JPH11167893A - Scanning electron microscope - Google Patents

Scanning electron microscope

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JPH11167893A
JPH11167893A JP33591597A JP33591597A JPH11167893A JP H11167893 A JPH11167893 A JP H11167893A JP 33591597 A JP33591597 A JP 33591597A JP 33591597 A JP33591597 A JP 33591597A JP H11167893 A JPH11167893 A JP H11167893A
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JP
Japan
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coordinate
electron microscope
scanning electron
sample
error
Prior art date
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Pending
Application number
JP33591597A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Morokuma
秀俊 諸熊
Hiroyoshi Mori
森  弘義
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11167893A publication Critical patent/JPH11167893A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily carry out a work of transforming the coordinate data of a foreign matter sent out of a foreign substance inspecting apparatus into the coordinate of the scanning electron microscope. SOLUTION: The coordinate value of a foreign matter to be used for deriving a coordinate transformation expression is registered in a stage coordinate system which is not affected by coordinate transformation. It is made possible to optionally or automatically select a foreign matter to be used for deriving the coordinate transformation expression from the foreign matters whose coordinates are registered. The coordinate transformation expression is derived by using, for example, only a foreign matter 36 existing in a region 37 selected by a mouse from the foreign matter 35 whose coordinate values in the scanning electron microscope are registered.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、試料上の微小な領
域を観察する走査電子顕微鏡に関し、特に他の検査装置
で測定した試料上の観察対象物の座標データを、自身の
座標系に適合するように変換して、観察対象物の観察時
に利用する走査電子顕微鏡に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning electron microscope for observing a minute area on a sample, and more particularly to adapting coordinate data of an object to be observed on the sample measured by another inspection apparatus to its own coordinate system. The present invention relates to a scanning electron microscope which is used when observing an observation object.

【0002】[0002]

【従来の技術】走査電子顕微鏡は多くの研究開発分野で
試料の微細な構造を観察するために用いられている。走
査電子顕微鏡は、観察した観察対象物のSEM(Scanni
ng Electron Microscope)像を画面上に表示する。ま
た、この技術は半導体装置の微細構造観察にも応用され
ている。近年、半導体装置は微細化が進み、現在では半
導体装置はパターン幅0.5μm以下で作製されてい
る。このような半導体装置では、0.2μm程度の異物
/欠陥が半導体パターンを作製するウェーハ上に存在し
ていただけで障害を発生することがある。障害の元とな
った異物/欠陥を詳しく調べるために、走査電子顕微鏡
でこれらの異物/欠陥を観察する必要がある。
2. Description of the Related Art Scanning electron microscopes are used in many research and development fields to observe the fine structure of a sample. Scanning electron microscopy is an SEM (Scanni
ng Electron Microscope) image is displayed on the screen. This technique is also applied to observation of a fine structure of a semiconductor device. In recent years, semiconductor devices have been miniaturized, and semiconductor devices are currently manufactured with a pattern width of 0.5 μm or less. In such a semiconductor device, a fault may occur only when a foreign substance / defect of about 0.2 μm exists on a wafer on which a semiconductor pattern is formed. It is necessary to observe these foreign substances / defects with a scanning electron microscope in order to investigate the foreign substances / defects that caused the obstacle in detail.

【0003】走査電子顕微鏡でこのような微小な異物/
欠陥を観察する場合は、予め他の異物/欠陥検査装置等
で異物/欠陥のウェーハ上での位置を測定し、その測定
によって得られる座標データを元に異物/欠陥を探し観
察するのが普通である。0.2μm程度の異物/欠陥を
走査電子顕微鏡で観察する場合は、最低でも5千倍程度
に異物/欠陥を拡大してSEM像画面に表示する必要が
ある。ところが、SEM像画面サイズの制限により一度
に観察できる範囲には限りがあるため、異物/欠陥検査
装置から得た異物/欠陥の座標データに誤差が大きく含
まれていた場合は、異物/欠陥がSEM像画面からはみ
出してしまうことがある。例えば、SEM像表示画面の
大きさが200mm×200mmの走査電子顕微鏡を使
って5千倍の倍率で異物/欠陥を観察する場合、一度に
観察できるSEM像の範囲は40μm×40μmしかな
く、異物/欠陥検査装置からの座標データに±20μm
以上の誤差が含まれていると、異物/欠陥がSEM像表
示画面から外れてしまい、異物/欠陥を発見することが
できない。
With a scanning electron microscope, such fine foreign matter /
When observing a defect, it is usual to measure the position of the foreign matter / defect on the wafer in advance using another foreign matter / defect inspection device, etc., and to search for and observe the foreign matter / defect based on the coordinate data obtained by the measurement. It is. When observing a foreign substance / defect of about 0.2 μm with a scanning electron microscope, it is necessary to enlarge the foreign substance / defect by at least about 5,000 times and display it on a SEM image screen. However, since the range that can be observed at one time is limited due to the limitation of the screen size of the SEM image, if the coordinate data of the foreign substance / defect obtained from the foreign substance / defect inspection apparatus contains a large error, the foreign substance / defect is not detected. It may run off the SEM image screen. For example, when observing foreign matter / defects at a magnification of 5,000 using a scanning electron microscope having a SEM image display screen size of 200 mm × 200 mm, the range of the SEM image that can be observed at a time is only 40 μm × 40 μm. / ± 20μm for coordinate data from defect inspection equipment
When the above error is included, the foreign matter / defect is deviated from the SEM image display screen, and the foreign matter / defect cannot be found.

【0004】異物/欠陥検査装置の座標誤差を少なくす
るために、特開平7−193109号公報「ウェーハ粒
子解析に関する多重走査法」のような手法が提案されて
いるが、いまだに十分な座標精度を得る事ができておら
ず、走査電子顕微鏡を使った異物/欠陥観察時に異物/
欠陥が発見できないことが多々ある。
[0004] In order to reduce the coordinate error of the foreign matter / defect inspection apparatus, a method such as "Multiple scanning method for wafer particle analysis" has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-193109. Could not be obtained, and foreign matter / defects were observed when using a scanning electron microscope.
Often defects cannot be found.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】座標誤差の大きい異物
/欠陥検査装置(以下、単に異物検査装置という)から
の座標データを元にして走査電子顕微鏡で異物/欠陥
(以下、異物と欠陥を合わせて単に異物という)を観察
するためには、走査電子顕微鏡側で座標誤差が少なくす
るような座標変換をするか、座標誤差の影響を受けにく
い観察方法を考案する必要がある。
SUMMARY OF THE INVENTION Based on coordinate data from a foreign substance / defect inspection apparatus having a large coordinate error (hereinafter, simply referred to as a foreign substance inspection apparatus), a foreign substance / defect (hereinafter, referred to as foreign substance and defect) is matched by a scanning electron microscope. In order to observe such an object, it is necessary to perform coordinate conversion on the scanning electron microscope side so as to reduce the coordinate error, or to devise an observation method that is less affected by the coordinate error.

【0006】異物検査装置の座標誤差要因は、その装置
の動作原理に依存する。例えば、ウェーハ上の異物の座
標を表現するためにウェーハ外形に合わせたXY座標系
を使用する場合があるが、そのXY座標の座標原点の定
義やウェーハ形状に対するXY座標軸の傾きが異物検査
装置によって微妙に異なっていることがある。このよう
な場合は、例えば下記の座標変換式〔数1〕を使って走
査電子顕微鏡と異物検査装置との座標のずれを補正する
ことができる。式中、(x1,y1)は異物検査装置で測
定した異物座標、(x2,y2)は走査電子顕微鏡の座標
系に適合するように変換された異物座標、(a,b)は
異物検査装置の座標原点誤差、θは異物検査装置のXY
座標軸の傾き誤差を表す。
[0006] The factors of the coordinate error of the foreign matter inspection device depend on the operation principle of the device. For example, in order to express the coordinates of a foreign substance on a wafer, an XY coordinate system adapted to the outer shape of the wafer may be used. The definition of the origin of the XY coordinates and the inclination of the XY coordinate axis with respect to the wafer shape are determined by the foreign substance inspection device. May be slightly different. In such a case, for example, a coordinate shift between the scanning electron microscope and the foreign matter inspection device can be corrected using the following coordinate conversion formula [Equation 1]. In the formula, (x 1 , y 1 ) is the foreign matter coordinates measured by the foreign matter inspection device, (x 2 , y 2 ) is the foreign matter coordinates converted to fit the coordinate system of the scanning electron microscope, and (a, b) Is the coordinate origin error of the particle inspection device, θ is the XY of the particle inspection device
Indicates the tilt error of the coordinate axis.

【0007】[0007]

【数1】 少なくとも2つの異物について異物検査装置と走査電子
顕微鏡とで異物座標を測定し、これらの値を〔数1〕に
代入して得られる連立方程式を残留誤差が最小になるよ
うにして解けば、a,b及びθの値を得ることができ
る。こうして求められたa,b及びθの値を代入した
〔数1〕を使えば、異物検査装置で測定した異物の座標
値を走査電子顕微鏡の座標系に適合した座標値に変換す
ることができる。
(Equation 1) If at least two foreign substances are measured for foreign substance coordinates by a foreign substance inspection apparatus and a scanning electron microscope, and these values are substituted into [Equation 1], a simultaneous equation obtained by solving the equations so that the residual error is minimized, , B and θ can be obtained. By using [Equation 1] in which the values of a, b and θ obtained in this way are substituted, it is possible to convert the coordinate value of the foreign matter measured by the foreign matter inspection device into a coordinate value suitable for the coordinate system of the scanning electron microscope. .

【0008】ところが、異物検査装置の座標誤差要因は
異物検査装置の座標原点誤差(a,b)やXY座標軸の
傾き誤差θだけではなく他にも色々とあり、例えば座標
寸法精度(座標スケール)に誤差がある場合は〔数1〕
だけでは全ての異物に関して適当な座標補正を行うこと
ができない。もちろん、誤差をよりよく補正できる座標
変換式が判っている場合には〔数1〕ではなく、その座
標変換式を使用すればよい。例えば、XY座標軸の直交
度誤差があることが判っている場合などは直交度を補正
できる計算式を用いれば良い。しかし、誤差要因が十分
に理解されていないような未知の異物検査装置からの座
標データを使った場合は、適当な座標変換式を用意する
ことができない場合もある。
However, the cause of the coordinate error of the foreign matter inspection apparatus is not only the coordinate origin error (a, b) of the foreign matter inspection apparatus and the inclination error θ of the XY coordinate axes, but also various other factors. For example, coordinate dimensional accuracy (coordinate scale) If there is an error in [Equation 1]
It is not possible to perform appropriate coordinate correction for all foreign substances by using only the above. Of course, if a coordinate conversion formula capable of better correcting the error is known, the coordinate conversion formula may be used instead of [Equation 1]. For example, when it is known that there is an orthogonality error between the XY coordinate axes, a calculation formula that can correct the orthogonality may be used. However, when coordinate data from an unknown foreign matter inspection device whose error factors are not sufficiently understood is used, it may not be possible to prepare an appropriate coordinate conversion formula.

【0009】幾つかの異物の座標データだけを使って座
標変換式を導出する場合は、座標変換式の導出に使う異
物を使用者が選択する必要があるが、異物検査装置から
は数千個の異物に関する座標データが送られてくること
があり、座標変換式の作成のためにどの異物を使うべき
か簡単に決めることができないことがある。また、たく
さんの異物を選択した場合、どの異物が既に選択されて
いるか判らなくなることがある。さらに、試料上の走査
電子顕微鏡で観察する位置を変えるたびに座標変換式の
導出に使用する異物を選択し直す必要があるため、作業
性が悪いという問題もある。
When a coordinate conversion formula is derived using only coordinate data of some foreign materials, the user needs to select a foreign material to be used for deriving the coordinate conversion formula. In some cases, coordinate data relating to the foreign matter may be sent, and it may not be possible to easily determine which foreign matter should be used to create the coordinate conversion formula. Also, when many foreign substances are selected, it may not be possible to determine which foreign substance has already been selected. Further, every time the observation position on the sample is changed by the scanning electron microscope, it is necessary to reselect a foreign substance used for deriving the coordinate transformation formula, and thus there is a problem that workability is poor.

【0010】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、異物検査装置から送られてくる
異物の座標データを走査電子顕微鏡の座標に変換する作
業が簡便に行えるようにし、異物検査装置からの座標デ
ータに色々な誤差要因が含まれている場合でも、座標補
正計算を複雑にすることなく走査電子顕微鏡で微細な異
物を発見できるように異物検査装置からの座標データを
変換できる走査電子顕微鏡を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and can easily perform the operation of converting coordinate data of a foreign substance sent from a foreign substance inspection apparatus into coordinates of a scanning electron microscope. Even if various error factors are included in the coordinate data from the foreign matter inspection device, the coordinate data from the foreign matter inspection device can be used to find fine foreign matter with a scanning electron microscope without complicating the coordinate correction calculation. It is an object of the present invention to provide a scanning electron microscope that can convert the data.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】半導体ウェーハを観察す
ることを目的とする走査電子顕微鏡では、ウェーハはウ
ェーハホールダと呼ばれる試料固定台とウェーハホール
ダを走査電子顕微鏡の試料室内で移動させ、試料上の観
察位置を変える移動ステージを装備している。また、走
査電子顕微鏡では、通常、移動ステージの移動原点を基
準とした座標系(ステージ座標系)とウェーハ外形を基
準とした座標系(ウェーハ座標系)の2つの座標系を使
って異物等の観察対象物の位置を表現している。ステー
ジ座標系は使用する走査電子顕微鏡に固有の座標系であ
り、ウェーハを変えても変化することはない。但し、そ
の装置固有の座標系であるため、他の装置との間で座標
値を共用することはできない。
In a scanning electron microscope for observing a semiconductor wafer, the wafer is moved by moving a wafer holder and a sample holding table called a wafer holder in a sample chamber of the scanning electron microscope. Equipped with a moving stage that changes the observation position. Scanning electron microscopes generally use two coordinate systems, a coordinate system based on the origin of movement of the moving stage (stage coordinate system) and a coordinate system based on the outer shape of the wafer (wafer coordinate system). It represents the position of the observation target. The stage coordinate system is a coordinate system unique to the scanning electron microscope used, and does not change even when the wafer is changed. However, since the coordinate system is unique to the device, the coordinate value cannot be shared with another device.

【0012】一方、ウェーハ座標系はウェーハの形状や
位置が変わってもウェーハ外形に合わせて座標軸が定義
されるため、他の装置との間でも同一のウェーハを使用
すれば座標値を共有することができる。ただし前述した
ように、使用する装置によって座標系の座標軸の原点や
傾きにずれが存在することがあるため装置間の座標誤差
を何らかの手段で補正する必要がある。
On the other hand, in the wafer coordinate system, even if the shape and position of the wafer are changed, the coordinate axes are defined according to the outer shape of the wafer. Therefore, if the same wafer is used with another apparatus, the coordinate values must be shared. Can be. However, as described above, since the origin and inclination of the coordinate axes of the coordinate system may be shifted depending on the device used, it is necessary to correct the coordinate error between the devices by some means.

【0013】通常、座標変換を実施すると、その結果は
ウェーハ座標系に反映され、ウェーハ座標系の座標軸自
体が変化する。従って、ウェーハ座標系で測定した異物
の座標値は座標変換による座標補正前と補正後では異な
った値になることがある。走査電子顕微鏡に異物の座標
値を登録(記憶)する手段がある場合、その異物の座標
値をウェーハ座標系で測定した値を登録しておいたとし
ても、後で座標変換を実行するとその座標値は無意味な
値になる可能性がある。本発明では、このような問題を
回避するために、検出された異物の座標値の登録は、座
標変換によっても変化することがないステージ座標系で
測定された座標値をも登録するようにする。
Normally, when the coordinate transformation is performed, the result is reflected on the wafer coordinate system, and the coordinate axis itself of the wafer coordinate system changes. Therefore, the coordinate value of the foreign matter measured in the wafer coordinate system may be different before and after coordinate correction by coordinate conversion. If the scanning electron microscope has a means for registering (storing) the coordinate value of the foreign matter, even if a value obtained by measuring the coordinate value of the foreign matter in the wafer coordinate system is registered, if the coordinate transformation is executed later, the coordinate will be obtained. The value can be meaningless. In the present invention, in order to avoid such a problem, the registration of the coordinate value of the detected foreign substance is performed by registering the coordinate value measured in the stage coordinate system which does not change even by the coordinate conversion. .

【0014】異物検査装置からの座標データに要因が不
明の誤差が含まれていて、適当な座標変換式を用意する
ことができない場合であっても、ごく狭い領域内の異物
に限れば、前記〔数1〕に示したような簡単な座標変換
によっても走査電子顕微鏡で異物を発見できる程度にま
で座標補正することができる。また、座標変換式の計算
に用いる異物の座標値の登録作業に関しても、走査電子
顕微鏡で異物を観察した結果が予め設定した条件に適合
していた場合は、自動的にその異物の走査電子顕微鏡の
座標系での座標値を登録するようにすることにより、オ
ペレータの負担を低減することができる。この機能は、
無人運転する際にも有効である。座標値の自動登録に関
して予め設定する条件としては、画像のコントラストや
半導体の繰り返しパターンに対する異常などを用いるこ
とができる。すなわち、所定値以上の画像コントラスト
を有する異物のみを登録したり、繰り返しパターンに対
する異常を優先的に登録するなどの条件を設定できるよ
うにする。他の異物の座標誤差に比較して極端に座標誤
差の大きな異物は採用しないようにするというのも、一
つの条件である。
Even if the coordinate data from the foreign matter inspection device contains an error whose factor is unknown and an appropriate coordinate conversion formula cannot be prepared, if the foreign matter is in a very narrow area, Even with simple coordinate conversion as shown in [Equation 1], the coordinates can be corrected to such an extent that a foreign substance can be found with a scanning electron microscope. Regarding the registration of the coordinate values of the foreign matter used in the calculation of the coordinate conversion formula, if the result of observing the foreign matter with the scanning electron microscope conforms to the preset condition, the scanning electron microscope of the foreign matter is automatically used. By registering the coordinate values in the coordinate system, the burden on the operator can be reduced. This feature
It is also effective when driving unmanned. As conditions to be set in advance for automatic registration of coordinate values, an image contrast, an abnormality in a semiconductor repetitive pattern, or the like can be used. That is, it is possible to set conditions such as registering only a foreign substance having an image contrast equal to or higher than a predetermined value, or preferentially registering an abnormality in a repetitive pattern. One condition is that a foreign substance having a coordinate error that is extremely large compared to the coordinate errors of other foreign substances is not used.

【0015】また、異物検査装置からの座標データをも
とにして、ウェーハ上の異物の位置をディスプレイ上に
2次元的に表示し、これらの異物のうち、走査電子顕微
鏡で測定した座標値が登録された異物を特徴的な印や色
で表示することにより、どの異物の座標値が登録されて
いるか一目で分かるような異物の位置表示手段を備える
と好都合である。更に、この位置表示手段上で、座標変
換式を導出するために使用する異物を、座標値を登録し
た異物の中から任意に選択し、選択された異物を特徴的
な印や色で表示できる手段を備えることも好都合であ
る。
Further, based on the coordinate data from the particle inspection apparatus, the position of the particle on the wafer is displayed two-dimensionally on a display, and the coordinate value of these particles measured by a scanning electron microscope is displayed. It is convenient to provide a foreign substance position display means for displaying the registered foreign substance in a characteristic mark or color so that the user can see at a glance which coordinate value of the foreign substance is registered. Furthermore, on this position display means, a foreign substance used for deriving a coordinate conversion formula can be arbitrarily selected from the foreign substances whose coordinate values have been registered, and the selected foreign substance can be displayed in a characteristic mark or color. It is also convenient to provide means.

【0016】このような機能により、座標補正計算の柔
軟性を高めることができる。例えばウェーハのある領域
だけに座標精度が必要な場合は、その領域に近い位置に
ある異物の座標値を使って座標変換式を導出した方が、
より座標補正精度が高くなる。異物検査装置からの座標
データをもとにして、全ての異物をリストで表示し、こ
れにそれぞれ座標値を登録した異物と座標変換式の導出
に使用する異物とを特徴的な印や色で表現しても同様な
効果を得ることができる。
With such a function, the flexibility of the coordinate correction calculation can be increased. For example, if coordinate accuracy is required only in a certain area of the wafer, it is better to derive a coordinate conversion formula using the coordinate values of foreign substances located near the area,
The coordinate correction accuracy is higher. Based on the coordinate data from the foreign matter inspection device, all foreign matters are displayed in a list, and the foreign matter for which coordinate values are registered and the foreign matter used for deriving the coordinate conversion formula are marked with distinctive marks and colors. The same effect can be obtained by expressing.

【0017】また、異物検査装置の特性上、異物検査装
置の異物検出感度に適合しないような大きな異物の座標
を測定した場合、誤差が多くなることがある。従って、
予め設定した条件によって自動的に座標変換式の導出に
使用する異物の座標を選択するようにすることで、座標
補正精度を向上させることができる。例えば、異物検査
装置の検出感度に合わせて座標変換式の導出に使用する
異物の大きさを設定しておけば、異物検査装置から座標
データと共にもたらされる異物の大きさの情報をもと
に、異物検査装置での座標誤差の大きな異物を自動的に
取り除くことができる。
In addition, due to the characteristics of the foreign substance inspection apparatus, when measuring the coordinates of a large foreign substance that does not conform to the foreign substance detection sensitivity of the foreign substance inspection apparatus, errors may increase. Therefore,
By automatically selecting the coordinates of the foreign matter to be used for deriving the coordinate conversion equation according to preset conditions, it is possible to improve the coordinate correction accuracy. For example, if the size of the foreign matter used for deriving the coordinate conversion formula is set according to the detection sensitivity of the foreign matter inspection device, based on the information on the size of the foreign matter brought together with the coordinate data from the foreign matter inspection device, Foreign matter having a large coordinate error in the foreign matter inspection device can be automatically removed.

【0018】また、走査電子顕微鏡で観察するウェーハ
上の位置を変えたときに、移動した位置の近くに存在す
る異物だけを使って自動的に座標変換式を再計算するよ
うにすれば、観察場所を変えるたびに座標変換式の導出
に使用する異物の座標値を使用者が設定し直さなくて
も、その移動した位置に対する最適な座標補正を行うこ
とができ作業性を向上することができる。この機能は、
無人運転する際にも有効である。
Further, when the position on the wafer to be observed by the scanning electron microscope is changed, the coordinate conversion formula is automatically recalculated by using only the foreign matter present near the moved position. Even if the user does not reset the coordinate value of the foreign matter used for deriving the coordinate conversion formula every time the location is changed, the optimum coordinate correction for the moved position can be performed and the workability can be improved. . This feature
It is also effective when driving unmanned.

【0019】また、他の異物と比較して極端に大きな座
標誤差を持つ異物を含めたまま座標変換式を導出したと
しても座標補正精度は向上しない。このような場合、座
標補正後も設定した値以上の座標誤差がある異物を除い
て再度座標変換式を導出するようにすれば、座標補正精
度を向上することができる。再度の座標変換式の導出を
自動的に実施するようにすれば使用者の手間を省くこと
ができる。無人運転する際にもこの機能は有効である。
Further, even when a coordinate conversion formula is derived while including a foreign substance having an extremely large coordinate error as compared with other foreign substances, the coordinate correction accuracy is not improved. In such a case, if a foreign object having a coordinate error equal to or greater than the set value after the coordinate correction is removed and the coordinate conversion formula is derived again, the coordinate correction accuracy can be improved. If the coordinate conversion equation is automatically derived again, the user's labor can be saved. This function is also effective when driving unmanned.

【0020】すなわち、本発明は、試料を保持してステ
ージ座標系内で2次元的に移動可能なステージと、ステ
ージ上に保持された試料に電子線を収束して走査する手
段と、電子線照射によって試料から発生する二次粒子を
検出する検出手段とを備え、検出手段の出力を用いて試
料像を形成する走査電子顕微鏡において、ステージ上の
試料に固定された試料座標系(ウェーハ座標系)を設定
する試料座標系設定手段と、試料上の観察対象物の位置
を指示するために他の装置から供給された座標値を試料
座標系での座標値に変換する座標変換手段とを備え、座
標変換手段は、観察対象物の試料座標系での検出座標値
を登録する座標値登録手段と、観察対象物に対して他の
装置から供給された座標値と座標値登録手段に登録され
た検出座標値との間の誤差を演算する座標誤差演算手段
と、その誤差が最小となるように座標変換式を設定する
座標変換式設定手段とを備えることを特徴とする。
That is, the present invention provides a stage which holds a sample and can be moved two-dimensionally in a stage coordinate system, means for converging and scanning an electron beam on the sample held on the stage, A detecting means for detecting secondary particles generated from the sample by irradiation, and a sample coordinate system (wafer coordinate system) fixed to the sample on the stage in a scanning electron microscope for forming a sample image using the output of the detecting means. ), And coordinate conversion means for converting coordinate values supplied from another device to indicate the position of the observation target on the sample into coordinate values in the sample coordinate system. The coordinate conversion means is a coordinate value registration means for registering the detected coordinate value of the observation object in the sample coordinate system, and a coordinate value supplied from another device and a coordinate value registration means for the observation object. Of detected coordinate values Wherein the the comprising a coordinate error calculation means for calculating an error, and a coordinate conversion formula setting means the error sets a coordinate conversion formula to minimize.

【0021】観察対象物のステージ座標系での検出座標
値を登録する第2の座標値登録手段を備え、走査電子顕
微鏡で検出した観察対象物の検出座標値は、試料座標系
での座標値と共にステージ座標系での検出座標値を登録
しておくことが好ましい。ステージ座標系での座標値は
座標変換の影響を受けないため、観察対象物の検出座標
値をステージ座標系でも登録しておくことにより、試料
座標系を変更した場合でも、ステージ座標系での座標値
を頼りに直ちに観察対象物を見つけ出すことができる。
A second coordinate value registration means for registering a coordinate value of the object to be detected in the stage coordinate system is provided, and the coordinate value of the object to be detected detected by the scanning electron microscope is the coordinate value in the coordinate system of the sample. Also, it is preferable to register the detected coordinate value in the stage coordinate system. Since the coordinate values in the stage coordinate system are not affected by the coordinate transformation, the detected coordinate values of the observation target are also registered in the stage coordinate system. The observation target can be immediately found based on the coordinate values.

【0022】本発明の走査電子顕微鏡は、座標値登録手
段に登録すべき観察対象物の条件を設定する座標登録条
件設定手段を備え、座標登録条件に適合した観察対象物
の試料座標系での検出座標値を座標値登録手段に自動的
に登録する機能を有するものとすることができる。ま
た、他の装置から供給された座標データに基づいて試料
上での観察対象物の2次元的な配置を表示する位置表示
手段を備え、座標値登録手段に検出座標値を登録した観
察対象物と登録していない観察対象物とを位置表示手段
に区別して表示する機能を有するものとすることができ
る。さらに、座標誤差演算手段で使用する観察対象物を
位置表示手段上で選択する手段を備え、選択された観察
対象物を他と区別して表示する機能を有するのが好まし
い。表示上の区別は、異なる形状又は異なる色等で行う
ことができる。
The scanning electron microscope according to the present invention includes coordinate registration condition setting means for setting conditions of the observation object to be registered in the coordinate value registration means, and the observation object in the sample coordinate system conforming to the coordinate registration conditions. It is possible to have a function of automatically registering the detected coordinate value in the coordinate value registration means. The apparatus further includes position display means for displaying a two-dimensional arrangement of the observation target on the sample based on the coordinate data supplied from another device, and the observation target having the detected coordinate values registered in the coordinate value registration means. And an observation object that has not been registered can be displayed on the position display means. Further, it is preferable that the apparatus further comprises means for selecting an observation target to be used by the coordinate error calculating means on the position display means, and has a function of distinguishing and displaying the selected observation target from others. The distinction on the display can be made with different shapes or different colors.

【0023】あるいは、他の装置から供給された座標デ
ータに基づいて観察対象物のリストを表示するリスト表
示手段と、座標値登録手段に検出座標値を登録した観察
対象物と登録していない観察対象物とをリスト表示手段
に区別して表示する機能を有するものとすることができ
る。さらに、座標誤差演算手段で使用する観察対象物を
リスト表示手段上で選択する手段を備え、選択された観
察対象物を他と区別して表示する機能を有するものとす
ることができる。この場合にも、表示上の区別は、異な
る形状又は異なる色等で行うことができる。
Alternatively, a list display means for displaying a list of observation objects based on coordinate data supplied from another device, an observation object whose detected coordinate values have been registered in the coordinate value registration means, and an observation object which has not been registered. It is possible to have a function of displaying the object and the object separately on the list display means. Further, it is possible to provide a means for selecting an observation object to be used by the coordinate error calculating means on the list display means, and to have a function of displaying the selected observation object separately from others. Also in this case, the distinction on the display can be made with a different shape or a different color.

【0024】また、座標誤差演算手段で使用する観察対
象物の条件を設定する座標誤差演算条件設定手段を備
え、座標変換式設定手段は座標値登録手段に登録した検
出座標値のうち座標誤差演算条件設定手段によって設定
された条件に適合した観察対象物の検出座標値を用いて
座標変換式を設定する機能を有するものとすることがで
きる。
The apparatus further comprises a coordinate error calculation condition setting means for setting conditions of the observation object used by the coordinate error calculation means. The apparatus may have a function of setting a coordinate conversion equation using detected coordinate values of the observation target object that meet the conditions set by the condition setting means.

【0025】座標誤差演算条件設定手段は、試料上の観
察位置に関連させて座標誤差演算手段で使用する観察対
象物の条件を設定する機能を有し、試料上の観察位置を
移動したとき、座標誤差演算条件設定手段によって設定
された移動した試料上の観察位置に関連する条件に適合
した観察対象物の検出座標値を用いて座標変換式を設定
する機能を有するものとすることができる。
The coordinate error calculation condition setting means has a function of setting the condition of the observation object used by the coordinate error calculation means in relation to the observation position on the sample. The apparatus may have a function of setting a coordinate conversion equation using a detected coordinate value of the observation target object that meets conditions related to the observation position on the moved sample set by the coordinate error calculation condition setting means.

【0026】座標誤差演算手段で使用した観察対象物の
検出座標値と座標変換手段によって変換された試料座標
系での座標値の許容誤差を設定する手段と、許容誤差を
超える誤差を有する観察対象物が存在した場合、その観
察対象物を取り除いて座標誤差演算手段による誤差演算
を再実行する機能を有するものとしてもよい。本発明に
よると、座標変換の影響を受けないステージ座標系で測
定した異物の座標値を登録することができるので、座標
補正を行なった後でも有効な異物の座標値を登録してお
くことができる。また、走査電子顕微鏡による観察結果
をもとにして、自動的に走査電子顕微鏡の座標系での異
物の座標値を登録することができる。また、座標値が登
録された異物がどれであるか配置図やリストから区別す
ることができ、さらに、座標変換式の導出に使用する異
物を、どの異物か選択されたか判別できる状態にして配
置図やリストから任意に選択することができる。また、
異物検査装置での測定条件に合わせて座標変換式の導出
に使用する異物を自動的に選択することができる。ま
た、走査電子顕微鏡の試料上の観察位置の移動に合わせ
て座標変換式の導出に使用する異物を自動的に選択する
ことができる。また、座標誤差の大きな異物を自動的に
取り除いて再度座標変換式を導出することができる。
Means for setting the permissible error of the detected coordinate value of the observation object used by the coordinate error calculating means and the coordinate value in the sample coordinate system transformed by the coordinate transforming means, and the observation object having an error exceeding the permissible error When an object is present, a function of removing the observation object and re-executing the error calculation by the coordinate error calculating means may be provided. According to the present invention, it is possible to register the coordinate value of a foreign substance measured in the stage coordinate system which is not affected by the coordinate conversion. Therefore, it is possible to register the effective coordinate value of the foreign substance even after performing the coordinate correction. it can. Further, based on the observation result by the scanning electron microscope, the coordinate value of the foreign substance in the coordinate system of the scanning electron microscope can be automatically registered. In addition, it is possible to distinguish the foreign matter whose coordinate values are registered from the layout drawing or the list, and further arrange the foreign matter used for deriving the coordinate conversion formula in a state where it is possible to determine which foreign matter has been selected. It can be arbitrarily selected from figures and lists. Also,
A foreign substance used for deriving a coordinate conversion equation can be automatically selected according to measurement conditions in the foreign substance inspection device. Further, it is possible to automatically select a foreign substance used for deriving a coordinate conversion equation in accordance with the movement of the observation position on the sample of the scanning electron microscope. In addition, it is possible to automatically remove a foreign substance having a large coordinate error and derive the coordinate conversion formula again.

【0027】そして、このような機能により、異物検査
装置からの座標データを使って試料上の異物等を観察す
る際に、使用者の手間を省いた状態で常に精度の高い座
標補正を実行することができ、装置間の座標誤差を常に
最適な状態に補正することができる。
With such a function, when observing a foreign substance or the like on a sample using the coordinate data from the foreign substance inspection apparatus, highly accurate coordinate correction is always performed without the user's time and effort. It is possible to always correct the coordinate error between the devices to an optimum state.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は、本発明による走査電
子顕微鏡の一例の構成を示す図である。この走査電子顕
微鏡は電子銃1、電子レンズ2、レンズ制御回路9、偏
向器3、偏向制御回路10、二次粒子検出器4、アナロ
グ/デジタル変換器11、アドレス制御回路12、画像
メモリ13、制御手段14、ディスプレイ15、コンピ
ュータ16、画像合成手段17、キーボード18、マウ
ス19の入力手段等で構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a scanning electron microscope according to the present invention. This scanning electron microscope includes an electron gun 1, an electron lens 2, a lens control circuit 9, a deflector 3, a deflection control circuit 10, a secondary particle detector 4, an analog / digital converter 11, an address control circuit 12, an image memory 13, It comprises a control means 14, a display 15, a computer 16, an image synthesizing means 17, a keyboard 18, a mouse 19 input means and the like.

【0029】電子銃1から放射された電子線7は電子レ
ンズ2で収束され、偏向器3で2次元的に走査偏向され
て試料5に照射される。試料5に電子線7が照射される
と、試料の形状や材質に従った反射電子や二次電子等の
二次粒子8が発生する。この二次粒子8を二次粒子検出
器4で検出、増幅し、アナログ/デジタル変換器11で
デジタル値に変換する。デジタル値に変換されたデータ
は画像メモリ13に記憶される。この時の画像メモリ1
3のアドレスとして、アドレス制御回路12が電子線の
走査信号に同期したアドレスを生成する。また、画像メ
モリ13は、記憶したSEM像の画像データを随時、画
像合成手段17に転送する。画像合成手段17は、コン
ピュータ16の表示メモリの画面データに画像データを
合成してディスプレイ15にリアルタイムで表示する。
The electron beam 7 emitted from the electron gun 1 is converged by the electron lens 2, scanned and deflected two-dimensionally by the deflector 3, and irradiates the sample 5. When the sample 5 is irradiated with the electron beam 7, secondary particles 8 such as reflected electrons and secondary electrons according to the shape and material of the sample are generated. The secondary particles 8 are detected and amplified by the secondary particle detector 4, and are converted into digital values by the analog / digital converter 11. The data converted into the digital value is stored in the image memory 13. Image memory 1 at this time
As address 3, the address control circuit 12 generates an address synchronized with the scanning signal of the electron beam. Further, the image memory 13 transfers the stored image data of the SEM image to the image synthesizing unit 17 as needed. The image combining means 17 combines the image data with the screen data in the display memory of the computer 16 and displays the combined data on the display 15 in real time.

【0030】走査電子顕微鏡で観察される試料5は試料
台6によって保持されている。また、移動ステージ21
は制御装置14からの制御信号により試料台6を3次元
的に平行移動させたり、傾斜させたり、回転させたりし
て試料5に対する電子線7が走査する位置を変えること
ができる。走査電子顕微鏡には、結像光学系50及びC
CDカメラ51からなる光学的撮像装置が併設されてい
る。制御装置14からの制御信号により移動ステージ2
1を光学的撮像装置の下方に位置づけることにより、試
料(ウェーハ)5をCCDカメラ51で撮像することが
できる。CCDカメラ51から得られた画像信号をコン
ピュータ16で処理することにより、試料台6上での試
料5の位置(姿勢)を検出することができる。
A sample 5 observed by a scanning electron microscope is held by a sample stage 6. In addition, the moving stage 21
The position of the electron beam 7 with respect to the sample 5 can be changed by moving, tilting, or rotating the sample table 6 three-dimensionally in accordance with a control signal from the control device 14. The scanning electron microscope has an imaging optical system 50 and C
An optical imaging device including a CD camera 51 is also provided. The moving stage 2 is controlled by a control signal from the controller 14.
By positioning 1 below the optical imaging device, the sample (wafer) 5 can be imaged by the CCD camera 51. By processing the image signal obtained from the CCD camera 51 by the computer 16, the position (posture) of the sample 5 on the sample stage 6 can be detected.

【0031】図2は、ウェーハ座標系とステージ座標系
の関係を示す図である。ステージ座標系は装置固有の座
標系であり、この例ではステージ座標系の座標軸41,
42は移動ステージ21の移動原点Oを基準としてい
る。ステージ座標系はウェーハの位置や形状によらず常
に一定であり、座標変換の結果にも影響されることはな
い。但し、装置固有の座標系であるため、他の装置とス
テージ座標系で測定した座標値を共有することはできな
い。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the wafer coordinate system and the stage coordinate system. The stage coordinate system is a coordinate system unique to the apparatus. In this example, the coordinate axes 41,
Reference numeral 42 is based on the movement origin O of the movement stage 21. The stage coordinate system is always constant irrespective of the position and shape of the wafer, and is not affected by the result of the coordinate conversion. However, since the coordinate system is unique to the apparatus, the coordinate values measured in the stage coordinate system cannot be shared with other apparatuses.

【0032】これに対してウェーハ座標系は、ウェーハ
の形状に合わせて決定される座標系である。図2に示し
たように、この例では、ウェーハ座標系のX軸43はウ
ェーハ外周円の延長線33に接し、かつ、オリエンテー
ションフラット32に平行になるような直線であり、Y
軸44はウェーハ外形31に接し、かつ、X軸43に垂
直な直線である。つまり、移動ステージに対してウェー
ハがどのような位置にあっても、ウェーハに対して常に
一定の座標軸を定義することができる。従って、異なる
装置間であっても、同一ウェーハを使用すれば理論的に
は同じウェーハ座標系による座標値を共有することがで
きる。オリエンテーションフラット32はウェーハの回
転方向の向きを決めるための切り欠きであり、この図で
は三日月状の形をしているがVノッチと呼ばれるV型の
形状の切り欠きの場合もある。
On the other hand, the wafer coordinate system is a coordinate system determined according to the shape of the wafer. As shown in FIG. 2, in this example, the X axis 43 of the wafer coordinate system is a straight line that is in contact with the extended line 33 of the wafer outer circumference circle and is parallel to the orientation flat 32.
The axis 44 is a straight line that is in contact with the wafer outline 31 and is perpendicular to the X axis 43. That is, a fixed coordinate axis can always be defined for the wafer regardless of the position of the wafer with respect to the moving stage. Therefore, even if different apparatuses use the same wafer, they can theoretically share the same coordinate value in the same wafer coordinate system. The orientation flat 32 is a notch for determining the direction of rotation of the wafer. The orientation flat 32 has a crescent shape in this figure, but may have a V-shaped notch called a V notch.

【0033】ところが、座標変換の結果はウェーハ座標
系に反映されるため、例えば原点のオフセットを補正し
た場合のウェーハ座標系のX軸45、Y軸46は、図2
に示したように、元のウェーハ座標軸をX'、Y'方向に
移動したような座標軸になる。従って、ウェーハ座標系
での異物35の座標値は、座標補正をする前は(x',
y')であるが、座標補正した後では(x'',y'')に
変わってしまう。これに対して、ステージ座標系での異
物35の座標値は座標補正前も後も(x,y)であり常
に一定である。
However, since the result of the coordinate conversion is reflected on the wafer coordinate system, for example, when the offset of the origin is corrected, the X axis 45 and the Y axis 46 of the wafer coordinate system are shown in FIG.
As shown in (1), the coordinate axes are as if the original wafer coordinate axes were moved in the X 'and Y' directions. Therefore, the coordinate value of the foreign matter 35 in the wafer coordinate system is (x ′,
y ′), but changes to (x ″, y ″) after the coordinate correction. On the other hand, the coordinate value of the foreign matter 35 in the stage coordinate system is (x, y) before and after the coordinate correction and is always constant.

【0034】本発明では、検出された異物の座標値を登
録する際に、現在使用しているウェーハ座標系での座標
値(x',y')あるいは(x'',y'')を登録すると共
に、座標補正結果に依存しないステージ座標系での座標
値(x,y)、すなわち座標補正後も有効な座標値を登
録できるようにする。この異物の座標値をウェーハ座標
系及びステージ座標系で登録(記憶)する機能は、例え
ばコンピュータ16内でソフト的に実現することができ
る。
According to the present invention, when registering the coordinate value of the detected foreign matter, the coordinate value (x ′, y ′) or (x ″, y ″) in the currently used wafer coordinate system is registered. In addition to the registration, the coordinate value (x, y) in the stage coordinate system which does not depend on the coordinate correction result, that is, the coordinate value effective after the coordinate correction can be registered. The function of registering (storing) the coordinate values of the foreign substance in the wafer coordinate system and the stage coordinate system can be implemented in the computer 16, for example, as software.

【0035】図3は、半導体用走査電子顕微鏡を用いた
ウェーハ上の異物観察手順を説明するフローチャートで
ある。図3に示したステップに先立って、異物検査装置
を用いてウェーハ上の異物(又は欠陥)の座標測定が行
われている。このときの異物の位置を示す座標系は、基
本的には走査電子顕微鏡と同じウェーハ座標系が用いら
れる。しかしながら、実際には検査装置の座標系と走査
電子顕微鏡の座標系には微妙な誤差が存在するのが一般
的である。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a procedure for observing foreign matter on a wafer using a scanning electron microscope for semiconductors. Prior to the step shown in FIG. 3, the coordinate measurement of a foreign substance (or defect) on a wafer is performed using a foreign substance inspection device. At this time, the coordinate system indicating the position of the foreign matter is basically the same as the wafer coordinate system used in the scanning electron microscope. However, actually, there is generally a slight error between the coordinate system of the inspection apparatus and the coordinate system of the scanning electron microscope.

【0036】図3のステップ11において、異物検査装
置で測定した異物の座標データを走査電子顕微鏡に読み
込む。座標データはフロッピーディスクやネットワーク
接続を介して異物検査装置から走査電子顕微鏡に渡され
る。次に、ステップ12において、異物検査装置で異物
測定を行ったウェーハを走査電子顕微鏡にロードする。
ステップ11とステップ12は順序が逆であっても構わ
ない。
In step 11 of FIG. 3, the coordinate data of the foreign matter measured by the foreign matter inspection device is read into the scanning electron microscope. The coordinate data is passed from the foreign matter inspection device to the scanning electron microscope via a floppy disk or a network connection. Next, in step 12, the wafer subjected to the foreign substance measurement by the foreign substance inspection device is loaded into the scanning electron microscope.
Step 11 and step 12 may be reversed.

【0037】次に、ステップ13の粗アライメント(外
形アライメント)において、走査電子顕微鏡のステージ
21上に保持されたウェーハの外形点のステージ座標系
(X-O-Y)での座標を測定し、ウェーハがステージ座
標系に対してどの様な位置(姿勢)にあるかを調べる。
具体的には、図1に破線で示すように、ウェーハを保持
した移動ステージ21を結像光学系50とCCDカメラ
51からなる光学的撮像装置の下方に移動する。そし
て、図4に示すように、ウェーハ外形31上の5点、す
なわちオリエンテーションフラット32上の2点61,
62及びウェーハ外周円上の3点63〜65のステージ
座標系での座標を測定する。これらの座標値に基づい
て、ウェーハ外周円の延長線33に接し、かつ、オリエ
ンテーションフラット32に平行になるような直線とし
てウェーハ座標系のX軸43を定め、ウェーハ外形31
に接し、かつ、X軸43に垂直な直線としてY軸44を
定める。こうしてウェーハ座標系(X'-O'-Y')を定
義する。
Next, in the rough alignment (outline alignment) in step 13, the coordinates of the outline point of the wafer held on the stage 21 of the scanning electron microscope in the stage coordinate system (X-O-Y) are measured. The position (posture) of the wafer with respect to the stage coordinate system is examined.
Specifically, as shown by a broken line in FIG. 1, the moving stage 21 holding the wafer is moved below the optical imaging device including the imaging optical system 50 and the CCD camera 51. Then, as shown in FIG. 4, five points on the wafer outline 31, that is, two points 61 on the orientation flat 32,
The coordinates in the stage coordinate system of 62 and three points 63 to 65 on the wafer outer circumference are measured. Based on these coordinate values, the X axis 43 of the wafer coordinate system is determined as a straight line that is in contact with the extended line 33 of the wafer outer circumference circle and that is parallel to the orientation flat 32.
And a Y axis 44 is defined as a straight line perpendicular to the X axis 43. Thus, a wafer coordinate system (X′-O′-Y ′) is defined.

【0038】次に、ステップ14において、比較的大き
な異物を数個、通常5〜10個を異物検査装置からの座
標データ(X1,Y1)を使って観察し、走査電子顕微
鏡のウェーハ座標系(X'-O'-Y')で測定した異物の
座標値(X2,Y2)、及びステージ座標系(X-O-
Y)で測定した異物の座標値(X,Y)を登録する。こ
のとき、異物検査装置からの座標データで指示された位
置に異物が見つからないときは、その付近に検出された
異物をその座標データで指示された異物として測定され
た座標値を登録する。
Next, in step 14, several relatively large foreign substances, usually 5 to 10 foreign substances, are observed using the coordinate data (X1, Y1) from the foreign substance inspection apparatus, and the wafer coordinate system ( X'-O'-Y '), the coordinate values (X2, Y2) of the foreign matter, and the stage coordinate system (X-O-Y').
The coordinate value (X, Y) of the foreign substance measured in Y) is registered. At this time, if no foreign matter is found at the position indicated by the coordinate data from the foreign matter inspection device, the coordinate value measured in the vicinity of the foreign matter detected as the foreign matter indicated by the coordinate data is registered.

【0039】続いて、ステップ15に進み、異物の座標
を用いた微アライメント(異物アライメント)を行う。
この微アライメントでは、ステップ14において走査電
子顕微鏡のウェーハ座標系(X'-O'-Y')で測定した
異物の座標値(X2,Y2)と、異物検査装置から得た
その異物の座標値(X1,Y1)を比較して装置間の座
標誤差を計算する。そして、この装置間の座標誤差が最
小になるように、例えば前記〔数1〕の定数(a,b)
及びθを決定し、座標変換式を作成する。そして、その
変換式を使って異物検査装置からの座標値(X1,Y
1)を変換し、変換後の座標値(X3,Y3)を求め
る。変換式が適当であれば、(X3,Y3)≒(X2,
Y2)となり、変換後の座標値(X3,Y3)を使えば
走査電子顕微鏡ウェーハ座標系(X'-O'-Y')上で容
易に異物を発見できる。また、後述するように、走査電
子顕微鏡のウェーハ座標系(X'-O'-Y')自体を異物
検査装置からの座標値に合わせて変形させても(X"-
O"-Y")、同様の効果が得られる。
Then, the process proceeds to a step 15, wherein fine alignment (foreign matter alignment) using the coordinates of the foreign matter is performed.
In this fine alignment, the coordinate value (X2, Y2) of the foreign matter measured in the wafer coordinate system (X'-O'-Y ') of the scanning electron microscope in Step 14 and the coordinate value of the foreign matter obtained from the foreign matter inspection device By comparing (X1, Y1), a coordinate error between the devices is calculated. Then, for example, the constants (a, b) of the above [Equation 1] are set so that the coordinate error between the devices is minimized.
And θ are determined, and a coordinate conversion formula is created. Then, using the conversion formula, the coordinate values (X1, Y
1) is converted, and the coordinate values (X3, Y3) after the conversion are obtained. If the conversion formula is appropriate, (X3, Y3) ≒ (X2,
Y2), and using the coordinate values (X3, Y3) after conversion, foreign substances can be easily found on the scanning electron microscope wafer coordinate system (X'-O'-Y '). Further, as will be described later, even if the wafer coordinate system (X'-O'-Y ') of the scanning electron microscope itself is deformed in accordance with the coordinate value from the foreign matter inspection device, (X "-
O "-Y"), a similar effect can be obtained.

【0040】ステップ15は、装置間の座標誤差を計算
する座標誤差演算手段、座標変換式の定数を決定して座
標変換式を作成する座標変換式設定手段、作成された座
標変換式を用いて異物検査装置からの座標値を走査電子
顕微鏡用に変換する座標変換手段によって実現される。
そして、これらの各手段は、例えばコンピュータ16内
でソフト的に実現することができる。
Step 15 is a coordinate error calculating means for calculating a coordinate error between the devices, a coordinate conversion formula setting means for determining a constant of the coordinate conversion formula and creating a coordinate conversion formula, and using the created coordinate conversion formula. This is realized by coordinate conversion means for converting the coordinate values from the foreign substance inspection device for use in a scanning electron microscope.
Each of these units can be realized in software in the computer 16, for example.

【0041】続くステップ16では、異物観察を行う。
このとき、ウェーハ座標系を変形した場合には、新たに
定義されたウェーハ座標系(X"-O"-Y")上で、異物
検査装置からの座標値を使って異物を探し、SEM像で
異物を観察する。また、座標値変換した場合には、ステ
ップ13において定義したウェーハ座標系(X'-O'-
Y')上で、変換した異物検査装置からの座標値(X
3,Y3)を使って異物を探し、SEM像で異物を観察
する。
In the following step 16, foreign matter observation is performed.
At this time, if the wafer coordinate system is deformed, foreign matter is searched for on the newly defined wafer coordinate system (X "-O" -Y ") using the coordinate values from the foreign matter inspection apparatus, and the SEM image is obtained. In the case where the coordinate values have been converted, the wafer coordinate system (X′-O′-) defined in step 13 is used.
Y ′), the converted coordinate value (X
(3, Y3) to search for foreign matter, and observe the foreign matter with an SEM image.

【0042】ここで図5を参照して、走査電子顕微鏡の
ウェーハ座標系(X'-O'-Y')自体を異物検査装置か
らの座標値に合わせて座標系(X"-O"-Y")のように
変形させる方法について説明する。図5において、(X
-O-Y)は走査電子顕微鏡のステージ座標系、(X'-
O'-Y')は走査電子顕微鏡のウェーハ座標系、(X"-
O"-Y")は変形された走査電子顕微鏡のウェーハ座標
系、(x,y)は走査電子顕微鏡のステージ座標系での
座標値、(x',y')は走査電子顕微鏡のウェーハ座標
系での座標値、(x",y")は検査装置からの座標値で
ある。
Referring now to FIG. 5, the coordinate system (X "-O"-) of the wafer coordinate system (X'-O'-Y ') of the scanning electron microscope is adjusted to the coordinate value from the foreign matter inspection apparatus. A method of deforming the image as shown in FIG.
-OY) is the stage coordinate system of the scanning electron microscope, (X'-
O'-Y ') is the wafer coordinate system of the scanning electron microscope, (X "-
O "-Y") is the modified wafer coordinate system of the scanning electron microscope, (x, y) is the coordinate value in the stage coordinate system of the scanning electron microscope, and (x ', y') is the wafer coordinate of the scanning electron microscope. The coordinate values in the system, (x ", y") are the coordinate values from the inspection device.

【0043】走査電子顕微鏡は、そのステージ座標系
(X-O-Y)を使ってステージを移動させ観察位置を変
更する。簡単のために座標誤差要因が原点オフセット
(a,b)と回転方向誤差(θ)だけであるとすると、
ステージ座標系(X-O-Y)とウェーハ座標系(X'-
O'-Y')の間の関係は図5に示すようになり、ステー
ジ座標値(x,y)はウェーハ座標値(x',y')から
次の〔数2〕を使って計算できる。
The scanning electron microscope changes the observation position by moving the stage using the stage coordinate system (X-O-Y). For the sake of simplicity, if the coordinate error factors are only the origin offset (a, b) and the rotational direction error (θ),
Stage coordinate system (X-O-Y) and wafer coordinate system (X'-
The relationship between O′-Y ′) is as shown in FIG. 5, and the stage coordinate value (x, y) can be calculated from the wafer coordinate value (x ′, y ′) using the following [Equation 2]. .

【0044】[0044]

【数2】 ウェーハ座標系(X'-O'-Y')を定義しているパラメ
ータ(a,b,θ)を検査装置からの異物座標値
(x",y")に合わせて(a',b',θ')に変更する
と、異物のステージ座標値(x,y)は次の〔数3〕を
使って計算される。
(Equation 2) The parameters (a, b, θ) defining the wafer coordinate system (X′-O′-Y ′) are matched with the foreign object coordinate values (x ″, y ″) from the inspection apparatus (a ′, b ′). , Θ ′), the stage coordinate value (x, y) of the foreign matter is calculated using the following [Equation 3].

【0045】[0045]

【数3】 このように、ステージ座標系(X-O-Y)に対するウェ
ーハ座標系(X'-O'-Y')の定義パラメータを変更し
てウェーハ座標系を変形することによって、検査装置か
らの座標値(x",y")を走査電子顕微鏡のウェーハ座
標値としてそのまま使用できるようになる。
(Equation 3) As described above, by changing the definition parameters of the wafer coordinate system (X'-O'-Y ') with respect to the stage coordinate system (X-O-Y) and deforming the wafer coordinate system, the coordinate values from the inspection apparatus are obtained. (X ", y") can be used as it is as the wafer coordinate value of the scanning electron microscope.

【0046】なお、これまで座標誤差要因として原点オ
フセットと回転方向誤差だけを含む場合の座標変換につ
いて説明してきた。しかし、それ以外の種々の座標誤差
要因を含む場合にも、2つの座標間で座標変換を行うこ
とができる。その一例として、図6を用いて、座標誤差
要因として原点オフセット、回転方向誤差、X軸及びY
軸の寸法精度誤差、座標軸の直交度誤差を含む場合の座
標変換について説明する。図6において、(X1-O-
1)は検査装置の座標軸、(X 2-O-Y2)は寸法精度
補正後の座標軸、(X3-O-Y3)は直交性補正後の座標
軸、(X4-O-Y4)は回転補正後の座標軸、(X5-O'-
5)は走査電子顕微鏡の座標軸、(x1,y1)は検査
装置の異物座標、(x5,y5)は走査電子顕微鏡の異物
座標、(c,d)は座標軸間の原点オフセット、αは
(X1-O-Y1)座標の直交性誤差、βは座標軸間の角度
誤差、mはX軸の寸法精度誤差、nはY軸の寸法精度誤
差である。
The origin error has been considered as a factor of the coordinate error.
Coordinate transformation when only offset and rotation direction errors are included
And explained. However, various other coordinate errors
Even when factors are included, coordinate conversion between two
Can be. As an example, referring to FIG.
Factors include origin offset, rotation direction error, X axis and Y
The position when the dimensional accuracy error of the axis and the orthogonality error of the coordinate axis are included
The target conversion will be described. In FIG. 6, (X1-O-
Y1) Is the coordinate axis of the inspection device, (X Two-O-YTwo) Is dimensional accuracy
Coordinate axes after correction, (XThree-O-YThree) Are coordinates after orthogonality correction
Axis, (XFour-O-YFour) Are coordinate axes after rotation correction, and (XFive-O'-
YFive) Is the coordinate axis of the scanning electron microscope, (x1, Y1) Inspection
Foreign object coordinates of the device, (xFive, YFive) Indicates foreign matter in a scanning electron microscope
Coordinates, (c, d) is the origin offset between coordinate axes, α is
(X1-O-Y1) Coordinate orthogonality error, β is the angle between coordinate axes
Error, m is dimensional accuracy error of X-axis, n is dimensional accuracy error of Y-axis
Is the difference.

【0047】このとき、検査装置の異物座標(x1
1)を走査電子顕微鏡の異物座標(x5,y5)に変換
する座標変換式は、次の〔数4〕で表される。この座標
変換式を用いる場合には、6個以上の異なる異物を選択
して、その検査装置の座標値と走査電子顕微鏡の座標値
の残留誤差が最小となるようにパラメータc,d,α,
β,m,nを決定する。
At this time, the foreign matter coordinates (x 1 ,
The coordinate conversion formula for converting y 1 ) into the foreign object coordinates (x 5 , y 5 ) of the scanning electron microscope is represented by the following [Equation 4]. When this coordinate conversion formula is used, six or more different foreign substances are selected and parameters c, d, α, and α are set so that the residual error between the coordinate value of the inspection apparatus and the coordinate value of the scanning electron microscope is minimized.
Determine β, m, and n.

【0048】[0048]

【数4】 走査電子顕微鏡で検出された異物の座標を登録する手段
として、画像表示画面上でクロスカーソルを異物に合わ
せ、クロスカーソルの交点の座標をその異物の座標とし
て登録するといった従来の方法に加えて、画像処理を使
用して周囲の形状に対する違いや、コントラストの違い
によって異物の位置を自動的に認識し、その座標を自動
的に登録する機能を備えることができる。
(Equation 4) As means for registering the coordinates of the foreign matter detected by the scanning electron microscope, in addition to the conventional method of aligning the cross cursor with the foreign matter on the image display screen and registering the coordinates of the intersection of the cross cursor as the coordinates of the foreign matter, It is possible to provide a function of automatically recognizing the position of a foreign object based on a difference in surrounding shape or a difference in contrast by using image processing, and automatically registering the coordinates of the foreign object.

【0049】実際の適用例としては、異物を観察した
後、予め登録しておいた正常な半導体パターンの一定の
繰り返し形状と観察した像を比較して、異物の形状、大
きさ、中心位置からその異物の座標を計算し、計算した
座標値をその異物の座標値として登録する。また、パタ
ーンの存在しない平坦なウェーハ上にある異物に関して
は、周囲とのコントラストの変化を認識して、同様に異
物の形状、大きさ、中心位置からその異物の座標を計算
することができる。このような機能により、無人運転の
際にも異物の座標値を自動的に登録することができる。
このとき、検出された異物の座標値と異物検査装置で測
定された座標値との対応付けは、異物検査装置からの座
標値(又は、誤差補正後の座標値)を元に試料上の観察
位置を移動させ、その位置から最も近い位置で検出され
た異物の座標値をその異物の走査電子顕微鏡での座標値
とすることで行う。
As an actual application example, after observing a foreign substance, a predetermined repetitive shape of a normal semiconductor pattern registered in advance is compared with the observed image, and the shape, size, and center position of the foreign substance are determined. The coordinates of the foreign matter are calculated, and the calculated coordinate values are registered as the coordinate values of the foreign matter. Further, regarding a foreign substance on a flat wafer having no pattern, a change in contrast with the surroundings is recognized, and similarly, the coordinates of the foreign substance can be calculated from the shape, size, and center position of the foreign substance. With such a function, the coordinate values of the foreign matter can be automatically registered even during unmanned operation.
At this time, the coordinate values of the detected foreign matter and the coordinate values measured by the foreign matter inspection device are associated with each other based on the coordinate value from the foreign matter inspection device (or the coordinate value after error correction) on the sample. The position is moved, and the coordinate value of the foreign matter detected at the position closest to the position is used as the coordinate value of the foreign matter with a scanning electron microscope.

【0050】図7は、走査電子顕微鏡において座標値を
登録した異物と、登録していない異物とを区別して走査
電子顕微鏡の操作画面に二次元的に表示した例を示す図
である。この例では、走査電子顕微鏡の操作画面上の表
示ウィンドウ30に、観察試料であるウェーハの外形3
1と異物34の位置を示している。異物34の位置は、
異物検査装置での測定データを元にして決められてい
る。また、図中に□のマークで表示した異物35は、異
物34のうち走査電子顕微鏡測定した座標値を登録した
異物を示している。このような表示方法を使用すること
によって、どの異物の座標値が登録されているかを簡単
に見分けることができる。この例では座標値を登録した
異物とそうでない異物とを別の形の印(□と+)を付け
ることによって区別したが、カラー表示ができる場合は
両者の色を変えることによって区別しても良い。
FIG. 7 is a diagram showing an example in which a foreign substance whose coordinate values are registered in a scanning electron microscope and a foreign substance whose registration is not registered are distinguished and displayed two-dimensionally on an operation screen of the scanning electron microscope. In this example, the display window 30 on the operation screen of the scanning electron microscope displays the outer shape 3 of the wafer as the observation sample.
1 and the position of the foreign matter 34 are shown. The position of the foreign substance 34 is
It is determined based on data measured by a foreign substance inspection device. In the figure, a foreign substance 35 indicated by a mark is a foreign substance in which the coordinate values measured by a scanning electron microscope are registered among the foreign substances 34. By using such a display method, it is possible to easily identify which foreign substance coordinate value is registered. In this example, the foreign matter whose coordinate values have been registered is distinguished from the foreign matter that is not, by marking different shapes (□ and +). However, if color display is possible, the two colors may be changed by changing the colors of both. .

【0051】図8は、異物の配置図を使って、座標補正
計算すなわち座標変換式の導出に使用する異物を選択し
た例を示している。選択された異物は■のマークで表示
されている。この例では、走査電子顕微鏡での座標値を
登録した異物35のうち、マウス19等を使って選択し
た領域37内にある異物36のみを使って座標変換式を
導出する。このように座標変換式の導出に使用する異物
を領域限定して選択すると、一定の領域に関してより正
確な座標変換式を導出することができる。この例では矩
形の領域37を選択しているが、任意の多角形や曲線で
囲まれた領域を使って選択しても良い。また、領域選択
ではなくマウスによる指示によって複数の異物を個々に
選択できるようにしても良い。
FIG. 8 shows an example in which a foreign substance used for coordinate correction calculation, that is, derivation of a coordinate conversion formula is selected using a layout diagram of foreign substances. The selected foreign matter is indicated by a mark. In this example, a coordinate conversion formula is derived using only the foreign substance 36 in the area 37 selected by using the mouse 19 or the like among the foreign substances 35 whose coordinate values are registered in the scanning electron microscope. As described above, when the foreign matter used for deriving the coordinate conversion formula is limited and selected, a more accurate coordinate conversion formula can be derived for a certain region. In this example, the rectangular area 37 is selected, but it may be selected using an area surrounded by an arbitrary polygon or curve. Alternatively, a plurality of foreign substances may be individually selected by a mouse instruction instead of area selection.

【0052】図9は、異物検査装置から取得した異物に
関するデータをリストの形で表示した例である。この例
では、走査電子顕微鏡で測定した座標値を登録した異物
には○印39を付けて、座標を登録していない異物と区
別している。また、座標値を登録した異物のうち、座標
変換式の導出に使用する異物には更に●印40を付けて
区別している。座標変換式の導出に使用する異物は、例
えば「Register」欄に○印がついている中から選んだ異
物を「Select」欄でマウスによってクリックすることに
より、このリストを使用してユーザーが任意に選ぶこと
ができる。この例では特徴的な印を使って各種異物を区
別しているが、カラー表示ができる場合は異物の番号や
座標値を他と異なる色で表示することで区別しても良
い。異物検査装置の特性上、装置の測定感度に合わない
大きさの異物を観察したときに座標測定誤差が大きくな
ることがある。このような測定誤差の大きい異物の座標
データを使って座標変換式を導出すると座標補正精度が
悪くなる。本発明では、異物検査装置での測定感度に合
わせて予め設定しておいた異物の大きさや種類によっ
て、走査電子顕微鏡で座標値を登録できる異物や座標変
換式の導出に使用できる異物を自動的に選択できるよう
にする。
FIG. 9 shows an example in which data on foreign matter obtained from the foreign matter inspection device is displayed in the form of a list. In this example, a foreign substance in which coordinate values measured by a scanning electron microscope are registered is marked with a circle 39 to distinguish it from a foreign substance whose coordinates are not registered. In addition, among the foreign substances whose coordinate values are registered, foreign substances used for deriving a coordinate conversion equation are further distinguished by a mark 40. The foreign substance used to derive the coordinate transformation formula can be freely selected by the user using this list, for example, by clicking the foreign substance selected from the circles in the “Register” section with the mouse in the “Select” section. You can choose. In this example, various foreign substances are distinguished by using characteristic marks. However, when color display is possible, the foreign substances may be distinguished by displaying the number and coordinate value of the foreign substances in a different color. Due to the characteristics of the foreign matter inspection device, a coordinate measurement error may increase when a foreign material having a size that does not match the measurement sensitivity of the device is observed. If a coordinate conversion formula is derived using the coordinate data of such a foreign substance having a large measurement error, the accuracy of the coordinate correction deteriorates. According to the present invention, a foreign substance whose coordinate value can be registered with a scanning electron microscope or a foreign substance which can be used for deriving a coordinate conversion formula is automatically determined according to the size and type of the foreign substance preset according to the measurement sensitivity of the foreign substance inspection apparatus. To be able to choose.

【0053】異物検査装置からは、検出された異物の座
標データと共に、その異物の大きさや種類等を番号や記
号を使って分類したデータが提供される。走査電子顕微
鏡で異物の座標を自動的に登録したり、座標変換式の導
出に使用する異物を自動的に選択するに当たっては、異
物検査装置から提供されたこの分類データを利用するの
が便利である。
The foreign substance inspection apparatus provides data obtained by classifying the size and type of the foreign substance using numbers and symbols, together with the coordinate data of the detected foreign substance. It is convenient to use the classification data provided by the foreign substance inspection device when automatically registering the coordinates of the foreign substance with the scanning electron microscope or automatically selecting the foreign substance to be used for deriving the coordinate conversion formula. is there.

【0054】例えば、予め登録しておいた半導体パター
ンの一定の繰り返し形状と観察した像を比較して異物を
検出し、その異物の座標値を計算して登録する場合に
は、走査電子顕微鏡の操作画面に異物の座標登録条件設
定画面を表示し、座標登録すべき異物の大きさの上限や
除外する異物の種類(例えば、ウェーハエッジに位置す
るもの、しみ状のもの等)をマウスやキーボードを用い
て指定できるようにする。座標変換式の導出に使用する
異物の自動選択に当たっても同様に条件設定を行うこと
ができる。すなわち、走査電子顕微鏡の操作画面に座標
変換式の導出に使用する異物の条件設定画面を表示し、
座標変換式を導出するのために取り込むべき異物の大き
さの上限や除外する異物の種類をマウスやキーボードを
用いて指定できるようにする。
For example, when a foreign substance is detected by comparing a predetermined repetitive shape of a semiconductor pattern registered in advance with an observed image, and the coordinate value of the foreign substance is calculated and registered, the scanning electron microscope is used. A coordinate registration condition setting screen for the foreign matter is displayed on the operation screen, and the upper limit of the size of the foreign matter to be coordinate-registered and the kind of the foreign matter to be excluded (for example, the one located at the wafer edge, the spot-like thing) are indicated by a mouse or a keyboard. Can be specified using. The conditions can be set in the same manner even in the automatic selection of the foreign substance used for deriving the coordinate transformation formula. That is, the condition setting screen of the foreign substance used for deriving the coordinate transformation formula is displayed on the operation screen of the scanning electron microscope,
An upper limit of the size of a foreign substance to be taken in to derive a coordinate conversion formula and a type of a foreign substance to be excluded can be designated using a mouse or a keyboard.

【0055】図10は、走査電子顕微鏡による試料上の
画像表示領域に合わせて座標変換式の導出に使用する異
物を自動的に選択する方法を示す説明図である。ここに
は、走査電子顕微鏡で観察している領域38の近くにあ
る座標値を登録した異物36のみを使って座標変換式を
導出する例を示している。走査電子顕微鏡で観察する領
域38は、移動ステージ21によって試料5及び試料台
6を移動することによって変化する。この例では、観察
領域38の近くにある異物36を観察領域の移動後に自
動的に選択し(マーク■によって表示)、その異物のみ
を使って座標変換式を導出する。このとき、観察領域3
8からの距離や選択する異物の数等の条件を走査電子顕
微鏡の操作画面で条件設定画面を表示して設定できるよ
うにすることによりする、座標変換式の導出に使用する
異物の数を調節することができる。異物の座標データ
は、例えば図9に示したリストから条件に適合したもの
をその都度自動的に選択するようにすればよい。このよ
うな機能により、走査電子顕微鏡で観察する位置を変え
るたびに座用補正計算に使用する異物を選び直す手間を
省くことができる。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a method of automatically selecting a foreign substance used for deriving a coordinate conversion equation in accordance with an image display area on a sample by a scanning electron microscope. Here, an example is shown in which a coordinate conversion formula is derived using only the foreign substance 36 in which coordinate values near the area 38 observed by the scanning electron microscope are registered. The region 38 observed by the scanning electron microscope changes when the sample 5 and the sample stage 6 are moved by the moving stage 21. In this example, the foreign matter 36 near the observation area 38 is automatically selected after the movement of the observation area (indicated by the mark ■), and a coordinate conversion formula is derived using only the foreign matter. At this time, the observation area 3
Adjusting the number of foreign substances used to derive the coordinate transformation formula by allowing the conditions such as the distance from 8 and the number of foreign substances to be selected to be set by displaying the condition setting screen on the operation screen of the scanning electron microscope can do. As the coordinate data of the foreign matter, for example, data that meets the conditions may be automatically selected from the list shown in FIG. 9 each time. With such a function, it is possible to save the trouble of reselecting a foreign substance to be used for the correction calculation for the seat each time the observation position with the scanning electron microscope is changed.

【0056】座標誤差が大きい異物は座標誤差計算精度
を低下させるだけではなく、座標補正後も他の異物に比
べて座標誤差が大きく残ることがある。そのため、本発
明では、異物検査装置から供給された異物の座標値を座
標変換等で補正した後の補正座標値と、走査電子顕微鏡
で検出した異物座標値の間の許容誤差を操作画面で設定
する。そして、導出した座標変換式を用いて座標補正計
算を実施した後で、予め設定した誤差範囲を超える異物
があった場合、その異物の座標データを除いたデータに
よって再度座標変換式を導出するようにする。予め設定
する条件には、座標誤差だけではなく、計算から外す異
物の総数等を加えても良い。
For a foreign substance having a large coordinate error, not only the accuracy of calculating the coordinate error is reduced, but also a large coordinate error may remain after the coordinate correction compared to other foreign substances. Therefore, in the present invention, an allowable error between the corrected coordinate value obtained by correcting the coordinate value of the foreign material supplied from the foreign material inspection device by coordinate conversion or the like and the foreign material coordinate value detected by the scanning electron microscope is set on the operation screen. I do. Then, after performing the coordinate correction calculation using the derived coordinate conversion formula, if there is a foreign substance exceeding the error range set in advance, the coordinate conversion formula is derived again by using data excluding the coordinate data of the foreign substance. To The condition set in advance may include not only the coordinate error but also the total number of foreign substances excluded from the calculation.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明よると、異物検査装置からの座標
データを使って試料上の異物等を観察する際に、使用者
の手間を省いた状態で常に精度の高い座標補正を実行す
ることができ、装置間の座標誤差を常に最適な状態に補
正することができる走査電子顕微鏡を提供することがで
きる。
According to the present invention, when observing a foreign substance or the like on a sample using the coordinate data from the foreign substance inspection apparatus, highly accurate coordinate correction is always performed without the user's time and effort. Thus, it is possible to provide a scanning electron microscope capable of always correcting a coordinate error between devices to an optimum state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による走査電子顕微鏡の一例の構成を示
す図。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an example of a scanning electron microscope according to the present invention.

【図2】ウェーハ座標系とステージ座標系の関係を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a wafer coordinate system and a stage coordinate system.

【図3】半導体用走査電子顕微鏡を用いたウェーハ上の
異物観察手順を説明するフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure for observing foreign matter on a wafer using a scanning electron microscope for semiconductors.

【図4】ウェーハの外形とウェーハ座標系の関係を示す
説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a relationship between a wafer outer shape and a wafer coordinate system.

【図5】ステージ座標系とウェーハ座標系及び変形され
たウェーハ座標系の関係を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between a stage coordinate system, a wafer coordinate system, and a deformed wafer coordinate system.

【図6】2つの座標系の間の座標変換を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating coordinate conversion between two coordinate systems.

【図7】座標値を登録した異物と他の異物とを区別した
異物の配置図例を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing an example of an arrangement diagram of a foreign substance in which a foreign substance in which coordinate values are registered is distinguished from another foreign substance.

【図8】異物の配置図から座標変換式の導出に使用する
異物を選択する様子を示す説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which a foreign substance used for deriving a coordinate conversion formula is selected from a layout diagram of the foreign substance.

【図9】異物のリストから座標変換式の導出に使用する
異物を選択する様子を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which a foreign substance used for deriving a coordinate conversion formula is selected from a foreign substance list.

【図10】走査電子顕微鏡による試料上の画像表示領域
に合わせて座標変換式の導出に使用する異物を自動的に
選択する様子を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which a foreign substance used for deriving a coordinate conversion formula is automatically selected according to an image display area on a sample by a scanning electron microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子銃、2…電子レンズ、3…偏向器、4…二次粒
子検出器、5…試料、6…試料台、7…電子線、8…二
次粒子、9…レンズ制御回路、10…偏向制御回路、1
1…アナログ/デジタル変換器、12…アドレス制御回
路、13…画像メモリ、14…制御手段、15…ディス
プレイ、16…コンピュータ、17…画像合成手段、1
8…キーボード、19…マウス、21…移動ステージ、
30…表示ウィンドウ、31…ウェーハ外形状、32…
オリエンテーションフラット、33…ウェーハ外周円の
延長線、34…異物、35…座標値を登録した異物、3
6…座標変換式の導出に使用する異物、37…異物を選
択するための枠、38…SEM画像表示範囲、39…座
標値を登録した異物を示す印、40…座標変換式の導出
に使用する異物を示す印、41…ステージ座標系のX
軸、42…ステージ座標系のY軸、43…座標補正前の
ウェーハ座標系のX軸、44…座標補正前のウェーハ座
標系のY軸、45…座標補正後のウェーハ座標系のX
軸、46…座標補正後のウェーハ座標系のY軸、50…
結像光学系、51…CCDカメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron gun, 2 ... Electron lens, 3 ... Deflector, 4 ... Secondary particle detector, 5 ... Sample, 6 ... Sample stage, 7 ... Electron beam, 8 ... Secondary particle, 9 ... Lens control circuit, 10 ... Deflection control circuit, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Analog / digital converter, 12 ... Address control circuit, 13 ... Image memory, 14 ... Control means, 15 ... Display, 16 ... Computer, 17 ... Image synthesis means, 1
8 keyboard, 19 mouse, 21 moving stage,
30 ... display window, 31 ... outside shape of wafer, 32 ...
Orientation flat, 33 ... Extension line of wafer outer circumference circle, 34 ... Foreign matter, 35 ... Foreign matter whose coordinate value is registered, 3
6: Foreign matter used for deriving a coordinate conversion formula; 37: Frame for selecting a foreign material; 38: SEM image display range; 39: Mark indicating a foreign matter for which coordinate values are registered; 40: Used for deriving a coordinate conversion formula Mark indicating foreign matter to be performed, 41... X of stage coordinate system
Axis, 42: Y axis of stage coordinate system, 43: X axis of wafer coordinate system before coordinate correction, 44: Y axis of wafer coordinate system before coordinate correction, 45: X of wafer coordinate system after coordinate correction
Axis, 46: Y axis of wafer coordinate system after coordinate correction, 50:
Imaging optical system, 51 ... CCD camera

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料を保持/移動する装置内のステージ
によって定義されるステージ座標系内で2次元的に移動
可能なステージと、前記ステージ上に保持された試料に
電子線を収束して走査する手段と、電子線照射によって
試料から発生する二次粒子を検出する検出手段とを備
え、前記検出手段の出力を用いて試料像を形成する走査
電子顕微鏡において、 前記ステージ上の試料の形状に合わせて定義される試料
座標系を設定する試料座標系設定手段と、前記試料上の
観察対象物の位置を指示するために他の装置から供給さ
れた座標値を前記試料座標系での座標値に変換する座標
変換手段とを備え、 前記座標変換手段は、前記観察対象物の前記試料座標系
で検出した座標値を登録する座標値登録手段と、前記観
察対象物に対して前記他の装置から供給された座標値と
前記座標値登録手段に登録された検出座標値との間の誤
差を演算する座標誤差演算手段と、前記誤差が最小とな
るように座標変換式を設定する座標変換式設定手段とを
備えることを特徴とする走査電子顕微鏡。
1. A stage movable two-dimensionally in a stage coordinate system defined by a stage in an apparatus for holding / moving a sample, and an electron beam converging and scanning the sample held on the stage. And a detecting means for detecting secondary particles generated from the sample by electron beam irradiation, and in a scanning electron microscope for forming a sample image using the output of the detecting means, the shape of the sample on the stage A sample coordinate system setting means for setting a sample coordinate system defined together; and a coordinate value supplied from another device for indicating a position of an observation target on the sample, the coordinate value in the sample coordinate system. Coordinate conversion means for converting the coordinate value of the observation object into the coordinate value of the observation object detected in the sample coordinate system; and the other device for the observation object. Or Coordinate error calculating means for calculating an error between the supplied coordinate value and the detected coordinate value registered in the coordinate value registering means, and a coordinate conversion equation setting for setting a coordinate conversion equation so as to minimize the error Scanning electron microscope comprising:
【請求項2】 前記観察対象物の前記ステージ座標系で
の検出座標値を登録する第2の座標値登録手段を備える
ことを特徴とする請求項1記載の走査電子顕微鏡。
2. The scanning electron microscope according to claim 1, further comprising second coordinate value registration means for registering a coordinate value of the observation target object detected in the stage coordinate system.
【請求項3】 前記座標値登録手段に登録すべき観察対
象物の条件を設定する座標登録条件設定手段を備え、前
記座標登録条件に適合した観察対象物の前記試料座標系
での検出座標値を前記座標値登録手段に自動的に登録す
る機能を有することを特徴とする請求項1又は2記載の
走査電子顕微鏡。
3. A coordinate registration condition setting means for setting a condition of an observation object to be registered in the coordinate value registration means, wherein a detected coordinate value in the sample coordinate system of the observation object conforming to the coordinate registration condition is provided. 3. The scanning electron microscope according to claim 1, further comprising a function of automatically registering the coordinates in the coordinate value registration unit.
【請求項4】 前記他の装置から供給された座標データ
に基づいて前記試料上での観察対象物の2次元的な配置
を表示する位置表示手段を備え、前記座標値登録手段に
検出座標値を登録した観察対象物と登録していない観察
対象物とを前記位置表示手段に区別して表示する機能を
有することを特徴とする請求項1記載の走査電子顕微
鏡。
4. A position display means for displaying a two-dimensional arrangement of an observation target on the sample based on coordinate data supplied from the other device, wherein the coordinate value registration means stores detected coordinate values. 2. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein the scanning electron microscope has a function of distinguishing and displaying an observation object in which the object is registered and an observation object in which the object is not registered on the position display means.
【請求項5】 前記座標誤差演算手段で使用する観察対
象物を前記位置表示手段上で選択する手段を備え、選択
された観察対象物を他と区別して表示する機能を有する
ことを特徴とする請求項4記載の走査電子顕微鏡。
5. The apparatus according to claim 1, further comprising means for selecting an observation object to be used by said coordinate error calculating means on said position display means, and having a function of displaying the selected observation object separately from others. The scanning electron microscope according to claim 4.
【請求項6】 前記他の装置から供給された座標データ
に基づいて観察対象物のリストを表示するリスト表示手
段と、前記座標値登録手段に検出座標値を登録した観察
対象物と登録していない観察対象物とを前記リスト表示
手段に区別して表示する機能を有することを特徴とする
請求項1記載の走査電子顕微鏡。
6. A list display means for displaying a list of observation objects based on coordinate data supplied from said another device, and an observation object whose detected coordinate values have been registered in said coordinate value registration means are registered. 2. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein the scanning electron microscope has a function of distinguishing and displaying an unobserved object on the list display means.
【請求項7】 前記座標誤差演算手段で使用する観察対
象物を前記リスト表示手段上で選択する手段を備え、選
択された観察対象物を他と区別して表示する機能を有す
ることを特徴とする請求項6記載の走査電子顕微鏡。
7. The apparatus according to claim 1, further comprising means for selecting an observation object to be used by the coordinate error calculation means on the list display means, and having a function of displaying the selected observation object separately from others. The scanning electron microscope according to claim 6.
【請求項8】 前記座標誤差演算手段で使用する観察対
象物の条件を設定する座標誤差演算条件設定手段を備
え、前記座標変換式設定手段は前記座標値登録手段に登
録した検出座標値のうち前記座標誤差演算条件設定手段
によって設定された条件に適合した観察対象物の検出座
標値を用いて座標変換式を設定する機能を有することを
特徴とする請求項1記載の走査電子顕微鏡。
8. A coordinate error calculation condition setting means for setting a condition of an observation object used by the coordinate error calculation means, wherein the coordinate conversion equation setting means includes a coordinate conversion equation 2. The scanning electron microscope according to claim 1, wherein the scanning electron microscope has a function of setting a coordinate conversion formula using a detected coordinate value of an observation target object that meets a condition set by the coordinate error calculation condition setting means.
【請求項9】 前記座標誤差演算条件設定手段は試料上
の観察位置に関連させて前記座標誤差演算手段で使用す
る観察対象物の条件を設定する機能を有し、試料上の観
察位置を移動したとき、前記座標誤差演算条件設定手段
によって設定された前記移動した試料上の観察位置に関
連する条件に適合した観察対象物の検出座標値を用いて
座標変換式を設定する機能を有することを特徴とする請
求項8記載の走査電子顕微鏡。
9. The coordinate error calculation condition setting means has a function of setting conditions of an observation target used by the coordinate error calculation means in relation to an observation position on the sample, and moves the observation position on the sample. Then, there is provided a function of setting a coordinate conversion formula using a detected coordinate value of an observation target object that meets conditions related to the observation position on the moved sample set by the coordinate error calculation condition setting means. The scanning electron microscope according to claim 8, wherein:
【請求項10】 前記座標誤差演算手段で使用した観察
対象物の検出座標値と前記座標変換手段によって変換さ
れた前記試料座標系での座標値の許容誤差を設定する手
段と、前記許容誤差を超える誤差を有する観察対象物が
存在した場合、その観察対象物を取り除いて前記座標誤
差演算手段による誤差演算を再実行する機能を有するこ
とを特徴とする請求項1記載の走査電子顕微鏡。
10. A means for setting an allowable error between a detected coordinate value of an observation object used by said coordinate error calculating means and a coordinate value in said sample coordinate system converted by said coordinate converting means, and 2. The scanning electron microscope according to claim 1, further comprising a function of removing an observation object having an error exceeding the error and re-executing the error calculation by the coordinate error calculation means.
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