JPH08162059A - Form observing device - Google Patents

Form observing device

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JPH08162059A
JPH08162059A JP6302152A JP30215294A JPH08162059A JP H08162059 A JPH08162059 A JP H08162059A JP 6302152 A JP6302152 A JP 6302152A JP 30215294 A JP30215294 A JP 30215294A JP H08162059 A JPH08162059 A JP H08162059A
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JP
Japan
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image
electron microscope
optical microscope
images
defect
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Masahiko Ikeno
昌彦 池野
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide information for both the surface defect and internal defect forms of a sample and improve the working property and precision of the defect analysis by regulating the magnification and position of both images by an electron microscope and an optical microscope, and superposing both the images. CONSTITUTION: Images obtained by observing a defect on a sample 1 by an electron microscope 3 and an optical microscope 5 are stored in image memories 7, 8, respectively. The optical microscopic image stored in the image memory 8 is converted or worked by an image processing device 9 as occasion demands. Thereafter, the image data from the image memories 7, 8 are regulated in magnification by an image superposing device 10 so that the enlarging magnification in the electron microscope 3 and the optical microscope 5 are equal to each other. Further, both the images are regulated so that the positional relations of both the images are conformed to each other, and then superposed. Thus, the defect area of the sample 1 can be clearly known.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、試料、特に半導体ウ
エハ等の試料の表面形状や内部形状を観察するための形
状観察装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape observing apparatus for observing the surface shape and internal shape of a sample, particularly a sample such as a semiconductor wafer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、半導体デバイスに代表される
極く微細な構造を持つ物体の観察には、高分解能が必要
な場合に電子顕微鏡が、比較的広い視野を観察する場合
に光学顕微鏡がそれぞれ用いられて来た。近年、メモリ
素子に代表される半導体デバイスの製造工程中でウエハ
上に発生する欠陥や異物の管理が厳しくなり、集積度の
増大に伴うパターンの微細化の進展により、注目する欠
陥の大きさも小さくなってきた。この為、電子顕微鏡を
用いて欠陥形状を観察する割り合いが高まって来た。
2. Description of the Related Art Conventionally, for observing an object having an extremely fine structure represented by a semiconductor device, an electron microscope is used when high resolution is required, and an optical microscope is used when a relatively wide field of view is observed. Each has been used. In recent years, the control of defects and foreign substances that occur on a wafer during the manufacturing process of semiconductor devices typified by memory devices has become strict, and the size of defects to be noticed has also decreased due to the progress of pattern miniaturization accompanying the increase in the degree of integration. It's coming. Therefore, the proportion of observing the defect shape using an electron microscope has increased.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な欠陥解析の目的で、電子顕微鏡を用いた場合には次の
様な問題点があった。一般に用いられている加速電圧1
kV程度の走査型二次電子顕微鏡では、試料の表面形状
の情報しか得られず、内部の構造あるいは表面より下層
に存在する欠陥や異物の形状を見ることはできなかっ
た。一方、光学顕微鏡では、電子顕微鏡に比べて分解能
は劣るものの、表面より下層の物体や構造の形状を観察
できる場合がある。これは、例えば光学的に透明な膜
(半導体製造プロセスで用いるシリコン酸化膜など)の
下部に存在する欠陥や異物などの場合である。このよう
に、それぞれの装置の持つ特徴により使い分けされてき
たが、高い分解能を持った画像と内部の情報を持った画
像を得るには、それぞれの装置から得た画像を映し出す
モニタ装置もしくは写真撮影装置が必要であり、2つの
像を見比べるという作業が必要であった。
However, when an electron microscope is used for the purpose of such defect analysis, there are the following problems. Acceleration voltage 1 commonly used
With a scanning secondary electron microscope of about kV, only information on the surface shape of the sample was obtained, and it was not possible to see the internal structure or the shape of defects or foreign particles existing in a layer lower than the surface. On the other hand, with an optical microscope, although the resolution is inferior to that of an electron microscope, it may be possible to observe the shapes of objects and structures below the surface. This is the case, for example, for a defect or a foreign substance existing under an optically transparent film (such as a silicon oxide film used in a semiconductor manufacturing process). As described above, the device has been used properly according to the characteristics of each device, but in order to obtain an image with high resolution and an image with internal information, a monitor device or a photo shoot that displays the image obtained from each device A device was needed, and the task of comparing the two images was necessary.

【0004】この発明は上述した従来例に係る問題点を
解消するためになされたもので、試料の欠陥表面及び内
部の両者の情報を含む欠陥形状の画像を得ることができ
る形状観察装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems associated with the conventional example, and obtains a shape observing apparatus capable of obtaining an image of a defect shape including information on both the surface and the inside of the defect of a sample. The purpose is to

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明に係る形状観察
装置は、試料上の欠陥を観察する電子顕微鏡及び光学顕
微鏡と、この電子顕微鏡及び光学顕微鏡による画像の拡
大倍率が等しくなるように倍率調整すると共に両者の画
像の位置関係が一致するように位置調整して同一表示画
面上に重ね合わせる画像重ね合わせ装置とを備えたもの
である。
A shape observing apparatus according to the present invention is a magnification observing apparatus for observing a defect on a sample with an electron microscope and an optical microscope so that the magnifications of images by the electron microscope and the optical microscope become equal. In addition, the image superimposing device is provided so that the positions of the images are adjusted so that the positional relationship between the images coincides with each other, and the images are superposed on the same display screen.

【0006】また、上記電子顕微鏡及び光学顕微鏡によ
る画像をそれぞれ記憶する記憶手段と、それら記憶手段
に蓄えられた電子顕微鏡または光学顕微鏡による画像を
加工する画像処理装置とをさらに備え、上記画像重ね合
わせ装置は、上記記憶手段に蓄えられた電子顕微鏡また
は光学顕微鏡のいずれか一方の画像と上記画像処理装置
により加工された電子顕微鏡または光学顕微鏡による他
方の画像との画像重ね合わせ処理を行うことを特徴とす
るものである。
Further, there are further provided storage means for storing the images by the electron microscope and the optical microscope, respectively, and an image processing device for processing the images by the electron microscope or the optical microscope, which are stored in the storage means. The device is characterized by performing an image superimposing process of an image of either the electron microscope or the optical microscope stored in the storage means and the other image by the electron microscope or the optical microscope processed by the image processing device. It is what

【0007】また、上記画像処理装置は、上記光学顕微
鏡による画像中、欠陥領域の特徴部分を抽出し、その特
徴部分の領域のみを着色または濃淡調整処理することを
特徴とするものである。
Further, the image processing apparatus is characterized in that a characteristic portion of a defective area is extracted from the image obtained by the optical microscope, and only the area of the characteristic portion is colored or shaded.

【0008】さらに、上記画像処理装置は、上記電子顕
微鏡による傾斜画像に対応させて上記光学顕微鏡による
画像を変形させて疑似傾斜画像を生成することを特徴と
するものである。
Further, the image processing device is characterized in that the image obtained by the optical microscope is transformed in correspondence with the image obtained by the inclination of the electron microscope to generate a pseudo inclined image.

【0009】[0009]

【作用】この発明に係る形状観察装置においては、画像
重ね合わせ装置により、電子顕微鏡及び光学顕微鏡によ
る画像の拡大倍率が等しくなるように倍率調整すると共
に両者の画像の位置関係が一致するように位置調整して
同一表示画面上に重ね合わせるようにすることにより、
電子顕微鏡及び光学顕微鏡の両者の特性を活かして、試
料の欠陥表面及び内部の両者の情報を含む欠陥形状の画
像を得ることを可能にし、欠陥解析の作業性と精度を向
上させることを可能にする。
In the shape observing device according to the present invention, the magnification is adjusted by the image superposing device so that the magnifications of the images by the electron microscope and the optical microscope become equal, and the position is adjusted so that the positional relationship between the two images may coincide. By adjusting and overlapping on the same display screen,
By utilizing the characteristics of both the electron microscope and optical microscope, it is possible to obtain an image of the defect shape that includes information on both the defect surface and inside of the sample, and improve the workability and accuracy of defect analysis. To do.

【0010】また、上記電子顕微鏡及び光学顕微鏡によ
る画像をそれぞれ記憶手段に記憶させ、画像処理装置に
より、それら記憶手段に蓄えられた電子顕微鏡または光
学顕微鏡による画像を加工するようにして、画像重ね合
わせ装置により、上記記憶手段に蓄えられた電子顕微鏡
または光学顕微鏡のいずれか一方の画像と上記画像処理
装置により加工された電子顕微鏡または光学顕微鏡の他
方の画像との画像重ね合わせ処理を行うことにより、同
一表示画面上に電子顕微鏡及び光学顕微鏡による両者の
画像を表示可能にして、欠陥領域または欠陥形状を明確
に表示可能にする。
Further, the images obtained by the electron microscope and the optical microscope are respectively stored in the storage means, and the image processing device processes the images stored in the storage means by the electron microscope or the optical microscope to superimpose the images. By the device, by performing an image superimposing process of either one of the image of the electron microscope or the optical microscope stored in the storage means and the other image of the electron microscope or the optical microscope processed by the image processing device, Images of both the electron microscope and the optical microscope can be displayed on the same display screen, and the defect region or defect shape can be clearly displayed.

【0011】また、上記画像処理装置により、光学顕微
鏡による画像中、欠陥領域の特徴部分を抽出し、その特
徴部分の領域のみを着色または濃淡調整処理することに
より、欠陥形状の輪郭が不鮮明な場合であっても、欠陥
部分を強調して表示し、欠陥領域を明確に知ることがで
きる画像を得ることを可能にする。
In the case where the outline of the defect shape is unclear by extracting the characteristic portion of the defective area from the image by the optical microscope and coloring or shading the area of the characteristic portion by the image processing apparatus. Even with this, it is possible to obtain an image in which the defective portion is highlighted and displayed so that the defective area can be clearly known.

【0012】さらに、上記画像処理装置により、上記電
子顕微鏡による傾斜画像に対応させて上記光学顕微鏡に
よる画像を変形させて疑似傾斜画像を生成することによ
り、試料を傾斜させた電子顕微鏡による傾斜画像に対し
ても、試料内部の欠陥形状の情報を含んだ画像を表示可
能にして、欠陥形状をより適確に知ることができる画像
を得ることを可能にする。
Further, the image processing apparatus deforms the image obtained by the optical microscope in accordance with the tilt image obtained by the electron microscope to generate a pseudo-tilt image, thereby forming a tilt image obtained by the electron microscope in which the sample is tilted. On the other hand, it is possible to display an image containing information on the defect shape inside the sample, and to obtain an image in which the defect shape can be known more accurately.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明を図示実施例に基づいて説明
する。図1はこの発明の実施例1に係る形状観察装置の
構成図である。図1において、1は試料、2は試料1を
載置するステージ、2′は傾斜した時のステージ、3は
試料1上の欠陥を観察するための電子顕微鏡、4は二次
電子検出器、5は電子顕微鏡3と同様に試料1上の欠陥
を観察するための光学顕微鏡、6はITVカメラ、7及
び8は上記電子顕微鏡3及び光学顕微鏡5でそれぞれ観
察された像を記憶する画像メモリ、9は上記画像メモリ
8に蓄えられた光学顕微鏡5による像を変換もしくは加
工する画像処理装置、10は画像メモリ7及び8からの
画像データを電子顕微鏡3と光学顕微鏡5での拡大倍率
が等しくなるように倍率を調整すると共に、両者の画像
の位置関係が一致するよう調整した後、両者の画像デー
タを重ね合わせる画像重ね合わせ装置、11はディスプ
レイ装置である。
Example 1. Hereinafter, the present invention will be described based on illustrated embodiments. 1 is a configuration diagram of a shape observation apparatus according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a sample, 2 is a stage for mounting the sample 1, 2'is a stage when tilted, 3 is an electron microscope for observing defects on the sample 1, 4 is a secondary electron detector, 5 is an optical microscope for observing defects on the sample 1 similarly to the electron microscope 3, 6 is an ITV camera, 7 and 8 are image memories for storing images observed by the electron microscope 3 and the optical microscope 5, respectively. Reference numeral 9 is an image processing device for converting or processing the image stored in the image memory 8 by the optical microscope 5, and 10 is the same magnification of the image data from the image memories 7 and 8 in the electron microscope 3 and the optical microscope 5. The image superimposing device 11 superimposes the image data of the two images after adjusting the magnification and adjusting the positional relationship of the images of the two images to match each other.

【0014】次に上記構成に係る動作を説明する。例え
ば製造プロセス中の半導体ウエハなどの試料1上の欠陥
を電子顕微鏡3で観察した像と光学顕微鏡5で観察した
像をそれぞれ画像メモリ7及び8に記憶する。この内、
画像メモリ8に蓄えられた光学顕微鏡像は必要に応じ画
像処理装置9において変換もしくは加工する。その後、
画像重ね合わせ装置10により、画像メモリ7及び8か
らの画像データを電子顕微鏡3と光学顕微鏡5での拡大
倍率が等しくなるように倍率を調整する。さらに、両者
の画像の位置関係が一致するよう調整して、両者の画像
データを重ね合わせる。この時、拡大倍率の設定変更並
びに両画像の位置関係の調整作業等が必要となるが、こ
れらの作業は、画像重ね合わせ装置10に接続されたデ
ィスプレイ装置11に表示される電子顕微鏡像と光学顕
微鏡像を見ながら、画像重ね合わせ装置10に接続され
るマウス等のポインティングデバイス(図示せず)を介
して行う。
Next, the operation of the above configuration will be described. For example, an image observed by the electron microscope 3 and an image observed by the optical microscope 5 for a defect on the sample 1 such as a semiconductor wafer during the manufacturing process are stored in the image memories 7 and 8, respectively. Of this,
The optical microscope image stored in the image memory 8 is converted or processed in the image processing device 9 as needed. afterwards,
The image superposing device 10 adjusts the magnification of the image data from the image memories 7 and 8 so that the electron microscope 3 and the optical microscope 5 have the same magnification. Further, adjustment is made so that the positional relationship between the images of the both is the same, and the image data of the both are superposed. At this time, it is necessary to change the setting of the magnifying power and adjust the positional relationship between the two images. These operations are performed by using the electron microscope image and the optical image displayed on the display device 11 connected to the image superposing device 10. This is performed through a pointing device (not shown) such as a mouse connected to the image superposing device 10 while observing the microscope image.

【0015】図2は上記構成に係る形状観察装置を用い
て実際に画像の重ね合わせを行った例を示す説明図であ
る。図2の(a)は電子顕微鏡像(二次電子像)を、
(b)は光学顕微鏡像を模式的に写したもので、これら
の像は試料1として半導体製造プロセス中のシリコン基
板上にある欠陥を、図1に示す電子顕微鏡3並びに光学
顕微鏡5により観察した像であり、試料1上の同一位置
の同一欠陥の観察像である。また、(c)は画像重ね合
わせ装置10により拡大倍率及び両画像の位置調整が行
わられた後、画像重ね合わせ処理された画像、(d)は
(b)中のA−A′線部の断面を示す。さらに、図2に
おいて、12はシリコン基板13上の多結晶シリコン膜
配線、14は電子顕微鏡像中の欠陥、15は光学顕微鏡
像中の欠陥の核となる異物、17はこの異物15の周囲
に見える干渉縞であり、上記異物15は、図2(d)に
示すように、多結晶シリコン膜配線12の上部に形成さ
れたシリコン酸化膜16の膜中に埋まり込んでいる。
FIG. 2 is an explanatory view showing an example in which images are actually superposed using the shape observation apparatus having the above-mentioned configuration. 2A shows an electron microscope image (secondary electron image),
(B) is a schematic copy of an optical microscope image. These images were observed as defects of a sample 1 on a silicon substrate during a semiconductor manufacturing process by an electron microscope 3 and an optical microscope 5 shown in FIG. The image is an observation image of the same defect at the same position on the sample 1. Further, (c) is an image that has been subjected to image superimposition processing after the image superimposing device 10 has performed enlargement magnification and position adjustment of both images, and (d) is a line AA ′ line portion in (b). A cross section is shown. Further, in FIG. 2, 12 is a polycrystalline silicon film wiring on the silicon substrate 13, 14 is a defect in the electron microscope image, 15 is a foreign substance which becomes a nucleus of the defect in the optical microscope image, and 17 is a periphery of the foreign substance 15. The foreign matter 15 is visible interference fringes, and is embedded in the film of the silicon oxide film 16 formed on the polycrystalline silicon film wiring 12, as shown in FIG. 2D.

【0016】上述のような異物15に起因する欠陥を、
電子顕微鏡3により観察した場合、図2(a)に示すよ
うに、シリコン酸化膜16上の欠陥14の外形のみが見
えるだけで、核となる異物15の有無や、異物15によ
り誘発されたシリコン酸化膜16の不均一な部分を判別
することは極めて困難である。一方、光学顕微鏡5に付
属するITVカメラ6により捉えられた光学顕微鏡像で
は、図2(b)に示すように、光学的に透明なシリコン
酸化膜16を透して下部の異物15が見える。さらに、
異物15により生じたシリコン酸化膜の膜厚が不均一と
なった部分は干渉縞17として見ることができる。しか
し、欠陥14の輪郭や多結晶シリコン膜配線12の輪郭
は、電子顕微鏡像に比べて不鮮明である。
The defects caused by the foreign matter 15 as described above are
When observed by the electron microscope 3, as shown in FIG. 2A, only the outer shape of the defect 14 on the silicon oxide film 16 can be seen, and the presence or absence of the foreign substance 15 serving as a core and the silicon induced by the foreign substance 15 are observed. It is extremely difficult to determine the non-uniform portion of the oxide film 16. On the other hand, in the optical microscope image captured by the ITV camera 6 attached to the optical microscope 5, as shown in FIG. 2B, the foreign substance 15 at the bottom can be seen through the optically transparent silicon oxide film 16. further,
The portion where the film thickness of the silicon oxide film is nonuniform due to the foreign matter 15 can be seen as interference fringes 17. However, the contour of the defect 14 and the contour of the polycrystalline silicon film wiring 12 are unclear compared to the electron microscope image.

【0017】この実施例1では、試料1を電子顕微鏡3
により観察した像(図2(a))を画像メモリ7に記憶
させ、次いで、同一欠陥14を光学顕微鏡5(ITVカ
メラ6を含む)により観察した像を画像メモリ8に記憶
させる。多くの場合、これら両者の観察像は拡大倍率が
異なっており、さらに、画面内での欠陥位置も異なって
いるため、このままでは重ね合わせ出来ない。そこで、
これら画像メモリ7及び8に蓄えられた画像データを画
像重ね合わせ装置10により加工する。具体的には次の
ステップを踏む。 (1) 拡大倍率の調整 各々の画像中で同一寸法と分かっている部分、この例で
は、2本の多結晶シリコン膜配線12の下端間の距離を
それぞれ測定し、この距離が同一となるよう一方の画像
の拡大倍率を調整する。 (2) 位置の調整 各々の画像中の欠陥14並びに異物15の中心座標を求
め、これらの座標が一致するよう、一方の画像の座標を
調整する。 (3) 画像の重ね合わせ 上記の処理の後、両者の画像データをピクセル毎に合算
する。この場合、ディスプレイ11に表示した際の輝
度、コントラスト、色調等を劣化させないよう調整を加
えてもよい。以上の処理の後、重ね合わせた画像をディ
スプレイ11に表示する。
In the first embodiment, the sample 1 is replaced with the electron microscope 3
The image observed by (1) is stored in the image memory 7, and then the image observed by the optical microscope 5 (including the ITV camera 6) of the same defect 14 is stored in the image memory 8. In many cases, these two observed images have different magnifying powers, and the defect positions on the screen are also different, so that they cannot be superimposed as they are. Therefore,
The image data stored in the image memories 7 and 8 is processed by the image superposing device 10. Specifically, take the following steps. (1) Adjustment of magnification Magnification: A portion of each image that is known to have the same dimension, in this example, the distance between the lower ends of the two polycrystalline silicon film wirings 12 is measured, respectively, and the distances are made the same. Adjust the magnification of one image. (2) Position adjustment The center coordinates of the defect 14 and the foreign material 15 in each image are obtained, and the coordinates of one image are adjusted so that these coordinates match. (3) Image superposition After the above processing, both image data are added up for each pixel. In this case, adjustment may be made so as not to deteriorate the brightness, contrast, color tone, etc. when displayed on the display 11. After the above processing, the superimposed image is displayed on the display 11.

【0018】従って、上記実施例1によれば、電子顕微
鏡3の欠点、即ち試料下部の情報が得られないことと、
光学顕微鏡5の欠点、即ち像の分解能(解像度)が低い
という欠点の両者を補い両者の特性を活かすことがで
き、図2(c)に示すように、電子顕微鏡3により得ら
れる欠陥14と多結晶シリコン膜配線12の鮮明な輪郭
が得られると共に、光学顕微鏡5により得られるシリコ
ン酸化膜中の異物15並びに膜厚の不均一な部分、即ち
干渉縞17を同時に観察することが出来る。また、欠陥
14と異物15、多結晶シリコン膜配線12の位置関係
を即座に知ることができ、試料の欠陥表面及び内部の両
者の情報を含む欠陥形状の画像を得ることができる。こ
のことは近年重要性を増しているウエハ中の欠陥解析の
作業性と精度を大きく向上させる効果がある。
Therefore, according to the first embodiment, the defect of the electron microscope 3, that is, the information of the lower portion of the sample cannot be obtained, and
The defect of the optical microscope 5, that is, the defect that the resolution of the image is low can be compensated for, and the characteristics of both can be utilized, and as shown in FIG. A clear outline of the crystalline silicon film wiring 12 can be obtained, and at the same time, the foreign material 15 in the silicon oxide film obtained by the optical microscope 5 and the nonuniform film thickness portion, that is, the interference fringes 17 can be observed at the same time. Further, the positional relationship among the defect 14, the foreign material 15, and the polycrystalline silicon film wiring 12 can be immediately known, and an image of the defect shape including information on both the defect surface and the inside of the sample can be obtained. This has the effect of greatly improving the workability and accuracy of defect analysis in wafers, which has become increasingly important in recent years.

【0019】実施例2.次に、実施例2に係る形状観察
装置について説明する。図3は図2に示す実施例1と対
応する画像の重ね合わせ処理の説明図である。この実施
例2では、図1に示す実施例1と同様な構成を備えてお
り、図3(a)に示すように、電子顕微鏡像の欠陥14
の輪郭が不鮮明な場合、例えば核となる異物15が小さ
いかあるいはない場合に、シリコン酸化膜16の表面が
ゆるやかに盛り上がって山形となっている場合の試料を
観察対象としている。このような試料の場合では、図3
(a)に示す電子顕微鏡像では、欠陥14の輪郭は不鮮
明なものの、図3(b)に示す光学顕微鏡像では、膜厚
の不均一な部分が干渉縞(もしくは干渉色の付いた領
域)となって現れるため、欠陥の存在を知ることができ
る。
Example 2. Next, the shape observation device according to the second embodiment will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram of image superimposing processing corresponding to the first embodiment shown in FIG. The second embodiment has the same structure as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and as shown in FIG.
Is unclear, for example, when the foreign matter 15 serving as a nucleus is small or absent, and the surface of the silicon oxide film 16 is gently swelled to have a mountain shape, the sample is observed. In the case of such a sample, FIG.
In the electron microscope image shown in (a), the outline of the defect 14 is unclear, but in the optical microscope image shown in FIG. 3 (b), the portion where the film thickness is nonuniform is an interference fringe (or an area with an interference color). Since it appears as, it is possible to know the existence of the defect.

【0020】すなわち、画像処理装置9により、この光
学顕微鏡像中の干渉縞部分17を抽出し、この領域のみ
を着色または濃淡調整し、図3(a)に示す電子顕微鏡
像と重ね合わせ表示することにより、図3(d)に示す
如く、欠陥領域を明確に知ることのできる画像を得るこ
とができる。
That is, the image processing apparatus 9 extracts the interference fringe portion 17 in this optical microscope image, colors or adjusts the density of only this region, and superimposes it on the electron microscope image shown in FIG. 3A. As a result, as shown in FIG. 3D, it is possible to obtain an image in which the defective area can be clearly known.

【0021】従って、上記実施例2によれば、電子顕微
鏡3及び光学顕微鏡5による画像をそれぞれ画像メモリ
7及び8に記憶させ、画像処理装置9により、その画像
メモリ8に蓄えられた光学顕微鏡5による画像を加工す
るようにして、画像重ね合わせ装置10により、上記画
像メモリ7に蓄えられた電子顕微鏡像と上記画像処理装
置9により加工された光学顕微鏡像との画像重ね合わせ
処理を行うことにより、同一表示画面上に電子顕微鏡及
び光学顕微鏡による両者の画像を表示可能にして、欠陥
領域または欠陥形状を明確に表示することができる。そ
して、その際、上記画像処理装置10により、光学顕微
鏡による画像中、欠陥領域の特徴部分を抽出し、その特
徴部分の領域のみを着色または濃淡調整処理することに
より、欠陥形状の輪郭が不鮮明な場合であっても、欠陥
部分を強調して表示し、欠陥領域を明確に知ることがで
きる画像を得ることができる。
Therefore, according to the second embodiment, the images obtained by the electron microscope 3 and the optical microscope 5 are stored in the image memories 7 and 8, respectively, and the optical microscope 5 stored in the image memory 8 by the image processing device 9. The image superimposing apparatus 10 performs the image superimposing processing of the electron microscope image stored in the image memory 7 and the optical microscope image processed by the image processing apparatus 9 so as to process the image by The images of both the electron microscope and the optical microscope can be displayed on the same display screen, and the defect region or defect shape can be clearly displayed. Then, at that time, the image processing apparatus 10 extracts the characteristic portion of the defect area from the image obtained by the optical microscope and colors or shades only the area of the characteristic portion to make the outline of the defect shape unclear. Even in such a case, it is possible to obtain an image in which the defective portion can be clearly known by displaying the defective portion in an emphasized manner.

【0022】実施例3.次に、実施例3に係る形状観察
装置について説明する。図4は図2に示す実施例1と対
応する画像の重ね合わせ処理の説明図である。この実施
例3では、図1に示す実施例1と同様な構成を備えてお
り、図4(a)に示すように、電子顕微鏡3で試料1を
観察する際にステージ2を傾斜させて観察した時の像の
重ね合わせを対象としている。このように傾斜させて観
察した場合には、欠陥14の形状をより適確に知ること
ができるが、この場合、図4(b)に示す光学顕微鏡像
を重ね合わせるためには、画像処理装置9により、ステ
ージ2′の傾斜角に相当する分だけ光学顕微鏡像を変形
させ、図4(c)に示すような疑似傾斜画像を画像処理
装置9により生成すればよい。この像と電子顕微鏡像を
重ね合わせ表示することにより、図4(d)に示す処理
後の画像を得ることができる。
Example 3. Next, the shape observation device according to the third embodiment will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram of image superimposing processing corresponding to the first embodiment shown in FIG. The third embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 4A, the stage 2 is tilted when observing the sample 1 with the electron microscope 3. It is intended for superimposing images when doing. In the case of observing with such an inclination, the shape of the defect 14 can be known more accurately, but in this case, in order to superimpose the optical microscope images shown in FIG. The optical microscope image may be deformed by 9 by an amount corresponding to the tilt angle of the stage 2 ', and the image processing device 9 may generate a pseudo tilt image as shown in FIG. By superimposing and displaying this image and the electron microscope image, the processed image shown in FIG. 4D can be obtained.

【0023】従って、上記実施例3によれば、画像処理
装置9により、電子顕微鏡3による傾斜画像に対応させ
て光学顕微鏡5による画像を変形させて疑似傾斜画像を
生成することにより、試料を傾斜させた電子顕微鏡3に
よる傾斜画像に対しても、試料内部の欠陥形状の情報を
含んだ画像を表示可能にして、欠陥形状をより適確に知
ることができる画像を得ることができる。
Therefore, according to the third embodiment, the image processing device 9 deforms the image obtained by the optical microscope 5 in accordance with the inclined image obtained by the electron microscope 3 to generate a pseudo inclined image, thereby inclining the sample. An image including information on the defect shape inside the sample can be displayed even on the tilted image obtained by the electron microscope 3, and an image can be obtained in which the defect shape can be known more accurately.

【0024】以上説明した各実施例の中では、画像メモ
リ7と8、画像処理装置9、及び重ね合わせ処理装置1
0をそれぞれ別の装置として示したが、これらは一体、
例えば1つのコンピュータシステムに集約されたもので
あっても良く、電子顕微鏡3や光学顕微鏡5にこれらの
一部あるいは全てが組み込まれたものであってもよい。
また、上記画像処理装置9は、画像メモリ8の光学顕微
鏡5側にのみ設けられているが、画像メモリ7の電子顕
微鏡3側に設けられていても良く、さらに、両側に設け
ても良い。
In each of the embodiments described above, the image memories 7 and 8, the image processing device 9, and the overlay processing device 1 are included.
0 is shown as a separate device, but these are
For example, the computer system may be integrated into one computer system, or a part or all of these may be incorporated in the electron microscope 3 and the optical microscope 5.
Further, although the image processing device 9 is provided only on the optical microscope 5 side of the image memory 8, it may be provided on the electron microscope 3 side of the image memory 7, or may be provided on both sides.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、画像
重ね合わせ装置により、電子顕微鏡及び光学顕微鏡によ
る画像の拡大倍率が等しくなるように倍率調整すると共
に両者の画像の位置関係が一致するように位置調整して
同一表示画面上に重ね合わせるようにすることにより、
電子顕微鏡及び光学顕微鏡の両者の特性を活かし、試料
の欠陥表面及び内部の両者の情報を含む欠陥形状の画像
を得ることができ、欠陥解析の作業性と精度を向上させ
ることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, the image superimposing device adjusts the magnifications of the images by the electron microscope and the optical microscope so that they are equal to each other, and the positional relationship between the two images is the same. By adjusting the position so that they overlap on the same display screen,
By utilizing the characteristics of both the electron microscope and the optical microscope, it is possible to obtain an image of the defect shape including information on both the defect surface and the inside of the sample, and the workability and accuracy of defect analysis can be improved. is there.

【0026】また、上記電子顕微鏡及び光学顕微鏡によ
る画像をそれぞれ記憶手段に記憶させ、画像処理装置に
より、そられ記憶手段に蓄えられた電子顕微鏡または光
学顕微鏡による画像を加工するようにして、画像重ね合
わせ装置により、上記記憶手段に蓄えられた電子顕微鏡
または光学顕微鏡のいずれか一方の画像と上記画像処理
装置により加工された電子顕微鏡または光学顕微鏡によ
る他方の画像との画像重ね合わせ処理を行うことによ
り、同一表示画面上に電子顕微鏡及び光学顕微鏡による
両者の画像を表示可能にして、欠陥領域または欠陥形状
を明確に表示することができる。
Further, the images by the electron microscope and the optical microscope are respectively stored in the storage means, and the image processing device processes the images by the electron microscope or the optical microscope stored in the storage means to superimpose the images. By performing an image superimposing process on the image of either one of the electron microscope or the optical microscope stored in the storage means and the other image by the electron microscope or the optical microscope processed by the image processing device by the aligning device. The images of both the electron microscope and the optical microscope can be displayed on the same display screen, and the defect region or defect shape can be clearly displayed.

【0027】また、上記画像処理装置により、光学顕微
鏡による画像中、欠陥領域の特徴部分を抽出し、その特
徴部分の領域のみを着色または濃淡調整処理することに
より、欠陥形状の輪郭が不鮮明な場合であっても、欠陥
部分を強調して表示し、欠陥領域を明確に知ることがで
きる画像を得ることができる。
In the case where the outline of the defect shape is unclear by extracting the characteristic part of the defect area from the image by the optical microscope and coloring or shading only the area of the characteristic part by the image processing apparatus. Even in this case, it is possible to obtain an image in which the defective area can be clearly known by displaying the defective portion in an emphasized manner.

【0028】さらに、上記画像処理装置により、上記電
子顕微鏡による傾斜画像に対応させて上記光学顕微鏡に
よる画像を変形させて疑似傾斜画像を生成することによ
り、試料を傾斜させた電子顕微鏡による傾斜画像に対し
ても、試料内部の欠陥形状の情報を含んだ画像を表示可
能にして、欠陥形状をより適確に知ることができる画像
を得ることができる。
Further, the image processing apparatus deforms the image obtained by the optical microscope in correspondence with the tilt image obtained by the electron microscope to generate a pseudo-tilt image, thereby forming a tilt image obtained by the electron microscope in which the sample is tilted. On the other hand, it is possible to display an image containing information on the defect shape inside the sample, and obtain an image in which the defect shape can be known more accurately.

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

【図1】 この発明に係る形状観察装置を示す構成図で
ある。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a shape observation device according to the present invention.

【図2】 この発明の実施例1に係る画像の重ね合わせ
処理の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an image superimposing process according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施例2に係る画像の重ね合わせ
処理の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of image superimposing processing according to the second embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施例3に係る画像の重ね合わせ
処理の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of image superimposing processing according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料、3 電子顕微鏡、5 光学顕微鏡、7、8
画像メモリ、10 画像重ね合わせ装置、11 ディス
プレイ装置、14 欠陥、15 異物、17干渉縞。
1 sample, 3 electron microscope, 5 optical microscope, 7, 8
Image memory, 10 image superimposing device, 11 display device, 14 defects, 15 foreign matter, 17 interference fringes.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料上の欠陥を観察する電子顕微鏡及び
光学顕微鏡と、この電子顕微鏡及び光学顕微鏡による画
像の拡大倍率が等しくなるように倍率調整すると共に両
者の画像の位置関係が一致するように位置調整して同一
表示画面上に重ね合わせる画像重ね合わせ装置とを備え
た形状観察装置。
1. An electron microscope and an optical microscope for observing defects on a sample are adjusted so that the magnifications of the images obtained by the electron microscope and the optical microscope are equal, and the positional relationship between the images is matched. A shape observing device comprising an image superimposing device whose position is adjusted and superposed on the same display screen.
【請求項2】 上記電子顕微鏡及び光学顕微鏡による画
像をそれぞれ記憶する記憶手段と、それら記憶手段に蓄
えられた電子顕微鏡または光学顕微鏡による画像を加工
する画像処理装置とをさらに備え、上記画像重ね合わせ
装置は、上記記憶手段に蓄えられた電子顕微鏡または光
学顕微鏡のいずれか一方の画像と上記画像処理装置によ
り加工された電子顕微鏡または光学顕微鏡による他方の
画像との画像重ね合わせ処理を行うことを特徴とする請
求項1記載の形状観察装置。
2. The image superimposing apparatus further comprises storage means for respectively storing images by the electron microscope and optical microscope, and an image processing device for processing the images by the electron microscope or optical microscope stored in the storage means. The device is characterized by performing an image superimposing process of an image of either the electron microscope or the optical microscope stored in the storage means and the other image by the electron microscope or the optical microscope processed by the image processing device. The shape observation device according to claim 1.
【請求項3】 上記画像処理装置は、上記光学顕微鏡に
よる画像中、欠陥領域の特徴部分を抽出し、その特徴部
分の領域のみを着色または濃淡調整処理することを特徴
とする請求項2記載の形状観察装置。
3. The image processing apparatus according to claim 2, wherein a characteristic portion of a defective area is extracted from the image obtained by the optical microscope, and only the area of the characteristic portion is colored or shade-adjusted. Shape observation device.
【請求項4】 上記画像処理装置は、上記電子顕微鏡に
よる傾斜画像に対応させて上記光学顕微鏡による画像を
変形させて疑似傾斜画像を生成することを特徴とする請
求項2または3記載の形状観察装置。
4. The shape observation according to claim 2, wherein the image processing apparatus deforms the image by the optical microscope in correspondence with the tilt image by the electron microscope to generate a pseudo tilt image. apparatus.
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