JPH03233310A - パターン寸法測定方法及び装置 - Google Patents
パターン寸法測定方法及び装置Info
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- JPH03233310A JPH03233310A JP2028013A JP2801390A JPH03233310A JP H03233310 A JPH03233310 A JP H03233310A JP 2028013 A JP2028013 A JP 2028013A JP 2801390 A JP2801390 A JP 2801390A JP H03233310 A JPH03233310 A JP H03233310A
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は電子ビームを用いたパターン寸法測定方法及び
装置に関するもので、特に逆テーパ形状を有する微細パ
ターンのボトムエツジ間の寸法測定に使用されるもので
ある。
装置に関するもので、特に逆テーパ形状を有する微細パ
ターンのボトムエツジ間の寸法測定に使用されるもので
ある。
（従来の技術）
電子ビームを測定物のパターンに照射した時にパターン
から発生する２次電子信号に基づいてパターンの寸法を
測定する従来の技術においては、順テーパ形状を有する
パターンに対しては、従来直線近似法、曲線近似法、し
きい値法、最大傾斜法、差分法等数多くの自動測長アル
ゴリズムが提案されており、パターン材質、形状及び下
地材質の種類に応じてその測長アルゴリズムを選択し、
用いていた。
から発生する２次電子信号に基づいてパターンの寸法を
測定する従来の技術においては、順テーパ形状を有する
パターンに対しては、従来直線近似法、曲線近似法、し
きい値法、最大傾斜法、差分法等数多くの自動測長アル
ゴリズムが提案されており、パターン材質、形状及び下
地材質の種類に応じてその測長アルゴリズムを選択し、
用いていた。
一方、逆テーパ形状のパターンに対しては、ボトムエツ
ジがビームを垂直に照射した場合観察できないため、ト
ップエツジ間の寸法を求めるか、又は試料を襞間しその
断面観察からボトムエツジ間の寸法を求めていた。
ジがビームを垂直に照射した場合観察できないため、ト
ップエツジ間の寸法を求めるか、又は試料を襞間しその
断面観察からボトムエツジ間の寸法を求めていた。
（発明が解決しようとする課題）
従来から使われてきた自動測長アルゴリズムは順テーパ
形状のパターンに対してはボトムエツジを精度よく検出
できるが、逆テーパ形状のパターンでは、ボトムエツジ
が垂直なビーム入射だとパターン上面の影に隠れるため
検出できない。又、マニュアル測長でも同様でトップエ
ツジ間の寸法しか得られない。一方、逆テーパ形状のパ
ターンは、例えばネガ型電子線感応レジストのもの、あ
るいはＡｌ−８Ｌ配線パータン等でみられる。そしてＡ
ｌ−８ｉ配線パターンの逆テーパ形状はその隣接パター
ン間距離が狭まるに伴い層間絶縁膜の製造工程中で「巣
」が発生する確率が増えるため、その逆テーパの度合を
定量的に把握しておく必要がある。従って、逆テーパ形
状パターンのトップエツジ間寸法のみならず、ボトムエ
ツジ間寸法、及びフチベリ量の値を求める必要があった
。
形状のパターンに対してはボトムエツジを精度よく検出
できるが、逆テーパ形状のパターンでは、ボトムエツジ
が垂直なビーム入射だとパターン上面の影に隠れるため
検出できない。又、マニュアル測長でも同様でトップエ
ツジ間の寸法しか得られない。一方、逆テーパ形状のパ
ターンは、例えばネガ型電子線感応レジストのもの、あ
るいはＡｌ−８Ｌ配線パータン等でみられる。そしてＡ
ｌ−８ｉ配線パターンの逆テーパ形状はその隣接パター
ン間距離が狭まるに伴い層間絶縁膜の製造工程中で「巣
」が発生する確率が増えるため、その逆テーパの度合を
定量的に把握しておく必要がある。従って、逆テーパ形
状パターンのトップエツジ間寸法のみならず、ボトムエ
ツジ間寸法、及びフチベリ量の値を求める必要があった
。
試料を襞間し、その断面形状を観察することで逆テーパ
形状の度合を把握することは可能であるが、試料を破壊
しなければならず、又、襞間しても襞間面に存在するパ
ターンの中でもパターンに対して垂直に男開したパター
ンでないと定量的な観察は困難であるという問題があっ
た。
形状の度合を把握することは可能であるが、試料を破壊
しなければならず、又、襞間しても襞間面に存在するパ
ターンの中でもパターンに対して垂直に男開したパター
ンでないと定量的な観察は困難であるという問題があっ
た。
本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、試
料を破壊することなしに逆テーパ形状を有するパターン
の寸法及び断面積を測定することのできるパターン寸法
測定方法及び装置を提供することを目的とする。
料を破壊することなしに逆テーパ形状を有するパターン
の寸法及び断面積を測定することのできるパターン寸法
測定方法及び装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
第１の発明は、試料が載置される試料ステージ及び鏡筒
の一方を任意の傾斜角に設定することのできる走査型電
子顕微鏡の偏向器を制御して試料ステージ上に載置され
た試料の測定部に電子ビームを照射し、測定部からの２
次電子信号を画像処理し、この画像処理された信号の基
づいて測定部のパターンの寸法を測定するパターン寸法
測定方法において、傾斜角を零にし、測定部に電子ビ−
ムを照射した時の２次電子信号を画像処理して測定部の
パターンのトップエツジ間の寸法を算出する第１のステ
ップと、傾斜角を第１の所定角度に設定し、測定部に電
子ビームを照射した時の２次電子信号を画像処理して測
定部のパターンのテーパ部の画素数を求める第２のステ
ップと、傾斜角を第１の所定角度と異なる第２の所定角
度に設定し、測定部に電子ビームを照射した時の２次電
子信号を画像処理してテーパ部の画素数を求める第３の
ステップと、第２及び第３のステップによって求められ
たテーパ部の画素数、及び第１並びに第２の所定角度に
基づいてパターンのテーパ角度及び高さを算出する第４
のステップと、第４のステップによって算出された結果
に基づいて測定パターンのボトムエツジ間の寸法及びフ
チベリ量を算出する第５のステップと、テーパ部の２次
電子信号の強度変化に基づいてテーパ部のプロファイル
を求める第６のステップと、第５及び第６のステップに
よって求められたパターンのボトムエツジ間の寸法及び
テーパ部のプロファイルに基づいて測定パターンの断面
積を算出する第７のステップとを備えていることを特徴
とする。
の一方を任意の傾斜角に設定することのできる走査型電
子顕微鏡の偏向器を制御して試料ステージ上に載置され
た試料の測定部に電子ビームを照射し、測定部からの２
次電子信号を画像処理し、この画像処理された信号の基
づいて測定部のパターンの寸法を測定するパターン寸法
測定方法において、傾斜角を零にし、測定部に電子ビ−
ムを照射した時の２次電子信号を画像処理して測定部の
パターンのトップエツジ間の寸法を算出する第１のステ
ップと、傾斜角を第１の所定角度に設定し、測定部に電
子ビームを照射した時の２次電子信号を画像処理して測
定部のパターンのテーパ部の画素数を求める第２のステ
ップと、傾斜角を第１の所定角度と異なる第２の所定角
度に設定し、測定部に電子ビームを照射した時の２次電
子信号を画像処理してテーパ部の画素数を求める第３の
ステップと、第２及び第３のステップによって求められ
たテーパ部の画素数、及び第１並びに第２の所定角度に
基づいてパターンのテーパ角度及び高さを算出する第４
のステップと、第４のステップによって算出された結果
に基づいて測定パターンのボトムエツジ間の寸法及びフ
チベリ量を算出する第５のステップと、テーパ部の２次
電子信号の強度変化に基づいてテーパ部のプロファイル
を求める第６のステップと、第５及び第６のステップに
よって求められたパターンのボトムエツジ間の寸法及び
テーパ部のプロファイルに基づいて測定パターンの断面
積を算出する第７のステップとを備えていることを特徴
とする。
第２の発明によるパターン寸法測定装置は、試料が載置
される試料ステージ及び鏡筒の一方を任意の傾斜角に設
定することのできる走査型電子顕微鏡と、試料ステージ
に載置された試料の測定部に電子ビームを照射した時に
測定部から発生する２次電子信号を画像処理する画像処
理手段と、傾斜角を零にして電子ビームを測定部に照射
した時の画像処理手段の出力に基づいて測定部のパター
ンのトップエツジ間の寸法を演算する第１の演算手段と
、傾斜角を第１の所定角度及びこの第１の所定角度と異
なる第２の所定角度に各々設定して電子ビームを測定部
に照射した時の画像処理手段の出力に基づいてパターン
のテーパ角度、高さ、ボトムエツジ間の寸法、フチベリ
量、及びテーパ部のプロファイルを演算する第２の演算
手段と、第２の演算手段の出力に基づいてパターンの断
面積を演算する第３の演算手段とを備えていることを特
徴とする。
される試料ステージ及び鏡筒の一方を任意の傾斜角に設
定することのできる走査型電子顕微鏡と、試料ステージ
に載置された試料の測定部に電子ビームを照射した時に
測定部から発生する２次電子信号を画像処理する画像処
理手段と、傾斜角を零にして電子ビームを測定部に照射
した時の画像処理手段の出力に基づいて測定部のパター
ンのトップエツジ間の寸法を演算する第１の演算手段と
、傾斜角を第１の所定角度及びこの第１の所定角度と異
なる第２の所定角度に各々設定して電子ビームを測定部
に照射した時の画像処理手段の出力に基づいてパターン
のテーパ角度、高さ、ボトムエツジ間の寸法、フチベリ
量、及びテーパ部のプロファイルを演算する第２の演算
手段と、第２の演算手段の出力に基づいてパターンの断
面積を演算する第３の演算手段とを備えていることを特
徴とする。
（作 用）
このように構成された第１の発明のパターン寸法測定方
法によれば、測定部のパターンのトップエツジ間の寸法
が第１のステップによって算出され、傾斜角が第１及び
第２の所定角度の時のパターンのテーパ部の各々の画素
数が第２及び第３のステップによって各々求められる。
法によれば、測定部のパターンのトップエツジ間の寸法
が第１のステップによって算出され、傾斜角が第１及び
第２の所定角度の時のパターンのテーパ部の各々の画素
数が第２及び第３のステップによって各々求められる。
第２及び第３のステップによって求められたテーパ部の
画素数、及び第１並びに第２の所定角度に基づいてパタ
ーンのテーパ角度及び高さが第４のステップによって算
出される。
画素数、及び第１並びに第２の所定角度に基づいてパタ
ーンのテーパ角度及び高さが第４のステップによって算
出される。
又、この第４のステップによって算出された結果に基づ
いて測定パターンのボトムエツジ間の寸法及びフチベリ
量が第５のステップによって算出される。
いて測定パターンのボトムエツジ間の寸法及びフチベリ
量が第５のステップによって算出される。
テーパ部の２次電子信号の強度の変化に基づいてテーパ
部のプロファイルが第６のステップによって求められる
。そして第５及び第６のステップによって求められたボ
トムエツジ間の寸法及びテーパ部のプロファイルに基づ
いて測定パターンの断面積が第７のステップによって算
出される。これにより、試料を破断することなく、逆テ
ーパ形状を有する微細パターンの寸法及び断面積を正確
に測定することができる。
部のプロファイルが第６のステップによって求められる
。そして第５及び第６のステップによって求められたボ
トムエツジ間の寸法及びテーパ部のプロファイルに基づ
いて測定パターンの断面積が第７のステップによって算
出される。これにより、試料を破断することなく、逆テ
ーパ形状を有する微細パターンの寸法及び断面積を正確
に測定することができる。
第２の発明によるパターン寸法測定装置によれば、傾斜
角を零にして電子ビームを照射した時の画像処理手段の
出力に基づいて測定部のパターンのトップエツジ間の寸
法が第１の演算手段によって演算される。又、傾斜角を
第１の所定角度及び第２の所定角度に各々設定して電子
ビームを測定部に照射した時の画像処理手段の出力に基
づいてパターンのテーパ角度、高さ、ボトムエツジ間の
寸法、フチベリ量、及びテーパ部のプロファイルが第２
の演算手段によって演算される。そして第２の演算手段
の出力に基づいてパターンの断面積が第３の演算手段に
よって演算される。これにより試料を破断することなく
、逆テーパ形状を有する微細パターンの寸法及び表面積
を正確に測定することができる。
角を零にして電子ビームを照射した時の画像処理手段の
出力に基づいて測定部のパターンのトップエツジ間の寸
法が第１の演算手段によって演算される。又、傾斜角を
第１の所定角度及び第２の所定角度に各々設定して電子
ビームを測定部に照射した時の画像処理手段の出力に基
づいてパターンのテーパ角度、高さ、ボトムエツジ間の
寸法、フチベリ量、及びテーパ部のプロファイルが第２
の演算手段によって演算される。そして第２の演算手段
の出力に基づいてパターンの断面積が第３の演算手段に
よって演算される。これにより試料を破断することなく
、逆テーパ形状を有する微細パターンの寸法及び表面積
を正確に測定することができる。
（実施例）
本発明によるパターン寸法測定装置の一実施例の構成を
第１図に示す。この実施例のパターン寸法測定装置は、
走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭともいう）１と、画像
処理手段２と、計算機３と画像モニタ４と、ステージコ
ントローラ５を備えている。又、ＳＥＭＩは鏡筒１ ａ
’−偏向器１ｂ、検出器１ｃｓ及びステージ１ｄを有
している。
第１図に示す。この実施例のパターン寸法測定装置は、
走査型電子顕微鏡（以下、ＳＥＭともいう）１と、画像
処理手段２と、計算機３と画像モニタ４と、ステージコ
ントローラ５を備えている。又、ＳＥＭＩは鏡筒１ ａ
’−偏向器１ｂ、検出器１ｃｓ及びステージ１ｄを有
している。
次に第７図に示す逆テーパ形状のパターンを測定する場
合を例にとって本実施例の構成と作用を第２図乃至第５
図を参照して説明する。なお、第７図に示すパターンは
断面形状が中心軸に対して左右対称であるものとする。
合を例にとって本実施例の構成と作用を第２図乃至第５
図を参照して説明する。なお、第７図に示すパターンは
断面形状が中心軸に対して左右対称であるものとする。
先ず、試料１０をステージ１ｄ上に載置し、ステージコ
ントローラ５を操作してステージ１ｄの傾斜角θを零度
（入射ビーム方向に対して垂直）に設定する（第２図の
ステップＦ２１参照）。測長倍率Ｍを設定した後画像処
理手段２からＳＥＭｌの偏向制御信号であるＨ Ｓ （
Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ５ｃａｎ ）Ｖ Ｓ （Ｖｅｒ
ｔｉｃａｌ ５ｃａｎ ） 、ＨＢ （Ｈｏｒｉｚｏｎ
ｔａｌＢｌａｎｋ ） 、Ｖ Ｂ （Ｖｅｒｔｌｃａｌ
Ｂ１１ｎｋ） 、及びＣＯＮ Ｔ （Ｃｏｎｔｒｏｌ
）信号を偏向器１ｂに送り、電子ビームを偏向器１ｂ
によって走査する（ステップＦ２２Ａ参照）。すると、
この走査された電子ビームがステージ１ｄ上に載置され
た試料１０に当り、試料１０から２次電子が放出される
。そしてこの２次電子が検出器ＩＣによって検出される
。検出器ＩＣの検出出力（２次電子信号）は画像処理手
段２に送られて所定のサンプリングタイムでＡ／Ｄ変換
された後（ステップＦ２２Ｂ参照）、加算平均処理、空
間フィルタリング処理、及び線形画像強調処理が行われ
、この処理結果が画像処理手段２の２５６階調のフレー
ムメモリに格納されるとともに信号波形が画像モニタ４
に表示される（ステップＦ２２Ｃ参照）。なお、上述の
ステップＦ２２ＡからステップＦ２２Ｃまでの処理を以
下、画像データ入力処理ともいう。このようにして得ら
れた信号波形（第３図参照）からパターンのトップ部の
画素数ＰＬ□を求め、計算機３によってトップ部寸法Ｌ
−ｒを算出する（第２図ステップＦ２３参照）。
ントローラ５を操作してステージ１ｄの傾斜角θを零度
（入射ビーム方向に対して垂直）に設定する（第２図の
ステップＦ２１参照）。測長倍率Ｍを設定した後画像処
理手段２からＳＥＭｌの偏向制御信号であるＨ Ｓ （
Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ５ｃａｎ ）Ｖ Ｓ （Ｖｅｒ
ｔｉｃａｌ ５ｃａｎ ） 、ＨＢ （Ｈｏｒｉｚｏｎ
ｔａｌＢｌａｎｋ ） 、Ｖ Ｂ （Ｖｅｒｔｌｃａｌ
Ｂ１１ｎｋ） 、及びＣＯＮ Ｔ （Ｃｏｎｔｒｏｌ
）信号を偏向器１ｂに送り、電子ビームを偏向器１ｂ
によって走査する（ステップＦ２２Ａ参照）。すると、
この走査された電子ビームがステージ１ｄ上に載置され
た試料１０に当り、試料１０から２次電子が放出される
。そしてこの２次電子が検出器ＩＣによって検出される
。検出器ＩＣの検出出力（２次電子信号）は画像処理手
段２に送られて所定のサンプリングタイムでＡ／Ｄ変換
された後（ステップＦ２２Ｂ参照）、加算平均処理、空
間フィルタリング処理、及び線形画像強調処理が行われ
、この処理結果が画像処理手段２の２５６階調のフレー
ムメモリに格納されるとともに信号波形が画像モニタ４
に表示される（ステップＦ２２Ｃ参照）。なお、上述の
ステップＦ２２ＡからステップＦ２２Ｃまでの処理を以
下、画像データ入力処理ともいう。このようにして得ら
れた信号波形（第３図参照）からパターンのトップ部の
画素数ＰＬ□を求め、計算機３によってトップ部寸法Ｌ
−ｒを算出する（第２図ステップＦ２３参照）。
次にステージコントローラ５を操作してＳＥＭｌのステ
ージ１ｄの傾斜角θを所定値θ１に設定しくステップＦ
２４参照）、上述の画像データ入力処理を行う（ステッ
プＦ２５参照）。得られた信号波形（第４図参照）から
測定パターンのテーパ部の幅に対応する画素数Ｐ１を求
める（ステップＦ２６参照）。その後ステージコントロ
ーラ５を操作してステージ１ｄの傾斜角θを０２（キθ
１）に設定しくステップＦ２７参照）、同様の画像デー
タ入力処理を行い（ステップＦ２８参照）、得られた信
号波形（第５図参照）から同一のテーパ部の幅に対応す
る画素数Ｐ２を求める（ステップＦ２９参照）。これら
の求められた画素数ｐｌ、ｐ２に基づいてテーパ角度ψ
、高さ（膜厚）Ｈがステレオスコピイの原理により導出
される次の（１）、（２）式、すなわち、） を用いて電子計算機３によって演算される（ステップＦ
３０参照）。ここでＭは測長倍率を示し、Ｃは測長倍率
Ｍ時の１画素当りの画像モニタ４上の長さを示す。
ージ１ｄの傾斜角θを所定値θ１に設定しくステップＦ
２４参照）、上述の画像データ入力処理を行う（ステッ
プＦ２５参照）。得られた信号波形（第４図参照）から
測定パターンのテーパ部の幅に対応する画素数Ｐ１を求
める（ステップＦ２６参照）。その後ステージコントロ
ーラ５を操作してステージ１ｄの傾斜角θを０２（キθ
１）に設定しくステップＦ２７参照）、同様の画像デー
タ入力処理を行い（ステップＦ２８参照）、得られた信
号波形（第５図参照）から同一のテーパ部の幅に対応す
る画素数Ｐ２を求める（ステップＦ２９参照）。これら
の求められた画素数ｐｌ、ｐ２に基づいてテーパ角度ψ
、高さ（膜厚）Ｈがステレオスコピイの原理により導出
される次の（１）、（２）式、すなわち、） を用いて電子計算機３によって演算される（ステップＦ
３０参照）。ここでＭは測長倍率を示し、Ｃは測長倍率
Ｍ時の１画素当りの画像モニタ４上の長さを示す。
演算されたテーパ角φ、高さＨｌ及びトップ部寸法ＬＴ
に基づいてパターンのボトム部の寸法ＬＢが計算機３に
よって次の（３）式 ％式％（８） を用いて算出され（ステップＦ３１参照）、同様にして
フチベリ量Ｆが次式 ％式％（４ を用いて算出される（ステップＦ３３参照）。
に基づいてパターンのボトム部の寸法ＬＢが計算機３に
よって次の（３）式 ％式％（８） を用いて算出され（ステップＦ３１参照）、同様にして
フチベリ量Ｆが次式 ％式％（４ を用いて算出される（ステップＦ３３参照）。
そしてテーパ部が一直線で近似できる場合は、逆テーパ
形状を有するパターンの断面積Ｓは次の（５）式 ％式％） （５） を用いて電子計算機によって算出される。
形状を有するパターンの断面積Ｓは次の（５）式 ％式％） （５） を用いて電子計算機によって算出される。
テーパ部が一直線で近似できない場合は、先ずボトムエ
ツジからの距離ｘ１におけるテーパ部の高さｈ （Ｘ
１ ）を、対応する２次電子信号Ｓ （ｘ ｓ ）を用
いて次の（６）式％式％（６） ここでｎはテーパ部の幅に対応する画素数を表す。
ツジからの距離ｘ１におけるテーパ部の高さｈ （Ｘ
１ ）を、対応する２次電子信号Ｓ （ｘ ｓ ）を用
いて次の（６）式％式％（６） ここでｎはテーパ部の幅に対応する画素数を表す。
で近似する（ステップＦ３３参照）そして、このＸ と
ｈ （Ｘ １ ）の関係より高さｈｌにおけるボトムエ
ツジからの距離Ｘ （ｈ、 ）が求められ、このＸ （
ｈｌ）を用いて、高さｈｌにおけるパターンの幅Ｄ （
ｈ、 ）が次の（７）式 ％式％（７） を用いて算出される。これにより、パターンの断面積Ｓ
は次の（８）式 を用いて算出される（ステップＦ３４参照）。
ｈ （Ｘ １ ）の関係より高さｈｌにおけるボトムエ
ツジからの距離Ｘ （ｈ、 ）が求められ、このＸ （
ｈｌ）を用いて、高さｈｌにおけるパターンの幅Ｄ （
ｈ、 ）が次の（７）式 ％式％（７） を用いて算出される。これにより、パターンの断面積Ｓ
は次の（８）式 を用いて算出される（ステップＦ３４参照）。
ここでΔｈは高さｈｌにおける１画素当りの高さの増分
量を表す。
量を表す。
本実施例のパターン寸法測定装置によって逆テーパ形状
を有するパターンの測定結果を第６図に示す。測定結果
としては、テーパ角ψ−９２，９度、高さＨ−１，０４
μｍ、 トップ寸法り丁 −０，９３μｍ、ボトム寸
法ＬＢ−０，８２μｍであった。このパターンを切断し
てその断面写真よりパターン寸法を測定した結果はテー
パ角ψ−９３度、高さＨ−１，０３μｍ１ トップ寸法
ＬＴ−〇、９４μｍ、ボトム寸法ＬＢ−０，８３μｍで
あった。
を有するパターンの測定結果を第６図に示す。測定結果
としては、テーパ角ψ−９２，９度、高さＨ−１，０４
μｍ、 トップ寸法り丁 −０，９３μｍ、ボトム寸
法ＬＢ−０，８２μｍであった。このパターンを切断し
てその断面写真よりパターン寸法を測定した結果はテー
パ角ψ−９３度、高さＨ−１，０３μｍ１ トップ寸法
ＬＴ−〇、９４μｍ、ボトム寸法ＬＢ−０，８３μｍで
あった。
これにより、本実施例のパターン寸法測定装置を用いれ
ば逆テーパ形状を有するパターンの寸法及び断面積を精
度良く測定することが可能となる。
ば逆テーパ形状を有するパターンの寸法及び断面積を精
度良く測定することが可能となる。
なお、本実施例のパターン寸法測定装置は、テーパ角ψ
が断面において左右で異なる場合でもステージ１ｄの傾
斜角θ１をプラスとし、他方をマイナスとしてやること
により上述と同様にして求めることか可能となる。
が断面において左右で異なる場合でもステージ１ｄの傾
斜角θ１をプラスとし、他方をマイナスとしてやること
により上述と同様にして求めることか可能となる。
本発明によれば試料を破壊することなしに逆テーパ形状
を有するパターンの寸法及び断面積を正確に測定するこ
とができる。
を有するパターンの寸法及び断面積を正確に測定するこ
とができる。
第１図は本発明によるパターン寸法測定装置の一実施例
の構成を示すブロック図、第２図は実施例の作用を説明
するフローチャート、第３図乃至第５図は本発明にかか
る画像処理手段によって得られる信号波形を示すグラフ
、第６図は第１図に示すパターン寸法測定装置によって
測定されたパターンの断面形状を示すグラフ、第７図は
測定される逆テーパ形状を有するパターンの形状を示す
断面図である。 １・・・走査型電子顕微鏡、１ａ・・・鏡筒、１ｂ・・
・偏向器、１ｄ・・・ステージ、２・・・画像処理手段
、３・・・計算機、４・・・画像モニタ、５・・・ステ
ージコントローラ、１０・・・試料。 第３図 第５図 第４図 小品 第６図
の構成を示すブロック図、第２図は実施例の作用を説明
するフローチャート、第３図乃至第５図は本発明にかか
る画像処理手段によって得られる信号波形を示すグラフ
、第６図は第１図に示すパターン寸法測定装置によって
測定されたパターンの断面形状を示すグラフ、第７図は
測定される逆テーパ形状を有するパターンの形状を示す
断面図である。 １・・・走査型電子顕微鏡、１ａ・・・鏡筒、１ｂ・・
・偏向器、１ｄ・・・ステージ、２・・・画像処理手段
、３・・・計算機、４・・・画像モニタ、５・・・ステ
ージコントローラ、１０・・・試料。 第３図 第５図 第４図 小品 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料が載置される試料ステージ及び鏡筒の一方を任
意の傾斜角に設定することのできる走査型電子顕微鏡の
偏向器を制御して前記試料ステージ上に載置された試料
の測定部に電子ビームを照射し、前記測定部からの２次
電子信号を画像処理し、この画像処理された信号の基づ
いて前記測定部のパターンの寸法を測定するパターン寸
法測定方法において、傾斜角を零にし、測定部に電子ビ
ームを照射した時の２次電子信号を画像処理して前記測
定部のパターンのトップエッジ間の寸法を算出する第１
のステップと、 傾斜角を第１の所定角度に設定し、測定部に電子ビーム
を照射した時の２次電子信号を画像処理して前記測定部
のパターンのテーパ部の画素数を求める第２のステップ
と、 傾斜角を前記第１の所定角度と異なる第２の所定角度に
設定し、測定部に電子ビームを照射した時の２次電子信
号を画像処理して前記テーパ部の画素数を求める第３の
ステップと、 前記第２及び第３のステップによって求められた前記テ
ーパ部の画素数、及び第１並びに第２の所定角度に基づ
いて前記パターンのテーパ角度及び高さを算出する第４
のステップと、 前記第４のステップによって算出された結果に基づいて
前記測定パターンのボトムエッジ間の寸法及びフチベリ
量を算出する第５のステップと、前記テーパ部の２次電
子信号の強度変化に基づいて前記テーパ部のプロファイ
ルを求める第６のステップと、 前記第５及び第６のステップによって求められたパター
ンのボトムエッジ間の寸法及びテーパ部のプロファイル
に基づいて前記測定パターンの断面積を算出する第７の
ステップとを備えていることを特徴とするパターン寸法
測定方法。 ２、試料が載置される試料ステージ及び鏡筒の一方を任
意の傾斜角に設定することのできる走査型電子顕微鏡と
、前記試料ステージに載置された試料の測定部に電子ビ
ームを照射した時に前記測定部から発生する２次電子信
号を画像処理する画像処理手段と、前記傾斜角を零にし
て電子ビームを前記測定部に照射した時の画像処理手段
の出力に基づいて前記測定部のパターンのトップエッジ
間の寸法を演算する第１の演算手段と、前記傾斜角を第
１の所定角度及びこの第１の所定角度と異なる第２の所
定角度に各々設定して電子ビームを前記測定部に照射し
た時の画像処理手段の出力に基づいて前記パターンのテ
ーパ角度、高さ、ボトムエッジ間の寸法、フチベリ量、
及びテーパ部のプロファイルを演算する第２の演算手段
と、前記第２の演算手段の出力に基づいて前記パターン
の断面積を演算する第３の演算手段とを備えていること
を特徴とするパターン寸法測定装置。
Priority Applications (5)
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|---|---|---|---|
| JP2028013A JPH07111336B2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | パターン寸法測定方法及び装置 |
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004132956A (ja) * | 2002-07-01 | 2004-04-30 | Kla-Tencor Technologies Corp | Ｓｅｍを利用するアンダカットの測定方法 |
| JP2005533252A (ja) * | 2002-07-11 | 2005-11-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サブミクロン断面を有する構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
| JP2006119133A (ja) * | 1999-11-05 | 2006-05-11 | Fab Solution Kk | 半導体デバイス検査装置 |
| JP2007212473A (ja) * | 2007-04-04 | 2007-08-23 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン計測方法及びパターン計測装置、並びにパターン工程制御方法 |
| JP2007531864A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-11-08 | アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド | 基準構造素子を使用して構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
| JP2010225812A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Nuflare Technology Inc | パターン寸法測定方法及び荷電粒子ビーム描画方法 |
| JP2013242216A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン計測装置、パターン計測方法及びパターン計測プログラム |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5398307A (en) * | 1990-07-06 | 1995-03-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mesh generating method and apparatus therefor |
| JP2823450B2 (ja) * | 1992-11-19 | 1998-11-11 | 株式会社東芝 | 回路パターンの寸法測定方法 |
| US5541411A (en) * | 1995-07-06 | 1996-07-30 | Fei Company | Image-to-image registration focused ion beam system |
| US6075859A (en) * | 1997-03-11 | 2000-06-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for encrypting data in a wireless communication system |
| WO1999012003A1 (en) * | 1997-09-03 | 1999-03-11 | The Great Dividers Manufacturing Company Limited | Measuring instrument and combination measuring instrument and costing program |
| US6104493A (en) * | 1998-05-14 | 2000-08-15 | Fujitsu Limited | Method and apparatus for visual inspection of bump array |
| US6326618B1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-12-04 | Agere Systems Guardian Corp. | Method of analyzing semiconductor surface with patterned feature using line width metrology |
| JP2007201660A (ja) * | 2006-01-25 | 2007-08-09 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びプログラム |
| US8781219B2 (en) | 2008-10-12 | 2014-07-15 | Fei Company | High accuracy beam placement for local area navigation |
| JP5805536B2 (ja) * | 2008-10-12 | 2015-11-04 | エフ・イ−・アイ・カンパニー | 局所領域ナビゲーション用の高精度ビーム配置 |
| CN102096307A (zh) * | 2009-12-14 | 2011-06-15 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 测试相机镜头偏转角度的方法和装置 |
| CN103081054B (zh) | 2010-08-31 | 2016-04-13 | Fei公司 | 使用包含低质量种类和高质量种类二者的离子源的导航和样本处理 |
| CN103196400A (zh) * | 2013-04-08 | 2013-07-10 | 常州同泰光电有限公司 | 一种量测图案化衬底的量测方法 |
| CN105158050B (zh) * | 2015-08-12 | 2019-07-30 | 核工业理化工程研究院 | 一种用于纤维扫描电镜试验的固定装置与试验方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128114A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Toshiba Corp | パタ−ンの表面形状評価方法 |
| JPS61138107A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-25 | Hitachi Ltd | パタ−ン形状評価装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4326252A (en) * | 1976-11-29 | 1982-04-20 | Hitachi Medical Corporation | Method of reconstructing cross-section image |
| US4406545A (en) * | 1981-05-07 | 1983-09-27 | Western Electric Company, Inc. | Methods of and apparatus for measuring surface areas |
| JPS6161002A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-28 | Hitachi Ltd | 断面形状自動測定方式 |
| DE3580647D1 (de) * | 1984-09-19 | 1991-01-03 | Ishida Scale Mfg Co Ltd | Verfahren zum bestimmen eines volumens. |
| JPH01311551A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-15 | Toshiba Corp | パターン形状測定装置 |
-
1990
- 1990-02-07 JP JP2028013A patent/JPH07111336B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-07 KR KR1019910002058A patent/KR940007113B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-07 US US07/651,795 patent/US5159643A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-07 EP EP91101682A patent/EP0441373B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-07 DE DE69112090T patent/DE69112090T2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128114A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Toshiba Corp | パタ−ンの表面形状評価方法 |
| JPS61138107A (ja) * | 1984-12-10 | 1986-06-25 | Hitachi Ltd | パタ−ン形状評価装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119133A (ja) * | 1999-11-05 | 2006-05-11 | Fab Solution Kk | 半導体デバイス検査装置 |
| JP2004132956A (ja) * | 2002-07-01 | 2004-04-30 | Kla-Tencor Technologies Corp | Ｓｅｍを利用するアンダカットの測定方法 |
| JP2005533252A (ja) * | 2002-07-11 | 2005-11-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サブミクロン断面を有する構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
| JP2007531864A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-11-08 | アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド | 基準構造素子を使用して構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
| JP2007212473A (ja) * | 2007-04-04 | 2007-08-23 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン計測方法及びパターン計測装置、並びにパターン工程制御方法 |
| JP2010225812A (ja) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Nuflare Technology Inc | パターン寸法測定方法及び荷電粒子ビーム描画方法 |
| JP2013242216A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Hitachi High-Technologies Corp | パターン計測装置、パターン計測方法及びパターン計測プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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