DE102019126200A1

DE102019126200A1 - EDX-Verfahren

Info

Publication number: DE102019126200A1
Application number: DE102019126200.3A
Authority: DE
Inventors: Rainer Arnold; Wolfgang Berger; Markus Boese; Simon Diemer; Holger Dömer; Martin Edelmann; Luyang Han; Michael Hiltl; Arne Janssen; Stefan Meyer; Kai Schubert
Original assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-01
Also published as: CN112577986B; CN112577986A

Abstract

Ein EDX-Verfahren umfasst: ein Erzeugen eines Bildes mit einer Vielzahl von Bildelementen basierend auf Ausgaben eines Röntgenstrahlungsdetektors; ein Zuordnen wenigstens einer Menge von chemischen Elementen und von relativen Anteilen der chemischen Elemente zu einem jeden Bildelement; ein Bestimmen von zwei Teilmengen von Bildelementen; ein Bestimmen von zwei Filtern die aus der Menge der chemischen Elemente des Bildelements eine vorbestimmte Teilmenge auswählen; ein Filtern der chemischen Elemente des Bildelements mit dem ersten bzw. zweiten Filter; ein Bestimmen von Darstellungsmerkmalen der Bildelemente basierend auf der gefilterten Teilmenge an chemischen Elementen; und ein Darstellen des Bildelements mit einem Anzeigegerät unter Verwendung der Darstellungsmerkmale.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausführung energiedispersiver Röntgenspektroskopie (EDX), bei welchem ein Teilchenstrahl über einen Bereich eines Objekts gerastert wird und durch den Teilchenstrahl an dem Objekt erzeugte Röntgenstrahlen mit einem energiedispersiven Röntgenstrahlungsdetektor detektiert wird.
Bei herkömmlichen derartigen Verfahren wird aus den Ausgaben des Röntgenstrahlungsdetektors ein Bild erzeugt, dessen Bildelemente Orten an dem Objekt entsprechen, auf welche der Teilchenstrahl gerichtet war, um die detektierte Röntgenstrahlung zu erzeugen, die dem jeweiligen Bildelement zugeordnet wird. Die den Bildelementen somit zugeordneten Daten werden daraufhin analysiert. Diese Daten repräsentieren Röntgenspektren, welche Peaks aufweisen, welche für chemische Elemente charakteristisch sind. Es ist somit möglich, aus den Röntgenspektren die chemischen Elemente und relativen Anteile der chemischen Elemente zu berechnen, welche an den Orten des Objekts vorhanden sind, die den Bildelementen zugeordnet sind.
Aus derartigen Bildern kann dann eine Darstellung erzeugt werden, die auf einem Anzeigegerät, wie beispielsweise einem Bildschirm, von dem Benutzer betrachtet werden kann. Die Erzeugung der Darstellung kann beispielsweise erfolgen, indem den einzelnen chemischen Elementen jeweils eine Farbe zugeordnet wird, an jedem Bildelement das chemische Element ausgewählt wird, dessen relativer Anteil für das Bildelement am höchsten ist, und dann das Bildelement an dem Anzeigegerät mit der dem ausgewählten Element zugeordneten Farbe angezeigt wird. Einem geübten Benutzer ist es bei Betrachten der angezeigten Bilder vielfach möglich, aus den Bereichen gleicher und unterschiedlicher Farben und aus deren Geometrien Rückschlüsse auf Eigenschaften des abgerasterten Objekts zu ziehen.
Bei Objekten, welche sehr heterogene chemische Zusammensetzungen aufweisen, ist dies allerdings schwierig. Wenn nur wenige einander benachbarte Bildelemente gleiche oder ähnliche chemische Zusammensetzungen aufweisen, werden einander benachbarte Bildelemente meist in verschiedenen Farben angezeigt. Dies führt dazu, dass das Auge des Benutzers dann Mischfarben erkennt und zusammenhängende Bereiche von Mischfarben vermeintlich als besondere Strukturen des Objekts mit einer bestimmten chemischen Zusammensetzung identifiziert werden, da die angezeigte Mischfarbe auf ein chemisches Element schließen lässt, welches tatsächlich an dem Objekt nicht vorhanden ist.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein EDX-Verfahren vorzuschlagen, welches leichter interpretierbare Darstellungen von EDX-Bildern erzeugt.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst ein EDX-Verfahren ein Rastern eines Teilchenstrahls über einen Bereich eines Objekts und ein Detektieren von durch den Teilchenstrahl hierbei erzeugter Röntgenstrahlung mit einem energiedispersiven Röntgenstrahlungsdetektor.
Das Verfahren umfasst ferner ein Erzeugen eines Bildes mit einer Vielzahl von Bildelementen basierend auf Ausgaben des Röntgendetektors. Das Bild kann eine Datenstruktur sein, welche die Ausgaben, die von dem energiedispersiven Röntgenstrahlungsdetektor erzeugt werden, während der Teilchenstrahl auf einen gleichen Ort des Objekts gerichtet ist, dem Bildelement zuordnet und so speichert, dass das Bildelement diesem gleichen Ort des Objekts zuordenbar ist. Eine sichtbare Darstellung des Bildes muss nicht unbedingt erzeugt werden.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung umfasst das Erzeugen des Bildes ein Zuordnen einer Menge von chemischen Elementen und von relativen Anteilen der chemischen Elemente zu einem jeden Bildelement der Bildelemente basierend auf den Ausgaben des Röntgenstrahlungsdetektors. Da die einem Bildelement zugeordneten Ausgaben des Röntgenstrahlungsdetektors ein Röntgenspektrum repräsentieren, ist es beispielsweise möglich, in dem Röntgenspektrum Energien von Peaks zu identifizieren und die Energien unter Zuhilfenahme einer geeigneten Datenbank chemischen Elementen zuzuordnen. Ferner ist es möglich, basierend auf den Peakhöhen den identifizierten chemischen Elementen relative Anteile zuzuordnen.
Gemäß Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Bestimmen einer ersten Teilmenge von Bildelementen der Vielzahl von Bildelementen und einer zweiten Teilmenge von Bildelementen der Vielzahl von Bildelementen. Neben der ersten und der zweiten Teilmenge können noch weitere Teilmengen von Bildelementen bestimmt werden. Das Bestimmen der verschiedenen Teilmengen von Bildelementen erfolgt mit dem Ziel, die Bildelemente der verschiedenen Teilmengen unterschiedlich darzustellen. Dem Benutzer kann es ermöglicht werden, die Art der Darstellung der Bildelemente einzustellen. Durch visuellen Vergleich der Darstellungen der Bildelemente der verschiedenen Teilmengen kann der Benutzer dann eine für seine Zwecke vorteilhafte Art der Darstellung für wenigstens einen der verschiedenen Teilbereiche auffinden und aus der Darstellung des Teilbereichs Rückschlüsse auf das Objekt ziehen.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Bestimmen eines ersten Filters und eines zweiten Filters, wobei der erste und der zweite Filter jeweils aus der Menge der chemischen Elemente, die einem Bildelement zugeordnet sind, eine vorbestimmte Teilmenge auswählt. Das Verfahren umfasst dann ferner ein Filtern der Bildelemente der ersten Teilmenge mit dem ersten Filter und ein Filtern der Bildelemente der zweiten Teilmenge mit dem zweiten Filter. Das Filtern umfasst ein Filtern der einem jeweiligen Bildelement zugeordneten chemischen Elemente und Zuordnen einer gefilterten Teilmenge dieser dem Bildelement zugeordneten chemischen Elemente zu dem jeweiligen Bildelement. Der Filter kann vom Benutzer konfigurierbar sein. Beispielsweise kann der Benutzer aus den Elementen des Periodensystems einzelne Elemente auswählen, welche in der den Bildelementen zugeordneten Teilmenge an chemischen Elementen erscheinen sollen. Ferner ist es möglich, dass der Benutzer Gruppen von chemischen Elementen, wie beispielsweise Metalle, auswählt, die nach dem Filtern in der dem jeweiligen Bildelement zugeordneten Teilmenge von chemischen Elementen erscheinen sollen.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Bestimmen von Darstellungsmerkmalen eines Bildelements basierend auf den chemischen Elementen der gefilterten Teilmenge an chemischen Elementen, die diesem Bildelement zugeordnet ist, den relativen Anteilen dieser chemischen Elemente und den den chemischen Elementen zugeordneten Darstellungsmerkmalen. Das Verfahren umfasst dann ferner ein Darstellen der Bildelemente mit einem Anzeigegerät unter Verwendung der Darstellungsmerkmale des jeweiligen Bildelements.
Die Darstellungsmerkmale können eine Farbe, eine Farbsättigung, eine Helligkeit oder andere Darstellungsmerkmale, wie beispielsweise Texturen, Muster und Schraffuren oder dergleichen umfassen.
Durch visuellen Vergleich der Darstellungen der Bildelemente der ersten Teilmenge und der Bildelemente der zweiten Teilmenge von Bildelementen und Abändern der Eigenschaften der für Bildelemente der ersten und der zweiten Teilmenge verwendeten Filter ist es dem Benutzer möglich, in einem eventuell iterativen Vorgang Strukturen des Objekts aufgrund der in den Strukturen enthaltenen speziellen chemischen Elemente sichtbar zu machen.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen erfolgt das Bestimmen der ersten Teilmenge und/oder der zweiten Teilmenge von Bildelementen aufgrund von Eingaben des Benutzers. Die Eingaben des Benutzers können beispielsweise eine Eingabe mit der Maus umfassen, wobei der Benutzer in einer Darstellung des Bildes einen Bereich, wie beispielsweise ein Rechteck oder einen Kreis oder dergleichen durch Mausoperationen markiert.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen erfolgt das Bestimmen der ersten und/oder der zweiten Teilmenge von Bildelementen basierend auf einer Analyse der den Bildelementen zugeordneten chemischen Elemente und deren relativer Anteile. Beispielsweise kann eine Analyse dahingehend erfolgen, dass festgestellt wird, welche Bildelemente Metalle mit einem relativen Anteil, der über einen Schwellenwert liegt, enthalten, und derartige Bildelemente werden der Teilmenge von Bildelementen hinzugefügt. Nach geeignetem Filtern der Bildelemente dieser Teilmenge werden dann Bildelemente, die einen signifikanten Anteil an Metallen enthalten, visuell von anderen Bildelementen unterscheidbar dargestellt.
Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner ein Detektieren von durch den Teilchenstrahl beim Rastern über den Bereich des Objekts erzeugten Elektronen mit einem Elektronendetektor und ein Zuordnen von Ausgaben des Elektronendetektors zu den Bildelementen. Das Bestimmen der ersten und/oder der zweiten Teilmenge von Bildelementen kann dann basierend auf den Ausgaben des Elektronendetektors erfolgen, welche dem jeweiligen Bildelement zugeordnet sind. Beispielsweise werden der ersten Teilmenge die Bildelemente zugeordnet, bei denen die Ausgabe des Elektronendetektors kleiner als ein Schwellenwert ist, während der zweiten Teilmenge die Bildelemente zugeordnet werden, bei denen die Ausgabe des Elektronendetektors größer oder gleich dem Schwellenwert ist.
Das Einteilen der Bildelemente in die erste und zweite Teilmenge oder gegebenenfalls weitere Teilmengen kann auch auf externen Daten beruhen. Beispielsweise kann zu dem abgerasterten Bereich des Objekts ein mit einem Lichtmikroskop aufgenommenes Bild vorliegen. Ferner ist es möglich, dass das Objekt ein nach einem Bauplan hergestelltes Objekt ist, so dass zu dem abgerasterten Bereich der entsprechende Bauplan vorliegt. Die externen Daten können den Bildelementen des Bildes geometrisch zugeordnet werden, und das Einteilen der Bildelemente in die Teilmengen kann beispielsweise wieder durch einen Schwellwertvergleich oder durch Anwenden geeigneter Regeln erfolgen.
Das Darstellungsmerkmal eines Bildelements kann auf vielfältige Weise aus den chemischen Elementen und relativen Anteilen der dem Bildelement zugeordneten gefilterten Teilmenge von chemischen Elementen bestimmt werden. Beispielsweise kann das chemische Element der Teilmenge durch den Filter ausgewählt werden, dessen relativer Anteil unter den chemischen Elementen der Teilmenge am höchsten ist. Für die Darstellung des Bildelements können dann die Darstellungsmerkmale verwendet werden, welche diesem chemischen Element zugeordnet sind.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:

1 ein Analysesystem, mit welchem das EDX-Verfahren ausführbar ist;
2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des EDX-Verfahrens;
3 eine schematische Darstellung einer Anzeige eines Bildes mit mehreren Teilbereichen; und
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Anzeige eines Bildes mit mehreren Teilbereichen.

1 ist eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Analysesystems zur Ausführung eines EDX-Verfahrens. Das Analysesystem umfasst ein Elektronenmikroskop 1, welches eine Elektronenoptik umfasst. Die Elektronenoptik umfasst eine Elektronenstrahlquelle 5, die eine Kathode 7 und Extraktor- und Suppressorelektroden 9 aufweist, um einen Teilchenstrahl 13, dessen Teilchen Elektronen sind, zu erzeugen. Der Teilchenstrahl 13 durchläuft eine Kondensorlinse 11 der Elektronenoptik, eine Blende 15, die in einem Elektronendetektor 17 bereitgestellt ist, und eine Objektivlinse 19 der Elektronenoptik, um den primären Teilchenstrahl 13 auf einen Ort 21 einer Objektebene 23 zu fokussieren. Eine Oberfläche eines zu untersuchenden Objekts 25 ist in der Objektebene 23 angeordnet.
Die Objektivlinse 19 umfasst eine Spule 27, die in einem ringförmigen Joch bereitgestellt ist, das ein ringförmiges oberes Polelement 31 und ein ringförmiges unteres Polelement 32 derart aufweist, dass ein ringförmiger Spalt zwischen dem oberen Polelement und dem unteren Polelement 31, 32 ausgebildet ist. In diesem Spalt wird ein magnetisches Feld zur Fokussierung des Teilchenstrahls 13 erzeugt.
Das Elektronenstrahlmikroskop 1 umfasst ferner ein Strahlrohr 35, welche in die Objektivlinse 19 hineinragt und diese teilweise durchläuft. Eine Endelektrode 37 ist an einem unteren Ende des Strahlrohrs 35 bereitgestellt. Eine Abschlusselektrode 36 ist zwischen der Endelektrode 37 und der Objektebene angeordnet, wobei ein elektrostatisches Feld, das zwischen der Endelektrode 37 und der Abschlusselektrode 36 erzeugt wird, eine fokussierende Wirkung auf den Teilchenstrahls 13 bereitstellt. Die fokussierende Wirkung, die durch das elektrostatische Feld zwischen den Elektroden 36 und 37 bereitgestellt wird, und die fokussierende Wirkung, die durch das Magnetfeld zwischen den Polelementen 31 und 32 bereitgestellt wird, stellen gemeinsam die fokussierende Wirkung der Objektivlinse 19 des Elektronenstrahlmikroskops 1 bereit.
Eine Steuerung 39 ist bereitgestellt, um die Abschlusselektrode 36, die Endelektrode 37, die Kathode 7 und die Extraktor- und Suppressorelektroden 9 so mit geeigneten Spannungen zu versorgen, dass ein Strahlfokus des Teilchenstrahls 13 in der Objektebene ausgebildet wird.
Diese Spannungen können derart gewählt werden, dass die Elektronen des Primärelektronenstrahls eine vorbestimmte kinetische Energie aufweisen, wenn sie auf das Objekt 25 an dem Ort 21 auftreffen.
Die Elektronenoptik umfasst ferner Deflektoren 41, welche auch von der Steuerung 39 gesteuert werden, um den Teilchenstrahl 13 abzulenken und den Ort 21 zu ändern, an dem der Teilchenstrahl 13 auf das Objekt 25 in der Objektebene 23 trifft. Durch Ablenken des Teilchenstrahls 13 ist es insbesondere möglich, einen Bereich der Oberfläche des Objekts 25 mit dem Teilchenstrahl 13 systematisch abzutasten.
Das Auftreffen des Teilchenstrahls 13 auf das Objekt 25 bewirkt, dass Signale erzeugt werden, die aus dem Objekt 25 austreten. Diese Signale umfassen unter anderem Elektronen. Ein Teil dieser Elektronen kann derart in das Strahlrohr 35 eintreten, dass sie von dem Elektronendetektor 17 detektiert werden. Die von dem Objekt als Elektronen ausgehenden Signale umfassen insbesondere Rückstreuelektronen, die eine kinetische Energie aufweisen, die der kinetischen Energie der auf das Objekt auftreffenden Elektronen entspricht oder etwas kleiner als diese ist. Ferner umfassen die Elektronen Sekundärelektronen, die, wenn sie von der Oberfläche des Objekts ausgehen, eine kinetische Energie aufweisen, die deutlich kleiner ist als die kinetische Energie der Elektronen des Teilchenstrahls 13 beim Auftreffen auf das Objekt. 1 zeigt mit dem Bezugszeichen 43 schematisch eine Trajektorie eines Sekundärelektrons, das auf den Elektronendetektor 17 trifft.
Das Elektronenstrahlmikroskop 1 umfasst ferner energiedispersive Detektoren 47 und 48, die zwischen der Objektivlinse 19 und der Objektebene 23 angeordnet sind. In der dargestellten Ausführungsform sind die energiedispersiven Detektoren 47, 48 Siliziumdriftdioden (SDD). In anderen Ausführungsformen können auch andere Typen energieempfindlicher Detektoren, wie etwa eine PIN-Diode, eine Schottky-Diode und eine Avalanche-Diode genutzt werden.
Vor dem energiedispersiven Detektor 47 ist ein Fenster 51 aus einem Material angeordnet, welches Elektronen, die von dem Teilchenstrahl 13 an dem Objekt 23 als Signale erzeugt werden, nicht durchtreten lässt, während Röntgenstrahlung, die von dem Teilchenstrahl 13 an dem Objekt 23 als Signale erzeugt wird, durch das Fenster durchtritt, so dass solche Röntgenstrahlung von dem energiedispersiven Detektor 47 detektiert werden kann. Eine beispielhafte Trajektorie eines Röntgenstrahls, der durch das Auftreffen des Teilchenstrahls 13 an dem Ort 21 entsteht und auf den Detektor 47 trifft, ist in 1 mit dem Bezugszeichen 53 gekennzeichnet. Der Detektor 47 ist somit dazu konfiguriert, während des Betriebs des Analysesystems im Wesentlichen Röntgenstrahlung zu detektieren und bildet damit den energiedispersiven Röntgenstrahlungsdetektor des Elektronenstrahlmikroskops 1.
Vor dem Detektor 48 ist ein dem Fenster 51 entsprechendes Fenster nicht installiert, weshalb von dem Detektor 48 sowohl Elektronen, die von dem Teilchenstrahl 13 an dem Objekt 23 als Signale erzeugt werden, als auch Röntgenstrahlung, die von dem Teilchenstrahl 13 an dem Objekt 23 als Signale erzeugt wird, von dem Detektor 48 detektiert werden können. Allerdings ist die Anzahl der durch den Teilchenstrahl erzeugten und durch den Detektor 48 detektierten Elektronen wesentlich größer als die Anzahl der Detektionsereignisse, welche durch Röntgenstrahlung ausgelöst werden. Ferner sind die Elektronen, die auf den Detektor 48 treffen, Aufgrund der geometrischen Anordnung des Detektors relativ zu dem Objekt 32, hauptsächlich Rückstreuelektronen und in nur geringerem Umfang Sekundärelektronen. Eine beispielhafte Trajektorie eines Rückstreuelektrons, das durch das Auftreffen des Teilchenstrahls 13 an dem Ort 21 entsteht und auf den Detektor 48 trifft, ist in 1 mit dem Bezugszeichen 54 gekennzeichnet. Der Detektor 48 ist somit dazu konfiguriert, während des Betriebs des Analysesystems im Wesentlichen Rückstreuelektronen zu detektieren und bildet damit den Rückstreuelektronendetektor des Elektronenstrahlmikroskops 1.
Ein EDX-Verfahren, welches mit dem in 1 gezeigten Analysesystem ausführbar ist, wird nachfolgend anhand des in 2 gezeigten Flussdiagramms erläutert.
In einem Schritt 81 wird der Teilchenstrahl 13 über das Objekt 25 gerastert, indem die Steuerung 39 die Deflektoren 41 so ansteuert, dass diese den Teilchenstrahl so ablenken, dass dessen Fokus zeilenweise über einen rechteckigen Bereich des Objekts 25 gerastert wird. Während des Rasterns werden die Ausgaben der Detektoren 17, 47 und 48 von der Steuerung 39 periodisch ausgelesen. Die Ausgaben der Detektoren werden mit jedem Auslesen einem Bildelement zugeordnet, welches wiederum dem Ort an dem Objekt bzw. einem Bereich des Objekts zuordenbar ist auf den der Teilchenstrahl gerichtet war bzw. den der Teilchenstrahl überstrichen hat, während die Signale erzeugt wurden, die zu den Ausgaben der Detektoren geführt haben.
In einem Schritt 83 werden die Ausgaben des energiedispersiven Röntgendetektors 47, welche den einzelnen Bildelementen zugeordnet sind, analysiert. Die Ausgaben des energiedispersiven Röntgendetektors, die einem Bildelement zugeordnet sind, repräsentieren ein Röntgenspektrum der Röntgenstrahlung, die durch das Auftreffen der Elektronen des Teilchenstrahls 13 an dem Objekt 25 erzeugt wird. Das Analysieren der Ausgaben des energiedispersiven Röntgendetektors 47, die einem Bildelement zugeordnet sind, umfasst das Identifizieren von Peaks in dem entsprechenden Röntgenspektrum, das Ermitteln einer Energie zu jedem identifizierten Peak und das Ermitteln einer relativen Höhe des identifizierten Peaks. Aus den Energien und relativen Höhen der Peaks kann auf die chemischen Elemente und deren relative Anteile geschlossen werden, die an dem Objekt an dem Ort vorhanden sind, der dem jeweiligen Bildelement zugeordnet ist. Hierzu kann eine Datenbank verwendet werden, welche für derartige Zwecke im Bereich der Röntgenspektroskopie üblich ist. Die Menge C_o der chemischen Elemente, die in dem Röntgenspektrum identifiziert werden, wird dem Bildelement zusammen mit dem relativen Anteil dieser chemischen Elemente zugeordnet. Dieser Vorgang wird in dem Schritt 83 für alle Bildelemente des Bilds durchgeführt.
In einem Schritt 85 werden die Bildelemente wenigstens in einer erste Teilmenge M₁ und eine zweite Teilmenge M₂ eingeteilt. Dieses Einteilen der Bildelemente kann auf vielfältige Weise erfolgen. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeige des Bildes 87 basierend auf den Ausgaben eines oder mehrerer der Detektoren 17, 47 und 48. Das Bild 87 wird auf dem Bildschirm 84 angezeigt. Die Auswahl der ersten Teilmenge M₁ von Bildelementen führt der Benutzer mit der Maus 80 durch. Die von der Steuerung 39 betriebene grafische Benutzerschnittstelle stellt in dem Bild 87 die Position der Maus 80 durch einen Pfeil 89 dar. Die Menge M₁ der ausgewählten Bildelemente wird als ein Rechteck 91 dargestellt, und ein Doppelpfeil 93 zeigt an, dass das Rechteck 91 durch Bewegungen der Position 89 der Maus 89 vergrößert und verkleinert werden kann. Durch Betätigen von Tasten der Maus 80 kann der Benutzer derartige Auswahlvorgänge beginnen und beenden.
4 zeigt eine schematische Darstellung einer Anzeige eines Bildes 95 basierend auf Ausgaben des Rückstreuelektronendetektors 48. In diesem Beispiel ist das Objekt 25 eine elektronische Schaltung mit Leiterbahnen 97 aus Kupfer auf einem Untergrund aus Kunststoff 99. Im Bild der detektierten Rückstreuelektronen erscheinen die Leiterbahnen 97 heller als der Kunststoff 99. Die Einteilung in Teilbereiche kann dann basierend auf den Ausgaben des Rückstrahlelektronendetektors 48, welche den Bildelementen zugeordnet sind, erfolgen, so dass die Bildelemente, welche Teil der Darstellung der Leiterbahnen 97 sind, der ersten Teilmenge M₁ zugeordnet werden, und die übrigen Bildelemente der zweiten Teilmenge M₂ zugeordnet werden.
In dem in 2 dargestellten Verfahren wird nach dem Einteilen der Bildelemente in die Teilmengen M₁ und M₂ und gegebenenfalls weitere Teilmengen eine Schleife durchlaufen, in der sämtliche Bildelemente des Bildes durchlaufen werden. In der Schleife wird zunächst in einem Schritt 101 das nächste Bildelement ausgewählt. In einem Schritt 103 wird festgestellt, ob das ausgewählte Bildelement in der Teilmenge M₁ liegt. Wenn dies der Fall ist, wird in einem Schritt 105 die Menge C_o mit einem Filter f₁ gefiltert, um die gefilterte Teilmenge C_f zu erzeugen. Der Filter f₁ ist hierbei so gestaltet, dass er aus der Menge C_o von chemischen Elementen, die dem Bildelement zugeordnet ist, eine Teilmenge auswählt. Hierbei ist der Filter f₁ vom Benutzer einstellbar und editierbar. Beispielsweise kann die von der Steuerung 39 betriebene Benutzerschnittstelle auf dem Bildschirm 84 ein Menü darstellen, aus dem der Benutzer mithilfe der Maus 80 die chemischen Elemente auswählt, die der Filter f₁ auswählen soll.
Wenn in dem Schritt 103 festgestellt wird, dass das Bildelement nicht der Teilmenge M₁ angehört, wird in einem Schritt 107 festgestellt, ob das Bildelement der Teilmenge M₂ angehört. Wenn dies der Fall ist, werden die chemischen Elemente der Menge C_o, die dem Bildelement zugeordnet sind, mit dem Filter f₂ gefiltert, um die gefilterte Teilmenge C_f zu erzeugen. Der Filter f₂ kann vom Benutzer ebenfalls editiert werden, wie dies vorangehend für den Filter f₁ erläutert wurde.
Wenn in dem Schritt 107 festgestellt wird, dass das Bildelement nicht zu der Teilmenge M₂ gehört, wird keine Filterung vorgenommen. Falls neben der Einteilung in die Teilmengen M₁ und M₂ Bildelemente noch weiteren Teilmengen angehören können, kann die Reihe von Abfragen 103 und 107 in dem Flussdiagramm der 2 um weitere Abfragen ergänzt werden, um die Zugehörigkeit von Bildelementen zu weiteren Teilmengen zu erfragen und anschließend eine Filterung der dem Bildelement zugeordneten Menge an chemischen Elementen mit weiteren Filtern durchzuführen.
In einem auf die Schritte 105 und 109 folgenden Schritt 111 wird eine Farbe F des Bildelements durch Anwenden einer Funktion g auf die gefilterte Teilmenge C_f an chemischen Elementen, die dem Bildelement zugeordnet ist, bestimmt. Diese Funktion g repräsentiert eine Zuordnung von Darstellungsmerkmalen zu den chemischen Elementen. In dem erläuterten Beispiel ist die Farbe F das Darstellungsmerkmal, und die Funktion g repräsentiert Farben, die den einzelnen chemischen Elementen zugeordnet sind. Diese Zuordnung kann vom Benutzer wiederum editiert werden, indem er mit einem Farbauswahlwerkzeug, welches die grafische Benutzerschnittstelle auf dem Bildschirm 84 darstellt, Farben auswählt und einzelnen chemischen Elementen zugeordnet.
Neben der Farbe F kann die Funktion g dem Bildelement weitere Darstellungsmerkmale, wie etwa Helligkeit, Farbsättigung und dergleichen zuordnen.
Für die Bildelemente, die keiner der Teilmengen M₁ und M₂ angehören und für die gefilterte Teilmengen von chemischen Elementen nicht bestimmt wurden, wird in einem Schritt 112 die Farbe durch Anwenden der Funktion g auf die ungefilterte Menge C_o an chemischen Elementen, die dem Bildelement zugeordnet ist, bestimmt.
In einem Schritt 115 wird festgestellt ob alle Bildelemente bearbeitet wurden. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Bearbeitung mit dem Schritt 101 fortgesetzt, in dem das nächste Bildelement ausgewählt wird.
Wenn in dem Schritt 115 festgestellt wird, dass sämtliche Bildelemente bearbeitet wurden, werden diese in einem Schritt 117 unter Verwendung der in dem Schritt 111 ermittelten Farbe dargestellt.
Der Benutzer hat dann die Möglichkeit, die Einteilung der Bildelemente in die Teilmengen M₁ und M₂ in dem Schritt 85 zu ändern, die in den Schritten 105 und 109 verwendeten Filter f₁ und f₂ zu editieren und die Zuordnung von Darstellungsmerkmalen durch die Funktion g zu editieren, um die in dem Schritt 117 erzeugte Darstellung der Bildelemente so zu verändern, dass Strukturen des Objekts in der Darstellung besser sichtbar werden, um Rückschlüsse auf Eigenschaften des Objekts zu ziehen.

Claims

EDX-Verfahren, umfassend: Rastern eines Teilchenstrahls über einen Bereich eines Objekts und Detektieren von durch den Teilchenstrahl hierbei erzeugter Röntgenstrahlung mit einem energiedispersiven Röntgenstrahlungsdetektor; Erzeugen eines Bildes mit einer Vielzahl von Bildelementen basierend auf Ausgaben des Röntgenstrahlungsdetektors, wobei das Erzeugen des Bildes umfasst: Zuordnen wenigstens einer Menge von chemischen Elementen und von relativen Anteilen der chemischen Elemente zu einem jeden Bildelement der Bildelemente basierend auf den Ausgaben des Röntgenstrahlungsdetektors; Zuordnen von Darstellungsmerkmalen zu den chemischen Elementen; Bestimmen einer ersten Teilmenge von Bildelementen der Vielzahl von Bildelementen und einer zweiten Teilmenge von Bildelementen der Vielzahl von Bildelementen; Bestimmen eines ersten Filters und eines zweiten Filters, wobei der erste und der zweite Filter jeweils aus der Menge der chemischen Elemente, die einem Bildelement zugeordnet sind, eine vorbestimmte Teilmenge auswählt; Filtern der dem Bildelement zugeordneten chemischen Elemente mit dem ersten Filter und Zuordnen der gefilterten Teilmenge an chemischen Elementen zu diesem Bildelement, und zwar für jedes Bildelement der ersten Teilmenge von Bildelementen; Filtern der dem Bildelement zugeordneten chemischen Elemente mit dem zweiten Filter und Zuordnen der gefilterten Teilmenge an chemischen Elementen zu diesem Bildelement, und zwar für jedes Bildelement der zweiten Teilmenge von Bildelementen; Bestimmen von Darstellungsmerkmalen eines Bildelements basierend auf den chemischen Elementen der gefilterten Teilmenge an chemischen Elementen, die diesem Bildelement zugeordnet ist, deren relativen Anteilen und den den chemischen Elementen zugeordneten Darstellungsmerkmalen, und zwar für jedes Bildelement der ersten und der zweiten Teilmenge von Bildelementen; und Darstellen des Bildelements mit einem Anzeigegerät unter Verwendung der Darstellungsmerkmale des Bildelements, und zwar für die Bildelement der ersten und der zweiten Teilmenge von Bildelementen.
EDX-Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Darstellungsmerkmale eine Farbe, eine Farbsättigung und/oder eine Helligkeit umfassen.
EDX-Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: Erfassen eine Benutzereingabe, wobei das Bestimmen der ersten Teilmenge von Bildelementen und/oder der zweiten Teilmenge von Bildelementen auf der Benutzereingabe basiert.
EDX-Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bestimmen der ersten Teilmenge von Bildelementen und/oder der zweiten Teilmenge von Bildelementen auf den den Bildelementen zugeordneten chemischen Elementen und deren relativer Anteile basiert.
EDX-Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend: Detektieren von durch den Teilchenstrahl beim Rastern über den Bereich des Objekts erzeugten Elektronen mit einem Elektronendetektor; und Zuordnen von Ausgaben des Elektronendetektors zu den Bildelementen; wobei das Bestimmen der ersten Teilmenge von Bildelementen und/oder der zweiten Teilmenge von Bildelementen auf den den Bildelementen zugeordneten Ausgaben des Elektronendetektors basiert.
EDX-Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: Erfassen von externen Daten; und Zuordnen ausgewählter Daten der externen Daten zu den Bildelementen; zuordenbaren, wobei das Bestimmen der ersten Teilmenge von Bildelementen und/oder der zweiten Teilmenge von Bildelementen auf den den Bildelementen zugeordneten externen Daten basiert.
EDX-Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Bestimmen des Darstellungsmerkmals des Bildelements umfasst: Bestimmen des Darstellungsmerkmals des Bildelements zu dem Darstellungsmerkmal, welches das Darstellungsmerkmal ist, welches dem chemischen Element zugeordnet ist, das den höchsten relativen Anteil unter den chemischen Elementen der gefilterten Teilmenge an chemischen Elementen aufweist, die dem Bildelement zugeordnet ist.