JP3465498B2 - Thin film product inspection apparatus and thin film product manufacturing method using the same - Google Patents
Thin film product inspection apparatus and thin film product manufacturing method using the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製品のよう
な薄膜製品の歩留まりを向上させる製造技術に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a manufacturing technique for improving the yield of thin film products such as semiconductor products.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体製品のような薄膜製品の製造分野
では、製品の歩留まりを向上させるため、透過型電子顕
微鏡（ＴＥＭ）あるいは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を
用いた高精度寸法管理や形状観察・異物観察が重要性を
増してきている。2. Description of the Related Art In the field of manufacturing thin film products such as semiconductor products, in order to improve product yield, high precision dimension control and shape observation using a transmission electron microscope (TEM) or a scanning electron microscope (SEM) are performed.・ Foreign matter observation is becoming more important.
【０００３】最近では、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を
用いて３次元寸法計測が可能なものもある「日立評論
１９９４．７．ｖｏｌ７６」。Recently, there is a device that can measure three-dimensional dimensions using a scanning electron microscope (SEM).
1994.7. vol 76 ".
【０００４】ＳＥＭによる３次元寸法計測については、
特開昭５９−１７１４４５号公報や、特開平０６−３１
００７０号公報等に記載されている。Regarding three-dimensional dimension measurement by SEM,
JP-A-59-171445 and JP-A-06-31
No. 0070, etc.
【０００５】特開昭５９−１７１４４５号公報では、図
２に示す如く、一つの電子ビームを２方向（電子ビーム
２０７、２０８）から動的に切り換えて試料に照射さ
せ、それぞれの照射方向の試料像を左右の目に対応させ
てＳＥＭ画像を観察することで、実時間で立体視する手
法を開示している。In Japanese Patent Laid-Open No. 59-171445, as shown in FIG. 2, one electron beam is dynamically switched from two directions (electron beams 207 and 208) to irradiate the sample, and the sample in each irradiation direction is irradiated. A technique for stereoscopic viewing in real time is disclosed by observing an SEM image with images corresponding to the left and right eyes.
【０００６】また、特開平０６−３１００７０号公報で
は、２方向の電子ビーム照射の一方を高分解能観察用電
子ビーム、他方を立体観察用電子ビームとし、両ビーム
の動的切り替えと、ＣＲＴ上に表示された右左の目のＳ
ＥＭ像を観察するメガネの切り替えの同期をとることに
より、試料を高分解能に立体視することを開示してい
る。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 06-31070, one of two directions of electron beam irradiation is used as a high-resolution observation electron beam, and the other is used as a stereoscopic observation electron beam. Both beams are dynamically switched and a CRT is displayed. S of the displayed right and left eyes
It is disclosed that the sample is stereoscopically viewed with high resolution by synchronizing the switching of the glasses for observing the EM image.
【０００７】このようにＳＥＭのステレオ対画像を右眼
像と左眼像として、ＣＲＴ画面上に時分割でフィールド
（例えば１／６０秒）毎に交互に表示し、これに同期す
る液晶シャッター眼鏡等を通すことで被加工物を立体的
に観察することが可能である。As described above, the stereo pair image of the SEM is displayed as a right-eye image and a left-eye image alternately on each field (for example, 1/60 second) on the CRT screen in time division, and the liquid crystal shutter glasses are synchronized with this. It is possible to observe the workpiece three-dimensionally by passing it through the like.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、これまで３次
元形状による測長計測や形状観察を可能とする電子顕微
鏡は開発されてきたが、それによる製造ラインの管理
は、所定の測定個所における部分的な数値データ（被加
工物の寸法、膜厚、合わせずれ等）によりおこなってい
た。However, although electron microscopes capable of measuring lengths and observing shapes by three-dimensional shapes have been developed so far, the management of the manufacturing line by such electron microscopes is performed only at a predetermined measuring point. Numerical data (dimensions, film thickness, misalignment, etc. of the work piece).
【０００９】このような部分的な数値データで被加工物
の形状を管理した場合、その測定個所で基準値を満足す
るかを判断することとなり、それ以外の部分については
管理されていない。従って、測定個所以外が基準値を満
足しなければ、それにより製品の歩留まりは低下してし
まう。When the shape of the work piece is controlled by such partial numerical data, it is determined whether or not the reference value is satisfied at the measurement point, and the other parts are not controlled. Therefore, the yield of the product will be reduced if the points other than the measurement point do not satisfy the reference value.
【００１０】一方、測定個所を増やすことで製品の歩留
まりを向上させることはできるが、それに伴う検査時間
が問題となり、製造ラインのスループットを低下させて
しまう。On the other hand, although the product yield can be improved by increasing the number of measurement points, the inspection time associated therewith poses a problem and the throughput of the manufacturing line is reduced.
【００１１】本発明の目的は、製造ラインのスループッ
トを低下させずに製品の歩留まりを向上させることにあ
る。An object of the present invention is to improve the product yield without reducing the throughput of the manufacturing line.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、被加工物から取得する３次元画像を所定
の理想画像と比較することで製造ラインを管理するもの
である。In order to achieve the above object, the present invention manages a manufacturing line by comparing a three-dimensional image acquired from a workpiece with a predetermined ideal image.
【００１３】より具体的には、被加工物に要求される加
工パターンを３次元形状モデルとして予めシミュレーシ
ョンしておき、該被加工物に加工された加工パターンを
３次元画像データとして取得した場合、該３次元形状シ
ミュレーションの有するパラメータと、該画像データ取
得手段の有するパラメータとを整合させることで、該シ
ミュレーションされた３次元形状モデルと該取得された
３次元画像データとを合成して同一デイスプレイ上に表
示し、該表示結果に基づいて該被加工物に加工された加
工パターンの合否を判定するものである。More specifically, when a machining pattern required for a workpiece is simulated in advance as a three-dimensional shape model and the machining pattern processed on the workpiece is acquired as three-dimensional image data, By matching the parameters of the three-dimensional shape simulation with the parameters of the image data acquisition means, the simulated three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data are combined to display on the same display. Is displayed, and the pass / fail of the processing pattern processed on the workpiece is determined based on the display result.
【００１４】さらに具体的には、観察装置例えば走査型
電子顕微鏡（ＳＥＭ）の観察試料に対して、両眼の視角
に相当するような角度の二方向から照射した電子ビーム
の２次電子を検出した輝度変調信号をもとに、エッジ抽
出法または濃淡画像法で出力処理した右眼用と左眼用の
画像データと、３次元形状シミュレーションシステムの
シミュレーション結果の形状モデルから、観察装置の視
覚（視角）情報と同一条件で生成した右眼用と左眼用の
形状モデルデータを、右眼用、左眼用それぞれに合成し
てＣＲＴ等の画面上に切り替え表示し、該表示結果に基
づいて該被加工物に加工された加工パターンの合否を判
定するものである。More specifically, secondary electrons of an electron beam emitted from an observation device, for example, a scanning electron microscope (SEM), which is irradiated from two directions at angles corresponding to the viewing angles of both eyes, are detected. Based on the brightness modulation signal, the image data for the right eye and the left eye, which is output processed by the edge extraction method or the grayscale image method, and the shape model of the simulation result of the three-dimensional shape simulation system, The right-eye shape model data and the left-eye shape model data generated under the same condition as the visual angle) information are combined for the right eye and the left eye, and are switched and displayed on a screen such as a CRT, based on the display result The pass / fail of the processing pattern processed on the workpiece is determined.
【００１５】このように３次元画像と所定の理想画像を
比較すれば、加工パターンの形状一致を判断するだけで
加工パターンの良否が判定できるので、それに伴う測定
時間の増加はほとんど問題とならず、製造ラインに必要
なスループットを確保することができる。また、従来の
部分的な形状管理ではなく加工パターン全体の形状管理
を行うので、各被加工物の加工パターンをほぼ均一に製
造することができ、製品の歩留まりを向上させることが
できる。By comparing the three-dimensional image with a predetermined ideal image in this way, the quality of the processed pattern can be determined only by determining the shape matching of the processed pattern, so that the increase in the measurement time associated therewith hardly poses a problem. It is possible to secure the throughput required for the production line. Moreover, since the shape management of the entire processing pattern is performed instead of the conventional partial shape management, the processing pattern of each workpiece can be manufactured substantially uniformly, and the product yield can be improved.
【００１６】また、形状一致の判断については、完全に
一致することを判断するのではなく、所定のマージンを
持たせて判断することが好ましい。これは所定の理想画
像に対して、±a％の拡大・縮小した理想画像を表示さ
せて判断させても良く、またそれぞれの座標系に基づい
た演算処理によりマージンを持たせて一致・不一致を判
断させても良い。なお、形状一致を判断するには様々な
手法が考えられる。Further, regarding the shape matching, it is preferable to judge with a predetermined margin, not to judge that the shapes match completely. This may be judged by displaying an ideal image that is ± a% enlarged / reduced with respect to a predetermined ideal image, and a calculation process based on each coordinate system may be used to provide a margin for matching / mismatching. You may let me judge. Various methods are conceivable for determining the shape matching.
【００１７】また、シミュレーション画像を用いること
で、実際に製造させる非直線的な加工パターンに近いも
のと比較することができるので、さらに高精度に形状管
理を行うことができ、製品の歩留まりを向上させること
ができる。なお、所定の理想画像としては、シミュレー
ション画像だけでなく、所望の加工パターンを表した３
次元ＣＡＤ図であっても良い。Further, by using the simulation image, it is possible to compare with a pattern close to the non-linear processing pattern to be actually manufactured, so that the shape management can be performed with higher accuracy and the product yield is improved. Can be made. It should be noted that the predetermined ideal image is not only a simulation image, but also a desired processing pattern 3
It may be a three-dimensional CAD diagram.
【００１８】さらに、本発明の別の態様としては、被加
工物に要求される加工パターンを３次元形状モデルで予
めシミュレーションしておき、該被加工物に加工された
加工パターンを３次元画像データとして取得した場合、
該３次元形状シミュレーションの有するパラメータと該
画像データ取得手段の有するパラメータとを整合させる
ことで、該シミュレーションされた３次元形状モデルと
該取得された３次元画像データとを合成して同一デイス
プレイ上に表示し、該３次元形状モデルを移動または変
形して該３次元画像データと一致させることで、該加工
パターンの頂点、稜線、面情報からなる３次元形状デー
タを出力し、該出力結果に基づいて該加工パターンの合
否を判定するものであっても良い。Further, as another aspect of the present invention, a machining pattern required for a workpiece is simulated in advance with a three-dimensional shape model, and the machining pattern processed on the workpiece is three-dimensional image data. If you get as
By matching the parameters of the three-dimensional shape simulation with the parameters of the image data acquisition means, the simulated three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data are combined to be displayed on the same display. By displaying and moving or deforming the three-dimensional shape model to match the three-dimensional image data, the three-dimensional shape data including the apex, the ridge, and the surface information of the processing pattern is output, and based on the output result. Alternatively, the pass / fail of the processing pattern may be determined.
【００１９】このように、デイスプレイ上で３次元形状
モデルを移動又は変形して３次元画像データと一致させ
ることで、その加工パターンの寸法が測定できるので、
その寸法データに基づいて加工パターンの合否を判定す
ることもできる。As described above, by moving or deforming the three-dimensional shape model on the display and matching it with the three-dimensional image data, the dimension of the processing pattern can be measured.
It is also possible to judge the pass / fail of the processing pattern based on the dimension data.
【００２０】なお、これにより加工パターンの頂点、稜
線、面情報からなる３次元形状データを簡単に取得する
ことができる。By this, it is possible to easily obtain the three-dimensional shape data including the apex, the ridge, and the surface information of the processing pattern.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】図１に本発明の３次元形状管理を
可能とした一実施例を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an embodiment of the present invention that enables three-dimensional shape management.
【００２２】図１は、半導体装置のような薄膜製品の３
次元形状のシミュレーションを行う３次元形状シミュレ
ーション手段１と、そのシミュレーション結果の３次元
形状モデルデータ２と、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）の
ように視角に相当する２方向から被加工物の高精度観察
画像データを取得することが可能な立体視用観察装置画
像データ取得手段３と、その取得した観察装置画像デー
タ４及び立体視用視覚データ５を用いて３次元形状モデ
ルデータ２と観察装置画像データ４を合成し比較観察を
行う立体視形状管理手段６と、ユーザの立体視を実現す
る立体視映像表示手段７と、キーボードやマウス、ジョ
イスティックのような入力手段８と、被加工物形状の合
否判定結果と３次元形状データを登録する形状管理デー
タ登録手段９から構成される。FIG. 1 shows a thin film product such as a semiconductor device.
A three-dimensional shape simulation means 1 for simulating a three-dimensional shape, three-dimensional shape model data 2 as a result of the simulation, and high-precision observation of a workpiece from two directions corresponding to a viewing angle like a scanning electron microscope (SEM). Stereoscopic viewing device image data acquisition means 3 capable of acquiring image data, and using the acquired viewing device image data 4 and stereoscopic viewing visual data 5, three-dimensional shape model data 2 and viewing device image data. Stereoscopic shape management means 6 for synthesizing 4 for comparative observation, stereoscopic image display means 7 for realizing stereoscopic vision of the user, input means 8 such as a keyboard, mouse, joystick, and pass / fail of workpiece shape. It is composed of a shape management data registration means 9 for registering the determination result and the three-dimensional shape data.
【００２３】図３は、図１に示す３次元形状シミュレー
ション手段１の機能構成を示すものである。FIG. 3 shows a functional configuration of the three-dimensional shape simulation means 1 shown in FIG.
【００２４】図３は、ＣＡＤデータ設定部３０１、プロ
セスパラメタ設定部３０２、製造過程の検査工程の結果
を入力する検査データ設定部３０３と、検査データ設定
部３０３で設定したパラメタをもとに３次元形状をシミ
ュレーションする３次元形状シミュレーション処理部３
０４から構成されており、そのシミュレーション結果と
して３次元形状モデルデータ２を生成する。FIG. 3 shows the CAD data setting unit 301, the process parameter setting unit 302, the inspection data setting unit 303 for inputting the result of the inspection process in the manufacturing process, and the parameters set by the inspection data setting unit 303. Three-dimensional shape simulation processing unit 3 for simulating three-dimensional shape
04, and three-dimensional shape model data 2 is generated as the simulation result.
【００２５】図４に、３次元形状シュミレーション手段
１で生成する半導体のエッチング工程の１例を示す。FIG. 4 shows an example of an etching process of a semiconductor produced by the three-dimensional shape simulation means 1.
【００２６】本実施例では、先ず、図４（ａ）に示すよ
うに３次元形状を計算するモデル空間の基準座標系４０
１を設定する。次に、このモデル空間上にＣＡＤデータ
設定部３０１からのＣＡＤデータに基づいてＸＹレジス
トパターン４０２を被加工材料４０３上に設定する。次
にエッチング工程のシミュレーションを行う場合、プロ
セスパラメタ設定部３０２を用いてＸ，Ｙ，Ｚ方向のエ
ッチレートを設定する。このエッチレートの代わりに、
製造装置に設定する圧力、温度、処理時間、ガス流量の
ような製造レシピの設定値を設定することも可能であ
る。また、検査データ設定部３０３では製造課程の検査
工程で検査した膜厚や、寸法検査による加工寸法、合わ
せ検査によるマスクの合わせずれ等を設定することで、
実際の検査測定値をシミュレーションの前の形状モデル
作成（例えば図４（ａ）４０４の膜厚設定）や、レジス
トパターンの設定に利用することも可能である。次に３
次元形状シュミレーション処理部３０４が、図４（ａ）
のモデルをメッシュ分割し、各メッシュ毎にエッチング
量を計算した結果の目標とする形状モデル例を図４
（ｂ）４０５に示す。In this embodiment, first, as shown in FIG. 4A, the reference coordinate system 40 of the model space for calculating the three-dimensional shape is used.
Set 1. Next, the XY resist pattern 402 is set on the material 403 to be processed in this model space based on the CAD data from the CAD data setting unit 301. Next, when performing a simulation of the etching process, the etch rate in the X, Y, and Z directions is set using the process parameter setting unit 302. Instead of this etch rate,
It is also possible to set the set values of the manufacturing recipe such as pressure, temperature, processing time, gas flow rate set in the manufacturing apparatus. Further, in the inspection data setting unit 303, by setting the film thickness inspected in the inspection process of the manufacturing process, the processing dimension by the dimension inspection, the mask misalignment by the alignment inspection, and the like,
It is also possible to use the actual inspection measurement values for creating a shape model before the simulation (for example, setting the film thickness in FIG. 4A 404) and setting the resist pattern. Then 3
The three-dimensional shape simulation processing unit 304 is shown in FIG.
4 is divided into meshes, and an example of a target shape model as a result of calculating the etching amount for each mesh is shown in FIG.
(B) Shown at 405.
【００２７】図５は、図１に示す立体視用観察装置画像
データ取得手段３の機能構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a functional configuration of the stereoscopic observation device image data acquisition means 3 shown in FIG.
【００２８】観察試料である被加工物の立体的な観察を
行う立体視用観察装置５０１と、その出力輝度変調信号
の画像データをエッジ抽出法や濃淡画像法などの画像処
理を行う画像処理部５０２で構成し、画像処理部５０２
の処理結果である観察装置画像データ４と、立体視用視
覚データ５を同時に出力する。A stereoscopic observation device 501 for stereoscopically observing a workpiece as an observation sample, and an image processing unit for performing image processing of image data of an output brightness modulation signal thereof such as an edge extraction method or a grayscale image method. And an image processing unit 502.
The observation device image data 4 and the stereoscopic visual data 5 which are the processing results of (3) are simultaneously output.
【００２９】このような立体視用観察装置５０１の高分
解能な実時間立体観察方法の一例を図２に示す。図２
は、偏向コイルのような偏向器２０１によって、観察装
置（ＳＥＭ）の観察試料２０４に対して、両眼の視角に
相当する角度の二方向から照射した電子ビーム２０７、
２０８の２次電子２０５を２次電子検出器２０３で検出
し、輝度変調信号として取得する。この際、通常のＳＥ
Ｍ観察に使用する垂直照射電子ビーム２０６とは別に、
斜め電子ビーム２０７、２０８は偏向器２０１により対
物レンズ２０２の物点から出たかのように偏向すること
で、観察試料２０４の照射位置がずれない。よって、高
分解能な立体視像を実時間で取得することが可能であ
る。An example of a high-resolution real-time stereoscopic observation method of such a stereoscopic observation device 501 is shown in FIG. Figure 2
Is an electron beam 207 irradiated by a deflector 201 such as a deflection coil onto an observation sample 204 of an observation apparatus (SEM) from two directions at an angle corresponding to the viewing angle of both eyes.
The secondary electrons 205 of 208 are detected by the secondary electron detector 203 and acquired as a brightness modulation signal. At this time, normal SE
Separately from the vertical irradiation electron beam 206 used for M observation,
The oblique electron beams 207 and 208 are deflected by the deflector 201 as if they were emitted from the object point of the objective lens 202, so that the irradiation position of the observation sample 204 is not displaced. Therefore, it is possible to acquire a high-resolution stereoscopic image in real time.
【００３０】図６は、立体視用視覚データ６の内容を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing the contents of the stereoscopic visual data 6.
【００３１】先ず、３次元形状モデルと合成する際に使
用する、図４のモデル空間基準座標系４０１との相対座
標が既知の立体視用画像データ基準座標系６０１を設定
する。立体視用視覚データは、この基準座標系６０１を
使用したデータとして出力する。具体的な立体視用視覚
データとしては、観察試料２０４の観察面に垂直な軸線
６０２に対する電子ビーム２０７、２０８の照射角度
（ステレオ角）６０４、６０５である視角データ、軸線
６０２からの離軸点６０６、６０７の座標である視点座
標データ、離軸点６０６、６０７から結像点６０３への
それぞれの視線方向ベクトル６０８、６０９、像倍率を
含む。この立体視用視覚データと観察装置画像データを
まとめて出力することで、観察装置画像データが右眼用
データか、左眼用データであるか判断を行う。また、両
眼用のデータが必ずしも同一視覚データである必要はな
い。First, a stereoscopic image data reference coordinate system 601 whose relative coordinates to the model space reference coordinate system 401 shown in FIG. 4 are known is used when combining with a three-dimensional shape model. The stereoscopic visual data is output as data using the reference coordinate system 601. As the stereoscopic visual data, the visual angle data that is the irradiation angles (stereo angles) 604 and 605 of the electron beams 207 and 208 with respect to the axis line 602 perpendicular to the observation surface of the observation sample 204, and the off-axis point from the axis line 602 are used. It includes viewpoint coordinate data which are coordinates of 606 and 607, line-of-sight direction vectors 608 and 609 from the off-axis points 606 and 607 to the image forming point 603, and image magnification. The visual data for stereoscopic vision and the observation device image data are collectively output to determine whether the observation device image data is the data for the right eye or the data for the left eye. Moreover, the data for both eyes do not necessarily have to be the same visual data.
【００３２】図７は、立体視形状管理手段６の機能構成
を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a functional configuration of the stereoscopic shape management means 6.
【００３３】３次元形状モデルデータ２と立体視用視覚
データ５を取得し、形状モデルデータの各種編集処理を
行う３次元形状モデル編集処理部７０１、形状モデル表
示設定部７０２、表示形式パラメタ設定部７０３、立体
視データを合成した表示映像をもとにユーザが合否判断
を設定する合否判定設定部７０４、形状モデルの移動や
変形によって被加工物の３次元形状データを取得する形
状モデル移動・変形設定部７０５を有する。形状モデル
表示設定部７０２では、取得した３次元形状モデルデー
タ２の任意の面で切断した断面の形状モデルの作成や、
視覚データの変更、不用部分の非表示等の表示設定を行
う。表示形式パラメタ設定部７０３では、線の色・太さ
・種類・陰線処理あるいは面の色付け、質感、半透明表
示などグラフィック的に任意な表示方法を選択設定す
る。A three-dimensional shape model edit processing unit 701, a shape model display setting unit 702, and a display format parameter setting unit that obtains the three-dimensional shape model data 2 and the stereoscopic visual data 5 and performs various editing processing of the shape model data. 703, a pass / fail determination setting unit 704 in which a user sets pass / fail determination based on a display image obtained by combining stereoscopic data, and a shape model movement / deformation for acquiring three-dimensional shape data of a workpiece by moving or deforming the shape model It has a setting unit 705. The shape model display setting unit 702 creates a shape model of a cross section cut along an arbitrary surface of the acquired three-dimensional shape model data 2 and
Display settings such as changing visual data and hiding unnecessary parts. The display format parameter setting unit 703 selects and sets a graphically arbitrary display method such as line color, thickness, type, hidden line processing, surface coloring, texture, and semi-transparent display.
【００３４】さらに、３次元形状モデルの右眼用と左眼
用のデータを生成する右眼用／左眼用形状モデルデータ
生成部７０６、３次元形状モデルデータ２と観察装置画
像データ４のそれぞれ右眼用データと左眼用データの合
成を行う形状モデルデータ・画像データ合成処理部７０
７と、生成した合成後の右眼用データ７０９と左眼用デ
ータ７０８の立体視映像表示手段７への表示映像切り替
えを行う左右映像データ切り替え処理部７１０と、ユー
ザ入力手段８と、被加工物の合否判定結果と３次元形状
データを登録する形状管理データ登録手段９から構成す
る。Further, the right-eye / left-eye shape model data generation unit 706 for generating right-eye and left-eye data of the three-dimensional shape model, the three-dimensional shape model data 2 and the observation apparatus image data 4, respectively. Shape model data / image data combination processing unit 70 for combining right eye data and left eye data
7, a left / right video data switching processing unit 710 for switching the display video of the generated combined right-eye data 709 and left-eye data 708 to the stereoscopic video display unit 7, a user input unit 8, and a processed object. It comprises shape management data registration means 9 for registering the pass / fail judgment result of an object and three-dimensional shape data.
【００３５】図８に、立体視形状管理手段６が処理する
立体視合成表示処理（８０１）とその利用例である形状
の合否判定の基本フローを示す。FIG. 8 shows a basic flow of stereoscopic vision synthesis display processing (801) processed by the stereoscopic vision shape management means 6 and a shape pass / fail judgment which is an example of its use.
【００３６】先ず、３次元形状モデル編集処理部７０１
は３次元形状モデルデータ２を取得し（８０２）、この
形状モデルデータと合成する立体視用視覚データ５を取
得する（８０３）。この立体視観察装置基準座標系６０
１における立体視用視覚データの視角データ６０４、６
０５、視点座標データ６０６、６０７、視線方向ベクト
ル６０８、６０９、像倍率を、モデル空間基準座標系４
０１における視覚データとして設定する（８０４）。次
に、右眼用／左眼用形状モデルデータ生成部７０６は、
表示形式パラメタ設定部７０３で設定された表示パラメ
タを取得し（８０５）、先に（８０４）で設定した視覚
データを用いて、実際に右眼用／左眼用の３次元形状モ
デルを生成する（８０６）。図９（ａ）に生成した３次
元形状モデル左眼用データ例９０１と、（ｂ）３次元形
状モデル右眼用データ例９０２を示す。First, the three-dimensional shape model edit processing unit 701.
Acquires the three-dimensional shape model data 2 (802), and acquires the stereoscopic vision visual data 5 to be combined with this shape model data (803). This stereoscopic observation device reference coordinate system 60
Viewing angle data 604, 6 of the stereoscopic visual data in FIG.
05, viewpoint coordinate data 606 and 607, line-of-sight direction vectors 608 and 609, and image magnification, in the model space reference coordinate system 4
It is set as visual data for 01 (804). Next, the right-eye / left-eye shape model data generation unit 706
The display parameter set by the display format parameter setting unit 703 is acquired (805), and the visual data set in (804) is used to actually generate a three-dimensional shape model for the right eye / the left eye. (806). FIG. 9A shows the generated three-dimensional shape model left eye data example 901 and (b) the three-dimensional shape model right eye data example 902.
【００３７】形状モデルデータ・画像データ合成処理部
７０７は、観察装置画像データ４を取得し（８０７）、
先の（８０６）で生成した形状モデルと合成する（８０
８）。この結果、求める左眼用データ７０８と右眼用デ
ータ７０９を出力する（８０９）。図１０に合成した左
眼用データ７０８の表示例を示す。点線で示した３次元
形状モデル左眼用データ１００２は、３次元座標系１０
０１の表示空間上に３次元形状モデルデータとして表示
する。一方、観察装置画像左眼用データ１００３は、画
像処理時に設定したＸＹ平面１００４上に表示する。The shape model data / image data combination processing unit 707 acquires the observation device image data 4 (807),
It is combined with the shape model generated in (806) above (80
8). As a result, the obtained left-eye data 708 and right-eye data 709 are output (809). FIG. 10 shows a display example of the combined left-eye data 708. The data 1002 for the left eye of the three-dimensional shape model indicated by the dotted line is the three-dimensional coordinate system 10
It is displayed as three-dimensional shape model data in the display space 01. On the other hand, the observation device image left-eye data 1003 is displayed on the XY plane 1004 set during image processing.
【００３８】左右映像データ切り替え処理部７１０は、
ユーザが立体視可能なように立体視映像表示手段７に立
体視表示を行う（８１０）。このような立体視合成表示
処理（８０１）の結果、ユーザは立体視した３次元形状
モデルデータと観察装置画像データの合成映像を見て、
図１１（ａ）に示すように、例えば点線表示した目標と
する形状モデル１１０１と観察装置画像データ１１０２
が一致しているかどうか判断し、合格品か不合格品かの
判定結果を入力装置８を用いて、合否判定設定部７０４
に設定する（８１１）。ユーザの判断をさらに容易にす
るために、図１１（ｂ）に示すように、目標とする形状
モデル１１０１のマージン分として目標最小モデル１１
０３と目標最大モデル１１０４を表示し、その中に観察
装置画像データがはいっているかどうかを確認すること
も可能である。最終的に、被加工物の合否判定結果を形
状管理データ登録手段９に登録する（８１２）。The left and right video data switching processing section 710 is
Stereoscopic display is performed on the stereoscopic image display means 7 so that the user can stereoscopically view (810). As a result of the stereoscopic synthesis display process (801), the user sees the synthetic image of the stereoscopically viewed three-dimensional shape model data and the observation device image data,
As shown in FIG. 11A, for example, the target shape model 1101 and the observation apparatus image data 1102 displayed in dotted lines are displayed.
Is determined, and the determination result of whether the product is a pass product or a reject product is determined by using the input device 8 by using the input / output determination setting unit 704.
(811). In order to make the user's judgment easier, as shown in FIG. 11B, the target minimum model 11 is set as the margin of the target shape model 1101.
It is also possible to display 03 and the target maximum model 1104 and confirm whether or not the observation apparatus image data is contained therein. Finally, the pass / fail judgment result of the workpiece is registered in the shape management data registration means 9 (812).
【００３９】図１２に、本発明の別の利用例として、観
察装置画像データの３次元形状データを取得する処理フ
ローを示す。FIG. 12 shows a processing flow for acquiring the three-dimensional shape data of the observation apparatus image data as another application example of the present invention.
【００４０】シミュレーションによって生成した３次元
形状モデルデータ２には、頂点、稜線、面の３次元位置
情報とその位相情報は全て存在する。観察装置画像デー
タ４は、エッジ抽出法や濃淡画像法で処理した場合、Ｘ
Ｙ２次元情報で記述される。ユーザは右眼用データと左
眼用データをそれぞれ合成して立体視した表示映像を見
ながら、形状モデルデータを移動または部分的に変形す
ることで、両者の映像を一致させたときの形状モデルの
データを、観察試料の実際の３次元形状データとして取
得することが可能である。図１２に示すように、先ずユ
ーザが認識できるように立体視合成表示処理を行い（８
０１）、３次元形状モデルと観察装置データが一致して
いるかどうか判断する（１２０１）。もし、一致してい
ないならば、処理（１２０２）に従って、入力手段８を
用いて形状モデル移動・変形設定部７０５に３次元形状
モデルの移動量や変形量を設定する（１２０３）。この
操作で、もとの３次元形状モデルデータ２を変更し、新
たな３次元形状モデルデータを生成する（１２０４）。
よって、この新たな形状モデルを用いて、再度、立体視
合成表示処理（８０１）を実行する。この一連の処理
を、３次元形状モデルと観察装置画像データが一致する
まで繰り返す。仮に、両者が一致したならば、処理（１
２０５）に従い、その時点の形状モデルの頂点、稜線、
面データを、観察装置で観察した観察試料の実際の３次
元形状データとして、形状管理データ登録手段９に登録
する（１２０６）。In the three-dimensional shape model data 2 generated by the simulation, the three-dimensional position information of vertices, ridges, and surfaces and their phase information are all present. When the observation device image data 4 is processed by the edge extraction method or the grayscale image method, X
It is described by Y two-dimensional information. The user combines the right-eye data and the left-eye data, and moves or partially deforms the shape model data while viewing the stereoscopically displayed display image to obtain a shape model when the two images are matched. It is possible to acquire the data of 3) as the actual three-dimensional shape data of the observation sample. As shown in FIG. 12, first, stereoscopic synthesis display processing is performed so that the user can recognize (8
01) It is determined whether the three-dimensional shape model and the observation device data match (1201). If they do not match, the movement amount and deformation amount of the three-dimensional shape model are set in the shape model movement / deformation setting unit 705 using the input means 8 according to the processing (1202) (1203). By this operation, the original three-dimensional shape model data 2 is changed and new three-dimensional shape model data is generated (1204).
Therefore, the stereoscopic synthesis display processing (801) is executed again using this new shape model. This series of processing is repeated until the three-dimensional shape model and the image data of the observation device match. If they match, the process (1
205), the vertices, edges, and
The surface data is registered in the shape management data registration means 9 as the actual three-dimensional shape data of the observation sample observed by the observation device (1206).
【００４１】図１１の処理と図１２の処理を合わせて、
形状モデルの移動または変形後の形状との一致性を判断
して、ユーザが観察試料形状の合否判定を行うことも可
能である。By combining the processing of FIG. 11 and the processing of FIG.
It is also possible for the user to judge whether the shape of the observation sample is acceptable or not by judging the conformity with the shape after the movement or deformation of the shape model.
【００４２】図１３は、本発明の構成の別の一実施例を
示すものである。図１に示した構成の立体視映像表示手
段７の両眼用データの切り替え表示に同期する偏向メガ
ネや色フィルタメガネのような光学式シャッターメガネ
あるいは液晶シャッターメガネ等のデバイス１０と、３
次元形状モデルデータ２を登録する３次元形状シミュレ
ーションモデルデータ登録手段１１と、観察装置画像デ
ータ４と立体視用視覚データ５を登録する立体視用観察
装置画像データ登録手段１２を追加して、３次元立体視
合成表示形状管理手段１３を構成する。このメガネ等の
デバイス１０は、図７の左右映像データ切り替え処理部
７１０の切り替え表示に同期する同期発生器によって、
シャッターの切替を行う。このようにユーザが立体的に
映像を認識する際に、ＣＲＴ等の画面表示の切り替えに
同期する偏向メガネや、あるいはＣＲＴとメガネが一緒
になったヘッドマウンテッドディスプレイ（ＨＭＤ）な
どのデバイスをを使用することも可能である。FIG. 13 shows another embodiment of the constitution of the present invention. A device 10 such as optical shutter glasses such as deflection glasses and color filter glasses or liquid crystal shutter glasses which is synchronized with the switching display of the data for both eyes of the stereoscopic image display means 7 having the configuration shown in FIG.
A three-dimensional shape simulation model data registration means 11 for registering the three-dimensional shape model data 2 and a stereoscopic observation device image data registration means 12 for registering the observation device image data 4 and the stereoscopic vision visual data 5 are added to add 3 The three-dimensional stereoscopic vision combined display shape management means 13 is configured. The device 10 such as glasses is provided with a synchronization generator that synchronizes with the switching display of the left and right video data switching processing unit 710 of FIG.
Switch the shutter. In this way, when the user stereoscopically recognizes an image, a device such as a deflection glasses that synchronizes with the switching of the screen display of a CRT or a device such as a head mounted display (HMD) in which a CRT and glasses are combined is used. It is also possible to use.
【００４３】図１４は、本発明を薄膜製品製造ラインに
適用する際の構成の一実施例を示すものである。図１３
に示した３次元立体視合成表示形状管理手段１３に、製
造条件管理手段１４と製造条件管理データ登録手段１５
と、進行管理手段１６と進行管理データ登録手段１７
と、検査データ管理手段１８と検査データ登録手段１９
と、アラーム出力手段２０を追加して構成する。図１５
は、図１４の構成時に扱う製造条件管理データ（１５０
１）と、進行管理データ（１５０２）と、検査データ
（１５０３）と、３次元形状シミュレーションモデルデ
ータ（１５０４）と、立体視用観察装置画像データ（１
５０５）と、形状管理データ（１５０６）の内容を示し
たものである。FIG. 14 shows an embodiment of the configuration when the present invention is applied to a thin film product manufacturing line. FIG.
The manufacturing condition management means 14 and the manufacturing condition management data registration means 15 are added to the three-dimensional stereoscopic synthesis display shape management means 13 shown in FIG.
And the progress management means 16 and the progress management data registration means 17
And inspection data management means 18 and inspection data registration means 19
And an alarm output means 20 is added. Figure 15
Is the manufacturing condition management data (150
1), progress management data (1502), inspection data (1503), three-dimensional shape simulation model data (1504), and stereoscopic observation device image data (1
505) and the contents of the shape management data (1506).
【００４４】製造条件管理手段１４は、品種名とその工
程フローと工程名毎の製造レシピ名及び製造装置に設定
する温度や真空度のような製造レシピデータの設定及び
管理を行い、このような製造条件管理データ（１５０
１）を製造条件管理データ登録手段１５に登録する。進
行管理手段１６は、製造条件管理データ（１５０１）の
品種名とその工程フローを設定した処理ロットのロット
No、ウエハNo毎に製造レシピ名、製造装置No、着工日
時、着工者、被加工物の合否判定結果からなる製造進捗
状況の管理を行い、このような進行管理データ（１５０
２）を進行管理データ登録手段１７に登録する。検査デ
ータ管理手段１８は、品種名、工程名、ロットNo、ウエ
ハNo、検査レシピ名、被加工物上観察位置座標を含む検
査レシピデータ、製造過程の膜厚、寸法、合わせずれ等
の検査データの管理を行い、このような検査データ（１
５０３）を検査データ登録手段１９に登録する。The manufacturing condition management means 14 sets and manages the product name, the process flow, the manufacturing recipe name for each process name, and the manufacturing recipe data such as the temperature and vacuum degree set in the manufacturing apparatus. Manufacturing condition management data (150
1) is registered in the manufacturing condition management data registration means 15. The progress management means 16 is a lot of processing lots in which the product type management data (1501) type name and its process flow are set.
The manufacturing progress status consisting of the manufacturing recipe name, the manufacturing apparatus No, the start date and time, the starter, and the pass / fail judgment result of the workpiece is managed for each No. and wafer No., and such progress management data (150
2) is registered in the progress management data registration means 17. The inspection data management means 18 includes inspection data such as product name, process name, lot number, wafer number, inspection recipe name, inspection recipe data including observation position coordinates on a workpiece, film thickness in manufacturing process, dimensions, misalignment, etc. The inspection data (1
503) is registered in the inspection data registration means 19.
【００４５】図１３の３次元形状シミュレーション手段
１は、製造条件管理手段１４の管理する製造条件管理デ
ータ（１５０１）から品種名、工程名、製造レシピデー
タを取得して、目標形状とする製造製品のシミュレーシ
ョン処理を実行する。このとき、図３の検査データ設定
部３０３で実際の検査データを使用するには、検査デー
タ管理手段１８が管理する検査データ（１５０３）から
品種名、工程名、ロットNo、ウエハNoをキーにして膜
厚、寸法、合わせずれ等の検査データを検索し設定す
る。ただし、特定のロットNo、ウエハNoを使用していな
い場合は、その品種名、工程名の基本モデルデータとし
て使用する。生成した３次元形状モデルデータ２は、品
種名、工程名、ロットNo、ウエハNoと併せて３次元形状
シミュレーションモデルデータ（１５０４）として、３
次元形状シミュレーションモデルデータ登録手段１１に
登録する。The three-dimensional shape simulation means 1 of FIG. 13 acquires the product type name, the process name, and the manufacturing recipe data from the manufacturing condition management data (1501) managed by the manufacturing condition management means 14 and makes the target shape the manufactured product. The simulation process of is executed. At this time, in order to use the actual inspection data in the inspection data setting unit 303 of FIG. 3, the product name, the process name, the lot number, and the wafer number are used as keys from the inspection data (1503) managed by the inspection data management unit 18. Search and set inspection data such as film thickness, size, and misalignment. However, if a specific lot number or wafer number is not used, it is used as basic model data for the product name and process name. The generated 3D shape model data 2 is used as 3D shape simulation model data (1504) together with the product name, process name, lot number, and wafer No.
It is registered in the three-dimensional shape simulation model data registration means 11.
【００４６】立体視用観察装置画像データ取得手段３
は、進行管理手段１６の管理する進行管理データ（１５
０２）から観察試料の品種名、工程名、ロットNo、ウエ
ハNoを取得して、被加工物の観察を行う。定点観察では
なく検査装置で確認済みの異常箇所の観察の場合は、検
査データ管理手段１８の管理する検査データ（１５０
３）から被加工物上観察座標を取得して、その座標位置
の観察を行う。立体視観察結果である観察装置画像デー
タ４と立体視用視覚データ５は、品種名、工程名、ロッ
トNo、ウエハNo、被加工物上観察位置座標と併せて立体
視用観察装置画像データ（１５０５）として立体視用観
察装置画像データ登録手段１２に登録する。Stereoscopic viewing device image data acquisition means 3
Is the progress management data (15
02), the product type name, process name, lot number, and wafer number of the observation sample are acquired, and the workpiece is observed. In the case of observing an abnormal part confirmed by the inspection device instead of the fixed point observation, the inspection data managed by the inspection data managing means 18 (150
The observation coordinates on the work piece are acquired from 3) and the coordinate position is observed. The observation device image data 4 and the stereoscopic vision data 5, which are the stereoscopic observation results, are combined with the type name, the process name, the lot number, the wafer No, the observation position coordinate on the workpiece, and the observation device image data for stereoscopic observation ( It is registered in the stereoscopic viewing device image data registration means 12 as 1505).
【００４７】立体視形状管理手段６は、３次元形状シミ
ュレーションモデルデータ登録手段１１の３次元形状シ
ミュレーションモデルデータ（１５０４）と、立体視用
観察装置画像データ登録手段１２の立体視用観察装置画
像データ（１５０５）の品種名、工程名、ロットNo、ウ
エハNoをキーにして突き合わせ検索により取得したデー
タで、図８に示した基本処理フローに従い立体視合成表
示処理（８０１）を実行し、目的の形状モデルデータと
観察画像データを合成表示する。ユーザが行った被加工
物の３次元形状の合否判定結果は、品種名、工程名、ロ
ットNo、ウエハNo、被加工物上観察位置座標と併せて、
形状管理データ（１５０６）として形状管理データ登録
手段９に登録する。さらに、この形状管理データ（１５
０６）の品種名、工程名、ロットNo、ウエハNo、合否判
定結果を、進行管理手段１６に送信し進行管理データ
（１５０２）の合否判定に登録する。仮に合否判定結果
が不合格の場合、進行管理手段１６は、アラーム出力手
段２０で音声や文字として必要部署のユーザに不合格に
なった品種名、工程名、ロットNo、ウエハNo、製造装置
No、着工日時を連絡するとともに、不合格のロットNoの
処理ロットの次工程への着工をストップする。The stereoscopic shape management unit 6 includes the three-dimensional shape simulation model data (1504) of the three-dimensional shape simulation model data registration unit 11 and the stereoscopic observation device image data of the stereoscopic observation device image data registration unit 12. With the data obtained by the matching search using the product type name, process name, lot number, and wafer number of (1505) as a key, the stereoscopic synthesis display processing (801) is executed according to the basic processing flow shown in FIG. The shape model data and the observed image data are combined and displayed. The pass / fail judgment result of the three-dimensional shape of the workpiece performed by the user is obtained by combining the product type name, the process name, the lot number, the wafer number, and the observation position coordinate on the workpiece,
It is registered in the shape management data registration means 9 as the shape management data (1506). Furthermore, this shape management data (15
The product type name, process name, lot number, wafer No., and pass / fail judgment result of No. 06) are transmitted to the progress management unit 16 and registered in the pass / fail determination of the progress management data (1502). If the pass / fail judgment result is unsuccessful, the progress management means 16 causes the alarm output means 20 to give a voice or character as a voice or text to the user of the required department, which has failed the product name, process name, lot number, wafer number, or manufacturing apparatus.
Notify the No. and the date and time of the start of construction, and stop the construction of the lot with the rejected lot in the next process.
【００４８】また、合成比較の結果、被加工物を合格品
と判定した場合でも、図１１（ｂ）に示すように、最適
目標とする形状モデル１１０１のマージン分である目標
最小モデル１１０３と目標最大モデル１１０４の間で形
状が異なる。立体視形状管理手段６では、図１２に示し
た処理フローに従い取得した被加工物の頂点、稜線、面
情報からなる３次元形状データを、品種名、工程名、ロ
ットNo、ウエハNo、被加工物上観察位置座標、合否判定
結果と併せて、形状管理データ（１５０６）として形状
管理データ登録手段９に登録する。３次元形状シミュレ
ーション手段１で、特定のロットNo、ウエハNoの次工程
以降の工程名の形状シミュレーションを行う際に、図３
のＣＡＤデータ設定部３０１は、この形状管理データ
（１５０６）から、同一の品種名、ロットNo、ウエハNo
の工程フローをさかのぼって最新の工程名を検索し、そ
のときの被加工物３次元形状データを取得して、シミュ
レーションの前の形状として設定する。プロセスパラメ
タ設定部３０２は、製造条件管理手段１４の管理する製
造条件管理データ（１５０１）からシミュレーションを
行う品種名、工程名を検索しその製造レシピデータを取
得して設定する。３次元形状シミュレーション処理部３
０４は、上記のシミュレーション処理を実行し、その特
定の品種名、工程名、ロットNo、ウエハNoにおける最適
目標とする３次元形状モデルデータとして、品種名、工
程名、ロットNo、ウエハNoと併せて３次元形状シミュレ
ーションモデルデータ登録手段１１に登録し、立体視形
状管理手段６の被加工物形状の合否判定に使用する。よ
って、画一的な数値データによる寸法管理ではなく、ロ
ットNo、ウエハNo毎の被加工物形状のばらつきを考慮し
た形状管理が可能である。Also, as a result of the synthesis comparison, even when the workpiece is determined to be an acceptable product, as shown in FIG. 11B, the optimum minimum target model 1103 and the target minimum model 1103 which are margins of the shape model 1101 are set. The shapes of the maximum models 1104 are different. In the stereoscopic shape management means 6, the three-dimensional shape data including the apex, the ridge line, and the surface information of the workpiece acquired according to the processing flow shown in FIG. 12 is used as a product name, a process name, a lot number, a wafer number, and a workpiece. It is registered in the shape management data registration means 9 as the shape management data (1506) together with the object observation position coordinates and the pass / fail judgment result. When the three-dimensional shape simulation means 1 performs shape simulation of the process name after the next process of a specific lot No. and wafer No., FIG.
From the shape management data (1506), the CAD data setting unit 301 of the same has the same product type name, lot number, and wafer number.
The latest process name is searched by tracing the process flow of No. 3, the three-dimensional shape data of the workpiece at that time is acquired, and set as the shape before the simulation. The process parameter setting unit 302 searches the manufacturing condition management data (1501) managed by the manufacturing condition management means 14 for a model name and a process name to be simulated, and acquires and sets the manufacturing recipe data. Three-dimensional shape simulation processing unit 3
04 executes the above-mentioned simulation processing, and combines the product type name, process name, lot number, and wafer No. as three-dimensional shape model data that is an optimum target for the specific product type name, process name, lot number, and wafer No. It is registered in the three-dimensional shape simulation model data registration means 11 and used for the pass / fail judgment of the workpiece shape of the stereoscopic shape management means 6. Therefore, it is possible to perform shape management in consideration of variations in the shape of the workpiece for each lot number and wafer number, instead of the dimensional management based on uniform numerical data.
【００４９】本手段では、３次元シミュレーションの途
中経過出力処理が可能な３次元形状シミュレーション手
段１や、被加工物の観察試料の移動、あるいは電子ビー
ム照射角度の変更を実時間で出力処理する立体視用観察
装置５０１を用いれば、リアルタイムに立体視合成表示
を行うことも可能とする。また、３次元形状モデルデー
タ２と、観察装置画像データ４はそれぞれ単独で立体視
することも可能とする。さらに、３次元形状シミュレー
ションモデルデータ登録手段１１や立体視用観察装置画
像データ登録手段１２から、３次元形状モデルデータ２
や観察装置画像データ４及び立体視用視覚データ５の複
数形状分を同時に取得することで、複数の立体映像を同
時に表示することも可能とする。In the present means, the three-dimensional shape simulation means 1 capable of outputting the progress of the three-dimensional simulation and the three-dimensional output processing of moving the observation sample of the workpiece or changing the electron beam irradiation angle are output in real time. By using the visual observation device 501, it is possible to perform stereoscopic synthesis display in real time. Further, the three-dimensional shape model data 2 and the observation device image data 4 can be stereoscopically viewed independently. Further, from the three-dimensional shape simulation model data registration means 11 and the stereoscopic observation device image data registration means 12, the three-dimensional shape model data 2 is acquired.
It is also possible to simultaneously display a plurality of stereoscopic images by simultaneously acquiring a plurality of shapes of the observation device image data 4 and the stereoscopic vision visual data 5.
【００５０】走査型電子顕微鏡ＳＥＭ像の焦点深度が深
いことを利用して、ステレオ像の３次元計測（３次元測
長）が行えることも既知の技術であるが、このように特
徴点の３次元位置データの存在する観察装置画像データ
を利用することも可能である。It is also known that three-dimensional measurement (three-dimensional length measurement) of a stereo image can be performed by utilizing the deep depth of focus of the scanning electron microscope SEM image. It is also possible to use the image data of the observation device in which the dimensional position data exists.
【００５１】走査型電子顕微鏡装置（ＳＥＭ）では加速
電圧を高くすることによって、試料の表面だけではな
く、上層膜を通して下層膜の観察が可能になる。また、
目標とする３次元形状シミュレーションモデルは、グラ
フィック的な表示パラメタの設定によって、下層膜を表
示あるいは非表示させることは非常に簡単に行える。こ
のように、奥行き方向のある形状を作業者が認識し、管
理あるいは解析するには、本システムのように３次元立
体視合成表示処理した被加工物の観察画像データと、目
標とする形状モデルを比較観察することがますます重要
になる。In the scanning electron microscope (SEM), by increasing the acceleration voltage, not only the surface of the sample but also the lower layer film can be observed through the upper layer film. Also,
In the target three-dimensional shape simulation model, it is very easy to display or hide the lower layer film by setting the graphic display parameters. In this way, in order for the operator to recognize, manage or analyze a certain shape in the depth direction, the observation image data of the workpiece processed by the three-dimensional stereoscopic synthesis display processing as in the present system and the target shape model. It becomes more and more important to make comparative observations.
【００５２】本実施の形態では、半導体装置の製造方法
について主に記載してきたが、他の製品の製造ラインに
本発明を適用できることは言うまでもない。Although the semiconductor device manufacturing method has been mainly described in the present embodiment, it goes without saying that the present invention can be applied to the manufacturing lines of other products.
【００５３】[0053]
【発明の効果】本発明によれば、被加工物の形状管理を
行うことで、製造ラインのスループットを低下させずに
製品の歩留まりを向上させることが可能となる。According to the present invention, by controlling the shape of a workpiece, it is possible to improve the yield of products without lowering the throughput of the manufacturing line.
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】従来の立体視観察装置の高分解能な実時間立体
観察方法を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a high-resolution real-time stereoscopic observation method of a conventional stereoscopic observation device.
【図３】本発明の一実施例の３次元形状シミュレーショ
ン手段の機能構成図。FIG. 3 is a functional configuration diagram of a three-dimensional shape simulation means according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例の３次元形状シュミレーショ
ン手段で生成する半導体のエッチング工程図。FIG. 4 is an etching process diagram of a semiconductor generated by a three-dimensional shape simulation means according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例の立体視用観察装置画像デー
タ取得手段の機能構成図。FIG. 5 is a functional configuration diagram of stereoscopic viewing device image data acquisition means according to an embodiment of the present invention.
【図６】本発明の一実施例の立体視用視覚データの内容
を示す説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing the contents of stereoscopic visual data according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の一実施例の立体視形状管理手段の機能
構成図。FIG. 7 is a functional configuration diagram of a stereoscopic shape management unit according to an embodiment of the present invention.
【図８】本発明の一実施例の立体視合成表示処理とその
利用例である形状の合否判定の処理フローの説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of a processing flow of stereoscopic vision synthesis display processing according to an embodiment of the present invention and a shape pass / fail determination which is an example of use thereof.
【図９】本発明の一実施例で生成した３次元形状モデル
データ例を示す説明図。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of three-dimensional shape model data generated in the embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の一実施例で合成した左眼用データ例
を示す説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of left-eye data synthesized in the embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の一実施例の合否判定の説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram of a pass / fail judgment according to an embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の一実施例で観察装置画像データの３
次元形状データを取得する処理フローの説明図。FIG. 12 shows 3 of observation device image data in one embodiment of the present invention.
Explanatory drawing of the process flow which acquires three-dimensional shape data.
【図１３】本発明の別の一実施例を示すブロック構成
図。FIG. 13 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図１４】本発明を製品製造ラインに適用した一実施例
を示すブロック構成図。FIG. 14 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a product manufacturing line.
【図１５】本発明を製品製造ラインに適用した一実施例
で扱うデータの内容を示す説明図。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the contents of data handled in an embodiment in which the present invention is applied to a product manufacturing line.
１ ３次元形状シミュレーション手段
２ ３次元形状モデルデータ
３ 立体視用観察装置画像データ取得手段
４ 観察装置画像データ
５ 立体視用視覚データ
６ 立体視形状管理手段
７ 立体視映像表示手段
８ 入力手段
９ 形状管理データ登録手段
１０ 立体視用メガネ
１１ ３次元形状シミュレーションモデルデータ登録手
段
１２ 立体視用観察装置画像データ登録手段
１３ ３次元立体視合成表示形状管理手段
１４ 製造条件管理手段
１５ 製造条件管理データ登録手段
１６ 進行管理手段
１７ 進行管理データ登録手段
１８ 検査データ管理手段
１９ 検査データ登録手段
２０ アラーム出力手段1 3D shape simulation means 2 3D shape model data 3 Stereoscopic observation device image data acquisition means 4 Observation device image data 5 Stereoscopic vision data 6 Stereoscopic shape management means 7 Stereoscopic image display means 8 Input means 9 Shape Management data registration means 10 Stereoscopic glasses 11 Three-dimensional shape simulation model data registration means 12 Stereoscopic viewing device image data registration means 13 Three-dimensional stereoscopic synthesis display shape management means 14 Manufacturing condition management means 15 Manufacturing condition management data registration means 16 progress management means 17 progress management data registration means 18 inspection data management means 19 inspection data registration means 20 alarm output means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−115061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−86737（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−238631（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−6868（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−266328（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−52271（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/66 G01B 11/24 H01L 21/00 H01L 21/02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-54-115061 (JP, A) JP-A-58-86737 (JP, A) JP-A-4-238631 (JP, A) JP-A-5- 6868 (JP, A) JP-A-6-266328 (JP, A) JP-A-6-52271 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/66 G01B 11 / 24 H01L 21/00 H01L 21/02
Claims (12)
元形状モデルとして予めシミュレーションしておき、 該被加工物に加工された加工パターンを３次元画像デー
タとして取得した場合、 該３次元形状シミュレーションの有するパラメータと、
該画像データ取得手段の有するパラメータとを整合させ
ることで、該シミュレーションされた３次元形状モデル
と該取得された３次元画像データとを合成して同一デイ
スプレイ上に表示し、 該表示結果に基づいて該被加工物に加工された加工パタ
ーンの合否を判定することを特徴とする薄膜製品の製造
方法。1. A three-dimensional shape obtained by simulating a machining pattern required for a workpiece as a three-dimensional shape model in advance and acquiring the machining pattern processed on the workpiece as three-dimensional image data. The parameters of the simulation,
By matching the parameters of the image data acquisition means with each other, the simulated three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data are combined and displayed on the same display, and based on the display result. A method for manufacturing a thin film product, comprising determining whether a processed pattern processed on the workpiece is acceptable or not.
元形状モデルで予めシミュレーションしておき、 該被加工物に加工された加工パターンを３次元画像デー
タとして取得した場合、 該３次元形状シミュレーションの有するパラメータと該
画像データ取得手段の有するパラメータとを整合させる
ことで、該シミュレーションされた３次元形状モデルと
該取得された３次元画像データとを合成して同一デイス
プレイ上に表示し、 該３次元形状モデルを移動または変形して該３次元画像
データと一致させることで、該加工パターンの頂点、稜
線、面情報からなる３次元形状データを出力し、 該出力結果に基づいて該加工パターンの合否を判定する
ことを特徴とする薄膜製品の製造方法。2. A three-dimensional shape obtained by simulating a machining pattern required for a workpiece in advance with a three-dimensional shape model and acquiring the machining pattern processed on the workpiece as three-dimensional image data. By matching the parameters possessed by the simulation with the parameters possessed by the image data acquisition means, the simulated three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data are combined and displayed on the same display, By moving or deforming the three-dimensional shape model to match it with the three-dimensional image data, three-dimensional shape data consisting of vertexes, edges, and surface information of the processing pattern is output, and the processing pattern is based on the output result. A method for manufacturing a thin film product, which comprises determining whether the result of the above is satisfied or not.
検査領域に対して所定の角度傾斜させて取得した２方向
の画像データから生成されることを特徴とする請求項１
または２記載の薄膜製品の製造方法。3. The three-dimensional image data is generated from image data in two directions acquired by inclining a predetermined angle with respect to the inspection region of the workpiece.
Or the method for manufacturing a thin film product according to 2.
標データと、視線方向ベクトルと、像倍率とを含むもの
であることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項
に記載の薄膜製品の製造方法。Wherein said parameter is the viewing angle data, and the viewpoint coordinate data, and line-of-sight direction vector, according to any one <br/> of claims 1, characterized in that it is intended to include the image magnification 3 Method for manufacturing thin film products.
元形状モデルと前記３次元画像データとの一致、不一致
を所定のマージンを持たせて判定し、該判定結果が一致
の場合に所定の信号を出力することを特徴とする請求項
１から４のいずれか1項に記載の薄膜製品の製造方法。5. The acceptance / rejection determination of the processing pattern is performed by determining a match or a mismatch between the three-dimensional shape model and the three-dimensional image data with a predetermined margin, and when the determination result is a match, a predetermined determination is made. method of manufacturing a thin film product according to claim 1, any one of 4 and outputs the signal.
ータを該加工工程での３次元形状モデルとして設定し、
該設定された３次元形状モデルに基づいて次工程の製造
条件で加工した場合をシュミレーションし、該シミュレ
ーション結果を新たな最適目標３次元形状モデルとする
ことを特徴とする請求項２記載の薄膜製品の製造方法。6. The obtained three-dimensional shape data of the processing pattern is set as a three-dimensional shape model in the processing step,
3. The thin film product according to claim 2, wherein a simulation is performed based on the set three-dimensional shape model under the manufacturing conditions of the next process, and the simulation result is used as a new optimum target three-dimensional shape model. Manufacturing method.
元形状モデルとして登録しておき、 該被加工物に加工された加工パターンを３次元画像デー
タとして取得した場合、 該３次元形状モデルの有するパラメータと、該画像デー
タ取得手段の有するパラメータとを整合させることで、
該３次元形状モデルと該取得された３次元画像データと
を合成して同一デイスプレイ上に表示し、 該表示結果に基づいて該被加工物に加工された加工パタ
ーンの合否を判定することを特徴とする薄膜製品の製造
方法。7. A three-dimensional shape model when a processing pattern required for a workpiece is registered as a three-dimensional shape model and the processing pattern processed on the workpiece is acquired as three-dimensional image data. By matching the parameters included in the image data acquisition unit with the parameters included in the image data acquisition unit,
The three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data are combined and displayed on the same display, and the pass / fail of the processing pattern processed on the workpiece is determined based on the display result. And a method of manufacturing a thin film product.
元形状モデルとしてシミュレーションする３次元形状モ
デルシミュレーション手段と、 被加工物に加工された加工パターンを３次元画像データ
として取得する３次元画像データ取得手段と、 該３次元形状シミュレーションの有するパラメータと、
該画像データ取得手段の有するパラメータとを整合させ
るパラメータ整合手段と、 該パラメータ整合手段によりそれぞれのパラメータを整
合することで、該シミュレーションされた３次元形状モ
デルと該取得された３次元画像データとを合成して同一
デイスプレイ上に表示する表示手段とを備えた薄膜製品
の検査装置。8. A three-dimensional shape model simulation means for simulating a processing pattern required for a workpiece as a three-dimensional shape model, and a three-dimensional image for acquiring the processing pattern processed on the workpiece as three-dimensional image data. Data acquisition means, parameters of the three-dimensional shape simulation,
Parameter matching means for matching the parameters of the image data acquisition means, and the simulated three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data by matching the respective parameters by the parameter matching means. An apparatus for inspecting a thin film product, comprising: a display means for combining and displaying on the same display.
元形状モデルとしてシミュレーションする３次元形状モ
デルシミュレーション手段と、 被加工物に加工された加工パターンを３次元画像データ
として取得する３次元画像データ取得手段と、 該３次元形状シミュレーションの有するパラメータと、
該画像データ取得手段の有するパラメータとを整合させ
るパラメータ整合手段と、 該パラメータ整合手段によりそれぞれのパラメータを整
合することで、該シミュレーションされた３次元形状モ
デルと該取得された３次元画像データとを合成して同一
デイスプレイ上に表示する表示手段と、 該３次元形状モデルを移動または変形させる３次元形状
モデル変更手段と、 該３次元形状モデルの有する数値情報から該加工パター
ンの頂点、稜線、面情報からなる３次元形状データを出
力する手段とを備えたことを特徴とする薄膜製品の検査
装置。9. A three-dimensional shape model simulation means for simulating a processing pattern required for a workpiece as a three-dimensional shape model, and a three-dimensional image for obtaining a processing pattern processed on the workpiece as three-dimensional image data. Data acquisition means, parameters of the three-dimensional shape simulation,
Parameter matching means for matching the parameters of the image data acquisition means, and the simulated three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data by matching the respective parameters by the parameter matching means. Display means for synthesizing and displaying on the same display, three-dimensional shape model changing means for moving or deforming the three-dimensional shape model, and vertexes, ridges, surfaces of the machining pattern based on the numerical information of the three-dimensional shape model. An apparatus for inspecting a thin film product, comprising: a means for outputting three-dimensional shape data consisting of information.
被加工物の検査領域に対して所定の角度傾斜させて配置
された少なくとも２つの画像データ取得手段からなるこ
とを特徴とする請求項８又は９記載の薄膜製品の検査装
置。10. The three-dimensional image data acquisition means comprises at least two image data acquisition means arranged at a predetermined angle with respect to the inspection region of the workpiece. Alternatively, the thin-film product inspection device according to item 9.
座標データと、視線方向ベクトルと、像倍率とを含むも
のであることを特徴とする請求項８から１０のいずれか
１項に記載の薄膜製品の検査装置。11. The parameter includes visual angle data, viewpoint coordinate data, a line-of-sight direction vector, and image magnification, according to any one of claims 8 to 10.
The thin film product inspection apparatus according to item 1 .
次元形状モデルとして記憶する３次元形状モデル記憶手
段と、 被加工物に加工された加工パターンを３次元画像データ
として取得する３次元画像データ取得手段と、 該３次元形状モデルの有するパラメータと、該画像デー
タ取得手段の有するパラメータとを整合させるパラメー
タ整合手段と、 該パラメータ整合手段によりそれぞれのパラメータを整
合することで、該３次元形状モデルと該取得された３次
元画像データとを合成して同一デイスプレイ上に表示す
る表示手段とを備えた薄膜製品の検査装置。12. A machining pattern required for a workpiece is 3
A three-dimensional shape model storage means for storing as a three-dimensional shape model, a three-dimensional image data acquisition means for acquiring a processing pattern processed on a workpiece as three-dimensional image data, a parameter included in the three-dimensional shape model, Parameter matching means for matching the parameters of the image data acquisition means, and matching of the respective parameters by the parameter matching means combine the three-dimensional shape model and the acquired three-dimensional image data to make them identical. An apparatus for inspecting a thin film product, comprising a display means for displaying on a display.
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