JPS6231780B2 - - Google Patents
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- JPS6231780B2 JPS6231780B2 JP54152037A JP15203779A JPS6231780B2 JP S6231780 B2 JPS6231780 B2 JP S6231780B2 JP 54152037 A JP54152037 A JP 54152037A JP 15203779 A JP15203779 A JP 15203779A JP S6231780 B2 JPS6231780 B2 JP S6231780B2
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- JP
- Japan
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- scanning
- area
- image signal
- circuit
- scanning speed
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、走査形電子顕微鏡の画像信号処理回
路に関する。
路に関する。
走査形電子顕微鏡においては、画像信号のＳ／
Ｎは必ずしも良好とは言えない。２次元画面を目
視で観察する場合は問題とならない場合であつて
も、コンピユータに入力して画像処理を行なう場
合はより大きなSN比であることが望ましい。通
常信号に含まれるノイズがホワイトノイズの場
合、Ｓ／Ｎの改善には画像信号回路の帯域をせま
くすることが１つの手段である。電子顕微鏡の場
合、走査速度と画像信号回路の帯域を選択的に切
替えてＳ／Ｎあるいは走査時間のいずれかを優先
させるように構成することができるが従来は画面
内をすべて同一条件に設定していた。
Ｎは必ずしも良好とは言えない。２次元画面を目
視で観察する場合は問題とならない場合であつて
も、コンピユータに入力して画像処理を行なう場
合はより大きなSN比であることが望ましい。通
常信号に含まれるノイズがホワイトノイズの場
合、Ｓ／Ｎの改善には画像信号回路の帯域をせま
くすることが１つの手段である。電子顕微鏡の場
合、走査速度と画像信号回路の帯域を選択的に切
替えてＳ／Ｎあるいは走査時間のいずれかを優先
させるように構成することができるが従来は画面
内をすべて同一条件に設定していた。
このような方式では高Ｓ／Ｎの画像データをコ
ンピユータに入力する場合、上記したように狭帯
域とする必要から、分解能を確保するためには走
査速度を遅くすることが要求される。その結果コ
ンピユータへの入力に長時間を要す事となり、高
速で作動可能なコンピユータとの接続において時
間的な無駄が生じ不都合である。
ンピユータに入力する場合、上記したように狭帯
域とする必要から、分解能を確保するためには走
査速度を遅くすることが要求される。その結果コ
ンピユータへの入力に長時間を要す事となり、高
速で作動可能なコンピユータとの接続において時
間的な無駄が生じ不都合である。
本発明の目的は、走査領域内を分割し各区分毎
に異なる走査速度を設定可能にした走査形電子顕
微鏡の画像信号処理回路を提供するものである。
に異なる走査速度を設定可能にした走査形電子顕
微鏡の画像信号処理回路を提供するものである。
本発明の要旨は、走査画面内に複数個の領域を
設定し、各領域毎に走査速度及びデータ取り込み
時間を設定可能にせしめたものである。上記複数
個の領域の区分は、要求Ｓ／Ｎによつて決定する
ことが望ましい。例えば、２分割領域の事例で
は、一方の領域は高Ｓ／Ｎの要求されるもの、他
方の領域は若干のＳ／Ｎ低下は許容できるのでむ
しろ時間短縮を優先させたい領域という具合に設
定する。この際、前者の走査速度は低速、後者の
走査速度は高速とする。データの取り込みは、こ
の走査速度に応じて得られたデータを取り込むこ
とによつて行う。従つて、データの取り込み速度
も走査速度によつて決定される。更に、上記取り
込まれたデータはコンピユータ及びCRTに送出
され、データ処理、表示に供される。以下、本発
明を図面により詳述する。
設定し、各領域毎に走査速度及びデータ取り込み
時間を設定可能にせしめたものである。上記複数
個の領域の区分は、要求Ｓ／Ｎによつて決定する
ことが望ましい。例えば、２分割領域の事例で
は、一方の領域は高Ｓ／Ｎの要求されるもの、他
方の領域は若干のＳ／Ｎ低下は許容できるのでむ
しろ時間短縮を優先させたい領域という具合に設
定する。この際、前者の走査速度は低速、後者の
走査速度は高速とする。データの取り込みは、こ
の走査速度に応じて得られたデータを取り込むこ
とによつて行う。従つて、データの取り込み速度
も走査速度によつて決定される。更に、上記取り
込まれたデータはコンピユータ及びCRTに送出
され、データ処理、表示に供される。以下、本発
明を図面により詳述する。
第１図は２領域設定の事例を示す。図に於いて
走査形電子顕微鏡の電子ビームの走査による走査
線５により形成される２次元図面１内に画像パタ
ーン２（例えば半導体用マスクパターンからの画
像パターン）が存在している例であり、該図面内
のXs，Xe，Ys，Yeで囲まれた領域３を高Ｓ／Ｎ
域に指定した場合を示している。この指定に従つ
て電子ビームは、低Ｓ／Ｎ域では高速に高Ｓ／Ｎ
域では低速で走査する。
走査形電子顕微鏡の電子ビームの走査による走査
線５により形成される２次元図面１内に画像パタ
ーン２（例えば半導体用マスクパターンからの画
像パターン）が存在している例であり、該図面内
のXs，Xe，Ys，Yeで囲まれた領域３を高Ｓ／Ｎ
域に指定した場合を示している。この指定に従つ
て電子ビームは、低Ｓ／Ｎ域では高速に高Ｓ／Ｎ
域では低速で走査する。
走査形電子顕微鏡では電子ビームを試料に照射
しながら、Ｘ，Ｙに偏向させて所定の範囲を走査
する。上記Ｘ，Ｙの指定は、Ｘ座標、Ｙ座標カウ
ンタで行つている。従つて、このカウンタの出力
をDA変換して、上記Ｘ，Ｙ方向への偏向信号を
得ている。この場合、座標カウンタへの入力パル
スは電子ビームの座標を移動させるタイミングと
なる。つまり電子ビームが同一座標にとどまる時
間が、前記パルス周期となる。したがつて、前記
高Ｓ／Ｎ域では座標カウンタへ入力するクロツク
パルス周期は長くなり、低Ｓ／Ｎ域ではその逆と
なる。
しながら、Ｘ，Ｙに偏向させて所定の範囲を走査
する。上記Ｘ，Ｙの指定は、Ｘ座標、Ｙ座標カウ
ンタで行つている。従つて、このカウンタの出力
をDA変換して、上記Ｘ，Ｙ方向への偏向信号を
得ている。この場合、座標カウンタへの入力パル
スは電子ビームの座標を移動させるタイミングと
なる。つまり電子ビームが同一座標にとどまる時
間が、前記パルス周期となる。したがつて、前記
高Ｓ／Ｎ域では座標カウンタへ入力するクロツク
パルス周期は長くなり、低Ｓ／Ｎ域ではその逆と
なる。
次にクロツクパルス周期とアナログ画像信号と
の関係を述べる。本発明では各画素のアナログ画
像信号をクロツクパルスの周期に対応させて積分
回路で積分して平均値を求め、これをサンプルホ
ールド回路でサンプルホールドし保持している。
この時の関係図を第２図に示す。
の関係を述べる。本発明では各画素のアナログ画
像信号をクロツクパルスの周期に対応させて積分
回路で積分して平均値を求め、これをサンプルホ
ールド回路でサンプルホールドし保持している。
この時の関係図を第２図に示す。
第２図において、Ａはアナログ画像信号であ
り、Ｂは積分回路出力である。積分回路はt1〜t2
の間アナログ画像信号５２を積分し、t2〜t3で積
分結果をサンプルホールド回路でサンプルして以
後ホールドする。t3〜t4で積分回路をリセツトす
る。これによりサンプルホールド回路の出力から
画素毎の時間平均された画像信号が得られる。こ
の方式において積分時間が長い程、ノイズの影響
が小さくなることは明らかである。従つて、走査
領域に応じて積分時間を変更させることによつ
て、ノイズへの対策が可能となる。勿論、この際
の積分時間の設定はクロツクパルス周期によつて
行つている。
り、Ｂは積分回路出力である。積分回路はt1〜t2
の間アナログ画像信号５２を積分し、t2〜t3で積
分結果をサンプルホールド回路でサンプルして以
後ホールドする。t3〜t4で積分回路をリセツトす
る。これによりサンプルホールド回路の出力から
画素毎の時間平均された画像信号が得られる。こ
の方式において積分時間が長い程、ノイズの影響
が小さくなることは明らかである。従つて、走査
領域に応じて積分時間を変更させることによつ
て、ノイズへの対策が可能となる。勿論、この際
の積分時間の設定はクロツクパルス周期によつて
行つている。
次に、本発明を具体的に説明する。第３図は本
発明の画像信号処理回路の実施例を示す図、第５
図はそのタイムチヤートである。但し、第５図に
於いて、６０はクロツク制御回路１２の出力、５
５，５６，５７，５９はタイミング制御回路１３
の出力、５３は積分回路出力である。コンピユー
タ１００は、走査条件の設定、及び画像データの
読取り等の処理を行う。これは、インターフエー
ス回路１０を介して行つている。先ず、動作開始
に先立つてインターフエース回路１０を介して走
査速度設定回路１１に、低Ｓ／Ｎ域及び高Ｓ／Ｎ
域の２領域に関しての走査速度を設定する。且
つ、高Ｓ／Ｎ域設定回路２９にもその領域を設定
する。領域設定の方法は、第１図に示したXs，
Xe，Ys，Yeの各座標データをコンピユータ１０
０から入力し高Ｓ／Ｎ域設定回路２９内のレジス
タに記憶させておくやり方をとる。走査速度設定
回路１１はクロツク制御回路１２を制御してクロ
ツク周期を決めると共にアンドゲート７０を介し
て、積分抵抗７１、スイツチ１９、オペアンプ７
２、積分コンデンサ７３、リセツトスイツチ２０
より成る積分回路２１の積分抵抗７１を切替え
る。この切替えは、スイツチ１９のオン、オフを
選択することによつて行つている。積分抵抗７１
を切替える目的は、積分時間を切替えたとき入・
出力信号レベルを一定の関係（即ち、同じ明るさ
については同じレベルという考え方）に保つため
で、積分時間に比例した抵抗値に設定する。即
ち、指定領域外の走査速度が大きい場合には、短
い積分時定数となるようにし、指定領域内の走査
速度が小さい場合には、長い積分時定数となるよ
うにする。従つて、走査速度に反比例させて時定
数を変化させたことになる。この間の様子を第４
図に示す。図は画像アナログ信号Ａを一定値と
し、このアナログ信号Ａを一定値とし、このアナ
ログ信号Ａのレベルに応じた積分出力を得るため
の模式図である。第２図に示した如く、（積分時
間＋ホールド時間＋リセツト時間）＝Ｔとし、こ
のＴを１サイクルとすると、第４図では１サイク
ル時間ＴをT1，T2，T3，T4と変更させた場合
に、積分回路出力が一定値となる様子を示してい
る。勿論、この図は模式図であり、実際にはT1
→T2→T3→T4の順に生起するものではなく、互
いにランダムな関係になつている。いずれにし
ろ、本実施例では４段階の切替えを行うべく構成
している。
発明の画像信号処理回路の実施例を示す図、第５
図はそのタイムチヤートである。但し、第５図に
於いて、６０はクロツク制御回路１２の出力、５
５，５６，５７，５９はタイミング制御回路１３
の出力、５３は積分回路出力である。コンピユー
タ１００は、走査条件の設定、及び画像データの
読取り等の処理を行う。これは、インターフエー
ス回路１０を介して行つている。先ず、動作開始
に先立つてインターフエース回路１０を介して走
査速度設定回路１１に、低Ｓ／Ｎ域及び高Ｓ／Ｎ
域の２領域に関しての走査速度を設定する。且
つ、高Ｓ／Ｎ域設定回路２９にもその領域を設定
する。領域設定の方法は、第１図に示したXs，
Xe，Ys，Yeの各座標データをコンピユータ１０
０から入力し高Ｓ／Ｎ域設定回路２９内のレジス
タに記憶させておくやり方をとる。走査速度設定
回路１１はクロツク制御回路１２を制御してクロ
ツク周期を決めると共にアンドゲート７０を介し
て、積分抵抗７１、スイツチ１９、オペアンプ７
２、積分コンデンサ７３、リセツトスイツチ２０
より成る積分回路２１の積分抵抗７１を切替え
る。この切替えは、スイツチ１９のオン、オフを
選択することによつて行つている。積分抵抗７１
を切替える目的は、積分時間を切替えたとき入・
出力信号レベルを一定の関係（即ち、同じ明るさ
については同じレベルという考え方）に保つため
で、積分時間に比例した抵抗値に設定する。即
ち、指定領域外の走査速度が大きい場合には、短
い積分時定数となるようにし、指定領域内の走査
速度が小さい場合には、長い積分時定数となるよ
うにする。従つて、走査速度に反比例させて時定
数を変化させたことになる。この間の様子を第４
図に示す。図は画像アナログ信号Ａを一定値と
し、このアナログ信号Ａを一定値とし、このアナ
ログ信号Ａのレベルに応じた積分出力を得るため
の模式図である。第２図に示した如く、（積分時
間＋ホールド時間＋リセツト時間）＝Ｔとし、こ
のＴを１サイクルとすると、第４図では１サイク
ル時間ＴをT1，T2，T3，T4と変更させた場合
に、積分回路出力が一定値となる様子を示してい
る。勿論、この図は模式図であり、実際にはT1
→T2→T3→T4の順に生起するものではなく、互
いにランダムな関係になつている。いずれにし
ろ、本実施例では４段階の切替えを行うべく構成
している。
クロツクはタイミング制御回路１３に入力す
る。タイミング制御回路１３は、入力したクロツ
クにしたがつて、座標カウンタ１４，１５のカウ
ントおよびサンプルホールド２２のサンプルパル
ス５６、積分器２１のリセツト信号５５、積分区
間信号５７、AD変換器の変換命令５９等を発生
する。なお、座標カウンタ１４，１５はクリア信
号５８によりクリアされる。
る。タイミング制御回路１３は、入力したクロツ
クにしたがつて、座標カウンタ１４，１５のカウ
ントおよびサンプルホールド２２のサンプルパル
ス５６、積分器２１のリセツト信号５５、積分区
間信号５７、AD変換器の変換命令５９等を発生
する。なお、座標カウンタ１４，１５はクリア信
号５８によりクリアされる。
座標カウンタ１４，１５の出力がDA変換器１
６，１７により偏向信号を形成する。偏向信号は
アンプ８０，８１を介して顕微鏡の電子ビーム７
を偏向させると共に、アンプ８２，８３を介して
CRT２３の偏向に供される。第６図には、走査
速度に応じた偏向信号の様子を示す。Ｃは本発明
による高速低速混合走査時、Ｄは低速走査時を示
している。
６，１７により偏向信号を形成する。偏向信号は
アンプ８０，８１を介して顕微鏡の電子ビーム７
を偏向させると共に、アンプ８２，８３を介して
CRT２３の偏向に供される。第６図には、走査
速度に応じた偏向信号の様子を示す。Ｃは本発明
による高速低速混合走査時、Ｄは低速走査時を示
している。
顕微鏡試料室８に設けた検出器９により得た画
像信号５２は積分回路２１により積分され、その
結果をサンプルホールド回路２２で保持する。サ
ンプルホールド回路２２の出力はCRT２３に送
られ、画像表示を行う。更に、AD変換器２４に
送られる。AD変換器２４の出力はインタフエー
ス１０を介してコンピユータ１００に入力する。
このコンピユータ１００へのデータは、走査速度
に応じて取り込まれ、画像処理に供される。
像信号５２は積分回路２１により積分され、その
結果をサンプルホールド回路２２で保持する。サ
ンプルホールド回路２２の出力はCRT２３に送
られ、画像表示を行う。更に、AD変換器２４に
送られる。AD変換器２４の出力はインタフエー
ス１０を介してコンピユータ１００に入力する。
このコンピユータ１００へのデータは、走査速度
に応じて取り込まれ、画像処理に供される。
以上の実施例は、画面内を２領域分割とした
が、一般的には、任意領域数の設定が可能であ
り、且つ、走査速度もその領域に応じて複数個設
定可能である。また設定領域自体も四角形以外の
事例もありうる。
が、一般的には、任意領域数の設定が可能であ
り、且つ、走査速度もその領域に応じて複数個設
定可能である。また設定領域自体も四角形以外の
事例もありうる。
本発明によれば、画面内の特定領域の設定、及
びその領域に応じた走査速度の設定が可能になつ
た。更に、この結果、コンピユータでの処理精度
の向上、及び走査速度の向上に寄与できるように
なつた。更に、指定した領域以外にあつては走査
速度は大きくなり、反対に指定した領域内にあつ
ては走査速度は小さくなる。この結果、領域内で
は高Ｓ／Ｎの画像を得ることができる。更に、領
域の内と外とで走査速度に反比例させて積分時定
数を変化させているため、明るさレベルが同一で
あれば同一の積分出力を得ることとなり、検出精
度の低下も生じない。
びその領域に応じた走査速度の設定が可能になつ
た。更に、この結果、コンピユータでの処理精度
の向上、及び走査速度の向上に寄与できるように
なつた。更に、指定した領域以外にあつては走査
速度は大きくなり、反対に指定した領域内にあつ
ては走査速度は小さくなる。この結果、領域内で
は高Ｓ／Ｎの画像を得ることができる。更に、領
域の内と外とで走査速度に反比例させて積分時定
数を変化させているため、明るさレベルが同一で
あれば同一の積分出力を得ることとなり、検出精
度の低下も生じない。
第１図及び第２図、第４図は本発明の説明図、
第３図は本発明の実施例図、第５図、第６図はタ
イムチヤートである。 １００…コンピユータ、７…走査形電子顕微鏡
の電子ビーム、９…検出器、２１…積分回路、２
３…CRT。
第３図は本発明の実施例図、第５図、第６図はタ
イムチヤートである。 １００…コンピユータ、７…走査形電子顕微鏡
の電子ビーム、９…検出器、２１…積分回路、２
３…CRT。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電子ビームをＸ，Ｙに走査することによつて
得られる走査形電子顕微鏡の２次元画面内に、任
意の位置に任意の大きさの領域を設定する手段
と、該領域の内の走査速度を外の走査速度よりも
小さく且つ互いに独立に設定する手段と、上記走
査速度に反比例した積分時定数となるように時定
数の切替えが行われると共に、走査中の上記速度
に対応させて電子顕微鏡内での検出器出力のアナ
ログ画像信号を１画素毎に積分する積分回路と、
該積分回路の出力をホールドする手段とより成る
走査形電子顕微鏡の画像信号処理回路。 ２ 上記領域は上記画面走査に於けるＸ方向、Ｙ
方向のＸ座標、Ｙ座標によつて設定された四角形
領域としてなる特許請求の範囲第１項記載の走査
形電子顕微鏡の画像信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15203779A JPS5676153A (en) | 1979-11-26 | 1979-11-26 | Image signal processor for scanning electron microscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15203779A JPS5676153A (en) | 1979-11-26 | 1979-11-26 | Image signal processor for scanning electron microscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5676153A JPS5676153A (en) | 1981-06-23 |
| JPS6231780B2 true JPS6231780B2 (ja) | 1987-07-10 |
Family
ID=15531668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15203779A Granted JPS5676153A (en) | 1979-11-26 | 1979-11-26 | Image signal processor for scanning electron microscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5676153A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009245953A (ja) * | 2009-07-28 | 2009-10-22 | Hitachi Ltd | 電子ビームを用いた検査方法及び検査装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62254350A (ja) * | 1986-04-03 | 1987-11-06 | Kumagai Nobuaki | 走査電子顕微鏡 |
| JP3751841B2 (ja) * | 2001-02-26 | 2006-03-01 | 株式会社日立製作所 | 電子線を用いた検査装置及び電子線を用いた検査方法 |
| US9257260B2 (en) * | 2013-04-27 | 2016-02-09 | Kla-Tencor Corporation | Method and system for adaptively scanning a sample during electron beam inspection |
| JP6487063B2 (ja) | 2015-11-27 | 2019-03-20 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線装置における画像処理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5014272A (ja) * | 1973-06-06 | 1975-02-14 | ||
| JPS5019494A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-02-28 |
-
1979
- 1979-11-26 JP JP15203779A patent/JPS5676153A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5019494A (ja) * | 1973-05-09 | 1975-02-28 | ||
| JPS5014272A (ja) * | 1973-06-06 | 1975-02-14 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009245953A (ja) * | 2009-07-28 | 2009-10-22 | Hitachi Ltd | 電子ビームを用いた検査方法及び検査装置 |
| JP4702472B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2011-06-15 | 株式会社日立製作所 | 電子ビームを用いた検査方法及び検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5676153A (en) | 1981-06-23 |
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