JPH1137719A

JPH1137719A - 検査装置

Info

Publication number: JPH1137719A
Application number: JP9189988A
Authority: JP
Inventors: Soichi Hama; 壮一濱; Kazuyuki Ozaki; 一幸尾崎; Shinichi Wakana; 伸一若菜
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】検査装置に関し、光学顕微鏡より取得された
画像と探針により取得された画像とを光学顕微鏡より取
得された画像の陰影による相違を補正しながら照合する
ことができるようにすることを目的とする。【解決手段】検査対象表面の画像を取得する光学顕微
鏡１６と、検査対象表面を走査することにより表面形状
の高さ測定を行って画像を取得する探針２０を含むプロ
ーブ１８と、光学顕微鏡の平面座標系と探針の走査座標
系との位置合わせを行うために、光学顕微鏡により取得
された第１の画像と、探針の走査により取得された第２
の画像とを照合する照合手段４０と、照合に際して、照
明による陰影を含む第１の画像と照明による陰影を含ま
ない第２の画像との陰影による相違をなくすように補正
する補正手段４４、４６、４８とを備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は概しては検査装置に
関し、特には半導体集積回路の検査を行うのに適した検
査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路を開発、製造する上で、
素子を試験して動作不良がある場合に原因を調べること
が不可欠である。しかし、近年のＬＳＩの高集積化によ
り、ＬＳＩテスタ等でＩ／Ｏピンの信号を測定するだけ
では、故障箇所を特定することが困難になってきてい
る。このため、素子内部の配線の電圧を測定することが
行われる。内部診断装置としては、電子ビームを用いた
装置が知られているが、半導体集積回路の高集積化、高
速化に伴い、そのような装置では空間分解能、時間分解
能などが不十分になりつつある。

【０００３】そこで、本願の発明者は、原子間顕微鏡の
技術を応用し、導電性微細探針を有するプローブを用い
た検査装置を提案した。この探針は微細配線に正確に位
置決め可能であり、且つ電圧測定を行うために使用可能
である。しかし、この探針は微細形状について電圧測定
を行うことができる反面、作動範囲が非常で微細である
ために、検査対象全表面を探索することが難しい。その
ために、この検査装置は、比較的に広範囲に検査対象を
観測可能な光学顕微鏡を含んでおり、最初に光学顕微鏡
を用いて検査対象の画像を取得し、その画像の観察結果
に基づいて探針を特定の位置に位置決めして使用する。
探針は検査対象の表面に沿って微細部分を走査し、上下
動することにより配線を認識し、配線に電流を流して配
線の電圧を検出する。

【０００４】従って、このような検査装置においては、
光学顕微鏡の平面座標系と探針走査座標系との間の相関
関係が不正確であると、光学顕微鏡で得た画像と探針で
得た画像との対応が不正確になるので、光学顕微鏡の平
面座標系と探針走査座標系とを合わせておくことが必要
である。そのため、光学顕微鏡によって取得した画像の
特定点と、探針走査によって取得した画像の特定点とを
照合し、これらの座標系のずれを補正する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】光学顕微鏡は検査対象
表面を照明しながら観測を行うものであり、得られる画
像は明るさをパラメータとした画像（明るさの画像）で
ある。一方、探針で得られる画像は検査対象表面形状の
高さをパラメータとした画像（高さの画像）である。通
常は、明るさの画像と高さの画像とを比較することは無
意味であるが、半導体集積回路を検査する場合には、金
属配線部分は明るく且つ高いと言えるために、明るさの
画像と高さの画像は類似の濃淡をもつものとなる。この
ことから、両者を比較して照合することにより、両座標
系のずれを知ることができる。

【０００６】しかし、微細配線を光学顕微鏡で観察する
とき、このような検査装置で通常用いられる照明方法が
垂直落射照明であるため、配線の表面にはより多くの光
が照射され且つ反射されるが、配線の表面に隣接するエ
ッジ部分に照射され且つ反射される光の量はあまり多く
ない。すなわち、配線のエッジ部分に対する照明光の入
射角度が浅くなってしまい、また製造プロセスの都合
上、配線のエッジ部分の表面粗さが粗く、照明光の散乱
が大きいために、形成された画像では配線のエッジ部分
には陰影ができる。このような陰影を含む光学顕微鏡の
画像と、探針の走査により得られた画像とを照合しよう
とした場合、陰影の影響で照合計算が狂い、正確な照合
を行うことができない場合がある。

【０００７】本発明の目的は、光学顕微鏡より取得され
た画像と探針により取得された画像とを光学顕微鏡より
取得された画像の陰影による相違を補正しながら照合す
ることのできる検査装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による検査装置
は、検査対象表面の画像を取得する光学顕微鏡と、検査
対象表面を走査することにより表面形状の高さ測定を行
って画像を取得する探針を含むプローブと、光学顕微鏡
の平面座標系と探針の走査座標系との位置合わせを行う
ために、光学顕微鏡により取得された第１の画像と、探
針の走査により取得された第２の画像とを照合する照合
手段と、照合に際して、照明による陰影を含む第１の画
像と照明による陰影を含まない第２の画像との陰影によ
る相違をなくすように補正する補正手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００９】この構成では、補正手段が陰影を含む第１
の画像と照明による陰影を含まない第２の画像との陰影
による相違をなくすように補正するので、第１の画像の
陰影の影響が除去された状態で、第１の画像と第２の画
像との照合を行うことができるようになり、光学顕微鏡
の平面座標系と探針走査座標系とを正確に一致させるこ
とができる。

【００１０】上記構成とともに、下記の構成を採用する
ことができる。前記補正手段は、光学顕微鏡により明視
野照明と暗視野照明とを用いてそれぞれ第１の画像を取
得して明視野照明画像と暗視野照明画像となし、取得さ
れた明視野画像と暗視野画像から陰影を抽出し、両陰影
を比較することによって陰影を除去する。

【００１１】前記陰影を除去するときに、明視野照明画
像の暗い部分と暗視野照明画像の明るい部分との両方の
条件を満たす部分を陰影とみなす。陰影とみなされた部
分の暗視野照明画像を適当な比率で明視野照明画像に加
味することにより陰影を除去する。前記補正手段は、第
２の画像の高所を示す部分のエッジ部分に擬似的な陰影
を施す。

【００１２】第２の画像の微分画像の絶対値を所定の比
率で元画像から差し引くことにより擬似的な陰影を施
す。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明による
検査装置１０は、試料（半導体集積回路）１２を保持す
るステージ１４と、光学顕微鏡１６と、プローブ１８と
を備える。プローブ１８の先端に探針２０が取り付けら
れている。光学顕微鏡１６は対物レンズ２２と、撮像レ
ンズ２４と、撮像素子としてのＣＣＤアレイ２６とを含
む。半導体集積回路１２の表面は照明しながらＣＣＤア
レイ２６で撮影され、ＣＣＤアレイ２６の検出信号は画
像処理装置２８に送られて画像信号に変換される。

【００１４】図２に示されるように、プローブ１８は筒
状部材１８ａを有し、探針２０はこの筒状部材１８ａの
先端に取り付けられる。筒状部材１８ａはばね１８ｂに
よりプローブ１８の本体１８ｃに微小に上下に可動に取
り付けられ、プローブ１８の本体１８ｃに対する筒状部
材１８ａの微小な上下変位量はストレンゲージ１８ｄに
よって測定できるようになっている。電気光学効果結晶
１８ｅが筒状部材１８ａの下端部に取り付けられる。電
気光学効果結晶１８ｅの両側には電極が形成されてい
る。探針２０は電気光学効果結晶１８ｅの下側の電極に
接触して取り付けられ、電気光学効果結晶１８ｅの上側
の電極はグランドに接続される。

【００１５】図１に示されるように、プローブ１８には
センサ光学系３０が取り付けられている。センサ光学系
３０はレーザー光源と、ミラー類と、受光素子とを含
む。レーザー光はプローブ１８の筒状部材１８ａを通っ
て電気光学効果結晶１８ｅへ向かって照射され、電気光
学効果結晶１８ａで反射した光が受光素子で検出され
る。探針２０が半導体集積回路１２の特定の配線と接触
し、その配線に電流が流されると、電気光学効果結晶１
８ｅの両側の電極間に電圧が発生し、それによって電気
光学効果結晶１８ａの屈折率が変化する。電気光学効果
結晶１８ａの屈折率が変化すると、電気光学効果結晶１
８ａで反射するレーザー光の位相が変化し、受光素子が
レーザー光の位相の変化を検出することによって、半導
体集積回路１２の特定の配線の電圧を測定することがで
きる。

【００１６】粗動ステージ３２が検査装置１０のフレー
ムに設けられ、光学顕微鏡１６は粗動ステージ３２に取
り付けられる。さらに、プローブ昇降機構３４が光学顕
微鏡１６に取り付けられ、微動ステージ３６がプローブ
昇降機構３４に取り付けられている。プローブ１８は微
動ステージ３６に取り付けられている。従って、粗動ス
テージ３２を図１で矢印Ａで示されるように水平方向に
駆動することによって、光学顕微鏡１６をステージ１４
に保持された半導体集積回路１２の上に来るようにす
る。そこで、光学顕微鏡１６のＣＣＤアレイ２６は半導
体集積回路１２の表面を撮影する。

【００１７】ＣＣＤアレイ２６で撮影した画像に基づい
て、プローブ１８の探針２０を半導体集積回路１２の特
定の位置へ動かす。このため、光学顕微鏡１６を半導体
集積回路１２の上の位置から横へ動かし、プローブ１８
の探針２０を半導体集積回路１２の上の特定の位置に移
動させる。それから、プローブ昇降機構３４を図１で矢
印Ｂで示されるように垂直方向に動かして探針２０を半
導体集積回路１２の表面に接触させ、微動ステージ３６
を動かして、探針２０を半導体集積回路１２の表面に沿
って走査させる。

【００１８】探針２０はばね１８ｂの作用によって半導
体集積回路１２の表面に沿って上下動し、微動ステージ
３６の位置及びストレンゲージ１８ｄにより、半導体集
積回路１２の表面の配線パターンを検出する。つまり、
探針２０の位置が上昇したときに、そこに配線があると
判断する。配線パターンは信号処理装置３８へ送られ
る。半導体集積回路１２の配線パターンが検出された
ら、上記したように、特定の配線に電流を流し、電気光
学効果結晶１８ｅへ向かって光を照射し、配線の電圧試
験を行う。

【００１９】信号処理装置３８及び画像処理装置２８の
出力信号は画像照合部４０へ送られる。プローブ１８及
び探針２０の初期位置決めは光学顕微鏡１６の平面座標
系に従って行われ、プローブ１８及び探針２０の走査は
走査座標系によって行われるので、光学顕微鏡１６の平
面座標系と探針２０の走査座標系とを合わせておくこと
が必要である。画像照合部４０は光学顕微鏡１６によっ
て取得した画像と、探針２０の走査により取得した表面
形状の高さ画像とを照合し、量座標系のずれ量を無くす
ようにコントローラ４２によって粗動ステージ３２及び
微動ステージ３６を制御する。

【００２０】画像照合部４０においては、光学顕微鏡１
６によって取得した画像の特定の配線と、探針２０の走
査により取得した画像の特定の配線とを比較する。光学
顕微鏡１６による観察画像が明るさに基づいた画像であ
り、探針２０の走査による画像が表面形状の高さに基づ
いた画像であるので、通常は、明るさの画像と高さの画
像とを比較することは無意味であるが、半導体集積回路
１２を検査する場合には、金属配線部分は明るく且つ高
いと言えるために、両者を比較して照合することによ
り、両座標系のずれを知ることができる。

【００２１】しかし、微細配線を光学顕微鏡１６で観察
するとき、高くなった配線の表面に隣接するエッジ部分
に陰影ができる。このような陰影を含む光学顕微鏡１６
の画像と、探針２０の走査により得られた画像とを照合
しようとした場合、陰影の影響で照合計算が狂い、正確
な照合を行うことができない場合がある。そこで、本発
明では、照合に際して、照明による陰影を含む画像と照
明による陰影を含まない画像との相違を補正する補正手
段を設けている。

【００２２】この実施例では、補正手段は画像処理装置
２８内に設けられ、第１のフレームメモリ４４と、第２
のフレームメモリ４６と、陰影除去処理部４８とからな
る。さらに、光学顕微鏡１６は照明手段（図３及び図
４）により半導体集積回路１２を照明しながら観測を行
う。検査装置１０は照明制御部５０を有する。図３は光
学顕微鏡１６で一般的に使用される垂直落射照明（明視
野照明）の例を示す図である。明視野照明では、光源１
７ａから出た光はレンズ１７ｂで平行光として光学顕微
鏡１６の鏡筒内に入り、ハーフミラー１７ｃで反射して
半導体集積回路１２にほぼ垂直に入射するようになって
いる。半導体集積回路１２で反射した光はハーフミラー
１７ｃを透過し、ＣＣＤアレイ２６で結像する。

【００２３】図４は暗視野照明の例を示す図である。図
４の例では、光源１７ａから出た光はレンズ１７ｂで平
行光となり、光学顕微鏡１６の周りに設けられた環状の
ミラー１７ｄで反射し、レンズ１７ｅで絞られて半導体
集積回路１２に斜めに入射するようになっている。半導
体集積回路１２で反射した光はＣＣＤアレイ２６で結像
する。このように、暗視野照明では、照明光は半導体集
積回路１２に垂直ではなく、横から、あるいは斜めから
入射するようになっている。照明制御部５０は、照合に
際して、明視野照明による画像撮影と、暗視野照明によ
る画像撮影とを行うように照明を制御する。

【００２４】図５は明視野照明をしながら光学顕微鏡１
６で観察し、ＣＣＤアレイ２６で取得された半導体集積
回路１２の画像の一部を示す図である。光学顕微鏡１６
の平面座標系は座標軸Ｘｍ、Ｙｍを有する。半導体集積
回路１２は、例えば配線１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２
ｄ、１２ｅを有する。配線１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１
２ｄ、１２ｅの部分はその他の部分よりも高くなってい
る。

【００２５】図６は図５の線に沿ってとった部分の画像
信号を示す図である。配線１２ｃ、１２ｄの画像の部分
は、明るさが強く、画像信号レベルは高くなる。しかし
ながら、配線１２ｃ、１２ｄの両側のエッジ部分には陰
影ができ、エッジ部分の画像信号レベルｍ、ｎは極端に
低くなる。エッジ部分の画像信号レベルｍ、ｎは配線１
２ｃ、１２ｄのない部分よりも低くなる。

【００２６】図７は図５の線Ｃに沿った部分と同じ部分
を探針２０の走査によって取得した場合の画像信号を示
す図である。この場合、探針２０が半導体集積回路１２
の表面に沿って上下動しながら得た信号であり、高さに
基づく信号である。この場合、配線のエッジ部分の陰影
はないので、図６のような画像信号レベルｍ、ｎの低下
はない。

【００２７】図８は、図６に示した光学顕微鏡１６で取
得された画像の信号レベルと図７に示した探針２０の走
査によって取得された画像の信号信号レベルとを照合す
ることを示している。この場合、光学顕微鏡１６で取得
された画像の信号レベルと探針２０の走査によって取得
された画像の信号信号レベルとは、光学顕微鏡１６で取
得された画像の影響なく、正しく照合されている。

【００２８】図９は、同様に光学顕微鏡１６で取得され
た画像の信号レベルと探針２０の走査によって取得され
た画像の信号信号レベルとを照合することを示してい
る。この場合、光学顕微鏡１６で取得された画像の信号
レベルと探針２０の走査によって取得された画像の信号
信号レベルとは、光学顕微鏡１６で取得された画像の影
響があって、正しく照合されていない。（Ａ）、（Ｂ）
では、配線１２ｃ、１２ｄの端部の位置が互いにずれて
いる。配線のエッジ部分の陰影があると、エッジ部分の
画像信号レベルｍ、ｎが低下し、配線のない部分１２ｐ
で相対的に画像信号レベルが増加するので、配線のない
部分１２ｈを配線の部分と間違う可能性がある。

【００２９】従って、照合に際しては、陰影を含む画像
から陰影の影響を無くした上で照合するのが好ましい。
図１０から図１５は、陰影を含む画像から陰影の影響を
無くした上で照合する例を示している。この実施例で
は、照明制御部５０は最初に図３の明視野照明を行いな
がら、光学顕微鏡１６による画像取得を行い、その結果
を第１のフレームメモリ４４に格納する。それから、照
明制御部５０は次に図４の暗視野照明を行いながら、光
学顕微鏡１６による画像取得を行い、その結果を第２の
フレームメモリ４６に格納する。

【００３０】図１０は検査すべき半導体集積回路１２の
一例を示す図である。この半導体集積回路１２は、細い
配線１２ｐ、１２ｑ、１２ｒ、１２ｓ、及び比較的に広
い配線の表面１２ｔを有する。図１１は、図１０の半導
体集積回路１２に明視野照明を行いながら、光学顕微鏡
１６による画像取得を行う場合の画像を示す図である。
上記したように、配線の両側のエッジ部分の信号レベル
ｍ、ｎは低く（暗く）なる。また、近接した配線と配線
との間の部分の信号レベルｏも比較的に低く（暗く）な
る。

【００３１】図１２は、図１１の画像に対して、しきい
値以下の部分を抽出し、比較的に暗い部分をマスクＡと
したものを示す。図１３は、図１０の半導体集積回路１
２に暗視野照明を行いながら、光学顕微鏡１６による画
像取得を行う場合の画像を示す図である。この場合、照
明は配線に対して斜め横から来るので、配線の両側のエ
ッジ部分の信号レベルｍ、ｎは高く（明るく）なる。ま
た広い配線の表面１２ｔでは、表面が粗いために光が散
乱し、信号レベルは高く（明るく）なる。

【００３２】図１４は、図１３の画像に対して、しきい
値以上の部分を抽出し、比較的に明るい部分をマスクＢ
としたものを示す。図１５は図１２のマスクＡと図１４
のマスクＢとの共通部分を取り出してマスクＣとしたも
のを示す。マスクＣに示されるものが、図１０の半導体
集積回路１２に明視野照明を行いながら、光学顕微鏡１
６による画像取得を行う場合に、陰影となる、配線１２
の両側のエッジ部分の画像であると見なす。従って、図
１１の画像の信号レベルに対して、マスクＣに相当する
画像の信号レベルを除去すると、配線の両側のエッジ部
分の陰影の影響がなくなる。従って、こうして得られた
画像信号と、探針２０によって同じ画像を走査した場合
の画像信号とを照合すれば、正しい照合を行うことがで
きる。なお、実施例においては、図１３の暗視野画像か
らマスクＣに該当する部分のみを抜き出し、この抜き出
した暗視野画像の部分を適当な比率で図１１の明視野画
像に加味することにより陰影の影響を除去することがで
きる。以上の処理が図１の陰影除去処理部４８で行われ
る。

【００３３】こうして、陰影を除去したら、信号処理装
置３８の出力信号と画像処理装置２８の出力信号とを照
合する。光学顕微鏡１６の平面座標系は粗動ステージ３
２の座標系（Ｘ_m，Ｙ_m）であり、探針２０の走査の座
標系は微動ステージ３６の座標系（Ｘ_p，Ｙ_p）であ
る。光学顕微鏡１６によって取得された画像の信号レベ
ルは、Ｉ_moであらわれ、探針２０の走査により得られた
画像の信号レベルはＩ_pであらわされる。照合される画
像の部分は、縦方向に延びる配線及び横方向に延びる配
線を含む正方形の領域が選ばれる。

【００３４】照合は、両画像の類似度を、相関Ｃ₁とし
て、次式（１）に従って計算することにより評価する。

【００３５】

【数１】

【００３６】あるいは、次式（２）に示すように、前記
相関Ｃ₁を明るさの平均振幅により正規化した次式
（２）を使ってもよい。

【００３７】

【数２】

【００３８】さらに、前記Ｃ₁を次式（３）に示すよう
に、明るさの平均値μ_m，μ_pにより正規化してもよ
い。

【００３９】

【数３】

【００４０】ただし、前記式（１）〜（３）において、
二重総和は前記正方形の領域についで実行される。ま
た、画像信号Ｉ_moと画像信号Ｉ_pとの相関は、前記のい
ずれの方法で計算しても構わないが、画像信号Ｉ_moが明
るさを表す信号であり、これに対して画像信号Ｉ_pが高
さを表す信号で、両者の性質が異なることを考えると、
式（３）による計算方法が最も信頼性が高いと考えられ
る。

【００４１】前記画像照合部４０は、かかる相関の計算
を、前記正方形の領域の各点についで実行し、相関マッ
プを作成する。画像照合部４０は、さらにこのようなマ
ップの中から相関が最大になる点を探し、この点の
△_x，△_yをもって前記二つの座標系のずれとする。さ
らに、前記画像照合部２０は、このようにして得られた
ずれ△_x，△_yを使って座標系（Ｘ_p，Ｙ_p）を修正
し、このようにして修正した座標系において探針１５を
測定したい配線パターン上に移動させ、その配線電圧を
測定する。

【００４２】図１６は本発明の第２実施例を示す図であ
る。この実施例の検査装置１０は、図１の検査装置１０
と類似しており、類似の部材は同じ参照番号で示し、詳
細な説明は省略する。この実施例の検査装置１０は、図
１の第２のフレームメモリ４６及び陰影除去処理部４８
の代わりに、疑似陰影追加部５２を備えている。つま
り、第１実施例においては明視野照明を行いながら光学
顕微鏡１６によって取得した画像から陰影を除去してい
たの対し、この実施例では明視野照明を行いながら光学
顕微鏡１６によって取得した画像をそのまま使用すると
ともに、探針２０の走査によって取得された画像に光学
顕微鏡１６によって取得した画像の陰影と同等の疑似陰
影を追加する。

【００４３】図１７は疑似陰影の追加を説明する図であ
る。（Ａ）では、探針２０の走査によって画像を取得す
る。この画像を元画像と呼び、関数ｆであらわす。
（Ｂ）では、元画像を微分し、関数ｆ′を得る。関数
ｆ′は元画像のエッジ部分を抽出した画像になる。
（Ｃ）では、エッジ部分を抽出した画像ｆ′は取得方向
に応じた符号をもつため、その絶対値｜ｆ′｜をとる。
この｜ｆ′｜であらわされる画像は、元画像のエッジ位
置にエッジ部分の高さ及び勾配に応じた高さ（強度）を
もった画像になる。これを反転させたものが、疑似陰影
となる。（Ｄ）に示されるように、これに適当な係数ｃ
をかけて、元画像から差し引く（ｆ−ｃ｜ｆ′｜）こと
により，疑似的な陰影を施した画像が得られる。従っ
て、明視野照明を行いながら光学顕微鏡１６によって取
得した画像と、疑似的な陰影を施した画像（ｆ−ｃ｜
ｆ′｜）とを照合することにより、陰影に基づく相違の
ない２つの画像を照合することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
もともと明るさと高さという異なる性質の画像の照合を
正確に行うことができるようになり、光学顕微鏡及び探
針をもったプローブを切り換えながら且つ切り換え誤差
を最小にして検査を行うことのできる検査装置を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図である。

【図２】プローブを示す断面図である。

【図３】光学顕微鏡で一般的に使用される垂直落射照明
（明視野照明）の例を示す図である。

【図４】暗視野照明の例を示す図である。

【図５】明視野照明をしながら光学顕微鏡で観察し、取
得した半導体集積回路の画像の一部を示す図である。

【図６】図５の線Ｃに沿ってとった部分の画像信号を示
す図である。

【図７】図５の線Ｃに沿ってとった部分と同じ部分を探
針の走査により取得した画像信号を示す図である。

【図８】光学顕微鏡で取得した画像と探針の走査により
取得した画像との正しい照合を行うことができる場合を
示す図である。

【図９】光学顕微鏡で取得した画像と探針の走査により
取得した画像との正しい照合を行うことがができない場
合を示す図である。

【図１０】検査すべき半導体集積回路の一例を示す図で
ある。

【図１１】図１０の半導体集積回路を明視野照明をしな
がら光学顕微鏡で取得した画像を示す図である。

【図１２】図１１の画像に対して、しきい値以下の部分
を抽出し、マスクＡとした例を示す図である。

【図１３】図１０の半導体集積回路を暗視野照明をしな
がら光学顕微鏡で取得した画像を示す図である。

【図１４】図１３の画像に対して、しきい値以下の部分
を抽出し、マスクＢとした例を示す図である。

【図１５】マスクＡとマスクＢの共通部分を抽出してマ
スクＣとした例を示す図である。

【図１６】本発明の第２実施例を示す図である。

【図１７】図１６の実施例の疑似陰影追加部の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０…検査装置１２…半導体集積回路１４…ステージ１６…光学顕微鏡１８…プローブ２０…探針２２…対物レンズ２４…撮像レンズ２６…ＣＣＤアレイ２８…画像処理装置３０…センサ光学系３２…粗動ステージ３４…プローブ昇降機構３６…微動ステージ３８…信号処理装置４０…画像照合部４２…コントローラ４４、４６…フレームメモリ４８…陰影除去処理部５０…照明制御部５２…疑似陰影追加部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０１Ｒ 31/28 Ｈ０１Ｌ 21/66 ＪＨ０１Ｌ 21/66 ＺＧ０１Ｒ 31/28 Ｋ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】検査対象表面の画像を取得する光学顕微
鏡と、検査対象表面を走査することにより表面形状の高
さ測定を行って画像を取得する探針を含むプローブと、
光学顕微鏡の平面座標系と探針の走査座標系との位置合
わせを行うために、光学顕微鏡により取得された第１の
画像と、探針の走査により取得された第２の画像とを照
合する照合手段と、照合に際して、照明による陰影を含
む第１の画像と照明による陰影を含まない第２の画像と
の陰影による相違をなくすように補正する補正手段とを
備えたことを特徴とする検査装置。
【請求項２】前記補正手段は、光学顕微鏡により明視
野照明と暗視野照明とを用いてそれぞれ第１の画像を取
得して明視野照明画像と暗視野照明画像となし、取得さ
れた明視野画像と暗視野画像から陰影を抽出し、両陰影
を比較することによって陰影を除去することを特徴とす
る請求項１に記載の検査装置。
【請求項３】前記陰影を除去するときに、明視野照明
画像の暗い部分と暗視野照明画像の明るい部分との両方
の条件を満たす部分を陰影とみなすことを特徴とする請
求項２に記載の検査装置。
【請求項４】陰影とみなされた部分の暗視野照明画像
を適当な比率で明視野照明画像に加味することにより陰
影を除去することを特徴とする請求項３に記載の検査装
置。
【請求項５】前記補正手段は、第２の画像の高所を示
す部分のエッジ部分に擬似的な陰影を施すことを特徴と
する請求項１に記載の検査装置。
【請求項６】第２の画像の微分画像の絶対値を所定の
比率で元画像から差し引くことにより擬似的な陰影を施
すことを特徴とする請求項５に記載の検査装置。