JPH0465616A - Electron beam length measuring method - Google Patents

Electron beam length measuring method

Info

Publication number
JPH0465616A
JPH0465616A JP2177790A JP17779090A JPH0465616A JP H0465616 A JPH0465616 A JP H0465616A JP 2177790 A JP2177790 A JP 2177790A JP 17779090 A JP17779090 A JP 17779090A JP H0465616 A JPH0465616 A JP H0465616A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cursor
magnification
electron beam
feature pattern
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2177790A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Shimada
宏 島田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP2177790A priority Critical patent/JPH0465616A/en
Publication of JPH0465616A publication Critical patent/JPH0465616A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily and accurately extract a feature pattern by enclosing a sample image, which includes a displayed feature pattern, with a rectangular cursor of size corresponding to the magnification of the sample image. CONSTITUTION:A secondary electron generated by a sample 4 through the scanning of an electron beam is detected by a detector 7, whose detection signal is amplified by an amplifier 8 and supplied to an image monitor 9 like a cathode-ray tube. The rectangular cursor 19 is displayed on a scanning electron beam image on the image monitor 9. A cursor instruction circuit 14 is supplied with a signal corresponding to the magnification as a reference signal from a magnification adjusting circuit 12, and consequently the cursor instruction circuit 14 sends an indication to a cursor generating circuit 13 so that a cursor signal for size corresponding to the magnification is supplied from a cursor generating circuit 13 to the image monitor 9. Thus, an operator extracts the feature pattern over a look at the cursor of the size corresponding to the magnification.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子ビームを試料上で走査し、この走査に基
づいて発生した信号により試料上の特定部分の幅や長さ
を測長するようにした電子ビーム測長方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention scans an electron beam on a sample, and measures the width and length of a specific portion on the sample using signals generated based on this scanning. The present invention relates to an electron beam length measurement method.

(従来の技術) 電子ビーム測長方法においては、試料上の測長すべきパ
ターンの中心と光軸とを一致させ、その後、被測長パタ
ーンを横切って電子ビームを走査し、この走査によって
検出された2次電子信号などによってパターンの幅など
の測長を行っている。
(Prior art) In the electron beam length measurement method, the center of the pattern to be measured on the sample is aligned with the optical axis, and then the electron beam is scanned across the pattern to be measured, and this scanning allows detection. The length of the pattern, such as the width, is measured using the secondary electron signals generated.

この測長方法では、同一の測長対象パターンが試料上の
特定部分に複数配列しているような場合、予め、配列情
報から測長のスケジュールを組み、このスケジュール情
報に従って、試料ステージを移動させ、複数の測長対象
部分の中心を順々に光軸中心付近に配置させるようにし
ている。
In this length measurement method, when multiple patterns to be measured are arranged on a specific part of the sample, a length measurement schedule is created in advance from the array information, and the sample stage is moved according to this schedule information. , the centers of the plurality of length measurement target parts are sequentially arranged near the center of the optical axis.

(発明が解決しようとする課題) ところで、測長すべきパターンが形成されたウェハは、
試料ステージ上に載せられるが、このウェハのステージ
への載置に当っては、オリエンテ−ジョンフラットを基
準として行う。その後、ウェハに設けられた2点以上の
マークの位置を電子ビームによって検出し、ウェハのス
テージに対する回転と位置ずれに関するデータを求める
。このデータ使用し、実際の観察、測長点へ精度良くス
テージを移動させる。しかしながら、このようにしてウ
ェハとステージとの位置合せを行っても、ウェハをステ
ージに載せる際の精度(オリエンテーションフラット合
せ精度という)やステージの移動精度に限界があるため
に、±8μm程度の誤差が生じる。従って、ステージ移
動後の測長対象部分の中心と光軸中心とは、厳密には一
致せず、両者の位置ずれは、測長精度の低下につながる
。
(Problem to be solved by the invention) By the way, the wafer on which the pattern to be measured is formed,
The wafer is placed on a sample stage, and the orientation flat is used as a reference when placing the wafer on the stage. Thereafter, the positions of two or more marks provided on the wafer are detected by an electron beam, and data regarding the rotation and positional deviation of the wafer with respect to the stage is obtained. Using this data, the stage is accurately moved to the actual observation and length measurement point. However, even if the wafer and stage are aligned in this way, there is a limit to the accuracy when placing the wafer on the stage (referred to as orientation flat alignment accuracy) and the accuracy of moving the stage, resulting in an error of about ±8 μm. occurs. Therefore, the center of the part to be measured after the stage is moved and the center of the optical axis do not exactly match, and a positional deviation between the two leads to a decrease in length measurement accuracy.

そのため、ステージ移動後における測長対象部分の中心
と光軸中心との間のずれ量を何等かの手段で測定し、そ
のずれ量によってステージを再度精密移動させるか、あ
るいは、補助偏向器を用いて電子ビームの光軸を移動さ
せ、測定対象部分の中心と光軸との位置合わせを行う必
要がある。なお、この位置合わせを補助偏向器による電
子ビームの偏向による光軸の移動によって行う場合は、
ステジの機械的な要因が入ってこないので、より正確性
が増す。
Therefore, after moving the stage, it is necessary to measure the amount of deviation between the center of the part to be measured and the center of the optical axis by some means, and then move the stage again precisely based on the amount of deviation, or use an auxiliary deflector. It is necessary to move the optical axis of the electron beam to align the center of the part to be measured with the optical axis. If this alignment is performed by moving the optical axis by deflecting the electron beam with an auxiliary deflector,
Since the mechanical factors of the stage are not involved, accuracy is increased.

上述したずれ量の測定は、予め、測長対象部分の特徴パ
ターンをコンピュータのメモリーに取り込んでおき、更
に、ステージを移動させ、ステジが停止した後の試料の
測定対象部分のパターンをメモリーに取り込み、例えば
、2種のパターンの2次元の相関を取ることによって行
っている。
To measure the amount of deviation mentioned above, the characteristic pattern of the part to be measured is loaded into the computer memory in advance, and then the stage is moved and the pattern of the part to be measured of the sample after the stage stops is loaded into the memory. , for example, by taking a two-dimensional correlation between two types of patterns.

ここで、特徴パターンの抽出における問題点について考
察する。第2図は、試料表面を示しており、斜線で示し
た部分がパターンPである。この試料表面を5000倍
の倍率で観察(視野の大きさは24μm×24μm)す
る場合、理想的に目標物が視野の中心に位置すると、図
中実線で囲った領域aの視野が陰極線管上に表示される
。しかしながら、前述したように、ステージの位置誤差
か最大8μmあるので、視野に入る領域は理想的な領域
aから大きくずれることになる。第2図のかぎ印は、視
野に最大のずれか生したときの視野の端部を示したもの
で、かぎ印1a〜1dは、視野が左上に最大ずれたとき
、かぎ印2a〜2dは、視野が右上に最大ずれたとき、
かぎ印3a〜3dは、視野が左下に最大ずれたとき、か
ぎ印4a〜4dは、視野が右下に最大ずれたときを示し
ている。
Here, we will discuss problems in extracting feature patterns. FIG. 2 shows the sample surface, and the hatched area is the pattern P. When observing this sample surface at a magnification of 5,000 times (the size of the field of view is 24 μm x 24 μm), if the target object is ideally located at the center of the field of view, the field of view of area a surrounded by the solid line in the figure will be visible on the cathode ray tube. will be displayed. However, as described above, since the positional error of the stage is 8 μm at most, the area included in the field of view will deviate greatly from the ideal area a. The key marks in Fig. 2 indicate the edges of the visual field when the maximum deviation occurs in the visual field, and the key marks 1a to 1d indicate the edges of the visual field when the maximum deviation occurs to the upper left. , when the field of view shifts maximum to the upper right,
Key marks 3a to 3d indicate when the visual field has shifted to the lower left to the maximum, and key marks 4a to 4d indicate when the visual field has shifted to the lower right to the maximum.

この図の点線で示した領域すが視野かどの方向にずれた
としても、必ず視野の中に入る領域である。
The area indicated by the dotted line in this figure is always within the visual field no matter what direction the visual field shifts.

この点線の領域の大きさは、計算上、8μmX8μmと
なる。このことから、特徴パターンの抽出は、5000
倍の倍率では、8μmX8μm以下の大きさとしなけれ
ばならないが、この大きさとすると、X方向の特徴点(
エツジ)はこの大きさの領域中に含まれるから良いが、
この領域の中にY方向の特徴点(エツジ)がなく、点線
で囲まれた領域を特徴パターンとして抽出してもX、Y
両方向の位置合せを精度良く行うことは出来ない。
The size of this dotted line area is calculated to be 8 μm×8 μm. From this, extraction of feature patterns requires 5000
At double magnification, the size must be 8 μm x 8 μm or less, but if this size is used, the feature point in the X direction (
Edge) is good because it is included in an area of this size, but
There are no feature points (edges) in the Y direction in this region, and even if the region surrounded by dotted lines is extracted as a feature pattern,
It is not possible to perform alignment in both directions with high precision.

第3図は、第2図に示したと同じパターンを4000倍
の倍率(視野の大きさは30μm×30μm)で観察し
た場合、第4図は、第2図に示したと同じパターンを3
000倍の倍率(視野の大きさは40μm×40μm)
で観察した場合を示しており、これらの図でも、実線で
囲った領域aか、理想的に目標物が視野の中心と一致し
ている場合、点線で囲った領域が、視野のずれによって
も必ず視野の中に含まれる領域すである。これらの図か
ら明らかなように、4000倍の倍率では、必ず視野の
中に入る領域の大きさは、14μm×14μmとなり、
3000倍の倍率では、必ず視野の中に入る領域の大き
さは、24μm×24μmとなる。第3図の場合、特徴
パターンの大きさを14μm×14μmとした場合、Y
方向の特徴点(エツジ)が一部入るので、Y方向の位置
合せを行うことが可能となる。第4図の場合、特徴パタ
ーンの大きさを24μm×24μmとした場合、Y方向
の特徴点(エツジ)が複数人るので、Y方向の位置合せ
を行うに充分となる。
Figure 3 shows the same pattern shown in Figure 2 when observed at a magnification of 4000 times (field of view size is 30 μm x 30 μm).
000x magnification (field size is 40μm x 40μm)
In these figures, the area a surrounded by the solid line or, if the target ideally coincides with the center of the field of view, the area surrounded by the dotted line is the area surrounded by the field of view. This is an area that is always included in the field of view. As is clear from these figures, at a magnification of 4000x, the size of the area that always falls within the field of view is 14 μm x 14 μm.
At a magnification of 3000 times, the size of the area that always falls within the field of view is 24 μm×24 μm. In the case of Fig. 3, when the size of the feature pattern is 14 μm x 14 μm, Y
Since some feature points (edges) in the direction are included, alignment in the Y direction is possible. In the case of FIG. 4, when the size of the feature pattern is 24 μm×24 μm, there are a plurality of feature points (edges) in the Y direction, which is sufficient for alignment in the Y direction.

本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、その目
的は、ステージ移動後における測定対象部分と光軸との
位置ずれの補正をパターンマツチングによって行う場合
、特徴パターンの抽出を容易に行うことができる電子ビ
ーム測長方法を実現するにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and its purpose is to facilitate the extraction of characteristic patterns when pattern matching is used to correct the positional deviation between the measurement target part and the optical axis after the stage is moved. The objective is to realize an electron beam length measurement method that can be used.

(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、披測艮試料上の
特定領域を電子ビームによって2次元的に走査し、この
走査に基づいて検出した映像信号に基づく像の中で、予
め抽出されている特徴パターンを探し、この特徴パター
ンの位置情報に基づいて、この特徴パターンを視野の中
心に移動させ、特徴パターンの測長を行うようにした電
子ビーム測長方法において、特徴パターンの抽出に当た
って、測長すべき、特徴パターンを含む試料像を表示し
、この試料像に重畳してこの試料像の倍率に応じた大き
さの矩形状のカーソルを表示し、このカーソルを測長す
べき特徴パターン上に位置させ、その後、カーソルで囲
まれた領域を特徴パターンとして抽出するようにしたこ
とを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) The electron beam length measurement method based on the present invention scans a specific area on a specimen sample two-dimensionally with an electron beam, and uses a video signal detected based on this scanning. Electron beam length measurement that searches for a feature pattern extracted in advance in the image, moves this feature pattern to the center of the field of view based on the position information of this feature pattern, and measures the length of the feature pattern. In the method, when extracting a characteristic pattern, a sample image including a characteristic pattern to be measured is displayed, and a rectangular cursor having a size corresponding to a magnification of the sample image is displayed superimposed on the sample image, This method is characterized in that the cursor is positioned on the feature pattern to be measured, and then the area surrounded by the cursor is extracted as the feature pattern.

(作用) パターンマツチングを行って特徴パターンと電子ビーム
光軸とのずれ量を求めるに際し、特徴パターンの抽出に
当たって、測長すべき特徴パターンを含む試料像を表示
し、この試料像に重畳してこの試料像の倍率に応じた大
きさの矩形状のカーソルを表示し、このカーソルを測長
すべき特徴パターン上に位置させ、その後、カーソルで
囲まれた領域を特徴パターンとして抽出する。
(Function) When performing pattern matching to find the amount of deviation between the characteristic pattern and the electron beam optical axis, a sample image including the characteristic pattern to be measured is displayed and superimposed on this sample image in order to extract the characteristic pattern. A rectangular cursor whose size corresponds to the magnification of the sample image is displayed, this cursor is positioned over the feature pattern to be measured, and then the area surrounded by the cursor is extracted as the feature pattern.

(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。1は電子銃であり
、電子銃1からの電子ビームEBは、コンデンサレンズ
2と対物レンズ3とによって試料4上に細く集束される
。試料4に照射される電子ビームEBは、偏向コイル5
によって偏向され、その結果、試料4の特定領域は電子
ビームによって走査される。また、偏向コイル5と対物
レンズ3との間には、補助偏向コイル6が配置されてい
る。試料4への電子ビームの照射によって発生した2次
電子は、2次電子検出器7によって検出され、その検出
信号は増幅器8によって増幅され、画像モニタ9とコン
ピュータの如き制御回路10へ供給される。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example of an electron beam length measuring device for implementing the method based on the present invention. 1 is an electron gun, and an electron beam EB from the electron gun 1 is narrowly focused onto a sample 4 by a condenser lens 2 and an objective lens 3. The electron beam EB irradiated onto the sample 4 is transmitted through the deflection coil 5
As a result, a specific area of the sample 4 is scanned by the electron beam. Further, an auxiliary deflection coil 6 is arranged between the deflection coil 5 and the objective lens 3. Secondary electrons generated by irradiating the sample 4 with the electron beam are detected by a secondary electron detector 7, and the detection signal is amplified by an amplifier 8 and supplied to an image monitor 9 and a control circuit 10 such as a computer. .

上記偏向コイル5へは、走査信号発生回路11から倍率
調整回路12を介して電子ビームの走査信号が供給され
るか、この走査信号は、走査信号発生回路11から画像
モニタ9へも供給される。
The deflection coil 5 is supplied with an electron beam scanning signal from a scanning signal generation circuit 11 via a magnification adjustment circuit 12, or this scanning signal is also supplied from the scanning signal generation circuit 11 to an image monitor 9. .

画像モニタ9には、検出器7からの信号と共に、カーソ
ル発生回路13からカーソル信号も供給され、る。カー
ソル発生回路13は、カーソル指示回路14からの指示
に従ったカーソル信号を発生するように構成されており
、発生するカーソル信号のモニタ9上の位置は、位置シ
フト回路15によって変えることができる。該カーソル
指示回路14には、倍率調整回路12から倍率に応じた
信号が供給されている。上記補助偏向コイル6には、シ
フト回路16からの信号が供給されるが、このシフト回
路16は、制御回路10によっ−て制御される。制御回
路10には、メモリ17が接続されており、又、制御回
路10は、試料4を機−的に移動させる駆動機構18の
制御も行っている。
The image monitor 9 is supplied with a cursor signal from the cursor generation circuit 13 as well as the signal from the detector 7 . The cursor generation circuit 13 is configured to generate a cursor signal according to instructions from the cursor instruction circuit 14, and the position of the generated cursor signal on the monitor 9 can be changed by a position shift circuit 15. The cursor instruction circuit 14 is supplied with a signal corresponding to the magnification from the magnification adjustment circuit 12. The auxiliary deflection coil 6 is supplied with a signal from a shift circuit 16, which is controlled by a control circuit 10. A memory 17 is connected to the control circuit 10, and the control circuit 10 also controls a drive mechanism 18 that mechanically moves the sample 4.

次に、上述した構成における動作を説明する。Next, the operation of the above-described configuration will be explained.

[J]に、パターンマツチングを行う場合の特徴パター
ンの抽出について述べる。まず、電子ビームEBの光軸
直下に測長すべきパターンが位置するように、試料4を
移動させ、そして、試料4上で電子ビームを゛2次元的
に走査する。この走査は、走査信号発生回路11からの
走査信号を倍率調整回路12を介して偏向コイル5に供
給することによって行う。この電子ビームの走査に基づ
き試料4から発生した2次電子は、検出器7によって検
出され、この検出信号は、増幅器8によって増幅された
後、璃極線管の如き画像モニタ9に供給される。画像モ
ニタ9には、走査信号発生回路11からの走査信号も供
給されており、従って、画像モニタ9からの画面上には
、試料7の2次電子像が、倍率調整回路12によって設
定された倍率で表示、される。
[J] describes extraction of feature patterns when performing pattern matching. First, the sample 4 is moved so that the pattern to be measured is located directly under the optical axis of the electron beam EB, and the electron beam is scanned two-dimensionally over the sample 4. This scanning is performed by supplying a scanning signal from a scanning signal generation circuit 11 to the deflection coil 5 via a magnification adjustment circuit 12. Secondary electrons generated from the sample 4 based on the scanning of this electron beam are detected by a detector 7, and this detection signal is amplified by an amplifier 8 and then supplied to an image monitor 9 such as a cathode ray tube. . The image monitor 9 is also supplied with a scanning signal from the scanning signal generation circuit 11, and therefore, on the screen from the image monitor 9, a secondary electron image of the sample 7 is set by the magnification adjustment circuit 12. Displayed at magnification.

次に、カーソル指示回路14をオンにし、カーソル指示
回路14からの指示によってカーソル発生回路13から
カーソル信号を発生させ、画像モニラ9上の走査電子線
像に重畳して矩形状のカーソル19を表示させる。カー
ソル指示回路14には、倍率調整回路12から倍率に応
じた信号が参照信号として供給されており、その結果、
カーソル指示回路14は、倍率に応じた大きさのカーソ
ル信号かカーソル発生回路13から画像モニタ9に供給
されるように、カーソル発生回路13に指示を行う。こ
の倍率に応じたカーソルの大きさとしては、例えば、倍
率が5000倍の場合、第2図において考察した、ステ
ージの位置誤差などの要因によって必ず視野の中に入る
大きさ、すなわち、試料上の8μmX8μmの領域に対
応したものとされる。従って、第2図の例では、図中点
線で示した領域すに対応した大きさのカーソル19がモ
ニタ9上に表示される。このモニタ9のカーソル19の
位置は、位置シフト回路15内のポテンショメータを調
整することによって、X、7両方向に任意に移動させる
ことができる。
Next, the cursor instruction circuit 14 is turned on, a cursor signal is generated from the cursor generation circuit 13 according to instructions from the cursor instruction circuit 14, and a rectangular cursor 19 is displayed by superimposing it on the scanning electron beam image on the image monitor 9. let The cursor instruction circuit 14 is supplied with a signal corresponding to the magnification from the magnification adjustment circuit 12 as a reference signal, and as a result,
The cursor instruction circuit 14 instructs the cursor generation circuit 13 to supply a cursor signal having a size corresponding to the magnification from the cursor generation circuit 13 to the image monitor 9. For example, when the magnification is 5000 times, the size of the cursor corresponding to this magnification must be such that it always falls within the field of view due to factors such as stage position error, as discussed in Figure 2. It corresponds to an area of 8 μm×8 μm. Therefore, in the example of FIG. 2, a cursor 19 of a size corresponding to the area indicated by the dotted line in the figure is displayed on the monitor 9. The position of the cursor 19 on the monitor 9 can be arbitrarily moved in both the X and 7 directions by adjusting the potentiometer in the position shift circuit 15.

さて、オペレータは、パターンマツチングを行うための
特徴パターンの抽出を画像モニタ9を観察しながら行う
わけであるが、この実施例の場合、カーソルで示された
領域か、特徴パターンとして抽出できるように構成され
ている。従って、画像モニタ9上に表示されたカーソル
19の位置を位置シフト回路15を調整することによっ
て所望パターン部分と一致させ、その後、制御回路10
に特徴パターンの抽出の指示を行えば、カーソル19で
囲まれた領域の2次電子検出信号が制御回路10を介し
てメモリー17に供給されて記憶される。
Now, the operator extracts a feature pattern for pattern matching while observing the image monitor 9. In this embodiment, the operator selects the area indicated by the cursor or the area that can be extracted as a feature pattern. It is composed of Therefore, the position of the cursor 19 displayed on the image monitor 9 is made to match the desired pattern portion by adjusting the position shift circuit 15, and then the control circuit 10
When an instruction is given to extract a characteristic pattern, the secondary electron detection signal in the area surrounded by the cursor 19 is supplied to the memory 17 via the control circuit 10 and stored therein.

次に、特徴パターンかメモリー17に記憶された後の測
長ステップについて説明する。予め、測長対象パターン
が試料上の特定部分に複数配列されている場合、配列情
報から、測長のスケジュルが組まれ、このスケジュール
情報に従って制御回路10は、駆動機構18を制御し、
試料4を測長パターンが光軸上に配置されるように移動
させる。この試料移動後において、試料ステージなどの
位置誤差のために、測長パターンと光軸とは、正確に一
致していないことは前に述べた。そのため、制御回路1
0は、試料移動後における設定倍率での2次元的電子ビ
ーム走査に基づく2次電子検出信号を取り込み、この2
次電子検出信号と、メモリー17に記憶された特徴パタ
ーンとのパターンマツチングに基づき、特徴パターンの
光軸からのずれ量が求められる。この求められたずれ量
に応じた信号は、シフト回路18に供給され、シフト回
路18から補助偏向コイル6に光軸と特徴パターンの中
心とを一致させるような電子ビームのシフト信号が供給
される。その後、電子ビームの光軸と特徴パターンの中
心とが一致した後、特徴パターンの測長のための一次元
の電子ビームの走査が行われ、この走査に基づく2次電
子検出信号は、制御回路10に供給され、この制御回路
10においてパターンの測長が行われる。特定位置の特
徴パターンの測長が終了した後、再び試料はスケジュー
ル情報に従って移動され、次の位置の特徴パターンの測
長が上述したステップで行われる。
Next, the length measurement step after the characteristic pattern is stored in the memory 17 will be explained. If a plurality of length measurement target patterns are arranged in advance on a specific part of the sample, a schedule for length measurement is set from the arrangement information, and the control circuit 10 controls the drive mechanism 18 according to this schedule information.
The sample 4 is moved so that the length measurement pattern is placed on the optical axis. As mentioned above, after this sample movement, the length measurement pattern and the optical axis do not exactly match due to positional errors of the sample stage and the like. Therefore, control circuit 1
0 takes in a secondary electron detection signal based on two-dimensional electron beam scanning at a set magnification after moving the sample, and
Based on pattern matching between the secondary electron detection signal and the characteristic pattern stored in the memory 17, the amount of deviation of the characteristic pattern from the optical axis is determined. A signal corresponding to the determined amount of deviation is supplied to the shift circuit 18, and the shift circuit 18 supplies the auxiliary deflection coil 6 with an electron beam shift signal that aligns the optical axis with the center of the characteristic pattern. . Then, after the optical axis of the electron beam and the center of the characteristic pattern coincide, one-dimensional electron beam scanning is performed to measure the length of the characteristic pattern, and a secondary electron detection signal based on this scanning is sent to the control circuit. The control circuit 10 measures the length of the pattern. After the length measurement of the feature pattern at the specific position is completed, the sample is moved again according to the schedule information, and the length measurement of the feature pattern at the next position is performed in the steps described above.

このようにして、特徴パターンの抽出と、実際の測長が
行われるが、特定倍率での特徴パターンの抽出において
は、オペレータは、倍率に応した大きさのカーソルを見
ながら、特徴パターンの抽出を行うことかできるので、
誤って視野から欠けるような大きさの特徴パターンの抽
出は防止され、特定倍率での特徴パターンの抽出を正確
に行うことができる。ここで、5000倍の倍率とした
場合、第2図の点線の領域すに対応した大きさのカーソ
ル1つか表示されるか、このカーソルを特徴パターンと
一致させても、従来技術の説明のところで述べたように
、X方向のパターンの特徴点は含まれるものの、Y方向
のパターンの特徴点は、カーソルで囲まれた領域には含
まれないので、この抽出された特徴パターンでは、Y方
向の位置合わせを行うことが困難と判断される。この場
合、オペレータは、直ちに、倍率を変え、より低い倍率
で像を表示し、更に、その倍率に応じたカーソルを併せ
て表示することにより、カーソルで囲まれた領域に、X
、Y両方に特徴点を有する特徴パターンを入れることか
できる。その後、カーソルで囲まれた特徴パターンのデ
ータをメモリー18に記憶させ、この特徴パターンと実
際の測長の際に得られた同一倍率の像信号とのパターン
マツチングを行うことにより、X、7両方向のずれ量を
正確に求めることができる。
In this way, feature pattern extraction and actual length measurement are performed. When extracting a feature pattern at a specific magnification, the operator extracts the feature pattern while looking at a cursor whose size corresponds to the magnification. Since it is possible to do
This prevents the extraction of feature patterns that are so large that they are erroneously omitted from the field of view, and enables accurate extraction of feature patterns at a specific magnification. Here, if the magnification is 5000 times, one cursor of the size corresponding to the dotted line area in FIG. As mentioned above, although the feature points of the pattern in the X direction are included, the feature points of the pattern in the Y direction are not included in the area surrounded by the cursor. It is determined that alignment is difficult. In this case, the operator immediately changes the magnification, displays the image at a lower magnification, and also displays a cursor corresponding to that magnification, so that the area surrounded by the cursor is
, Y can include a feature pattern having feature points in both. Thereafter, the data of the characteristic pattern surrounded by the cursor is stored in the memory 18, and pattern matching is performed between this characteristic pattern and the image signal of the same magnification obtained during actual length measurement. It is possible to accurately determine the amount of deviation in both directions.

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、2次電子を検出したが、反
射電子を検出しても良い。また、測長パターンの中心の
ずれ量を電子ビームの偏向によって補正するようにした
が、ステージを移動させて、光軸と測定パターンの中心
とを一均させるようにして・も良い。更に、倍率に応じ
たカーソルを表示するようにしたが、その場合、倍率に
応じた最大の大きさのカーソルを表示できるようにし、
そして、そのカーソルの大きさを狭くする方に調整でき
るように構成しても良い。更に又、カーソルを移動させ
るようにしたが、カーソルの位置は固定し、試料像の方
をカーソルに対して移動させるように構成し、特徴パタ
ーンの選択を行うようにしても良い。なお、ウェハアラ
イメントては、ステージ精度のみでなく、オリエンテー
ンヨンフラット検出精度およびウェハチャッキング精度
が入ってくるので、アライメントの前後では、絶対視野
範囲(特定倍率で必ず視野の中に入る大きさ)は異なる
ため、2種類の大きさの範囲を準備し、同一倍率であっ
てもアライメントの前後では、異なった大きさのカーソ
ルを表示できるようにすることは好ましい。
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. For example, although secondary electrons are detected, reflected electrons may also be detected. Further, although the amount of deviation in the center of the length measurement pattern is corrected by deflecting the electron beam, the optical axis and the center of the measurement pattern may be made equal by moving the stage. Furthermore, we have made it possible to display a cursor according to the magnification, but in that case, we have made it possible to display the cursor at the maximum size according to the magnification.
The size of the cursor may be adjusted to be narrower. Furthermore, although the cursor is moved, the cursor may be fixed in position and the sample image may be moved relative to the cursor to select the characteristic pattern. Wafer alignment involves not only stage accuracy but also orientation flat detection accuracy and wafer chucking accuracy. ) are different, it is preferable to prepare two types of size ranges so that cursors of different sizes can be displayed before and after alignment even at the same magnification.

また、逆の方法として標準パターンを高倍率で視野全体
に表示し、その表示を観察して特徴を比較する時の倍率
を表示設定するようにすることもでき名。この場合パタ
ーンマツチング時の倍率は拡大倍率ではなく元の倍率で
ある。
Alternatively, the standard pattern can be displayed at high magnification over the entire field of view, and the display can be set to the magnification when observing the display and comparing features. In this case, the magnification during pattern matching is not the enlargement magnification but the original magnification.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明では、パターンマツチング
を行って特徴パターンと電子ビーム光軸とのずれ量を求
めるに際し、特徴パターンの抽出に当たって、測長すべ
き特徴パターンを含む試料像を表示し、この試料像に重
畳してこの試料像の倍率に応じた大きさの矩形状のカー
ソルを表示し、このカーソルを測長すべき特徴パターン
上に位置させ、その後、カーソルで囲まれた領域を特徴
パターンとして抽出するようにしたので、どのような倍
率であっても、簡単にそして正確に、X、7両方向に特
徴点を有する特徴パターンの抽出を行うことができる。
(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, when performing pattern matching to find the amount of deviation between the characteristic pattern and the electron beam optical axis, when extracting the characteristic pattern, the characteristic pattern to be measured is included. Display the sample image, display a rectangular cursor with a size corresponding to the magnification of the sample image superimposed on this sample image, position this cursor on the feature pattern to be measured, and then move the cursor to Since the enclosed area is extracted as a feature pattern, a feature pattern having feature points in both the X and 7 directions can be easily and accurately extracted no matter what the magnification is.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に基づく方法を実施するための電子ビ
ーム測長装置を示す図、第2図〜第4図は、倍率と視野
との関係を示す図である。 1・・・電子銃     2・・・コンデンサレンズ3
・・・対物レンズ   4ご・試料 5・・・偏向コイル   、6・・・補助偏向コイル7
・・・検出器     8・・・増幅器9・・・画像モ
ニタ  10・・・制御回路11・・・走査信号発生回
路 12・・・倍率調整回路 13・・・カーソル発生回路 14・・・カーソル指示回路 15・・・位置シフト回路 16・・・シフト回路 18・・・駆動機構 17・・・メモリー
FIG. 1 is a diagram showing an electron beam length measuring device for implementing the method based on the present invention, and FIGS. 2 to 4 are diagrams showing the relationship between magnification and field of view. 1...Electron gun 2...Condenser lens 3
...Objective lens 4・Sample 5...Deflection coil, 6...Auxiliary deflection coil 7
...Detector 8...Amplifier 9...Image monitor 10...Control circuit 11...Scanning signal generation circuit 12...Magnification adjustment circuit 13...Cursor generation circuit 14...Cursor instruction Circuit 15...Position shift circuit 16...Shift circuit 18...Drive mechanism 17...Memory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 被測長試料上の特定領域を電子ビームによって2次元的
に走査し、この走査に基づいて検出した映像信号に基づ
く像の中で、予め抽出されている特徴パターンを探し、
この特徴パターンの位置情報に基づいて、この特徴パタ
ーンを視野の中心に移動させ、特徴パターンの測長を行
うようにした電子ビーム測長方法において、特徴パター
ンの抽出に当たって、測長すべき特徴パターンを含む試
料像を表示し、この試料像に重畳してこの試料像の倍率
に応じた大きさの矩形状のカーソルを表示し、このカー
ソルを測長すべき特徴パターン上に位置させ、その後、
カーソルで囲まれた領域を特徴パターンとして抽出する
ようにした電子ビーム測長方法。
A specific area on the sample to be measured is scanned two-dimensionally with an electron beam, and a feature pattern extracted in advance is searched for in an image based on a video signal detected based on this scanning.
In an electron beam length measurement method that moves this feature pattern to the center of the field of view based on the position information of this feature pattern and measures the length of the feature pattern, the feature pattern to be measured when extracting the feature pattern. A rectangular cursor of a size corresponding to the magnification of this sample image is displayed superimposed on this sample image, and this cursor is positioned on the feature pattern to be measured, and then,
An electron beam measurement method that extracts the area surrounded by a cursor as a feature pattern.
JP2177790A 1990-07-05 1990-07-05 Electron beam length measuring method Pending JPH0465616A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2177790A JPH0465616A (en) 1990-07-05 1990-07-05 Electron beam length measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2177790A JPH0465616A (en) 1990-07-05 1990-07-05 Electron beam length measuring method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0465616A true JPH0465616A (en) 1992-03-02

Family

ID=16037151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2177790A Pending JPH0465616A (en) 1990-07-05 1990-07-05 Electron beam length measuring method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0465616A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4413186A (en) Method for detecting a position of a micro-mark on a substrate by using an electron beam
JP3602646B2 (en) Sample size measuring device
US20040227079A1 (en) Inspection apparatus for circuit pattern
US6777679B2 (en) Method of observing a sample by a transmission electron microscope
JP3101114B2 (en) Scanning electron microscope
JP2803831B2 (en) Scanning electron microscope
JP4928987B2 (en) Charged particle beam adjustment method and charged particle beam apparatus
JPH1027833A (en) Foreign matter analysis method
EP1672672A2 (en) Charged particle beam apparatus, method of displaying sample image, and method of measuring image shift sensitivity
US7045782B2 (en) Method of measurement accuracy improvement by control of pattern shrinkage
JP2002286663A (en) Sample analysis and sample observation device
US5895916A (en) Method and apparatus for adjusting electron beam apparatus
JP3430788B2 (en) Sample image measuring device
JPS59761B2 (en) Distance measuring device in scanning electron microscope
JPH11160054A (en) Pattern length measurement method
JP3741012B2 (en) Electron beam analysis method
JP2539530B2 (en) Sample image display
JP2507553B2 (en) Electronic beam length measurement method
JP2828320B2 (en) Electron beam length measurement method
JPH034884Y2 (en)
JPH0754243B2 (en) Electron beam measuring method
JPH027183B2 (en)
JPH09147778A (en) Charged particle beam equipment
JP2000260379A (en) Scanning electron microscope
JPH11224641A (en) Thin film sample preparation method and system