(57)【要約】【課題】二次元走査に要する時間を短縮することができ、Ｓ／Ｎ比の良い高分解能の画像を取得することができ、ビーム照射による試料の帯電の影響を低減できる荷電粒子線装置を提供する。【解決手段】電子線を試料に照射し走査する手段と、電子線の照射により試料から放出される二次電子を検出する検出器と、検出器からの信号をサンプリングし、サンプリングデータ３６を生成するサンプリング手段３０と、サンプリングデータ３６を合成処理し、合成サンプリングデータ３９を生成する合成手段３３と、合成サンプリングデータ３９から試料の像の画素データ４０を生成する生成手段３４とを備える。サンプリング手段３０は複数備えられ、合成手段３３は、複数のサンプリング手段３０〜３２が生成した複数のサンプリングデータ３６〜３８を合成処理し、合成サンプリングデータ３９を生成する。【選択図】図２
2011108363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を試料に照射し走査する手段と、
前記電子線の照射により前記試料から放出される二次電子を検出する検出器と、
前記検出器からの信号をサンプリングし、サンプリングデータを生成するサンプリング手段と、
前記サンプリングデータを合成処理し、合成サンプリングデータを生成する合成手段と、
前記合成サンプリングデータから前記試料の像の画素データを生成する生成手段とを備え、
前記サンプリング手段は複数備えられ、
前記合成手段は、複数の前記サンプリング手段が生成した複数の前記サンプリングデータを合成処理し、前記合成サンプリングデータを生成することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
請求項１記載の荷電粒子線装置において、
複数の前記サンプリング手段は、それぞれ異なる位相タイミングで前記検出器からの信号をサンプリングし、それぞれ異なる複数の前記サンプリングデータを生成する荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項２記載の荷電粒子線装置において、
前記合成手段は、複数の前記サンプリング手段が生成した異なる複数の前記サンプリングデータを合成処理し、１つまたは複数の前記合成サンプリングデータを生成する荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項３記載の荷電粒子線装置において、
前記生成手段は、１つまたは複数の前記合成サンプリングデータから、前記画素データを生成する荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の荷電粒子線装置において、
複数の前記サンプリング手段がサンプリングする位相タイミングを制御する手段を備える荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項記載の荷電粒子線装置において、
前記合成手段は、合成する前記サンプリングデータの数を変えることが可能な荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項１から３のいずれか１項記載の荷電粒子線装置において、
前記合成手段は、合成する前記サンプリングデータのサンプル数と輝度に応じて、前記合成サンプリングデータの輝度レベルを調整する荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項１から３のいずれか１項記載の荷電粒子線装置において、
前記合成処理を行う場合と前記合成処理を行わない場合とを切り換え可能な荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置に係わり、より詳細には、二次元走査に要する時間が短く、Ｓ／Ｎ比の良い高分解能画像を取得することが可能な荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子線装置、例えば走査電子顕微鏡は、電子源から放出した電子線を細く絞って試料上に照射して二次元走査し、試料から発生した二次電子などによる信号を用いた画像を表示することにより、試料の微細な構造を観察する装置である。近年、市場製品の多様化が進み、幅広い分野で走査電子顕微鏡が用いられている。これにより、走査電子顕微鏡に対して、スループットの向上や、画像の高精細化、大サイズ画像の取得などの機能ニーズが大きくなっている。
【０００３】
従来の走査電子顕微鏡としては、例えば、特許文献１〜３に記載されているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３９９６５号公報
【特許文献２】特開２０００−１２３７７１号公報
【特許文献３】特開２００９−０３２４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の荷電粒子線装置において、画像取得に要する時間は、試料上を二次元走査するスピードに依存している。従って、スループットを向上させるためには、二次元走査に係わる時間を短縮する必要がある。
【０００６】
しかし、Ｓ／Ｎ比の良い画像を取得するためには、試料上を二次元走査するスピードを遅くし、二次元走査によって発生する二次電子をより多くサンプリングする必要がある。ただし、二次元走査に要する時間が長くなることにより、画素データを生成する際にサンプリングデータが平均化されることで分解能が低下する。また、試料に照射する電子量も多くなり、直接的な帯電の影響と、試料材料に依存した帯電の影響も大きくなる。
【０００７】
本発明は、二次元走査に要する時間を短縮することができ、Ｓ／Ｎ比の良い高分解能の画像を取得することができ、ビーム照射による試料の帯電の影響を低減できる荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明による荷電粒子線装置は、次のような特徴を備える。
【０００９】
電子線を試料に照射し走査する手段と、前記電子線の照射により前記試料から放出される二次電子を検出する検出器と、前記検出器からの信号をサンプリングし、サンプリングデータを生成するサンプリング手段と、前記サンプリングデータを合成処理し、合成サンプリングデータを生成する合成手段と、前記合成サンプリングデータから前記試料の像の画素データを生成する生成手段とを備える。前記サンプリング手段は複数備えられ、前記合成手段は、複数の前記サンプリング手段が生成した複数の前記サンプリングデータを合成処理し、前記合成サンプリングデータを生成することを特徴とする。
【００１０】
また、複数の前記サンプリング手段は、それぞれ異なる位相タイミングで前記検出器からの信号をサンプリングし、それぞれ異なる複数の前記サンプリングデータを生成する。
【００１１】
また、前記合成手段は、複数の前記サンプリング手段が生成した異なる複数の前記サンプリングデータを合成処理し、１つまたは複数の前記合成サンプリングデータを生成する。
【００１２】
また、前記生成手段は、１つまたは複数の前記合成サンプリングデータから、前記画素データを生成する。
【００１３】
また、上記の荷電粒子線装置は、複数の前記サンプリング手段がサンプリングする位相タイミングを制御する手段を備える。
【００１４】
また、前記合成手段は、合成する前記サンプリングデータの数を変えることが可能である。
【００１５】
また、前記合成手段は、合成する前記サンプリングデータのサンプル数と輝度に応じて、前記合成サンプリングデータの輝度レベルを調整する。
【００１６】
また、上記の荷電粒子線装置は、前記合成処理を行う場合と前記合成処理を行わない場合とが切り換え可能である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による荷電粒子線装置では、試料上を二次元走査するスピードに依存せず、Ｓ／Ｎ比の良い高分解能の画像を取得することができ、従来トレードオフの関係にあったＳ／Ｎ比改善と高分解能化という２つの要素を両立することができる。また、二次元走査に要する時間を短縮することができ、ビーム照射による試料の帯電の影響を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】走査電子顕微鏡の全体構成例を示す図。
【図２】画像生成部の構成例を示す図。
【図３】従来の走査電子顕微鏡による、遅い走査スピードでの画素データ生成例を示す図。
【図４】従来の走査電子顕微鏡による、速い走査スピードでの画素データ生成例を示す図。
【図５】本発明での複数のサンプリングによるデジタルデータ化の例を示す図。
【図６】本発明での複数のサンプリングによる画素データの生成例を示す図。
【図７】複数のサンプリングによる入力データの再現例１を示す図。
【図８】複数のサンプリングによる入力データの再現例２を示す図。
【図９】複数のサンプリングによる入力データの再現例３を示す図。
【図１０】各モードのＯＮ／ＯＦＦにより生成される画像の違いの例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を用いて、本発明による荷電粒子線装置の実施例を説明する。以下の実施例では、荷電粒子線装置の一例として、走査電子顕微鏡について説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明の実施例に係わる走査電子顕微鏡の全体構成を示す図である。走査電子顕微鏡は、カラム１を有する。カラム１の内部は、排気装置１８によって真空排気されており、電子線光学系が設置されている。電子線光学系は、電子線８を発生する電子源２、引出し電極３、コンデンサレンズ４、偏向電極５、及び対物レンズ６から構成されている。電子線光学系の下方には、試料９を載置して移動する移動機構１０が設置され、電子線光学系で絞られた電子線８が試料９に照射される。電子線８の照射により試料９から放出される二次電子を、二次電子検出器７にて検出する。
【００２１】
電子線光学系の各構成要素のうち、電子源２と引出し電極３には電子源制御部１１が、コンデンサレンズ４と対物レンズ６にはレンズ制御部１２が、偏向電極５には偏向アンプ２０を介して偏向制御部１３が接続されており、それぞれに対応する構成要素の制御を行う。また、移動機構１０は、移動機構制御部１４により制御され駆動する。電子源制御部１１、レンズ制御部１２、偏向制御部１３、移動機構制御部１４、及び排気装置１８は、制御処理部１７にて制御される。
【００２２】
引出し電極３は電子源制御部１１によって、コンデンサレンズ４及び対物レンズ６はレンズ制御部１２によって印加する電圧が調整される。これにより、電子源２から発生した電子線８は細く絞られる。偏向アンプ２０は偏向電極５を駆動し、電子線８の走査のための偏向信号は、偏向制御部１３にて制御される。これにより、試料９に電子線８が照射され、試料９の表面が走査される。
【００２３】
二次電子検出器７から出力される検出信号は、プリアンプ１９にて輝度電圧信号２１に変換され画像生成部１５に取込まれる。画像生成部１５で生成された試料９の表面画像情報は、制御処理部１７を経由して表示装置１６に転送され、映像として表示される。また、画像生成部１５から直接、表示装置１６に試料９の表面画像情報を転送し、映像として表示することもできる。
【００２４】
図２は、画像生成部15の構成例を示す図である。画像生成部１５は、複数（Ｎ個）のサンプリング部、すなわちサンプリング部（１）３０、サンプリング部（２）３１、・・・、サンプリング部（Ｎ）３２、サンプリング合成部３３、画素データ生成部３４、及びサンプリング制御部３５を備え、プリアンプ１９と接続している。サンプリング部の数（Ｎ）は、２以上であればよく、特に限定しない。さらに、画像生成部１５は、サンプリング合成部３３と画素データ生成部３４を備える。サンプリング合成部３３は、複数（Ｎ個）のサンプリング部と接続し、画素データ生成部３４はサンプリング合成部３３と接続している。
【００２５】
サンプリング制御部３５は、サンプリングクロック（１）４１、サンプリングクロック（２）４２、及びサンプリングクロック（Ｎ）４３を、サンプリング部（１）３０、サンプリング部（２）３１、及びサンプリング部（Ｎ）３２にそれぞれ発信し、それぞれのサンプリング位相タイミングを制御する。
【００２６】
プリアンプ１９からの輝度電圧信号２１は、サンプリング部（１）３０で、サンプリングクロック（１）４１に従ってサンプリングされ、サンプリングデータ（１）３６に変換される。また、輝度電圧信号２１は、サンプリング部（２）３１で、サンプリングクロック（２）４２に従ってサンプリングされ、サンプリングデータ（２）３７に変換されるとともに、サンプリング部（Ｎ）３２で、サンプリングクロック（Ｎ）４３に従ってサンプリングされ、サンプリングデータ（Ｎ）３８に変換される。
【００２７】
変換されたサンプリングデータ（１）３６、サンプリングデータ（２）３７、及びサンプリングデータ（Ｎ）３８は、サンプリング合成部３３に取込まれ、１つまたは複数の合成サンプリングデータ３９に合成される。
【００２８】
合成サンプリングデータ３９は、画素データ生成部３４に取込まれ、試料像の画素データ４０が生成される。
【００２９】
サンプリング合成部３３は、複数（Ｎ個）のサンプリング部から複数（Ｎ個）のサンプリングデータを取込んで１つまたは複数の合成サンプリングデータ３９を合成するが、合成するサンプリングデータの数を変えることが可能である。すなわち、Ｎ個のサンプリングデータを取込んだ場合でも、Ｎ個より少ない数のサンプリングデータを合成に用いることができる。また、取込むサンプリングデータの数を変えることで、合成に用いるサンプリングデータの数を変えてもよい。
【００３０】
図３は、従来の走査電子顕微鏡による、走査スピードが遅い場合の画素データの生成例を示す図である。プリアンプ１９からの輝度電圧信号２１は、サンプリングクロック５２でサンプリングされ、サンプリングデータ５１が取得される。各サンプリング周期で取得されたサンプリングデータ５１の平均値を求めることで、画素データ５３が生成される。図３では、画素１、画素２、及び画素３の３つの画素データ５３が生成されている。
【００３１】
この場合は、走査スピードが遅いためサンプリングクロック５２の周期が長くなり、平均化による画素データ５３を生成するために使用できるサンプリングデータ５１の数が多くなるので（図３の例では、１つの画素データに対し８個）、Ｓ／Ｎ比の良い画素データ５３を生成することができる。
【００３２】
このように、遅い走査スピードでサンプリングクロック５２の周期を長くし、画素データ５３を生成するためのサンプリングデータ５１の数を多くするほど、サンプリングデータ５１が平均化され、Ｓ／Ｎ比の良い画素データ５３を生成することができる。しかし、平均化により分解能が低下するうえ、突出したピーク値なども平均化されてしまい、顕在化しにくくなる。また、試料９に照射される電子線８の量が多くなり、これにより試料９が帯電してしまい、二次電子に影響を及ぼす。試料９の材質によっては、帯電により、取得された画像にエッジ消失やコントラスト不均一などの現象が発生する。さらに、スループットが低下する。
【００３３】
図４は、従来の走査電子顕微鏡による、走査スピードが速い場合の画素データの生成例を示す図である。プリアンプ１９からの輝度電圧信号２１は、サンプリングクロック５５でサンプリングされ、サンプリングデータ５４が取得される。各サンプリング周期で取得されたサンプリングデータ５４の平均値を求めることで、画素データ５６が生成される。図４では、画素１、画素２、画素３、及び画素４など、１３個の画素データ５６が生成されている。
【００３４】
この場合は、走査スピードが速いためサンプリングクロック５５の周期が短くなり、平均化による画素データ５６を生成するために使用できるサンプリングデータ５４の数が少なくなり（図４の例では、１つの画素データに対し２個）、Ｓ／Ｎ比の悪い画素データ５６を生成することになる。
【００３５】
以上説明したように、従来の走査電子顕微鏡では、走査スピードを遅くすると分解能の低下、試料の帯電、及びスループットの低下が生じ、走査スピードを速くすると画像のＳ／Ｎ比が悪くなる。
【００３６】
図５は、本発明による走査電子顕微鏡の場合であり、複数のサンプリングによるデジタルデータ化の例を示す図である。説明を簡単にするために、サンプリングは、図２に示した画像生成部１５のサンプリング部（１）３０とサンプリング部（２）３１という２つのサンプリング部によって行われるものとする。
【００３７】
サンプリング部（１）３０は、プリアンプ１９からの輝度電圧信号２１をサンプリングクロック（１）４１でサンプリングし、サンプリングデータ（１）３６を取得する。また、サンプリング部（２）３１は、プリアンプ１９からの輝度電圧信号２１をサンプリングクロック（２）４２でサンプリングし、サンプリングデータ（２）３７を取得する。
【００３８】
なお、サンプリングクロック（１）４１とサンプリングクロック（２）４２は、サンプリング制御部３５で制御され、位相をずらして出力される。従って、サンプリング部（１）３０とサンプリング部（２）３１とは、異なる位相タイミングで輝度電圧信号２１をサンプリングする。これにより、本実施例での走査電子顕微鏡では、同じ輝度電圧信号２１から、サンプリングデータ（１）３６とサンプリングデータ（２）３７という２種類のサンプリングデータを取得することができる。
【００３９】
図６は、複数のサンプリング部を用いた場合の、画素データの生成例を示す図である。図５で示した複数のサンプリングにより取得したサンプリングデータ（１）３６とサンプリングデータ（２）３７とを用い、各サンプリング周期でこれらのデータの平均値を求めることで、画素データ６１が生成される。平均値を求めるのに用いたサンプリングデータの数は、１つの画素データに対し、サンプリングデータ（１）３６とサンプリングデータ（２）３７とで合計４個である。
【００４０】
図４に示した、従来の走査電子顕微鏡で走査スピードが速い場合の画素データ生成例と、図５、図６に示した、本発明による走査電子顕微鏡の場合の画素データ生成例とを比較する。図４のサンプリングクロック５５と、図５のサンプリングクロック（１）４１及びサンプリングクロック（２）４２とは同じ周期である。しかし、１つの画素データに対する平均値を求めるためのサンプリングデータ数は、図６の画素データ６１は、図４の画素データ５６の２倍になっている。従って、本発明による走査電子顕微鏡では、分解能の低下、試料の帯電、及びスループットの低下を起こさず、走査スピードが速くてもＳ／Ｎ比を良くすることが可能である。
【実施例２】
【００４１】
実施例２は、複数のサンプリングにより入力データを再現する例である。本実施例では、サンプリングは、４つのサンプリング部によって行われるものとする。この４つのサンプリング部は、図２に示した画像生成部１５の中に設けられている。
【００４２】
図７は、複数のサンプリングによる入力データの再現例１を示す図である。プリアンプ１９からの輝度電圧信号２１は、４つのサンプリング部により、サンプリングクロック（１）４１、サンプリングクロック（２）４２、サンプリングクロック（３）７０、及びサンプリングクロック（４）７２でそれぞれサンプリングされ、サンプリングデータ（１）３６、サンプリングデータ（２）３７、サンプリングデータ（３）７１、及びサンプリングデータ（４）７３がそれぞれ取得される。サンプリングクロック（１）４１、サンプリングクロック（２）４２、サンプリングクロック（３）７０、及びサンプリングクロック（４）７２は、サンプリング制御部３５で位相制御され、位相をずらして出力される。
【００４３】
本実施例では、４つのサンプリングクロック、すなわち、サンプリングクロック（１）４１、サンプリングクロック（２）４２、サンプリングクロック（３）７０、及びサンプリングクロック（４）７２により輝度電圧信号２１をサンプリングすることで、４種類のサンプリングデータを一度に取得できる。さらに、取得したサンプリングデータ（１）３６、サンプリングデータ（２）３７、サンプリングデータ（３）７１、及びサンプリングデータ（４）７３は、サンプリング合成部３３に取込まれ、それぞれ取得したタイミングごとに加算平均をとることで、合成サンプリングデータ７４を生成することができる。
【００４４】
従来の走査電子顕微鏡でのサンプリングでは、輝度電圧信号２１を１点または２点でサンプリングするため、実際に入力される輝度電圧信号２１とは異なる値をサンプリングする可能性がある。しかし、本実施例では、複数（４点）のサンプリングによる合成サンプリングデータ７４を用いて、入力される輝度電圧信号２１をデジタルデータとして再現することができる。これにより、輝度電圧信号２１の任意の値を取得することができ、画素データ生成時において分解能を向上することができる。
【００４５】
図８は、複数のサンプリングによる入力データの再現例２を示す図である。再現例２では、輝度電圧信号２１がサンプリング周期より短いパルス波形のような場合である。入力データの再現例１と同様に、プリアンプ１９からの輝度電圧信号２１は、４つのサンプリング部により、サンプリングクロック（１）４１、サンプリングクロック（２）４２、サンプリングクロック（３）７０、及びサンプリングクロック（４）７２でそれぞれサンプリングされ、サンプリングデータ（１）３６、サンプリングデータ（２）３７、サンプリングデータ（３）７１、及びサンプリングデータ（４）７３がそれぞれ取得される。サンプリングクロック（１）４１、サンプリングクロック（２）４２、サンプリングクロック（３）７０、及びサンプリングクロック（４）７２は、サンプリング制御部３５で位相制御され、位相をずらして出力される。
【００４６】
本実施例では、サンプリングクロック（１）４１、サンプリングクロック（２）４２、サンプリングクロック（３）７０、及びサンプリングクロック（４）７１により輝度電圧信号２１をサンプリングすることで、４種類のサンプリングデータを一度に取得できる。さらに、取得したサンプリングデータ（１）３６、サンプリングデータ（２）３７、サンプリングデータ（３）７１、及びサンプリングデータ（４）７３は、サンプリング合成部３３に取込まれ、それぞれ取得したタイミングごとに加算平均をとることで、合成サンプリングデータ７４を生成することができる。
【００４７】
従来の走査電子顕微鏡でのサンプリングでは、輝度電圧信号２１がサンプリング周期より短いパルス波形のような場合、完全にサンプリングすることはできない。しかし、本実施例では、複数（４つ）のサンプリング部によりサンプリングするため、入力される輝度電圧信号２１が短いパルス波形のような場合でも取得し損なうことがなく、合成サンプリングデータ７４として再現することができる。画素データは、複数（４点）のサンプリングによる合成サンプリングデータ７４から生成することができる。これにより、画素データ生成時において分解能を向上することができる。
【００４８】
図９は、複数のサンプリングによる入力データの再現例３を示す図である。図８で示した入力データの再現例２では、入力データ（輝度電圧信号２１）が短いパルス波形のために全体のデータ量が小さくなり、合成し加算平均をとった合成サンプリングデータ７４は、入力された輝度電圧信号２１に比べると輝度が小さくなってしまい、コントラストの悪い画素データとなる。そこで、再現例３では、サンプリング合成部３３は、取得したサンプリングデータ（１）３６、サンプリングデータ（２）３７、サンプリングデータ（３）７１、及びサンプリングデータ（４）７３から、それぞれのデータのサンプル数やデータの輝度を基にして、必要に応じて輝度を調整した輝度調整データ７５を生成する。すなわち、サンプリング合成部３３は、合成サンプリングデータの輝度レベルを調整する。
【００４９】
輝度レベルを調整する具体的な方法例としては、輝度電圧信号２１をサンプリングして取得したサンプリングデータのうち、予め設定しておいたしきい値以上である値のデータの数をカウントし、このカウント数によって連続的なデータか、パルス的なデータかを判断する。パルス的なデータの場合は、輝度レベルが高くなるように輝度を調整し、輝度調整データ７５を生成する。また、他の輝度レベルの調整例としては、取得したサンプリングデータからデータのヒストグラム等を取得して輝度レベルを判断し、この輝度レベルに応じて輝度を調整する方法などが考えられる。
【実施例３】
【００５０】
図１０を用いて、本発明による走査電子顕微鏡の実施例３を説明する。実施例３は、本発明による走査電子顕微鏡がエッジ検出モードを備え、エッジ検出モードのＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、異なる画像が生成される例である。エッジ検出モードのＯＮ／ＯＦＦの切り換えは、本走査電子顕微鏡の使用者により、例えば制御処理部１７（図１参照）を介して行われるものとする。
【００５１】
エッジ検出モードがＯＦＦの場合は、従来のサンプリング方法である。すなわち、サンプリング合成部３３は合成処理を行わず、１つのサンプリングデータから画素データ生成部３４で画素データを生成する。
【００５２】
エッジ検出モードがＯＮの場合は、本発明による複数のサンプリングによるデジタルデータ化方法である。また、本発明による走査電子顕微鏡は、エッジ検出モードがＯＮの場合には、エッジ強調モードを備える。エッジ強調モードをＯＮにすると、実施例２で述べた複数のサンプリングによる入力データの再現例３（図９）のようにして輝度を調整し、試料上のエッジを強調した画像を生成することができる。
【００５３】
図１０は、各モードのＯＮ／ＯＦＦにより生成される画像の違いの例を示す図である。図１０に示す試料９は、実試料表面８０と実試料上のエッジ８４とを有する。試料９を電子線８により二次元走査すると、輝度電圧信号２１が発生する。エッジ検出モードがＯＦＦの場合は、従来のサンプリング方法により、輝度電圧信号２１からサンプリングデータを取得する。このサンプリングデータから画素データを生成すると、実試料上のエッジ８４が再現されていないエッジ消失画像８１が生成される。このように、エッジ検出モードがＯＦＦの場合は、試料像のパターンや材質、二次元走査の条件などから、実試料表面８０の実際の状態を画像として再現できない場合がある。
【００５４】
そこで、エッジ検出モードをＯＮにし、上記の実施例で述べた複数のサンプリングによるデジタルデータ化方法を用いると、エッジ再現画像８２が生成される。エッジ再現画像８２では、実試料上のエッジ８４が再現エッジ８５として再現される。
【００５５】
さらに、エッジ検出モードがＯＮの場合、再現エッジ８５の輝度が暗い場合などにエッジ強調モードをＯＮすると、エッジ強調画像８３が生成される。実試料上のエッジ８４は、エッジ再現画像８２では輝度が暗い再現エッジ８５として再現されていたが、エッジ強調画像８３では、輝度が調整されて明るい強調エッジ８６として再現することができる。
【００５６】
本実施例でのエッジ検出モードとエッジ強調モードは、対象となる試料像のパターンや材質、二次元走査の条件などに応じて、操作者が任意にＯＮ／ＯＦＦを切り換えることができる。
【００５７】
以上説明したように、本発明による荷電粒子線装置では、複数のサンプリングを行う位相をより細かくすることで、画素データ生成に用いるサンプリングデータの数を増やすことができ、Ｓ／Ｎ比のより良い画素データを生成することができる。また、入力される輝度電圧信号２１の状態を再現することができ、ピーク値などを維持できるため、高分解能の画像データを生成することもできる。このため、試料に照射する電子線８の量を少なくすることができ、試料９に与える帯電の影響も低減できる。
【符号の説明】
【００５８】
１…カラム、２…電子源、３…引出し電極、４…コンデンサレンズ、５…偏向電極、６…対物レンズ、７…二次電子検出器、８…電子線、９…試料、１０…移動機構、１１…電子源制御部、１２…レンズ制御部、１３…偏向制御部、１４…移動機構制御部、１５…画像生成部、１６…表示装置、１７…制御処理部、１８…排気装置、１９…プリアンプ、２０…偏向アンプ、２１…輝度電圧信号、３０…サンプリング部（１）、３１…サンプリング部（２）、３２…サンプリング部（Ｎ）、３３…サンプリング合成部、３４…画素データ生成部、３５…サンプリング制御部、３６…サンプリングデータ（１）、３７…サンプリングデータ（２）、３８…サンプリングデータ（Ｎ）、３９…合成サンプリングデータ、４０…画素データ、４１…サンプリングクロック（１）、４２…サンプリングクロック（２）、４３…サンプリングクロック（Ｎ）、５１…サンプリングデータ、５２…サンプリングクロック、５３…画素データ、５４…サンプリングデータ、５５…サンプリングクロック、５６…画素データ、６１…画素データ、７０…サンプリングクロック（３）、７１…サンプリングデータ（３）、７２…サンプリングクロック（４）、７３…サンプリングデータ（４）、７４…合成サンプリングデータ、７５…輝度調整データ、８０…実試料表面、８１…エッジ消失画像、８２…エッジ再現画像、８３…エッジ強調画像、８４…実試料上のエッジ、８５…再現エッジ、８６…強調エッジ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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