JPH0621784B2 - パタ−ン形状評価装置 - Google Patents
パタ−ン形状評価装置Info
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- JPH0621784B2 JPH0621784B2 JP59259139A JP25913984A JPH0621784B2 JP H0621784 B2 JPH0621784 B2 JP H0621784B2 JP 59259139 A JP59259139 A JP 59259139A JP 25913984 A JP25913984 A JP 25913984A JP H0621784 B2 JPH0621784 B2 JP H0621784B2
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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
- 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
- G01B15/04—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 for measuring contours or curvatures
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- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はパターン形状評価装置に関し、特に半導体集積
回路の微細パターン形状の高精度評価に好適なパターン
形状評価装置に関するものである。
回路の微細パターン形状の高精度評価に好適なパターン
形状評価装置に関するものである。
従来、パターン形状を評価する場合、たとえば第４図に
示すように下地材であるウエハ１上に形成されたパター
ン２の形状を評価する場合、高さ方向の情報としてのパ
ターンエッジ部の角度３をパターン形状評価のパラメー
タの一つとしている。そのためパターンエッジ部の角度
３を求める必要がある。
示すように下地材であるウエハ１上に形成されたパター
ン２の形状を評価する場合、高さ方向の情報としてのパ
ターンエッジ部の角度３をパターン形状評価のパラメー
タの一つとしている。そのためパターンエッジ部の角度
３を求める必要がある。
ところが、一般にＬＳＩ製造工程においては、パターン
２の高さ（厚さ）は１μｍ程度、パターン２の幅は２μ
ｍ程度であるため、実物の断面図を光学顕微鏡（分解能
０．２〜０．３μｍ）でみただけでは角度３を求めるこ
とができない。
２の高さ（厚さ）は１μｍ程度、パターン２の幅は２μ
ｍ程度であるため、実物の断面図を光学顕微鏡（分解能
０．２〜０．３μｍ）でみただけでは角度３を求めるこ
とができない。
そこで、ＬＳＩ製造工程におけるパターン形状評価で
は、評価すべきパターンを有するもの（パターンの断面
試料）を走査電子顕微鏡（たとえば分解能０．０１μ
ｍ）によって、たとえば10,000倍に拡大した像を得て、
その画面に対して角度３を実測し、これによりパターン
形状評価をしている。
は、評価すべきパターンを有するもの（パターンの断面
試料）を走査電子顕微鏡（たとえば分解能０．０１μ
ｍ）によって、たとえば10,000倍に拡大した像を得て、
その画面に対して角度３を実測し、これによりパターン
形状評価をしている。
しかしながら、このようにして微細パターン形状を評価
する場合には次のような問題点がある。
する場合には次のような問題点がある。
先ず、パターン形状を評価するには、断面形状が要求さ
れるため、評価すべきウェハを破壊して試料を作る必要
がある。従って走査電子顕微鏡を用いて評価した試料
は、そのまま捨てることになるため、製品実物の評価を
行なうことができない。
れるため、評価すべきウェハを破壊して試料を作る必要
がある。従って走査電子顕微鏡を用いて評価した試料
は、そのまま捨てることになるため、製品実物の評価を
行なうことができない。
更に、走査電子顕微鏡による観察技術では、パターン評
価は得られた写真を解読するという作業が伴なうため、
非能率的であり、かつ作業者起因の誤差が大きい。
価は得られた写真を解読するという作業が伴なうため、
非能率的であり、かつ作業者起因の誤差が大きい。
なお、走査電子顕微鏡における距離測定装置の公知例と
して特開昭５６−６１６０４号公報がある。
して特開昭５６−６１６０４号公報がある。
本発明の目的は、製品ないしは製品に使われるものとし
ての実物のパターン形状、特に微細パターン形状を高精
度に評価できるようにしたパターン形状評価装置を提供
することにある。
ての実物のパターン形状、特に微細パターン形状を高精
度に評価できるようにしたパターン形状評価装置を提供
することにある。
本発明の他の目的は、パターン形状評価に必要な三次元
特定要素（立体形状を特定するために二次元要素の他に
付加される要素）、つまりパターン段差部の傾斜角やパ
ターンの高さ（高さ方向の情報）を自動的に、しかも高
精度に求めることができ、従ってパターン形状評価をき
わめて能率的に行なうことができ、従来のような作業者
起因の誤差を除去するようにしたパターン形状評価装置
を提供することにある。
特定要素（立体形状を特定するために二次元要素の他に
付加される要素）、つまりパターン段差部の傾斜角やパ
ターンの高さ（高さ方向の情報）を自動的に、しかも高
精度に求めることができ、従ってパターン形状評価をき
わめて能率的に行なうことができ、従来のような作業者
起因の誤差を除去するようにしたパターン形状評価装置
を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、高分解能（たとえば０．０１μｍ）の電子線
走査方式を用いて高精度に、しかも電子線の試料に対す
る照射角を可変させて得られる試料のパターンの各平面
像（二次元の電子像）から、パターン形状の所定箇所の
寸法を算出し、この寸法と前記照射角に基づいて試料の
三次元特定要素（パターン段差部の傾斜角と高さ）を求
め、これによりパターン形状、たとえばサブミクロン加
工における微細パターン形状の能率的な高精度評価を実
現するものである。
走査方式を用いて高精度に、しかも電子線の試料に対す
る照射角を可変させて得られる試料のパターンの各平面
像（二次元の電子像）から、パターン形状の所定箇所の
寸法を算出し、この寸法と前記照射角に基づいて試料の
三次元特定要素（パターン段差部の傾斜角と高さ）を求
め、これによりパターン形状、たとえばサブミクロン加
工における微細パターン形状の能率的な高精度評価を実
現するものである。
第１図は本発明によるパターン形状評価装置の一実施例
を示すものである。
を示すものである。
本発明をＬＳＩ製造工程におけるウェハ上の微細パター
ンの形状評価を行なう場合に適用して、以下本発明を第
１図〜第３図を用いて説明する。
ンの形状評価を行なう場合に適用して、以下本発明を第
１図〜第３図を用いて説明する。
試料に対して電子線（電子ビーム）を走査し、それによ
って得られる情報信号に基づいて試料の二次元像を形成
する電子光学系を有する装置として、たとえば走査電子
顕微鏡を適用することができる。そして電子銃４からの
電子線５は、電子レンズ（収束レンズ）６によって試料
台７上の試料（ウェハ上に微細穴パターン（又は微細山
谷パターン）を形成したもの）８に収束されると共に図
示しない電子線偏向回路によって試料８上で走査され
る。このとき試料８より二次電子９が発生し、二次電子
検出器１０に収集される。ここで試料台７は回転自在に
構成されており、電子線５の試料８に対する照射角を自
由に可変できるようになっている。
って得られる情報信号に基づいて試料の二次元像を形成
する電子光学系を有する装置として、たとえば走査電子
顕微鏡を適用することができる。そして電子銃４からの
電子線５は、電子レンズ（収束レンズ）６によって試料
台７上の試料（ウェハ上に微細穴パターン（又は微細山
谷パターン）を形成したもの）８に収束されると共に図
示しない電子線偏向回路によって試料８上で走査され
る。このとき試料８より二次電子９が発生し、二次電子
検出器１０に収集される。ここで試料台７は回転自在に
構成されており、電子線５の試料８に対する照射角を自
由に可変できるようになっている。
二次電子検出器１０よりも後段の構成は、本発明におい
て走査電子顕微鏡を使用した場合にも特に付加されるも
のである。パターンメモリ１１には試料台７が破線で示
す水平位置にある場合の試料８に対する二次電子像（微
細パターンの平面像）が記憶される。従って試料８のパ
ターンが穴パターン（又は山谷パターン）の場合には
（穴パターンの場合も山谷パターンの場合も断面形状と
してはたとえば第２図(ａ)の如く示されるとする。）、
パターンメモリ１１には第２図（ｂ）に示す穴パターン
像（又は第２図（ａ）に示す山谷パターン像）が記憶さ
れることになる。ここで、パターンメモリ１１は普通８
ビットの階調を有しているため、第２図（ｂ）の穴パタ
ーン像（又は第２図（ｃ）の山谷パターン像）の底部２
１と段差部２２とは異なる明暗輝度の領域として明確に
分離されるが、底部２１と段差部２２は夫々明暗輝度一
定の別領域を形成している。
て走査電子顕微鏡を使用した場合にも特に付加されるも
のである。パターンメモリ１１には試料台７が破線で示
す水平位置にある場合の試料８に対する二次電子像（微
細パターンの平面像）が記憶される。従って試料８のパ
ターンが穴パターン（又は山谷パターン）の場合には
（穴パターンの場合も山谷パターンの場合も断面形状と
してはたとえば第２図(ａ)の如く示されるとする。）、
パターンメモリ１１には第２図（ｂ）に示す穴パターン
像（又は第２図（ａ）に示す山谷パターン像）が記憶さ
れることになる。ここで、パターンメモリ１１は普通８
ビットの階調を有しているため、第２図（ｂ）の穴パタ
ーン像（又は第２図（ｃ）の山谷パターン像）の底部２
１と段差部２２とは異なる明暗輝度の領域として明確に
分離されるが、底部２１と段差部２２は夫々明暗輝度一
定の別領域を形成している。
演算部１２はパターンメモリ１１に接続されており、パ
ターンメモリ１１で分離されたパターン像の領域に対し
て第２図（ｂ）に示す基準線２３（又は第２図（ａ）に
示す基準線２４）に沿って所定箇所、即ち段差部２２の
所定の長さｌ1 ， ｌ2 を求める演算を行ない、その算
出値ｌ1 ， ｌ2 を数位メモリ１３に記憶する。
ターンメモリ１１で分離されたパターン像の領域に対し
て第２図（ｂ）に示す基準線２３（又は第２図（ａ）に
示す基準線２４）に沿って所定箇所、即ち段差部２２の
所定の長さｌ1 ， ｌ2 を求める演算を行ない、その算
出値ｌ1 ， ｌ2 を数位メモリ１３に記憶する。
次に試料台７を角度φだけ回転させて、破線の水平位置
から実線で示す状態まで傾ける。この場合の試料８の微
細穴パターン（又は山谷パターン）の断面形状の要部は
第３図（ａ）の如く示される。傾斜させた試料８に対し
て電子線走査して得られる二次電子検出器１０の出力は
パターンメモリ１４に試料８の微細パターンの平面像
（二次電子像）として記憶される。ここでパターンメモ
リ１４に記憶される平面像は穴パターンの場合は第３図
（ｂ）に示す如く（山谷パターンの場合は第３図（ｃ）
に示す如く）なる。また、このパターンメモリ１４は普
通８ビットの階調を有しているため第３図（ｂ）（又は
第３図（ａ））において穴パターン像の穴部（又は山谷
パターン像の谷部）の底部２１と段差部２２とは異なる
明暗輝度の領域として明確に分離され、底部２１と段差
部２２は夫々明暗輝度一定の領域を形成している。
から実線で示す状態まで傾ける。この場合の試料８の微
細穴パターン（又は山谷パターン）の断面形状の要部は
第３図（ａ）の如く示される。傾斜させた試料８に対し
て電子線走査して得られる二次電子検出器１０の出力は
パターンメモリ１４に試料８の微細パターンの平面像
（二次電子像）として記憶される。ここでパターンメモ
リ１４に記憶される平面像は穴パターンの場合は第３図
（ｂ）に示す如く（山谷パターンの場合は第３図（ｃ）
に示す如く）なる。また、このパターンメモリ１４は普
通８ビットの階調を有しているため第３図（ｂ）（又は
第３図（ａ））において穴パターン像の穴部（又は山谷
パターン像の谷部）の底部２１と段差部２２とは異なる
明暗輝度の領域として明確に分離され、底部２１と段差
部２２は夫々明暗輝度一定の領域を形成している。
演算部１５はパターンメモリ１４に接続されており、こ
のメモリ１４で分離された領域を第３図に示す基準線２
５（又は第３図（ａ）に示す基準線２６）に沿って所定
箇所、即ち段差部２２の所定の長さｔ，ｓを演算により
求め、これを数値メモリ１６に記憶する。
のメモリ１４で分離された領域を第３図に示す基準線２
５（又は第３図（ａ）に示す基準線２６）に沿って所定
箇所、即ち段差部２２の所定の長さｔ，ｓを演算により
求め、これを数値メモリ１６に記憶する。
一方、試料台７の回転角ψ即ち照射角ψが数値メモリ１
７に記憶される。
７に記憶される。
次に、相互に高さ方向にずれた水平部つまり上面部３０
と底部２１とエッジ部ｅを介して連なる段差部２２の傾
斜角度θと高さｈを求める演算回路１８の機能について
説明する前に、これらのパターン段差部の傾斜角θやパ
ターンの高さｈは如何なる演算により算出されるかにつ
いて第２図，第３図を用いて詳述する。
と底部２１とエッジ部ｅを介して連なる段差部２２の傾
斜角度θと高さｈを求める演算回路１８の機能について
説明する前に、これらのパターン段差部の傾斜角θやパ
ターンの高さｈは如何なる演算により算出されるかにつ
いて第２図，第３図を用いて詳述する。
試料台７が水平位置に配置されている場合の第２図
（ｂ）又は第２図（ａ）の平面像において、パターン段
差部２２の斜面の長さをａ，測定寸法ｌ1 ，ｌ2 をｌ1
＝ｌ2 ＝ｌとすると、パターン段差部２２の傾斜角θと
パターンの高さｈとから次の関係式が得られる。
（ｂ）又は第２図（ａ）の平面像において、パターン段
差部２２の斜面の長さをａ，測定寸法ｌ1 ，ｌ2 をｌ1
＝ｌ2 ＝ｌとすると、パターン段差部２２の傾斜角θと
パターンの高さｈとから次の関係式が得られる。
ａ sin θ＝ｌ ……（１） ａ cos θ＝ｈ ……（２） また試料台７の回転角ψの場合の第３図（ｂ）又は
（ａ）の平面像から、測定寸法ｔ，ｓについて次の関係
式が成立つ。
（ａ）の平面像から、測定寸法ｔ，ｓについて次の関係
式が成立つ。
ａ sin （θ＋ψ）＝ｔ ……（３） ａ cos （θ−ψ）＝ｓ ……（４） 上記（１）式〜（４）式でｌ，ｔ，ｓは測定値であり、
試料台７の傾斜角ψは試料台７の回転角で決めることが
でき、測定時に指定できるので、既知の値である。な
お、通常ｌ1 とｌ2 は等しい値であるが、ｌとしてｌ1
とｌ2 の相加平均を用いることもできる。
試料台７の傾斜角ψは試料台７の回転角で決めることが
でき、測定時に指定できるので、既知の値である。な
お、通常ｌ1 とｌ2 は等しい値であるが、ｌとしてｌ1
とｌ2 の相加平均を用いることもできる。
（１）式と（２）から tanθ＝ｌ／ｈ ……（５） となる。また（３）式を分解すると、 ａ（sinθcosψ＋cosθsinψ）＝ｔ…（６） となり、この（６）式に（１），（２）式を代入する
と、 ｌcosψ＋ｈsinψ＝ｔ ……（７） ∴ｈ＝（ｔ−ｌcosψ）／sinψ ……（８） となる。（８）式を（５）式を代入して、 となり、この（９）式にｌ，ｔ，ψを与えてやれば、 として段差部２２の傾斜角θを求められる。
と、 ｌcosψ＋ｈsinψ＝ｔ ……（７） ∴ｈ＝（ｔ−ｌcosψ）／sinψ ……（８） となる。（８）式を（５）式を代入して、 となり、この（９）式にｌ，ｔ，ψを与えてやれば、 として段差部２２の傾斜角θを求められる。
また（４）式を分解すると、 ａ（cosθcosψ＋sinθsinψ）＝ｓ…(11) となり、この（１１）式に（１）式，（２）式を代入し
て、 ｈcosψ＋ｌsinψ＝ｓ ……(12) ∴ｈ＝（ｓ−ｌsinψ）／cosψ） ……(13) を得る。この（１３）式を（５）式に代入して、 この（１４）式にｓ，ｌ，ψを与えてやれば、 となり、段差部２２の傾斜角θを求められる。
て、 ｈcosψ＋ｌsinψ＝ｓ ……(12) ∴ｈ＝（ｓ−ｌsinψ）／cosψ） ……(13) を得る。この（１３）式を（５）式に代入して、 この（１４）式にｓ，ｌ，ψを与えてやれば、 となり、段差部２２の傾斜角θを求められる。
以上から、演算器１８に（１０）式（（９）式）や（１
５）式（（１４）式）の演算回路を組み込んでおけば、
演算器１８は数値メモリ１３，１６，１７からの出力値
（ｌ，ｔ，ｓ，ψ）を入力して所定のパターン段差部２
２の傾斜角θを求めることができる。なお、パターンの
高さｈが以前の工程で得られており即ち即知であり、し
かもその後の工程で変化を受けていなければ演算器１８
に（５）式の演算回路を組み込んでおき、数値メモリ１
３からのｌと外部から演算器１８に入力される既知の値
ｈとから容易に前記傾斜角θを求めることができる。
５）式（（１４）式）の演算回路を組み込んでおけば、
演算器１８は数値メモリ１３，１６，１７からの出力値
（ｌ，ｔ，ｓ，ψ）を入力して所定のパターン段差部２
２の傾斜角θを求めることができる。なお、パターンの
高さｈが以前の工程で得られており即ち即知であり、し
かもその後の工程で変化を受けていなければ演算器１８
に（５）式の演算回路を組み込んでおき、数値メモリ１
３からのｌと外部から演算器１８に入力される既知の値
ｈとから容易に前記傾斜角θを求めることができる。
また演算器１８に（８）式や（１３）式の演算回路を組
み込んでおけば、演算器１８は数値メモリ１３，１６，
１７の出力値（ｌ，ｔ，ｓ，ψ）にもとづいてパターン
の高さｈを算出することになる。
み込んでおけば、演算器１８は数値メモリ１３，１６，
１７の出力値（ｌ，ｔ，ｓ，ψ）にもとづいてパターン
の高さｈを算出することになる。
従って演算器１８は必要に応じてパターン段差部２２の
傾斜角θやパターン高さｈを求めるべき（５）式，
（８）式，（１０）式，（１３）式，（１５）式などの
演算ができるように構成されており、所望のパターン段
差部２２の傾斜角θやパターン高さｈを求めることがで
きるようになっている。
傾斜角θやパターン高さｈを求めるべき（５）式，
（８）式，（１０）式，（１３）式，（１５）式などの
演算ができるように構成されており、所望のパターン段
差部２２の傾斜角θやパターン高さｈを求めることがで
きるようになっている。
次に表示部１９は演算器１８で算出したパターン段差部
２２の傾斜角θやパターン高さｈを表示する。なお、演
算器１８で算出した値にもとづいて試料８の自動選別な
どを行なうのに適宜利用できることはいうまでもない。
２２の傾斜角θやパターン高さｈを表示する。なお、演
算器１８で算出した値にもとづいて試料８の自動選別な
どを行なうのに適宜利用できることはいうまでもない。
ここで、パターンメモリ１１，１４，１７は電子線５の
試料８に対する照射角ψに対応して得られる二次元像を
照射角ψ（回転角ψ）と共に記憶するメモリ部２７を構
成する。また演算器１２，１５はメモリ部２７のパター
ンメモリ１１，１４に記憶した二次元像から試料８のパ
ターン形状の所定箇所の寸法（ｌ1 ，ｌ2 ，ｔ，ｓ，）
を算出する第１の演算部２８を構成する。更に演算器１
８は第１の演算部２８で算出した値とメモリ部２７の数
値メモリ１７に記憶した照射角ψ（回転角ψ）にもとづ
いて試料８のパターン形状の三次元特定要素を算出する
第二の演算部２９を構成する。
試料８に対する照射角ψに対応して得られる二次元像を
照射角ψ（回転角ψ）と共に記憶するメモリ部２７を構
成する。また演算器１２，１５はメモリ部２７のパター
ンメモリ１１，１４に記憶した二次元像から試料８のパ
ターン形状の所定箇所の寸法（ｌ1 ，ｌ2 ，ｔ，ｓ，）
を算出する第１の演算部２８を構成する。更に演算器１
８は第１の演算部２８で算出した値とメモリ部２７の数
値メモリ１７に記憶した照射角ψ（回転角ψ）にもとづ
いて試料８のパターン形状の三次元特定要素を算出する
第二の演算部２９を構成する。
以上のようにして本発明では、光方式に比べて高分解能
（たとえば０．０１μｍ）である電子線走査方式を採用
したことによりパターンメモリ１１，１４に高精度に得
られる試料８のパターン（たとえば第２図（ｂ），第３
図（ｂ）の穴パターンや第２図（ａ），第３図（ａ）の
山谷パターン（配線パターン））の平面像から高精度に
所定箇所の寸法を第１の演算部２８により算出でき、第
２の演算部２９は、これらの寸法値を用いてパターンの
形状評価に必要な三次元特定要素（パターン段差部２２
の傾斜角θやパターンの高さｈ）を自動的にしかも高精
度に算出することができる。第２の演算部２９の算出値
が表示部１９に自動的に表示されるので、試料８のパタ
ーン形状の評価を高精度に行なうことができる。従って
ＬＳＩ製造工程におけるウェハ上の微細パターン形状の
評価に好適であるばかりでなく、一般にサブミクロン寸
法を有するパターン形状の高精度評価にも好適である。
（たとえば０．０１μｍ）である電子線走査方式を採用
したことによりパターンメモリ１１，１４に高精度に得
られる試料８のパターン（たとえば第２図（ｂ），第３
図（ｂ）の穴パターンや第２図（ａ），第３図（ａ）の
山谷パターン（配線パターン））の平面像から高精度に
所定箇所の寸法を第１の演算部２８により算出でき、第
２の演算部２９は、これらの寸法値を用いてパターンの
形状評価に必要な三次元特定要素（パターン段差部２２
の傾斜角θやパターンの高さｈ）を自動的にしかも高精
度に算出することができる。第２の演算部２９の算出値
が表示部１９に自動的に表示されるので、試料８のパタ
ーン形状の評価を高精度に行なうことができる。従って
ＬＳＩ製造工程におけるウェハ上の微細パターン形状の
評価に好適であるばかりでなく、一般にサブミクロン寸
法を有するパターン形状の高精度評価にも好適である。
またパターン形状評価に必要な三次元特定要素を自動的
に、かつ高精度に求めることができるから、パターン形
状評価をきわめて能率的に行なうことができると共に従
来のような作業者に起因する誤差を除去することができ
る。
に、かつ高精度に求めることができるから、パターン形
状評価をきわめて能率的に行なうことができると共に従
来のような作業者に起因する誤差を除去することができ
る。
１．光方式に比べて高分解能（たとえば０．０１μｍ）
である電子線走査方式を用いたことにより高精度に得ら
れる試料のパターンの平面像から、パターンの形状評価
に必要なパターンの段差部の傾斜角と高さとを高精度に
求めることができるので、製品ないしは製品に使用され
るものとしての実物のパターン形状を高精度に評価する
ことができる。
である電子線走査方式を用いたことにより高精度に得ら
れる試料のパターンの平面像から、パターンの形状評価
に必要なパターンの段差部の傾斜角と高さとを高精度に
求めることができるので、製品ないしは製品に使用され
るものとしての実物のパターン形状を高精度に評価する
ことができる。
２．従ってＬＳＩ製造工程におけるウェハ上の微細パタ
ーンの形状評価に好適である。またＬＳＩ製作に関係な
く、一般にパターン形状の評価に適用でき、とりわけ、
サブミクロン加工におけるパターン形状の高精度評価に
好適である。
ーンの形状評価に好適である。またＬＳＩ製作に関係な
く、一般にパターン形状の評価に適用でき、とりわけ、
サブミクロン加工におけるパターン形状の高精度評価に
好適である。
３．パターン形状の評価に必要なパターン段差部の傾斜
角と高さとを自動的に、しかも高精度に求めることがで
き、これによりパターン形状評価をきわめて能率的に行
なうことができ、従来のような作業者起因の誤差を除去
することができる。
角と高さとを自動的に、しかも高精度に求めることがで
き、これによりパターン形状評価をきわめて能率的に行
なうことができ、従来のような作業者起因の誤差を除去
することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、電子線５
の試料８に対する照射角を変えるのに、試料台７に回転
させて試料８を傾斜させているが、これに限定されるこ
となく試料台７側を固定し、試料に照射される電子線の
照射角を直接変えるような電子線制御を行なってもよ
い。要は電子線の試料に対する照射角を変えられるよう
な構成であればよい。
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、電子線５
の試料８に対する照射角を変えるのに、試料台７に回転
させて試料８を傾斜させているが、これに限定されるこ
となく試料台７側を固定し、試料に照射される電子線の
照射角を直接変えるような電子線制御を行なってもよ
い。要は電子線の試料に対する照射角を変えられるよう
な構成であればよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＬＳＩ製造工程にお
けるウェハ上の微細パターンの形状評価に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
一般にサブミクロン寸法を有するパターン形状など微細
パターン形状の高精度評価に好適であり、更に広く一般
のパターン形状評価に適用できる。
をその背景となった利用分野であるＬＳＩ製造工程にお
けるウェハ上の微細パターンの形状評価に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
一般にサブミクロン寸法を有するパターン形状など微細
パターン形状の高精度評価に好適であり、更に広く一般
のパターン形状評価に適用できる。
第１図は本発明によるパターン形状評価装置の一実施例
を示す構成図である。 第２図（ａ）〜（ｃ）および第３図（ａ）〜（ｃ）は第
１図の動作説明図であって、第２図（ａ）および第３図
（ａ）は夫々試料が水平位置の場合および角度ψだけ傾
けた場合の試料の山谷パターンに対するパターンメモリ
像（二次電子像）を示す図、第２図（ｂ）および第３図
（ｂ）は夫々試料が水平位置の場合および角度ψだけ傾
いた場合の試料の穴パターンに対するパターンメモリ像
（二次電子像）を示す図、第２図（ｃ）および第３図
（ｃ）は水平位置試料の穴パターン又は山谷パターン
（配線パターン）の要部断面図である。 第４図は従来のパターン形状評価方法を説明するために
用いたＬＳＩ製造工程におけるパターン形状の一例を示
す断面図である。 ４……電子銃、５……電子線、６……電子レンズ（集束
レンズ）、７……試料台、８……試料、９……二次電
子、１０……二次電子検出器、１１，１４……パターン
メモリ、１２，１５，１８……演算器、１３，１６，１
７……数値メモリ、１９……表示部、２２……パターン
段差部、２７……メモリ部、２８……第１の演算部、２
９……第２の演算部。
を示す構成図である。 第２図（ａ）〜（ｃ）および第３図（ａ）〜（ｃ）は第
１図の動作説明図であって、第２図（ａ）および第３図
（ａ）は夫々試料が水平位置の場合および角度ψだけ傾
けた場合の試料の山谷パターンに対するパターンメモリ
像（二次電子像）を示す図、第２図（ｂ）および第３図
（ｂ）は夫々試料が水平位置の場合および角度ψだけ傾
いた場合の試料の穴パターンに対するパターンメモリ像
（二次電子像）を示す図、第２図（ｃ）および第３図
（ｃ）は水平位置試料の穴パターン又は山谷パターン
（配線パターン）の要部断面図である。 第４図は従来のパターン形状評価方法を説明するために
用いたＬＳＩ製造工程におけるパターン形状の一例を示
す断面図である。 ４……電子銃、５……電子線、６……電子レンズ（集束
レンズ）、７……試料台、８……試料、９……二次電
子、１０……二次電子検出器、１１，１４……パターン
メモリ、１２，１５，１８……演算器、１３，１６，１
７……数値メモリ、１９……表示部、２２……パターン
段差部、２７……メモリ部、２８……第１の演算部、２
９……第２の演算部。
Claims (3)
- 【請求項１】相互に高さ方向にずれた水平部とこれらに
傾斜して連なる段差部とを有し試料台に載置された試料
を電子線によって走査し、それによって得られる情報信
号に基づいて試料の二次元像を形成する電子光学系を有
する装置において、前記電子線の前記試料に対する照射
角を可変自在な構成とし、さらに相互に異なった前記照
射角の夫々に対応して得られる前記試料の夫々の二次元
像を当該照射角と共に記憶するメモリ部と、このメモリ
部に記憶した二次元像から夫々の二次元像に対応した前
記段差部の所定箇所の寸法を算出し出力する第１の演算
部と、この第１の演算部の出力と前記メモリ部に記憶し
た照射角とに基づいて前記試料の段差部の傾斜角と高さ
とを出力する第２の演算部とを備えたことを特徴とする
パターン形状評価装置。 - 【請求項２】前記試料台の傾きを可変させることにより
前記照射角を可変させてなる特許請求の範囲第１項記載
のパターン形状評価装置。 - 【請求項３】前記試料のパターン形状の三次元特定要素
として、パターン段差部の傾斜角やパターンの高さなど
を用いてなる特許請求の範囲第１項又は第２項記載のパ
ターン形状評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259139A JPH0621784B2 (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | パタ−ン形状評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259139A JPH0621784B2 (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | パタ−ン形状評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138107A JPS61138107A (ja) | 1986-06-25 |
| JPH0621784B2 true JPH0621784B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17329864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59259139A Expired - Lifetime JPH0621784B2 (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | パタ−ン形状評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621784B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0727943B2 (ja) * | 1986-12-22 | 1995-03-29 | 三菱電機株式会社 | 半導体パタ−ン形状評価装置 |
| JPS63215909A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Erionikusu:Kk | 断面測定方法 |
| JPH0663758B2 (ja) * | 1987-10-14 | 1994-08-22 | 株式会社東芝 | パターンの測定方法 |
| JPH07111335B2 (ja) * | 1990-02-07 | 1995-11-29 | 株式会社東芝 | パターン形状測定方法及び装置 |
| JPH07111336B2 (ja) * | 1990-02-07 | 1995-11-29 | 株式会社東芝 | パターン寸法測定方法及び装置 |
| KR101057554B1 (ko) * | 2002-07-11 | 2011-08-17 | 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 | 입자빔으로 임계 치수를 측정하기 위한 방법 및 장치 |
| KR101035426B1 (ko) * | 2003-07-11 | 2011-05-18 | 어플라이드 머티리얼즈 이스라엘 리미티드 | 기준 구조 엘리먼트를 이용하여 구조 엘리먼트의 단면 피쳐를 결정하는 시스템 및 방법 |
Family Cites Families (1)
| 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 |
-
1984
- 1984-12-10 JP JP59259139A patent/JPH0621784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61138107A (ja) | 1986-06-25 |
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