JPH10160682A - Sample observation device and sample observation method using it - Google Patents

Sample observation device and sample observation method using it

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Publication number
JPH10160682A
JPH10160682A JP33440196A JP33440196A JPH10160682A JP H10160682 A JPH10160682 A JP H10160682A JP 33440196 A JP33440196 A JP 33440196A JP 33440196 A JP33440196 A JP 33440196A JP H10160682 A JPH10160682 A JP H10160682A
Authority
JP
Japan
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sample
visible light
image
camera
infrared
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33440196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kozo Takahashi
幸三 高橋
Mikio Naito
幹雄 内藤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP33440196A priority Critical patent/JPH10160682A/en
Publication of JPH10160682A publication Critical patent/JPH10160682A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display an infrared ray image and a visible light image for a sample simultaneously and easily fix the position of the infrared ray image in a sample by providing a traveling mechanism for moving an infrared ray camera and a visible light camera for observation at the same point of the sample to be observed. SOLUTION: A sample 10 is placed on a sample stand 5 and is moved by a sample stand traveling stage 6. It is moved by D in the direction of an arrow (h) by a one-axis stage 4 for observation by a visible light camera 2, thus matching to a light axis (n) of the visible light camera 2. Focusing is made by an upper/lower move mechanism and a site is determined while observing a monitor, thus performing observation. Then, an infrared ray camera 1 is moved by D in the direction of an arrow (g) by the one-axis stage 4, thus matching to a light axis (m) of the infrared ray camera 1. An infrared ray image is displayed on a monitor to observe a sample 10. The focal point of the infrared ray camera 1 is adjusted so that it is the same as that of the visible light camera 2 in advance so that the camera is moved by the one-axis stage 4 for switching an observation image and for displaying simultaneously.

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、観察対象である試
料の赤外線画像と可視光画像とを同一画面に表示するた
めの試料観察装置及びこの装置を用いた観察方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sample observation apparatus for displaying an infrared image and a visible light image of a sample to be observed on the same screen, and an observation method using the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、波長2μm以上の赤外線による赤
外線カメラを用いた顕微鏡(以下、赤外線顕微鏡、とい
う)は、赤外線顕微鏡による観察像(赤外線画像)と可
視光による観察像(可視光画像)とを同時に表示する機
構は備えておらず、赤外線により観察している場合、試
料のどの位置を観察しているかを同定するためには、可
視光画像と赤外線画像とを比べて、同一のパターン等を
手がかりに試料内の場所を同定していた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a microscope using an infrared camera with an infrared ray having a wavelength of 2 μm or more (hereinafter, referred to as an infrared microscope) is composed of an image observed by an infrared microscope (infrared image) and an image observed by visible light (visible light image). Is not provided at the same time, and when observing with infrared light, comparing the visible light image and the infrared image and identifying the same pattern etc. Was used to identify the location in the sample.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、赤外線画像と
可視光画像とでは、必ずしも同一の像が見えるとは限ら
ず、また、赤外線で見えるが可視光では見えない像、逆
に可視光で見えるが赤外線で見えない像がある従って、
観察対象である試料によっては共通して観察される像が
ない場合もあり、試料内での位置が容易に同定できない
場合があった。
However, an infrared image and a visible light image do not always show the same image. Further, an image that can be seen with infrared light but cannot be seen with visible light, and vice versa. Some images are invisible in the infrared
Depending on the sample to be observed, there may be no commonly observed image, and the position in the sample may not be easily identified.

【0004】また、試料が半導体基板の場合、一般に放
射率の低い材料が用いられており、半導体基板に形成さ
れた集積回路に試験のため導電したときに不良部から発
熱する部分と非発熱部分に生じる温度差を赤外線顕微鏡
で観察する場合、半導体基板の表面に黒体塗料等を塗布
することがあるが、黒体塗料を塗布すると、鏡面は真っ
黒となり、可視光ではパターンが見えなくなるばかり
か、塗布表面は赤外線の放射率が均一となるため、温度
差が現れない場合があり、赤外線顕微鏡でもパターンを
観察することが困難となる場合があった。
Further, when the sample is a semiconductor substrate, a material having a low emissivity is generally used, and a portion which generates heat from a defective portion and a portion which does not generate heat when an integrated circuit formed on the semiconductor substrate conducts electricity for testing. When observing the temperature difference caused by the infrared microscope, a black body paint or the like may be applied to the surface of the semiconductor substrate, but when the black body paint is applied, the mirror surface becomes black and not only the pattern becomes invisible with visible light In addition, since the emissivity of infrared rays is uniform on the coated surface, a temperature difference may not appear, and it may be difficult to observe the pattern even with an infrared microscope.

【0005】本発明は、かかる従来技術の問題に鑑み、
観察対象である試料について赤外線による画像と可視光
による画像とを同時に表示でき、赤外線画像の試料内で
の位置を容易に同定できる試料観察装置、及び試料が赤
外線の放射率が低い物体であってもこの装置を用いてか
かる試料を観察できる観察方法を提供することである。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art,
A sample observation device that can simultaneously display an infrared image and a visible light image of a sample to be observed, and can easily identify the position of the infrared image in the sample, and that the sample is an object having a low infrared emissivity. Another object of the present invention is to provide an observation method capable of observing such a sample using this apparatus.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明による試料観察装置は、赤外線を検出して
画像信号を出力する赤外線カメラ1と、可視光を検出し
て画像信号を出力する可視光カメラ2と、前記赤外線カ
メラ1及び前記可視光カメラ2が観察対象である試料1
0を同一箇所において観察するように前記赤外線カメラ
1と前記可視光カメラ2とを移動させる移動機構4と、
を具備する。これにより、観察対象である試料の同一箇
所について赤外線画像と可視光画像とを得ることができ
るから、これらの画像を同時に表示可能となる。
In order to solve the above-mentioned problems, a sample observation device according to the present invention comprises an infrared camera 1 for detecting infrared light and outputting an image signal, and an infrared camera 1 for detecting visible light and generating an image signal. A visible light camera 2 to output, and a sample 1 to be observed by the infrared camera 1 and the visible light camera 2
A moving mechanism 4 for moving the infrared camera 1 and the visible light camera 2 so as to observe 0 at the same place;
Is provided. Thus, an infrared image and a visible light image can be obtained for the same portion of the sample to be observed, and these images can be displayed simultaneously.

【0007】また、前記赤外線カメラと前記可視光カメ
ラとからの各画像信号を記憶するための記憶手段903
と、これらの記憶された2つの画像信号による画像を表
示するための画像処理手段901とを更に具備すること
により、赤外線画像と可視光画像とを同時に表示するこ
とができる。
[0007] Further, storage means 903 for storing image signals from the infrared camera and the visible light camera.
And an image processing means 901 for displaying an image based on these two stored image signals, whereby an infrared image and a visible light image can be displayed simultaneously.

【0008】また、前記赤外線カメラまたは前記可視光
カメラのいずれか一方からの画像信号を記憶する記憶手
段903と、この記憶された画像信号による画像と前記
赤外線カメラまたは前記可視光カメラの他方からの画像
信号による画像とを表示するための画像表示手段901
と、を具備することにより、赤外線または可視光により
試料を観察している間の観察画像と、前記記憶された画
像信号とを同時に表示することができる。
[0008] Further, a storage means 903 for storing an image signal from either the infrared camera or the visible light camera, and an image based on the stored image signal and the image signal from the other of the infrared camera or the visible light camera. Image display means 901 for displaying an image based on an image signal
The observation image and the stored image signal can be displayed simultaneously while observing the sample by infrared light or visible light.

【0009】また、前記移動機構は、1軸ステージ4を
備え、この1軸ステージにより前記赤外線カメラ1と前
記可視光カメラ2とを互いに平行な状態を保ったまま移
動させることにより、両カメラを容易に切り替えること
ができ、両カメラを高精度に位置決めできる。
The moving mechanism includes a one-axis stage 4. The one-axis stage moves the infrared camera 1 and the visible light camera 2 while keeping the two cameras in parallel with each other. Switching can be easily performed, and both cameras can be positioned with high accuracy.

【0010】また、前記試料を移動させるための試料移
動機構6を更に具備し、前記記憶手段903は前記試料
の第1の観察位置における前記可視光カメラの画像信号
または前記赤外線カメラの画像信号を記憶し、前記試料
の観察位置を前記試料移動機構6により第1の観察位置
から第2の観察位置に変えたとき、前記記憶された画像
信号による画像を表示するようにすると、試料の観察中
にその観察位置を別の位置に変えてもその別の位置にお
ける可視光画像と赤外線画像とを得ることができる。従
って、試料の観察位置を変えても赤外線画像と可視光画
像とを合成等して同時に表示することが可能となる。
Further, the apparatus further comprises a sample moving mechanism 6 for moving the sample, wherein the storage means 903 stores the image signal of the visible light camera or the image signal of the infrared camera at a first observation position of the sample. When the observation position of the sample is changed from the first observation position to the second observation position by the sample moving mechanism 6, an image based on the stored image signal is displayed. Even if the observation position is changed to another position, a visible light image and an infrared image at the other position can be obtained. Therefore, even if the observation position of the sample is changed, it is possible to simultaneously display the infrared image and the visible light image by combining them.

【0011】また、本願発明の別の特徴によれば、上述
の試料観察装置を使用し、可視光を透過しかつ赤外光の
放射率が高い物質を前記試料に塗布して試料を観察する
観察方法が提供される。これによれば、シリコンのよう
な赤外線の放射率が低い物体を試料とした場合でも、可
視光による観察に影響を与えずに、赤外線による観察が
容易になる。
According to another feature of the present invention, the above-described sample observation device is used to apply a substance that transmits visible light and has a high emissivity of infrared light to the sample and observes the sample. An observation method is provided. According to this, even when an object having a low emissivity of infrared rays such as silicon is used as a sample, observation with infrared rays becomes easy without affecting observation with visible light.

【0012】なお、前記赤外線カメラは2次元センサア
レイと赤外線光学系とを備え、前記可視光カメラは2次
元センサアレイと可視光光学系とを備えることにより構
成できる。また、これらの光学系は顕微鏡光学系とすれ
ば、試料が微小であっても、観察が可能となる。また、
本装置により観察できる試料としては、集積回路の形成
されたシリコン等からなる半導体基板、赤外線を発する
微生物・生体細胞等の赤外線を放射する物であればいず
れでもよい。
The infrared camera can be configured by including a two-dimensional sensor array and an infrared optical system, and the visible light camera can be configured by including a two-dimensional sensor array and a visible light optical system. Further, if these optical systems are microscope optical systems, observation is possible even if the sample is minute. Also,
The sample that can be observed by this apparatus may be any semiconductor substrate made of silicon or the like on which an integrated circuit is formed, or any substance that emits infrared rays such as microorganisms and living cells that emit infrared rays.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明による実施形態を図
1図及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態
による試料観察顕微鏡装置を示す図であって、図1
(a)はその正面図、図1(b)はその側面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a sample observation microscope apparatus according to the present embodiment.
(A) is the front view, FIG.1 (b) is the side view.

【0014】本装置は、赤外線カメラ1、可視光カメラ
2、両カメラ1、2が取り付けられる部材3、この部材
3を後述の試料台5に対して相対的に移動させるための
1軸ステージ4、観察対象である試料10を載置する試
料台5、この試料台5を移動させるための試料移動ステ
ージ6、1軸ステージ4を後述の架台8に固定するため
の固定部材7、及びこの固定部材7及びステージ6を載
せこれらを固定して取り付けるための架台8をそれぞれ
ぞれ備える。各カメラ1,2の焦点合わせのために試料
台5を上下に移動させる上下動機構(図示省略)が試料
台5に取り付けられている。また、赤外線カメラ1は図
示省略の2次元センサアレイと赤外線顕微鏡光学系とを
備え、可視光カメラ2は図示省略の2次元センサアレイ
と可視光顕微鏡光学系とを備える。
The apparatus includes an infrared camera 1, a visible light camera 2, a member 3 to which the cameras 1 and 2 are attached, and a one-axis stage 4 for moving the member 3 relative to a sample table 5 described later. A sample stage 5 on which a sample 10 to be observed is placed, a sample moving stage 6 for moving the sample stage 5, a fixing member 7 for fixing the one-axis stage 4 to a gantry 8 to be described later, and this fixing A frame 8 on which the member 7 and the stage 6 are mounted and which are fixedly mounted is provided. A vertical movement mechanism (not shown) for vertically moving the sample stage 5 for focusing the cameras 1 and 2 is attached to the sample stage 5. The infrared camera 1 has a two-dimensional sensor array and an infrared microscope optical system (not shown), and the visible light camera 2 has a two-dimensional sensor array and a visible light microscope optical system (not shown).

【0015】赤外線カメラ1及び可視光カメラ2は、そ
れぞれの光軸m、nが互いに平行になりかつピント面が
同一の距離となるように、カメラ取り付け部材3に固定
されている。この部材3は1軸ステージ4に固定されて
おり、このステージ4は赤外線カメラ1及び可視光カメ
ラ2を互いに平行な状態を保ったままで移動させること
ができる。即ち、両カメラ1、2は図1(a)に示す矢
印h及びg方向に移動でき、その移動量は赤外線カメラ
1の光軸mと可視光カメラ2の光軸nとの間の距離Dで
ある。両カメラ1、2は、試料10を観察するときに試
料の同一部位を観察するように位置決められている。
The infrared camera 1 and the visible light camera 2 are fixed to the camera mounting member 3 so that their optical axes m and n are parallel to each other and the focus surfaces are at the same distance. The member 3 is fixed to a one-axis stage 4, and the stage 4 can move the infrared camera 1 and the visible light camera 2 while maintaining the state parallel to each other. That is, the cameras 1 and 2 can move in the directions of arrows h and g shown in FIG. 1A, and the amount of movement is the distance D between the optical axis m of the infrared camera 1 and the optical axis n of the visible light camera 2. It is. The two cameras 1 and 2 are positioned so as to observe the same part of the sample when observing the sample 10.

【0016】なお、赤外線カメラと可視光カメラとを固
定し試料を載せたXYステージにより試料を移動させ、
可視光画像と赤外線画像とを得る方法も考えられるが、
本実施形態のように、1軸ステージにより赤外線カメラ
と可視光カメラとを一方向にのみ往復移動させて所定位
置に位置決めする方が容易であり、位置決め精度は格段
によい。これにより、観察対象を生体細胞等にした場合
に、試料が移動中にずれてしまうといったXYステージ
を用いたときに生じる問題は解消される。
The infrared camera and the visible light camera are fixed, and the sample is moved by an XY stage on which the sample is mounted.
A method of obtaining a visible light image and an infrared image is also conceivable,
As in the present embodiment, it is easier to reciprocate the infrared camera and the visible light camera in only one direction using the one-axis stage to position the infrared camera and the visible light camera at a predetermined position, and the positioning accuracy is remarkably good. This solves the problem that occurs when the XY stage is used such that the sample is shifted during movement when the observation target is a living cell or the like.

【0017】次に、試料を観察する場合の本装置の動作
について説明する。試料台5の上に試料10を載せ、試
料移動ステージ6により試料10をおおよその位置に移
動させる。可視光カメラ2による可視光観察のため、可
視光カメラ2を1軸ステージ4により図1(a)の矢印
h方向に距離Dだけ動かし、可視光観察位置までを移動
させる。このとき可視光観察位置は可視光カメラ2の光
軸nと一致する。可視光カメラ2による可視光映像をモ
ニタ901(図2)に表示し上下動機構により焦点を合
わせ、試料移動ステージ6を微動させることにより試料
を観察する部位を決め、観察を行う。
Next, the operation of the present apparatus when observing a sample will be described. The sample 10 is placed on the sample stage 5, and the sample 10 is moved to an approximate position by the sample moving stage 6. For visible light observation by the visible light camera 2, the visible light camera 2 is moved by the distance D in the direction of the arrow h in FIG. At this time, the visible light observation position coincides with the optical axis n of the visible light camera 2. A visible light image from the visible light camera 2 is displayed on a monitor 901 (FIG. 2), focused by an up-down movement mechanism, and a sample movement stage 6 is finely moved to determine a site for observing the sample, and observation is performed.

【0018】次に、赤外線カメラ1による赤外線観察の
ために、赤外線カメラを1軸ステージ4により矢印g方
向に距離Dだけ動かし、図1(a)に示す状態である赤
外線観察位置まで移動させる。このとき赤外線観察位置
は赤外線カメラ1の光軸mと一致する。赤外線カメラ1
による赤外線画像をモニタに表示し、試料の観察を行
う。このとき、赤外線カメラ1の焦点は、予め可視光カ
メラ2と同じになるように調整されている。このように
して、赤外線カメラ1と可視光カメラ2とは1軸ステー
ジ4により移動させられて観察位置が変わることによ
り、観察画像の切り替えができる。従って、試料の同一
箇所について赤外線画像と可視光画像とを得ることがで
き、同時に表示することが可能となる。
Next, for infrared observation by the infrared camera 1, the infrared camera is moved by the uniaxial stage 4 in the direction of arrow g by the distance D, and is moved to the infrared observation position shown in FIG. At this time, the infrared observation position coincides with the optical axis m of the infrared camera 1. Infrared camera 1
Is displayed on a monitor, and the sample is observed. At this time, the focus of the infrared camera 1 is adjusted in advance to be the same as that of the visible light camera 2. In this manner, the infrared camera 1 and the visible light camera 2 are moved by the one-axis stage 4 to change the observation position, so that the observation image can be switched. Accordingly, an infrared image and a visible light image can be obtained for the same portion of the sample, and can be displayed simultaneously.

【0019】次に、本実施形態の顕微鏡試料観察装置の
システム構成について説明する。図2は、図1に示した
顕微鏡観察装置にパーソナルコンピュータ9を備えさせ
た本実施形態のシステム構成図である。コンピュータ9
は、フレームメモリ903及びI/Oボード902を内
蔵し、モニタ901を備える。
Next, the system configuration of the microscope sample observation device of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a system configuration diagram of the present embodiment in which the personal computer 9 is provided in the microscope observation apparatus shown in FIG. Computer 9
Includes a frame memory 903 and an I / O board 902, and includes a monitor 901.

【0020】フレームメモリ903には、赤外線カメラ
1及び可視光カメラ2が接続され、両カメラ1、2から
の画像信号が入力される。そして、フレームメモリ90
3は、カメラから画像信号を取り込み、この画像信号を
処理し、モニタ901に対して表示する信号を送る等の
動作を行う。モニタ901にはカメラ1,2からの画像
がフレームメモリ903を介してリアルタイムに表示さ
れ、また、赤外線画像と可視光画像とを重ね合わせて表
示したり、両画像を同一画面に別々に表示することによ
り、両画像を同時に表示できる。I/Oボード902に
は、1軸ステージ4及び試料移動ステージ6が接続さ
れ、I/Oボード902は各ステージ4、6の駆動装置
(図示省略)をコンピュータ9からの指示に従い制御
し、ステージ4、6の移動を制御する。
An infrared camera 1 and a visible light camera 2 are connected to the frame memory 903, and image signals from both cameras 1 and 2 are inputted. Then, the frame memory 90
Reference numeral 3 performs operations such as capturing an image signal from the camera, processing the image signal, and sending a signal to be displayed on the monitor 901. Images from the cameras 1 and 2 are displayed on the monitor 901 in real time via the frame memory 903. In addition, an infrared image and a visible light image are superimposed and displayed, or both images are separately displayed on the same screen. Thereby, both images can be displayed simultaneously. The I / O board 902 is connected with the one-axis stage 4 and the sample moving stage 6. The I / O board 902 controls a drive device (not shown) of each of the stages 4 and 6 according to an instruction from the computer 9, and The movements of 4 and 6 are controlled.

【0021】次に、集積回路の形成された半導体基板を
観察する場合に例をとり、本装置を用いた観察方法を説
明する。半導体基板の材料であるシリコン(Si)は、
赤外線の透過率が高く、一般的に温度測定に使用される
赤外線カメラが利用する波長である3〜5μmや8〜1
2μmの波長の赤外線を透過する。また、シリコンは赤
外線の放射率(ε)も極端に低い。従って、半導体基板
に形成した集積回路にその論理回路の試験のために通電
し不良個所から発熱した場合、発熱部と非発熱部との間
の温度差を検出することは難しかった。また、表面にア
ルミニューム等の金属がある試料でも放射率は低く、同
様の問題があった。このような場合に、観察試料の表面
に黒体塗料を塗布して観察する方法は、可視光による観
察の場合、黒色一色になるため、パターンが見えなくな
ってしまう。
Next, an observation method using the present apparatus will be described by taking an example when observing a semiconductor substrate on which an integrated circuit is formed. Silicon (Si), which is a material of a semiconductor substrate,
It has a high infrared transmittance and is 3 to 5 μm or 8 to 1 which is a wavelength used by an infrared camera generally used for temperature measurement.
It transmits infrared light having a wavelength of 2 μm. Silicon also has an extremely low infrared emissivity (ε). Therefore, when the integrated circuit formed on the semiconductor substrate is energized for testing the logic circuit and generates heat from a defective portion, it is difficult to detect a temperature difference between the heat generating portion and the non-heat generating portion. In addition, the sample having a metal such as aluminum on the surface has a low emissivity, and has the same problem. In such a case, in the method of applying a black body paint to the surface of the observation sample and observing the same, in the case of observation using visible light, the pattern becomes invisible because the color becomes a single black color.

【0022】そこで、可視光を透過し、放射率の比較的
高い物質、例えば油を観察表面に塗布する。かかる物質
を塗布した状態で赤外線により観察すると、不良個所が
存在しそこから発熱した場合にその熱が表面に塗布され
た物質に伝わり、赤外線を放射し赤外線により観察がで
きるようになるとともに、可視光によっても観察ができ
る。
Therefore, a substance that transmits visible light and has a relatively high emissivity, such as oil, is applied to the observation surface. Observation by infrared rays in the state where such a substance is applied, if there is a defective part and heat is generated therefrom, the heat is transmitted to the substance applied to the surface, radiating infrared rays and observing with infrared rays, It can also be observed with light.

【0023】次に、図2に示す本実施形態の装置システ
ムにより半導体基板を観察する場合における装置の動作
について説明する。試料である半導体基板(10)の観
察領域となる部分に上述した塗布材を塗布し、試料台5
の上に半導体基板10を載せ、オペレータがコンピュー
タ9を操作して試料移動ステージ6を動かすことにより
半導体基板をおおよその位置に移動させる。オペレータ
は、次に、コンピュータ9を操作し1軸ステージ4を動
かし、可視光カメラ2を可視光観察位置に移動させる。
モニタ901には可視光カメラ2からの画像がフレーム
メモリ903を通してリアルタイムに表示されているの
で、モニタ901で半導体基板10を観察しながら試料
台5に取り付けられた上下動機構により焦点を合わせ、
コンピュータ9の操作により観察をしたい位置に位置合
わせし、このときの可視光画像をフレームメモリ903
に記憶させる。
Next, the operation of the apparatus when observing a semiconductor substrate by the apparatus system of the present embodiment shown in FIG. 2 will be described. The above-described coating material is applied to a portion to be an observation region of a semiconductor substrate (10) as a sample, and the sample table 5
The semiconductor substrate 10 is placed on the sample, and the operator operates the computer 9 to move the sample moving stage 6 to move the semiconductor substrate to an approximate position. Next, the operator operates the computer 9 to move the one-axis stage 4 to move the visible light camera 2 to the visible light observation position.
Since the image from the visible light camera 2 is displayed on the monitor 901 in real time through the frame memory 903, the monitor 901 observes the semiconductor substrate 10 and focuses on the vertical movement mechanism attached to the sample table 5.
The operator adjusts the position to be observed by operating the computer 9, and stores the visible light image at this time in the frame memory 903.
To memorize.

【0024】次に、コンピュータ9を操作して1軸ステ
ージ4を動かして、赤外線カメラ1を赤外線観察位置に
移動させる。モニタ901に表示される画面は、自動的
に赤外線カメラ1からの赤外線画像に切り替わってい
る。このとき、焦点は可視光カメラ2と同じになるよう
に調整されているため、上下動機構による焦点合わせは
必要ない。このようにして半導体基板10を赤外線によ
り観察できる。そして、試料内での赤外線画像の位置を
同定するため、赤外線画像を上述のようにフレームメモ
リ903に記憶させておいた可視光画像と重ね合わせて
表示する。このとき赤外線画像は一定以上の出力の部分
に黄や赤の色により表示し、一定以下の出力の部分は可
視光画像を表示する。これにより、色の付いた部分は周
りに比べて高温であることがわかる。また、赤外線画像
と可視光画像とを単純に加算して表示してもよい。ま
た、モニタ901に赤外線画像と可視光画像とを並べて
別々に表示するようにしてもよい。このようにして、赤
外線画像を可視光画像と重ねて表示等することにより、
赤外線により検出した半導体基板上の集積回路における
発熱部分位置を同定することができる。
Next, the one-axis stage 4 is moved by operating the computer 9 to move the infrared camera 1 to the infrared observation position. The screen displayed on the monitor 901 is automatically switched to the infrared image from the infrared camera 1. At this time, since the focus is adjusted so as to be the same as that of the visible light camera 2, it is not necessary to perform focusing by the vertical movement mechanism. In this manner, the semiconductor substrate 10 can be observed with infrared rays. Then, in order to identify the position of the infrared image in the sample, the infrared image is displayed by being superimposed on the visible light image stored in the frame memory 903 as described above. At this time, the infrared image is displayed in a yellow or red color on a portion having a certain output or more, and a visible light image is displayed on a portion having a certain output or less. This indicates that the colored portion is hotter than its surroundings. Further, the infrared image and the visible light image may be simply added and displayed. Further, the infrared image and the visible light image may be displayed separately on the monitor 901. In this way, by superimposing and displaying the infrared image and the visible light image,
The position of the heat generating portion in the integrated circuit on the semiconductor substrate detected by infrared rays can be identified.

【0025】また、以上のようにして赤外線カメラ1で
の観察位置を変えたい場合がある。このような場合は、
予めオペレータが観察範囲(領域)を決める。図3に示
すように、コンピューター9は、この観察範囲を含むよ
うに可視光カメラにて3×3画面(観察範囲に応じて、
4×4、4×3画面等)の画像情報をフレームメモリ9
03に予め記憶する。次に、オペレータが赤外線カメラ
に切り換えて、観察位置が例えば図3の30aや30b
の位置となるようにステージを停止させた場合でも、コ
ンピューター9は予め記憶した画像情報に基づいて、そ
の任意の位置で可視画像と赤外線画像とを重ね合わせて
表示させる。この時、観察位置が30aの場合、コンピ
ューター9はそのステージ位置に基づいて、予め記憶し
た可視画像31a、31b、31c、31dの各々から
所定の領域の画像情報を切り取って、観察位置30aに
対応する1つの可視画面を形成し、赤外画面に重ね合わ
せて表示する。このようなシステムにより、予め定めた
観察領域内の任意の部分において、赤外画像と可視画像
とを重ね合わせた画像を見ることができる。
In some cases, it is desired to change the observation position with the infrared camera 1 as described above. In such a case,
An operator determines an observation range (area) in advance. As shown in FIG. 3, the computer 9 uses a visible light camera to include a 3 × 3 screen (in accordance with the observation range,
Image information of 4 × 4, 4 × 3 screens, etc.)
03 is stored in advance. Next, the operator switches to the infrared camera, and the observation position is, for example, 30a or 30b in FIG.
Even when the stage is stopped at the position, the computer 9 superimposes the visible image and the infrared image at the arbitrary position based on the image information stored in advance and displays the image. At this time, when the observation position is 30a, the computer 9 cuts out image information of a predetermined area from each of the previously stored visible images 31a, 31b, 31c, 31d based on the stage position, and corresponds to the observation position 30a. A single visible screen is formed and displayed on the infrared screen. With such a system, an image in which an infrared image and a visible image are superimposed can be viewed at an arbitrary portion within a predetermined observation region.

【0026】また、上述のシステムのほかに以下のよう
なシステムも考えられる。例えば、装置にステージ位置
セットボタンと再生ボタンとを備え、任意の観察位置、
例えば図4に示す(x,y)=(a1,b1)、(a
2,b2)、(a3,b3)、(a4,b4)の各々に
おいてそのステージ位置を順次セットする。40a、4
0b、40c、40dは、それぞれのステージ位置にお
ける観察領域を示す。コンピューター9はそれぞれのス
テージ位置とその位置での可視光画像とを対応させてフ
レームメモリ903に記憶する。そして、赤外線カメラ
に切り換えた後、オペレータが再生ボタンを押すと、コ
ンピューター9はセットした各観察位置に自動的にステ
ージを移動させ、各位置において可視画像と赤外画像と
を重ね合わせた状態で順次表示するように制御してもよ
い。また、それぞれの画像を一画面内に表示させてもよ
い。
In addition to the above-mentioned system, the following system is also conceivable. For example, the apparatus is provided with a stage position set button and a play button, and any observation position,
For example, (x, y) = (a1, b1), (a
2, b2), (a3, b3), and (a4, b4), the stage positions are sequentially set. 40a, 4
Reference numerals 0b, 40c, and 40d indicate observation areas at respective stage positions. The computer 9 stores each stage position in the frame memory 903 in correspondence with the visible light image at that position. Then, after switching to the infrared camera, when the operator presses the play button, the computer 9 automatically moves the stage to each set observation position, and superimposes the visible image and the infrared image at each position. Control may be performed so as to be displayed sequentially. Further, each image may be displayed on one screen.

【0027】[0027]

【発明の効果】請求項1〜5の発明によれば、観察対象
である試料の同一箇所における赤外線画像と可視光画像
とを同時に観察することが可能となり、赤外線画像の試
料内での位置を容易に同定できる。
According to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to simultaneously observe an infrared image and a visible light image at the same position of a sample to be observed, and to determine the position of the infrared image in the sample. Can be easily identified.

【0028】また、請求項6の発明によれば、試料がシ
リコン等のように赤外線の放射率が低い物体であって
も、試料の発熱部分等の赤外線放射部分を明瞭に表示で
き、かつ可視光による観察も可能となる。
Further, according to the invention of claim 6, even if the sample is an object having a low infrared emissivity such as silicon, the infrared radiating portion such as the heat generating portion of the sample can be clearly displayed and visible. Observation with light is also possible.

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

【図1】本実施形態による試料観察顕微鏡装置を示す図
であって、図1(a)はその正面図、図1(b)はその
側面図である。
FIG. 1 is a view showing a sample observation microscope apparatus according to the present embodiment, wherein FIG. 1 (a) is a front view thereof, and FIG. 1 (b) is a side view thereof.

【図2】本実施形態の顕微鏡試料観察装置のシステム構
成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a system configuration of a microscope sample observation device of the present embodiment.

【図3】可視画像と赤外画像とを同時に表示させるため
のシステムを説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a system for simultaneously displaying a visible image and an infrared image.

【図4】可視画像と赤外画像とを同時に表示させるため
の別のシステムを説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating another system for simultaneously displaying a visible image and an infrared image.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 赤外線カメラ 2 可視光カメラ 4 1軸ステージ(移動機構) 5 試料台 6 試料移動ステージ(試料移動機構) 9 パーソナルコンピュータ 10 試料 901 モニタ(表示手段) 903 フレームメモリ(記憶手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Infrared camera 2 Visible light camera 4 Single axis stage (moving mechanism) 5 Sample stand 6 Sample moving stage (sample moving mechanism) 9 Personal computer 10 Sample 901 Monitor (display means) 903 Frame memory (Storage means)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 赤外線を検出して画像信号を出力する赤
外線カメラと、 可視光を検出して画像信号を出力する可視光カメラと、 前記赤外線カメラ及び前記可視光カメラが観察対象であ
る試料を同一箇所において観察するように前記赤外線カ
メラと前記可視光カメラとを移動させる移動機構と、を
具備する試料観察装置。
1. An infrared camera that detects infrared rays and outputs an image signal, a visible light camera that detects visible light and outputs an image signal, and a sample in which the infrared camera and the visible light camera are observation targets. A sample observation device, comprising: a moving mechanism that moves the infrared camera and the visible light camera so as to observe the same place.
【請求項2】 前記赤外線カメラと前記可視光カメラと
からの各画像信号を記憶するための記憶手段と、これら
の記憶された2つの画像信号による画像を表示するため
の画像表示手段とを更に具備する請求項1記載の装置。
2. A storage device for storing image signals from the infrared camera and the visible light camera, and an image display device for displaying an image based on the two stored image signals. The apparatus of claim 1 comprising:
【請求項3】 前記赤外線カメラまたは前記可視光カメ
ラのいずれか一方からの画像信号を記憶する記憶手段
と、この記憶された画像信号による画像と前記赤外線カ
メラまたは前記可視光カメラの他方からの画像信号によ
る画像とを表示するための画像表示手段と、を具備する
請求項1記載の装置。
3. A storage means for storing an image signal from one of the infrared camera and the visible light camera, and an image based on the stored image signal and an image from the other of the infrared camera and the visible light camera. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: image display means for displaying an image based on a signal.
【請求項4】 前記移動機構は、1軸ステージを備え、
この1軸ステージにより前記赤外線カメラと前記可視光
カメラとを互いに平行な状態を保ったまま移動させる請
求項1,2または3記載の装置。
4. The moving mechanism includes a one-axis stage,
4. The apparatus according to claim 1, wherein said one-axis stage moves said infrared camera and said visible light camera while keeping them parallel to each other.
【請求項5】 前記試料を移動させるための試料移動機
構を更に具備し、 前記記憶手段は前記試料の第1の観察位置における前記
可視光カメラの画像信号または前記赤外線カメラの画像
信号を記憶し、前記試料の観察位置を前記試料移動機構
により第1の観察位置から第2の観察位置に変えたと
き、前記記憶された画像信号による画像を表示する請求
項2、3または4記載の装置。
5. A sample moving mechanism for moving the sample, wherein the storage unit stores an image signal of the visible light camera or an image signal of the infrared camera at a first observation position of the sample. 5. The apparatus according to claim 2, wherein an image based on the stored image signal is displayed when an observation position of the sample is changed from a first observation position to a second observation position by the sample moving mechanism.
【請求項6】 観察対象である試料に可視光を透過しか
つ赤外光の放射率が高い物質を塗布し、請求項1〜5の
いずれかに記載の顕微鏡装置を用いて前記試料を観察す
る観察方法。
6. A sample to be observed is coated with a substance that transmits visible light and has a high emissivity of infrared light, and the sample is observed using the microscope apparatus according to any one of claims 1 to 5. How to observe.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030060243A (en) * 2002-01-07 2003-07-16 엘지전자 주식회사 The apparatus of automatic inspection for flat panel display
JP2007283204A (en) * 2006-04-17 2007-11-01 Satake Corp Color sorting apparatus
CN102928343A (en) * 2012-11-15 2013-02-13 北京振兴计量测试研究所 Method and system for measuring emissivity of high-temperature material
JP2019066455A (en) * 2017-10-04 2019-04-25 株式会社アイセロ Transparent black film and transparent black coating material

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