(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体試料を保持して移動可能なステージと、
前記ステージに保持された半導体試料に荷電粒子線を照射し、荷電粒子線照射によって試料から放出された試料信号により試料画像を取得する試料画像取得部と、
前記半導体試料に関するＣＡＤデータを保持する記憶部と、
前記試料画像取得部で取得した試料画像に前記ＣＡＤデータを重ねて表示することのできる表示部とを備え、
一定間隔の縦線と横線からなる格子を生成して前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示する格子作成手段と、
前記格子作成手段によって作成した格子に含まれる複数の矩形領域の縦、横の位置を示す規則的な番号を生成して前記表示部に表示された格子の該当する領域に表示する手段とを有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体検査装置において、前記格子作成手段は、既に作成した格子の１つの矩形領域内に線間隔の狭い別の格子を生成する機能を有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項３】
請求項１記載の半導体検査装置において、前記格子作成手段によって生成され前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示された格子をＣＡＤデータとして保存する手段を有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項４】
請求項１記載の半導体検査装置において、文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形を生成し、前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示する手段を有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体検査装置において、前記表示部に表示された前記試料画像において指定した領域内に含まれる前記文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形を１つのパターンとしてコピーする手段、切り取り処理する手段、Ｘ軸ミラー反転したコピーを作成する手段、又はＹ軸ミラー反転したコピーを作成する手段を有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項６】
請求項４記載の半導体検査装置において、前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示された前記文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形をＣＡＤデータとして保存する手段を有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項７】
請求項１記載の半導体検査装置において、当該試料画像の表示倍率に関係なく同じサイズで表示されるマーカーを、前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示する手段を有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項８】
請求項７記載の半導体検査装置において、前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示された前記マーカーをＣＡＤデータとして保存する手段を有することを特徴とする半導体検査装置。
【請求項９】
移動可能なステージ上に保持した半導体試料に荷電粒子線を照射して試料から放出された試料信号により試料画像を取得し、
一定間隔の縦線と横線からなる格子を生成して前記試料画像上に重ねて表示し、
前記格子に含まれる複数の矩形領域の縦、横の位置を示す規則的な番号を生成して前記格子の該当する領域に表示することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１０】
請求項９記載の半導体検査方法において、更に、前記試料画像上に重ねて表示した前記格子の間隔を調整することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１１】
請求項９記載の半導体検査方法において、既に作成した格子の１つの矩形領域内に線間隔の狭い別の格子を生成することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１２】
請求項９記載の半導体検査方法において、前記試料画像上に重ねて表示された格子をＣＡＤデータとして保存することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１３】
請求項９記載の半導体検査方法において、文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形を前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の半導体検査方法において、前記表示部に表示された前記試料画像において指定した領域内に含まれる前記文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形を１つのパターンとしてコピーすることを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の半導体検査方法において、前記表示部に表示された前記試料画像において指定した領域内に含まれる前記文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形を１つのパターンとしてＸ軸ミラー反転したコピー又はＹ軸ミラー反転したコピーを作成することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１６】
請求項１３記載の半導体検査方法において、前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示された前記文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形をＣＡＤデータとして保存することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１７】
請求項９記載の半導体検査方法において、前記試料画像の表示倍率に関係なく同じサイズで表示されるマーカーを、前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の半導体検査方法において、前記表示部に表示された前記試料画像上に重ねて表示された前記マーカーをＣＡＤデータとして保存することを特徴とする半導体検査方法。
【請求項１９】
電子顕微鏡によって取得された試料画像上に、一定間隔の縦線と横線からなる格子を重ねて表示する工程、
前記格子に含まれる複数の矩形領域の縦、横の位置を示す規則的な番号を生成して前記格子の該当する領域に表示する工程、
前記試料画像上に重ねて表示された格子をＣＡＤデータとして保存する工程
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体の検査又は不良解析を行う半導体検査装置に係り、特に不良位置をナビゲーションする機能を有する半導体検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の不良位置が論理的に判ったとき、プロービング、加工（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）、あるいは顕微鏡による観察を行うために、物理的に不良位置を明確にする必要がある。不良位置を明確にするためには、半導体を製造するときの回路設計を示すＣＡＤデータを利用したＣＡＤナビゲーションによる自動化が一般的である。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６４６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、半導体の大容量化、微小化、回路の高精度化、多層化、複雑化に伴い、不良の位置決めはｎｍのオーダーの精度が必要となってきている。この微細な情報を示すＣＡＤデータは約100Ｇバイトと大規模化している。膨大なＣＡＤデータからの不良位置の検索、ＣＡＤデータのローディング、表示に非常に時間がかかるようになっている。また、解析に不要なデータを先に削除することによって上記の問題を解決することを行うが、この方法も必要なデータと不要なデータをどう分けるかといった判断が必要なことと、初期データが膨大なことから時間を要するようになっている。
【０００５】
回路設計を示すＣＡＤデータは、元々、半導体を製造するために配線１本に至るまで正確に表示されているので前述のように大量データとなる。しかし、半導体の不良位置を示す物としては、必要なものが無く、不要な情報が多すぎる。また、半導体検査装置のプロービングを例にあげると、不良の可能性がある複数の位置が判って、プロービング（電極プローブを接触させて電気特性を計測する試験）にてその中から１つの不良位置を半導体検査装置で確定するとき、その場で確定した不良位置だけをＣＡＤデータにすることが望ましい。特に、数十ｎｍのオーダーでプラグに対してプローブを当てて電気特性を計測する場合、電子顕微鏡の画像のみから類似したプラグパターンの中から目的のプラグを認識するのは大きなストレスとなる。
【０００６】
新規にＣＡＤデータを作成する場合の課題として、ポイントとなる位置、マット、プラグの繰り返し回数が簡単に表示できないと誤った位置を示すことになる。また、秘密保護の観点から回路設計のＣＡＤデータを入手できない場合があり、マット、プラグの繰り返し回数を目視にて数えることは誤認識の要因となり易い。
【０００７】
本発明は、電子顕微鏡画像を用いた半導体装置の検査において、不良位置の特定が容易なナビゲーションシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、半導体検査において、不良位置へＣＡＤナビゲーションするとき、回路設計を示す物理情報のＣＡＤデータの代わりに不良位置を示す目的の論理情報をＣＡＤフォーマットで作成する。例えば、電子顕微鏡の画像上にソフトウェアによって矩形、文字、線等のマークを付けることにより、必要最小限の情報にて迅速なナビゲーションを行う。好ましくは、作成したＣＡＤデータを使って、同一装置による再ナビゲーション、更には異種装置へのＣＡＤナビゲーションを行う。
【０００９】
すなわち、本発明による半導体検査装置は、一例として、半導体試料を保持して移動可能なステージと、ステージに保持された半導体試料に荷電粒子線を照射し、荷電粒子線照射によって試料から放出された試料信号により試料画像を取得する試料画像取得部と、半導体試料に関するＣＡＤデータを保持する記憶部と、試料画像取得部で取得した試料画像にＣＡＤデータを重ねて表示することのできる表示部とを備え、一定間隔の縦線と横線からなる格子を生成して前記表示部に表示された試料画像上に重ねて表示する格子作成手段と、格子作成手段によって作成した格子に含まれる複数の矩形領域の縦、横の位置を示す規則的な番号を生成して前記表示部に表示された格子の該当する領域に表示する手段とを有する。
【００１０】
格子作成手段は、既に作成した格子の１つの矩形領域内に線間隔の狭い別の格子を生成する機能も有するのが好ましい。格子作成手段によって生成され表示部に表示された試料画像上に重ねて表示された格子はＣＡＤデータとして保存する。また、本発明の半導体検査装置は、好ましくは、文字、記号、線分、図形、及び／又は塗り潰し図形を生成し、表示部に表示された試料画像上に重ねて表示する手段を有する。
【００１１】
本発明は、従来の技術のように半導体製造装置で使用する回路設計のＣＡＤデータを使用するのはなく、半導体検査装置の顕微鏡観察像の上に簡単な操作によって半導体検査解析用の不良位置を示す付加情報のＣＡＤデータを新規に作成するものである。本発明によるＣＡＤデータのフォーマットは回路設計のものと同じであるが、半導体の不良位置を示すことが目的である。データフォーマットをＣＡＤデータフォーマットとすることで、そのデータを用いて再度不良位置を見つけることが簡単となり、他機種の半導体検査解析装置との連携手段としても活用することができる。
【００１２】
例えば、半導体検査解析装置のプロービングの場合、プラグの種類の判断が頭文字や色で識別できることと、検査解析状況に合わせてフラグ対応の完了を示すレ点を表示することと、配線、切断面、目標領域を実線／破線、線の太さを変えて表示すること、レイヤ階層分けした表示方法と、表示倍率に関係なくサイズが同じマーカーで表示することを、各操作ボタンのクリックとドラッグの簡単な操作で、これらの不良位置を示す付加情報としてＣＡＤデータに登録することができる。更に、付加情報を簡単な画面操作で作成するためにコピー、切り取り、Ｘ軸ミラー反転、Ｙ軸ミラー反転機能を設けると、使い勝手を向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、迅速且つ正確な位置決めができ、装置ユーザの使い勝手が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例である半導体検査装置１の構成例を示す図である。図１において、半導体検査装置１は、試料室７内に試料を保持する試料ホルダ２とこれを保持する試料ホルダ受け１７を含むステージとプローブユニット３３を含むプローブステージ６を備える。ここで試料は試料ホルダ２に固定されているが、薄片であるため、作図の都合上、図示していない。試料の検査のために試料ホルダ２に対向してＳＥＭ（走査電子顕微鏡：Scanning Electron Microscope）あるいはＦＩＢなどの、イオンポンプ４４を備えた電子光学系装置（荷電粒子装置）４が試料室７の筐体に設けてある。電子光学系装置４から照射された電子線あるいはイオンビームによって試料から放出された二次電子などの試料信号に基づいて形成された試料画像は、ディスプレイ装置１４のディスプレイ１５に表示する。ディスプレイ装置１４にはディスプレイ機能以外にＳＥＭ画像、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラからのＣＣＤ画像、ＣＡＤナビ本体からのデータを制御する機能とＧＵＩ（Graphical User Interface）画面よりステージ、プローブ、排気系、光学系を制御する機能を持ったディスプレイ本体１６がある。また、ディスプレイ本体１６はＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ハードディスクを持っている。
【００１６】
また、この電子光学系装置４に近接して、プローブ粗寄せ画像取得装置１０が設けてある。電子光学系装置４からは試料の表面やプローブ（探針）３の動きを観察するための荷電粒子ビーム（電子やイオンビーム）が試料ホルダ２の方向に照射される。試料室７の筐体の上面部に電子光学系装置４に近接して並設されるプローブ粗寄せ画像取得装置１０は、プローブ粗寄せ光学顕微鏡（光顕）と画像取得のためのＣＣＤカメラとを備え、プローブ３の試料に対する粗寄せ状態を観察し、画像情報として取得することができる。また、プローブ粗寄せ画像取得装置１０は、縦方向のもの１０Ａばかりでなく、十字状配置とされた横方向配置のもの１０Ｂが使用される。この十字状配置によってプローブ３は上方及び横方向より観察され、粗寄せ状態を確実に把握される。このとき、横方向からの粗寄せ画像の倍率は、上方からの粗寄せ画像の倍率よりも大きくして構成される。これは、測定に際して、まず上方のプローブ粗寄せ画像取得装置１０Ａによってプローブ３同士を水平方向に近づける粗寄せを行うが、このとき複数のプローブ３を粗寄せ画像に捉える必要がある。横方向からの粗寄せは横方向の粗寄せ画像を見ながらプローブ３を降下させて試料に接近させる。この後に電子光学系装置４を用い、プローブ３先端と試料の焦点の合い方を調べながらプローブ３を試料に接触させる動作を行う。横方向からの粗寄せにおいてプローブ３と試料の間隔が小さいと、電子光学系装置４を用いたプローブ３と試料の接近動作にかかる時間を短くすることができる。このため、横方向からの粗寄せ画像の倍率は、上方からの粗寄せ画像の倍率よりも大きくして構成される。
【００１７】
ステージは、試料を保持する試料ホルダ２とこれを載置する試料ステージ５０とこれを載置する大ステージ４９及び大ステージ４９が移動するベース４８を備える。
【００１８】
プローブ粗寄せ画像形成装置１０の直下における粗寄せ位置決めを行う位置では、プローブ間の位置関係と各プローブと試料との間の位置関係とを測定し、各プローブ或いはプローブのセットを試料に対して位置決めして、プローブ間の間隔が、電子光学装置４の可視或いは測定可能範囲以下の試料の厚さ方向に見た領域内に含まれるようにし、且つ、試料の厚さ方向と直角な方向に見て、各プローブと試料との間の間隔或いはプローブのセットと試料との間の間隔が、所定の値以下で且つゼロを超えるようにして、各プローブ及びプローブのセットが、試料の厚さ方向と直角な方向に見て、試料から僅かに離される（それらの間に最小の間隔或いは隙間を保持しつつできるだけ短く）ようにする。
【００１９】
プローブステージ６は、プローブ３を保持するプローブホルダ３１を備えたプローブユニット３３、これを保持するプローブユニットベース３４及びプローブユニットベース３４を大ステージ４９につなぐプローブユニット台３５を備える。プローブユニット３３はｘ、ｙ、ｚテーブル（図示せず）を備え、３次元方向へプローブ３を移動させることができる。ベース４８は試料室７の側壁に固定部材４７により固定される。試料室７には試料交換室８と、プローブ交換室９とが設けてある。試料室７には、プローブユニット３３のｘ、ｙ、ｚテーブルの動作を制御する信号と、試料ステージ５０のｘ、ｙ、ｚテーブルの動作を制御する信号を試料室７の外部から送るために、面板７１にフィールドスルーが設けられている。
【００２０】
図２は、本発明のソフトウェアの駆動に関する基本概念図である。図２のＣＡＤ ディスプレイと半導体検査装置の物理構成として、複数台のワークステーション、パソコンで構成することもあり、どのような物理構成となっても全体の半導体検査解析システムとしてＣＡＤデータを作成することが本発明にあたる。
【００２１】
半導体検査装置のディスプレイ１４にて、半導体のＳＥＭ像を表示する。半導体を検査する目的でマウス、キーボードを利用してＳＥＭ像の上に重ねて、位置を示すマーク、電気特性を示すマーク、測定済みを示すマークを新たに作成表示する。図２の(1)〜(5)は、データの流れを示している。図２の(1)では、マークした情報をＣＡＤナビ本体側へ転送する。図２の(2)では、ＣＡＤナビ本体にて、一般的なＣＡＤデータフォーマット、例えばGDSIIストリームフォーマット形式でＣＡＤデータを作成し、ファイル、または、データベースに格納する。つまり、マークの情報から座標変換や配線情報に変換して半導体を製造するためのＣＡＤデータのフォーマットに合わせて作成する。ＣＡＤデータのフォーマットは、元々半導体を作成するためのデータであるが、今回作成のマークは半導体を検査するためであり、目的が異なる。そこで、ＣＡＤデータの作成フォーマットに合わせて、格子、図形、マーカーを作成する。
【００２２】
例えば、格子のデータを格納するＣＡＤデータフォーマットは、繰り返しを示すアレイ情報で作成する。文字、矩形、塗り潰し図形を格納するＣＡＤデータフォーマットは、そのまま利用できる。円、楕円、円の塗潰しについては、ＣＡＤデータフォーマットによって有るものと無いものがある。円のフォーマットが無い場合は、多頂点の多角形で代用作成し、格納する。また、丸付き文字は、円と文字の組合せで構成できる。マーカーについては、どのＣＡＤデータのフォーマットにも無く、ＣＡＤの拡張機能のフォーマット（ユーザ固有の独自フォーマット）を利用することで対応する。ユーザ固有フォーマットの場合は、一般的に異種間のＣＡＤナビゲーションでは利用できない欠点がある。
【００２３】
保存データにSEM像の画像は含まない。あくまで、描画した図形のみ、半導体を作成するためのＣＡＤデータフォーマットに合わせて保存する。また、ＳＥＭ像の位置から座標位置を計算してＣＡＤデータに格納する。
【００２４】
半導体作成時のフォーマットと統一することによって、半導体作成時のＣＡＤ表示とオーバーレイが可能となること、１種類の変換形式で対応できるため、本フォーマットを利用している。図２の(3)以降は、従来のＣＡＤナビゲーションと同じデータの流れとなる。図２の(3)では、ＣＡＤデータを取得し、座標変換を行い、ＳＥＭ像上にオーバーレイする形式に変換する。変換したデータを、図２の(4)にて、半導体検査装置のディスプレイへ転送する。
【００２５】
図２の(5)は、ＣＡＤデータを他機種の半導体検査解析装置であるＦＩＢとの連携を意図している。具体例として、ＳＲＡＭの解析の場合、１ビット内の不良が判っても１ビットを６つのトランジスタで構成しているため、どのトランジスタなのか判断ができない。半導体検査装置にて、トランジスタの電気特性（VdId特性、VgId特性、抵抗等）を調査することによって肝心の不良トランジスタが判断できる。そのトランジスタの特性によって原因を明確にするためにＦＩＢにて不良位置を切断することが多い。その不良位置、切断面を半導体検査装置にて、ＣＡＤデータで表現できれば効率が良い。なお、半導体検査装置により作成されたＣＡＤデータは、単なるＳＥＭ観察、ＦＩＢ等の半導体検査解析装置に利用することもできる。  
【００２６】
図３は、本発明の半導体検査装置の表示画面例を示す図である。画面左側の４０１から２３５の矩形は、電子顕微鏡像の上に、ＣＡＤデータをオーバーレイ表示している。画面の右側には、操作ボタン２０１〜２２８と操作のプロパティ情報２２９〜２３４が表示しており、簡単なマウス操作によってＣＡＤデータを作成する。
以下、操作ボタン及びプロパティ情報について説明する。
【００２７】
・領域選択ボタン２０１
このボタンをクリック後、電顕像の上に移動し、開始点と終了点をドラッグすることにより、その２点から構成される矩形領域を選択できる。これにより、元データが確定できることで、所望のコピーやミラー反転の作業が容易に行える。
【００２８】
・回転ボタン２０２
領域選択ボタン２０１で選択した領域について、この回転ボタン２０２をクリックすると、選択した領域が時計廻りに９０度回転をする。再度、クリックすると更に９０度回転をする。また、マウス右クリックすると別ウィンドウが表示され任意の角度を入力でき、ＣＡＤデータ全体を指定角度で回転する。この回転処理は、ＣＡＤデータの内容の変更なしにＣＡＤデータを表示上、回転をすることにより実現しており、このような容易な操作にて実現できる。また、本来、電子顕微鏡の画像側でラスタローテーションを行ってのみ回転に対応していたが、ＣＡＤデータ側を回転させることでもオーバーレイ表示できるようになり、選択肢が広がることになる。
【００２９】
・Ｘ軸ミラー反転ボタン２０３
領域選択ボタン２０１により図９の破線領域５０７を選択する。次にＸ軸ミラー反転ボタン２０３をクリック後、図９の縦線５０９の始点から終点までを画面上でドラッグすることによって、破線領域５０７をもとにＸ軸にミラー反転した領域５０８を作成する。このことにより、半導体と同じ構成であるＸ軸ミラー反転操作が簡単に行える。
【００３０】
・Ｙ軸ミラー反転ボタン２０４
領域選択ボタン２０１により図９の破線領域５０７を選択する。次にＹ軸ミラー反転ボタン２０４をクリック後、図９の横線５１１の始点から終点までを画面上でドラッグすることによって、破線領域５０７をもとにＹ軸にミラー反転した領域５１０を作成する。このことにより、半導体と同じ構成であるＹ軸ミラー反転操作が簡単に行える。
【００３１】
・格子作成ボタン２０５
図５において、繰り返しの始点４０１と終点４０２、単位ベクトル４０３の繰り返しパターンを発見する。この格子を作成することにより、画面に跨った繰り返しパターンをカウントすることが可能となり、正確な不良位置へ移動できる。格子作成ボタン２０５をクリックした後、画面上において図５の４０１から４０２までドラッグすると、ドラッグ開始点４０１と終了点４０２の２点から構成される矢印４０３で表示される１つの矩形を単位とする格子を作成する。この操作により、図６の格子の縦横番号４０９、格子縦線４１０、格子横線４１１を自動的に表示する。また、既に作成した格子（図３の２−２内）の１つの矩形領域内で新たな格子を作成すると、その矩形領域の内部に高倍率表示用の格子(２４３、２４４)を作成する。この高倍率表示用の格子によって、更に正確な不良位置へ簡単に移動できる。格子によって形成される各矩形領域には縦横の並びを表す規則的な番号２３６が付されるので、所望の不良位置がどの格子内にあるのか簡単に判る。格子の縦横を示す番号は、例えば横５番目、縦７番目の場合、５−７の表現と、（５，７）の２つの表現があるが、どちらの表現を用いるかはｉｎｉファイルで指定できる。
【００３２】
・格子修正ボタン２０６
格子作成ボタン２０５で作成した格子を修正するためのボタンである。格子修正ボタン２０６をクリックし、画面の格子上において、図６の４０７から４０６までドラッグする。格子の開始点４０１から終了点４０６を計算して、格子始点と格子数を変更せずに格子終了点４０６が格子点となるように格子の大きさを補正する。その結果、図６に示すように表示されていた格子は、図７に示すようにＳＥＭ像と合った格子サイズに修正される。
【００３３】
また、格子作成ボタン２０５で作成した格子に対して、格子修正ボタン２０６を右クリックし、格子上の開始点と終了点のドラッグより、格子全体を並行移動する。格子サイズは合っていても、例えば全体が左下側にずれているような場合がある。この操作によって、格子原点を含めた格子全体のスライド（並行移動）が可能となり、格子全体のずれに対して対応可能になる。
【００３４】
一般的に格子の単位を指定しても格子の数が増えることによって、始点からの誤差が大きくなり、カウントすることができなくなる。以上、格子修正と並行移動の２つの補正操作により、格子全体の微調整ができ、ＳＥＭ像に合った格子を自由に作成できる。
【００３５】
・コピーボタン２０７
領域選択ボタン２０１で領域を選択し、コピーボタン２０７をクリックすると、マウスの位置に対応したコピー先の矩形を表示するので、コピー先をマウスクリックによって決定する。これにより、所望のコピー作業が容易に行える。
【００３６】
・切り取りボタン２０８
領域選択ボタン２０１で領域を選択し、切り取りボタン２０８クリックすると、マウスの位置に対応したコピー先の矩形を表示するので、切り取り先をクリックによって決定する。コピーボタン２０７による処理との違いは、領域選択ボタン２０１で選択した領域のデータがそのまま存在するのがコピーであり、領域選択ボタン２０１で選択した領域のデータが無くなりコピー先へ移動するのが切り取りである。例えば、期待する位置と僅かに違った位置へコピー処理した場合、この切り取り処理で、位置を移動することで所望のコピー作業のやり直し作業も簡単に行える。
【００３７】
・円ボタン２０９
円ボタン２０９をクリック後、画面上にて開始点から終了点までを斜めにドラッグする。
開始点と終了点から構成される矩形領域に内接する最大の円を表示する。この操作により、ＳＥＭ像上に重ねて所望の円を簡単に作成することができ、１つのプラグを表現することができる。
【００３８】
・楕円ボタン２１０
楕円ボタン２１０をクリック後、画面上にて開始点から終了点までを斜めにドラッグする。開始点と終了点から構成される矩形領域に内接する最大の楕円を表示する。この操作により、ＳＥＭ像上に重ねて所望の楕円を簡単に作成することができる。
【００３９】
・塗潰し円ボタン２１１
塗潰し円ボタン２１１をクリック後、画面上にて開始点から終了点までを斜めにドラッグする。開始点と終了点から構成される矩形領域に内接する最大の塗潰し円を表示する。この操作により、ＳＥＭ像上に重ねて所望の塗潰し円を簡単に作成することができる。
【００４０】
・塗潰し楕円ボタン２１２
塗潰し楕円ボタン２１２をクリック後、画面上にて開始点から終了点までを斜めにドラッグする。開始点と終了点から構成される矩形領域に内接する最大の塗潰し楕円を表示する。この操作により、ＳＥＭ像上に重ねて所望の塗潰し楕円を簡単に作成することができる。
【００４１】
・アライメントボタン２１３
アライメントボタン２１３をクリックによりシステム側にて画面中央に十字カーソルを表示するので、アライメントの基準となり易いポイントを合わせ、再度、アライメントボタンをクリックするとアライメント用のマーク（四角＋十字カーソル）を表示する。このアライメント用のマークをＣＡＤデータに格納する。ＣＡＤデータと電子顕微鏡の画像をオーバーレイする際にこのアライメントがＳＥＭ像上で簡単に判る位置にあることが重要である。ＳＥＭ像とＣＡＤデータを一致させるためには、直線上に無い３点のアライメント点が必要となる。この操作により、次回オーバーレイ表示するときに簡単に電子顕微鏡の画像とＣＡＤデータのマッチングができる。
【００４２】
・文字列ボタン２１４
文字列ボタン２１４をクリック後、文字入力２３１に文字を入力し、文字列の開始位置をマウスクリックすることで画像上に文字列を表示する。文字列を自由に書くことができるので、例えば設計者と検査者でコメントを書き、不良の情報をＣＡＤデータに載せることも可能である。
【００４３】
・丸付き最小文字ボタン２１５
丸付き最小文字ボタン２１５をクリック後、文字入力２３１に文字を入力し、ＳＥＭ像上に円の中心となる位置をクリックすることで丸付き最小文字を表示する。プラグの大きさが段々と微小化しているのでそのプラグの説明も小さな文字で表現する必要があり、この操作により、判断できる最小文字が簡単に表現できる。
【００４４】
・丸付き文字ボタン２１６
丸付き文字ボタン２１６をクリック後、文字入力２３１に文字を入力し、画面上にて開始点から終了点までを斜めにドラッグする。開始点と終了点から構成される矩形領域に内接する最大の円と文字を表示する。この場合、文字を小さく表示するには限界があり、円と文字の大きさが異なるため、円の中に文字が入る保障はない。この操作により、ＳＥＭ上のプラグと円の大きさを統一することができ、所望する円と文字が一度に簡単に書け、丸付き文字作成作業が容易に行える。
【００４５】
・マーカーボタン２１７，２１８
マーカーボタン２１７とマーカーボタン２１８の違いは、デザインの相違のみである。マーカーボタン（２１７，２１８）をクリック後、画面上においてマウス左ボタンでドラッグすると、ドラッグ開始点と終了点の２点から構成される矩形領域に内接する最大のデザインを表示する。この場合、表示倍率に関係なく、画面上に一定の大きさでマーカーを表示する。図１２は、表示倍率を変えて同じＣＡＤデータをオーバーレイ表示した例を示している。高倍率画面６０１に配線６０２、６０３、マーカー６０４を表示し、表示倍率を低倍に変更すると、低倍率画面６０５に配線６０６、６０７、マーカー６０８を表示する。表示倍率が変わって配線６０２、６０３の間隔が、配線６０７、６０８との間隔に比べて離れている。しかし、高倍率のマーカー６０４と低倍率のマーカー６０８の大きさは変わらない。このことは、高倍率にならないと判らない座標位置が低倍率でも容易に位置がわかることを意味している。しかし、半導体の製造を目的としたＣＡＤデータのフォーマットには表示倍率で変わらない大きさを示すことがないので、ＣＡＤの拡張機能のフォーマットを利用して実現できる。拡張機能をサポートしていない一般のＣＡＤナビゲーションでは、このマーカーの表示はできない欠点がある。倍率に関係なく画面上に一定の大きさで表示すると、低倍率から簡単に目標を見つけることができ、アライメントマークや目標となる不良位置に付けるマークとして最適である。
【００４６】
・矩形領域指定ボタン２１９
矩形領域指定ボタン２１９をクリック後、画面上においてマウス左ボタンでドラッグすると、ドラッグ開始点と終了点の２点から構成される矩形領域を枠で表示する。この場合、太さ２３３、実線／破線２３４の属性が有効になって表示する。この操作によって、矩形を簡単に描画できる。圧倒的に斜線より水平／垂直の線の方が高利用率なので、水平／垂直を利用した本矩形領域も使い勝手の良い操作であり、簡単に操作できる。
【００４７】
・矩形領域塗潰し指定ボタン２２０
矩形領域指定ボタン２２０をクリックして、画面上においてマウス左ボタンでドラッグすると、ドラッグ開始点と終了点の２点から構成される矩形領域を塗潰し表示する。例えば、測定完了した領域を表示する場合に、レ点の代わりに本矩形領域塗潰し処理で代用できる。この操作により、所望の矩形領域塗潰し処理を簡単に作成することができる。
【００４８】
・レ点ボタン２２１
レ点ボタン２２１をクリックして、画面上においてレ点の中心をマウスクリックすることでレ点を表示する。この操作により、測定完了のプラグを簡単に見分けることができ、ラスタローテーションを行っても誤ったプラグを測定することが無くなる。他の情報と違うレイヤを指定することにより、レ点の表示、非表示を簡単に変更できる。なお、レ点の変わりに「×」、「／」等の印でも代用は可能であり、要は測定完了したプラグであることを簡単に表現できれば良い。
【００４９】
・矢印ボタン２２２
矢印ボタン２２２をクリックして、画面上においてマウス左ボタンでドラッグすると、ドラッグ開始点から終了点に向かう矢印を表示する。この操作は、プラグ上に文字や印を付けることが領域的に狭くて困難な場合に、引き出し線のようにして利用できる。図３に示す矢印２４０は、矢印ボタン２２２によって表示した矢印の例である。
【００５０】
・水平垂直線ボタン２２３
水平垂直線ボタン２２３をクリックして、画面上においてマウス左ボタンでクリックすると、最初にクリックした点を起点とし、次にクリックした点のｘ座標あるいはｙ座標を終点座標（終点のｙ座標あるいはｘ座標の値は起点と同じ）として用いる直線を垂直か水平の近い方で表示する。連続でクリックすると折れ線状に繋がった水平垂直線を交互表示する。この操作は主に目印となる配線を表示するために使われ、配線を表現することで目標位置の確認が容易になる。また、太さや線種（実線／破線）、線色を変更できるので目印となる。図３の線２３９、２４５は、この水平垂直線ボタン２２３によって描いた図形である。
【００５１】
・直線ボタン２２４
直線ボタン２２４をクリックして、画面上においてマウス左ボタンでドラッグすると、ドラッグ開始点と終了点を結ぶ直線を表示する。太さや線種（実線／破線）、線色を変更できるので目印となる。
【００５２】
・折れ線ボタン２２５
折れ線ボタン２２５をクリックして、画面上においてマウス左ボタンでクリックすると、最初にクリックした点と次にクリックした点を結ぶ直線を表示し、更にクリックすると、直前にクリックした点と最後にクリックした点の間を直線で結ぶ。この処理を繰り返すと折れ線を表示することができる。また、太さや線種（実線／破線）、線色を変更できるので目印となる。
【００５３】
・やり直しボタン２２６
やり直しボタン２２６を左クリックすると直前の処理をキャンセルする。やり直しボタン２２６を右クリックすると、直前のキャンセル処理を復活する。例えば、Ｙ軸ミラー反転操作で意図した位置と少し違う場合、やり直しボタン２２６を使うことで、簡単にＹ軸ミラー反転操作操作のやり直しができる。
【００５４】
・多角形ボタン２２７
多角形ボタン２２７をクリックして、画面上においてマウス左ボタンで順次クリックすると、クリックした点の間を順に直線で結ぶ。この処理を繰り返して折れ線を表示する。最後の点上でダブルクリック、又は、多角形ボタン２２７を再度クリックすると、最後の点と最初の点を結ぶ直線が引かれ、閉じた多角形が描かれる。また、太さや線種（実線／破線）、線色を変更できるので目印となる。多角形ボタン２２７を用いて描いた多角形２４２（図３参照）は、目標を面積で示す場合に利用することができる。
【００５５】
・多角形塗潰しボタン２２８
多角形塗潰しボタン２２８をクリックして、画面上においてマウス左ボタンで順次クリックすると、クリックした点の間を順に直線で結ぶ。この処理を繰り返して折れ線を表示する。最後の点上でダブルクリック、又は、多角形ボタン２２８を再度クリックすると、最後の点と最初の点を結ぶ直線が引かれ、閉じた凸型多角形となった時点で塗潰しを行う。このことにより、所望の多角形塗潰しができ、目印となる領域を作成できる。
【００５６】
・レイヤ選択ボックス２２９
レイヤ選択ボックス２２９に数字を入力することで、表示階層を分けたレイヤ層を指定することができる。画面上に描画する処理は全てこのレイヤ選択が有効となる。数字の小さい方が下のレイヤとなる。ＣＡＤデータにレイヤを分けて保存することによって必要なレイヤを表示可能となる。
【００５７】
・色選択部２３０
赤、青、緑色を選択する場合は、ラジオボタンをクリックすると描画色が指定される。それ以外の色を指定する場合、カラーパレットから選択する。
【００５８】
・文字入力２３１
文字系のボタン２１４〜２１６の文字を入力する場合、この文字入力２３１の領域に文字をキーボードからの入力領域を示す。具体的には、文字入力２３１にＤを入力して、丸付き文字２１５を作成すると、画面上にＤの丸付き文字が表示される。
【００５９】
・格子Ｎｏ選択２３２
Ｘ軸の格子数とＹ軸の格子数を示す２つのチェックボックスをチェックすると、ＸとＹの格子数２３６（図３参照）のように表示する。
・太さの選択２３３
線を描画するボタン処理に用いられ、線の太さを選択することができる。
・線種の選択２３４
線を描画するボタン処理に用いられ、実線か破線かを選択することができる。
【００６０】
領域選択ボタン２０１から属性選択の線種の選択２３４までの入力部を使用するによって、図３の左側に示したように、電子顕微鏡画像上に図形や記号、文字などを描画することが可能となる。画面上に不良位置を示すＣＡＤデータを作成後、別画面にあるファイルへの保存ボタン、又は、プルダウンメニューを選択し、電子顕微鏡画像上に描画した図形や記号、文字などＣＡＤデータとして保存したＣＡＤファイルを作成する。
【００６１】
図３では、２−２格子の中に格子が入っており、複数の階層を表現している。この一部を拡大したものが図４である。
【００６２】
図４は、プローブ３０１〜３０４を、それぞれドレイン３０７、ウェル３０８、ゲート３０９、ソース３１０のプラグにそれぞれプロービングしている状態を示している。破線３０５，３０６は格子を示している。図では、丸付き文字ボタン２１６を用いて、電子顕微鏡画像のドレインの位置に重ねて丸付き文字Ｄを、ウェルの位置に重ねて丸付き文字Ｗを、ゲートの位置に重ねて丸付き文字Ｇを、ソースの位置に重ねて丸付き文字Ｓをそれぞれ描画している。このように、プラグに頭文字がついていると、何処のプラグへプロービングしたかが明確となる。
【００６３】
図５は、格子の作成方法の説明図である。図３に示した格子作成ボタン２０５をクリック後、位置４０１から位置４０２までドラッグする。ドラッグ中は、矢印４０３が表示される。
【００６４】
図５の位置４０２でドラッグ完了したとき、図６に示すように格子４１０，４１１が描画される。ドラッグの始点位置４０１が格子の原点となり、位置４０１と位置４０２を結ぶ線分を対角線とする矩形を単位格子とする格子が描かれる。図を見ると、左下隅の格子「１−１」は正しい表示のように思えるが、右上の格子「１０−５」を参照するとプラグの正確な位置に意図した格子が作成されていないことが判る。そこで、図３の格子修正ボタン２０６を左クリックし、格子「１０−５」の右上格子点を掴むようにクリックすると、格子点４０７がマウスの動作通り移動を始める。そのとき、原点からの補助線４０８も表示される。矢印４０５に示すようにドラッグし、正しいと思う位置４０６でマウスドラッグを完了すると、原点から格子サイズが均等になるように格子線間隔の補正を行い、図７に示すような格子４０１，４１１の表示となる。通常、図６の原点４０１と誤差が判る格子点４０７の両方が電子顕微鏡の１画面内に入ってはおらず、原点４０１は画面上に無い状態で原点からの全体の格子サイズを均等に補正する。この処理を何度か繰り返して正しい格子を作成できたら、図３の格子修正ボタン２０６を左クリックし完了する。
【００６５】
また、格子サイズは合ったが、原点の位置が不正で全体的に均等に格子をスライドしたいときは、図３の格子修正ボタン２０６を右クリックし、格子の交点を掴みながらＣＡＤデータの格子だけを全体移動することで、修正が可能となる。
【００６６】
具体例１として、半導体メモリ、特にＤＲＡＭは規則正しく同じプラグが並んでおり、電子顕微鏡画像だけでは測定したいプラグに種別を付けることも容易ではない。プラグ対応のコピー処理の例を図８に示す。領域選択ボタン２０１クリック後、マウスドラッグによる矩形形成にてコピー元の領域５０４を指定する。コピー元５０４からコピー先５０５、５０６の領域へコピー２０７した例を示す。また、５０２から５０３へは切り取りボタン２０８を用いて切り取り処理を行った例を示す。勿論、コピー元の領域を大きくすると一度に多くのコピーができる。画面に表示されている電子顕微鏡画像のソースの位置に丸付きの文字Ｓ、ウェルの位置に丸付きの文字Ｗ、ドレインの位置に丸付きの文字Ｄ、ゲートの位置に丸付きの文字Ｇがそれぞれ重なるように、これらのコピー処理、切り取り処理を行う。それによって、電子顕微鏡像の各プラグの位置に対応させて大量の記号を効率的に張り付けることができる。
【００６７】
また、半導体のフラグの構成として、ミラー反転している場合が多い。ミラー反転している素子に対する処理の例を図９に示す。電子顕微鏡像には、ミラーとなる境界線５０９，５１１に対して対称に形成されたプラグが現れている。本例では、オペレータは、まず、領域５０７のように、電子顕微鏡像のソース、ドレイン、ウェル、ゲートの位置に重ねて丸付き文字の群を描画し、それをコピー元として、Ｘ軸ミラー反転ボタン２０３を用いて境界線５０９に対して対称なにコピー先領域５０８にミラー反転したコピーを作成する。また、領域５０７に描画した記号群をコピー元として、Ｙ軸ミラー反転ボタン２０４を用いて境界線５１１に対して対称なコピー先領域５１０にミラー反転したコピーを作成する。以上、コピー、切り取り、ミラー反転の処理ボタンを用いることによって、１つずつ識別記号を付ける場合に比較して格段に使い勝手が向上する。
【００６８】
具体例２として、領域とレ点の使用例について、図１０に示す。半導体検査装置にてプローブを接触して電気特性を測定すべきところを領域５１２で示した。１つのトランジスタ単位に測定が完了したところをレ点５１３でマークすると、次に測定すべきトランジスタを明確にすることができる。また、図１０の下図は、上の図を回転ボタン２０２を用いて９０度回転した図である。回転はプローブの当て易さから必要不可欠なものである。しかし、回転すると、何処まで測定していたか判断が難しい。特に倍率を変更し、似たパターンが続くと、ついつい誤ってしまうものである。しかし、図示するように、測定範囲が明確で、各プラグの種類が判り、測定済みのものがレ点で示してあると、次に何処を測定すれば良いか一目瞭然である。また、多角形塗潰しボタン２２８を利用して、測定済みの領域を塗り潰してしまう方法も、同じ意味で測定完了箇所を明確にすることができる。
【００６９】
具体例３として、実際の半導体の例として、１つのトランジスタが２つの意味を持つ場合がある。このケースを図１１に示す。５１６で１つのトランジスタ、５１７で１つのトランジスタを示すが、問題はプラグ５１８がトランジスタ５１６ではゲートを意味し、トランジスタ５１７ではドレインを示している。この場合、今までと同様に頭文字を挿入し、レ点を入れると、どのプラグが重複しているのか判断が付かなくなる。この場合、レイヤを２つに分けてどちらか一方を表示することにより、明確に判断できる。また、この場合のレ点も同様に各レイヤにレ点を付けていくと判断が容易なことは明らかとなる。
【００７０】
マーカー表示の例を図１２に示す。マーカー表示は、実際の大きさを表すものではなく、目印となることを目的としている。つまり、不良位置に正しいサイズでマークを付けても低倍率表示ではどこにあるのか探すのに苦労する。また、大きなマークを付けると高倍率表示になると大きすぎて精度が出ない、又は、肝心の情報の邪魔となってしまう。そこで、高倍率表示画面６０１と低倍率表示画面６０５とで、それぞれマーカー６０４，６０８は倍率に関係無く一定の大きさで表示することで、上記問題を解決する。図中の６０２，６０３，６０６，６０７は、配線を意味している。当然ながら配線は、倍率の違いによって線間隔が変化している。
【００７１】
以上、説明した実施例は、本発明の一例を示すものであって、本発明はこの実施例に限定されるものではない。また、操作方法についても一例を示すものであって、この操作方法に限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】半導体検査装置の構成例を示す図。
【図２】ソフトウェアの駆動に関する概念図。
【図３】本発明の半導体検査装置の表示画面例を示す図。
【図４】画面拡大図。
【図５】格子作成方法の説明図。
【図６】格子作成方法の説明図。
【図７】格子作成方法の説明図。
【図８】コピー処理の説明図。
【図９】ミラー反転処理の説明図。
【図１０】回転処理の説明図。
【図１１】レイヤ表示の説明図。
【図１２】マーカー表示の説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１：半導体検査装置、３：プローブ、４：電子光学系装置、６：プローブステージ、７：試料室、１５：ディスプレイ、５０：試料ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004641924.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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