JPH0756787B2 - 走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置 - Google Patents
走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置Info
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- JPH0756787B2 JPH0756787B2 JP63064476A JP6447688A JPH0756787B2 JP H0756787 B2 JPH0756787 B2 JP H0756787B2 JP 63064476 A JP63064476 A JP 63064476A JP 6447688 A JP6447688 A JP 6447688A JP H0756787 B2 JPH0756787 B2 JP H0756787B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子ビームに対して試料が傾斜していても自
動的に焦点調整を行い、常に焦点の合った画像を得るこ
とができる走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置に関する
ものである。
動的に焦点調整を行い、常に焦点の合った画像を得るこ
とができる走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置に関する
ものである。
［従来の技術］ 通常、電子顕微鏡では電子ビームが試料に垂直に当たる
ようにする。そうすると試料の１箇所で焦点が合ってい
れば全面で焦点の合った画像を得ることができる。しか
し、試料を意図的に傾斜させて観測しようとする場合、
あるいは平に置いたが傾いてしまった場合、試料表面が
傾斜している場合等には、焦点深度を越えてしまった部
分では画像にぼけを生じてしまう。
ようにする。そうすると試料の１箇所で焦点が合ってい
れば全面で焦点の合った画像を得ることができる。しか
し、試料を意図的に傾斜させて観測しようとする場合、
あるいは平に置いたが傾いてしまった場合、試料表面が
傾斜している場合等には、焦点深度を越えてしまった部
分では画像にぼけを生じてしまう。
これに対して、従来、試料が傾斜している場合に手動で
焦点調整することが行われている。それを第５図で説明
する。第５図ａはフレーム走査信号を、第５図ｂは補正
電流をそれぞれ示す。電子ビームは時刻T0から試料の表
面を走査し始め、時刻T1で１画面の走査を完了する。こ
れがフレーム走査である。そして、時刻T1から時刻T2の
間に元の位置に戻り、時刻T2から再びフレーム走査が行
われる。もし、試料が平になされているとすると、補正
電流はフレーム走査の全期間に渡って零でよいが、傾斜
している場合には、例えば40のような補正電流を作り、
該補正電流をフレーム走査に同期させて焦点合わせのた
めの対物レンズまたは補正コイル（以下、これらを単に
レンズと称す。）に供給して焦点制御を行っていた。
焦点調整することが行われている。それを第５図で説明
する。第５図ａはフレーム走査信号を、第５図ｂは補正
電流をそれぞれ示す。電子ビームは時刻T0から試料の表
面を走査し始め、時刻T1で１画面の走査を完了する。こ
れがフレーム走査である。そして、時刻T1から時刻T2の
間に元の位置に戻り、時刻T2から再びフレーム走査が行
われる。もし、試料が平になされているとすると、補正
電流はフレーム走査の全期間に渡って零でよいが、傾斜
している場合には、例えば40のような補正電流を作り、
該補正電流をフレーム走査に同期させて焦点合わせのた
めの対物レンズまたは補正コイル（以下、これらを単に
レンズと称す。）に供給して焦点制御を行っていた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、第５図の40で示される補正電流の傾きや
大きさは、オペレータが表示画面を観察しながら調整摘
みで補正量を感覚的に調整していたので、熟練を要し、
また時間の掛かるものであった。
大きさは、オペレータが表示画面を観察しながら調整摘
みで補正量を感覚的に調整していたので、熟練を要し、
また時間の掛かるものであった。
本発明は、上記の課題を解決するものであって、試料が
傾斜していても、自動的に焦点調整が行える走査電子顕
微鏡の自動焦点制御装置を提供することを目的とするも
のである。
傾斜していても、自動的に焦点調整が行える走査電子顕
微鏡の自動焦点制御装置を提供することを目的とするも
のである。
［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、請求項１記載の走査電子
顕微鏡の自動焦点制御装置は、焦点制御のための補正電
流が供給されるレンズと、制御手段とを少なくとも備え
る走査電子顕微鏡において、前記制御手段は、試料上に
定められた複数の微少領域を走査したときに得られた検
出電流値に基づいて１フレーム走査に対して合焦となる
連続的に変化する焦点制御のための補正電流を求め、像
を観察する場合には前記補正電流を前記焦点制御のため
の補正電流が供給されるレンズに供給する処理を行うこ
とを特徴とする。
顕微鏡の自動焦点制御装置は、焦点制御のための補正電
流が供給されるレンズと、制御手段とを少なくとも備え
る走査電子顕微鏡において、前記制御手段は、試料上に
定められた複数の微少領域を走査したときに得られた検
出電流値に基づいて１フレーム走査に対して合焦となる
連続的に変化する焦点制御のための補正電流を求め、像
を観察する場合には前記補正電流を前記焦点制御のため
の補正電流が供給されるレンズに供給する処理を行うこ
とを特徴とする。
また、請求項２記載の走査電子顕微鏡の自動焦点制御装
置は、焦点制御のための補正電流が供給されるレンズ
と、画像メモリと、制御手段とを少なくとも備える走査
電子顕微鏡において、前記制御手段は、試料上に定めら
れた複数の微少領域を走査したときに得られた検出電流
値に基づいて、それらの微少領域毎に合焦のための補正
電流を求める処理、及び一つの補正電流を前記焦点制御
のための補正電流が供給されるレンズに供給してフレー
ム走査を行ない、そのときに得られる画像信号のうち、
当該補正電流が得られた微少領域を含む分割領域の画像
信号のみを画像メモリに格納する処理を求めた全ての補
正電流に対して行うことを特徴とする。
置は、焦点制御のための補正電流が供給されるレンズ
と、画像メモリと、制御手段とを少なくとも備える走査
電子顕微鏡において、前記制御手段は、試料上に定めら
れた複数の微少領域を走査したときに得られた検出電流
値に基づいて、それらの微少領域毎に合焦のための補正
電流を求める処理、及び一つの補正電流を前記焦点制御
のための補正電流が供給されるレンズに供給してフレー
ム走査を行ない、そのときに得られる画像信号のうち、
当該補正電流が得られた微少領域を含む分割領域の画像
信号のみを画像メモリに格納する処理を求めた全ての補
正電流に対して行うことを特徴とする。
更に、請求項３記載の走査電子顕微鏡の自動焦点制御装
置は、焦点制御のための補正電流が供給されるレンズ
と、複数の画像メモリと、表示手段と、制御手段とを少
なくとも備える走査電子顕微鏡において、前記制御手段
は、試料上に定められた複数の微少領域を走査したとき
に得られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域毎
に合焦のための補正電流を求める処理、及び一つの補正
電流を前記焦点制御のための補正電流が供給されるレン
ズに供給してフレーム走査を行なったときに得られる画
像信号を一つの画像メモリに格納する処理を全ての補正
電流に対して行い、表示手段に像を表示するに際して
は、各画像メモリから焦点の合った領域だけを読み出し
て表示手段に供給する処理を行うことを特徴とする。
置は、焦点制御のための補正電流が供給されるレンズ
と、複数の画像メモリと、表示手段と、制御手段とを少
なくとも備える走査電子顕微鏡において、前記制御手段
は、試料上に定められた複数の微少領域を走査したとき
に得られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域毎
に合焦のための補正電流を求める処理、及び一つの補正
電流を前記焦点制御のための補正電流が供給されるレン
ズに供給してフレーム走査を行なったときに得られる画
像信号を一つの画像メモリに格納する処理を全ての補正
電流に対して行い、表示手段に像を表示するに際して
は、各画像メモリから焦点の合った領域だけを読み出し
て表示手段に供給する処理を行うことを特徴とする。
［作用］ 請求項１記載の走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置の作
用は次のようである。
用は次のようである。
この装置においてはレンズ電流を制御することによって
１フレームの全ての領域で焦点の合った画像を得る。
１フレームの全ての領域で焦点の合った画像を得る。
そのために制御手段は、試料上に定められた複数の微少
領域を走査したときに得られた検出電流値に基づいて１
フレーム走査に対して合焦となる連続的に変化する焦点
制御のための補正電流を求める。そして、像を観察する
場合には前記補正電流を前記焦点制御のための補正電流
が供給されるレンズに供給する。
領域を走査したときに得られた検出電流値に基づいて１
フレーム走査に対して合焦となる連続的に変化する焦点
制御のための補正電流を求める。そして、像を観察する
場合には前記補正電流を前記焦点制御のための補正電流
が供給されるレンズに供給する。
これによって、自動的に焦点調整を行うことができ、１
フレームの全ての領域で焦点の合った画像を得ることが
可能である。
フレームの全ての領域で焦点の合った画像を得ることが
可能である。
請求項２記載の走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置の作
用は次のようである。
用は次のようである。
この装置においては画像メモリを用いて１フレームの全
ての領域で焦点の合った画像を得る。
ての領域で焦点の合った画像を得る。
そのために制御手段は次の処理を行う。
まず、試料上に定められた複数の微少領域を走査したと
きに得られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域
毎に合焦のための補正電流を求める。
きに得られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域
毎に合焦のための補正電流を求める。
次に、一つの補正電流を前記焦点制御のための補正電流
が供給されるレンズに供給してフレーム走査を行ない、
そのときに得られる画像信号のうち、当該補正電流が得
られた微少領域を含む分割領域の画像信号のみを画像メ
モリに格納する処理を求めた全ての補正電流に対して行
う。
が供給されるレンズに供給してフレーム走査を行ない、
そのときに得られる画像信号のうち、当該補正電流が得
られた微少領域を含む分割領域の画像信号のみを画像メ
モリに格納する処理を求めた全ての補正電流に対して行
う。
これにより画像メモリには焦点の合った１フレームの画
像が格納されることになり、これを表示することによっ
て１フレームの全ての領域で焦点の合った画像を観察す
ることができる。
像が格納されることになり、これを表示することによっ
て１フレームの全ての領域で焦点の合った画像を観察す
ることができる。
請求項３記載の走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置の作
用は次のようである。
用は次のようである。
この装置においては画像メモリを用いて、表示手段上で
１フレームの全ての領域で焦点の合った画像を得る。
１フレームの全ての領域で焦点の合った画像を得る。
そのために制御手段は次の処理を行う。
まず、試料上に定められた複数の微少領域を走査したと
きに得られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域
毎に合焦のための補正電流を求める。
きに得られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域
毎に合焦のための補正電流を求める。
次に、一つの補正電流を前記焦点制御のための補正電流
が供給されるレンズに供給してフレーム走査を行ない、
そのときに得られる画像信号を一つの画像メモリに格納
する処理を全ての補正電流に対して行う。
が供給されるレンズに供給してフレーム走査を行ない、
そのときに得られる画像信号を一つの画像メモリに格納
する処理を全ての補正電流に対して行う。
そして、表示手段に像を表示するに際しては、各画像メ
モリから焦点の合った領域だけを読み出して表示手段に
供給する。
モリから焦点の合った領域だけを読み出して表示手段に
供給する。
これによって、表示手段には１フレームの全ての領域で
焦点の合った画像が表示されることになる。
焦点の合った画像が表示されることになる。
［実施例］ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。
第１図は本発明に係る走査電子顕微鏡の自動焦点制御装
置の１実施例の構成を示す図であり、図中１はモード設
定手段、２はCPU、３はD/A変換器、４は補正電流発生回
路、５はレンズ駆動回路、６は検出器、７はA/D変換
器、８はインターフェース、９はROM、10はRAM、11は画
像メモリである。
置の１実施例の構成を示す図であり、図中１はモード設
定手段、２はCPU、３はD/A変換器、４は補正電流発生回
路、５はレンズ駆動回路、６は検出器、７はA/D変換
器、８はインターフェース、９はROM、10はRAM、11は画
像メモリである。
モード設定手段１は走査速度を設定するもので、ここで
は低速モードと高速モードの二つの走査モードを有して
いるものとする。これは走査電子顕微鏡においては通常
備えられている機能である。そして、本発明では走査モ
ードに応じて焦点制御の仕方をことならせている。CPU2
は各種の演算、制御を行うものである。D/A変換器３はC
PU2が出力するディジタルの補正電流値をアナログ値に
変換する。補正電流発生回路４はD/A変換器の出力に基
づいて焦点補正のための補正電流を発生する。レンズ駆
動回路５は補正電流発生回路４で発生した補正電流を図
示しない焦点を合わせるためのレンズに供給する。検出
器６は試料から放出される二次電子を検出するもので走
査電子顕微鏡には必ず設けられているものである。A/D
変換器７は検出器６の出力をディジタル信号に変換し、
CPU2に送出する。インターフェース８は走査電子顕微鏡
の走査信号をCPU2に取り込むために設けられている。RO
M9は必要なプログラムやデータを格納している。RAM10
はCPU2が取り込んだデータや演算結果等を格納する。画
像メモリ11は検出器６で得られた画像データを格納し、
また画像データを読み出して図示しない表示装置に表示
する。
は低速モードと高速モードの二つの走査モードを有して
いるものとする。これは走査電子顕微鏡においては通常
備えられている機能である。そして、本発明では走査モ
ードに応じて焦点制御の仕方をことならせている。CPU2
は各種の演算、制御を行うものである。D/A変換器３はC
PU2が出力するディジタルの補正電流値をアナログ値に
変換する。補正電流発生回路４はD/A変換器の出力に基
づいて焦点補正のための補正電流を発生する。レンズ駆
動回路５は補正電流発生回路４で発生した補正電流を図
示しない焦点を合わせるためのレンズに供給する。検出
器６は試料から放出される二次電子を検出するもので走
査電子顕微鏡には必ず設けられているものである。A/D
変換器７は検出器６の出力をディジタル信号に変換し、
CPU2に送出する。インターフェース８は走査電子顕微鏡
の走査信号をCPU2に取り込むために設けられている。RO
M9は必要なプログラムやデータを格納している。RAM10
はCPU2が取り込んだデータや演算結果等を格納する。画
像メモリ11は検出器６で得られた画像データを格納し、
また画像データを読み出して図示しない表示装置に表示
する。
先ず、低速モードでの自動焦点制御について述べる。な
お、以下の説明においては、非点収差による画像のぼけ
等は予め補正されているものとする。
お、以下の説明においては、非点収差による画像のぼけ
等は予め補正されているものとする。
試料は、例えば第２図のように三つの領域20、21、22に
分割される。この分割は、試料を物理的に分割するので
はなく、仮想的なものである。いくつの領域に分割する
かは、焦点深度等を考慮して適宜決めればよいが、分割
された各領域のどこかで焦点が合っていれば、その領域
中では焦点が合うようになされていることが必要であ
る。また、試料の傾斜の方向はフレーム走査の方向と一
致させるようにする。傾斜方向は試料を載せるステージ
の機構で決まるので、予め傾斜方向をフレーム走査の方
向と一致させるようにすることはできる。
分割される。この分割は、試料を物理的に分割するので
はなく、仮想的なものである。いくつの領域に分割する
かは、焦点深度等を考慮して適宜決めればよいが、分割
された各領域のどこかで焦点が合っていれば、その領域
中では焦点が合うようになされていることが必要であ
る。また、試料の傾斜の方向はフレーム走査の方向と一
致させるようにする。傾斜方向は試料を載せるステージ
の機構で決まるので、予め傾斜方向をフレーム走査の方
向と一致させるようにすることはできる。
モード設定手段１で低速モードが選択されると、CPU2
は、電子ビームを走査させ、分割された各領域20、21、
22の略中心部分の微小領域P1，P2，P3のデータを検出器
６、A/D変換器７を介して取り込む。このときのレンズ
電流は、試料が平であれば焦点が合うような電流であ
る。またこのとき、CPU2は走査信号からP1，P2，P3の位
置のデータを取り込む。今、P1，P2，P3の位置が第３図
ａのように、フレーム走査のt1，t2，t3の時刻だったと
する。
は、電子ビームを走査させ、分割された各領域20、21、
22の略中心部分の微小領域P1，P2，P3のデータを検出器
６、A/D変換器７を介して取り込む。このときのレンズ
電流は、試料が平であれば焦点が合うような電流であ
る。またこのとき、CPU2は走査信号からP1，P2，P3の位
置のデータを取り込む。今、P1，P2，P3の位置が第３図
ａのように、フレーム走査のt1，t2，t3の時刻だったと
する。
CPU2はこうして得られた画像のコントラストを計算し、
焦点を合わせるために必要な補正電流の値を求める。走
査電子顕微鏡で得られた画像は、焦点が合ったときコン
トラストが最大となるから、逆に、画像のコントラスト
が分かれば、焦点の合っている度合を知ることができる
のである。このようにして得たP1，P2，P3の位置での補
正電流値が第３図ｂのようにそれぞれＩ1,I2,I3であっ
たとすると、CPU2はこれらの点を結ぶ直線23を求める。
これらの３点は第３図ｂのように常に一直線状にあるわ
けではないが、多少外れていても焦点深度の範囲内なら
ば差し支えないことは明かである。勿論各点を結ぶ折れ
線としてもよい。この演算結果はRAM10に格納され、フ
レーム走査に同期して読み出される。RAM10から読み出
された、その時々のディジタルの補正電流値はD/A変換
器３でアナログ値に変換され、補正電流発生回路４、レ
ンズ駆動回路５を介して、レンズに供給される。
焦点を合わせるために必要な補正電流の値を求める。走
査電子顕微鏡で得られた画像は、焦点が合ったときコン
トラストが最大となるから、逆に、画像のコントラスト
が分かれば、焦点の合っている度合を知ることができる
のである。このようにして得たP1，P2，P3の位置での補
正電流値が第３図ｂのようにそれぞれＩ1,I2,I3であっ
たとすると、CPU2はこれらの点を結ぶ直線23を求める。
これらの３点は第３図ｂのように常に一直線状にあるわ
けではないが、多少外れていても焦点深度の範囲内なら
ば差し支えないことは明かである。勿論各点を結ぶ折れ
線としてもよい。この演算結果はRAM10に格納され、フ
レーム走査に同期して読み出される。RAM10から読み出
された、その時々のディジタルの補正電流値はD/A変換
器３でアナログ値に変換され、補正電流発生回路４、レ
ンズ駆動回路５を介して、レンズに供給される。
以上が低速走査モードにおける自動焦点制御であり、こ
のことにより試料が傾斜していても焦点の合った画像を
得ることができる。
のことにより試料が傾斜していても焦点の合った画像を
得ることができる。
次に高速走査モード時の自動焦点制御について述べる。
モード設定手段１で高速モードが選択されると、CPU2
は、電子ビームを走査させ、分割された各領域中の微小
領域P1，P2，P3（第２図）のデータを取り込み、コント
ラスト計算からP1，P2，P3の位置で焦点合わせに必要な
補正電流値を求める。このようにして求められた補正電
流の値が第３図ｂのようにＩ1,I2,I3であったとする。
ここまでは低速モード時と同様である。しかし、高速モ
ードでは低速モードのときは事情が違うので、レンズ電
流を連続的に変えることはできない。つまり、レンズ電
流を連続的に変化させるためには、走査速度はレンズの
ヒステリシス特性による応答速度で決まる補正可能な最
大走査速度より小さくなければならないのであり、該最
大走査速度より速い速度で走査させたい場合には、補正
電流を変えて焦点制御を行うことはできないのである。
そこで、本発明では、高速モード時には次の様にして焦
点制御を行う。CPU2はRAM10から補正電流値Ｉ1を読み出
して、D/A変換器３、補正電流発生回路４、レンズ駆動
回路５を介してレンズに補正電流Ｉ1を供給する。そし
て、その状態で所定時間の間フレーム走査を繰り返す。
このとき第２図の領域20は焦点が合っているから、CPU2
は走査信号を参照しながら、得られた画像の中の領域20
の部分だけをA/D変換器７を介して画像メモリ11に書き
込む。この処理が終了するとCPU2は、レンズに補正電流
Ｉ2を供給してフレーム走査を行い、領域21の部分だけ
を画像メモリ11に書き込む。このような処理を分割され
た全ての領域について行うことによって、画像メモリ11
には焦点のあった一枚の画像が得られる。従って、画像
メモリ11に格納されたデータを図示しない表示装置に表
示することによって、見かけ上焦点の合った画像を得る
ことができる。また、次のようにして焦点の合った画像
を得ることもできる。第２図のように試料を３領域に分
割する場合は、第４図のように３つの画像メモリ32、3
3、34を設ける。そして先ず、補正電流をＩ1（第３図
ｂ）としてフレーム走査を行い、得られた画像をA/D変
換器30、入力切り替えスイッチ31を介して画像メモリ32
に格納する。このとき第２図の領域20の部分は焦点が合
っているのではっりきした画像となるが、領域21、22の
部分は焦点が合っていないのでぼけた画像となってい
る。なお、入力切り替え信号はCPUII（第１図）から供
給量される。次にCPU2は同様に、順次補正電流Ｉ2,I3を
レンズに供給して、それぞれのフレーム走査により得ら
れた画像を画像メモリ33、34に格納する。画像メモリ33
に格納された画像は領域21の部分だけ焦点が合ってお
り、画像メモリ34の画像は領域22の部分だけ焦点があっ
ている。このようにして得られた画像データは、CPU2の
制御の基に読み出され、出力切り替えスイッチ35、D/A
変換器36を介して表示装置37に表示されるが、各画像メ
モリからは焦点のあった部分だけ読み出される。つま
り、画像メモリ32からは焦点の合っている領域20の部分
だけを読み出し、画像メモリ33、34からは、それぞれ領
域21、22の部分だけを読み出す。このようにすることに
より、表示画面上では全体に焦点のあった画像を得るこ
とができる。なお、出力切り替え信号は、CPU2から供給
されるが、表示装置37の走査に同期したものであること
は明かである。
は、電子ビームを走査させ、分割された各領域中の微小
領域P1，P2，P3（第２図）のデータを取り込み、コント
ラスト計算からP1，P2，P3の位置で焦点合わせに必要な
補正電流値を求める。このようにして求められた補正電
流の値が第３図ｂのようにＩ1,I2,I3であったとする。
ここまでは低速モード時と同様である。しかし、高速モ
ードでは低速モードのときは事情が違うので、レンズ電
流を連続的に変えることはできない。つまり、レンズ電
流を連続的に変化させるためには、走査速度はレンズの
ヒステリシス特性による応答速度で決まる補正可能な最
大走査速度より小さくなければならないのであり、該最
大走査速度より速い速度で走査させたい場合には、補正
電流を変えて焦点制御を行うことはできないのである。
そこで、本発明では、高速モード時には次の様にして焦
点制御を行う。CPU2はRAM10から補正電流値Ｉ1を読み出
して、D/A変換器３、補正電流発生回路４、レンズ駆動
回路５を介してレンズに補正電流Ｉ1を供給する。そし
て、その状態で所定時間の間フレーム走査を繰り返す。
このとき第２図の領域20は焦点が合っているから、CPU2
は走査信号を参照しながら、得られた画像の中の領域20
の部分だけをA/D変換器７を介して画像メモリ11に書き
込む。この処理が終了するとCPU2は、レンズに補正電流
Ｉ2を供給してフレーム走査を行い、領域21の部分だけ
を画像メモリ11に書き込む。このような処理を分割され
た全ての領域について行うことによって、画像メモリ11
には焦点のあった一枚の画像が得られる。従って、画像
メモリ11に格納されたデータを図示しない表示装置に表
示することによって、見かけ上焦点の合った画像を得る
ことができる。また、次のようにして焦点の合った画像
を得ることもできる。第２図のように試料を３領域に分
割する場合は、第４図のように３つの画像メモリ32、3
3、34を設ける。そして先ず、補正電流をＩ1（第３図
ｂ）としてフレーム走査を行い、得られた画像をA/D変
換器30、入力切り替えスイッチ31を介して画像メモリ32
に格納する。このとき第２図の領域20の部分は焦点が合
っているのではっりきした画像となるが、領域21、22の
部分は焦点が合っていないのでぼけた画像となってい
る。なお、入力切り替え信号はCPUII（第１図）から供
給量される。次にCPU2は同様に、順次補正電流Ｉ2,I3を
レンズに供給して、それぞれのフレーム走査により得ら
れた画像を画像メモリ33、34に格納する。画像メモリ33
に格納された画像は領域21の部分だけ焦点が合ってお
り、画像メモリ34の画像は領域22の部分だけ焦点があっ
ている。このようにして得られた画像データは、CPU2の
制御の基に読み出され、出力切り替えスイッチ35、D/A
変換器36を介して表示装置37に表示されるが、各画像メ
モリからは焦点のあった部分だけ読み出される。つま
り、画像メモリ32からは焦点の合っている領域20の部分
だけを読み出し、画像メモリ33、34からは、それぞれ領
域21、22の部分だけを読み出す。このようにすることに
より、表示画面上では全体に焦点のあった画像を得るこ
とができる。なお、出力切り替え信号は、CPU2から供給
されるが、表示装置37の走査に同期したものであること
は明かである。
なお、以上述べた高速モード時の焦点制御は、当然低速
モード時にも使用できるが、できるだけレンズ電流の調
整により一度に焦点の合った画像を得る方がよいので、
このようになされているものである。また、以上の説明
では走査モードは二つとしたが、いくつでもよいもので
ある。その場合には、走査速度がレンズの応答速度より
速いか遅いかによって焦点制御の仕方を変えればよい。
更に、以上の例では試料の傾斜はフレーム走査方向と一
致するようになされているが、プログラムにより試料を
二次元的に分割するようにすれば、即ち、第２図でフレ
ーム走査方向ばかりでなくライン走査方向にも分割する
ようにすれば、傾斜はどの方向でもよいことになる。
モード時にも使用できるが、できるだけレンズ電流の調
整により一度に焦点の合った画像を得る方がよいので、
このようになされているものである。また、以上の説明
では走査モードは二つとしたが、いくつでもよいもので
ある。その場合には、走査速度がレンズの応答速度より
速いか遅いかによって焦点制御の仕方を変えればよい。
更に、以上の例では試料の傾斜はフレーム走査方向と一
致するようになされているが、プログラムにより試料を
二次元的に分割するようにすれば、即ち、第２図でフレ
ーム走査方向ばかりでなくライン走査方向にも分割する
ようにすれば、傾斜はどの方向でもよいことになる。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、試料
が電子ビームに対して垂直になっていなくても自動的に
焦点制御が行われ、しかも、電子ビームの走査速度に応
じて焦点制御の仕方を自動的に変えるので、オペレータ
の作業を軽減することができ、以て作業効率を向上させ
ることができるものである。
が電子ビームに対して垂直になっていなくても自動的に
焦点制御が行われ、しかも、電子ビームの走査速度に応
じて焦点制御の仕方を自動的に変えるので、オペレータ
の作業を軽減することができ、以て作業効率を向上させ
ることができるものである。
第１図は本発明に係る走査電子顕微鏡の自動焦点制御装
置の１実施例の構成を示す図、第２図は試料の領域分割
の例を示す図、第３図は補正電流の生成を示す図、第４
図は高速モード時の自動焦点制御の例を示す図、第５図
は従来の焦点制御の例を示す図である。 １…モード設定手段、２…CPU、３…D/A変換器、４…補
正電流発生回路、５…レンズ駆動回路、６…検出器、７
…A/D変換器、８…インターフェース、９…ROM、10…RA
M、11…画像メモリ。
置の１実施例の構成を示す図、第２図は試料の領域分割
の例を示す図、第３図は補正電流の生成を示す図、第４
図は高速モード時の自動焦点制御の例を示す図、第５図
は従来の焦点制御の例を示す図である。 １…モード設定手段、２…CPU、３…D/A変換器、４…補
正電流発生回路、５…レンズ駆動回路、６…検出器、７
…A/D変換器、８…インターフェース、９…ROM、10…RA
M、11…画像メモリ。
Claims (3)
- 【請求項１】焦点制御のための補正電流が供給されるレ
ンズと、 制御手段と を少なくとも備える走査電子顕微鏡において、 前記制御手段は、 試料上に定められた複数の微少領域を走査したときに得
られた検出電流値に基づいて１フレーム走査に対して合
焦となる連続的に変化する焦点制御のための補正電流を
求め、像を観察する場合には前記補正電流を前記焦点制
御のための補正電流が供給されるレンズに供給する処理
を行う ことを特徴とする走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置。 - 【請求項２】焦点制御のための補正電流が供給されるレ
ンズと、 画像メモリと、 制御手段と を少なくとも備える走査電子顕微鏡において、 前記制御手段は、 試料上に定められた複数の微少領域を走査したときに得
られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域毎に合
焦のための補正電流を求める処理、 及び 一つの補正電流を前記焦点制御のための補正電流が供給
されるレンズに供給してフレーム走査を行ない、そのと
きに得られる画像信号のうち、当該補正電流が得られた
微少領域を含む分割領域の画像信号のみを画像メモリに
格納する処理を求めた全ての補正電流に対して行う ことを特徴とする走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置。 - 【請求項３】焦点制御のための補正電流が供給されるレ
ンズと、 複数の画像メモリと、 表示手段と、 制御手段と を少なくとも備える走査電子顕微鏡において、 前記制御手段は、 試料上に定められた複数の微少領域を走査したときに得
られた検出電流値に基づいて、それらの微少領域毎に合
焦のための補正電流を求める処理、 及び 一つの補正電流を前記焦点制御のための補正電流が供給
されるレンズに供給してフレーム走査を行なったときに
得られる画像信号を一つの画像メモリに格納する処理を
全ての補正電流に対して行い、表示手段に像を表示する
に際しては、各画像メモリから焦点の合った領域だけを
読み出して表示手段に供給する処理を行う ことを特徴とする走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63064476A JPH0756787B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63064476A JPH0756787B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01239742A JPH01239742A (ja) | 1989-09-25 |
| JPH0756787B2 true JPH0756787B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=13259319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63064476A Expired - Fee Related JPH0756787B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 走査電子顕微鏡の自動焦点制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0756787B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100562509B1 (ko) * | 2003-12-12 | 2006-03-21 | 삼성전자주식회사 | 자동 포커싱 장치 및 이를 이용한 자동 포커싱 방법 |
| JP4891977B2 (ja) * | 2008-11-25 | 2012-03-07 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子顕微鏡 |
| US20230260739A1 (en) * | 2020-07-13 | 2023-08-17 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged Particle Beam Device and Scan Waveform Generation Method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51124370A (en) * | 1975-04-23 | 1976-10-29 | Jeol Ltd | Focus correction device for scanning type electron microscope |
| JPS5946745A (ja) * | 1982-09-09 | 1984-03-16 | Nichidenshi Tekunikusu:Kk | 荷電粒子線装置における自動焦点合わせ装置 |
-
1988
- 1988-03-17 JP JP63064476A patent/JPH0756787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01239742A (ja) | 1989-09-25 |
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Legal Events
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