sample S, an average value m calculated by the number of samples, and a population of detection signals. It is a figure which shows the result of having simulated the relationship with expected value (mu) of the distribution which belongs. As shown in FIG. 4, the difference between the average value m and the expected value μ becomes smaller as the number N of samples increases. That is, by decreasing the scanning speed and increasing the number of samples N, the pixel value (average value m) can be stochastically approximated to the actual state of the sample S (expected value μ).
図５は、期待値μの異なる２つの分布について、図４と同様のシミュレーションを行った結果を示した図である。２つの母集団の分布はポアソン分布に従い、それぞれμ＝１５０とμ＝１５の期待値をもつ。図５に示すように、μ＝１５０の場合とμ＝１５の場合ともにサンプル数Ｎが多くなるほど平均値ｍが期待値μに確率的に近づいていく。ただし、μ＝１５０の場合のほうがμ＝１５の場合よりも、平均値ｍと期待値μとの差が平均的に大きくなっている。すなわち、期待値μによらず平均的に同じ程度で期待値μから離れている平均値ｍを得る（各ピクセルの輝度値の信頼性が均一な電子顕微鏡像を得る）ためには、期待値μの高い母集団のサンプル数Ｎを、期待値μの低い母集団のサンプル数Ｎよりも多くする必要がある。 FIG. 5 is a diagram showing a result of performing a simulation similar to FIG. 4 for two distributions having different expected values μ. The distributions of the two populations follow the Poisson distribution with expected values of μ = 150 and μ = 15, respectively. As shown in FIG. 5, the average value m probabilistically approaches the expected value μ as the number of samples N increases in both cases of μ = 150 and μ = 15. However, the difference between the average value m and the expected value μ is larger on average in the case of μ = 150 than in the case of μ = 15. That is, in order to obtain an average value m that is on the same level on the average but far from the expected value μ regardless of the expected value μ (to obtain an electron microscopic image with uniform reliability of the luminance value of each pixel), the expected value It is necessary to increase the number of samples N of the population having a high μ than the number N of samples of the population having a low expected value μ.
本実施形態では、検出信号の平均値の信頼性を評価し、当該信頼性が所定の条件に入っていないと評価される場合にはサンプル数Ｎを多く（すなわち、走査速度を遅くして、その照射位置における電子ビームＢの残留時間を長く）し、一方、当該信頼性が既に所定の条件に入っている場合にはサンプル数Ｎを小さく（すなわち、走査速度を速くして、その照射位置における電子ビームＢの残留時間を短く）する制御を行う。当該信頼性の評価は、検出信号の母集団の平均値ｍと期待値μとの差を算出することができれば簡単に行うことができるが、期待値μを知ることはできないため、確率的な要素を考慮する必要がある。 In this embodiment, the reliability of the average value of the detection signals is evaluated, and when it is evaluated that the reliability does not fall within a predetermined condition, the number of samples N is increased (that is, the scanning speed is decreased, On the other hand, if the reliability of the electron beam B at the irradiation position is long, and the reliability is already within a predetermined condition, the number N of samples is reduced (that is, the scanning speed is increased to increase the irradiation position). The control is performed to shorten the remaining time of the electron beam B in FIG. The reliability can be easily evaluated if the difference between the average value m of the detection signal population and the expected value μ can be calculated, but the expected value μ cannot be known. Factors need to be considered.
そこで本実施形態では、当該信頼性を評価するために、「信頼区間」の理論を用いる。図６（Ａ）は、同一照射位置で連続的に検出される検出信号ａｉと、各サンプル数における平均値ｍと、検出信号の母集団が属する分布の期待値μとの関係を示す図である。まず、図６（Ａ）に示すように、平均値ｍに対して±ｋ（すなわち、２ｋ）の幅をもつ信頼区間を設定する。すなわち、平均値ｍと信頼区間ｍ±ｋとをサンプル毎に算出する。更に、期待値μが信頼区間ｍ±ｋに位置する確率γをサンプル毎に算出する。 Therefore, in the present embodiment, the theory of “confidence interval” is used to evaluate the reliability. FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the detection signal a i that is continuously detected at the same irradiation position, the average value m for each number of samples, and the expected value μ of the distribution to which the population of detection signals belongs. It is. First, as shown in FIG. 6A, a confidence interval having a width of ± k (that is, 2k) with respect to the average value m is set. That is, the average value m and the confidence interval m ± k are calculated for each sample. Further, the probability γ that the expected value μ is located in the confidence interval m ± k is calculated for each sample.
図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の例において算出した確率γのシミュレーション結果を示す図である。図６（Ｂ）に示すように、サンプル数Ｎが増えると確率γが必ず増加する。そして、確率γが任意の閾値ｐを超えた場合に、検出信号の平均値ｍの信頼性が所定の条件を満たすと判断して、その時点のサンプル数Ｎで算出した平均値ｍをピクセル値として出力する。図６（Ａ）、図６（Ｂ）の例では、閾値ｐを９５％に設定しており、サンプル数Ｎ＝６で確率γが閾値ｐを超え、その時点での平均値ｍは約１８となっている。 FIG. 6B is a diagram illustrating a simulation result of the probability γ calculated in the example of FIG. As shown in FIG. 6B, the probability γ always increases as the number N of samples increases. Then, when the probability γ exceeds an arbitrary threshold value p, it is determined that the reliability of the average value m of the detection signal satisfies a predetermined condition, and the average value m calculated by the number of samples N at that time is used as the pixel value. Output as. In the example of FIGS. 6A and 6B, the threshold value p is set to 95%, the probability γ exceeds the threshold value p when the number of samples N = 6, and the average value m at that time is about 18 It has become.
以下、期待値μが信頼区間ｍ±ｋに位置する確率γの具体的な計算手順について説明する。 Hereinafter, a specific calculation procedure of the probability γ that the expected value μ is located in the confidence interval m ± k will be described.
まず、電子ビームＢの走査開始前に、信頼区間の幅２ｋと、確率γに対する閾値ｐとを任意の値に設定する。次に、電子ビームＢの走査を開始し、電子ビームＢが試料Ｓ上の同一位置を照射しているときに連続的に検出される検出信号の平均値ｍを式（１）により算出し、更に標準偏差σを算出する。ここでは、検出信号の母集団の分布が近似的にポアソン分布に従うことを前提としているため、標準偏差σを次式により算出する。 First, before scanning of the electron beam B, the confidence interval width 2k and the threshold value p for the probability γ are set to arbitrary values. Next, scanning of the electron beam B is started, and an average value m of detection signals continuously detected when the electron beam B irradiates the same position on the sample S is calculated by the equation (1). Further, a standard deviation σ is calculated. Here, since it is assumed that the population distribution of detection signals approximately follows a Poisson distribution, the standard deviation σ is calculated by the following equation.
また、自由度ｄを次式により算出する。 Further, the degree of freedom d is calculated by the following equation.
ここで、Ｎはサンプル数である。また、後述する累積分布関数の計算で用いる積分の上限ｚを次式により算出する。 Here, N is the number of samples. Further, the upper limit z of integration used in the calculation of the cumulative distribution function described later is calculated by the following equation.
また、後述する累積分布関数の計算で用いるパラメータＫを次式により算出する。 Further, a parameter K used in calculation of a cumulative distribution function described later is calculated by the following equation.
ここで、Γはガンマ関数である。次に、ｔ−分布（Studentのｔ−分布）の累積分布関数Ｆ（ｚ）を次式により算出する。 Here, Γ is a gamma function. Next, the cumulative distribution function F (z) of the t-distribution (Student's t-distribution) is calculated by the following equation.
次に、式（６）により算出したＦ（ｚ）の値を、次式に代入して、期待値μが信頼区間ｍ±ｋに位置する確率γを算出する。 Next, the probability γ that the expected value μ is located in the confidence interval m ± k is calculated by substituting the value of F (z) calculated by the equation (6) into the following equation.
式（７）により算出した確率γが予め設定した閾値ｐを超えた場合、その時点の平均値ｍをピクセル値として出力して、電子ビームＢの照射位置を次に走査すべき位置に移動させる制御を行う。一方、算出した確率γが閾値ｐを下回る場合には、サンプル数Ｎを１だけ増やして、改めて式（１）〜式（７）の計算を行う。 When the probability γ calculated by the equation (7) exceeds a preset threshold value p, the average value m at that time is output as a pixel value, and the irradiation position of the electron beam B is moved to the next scanning position. Take control. On the other hand, when the calculated probability γ is less than the threshold value p, the number of samples N is increased by 1, and calculations of formulas (1) to (7) are performed again.
このように本実施形態の手法では、期待値μが信頼区間ｍ±ｋに位置する確率γが閾値ｐを超えるまでサンプル数Ｎを増加させ、確率γが閾値ｐを超えたときの平均値ｍをピクセル値（輝度値、表示値）として出力することで、平均値ｍと期待値μとの平均的な差を期待値μによらず一定にすることができる。この場合、信号ばらつきの大きな領域（例えば、図２に示す画像における明るい領域）においてはサンプル数Ｎが多くなり、信号ばらつきの小さな領域（例えば、図２に示す画像における暗い領域）においてはサンプル数Ｎが小さくなることで、例えば、明るい領域における輝度値の信頼性を、暗い領域における輝度値の信頼性と同程度とすることができ、その結果、当該信頼性が均一的な電子顕微鏡像を得ることができる。また、信号ばらつきの小さな領域においてサンプル数Ｎが少なくなることで、当該領域における走査速度が速くなり、その結果、１フレーム分の画像の取得に要する時間を効果的に短縮することができる。 Thus, in the method of the present embodiment, the number N of samples is increased until the probability γ that the expected value μ is located in the confidence interval m ± k exceeds the threshold value p, and the average value m when the probability γ exceeds the threshold value p. Is output as a pixel value (luminance value, display value), the average difference between the average value m and the expected value μ can be made constant regardless of the expected value μ. In this case, the number of samples N is large in a region with a large signal variation (for example, a bright region in the image shown in FIG. 2), and the number of samples is in a region with a small signal variation (for example, a dark region in the image shown in FIG. 2). By reducing N, for example, the reliability of the luminance value in a bright region can be made comparable to the reliability of the luminance value in a dark region. As a result, an electron microscope image with uniform reliability can be obtained. Can be obtained. In addition, since the number of samples N is reduced in a region where signal variation is small, the scanning speed in the region is increased, and as a result, the time required to acquire an image for one frame can be effectively shortened.
なお、試料Ｓ上の明暗によって信号ばらつきが不均一になる場合とは別に、装置の外乱ノイズ（電子銃の高電圧の変動、微小放電、検出器への印加電圧の変動、宇宙線など）によっても検出信号のばらつきが不均一になる。また、試料Ｓ表面の組成（主に非導電性試料）によって試料Ｓ内で局所的に帯電が起きた場合にも、検出信号のばらつきが不均一になる。 In addition to the case where the signal variation becomes non-uniform due to the light and darkness on the sample S, due to disturbance noise of the apparatus (high voltage fluctuation of electron gun, minute discharge, fluctuation of applied voltage to detector, cosmic ray, etc.) However, the variation of the detection signal becomes non-uniform. Further, even when local charging occurs in the sample S due to the composition of the surface of the sample S (mainly non-conductive sample), the variation in the detection signal becomes non-uniform.
本実施形態の手法では、このような外乱ノイズや帯電に起因する信号ばらつきの不均一さを解消することもできる。但し、このような場合、検出信号の母集団の分布がポアソン分布に従わないため、本実施形態の手法を外乱ノイズ対策や帯電対策として使用する場合には、式（２）により標準偏差σを算出することに代えて、次式により標準偏差σを算出する。 With the method of this embodiment, such non-uniformity in signal variations due to disturbance noise and charging can be eliminated. However, in such a case, since the population distribution of the detection signals does not follow the Poisson distribution, when the method of this embodiment is used as a measure against disturbance noise or as a measure against charging, the standard deviation σ is calculated by Equation (2). Instead of calculating, the standard deviation σ is calculated by the following equation.
図７（Ａ）は、図６（Ａ）と同様に検出信号ａｉと、平均値ｍと、期待値μとの関係をシミュレーションした結果を示す図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の例において式（８）の標準偏差σを用いて算出した確率γのシミュレーション結果である。 FIG. 7A is a diagram showing the result of simulating the relationship between the detection signal a i , the average value m, and the expected value μ as in FIG. 6A, and FIG. 7A is a simulation result of the probability γ calculated using the standard deviation σ of Expression (8) in the example of 7 (A).
なお、上述した信頼区間に関する理論が正しく成り立つのは母集団の分布が正規分布に従う場合のみであるが、サンプル数Ｎが十分に多い場合には、信頼区間に関する理論を近似的に、母集団の分布がポアソン分布に従う場合に適用することができる。従って、サンプル数Ｎが多くなることが予想される場合（例えば、確率γを大きな値に設定した場合）には、式（２）により標準偏差σを算出し、それ以外の場合又は外乱ノイズ対策や帯電対策を行う場合には、式（８）により標準偏差σを算出するように、標準偏差σを算出する計算式を使い分けてもよい。 It should be noted that the theory regarding the confidence interval described above is valid only when the distribution of the population follows a normal distribution. However, when the number of samples N is sufficiently large, the theory regarding the confidence interval is approximated by the approximation of the population. This can be applied when the distribution follows a Poisson distribution. Accordingly, when the number of samples N is expected to increase (for example, when the probability γ is set to a large value), the standard deviation σ is calculated by the equation (2), and in other cases or measures against disturbance noise When taking countermeasures against charging, a calculation formula for calculating the standard deviation σ may be properly used as in the case of calculating the standard deviation σ according to the equation (8).
また、通常の電子顕微鏡像において、試料Ｓ上の明暗による信号ばらつきと、外乱ノイズや帯電に起因する信号ばらつきの両方が存在する場合に、これらの信号ばらつきを同様に考慮するために、標準偏差σとして、式（２）の標準偏差と式（８）の標準偏差の二乗平均を用いるようにしてもよい。すなわち、式（２）により算出した標準偏差をσ１とし、式（８）により算出した標準偏差をσ２として、次式により標準偏差σを算出してもよい。 In addition, in a normal electron microscope image, when there are both signal variations due to light and darkness on the sample S and signal variations due to disturbance noise and charging, in order to consider these signal variations in the same way, the standard deviation You may make it use the square average of the standard deviation of Formula (2), and the standard deviation of Formula (8) as (sigma). That is, the standard deviation σ may be calculated by the following equation, assuming that the standard deviation calculated by the equation (2) is σ 1 and the standard deviation calculated by the equation (8) is σ 2 .
３．処理
次に、本実施形態の処理の一例について図８のフローチャートを用いて説明する。
3. Processing Next, an example of processing according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、処理部２０は、信頼区間の幅２ｋと確率の閾値ｐの値を設定し（ステップＳ１０）、サンプル数Ｎに１を設定する（ステップＳ１２）。 First, the processing unit 20 sets the value of the confidence interval width 2k and the probability threshold value p (step S10), and sets the sample number N to 1 (step S12).
次に、取得部２２は、Ｎ番目の検出信号ａｉ（ｉ＝Ｎ）を取得する（ステップＳ１４）。具体的には、取得部２２は、増幅器１５からのアナログ信号を所定の単位時間ｔ１（サンプリング時間）で積分することで検出信号ａｉを取得する。 Next, the acquisition unit 22 acquires the Nth detection signal a i (i = N) (step S14). Specifically, the acquisition unit 22 acquires the detection signal a i by integrating the analog signal from the amplifier 15 with a predetermined unit time t 1 (sampling time).
次に、判定部２４は、Ｎ個の検出信号ａｉの平均値ｍを式（１）により算出し（ステップＳ１６）、検出信号の母集団が属する分布の期待値μが信頼区間ｍ±ｋに位置する確率γを、式（２）〜式（７）により算出する（ステップＳ１８）。ここで、式（２）に代えて式（８）又は式（９）により標準偏差σを算出してもよい。また、操作部３０からの操作情報に基づき標準偏差σを算出する計算式を切り替えるように構成してもよい。 Next, the determination unit 24 calculates the average value m of the N detection signals a i by the equation (1) (step S16), and the expected value μ of the distribution to which the population of detection signals belongs is the confidence interval m ± k. The probability γ located at is calculated by the equations (2) to (7) (step S18). Here, the standard deviation σ may be calculated by the equation (8) or the equation (9) instead of the equation (2). Further, the calculation formula for calculating the standard deviation σ based on the operation information from the operation unit 30 may be switched.
次に、判定部２４は、ステップＳ１８で算出した確率γが、ステップＳ１０で設定した閾値ｐを超えたか否かを判断し（ステップＳ２０）、確率γが閾値ｐを超えていないと判断した場合には、サンプル数Ｎを１だけ増加させて（ステップＳ２２）、ステップＳ１４の処理に進む。以下、確率γが閾値ｐを超えたと判断されるまで、ステップＳ１４〜Ｓ２２の処理を繰り返す。 Next, the determination unit 24 determines whether or not the probability γ calculated in step S18 exceeds the threshold value p set in step S10 (step S20), and determines that the probability γ does not exceed the threshold value p. The number N of samples is increased by 1 (step S22), and the process proceeds to step S14. Hereinafter, the processes in steps S14 to S22 are repeated until it is determined that the probability γ exceeds the threshold value p.
ステップ２０において確率γが閾値ｐを超えたと判断された場合には、出力部２６は、ステップＳ１６で算出された平均値ｍを、現在の照射位置に対応するピクセル値として出力する（ステップＳ２４）。 When it is determined in step 20 that the probability γ has exceeded the threshold value p, the output unit 26 outputs the average value m calculated in step S16 as a pixel value corresponding to the current irradiation position (step S24). .
次に、制御部２８は、電子ビームＢの照射位置を次に走査すべき位置に移動させるための制御信号を生成し、生成した制御信号を走査コイル制御装置９に出力する（ステップＳ２６）。 Next, the control unit 28 generates a control signal for moving the irradiation position of the electron beam B to a position to be scanned next, and outputs the generated control signal to the scanning coil control device 9 (step S26).
次に、処理部２０は、１フレーム分の走査を完了したか（１フレーム分の電子顕微鏡像の全てのピクセルの値を出力したか）否かを判断し（ステップＳ２８）、１フレーム分の走査を完了していないと判断した場合には、ステップＳ１０の処理に進み、以下、１フレーム分の走査を完了するまで、ステップＳ１０〜Ｓ２８の処理を繰り返す。 Next, the processing unit 20 determines whether or not scanning for one frame has been completed (values of all pixels of the electron microscope image for one frame have been output) (step S28). If it is determined that scanning has not been completed, the process proceeds to step S10, and the processes in steps S10 to S28 are repeated until scanning for one frame is completed.
なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various deformation | transformation is possible. The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.
２ 鏡筒、４ 電子銃、５ 電子銃制御装置、６ コンデンサレンズ、７ コンデンサレンズ制御装置、８ 走査コイル、９ 走査コイル制御装置、１０ 対物レンズ、１１ 対物レンズ制御装置、１２ ステージ、１３ ステージ制御装置、１４ 検出器、１５ 増幅器、２０ 処理部、２２ 取得部、２４ 判定部、２６ 出力部、２８ 制御部、３０ 操作部、３２ 表示部、３４ 記憶部、３６ 情報記憶媒体 2 lens barrel, 4 electron gun, 5 electron gun control device, 6 condenser lens, 7 condenser lens control device, 8 scanning coil, 9 scanning coil control device, 10 objective lens, 11 objective lens control device, 12 stage, 13 stage control Device, 14 detector, 15 amplifier, 20 processing unit, 22 acquisition unit, 24 determination unit, 26 output unit, 28 control unit, 30 operation unit, 32 display unit, 34 storage unit, 36 information storage medium
Claims (4)
前記検出器からの検出信号を取得する取得工程と、
電子ビームが電子顕微鏡像を構成する所与のピクセルに対応する試料上の位置を照射しているときに、連続的に取得された複数の検出信号の平均値を求める処理と、求めた平均値の信頼性が所定の条件を満たすか否かを判定する処理とを、前記所定の条件を満たすと判定されるまで繰り返す判定工程と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、求めた平均値を当該電子ビーム照射位置に対応するピクセルにおける検出信号の値として出力する出力工程と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、電子ビームの走査として電子ビームの照射位置を移動させるための制御を行う制御工程とを含む、電子顕微鏡の制御方法。 An electron microscope control method for generating an electron microscope image based on a detection signal from a detector that scans an electron beam on a sample and detects a signal generated from the sample based on the scanning of the electron beam,
An acquisition step of acquiring a detection signal from the detector;
When the electron beam irradiates a position on the sample corresponding to a given pixel constituting the electron microscope image, a process for obtaining an average value of a plurality of detection signals obtained continuously, and the obtained average value A process of determining whether or not the reliability of the predetermined condition satisfies a predetermined condition, and a determination step that repeats until it is determined that the predetermined condition is satisfied,
When it is determined that the predetermined condition is satisfied, an output step of outputting the obtained average value as the value of the detection signal in the pixel corresponding to the electron beam irradiation position;
A control step of performing control for moving the irradiation position of the electron beam as scanning of the electron beam when it is determined that the predetermined condition is satisfied.
前記検出器からの検出信号を取得する取得部と、
電子ビームが電子顕微鏡像を構成する所与のピクセルに対応する試料上の位置を照射しているときに、連続的に取得された複数の検出信号の平均値を求める処理と、求めた平均値の信頼性が所定の条件を満たすか否かを判定する処理とを、前記所定の条件を満たすと判定されるまで繰り返す判定部と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、求めた平均値を当該電子ビーム照射位置に対応するピクセルにおける検出信号の値として出力する出力部と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、電子ビームの走査として電子ビームの照射位置を移動させるための制御を行う制御部とを含む、電子顕微鏡。 An electron microscope that scans an electron beam on a sample and generates an electron microscope image based on a detection signal from a detector that detects a signal generated from the sample based on the scanning of the electron beam,
An acquisition unit for acquiring a detection signal from the detector;
When the electron beam irradiates a position on the sample corresponding to a given pixel constituting the electron microscope image, a process for obtaining an average value of a plurality of detection signals obtained continuously, and the obtained average value A determination unit that repeats the process of determining whether or not the reliability of the predetermined condition satisfies the predetermined condition until it is determined that the predetermined condition is satisfied,
When it is determined that the predetermined condition is satisfied, an output unit that outputs the obtained average value as a value of a detection signal in a pixel corresponding to the electron beam irradiation position;
An electron microscope including a control unit that performs control for moving the irradiation position of the electron beam as scanning of the electron beam when it is determined that the predetermined condition is satisfied.
前記検出器からの検出信号を取得する取得部と、
電子ビームが電子顕微鏡像を構成する所与のピクセルに対応する試料上の位置を照射しているときに、連続的に取得された複数の検出信号の平均値を求める処理と、求めた平均値の信頼性が所定の条件を満たすか否かを判定する処理とを、前記所定の条件を満たすと判定されるまで繰り返す判定部と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、求めた平均値を当該電子ビーム照射位置に対応するピクセルにおける検出信号の値として出力する出力部と、
前記所定の条件を満たすと判定された場合に、電子ビームの走査として電子ビームの照射位置を移動させるための制御を行う制御部として機能させるためのプログラム。 A computer provided with an electron microscope that scans an electron beam on the sample and generates an electron microscope image based on a detection signal from a detector that detects a signal generated from the sample based on the scanning of the electron beam;
An acquisition unit for acquiring a detection signal from the detector;
When the electron beam irradiates a position on the sample corresponding to a given pixel constituting the electron microscope image, a process for obtaining an average value of a plurality of detection signals obtained continuously, and the obtained average value A determination unit that repeats the process of determining whether or not the reliability of the predetermined condition satisfies the predetermined condition until it is determined that the predetermined condition is satisfied,
When it is determined that the predetermined condition is satisfied, an output unit that outputs the obtained average value as a value of a detection signal in a pixel corresponding to the electron beam irradiation position;
A program for functioning as a control unit that performs control for moving an irradiation position of an electron beam as scanning of an electron beam when it is determined that the predetermined condition is satisfied.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011187780A JP5738718B2 (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Control method of electron microscope, electron microscope, program, and information storage medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011187780A JP5738718B2 (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Control method of electron microscope, electron microscope, program, and information storage medium |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013051089A JP2013051089A (en) | 2013-03-14 |
| JP5738718B2 true JP5738718B2 (en) | 2015-06-24 |
Family
ID=48012985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011187780A Active JP5738718B2 (en) | 2011-08-30 | 2011-08-30 | Control method of electron microscope, electron microscope, program, and information storage medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5738718B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7042358B2 (en) * | 2018-11-01 | 2022-03-25 | 東京エレクトロン株式会社 | Image processing method and image processing device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6326937A (en) * | 1986-07-19 | 1988-02-04 | Fujitsu Ltd | Electron beam apparatus |
| JP2002042706A (en) * | 2000-07-25 | 2002-02-08 | Hitachi Ltd | Automatic focus function of scanning electron microscope |
| JP2011108363A (en) * | 2009-11-12 | 2011-06-02 | Hitachi High-Technologies Corp | Charged particle beam device |
-
2011
- 2011-08-30 JP JP2011187780A patent/JP5738718B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013051089A (en) | 2013-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5422673B2 (en) | Charged particle beam microscope and measuring method using the same | |
| US8106357B2 (en) | Scanning electron microscope and method for processing an image obtained by the scanning electron microscope | |
| JP5639590B2 (en) | Scanning electron microscope and sample observation method | |
| KR20190085044A (en) | How to set measurement device and observation condition | |
| US10763078B2 (en) | Charged particle beam device and image processing method in charged particle beam device | |
| JP6228858B2 (en) | Particle analysis apparatus and program | |
| JP6343508B2 (en) | Contrast / brightness adjustment method and charged particle beam apparatus | |
| JP2005327578A (en) | Adjustment method of charged particle beam and charged particle beam device | |
| JP4840854B2 (en) | Image processing system and method for electron microscope and spectrum processing system and method | |
| JP5738718B2 (en) | Control method of electron microscope, electron microscope, program, and information storage medium | |
| JP6242282B2 (en) | Drift amount calculation device, drift amount calculation method, and charged particle beam device | |
| JP5055015B2 (en) | Charged particle beam equipment | |
| US9874532B2 (en) | Scatter diagram display device and surface analyzer | |
| US20210175047A1 (en) | Charged Particle Beam Device | |
| JP2014106388A (en) | Automatic focusing detection device and charged particle beam microscope having the same provided | |
| JP5248128B2 (en) | Image signal processing method and apparatus, and charged particle beam apparatus | |
| JP2008135733A (en) | Semiconductor wafer inspection device and inspection method therefor | |
| JP6595856B2 (en) | Charged particle apparatus and measurement method | |
| JP2018190622A (en) | Electron microscope and control method | |
| US20220084785A1 (en) | Charged particle beam apparatus and control method thereof | |
| JP4231891B2 (en) | Charged particle beam adjustment method and charged particle beam apparatus | |
| JP6419605B2 (en) | Analysis apparatus, image processing method, and beam axis alignment method | |
| JP2022117643A (en) | Charged particle beam device and calibration method for charged particle beam device | |
| CN114628210A (en) | Charged particle beam device | |
| JP2020061240A (en) | Measurement device and measurement method of front face of sample |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140513 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150218 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150309 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150401 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150422 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5738718 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |