KR101097830B1 - The apparatus and method of controller circuit analysis and scan generation moulation for enhancing sem image - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)에서 출력되는 SEM 이미지가 편향코일의 임피던스 성분으로 인해 주사신호의 왜곡이 심한 상태에서 SEM 이미지가 표출되는 문제점을 개선하고자, 주사파형 제어부, 편향코일, 2차 전자신호 검출부, AD 컨버터부, DA 컨버터부, SEM 이미지 제어부로 이루어진 주사파형 제어 장치가 구성됨으로서, 해상도와 실시간 SEM 이미지 업데이트 시간을 고려한 스캔 파형의 최적의 주파수를 SEM 이미지 제어부를 통해 설정할 수 있고, 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 B-Spline 곡선생성방법을 이용하여 상승시점 전에 시간을 충분히 확보함으로서 파형의 왜곡을 최소화할 수 있어, 기존에 비해 10% 미만으로 SEM 이미지의 왜곡을 줄일 수 있어, 고배율에서 질 좋은 SEM 이미지를 판독할 수 있는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention is to improve the problem that the SEM image output from the scanning electron microscope (SEM: SEM image is displayed in the state of the distortion of the scan signal is severe due to the impedance component of the deflection coil, scanning waveform controller, The scanning waveform control device is composed of a deflection coil, a secondary electronic signal detection unit, an AD converter unit, a DA converter unit, and an SEM image control unit. It can be set by using the B-Spline curve generation method to minimize the distortion at the point where the waveform starts rising after falling, which is the most distortion part of the scan signal. Minimized, less than 10% distortion of the SEM image can be reduced, It is an object of the present invention to provide a scanning waveform control apparatus and method for increasing the SEM resolution capable of reading a good SEM image at high magnification.

주사파형 제어부, 편향코일, 2차 전자신호 검출부, DSP, SEM 이미지제어부 Scan waveform control unit, deflection coil, secondary electronic signal detector, DSP, SEM image controller

Description

SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치 및 방법{THE APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLER CIRCUIT ANALYSIS AND SCAN GENERATION MOULATION FOR ENHANCING SEM IMAGE}TECHNICAL APPARATUS AND METHOD OF CONTROLLER CIRCUIT ANALYSIS AND SCAN GENERATION MOULATION FOR ENHANCING SEM IMAGE

본 발명은 금속, 세라믹, 반도체, 고분자 합성체 등의 재료분야, 의학 등의 생체시료 조직 관찰에 주로 사용되는 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope) 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a scanning waveform control apparatus and method for increasing the resolution of a scanning electron microscope (SEM), which is mainly used for observing biological sample tissues such as metals, ceramics, semiconductors, polymer composites, and medicine. will be.

반도체 장치를 제조하는 데 요구되는 분석, 예컨대, 시료의 표면을 분석하는 데 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)이 이용되고 있다. Scanning Electron Microscopes (SEM) are used to analyze the surfaces required for fabricating semiconductor devices, such as the surface of a sample.

예를 들어, 시료 표면에 형성된 패턴의 CD(Critical Dimension) 등을 측정하기 위해서, 시료 표면의 SEM 화상을 얻어 이러한 SEM 화상에 나타난 패턴의 CD를 측정하는 방법이 이용되고 있다.For example, in order to measure CD (Critical Dimension) etc. of the pattern formed in the sample surface, the method of obtaining the SEM image of the sample surface and measuring the CD of the pattern shown in such a SEM image is used.

SEM 장치는 전자파를 만들어내는 전자총이 구성되고, 전차총에서 만들어진 전자파는 전자빔을 형성하고, 그 전자빔은 여러 개의 렌즈를 통과하면서 접속되어 매우 작은 프로브가 된다.The SEM apparatus is composed of an electron gun that generates electromagnetic waves, and the electromagnetic waves produced by the tank gun form an electron beam, and the electron beam is connected while passing through several lenses to form a very small probe.

이때 프로브는 대물렌즈 내의 편향코일에 의하여 시편 표면의 일정 면 부위에 주사된다.In this case, the probe is scanned to a predetermined surface portion of the specimen surface by a deflection coil in the objective lens.

전자빔이 가지는 고유의 자기장과 편향코일이 가지는 자기장이 서로 평행하여 미는 힘과 당기는 힘을 유도하게 되어 전자빔이 서로의 자기장에 의해서 어느 정도의 일정범위로 편향되어 주사영역을 보여주게 된다.The intrinsic magnetic field of the electron beam and the magnetic field of the deflection coil induce a pushing force and a pulling force in parallel to each other, so that the electron beam is deflected to some extent by the magnetic field of each other to show the scanning area.

여기서, 주사영역의 범위는 전류나 전압에 의해 결정되는데, 전류 전압의 세기가 클수록 자기장, 전기장에 미치는 범위가 넓어져 넓은 영역을 주사하게 된다.Here, the range of the scanning area is determined by the current or the voltage. The larger the intensity of the current voltage is, the wider the range is applied to the magnetic field and the electric field, thereby scanning a wide area.

전자빔이 시편 표면을 조사하면, 시편 표면에서는 높낮이 정보를 갖는 미세한 전자 신호를 내보내게 되고, 이 신호를 검출기로 검출하고 증폭하여 모니터 상에 동기로 주사하면 표면의 높낮이를 나타내는 SEM 이미지가 만들어지게 된다.When the electron beam irradiates the surface of the specimen, the surface of the specimen emits a fine electronic signal with height information. When this signal is detected by the detector, amplified and scanned synchronously on the monitor, an SEM image showing the height of the surface is produced. .

종래 기술로, 국내공개특허공보 제10-2002-0032283호에서는 챔버, 상기 챔버 내에 도입되고 1자 전자 빔을 발생시켜 상기 챔버 내에 장착되는 시료의 표면을 가로질러 상기 빔을 스캔하는 전자빔부, 상기 챔버 내에 도입되고 상기 시료로부터 방출되는 2차 전자들을 검출하여 상기 2차 전자들이 방출되는 시표의 표면을 대표하는 신호를 발생하는 2차 전자 검출부, 및 상기 2차 전자 검출부에 연결되어 상기 신호를 화상으로 변화시키는 처리부를 포함하는 화상 촬영부; 및 상기 화상 촬영부에 연결되고 전기적 전하를 발생시켜 상기 시료의 표면에 제공하는 작용을 하는 전하 발생부를 포함하는 주사 전자 현미경 화상을 얻는 방법 및 이에 이용되는 주사 전자 현미경 장치가 제시된 바 있으나,In the prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2002-0032283 discloses a chamber, an electron beam portion which scans the beam across the surface of a sample which is introduced into the chamber and generates a single-character electron beam mounted in the chamber, wherein A secondary electron detector which detects secondary electrons introduced into the chamber and emitted from the sample and generates a signal representative of the surface of the target from which the secondary electrons are emitted; and a secondary electron detector connected to the secondary electron detector to image the signal. An image capturing unit including a processing unit to change the image; And a scanning electron microscope image and method used to obtain a scanning electron microscope image including a charge generating portion which is connected to the image pickup unit and generates an electrical charge and serves to provide a surface of the sample has been presented,

이는 SEM 촬영 후, 출력되는 SEM 이미지가 편향코일의 임피던스 성분으로 인해 주사신호의 왜곡이 심한 상태에서 SEM 이미지가 표출되기 때문에 SEM 이미지 판독이 어려운 문제점이 있었다.This is because after scanning the SEM, the SEM image is difficult to read because the SEM image is displayed in a state where the distortion of the scan signal is severe due to the impedance component of the deflection coil.

상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 해상도와 실시간 SEM 이미지 업데이트 시간을 고려한 스캔 파형의 최적의 주파수를 SEM 이미지 제어부를 통해 설정할 수 있고, 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 B-Spline 곡선생성방법을 이용하여 상승시점 전에 시간을 충분히 확보함으로서 파형의 왜곡을 최소화할 수 있어, 기존에 비해 10% 미만으로 SEM 이미지의 왜곡을 줄일 수 있어, 고배율에서 질 좋은 SEM 이미지를 판독할 수 있는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. In order to solve the above problems, in the present invention, the optimum frequency of the scan waveform in consideration of the resolution and the real-time SEM image update time can be set through the SEM image control unit, and the rising edge of the waveform, which is the most distorted portion of the scan signal, is raised. In order to minimize the distortion at this starting point, by using the B-Spline curve generation method, the waveform distortion can be minimized by sufficiently securing the time before the rising point, thereby reducing the distortion of the SEM image by less than 10%. Accordingly, an object of the present invention is to provide a scanning waveform control apparatus and method for increasing the SEM resolution capable of reading a good SEM image at high magnification.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치는Scanning waveform control apparatus for increasing the SEM resolution according to the present invention to achieve the above object

주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)와 탈부착식으로 연결되어, SEM 이미지 제어부와 시리얼 통신으로 양방향 데이터 통신을 하면서, X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형을 1차로 생성시킨 후, SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지 획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수에 따라 스캔 파형을 2차로 생성시키는 주사파형 제어부와,Removably connected to the scanning electron microscope (SEM), and bi-directional data communication with the SEM image control unit, the first generation of the scanning waveform consisting of the X · Y triangular wave, and then from the SEM image control unit A scan waveform controller for generating a scan waveform secondly according to the resolution of the transmitted SEM image and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time;

주사파형 제어부에서 보정된 주사파형을 전자빔으로 변환시켜 시료 표면에 주사시키는 편향코일과,A deflection coil which converts the scan waveform corrected by the scan waveform controller into an electron beam and scans the sample surface;

시료 표면으로부터 방사되는 2차 전자(secondary electron) 신호를 검출하는 2차 전자신호 검출부와,A secondary electron signal detector for detecting a secondary electron signal radiated from the sample surface;

2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 SEM 이미지 제어부로 전송시키는 AD 컨버터부와,An AD converter which converts a secondary electron analog signal output from the secondary electronic signal detector into a digital signal and transmits the digital signal to the SEM image controller;

SEM 이미지 제어부에서 출력된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 전송시키는 DA 컨버터부와, A DA converter unit for converting the resolution of the SEM image output from the SEM image controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time into an analog signal and transmitting the analog signal to the scan waveform controller;

AD 컨버터부와 USB, PCI, PCI-E로 연결되고, 주사파형 생성기(Scan Generator)와 시리얼 통신으로 연결되며, 상기 AD 컨버터로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지로 변환시키고, SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 설정하여 주사파형 제어부로 전송시키는 SEM 이미지 제어부로 구성됨으로서 달성된다.It is connected to the AD converter unit by USB, PCI, PCI-E, and serial communication with the scan generator, and SEM image of the sample surface of the secondary electron digital signal output from the AD converter. And the SEM image control unit for setting the frequency of the scan waveform according to the resolution of the SEM image and the SEM image acquisition time, and transmitting the same to the scanning waveform control unit.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 해상도와 실시간 SEM 이미지 업데이트 시간을 고려한 스캔 파형의 최적의 주파수를 SEM 이미지 제어부를 통해 설정할 수 있고, 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 B-Spline 곡선생성방법을 이용하여 상승시점 전에 시간을 충분히 확보함으로서 파형의 왜곡을 최소화할 수 있어, 기존에 비 해 10% 미만으로 SEM 이미지의 왜곡을 줄일 수 있어, 고배율에서 질 좋은 SEM 이미지를 판독할 수 있고, 무엇보다 SEM 활영 초기에 안정화 기간을 효율적으로 줄일 수가 있는 좋은 효과가 있다.As described above, in the present invention, the optimum frequency of the scan waveform in consideration of the resolution and the real-time SEM image update time can be set through the SEM image control unit, and the rising of the waveform after falling, which is the most severe distortion part of the scan signal, starts. In order to minimize the distortion at the point where it occurs, the B-Spline curve generation method is used to secure enough time before the rising point to minimize the distortion of the waveform, thereby reducing the distortion of the SEM image by less than 10%. In addition, it is possible to read high quality SEM images at high magnification, and above all, to effectively reduce the stabilization period at the beginning of the SEM operation.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치의 구성요소를 도시한 블럭도에 관한 것으로, 이는 주사파형 제어부(100), 편향코일(200), 2차 전자신호 검출부(300), AD 컨버터부(400), DA 컨버터부(500), SEM 이미지 제어부(600)로 구성된다.1 is a block diagram showing the components of a scanning waveform control apparatus for increasing the SEM resolution according to the present invention, which is a scanning waveform controller 100, a deflection coil 200, a secondary electronic signal detection unit 300 , The AD converter 400, the DA converter 500, and the SEM image controller 600.

상기 주사파형 제어부(100)는 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)와 탈부착식으로 연결되어, SEM 이미지 제어부와 시리얼 통신으로 양방향 데이터 통신을 하면서, X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형을 1차로 생성시킨 후, SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지 획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수에 따라 스캔 파형을 2차로 생성시키는 것으로, 이는 도 2에서 도시한 바와 같이, 시리얼 통신부(Serial Communication)(110), 주사파형 생성기(Scan Generator)(120), 스캔 드라이버(Scan Driver)(130)로 구성된다.The scanning waveform control unit 100 is detachably connected to a scanning electron microscope (SEM), and performs a bidirectional data communication with the SEM image control unit in serial communication. After the generation, the scan waveform is secondarily generated according to the resolution of the SEM image transmitted from the SEM image control unit and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time, which is shown in FIG. 2. 110), a scan waveform generator (Scan Generator) 120, and a scan driver (Scan Driver) (130).

상기 시리얼 통신부(Serial Communication)(110)는 SEM 이미지 제어부와 시리얼 통신으로 양방향 데이터 통신을 하는 역할을 한다.The serial communication unit 110 performs bidirectional data communication with the SEM image control unit through serial communication.

상기 주사파형 생성기(Scan Generator)(120)는 X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형을 생성시켜 스캔 드라이버(Scan Driver)로 전송시키는 역할을 한다.The scan generator 120 generates a scan waveform consisting of X and Y triangle waves and transmits the scan waveform to a scan driver.

상기 스캔 드라이버(Scan Driver)(130)는 주사파형 생성기(Scan Generator)에서 생성된 주사파형에 전압과 전류를 인가시켜, SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지 획득 시간에 따른 스캔파형의 주파수에 따라 주사파형의 대역폭(Bandwidth)을 보정하는 역할을 한다.The scan driver 130 applies a voltage and a current to the scan waveform generated by the scan generator to scan the waveform according to the resolution and SEM image acquisition time of the SEM image transmitted from the SEM image controller. The bandwidth of the scan waveform is corrected according to the frequency of.

여기서, 스캔 파형의 전압 레벨은 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)에서 주사영역에 해당한다. 편향코일의 임피던스 성분과 스캔파형의 주파수를 고려한 스캔 드라이버(Scan Driver)의 대역폭은 스캔파형의 최대 주파수로 설정된다.Here, the voltage level of the scan waveform corresponds to a scanning region in a scanning electron microscope (SEM). The bandwidth of the scan driver considering the impedance component of the deflection coil and the frequency of the scan waveform is set to the maximum frequency of the scan waveform.

본 발명에서는 스캔파형의 최대 주파수는 3.5KHz~4.5KHz로 설정된다.In the present invention, the maximum frequency of the scan waveform is set to 3.5KHz to 4.5KHz.

그 이유는 상기 스캔파형의 주파수가 3.5KHz~4.5KHz을 벗어나게 되면 스캔신호의 과도응답(Overshoot)으로 인한 스캔신호의 왜곡이 발생하게 되고, 주사영역을 변화시키기 때문에, SEM 이미지 판독이 어렵기 때문에, 스캔파형의 최대 주파수는 3.5KHz~4.5KHz로 설정되는 것이 가장 바람직하다.The reason is that when the frequency of the scan waveform exceeds 3.5KHz to 4.5KHz, the scan signal is distorted due to the overshoot of the scan signal, and the scanning area is changed, so that it is difficult to read the SEM image. Most preferably, the maximum frequency of the scan waveform is set to 3.5KHz to 4.5KHz.

상기 편향코일(200)은 주사파형 제어부에서 보정된 주사파형을 전자빔으로 변환시켜 시료 표면에 주사시키는 역할을 한다.The deflection coil 200 converts the scan waveform corrected by the scan waveform controller into an electron beam and scans the sample surface.

상기 2차 전자신호 검출부(300)는 시료 표면으로부터 방사되는 2차 전자(secondary electron) 신호를 검출하는 역할을 한다.The secondary electronic signal detection unit 300 serves to detect a secondary electron signal emitted from the surface of the sample.

상기 AD 컨버터부(400)는 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 SEM 이미지 제어부로 전송시키는 것으로, 이는 도 7에서 도시한 바와 같이, 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron)의 X방향 스캔파형과 Y방향 스캔파형으로 이루어진 SEM 이미지 시그널을 제3 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 디지털 시그널로 변환시킨 후, SEM 이미지 제어부로 전송시키도록 구성된다.The AD converter 400 converts a secondary electron analog signal output from the secondary electronic signal detector into a digital signal and transmits the converted digital signal to the SEM image controller. As shown in FIG. After converting the SEM image signal consisting of the X-direction scan waveform and the Y-direction scan waveform of the secondary electrons output from the electronic signal detector into a digital signal through a third DSP (Digital Signal Processor), the SEM image controller Configured to transmit.

여기서, 제3 DSP(Digital Signal Processor)는 디지털 신호처리를 목적으로 만든 제어용 칩으로서, 신호처리용 DSP로 구성되어 32Bit 데이터 처리를 한다.The third DSP (Digital Signal Processor) is a control chip made for the purpose of digital signal processing, and is composed of a DSP for signal processing to perform 32-bit data processing.

상기 DA 컨버터부(500)는 SEM 이미지 제어부에서 출력된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 전송시키는 것으로, 이는 도 3에서 도시한 바와 같이, 제1 DA 컨버터(510)와, 제2 DA 컨버터(520)로 구성된다.The DA converter 500 converts the resolution of the SEM image output from the SEM image controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time into an analog signal, and transmits the analog signal to the scan waveform controller. Similarly, the first DA converter 510 and the second DA converter 520 are configured.

상기 제1 DA 컨버터(510)는 도 7에서 도시한 바와 같이, SEM 이미지 제어부로부터 제1 트리거 신호(Trigger in)가 입력되면, 제1 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 X방향의 스캔파형을 생성시킨 후, 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 출력시키는 역할을 한다.As illustrated in FIG. 7, the first DA converter 510 generates a scan waveform in the X direction through a first DSP (Digital Signal Processor) when a first trigger signal (Trigger in) is input from the SEM image controller. After converting to analog signal, it converts into analog signal and outputs it to the scanning waveform controller.

상기 제2 DA 컨버터(520)는 도 7에서 도시한 바와 같이, SEM 이미지 제어부로부터 제2 트리거 신호(Trigger in)가 입력되면, 제2 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 Y방향의 스캔파형을 생성시킨 후, 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 출력시키는 역할을 한다.As illustrated in FIG. 7, when the second trigger signal (Trigger in) is input from the SEM image controller, the second DA converter 520 generates a scan waveform in the Y direction through a second DSP (Digital Signal Processor). After converting to analog signal, it converts into analog signal and outputs it to the scanning waveform controller.

여기서, 제1 DSP 및 제2 DSP는 디지털 신호처리를 목적으로 만든 제어용 칩으로서, 신호처리용 DSP로 구성되어 32Bit 데이터 처리를 한다.Here, the first DSP and the second DSP are control chips made for the purpose of digital signal processing, and are composed of DSP for signal processing to perform 32-bit data processing.

상기 SEM 이미지 제어부(600)는 AD 컨버터부와 USB, PCI, PCI-E로 연결되고, 주사파형 생성기(Scan Generator)와 시리얼 통신으로 연결되며, 상기 AD 컨버터로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지로 변환시키고, SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지 획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 설정하여 주사파형 제어부로 전송시키는 것으로, 이는 도 4에서 도시한 바와 같이, 스캔파형 주파수 설정부(610), 스캔파형 곡선화 설정부(620)로 구성된다.The SEM image controller 600 is connected to the AD converter by USB, PCI, PCI-E, and is connected in serial communication with a scan generator, and the secondary electrons output from the AD converter. The digital signal is converted into an SEM image of the sample surface, and the scan waveform frequency is set by transmitting the scan waveform according to the resolution of the SEM image and the SEM image acquisition time. The scan waveform frequency is shown in FIG. 4. The setting unit 610 and the scan waveform curve setting unit 620.

상기 스캔파형 주파수 설정부(610)는 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지 획득 시간을 통해 스캔파형의 주파수를 설정하는 역할을 한다.The scan waveform frequency setting unit 610 sets the frequency of the scan waveform through the resolution of the SEM image and the SEM image acquisition time.

즉, SEM 이미지의 해상도와 아날로그 입력 신호의 디지털 변환을 위한 샘플링 시간을 고려하여 X방향 스캔파형의 주파수가 결정된다. Y방향의 스캔 주파수는 초당 SEM 이미지의 갱신 시간과 같다고 설정한다.That is, the frequency of the X-direction scan waveform is determined in consideration of the resolution of the SEM image and the sampling time for digital conversion of the analog input signal. The scan frequency in the Y direction is set equal to the update time of the SEM image per second.

이러한 X방향 스캔파형의 주파수(Tx)와, Y방향 스캔파형의 주파수(Ty)는 다음의 수학식 1, 수학식 2와 같이 표현할 수가 있다.The frequency Tx of the X-direction scan waveform and the frequency Ty of the Y-direction scan waveform can be expressed by Equations 1 and 2 below.

Figure 112011039860361-pat00001

여기서, Px는 X방향의 스캔파형을 나타내고, IR은 X방향의 스캔파형시 흐르는 피크전류를 나타낸다.
Figure 112011039860361-pat00001

Here, Px represents a scan waveform in the X direction and I R represents a peak current flowing in the scan waveform in the X direction.

Figure 112011039860361-pat00015

여기서, PY는 Y방향의 스캔파형을 나타낸다.
Figure 112011039860361-pat00015

Here, P Y represents a scan waveform in the Y direction.

그리고, Y방향의 스캔 주파수는 초당 SEM 이미지의 갱신 시간과 같다고 설정했기 때문에, 초당 SEM 이미지의 업데이트 횟수(Fs)는 다음의 수학식 3과 같이 표현할 수가 있다.Since the scan frequency in the Y direction is set to be equal to the update time of the SEM image per second, the update frequency Fs of the SEM image per second can be expressed by the following expression (3).

Figure 112009074022154-pat00003
Figure 112009074022154-pat00003

일예로, 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)에서 320×320의 해상도를 갖는 SEM 이미지를 얻고자 할 때, 아날로그 입력신호의 샘플링 시간이 최대 1.25MHz로 한다면, X방향의 스캔파형의 주파수는 3.906KHz이고, Y방향의 스캔파형의 주파수는 12.2KHz가 된다.For example, in order to obtain a SEM image having a resolution of 320 × 320 in a scanning electron microscope (SEM), if the sampling time of the analog input signal is up to 1.25MHz, the frequency of the scan waveform in the X direction is 3.906 KHz, and the frequency of the scan waveform in the Y direction is 12.2 KHz.

그리고, 초당 SEM 이미지정보 업데이트 횟수는 12프레임이 된다. The number of SEM image information updates per second is 12 frames.

일예로, 도 5는 본 발명에 따른 스캔파형 주파수 설정부를 통해 설정된 주파수를 변화시켜 주파수변화에 따른 스캔파형과 SEM 이미지를 비교 분석한 그래프에 관한 것으로, 이는 주사신호 생성기에서 발생된 파형과 스캔 드라이버를 거쳐 편향코일에 인가된 파형을 도시한 것이다. For example, FIG. 5 relates to a graph comparing and analyzing a scan waveform and a SEM image according to a frequency change by changing a frequency set through the scan waveform frequency setting unit according to the present invention, which is a waveform generated from a scan signal generator and a scan driver. It shows the waveform applied to the deflection coil via.

실제 주사 영역이 결정되는 파형을 분석해보면, 극점에서의 파형의 왜곡비율은 주파수가 빨라짐에 따라 급격히 늘어나는 것을 확인할 수가 있다. Analyzing the waveform in which the actual scan area is determined, it can be seen that the distortion ratio of the waveform at the pole increases rapidly as the frequency increases.

왜곡의 비율이 커짐에 따라 스캔파형의 선형적 구간이 줄어들어 주사영역의 변화를 가져오고, 이는 SEM 이미지의 왜곡을 초래하고 있음을 확인할 수가 있다.As the ratio of distortion increases, the linear section of the scan waveform decreases, resulting in a change in the scan area, which may cause distortion of the SEM image.

상기 스캔파형 곡선화 설정부(620)는 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강 후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 극점 구간을 곡선화시키는 것으로, 이는 B-Spline 곡선생성알고리즘이 구성된다.The scan waveform curve setting unit 620 curves the pole section to minimize the distortion at the point where the waveform starts rising after the most dense portion of the scan signal, which is a B-Spline curve generation algorithm. It is composed.

상기 B-Spline 곡선생성알고리즘은 첫 번째 조정점(control point)과 마지막 조정점을 통과하는 성질을 이용해 다음의 수학식 4와 같이 -t0부터 tn +k까지 (n+k+1)개의 나트 값(knot value : ti)을 설정한다. The B-Spline curve generation algorithm uses the property of passing through the first control point and the last control point, and (n + k + 1) -t 0 to t n + k Sets the knot value t i .

Figure 112009074022154-pat00004
Figure 112009074022154-pat00004

Figure 112009074022154-pat00005
Figure 112009074022154-pat00005

Figure 112009074022154-pat00006
Figure 112009074022154-pat00006

여기서, ti는 나트값(knot value)이고, k는 B-Spline's 차수를 나타낸 것이다. Where ti is the knot value and k represents the B-Spline's order.

실제로 스캔 파형의 가장 왜곡이 심한 X파형의 원점 복귀 후 다시 스캔 파형의 상승곡선 구간으로의 시작점에서 가장 왜곡이 심하게 발생한다. In fact, after the origin return of the X waveform, which has the most distortion of the scan waveform, the most distortion occurs at the starting point to the rising curve section of the scan waveform.

이때, 본 발명에 따른 B-Spline 곡선생성알고리즘을 통해 조정점의 위치를 변화시키면서 왜곡이 심한 파형의 하강 후 상승하는 구간의 시간을 지연시킴으로써 극점에서의 왜곡의 비율이 최소화가 되는 곡선을 생성시킨다.At this time, by changing the position of the control point through the B-Spline curve generation algorithm according to the present invention to generate a curve that minimizes the ratio of distortion at the pole by delaying the time of the rising section after falling of the severely distorted waveform .

이는 편향코일의 역기전력이 줄어들면서 유도 전압의 변화가 적어지면서 상승구간에서의 파형의 상승 구간에서의 선형을 확보하게 된다.This ensures linearity in the rising section of the waveform in the rising section as the variation in the induced voltage decreases as the counter electromotive force of the deflection coil decreases.

일예로, 도 6은 본 발명에 따른 B-Spline 곡선생성알고리즘을 통해 조정점의 위치를 극점에 해당하는 지점에 시작과 끝점을 잡고 나머지 세 점의 위치를 바꾸어 가면서 SEM 이미지데이터를 비교한 그래프에 관한 것이다.For example, Figure 6 is a graph comparing the SEM image data while holding the start and end points to the position corresponding to the pole through the B-Spline curve generation algorithm according to the present invention while changing the positions of the remaining three points It is about.

이는 파형의 하강시간을 빠르게 하고 상승시간 전 지연시간을 많이 확보할수록 SEM 이미지의 왜곡 비율이 줄어드는 것을 확인할 수가 있다. 그 이유는 급격한 코일의 전류의 상승을 코일 내에 자기력을 유도시켜 빔의 위치를 어긋나게 하기 때문이다.This can be seen that the faster the fall time of the waveform and the more the delay time before the rise time, the smaller the distortion ratio of the SEM image. The reason for this is that a sudden rise in the current of the coil induces a magnetic force in the coil to shift the position of the beam.

이하, 본 발명에 따른 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어방법에 관해 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a scanning waveform control method for increasing the SEM resolution according to the present invention will be described in detail.

먼저, 주사파형 제어부에서 X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형을 1차로 생성시킨다.First, the scanning waveform control unit first generates a scanning waveform consisting of X and Y triangle waves.

여기서, 주사파형 제어부에서는 편향코일에 주사하기 위한 X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형 패턴 데이터를 생성시킨다.Here, the scan waveform controller generates scan waveform pattern data composed of X and Y triangle waves for scanning the deflection coil.

이어서, 편향코일을 통해 주사파형 제어부에서 보정된 주사파형을 전자빔으로 변환시켜 시료 표면에 주사시킨다.Subsequently, the scanning waveform corrected by the scanning waveform controller is converted into an electron beam through the deflection coil and scanned on the sample surface.

이어서, 2차 전자신호 검출부를 통해 시료 표면으로부터 방사되는 2차 전자(secondary electron) 신호를 검출한다.Subsequently, a secondary electron signal emitted from the surface of the sample is detected through the secondary electron signal detector.

이어서, AD 컨버터부를 통해 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 SEM 이미지 제어부로 전송시킨다.Subsequently, a secondary electron analog signal output from the secondary electronic signal detector through the AD converter is converted into a digital signal and transmitted to the SEM image controller.

이어서, SEM 이미지 제어부에서 AD 컨버터로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지으로 변환시키고, SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 설정한다.Subsequently, the SEM image control unit converts the secondary electron digital signal output from the AD converter into the SEM image of the sample surface, and sets the resolution of the SEM image and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time.

여기서, 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지으로 변환시키는 것은 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 화면에 출력하기 위한 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)로 만들고, 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)를 SEM 이미지 데이터로 변화시키기 위해 SEM 이미지의 각 픽셀에 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)를 맵핑시켜 변환시키는 것을 말한다.Here, converting the secondary electron digital signal into an SEM image of the surface of the sample is made of two-dimensional array data (triangle wave of XY) for outputting the secondary electron digital signal on the screen. In order to convert the two-dimensional array data (triangular wave of XY) into SEM image data, the two-dimensional array data (triangular wave of XY) is mapped and converted to each pixel of the SEM image.

그리고, 스캔파형 곡선화 설정부의 Spline 곡선생성알고리즘을 통해 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강 후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 극점 구간을 곡선화시켜 SEM 해상도를 증대시킨다.In addition, the Spline curve generation algorithm of the scan waveform curve setting unit increases the SEM resolution by curved the pole section to minimize the distortion at the point where the waveform starts rising after the most severe distortion in the scan signal.

이렇게 변환된 SEM 이미지는 이더넷 통신을 통해 PC 모니터 화면에 출력된다.The converted SEM image is output on the PC monitor screen through Ethernet communication.

상기 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 설정하는 것은 스캔파형 주파수 설정부를 통해 설정된 주파수를 변화시켜 주 파수변화에 따른 스캔파형과 시료 표면의 SEM 이미지를 비교 분석한 후, SEM 이미지의 해상도와 아날로그 입력 신호의 디지털 변환을 위한 샘플링 시간을 고려하여 X방향 스캔파형의 주파수가 결정된다. Y방향의 스캔 주파수는 초당 SEM 이미지의 갱신 시간과 같다고 설정한다.Setting the frequency of the scan waveform according to the resolution and SEM image acquisition time of the SEM image is to change the set frequency through the scan waveform frequency setting unit to compare and analyze the scanning waveform and the SEM image of the sample surface according to the frequency change, The frequency of the X-direction scan waveform is determined by considering the resolution of the SEM image and the sampling time for the digital conversion of the analog input signal. The scan frequency in the Y direction is set equal to the update time of the SEM image per second.

이어서, DA 컨버터부를 통해 SEM 이미지 제어부에서 출력된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 전송시킨다.Subsequently, the resolution of the SEM image output from the SEM image controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time are converted into an analog signal and transmitted to the scan waveform controller through the DA converter.

이어서, 주사파형 제어부에서 SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수에 따라 스캔 파형을 2차로 생성시킨다.Subsequently, the scan waveform controller generates a scan waveform secondly according to the resolution of the SEM image transmitted from the SEM image controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time.

즉, 주사파형 제어부의 스캔 드라이버(Scan Driver)를 통해 SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔파형의 주파수에 따라 주사파형의 대역폭(Bandwidth)을 보정한다.That is, the bandwidth of the scan waveform is corrected according to the resolution of the SEM image transmitted from the SEM image controller through the scan driver of the scan waveform controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time.

이어서, 편향코일을 통해 주사파형 제어부에서 보정된 2차 스캔파형을 전자빔으로 변환시켜 시료 표면에 주사시킨다.Subsequently, the secondary scan waveform corrected by the scanning waveform controller is converted into an electron beam through the deflection coil and scanned on the sample surface.

이어서, 2차 전자신호 검출부를 통해 시료 표면으로부터 방사되는 2차 전자(secondary electron) 신호를 검출한다.Subsequently, a secondary electron signal emitted from the surface of the sample is detected through the secondary electron signal detector.

이어서, AD 컨버터부를 통해 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 SEM 이미지 제어부로 전송시킨다.Subsequently, a secondary electron analog signal output from the secondary electronic signal detector through the AD converter is converted into a digital signal and transmitted to the SEM image controller.

끝으로, SEM 이미지 제어부를 통해 AD 컨버터로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지로 변환시켜 완료시킨다.Finally, the secondary electron digital signal output from the AD converter through the SEM image controller is converted into a SEM image of the sample surface to complete.

여기서, 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지으로 변환시키는 것은 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 화면에 출력하기 위한 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)로 만들고, 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)를 SEM 이미지 데이터로 변화시키기 위해 SEM 이미지의 각 픽셀에 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)를 맵핑시켜 변환시킨다.Here, converting the secondary electron digital signal into an SEM image of the surface of the sample is made of two-dimensional array data (triangle wave of XY) for outputting the secondary electron digital signal on the screen. In order to convert the two-dimensional array data (triangular wave of XY) into SEM image data, the two-dimensional array data (triangular wave of XY) is mapped and converted to each pixel of the SEM image.

그리고, 스캔파형 곡선화 설정부의 Spline 곡선생성알고리즘을 통해 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강 후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 극점 구간을 곡선화시켜 SEM 해상도를 증대시킨다.In addition, the Spline curve generation algorithm of the scan waveform curve setting unit increases the SEM resolution by curved the pole section to minimize the distortion at the point where the waveform starts rising after the most severe distortion in the scan signal.

도 1은 본 발명에 따른 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치의 구성요소를 도시한 블럭도,1 is a block diagram showing the components of a scanning waveform control apparatus for increasing the SEM resolution according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 주사파형 제어부(100)의 구성요소를 도시한 블럭도,2 is a block diagram showing the components of the scanning waveform control unit 100 according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 DA 컨버터부의 구성요소를 도시한 블럭도,3 is a block diagram showing the components of the DA converter unit according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 주사파형 제어부(600)의 구성요소를 도시한 블럭도,4 is a block diagram showing the components of the scanning waveform control unit 600 according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 스캔파형 주파수 설정부를 통해 설정된 주파수를 변화시켜 주파수변화에 따른 스캔파형과 SEM 이미지를 비교 분석한 그래프,5 is a graph comparing and analyzing a scan waveform and a SEM image according to a frequency change by changing a frequency set through a scan waveform frequency setting unit according to the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 B-Spline 곡선생성알고리즘을 통해 조정점의 위치를 극점에 해당하는 지점에 시작과 끝점을 잡고 나머지 세 점의 위치를 바꾸어가면서 SEM 이미지데이터를 비교한 그래프,Figure 6 is a graph comparing the SEM image data while changing the position of the remaining three points while holding the start and end points of the control point position corresponding to the pole through the B-Spline curve generation algorithm according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron)의 X방향 스캔파형과 Y방향 스캔파형으로 이루어진 SEM 이미지 시그널을 제3 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 디지털 시그널로 변환시킨 후, SEM 이미지 제어부로 전송시키는 과정;과, SEM 이미지 제어부로부터 제1 트리거 신호(Trigger in)가 입력되면, 제1 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 X방향의 스캔파형을 생성시킨 후, 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 출력시키는 과정과; SEM 이미지 제어부로부터 제2 트리거 신호(Trigger in)가 입력되면, 제2 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 Y방향의 스캔파형을 생성시킨 후, 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 출력시키는 과정을 도시한 일실시예 도,7 is a digital signal of a SEM image signal consisting of X- and Y-direction scan waveforms of secondary electrons output from the secondary electron signal detector according to the present invention through a third DSP (Digital Signal Processor). After converting to, and transmitting to the SEM image control unit; And, if the first trigger signal (Trigger in) is input from the SEM image control unit, after generating a scan waveform in the X direction through a first DSP (Digital Signal Processor) Converting the signal into an analog signal and outputting the converted waveform to the scan waveform controller; When a second trigger signal (Trigger in) is input from the SEM image control unit, a scan waveform in the Y direction is generated through a second DSP (Digital Signal Processor), and then converted into an analog signal and output to the scan waveform controller. In one embodiment,

도 8은 본 발명에 따른 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어방법을 도시한 순서도.8 is a flowchart illustrating a scanning waveform control method for increasing SEM resolution according to the present invention.

※ 도면 부호의 간단한 설명 ※※ Brief description of reference numerals ※

100 : 주사파형 제어부 200 : 편향코일100: scan waveform control unit 200: deflection coil

300 : 2차 전자신호 검출부 400 : AD 컨버터부300: secondary electronic signal detection unit 400: AD converter unit

500 : DA 컨버터부 600 : SEM 이미지 제어부500: DA converter unit 600: SEM image control unit

610 : 스캔파형 주파수 설정부 620 : 스캔파형 곡선화 설정부610: scan waveform frequency setting unit 620: scan waveform curve setting unit

Claims (7)

주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)의 해상도를 증대시키도록 주사파형을 제어하는 장치에 있어서,In the apparatus for controlling the scanning waveform to increase the resolution of the scanning electron microscope (SEM), 상기 주사파형 제어 장치는 주사 전자 현미경(SEM:Scanning Electron Microscope)와 탈부착식으로 연결되어, SEM 이미지 제어부와 시리얼 통신으로 양방향 데이터 통신을 하면서, X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형을 1차로 생성시킨 후, SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수에 따라 스캔 파형을 2차로 생성시키는 주사파형 제어부(100)와,The scanning waveform control device is detachably connected to a scanning electron microscope (SEM), and performs a two-way data communication through a serial communication with a SEM image controller, thereby generating a scanning waveform consisting of X and Y triangle waves as a primary. Then, the scanning waveform control unit 100 for generating the scan waveform secondary to the resolution of the SEM image transmitted from the SEM image control unit and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time, 주사파형 제어부에서 생성된 주사파형을 전자빔으로 변환시켜 시료 표면에 주사시키는 편향코일(200)과,A deflection coil 200 which converts the scan waveform generated by the scan waveform controller into an electron beam and scans the sample surface; 시료 표면으로부터 방사되는 2차 전자(secondary electron) 신호를 검출하는 2차 전자신호 검출부(300)와,A secondary electron signal detector 300 for detecting a secondary electron signal radiated from the sample surface, 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 SEM 이미지 제어부로 전송시키는 AD 컨버터부(400)와,An AD converter 400 for converting a secondary electron analog signal output from the secondary electronic signal detector into a digital signal and transmitting the digital signal to the SEM image controller; SEM 이미지 제어부에서 출력된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 전송시키는 DA 컨버터부(500)와, A DA converter unit 500 for converting the resolution of the SEM image output from the SEM image controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time into an analog signal and transmitting the analog signal to the scan waveform controller; AD 컨버터부와 USB, PCI, PCI-E로 연결되고, 주사파형 생성기(Scan Generator)와 시리얼 통신으로 연결되며, AD 컨버터부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지으로 변환시키고, SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 설정하여 주사파형 제어부(100)로 전송시키는 SEM 이미지 제어부(600)로 구성되는 것을 특징으로 하는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치.It is connected to the AD converter unit by USB, PCI, PCI-E, and serial communication with the scan generator. The SEM image of the sample surface shows the secondary electron digital signal output from the AD converter unit. Scan image for increasing the SEM resolution, characterized in that consisting of the SEM image control unit 600 is converted to the image, and set the frequency of the scan waveform according to the SEM image resolution and SEM image acquisition time to transmit to the scanning waveform control unit 100 Mold control device. 제1항에 있어서, 주사파형 제어부(100)는The method of claim 1, wherein the scanning waveform control unit 100 SEM 이미지 제어부와 시리얼 통신으로 양방향 데이터 통신을 하는 시리얼 통신부(Serial Communication)(110)와,A serial communication unit (Serial Communication) (110) for bidirectional data communication with the SEM image control unit and serial communication, X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형을 생성시켜 스캔 드라이버(Scan Driver)로 전송시키는 주사파형 생성기(Scan Generator)(120)와,A scan generator 120 for generating a scan waveform consisting of X and Y triangle waves and transmitting the scan waveform to a scan driver; 주사파형 생성기(Scan Generator)에서 생성된 주사파형에 전압과 전류를 인가시켜, SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔파형의 주파수에 따라 주사파형의 대역폭(Bandwidth)을 보정하는 스캔 드라이버(Scan Driver)(130)로 구성되는 것을 특징으로 하는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치.Bandwidth of the scan waveform according to the resolution of the SEM image transmitted from the SEM image controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time by applying voltage and current to the scan waveform generated by the scan generator. Scan waveform control apparatus for increasing the SEM resolution, characterized in that consisting of a scan driver (Scan Driver) (130) for correcting. 제1항에 있어서, DA 컨버터부(500)는 SEM 이미지 제어부로부터 제1 트리거 신호(Trigger in)가 입력되면, 제1 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 X방향의 스캔파형을 생성시킨 후, 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 출력시키는 제1 DA 컨버터(510)와,The analog converter 500 of claim 1, wherein the DA converter 500 generates a scan waveform in the X direction through a first digital signal processor (DSP) when a first trigger signal (Trigger in) is input from the SEM image controller, A first DA converter 510 which converts the signal into a signal and outputs the result to the scanning waveform controller; SEM 이미지 제어부로부터 제2 트리거 신호(Trigger in)가 입력되면, 제2 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 Y방향의 스캔파형을 생성시킨 후, 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 출력시키는 제2 DA 컨버터(520)로 구성되는 것을 특징으로 하는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치.When the second trigger signal (Trigger in) is input from the SEM image control unit, the second DA generates a scan waveform in the Y direction through a second DSP (Digital Signal Processor), converts it into an analog signal, and outputs it to the scan waveform controller. Scan waveform control apparatus for increasing the SEM resolution, characterized in that consisting of a converter (520). 제1항에 있어서, AD 컨버터부(400)는 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron)에 관한 X방향 스캔파형과 Y방향 스캔파형으로 이루어진 이미지 시그널을 제3 DSP(Digital Signal Processor)를 통해 디지털 시그널로 변환시킨 후, SEM 이미지 제어부로 전송시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치.The digital converter of claim 1, wherein the AD converter 400 outputs an image signal including an X-direction scan waveform and a Y-direction scan waveform relating to secondary electrons output from the secondary electronic signal detector. After converting into a digital signal through a processor, and transmits to the SEM image control unit, the scanning waveform control device for increasing the SEM resolution, characterized in that configured. 제1항에 있어서, SEM 이미지 제어부(600)는 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간을 통해 스캔파형의 주파수를 설정하는 스캔파형 주파수 설정부(610) 와,The method of claim 1, wherein the SEM image control unit 600 is a scan waveform frequency setting unit 610 for setting the frequency of the scan waveform through the resolution and SEM image acquisition time of the SEM image, 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강 후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 극점 구간을 곡선화시키는 스캔파형 곡선화 설정부(620)로 구성되는 것을 특징으로 하는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어장치.To increase the SEM resolution of the scan signal, the scan waveform curve setting unit 620 curves the pole section to minimize the distortion at the point where the waveform starts rising after the most severe distortion of the scan signal. Scanning waveform control device. 주사파형 제어부에서 X·Y의 삼각파로 이루어진 주사파형을 1차로 생성시키는 단계(S100)와,Generating, by the scanning waveform control unit, a scanning waveform consisting of triangular waves of X Y in a first order (S100); 편향코일을 통해 주사파형 제어부에서 생성된 주사파형을 전자빔으로 변환시켜 시료 표면에 주사시키는 단계(S110)와,Converting the scanning waveform generated by the scanning waveform controller through the deflection coil into an electron beam and scanning the sample surface (S110); 2차 전자신호 검출부를 통해 시료 표면으로부터 방사되는 2차 전자(secondary electron) 신호를 검출하는 단계(S120)와,Detecting a secondary electron signal emitted from the surface of the sample through the secondary electron signal detection unit (S120); AD 컨버터부를 통해 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 SEM 이미지 제어부로 전송시키는 단계(S130)와,Converting a secondary electron analog signal output from the secondary electronic signal detection unit through the AD converter into a digital signal and transmitting the digital signal to the SEM image control unit (S130); SEM 이미지 제어부를 통해 AD 컨버터로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지으로 변환시키고, SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 설정하는 단계(S140)와,Converting the secondary electron digital signal output from the AD converter to the SEM image of the sample surface through the SEM image control unit, and setting the frequency of the scan waveform according to the resolution of the SEM image and the SEM image acquisition time (S140) )Wow, DA 컨버터부를 통해 SEM 이미지 제어부에서 출력된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수를 아날로그 신호로 변환시켜 주사파형 제어부로 전송시키는 단계(S150)와, Converting the resolution of the SEM image output from the SEM image control unit and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time through the DA converter unit into an analog signal and transmitting the analog signal to the scanning waveform control unit (S150); 주사파형 제어부에서 SEM 이미지 제어부로부터 전송된 SEM 이미지의 해상도와 SEM 이미지획득 시간에 따른 스캔 파형의 주파수에 따라 스캔 파형을 2차로 생성시키는 단계(S160)와,In step S160, the scan waveform controller generates a scan waveform in accordance with the resolution of the SEM image transmitted from the SEM image controller and the frequency of the scan waveform according to the SEM image acquisition time (S160). 편향코일을 통해 주사파형 제어부에서 보정된 2차 스캔파형을 전자빔으로 변환시켜 시료 표면에 주사시키는 단계(S180)와,Converting the second scan waveform corrected by the scan waveform controller into an electron beam through the deflection coil and scanning the sample on the surface of the sample (S180); 2차 전자신호 검출부를 통해 시료 표면으로부터 방사되는 2차 전자(secondary electron) 신호를 검출하는 단계(S190)와,Detecting a secondary electron signal emitted from the surface of the sample through the secondary electron signal detection unit (S190); AD 컨버터부를 통해 2차 전자신호 검출부로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 SEM 이미지 제어부로 전송시키는 단계(S200)와,Converting a secondary electron analog signal output from the secondary electronic signal detector through the AD converter into a digital signal and transmitting the digital signal to the SEM image controller (S200); SEM 이미지 제어부를 통해 AD 컨버터로부터 출력된 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지로 변환시켜 완료시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어방법.And converting the secondary electron digital signal output from the AD converter through the SEM image control unit into a SEM image of the surface of the sample, thereby completing the scanning waveform control method for increasing the SEM resolution. 제6항에 있어서, 상기 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 시료 표면의 SEM 이미지로 변환시키는 것은 7. The method of claim 6, wherein converting the secondary electron digital signal into an SEM image of a sample surface 2차 전자(secondary electron) 디지털 신호를 화면에 출력하기 위한 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)로 만들고, 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)를 SEM 이미지 데이터로 변화시키기 위해 SEM 이미지의 각 픽셀에 2차원 배열 데이터(X·Y의 삼각파)를 맵핑시켜 변환시키고, 스캔파형 곡선화 설정부의 Spline 곡선생성알고리즘을 통해 스캔 신호에서 왜곡이 가장 심한 부분인 하강 후 파형의 상승이 시작되는 지점에서 왜곡을 최소화하기 위해 극점 구간을 곡선화시켜 SEM 해상도를 증대시키는 것을 특징으로 하는 SEM 해상도 증대를 위한 주사파형 제어방법.SEM image to make 2D array data (triangle wave of XY) to output secondary electron digital signal to the screen, and to convert 2D array data (triangle wave of XY) into SEM image data Mapping and converting two-dimensional array data (triangle wave of X and Y) to each pixel of, and using the Spline curve generation algorithm of the scan waveform curve setting section, the waveform rises after falling, which is the most distorted part of the scan signal. Scanning waveform control method for increasing the SEM resolution, characterized in that to increase the SEM resolution by curving the pole section to minimize the distortion at the point.
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