Способ формирования изображения поля объекта и его фрагмента в растровом электронном микроскопе Советский патент 1982 года по МПК H01J37/28 

(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ ПОЛЯ ОБЪЕКТА И ЕГО ФРАГМЕНТА В РАСТРОВОМ ЭЛЕКТРОННОМ МИКРОСКОПЕ

1 .-.

Изобретение относится к исследованию объектов с помощью электронного пучка и, в частности к способам формирования изображения исследуемого поля объекта и его фрагмента в растровом эпе.ктронном микроскопе (РЭМ).

Известен способ формирования изображения исследуемого поля объекта и его фрагмента в РЭМ l.

Известен также способ формирования исследуемого поля объекта и его фрагмента в растровом электронном микроскопе, заключающийся в поочередном (построчном) сканировании электронным зондом,за время кадра поля объекта и его фрагмента, регистраш сигналов с поля и фрагмента и получении с помршью ук 1занных сигналов изображений поля и фрагмента путем подачи, их на элект)( ронвопучевые трубки для получения изо- бражекнй поля и агмента соответственно j.

При повыщении частоты сканирования данный способ также не обеспечивает

. необходимого качества изображения, . вследствие искажений, вызванных необходимостью переключения с частотой строчной развертки электронного пучка ЭЛТ для получения изображения поля и его фрагмента.

Цель изобретения - уменьшение искажений изображения при повыщении частоты сканирования.

Указанная цель достигается тем, что в способе формирования изображения паля объекта и его фрагме1гга в растровом электронном микроскопе, заключающемся в поочередном построчном сканировании электронным зондом поля объекта и его фрагмента регистрации сигналов с поля и фрагмента и в получении изображений поля и фрагмента путем подачи указанных сигналов на электроннолучевые трубки для изображения попя и фрагмента соответственно, вначале полностью, построчно скан1фуют поле объекта, прерывая при этом сигнал на ЭЛТ для изображения фрагмента поля объекта, а затем полностью построчно сканируют фрагмент поля, прерывая при этом сиг нал на ЭЛТ для изображедия попя. На фш. 1 представлено устройство дй реализации 1ч еялагаемого способа; на фиг. 2 - эпюры сигналов на выходе бло ков устройства. Устройство содержит колонну 1 PЭM электронный зонд 2, отклоняющую систему 3 РЭМ,-исследуемый о&ьект 4, детектор 5 излучений, генератор 6 кадровой развертки, генератор 7 Ътрочной развертки, блок 8 формирования амплитуды кадровой развертки, блок 9 формирования амплитуды срочной развертки, блок 10 у15 авления, инвертор 11, n jeрыватель 12 видеосигнала фрагмента попя объекта, прерыватель 13 видеосигнала поля объекта, ЭЛТ 14, формирующая изображение поля объекта, ЭЛТ 15, формщ)ующая изображение фрагмента поля объекта, сигнал 16 на выходе генератора 6 кадровой развертки, сигнал 17 на выходе генератора 7 строчной развер ки, сигнал 18 на выходе блока 1О угфав ления, сигнал 19 на выходе блока 8 формирования амплитуды кадровой раз вертки, сигнал 20 на выходе блока 9 фо мирования амплитуды строчной развертки видеосигнал 21 на выходе детектора 5 излучений, видеосигнал 22 на входе ЭЛТ 14, формирующий изображение поля объекта, видеосигнал 23 на входе ЭЛТ 1 формирующий изображение фрагмента поля объекта. Электронный зонд 2 с помощью отклоняющей системы 3 сканирует исследуемый объект 4. Сканирующие сигналы, подаваемые на отклоняющую системы микроскопа и ЭЛТ вырабатываются следующим, образом. Пилообразный сигнал с генератора 6 кадровой развертки (фиг. 2, ёпюра 16) поступает на отклоняющую систему ЭЛТ 15, формирующей изображение фраг менгга, на вход блока 10 управления я в блока 8 формирования амплитуды кадровой развертки. При поступлении на вход блока 1О .управле ния сигнала с Генератора 6 кадровой развертки (фиг. , эпюра 16) на выходе блока 10 управления появляется сигнал в виде прямоугольных импульсов (фиг. 2, эпюра 18), который поступает на вторые входы блоков 8 и 9 формЪ оВания амплитуд кадровой и строчной развертки. При поступлении на вход блока 8 ,фqpмиpoвaния амплитуды кад)ровой развертки сигнала от генератора 6 кадровой развертки в нем производится стробирование этого сигнала сигналом от блока 10 у1фавления по кадрам поля и 4фагмеЕГга поля. При этом амплитуда сигнала к&вра фрагмента делится во столько раз, во сколько раз увеличение изображения ф(1агмента поля больще, чем увеличение изображения поля, после чего пилообразные сигналы кадра поля, кадра фрагмента поля и постоянное напряжение 1/к , перемещающее фрагмент поля по кадру, суммируются и на выходе блока 8 формирования амплитуды кадровой развертки формируется сигнал, представленный на эпкзре 19 (фиг. 2). Пилообразный сигнал от генератора 7 строчной развертки (фиг. 2 эпюра 17) подается на отклоняющую систему ЭЛТ 15, формирующей изображение фрагмента и на вход блока 9 формирования амплитуды строчной развертки. В блоке 9 формирования амплитуды строчной развертки пилообразный сигнал строчной развертки также стробируется сигналом от блока 10 управления IK кадрам прля и фрагмента, амплитуда сигнала кадра фрагмекга делится вр столько раз, во сколько раз увеличение фрагмента больще, чем увеличение поля, после, чего пилообразные сигналы кадра поля, кадра фрагмента и постоянное напряжение Ug , перемещающее фрагмент поля по строке, суммируются и на выходе блока 9 форм1фования амплитуды строчной развертки формируется сигнал, представленный на эпюре 20 фиг. 2. Сигналы с .выходов блоков 8 и 9 формирования амплитуд строчной и кадровой разверток подаются одновременно на отклоняющую систему 3 электронного микроскопа и отклоняющую систему ЭЛТ 14, формирующей изображение поля. Сигнал с объекта 4,полученный вследствие взаимодействия электронного зонда с поверхностью объекта 4, усиливается детектором 5 излучения преобразуется в видеосигнал (фиг. 2, эпюра 21) и поступает одновременно на-первые входы прерывателей 12 и 13 видеосигнала. При , поступлении видеосигнала с детектора 5 излучений на пфвые входы прерывате;лей 12 и 13 водеосигнала одновременно на втчрые входы прерывателей видеосигнала непосредственно и через инвертер 11 поступают сигналы с выхода блока 10 у1фавления, ущэавляющие тферы ателями 12 и 13 таким образом, что во ремя построчного скансфования поля объекта видеосигнал с детектора 5 излучений поступает на катод ЭЛТ 14, на экр не которой формируется изображение пол и не поступает на катод ЭЛТ 15 (эпюра 22, фиг. 2). Во время построчного . сканирования фрагмента поля видеосигнал поступает на катод ЭЛТ 15 (эпюра 23, фиг, 2), на экране котророй формируется изображение (| агмента поля и не поступает на ЭЛТ 14, на которую в это время подаются импульсы подсветки для высвечивания площади фрагмента. Таким образом, по предлагаемому способу осуществляется поочередно построчное сканирование вначале поля объекта, а затем построчное сканирование фрагмента поля, при этом исключается необходимость переключения с частотой строчной, развертки электронного пучка ЭЛТ 14 и электронного зонда, сканирующего исследуемый объект, что позволяет уменьшить искажения изображения пр повышении частоты сканирования. Кроме того, предлагаемый способ обе иечивает удобство наблюдения и излучения изображений оператсрам, работающим на электронных микроскопах, так как изображения поля .объекта и его фрагмента формируются не одновременно, ;а последовательно, а также может быть использован хфи исследовании объектов fe растровьк электронных микроскопах, Где он позволит, за счет уменьшения искажений изображения и облегчения 95 работы оператора, повысить .качество в информативность исследований. Формула изобретения Способ формирования изображения поля объекта и его 4фагмента в растровом электронном микроскопе, заключающийся в поочередном построчном сканировании электронным зондом поля объекта и его т}1рагмента, регистрации сигналов с поля и фрагмента и в получении изображений поля и фрагмента путем подачи указанных сигналов на электроннолучевые трубки для изображения поля и фрагмента соответственно, отличающийся тем, что, с целью уменьшения искажений изображения при повьш1ений частоты сканирования, вначале полН&стью построчно сканируют поле объекта, прерывая 15)И этом сигнал на электроннолучевую труб-.. ку для изображения (фрагмента поля объекта, а затем полностью построчно сканируют фрагмент поля, гферывая при этом сигнал на электроннолучевую трубку для изображения поля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции N 2335945, кл. Н 01 D 37/26, опублик. 1976. 2.Япония, материал фирмы Hitocbi Такаим Начатани Обычные растровые электронные микроскопы и приставки к ним. ЦНИИТЭИ приборостроения, 1979, № М-583, с. 2 (прототип).

00

&

«sj x

5f

s; 1

M