JP7483994B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
Information processing device, information processing method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP7483994B2 JP7483994B2 JP2023122233A JP2023122233A JP7483994B2 JP 7483994 B2 JP7483994 B2 JP 7483994B2 JP 2023122233 A JP2023122233 A JP 2023122233A JP 2023122233 A JP2023122233 A JP 2023122233A JP 7483994 B2 JP7483994 B2 JP 7483994B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron microscope
- confirmation
- optical axis
- sample
- information processing
- 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
- 230000010365 information processing Effects 0.000 title description 85
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 109
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 claims description 95
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 76
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 claims description 58
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 35
- 238000012549 training Methods 0.000 claims description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 93
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 79
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 31
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 6
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 102100024113 40S ribosomal protein S15a Human genes 0.000 description 2
- 101001118566 Homo sapiens 40S ribosomal protein S15a Proteins 0.000 description 2
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関するものである。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and a program.
電子顕微鏡では、従来、様々な調整方法が提案されている。例えば、下記特許文献2には、光軸調整を行う際に、検出器で検出された二次電子に基づいて得られる光軸調整用画像15aを表示する表示装置を備えることが記載されている。 Various adjustment methods have been proposed for electron microscopes in the past. For example, the following Patent Document 2 describes the provision of a display device that displays an image 15a for adjusting the optical axis obtained based on secondary electrons detected by a detector when adjusting the optical axis.
また、下記特許文献3では、人為的な判断基準を定量化し、当該定量化された判断基準に基づいて、荷電粒子線の軸調整の要否判断を行うことが課題とされている。そして、特許文献3には、荷電粒子線を調節する光学素子の調整条件を変化させ、当該異なる調整条件にて複数の画像を取得し、取得された複数の画像の中から、その画質を許容できる画像、或いは許容できない画像を選択し、選択された画像に基づいて第1の画質評価値を取得し、当該取得された第1の画質評価値と、前記荷電粒子ビームの走査によって得られる画像から求められる第2の画質評価値とを比較すると、記載されている。
In addition, the following
しかし、上記従来の技術では、ユーザが電子顕微鏡を調整し、または保守する場合の支援の仕組みが十分ではない。そのため、電子顕微鏡の調整または保守において、個人のスキルによるばらつきが生じるおそれがある。その結果、装置が望ましい状態で使用されていない可能性がある。 However, the above-mentioned conventional technology does not provide sufficient support for users when adjusting or maintaining an electron microscope. This means that there is a risk of variation in the adjustment or maintenance of an electron microscope due to individual skill. As a result, the device may not be used in a desirable condition.
本発明は、1つの側面では、ユーザによる電子顕微鏡の調整または保守を支援する。 In one aspect, the present invention assists a user in adjusting or maintaining an electron microscope.
本発明の実施の形態は、制御部を備える情報処理装置によって例示される。本制御部は、所定の調整がなされた後に電子顕微鏡の状態を確認するための確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された第1の確認用画像を取得することと、前記所定の調整による調整結果が良好であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記所定の調整による調整結果が良好でないときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記確認用画像を入力することで前記所定の調整がなされた後の前記電子顕微鏡の調整結果が良好であるか否の第1の判定結果を取得することと、前記第1の判定結果を出力装置に出力することと、を実行する。
また、本発明の実施の形態は、以下の情報処理装置によって例示することもできる。本情報処理装置は、電子ビームの光軸調整がなされた後に電子顕微鏡の状態を確認するための確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された確認用画像を取得することと、前記電子顕
微鏡に備えるすべての絞りの汚染状態が基準以下であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記電子顕微鏡に備えるいずれかの絞りの汚染状態が基準を超えて悪化しているときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記確認用画像を入力することで前記絞りの汚染状態が基準以下であるか否かの判定結果を取得することと、前記判定結果が良好でないときに前記電子ビームの非点収差を補正させる指示または前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を出力装置に出力することと、を実行する。
An embodiment of the present invention is exemplified by an information processing device including a control unit, which executes the following: acquiring a first confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming the state of the electron microscope after a predetermined adjustment is performed, acquiring a first judgment result as to whether the adjustment result of the electron microscope after the predetermined adjustment is good or not by inputting the confirmation image into a trained model trained using as teacher data a first image taken by the electron microscope from the confirmation sample when the adjustment result of the predetermined adjustment is good and a second image taken by the electron microscope from the confirmation sample when the adjustment result of the predetermined adjustment is not good, and outputting the first judgment result to an output device.
The embodiment of the present invention can also be exemplified by the following information processing device. The information processing device executes the following operations: acquiring a confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming the state of the electron microscope after the optical axis of the electron beam has been adjusted; acquiring a judgment result as to whether the contamination state of the aperture is equal to or lower than a standard by inputting the confirmation image into a trained model trained using, as teacher data, a first image taken by the electron microscope from the confirmation sample when the contamination state of all apertures provided in the electron microscope is equal to or lower than a standard and a second image taken by the electron microscope from the confirmation sample when the contamination state of any aperture provided in the electron microscope has deteriorated beyond the standard; and outputting, to an output device, an instruction to correct the astigmatism of the electron beam or an instruction to replace at least one aperture provided in the electron microscope when the judgment result is not good.
本情報処理装置によれば、ユーザによる電子顕微鏡の調整または保守を支援することができる。 This information processing device can assist users in adjusting or maintaining their electron microscopes.
以下、図面を参照して、一実施の形態に係る電子顕微鏡と、電子顕微鏡を含む情報システム、情報処理方法およびプログラムを説明する。 Below, an electron microscope according to one embodiment, an information system including the electron microscope, an information processing method, and a program will be described with reference to the drawings.
(システム構成)
図1は、本実施の形態に係る電子顕微鏡3を含む情報システムの構成を例示する図である。本情報システムは、電子顕微鏡3と、情報処理装置1とを有する。電子顕微鏡3の種類に限定はなく、電子顕微鏡3は、例えば、走査型電子顕微鏡、透過形電子顕微鏡等のいずれでもよい。図1は、走査型電子顕微鏡の構成を例示する。
(System configuration)
Fig. 1 is a diagram illustrating an example of the configuration of an information system including an
図1のように、電子顕微鏡3は、電子銃32と、電子銃32から放出される電子ビームを制御する電子光学系3EOと、試料4を搭載するステージ39と、検出器37と、制御回路31と、を有する。
As shown in FIG. 1, the
電子銃32は、フィラメント等から電子を所定の加速電圧で引き出し、電子光学系3EOに電子ビームを供給する。電子光学系3EOは、電子ビームを成形し、収束し、または、偏向する等の機能を有する。また、電子光学系3EOは収束レンズ33と、収束絞り34と、非点収差補正コイル3Aと、対物レンズ35と、対物絞り36を有する。ただし、
電子光学系3EOは、複数の収束レンズ33、複数の収束絞り34を有してもよい。
The
The electron optical system 3EO may have a plurality of
収束レンズ33は、収束絞り34を通過する電子ビームのビーム径を制御し、対物レンズ35および対物絞り36に入射させる。非点収差補正コイル3Aは、電子ビームの断面形状が円形に近くなるように電子ビームの軌道を制御する。対物レンズ35は、収束レンズ33で制御された電子ビームを試料4の表面の位置で最小ビーム寸法に収束させ、電子プローブを形成する。対物絞り36は、収束レンズ33で収束された電子ビームを中心軸付近に制限して、対物レンズ35によって収束させることで収差を低減する。
The converging
ステージ39上には、試料4が搭載される。本実施の形態において、電子顕微鏡3が保守、点検、または調整される際にステージ39に搭載される試料4は、標準試料と呼ばれる。電子顕微鏡3は対物レンズ35で収束された電子ビームを試料4に照射し、検出器37で二次電子または反射電子を検出し、試料4の表面を撮影した電子顕微鏡画像を取得する。
A
制御回路31は、情報処理装置1からの指令にしたがい、電子顕微鏡3の鏡筒の各部およびステージ39を制御し、または、各部のセンサから検出値を取得する。例えば、制御回路31は電子銃32への制御信号C1により、電子銃32からの電子のエミッションを制御する。例えば、制御回路31は、電子銃32からの電子の引き出し電圧を制御する。また、例えば、制御回路31は収束レンズ33への制御信号C2により、電子ビームの収束を制御する。また、例えば、制御回路31は非点収差補正コイル3Aへの制御信号CAにより、電子ビームの非点収差を補正する。さらに、例えば、制御回路31は対物レンズ35への制御信号C3により、試料4の表面で電子ビームが収束し、焦点を形成するように制御する。また、制御回路31は、電子光学系3EOに含まれる偏向コイルまたは静電偏向板により電子ビームを偏向し、試料4を走査する。さらに、制御回路31は、検出器37からの検出信号と電子ビームの偏向位置の情報とを基に試料4の電子顕微鏡画像を生成する。さらに、制御回路31は、ステージ39への制御信号C4により、ステージ39の移動を制御する。
The
情報処理装置1は、制御回路31に各種指令を送り、電子顕微鏡3の各部を制御し、または各部を監視する。また、情報処理装置1は、ディスプレイ(例えば、図5の表示装置14)に試料4の電子顕微鏡画像を表示する。なお、情報処理装置1は、ネットワークN1により、外部のコンピュータ、サーバ、データベースシステム等、様々なシステムと通信する。ネットワークN1は、電子顕微鏡3が設置された構内のLocal Area Network(LAN)でもよいし、遠隔地を結ぶ通信回線でもよい。ネットワークN1は、Virtual Private Network(VPN)等の専用回線でもよいし、インターネット等の公衆ネットワーク
でもよい。
The
(電子顕微鏡の保守、調整の例)
電子顕微鏡の保守、調整の項目としては、以下が例示できる。
(1)フィラメント断線時のフィラメントの交換
(2)フィラメント交換時のウェーネルト電極等のクリーニング
(3)アノードのクリーニング
(4)収束絞り34の交換
(5)対物絞り36の交換
(6)冷却ファンの吸気口のクリーニング
(7)電子ビームの光軸調整
なお、(1)乃至(5)の実施後には、(7)の光軸調整が行われる。
(Example of maintenance and adjustment of an electron microscope)
Examples of maintenance and adjustment items for electron microscopes include the following:
(1) Replacement of the filament when the filament breaks. (2) Cleaning of the Wehnelt electrode, etc. when replacing the filament. (3) Cleaning of the anode. (4) Replacement of the
図2に、光軸の状態を例示する。図2の(A)は、電子ビームの光軸が適正な位置に調
整された状態を例示する。光軸が適正な状態では、電子銃32から引き出された電子ビームの中心軸が、円形状の収束絞り34の中心、および対物絞り36の中心を通り、ステージ39上の試料4等に照射される。
2A shows an example of the state of the optical axis. Fig. 2A shows an example of the state in which the optical axis of the electron beam is adjusted to a proper position. When the optical axis is in a proper state, the central axis of the electron beam extracted from the
図2の(B)は、電子ビームの光軸が適正な位置からずれた状態を例示する。電子ビームの光軸が適正な位置からずれた状態では、例えば、電子銃32から引き出された電子ビームの中心軸が、円形状の収束絞り34の中心を通らず、収束絞り34の中心に対して非対称な断面形状で収束絞り34を通過する。この場合、対物レンズ35による電子ビームの収束が不十分となりやすく、その結果、試料4の表面で、最小ビーム寸法での電子プローブが形成されにくくなる。そのため、試料4から得られる電子顕微鏡画像のピントが合いにくい状態となる。なお、この場合には、電子ビームの電流が、(A)の光軸が適正な位置に置かれた状態と比較して低下する。また、検出器37から得られる検出信号のS/N(信号/ノイズ)比が、(A)の光軸が適正な位置に置かれた状態と比較して低下する。さらに、検出器37から得られる、試料4を撮影した電子顕微鏡画像の明るさが、(A)の光軸が適正な位置に置かれた状態と比較して低下する。
(B) of FIG. 2 illustrates a state in which the optical axis of the electron beam is deviated from the proper position. In a state in which the optical axis of the electron beam is deviated from the proper position, for example, the central axis of the electron beam extracted from the
図3は、電子ビームの光軸を調整するつまみを例示する。本実施の形態では、電子ビームの光軸は、電子顕微鏡3の鏡筒の中心軸に垂直な水平面上で電子銃32の電子源を移動させることで調整される。電子銃32の電子源は、例えば、電子銃32のカソード(フィラメント)、ウェーネルト電極、およびアノードを含む部分である。図3は、電子銃32の筐体の外部に設けられたつまみ32A乃至32Dを例示する。この例では、つまみ32Aと32Cにより、鏡筒の中心軸に垂直な水平面上の第1の軸(例えば、X軸とする)方向の位置が調整される。また、つまみ32Bと32Dにより、鏡筒の中心軸に垂直な水平面上で第1の軸に垂直な第2の軸(例えば、Y軸とする)方向の位置が調整される。電子顕微鏡3のユーザまたは保守担当者は、つまみ32Aと32Cの組、または、つまみ32Bと32Dの組を調整することで、電子ビームの光軸の位置が電子顕微鏡3の鏡筒の中心軸に合致するように調整する。例えば、ユーザまたは保守担当者は、つまみ32Aと32Cを操作して、試料4を撮影した電子顕微鏡画像の明るさが相対的に最も明るくなるように調整する。
Figure 3 illustrates an example of a knob for adjusting the optical axis of the electron beam. In this embodiment, the optical axis of the electron beam is adjusted by moving the electron source of the
図4は、電子ビームの光軸が適正な位置に置かれた状態と、電子ビームの光軸が適正な位置からずれた状態で試料4を撮影した電子顕微鏡画像を例示する。図4の(A)は、光軸が適正な位置に調整された状態での試料4の電子顕微鏡画像である。また、図4の(B)(C)(D)は、それぞれ、図4の(A)の状態でのつまみ32Aと32C(またはつまみ32Bと32D)の位置を0度として、それぞれ11.25度、22.5度、および33.75度回転された状態での試料4の電子顕微鏡画像である。すでに、図3で説明した通り、つまみ32Aと32C(またはつまみ32Bと32D)の回転量に応じた距離だけ、電子銃32の電子源が水平面内で移動する。その結果、図4の(B)(C)(D)は、それぞれ、電子ビームの光軸が適正な位置からずれた状態での試料4の電子顕微鏡画像である。図4において、(A)(B)(C)(D)の通り、つまみの回転量、すなわち、光軸のずれ量の増加とともに、電子顕微鏡画像のコントラストが低下し、明るさが低下する。
Figure 4 illustrates electron microscope images of the
以下、本実施の形態では、図4の(A)の画像に正解のラベルを設定し、図4の(B)(C)(D)の画像に不正解のラベルを設定し、深層学習を用いた学習システムに学習させ、学習済みモデルを作成する。本実施の形態では、情報システムは、光軸調整後に試料4から撮影された電子顕微鏡画像を取得し、学習済みモデルに入力し、電子ビームの光軸が適正な位置にあるか、ずれた位置にあるかを判定させる。
In the present embodiment, a correct label is set for the image in FIG. 4 (A), and an incorrect label is set for the images in FIG. 4 (B), (C), and (D), and a learning system using deep learning is trained to create a trained model. In the present embodiment, the information system acquires an electron microscope image taken from the
(構成)
図5は、情報処理装置1のハードウェア構成を例示する。情報処理装置1の構成は、通常のコンピュータと同様である。情報処理装置1はCPU11と、主記憶装置12と、外部インターフェース(I/F)を通じて接続される外部機器を有し、コンピュータプログラムにより情報処理を実行する。外部機器としては、外部記憶装置13、表示装置14、操作装置15、および通信装置16を例示できる。CPU11と、主記憶装置12と、外部インターフェース(I/F)は、制御部ということができる。
(composition)
5 illustrates an example of the hardware configuration of the
CPU11は、主記憶装置12に実行可能に展開されたコンピュータプログラムを実行し、情報処理装置1の機能を提供する。CPU11はプロセッサとも呼ばれる。ただし、CPU11は、単一のプロセッサに限定される訳ではなく、マルチプロセッサ構成であってもよい。また、CPU11は、単一のソケットで接続される単一のプロセッサであって、マルチコア構成のものであってもよい。さらに、情報処理装置1の少なくとも一部の処理がDigital Signal Processor(DSP)、Graphics Processing Unit(GPU)、数値演算プロセッサ、ベクトルプロセッサ、画像処理プロセッサ等の専用プロセッサ、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)等によって提供されてもよい。また、情報処理装置
1の少なくとも一部が、Field-Programmable Gate Array(FPGA)等の専用large scale integration(LSI)、その他のデジタル回路であってもよい。また、情報処理装置1の少な
くとも一部にアナログ回路が含まれてもよい。
The
主記憶装置12は、単にメモリとも呼ばれ、CPU11が実行するコンピュータプログラム、CPU11が処理するデータ等を記憶する。主記憶装置12は、Dynamic Random Access Memory(DRAM)、Static Random Access Memory(SRAM)、Read Only Memory(ROM)等である。さらに、外部記憶装置13は、例えば、主記憶装置12を補助
する記憶領域として使用され、CPU11が実行するコンピュータプログラム、CPU11が処理するデータ等を記憶する。外部記憶装置13は、ハードディスクドライブ、Solid State Drive(SSD)等である。さらに、情報処理装置1には、着脱可能記憶媒体の
駆動装置を設けてもよい。着脱可能記憶媒体は、例えば、ブルーレイディスク、Digital Versatile Disc(DVD)、Compact Disc(CD)、フラッシュメモリカード等である。
The
また、情報処理装置1は、表示装置14、操作装置15、通信装置16を有する。表示装置14は、例えば、液晶ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスパネル等である。操作装置15は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等である。本実施形態では、ポインティングデバイスとしてマウスが例示される。通信装置16は、ネットワークN1(図1参照)上の他の装置とデータを授受する。
The
図6は、本情報システムにおけるプログラムの構成とデータフローを例示する図である。本情報システムは、装置状態取得プログラム101と、保守管理支援プログラム102と、学習システム111を有する。装置状態取得プログラム101と、保守管理支援プログラム102は、情報処理装置1がCPU11で実行するプログラムである。学習システム111は、コンピュータで実行されるプログラムであってもよい。その場合に、学習システム111は、情報処理装置1のCPU11が主記憶装置12のプログラムを実行するによって提供されるシステムであってもよい。また、学習システム111は、情報処理装置1とネットワークN1(図1参照)を通じて通信可能な他のコンピュータがプログラムを実行することによって提供されるシステムであってもよい。
Figure 6 is a diagram illustrating the program configuration and data flow in this information system. This information system has a device
さらに、学習システム111は、ハードウェアとしてのニューラルネットワークを含むシステムであってもよい。さらに、学習システム111がハードウェアとしてのニューラルネットワークを含むシステムの場合に、情報処理装置1が設置された構内に、学習システム111が設けられてもよい。また、学習システム111が情報処理装置1と同一の筐体内で動作するものでもよい。また、学習システム111がハードウェアとしてのニュー
ラルネットワークを含むシステムの場合に、学習システム111は、情報処理装置1とネットワークN1(図1参照)を通じて通信可能なシステムであってもよい。
Furthermore, the
学習システム111は、教師データを学習することにより、第1の学習済みモデルとして学習済みモデルA 112A、第2の学習済みモデルとして学習済みモデルB 112B等を作成する。学習済みモデルA 112Aを作成するための教師データは、例えば、図4で説明したように、電子ビームの光軸が適正な位置に調整された状態で試料4を撮影した電子顕微鏡画像に正解ラベルを付したものを含む。また、教師データは、電子ビームの光軸が適正な位置からずれた状態で試料4を撮影した電子顕微鏡画像に不正解ラベルを付したデータを含む。教師データは、これらのラベルを付したデータの集合である。なお、このような教師データ作成時に、電子ビームの光軸以外の調整、例えば、収束絞り34の汚染、対物絞り36の汚染等はない状態に調整がなされている。電子ビームの光軸が適正な位置に調整された状態で試料4を撮影した電子顕微鏡画像は、所定の調整による調整結果が良好であるときに電子顕微鏡3で確認用試料から撮影された第1の画像の一例である。また、電子ビームの光軸が適正な位置からずれた状態で試料4を撮影した電子顕微鏡画像は、所定の調整による調整結果が良好でないときに電子顕微鏡3で確認用試料から撮影された第2の画像の一例である。
The
学習システム111は、例えば、深層学習のためのたたみ込み層ネットワークを有する。たたみ込み層ネットワークは、ハードウェアのネットワークでもよいし、CPU11においてコンピュータプロブラムによって構築される仮想的なものでもよい。学習システム111は、上記のような教師データを入力することにより、たたみ込み層ネットワークに含まれる複数のたたみ込み層のフィルタリングの係数を調整した学習済みモデルA 112A等を生成する。そして、例えば、学習済みモデルA 112Aは、保守管理支援プログラム102から、確認用の電子顕微鏡画像が入力されたときに、確認用の電子顕微鏡画像が取得された電子顕微鏡3の光軸調整が済み(正解)あるか、または未調整(不正解)であるかを判定する。なお、光軸が未調整な電子顕微鏡画像は、図4について述べたように、コントラストおよび明るさが、光軸調整が済み(正解)の電子顕微鏡画像よりも低下する。
The
図7に、学習データの件数と、学習済みモデルA 112Aによる確認用の電子顕微鏡画像の判定結果を例示する。図7(A)は、教師データの構成と電子顕微鏡画像の枚数を例示する。図7の例では、電子顕微鏡画像の枚数は正解データ(TRUE)、不正解データ(FALSE)がそれぞれ60枚である。また、不正解データのうち、つまみの回転角度(図3参照)が、11.25度、22.5度、33.75度、および45度のものがそれぞれ15枚である。なお、この場合の正解データおよび不正解データの撮影時は、光軸以外の他の調整項目はすべて調整済みである。したがって、例えば、収束絞り34、対物絞り36等の汚染はなく、非点収差が補正された状態で、これらの教師データが取得されている。
Figure 7 illustrates the number of learning data items and the judgment results of the confirmation electron microscope image by the trained
図7(B)に学習済みモデルA 112Aによる確認用の電子顕微鏡画像に対する判定結果を例示する。学習済みモデルA 112Aによる判定では、光軸調整がずれたときに撮影された不正解データ(FALSE)と判定されるべき電子顕微鏡画像に対して、再現率75%、適合率88.2%、F値81.1%という結果が得られている。また、光軸が調整済みのときに撮影された正解データ(TRUE)と判定されるべき電子顕微鏡画像に対して、再現率90%、適合率78.3%、F値83.7%という結果が得られている。なお、この場合の確認用の電子顕微鏡画像の撮影時は、光軸以外の他の調整項目はすべて調整済みである。
Figure 7 (B) shows an example of the judgment result for the confirmation electron microscope image by the trained
ここで、再現率とは、真の値が「正解」である電子顕微鏡画像に対して、学習システム
が「正解」と判断したものの割合である。また、適合率とは、一般に、機械学習による判断を行う学習システムにおいて、出力された結果がどの程度正解していたのかを表す指標である。例えば、学習システムが「正解」と判断した電子顕微鏡画像のうち、実際に真の値が正解であったものの割合である。F値とは、再現率と適合率の調和平均をいう。
Here, recall is the proportion of electron microscope images that the learning system judges to be "correct" compared to the electron microscope images whose true value is "correct." Precision is generally an index that indicates how accurate the output results are in a learning system that makes judgments using machine learning. For example, it is the proportion of electron microscope images that the learning system judges to be "correct" that actually have the correct true value. The F-value is the harmonic mean of recall and precision.
また、例えば、学習済みモデルB 112Bを作成するための教師データは、収束絞り34、対物絞り36のいずれか1つ以上の汚染の程度に対応して撮影された画像を含むものでもよい。例えば教師データは、収束絞り34および対物絞り36の汚染のレベルが十分低いときに試料4を撮影した電子顕微鏡画像に正解ラベルを付したデータを含んでもよい。また、教師データは、収束絞り34、対物絞り36のうち、いずれかの1つ以上の汚染のレベルが所定の限度を超えて悪化した状態で試料4を撮影した電子顕微鏡画像に不正解ラベルを付したデータを含んでもよい。教師データは、このようなラベルを付したデータの集合であってもよい。なお、この場合の確認用の電子顕微鏡画像の撮影時は、収束絞り34、対物絞り36以外の他の調整項目はすべて調整済みである。収束絞り34および対物絞り36の汚染のレベルが十分低いときに試料4を撮影した電子顕微鏡画像は、第3の画像の一例である。また、収束絞り34、対物絞り36のうち、いずれかの汚染のレベルが所定の限度を超えて悪化した状態で試料4を撮影した電子顕微鏡画像は第4の画像の一例である。
For example, the teacher data for creating the trained
学習システム111は、このような教師データを入力することにより、学習済みモデルB 112Bを生成する。そして、図6に例示するように、学習済みモデルB 112Bは、保守管理支援プログラム102から、確認用の電子顕微鏡画像が入力されたときに、電子顕微鏡3の収束絞り34および対物絞り36の状態を判定する。例えば、学習済みモデルB 112Bは、確認用の電子顕微鏡画像が取得された電子顕微鏡3において収束絞り34および対物絞り36の汚染が十分低いこと(正解)を判定する。また、学習済みモデルB 112Bは、収束絞り34および対物絞り36の少なくとも1つの汚染のレベルが所定の限度を超えた状態であること(不正解)を判定する。なお、収束絞り34および対物絞り36の少なくとも1つが汚染した状態では、非点収差が大きくなり、試料4の表面を撮影した電子顕微鏡画像内のパターンがある程度一様に、一定の方向に歪み、当該方向に引き延ばされたように見えることが多い。
The
装置状態取得プログラム101は、電子顕微鏡3の制御回路31を介して、様々な情報を取得する。装置状態取得プログラム101が取得する情報は、例えば、試料4を撮影した電子顕微鏡画像、各種物理量等である。各種物理量としては、電子顕微鏡画像の明るさ、フォーカス調整時の電子顕微鏡画像の変化、非点収差補正量、画像のコントラスト等を例示できる。
The device
電子顕微鏡画像の明るさは、例えば、試料4を撮影した電子顕微鏡画像における画素配列中の各画素の平均値として算出できる。電子顕微鏡画像の明るさは、相対的な明るさをユーザが判断した結果であってもよい。例えば、図3に例示した光軸調整用のつまみ32Aと32C等をユーザが操作ときに、表示装置14に表示された電子顕微鏡画像が相対的に明るくなる、または暗くなることをユーザが判定し、光軸を調整してもよい。情報処理装置1は、そのような調整結果をユーザから受け付けてもよい。
The brightness of the electron microscope image can be calculated, for example, as the average value of each pixel in the pixel array in the electron microscope image of the
フォーカス調整時の電子顕微鏡画像の変化の仕方は、例えば、対物レンズ35の電流を変化させたときに、表示装置14に表示された電子顕微鏡画像が表示装置14の画面上での平行移動を伴って変化するか否かである。電子ビームの光軸が鏡筒の中心(例えば収束絞り34の開口の中心)からずれていると、対物レンズ35の電流を変化させ、電子ビームのフォーカスを変化させると、試料4の表面で電子ビームの照射位置がずれる。その結果、表示装置14に表示された電子顕微鏡画像が画面上を平行移動する。このように、電
子ビームの光軸が鏡筒の中心からずれていることは、対物レンズ35の電流値の変化に対応する電子顕微鏡画像の画面上での平行移動によって判定できる。
The manner in which the electron microscope image changes during focus adjustment is, for example, whether or not the electron microscope image displayed on the
非点収差補正量は、非点収差補正コイル3Aの電流値として特定できる。非点収差の有無は、試料4を撮影した電子顕微鏡画像における形状の変形で特定できる。例えば、試料4が既知の表面構造を有する場合、試料4を撮影した電子顕微鏡画像中のパターンが既知の表面構造に対して、特定方向に一様に歪んでいることが検知されればよい。なお、非点収差の有無はユーザによって判断されてもよい。さらに、ユーザが非点収差補正コイル3Aの電流値を最大限としても、非点収差を補正できず、電子顕微鏡画像が特定方向に一様に歪んでいる場合、収束絞り34または対物絞り36の汚染が限度を超えている可能性が高い。本情報システムは、学習済み教師データによる電子顕微鏡画像の判定と、ユーザからの入力を基に電子顕微鏡の状態を判断する。そして、本情報システムは、電子顕微鏡3の保守作業、調整作業を支援する。
The amount of astigmatism correction can be determined as the current value of the
(処理フロー)
図8に、本実施の形態における情報処理装置1の処理フローを例示する。この処理は、情報処理装置1のCPU11が主記憶装置12に実行可能に展開されたコンピュータプログラムにしたがって実行する。この処理では、情報処理装置1は、所定の調整の一例としての電子ビームの光軸調整が調整済みとの入力(以下、光軸調整済みの入力)を受け付ける(S1)。光軸調整済みの入力に代えて、例えば、光軸調整後の電子顕微鏡3の状態を判定せよとのユーザからの指令が情報処理装置1に入力されてもよい。情報処理装置1は、光軸調整済みの入力を受け付けると、確認用の試料4の電子顕微鏡画像を取得する(S2)。S2で取得される電子顕微鏡画像は、第1の確認用画像の一例であり、S2の処理は、第1の確認用画像を取得することの一例である。
(Processing flow)
FIG. 8 illustrates a processing flow of the
そして、情報処理装置1は、試料4の電子顕微鏡画像を学習済みモデルA 12Aに入力し、判定結果を取得する(S3)。上述のように、学習済みモデルA 12Aは、光軸調整が良好な場合の試料4の電子顕微鏡画像と、光軸調整が良好でない場合の試料4の電子顕微鏡画像とを学習済みである。また、S3での判定結果は、第1の判定結果の一例である。
Then, the
学習済みモデルA 12Aの判定結果において、光軸調整が良好(OK)である場合、情報処理装置1は、そのまま、光軸調整が良好であることを表示装置14に出力する(S5)。一方、学習済みモデルA 12Aの判定結果において、光軸調整が良好(OK)でない場合、情報処理装置1は、光軸調整を再実行する指示を表示装置14に出力する(S6)。S5、S6の処理は、第1の判定結果を出力することの一例である。
If the judgment result of the trained model A 12A indicates that the optical axis adjustment is good (OK), the
(実施の形態の効果)
以上述べたように、本実施の形態の情報システムは、光軸調整が良好な場合の試料4の電子顕微鏡画像と、光軸調整が良好でない場合の試料4の電子顕微鏡画像とを学習済みの学習済みモデルA 12Aを有する。そして、本情報システムは、学習済みモデルA 12Aにより、光軸調整後の試料4の電子顕微鏡画像を判定する。従来、光軸調整の良否は、例えば、表示装置14に表示される電子顕微鏡画像の相対的な明るさの変化、あるいは、対物レンズ35の調整時の表示装置14の画面上での電子顕微鏡画像の平行移動の有無等により、ユーザに判定されている。本実施の形態のように、学習済みモデルA 12Aによる判定結果を取得することで、ユーザの主観によらない判断を短時間で得ることができる。したがって、本情報システムは、電子顕微鏡ユーザまたは保守管理を担当するサービス担当者に対して、特に保守管理の側面で、機能と使い勝手の向上を図ることができる。
(Effects of the embodiment)
As described above, the information system of this embodiment has the trained model A 12A that has trained the electron microscope image of the
(変形例)
図9に、本実施の形態の変形例1に係る情報処理装置1の処理を例示する。上記図8の処理では、学習済みモデルA 12Aの判定結果において、光軸調整が良好(OK)でない場合、情報処理装置1は、光軸調整を再実行する指示を表示装置14に出力し、処理を終了する。しかし、情報処理装置1は、ユーザの操作に応じて、さらなる判定を行ってもよい。
(Modification)
Fig. 9 illustrates the process of the
図9において、S1からS5の処理は、図8と同一であるので、その説明が省略される。学習済みモデルA 12Aの判定結果において、光軸調整が良好(OK)でない場合、情報処理装置1は、光軸調整を確認するようにとのユーザへの指示を表示装置14に出力し、ユーザの確認を待つ(S11)。図8で説明したように、学習済みモデルA 12Aの判定結果は第1の判定結果の一例である。また、S11の処理は、第1の判定結果が良好でない場合に、電子ビームの光軸を再調整させる指示を出力装置である表示装置14に出力することの一例である。
In FIG. 9, the processes from S1 to S5 are the same as those in FIG. 8, and therefore the description thereof will be omitted. If the judgment result of the trained model A 12A indicates that the optical axis adjustment is not good (OK), the
すると、ユーザは光軸調整を再度確認する。ここでは、例えば、ユーザは、図3に例示したつまみ32Aと32C(またはつまみ32Bと32D)等を操作し、電子顕微鏡画像が相対的に最も明るい状態であるか否かを確認する。また、例えば、ユーザは、対物レンズ35の電流値を調整したときに、表示装置14の画面上での電子顕微鏡画像の平行移動がないか、最低限の移動であることを確認する。これらの手順により、ユーザは、光軸が適正な位置に調整されていることを確認できる。なお、ユーザは、光軸が適切な位置に調整されていないことを認識した場合には、所定の手順で再度光軸を調整すればよい。すなわち、光軸調整の確認とは、光軸の再調整を含む。
The user then checks the optical axis adjustment again. For example, the user operates
そして、情報処理装置1は、光軸調整の確認結果を受け付ける。そして、ユーザの確認結果において、光軸調整が良好(OK)でない場合(S12でN)、情報処理装置1は、エラーを出力する(S13)。この場合には、例えば、保守管理担当者へエラーの情報と、メンテナンス作業の依頼とが通知されることになる。ユーザの調整では、解決できない問題が発生している可能性があるからである。
Then, the
一方、ユーザによる光軸調整の確認結果において、光軸調整が良好(OK)である場合(S12でY)、情報処理装置1は、再度、確認用の試料4の電子顕微鏡画像を取得する。そして、情報処理装置1は、取得した試料4の電子顕微鏡画像を学習済みモデルB 12Bに入力し、判定結果を取得する(S14)。ここで、再度、確認用の試料4の電子顕微鏡画像を取得することは、光軸が再調整された後に電子顕微鏡3で確認用試料である試料4から撮影された第2の確認用画像を取得することの一例である。また、S14の処理は、絞りの汚染状態が基準以下であるか否の第2の判定結果を取得することの一例である。
On the other hand, if the user checks the optical axis adjustment and finds that the optical axis adjustment is good (OK) (Y in S12), the
ここで、学習済みモデルB 12Bは、収束絞り34および対物絞り36のいずれかが汚染された場合の試料4の電子顕微鏡画像と、収束絞り34および対物絞り36のいずれも汚染されていない場合の試料4の電子顕微鏡画像とを学習済みである。学習済みモデルB 12Bの判定結果が良好(OK)である場合(S15でY)、情報処理装置1は、処理を終了する。
Here, the trained model B 12B has learned an electron microscope image of the
一方、学習済みモデルB 12Bの判定結果が良好(OK)でない場合(S15でN)、情報処理装置1は、非点収差の補正をユーザに実施させる指示を表示装置14に出力する。そして、情報処理装置1は、ユーザからのその補正の結果の入力を待つ(S16)。非点収差の補正は、非点収差補正コイル3Aの電流を調整することで実行される。そして、非点収差の補正の結果が良好(OK)であることが入力された場合(S17でY)、情
報処理装置1は、処理を終了する。なお、学習済みモデルB 12Bの判定結果が良好(OK)でない場合(S15でN)、情報処理装置1は、S16、S17の処理を実施しないで、直ちに、S18の処理を実施してもよい。この場合には、情報処理装置1は収束絞り34および対物絞り36の少なくとも1つの絞りの交換と、交換後の非点収差の補正とを実施させるユーザへの指示を表示装置14に出力する。
On the other hand, if the judgment result of the trained model B 12B is not good (OK) (N in S15), the
一方、非点収差の補正の結果が良好(OK)にならないことが入力された場合(S17でN)、情報処理装置1は、収束絞り34および対物絞り36の少なくとも1つの絞りの交換と、交換後の非点収差の補正とを実施させるユーザへの指示を表示装置14に出力する。そして、情報処理装置1は、その後の非点収差の補正の結果のユーザからの入力を待つ(S18)。非点収差の補正の結果が良好(OK)にならないとは、非点収差の補正の実施によって電子ビームの非点収差が基準の範囲に調整できない場合を意味する。この場合には、収束絞り34および対物絞り36の少なくとも1つが交換される。なお、ユーザは収束絞り34および対物絞り36のすべてを交換してもよい。そして、ユーザは、絞り交換後に非点収差の補正を実行する。絞り交換後の非点収差の補正の結果が良好(OK)であることが入力された場合(S19でY)、情報処理装置1は、処理を終了する。なお、このとき、情報処理装置1は、再度、試料4の電子顕微鏡画像を学習済みモデルB 12Bに入力し、判定結果を取得してもよい。
On the other hand, if it is input that the result of the astigmatism correction is not good (OK) (N in S17), the
一方、収束絞り34および対物絞り36のすべての交換後の非点収差の補正の結果が良好(OK)にならないことが入力された場合(S19でN)、情報処理装置1は、情報処理装置1は、エラーを出力する(S20)。この場合には、例えば、保守管理担当者へエラーの情報と、メンテナンス作業の依頼とが通知されることになる。
On the other hand, if it is input that the result of astigmatism correction after replacing all of the
以上のような変形例の処理によれば、光軸調整後の学習済みモデルA 12Aの判定結果が良好(OK)でない場合、情報処理装置1は、光軸調整を再度確認するようにとのユーザへの指示を表示装置14に出力する。その結果、情報処理装置1は、光軸調整がなされていることを確認した状態で、学習済みモデルB 12Bにより、確認用の試料4の電子顕微鏡画像を判定する。このため、情報処理装置1は、光軸未調整の状態を除外した上で、より確実に、収束絞り34および対物絞り36等の汚染を判断できる。さらに、学習済みモデルB 12Bの判定結果が良好(OK)でない場合(S15でN)、情報処理装置1は、非点収差の補正を指示する。そのため、収束絞り34および対物絞り36等に汚染の可能性があると判断された場合であっても、情報処理装置1は、まず、ユーザに非点収差の補正を指示する。これにより、収束絞り34および対物絞り36等に汚染の可能性があっても、非点収差の補正で対応できる場合には、収束絞り34および対物絞り36等の交換が不要となる。一方、非点収差の補正の結果が良好(OK)でない場合には、情報処理装置1は収束絞り34および対物絞り36の少なくとも1つの交換を指示する。すなわち、情報処理装置1は、非点収差の補正では対応できないと判断される場合に、収束絞り34および対物絞り36の少なくとも1つの交換を指示する。このようにして、情報処理装置1は、確認用の試料4の電子顕微鏡画像に対する学習済みモデルA 12A、学習済みモデルB 12Bによる判断と、ユーザによる電子顕微鏡3の保守管理作業の結果とを組み合わせて、ユーザの保守管理作業を支援できる。
According to the processing of the above modified example, if the judgment result of the trained model A 12A after the optical axis adjustment is not good (OK), the
図10は、本実施の形態の変形例2に係る情報処理装置1の処理を例示する。上記図8(変形例1)では、ユーザによる光軸調整の再確認後、情報処理装置1は、試料4の電子顕微鏡画像を学習済みモデルB 12Bに入力し、非点収差の補正の要否を判定した。しかし、情報処理装置1は、学習済みモデルB 12Bにこのような判定をさせる代わりに、ユーザに確認を促してもよい。すなわち、ユーザによる光軸調整の再確認結果が良好(OK)である場合(S12でY)、情報処理装置1は、再度、確認用の試料4の電子顕微鏡画像を取得する。そして、ユーザに、取得した確認用の試料4の電子顕微鏡画像の確認
を指示する(S14A)。図9で述べたように、再度取得される確認用の試料4の電子顕微鏡画像は、第2の確認用画像である。そこで、S14Aの処理は、ユーザから第2の確認用画像の画質についての判定を受け付けることの一例ということができる。
FIG. 10 illustrates the processing of the
ユーザによる確認結果が良好(OK)であることが入力された場合(S15AでY)、情報処理装置1は、処理を終了する。一方、ユーザによる確認結果が良好(OK)でないことが入力された場合(S15AでN)、情報処理装置1は、図9と同様、非点収差の補正の指示(S16)以下の処理を実行すればよい。
If the user inputs that the confirmation result is good (OK) (Y in S15A), the
以上述べたように、情報処理装置1は、変形例1と同様、情報処理装置1は、確認用の試料4の電子顕微鏡画像に対する学習済みモデルA 12Aによる判断と、ユーザによる電子顕微鏡3の保守管理作業の状況とを組み合わせる。そして、情報処理装置1は、これらを組み合わせることで、電子顕微鏡3の状態を判定し、ユーザの保守管理作業を支援できる。
As described above, similar to variant example 1, the
なお、上記実施の形態では、走査型電子顕微鏡を例に学習済みモデルA 12A、学習済みモデルB 12B等による試料4を撮影した画像の判定、および、光軸調整、非点収差の補正、および絞りの交換を支援する処理を例示した。しかし、本発明の実施は電子顕微鏡3が走査型電子顕微鏡である場合に限定される訳ではない。すなわち、電子顕微鏡3が透過型電子顕微鏡であっても、上記の実施の形態と同様に、情報処理装置1は、ユーザを支援する処理を実施できる。なお、電子顕微鏡3が透過型電子顕微鏡である場合に、試料4を撮影した画像としては、例えば、透過電子が照射される蛍光スクリーンを撮影したCCDカメラまたはCMOSカメラ等からの画像を用いればよい。
In the above embodiment, a scanning electron microscope is used as an example to illustrate the judgment of an image of the
(コンピュータが読み取り可能な記録媒体)
コンピュータその他の機械、装置(以下、コンピュータ等)に上記いずれかの機能を実現させるプログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。
(Computer-readable recording medium)
A program for causing a computer or other machine or device (hereinafter, referred to as a computer, etc.) to realize any of the above functions can be recorded on a recording medium readable by the computer, etc. Then, the computer, etc. can provide the function by reading and executing the program from the recording medium.
ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、CD-R/W、DVD、ブルーレイディスク、DAT、8mmテープ、フラッシュメモリなどのメモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスク、Read Only Memory(ROM)等がある。さらに、Solid State Drive
(SSD)は、コンピュータ等から取り外し可能な記録媒体としても、コンピュータ等に固定された記録媒体としても利用可能である。
Here, a computer-readable recording medium refers to a recording medium that stores information such as data and programs electrically, magnetically, optically, mechanically, or chemically and can be read by a computer. Among such recording media, those that can be removed from a computer include, for example, flexible disks, magneto-optical disks, CD-ROMs, CD-R/Ws, DVDs, Blu-ray disks, DAT, 8 mm tapes, and memory cards such as flash memory. In addition, examples of recording media that are fixed to a computer include hard disks and read only memories (ROMs). Furthermore, solid state drives (SDs) are also known.
(SSD) can be used as a recording medium that can be removed from a computer or the like, or as a recording medium that is fixed to a computer or the like.
(その他)本実施形態の態様を以下にまとめる。
(付記1)
所定の調整がなされた後に電子顕微鏡の状態を確認するための確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された第1の確認用画像を取得することと、
前記所定の調整による調整結果が良好であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記所定の調整による調整結果が良好でないときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記第1の確認用画像を入力することで前記所定の調整がなされた後の前記電子顕微鏡の調整結果が良好であるか否の第1の判定結果を取得することと、
前記第1の判定結果を出力装置に出力することと、を実行する制御部を備える情報処理
装置。
(付記2)
前記所定の調整は、電子ビームの光軸調整であり、
前記制御部は、前記第1の判定結果が良好でない場合に、前記電子ビームの光軸を再調整させる指示を前記出力装置に出力することと、
前記光軸が再調整された後に前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の確認用画像を取得することと、
前記電子顕微鏡に備えるすべての絞りの汚染状態が基準以下であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第3の画像と前記電子顕微鏡に備えるいずれかの絞りの汚染状態が基準を超えて悪化しているときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第4の画像とを教師データとして用いて学習がされた第2の学習済みモデルに前記第2の確認用画像を入力することで前記絞りの汚染状態が基準以下であるか否の第2の判定結果を取得することと、
前記第2の判定結果が良好でないときに前記電子ビームの非点収差の補正をさせる指示を前記出力装置に出力することと、
前記非点収差の補正の実施によって前記電子ビームの非点収差が基準の範囲に調整できない場合に、前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を前記出力装置に出力することと、を実行する付記1に記載の情報処理装置。
(付記3)
前記所定の調整は、電子ビームの光軸調整であり、
前記制御部は、前記第1の判定結果が良好でない場合に、前記電子ビームの光軸を再調整させる指示を前記出力装置に出力することと、
前記光軸が再調整された後に、前記確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された第2の確認用画像を取得することと、
ユーザから前記第2の確認用画像の画質についての判定を受け付け、前記画質が不十分との判定が入力されると、前記電子ビームの非点収差の補正をさせる指示を前記出力装置に出力することと、
前記非点収差の補正の実施によって前記電子ビームの非点収差が基準の範囲に調整できない場合に、前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を前記出力装置に出力することと、を実行する付記1に記載の情報処理装置。
(付記4)
コンピュータが、所定の調整がなされた後に電子顕微鏡の状態を確認するための確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された第1の確認用画像を取得することと、
前記所定の調整による調整結果が良好であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記所定の調整による調整結果が良好でないときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記第1の確認用画像を入力することで前記所定の調整がなされた後の前記電子顕微鏡の調整結果が良好であるか否の第1の判定結果を取得することと、
前記第1の判定結果を出力装置に出力することと、を実行する情報処理方法。
(付記5)
前記所定の調整は、電子ビームの光軸調整であり、
前記コンピュータは、前記第1の判定結果が良好でない場合に、前記電子ビームの光軸を再調整させる指示を前記出力装置に出力することと、
前記光軸が再調整された後に前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の確認用画像を取得することと、
前記電子顕微鏡に備えるすべての絞りの汚染状態が基準以下であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第3の画像と前記電子顕微鏡に備えるいずれかの絞りの汚染状態が基準を超えて悪化しているときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第4の画像とを教師データとして用いて学習がされた第2の学習済みモデルに前記第2の確認用画像を入力することで前記絞りの汚染状態が基準以下であるか否の第2の判
定結果を取得することと、
前記第2の判定結果が良好でないときに前記電子ビームの非点収差の補正をさせる指示を前記出力装置に出力することと、
前記非点収差の補正の実施によって前記電子ビームの非点収差が基準の範囲に調整できない場合に、前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を前記出力装置に出力することと、を実行する付記4に記載の情報処理方法。
(付記6)
前記所定の調整は、電子ビームの光軸調整であり、
前記コンピュータは、前記第1の判定結果が良好でない場合に、前記電子ビームの光軸を再調整させる指示を前記出力装置に出力することと、
前記光軸が再調整された後に、前記確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された第2の確認用画像を取得することと、
ユーザから前記第2の確認用画像の画質についての判定を受け付け、前記画質が不十分との判定が入力されると、前記電子ビームの非点収差の補正をさせる指示を前記出力装置に出力することと、
前記非点収差の補正の実施によって前記電子ビームの非点収差が基準の範囲に調整できない場合に、前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を前記出力装置に出力することと、を実行する付記4に記載の情報処理方法。
(付記7)
コンピュータに、所定の調整がなされた後に電子顕微鏡の状態を確認するための確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された第1の確認用画像を取得することと、
前記所定の調整による調整結果が良好であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記所定の調整による調整結果が良好でないときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記第1の確認用画像を入力することで前記所定の調整がなされた後の前記電子顕微鏡の調整結果が良好であるか否の第1の判定結果を取得することと、
前記第1の判定結果を出力装置に出力することと、を実行させるためのプログラム。
(付記8)
前記所定の調整は、電子ビームの光軸調整であり、
前記コンピュータに、前記第1の判定結果が良好でない場合に、前記電子ビームの光軸を再調整させる指示を前記出力装置に出力することと、
前記光軸が再調整された後に前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の確認用画像を取得することと、
前記電子顕微鏡に備えるすべての絞りの汚染状態が基準以下であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第3の画像と前記電子顕微鏡に備えるいずれかの絞りの汚染状態が基準を超えて悪化しているときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第4の画像とを教師データとして用いて学習がされた第2の学習済みモデルに前記第2の確認用画像を入力することで前記絞りの汚染状態が基準以下であるか否の第2の判定結果を取得することと、
前記第2の判定結果が良好でないときに前記電子ビームの非点収差の補正をさせる指示を前記出力装置に出力することと、
前記非点収差の補正の実施によって前記電子ビームの非点収差が基準の範囲に調整できない場合に、前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を前記出力装置に出力することと、を実行させるための付記7に記載のプログラム。
(付記9)
前記所定の調整は、電子ビームの光軸調整であり、
前記コンピュータに、前記第1の判定結果が良好でない場合に、前記電子ビームの光軸を再調整させる指示を前記出力装置に出力することと、
前記光軸が再調整された後に、前記確認用試料から前記電子顕微鏡で撮影された第2の確認用画像を取得することと、
ユーザから前記第2の確認用画像の画質についての判定を受け付け、前記画質が不十分との判定が入力されると、前記電子ビームの非点収差の補正をさせる指示を前記出力装置に出力することと、
前記非点収差の補正の実施によって前記電子ビームの非点収差が基準の範囲に調整できない場合に、前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を前記出力装置に出力することと、を実行させるための付記7に記載のプログラム。
(Other) The aspects of this embodiment are summarized below.
(Appendix 1)
acquiring a first confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming a state of the electron microscope after a predetermined adjustment has been performed;
acquiring a first judgment result as to whether or not the adjustment result of the electron microscope after the predetermined adjustment is good by inputting the first confirmation image into a trained model that has been trained using, as teacher data, a first image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the adjustment result by the predetermined adjustment is good and a second image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the adjustment result by the predetermined adjustment is not good;
and outputting the first determination result to an output device.
(Appendix 2)
the predetermined adjustment is an adjustment of an optical axis of an electron beam,
the control unit outputs, when the first determination result is not good, an instruction to readjust the optical axis of the electron beam to the output device;
obtaining a second confirmation image taken of the confirmation sample with the electron microscope after the optical axis has been readjusted;
acquiring a second judgment result as to whether the contamination state of the aperture is below the standard by inputting the second confirmation image into a second trained model trained using as teacher data a third image taken from the confirmation sample by the electron microscope when the contamination states of all apertures provided in the electron microscope are below the standard and a fourth image taken from the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of any aperture provided in the electron microscope has deteriorated beyond the standard;
outputting, to the output device, an instruction to correct astigmatism of the electron beam when the second determination result is not good;
The information processing device described in
(Appendix 3)
the predetermined adjustment is an adjustment of an optical axis of an electron beam,
the control unit outputs, when the first determination result is not good, an instruction to readjust the optical axis of the electron beam to the output device;
obtaining a second confirmation image taken by the electron microscope from the confirmation sample after the optical axis has been readjusted;
receiving a judgment on the image quality of the second confirmation image from a user, and when the judgment that the image quality is insufficient is input, outputting an instruction to correct astigmatism of the electron beam to the output device;
The information processing device described in
(Appendix 4)
The computer acquires a first confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming a state of the electron microscope after the predetermined adjustment is performed;
acquiring a first judgment result as to whether or not the adjustment result of the electron microscope after the predetermined adjustment is good by inputting the first confirmation image into a trained model that has been trained using, as teacher data, a first image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the adjustment result by the predetermined adjustment is good and a second image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the adjustment result by the predetermined adjustment is not good;
outputting the first determination result to an output device.
(Appendix 5)
the predetermined adjustment is an adjustment of an optical axis of an electron beam,
the computer outputs, when the first determination result is not good, an instruction to readjust the optical axis of the electron beam to the output device;
obtaining a second confirmation image taken of the confirmation sample with the electron microscope after the optical axis has been readjusted;
acquiring a second judgment result as to whether the contamination state of the aperture is below the standard by inputting the second confirmation image into a second trained model trained using as teacher data a third image taken from the confirmation sample by the electron microscope when the contamination states of all apertures provided in the electron microscope are below the standard and a fourth image taken from the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of any aperture provided in the electron microscope has deteriorated beyond the standard;
outputting, to the output device, an instruction to correct astigmatism of the electron beam when the second determination result is not good;
An information processing method as described in
(Appendix 6)
the predetermined adjustment is an adjustment of an optical axis of an electron beam,
the computer outputs, when the first determination result is not good, an instruction to readjust the optical axis of the electron beam to the output device;
obtaining a second confirmation image taken by the electron microscope from the confirmation sample after the optical axis has been readjusted;
receiving a judgment on the image quality of the second confirmation image from a user, and when the judgment that the image quality is insufficient is input, outputting an instruction to correct astigmatism of the electron beam to the output device;
An information processing method as described in
(Appendix 7)
acquiring, in a computer, a first confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming a state of the electron microscope after a predetermined adjustment has been made;
acquiring a first judgment result as to whether or not the adjustment result of the electron microscope after the predetermined adjustment is good by inputting the first confirmation image into a trained model that has been trained using, as teacher data, a first image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the adjustment result by the predetermined adjustment is good and a second image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the adjustment result by the predetermined adjustment is not good;
outputting the first determination result to an output device.
(Appendix 8)
the predetermined adjustment is an adjustment of an optical axis of an electron beam,
outputting, to the output device, an instruction to the computer to readjust the optical axis of the electron beam when the first judgment result is not good;
obtaining a second confirmation image taken of the confirmation sample with the electron microscope after the optical axis has been readjusted;
acquiring a second judgment result as to whether the contamination state of the aperture is below the standard by inputting the second confirmation image into a second trained model trained using as teacher data a third image taken from the confirmation sample by the electron microscope when the contamination states of all apertures provided in the electron microscope are below the standard and a fourth image taken from the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of any aperture provided in the electron microscope has deteriorated beyond the standard;
outputting, to the output device, an instruction to correct astigmatism of the electron beam when the second determination result is not good;
The program described in Appendix 7 for executing the program is to output to the output device an instruction to replace at least one aperture provided in the electron microscope when the astigmatism of the electron beam cannot be adjusted to a standard range by performing the astigmatism correction.
(Appendix 9)
the predetermined adjustment is an adjustment of an optical axis of an electron beam,
outputting, to the output device, an instruction to the computer to readjust the optical axis of the electron beam when the first judgment result is not good;
obtaining a second confirmation image taken by the electron microscope from the confirmation sample after the optical axis has been readjusted;
receiving a judgment on the image quality of the second confirmation image from a user, and when the judgment that the image quality is insufficient is input, outputting an instruction to correct astigmatism of the electron beam to the output device;
The program described in Appendix 7 for executing the program is to output to the output device an instruction to replace at least one aperture provided in the electron microscope when the astigmatism of the electron beam cannot be adjusted to a standard range by performing the astigmatism correction.
1 情報処理装置
3 電子顕微鏡
4 試料
31 制御回路
32 電子銃
33 収束レンズ
34 収束絞り
35 対物レンズ
36 対物絞り
39 ステージ
3A 非点収差補正コイル
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記電子顕微鏡に備えるすべての絞りの汚染状態が基準以下であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記電子顕微鏡に備えるいずれかの絞りの汚染状態が基準を超えて悪化しているときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記確認用画像を入力することで前記絞りの汚染状態が基準以下であるか否かの判定結果を取得することと、
前記判定結果が良好でないときに前記電子ビームの非点収差を補正させる指示または前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を出力装置に出力することと、を実行する情報処理装置。 acquiring a confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming a state of the electron microscope after the optical axis of the electron beam has been adjusted;
acquiring a judgment result as to whether or not the contamination state of the aperture is below a standard by inputting the confirmation image into a trained model trained using, as training data, a first image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of all apertures provided in the electron microscope is below a standard and a second image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of any aperture provided in the electron microscope has deteriorated beyond the standard;
and outputting to an output device an instruction to correct the astigmatism of the electron beam or an instruction to replace at least one aperture provided in the electron microscope when the judgment result is not good.
前記電子顕微鏡に備えるすべての絞りの汚染状態が基準以下であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記電子顕微鏡に備えるいずれかの絞りの汚染状態が基準を超えて悪化しているときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記確認用画像を入力することで前記絞りの汚染状態が基準以下であるか否かの判定結果を取得することと、
前記判定結果が良好でないときに前記電子ビームの非点収差を補正させる指示または前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を出力装置に出力することと、を実行する情報処理方法。 a computer acquires a confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming a state of the electron microscope after the optical axis of the electron beam has been adjusted;
acquiring a judgment result as to whether or not the contamination state of the aperture is below a standard by inputting the confirmation image into a trained model trained using, as training data, a first image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of all apertures provided in the electron microscope is below a standard and a second image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of any aperture provided in the electron microscope has deteriorated beyond the standard;
and outputting to an output device an instruction to correct the astigmatism of the electron beam or an instruction to replace at least one aperture provided in the electron microscope when the judgment result is not good.
前記電子顕微鏡に備えるすべての絞りの汚染状態が基準以下であるときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第1の画像と前記電子顕微鏡に備えるいずれかの絞りの汚染状態が基準を超えて悪化しているときに前記電子顕微鏡で前記確認用試料から撮影された第2の画像とを教師データとして用いて学習がされた学習済みモデルに前記確認用画像を入力することで前記絞りの汚染状態が基準以下であるか否かの判定結果を取得することと、
前記判定結果が良好でないときに前記電子ビームの非点収差を補正させる指示または前記電子顕微鏡に備える少なくとも1つの絞りを交換させる指示を出力装置に出力することと、を実行させるためのプログラム。
acquiring, in a computer, a confirmation image taken by the electron microscope from a confirmation sample for confirming a state of the electron microscope after the optical axis of the electron beam has been adjusted;
acquiring a judgment result as to whether or not the contamination state of the aperture is below a standard by inputting the confirmation image into a trained model trained using, as training data, a first image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of all apertures provided in the electron microscope is below a standard and a second image taken of the confirmation sample by the electron microscope when the contamination state of any aperture provided in the electron microscope has deteriorated beyond the standard;
and outputting to an output device an instruction to correct the astigmatism of the electron beam or an instruction to replace at least one aperture provided in the electron microscope when the judgment result is not good.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023122233A JP7483994B2 (en) | 2022-05-20 | 2023-07-27 | Information processing device, information processing method, and program |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022083434A JP7339394B1 (en) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Information processing device, information processing method, and program |
JP2023122233A JP7483994B2 (en) | 2022-05-20 | 2023-07-27 | Information processing device, information processing method, and program |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022083434A Division JP7339394B1 (en) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Information processing device, information processing method, and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023171368A JP2023171368A (en) | 2023-12-01 |
JP7483994B2 true JP7483994B2 (en) | 2024-05-15 |
Family
ID=87882218
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022083434A Active JP7339394B1 (en) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Information processing device, information processing method, and program |
JP2023122233A Active JP7483994B2 (en) | 2022-05-20 | 2023-07-27 | Information processing device, information processing method, and program |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022083434A Active JP7339394B1 (en) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | Information processing device, information processing method, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7339394B1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004095459A (en) | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Hitachi High-Technologies Corp | Charged particle beam device |
JP6325714B1 (en) | 2017-03-30 | 2018-05-16 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | Fixing method of rotating shaft of dryer with stirring blade and dryer with stirring blade |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5464534B1 (en) | 2013-06-14 | 2014-04-09 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | Charged particle beam device and method for adjusting charged particle beam device |
JP6737840B2 (en) | 2018-06-19 | 2020-08-12 | ファナック株式会社 | Adjustment necessity judgment device |
JP2020129439A (en) | 2019-02-07 | 2020-08-27 | 株式会社日立製作所 | Information processing system and information processing method |
JP2021128751A (en) | 2020-02-14 | 2021-09-02 | 株式会社フジクラ | Determination device, machine learning device, determination method, machine learning method, program, and structure manufacturing method |
JP7452149B2 (en) | 2020-03-20 | 2024-03-19 | 株式会社アイシン | Learning device and computer program for block noise detection |
-
2022
- 2022-05-20 JP JP2022083434A patent/JP7339394B1/en active Active
-
2023
- 2023-07-27 JP JP2023122233A patent/JP7483994B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004095459A (en) | 2002-09-03 | 2004-03-25 | Hitachi High-Technologies Corp | Charged particle beam device |
JP6325714B1 (en) | 2017-03-30 | 2018-05-16 | パンパシフィック・カッパー株式会社 | Fixing method of rotating shaft of dryer with stirring blade and dryer with stirring blade |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2023171368A (en) | 2023-12-01 |
JP7339394B1 (en) | 2023-09-05 |
JP2023171159A (en) | 2023-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Thompson et al. | Collection, pre-processing and on-the-fly analysis of data for high-resolution, single-particle cryo-electron microscopy | |
US8153970B2 (en) | Scanning electron microscope | |
US7633063B2 (en) | Charged particle beam apparatus | |
JP2877624B2 (en) | Objective lens alignment control apparatus and control method for scanning electron microscope | |
JP2008159286A (en) | Probe evaluation method | |
TW201939564A (en) | Compensating for scanning electron microscope beam distortion-induced metrology error using design | |
JP2009218079A (en) | Aberration correction device and aberration correction method of scanning transmission electron microscope | |
US10923318B2 (en) | Optical alignment correction using convolutional neural network evaluation of a beam image | |
WO2019053839A1 (en) | Charged particle microscope device and wide-field image generation method | |
JP7483994B2 (en) | Information processing device, information processing method, and program | |
JP2012220558A (en) | Microscope device | |
IL271541A (en) | Scanning electron microscope objective lens calibration | |
US10741358B2 (en) | Electron microscope | |
US10840058B2 (en) | Aberration measurement method and electron microscope | |
JP2005310699A (en) | Diaphragm correction method and device for electronic microscope | |
JP5189058B2 (en) | Scanning electron microscope | |
JPH10106469A (en) | Astigmatism correction method and astigmatism correction device | |
US10446365B2 (en) | Method of verifying operation parameter of scanning electron microscope | |
WO2022249489A1 (en) | Depth measurement device, depth measurement system, and depth index value calculation method | |
JP2003317654A (en) | Electron microprobe method and electron microscope using the same as well as bio-sample inspection method and biopsy system | |
JP5502794B2 (en) | electronic microscope | |
JP2021176143A (en) | Scanning transmission electron microscope and adjustment method of optical system | |
JP2006012863A (en) | Axis adjustment method for transmission electron microscope and its device | |
JP2017162606A (en) | Axial alignment method and electro microscope | |
JP3762982B2 (en) | Method and apparatus for adjusting the axis of a transmission electron microscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230727 |
|
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: 20240416 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240501 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7483994 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |