JPH01112649A - 電子ビームを用いた寸法測定装置 - Google Patents
電子ビームを用いた寸法測定装置Info
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- JPH01112649A JPH01112649A JP62269832A JP26983287A JPH01112649A JP H01112649 A JPH01112649 A JP H01112649A JP 62269832 A JP62269832 A JP 62269832A JP 26983287 A JP26983287 A JP 26983287A JP H01112649 A JPH01112649 A JP H01112649A
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- scanning
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電子線を用いた寸法」り定装置に係り、特に
ホトレジストパターンのように微小な寸法の計測を高精
度で行うために好適な寸法測定装置に関する。
ホトレジストパターンのように微小な寸法の計測を高精
度で行うために好適な寸法測定装置に関する。
従来、ホトレジストパターンを画像表示して、そのパタ
ーン寸法を計測する場合そのパターンの王立性について
の配慮はされていなかった。そのため、正立性が悪い場
合すなわち、パターンのａＭ長方向と電子線の走査方向
に大きなずれがあるときには、測定寸法に誤差を生じ不
都合であった。
ーン寸法を計測する場合そのパターンの王立性について
の配慮はされていなかった。そのため、正立性が悪い場
合すなわち、パターンのａＭ長方向と電子線の走査方向
に大きなずれがあるときには、測定寸法に誤差を生じ不
都合であった。
走査電子ビームを用いて試料の寸法測定を行う場合の原
理を第２図に示す。試料の視野２０を走査線２２のよう
に電子ビームを走査して試料表面から発生した２次電子
あるいは反射電子の信号波形２３によりパターン２１の
左右向エツジを判別し、寸法（Ｄ）２４を算出する。な
お、両エツジの判別は電子ビーム照射信号のエツジ効果
を利用する６第２図の視野２０のパターン２１は走査線
２２にほぼ直交しているのでパターン２１は正立に表示
され、寸法（Ｄ’）２４はパターン２１のエツジからエ
ツジまでの長さとして正しく算出することが可能である
。すなわち、両エツジの信号波形２３の差をとることに
よりパターン２１の幅を算出する。しかし実際には第３
図に示すように視野２０においてパターン２１は傾斜し
た状態で表示されてしまうことが多い。この場合におい
て２次電子の信号波形２３′によりパターン２１のエツ
ジを判別すると寸法（Ｄ’ ）２４’は下記となる。
理を第２図に示す。試料の視野２０を走査線２２のよう
に電子ビームを走査して試料表面から発生した２次電子
あるいは反射電子の信号波形２３によりパターン２１の
左右向エツジを判別し、寸法（Ｄ）２４を算出する。な
お、両エツジの判別は電子ビーム照射信号のエツジ効果
を利用する６第２図の視野２０のパターン２１は走査線
２２にほぼ直交しているのでパターン２１は正立に表示
され、寸法（Ｄ’）２４はパターン２１のエツジからエ
ツジまでの長さとして正しく算出することが可能である
。すなわち、両エツジの信号波形２３の差をとることに
よりパターン２１の幅を算出する。しかし実際には第３
図に示すように視野２０においてパターン２１は傾斜し
た状態で表示されてしまうことが多い。この場合におい
て２次電子の信号波形２３′によりパターン２１のエツ
ジを判別すると寸法（Ｄ’ ）２４’は下記となる。
Ｄ’ ＝Ｄ／ｃｏｓθ
−（１）すなわち１／ｃｏｓｏ分の誤差が生じること
になる。従ってパターン２１のエツジからエツジ迄の幅
を正しく求めるためには上記傾斜を零（又はほとんど零
）となるようにパターン２１を正立させる必要がある。
−（１）すなわち１／ｃｏｓｏ分の誤差が生じること
になる。従ってパターン２１のエツジからエツジ迄の幅
を正しく求めるためには上記傾斜を零（又はほとんど零
）となるようにパターン２１を正立させる必要がある。
しかしＩＣウェハー上におけるホトレジストパターン等
においては、パターン２１のエツジの形状は左側エツジ
と右側エツジとが車行でない場合が存在し、また各エツ
ジは平滑でなく凹凸が存在する。そのため、パターン２
１の正立状態を得ることが非常に困難であった。
においては、パターン２１のエツジの形状は左側エツジ
と右側エツジとが車行でない場合が存在し、また各エツ
ジは平滑でなく凹凸が存在する。そのため、パターン２
１の正立状態を得ることが非常に困難であった。
本発明の目的は、電子線を用いた被洞定物の微小寸法の
測長を、測長方向と走査方向を常に一致させるように走
査方向を制御して、高精度の寸法測定を行う測長装置を
提供することにある。
測長を、測長方向と走査方向を常に一致させるように走
査方向を制御して、高精度の寸法測定を行う測長装置を
提供することにある。
上記問題点は、電子線を試料の表面に照射する電子線照
射手段と、該電子線を走査させる電子線走査手段と、該
照射により該試料から放出した２次電子量を検出する２
次電子量検出手段と、前記走査と同期して該２次電子量
に対応した信号を画像表示する画像表示手段と、を備え
前記試料の所定の測長方向の長さを計謂する測長装置に
おいて、前記走査を行って得られたデータから前記走査
の方向と前記測長方向のずれに基づくずれ量を演算する
ずれ量演算手段と、前記走査の方向を調整して前記ずれ
量を修正する走査方向調整手段と、を設けた電子ビーム
を用いた寸法測定装置によって解決される。
射手段と、該電子線を走査させる電子線走査手段と、該
照射により該試料から放出した２次電子量を検出する２
次電子量検出手段と、前記走査と同期して該２次電子量
に対応した信号を画像表示する画像表示手段と、を備え
前記試料の所定の測長方向の長さを計謂する測長装置に
おいて、前記走査を行って得られたデータから前記走査
の方向と前記測長方向のずれに基づくずれ量を演算する
ずれ量演算手段と、前記走査の方向を調整して前記ずれ
量を修正する走査方向調整手段と、を設けた電子ビーム
を用いた寸法測定装置によって解決される。
電子線を試料の表面に照射しながら走査し、その照射に
より前記試料から放出した２次電子量を前記走査と同期
させながら画像表示して得られた画像データから所定の
測長方向と前記走査の方向とのずれ量を演算して前記走
査方向を調整してそのずれ量を訂正する。
より前記試料から放出した２次電子量を前記走査と同期
させながら画像表示して得られた画像データから所定の
測長方向と前記走査の方向とのずれ量を演算して前記走
査方向を調整してそのずれ量を訂正する。
以下、本発明による一実施例を第１図、第４図〜第６図
を用いて説明する。先ず第１図により装置構成を記述す
る。
を用いて説明する。先ず第１図により装置構成を記述す
る。
電子線源１から放射された電子ビーム２は偏向コイルＸ
５と偏向コイルＹ６により試料４上を走査される。偏向
コイルｘ５と偏向コイルＹ６は各各、偏向回路Ｘ７と偏
向回路Ｙ８とにより駆動される。偏向回路Ｘ７と偏向回
路Ｙ８には走査方向調整回路９を経由して発振回路ＸＩ
Ｏおよび発振回路Ｙｌｌからの信号が印加される。
５と偏向コイルＹ６により試料４上を走査される。偏向
コイルｘ５と偏向コイルＹ６は各各、偏向回路Ｘ７と偏
向回路Ｙ８とにより駆動される。偏向回路Ｘ７と偏向回
路Ｙ８には走査方向調整回路９を経由して発振回路ＸＩ
Ｏおよび発振回路Ｙｌｌからの信号が印加される。
試料４から発生した二次電子１８は２次電子量検出器３
により捕捉され、ＣＲＴｌ ７上に画像として表示され
る。ＣＲＴｌ７上の電子ビームは、偏向コイルＸ１４と
偏向コイルＹ１５とにより走査される。偏向コイルＸ１
４と偏向コイルＹ１５は各々偏向回路Ｘ１２と偏向回路
Ｙ１３とにより駆動される。
により捕捉され、ＣＲＴｌ ７上に画像として表示され
る。ＣＲＴｌ７上の電子ビームは、偏向コイルＸ１４と
偏向コイルＹ１５とにより走査される。偏向コイルＸ１
４と偏向コイルＹ１５は各々偏向回路Ｘ１２と偏向回路
Ｙ１３とにより駆動される。
一方、検出器３からの信号は演算回路１６に伝えられ、
パターン２１の傾き量を算出する。演算回路１６の出力
は上記傾き量算出結果に基づき、走査方向調整回路９に
伝えられる。
パターン２１の傾き量を算出する。演算回路１６の出力
は上記傾き量算出結果に基づき、走査方向調整回路９に
伝えられる。
次に第４図、第５図により演算回路１６で行うパターン
２１の傾き（θ）２４の演算手法について説明する。パ
ターン２１は前述のようにエツジ形状が、非平行であっ
たり各エツジに凹凸があるため、パターン２１の傾き（
ｆ３） ２４を算出するには特別な手段が必要である。
２１の傾き（θ）２４の演算手法について説明する。パ
ターン２１は前述のようにエツジ形状が、非平行であっ
たり各エツジに凹凸があるため、パターン２１の傾き（
ｆ３） ２４を算出するには特別な手段が必要である。
第４図の視野２ｏ内のｘ−ｙ直交座標系において、走査
線２２−１〜２２−ｎがパターン２１と交差する点Ｆ
１−Ｆ ｎ 、 Ｇ １〜Ｇｎが得られる。
線２２−１〜２２−ｎがパターン２１と交差する点Ｆ
１−Ｆ ｎ 、 Ｇ １〜Ｇｎが得られる。
視野の左側の端（ｙ軸）と上記走査線２２−１〜２２−
ｎとの交点をに１〜Ｋｌｌとする。又、視野の上側の端
（Ｘ軸）とパターンＰとの交点をＦ。。
ｎとの交点をに１〜Ｋｌｌとする。又、視野の上側の端
（Ｘ軸）とパターンＰとの交点をＦ。。
Ｇｏ とする。
ＦｏとＧｏとの中間点をＨａ とする。又、ＦｎとＧｎ
との中間点をＨｎとするとそのＸ方向座標値は下式で求
められる。
との中間点をＨｎとするとそのＸ方向座標値は下式で求
められる。
ニー（ＫｎＦｎ＋ＫｎＧｎ） ・・・（２）第５図
は第４図中央部の拡大図である。（２）式から演算され
るＨ ｏ ” Ｈｎの値を順次接続した線とｙ軸と゛の
間の角度を各々０１〜θ、とするとθ、は次式で表わさ
れる。
は第４図中央部の拡大図である。（２）式から演算され
るＨ ｏ ” Ｈｎの値を順次接続した線とｙ軸と゛の
間の角度を各々０１〜θ、とするとθ、は次式で表わさ
れる。
したがって
いまθ１から０１の平均値子を求めると次式となる。
ｎ
ｎ ｎ＝１
（５）式のｉが視野とパターンＰとの傾きの平均値とな
る。
る。
このθを用いて電子ビームの走査方向を視野内でパター
ンＰが正立となるように変更する。
ンＰが正立となるように変更する。
このように視野内でのパターン２１の傾き（１）２４を
自動的に算出してその値に相当する量だけ電子ビームの
走査方向を変化させることにより、パターン２１のエツ
ジからエツジまでの寸法測定を高精度で実施することが
できる。とりわけ。
自動的に算出してその値に相当する量だけ電子ビームの
走査方向を変化させることにより、パターン２１のエツ
ジからエツジまでの寸法測定を高精度で実施することが
できる。とりわけ。
ＩＣウェーハ上に同−又は多種類のパターンが存在する
場合は、初期段階でパターン２１を正立することができ
るので複数のパターン２１の寸法計測を能率的に行うこ
とができる。
場合は、初期段階でパターン２１を正立することができ
るので複数のパターン２１の寸法計測を能率的に行うこ
とができる。
次にパターン２１の傾き（０）２４の算出と電子ビーム
２の走査方向の制御手順を第６図のフローチャートを用
いて説明する。
２の走査方向の制御手順を第６図のフローチャートを用
いて説明する。
先ず、ステップ１００で測定を開始し、ステップ１０１
で被測定物である試料４を所定の位置にセットし、測長
するパターン２１を決定する。
で被測定物である試料４を所定の位置にセットし、測長
するパターン２１を決定する。
次にステップ１０２で電子ビーム２を走査する走査線の
数ｎと走査のピッチを演算回路１６に初期設定しておき
、ステップ１０３で走査を開始し、ステップ１０４でス
テップ１０２で入力した走査数（ｎ）に達したかどうか
を判定しながら所定の走査数まで走査を繰返す。次にス
テップ１０５で前述した計算式（５）式に基づいて傾き
（ｉｌｌ） ２４を演算し、パターン２１が正立してい
るか否かを判定し次のパターン２１の計測で走査方向を
修正する必要があればステップ１０７で走査方向と測長
方向が一致するように走査方向を修正しステップ１０８
の判定を行う。
数ｎと走査のピッチを演算回路１６に初期設定しておき
、ステップ１０３で走査を開始し、ステップ１０４でス
テップ１０２で入力した走査数（ｎ）に達したかどうか
を判定しながら所定の走査数まで走査を繰返す。次にス
テップ１０５で前述した計算式（５）式に基づいて傾き
（ｉｌｌ） ２４を演算し、パターン２１が正立してい
るか否かを判定し次のパターン２１の計測で走査方向を
修正する必要があればステップ１０７で走査方向と測長
方向が一致するように走査方向を修正しステップ１０８
の判定を行う。
また、ステップ１０６で走査方向の修正が不要と判定さ
れた場合は、ステップ１０８で所定のパターン数だけ測
長したかどうかを判別し、新たに測長するパターン２１
があればステップ１０９で走査線の位置を次のパターン
に移動するか又は試料を移動して次のパターンの走査が
行える状態にしてステップ１０３で次のパターンの走査
を開始する。ステップ１０８で所定数のパターン２１の
測長が完了していることが判断された場合はステップ１
１０で一連の作業を終了する。
れた場合は、ステップ１０８で所定のパターン数だけ測
長したかどうかを判別し、新たに測長するパターン２１
があればステップ１０９で走査線の位置を次のパターン
に移動するか又は試料を移動して次のパターンの走査が
行える状態にしてステップ１０３で次のパターンの走査
を開始する。ステップ１０８で所定数のパターン２１の
測長が完了していることが判断された場合はステップ１
１０で一連の作業を終了する。
このようにパターン２１が正立する状態で測長すること
により高精度にパターン２１の幅を測定することが可能
となる。
により高精度にパターン２１の幅を測定することが可能
となる。
電子線を試料の表面に照射しながら走査して得られた画
像データから所定のＭす長方向とその走査の方向とのず
れ量を演算し、その走査の方向を調整してそのずれ量を
修正するので、ＩＣウェハーのホトレジストパターンの
エツジ形状が不規則に変化していても高精度の寸法測定
が可能となり又。
像データから所定のＭす長方向とその走査の方向とのず
れ量を演算し、その走査の方向を調整してそのずれ量を
修正するので、ＩＣウェハーのホトレジストパターンの
エツジ形状が不規則に変化していても高精度の寸法測定
が可能となり又。
同一パターン内に複数のパターンが存在する場合は、最
初の寸法洞室結果により前記ずれ量を修正するので残り
のパターンの寸法測定を能率的に行うことができるとい
う優れた効果がある。
初の寸法洞室結果により前記ずれ量を修正するので残り
のパターンの寸法測定を能率的に行うことができるとい
う優れた効果がある。
第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図はパタ
ーン測長の原理図、第３図はパターンに傾きがある場合
の信号波形図、第４図は傾き（丁）の算出を示す説明図
、第５図は第４図中央部の拡大図、第６図はパターンの
測長手順を示すフローチャート図である。 １・・・電子線源、２・・電子ビーム、３・・・２次電
子量検出器、４・・・試料、５・・・偏向コイルＸ、６
・・・偏向コイルＹ、７・・・偏向回路Ｘ、８・・・偏
向回路Ｙ、９・・・走査方向調整回路、１６・・・演算
回路、１７・・・ＣＲＴ、１８・・・２次電子。
ーン測長の原理図、第３図はパターンに傾きがある場合
の信号波形図、第４図は傾き（丁）の算出を示す説明図
、第５図は第４図中央部の拡大図、第６図はパターンの
測長手順を示すフローチャート図である。 １・・・電子線源、２・・電子ビーム、３・・・２次電
子量検出器、４・・・試料、５・・・偏向コイルＸ、６
・・・偏向コイルＹ、７・・・偏向回路Ｘ、８・・・偏
向回路Ｙ、９・・・走査方向調整回路、１６・・・演算
回路、１７・・・ＣＲＴ、１８・・・２次電子。
Claims (1)
- １、電子線を試料の表面に照射する電子線照射手段と、
該電子線を走査させる電子線走査手段と、該照射により
該試料から放出した２次電子量を検出する２次電子量検
出手段と、前記走査と同期して該２次電子量に対応した
信号を画像表示する画像表示手段と、を備え前記試料の
所定の測長方向の長さを計測する測長装置において、前
記走査を行つて得られたデータから前記走査の方向と前
記測長方向のずれに基づくずれ量を演算するずれ量演算
手段と、前記走査の方向を調整して前記ずれ量を修正す
る走査方向調整手段と、を設けたことを特徴とする電子
ビームを用いた寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269832A JPH0754685B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 電子ビームを用いた寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62269832A JPH0754685B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 電子ビームを用いた寸法測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112649A true JPH01112649A (ja) | 1989-05-01 |
| JPH0754685B2 JPH0754685B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17477801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62269832A Expired - Fee Related JPH0754685B2 (ja) | 1987-10-26 | 1987-10-26 | 電子ビームを用いた寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754685B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5423893A (en) * | 1992-06-18 | 1995-06-13 | Kotaki; Daizo | Plastic filter, its injection molding die and producing method |
| WO2011145338A1 (ja) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | パターン寸法計測方法、パターン寸法計測装置、パターン寸法計測方法をコンピュータに実行させるプログラム及びこれを記録した記録媒体 |
| JP2013105603A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278708A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-09 | Hitachi Ltd | 微細幅計測装置 |
| JPS62110248A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Toshiba Corp | 回転角度補正方法およびその装置 |
-
1987
- 1987-10-26 JP JP62269832A patent/JPH0754685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61278708A (ja) * | 1985-06-03 | 1986-12-09 | Hitachi Ltd | 微細幅計測装置 |
| JPS62110248A (ja) * | 1985-11-08 | 1987-05-21 | Toshiba Corp | 回転角度補正方法およびその装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5423893A (en) * | 1992-06-18 | 1995-06-13 | Kotaki; Daizo | Plastic filter, its injection molding die and producing method |
| WO2011145338A1 (ja) * | 2010-05-21 | 2011-11-24 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | パターン寸法計測方法、パターン寸法計測装置、パターン寸法計測方法をコンピュータに実行させるプログラム及びこれを記録した記録媒体 |
| JP2011242352A (ja) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン寸法計測方法、パターン寸法計測装置、パターン寸法計測方法をコンピュータに実行させるプログラム及びこれを記録した記録媒体 |
| US9191628B2 (en) | 2010-05-21 | 2015-11-17 | Hitachi High-Technologies Corporation | Pattern dimension measurement method, pattern dimension measurement device, program for causing computer to execute pattern dimension measurement method, and recording medium having same recorded thereon |
| JP2013105603A (ja) * | 2011-11-11 | 2013-05-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0754685B2 (ja) | 1995-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |