JPH0328016B2 - - Google Patents
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- JPH0328016B2 JPH0328016B2 JP60249689A JP24968985A JPH0328016B2 JP H0328016 B2 JPH0328016 B2 JP H0328016B2 JP 60249689 A JP60249689 A JP 60249689A JP 24968985 A JP24968985 A JP 24968985A JP H0328016 B2 JPH0328016 B2 JP H0328016B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- point
- electronic probe
- scanning
- mode
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、面走査モードにより得られる面走査
画像上の指定された点に高精度で電子プローブを
位置決めする電子プローブ装置の高精度位置決め
方法及び装置に関するものである。
画像上の指定された点に高精度で電子プローブを
位置決めする電子プローブ装置の高精度位置決め
方法及び装置に関するものである。
例えば走査顕微鏡を用いてLSI（集積回路）や
超LSIの内部電位分布を測定するときは、まず、
試料上に面走査モードで電子ビームを照射して面
走査画像をCRT画面上に表示し、その面走査画
像で任意の点を選び、そこに点照射モードによつ
て電子ビームを照射している。このような場合、
従来は、面走査モードにおいて面走査画像を表示
してから点照射モードに切り換え、面走査画像の
残像の上でオペレータが手動操作により輝点を移
動させて任意の点に位置決めする方法が採用され
ている。
超LSIの内部電位分布を測定するときは、まず、
試料上に面走査モードで電子ビームを照射して面
走査画像をCRT画面上に表示し、その面走査画
像で任意の点を選び、そこに点照射モードによつ
て電子ビームを照射している。このような場合、
従来は、面走査モードにおいて面走査画像を表示
してから点照射モードに切り換え、面走査画像の
残像の上でオペレータが手動操作により輝点を移
動させて任意の点に位置決めする方法が採用され
ている。
ところで、上記のような位置決めをコンピユー
タなどを使つたデジタル信号処理装置により自動
的に行おうとする場合には、面走査モードで、第
４図に示すようにステツプ状に変化するデジタル
走査信号（アドレス信号）を発生させ、これを
Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換して走査コイ
ルに供給し、デジタルスキヤンによる面走査画像
を得ている。従つて、面走査画像上の往意の点に
対応するデジタル走査信号を指定することによつ
て、点照射モードによる電子ビームの位置決めを
して、例えばLSIの内部電位分布を測定すること
になる。
タなどを使つたデジタル信号処理装置により自動
的に行おうとする場合には、面走査モードで、第
４図に示すようにステツプ状に変化するデジタル
走査信号（アドレス信号）を発生させ、これを
Ｄ／Ａ（デジタル／アナログ）変換して走査コイ
ルに供給し、デジタルスキヤンによる面走査画像
を得ている。従つて、面走査画像上の往意の点に
対応するデジタル走査信号を指定することによつ
て、点照射モードによる電子ビームの位置決めを
して、例えばLSIの内部電位分布を測定すること
になる。
しかしながら、コンピユータでアドレスを指定
することによつてその点に電子ビームを移動する
点照射モードと面走査モードとでは、ビーム走査
の方法、すなわちビーム移動経路や移動速度が異
なるため、走査コイルの応答特性やヒステリシス
に起因する位置決め誤差が生じ、第５図に示すよ
うな実線による面走査画像に対して、同じアドレ
スのデジタル走査信号により点照射モードで電子
ビームをゆつくり移動して得られる画像は、点線
による画像のように一致しない。このように、ア
ドレスと走査コイルに流す電流量は１対１に対応
するが、面走査画像上の或る点PAのアドレス
（例えば第４図に示すvs）を読み出し、点照射モ
ードでこの同じアドレスを指定しても、電子ビー
ムが必ずしもその点に正確に移動する保証はな
く、点PBのようにずれてしまう。従来、この誤
差を測定する有効な手段がなく、従つて高精度位
置決めを望むべくもなかつた。
することによつてその点に電子ビームを移動する
点照射モードと面走査モードとでは、ビーム走査
の方法、すなわちビーム移動経路や移動速度が異
なるため、走査コイルの応答特性やヒステリシス
に起因する位置決め誤差が生じ、第５図に示すよ
うな実線による面走査画像に対して、同じアドレ
スのデジタル走査信号により点照射モードで電子
ビームをゆつくり移動して得られる画像は、点線
による画像のように一致しない。このように、ア
ドレスと走査コイルに流す電流量は１対１に対応
するが、面走査画像上の或る点PAのアドレス
（例えば第４図に示すvs）を読み出し、点照射モ
ードでこの同じアドレスを指定しても、電子ビー
ムが必ずしもその点に正確に移動する保証はな
く、点PBのようにずれてしまう。従来、この誤
差を測定する有効な手段がなく、従つて高精度位
置決めを望むべくもなかつた。
本発明は、上記の問題点を解決するものであつ
て、面走査画像上で指定された任意の点に正確に
点照射モードによる電子ビームの位置決めをする
ことができる電子プローブ装置の高精度位置決め
方法及び装置を提供することを目的とするもので
ある。
て、面走査画像上で指定された任意の点に正確に
点照射モードによる電子ビームの位置決めをする
ことができる電子プローブ装置の高精度位置決め
方法及び装置を提供することを目的とするもので
ある。
そのために本発明の電子プローブ装置の高精度
位置決め方法は、面走査モードにより得られる面
走査画像上の指定された点に電子プローブを位置
決めする電子プローブ装置の高精度位置決め方法
であつて、面走査モードにより面走査画像を得る
と共に、点照射モードにより面走査画像に対応す
る部分画像を得、前記面走査画像と部分画像との
対応する点における照射点位置のずれを求め、面
走査画像上で指定された点に前記照射点位置のず
れによる補正を行つて面走査画像上で指定された
点への点照射モードによる電子プローブの位置決
めを行うようにしたことを特徴とするものであ
り、その装置は、デジタル走査信号発生手段とデ
ジタル／アナログ変換器を有するデジタル走査手
段と信号検出手段とを備えた電子プローブ装置の
高精度位置決め装置であつて、画像演算手段とフ
レームメモリと像表示手段とを有する画像処理装
置及び電子プローブ装置と画像処理装置とを制御
する演算処理装置を備え、面走査モードにより面
走査画像をフレームメモリに記憶して表示し、該
面走査画像上の任意の点のアドレスを記憶すると
共に、点照射モードにより前記任意の点付近の領
域を順次照射して部分画像上の前記任意の点に対
応するアドレスを記憶して両アドレスの差を求
め、面走査画像上で指定された点のアドレスに前
記両アドレスの差の補正を行つて面走査画像上で
指定された点への点照射モードによる電子プロー
ブの位置決めを行うように構成したことを特徴と
するものである。
位置決め方法は、面走査モードにより得られる面
走査画像上の指定された点に電子プローブを位置
決めする電子プローブ装置の高精度位置決め方法
であつて、面走査モードにより面走査画像を得る
と共に、点照射モードにより面走査画像に対応す
る部分画像を得、前記面走査画像と部分画像との
対応する点における照射点位置のずれを求め、面
走査画像上で指定された点に前記照射点位置のず
れによる補正を行つて面走査画像上で指定された
点への点照射モードによる電子プローブの位置決
めを行うようにしたことを特徴とするものであ
り、その装置は、デジタル走査信号発生手段とデ
ジタル／アナログ変換器を有するデジタル走査手
段と信号検出手段とを備えた電子プローブ装置の
高精度位置決め装置であつて、画像演算手段とフ
レームメモリと像表示手段とを有する画像処理装
置及び電子プローブ装置と画像処理装置とを制御
する演算処理装置を備え、面走査モードにより面
走査画像をフレームメモリに記憶して表示し、該
面走査画像上の任意の点のアドレスを記憶すると
共に、点照射モードにより前記任意の点付近の領
域を順次照射して部分画像上の前記任意の点に対
応するアドレスを記憶して両アドレスの差を求
め、面走査画像上で指定された点のアドレスに前
記両アドレスの差の補正を行つて面走査画像上で
指定された点への点照射モードによる電子プロー
ブの位置決めを行うように構成したことを特徴と
するものである。
本発明の電子プローブ装置の高精度位置決め方
法及び装置では、面走査画像と部分画像との同一
点における走査信号の差を求め、この差を使つて
面走査画像上の指定された点における点照射モー
ドでの走査信号を補正するので、高精度で電子プ
ローブの位置決めができる。
法及び装置では、面走査画像と部分画像との同一
点における走査信号の差を求め、この差を使つて
面走査画像上の指定された点における点照射モー
ドでの走査信号を補正するので、高精度で電子プ
ローブの位置決めができる。
以下、実施例を図面を参照しつつ説明する。
第１図は本発明に係る電子プローブ装置の高精
度位置決めシステムの１実施例構成を示す図、第
２図は２つの表示画面を使つた画像処理を説明す
るための図、第３図は本発明に係る電子プローブ
装置の高精度位置決めシステムによる処理の流れ
を説明するための図である。図中、１は電子プロ
ーブ装置、２はデジタル走査信号発生器、３は
Ｄ／Ａ変換器、４は走査コイル、５は信号検出
器、６はホストコンピユータ、７は画像演算装
置、８はフレームメモリ、９は表示装置を示す。
度位置決めシステムの１実施例構成を示す図、第
２図は２つの表示画面を使つた画像処理を説明す
るための図、第３図は本発明に係る電子プローブ
装置の高精度位置決めシステムによる処理の流れ
を説明するための図である。図中、１は電子プロ
ーブ装置、２はデジタル走査信号発生器、３は
Ｄ／Ａ変換器、４は走査コイル、５は信号検出
器、６はホストコンピユータ、７は画像演算装
置、８はフレームメモリ、９は表示装置を示す。
第１図に示すように本発明に係る電子プローブ
装置の高精度位置決めシステムの全体構成は、
デイジタル走査信号発生器２、走査コイル４、２
次電子や特性Ｘ線などの信号を検出する信号検出
器５をもつSEMのような電子プローブ装置本体、
点照射用信号を発生させ、かつ２次電子などの
検出信号を取り込むホストコンピユータ６、及び
画像演算装置７、フレームメモリ８、表示装置
９よりなる。
装置の高精度位置決めシステムの全体構成は、
デイジタル走査信号発生器２、走査コイル４、２
次電子や特性Ｘ線などの信号を検出する信号検出
器５をもつSEMのような電子プローブ装置本体、
点照射用信号を発生させ、かつ２次電子などの
検出信号を取り込むホストコンピユータ６、及び
画像演算装置７、フレームメモリ８、表示装置
９よりなる。
第１図において、ホストコンピユータ６は、面
走査モードではデイジタル走査信号発生器２を起
動し、点照射モードではＤ／Ａ変換器３を通して
走査コイル４に流す電流量をデイジタル的に制御
するものであり、デイジタル走査信号発生器２
は、ホストコンピユータ６により起動され、面走
査モードでＤ／Ａ変換器３を通して走査コイル４
に流す電流量（面走査画像における画面上の番地
に対応する）をデイジタル的に制御するものであ
る。信号検出器５は、試料にビームを照射するこ
とによつて発生する２次電子や特性Ｘ線などの量
子信号を検出するものであり、その信号は、ホス
トコンピユータ６及び画像演算装置７に送られ
る。画像演算装置７は、面走査モードではデイジ
タル走査信号発生器２で発生するデイジタル走査
信号をアドレスとして信号検出器５からの検出信
号をフレームメモリ８の領域ａにストアし、点照
射モードではホストコンピユータ６で発生するデ
イジタル走査信号をアドレスとして信号検出器５
からの検出信号をフレームメモリ８の領域ｂにス
トアするものである。表示装置９は、２つの表示
画面を備え、フレームメモリ８の領域ａの画像と
領域ｂの画像とを同時に表示できるものであり、
それぞれの画面でカーソルにより画像上の特定点
の入力指示があると、その座標値がホストコンピ
ユータ６に送られる。例えばフレームメモリ８の
領域ａの画像として第２図ａに示す画像が、フレ
ームメモリ８の領域ｂの画像として第２図ｂに示
す画像がそれぞれ表示装置９の画面に表示され、
特定点PA、PBの入力指示があると、その特定点
PA、PBの座標値がホストコンピユータ６に送ら
れる。この座標値よりホストコンピユータ６は、
補正値即ちPA、PBの座標値の差を求める。この
場合の処理の流れを示したのが第３図である。
走査モードではデイジタル走査信号発生器２を起
動し、点照射モードではＤ／Ａ変換器３を通して
走査コイル４に流す電流量をデイジタル的に制御
するものであり、デイジタル走査信号発生器２
は、ホストコンピユータ６により起動され、面走
査モードでＤ／Ａ変換器３を通して走査コイル４
に流す電流量（面走査画像における画面上の番地
に対応する）をデイジタル的に制御するものであ
る。信号検出器５は、試料にビームを照射するこ
とによつて発生する２次電子や特性Ｘ線などの量
子信号を検出するものであり、その信号は、ホス
トコンピユータ６及び画像演算装置７に送られ
る。画像演算装置７は、面走査モードではデイジ
タル走査信号発生器２で発生するデイジタル走査
信号をアドレスとして信号検出器５からの検出信
号をフレームメモリ８の領域ａにストアし、点照
射モードではホストコンピユータ６で発生するデ
イジタル走査信号をアドレスとして信号検出器５
からの検出信号をフレームメモリ８の領域ｂにス
トアするものである。表示装置９は、２つの表示
画面を備え、フレームメモリ８の領域ａの画像と
領域ｂの画像とを同時に表示できるものであり、
それぞれの画面でカーソルにより画像上の特定点
の入力指示があると、その座標値がホストコンピ
ユータ６に送られる。例えばフレームメモリ８の
領域ａの画像として第２図ａに示す画像が、フレ
ームメモリ８の領域ｂの画像として第２図ｂに示
す画像がそれぞれ表示装置９の画面に表示され、
特定点PA、PBの入力指示があると、その特定点
PA、PBの座標値がホストコンピユータ６に送ら
れる。この座標値よりホストコンピユータ６は、
補正値即ちPA、PBの座標値の差を求める。この
場合の処理の流れを示したのが第３図である。
上記の処理を含め全体として本発明に係る電子
プローブ装置の高精度位置決めシステムの動作
は、次に述べるような、１）位置決め誤差の測
定、２）点照射プログラムの補正、３）補正効果
の確認、の三つの段階に分けられる。
プローブ装置の高精度位置決めシステムの動作
は、次に述べるような、１）位置決め誤差の測
定、２）点照射プログラムの補正、３）補正効果
の確認、の三つの段階に分けられる。
１ 位置決め誤差の測定
デイジタル走査信号発生器２を用いて、画像
走査をし、このときの画像（画像Ａ）をフレー
ムメモリ８の領域ａに記憶する。
走査をし、このときの画像（画像Ａ）をフレー
ムメモリ８の領域ａに記憶する。
ホストコンピユータによる点照射モードプロ
グラムを用いて、領域ａの全領域或いは一部分
を二次元走査し、このときの画像（画像Ｂ）を
フレームメモリ８の領域ｂに記憶する。
グラムを用いて、領域ａの全領域或いは一部分
を二次元走査し、このときの画像（画像Ｂ）を
フレームメモリ８の領域ｂに記憶する。
画像ＡとＢを第２図に示すように表示装置９
の画面上にそれぞれ同時に表示し、画面上の対
応する場所PA、PBの番地をカーソルなどを用
いて読み出す。この番地の差がビーム着地点の
差、すなわち位置決め誤差である。
の画面上にそれぞれ同時に表示し、画面上の対
応する場所PA、PBの番地をカーソルなどを用
いて読み出す。この番地の差がビーム着地点の
差、すなわち位置決め誤差である。
２ 点照射プログラムの補正
１）による面走査モードと点照射モードの照射
点位置（番地）のずれを考慮して、点照射モード
プログラムを補正する。
点位置（番地）のずれを考慮して、点照射モード
プログラムを補正する。
３ 補正効果の確認
改めて１）、の）〜）を実行し、補正の効
果を確認する。
果を確認する。
実験によつて、加速電圧、倍率、像回転に関係
なく512×512番地で構成されるSEMの画面上の
任意の場所に、±１番地の誤差の範囲内でビーム
を照射できることを確認した。これは、倍率
10000倍のとき、±0.016μmであつた。この値は、
現在及び将来の超LSIの位置決めに十分である。
なく512×512番地で構成されるSEMの画面上の
任意の場所に、±１番地の誤差の範囲内でビーム
を照射できることを確認した。これは、倍率
10000倍のとき、±0.016μmであつた。この値は、
現在及び将来の超LSIの位置決めに十分である。
なお、本発明は、種々の変形が可能であり、上
記実施例に限定されるものではない。例えばフレ
ームメモリや表示画面は、それぞれ１画像相当の
ものを備えるだけで、面走査モードと点照射モー
ドにおいて特定点の座標値を記憶し、それらの差
を求めるようにしてもよいし、１つの表示画面に
第２図ａ，ｂに示す２つの画像を重ね表示して点
PA、PBを指定するようにしてもよい。また、本
発明は、走査電子顕微鏡に限らず、Ｘ線マイクロ
アナライザやオージエマイクロプローブ、EBテ
スタその他マグネテイツク・コイルを用いた磁場
偏向タイプの電子プローブ装置に広く適用できる
ものであることはいうまでもない。
記実施例に限定されるものではない。例えばフレ
ームメモリや表示画面は、それぞれ１画像相当の
ものを備えるだけで、面走査モードと点照射モー
ドにおいて特定点の座標値を記憶し、それらの差
を求めるようにしてもよいし、１つの表示画面に
第２図ａ，ｂに示す２つの画像を重ね表示して点
PA、PBを指定するようにしてもよい。また、本
発明は、走査電子顕微鏡に限らず、Ｘ線マイクロ
アナライザやオージエマイクロプローブ、EBテ
スタその他マグネテイツク・コイルを用いた磁場
偏向タイプの電子プローブ装置に広く適用できる
ものであることはいうまでもない。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、点照射プログラムをそのまま用いて二次元画
像を得、画像演算装置を用いて面走査画像と比較
する方法で、従来有効な測定手法がなかつた位置
決め誤差の測定ができた。また、測定した誤差を
補正した点照射プログラムを用いて、例えば倍率
10000倍のとき、面走査画面上の任意の場所に±
0.016μmの精度で位置決めが可能となつた。これ
は、現在及び将来の超LSIの電子ビームテステイ
ングの位置決めに十分な値である。
ば、点照射プログラムをそのまま用いて二次元画
像を得、画像演算装置を用いて面走査画像と比較
する方法で、従来有効な測定手法がなかつた位置
決め誤差の測定ができた。また、測定した誤差を
補正した点照射プログラムを用いて、例えば倍率
10000倍のとき、面走査画面上の任意の場所に±
0.016μmの精度で位置決めが可能となつた。これ
は、現在及び将来の超LSIの電子ビームテステイ
ングの位置決めに十分な値である。
第１図は本発明に係る電子プローブ装置の高精
度位置決めシステムの１実施例構成を示す図、第
２図は２つの表示画面を使つた画像処理を説明す
るための図、第３図は本発明に係る電子プローブ
装置の高精度位置決めシステムによる処理の流れ
を説明するための図、第４図はデジタル走査信号
を説明するための図、第５図は面走査画像と点照
射画像とのずれを説明するための図である。 １…電子プローブ装置、２…デジタル走査信号
発生器、３…Ｄ／Ａ変換器、４…走査コイル、５
…信号検出器、６…ホストコンピユータ、７…画
像演算装置、８…フレームメモリ、１９…表示装
置。
度位置決めシステムの１実施例構成を示す図、第
２図は２つの表示画面を使つた画像処理を説明す
るための図、第３図は本発明に係る電子プローブ
装置の高精度位置決めシステムによる処理の流れ
を説明するための図、第４図はデジタル走査信号
を説明するための図、第５図は面走査画像と点照
射画像とのずれを説明するための図である。 １…電子プローブ装置、２…デジタル走査信号
発生器、３…Ｄ／Ａ変換器、４…走査コイル、５
…信号検出器、６…ホストコンピユータ、７…画
像演算装置、８…フレームメモリ、１９…表示装
置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 面走査モードにより得られる面走査画像上の
指定された点に電子プローブを位置決めする電子
プローブ装置の高精度位置決め方法であつて、面
走査モードにより面走査画像を得ると共に、点照
射モードにより面走査画像に対応する部分画像を
得、前記面走査画像と部分画像との対応する点に
おける照射点位置のずれを求め、面走査画像上で
指定された点に前記照射点位置のずれによる補正
を行つて面走査画像上で指定された点への点照射
モードによる電子プローブの位置決めを行うよう
にしたことを特徴とする電子プローブ装置の高精
度位置決め方法。 ２ デジタル走査信号発生手段とデジタル／アナ
ログ変換器を有するデジタル走査手段と信号検出
手段とを備えた電子プローブ装置の高精度位置決
め装置であつて、画像演算手段とフレームメモリ
と像表示手段とを有する画像処理装置及び電子プ
ローブ装置と画像処理装置とを制御する演算処理
装置を備え、面走査モードにより面走査画像をフ
レームメモリに記憶して表示し、該面走査画像上
の任意の点のアドレスを記憶すると共に、点照射
モードにより前記任意の点付近の領域を順次照射
して部分画像上の前記任意の点に対応するアドレ
スを記憶して両アドレスの差を求め、面走査画像
上で指定された点のアドレスに前記両アドレスの
差の補正を行つて面走査画像上で指定された点へ
の点照射モードによる電子プローブの位置決めを
行うように構成したことを特徴とする電子プロー
ブ装置の高精度位置決め装置。 ３ 少なくとも２枚のフレームメモリからなり、
それぞれのフレームメモリに前記面走査モードに
よる面走査画像と点照射モードによる部分画像と
を記憶して画面に表示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２項記載の電子プロ
ーブ装置の高精度位置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60249689A JPS62110247A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 電子プロ−ブ装置の高精度位置決め方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60249689A JPS62110247A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 電子プロ−ブ装置の高精度位置決め方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62110247A JPS62110247A (ja) | 1987-05-21 |
| JPH0328016B2 true JPH0328016B2 (ja) | 1991-04-17 |
Family
ID=17196737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60249689A Granted JPS62110247A (ja) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | 電子プロ−ブ装置の高精度位置決め方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62110247A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001069643A1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam scanning device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5918554A (ja) * | 1982-07-22 | 1984-01-30 | Toshiba Corp | 走査型電子顕微鏡の電子ビ−ム位置決め制御装置 |
-
1985
- 1985-11-07 JP JP60249689A patent/JPS62110247A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62110247A (ja) | 1987-05-21 |
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