KR940024613A - 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
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명의 제1실시예의 가공관찰장치의 구성도, 제2도는 시료상의 어드레스와 빔과의 관계를 나타낸 도, 제3A도, 제3B도, 및 제3C도는 화면의 화소의 어드레스와 시료상의 어드레스와의 대응관계를 나타낸 도.

Claims (21)

  1. 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, 또한 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 수단, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 상기 이미지를 그 화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치결정시킨 시료상의 어드레스 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 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 이미지로서 상기 화면에 표시시키는 수단, 상기 제1의 배율을 보존하는 수단, 상기 레퍼런스 이미지를 표시하는 화면상의 하나의 어드레스를 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 제2이미지를 화면에 표시시키는 수단, 상기 제2이미지를 표시하는 화면상의 어드레스에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 제1의 배율, 제2의 배율 및 상기 시프트 데이터에 의거하여 연산하는 수단, 상기 제2이미지를 표시하는 화면에서 지정된 가공영역에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 연산수단으로 연산하고, 그 연산결과에 의거하여 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 수단을 포함하고, 상기 가공관찰장치 본체에 연결되어 이것을 제어하는 제어장치를 구비하는 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 정의 정수이고, n은 0또는 정의 정수인 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 배율은 상기 프로브의 스텝폭에 대응하고, 상기 배율은 2n으로 표시되며 여기에서, n은 0또는 정의 정수인 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  5. 제2항에 있어서, 가공을 위한 상기 이온빔을 상기 시료의 가공영역으로 조사했을때 얻어지는 신호에 의거하여, 상기 가공영역의 이미지를 형성하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 가공영역의 이미지를 상기 제2이미지와 동일한 화면에 표시하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가공영역의 이미지를 표시하는 수단은 상기 가공영역의 가공의 모양을 리얼타임으로 표시하는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 제1의 배율과 상기 제2의 배율의 비율에 의거하여 상기 레퍼런스 이미지를 상기 제2이미지와 같은 크기로 확대하는 수단, 상기 시프트 데이터에 의거하여 상기 확대된 레퍼런스 이미지가 해당하는 부분에 상기 제2이미지를 겹치는 수단, 상기 합성된 이미지를 화면상에서 스크롤하는 수단을 포함하는 이미지 합성수단을 더욱 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 연산수단으로 연산하고, 상기 연산결과에 의거하여 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 수단을 더욱 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, 또한 그 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 편향계, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 상기 이미지를 2화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치결정시킨 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 구비하여 이루어지는 가공관찰장치를 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 화면 상의 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 제2이미지를 양면에 표시시키는 수단, 상기 제2의 이미지를 표시하는 화면상의 어드레스에 대응하는 상기 시료상의 어드레스를 상기 제1의 배율, 제2의 어드레스 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, 상기 배율은 2n으로 나타내며, 여기에서, n은 0또는 정의 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 제2이미지와 동일한 화면에 표시하는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 가공영역의 이미지를 표시하는 수단은 상기 가공영역의 가공의 모양을 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 수단, 상기 시프트 데이터에 의거하여 상기 확대된 레퍼런스 이미지가 해당하는 부분에 상기 제2이미지를 겹치는 수단, 상기 합성된 이미지를 화면상에서 스크롤하는 수단을 포함하는 이미지 합성수단을 더욱 구비한 것을 특징으로 하는 가공관찰장치를 제어하는 제어장치.
  16. 시료의 스테이지, 소정의 기준점에 대한 2차원적 어드레스로 지정되는 상기 시료상의 일점에 프로브를 위치결정하는 수단, 상기 시료상의 어드레스의 변화에 따라 상기 프로브의 위치를 스텝시키고, 또한 그 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 편향계, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 상기 이미지를 2화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치결정시킨 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 제2이미지를 양면에 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 이미지를 상기 연산수단으로 연산하고, 상기 연산결과에 의거하여 가공을 위하여 상기 프로브를 주사시키는 수단을 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 배율 비율에 의거하여 상기 제2의 이미지의 배율을 상기 제1의 이미지 배율과 같도록 하기 위하여 상기 제2의 이미지를 압축 또는 확대하는 수단, 상기 제1의 이미지에 있어서, 상기 제2이 이미지가 겹치는 부분의 데이타를 캔슬하고, 상기 부분에 상기 제2의 이미지 데이터를 가하여 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 배율 비율에 의거하여 상기 제2의 이미지의 배율을 상기 제1의 이미지 배율과 같도록 하기 위하여 상기 제2의 이미지를 압축 또는 확대하는 스텝과, 상기 제1의 이미지에 있어서, 상기 제2의 이미지가 겹치는 부분의 데이타를 캔슬하고, 상기 부분에 상기 제2의 이미지 데이터를 가하여 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, 또한 그 프로브를 상기 시료상에서 주사하는 수단, 상기 프로브를 상기 지정된 시료상의 어드레스에 위치결정함으로서 생기는 신호에 의거하여 시료의 이미지를 형성하고, 상기 이미지는 그 화소에 대응하는 어드레스가 각각 상기 프로브가 위치결정시킨 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 가공관찰장치 본체와; (b) 관찰의 배율을 지정하는 수단, 지정된 배율 또는 정도에 따라 상기 시료상의 어드레스를 변화시키는 수단, 제1의 배율로 상기 시료에 있어서의 임의의 영역을 관찰했을 때 얻어지는 신호의 전부를 상기 시료상의 어드레스와 관련시킨 데이터로서 보존하는 제1의 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 수단과, 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 이미지보다 높은 배율로 관찰되어 있는 것을 특징으로 하는 주사형 프로브 가공관찰장치.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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