JP3465498B2 - 薄膜製品の検査装置およびそれを用いた薄膜製品の製造方法 - Google Patents
薄膜製品の検査装置およびそれを用いた薄膜製品の製造方法Info
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Description
【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。
な薄膜製品の歩留まりを向上させる製造技術に関する。
【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。
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。
【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」。
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」。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
可能とした一実施例を示す。
【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。
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。
【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。
ション手段１の機能構成を示すものである。
【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。
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。
【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。
１で生成する半導体のエッチング工程の１例を示す。
【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。
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。
【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。
データ取得手段３の機能構成を示す図である。
【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。
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。
【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。
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。
【００３０】図６は、立体視用視覚データ６の内容を示
す図である。
す図である。
【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。
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。
【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。
を示す図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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）。
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）。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック構成図。
【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。
観察方法を示す説明図。
【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。
ン手段の機能構成図。
【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。
ン手段で生成する半導体のエッチング工程図。
【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。
タ取得手段の機能構成図。
【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。
を示す説明図。
【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。
構成図。
【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。
利用例である形状の合否判定の処理フローの説明図。
【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。
データ例を示す説明図。
【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。
を示す説明図。
【図１１】本発明の一実施例の合否判定の説明図。
【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。
次元形状データを取得する処理フローの説明図。
【図１３】本発明の別の一実施例を示すブロック構成
図。
図。
【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。
を示すブロック構成図。
【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。
で扱うデータの内容を示す説明図。
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
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
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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
Claims (12)
- 【請求項１】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ことを特徴とする薄膜製品の製造
方法。 - 【請求項２】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
ことを特徴とする薄膜製品の製造方法。 - 【請求項３】前記３次元画像データは、前記被加工物の
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。 - 【請求項４】前記パラメータは、視角データと、視点座
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１から３のいずれか1項
に記載の薄膜製品の製造方法。 - 【請求項５】前記加工パターンの合否判定は、前記３次
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。 - 【請求項６】前記取得した加工パターンの３次元形状デ
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。 - 【請求項７】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。 - 【請求項８】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。 - 【請求項９】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。 - 【請求項１０】前記３次元画像データ取得手段は、前記
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。 - 【請求項１１】前記パラメータは、視角データと、視点
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。 - 【請求項１２】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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27770096A JP3465498B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 薄膜製品の検査装置およびそれを用いた薄膜製品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27770096A JP3465498B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 薄膜製品の検査装置およびそれを用いた薄膜製品の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10125749A JPH10125749A (ja) | 1998-05-15 |
| JP3465498B2 true JP3465498B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=17587100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27770096A Expired - Fee Related JP3465498B2 (ja) | 1996-10-21 | 1996-10-21 | 薄膜製品の検査装置およびそれを用いた薄膜製品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3465498B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4778778B2 (ja) | 2005-11-04 | 2011-09-21 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体デバイスのモニタリング方法およびモニタリング装置 |
| JP4920268B2 (ja) | 2006-02-23 | 2012-04-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体プロセスモニタ方法およびそのシステム |
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-
1996
- 1996-10-21 JP JP27770096A patent/JP3465498B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| JPH10125749A (ja) | 1998-05-15 |
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