JPH02189848A - Charged particle beam device and method of acquiring image signal therewith - Google Patents
Charged particle beam device and method of acquiring image signal therewithInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、走査電子顕微鏡などの試料に照射する荷電粒
子ビームを試料上で走査するようにした荷電粒子ビーム
装置における映像信号取得方法および荷電粒子ビーム装
置に関する。Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for acquiring a video signal in a charged particle beam apparatus such as a scanning electron microscope that scans a sample with a charged particle beam irradiated onto the sample, and Relating to a particle beam device.
(従来の技術)
電子ビーム測長装置では、電子ビームを試料上でディジ
タル走査し、試料から得られた2次電rあるいは反射電
子を検出し、検出信号をフレームメモリに取り込んでお
り、このフレームメモリに取り込んだデータに基づいて
試料上のパターンの7Ipj長を行っている。この測長
精度を向上させるためには、特に、X方向の画像分解能
を上げる必要があり、X方向に2048画素程度のデー
タか得られれば、高精度の測長を行うことかできる。(Prior art) In an electron beam length measuring device, an electron beam is digitally scanned over a sample, secondary charges r or reflected electrons obtained from the sample are detected, and the detected signals are captured in a frame memory. Based on the data loaded into the memory, a 7Ipj length of the pattern on the sample is performed. In order to improve this length measurement accuracy, it is necessary to particularly increase the image resolution in the X direction, and if data of about 2048 pixels in the X direction is obtained, highly accurate length measurement can be performed.
(発明か解決しようとする課題)
しかしなから、X方向の画像分解能を2048画素程度
に」二げるためには、コンピュータから送られてくるデ
ィジタル偏向信号をアナログ信号に変換し、電子ビーム
偏向手段に供給するためのDA変換器として、高精度の
ものを用いなければならない。しかしなから、この高精
度のDA変換器は、高価であり、また、テレビジョン走
査のような高速の走査を行うことかできない。そのため
、通常はX方向の画像分解能を512画素画素色し、比
較的安価な高速度のDA変換器を用いるようにしており
、必然的にX方向の画素数か少なくなり、71111長
装置では測長精度の向」二が望めない。(Problem to be solved by the invention) However, in order to increase the image resolution in the A highly accurate DA converter must be used to supply the data to the means. However, this high-precision DA converter is expensive and cannot perform high-speed scanning such as television scanning. Therefore, the image resolution in the X direction is usually set to 512 pixels, and a relatively inexpensive high-speed DA converter is used, which inevitably reduces the number of pixels in the X direction. There is no hope for long precision.
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その[
1的は、高粘度DA変換器を用いることなく、テレビジ
ョン走査速度で電子ビームの走査を行っても、画像分解
能を上げることがてきる荷電粒子ビーム装置における画
像信号取得方法および荷電粒子ビーム装置を実現するこ
とにある。The present invention has been made in view of these points, and the present invention has been made in view of the above points.
The first is an image signal acquisition method in a charged particle beam device and a charged particle beam device that can increase image resolution even when scanning an electron beam at a television scanning speed without using a high viscosity DA converter. The aim is to realize this.
(課題を解決するための手段)
本発明に基づく荷電粒子ビーム装置における画像信号取
得方法は、試料上の荷電粒子ビーム走査範囲を僅かにず
らしながら試料の所定範囲を複数回走査し、各走査に伴
って試料から得られた信号を検出し、検出信号を各走査
に対応して複数のフレームメモリに記憶させ、複数のフ
レームメモリに記憶されたデータを並べ直して前記試料
の所定範囲の映像信号を形成するようにしたことを特徴
としている。(Means for Solving the Problems) An image signal acquisition method in a charged particle beam device based on the present invention scans a predetermined range of a sample multiple times while slightly shifting the charged particle beam scanning range on the sample, and Accordingly, a signal obtained from the sample is detected, the detected signal is stored in a plurality of frame memories corresponding to each scan, and the data stored in the plurality of frame memories is rearranged to generate a video signal of a predetermined range of the sample. It is characterized by the fact that it forms a
本発明に基づく荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム
を試料上に細く集束するための集束レンズと、荷電粒子
ビームを試料上で走査するための偏向器と、試料への荷
電粒子ビームの照射に基ついて得られた信号を検出する
検出器と、検出器からの検出信号か供給される複数のフ
レームメモリと、試料上での荷電粒子ビームの走査範囲
を僅かにずらして試料の所定範囲を複数回走査が行1)
れるように偏向器を制御すると共に、各走査毎に検出信
号を異なったフレームメモリに記憶させるように制御す
る制御装置と、複数のフレームメモリに記憶されたデー
タを順に読みたし、そのデータを表示装置に供給するた
めの手段とを有したことを特徴としている。The charged particle beam device based on the present invention includes a focusing lens for narrowly focusing a charged particle beam on a sample, a deflector for scanning the charged particle beam on the sample, and a device for irradiating the sample with the charged particle beam. A detector that detects the signal obtained from the sample, a plurality of frame memories to which the detection signal from the detector is supplied, and a plurality of predetermined areas of the sample by slightly shifting the scanning range of the charged particle beam on the sample. times scan row 1)
A control device that controls the deflector so that the detection signal is stored in a different frame memory for each scan, and a control device that sequentially reads data stored in a plurality of frame memories and stores the detected signal in a different frame memory for each scan. The invention is characterized in that it has a means for supplying it to a display device.
(作用)
請求項]および2の発明では、試料上の荷電粒子ビーム
走査範囲を僅かにずらしながら試料の所定範囲を複数回
走査し、各走査に伴って試料から得られた信号を検出し
、検出信号を各走査に対応して複数のフレームメモリに
記憶させ、複数のフレームメモリに記憶されたデータを
並べ直して前記試料の所定範囲の映像信号を形成するよ
うにし、ディジタル走査信号をアナログ信号に変換する
DA変換器として、高精度のDA変換器を用いず、テレ
ビジョン走査が可能な高速度のDA変換器を用いて、画
像分解能を上げることを可能とする。(Operation) In the invention of Claims] and 2, a predetermined range of the sample is scanned multiple times while slightly shifting the scanning range of the charged particle beam on the sample, and a signal obtained from the sample is detected with each scan, Detection signals are stored in a plurality of frame memories corresponding to each scan, data stored in the plurality of frame memories is rearranged to form a video signal of a predetermined range of the sample, and the digital scanning signal is converted into an analog signal. It is possible to increase image resolution by using a high-speed DA converter capable of television scanning instead of using a high-precision DA converter as a DA converter for converting images into images.
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の実施1クリを、?Y−細
に説明する。第1図は本発明に基づく電子ビーム測長装
置の一実施例を示しており、電子銃]から発生し加速さ
れた電子ビームEBは、集束レンズ2対物レンズ3によ
って試料4」二に細く集束される。(Example) Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. Y-Explain in detail. FIG. 1 shows an embodiment of an electron beam length measuring device based on the present invention, in which an accelerated electron beam EB generated from an electron gun is narrowly focused onto a sample 4 by a focusing lens 2 and an objective lens 3. be done.
試料4上の電子ビームEBの照射範1)JJは、偏向器
5への偏向信号に応じて変えられる。偏向器5へはコン
ピュータ6から走査信号がDA変換器7を介して供給さ
れる。偏向器8は、試料4」二の電子ビームの走査範囲
をシフトするための偏向器であり、偏向器8にはコンピ
ュータ6からDA変換器9を介してシフト用の信号が供
給される。The irradiation range 1) JJ of the electron beam EB on the sample 4 is changed according to the deflection signal sent to the deflector 5. A scanning signal is supplied from a computer 6 to the deflector 5 via a DA converter 7. The deflector 8 is a deflector for shifting the scanning range of the electron beam on the sample 4, and is supplied with a shift signal from the computer 6 via the DA converter 9.
試料4への電子ビームの照射によって発生した2次電子
は、検出器10によって検出され、検出された信号は、
増幅器]1によって増幅された後、AD変換器12によ
ってディジタル信号に変換される。AD変換器12から
のディジタル信号は、コンピュータ6を介して5] 2
X5] 2画素の第1〜第4のフレームメモリ13.
]−4,1,5,16のいずれかのメモリ内に記憶さ
れる。コンビニタロは、前述のように、DA変換器7,
9に電子ビームの走査信号や電子ビームのシフト信号を
供給すると共に、パラレル/シリアル変換器コアに指令
し、この変換器17によって、第1〜第4のフレームメ
モリ1.3 14 1.5 1.6内に記憶されたデー
タを順に読みたし、その内部に取り込む。又、コンピュ
ータ6は、取り込んだデータ信号を表示装置18に供給
して画像を表示させると共に、そのデータに基づいてパ
ターンの測長を行う。Secondary electrons generated by irradiating the sample 4 with the electron beam are detected by the detector 10, and the detected signal is
Amplifier] 1 and then converted into a digital signal by an AD converter 12. The digital signal from the AD converter 12 is sent to the computer 6 via the computer 6.
X5] 2-pixel first to fourth frame memories 13.
]-4, 1, 5, or 16. As mentioned above, the Conbinitaro has a DA converter 7,
The converter 17 supplies an electron beam scanning signal and an electron beam shift signal to the parallel/serial converter core. The data stored in .6 is read in order and imported into it. Further, the computer 6 supplies the captured data signal to the display device 18 to display an image, and also measures the length of the pattern based on the data.
」二連した構成の動作は、次の通りである。コンピュー
タ6から偏向器5には、DA変換器7を介してX方向5
12画素、Y方向512画素の走査信号か供給され、そ
の結果、試料4の所定領域が電子ビームEBによってデ
ィジタル走査される。” The operation of the dual configuration is as follows. A signal in the X direction 5 is transmitted from the computer 6 to the deflector 5 via a DA converter 7.
A scanning signal of 12 pixels and 512 pixels in the Y direction is supplied, and as a result, a predetermined area of the sample 4 is digitally scanned by the electron beam EB.
第2図は、試料4」−の電子ビームのX方向の走査の状
態を示しており、■て記載された部分がこの時の電子ビ
ームの照射位置である。この走査によって試r1から発
生した2次電子は、検出器10によって検出される。検
出器10の検出信号は、増幅器1]によって増幅された
後、AD変換器12によってディジタル信号に変換され
、コンピュ。FIG. 2 shows the scanning state of the electron beam on the sample 4'' in the X direction, and the portion marked with ``■'' is the irradiation position of the electron beam at this time. Secondary electrons generated from the sample r1 by this scanning are detected by the detector 10. The detection signal of the detector 10 is amplified by an amplifier 1], and then converted into a digital signal by an AD converter 12, and then sent to a computer.
タロを介して第1のフレームメモリ]3に供給されて記
憶される。次に、コンピュータ6は、DA変換器9を介
して偏向器8にシフト信号を印加する。その結果、試料
4上の走査領域は僅かにずらされることになる。この時
、第2図の■て示された部分が走査に伴って電子ビーム
が照射された部分であり、この走査によって試料4から
発生した2次電子は、検出器9によって検出される。こ
のときの検出信号は増幅器11.AD変換器12を介し
て第2のフレームメモリ14に供給されて記憶される。It is supplied to the first frame memory] 3 via the taro and stored therein. Next, the computer 6 applies a shift signal to the deflector 8 via the DA converter 9. As a result, the scanning area on the sample 4 is slightly shifted. At this time, the portion indicated by ``■'' in FIG. 2 is the portion irradiated with the electron beam during scanning, and the secondary electrons generated from the sample 4 during this scanning are detected by the detector 9. The detection signal at this time is sent to the amplifier 11. The signal is supplied to the second frame memory 14 via the AD converter 12 and stored therein.
このようにして、所定範囲の第3回と第4回の電子ビー
ムの走査が、走査範囲を僅かにずらしなから行われ、夫
々の走査に伴って検出された信号は、第3と第4のフレ
ームメモリ15,1.6に記憶される。この4回の所定
範囲の走査が終了した後、コンピュータ6はパラレル/
シリアル変換器17に指令し、4枚のフレームメモリに
記憶されたデータを順に読みたし、そのデータを表示装
置]8に供給する。すなわち、コンピュータ6は、第2
図に示すように、第1回目の走査によるブタ■、第2回
1.1の走査によるデータ■、第3回目の走査によるデ
ータ■、第4回目の走査によるブタ■の順番で、第1〜
第4のフレームメモリ内に格納されたデータを繰り返し
左側の画素から、夫々一つつつ読み出す。この結果、表
示装置1−8には、X方向に51.2X4の2048画
素の高分解能の2次電子像が表示されることになる。又
、コンピュータ6は、このようにして取り込んたブタに
基づいて、試料4のパターンの測長を行うが、X方向の
データは、画像分解能が高いため、極めて高い精度の測
長を行うことができる。In this way, the third and fourth electron beam scans of the predetermined range are performed while slightly shifting the scan range, and the signals detected during each scan are the same as those of the third and fourth electron beams. is stored in the frame memory 15, 1.6. After completing these four scans of the predetermined range, the computer 6
The serial converter 17 is commanded to sequentially read the data stored in the four frame memories, and the data is supplied to the display device]8. That is, the computer 6
As shown in the figure, the first scan results in the following data: pig ■ from the first scan, data ■ from the second scan 1.1, data ■ from the third scan, and pig ■ from the fourth scan. ~
The data stored in the fourth frame memory is repeatedly read out one by one from each pixel on the left side. As a result, a high-resolution secondary electron image of 2048 pixels (51.2×4) in the X direction is displayed on the display device 1-8. Furthermore, the computer 6 measures the length of the pattern of the sample 4 based on the pig captured in this way, but since the data in the X direction has a high image resolution, it is difficult to measure the length with extremely high precision. can.
以上本発明の一実施例を説明したが、本発明は、この実
施例に限定されない。例えば、2次電子を検出したが、
反射電子を検出しても良い。又、X方向にのみ高い画像
分解能を得るようにしたが、X方向にも電子ビームの照
射位置をシフトシながら所定範囲の走査を行えば、X方
向の画像分解能も高めることができ、X方向の高精度の
測長を行うことができる。更に、4回の走査によるデー
タの編集を行ったか、走査の回数は2回以」二であれば
良く、又、電子ビーム測長装置や走査電子顕微鏡などの
電子ビーム装置のみならず、イオンビム装置にも本発明
を適用できる。更にまた、4枚のフレームメモリからの
データを順に読みだし、表示装置にデータを送るように
構成したが、4枚のフレームメモリから順に読み出した
データを2048画素のフレームメモリに並べ直して記
憶させ、このフレームメモリに記憶されたデータに基づ
いて画像を表示したり、測長を行うようにしても良い。Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. For example, if a secondary electron is detected,
Reflected electrons may also be detected. In addition, although high image resolution is obtained only in the X direction, if a predetermined range is scanned while shifting the irradiation position of the electron beam in the X direction, the image resolution in the X direction can also be increased. Highly accurate length measurement is possible. Furthermore, the data may be edited by four scans, or the number of scans should be two or more. The present invention can also be applied to Furthermore, the configuration is such that the data is read out in sequence from the four frame memories and sent to the display device, but the data read out in order from the four frame memories is rearranged and stored in a 2048-pixel frame memory. The image may be displayed or the length may be measured based on the data stored in this frame memory.
尚、走査用の偏向器とは別に、シフト用の偏向器を設け
、この偏向器にシフト信号を供給して走査範囲を僅かに
すらずように構成したが、走査用偏向器に供給される走
査信号にシフト用の信号を重畳すれば、シフト用の偏向
器を設ける必要はなくなる。In addition, a shift deflector was provided separately from the scanning deflector, and a shift signal was supplied to this deflector so that the scanning range was slightly narrowed. If a shift signal is superimposed on the scanning signal, there is no need to provide a shift deflector.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明では、走査範囲をシフトし
ながら、複数回所定範囲の走査を行い、その走査に基つ
いて得られた複数の信号を編集して1種類の画像信号と
しているため、ディジタル走査に際して用いるDA変換
器として、テレビジョン走査が可能な高速度のDA変換
器を用いることができるので、高価な高精度のDA変換
器を使用する必要かなくなると共に、高い画像分解能を
得ることができる。(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, a predetermined range is scanned multiple times while shifting the scan range, and a plurality of signals obtained from the scans are edited to create one type of image. Since it is a signal, a high-speed DA converter capable of television scanning can be used as a DA converter used for digital scanning, which eliminates the need to use an expensive high-precision DA converter. Image resolution can be obtained.
第1図は、本発明の一実施例である電子ビーム測長装置
を示す図、第2図は、試料上の電子ビムの走査状態を説
明するための図である。
1・・・電子銃 2・・集束レンズ3・・対
物レンズ 4・−試料
5・・偏向器 6・・・コンピュータ7・・
・DA変換器 8・・偏向器9・・DA変換器
]0・・・検出器]1・・・増幅器 1
2・・AD変換器13.14,1.5,1.6・・フレ
ームメモリ17・・パラレル/シリアル変換器
18・・・表示装置FIG. 1 is a diagram showing an electron beam length measuring device which is an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the scanning state of an electron beam on a sample. 1... Electron gun 2... Focusing lens 3... Objective lens 4... Sample 5... Deflector 6... Computer 7...
・DA converter 8... Deflector 9... DA converter
]0...Detector]1...Amplifier 1
2...AD converter 13.14, 1.5, 1.6...Frame memory 17...Parallel/serial converter 18...Display device
Claims (2)
ながら試料の所定範囲を複数回走査し、各走査に伴って
試料から得られた信号を検出し、検出信号を各走査に対
応して複数のフレームメモリに記憶させ、複数のフレー
ムメモリに記憶されたデータを並べ直して前記試料の所
定範囲の映像信号を形成するようにした荷電粒子ビーム
装置における映像信号取得方法。(1) Scan a predetermined range of the sample multiple times while slightly shifting the scanning range of the charged particle beam on the sample, detect the signal obtained from the sample with each scan, and convert the detected signal corresponding to each scan. A method for acquiring a video signal in a charged particle beam apparatus in which a video signal of a predetermined range of the sample is formed by storing data in a plurality of frame memories and rearranging the data stored in the plurality of frame memories.
束レンズと、荷電粒子ビームを試料上で走査するための
偏向器と、試料への荷電粒子ビームの照射に基づいて得
られた信号を検出する検出器と、検出器からの検出信号
が供給される複数のフレームメモリと、試料上での荷電
粒子ビームの走査範囲を僅かにずらして試料の所定範囲
を複数回走査が行われるように偏向器を制御すると共に
、各走査毎に検出信号を異なったフレームメモリに記憶
させるように制御する制御装置と、複数のフレームメモ
リに記憶されたデータを順に読みだし、そのデータを表
示装置に供給するための手段とを有した荷電粒子ビーム
装置。(2) A focusing lens for narrowly focusing the charged particle beam on the sample, a deflector for scanning the charged particle beam on the sample, and a signal obtained by irradiating the sample with the charged particle beam. A detector for detection, multiple frame memories to which detection signals from the detector are supplied, and a scanning range of the charged particle beam on the sample is slightly shifted so that a predetermined area of the sample is scanned multiple times. A control device that controls the deflector and stores detection signals in different frame memories for each scan, reads data stored in multiple frame memories in order, and supplies the data to a display device. A charged particle beam device having means for.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP1009144A JPH02189848A (en) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Charged particle beam device and method of acquiring image signal therewith |
Applications Claiming Priority (1)
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JP1009144A JPH02189848A (en) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Charged particle beam device and method of acquiring image signal therewith |
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JPH02189848A true JPH02189848A (en) | 1990-07-25 |
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JP1009144A Pending JPH02189848A (en) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | Charged particle beam device and method of acquiring image signal therewith |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH02189848A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6348690B1 (en) | 1997-08-07 | 2002-02-19 | Hitachi, Ltd. | Method and an apparatus of an inspection system using an electron beam |
JP2009070686A (en) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Hitachi High-Technologies Corp | Inspection device |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP1009144A patent/JPH02189848A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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