KR100283857B1 - 주사형 프로브 가공관찰장치 - Google Patents

주사형 프로브 가공관찰장치 Download PDF

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Abstract

개시한 주사형 프로브 가공관찰장치에서는 시료의 임의의 영역을 관찰하여 제1의 이미지를 형성하고, 상기 시료의 관찰영역의 일부를 확대 관찰하여 제2의 이미지를 형성하고, 상기 제1의 이미지를 구성하는 화소의 어드레스와 상기 제2의 이미지를 구성하는 화소의 어드레스를 각각 상기 시료상의 절대적인 어드레스에 관련시킨다.
각 이미지를 구성하는 화소와 시료상의 어드레스가 각각 대응하고 있기 때문에, 제2의 이미지를 이용하면 그 제2의 이미지의 분해능력으로 가공영역을 지정할 수 있다. 다른 실시예에서는 시료의 임의의 영역을 최대의 배율로 관찰하여 그 이미지 데이터를 보존하여 둔다. 그 이미지 데이터를 압축하여 관찰영역의 화면상에 표시한다. 이 화면을 참조하여 보존된 이미지 데이터를 임의로 호출하여 가공영역을 지정하는 화면을 형성한다.

Description

주사형 프로브 가공관찰장치
제1도는 본 발명의 제1실시예의 가공관찰장치의 구성도.
제2도는 시료상의 어드레스와 빔과의 관계를 나타낸 도.
제3(a)도, 제3(b)도 및 제3(c)도는 화면의 화소의 어드레스와 시료상의 어드 레스와의 대응관계를 나타낸 도.
제4(a)도 및 제4(b)도는 실시예의 장치의 동작의 플로우차트를 나타낸 도.
제5도는 레퍼런스 이미지의 표시화면을 나타낸 도.
제6도는 레퍼런스 이미지의 부분확대 이미지를 나타낸 도.
제7도는 제2 이미지를 나타낸 도.
제8도는 스크롤된 화면내용을 나타낸 도.
제9도는 제3 이미지를 나타낸 도.
제10도는 배율 및 시프트데이터의 다른 복수의 이미지를 모식적으로 나타낸 도.
제11도는 제10도의 이미지 데이터의 합성을 나타낸 도.
제12도는 본 발명의 제2 실시예의 가공관찰장치의 구성을 나타낸 도.
제13도는 제2실시예의 장치의 동작의 플로우차트를 나타낸 도.
제14도는 가공영역을 리얼타임으로 표시하는 화면의 예를 나타낸 도.
제15도는 본 발명의 제3실시예의 가공관찰장치의 구성을 나타낸 도.
제16도는 제3실시예장치를 이용하여 관찰하는 시료를 나타낸 도.
제17도는 제3실시예장치의 화면의 표시예를 나타낸 도.
본 발명은 주사형프로브 가공관찰장치에 관한 것이다. 이러한 장치로서 수속(收束) 이온빔을 이용하여 반도체 디바이스의 관찰 및 가공을 행하는 장치가 알려져 있다.
예를 들면 Solid State Technology(1987)pp. 77-78에는 프로브로서 수속 이온빔을 사용하는 이런 종류의 장치가 나타나 있다. 이 장치에서는 이온빔을 시료에 조사했을 때 얻어지는 2차전자를 이용하여 시료의 이미지가 형성된다. 시료의 가공영역은 이 이미지를 표시하는 화면상에서 지정된다. 지정된 시료상의 가공영역에는 관찰모드와는 다른 조건으로 이온빔이 조사 되고, 그의 목적에 따른 가공이 행하여진다.
이 장치에서는 시료상의 어드레스 지정된 일점에 프로브된 이온빔이 조사된다. 어드레스가 변경되면 그 변경된 어드레스에 의하여 지정된 다음의 일점으로 빔이 스텝하여 그곳을 조사한다. 관찰이미지를 표시하는 화면의 화소의 어드레스와 시료에 있어서 프로브의 조사점을 규정하는 상기 어드레스와는 1 대 1 관계에 있다.
가공모드에서는, 상기한 바와 같이 가공영역이 관찰이미지를 표시하는 화면상에서 지정되고, 또 화면화소의 어드레스와 시료상의 어드레스가 대응하고 있기 때문에, 가공영역을 지정하는 정밀도는 관찰이미지를 표시하는 화면의 분해능력에 의존하게 된다. 바꿔 말하면, 그 화면화소의 단위가 가공영역을 지정할 때의 최소단위가 된다. 따라서 가공의 정밀도는 관찰이미지의 배율로 규정되게 된다. 여기서, 시료상에서 어드레스 지정되는 서로 인접하는 2점의 간격이 작을수록 관찰시의 배율은 커지고, 한편, 가공의 정밀도는 높아진다.
상기 종래의 장치에서는 큰 가공영역일수록 저배율의 관찰상을 이용하여 지정되기 때문에 가공정밀도가 확보될 수 없었다.
본 명세서에서 개시하는 발명의 하나의 목적은 가공영역의 크기에 관계없이 일정한 가공정밀도를 확보할 수 있는 주사형 프로브 가공관찰장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 하나의 국면에 의하면, 먼저 관찰모드에 있어서, 가공해야할 영역의 전체를 포함하는 시료의 저배율 관찰상이 레퍼런스 이미지로서 형성된다. 이 레퍼런스 이미지의 원점을 시료상의 1개의 어드레스와 연관시킨다. 실시예에서는 이온빔이 뉴트랄의 상태, 즉 아무런 편향을 받고 있지 않을 때 조사되는 시료상의 기준점과 레퍼런스 이미지의 해당 원점을 일치시키고 있다. 이 레퍼런스 이미지의 관찰배율이 기준이 되는 제1의 배율이고, 그 시프트 데이터는(0, 0) 이다.
다음에 본 발명에서는 레퍼런스 이미지를 참조하여 다시 관찰모드를 실행하고, 레퍼런스 이미지중 관심이 있는 부분, 예를 들면 세밀한 가공이 필요한 부분이나 가공영역의 에지를 확대하여 관찰한다. 이에 의하여, 제2의 이미지가 형성된다. 이때, 제2 이미지의 원점의 레퍼런스 이미지의 원점에 대한 2차원적 시프트량 및 제2의 이미지와 제1의 이미지 배율의 상위(相違)로부터 제2이미지 화소의 어드레스는 시료상의 어드레스에 대응하게 된다. 제2 이미지는 레퍼런스 이미지 보다 높은 배율로 관찰하여 얻어진 것이기 때문에, 그 화소의 어드레스는 시료에 있어서, 보다 작은 피치로 어드레스 지정된 점에 대응하고 있다. 따라서, 제2 이미지를 이용하여 가공영역의 지정을 행하면, 보다 정밀도가 높은 가공을 행할 수 있다.
제2 이미지는 레퍼런스 이미지의 부분확대상이기 때문에 1장의 제2 이미지를 이용하여 가공영역의 전체를 커버할 수 없는 경우가 있다. 커버할 수 없는 중에 고배율상의 관찰이 필요한 영역이 포함되어 있는 경우는, 다시 레퍼런스 이미지를 표시하고, 상기와 같은 조작을 반복하여 제3 이미지를 형성하게 된다.
본 명세서에 개시되어 있는 발명의 제2국면에 의하면 상기에 있어서의 제3 이미지를 용이하게 형성할 수 있게한다.
레퍼런스 이미지를 제2 이미지의 관찰배율과 동일 배율로 확대하고, 그것과 제2이미지를 합성하고, 그 합성이미지를 화상메모리에 보존한다. 최초 화면상에는 제2 이미지가 나타나 있으나, 화면을 스크롤하여 가면, 합성 이미지가 화상메모리로부터 순차 독출되어 화면에 표시된다. 오퍼레이터는 제2 이미지에 연속하는 확대된 레퍼런스 이미지를 더듬어감으로서 목적으로 하는 부분에 틀림없이, 또한 신속하게 도달할 수 있다. 그리고, 그 부분의 제3 이미지를 관찰한다. 여기에 있어서, 제2 이미지와 레퍼런스 이미지를 합성할 때, 제2 이미지의 시프트 데이터 및 양 이미지의 관찰배율의 비가 필요하게 된다.
본 발명의 제3의 국면에 의하면, 상기 레퍼런스 이미지에 대응하는 시료의 영역 전체를 최대의 배율로 관찰하고, 그 데이터를 큰 용량의 메모리에 보존하여 둔다. 이 데이터를 1대 1 대응으로 표시장치에 표시하도록 하면, 거대한 표시장치가 필요하게 되어, 그것은 현실적이지 않다. 제1의 국면과 마찬가지로 하여 대용량 메모리내의 데이터의 어드레스와 시료상의 어드레스는 1대 1 대응관계에 있다. 대용량 메모리내의 데이터는 주지의 방법으로 압축되어 통상의 표시장치의 화면에 표시된다. 따라서, 일정한 규칙에 따라, 그 표시장치 화면의 1개의 어드레스는 메모리내의 복수의 데이터의 어드레스에 대응하고 있다. 압축 데이터 이미지를 레퍼런스 이미지로서 이용하면, 그 임의의 부분은 대용량 메모리내의 데이터를 이용하여 확대할 수 있다. 이와 같이하여 형성된 확대이미지의 화소의 어드레스는 대용량 메모리내의 데이터의 어드레스에 대응하고 있기 때문에, 그 확대이미지 화면의 어드레스는 시료상의 어드레스에 대응된다. 따라서, 가공을 요하는 영역을 그 확대이미지를 거쳐 지정함으로서 그 확대이미지의 분해능력에 대응하는 높은 정밀도로 가공할 수 있게 된다.
실시예에서는 수속이온빔이 예로 채택되어 있으나, 시료의 특성, 가공 목적 등에 따라 전자빔장치, 광빔장치 뿐만 아니라 STM등의 프로브로서 탐침을 가지는 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
이하, 화면상의 화소의 어드레스를 배율과 시프트량에 의거하여 시료상의 어드레스에 관련되는 다른 방법을 설명한다.
(1) 표시윈도우의 분해능과 주사점의 분해능의 관계
프로브의 주사점의 어드레스 분해능을 시료상 표시윈도우 화소의 어드레스 분해능에 대하여, 2의 정수승(2^Nmax)배 만큼 크게한다.
즉, 주사점의 어드레스(X, Y) 각각의 수를 2^Nd라 하고, 표시윈도우 화소의 어드레스(x, y)의 각각의 수를 2^Np로 하여 이하의 식을 성립시킨다.
Nd = Np + Nmax (식 1)
여기에서 Nd, Np, Nmax는 양의 정수이다.
제3(a)도와 제3(c)도에 나타낸 예에서는 Nd는 4, Np는 2이기 때문에, Nmax는 2이다.
(2) 표시윈도우와 전체시료상의 관계
프로브의 주사영역 전체의 시료상을 미리 배율지정(2^N)에 맞추어 생성하여 두고,이 전체시료상의 일부를 시프트지정(xs, ys)에 맞추어 시료상 표시윈도우에 표시한다.
즉, 전체시료상의 화소의 어드레스(x′, y′)의 각각의 수를 2^Nv라 하고, 전체시료상의 화소의 값을 U(x′, y′), 표시윈도우 화소의 값을 I(x, y)라 하여 이하의 식을 성립시킨다.
I(x, y) = U(x+xs, y+ys) (식 2)
Nv = Np + N (식 3)
여기서, xs, ys는 정수이다. N, Nv는 양의 정수이다. 또 N은 이하의 식을 만족한다.
0 =＜N = ＜Nmax (식 4)
제3(b)도에 나타낸 예에서는 시프트량(xs)이 0, 시프트량(ys)이 1이다. 또 배율 2^N은 2이다.
(3) 표시윈도우와 시료상의 관계
시료상과 시료상 표시윈도우와는 화소의 어드레스를 1대 1대응시킨다. 또, 취득한 시료상은 그 시점에서의 배율지정과 시프트지정과 세트로 그것을 축적하나, 시료상 표시윈도우에 직접으로는 표시하지 않는다.
즉, 시료상을 취득하려면, 이하의 식에 의하여 시료상의 화소어드레스(x, y)에 대응시킨 어드레스(X, Y)의 일련의 주사점에 프로브를 조사하여 각 주사점으로부터의 2차 입자신호를 대응하는 시료상의 각 화소의 값에 메모리한다.
X = (x + xs)P+C
Y = (y + ys)P+C (식 5)
여기서, P와 C는 배율에 관계되는 양으로 이하와 같이 정의된다.
P = P(N) = 2^(Nmax - N)
C = C(P) = (P=1)div2, 또는 0 (식 6)
제3(a)-(c)도에 나타낸 예에서는 (CP)는 항상 0으로 되어 있다.
(4) 전체시료상과 시료상의 관계
프로브의 주사영역 전체의 시료상은 배율지정이 변하였을 때, 또는 신규로 시료상을 취득했을 때 생성한다. 또, 전체시료상은 그때까지 축적한 시료상을 합성하여 생성한다.
(5) 가공영역의 지정과 표시방법
가공영역의 지정은 주사점의 어드레스의 집합으로 나타내나, 이것을 시료상 표시윈도우로부터 설정하기 위해서는 시료상 표시윈도우 화소의 어드레스를 상기 주사점의 어드레스에 식(5)에 의하여 임의적으로 대응시킨다.
또, 가공영역의 지정을 시료상 표시윈도우 상에 표시하기 위해서는 상기 주사점의 어드레스를 이하의 식에 의하여 시료상 표시윈도우 화소의 어드레스에 대응시킨다(대응하는 어드레스가 없는 경우는 표시하지 않는다.).
X + k = x′ P+C=(x+xs)P+C
Y + k = y′ P+C=(y+ys)P+C (식 7)
단 k는 정수이고 이하의 조건을 만족한다.
p＞1의 경우 -C=＜k＜-C+(P-1)
P=1의 경우 k=0 (식 8)
(6) 전체시료상의 합성방법
프로브의 주사영역 전체의 시료상을 합성하려면, 축적한 시료상을 부수하는 배율지정에 따라 크기를 바꾸고, 그것들을 부수하는 시프트 지정에 따라 새로운 것일수록 위가 되도록 겹쳐 맞춘다.
즉, j번째에 축적한 시료상을 Tj(x, y), 이것에 부수되는 배율지정을 2^Nj, 시프트지정을(xsj, ysj)로하여 Tj(x, y)를 이하에 나타내는 방법으로 Uj(x′, y′)으로 변환한 후, 0이 아닌 Uj(x′, y′)중에서 가장 새로운(즉 j가 작은) 것을 전체시료상 U(x′, y′)으로한다. 여기서 이하의 조건(가)∼(다)를 만족하는 (x, y)가 존재하지 않으면 Uj(x′, y′)는 0으로 하고, 존재하면 이하와 같이한다.
Uj(x′, y′)=Tj(x, y) (식 9)
(가) Nj=N의 경우
x′ = x+xsj
y′ = y+ysj (식 10)
(나) Nj＞N의 경우
x′ P+C=(x+xsj )Pj+Cj
y′ P+C=(y+ysj)Pj+Cj (식 11)
(다) Nj＜N의 경우
(x′ + k)P+C =(x+xsj)Pj+Cj
(y′ + k)P+C =(y+ysj)Pj+Cj
-Ci =＜kP＜-Cj +(Pj-1) (식 12)
이상에서 k는 정수이고, Pj, Cj는 이하와 같이 정의했다.
Pj = P(Nj)
Cj = C(Pj) (식 13)
여기서 조건(나)의 식(수11)은 아래식(수14)으로 치환하여도 좋다. 단, 이 경우에는 복수의(x, y)가 조건을 만족하기 때문에 이들의 Tj(x, y)의 평균치를 Uj(x′, y′)의 값으로 할 필요가 있다.
x′ P+C =(x+k+xsj)Pj + Cj
y′ P+C =(y+k+ysk)Pj + Cj
-C=＜kPj＜-C+(P-1) (식 14)
[실시예]
이하 본 발명의 실시예를 설명한다.
제1도는 실시예의 수속이온빔을 이용한 가공관찰장치의 구성을 나타낸다.
실시예의 가공관찰장치는 빔주사장치(1)와 제어장치(20)로 구성된다. 빔주사장치(1)는 이온원(2)을 구비한다. 렌즈계(3)는 그 이온원(2)으로부터 이온을 끄집어내어 빔(4)을 형성한다. 편향계(5)에 의하여 빔(4)의 시료(6)에 대한 조사위치가 편향된다. 시료(6)는 스테이지(7)에 유지되어 있고, 스테이지(7)는 시료(6)를 수평방향으로 이동할 수 있다. 또한 필요에 따라 시료(6)를 기울게 할 수도 있다. 시료(6)에 빔이 조사되면 시료(6)가 표면으로부터 2차 전자가 방사되고, 그 2차 전자는 검출기(8)에 보충되어 A/D 컨버터(27)에 의하여 디지탈 신호로 변환된다. 참조번호 9는 증폭기로서 제어장치(20)로부터 입력되는 신호를 증폭한다. 이 빔주사장치(1)에서는 편향계(5)에 입력되는 신호가 0(뉴트랄)인 경우, 즉 빔이 아무런 편향이 되어 있지 않은 경우, 빔(4)이 조사되는 시료의 점을 기준점(0, 0)으로 한다(제2도 참조). 그리고, 제어장치(20)로부터 신호가 입력되면, 그 신호에 대응하는 시료상의 점(X, Y)에 빔은 편향된다. 신호는 이점의 어드레스를 지정하고 있다. 스테이지(7)에는 기준마크(10)가 붙어 있다. 빔(4)을 이 기준마크(10)에 조사함으로서 기준점의 어긋남이 검출되고, 필요에 따라 어긋남의 보정이 행하여진다. 이러한 빔주사장치(1)에는, 가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼가 제공하는 수속이온빔장치(형번 : FB4080 또는 FB2000)를 사용할 수가 있다.
다음에 제어장치(20)에 대하여 설명한다.
스캔회로(21)는 빔을 래스터스캔하기 위한 기본적인 신호를 발생한다. 이 신호는 표시화면의 화소에 대응하는 어드레스를 지정한다. 이 신호는 보정회로(23)에서 보정되어, 스위치(25) 및 D/A 컨버터(27), 다시 앰프(9)를 거쳐 편향계(5)에 입력된다. 보정회로(23)에는 입력장치(29 및 31)로부터 배율 및 시프트 데이터가 각각 입력된다. 스캔회로(21)에서 발생된 기본적인 신호는 입력된 배율 및 시프트 데이터에 의거하여 보정회로(23)에 있어서 변조되어 출력된다. 또한, 배율 및 시프트 데이터는 제어회로(35)에도 입력되고, 각각 메모리(40-2 및 40-3)에 보존된다.
입력된 배율이 1배(20)일 때, 빔은 가장 크게 편향되고, 이로서 시료 상에 있어서 빔의 조사 가능한 최대의 영역이 관찰된다. 여기에 있어서, 빔이 조사되는 시료상의 어드레스의 간격은 최대가 된다. 실시예에서는 배율은 2n, 단 n은 0-10의 정수로서 입력가능하다. 예를 들면 2k의 배율이 입력되었을 때에는 시료상의 어드레스의 간격은 1배(20배)일 때의 그것의 1/2k이 되고, 이로서 관찰영역 주변의 길이가 1/2k이 된다. 이와 같은 관찰영역이 일정한 크기의 화면에 표시되 었을 때, 이미지는 2k배로 확대되게 된 것이다.
실시예의 제어장치(20)는 빔의 조사위치를 더욱 세밀하게 제어하기 위한 필요상, 배율을 2n으로 지정할 수 있도록 했으나, 물론 배율을 3n, 4n, 5n,…Nn(단, N, n은 각각 정수)로 할 수도 있다. 시프트 데이터가 입력장치(31)로부터 입력되면, 시프트 데이터에 대응하는 어드레스(X1, Y1)가 결정된다. 이 어드레스(X1, Y1)를 중심으로 하여 제2의 이미지가 관찰된다. 제2의 이미지의 관찰영역은 그때 지정되어 있는 배율과 표시장치 화면의 화소의 수로부터 자동적으로 결정된다. 빔을 조사하는 시료상의 어드레스와 화면화소의 어드레스가 1대 1의 관계에 있는 것에 주의하기 바란다.
관찰모드에 있어서, 검출기(8)에 의하여 검출된 신호는 스캔회로(21)의 타이밍과 동기하여 A/D 컨버터(27)를 거쳐 버퍼메모리(33)에 순차 기입된다. 제어회로(35)는 버퍼 메모리(33)의 데이터로부터 이미지 데이터를 생성함과 동시에, 그 이미지 데이터를 이미지 메모리(40-1)에 격납한다. 관찰 배율 및 시프트 데이터는 그 이미지 메모리(40-1)에 관련지어 각각 배율메모리(40-2) 및 시프트 메모리(40-3)에 보존된다. 제어회로(35)는 이미지 데이터, 배율데이터 및 시프트 데이터를 표시장치(50)로 보내어 그곳에 표시시킨다. 이미지 데이터는 화면(51)에 표시되고, 배율은 화면(53)에 표시되고, 화면(57)에는 관찰영역이 표시된다.
화면(51)에 표시되는 커서를 마우스(59)로 이동시킴으로써, 그 임의의 화소를 지정할 수 있다. 지정된 화소는 그 어드레스가 독해장치(61)로 독해된다. 어드레스 연산회로(63)는 독해된 화소의 어드레스로부터, 배율데이터 및 시프트 데이터를 참조하여, 대응하는 시료상의 어드레스를 특정한다. 특정된 시료상의 어드레스는 어드레스 메모리(65)에 보존된다. 이 어드레스는 가공모드에 있어서 제1도상의(A)로 나타내는 바와 같이 스캔회로(71)에 입력된다.
가공모드에 있어서는 스캔회로(71)에서 발생된 신호가 스위치(25), D/A컨버터(27) 및 앰프(9)를 거쳐 편향계(5)로 입력된다. 이 스캔회로(71)에서는 화면(51)으로부터 지정된 2점의 어드레스를 대각선상의 종점으로서 규정되는 직각형에 포함되는 시료상의 지정할 수 있는 모든 어드레스를 연산하는 회로가 포함된다. 즉, 가공모드에 있어서는 관찰모드의 최대배율에 대응한 피치로 빔이 주사된다.
다음에 실시예 장치의 동작에 관하여 제1도, 제4도의 플로우차트 및 표시장치(50)의 화면을 나타내는 제5-9도를 참조하면서 설명한다. 또한, 가공영역은 제5도의 화면(51-1)에 나타낸 도형에 있어서 가로로 뻗는 직사각형 부분으로 한다.
스텝1에 있어서, 스테이지(7)를 이동시켜 빔(4)에 대한 시료의 위치를 임의로 결정한다. 그리고, 시료를 임의의 제1의 배율(2k)로 관찰하고, 레퍼런스 이미지 데이터를 얻는다. 이때, 시료에 있어서의 뉴트랄 상태의 빔의 조사위치(X=0, Y=0)가 레퍼런스 이미지의 원점(x=0, y=0)에 대응한다. 도입된 이미지 데이터는 빔(4)이 조사된 시료상의 어드레스에 각각 대응하고 있다. 레퍼런스 이미지 데이터는 이미지 메모리(40-1)에 보존된다. 입력장치(29)로부터 입력된 제1의 배율 및 자동적으로 결정되는 레퍼런스 이미지의 원점(0, 0)은 각각 배율메모리(40-2) 및 시프트 메모리(40-3)에 보존된다.
스텝3에서는 제5도에 나타낸 바와 같이 레퍼런스 이미지가 표시 장치(50)의 화면(51)에 표시된다. 이 화면(51-1)의 화소의 어드레스(x y)는 이미지 메모리(40-1)의 어드레스에 대응하고 있고, 그 메모리의 어드레스는 배율을 파라미터로 하여 시료상의 어드레스(X, Y)에 대응하고 있기 때문에 화소의 어드레스(x, y)는 시료상의 어드레스(X, Y)에 대응하게 된다. 화면상의 화소의 어드레스는 어드레스 연산회로(63)에 의하여 시료상의 어드레스에 대응시킨다. 또한, 화면(53-1)에는 제1의 배율이 표시되고, 화면(57-1)에는 관찰영역이 표시된다. 레퍼런스 이미지의 영역을 기준으로 하여 후기하는 각 이미지는 관찰되기 때문에, 화면(57-1)에서는 그 영역이 표시영역이 된다.
스텝5에서는 레퍼런스 이미지를 부분적으로 확대한다. 확대하기에 앞서 제5도의 화면(51-1)에 있어서 확대하는 부분의 중심으로 커서(81)를 이동시킨다.
커서의 이동장소의 화소의 어드레스(x1, y1)로부터 연산회로(63)에 의하여 시료상의 어드레스(X1, Y1)가 연산된다. 이 시료상의 어드레스(X1, Y1)가 제1의 시프트 데이터가 되기 때문에, 제어 회로내의 도시생략한 레지스터에 보존하여 둔다. 여기서, 또, 배율 2K+2을 입력하면, 확대표시되는 영역이 점선(83)으로 표시된다. 상기한 바와 같이 화면(51-1)의 크기에 한계가 있기 때문에 확대할 수 있는 영역은 배율에 의하여 자동적으로 규정된다. 그후, 확대를 실행하면 제6도의 화면이 나타난다. 이 처리는 제어회로(35)가 주지의 방법으로 행한다. 제6도의 화면(51-2)에서는 이미지의 윤곽 라인이 굵게 표시된다. 따라서, 제5도와 제6도에서는 분해능력이 같다. 제6도의 화면(51-2)에 있어서 레퍼런스 이미지의 제1의 원점은 우측 아래의 정점에 일치하고 있다. 화면(57-2)에는 제5도의 화면(51-1)에 점선으로 둘러싸인 영역이 표시되어 있다. 또한, 지정된 배율 2K+2도 제어회로의 레지스터에 보존하여 둔다.
스텝7에서는 가공영역의 주의할 점, 이 경우는 가공영역의 1개의 기준점인 M점이 화면(51-2)에 나타나 있는 것을 확인한다.
스텝9에서는 제2의 원점(X1, Y1)을 중심으로 하여 제2의 배율 2k+2로 다시 관찰을 실행한다. 이 관찰은 상기한 바와 같이 보정회로(23)에 의하여 스캔회로(21)로부터의 기준신호를 변조함으로써 행하여진다. 이와 같이하여 얻어진 제2이미지 데이터는 이미지 메모리(41-1)에 보존된다. 또, 스텝5에서 잠정적으로 지정한 제2의 원점(X1, Y1) 및 배율 2k+2을 확정한다. 이에 의하여 양자는 각각 시프트 메모리(41-3) 및 배율메모리(41-2)에 보존된다.
스텝11에서는 제7도에 나타낸 바와 같이 화면(51-3)에 제2의 이미지가 표시된다. 화면(51-1 및 51-3)내의 (0)은 확대모양을 나타내기 위한 지표로서 실제 화면에는 나타나지 않는다. 화면(51-3)의 원점(x, y)=(0,0)은 시료상의(X1, Y1)에 대응하고 있는 것은, 제5도로부터 이해할 수 있다. 마찬가지로 화면(51-3)의 각 화소의 어드레스는 시료상의 어드레스와 대응시킨다. 제2의 이미지는 레퍼런스 이미지에 비하여 높은 배율로 관찰되고 있어, 시료상의 어드레스가 더욱 세밀하게 지정되고 있기 때문에, 화면(51-3)의 화소에 대응하는 시료상의 어드레스에는 화면(51-1)의 화소와 대응하고 있지 않은 것이 있다.
스텝 13에서는, 제2의 이미지에 있어서 가공의 제1의 기준점(M)을 지정한다. 구체적으로는 마우스(59)에 의하여 커서(81)를 조작하여 그 M점을 지정한다.
스텝 15에 있어서, M점의 화면(51-3)상의 어드레스(xM, yM)가 화상독해 장치(61)로 독해되고, 그 어드레스에 대응하는 시료상의 어드레스(XM, YM)가 어드레스 연산회로(63)로 연산된다. 연산시 메모리에 보존되어 있는 시프트 데이터 및 배율이 참조되는 것은 앞에서 설명한 바와 같다. 연산된 시료상의 어드레스(XM, YM)는 메모리(65)에 보존된다.
스텝17에서는 화면의 내용이 스크롤된다. 이 스텝은 제4(b)도의 플로우챠트에 상세하게 기재되어 있다.
제어회로(35)는 이미지 메모리(40-1)에 보존되어 있는 레퍼런스 이미지 데이터를 독출하고, 그것을 제2의 이미지의 배율과 같은 배율까지 확대하고(실시예에서는 4배하는 것이 된다), 프레임 메모리(90)에 기입한다(스텝 171 및 173).
스텝175에서는 표시중의 제2의 이미지의 데이터를 마찬가지로 프레임 메모리(90)에 기입한다. 이때, 확대된 레퍼런스 이미지에 있어서 제2의 이미지에 대응하는 부분은, 그 제2의 이미지의 데이터로 바꿔 쓰여진다. 이에 의하여, 이들 2개의 이미지가 프레임 메모리에 있어서 합성되게 된다. 또한, 프레임 메모리(90)의 원점의 어드레스를 레퍼런스 이미지의 원점의 어드레스와 일치시켜두면, 레퍼런스 이미지와 제2의 이미지와의 위치 맞춤은 각각의 시프트 데이터 및 배율을 참조하여 실행된다. 프레임 메모리(90)의 어드레스는 또 시료상의 어드레스와 대응하고 있는 것도 이해된다. 더욱 이미지적으로 설명하면, 제2 이미지의 원점을 제6도의 화면(51-2)의 원점에 일치시킴으로서 2개의 이미지는 합성된다.
스텝177에서는 프레임 메모리(90)의 데이타를 순차 독출함으로써 화면의 내용을 스크롤한다. 제8도에는 실시영역을 우측으로 시프트시킨 경우의 예가 나타내어져 있다. 화면(51-4)에 있어서 실선은 제2 이미지의 일부이고 사선부분은 확대한 레퍼런스 이미지의 일부이다. 이와 같이하여 화면의 내용을 스크롤하여, 가공영역의 우단이 화면(51-4)의 대략 중앙에 나타났을때 스크롤을 정지한다.
이 화면(51-4)의 화소의 어드레스는 프레임 메모리(90)의 어드레스를 거쳐 시료상의 어드레스와 대응되고 있으므로, 스텝7 내지 11과 동일한 조작을 행함으로서 제3의 이미지를 관찰하고, 제9도에 나타낸 바와 같이 표시한다(스텝 19내지 스텝 23). 가공영역의 제2의 기준점(N)의 시료상의 어드레스(XN, YN)도 스텝25 및 27과 같은 조작에 의하여 메모리(65)에 보존된다.
스텝29에서는 가공조건이 설정장치(73)로부터 설정된다. 이 가공조건은 시료의 특성 및 가공의 목적에 따라 임의로 설정된다. 실시예에서는 빔의 조사시간을 관찰모드때 보다 길게 했다.
스텝31에 있어서 스캔회로(71)는 시료상의 기준점(M 및 N)을 하나의 대각선의 종점이된 직사각형 영역에 포함되는 어드레스를 연산한다. 이 어드레스는 관찰모드에 있어서 최대배율로 빔을 조사할 때에 지정되는 어드레스에 대응한다.
상기 실시예에서는, 제6도와 같이 확대된 레퍼런스 이미지에 있어서 가공영역의 기준점을 정하고 있으나, 이 기준점은 제5도에 나타낸 레퍼런스 이미지 그 자체에 있어서 지정할 수도 있다. 가공영역의 지정방법도 상기와 같이 2개의 기준점을 이용하는 데에 한정되지 않고, 가공영역의 윤곽을 모두 지정하는 것으로 하여도 좋다. 또, 제2 및 제3의 이미지에 있어서, 가공영역을 빈틈없이 주사함으로서 그 가공영역에 포함되는 어드레스를 모두 지정할 수도 있다.
상기 실시예에서는 제8도와 같이 화면의 내용을 스크롤할 때, 레퍼런스 이미지와 제2의 이미지를 합성한 것을 이용하였다. 실시예의 장치에 의하면, 관찰된 이미지는 그 배율과 시프트 데이터와 함께 보존되기 때문에 3개 이상의 이미지이더라도 동일하게 합성되어, 화면에 있어서 그 합성 이미지를 스크롤할 수가 있다. 제10도에는 시프트 데이터가 다른 복수의 관찰이미지가 관찰의 배율과 함께 모식적으로 나타나 있다. 제11도에는 그것들의 합성 이미지가 표시되어 있다. 제11도의 합성 이미지에서는, 새롭게 관찰한 이미지가 오래된 것의 위에 겹쳐져 있다.
제12도에는 다른 실시예의 가공관찰장치를 나타내고 있다. 제1도와 동일한 요소에는 동일한 참조번호를 붙이고 그 설명을 부분적으로 생략한다.
이 장치는 가공모드에 있어서 관찰모드와 동일한 빔이 사용되는 것에 주목하고, 가공모드에 있어서도 이미지를 형성하는 것이다. 제1도와의 비교에 있어서, 제12도에서는 메모리(43)가 추가되어 있음과 동시에, 버스라인(C)에 의하여 가공용 스캔회로(71)와 제어회로(135)가 연결되어 있는 것에 주목하기 바란다.
이 실시예의 동작을 제13도에 나타낸다. 제13도의 플로우차트에 있어서 스텝31 이전은 제4(a)도와 같은 스텝이 실행된다. 스텝(133)에서는 관찰 배율 및 관찰영역의 원점의 지정이 요구된다. 이들의 규정은 관찰모드와 마찬가지로 레퍼런스 이미지를 이용하여 행하여져, 메모리(43-2및 43-3)에 각각 보존된다. 제어회로(135)는 상기 배율과 관찰영역으로부터 가공모드 관찰영역에서 커버되는 모든 시료상의 어드레스를 연산하고, 그것을 제어회로의 소정의 내부메모리에 보존한다(스텝135).
가공시, 빔이 조사된 시료상의 어드레스로부터 각각 발생한 2차 전자는 검출기(8)로 보충되어 버퍼메모리(33)에 일단 보존된다. 제어회로(135)는 스캔회로(71)의 출력신호를 읽어넣어 그 신호로 지정되는 시료상의 어드레스와 내부메모리에 보존된 가공모드 관찰영역의 어드레스와를 비교하여(스텝137), 양자가 동일일 때 그 버퍼메모리(33)의 데이터를 도입하여(스텝139), 이미지 메모리(43-1)에 기입한다(스텝141). 이에 의하여 이미지 메모리(43)에는 가공영역의 이미지 데이터가 보존되게 된다. 이 가공영역의 이미지 데이터와 관련시켜 배율 및 시프트 데이터가 보존되고 있으므로, 이 가공이미지를 다른 이미지에 겹쳐 맞출 수가 있다.
또한, 스텝143에 나타난 바와 같이 관찰데이터를 실시간으로 화면에 표시함으로서 가공의 추이를 관찰할 수 있게 할 수도 있다. 제14도에는 가공 모드 관찰데이터를 실시간으로 표시하는 표시화면의 예가 표시되어 있다.
제14도의 표시화면(150)에 있어서, 화면(151)은 가공영역의 지정화면이다. 화면(157)은 관찰영역을 나타낸다. 화면(153)은 관찰의 배율을 나타낸다. 화면(155)이 가공모드에 있어서 관찰된 이미지를 표시한다.
제15도에는 다른 실시예의 가공관찰장치가 나타나 있다. 제1도와 동일한 요소에는 같은 참조번호를 붙여 그 설명을 부분적으로 생략한다.
이 실시예에서는 앞의 실시예의 레퍼런스 이미지에 상당하는 시료의 영역(제5도의 화면(51-1)에 표시되는 영역)을 미리 최고의 분해능 또는 그것에 가까운 분해능으로 관찰하고, 관찰데이터를 메모리(140-1)에 보존한다. 이 메모리의 어드레스는 시료의 어드레스에 1대 1로 대응하고 있다. 메모리(140-2)에는 이 높은 관찰배율이 보존되고, 메모리(140-3)에는 시프트 데이터로서(0, 0)이 보존된다. 이미지 메모리(140-1)의 기억용량은 대단히 커서 그 모든 어드레스를 통상의 표시장치의 화면의 화소의 어드레스와 1대 1로 대응시킬 수는 없다. 제어회로(235)는 이미지 메모리(140-1)를 압축하여 프레임 메모리(190)에 보존한다. 이 프레임 메모리의 어드레스와 이미지 메모리(140-1)의 어드레스와는 1대 n으로 관련시켜지고 있다. 또한, 버퍼메모리(33)를 이미지 메모리로서 사용할 수도 있다.
레퍼런스 이미지로서 이 프레임 메모리(190)의 데이터가 화면에 표시된다. 표시내용은 제5도와 같다.
가공의 기준점을 검색하기 위하여 레퍼런스 이미지에 있어서 확대해야 할 영역이, 원점 및 배율에 의거하여 앞서의 실시예와 마찬가지로 지정되면(예를 들면 제5도의 점선으로 둘러싸인 부분이 지정되면), 제어장치(235)는 해당영역에 포함되는 시료상의 어드레스(이것은 이미지 메모리(140-1)의 어드레스와 같다)를 연산한다. 그리고, 그 어드레스에 있는 데이터를 이미지 메모리(140-1)로부터 독출하여 화면에 표시한다(화면의 표시는 제7도와 같음). 마찬가지로 제9도의 화면을 얻을 수 있다. 이들의 도면으로부터 가공영역의 기준점을 지정하고, 그것에 의거하여 가공모드를 실행할 수 있는 것은 제1도의 실시예와 마찬가지다.
이 실시예에 의하면, 최초로 최고의 배율로 관찰을 행하기 때문에, 관찰에 시간이 걸리고, 또 이미지 메모리(140-1)에 큰 기억용량이 요구되나, 최초의 관찰에 의하여 얻어지는 정보량이 많기 때문에 그 응용범위가 넓어진다.

Claims (21)

  1. 주사형 프로브 가공관찰장치에 있어서, (a) 시료를 유지하는 수단, 소정의 기준점에 대한 2차원적 어드레스로 지정되는 상기 시료상의 일점에 프로브를 위치 결정하는 수단, 상기 시료상의 어드레스의 변화에 따라 상기 프로브의 위치를 스텝시킴으로써, 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 수단, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 화면의 화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치결정시킨 시료상의 어드레스에 대응하도록 상기 이미지를 화면에 표시하는 수단, 상기 화면상에 있어서 가공영역의 지정을 허용하고, 상기 가공영역에 대응하는 상기 시료의 영역을 주어진 조건으로 상기 프로브에 의하여 주사하고, 상기 시료의 영역을 가공하는 수단, 을 포함하는 가공관찰장치 본체와; (b) 관찰의 배율을 지정하는 수단, 지정된 배율에 따라 상기 시료상의 어드레스를 변화시키는 수단, 제1의 배율로 관찰된 상기 시료에 있어서의 임의의 영역의 이미지를 레퍼런스 이미지로 하여 상기 화면에 표시시키는 수단, 상기 제1의 배율을 보존하는 수단, 상기 레퍼런스 이미지를 표시하는 화면상의 하나의 어드레스를 상기 관찰된 시료상의 하나의 어드레스에 대응하는 제1의 원점으로 보존하는 수단, 상기 레퍼런스 이미지의 표시화면에 있어서, 임의의 부분을 지정하는 수단, 상기 지정된 부분의 원점과 상기 제1의 원점을 비교하여 양자의 시프트 데이터를 보존하는 수단, 상기 지정된 부분에 관하여 상기 제2의 배율로 관찰하여 얻은 제2의 이미지를 화면에 표시시키는 수단, 상기 제2의 이미지를 표시하는 화면상의 어드레스에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 제1의 배율, 제2의 배율 및 상기 시프트 데이터에 의거하여 연산하는 수단, 상기 제2 이미지를 표시하는 화면에서 지정된 가공영역에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 연산수단에서 연산하고, 그 연산결과에 의거하여 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 수단을 포함하고, 상기 가공관찰장치 본체에 연결되어 이것을 제어하는 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로브는 수속이온빔인 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 배율은 상기 프로브의 스텝폭에 대응하고, 상기 배율은 Nn으로 표시되며, 여기에서 N은 양의 정수이고, n은 0 또는 양의 정수인 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 배율은 상기 프로브의 스텝폭에 대응하고, 상기 배율은 2n으로 표시되며, 여기에서 n은 0 또는 양의 정수인 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  5. 제2항에 있어서, 가공을 위한 상기 이온빔을 상기 시료의 가공영역에 조사했을 때 얻어지는 신호에 의거하여, 상기 가공영역의 이미지를 형성하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가공영역의 이미지를 상기 제2의 이미지와 동일한 화면에 표시하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가공영역의 이미지를 표시하는 수단은 상기 가공영역의 가공의 상태를 리얼타임으로 표시하는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제1의 배율과 상기 제2의 배율의 비율에 의거하여 상기 레퍼런스 이미지를 상기 제2의 이미지와 같은 크기로 확대하는 수단과 상기 시프트 데이터에 의거하여 상기 확대된 레퍼런스 이미지가 해당하는 부분에 상기 제2의 이미지를 겹치는 수단을 포함하는 이미지 합성수단; 상기 합성된 이미지를 화면상에서 스크롤하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 레퍼런스 이미지의 표시화면에 있어서, 임의의 제2의 부분을 지정하는 수단, 상기 지정된 제2의 부분의 원점과 상기 제1의 원점을 비교하고, 양자의 제2의 시프트 데이터를 보존하는 수단, 상기 지정된 제2의 부분에 관하여 제3의 배율로 관찰하여 얻은 제3의 이미지를 화면에 표시시키는 수단, 상기 제3의 이미지를 표시하는 화면상의 어드레스에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 제1의 배율, 제3의 배율 및 상기 제2의 시프트 데이터에 의거하여 연산하는 수단, 상기 제3의 이미지를 표시하는 화면에서 지정된 가공영역에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 연산수단에서 연산하고, 상기 연산결과에 의거하여 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  10. 시료의 스테이지, 소정의 기준점에 대한 2차원적 어드레스로 지정되는 상기 시료상의 일점에 프로브를 위치결정하는 수단, 상기 시료상의 어드레스의 변화에 따라 상기 프로브의 위치를 스텝시키고, 이로써 그 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 편향계, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 화면의 화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치 결정시킨 시료상의 어드레스에 대응하도록 상기 이미지를 화면에 표시하는 수단, 상기 화면상에 있어서 가공영역의 지정을 허용하고, 상기 가공영역에 대응하는 상기 시료의 영역을 주어진 조건으로 상기 프로브에 의하여 주사하고, 상기 시료의 영역을 가공하는 수단을 구비하여 이루어지는 가공관찰 장치를 제어하는 제어장치에 있어서, 관찰의 배율을 지정하는 수단, 상기 지정된 배율에 따라 상기 시료상의 어드레스를 변화시키는 수단, 제1의 배율로 관찰된 상기 시료에 있어서의 임의의 영역의 이미지를 레퍼런스 이미지로서 상기 화면에 표시시키는 수단, 상기 제1의 배율을 보존하는 수단, 상기 레퍼런스 이미지를 표시하는 화면상의 하나의 어드레스를 상기 관찰된 시료상의 하나의 어드레스에 대응하는 제1의 원점으로 보존하는 수단, 상기 레퍼런스 이미지의 표시화면에 있어서, 임의의 부분을 지정하는 수단, 상기 지정된 부분의 원점과 상기 제1의 원점을 비교하여 양자의 시프트 데이터를 보존하는 수단, 상기 지정된 부분에 관하여 상기 제2의 배율로 관찰하여 얻은 제2의 이미지를 양면에 표시시키는 수단, 상기 제2의 이미지를 표시하는 화면상의 어드레스에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 제1의 배율, 제2의 배율 및 상기 시프트 데이터에 의거하여 연산하는 수단, 상기 제2의 이미지를 표시하는 화면에서 지정된 가공영역에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 연산수단으로 연산하고, 상기 연산결과에 의거하여, 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프로브는 수속이온빔이고, 상기 배율은 상기 프로브의 스텝폭에 대응하고, 그 배율은 2n으로 나타내며, 여기에서 n은 0 또는 양의 정수인 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  12. 제11항에 있어서, 가공을 위한 상기 이온빔을 상기 시료의 가공영역에 조사했을 때 얻어지는 신호에 의거하여, 상기 가공영역의 이미지를 형성하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가공영역의 이미지를 상기 제2의 이미지와 동일한 화면에 표시하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가공영역의 이미지를 표시하는 수단은 상기 가공영역의 가공의 상태를 리얼타임으로 표시하는 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제1의 배율과 상기 제2의 배율의 비율에 의거하여 상기 레퍼런스 이미지를 상기 제2의 이미지와 같은 크기로 확대하는 수단과 상기 시프트 데이터에 의거하여 상기 확대된 레퍼런스 이미지가 해당하는 부분에 상기 제2 이미지를 겹치는 수단을 포함하는 이미지 합성수단; 상기 합성된 이미지를 화면상에서 스크롤하는 수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  16. 시료의 스테이지, 소정의 기준점에 대한 2차원적 어드레스로 지정되는 상기 시료상의 일점에 프로브를 위치 결정하는 수단, 상기 시료상의 어드레스의 변화에 따라 상기 프로브의 위치를 스텝시키고, 이로써 그 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 편향계, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 상기 이미지를 그 화면의 화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치 결정시킨 시료상의 어드레스에 대응하도록 화면에 표시하는 수단, 상기 화면상에 있어서, 가공영역의 지정을 허용하고, 상기 가공영역에 대응하는 상기 시료의 영역을 주어진 조건으로 상기 프로브에 의하여 주사하고, 상기 시료의 영역을 가공하는 수단을 포함하는 가공관찰장치를 제어하는 방법에 있어서, 관찰의 배율을 지정하는 스텝과, 지정된 배율에 따라 상기 시료상의 어드레스를 변화시키는 스텝, 제1의 배율로 관찰된 상기 시료에 있어서의 임의의 영역의 이미지를 레퍼런스 이미지로서 상기 화면에 표시시키는 스텝과, 상기 제1의 배율을 보존하는 스텝과, 상기 레퍼런스 이미지를 표시하는 화면상의 하나의 어드레스를 상기 관찰된 시료상의 하나의 어드레스에 대응하는 제1의 원점으로 보존하는 스텝과, 상기 레퍼런스 이미지의 표시화면에 있어서, 임의의 부분을 지정하는 스텝과, 상기 지정된 부분의 원점과 상기 제1의 원점을 비교하여 양자의 시프트 데이터를 보존하는 스텝과, 상기 지정된 부분에 관하여 상기 제2의 배율로 관찰하여 얻은 제2 이미지를 화면에 표시시키는 스텝과, 상기 제2의 이미지를 표시하는 화면상의 어드레스에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 제1의 배율, 제2의 배율 및 상기 시프트 데이터에 의거하여 연산하는 스텝과, 상기 제2의 이미지를 표시하는 화면에서 지정된 가공영역에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 연산수단으로 연산하고, 상기 연산결과에 의거하여 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 방법.
  17. 하나의 화면상에 있어서의 제1의 이미지에 제2의 이미지를 합성하는 장치에 있어서, 시료의 임의의 영역을 관찰하여 얻은 상기 제1의 이미지, 상기 제1의 이미지의 관찰배율 및 소정의 원점으로부터 상기 제1의 이미지의 원점의 시프트를 표시하는 제1의 시프트 데이터를 보존하는 제1의 보존수단, 상기 시료의 상기 제2의 이미지, 상기 제2의 이미지의 관찰배율 및 상기 소정의 원점으로부터 상기 제2의 이미지의 원점의 시프트를 나타내는 제2의 시프트 데이터를 보존하는 제2의 보존수단, 상기 제1의 시프트 데이터와 제2의 시프트 데이터에 의거하여 상기 제2의 이미지 화소의 제1의 이미지상의 어드레스를 연산하는 수단, 상기 제1의 배율과 상기 제2의 배율의 비에 의거하여, 상기 제2의 이미지의 배율을 상기 제1의 이미지의 배율과 같게 하기 위하여 상기 제2의 이미지를 압축 또는 확대하는 수단, 상기 제1의 이미지에 있어서, 상기 제2의 이미지가 겹치는 부분의 데이타를 캔슬하고, 그 부분에 상기 제2의 이미지 데이터를 부가하여 상기 제1과 제2의 이미지를 동시에 표시하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 제1의 이미지에 제2의 이미지를 합성하는 장치.
  18. 제1의 이미지상에 제2의 이미지를 합성하는 방법에 있어서, 시료의 임의의 영역을 관찰하여 얻은 제1의 이미지, 상기 제1의 이미지의 관찰배율 및 소정의 원점으로부터 상기 제1의 이미지의 원점의 시프트를 나타내는 제1의 시프트 데이터를 보존하는 제1의 스텝과, 상기 시료의 상기 제2의 이미지, 상기 제2의 이미지의 관찰배율 및 상기 소정의 원점으로부터 상기 제2의 이미지의 원점의 시프트를 나타내는 제2의 시프트 데이터를 보존하는 제2의 스텝과, 상기 제1의 시프트 데이터와 제2의 시프트 데이터에 의거하여 상기 제2의 이미지 화소의 제1의 이미지상의 어드레스를 연산하는 스텝과, 상기 제1의 배율과 상기 제2의 배율의 비에 의거하여 상기 제2의 이미지의 배율을 상기 제1의 이미지 배율과 같게 하기 위하여 상기 제2의 이미지를 압축 또는 확대하는 스텝과, 상기 제1의 이미지에 있어서, 상기 제2의 이미지가 겹쳐지는 부분의 데이타를 캔슬하고, 그 부분에 상기 제2의 이미지 데이터를 부가하여 상기 제1과 제2의 이미지를 동시에 표시하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1의 이미지에 제2의 이미지를 합성하는 방법.
  19. 주사형 프로브 가공관찰장치에 있어서, (a) 시료를 유지하는 수단, 소정의 기준점에 대한 2차원적 어드레스로 지정되는 상기 시료상의 일점에 프로브를 위치결정하는 수단, 상기 시료상의 어드레스의 변화에 따라 상기 프로브의 위치를 스텝시키고, 이로써 그 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 수단, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 화면의 화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치결정시킨 시료상의 어드레스에 대응하도록 상기 이미지를 화면에 표시하는 수단, 상기 화면상에 있어서 가공영역의 지정을 허용하고, 상기 가공영역에 대응하는 상기 시료의 영역을 주어진 조건으로 상기 프로브에 의하여 주사하고, 상기 시료의 영역을 가공하는 수단, 을 포함하는 가공관찰장치 본체와; (b) 관찰의 배율을 지정하는 수단, 지정된 배율 또는 정밀도에 따라 상기 시료상의 어드레스를 변화시키는 수단, 제1의 배율로 상기 시료에 있어서의 임의의 영역을 관찰했을 때 얻어지는 신호의 전부를 상기 시료상의 어드레스와 관련시킨 데이터로서 보존하는 제 1의 메모리와, 상기 제1의 메모리의 데이터의 어드레스로부터 상기 시료상의 어드레스를 연산하는 제1의 연산수단, 관찰한 영역이 모두 표시되도록 상기 제1의 메모리 데이터를 압축하여 압축이미지를 형성하고, 상기 이미지를 상기 화면에 표시하는 수단과, 상기 압축이미지의 화소의 어드레스로부터 상기 제1의 메모리 데이터의 어드레스를 연산하는 제2의 수단과, 상기 화면에 표시된 압축이미지의 임의의 부분의 지정을 허용하는 수단, 상기 지정된 부분에 대응하는 상기 제1의 메모리 데이터를 상기 제2의 연산수단을 이용하여 참조하고, 상기 부분을 상기 지정된 배율로 확대하여 얻은 확대이미지를 상기 화면에 표시시키는 수단, 상기 확대이미지의 화소의 어드레스로부터 상기 제1의 메모리 데이터의 어드레스를 연산하는 제3의 연산수단과, 상기 확대이미지를 표시하는 화면에서 지정된 가공영역에 대응하는 상기 시료의 어드레스를 상기 제3의 연산수단 및 제1의 연산수단을 이용하여 연산하고, 상기 연산결과에 의거하여 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 수단을 포함하고, 상기 가공관찰장치 본체에 연결되어 이것을 제어하는 제어장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  20. 주사형 프로브 가공장치에 있어서, 시료의 임의의 제1의 부분을 관찰하고, 제1의 이미지를 형성하는 수단, 상기 시료의 임의의 제2의 부분을 관찰하고, 제2의 이미지를 형성하는 수단, 상기 제1의 이미지를 구성하는 화소의 어드레스와 상기 제2의 이미지를 구성하는 화소의 어드레스를 각각 상기 시료상의 절대적인 어드레스에 관련시키는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2의 부분은 상기 제1의 부분의 일부로서, 상기 제2의 이미지는 상기 제1의 이미지 보다 높은 배율로 관찰되고 있는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3544438B2 (ja) * 1996-09-30 2004-07-21 セイコーインスツルメンツ株式会社 イオンビームによる加工装置
US6730237B2 (en) * 2001-06-22 2004-05-04 International Business Machines Corporation Focused ion beam process for removal of copper
US6677586B1 (en) * 2002-08-27 2004-01-13 Kla -Tencor Technologies Corporation Methods and apparatus for electron beam inspection of samples
JP4587742B2 (ja) * 2004-08-23 2010-11-24 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線顕微方法及び荷電粒子線応用装置
JP4676237B2 (ja) * 2005-04-12 2011-04-27 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 Ａｆｍを用いたフォトマスク欠陥修正装置及び方法
US7535000B2 (en) * 2006-05-23 2009-05-19 Dcg Systems, Inc. Method and system for identifying events in FIB
JP4871788B2 (ja) * 2007-05-18 2012-02-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ 微細試料の加工方法，観察方法及び装置
DE102009001910A1 (de) * 2009-03-26 2010-09-30 Carl Zeiss Nts Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung dreidimensionaler Bilddaten
US9123502B2 (en) 2009-05-20 2015-09-01 Carl Zeiss Microscopy, Llc Scan method
EP2433293B1 (en) * 2009-05-20 2013-09-04 Carl Zeiss Microscopy, LLC Scan method
JP6165643B2 (ja) 2014-01-23 2017-07-19 株式会社日立ハイテクサイエンス 荷電粒子ビーム装置、荷電粒子ビーム装置の制御方法及び断面加工観察装置
JP6935168B2 (ja) * 2016-02-12 2021-09-15 株式会社ディスコ 加工装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5275261A (en) * 1975-12-19 1977-06-24 Jeol Ltd Test piece image dispaly unit
JPS60131748A (ja) * 1983-12-19 1985-07-13 Jeol Ltd 走査像表示装置
JPH0616391B2 (ja) * 1984-07-13 1994-03-02 株式会社日立製作所 イオンビーム照射装置
JPH01209647A (ja) * 1988-02-17 1989-08-23 Hitachi Ltd 走査電子顕微鏡
JPH03263746A (ja) * 1990-03-14 1991-11-25 Hitachi Ltd 走査電子顕微鏡
JP3041403B2 (ja) * 1990-10-12 2000-05-15 セイコーインスツルメンツ株式会社 荷電ビーム断面加工・観察装置
JPH05198282A (ja) * 1992-01-22 1993-08-06 Hitachi Ltd 集束荷電粒子を用いた加工領域位置決め方法

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