JPH0668830A - 走査電子顕微鏡における輝度補正方法 - Google Patents

走査電子顕微鏡における輝度補正方法

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JPH0668830A
JPH0668830A JP4216826A JP21682692A JPH0668830A JP H0668830 A JPH0668830 A JP H0668830A JP 4216826 A JP4216826 A JP 4216826A JP 21682692 A JP21682692 A JP 21682692A JP H0668830 A JPH0668830 A JP H0668830A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ECPモードなどのスロースキャンの場合で
も、フォーカス合わせを行いながら自動的に輝度の補正
を行い得る走査電子顕微鏡における輝度補正方法を実現
する。 【構成】 サンプリング回路13で検出データのサンプ
リングが行われるが、このデータのサンプリングは、陰
極線管の1画面SがN分割させられ、各分割された小領
域ごとにm×nのデータがサンプリングされる。データ
検出回路15においては、各分割された小領域ごとのデ
ータの最大値,最小値,平均値を検出しメモリー16に
記憶する。データ計算回路17は、メモリー16に記憶
された第1回目と第2回目の走査時の各小領域ごとの最
大値,最小値,平均値を求める。この各値に基づいて検
出信号のコントラストとブライトネスの補正が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走査電子顕微鏡におけ
る輝度補正方法に関し、特に、エレクトロンチャンネリ
ングパターン(ECP)モードでの観察時に使用して最
適な輝度補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図1,図2は走査電子顕微鏡の光線図を
示しており、図1は通常の走査電子顕微鏡(SEM)モ
ード、図2はECPモードの時の光線図である。図中1
は電子銃であり、2は第1コンデンサレンズ、3は第2
コンデンサレンズ、4はアパーチャ、5は対物レンズ、
6試料である。また、7は第1走査コイル、8は第2走
査コイルである。
【0003】図1の通常のSEMモードの場合、電子銃
1から発生した電子ビームは、第1コンデンサレンズ
2、第2コンデンサレンズ3、対物レンズ5によって試
料6上に細く集束される。試料6の電子ビームの照射位
置は、第1と第2の走査コイル7,8に偏向信号を供給
することによって移動させられ、その結果、細く集束さ
れた電子ビームによって試料6の所定領域が走査され
る。この電子ビームの照射によって発生した2次電子や
反射電子を検出し、その検出信号を電子ビームの走査と
同期した陰極線管(図示せず)に供給することにより、
試料の走査像(SEM像)が得られる。
【0004】図2のECPモードの場合、電子銃1から
の電子ビームを第1のコンデンサレンズ2と第2のコン
デンサレンズ3とによって対物レンズ5の前方焦点面F
に結像させ、対物レンズ5で平行な電子ビームを得るよ
うにしている。さらに、電子ビームを第1の偏向コイル
7で走査し、対物レンズ5の結像作用により、試料上の
1点を角度走査する。なお、この際、第2の走査コイル
8はオフの状態とされている。この角度走査によって得
られた反射電子や2次電子を検出し、その検出信号を角
度走査に同期した陰極線管に供給することにより、陰極
線管画面上にエレクトロンチャンネリングパターンを表
示することができる。
【0005】このECPモードの際の観察時のフォーカ
ス合わせは、試料上に平行ビームを照射するために対物
レンズ5によっては行わず、第1と第2のコンデンサレ
ンズによって行うことになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ECPモードでのフォ
ーカス合わせは、コンデンサレンズ3の励磁を変化させ
ることによって行うが、このコンデンサレンズ3の励磁
を変化させると、アパーチャ4を通過する電子ビームの
量が変化し、その結果、試料2に照射されるプローブ電
流も同時に変化してしまう。このため、陰極線管のEC
P像の輝度も変化し、フォーカス合わせが非常に行いに
くい欠点を有している。また、検出器などの応答速度お
よび信号のS/Nの関係から、電子ビームの角度走査は
スロースキャンとならざるを得ず、結果として陰極線管
の一画面全体の画像が判別しにくくなり、フォーカス合
わせを行いずらい他の原因となっている。
【0007】さらに、通常の走査電子顕微鏡画像で画面
上の輝度を合わせる場合、1画面中の信号データからコ
ントラスト,ブライトネスを補正する方法を用いている
が、ECPモードの場合、フォーカスを合わせながら輝
度補正を行うことになり、その結果、電子ビームの角度
走査の1度ごとに自動輝度補正のスイッチを押すように
しており、極めて操作性が悪い。
【0008】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、ECPモードなどのスロースキャ
ンの場合でも、フォーカス合わせを行いながら自動的に
輝度の補正を行い得る走査電子顕微鏡における輝度補正
方法を実現するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく走査電子
顕微鏡における輝度補正方法は、試料上で電子ビームを
走査し、この走査に基づいて得られた信号を検出し、検
出信号に基づいて試料像を表示するようにした走査電子
顕微鏡において、表示画面を仮想的に複数の小領域に分
割し、各小領域中の検出信号データの最大値,最小値,
平均値を求め、各小領域ごとにその値と前回の走査時の
各値とを比較し、その比較結果に基づいて各小領域ごと
の検出信号の輝度の補正を行うようにしたことを特徴と
している。
【0010】
【作用】本発明に基づく走査電子顕微鏡における輝度補
正方法は、像領域を仮想的に複数の小領域に分割し、分
割された小領域ごとに輝度の補正を行う。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図3は、本発明の一実施例を実施するため
の走査電子顕微鏡を示しており、図2の装置と同一構成
要素には同一番号が付されている。この実施例で、第1
と第2の走査コイル7,8には、走査信号発生回路10
から走査信号が供給される。試料6への電子ビームの照
射によって発生した反射電子は、検出器11によって検
出され、その検出信号は増幅器12を介してサンプリン
グ回路13とコントラスト補正回路14に供給される。
サンプリング回路13でサンプリングされたデータは、
データ検出回路15に供給され、その回路15において
サンプリングされた信号の最小値,最大値,平均値が検
出され、検出された各値は、メモリー16に供給されて
記憶される。メモリー16に記憶されたデータは、デー
タ計算回路17において所定の計算がなされ、その計算
結果に基づいた設定値が設定値発生回路18にって発生
される。なお、この実施例で、データ検出回路15,メ
モリー16,データ計算回路17,設定値発生回路18
は、コンピュータ19内に含まれている。設定値発生回
路18からの設定値は、コントラスト補正回路14と輝
度補正回路20に供給される。コントラスト補正回路1
4と輝度補正回路20の両出力信号は、加算回路21に
て加算され、その加算信号は増幅器22を介して陰極線
管23に輝度変調信号として供給される。なお、走査信
号発生回路10は、コンピュータ19によってその走査
速度などの制御や、観察モードに応じた制御が行われ
る。このような構成の動作を以下に説明する。
【0012】ECPモードの指定がコンピュータ19に
対してなされると、コンピュータ19は走査信号発生回
路10を制御し、走査コイル7のみに走査信号を供給す
ると共に、スロースキャンの走査信号を走査コイル7に
供給する。この結果、図の光線で示すように、ECPモ
ードでの電子ビームの角度走査が実行される。この角度
走査の期間中、試料6から発生した2次電子あるいは反
射電子は検出器11によって検出される。検出器11の
検出信号を増幅器12によって増幅した後、コントラス
ト補正回路14,加算器21,増幅器22を介して陰極
線管23に供給することにより、陰極線管23上にEC
P像を表示することができる。さて、このようなECP
像の輝度を自動的に補正する方法を以下に詳細に説明す
る。
【0013】まず、外部入力により、表示したいコント
ラスト,ブライトネス値がメモリー24に設定される。
このメモリー24に設定された値が初期値として自動コ
ントラスト補正回路14,自動ブライトネス補正回路2
0に供給される。次に、サンプリング回路13で検出デ
ータのサンプリングが行われる。このデータのサンプリ
ングは、図4に示したように、陰極線管の1画面SがN
分割させられ、各分割された小領域S〜Sごとにm
×n点のデータがサンプリングされる。データ検出回路
15においては、各分割された小領域ごとのデータの最
大値(a),最小値(b),平均値(c)が検出
され、その検出値はメモリー16に記憶される。
【0014】次に、2回目の電子ビームの角度走査の際
にも、上記したと同様に、小領域S 〜Sごとにm×
nこのデータのサンプリングが行われ、各小領域ごとに
データの最大値(a),最小値(b),平均値(c
)が検出される。この2回目の走査時の各小領域S
〜Sごとのデータの最大値(a),最小値
(b),平均値(c)は、メモリー16に記憶され
る。データ計算回路17は、小領域Sにおける検出に
よりメモリー16に記憶された第1回目と第2回目の走
査時の同一の小領域Sの最小値,平均値に基づいて次
の演算を行う。
【0015】C=(a−b)/(a−b) B=c/c このデータ計算回路17で求められたCとBの値は、設
定値出力回路18からそれぞれ回路14と回路20に出
力される。すなわち、上記演算で求められたCはコント
ラスト補正回路13に供給されてゲインの値に乗算さ
れ、Bはブライトネス補正回路20に供給されてレベル
の値に乗算される。検出器11で検出された信号は、コ
ントラスト補正回路14で適正なコントラストとなるよ
うに増幅され、その増幅された信号とブライトネス補正
回路20からのレベルの値とは加算器21で加算され、
さらに、加算器21の加算出力は、陰極線管23に供給
されることから、陰極線管23の画面上には適正なコン
トラストと輝度の像が表示される。このコントラストと
輝度の補正を各小領域ごとに連続的に行っているので、
フォーカス合わせのためにコンデンサレンズの励磁を変
化させた場合に、一時的に輝度が変化するが、その場合
でも直ちに輝度が自動的に補正され、常に観察に適した
像を陰極線管上に表示できる。
【0016】以上本発明の実施例を詳述したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、反射電子によっ
てECP像を得るようにしたが、試料からの二次電子に
基づいて像を得るようにしても良い。また、ECPモー
ドにおける輝度補正について詳述したが、スロースキャ
ンでの通常の走査電子顕微鏡像の観察時にも本発明を適
用することができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく走
査電子顕微鏡における輝度補正方法は、像領域を仮想的
に複数の小領域に分割し、分割された小領域ごとに輝度
の補正を行うようにしたので、ECPモードなどのスロ
ースキャン時での表示画面の輝度を自動的に最適に補正
でき、その結果、像の観察を適正に行うことができると
共に、フォーカス合わせなどを容易に行うことが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常の走査電子顕微鏡モードの光線図を示す図
である。
【図2】ECPモードの光線図を示す図である。
【図3】本発明の一実施例を実施するための走査電子顕
微鏡の一例を示す図である。
【図4】像画面のN分割の状態を示す図である。
【符号の説明】
1 電子銃 2,3 コンデンサレンズ 4 アパーチャ 5 対物レンズ 6 試料 7,8 走査コイル 10 走査信号発生回路 11 検出器 12 増幅器 13 サンプリング回路 14 コントラスト回路 15 データ検出回路 16 メモリー 17 データ計算回路 18 設定値発生回路 19 コンピュータ 20 輝度補正回路 21 加算器 22 増幅器 23 陰極線管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料上で電子ビームを走査し、この走査
    に基づいて得られた信号を検出し、検出信号に基づいて
    試料像を表示するようにした走査電子顕微鏡において、
    表示画面を仮想的に複数の小領域に分割し、各小領域中
    の検出信号データの最大値,最小値,平均値を求め、各
    小領域ごとにその値と前回の走査時の各値とを比較し、
    その比較結果に基づいて各小領域ごとに検出信号の輝度
    の補正を行うようにした走査電子顕微鏡における輝度補
    正方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009245674A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Hitachi High-Technologies Corp 荷電粒子顕微鏡装置及びそれを用いた画像処理方法
US9053904B2 (en) 2012-09-05 2015-06-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Image quality adjusting method, non-transitory computer-readable recording medium, and electron microscope
US20200048747A1 (en) * 2017-04-19 2020-02-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cemented Carbide, Cutting Tool Containing the Same, and Method of Manufacturing Cemented Carbide

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20200048747A1 (en) * 2017-04-19 2020-02-13 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Cemented Carbide, Cutting Tool Containing the Same, and Method of Manufacturing Cemented Carbide

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