JPS5942749A - 走査電子顕微鏡の自動焦点合わせ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガ゛査電子顕微鏡の自動焦点合Ｊ’）　ｌ！
六方法関づる。

走査７１２子順微４７Σにお１ノる従来の自動焦＋ｊａ
合わせ方法は、′１水平走査ｅ　ＩＱ　’３れる映ｆ’
Ｊｉ　（Ｊｉ　Ｆ４　（第１図のｂ）の変化分の加τ＞
値（第１図の＼／　”ＩＩ−□　Ｖ　−１−３）　ｋ：
着［１し、（’７）　７１１１　Ｒ値ヲＱ　Ａ　ニスル
（プローブ径ａを最小（ごする）夕・１物レンズ電流を
求め、この電流をジ１Ｔス１−フＡ−カスを！ｊえるλ
・１物レンズ電流とり−るものである。

しかし、この方法にＪ、る焦点合わけは、１水平走査に
限ってはジャス１〜ノＡ−カスが得られるが、２次元τ
１ｒ面に対しての７１目で・４ｇいために、各１・Ｆの
試１′８１をス・１象とした場合必ずしも観察平面（象
がジ亀・ストフォーカスとなっていなかつｌ−１゜本発
明は、この問題に鑑みて４「さｒしたもので、での目的
は、観察平面像が４■［実にジトスＩ〜）Ａ−カスどな
る。にうな走査電子顕微鏡の自動焦点合ｂｌ！方法を１
１？供覆ることにある。

本発明方法は、観察面の１７１定領域をウィンドいＶ　
ｉ　１１　＋１　（ｌ　ＳＶ　＞指定し、ぞのウィンド
内の対象物がバックグランドから明瞭に区別（・ぎる状
態部ら対象物のユッジが明（１Ｔ「には−）さりと判別
できる状態Ｃあるときをジャズ１−フＡ−カスとみなし
−（、このときの電流をジ１／ストフＡ−カスをＰｉえ
る対物レンズ電流とするようにした乙の゛（゛、更に訂
しく述べれば、観察面のＭ７定領域をウインド指定して
おき、該領域にｊ−；ｌる映１象イｉ）号を、２つのス
レツタＥ１ルドレベル４用い（該レベルで挾まれたが１
；磨を１：′Ｉす映１宏ｆｉｇ　Ｉ−ｒイｊ−１’　１
　ｊどりるような２１直信″；Ｊに変換し、該２値１．
）翼で勾えら４′する２自白１蒙の１１−１の部ブ）の
１了１目？１が最小どイｆるよう／Ｊ対物レしズ７１ｉ
流舶を求（）、該１１１′流１１゛するニジトストノ ことを特徴どづ−るらのである、。

以下、本発明方法をｎＹ　）Ｉｌｌ　＋ｒ：説明りる，
。

本発明方法（よ次のＪ、う４１万式を採用し）、：もの
である。

（１）　ウィンド中の映像’Ｉｒｊ　ｒ’Ｈ　”；ｊ　
２　”’．’）のスレッシ二１ルドレベル−（−・切り
、（二の２つのレベルに挾まれた輝１ａを１）・−）映
イ（１Ｆ：５′５を１−　１　ｊ（こ、イれ以タトのＲ
’ｌ’　Ｉ，’Ｕ　／ｉ　Ｌ）−）映１象１言号を１０
−１に弁別しＩ（２１１１′１１１．ジシを１巳７る。

尚、２つのス１ノッシー１ル１〜レベルは観察面に１，
ｂ、じＣ変え’５　：ｌ”ｌろ０のどりる。

（２）　２値仁弓は一定間ｌ！ｆＭ　Ｉ／）’／　ｔ　
＋ツタに上り（リングリンクされ、このどさの［１−１
の個数の総和をΣΔどしーＣ記＠駅買等に貯え（おく。

（３＞　　２（的信月ににつて与えられる２１直像と映
像信号との対応は第２図のように４「る。

ばやりた像（第２図の（イ）及び（ハ））の映像信号は
なだらかに変化し、フ，１　−カスが合った像（第２図
の（ｎ））の映像信号は、シレーブに変化する。

従・）−（、ホヤ）りたＩＣＱ　９）　２　Ｍ．ｉ像の
ΣΔは、“ノオーカスが合った像の２値（象のΣΔに比
べて人き／ｃＫ値をとる。

これを画面上の２値像と１）で観察すると第３図のよう
になる。

（４）　ΣＡを最小にするとき、即１５、２　１１′ｆ
．　にＡ号てＬｉえられる２値像の「１」の部分の面積
を最小どづ−るときの対物レンズ電流をジ１７ス１ーフ
Ａーカスを怖える？ｕ　？％ｉ．とＪる。

第４図は本発明方法を実現りる１．：めの自動焦点合わ
＋ｉ装置の〜実施例を示す構成図である。

この装置にＪ３いで、λ・１物レン７／、１０のレンズ
電流は、ＩＴＩ見察画偵口ＬＩ′Ｉ？こｌ（二Ｖこ，４
１１１１１人にスィーブづる。このようなスフ゛ツー）
”状雷流は、対物レンズ電流（白変ＩＬ装ｊｉ”７　８
　０に」、っ？光イ１りる１。

対物レンズ電流１０′ｊ変化装置８０μ）゛′ｒジタル
信月で出力りるの−（、Ｉ〕△変（匁ｆｆｉｉ　’Ｊ　
Ｏ　Ｃ）′ソ１ーＩり信号に変換し１．：後のイバ号が
ス・１物レンズ１０にノボえられる。ウィンド回路ｒｓ
　Ｏ　１．１観％．Ｆ面一［の１′１的どＪる領ｌ戎を
特定するムのＣ．（の（＼°１買＼ゝ］人ささは夕）部
Ｊ２り指定できるように＜ｒつ（いる。ウィンド回路３
０には、ビーフ１走査（、二Ｊ．：　−、）−（試オ′
（１（図示Ｆ！す゛）より凭’Ｌ　した２次電了％ｖ　
（映像信号に相当する）を検出・する検出器２０の出力
がりえしれるが、ウィンド回路．’ｌ　Ｏ　１．Ｌ　’
ｌ＋　定１７）　ｔｒｉ　１４の信号のみを通過さけ′
Ｃ弁別器／ｌ　（’，）　（二！ｊえる１。

弁別器４０は外部よりあらかじめ指定し７たＴｉいに異
なる２つのスレツシコルドレベル（　Ｖ　！１。

■１−，ただし＼／　ｌ−１　：＝−＼ｌＬ）て入力（
１１ｊン３の人ささを判別し、入力信局を２値化づる，
、即ち、第２図に示１ように、映像伝号＼／が＼／１ｈ
′・＼／　＞＝＼／　ｌ−のときは「１」、それ以外の
どきはｌ’　０　、１となる２　１＋ｌ′ｌ　Ｉｄ弓（
２１直像）に変換りる。総和測定諾：５０は、この２値
信号を一定周１１１Ｊのり１１ツクによってリンプリン
グし、リーンブリング値が１−１１−’Ｑ　ｉｌリ−：
＞たどさの個数即ら総和ΣΔ（　２　１ｉｒ．ｉ像の１
１」の部分の面積に対応）を求める。求めら４′また総
和Σ△は、このときのレンズ電流ｊｆｊと関連させて記
憶装置６０に記憶しでおり、。

次のス１ツブＣ−　４ａ対物レンズ電流．植を少し変化
さｌだ状態（・１−述と同様の動作をｔ）い総和ΣΔを
求める。

以ト同様の動作を繰り返し、２次元走査（１観察面走査
）が完了するごとに最小値判定回路７０で各走査ごとの
総和Σ△の大小比較を行いΣΔが最小になー）だときを
検出しノ、このときの対物レンズ電流値をジトス１ーフ
Ａーカス対物レンズ電流値どしで出力する。このように
（）で２次元平面に対してのジ１１ス［・）Ａ−カスを
．りえる対物レンズ電流を得る。

尚、制御装置１００は各部に必要な制御信シ３を発生づ
−るためのもの（ある。

以上のＪ、うじ、木翔明１）法に、１．４′目、Ｅ′、
２次）１゜平面を走杏（）（１１７られる２植ｆ１−舅
を・適宜に処理りること（ＪＪ、す、２次几画＋ｆＧ！
　ｔ、、ｌブーＩ　Ｌ−（ジ）・ス１〜、ノＡ−カスを
りえるレンツ、；１￥流４Ａりめ、これを対物レンズ電
流どじ（用いる）、−め、１１１１ｆｒ　４ｊ焦点合わ
せを行うことが（゛きる１、

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動焦点合わぜのＩＪ：１叩を説明する
ための図、第２図及び第３図は本発明の自動焦点合わμ
の／ｊ法の説明１コ（（、第１１図（ま４（弁明方法を
実現する自ｉＦＩノ焦点会わけｆｉｔｒ！ｊ　（１’）
構成図てｄりる。 １０・・・対物１ノンズ　　　２０・・・）））串型３
０・・・ウィンド回路　　１１０・・・ブｆ別器５０−
総和測定器　　　（’）　０　・・・ｉ’ｉ４１ｃ’、
５’！、Ｂｙ（７０・・・ｈユ小値判定回路 ８０・・・対物１ノンズ電流顧変化装置９０・・・Ｅ〕
△変換器 第１図 （イ）　　　　　　（ロ） 忽２図 （イ）　　　　　　（ロ） 篇６図 （イ）　　　　　　（ロ） ぼ゛やけているとき　　　フォーカスが合ったとさ２３
３− （／＼） （／＼） ｎ２イ４１像 ｔまｌプ鐘 （／＼） −　　ぼ′ヤけているとき

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 観察面の１２１定領域をウィンド指定り、／　’Ｃｉ１
   ３さ、該領１或にＪ３ける映像信号を、２−）のスレッ
   ショルド１ノベルを用いで、該１ノベルＣ挾Ｊれｌ、二
   輝磨を持つ映（象信号をｌ’　Ｉ　Ｊ　、！、　・ｊる
   。」、うイｉ：　２１＋ｆｆｉ＋　信号に変換し、該２
   値信月τりえられる２　ｈｒｔ像の「１１の部分の面積
   が最小ど４「る、Ｊ、うな対物レンズ電流（１１１を求
   め、該ｆｆ？ＦＡＦ　ｆｆｆｉをジトス１−〕Δ−カス
   を′ｊえるレンズ電流（（Ｃ１どづることを特徴とりる
   走査７１１了顕微鏡の自動焦点合わｌ’−１５法。