扫描带电粒子显微镜图像的高画质化方法和扫描带电粒子显微镜装置制造方法及图纸

能够高速地显示对通过带电粒子显微镜拍摄到的扫描过程中的图像进行适当的高画质化处理后的结果。针对拍摄视野内的图像数据(401)，根据与未取得视野内的图像数据的区域(414)的距离，将取得了图像数据的区域(410)分割为2个以上的区域(411、412、413)，针对该分割后的各个区域的图像数据，与分割后的区域对应地决定高画质化处理方法和高画质化的处理参数，针对分割后的各区域的图像数据，使用决定的与分割后的区域对应的处理方法和处理参数进行高画质化处理(415、416)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种向试样照射带电粒子而取得图像的扫描带电粒子显微镜，特别涉及用于显示可视性高的图像的扫描带电粒子显微镜图像的高画质化方法和扫描带电粒子显微镜装置。
技术介绍
带电粒子显微镜与光学显微镜相比分辨率非常高，被广泛用于清晰地观察被观察对象的细微构造。在带电粒子显微镜中，向对象试样照射带电粒子束，通过检测器检测从对象试样释放的、或透射对象试样的粒子(与照射的带电粒子相同种类或不同种类的带电粒子、或电磁波、光子)，由此取得对象试样的放大图像。扫描带电粒子显微镜通过聚焦后的带电粒子束在试样上进行扫描。作为本显微镜的例子，有扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope)、扫描离子显微镜(Scanning Ion Microscope)、扫描透射电子显微镜(Scanning Transmission Electron Microscope)等，其观察对象涉及材料、半导体、食品、生物、医疗领域等多个分支。作为与扫描带电粒子显微镜图像的画质有关的主要指标，可以列举S/N、分辨率。为了谋求高S/N化、高分辨率化，以往持续进行了电子光学系统、检测系统的改进。为了高S/N化，原理上需要向试样照射足够量的带电粒子线，但如果增加照射量，则引起处理能力下降等问题。另外，在高分辨率化中，现在的扫描带电粒子显微镜的分辨率已经接近作为物理上的限制的衍射极限，本质上难以大幅改善分辨率。与此相对，近年来正在研究基于图像处理的高画质化。通过识别在图像中包含的信号成分和噪声来抑制噪声的噪声去除处理，能够期待实现高S/N化(例如专利文献1)。另外，根据对图像的分辨率产生很大影响的带电粒子束在试样上的强度分布来执行反卷积处理，能够提高分辨率(例如专利文献2、3)。并且，作为从与S/N、分辨率不同的观点出发的高画质化处理，研究了适当地设定对比度或抑制图像的失真、振动的方法(例如专利文献4、5)。作为带电粒子显微镜图像的拍摄方法，具有以下的模式：对高速进行扫描而得到的一个以上的同一视野的图像数据进行合成，由此取得图像的高速扫描模式；花费时间来进行扫描的低速扫描模式。在高速扫描模式下，因扫描的带电粒子束的振动等而产生图像的模糊。另一方面，在低速扫描模式中，能够抑制这样的模糊，但拍摄一幅图像例如需要数十秒这样长的时间。两个模式都被广泛利用，根据用途、目的而区分使用。另外，无论对于哪个模式，高画质化的需求都高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-107999号公报专利文献2：日本特开平3-44613号公报专利文献3：日本特开2012-142299号公报专利文献4：日本特开平7-240166号公报专利文献5：日本特开昭62-89170号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题以下，说明从图像的左上位置向右下位置在横方向上进行扫描的情况(光栅扫描)，但并不限于此。在低速扫描模式下拍摄花费时间，因此并不是在拍摄图像结束后再显示，大多显示扫描过程中的图像。在该情况下，在画面上从扫描结束的左上位置开始顺序地显示图像。操作者为了尽量高画质地拍摄希望拍摄的对象，一边看着扫描过程中的图像，一边进行以下的操作等，即调整聚焦、消像散等扫描带电粒子显微镜的拍摄条件，或者变更拍摄位置，或者中断拍摄。为了准确地进行这样的判断，理想的是针对扫描过程中的图像，迅速地显示基于图像处理的高画质化结果。但是，当对扫描中的图像实施通常的高画质化处理时，在还没有得到对于进行处理而足够的数据那样的扫描位置附近的区域中，有时产生伪图案等得到不自然的结果。另外，在低速扫描模式下，大多拍摄数千万像素这样的多像素的图像。在该情况下，如果针对扫描过程中的图像，例如以一百毫秒间隔进行高画质化处理，则需要以每秒数百万像素的速度进行处理。因此，牺牲性能而进行计算量
少的高画质化处理，或者为了不牺牲性能而必须使用昂贵的处理装置。还有在扫描过程中变更图像处理的参数(以下称为处理参数)的需求。还考虑了在扫描结束后调整处理参数的方法，但在该情况下，只通过调整处理参数无法得到希望的图像，需要重新进行拍摄，但有时在扫描结束后才会明确，存在产生很大返工的情况。因此，为了不产生很大的返工而高效地进行拍摄，理想的是能够使用扫描过程中的图像调整处理参数。但是，在如上述那样特别是多像素的图像中，为了进行高画质化处理而花费处理时间，因此即使变更处理参数也无法立即反映其结果。在本专利技术中，提供一种扫描带电粒子显微镜图像的高画质化方法以及扫描带电粒子显微镜装置，其解决上述那样的现有技术的问题，能够生成可视性高的图像并立即显示。用于解决问题的方案为了解决上述现有技术的问题，在本专利技术中是一种使通过扫描带电粒子显微镜拍摄试样而得到的图像成为高画质的方法，具有：对扫描带电粒子显微镜的拍摄视野内的试样的部分区域一边扫描一边照射聚焦后的带电粒子束来拍摄试样，由此依次取得试样的图像数据的扫描步骤；根据与在该扫描步骤中依次取得图像数据的扫描带电粒子显微镜的拍摄视野内的区域中的未取得图像数据的区域的距离，将取得了图像数据的区域分割为2个以上的区域的区域分割步骤；针对分割后的各个区域的图像数据，与在区域分割步骤中分割后的区域对应地，决定高画质化处理方法和高画质化的处理参数的处理方法/处理参数决定步骤；针对在区域分割步骤中分割后的各区域的图像数据，使用在处理方法/处理参数决定步骤中决定的与分割后的区域对应的处理方法和处理参数，进行高画质化处理的高画质化步骤；显示在该高画质化步骤中进行了高画质化处理的图像的高画质化结果显示步骤，直到扫描带电粒子显微镜的视野内的试样上的区域的扫描结束为止，反复进行从扫描步骤到高画质化结果显示步骤。另外，为了解决上述现有技术的问题，在本专利技术中，扫描带电粒子显微镜装置具备：带电粒子照射光学系统单元，其向试样照射会聚的带电粒子来进行扫描；检测光学系统单元，其检测从通过带电粒子照射光学系统单元照射了带
电粒子的试样产生的同种或不同种的粒子；高画质化单元，其对通过检测光学系统单元检测从试样产生的粒子而得到的图像数据实施高画质化处理；图像显示单元，其显示高画质化处理的结果，高画质化单元直到拍摄视野内的区域的扫描结束为止，重复进行以下处理：针对通过带电粒子光学系统单元向试样照射会聚的带电粒子来进行扫描而取得的拍摄视野内的图像数据，根据与视野内的未取得图像数据的区域的距离，将取得了图像数据的区域分割为2个以上的区域，针对该分割后的各个区域的图像数据，与分割后的区域对应地，决定高画质化处理方法和高画质化的处理参数，针对分割后的各区域的图像数据，使用所决定的与分割后的区域对应的处理方法和处理参数进行高画质化。专利技术效果根据本专利技术，能够在扫描带电粒子显微镜中对扫描过程中的图像进行高画质化处理。另外，能够以少的计算量得到抑制了伪图案的高画质的图像，并且通过从着眼区域优先进行处理，能够实现高的可用性。附图说明图1是对扫描过程中的数据实施高画质化处理的顺序的一个实施例图。图2A是表示本专利技术的实施例1的扫描带电粒子显微镜的基本结构的框图。图2B是表示本专利技术的实施例1的带电粒子显微镜的高画质化部的详细结构的框图。图3表示显示各时刻的扫描过程中的数据的画面。图4A是对本专利技术的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其使通过扫描带电粒子显微镜拍摄试样而得到的图像成为高画质，该高画质化方法的特征在于，具有：扫描步骤，对扫描带电粒子显微镜的拍摄视野内的试样的一部分区域一边扫描一边照射聚焦后的带电粒子束来拍摄上述试样，由此依次取得上述试样的图像数据；区域分割步骤，根据与在该扫描步骤中依次取得图像数据的上述扫描带电粒子显微镜的拍摄视野内的区域中的未取得上述图像数据的区域的距离，将取得了上述图像数据的区域分割为2个以上的区域；处理方法/处理参数决定步骤，针对分割后的各个上述区域的图像数据，与在上述区域分割步骤中分割后的区域对应地决定高画质化处理方法和高画质化的处理参数；高画质化步骤，针对在上述区域分割步骤中分割后的各区域的图像数据，使用在上述处理方法/处理参数决定步骤中决定的与分割后的上述区域对应的处理方法和处理参数，进行高画质化处理；以及高画质化结果显示步骤，显示在该高画质化步骤中进行了高画质化处理后的图像，直到上述扫描带电粒子显微镜的视野内的上述试样上的区域的扫描结束为止，反复进行从上述扫描步骤到上述高画质化结果显示步骤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.12 JP 2014-0247941.一种扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其使通过扫描带电粒子显微镜拍摄试样而得到的图像成为高画质，该高画质化方法的特征在于，具有：扫描步骤，对扫描带电粒子显微镜的拍摄视野内的试样的一部分区域一边扫描一边照射聚焦后的带电粒子束来拍摄上述试样，由此依次取得上述试样的图像数据；区域分割步骤，根据与在该扫描步骤中依次取得图像数据的上述扫描带电粒子显微镜的拍摄视野内的区域中的未取得上述图像数据的区域的距离，将取得了上述图像数据的区域分割为2个以上的区域；处理方法/处理参数决定步骤，针对分割后的各个上述区域的图像数据，与在上述区域分割步骤中分割后的区域对应地决定高画质化处理方法和高画质化的处理参数；高画质化步骤，针对在上述区域分割步骤中分割后的各区域的图像数据，使用在上述处理方法/处理参数决定步骤中决定的与分割后的上述区域对应的处理方法和处理参数，进行高画质化处理；以及高画质化结果显示步骤，显示在该高画质化步骤中进行了高画质化处理后的图像，直到上述扫描带电粒子显微镜的视野内的上述试样上的区域的扫描结束为止，反复进行从上述扫描步骤到上述高画质化结果显示步骤。2.根据权利要求1所述的扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其特征在于，在上述高画质化结果显示步骤中，不显示数据取得区域中的位于扫描位置附近的一部分区域。3.根据权利要求1所述的扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其特征在于，在上述区域分割步骤中，抽出得到与上次反复中的上述高画质化结果相同的处理结果的区域来作为不需要处理区域，在上述高画质化步骤中对上述不需要处理区域不进行高画质化处理。4.根据权利要求1所述的扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其特征
\t在于，还具有读入当前反复中的处理参数的处理参数读入步骤，在上述区域分割步骤中，使用当前反复中的处理参数以及在上次反复以前的反复中通过上述处理方法/处理参数决定步骤对每个区域决定的处理方法或处理参数来决定分割方法。5.根据权利要求4所述的扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其特征在于，在上述区域分割步骤中，对于与预先决定的上述拍摄视野内的着眼点的距离越近的像素，越优先执行使用当前反复中的处理参数的处理。6.根据权利要求4所述的扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其特征在于，还具有保存上述高画质化结果和上述高画质化步骤中的处理过程结果的高画质化结果保存步骤，在上述高画质化步骤中，针对通过上述区域分割步骤分割后的区域中的一个以上的区域，使用上述过程结果来进行高画质化处理。7.根据权利要求4所述的扫描带电粒子显微镜的高画质化方法，其特征在于，在反复进行上述扫描步骤到上述高画质化结果显示步骤的过程中变...

【专利技术属性】
技术研发人员：中平健治，田中麻纪，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP