Trójwymiarowa rekonstrukcja powierzchni w SEM z zastosowaniem półprzewodnikowego detektora elektronów wstecznie rozproszonych

• Autorzy: Słówko W. , Jeziorski Ł. , Krysztof M.

Warianty tytułu

EN

Three dimensional surface reconstruction with application of semiconductor backscattered electron detector in SEM

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono system przeznaczony do trójwymiarowej (3D) rekonstrukcji powierzchni w skaningowym mikroskopie elektronowym (SEM), złożony z kwadrupolowego detektora półprzewodnikowego elektronów wstecznie rozproszonych, czterokanałowego sytemu cyfrowej akwizycji sygnałów i systemu przetwarzania opartego na komputerze klasy PC. Autorzy zastosowali tu metodę wykorzystującą specyficzny rozkład kątowy elektronów wstecznie rozproszonych na powierzchni próbki. Algorytmy przetwarzania sygnałów związane z procesem rekonstrukcji powierzchni zostały uzupelnione o procedury kompensacji błędów metody. Dzięki temu, po wstępnej kalibracji, system pozwala odtworzyć topografię powierzchni z dokładnością lepszą niż 10%, jeśli nachylenia nie przekraczają 60°. Pozwala także na odtworzenie kształtu bardzo gładkich powierzchni i może działać bardzo szybko, niemal w "czasie rzeczywistym" dostarczając informacji o kształcie powierzchni obiektów niezależnie od ich składu materiałowego.

EN

A 3D surface reconstruction system for SEM consisting of a quadruple semiconductor detector of backscattered electrons, a four-channel framegrabber and PC-based processing unit, is presented. The authors explored a method that takes advantage of the angular distribution of backscattered electrons to obtain quantitative topography contrast and visualise the surface shape. Software processing algorithms were developed to carry out the reconstruction process and compensate several types of errors, inherent in the method. After pre-calibration, the system allows to obtain surface topography with accuracy better than 10% when maximum slope angles are below 60°. It is also capable to reconstruct the shapes of very smooth surfaces and can operate very quickly, almost in real-time, providing reliable, composition-independent reconstructions for a broad class of materials.

Słowa kluczowe

PL

skaningowy mikroskop elektronowy; obrazowanie trójwymiarowe; elektrony wstecznie rozproszone; detektor półprzewodnikowy

EN

SEM; 3D imaging; backscattered electrons; semiconductor detector

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 52, nr 11
• Strony: 53--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr., il.

Twórcy

autor

Słówko W.

autor

Jeziorski Ł.

autor

Krysztof M.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki

Bibliografia

• [1] Russ J. C.: Computer-Assisted Microscopy. Plenum Press, New York 1990, 351.
• [2] Reimer L., Bongeler R., Desai V.: Shape from shading using multiple detector signals in scanning electron microscopy. Scanning Microscopy, vol. 1(3), 1987, 963.
• [3] Pintus R., Podda S., Vanzi M.: Image alignment for 3D reconstruction in a SEM Microelectronics Reliability vol. 45, 2005, 1581.
• [4] Czepkowski T., Słówko W.: Some Limitations of Surface Profile Reconstruction in Scanning Electron Microscopy. Scanning vol. 18, 1996, 433.
• [5] Paluszyński J., Słówko W.: Surface reconstruction with the photometric method in SEM, Vacuum vol. 78/2-4, 2005, 533.
• [6] Paluszyński J., Słówko W.: Measurements of surface micro-roughness with the scanning electron microscope. Journal of Microscopy vol. 233/1, 2009, 10.