JPH0687011B2 - 電子ビーム測長装置 - Google Patents
電子ビーム測長装置Info
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- JPH0687011B2 JPH0687011B2 JP27880288A JP27880288A JPH0687011B2 JP H0687011 B2 JPH0687011 B2 JP H0687011B2 JP 27880288 A JP27880288 A JP 27880288A JP 27880288 A JP27880288 A JP 27880288A JP H0687011 B2 JPH0687011 B2 JP H0687011B2
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- signal
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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、半導体デバイス等の製作の過程でシリコンウ
エハ等の上に形成されたパターンの幅等を電子ビームを
使用して測長するようにした電子ビーム測長装置に関す
る。
エハ等の上に形成されたパターンの幅等を電子ビームを
使用して測長するようにした電子ビーム測長装置に関す
る。
（従来の技術） 電子ビーム測長装置では、試料上の測長すべきパターン
を横切って電子ビームを直線状に走査し、この走査に伴
って得られた反射電子等の情報信号を検出し、検出信号
に基づいてパターンの幅を測長している。通常、検出信
号のSN比を高めるために直線状の電子ビーム走査を多数
回行い、得られた多数の検出信号を加算するようにして
いる。この場合、電子ビーム照射による試料のダメージ
を小さくし、コンタミネーションの発生の防止やチャー
ジアップによる電子ビームをゆらぎの影響を少なくする
ために、移動加算測長方式が採用されている。第３図は
この方式を示しており、被測長パターンＰを横切って電
子ビームの直線状走査S1〜Ｓｎが行われる。この電子ビ
ームの直線状走査は少しずつ走査位置を、ずらしながら
行われ、各走査に基づいて検出された、例えば、反射電
子信号は加算される。第４図は検出信号強度を示してお
り、D1は走査S1に対応したもの、D2は走査S1とS2に基づ
く検出信号を加算したもの、Ｄｎはｎ回の走査に基づい
て得られた検出信号を加算したものである。この加算信
号Ｄｎに基づいてパターンＰの幅が測長される。
を横切って電子ビームを直線状に走査し、この走査に伴
って得られた反射電子等の情報信号を検出し、検出信号
に基づいてパターンの幅を測長している。通常、検出信
号のSN比を高めるために直線状の電子ビーム走査を多数
回行い、得られた多数の検出信号を加算するようにして
いる。この場合、電子ビーム照射による試料のダメージ
を小さくし、コンタミネーションの発生の防止やチャー
ジアップによる電子ビームをゆらぎの影響を少なくする
ために、移動加算測長方式が採用されている。第３図は
この方式を示しており、被測長パターンＰを横切って電
子ビームの直線状走査S1〜Ｓｎが行われる。この電子ビ
ームの直線状走査は少しずつ走査位置を、ずらしながら
行われ、各走査に基づいて検出された、例えば、反射電
子信号は加算される。第４図は検出信号強度を示してお
り、D1は走査S1に対応したもの、D2は走査S1とS2に基づ
く検出信号を加算したもの、Ｄｎはｎ回の走査に基づい
て得られた検出信号を加算したものである。この加算信
号Ｄｎに基づいてパターンＰの幅が測長される。
このように、移動加算測長方式では、試料の同一位置で
多数回の電子ビームの走査が行われないので、試料のダ
メージを少なくでき、又、コンタミネーションの発生を
防止でき、更に、試料がチャージアップすることも防止
できる。
多数回の電子ビームの走査が行われないので、試料のダ
メージを少なくでき、又、コンタミネーションの発生を
防止でき、更に、試料がチャージアップすることも防止
できる。
（発明が解決しようとする課題） ところで、第５図に示すように、パターンＰの上にゴミ
Ｂがあると、次のような問題が生じる。すなわち、ゴミ
Ｂが存在しないパターン部分の走査S2による検出信号
は、第６図（ａ）に示すようになるのに対し、ゴミＢの
存在している部分の走査Ｓｋに基づく検出信号は、第６
図（ｂ）のように走査S1に基づく信号と比べると幅が広
くなっている。このような検出信号を加算すると、第６
図（ｃ）に示すように、パターンにゴミが付着していな
い一方の端部によるピークE1は鋭くなっているのに対
し、ゴミの付着したパターンの他方の端部に基づくピー
クE2はプロードとなり、このような加算信号に基づいて
測定されたパターンの幅は、正確とならず、かなり測定
精度が悪化する。
Ｂがあると、次のような問題が生じる。すなわち、ゴミ
Ｂが存在しないパターン部分の走査S2による検出信号
は、第６図（ａ）に示すようになるのに対し、ゴミＢの
存在している部分の走査Ｓｋに基づく検出信号は、第６
図（ｂ）のように走査S1に基づく信号と比べると幅が広
くなっている。このような検出信号を加算すると、第６
図（ｃ）に示すように、パターンにゴミが付着していな
い一方の端部によるピークE1は鋭くなっているのに対
し、ゴミの付着したパターンの他方の端部に基づくピー
クE2はプロードとなり、このような加算信号に基づいて
測定されたパターンの幅は、正確とならず、かなり測定
精度が悪化する。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、ゴミが付着していても、正確に高精度でパターン
の幅等の測長を行うことができる電子ビーム測長装置を
実現することにある。
的は、ゴミが付着していても、正確に高精度でパターン
の幅等の測長を行うことができる電子ビーム測長装置を
実現することにある。
（課題を解決するための手段） 請求項１の発明に基づく電子ビーム測長装置は、電子ビ
ームを試料上で直線状に走査すると共に、試料上の直線
状走査位置をずらすための手段と、試料上での電子ビー
ムの走査に伴って得られた情報信号を検出する検出器
と、１回の直線状走査による検出器の出力信号に基づい
てパターン幅を検出し、パターン幅が予め設定した許容
値以内かどうかを検出するパターン幅検出ユニットと、
検出器からの信号を加算する加算ユニットとを備え、パ
ターン幅検出ユニットによって検出されたパターン幅が
許容値内であれば加算ユニットに検出信号を供給し、検
出されたパターン幅が許容値外であればその時の検出信
号の加算を停止するように構成したことを特徴としてい
る。
ームを試料上で直線状に走査すると共に、試料上の直線
状走査位置をずらすための手段と、試料上での電子ビー
ムの走査に伴って得られた情報信号を検出する検出器
と、１回の直線状走査による検出器の出力信号に基づい
てパターン幅を検出し、パターン幅が予め設定した許容
値以内かどうかを検出するパターン幅検出ユニットと、
検出器からの信号を加算する加算ユニットとを備え、パ
ターン幅検出ユニットによって検出されたパターン幅が
許容値内であれば加算ユニットに検出信号を供給し、検
出されたパターン幅が許容値外であればその時の検出信
号の加算を停止するように構成したことを特徴としてい
る。
請求項２の発明に基づく電子ビーム測長装置は、請求項
１の発明の構成に加えて、パターン幅が許容値内の直線
状走査の回数をカウントするカウンタを設けたことを特
徴としている。
１の発明の構成に加えて、パターン幅が許容値内の直線
状走査の回数をカウントするカウンタを設けたことを特
徴としている。
（作用） 請求項１の発明では、各直線状の走査に基づいて検出さ
れたパターン幅が予め設定した許容値以内であれば、そ
の検出信号を加算することとし、そのパターン幅が許容
値外であれば、検出信号を加算せず、パターン幅の演算
を許容値内のパターン幅となった直線状走査によって得
られた検出信号を加算した信号に基づいて行う。
れたパターン幅が予め設定した許容値以内であれば、そ
の検出信号を加算することとし、そのパターン幅が許容
値外であれば、検出信号を加算せず、パターン幅の演算
を許容値内のパターン幅となった直線状走査によって得
られた検出信号を加算した信号に基づいて行う。
請求項２の発明では、請求項１の発明に加えて、許容値
以内のパターン幅となった直線状走査の回数をカウント
し、そのカウント値からパターン欠陥の程度を知る。
以内のパターン幅となった直線状走査の回数をカウント
し、そのカウント値からパターン欠陥の程度を知る。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図は本発明に基づく電子ビーム測長装置の一実
施例を示しており、電子ビームEBは、収束レンズ１によ
ってパターンＰが形成された被測長試料２上に細く収束
されると共に、電子ビームEBの照射位置は、静電偏向器
３によって変えられる。静電偏向器３には、偏向器制御
ユニット４から電子ビーム走査信号が供給されるが、偏
向器制御ユニット４は、コンピュータ５によって制御さ
れる。
る。第１図は本発明に基づく電子ビーム測長装置の一実
施例を示しており、電子ビームEBは、収束レンズ１によ
ってパターンＰが形成された被測長試料２上に細く収束
されると共に、電子ビームEBの照射位置は、静電偏向器
３によって変えられる。静電偏向器３には、偏向器制御
ユニット４から電子ビーム走査信号が供給されるが、偏
向器制御ユニット４は、コンピュータ５によって制御さ
れる。
試料２への電子ビームBEの照射に基づいて発生した反射
電子は、反射電子検出器６によって検出される。検出器
６の検出信号は、増幅器７によって増幅され、A/D変換
器８を介してバッファメモリ９とパターン幅検出ユニッ
ト10に供給される。バッファメモリ９に記憶された信号
は、スイッチング回路11に供給されるが、スイッチング
回路11はパターン幅検出ユニット10からの信号によって
バッファメモリ９に記憶された信号かあるいはゼロ信号
を加算ユニット12に供給する。13はパターン幅検出ユニ
ット10からの信号をカウントするカウンタであり、カウ
ンタ13のカウント値はコンピュータ５に供給される。
電子は、反射電子検出器６によって検出される。検出器
６の検出信号は、増幅器７によって増幅され、A/D変換
器８を介してバッファメモリ９とパターン幅検出ユニッ
ト10に供給される。バッファメモリ９に記憶された信号
は、スイッチング回路11に供給されるが、スイッチング
回路11はパターン幅検出ユニット10からの信号によって
バッファメモリ９に記憶された信号かあるいはゼロ信号
を加算ユニット12に供給する。13はパターン幅検出ユニ
ット10からの信号をカウントするカウンタであり、カウ
ンタ13のカウント値はコンピュータ５に供給される。
このような構成の装置の動作は次の通りである。まず、
コンピュータ５からの指令により、加算ユニット12とカ
ウンタ13の値がクリアされ、又、第５図に示す測長すべ
きパターン幅の設計W0と変動の許容幅W1とがパターン幅
検出ユニット10にセットされる。次に、コンピュータ５
から偏向器制御ユニット４に走査開始信号が出力され、
この信号に基づいて偏向器制御ユニット４は、試料２上
のパターンＰを横切って多数回、電子ビームEBを直線状
に走査する走査信号を発生し、偏向器３に供給する。こ
の結果、第５図に示すような走査位置を移動させながら
の電子ビームの直線状走査が行われる。
コンピュータ５からの指令により、加算ユニット12とカ
ウンタ13の値がクリアされ、又、第５図に示す測長すべ
きパターン幅の設計W0と変動の許容幅W1とがパターン幅
検出ユニット10にセットされる。次に、コンピュータ５
から偏向器制御ユニット４に走査開始信号が出力され、
この信号に基づいて偏向器制御ユニット４は、試料２上
のパターンＰを横切って多数回、電子ビームEBを直線状
に走査する走査信号を発生し、偏向器３に供給する。こ
の結果、第５図に示すような走査位置を移動させながら
の電子ビームの直線状走査が行われる。
試料２への電子ビームの照射に基づいて発生した反射電
子は検出器６によって検出されるが、この検出信号はバ
ッファメモリ９に供給されて記憶されると共に、パター
ン幅検出ユニット10に供給される。第２図は１回の電子
ビームの直線状走査に基づいて検出された信号を示して
おり、この信号がバッファアンプ９に記憶され、そして
パターン幅検出ユニット10に供給される。パターン幅検
出ユニット10では、信号ののスレッショルドレベルＬよ
り高い信号のうちのピーク位置A,Bを認識し、このユニ
ットの内部に設けられた２つのカウンタに夫々の位置を
記憶する。このA,B2つの値の差がパターン幅となるの
で、パターン幅検出ユニット10は、内部のカウンタの値
の差を求め幅Ｗを求める。更に、このユニット10では、
設計値W0と検出幅Ｗとの差が許容値Ｗａ以上か以内かを
判断する。すなわち、 |W0−W|≦Ｗａ の時、パターン検出ユニット10はスイッチグユニット11
を制御し、バッファメモリ９に記憶されている１回分の
直線状走査に基づく検出信号を加算ユニット12に転送す
る。一方、 |W0−W|＞Ｗａ の時、パターン検出ユニット10はスイッチングユニット
11を制御し、加算ユニット12には、バッファメモリ９に
記憶されている信号に代えて、ゼロ信号を転送する。更
に、パターン幅検出ユニット10は、パターン幅が許容値
以内の時にカウンタ13のカウント値をアップさせる。
子は検出器６によって検出されるが、この検出信号はバ
ッファメモリ９に供給されて記憶されると共に、パター
ン幅検出ユニット10に供給される。第２図は１回の電子
ビームの直線状走査に基づいて検出された信号を示して
おり、この信号がバッファアンプ９に記憶され、そして
パターン幅検出ユニット10に供給される。パターン幅検
出ユニット10では、信号ののスレッショルドレベルＬよ
り高い信号のうちのピーク位置A,Bを認識し、このユニ
ットの内部に設けられた２つのカウンタに夫々の位置を
記憶する。このA,B2つの値の差がパターン幅となるの
で、パターン幅検出ユニット10は、内部のカウンタの値
の差を求め幅Ｗを求める。更に、このユニット10では、
設計値W0と検出幅Ｗとの差が許容値Ｗａ以上か以内かを
判断する。すなわち、 |W0−W|≦Ｗａ の時、パターン検出ユニット10はスイッチグユニット11
を制御し、バッファメモリ９に記憶されている１回分の
直線状走査に基づく検出信号を加算ユニット12に転送す
る。一方、 |W0−W|＞Ｗａ の時、パターン検出ユニット10はスイッチングユニット
11を制御し、加算ユニット12には、バッファメモリ９に
記憶されている信号に代えて、ゼロ信号を転送する。更
に、パターン幅検出ユニット10は、パターン幅が許容値
以内の時にカウンタ13のカウント値をアップさせる。
このように、加算ユニット12には、パターン幅が許容値
以内の信号のみが供給されて加算される。電子ビームの
直線状走査が所定の回数（ｎ回）終了したら、加算ユニ
ット12において加算された信号はコンピュータ５に転送
され、その加算信号に基づいてパターンの幅が測長され
る。この加算信号は、ゴミが付着した部分の信号が除去
されたものであるため、第４図のｎ回累計加算信号とほ
ぼ等しい信号波形となり、正確な測長が可能となる。
以内の信号のみが供給されて加算される。電子ビームの
直線状走査が所定の回数（ｎ回）終了したら、加算ユニ
ット12において加算された信号はコンピュータ５に転送
され、その加算信号に基づいてパターンの幅が測長され
る。この加算信号は、ゴミが付着した部分の信号が除去
されたものであるため、第４図のｎ回累計加算信号とほ
ぼ等しい信号波形となり、正確な測長が可能となる。
なお、カウンタ13には、パターン幅が許容値内に入った
直線状走査（ラスタ）の数がカウントされているので、
ｎ回走査してｍ回成功した場合、m/nにより、パターン
が全体として設計値通りの幅か否か等のパターンのチェ
ックを行うことができる。
直線状走査（ラスタ）の数がカウントされているので、
ｎ回走査してｍ回成功した場合、m/nにより、パターン
が全体として設計値通りの幅か否か等のパターンのチェ
ックを行うことができる。
以上本発明を説明したが、本発明はこの実施例に限定さ
れない。例えば、反射電子を検出するようにしたが、２
次電子を検出するようにしても良い。
れない。例えば、反射電子を検出するようにしたが、２
次電子を検出するようにしても良い。
（発明の効果） 以上説明したように、請求項１の発明では、ゴミが付着
していると考えられる部分からの信号を幅測長のための
信号加算から除去するようにしたので、ゴミの影響をな
くして高精度の測長を行うことができる。
していると考えられる部分からの信号を幅測長のための
信号加算から除去するようにしたので、ゴミの影響をな
くして高精度の測長を行うことができる。
又、請求項２の発明では、パターンの幅が許容値以内の
走査回数をカウントするようにしたので、パターンが欠
陥かどうかのチェックを行うことができる。
走査回数をカウントするようにしたので、パターンが欠
陥かどうかのチェックを行うことができる。
第１図は、本発明の一実施例である電子ビーム測長装置
を示す図、第２図は、検出信号波形を示す図、第３図
は、移動加算測長方式を説明するための図、第４図は、
加算信号を示す図、第５図は、ゴミの付着したパターン
における電子ビームの走査の様子を示す図、第６図は、
第５図の走査による検出信号波形を示す図である。 １……収束レンズ、２……試料 ３……偏向器 ４……偏向器制御ユニット ５……コンピュータ、６……検出器 ７……増幅器、８……A/D変換器 ９……バッファメモリ 10……パターン幅検出ユニット 11……スイッチングユニット 12……加算ユニット、13……カウンタ
を示す図、第２図は、検出信号波形を示す図、第３図
は、移動加算測長方式を説明するための図、第４図は、
加算信号を示す図、第５図は、ゴミの付着したパターン
における電子ビームの走査の様子を示す図、第６図は、
第５図の走査による検出信号波形を示す図である。 １……収束レンズ、２……試料 ３……偏向器 ４……偏向器制御ユニット ５……コンピュータ、６……検出器 ７……増幅器、８……A/D変換器 ９……バッファメモリ 10……パターン幅検出ユニット 11……スイッチングユニット 12……加算ユニット、13……カウンタ
Claims (2)
- 【請求項１】電子ビームを試料上で直線状に走査すると
共に、試料上の直線状走査位置をずらすための手段と、
試料上での電子ビームの走査に伴って得られた情報信号
を検出する検出器と、１回の直線状走査による検出器の
出力信号に基づいてパターン幅を検出し、パターン幅が
予め設定した許容値以内かどうかを検出するパターン幅
検出ユニットと、検出器からの信号を加算する加算ユニ
ットとを備え、パターン幅検出ユニットによって検出さ
れたパターン幅が許容値内であれば加算ユニットに検出
信号を供給し、検出されたパターン幅が許容値外であれ
ばその時の検出信号の加算を停止するように構成したこ
とを特徴とする電子ビーム測長装置。 - 【請求項２】パターン幅が許容値内の直線状走査の回数
をカウントするカウンタを設けた請求項１記載の電子ビ
ーム測長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27880288A JPH0687011B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 電子ビーム測長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27880288A JPH0687011B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 電子ビーム測長装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02126108A JPH02126108A (ja) | 1990-05-15 |
| JPH0687011B2 true JPH0687011B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=17602379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27880288A Expired - Fee Related JPH0687011B2 (ja) | 1988-11-04 | 1988-11-04 | 電子ビーム測長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0687011B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559334U (ja) * | 1992-01-27 | 1993-08-06 | 日新電機株式会社 | ビーム計測装置 |
| JP2985826B2 (ja) | 1997-04-09 | 1999-12-06 | 日本電気株式会社 | 位置検出装置および方法 |
| JP5368360B2 (ja) | 2010-04-09 | 2013-12-18 | 浜松ホトニクス株式会社 | パルスファイバレーザ装置 |
| WO2020004354A1 (ja) | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 株式会社中原光電子研究所 | 光部品、屈折率分布型レンズ付光接続部品及び光部品の製造方法 |
-
1988
- 1988-11-04 JP JP27880288A patent/JPH0687011B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02126108A (ja) | 1990-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |