JP2000304524A - 合わせずれ評価方法及び合わせずれ評価装置 - Google Patents
合わせずれ評価方法及び合わせずれ評価装置Info
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- JP2000304524A JP2000304524A JP11111010A JP11101099A JP2000304524A JP 2000304524 A JP2000304524 A JP 2000304524A JP 11111010 A JP11111010 A JP 11111010A JP 11101099 A JP11101099 A JP 11101099A JP 2000304524 A JP2000304524 A JP 2000304524A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 観察対象物を壁開せずに積層パターンを認識
することが可能な合わせずれ評価方法及び合わせずれ評
価装置を提供すること。 【解決手段】 表面に絶縁層が設けられた少なくとも二
層以上からなる観察対象物１１に形成された積層パター
ンの位置の合わせずれを電子顕微鏡装置１０を用いて評
価する合わせずれ評価方法であり、電子鏡筒１２から発
せられる電子の加速電圧、電子密度、及び電子の照射時
間を制御回路１６で制御し、絶縁酸化膜で覆われた観察
対象物１１から反射された二次電子を二次電子検出器１
３で検出し、さらにこの検出結果を処理装置１４により
処理して観察対象物１１に形成された積層パターンの位
置ずれを算出することを特徴とする。
することが可能な合わせずれ評価方法及び合わせずれ評
価装置を提供すること。 【解決手段】 表面に絶縁層が設けられた少なくとも二
層以上からなる観察対象物１１に形成された積層パター
ンの位置の合わせずれを電子顕微鏡装置１０を用いて評
価する合わせずれ評価方法であり、電子鏡筒１２から発
せられる電子の加速電圧、電子密度、及び電子の照射時
間を制御回路１６で制御し、絶縁酸化膜で覆われた観察
対象物１１から反射された二次電子を二次電子検出器１
３で検出し、さらにこの検出結果を処理装置１４により
処理して観察対象物１１に形成された積層パターンの位
置ずれを算出することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子顕微鏡を用い
た合わせずれ評価方法及び合わせずれ評価装置に関す
る。
た合わせずれ評価方法及び合わせずれ評価装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えばＩＧＢＴ等のトレンチゲートパワ
ー素子を作製する場合、エッチングにより溝を形成した
後、この溝に例えばＰｏ−Ｓｉ等の材質を埋め込んでト
レンチ構造を形成し、さらにこのトレンチ構造の上部に
ゲート絶縁膜を形成している。
ー素子を作製する場合、エッチングにより溝を形成した
後、この溝に例えばＰｏ−Ｓｉ等の材質を埋め込んでト
レンチ構造を形成し、さらにこのトレンチ構造の上部に
ゲート絶縁膜を形成している。
【０００３】このような構造においては、トレンチ構造
とゲート絶縁膜の位置が合っているか否かを検出する必
要があるが、かかる合わせずれ検出では、光学式顕微鏡
では分解能が足りないので、上記トレンチゲートパワー
素子を壁開してその壁開した断面を断面ＳＥＭ等の電子
顕微鏡を用いて検査している。
とゲート絶縁膜の位置が合っているか否かを検出する必
要があるが、かかる合わせずれ検出では、光学式顕微鏡
では分解能が足りないので、上記トレンチゲートパワー
素子を壁開してその壁開した断面を断面ＳＥＭ等の電子
顕微鏡を用いて検査している。
【０００４】また、上述のＩＧＢＴ等のトレンチゲート
パワー素子以外の基板、例えば表面がレジストで覆われ
た基板においても、同様に基板の壁開を行った後に電子
顕微鏡を用いて検査している。
パワー素子以外の基板、例えば表面がレジストで覆われ
た基板においても、同様に基板の壁開を行った後に電子
顕微鏡を用いて検査している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように基板を壁開してこの断面を断面ＳＥＭにより検査
する検査方法では、所定の枚数毎に基板を壁開する必要
が生じてしまう。基板を壁開してしまうと、所定の工程
を経て形成した基板を無駄にしてしまい、コストの無駄
となっている。
ように基板を壁開してこの断面を断面ＳＥＭにより検査
する検査方法では、所定の枚数毎に基板を壁開する必要
が生じてしまう。基板を壁開してしまうと、所定の工程
を経て形成した基板を無駄にしてしまい、コストの無駄
となっている。
【０００６】このため、絶縁膜の下に埋もれた別の材
料、或いは同種材料であっても変質したり電子密度が異
なっているパターンに対応した２次電子の発生量の変化
を検出する検査を、壁開せずに行うことが望まれてい
る。
料、或いは同種材料であっても変質したり電子密度が異
なっているパターンに対応した２次電子の発生量の変化
を検出する検査を、壁開せずに行うことが望まれてい
る。
【０００７】本発明は上記の事情に基づき為されたもの
で、その目的とするところは、壁開せずに観察対象物の
積層パターンを認識することが可能な合わせずれ評価方
法及び合わせずれ評価装置を提供することにある。
で、その目的とするところは、壁開せずに観察対象物の
積層パターンを認識することが可能な合わせずれ評価方
法及び合わせずれ評価装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、表面に絶縁層が設けられた
少なくとも二層以上からなる観察対象物に形成された積
層パターンの位置の合わせずれを電子顕微鏡を用いて評
価する合わせずれ評価方法において、上記電子顕微鏡か
ら発せられる電子の加速電圧を制御する第１の制御工程
と、上記電子顕微鏡から発せられる電子の電子密度を制
御する第２の制御工程と、上記電子顕微鏡から発せられ
る電子の照射時間を制御する第３の制御工程と、上記電
子顕微鏡本体から観察対象物に向けて電子を照射する照
射工程と、上記観察対象物から反射される二次電子を検
出する検出工程と、上記検出工程での検出結果を演算処
理して観察対象物の積層パターンの位置ずれを算出する
位置ずれ算出工程と、を具備することを特徴とする合わ
せずれ評価方法である。
に、請求項１記載の発明は、表面に絶縁層が設けられた
少なくとも二層以上からなる観察対象物に形成された積
層パターンの位置の合わせずれを電子顕微鏡を用いて評
価する合わせずれ評価方法において、上記電子顕微鏡か
ら発せられる電子の加速電圧を制御する第１の制御工程
と、上記電子顕微鏡から発せられる電子の電子密度を制
御する第２の制御工程と、上記電子顕微鏡から発せられ
る電子の照射時間を制御する第３の制御工程と、上記電
子顕微鏡本体から観察対象物に向けて電子を照射する照
射工程と、上記観察対象物から反射される二次電子を検
出する検出工程と、上記検出工程での検出結果を演算処
理して観察対象物の積層パターンの位置ずれを算出する
位置ずれ算出工程と、を具備することを特徴とする合わ
せずれ評価方法である。
【０００９】請求項２記載の発明は、上記第１の制御工
程、第２の制御工程、及び第３の制御工程は、同時に行
うことを特徴とする請求項１記載の合わせずれ評価方法
である。
程、第２の制御工程、及び第３の制御工程は、同時に行
うことを特徴とする請求項１記載の合わせずれ評価方法
である。
【００１０】請求項３記載の発明は、上記第１の制御工
程、第２の制御工程、及び第３の制御工程は、上記位置
ずれ算出工程での夫々の層の認識結果に基づいてフィー
ドバック制御されることを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の合わせずれ評価方法である。
程、第２の制御工程、及び第３の制御工程は、上記位置
ずれ算出工程での夫々の層の認識結果に基づいてフィー
ドバック制御されることを特徴とする請求項１又は請求
項２記載の合わせずれ評価方法である。
【００１１】請求項４記載の発明は、表面に絶縁層が設
けられた少なくとも二層以上からなる観察対象物に形成
された積層パターンの位置の合わせずれを電子顕微鏡を
用いて評価する合わせずれ評価方法において、上記電子
顕微鏡本体から観察対象物に向けて電子を照射する照射
工程と、上記観察対象物から反射される二次電子を検出
する検出工程と、上記検出工程での検出結果を演算処理
して観察対象物の積層パターンの位置ずれを算出する位
置ずれ算出工程と、上記位置ずれ算出工程での位置ずれ
の算出度合いに応じて上記電子顕微鏡から発せられる電
子の加速電圧を制御する第１の制御工程と、上記位置ず
れ算出工程での位置ずれの算出度合いに応じて上記電子
顕微鏡から発せられる電子の電子密度を制御する第２の
制御工程と、上記位置ずれ算出工程での位置ずれの算出
度合いに応じて上記電子顕微鏡から発せられる電子の照
射時間を制御する第３の制御工程と、を具備することを
特徴とする合わせずれ評価方法である。
けられた少なくとも二層以上からなる観察対象物に形成
された積層パターンの位置の合わせずれを電子顕微鏡を
用いて評価する合わせずれ評価方法において、上記電子
顕微鏡本体から観察対象物に向けて電子を照射する照射
工程と、上記観察対象物から反射される二次電子を検出
する検出工程と、上記検出工程での検出結果を演算処理
して観察対象物の積層パターンの位置ずれを算出する位
置ずれ算出工程と、上記位置ずれ算出工程での位置ずれ
の算出度合いに応じて上記電子顕微鏡から発せられる電
子の加速電圧を制御する第１の制御工程と、上記位置ず
れ算出工程での位置ずれの算出度合いに応じて上記電子
顕微鏡から発せられる電子の電子密度を制御する第２の
制御工程と、上記位置ずれ算出工程での位置ずれの算出
度合いに応じて上記電子顕微鏡から発せられる電子の照
射時間を制御する第３の制御工程と、を具備することを
特徴とする合わせずれ評価方法である。
【００１２】請求項５記載の発明は、上記位置ずれ算出
工程は、積層パターンの夫々の層の縁の認識と、一方の
層の幅方向における縁から他方の層の幅方向における縁
迄の長さの測定とを行うことを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれかに記載の合わせずれ評価方法であ
る。
工程は、積層パターンの夫々の層の縁の認識と、一方の
層の幅方向における縁から他方の層の幅方向における縁
迄の長さの測定とを行うことを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれかに記載の合わせずれ評価方法であ
る。
【００１３】請求項６記載の発明は、表面に絶縁層が設
けられた少なくとも二層以上からなる積層パターンの位
置の合わせずれを評価する合わせずれ評価装置におい
て、電子顕微鏡本体と、上記電子顕微鏡本体に設けら
れ、この電子顕微鏡本体から観察対象物に発せられる電
子の加速電圧、電子密度、及び電子の照射時間を制御す
る制御手段と、上記観察対象物から反射される二次電子
を検出する二次電子検出手段と、上記二次電子検出手段
から伝送される検出結果を演算処理して観察対象物の積
層パターンの位置ずれを算出する位置ずれ算出手段と、
を具備することを特徴とする合わせずれ評価装置であ
る。
けられた少なくとも二層以上からなる積層パターンの位
置の合わせずれを評価する合わせずれ評価装置におい
て、電子顕微鏡本体と、上記電子顕微鏡本体に設けら
れ、この電子顕微鏡本体から観察対象物に発せられる電
子の加速電圧、電子密度、及び電子の照射時間を制御す
る制御手段と、上記観察対象物から反射される二次電子
を検出する二次電子検出手段と、上記二次電子検出手段
から伝送される検出結果を演算処理して観察対象物の積
層パターンの位置ずれを算出する位置ずれ算出手段と、
を具備することを特徴とする合わせずれ評価装置であ
る。
【００１４】請求項７記載の発明は、上記制御手段は、
上記位置ずれ算出手段での夫々の層の位置の認識結果に
基づいてフィードバック制御されることを特徴とする請
求項６記載の合わせずれ評価装置である。
上記位置ずれ算出手段での夫々の層の位置の認識結果に
基づいてフィードバック制御されることを特徴とする請
求項６記載の合わせずれ評価装置である。
【００１５】請求項８記載の発明は、表面に絶縁層が設
けられた少なくとも二層以上からなる積層パターンの位
置の合わせずれを評価する合わせずれ評価装置におい
て、観察対象物に向けて電子を照射する電子顕微鏡本体
と、上記観察対象物から反射される二次電子を検出する
二次電子検出手段と、上記二次電子検出手段から伝送さ
れる検出結果を演算処理して観察対象物の積層パターン
の位置ずれを算出する位置ずれ算出手段と、上記位置ず
れ算出手段により位置ずれを算出できなかった場合に、
上記電子顕微鏡から観察対象物に発せられる電子の加速
電圧、電子密度、及び電子の照射時間を制御する制御手
段と、を具備することを特徴とする合わせずれ評価装置
である。
けられた少なくとも二層以上からなる積層パターンの位
置の合わせずれを評価する合わせずれ評価装置におい
て、観察対象物に向けて電子を照射する電子顕微鏡本体
と、上記観察対象物から反射される二次電子を検出する
二次電子検出手段と、上記二次電子検出手段から伝送さ
れる検出結果を演算処理して観察対象物の積層パターン
の位置ずれを算出する位置ずれ算出手段と、上記位置ず
れ算出手段により位置ずれを算出できなかった場合に、
上記電子顕微鏡から観察対象物に発せられる電子の加速
電圧、電子密度、及び電子の照射時間を制御する制御手
段と、を具備することを特徴とする合わせずれ評価装置
である。
【００１６】請求項９記載の発明は、上記位置ずれ算出
手段は、積層パターンの夫々の層の縁の認識と、一方の
層の幅方向における縁から他方の層の幅方向における縁
迄の長さの測定とを行うことを特徴とする請求項６乃至
請求項８のいずれかに記載の合わせずれ評価装置であ
る。
手段は、積層パターンの夫々の層の縁の認識と、一方の
層の幅方向における縁から他方の層の幅方向における縁
迄の長さの測定とを行うことを特徴とする請求項６乃至
請求項８のいずれかに記載の合わせずれ評価装置であ
る。
【００１７】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。請求項１の発明によると、加速電圧を制御する
第１の制御工程、電子密度を制御する第２の制御工程、
及び電子の照射時間を制御する第３の制御工程を有した
構成のため、これら加速電圧、電子密度、電子の照射時
間を適宜の値に設定することにより絶縁層に積層して設
けられた積層パターンを認識することが可能となる。
生じる。請求項１の発明によると、加速電圧を制御する
第１の制御工程、電子密度を制御する第２の制御工程、
及び電子の照射時間を制御する第３の制御工程を有した
構成のため、これら加速電圧、電子密度、電子の照射時
間を適宜の値に設定することにより絶縁層に積層して設
けられた積層パターンを認識することが可能となる。
【００１８】このため、観察対象物の非破壊検査を実現
することが可能となり、観察対象物を壁開する必要がな
くなり、この観察対象物の生産性を向上させることがで
きる。それにより、コストの低減を図ることも可能とな
る。
することが可能となり、観察対象物を壁開する必要がな
くなり、この観察対象物の生産性を向上させることがで
きる。それにより、コストの低減を図ることも可能とな
る。
【００１９】また、観察対象物の種類に応じて適正な加
速電圧、電子密度、及び照射時間に設定することによっ
ても積層パターンを良好に認識することが可能となり、
観察対象物を構成する層の位置の合わせずれを検出し
て、各層の位置の合わせずれが生じている度合いを算出
することが可能となる。
速電圧、電子密度、及び照射時間に設定することによっ
ても積層パターンを良好に認識することが可能となり、
観察対象物を構成する層の位置の合わせずれを検出し
て、各層の位置の合わせずれが生じている度合いを算出
することが可能となる。
【００２０】請求項２の発明によると、第１の制御工
程、第２の制御工程、及び第３の制御工程を同時に行う
ことにより、絶縁層で覆われた積層パターンを認識する
ことが可能となる。
程、第２の制御工程、及び第３の制御工程を同時に行う
ことにより、絶縁層で覆われた積層パターンを認識する
ことが可能となる。
【００２１】請求項３、請求項７の発明によると、位置
ずれ認識により観察対象物の夫々の層の認識結果に基づ
いてフィードバック制御されるので、絶縁層で覆われた
積層パターンを認識することが可能となっている。
ずれ認識により観察対象物の夫々の層の認識結果に基づ
いてフィードバック制御されるので、絶縁層で覆われた
積層パターンを認識することが可能となっている。
【００２２】請求項４の発明によると、位置ずれ算出工
程での位置ずれの算出度合いに応じて電子顕微鏡から発
せられる電子の加速電圧、電子密度、及び照射時間が制
御される。このため、加速電圧等を制御調整すれば、良
好な位置ずれの算出結果を得ることが可能となる。
程での位置ずれの算出度合いに応じて電子顕微鏡から発
せられる電子の加速電圧、電子密度、及び照射時間が制
御される。このため、加速電圧等を制御調整すれば、良
好な位置ずれの算出結果を得ることが可能となる。
【００２３】請求項５、請求項９の発明によると、積層
パターンの夫々の層の縁の認識と、一方の層の幅方向に
おける縁から他方の層の幅方向における縁迄の長さの測
定とを行うため、観察対象物に位置ずれが生じているか
否かを位置ずれ算出により測定することが可能となる。
それにより、壁開せずに観察対象物の非破壊検査を良好
に行うことが可能となる。
パターンの夫々の層の縁の認識と、一方の層の幅方向に
おける縁から他方の層の幅方向における縁迄の長さの測
定とを行うため、観察対象物に位置ずれが生じているか
否かを位置ずれ算出により測定することが可能となる。
それにより、壁開せずに観察対象物の非破壊検査を良好
に行うことが可能となる。
【００２４】請求項６の発明によると、制御手段で電子
を制御して照射した後に、二次電子検出手段及び位置ず
れ算出手段で処理を行えば、積層パターンの位置の合わ
せずれを良好に検出することが可能となる。
を制御して照射した後に、二次電子検出手段及び位置ず
れ算出手段で処理を行えば、積層パターンの位置の合わ
せずれを良好に検出することが可能となる。
【００２５】また、予め観察対象物の種類に応じて適正
な加速電圧、電子密度、及び照射時間となるように制御
手段を制御することによっても積層パターンを良好に認
識することが可能となっている。
な加速電圧、電子密度、及び照射時間となるように制御
手段を制御することによっても積層パターンを良好に認
識することが可能となっている。
【００２６】請求項８の発明によると、位置ずれを算出
できなかった場合に、電子顕微鏡から観察対象物に発せ
られる電子の加速電圧、電子密度、及び電子の照射時間
を制御するので、これらの値を適正な値に制御すれば、
積層パターンを壁開せずに良好に認識することが可能と
なる。
できなかった場合に、電子顕微鏡から観察対象物に発せ
られる電子の加速電圧、電子密度、及び電子の照射時間
を制御するので、これらの値を適正な値に制御すれば、
積層パターンを壁開せずに良好に認識することが可能と
なる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１ないし図９に基づいて説明する。
いて、図１ないし図９に基づいて説明する。
【００２８】図１は本発明の一実施の形態に係わる合わ
せずれ評価装置としての電子顕微鏡装置１０である。こ
の電子顕微鏡装置１０は、ＣＤ−ＳＥＭ等の走査型電子
顕微鏡であり、観察対象物１１に電子を放射可能として
いる。
せずれ評価装置としての電子顕微鏡装置１０である。こ
の電子顕微鏡装置１０は、ＣＤ−ＳＥＭ等の走査型電子
顕微鏡であり、観察対象物１１に電子を放射可能として
いる。
【００２９】この電子顕微鏡装置１０は、観察対象物に
対向配置された電子鏡筒１２と、観察対象物から飛び出
した二次電子の量を検出する二次電子検出手段としての
二次電子検出器１３と、この二次電子からの信号を処理
するパーソナルコンピュータ等の位置ずれ算出手段とし
ての処理装置１４と、この処理装置１４における処理結
果に基づいて電子鏡筒１２を制御する制御手段としての
制御回路１５とを備えている。
対向配置された電子鏡筒１２と、観察対象物から飛び出
した二次電子の量を検出する二次電子検出手段としての
二次電子検出器１３と、この二次電子からの信号を処理
するパーソナルコンピュータ等の位置ずれ算出手段とし
ての処理装置１４と、この処理装置１４における処理結
果に基づいて電子鏡筒１２を制御する制御手段としての
制御回路１５とを備えている。
【００３０】処理装置１４は、二次電子検出器１３から
のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
１６と、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタル化した二次電子観
察像を一時的に記憶させておくことが可能なフレームメ
モリ１７と、フレームメモリ１７に記憶された二次電子
観察像を演算処理する演算処理装置１８と、補助メモリ
１９とから構成されている。
のアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器
１６と、Ａ／Ｄ変換器１６でデジタル化した二次電子観
察像を一時的に記憶させておくことが可能なフレームメ
モリ１７と、フレームメモリ１７に記憶された二次電子
観察像を演算処理する演算処理装置１８と、補助メモリ
１９とから構成されている。
【００３１】演算処理装置１８は、フレームメモリ１７
の内容に対して、補助メモリ１９に保存されているプロ
グラムを実行し、得られた二次電子観察像の特徴量を算
出する。制御回路１５は、演算処理装置１８で得られた
特徴量に基づいて電子銃２０、加速レンズ２１、偏向レ
ンズ２２、対物レンズ２３に印加する電圧又は流す電流
及びその時間を制御する。すなわち、制御回路１５で
は、電子の加速電圧と、電子の電子密度と、電子の照射
時間とを適宜の値に制御するように構成されている。な
お、これら加速電圧、電子密度、及び照射時間は、夫々
独立に制御可能に構成されている。
の内容に対して、補助メモリ１９に保存されているプロ
グラムを実行し、得られた二次電子観察像の特徴量を算
出する。制御回路１５は、演算処理装置１８で得られた
特徴量に基づいて電子銃２０、加速レンズ２１、偏向レ
ンズ２２、対物レンズ２３に印加する電圧又は流す電流
及びその時間を制御する。すなわち、制御回路１５で
は、電子の加速電圧と、電子の電子密度と、電子の照射
時間とを適宜の値に制御するように構成されている。な
お、これら加速電圧、電子密度、及び照射時間は、夫々
独立に制御可能に構成されている。
【００３２】この制御回路１５により制御されて電子銃
２０から放出された電子は、加速レンズ２１により適宜
の高電圧で加速され、偏向コイル２２で一旦焦点を結ぶ
ように偏向される。さらに、対物レンズ２３を通過する
ことにより、観察対象物１１の表面上で再び焦点が結ば
れる。このとき、電子ビームのスポット径は、数ｎｍと
なるように焦結される。
２０から放出された電子は、加速レンズ２１により適宜
の高電圧で加速され、偏向コイル２２で一旦焦点を結ぶ
ように偏向される。さらに、対物レンズ２３を通過する
ことにより、観察対象物１１の表面上で再び焦点が結ば
れる。このとき、電子ビームのスポット径は、数ｎｍと
なるように焦結される。
【００３３】上記観察対象物１１の表面に制御出力され
た電子ビーム（１次電子）は、この観察対象物１１を構
成する物質中に存在している電子にエネルギを供与する
ことになり、それによって観察対象物１１から電子が外
へ飛び出す。このようにして飛び出した電子が二次電子
であり、その発生領域は入射してきた電子ビームの拡散
範囲とほぼ同じ広がりを有している。また、観察対象物
１１から脱出する二次電子のエネルギは、５０ｋＶ以下
と低くなっており、表面から１０ｎｍ以内で発生した二
次電子が数ｋＶの電界で二次電子検出器１３に引き寄せ
られ、検出される。
た電子ビーム（１次電子）は、この観察対象物１１を構
成する物質中に存在している電子にエネルギを供与する
ことになり、それによって観察対象物１１から電子が外
へ飛び出す。このようにして飛び出した電子が二次電子
であり、その発生領域は入射してきた電子ビームの拡散
範囲とほぼ同じ広がりを有している。また、観察対象物
１１から脱出する二次電子のエネルギは、５０ｋＶ以下
と低くなっており、表面から１０ｎｍ以内で発生した二
次電子が数ｋＶの電界で二次電子検出器１３に引き寄せ
られ、検出される。
【００３４】二次電子検出器１３は、二次電子の量を検
出し、その検出量信号がディスプレイ２４に表示され
る。すなわち、観察対象物１１の表面から１０ｎｍ以内
で発生した二次電子が、この観察対象物１１から放出さ
れて結像としての働きを為す。
出し、その検出量信号がディスプレイ２４に表示され
る。すなわち、観察対象物１１の表面から１０ｎｍ以内
で発生した二次電子が、この観察対象物１１から放出さ
れて結像としての働きを為す。
【００３５】なお、観察対象物１１の表面からは、二次
電子以外にも反射電子が放射されるが、この反射電子を
検出するための反射電子検出器を別途設ける構成として
も構わない。
電子以外にも反射電子が放射されるが、この反射電子を
検出するための反射電子検出器を別途設ける構成として
も構わない。
【００３６】そして、この二次電子検出器１３により検
出された検出信号が処理装置１４に伝送され、Ａ／Ｄ変
換器１６を通過してフレームメモリ１７に記憶される。
そして、このフレームメモリ１７に記憶された検出結果
（画像データ）に対して、補助メモリ１９に保存されて
いるプログラムが実行される。このプログラムは、上記
画像データに対し、この画像データの画像パターンから
例えば絶縁酸化膜の縁（以下、絶縁酸化膜ラインと呼
ぶ）の位置を認識し、さらに、例えば絶縁酸化膜に配線
パターンが覆われている場合、この配線パターンの位置
（配線パターンの縁の位置であり、以下、配線パターン
ラインと呼ぶ。）を認識する。
出された検出信号が処理装置１４に伝送され、Ａ／Ｄ変
換器１６を通過してフレームメモリ１７に記憶される。
そして、このフレームメモリ１７に記憶された検出結果
（画像データ）に対して、補助メモリ１９に保存されて
いるプログラムが実行される。このプログラムは、上記
画像データに対し、この画像データの画像パターンから
例えば絶縁酸化膜の縁（以下、絶縁酸化膜ラインと呼
ぶ）の位置を認識し、さらに、例えば絶縁酸化膜に配線
パターンが覆われている場合、この配線パターンの位置
（配線パターンの縁の位置であり、以下、配線パターン
ラインと呼ぶ。）を認識する。
【００３７】そして、これらの位置を認識した後に、絶
縁酸化膜の層の絶縁酸化膜ラインから、この絶縁酸化膜
が積層して設けられている配線パターンライン迄の長さ
の測定を行い、この長さの測定を絶縁酸化膜の幅方向の
両側ともに行う。そして、この両側の測定結果より、絶
縁酸化膜ラインに対して配線パターンラインの位置が適
正な位置か否かを評価する。
縁酸化膜の層の絶縁酸化膜ラインから、この絶縁酸化膜
が積層して設けられている配線パターンライン迄の長さ
の測定を行い、この長さの測定を絶縁酸化膜の幅方向の
両側ともに行う。そして、この両側の測定結果より、絶
縁酸化膜ラインに対して配線パターンラインの位置が適
正な位置か否かを評価する。
【００３８】それによって、自動的に積層パターンの合
わせずれを評価できるように構成されている。
わせずれを評価できるように構成されている。
【００３９】また、処理装置１４は、上記制御回路１５
に接続されており、上述の配線パターンの認識結果に基
づいて、この制御回路１５をフィードバック制御するこ
とが可能である。すなわち、上述の補助メモリ１９に保
存されているプログラムが実行されて画像の認識をした
結果、積層されて表面に存しない第２層、第３層等の積
層パターンが認識できないときは、上記制御回路１５に
おいて加速電圧と、電子密度と、照射時間とを夫々独立
に自動的に制御調整する。それによって、積層パターン
を自動的に認識する。
に接続されており、上述の配線パターンの認識結果に基
づいて、この制御回路１５をフィードバック制御するこ
とが可能である。すなわち、上述の補助メモリ１９に保
存されているプログラムが実行されて画像の認識をした
結果、積層されて表面に存しない第２層、第３層等の積
層パターンが認識できないときは、上記制御回路１５に
おいて加速電圧と、電子密度と、照射時間とを夫々独立
に自動的に制御調整する。それによって、積層パターン
を自動的に認識する。
【００４０】このような制御調整を行う制御プログラム
も、上記補助メモリ１９に保存されている。
も、上記補助メモリ１９に保存されている。
【００４１】なお、このように自動的にフィードバック
制御可能な構成とはせずに、制御回路１５における夫々
の値をマニュアル調整する構成としても構わない。
制御可能な構成とはせずに、制御回路１５における夫々
の値をマニュアル調整する構成としても構わない。
【００４２】また、制御プログラムによりフィードバッ
ク制御する場合でも、補助メモリ１９以外の箇所、例え
ば制御回路１５に上述の制御プログラムを組み込む構成
としても構わない。
ク制御する場合でも、補助メモリ１９以外の箇所、例え
ば制御回路１５に上述の制御プログラムを組み込む構成
としても構わない。
【００４３】このような電子顕微鏡装置１０を用いて観
察を行う観察対象物１１の断面の一例として、その形状
を図２に示す。この図に示す観察対象物１１は、平坦に
形成されたＳｉを材質とする下地２５の上面に、タング
ステン（Ｗ）を材質とする配線２６を形成し、更にこれ
ら下地２５と配線２６とを覆うように絶縁酸化膜（Ｓｉ
Ｏ２ ）２７を形成する。
察を行う観察対象物１１の断面の一例として、その形状
を図２に示す。この図に示す観察対象物１１は、平坦に
形成されたＳｉを材質とする下地２５の上面に、タング
ステン（Ｗ）を材質とする配線２６を形成し、更にこれ
ら下地２５と配線２６とを覆うように絶縁酸化膜（Ｓｉ
Ｏ２ ）２７を形成する。
【００４４】なお、これらの寸法例としては、絶縁酸化
膜２７の下地の上面からの厚さを１３００ｎｍに形成
し、配線の下地２５の上面からの厚さを３００ｎｍに形
成する。すなわち、配線２６の上面から絶縁酸化膜２７
の上面までの絶縁酸化膜２７の厚さを１０００ｎｍとな
るように形成する。
膜２７の下地の上面からの厚さを１３００ｎｍに形成
し、配線の下地２５の上面からの厚さを３００ｎｍに形
成する。すなわち、配線２６の上面から絶縁酸化膜２７
の上面までの絶縁酸化膜２７の厚さを１０００ｎｍとな
るように形成する。
【００４５】そして、このように形成した観察対象物１
１に対して、試料電圧として１２００Ｖを付与する。ま
た、この観察対象物１１に向かう電子を加速するための
顕微鏡側電圧として２０００Ｖを付与する。すなわち、
試料電圧と顕微鏡側電圧の差である加速電圧が８００Ｖ
となるように設定する。
１に対して、試料電圧として１２００Ｖを付与する。ま
た、この観察対象物１１に向かう電子を加速するための
顕微鏡側電圧として２０００Ｖを付与する。すなわち、
試料電圧と顕微鏡側電圧の差である加速電圧が８００Ｖ
となるように設定する。
【００４６】この場合は、図３（ａ）の電子顕微鏡写真
に示すように、絶縁酸化膜２７で覆われた配線２６のパ
ターンを観察することができない。
に示すように、絶縁酸化膜２７で覆われた配線２６のパ
ターンを観察することができない。
【００４７】しかしながら、試料電圧と顕微鏡側電圧の
差である加速電圧が１８５０Ｖとなるように設定し、こ
れと共に、このような加速電圧付与の条件下、電子密度
及び電子の照射時間も適宜に設定した場合には、図３
（ｂ）の電子顕微鏡写真に示すように、絶縁酸化膜２７
で覆われた配線２６のパターンを観察することが可能と
なった。なお、この配線２６のパターンは、約１秒後に
は図３（ｃ）の電子顕微鏡写真に示すように観察するこ
とができなくなった。
差である加速電圧が１８５０Ｖとなるように設定し、こ
れと共に、このような加速電圧付与の条件下、電子密度
及び電子の照射時間も適宜に設定した場合には、図３
（ｂ）の電子顕微鏡写真に示すように、絶縁酸化膜２７
で覆われた配線２６のパターンを観察することが可能と
なった。なお、この配線２６のパターンは、約１秒後に
は図３（ｃ）の電子顕微鏡写真に示すように観察するこ
とができなくなった。
【００４８】以上のような実験より、上述の実験結果が
生じた原因を考察する。
生じた原因を考察する。
【００４９】上述のような加速電圧の相違による配線２
６のパターンの検出の有無の相違が生じる一つの原因と
しては、図２に示すように、下地２５の上面に配線２６
のパターンを形成した場合と、配線２６のパターンを形
成しない場合とでは絶縁酸化膜２７の厚さの相違によ
り、絶縁酸化膜２７の有する静電容量に差が生じている
ことが起因すると考えられる。
６のパターンの検出の有無の相違が生じる一つの原因と
しては、図２に示すように、下地２５の上面に配線２６
のパターンを形成した場合と、配線２６のパターンを形
成しない場合とでは絶縁酸化膜２７の厚さの相違によ
り、絶縁酸化膜２７の有する静電容量に差が生じている
ことが起因すると考えられる。
【００５０】すなわち、この場合、配線２６のパターン
が形成されていない部位（すなわち、配線２６のパター
ンが形成されている部位よりも絶縁酸化膜２７が厚く形
成されている部位）での絶縁酸化膜２７の有する容量を
Ｃ１ 、配線２７のパターンが形成されている部位（す
なわち、配線パターンが形成されていない部位よりも絶
縁酸化膜２７が薄く形成されている部位）での絶縁酸化
膜２７の容量をＣ２とすると、これらＣ１ とＣ２ に
相違が生じていることがその原因として考えられる。
が形成されていない部位（すなわち、配線２６のパター
ンが形成されている部位よりも絶縁酸化膜２７が厚く形
成されている部位）での絶縁酸化膜２７の有する容量を
Ｃ１ 、配線２７のパターンが形成されている部位（す
なわち、配線パターンが形成されていない部位よりも絶
縁酸化膜２７が薄く形成されている部位）での絶縁酸化
膜２７の容量をＣ２とすると、これらＣ１ とＣ２ に
相違が生じていることがその原因として考えられる。
【００５１】このため、例えばＣ１ の容量がＣ２ よ
りも大きくなり、このＣ１ の方に多くの電荷が蓄えら
れ、そのため加速電圧が一定以上に大きくなると、電荷
が一定以上蓄えられたＣ１ の部分でチャージアップが
発生する。そして、このＣ１ 部分の表面より二次電子が
放出され、これが電子顕微鏡装置１０で検出されて図３
に示すように配線２６のパターンが認識可能となると考
えられる。
りも大きくなり、このＣ１ の方に多くの電荷が蓄えら
れ、そのため加速電圧が一定以上に大きくなると、電荷
が一定以上蓄えられたＣ１ の部分でチャージアップが
発生する。そして、このＣ１ 部分の表面より二次電子が
放出され、これが電子顕微鏡装置１０で検出されて図３
に示すように配線２６のパターンが認識可能となると考
えられる。
【００５２】しかしながら、観察対象物１１に電子を照
射する時間を長くすると、この観察対象物１１の全体に
亘って電荷が蓄えられて、Ｃ１ とＣ２ の部分での二
次電子の放出量に差が生じなくなる。このため、短時間
のみ（上述の実験では、約１秒間）配線２６のパターン
を観察することができると考えられる。
射する時間を長くすると、この観察対象物１１の全体に
亘って電荷が蓄えられて、Ｃ１ とＣ２ の部分での二
次電子の放出量に差が生じなくなる。このため、短時間
のみ（上述の実験では、約１秒間）配線２６のパターン
を観察することができると考えられる。
【００５３】以上の実験結果からすれば、加速電圧と、
この加速電圧により加速される電子の電子密度と、電子
の照射時間の要素を調整することにより、配線２６のパ
ターンを観察することが可能となると考えられる。
この加速電圧により加速される電子の電子密度と、電子
の照射時間の要素を調整することにより、配線２６のパ
ターンを観察することが可能となると考えられる。
【００５４】以上、図２に示すような観察対象物１１の
場合について述べたが、観察対象物はこれに限られず、
上述のように表面が絶縁体（絶縁酸化膜を含む）で覆わ
れた種々の観察対象物についても同様の方法により観察
を行うことが可能となっている。この観察対象物の例と
しては、図４に示すように、下地Ｓｉ基板３１の表面が
レジスト３２で覆われた構成がある。
場合について述べたが、観察対象物はこれに限られず、
上述のように表面が絶縁体（絶縁酸化膜を含む）で覆わ
れた種々の観察対象物についても同様の方法により観察
を行うことが可能となっている。この観察対象物の例と
しては、図４に示すように、下地Ｓｉ基板３１の表面が
レジスト３２で覆われた構成がある。
【００５５】この観察対象物３０では、加速電圧を８０
０Ｖとした場合には図５（ｂ）の電子顕微鏡写真に示す
ように溝の形状３３が鮮明に判別できないものとなって
いるが、加速電圧を１８５０Ｖとした場合には、図５
（ａ）の電子顕微鏡写真に示すように溝の形状３３が鮮
明に判別可能となっている。
０Ｖとした場合には図５（ｂ）の電子顕微鏡写真に示す
ように溝の形状３３が鮮明に判別できないものとなって
いるが、加速電圧を１８５０Ｖとした場合には、図５
（ａ）の電子顕微鏡写真に示すように溝の形状３３が鮮
明に判別可能となっている。
【００５６】なお、最初に加速電圧を１８５０Ｖに設定
し、その次に加速電圧を８００Ｖに設定し、続いて再び
１８５０Ｖに加速電圧を設定した場合の観察結果は、図
５（ｃ）の電子顕微鏡写真に示すようになっている。こ
の場合は、最初に１８５０Ｖに加速電圧を設定した図５
（ａ）の方が、後に１８５０Ｖに加速電圧を設定した図
５（ｃ）の場合よりも溝の形状３３を鮮明に判別できる
ようになっている。
し、その次に加速電圧を８００Ｖに設定し、続いて再び
１８５０Ｖに加速電圧を設定した場合の観察結果は、図
５（ｃ）の電子顕微鏡写真に示すようになっている。こ
の場合は、最初に１８５０Ｖに加速電圧を設定した図５
（ａ）の方が、後に１８５０Ｖに加速電圧を設定した図
５（ｃ）の場合よりも溝の形状３３を鮮明に判別できる
ようになっている。
【００５７】また、下地Ｓｉ基板３１の表面がレジスト
３２で覆われた構成の他の例としては、溝３６が略十字
形状を為すように形成された観察対象物３５がある。こ
の観察対象物３５を、電子顕微鏡装置１０を用いて観察
した電子顕微鏡写真を図６に示す。この溝３６は、その
幅が５００ｎｍに形成されており、またレジストとして
ＳＡＬ６０６が５００ｎｍの膜厚で塗布されている。ま
た、加速電圧を２ｋｅＶに設定している。すると、図６
に示すように、溝３６が略十字形状を為しているのを観
察することが可能となる。
３２で覆われた構成の他の例としては、溝３６が略十字
形状を為すように形成された観察対象物３５がある。こ
の観察対象物３５を、電子顕微鏡装置１０を用いて観察
した電子顕微鏡写真を図６に示す。この溝３６は、その
幅が５００ｎｍに形成されており、またレジストとして
ＳＡＬ６０６が５００ｎｍの膜厚で塗布されている。ま
た、加速電圧を２ｋｅＶに設定している。すると、図６
に示すように、溝３６が略十字形状を為しているのを観
察することが可能となる。
【００５８】また、観察対象物がＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌ
ａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）である場合について、以下に説明する。
ａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓ
ｔｏｒ）である場合について、以下に説明する。
【００５９】このＩＧＢＴ４０の構造は、図７に示すよ
うな構成となっている。すなわち、このＩＧＢＴ４０
は、パワーＭＯＳＦＥＴであるπ−ＭＯＳの裏面にＰ型
層を設けた構造となっている。具体的には、他端側にコ
レクタ電極４１を有し、このコレクタ電極４１に対し
て、Ｐ形領域に形成されたコレクタ層４２が設けられて
いる。
うな構成となっている。すなわち、このＩＧＢＴ４０
は、パワーＭＯＳＦＥＴであるπ−ＭＯＳの裏面にＰ型
層を設けた構造となっている。具体的には、他端側にコ
レクタ電極４１を有し、このコレクタ電極４１に対し
て、Ｐ形領域に形成されたコレクタ層４２が設けられて
いる。
【００６０】コレクタ電極４２には、配線４３が接続さ
れており、この配線４３によりコレクタ４４と接続され
ている。
れており、この配線４３によりコレクタ４４と接続され
ている。
【００６１】上記コレクタ層４２には、Ｎベース４５が
重ねられている。Ｎベース４５は、Ｓｉなどのシリコン
を材質として形成されている。このＮベース４５に対
し、例えばエッチングなどによって溝４６を形成し、そ
の後にこの溝４６に対してＰｏｌｙ−Ｓｉ４７を埋め込
んでトレンチライン４８を形成する。
重ねられている。Ｎベース４５は、Ｓｉなどのシリコン
を材質として形成されている。このＮベース４５に対
し、例えばエッチングなどによって溝４６を形成し、そ
の後にこの溝４６に対してＰｏｌｙ−Ｓｉ４７を埋め込
んでトレンチライン４８を形成する。
【００６２】このトレンチライン４８を形成した後に、
トレンチライン４８の上面を覆うように絶縁酸化膜４９
を被せる。この場合、トレンチライン４８の幅寸法より
も絶縁酸化膜４９の幅寸法が広くなるように、絶縁酸化
膜４９を形成する。
トレンチライン４８の上面を覆うように絶縁酸化膜４９
を被せる。この場合、トレンチライン４８の幅寸法より
も絶縁酸化膜４９の幅寸法が広くなるように、絶縁酸化
膜４９を形成する。
【００６３】絶縁酸化膜４９を上記トレンチライン４８
の上面に形成した場合、トレンチライン４８に対する絶
縁酸化膜４９の位置がずれていないか否かが問題とな
る。すなわち、図７に示すように、トレンチライン４８
の長手方向に平行な側面と、この方向に平行な絶縁酸化
膜４９の側面との間の間隔が、一端側と他端側の両方の
側においてほぼ等しい寸法となっていることを要する。
すなわち、ａとｂの寸法がほぼ等しくならなければ、こ
れらの位置の合わせずれとなり不良の原因となる。
の上面に形成した場合、トレンチライン４８に対する絶
縁酸化膜４９の位置がずれていないか否かが問題とな
る。すなわち、図７に示すように、トレンチライン４８
の長手方向に平行な側面と、この方向に平行な絶縁酸化
膜４９の側面との間の間隔が、一端側と他端側の両方の
側においてほぼ等しい寸法となっていることを要する。
すなわち、ａとｂの寸法がほぼ等しくならなければ、こ
れらの位置の合わせずれとなり不良の原因となる。
【００６４】このトレンチライン４８と絶縁酸化膜４９
の合わせずれを検出する場合にも、上述のように所定の
加速電圧、電子密度、照射時間に設定すれば、絶縁酸化
膜４９に対するトレンチライン４８の位置を、図８及び
図９の電子顕微鏡写真に示すように認識することが可能
となっている。ここで、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９
（ａ）及び図９（ｂ）の順に従って、ＩＧＢＴ４０の観
察結果は拡大されている。
の合わせずれを検出する場合にも、上述のように所定の
加速電圧、電子密度、照射時間に設定すれば、絶縁酸化
膜４９に対するトレンチライン４８の位置を、図８及び
図９の電子顕微鏡写真に示すように認識することが可能
となっている。ここで、図８（ａ）、図８（ｂ）、図９
（ａ）及び図９（ｂ）の順に従って、ＩＧＢＴ４０の観
察結果は拡大されている。
【００６５】なお、観察対象物１１としては、ＩＧＢＴ
４０の一種としてＵ−ＩＧＢＴや、Ｕ−ＩＧＥＴ（Ｉｎ
ｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｇａｔｅ Ｔｒａ
ｎｓｉｓｔｏｒ）を用いた場合でも、同様である。
４０の一種としてＵ−ＩＧＢＴや、Ｕ−ＩＧＥＴ（Ｉｎ
ｊｅｃｔｉｏｎ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｇａｔｅ Ｔｒａ
ｎｓｉｓｔｏｒ）を用いた場合でも、同様である。
【００６６】このような構成の電子顕微鏡装置１０及び
合わせずれ評価方法によると、観察対象物１１を壁開せ
ずに合わせずれが生じているか否かの観察を行うことが
できるので、観察対象物１１を無駄にすることがない。
すなわち、制御回路１５により加速電圧と、電子密度
と、照射時間とを夫々独立に制御調整することにより、
表面に絶縁酸化膜が形成された観察対象物１１の積層パ
ターンを観察することが可能となる。
合わせずれ評価方法によると、観察対象物１１を壁開せ
ずに合わせずれが生じているか否かの観察を行うことが
できるので、観察対象物１１を無駄にすることがない。
すなわち、制御回路１５により加速電圧と、電子密度
と、照射時間とを夫々独立に制御調整することにより、
表面に絶縁酸化膜が形成された観察対象物１１の積層パ
ターンを観察することが可能となる。
【００６７】このため、所定枚数毎に観察対象物１１を
無駄にすることが無くなり、生産性の向上によるコスト
の低減を図ることが可能となる。
無駄にすることが無くなり、生産性の向上によるコスト
の低減を図ることが可能となる。
【００６８】すなわち、非破壊にて合わせずれが生じて
いるか否かの認識をすることができる。
いるか否かの認識をすることができる。
【００６９】また、処理装置１４（補助メモリ１９）に
内蔵されているプログラムにより、ディスプレイ１８に
表示された画像が処理されて絶縁酸化膜ラインの位置の
認識や、この絶縁酸化膜に覆われた配線パターンの位置
を認識することが可能となる。
内蔵されているプログラムにより、ディスプレイ１８に
表示された画像が処理されて絶縁酸化膜ラインの位置の
認識や、この絶縁酸化膜に覆われた配線パターンの位置
を認識することが可能となる。
【００７０】また、この絶縁酸化膜ラインの位置の認
識、及び絶縁酸化膜に覆われた配線パターンの位置の認
識を行った後に、絶縁酸化膜の端部から、この絶縁酸化
膜が積層して設けられている積層パターンの端部迄の長
さの測定を行い、この絶縁酸化膜のラインに対して積層
パターンのラインの位置があっているか否かを評価する
ことが可能となる。
識、及び絶縁酸化膜に覆われた配線パターンの位置の認
識を行った後に、絶縁酸化膜の端部から、この絶縁酸化
膜が積層して設けられている積層パターンの端部迄の長
さの測定を行い、この絶縁酸化膜のラインに対して積層
パターンのラインの位置があっているか否かを評価する
ことが可能となる。
【００７１】このため、観察対象物１１，３０，４０を
壁開して位置ずれの確認を行う必要がなくなり、観察対
象物１１，３０，４０に無駄が生じることがなくなる。
壁開して位置ずれの確認を行う必要がなくなり、観察対
象物１１，３０，４０に無駄が生じることがなくなる。
【００７２】さらに、制御回路１５により、処理装置１
４での認識結果に基づいてフィードバック制御される構
成のため、観察対象物１１を観察させたときに積層パタ
ーンが最初は認識できなくても、自動的に認識させるこ
とが可能となる。
４での認識結果に基づいてフィードバック制御される構
成のため、観察対象物１１を観察させたときに積層パタ
ーンが最初は認識できなくても、自動的に認識させるこ
とが可能となる。
【００７３】このため、人手を要する作業を減らすこと
が可能となる。
が可能となる。
【００７４】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。
【００７５】上記実施の形態では、各種の観察対象物に
ついて説明したが、これ以外の観察対象物を観察する場
合にも、本発明の合わせずれ評価方法を適用可能であ
る。ここで、本発明を適用可能な観察対象物としては、
表面が絶縁体で覆われている必要があり、この絶縁体で
表面が覆われた観察対象物ならば、上述の加速電圧、電
子密度、及び照射時間を調整することにより、積層され
た積層パターンを認識することが可能となっている。
ついて説明したが、これ以外の観察対象物を観察する場
合にも、本発明の合わせずれ評価方法を適用可能であ
る。ここで、本発明を適用可能な観察対象物としては、
表面が絶縁体で覆われている必要があり、この絶縁体で
表面が覆われた観察対象物ならば、上述の加速電圧、電
子密度、及び照射時間を調整することにより、積層され
た積層パターンを認識することが可能となっている。
【００７６】例えば、絶縁体の膜の下に埋もれた別の材
料、或いは同種材料であっても変質したものや電子密度
が異なっているパターン等も、本発明を用いて認識可能
となっている。
料、或いは同種材料であっても変質したものや電子密度
が異なっているパターン等も、本発明を用いて認識可能
となっている。
【００７７】なお、絶縁体としては、上述の絶縁酸化膜
の他に、例えばレジスト等、種々の材質に対して本発明
を適用可能である。
の他に、例えばレジスト等、種々の材質に対して本発明
を適用可能である。
【００７８】また、補助メモリ１９に内蔵された画像計
測のためのプログラムと、同じくこの補助メモリ１９に
内蔵された制御プログラムとを一体化させても構わな
い。
測のためのプログラムと、同じくこの補助メモリ１９に
内蔵された制御プログラムとを一体化させても構わな
い。
【００７９】また、上述の実施の形態における電子の加
速電圧、電子密度、及び照射時間の制御は、電子を照射
しながらマニュアル若しくは自動的に制御調整するもの
である。しかしながら、測定対象によって予め加速電
圧、電子密度、及び照射時間をどの程度の値に設定すれ
ば良いか分かっているときは、測定対象の種類によって
測定前に予め適宜の加速電圧、電子密度、及び照射時間
に制御調整しておくことも可能である。
速電圧、電子密度、及び照射時間の制御は、電子を照射
しながらマニュアル若しくは自動的に制御調整するもの
である。しかしながら、測定対象によって予め加速電
圧、電子密度、及び照射時間をどの程度の値に設定すれ
ば良いか分かっているときは、測定対象の種類によって
測定前に予め適宜の加速電圧、電子密度、及び照射時間
に制御調整しておくことも可能である。
【００８０】すなわち、本発明では、加速電圧、電子密
度、及び照射時間の制御調整には２つの概念があり、１
つは上述の実施の形態で述べたように、電子を照射しな
がら加速電圧等を制御調整するという概念である。ま
た、もう１つは電子を照射する前に観察対象物の種類に
応じて加速電圧等を制御調整するという概念である。そ
して、これら両方の概念も、本発明に含まれるものであ
る。
度、及び照射時間の制御調整には２つの概念があり、１
つは上述の実施の形態で述べたように、電子を照射しな
がら加速電圧等を制御調整するという概念である。ま
た、もう１つは電子を照射する前に観察対象物の種類に
応じて加速電圧等を制御調整するという概念である。そ
して、これら両方の概念も、本発明に含まれるものであ
る。
【００８１】また、上述の両方の概念の制御調整を同時
に実現させる構成としても、構わない。
に実現させる構成としても、構わない。
【００８２】その他、本発明の要旨を変更しない範囲に
おいて、種々変更可能となっている。
おいて、種々変更可能となっている。
【００８３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
加速電圧を制御する第１の制御手段、電子密度を制御す
る第２の制御手段、及び電子の照射時間を制御する第３
の制御手段を有した構成のため、これら加速電圧、電子
密度、電子の照射時間を適宜の値に設定することにより
絶縁層に積層して設けられた積層パターンを認識するこ
とが可能である。
加速電圧を制御する第１の制御手段、電子密度を制御す
る第２の制御手段、及び電子の照射時間を制御する第３
の制御手段を有した構成のため、これら加速電圧、電子
密度、電子の照射時間を適宜の値に設定することにより
絶縁層に積層して設けられた積層パターンを認識するこ
とが可能である。
【００８４】このため、観察対象物の非破壊検査を実現
することが可能となり、観察対象物を壁開する必要がな
くなり、この観察対象物の生産性を向上させることがで
きる。それにより、コストの低減を図ることも可能とな
る。
することが可能となり、観察対象物を壁開する必要がな
くなり、この観察対象物の生産性を向上させることがで
きる。それにより、コストの低減を図ることも可能とな
る。
【００８５】また、観察対象物の種類に応じて適正な加
速電圧、電子密度、及び照射時間に設定することによっ
ても積層パターンを良好に認識することが可能となって
いる。
速電圧、電子密度、及び照射時間に設定することによっ
ても積層パターンを良好に認識することが可能となって
いる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係わる合わせずれ評価
装置の構成を示す概略図。
装置の構成を示す概略図。
【図２】同実施の形態に係わる観察対象物として絶縁酸
化膜により下地Ｓｉに形成された配線が覆われた構成を
示す断面図。
化膜により下地Ｓｉに形成された配線が覆われた構成を
示す断面図。
【図３】同実施の形態に係わる図２で示した観察対象物
の観察結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ａ）は加速
電圧が８００Ｖである場合、（ｂ）は加速電圧が１８５
０Ｖである場合、（ｃ）は（ｂ）に示した観察結果が得
られてから１秒後の観察結果を示す。
の観察結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ａ）は加速
電圧が８００Ｖである場合、（ｂ）は加速電圧が１８５
０Ｖである場合、（ｃ）は（ｂ）に示した観察結果が得
られてから１秒後の観察結果を示す。
【図４】同実施の形態に係わる観察対象物として溝パタ
ーンが形成された下地Ｓｉ基板がレジストで覆われた構
成を示す図。
ーンが形成された下地Ｓｉ基板がレジストで覆われた構
成を示す図。
【図５】同実施の形態に係わる図４で示した観察対象物
の観察結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ａ）は加速
電圧が１８５０Ｖである場合、（ｂ）は加速電圧が８０
０Ｖである場合、（ｃ）は（ｂ）の条件の後に（ａ）の
条件に戻して加速電圧を１８５０Ｖとした場合の観察結
果を示す。
の観察結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ａ）は加速
電圧が１８５０Ｖである場合、（ｂ）は加速電圧が８０
０Ｖである場合、（ｃ）は（ｂ）の条件の後に（ａ）の
条件に戻して加速電圧を１８５０Ｖとした場合の観察結
果を示す。
【図６】同実施の形態に係わる観察対象物として十字型
の溝パターンが下地Ｓｉ基板に形成された観察対象物の
観察結果を示す電子顕微鏡写真。
の溝パターンが下地Ｓｉ基板に形成された観察対象物の
観察結果を示す電子顕微鏡写真。
【図７】同実施の形態に係わる観察対象物としてのＩＧ
ＢＴの構成を示す側面断面図。
ＢＴの構成を示す側面断面図。
【図８】同実施の形態に係わる図７で示した観察対象物
の認識結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ａ）から
（ｂ）に向かい観察対象物の認識結果の倍率を拡大変更
して示した状態を示す。
の認識結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ａ）から
（ｂ）に向かい観察対象物の認識結果の倍率を拡大変更
して示した状態を示す。
【図９】同実施の形態に係わる図７で示した観察対象物
の認識結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ｃ）から
（ｂ）に向かい観察対象物の認識結果の倍率を更に拡大
変更して示した状態を示す。
の認識結果を示す電子顕微鏡写真であり、（ｃ）から
（ｂ）に向かい観察対象物の認識結果の倍率を更に拡大
変更して示した状態を示す。
１０…電子顕微鏡装置 １１，３０，４０…観察対象物 １３…二次電子検出器 １４…処理装置 １５…制御回路 １７…フレームメモリ １８…演算処理装置 １９…補助メモリ ２４…ディスプレイ ３１…下地Ｓｉ基板 ３２…レジスト ３３…溝の形状 ４０…ＩＧＢＴ ４１…コレクタ電極 ４２…コレクタ層 ４５…Ｎベース ４６…溝 ４７…Ｐｏｌｙ−Ｓｉ ４８…トレンチライン ４９…絶縁酸化膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F067 AA13 AA54 BB16 CC00 FF11 HH06 JJ05 KK04 KK08 LL00 LL16 QQ03 QQ12 RR12 RR35 SS13 4M106 AA01 AB06 BA02 CA50 DB05 DB21 DJ21 DJ23
Claims (9)
- 【請求項１】 表面に絶縁層が設けられた少なくとも二
層以上からなる観察対象物に形成された積層パターンの
位置の合わせずれを電子顕微鏡を用いて評価する合わせ
ずれ評価方法において、 上記電子顕微鏡から発せられる電子の加速電圧を制御す
る第１の制御工程と、 上記電子顕微鏡から発せられる電子の電子密度を制御す
る第２の制御工程と、 上記電子顕微鏡から発せられる電子の照射時間を制御す
る第３の制御工程と、 上記電子顕微鏡本体から観察対象物に向けて電子を照射
する照射工程と、 上記観察対象物から反射される二次電子を検出する検出
工程と、 上記検出工程での検出結果を演算処理して観察対象物の
積層パターンの位置ずれを算出する位置ずれ算出工程
と、 を具備することを特徴とする合わせずれ評価方法。 - 【請求項２】 上記第１の制御工程、第２の制御工程、
及び第３の制御工程は、同時に行うことを特徴とする請
求項１記載の合わせずれ評価方法。 - 【請求項３】 上記第１の制御工程、第２の制御工程、
及び第３の制御工程は、上記位置ずれ算出工程での夫々
の層の認識結果に基づいてフィードバック制御されるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の合わせずれ
評価方法。 - 【請求項４】 表面に絶縁層が設けられた少なくとも二
層以上からなる観察対象物に形成された積層パターンの
位置の合わせずれを電子顕微鏡を用いて評価する合わせ
ずれ評価方法において、 上記電子顕微鏡本体から観察対象物に向けて電子を照射
する照射工程と、 上記観察対象物から反射される二次電子を検出する検出
工程と、 上記検出工程での検出結果を演算処理して観察対象物の
積層パターンの位置ずれを算出する位置ずれ算出工程
と、 上記位置ずれ算出工程での位置ずれの算出度合いに応じ
て上記電子顕微鏡から発せられる電子の加速電圧を制御
する第１の制御工程と、 上記位置ずれ算出工程での位置ずれの算出度合いに応じ
て上記電子顕微鏡から発せられる電子の電子密度を制御
する第２の制御工程と、 上記位置ずれ算出工程での位置ずれの算出度合いに応じ
て上記電子顕微鏡から発せられる電子の照射時間を制御
する第３の制御工程と、 を具備することを特徴とする合わせずれ評価方法。 - 【請求項５】 上記位置ずれ算出工程は、積層パターン
の夫々の層の縁の認識と、一方の層の幅方向における縁
から他方の層の幅方向における縁迄の長さの測定とを行
うことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに
記載の合わせずれ評価方法。 - 【請求項６】 表面に絶縁層が設けられた少なくとも二
層以上からなる積層パターンの位置の合わせずれを評価
する合わせずれ評価装置において、 電子顕微鏡本体と、 上記電子顕微鏡本体に設けられ、この電子顕微鏡本体か
ら観察対象物に発せられる電子の加速電圧、電子密度、
及び電子の照射時間を制御する制御手段と、 上記観察対象物から反射される二次電子を検出する二次
電子検出手段と、 上記二次電子検出手段から伝送される検出結果を演算処
理して観察対象物の積層パターンの位置ずれを算出する
位置ずれ算出手段と、 を具備することを特徴とする合わせずれ評価装置。 - 【請求項７】 上記制御手段は、上記位置ずれ算出手段
での夫々の層の位置の認識結果に基づいてフィードバッ
ク制御されることを特徴とする請求項６記載の合わせず
れ評価装置。 - 【請求項８】 表面に絶縁層が設けられた少なくとも二
層以上からなる積層パターンの位置の合わせずれを評価
する合わせずれ評価装置において、 観察対象物に向けて電子を照射する電子顕微鏡本体と、 上記観察対象物から反射される二次電子を検出する二次
電子検出手段と、 上記二次電子検出手段から伝送される検出結果を演算処
理して観察対象物の積層パターンの位置ずれを算出する
位置ずれ算出手段と、 上記位置ずれ算出手段により位置ずれを算出できなかっ
た場合に、上記電子顕微鏡から観察対象物に発せられる
電子の加速電圧、電子密度、及び電子の照射時間を制御
する制御手段と、 を具備することを特徴とする合わせずれ評価装置。 - 【請求項９】 上記位置ずれ算出手段は、積層パターン
の夫々の層の縁の認識と、一方の層の幅方向における縁
から他方の層の幅方向における縁迄の長さの測定とを行
うことを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに
記載の合わせずれ評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101099A JP4128691B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 合わせずれ評価方法及び合わせずれ評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101099A JP4128691B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 合わせずれ評価方法及び合わせずれ評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000304524A true JP2000304524A (ja) | 2000-11-02 |
| JP4128691B2 JP4128691B2 (ja) | 2008-07-30 |
Family
ID=14550123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101099A Expired - Fee Related JP4128691B2 (ja) | 1999-04-19 | 1999-04-19 | 合わせずれ評価方法及び合わせずれ評価装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4128691B2 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02159508A (ja) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 荷電ビームを用いた測定装置における照射条件決定方法およびそれに用いる評価パタン |
| JPH0676778A (ja) * | 1992-08-26 | 1994-03-18 | Jeol Ltd | ２次電子像表示方法および走査電子顕微鏡 |
| JPH07153673A (ja) * | 1993-11-30 | 1995-06-16 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法および測定マークパターン |
| JPH10221046A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-21 | Hitachi Ltd | 走査型荷電粒子顕微鏡 |
| JPH10294345A (ja) * | 1996-03-05 | 1998-11-04 | Hitachi Ltd | 回路パターンの検査方法及び検査装置 |
| JPH1144664A (ja) * | 1997-07-29 | 1999-02-16 | Matsushita Electron Corp | 重ね合わせ測定方法及び測定装置及び測定パターン |
| JP2000243695A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-09-08 | Toshiba Corp | 合わせずれ検査方法、半導体装置の製造方法及び合わせずれ検査プログラムを記録した記録媒体 |
-
1999
- 1999-04-19 JP JP11101099A patent/JP4128691B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP4128691B2 (ja) | 2008-07-30 |
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