JPH0337946A - 走査型電子顕微鏡の観察位置表示方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭと称す）に
おける試料の観察位置を分かりやすく表示する表示方式
に関する。

［従来の技術］ 走査型電子顕微鏡の試料の駆動装置は、光軸方向である
Ｚ軸、Ｚ軸に直交する面のＸ軸およびＹ軸、Ｚ軸に対す
る傾斜を表すチルト、試料ステージの回転を表すローテ
ーションの５つの自由度を有している。従って、オペレ
ータはこれらの５軸を適宜調整して所望のＳＥＭ像を得
るのであるが、現在得られているＳＥＭ像が試料のどの
部分を、どのような角度から観察しているものであるの
か判断できないという問題があった。

そのために、ＣＲＴ等の表示装置に、第３図（ａ）に示
すように５軸の値を数値で表示したり、同図（ｂ）に示
すように表示画面上に試料ｌの形状、この場合ウェハ、
と現在観察している領域２、この場合ウェハ中の一つの
チップ、を表示すると共に、観察の対象となっている領
域の拡大図３を表示し、拡大図３中には、現在電子ビー
ム走査が行われている箇所に所定のマーク４を表示した
り、走査の始点Ｓ１　終点Ｅと共に走査範囲５を表示し
たりしていた。なお、ウェハ中の観察の対象となってい
るチップを指示することは次のようにして行うことがで
きる。即ち、所望の範囲のＳＥＭ像を観察する場合には
、通常、オペレータはまず、低倍率で試料全体を観察し
、観察しようとする範囲を指示した後に倍率を上げて微
小な範囲の観察を行うが、そのとき、オペレータが指示
した範囲を演算装置（ＣＰＵ）に取り込むことで観察の
対象となっているチップを特定することができる。

更に、第３図（ｂ）に示すような表示ではチルトの状態
を判断することはできないので、第３図（Ｃ）に示すよ
うに、Ｚ軸に対する試料６の傾きを示してチルトを表示
することも行われている。

［発明が解決しようとする課題］ 第３図（ｂ）に示す観察位置表示では、試料の中のどの
部分を観察しているのか、そして、特に同図中５で示す
ように走査範囲を表示する場合にはどのような角度で走
査を行っているのかを知ることができ、また、第３図（
Ｃ）のような表示を行う場合には試料の傾斜の度合も知
ることができるが、しかしながら、電子ビームに対する
試料の空間的位置関係を全体的に把握するには、これら
の表示からオペレータが想像するしかなく、直感的に理
解することは困難であった。

また、従来の観察位置表示は試料の移動に伴ってリアル
タイムに表示されるものではないので、現在観察してい
る箇所とは異なる箇所を観察したい場合に、どの軸をど
れだけ移動させればよいかを知ることは非常に困難であ
った。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、試料の
空間的位置関係を直感的に理解できる走査型電子顕微鏡
の観察位置表示方式を提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明の走査型電子顕微
鏡の観察位置表示方式は、走査型電子顕微鏡の試料ステ
ージの座標情報に基づいて、少なくとも、電子ビームに
対する試料の空間的配置を鳥鰍図として表示することを
特徴とする。

［作用および発明の効果］ 本発明の走査型電子顕微鏡の観察位置表示方式において
は、試料ステージの座標情報、即ち、Ｘ座標、Ｙ座標、
Ｚ座標、チルト情報、ローテーション情報の５軸の座標
情報を取り込んで、鳥敞図を作成し、表示するので、空
間的な試料の位置関係、電子ビームの入射点、走査領域
および走査方向を直感的に理解することができる。

また、前記鳥鰍図をリアルタイムで表示するので、試料
ステージの動きの様子が分かるので、試料ステージの操
作性を向上させることができる。

［実施例コ 以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。

第１図は本発明に係る走査型電子顕微鏡の観察位置表示
方式の１実施例の構成を示す図であり、図中、１１は試
料ステージ、１２は試料、１３はＸ軸駆動用モータ、１
４はＹ軸駆動用モータ、１５はＸ軸駆動用モータ、１８
はチルト軸駆動用モータ、１７はローテーション軸駆動
用モータ、１８は駆動ｇ置、１９は演算処理装置、２０
は入力装置、２１は表示装置、２２はＸ軸方向調整摘み
、２３はＹ軸方向調整摘み、２４はＺ軸方向調整摘み、
２５はチルト軸方向調整摘み、２６はローテーション軸
方向調整摘みを示す。なお、同図においては、走査コイ
ル、２次電子検出器、ＳＥＭ像を観察する表示装置等は
省略している。

第１図に示す構成において、オペレータが、ジせイステ
ィック等から構成される各軸の調整摘み２２〜２６を操
作すると、駆動装置１８はそれを検知して対応する軸の
駆動用モータを駆動し、試料ステージ１１を指示された
方向に、指示された量だけ移動させる。演算処理装置１
９は調整摘み２２〜２６で指示された移動方向わよび移
動量を取り込んで、周知のコンピュータグラフィックス
の手法により、試料１２の空間的位置関係を表す鳥瞰図
を作成し、各軸の数値と共に、例えば、ＣＲＴ等で構成
される表示装置２１に表示する。その例を第２図（ａ）
に示すが、このような鳥敞図が表示されることにより、
オペレータは、試料が電子ビームに対してどれだけ傾い
ていて、試料のどの範囲が走査されているか等の試料の
全体の空間的位置関係を直感的に理解することができる
。第２図（ａ）では試料１２、この場合はウェハ、の形
状が表示されているが、これは入力装置２ｏにより演算
処理装置１９に入力されているものである。

また、現在観察しているＳＥＭ像がウェハ中のどの位置
にあるチップであるかの表示は、上述したと同様に行え
るし、入力装置２０で指示してもよい。

第２図（ａ）ではＸ軸座標、Ｙ軸座標およびローテーシ
ｅンの値だけが示されているが、Ｚ軸座標、チルト値を
も表示してもよいことは当然である。

しかし、第２図（ａ）の画面にＺ軸座標およびチルト値
を表示すると画面が繁雑になるので、Ｚ軸座標およびチ
ルト値については、第２図（ｂ）に示すような、第３図
（Ｃ）と同様なパターンを表示してもよい。

また、第２図（ａ）の鳥轍図では電子ビームの走査範囲
が必ずしも明確に表示できないので、例えば、第２図（
Ｃ）に示すように、適当な矩形を、Ｘ座標値、Ｙ座標値
と共に表示し、その矩形の中に走査の始点Ｓおよび終点
Ｅを表示するようにするとよい。なお、第２図（Ｃ）で
は、試料１２のＸ座標値が５０口璽〜５１０口、Ｙ座標
値が１０３璽ｌ〜１０４−ｍの範囲が示され、その中の
３０で示す範囲が現在走査されていることを示している
。このような表示によれば実際に走査されている領域の
大きさを把握できることになり、非常に便利である。

更に、第２図（ｄ）に示すように、ローチーシロン値だ
けを表示することもできる。

なお、第２図（ａ）〜（ｄ）では、それぞれの表示が表
示装置２１に単独に表示されるようになされているが、
例えば、第２図（ａ）の表示と、同図（ｂ）の表示を並
べて表示することも可能であることは当業者に明らかで
ある。また、例えば、第２図（ａ）の表示から同図（Ｃ
）の表示への表示画像の切り換えは入力装置２０で行わ
れる。

また、演算処理装置１９は、予め定められた比較的短い
所定時間毎に、駆動装置１８から各軸の位置情報を取り
込み、上述した鳥瞰図等の観察位置表示画像を作成し、
表示装置２１に表示するようになされているので、調整
摘み２２〜２６を操作した場合に試料ステージ１１の移
動している様子をリアルタイムに表示することができ、
オペレータは容易に試料を所望の方向に所望の量だけ移
動させることができる。

以上、本発明の１実施例について説明したが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、種々の変形が可
能である。例えば、上記実施例では入力装置２０により
試料の形状を入力し、当該入力された試料形状が鳥撤図
等に使用されるものとして説明したが、試料ステージの
形状を表示するようにしてもよいものである。

また、上記実施例では各軸の位置情報は各軸の調整摘み
２２〜２６から得るものとしたが、厳密な位置情報を得
たいのであれば、各軸の駆動用モータ１３〜１７に設け
られているロータリーエンコーダから位置情報を得るよ
うにすればよい。

更に、上記実施例では自由度が５の場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、５より多い場合
にも、少ない場合にも適用できることは当業者に明かで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る走査型電子顕微鏡の観察位置表示
方式の１実施例の構成を示す図、第２図は本発明の走査
型電子顕微鏡の観察位置表示方式における表示画像の例
を示す図、第３図は従来の観察位置表示の例を示す図で
ある。 １１・・・試料ステージ、１２・・・試料、１３・・・
Ｘ軸駆動用モータ、１４・・・Ｙ軸駆動用モータ、１５
・・・Ｘ軸駆動用モータ、１６・・・チルト軸駆動用モ
ータ、１７・・・ローテーシθン軸駆動用モータ、１８
・・・駆動装置、１９・・・演算処理装置、２０・・・
入力装置、２１・・・表示装置、２２・・・Ｘ軸方向調
整摘み、２３・・・Ｙ軸方向調整摘み、２４・・・Ｚ軸
方向調整摘み、２５・・・チルト軸方向調整摘み、２６
・・・ローチーシロン軸方向調整摘み。 出　　願　　人　日本電子株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）走査型電子顕微鏡の試料ステージの座標情報に基
   づいて、少なくとも、電子ビームに対する試料の空間的
   配置を鳥瞰図として表示することを特徴とする走査型電
   子顕微鏡の観察位置表示方式。