JPH1064469A - 走査電子顕微鏡における像表示方法 - Google Patents
走査電子顕微鏡における像表示方法Info
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- JPH1064469A JPH1064469A JP8219833A JP21983396A JPH1064469A JP H1064469 A JPH1064469 A JP H1064469A JP 8219833 A JP8219833 A JP 8219833A JP 21983396 A JP21983396 A JP 21983396A JP H1064469 A JPH1064469 A JP H1064469A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 33
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で、大きなコントラスト差を除去
し、小さなコントラスト差の模様を最適に観察すること
ができる走査電子顕微鏡における像表示方法を実現す
る。 【解決手段】 ビーム走査制御器６によって走査信号発
生器７が制御され、試料４上の１ラインの走査が行われ
る。ビーム走査制御器７は、フォーカス切換器９を制御
し、１ラインの走査ごとに、フォーカス切換器９から対
物レンズ３にジャストフォーカスの状態からある量だけ
ずれたフォーカス信号と、ジャストフォーカスの信号と
を供給する。各状態での１ライン走査によって２次電子
検出器１４によって検出された信号は、乗算器１７に供
給され、乗算係数発生器１８から異なった乗算係数と乗
算される。２種の像信号は、加減算器１９によって差が
求められ、この差信号に基づいて陰極線管２２上に像が
表示される。
し、小さなコントラスト差の模様を最適に観察すること
ができる走査電子顕微鏡における像表示方法を実現す
る。 【解決手段】 ビーム走査制御器６によって走査信号発
生器７が制御され、試料４上の１ラインの走査が行われ
る。ビーム走査制御器７は、フォーカス切換器９を制御
し、１ラインの走査ごとに、フォーカス切換器９から対
物レンズ３にジャストフォーカスの状態からある量だけ
ずれたフォーカス信号と、ジャストフォーカスの信号と
を供給する。各状態での１ライン走査によって２次電子
検出器１４によって検出された信号は、乗算器１７に供
給され、乗算係数発生器１８から異なった乗算係数と乗
算される。２種の像信号は、加減算器１９によって差が
求められ、この差信号に基づいて陰極線管２２上に像が
表示される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、視野中の大きなコント
ラスト差がある中の小さなコントラスト差の模様を最適
に観察することができる走査電子顕微鏡における像表示
方法に関する。
ラスト差がある中の小さなコントラスト差の模様を最適
に観察することができる走査電子顕微鏡における像表示
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、試料へ一次電子ビ
ームを細く集束して照射すると共に、一次電子ビームを
試料上で２次元的に走査し、この走査に伴って試料から
発生した２次電子を検出している。この検出された２次
電子信号は、一次電子ビームの走査と同期した陰極線管
に供給され、陰極線管上には試料の２次電子像が表示さ
れる。
ームを細く集束して照射すると共に、一次電子ビームを
試料上で２次元的に走査し、この走査に伴って試料から
発生した２次電子を検出している。この検出された２次
電子信号は、一次電子ビームの走査と同期した陰極線管
に供給され、陰極線管上には試料の２次電子像が表示さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記した走査電
子顕微鏡で像を得た場合、時として観察視野の中に極端
に輝度の異なる領域が存在することがある。すなわち、
視野の中で大きなコントラストが存在する。図１（ａ）
はこのような走査電子顕微鏡で得られた像Ｉを示してお
り、像Ｉ中の斜線を施した領域Ｉ1 は輝度が低い部分、
その他の領域Ｉ2は輝度が高い部分である。
子顕微鏡で像を得た場合、時として観察視野の中に極端
に輝度の異なる領域が存在することがある。すなわち、
視野の中で大きなコントラストが存在する。図１（ａ）
はこのような走査電子顕微鏡で得られた像Ｉを示してお
り、像Ｉ中の斜線を施した領域Ｉ1 は輝度が低い部分、
その他の領域Ｉ2は輝度が高い部分である。
【０００４】図１（ｂ）は図１（ａ）の像信号の内、１
水平走査Ｓに基づく像信号の波形Ｉｊを示している。こ
のような像が得られた場合、低い空間周波数成分の大き
なコントラスト差がある中で、小さなコントラスト差の
模様を観察しようとすると、高い空間周波数成分である
小さなコントラスト差の模様の観察は困難となる。
水平走査Ｓに基づく像信号の波形Ｉｊを示している。こ
のような像が得られた場合、低い空間周波数成分の大き
なコントラスト差がある中で、小さなコントラスト差の
模様を観察しようとすると、高い空間周波数成分である
小さなコントラスト差の模様の観察は困難となる。
【０００５】この場合、低い空間周波数成分の大きなコ
ントラスト差を除去する必要がある。そのための手法と
しては、像信号を微分またはハイパスフィルタを通す
か、フレームメモリー上で２次元のフィルタ演算を行う
ことが考えられている。しかしながら、前者はラスター
スキャンしている像の水平方向のみしか作用しないし、
後者は、ディジタル演算の時間が掛かり過ぎる欠点を有
している。
ントラスト差を除去する必要がある。そのための手法と
しては、像信号を微分またはハイパスフィルタを通す
か、フレームメモリー上で２次元のフィルタ演算を行う
ことが考えられている。しかしながら、前者はラスター
スキャンしている像の水平方向のみしか作用しないし、
後者は、ディジタル演算の時間が掛かり過ぎる欠点を有
している。
【０００６】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、簡単な構成で、大きなコントラス
ト差を除去し、小さなコントラスト差の模様を最適に観
察することができる走査電子顕微鏡における像表示方法
を実現するにある。
もので、その目的は、簡単な構成で、大きなコントラス
ト差を除去し、小さなコントラスト差の模様を最適に観
察することができる走査電子顕微鏡における像表示方法
を実現するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
走査電子顕微鏡における像表示方法は、電子ビームを試
料上で２次元的に走査し、この走査に伴って試料から得
られた信号に基づいて試料の走査像を表示するようにし
た走査電子顕微鏡において、電子ビームのフォーカスを
ジャストフォーカスの状態にして像信号を得るステップ
と、電子ビームのフォーカスをジャストフォーカスから
ずれた状態にして像信号を得るステップと、２種の像信
号の差を求め、この差信号によって像を表示するステッ
プより成ることを特徴としている。
走査電子顕微鏡における像表示方法は、電子ビームを試
料上で２次元的に走査し、この走査に伴って試料から得
られた信号に基づいて試料の走査像を表示するようにし
た走査電子顕微鏡において、電子ビームのフォーカスを
ジャストフォーカスの状態にして像信号を得るステップ
と、電子ビームのフォーカスをジャストフォーカスから
ずれた状態にして像信号を得るステップと、２種の像信
号の差を求め、この差信号によって像を表示するステッ
プより成ることを特徴としている。
【０００８】請求項１の発明に基づく走査電子顕微鏡に
おける像表示方法は、電子ビームのフォーカスをジャス
トフォーカスの状態にして得られた像信号と、電子ビー
ムのフォーカスをジャストフォーカスからずれた状態に
して得られた像信号の差信号によって像を表示する。
おける像表示方法は、電子ビームのフォーカスをジャス
トフォーカスの状態にして得られた像信号と、電子ビー
ムのフォーカスをジャストフォーカスからずれた状態に
して得られた像信号の差信号によって像を表示する。
【０００９】請求項２の発明に基づく走査電子顕微鏡に
おける像表示方法は、電子ビームのフォーカスをジャス
トフォーカスの状態にして得られた像信号と第１の係数
を乗算し、電子ビームのフォーカスをジャストフォーカ
スからずれた状態にして得られた像信号と第２の係数を
乗算し、それぞれ乗算された信号の差信号を得るように
したことを特徴としている。
おける像表示方法は、電子ビームのフォーカスをジャス
トフォーカスの状態にして得られた像信号と第１の係数
を乗算し、電子ビームのフォーカスをジャストフォーカ
スからずれた状態にして得られた像信号と第２の係数を
乗算し、それぞれ乗算された信号の差信号を得るように
したことを特徴としている。
【００１０】請求項２の発明に基づく走査電子顕微鏡に
おける像表示方法は、異なったフォーカスの状態で得ら
れた各信号に係数を乗じる。請求項３の発明に基づく走
査電子顕微鏡における像表示方法は、電子ビームのフォ
ーカスをジャストフォーカスの状態にして得られた像信
号と第１の係数を乗算し、電子ビームのフォーカスをジ
ャストフォーカスからずれた状態にして得られた像信号
と第２の係数を乗算し、それぞれ乗算された信号の差信
号を得ると共に、差信号に第３の係数を乗じたことを特
徴としている。
おける像表示方法は、異なったフォーカスの状態で得ら
れた各信号に係数を乗じる。請求項３の発明に基づく走
査電子顕微鏡における像表示方法は、電子ビームのフォ
ーカスをジャストフォーカスの状態にして得られた像信
号と第１の係数を乗算し、電子ビームのフォーカスをジ
ャストフォーカスからずれた状態にして得られた像信号
と第２の係数を乗算し、それぞれ乗算された信号の差信
号を得ると共に、差信号に第３の係数を乗じたことを特
徴としている。
【００１１】請求項３の発明に基づく走査電子顕微鏡に
おける像表示方法は、異なったフォーカスの状態で得ら
れた各信号に係数を乗じると共に、それぞれの信号の差
信号にも係数を乗じる。
おける像表示方法は、異なったフォーカスの状態で得ら
れた各信号に係数を乗じると共に、それぞれの信号の差
信号にも係数を乗じる。
【００１２】
【実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形
態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく像表示方法
を実施する走査電子顕微鏡の一例を示しており、図中１
は電子銃である。電子銃１から発生した一次電子ビーム
ＥＢは、集束レンズ２と対物レンズ３によって試料４上
に細く集束される。また、電子ビームＥＢは、走査コイ
ル５によって偏向され、試料４上の電子ビームの照射位
置は走査される。
態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく像表示方法
を実施する走査電子顕微鏡の一例を示しており、図中１
は電子銃である。電子銃１から発生した一次電子ビーム
ＥＢは、集束レンズ２と対物レンズ３によって試料４上
に細く集束される。また、電子ビームＥＢは、走査コイ
ル５によって偏向され、試料４上の電子ビームの照射位
置は走査される。
【００１３】走査コイル５にはビーム走査制御器６によ
って制御される走査信号発生器７から発生し、増幅器８
によって増幅された２次元的な走査信号が供給される。
また、対物レンズ３にはフォーカス切換器９から発生
し、増幅器１０によって増幅されたフォーカス信号が供
給される。フォーカス切換器９は、ビーム走査制御器６
によってフォーカス信号が切り換えられる。
って制御される走査信号発生器７から発生し、増幅器８
によって増幅された２次元的な走査信号が供給される。
また、対物レンズ３にはフォーカス切換器９から発生
し、増幅器１０によって増幅されたフォーカス信号が供
給される。フォーカス切換器９は、ビーム走査制御器６
によってフォーカス信号が切り換えられる。
【００１４】試料４は試料ステージ制御器１１によって
駆動されるモータ１２により、Ｘ，Ｙの２次元方向に移
動させられる移動ステージ１３上に載せられている。試
料４への一次電子ビームＥＢの照射によって発生した２
次電子は、２次電子検出器１４によって検出される。検
出器１４の検出信号は、増幅器１５によって増幅された
後、ＡＤ変換器１６によってディジタル信号に変換され
る。
駆動されるモータ１２により、Ｘ，Ｙの２次元方向に移
動させられる移動ステージ１３上に載せられている。試
料４への一次電子ビームＥＢの照射によって発生した２
次電子は、２次電子検出器１４によって検出される。検
出器１４の検出信号は、増幅器１５によって増幅された
後、ＡＤ変換器１６によってディジタル信号に変換され
る。
【００１５】ＡＤ変換器１６からの信号は、乗算器１７
に供給される。この乗算器１７には、ビーム走査制御器
６によって制御される乗算係数発生器１８から乗算係数
が供給される。乗算器１７の出力信号は加減算器１９に
供給され、更に、加減算器１９の出力信号はフレームメ
モリー２０に供給される。
に供給される。この乗算器１７には、ビーム走査制御器
６によって制御される乗算係数発生器１８から乗算係数
が供給される。乗算器１７の出力信号は加減算器１９に
供給され、更に、加減算器１９の出力信号はフレームメ
モリー２０に供給される。
【００１６】フレームメモリー２０に記憶された２次電
子検出信号は、読み出されてＤＡ変換器２１に供給され
た後、陰極線管２２に輝度変調信号として供給される。
なお、加減算器１９にはフレームメモリー２０に記憶さ
れた信号が読み出されて供給される。このような構成の
動作を次に説明する。
子検出信号は、読み出されてＤＡ変換器２１に供給され
た後、陰極線管２２に輝度変調信号として供給される。
なお、加減算器１９にはフレームメモリー２０に記憶さ
れた信号が読み出されて供給される。このような構成の
動作を次に説明する。
【００１７】通常の像観察時には、電子ビームは集束レ
ンズ２，対物レンズ３によって試料４上に補足集束さ
れ、更に、走査コイル５によって試料上の所定の２次元
領域が走査される。この走査に伴って発生した２次電子
は、２次電子検出器１４によって検出され、この検出信
号は、ＡＤ変換器１６によってディジタル信号に変換さ
れた後、直接フレームメモリー２０に供給されて記憶さ
れる。なお、この通常の像観察時には乗算器１７と加減
算器１９の動作は停止されている。フレームメモリー２
０に記憶された像信号は読み出されて陰極線管２２に供
給されることから、陰極線管２２には試料４の所望領域
の２次電子像が表示される。
ンズ２，対物レンズ３によって試料４上に補足集束さ
れ、更に、走査コイル５によって試料上の所定の２次元
領域が走査される。この走査に伴って発生した２次電子
は、２次電子検出器１４によって検出され、この検出信
号は、ＡＤ変換器１６によってディジタル信号に変換さ
れた後、直接フレームメモリー２０に供給されて記憶さ
れる。なお、この通常の像観察時には乗算器１７と加減
算器１９の動作は停止されている。フレームメモリー２
０に記憶された像信号は読み出されて陰極線管２２に供
給されることから、陰極線管２２には試料４の所望領域
の２次電子像が表示される。
【００１８】さて、試料像に大きなコントラスト差が存
在する場合、図２に示した構成が用いられる。まず、ビ
ーム走査制御器６によって走査信号発生器７が制御さ
れ、試料４上の１ラインの走査が行われる。この時、ビ
ーム走査制御器７は、フォーカス切換器９を制御し、フ
ォーカス切換器９から対物レンズ３にジャストフォーカ
スの状態からある量だけずれたフォーカス信号を供給す
る。
在する場合、図２に示した構成が用いられる。まず、ビ
ーム走査制御器６によって走査信号発生器７が制御さ
れ、試料４上の１ラインの走査が行われる。この時、ビ
ーム走査制御器７は、フォーカス切換器９を制御し、フ
ォーカス切換器９から対物レンズ３にジャストフォーカ
スの状態からある量だけずれたフォーカス信号を供給す
る。
【００１９】この状態での１ライン走査によって２次電
子検出器１４によって検出された信号は、乗算器１７に
供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発
生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ
1 を乗算器１７に供給する。なお、この時、加減算器１
９の動作は停止されている。
子検出器１４によって検出された信号は、乗算器１７に
供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発
生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ
1 を乗算器１７に供給する。なお、この時、加減算器１
９の動作は停止されている。
【００２０】ここで、１ライン走査によって得られた像
信号をＩｄとすると、乗算器１７の出力信号、すなわ
ち、フレームメモリー２０に取り込まれる信号Ｙ1 は、 Ｙ1 ＝Ｋ1 ・Ｉｄ となる。この信号Ｙ1 は、試料４に照射される電子ビー
ムがジャストフォーカスからずれているので、ボケの生
じた信号となり、高い空間周波数成分が除かれた水平と
垂直の両方向に対して低い空間周波数成分のみの像であ
る。図３は各信号波形を示しており、図３（ａ）は電子
ビームがジャストフォーカスの状態の像信号Ｉｊ（実
線）と、電子ビームがジャストフォーカスからずれた状
態の像信号Ｉｄ（点線）を示している。
信号をＩｄとすると、乗算器１７の出力信号、すなわ
ち、フレームメモリー２０に取り込まれる信号Ｙ1 は、 Ｙ1 ＝Ｋ1 ・Ｉｄ となる。この信号Ｙ1 は、試料４に照射される電子ビー
ムがジャストフォーカスからずれているので、ボケの生
じた信号となり、高い空間周波数成分が除かれた水平と
垂直の両方向に対して低い空間周波数成分のみの像であ
る。図３は各信号波形を示しており、図３（ａ）は電子
ビームがジャストフォーカスの状態の像信号Ｉｊ（実
線）と、電子ビームがジャストフォーカスからずれた状
態の像信号Ｉｄ（点線）を示している。
【００２１】試料４上の１ラインの走査に基づく上記乗
算器１７の出力信号Ｙ1 は、フレームメモリー２０に供
給されて記憶される。次に、ビーム走査制御器６によっ
て走査信号発生器７が制御され、試料４上の同一の１ラ
インの走査が再び行われる。この時、ビーム走査制御器
７は、フォーカス切換器９を制御し、フォーカス切換器
９から対物レンズ３にジャストフォーカスのフォーカス
信号を供給する。
算器１７の出力信号Ｙ1 は、フレームメモリー２０に供
給されて記憶される。次に、ビーム走査制御器６によっ
て走査信号発生器７が制御され、試料４上の同一の１ラ
インの走査が再び行われる。この時、ビーム走査制御器
７は、フォーカス切換器９を制御し、フォーカス切換器
９から対物レンズ３にジャストフォーカスのフォーカス
信号を供給する。
【００２２】この状態での１ライン走査によって２次電
子検出器１４によって検出された信号は、乗算器１７に
供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発
生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ
2 を乗算器１７に供給する。この時、加減算器１９の動
作はオンの状態に切り換えられており、加減算器１９は
乗算器１７からの信号と、フレームメモリー２０から読
み出された信号Ｙ1 との減算を行う。
子検出器１４によって検出された信号は、乗算器１７に
供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発
生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ
2 を乗算器１７に供給する。この時、加減算器１９の動
作はオンの状態に切り換えられており、加減算器１９は
乗算器１７からの信号と、フレームメモリー２０から読
み出された信号Ｙ1 との減算を行う。
【００２３】この加減算器１９における減算動作は、試
料上の同一走査位置ごとに行われる。加減算器１９の出
力信号をＹ2 とし、ジャストフォーカスの状態で検出さ
れた信号をＩｊとすると、Ｙ2 は次のように表される。
料上の同一走査位置ごとに行われる。加減算器１９の出
力信号をＹ2 とし、ジャストフォーカスの状態で検出さ
れた信号をＩｊとすると、Ｙ2 は次のように表される。
【００２４】Ｙ2 ＝Ｋ2 ・Ｉｊ−Ｙ1 この加減算器１９の出力信号は、フレームメモリー２０
に供給され、信号Ｙ1に代えて記憶される。図３（ｂ）
はこの加減算器１９の出力信号波形を示しており、像信
号の内、低い空間周波数成分である大きなコントラスト
成分は除かれ、高い空間周波数成分のみが残った信号と
なっている。
に供給され、信号Ｙ1に代えて記憶される。図３（ｂ）
はこの加減算器１９の出力信号波形を示しており、像信
号の内、低い空間周波数成分である大きなコントラスト
成分は除かれ、高い空間周波数成分のみが残った信号と
なっている。
【００２５】次に、ビーム走査制御器６によって走査信
号発生器７が制御され、試料４上の電子ビームの走査が
停止される。この状態で、フレームメモリー２０に記憶
された信号Ｙ2 は読み出されて乗算器１７に供給され
る。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発生器１８
を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ3 を乗算
器１７に供給する。この時、加減算器１９は無演算モー
ドとされている。この乗算器１７で演算され、フレーム
メモリー２０に供給される信号Ｙ3 は、次のように表さ
れる。
号発生器７が制御され、試料４上の電子ビームの走査が
停止される。この状態で、フレームメモリー２０に記憶
された信号Ｙ2 は読み出されて乗算器１７に供給され
る。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発生器１８
を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ3 を乗算
器１７に供給する。この時、加減算器１９は無演算モー
ドとされている。この乗算器１７で演算され、フレーム
メモリー２０に供給される信号Ｙ3 は、次のように表さ
れる。
【００２６】Ｙ3 ＝Ｋ3 ・Ｙ2 この信号Ｙ3 は、フレームメモリー２０に供給され、信
号Ｙ2 に代えて記憶される。図３（ｃ）はこの信号Ｙ3
の波形を示しており、Ｋ3 を適宜選ぶことにより、演算
系の有効ビット幅いっぱいに像上の小さなコントラスト
差の模様が増幅される。
号Ｙ2 に代えて記憶される。図３（ｃ）はこの信号Ｙ3
の波形を示しており、Ｋ3 を適宜選ぶことにより、演算
系の有効ビット幅いっぱいに像上の小さなコントラスト
差の模様が増幅される。
【００２７】上記した演算処理は各試料上の１走査ライ
ンごとに行われ、所定の２次元領域全てについて上記演
算処理が行われると、フレームメモリー２０には試料の
所定の２次元領域について、Ｙ3 の信号が記憶される。
フレームメモリー２０に記憶されたＹ3 の信号は読み出
され、ＤＡ変換器２１によってアナログ信号に変換され
た後、陰極線管２２に供給される。この結果、陰極線管
２２には、大きなコントラスト差の成分が除去され、小
さなコントラスト差の模様が増幅された像が表示され
る。
ンごとに行われ、所定の２次元領域全てについて上記演
算処理が行われると、フレームメモリー２０には試料の
所定の２次元領域について、Ｙ3 の信号が記憶される。
フレームメモリー２０に記憶されたＹ3 の信号は読み出
され、ＤＡ変換器２１によってアナログ信号に変換され
た後、陰極線管２２に供給される。この結果、陰極線管
２２には、大きなコントラスト差の成分が除去され、小
さなコントラスト差の模様が増幅された像が表示され
る。
【００２８】なお、フレームメモリー２０から像信号を
読みだし、陰極線管２２に像を表示する動作は、全ての
信号演算処理が終了した後に行うことなく、演算途中で
あっても常にフレームメモリー２０からの像信号を読み
出して表示するようにしても良い。また、各乗算と加減
算処理を１ライン走査ごとに行ったが、１フレームごと
に行っても良く、また、各画素単位で行っても良い。
読みだし、陰極線管２２に像を表示する動作は、全ての
信号演算処理が終了した後に行うことなく、演算途中で
あっても常にフレームメモリー２０からの像信号を読み
出して表示するようにしても良い。また、各乗算と加減
算処理を１ライン走査ごとに行ったが、１フレームごと
に行っても良く、また、各画素単位で行っても良い。
【００２９】図４は本発明の他の実施の形態を示してお
り、図２の形態と同一ないしは類似の構成要素には同一
番号が付されている。この実施の形態では、図２におけ
る乗算器１７、加減算器１９に代え、乗算器２３，加減
算器２４，アキュムレータ２５より成る乗累算器２６が
用いられている。
り、図２の形態と同一ないしは類似の構成要素には同一
番号が付されている。この実施の形態では、図２におけ
る乗算器１７、加減算器１９に代え、乗算器２３，加減
算器２４，アキュムレータ２５より成る乗累算器２６が
用いられている。
【００３０】この構成で、１ライン走査によって２次電
子検出器１４によって検出された信号は、乗算器２３に
供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発
生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ
1 を乗算器２３に供給する。また、電子ビームはジャス
トフォーカスからずれた状態とされている。なお、この
時、加減算器２４とアキュムレータ２５の動作は停止さ
れている。
子検出器１４によって検出された信号は、乗算器２３に
供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係数発
生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係数Ｋ
1 を乗算器２３に供給する。また、電子ビームはジャス
トフォーカスからずれた状態とされている。なお、この
時、加減算器２４とアキュムレータ２５の動作は停止さ
れている。
【００３１】ここで、１ライン走査によって得られた像
信号をＩｄとすると、乗算器２３の出力信号、すなわ
ち、フレームメモリー２０に取り込まれる信号Ｙ1 は、 Ｙ1 ＝Ｋ1 ・Ｉｄ となる。この信号Ｙ1 は、試料４に照射される電子ビー
ムがジャストフォーカスからずれているので、ボケの生
じた信号となり、高い空間周波数成分が除かれた水平と
垂直の両方向に対して低い空間周波数成分のみの像であ
る。
信号をＩｄとすると、乗算器２３の出力信号、すなわ
ち、フレームメモリー２０に取り込まれる信号Ｙ1 は、 Ｙ1 ＝Ｋ1 ・Ｉｄ となる。この信号Ｙ1 は、試料４に照射される電子ビー
ムがジャストフォーカスからずれているので、ボケの生
じた信号となり、高い空間周波数成分が除かれた水平と
垂直の両方向に対して低い空間周波数成分のみの像であ
る。
【００３２】試料４上の１ラインの走査に基づく上記乗
算器２３の出力信号Ｙ1 は、フレームメモリー２０に供
給されて記憶される。次に、ビーム走査制御器６によっ
て走査信号発生器７が制御され、試料４上の同一の１ラ
インの走査が再び行われる。この時、ビーム走査制御器
７は、フォーカス切換器９を制御し、フォーカス切換器
９から対物レンズ３にジャストフォーカスのフォーカス
信号を供給する。
算器２３の出力信号Ｙ1 は、フレームメモリー２０に供
給されて記憶される。次に、ビーム走査制御器６によっ
て走査信号発生器７が制御され、試料４上の同一の１ラ
インの走査が再び行われる。この時、ビーム走査制御器
７は、フォーカス切換器９を制御し、フォーカス切換器
９から対物レンズ３にジャストフォーカスのフォーカス
信号を供給する。
【００３３】この状態での１ライン走査によって２次電
子検出器１４によって検出された信号Ｉｊは、乗算器２
３に供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係
数発生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係
数Ｋ2 を乗算器２３に供給する。この時、加減算器２４
は無演算モードとされているが、アキュムレータ２５の
動作はオンの状態に切り換えられている。この結果、ア
キュムレータ２５には、乗算器２３の出力であるＫ2 ・
Ｉｊが記憶される。
子検出器１４によって検出された信号Ｉｊは、乗算器２
３に供給される。この時、ビーム走査制御器６は乗算係
数発生器１８を制御し、乗算係数発生器１８から乗算係
数Ｋ2 を乗算器２３に供給する。この時、加減算器２４
は無演算モードとされているが、アキュムレータ２５の
動作はオンの状態に切り換えられている。この結果、ア
キュムレータ２５には、乗算器２３の出力であるＫ2 ・
Ｉｊが記憶される。
【００３４】次に、試料上の電子ビームの走査を停止
し、乗算器２３を無演算モードとし、加減算器２４を演
算モードとして、アキュムレータ２５に記憶された信号
と、フレームメモリー２０から読み出された信号Ｙ1 と
の減算を行う。加減算器２４の出力信号をＹ2 とする
と、Ｙ2 は次のように表される。
し、乗算器２３を無演算モードとし、加減算器２４を演
算モードとして、アキュムレータ２５に記憶された信号
と、フレームメモリー２０から読み出された信号Ｙ1 と
の減算を行う。加減算器２４の出力信号をＹ2 とする
と、Ｙ2 は次のように表される。
【００３５】Ｙ2 ＝Ｋ2 ・Ｉｊ−Ｙ1 この加減算器２４の出力信号は、フレームメモリー２０
に供給され、信号Ｙ1に代えて記憶される。次に、ビー
ム走査制御器６によって走査信号発生器７が制御され、
試料４上の電子ビームの走査が停止される。この状態
で、フレームメモリー２０に記憶された信号Ｙ2 は読み
出されて乗算器２３に供給される。この時、ビーム走査
制御器６は乗算係数発生器１８を制御し、乗算係数発生
器１８から乗算係数Ｋ3 を乗算器２３に供給する。この
時、加減算器２４とアキュムレータ２５の動作は停止さ
れている。この乗算器２３で演算され、フレームメモリ
ー２０に供給される信号Ｙ3 は、次のように表される。
に供給され、信号Ｙ1に代えて記憶される。次に、ビー
ム走査制御器６によって走査信号発生器７が制御され、
試料４上の電子ビームの走査が停止される。この状態
で、フレームメモリー２０に記憶された信号Ｙ2 は読み
出されて乗算器２３に供給される。この時、ビーム走査
制御器６は乗算係数発生器１８を制御し、乗算係数発生
器１８から乗算係数Ｋ3 を乗算器２３に供給する。この
時、加減算器２４とアキュムレータ２５の動作は停止さ
れている。この乗算器２３で演算され、フレームメモリ
ー２０に供給される信号Ｙ3 は、次のように表される。
【００３６】Ｙ3 ＝Ｋ3 ・Ｙ2 この信号Ｙ3 は、フレームメモリー２０に供給され、信
号Ｙ2 に代えて記憶される。演算係数Ｋ3 を適宜選ぶこ
とにより、演算系の有効ビット幅いっぱいに像上の小さ
なコントラスト差の模様が増幅される。
号Ｙ2 に代えて記憶される。演算係数Ｋ3 を適宜選ぶこ
とにより、演算系の有効ビット幅いっぱいに像上の小さ
なコントラスト差の模様が増幅される。
【００３７】上記した演算処理は各試料上の１走査ライ
ンごとに行われ、所定の２次元領域全てについて上記演
算処理が行われると、フレームメモリー２０には試料の
所定の２次元領域について、Ｙ3 の信号が記憶される。
フレームメモリー２０に記憶されたＹ3 の信号は読み出
され、ＤＡ変換器２１によってアナログ信号に変換され
た後、陰極線管２２に供給される。この結果、陰極線管
２２には、大きなコントラスト差の成分が除去され、小
さなコントラスト差の模様が増幅された像が表示され
る。
ンごとに行われ、所定の２次元領域全てについて上記演
算処理が行われると、フレームメモリー２０には試料の
所定の２次元領域について、Ｙ3 の信号が記憶される。
フレームメモリー２０に記憶されたＹ3 の信号は読み出
され、ＤＡ変換器２１によってアナログ信号に変換され
た後、陰極線管２２に供給される。この結果、陰極線管
２２には、大きなコントラスト差の成分が除去され、小
さなコントラスト差の模様が増幅された像が表示され
る。
【００３８】以上本発明の実施の形態を詳述したが、本
発明はこれらの実施の形態に限定されない。例えば、２
次電子を検出したが、反射電子を検出してもよい。ま
た、電子ビームのフォーカスの切り換えを対物レンズを
用いて行ったが、補助レンズを用いてフォーカスの切り
換えを行っても良い。更に、最初にフォーカスのずれた
状態での信号を得、その後フォーカスのあった状態での
信号を得て両信号の差を求めたが、逆に最初にフォーカ
スのあった状態での信号を得、その後、フォーカスのず
れた状態での信号を得るようにしても良い。
発明はこれらの実施の形態に限定されない。例えば、２
次電子を検出したが、反射電子を検出してもよい。ま
た、電子ビームのフォーカスの切り換えを対物レンズを
用いて行ったが、補助レンズを用いてフォーカスの切り
換えを行っても良い。更に、最初にフォーカスのずれた
状態での信号を得、その後フォーカスのあった状態での
信号を得て両信号の差を求めたが、逆に最初にフォーカ
スのあった状態での信号を得、その後、フォーカスのず
れた状態での信号を得るようにしても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
基づく走査電子顕微鏡における像表示方法は、電子ビー
ムのフォーカスをジャストフォーカスの状態にして得ら
れた像信号と、電子ビームのフォーカスをジャストフォ
ーカスからずれた状態にして得られた像信号の差信号に
よって像を表示するようにしたので、低い空間周波数成
分の大きなコントラスト差の中の高い空間周波数成分の
小さなコントラストの模様を強調して観察することがで
きる。また、この方法では、像の水平、垂直の両方向に
同様に作用する。
基づく走査電子顕微鏡における像表示方法は、電子ビー
ムのフォーカスをジャストフォーカスの状態にして得ら
れた像信号と、電子ビームのフォーカスをジャストフォ
ーカスからずれた状態にして得られた像信号の差信号に
よって像を表示するようにしたので、低い空間周波数成
分の大きなコントラスト差の中の高い空間周波数成分の
小さなコントラストの模様を強調して観察することがで
きる。また、この方法では、像の水平、垂直の両方向に
同様に作用する。
【００４０】また、請求項２の発明に基づく走査電子顕
微鏡における像表示方法は、異なったフォーカスの状態
で得られた各信号に係数を乗じるようにしたので、係数
を適宜選択することにより、高い空間周波数成分の小さ
なコントラストの模様を最適に強調して観察することが
できる。
微鏡における像表示方法は、異なったフォーカスの状態
で得られた各信号に係数を乗じるようにしたので、係数
を適宜選択することにより、高い空間周波数成分の小さ
なコントラストの模様を最適に強調して観察することが
できる。
【００４１】更に、請求項３の発明に基づく走査電子顕
微鏡における像表示方法は、異なったフォーカスの状態
で得られた各信号に係数を乗じると共に、それぞれの信
号の差信号にも係数を乗じるようにしたので、係数を適
宜選択することにより、高い空間周波数成分の小さなコ
ントラストの模様を最適に強調して観察することができ
ると共に、演算系の有効ビット幅いっぱいに、像上の小
さなコントラスト差の模様を増幅することができる。
微鏡における像表示方法は、異なったフォーカスの状態
で得られた各信号に係数を乗じると共に、それぞれの信
号の差信号にも係数を乗じるようにしたので、係数を適
宜選択することにより、高い空間周波数成分の小さなコ
ントラストの模様を最適に強調して観察することができ
ると共に、演算系の有効ビット幅いっぱいに、像上の小
さなコントラスト差の模様を増幅することができる。
【図１】走査電子顕微鏡で得られた像の一例と像の内の
１水平走査に基づく像信号を示す図である。
１水平走査に基づく像信号を示す図である。
【図２】本発明の方法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。
の一例を示す図である。
【図３】本発明の方法を説明するための信号波形を示す
図である。
図である。
【図４】本発明の方法を実施するための走査電子顕微鏡
の他の例を示す図である。
の他の例を示す図である。
１ 電子銃 ２ 集束レンズ ３ 対物レンズ ４ 試料 ５ 走査コイル ６ ビーム走査制御器 ７ 走査信号発生器 ９ フォーカス切換器 １１ ステージ制御器 １２ モータ １３ 移動ステージ １４ 検出器 １６ ＡＤ変換器 １７ 乗算器 １８ 乗算係数発生器 １９ 加減算器 ２０ フレームメモリー ２１ ＤＡ変換器 ２２ 陰極線管
Claims (3)
- 【請求項１】 電子ビームを試料上で２次元的に走査
し、この走査に伴って試料から得られた信号に基づいて
試料の走査像を表示するようにした走査電子顕微鏡にお
いて、電子ビームのフォーカスをジャストフォーカスの
状態にして像信号を得るステップと、電子ビームのフォ
ーカスをジャストフォーカスからずれた状態にして像信
号を得るステップと、２種の像信号の差を求め、この差
信号によって像を表示するステップより成る走査電子顕
微鏡における像表示方法。 - 【請求項２】 電子ビームのフォーカスをジャストフォ
ーカスの状態にして得られた像信号と第１の係数を乗算
し、電子ビームのフォーカスをジャストフォーカスから
ずれた状態にして得られた像信号と第２の係数を乗算
し、それぞれ乗算された信号の差信号を得るようにした
請求項１記載の走査電子顕微鏡における像表示方法。 - 【請求項３】 電子ビームのフォーカスをジャストフォ
ーカスの状態にして得られた像信号と第１の係数を乗算
し、電子ビームのフォーカスをジャストフォーカスから
ずれた状態にして得られた像信号と第２の係数を乗算
し、それぞれ乗算された信号の差信号を得ると共に、差
信号に第３の係数を乗じた請求項１記載の走査電子顕微
鏡における像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219833A JPH1064469A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 走査電子顕微鏡における像表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8219833A JPH1064469A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 走査電子顕微鏡における像表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064469A true JPH1064469A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16741770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8219833A Withdrawn JPH1064469A (ja) | 1996-08-21 | 1996-08-21 | 走査電子顕微鏡における像表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1064469A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011099490A1 (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | パターン検査方法、パターン検査プログラム、電子デバイス検査システム |
-
1996
- 1996-08-21 JP JP8219833A patent/JPH1064469A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011099490A1 (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | パターン検査方法、パターン検査プログラム、電子デバイス検査システム |
| JP2011165479A (ja) * | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン検査方法、パターン検査プログラム、電子デバイス検査システム |
| US8653456B2 (en) | 2010-02-09 | 2014-02-18 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern inspection method, pattern inspection program, and electronic device inspection system |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031104 |