JPH03262908A - 電子線座標測定装置 - Google Patents

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、Ｓｉウェハあるいはガラスマスク等に形成さ
れた回路パターンの位置を電子線によって測定する、電
子線座標測定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置では、電子線の偏向器（倍率）の校正として
、既に寸法のわかっている試料を測定し、その測定結果
を基に偏向器アンプのゲインを手動にて調整していた。

・あるいは、既に寸法のわかっている試料を測定し誤差
をソフトウェアで補正していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、既に寸法のわかっている試料（基準試
料）が必要であり、その寸法も正確なものでなくてはな
らない。基準となる基準試料の寸法をどのように測定す
るか、どのような測定機で測定するかが問題になる。結
局基準試料の寸法には、ある程度の誤差が当然含まれて
しまう。つまり従来技術では、基準試料の寸法を測定す
る測定機以上の精度は望めない、また、倍率によって、
試料の大きさも変えなければならず、多くの基準試料を
用意しなければならない。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、正確で簡単な偏
向器校正のできる、高精度の電子線座標測定装置を提供
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を遠戚するために、電子線の偏向器校正用にＸ
Ｙステージの位置を測定している測定器、たとえばレー
ザ干渉計を利用し、１つの試料（パターン）を、電子線
の偏向範囲内の任意の距離だけＸＹステージで移動し、
その移動量と、電子線で測定した値とで演算して、正確
な偏向器の補正値を求め、それを基に正確な偏向ゲイン
補正を行うものである。

〔作用〕

前記の偏向ゲイン補正は、レーザ干渉計を源器としてい
るので、正確な補正値が求められ、正確な補正が可能で
ある。それによって試料の正確な座標が求められる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図及び
第４図により説明する。

第１図及び第２図により、本発明の装置概要と測定原理
について説明する。第１図は装置の概略図であるが、電
子銃１より引き出された電子線３は、電子レンズ２ａと
２ｂにより収束され試料８上に照射される。また電子線
３は、偏向コイル４により、任意の巾だけ偏向される。

電子、１！３が試料８に照射された時に放出される二次
電子は二次電子検出器５によって検出できる。ここで試
料８はステージ６に固定されており、ステージ６はモー
タ１１によりＸＹ力方向駆動され、その位置はレーザ測
長システム７により正確に計測することができる。ステ
ージ制御系１０は、レーザ測長システム７の計測値を基
に正確なステージ６の位置決めを行う、一方、二次電子
検出器５によって検出された二次電子信号と偏向コイル
４に送られる偏向信号とにより、ブラウン管９に試料像
を写し出す。

次に上記装置を用いた試料測定原理を第２図を用いて説
明する。−例として、Ｓｉ基板上にエツチングされた数
μｍ巾のパターン１２の位置を測定することを考えると
、先づ試料をパターン１２の設計位置１５ヘスチーシロ
で移動する。ここでステージの停止位置が１４とすると
、停止誤差Ｌｅが生じ、その誤差分だけ電子線３を偏向
コイル４により補正し、測定のための偏向中心が、パタ
ーン１２の設計位置１５と一致するようにする。

ブラウン管の会では、偏向中心（設計位置１５）は画面
の中央となる６次に電子線３を偏向器４でスキャン１３
して、パターンエツジを、二次電子信号より求めその中
心をパターン１２の設計位置１５からのずれ量Ｌｂとし
て計測する。したがってパターン１２の座標は、ステー
ジの停止座標をＬｓとすると、Ｌｓ＋Ｌｅ＋Ｌｂ　とな
る。ここでＬｅとＬしの測定精度は、スキャン１３が、
どれだけ正確に偏向されているかで決定される。

以下第３図及び第４図を用い、上記スキャン１３の偏向
出校正について説明する。始めに、上記で説明したステ
ージの停止誤差Ｌｅの補正機能を削除し、補正をかけな
いようにする。この状態でパターン１２が、ブラウン管
の画面の右端に見えるようにステージを移動する、ここ
でパターン１２の中心からの距離Ｌｂｚを測定する１次
にステージをΔＬｓだけ移動しパターン１２の中心から
の距離Ｌｂｘを測定する。上記測定において、ステージ
の移動量ΔＬｓと、画面上のパターン１２のずれ量１６
１＋Ｌｂｚは一致しなければならず、一致しない場合に
は、偏向器が不正確であり、偏向器の補正を行う、第４
図に示す様に、レーザ測長システムによりΔＬｓを測定
し、二次電子信号よりＬｂｘ及びＬｂ２を求め、それぞ
れをＣＰＶ１８へ送り補正値εを ｔ　＝　（Ｌｂｒ＋Ｌｂｚ−ΔＬＳ）ｙΔＬｓから求め
る。この補正値εにより、偏向器りをＬ＝Ｌｄ　Ｘε として、偏向コイル４へ正しい偏向器として送られる。

もちろん、ステージの停止誤差Ｌｅの補正にも、このε
の補正が入れられる。

本実施例によれば、ステージの座標を測定するレーザ測
長システムに、偏向器による電子線の偏向量を一致させ
ることができるので、パターンの座標が正確に測定でき
る。また１つのパターンで偏向中の校正ができるので、
偏向中の大小つまり、倍率の大小によって校正用パター
ンを変える必要がない。さらに、校正用パターンの中心
位置を検出するので１寸法精度の高い特殊パターンを作
る必要がない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電子線の偏向中を正確かつ簡単な方法
で補正することができるので、試料の正確な位置測定に
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置概略図、第２図は測定
原理図、第３図は校正原理図、第４図は本発明を用いた
装置概略図である。 ３・・・電子線、４・・・偏向コイル、５・・・二次型
、子検出器、６・・・ステージ、７・・・レーザ測長シ
ステム、　２ Ｃ′ξ−シ ＼−Ｉ／ 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電子線を発生する電子源と、前記電子線を収束する
   ための電子レンズと、前記電子線を偏向するための偏向
   器と、被測定試料をＸＹ平面内で移動させるＸＹステー
   ジと、前記ＸＹステージの位置を正確に測定できる測定
   器と、前記電子線を被測定試料上を走査した時に得られ
   る反射電子あるいは二次電子を収光するための検出器と
   、それらの制御する制御系からなる電子線座標測定装置
   において、前記偏向器による電子線の偏向長さと、前記
   ＸＹステージの位置を測定する測定器との校正を行う手
   段を設けたことを特徴とする電子線座標測定装置。