JPS60100448A - Photovoltage image forming device - Google Patents

Photovoltage image forming device

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JPS60100448A
JPS60100448A JP59208259A JP20825984A JPS60100448A JP S60100448 A JPS60100448 A JP S60100448A JP 59208259 A JP59208259 A JP 59208259A JP 20825984 A JP20825984 A JP 20825984A JP S60100448 A JPS60100448 A JP S60100448A
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photovoltage
sample
electrode
image
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Tadasuke Munakata
忠輔 棟方
Hideki Kono
秀樹 河野
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Abstract

PURPOSE:To improve the decrease of the resolution due to the increase in the diffusing length and the increase of a background signal by secondarily differentiating a video signal obtained on the basis of a signal generated from a semiconductor sample by emitting an optical beam to the sample, and forming a scanning image with the two differentiated signals as an intensity modulation signal. CONSTITUTION:When a semiconductor sample 1 to be observed is interposed in a sandwich state between a transparent electrode 3 and a metal electrode 4 through a transparent spacer 2 and an optical beam 5 is emitted through the electrode 3, a photovoltage is generated between the front surface and the back surface of the sample 1. When the beam 5 is pulsated, the photovoltage becomes a pulsating state. Accordingly, even if the electrode is not formed directly on the surface of the semiconductor, the photovoltage can be detected by the electrode 3 through an electric capacity formed by the spacer. The detected photovoltage is introduced to a detecting amplifier 6, and supplied to a cathode ray tube 7 for forming an image with the voltage as a DC signal. It becomes the output of the detecting amplifier 6. So-called video signal V is secondarily differentiated, and the secondary differentiated signal is supplied as an intensity modulation signal Z to a CRT7 through an intensity modulation amplifier 8.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光M射によって生じる光電圧等を信号として
用いる走査像を形成する装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an apparatus for forming a scanning image using a photovoltage generated by radiation of light M as a signal.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

粒子線読み出し装置や半導体特性測定装置において、飛
点走査像を形成する際、分解能の改善が一つの重要項目
である。点状の1次ビームを試料に照射し、試料から発
生する信号を用いて走査像を得るという基本的な構想は
、従来、走査電子顕微鏡(以下S E Mと略す)にお
いて、1次ビームとして電子線を、信号源としては試料
から放出される2次電子を用いて実現している(参照:
α rZeitschrift far Technisc
her PhysikJ 。
When forming a flying spot scanning image in a particle beam readout device or a semiconductor property measurement device, improving resolution is one of the important items. The basic concept of irradiating a point-shaped primary beam onto a sample and obtaining a scanning image using signals generated from the sample has been conventionally used in scanning electron microscopes (hereinafter abbreviated as SEM). The electron beam is realized using secondary electrons emitted from the sample as the signal source (see:
α rZeitschrift far Technisc
her PhysikJ.

1935、 No、 11. 、 p 、 470 )
。よく知られているように、SEMでは、分解能は1次
ビームとしての電子線の直径で決定されるから、電子レ
ンズを数段用いて1次電子線の径を数人迄も小さくする
(通常は数100人で用いる)。従って、試料が電気的
な絶縁物でない限り、試料の性質によって分解能が制約
をうけることがない。
1935, No. 11. , p. 470)
. As is well known, in SEM, the resolution is determined by the diameter of the electron beam as the primary beam, so several stages of electron lenses are used to reduce the diameter of the primary electron beam by several degrees (usually is used by several hundred people). Therefore, unless the sample is an electrical insulator, the resolution is not limited by the properties of the sample.

ところで、本発明が対象とする光電圧を信号源として走
査像を得る方式にあっては、1次ビームとしての光ビー
ム径が極端に大きくない限り、分解能は光ビーム径より
は、光電圧発生に寄与する半導体中の少数担体の拡散長
によって決定される。
By the way, in the method of obtaining a scanning image using a photovoltage as a signal source, which is the object of the present invention, unless the diameter of the light beam as a primary beam is extremely large, the resolution is determined by the photovoltage generation rather than the diameter of the light beam. is determined by the diffusion length of minority carriers in the semiconductor that contributes to .

例えば、光ビーム径を無限小にしても分解能が高まるわ
けではなく、その光で励起された少数担体がどの範囲適
法がっているかによって分解能が決定される。今、少数
担体を正孔と考えて、この拡散長をり、で示すと、結局
実効的には、直径2L。
For example, even if the diameter of the light beam is made infinitely small, the resolution does not increase; instead, the resolution is determined by the range in which the minority carriers excited by the light are distributed. Now, if we consider the minority carrier to be a hole and express this diffusion length as R, the effective diameter is 2L.

の探針で計測していることになる。光ビーム径をrとす
ると、光ビームの直径は2rであるが、多くの場合、2
 r < < 2 L pとなり、光ビーム径は分解能
に関してはそれ程重要因子ではなくなる。
This means that the measurement is made using the probe. If the diameter of the light beam is r, the diameter of the light beam is 2r, but in many cases it is 2r.
r << 2 L p, and the optical beam diameter is no longer an important factor with respect to resolution.

ここにおいて、本発明でいう走査像の考え方は、SEM
の走査像のそれと基本的に違ったものとなる。
Here, the concept of the scanned image in the present invention is the SEM
It is fundamentally different from that of the scanned image.

光電圧を用いる走査像が、拡散長り、に依存するという
ことは、別な形で、SEMの場合と大きく異なる現象を
ひきおこす。すなわち、試料によってり、が変る場合、
あるいは、同−試料中でLPが場所により変る場合、分
解能が変化するのみならず信号の絶対値が大幅に変るこ
とになる。
The fact that a scanning image using a photovoltage depends on the diffusion length causes a phenomenon that is very different from that of the SEM in another way. In other words, if it changes depending on the sample,
Alternatively, if the LP varies from place to place within the same sample, not only will the resolution change, but the absolute value of the signal will also change significantly.

一方、SEMでは、信号(2次電子)の平均値は、−次
ビームとしての電子線の電流が変動しない限り、そわ程
大きく変ることがなく、当然のことながら、走査像をえ
るとき、信号増幅器の利得を大幅に変える必要はない。
On the other hand, in SEM, the average value of the signal (secondary electrons) does not change significantly unless the current of the electron beam as the -order beam changes, and as a matter of course, when obtaining a scanned image, the signal There is no need to change the amplifier gain significantly.

光電圧を用いる場合の信号の増減がり、に依存すること
は次のような理由による。すなわち、光強度が一定の場
合、発生する少数担体密度ΔPは、少数担体の寿命τ1
に依存することはよく知られており。
The reason why the increase or decrease of the signal when using a photovoltage depends on the signal is as follows. That is, when the light intensity is constant, the minority carrier density ΔP that occurs is equal to the minority carrier lifetime τ1
It is well known that it depends on

A P、= K 、□1 ・・・・・・(1)で与えら
れる。只こでに1は比例定数である。
A P, = K, □1 ...... given by (1). 1 is simply a proportionality constant.

光電圧を、6V。で示すと、他の比例定数をBとして、 A V0= B A P ・−=−(2)= B −K
、 、・τ1 ・・・・・・(2′)で与えられる。一
方、LPは拡散者数をり、とすると、 LP=D、τ7 ・・・・・・(3) で与えられるから、式(2つ、(3)からとなり、光電
圧Δ■oは拡散長LPの2乗に比例することが分る。光
電圧が拡散長L2の2乗に比例することは、同−試料中
でのLPの変化(すなわち寿命τ、の変化)を知る意味
では非常に有効な現象である。
The photovoltage was 6V. If the other constant of proportionality is B, then A V0= B A P ・-=-(2)= B −K
, ,・τ1 ......(2') is given. On the other hand, if LP is the number of diffusers, then LP=D, τ7... (3) Since it is given by the following equation (2), from (3), the photovoltage Δ■o is It can be seen that it is proportional to the square of the length LP.The fact that the photovoltage is proportional to the square of the diffusion length L2 is extremely important in terms of knowing the change in LP (i.e., the change in lifetime τ) in the same sample. This is an effective phenomenon.

ところで、粒子線記録において、ウェハの場所により、
LPが変化すると、画像のバックグランド(文字など描
画されていない部分)の明るさが場所により変化し、極
端な場合には、画像をえるための陰極線管上で部分的に
明るさが上昇し、写真の上でハレーションを生じること
になる。同時にその部分では分解能は著しく低下してい
るから、結局、L、の長い部分の記録の読み出しは、上
記二つの理由で不可能になる。ハレーションを防止しよ
うとして、信号増幅器の利得を下げると、他の部分の明
るさが不充分になって、画像の形成が不可能になる。
By the way, in particle beam recording, depending on the location of the wafer,
When the LP changes, the brightness of the background of the image (portions that are not drawn, such as characters) changes depending on the location, and in extreme cases, the brightness increases locally on the cathode ray tube used to obtain the image. , which will cause halation on the photo. At the same time, the resolution is significantly reduced in that part, so reading out the record in the long part of L becomes impossible due to the above two reasons. If the gain of the signal amplifier is lowered in an attempt to prevent halation, the brightness of other parts becomes insufficient, making it impossible to form an image.

部分的に信号強度に極端なかたよりを生じることの対策
として、対数形の利得を有する、いわゆる口’f CA
og) 増幅器を用いて、ハレーション防止を行うこと
が考えられる。しかし、本質的な解決にならないことは
明らかである。何故なら、一方では、微小信号差を用い
てコントラストの大きい画像を作る要求があるのに、ロ
グ増幅器を用いると信号の微小差の拡大が一様にできな
くなるからである。
As a countermeasure against the extreme bias in the signal strength in some parts, so-called mouth'f CA with a logarithmic gain is used.
og) It is possible to use an amplifier to prevent halation. However, it is clear that this is not a fundamental solution. This is because, on the one hand, there is a demand for creating images with high contrast using minute signal differences, but if a logarithm amplifier is used, it becomes impossible to uniformly amplify minute signal differences.

この点、SEMにおいては、信号量が電子線強度によっ
て決るから、電子線強度に変動がない限りバンクグラン
ドの明るさが、場所により極端に変ることはない。
In this regard, in SEM, the signal amount is determined by the electron beam intensity, so the brightness of the bank ground will not change drastically depending on the location as long as there is no change in the electron beam intensity.

さらに、p−n接合の一様性(部分的に接合特性がない
状態)を検知する場合を老身る。この場合には、式(4
)において、比例定数Bが場所により変化していること
を検知するのが目的である。
Furthermore, the case of detecting the uniformity of the pn junction (a state in which there is no junction characteristic partially) is considered important. In this case, the formula (4
), the purpose is to detect that the proportionality constant B changes depending on the location.

ところが、L、が場所により大きく変ると、Bが変化し
ても、バックグランドの変化が大きずぎて、Bの変化だ
けを取り出すことは不可能になる。
However, if L varies greatly depending on location, even if B changes, the background change will be so large that it will be impossible to extract only the change in B.

Bの変化を検知する場合について、以下に数値を用いて
、検討結果を示す。第1図に、長さQ、幅W、厚さtの
試料の長さ方向中央部で、6ffの範囲にわたって、比
例定数が80である場合の試料を示す。そして、ff=
100mm、 fflA=1m111とした場合、B0
=0.I XBの状態を、正確に検知できるか否かを、
光ビームの位置X0の関数として示したのが、第2図で
ある。第2図で、縦軸には、信号電圧を示しであるが、
試料の大きさQwtと、光束φ、比例定数Bで規定化し
である。
Regarding the case of detecting a change in B, the results of the study are shown below using numerical values. FIG. 1 shows a sample in which the constant of proportionality is 80 over a range of 6ff at the longitudinal center of the sample with length Q, width W, and thickness t. And ff=
100mm, fflA=1m111, B0
=0. Is it possible to accurately detect the state of the XB?
FIG. 2 shows the light beam as a function of the position X0. In Figure 2, the vertical axis shows the signal voltage,
It is specified by the sample size Qwt, the luminous flux φ, and the proportionality constant B.

第2図によれば、すでに述べたように、LPが長くなる
と、信号電圧が増大することがよく示されており、同時
に、分解能が低下し、Boの部分が識別できなくなる様
子がはっきりと示されている。L、 ==0.1 mm
の場合には、BoがBに比して小さいことが明瞭に示さ
れている。これに対してLp ” 10mmとなると、
Boの識別は不可能であるのみならず、信号強度は10
1倍に増大し、通常の画像形成装置では扱いきれない変
動であることを示している。
According to Figure 2, as already mentioned, it is clearly shown that as the LP becomes longer, the signal voltage increases, and at the same time, it is clearly shown that the resolution decreases and the Bo part becomes indistinguishable. has been done. L, ==0.1 mm
In the case of , it is clearly shown that Bo is smaller than B. On the other hand, when Lp is 10mm,
Not only is it impossible to identify Bo, but the signal strength is 10
This shows that the fluctuation is increased by a factor of 1, which cannot be handled by a normal image forming apparatus.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、上に述べたように、二つの欠点、即ち1)L
、増大による分解能の低下、2)拡散長LPの増大によ
るバックグランド信号の増大、を改善する光電正像形成
装置を提供するものである。
The present invention has two drawbacks as mentioned above, namely: 1) L
, and 2) an increase in background signal due to an increase in the diffusion length LP.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記目的を達成するために、本発明では、光ビームを半
導体試料に照射して試料から発生する信号をもとに得ら
れるビデオ信号に2次微分を施し、かかる2次微分信号
を輝度変調信号として用いて走査像を形成するように構
成したものである。
In order to achieve the above object, in the present invention, a semiconductor sample is irradiated with a light beam, a video signal obtained based on a signal generated from the sample is subjected to second-order differentiation, and the second-order differential signal is converted into a luminance modulation signal. It is configured to be used as a scanner to form a scanned image.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下に本発明の基本的原理について説明する。 The basic principle of the present invention will be explained below.

光照射によって半導体試料に生じる光電圧等を用いる画
像形成においては、すでに例を挙げて述べ、たように、
分解能低下に伴うバックグランド信号の増大という特殊
性がある。しかし、この障害が、2次微分操作でほぼ完
全に除去できることが、本発明者らの検討の結果明らか
になった。すなわち、2次微分操作は光電圧等を用いる
画像形成に従来にない利点を与えることが分かった。
In image formation using photovoltage generated on a semiconductor sample by light irradiation, as mentioned above with an example,
There is a peculiarity in that the background signal increases as the resolution decreases. However, as a result of studies conducted by the present inventors, it has become clear that this obstacle can be almost completely removed by second-order differential operation. That is, it has been found that the second-order differential operation provides unprecedented advantages in image formation using photovoltage and the like.

第3図に、第2図に示す信号を2次微分した結果を示す
(横、縦軸は共に第2図と同様)。■1.。
FIG. 3 shows the result of second-order differentiation of the signal shown in FIG. 2 (horizontal and vertical axes are the same as in FIG. 2). ■1. .

”10+n+++の場合は、第2図では、Boの部分の
検出は不可能であったが、第3図には、Boの部分が明
瞭に示さねでいる。しかも、その信号の大きさは、L、
 = 10mm〜0.1mmの範gfJt’は、翰かく
部についてみる限り2倍以上であり、第2図に示された
10’倍という変化をほぼ完全に除去したと云える。な
お画像形成は、通常、正の信号で輝度を高めるから、第
3図の結果によれば、LPが短い場合には、中央部が信
号低下し、見かけ上、L、が/IXさいと、画像は暗く
なる傾向を示す。
In the case of ``10+n+++, it was impossible to detect the Bo part in Fig. 2, but the Bo part cannot be clearly shown in Fig. 3.Moreover, the magnitude of the signal is L,
= The range gfJt' of 10 mm to 0.1 mm is more than double as far as the overhanging portion is concerned, and it can be said that the change of 10' times shown in FIG. 2 has been almost completely eliminated. Note that image formation usually increases brightness with a positive signal, so according to the results in Figure 3, when LP is short, the signal decreases in the center, and it appears that L is /IX smaller. The image shows a tendency to darken.

以上述べたごとく、光電圧等を用いる画像形成において
2次微分操作は、画質向上の点、大きな効果を有し、そ
の効果は、光起電力の場合の特殊性に起因するものであ
り、今回、本発明者らによって始めて明らかにさ九たも
のである。
As mentioned above, in image formation using photovoltage, etc., quadratic differential operation has a great effect in terms of improving image quality, and this effect is due to the special characteristics of photovoltaic force. , was discovered for the first time by the present inventors.

第4図は1本発明の一実施例を説明する図である。観察
すべき半導体試料1を透明なスペーサ2を介して透明電
極3と金属電極4でサンドイッチ状にはさみこむ。この
状態で透明電極3を介して光ビーム5を照射すると、半
導体試料1の表裏間に光電圧が発生する。光ビーム5を
パルス化すると、光電圧もパルス状になるから、半導体
表面に直接電極を形成しなくても、スペーサで形成され
る電気的容量を介して光電圧を透明電極3により検知で
きる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention. A semiconductor sample 1 to be observed is sandwiched between a transparent electrode 3 and a metal electrode 4 with a transparent spacer 2 in between. When a light beam 5 is irradiated through the transparent electrode 3 in this state, a photovoltage is generated between the front and back surfaces of the semiconductor sample 1. When the light beam 5 is pulsed, the photovoltage also becomes pulsed, so that the photovoltage can be detected by the transparent electrode 3 via the electrical capacitance formed by the spacer without forming an electrode directly on the semiconductor surface.

検知された光電圧は交流状であるからこれを整流検波す
るのが望ましく、検知された電圧を検波増幅器6に導入
し、ここで検波整流して直流信号としてこれを画像形成
用の陰極線管(CRTと略す)7に供給する。通常は、
検波増幅器6の出力を輝度変調増幅器8に導入して行う
が、本発明においては、検波増幅器6の出力である、所
謂ビデオ信号Vに後述する回路により2次微分を施し、
この2次微分信号を輝度変調信号2として輝度変調増幅
器8を経てCRT7へ供給する。
Since the detected photovoltage is in the form of an alternating current, it is desirable to rectify and detect it.The detected voltage is introduced into the detection amplifier 6, where it is detected and rectified and converted into a direct current signal, which is transmitted to the cathode ray tube ( (abbreviated as CRT) 7. Normally,
This is done by introducing the output of the detection amplifier 6 into the brightness modulation amplifier 8, but in the present invention, the so-called video signal V, which is the output of the detection amplifier 6, is subjected to second-order differentiation by a circuit to be described later.
This second-order differential signal is supplied to the CRT 7 via a brightness modulation amplifier 8 as a brightness modulation signal 2.

信号のSN比を向」ニさせることおよび信号としての光
電圧の位相情報を利用する目的で、検波増幅器6は、通
常、同期検波増幅器とする。即ち、光ビーム5のパルス
周波数と同期して信号を検波増幅するものであり、この
種の増幅器としてはロックイン増幅器があげられる。
The detection amplifier 6 is usually a synchronous detection amplifier for the purpose of improving the signal-to-noise ratio of the signal and utilizing phase information of the optical voltage as a signal. That is, it detects and amplifies a signal in synchronization with the pulse frequency of the light beam 5, and an example of this type of amplifier is a lock-in amplifier.

一方、光ビームは、レーザビームなどを用いてもよいこ
とは云う迄もないが、ここでは光源としてCRT9を用
いる場合を示しである。CRTを光源として用いるのは
、光ビームをパルス化したり走立したりするのが容易だ
からである。すなわち光ビームをパルス化することは、
CRT9の輝度変調増幅器10に発振器11から適当な
周波数の信号を供給することに母寄容易になされうる。
On the other hand, although it goes without saying that a laser beam or the like may be used as the light beam, a case where a CRT 9 is used as the light source is shown here. A CRT is used as a light source because it is easy to pulse or launch a light beam. In other words, pulsing the light beam is
It is possible to easily supply a signal of an appropriate frequency from the oscillator 11 to the brightness modulation amplifier 10 of the CRT 9.

従って、発振器11からの信号を検波増幅器6に供給す
れば、結局、光ビーム5の周波数に同期して光電圧信号
を同期検波することができる。
Therefore, if the signal from the oscillator 11 is supplied to the detection amplifier 6, the optical voltage signal can be synchronously detected in synchronization with the frequency of the optical beam 5.

さて、CRT9とCRT7の電子線を偏向走査するため
には、偏向信号増幅器12.12’からそれぞれのCR
Tの偏向コイル13.13’ ;14.14’に適当な
る偏向信号を供給すわばよい。かくして光ビームと同期
して移動する輝点をCRT7の画面上に形成でき、すで
に、供給しである光電圧信号により、CRT7画面上に
は光電圧による走査像を高い分解能で形成できる。なお
、画像はカメラ15で記録される。なお、図中X。
Now, in order to deflect and scan the electron beams of CRT9 and CRT7, it is necessary to
It is only necessary to supply appropriate deflection signals to the deflection coils 13, 13' and 14, 14' of T. In this way, a bright spot that moves in synchronization with the light beam can be formed on the screen of the CRT 7, and a scanned image by the photovoltage can be formed with high resolution on the screen of the CRT 7 using the supplied photovoltage signal. Note that the image is recorded by the camera 15. In addition, X in the figure.

YはそれぞれX方向、Y方向偏向信号を示す。Y indicates an X-direction deflection signal and a Y-direction deflection signal, respectively.

第5図は、上述した2次微分信号をえるための回路の一
具体例を示す。本発明では信号をデジタル処理するため
、アナログ量としてのビデオ信号Vt!:A/D変換器
21を用いてデジタル量に変換する。デジタル化して処
理する時、時系列的に番地付を行うため、光ビームの偏
向信号用の亮8f器22からの信号で、A/D変換器を
駆動する。偏向信号は、発振器22からのパルス数を積
算するかたちで発生させるが、このため、ここでは。
FIG. 5 shows a specific example of a circuit for obtaining the above-mentioned second-order differential signal. In the present invention, since the signal is digitally processed, the video signal Vt! as an analog quantity! :Converted into a digital quantity using the A/D converter 21. When digitizing and processing, the A/D converter is driven by the signal from the light beam deflection signal 22 in order to perform chronological addressing. The deflection signal is generated by integrating the number of pulses from the oscillator 22, and therefore, here.

515進のカウンタ23を用いる。このカウンタの信号
をD/A変換器24でアナログ量に直して出力するとこ
れがX方向偏向信号又となる。515進のカウンタ23
は、515点のパルスを計数しおえると零復帰し再び数
え始めるからX方向偏向信号Xは鋸歯状波形となる6Y
方向は515点のパルス(X方向1回の走査)毎に階段
的に走査するが、このため、X偏向用のカウンタ23の
最終段からの信号を受けて、515進カウンタ23′を
駆動し、X方向偏向信号Xを形成した場合同様にD/A
変換器24′でY方向偏向信号Yを形成する。信号X、
Yはいずれも第4図のCRT駆動回路に供給される。
A 515-decimal counter 23 is used. When the signal of this counter is converted into an analog quantity by the D/A converter 24 and outputted, this becomes an X-direction deflection signal. 515 counter 23
After counting 515 pulses, it returns to zero and starts counting again, so the X-direction deflection signal X has a sawtooth waveform.6Y
The direction is scanned in a stepwise manner every 515 pulses (one scan in the X direction). Therefore, the 515-base counter 23' is driven in response to the signal from the final stage of the counter 23 for X deflection. , when forming the X-direction deflection signal X, the D/A
A Y-direction deflection signal Y is formed by a converter 24'. signal X,
Both Y are supplied to the CRT drive circuit shown in FIG.

さて、偏向信号のクロックで偏向信号と同期してA/D
変換器21によりA/D変換されたビデオ信号は、直列
に接続されたシフトレジスタ25゜25’ 、25“に
順次送りこまわる。シフトレジスタは、偏向信号の分解
点515に対応して、ここでは、515ビツトの場合に
ついて説明するが。
Now, the A/D is synchronized with the deflection signal using the deflection signal clock.
The video signal A/D converted by the converter 21 is sequentially sent to shift registers 25, 25' and 25'' connected in series. , 515 bits will be explained.

偏向信号の分解点数に応じて自由に変えてよいことは明
らかである。シフトレジスタの各ビットのいわゆるデプ
スは、ビデオ信号の階調に応じて変化させる必要がある
が、ここでは、100倍の信号変化に対応する目的で9
ビツト(512分割)とする。−走査当り515点の時
系列信号のうち、特に3点を抜き出して、このビットを
25a。
It is clear that it may be freely changed depending on the number of decomposition points of the deflection signal. The so-called depth of each bit of the shift register needs to be changed according to the gradation of the video signal, but here, the depth is 9 to 100 degrees in order to accommodate a 100 times signal change.
bit (divided into 512). - Out of the 515 points of time series signals per scan, 3 points in particular are extracted and these bits are set to 25a.

25b、25c、25’ a、25’ b、25’ c
25b, 25c, 25' a, 25' b, 25' c
.

25’ a、25’ b、25’ cで示す。デジタル
化されたビデオ信号は、A/D変換器21から回路的な
遅れをもって、シフトレジスタに格納されるが、シフト
レジスタ内の番地づけを正しく行うために、遅延回路2
6を経た発振器22からのクロック信号で、各シフトレ
ジスタ25.25’ 。
Indicated by 25'a, 25'b, and 25'c. The digitized video signal is stored in the shift register from the A/D converter 21 with a circuit delay.
6 to each shift register 25.25'.

25“を制御する。25".

さて、X方向の第1走査が完了した時点では、最初の信
号は、25aビツトに入り、次いで25b、25c・・
・・・・とシフトレジスタ25に全て格納されている。
Now, when the first scan in the X direction is completed, the first signal enters bit 25a, then 25b, 25c, etc.
. . . are all stored in the shift register 25.

次に、第2走査が始まると、信号は25aビツトからシ
フトレジスタ25′に移る。第2走査が完了した時点で
は、第1走査の最初の信号は、25′ aビットに入っ
ている。かくして、第3走査が完了した時点では、第1
走査の最初の信号は25’aビットに入っており、第2
走査の最初の信号は25′ aビットに、第3走査の最
初の信号は258ビツトにそれぞれ入っている。
Then, when the second scan begins, the signal is transferred from bit 25a to shift register 25'. At the completion of the second scan, the first signal of the first scan is in the 25'a bit. Thus, when the third scan is completed, the first
The first signal of the scan is in bit 25'a, and the second
The first signal of the scan is contained in 25'a bits, and the first signal of the third scan is contained in 258 bits.

この状態で、観点を変えてみると、25′ bビットを
とりかこんで、X方向に3点、Y方向に3点信号が並ん
だことになる。
If we look at this state from a different perspective, we can see that three points of signals are lined up in the X direction and three points in the Y direction, surrounding the 25'b bit.

信号の2次微分は、画像処理の分野でよく知られている
ように、/!:I:I点左右の信号に所定の間型係数を
乗じてこれを合成することでえら九る。ずなわち、X方
向については、25’bのビットの信号と、その左右の
25’a、25’cのピッ1−の信号に乗算器27a、
27b、27cを用いて所定の係数を乗じ、これを加算
器28で合計する。
As is well known in the field of image processing, the second derivative of a signal is /! :I: The choice is made by multiplying the left and right signals of point I by a predetermined interval coefficient and combining the signals. That is, in the X direction, a multiplier 27a,
27b and 27c are used to multiply by a predetermined coefficient, and the adder 28 adds up the results.

2次微分は同じくY方向についても必要であるから、2
5′ bのビットの上下のビット25b。
Since the second derivative is also necessary in the Y direction, 2
Bit 25b above and below bit 5'b.

25’bのビットの信号を用いて、乗算器29゜29’
 、29’により荷重乗算し、これを加算器28で集計
する。
Using the signal of bit 25'b, multiplier 29°29'
, 29', and the adder 28 totals the results.

かくして、第2走査の第2点について2次微分が完了し
たことになり、加算器28の出力を増幅器29でインピ
ーダンス変換し1画像形成用CRTの輝度変調回路に送
りこめばよい。
Thus, the second-order differentiation is completed for the second point of the second scan, and the output of the adder 28 can be impedance-converted by the amplifier 29 and sent to the brightness modulation circuit of the CRT for forming one image.

第4走査が開始すると、微分操作は第2走査の第2魚に
移ってゆき、順次、連続して微分信号が形成されている
When the fourth scan starts, the differential operation moves to the second fish of the second scan, and differential signals are successively formed one after another.

この場合、明らかに、第1走査信号と最後の第515走
査信号については微分はできない。同様に、各走査にお
いて、開始点と最終点についても、微分がとりえない。
In this case, it is clear that the first scanning signal and the last 515th scanning signal cannot be differentiated. Similarly, in each scan, the starting point and final point cannot be differentiated.

しかし、いずれも、21515であるから、画像から、
この程度の情報が失なわれても、特に支障はない。
However, since both are 21515, from the image,
Even if this amount of information is lost, there is no particular problem.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上詳肩したように1本発明によれば、従来にはない高
い分解能で走査像を形成できるものであり、実用に供し
てその効果は大きい。なお、上述した実施例では、光照
射によって半導体試料から発生する信号の中、特に光電
圧による信号について説明したが、本発明はこれに限ら
ず、光電流、光導電効果を含めて適用可能であることは
いうまでもない。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to form a scanning image with a resolution higher than that of the conventional method, and its effects are great in practical use. In addition, in the above-mentioned embodiment, among the signals generated from a semiconductor sample by light irradiation, a signal caused by a photovoltage was explained in particular, but the present invention is not limited to this, and can be applied to other signals including photocurrent and photoconductive effects. It goes without saying that there is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、発生電圧が場所により変る試料を説明する図
、第2図は、前記試料上の光ビームの位置に対する信号
電圧(規格化)の関係を示す特性線図、第3図は、第2
図に示す信号を2次微分した結果を示す特性線図、第4
図は、本発明の一実施例を説明する図、および第5図は
、2次微分信号を得るための回路の一具体例を示す図で
ある。 1・・・半導体試料、5・・・光ビーム、6・・・検波
増幅器、第 1 図 1かQ/赦に 第 2 図 (χl−)/z )//71ノ 第 4 図 第 5 図
FIG. 1 is a diagram explaining a sample in which the generated voltage varies depending on the location, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between the signal voltage (normalized) and the position of the light beam on the sample, and FIG. Second
Characteristic diagram showing the result of second-order differentiation of the signal shown in the figure, No. 4
FIG. 5 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of a circuit for obtaining a second-order differential signal. 1...Semiconductor sample, 5...Light beam, 6...Detection amplifier, Fig. 1 or Q/Fig. 2 (χl-)/z)//71 No. 4 Fig. 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 光ビームを半導体試料に照射して該試料から発生する光
電圧信号をもとに得られるビデオ信号に二次微分を施し
、かかる二次微分信号を輝度変調信号として用いて走査
像を形成する如く構成したことを特徴とする光電正像形
成装置。
A semiconductor sample is irradiated with a light beam, a video signal obtained based on a photovoltage signal generated from the sample is subjected to second-order differentiation, and the second-order differential signal is used as a brightness modulation signal to form a scanning image. 1. A photoelectric image forming apparatus characterized by comprising:
JP59208259A 1984-10-05 1984-10-05 Photovoltage image forming device Granted JPS60100448A (en)

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JPS6412093B2 JPS6412093B2 (en) 1989-02-28

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07278924A (en) * 1994-04-12 1995-10-24 Dia Gomme Kk Working glove and its production

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH07278924A (en) * 1994-04-12 1995-10-24 Dia Gomme Kk Working glove and its production

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JPS6412093B2 (en) 1989-02-28

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