JPS63278023A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPS63278023A
JPS63278023A JP62024875A JP2487587A JPS63278023A JP S63278023 A JPS63278023 A JP S63278023A JP 62024875 A JP62024875 A JP 62024875A JP 2487587 A JP2487587 A JP 2487587A JP S63278023 A JPS63278023 A JP S63278023A
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light beam
sample
light
deflection
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Daikichi Awamura
粟村 大吉
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LASER TEC KK
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Abstract

PURPOSE:To detect a light beam induced current (OBIC) generated in a sample to form an OBIC image simultaneously with the optical image by deflecting the light beam emitted from a light source in the main scanning direction and the subscanning direction orthogonal to the main scanning direction and two- dimensionally scanning the sample with deflected light beams. CONSTITUTION:The light beam emitted from a laser light source 1 is deflected in X and Y directions by a first deflecting means 4 for deflection in the main scanning direction and a second deflecting means 8 for deflection in the subscanning direction and is projected toward a sample 11 having the photovoltaic effect. The OBIC current is induced in the sample by projecting the light beam, and this OBIC current is detected by an OBIC current detecting means, and the output signal is supplied to a picture signal input terminal of a monitor. Simultaneously, the reflected light or the transmitted light from the sample 11 is received line by line by a linear image sensor 14, and the photoelectric output signal is supplied to another picture signal input terminal of the monitor 13. Thus, the optical image of the sample and the OBIC image are displayed together on the monitor 13.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は撮像装置、特に試料の光学像及び光ビーム誘導
電流画像(OBIC画像)を共に撮像できる撮像装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an imaging device, and particularly to an imaging device that can capture both an optical image and an optical beam induced current image (OBIC image) of a sample.

(従来の技術) 微小スポット状に集束した光ビームを2個の偏向手段で
2次元的に偏向して試料を高速で走査し、試料からの反
射光又は透過光をフォトマルで検出し、試料の光学像を
作成する顕微鏡撮像装置が実用化されている。この顕微
鏡撮像装置は種々の利点を有しているが、光ビームを一
定の高速度で主走査方向に偏向するのが困難であり、走
査速度が変動する場合がある。このような場合試料から
発した光をフォトマルで受光すると画像歪みが発生して
しまい、試料像を正確に再現できない欠点があった。
(Prior art) A light beam focused into a minute spot is deflected two-dimensionally by two deflecting means to scan the sample at high speed, and the reflected light or transmitted light from the sample is detected by a photomultiplier. A microscopic imaging device that creates optical images has been put into practical use. Although this microscope imaging device has various advantages, it is difficult to deflect the light beam in the main scanning direction at a constant high speed, and the scanning speed may fluctuate. In such a case, if the light emitted from the sample is received by the photomultiplier, image distortion will occur, resulting in the drawback that the sample image cannot be accurately reproduced.

このような欠点を解消する方法として、本願人は、特開
昭61−80215号公報において、撮像すべき試料を
微小スポット状の光ビームで主走査方向及びこれと直交
する副走査方向に走査し、試料からの反射光又は透過光
をリニアイメージセンサで順次受光して試料の光学像を
作成する撮像装置を提案している。この撮像装置は、光
源から放射した光ビームを音響光学素子により主走査方
向に高速振動させると共に振動ミラーを用いて副走査方
向に偏向し、偏向した光ビームを対物レンズにより微小
スポットに集束して試料に投射し、一方試料からの光束
を主走査方向に対応する方向に多数の光電変換素子が直
線状に配列されているリニアイメージセンサで順次受光
し、各素子に蓄積した電荷を所定の続出周波数で順次読
み出して光電出力信号を作成するように構成されている
。このように、試料からの反射光又は透過光をリニアイ
メージセンサで受光し、リニアイメージセンサの各素子
に蓄積された電荷を順次読出す構成とすれば、音響光学
素子により光ビームの主走査速度が変動しても画像歪み
のない鮮明な画像を得ることができる顕著な利点が達成
される。
As a method to eliminate such drawbacks, the applicant proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-80215 that a sample to be imaged is scanned with a light beam in the form of a minute spot in the main scanning direction and in the sub-scanning direction orthogonal thereto. proposed an imaging device that creates an optical image of a sample by sequentially receiving reflected light or transmitted light from the sample using a linear image sensor. This imaging device vibrates a light beam emitted from a light source at high speed in the main scanning direction using an acousto-optic element, deflects it in the sub-scanning direction using a vibrating mirror, and focuses the deflected light beam on a minute spot using an objective lens. The light beam is projected onto the sample, and the light beam from the sample is sequentially received by a linear image sensor in which a large number of photoelectric conversion elements are arranged linearly in a direction corresponding to the main scanning direction, and the charges accumulated in each element are transferred in a predetermined sequence. The photoelectric output signal is configured to be read out sequentially at frequencies to create a photoelectric output signal. In this way, if the configuration is such that the linear image sensor receives reflected or transmitted light from the sample and sequentially reads out the charges accumulated in each element of the linear image sensor, the main scanning speed of the light beam can be adjusted by the acousto-optic element. A significant advantage is achieved in that a clear image without image distortion can be obtained even when the values vary.

一方、各種集積回路の開発に伴い、半導体基体上に形成
した集積回路の欠陥検査方法の開発が強く要請されてい
る。この集積回路の欠陥を検査する方法として、上記撮
像装置によって集積回路の光学像をモニタ上に表示し、
表示された外観像を目視検査によって欠陥検査する方法
がある。更に、別の方法として半導体材料の光起電力効
果を利用した欠陥検査方法が提案されている。この方法
は、検査すべき半導体基体に向けて光ビームを投射する
と基体に光ビーム誘導電流(OBIC電流)が発生する
ことを利用しており、半導体基体を2次元的に移動可能
な試料台上に載置すると共に光源を固定配置し、試料台
を2次元的に駆動することによって試料を光ビームで2
次元的に走査し、半導体基体中に発生した0BIC電流
を2次元的に検出し、検出した0BIC電流を増幅して
0BIC画像信号を作成し、この0BIC画像信号をモ
ニタに供給して0BIC画像を表示するように構成され
ている。更に、表示された0BIC画像を光学像と対比
させるため、テレビカメラで半導体基体の外観像を撮像
し、この外観像と0BIC画像とを対応させて欠陥検査
を行っている。
On the other hand, with the development of various integrated circuits, there is a strong demand for the development of a method for inspecting defects in integrated circuits formed on semiconductor substrates. As a method of inspecting the integrated circuit for defects, an optical image of the integrated circuit is displayed on a monitor using the imaging device,
There is a method of visually inspecting the displayed external image for defects. Furthermore, as another method, a defect inspection method that utilizes the photovoltaic effect of semiconductor materials has been proposed. This method utilizes the fact that when a light beam is projected toward a semiconductor substrate to be inspected, an optical beam induced current (OBIC current) is generated in the substrate, and the semiconductor substrate is placed on a two-dimensionally movable sample stage. At the same time, the light source is placed in a fixed position, and the sample stage is driven two-dimensionally to illuminate the sample with two light beams.
Scans dimensionally, detects the 0BIC current generated in the semiconductor substrate two-dimensionally, amplifies the detected 0BIC current to create an 0BIC image signal, and supplies this 0BIC image signal to a monitor to create an 0BIC image. configured to display. Further, in order to compare the displayed 0BIC image with an optical image, an external image of the semiconductor substrate is taken with a television camera, and defect inspection is performed by making the external image correspond to the 0BIC image.

(発明が解決しようとする問題点) 半導体基体の欠陥を検出する場合、半導体基体の外観情
報と内部情報とに基づいて検査するのが一層好ましく、
例えば撮像装置によって得た外観の光学像及び0BIC
画像を共に同一画面上に重ねて合わせて映出すれば、外
観情報と内部情報との相関関係を得ることができ、欠陥
検査を一層精度よく行うことができる。
(Problems to be Solved by the Invention) When detecting defects in a semiconductor substrate, it is more preferable to perform an inspection based on external information and internal information of the semiconductor substrate.
For example, an optical image of the external appearance obtained by an imaging device and 0BIC
By superimposing and displaying both images on the same screen, a correlation between external information and internal information can be obtained, and defect inspection can be performed with higher accuracy.

しかしながら、上述した本願人が提案した撮像装置では
半導体基体の光学像だけしか撮影できないため、0BI
C画像撮影装置を別に設け、0BIC画像と光学像とを
別々に見比べなければならなかった。
However, since the imaging device proposed by the applicant mentioned above can only capture an optical image of the semiconductor substrate, the 0BI
It was necessary to separately provide a C image photographing device and compare the 0BIC image and the optical image separately.

このため、撮像装置の光ビームの走査位置と0BIC画
像撮影装置の光ビームの走査位置とが正確に対応しない
欠点があった。
Therefore, there is a drawback that the scanning position of the light beam of the imaging device and the scanning position of the light beam of the 0BIC image capturing device do not correspond accurately.

一方、従来の0BIC画像撮影装置では、光源を固定配
置し、試料台を2次元的に駆動してビーム走査を行って
いるため高精度に位置決めできる機械的走査装置が必要
であり、装置の構造が複雑化する欠点もあった。更に、
0BIC画像上に表れた欠陥部分の位置を特定するため
テレビカメラで外観像を撮影しなければならず、装置の
構造が一層複雑化すると共に、0BIC画像とテレビカ
メラによる外観像とが正確に対応しない欠点もあった。
On the other hand, in the conventional 0BIC image capture device, the light source is fixedly arranged and the sample stage is driven two-dimensionally to perform beam scanning, so a mechanical scanning device that can position with high precision is required, and the structure of the device is It also had the disadvantage of complicating the process. Furthermore,
In order to identify the location of the defective part that appears on the 0BIC image, it is necessary to take an external image with a TV camera, which makes the structure of the device even more complicated, and it is difficult to accurately match the 0BIC image and the external image taken with the TV camera. There were also drawbacks to not doing so.

また、光ビームを主走査する手段として音響光学素子が
広く用いられている。しかし、リニアな走査特性を有す
る音響光学素子を製造するのは困難であり、多くの音響
光学素子には非線形な走査特性を有するものが多い。こ
のような非線形な特性を有する音響光学素子を用いて光
ビームを振動させた場合、上述した撮像装置では画像歪
みのない鮮明な画像を再生できるが、0BIC画像撮影
装置では音響光学素子の非線形な走査特性に応じて画像
歪みが発生してしまい、モニタ上において光学像と0B
IC画像とが正確に一敗しない不都合が生じてしまう。
Furthermore, acousto-optic elements are widely used as a means for main-scanning a light beam. However, it is difficult to manufacture an acousto-optic element with linear scanning characteristics, and many acousto-optic elements have nonlinear scanning characteristics. When a light beam is vibrated using an acousto-optic element having such nonlinear characteristics, the above-mentioned imaging device can reproduce a clear image without image distortion. Image distortion occurs depending on the scanning characteristics, and the optical image and 0B
This results in the inconvenience that the IC image is not accurately matched.

従って、本発明の目的は上述した欠点を除去し、同一の
光ビーム走査により光学像及び0BIC画像を共に表示
することができると共に、音響光学素子が非線形な走査
特性を有していても光学像と0BIC画像とをモニタ上
において正確に一致させることができる撮像装置を提供
するものである。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, to be able to display both an optical image and an 0BIC image by scanning the same light beam, and to be able to display an optical image even if an acousto-optic element has a nonlinear scanning characteristic. The object of the present invention is to provide an imaging device that can accurately match the 0BIC image and the 0BIC image on a monitor.

(問題点を解決するための手段) 本発明による撮像装置は、少なくとも1本の光ビームを
放射する光源と、この光源から放射される光ビームを主
走査方向に偏向させる第1の偏向手段と、この光ビーム
を第1偏向手段による走査方向と直交する副走査方向に
偏向する第2の偏向手段と、第1および第2の偏向手段
によって偏向された光ビームを微小スポットに収束して
走査面に位置する試料に投射する対物レンズと、光ビー
ムの照射により試料に生ずる光ビーム誘導電流を検出す
る手段と、前記主走査方向と対応する方向に1次元的に
配列された複数の受光素子を有し、試料からの反射光ま
たは透過光を前記第2偏向手段またはこれと同期して動
作する偏向手段を介して受光するリニアイメージセンサ
と、リニアイメージセンサからの光電出力信号及び前記
光ビーム誘導電流検出手段からの出が信号を受けて試料
の、互いに位置的に対応した光学像及び光ビーム誘導電
流画像を再生する画像再生手段とを具えることを特徴と
するものである。
(Means for Solving the Problems) An imaging device according to the present invention includes a light source that emits at least one light beam, and a first deflection unit that deflects the light beam emitted from the light source in the main scanning direction. , a second deflection means for deflecting the light beam in a sub-scanning direction perpendicular to the scanning direction by the first deflection means, and a light beam deflected by the first and second deflection means is focused on a minute spot and scanned. an objective lens for projecting onto a sample located on a surface; means for detecting a light beam induced current generated in the sample by irradiation with the light beam; and a plurality of light receiving elements arranged one-dimensionally in a direction corresponding to the main scanning direction. a linear image sensor that receives reflected light or transmitted light from a sample via the second deflection means or a deflection means that operates in synchronization with the second deflection means; a photoelectric output signal from the linear image sensor and the light beam; The apparatus is characterized in that it comprises an image reproducing means for receiving a signal output from the induced current detecting means and reproducing an optical image and a light beam induced current image of the sample which correspond to each other in position.

(作 用) 光源から放射した光ビームを、主走査方向に偏向する第
1の偏向手段及び副走査方向に偏向する第2の偏向手段
によりX及びY方向に偏向し、光起電力効果を有する試
料に向けて投射する。光ビーム照射により試料に0BI
C電流が誘導され、この0BIC電流を0BIC電流検
出手段により検出し、この出力信号をモニタ装置の画像
信号入力端子に供給する。同時に試料からの反射光又は
透過光をリニアイメージセンサで1ライン毎に受光し、
この光電出力信号をモニタの別の画像信号入力端子に供
給する。そして、同期信号発生回路で作成した各同期信
号を第1及び第2の偏向手段、リニアイメージセンサ及
びモニタにそれぞれ供給してこれらの手段及び装置をそ
れぞれ同期して駆動する。この結果、モニタ上に試料の
光学像及び0BIC画像を重畳して表示することができ
る。
(Function) The light beam emitted from the light source is deflected in the X and Y directions by the first deflection means that deflects it in the main scanning direction and the second deflection means that deflects it in the sub-scanning direction, thereby producing a photovoltaic effect. Project it toward the sample. 0BI on the sample by light beam irradiation
C current is induced, this 0BIC current is detected by the 0BIC current detection means, and this output signal is supplied to the image signal input terminal of the monitor device. At the same time, a linear image sensor receives reflected or transmitted light from the sample line by line.
This photoelectric output signal is supplied to another image signal input terminal of the monitor. Then, each synchronization signal generated by the synchronization signal generation circuit is supplied to the first and second deflection means, the linear image sensor, and the monitor, respectively, to drive these means and devices in synchronization, respectively. As a result, the optical image of the sample and the 0BIC image can be displayed in a superimposed manner on the monitor.

また、主走査を行う第1の偏向手段として音響光学素子
を用いる場合、音響光学素子の非線形な走査特性を補正
する手段を設ける。この補正方法としては、音響光学素
子を駆動するための偏向信号又は0BIC信号検出手段
からの出力信号を音響光学素子の非線形量に対応させて
補正することにより画像歪みのない0BIC画像をモニ
タに表示でき、従って光学像及び0BIC画像を画面上
で正確に一敗させることができる。
Furthermore, when an acousto-optic element is used as the first deflection means for main scanning, means for correcting the nonlinear scanning characteristics of the acousto-optic element is provided. This correction method displays a 0BIC image without image distortion on the monitor by correcting the deflection signal for driving the acousto-optic element or the output signal from the 0BIC signal detection means in accordance with the nonlinear amount of the acousto-optic element. Therefore, the optical image and the OBIC image can be accurately displayed on the screen.

(実施例) 第1図は本発明による撮像装置の一例の構成を示す線図
である。レーザ光源1から放射した光ビームをエキスパ
ンダ2により拡大光束とし、コリメータレンズ3によっ
て平行光束としてから第1の偏向素子である音響光学素
子4に入射させる。
(Example) FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an example of an imaging device according to the present invention. A light beam emitted from a laser light source 1 is made into an expanded light beam by an expander 2, made into a parallel light beam by a collimator lens 3, and then made incident on an acousto-optic element 4, which is a first deflection element.

この音響光学素子4は光ビームを高速振動させるもので
あり、光ビームは高速振動して試料面をX方向(主走査
方向)に走査周波数f+で高速走査する。音響光学素子
4で偏向された光ビームはシリンドリカルレンズ5によ
って一方向に拡大されて円形の光ビームとされ、集光レ
ンズ6に入射する。集光レンズ6で集光された光ビーム
はビームスプリッタとして作用するハーフミラ−7を透
過しガルバノミラ−8に入射する。このガルバノミラ−
8は駆動装置9に連結されて光ビームを試料のX方向と
直交するY方向に偏向する。ガルバノミラ−8で反射さ
れた光ビームは対物レンズ10により微小スポット状に
集束され試料11に入射する。
This acousto-optic element 4 vibrates a light beam at high speed, and the light beam vibrates at high speed to scan the sample surface at high speed in the X direction (main scanning direction) at a scanning frequency f+. The light beam deflected by the acousto-optic element 4 is expanded in one direction by the cylindrical lens 5 to form a circular light beam, and enters the condenser lens 6 . The light beam condensed by the condenser lens 6 passes through a half mirror 7 that acts as a beam splitter and enters a galvano mirror 8. This galvanometer mirror
8 is connected to a drive device 9 to deflect the light beam in the Y direction perpendicular to the X direction of the sample. The light beam reflected by the galvanometer mirror 8 is focused into a minute spot by an objective lens 10 and is incident on a sample 11 .

この結果、試料11は微小スポット状の光ビームにより
X及びY方向に所定の走査周波数で走査されることにな
る。本例では、試料11を半導体基体上に各種の電子デ
バイスを形成した集積回路とする。
As a result, the sample 11 is scanned by the minute spot-shaped light beam in the X and Y directions at a predetermined scanning frequency. In this example, the sample 11 is an integrated circuit in which various electronic devices are formed on a semiconductor substrate.

この半導体基体上に光ビームが入射すると、半導体材料
の光起電力効果により光ビーム誘導電流が発生する。従
って、半導体基体の各領域のリード端子にリード線を接
続して外部回路を形成すれば、外部回路によって0BI
C電流を検出することができる。すなわち、例えば基体
とベース領域とを接続しベース領域に光ビームを投射す
ればベース電流を検出でき、ベース領域とエミッタ領域
とを接続してエミッタ領域に光ビームを投射すればベー
スーーエミッタ間電流を検出することができる。そして
、検出した電流を増幅器12で増幅して画像信号として
モニタ13のレッド端子に入力する。尚、この誘導電流
の形成については各種の方法が既知であり、検査すべき
半導体材料の種類や検査項目等に応じて適切な方法を採
用することができる。
When a light beam is incident on this semiconductor substrate, a light beam-induced current is generated due to the photovoltaic effect of the semiconductor material. Therefore, if an external circuit is formed by connecting lead wires to the lead terminals in each region of the semiconductor substrate, the external circuit can generate 0BI.
C current can be detected. That is, for example, if the substrate and the base region are connected and a light beam is projected onto the base region, the base current can be detected, and if the base region and the emitter region are connected and a light beam is projected onto the emitter region, the base-emitter current can be detected. can be detected. Then, the detected current is amplified by the amplifier 12 and inputted to the red terminal of the monitor 13 as an image signal. Note that various methods are known for forming this induced current, and an appropriate method can be adopted depending on the type of semiconductor material to be inspected, inspection items, etc.

一方、試料11で反射した光ビームは再び対物レンズ1
0によって集光され、ガルバノミラ−8を経てハーフミ
ラ−7で反射され微小スポット状に集束した状態でリニ
アイメージセンサ14に入射する。
On the other hand, the light beam reflected by the sample 11 returns to the objective lens 1.
The light is focused by 0, passes through the galvanometer mirror 8, is reflected by the half mirror 7, and enters the linear image sensor 14 in a state where it is focused into a minute spot.

このリニアイメージセンサ14は対物レンズ10の結像
位置に配置され、試料11からの反射光を主走査方向の
1ライン毎に受光するように各素子を試料のX方向と対
応する方向に1次元的に配列し、試料11からの反射光
を各素子により順次受光して光電変換を行い、一定の続
出周波数で各素子に蓄積した電荷を順次読出す。このリ
ニアイメージセンサ14は電荷蓄積能力を有しているか
ら、試料11の画素とりニアイメージセンサ14を構成
する各受光素子とは常に1=1の関係となり、音響光学
素子4によって主走査方向の走査速度にムラが生じても
受光量が若干変化するにすぎず画像歪みが発生すること
はない。
This linear image sensor 14 is placed at the imaging position of the objective lens 10, and each element is arranged one-dimensionally in a direction corresponding to the X direction of the sample so as to receive the reflected light from the sample 11 line by line in the main scanning direction. The reflected light from the sample 11 is sequentially received by each element to perform photoelectric conversion, and the charges accumulated in each element are sequentially read out at a constant successive frequency. Since this linear image sensor 14 has a charge storage ability, there is always a 1=1 relationship between the pixels of the sample 11 and each light receiving element constituting the near image sensor 14, and the acousto-optic element 4 is used to control the main scanning direction. Even if the scanning speed becomes uneven, the amount of received light changes only slightly and image distortion does not occur.

次に画像表示方法について説明する。水平同期信号及び
垂直同期信号を発生する同期信号発生回路20を設け、
水平同期信号を可変偏向回路21に供給する。この可変
偏向回路21は、供給された水平同期信号に基づき偏向
信号を作成し、この偏向信号をAO駆動回路22に供給
する。AO駆動回路22は偏向信号に基づき音響光学素
子4を駆動するための駆動信号を作成し、この駆動信号
を音響光学素子4に供給して音響光学素子を所定の走査
周波数で駆動する。また、同期信号発生回路20からC
CD駆動回路23に水平同期信号を供給し、リニアイメ
ージセンサ14の各素子に蓄積された電荷を順次読出す
ための駆動信号を作成し、この駆動信号の制御のもとて
各素子に蓄積された電荷を順次読出し、この光電出力信
号を増幅器24で増幅して画像信号としてモニタ13の
グリーン端子に供給する。更に同期信号発生回路20か
ら垂直同期信号を駆動回路25に供給してガルバノミラ
−用の駆動信号を作成し、この駆動信号を駆動装置9に
供給してガルバノミラ−8を所定の周波数で駆動する。
Next, an image display method will be explained. A synchronization signal generation circuit 20 that generates a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal is provided,
A horizontal synchronizing signal is supplied to the variable deflection circuit 21. The variable deflection circuit 21 creates a deflection signal based on the supplied horizontal synchronizing signal, and supplies this deflection signal to the AO drive circuit 22. The AO drive circuit 22 creates a drive signal for driving the acousto-optic element 4 based on the deflection signal, supplies this drive signal to the acousto-optic element 4, and drives the acousto-optic element at a predetermined scanning frequency. Also, C from the synchronization signal generation circuit 20
A horizontal synchronizing signal is supplied to the CD drive circuit 23 to create a drive signal for sequentially reading out the charges accumulated in each element of the linear image sensor 14, and the charge accumulated in each element is controlled by this drive signal. The generated charges are sequentially read out, and this photoelectric output signal is amplified by an amplifier 24 and supplied to the green terminal of the monitor 13 as an image signal. Further, a vertical synchronizing signal is supplied from the synchronizing signal generating circuit 20 to the driving circuit 25 to create a driving signal for the galvano mirror, and this driving signal is supplied to the driving device 9 to drive the galvano mirror 8 at a predetermined frequency.

更に、水平同期信号及び垂直同期信号をモニタ13に供
給し、oatc画像信号及びリニアイメージセンサから
供給される画像信号をモニタ13に供給して画像表示を
行う。このように構成すれば、モニタ13上に半導体基
体の光学像がグリーンで表示され0BIC画像がレッド
で表示され、従って光学像及び0BIC画像が同一画面
上に色分けされた状態で重ね合わせて表示される。
Furthermore, a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal are supplied to the monitor 13, and an OATC image signal and an image signal supplied from the linear image sensor are supplied to the monitor 13 for image display. With this configuration, the optical image of the semiconductor substrate is displayed in green and the 0BIC image is displayed in red on the monitor 13, so that the optical image and the 0BIC image are displayed superimposed on the same screen in a color-coded state. Ru.

一方、光ビームの主走査を行う音響光学素子4は、製造
上リニアな特性が得にくい不具合がある。
On the other hand, the acousto-optic element 4 that performs main scanning with a light beam has a problem in that it is difficult to obtain linear characteristics due to manufacturing.

すなわち、例えば第2図に示すように走査が進むに従っ
て徐々に走査速度が遅くなったり速くなったりする特性
がある。このよう、に走査速度が変動すると0BIC画
像に画像歪みが発生してしまう。一方、光学像は、リニ
アイメージセンサが常に一定の続出速度で各素子に蓄積
された電荷を読出すため画像歪みがなく発生せず、この
結果0BIC画像が光学像と正確に対応しない不具合が
生じてしまう。
That is, for example, as shown in FIG. 2, there is a characteristic in which the scanning speed gradually becomes slower or faster as scanning progresses. If the scanning speed fluctuates in this way, image distortion will occur in the 0BIC image. On the other hand, since the linear image sensor always reads out the charges accumulated in each element at a constant speed, the optical image is not generated without image distortion, resulting in the problem that the 0BIC image does not correspond accurately to the optical image. It ends up.

この不具合を第3図を用いて説明する。第2図に示す走
査特性を有する音響光学素子に、第3図すに示す通常の
偏向信号を供給して駆動する場合、試料上の走査位置は
第3図Cに示すようになる。
This problem will be explained using FIG. 3. When an acousto-optic element having the scanning characteristics shown in FIG. 2 is driven by supplying a normal deflection signal shown in FIG. 3, the scanning position on the sample becomes as shown in FIG. 3C.

一方、リニアイメージセンサから構成される装置信号の
試料上の位置は第3図dに示される。この結果、0BI
C画像と光学像との間に第3図eに示す位置誤差が生じ
てしまう。このような音響光学素子の走査速度変動によ
る光学像と0BIC画像の画像上の不一致を解消するた
め、本例では0BIC画像の画像歪みを補正する手段を
設ける。本例では音響光学素子4を駆動するための偏向
信号に補正を加えて0BIC画像を光学像に一敗させる
。すなわち、音響光学素子4が第2図に示す特性を有す
る場合、可変偏向回路21において第4図すに示す音響
光学素子の走査特性とは逆特性となる偏向信号を作成し
て音響光学素子4を駆動する。この結果、試料上におけ
る光ビームの走査位置は第4図Cに示されるようになり
、リニアイメージセンサ14からの出力信号の走査位置
と一致することになる。
On the other hand, the position on the sample of the device signal constituted by the linear image sensor is shown in FIG. 3d. As a result, 0BI
A positional error shown in FIG. 3e occurs between the C image and the optical image. In order to eliminate the image mismatch between the optical image and the 0BIC image due to such fluctuations in the scanning speed of the acousto-optic element, this example provides means for correcting the image distortion of the 0BIC image. In this example, correction is added to the deflection signal for driving the acousto-optic element 4 to transform the 0BIC image into an optical image. That is, when the acousto-optic element 4 has the characteristics shown in FIG. to drive. As a result, the scanning position of the light beam on the sample becomes as shown in FIG. 4C, which coincides with the scanning position of the output signal from the linear image sensor 14.

第5図に可変偏向回路の一例を示す。同期信号を関数発
生器30に供給し、この関数発生器30において音響光
学素子4の走査速度変動を補正する関数を作成し電圧制
御型発振器31に供給する。一方、この電圧制御型発振
器の他方の入力端子から基準の偏向信号を供給し、関数
発生器3oがら供給される補正信号に基づいて第4図す
に示す偏向信号を出力する。このように構成すれば、簡
単な構成で音響光学素子の特性に応じた偏向信号を作成
することができる。
FIG. 5 shows an example of a variable deflection circuit. A synchronizing signal is supplied to a function generator 30 , and the function generator 30 creates a function for correcting scanning speed fluctuations of the acousto-optic element 4 and supplies it to a voltage-controlled oscillator 31 . On the other hand, a reference deflection signal is supplied from the other input terminal of this voltage controlled oscillator, and the deflection signal shown in FIG. 4 is output based on the correction signal supplied from the function generator 3o. With this configuration, it is possible to create a deflection signal according to the characteristics of the acousto-optic element with a simple configuration.

第6図は本発明による撮像袋・置の変形例の構成を示す
線図である。第1図で用いた部材と同一の部材には同一
符号を付して説明する。本例では偏向信号を発生する偏
向回路として第3図aに示す通常の偏向信号を発生する
偏向回路4oを用い、一方半導体基体11から発生する
0BIC信号を増幅器12を経て可変タイミング回路4
1に入力し、この可変タイミング回路41において画像
信号に補正を加え0BIC画像を光学像に一致させる。
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a modified example of the imaging bag/place according to the present invention. The same members as those used in FIG. 1 will be described with the same reference numerals. In this example, a deflection circuit 4o that generates a normal deflection signal shown in FIG.
1, and this variable timing circuit 41 corrects the image signal to make the 0BIC image match the optical image.

第7図に可変タイミング回路41の一例の構成を示し、
第8図にその動作を線図的に示す。同期信号の到来に伴
い第8図すに示す偏向信号をAO駆動回路を経て音響光
学素子4に供給する。このとき第8図Cに示すような歪
みが生じた画像信号がシフトレジスタ5oに入力する。
FIG. 7 shows the configuration of an example of the variable timing circuit 41,
FIG. 8 diagrammatically shows the operation. Upon arrival of the synchronization signal, a deflection signal shown in FIG. 8 is supplied to the acousto-optic element 4 via the AO drive circuit. At this time, a distorted image signal as shown in FIG. 8C is input to the shift register 5o.

一方、リニアイメージセンサ14がら第8図dに示す歪
みのない画像信号が出力される。
On the other hand, the linear image sensor 14 outputs an undistorted image signal as shown in FIG. 8d.

従って、第8図dに示すリニアイメージセンサ14から
の画像信号に対する0BIC画像信号の歪み量に対応し
て逆特性となる信号を関数発生器51で作成し、この信
号を電圧制御型発振器52に供給して第8図eに示す書
込信号を作成する。そして、この書込信号の制御のもと
で0BIC画像信号をシフトレジスタ50に書き込み、
書き込まれた信号を第8図fに示すように一定速度で読
出しモニタ13に供給する。この結果、可変タイミング
回路41から第8図gに示す信号が出力され、第8図り
に示すように0BIC画像信号をリニアイメージセンサ
14からの出力に一致させることができる。
Therefore, the function generator 51 generates a signal having an inverse characteristic corresponding to the amount of distortion of the 0BIC image signal with respect to the image signal from the linear image sensor 14 shown in FIG. The write signal shown in FIG. 8e is created by supplying the write signal. Then, under the control of this write signal, a 0BIC image signal is written into the shift register 50,
The written signal is supplied to the readout monitor 13 at a constant speed as shown in FIG. 8f. As a result, the variable timing circuit 41 outputs the signal shown in FIG.

本発明は上述した実施例だけに限定されず種々の変形が
可能である。例えば、上述した実施例では試料として半
導体基体上に作成した集積回路の画像を撮像する例を以
て説明したが、光起電力効果を有する全て材料を試料□
として用いることができる。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications are possible. For example, in the above embodiment, an example was explained in which an image of an integrated circuit fabricated on a semiconductor substrate was taken as a sample.
It can be used as

更に、上述した実施例では光学像に0BIC画像を同一
画面上で重畳して表示する構成としたが、光学像及び0
BIC画像をそれぞれ単独で表示して使用することもで
きる。
Furthermore, in the embodiment described above, the optical image and the 0BIC image are superimposed and displayed on the same screen, but the optical image and the 0BIC image are superimposed and displayed on the same screen.
Each BIC image can also be displayed and used individually.

更に、上述した実施例ではカラーモニタ装置を用い、0
BIC画像信号とリニアイメージセンサがらの画像信号
とを別々のカラ一端子に供給して色分けして画像表示す
る構成としたが、例えば0BIC画像と光学像の輝度を
それぞれ変えて表示すればモノクロ型のモニタを用いる
こともできる。
Furthermore, in the embodiment described above, a color monitor device is used, and 0
The BIC image signal and the image signal from the linear image sensor are supplied to separate color terminals, and the image is displayed in different colors. For example, if the 0BIC image and the optical image are displayed with different brightnesses, a monochrome image can be displayed. A monitor can also be used.

更ニ、R,G、Bの3個の光源を用いてカラーの光学像
を作成し、一方、光誘導電流検出手段からの出力信号を
各カラー画像信号に重畳してカラーの光学像に白の0B
IC画像を重畳して再生することもできる。
Furthermore, a color optical image is created using three light sources of R, G, and B, and on the other hand, the output signal from the photoinduced current detection means is superimposed on each color image signal to add white to the color optical image. 0B
It is also possible to superimpose and reproduce an IC image.

更に上述した実施例では試料からの反射光を受光して反
射光学像を再生する構成としたが、試料からの透過光を
受光して透過像を再生することもできる。
Further, in the above-described embodiment, the configuration is such that the reflected optical image is reproduced by receiving the reflected light from the sample, but it is also possible to receive the transmitted light from the sample and reproduce the transmitted image.

(発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、光源から発した光
ビームを主走査方向及びこれと直交する副走査方向に偏
向し、偏向された光ビームによって試料を2次元的に走
査する構成としているので、試料からの反射光又は透過
光によって光学像を形成でき、同時に試料内に生じた0
BIC電流を検出して0BIC画像を同時に形成するこ
とができる。これにより1個の撮像装置によって試料の
光学像及び0BIC画像を共にモニタ上に表示すること
ができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the light beam emitted from the light source is deflected in the main scanning direction and the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, and the sample is scanned two-dimensionally by the deflected light beam. Since it has a scanning configuration, it is possible to form an optical image using reflected light or transmitted light from the sample, and at the same time, it is possible to form an optical image using the reflected light or transmitted light from the sample.
The BIC current can be detected and an 0BIC image can be formed simultaneously. As a result, both the optical image and the OBIC image of the sample can be displayed on the monitor using one imaging device.

また、同一の光ビームによって光学像及び0BIC画像
を共に作成する構成としているから、モニタ上において
光学像と0BIC画像とを正確に対応させることができ
る。
Furthermore, since both the optical image and the 0BIC image are created using the same light beam, the optical image and the 0BIC image can be made to correspond accurately on the monitor.

更に、試料からの光束をリニアイメージセンサで受光し
、各素子に蓄積された電荷を一定の続出速度で順次読出
して光学像の画像信号を作成すると共に、音響光学素子
の走査速度変動に基づく0BIC画像の画像歪みを補正
する手段を設けているから、画像歪みのない光学像及び
0BIC画像を作成することができる。この結果、音響
光学素子が非線形な特性を有していても0BIC画像と
光学像とを互いに位置的に対応させることができる。
Furthermore, the light flux from the sample is received by a linear image sensor, and the charges accumulated in each element are sequentially read out at a constant reading speed to create an image signal of an optical image. Since a means for correcting image distortion of an image is provided, an optical image and an OBIC image without image distortion can be created. As a result, even if the acousto-optic element has nonlinear characteristics, the 0BIC image and the optical image can be made to correspond to each other in position.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による撮像装置の一例の構成を示す線図
、 第2図は音響光学素子の特性を示すグラフ、第3図は光
学像と0BIC画像との画像上の不一致を説明するため
の線図、 第4図は補正作用を説明するための線図、第5図は可変
偏向回路の一例の構成を示す回路図、 第6図は本発明の撮像装置の変形例の構成を示す線図、 第7図は可変タイミング回路の一例の構成を示す回路図
、 第8図は補正作用を説明するための線図である。 1・・・レーザ光源     4・・・音響光学素子8
・・・ガルバノミラ−10・・・対物レンズ11・・・
試料        13・・・モニタ14・・・リニ
アイメージセンサ 20・・・同期回路      21・・・可変偏向回
路40・・・偏向回路 41・・・可変タイミング回路 特 許 出 願人    レーザーチック株式会社代理
人弁理士   杉 村 暁 鍔 間  弁  理  士     杉   村   興 
  作第5図 第7図
Fig. 1 is a diagram showing the configuration of an example of the imaging device according to the present invention, Fig. 2 is a graph showing the characteristics of the acousto-optic element, and Fig. 3 is a diagram for explaining the image discrepancy between the optical image and the 0BIC image. 4 is a diagram for explaining the correction action, FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of an example of a variable deflection circuit, and FIG. 6 is a diagram showing the configuration of a modified example of the imaging device of the present invention. FIG. 7 is a circuit diagram showing the configuration of an example of the variable timing circuit, and FIG. 8 is a diagram for explaining the correction action. 1... Laser light source 4... Acousto-optic element 8
... Galvanometer mirror 10 ... Objective lens 11 ...
Sample 13...Monitor 14...Linear image sensor 20...Synchronization circuit 21...Variable deflection circuit 40...Deflection circuit 41...Variable timing circuit Patent Applicant Lasertic Co., Ltd. Agent Patent Attorney Akira Sugimura Tsuba Patent Attorney Oki Sugimura
Figure 5 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、少なくとも1本の光ビームを放射する光源と、この
光源から放射される光ビームを主走査方向に偏向させる
第1の偏向手段と、この光ビームを第1偏向手段による
走査方向と直交する副走査方向に偏向する第2の偏向手
段と、第1および第2の偏向手段によって偏向された光
ビームを微小スポットに収束して走査面に位置する試料
に投射する対物レンズと、光ビームの照射により試料に
生ずる光ビーム誘導電流を検出する手段と、前記主走査
方向と対応する方向に1次元的に配列された複数の受光
素子を有し、試料からの反射光または透過光を前記第2
偏向手段またはこれと同期して動作する偏向手段を介し
て受光するリニアイメージセンサと、リニアイメージセ
ンサからの光電出力信号及び前記光ビーム誘導電流検出
手段からの出力信号を受けて試料の互いに位置的に対応
した光学像及び光ビーム誘導電流画像を再生する画像再
生手段とを具えることを特徴とする撮像装置。 2、前記第1偏向手段の走査速度を補正する手段を設け
、試料の光学像と光ビーム誘導電流画像とが互いに位置
的に対応するように構成したことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の撮像装置。 3、前記光ビーム誘導電流検出手段からの出力信号を補
正する手段を設け、試料の光学像と光ビーム誘導電流画
像とが互いに位置的に対応するように構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の撮像装置。
[Claims] 1. A light source that emits at least one light beam, a first deflection means that deflects the light beam emitted from the light source in the main scanning direction, and a first deflection means that deflects the light beam. a second deflection means for deflecting in a sub-scanning direction perpendicular to the scanning direction; and an objective for converging the light beams deflected by the first and second deflection means into a minute spot and projecting the light beams onto a sample located on the scanning plane. It includes a lens, a means for detecting a light beam-induced current generated in the sample by irradiation with the light beam, and a plurality of light receiving elements arranged one-dimensionally in a direction corresponding to the main scanning direction, and detects light reflected from the sample. Or transmit the transmitted light to the second
A linear image sensor that receives light through a deflection means or a deflection means that operates in synchronization with the deflection means, and a linear image sensor that receives a photoelectric output signal from the linear image sensor and an output signal from the light beam induced current detection means to determine the relative position of the sample. An imaging device comprising an image reproducing means for reproducing an optical image and a light beam induced current image corresponding to the above. 2. Means for correcting the scanning speed of the first deflection means is provided so that the optical image of the sample and the light beam induced current image correspond to each other in position. The imaging device described in Section 1. 3. Means for correcting the output signal from the light beam induced current detection means is provided, and the optical image of the sample and the light beam induced current image are configured to correspond to each other in position. The imaging device according to scope 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007127499A (en) * 2005-11-02 2007-05-24 Nec Electronics Corp Nondestructive inspection apparatus and method

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