JPH0763542A - 電子線測長方法及び電子線測長装置 - Google Patents
電子線測長方法及び電子線測長装置Info
- Publication number
- JPH0763542A JPH0763542A JP21130193A JP21130193A JPH0763542A JP H0763542 A JPH0763542 A JP H0763542A JP 21130193 A JP21130193 A JP 21130193A JP 21130193 A JP21130193 A JP 21130193A JP H0763542 A JPH0763542 A JP H0763542A
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- Japan
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- electron beam
- length measuring
- measurement
- length
- dimension
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 試料上のパターンを電子線測長装置で測長す
る際に付着するコンタミネーションによる測長寸法誤差
を排除し、真の寸法を知る。 【構成】 電子線測長において、測長すべき箇所を指定
回数測定し、測定結果Ｌ1 …Ｌn を測定毎に記憶手段２
５で記憶し、測定終了後、演算手段２６において真の寸
法をＬ0 、比例定数をａとしたとき、前記測定結果Ｌ1
…Ｌn がＬm ＝ａ・ｎ＋Ｌ0 で表わされるとし、前記測
定結果、Ｌ1 …Ｌn から真の寸法Ｌ0 を算出する。
る際に付着するコンタミネーションによる測長寸法誤差
を排除し、真の寸法を知る。 【構成】 電子線測長において、測長すべき箇所を指定
回数測定し、測定結果Ｌ1 …Ｌn を測定毎に記憶手段２
５で記憶し、測定終了後、演算手段２６において真の寸
法をＬ0 、比例定数をａとしたとき、前記測定結果Ｌ1
…Ｌn がＬm ＝ａ・ｎ＋Ｌ0 で表わされるとし、前記測
定結果、Ｌ1 …Ｌn から真の寸法Ｌ0 を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子線によりパター
ン幅を測長する装置、及び測長する方法に関するもので
ある。
ン幅を測長する装置、及び測長する方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の電子線による測長装置を
示す模式図である。図において１は電子線、２は測長す
べき試料、３は測長の際試料２に電子線を照射すること
により試料より放出される２次電子６を検出する２次電
子検出管、４は、２次電子検出管３から出る信号を受
け、その信号から測長すべきパターンの幅を測長する測
長システム５は測長器４からの出力結果を表示する表示
手段である。
示す模式図である。図において１は電子線、２は測長す
べき試料、３は測長の際試料２に電子線を照射すること
により試料より放出される２次電子６を検出する２次電
子検出管、４は、２次電子検出管３から出る信号を受
け、その信号から測長すべきパターンの幅を測長する測
長システム５は測長器４からの出力結果を表示する表示
手段である。
【０００３】次に動作について説明する。電子線１が集
束し、試料上で走査し、測長を行うと、試料２から２次
電子６が飛びだし２次電子検出管３で検出され、試料上
の凹凸に応じた２次電子信号が測長手段４に送られ、信
号からパターンのエッジ間の距離を読み取り、パターン
の幅が測長手段４で測長される。
束し、試料上で走査し、測長を行うと、試料２から２次
電子６が飛びだし２次電子検出管３で検出され、試料上
の凹凸に応じた２次電子信号が測長手段４に送られ、信
号からパターンのエッジ間の距離を読み取り、パターン
の幅が測長手段４で測長される。
【０００４】しかしながら、観測を継続していると、試
料２にコンタミネーション９が付着する結果、例えば図
３で示されているように、測長されるパターンの幅は、
コンタミネーションが付着した分を含む幅７ａとなる。
この幅７ａの値をそのまま出力結果表示手段５に表示し
ている。
料２にコンタミネーション９が付着する結果、例えば図
３で示されているように、測長されるパターンの幅は、
コンタミネーションが付着した分を含む幅７ａとなる。
この幅７ａの値をそのまま出力結果表示手段５に表示し
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子線測長装置
および測長方法では、例えば図３に示すように電子線１
照射によるコンタミネーション９のため、測長値７ａと
真の寸法７ｂとに差を生じる。このコンタミネーション
９は真空雰囲気中の炭水化物が電子線照射により変質し
て表面に固着するものである。その炭水化物の出所とし
てはポンプ、真空容器壁、試料自体とされていて、皆無
とすることは出来ない。この結果、例えば、ＬＳＩの寸
法規格検査において、規格寸法は設計寸法の±１０％以
内という規格があるが、規格検査の際、規格外のものが
規格内に、あるいは規格内のものが規格外に判断される
ことが生じ、歩留まりに影響を及ぼすという問題点を引
き起こしている。
および測長方法では、例えば図３に示すように電子線１
照射によるコンタミネーション９のため、測長値７ａと
真の寸法７ｂとに差を生じる。このコンタミネーション
９は真空雰囲気中の炭水化物が電子線照射により変質し
て表面に固着するものである。その炭水化物の出所とし
てはポンプ、真空容器壁、試料自体とされていて、皆無
とすることは出来ない。この結果、例えば、ＬＳＩの寸
法規格検査において、規格寸法は設計寸法の±１０％以
内という規格があるが、規格検査の際、規格外のものが
規格内に、あるいは規格内のものが規格外に判断される
ことが生じ、歩留まりに影響を及ぼすという問題点を引
き起こしている。
【０００６】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、測長すべきパターン幅の真の寸
法を知ることができる装置、及び、真の寸法を決定する
方法を得ることを目的としている。
ためになされたもので、測長すべきパターン幅の真の寸
法を知ることができる装置、及び、真の寸法を決定する
方法を得ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電子線測
長方法は、同一箇所を複数回測定し、測定値Ｌ1 …Ｌn
は、真の寸法Ｌ0 、比例定数ａとして、Ｌm ＝ａ・ｍ＋
Ｌ0 で表わすとするここで、前記測定値Ｌ1 …Ｌn から
真の寸法Ｌ0 を算出するものである。更に、この発明の
電子線測長装置は、測長手段と、上記測長手段に、同一
箇所を指定回数、測長するように指令をだす制御手段
と、上記測長値を記憶する記憶手段と、上記測長値か
ら、真の寸法Ｌ0 を算出する演算手段と、前記算出結果
を表示する結果表示手段を備えている。
長方法は、同一箇所を複数回測定し、測定値Ｌ1 …Ｌn
は、真の寸法Ｌ0 、比例定数ａとして、Ｌm ＝ａ・ｍ＋
Ｌ0 で表わすとするここで、前記測定値Ｌ1 …Ｌn から
真の寸法Ｌ0 を算出するものである。更に、この発明の
電子線測長装置は、測長手段と、上記測長手段に、同一
箇所を指定回数、測長するように指令をだす制御手段
と、上記測長値を記憶する記憶手段と、上記測長値か
ら、真の寸法Ｌ0 を算出する演算手段と、前記算出結果
を表示する結果表示手段を備えている。
【０００８】
【作用】この発明に係る電子線測長方法では、同一箇所
を複数回測定し、各回の測定値Ｌm は、コンタミネーシ
ョンの付着するレートをａ、測定回数をｍ、真の寸法を
Ｌ0 としたとき、Ｌm ＝ａ・ｍ＋Ｌ0 で表わし、各回ご
との測定値Ｌ1 …Ｌn により、真の寸法Ｌ0 を求める。
また、この発明の電子線測長装置では、制御手段が、測
定手段に、同一箇所を指定回数、測定するように指令を
だし、上記測長値Ｌ1 …Ｌn が記憶手段で記憶され、演
算手段で上記測長値Ｌ1 …Ｌn を用いて、真の寸法Ｌ0
を算出し、算出結果を結果表示手段に表示することで、
真の寸法を知ることができる。
を複数回測定し、各回の測定値Ｌm は、コンタミネーシ
ョンの付着するレートをａ、測定回数をｍ、真の寸法を
Ｌ0 としたとき、Ｌm ＝ａ・ｍ＋Ｌ0 で表わし、各回ご
との測定値Ｌ1 …Ｌn により、真の寸法Ｌ0 を求める。
また、この発明の電子線測長装置では、制御手段が、測
定手段に、同一箇所を指定回数、測定するように指令を
だし、上記測長値Ｌ1 …Ｌn が記憶手段で記憶され、演
算手段で上記測長値Ｌ1 …Ｌn を用いて、真の寸法Ｌ0
を算出し、算出結果を結果表示手段に表示することで、
真の寸法を知ることができる。
【０００９】
実施例１．測長毎に一定の電子線照射量で測長する場
合、電子線測長毎に、だいたい一定の割合で、コンタミ
ネーションが増えていくことは、ＪＡＰＡＮＥＳＥ Ｊ
ＯＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ
ＶＯＬ．２６，Ｎｏ．３，ＭＡＲＣＨ，１９８７，ＰＰ
５１２ で明らかにされている。一方、コンタミネーシ
ョンの付着現象は、既述したように真空雰囲気中の炭水
化物が電子線照射により変質して表面に固着したもの
で、その炭水化物の出所としては、電子顕微鏡の真空ポ
ンプ、真空容器の封じ材料、及び試料自体とされてい
る。測長毎につくコンタミネーションの成長速度はだい
たい一定ではあるが、装置内の条件や試料により異な
る。装置内の条件は、その時々で異なり、測定毎のコン
タミネーションの付着レートへの影響は予想できない。
従って、測長の際に同一箇所を同量電子照射し、その測
定結果から真の寸法の最確値を決定することにした。但
し、測長する箇所は、ＬＳＩデバイスの中でも、ウエハ
内のテストパターン等である。
合、電子線測長毎に、だいたい一定の割合で、コンタミ
ネーションが増えていくことは、ＪＡＰＡＮＥＳＥ Ｊ
ＯＲＮＡＬ ＯＦ ＡＰＰＬＩＥＤ ＰＨＹＳＩＣＳ
ＶＯＬ．２６，Ｎｏ．３，ＭＡＲＣＨ，１９８７，ＰＰ
５１２ で明らかにされている。一方、コンタミネーシ
ョンの付着現象は、既述したように真空雰囲気中の炭水
化物が電子線照射により変質して表面に固着したもの
で、その炭水化物の出所としては、電子顕微鏡の真空ポ
ンプ、真空容器の封じ材料、及び試料自体とされてい
る。測長毎につくコンタミネーションの成長速度はだい
たい一定ではあるが、装置内の条件や試料により異な
る。装置内の条件は、その時々で異なり、測定毎のコン
タミネーションの付着レートへの影響は予想できない。
従って、測長の際に同一箇所を同量電子照射し、その測
定結果から真の寸法の最確値を決定することにした。但
し、測長する箇所は、ＬＳＩデバイスの中でも、ウエハ
内のテストパターン等である。
【００１０】図１は本発明の装置のブロック図を示す図
である。１は電子顕微鏡、３は２次電子検出管、４は測
長システム、２５は測定結果を記憶する記憶手段、２３
は設定された測長回数だけ測長したかどうかを判定する
判定手段、２６は記憶手段２５に記憶された測定結果に
基づいて演算を行う演算手段、５は演算手段２６で算出
された結果を表示する出力結果表示手段である。
である。１は電子顕微鏡、３は２次電子検出管、４は測
長システム、２５は測定結果を記憶する記憶手段、２３
は設定された測長回数だけ測長したかどうかを判定する
判定手段、２６は記憶手段２５に記憶された測定結果に
基づいて演算を行う演算手段、５は演算手段２６で算出
された結果を表示する出力結果表示手段である。
【００１１】次に動作について説明する。図２に示すフ
ローチャートに従って測長が行われる。まずステップ４
１で測定回数を判定手段２３に設定する。次に測定点を
選択する。次にステップ４３で測長システム４によって
測長を開始する。測長システム４は、電子顕微鏡１に測
長開始の信号を送り、後、ステップ４４で、電子線照射
時に放出される２次電子の信号を、２次電子検出管３か
ら受け、測長を行う。測定結果はステップ４５で記憶手
段２５に記憶され、測長回数が、最初に設定された回数
であるｎ回に達しているかどうかをステップ４６におい
て判定手段２３で判定し、達していなければ、ステップ
４７で測定回数のカウントを１つ増やし、ステップ４４
に戻って再度測長システム４で測長を行う。ステップ４
６において判定手段２３でｎ回測長が行なわれたと判定
されたら、ステップ４８で演算手段２６によって、真の
寸法Ｌ0 を求める。
ローチャートに従って測長が行われる。まずステップ４
１で測定回数を判定手段２３に設定する。次に測定点を
選択する。次にステップ４３で測長システム４によって
測長を開始する。測長システム４は、電子顕微鏡１に測
長開始の信号を送り、後、ステップ４４で、電子線照射
時に放出される２次電子の信号を、２次電子検出管３か
ら受け、測長を行う。測定結果はステップ４５で記憶手
段２５に記憶され、測長回数が、最初に設定された回数
であるｎ回に達しているかどうかをステップ４６におい
て判定手段２３で判定し、達していなければ、ステップ
４７で測定回数のカウントを１つ増やし、ステップ４４
に戻って再度測長システム４で測長を行う。ステップ４
６において判定手段２３でｎ回測長が行なわれたと判定
されたら、ステップ４８で演算手段２６によって、真の
寸法Ｌ0 を求める。
【００１２】次に演算手段について説明する。ｎ回目の
測長値Ｌn ＝ａ・ｎ＋Ｌ0 …（１）で表わされると考え
られる。ここでａはコンタミネーションの付着するレー
ト、Ｌ0 は真の寸法である。ここで、ｎ回それぞれの測
長値をＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 …Ｌn とすると、観測方程式は
次の様になる。 ａ・Ｌ0 の最確値をＸ1 Ｘ2 として正規方程式は（４）
式で表わされる。 この正規方程式（４）からＸ1 ，Ｘ2 を求めると（５）
式になる。 （５）より真の寸法Ｌ0 は 測定した値Ｌ1 ，Ｌ2 ，…Ｌn から（６）式で導きだし
た値Ｌ0 を真の寸法と決定する。
測長値Ｌn ＝ａ・ｎ＋Ｌ0 …（１）で表わされると考え
られる。ここでａはコンタミネーションの付着するレー
ト、Ｌ0 は真の寸法である。ここで、ｎ回それぞれの測
長値をＬ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 …Ｌn とすると、観測方程式は
次の様になる。 ａ・Ｌ0 の最確値をＸ1 Ｘ2 として正規方程式は（４）
式で表わされる。 この正規方程式（４）からＸ1 ，Ｘ2 を求めると（５）
式になる。 （５）より真の寸法Ｌ0 は 測定した値Ｌ1 ，Ｌ2 ，…Ｌn から（６）式で導きだし
た値Ｌ0 を真の寸法と決定する。
【００１３】記憶手段２５に記憶された値Ｌ1 ，Ｌ2 ，
…Ｌn を用いて、（６）式の演算を演算手段２６で行
い、算出されたＬ0 の値を測定結果出力表示手段５で出
力する。但し、１回の測定につき、照射する電子線照射
量は一定であるとする。
…Ｌn を用いて、（６）式の演算を演算手段２６で行
い、算出されたＬ0 の値を測定結果出力表示手段５で出
力する。但し、１回の測定につき、照射する電子線照射
量は一定であるとする。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電子
線測長において、測長寸法に含まれていたコンタミネー
ションの厚みによる誤差を排除し、真の寸法を知ること
ができるので、ＬＳＩデバイスの寸法検査においては、
誤検査を防ぎ、歩留まり低下を防ぐ。
線測長において、測長寸法に含まれていたコンタミネー
ションの厚みによる誤差を排除し、真の寸法を知ること
ができるので、ＬＳＩデバイスの寸法検査においては、
誤検査を防ぎ、歩留まり低下を防ぐ。
【図１】本発明における電子線測長装置のブロック図
【図２】本発明における電子線測長のフローチャート図
【図３】従来の電子線測長試料上の測長箇所のパターン
の断面図
の断面図
【図４】従来の電子線測長装置を表すブロック図
１ 電子顕微鏡 ２ 試料 ３ ２次電子検出管 ４ 測長システム ５ 結果表示手段 ６ ２次電子 ７ａ 第１回目の測定値 ７ｂ 真の寸法 ９ コンタミネーション ２５ 記憶手段 ２６ 演算手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 幸範 兵庫県伊丹市瑞原４丁目１番地 三菱電機 株式会社ユー・エル・エス・アイ開発研究 所内
Claims (2)
- 【請求項１】 電子線を集束して試料上で走査し、上記
試料のパターン寸法を測長する方法において、同一箇所
を複数個測定し、得られた測定値Ｌ1 …Ｌnは、真の寸
法Ｌ0 、比例定数をａとして、Ｌm ＝ａ・ｍ＋Ｌ0 で表
わすことで、前記測定値Ｌ1 …Ｌn から真の寸法Ｌ0 を
決定することを特徴とする電子線測長方法。 - 【請求項２】 電子線を集束して試料上を走査し、試料
のパターン寸法を測長する測長装置であって、測長手段
と、上記測長手段に、同一箇所を指定回数、測長するよ
うに指令をだす制御手段と、上記測長値を記憶する記憶
手段と、上記測長値から、真の寸法Ｌ0 を算出する演算
手段と、前記算出結果を表示する結果表示手段を備えた
ことを特徴とする電子線測長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21130193A JPH0763542A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 電子線測長方法及び電子線測長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21130193A JPH0763542A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 電子線測長方法及び電子線測長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763542A true JPH0763542A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16603683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21130193A Pending JPH0763542A (ja) | 1993-08-26 | 1993-08-26 | 電子線測長方法及び電子線測長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0763542A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003098149A1 (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-27 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample dimension measuring method and scanning electron microscope |
| US7285777B2 (en) | 2001-08-29 | 2007-10-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample dimension measuring method and scanning electron microscope |
| US7659508B2 (en) | 2001-08-29 | 2010-02-09 | Hitachi, Ltd. | Method for measuring dimensions of sample and scanning electron microscope |
-
1993
- 1993-08-26 JP JP21130193A patent/JPH0763542A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7285777B2 (en) | 2001-08-29 | 2007-10-23 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample dimension measuring method and scanning electron microscope |
| US7659508B2 (en) | 2001-08-29 | 2010-02-09 | Hitachi, Ltd. | Method for measuring dimensions of sample and scanning electron microscope |
| US8080789B2 (en) | 2001-08-29 | 2011-12-20 | Hitachi, Ltd. | Sample dimension measuring method and scanning electron microscope |
| WO2003098149A1 (en) * | 2002-05-20 | 2003-11-27 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample dimension measuring method and scanning electron microscope |
| US7910886B2 (en) | 2002-05-20 | 2011-03-22 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample dimension measuring method and scanning electron microscope |
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