JPS62110247A - 電子プロ−ブ装置の高精度位置決め方法及び装置 - Google Patents
電子プロ−ブ装置の高精度位置決め方法及び装置Info
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- JPS62110247A JPS62110247A JP60249689A JP24968985A JPS62110247A JP S62110247 A JPS62110247 A JP S62110247A JP 60249689 A JP60249689 A JP 60249689A JP 24968985 A JP24968985 A JP 24968985A JP S62110247 A JPS62110247 A JP S62110247A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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ＬＳ
Ｉ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ＣＲ７
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って電子ビームを照射している。
Ｉ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ＣＲ７
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っ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。
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ュータなどを
使っ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
ッ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、デジタルスキャンによる面走
査画像を得ている。従って、面走査画像上の任意の点に
対応するデジタル走査信号を指定することによって、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。
使っ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
ッ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、デジタルスキャンによる面走
査画像を得ている。従って、面走査画像上の任意の点に
対応するデジタル走査信号を指定することによって、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、コンピュータでアドレスを指定すること
によっ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
子ビームをゆっくり移動して得られる画像は、点線によ
る画像のように一敗しない、このように、アドレスと走
査コイルに流す電流量は１対ｌに対応するが、面走査画
像上の成る点Ｐ、のアドレス（例えば第４図に示すｖｆ
）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Ｐ、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、従って高精度位置決
めを望むべくもなかった。
によっ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
子ビームをゆっくり移動して得られる画像は、点線によ
る画像のように一敗しない、このように、アドレスと走
査コイルに流す電流量は１対ｌに対応するが、面走査画
像上の成る点Ｐ、のアドレス（例えば第４図に示すｖｆ
）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Ｐ、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、従って高精度位置決
めを望むべくもなかった。
本発明は、上記の問題点を解決するものであって、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。
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面走査画像を得る共に、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同一点における走査信号
の差を求め、点照射モードにより電子プローブを位置決
めする際、該差により面走査画像上の指定された点にお
ける走査信号を補正することを特徴とするものであり、
その装置は、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
御する制御装置を備え、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を
フレームメモリに記憶して表示し、該部分画像上の前記
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、自動位置決めの補正値とするように構成したこ
とを特徴とするものである。
方法は、面走査モードにより面走査画像を得る共に、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同一点における走査信号
の差を求め、点照射モードにより電子プローブを位置決
めする際、該差により面走査画像上の指定された点にお
ける走査信号を補正することを特徴とするものであり、
その装置は、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
御する制御装置を備え、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を
フレームメモリに記憶して表示し、該部分画像上の前記
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、自動位置決めの補正値とするように構成したこ
とを特徴とするものである。
本１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、この差を使っ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。
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、この差を使っ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
示画面を使っ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０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はポストコンピュータ、７は画像記憶演算装置、８は
フレームメモリ、９は表示装置を示す。
めシステムの１実施例構成を示す図、第２図は２つの表
示画面を使っ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０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はポストコンピュータ、７は画像記憶演算装置、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、■ディジタル走査
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（８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２９次電子などの検出（ｇ号を取り込むホストコンピ
ュータ６、及び０画像記憶演算装置８、フレームメモリ
８、表示装置９よりなる。
精度位置決めシステムの全体構成は、■ディジタル走査
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（８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２９次電子などの検出（ｇ号を取り込むホストコンピ
ュータ６、及び０画像記憶演算装置８、フレームメモリ
８、表示装置９よりなる。
第１図において、ホストコンピュータ６は、面走査モー
ドではディ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
流量をディジタル的に制御するものであり、ディジタル
走査信号発生器２は、ホストコンピュータ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）をディジタル的にｉｔ’ｌｌ 御するもので
ある。
ドではディ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
流量をディジタル的に制御するものであり、ディジタル
走査信号発生器２は、ホストコンピュータ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）をディジタル的にｉｔ’ｌｌ 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って
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、ホストコンピュータ６及び画
像記憶演算装置８に送られる。
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、ホストコンピュータ６及び画
像記憶演算装置８に送られる。
画像記憶演算装置８は、面走査モードではディジタル走
査信号発生器２で発生するディジタル走査信号をアドレ
スとして信号）食出器５からの検出信号をフレームメモ
リ８の領域（ａｌにストアし、点照射モードではホスト
コンピュータ６で発生するディ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
ｌの画像と領域ｔｂｌ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
点の人力指示があると、その座標値がホストコンピュー
タ６に送られる０例えばフレームメモリ８の領域ｆａ）
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ｔｂ）の画像として第２図ｆｂｌ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、
Ｐｉの入力指示があると、その特定点Ｐ ａ 、 Ｐ
ｍの座標値がホストコンビエータ６に送られる。この座
標値よりポストコンピュータ６は、補正値即ちＰＡ、Ｐ
Ｉの座標値の差を求める。
査信号発生器２で発生するディジタル走査信号をアドレ
スとして信号）食出器５からの検出信号をフレームメモ
リ８の領域（ａｌにストアし、点照射モードではホスト
コンピュータ６で発生するディ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
ｌの画像と領域ｔｂｌ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
点の人力指示があると、その座標値がホストコンピュー
タ６に送られる０例えばフレームメモリ８の領域ｆａ）
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ｔｂ）の画像として第２図ｆｂｌ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、
Ｐｉの入力指示があると、その特定点Ｐ ａ 、 Ｐ
ｍの座標値がホストコンビエータ６に送られる。この座
標値よりポストコンピュータ６は、補正値即ちＰＡ、Ｐ
Ｉ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、ｌ）位置決め誤差の測定、２）点照射ブｒ、１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。
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、ｌ）位置決め誤差の測定、２）点照射ブｒ、１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。
ｌ）位置決め誤差の測定
ｉ）ディ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（ａｌに記憶する。
し、このときの画像（画像Ａ）をフレームメモリ８の領
域（ａｌに記憶する。
ｉｉ）ホストコンピュータによる点照射モードプログラ
ムを用いて、領域ｆａｔ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（ｂｌに記憶する。
ムを用いて、領域ｆａｔ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（ｂｌに記憶する。
ｉｉｉ ）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、ｐＨの番地をカーソルなどを用いて読み出す。
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、ｐＨ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。
差である。
２）点照射プログラムの補正
ｌ）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。
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ｉ）〜山）を実行し、補正の効果を確認す
る。
る。
実験によって、加ｉ！電圧、倍率、像回転に関係なく５
１２Ｘ５１２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１０．０００倍のとき、
±０．０１６．ｃ＋ｍであった。この値は、現在及び将
来の超ＬＳＩの位置決めに十分である。
１２Ｘ５１２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１０．０００倍のとき、
±０．０１６．ｃ＋ｍであった。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＋、（ｂｌに示す２つの画像を
重ね表示して点ＰＡ、Ｐ１１を指定するようにしてもよ
い、また、本発明は、走査電子Ｒ１鏡に限らず、Ｘｋｌ
Ａマイクロアナライザやオージェマイクロプローブ、Ｅ
Ｂテスタその他マグネティック・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。
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＋、（ｂｌに示す２つの画像を
重ね表示して点ＰＡ、Ｐ１１を指定するようにしてもよ
い、また、本発明は、走査電子Ｒ１鏡に限らず、Ｘｋｌ
Ａマイクロアナライザやオージェマイクロプローブ、Ｅ
Ｂテスタその他マグネティック・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、画像記
憶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っ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１０，０００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
能となった。これは、現在及び将来の超ＬＳＩの電子ビ
ームテスティングの位置決めに十分な値である。
射プログラムをそのまま用いて二次元画像を得、画像記
憶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っ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１０，０００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
能となった。これは、現在及び将来の超ＬＳＩの電子ビ
ームテスティ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
示画面を使っ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。 ｌ・・・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・・・ホストコンピュータ、７
・・・画像記憶演算装置、８・・・フレームメモリ、９
・・・表示装置。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人弁理士 阿 部 龍 吉（外２名）第１図 第２図 （α）（ｂ） 第千図 第５図
めシステムの１実施例構成を示す図、第２図は２つの表
示画面を使っ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。 ｌ・・・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・・・ホストコンピュータ、７
・・・画像記憶演算装置、８・・・フレームメモリ、９
・・・表示装置。 出 願 人 日本電子株式会社 代理人弁理士 阿 部 龍 吉（外２名）第１図 第２図 （α）（ｂ） 第千図 第５図
Claims (3)
- （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って、面走査モードにより
面走査画像を得る共に、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
の同一点における走査信号の差を求め、点照射モードに
より電子プローブを位置決めする際、該差により面走査
画像上の指定された点における走査信号を補正すること
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って、
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をフレーム
メモリに記憶して表示し、該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、
自動位置決めの補正値とする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 true JPS62110247A (ja) | 1987-05-21 |
| JPH0328016B2 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) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001069643A1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam scanning device |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001069643A1 (en) * | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam scanning device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0328016B2 (ja) | 1991-04-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |