JPH0616407B2 - パターン検出装置 - Google Patents
パターン検出装置Info
- Publication number
- JPH0616407B2 JPH0616407B2 JP58032713A JP3271383A JPH0616407B2 JP H0616407 B2 JPH0616407 B2 JP H0616407B2 JP 58032713 A JP58032713 A JP 58032713A JP 3271383 A JP3271383 A JP 3271383A JP H0616407 B2 JPH0616407 B2 JP H0616407B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample table
- sample
- detection
- deflection
- deflection signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、荷電粒子ビームによる走査顕微鏡、特に走査
電子顕微鏡を被パターン検査に応用したパターン検査装
置に関するものである。
電子顕微鏡を被パターン検査に応用したパターン検査装
置に関するものである。
従来は、走査電子顕微鏡等を用いて、ホトマスクやウエ
ハなどのパターンの検査を行なうには、走査電子顕微鏡
等の走査可能な視野の大きさに比べ、検査すべき領域が
大きいため、試料テーブルを検出点まて移動し、試料テ
ーブルが停止してからパターンの検出を行なうことを繰
り返すことにより、試料全面のパターン検査を行なって
いた。しかしながら、試料テーブルが移動し、停止する
までの時間はパターン検出ができず、パターン検査にお
ける全くの無駄時間になり、検査時間が長くなる課題を
有していた。
ハなどのパターンの検査を行なうには、走査電子顕微鏡
等の走査可能な視野の大きさに比べ、検査すべき領域が
大きいため、試料テーブルを検出点まて移動し、試料テ
ーブルが停止してからパターンの検出を行なうことを繰
り返すことにより、試料全面のパターン検査を行なって
いた。しかしながら、試料テーブルが移動し、停止する
までの時間はパターン検出ができず、パターン検査にお
ける全くの無駄時間になり、検査時間が長くなる課題を
有していた。
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決すべく、試
料を少なくとも所定方向に連続して移動させた状態で該
試料上において予め検出視野より狭い複数の検出領域に
分割された各々の検出領域に対して荷電粒子ビームを偏
向電極により走査して照射しても各々の検出領域から検
出される２次荷電粒子により各々の検出領域の被パター
ンの画像を歪むことなく正確に検出して高速で検査する
ことができるようにしたパターン検査装置を提供するこ
とにある。
料を少なくとも所定方向に連続して移動させた状態で該
試料上において予め検出視野より狭い複数の検出領域に
分割された各々の検出領域に対して荷電粒子ビームを偏
向電極により走査して照射しても各々の検出領域から検
出される２次荷電粒子により各々の検出領域の被パター
ンの画像を歪むことなく正確に検出して高速で検査する
ことができるようにしたパターン検査装置を提供するこ
とにある。
本発明は、上記目的を達成するために、試料上において
予め検出視野に対応した複数の検出領域に分割された各
々の検出領域に対して荷電粒子ビームを偏向電極により
走査して照射し、該各々の検出領域から検出される２次
荷電粒子により各々の検出領域の被パターンを検査する
パターン検査装置において、前記試料上の分割された各
々の検出領域に亘って荷電粒子ビームを偏向電極により
走査照射すべく前記試料を載置した試料テーブルを少な
くとも所定方向に連続して移動させる試料テーブル駆動
手段と、該試料テーブル駆動手段によって少なくとも所
定方向に連続して移動される試料テーブルの位置座標を
時々刻々測定する試料テーブル位置測定装置と、前記試
料上において分割された各々の検出領域に対応させて順
次検出領域の基準点座標を指定する指定手段と、該指定
手段により各々の検出領域に対応させて順次指定された
検出領域の基準点座標と前記試料テーブル位置測定装置
で時々刻々測定される試料テーブルの位置座標とのずれ
量を順次時々刻々算出するずれ算出手段と、該ずれ算出
手段で各々の検出領域に対応させて順次時々刻々算出さ
れるずれ量が予め設定された範囲に入ったとき基準とな
る偏向信号を発生させる偏向信号発生手段と、該偏向信
号発生手段で発生された基準となる偏向信号に対して前
記ずれ算出手段で各々の検出領域に対応させて順次時々
刻々算出されるずれ量で補正して補正された偏向信号を
得て前記偏向電極に印加する補正手段とを備えたことを
特徴とするパターン検査装置である。
予め検出視野に対応した複数の検出領域に分割された各
々の検出領域に対して荷電粒子ビームを偏向電極により
走査して照射し、該各々の検出領域から検出される２次
荷電粒子により各々の検出領域の被パターンを検査する
パターン検査装置において、前記試料上の分割された各
々の検出領域に亘って荷電粒子ビームを偏向電極により
走査照射すべく前記試料を載置した試料テーブルを少な
くとも所定方向に連続して移動させる試料テーブル駆動
手段と、該試料テーブル駆動手段によって少なくとも所
定方向に連続して移動される試料テーブルの位置座標を
時々刻々測定する試料テーブル位置測定装置と、前記試
料上において分割された各々の検出領域に対応させて順
次検出領域の基準点座標を指定する指定手段と、該指定
手段により各々の検出領域に対応させて順次指定された
検出領域の基準点座標と前記試料テーブル位置測定装置
で時々刻々測定される試料テーブルの位置座標とのずれ
量を順次時々刻々算出するずれ算出手段と、該ずれ算出
手段で各々の検出領域に対応させて順次時々刻々算出さ
れるずれ量が予め設定された範囲に入ったとき基準とな
る偏向信号を発生させる偏向信号発生手段と、該偏向信
号発生手段で発生された基準となる偏向信号に対して前
記ずれ算出手段で各々の検出領域に対応させて順次時々
刻々算出されるずれ量で補正して補正された偏向信号を
得て前記偏向電極に印加する補正手段とを備えたことを
特徴とするパターン検査装置である。
以下に本発明に係る試料上の各々の検出領域に荷電粒子
ビームを偏向電極により走査して照射し、該各々の検出
領域から検出される２次荷電粒子により各々の検出領域
の被パターンを検査するパターン検査装置の実施例を第
１図に示すようなウエハを全面検査する場合について説
明る。
ビームを偏向電極により走査して照射し、該各々の検出
領域から検出される２次荷電粒子により各々の検出領域
の被パターンを検査するパターン検査装置の実施例を第
１図に示すようなウエハを全面検査する場合について説
明る。
第１図においてＸ，Ｙは、試料ウエハの置かれている試
料テーブルの座標系である。本発明では、ウエハ上の検
査すべき領域を第１図に示すように、SEM（走査電子顕
微鏡）の視野より小さい矩形領域に分割する。従来技術
では、各矩形領域をSEMで走査するとき、毎回同じ偏向
信号で、各矩形領域を走査するために、試料テーブル
を、（Ｘ01，Ｙ01），（Ｘ01，Ｙ02）……（Ｘ0m，Ｙ
0n）（ｍ＝１，２，３…ｋ，ｎ＝１，２，３…ｌ）ヘス
テップ送りし位置決めした後、各矩形領域を走査してい
た。一方、本発明では試料テーブルを（Ｘ01，Ｙ01）→
（Ｘ01，Ｙ0l），（Ｘ02，Ｙ01）→（Ｘ02，Ｙ0l），…
（Ｘ0k，Ｙ01）→（Ｘ0k，Ｙ0l）というように連続的に
試料テーブルの移動をしながらパターン検出を行なう。
そのための実施例の全体構成を第２図に示す。
料テーブルの座標系である。本発明では、ウエハ上の検
査すべき領域を第１図に示すように、SEM（走査電子顕
微鏡）の視野より小さい矩形領域に分割する。従来技術
では、各矩形領域をSEMで走査するとき、毎回同じ偏向
信号で、各矩形領域を走査するために、試料テーブル
を、（Ｘ01，Ｙ01），（Ｘ01，Ｙ02）……（Ｘ0m，Ｙ
0n）（ｍ＝１，２，３…ｋ，ｎ＝１，２，３…ｌ）ヘス
テップ送りし位置決めした後、各矩形領域を走査してい
た。一方、本発明では試料テーブルを（Ｘ01，Ｙ01）→
（Ｘ01，Ｙ0l），（Ｘ02，Ｙ01）→（Ｘ02，Ｙ0l），…
（Ｘ0k，Ｙ01）→（Ｘ0k，Ｙ0l）というように連続的に
試料テーブルの移動をしながらパターン検出を行なう。
そのための実施例の全体構成を第２図に示す。
第２図において、偏向信号発生器１は、前記した試料テ
ーブルをステップ送りしながらＳＥＭ画像に基づいてパ
ターン検出を行なう時と同様な偏向信号を発生する。試
料テーブル６は、試料テーブル制御装置８からの指示に
より、まず（Ｘ01，Ｙ01）→（Ｘ01，Ｙ0l）へ移動を始
める。この時、矩形領域基準点指定装置９より、最初の
矩形領域の基準点（Ｘ01，Ｙ01）が指定され、演算装置
７へ送られる。移動を開始した試料テーブル６の位置座
標（Ｘ，Ｙ）は、試料テーブル位置測定位置５により実
時間で測定され、演算装置７は、ＳＥＭの視野の大きさ
に基づいて矩形領域基準点指定装置９により指定され、
試料テーブル６が連続して移動していって現在ＳＥＭの
視野がとらえようとしている矩形領域の基準座標（Ｘ
0m，Ｙ0n）（矩形領域の基準点信号）１０と、その時点
における試料テーブル６の位置座標（Ｘ，Ｙ）（試料テ
ーブルの位置座標信号）１１とのずれ量を実時間（時々
刻々）算出する。このずれ量が詳細には後述するよう
に、所定の許容範囲に入り、ＳＥＭ画像に基づいてパタ
ーンを検出しようとする矩形領域が、ＳＥＭの視野（偏
向電極によって荷電粒子ビームの偏向可能な領域）に入
ったことが判明すると、試料テーブル位置判定信号１２
により演算装置７は偏向信号発生器１に対して基準とな
る偏向信号（一つの矩形領域について荷電粒子ビームを
偏向させる基準となる偏向信号）の発生を開始させる。
さらに演算装置７は、試料テーブル６が連続して移動し
ていって現在ＳＥＭの視野がとらえている矩形領域の基
準点座標（Ｘ0m，Ｙ0n）１０と、その時点における試料
デーブル６の位置座方（Ｘ，Ｙ）１１とのずれ量を実時
間で（時々刻々）算出し、実時間で（時々刻々）算出さ
れるずれ量をビーム位置補正信号１３として加算器２に
入力し、加算器２において偏向信号発生器１から発生す
る基準となる偏向信号に対して実時間で（時々刻々）補
正される。そして試料テーブル６は、（Ｘ01，Ｙ0l）へ
移動するように指定されても、移動速度のムラ、Ｘ又は
Ｙ方向へのガタ等を生じるが、これらは、試料テーブル
位置測定装置５によって常に試料テーブルの位置が監視
されているので、これらのドリフト分は演算装置によっ
て求められるビーム位置補正信号13に含まれている。偏
向信号発生器１によって発生した基準となる偏向信号
と、ビーム位置補正信号１３は、加算器２によって加算
され、荷電粒子ビームを、偏向アンプ３、偏向コイル４
を介し、正しい矩形領域へ偏向する。このようにして、
１矩形領域分の偏向が終了すると偏向信号発生器１は、
矩形領域基準点指定装置９へ、次の矩形領域の基準点
（Ｘ01，Ｙ02）を演算装置７に送るよう指示する。演算
装置７は、この新しい基準点を標準に新しい矩形領域の
走査を同様にして行なわせる。以上により第１図に示す
ような試料を載置した試料テーブル６を連続移動させな
がら、ＳＥＭの視野に対応した各矩形領域において歪み
のないＳＥＭ画像をえて正確にパターンの検出ができる
と共に、テーブル停止のための無駄時間を省けるため、
高速に試料表面に亘って検査することができる。
ーブルをステップ送りしながらＳＥＭ画像に基づいてパ
ターン検出を行なう時と同様な偏向信号を発生する。試
料テーブル６は、試料テーブル制御装置８からの指示に
より、まず（Ｘ01，Ｙ01）→（Ｘ01，Ｙ0l）へ移動を始
める。この時、矩形領域基準点指定装置９より、最初の
矩形領域の基準点（Ｘ01，Ｙ01）が指定され、演算装置
７へ送られる。移動を開始した試料テーブル６の位置座
標（Ｘ，Ｙ）は、試料テーブル位置測定位置５により実
時間で測定され、演算装置７は、ＳＥＭの視野の大きさ
に基づいて矩形領域基準点指定装置９により指定され、
試料テーブル６が連続して移動していって現在ＳＥＭの
視野がとらえようとしている矩形領域の基準座標（Ｘ
0m，Ｙ0n）（矩形領域の基準点信号）１０と、その時点
における試料テーブル６の位置座標（Ｘ，Ｙ）（試料テ
ーブルの位置座標信号）１１とのずれ量を実時間（時々
刻々）算出する。このずれ量が詳細には後述するよう
に、所定の許容範囲に入り、ＳＥＭ画像に基づいてパタ
ーンを検出しようとする矩形領域が、ＳＥＭの視野（偏
向電極によって荷電粒子ビームの偏向可能な領域）に入
ったことが判明すると、試料テーブル位置判定信号１２
により演算装置７は偏向信号発生器１に対して基準とな
る偏向信号（一つの矩形領域について荷電粒子ビームを
偏向させる基準となる偏向信号）の発生を開始させる。
さらに演算装置７は、試料テーブル６が連続して移動し
ていって現在ＳＥＭの視野がとらえている矩形領域の基
準点座標（Ｘ0m，Ｙ0n）１０と、その時点における試料
デーブル６の位置座方（Ｘ，Ｙ）１１とのずれ量を実時
間で（時々刻々）算出し、実時間で（時々刻々）算出さ
れるずれ量をビーム位置補正信号１３として加算器２に
入力し、加算器２において偏向信号発生器１から発生す
る基準となる偏向信号に対して実時間で（時々刻々）補
正される。そして試料テーブル６は、（Ｘ01，Ｙ0l）へ
移動するように指定されても、移動速度のムラ、Ｘ又は
Ｙ方向へのガタ等を生じるが、これらは、試料テーブル
位置測定装置５によって常に試料テーブルの位置が監視
されているので、これらのドリフト分は演算装置によっ
て求められるビーム位置補正信号13に含まれている。偏
向信号発生器１によって発生した基準となる偏向信号
と、ビーム位置補正信号１３は、加算器２によって加算
され、荷電粒子ビームを、偏向アンプ３、偏向コイル４
を介し、正しい矩形領域へ偏向する。このようにして、
１矩形領域分の偏向が終了すると偏向信号発生器１は、
矩形領域基準点指定装置９へ、次の矩形領域の基準点
（Ｘ01，Ｙ02）を演算装置７に送るよう指示する。演算
装置７は、この新しい基準点を標準に新しい矩形領域の
走査を同様にして行なわせる。以上により第１図に示す
ような試料を載置した試料テーブル６を連続移動させな
がら、ＳＥＭの視野に対応した各矩形領域において歪み
のないＳＥＭ画像をえて正確にパターンの検出ができる
と共に、テーブル停止のための無駄時間を省けるため、
高速に試料表面に亘って検査することができる。
次に、演算装置７の詳細を第３図により説明する。第３
図における減算器14は、矩形領域の基準点信号10と試料
テーブルの位置座標信号11を減算し、基準点と現在の試
料テーブル位置のずれ量、すなわちビーム位置補正信号
１３を実時間で求める。コンパレータ15は、減算器14に
より求められたビーム位置補正信号13から、現在の試料
テーブルの位置が、現在検出しようとしている矩形領域
を偏向できるか判定するものである。つまり、ビーム位
置補正信号13Ｘ0ｍ−Ｘ，Ｙ0ｎ−Ｙの値が −δx1＜Ｘ0ｍ−Ｘ＜δx2 −δy1＜Ｙ0ｎ−Ｙ＜δy2 （ただしδは基準点に対するビーム偏向領域の許容量） の２式の両方を満足するものであるとき、試料テーブル
の位置は、SEMの視野内にあることになり、コンパレー
タ15は偏向信号発生器１に対して試料テーブル位置判定
信号12を送り、荷電粒子ビームの偏向を開始させる。
図における減算器14は、矩形領域の基準点信号10と試料
テーブルの位置座標信号11を減算し、基準点と現在の試
料テーブル位置のずれ量、すなわちビーム位置補正信号
１３を実時間で求める。コンパレータ15は、減算器14に
より求められたビーム位置補正信号13から、現在の試料
テーブルの位置が、現在検出しようとしている矩形領域
を偏向できるか判定するものである。つまり、ビーム位
置補正信号13Ｘ0ｍ−Ｘ，Ｙ0ｎ−Ｙの値が −δx1＜Ｘ0ｍ−Ｘ＜δx2 −δy1＜Ｙ0ｎ−Ｙ＜δy2 （ただしδは基準点に対するビーム偏向領域の許容量） の２式の両方を満足するものであるとき、試料テーブル
の位置は、SEMの視野内にあることになり、コンパレー
タ15は偏向信号発生器１に対して試料テーブル位置判定
信号12を送り、荷電粒子ビームの偏向を開始させる。
本発明によれば、試料を載置した試料テーブルを連続移
動させながら、ＳＥＭの視野に対応した各矩形領域にお
いて歪みのないＳＥＭ画像を得て正確にパターンの検出
ができると共に、テーブル停止のための無駄時間を省
け、高速に、しかも短時間で試料表面に亘って検査する
ことがでぎる効果を奏する。
動させながら、ＳＥＭの視野に対応した各矩形領域にお
いて歪みのないＳＥＭ画像を得て正確にパターンの検出
ができると共に、テーブル停止のための無駄時間を省
け、高速に、しかも短時間で試料表面に亘って検査する
ことがでぎる効果を奏する。
第１図は本発明の一実施例のパターン検査領域及び座標
系の説明図、第２図は同じく全体構成を示すブロック
図、第３図は、第２図における演算装置７の詳細な説明
図である。 １……偏向信号発生器、２……加算器、 ３……偏向アンプ、４……偏向コイル、 ５……試料テーブル位置測定装置、 ６……試料テーブル、７……演算装置、 ８……試料テーブル制御装置、 ９……矩形領域基準点指定装置、 10……矩形領域の基準点信号、 11……試料テーブルの位置座標信号、 12……試料テーブル位置判定信号、 13……ビーム位置補正信号、 14……減算器、１５……コンパレータ。
系の説明図、第２図は同じく全体構成を示すブロック
図、第３図は、第２図における演算装置７の詳細な説明
図である。 １……偏向信号発生器、２……加算器、 ３……偏向アンプ、４……偏向コイル、 ５……試料テーブル位置測定装置、 ６……試料テーブル、７……演算装置、 ８……試料テーブル制御装置、 ９……矩形領域基準点指定装置、 10……矩形領域の基準点信号、 11……試料テーブルの位置座標信号、 12……試料テーブル位置判定信号、 13……ビーム位置補正信号、 14……減算器、１５……コンパレータ。
Claims (1)
- 【請求項１】試料上において予め検出視野に対応した複
数の検出領域に分割された各々の検出領域に対して荷電
粒子ビームを偏向電極により走査して照射し、該各々の
検出領域から検出される２次荷電粒子により各々の検出
領域の被パターンを検査するパターン検査装置におい
て、前記試料上の分割された各々の検出領域に亘って荷
電粒子ビームを偏向電極により走査照射すべく前記試料
を載置した試料テーブルを少なくとも所定方向に連続し
て移動させる試料テーブル駆動手段と、該試料テーブル
駆動手段によって少なくとも所定方向に連続して移動さ
れる試料テーブルの位置座標を時々刻々測定する試料テ
ーブル位置測定装置と、前記試料上において分割された
各々の検出領域に対応させて順次検出領域の基準点座標
を指定する指定手段と、該指定手段により各々の検出領
域に対応させて順次指定された検出領域の基準点座標と
前記試料テーブル位置測定装置で時々刻々測定される試
料テーブルの位置座標とのずれ量を順次時々刻々算出す
るずれ算出手段と、該ずれ算出手段で各々の検出領域に
対応させて順次時々刻々算出されるずれ量が予め設定さ
れた範囲に入ったとき基準となる偏向信号を発生させる
偏向信号発生手段と、該偏向信号発生手段で発生された
基準となる偏向信号に対して前記ずれ算出手段で各々の
検出領域に対応させて順次時々刻々算出されるずれ量で
補正して補正された偏向信号を得て前記偏向電極に印加
する補正手段とを備えたことを特徴とするパターン検査
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58032713A JPH0616407B2 (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | パターン検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58032713A JPH0616407B2 (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | パターン検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59160948A JPS59160948A (ja) | 1984-09-11 |
| JPH0616407B2 true JPH0616407B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=12366473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58032713A Expired - Lifetime JPH0616407B2 (ja) | 1983-03-02 | 1983-03-02 | パターン検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616407B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09184715A (ja) * | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Hitachi Ltd | パターン形状検査装置 |
| US6172363B1 (en) | 1996-03-05 | 2001-01-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for inspecting integrated circuit pattern |
| JP2000314710A (ja) | 1999-04-28 | 2000-11-14 | Hitachi Ltd | 回路パターンの検査方法及び検査装置 |
| JP2006324597A (ja) * | 2005-05-20 | 2006-11-30 | Hitachi High-Technologies Corp | 電子線式パターン検査装置、及び、試料の検査条件の設定方法 |
| JP4685599B2 (ja) | 2005-11-11 | 2011-05-18 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 回路パターンの検査装置 |
| JP4728144B2 (ja) | 2006-02-28 | 2011-07-20 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 回路パターンの検査装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS564237A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-17 | Jeol Ltd | Method of moving sample stage in exposure to electron beam |
-
1983
- 1983-03-02 JP JP58032713A patent/JPH0616407B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59160948A (ja) | 1984-09-11 |
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