JP3398403B2 - Sample image display method for scanning electron microscope - Google Patents
Sample image display method for scanning electron microscopeInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、走査型電子顕微鏡の試
料像表示技術に関し、特に半導体ウェハの製造工程など
における試料構造の観察において、電子ビームの照射方
向から見えない部分も顕在化して観察することが可能と
される走査型電子顕微鏡の試料像表示方法に適用して有
効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for displaying a sample image of a scanning electron microscope, and in particular, in observing a sample structure in a semiconductor wafer manufacturing process or the like, a portion that cannot be seen from the electron beam irradiation direction is also observed. The present invention relates to a technique effectively applied to a sample image display method of a scanning electron microscope which is capable of
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に、走査型電子顕微鏡は、“人間
の眼”に代わるものとして電子ビームを用い、たとえば
図9に示すように、試料1に比較的低速の電子ビーム2
を照射し、この電子ビーム2と試料1との相互作用の結
果生じる2次電子3を像信号として試料像を形成し、観
察するための装置である。2. Description of the Related Art Generally, a scanning electron microscope uses an electron beam as an alternative to the "human eye". For example, as shown in FIG.
Is a device for irradiating the sample, forming a sample image by using the secondary electrons 3 generated as a result of the interaction between the electron beam 2 and the sample 1, and observing the sample image.
【0003】このため、従来の走査型電子顕微鏡では、
“眼の届く部分”、すなわち電子ビーム2に直接照射さ
れた部分のみが試料像として表示され、観察することが
できるようになっている。Therefore, in the conventional scanning electron microscope,
Only the "portion where the eye can reach", that is, the portion directly irradiated with the electron beam 2 is displayed as a sample image and can be observed.
【0004】たとえば、図2(a) に示すような穴構造4
を有する試料1aに電子ビーム2を照射して観察する
と、像信号としての2次電子3は照射部分近傍の試料1
aの表面だけから放出されるため、図2(b) に示すよう
な試料像が観察される。For example, a hole structure 4 as shown in FIG. 2 (a).
When the electron beam 2 is irradiated to the sample 1a having the electron beam 2 and observed, the secondary electron 3 as an image signal shows the secondary electron 3 in the vicinity of the irradiated portion.
Since the light is emitted only from the surface of a, a sample image as shown in FIG. 2 (b) is observed.
【0005】同様に、図3(a) に示すような土堤構造5
を有する試料1bを観察した場合には、図3(b) に示す
ような試料像が得られ、さらに図4(a) に示すように表
面下に内部構造6が隠されている試料1cについては、
図4(b) に示すような試料像となる。Similarly, the embankment structure 5 as shown in FIG.
When the sample 1b having the above is observed, the sample image as shown in FIG. 3 (b) is obtained, and further, as shown in FIG. 4 (a), the sample 1c in which the internal structure 6 is hidden under the surface is obtained. Is
The sample image is shown in Fig. 4 (b).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来技術において、たとえば図2(a) に示す穴構造4
を有する試料1aを観察した場合には、穴側壁で電子ビ
ーム2の陰となる穴底部分が試料像として表示されず、
観察することができない。同様に、図3(a) の土堤構造
5を有する試料1bの場合にも、やはり電子ビーム2の
陰に位置する側壁は観察することができない。However, in the prior art as described above, for example, the hole structure 4 shown in FIG. 2 (a).
In the case of observing the sample 1a having the following, the hole bottom portion behind the electron beam 2 on the side wall of the hole is not displayed as a sample image,
I can't observe. Similarly, also in the case of the sample 1b having the levee structure 5 of FIG. 3 (a), the side wall located behind the electron beam 2 cannot be observed.
【0007】さらに、図4(a) に示すように表面下に内
部構造6が隠されている試料1cについては、図4(b)
に示すように試料像上に何のコントラストも現れず、内
部構造6が在ることを推測することすらできない。Furthermore, as shown in FIG. 4 (a), the sample 1c in which the internal structure 6 is hidden under the surface is shown in FIG. 4 (b).
As shown in, no contrast appears on the sample image, and it is not possible to even infer that the internal structure 6 exists.
【0008】従って、図2(a) 〜図4(a) に示すような
試料構造の観察において、図2(c)〜図4(c) に
示すように電子ビーム2の陰になっていた穴底部分、土
堤の側壁部分または埋もれている内部部分を表示し、試
料1を観察する部分、隠されている部分がどのようにな
っているかが分かるためには、試料像から得られる情報
量が飛躍的に増大することになる。Therefore, in the observation of the sample structure as shown in FIGS. 2 (a) to 4 (a), the electron beam 2 is behind the electron beam 2 as shown in FIGS. 2 (c) to 4 (c). The information obtained from the sample image can be used to display the bottom of the hole, the side wall of the embankment, or the internal part that is buried in order to understand what the sample 1 is to be observed and what is hidden. The amount will increase dramatically.
【0009】たとえば、図5(a) に示すような円錐穴構
造7を有する試料1dの場合にも、試料像として図5
(b) のような円形像が表示されるが、この円形像から
は、この穴が“井戸のようになっているのか、円錐状を
しているのか?”、または“穴の深さはどの程度なのか
?”といった疑問に答えることができない。For example, in the case of the sample 1d having the conical hole structure 7 as shown in FIG. 5 (a), the sample image shown in FIG.
A circular image like (b) is displayed. From this circular image, the hole is "well-shaped or conical?" I can't answer the question, "How big is it?"
【0010】しかし、図5(c) に示すように隠されてい
る部分がどのように見えるかが分かれば、円錐形状であ
ることと、電子ビーム2の入射角度θと像観察倍率・像
上の穴の深さdから実際の穴の深さが求められ、このよ
うな疑問を解消することができる。However, if it is known how the hidden portion looks as shown in FIG. 5 (c), the cone shape, the incident angle θ of the electron beam 2 and the image observation magnification / image The actual depth of the hole can be obtained from the depth d of the hole, and such a question can be solved.
【0011】そこで、本発明の目的は、このような従来
の走査型電子顕微鏡像では見えない部分を顕在化し、試
料像から得られる知見を広く・深くすることができる走
査型電子顕微鏡の試料像表示方法を提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to make a portion which cannot be seen in such a conventional scanning electron microscope image visible and to widen and deepen the knowledge obtained from the sample image. To provide a display method.
【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。Among the inventions disclosed in the present application, a brief description will be given to the outline of typical ones.
It is as follows.
【0014】すなわち、本発明の走査型電子顕微鏡の試
料像表示方法は、試料に対して走査する電子ビームを照
射し、この電子ビームと試料との相互作用の結果生じる
2次電子を像信号として試料像を形成する走査型電子顕
微鏡であって、電子ビームの照射方向から見えている試
料部分の試料像と、電子ビームの照射方向から見えない
試料部分の試料像とを重ねて表示するものである。That is, the sample image display method for the scanning electron microscope of the present invention irradiates the sample with an electron beam for scanning, and the secondary electrons resulting from the interaction between the electron beam and the sample are used as image signals. A scanning electron microscope that forms a sample image, and displays the sample image of the sample part that is visible from the electron beam irradiation direction and the sample image of the sample part that is not visible from the electron beam irradiation direction in an overlapping manner. is there.
【0015】また、前記電子ビームの照射方向から見え
ない試料部分の像信号源として、電子ビームの照射に伴
って試料から発生する情報を用いるようにしたものであ
る。Further, as an image signal source of the sample portion which cannot be seen from the irradiation direction of the electron beam, information generated from the sample with the irradiation of the electron beam is used.
【0016】この場合に、前記電子ビームの照射に伴っ
て試料から発生する情報として、X線、反射電子または
試料の内部で散乱された反射電子の作る2次電子の情報
を用いるようにしたものである。In this case, as the information generated from the sample in association with the irradiation of the electron beam, information on secondary electrons produced by X-rays, reflected electrons or reflected electrons scattered inside the sample is used. Is.
【0017】さらに、前記電子ビームの照射方向から見
えない試料部分の像信号源として、試料の構造に係わる
設計情報を利用したコンピュータグラフィックスを用い
るようにしたものである。Further, as the image signal source of the sample portion which cannot be seen from the irradiation direction of the electron beam, computer graphics utilizing design information relating to the structure of the sample is used.
【0018】[0018]
【作用】前記した走査型電子顕微鏡の試料像表示方法に
よれば、電子ビームの照射方向から見えている試料部分
の試料像と、見えない試料部分の試料像、たとえば電子
ビームの照射に伴って試料から発生するそのままの情報
または加工後の情報、あるいは試料の構造に係わる設計
情報を利用したコンピュータグラフィックスによる試料
像とが重ねて表示されることにより、従来技術で表示さ
れた試料像に、従来技術では隠されて表示されなかった
部分を重ねて表示することができる。According to the above-described method for displaying the sample image of the scanning electron microscope, the sample image of the sample portion visible from the irradiation direction of the electron beam and the sample image of the invisible sample portion, for example, the irradiation of the electron beam The information that is generated from the sample as it is, or the information after processing, or the sample image by computer graphics using the design information related to the structure of the sample is displayed in an overlapping manner, so that the sample image displayed by the conventional technique is It is possible to display the portion which is hidden and not displayed in the conventional technique in an overlapping manner.
【0019】これにより、従来の走査型電子顕微鏡像で
は見えない部分を顕在化して観察することができ、これ
によって立体形状や3次元寸法などのより多くの情報を
得ることができる。As a result, a portion that cannot be seen in the conventional scanning electron microscope image can be visualized and observed, whereby more information such as a three-dimensional shape and a three-dimensional dimension can be obtained.
【0020】[0020]
【実施例】図1は本発明の一実施例である走査型電子顕
微鏡の試料像表示方法における信号検出原理を示す構成
図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the principle of signal detection in a sample image display method for a scanning electron microscope which is an embodiment of the present invention.
【0021】まず、図1により本実施例の走査型電子顕
微鏡の試料像表示方法における信号検出原理を説明す
る。First, the principle of signal detection in the sample image display method of the scanning electron microscope of this embodiment will be described with reference to FIG.
【0022】本実施例の走査型電子顕微鏡の試料像表示
方法は、たとえば半導体ウェハの製造工程における試料
構造の観察において、電子ビームの照射方向から見えて
いる試料部分の試料像と、電子ビームの照射方向から見
えない試料部分の試料像とを重ねて表示する方法とさ
れ、試料1に対して走査する電子ビーム2aが照射さ
れ、この電子ビーム2aと試料1との相互作用の結果生
じる2次電子3,3aを像信号として試料像が形成され
るようになっている。The sample image display method of the scanning electron microscope of the present embodiment is, for example, in observing a sample structure in a manufacturing process of a semiconductor wafer, a sample image of a sample portion seen from the irradiation direction of an electron beam and an electron beam This is a method of superimposing and displaying a sample image of a sample portion that cannot be seen from the irradiation direction. The sample 1 is irradiated with an electron beam 2a for scanning, and a secondary generated as a result of the interaction between the electron beam 2a and the sample 1. A sample image is formed using the electrons 3 and 3a as an image signal.
【0023】この場合に、従来に比べて極めて高速の電
子ビーム2aが用いられ、通常の2次電子3とともに試
料1の内部で散乱された反射電子の作る2次電子3aの
信号をそのまま用い、電子ビーム2aの照射方向から見
えない試料部分の試料像を、従来技術で表示された電子
ビーム2aの照射方向から見えている試料部分の試料像
に重ねて表示するようにしたものである。In this case, an electron beam 2a which is much faster than the conventional one is used, and the signal of the secondary electron 3a produced by the reflected electrons scattered inside the sample 1 is used as it is together with the ordinary secondary electron 3. The sample image of the sample portion that is invisible from the irradiation direction of the electron beam 2a is displayed so as to be superimposed on the sample image of the sample portion that is visible from the irradiation direction of the electron beam 2a displayed by the conventional technique.
【0024】次に、本実施例の作用について、従来技術
との比較により説明する。Next, the operation of this embodiment will be described by comparison with the prior art.
【0025】始めに、従来技術では、比較的低速の電子
ビーム2を用いていたため、電子ビーム2の陰となる部
分ができ、この陰となる図9のような穴底8や内部構造
9からは反射電子の作る2次電子3aの発生がないか、
あるいは発生量が極めて少なく、像として観察すること
ができなかった。First, in the prior art, since the electron beam 2 having a relatively low speed was used, a shadow portion of the electron beam 2 was formed, and the shadowed hole bottom 8 and internal structure 9 as shown in FIG. Is the generation of secondary electrons 3a created by reflected electrons?
Alternatively, the amount generated was extremely small and it was not possible to observe it as an image.
【0026】ところが、本発明のように高速の電子ビー
ム2aを用いると、照射電子が十分な運動エネルギーを
持っているために、図1のように電子ビーム2aが試料
1内を通り抜け、穴底8や内部構造9で反射された後、
再び試料1から脱出させることができる。However, when the high-speed electron beam 2a is used as in the present invention, the irradiated electron has sufficient kinetic energy, so that the electron beam 2a passes through the sample 1 as shown in FIG. After being reflected by 8 and internal structure 9,
The sample 1 can be escaped again.
【0027】その上、試料1を脱出する際に、比較的多
くの反射電子の作る2次電子3aを発生する。この2次
電子3aの発生量は照射した電子ビーム2aの量および
エネルギーに依存するが、反射した電子ビーム2aは穴
底8や内部構造9の情報を持っているため、この2次電
子3aを像信号として検出することにより、穴底8や内
部構造9の像を得ることができる。In addition, when the sample 1 escapes, a large number of secondary electrons 3a produced by backscattered electrons are generated. The generation amount of the secondary electrons 3a depends on the amount and energy of the irradiated electron beam 2a. However, since the reflected electron beam 2a has the information of the hole bottom 8 and the internal structure 9, the secondary electron 3a is generated. An image of the hole bottom 8 or the internal structure 9 can be obtained by detecting as an image signal.
【0028】すなわち、2次電子3および試料1の内部
で散乱された反射電子の作る2次電子3aを合わせて検
出することにより、従来技術で表示された図2(b) 〜図
5(b) の試料像に合わせて、電子ビーム2aの陰になっ
ていた穴底部分、土堤の側壁部分、埋もれている内部部
分または円錐穴部分を表示し、図2(c) 〜図5(c) に斜
線で示すように電子ビーム2aの照射方向からは見るこ
とができない部分も含めて表示させることができる。That is, the secondary electrons 3 and the secondary electrons 3a formed by the backscattered electrons scattered inside the sample 1 are detected together, so that the prior art displays FIGS. 2 (b) to 5 (b). 2 (c) to FIG. 5 (c), the hole bottom part, the side wall part of the embankment, the buried inner part or the conical hole part, which are behind the electron beam 2a, are displayed in accordance with the sample image of FIG. It is possible to display the portion including the portion that cannot be seen from the irradiation direction of the electron beam 2a as indicated by the diagonal line in ().
【0029】ここで、本発明の手法を用いて撮えられた
試料像の写真例を、図6〜図8により従来の走査型電子
顕微鏡による写真例との比較で説明する。Here, examples of photographs of sample images taken by the method of the present invention will be described in comparison with examples of photographs by a conventional scanning electron microscope with reference to FIGS.
【0030】この場合に、2次電子3,3aの発生量に
対応して白黒の濃淡が決定され、2次電子3,3aの発
生量が多くなる程淡い色に撮えられ、逆に少ないときに
は濃い色で撮えられる。In this case, the shade of black and white is determined corresponding to the generation amount of the secondary electrons 3 and 3a, and the larger the generation amount of the secondary electrons 3 and 3a is, the lighter the color can be captured, and conversely the smaller. Sometimes it can be taken in dark colors.
【0031】まず、図6の写真については、図2の構造
に対応される穴構造4を有する試料1aとして、たとえ
ば半導体ウェハに対するレジストパターン形成後にレジ
スト上の穴を走査型電子顕微鏡で観察したものである。First, in the photograph of FIG. 6, as a sample 1a having a hole structure 4 corresponding to the structure of FIG. 2, for example, a hole on the resist is observed by a scanning electron microscope after forming a resist pattern on a semiconductor wafer. Is.
【0032】この場合に、従来は、図6(a) のように穴
のエッジおよび電子ビーム2aの照射方向から見えてい
る側壁部分は淡い色に撮えられ、穴底および穴の周囲の
レジスト部分は濃い色に撮えられていた。このように、
穴側壁で電子ビーム2aの陰となる穴底部分が試料像と
して表示されなかったものが、本実施例においては図6
(b) に示すように淡い色の隠されている穴底部分を合わ
せた試料像を撮えることができる。In this case, conventionally, as shown in FIG. 6 (a), the edge of the hole and the side wall portion visible from the irradiation direction of the electron beam 2a are photographed in a light color, and the resist at the bottom of the hole and the resist around the hole is taken. The part was taken in a dark color. in this way,
In the present embodiment, the bottom of the hole, which is the shadow of the electron beam 2a, is not displayed as a sample image on the side wall of the hole.
As shown in (b), it is possible to take an image of the sample in which the light-colored hidden bottom part of the hole is combined.
【0033】また、図3のように土堤構造5を有する試
料1bの場合にも、図6の写真と同様にレジストパター
ン形成後の半導体ウエハを観察したものであり、図7の
写真のように電子ビーム2aの陰に位置するレジストの
反対側側壁を従来に比べて淡い色に撮えて観察すること
ができる。その上、図7の写真の場合には、内部構造で
あるコンタクトホールの窪み部分も、表面のレジスト部
分よりもさらに濃い色により撮えることができる。Also in the case of the sample 1b having the earth bank structure 5 as shown in FIG. 3, the semiconductor wafer after the resist pattern formation was observed as in the photograph of FIG. 6, and as shown in the photograph of FIG. In addition, the side wall on the opposite side of the resist located behind the electron beam 2a can be observed in a lighter color than in the conventional case. In addition, in the case of the photograph of FIG. 7, the recessed portion of the contact hole, which is the internal structure, can be photographed in a darker color than the resist portion on the surface.
【0034】さらに、図8の写真については、たとえば
2層構造に配線が形成された配線パターン加工後に撮え
たものであり、従来技術では図8(a) のように表面の配
線の側壁のみが淡い色で撮えられ、内部構造については
何の濃淡も現れずに在ることすら推測することができな
かったものが、本実施例においては、図8(b) のように
表面の上層配線に合わせて、内部に埋もれている表面下
の配線も周囲に比べて淡い色に撮えて観察することがで
きる。Further, the photograph of FIG. 8 is taken, for example, after processing a wiring pattern in which wiring is formed in a two-layer structure. In the conventional technique, only the side wall of the wiring on the surface is shown as shown in FIG. 8 (a). It was taken in a light color, and it was not possible to infer that there was no light and shade in the internal structure, but in this embodiment, as shown in FIG. In accordance with this, the subsurface wiring buried inside can be photographed in a lighter color than the surroundings for observation.
【0035】従って、本実施例の走査型電子顕微鏡の試
料像表示方法によれば、極めて高速の電子ビーム2aを
用い、通常の2次電子3とともに試料1の内部で散乱さ
れた反射電子の作る2次電子3aの信号をそのまま用い
ることにより、従来技術で表示された電子ビーム2aの
照射方向から見えている試料部分の試料像に、電子ビー
ム2aの照射方向から見えない試料部分の試料像を重ね
て表示することができるので、従来の走査型電子顕微鏡
像では見ることができなかった部分も含めて表示させて
観察することができる。Therefore, according to the sample image display method of the scanning electron microscope of the present embodiment, the reflected electrons scattered inside the sample 1 together with the ordinary secondary electrons 3 are produced by using the extremely high-speed electron beam 2a. By using the signal of the secondary electron 3a as it is, the sample image of the sample portion visible from the irradiation direction of the electron beam 2a displayed by the conventional technique is changed to the sample image of the sample portion invisible from the irradiation direction of the electron beam 2a. Since they can be displayed in an overlapping manner, it is possible to display and observe a part that cannot be seen in the conventional scanning electron microscope image.
【0036】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the present inventor has been concretely described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【0037】たとえば、本実施例の走査型電子顕微鏡の
試料像表示方法については、電子ビーム2aの照射方向
から見えない部分を表示するために用いる情報源とし
て、試料1の内部で散乱された反射電子の作る2次電子
3aの信号をそのまま用いる場合について説明したが、
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、以下の
ような他の方法についても広く適用可能である。For example, in the sample image display method of the scanning electron microscope of this embodiment, the reflection scattered inside the sample 1 is used as an information source used for displaying a portion invisible from the irradiation direction of the electron beam 2a. The case where the signal of the secondary electron 3a produced by the electron is used as it is has been described.
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be widely applied to other methods as described below.
【0038】すなわち、前記実施例のように走査型電子
顕微鏡像では見えない部分を表示するために用いる情報
源として、電子ビームの照射によって試料から発生する
反射電子やX線などを像信号として利用する場合には、
反射電子、X線などの信号を加工した後で像表示に用い
る方法も可能である。That is, as in the above embodiment, as an information source used for displaying a portion which cannot be seen in the scanning electron microscope image, reflected electrons or X-rays generated from the sample by the irradiation of the electron beam are used as an image signal. If you do
A method of processing a signal such as a reflected electron or X-ray and then using it for image display is also possible.
【0039】この場合には、たとえば通常の2次電子に
よる試料像に合わせて、X線による像を取り込み、両者
の像の比較から内部構造などの隠された部分の情報を算
出し、通常の2次電子による像に重ねて表示することが
できる。In this case, for example, an X-ray image is captured in accordance with a normal secondary electron sample image, and information on a hidden portion such as an internal structure is calculated from a comparison between the two images to obtain a normal image. It can be displayed by being superimposed on the image by the secondary electrons.
【0040】また、LSIのパターン・構造データのよ
うな設計情報を像信号として利用する方法も可能であ
り、たとえば予め試料に係わるパターンデータやデバイ
ス構造情報をデータベースに蓄えておき、観察に際し
て、像観察視野の観察方向・位置・領域情報を検出し、
この視野領域のデータをデータベースから読み出すとと
もにコンピュータグラフィックス化することにより可能
となる。A method of utilizing design information such as LSI pattern / structure data as an image signal is also possible. For example, pattern data and device structure information related to a sample are stored in a database in advance, and an image is observed at the time of observation. Detects the observation direction, position, and area information of the observation field,
This is possible by reading out the data of the visual field from the database and converting it into computer graphics.
【0041】さらに、このような試料像の表示に際して
は、隠されている部分をカラー表示、輪郭表示などのよ
うに特徴付けをした表示をすることも可能である。Furthermore, when displaying such a sample image, it is possible to display the hidden portion by characterizing such as color display or contour display.
【0042】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野である半導体ウェハの製
造工程に用いられる走査型電子顕微鏡に適用した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではなく、走
査型電子顕微鏡を用いる関連装置または類似装置や、こ
れらを利用する全ての分野についても広く適用可能であ
り、特に電子ビームの照射方向から見えない試料部分も
含めた観察が必要とされる場合に良好に適用することが
できる。In the above description, the invention mainly made by the present inventor is applied to the scanning electron microscope used in the manufacturing process of the semiconductor wafer which is the field of use thereof, but the invention is not limited to this. It is also widely applicable to related devices using scanning electron microscopes or similar devices, and all fields that utilize these devices, and in particular, observation including the sample part invisible from the electron beam irradiation direction is required. It can be applied well in case.
【0043】[0043]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0044】すなわち、電子ビームの照射方向から見え
ている試料部分の試料像と、前記電子ビームの照射方向
から見えない試料部分の試料像とを重ねて表示すること
により、通常の2次電子像だけでは見えない部分を表示
させることができるので、立体形状や3次元寸法などの
より多くの情報を得ることが可能となる。That is, a normal secondary electron image is obtained by superimposing and displaying the sample image of the sample portion visible from the electron beam irradiation direction and the sample image of the sample portion invisible from the electron beam irradiation direction. Since it is possible to display a portion that cannot be seen only by itself, it is possible to obtain more information such as a three-dimensional shape and a three-dimensional size.
【0045】この結果、従来の走査型電子顕微鏡像では
見えない部分を顕在化し、試料像から得られる知見を広
く・深くすることが可能とされる走査型電子顕微鏡の試
料像表示方法を得ることができる。As a result, it is possible to obtain a sample image display method for a scanning electron microscope which makes it possible to broaden and deepen the knowledge obtained from the sample image by revealing a portion that cannot be seen in the conventional scanning electron microscope image. You can
【図1】本発明の一実施例である走査型電子顕微鏡の試
料像表示方法における信号検出原理を示す構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram showing a signal detection principle in a sample image display method for a scanning electron microscope which is an embodiment of the present invention.
【図2】(a) 〜(c) は穴構造を有する試料の要部斜視断
面図と、この試料を観察した場合の従来技術による試料
像および本発明による試料像との表示例を示す説明図で
ある。FIGS. 2A to 2C are explanatory views showing display examples of a perspective cross-sectional view of a main part of a sample having a hole structure, a sample image according to a conventional technique and a sample image according to the present invention when the sample is observed. It is a figure.
【図3】(a) 〜(c) は土堤構造を有する試料の要部斜視
断面図と、この試料を観察した場合の従来技術による試
料像および本発明による試料像との表示例を示す説明図
である。3 (a) to (c) show a perspective view of a main part of a sample having a levee structure, and a display example of a sample image according to the prior art and a sample image according to the present invention when the sample is observed. FIG.
【図4】(a) 〜(c) は内部構造を有する試料の要部斜視
断面図と、この試料を観察した場合の従来技術による試
料像および本発明による試料像との表示例を示す説明図
である。4A to 4C are explanatory views showing display examples of a perspective cross-sectional view of a main part of a sample having an internal structure, a sample image according to the prior art and a sample image according to the present invention when the sample is observed. It is a figure.
【図5】(a) 〜(c) は円錐穴構造を有する試料の要部斜
視断面図と、この試料を観察した場合の従来技術による
試料像および本発明による試料像との表示例を示す説明
図である。5 (a) to 5 (c) show a perspective view of a sample having a conical hole structure, a display example of a sample image according to the prior art and a sample image according to the present invention when the sample is observed. FIG.
【図6】(a),(b) は穴構造を有する試料として、レジス
トパターン形成後の半導体ウェハを走査型電子顕微鏡で
撮えた従来技術による試料像と本発明による試料像との
写真である。6 (a) and 6 (b) are photographs of a sample image according to the prior art and a sample image according to the present invention obtained by scanning a semiconductor wafer after forming a resist pattern with a scanning electron microscope as a sample having a hole structure. .
【図7】(a),(b) は土堤構造を有する試料として、レジ
ストパターン形成後の半導体ウェハを走査型電子顕微鏡
で撮えた従来技術による試料像と本発明による試料像と
の写真である。7 (a) and 7 (b) are photographs of a sample image according to the prior art and a sample image according to the present invention obtained by scanning a semiconductor wafer after forming a resist pattern with a scanning electron microscope as a sample having a bank structure. is there.
【図8】(a),(b) は内部構造を有する試料として、配線
パターン加工後の半導体ウェハを走査型電子顕微鏡で撮
えた従来技術による試料像と本発明による試料像との写
真である。8 (a) and 8 (b) are photographs of a sample image according to the prior art and a sample image according to the present invention taken by a scanning electron microscope of a semiconductor wafer after a wiring pattern is processed as a sample having an internal structure. .
【図9】従来技術の一例である走査型電子顕微鏡の試料
像表示方法における信号検出原理を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing a signal detection principle in a sample image display method of a scanning electron microscope which is an example of a conventional technique.
1,1a〜1d 試料
2 電子ビーム
2a 電子ビーム(極めて高速の電子ビーム)
3 2次電子
3a 2次電子(試料の内部で散乱された反射電子の作
る2次電子)
4 穴構造
5 土堤構造
6 内部構造
7 円錐穴構造
8 穴底
9 内部構造1, 1a to 1d sample 2 electron beam 2a electron beam (extremely high-speed electron beam) 3 secondary electron 3a secondary electron (secondary electron created by backscattered electrons scattered inside the sample) 4 hole structure 5 levee structure 6 Internal structure 7 Conical hole structure 8 Hole bottom 9 Internal structure
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺門 貞夫 茨城県勝田市市毛882番地 株式会社日 立製作所 計測器事業部内 (72)発明者 黒田 勝広 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 二宮 建 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (72)発明者 久禮 徳男 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所 中央研究所内 (56)参考文献 特開 平5−258700(JP,A) 特開 平6−103950(JP,A) 特開 昭61−53553(JP,A) 特開 平6−111748(JP,A) 特開 平5−290786(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 37/22 H01J 37/28 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sadao Terakado 882, Imo, Katsuta-shi, Ibaraki Hiritsu Mfg. Co., Ltd., Measuring Instruments Division (72) Inventor, Katsuhiro Kuroda 1-280, Higashikoigakubo, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Factory Central Research Laboratory (72) Inventor Ken Ninomiya 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji City, Tokyo Hitachi Ltd. Central Research Laboratory (72) Inventor Tokuo Kugaku 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji City, Tokyo Hitachi Research Center In-house (56) Reference JP-A-5-258700 (JP, A) JP-A-6-103950 (JP, A) JP-A-61-53553 (JP, A) JP-A-6-111748 (JP, A) JP-A-5-290786 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01J 37/22 H01J 37/28
Claims (3)
子ビームと前記試料との相互作用の結果生じる電子を像
信号として試料像を形成する走査型電子顕微鏡であっ
て、前記電子ビームの照射方向から見えている試料部分から
放出される電子、および前記試料の一部を通り抜け、前
記電子ビームの照射方向から見えない試料表面部分への
前記電子ビームの到達に基づいて、前記試料より放出さ
れる電子によって、 前記電子ビームの照射方向から見え
ている試料部分の試料像と、前記電子ビームの照射方向
から見えない試料表面部分の試料像とを重ねて表示する
ことを特徴とする走査型電子顕微鏡の試料像表示方法。1. A scanning an electron beam to the sample, a scanning electron microscope for forming a sample image of the resulting Ru electronic interaction with the a electron beam sample as an image signal, the electronic From the sample part visible from the beam irradiation direction
Before passing through the emitted electrons and a part of the sample,
From the irradiation direction of the electron beam to the invisible part of the sample surface
Emitted from the sample based on the arrival of the electron beam.
By the electrons, the electron beam and the specimen image of the specimen portion irradiated visible from the direction of the electron beam scanning electron and displaying by overlapping the sample image of the sample surface invisible part from the irradiation direction of the Display method of sample image of microscope.
射方向から見えない試料表面部分は、前記電子ビームの
照射方向に対して陰となる、穴底、あるいは土堤の側壁
部分を含むことを特徴とする走査型電子顕微鏡の試料像
表示方法。2. The irradiation of the electron beam according to claim 1,
The part of the sample surface that cannot be seen from the direction of irradiation is the electron beam
The bottom of the hole or the side wall of the embankment that is shaded with respect to the irradiation direction
査型electron microscope sample image display method of run you comprising a portion.
前記電子ビームの照射方向から見えている部分から突入
し、前記試料の一部を通り抜けて、前記電子ビームの照
射方向から見えない試料表面部分まで、到達するに足り
る高速の電子ビームであることを特徴とする走査型電子
顕微鏡の試料像表示方法。3. The electron beam according to claim 1,
Enter from the part visible from the electron beam irradiation direction
The electron beam through the part of the sample.
Sufficient to reach the invisible sample surface from the shooting direction
Features and to that run査型electron microscope sample image display method that the high-speed electron beam that.
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