JPH0654648B2 - Pattern size measurement method - Google Patents

Pattern size measurement method

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JPH0654648B2
JPH0654648B2 JP60136147A JP13614785A JPH0654648B2 JP H0654648 B2 JPH0654648 B2 JP H0654648B2 JP 60136147 A JP60136147 A JP 60136147A JP 13614785 A JP13614785 A JP 13614785A JP H0654648 B2 JPH0654648 B2 JP H0654648B2
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wiring
electron beam
electron
measured
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正浩 吉沢
章 菊池
康 和田
明平 藤波
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として製造途中のVLSIなどの電子デバ
イスの微細なパタン寸法を、荷電ビームを用いて測定す
る寸法測定装置に関するものである。
The present invention relates to a dimension measuring apparatus for measuring a fine pattern dimension of an electronic device such as a VLSI being manufactured mainly by using a charged beam.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

VLSIの製造工程ではレジストあるいは配線等の寸法
の管理が重要であり、パタンが微細になるとともに走査
形電子顕微鏡を用いてパタン寸法を測定する装置が用い
られるようになってきた。このような装置としては、特
公昭59−761に示された装置がある。この装置はCRT
画面上で試料の走査像あるいは二次電子信号波形に重ね
て、2つの可動位置マーカを表示させ、上記マーカの間
隔から試料寸法等の距離を算出するものである。上記方
式では、まず走査像を見ながら測定者が測定したい目的
のパタンを選び出し、電子ビームをライン走査モードに
切替える。それにより得られる二次電子信号波形に重な
って2本のマーカが画面に表示される。上記マーカが測
定したい位置にくるように測定者がマーカの位置を調節
した後、上記マーカの間隔と倍率とから距離を算出する
構成になっている。従って各測定点ごとに、測定者が測
定場所を指定しなければならず、連続して多数点を自動
測定することができなかった。
In the manufacturing process of VLSI, it is important to control the dimensions of resists, wirings, and the like, and as patterns become finer, devices for measuring pattern dimensions using a scanning electron microscope have come to be used. As such a device, there is a device disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 59-761. This device is a CRT
Two movable position markers are displayed so as to be superimposed on the scan image of the sample or the secondary electron signal waveform on the screen, and the distance such as the sample size is calculated from the interval between the markers. In the above method, the operator first selects a desired pattern to be measured while looking at the scan image, and switches the electron beam to the line scan mode. Two markers are displayed on the screen so as to overlap the secondary electron signal waveform obtained thereby. After the measurer adjusts the position of the marker so that the marker comes to the position to be measured, the distance is calculated from the distance between the markers and the magnification. Therefore, the measurer must specify the measurement place for each measurement point, and it has been impossible to continuously and automatically measure a large number of points.

自動でスライスレベルを設定して配線幅を測定するに
は、二次電子信号度をデジタル値に変換し、配線部分を
選び出して測定する。従来から特開昭58−214259に示さ
れたように、外部から接触式手段によって電圧を加え、
電極配線から出る二次電子の量が電位によって異なるこ
とを利用し、電極配線の電位の高低に対応して2値化す
る方式がある。この場合には論理試験等の目的で0Vの
配線と5Vの配線とを識別するというように、電位が異
なる配線や、電位が変化した配線を像観察するのが目的
である。従って外部から電圧を印加して測定するため
に、デジタル化する際にチャージアップなどによるノイ
ズが生じにくい。しかし寸法測定を行う場合には、二次
電子放出量の材質による違いを、外部から電圧を印加せ
ずに測定するので、材質や照射条件によっては、配線部
分の二次電子信号量が下地材料の二次電子信号量にほぼ
等しい第5図に示すような波形が得られることがある。
第5図はSiO2上のpoly-Si配線を測定した例であ
る。この場合には配線とSiO2との区別ができない。従
って本来はLが配線でlがSiO2であるが、lが配線で
あると誤認識してしまうことがおこる。
To automatically set the slice level and measure the wiring width, convert the secondary electron signal level to a digital value, select the wiring portion, and measure. Conventionally, as shown in JP-A-58-214259, a voltage is externally applied by contact means,
There is a system that utilizes the fact that the amount of secondary electrons emitted from the electrode wiring differs depending on the potential, and binarizes it according to the level of the potential of the electrode wiring. In this case, the purpose is to observe the wirings of different potentials or the wirings of which the potentials have changed, such as distinguishing between 0V wiring and 5V wiring for the purpose of logic test or the like. Therefore, since voltage is applied from the outside for measurement, noise due to charge-up is less likely to occur during digitization. However, when measuring dimensions, the difference in secondary electron emission amount due to the material is measured without applying a voltage from the outside.Therefore, depending on the material and irradiation conditions, the secondary electron signal amount of the wiring part may be different from the base material. In some cases, a waveform as shown in FIG. 5 may be obtained which is almost equal to the secondary electron signal amount.
FIG. 5 shows an example of measurement of poly-Si wiring on SiO 2 . In this case, the wiring and the SiO 2 cannot be distinguished. Therefore, although L is originally a wiring and 1 is SiO 2 , it may be erroneously recognized that 1 is a wiring.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記のようにSiO2上にpoly-Si配線を行った場合は
配線とSiO2との区別ができず、測定結果からSiO2と配
線とをそれぞれ誤認することが生じる。またこの信号に
スライスレベルを越えるノイズが加わると、どこが測定
したい部分か判らなくなり、測定したい個所とは異なる
間隔を測定してしまうという欠点があった。
When the poly-Si wiring is formed on the SiO 2 as described above, the wiring and the SiO 2 cannot be distinguished from each other, and the measurement result may cause the SiO 2 and the wiring to be erroneously recognized. Further, when noise exceeding the slice level is added to this signal, it is not possible to know where to measure, and there is a drawback in that an interval different from the point to be measured is measured.

さらに、従来から完成した電子デバイスの配線に外部か
ら電圧を加えて走査形電子顕微鏡像を観察し、電圧コン
トラストにより動作試験を行うストロボ走査形電子顕微
鏡がある。しかしこの方法は外部から接触式手段によっ
て電圧を印加しなければならないという欠点があり、製
造途中のデバイスの試験には用いることができなかっ
た。
Furthermore, there is a stroboscopic scanning electron microscope that observes a scanning electron microscope image by externally applying a voltage to the wiring of an electronic device completed in the past and conducts an operation test by voltage contrast. However, this method has a drawback that a voltage must be applied from the outside by a contact type means and cannot be used for testing a device in the process of manufacture.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、材質によるコントラストの差が少ない場合
に、第2のビームを照射することにより、上記コントラ
ストを強調してパタン寸法を測定し、また外部から接触
式の手段によって電圧を印加することなく、配線間の断
線、リーク、ショートを非接触で検出するものである。
According to the present invention, when the difference in the contrast due to the material is small, the pattern size is measured by irradiating the second beam to emphasize the contrast, and without applying a voltage from the outside by a contact type means. , Non-contact detection of disconnection, leak, and short circuit between wirings.

〔作用〕[Action]

本発明は、LSI等の微細なパタンの寸法を測定すると
き、信号のコントラストが得られない材料の組み合わせ
の場合に、材料の違いを明確にして寸法の測定精度を上
げるため、通常の寸法測定を行う電子ビームを発生する
電子光学鏡筒の他に別の電子光学鏡筒を用意し、被測定
パタンを2次電子放出比δ<1の加速電圧である第1電
子ビームで照射してチャージアップさせ(負の電位を与
え)、信号コントラストを高め、通常の2次電子放出比
δ≒1のチャージアップしない加速電圧の第2電子ビー
ムを、上記被測定パタンに垂直に走査しながら照射して
発生する2次電子を検出し、得た2次電子信号の変化か
ら上記被測定パタンの寸法を測定するが、上記第1電子
ビームと第2電子ビームとの二重照射によって、被測定
パタンと他のパタンとの信号強度の比が大きくなり、ノ
イズの影響を受けにくく測定精度が向上する。
The present invention, when measuring the dimensions of a fine pattern such as an LSI, in the case of a combination of materials in which a signal contrast cannot be obtained, in order to clarify the difference between the materials and improve the measurement accuracy of the dimensions, a normal dimension measurement is performed. In addition to the electron optical lens barrel that generates the electron beam for performing the above, another electron optical lens barrel is prepared, and the measured pattern is irradiated with the first electron beam that is the accelerating voltage with the secondary electron emission ratio δ <1 and is charged. By increasing (providing a negative potential) the signal contrast, and irradiating the measured pattern with a second electron beam of an accelerating voltage that does not charge up and has a normal secondary electron emission ratio δ≈1, while vertically scanning the measured pattern. The generated secondary electrons are detected, and the dimension of the measured pattern is measured from the change in the obtained secondary electron signal. The double irradiation of the first electron beam and the second electron beam causes the measured pattern to be measured. And other patterns The ratio of the signal strengths of and becomes large, and the measurement accuracy is improved because it is less susceptible to noise.

〔実施例〕〔Example〕

つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。第1図
は本発明のパタン寸法測定方法の一実施例に用いる荷電
ビーム照射装置を示す構成図、第2図は上記実施例の測
定原理の説明図で、(a)は測定パタンを示す図、
(b)は第1の電子ビームを照射したときの二次電子信
号量の変化を示す図、(c)は第2の電子ビームを照射
したときの二次電子信号量の変化を示す図、第3図は本
発明の測定方法を用いて電子デバイスの試験を行う手順
の説明図、第4図は上記試験の測定原理を示す図、
(a)は線間にショート、リークがない場合の二次電子
信号量の変化、(b)はショートがある場合の二次電子
信号量の変化を示す図である。第1図においては第1の
電子ビーム1の鏡筒につき説明するが、第2の電子ビー
ム2の鏡筒も同様の構造を備えている。3は電子ビーム
を偏向させるための偏向電極、4は偏向電源、5は二次
電子検出器、6はアンプ、7はCRTである。8は電子
デバイス(ウェハ)、9は電子デバイスを搭載するステ
ージ、10はビームの焦点を合わせるための対物レンズ、
11は対物レンズ電源、13はビームを加速する加速電源で
ある。14はビームのオン・オフを行うためのブランカ、
15はブランキング電源、12はブランキングアパーチャー
である。16は静電レンズ、17は静電レンズ電源である。
上記装置を動作させるには、まず測定したい配線に第2
の電子ビーム2を偏向して照射する。この電子ビームの
加速電圧は、二次電子放出比δが1よりも小さい加速電
圧に設定することにより負にチャージアップさせる。こ
れによって他の場所よりも二次電子放出量を多くする。
つぎに第1の電子ビーム1を、偏向電極3に鋸歯状波ま
たは三角波の電圧を加えてライン走査する。第1の電子
ビームの加速電圧はδ=1に近い加速電圧を用いる。こ
の時発生する二次電子を二次電子検出器5で検出し、第
1の電子ビーム1のライン走査に対する二次電子信号の
変化としてCRT7に表示する構成になっている。この
とき、第2の電子ビーム2の照射によっても二次電子が
発生するが、同一配線を照射している場合には第2の電
子ビーム2の照射による二次電子信号は一定であるの
で、バックグランドレベルとして一定の信号量が得られ
ることになる。第1の電子ビーム1の照射(ライン走
査)による二次電子信号だけを求めるには、第1の電子
ビーム1を照射しない場合の第2の電子ビーム2を照射
したときのバックグラントレベルを求めておき、この信
号量を差引くか、または第1と第2の電子ビーム1、2
をパルスにして交互に照射し、第1の電子ビーム1を照
射するタイミングに合わせて二次電子を検出すればよ
い。パタン寸法の測定方法は従来のものと同じである。
すなわち、第1の電子ビーム1のライン走査に対する二
次電子信号量の変化から配線のエッジを検出し、そのパ
ルス幅と倍率から配線の寸法を算出する。パルス幅を求
めるには、スライスレベルを設定して二次電子信号を2
値化して行う方法の他に、2本のスライスレベルを設定
して2次電子信号を3値化したのち、該3値化信号の並
び方で異物の付着、ノイズ等による信号と、エッジ部分
の信号を区別し補正してパルス幅を測定する先行出願に
述べた方法がある。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a charged beam irradiation apparatus used in an embodiment of a pattern dimension measuring method of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the measurement principle of the above embodiment, and FIG. 2 (a) is a diagram showing the measurement pattern. ,
(B) is a diagram showing a change in the secondary electron signal amount when the first electron beam is irradiated, (c) is a diagram showing a change in the secondary electron signal amount when the second electron beam is irradiated, FIG. 3 is an explanatory diagram of a procedure for testing an electronic device using the measuring method of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a measuring principle of the above test,
(A) is a diagram showing a change in the amount of secondary electron signals when there is no short circuit or leakage between lines, and (b) is a diagram showing a change in the amount of secondary electron signals when there is a short circuit. Although the lens barrel of the first electron beam 1 will be described with reference to FIG. 1, the lens barrel of the second electron beam 2 has the same structure. Reference numeral 3 is a deflection electrode for deflecting an electron beam, 4 is a deflection power source, 5 is a secondary electron detector, 6 is an amplifier, and 7 is a CRT. 8 is an electronic device (wafer), 9 is a stage for mounting the electronic device, 10 is an objective lens for focusing the beam,
Reference numeral 11 is an objective lens power supply, and 13 is an acceleration power supply that accelerates the beam. 14 is a blanker for turning the beam on and off,
15 is a blanking power source and 12 is a blanking aperture. Reference numeral 16 is an electrostatic lens, and 17 is an electrostatic lens power source.
To operate the above device, first add the second wire to the wiring to be measured.
The electron beam 2 is deflected and irradiated. The accelerating voltage of the electron beam is negatively charged up by setting the accelerating voltage with the secondary electron emission ratio δ smaller than 1. As a result, the amount of secondary electron emission is made larger than in other places.
Next, the first electron beam 1 is line-scanned by applying a sawtooth wave or triangular wave voltage to the deflection electrode 3. As the acceleration voltage of the first electron beam, an acceleration voltage close to δ = 1 is used. The secondary electrons generated at this time are detected by the secondary electron detector 5, and are displayed on the CRT 7 as a change in the secondary electron signal with respect to the line scanning of the first electron beam 1. At this time, secondary electrons are also generated by the irradiation of the second electron beam 2, but when the same wiring is irradiated, the secondary electron signal by the irradiation of the second electron beam 2 is constant. A certain amount of signal will be obtained as the background level. In order to obtain only the secondary electron signal due to the irradiation (line scanning) of the first electron beam 1, the background level when the second electron beam 2 is irradiated when the first electron beam 1 is not irradiated is calculated. In advance, the signal amount is subtracted, or the first and second electron beams 1 and 2 are
The pulses may be emitted alternately as pulses, and the secondary electrons may be detected in accordance with the timing of the irradiation of the first electron beam 1. The method for measuring the pattern size is the same as the conventional one.
That is, the edge of the wiring is detected from the change in the secondary electron signal amount with respect to the line scanning of the first electron beam 1, and the wiring dimension is calculated from the pulse width and the magnification. To obtain the pulse width, set the slice level and set the secondary electron signal to 2
In addition to the method of performing binarization, two slice levels are set and the secondary electron signals are ternarized. Then, the arrangement of the ternarized signals causes signals such as foreign matter adhesion, noise, etc. There is a method described in the prior application for distinguishing and correcting signals and measuring pulse width.

つぎに上記実施例の測定原理を説明する。二次電子放出
比δは一般に加速電圧が数百V程度のところでピークを
もち、それ以上の加速電圧領域では加速電圧の増加とと
もに減少する。δ>1ならば入射電子よりも多くの二次
電子が放出されるので、照射された物質は正に、δ<1
ならば負にチャージアップする。δ=1ならばチャージ
アップは生じない。試料全体の像観察のためには、通常
チャージアップしない加速電圧を選んで走査形電子顕微
鏡観察等を行っている。加速電圧や材質によっては、配
線と下地材料の二次電子放出量に差が生じないために、
配線と下地材料との区別がつかず配線幅の測定ができな
いことがある。この場合に第2のビームを照射して測定
する。第2図は上記原理を説明するための図である。
(a)は測定パタンを示した図であり、点描部分が配線
を示している。(b)および(c)は第1の電子ビーム
の測定パタンに垂直なライン走査に対する二次電子信号
量の変化を示している。(b)は第1の電子ビームだけ
を照射した場合であり、配線と下地材料の二次電子放出
量に差が生じていない。この状態で(a)に示したパタ
ンのA点に第2の電子ビームを照射する。ここで寸法を
測定する第1のビームは低加速電圧であり、第2のビー
ムの加速電圧は負にチャージアップする高加速電圧とす
る。第2のビーム照射によってA点を含む配線は負にチ
ャージアップし、二次電子を多く発生するために(c)
に示すような第1の電子ビームのライン走査に対する二
次電子信号量の変化が得られる。従って配線と下地材料
との区別が容易になる。
Next, the measurement principle of the above embodiment will be described. The secondary electron emission ratio δ generally has a peak at an accelerating voltage of about several hundreds V, and decreases in an accelerating voltage region higher than that with an increase in the accelerating voltage. If δ> 1, more secondary electrons than the incident electrons are emitted, so the irradiated material is positive, δ <1.
If so, charge up negatively. If δ = 1, no charge-up will occur. For observing the image of the entire sample, usually, an accelerating voltage that does not cause charge-up is selected and scanning electron microscope observation or the like is performed. Depending on the accelerating voltage and the material, there is no difference in the amount of secondary electron emission between the wiring and the underlying material.
In some cases, the width of the wiring cannot be measured because the wiring cannot be distinguished from the underlying material. In this case, the measurement is performed by irradiating the second beam. FIG. 2 is a diagram for explaining the above principle.
(A) is a figure showing a measurement pattern, and a dotted portion shows wiring. (B) and (c) show changes in the amount of secondary electron signals with respect to a line scan perpendicular to the measurement pattern of the first electron beam. (B) shows the case where only the first electron beam is irradiated, and there is no difference in the amount of secondary electron emission between the wiring and the base material. In this state, point A of the pattern shown in (a) is irradiated with the second electron beam. Here, the first beam whose dimensions are to be measured has a low acceleration voltage, and the acceleration voltage of the second beam has a high acceleration voltage which charges up negatively. The wiring including the point A is negatively charged up by the second beam irradiation, and a large amount of secondary electrons are generated (c).
The change of the secondary electron signal amount with respect to the line scanning of the first electron beam as shown in FIG. Therefore, it becomes easy to distinguish the wiring and the base material.

上記装置では配線部分を第2のビームで照射すると同時
に第1のビームでライン走査を行っており、第1および
第2の2本のビームを同一個所に照射する必要がある。
その技術は特願昭59−8614〜6に開示されている。ここ
で第2のビームを照射してチャージアップさせた後に、
このビーム照射を停止し、第1のビームをライン走査し
て寸法測定を行ってもよい。なお、上記測定と同一目的
を達成するために、単一の鏡筒で加速電圧を切換えて照
射することも考えられる。加速電圧を変える方法では照
射位置やレンズの調整具合が加速電圧によって変るの
で、あらかじめ最適値を求めておき、加速電圧を切換え
ると同時に切換える。また試料として下地材料の上に金
属配線がある試料を例に説明したが、絶縁膜の上のレジ
スト、金属膜の上のレジスト等のパタンであってもよい
し、完成品でなく製造途中のウェハであってもよい。ま
た、ここでは第1および第2のビームに電子ビームを用
いているが、第2のビームは負にチャージアップさせる
ためのビームであり、負に帯電した荷電ビームであれば
よい。第1のビームは検出用であり、ビーム照射によっ
てチャージアップが生じにくいようなビーム電流が小さ
い荷電ビームを用いてもよい。なおチャージアップ用ビ
ームの照射はスポットに限らず、配線に沿ったライン走
査、平面走査であってもよい。
In the above apparatus, the wiring portion is irradiated with the second beam and at the same time line scanning is performed with the first beam, and it is necessary to irradiate the same spot with the first and second beams.
The technique is disclosed in Japanese Patent Application No. 59-8614-6. Here, after irradiating the second beam and charging up,
This beam irradiation may be stopped and the first beam may be line-scanned to perform dimension measurement. In order to achieve the same purpose as the above-mentioned measurement, it is possible to switch and accelerate the accelerating voltage with a single lens barrel. In the method of changing the accelerating voltage, the irradiation position and the degree of adjustment of the lens change depending on the accelerating voltage. Although the sample having metal wiring on the underlying material has been described as an example, the pattern may be a pattern such as a resist on the insulating film or a resist on the metal film. It may be a wafer. Further, although electron beams are used as the first and second beams here, the second beam is a beam for negatively charging up, and may be a negatively charged charged beam. The first beam is for detection, and a charged beam having a small beam current, which does not easily cause charge-up due to beam irradiation, may be used. The irradiation of the charge-up beam is not limited to the spot, and line scanning along the wiring or planar scanning may be performed.

第3図は本発明の装置を用いて電子デバイスの試験を行
う手順を説明するための図であり、点描部分は絶縁膜の
上の配線を示している。本例は線間のショートやリーク
を測定する方法であり、まず第2のビーム2を配線のA
点に照射する。ついで上記A点を含む配線およびその隣
の配線を第1のビーム1でL1のように上記配線パタン
と垂直に走査する。第2のビーム2の加速電圧は負にチ
ャージアップが生じる高加速電圧であり、第1のビーム
1はチャージアップを生じない加速電圧である。第2の
ビームによってA点を含む配線は負にチャージアップし
ており、もしも、線間のショートやリークがなければ、
A点の方が隣のB点よりも電位が低くなり二次電子の放
出量は多くなる。しかしショートがあるとAとBとはほ
ぼ同じ電位になり、二次電子放出量もほぼ等しくなる。
従って、線間のショートやリークがなければ第4図
(a)のような二次電子信号量の変化が得られ、ショー
トがあると第4図(b)に示すような第1の電子ビーム
のライン走査に対する二次電子信号量の変化が得られ
る。僅かなリークがある場合には、上記A、Bの電位は
等しくならないが、その差は上記(a)に示すショート
やリークがないものよりは小さくなる。この違いを検出
するには、第2のビーム照射がオンの時とオフの時の差
を求めることにより、ショートやリークを強調した信号
を得ればよい。ここで第1のビームの走査位置はA点の
上を通る必要がなく、第3図のL2のようにA点からず
れていてもよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining a procedure for testing an electronic device using the apparatus of the present invention, and a dotted portion shows wiring on an insulating film. This example is a method for measuring a short circuit or a leak between lines. First, the second beam 2 is connected to the wiring A
Irradiate a point. Then, the wiring including the point A and the wiring adjacent thereto are scanned by the first beam 1 perpendicularly to the wiring pattern as L 1 . The accelerating voltage of the second beam 2 is a high accelerating voltage that causes negative charge-up, and the first beam 1 is an accelerating voltage that does not cause charge-up. The wiring including the point A is negatively charged up by the second beam, and if there is no short circuit or leak between the lines,
The potential at the point A is lower than that at the adjacent point B, and the amount of secondary electrons emitted is larger. However, if there is a short circuit, A and B will have substantially the same potential, and the amount of secondary electron emission will also be substantially equal.
Therefore, if there is no short circuit or leak between the lines, a change in the amount of secondary electron signal as shown in FIG. 4 (a) is obtained, and if there is a short circuit, the first electron beam as shown in FIG. 4 (b) is obtained. A change in the amount of secondary electron signal with respect to the line scanning is obtained. When there is a slight leak, the potentials A and B are not equal, but the difference is smaller than that shown in (a) above where there is no short circuit or leak. In order to detect this difference, a signal emphasizing short circuit or leak may be obtained by calculating the difference between when the second beam irradiation is on and when it is off. Here, the scanning position of the first beam does not have to pass above the point A, and may be deviated from the point A as indicated by L 2 in FIG.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上記のように本発明によるパタン寸法測定方法は、2次
電子放出比が1より小さい加速電圧の第1電子ビームを
被測定パタンに照射して、上記被測定パタンを負の電圧
に帯電させると同時に、2次電子放出比がほぼ1となる
加速電圧の第2電子ビームを、照射しながら上記被測定
パタンに垂直に走査し、上記第2電子ビームの照射によ
り発生する2次電子を、上記第2電子ビームの走査に同
期して検出し、検出された2次電子信号の変化から、上
記被測定パタンの寸法を測定することにより、配線部分
とスペース部分のコントラスト差が少ないパタンの寸法
測定、および非接触手段による線間リークやショート等
の検出を行うことができる。
As described above, in the pattern size measuring method according to the present invention, when the measured pattern is irradiated with the first electron beam having an acceleration voltage having a secondary electron emission ratio of less than 1, the measured pattern is charged to a negative voltage. At the same time, while irradiating with a second electron beam having an accelerating voltage at which the secondary electron emission ratio is approximately 1, it scans perpendicularly to the measured pattern, and the secondary electrons generated by the irradiation of the second electron beam are Detecting in synchronization with the scanning of the second electron beam, and measuring the dimension of the measured pattern from the detected change in the secondary electron signal, the dimension of the pattern with a small contrast difference between the wiring portion and the space portion is measured. , And non-contact means can detect line leaks, short circuits, and the like.

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

第1図は本発明によるパタン寸法測定方法の一実施例に
用いる荷電ビーム照射装置を示す構成図、第2図は上記
実施例の測定原理の説明図で、(a)は測定パタンを示
す図、(b)は第1の電子ビーム照射時の二次電子信号
量の変化を示す図、(c)は第2の電子ビーム照射時の
二次電子信号量の変化を示す図、第3図は本実施例を用
いて電子デバイスの試験を行う手順の説明図、第4図は
上記試験の測定原理を示す図で、(a)は線間にショー
ト、リークがない場合の二次電子信号量の変化、(b)
はショートがある場合の二次電子信号量の変化を示す
図、第5図は従来技術の欠点を説明するための図であ
る。 1……荷電ビーム、2……荷電ビーム 3……偏向電極、5……二次電子検出器 7……陰極線管表示装置、8……電子デバイス
FIG. 1 is a configuration diagram showing a charged beam irradiation apparatus used in an embodiment of a pattern dimension measuring method according to the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the measurement principle of the above-mentioned embodiment, and (a) is a diagram showing a measurement pattern. , (B) is a diagram showing changes in the amount of secondary electron signals during irradiation with the first electron beam, (c) is a diagram showing changes in the amount of secondary electron signals during irradiation with the second electron beam, and FIG. Is an explanatory view of a procedure for testing an electronic device using this embodiment, and FIG. 4 is a view showing a measurement principle of the above test. (A) is a secondary electron signal when there is no short circuit between lines and no leak. Change in quantity, (b)
Is a diagram showing a change in secondary electron signal amount when there is a short circuit, and FIG. 5 is a diagram for explaining a defect of the conventional technique. 1 ... Charged beam, 2 ... Charged beam 3 ... Deflection electrode, 5 ... Secondary electron detector 7 ... Cathode ray tube display device, 8 ... Electronic device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤波 明平 神奈川県厚木市森の里若宮3番1号 日本 電信電話株式会社厚木電気通信研究所内 (72)発明者 島津 信生 神奈川県厚木市森の里若宮3番1号 日本 電信電話株式会社厚木電気通信研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−201240(JP,A) 特開 昭59−169133(JP,A) 特開 昭60−180133(JP,A) 特開 昭57−147857(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inoue Akihei Fujinami, No. 3 Morinosato Wakamiya, Atsugi, Kanagawa Pref., Atsugi Telecommunications Research Laboratories, Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Nobuo Shimazu, Morinosato Wakamiya, Atsugi, Kanagawa No. 56 (Reference) JP 58-201240 (JP, A) JP 59-169133 (JP, A) JP 60-180133 (JP, A) Special Kaisho 57-147857 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】2次電子放出比が1より小さい加速電圧の
第1電子ビームを被測定パタンに照射して、上記被測定
パタンを負の電圧に帯電させると同時に、2次電子放出
比がほぼ1となる加速電圧の第2電子ビームを、照射し
ながら上記被測定パタンに垂直に走査し、上記第2電子
ビームの照射により発生する2次電子を、上記第2電子
ビームの走査に同期して検出し、検出された2次電子信
号の変化から、上記被測定パタンの寸法を測定するパタ
ン寸法測定方法。
1. A pattern to be measured is irradiated with a first electron beam having an acceleration voltage with a secondary electron emission ratio smaller than 1, and the pattern to be measured is charged to a negative voltage. While irradiating a second electron beam having an acceleration voltage of approximately 1, the scan is performed perpendicularly to the measured pattern, and secondary electrons generated by the irradiation of the second electron beam are synchronized with the scanning of the second electron beam. Then, the pattern dimension measuring method of measuring the dimension of the measured pattern from the change of the detected secondary electron signal.
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