JPH0877958A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ラインパターンのエッジ指定を容易に行い、観
察倍率に連動し、ラインパターンを計測するためのカー
ソル寸法が変更できるようにし、オペレータの操作性を
向上させることを目的とする。 【構成】電子顕微鏡によって試料６上のラインパターン
をＣＲＴ２０に拡大表示する。ＣＲＴ２０にラインパタ
ーンのエッジ上に計測用カーソルを表示する。コンピュ
ータ２２は、ラインパターン計測時の倍率と計測するパ
ターン幅に対し、CRT20に表示するカーソルの垂直方向
の寸法と水平方向の寸法とカーソル間寸法を記憶してい
る。観察倍率を変更した場合、コンピュータ２２は倍率
に連動してカーソルの寸法を設定し、ラインパターンの
両エッジ概略位置にカーソルを表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子銃から放出された
電子線を半導体ウェーハ上に形成されたラインパターン
上で走査して得られる像をＣＲＴ上に拡大表示して、ラ
インパターンのライン上にカーソルを表示してパターン
幅を計測する走査電子顕微鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来にあっては、任意の観察倍率に対
し、表示画面の一定位置にカーソルが表示されるので、
オペレータが手動によりラインパターンのエッジの概略
位置に垂直方向と水平方向のラインカーソルをトラック
ボールにより指定し、パターン幅を計測していた。観察
倍率を変更しパターン幅を再度計測する場合には、垂直
方向と水平方向のカーソルは、以前計測した位置に表示
されるので、オペレータが手動により再度カーソルを指
定する必要がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記表示手段
に対しラインパターンの幅を計測する従来の装置におい
ては、すべての観察倍率に対し、表示画面の一定位置ま
たは以前計測した位置にラインカーソルが表示されるの
で、例えば、計測したいラインパターンとカーソルの位
置のずれ幅が大きい場合があり、オペレータが手動で指
定する範囲が大きい。また、任意の観察倍率に変更した
場合、カーソルは以前計測した位置に表示され、観察倍
率に連動してカーソル幅が変更しないため、観察倍率を
変更する度にオペレータが手動で垂直方向と水平方向の
カーソルを指定する必要があり、操作性が悪い。

【０００４】また、走査電子顕微鏡による像はノイズが
多く、ラインパターンのエッジ概略位置指定時、エッジ
の指定が従来のラインカーソルでは、正確に行えない場
合がある。

【０００５】このことから本発明の目的は、ラインパタ
ーンのエッジ指定を容易に行い、観察倍率に連動し、ラ
インパターンを計測するためのカーソル寸法が変更でき
るようにし、オペレータの操作性を向上させることを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的は、前記表示
手段に表示されたラインパターンのエッジ上に四角形の
カーソルを指定する手段と、ラインパターンの観察倍率
に連動し、ラインパターンを計測するためのカーソル寸
法が変更する表示手段とを提供することで達成される。

【０００７】

【作用】以上のように、本発明によれば四角形のカーソ
ルによりラインパターンのエッジ概略を容易に指定で
き、観察倍率に連動し、ラインパターンを計測するため
のカーソル寸法が変更できるようになる。それによっ
て、オペレータの操作性が向上する。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１により説明す
る。図１は、本発明による走査顕微鏡の一実施例を示す
概略システム図である。電子銃１より放出された電子ビ
ーム２は、対物レンズ５により細く絞られ試料６（ライ
ンパターンを有した半導体ウェーハ）に照射される。対
物レンズ５は対物レンズ電源１４により励磁される。ま
た、偏向信号発生器１２によって発生する偏向信号は、
コンピュータ２２により試料上の走査範囲を偏向でき、
偏向増幅器１３によって偏向コイル４を励磁し、電子ビ
ーム２を試料６上で二次元走査する。この走査範囲によ
って倍率が決定する。

【０００９】また、試料６に入射した電子ビーム２によ
り発生した信号（二次電子信号，反射電子信号など）
は、検出器８により電気信号に変換されＡ／Ｄ変換器９
によってアナログ信号からディジタル信号に変換され、
画像メモリ１０に記憶される。この画像メモリ１０の内
容は、Ｄ／Ａ変換器１１によりディジタル信号からアナ
ログ信号に変換され、画像表示用ＣＲＴ（陰極線管）２
０の輝度信号としてグリッドに引加される。この時、Ａ
／Ｄ変換器９，画像メモリ１０，Ｄ／Ａ変換器１１は、
Ａ／Ｄ変換して記憶し、更にＤ／Ａ変換して画像表示す
るためのタイミング信号を偏向信号発生器１２より受け
取る。

【００１０】一方、試料６（ラインパターンの形成され
た半導体ウェーハ）を載せているステージ７は、ステー
ジ駆動回路１６により移動され、それによって電子ビー
ム２の試料６上の走査位置が変化し画像表示用ＣＲＴ２
０の視野が移動する。同様の視野移動は、イメージシフ
ト制御回路１５によってイメージシフトコイル３が励磁
され、電子ビーム２の試料６上の走査位置がオフセット
されることによっても行える。これらの視野移動の移動
量は、コンピュータ２２によって制御される。また、カ
ーソル信号発生器１７の信号は、ポインティングデバイ
ス１８（例えばマウス）またはコンピュータ２２からの
信号によって変化し、画像表示用ＣＲＴ２０上に表示さ
れるカーソルの表示位置を変化させる。コンピュータ２
２は、カーソル信号発生器１７の状態から画像表示用Ｃ
ＲＴ２０上のカーソルの位置情報を（Ｘ，Ｙ）座標値と
して取得できる。さらに操作盤２１によりコンピュータ
２２にデータの入力を行う。

【００１１】このようなシステム構成を有する走査電子
顕微鏡において、ラインパターンの計測表示方法を以下
に説明する。

【００１２】先ず、操作盤２１により、計測範囲を指定
するためのカーソル表示命令を出す。ラインパターン像
が画像表示用ＣＲＴ２０に表示された状態を図２に示
す。図２においてラインパターン像２３と同時にエッジ
上にカーソル２４が表示されている。カーソルは、自動
的にラインパターンの両エッジ概略位置上に配置され、
必要ならばポインティングデバイス１８からの操作より
カーソル２４を微調整することができる。画像表示用Ｃ
ＲＴ２０に表示されているラインパターンにおいて、ノ
イズが多く、エッジが確定しにくい状態を図３に示す。
カーソル２４の水平方向の寸法ｘの幅が大きいためライ
ンパターン像２３のエッジ概略位置を広範囲により指定
することができる。したがってオペレータはカーソル２
４を容易にエッジ概略位置上に配置することができる。
カーソル２４を配置後、操作盤２１から計測の開始を指
示する。計測は自動的に行われる。

【００１３】コンピュータ２２は、ラインパターン計測
時の倍率と計測するパターン幅に対し、表示するカーソ
ルの垂直方向の寸法ｙと水平方向の寸法ｘとカーソル間
寸法ａを記憶している。カーソル表示する命令をコンピ
ュータ２２が受信したら、コンピュータ２２は、倍率と
ラインパターン幅に対して記憶しているカーソルの垂直
方向の寸法ｙと水平方向の寸法ｘとカーソル間寸法ａに
設定されたカーソルを画像表示用ＣＲＴ２０に配置す
る。

【００１４】以上のような構成において、計測したいラ
インパターンを表示し、操作盤２１よりカーソル表示命
令スイッチを押せば、予め記憶された設計寸法ａでライ
ンパターンのエッジ上にカーソル２４が表示される。ラ
インパターン像２３の観察倍率を変更した状態を図４に
示す。倍率を変更しても、倍率に連動してカーソル２４
の設計寸法ａが自動的に変更するので、ラインパターン
の両エッジ概略位置とカーソル表示位置とのずれが少な
くなる。したがって、オペレータは必要ならばポインテ
ィングデバイス１８からの操作よりカーソルを微調整す
るだけでラインパターンの両エッジ概略位置上にカーソ
ルを配置することができる。

【００１５】このようにカーソルをラインでなく横幅の
ある四角形にしたことにより、ノイズが多くエッジがは
っきり確定できない時でも、エッジ概略位置を指定し易
く、また、倍率変更時も自動的にカーソル寸法ａが変更
するので、オペレータの操作性は、極めて簡単となる。

【００１６】前記実施例において、画像表示用ＣＲＴ２
０にカーソル２４を配置する手段は、例えばマウスのよ
うなポインティングデバイス１８であったが、これは、
トラックボールやライトペン等を使用しても全く同一の
効果が得られる。

【００１７】また、倍率に連動し計測カーソル位置が変
更する機能は、ラインパターンに限らず、ホールパター
ンなど計測する対象であるどんなパターンにも適用でき
る。

【００１８】

【発明の効果】以上、記述したように、本発明によれば
表示画面上に表示されているラインパターンを計測する
ためのカーソル２４が、倍率変更時も自動的にカーソル
寸法が変更するので、オペレータの操作性は、極めて簡
単となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による走査電子顕微鏡の一実施例を示す
概略システム図である。

【図２】画像表示用ＣＲＴに表示されたラインパターン
像のエッジ上に計測用カーソルを表示した場合の画面図
である。

【図３】画像表示用ＣＲＴに表示されたラインパターン
像において、ノイズが多い場合にエッジ上に計測用カー
ソルを表示した場合の画面図である。

【図４】画像表示用ＣＲＴに表示されたラインパターン
像の観察倍率変更時に、計測用カーソルを表示した場合
の画面図である。

【符号の説明】

１…電子銃、２…電子ビーム、３…イメージシフトコイ
ル、４…偏向コイル、５…対物レンズ、６…試料、７…
ステージ、８…検出器、９…Ａ／Ｄ変換器、１０…画像
メモリ、１１…Ｄ／Ａ変換器、１２…偏向信号発生器、
１３…偏向増幅器、１４…対物レンズ電源、１５…イメ
ージシフト制御回路、１６…ステージ駆動回路、１７…
カーソル信号発生器、１８…ポインティングデバイス、
２０…ＣＲＴ、２１…操作盤、２２…コンピュータ、２
３…ラインパターン像、２４…カーソル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】荷電粒子銃から放出された荷電粒子線を加
   速する手段と、その加速された荷電粒子線をラインパタ
   ーンが形成された半導体ウェーハ上で収束させる手段
   と、その収束された荷電粒子線を前記半導体ウェーハの
   ラインパターンが存在する領域上で走査する手段と、走
   査することにより前記半導体ウェーハ上から発生する検
   出信号を検出するための検出器と、その検出器の信号を
   像として表示する表示手段と、前記半導体ウェーハのパ
   ターン幅を測長する手段を備えた走査電子顕微鏡におい
   て、 前記表示手段の像表示面に四角形のカーソルを表示する
   手段と、その表示手段に表示された前記ラインパターン
   の両方のエッジ上に前記カーソルを表示する手段と、前
   記ラインパターンの観察倍率を変更した場合、倍率に連
   動して前記カーソルの垂直方向の寸法と水平方向の寸法
   が変わる表示方法と、倍率に連動して変わる前記半導体
   ウェーハのパターン幅に追従してカーソル間寸法を変更
   しカーソルを表示する表示方法とを備えたことを特徴と
   する走査電子顕微鏡。
2. 【請求項２】前記半導体ウェーハ上に形成されたパター
   ンを計測する手段を備えたことを特徴とする請求項１記
   載の走査電子顕微鏡。