JPH087818A - 走査型電子顕微鏡 - Google Patents
走査型電子顕微鏡Info
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- JPH087818A JPH087818A JP6141824A JP14182494A JPH087818A JP H087818 A JPH087818 A JP H087818A JP 6141824 A JP6141824 A JP 6141824A JP 14182494 A JP14182494 A JP 14182494A JP H087818 A JPH087818 A JP H087818A
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- scanning electron
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料表面の立体形状を容易に把握する。
【構成】 半導体基板の上に形成されるコンタクトホー
ルを真上方向(傾斜角θ=0)から徐々に傾斜角θを増
しつつ撮像することによって得られた画像8〜画像11
を、光磁気ディスクなどの記憶手段に保存する。画像8
〜画像11にもとづいて制御部で画像処理が施され、そ
の結果、三次元立体画像12がディスプレーに映し出さ
れる。三次元立体画像では、陰線も映し出され、また、
視角を任意に変えて映し出すことができる。このため、
コンタクトホールの三次元立体形状の把握が容易であ
る。 【効果】 試料表面の立体形状の把握が容易である。
ルを真上方向(傾斜角θ=0)から徐々に傾斜角θを増
しつつ撮像することによって得られた画像8〜画像11
を、光磁気ディスクなどの記憶手段に保存する。画像8
〜画像11にもとづいて制御部で画像処理が施され、そ
の結果、三次元立体画像12がディスプレーに映し出さ
れる。三次元立体画像では、陰線も映し出され、また、
視角を任意に変えて映し出すことができる。このため、
コンタクトホールの三次元立体形状の把握が容易であ
る。 【効果】 試料表面の立体形状の把握が容易である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、走査型電子顕微鏡
(Scanning Electron Microscope:以下においてSEM
と略す)に関する。
(Scanning Electron Microscope:以下においてSEM
と略す)に関する。
【0002】
【従来の技術】SEMは、電子ビームが系統的に試料表
面を掃引する型の電子顕微鏡であり、電子ビームが試料
と衝突する点で生じる二次電子の強度を測定し、その結
果生じる信号を、試料の走査と同期して走査されている
陰極線管などのディスプレーの輝度変調入力に印加して
表示するものである。すなわちSEMは、二次電子によ
る画像(二次電子像)を表示することによって試料表面
形状の観察を可能としている。
面を掃引する型の電子顕微鏡であり、電子ビームが試料
と衝突する点で生じる二次電子の強度を測定し、その結
果生じる信号を、試料の走査と同期して走査されている
陰極線管などのディスプレーの輝度変調入力に印加して
表示するものである。すなわちSEMは、二次電子によ
る画像(二次電子像)を表示することによって試料表面
形状の観察を可能としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のSE
Mでは、試料に電子ビームを照射しつつ、ディスプレー
に表示される画像をリアルタイムで観察を行うか、ある
いは、写真を記録媒体として一画面単位でディスプレー
に表示される画像を記録して観察を行うか、いずれかの
方法のみが可能であった。そのため第1に、採取された
画像から試料表面の立体形状を推定するのが容易でない
という問題点があった。第2に、採取された複数の画像
の間の比較に手間を要するという問題点があった。さら
に、第3に試料表面上の距離の測定が画面に沿った方向
にしか行えない、すなわち二次元的な測長しか行い得な
いなどのために、試料の形状の定量的把握が容易でない
という問題点があった。
Mでは、試料に電子ビームを照射しつつ、ディスプレー
に表示される画像をリアルタイムで観察を行うか、ある
いは、写真を記録媒体として一画面単位でディスプレー
に表示される画像を記録して観察を行うか、いずれかの
方法のみが可能であった。そのため第1に、採取された
画像から試料表面の立体形状を推定するのが容易でない
という問題点があった。第2に、採取された複数の画像
の間の比較に手間を要するという問題点があった。さら
に、第3に試料表面上の距離の測定が画面に沿った方向
にしか行えない、すなわち二次元的な測長しか行い得な
いなどのために、試料の形状の定量的把握が容易でない
という問題点があった。
【0004】この発明は、従来の装置における上記のよ
うな問題点を解消するためになされたもので、試料表面
の立体形状を容易に把握でき、複数の画像の間の比較が
容易に行い得て、さらに、試料の形状の定量的把握を容
易に行い得るSEMを提供することを目的とする。
うな問題点を解消するためになされたもので、試料表面
の立体形状を容易に把握でき、複数の画像の間の比較が
容易に行い得て、さらに、試料の形状の定量的把握を容
易に行い得るSEMを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
1に記載の走査型電子顕微鏡は、走査型電子顕微鏡にお
いて、記憶媒体と、画像表示手段と、画像処理手段とを
備え、前記画像処理手段が、撮像された観測対象物の複
数の画像を前記記憶媒体に保持可能であるとともに、外
部より与えられる指示に応じて、保持された前記複数の
画像の中から選択的に前記画像表示手段に表示可能であ
ることを特徴とする。
1に記載の走査型電子顕微鏡は、走査型電子顕微鏡にお
いて、記憶媒体と、画像表示手段と、画像処理手段とを
備え、前記画像処理手段が、撮像された観測対象物の複
数の画像を前記記憶媒体に保持可能であるとともに、外
部より与えられる指示に応じて、保持された前記複数の
画像の中から選択的に前記画像表示手段に表示可能であ
ることを特徴とする。
【0006】この発明にかかる請求項2に記載の走査型
電子顕微鏡は、請求項1に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、保持された前記複
数の画像を互いに重ね合わせて前記画像表示手段に表示
可能であることを特徴とする。
電子顕微鏡は、請求項1に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、保持された前記複
数の画像を互いに重ね合わせて前記画像表示手段に表示
可能であることを特徴とする。
【0007】この発明にかかる請求項3に記載の走査型
電子顕微鏡は、走査型電子顕微鏡において、記憶媒体
と、画像表示手段と、画像処理手段とを備え、前記画像
処理手段が、撮像された同一観測対象物の複数の画像を
前記記憶媒体に保持可能であるとともに、保持された前
記複数の画像から三次元立体画像を合成し前記画像表示
手段に表示可能であることを特徴とする。
電子顕微鏡は、走査型電子顕微鏡において、記憶媒体
と、画像表示手段と、画像処理手段とを備え、前記画像
処理手段が、撮像された同一観測対象物の複数の画像を
前記記憶媒体に保持可能であるとともに、保持された前
記複数の画像から三次元立体画像を合成し前記画像表示
手段に表示可能であることを特徴とする。
【0008】この発明にかかる請求項4に記載の走査型
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、撮像時とは異なる
視角で前記三次元立体画像を表示可能であることを特徴
とする。
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、撮像時とは異なる
視角で前記三次元立体画像を表示可能であることを特徴
とする。
【0009】この発明にかかる請求項5に記載の走査型
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、複数の前記三次元
立体画像を前記記憶手段に保持可能であるとともに、保
持された前記複数の三次元立体画像を互いに重ね合わせ
て前記表示手段に表示可能であることを特徴とする。
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、複数の前記三次元
立体画像を前記記憶手段に保持可能であるとともに、保
持された前記複数の三次元立体画像を互いに重ね合わせ
て前記表示手段に表示可能であることを特徴とする。
【0010】この発明にかかる請求項6に記載の走査型
電子顕微鏡は、請求項2または請求項5に記載の走査型
電子顕微鏡において、前記画像処理手段が、前記複数の
二次元画像または三次元立体画像を重ね合わせて表示す
るに際し、互いに異なる色で表示することを特徴とす
る。
電子顕微鏡は、請求項2または請求項5に記載の走査型
電子顕微鏡において、前記画像処理手段が、前記複数の
二次元画像または三次元立体画像を重ね合わせて表示す
るに際し、互いに異なる色で表示することを特徴とす
る。
【0011】この発明にかかる請求項7に記載の走査型
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、前記三次元立体画
像における指定範囲の三次元測長が可能であることを特
徴とする。
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、前記三次元立体画
像における指定範囲の三次元測長が可能であることを特
徴とする。
【0012】この発明にかかる請求項8に記載の走査型
電子顕微鏡は、請求項7に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、前記三次元測長に
よって得られた距離情報にもとづいて、前記三次元立体
画像における指定範囲の面積または体積の算出が可能で
あることを特徴とする。
電子顕微鏡は、請求項7に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、前記三次元測長に
よって得られた距離情報にもとづいて、前記三次元立体
画像における指定範囲の面積または体積の算出が可能で
あることを特徴とする。
【0013】この発明にかかる請求項9に記載の走査型
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、複数種類の製造条件下の前工程で形成された第1
対象物と後工程で形成された第2対象物とをそれぞれの
工程後に撮像して得た画像と、それらの製造条件に関す
る情報とが、前記記憶手段にデータベースとして保持さ
れているときに、前記画像処理手段が、前記データベー
スを参照することによって、ある製造条件のもとで形成
された第1対象物の画像とその製造条件に関する情報と
から、第2対象物の画像を構成可能であることを特徴と
する。
電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、複数種類の製造条件下の前工程で形成された第1
対象物と後工程で形成された第2対象物とをそれぞれの
工程後に撮像して得た画像と、それらの製造条件に関す
る情報とが、前記記憶手段にデータベースとして保持さ
れているときに、前記画像処理手段が、前記データベー
スを参照することによって、ある製造条件のもとで形成
された第1対象物の画像とその製造条件に関する情報と
から、第2対象物の画像を構成可能であることを特徴と
する。
【0014】この発明にかかる請求項10に記載の走査
型電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡に
おいて、前記画像処理手段が、複数の二次元画像または
三次元立体画像を前記表示手段に並列させて同時に表示
可能であることを特徴とする。
型電子顕微鏡は、請求項3に記載の走査型電子顕微鏡に
おいて、前記画像処理手段が、複数の二次元画像または
三次元立体画像を前記表示手段に並列させて同時に表示
可能であることを特徴とする。
【0015】
<請求項1に記載の発明の作用>この発明の走査型電子
顕微鏡では、記憶手段、画像表示手段、画像処理手段を
備えるので、撮像された観測対象物の複数の画像を一旦
蓄積しておき、必要時に必要な画像を選択して観察する
ことができる。
顕微鏡では、記憶手段、画像表示手段、画像処理手段を
備えるので、撮像された観測対象物の複数の画像を一旦
蓄積しておき、必要時に必要な画像を選択して観察する
ことができる。
【0016】<請求項2に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では、撮像された複数の画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターン同士の位置ずれなど、複数の対象
物間の位置関係の把握が容易である。
の走査型電子顕微鏡では、撮像された複数の画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターン同士の位置ずれなど、複数の対象
物間の位置関係の把握が容易である。
【0017】<請求項3に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では、撮像された画像から三次元立
体画像を合成して表示できるので、観測対象物の立体的
形状の把握が容易である。
の走査型電子顕微鏡では、撮像された画像から三次元立
体画像を合成して表示できるので、観測対象物の立体的
形状の把握が容易である。
【0018】<請求項4に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では、撮像したときの視角とは異な
る視角で三次元立体画像を表示することができるので、
観測対象物の立体的形状の把握が一層容易である。
の走査型電子顕微鏡では、撮像したときの視角とは異な
る視角で三次元立体画像を表示することができるので、
観測対象物の立体的形状の把握が一層容易である。
【0019】<請求項5に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では、複数の三次元立体画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターンとコンタクトホールの間の位置ず
れなど、複数の対象物間の位置関係の把握が一層容易で
ある。
の走査型電子顕微鏡では、複数の三次元立体画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターンとコンタクトホールの間の位置ず
れなど、複数の対象物間の位置関係の把握が一層容易で
ある。
【0020】<請求項6に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では、重ね合わされる複数の画像が
異なる色で表示されるので、異なる画像同士を明瞭に識
別可能である。
の走査型電子顕微鏡では、重ね合わされる複数の画像が
異なる色で表示されるので、異なる画像同士を明瞭に識
別可能である。
【0021】<請求項7に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では三次元測長ができるので、観測
対象物の形状の定量的な把握が容易である。
の走査型電子顕微鏡では三次元測長ができるので、観測
対象物の形状の定量的な把握が容易である。
【0022】<請求項8に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では面積または体積の算出が行われ
るので、観測対象物の形状の定量的な把握がさらに容易
である。
の走査型電子顕微鏡では面積または体積の算出が行われ
るので、観測対象物の形状の定量的な把握がさらに容易
である。
【0023】<請求項9に記載の発明の作用>この発明
の走査型電子顕微鏡では、過去に製造された第1および
第2対象物に関するデータベースを参照することによっ
て、あらたに形成された第1対象物の画像および製造条
件から第2対象物の画像を構成可能であるので、第2対
象物を現実に形成する前にその形状を予測し得る。
の走査型電子顕微鏡では、過去に製造された第1および
第2対象物に関するデータベースを参照することによっ
て、あらたに形成された第1対象物の画像および製造条
件から第2対象物の画像を構成可能であるので、第2対
象物を現実に形成する前にその形状を予測し得る。
【0024】<請求項10に記載の発明の作用>この発
明の走査型電子顕微鏡では、複数の画像を同時並列的に
表示可能であるので、比較対照すべき複数の画像を同時
並列表示させることによって、比較対照を容易に行い得
る。
明の走査型電子顕微鏡では、複数の画像を同時並列的に
表示可能であるので、比較対照すべき複数の画像を同時
並列表示させることによって、比較対照を容易に行い得
る。
【0025】
<第1実施例>図2は、第1実施例のSEMの全体構成
を示す模式図である。図2において、1は観察対象とな
る試料の表面へ電子線を照射するとともに二次電子強度
を測定することによって信号を得る鏡筒部を備える本体
部、2は本体部1を制御するとともに本体部1で得られ
た信号を画像として表示したり、さらに画像を加工処理
したりする制御部(画像処理手段)である。制御部2は
コンピュータ(図示しない)およびその動作を規定する
プログラムを記憶する記憶素子(図示しない)などを内
蔵している。制御部2における画像処理機能は、記憶素
子に書き込まれたプログラムに沿ってコンピュータが動
作することによって実現する。
を示す模式図である。図2において、1は観察対象とな
る試料の表面へ電子線を照射するとともに二次電子強度
を測定することによって信号を得る鏡筒部を備える本体
部、2は本体部1を制御するとともに本体部1で得られ
た信号を画像として表示したり、さらに画像を加工処理
したりする制御部(画像処理手段)である。制御部2は
コンピュータ(図示しない)およびその動作を規定する
プログラムを記憶する記憶素子(図示しない)などを内
蔵している。制御部2における画像処理機能は、記憶素
子に書き込まれたプログラムに沿ってコンピュータが動
作することによって実現する。
【0026】また、3〜7はいずれも記憶媒体であり、
それらの中で、3はフロッピーディスク、4は光磁気デ
ィスク、5はハードディスク、6は光ディスク、7はV
TR(ビデオテープレコーダ)である。これらの記憶媒
体は、本体部1または制御部2のいずれかに接続され、
本体部1で得られる画像およびそれに関連する情報を記
録する機能を果たすとともに、本体部1を制御する制御
信号を記録するのにも用いられる。
それらの中で、3はフロッピーディスク、4は光磁気デ
ィスク、5はハードディスク、6は光ディスク、7はV
TR(ビデオテープレコーダ)である。これらの記憶媒
体は、本体部1または制御部2のいずれかに接続され、
本体部1で得られる画像およびそれに関連する情報を記
録する機能を果たすとともに、本体部1を制御する制御
信号を記録するのにも用いられる。
【0027】さらに51は、制御部2に設けられ、本体
部1で得られた画像を表示するディスプレー(画像表示
手段)であり、例えばCRTを備えている。ディスプレ
ー51は、制御部2で加工処理して得られた画像を表示
する機能をも果たす。また、52は、制御部2における
画像処理および本体部1における試料の観察動作をオペ
レータ(操作者)が指示するために制御部2に設けられ
た操作ボードである。この操作ボード52は、例えばキ
ーボード、マウスなどを備えている。
部1で得られた画像を表示するディスプレー(画像表示
手段)であり、例えばCRTを備えている。ディスプレ
ー51は、制御部2で加工処理して得られた画像を表示
する機能をも果たす。また、52は、制御部2における
画像処理および本体部1における試料の観察動作をオペ
レータ(操作者)が指示するために制御部2に設けられ
た操作ボードである。この操作ボード52は、例えばキ
ーボード、マウスなどを備えている。
【0028】なお、第1実施例以下の全ての実施例のS
EMの全体構成は、いずれも図2で示される。制御部2
が内蔵する記憶素子に組み込まれるプログラムを各種準
備することによって、第1実施例以下で説明する各機能
が実現する。
EMの全体構成は、いずれも図2で示される。制御部2
が内蔵する記憶素子に組み込まれるプログラムを各種準
備することによって、第1実施例以下で説明する各機能
が実現する。
【0029】図3は、本体部1に装着された試料と電子
ビームとの間の位置関係を示す説明図である。本体部1
に装着された試料62は、操作ボード52を操作するオ
ペレータの指示に基づいて、電子ビーム63に対して任
意の方向に配向し得る。すなわち、試料62に固定され
る仮想的な軸64(例えば試料表面が平坦である場合の
法線)と電子ビーム63との間の角度で規定される傾斜
角θ、軸64の電子ビーム63周りの角度で規定される
回転角φ(いずれも、観察の視角を規定する)は、オペ
レータの指示に基づいて任意に設定することが可能であ
る。
ビームとの間の位置関係を示す説明図である。本体部1
に装着された試料62は、操作ボード52を操作するオ
ペレータの指示に基づいて、電子ビーム63に対して任
意の方向に配向し得る。すなわち、試料62に固定され
る仮想的な軸64(例えば試料表面が平坦である場合の
法線)と電子ビーム63との間の角度で規定される傾斜
角θ、軸64の電子ビーム63周りの角度で規定される
回転角φ(いずれも、観察の視角を規定する)は、オペ
レータの指示に基づいて任意に設定することが可能であ
る。
【0030】図1は、この実施例のSEMを用いて観察
対象物の三次元立体画像を得るための手順の一例を示す
工程図である。この例では、半導体基板の上に形成され
るコンタクトホールを観察対象としている。図1におい
て画像8〜画像11は、コンタクトホールを真上方向
(傾斜角θ=0)から徐々に傾斜角θを増しつつ観察し
たときに、ディスプレー51に映し出される画像を示し
ている。一方、画像12は、画像8〜画像11にもとづ
いて制御部2で画像処理を施すことによって得られ、デ
ィスプレー51に映し出された三次元立体画像を示して
いる。
対象物の三次元立体画像を得るための手順の一例を示す
工程図である。この例では、半導体基板の上に形成され
るコンタクトホールを観察対象としている。図1におい
て画像8〜画像11は、コンタクトホールを真上方向
(傾斜角θ=0)から徐々に傾斜角θを増しつつ観察し
たときに、ディスプレー51に映し出される画像を示し
ている。一方、画像12は、画像8〜画像11にもとづ
いて制御部2で画像処理を施すことによって得られ、デ
ィスプレー51に映し出された三次元立体画像を示して
いる。
【0031】この実施例のSEMを用いて三次元立体画
像を得るには、傾斜角θの異なる複数の画像8〜画像1
1を得るとともに、その度にそれらの画像を光磁気ディ
スク4などの記憶媒体に保存する。その後、オペレータ
が操作ボード52を操作することによって、これらの画
像8〜画像11にもとづいた画像合成処理を指示する
と、制御部2は、光磁気ディスク4などに保存されてい
る画像8〜画像11、およびそれらの傾斜角θ等に関す
る情報にもとづいて、三次元立体画像を合成する。オペ
レータが操作ボード52を用いて指示すると、この三次
元立体画像がディスプレー51へ表示される。
像を得るには、傾斜角θの異なる複数の画像8〜画像1
1を得るとともに、その度にそれらの画像を光磁気ディ
スク4などの記憶媒体に保存する。その後、オペレータ
が操作ボード52を操作することによって、これらの画
像8〜画像11にもとづいた画像合成処理を指示する
と、制御部2は、光磁気ディスク4などに保存されてい
る画像8〜画像11、およびそれらの傾斜角θ等に関す
る情報にもとづいて、三次元立体画像を合成する。オペ
レータが操作ボード52を用いて指示すると、この三次
元立体画像がディスプレー51へ表示される。
【0032】このとき、オペレータは傾斜角θの大きさ
を自在に指定することができ、指定された任意の傾斜角
θをもって三次元立体画像がディスプレー51へ表示さ
れる。図1における画像12は、画像8〜画像11の何
れとも異なる傾斜角θをもって表示されたコンタクトホ
ールの三次元立体画像を示している。三次元立体画像で
は、画像12に例示するように、傾斜角θの大きさによ
っては隠れて見えない部分をも透視して表示する。この
ため、コンタクトホールの立体形状を容易に把握するこ
とができる。
を自在に指定することができ、指定された任意の傾斜角
θをもって三次元立体画像がディスプレー51へ表示さ
れる。図1における画像12は、画像8〜画像11の何
れとも異なる傾斜角θをもって表示されたコンタクトホ
ールの三次元立体画像を示している。三次元立体画像で
は、画像12に例示するように、傾斜角θの大きさによ
っては隠れて見えない部分をも透視して表示する。この
ため、コンタクトホールの立体形状を容易に把握するこ
とができる。
【0033】以上のように、この実施例のSEMは、コ
ンピュータを内蔵した制御部2を備え、しかも光磁気デ
ィスク4などの記憶媒体を備えることによって、傾斜角
θの異なる観察を行って得られた複数の画像をもとに、
三次元立体画像を合成するという画像合成機能を実現し
ている。このため、この実施例のSEMを用いることに
よって、試料表面の立体形状を容易にしかも正確に把握
することが可能である。
ンピュータを内蔵した制御部2を備え、しかも光磁気デ
ィスク4などの記憶媒体を備えることによって、傾斜角
θの異なる観察を行って得られた複数の画像をもとに、
三次元立体画像を合成するという画像合成機能を実現し
ている。このため、この実施例のSEMを用いることに
よって、試料表面の立体形状を容易にしかも正確に把握
することが可能である。
【0034】また、制御部2と記憶媒体とが備わるの
で、複数の二次元画像を記憶媒体に保存し、必要な時に
オペレータの指示に基づいて記憶媒体から選択的に読み
出してディスプレー51に表示するという機能も果たし
得る。また、合成された三次元立体画像も、記憶媒体に
保存されることによって、オペレータが所望するときに
はいつでも読み出してディスプレー51へ表示すること
ができる。
で、複数の二次元画像を記憶媒体に保存し、必要な時に
オペレータの指示に基づいて記憶媒体から選択的に読み
出してディスプレー51に表示するという機能も果たし
得る。また、合成された三次元立体画像も、記憶媒体に
保存されることによって、オペレータが所望するときに
はいつでも読み出してディスプレー51へ表示すること
ができる。
【0035】<第2実施例>図4は、この実施例のSE
Mを用いて観察対象物の三次元立体画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では、半導体基板
の上に形成されるラインパターンを観察対象としてい
る。
Mを用いて観察対象物の三次元立体画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では、半導体基板
の上に形成されるラインパターンを観察対象としてい
る。
【0036】図4において、画像13〜画像16は、ラ
インパターンを真上方向(傾斜角θ=0)から徐々に傾
斜角θを増しつつ観察したときに、ディスプレー51に
映し出される画像を示している。また、画像17〜画像
20は、画像13〜画像16とは異なる回転角φをもっ
て、ラインパターンを同じく真上方向(傾斜角θ=0)
から徐々に傾斜角θを増しつつ観察したときに、ディス
プレー51に映し出される画像を示している。
インパターンを真上方向(傾斜角θ=0)から徐々に傾
斜角θを増しつつ観察したときに、ディスプレー51に
映し出される画像を示している。また、画像17〜画像
20は、画像13〜画像16とは異なる回転角φをもっ
て、ラインパターンを同じく真上方向(傾斜角θ=0)
から徐々に傾斜角θを増しつつ観察したときに、ディス
プレー51に映し出される画像を示している。
【0037】例えば、画像13〜画像16は、回転角φ
=0に設定することによって得られ、画像17〜画像2
0は、それとは異なる一定の回転角φ≠0に設定するこ
とによって得られる。一方、画像21は、画像13〜画
像20にもとづいて制御部2で画像処理を施すことによ
って得られ、ディスプレー51に映し出された三次元立
体画像を示している。
=0に設定することによって得られ、画像17〜画像2
0は、それとは異なる一定の回転角φ≠0に設定するこ
とによって得られる。一方、画像21は、画像13〜画
像20にもとづいて制御部2で画像処理を施すことによ
って得られ、ディスプレー51に映し出された三次元立
体画像を示している。
【0038】この実施例のSEMを用いて三次元立体画
像を得るには、傾斜角θおよび回転角φの異なる複数の
画像13〜画像20を得る毎に、これらの画像13〜画
像20を光磁気ディスク4などの記憶媒体に保存する。
オペレータが操作ボード52を操作することによって、
これらの画像13〜画像20にもとづいた画像合成処理
を指示すると、制御部2は、保存された画像13〜画像
20、およびそれらの傾斜角θ、回転角φ等に関する情
報にもとづいて、三次元立体画像を合成する。また、オ
ペレータが操作ボード52を用いて指示すると、この三
次元立体画像がディスプレー51へ表示される。
像を得るには、傾斜角θおよび回転角φの異なる複数の
画像13〜画像20を得る毎に、これらの画像13〜画
像20を光磁気ディスク4などの記憶媒体に保存する。
オペレータが操作ボード52を操作することによって、
これらの画像13〜画像20にもとづいた画像合成処理
を指示すると、制御部2は、保存された画像13〜画像
20、およびそれらの傾斜角θ、回転角φ等に関する情
報にもとづいて、三次元立体画像を合成する。また、オ
ペレータが操作ボード52を用いて指示すると、この三
次元立体画像がディスプレー51へ表示される。
【0039】このとき、オペレータは傾斜角θおよび回
転角φの大きさを自在に指定することができ、指定され
た任意の傾斜角θ、回転角φをもって三次元立体画像が
ディスプレー51へ表示される。図4における画像21
は、画像13〜画像20の何れとも異なる傾斜角θ、画
像20と同じ回転角φをもって表示されたラインパター
ンの三次元立体画像を例示している。画像21が例示す
るように、三次元立体画像は、隠れて見えない部分をも
透視して表示するので、ラインパターンの立体形状の把
握が容易である。
転角φの大きさを自在に指定することができ、指定され
た任意の傾斜角θ、回転角φをもって三次元立体画像が
ディスプレー51へ表示される。図4における画像21
は、画像13〜画像20の何れとも異なる傾斜角θ、画
像20と同じ回転角φをもって表示されたラインパター
ンの三次元立体画像を例示している。画像21が例示す
るように、三次元立体画像は、隠れて見えない部分をも
透視して表示するので、ラインパターンの立体形状の把
握が容易である。
【0040】以上のように、この実施例のSEMは、コ
ンピュータを内蔵した制御部2を備え、しかも光磁気デ
ィスク4などの記憶媒体を備えることによって、傾斜角
θおよび回転角φの異なる観察を行って得られた複数の
画像をもとに、三次元立体画像を合成するという画像合
成機能を実現している。このため、この実施例のSEM
を用いることによって、試料表面の立体形状を容易にか
つ正確に把握することができる。しかも、傾斜角θだけ
でなく回転角φをも任意に変えて三次元立体画像を表示
し得るので立体形状の把握が一層容易である。
ンピュータを内蔵した制御部2を備え、しかも光磁気デ
ィスク4などの記憶媒体を備えることによって、傾斜角
θおよび回転角φの異なる観察を行って得られた複数の
画像をもとに、三次元立体画像を合成するという画像合
成機能を実現している。このため、この実施例のSEM
を用いることによって、試料表面の立体形状を容易にか
つ正確に把握することができる。しかも、傾斜角θだけ
でなく回転角φをも任意に変えて三次元立体画像を表示
し得るので立体形状の把握が一層容易である。
【0041】<第3実施例>図5は、この実施例のSE
Mを用いて観察対象物の重ね合わせ画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では図4と同様
に、半導体基板の上に形成されるラインパターンを観察
対象としている。
Mを用いて観察対象物の重ね合わせ画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では図4と同様
に、半導体基板の上に形成されるラインパターンを観察
対象としている。
【0042】図5において、画像22、23はともに画
像13と同様のラインパターンの二次元画像である。こ
こに例示する画像22、23は、異なるラインパターン
を真上から(傾斜角θ=0で)それぞれ観察したもので
ある。回転角φは互いに同一である。観察を行うことに
よって2枚の画像22、23が得られる毎に、これらの
画像22、23が光磁気ディスク4などの記憶媒体に保
存される。
像13と同様のラインパターンの二次元画像である。こ
こに例示する画像22、23は、異なるラインパターン
を真上から(傾斜角θ=0で)それぞれ観察したもので
ある。回転角φは互いに同一である。観察を行うことに
よって2枚の画像22、23が得られる毎に、これらの
画像22、23が光磁気ディスク4などの記憶媒体に保
存される。
【0043】その後オペレータが、これらの画像22、
23の重ね合わせ処理を指示すると、制御部2は、保存
された画像22、23の重ね合わせを実行する。さらに
オペレータの指示によって、重ね合わせによって得られ
た二次元画像がディスプレー51へ表示される。画像2
4は、ディスプレー51に表示された重ね合わせ後の二
次元画像を示している。
23の重ね合わせ処理を指示すると、制御部2は、保存
された画像22、23の重ね合わせを実行する。さらに
オペレータの指示によって、重ね合わせによって得られ
た二次元画像がディスプレー51へ表示される。画像2
4は、ディスプレー51に表示された重ね合わせ後の二
次元画像を示している。
【0044】このように、この実施例のSEMでは、2
枚の二次元画像を互いに重ね合わせて表示することが可
能である。このため、例えばラインパターンの位置ずれ
の解析など、観察対象物の構造解析を容易に行うことが
できる。
枚の二次元画像を互いに重ね合わせて表示することが可
能である。このため、例えばラインパターンの位置ずれ
の解析など、観察対象物の構造解析を容易に行うことが
できる。
【0045】なお、以上では2つの画像の重ね合わせに
ついて説明したが、一般に複数の画像の重ね合わせが可
能である。
ついて説明したが、一般に複数の画像の重ね合わせが可
能である。
【0046】<第4実施例>図6は、この実施例のSE
Mを用いて観察対象物の三次元立体画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では、半導体基板
の上に形成されるコンタクトホールとラインパターンの
双方を観察対象としている。
Mを用いて観察対象物の三次元立体画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では、半導体基板
の上に形成されるコンタクトホールとラインパターンの
双方を観察対象としている。
【0047】図6において、画像12、20はそれぞれ
前述したようにコンタクトホールおよびラインパターン
の三次元立体画像である。この実施例のSEMでは、第
2実施例のSEMと同様に、まず三次元立体画像12、
21を合成する機能を有する。合成されたこれらの画像
12、21は、例えば光磁気ディスク4などの記憶媒体
に保存される。
前述したようにコンタクトホールおよびラインパターン
の三次元立体画像である。この実施例のSEMでは、第
2実施例のSEMと同様に、まず三次元立体画像12、
21を合成する機能を有する。合成されたこれらの画像
12、21は、例えば光磁気ディスク4などの記憶媒体
に保存される。
【0048】つぎに、オペレータが操作ボード52を操
作することによって、これらの画像12、21の重ね合
わせ処理を指示すると、制御部2は、保存された画像1
2、21の重ね合わせを実行する。さらにオペレータが
操作ボード52を用いて指示すると、重ね合わされた三
次元立体画像がディスプレー51へ表示される。画像2
5は、この重ね合わせ処理によって得られた三次元立体
画像を示している。重ね合わされた画像は三次元立体画
像であるので、オペレータの指示通りに任意の傾斜角
θ、回転角φをもって表示することが可能である。
作することによって、これらの画像12、21の重ね合
わせ処理を指示すると、制御部2は、保存された画像1
2、21の重ね合わせを実行する。さらにオペレータが
操作ボード52を用いて指示すると、重ね合わされた三
次元立体画像がディスプレー51へ表示される。画像2
5は、この重ね合わせ処理によって得られた三次元立体
画像を示している。重ね合わされた画像は三次元立体画
像であるので、オペレータの指示通りに任意の傾斜角
θ、回転角φをもって表示することが可能である。
【0049】以上のように、この実施例のSEMでは、
二次元画像から三次元立体画像を合成するとともに、合
成された複数の三次元立体画像を互いに重ね合わせた画
像を作成して表示することが可能である。このため、構
造の解析を一層容易に行うことができる。
二次元画像から三次元立体画像を合成するとともに、合
成された複数の三次元立体画像を互いに重ね合わせた画
像を作成して表示することが可能である。このため、構
造の解析を一層容易に行うことができる。
【0050】なお、上述の例では、2枚の画像の重ね合
わせについて説明したが、一般に複数の画像の重ね合わ
せが可能である。
わせについて説明したが、一般に複数の画像の重ね合わ
せが可能である。
【0051】<第5実施例>図7は、この実施例のSE
Mを用いて観察対象物の重ね合わせ画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では図5と同様
に、半導体基板の上に形成されるラインパターンを観察
対象としている。
Mを用いて観察対象物の重ね合わせ画像を得るための手
順の一例を示す工程図である。この例では図5と同様
に、半導体基板の上に形成されるラインパターンを観察
対象としている。
【0052】図7において、画像26、27は、前述の
画像22、23と同様に、異なるラインパターンを真上
から(傾斜角θ=0で)それぞれ観察して得られた二次
元画像である。回転角φは互いに同一である。観察を実
行することによって得られた2枚の二次元画像には、オ
ペレータの指示によって、互いに異なる色に着色が施さ
れる。画像26、27は、この着色後の画像を示してい
る。これらの画像26、27は、オペレータの指示にも
とづいて、光磁気ディスク4などの記憶媒体に保存され
る。
画像22、23と同様に、異なるラインパターンを真上
から(傾斜角θ=0で)それぞれ観察して得られた二次
元画像である。回転角φは互いに同一である。観察を実
行することによって得られた2枚の二次元画像には、オ
ペレータの指示によって、互いに異なる色に着色が施さ
れる。画像26、27は、この着色後の画像を示してい
る。これらの画像26、27は、オペレータの指示にも
とづいて、光磁気ディスク4などの記憶媒体に保存され
る。
【0053】その後オペレータが、これらの画像26、
27の重ね合わせ処理を指示すると、制御部2は、保存
された画像26、27の重ね合わせを実行する。さらに
オペレータの指示によって、重ね合わせによって得られ
た二次元画像がディスプレー51へ表示される。画像2
8は、ディスプレー51に表示された重ね合わせ後の二
次元画像を示している。
27の重ね合わせ処理を指示すると、制御部2は、保存
された画像26、27の重ね合わせを実行する。さらに
オペレータの指示によって、重ね合わせによって得られ
た二次元画像がディスプレー51へ表示される。画像2
8は、ディスプレー51に表示された重ね合わせ後の二
次元画像を示している。
【0054】このように、この実施例のSEMでは、2
枚の二次元画像を異なる色に着色した上で互いに重ね合
わせて表示することが可能である。このため、例えばラ
インパターンの位置ずれの解析など、観察対象物の構造
解析を一層容易に行うことができる。
枚の二次元画像を異なる色に着色した上で互いに重ね合
わせて表示することが可能である。このため、例えばラ
インパターンの位置ずれの解析など、観察対象物の構造
解析を一層容易に行うことができる。
【0055】なお、以上では2つの画像の重ね合わせに
ついて説明したが、一般に複数の画像の重ね合わせが可
能である。
ついて説明したが、一般に複数の画像の重ね合わせが可
能である。
【0056】<第6実施例>この実施例では、観察対象
物上の三次元測長、すなわち画面に沿った方向に限らな
い三次元的な距離の測定を行うSEMについて説明す
る。
物上の三次元測長、すなわち画面に沿った方向に限らな
い三次元的な距離の測定を行うSEMについて説明す
る。
【0057】<6-1.例1>図8は、この実施例のSEM
を用いて観察対象物上の距離を測定する手順の一例を示
す工程図である。この例では、便宜上、直方体形状の物
体を観察対象としている。
を用いて観察対象物上の距離を測定する手順の一例を示
す工程図である。この例では、便宜上、直方体形状の物
体を観察対象としている。
【0058】図8において、画像29〜画像31は、観
察対象とされる直方体状物体の複数の二次元画像を画像
処理することによって得られ、ディスプレー51に映し
出された三次元立体画像である。オペレータは、この三
次元立体画像を目視しつつ、距離測定を行うべきエッジ
またはポイントを指定する。これらの指定は、ディスプ
レー51上にカーソルCSでエッジまたはポイントを指
示することによって行われる。画像29〜画像31は、
三次元立体画像であるので、この画像に付随してエッジ
あるいはポイントに関する情報が得られている。このた
め、例えば、カーソルCSに近接するエッジまたはポイ
ントが距離測定の対象として選択される。
察対象とされる直方体状物体の複数の二次元画像を画像
処理することによって得られ、ディスプレー51に映し
出された三次元立体画像である。オペレータは、この三
次元立体画像を目視しつつ、距離測定を行うべきエッジ
またはポイントを指定する。これらの指定は、ディスプ
レー51上にカーソルCSでエッジまたはポイントを指
示することによって行われる。画像29〜画像31は、
三次元立体画像であるので、この画像に付随してエッジ
あるいはポイントに関する情報が得られている。このた
め、例えば、カーソルCSに近接するエッジまたはポイ
ントが距離測定の対象として選択される。
【0059】画像29は、垂直なカーソルCSを用い
て、直方体物体の画面上の手前側の略垂直な2本のエッ
ジを指定する工程を示している。画像30は、水平なカ
ーソルCSを用いて、直方体状物体の画面上の手前側の
略水平な2本のエッジを指定する工程を示している。ま
た、画像31は、水平なカーソルCSを用いて、直方体
物体の画面上の手前側と奥側に位置する2本の略水平な
エッジを指定する工程を示している。
て、直方体物体の画面上の手前側の略垂直な2本のエッ
ジを指定する工程を示している。画像30は、水平なカ
ーソルCSを用いて、直方体状物体の画面上の手前側の
略水平な2本のエッジを指定する工程を示している。ま
た、画像31は、水平なカーソルCSを用いて、直方体
物体の画面上の手前側と奥側に位置する2本の略水平な
エッジを指定する工程を示している。
【0060】これらの指定が終了すると、制御部2によ
って距離が演算され、画像32の三次元立体画像中に符
号U,V,Wで示される距離が数値で表示される。この
ように、この実施例のSEMでは、三次元測長が可能で
あるので、観測対象物の形状の定量的な把握を容易に行
い得る。
って距離が演算され、画像32の三次元立体画像中に符
号U,V,Wで示される距離が数値で表示される。この
ように、この実施例のSEMでは、三次元測長が可能で
あるので、観測対象物の形状の定量的な把握を容易に行
い得る。
【0061】<6-2.例2>図9は、距離U,V,Wを測
定するためのもう一つの手順を示す工程図である。この
例では、ディスプレー51上に、距離測定の対象となる
エッジを選択する範囲をあらかじめ指定する。すなわ
ち、画像51〜画像53に示すように、カーソルCSを
移動させることによって、距離測定の対象とされるエッ
ジを選択すべき領域RGを指定する。このとき、画像5
1〜画像53に示されるように、直方体状物体の二次元
画像が参照画像として表示されていると、領域RGの指
定が容易に行い得る。
定するためのもう一つの手順を示す工程図である。この
例では、ディスプレー51上に、距離測定の対象となる
エッジを選択する範囲をあらかじめ指定する。すなわ
ち、画像51〜画像53に示すように、カーソルCSを
移動させることによって、距離測定の対象とされるエッ
ジを選択すべき領域RGを指定する。このとき、画像5
1〜画像53に示されるように、直方体状物体の二次元
画像が参照画像として表示されていると、領域RGの指
定が容易に行い得る。
【0062】領域RGの指定が完了すると、制御部2に
よって、直方体物体の三次元立体画像がディスプレー5
1へ映し出され、あらかじめ指定された領域RG内に位
置するエッジが自動的に選択される。そうして、選択さ
れた各エッジ間の距離が演算され、画像54の三次元立
体画像中に符号U,V,Wで示される距離が数値で表示
される。
よって、直方体物体の三次元立体画像がディスプレー5
1へ映し出され、あらかじめ指定された領域RG内に位
置するエッジが自動的に選択される。そうして、選択さ
れた各エッジ間の距離が演算され、画像54の三次元立
体画像中に符号U,V,Wで示される距離が数値で表示
される。
【0063】なお、図9の手順において、領域RG内の
エッジを選択する代わりにポイントが選択され、そうし
て、選択されたポイント間の距離が測定されてもよい。
エッジを選択する代わりにポイントが選択され、そうし
て、選択されたポイント間の距離が測定されてもよい。
【0064】<6-3.例3>図10は、距離測定の対象と
されるエッジを指定するさらに別の例を示す説明図であ
る。この例ではオペレータは、例えば、「画面上の左か
ら1番目と2番目のエッジ間の距離」、「画面上の上か
ら2番目と4番目のエッジ間の距離」、および「画面上
の左上から右下へ向かって第1番目と第2番目のエッジ
間の距離」を測定すべき旨を、操作ボード52を用いて
指定する。
されるエッジを指定するさらに別の例を示す説明図であ
る。この例ではオペレータは、例えば、「画面上の左か
ら1番目と2番目のエッジ間の距離」、「画面上の上か
ら2番目と4番目のエッジ間の距離」、および「画面上
の左上から右下へ向かって第1番目と第2番目のエッジ
間の距離」を測定すべき旨を、操作ボード52を用いて
指定する。
【0065】そうすると、制御部2は指定されたエッジ
を三次元立体画像が有するエッジの中に同定するととも
に、各エッジ間の距離を演算し表示する。上記の指定例
では、画像55に表示されるエッジX1〜X4、Y1〜
Y4、Z1〜Z4の中から、エッジX1、X2の対、エ
ッジY2、Y4の対、エッジZ1、Z2の対がそれぞれ
選択される。そうして、それらのエッジの対の間の距離
P,Q,Rが演算され、数値で表示される。なお、画像
55はディスプレー51に表示されずに、距離P,Q,
Rの数値のみが表示されてもよい。
を三次元立体画像が有するエッジの中に同定するととも
に、各エッジ間の距離を演算し表示する。上記の指定例
では、画像55に表示されるエッジX1〜X4、Y1〜
Y4、Z1〜Z4の中から、エッジX1、X2の対、エ
ッジY2、Y4の対、エッジZ1、Z2の対がそれぞれ
選択される。そうして、それらのエッジの対の間の距離
P,Q,Rが演算され、数値で表示される。なお、画像
55はディスプレー51に表示されずに、距離P,Q,
Rの数値のみが表示されてもよい。
【0066】<6-4.例4>図11は、指定されたポイン
ト間の距離を測定するさらに別の手順を示す工程図であ
る。図11に示す例では、点を表示するカーソルを用い
て、ディスプレー51に表示された3次元立体画像56
の上に、距離測定の対象とすべきポイントを指定する。
画像56は、三次元立体画像であるので、この画像に付
随してエッジあるいはポイントに関する情報が得られて
いる。このため、制御部2は、例えば、物体の表面上の
カーソルが指示する位置を距離測定の対象のポイントと
して選択する。
ト間の距離を測定するさらに別の手順を示す工程図であ
る。図11に示す例では、点を表示するカーソルを用い
て、ディスプレー51に表示された3次元立体画像56
の上に、距離測定の対象とすべきポイントを指定する。
画像56は、三次元立体画像であるので、この画像に付
随してエッジあるいはポイントに関する情報が得られて
いる。このため、制御部2は、例えば、物体の表面上の
カーソルが指示する位置を距離測定の対象のポイントと
して選択する。
【0067】カーソル位置に対応する表面が複数個存在
する場合には、オペレータは操作ボード52を用いて、
それらの中の何れであるかを別途指定する。あるいは、
画面上最も手前側に位置する表面が自動的に選択される
ようにしてもよい。あるいはまた、3次元立体画像56
が、本来は陰となって見えない部分は表示されず、表に
現れる表面だけが表示されるようにして、表示された表
面上のカーソル位置が距離測定対象のポイントとして自
動的に選択されるようにしてもよい。
する場合には、オペレータは操作ボード52を用いて、
それらの中の何れであるかを別途指定する。あるいは、
画面上最も手前側に位置する表面が自動的に選択される
ようにしてもよい。あるいはまた、3次元立体画像56
が、本来は陰となって見えない部分は表示されず、表に
現れる表面だけが表示されるようにして、表示された表
面上のカーソル位置が距離測定対象のポイントとして自
動的に選択されるようにしてもよい。
【0068】図11には、直方体状物体の上面における
対向する2つの角に相当するポイントP1、P2の対、
および、上面中央部のポイントP3と側面中央部のポイ
ントP4との対が指定された場合を例示している。これ
らの距離測定対象としてのポイントが指定されると、制
御部2は各ポイントの対の間の距離を演算し、ディスプ
レー51に数値で表示する。図11の例では、ポイント
P1、P2間の距離と、ポイントP3、P4間の距離が
算出され、表示される。なお、距離の測定だけではな
く、エッジに囲まれた表面領域の面積を算出することも
可能である。さらに、指定した表面領域に囲まれた三次
元領域の体積を算出することも可能である。そうするこ
とによって、観測対象物の三次元的な形状の定量的把握
が一層容易に行われ得る。
対向する2つの角に相当するポイントP1、P2の対、
および、上面中央部のポイントP3と側面中央部のポイ
ントP4との対が指定された場合を例示している。これ
らの距離測定対象としてのポイントが指定されると、制
御部2は各ポイントの対の間の距離を演算し、ディスプ
レー51に数値で表示する。図11の例では、ポイント
P1、P2間の距離と、ポイントP3、P4間の距離が
算出され、表示される。なお、距離の測定だけではな
く、エッジに囲まれた表面領域の面積を算出することも
可能である。さらに、指定した表面領域に囲まれた三次
元領域の体積を算出することも可能である。そうするこ
とによって、観測対象物の三次元的な形状の定量的把握
が一層容易に行われ得る。
【0069】<第7実施例>この実施例のSEMは、一
連の工程において、第1対象物が形成された段階で観察
を行うことによって得られたその画像から、後続する工
程で形成される第2対象物の画像を予測する。そのため
に、過去に観察された第1および第2対象物の画像がデ
ータベースとして記憶媒体に保持される。
連の工程において、第1対象物が形成された段階で観察
を行うことによって得られたその画像から、後続する工
程で形成される第2対象物の画像を予測する。そのため
に、過去に観察された第1および第2対象物の画像がデ
ータベースとして記憶媒体に保持される。
【0070】図12に示す例では、図5などと同様に、
半導体基板の上に形成されるラインパターンを観察等の
処理対象物としている。半導体基板の上に所定のLSI
などを作り込んでゆく工程の中で、あるパターン(これ
を第1パターンと仮称する)が形成された段階で、SE
M観察が行われ、その画像が得られる。画像A,B,C
はそれぞれ、例えば、別の基板の同じ部位に形成される
第1パターンの画像を示している。あるいは同一基板の
別の部位に形成された第1パターンの画像であってもよ
い。
半導体基板の上に形成されるラインパターンを観察等の
処理対象物としている。半導体基板の上に所定のLSI
などを作り込んでゆく工程の中で、あるパターン(これ
を第1パターンと仮称する)が形成された段階で、SE
M観察が行われ、その画像が得られる。画像A,B,C
はそれぞれ、例えば、別の基板の同じ部位に形成される
第1パターンの画像を示している。あるいは同一基板の
別の部位に形成された第1パターンの画像であってもよ
い。
【0071】つぎに、後続する工程を実行することによ
って別のパターン(これを第2パターンと仮称する)が
形成され、そのSEM観察を行うことによって、第2パ
ターンの画像が得られる。画像A’,B’,C’は、そ
れぞれ、画像A,B,Cに現れる第1パターンと同一基
板上の同一部位に形成された第2パターンの画像を示し
ている。
って別のパターン(これを第2パターンと仮称する)が
形成され、そのSEM観察を行うことによって、第2パ
ターンの画像が得られる。画像A’,B’,C’は、そ
れぞれ、画像A,B,Cに現れる第1パターンと同一基
板上の同一部位に形成された第2パターンの画像を示し
ている。
【0072】この例では、第2パターンは第1のパター
ンの上に、絶縁膜を介して形成されたパターンである。
画像の組(A,A’)、(B,B’)、(C,C’)は
それぞれ、例えば、製造条件を規定するパラメータ、す
なわち製造パラメータが異なっている。一例として、各
組の間でエッチング時間が異なるものとする。これらの
画像A,B,C,A’,B’,C’は、その製造条件に
関する情報とともに、光磁気ディスク4などの記憶媒体
に逐一保存される。
ンの上に、絶縁膜を介して形成されたパターンである。
画像の組(A,A’)、(B,B’)、(C,C’)は
それぞれ、例えば、製造条件を規定するパラメータ、す
なわち製造パラメータが異なっている。一例として、各
組の間でエッチング時間が異なるものとする。これらの
画像A,B,C,A’,B’,C’は、その製造条件に
関する情報とともに、光磁気ディスク4などの記憶媒体
に逐一保存される。
【0073】制御部2は、データベースとして蓄積保存
された画像の組および製造条件等に関する情報を参照す
ることによって、新たな基板上に形成される第1パター
ンの画像から、後続する工程で形成される第2パターン
の画像を予測的に構成する。図12に示す画像Dは、新
たに得られた第1パターンの画像の一例である。
された画像の組および製造条件等に関する情報を参照す
ることによって、新たな基板上に形成される第1パター
ンの画像から、後続する工程で形成される第2パターン
の画像を予測的に構成する。図12に示す画像Dは、新
たに得られた第1パターンの画像の一例である。
【0074】画像Dで表現される第1パターンが形成さ
れたときの製造条件、例えばエッチング時間が、画像A
と画像Bが表現する第1パターンが形成されたときのエ
ッチング時間の丁度中間であったとする。そうすると、
制御部2は、画像A’と画像B’の中間に相当する画像
を、第2パターンの画像D’として合成する。このよう
にして、第2パターンの形状の予測が行われる。制御部
2は、さらに、画像34のように画像Dと画像D’とを
重ねて表示することも可能である。
れたときの製造条件、例えばエッチング時間が、画像A
と画像Bが表現する第1パターンが形成されたときのエ
ッチング時間の丁度中間であったとする。そうすると、
制御部2は、画像A’と画像B’の中間に相当する画像
を、第2パターンの画像D’として合成する。このよう
にして、第2パターンの形状の予測が行われる。制御部
2は、さらに、画像34のように画像Dと画像D’とを
重ねて表示することも可能である。
【0075】この予測機能を用いると、例えば、第1パ
ターンが一旦形成された段階で、予測される第2パター
ンとの間の重なり状態を観察することによって、第1パ
ターンのエッチング処理が不十分であると判断された場
合に、第1パターンにエッチング処理を追加実施するこ
とによって製造工程を修正することが可能となる。
ターンが一旦形成された段階で、予測される第2パター
ンとの間の重なり状態を観察することによって、第1パ
ターンのエッチング処理が不十分であると判断された場
合に、第1パターンにエッチング処理を追加実施するこ
とによって製造工程を修正することが可能となる。
【0076】あるいは、第1パターンが現実に基板上に
形成される前に、第1パターンに対応するレジストパタ
ーンを観察することによっても、同様に、第2パターン
の形状の予測が可能である。この場合には、製造工程の
修正がレジストパターンを再構成するだけで済み、修正
に要する手間がより軽微となる。
形成される前に、第1パターンに対応するレジストパタ
ーンを観察することによっても、同様に、第2パターン
の形状の予測が可能である。この場合には、製造工程の
修正がレジストパターンを再構成するだけで済み、修正
に要する手間がより軽微となる。
【0077】なお、データベースとして蓄積される画像
A,B,C,A’,B’,C’、新たに得られる画像
D、さらに合成される画像D’および画像34は、いず
れも、二次元画像であってもよいし、三次元立体画像で
あってもよい。
A,B,C,A’,B’,C’、新たに得られる画像
D、さらに合成される画像D’および画像34は、いず
れも、二次元画像であってもよいし、三次元立体画像で
あってもよい。
【0078】<第8実施例>図13は、この実施例のS
EMにおいてディスプレー51に映し出された画像を示
す図であり、このSEMの特徴的な動作を示している。
すなわち図13は、二次元画像と三次元立体画像を含む
複数の画像22、23、33、35〜40が、ディスプ
レー51上に並列的に同時に表示された様子を示してい
る。
EMにおいてディスプレー51に映し出された画像を示
す図であり、このSEMの特徴的な動作を示している。
すなわち図13は、二次元画像と三次元立体画像を含む
複数の画像22、23、33、35〜40が、ディスプ
レー51上に並列的に同時に表示された様子を示してい
る。
【0079】図13に示す例では、第1列に配列する画
像22、35、36は、製造工程のある段階で同一基板
上の異なる部位に形成された第1パターン(第7実施例
と同様)の二次元画像であり、第2列に配列する画像2
3、37、38は、第1パターン形成後の工程で、それ
ぞれ画像22、35、36と同一部位において形成され
た第2パターン(第7実施例と同様)の二次元画像であ
る。第3列の画像33、39、40は、例えば、第2列
の画像23、37、38で表される第2パターンの形状
を、それぞれ第7実施例と同要領で予測することによっ
て得られた画像である。画像33、39、40は、例え
ば3次元立体画像である。
像22、35、36は、製造工程のある段階で同一基板
上の異なる部位に形成された第1パターン(第7実施例
と同様)の二次元画像であり、第2列に配列する画像2
3、37、38は、第1パターン形成後の工程で、それ
ぞれ画像22、35、36と同一部位において形成され
た第2パターン(第7実施例と同様)の二次元画像であ
る。第3列の画像33、39、40は、例えば、第2列
の画像23、37、38で表される第2パターンの形状
を、それぞれ第7実施例と同要領で予測することによっ
て得られた画像である。画像33、39、40は、例え
ば3次元立体画像である。
【0080】図13に示すように、互いに比較すべき画
像を同一のディスプレー51に同時に並列して表示する
ことによって、比較が容易に行われ得る。
像を同一のディスプレー51に同時に並列して表示する
ことによって、比較が容易に行われ得る。
【0081】<その他の実施例>各実施例で説明した機
能の全て、あるいはそれらの中の複数の機能を兼ね備え
るSEMを構成することも可能である。第1実施例で述
べたように、各実施例のSEMの構成上の特徴的な差異
は、制御部2が内蔵するコンピュータの動作を規定する
プログラム(ソフトウェア)の差異にあり、ハードウェ
ハは同一に構成することが可能である。このため、各実
施例で述べた機能を規定するプログラムの中の全てある
いは複数を、例えばハードディスク5などの記憶媒体に
記憶させておき、オペレータの操作によって所望するプ
ログラムを選択して実行させ得るようにすることによっ
て、複数機能を備えるSEMを容易に構成することがで
きる。
能の全て、あるいはそれらの中の複数の機能を兼ね備え
るSEMを構成することも可能である。第1実施例で述
べたように、各実施例のSEMの構成上の特徴的な差異
は、制御部2が内蔵するコンピュータの動作を規定する
プログラム(ソフトウェア)の差異にあり、ハードウェ
ハは同一に構成することが可能である。このため、各実
施例で述べた機能を規定するプログラムの中の全てある
いは複数を、例えばハードディスク5などの記憶媒体に
記憶させておき、オペレータの操作によって所望するプ
ログラムを選択して実行させ得るようにすることによっ
て、複数機能を備えるSEMを容易に構成することがで
きる。
【0082】
<請求項1に記載の発明の効果>この発明の走査型電子
顕微鏡では、記憶手段、画像表示手段、画像処理手段を
備えるので、撮像された観測対象物の複数の画像を一旦
蓄積しておき、必要時に必要な画像を選択して観察する
ことができる。
顕微鏡では、記憶手段、画像表示手段、画像処理手段を
備えるので、撮像された観測対象物の複数の画像を一旦
蓄積しておき、必要時に必要な画像を選択して観察する
ことができる。
【0083】<請求項2に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では、撮像された複数の画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターン同士の位置ずれなど、複数の対象
物間の位置関係の把握が容易である。
の走査型電子顕微鏡では、撮像された複数の画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターン同士の位置ずれなど、複数の対象
物間の位置関係の把握が容易である。
【0084】<請求項3に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では、撮像された画像から三次元立
体画像を合成して表示できるので、観測対象物の立体的
形状の把握が容易である。
の走査型電子顕微鏡では、撮像された画像から三次元立
体画像を合成して表示できるので、観測対象物の立体的
形状の把握が容易である。
【0085】<請求項4に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では、撮像したときの視角とは異な
る視角で三次元立体画像を表示することができるので、
観測対象物の立体的形状の把握が一層容易である。
の走査型電子顕微鏡では、撮像したときの視角とは異な
る視角で三次元立体画像を表示することができるので、
観測対象物の立体的形状の把握が一層容易である。
【0086】<請求項5に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では、複数の三次元立体画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターンとコンタクトホールの間の位置ず
れなど、複数の対象物間の位置関係の把握が一層容易で
ある。
の走査型電子顕微鏡では、複数の三次元立体画像を互い
に重ね合わせて表示することができるので、例えば、半
導体基板上のパターンとコンタクトホールの間の位置ず
れなど、複数の対象物間の位置関係の把握が一層容易で
ある。
【0087】<請求項6に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では、重ね合わされる複数の画像が
異なる色で表示されるので、異なる画像同士を明瞭に識
別可能である。このため、複数の対象物間の位置関係の
把握が一層容易である。
の走査型電子顕微鏡では、重ね合わされる複数の画像が
異なる色で表示されるので、異なる画像同士を明瞭に識
別可能である。このため、複数の対象物間の位置関係の
把握が一層容易である。
【0088】<請求項7に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では三次元測長ができるので、観測
対象物の形状の定量的な把握が容易である。
の走査型電子顕微鏡では三次元測長ができるので、観測
対象物の形状の定量的な把握が容易である。
【0089】<請求項8に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では面積または体積の算出が行われ
るので、観測対象物の形状の定量的な把握がさらに容易
である。
の走査型電子顕微鏡では面積または体積の算出が行われ
るので、観測対象物の形状の定量的な把握がさらに容易
である。
【0090】<請求項9に記載の発明の効果>この発明
の走査型電子顕微鏡では、過去に製造された第1および
第2対象物に関するデータベースを参照することによっ
て、あらたに形成された第1対象物の画像および製造条
件から第2対象物の画像を構成可能であるので、第2対
象物を現実に形成する前にその形状を予測することがで
きる。このため第2対象物を現実に形成する前に、製造
条件の修正が可能である。
の走査型電子顕微鏡では、過去に製造された第1および
第2対象物に関するデータベースを参照することによっ
て、あらたに形成された第1対象物の画像および製造条
件から第2対象物の画像を構成可能であるので、第2対
象物を現実に形成する前にその形状を予測することがで
きる。このため第2対象物を現実に形成する前に、製造
条件の修正が可能である。
【0091】<請求項10に記載の発明の効果>この発
明の走査型電子顕微鏡では、複数の画像を同時並列的に
表示可能であるので、比較対照すべき複数の画像を同時
並列表示させることによって、比較対象を容易に行い得
る。
明の走査型電子顕微鏡では、複数の画像を同時並列的に
表示可能であるので、比較対照すべき複数の画像を同時
並列表示させることによって、比較対象を容易に行い得
る。
【図1】 第1実施例のSEMの操作と動作とを示す工
程図である。
程図である。
【図2】 第1実施例のSEMの全体構成を示す模式図
である。
である。
【図3】 第1実施例のSEMの動作を示す説明図であ
る。
る。
【図4】 第2実施例のSEMの操作と動作とを示す工
程図である。
程図である。
【図5】 第3実施例のSEMの操作と動作とを示す工
程図である。
程図である。
【図6】 第4実施例のSEMの操作と動作とを示す工
程図である。
程図である。
【図7】 第5実施例のSEMの操作と動作とを示す工
程図である。
程図である。
【図8】 第6実施例のSEMの操作と動作とを示す工
程図である。
程図である。
【図9】 第6実施例のSEMの操作と動作とを示す工
程図である。
程図である。
【図10】 第6実施例のSEMの動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図11】 第6実施例のSEMの動作を示す説明図で
ある。
ある。
【図12】 第7実施例のSEMの操作と動作とを示す
工程図である。
工程図である。
【図13】 第8実施例のSEMの動作を示す説明図で
ある。
ある。
1 本体部、2 制御部(画像処理手段)、51 ディ
スプレー(画像表示手段)、3 フロッピーディスク
(記憶媒体)、4 光磁気ディスク(記憶媒体)、5
ハードディスク(記憶媒体)、6 光ディスク(記憶媒
体)、7 VTR(記憶媒体)。
スプレー(画像表示手段)、3 フロッピーディスク
(記憶媒体)、4 光磁気ディスク(記憶媒体)、5
ハードディスク(記憶媒体)、6 光ディスク(記憶媒
体)、7 VTR(記憶媒体)。
Claims (10)
- 【請求項1】 走査型電子顕微鏡において、記憶媒体
と、画像表示手段と、画像処理手段とを備え、前記画像
処理手段が、撮像された観測対象物の複数の画像を前記
記憶媒体に保持可能であるとともに、外部より与えられ
る指示に応じて、保持された前記複数の画像の中から選
択的に前記画像表示手段に表示可能であることを特徴と
する走査型電子顕微鏡。 - 【請求項2】 請求項1に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、保持された前記複
数の画像を互いに重ね合わせて前記画像表示手段に表示
可能であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 【請求項3】 走査型電子顕微鏡において、記憶媒体
と、画像表示手段と、画像処理手段とを備え、前記画像
処理手段が、撮像された同一観測対象物の複数の画像を
前記記憶媒体に保持可能であるとともに、保持された前
記複数の画像から三次元立体画像を合成し前記画像表示
手段に表示可能であることを特徴とする走査型電子顕微
鏡。 - 【請求項4】 請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、撮像時とは異なる
視角で前記三次元立体画像を表示可能であることを特徴
とする走査型電子顕微鏡。 - 【請求項5】 請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、複数の前記三次元
立体画像を前記記憶手段に保持可能であるとともに、保
持された前記複数の三次元立体画像を互いに重ね合わせ
て前記表示手段に表示可能であることを特徴とする走査
型電子顕微鏡。 - 【請求項6】 請求項2または請求項5に記載の走査型
電子顕微鏡において、前記画像処理手段が、前記複数の
二次元画像または三次元立体画像を重ね合わせて表示す
るに際し、互いに異なる色で表示することを特徴とする
走査型電子顕微鏡。 - 【請求項7】 請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、前記三次元立体画
像における指定範囲の三次元測長が可能であることを特
徴とする走査型電子顕微鏡。 - 【請求項8】 請求項7に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、前記画像処理手段が、さらに、前記三次元測長に
よって得られた距離情報にもとづいて、前記三次元立体
画像における指定範囲の面積または体積の算出が可能で
あることを特徴とする走査型電子顕微鏡。 - 【請求項9】 請求項3に記載の走査型電子顕微鏡にお
いて、複数種類の製造条件下の前工程で形成された第1
対象物と後工程で形成された第2対象物とをそれぞれの
工程後に撮像して得た画像と、それらの製造条件に関す
る情報とが、前記記憶手段にデータベースとして保持さ
れているときに、前記画像処理手段が、前記データベー
スを参照することによって、ある製造条件のもとで形成
された第1対象物の画像とその製造条件に関する情報と
から、第2対象物の画像を構成可能であることを特徴と
する走査型電子顕微鏡。 - 【請求項10】 請求項3に記載の走査型電子顕微鏡に
おいて、前記画像処理手段が、複数の二次元画像または
三次元立体画像を前記表示手段に並列させて同時に表示
可能であることを特徴とする走査型電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6141824A JPH087818A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 走査型電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6141824A JPH087818A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 走査型電子顕微鏡 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH087818A true JPH087818A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15300986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6141824A Pending JPH087818A (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | 走査型電子顕微鏡 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH087818A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008256541A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子システム |
JP2009043937A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン測定装置 |
JP2014507781A (ja) * | 2011-03-04 | 2014-03-27 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 半導体ウェーハのリアルタイム三次元sem画像化およびビューイングのための装置および方法 |
JP2016062658A (ja) * | 2014-09-14 | 2016-04-25 | サンユー電子株式会社 | 電子顕微鏡画像の立体画像構築システムおよびその立体画像構築方法 |
JP2016103387A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
JP2018163822A (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 断面観察装置、及び制御方法 |
JPWO2022064707A1 (ja) * | 2020-09-28 | 2022-03-31 |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP6141824A patent/JPH087818A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008256541A (ja) * | 2007-04-05 | 2008-10-23 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子システム |
JP2009043937A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン測定装置 |
US8445871B2 (en) | 2007-08-09 | 2013-05-21 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern measurement apparatus |
JP2014507781A (ja) * | 2011-03-04 | 2014-03-27 | ケーエルエー−テンカー コーポレイション | 半導体ウェーハのリアルタイム三次元sem画像化およびビューイングのための装置および方法 |
JP2016062658A (ja) * | 2014-09-14 | 2016-04-25 | サンユー電子株式会社 | 電子顕微鏡画像の立体画像構築システムおよびその立体画像構築方法 |
JP2016103387A (ja) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
JP2018163822A (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 断面観察装置、及び制御方法 |
JPWO2022064707A1 (ja) * | 2020-09-28 | 2022-03-31 | ||
WO2022064707A1 (ja) * | 2020-09-28 | 2022-03-31 | 株式会社日立ハイテク | 解析システム |
TWI809491B (zh) * | 2020-09-28 | 2023-07-21 | 日商日立全球先端科技股份有限公司 | 解析系統 |
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