KR830002147B1 - 시료상(試料像)표시장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

시료상(試料像)표시장치

제1도는 본 발명을 SEM의 시료상 표시장치에 적용한 경우의 1실시예를 나타내는 도면.

제2도는 제1도의 장치의 동작을 설명하기 위한 파형도.

제3도는 제1도의 장치의 CRT의 표시예를 나타낸 도면.

본 발명은 주사형 전자현미경, X-선 마이크로 분석기 및 그 유사장치에 있어서 사용되는 시료상 표시장치에 관한 것이다. 예컨대, 주사형 전자현미경(이하 SEM이라함)에 있어서는 전자선 비임을 주사하면서 시료표면을 조사(照射)했을때 발생하는 2차전자, 반사전자, 흡수전자, 투과전자등의 시료신호를 검출하여 그 검출신호를 이용하여 시료상 표시장치의 음극선관(이하 CRT라함)에 확대된 시료상을 표시한다. CRT상의 시료상의 배율은 시료표면을 주사하는 전자선 비임의 주사폭과 시료상을 표시하는 CRT의 비임의 주사폭과의 비로 나타내진다. 예컨대, CRT비임의 수평주사폭을 X₁이라 하고, 시료표면상에서의 전자선비임의 수평주사폭을 X₂라 하면 CRT상의시료상의 배율 M은 M-X₁/X₂가 된다.

예컨대, CRT상에 표시된 시료상(像)을 관찰한다든가 사진촬영하는 경우에는 그 시료상이 어느정도의 길이를 갖는지가 측정된다. 시료상의 길이측정을 위해 종래의 SEM에 있어서는, CRT에 시료상외에 시료상의 일정한 길이를 나타내는 스케일을 표시하고 있다. 이 스케일은 CRT의 시료상의 배율의 변화에 응동하여 그 길이가 변화하므로. CRT상에 표시된 스케일을 기준길이로 하여 CRT상의 시료상의 길이측정을 행한다. 그렇지만 상술한 바와같이 CRT상의 스케일은 시료상의 배율의 변화에 따라 변화 하므로 그 스케일이 짧게표시되는 배율 범위에 있어서는 시료상의 길이 측정을 정밀하게 행할 수 없는 어려움이 있다.

본 발명은 CRT상에 표시되는 시료상의 모든 배율 범위에 걸쳐 시료상의 길이측정을 정밀하게 행할 수 있는 시료상표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서는 표시스크린상의 시료상의 배율의 변화에 관계없이 항상 일정한 길이를 가지며 그 길이는 시료상의 길이측정을 정밀하게 측정하는데 충분한 스케일과 함께 그 스케일의 시료상(,)의 환산 길이를 나타내는 문자를 표시스크린에 표시하여 상술한 목적을 달성 시키려는데 있다.

제1도는 본 발명의 일실시예를 나타낸 도면인데, SEM시료 상표시 장치에 적용한 경우의 블럭다이어 그램이다. 제2도는 제1도 장치의 파형도, 제3도는 CRT의 표시예를 각각 나타낸 도면이다. 제1도의 장치에 관해 제2도 및 제3도를 참조하여 설명한다. SEM본체(1)에는 도시는 하지 않했으나 전자 선원(線源)으로부터 발사된 전자선비임은 수평방향(X축)편향코일(2), 수직방향(Y축) 편향코일(3)의 작용에 의해 시료표면을 주사하면서 조사한다. 이 때 시료에서 발생되는 2차전자, 반사전자, 흡수전자, 투과전자등의 시료신호는 검출기(8)에서 검출된다. 검출기(8)에서 검출된 시료신호는 제2도의 e_e에 나타낸 바와 같이 펄스화된 검출신호(e_c)로서 후술하는 신호합성회로(18)에 공급된다. SEM본체(1)의 편향코일(2), (3)을 여자하는 편향회로(4), (5)에는, 각각 제2도의 e_y, e_Y에 나타낸 수평주 사신호발생기(9), 수직주사신호 발생기(10)로 부터의 톱니파형의 수평주사신호(e_X), 수직주사신호(e_Y)가 공급된다. 편향회로(4)로부터 편향코일(2)에 공급되는 여자전류는 배율절환기(6)에 의해 제어되고, 또 편향회로(5)로부터 편향코일(3)에 공급되는 여자전류는 배율절환기(7)에 의해 제어된다.

배율절환기(6) 및 (7)과 후술하는 문자표시 절환기(19)의 절환은 상호 연동해 있다.

한편, 수평주사신호 발생기(9)로 부터의 수평주사신호(e_x)는 CRT(15)의 수평방향 편향코일(11)의 여자전류를 제어하는 편향회로(13)에 공급되고, 또 수직주사신호 발생기(10)로 부터의 수직주사신호(e_y)는 CRT(15)의 수직방향 편향코일 (12)의 여자전류를 제어하는 편향회로(14)에 공급된다. 따라서 SEM본체(1)의 편향코일(2) (3)의 여자 전류의 크나를 배울 절환기(6), (7)에 의하여 절환하면 CRT(15)의 화면(21)에 표시되는 시료상의 배율이 변한다.

CRT(15)의 수평주사신호의 갯수는 통상의 SEM에 사용되는 CRT의 화면의 길이가 15cm정도, 폭이 13cm정도이므로 2백수십개로 설정된다.

즉, 제2도에서 수직주사신호(e_Y)의 1회의 주사에 있어서 수평 주사신호(_x)의 주사는 2백수십회행해지게 된다. 또 주사신호발생기(9) 및 (10)으로부터의 수평주사신호(e_x) 및 수직주사신호(e_y)는 스케일 신호발생기(16)에 공급된다. 스케일 신호발생기(16)는 두개의 주사신호(e_X, e_Y)에 의해 제2도의 e_A에 나타낸 스케일표시신호(e_A)를 출력한다. 이 스케일 표시신호(e_A)는 제2도, 제3도를 예로들면 CRT(15)의 화면(21)에 표시되는 스케일(23)의 길이가 수편주사신호(e_x)의 레벨(E₁-E₂)에 의하여 결정되고, 또 스케일(23)의 폭이 수직주사신호(e_Y)의 레벨(E₃-E₄)에 의해 결정되는 것을 의미한다.

한편 수직주사신호(e_Y)는 문자 신호발생기(17)에 공급된다. 문자 신호발생기(17)는 수직주사신호(e_Y)가 레벨(E₄-E₅)의 사이에 문자 표시신호(e_B)를 출력한다. 문자신호 발생기(17)로부터의 문자표시신호(e_B)는 배율 절환기(6), (7)와 연동하는 문자표시절환기(19)에 의하여 조정된다. 이 경우 CRT(15)의 화면(21)에 표시되는 문자는 스케일의 시료상(. )환산길이를 나타내며, 그리고 이 환산길이는 시료상(像)의 배율에 역비례하여 변화한다.

따라서, 화면(21)상의스케일의 길이를 ℓ, 그 스케일의 시료상(上)환산길이는 l로 하면, 이 환산길이는 ℓ=L/M으로 주어진다. 그러면 문자 신호 발생기(17)에 관하여 설명한다.

CRT(15)의 화면(21)에 숫자, 문자, 부호 등의 문자를 표시하는 경우에는 문자를 표시하는 위치의 화면을 횡방향, 종방향으로 화소라 불리우는 소영역(小領域)으로 분할하고, 표시해야할 문자에 대응하는 화소에 펄스 신호가 주어지도록 제2도의 e_B에 나타낸 펄스 신호를(문자신호)(eB)로서 CRT(15)의 그리드(20)에 공급하면 된다.

횡방향의 분할은 열(列)이라 칭하며, 종방향의 분할은 행(行)이라 칭한다. 이 열과 행의 분할은 수평주사신호(e_x), 수주사직신호(e_Y)에 동기하여 행해진다.

펄스 발진회로(171)는 수평주사신호(e^x)를 입력하여 상승한 분할된 화소의 열(列)에 대응하는 펄스 신호를 발생하고, 펄스 발진회로(172)는 수직주사신호(e_Y)를 입력하여 화소의 행에 대응하는 펄스신호를 발생한다. 문자발생회로(173)는 펄스발진회로(171), (172)의 펄스신호와 문자표시 절환기(19)에 의해 선택된 시료상의 배율에 따라 표시해야할 문자에 대응하는 신호를 입력하여 제2도에 나타내는 펄스신호를 문자신호(eB)로서 출력한다. 이 문자발생회로(173)로서는 예를들면, FAIRCHILD CORPORATION제의 3258형의 문자발생 용의 ROM을 사용하면 된다.

이와 같이 하여 얻어진 검출기(8)로 부터의 검출신호(e_c), 스케일 신호발생기(16)로 부터의 스케일 표시신호(e_A) 및 문자신호 발생기(17)로 부터의 문자 표시신호(eB)는 신호합성회로(18)에서 합성(제2도의 e_A, eBec의 논리합)되어 CRT(15)의 그리드(20)에 공급된다.

이 결과 CRT(15)의 화면(21)에는 시료상, 스케일 및 문자가 표시된다. 이 예를 제3도에 나타낸다. 제3도에서 22및 22'는 시료상, 23은 스케일 24 및 24'는 문자이다. 문자(24)의 50이라는 숫자는 시료상(像)(22)이 표시되었을때 스케일(23)의 시료상( )의 환산값이 50㎛임을 의미하며, 문자(24')의 10이라는 숫자는 마찬가지로 환산값이 10㎛임을 의미하고 있다. 한편 스케일(23)의 길이는 시료상의 배율에 관계없이 수평주사신호(e^x)의 레벨(E₁-E₂)로서 결정되는 일정 길이로 표시된다.

스케일(23)의 길이는 시료상의 길이측정을 정밀하게 측정하는데 충분한 길이로 선정되어 예컨대, CRT(15)의 화면(21)의 유효범위(화면폭의 70~80%)가 되어야 할 가까운 길이로 선정된다. 또 스케일(23)의 폭이 수평주사신호(e_x)의 수개분을 포함하도록 결정되면, 스케일은 그 자체가 잘보이게 된다. 또 문자(24), (24')는 수직주사신호(e_Y)의 레벨(E₄-₅)로 결정되는 위치 즉, 스케일(23)의 아래쪽에 표시된다. 이 문자(24), (24')는 숫자에 한정되지 않고 문자, 기호등 기타의 문자라도 좋다. 또 문자(24), (24')는 스케일(23)의 아래쪽에 표시되는 것만이 아니라 스케일의 윗쪽이라든가 스케일의 양쪽에 표시되도록 해도좋다.

또한 스케일(23)이나 문자(24(, (24')는 CRT(15)의 화면(21)의 아래쪽 위치에 표시한 것이 시료상을 관찰하는데 바람직하다. 그리고 스케일(23)으로서는 제3도와 같은 봉상(棒狀)의 것뿐만이 아니라 파선(破線)으로 표시한 스케일, 선과 그 양단부에 설치한 구획선으로 표시한 스케일, 선과 그 선상의 적당한 간격을 두어 설치한 구획선으로 표시한 스케일, 양단부에만 설치한 구획선으로 표시한 스케일 등 여러가지를 고려할 수 있다. 요컨대, CRT(15)의 화면(21)에 표시되는 스케일길이는 수평방향주사신호(e_x)에 의해, 또 스케일의 위치는 수직방향 주사 신호에 의해 결정되어지는 것이기 때문에 스케일 자체를 어떠한 형상으로 표시해야 할지는 적당하게 결정하면 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 시료상의 배율에 관계없이 항상 일정한 길이의 스케일이 표시되기 때문에 시료상의 길이측정을 정밀하게 행할 수 있다.

Claims (1)

1. 시료를 전자선비임에 의해 주사하면서 조사한때 상기 시료에서 발생하는 시료신호를 검출하는 시료주사수단과, 검출된 시료 신호에 의해 확대된시료상(像)을 표시하기 위한 표시스크린을 포함하는 표시수단과, 표시스크린에 시료상외에 시료상의 배율에 관계없이 항상 일정 길이의 스케일과, 이 스케일의 시료상(上)의 환산길이를 나타내는 문자를 표시하도록 표시수단을 제어하는 표시제어수단 등을 구비한 시료상 표시장치.

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