JPH02307009A

JPH02307009A - 電子ビーム測長方法

Info

Publication number: JPH02307009A
Application number: JP12845389A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ataka; 正志安宅
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1990-12-20

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。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、測長すべきパターン部分で電子ビームを走査
し、この走査に伴って得られた反射電子信号や２次電子
信号に基づいてパターンの測長を行う電子ビーム測長方
法に関する。

（従来の技術）電子ビーム、９１長装置では、試料上の測長すべきパタ
ーンを横切って電子ビームを直線状に走査し、この走査
に伴って得られた反射電子等の情報信号を検出し、検出
信号に基づいてパターンの幅などを測長している。この
場合、測長位置を捜したり、実際に測長を行ったりする
ために、多数回試料に電子ビームを照射すると、試料が
ダメージを受け、正確に測長を行うことが不可能となる
。

そのため、最近では、測長すべきパターンを含む試料の
特定領域を電子ビームによって２次元的に走査し、その
結果得られた、例えば、反射電子信号をフレームメモリ
に取り込み、実際の？Ｉ−１長はフレームメモリに取り
込まれた映像信号に基づいて行うようにしている。この
方式では、１回の試料の電子ビームによる走査によって
１１ＦＩ長位置の決定と実際の擲１長とが行われるため
、試料がダメージを受けることは防止できる。

（発明が解決しようとする課題）通常使用されているフレームメモリの画素数は、５１２
Ｘ５１２画素程度であり、測長パターン幅がサブミクロ
ンレベルになると、エッヂ検出の精度が問題となってく
る。画素数の多い高分解能のフレームメモリを用いれば
この点は解決できるものの、高分解能のフレームメモリ
は非常に高価であり、実用的でない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、安価なフレームメモリを用いても高い精度で測長
を行うことができる電子ビーム測長方法を実現すること
にある。

（課題を解決するための手段）本発明に基づく電子ビーム測長方法は、測長すべきパタ
ーンの一方のエッヂを含む第１の所定領域を１子ビーム
によって２次元的に走査し、この走査に伴って得られた
情報信号を第１のフレームメモリに記憶し、その後、測
長すべきパターンの他方のエッヂを含む第２の所定領域
を電子ビームによって２次元的に走査し、この走査に伴
って得られた情報信号を第２のフレームメモリに記憶し
、第１の所定領域と第２の所定領域との間の距離と、第
１のフレームメモリに記憶された信号に基づいて、ＩＰ
ｊ長された第１の所定領域中のエッヂ位置と、第２のフ
レームメモリに記憶された信号に基づいて測長された第
２の所定領域中のエッヂ位置とに基づいて、パターンの
測長を行うようにしたことを特徴としている。

（作用）被測長パターンの一方のエッヂ部分で第１回目の電子ビ
ーム走査を行い、この走査で得られた映像信号を第１の
メモリに記憶し、被ＡＦｌ長パターンの他方のエッヂ部
分で第２回目の電子ビーム走査を行い、この走査で得ら
れた映像信号を第２のメモリに記憶する。記憶された信
号によって２種のエッヂ位置を求め、この位置と第１回
の走査領域と第２回の走査領域との間の距離とによって
パターンの測長を行う。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明に基づく方法を実施するための電子ビ
ーム測長装置の一例を示している。

電子ビームＥＢは、集束レンズ１，２によってパターン
Ｐが形成された披ｎ１長試料３上に細く集束され、電子
ビームＥＢの照射位置は、偏向器４によって変えられる
。偏向器４には、走査回路５から電子ビーム走査信号が
供給されるが、走査回路５は、コンピュータ６によって
制御される。

試料３への電子ビームＥＢの照射に基づいて発生した反
射電子は、反射電子検出器７によって検出される。検出
器７の検出信号は、増幅器８によって増幅され、Ａ−Ｄ
変換器９によってディジタル信号に変換された後、コン
ピュータ６を介してフレームメモリ１０，１１，１．２
に供給される。

１３はいずれかのフレームメモリに記憶された映像信号
が読み出されて供給される陰極線管であり、この陰極線
管１３には、試料の反射電子像が表示されることになる
。

上記試料３は、ステージ１４上に載置されており、この
ステージ１４はコンピュータ６によって制御されるステ
ージ駆動機構１５によって移動させられる。このステー
ジ１４の移動は、レーザ干渉計１６によって常に監視さ
れており、レーザ干渉計１６によって測定されたステー
ジ１４の移動型は、コンピュータ６に供給される。

上述した構成において、試料の所定領域は１丁−ビーム
によって２次元的に走査される。この走査によって発生
した反射電子は、検出器７によって検出される。検出さ
れた反射電子信号は、コンピュータ６を介して第１のフ
レームメモリ１０に供給され、記憶される。第１のフレ
ームメモリ１０に記憶された信号は、コンピユークロに
よって読み出され、陰極線管１３に供給されることから
、陰極線管１３には、第２図に示すような反射電子像が
表示される。この像中で、斜線を施した部分が側長すべ
きパターンである。このフレームメモリ１０は、５１２
Ｘ５１２画素であり、像の分解能は比較的悪い。

次に、コンピュータ６はステージ駆動機構１５を制御し
てパターンの一方のエッヂＥ＋をほぼ光軸上に位置する
ようにステージを移動させる。又、コンピュータ６は、
走査回路５を制御し、第２図の枠Ｌ１で囲まれた試料領
域を５１２Ｘ５１２の画素でディジタル走査する。この
枠り、の部分の映像信号は、コンピュータ６を介して第
２のフレームメモリ１１に供給される。次に、コンピュ
ータ６は、ステージ駆動機構１５を制御してパターンの
他方のエッヂＥ２がほぼ光軸上に位置するようにステー
ジ１４を制御する。この時、レーザ干渉計１６は、ステ
ージの移動量を正確に測定しており、この移動量ａは、
コンピュータ６に供給されて記憶される。なお、この移
動ｆｆｔａは、枠り。

と枠Ｌ２との間の距離に相当する。

ステージ１４の移動後、コンピュータ６は走査回路５を
制御し、第２図の枠Ｌ２で囲まれた試料領域を５１２Ｘ
５１２の画素でディジタル走査する。この枠Ｌ２の部分
の映像信号は、コンピュータ６を介して第３のフレーム
メモリ１２に供給されて記憶される。その後、コンピュ
ータ６は、第２のフレームメモリ】１に記憶された映像
信号に基づいて、枠Ｌ１の端部からエッヂＥ、まての距
ＭｂをＪＩＪ定し、第３のフレームメモリ１２に記憶さ
れた映像信号に基づいて、枠Ｌ２の端部からエッヂＥ２
までの距ＭＣを測定する。更に、コンピュータ６は、第
１の枠り、から第２の枠Ｌ２までの距１ｌＩｉａ１パタ
ーンＰの一方のエッヂ位１１１ｂ、Ｍ方のエッヂ位置Ｃ
とにより、パターンＰの幅（ａ＋ｃ−ｂ）を計算する。

この求められた幅は、フレームメモリ１０に記憶された
全体の画像が５１２Ｘ５１２画素であり、その内、枠り
、、Ｌ２で囲まれた画像が夫々１２８Ｘ１２８画素であ
ったとすると、枠り、、Ｌ２を５１２Ｘ５１２画素で取
り込んだために、エッヂ検出の分解能は、全フレームを
２０４８Ｘ２０４８画素で取り込んだ画像と同等となり
、極めて正確にエッヂ間距離を測定することができる。

なお、この実施例では、フレームメモリの数が多くなる
が、５１２Ｘ５１２画素のフレームメモリの価格は低く
、２０４８Ｘ２０４８画素のフレームメモリに比べれば
、多数枚のフレームメモリを使っても価格的に問題とな
ることはない。又、枠で囲んだ領域を狭めれば、よりエ
ッヂ部分の分解能を高めることができる。

以上本発明の一実施例を説明したが、本発明はこの実施
例に限定されない。例えば、枠り、と枠Ｌ２との間の距
離の測定のためにステージを移動させたが、枠Ｌ１と枠
Ｌ２との間の電子ビームと試料の相対的な移動を機械的
に行わず、偏向回路１７を介してイメージシフト用偏向
器１８に偏向信号を供給して行っても良い。この場合、
偏向信号を正確に校正しておくことにより、枠り、と枠
Ｌ２との間の距離は、正確に求めることができる。

又、第１のフレームメモリ１０に全体の映像信号を記憶
させたが、必ずしもこの全体の映像信号は必要ではない
。

（効果）以上説明したように、本発明では、パターンの一方のエ
ッヂ部分と他方のエッヂ部分とを部分的に高分解能で電
子ビーム走査し、その走査に基づいた信号により、エッ
ヂ位置を検出するようにしたので、高価な高分解能のフ
レームメモリを使用すること無く、高い精度で測長を行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である電子ビーム川長方法
を実施するための装置の一例を示す図、第２図は、陰極
線管画面を示す図である。１．２・・・集束レンズ　　３・・・試料４・・・偏向
器　　　　　　５・・・走査回路６・・・コンピュータ
　　　７・・・検出器８・〜・増幅器　　　　　　９・
・・Ａ−Ｄ変換器１０．１１．１２・・・フレームメモ
リ１３・・・陰極線管　　　　１４・・・ステージ１５
・・・ステージ駆動機溝１６・・・レーザ干渉計　　１７・・・偏向回路１８・
・・偏向器

Claims

【特許請求の範囲】

測長すべきパターンの一方のエッヂを含む第１の所定領
域を電子ビームによって２次元的に走査し、この走査に
伴って得られた情報信号を第１のフレームメモリに記憶
し、その後、測長すべきパターンの他方のエッヂを含む
第２の所定領域を電子ビームによって２次元的に走査し
、この走査に伴って得られた情報信号を第２のフレーム
メモリに記憶し、第１の所定領域と第２の所定領域との
間の距離と、第１のフレームメモリに記憶された信号に
基づいて測長された第１の所定領域中のエッヂ位置と、
第２のフレームメモリに記憶された信号に基づいて測長
された第２の所定領域中のエッヂ位置とに基づいて、パ
ターンの測長を行うようにした電子ビーム測長方法。