[发明专利]带电粒子束装置

说明书

关于带电粒子束装置，提供一种能够实现防止与拍摄图像相关的画质劣化的技术。带电粒子束装置具备向试样照射带电粒子束并将试样的信息图像化的拍摄装置和计算机。计算机存储通过多次扫描相同区域而得到的各图像(扫描图像)，将各图像分类为包含劣化图像的图像和不包含劣化图像的图像，保存从不包含劣化图像的图像通过图像累计而得到的目标图像。带电粒子束装置具备存储从包含扫描图像的拍摄装置得到的信息、分类结果以及目标图像等数据的数据库。带电粒子束装置通过对扫描图像中的不包含所选择的劣化图像的图像实施图像累计，从而得到抑制了随机噪声、防止了画质劣化的S/N和锐度高的目标图像。

技术领域

本发明涉及带电粒子束装置的技术，涉及拍摄技术。

背景技术

作为带电粒子束装置，有扫描型电子显微镜(SEM：Scanning ElectronMicroscope)、聚焦离子束(FIB：Focused Ion Beam)装置等。带电粒子束装置通过对作为对象的试样照射带电粒子束来进行试样的观察、分析。例如，扫描型电子显微镜是使用电子束作为带电粒子束，将通过在试样上扫描细缩的电子束(探头)而产生的2次电子和反射电子等的检测信号图像化的装置。

上述带电粒子束装置的图像化中使用的检测信号(例如收集从试样的照射面释放的2次电子并放大后的信号)由于其特性而噪声分量变多。因此，已知有对相同区域的图像进行多张累计来抑制不规则地产生的噪声(随机噪声)的技术。作为现有技术例，可举出专利文献1。在专利文献1中记载了如下内容：为了在抑制随机噪声的累计过程中消除不协调感，对累计图像的浓淡值进行归一化，执行保持所观察的视野的明亮度的归一化累计。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/090204号公报

专利文献2：日本专利第4301385号

发明内容

发明要解决的课题

通常，在SEM的拍摄(向记录介质记录图像)中，将通过对相同区域进行多次扫描而得到的各图像(有时记载为扫描图像)进行累计，由此能够得到抑制了随机噪声的目标图像。该多次扫描的时间有助于检测信号量，因此动态范围宽，需要数十毫秒～数百秒。在生成累计图像的期间，如果SEM和作为对象的试样都不能高精度维持稳定的状态，则在目标图像中，关于锐度(sharpness)会产生画质劣化。

但是，SEM和作为对象的试样都因为射束照射引起的试样的状态迁移、安装环境下的干扰而异化。例如，在因射束照射产生的试样的状态迁移的情况下，由于充电(带电)、污染(contamination)，电子、气体分子聚集，妨碍射束照射。在安装环境下的干扰的情况下，干扰(包含声波、电磁波的安装环境的振动)传递到镜筒、工作台，在试样上扫描的探头的位置偏移。此外，由于热漂移、工作台漂移，在每次扫描时视野位置移动。由于探头电流的降低，2次电子的信号量减少。由于真空度的降低，探头与大气中存在的气体碰撞而散射。可能发生上述各种现象。

作为操作者的用户为了得到良好画质的目标图像，搜索通过试错而难以出现画质劣化原因的带电粒子束装置的拍摄条件。该试错有时也需要假想以上的操作时间，引起试样的损伤、处理量降低。

对包含受到这些现象的影响的图像的扫描图像进行累计而得到的累计图像虽然抑制随机噪声，但关于锐度产生画质劣化。在专利文献2中叙述了计算出从同一视野依次取得的某图像和下一图像中一致的位置，在计算出的位置进行累计。该技术对于防止由每个图像的漂移引起的累计图像的画质劣化是有效的。但是，该技术对于防止在1张图像中产生的微小的漂移导致的累计图像的画质劣化并不有效。

以下，将这样的使累计图像的画质劣化的原因称为画质劣化原因。另外，受到画质劣化原因影响的图像被称为劣化图像。