JP3100582B2 - 走査型電子顕微鏡及びパターン測定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体産業で用い
られるリソグラフイー技術に係わり、特に高分解能及び
微細化に関するパターン寸法測定装置及びパターン測定
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）装置
では寸法測定の際、当該寸法測定部分に電子ビームを照
射する必要がある。しかし、この電子ビーム照射によ
り、主としてＳＥＭ試料室内のハイドロカーボンが原因
して寸法測定を行ないたい部分にコンタミネーションが
付着することが問題となっていた。

【０００３】また微細レジストパターン、特に孤立系の
ホール或いはラインパターンの場合にあっては、測定の
さいにはこのコンタミネーションの付着に加えて電子ビ
ーム照射による測定パターン部分へのチャージアップ
（帯電）が生じ電子ビームの偏向という問題もあり、微
細パターン測定においてその寸法測定が非常に困難であ
った。

【０００４】特に半導体集積回路においては、例えばウ
エハ上のレジスト寸法値は西暦２０００年に１００〜１
３０ｎｍ程度と言われ、これは寸法測定においてはわず
か数ｎｍ程度の寸法変動も無視できないレベルであるこ
とを意味し、今後の生産・管理を行なう場合に大きな問
題となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明では、上記の微
細パターン観測の際に生じるコンタミネーションの付着
及びチャージアップという問題について解決しようとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明のＳＥＭ装置
は、パターン寸法を測定するためのＳＥＭ装置におい
て、当該ＳＥＭ装置から照射される電子ビームを寸法測
定前に部分的に遮断することができる部分遮断アパーチ
ャーを具備することを特徴とする。

【０００７】前記ＳＥＭ装置に具備される部分遮断アパ
ーチャーは、形状が多角形若しくは線形若しくは円形若
しくはこれらの組み合わせ形状若しくはこれらの重ねあ
わせ形状からなると共に、これらの部分遮断アパーチャ
ーを複数枚有することを特徴とする。

【０００８】前記ＳＥＭ装置に具備される部分遮断アパ
ーチャーは、同一形状でサイズの異なる部分遮断アパー
チャーを複数枚有している。また、カメラの絞り構造の
ように、当該部分遮断アパーチャーの大きさが可変であ
ることを特徴とする。

【０００９】前記ＳＥＭ装置に具備される部分遮断アパ
ーチャーは、電子ビーム照射領域を中央を中心として回
転可能に配置でき、当該部分遮断アパーチャーが回転方
向に対して自由度を有することを特徴とする。

【００１０】前記ＳＥＭ装置に具備される部分遮断アパ
ーチャーにて遮断される領域は、少なくとも電子ビーム
照射領域の周辺部以外を含む（すなわち中心部分を含
む）ようにして配置されることを特徴とする。

【００１１】この発明のパターン測定方法は、ＳＥＭ装
置を用いて、パターンを測定する場合、電子ビームを部
分的に遮断する部分遮断アパーチャーを用いて測定パタ
ーンの周辺部分に対して電子ビーム寸法測定前に照射す
る工程を用いることにより微細パターン寸法測定或いは
管理を行なうことを特徴とする。

【００１２】前記パターン測定方法は、寸法測定部分周
辺に電子ビームを照射し、周辺のチャージバランスがと
れた後に上記部分遮断アパーチャーを除いて寸法測定を
行なうことを特徴とする。

【００１３】前記パターン測定方法は、寸法測定をする
場合、電子ビームを寸法測定試料に対して１回だけ照射
して当該電子ビーム照射により得られた画像を取り込
み、画像を取り込んだ後に試料に対する電子ビーム照射
を完全に遮断し、当該取り込み画面上で寸法測定を行な
うことを特徴とする。

【００１４】前記パターン測定方法は、露光用マスクパ
ターンにおける遮光部分（例えば、クロム膜による遮光
膜）或いは半透明部分（例えば、ハーフトーンマスク、
位相シフトマスク）の寸法測定に対しても適用できるこ
とを特徴とする。

【００１５】本発明は、試料に対して電子ビームを照射
する際に、微細寸法測定パターン形状に対応した部分的
に電子ビームを遮断する部分遮断アパーチャーをその手
前に設けることにより、試料に対して部分的に電子ビー
ムを照射することができる。このことにより、寸法測定
部分であるレジストエッジ部分或いは遮光膜エッジ部分
に対して電子ビームの照射を防止しているためこの部分
へのコンタミネーションの付着が防止される。また周辺
部分に電子ビームが照射されてこの部分ではコンタミネ
ーションの付着があるが、これはその後のレジスト剥離
等でレジストと共に除去される。また周辺部分にコンタ
ミネーションが付着することはその分ＳＥＭ試料室内の
ハイドロカーボンの濃度を一時的に小さくすること、及
び、局所的に測定パターン付近のハイドロカーボンの量
が少なくなることを意味し、その直後に行なわれる測定
のための電子ビームの照射による測定パターンへのコン
タミネーションの付着を減少させることができる。

【００１６】また、レジストパターン等にしばらく電子
ビームを照射することによってレジストに蓄積された電
荷が釣り合ってＳＥＭにより取得される画像が安定する
という効果もある。このため、寸法測定試料に対して前
記のような電荷の釣り合いが得られるよう部分的に電子
ビームを遮断する部分遮断アパーチャーを設ける。

【００１７】さらに、観察倍率に応じて部分遮断アパー
チャーの大きさ、形状等を選択することにより微細パタ
ーン寸法測定の際にコンタミネーション及びチャージア
ップの防止という効果を得ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】実施の形態１．微細パターン寸法
を測定するための本ＳＥＭ装置について説明する。図１
に本ＳＥＭ装置の該略図を示す。１は電子銃、２はコン
デンサレンズ、３は偏向コイル、４は走査電源、５は対
物レンズ、６は試料室、７は電子ビームブランキングア
パーチャー、８は部分遮断アパーチャー、９は試料、１
０は２次電子検出器、１１は増幅器、１２はＣＲＴ（カ
メラ）、１３は排気ポンプである。本ＳＥＭ装置は、電
子ビームブランキングアパーチャー７以外に、部分的に
電子ビームを遮断する機能を有する部分遮断アパーチャ
ーをブランキング部分に設けている。具体的な部分的に
電子ビームを遮断する機能を有する部分遮断アパーチャ
ー形状について図２〜図１７に示す。例えば、図２、図
３に示した部分的に電子ビームを遮断する部分遮断アパ
ーチャーは電子ビームの中心部分に矩形、円形の電子遮
断部分を有している。これにより、寸法測定試料に対し
て選択的に電子ビームを照射することが可能になる。前
記部分遮断アパーチャーを使用することにより、当該測
定パターン部分には電子ビームを照射せず、かつ当該測
定パターン周辺部分には電子ビームを照射することが可
能となる。

【００１９】望ましい形態としては、上記部分遮断アパ
ーチャーは図２〜図１７に示すように、多角形又は円形
等の異なる形状のものを数多く備えていること、また、
図１８に示すように、同一形状でもサイズの異なるもの
を数多く備えていること、または、図１９、図２０に示
すように、異なる形状の部分遮断アパーチャーは２枚以
上組み合わせたり、重ね合わせて使用できること、また
は、図２１に示すように、部分遮断アパーチャーは平行
移動して配置できること、または、図２２に示すよう
に、上記部分遮断アパーチャーは、電子ビーム照射部の
中心部分を中心にして、回転可能に配置できること、ま
たは、部分遮断アパーチャーは電子ビーム照射部の中心
部分を含むようにして配置されること、または寸法測定
の際には、予め測定パターン部分を上記部分遮断アパー
チャーで覆い電子ビームを照射し、当該パターン部分に
照射されないようにした後、部分遮断アパーチャーを除
くことにより当該パターン部の寸法測定を行なうこと、
または、寸法測定部分周辺に電子ビームを照射し、周辺
のチャージバランスがとれた後に上記部分遮断アパーチ
ャーを除いて寸法測定を行なうこと、またはこの際の寸
法測定はコンタミネーションの付着を最小限にするた
め、１回のみスキャンして画像取り込みを行ない、電子
ビームブランキングアパーチャー７により電子ビームを
完全に遮断して、当該取り込み画面上で寸法測定を行な
うこと等がある。

【００２０】実施の形態２．Ｓｉ（シリコン）ウエハ上
に形成された微細レジストパターンの寸法測定方法につ
いて説明する。Ｓｉウエハ（Ｓｉ基板３０１）上に反射
防止膜３０２であるＤＵＶ３０（Ｂｒｅｗｅｒ社製）を
１６００Å（オングストローム）程度の厚さに塗布・ベ
ーク後、ＡｒＦレジストであるＺＡＦ−００１レジスト
（日本ゼオン製）を３０００Åの厚さに塗布し、レジス
ト膜３０３を形成する（図２３（ａ））。次に、ＡｒＦ
露光装置によりＳｉウエハ上にマスクパターンを縮小転
写することで前記Ｓｉウエハ上に０．１５μｍ孤立コン
タクトホールパターン２０（寸法測定部２０）を形成
し、レジストパターン３０４を形成した（図２３
（ｂ））。この寸法測定を前記実施の形態１での部分遮
断アパーチャー８を使用した場合と使用しなかった場合
とで比較を行なった。ＳＥＭ装置での寸法測定条件は加
速電圧０．７ＫＶ（リターディングオプション使用：加
速電圧３ＫＶ、Ｓｉウエハに−２．３ＫＶ）、プローブ
電流密度３ｐＡ、観察倍率は１２００００倍で行った。

【００２１】まず、部分遮断アパーチャー８を使用しな
い従来方法での測定の場合では、前記０．１５μｍ孤立
コンタクトホールパターン寸法値は０．１５μｍに対し
て当該パターン部分を２０回繰り返し測定した１回目と
２０回目の寸法変動量が−３０ｎｍとなり、コンタミネ
ーションにより寸法測定精度が劣化していることがわか
った。

【００２２】次に、部分遮断アパーチャー８を使用した
場合には、まず低倍（１５０００倍）にてパターンを確
認し、像を中心部分にセンタリングした後、例えば、図
３に示した部分遮断アパーチャー８に切り替え高倍率
（１２００００倍）とし、その状態で電子ビームを３０
秒間照射した。図２３(ｃ)にこの時のコンタミネーショ
ン３０５の付着の様子について示す。次に、部分遮断ア
パーチャーを取り除き当該０．１５μｍ孤立コンタクト
ホールパターン部分の寸法を２０回繰り返し測定を行な
った（図１８（ｄ））。この時の寸法値は、０．１５μ
ｍに対して１回目と２０回目の寸法変動量は−３０ｎｍ
であり、部分遮断アパーチャー８を使用しなかった場合
と比較して寸法変動量が減少していることがわかった。

【００２３】この後、図２３（ｅ）に示すように、当該
パターン部分に対してイオン打ち込みあるいはＣＶＤ等
により不純物をドーピングし半導体デバイスを作製し
た。

【００２４】上記のように、部分遮断アパーチャー８に
より、測定するパターン部分への電子ビームの照射が行
なわれないので、コンタミネーションの付着が防止され
るため、測定時における寸法変動が抑制されることが確
認された。また、観察時の寸法変動量が抑制されること
により、ＳＥＭ装置を用いて寸法管理を行なう際のパタ
ーン寸法管理が容易となった。

【００２５】今回は、コンタクトホール系について説明
したが、これに限らず、ラインパターン、ラインアンド
スペースパターン、スペースパターン等に対しても部分
遮断アパーチャー８を取り替えることにより、適用が可
能である。

【００２６】また今回レジストとしてはポジ型ＡｒＦレ
ジストである日本ゼオン製ＺＡＦ−００１を使用した
が、これに限らず他のフォトレジスト或いは電子直接描
画装置用の電子線レジストを使用してもよい。またネガ
レジストに対しても同様に適用可能である。また電子線
レジストを使用の際には電子線レジスト表面に電子直接
描画時のチャージング防止のために帯電防止膜を形成し
ていてもよい。

【００２７】実施の形態３．Ｃｒ（クロム）マスク基板
上に形成された微細レジストパターン寸法測定方法につ
いて説明する。透明基板４０１にＣｒで遮光膜４０２を
形成し、６０２５Ｃｒマスク基板とする。次に、６０２
５Ｃｒマスク基板上に電子線レジスト膜４０３であるＥ
Ｐ−００２（東京応化工業製）を３０００Å程度の厚さ
に塗布・ベーク後（図２４（ａ））、マスク用電子線描
画装置により描画を行ない、その後ＰＥＢ（Ｐｏｓｔ
Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）現象をすることで６０２
５Ｃｒマスク上に０．４μｍ孤立コンタクトホールパタ
ーン２０を形成し、電子線レジストパターン４０４を形
成した（図２４（ｂ））。この寸法測定を前記実施の形
態１での部分遮断アパーチャー８を使用した場合と使用
しなかった場合とで比較を行なった。ＳＥＭ装置での寸
法測定条件は加速電圧１ＫＶ（リターディングオプショ
ン不使用）、プローブ電流密度３ｐＡ、観察倍率は６０
０００倍で行なった。

【００２８】まず、部分遮断アパーチャーを使用しない
従来方法での測定の場合では、前記０．４μｍ孤立コン
タクトホールパターン寸法値は０．４μｍに対して当該
パターン部分を２０回繰り返し測定した１回目と２０回
目の寸法変動量が−７ｎｍとなり、コンタミネーション
により寸法測定精度が劣化していることがわかった。

【００２９】次に、部分遮断アパーチャー８を使用した
場合には、まず低倍（１５０００倍）にてパターンを確
認し、像を中心部分にセンタリングした後、例えば、図
３に示した部分遮断アパーチャーに切り替え高倍率（６
００００倍）とし、その状態で電子ビームを３０秒間照
射した。図２４（ｃ）にこの時のコンタミネーション４
０５の付着の様子について示す。次に、部分遮断アパー
チャーを取り除き、当該０．４μｍ孤立コンタクトホー
ルパターン部分の寸法を２０回繰り返し測定を行なった
（図１９（ｄ））。この時の寸法値は０．４μｍに対し
て１回目と２０回目の寸法変動量は−２ｎｍであり、こ
れは装置の測定繰り返し性とほぼ同等であった。この結
果より、部分遮断アパーチャーを使用した場合は、不使
用の場合と比較して寸法変動量が大幅に減少しているこ
とがわかった。

【００３０】この後、図２４（ｅ）に示すように、当該
電子線レジストパターン４０４をマスクにしてドライエ
ッチングを行なうことで遮光膜であるＣｒをパターニン
グし、遮光膜Ｃｒパターン４０６を形成した後、図２４
（ｆ）に示すようにレジストを剥離することにより半導
体デバイス作製用マスクを作製した。このドライエッチ
ング時にレジストパターン上に形成されたコンタミネー
ションは当該レジストと共に剥離されるために最終的な
遮光膜であるＣｒパターンに対して寸法変動等の影響を
与えずに加工することができた。

【００３１】このように、部分遮断アパーチャーによ
り、測定するパターン部分への電子ビームの照射が行な
われないので、コンタミネーションの付着が防止される
ため、測定時における寸法変動が抑制される。さらに、
マスク基板では基板材料がＱｕａｒｚであるため導電性
がなく、またレジスト材料も導電性に乏しいため、チャ
ージアップしやすいが、周辺部分に均等に電子ビームを
照射することにより電位が一時的に安定することにより
チャージアップによる像の移動を防止することができ
る。

【００３２】また、観察時の寸法変動量が抑制されるこ
とにより、ＳＥＭ装置を用いて寸法管理を行なう際のパ
ターン寸法管理が容易となった。また、マスクパターン
寸法測定では問題となっていたチャージアップという問
題についても解決することができ、これにより、従来の
光学的手法では測定が困難であったパターンサイズが
０．５μｍ未満の微細パターンについてＳＥＭ装置によ
り管理が行なうことが可能となった。

【００３３】今回コンタクトホール系について説明した
が、これに限らず、ラインパターン、ラインアンドスペ
ースパターン、スペースパターン等に対しても適用が可
能である。

【００３４】ここでは、Ｃｒマスク基板での場合につい
て説明したが、これに限らずＣｒ系および他の材料であ
るＡｌＳｉ、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ、ＴｉＳｉ、ＮｉＳｉ、
ＺｒＳｉ系の金属膜或いは金属シリサイド膜或いはこれ
らの酸化物、窒化物、炭化物、水酸化物、ハロゲン化物
の単体またはこれらの混合物を用いても同様の効果が得
られる。

【００３５】また、今回レジストとして東京応化工業製
ポジ型電子線レジストＥＰ−００２を使用したが、これ
に限らず、他の電子線レジストまたはホトレジストを使
用してもよい。またネガレジストに対しても同様に適用
可能である。レジスト表面に電子線描画時のチャージン
グ防止のために帯電防止膜を形成していてもよい。

【００３６】実施の形態４．Ｃｒマスク基板上に形成さ
れた遮光膜Ｃｒパターン寸法測定方法について説明す
る。６０２５Ｃｒマスク基板上に電子線レジストである
ＺＥＰ−７０００（日本ゼオン製）を３０００Å程度の
厚さに塗布・ベーク後（図２５（ａ））、マスク用電子
線描画装置により描画を行ない、その後現象をすること
で６０２５Ｃｒマスク上に０．４μｍ孤立コンタクトホ
ールパターン２０を形成し、電子線レジストパターン５
０４を形成した（図２５（ｂ））。この後、図２５
（ｃ）に示すように、当該電子線レジストパターン５０
４をマスクにして遮光膜Ｃｒ５０２をドライエッチング
を行なうことで遮光膜であるＣｒをパターニングした
後、図２５（ｄ）に示すようにレジストを剥離すること
により遮光膜Ｃｒパターン５０６を形成し半導体デバイ
ス作製用マスクを作製した。

【００３７】この遮光膜Ｃｒパターン５０６の寸法測定
を、前記実施の形態１での部分遮断アパーチャー８を使
用した場合と使用しなかった場合とで比較を行なった。
ＳＥＭ装置での寸法測定条件は加速電圧１ＫＶ（リター
ディングオプション不使用）、プローブ電流密度３ｐ
Ａ、観察倍率は６００００倍で行なった。

【００３８】まず、部分遮断アパーチャー８を使用しな
い従来方法での測定の場合では、前記０．４μｍ孤立コ
ンタクトホールパターン寸法値は０．４μｍに対して当
該パターン部分を２０回繰り返し測定した１回目と２０
回目の寸法変動量が−７ｎｍとなり、コンタミネーショ
ンにより寸法測定精度が劣化していることがわかった。

【００３９】次に、部分遮断アパーチャー８を使用した
場合には、まず低倍（１５０００倍）にてパターンを確
認し、像を中心部分にセンタリングした後、例えば、図
３に示した部分遮断アパーチャーに切り替え高倍率（６
００００倍）とし、その状態で電子ビームを３０秒間照
射した。図２５（ｅ）にこの時のコンタミネーション５
０５の付着の様子について示す。次に、部分遮断アパー
チャーを取り除き、当該０．４μｍ孤立コンタクトホー
ルパターン部分の寸法を２０回繰り返し測定を行なった
（図２５（ｆ））。この時の寸法値は０．４μｍに対し
て１回目と２０回目の寸法変動量は−２ｎｍであり、こ
れは装置の測定繰り返し性とほぼ同等であった。この結
果より、部分遮断アパーチャー８を使用した場合は、不
使用の場合と比較して寸法変動量が大幅に減少している
ことがわかった。

【００４０】このように、部分遮断アパーチャーにより
測定するパターン部分への電子ビームの照射が行なわれ
ないので、コンタミネーションの付着が防止されるた
め、測定時における寸法変動が抑制される。また、マス
ク基板ではでは基板材料がＱｕａｒｚであるため導電性
がなく、またレジスト材料も導電性に乏しいため、チャ
ージアップしやすいが、周辺部分に均等に電子ビームを
照射することにより電位が一時的に安定することにより
チャージアップによる像の移動を防止することができ
る。

【００４１】また、観察時の寸法変動量が抑制されるこ
とにより、ＳＥＭ装置を用いて寸法管理を行なう際のパ
ターン寸法管理が容易となった。また、マスクパターン
寸法測定では問題となっていたチャージアップという問
題についても解決することができ、これにより、従来の
光学的手法では測定が困難であったパターンサイズが
０．５μｍ未満の微細パターンについてＳＥＭ装置によ
り管理が行なうことが可能となった。

【００４２】今回はコンタクトホール系について説明し
たが、これに限らず、ラインパターン、ラインアンドス
ペースパターン、スペースパターン等に対しても適用が
可能である。

【００４３】ここでは、Ｃｒマスク基板での場合につい
て説明したが、これに限らずＣｒ系および他の材料であ
るＡｌＳｉ、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ、ＴｉＳｉ、ＮｉＳｉ、
ＺｒＳｉ系の金属膜或いは金属シリサイド膜或いはこれ
らの酸化物、窒化物、炭化物、水酸化物、ハロゲン化物
の単体またはこれらの混合物を用いても同様の効果が得
られる。

【００４４】また、今回レジストとして日本ゼオン製ポ
ジ型電子線レジストＺＥＰ−７０００を使用したが、こ
れに限らず、他の電子線レジストまたはホトレジストを
使用してもよい。またネガレジストに対しても同様に適
用可能である。またレジスト表面に電子線描画時のチャ
ージング防止のために帯電防止膜を形成していてもよ
い。また遮光膜Ｃｒ上のコンタミネーションは洗浄装置
或いはドライエッチング装置或いはプラズマアッシング
装置等により当該コンタミネーション及びダストについ
て除去してからマスクを使用してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電子ビ
ームを寸法測定前に部分的に遮断することができる部分
遮断アパーチャーを具備することにより、試料の寸法測
定部分及びその周辺領域とについて選択的に電子ビーム
を照射することが可能となるために、コンタミネーショ
ンの付着も選択的に行なわれるという効果を有する。

【００４６】さらに、寸法測定部分周辺に電子ビームを
照射し、周辺のチャージバランスがとれた後に部分遮断
アパーチャーを取り除いて寸法測定を行なうことによ
り、寸法測定中にチャージアップにより生じる像のシフ
トが起こりにくくなるために寸法測定信頼性が向上する
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＳＥＭ装置概略図。

【図２】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図３】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図４】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図５】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図６】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図７】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図８】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図９】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１０】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１１】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１２】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１３】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１４】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１５】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１６】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１７】 電子ビーム部分遮断アパーチャー概略図。

【図１８】 サイズの異なる部分遮断アパーチャー概略
図。

【図１９】 組み合わせによる部分遮断アパーチャー概
略図。

【図２０】 重ね合わせによる部分遮断アパーチャー概
略図。

【図２１】 平行移動配置による部分遮断アパーチャー
概略図。

【図２２】 回転移動配置による部分遮断アパーチャー
概略図。

【図２３】 Ｓｉウエハパターンの作製方法及びレジス
ト寸法測定方法を示す図。

【図２４】 Ｃｒマスクパターンの作製方法及びレジス
ト寸法測定方法を示す図。

【図２５】 Ｃｒマスクパターンの作製方法及びＣｒパ
ターン寸法測定方法を示す図。

【符号の説明】

１ 電子銃、２ コンデンサレンズ、３ 偏向コイル、
４ 走査電源、５ 対物レンズ、６ 試料室、７ 電子
ビームブランキングアパーチャー、８ 部分遮断アパー
チャー、９ 試料、１０ ２次電子検出器、１１ 増幅
器、１２ ＣＲＴ（カメラ）、１３ 排気ポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−206244（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−27371（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−153154（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−38757（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−85069（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−116606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−15604（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 37/09 G01B 15/00 H01J 37/28

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビームを試料に照射してパターンの
   寸法を測定する走査型電子顕微鏡において、上記パターンの寸法測定部分の形状に対応した形状を有
   する電子遮断部分を有しこの電子遮断部分により寸法測
   定部分の形状に対応して 試料に照射される電子ビームを
   部分的に遮断する部分遮断アパーチャーを寸法測定部分
   の形状に対応して選択可能に複数種類備え、 パターンの寸法測定前に、複数種類の部分遮断アパーチ
   ャーの中から寸法測定部分の形状に対応した電子遮断部
   分を有する部分遮断アパーチャーを選択し、この選択し
   た部分遮断アパーチャーを使用して電子ビームを試料に
   対して照射することにより寸法測定部分のへの電子ビー
   ムの照射を遮断しながら寸法測定部分の周辺部分への電
   子ビームの照射を行い、上記寸法測定部分の周辺部分に
   コンタミネーションを付着させ、 上記コンタミネーションを付着させた後に、上記部分遮
   断アパーチャーを取り除き、上記寸法測定部分に電子線
   を照射して上記寸法測定部分の寸法を測定する ことを特
   徴とする走査型電子顕微鏡。
2. 【請求項２】 上記走査型電子顕微鏡は、異なる形状の
   電子遮断部分を有する部分遮断アパーチャーを備えてい
   ることを特徴とする請求項１記載の走査型電子顕微鏡。
3. 【請求項３】 上記走査型電子顕微鏡は、上記異なる形
   状の電子遮断部分を有する部分遮断アパーチャーを重ね
   あわせてひとつの部分遮断アパーチャーとして使用する
   ことを特徴とする請求項２記載の走査型電子顕微鏡。
4. 【請求項４】 上記走査型電子顕微鏡は、同一形状で異
   なるサイズの若しくはサイズが可変の電子遮断部分を有
   する部分遮断アパーチャーを備えていることを特徴とす
   る請求項１〜３いずれかに記載の走査型電子顕微鏡。
5. 【請求項５】 上記走査型電子顕微鏡は、部分遮断アパ
   ーチャーの電子遮断部分の配置角度を変更できることを
   特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の走査型電子顕
   微鏡。
6. 【請求項６】 上記部分遮断アパーチャーの電子遮断部
   分は、電子ビームが照射される領域の中心部分の電子ビ
   ームを遮断することを特徴とする請求項１〜５いずれか
   に記載の走査型電子顕微鏡。
7. 【請求項７】 レジストパターンを有するレジスト膜
   を、透明基板上に形成された遮光膜上に備えたマスク基
   板の上記レジストパターンの寸法を測定するパターン測
   定方法において、レジストパターンの寸法測定部分の形状に対応した形状
   を有する電子遮断部分を有しこの電子遮断部分により寸
   法測定部分の形状に対応してレジスト膜に照射される電
   子ビームを部分的に遮断する部分遮断アパーチャーを用
   いて、上記寸法測定部分には電子線を照射せず上記寸法
   測定部分の周辺部分には電子線を照射して上記レジスト
   パターンの寸法測定部分の周辺部分にコンタミネーショ
   ンを付着させるコンタミネーション付着工程と、 上記コンタミネーション付着工程の後に、部分遮断アパ
   ーチャーを取り除き、上記寸法測定部分に電子線を照射
   して上記寸法測定部分の寸法を測定する寸法測定工程と
   を備えたことを特徴とするパターン測定方法。
8. 【請求項８】 遮光膜パターンを有する遮光膜を透明基
   板上に備えたマスク基板の上記遮光膜パターンの寸法を
   測定するパターン測定方法において、 遮光膜パターンの寸法測定部分の形状に対応した形状を
   有する電子遮断部分を有しこの電子遮断部分により寸法
   測定部分の形状に対応して遮光膜に照射される電子ビー
   ムを部分的に遮断する部分遮断アパーチャーを用いて、
   上記遮光膜パターンの寸法測定部分には電子線を照射せ
   ず上記遮光膜パターンの寸法測定部分の周辺部分には電
   子線を照射して上記の寸法測定部分の周辺部分にコンタ
   ミネーションを付着させるコンタミネーション付着工程
   と、 上記コンタミネーション付着工程の後に、部分遮断アパ
   ーチャーを取り除き、上記寸法測定部分に電子線を照射
   して上記寸法測定部分の寸法を測定する寸法測定工程と
   を備えたことを特徴とするパターン測定方法。
9. 【請求項９】 上記請求項７又は８記載のパターン測定
   方法を用いて寸法測定部分の寸法を測定してマスク基板
   を作成することを特徴とするマスク基板の作 成方法。
10. 【請求項１０】 上記請求項７又は８記載のパターン測
    定方法を用いて寸法測定部分の寸法を測定することによ
    り作成されたことを特徴とするマスク基板。