JPH06333528A - 信号合成方法および装置 - Google Patents

信号合成方法および装置

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JPH06333528A
JPH06333528A JP11675793A JP11675793A JPH06333528A JP H06333528 A JPH06333528 A JP H06333528A JP 11675793 A JP11675793 A JP 11675793A JP 11675793 A JP11675793 A JP 11675793A JP H06333528 A JPH06333528 A JP H06333528A
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pattern
electron signal
signal
electron
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Shinya Hasegawa
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 反射電子信号のシミュレーションにおいて、
信号の生成時間を短縮する。 【構成】 反射電子信号保存部1から側壁角度αに対応
する反射電子信号を取り出し、反射電子信号保存部2か
ら側壁角度βに対応する反射電子信号を取り出し、反射
電子信号生成部3で、定められた式に基づき側壁角度γ
に対応する反射電子信号を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は微細加工により形成され
たパターンの形状測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、微細加工により形成されたパター
ン上にレーザ光あるいは電子線を走査し、検出器によっ
て得られた信号にしきい値レベルを設定し、信号の電圧
がしきい値レベルになる2点からパターンの線幅を測定
していた。また、パターンの厚さと側壁角度はパターン
を破壊し断面を出して電子顕微鏡で測定していた。しか
し、しきい値レベルを設定する方法で求める線幅はパタ
ーン形状の一部を測定しているだけであり、パターン形
状の全体は分からなかった。また、電子顕微鏡を用いる
方法は破壊測定であるという大きな欠点があった。
【0003】この問題を解決するために、パターン上に
荷電粒子線を走査し、検出器によって得られた出力信号
波形と、種々の幅、厚さ、側壁角度のパターンに対して
シミュレーションにより得られた基準信号波形、あるい
は、パターンの幅、厚さ、側壁角度が既知の種々の基準
試料について予め測定して得られた基準信号波形との相
関を求めることにより、パターンの形状を求める形状測
定方法が提案された(特開昭62−2116号公報およ
び特開昭62−261911号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法で
は、要求精度に対応した細かいピッチで多くの基準試料
を正確に作製して信号波形を測定するか、または、多く
の基準試料の代わりに膨大な計算時間を要して信号波形
をシミュレーションして、基準信号波形を得る必要があ
った。
【0005】本発明の目的は、上記の課題を解決し、短
時間で基準信号波形を得る信号合成方法および装置を提
供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明の信号合成方
法は、第1の側壁角度を持つパターン上に電子ビームを
走査して得られる反射電子信号波形と、第2の側壁角度
を持つパターン上に電子ビームを走査して得られる反射
電子信号波形とを所定の関係式に従って演算し、任意の
側壁角度を持つパターン上に電子ビームを走査して得ら
れる反射電子信号を得ることを特徴とする。
【0007】第2の発明の信号合成装置は、第1および
第2の2つの反射電子信号保存部と、1つの反射電子信
号生成部とを有し、第1の反射電子信号保存部から第1
の側壁角度を持つパターン上に電子ビームを走査して得
られる反射電子信号を取り出し、第2の反射電子信号保
存部から第2の側壁角度を持つパターン上に電子ビーム
を走査して得られる反射電子信号を取り出して、所定の
関係式による演算機構を有する反射電子信号生成部にお
いて、任意の側壁角度を持つパターン上に電子ビームを
走査して得られる反射電子信号を得ることを特徴とす
る。
【0008】第3の発明の信号合成方法は、第1の厚さ
を持つパターン上に電子ビームを走査して左方向に検出
器をおいて得られる左方向反射電子信号波形と、第2の
厚さを持つパターン上に電子ビームを走査して左方向に
検出器をおいて得られる左方向反射電子信号波形を所定
の関係式に従って演算し、任意の厚さを持つパターン上
に電子ビームを走査して左方向に検出器をおいて得られ
る左方向反射電子信号を得、第1の厚さを持つパターン
上に電子ビームを走査して右方向に検出器をおいて得ら
れる右方向反射電子信号波形と、第2の厚さを持つパタ
ーン上に電子ビームを走査して右方向に検出器をおいて
得られる右方向反射電子信号波形を所定の関係式に従っ
て演算し、任意の厚さを持つパターン上に電子ビームを
走査して右方向に検出器を得られる右方向反射電子信号
を得、左方向反射電子信号波形と右方向反射電子信号波
形を所定の関係式に従って演算し、任意の厚さを持つパ
ターン上に電子ビームを走査して得られる反射電子信号
を得ることを特徴とする。
【0009】第4の発明の信号合成装置は、第1〜第4
の4つの反射電子信号保存部と、第1〜第3の3つの反
射電子信号生成部とを有し、第1の反射電子信号保存部
から第1の厚さを持つパターン上に電子ビームを走査し
て左方向に検出器をおいて得られる左方向反射電子信号
を取り出し、第2の反射電子信号保存部から第2の厚さ
を持つパターン上に電子ビームを走査して左方向に検出
器をおいて得られる左方向反射電子信号を取り出して、
所定の関係式による演算機構を有する第1の反射電子信
号生成部において、任意の厚さを持つパターン上に電子
ビームを走査して左方向に検出器をおいて得られる左方
向反射電子信号を得、第3の反射電子信号保存部から第
1の厚さを持つパターン上に電子ビームを走査して右方
向に検出器をおいて得られる右方向反射電子信号を取り
出し、第3の反射電子信号保存部から第2の厚さを持つ
パターン上に電子ビームを走査して右方向に検出器をお
いて得られる右方向反射電子信号を取り出して、所定の
関係式による演算機構を有する第2の反射電子信号生成
部において、任意の厚さを持つパターン上に電子ビーム
を走査して右方向に検出器をおいて得られる右方向反射
電子信号を得、第1の反射電子信号生成部から左方向反
射電子信号を取り出し、第2の反射電子信号生成部から
右方向反射電子信号を取り出して、所定の関係式による
演算機構を有する第3の反射電子信号生成部において、
任意の厚さを持つパターン上に電子ビームを走査して得
られる反射電子信号を得ることを特徴とする。
【0010】
【作用】第1,第2の発明の作用を説明する。図2にお
いて、側壁角度αのパターンと側壁角度βのパターンが
あり、それぞれのパターンに対応する反射電子信号をf
(x),g(x)とする。この場合、側壁角度γに対応
する反射電子信号h(x)は図2中の記号を用いて、式
(1)〜(3)で与えられる。なお、3つのパターンの
厚さは同じとする。
【0011】 h(x)=b/(a+b)×f(x)+a/(a+b)×g(x) (x<−a,x≧b+e) (1) h(x)=g(x) (−a≦x<0) (2) h(x)=d(x)/(c(x)+d(x))×f(x)+c(x)/(c( x)+d(x))×g(x) (0<x<b+e) (3) 次に、第3,第4の発明の作用を説明する。図4におい
て、厚さH1 のパターンと厚さH2 のパターンがあり、
厚さH11 のパターンに対応する左方向反射電子信号f
L(x)と厚さH2 のパターンに対応する左方向反射電
子信号gL(x)から、厚さH3 のパターンに対応する
左方向反射電子信号hL(x)は図4(a)中の記号を
用いて、式(4),(5)で与えられる。また、図4
(b)中の記号を用いて、式(6)で与えられる。な
お、3つのパターンの側壁角度は同じとする。
【0012】 hL(x)=(fL(x)+gL(x))/2 (x≦−a) (4) hL(x)=gL(x) (−a<x≦0) (5) hL(x)=((hL(0)−fL(0))×gL(x)+(gL(0)−h L(0))×fL(x))/(fL(0)−gL(0)) (0<x) (6) また、厚さH1 のパターンに対応する右方向反射電子信
号fR(x)と厚さH2のパターンに対応する右方向反
射電子信号gR(x)から、厚さH3 のパターンに対応
する右方向反射電子信号hR(x)は図4(a)中の記
号を用いて、式(7)で与えられる。また、図4(b)
中の記号を用いて、式(8),(9)で与えられる。
【0013】 hR(x)=((ηh−ηf)×gR(x)+(ηg−ηh)×fR(x)) /(ηf−ηg) (x<−a) (7) hR(x)=gR(x) (−a≦x≦0) (8) hR(x)=(fR(x)+gR(x))/2 (0<x) (9) なお、式(7)のηは図5中の記号を用いて、式(1
0)〜(15)で与えられる。
【0014】
【数1】
【0015】さらに、厚さH3 のパターンに対する反射
電子信号h(x)は、左方向反射電子信号hL(x)と
右方向反射電子信号hR(x)から、式(16)で与え
られる。
【0016】 h(x)=hL(x)+hR(x) (16)
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の第1の実施例の説明図で
ある。図1において、反射電子信号保存部1から側壁角
度65度のパターンに対応する反射電子信号を取り出
し、反射電子保存部2から側壁角度85度のパターンに
対応する反射電子信号を取り出し、反射電子信号生成部
3で式(1)〜(3)に基づき、側壁角度75度のパタ
ーンに対応する反射電子信号を生成した。得られた反射
電子信号を、本発明の簡便な方法によらず直接の計算に
より求めた側壁角度75度のパターンに対応する反射電
子信号と図6に比較して示した。パターンの厚さはいず
れも0.5μmである。
【0017】図3は、第2の実施例を説明する図であ
る。図3において、反射電子信号保存部4から厚さ0.
2μmに対応する左方向反射電子信号を取り出し、反射
電子信号保存部5から厚さ0.8に対応する左方向反射
電子信号を取り出し、第1反射電子信号生成部6で式
(4)〜(6)に基づき厚さ0.5μmに対応する左方
向反射電子信号を生成し、保存した。
【0018】次に、反射電子信号保存部7から厚さ0.
2μmに対応する右方向反射電子信号を取り出し、反射
電子信号保存部8から厚さ0.8μmに対応する右方向
反射電子信号を取り出し、第1反射電子信号生成部9で
式(7)〜(15)に基づき厚さ0.5μmに対応する
右方向反射電子信号を生成し、保存した。
【0019】さらに、第1反射電子生成部6から左方向
反射電子信号を取り出し、第1反射電子生成部9から右
方向反射電子信号を取り出し、第2反射電子生成部10
で式(16)に基づき反射電子信号を生成した。得られ
た反射電子信号を、本発明の簡便な方法によらず直接の
計算により求めた厚さ0.5μmのパターンに対応する
反射電子信号と図7に比較して示した。パターンの側壁
角度はいずれも75度である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、従来、大型計算機
で2時間を要した信号生成が、本発明によれば、信号の
劣化を生じずに、パーソナルコンピュータで1秒で生成
できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】第2の発明のブロック図である。
【図2】第1,第2の発明の説明図である。
【図3】第4の発明のブロック図である。
【図4】第3,第4の発明の説明図である。
【図5】第3,第4の発明の説明図である。
【図6】本発明の第1の実施例の結果を示した図であ
る。
【図7】本発明の第2の実施例の結果を示した図であ
る。
【符号の説明】
1,2,4,5,7,8 反射電子信号保存部 3 反射電子信号生成部 6,9 第1反射電子信号生成部 10 第2反射電子信号生成部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の側壁角度を持つパターン上に電子ビ
    ームを走査して得られる反射電子信号波形と、第2の側
    壁角度を持つパターン上に電子ビームを走査して得られ
    る反射電子信号波形とを所定の関係式に従って演算し、
    任意の側壁角度を持つパターン上に電子ビームを走査し
    て得られる反射電子信号を得ることを特徴とする信号合
    成方法。
  2. 【請求項2】第1および第2の2つの反射電子信号保存
    部と、1つの反射電子信号生成部とを有し、第1の反射
    電子信号保存部から第1の側壁角度を持つパターン上に
    電子ビームを走査して得られる反射電子信号を取り出
    し、第2の反射電子信号保存部から第2の側壁角度を持
    つパターン上に電子ビームを走査して得られる反射電子
    信号を取り出して、所定の関係式による演算機構を有す
    る反射電子信号生成部において、任意の側壁角度を持つ
    パターン上に電子ビームを走査して得られる反射電子信
    号を得ることを特徴とする信号合成装置。
  3. 【請求項3】第1の厚さを持つパターン上に電子ビーム
    を走査して左方向に検出器をおいて得られる左方向反射
    電子信号波形と、第2の厚さを持つパターン上に電子ビ
    ームを走査して左方向に検出器をおいて得られる左方向
    反射電子信号波形を所定の関係式に従って演算し、任意
    の厚さを持つパターン上に電子ビームを走査して左方向
    に検出器をおいて得られる左方向反射電子信号を得、第
    1の厚さを持つパターン上に電子ビームを走査して右方
    向に検出器をおいて得られる右方向反射電子信号波形
    と、第2の厚さを持つパターン上に電子ビームを走査し
    て右方向に検出器をおいて得られる右方向反射電子信号
    波形を所定の関係式に従って演算し、任意の厚さを持つ
    パターン上に電子ビームを走査して右方向に検出器を得
    られる右方向反射電子信号を得、左方向反射電子信号波
    形と右方向反射電子信号波形を所定の関係式に従って演
    算し、任意の厚さを持つパターン上に電子ビームを走査
    して得られる反射電子信号を得ることを特徴とする信号
    合成方法。
  4. 【請求項4】第1〜第4の4つの反射電子信号保存部
    と、第1〜第3の3つの反射電子信号生成部とを有し、
    第1の反射電子信号保存部から第1の厚さを持つパター
    ン上に電子ビームを走査して左方向に検出器をおいて得
    られる左方向反射電子信号を取り出し、第2の反射電子
    信号保存部から第2の厚さを持つパターン上に電子ビー
    ムを走査して左方向に検出器をおいて得られる左方向反
    射電子信号を取り出して、所定の関係式による演算機構
    を有する第1の反射電子信号生成部において、任意の厚
    さを持つパターン上に電子ビームを走査して左方向に検
    出器をおいて得られる左方向反射電子信号を得、第3の
    反射電子信号保存部から第1の厚さを持つパターン上に
    電子ビームを走査して右方向に検出器をおいて得られる
    右方向反射電子信号を取り出し、第3の反射電子信号保
    存部から第2の厚さを持つパターン上に電子ビームを走
    査して右方向に検出器をおいて得られる右方向反射電子
    信号を取り出して、所定の関係式による演算機構を有す
    る第2の反射電子信号生成部において、任意の厚さを持
    つパターン上に電子ビームを走査して右方向に検出器を
    おいて得られる右方向反射電子信号を得、第1の反射電
    子信号生成部から左方向反射電子信号を取り出し、第2
    の反射電子信号生成部から右方向反射電子信号を取り出
    して、所定の関係式による演算機構を有する第3の反射
    電子信号生成部において、任意の厚さを持つパターン上
    に電子ビームを走査して得られる反射電子信号を得るこ
    とを特徴とする信号合成装置。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61161644A (ja) * 1984-12-31 1986-07-22 インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション 試料の正確な像を表わす合成信号を形成する装置
JPS622116A (ja) * 1985-06-28 1987-01-08 Nec Corp 形状測定方法
JPS62261911A (ja) * 1986-05-08 1987-11-14 Nec Corp 形状測定方法

Patent Citations (3)

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