JPH05248843A - Scanning type electron microscope - Google Patents

Scanning type electron microscope

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JPH05248843A
JPH05248843A JP4084799A JP8479992A JPH05248843A JP H05248843 A JPH05248843 A JP H05248843A JP 4084799 A JP4084799 A JP 4084799A JP 8479992 A JP8479992 A JP 8479992A JP H05248843 A JPH05248843 A JP H05248843A
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JP
Japan
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measurement
correction
value
length
condition
Prior art date
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Application number
JP4084799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ritsuko Gotoda
律子 後藤田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05248843A publication Critical patent/JPH05248843A/en
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  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a scanning electron microscope, which accurately corrects the error of the measured length value caused by the fluctuation of the measuring conditions of magnification, the accelerating voltage of an electron gun and the like and the measuring errors caused between a plurality of measuring devices and which can directly obtain the corrected measured length value as the output. CONSTITUTION:A correcting equation y=ax+b, which corresponds to each measuring conditions such as of the kind of the sample and, with respect to the respective measuring conditions, wherein the measuring the measurement magnification, is formed based on the designed values and the specified measured length value. The equation is stored into a disk device 5 through a terminal device 6. When the length is measured under the specified measuring conditions, the correcting equation corresponding to the measuring conditions is selected among the correcting equations stored in the disk device 6. The measured length value is corrected by this correcting equation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、測長機能を備えた走
査型電子顕微鏡に関し、特に種々の測定条件(以下、測
長条件ともいう)下において求められた測長値を補正し
て標準化する補正方式に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning electron microscope having a length measuring function, and in particular, corrects and standardizes a length measuring value obtained under various measuring conditions (hereinafter, also referred to as length measuring condition). It relates to a correction method.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は、従来の測長機能を備えた走査型
電子顕微鏡のハードウェア構成を説明するための図であ
り、図3(a) は全体の構成を、図3(b) は該走査型電子
顕微鏡に搭載した中央処理装置の機能ブロックを示して
いる。図において1は走査型電子顕微鏡本体で、図示し
ない電子銃,レンズ,ビーム偏向器等からなり、被測定
物(以下測定サンプルともいう。)11上に電子ビーム
Aを走査しながら照射する電子ビーム照射装置10、該
測定サンプル11からの2次電子Bを検出する検出器1
2、上記測定サンプルを載せるためのステージ13及び
該ステージの駆動装置14、及び電子顕微鏡本体内を所
定の減圧雰囲気に保持するための排気システム15等の
各種装置を備えており、この電子顕微鏡本体1の電子ビ
ーム照射系,ステージ駆動系及び排気系を構成する各装
置の動作は制御コンピュータ2によりコントロールされ
るようになっている。
2. Description of the Related Art FIG. 3 is a diagram for explaining a hardware configuration of a conventional scanning electron microscope having a length measuring function. FIG. 3 (a) shows the entire configuration, and FIG. Shows functional blocks of a central processing unit mounted on the scanning electron microscope. In the figure, reference numeral 1 denotes a scanning electron microscope main body, which is composed of an electron gun, a lens, a beam deflector, etc., which are not shown, and which irradiates an object to be measured (hereinafter also referred to as a measurement sample) 11 while scanning the electron beam A. Irradiation device 10, detector 1 for detecting secondary electrons B from the measurement sample 11
2, a stage 13 for mounting the measurement sample, a driving device 14 for the stage, and various devices such as an exhaust system 15 for maintaining the inside of the electron microscope main body in a predetermined reduced pressure atmosphere. The operation of each device constituting the electron beam irradiation system, stage drive system, and exhaust system of No. 1 is controlled by the control computer 2.

【0003】また20は上記電子顕微鏡本体1を用いて
測長を行うためのデータ入出力システムで、このシステ
ム20は、測長を行うための情報等を入力するためのキ
ーボード6a及び入力情報や出力情報を表示するための
表示画面6bを有する端末装置6と、該表示装置6bに
表示されている測長値等のデータを出力するプリンタ等
の出力装置7と、上記測長値等のデータ,上記端末装置
6からの入力データや測長のためのプログラム等を格納
しておくためのディスク装置5と、上記各装置5,6及
び7の制御プログラム等を記憶する主記憶装置4とから
構成されている。
Reference numeral 20 is a data input / output system for measuring the length using the electron microscope main body 1. The system 20 includes a keyboard 6a for inputting information for measuring the length and input information and A terminal device 6 having a display screen 6b for displaying output information, an output device 7 such as a printer for outputting data such as a length measurement value displayed on the display device 6b, and data such as the length measurement value. A disk device 5 for storing input data from the terminal device 6 and a program for length measurement, and a main storage device 4 for storing control programs for the devices 5, 6 and 7 It is configured.

【0004】また3は上記制御コンピュータ2及び上記
データ入出力システム20の各装置を制御するととも
に、上記電子顕微鏡本体1の検出器12からの2次電子
Bの検出信号Dを上記データ入出力システム20からの
信号に基づいて信号処理して測長値を求める中央処理装
置であり、これは、特に測長機能を実現する手段とし
て、上記制御コンピュータ2を制御する制御手段M1
と、上記検出器12からの2次電子検出信号Dに対して
雑音除去処理をする雑音除去手段M2と、その出力D1
を信号処理して測長値xを求める信号処理手段M3と、
該信号処理手段M3の出力xを、上記ディスク装置5に
格納された補正式に基づいて演算処理して補正する補正
演算手段M4とを有している。
Reference numeral 3 controls each device of the control computer 2 and the data input / output system 20, and outputs the detection signal D of the secondary electron B from the detector 12 of the electron microscope main body 1 to the data input / output system. It is a central processing unit for performing signal processing on the basis of a signal from 20 to obtain a length measurement value. This is a control means M1 for controlling the control computer 2 as means for realizing a length measurement function.
And a noise removing means M2 for removing noise from the secondary electron detection signal D from the detector 12, and its output D1.
Signal processing means M3 for processing the signal to obtain a length measurement value x,
It has a correction operation means M4 for performing operation processing on the output x of the signal processing means M3 based on the correction equation stored in the disk device 5 to correct it.

【0005】ここで上記ディスク装置5には、上記検出
器12の2次電子検出出力Dに基づいて算出された測長
結果(補正なし)xとその補正後の値yとの関係を示す
補正式y=axが記憶されており、この補正式y=ax
は、基準となる測定サンプル(被特定物)を特定条件で
測定した測長値や設計値等に基づいて使用者が予め算出
したもので、この補正式は電子銃の加速電圧等のあらゆ
る条件について全サンプルに対して適用されるものであ
る。
Here, the disk device 5 has a correction indicating the relationship between the length measurement result (without correction) x calculated based on the secondary electron detection output D of the detector 12 and the corrected value y. The formula y = ax is stored, and this correction formula y = ax
Is calculated in advance by the user based on the measured value, design value, etc. of the reference measurement sample (target object) measured under specific conditions. This correction formula is applicable to all conditions such as the acceleration voltage of the electron gun. Is applied to all samples.

【0006】次に動作について説明する。まず、測長を
行う測定条件、例えばサンプルの種類や測長倍率,電子
銃の条件(加速電圧等)等のデータを端末装置6から入
力すると、中央処理装置3はこの入力データに基づいて
上記走査型電子顕微鏡1内でこの測定条件が実現される
よう上記制御コンピュータ2を制御し、上記走査型電子
顕微鏡1が入力された測定条件の下で動作することとな
る。すなわち電子顕微鏡本体1では、電子ビーム照射装
置10により上記ステージ13上に配置された被測定物
11上での電子ビームAの走査が行われ、被測定物11
からの2次電子Bが検出器12により検出される。これ
によって上記走査型電子顕微鏡1の検出器12の出力に
は、被測定物11からの2次電子Bの検出信号Dが得ら
れることとなり、中央処理装置3はこの検出信号Dに基
づいて測長のための信号処理を行う。
Next, the operation will be described. First, data such as measurement conditions for length measurement, such as sample type, length measurement magnification, electron gun conditions (accelerating voltage, etc.), is input from the terminal device 6, and the central processing unit 3 outputs the data based on the input data. The control computer 2 is controlled so that the measurement conditions are realized in the scanning electron microscope 1, and the scanning electron microscope 1 operates under the input measurement conditions. That is, in the electron microscope main body 1, the electron beam irradiating device 10 scans the object to be measured 11 placed on the stage 13 with the electron beam A, and the object to be measured 11 is measured.
Secondary electrons B from are detected by the detector 12. As a result, the detection signal D of the secondary electron B from the DUT 11 is obtained at the output of the detector 12 of the scanning electron microscope 1, and the central processing unit 3 measures based on this detection signal D. Perform signal processing for length.

【0007】以下この信号処理,つまり上記走査型電子
顕微鏡の測長動作を図4のフローチャートを用いて説明
する。まず上記中央処理装置3は、上記制御コンピュー
タ2から2次電子Bの検出信号Dを受け取った後、該2
次電子Bの検出信号Dに乗っている雑音を雑音除去手段
M2により除去してそのS/N比の改善処理を行う(ス
テップS1)。次に信号処理手段M3により、該手段M
2により雑音の除去処理がなされた信号D1から、測定
サンプル11上の残しパターンの所定のエッジ部分を示
すスロープラインと、上記パターン以外の下地部分を示
すベースラインとを検出し(ステップS2)、該スロー
プライン及びベースラインに基づいて直線近似法あるい
は閾値法などの数学的手法を用いて測長結果xを求める
(ステップS3)。その後、補正演算手段M4により、
データ入出力システム20からの、予め与えられ上記デ
ィスク装置5に格納された補正式y=axについてのデ
ータFに基づいて上記測長結果xに補正演算処理を施し
(ステップS4)、この測長結果xの補正値を測長値y
として出力する。この出力された測長値yはデータ入出
力システム20に入力され、その端末装置6の表示画面
6a上に表示され、また必要に応じてプリンタ等の出力
装置7から出力される(ステップS5)。
The signal processing, that is, the length measuring operation of the scanning electron microscope will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, the central processing unit 3 receives the detection signal D of the secondary electron B from the control computer 2 and then
The noise on the detection signal D of the secondary electron B is removed by the noise removing means M2, and the S / N ratio is improved (step S1). Then, the signal processing means M3 causes the means M
From the signal D1 that has been subjected to the noise removal processing by 2, the slope line indicating the predetermined edge portion of the remaining pattern on the measurement sample 11 and the baseline indicating the base portion other than the above pattern are detected (step S2). Based on the slope line and the baseline, the length measurement result x is obtained using a mathematical method such as a linear approximation method or a threshold method (step S3). After that, the correction calculation means M4
A correction calculation process is performed on the length measurement result x on the basis of the data F from the data input / output system 20 for the correction formula y = ax which is given in advance and stored in the disk device 5 (step S4). The correction value of the result x is measured value y
Output as. The output length measurement value y is input to the data input / output system 20, displayed on the display screen 6a of the terminal device 6, and output from the output device 7 such as a printer as necessary (step S5). ..

【0008】その後上記中央処理装置3は、このような
測長処理を、上記ステップS1〜S5により測定サンプ
ル11上に設定された他の箇所について繰り返し行い、
全ての測定箇所について測長処理が完了すると、つまり
ステップS6で、測定サンプル11上の全測長が完了し
たと判断された時、この測長処理を終える。
After that, the central processing unit 3 repeats such a length measuring process for other places set on the measurement sample 11 by the steps S1 to S5,
When the length measurement process is completed for all the measurement points, that is, when it is determined in step S6 that all the length measurements on the measurement sample 11 are completed, the length measurement process is ended.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の走査
型電子顕微鏡による測長値を補正する場合、特定の測定
条件下で得られた特定の補正式y=axを、あらゆるサ
ンプル及び測定条件で得られた測長値に適用していたた
め、同一サンプルの同一箇所の寸法を異なった倍率で測
定した時の測長値のずれ,いわゆる倍率誤差や、加速電
圧の違いによる誤差,つまり同一サンプルの同一箇所を
異なった電子銃の加速電圧で照射した時に生じる測長値
のずれ等を常に正しく補正することはできなかった。こ
れは、測定条件が異なると補正式のパラメータも異なる
こととなり、特定の測定条件に対応するパラメータaを
有する補正式では、これを種々の測定条件で得られた測
定値に一律に適用した場合には必ずしも測定値のずれの
修正が行われるとは限らないからである。
However, when correcting a length measurement value by a conventional scanning electron microscope, a specific correction formula y = ax obtained under specific measurement conditions is used for all samples and measurement conditions. Since it was applied to the obtained length measurement value, the difference in the length measurement value when measuring the dimension of the same location of the same sample with different magnification, so-called magnification error, and the error due to the difference in acceleration voltage, that is, the same sample It has not always been possible to correct correctly the deviation of the measurement value that occurs when the same part is irradiated with different electron gun acceleration voltages. This means that the parameters of the correction formula are different when the measurement conditions are different, and when the correction formula having the parameter a corresponding to a specific measurement condition is applied uniformly to the measurement values obtained under various measurement conditions. This is because the deviation of the measured value is not always corrected in the above.

【0010】また、補正式がy=ax+bとなる、つま
りオフセット値bを有する測定値のずれ、例えば寸法の
異なるサンプルについて同一倍率,同一加速電圧で測長
を行った場合の基準となる設計値や他の測長器の測定値
に対するずれや、走査型電子顕微鏡をいくつか用いて同
一サンプル,同一倍率,同一加速電圧という条件の下で
測長を行った場合の、顕微鏡の違いによる測定値のずれ
については、測定値の補正が不可能であるという問題点
があった。
Further, the correction formula is y = ax + b, that is, the deviation of the measurement value having the offset value b, for example, the design value which becomes a reference when the length measurement is performed on the samples having different dimensions at the same magnification and the same acceleration voltage. Deviation from the measurement values of other length measuring instruments, and measurement values due to differences in microscopes when measuring lengths under the conditions of the same sample, the same magnification, and the same accelerating voltage using several scanning electron microscopes. Regarding the deviation of, there was a problem that the measurement value could not be corrected.

【0011】さらに、このようにオフセット値bを有す
る測定値のずれについては、測定後に補正する方法が考
えられるが、これは、測長データが多い場合、この補正
作業にかかる余計な時間が測長作業上問題となり、実用
的な方法とはいえない。
Further, a method of correcting the deviation of the measurement value having the offset value b after the measurement can be considered. However, this is because when the length measurement data is large, the extra time required for the correction work is measured. This is a long work problem and is not a practical method.

【0012】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、倍率や電子銃の加速電圧等の測
定条件の変動によって生ずる測長値の誤差や複数の測定
装置間で生ずる測長誤差を正確に補正することができ、
しかもその出力には補正処理を施した測長値を直接得る
ことができる走査型電子顕微鏡を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and an error in a measurement value caused by a change in measurement conditions such as a magnification and an acceleration voltage of an electron gun, and an error between a plurality of measuring devices. You can correct the measurement error accurately,
Moreover, it is an object of the present invention to provide a scanning electron microscope capable of directly obtaining a length measurement value whose output is corrected.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる走査型
電子顕微鏡は、特定の被測定物の測長値あるいは被測定
物表面上の目標間の設計距離を基準として各測定条件に
対応して作成された、各測定条件下における測長値を補
正するための複数の補正式を格納する補正式記憶手段
と、所定の測定条件を特定する外部信号により上記記憶
装置に格納された複数の補正式の中から該所定の測定条
件に対応するものを選択する補正式選択手段とを備え、
各々の測定条件下において求められた測定値を補正演算
手段により各測定条件に対応する補正式により補正して
出力するようにしたものである。
A scanning electron microscope according to the present invention responds to each measurement condition with reference to a measured value of a specific object to be measured or a design distance between targets on the surface of the object to be measured. Compensation formula storage means for storing a plurality of compensation formulas for compensating the length measurement value under each measurement condition created, and a plurality of compensations stored in the storage device by an external signal specifying a predetermined measurement condition. Compensation formula selecting means for selecting one of the formulas corresponding to the predetermined measurement condition,
The measurement value obtained under each measurement condition is corrected by a correction calculation means by a correction formula corresponding to each measurement condition and output.

【0014】[0014]

【作用】この発明においては、特定の被測定物の測長値
あるいは被測定物表面上の目標間の設計距離を基準とし
て各測定条件に対応して作成された、各測定条件下にお
ける測長値を補正するための複数の補正式の中から、該
所定の測定条件に対応するものを選択し、測長値をその
測定条件に対応する補正式により補正して出力するよう
にしたから、各測定条件の下で測定された測長値はその
測定条件に適した補正式により補正されることとなり、
倍率や電子銃の加速電圧等の測定条件の変動によって生
ずる測長値の誤差や複数の測定装置間で生ずる測長誤差
を常に正確に補正することができ、しかもその出力には
補正処理を施した測長値を直接得ることができる。
According to the present invention, the length measurement under each measurement condition is made corresponding to each measurement condition with reference to the length measurement value of the specific measurement target or the design distance between the targets on the surface of the measurement target. From the plurality of correction formulas for correcting the value, the one corresponding to the predetermined measurement condition is selected, and the length measurement value is corrected and output by the correction formula corresponding to the measurement condition. The measurement value measured under each measurement condition will be corrected by the correction formula suitable for that measurement condition,
It is possible to always accurately correct the error in the measurement value caused by fluctuations in the measurement conditions such as the magnification and the acceleration voltage of the electron gun, and the measurement error that occurs between multiple measuring devices. It is possible to directly obtain the measured length value.

【0015】[0015]

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は、本発明の一実施例による走査型電子顕微
鏡のハードウァア構成を説明するための図であり、図1
(a) は全体の構成を、図1(b) は本走査型電子顕微鏡に
搭載した中央処理装置の機能ブロックを示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a diagram for explaining a hardware configuration of a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention.
1 (a) shows the overall configuration, and FIG. 1 (b) shows the functional blocks of the central processing unit mounted on this scanning electron microscope.

【0016】図において、図3と同一符号は同一のもの
を示し、200は本実施例のデータ入出力システムで、
本データ入出力システム200のディスク装置5には特
定の被測定物の測長値あるいは被測定物表面上の目標間
の設計距離を基準として各測定条件に対応して使用者が
予め作成した、各測定条件下における測長値を補正する
ための複数の補正式を格納するようにしており、本実施
例では該ディスク装置5が補正式記憶手段を構成してい
る。また30は各々の測定条件下において求められた測
定値を各測定条件に対応する補正式により補正する測長
値補正機能を搭載した中央処理装置で、本中央処理装置
30は、従来の中央処理装置3の測長機能を実現する各
手段M1〜M4に加えて、所定の測定条件を特定する外
部信号に基づいて、各測定条件に対応する複数の補正式
の中から上記所定の測定条件に対応するものを選択する
補正式選択手段M5と、該所定の測定条件に対応する補
正式がすでに作成され、上記ディスク装置5に格納され
ているか否かを判断する判断実行手段M6とを備えてい
る。
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 designate the same components, and 200 is the data input / output system of this embodiment.
In the disk device 5 of the present data input / output system 200, a user previously created corresponding to each measurement condition with reference to a measured value of a specific measured object or a design distance between targets on the surface of the measured object. A plurality of correction formulas for correcting the length measurement value under each measurement condition are stored, and in the present embodiment, the disk device 5 constitutes a correction formula storage means. Further, reference numeral 30 is a central processing unit equipped with a length measurement value correcting function for correcting a measured value obtained under each measuring condition by a correction formula corresponding to each measuring condition. In addition to the respective means M1 to M4 for realizing the length measuring function of the device 3, the predetermined measurement condition is selected from a plurality of correction formulas corresponding to the respective measurement conditions based on an external signal specifying the predetermined measurement condition. Compensation formula selecting means M5 for selecting a corresponding one and judgment executing means M6 for determining whether or not a compensation formula corresponding to the predetermined measurement condition has already been created and stored in the disk device 5 are provided. There is.

【0017】次に動作について説明する。まず、従来装
置と同様、測長を行う測定条件、例えばサンプルの種類
や測長倍率,電子銃の条件(加速電圧等)等のデータを
端末装置6から入力すると、中央処理装置30はこの入
力データに基づいて上記走査型電子顕微鏡1内でこの測
定条件が実現されるよう上記制御コンピュータ2を制御
し、上記走査型電子顕微鏡1が入力された測定条件の下
で動作することとなる。
Next, the operation will be described. First, similarly to the conventional apparatus, when data such as measurement conditions for length measurement, for example, sample type, length measurement magnification, electron gun conditions (acceleration voltage, etc.) is input from the terminal device 6, the central processing unit 30 inputs the data. The control computer 2 is controlled so that the measurement conditions are realized in the scanning electron microscope 1 based on the data, and the scanning electron microscope 1 operates under the input measurement conditions.

【0018】これによって上記走査型電子顕微鏡1の検
出器12の出力には、被測定物11からの2次電子Bの
検出信号Dが得られることとなり、中央処理装置30は
この検出信号Dに基づいて測長のための信号処理を行
う。
As a result, the detection signal D of the secondary electron B from the DUT 11 is obtained at the output of the detector 12 of the scanning electron microscope 1, and the central processing unit 30 outputs this detection signal D. Based on this, signal processing for length measurement is performed.

【0019】以下、この信号処理を図2のフローチャー
トを用いて説明する。まず上記中央処理装置30は、雑
音除去手段M2により上記制御コンピュータ2からの2
次電子Bの検出信号Dに対してそのS/N比の改善処理
を行い(ステップT1)、次に信号処理手段M3により
該手段M2の出力信号D1から、上述のスロープライン
及びベースラインを検出するとともに(ステップT
2)、該スロープライン及びベースラインに基づいて上
述の数学的手法を用いて測長結果xを求め(ステップT
3)、さらにその次のステップT4で判断実行手段M6
により、上記測長のための測定条件に対応する補正式が
分かっているか否かの判断を行う。
The signal processing will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, the central processing unit 30 uses the noise removing means M2 to remove the noise from the control computer 2.
S / N ratio improvement processing is performed on the detection signal D of the next electron B (step T1), and then the signal processing means M3 detects the above-mentioned slope line and base line from the output signal D1 of the means M2. (Step T
2) Based on the slope line and the baseline, the length measurement result x is obtained using the above-mentioned mathematical method (step T
3), and in the next step T4, the judgment executing means M6
Thus, it is determined whether or not the correction formula corresponding to the measurement condition for length measurement is known.

【0020】上記測定条件に対する補正式が分かってい
る場合は、中央処理装置30は上記ステップT4での判
断の後ステップT5〜T7の各処理を行う。
When the correction formula for the above measurement conditions is known, the central processing unit 30 carries out each processing of steps T5 to T7 after the judgment at the above step T4.

【0021】すなわち、補正式選択手段M5によりこの
測長条件に対応する補正式y=ax+bを上記ディスク
装置5に格納された複数の補正式の中から選択する(ス
テップT5)。次に補正演算手段M4により、この選択
された補正式を用いて上記測定結果xの補正処理を行
い、この測長結果xの補正値を測長値yとして出力する
(ステップT6)。そしてこの出力された測定値yは、
上記データ入出力システム200の端末装置6の表示画
面6a上に表示され、また必要に応じてプリンタ等の出
力装置7から出力される(ステップT7)。その後ステ
ップT8での補正式が分かっている場合か否かの判断を
経て、さらにステップT1〜T8の測長処理を続けるか
否かの判断を行う(ステップT9)。そしてこのような
測長処理を、上記ステップT1〜T8により測定サンプ
ル11上に設定された他の箇所について繰り返し行い、
全ての測定箇所について測長処理が完了すると、つまり
ステップT9で測定サンプル11上の全測長が完了した
と判断された時、この測長処理を終える。
That is, the correction formula selecting means M5 selects a correction formula y = ax + b corresponding to this length measuring condition from a plurality of correction formulas stored in the disk device 5 (step T5). Next, the correction calculation means M4 corrects the measurement result x using the selected correction formula, and outputs the correction value of the length measurement result x as the length measurement value y (step T6). And the output measurement value y is
The data is displayed on the display screen 6a of the terminal device 6 of the data input / output system 200, and if necessary, output from the output device 7 such as a printer (step T7). After that, it is determined whether or not the correction formula is known in step T8, and then it is determined whether or not to continue the length measurement process of steps T1 to T8 (step T9). Then, such a length measurement process is repeatedly performed for other locations set on the measurement sample 11 in steps T1 to T8,
When the length measurement processing is completed for all the measurement points, that is, when it is determined in step T9 that all the length measurement on the measurement sample 11 is completed, the length measurement processing is ended.

【0022】また上記ステップT4で、補正式が分かっ
ていないと判断された場合、中央処理装置30は、ステ
ップT5及びT6を飛ばしてステップT7の処理を行
い、つまり、補正処理が施されていない測定結果xが端
末装置6の表示画面6a上に表示されるとともにディス
ク装置5に格納され、また必要に応じてプリンタ等の出
力装置7から出力されるようデータ入出力システム20
0を制御する。そしてその次のステップT8を経てステ
ップT10での補正式の作成が可能か否かの判断を行
う。ここで上記測定結果xに基づく補正式の作成が可能
であれば、この場合の測定条件に対応する補正式の作成
が使用者によって行われ、上記ディスク装置5に格納さ
れたことを確認し(ステップT11)、上記ステップT
1の処理に戻る。上記補正式の格納が確認できない場合
は、その旨を端末装置6の表示画面6a等に表示し(ス
テップT12)、上記ステップT11の確認処理に戻
る。
When it is determined in step T4 that the correction formula is not known, the central processing unit 30 skips steps T5 and T6 and performs the process of step T7, that is, the correction process is not performed. The data input / output system 20 allows the measurement result x to be displayed on the display screen 6a of the terminal device 6, stored in the disk device 5, and output from the output device 7 such as a printer as necessary.
Control 0. Then, after the next step T8, it is determined whether or not the correction formula can be created in step T10. If it is possible to create a correction formula based on the measurement result x, it is confirmed that the user has created a correction formula corresponding to the measurement condition in this case and stored it in the disk device 5 ( Step T11), the above step T
Return to processing of 1. If the storage of the correction formula cannot be confirmed, the fact is displayed on the display screen 6a or the like of the terminal device 6 (step T12), and the process returns to the confirmation process of step T11.

【0023】また上記ステップT10での判断の結果、
補正式の作成が不可能であれば、これが可能となるま
で、上記ステップT1〜T8の処理による他の測長箇所
についての測長を繰り返し行う。
As a result of the judgment in step T10,
If the correction formula cannot be created, the length measurement for the other length measurement locations by the processes of steps T1 to T8 is repeatedly performed until it becomes possible.

【0024】表1は、このようにして測定を行って得ら
れた測長値を、設計値を基準とし、測定条件1〜4の補
正なしの測長値、及び従来の補正式による測長結果と対
比させて示している。なおここで設計値とは、被測定物
の加工時に目標とする寸法である。
Table 1 shows the length measurement value obtained by performing the measurement in this way, with the design value as a reference, the length measurement value without correction under the measurement conditions 1 to 4, and the length measurement according to the conventional correction formula. It is shown in comparison with the results. Here, the design value is a target dimension when processing the object to be measured.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】表1には、条件1として、測定サンプルA
を倍率20000倍で、条件2として、上記条件1と同
一の測定サンプルAを倍率50000倍で、条件3とし
て、上記条件1とは異なる測定サンプルBを倍率200
00倍で、条件4として、上記条件3と同一の測定サン
プルBを倍率5000倍で測長した結果を示している。
なお、上記測定条件1〜4は測定サンプルと倍率が異な
るのみで、電子銃の条件(加速電圧等)は同じである。
また、測長はライン部とスペース部のピッチ長を測定
し、設計値はピッチの設計値とした。また、従来の補正
処理は、上記条件1の補正なし測長値(x=1990μ
m)が設計値2000μmとなるような補正を行う補正
式y=ax(y=2000/1990x,x;補正なし
測長値,y;補正後の測長結果)により補正を行うもの
であり、一方、本発明による補正処理は、補正なし測長
値と設計値とを関係付ける相関式y=ax+bを各測定
条件1〜4に対して作成し、つまり各測定条件に対して
パラメータa,bを所定の値に設定し、これらの補正式
を用いて各測定条件における測長値を補正するものであ
る。
Table 1 shows the measurement sample A under the condition 1.
At a magnification of 20000 times, under the condition 2, the same measurement sample A as the above condition 1 at a magnification of 50000 times, and as the condition 3 a measurement sample B different from the above condition 1 at a magnification of 200 times.
As the condition 4, the measurement sample B, which is the same as the condition 3 above, is measured at a magnification of 5000.
The measurement conditions 1 to 4 are different from the measurement sample only in the magnification, and the electron gun conditions (acceleration voltage and the like) are the same.
Further, the length measurement was performed by measuring the pitch lengths of the line portion and the space portion, and the design value was set to the pitch design value. In addition, the conventional correction processing is performed by the above-mentioned condition 1 without correction (x = 1990 μ
m) is a design value of 2000 μm. A correction formula y = ax (y = 2000 / 1990x, x; length measurement value without correction, y; length measurement result after correction) is used for correction. On the other hand, in the correction processing according to the present invention, the correlation expression y = ax + b which relates the uncorrected length measurement value and the design value is created for each measurement condition 1 to 4, that is, the parameters a and b are set for each measurement condition. Is set to a predetermined value, and the length measurement value under each measurement condition is corrected using these correction formulas.

【0027】表1より、各測定条件において、この発明
の補正処理によって得られた値は、従来の補正処理によ
り得られた値や補正を行わない値に対して、設計値を基
準として規格化された値となっていることが分かる。
From Table 1, under each measurement condition, the value obtained by the correction processing of the present invention is standardized with respect to the value obtained by the conventional correction processing and the value not corrected, based on the design value. It can be seen that the value is

【0028】このように本実施例では、測定サンプル及
び測定倍率の異なるそれぞれの測定条件に対して、各測
定条件に対応する補正式(y=ax+b,a,b:パラ
メータ)を、設計値と特定の測長値とに基づいて作成
し、これを端末装置6からディスク装置5に格納し、所
定の測定条件での測長の際、ディスク装置5に格納され
ている補正式の中からこの測定条件に対応する補正式を
選択し、この補正式により測長値を補正するようにした
ので、設計値を基準として規格化された測長値を装置の
出力として直接得ることができる。さらに、測長値補正
のための補正式には各測定条件に適したパラメータを有
するものが用いられるため、複数の測定装置間での機差
によるオフセット値を有する測長誤差も補正することが
でき、しかも誤差の小さい補正値を得ることができる。
As described above, in the present embodiment, for each measurement condition having a different measurement sample and measurement magnification, the correction equation (y = ax + b, a, b: parameter) corresponding to each measurement condition is set as the design value. It is created based on a specific length measurement value, stored in the disk device 5 from the terminal device 6, and when the length measurement is performed under a predetermined measurement condition, the correction formula stored in the disk device 5 is used. Since the correction formula corresponding to the measurement condition is selected and the length measurement value is corrected by this correction formula, the length measurement value standardized with the design value as a reference can be directly obtained as the output of the apparatus. Further, since a correction formula for correcting the length measurement value has a parameter suitable for each measurement condition, it is possible to correct the length measurement error having an offset value due to a machine difference between a plurality of measuring devices. It is possible to obtain a correction value with a small error.

【0029】なお、この実施例では、補正式のパラメー
タを設計値を用いて設定するようにしているが、パラメ
ータの設定には特定の測定サンプルの測長値や断面寸法
を用いてもよい。
In this embodiment, the parameters of the correction formula are set by using the design values, but the length measurement value or cross-sectional dimension of a specific measurement sample may be used for setting the parameters.

【0030】また、この実施例では測定サンプルあるい
は測長倍率の違いにより生じる寸法差を補正する場合の
みについて示したが、測長値の寸法誤差の補正は、複数
台の測長器がある場合、つまり測長にタイプの異なる走
査型電子顕微鏡を用いる場合における、測長器(走査型
電子顕微鏡)間で生じる寸法差を補正するものであって
もよく、さらに他の測定条件,例えば電子銃の条件等の
違いによる補正であってもよい。さらに測定条件は例え
ば上述のように測定サンプル,倍率,電子銃の条件等複
数あるため、補正式も各測定条件の組合せに対応して複
数ある。従って考えられる全ての補正式を予め作成して
記憶させておけば、測長の際、補正式を作成するプロセ
スを省略することができる。
Further, in this embodiment, only the case where the dimensional difference caused by the difference in the measurement sample or the length measurement magnification is corrected is shown. However, the dimensional error of the length measurement value is corrected when there are a plurality of length measuring devices. That is, in the case of using scanning electron microscopes of different types for length measurement, it may be one that corrects a dimensional difference generated between length measuring devices (scanning electron microscopes), and further other measurement conditions such as an electron gun. The correction may be made according to the difference in the conditions of the above. Further, since there are a plurality of measurement conditions such as the measurement sample, the magnification, and the electron gun condition as described above, there are a plurality of correction formulas corresponding to each combination of the measurement conditions. Therefore, if all possible correction equations are created and stored in advance, the process of creating the correction equations can be omitted during length measurement.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、特定の
被測定物の測長値あるいは被測定物表面上の目標間の設
計距離を基準として各測定条件に対応して作成された、
各測定条件下における測長値を補正するための複数の補
正式の中から、該所定の測定条件に対応するものを選択
し、測長値をその測定条件に対応する補正式により補正
して出力するようにしたので、倍率や電子銃の加速電圧
等の測定条件の変動によって生ずる測長値の誤差や複数
の測定装置間で生ずる測長誤差を常に正確に補正するこ
とができ、しかもその出力には補正処理を施した測長値
を直接得ることができる走査型電子顕微鏡を得ることが
できる。
As described above, according to the present invention, the measurement value of a specific object to be measured or the design distance between the targets on the surface of the object to be measured is used as a reference for each measurement condition.
From a plurality of correction formulas for correcting the length measurement value under each measurement condition, select the one corresponding to the predetermined measurement condition, and correct the length measurement value by the correction formula corresponding to the measurement condition. Since the output is performed, it is possible to always accurately correct the error in the measurement value caused by the variation in the measurement conditions such as the magnification and the acceleration voltage of the electron gun and the measurement error that occurs between a plurality of measuring devices. It is possible to obtain a scanning electron microscope capable of directly obtaining a length measurement value corrected for output.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例による走査型電子顕微鏡の
構成を説明するためのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining the configuration of a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記走査型電子顕微鏡の動作を説明するための
フローチャート図である。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of the scanning electron microscope.

【図3】従来の走査型電子顕微鏡の構成を説明するため
のブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of a conventional scanning electron microscope.

【図4】従来の走査型電子顕微鏡の動作を説明するため
のフローチャート図である。
FIG. 4 is a flow chart for explaining the operation of a conventional scanning electron microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 走査型電子顕微鏡本体 2 制御コンピュータ 4 主記憶装置 5 ディスク装置 6 端末装置 6a 表示画面 6b キーボード 7 出力装置 11 被測定物(測定サンプル) 12 検出器 13 ステージ 14 ステージ駆動装置 15 排気システム 30 中央処理装置 200 データ入出力システム A 電子ビーム B 2次電子 M1 制御コンピュータ制御手段 M2 雑音除去手段 M3 信号処理手段 M4 補正演算手段 M5 補正式選択手段 M6 判断実行手段 1 Scanning Electron Microscope Main Body 2 Control Computer 4 Main Storage Device 5 Disk Device 6 Terminal Device 6a Display Screen 6b Keyboard 7 Output Device 11 Object to be Measured (Measurement Sample) 12 Detector 13 Stage 14 Stage Drive Device 15 Exhaust System 30 Central Processing Apparatus 200 Data input / output system A Electron beam B Secondary electron M1 Control computer control means M2 Noise removal means M3 Signal processing means M4 Correction calculation means M5 Correction formula selection means M6 Judgment execution means

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年3月3日[Submission date] March 3, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0005[Correction target item name] 0005

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0005】ここで上記ディスク装置5には、上記検出
器12の2次電子検出出力Dに基づいて算出された測長
結果(補正なし)xとその補正後の値yとの関係を示す
補正式y=axが記憶されており、この補正式y=ax
は、基準となる測定サンプル(被測定物)を特定条件で
測定した測長値に対し設計値等に基づいて使用者が予め
算出したもので、この補正式は電子銃の加速電圧や測倍
等のあらゆる条件について全サンプルに対して適用さ
れるものである。
Here, the disk device 5 has a correction indicating the relationship between the length measurement result (without correction) x calculated based on the secondary electron detection output D of the detector 12 and the corrected value y. The formula y = ax is stored, and this correction formula y = ax
It is intended to serving as a reference measurement sample user on the basis of the design values or the like to length measurement value measured at a specific condition (DUT) is calculated in advance, the acceleration voltage and Hakabai of this correction equation electron gun
It applies to all samples for all conditions such as rate .

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】以下この信号処理,つまり上記走査型電子
顕微鏡の測長動作を図4のフローチャートを用いて説明
する。まず上記中央処理装置3は、上記制御コンピュー
タ2から2次電子Bの検出信号Dを受け取った後、該2
次電子Bの検出信号Dに乗っている雑音を雑音除去手段
M2により除去してそのS/N比の改善処理を行う(ス
テップS1)。次に信号処理手段M3により、該手段M
2により雑音の除去処理がなされた信号D1から、測定
サンプル11上のパターンの所定のエッジ部分を示すス
ロープラインと、上記エッジ部分以外の平坦な部分を示
すベースラインとを検出し(ステップS2)、該スロー
プライン及びベースラインに基づいて直線近似法あるい
は閾値法などの数学的手法を用いて測長結果xを求める
(ステップS3)。その後、補正演算手段M4により、
データ入出力システム20からの、予め与えられ上記デ
ィスク装置5に格納された補正式y=axに基づいて上
記測長結果xに補正演算処理を施し(ステップS4)、
この測長結果xの補正値を測長値yとして出力する。こ
の出力された測長値yはデータ入出力システム20に入
力され、その端末装置6の表示画面6a上に表示され、
また必要に応じてプリンタ等の出力装置7から出力され
る(ステップS5)。
The signal processing, that is, the length measuring operation of the scanning electron microscope will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, the central processing unit 3 receives the detection signal D of the secondary electron B from the control computer 2 and then
The noise on the detection signal D of the secondary electron B is removed by the noise removing means M2, and the S / N ratio is improved (step S1). Then, the signal processing means M3 causes the means M
From signal D1 removal process of noise is made by 2 to detect the slope line indicating a predetermined edge portion of the pattern on the measurement sample 11, and a base line indicating a flat portion other than the edge portions (step S2 ), Based on the slope line and the baseline, the length measurement result x is obtained using a mathematical method such as a linear approximation method or a threshold method (step S3). After that, the correction calculation means M4
From the data output system 20 performs correction processing on the measurement result x based on the previously given the disk device 5 is stored in the correction equation y = a x (step S4), and
The correction value of this length measurement result x is output as the length measurement value y. The output measurement value y is input to the data input / output system 20 and displayed on the display screen 6a of the terminal device 6,
Further, it is output from the output device 7 such as a printer as needed (step S5).

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の走査
型電子顕微鏡による測長値を補正する場合、特定の測定
条件下で得られた特定の補正式y=axを、あらゆるサ
ンプル及び測定条件で得られた測長値に適用していたた
め、同一サンプルの同一箇所の寸法を異なった倍率で測
定した時の測長値のずれ,いわゆる倍率誤差や、加速電
圧の違いによる誤差,つまり同一サンプルの同一箇所を
異なった電子銃の加速電圧で照射した時に生じる測長値
のずれ等を常に正しく補正することはできなかった。
However, when correcting a length measurement value by a conventional scanning electron microscope, a specific correction formula y = ax obtained under specific measurement conditions is used for all samples and measurement conditions. Since it was applied to the obtained length measurement value, the difference in the length measurement value when measuring the dimension of the same location of the same sample with different magnification, so-called magnification error, and the error due to the difference in acceleration voltage, that is, the same sample It has not always been possible to correct correctly the deviation of the measurement value that occurs when the same part is irradiated with different electron gun acceleration voltages .

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0010[Correction target item name] 0010

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0010】これは測定条件が異なると補正式のパラメ
ータaも異なり、さらに補正式がy=ax+bとなる、
つまりオフセット値bを有するためである。ここでオフ
セット値bは、例えば寸法の異なるサンプルについて同
一倍率、同一加速電圧で測長を行った場合の基準となる
設計値や他の測長器での測長値に対するずれを補正する
場合に、あるいは複数の走査型電子顕微鏡を用いて同一
サンプル、同一倍率、同一加速電圧という条件下で測長
を行った場合の装置間の相関式を求めた場合に生じるも
のである。従って、特定サンプルの特定測定条件に対応
する補正式y=axでは、これを種々のサンプル、種々
の測定条件で得られた測定値に一律に適用した場合には
必ずしも測長値のずれの補正が行われているとは限らな
い。
This is the parameter of the correction formula when the measurement conditions are different.
Data a is also different, and the correction formula is y = ax + b.
That is, it has the offset value b. Off here
The set value b is the same for samples with different dimensions, for example.
It is a standard when measuring the length with one magnification and the same acceleration voltage.
Compensate for deviations from design values and length measurement values of other length measuring instruments
Same in case, or using multiple scanning electron microscopes
Length measurement under the conditions of sample, same magnification and same acceleration voltage
It also occurs when the correlation equation between the devices when performing
Of. Therefore, it supports specific measurement conditions of specific samples
In the correction formula y = ax,
When applied uniformly to the measurement values obtained under the measurement conditions of
It is not always necessary to correct the deviation of the measured values.
Yes.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0012】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、被測定物のパターンの下地や膜
厚の違いによって生ずる誤差、また倍率や電子銃の加速
電圧等の測定条件の変動によって生ずる測長値の誤差や
複数の測定装置間で生ずる測長誤差を正確に補正するこ
とができ、しかもその出力には補正処理を施した測長値
を直接得ることができる走査型電子顕微鏡を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is intended for use as a base or film for a pattern of an object to be measured.
It is possible to accurately correct an error caused by a difference in thickness, an error in a measurement value caused by a variation in measurement conditions such as a magnification and an electron gun acceleration voltage, and a measurement error between a plurality of measuring devices. It is an object of the present invention to provide a scanning electron microscope that can directly obtain a length measurement value that has been subjected to correction processing at the output.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明にかかる走査型
電子顕微鏡は、特定の被測定物の測長値あるいは被測定
物表面上の目標間の設計距離を基準として被測定物の種
類を含む各測定条件に対応して作成された、各測定条件
下における測長値を補正するための複数の補正式を格納
する補正式記憶手段と、所定の測定条件を特定する外部
信号により上記記憶装置に格納された複数の補正式の中
から該所定の測定条件に対応するものを選択する補正式
選択手段とを備え、各々の測定条件下において求められ
た測定値を補正演算手段により各測定条件に対応する補
正式により補正して出力するようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A scanning electron microscope according to the present invention uses a measurement value of a specific object to be measured or a design distance between targets on the surface of the object to be measured as a reference.
Compensation formula storage means that stores multiple compensation formulas for compensating length measurement values under each measurement condition created corresponding to each measurement condition including a class, and an external signal that specifies a predetermined measurement condition. Correction formula selecting means for selecting one corresponding to the predetermined measurement condition from the plurality of correction formulas stored in the storage device, and the measurement value obtained under each measurement condition is corrected by the correction calculating device. The output is corrected by a correction equation corresponding to each measurement condition.

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0014】[0014]

【作用】この発明においては、特定の被測定物の測長値
あるいは被測定物表面上の目標間の設計距離を基準とし
て各測定条件に対応して作成された、各測定条件下にお
ける測長値を補正するための複数の補正式の中から、該
所定の測定条件に対応するものを選択し、測長値をその
測定条件に対応する補正式により補正して出力するよう
にしたから、各測定条件の下で測定された測長値はその
測定条件に適した補正式により補正されることとなり、
倍率や電子銃の加速電圧等の測定条件の変動によって生
ずる測長値の誤差や被測定物の種類によって生ずる誤
差、さらには複数の測定装置間で生ずる測長誤差を常に
正確に補正することができ、しかもその出力には補正処
理を施した測長値を直接得ることができる。
According to the present invention, the length measurement under each measurement condition is made corresponding to each measurement condition with reference to the length measurement value of the specific measurement target or the design distance between the targets on the surface of the measurement target. From the plurality of correction formulas for correcting the value, the one corresponding to the predetermined measurement condition is selected, and the length measurement value is corrected and output by the correction formula corresponding to the measurement condition. The measurement value measured under each measurement condition will be corrected by the correction formula suitable for that measurement condition,
Errors in measurement values caused by fluctuations in measurement conditions such as magnification and electron gun acceleration voltage, and errors caused by the type of object being measured.
The difference, and further , the length measurement error generated between the plurality of measuring devices can always be accurately corrected, and the output can directly obtain the length measurement value after the correction processing.

【手続補正8】[Procedure Amendment 8]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】図において、図3と同一符号は同一のもの
を示し、200は本実施例のデータ入出力システムで、
本データ入出力システム200のディスク装置5には特
定の被測定物の測長値あるいは被測定物表面上の目標間
の設計距離を基準として、被測定物の種類を含む各測定
条件に対応して使用者が予め作成した、各測定条件下に
おける測長値を補正するための複数の補正式を格納する
ようにしており、本実施例では該ディスク装置5が補正
式記憶手段を構成している。また30は各々の測定条件
下において求められた測定値を各測定条件に対応する補
正式により補正する測長値補正機能を搭載した中央処理
装置で、本中央処理装置30は、従来の中央処理装置3
の測長機能を実現する各手段M1〜M4に加えて、所定
の測定条件を特定する外部信号に基づいて、各測定条件
に対応する複数の補正式の中から上記所定の測定条件に
対応するものを選択する補正式選択手段M5と、該所定
の測定条件に対応する補正式がすでに作成され、上記デ
ィスク装置5に格納されているか否かを判断する判断実
行手段M6とを備えている。
In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 3 designate the same components, and 200 is the data input / output system of this embodiment.
The disk device 5 of the present data input / output system 200 corresponds to each measurement condition including the type of the measured object based on the measured value of the specific measured object or the design distance between the targets on the surface of the measured object. A plurality of correction formulas for correcting the length measurement value under each measurement condition, which are prepared by the user in advance, are stored therein. In the present embodiment, the disk device 5 constitutes a correction formula storage means. There is. Further, reference numeral 30 is a central processing unit equipped with a length measurement value correcting function for correcting a measured value obtained under each measuring condition by a correction formula corresponding to each measuring condition. Device 3
In addition to the respective means M1 to M4 for realizing the length measuring function, the above-mentioned predetermined measurement condition is selected from a plurality of correction formulas corresponding to each measurement condition, based on an external signal for specifying the predetermined measurement condition. It comprises a correction formula selection means M5 for selecting one and a judgment execution means M6 for judging whether or not a correction formula corresponding to the predetermined measurement condition has already been created and stored in the disk device 5.

【手続補正9】[Procedure Amendment 9]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】すなわち、補正式選択手段M5によりこの
測長条件に対応する補正式y=ax+bを上記ディスク
装置5に格納された複数の補正式の中から選択する(ス
テップT5)。次に補正演算手段M4により、この選択
された補正式を用いて上記測定結果xの補正処理を行
い、この測長結果xの補正値を測長値yとして出力する
(ステップT6)。そしてこの出力された測定値yは、
上記データ入出力システム200の端末装置6の表示画
面6a上に表示され、また必要に応じてプリンタ等の出
力装置7から出力される(ステップT7)。その後ス
ップT1〜Tの測長処理を続けるか否かの判断を行う
(ステップT9)。つまり上記のような測長処理を、上
記ステップT1〜Tにより測定サンプル11上に設定
された他の箇所について繰り返し行い、全ての測定箇所
について測長処理が完了すると、つまりステップT9で
測定サンプル11上の全測長が完了したと判断された
時、この測長処理を終える。
That is, the correction formula selecting means M5 selects a correction formula y = ax + b corresponding to this length measuring condition from a plurality of correction formulas stored in the disk device 5 (step T5). Next, the correction calculation means M4 corrects the measurement result x using the selected correction formula, and outputs the correction value of the length measurement result x as the length measurement value y (step T6). And the output measurement value y is
The data is displayed on the display screen 6a of the terminal device 6 of the data input / output system 200, and if necessary, output from the output device 7 such as a printer (step T7). Performing scan te <br/> Tsu determines whether continue measurement process flop t1 to t 7 after its (step T9). That is, the measurement process as described above, repeated for other points that have been set on the measurement sample 11 by the step t1 to t 7, the measuring process is completed for all measurement points, i.e. the measurement sample in step T9 When it is determined that all the length measurements on 11 have been completed, this length measurement process ends.

【手続補正10】[Procedure Amendment 10]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0022[Name of item to be corrected] 0022

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0022】また上記ステップT4で、補正式が分かっ
ていないと判断された場合、中央処理装置30は、ステ
ップT5及びT6を飛ばしてステップT10での補正式
の作成をするか否かの判断を行う。ここで上記測定結果
xに基づく補正式の作成を行う場合は、この場合の測定
条件に対応する補正式の作成が使用者によって行われ、
上記ディスク装置5に格納されたことを確認し(ステッ
プT11)、上記ステップT1の処理に戻る。上記補正
式の格納が確認できない場合は、その旨を端末装置6の
表示画面6a等に表示し(ステップT12)、上記ステ
ップT11の確認処理に戻る。
[0022] In step T4, when it is determined that no known correction equation, the central processing unit 30, determines whether or not to create a correction equation in Step T10 skip steps T5 and T6 I do. Here if of making correction equation based on the measurement result x, creating a correction equation corresponding to the measurement conditions in this case is performed by the user,
It is confirmed that the data is stored in the disk device 5 (step T11), and the process returns to step T1. If the storage of the correction formula cannot be confirmed, the fact is displayed on the display screen 6a or the like of the terminal device 6 (step T12), and the process returns to the confirmation process of step T11.

【手続補正11】[Procedure Amendment 11]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0023[Name of item to be corrected] 0023

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0023】また上記ステップT10での判断の結果、
補正式の作成を行わない場合は補正なしの測長結果が出
力される(ステップT7)。
As a result of the judgment in step T10,
If the correction formula is not created , the length measurement result without correction is output.
(Step T7).

【手続補正12】[Procedure Amendment 12]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0024[Correction target item name] 0024

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0024】表1は、補正なしの測長値を、設計値を基
準とし、測定条件1〜4用補正値、及び従来の補正式に
よる測長結果と対比させて示している。
[0024] Table 1, the measured value without correction, with respect to the design value, the measurement conditions 1-4 correction value, and that shows by comparison with measurement results of the conventional correction formula.

【手続補正13】[Procedure Amendment 13]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0026】表1には、条件1として、測定サンプルA
を倍率20000倍で、条件2として、上記条件1と同
一の測定サンプルAを倍率50000倍で、条件3とし
て、上記条件1とは異なる測定サンプルBを倍率200
00倍で、条件4として、上記条件3と同一の測定サン
プルBを倍率5000倍で測長した結果を示してい
る。なお、上記測定条件1〜4は測定サンプルと倍率が
異なるのみで、電子銃の条件(加速電圧等)は同じであ
る。また、測長はライン部とスペース部のピッチ長を測
定し、設計値はピッチの設計値とした。また、従来の補
正処理は、上記条件1の補正なし測長値(x=199
0μm)が設計値2000μmとなるような補正を行
う補正式y=ax(y=2000/1990x,
x;補正なし測長値,y;補正後の測長結果)により
べてのケースの補正を行うものであり、一方、本発明に
よる補正処理は、補正なし測長値と設計値とを関係付け
る相関式y=ax+bを各測定条件1〜4に対して作成
し、つまり各測定条件に対してパラメータa,bを所定
の値に設定し、これらの補正式を用いて各測定条件にお
ける測長値を補正するものである。
Table 1 shows the measurement sample A under the condition 1.
At a magnification of 20000 times, under the condition 2, the same measurement sample A as the above condition 1 at a magnification of 50000 times, and as the condition 3 a measurement sample B different from the above condition 1 at a magnification of 200 times.
00 times, the condition 4, shows the result of measuring the same measurement sample B and the condition 3 at a magnification 5000 0 times. The measurement conditions 1 to 4 are different from the measurement sample only in the magnification, and the electron gun conditions (acceleration voltage and the like) are the same. Further, the length measurement was performed by measuring the pitch lengths of the line portion and the space portion, and the design value was set to the pitch design value. Further, the conventional correction processing is performed by the above-mentioned condition 1 without correction, that is, the length measurement value (x = 1 .
0 μm) is the design value 2 . Performing become such a correction 000μm correction formula y = ax (y = 2. 000/1. 990x,
x; no correction measurement value, y; to the measurement result after the correction)
The correction processing according to the present invention is to perform correction in all cases . On the other hand, the correlation expression y = ax + b which relates the uncorrected length measurement value and the design value is created for each measurement condition 1 to 4. That is, the parameters a and b are set to predetermined values for each measurement condition, and the length measurement value under each measurement condition is corrected using these correction formulas.

【手続補正14】[Procedure Amendment 14]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0028】このように本実施例では、測定サンプル及
び測定倍率の異なるそれぞれの測定条件に対して、各測
定条件に対応する補正式(y=ax+b,a,b:パラ
メータ)を、設計値と特定の測長値とに基づいて作成
し、これを端末装置6からディスク装置5に格納し、所
定の測定条件での測長の際、ディスク装置5に格納され
ている補正式の中からこの測定条件に対応する補正式を
選択し、この補正式により測長値を補正するようにした
ので、設計値を基準として規格化された測長値を装置の
出力として直接得ることができる。さらに、測長値補正
のための補正式には各測定条件に適したパラメータを有
するものが用いられており、さらに複数の測定装置間で
の機差によるオフセット値を有する測長誤差も補正する
こともできる。
As described above, in the present embodiment, for each measurement condition having a different measurement sample and measurement magnification, the correction equation (y = ax + b, a, b: parameter) corresponding to each measurement condition is set as the design value. It is created based on a specific length measurement value, stored in the disk device 5 from the terminal device 6, and when the length measurement is performed under a predetermined measurement condition, the correction formula stored in the disk device 5 is used. Since the correction formula corresponding to the measurement condition is selected and the length measurement value is corrected by this correction formula, the length measurement value standardized with the design value as a reference can be directly obtained as the output of the apparatus. Further, a correction formula for correcting the length measurement value uses a parameter having parameters suitable for each measurement condition, and further corrects a length measurement error having an offset value due to a machine difference between a plurality of measuring devices. it is also possible.

【手続補正15】[Procedure Amendment 15]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0030[Name of item to be corrected] 0030

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0030】また、この実施例では測定サンプルあるい
は測長倍率の違いにより生じる寸法差を補正する場合の
みについて示したが、測長値の寸法誤差の補正は、複数
台の測長器がある場合、測長器(走査型電子顕微鏡)間
で生じる寸法差を補正するものであってもよく、さらに
他の測定条件,例えば電子銃の条件等の違いによる補正
であってもよい。さらに測定条件は例えば上述のように
測定サンプル,倍率,電子銃の条件等複数あるため、補
正式も各測定条件の組合せに対応して複数ある。従って
考えられる全ての補正式を予め作成して記憶させておけ
ば、測長の際、補正式を作成するプロセスを省略するこ
とができる。
Further, in this embodiment, only the case where the dimensional difference caused by the difference in the measurement sample or the length measurement magnification is corrected is shown. However, the dimensional error of the length measurement value is corrected when there are a plurality of length measuring devices. may be one for correcting the dimensional difference occurring between measurement device (scanning electron microscope), and other measurement conditions, it may be corrected for example due to differences in the conditions of the electron gun. Further, since there are a plurality of measurement conditions such as the measurement sample, the magnification, and the electron gun condition as described above, there are a plurality of correction formulas corresponding to each combination of the measurement conditions. Therefore, if all possible correction equations are created and stored in advance, the process of creating the correction equations can be omitted during length measurement.

【手続補正16】[Procedure 16]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0031[Correction target item name] 0031

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、各被測
定物の種類毎に、被測定物の測長値あるいは被測定物表
面上の目標間の設計距離を基準として各測定条件に対応
して作成された、各測定条件下における測長値を補正す
るための複数の補正式の中から、該所定の測定条件に対
応するものを選択し、測長値をその測定条件に対応する
補正式により補正して出力するようにしたので、倍率や
電子銃の加速電圧等の測定条件の変動によって生ずる測
長値の誤差や複数の測定装置間で生ずる測長誤差を常に
正確に補正することができ、しかもその出力には補正処
理を施した測長値を直接得ることができる走査型電子顕
微鏡を得ることができる。
As described above, according to the present invention, each measured object
Corrects the length measurement value under each measurement condition created for each measurement condition based on the measured value of the measured object or the design distance between the targets on the surface of the measured object for each type of fixed object. Since a correction formula corresponding to the predetermined measurement condition is selected from among a plurality of correction formulas for adjusting the measurement value by the correction formula corresponding to the measurement condition and is output, It is possible to always accurately correct the error in the measurement value caused by fluctuations in the measurement conditions such as the accelerating voltage of the gun and the measurement error between multiple measuring devices. It is possible to obtain a scanning electron microscope capable of directly obtaining a value.

【手続補正17】[Procedure Amendment 17]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図1[Name of item to be corrected] Figure 1

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【手続補正18】[Procedure 18]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図2[Name of item to be corrected] Figure 2

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図2】 [Fig. 2]

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被測定物上に電子ビームを走査しながら
照射する電子ビーム照射装置と、該被測定物からの反射
あるいは透過電子を検出する検出器とを備え、被測定物
の拡大像を形成する機能とともに、上記検出器の出力に
基づいて上記被測定物表面上の目標間距離の測長値を種
々の測定条件の下で求める測長機能を搭載した走査型電
子顕微鏡において、 特定の被測定物の測長値あるいは被測定物表面上の目標
間の設計距離を基準として各測定条件に対応して作成さ
れた、各測定条件下における測長値を補正するための複
数の補正式を記憶する補正式記憶手段と、 所定の測定条件を特定する外部信号により上記複数の補
正式の中から該所定の測定条件に対応するものを選択す
る補正式選択手段とを備え、 各々の測定条件下において求められた測定値を各測定条
件に対応する補正式により補正するようにしたことを特
徴とする走査型電子顕微鏡。
1. An enlarged image of an object to be measured is provided, comprising an electron beam irradiation device for irradiating an object to be measured while scanning with an electron beam, and a detector for detecting reflected or transmitted electrons from the object to be measured. In addition to the function to form, in the scanning electron microscope equipped with a length measurement function to obtain the length measurement value of the target distance on the surface of the measured object under various measurement conditions based on the output of the detector, Multiple correction formulas for correcting the length measurement value under each measurement condition created based on the length measurement value of the DUT or the design distance between the targets on the surface of the DUT as a reference. And a correction formula selecting means for selecting one of the plurality of correction formulas corresponding to the predetermined measurement condition by an external signal for specifying a predetermined measurement condition. Determined under conditions A scanning electron microscope characterized in that a measured value is corrected by a correction formula corresponding to each measurement condition.
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