JPH0674742A - 電子ビーム寸法測定装置 - Google Patents
電子ビーム寸法測定装置Info
- Publication number
- JPH0674742A JPH0674742A JP23077792A JP23077792A JPH0674742A JP H0674742 A JPH0674742 A JP H0674742A JP 23077792 A JP23077792 A JP 23077792A JP 23077792 A JP23077792 A JP 23077792A JP H0674742 A JPH0674742 A JP H0674742A
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- JP
- Japan
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- electron beam
- edge
- scanning
- vicinity
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被測定物上の微細パターンが徐行し、または
対向していなくとも寸法の測定が可能な電子ビーム寸法
測定装置を提供する。 【構成】 測定領域内に電子ビームを順次走査して検出
される各エッジ近傍の信号波形を順次記憶して各走査線
毎のエッジ近傍の各信号波形を比較し類似のものをグル
ープ化するとともに、このグループ化された各信号波形
の座標位置を基にパターンエッジの直線近似を行うこと
により両直線間の寸法を算出する。
対向していなくとも寸法の測定が可能な電子ビーム寸法
測定装置を提供する。 【構成】 測定領域内に電子ビームを順次走査して検出
される各エッジ近傍の信号波形を順次記憶して各走査線
毎のエッジ近傍の各信号波形を比較し類似のものをグル
ープ化するとともに、このグループ化された各信号波形
の座標位置を基にパターンエッジの直線近似を行うこと
により両直線間の寸法を算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば半導体パター
ンのように微細なパターンの加工寸法等を測定するため
の電子ビーム寸法測定装置に関するものである。
ンのように微細なパターンの加工寸法等を測定するため
の電子ビーム寸法測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５はこの種従来の電子ビーム寸法測定
装置の構成を示す模式図である。図において、１は電子
ビームを発射する電子銃、２はこの電子銃１より発射さ
れた電子ビームを加速する加速電極、３はこの加速電極
２で加速された電子ビームを集束する第１の集束レン
ズ、４はこの第１の集束レンズ３で集束された電子ビー
ムを偏向する偏向コイル、５はこの偏向コイル４で偏向
された電子ビームを再度集束する第２の集束レンズ、６
は駆動装置７で駆動されるステージ８上に載置され第２
の集束コイル５で集束された電子ビームが照射されるウ
エハである。
装置の構成を示す模式図である。図において、１は電子
ビームを発射する電子銃、２はこの電子銃１より発射さ
れた電子ビームを加速する加速電極、３はこの加速電極
２で加速された電子ビームを集束する第１の集束レン
ズ、４はこの第１の集束レンズ３で集束された電子ビー
ムを偏向する偏向コイル、５はこの偏向コイル４で偏向
された電子ビームを再度集束する第２の集束レンズ、６
は駆動装置７で駆動されるステージ８上に載置され第２
の集束コイル５で集束された電子ビームが照射されるウ
エハである。
【０００３】９はこのウエハ６上の微細パターンに電子
ビームが照射されて発生する二次電子、１０はこの二次
電子９を検出する二次電子検出器、１１はこの二次電子
検出器１０によって検出された二次電子９に基づいて、
ウエハ６上の微細パターンのパターン像１２を表示する
ディスプレイ、１２はこのディスプレイ１１上に表示さ
れる測長領域を示すカーソル、１４は制御用コンピュー
タ、１５はこの制御用コンピュータ１４によって制御さ
れ偏向コイル４に偏向走査信号を送出するとともに、デ
ィスプレイ１１に表示走査信号を送出してパターン像１
２を表示する走査信号発生器、１６はディスプレイ１８
上のカーソル１３内に電子ビームを走査し、得られる信
号波形から線幅を示すエッジを２点検出し、これを繰り
返して平均値を求めることにより両直線間の寸法として
算出する測長値計算器である。
ビームが照射されて発生する二次電子、１０はこの二次
電子９を検出する二次電子検出器、１１はこの二次電子
検出器１０によって検出された二次電子９に基づいて、
ウエハ６上の微細パターンのパターン像１２を表示する
ディスプレイ、１２はこのディスプレイ１１上に表示さ
れる測長領域を示すカーソル、１４は制御用コンピュー
タ、１５はこの制御用コンピュータ１４によって制御さ
れ偏向コイル４に偏向走査信号を送出するとともに、デ
ィスプレイ１１に表示走査信号を送出してパターン像１
２を表示する走査信号発生器、１６はディスプレイ１８
上のカーソル１３内に電子ビームを走査し、得られる信
号波形から線幅を示すエッジを２点検出し、これを繰り
返して平均値を求めることにより両直線間の寸法として
算出する測長値計算器である。
【０００４】次に上記のように構成された従来の電子ビ
ーム寸法測定装置の動作について説明する。まず、電子
銃１から発射された電子ビームは加速電極２で加速さ
れ、第１の集束レンズ３で集束された後偏向コイル４で
偏向される。この偏向コイル４への偏向走査信号は制御
コンピュータ１４によって制御される走査信号発生器１
５から送出される。その後、電子ビームは第２の集束レ
ンズ５で再集束されてウエハ６上の微細パターン上を走
査される。そして、電子ビームがウエハ６上の微細パタ
ーンに照射されると二次電子９が発生する。この二次電
子９は二次電子検出器１０によって検出されディスプレ
イ１１の輝度変調に入力される。
ーム寸法測定装置の動作について説明する。まず、電子
銃１から発射された電子ビームは加速電極２で加速さ
れ、第１の集束レンズ３で集束された後偏向コイル４で
偏向される。この偏向コイル４への偏向走査信号は制御
コンピュータ１４によって制御される走査信号発生器１
５から送出される。その後、電子ビームは第２の集束レ
ンズ５で再集束されてウエハ６上の微細パターン上を走
査される。そして、電子ビームがウエハ６上の微細パタ
ーンに照射されると二次電子９が発生する。この二次電
子９は二次電子検出器１０によって検出されディスプレ
イ１１の輝度変調に入力される。
【０００５】これと同時に、走査信号発生器１５からは
表示走査信号がディスプレイ１１に送出され、ディスプ
レイ１１上にパターン像１２が表示される。次に、ディ
スプレイ１１上にパターン像１２と同時に表示されたカ
ーソル１３の情報にしたがって、図６に示すフローに沿
い測長値計算器１６により測長が行われる。すなわち、
まず図７（Ａ）に示すようにカーソル１３内に電子ビー
ムを走査（ステップＳ1）する。この走査によって得ら
れる信号波形を一旦格納（ステップＳ2）し、格納され
た信号波形からパターン像１２の線幅を示すエッジ（図
中Ｘ印で示す）を２点検出しその間隔を求める（ステッ
プＳ3）。このようなステップＳ3の動作をカーソル１３
内の全領域にわたって繰り返し、最終走査線であること
が確認（ステップＳ4）されると、繰り返して得られた
各間隔の平均値を算出（ステップＳ５）し測長を完了す
る。
表示走査信号がディスプレイ１１に送出され、ディスプ
レイ１１上にパターン像１２が表示される。次に、ディ
スプレイ１１上にパターン像１２と同時に表示されたカ
ーソル１３の情報にしたがって、図６に示すフローに沿
い測長値計算器１６により測長が行われる。すなわち、
まず図７（Ａ）に示すようにカーソル１３内に電子ビー
ムを走査（ステップＳ1）する。この走査によって得ら
れる信号波形を一旦格納（ステップＳ2）し、格納され
た信号波形からパターン像１２の線幅を示すエッジ（図
中Ｘ印で示す）を２点検出しその間隔を求める（ステッ
プＳ3）。このようなステップＳ3の動作をカーソル１３
内の全領域にわたって繰り返し、最終走査線であること
が確認（ステップＳ4）されると、繰り返して得られた
各間隔の平均値を算出（ステップＳ５）し測長を完了す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子ビーム寸法
測定装置は以上のように構成されているので、図７
（Ａ）に示すように、パターン像１２の直線が水平、垂
直であり、又、この直線に対してカーソル１３が水平、
垂直であれば、走査線１７の設定も容易となってエッジ
の検出、すなわち直線間の距離の算出も可能であるが、
半導体パターンが高集積化するに伴って斜行したパター
ンを使用することが多くなってきており、図７（Ｂ）に
示すようにパターン像１２の直線が斜行して表示される
と、カーソル１３の設定が困難となりエッジの検出、す
なわち直線間の寸法を算出することができないという問
題点があった。
測定装置は以上のように構成されているので、図７
（Ａ）に示すように、パターン像１２の直線が水平、垂
直であり、又、この直線に対してカーソル１３が水平、
垂直であれば、走査線１７の設定も容易となってエッジ
の検出、すなわち直線間の距離の算出も可能であるが、
半導体パターンが高集積化するに伴って斜行したパター
ンを使用することが多くなってきており、図７（Ｂ）に
示すようにパターン像１２の直線が斜行して表示される
と、カーソル１３の設定が困難となりエッジの検出、す
なわち直線間の寸法を算出することができないという問
題点があった。
【０００７】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、被測定物上の微細パターンが斜
行し、または対向していなくとも寸法の測定が可能な電
子ビーム寸法測定装置を提供することを目的とするもの
である。
ためになされたもので、被測定物上の微細パターンが斜
行し、または対向していなくとも寸法の測定が可能な電
子ビーム寸法測定装置を提供することを目的とするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る電子ビー
ム寸法測定装置は、測定領域内に電子ビームを順次走査
して検出される各エッジ近傍の信号波形を順次記憶して
各走査線毎のエッジ近傍の各信号波形を比較し類似のも
のをグループ化するとともに、このグループ化された各
信号波形の座標位置を基にパターンエッジの直線近似を
行うことにより両直線間の寸法を算出するようにしたも
のである。
ム寸法測定装置は、測定領域内に電子ビームを順次走査
して検出される各エッジ近傍の信号波形を順次記憶して
各走査線毎のエッジ近傍の各信号波形を比較し類似のも
のをグループ化するとともに、このグループ化された各
信号波形の座標位置を基にパターンエッジの直線近似を
行うことにより両直線間の寸法を算出するようにしたも
のである。
【０００９】
【作用】この発明における電子ビーム寸法測定装置は、
電子ビームを順次走査して検出される各エッジ近傍の各
信号波形を、類似のもの毎にグループ化し、このグルー
プ化された各信号波形の座標位置を基にパターンエッジ
の直線近似を行う。
電子ビームを順次走査して検出される各エッジ近傍の各
信号波形を、類似のもの毎にグループ化し、このグルー
プ化された各信号波形の座標位置を基にパターンエッジ
の直線近似を行う。
【００１０】
実施例１．以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図１はこの発明の実施例１における電子ビーム寸法
測定装置の構成を示す模式図である。図において、図５
に示す従来装置と同様な部分は同一符号を付して説明を
省略する。１８はディスプレイ１８上のカーソル１３内
に電子ビームを順次走査し、各走査線で検出されるエッ
ジ近傍の信号波形を比較するとともに、類似の信号波形
をグループ化し、このグループ化された各信号波形の座
標位置を基に、パターンエッジの直線近似を行い、得ら
れたグループ毎の直線式から両直線間の寸法を算出する
測長値計算器である。
る。図１はこの発明の実施例１における電子ビーム寸法
測定装置の構成を示す模式図である。図において、図５
に示す従来装置と同様な部分は同一符号を付して説明を
省略する。１８はディスプレイ１８上のカーソル１３内
に電子ビームを順次走査し、各走査線で検出されるエッ
ジ近傍の信号波形を比較するとともに、類似の信号波形
をグループ化し、このグループ化された各信号波形の座
標位置を基に、パターンエッジの直線近似を行い、得ら
れたグループ毎の直線式から両直線間の寸法を算出する
測長値計算器である。
【００１１】次に上記のように構成された実施例１にお
ける電子ビーム寸法測定装置の動作について説明する。
まず従来装置と同様に、電子銃１から発射された電子ビ
ームは加速電極２で加速され、第１の集束レンズ３で集
束された後偏向コイル４で偏向される。この偏向コイル
４への偏向走査信号は制御コンピュータ１４によって制
御される走査信号発生器１５から送出される。その後、
電子ビームは第２の集束レンズ５で再集束されてウエハ
６上の微細パターン上を走査される。そして、電子ビー
ムがウエハ６上の微細パターンに照射されると二次電子
９が発生する。この二次電子９は二次電子検出器１０に
よって検出されディスプレイ１１の輝度変調に入力され
る。
ける電子ビーム寸法測定装置の動作について説明する。
まず従来装置と同様に、電子銃１から発射された電子ビ
ームは加速電極２で加速され、第１の集束レンズ３で集
束された後偏向コイル４で偏向される。この偏向コイル
４への偏向走査信号は制御コンピュータ１４によって制
御される走査信号発生器１５から送出される。その後、
電子ビームは第２の集束レンズ５で再集束されてウエハ
６上の微細パターン上を走査される。そして、電子ビー
ムがウエハ６上の微細パターンに照射されると二次電子
９が発生する。この二次電子９は二次電子検出器１０に
よって検出されディスプレイ１１の輝度変調に入力され
る。
【００１２】これと同時に、走査信号発生器１５からは
表示走査信号がディスプレイ１１に送出され、ディスプ
レイ１１上にパターン像１２が表示される。次に、ディ
スプレイ１１上にパターン像１２と同時に表示されたカ
ーソル１３の情報にしたがって、図２に示すフローに沿
い測長値計算器１８により測長が行われる。すなわち、
まず図３に示すようにカーソル１３内に電子ビームを走
査（ステップＳ１１）する。この走査によって走査線１
７に対してエッジ（図中Ｘ印で示す）が検出（ステップ
Ｓ12）される。このようにして検出されたエッジ近傍の
信号波形は一旦格納（ステップＳ13）される。
表示走査信号がディスプレイ１１に送出され、ディスプ
レイ１１上にパターン像１２が表示される。次に、ディ
スプレイ１１上にパターン像１２と同時に表示されたカ
ーソル１３の情報にしたがって、図２に示すフローに沿
い測長値計算器１８により測長が行われる。すなわち、
まず図３に示すようにカーソル１３内に電子ビームを走
査（ステップＳ１１）する。この走査によって走査線１
７に対してエッジ（図中Ｘ印で示す）が検出（ステップ
Ｓ12）される。このようにして検出されたエッジ近傍の
信号波形は一旦格納（ステップＳ13）される。
【００１３】以後、ステップＳ13の動作をカーソル１３
内の全領域にわたって繰り返し、最終走査線であること
が確認（ステップＳ14）されると、繰り返すことによっ
て得られた各エッジ近傍の信号波形を比較（ステップＳ
15）し、類似のものを集めて例えば図中Ｇ1、Ｇ2、
Ｇ3、Ｇ4で示すようにグループ化（ステップＳ16）す
る。次にグループ化されたエッジの位置座標を基にパタ
ーンエッジの直線近似を行う（ステップＳ17）ことによ
って、例えば図中Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4で示すような直線
を決定し、最後に、上記のようにして得られた各グルー
プ毎の各直線Ｌ1〜Ｌ4間の距離をそれぞれ計算する（ス
テップＳ18）ことによって測長を完了する。なお、直線
近似の方法は最小二乗法等を用いれば良いし、各直線間
の距離は数学的に求めることができる。
内の全領域にわたって繰り返し、最終走査線であること
が確認（ステップＳ14）されると、繰り返すことによっ
て得られた各エッジ近傍の信号波形を比較（ステップＳ
15）し、類似のものを集めて例えば図中Ｇ1、Ｇ2、
Ｇ3、Ｇ4で示すようにグループ化（ステップＳ16）す
る。次にグループ化されたエッジの位置座標を基にパタ
ーンエッジの直線近似を行う（ステップＳ17）ことによ
って、例えば図中Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3、Ｌ4で示すような直線
を決定し、最後に、上記のようにして得られた各グルー
プ毎の各直線Ｌ1〜Ｌ4間の距離をそれぞれ計算する（ス
テップＳ18）ことによって測長を完了する。なお、直線
近似の方法は最小二乗法等を用いれば良いし、各直線間
の距離は数学的に求めることができる。
【００１４】又、図４はカーソル１３内を走査線１７を
繰り返し走査することによって得られるエッジ近傍の信
号波形の状況を詳しく示したものである。図４（Ｂ）か
ら明らかなように、各走査線１７ａ〜１７ｈにおける各
信号波形の立上がり、立下がり等の特徴的な部分からエ
ッジが検出されるので、これら各エッジ近傍の信号波形
を比較してグループ化すれば良い。
繰り返し走査することによって得られるエッジ近傍の信
号波形の状況を詳しく示したものである。図４（Ｂ）か
ら明らかなように、各走査線１７ａ〜１７ｈにおける各
信号波形の立上がり、立下がり等の特徴的な部分からエ
ッジが検出されるので、これら各エッジ近傍の信号波形
を比較してグループ化すれば良い。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば測定領
域内に電子ビームを順次走査して検出される各エッジ近
傍の信号波形を順次記憶して各走査線毎のエッジ近傍の
各信号波形を比較し類似のものをグループ化するととも
に、このグループ化された各信号波形の座標位置を基に
パターンエッジの直線近似を行うことにより両直線間の
寸法を算出するようにしたので、被測定物上の微細パタ
ーンが斜行し、または対向していなくとも寸法の測定が
可能な電子ビーム寸法測定装置を提供することができ
る。
域内に電子ビームを順次走査して検出される各エッジ近
傍の信号波形を順次記憶して各走査線毎のエッジ近傍の
各信号波形を比較し類似のものをグループ化するととも
に、このグループ化された各信号波形の座標位置を基に
パターンエッジの直線近似を行うことにより両直線間の
寸法を算出するようにしたので、被測定物上の微細パタ
ーンが斜行し、または対向していなくとも寸法の測定が
可能な電子ビーム寸法測定装置を提供することができ
る。
【図１】この発明の実施例１における電子ビーム寸法測
定装置の構成を示す模式図である。
定装置の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す電子ビーム寸法測定装置の要部を構
成する測長値計算器の動作フローを示す図である。
成する測長値計算器の動作フローを示す図である。
【図３】ディスプレイ上に表示されたパターン像に電子
ビームを繰り返し操作することによって得られるエッジ
をグループ化した状態を示す図である。
ビームを繰り返し操作することによって得られるエッジ
をグループ化した状態を示す図である。
【図４】電子ビームを繰り返し走査することによって得
られるエッジ近傍の信号波形の状況を詳しく説明するた
めの図である。
られるエッジ近傍の信号波形の状況を詳しく説明するた
めの図である。
【図５】従来の電子ビーム寸法測定装置の構成を示す模
式図である。
式図である。
【図６】図５に示す電子ビーム寸法測定装置の要部を構
成する測長値計算器の動作フローを示す図である。
成する測長値計算器の動作フローを示す図である。
【図７】ディスプレイ上に表示されたパターン像に電子
ビームを繰り返し走査することによって得られるエッジ
の状態を示す図である。
ビームを繰り返し走査することによって得られるエッジ
の状態を示す図である。
１ 電子銃 ２ 加速電極 ３ 第１の集束レンズ ４ 偏向コイル ５ 第２の集束レンズ ６ ウエハ ８ ステージ ９ 二次電子 １０ 二次電子検出器 １１ ディスプレイ １２ パターン像 １３ カーソル １４ 制御コンピュータ １５ 走査信号発生器 １６、１８ 測長値計算器
Claims (1)
- 【請求項１】 被測定物の微細パターン上に電子ビーム
を走査し発生する二次電子に基づいてディスプレイ上に
上記微細パターン像を表示するとともに、上記微細パタ
ーン像内の測定領域に電子ビームを走査し検出されるエ
ッジの間隔から両直線間の寸法を算出するようにした電
子ビーム寸法測定装置において、上記測定領域内に上記
電子ビームを順次走査して検出される各エッジ近傍の信
号波形を順次記憶して各走査線毎の上記エッジ近傍の各
信号波形を比較し類似のものをグループ化するととも
に、このグループ化された各信号波形の座標位置を基に
パターンエッジの直線近似を行うことにより両直線間の
寸法を算出するようにしたことを特徴とする電子ビーム
寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23077792A JPH0674742A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電子ビーム寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23077792A JPH0674742A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電子ビーム寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674742A true JPH0674742A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16913102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23077792A Pending JPH0674742A (ja) | 1992-08-31 | 1992-08-31 | 電子ビーム寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674742A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350127A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Seiko Instruments Inc | ディスプレイ顕微鏡画像を用いたパターン測定方法及び測定システム |
| JP2009018580A (ja) * | 2007-06-14 | 2009-01-29 | Fujifilm Corp | ドット計測方法及び装置並びにプログラム |
| KR101877696B1 (ko) * | 2012-09-27 | 2018-07-12 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 패턴 계측 장치, 자기 조직화 리소그래피에 사용되는 고분자 화합물의 평가 방법 및 컴퓨터 프로그램 |
-
1992
- 1992-08-31 JP JP23077792A patent/JPH0674742A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002350127A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Seiko Instruments Inc | ディスプレイ顕微鏡画像を用いたパターン測定方法及び測定システム |
| JP2009018580A (ja) * | 2007-06-14 | 2009-01-29 | Fujifilm Corp | ドット計測方法及び装置並びにプログラム |
| KR101877696B1 (ko) * | 2012-09-27 | 2018-07-12 | 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 | 패턴 계측 장치, 자기 조직화 리소그래피에 사용되는 고분자 화합물의 평가 방법 및 컴퓨터 프로그램 |
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