JPH07111335B2 - パターン形状測定方法及び装置 - Google Patents
パターン形状測定方法及び装置Info
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- JPH07111335B2 JPH07111335B2 JP2028012A JP2801290A JPH07111335B2 JP H07111335 B2 JPH07111335 B2 JP H07111335B2 JP 2028012 A JP2028012 A JP 2028012A JP 2801290 A JP2801290 A JP 2801290A JP H07111335 B2 JPH07111335 B2 JP H07111335B2
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- measuring
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
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- Electromagnetism (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電子ビームを用いてパターンの立体形状を測定
するパターン形状測定方法及び装置に関するもので、特
にLSIの微細パターンの表面積の計測に使用されるもの
である。
するパターン形状測定方法及び装置に関するもので、特
にLSIの微細パターンの表面積の計測に使用されるもの
である。
（従来の技術） 走査型電子顕微鏡（SEM）を用いてLSI等の微細パターン
の立体形状を測定する技術としては、微細パターンを有
する試料を切断してその断面形状を観察する断面観察法
が従来知られている。
の立体形状を測定する技術としては、微細パターンを有
する試料を切断してその断面形状を観察する断面観察法
が従来知られている。
（発明が解決しようとする課題） このような従来の断面観察法は広く用いられているが、
試料を切断するため、観察された試料は製品として使用
することができないという問題がある。又、たとえ試料
を使い捨てにする場合でもパターンが第７図に示す底面
の長径がLa、短径がLb、テーパ角度がφ、深さがＨのト
レンチパターンになると、トレンチパターンが形成され
た基板に垂直でかつトレンチパターンの中心軸を通るよ
うに切断することは極めて難しい。更に切断面上のいく
つかのパターンのうちどのパターンが中心軸を通り垂直
に切断されたものかを判断するにはパターンのピッチな
どの他の情報も予め知っておく必要がある。
試料を切断するため、観察された試料は製品として使用
することができないという問題がある。又、たとえ試料
を使い捨てにする場合でもパターンが第７図に示す底面
の長径がLa、短径がLb、テーパ角度がφ、深さがＨのト
レンチパターンになると、トレンチパターンが形成され
た基板に垂直でかつトレンチパターンの中心軸を通るよ
うに切断することは極めて難しい。更に切断面上のいく
つかのパターンのうちどのパターンが中心軸を通り垂直
に切断されたものかを判断するにはパターンのピッチな
どの他の情報も予め知っておく必要がある。
トレンチ構造を有DRAMのメモリセルの断面を第８図に示
す。このDRAMのメモリセルは１個のMOSトランジスタ81
と、１個のトレンチキャパシタ82からなっている。この
トレンチキャパシタ82の容量Csは次の（１）式によって
表される。
す。このDRAMのメモリセルは１個のMOSトランジスタ81
と、１個のトレンチキャパシタ82からなっている。この
トレンチキャパシタ82の容量Csは次の（１）式によって
表される。
ここでεは酸化膜の誘電率、ｄは酸化膜の膜厚、Ｓはト
レンチキャパシタ82の溝の表面積を示す。誘電率εと膜
厚ｄは、酸化膜の生成過程をコントロールすることで管
理することができるが、表面積Ｓはその管理が難しい
上、その変化が比例的にメモリセルの容量Csに影響して
くるため、メモリの性能を大きく左右する。仮にこのよ
うなメモリセルに断面観察法を使用できたとしても、そ
の断面形状を直線などに近似して計算して表面積を正確
にかつ迅速に測定することは不可能である。
レンチキャパシタ82の溝の表面積を示す。誘電率εと膜
厚ｄは、酸化膜の生成過程をコントロールすることで管
理することができるが、表面積Ｓはその管理が難しい
上、その変化が比例的にメモリセルの容量Csに影響して
くるため、メモリの性能を大きく左右する。仮にこのよ
うなメモリセルに断面観察法を使用できたとしても、そ
の断面形状を直線などに近似して計算して表面積を正確
にかつ迅速に測定することは不可能である。
本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、試
料を破断することなく、微細パターンの形状（プロファ
イル）及び表面積を正確にかつ迅速に測定することので
きるパターン形状測定方法及び装置を提供することを目
的とする。
料を破断することなく、微細パターンの形状（プロファ
イル）及び表面積を正確にかつ迅速に測定することので
きるパターン形状測定方法及び装置を提供することを目
的とする。
（課題を解決するための手段） 第１の発明は、試料が載置される試料ステージ及び鏡筒
の一方を任意の傾斜角に設定することのできる走査型電
子顕微鏡の偏向器を制御して試料ステージ上に載置され
た試料の測定部に電子ビームを照射し、測定部からの２
次電子信号を画像処理し、この画像処理された信号に基
づいて測定部のパターン形状を測定するパターン形状測
定方法において、傾斜角を零にし、測定部に電子ビーム
を照射した時の２次電子信号を画像処理して測定部のパ
ターンの底部寸法を算出する第のステップと、傾斜角を
第１の所定角度に設定し、測定部に電子ビームを照射し
た時の２次電子信号を画像処理して測定部のパターンの
テーパ部の画素数を求める第２のステップと、傾斜角を
第１の所定角度と異なる第２の所定角度に設定し、測定
部に電子ビームを照射した時の２次電子信号を画像処理
してテーパ部の画素数を求める第３のステップと、第２
及び第３のステップによって求められたテーパ部の画素
数、及び第１並びに第２の所定角度に基づいてパターン
のテーパ角度及び深さを算出する第４のステップと、テ
ーパ部の２次電子信号の強度の変化に基づいてテーパ部
のプロファイルを求める第５のステップと、第１及び第
５のステップによって求められたパターンの底部寸法及
びテーパ部のプロファイルに基づいて測定パターンの表
面積を算出する第６のステップとを備えていることを特
徴とする。
の一方を任意の傾斜角に設定することのできる走査型電
子顕微鏡の偏向器を制御して試料ステージ上に載置され
た試料の測定部に電子ビームを照射し、測定部からの２
次電子信号を画像処理し、この画像処理された信号に基
づいて測定部のパターン形状を測定するパターン形状測
定方法において、傾斜角を零にし、測定部に電子ビーム
を照射した時の２次電子信号を画像処理して測定部のパ
ターンの底部寸法を算出する第のステップと、傾斜角を
第１の所定角度に設定し、測定部に電子ビームを照射し
た時の２次電子信号を画像処理して測定部のパターンの
テーパ部の画素数を求める第２のステップと、傾斜角を
第１の所定角度と異なる第２の所定角度に設定し、測定
部に電子ビームを照射した時の２次電子信号を画像処理
してテーパ部の画素数を求める第３のステップと、第２
及び第３のステップによって求められたテーパ部の画素
数、及び第１並びに第２の所定角度に基づいてパターン
のテーパ角度及び深さを算出する第４のステップと、テ
ーパ部の２次電子信号の強度の変化に基づいてテーパ部
のプロファイルを求める第５のステップと、第１及び第
５のステップによって求められたパターンの底部寸法及
びテーパ部のプロファイルに基づいて測定パターンの表
面積を算出する第６のステップとを備えていることを特
徴とする。
第２の発明によるパターン形状測定装置は、試料が載置
される試料ステージ及び鏡筒の一方を任意の傾斜角に設
定することのできる走査型電子顕微鏡と、試料ステージ
に載置された試料の測定部に電子ビームを照射した時に
測定部から発生する２次電子信号を画像処理する画像処
理手段と、傾斜角を零にして電子ビームを測定部に照射
した時の画像処理手段の出力に基づいて測定部のパター
ンの底部寸法を演算する第１の演算手段と、傾斜角を第
１の所定角度及びこの第１の所定角度と異なる第２の所
定角度に各々設定して電子ビームを測定部に照射した時
の画像処理手段の出力に基づいてパターンのテーパ角度
及び深さ並びにテーパ部のプロファイルを演算する第２
の演算手段と、第１及び第２の演算手段の出力に基づい
てパターンの表面積を演算する第３の演算手段とを備え
ていることを特徴とする。
される試料ステージ及び鏡筒の一方を任意の傾斜角に設
定することのできる走査型電子顕微鏡と、試料ステージ
に載置された試料の測定部に電子ビームを照射した時に
測定部から発生する２次電子信号を画像処理する画像処
理手段と、傾斜角を零にして電子ビームを測定部に照射
した時の画像処理手段の出力に基づいて測定部のパター
ンの底部寸法を演算する第１の演算手段と、傾斜角を第
１の所定角度及びこの第１の所定角度と異なる第２の所
定角度に各々設定して電子ビームを測定部に照射した時
の画像処理手段の出力に基づいてパターンのテーパ角度
及び深さ並びにテーパ部のプロファイルを演算する第２
の演算手段と、第１及び第２の演算手段の出力に基づい
てパターンの表面積を演算する第３の演算手段とを備え
ていることを特徴とする。
（作 用） このように構成された第１の発明のパターン形状測定方
法によれば、測定部のパターンの底部寸法が第１のステ
ップによって算出され、傾斜角が第１及び第２の所定角
度の時のパターンのテーパ部の各々の画素数が第２及び
第３のステップによって各々求められる。第２及び第３
のステップによって求められたテーパ部の画素数、及び
第１並びに第２の所定角度に基づいてパターンのテーパ
角度及び深さが第４のステップによって算出される。
法によれば、測定部のパターンの底部寸法が第１のステ
ップによって算出され、傾斜角が第１及び第２の所定角
度の時のパターンのテーパ部の各々の画素数が第２及び
第３のステップによって各々求められる。第２及び第３
のステップによって求められたテーパ部の画素数、及び
第１並びに第２の所定角度に基づいてパターンのテーパ
角度及び深さが第４のステップによって算出される。
テーパ部の２次電子信号の強度の変化に基づいてテーパ
部のプロファイルが第５のステップによって求められ
る。そして第１及び第５のステップによって求められた
底部寸法及びテーパ部のプロファイルに基づいて測定パ
ターンの表面積が第６のステップによって算出される。
これにより、試料を破断することなく、微細パターンの
形状及び表面積を正確にかつ迅速に測定することができ
る。
部のプロファイルが第５のステップによって求められ
る。そして第１及び第５のステップによって求められた
底部寸法及びテーパ部のプロファイルに基づいて測定パ
ターンの表面積が第６のステップによって算出される。
これにより、試料を破断することなく、微細パターンの
形状及び表面積を正確にかつ迅速に測定することができ
る。
第２の発明によるパターン形状測定装置によれば、傾斜
角を零にして電子ビームを照射した時の画像処理手段の
出力に基づいて測定部のパターンの底部寸法が第１の演
算手段によって演算される。又、傾斜角を第１の所定角
度及び第２の所定角度に各々設定して電子ビームを測定
部に照射した時の画像処理手段の出力に基づいてパター
ンのテーパ角度及び深さ並びにテーパ部のプロファイル
が第２の演算手段によって演算される。そして第１及び
第２の演算手段の出力に基づいてパターンの表面積が第
３の演算手段によって演算される。これにより試料を破
断することなく、微細パターンの形状及び表面積を正確
にかつ迅速に測定することができる。
角を零にして電子ビームを照射した時の画像処理手段の
出力に基づいて測定部のパターンの底部寸法が第１の演
算手段によって演算される。又、傾斜角を第１の所定角
度及び第２の所定角度に各々設定して電子ビームを測定
部に照射した時の画像処理手段の出力に基づいてパター
ンのテーパ角度及び深さ並びにテーパ部のプロファイル
が第２の演算手段によって演算される。そして第１及び
第２の演算手段の出力に基づいてパターンの表面積が第
３の演算手段によって演算される。これにより試料を破
断することなく、微細パターンの形状及び表面積を正確
にかつ迅速に測定することができる。
（実施例） 本発明によるパターン形状測定装置の一実施例の構成を
第１図に示す。この実施例のパターン形状測定装置は、
走査型電子顕微鏡（以下、SEMともいう）１と、画像処
理手段２と、計算機３と、画像モニタ４と、ステージコ
ントローラ５を備えている。又、SEM1は鏡筒1a、偏向器
1b、検出器1c、及びステージ1dを有している。
第１図に示す。この実施例のパターン形状測定装置は、
走査型電子顕微鏡（以下、SEMともいう）１と、画像処
理手段２と、計算機３と、画像モニタ４と、ステージコ
ントローラ５を備えている。又、SEM1は鏡筒1a、偏向器
1b、検出器1c、及びステージ1dを有している。
次に第７図に示すトレンチパターンを測定する場合を例
にとって本実施例の構成と作用を第２図乃至第５図を参
照して説明する。なお、第７図に示すトレンチパターン
の側壁はパターンの中心軸に対して軸対称で、この中心
軸に対するパターンの垂直断面形状は楕円形とする。
にとって本実施例の構成と作用を第２図乃至第５図を参
照して説明する。なお、第７図に示すトレンチパターン
の側壁はパターンの中心軸に対して軸対称で、この中心
軸に対するパターンの垂直断面形状は楕円形とする。
先ず、試料10をステージ1d上に載置し、ステージコント
ローラ５を操作してステージ1dの傾斜角θを零度（入射
ビーム方向に対して垂直）に設定する（第２のステップ
F21参照）。測長倍率Ｍを設定した後画像処理手段２か
らSEM1の偏向制御信号であるHS（Horizontal Scan）、V
S（Vertical Scan）、HB（Horizontal Blank）、VB（Ve
rtical Blank）、及びCONT（Control）信号を偏向器1b
に送り、電子ビームを偏向器1bによって走査する（ステ
ップF22A参照）。すると、この走査された電子ビームが
ステージ1d上に載置された試料10に当り、試料10から２
次電子が放出される。そしてこの２次電子が検出器1cに
よって検出される。検出器1cの検出出力（２次電子信
号）は画像処理手段２に送られて所定のサンプリングタ
イムでA/D変換された後（ステップF22B参照）、加算平
均処理、空間フィルタリング処理、及び線形画像強調処
理が行われ、この処理結果が画像処理手段２の256階調
のフレームメモリに格納されるとともに信号波形が画像
モニタ４に表示される（ステップF22C参照）。なお、上
述のステップF22AからステップF22Cまでの処理を以下、
画像データ入力処理ともいう。このようにして得られた
信号波形（第３図参照）からパターン底部の画素数を求
め、計算機３によって底部寸法、すなわち長径La、短径
Lbを算出する（第２図ステップF23参照）。
ローラ５を操作してステージ1dの傾斜角θを零度（入射
ビーム方向に対して垂直）に設定する（第２のステップ
F21参照）。測長倍率Ｍを設定した後画像処理手段２か
らSEM1の偏向制御信号であるHS（Horizontal Scan）、V
S（Vertical Scan）、HB（Horizontal Blank）、VB（Ve
rtical Blank）、及びCONT（Control）信号を偏向器1b
に送り、電子ビームを偏向器1bによって走査する（ステ
ップF22A参照）。すると、この走査された電子ビームが
ステージ1d上に載置された試料10に当り、試料10から２
次電子が放出される。そしてこの２次電子が検出器1cに
よって検出される。検出器1cの検出出力（２次電子信
号）は画像処理手段２に送られて所定のサンプリングタ
イムでA/D変換された後（ステップF22B参照）、加算平
均処理、空間フィルタリング処理、及び線形画像強調処
理が行われ、この処理結果が画像処理手段２の256階調
のフレームメモリに格納されるとともに信号波形が画像
モニタ４に表示される（ステップF22C参照）。なお、上
述のステップF22AからステップF22Cまでの処理を以下、
画像データ入力処理ともいう。このようにして得られた
信号波形（第３図参照）からパターン底部の画素数を求
め、計算機３によって底部寸法、すなわち長径La、短径
Lbを算出する（第２図ステップF23参照）。
次にステージコントローラ５を操作してSEM1のステージ
1dの傾斜角θを所定値θ１に設定し（ステップF24参
照）、上述の画像データ入力処理を行う（ステップF25
参照）。得られた信号波形（第４図参照）から測定パタ
ーンのテーパ部の幅に対応する画素数P1を求める（ステ
ップF26参照）。その後ステージコントローラ５を操作
してステージ1dの傾斜角θをθ２（≠θ１）に設定し
（ステップF27参照）、同様の画像データ入力処理を行
い（ステップF28参照）。得られた信号波形（第５図参
照）から同一のテーパ部の幅に対応する画素数P2を求め
る（ステップF29参照）。これらの求められた画素数P1,
P2に基づいてテーパ角度φ、深さ（膜厚）Ｈがステレオ
スコピィの原理により導出される次の（１），（２）
式、すなわち を用いて電子計算機３によって演算される（ステップF3
0参照）。ここでＭは測長倍率を示し、Ｃは測長倍率Ｍ
時の１画素当りの画像モニタ４上の長さを示す。
1dの傾斜角θを所定値θ１に設定し（ステップF24参
照）、上述の画像データ入力処理を行う（ステップF25
参照）。得られた信号波形（第４図参照）から測定パタ
ーンのテーパ部の幅に対応する画素数P1を求める（ステ
ップF26参照）。その後ステージコントローラ５を操作
してステージ1dの傾斜角θをθ２（≠θ１）に設定し
（ステップF27参照）、同様の画像データ入力処理を行
い（ステップF28参照）。得られた信号波形（第５図参
照）から同一のテーパ部の幅に対応する画素数P2を求め
る（ステップF29参照）。これらの求められた画素数P1,
P2に基づいてテーパ角度φ、深さ（膜厚）Ｈがステレオ
スコピィの原理により導出される次の（１），（２）
式、すなわち を用いて電子計算機３によって演算される（ステップF3
0参照）。ここでＭは測長倍率を示し、Ｃは測長倍率Ｍ
時の１画素当りの画像モニタ４上の長さを示す。
底部エッジからの距離xiにおけるテーパ部の高さｈ
（xi）は、対応する位置の２次電子信号量Ｓ（xi）に基
づいて次の（３）式を用いて電子計算機３によって求め
られる（ステップF31参照）。
（xi）は、対応する位置の２次電子信号量Ｓ（xi）に基
づいて次の（３）式を用いて電子計算機３によって求め
られる（ステップF31参照）。
ここで、ｎはテーパ部の幅に対応する画素数とする。
又、テーパ部の任意の位置での高さhiにおける底部エッ
ジからの距離をＸ（hi）とすると、各高さhiにおける断
面形状が楕円の長径Da（hi）及び短径Db（hi）は各々、 と表わせる。これにより測定パターンの側面積S1は、次
の（5a）式、すなわち を用いて電子計算機３によって演算される。ここで、Δ
ｈは高さhiにおける１画素当りの高さの増分量を示し、
Ｊは次の（5b）式によって定義される値である。
ジからの距離をＸ（hi）とすると、各高さhiにおける断
面形状が楕円の長径Da（hi）及び短径Db（hi）は各々、 と表わせる。これにより測定パターンの側面積S1は、次
の（5a）式、すなわち を用いて電子計算機３によって演算される。ここで、Δ
ｈは高さhiにおける１画素当りの高さの増分量を示し、
Ｊは次の（5b）式によって定義される値である。
又、ｋは次の（5c）式によって与えられる。
なお、上記（5a）及び（5c）式においては、Da（hi）≧
Db（hi）と仮定したが、Da（hi）＜Db（hi）の場合は
（5a）及び（5c）式において、Da（hi）とDb（hi）を交
換すれば良い。
Db（hi）と仮定したが、Da（hi）＜Db（hi）の場合は
（5a）及び（5c）式において、Da（hi）とDb（hi）を交
換すれば良い。
一方、パターン底部の表面積S2は次の（６）式、すなわ
ち を用いて電子計算機３によって演算される。従って測定
パターンの表面積Ｓは Ｓ＝S1＋S2 ……（７） から求められる。
ち を用いて電子計算機３によって演算される。従って測定
パターンの表面積Ｓは Ｓ＝S1＋S2 ……（７） から求められる。
なお、本実施例では、パターンの中心軸に対する水平断
面形状は楕円形として説明したが断面形状が円形である
パターンは（４）式でDa（hi）＝Db（hi）とすることに
より全く同様にして算出可能である。
面形状は楕円形として説明したが断面形状が円形である
パターンは（４）式でDa（hi）＝Db（hi）とすることに
より全く同様にして算出可能である。
本実施例のパターン形状測定装置の用いてトレンチパタ
ーンを測定した測定結果を第６図に示す。第６図は、測
定倍率Ｍを４万倍、ステージ1dの傾斜角θ1,θ２を各々
０゜,6゜とした場合の測定結果としてテーパ角度φ＝8
3.6゜、深さＨ＝3.00μｍ、表面積Ｓ＝16.33μm2、底部
寸法La＝0.87μｍの断面形状を示す。
ーンを測定した測定結果を第６図に示す。第６図は、測
定倍率Ｍを４万倍、ステージ1dの傾斜角θ1,θ２を各々
０゜,6゜とした場合の測定結果としてテーパ角度φ＝8
3.6゜、深さＨ＝3.00μｍ、表面積Ｓ＝16.33μm2、底部
寸法La＝0.87μｍの断面形状を示す。
以上述べたように本実施例によれば、試料を破断するこ
となく、第７図に示すトレンチパターンのプロファイル
及び表面積を容易にかつ正確に測定することができる。
となく、第７図に示すトレンチパターンのプロファイル
及び表面積を容易にかつ正確に測定することができる。
本発明によれば、試料を破断することなく、測定パター
ンのプロファイル及び表面積を容易にかつ正確に測定す
ることができる。
ンのプロファイル及び表面積を容易にかつ正確に測定す
ることができる。
第１図は本発明によるパターン形状測定装置の一実施例
の構成を示すブロック図、第２図は実施例の作用を説明
するフローチャート、第３図乃至第５図は本発明にかか
る画像処理手段によって得られ信号波形を示すグラフ、
第６図は第１図に示すパターン形状測定装置によって測
定されたトレンチパターンの断面形状を示すグラフ、第
７図は測定されるトレンチパターンの形状を示す斜視
図、第８図はDRAMのメモリセルの断面図である。 １……走査型電子顕微鏡、1a……鏡筒、1b……偏向器、
1d……ステージ、２……画像処理手段、３……計算機、
４……画像モニタ、５……ステージコントローラ、10…
…試料。
の構成を示すブロック図、第２図は実施例の作用を説明
するフローチャート、第３図乃至第５図は本発明にかか
る画像処理手段によって得られ信号波形を示すグラフ、
第６図は第１図に示すパターン形状測定装置によって測
定されたトレンチパターンの断面形状を示すグラフ、第
７図は測定されるトレンチパターンの形状を示す斜視
図、第８図はDRAMのメモリセルの断面図である。 １……走査型電子顕微鏡、1a……鏡筒、1b……偏向器、
1d……ステージ、２……画像処理手段、３……計算機、
４……画像モニタ、５……ステージコントローラ、10…
…試料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 文朗 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (56)参考文献 特開 昭61−138107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−128114（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】試料が載置される試料ステージ及び鏡筒の
一方を任意の傾斜角に設定することのできる走査型電子
顕微鏡の偏向器を制御して前記試料ステージ上に載置さ
れた試料の測定部に電子ビームを照射し、前記測定部か
らの２次電子信号を画像処理し、この画像処理された信
号に基づいて前記測定部のパターン形状を測定するパタ
ーン形状測定方法において、 傾斜角を零にし、測定部に電子ビームを照射したときの
２次電子信号を画像処理して前記測定部のパターンの底
部寸法を算出する第１のステップと、 傾斜角を零と異なる第１の所定角度に設定し、測定部に
電子ビームを照射したときの２次電子信号を画像処理し
て前記測定部のパターンのテーパ部の画素数を求める第
２のステップと、 傾斜角を零および前記第１の所定角度とも異なる第２の
所定角度に設定し、測定部に電子ビームを照射したとき
の２次電子信号を画像処理して前記テーパ部の画素数を
求める第３のステップと、 前記第２及び第３のステップによって求められた前記テ
ーパ部の画素数、及び第１並びに第２の所定角度に基づ
いて前記パターンのテーパ角度及び深さを算出する第４
のステップと、 前記テーパ部の２次電子信号の強度の変化に基づいて前
記テーパ部の画素毎に前記テーパ部のプロファイルを求
める第５のステップと、 前記第１及び第５のステップによって求められたパター
ンの底部寸法及びテーパ部のプロファイルに基づいて前
記測定パターンの表面積を算出する第６のステップとを
備えていることを特徴とするパターン形状測定方法。 - 【請求項２】試料が載置される試料ステージ及び鏡筒の
一方を任意の傾斜角に設定することのできる走査型電子
顕微鏡と、前記試料ステージに載置された試料の測定部
に電子ビームを照射したときに前記測定部から発生する
２次電子信号を画像処理する画像処理手段と、前記傾斜
角を零にして電子ビームを前記測定部に照射したときの
画像処理手段の出力に基づいて前記測定部のパターンの
底部寸法を演算する第１の演算手段と、前記傾斜角を零
と異なる第１の所定角度、及びこの第１の所定角度並び
に零とも異なる第２の所定角度に各々設定して電子ビー
ムを前記測定部に照射したときの画像処理手段の出力に
基づいて前記パターンのテーパ角度及び深さを演算する
とともにテーパ部のプロファイルを前記テーパ部の画素
毎に演算する第２の演算手段と、前記第１及び第２の演
算手段の出力に基づいて前記パターンの表面積を演算す
る第３の演算手段とを備えていることを特徴とするパタ
ーン形状測定装置。
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|---|---|---|---|
| JP2028012A JPH07111335B2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | パターン形状測定方法及び装置 |
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| JP2028012A JPH07111335B2 (ja) | 1990-02-07 | 1990-02-07 | パターン形状測定方法及び装置 |
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