扫描电镜是一种能够对表面微观世界进行全面分析的多功能的电子光学仪器.广泛应用于现代生物学、医学、地质学、材料科学和半导体技术等各个学科领域.本课题的主要任务是对DX-3型扫描电镜进行数字化改造,使其能够与计算机系统联机,方便图像信号的分析与处理.本文首先介绍了扫描电镜的基本原理及数字扫描电镜技术、电子束光刻中的标记检测技术、扫描电镜发展历史、国内外扫描电镜技术的发展及应用概况,扫描电镜技术的发展前景和趋势,然后较为全面地介绍了DX-3型扫描电镜的各项技术指标、系统结构等.扫拙系统是整个扫描电镜系统动态性能的核心,因为其性能的好坏直接关系到图形的分辨率、扫描尺寸的大小及扫描速率,并决定了最终的成像质量.在扫描系统电路设计中,用我们研究所现有的SDS-2型图形扫描控制器代替原有的模拟信号发生器,用精密的集成器件代替了原有的晶体管电路,提高了扫描电路的精度和稳定度.提出了扫描电镜数字化图像数据采集系统的设计方案.在本部分中要求数字化图像数据采集系统能够进行高速数据采集的同时,还能对所采集的图像信号进行处理,并可通过总线与微型计算机进行高速通讯.该技术要求最低层的数据采集系统必须具有高的采样速率,同时能提供更丰富的原始数据信息.为此,我们在这里采用了一种基于DSP的高速数字图像采集系统,该方案电路简单、可靠性好、并可以进行多通道扩展.提出了利用本系统进行电子束光刻标记检测的方案.在电子束直写光刻工艺中,标记检测和自动套准是必不可少的关键技术.而标记检测正是建立在扫描电镜技术之上的,通过对初定位标记和精定位标记信号的检测,来确定和修正硅片的位置;通过对精定位标记的寻找和检测,以确定硅片上的精确曝光位置,从而完成电子束光刻的自动套准.扫描电镜的数字化是充分利用现代计算机技术,实现物体表面微观世界观察和全面分析的自动化和智能化,扩大扫描电镜的功能的前提.