JPS63259951A - 画像記憶装置を備えた走査電子顕微鏡 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は操作者の倍率切換え指示信号に基づいて倍率切
換えを行なう走査電子顕微鏡に関する。

［従来の技術Ｊ 走査電子顕微鏡においては、最初に広い視野範囲で試料
像を観察して、視野選択をしては倍率を＾め、徐々に視
野を限定して注目する試料の部分を高倍で観察すること
が行なわれている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、このような過程においては、試料は繰り返し多
数回走査され゛、電子線の走査に伴う試料　　。

汚染がかなり進行することになる。従って、このような
操作を繰り返して行くと、新たに観察しようとする試料
部分の汚染の無い像を観察することができなくなる。

本発明はこのような従来の欠点を解決し、観察倍率を変
えながら試料を観察して視野選択する際に、試料の汚染
を低減することのできる画像記憶装置を備えた走査電子
顕微鏡を提供することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ そのため本発明は、像表示用陰極線管の画素数より大き
な画素数の画像記憶領域を有した画像記憶装置と、該画
像記憶装置における検出信号の書き込みと読み出しを制
御するための記憶装置制御手段と、既に画像記憶装置に
記憶しである画像の倍率値と比較して倍率切換手段によ
り指示された倍率の増加ｆｆ１（減少量）が基準値より
大きい（小さい）か否かを判定するための手段と、該判
定手段により基準値より大きい（小さい）と判定された
場合に該指示された倍率値以上（以下）の倍率値に対応
した振幅で試料を電子線で走査すると共にその検出信号
を前記記憶装置に記憶させるための手段と、前記判定手
段により基準値より小さい（大きい）と判定された場合
に前記画像記憶装置に既に記憶された画像信号のうち該
指示された倍率に応じた領域の画像信号を読み出して前
記陰極線管に送るための手段を備えたことを特徴として
いる。

［実施例］ 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。

第１図は本発明の一実施例を詳述するための図であり第
２図は第１図における制御回路１４の要部を説明するた
めのブロック図である。

第１図中１は電子銃、２はブランキング用偏向器、３は
ビームトラップ、４は集束レンズ、５は走査用偏向器、
６は試料、７はデジタル走査信号発生回路、８はＤＡ変
換器、９は倍率切換回路、１０は増幅器、１１はＤＡ変
換器、１２は増幅器、１３は陰極線管、１３ｄは陰極線
管の偏向器、１４は制御回路、１５は倍率指示信号発生
回路、１６は視野移動指示信号発生回路、１７はブラン
キング信号発生回路、Ｄは二次電子検出器、１８は増幅
器、１９．２０は信号切換回路、２１はＡＤ変換器、２
２は画像記憶装置、２３は画像記憶装置の書き込み読み
出し制御回路、２４はＤＡ変換器、２５は増幅器である
。

デジタル走査信号発生回路７より前記画像記憶装置２２
には走査信号に同期した信号が送られている。又、制御
回路１４よりの切換制御信号が信号切換回路１９．２０
に送られている。陰極線管１３の画面の画素数を第３図
（ａ）に示すようにｋＸｋ（ｋは例えば５１２）とする
とき、画像記憶装［２２は第３図（ｂ）に示すように最
大記憶画素数が８ｋＸ８ｋになるように選定されている
。

又、画像記憶装置２２に信号を記憶する際には、前記デ
ジタル走査信号発生回路７は画素数を８ｋＸ８ｋに合わ
せるため、走査ピッチが１／（８Ｘ８）に切換えられる
ようになっている。書き込み読み出し制御回路２３は二
次電子検出信号の書き込みと読み出し動作を制御するだ
けでなく、書き込み領域と読み出し領域を制御回路１４
よりの制御信号に基づいて制御するために設けられてい
る。

前記制御回路１４は第２図に示すように、代表倍率値設
定部２６、倍率判定部２７、書き込み実行１１Ｊ御部２
８、ブランキング解除指示信号発生部２９、書き込み及
び書き込み領域指示信号発生部３０、走査振幅指定信号
発生部３１、読み出し実行制御８ｉＳ３２、読み出し及
び読み出し領域指示信号発生部３３、ブランキング指示
信号発生部３４より成る。指示信号発生部３２、読み出
し領域指示信号発生部３３より成る。尚、第２図におい
ては、第１図と同一の構成要素に対しては同一符号を付
している。

このような構成において、まず、操作者は代表倍率値と
して　１００倍、８Ｘ　１００倍、８２Ｘ　　１００倍
。

８３　Ｘ　１００倍・・・を表わす倍率値を倍率設定部
２６に設定しておく。そして、最初に例えば８ｋＸ８に
の画素数で１００倍の像信号が画像記憶装置２２に記憶
されており、又ブランキング信号発生回路１７より偏向
器２にプラキング信号が送られ、電子線ＥＢはビームト
ラップ３にトラップされているものとする。

そこで、操作者が倍率指示信号発生回路１５を操作して
２００倍を指示する信号を制御回路１４に送ると、制御
回路１４の倍率判定部２７は指示された倍率値（２００
）が既に画像記憶装置２２に記憶されている画像の倍率
（ｉｌ（１００）より大きく、且つ次の代表倍率値（Ｂ
ｘ　１００）より小さいことを判定し、読み出し実行制
御部３２の稼働を指示する。そのため、読み出し実行制
御部３２は信号切換回路２０をａ端子側に接続すると共
に、ブランキング指示信号発生部３４に信号の発生を指
示する。そのため、電子線ＥＢのブランキングは継続さ
れる。更に、読み出し実行制御部３２は読み出し及び読
み出し領域指示信号発生部３３にその稼動を指示する。

そのため、発生部３３より書き込み読み出し制御回路２
３に信号の読み出しと、読み出し領域を指示する信号が
送られる。この指示された領域は、第３図（ｂ）に示す
記憶領域中心Ｏを中心とし、Ｘ、Ｙ方向幅が（１００／
　２００）ｘ８に−４にの領域Ｕ内にあってＸ及びＹ方
向に４番目毎（３個置き）の記憶画素の信号である。

このような記憶画素の数はｋｘｋ個あるため、画像記憶
装置２２より陰極線管１３の１画面分の画素数の信号が
読み出される。これらの信号はＤＡ変換器２３において
アナログ信号に変換された後、この読み出しと同期走査
される陰極線管１３に送られる。陰極線管１３には、画
像記憶装置２２に記憶されている画像信号のうちの２０
０倍に対応した狭い領域の画像信号が展開されるため、
陰極線管１３に２００倍の走査電子顕微鏡像と同等の像
を表示することができる。

指示した倍率が８×１００より小さな倍率である場合に
は、同様に画像記憶装置２２に記憶されている画像信号
のうち、指示した倍率値に対応した広さの領域から１ｌ
ＸｉＮ数ｋｘｋの信号が読み出されて陰極線管１３に送
られ、陰極線管１３には指示した倍率の像と同等の像が
表示される。

次に操作者が倍率指示信号発生回路１５を操作して２４
００倍を指示する信号をｆｉ制御回路１４に送ると、制
御回路１４の倍率判定部２７は、指示された倍率値（２
４００）が既に画像記憶装置２２に記憶されている画像
の倍率値から大ぎく隔たり、次の代表倍率値８×１００
より大きいことを判定し、倍率判定部２７は走査信号発
生回路７に走査ピッチの切換えを指示する。その結果、
走査信号発生回路７は１／６４のピッチの走査信号を発
生させる６更に又、倍率判定部２７は書き込み実行制御
部２８に動作の開始を指示する。農き込み実行υｊａｉ
１部２８は、信号切換回路１９に制御信号を送って回路
１９がａ端子側に接続されるようにすると共に、ブラン
キング解除指示信号発生部２９の稼働を指示する。その
ため、ブランキング解除指示信号発生部２９よりブラン
キングの解除を指示する信号がブランキング信号発生回
路１７に送られ、電子ＩＩＥＢはビームトラップから出
て走査用偏向器５に従うようになる。このとき同時に、
書き込み実行ｉｔ、ＩＩ　ｗＪ部２８よりの信号に基づ
いて走査振幅指定信号発生部３１は次の代表倍率値であ
る８×１００倍に対応した走査振幅を指示する信号を倍
率切換回路９に送るため、電子線ＥＢは８×１００倍の
倍率値に対応した走査振幅で試料６上を走査する。

更に、書き込み実行１１１１Ｍ１部２８は書き込み読み
出し制御回路２３に書き込みの開始と書き込み領域を指
示する信号を送るため、前記走査に伴って検出器りより
得られる像信号はＡＤ変換器２１を介して画像記憶ＶＬ
置２２に送られ書き込まれる。この際、前記書き込み領
域指示信号は第３図（１））に示した最大領域への書ぎ
込みを指示するため、像信号は８ｋｘ８にの領域に書き
込まれる。このようにして倍率８００倍での像信号が画
像記憶装置２２に８き込まれると、倍率判定部２７は読
み出し実行制御部３２の稼働を指示する。そのため、読
み出し実行制禅部３２はブランキング指示信号発生部３
４に信号の発生を指示し、電子［ＩＥＢをブランキング
する。更に、読み出し実行υ１１１１部３２は読み出し
及び読み出し領域指示信号発生部３３にその稼働を指示
する。その結果、発生部３３より書き込み読み出し制御
回路２３に信号の読み出しと、読み出し領域を指示する
信号が送られる。

この指示された領域は、第３図（ｂ）に示す記憶領域中
心０を中心とし、Ｘ、Ｙ方向幅が８×１００／２４００
Ｘ８に一３ｋ（７）領域Ｕ′内に：ありＴＸ及びＹ方向
に３番目毎の記憶画素の集合から成っている。従って、
画像記憶装Ｗ１２２より画素数ｋｘｋ分の画像信号が読
み出され、陰極線管１３には指示された２４００倍の像
が表示される。

更に又、画像記憶装置２２より読み出した画像信号に基
づいて、例えば２４００倍の像を観察している際に、視
野移動信号発生回路１６を操作して視野の移動を指示す
ると、制御回路１４のｕ１ｔＩｌ信号が書き込み読み出
し制御回路２３に送られ、画像記憶装置２２より読み出
される画像信号の読み出し領域が指示された視野移動員
に対応して平行移動するため、陰極線管１３には指示し
た視野の像を表示することができる。

このように、既に画像記憶装置に記憶されている画像信
号の取得時の倍率に対して指示した倍率の増加量が基準
値より大きい場合のみ、新たに電子線を走査して画像記
憶装置への信号の書き込みを行ない、それ以外の場合に
は画像信号記憶装置より読み出した信号に基づいて倍率
の増加した像と同等の像を陰極線管に表示することがで
きるため、電子線による試料の走査回数をできるだけ少
なくすることができ、それにより試料の汚染を少なくす
ることができる。

上述した実施例は本発明の一実施例に過ぎず、本発明は
変形して実施することができる。

例えば、上述した実施例は代表倍率値を予め設定するよ
うにしたが、任意の倍率に対応した振幅で電子線により
試料上を走査し、この走査に伴って得られる画像信号を
記憶装置に記憶させておき、次の倍率を指示した際に、
記憶画像の倍率に比較して指示した倍率の増加量が基準
値より大きな場合に、その指示した倍率値の像を得るた
めの電子線走査を行なうと共に、その走査に伴う画像信
号を画像記憶装置に記憶させるようにしても良い。

又、上述した実施例においては、像倍率を徐々に増大さ
せながら、試料を観察する場合に本発明を適用したが、
像倍率を徐々に減少させながら試料を観察する場合にも
本発明は同様に適用できる。

更に又、上述した実施例においては、デジタル的な走査
信号発生回路を使用したが、アナログ走査信号発生回路
を使用し、画像信号を記憶させる際のみ走査速度を低減
せしめると共に、この走査によって得られる１フレ一ム
分の検出信号から例えば８ｋＸａｋ分の信号をサンプリ
ングして記憶５Ａ置に記憶させるようにしても良い。

［発明の効果］ 上述した説明から明らかなように、本発明においては、
指示された倍率が判定手段により基準値より大きい（小
さい）と判定された場合に該指示された倍率値以上（以
下）の倍率値に対応した振幅で試料を電子線で走査する
と共にその検出信号を前記記憶装置に記憶させるための
手段と、前記判定手段により基準値より小さい（大きい
）と判定された場合に前記画像記憶装置に既に記憶され
た画像信号のうち該指示された倍率に応じた領域の画像
信号を読み出して前記陰極線管に送るための手段を備え
ているため、観察倍率を増加又は減少させながら視野選
択を行なう際に、電子線による試料走査回数を少なくす
ることができ、そのため、試料汚染を少なくできる。従
って、本発明に基づく画像記憶５Ａ置を備えた走査電子
顕微鏡においては、試料汚染の少ない良質な像を観察す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すための図、第２図は第
１図における制御回路１４の要部を示すための図、第３
図は陰極線管画面の画素と画像記憶装置における信号書
き込み領域と読み出し領域を比較して示すための図であ
る。 １：電子線　　　　　２ニブランキング用偏向器３：ビ
ームトラップ　４：集束レンズ ５：走査用偏向器　　６：試料 ７：デジタル走査信号発生回路 ８．１１．２４：ＤＡ変換器 ９：倍率切換回路　　１３：陰極線管 １４：制御回路　　　Ｄユニ次電子検出器１５：倍率指
示信号発生回路 １６：視野移動指示信号発生回路 １７：プランキング信号発生回路 １９．２０：信号切換回路 ２２：画像信号記憶装置 ２３：書き込み読み出し制御回路 ２６二代表倍率値設定部 ２７：倍率判定部　　２８：書き込み実行制御部２９ニ
ブランキング解除指示信号発生部３０：書き込み及び書
き込み領域指示信号発生部３１：走査振幅指定信号発生
部 ３２：読み出し実行制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 像表示用陰極線管の画素数より大きな画素数の画像記憶
   領域を有した画像記憶装置と、該画像記憶装置における
   検出信号の書き込みと読み出しを制御するための記憶装
   置制御手段と、既に画像記憶装置に記憶してある画像の
   倍率値と比較して倍率切換手段により指示された倍率の
   増加量（減少量）が基準値より大きい（小さい）か否か
   を判定するための手段と、該判定手段により基準値より
   大きい（小さい）と判定された場合に該指示された倍率
   値以上（以下）の倍率値に対応した振幅で試料を電子線
   で走査すると共にその検出信号を前記記憶装置に記憶さ
   せるための手段と、前記判定手段により基準値より小さ
   い（大きい）と判定された場合に前記画像記憶装置に既
   に記憶された画像信号のうち該指示された倍率に応じた
   領域の画像信号を読み出して前記陰極線管に送るための
   手段を備えたことを特徴とする画像記憶装置を備えた走
   査電子顕微鏡。