JPH07174546A - 膜厚測定方法 - Google Patents
膜厚測定方法Info
- Publication number
- JPH07174546A JPH07174546A JP16257593A JP16257593A JPH07174546A JP H07174546 A JPH07174546 A JP H07174546A JP 16257593 A JP16257593 A JP 16257593A JP 16257593 A JP16257593 A JP 16257593A JP H07174546 A JPH07174546 A JP H07174546A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- substrate
- film thickness
- electron beam
- reflected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
有する膜又は膜厚が厚い膜の膜厚を正確に測定する。 【構成】 低加速電圧を印加した電子ビーム15を基板
11の表面と膜13とに照射する。基板11の表面から
の反射電子14aが反射電子検出器16に到達する飛行
距離は、膜13の表面からの反射電子14aが到達する
飛行距離と比べて膜の厚さのおよそ2倍分だけ長くな
る。したがって、この飛行距離の違いに伴う飛行時間差
を利用して、飛行時間差をオシロスコープで測定し、電
子速度から膜13の膜厚を正確に測定する。
Description
に関し、特に基板の一部に形成された膜の膜厚を測定す
る方法に関する。
の原理について説明する。所定の加速電圧で加速された
電子ビームを物質に照射した場合に、電子ビームがその
物質に侵入する到達深さは、その物質に固有の密度と加
速電圧とに関係し、従って、到達深さの浅い物質ほど反
射電子が大きいという性質を持っている。そのため、予
めそれぞれ異なる密度を持った物質について加速電圧を
パラメーターとして反射電子を測定することにより、そ
の物質について侵入到達深さと反射電子量とが測定でき
る。この侵入到達深さと反射電子量の関係と、実際に基
板上に形成した膜からの反射電子とを比較することで膜
厚を測定できる。
測定する方法を示す。シリコン基板11上に薄膜12を
形成させ、その薄膜12の膜厚を測定する場合、事前に
基板上に形成する薄膜の膜厚を変化させて、膜表面に所
定の加速電圧で加速した電子ビームを照射し、膜からの
反射電子量を膜厚との検量線(図6)を求めておく。
際のモリブデン膜厚と反射電子量との関係を示す図6の
検量線図を例にとって、検量線について説明する。モリ
ブデン膜が薄膜の場合、モリブデン膜表面に電子ビーム
を照射すると、モリブデン膜の厚さによって反射電子量
が異なる。モリブデン膜がなければ、検量線に示すよ
うにシリコン基板のみで反射した電子ビームの反射電子
量が測定され、モリブデン膜の厚さが増加すると、に
示すようにシリコン基板とモリブデン膜との両方で反射
した電子ビームの反射電子量が測定される。さらにモリ
ブデン膜が厚くなると、のようにモリブデン膜で反射
した電子ビームの反射電子量が測定される。以後、モリ
ブデン膜が厚くなったとしても、反射電子量は変化せ
ず、一定となる。したがって、モリブデン膜の厚さを変
化させた場合の反射電子量を測定して検量線を求めてお
き、これを基準とする。
リコン基板11上に形成した薄膜12に、所定の加速電
圧で加速された電子ビーム13を照射し、電子ビームの
照射による膜表面からの反射電子流14を測定した後、
その測定した反射電子流14とあらかじめ求めた検量線
とを比較して、薄膜の厚さを検知する(例えば、特開昭
62−12808号参照)。
用する膜厚の測定方法では、反射電子量と膜厚の検量線
から基板上の所定の膜厚を決定するため、検量線を測定
した同一条件で基板上の平坦膜表面からの反射電子流を
測定する必要があり、しかも測定する膜厚は、薄膜でな
ければならなかった。
は、凹凸パターンや段差を有するため、凹凸パターン又
は段差部分で反射する反射電子量は、検量線作成時の平
坦基板からの反射電子量と異なり、また、基板上の膜が
厚い場合、反射電子量が変化しないため、検量線が一定
となってしまい、検量線に基づいて膜厚を正確に検知す
ることができない。
を作成するにあたっては、膜が形成される基板の種類毎
に、その基板上に形成される膜の厚味を変化させ、反射
電子量を測定しなければならないという問題点があっ
た。
とでそれぞれ反射する電子の飛行時間差から、基板上の
膜の厚味を測定するようにした膜厚測定方法を提供する
ことにある。
め、本発明に係る膜厚測定方法は、電子ビーム照射処理
と膜厚計測処理とを行ない、基板上に形成された膜の膜
厚を測定する膜厚測定方法であって、電子ビーム照射処
理は、所定の位置から電子ビームを基板の表面及び基板
上の膜に照射し、基板の表面と基板上の膜とでそれぞれ
反射した反射電子を所定位置で検出する処理であり、膜
厚計測処理は、両反射電子の飛行距離の差を検出し、そ
の飛行距離の差を演算処理して膜の厚さを計測する処理
である。
ムを基板の表面及び基板の膜に個々に照射するものであ
る。
電子ビームを基板及び基板の膜に同時に照射するもので
ある。
板の膜で反射した反射電子の飛行距離の差が膜厚分に相
当することを利用し、電子速度より飛行距離差を求め、
その距離差に応じて膜厚を算出するものである。
凸パターン及び段差を有する膜において、図1に示すよ
うにパターンを有する膜17の表面と基板11の表面、
段差を有する膜13の表面と基板11の表面とに個々に
電子ビームを照射し、各膜13,17の表面で反射した
反射電子及び、基板11の表面で反射した反射電子がそ
れぞれ所定位置の電子検出器に到達するまでの飛行距離
の違いによる時間差を検出して、膜の厚さを測定する。
て説明する。図1(B)に示すように、低加速電圧を印
加した電子ビーム15を、基板11の表面と、段差を有
する膜13の表面とに照射し、シリコン基板11の表面
と膜13の表面とでそれぞれ反射する反射電子14aを
それぞれ反射電子検出器16で検出する。
子14aが反射電子検出器16に到達する飛行距離は、
膜13の表面で反射した反射電子14aが反射電子検出
器16に到達する飛行距離と比べて、膜13の厚さのお
よそ2倍分だけ長くなる。したがって、この飛行距離の
違いに伴う飛行時間差を利用して、その飛行時間差をオ
シロスコープで測定し、反射電子14の電子速度から膜
13の膜厚を算出する。また、同様に図1(A)に示す
パターンを有する膜17の膜厚を測定するにあたって
も、シリコン基板11の表面と、膜17の表面とに電子
ビーム15を照射し、その反射した反射電子14を使っ
て膜厚の測定を行なう。
る。図2に示すように、電子銃18からウェハーステー
ジ21までの間に、制御電極19と偏光器20とを設置
する。さらにウェハーステージ21の上方に複数の反射
電子検出器16を設ける。電子銃18と制御電極19と
の間にパルス電圧を印加して、電子ビームパルスを発生
させる。偏光器20は、基板11上に形成した図1の膜
13又は17と基板11とにその偏光された電子ビーム
15をそれぞれ個別に照射する。電子ビームは、基板1
1の表面と、基板11上に形成した膜13又は17の表
面で反射し、発散した反射電子の内、エネルギーの高い
反射電子を得るために図3の複数の反射電子検出器16
によって検出する。検出した電子は、飛行時間差がある
ため、オシロスコープに入力することにより時間差が測
定できる。
明する。パルス発生器31から同時に電子銃18と偏光
器20にパルスを入力する。電子銃18では、パルス電
子ビームを発生させ、偏光器20へは、パルス発生器3
1からのパルスをフリップフロップ回路32で階級関数
にし、これをD/A変換器33でD/A変換する。これ
によって、1パルスの電子ビームに対して電子ビームを
偏光し走査することができる。さらに、D/A変換後、
所定の基板表面と基板上に形成した膜表面から反射電子
を検出できる領域を走査させるため所定の電圧に増幅器
34で増幅し、偏光器20に入力する。
シロスコープ35に入力し、電子ビーム1パルス毎に検
出される反射電子検出器16の信号をオシロスコープ3
5に入力,記憶させ、反射電子の飛行時間差を測定す
る。
度より飛行距離差を計算し、膜厚を算出する。
は、パルス電子ビームを用いているが、基板表面と基板
上に形成した膜表面からの反射電子を同時に検出できる
十分大きい電子ビーム径を有するパルス電子ビームを用
いた場合、分解能は低下するが、実施例1と同様に飛行
時間差をオシロスコープで測定することができる。
厚表面における反射電子の飛行時間差から膜厚を測定す
るため、従来の測定方法のような膜厚と反射電子の検量
線は必要としない。しかも、従来の測定方法では、膜厚
が厚いと、反射電子量が飽和してしまい、検量線から膜
厚を読み取れず、膜厚を検知することができなかった
が、本発明では、そのような厚い膜厚でも測定すること
ができる。
た凹凸パターン,段差を有する膜の膜厚を偏光器を用い
て電子ビームの走査範囲を定めておくことで部分的に膜
厚を測定することができる。
る。
合の反射電子検出器の配置図である。
を示す図である。
す断面図である。
射電子量の検量線図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 電子ビーム照射処理と膜厚計測処理とを
行ない、基板上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測
定方法であって、 電子ビーム照射処理は、所定の位置から電子ビームを基
板の表面及び基板上の膜に照射し、基板の表面と基板上
の膜とでそれぞれ反射した反射電子を所定位置で検出す
る処理であり、 膜厚計測処理は、両反射電子の飛行距離の差を検出し、
その飛行距離の差を演算処理して膜の厚さを計測する処
理であることを特徴とする膜厚測定方法。 - 【請求項2】 電子ビームを偏向させ、該電子ビームを
基板の表面及び基板の膜に個々に照射することを特徴と
する請求項1に記載の膜厚測定方法。 - 【請求項3】 電子ビームのビーム径を拡径し、該電子
ビームを基板及び基板の膜に同時に照射することを特徴
とする請求項1に記載の膜厚測定方法。 - 【請求項4】 膜厚計測処理は、基板の表面及び基板の
膜で反射した反射電子の飛行距離の差が膜厚分に相当す
ることを利用し、電子速度より飛行距離差を求め、その
距離差に応じて膜厚を算出することを特徴とする請求項
1,2又は3に記載の膜厚測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5162575A JP2546500B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 膜厚測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5162575A JP2546500B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 膜厚測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07174546A true JPH07174546A (ja) | 1995-07-14 |
JP2546500B2 JP2546500B2 (ja) | 1996-10-23 |
Family
ID=15757198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5162575A Expired - Fee Related JP2546500B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 膜厚測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2546500B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010175249A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料高さ測定方法及び試料高さ測定装置 |
JP2013076705A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-04-25 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
WO2023146262A1 (ko) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 주식회사 액트로 | 두께 측정 장치 및 방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62289704A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-16 | Michio Namiki | シアリング干渉コントラスト法段差測定装置 |
JPH01243351A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 分析装置 |
JPH02276904A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Toshiba Corp | 深さ測定方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5162575A patent/JP2546500B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62289704A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-16 | Michio Namiki | シアリング干渉コントラスト法段差測定装置 |
JPH01243351A (ja) * | 1988-03-24 | 1989-09-28 | Sanyo Electric Co Ltd | 分析装置 |
JPH02276904A (ja) * | 1989-04-18 | 1990-11-13 | Toshiba Corp | 深さ測定方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010175249A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Hitachi High-Technologies Corp | 試料高さ測定方法及び試料高さ測定装置 |
JP2013076705A (ja) * | 2012-11-30 | 2013-04-25 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
WO2023146262A1 (ko) * | 2022-01-27 | 2023-08-03 | 주식회사 액트로 | 두께 측정 장치 및 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2546500B2 (ja) | 1996-10-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4910398A (en) | Pattern Measurement method | |
KR20000034930A (ko) | 주사형 전자현미경으로 표면의 기울기를 측정해서 샘플형상을 결정하는 방법 및 장치 | |
JP2546500B2 (ja) | 膜厚測定方法 | |
US5877505A (en) | Apparatus for determining mark position on wafer | |
EP0130497B1 (en) | Alignment technique for a scanning beam | |
JPS622116A (ja) | 形状測定方法 | |
JPH0210209A (ja) | 膜厚測定方法 | |
JPH0529424A (ja) | 半導体装置の検査方法 | |
JPS6327642B2 (ja) | ||
JP2002008972A (ja) | 電子線露光装置及びその電子線露光方法 | |
JPH10209009A (ja) | 感応基板,アライメント方法および電子線露光装置 | |
JPH0749943B2 (ja) | 膜厚測定方法 | |
JPH0423419B2 (ja) | ||
JP2837935B2 (ja) | 電子ビーム装置 | |
JP3194986B2 (ja) | マーク検出方法および装置並びにそれを用いた電子線描画方法およびその装置 | |
JPS60200113A (ja) | 線幅測定方法およびその装置 | |
JPH02299145A (ja) | 深度測定方式 | |
JPS62272442A (ja) | ストロボ電子ビ−ム装置における電子ビ−ムの位置決め方法 | |
JPH0713938B2 (ja) | 電子ビ−ム露光方法 | |
JPH09251939A (ja) | 電子ビーム描画装置の調整方法 | |
JPH07302741A (ja) | 電子線露光におけるマーク位置検出方法およびその装置 | |
JPH0291507A (ja) | 微細パターンの測定装置 | |
JPH03276009A (ja) | 電子線を用いた測定装置 | |
JPH0560541A (ja) | 膜厚測定方法 | |
JPH01221607A (ja) | 微細パターンの面積測定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070808 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 12 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 14 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 15 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 15 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808 Year of fee payment: 16 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |