JPH01115044A - 微小線幅測定装置 - Google Patents
微小線幅測定装置Info
- Publication number
- JPH01115044A JPH01115044A JP62270149A JP27014987A JPH01115044A JP H01115044 A JPH01115044 A JP H01115044A JP 62270149 A JP62270149 A JP 62270149A JP 27014987 A JP27014987 A JP 27014987A JP H01115044 A JPH01115044 A JP H01115044A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- detectors
- detector
- signals
- scanning
- Prior art date
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- Pending
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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、半導体表面の線１１Ｉ測定装置に係り、特に
高精度な測定結果を与える微小線幅測定装置に関する。
高精度な測定結果を与える微小線幅測定装置に関する。
半導体の微細化に伴い、その製造工程の管理のための線
１１Ｍ測定には、高分解能の走査電子類ｖ１１鏡が用い
られるようになってきている。従来の装置は、特開昭５
９−１１２２１７号公報に記載のように、基本的には生
物試料Ｍｉｎ等に用いられてきた通常の走査電子顕微鏡
に画像信号記憶部や演算制御部を付加した構成となって
いる。電子レンズ系、電子銃等につき、半導体Ｉｉ！！
察に適した改良を施しであるものが多いが、２次電子等
の検出器については特開昭５９−１１２２１７号公報の
ように、通常の走査電子顕微鏡と同じく一個だけ用いて
いた。しかし、検出器と測定する試料の位置関係につい
ての特別の考慮はなされていなかった。
１１Ｍ測定には、高分解能の走査電子類ｖ１１鏡が用い
られるようになってきている。従来の装置は、特開昭５
９−１１２２１７号公報に記載のように、基本的には生
物試料Ｍｉｎ等に用いられてきた通常の走査電子顕微鏡
に画像信号記憶部や演算制御部を付加した構成となって
いる。電子レンズ系、電子銃等につき、半導体Ｉｉ！！
察に適した改良を施しであるものが多いが、２次電子等
の検出器については特開昭５９−１１２２１７号公報の
ように、通常の走査電子顕微鏡と同じく一個だけ用いて
いた。しかし、検出器と測定する試料の位置関係につい
ての特別の考慮はなされていなかった。
上記従来技術は、半導体の表面形状のような微細な形状
を走査電子顕＊＊をｌｉｉ察する場合、得られる画像が
検出器の向きに依存するという点に対して考慮されてお
らず、半導体表面の線幅等の測定値が、検出器の向きに
より異なるという問題があった。すなわち１通常用いら
れている走査電子顕微鏡には、検出器を取りつけられる
場所が４か所程度設けてあり、それぞれ、検出器に向い
た而が明るい画像が得られ、この効果は照明効果として
知られている。同様に、検出器から影になっている部分
は、暗（なることも知られている。
を走査電子顕＊＊をｌｉｉ察する場合、得られる画像が
検出器の向きに依存するという点に対して考慮されてお
らず、半導体表面の線幅等の測定値が、検出器の向きに
より異なるという問題があった。すなわち１通常用いら
れている走査電子顕微鏡には、検出器を取りつけられる
場所が４か所程度設けてあり、それぞれ、検出器に向い
た而が明るい画像が得られ、この効果は照明効果として
知られている。同様に、検出器から影になっている部分
は、暗（なることも知られている。
本発明の目的は、上記検出器の位置による影響を受けな
い微小線幅測定装置を得ることにある。
い微小線幅測定装置を得ることにある。
上記目的は、走査電子顕微鏡に複数の検出器をつけ、そ
れぞれの検出器より得られる信号を、組合わせて、ある
いは、単独に測定対象の材質や形状に応じて用いること
により、達成される。
れぞれの検出器より得られる信号を、組合わせて、ある
いは、単独に測定対象の材質や形状に応じて用いること
により、達成される。
複数の検出器のそれぞれの位置と試料表面形状との相対
関係により、ある部分の微細な特徴をよく反映する検出
器の信号と、微細な特徴を反映しない検出器の信号があ
る。従って、ある表面形状を測定する際には、検出器と
試料の位置関係に関する理論的考察により得られた知識
、または、予め実験を行っておき、その際得られた望ま
しい検出器と試料の位置関係に関する知識に基づき、用
いる検出器を選択する。これにより、試料のどの部分を
ｗｔ察しても、常に微細な形状を反映する信号が得られ
、高精度な測定を行うことができる。
関係により、ある部分の微細な特徴をよく反映する検出
器の信号と、微細な特徴を反映しない検出器の信号があ
る。従って、ある表面形状を測定する際には、検出器と
試料の位置関係に関する理論的考察により得られた知識
、または、予め実験を行っておき、その際得られた望ま
しい検出器と試料の位置関係に関する知識に基づき、用
いる検出器を選択する。これにより、試料のどの部分を
ｗｔ察しても、常に微細な形状を反映する信号が得られ
、高精度な測定を行うことができる。
以下１本発明の一実施例を、第１図〜第４図を用いて説
明する。第１図は１本発明による走査電子顕＊ｎｍ長シ
ステムの一実施例のハードウェア構成図であり、通常の
走査電子顕微鏡に、検出器を２つ取り付け、コンピュー
タにより演算制御を行う構成である。鏡体１０１中の電
子銃１０２より放出された電子線１０３は、電子レンズ
系１０４により偏向され、試料台１０５上の試料１０６
へ入射する。それに対応し、試料１０６より放出される
２次電子１０７は、それぞれ、右方検出器１０８及び左
方検出器１０９により検知される。
明する。第１図は１本発明による走査電子顕＊ｎｍ長シ
ステムの一実施例のハードウェア構成図であり、通常の
走査電子顕微鏡に、検出器を２つ取り付け、コンピュー
タにより演算制御を行う構成である。鏡体１０１中の電
子銃１０２より放出された電子線１０３は、電子レンズ
系１０４により偏向され、試料台１０５上の試料１０６
へ入射する。それに対応し、試料１０６より放出される
２次電子１０７は、それぞれ、右方検出器１０８及び左
方検出器１０９により検知される。
それらの信号は、キーボード１．１０により制御される
コンピュータ１１１により処理され、その走査波形や画
像は、単独で、あるいは、演算を施されて、デイスプレ
ィ１１２に表示される。
コンピュータ１１１により処理され、その走査波形や画
像は、単独で、あるいは、演算を施されて、デイスプレ
ィ１１２に表示される。
第２図（ａ）は、典型的な半導体表面パターンの断面図
、同図（ｂ）は上記表面を、上記ハードウェア構成にお
いて走査した際得られる、各検出器の走査信号波形及び
その和信号の波形を表す。
、同図（ｂ）は上記表面を、上記ハードウェア構成にお
いて走査した際得られる、各検出器の走査信号波形及び
その和信号の波形を表す。
測定の対象となるのは、第２図（ａ）の試料断面２０１
の下端エツジ２０２と、下端エツジ２０３の間隔や、上
端エツジ２０４と、上端エツジ２０５の間隔である。こ
の上を走査すると、右方検出器１０８による右方信号波
形２０７．左方検出器１０９による左方信号波形２０８
、及び両者の和である和信号波形２０６が得られる。こ
れらの波形上の各特徴点で、下端エツジ２０２には、右
方信号波形特徴点２０９が、下端エツジ２０３には、左
方信号波形特徴点２１１が、上端エツジ２０４には、左
方（１号波形特徴点２１２が、上端エツジ２０５には、
右方信号波形特徴点２１０がよく対応している３以上よ
り、 ＰＡｇ定に際して、上記特徴点を各エツジ位置と
すれば高精度な測定を行うことができる。
の下端エツジ２０２と、下端エツジ２０３の間隔や、上
端エツジ２０４と、上端エツジ２０５の間隔である。こ
の上を走査すると、右方検出器１０８による右方信号波
形２０７．左方検出器１０９による左方信号波形２０８
、及び両者の和である和信号波形２０６が得られる。こ
れらの波形上の各特徴点で、下端エツジ２０２には、右
方信号波形特徴点２０９が、下端エツジ２０３には、左
方信号波形特徴点２１１が、上端エツジ２０４には、左
方（１号波形特徴点２１２が、上端エツジ２０５には、
右方信号波形特徴点２１０がよく対応している３以上よ
り、 ＰＡｇ定に際して、上記特徴点を各エツジ位置と
すれば高精度な測定を行うことができる。
以下、本実施例の測定の手順を、第３図のフローチャー
トと第４図を用いて説明する。ブロック３０１において
は、和信号画像を表示し、ブロック３０２では、測定す
べ部分の指定を行う、その際、どちらの検出器の信号を
使うか、また測定するのは、上端エツジか、下端エツジ
かを指定する。
トと第４図を用いて説明する。ブロック３０１において
は、和信号画像を表示し、ブロック３０２では、測定す
べ部分の指定を行う、その際、どちらの検出器の信号を
使うか、また測定するのは、上端エツジか、下端エツジ
かを指定する。
ブロック３０３からブロック３０６までの操作は、両端
のエツジにつき、２度行う、ブロック３０：３では、ブ
ロック３０２の指定により、エツジ決定アルゴリズムを
選択する。この具体的アルゴリズムは、第４図において
、右方信号波形２０７について説明する。第４図（ａ）
は右方信号波形特徴点２１０を求めるアルゴリズムを説
明する図である。右方信号波形２０７を斜め近似直線４
０１及び水平近似直線４０２で近似し、その交点を以っ
て右方信号波形特徴点２１０とする。第４図（ｂ）は右
方信号波形特徴点２０９を求めるアルゴリズムを説明す
る図である。右方信号波形２０７を斜め近似直線４０３
及び水平近似直線４０４で近似し、その交点を以って右
方信号波形特徴点２０９とする。左方信号波形より、そ
の特徴点を求める場合には、第４図の左右を反転させ、
同様の操作を行えばよい、ブロック３０４では測定に使
用する信号を入力する。すなわち、上記選択されたアル
ゴリズムに従い、右方信号波形２０７か左方信号波形２
０８のどちらかを入力する。ブロック３０５では、第４
図で説明したアルゴリズムに従い、入力波形を直線近似
する。ブロック３０６では近似直線の交点を求め、この
水平方向の座標値を以ってエツジ位置とする。ブロック
３０７においては両端のエツジにおいて決定された座標
値の差をとり、これと顕微鏡の倍率とを考慮し、エツジ
間の距離を計算する。ブロック３０８においては、計算
結果を表示する。
のエツジにつき、２度行う、ブロック３０：３では、ブ
ロック３０２の指定により、エツジ決定アルゴリズムを
選択する。この具体的アルゴリズムは、第４図において
、右方信号波形２０７について説明する。第４図（ａ）
は右方信号波形特徴点２１０を求めるアルゴリズムを説
明する図である。右方信号波形２０７を斜め近似直線４
０１及び水平近似直線４０２で近似し、その交点を以っ
て右方信号波形特徴点２１０とする。第４図（ｂ）は右
方信号波形特徴点２０９を求めるアルゴリズムを説明す
る図である。右方信号波形２０７を斜め近似直線４０３
及び水平近似直線４０４で近似し、その交点を以って右
方信号波形特徴点２０９とする。左方信号波形より、そ
の特徴点を求める場合には、第４図の左右を反転させ、
同様の操作を行えばよい、ブロック３０４では測定に使
用する信号を入力する。すなわち、上記選択されたアル
ゴリズムに従い、右方信号波形２０７か左方信号波形２
０８のどちらかを入力する。ブロック３０５では、第４
図で説明したアルゴリズムに従い、入力波形を直線近似
する。ブロック３０６では近似直線の交点を求め、この
水平方向の座標値を以ってエツジ位置とする。ブロック
３０７においては両端のエツジにおいて決定された座標
値の差をとり、これと顕微鏡の倍率とを考慮し、エツジ
間の距離を計算する。ブロック３０８においては、計算
結果を表示する。
本発明によれば、検出器と試料の位置関係に影響されな
い波形を用いて測定できるので、高精度の微小線幅測定
ができる効果がある。
い波形を用いて測定できるので、高精度の微小線幅測定
ができる効果がある。
第１図は１本発明−実施例のハードウェア構成図、第２
図は１本発明の一実施例に用いられる試料の断面図と、
対応する走査波形図、第３図は、本発明の一実施例の処
理のフローチャート、第４図は、本発明の一実施例に用
いられるアルゴリズム ／ 図 紙ｆ＋／θ６ 第 ２ 凹 （ｂ） 躬 ３ 図 第 ４７
図は１本発明の一実施例に用いられる試料の断面図と、
対応する走査波形図、第３図は、本発明の一実施例の処
理のフローチャート、第４図は、本発明の一実施例に用
いられるアルゴリズム ／ 図 紙ｆ＋／θ６ 第 ２ 凹 （ｂ） 躬 ３ 図 第 ４７
Claims (1)
- １、測定試料に電子線を照射し、該試料より放出される
電子を検出して、画像、走査波形等の表面情報を得る走
査電子顕微鏡において、上記放出される電子の検出器を
複数個設け、上述試料上の局所的形状、材質等に応じて
、これら複数の検出器からの情報に基づき、試料表面の
微小形状を測定することを特徴とする微小線幅測定装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270149A JPH01115044A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 微小線幅測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270149A JPH01115044A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 微小線幅測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01115044A true JPH01115044A (ja) | 1989-05-08 |
Family
ID=17482226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62270149A Pending JPH01115044A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 微小線幅測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01115044A (ja) |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP62270149A patent/JPH01115044A/ja active Pending
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