DE3228813A1 - Method and arrangement for determining structural edges in electron beam apparatuses - Google Patents
Method and arrangement for determining structural edges in electron beam apparatusesInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Anordnung zur Strukturkantenbestimmung inMethod and arrangement for determining structure edges in
Ele-kt ronenstrahlgerät en Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zu dessen Durchftihrung, die zur Kontrolle hinsichtlich Lage, Breite oder Abstand sowie Güte von mikrolithografisch hergestellten Strukturen dienen, indem der Verlauf der Strukturkanten automatisch ermittelt wird.Electron beam devices The invention relates to a method and an arrangement for its implementation, the control with regard to position, width or the distance and quality of microlithographically produced structures are used, by automatically determining the course of the structure edges.
Anwendbar ist die Erfindung auf dem Gebiet der Mikrolithograf ie in Elektronenstrahlgeräten, die zur Messung und Kontrolle derartiger Strukturmuster dienen. Die Strukturen können als Lackhaftmasken, in metallisierten Glaskörpern oder als Halbleiterscheiben vorliegen.The invention can be used in the field of microlithography ie in Electron beam devices used to measure and control such structural patterns to serve. The structures can be used as adhesive paint masks, in metalized glass bodies or in the form of semiconductor wafers.
Bekannt ist, für derartige Messungen lichtoptische Meßgeräte einzusetzen, wie aus Prospekten der Pa. Nikon/Japan zu "Micro-Pattern Inspection Station" oderzu "Laser Interferometric x-y Measuring Machine" hervorgeht.It is known to use light-optical measuring devices for such measurements, as from prospectuses of the Pa. Nikon / Japan to "Micro-Pattern Inspection Station" or to "Laser Interferometric x-y Measuring Machine" states.
Diese Methoden sind jedoch nur möglich, solange die minimalen Elementeabmessungen bzw. -abstände nicht kleiner als einige Mikrometer-sind.However, these methods are only possible as long as the minimum element dimensions or distances are not less than a few micrometers.
Dabei wird aus Intensitätsgründen ein Lichtbündel mit rechteckigem Querschnitt, dessen schmale Seite bis zu 1 µm und dessen lange Seite bis zu einigen 100 pm reißt, über die Kante der struktur geführt und das transmittierte oder reflekti.erte Lichtsignal über Fotodetektoren ausgewertet.For reasons of intensity, a light beam with a rectangular Cross-section, its narrow side up to 1 µm and its long side up to a few 100 pm tears, led over the edge of the structure and the transmitted or reflected Light signal evaluated by photo detectors.
Nachteilig ist, daß damit Forderungen an die geometrische Gestalt der zu vermessenden Strukturen verbunden sind und somit die Vielfalt erheblich eingeschränkt wird. iieiterhin ist bekannt, Elektronenstrahlgeräte zur Kontrolle von Strukturen einzusetzen. Zum Beispiel in der Patentschrift des DD-,;P 124 091 ist beschrieben, daß nach dem Prinzip eines Rasterelektronenmikroskopes eine feine Elektronensonde über das zu vermessende Objekt geführt, ein abbild des Objektes synchron dazu auf einem Bildschirm dargestellt und mit einem projizierten Maßstabsnetz verglichen wird. Die Messung erfolgt direkt mit hilfe des Maßstabsnetzes oder durch definierte Objektverschiebung unter Verwendung einer aul den Leuchtschirm projizierten Bezugsmarke.The disadvantage is that this makes demands on the geometric shape of the structures to be measured are connected and thus the variety is significantly limited will. It is also known to use electron beam devices for the control of structures to use. For example in the patent specification of DD -,; P 124 091 is described that on the principle of a scanning electron microscope a fine electron probe guided over the object to be measured, an image of the object synchronously with it displayed on a screen and compared with a projected scale network will. The measurement is carried out directly with the aid of the scale network or through defined Object displacement using a reference mark projected on the fluorescent screen.
Nachteilig ist daran, daß die Meßproduktivität zu gering ist und die Meßgenauigkeit subjektiv beeinflußt wird.The disadvantage is that the measurement productivity is too low and the Measurement accuracy is subjectively influenced.
Das Ziel der Erfindung ist, eine Möglichkeit zum Messen und Kontrollieren von mikrolithografisch hergestellten Strukturen unterschiedlicher Größe und Form bis zu Strukturbreiten und -abständen im Submikrometerbereich zu schaffen. Das Verfahren soll hochproduktiv sein sowie automatisch und objektiviert ablaufen.The aim of the invention is to provide a way of measuring and controlling of microlithographically produced structures of different sizes and shapes to create structure widths and spacings in the sub-micrometer range. The procedure should be highly productive and run automatically and objectively.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren mit einer Anordnung zu dessen Durchführung zu entwickeln, das gestattet, einerseits die Messung von Strukturbreiten im Submikromsterbereich durchzuführen, andererseits eine für die Genauigkeitsanforderungen ausreichend hohe Anzahl von Elektronen der Auswertung zugrundezulegen, sowie Aussagen über die Güte der Strukturkanten zu gewinnen.The invention is based on the object of such a method to develop with an arrangement for its implementation that allows, on the one hand to carry out the measurement of structure widths in the submicrometer range, on the other hand a sufficient number of electrons for the accuracy requirements Based on the evaluation, as well as obtaining statements about the quality of the structure edges.
In einem Verfahren zur Ermittlung des Verlaufs von Strukturkanten in Meßgeräten zur Bestimmung der Lage, der Ausdehnung oder des Abstandes sowie der Güte von vorzugsweise mikrolithografisch hergestellten Strukturmustern, wobei die bei einem Atrastern mit dem Elektronenstrahl entstehenden Signale zur Erfassung der Strukturkanten ausgenutzt werden und der Elektronenstrahl schrittweise über die zu vermessende Kante geführt wird, wird die Aufgabe gemäß der Erfindung anhand folgender Verfahrensschritte gelöst: a) In der senkrecht zur hantenaasdehnung stehenden Sweeprichtung wird längs einer Linie in konstanten vorgegebenen Schritten das Strakturmuster durch Verschieben des Elektronenstrahls punktweise abgetastet, wobei das in jedem Punkt erhaltene Signal digitalisiert und im Speicher eines Rechners abgelegt wird. ta der Durchmeer der Dlektronensonde klein ist, wird daher auch nur die Eigenschaft der Kante in diesem kleinen Bereich erfaßt und andererseits auch keine Forderung an die Längenausdehnung der Kante erhoben.In a process for determining the course of structure edges in measuring devices to determine the position, the extent or the distance as well as the Quality of preferably microlithographically produced structural patterns, the signals for detection resulting from an atracing with the electron beam the structure edges are exploited and the electron beam gradually over the edge to be measured is guided, the object according to the invention is based on solved the following process steps: a) In the vertical to the hantenaas expansion The sweep direction becomes the structure pattern along a line in constant predetermined steps by shifting the electron beam scanned point by point, which in each Point received signal is digitized and stored in the memory of a computer. If the sea through the electron probe is small, then only the property becomes the edge detected in this small area and on the other hand also no requirement raised to the length of the edge.
b) Der Schritt a) wird ;rehrfach (n-fach) wiederholt, wobei die Koordinate des Sweeps in Kantenrichtung nicht verändert wird, um das Signal-Rausch-Verhältnis des in a) gewonnenen Signals zu verbessern.b) Step a) is repeated several times (n times), with the coordinate of the sweep in the direction of the edge is not changed in order to reduce the signal-to-noise ratio to improve the signal obtained in a).
c) Die in den Schritten a) und b) erhaltenen digitalisierten Signalwerte, die zu gleichen Orten längs der Sweeprichtung gehören, werden zu einer Signalkurve summiert.c) The digitized signal values obtained in steps a) and b), which belong to the same locations along the sweep direction become a signal curve summed up.
d) Für n verschiedene Orte in vorgegebenen Abständen a längs der Strukturkante, die senkrecht zur Sweepriolitung liegt, wird jeweils der Schritt a) wiederholt, um den Einfluß der Kantenrauhigkeit auf das Meßsignal zu verringern.d) For n different locations at given distances a along the structure edge, which is perpendicular to the Sweepriolitung, step a) is repeated in each case, to reduce the influence of the edge roughness on the measurement signal.
e) Die im Schritt d) erhaltenen Abtastsignale werden digitalisiert und für alle Abtastpunkte gleicher Koordinate in Sweeprichtung summiert. Das so gewonnene Signal stellt sich als räumlich-zeitliches Mittel über. einen Kantenbereich von n.a dar. Der Abstand a wird so gewählt, daß der Sweepversatz der Kantenausdehnung angepaßt ist, d.h. n.a # 1, 1 = Kantenausdehung.e) The scanning signals obtained in step d) are digitized and summed for all sampling points of the same coordinate in the sweep direction. That so The signal obtained turns out to be a spatial-temporal mean. an edge area of n.a. The distance a is chosen so that the sweep offset of the edge extension is adapted, i.e. n.a # 1, 1 = edge extent.
f) Bei der Signalbildung im Schritt e) werden bei endlicher Kantenrauhigkeit Signale überlagert, die zueinander in Sweeprichtung in Größenordnung der Kantenrauhigkeit verschoben sind. Das resultierende Kantensignal ist also im allgemeinen flacher als ein solches, bei dem a=- 0 gilt.f) When the signal is generated in step e), the edge roughness is finite Signals superimposed on one another in the sweep direction in the order of magnitude of the edge roughness are shifted. The resulting edge signal is therefore generally flatter as one in which a = - 0 holds.
Die Steilheit der nach c) gewonnenen Signalkurve, d.h. für a = O, wird durch die Steilheit der nach e) gewonnenen Signalkurve, d.h. für a#O, dividiert und dieser Quotient mit einer aus Testobjekten ermittelten Konstanten verknüpft. Dabei entsteht ein Wert, der ein Maß für die Kantenrauhigkeit der zu vermessenden Struktur ist. The steepness of the signal curve obtained according to c), i.e. for a = O, is divided by the steepness of the signal curve obtained according to e), i.e. for a # O and this quotient is linked to a constant determined from test objects. This results in a value that is a measure of the roughness of the edges to be measured Structure is.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Anordnung in einem Elektronenstrahlgerät, in dem der Blektronenstrahl auf die zu messende Struktur auftrifft und in Abhängigkeit von dieser Struktur ein aus austretenden Elektronen gebildetes Signal einem Empfänger zugeführt wird.An arrangement is used to carry out the method according to the invention in an electron beam device, in which the metal electron beam is aimed at the Structure impinges and depending on this structure an exiting Electrons formed signal is fed to a receiver.
Die Anordnung ist durch f olgende Merkmale gekennzeichnet: Das Empfängersignal, das in seiner Größe sehr unterschiedlich sein kann und einen störenden Grundpegel enthält, wird einem Normierungsglied zugeführt. Das normierte Signal wird in einem AD-Wandler, der Uber eine Torachaltung von der Zentraleinheit eines Rechners eingelesen wird, digitalisiert und der Zentraleinheit zugeführt.The arrangement is characterized by the following features: The receiver signal, which can be very different in size and a disturbing base level contains is fed to a normalization element. The normalized signal is in a AD converter that is read in from the central processing unit of a computer via a gatekeeper is digitized and fed to the central unit.
Zur digitalen Verschiebung des Elektronenstrahls für die x- und y-Koordinatenrichtung ist je ein Positionszähler vorgesehen, der über DA-Wandler und Endverstärker die Position des Elektronenstrahls über ein Ablenksystem bestimmt. An einem Eingang jedes Positionszählers liegen Informationen über Anfangs- bzw. Endwerte in Sweeprichtung an. Bei Erreichen des Endwertes eines Positionszählers erfolgt e-ine Meldung an die Zentraleinheit. Gleichzeitig wird der Positionszähler auf den Anfangswert zurückgesetzt und ein Taktimpuls an den Positionazähler der zweiten Koordinatenrichtung abgegeben. Dadurch kann ein erneuter Abtastsweep auf einer Zeile erfolgen, die parallel zur vorhergehenden verläuft, wobei beide Zeilen einen vorgegebenen Abstand a haben.For digital displacement of the electron beam for the x and y coordinate directions a position counter is provided for each, which uses the D / A converter and power amplifier Position of the electron beam determined by a deflection system. At an entrance Each position counter contains information about the start and end values in the sweep direction at. When the end value of a position counter is reached, a message is sent to the central unit. At the same time the position counter is reset to the initial value and a clock pulse is outputted to the position counter of the second coordinate direction. As a result, a new scanning sweep can take place on a line that is parallel to the preceding runs, with the two lines having a predetermined distance a.
Zwischen beiden Positionszählern befindet sich eine elektronische Umschaltvorrichtung zur Wahl der Abtastsweep in x-oder y-Koordinatenrichtung. Dabei dienen als Taktimpulse die Einleseimpulse der ignaldigitalisierung, die außerdem über ein Verzögerungsglied als Startsignal dem AD-Wandler zugeführt werden.There is an electronic one between the two position counters Switching device for selecting the scanning sweep in the x or y coordinate direction. Included The read-in pulses of the signal digitization serve as clock pulses, which also can be fed to the AD converter as a start signal via a delay element.
Durch den Einleseimpuls wird das digitalisierte Signal in die Zentraleinheit übernommen. Die Rückflanke dieses Impulses erhöht den Fositionazähler' und der Elektronenstrahl nimmt die nächste Position ein. Nach einer Verzögerungszeit wird der Ad wandler gestartet und der neue Signalwert digitalisier Zur Glättung verrauschter Signale dient ein vor dem Normierungsglied geschalteter Tiefpaß, dessen Zeitkonstante auf die Verzögerungszeit des AD-Wandlers abgestimmt ist.The read-in pulse transfers the digitized signal to the central unit accepted. The trailing edge of this pulse increases the position counter and the electron beam takes the next position. After a delay, the adapter will started and digitize the new signal value To smooth out noisy Signals is a low-pass filter connected in front of the normalization element, its time constant is matched to the delay time of the AD converter.
Zur Verbesserung des Kantensignals hinsichtlich Auswertbarkeit kann es vorteilhaft sein, die Signale verschiedener Empfänger additiv oder subtraktiv zu mischen.To improve the edge signal in terms of evaluability can it can be advantageous to add or subtract the signals from different receivers to mix.
Zur Verbesserung der Genauigkeit der Elektronenstrahlpositionierung dienen folgende Merkmale der Schaltungsanordnung: Die Anpassung der Schrittweite an die zu vermessende Struktur und die Ablenkempfindlichkeit des Ablenksystems erfolgt über eine Impulsvervielfacherstufe und ein digital einstellbares analoges Dämpfunsglied.To improve the accuracy of electron beam positioning The following features of the circuit arrangement are used: The adjustment of the step size to the structure to be measured and the deflection sensitivity of the deflection system via a pulse multiplier stage and a digitally adjustable analog attenuator.
Die Schieflage des Objektes gegen die Richtung der blenksysteme wird durch Drehkorrektureinheiten berücksichtigt.The inclination of the object against the direction of the blenksysteme is taken into account by rotation correction units.
Der Positionszähler mit chrittweiteneinstellung und schnellem DA-Wandler wird nur für den eigentlichen Rastersweep symmetrisch zur angenommenen Kanterposition genutzt, und die Grundauslenkung des Strahls zu dieser angenommenen Kantenposition durch einen zweiten DA-Wandler vor Beginn der Meßreihe eingestellt. Dieser DA-Wandler ist genauer und langsamer, sein Ausgangssignal wird der gerasterten Ablenkspannung additiv hinzugefügt.The position counter with step size adjustment and fast DA converter is only symmetrical to the assumed canter position for the actual raster sweep used, and the basic deflection of the beam to this assumed edge position set by a second DA converter before the start of the series of measurements. This DA converter is more accurate and slower, its output is the rasterized deflection voltage additively added.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der dazugehörigen Zeichnung erläutert werden.In the following, the invention will be based on an exemplary embodiment and the accompanying drawing.
In der Zeichnung zeigen figur 1 Darstellung des Strukturkantenverlaufs, Figur 2 Schaltungsanordnung zur Erfassung von Strukturkanten, Figur 3 Schaltungsanordnung zur Verbesserung des Kantensignals, Figur 4 Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Elektronenstrahlpositionierung.In the drawing, FIG. 1 shows the course of the structure edge, FIG. 2 circuit arrangement for detecting structure edges, FIG. 3 circuit arrangement to improve the edge signal, Figure 4 circuit arrangement for improvement electron beam positioning.
Die erfindungsgemäße Lösung zur Erfassung von Strukturkanten geht davon aus, daß ein Elektronenstrahl digital verschoben und das von einem Empfänger erhaltene Signal digitalisiert wird.The solution according to the invention for detecting structure edges works assume that an electron beam is digitally shifted and that from a receiver received signal is digitized.
Fig. ?a zeigt im Querschnitt eine Struktur 1 auf einem Trägermaterial 2.FIG. A shows a structure 1 on a carrier material in cross section 2.
In Fig. Ib ist die Strukturkante 3, die zu vermessen ist, dargestellt. Für die Lage der Strukturkanten wurde die y-Koordinatenrichtung gewählt. Senkrecht dazu liegt die Sweeprichtung, in der die Strukturkante 3 in vorgegebenen Schritten, z.B. 5 nm, abgetastet wird. Das in jedem Abtastpunkt erhaltene Signal aus Rückstreuelektronen, Sekundärelektronen oder einer Mischung beider wird digitalisiert und gespeichert. Da der Durchmesser der Elektronensonde klein ist, d.h. typischerweise 10 nm, wird dabei auch nur die Kante in diesem kleinen Bereich erfaßt, andererseits auch keine Forderung an die Längenausdehnung der Kante erhoben. Die Verweilzeit pro Punkt beträgt z.B. 4 µs. Aufgrund der geringen Anzahl registriert er Elektronen hat das Signal der Fig. 1c ein kleines Signal-Rausch-Verhältnis.In Fig. Ib the structure edge 3, which is to be measured, is shown. The y-coordinate direction was chosen for the position of the structure edges. Perpendicular in addition, the sweep direction is in which the structure edge 3 in predetermined steps, e.g. 5 nm, is scanned. The signal obtained from backscattered electrons at each sampling point, Secondary electrons or a mixture of both is digitized and stored. Since the diameter of the electron probe is small, i.e. typically 10 nm only the edge in this small area is recorded, on the other hand also none Requirement for the longitudinal expansion of the edge. The dwell time per point is e.g. 4 µs. Due to the small number of electrons, it registers the signal 1c shows a small signal-to-noise ratio.
Uri dieses zu verbessern, wird das Abtasten bei y = konstant nfach (z.B. n = 50) wiederholt und die digilalisierten Signalwerte zu einer Signalkurve 5 summiert, die in Fig. 1d dargestellt ist. In diesem Beispiel dauert damit die Erfassung der Kante n.2ms = 0,1s. Bei dieser Art der Signalbildung wird die Kantenrauhigkeit nicht berücksichtigt.In order to improve this, the sampling at y = constant becomes n times (e.g. n = 50) repeated and the digitized signal values to a signal curve 5, which is shown in Fig. 1d. In this example the Detection of the edge n.2ms = 0.1s. With this type of signal formation, the edge roughness is not taken into account.
Deshalb werden nach erfolgtem btastsweep bei y1 jeweils nach Verschieben des Elektronenstrahls längs der y-Richtung um dy n weitere Messungen durchgeführt. Die entstandenen Signale werden überlagert zu einer Signalkurve 6, die in Fig. 1 f dargestellt ist und ein räumlich-zeitliches Mittel über den Kantenbereich n. #y darstellt, wobel dy so gewählt wird, daßn. #y # 1 (1 = Kantenausdehnung) gilt. Die Steilheit der Signalkurve- 5 wird durch die Steilheit der Signalkurve 6 geteilt und dieser Quotient mit einer Konstanten verknüpft, die aus Testobjekten ermittelt wurde. Dabei entsteht ein Wert, der ein Maß für die Kantenrauhigkeit ist.Therefore, after the btastsweep at y1, after each shift of the electron beam along the y-direction by dy n further measurements are carried out. The resulting signals are superimposed to form a signal curve 6, which is shown in FIG. 1 f is shown and a spatial-temporal mean over the edge area n. #y represents, whereby dy is chosen so thatn. #y # 1 (1 = edge expansion) applies. the The steepness of the signal curve 5 is divided by the steepness of the signal curve 6 and this quotient with a constant linked that from test objects was determined. This creates a value that is a measure of the edge roughness.
Figur 2 zeigt eine schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens, in der ein Signal eines Empfängers 7 in einem Normierungsglied 8 durch additive Pegelverschiebung und multiplikative Verstärkungsänderung normiert wird. Zur Digitalisierung dieses signals dient ein AD-Wandler 9, der über eine Torschaltung 10 von der Zentraleinheit 11 eines Rechners eingelesen wird. Ein Verzögerungsglied 21 erhält den Hinleseimpuls EI von der Zentraleinheit 11 und gibt ein Startsignal St an den AD-Wandler 9 ab. Die digitale Verschiebung wird je Koordinatenrichtung durch einen Positionszähler 12 und 13 realisiert, die über je ei.nen DA-Wandler 14 und 15 sowie je einen Endverstärker 16 und 17 ein Ablenksystem 18 für di:e x-Richtung und ein Ablenksystem 19 für die y-Richtung beeinflussen. Die Anfangs- und Endwerte Aw und 3w einer Rastersweep werden von der Zentraleinheit 11 den Positionszählern 12; 13 vorgegeben, sie beschreiben die vermutliche Kantenlage. Durch eine elektronisohe Umschaltvorrichtung 20 kann wahlweise eine x- oder y-Zeile erzeugt werden. Als Taktimpulse dienen dabei die Einleseimpulse EI der Signaldigitalisierung. Bei Erreichen des Endwertes einer Zeile, die im Beispiel in x-Richtung liegt, wird durch den Positionezähler 12 ein Signal M an die Zentraleinheit 11 gegeben. Gleichzeitig wird dieser Positionszähler auf den Anfangswert zurückgesetzt und ein Taktimpuls an den Positionszähler 13 abgegeben. Ein erneater hbtastoweep erfolgt dadurch auf einer Zeile, die parallel zur ersten un den a stand #y versetzt ist.Figure 2 shows a circuit arrangement for performing the method, in which a signal from a receiver 7 in a normalization element 8 by additive Level shift and multiplicative gain change is normalized. To digitization this signal is used by an AD converter 9, which via a gate circuit 10 from the central unit 11 of a computer is read. A delay element 21 receives the read-out pulse EI from the central unit 11 and emits a start signal St to the AD converter 9. The digital shift is determined by a position counter for each coordinate direction 12 and 13, each via a DA converter 14 and 15 as well as a power amplifier 16 and 17 a deflection system 18 for the di: e x direction and a deflection system 19 for the influence y-direction. The start and end values Aw and 3w of a raster sweep become from the central unit 11 to the position counters 12; 13 given, they describe the presumed edge position. By an electronic switching device 20 can optionally an x or y line can be generated. The clock pulses are used Read-in pulses EI of the signal digitization. When reaching the end value of a line, which lies in the x-direction in the example, a signal is generated by the position counter 12 M given to the central unit 11. At the same time this position counter is on the initial value is reset and a clock pulse is sent to the position counter 13. A renewed hbtastoweep takes place on a line that is parallel to the first and the a stand #y is offset.
In Figur 3 ist eine Schaltungsanordnung zur Verbesaerung des Kantensignals dargestellt, in der zwei Empfänger 22 und 23 für Rückstreuelektronen und ein Empfänger 24 für Sekundärelektronen vorgesehen sind. Die Ausgangssignale der Empfänger 22 und 23 werden in einem Summierglied 25 additiv oder subtraktiv gemischt, das resultierende Signal sowie das Ausgangssignal des Empfängers 24 zur Glättung jeweils über einen Tiefpaß 26 und 27 den Normierungsglie dern 28 und 29 zugefiLhrt, deren Ausgangssignale in einem weiteren SummiergAied 30 additiv oder subtraktiv verknüpft und in einem AD-Wandler 31 digitalisiert werden.FIG. 3 shows a circuit arrangement for improving the edge signal shown in which two receivers 22 and 23 for backscattered electrons and a receiver 24 are provided for secondary electrons. The output signals of the receivers 22 and 23 are mixed additively or subtractively in a summing element 25, the resulting Signal and the output signal of the receiver 24 for smoothing each over a Low-pass filters 26 and 27 are fed to the normalization elements 28 and 29, their output signals linked additively or subtractively in a further summing unit 30 and in one AD converter 31 are digitized.
Die Zeitkonstanten des Tiefpasses 26 sowie des Tiefpasses 27 ist auf die Verzögerungszeit des hD-Wandlers 31 abgestimmt.The time constants of the low-pass filter 26 and the low-pass filter 27 are on the delay time of the HD converter 31 matched.
Die Schaltungsanordnung der Figur 3 bewirkt eine Verbesserung aer Elektronenstrahlpositionierung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Anpassung des Abstandesdy an die zu vermessende Strukturkante der Länge 1 sowie an die Ablenkempfindlichkeit der Ablenksysteme 18; 19 erfolgt über eine Impulsvervielfacherstufe 33, die dem Positionszähler 13 vorgeschaltet ist. Außerdem ist dafür ein analoges Dämpfungsglied 35 vorgesehen, das dem DA-Wandler 15 nachgeschaltet ist.The circuit arrangement of FIG. 3 brings about an improvement Electron beam positioning for carrying out the method according to the invention. The adaptation of the distance dy to the structure edge to be measured of length 1 as well as the deflection sensitivity of the deflection systems 18; 19 takes place via a pulse multiplier stage 33, which is connected upstream of the position counter 13. There is also an analog for it Attenuator 35 is provided, which is connected downstream of the DA converter 15.
analog dazu wird die Schrittweite in x-Richsung durch eine Impulsvervielfacherstufe 32, dia dem Positonszähler 12 vorgeschaltet ist, und durch ein analoges Dämpfungsglied 34, dem Driandler 14 nachgeschaltet, realisiert.analogously to this, the step size in the x-direction is determined by a pulse multiplier stage 32, which is connected upstream of the position counter 12, and by an analog attenuator 34, downstream of the Driandler 14, realized.
Die Schieflage der zu messenden Struktur gegen die Richtung der Ablenksysteme 18; 19 wird durch Drehkorrektureinheiten 36; 37 berücksichtigt. Dabei wird ein einstellbarer Teil der Ablenkspannung der einen Koordinate additiv bzw. subtraktiv der anderen Koordinate hinzugefügt.The inclination of the structure to be measured against the direction of the deflection systems 18; 19 is through rotation correction units 36; 37 taken into account. An adjustable Part of the deflection voltage of one coordinate additive or subtractive to the other Coordinate added.
winde erhebliche Geneuigkeitssteigerung bei der Positionierang des Elektronenstrahls wird dadurch erreicht, daß der Positionszähler 12 mit dem schnellen DA-Wandler 14 und dem Dämpfungsglied 34 nur für den eigentlichen Sweep, der im Beispiel in x-Xichtuna und symmetrisch zur Kantenposition erfolgt, genutzt wird. Die Grundauslenkung des Elektronenstrahls zu dieser angenommenen Kantenposition wird durch einen zweiten DA-Wandler 38 bzw. 39 für die x- bzw. y-Koordinatenrichtung vor Beginn der Meßreihe eingestellt.win a considerable increase in accuracy in the positioning of the Electron beam is achieved in that the position counter 12 with the fast DA converter 14 and the attenuator 34 only for the actual sweep, which in the example takes place in x-Xichtuna and symmetrically to the edge position. The basic deflection of the electron beam to this assumed edge position is through a second DA converter 38 or 39 for the x or y coordinate direction before the start of the series of measurements set.
Diese arbeiten genauer und langsamer,z.B. mit 16 bit.These work more precisely and more slowly, e.g. with 16 bit.
Der digitale Wert dieser Grundauslenkung wird von der Zentraleinheit 11 ermittelt und in zwei den DA-Wandlern 38; 39 jeweils vorgeschalteten Pufferspeichern 40; 41 ausgegeben. Die ausgangssignale der DA-Wandler 38; 39 werden jeweils mit dem Ausgangssignal des DA-iiandlers 14 oder 15 der entsprechenden Koordinate in einem Summierglied 40 oder 41 summiert, dem auch das Ausgangssignal der betreffenden Drehkorrektureinheit 36 oder 37 zugeführt wird und das mit einem der Endverstärker 16 bzw. 17 verbunden ist.The digital value of this basic deflection is provided by the central unit 11 determined and in two of the DA converters 38; 39 upstream storage tanks 40; 41 issued. The output signals of the DA converter 38; 39 are each with the output signal of the D / A converter 14 or 15 of the corresponding coordinate in a summing element 40 or 41, which also includes the output signal of the relevant Rotation correction unit 36 or 37 is supplied and that with one of the power amplifiers 16 or 17 is connected.
Zur Erreichung eines hohen Automatisierungsgrades ist es günstig, alle einstellbaren Einheiten digital, d.h. in den Figuren 3 und 4 mit d gekennzeichnet, von der Zentraleinheit 11 anzusteuern und zusätzliche Rückmeldungen an die Zentraleinheit zu bilden, z.B. Maximal- und Minimalwert des normierten signals, Stellung der Positionszähler und Bereitschaft des AD-Wandlers.To achieve a high level of automation, it is beneficial to all adjustable units digital, i.e. marked with d in Figures 3 and 4, to be controlled by the central unit 11 and additional feedback to the central unit to form, e.g. maximum and minimum value of the standardized signal, position of the position counter and readiness of the AD converter.
Durch entsprechende Einstellung des Impulsvervielfachers 33 kann der Abstand # y zwischen den Zeilen variiert werden oder dieselbe Zeile zur mehrmaligen Abtastung beibehalten.By setting the pulse multiplier 33 accordingly, the Spacing # y between lines can be varied or the same line repeated several times Maintain scanning.
Ist eine weitere Vergrößerung von au erforderlich, können die Taktimpulse in eine höherwertige Bitstelle des nositionszählers eingespeist werden. Die LTitteilung an die Zentraleinheit 11 über die vermutliche Kaltenlage kann erfolgen, indem die Sollpoaition in die Zentraleinheit 11 eingegeben wird. Dieses Verfahren dient zur 1itessung bekannter strukturen an vorgegebenen Meßpunkten. Andererseits kann die ..itteilung erfolgen, indem das Objekt auf einem Bildschirm dargestellt und die zu vermessende Kante in geeigneter Weise markiert wird. Zur bilderzeugenden Rasterung werden dabei die Positionszähler 12; 13 genutzt. Die Markierung kann z.B. durch eine eingeblendete, verschiebbare Marke erfolgen.If a further enlargement of au is necessary, the clock pulses are fed into a higher-order bit position of the position counter. The LT announcement to the central unit 11 about the presumed cold position can be done by the Sollpoaition is entered into the central unit 11. This procedure is used to Measurement of known structures at given measuring points. On the other hand, the ..notification takes place by presenting the object on a screen and the edge to be measured is marked in a suitable manner. For image-generating screening the position counter 12; 13 used. The marking can be e.g. a faded in, movable mark.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3427981A1 (en) * | 1984-07-28 | 1986-02-06 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | METHOD FOR DETECTING ERRORS ON DEFINED STRUCTURES |
DE3744320A1 (en) * | 1986-12-27 | 1988-07-28 | Canon Kk | DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION BY CHANGING RADIATION |
EP0312083A2 (en) * | 1987-10-14 | 1989-04-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern measurement method |
WO1998040696A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-17 | Mikhail Julievich Iliin | Method for measuring linear dimensions |
EP1408532A2 (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-14 | Pioneer Corporation | Sample, method and device for beam adjusting |
-
1981
- 1981-11-02 DD DD23452681A patent/DD206722A3/en not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-08-02 DE DE19823228813 patent/DE3228813A1/en not_active Withdrawn
- 1982-09-01 SU SU827772613A patent/SU1310640A1/en active
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3427981A1 (en) * | 1984-07-28 | 1986-02-06 | Telefunken electronic GmbH, 7100 Heilbronn | METHOD FOR DETECTING ERRORS ON DEFINED STRUCTURES |
DE3744320A1 (en) * | 1986-12-27 | 1988-07-28 | Canon Kk | DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION BY CHANGING RADIATION |
US4857742A (en) * | 1986-12-27 | 1989-08-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Position detecting device using variable radiation |
EP0312083A2 (en) * | 1987-10-14 | 1989-04-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern measurement method |
EP0312083A3 (en) * | 1987-10-14 | 1990-08-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Pattern measurement method |
WO1998040696A1 (en) * | 1997-03-12 | 1998-09-17 | Mikhail Julievich Iliin | Method for measuring linear dimensions |
EP1408532A2 (en) * | 2002-10-11 | 2004-04-14 | Pioneer Corporation | Sample, method and device for beam adjusting |
EP1408532A3 (en) * | 2002-10-11 | 2005-11-09 | Pioneer Corporation | Sample, method and device for beam adjusting |
US7276692B2 (en) | 2002-10-11 | 2007-10-02 | Pioneer Corporation | Beam adjusting sample, beam adjusting method and beam adjusting device |
Also Published As
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