JP2739162B2 - パタン検査・測定方法 - Google Patents
パタン検査・測定方法Info
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- JP2739162B2 JP2739162B2 JP63292557A JP29255788A JP2739162B2 JP 2739162 B2 JP2739162 B2 JP 2739162B2 JP 63292557 A JP63292557 A JP 63292557A JP 29255788 A JP29255788 A JP 29255788A JP 2739162 B2 JP2739162 B2 JP 2739162B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、VLSI等の半導体，絶縁物等のパタンに荷電
ビームを照射し、反射電子または二次電子を検出してパ
タン幅を測定する荷電ビーム自動パタン測長，検査装置
において、光学系の焦点合わせの設定精度を高めるため
の方法に関するものである。
ビームを照射し、反射電子または二次電子を検出してパ
タン幅を測定する荷電ビーム自動パタン測長，検査装置
において、光学系の焦点合わせの設定精度を高めるため
の方法に関するものである。
（従来の技術） LSI等のパタン寸法の微細化に伴って、荷電ビームを
用いた寸法測長装置が用いられている。この種の装置で
は、第６図に示すように、測定パタンがビーム直下に位
置するようにステージを移動し、対物レンズの初期測
定，微調整による焦点合わせを行い、荷電ビームを走査
して測定パタンに垂直な方向の二次電子信号波形を得て
被測定パタンの寸法を測定している。
用いた寸法測長装置が用いられている。この種の装置で
は、第６図に示すように、測定パタンがビーム直下に位
置するようにステージを移動し、対物レンズの初期測
定，微調整による焦点合わせを行い、荷電ビームを走査
して測定パタンに垂直な方向の二次電子信号波形を得て
被測定パタンの寸法を測定している。
二次電子信号波形から寸法を測定する各種方法として
は、二次電子信号に適当なスライスレベルを設定して２
値化し、その立ち上がりと立ち下がりの間隔からパタン
寸法を測定する方法が広く用いられている他、エッジ・
ベースラインをそれぞれを直線で近似し、交点の間隔か
らパタン寸法を測定する寸法測定装置（特開昭61−8001
1「寸法測定装置」）の提案がある。
は、二次電子信号に適当なスライスレベルを設定して２
値化し、その立ち上がりと立ち下がりの間隔からパタン
寸法を測定する方法が広く用いられている他、エッジ・
ベースラインをそれぞれを直線で近似し、交点の間隔か
らパタン寸法を測定する寸法測定装置（特開昭61−8001
1「寸法測定装置」）の提案がある。
このようなパタン寸法を測定するための一連の動作に
おいて、焦点合わせの精度は寸法測定精度に密接な関係
がある。すなわち、焦点がずれると二次電子信号波形の
傾きが緩くなるように変化するため、スライスレベルを
設定する場合、直線で近似する場合、いずれの場合にも
測定誤差が生じる。第７図は、焦点ずれによる測定値の
変化を示した一例である。同じパタンを同一スライスレ
ベルで測定したパタン幅と、焦点距離のずれ量との関係
を示しているが、焦点がずれるにつれて波形の傾きが緩
やかになり寸法は細く測定されている。このように焦点
のずれは測定値に誤差を生じるため、その設定精度を高
めることが必要である。
おいて、焦点合わせの精度は寸法測定精度に密接な関係
がある。すなわち、焦点がずれると二次電子信号波形の
傾きが緩くなるように変化するため、スライスレベルを
設定する場合、直線で近似する場合、いずれの場合にも
測定誤差が生じる。第７図は、焦点ずれによる測定値の
変化を示した一例である。同じパタンを同一スライスレ
ベルで測定したパタン幅と、焦点距離のずれ量との関係
を示しているが、焦点がずれるにつれて波形の傾きが緩
やかになり寸法は細く測定されている。このように焦点
のずれは測定値に誤差を生じるため、その設定精度を高
めることが必要である。
一般に、焦点距離は、ステージの傾きやウェハの反り
によって変化する。また、同じ電流値を対物レンズに加
えても、ビームの加速電圧が変わると、焦点距離が変化
する。従って、測定点の変更（ステージの移動）、加速
電圧の変更後には焦点合わせが必要となる。荷電ビーム
を用いたSEMや露光装置における自動焦点合わせの方法
としては、焦点距離をステップ的に変化させ、二次電子
信号の傾きが最も急峻になるように最小２乗法により焦
点距離を決定する方法（特開昭60−54152「電子線装置
における自動焦点調節法」）等が用いられている。しか
し、このような自動焦点合わせ方法は、試料のS/N比に
より影響を受け設定精度が変化する。特に、被測定パタ
ンの要素数と照射条件（ビーム電流等）によりS/N比が
変わり、焦点設定精度が変化する。
によって変化する。また、同じ電流値を対物レンズに加
えても、ビームの加速電圧が変わると、焦点距離が変化
する。従って、測定点の変更（ステージの移動）、加速
電圧の変更後には焦点合わせが必要となる。荷電ビーム
を用いたSEMや露光装置における自動焦点合わせの方法
としては、焦点距離をステップ的に変化させ、二次電子
信号の傾きが最も急峻になるように最小２乗法により焦
点距離を決定する方法（特開昭60−54152「電子線装置
における自動焦点調節法」）等が用いられている。しか
し、このような自動焦点合わせ方法は、試料のS/N比に
より影響を受け設定精度が変化する。特に、被測定パタ
ンの要素数と照射条件（ビーム電流等）によりS/N比が
変わり、焦点設定精度が変化する。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記欠点を改善するために提案されたもの
で、荷電ビームを用いたパタン幅測定において、焦点ず
れにより取込み二次電子信号波形が変化し、寸法測定精
度が低下することを防ぐために、被測定パタンによらず
に焦点合わせ設定精度をよくすることを目的としてい
る。
で、荷電ビームを用いたパタン幅測定において、焦点ず
れにより取込み二次電子信号波形が変化し、寸法測定精
度が低下することを防ぐために、被測定パタンによらず
に焦点合わせ設定精度をよくすることを目的としてい
る。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明は荷電ビームを用い
てステージに搭載された試料上のパタンの検査ないし寸
法測定を自動で行うパタン検査・測定方法において、被
測定パタンの位置から許容値以下の距離に設けられた焦
点合わせ用パタンの位置にステージを移動し、あらかじ
め設定しておいた対物レンズの初期条件を用いて前記焦
点合わせ用パタンを所望のビーム電流で走査して自動焦
点合わせを行い、前記初期条件を補正した対物レンズの
条件を求めた後、前記焦点合わせ用パタンから被測定パ
タンの位置に移動し、前記ビーム電流を減少させてパタ
ンの検査・測定を行うことを特徴とするものである。
てステージに搭載された試料上のパタンの検査ないし寸
法測定を自動で行うパタン検査・測定方法において、被
測定パタンの位置から許容値以下の距離に設けられた焦
点合わせ用パタンの位置にステージを移動し、あらかじ
め設定しておいた対物レンズの初期条件を用いて前記焦
点合わせ用パタンを所望のビーム電流で走査して自動焦
点合わせを行い、前記初期条件を補正した対物レンズの
条件を求めた後、前記焦点合わせ用パタンから被測定パ
タンの位置に移動し、前記ビーム電流を減少させてパタ
ンの検査・測定を行うことを特徴とするものである。
（作用） 本発明では、（ｉ）測定する位置と異なるパタン要素
数の多い位置で、ビーム電流を高く、S/Nをよくして焦
点合わせを行うことができるので、被測定パタン位置で
直接測定の照射条件（低ビーム電流）で焦点合わせを行
うよりも焦点の設定精度を高くできる。（ii）被測定箇
所とは異なる位置で焦点合わせを行っているため、被測
定箇所にはチャージアップが生じていない状態で低ビー
ム電流で測定できるので、パタン形状に忠実な波形が得
られる。
数の多い位置で、ビーム電流を高く、S/Nをよくして焦
点合わせを行うことができるので、被測定パタン位置で
直接測定の照射条件（低ビーム電流）で焦点合わせを行
うよりも焦点の設定精度を高くできる。（ii）被測定箇
所とは異なる位置で焦点合わせを行っているため、被測
定箇所にはチャージアップが生じていない状態で低ビー
ム電流で測定できるので、パタン形状に忠実な波形が得
られる。
以上、（ｉ），（ii）により、高精度なパタン寸法測
定が可能である。
定が可能である。
次に本発明の実施例について説明する。なお、実施例
は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲
で、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまで
もない。
は一つの例示であって、本発明の精神を逸脱しない範囲
で、種々の変更あるいは改良を行いうることは言うまで
もない。
（実施例） 第１図は、本発明による焦点合わせの手順を示したも
のである。
のである。
（ｉ）あらかじめ定めた焦点合わせ位置にステージを移
動するとともに、対物レンズの初期設定を行う。（この
位置は、測定パタンの近傍（例えば1mm以内）であり、
パタンが密（エッジの数が多い）な場所を選ぶ。この場
所での焦点合わせ精度を上げるため、通常ビーム電流を
高く設定する。） （ii）焦点の微調整を行う。
動するとともに、対物レンズの初期設定を行う。（この
位置は、測定パタンの近傍（例えば1mm以内）であり、
パタンが密（エッジの数が多い）な場所を選ぶ。この場
所での焦点合わせ精度を上げるため、通常ビーム電流を
高く設定する。） （ii）焦点の微調整を行う。
（iii）測定位置ステージを移動するとともに照射条件
の変更を行う。
の変更を行う。
通常の焦点合わせは、この微調部分のことを言ってお
り、従来技術に述べたように、焦点距離をステップ状に
変化させ、ビームを走査しながら被測定パタンに照射し
て二次電子信号を取り込み、その傾きが最も急峻になる
ように焦点距離を決める方法等が用いられている。しか
し、粗調部分を精度良く行うためには、S/Nをよくする
ために繰り返し回数を増やす、あるいは焦点距離の刻み
を細かくする等が必要であり、時間がかかる。
り、従来技術に述べたように、焦点距離をステップ状に
変化させ、ビームを走査しながら被測定パタンに照射し
て二次電子信号を取り込み、その傾きが最も急峻になる
ように焦点距離を決める方法等が用いられている。しか
し、粗調部分を精度良く行うためには、S/Nをよくする
ために繰り返し回数を増やす、あるいは焦点距離の刻み
を細かくする等が必要であり、時間がかかる。
第２図は、本発明の方法の効果を説明するための図で
あり、自動焦点合わせを異なるパタンに同一条件で行っ
た場合の、焦点合わせの誤差を示している。ラインアン
ドスペース（Ｌ＆Ｓ），孤立のパタン及びその両者が半
分ずつあるパタンの３種類のパタンで、連続して自動焦
点合わせを行った場合に対物レンズに設定した値のばら
つきσを示しており、この値が小さい方が焦点合わせの
誤差が小さい。Ｌ＆Ｓのようにエンジが多いものほど焦
点が合いやすく、孤立のパタンでは焦点が合いにくい。
あり、自動焦点合わせを異なるパタンに同一条件で行っ
た場合の、焦点合わせの誤差を示している。ラインアン
ドスペース（Ｌ＆Ｓ），孤立のパタン及びその両者が半
分ずつあるパタンの３種類のパタンで、連続して自動焦
点合わせを行った場合に対物レンズに設定した値のばら
つきσを示しており、この値が小さい方が焦点合わせの
誤差が小さい。Ｌ＆Ｓのようにエンジが多いものほど焦
点が合いやすく、孤立のパタンでは焦点が合いにくい。
一方、同じパタンに対して、照射条件を変えて焦点合
わせを行うことにより合わせの精度を上げることができ
る。第３図はその効果を説明するための図であり、ビー
ム電流を変えて焦点合わせを行った場合である。（ａ）
はビーム電流の小さい場合、（ｂ）は大きい場合を示
す。ビーム電流が大きい（ｂ）の方がS/N比がよいた
め、焦点合わせの精度が上がることがわかる。このよう
に、焦点合わせを行う場所や、照射条件によって、焦点
合わせの精度が変わる。この焦点合わせの精度精度によ
って、従来技術の項で述べたように測定値にばらつき，
測定誤差が生じる。
わせを行うことにより合わせの精度を上げることができ
る。第３図はその効果を説明するための図であり、ビー
ム電流を変えて焦点合わせを行った場合である。（ａ）
はビーム電流の小さい場合、（ｂ）は大きい場合を示
す。ビーム電流が大きい（ｂ）の方がS/N比がよいた
め、焦点合わせの精度が上がることがわかる。このよう
に、焦点合わせを行う場所や、照射条件によって、焦点
合わせの精度が変わる。この焦点合わせの精度精度によ
って、従来技術の項で述べたように測定値にばらつき，
測定誤差が生じる。
これを防ぐために、測定位置で照射条件を変えて焦点
合わせを行う方法も考えられるが、一般に、製造途中の
LSIを測定する場合、レジスト等の絶縁物を測定するこ
とが多く、ダメージやチャージアップを防ぐためにビー
ム電流や加速電圧に制限があり、大幅にビーム電流を上
げたり、加速電圧を上げたりすることはできない。
合わせを行う方法も考えられるが、一般に、製造途中の
LSIを測定する場合、レジスト等の絶縁物を測定するこ
とが多く、ダメージやチャージアップを防ぐためにビー
ム電流や加速電圧に制限があり、大幅にビーム電流を上
げたり、加速電圧を上げたりすることはできない。
一方、VLSI等の製造途中のウェハでは反りや誤差は小
さく、ウェハ中央と端での反りは、通常50μｍ以下と想
定される。焦点ずれによる測長値の誤差が影響するのは
±３〜５μｍ位である。（第７図参照）ので、ウェハの
半径の約20分の１、およそ4mm以内であれば焦点合わせ
をする位置と測定する位置が異なっていても、寸法測定
に影響しない。また、測定する位置とは異なる位置で焦
点合わせを行えば、ビーム電流を高くする等のよりよい
条件で自動焦点合わせを行えるため、目的パタンで測定
の照射条件で焦点合わせを行うよりも設定精度を高くで
き、その結果パタン測定も高精度で行うことができる。
また、焦点合わせによる照射なしに被測定パタンの測定
を行うことができるので、測定時にチャージアップの影
響が除去できる効果がある。従って、本発明のように焦
点合わせ位置と、測定位置を変える方法は、有効であ
る。
さく、ウェハ中央と端での反りは、通常50μｍ以下と想
定される。焦点ずれによる測長値の誤差が影響するのは
±３〜５μｍ位である。（第７図参照）ので、ウェハの
半径の約20分の１、およそ4mm以内であれば焦点合わせ
をする位置と測定する位置が異なっていても、寸法測定
に影響しない。また、測定する位置とは異なる位置で焦
点合わせを行えば、ビーム電流を高くする等のよりよい
条件で自動焦点合わせを行えるため、目的パタンで測定
の照射条件で焦点合わせを行うよりも設定精度を高くで
き、その結果パタン測定も高精度で行うことができる。
また、焦点合わせによる照射なしに被測定パタンの測定
を行うことができるので、測定時にチャージアップの影
響が除去できる効果がある。従って、本発明のように焦
点合わせ位置と、測定位置を変える方法は、有効であ
る。
焦点合わせ位置は、設計情報をもとに、測定パタンの
近傍でパタンが密な場所を選べばよく、その形状等に制
限はない。この焦点合わせ位置で、対物レンズの初期設
定，微調の焦点合わせを行う。
近傍でパタンが密な場所を選べばよく、その形状等に制
限はない。この焦点合わせ位置で、対物レンズの初期設
定，微調の焦点合わせを行う。
以下に対物レンズの初期設定について説明する。
対物レンズに電磁レンズを用いている場合、加える電
流値が同じならば焦点距離はビームの加速電圧（Ｖ）の
平方根にほぼ反比例して変化する。従って、測定の加速
電圧を変更した場合には加速電圧の平方根にほぼ比例し
て対物レンズに加える電流値を変化する必要がある。よ
り精度を高めるためには、対物レンズに加える電流値
（olhv）を加速電圧の平方根の１次式で近似する方が高
精度の初期設定が可能である。この項は、加速電圧の変
更にともなう対物レンズ電流のずれを補正するものであ
る。
流値が同じならば焦点距離はビームの加速電圧（Ｖ）の
平方根にほぼ反比例して変化する。従って、測定の加速
電圧を変更した場合には加速電圧の平方根にほぼ比例し
て対物レンズに加える電流値を変化する必要がある。よ
り精度を高めるためには、対物レンズに加える電流値
（olhv）を加速電圧の平方根の１次式で近似する方が高
精度の初期設定が可能である。この項は、加速電圧の変
更にともなう対物レンズ電流のずれを補正するものであ
る。
olhv＝ｐ×Ｖ0.5＋ｑ ここで、p,qは、ある基準の加速電圧V1,V2での対物レ
ンズ電圧ol1,ol2からきまる定数、 ｐ＝（ol1−ol2）／（V1 0.5−V2 0.5）,q＝ol1−pV1 0.5 対物レンズに静電レンズうを用いている場合には、対
物レンズに加える電圧を加速電圧の１次式で近似して補
正することが可能である。
ンズ電圧ol1,ol2からきまる定数、 ｐ＝（ol1−ol2）／（V1 0.5−V2 0.5）,q＝ol1−pV1 0.5 対物レンズに静電レンズうを用いている場合には、対
物レンズに加える電圧を加速電圧の１次式で近似して補
正することが可能である。
olhv＝pV＋ｑ ここで、p,qは、ある基準の加速電圧V1,V2での対物レ
ンズ電流ol1,ol2からきまる定数、 ｐ＝（ol1−ol2）／（V1−V2）,q＝ol1−pV1 一方、位置の移動によっても焦点距離が変化し、補正
が必要である。このうちウェハの反りに起因するもの
は、ウェハごとに異なるが、ステージの傾きは、装置に
固有のものである。ウェハの反りの成分は、最終的に微
調整を行うことにより合わせる必要があるが、ステージ
の傾きによる成分は、あらかじめわかるので補正が可能
である。すなわち、ステージのある位置を基準として、
ステージを一辺の長さｗの格子状に区切った格子点（X
i,Xj）での焦点距離のずれを△ijとしてテーブル化して
おく。格子点（Xi,Xj）と格子点（Xi＋1,Xj＋１）の間
の点（X,Y）での対物レンズ電流の補正量olstgは、 olstg＝ａ｛（△ｉ＋1j−△ij）（Ｘ−Xi） ＋（△ij＋１−△ij）（Ｙ−Yj）｝/W で与えることができる。ここでａは焦点距離を１μｍ変
化させるのに必要な対物レンズ電流から決まる比例定数
であり、加速電圧Ｖの関数であるが、ずれ量が小さいの
でこの関数形は、加速電圧の平方根に比例して与えるこ
とができる。（対物レンズに静電レンズを用いている場
合には加速電圧に比例する） 従って、対物レンズの初期設定値olは、ol＝olhv＋ol
stgで与えることができ、その後微調を行うことにより
焦点合わせを行うことができる。この方法は、初期値に
加速電圧とステージ位置の影響を考慮しているので、微
調段階での対物レンズの変化量を小さくすることがで
き、設定精度を高くできる。
ンズ電流ol1,ol2からきまる定数、 ｐ＝（ol1−ol2）／（V1−V2）,q＝ol1−pV1 一方、位置の移動によっても焦点距離が変化し、補正
が必要である。このうちウェハの反りに起因するもの
は、ウェハごとに異なるが、ステージの傾きは、装置に
固有のものである。ウェハの反りの成分は、最終的に微
調整を行うことにより合わせる必要があるが、ステージ
の傾きによる成分は、あらかじめわかるので補正が可能
である。すなわち、ステージのある位置を基準として、
ステージを一辺の長さｗの格子状に区切った格子点（X
i,Xj）での焦点距離のずれを△ijとしてテーブル化して
おく。格子点（Xi,Xj）と格子点（Xi＋1,Xj＋１）の間
の点（X,Y）での対物レンズ電流の補正量olstgは、 olstg＝ａ｛（△ｉ＋1j−△ij）（Ｘ−Xi） ＋（△ij＋１−△ij）（Ｙ−Yj）｝/W で与えることができる。ここでａは焦点距離を１μｍ変
化させるのに必要な対物レンズ電流から決まる比例定数
であり、加速電圧Ｖの関数であるが、ずれ量が小さいの
でこの関数形は、加速電圧の平方根に比例して与えるこ
とができる。（対物レンズに静電レンズを用いている場
合には加速電圧に比例する） 従って、対物レンズの初期設定値olは、ol＝olhv＋ol
stgで与えることができ、その後微調を行うことにより
焦点合わせを行うことができる。この方法は、初期値に
加速電圧とステージ位置の影響を考慮しているので、微
調段階での対物レンズの変化量を小さくすることがで
き、設定精度を高くできる。
次に、微調について述べる。微調は、初期設定値の前
後に対物レンズの値を変化しながらエッジの傾き等を検
出して行う。ここでは、従来技術で述べた方法をそのま
ま用いることも可能であるが、焦点合わせ位置でのパタ
ンの向き等が事前にわかっているので、以下に述べるよ
うな方法により高S/N比で実施するのが望ましい。
後に対物レンズの値を変化しながらエッジの傾き等を検
出して行う。ここでは、従来技術で述べた方法をそのま
ま用いることも可能であるが、焦点合わせ位置でのパタ
ンの向き等が事前にわかっているので、以下に述べるよ
うな方法により高S/N比で実施するのが望ましい。
LSIの配線パタン等では、通常パタンは１方向に細長
いパタンになっている。仮にこの方法をＹ方向とする。
この時には、Ｘ方向の波形の傾きを見ればよい。通常
は、１次元の波形を取り込む際に、同じラインを繰り返
しスキャンして平均化した波形を用いていることが多
い。しかし、余り多くスキャン回数を増やしてビームの
照射量を増やすとダメージやチャージアップを引き起こ
す。そこで、２次元スキャンを行い、パタンに平行なＹ
方向に各信号を射影してパタンに直交するＸ方向の１次
元波形を求め、この波形の傾きが急峻になるようにすれ
ばよい（第４図）。この方法では、繰り返しの代わりに
射影を行っており、繰り返しスキャンを極端に少なくで
きる（場合によっては不要となる）のでき、ダメージや
チャージアップの問題がなくなる。また、従来の１次元
スキャンでは、ステージの停止精度が悪いと、矩形パタ
ンのエッジをスキャンしない場合が生じ焦点合わせが出
来ないというエラーが生じる可能性（第５図）がある
が、この方法では、画面内にパタンがあれば、位置ずれ
があっても該パタンの射影波形をとらえることができ
る。
いパタンになっている。仮にこの方法をＹ方向とする。
この時には、Ｘ方向の波形の傾きを見ればよい。通常
は、１次元の波形を取り込む際に、同じラインを繰り返
しスキャンして平均化した波形を用いていることが多
い。しかし、余り多くスキャン回数を増やしてビームの
照射量を増やすとダメージやチャージアップを引き起こ
す。そこで、２次元スキャンを行い、パタンに平行なＹ
方向に各信号を射影してパタンに直交するＸ方向の１次
元波形を求め、この波形の傾きが急峻になるようにすれ
ばよい（第４図）。この方法では、繰り返しの代わりに
射影を行っており、繰り返しスキャンを極端に少なくで
きる（場合によっては不要となる）のでき、ダメージや
チャージアップの問題がなくなる。また、従来の１次元
スキャンでは、ステージの停止精度が悪いと、矩形パタ
ンのエッジをスキャンしない場合が生じ焦点合わせが出
来ないというエラーが生じる可能性（第５図）がある
が、この方法では、画面内にパタンがあれば、位置ずれ
があっても該パタンの射影波形をとらえることができ
る。
初期設定，微調により、焦点合わせ位置での焦点合わ
せは終了である。次に、測定位置へのステージの移動
と、照射条件の自動制御を行う。加速電圧の変更がある
場合のビームの自動制御については、特願昭62−32423
の「荷電ビームの自動制御装置」に記載されているよう
に、基準となるいくつかの条件での鏡筒制御パラメータ
の値をテーブル化しておき、その間の照射条件でのパラ
メータは、このテーブルの値と、パラメータごとに定め
た関数形を用いて算出し、設定する方法を用いればよ
い。ビーム電流だけの変更でも同様に行うことができ
る。
せは終了である。次に、測定位置へのステージの移動
と、照射条件の自動制御を行う。加速電圧の変更がある
場合のビームの自動制御については、特願昭62−32423
の「荷電ビームの自動制御装置」に記載されているよう
に、基準となるいくつかの条件での鏡筒制御パラメータ
の値をテーブル化しておき、その間の照射条件でのパラ
メータは、このテーブルの値と、パラメータごとに定め
た関数形を用いて算出し、設定する方法を用いればよ
い。ビーム電流だけの変更でも同様に行うことができ
る。
測定点が複数の場合、移動量の大小に応じて微調をス
キップすることにより測定時間全体の短縮を図ることも
可能である。また、この時、前の焦点合わせ位置で対物
レンズ設定値をそのまま用いずに、ステージの傾きに起
因するずれ量を計算し、被測定パタン位置における補正
量を対物レンズ設定値に加えて設定すれば、より精度が
高くなる。
キップすることにより測定時間全体の短縮を図ることも
可能である。また、この時、前の焦点合わせ位置で対物
レンズ設定値をそのまま用いずに、ステージの傾きに起
因するずれ量を計算し、被測定パタン位置における補正
量を対物レンズ設定値に加えて設定すれば、より精度が
高くなる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば測定する位置と
は異なる位置で対物レンズの焦点合わせを行えば、ビー
ム電流を高くする等の条件で自動焦点合わせを実施でき
るため、被測定パタン位置で測定用の照射条件で直接焦
点合わせを行うよりも合わせ設定精度を高くでき、その
結果パタン測定も高精度で行うことができる。また、焦
点合わせによる照射なしに被測定パタンの測定を行うこ
とができるので、測定時にチャージアップの影響が除去
できる効果がある。更に、測定時間全体の短縮が図れる
効果もある。
は異なる位置で対物レンズの焦点合わせを行えば、ビー
ム電流を高くする等の条件で自動焦点合わせを実施でき
るため、被測定パタン位置で測定用の照射条件で直接焦
点合わせを行うよりも合わせ設定精度を高くでき、その
結果パタン測定も高精度で行うことができる。また、焦
点合わせによる照射なしに被測定パタンの測定を行うこ
とができるので、測定時にチャージアップの影響が除去
できる効果がある。更に、測定時間全体の短縮が図れる
効果もある。
この方法、およびこの方法を用いた装置は、パタン幅
測定以外にも、一般のSEM,荷電ビームを用いた各種加工
・観察・検査装置において自動焦点合わせに用いること
ができる。
測定以外にも、一般のSEM,荷電ビームを用いた各種加工
・観察・検査装置において自動焦点合わせに用いること
ができる。
第１図は本発明による焦点合わせ方法の手順を示した
図、第２及び３図はその効果を説明するための図であ
り、第２図は同一条件で異なるパタンに自動焦点合わせ
を行った時の焦点合わせ精度、第３図は同一パタンにビ
ーム電流を変えて行った時の焦点合わせ精度を示す。第
４図は焦点の微調のための信号波形取込みの方法の一
例、第５図はその効果を説明するための図、第６図は従
来の焦点合わせ方法の手順を示した図、第７図は焦点合
わせ精度が測定値に及ぼす影響を示した図である。
図、第２及び３図はその効果を説明するための図であ
り、第２図は同一条件で異なるパタンに自動焦点合わせ
を行った時の焦点合わせ精度、第３図は同一パタンにビ
ーム電流を変えて行った時の焦点合わせ精度を示す。第
４図は焦点の微調のための信号波形取込みの方法の一
例、第５図はその効果を説明するための図、第６図は従
来の焦点合わせ方法の手順を示した図、第７図は焦点合
わせ精度が測定値に及ぼす影響を示した図である。
Claims (4)
- 【請求項１】荷電ビームを用いてステージに搭載された
試料上のパタンの検査ないし寸法測定を自動で行うパタ
ン検査・測定方法において、被測定パタンの位置から許
容値以下の距離に設けられた焦点合わせ用パタンの位置
にステージを移動し、あらかじめ測定しておいた対物レ
ンズの初期条件を用いて前記焦点合わせ用パタンを所望
のビーム電流で走査して自動焦点合わせを行い、前記初
期条件を補正した対物レンズの条件を求めた後、前記焦
点合わせ用パタンから被測定パタンの位置に移動してパ
タンの検査・測定を行うことを特徴とするパタン検査・
測定方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記初期
条件を補正した対物レンズの条件を求めた後、ビーム電
流を減少させて被測定パタンの検査・測定を行うことを
特徴とするパタン検査・測定方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項において、前記対物
レンズの初期条件は、加速電圧と加速電圧変更に伴う補
正量およびステージ傾斜の補正値の関数であることを特
徴とするパタン検査・測定方法。 - 【請求項４】特許請求の範囲第１項及び第２項におい
て、ビーム走査は２次元かつ複数回であり、各走査から
得られた信号を加算または平均して射影波形を得て、前
記射影波形のパタン部の傾斜が最大となるように自動焦
点合わせを行うことを特徴とするパタン検査・測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292557A JP2739162B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | パタン検査・測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63292557A JP2739162B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | パタン検査・測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139845A JPH02139845A (ja) | 1990-05-29 |
| JP2739162B2 true JP2739162B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17783309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63292557A Expired - Fee Related JP2739162B2 (ja) | 1988-11-18 | 1988-11-18 | パタン検査・測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739162B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62169458U (ja) * | 1986-04-17 | 1987-10-27 |
-
1988
- 1988-11-18 JP JP63292557A patent/JP2739162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02139845A (ja) | 1990-05-29 |
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