JP2828320B2 - 電子ビーム測長方法 - Google Patents
電子ビーム測長方法Info
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- JP2828320B2 JP2828320B2 JP14592790A JP14592790A JP2828320B2 JP 2828320 B2 JP2828320 B2 JP 2828320B2 JP 14592790 A JP14592790 A JP 14592790A JP 14592790 A JP14592790 A JP 14592790A JP 2828320 B2 JP2828320 B2 JP 2828320B2
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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、電子ビームを試料上で走査し、この走査に
基づいて発生した信号により試料上の特定部分の幅や長
さを測長するようにした電子ビーム測長方法に関する。
基づいて発生した信号により試料上の特定部分の幅や長
さを測長するようにした電子ビーム測長方法に関する。
（従来の技術） 電子ビーム測長方法においては、試料上の測長すべき
パターンの中心と光軸とを一致させ、その後、被測長パ
ターンを横切って電子ビームを走査し、この走査によっ
て検出された２次電子信号などによってパターンの幅な
どの測長を行っている。この測長方法では、同一の測長
対象パターンが試料上の特定部分に複数配列しているよ
うな場合、予め、配列情報から測長のスケジュールを組
み、このスケジュール情報に従って、試料ステージを移
動させ、複数の測長対象部分の中心を順々に光軸中心付
近に配置させるようにしている。
パターンの中心と光軸とを一致させ、その後、被測長パ
ターンを横切って電子ビームを走査し、この走査によっ
て検出された２次電子信号などによってパターンの幅な
どの測長を行っている。この測長方法では、同一の測長
対象パターンが試料上の特定部分に複数配列しているよ
うな場合、予め、配列情報から測長のスケジュールを組
み、このスケジュール情報に従って、試料ステージを移
動させ、複数の測長対象部分の中心を順々に光軸中心付
近に配置させるようにしている。
（発明が解決しようとする課題） 上記した試料ステージの移動精度は、通常５μｍ程あ
るので、ステージ移動後の測長対象部分の中心と光軸中
心とは、厳密には一致せず、両者の位置ずれは、測長精
度の低下につながる。そのため、ステージ移動後におけ
る測長対象部分の中心と光軸中心との間のずれ量を何等
かの手段で測定し、そのずれ量によってステージを再度
精密移動させるか、あるいは、補助偏向器を用いて電子
ビームの光軸を移動させ、測定対象部分の中心と光軸と
の位置合わせを行う必要がある。なお、この位置合わせ
を補助偏向器による電子ビームの偏向による光軸の移動
によって行う場合は、ステージの機械的な要因が入って
こないので、より正確性が増す。
るので、ステージ移動後の測長対象部分の中心と光軸中
心とは、厳密には一致せず、両者の位置ずれは、測長精
度の低下につながる。そのため、ステージ移動後におけ
る測長対象部分の中心と光軸中心との間のずれ量を何等
かの手段で測定し、そのずれ量によってステージを再度
精密移動させるか、あるいは、補助偏向器を用いて電子
ビームの光軸を移動させ、測定対象部分の中心と光軸と
の位置合わせを行う必要がある。なお、この位置合わせ
を補助偏向器による電子ビームの偏向による光軸の移動
によって行う場合は、ステージの機械的な要因が入って
こないので、より正確性が増す。
上述したずれ量の測定は、予め測定対象部分の基準パ
ターンをコンピュータのメモリーに取り込んでおき、更
に、ステージを移動させ、ステージが停止した後の試料
の測定対象部分のパターンをメモリーに取り込み、２種
パターンの２次元の相関を取ることによって行ってい
る。しかしながら、このずれ量の測定は、２次元パター
ンの相関処理を行わねばならないので、多大な時間を要
している。
ターンをコンピュータのメモリーに取り込んでおき、更
に、ステージを移動させ、ステージが停止した後の試料
の測定対象部分のパターンをメモリーに取り込み、２種
パターンの２次元の相関を取ることによって行ってい
る。しかしながら、このずれ量の測定は、２次元パター
ンの相関処理を行わねばならないので、多大な時間を要
している。
本発明は、上述した点に鑑みてなさたもので、その目
的は、ステージ移動後における測定対象部分と光軸との
位置ずれの補正を簡単に短時間に行うことができる電子
ビーム測長方法を実現するにある。
的は、ステージ移動後における測定対象部分と光軸との
位置ずれの補正を簡単に短時間に行うことができる電子
ビーム測長方法を実現するにある。
（課題を解決するための手段） 本発明に基づく電子ビーム測長方法は、被測長試料上
の測長対象部分が光軸上に配置されるように試料を移動
させ、移動後の測長対象部分の中心と光軸とのずれを求
め、ずれの量だけ電子ビームの光軸と試料との相対位置
の補正を行い、その後、測定対象部分の測長を行うよう
にした電子ビーム測長方法において、測長対象領域を複
数に仮想的に分割し、分割された小領域毎に複数の一次
元走査に基づく検出信号を積算し、この積算された情報
と、基準パターンの中心近傍の一次走査に基づく信号を
比較し、測定対象部分の中心と光軸とのずれを求めるよ
うにしたことを特徴としている。
の測長対象部分が光軸上に配置されるように試料を移動
させ、移動後の測長対象部分の中心と光軸とのずれを求
め、ずれの量だけ電子ビームの光軸と試料との相対位置
の補正を行い、その後、測定対象部分の測長を行うよう
にした電子ビーム測長方法において、測長対象領域を複
数に仮想的に分割し、分割された小領域毎に複数の一次
元走査に基づく検出信号を積算し、この積算された情報
と、基準パターンの中心近傍の一次走査に基づく信号を
比較し、測定対象部分の中心と光軸とのずれを求めるよ
うにしたことを特徴としている。
（作用） 測長対象領域を複数に仮想的に分割し、分割された小
領域毎に複数の一次元走査に基づく検出信号を積算し、
この積算された情報と、基準パターンの中心近傍の一次
元走査に基づく信号を比較し、測定対象部分の中心と光
軸とのずれを求める。
領域毎に複数の一次元走査に基づく検出信号を積算し、
この積算された情報と、基準パターンの中心近傍の一次
元走査に基づく信号を比較し、測定対象部分の中心と光
軸とのずれを求める。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図は、本発明に基づく方法を実施するための電
子ビーム測長装置の一例を示している。１は電子銃であ
り、電子銃１からの電子ビーメEBは、コンデンサレンズ
２と対物レンズ３とによって試料４上に細く集束され
る。試料４に照射される電子ビームEBは、偏向コイル５
によって偏向され、その結果、試料４の特定領域は電子
ビームによって走査される。また、偏向コイル５と対物
レンズ３との間には、補助偏向コイル６が配置されてい
る。試料４への電子ビームの照射によって発生した２次
電子は、２次電子検出器７によって検出され、その検出
信号は増幅器８によって増幅され、サンプルホールド回
路９に供給される。サンプルホールド回路９の信号は、
AD変換器10によってディジタル信号に変換され、積算器
11にて積算されメモリー12に供給されて記憶される。13
は制御コンピュータであり、コンピュータ13は、偏向コ
イル５に走査信号を供給する偏向制御回路14や、試料４
が載せられたステージ15の駆動制御回路16を制御する。
また、コンピュータ13は、補助偏向コイル６に増幅器17
を介して補正信号を供給する。
る。第１図は、本発明に基づく方法を実施するための電
子ビーム測長装置の一例を示している。１は電子銃であ
り、電子銃１からの電子ビーメEBは、コンデンサレンズ
２と対物レンズ３とによって試料４上に細く集束され
る。試料４に照射される電子ビームEBは、偏向コイル５
によって偏向され、その結果、試料４の特定領域は電子
ビームによって走査される。また、偏向コイル５と対物
レンズ３との間には、補助偏向コイル６が配置されてい
る。試料４への電子ビームの照射によって発生した２次
電子は、２次電子検出器７によって検出され、その検出
信号は増幅器８によって増幅され、サンプルホールド回
路９に供給される。サンプルホールド回路９の信号は、
AD変換器10によってディジタル信号に変換され、積算器
11にて積算されメモリー12に供給されて記憶される。13
は制御コンピュータであり、コンピュータ13は、偏向コ
イル５に走査信号を供給する偏向制御回路14や、試料４
が載せられたステージ15の駆動制御回路16を制御する。
また、コンピュータ13は、補助偏向コイル６に増幅器17
を介して補正信号を供給する。
次に、上述した構成における動作を説明する。まず、
試料４上のパターンの測長を行う場合、試料４上に同一
パターンが複数配列されている場合には、コンピュータ
13は予めその配列の情報から測長のスケジュールを組
む。そして、そのスケジュール情報に従って、駆動制御
回路16を制御し、駆動制御回路16によって試料ステージ
15を移動させ、電子ビーム光軸に測長パターンの中心が
位置するようにする。このステージ移動後においては、
前述したように、ステージの停止精度の関係から、電子
ビーム光軸の中心と、測長パターンの中心とは正確に一
致しておらず、ずれが生じている。
試料４上のパターンの測長を行う場合、試料４上に同一
パターンが複数配列されている場合には、コンピュータ
13は予めその配列の情報から測長のスケジュールを組
む。そして、そのスケジュール情報に従って、駆動制御
回路16を制御し、駆動制御回路16によって試料ステージ
15を移動させ、電子ビーム光軸に測長パターンの中心が
位置するようにする。このステージ移動後においては、
前述したように、ステージの停止精度の関係から、電子
ビーム光軸の中心と、測長パターンの中心とは正確に一
致しておらず、ずれが生じている。
次に、このずれの補正の動作について説明する。今、
測長すべき基準パターンが第２図（ａ）であり、ステー
ジ14の停止後の試料の像が第２図（ｂ）であって、第２
図（ｂ）に示した像中の基準パターンの測長を行う場合
を考える。まず、第２図（ｂ）に示し試料の測長対象領
域は、仮想的に第３図（ｂ）に示すように４本の点線で
分割される５つの小領域a,b,c,d,eに分割させられる。
次に、コンピュータ13から偏向制御回路14に制御信号が
送られ、各小領域において、電子ビームによって一次元
の走査D1〜Dnが行われるが、この一次元の走査は、例え
ば、３ピクセルごとに行われる。この走査によって試料
４から発生した２次電子は、２次電子検出器７によって
検出され、その検出信号は、増幅器８によって増幅さ
れ、サンプルホールド回路９に供給される。サンプルホ
ールド回路９の信号は、AD変換器10によってディジタル
信号に変換され、積算器11に供給される。積算器11は、
各一次元走査の波形ごとの積算を行い、小領域ａに含ま
れる一次元走査が終了した後、その積算信号をメモリ12
に転送し、メモリー12内に記憶する。同様な方法で残り
の４つの小領域b,c,d,e内の各一次元走査に基づく検出
信号の積算が行われ、メモリー12内には、第４図に示す
ような各小領域のパターンの特徴を示す５つの波形が記
憶される。
測長すべき基準パターンが第２図（ａ）であり、ステー
ジ14の停止後の試料の像が第２図（ｂ）であって、第２
図（ｂ）に示した像中の基準パターンの測長を行う場合
を考える。まず、第２図（ｂ）に示し試料の測長対象領
域は、仮想的に第３図（ｂ）に示すように４本の点線で
分割される５つの小領域a,b,c,d,eに分割させられる。
次に、コンピュータ13から偏向制御回路14に制御信号が
送られ、各小領域において、電子ビームによって一次元
の走査D1〜Dnが行われるが、この一次元の走査は、例え
ば、３ピクセルごとに行われる。この走査によって試料
４から発生した２次電子は、２次電子検出器７によって
検出され、その検出信号は、増幅器８によって増幅さ
れ、サンプルホールド回路９に供給される。サンプルホ
ールド回路９の信号は、AD変換器10によってディジタル
信号に変換され、積算器11に供給される。積算器11は、
各一次元走査の波形ごとの積算を行い、小領域ａに含ま
れる一次元走査が終了した後、その積算信号をメモリ12
に転送し、メモリー12内に記憶する。同様な方法で残り
の４つの小領域b,c,d,e内の各一次元走査に基づく検出
信号の積算が行われ、メモリー12内には、第４図に示す
ような各小領域のパターンの特徴を示す５つの波形が記
憶される。
一方、第２図（ａ）に示す基準パターンについては、
第３図（ｂ）に示すように、その中心部近傍の３本の走
査線A,B,Cに基づく第５図に示すような波形を予めコン
ピュータ13内のメモリーに記憶しておく。その後、コン
ピュータ13は、メモリー12内に記憶された試料の測長対
象部分のパターンを示す５つの波形（第４図）と、コン
ピュータ13内のメモリーに記憶された３つの波形（第５
図）の夫々の相関を取る。そして、コンピュータ13は、
各波形間の相関処理から、相関度の最も高い２種の波形
を選択し、その波形の相関関数の情報から、基準パター
ンと測長対象部分のパターンとの位置ずれの量を求め
る。なお、第４図，第５図に示す信号は、０と１との２
値情報として表現され、従って、上述した相関処理は、
一次元の数値の配列（信号強度ではなく長さの配列）の
相関となるので、相関処理の時間が著しく短くなる。こ
の求められたずれ量に基づきコンピュータ13は、増幅器
17を介して補助偏向コイル６に補正偏向信号を供給し、
電子ビームの光軸を測長パターンの中心に一致させる。
その後、電子ビームによって試料に光軸近傍を繰り返し
走査し、この走査によって得られた信号に基づいて、測
長パターンの幅の精密な測長を行う。なお、上述した説
明は、測長パターンの図中横方向の光軸からのずれの補
正を例に説明したが、実際には、同様な処理ステップを
図中縦方向に対しても行い、測長パターンの縦方向のず
れ量も補正する必要がある。
第３図（ｂ）に示すように、その中心部近傍の３本の走
査線A,B,Cに基づく第５図に示すような波形を予めコン
ピュータ13内のメモリーに記憶しておく。その後、コン
ピュータ13は、メモリー12内に記憶された試料の測長対
象部分のパターンを示す５つの波形（第４図）と、コン
ピュータ13内のメモリーに記憶された３つの波形（第５
図）の夫々の相関を取る。そして、コンピュータ13は、
各波形間の相関処理から、相関度の最も高い２種の波形
を選択し、その波形の相関関数の情報から、基準パター
ンと測長対象部分のパターンとの位置ずれの量を求め
る。なお、第４図，第５図に示す信号は、０と１との２
値情報として表現され、従って、上述した相関処理は、
一次元の数値の配列（信号強度ではなく長さの配列）の
相関となるので、相関処理の時間が著しく短くなる。こ
の求められたずれ量に基づきコンピュータ13は、増幅器
17を介して補助偏向コイル６に補正偏向信号を供給し、
電子ビームの光軸を測長パターンの中心に一致させる。
その後、電子ビームによって試料に光軸近傍を繰り返し
走査し、この走査によって得られた信号に基づいて、測
長パターンの幅の精密な測長を行う。なお、上述した説
明は、測長パターンの図中横方向の光軸からのずれの補
正を例に説明したが、実際には、同様な処理ステップを
図中縦方向に対しても行い、測長パターンの縦方向のず
れ量も補正する必要がある。
以上本発明の一実施例を説明したが、本発明はこの実
施例に限定されない。例えば、２次電子を検出したが、
反射電子を検出しても良い。また、測長パターンの中心
のずれ量を電子ビームの偏向によって補正するようにし
たが、ステージを移動させて、光軸と測定パターンの中
心とを一致させるようにしても良い。更に、基準パター
ンの特徴を示す波形として、基準パターンの中心近傍の
３本の一次元走査に基づく信号を用いたが、基準パター
ンの中心部分の１本の走査線に基づく信号を用いても良
い。
施例に限定されない。例えば、２次電子を検出したが、
反射電子を検出しても良い。また、測長パターンの中心
のずれ量を電子ビームの偏向によって補正するようにし
たが、ステージを移動させて、光軸と測定パターンの中
心とを一致させるようにしても良い。更に、基準パター
ンの特徴を示す波形として、基準パターンの中心近傍の
３本の一次元走査に基づく信号を用いたが、基準パター
ンの中心部分の１本の走査線に基づく信号を用いても良
い。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、測長対象領域を複
数に仮想的に分割し、分割された小領域毎に複数の一次
走査に基づく検出信号を積算し、この積算された情報
と、基準パターンの中心近傍の一次元走査に基づく信号
を比較し、測定対象部分の中心と光軸とのずれを求める
ようにしたので、２次元的な画像情報の相関を取る必要
はなくなり、相関のためのデータ量が著しく少なくな
り、位置合わせに伴う処理時間を大幅に短縮することが
できる。
数に仮想的に分割し、分割された小領域毎に複数の一次
走査に基づく検出信号を積算し、この積算された情報
と、基準パターンの中心近傍の一次元走査に基づく信号
を比較し、測定対象部分の中心と光軸とのずれを求める
ようにしたので、２次元的な画像情報の相関を取る必要
はなくなり、相関のためのデータ量が著しく少なくな
り、位置合わせに伴う処理時間を大幅に短縮することが
できる。
第１図は、本発明に基づく方法を実施するための電子ビ
ーム測長装置を示す図、 第２図は、基準パターンと測長パターンとを示す図、 第３図は、基準パターンと測長パターンにおける電子ビ
ームの一次元走査の状況を示す図、 第４図は、測長対象部分の小領域の特徴を示す波形を示
す図、 第５図は、基準パターンの一次元走査に基づく波形を示
す図である。 １……電子銃、２……コンデンサレンズ ３……対物レンズ、４……試料 ５……偏向コイル、６……補助偏向コイル ７……検出器、８……増幅器 ９……サンプルホールド回路 10……AD変換器、11……積算器 12……メモリー、13……コンピュータ 14……偏向制御回路、15……ステージ 16……駆動制御回路、17……増幅器
ーム測長装置を示す図、 第２図は、基準パターンと測長パターンとを示す図、 第３図は、基準パターンと測長パターンにおける電子ビ
ームの一次元走査の状況を示す図、 第４図は、測長対象部分の小領域の特徴を示す波形を示
す図、 第５図は、基準パターンの一次元走査に基づく波形を示
す図である。 １……電子銃、２……コンデンサレンズ ３……対物レンズ、４……試料 ５……偏向コイル、６……補助偏向コイル ７……検出器、８……増幅器 ９……サンプルホールド回路 10……AD変換器、11……積算器 12……メモリー、13……コンピュータ 14……偏向制御回路、15……ステージ 16……駆動制御回路、17……増幅器
Claims (1)
- 【請求項１】被測長試料上の測長対象部分が光軸上に配
置されるように試料を移動させ、移動後の測長対象部分
の中心と光軸とのずれを求め、ずれの量だけ電子ビーム
の光軸と試料との相対位置の補正を行い、その後、測定
対象部分の測長を行うようにした電子ビーム測長方法に
おいて、測長対象領域を複数に仮想的に分割し、分割さ
れた小領域毎に複数の一次元走査に基づく検出信号を積
算し、この積算された情報と、基準パターンの中心近傍
の一次元走査に基づく信号を比較し、測定対象部分の中
心と光軸とのずれを求めるようにした電子ビーム測長方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14592790A JP2828320B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 電子ビーム測長方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14592790A JP2828320B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 電子ビーム測長方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0438413A JPH0438413A (ja) | 1992-02-07 |
| JP2828320B2 true JP2828320B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=15396298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14592790A Expired - Fee Related JP2828320B2 (ja) | 1990-06-04 | 1990-06-04 | 電子ビーム測長方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828320B2 (ja) |
-
1990
- 1990-06-04 JP JP14592790A patent/JP2828320B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0438413A (ja) | 1992-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080918 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090918 |
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