JPH088082B2 - Minute dimension measuring method and device - Google Patents

Minute dimension measuring method and device

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JPH088082B2
JPH088082B2 JP1160323A JP16032389A JPH088082B2 JP H088082 B2 JPH088082 B2 JP H088082B2 JP 1160323 A JP1160323 A JP 1160323A JP 16032389 A JP16032389 A JP 16032389A JP H088082 B2 JPH088082 B2 JP H088082B2
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scanning direction
sample
raster scanning
raster
maximum value
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寿宏 古屋
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は走査電子顕微鏡(SEM)を利用した微小寸法
測定方法および装置に係り、特に、レジストのホールパ
ターンの寸法を正確に測定することが可能な微小寸法測
定方法および装置に関するものである。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for measuring a fine dimension using a scanning electron microscope (SEM), and more particularly, to accurately measuring the dimension of a resist hole pattern. The present invention relates to a possible method and apparatus for measuring minute dimensions.

(従来の技術) 近年、IC、LSI等の高集積化に伴って、ウエハの加工
工程および検査工程におけるμmオーダまたはサブμm
オーダのレジスト現像済みパターン、エッチングパター
ン、あるいはコンタクトホールなどのホールパターンの
形状および寸法の測定に、走査電子顕微鏡を利用した微
小寸法測定装置が利用され始めている。
(Prior Art) With the recent high integration of ICs, LSIs, etc., μm order or sub μm in wafer processing and inspection processes
For measuring the shape and size of resist developed patterns, etching patterns, or hole patterns such as contact holes, a minute size measuring apparatus using a scanning electron microscope has begun to be used.

このうち、ホールパターンの径は、ICに形成される容
量や配線に流せる電流量を左右するために、その径、特
に最大値や楕円率を正確に管理することが非常に重要と
なっている。
Of these, the diameter of the hole pattern affects the capacity formed in the IC and the amount of current that can flow in the wiring, so it is very important to accurately control the diameter, especially the maximum value and ellipticity. .

従来技術におけるホールパターン径の最大値の測定方
法には、以下のようなものがあった。
The conventional methods for measuring the maximum value of the hole pattern diameter include the following.

(1)SEMによってホールパターンを写真撮影した後、
撮影されたホールパターンの径を物差し等を用いて測定
し、その測定値の中から最大値を求める方法。
(1) After taking a picture of the hole pattern by SEM,
A method in which the diameter of the photographed hole pattern is measured using a ruler and the maximum value is calculated from the measured values.

(2)特開昭63-21845号公報に記載されるように、ホー
ルパターンをX方向およびY方向にライン走査して中心
点を求め、この中心点を基準としてX方向およびY方向
に所定の範囲内を順次位置をずらしながらライン走査を
行って各ライン上でのエッジ間距離を算出し、X方向お
よびY方向のエッジ間距離の中から最大値を求める方
法。
(2) As described in JP-A-63-21845, a hole pattern is line-scanned in the X direction and the Y direction to obtain a center point, and the center point is used as a reference to determine a predetermined point in the X direction and the Y direction. A method in which line scanning is performed while sequentially shifting the position within the range to calculate the edge distance on each line, and the maximum value is obtained from the edge distances in the X and Y directions.

なお、エッジ検出法とは、試料上で電子線を走査し、
二次電子、反射電子等の試料から発生する信号の量の変
化によってエッジを検出する方法である。すなわち、二
次電子等は走査する試料に凹凸があると、その量が変化
することを利用するものである。
The edge detection method is to scan an electron beam on the sample,
This is a method of detecting an edge by changing the amount of a signal generated from a sample such as secondary electrons and reflected electrons. That is, secondary electrons and the like utilize the fact that the amount thereof changes when the sample to be scanned has irregularities.

(発明が解決しようとする課題) 上記した従来技術では、以下のような問題点があっ
た。
(Problems to be Solved by the Invention) The above-described conventional technology has the following problems.

(1)写真撮影されたホールパターンを物差し等を用い
て測定する方法では、径測定に際しては必ず写真撮影を
行わなければならないために手間がかかってしまう。ま
た、最大径を示す位置がオペレータの目視による判断に
よって選択されるために、測定された位置が必ずしも実
際の最大径の位置とは限らず、実際の最大径が得られる
とは限らないという問題があった。
(1) In the method of measuring the photographed hole pattern using a ruler or the like, it takes time and effort because the photograph must be taken when measuring the diameter. Further, since the position indicating the maximum diameter is selected by the operator's visual judgment, the measured position is not always the position of the actual maximum diameter, and the actual maximum diameter is not always obtained. was there.

さらに、この測定方法では自動的に最大径を求めるこ
とができないために、オペレータの手を煩わしてしまう
という問題もあった。
Further, there is a problem in that the operator is troubled because the maximum diameter cannot be automatically obtained by this measuring method.

(2)X方向およびY方向のエッジ間距離の中から最大
径を求める方法では、ライン走査の方向、すなわちX方
向またはY方向と平行する方向に最大径に相当するエッ
ジ間距離があれば良いが、そうでない場合には測定され
た最大径が必ずしも実際の最大径ではないという問題が
あった。
(2) In the method of obtaining the maximum diameter from the edge distances in the X direction and the Y direction, the edge distance corresponding to the maximum diameter may be in the line scanning direction, that is, the direction parallel to the X direction or the Y direction. However, there is a problem that the measured maximum diameter is not necessarily the actual maximum diameter otherwise.

(課題を解決するための手段) 前記の問題点を解決するために、本発明では以下のよ
うな手段を講じた。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention takes the following means.

(1)ラスタ走査される各走査線上でのエッジ間距離を
算出する微小寸法測定方法において、試料上でのラスタ
走査方向を回転さながら、ラスタ走査方向の各回転角度
での各走査線上でのエッジ間距離を検出し、必要に応じ
て全てのエッジ間距離の中から、最大エッジ間距離およ
び最小エッジ間距離の少なくとも一方を選択するように
した。
(1) In the minute dimension measuring method for calculating the distance between edges on each scanning line to be raster-scanned, while rotating the raster scanning direction on the sample, the edge on each scanning line at each rotation angle in the raster scanning direction The distance between the edges is detected, and at least one of the maximum distance between the edges and the minimum distance between the edges is selected from all the distances between the edges as necessary.

(2)電子線をラスタ走査する手段と、試料上でのラス
タ走査方向を回転させる手段と、ラスタ走査によって試
料から発生する信号を検出する手段と、前記検出信号に
基づいて、ラスタ走査方向の各回転角度での各走査線上
でのエッジ間距離を算出する手段とを具備し、さらに必
要に応じて、全てのエッジ間距離の中から最大値および
最小値の少なくとも一方を選択し、これを表示する手段
を具備した。
(2) A means for raster scanning the electron beam, a means for rotating the raster scanning direction on the sample, a means for detecting a signal generated from the sample by the raster scanning, and a raster scanning direction based on the detection signal. And a means for calculating the distance between edges on each scanning line at each rotation angle, and if necessary, select at least one of the maximum value and the minimum value from all the distances between edges, and select this. Equipped with a means for displaying.

(作用) 上記した構成によれば、ホールパターン径の最大値ま
たは最小値を示す部分が確定できないような場合であっ
ても、その測定結果から該ホールパターンの最大径また
は最小径が自動的に測定できるようになる。
(Operation) According to the configuration described above, even when the portion showing the maximum value or the minimum value of the hole pattern diameter cannot be determined, the maximum diameter or the minimum diameter of the hole pattern is automatically determined from the measurement result. You will be able to measure.

(実施例) 以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例である微小寸法測定機能を
有する走査電子顕微鏡のブロック図である。本実施例で
は、特にホールパターンの最大径を検出する場合につい
て説明するが、最小径を検出する場合も同様である。
FIG. 1 is a block diagram of a scanning electron microscope having a minute dimension measuring function according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, the case of detecting the maximum diameter of the hole pattern will be described, but the same applies to the case of detecting the minimum diameter.

電子銃1から放出された電子線2は、偏向回路8、9
に制御されるX方向偏向コイル5、Y方向偏向コイル6
によって偏向され、試料4上でラスタ走査される。前記
偏向回路8、9による電子線の走査方向の回転角度、す
なわちラスタ走査方向の回転角度は、ラスタ走査方向回
転制御回路12によって制御される。
The electron beam 2 emitted from the electron gun 1 is deflected by the deflection circuits 8 and 9.
Direction deflection coil 5 and Y direction deflection coil 6 controlled by
And is raster-scanned on the sample 4. The rotation angle in the scanning direction of the electron beam by the deflection circuits 8 and 9, that is, the rotation angle in the raster scanning direction is controlled by the raster scanning direction rotation control circuit 12.

ラスタ走査方向回転制御回路12によって指定されるラ
スタ走査方向の回転角度を示す信号は後述する最大値選
択回路13にも出力される。なお、該ラスタ走査方向回転
制御回路12による制御方法に関しては、後に詳細に説明
する。
The signal indicating the rotation angle in the raster scanning direction designated by the raster scanning direction rotation control circuit 12 is also output to the maximum value selection circuit 13 described later. The control method by the raster scanning direction rotation control circuit 12 will be described later in detail.

電子線1が照射された試料4からは二次電子3が発生
し、該二次電子3は二次電子検出器7によって検出さ
れ、検出信号が長さ測定回路10および像表示部11に出力
される。長さ測定回路10での測定結果は最大値選択回路
13に出力される。
Secondary electrons 3 are generated from the sample 4 irradiated with the electron beam 1, the secondary electrons 3 are detected by the secondary electron detector 7, and the detection signal is output to the length measuring circuit 10 and the image display unit 11. To be done. The maximum value selection circuit is the measurement result of the length measurement circuit 10.
It is output to 13.

このような構成の微小寸法測定機能を有する走査電子
顕微鏡におけるホールパターンの最大径の測定方法を、
第2図および第3図を用いて説明する。
A method for measuring the maximum diameter of a hole pattern in a scanning electron microscope having a minute dimension measuring function of such a configuration,
This will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

第2図は本発明による微小寸法測定方法を説明するた
めのフローチャート、第3図はその測定方法の基本概念
を説明するための図である。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the minute dimension measuring method according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining the basic concept of the measuring method.

微小寸法測定を行う場合には、ステップS1においてオ
ペレータは測定対象となるホールパターンを通常の走査
電子顕微鏡による観察時と同様にして像表示部11上に表
示する。ここでオペレータによって微小寸法測定が指示
されると、ステップS2では電子線のラスタ走査方向の回
転角度θが0°に設定される。
When performing minute dimension measurement, in step S1, the operator displays the hole pattern to be measured on the image display unit 11 in the same manner as when observing with a normal scanning electron microscope. When the operator gives an instruction to measure a small dimension, the rotation angle θ of the electron beam in the raster scanning direction is set to 0 ° in step S2.

なお、ここで言うラスタ走査方向とは、第3図(a)
において矢印Bとして表したようにラスタ走査の副走査
方向であり、回転角度θとは、後に第3図(b)に関し
て説明するように、微小寸法測定が指示されない通常の
像観察時におけるラスタ走査の副走査方向に対する微小
寸法測定角度時のラスタ走査の副走査方向のことを言
う。
Note that the raster scanning direction referred to here is shown in FIG.
In FIG. 3, it is the sub-scanning direction of the raster scanning, and the rotation angle θ is the raster scanning in the normal image observation in which the minute dimension measurement is not instructed, as described later with reference to FIG. The sub-scanning direction of the raster scanning at a minute dimension measurement angle with respect to the sub-scanning direction.

ステップS3では試料上で電子線1がラスタ走査され、
第3図(a)に示したように各走査線でのエッジ間距離
A0-1、A0-2、…、A0-nが長さ測定回路10において順次測
定され、その測定値が最大値選択回路13に出力される。
In step S3, the electron beam 1 is raster-scanned on the sample,
As shown in FIG. 3 (a), the distance between edges on each scanning line
A 0-1 , A 0-2 , ..., A 0-n are sequentially measured in the length measuring circuit 10, and the measured value is output to the maximum value selecting circuit 13.

なお、該エッジ間距離はラスタ走査の全ての走査線に
対して行う必要は無く、その間隔は測定対象物に応じて
オペレータが自由に設定することができる。
The edge-to-edge distance does not have to be set for all the scanning lines of the raster scanning, and the interval can be freely set by the operator according to the measurement object.

最大値選択回路13では入力されたエッジ間距離A0-1
A0-nを記憶すると共に、必要に応じて該エッジ間距離を
表示する。このとき、最大値選択回路13にはラスタ走査
方向回転制御回路12からラスタ走査方向の回転角度を示
す信号も同時に入力されるので、該エッジ間距離と共に
その回転角度を記憶、表示することも可能である。
In the maximum value selection circuit 13, the input edge distance A 0-1 ~
A 0-n is stored and the distance between the edges is displayed if necessary. At this time, the maximum value selection circuit 13 also receives a signal indicating the rotation angle in the raster scanning direction from the raster scanning direction rotation control circuit 12, so that the rotation angle can be stored and displayed together with the distance between the edges. Is.

このようにして、ラスタ走査方向の回転角度0°にお
けるエッジ間距離測定が終了すると、ステップS4では該
測定値A0-1〜A0-nの最大値A0maxが最大値選択回路13に
おいて選択される。
In this way, when the distance measurement between edges at the rotation angle of 0 ° in the raster scanning direction is completed, the maximum value A 0max of the measured values A 0-1 to A 0-n is selected by the maximum value selection circuit 13 in step S4. To be done.

ラスタ走査方向の回転角度0°におけるエッジ間最大
距離の選択が終了すると、ステップS5ではラスタ回転角
度が90°以上となったか否かがラスタ走査方向回転制御
回路12で判定される。
When the selection of the maximum distance between edges at the rotation angle of 0 ° in the raster scanning direction is completed, in step S5, the raster scanning direction rotation control circuit 12 determines whether or not the raster rotation angle becomes 90 ° or more.

90°未満であると、ステップS6において予定の角度、
例えば5°だけラスタ走査方向の回転角度が変更される
ように前記ラスタ走査方向回転制御回路12によって偏向
回路8、9が制御され、その後、当該処理はステップS3
へ移行する。
If it is less than 90 °, the planned angle in step S6,
For example, the deflection circuits 8 and 9 are controlled by the raster scanning direction rotation control circuit 12 so that the rotation angle in the raster scanning direction is changed by 5 °.
Move to.

第3図(b)はラスタ走査方向が5°だけ回転した後
にステップS3で実行されるエッジ間距離A5-1、A5-2…、
A5-nの長さ測定方法を示した図である。なお、実際のエ
ッジ間距離測定においては、ラスタ走査方向が回転する
ために表示部11上に表示される観察像が5°だけ回転す
るが、ここでは説明を簡略化するために、走査線の方向
が5°だけ回転するように示している。
FIG. 3B shows the distances A 5-1 to A 5-2 between edges, which are executed in step S3 after the raster scanning direction is rotated by 5 °.
FIG. 3 is a diagram showing a method for measuring the length of A 5-n . In the actual measurement of the edge-to-edge distance, the observation image displayed on the display unit 11 rotates by 5 ° due to the rotation of the raster scanning direction, but here, in order to simplify the description, the scanning line The direction is shown to rotate by 5 °.

以後、前記と同様に角度5°での最大値A5maxが求め
られると、さらに、前記した処理を繰り返して、角度10
°での最大値A10max、…角度85°での最大値A85max、角
度90°での最大値A90maxの計19個の最大値が算出され
る。
After that, when the maximum value A 5max at an angle of 5 ° is obtained in the same manner as described above, the above-described processing is further repeated, and the angle 10
Maximum value A 10Max in °, ... maximum value A 85Max at an angle 85 °, a total of 19 pieces of maximum value of the maximum value A 90Max at an angle 90 ° is calculated.

第3図(c)はラスタ走査方向が90°だけ回転した後
にステップS3で実行されるエッジ間距離A90-1、A
90-2…、A90-nが長さ測定方法を示した図である。
FIG. 3 (c) shows the edge distances A 90-1 , A which are executed in step S3 after the raster scanning direction is rotated by 90 °.
90-2 ..., A 90-n is a diagram showing a length measuring method.

その後、ステップS5においてラスタ走査方向が90°以
上回転したと判定されると、ステップS7では、各回転角
度での最大値A0max〜最大値A90maxの中での最大値Amax
が最大値選択回路13において選択され、該最大値Amax
よびその時のラスタ回転角θが表示される。
After that, when it is determined in step S5 that the raster scanning direction has rotated by 90 ° or more, in step S7, the maximum value A max among the maximum values A 0max to A 90max at each rotation angle is increased.
Is selected by the maximum value selection circuit 13, and the maximum value A max and the raster rotation angle θ at that time are displayed.

なお、上記した説明ではラスタ走査方向の各回転角度
での最大値を求め、さらにその中から最大値Amaxをもと
めているが、該各回転角度での最大値を求めずに、全て
のエッジ間距離の測定値から直接最大値Amaxを求めるよ
うにしても良い。
In the above description, the maximum value at each rotation angle in the raster scanning direction is obtained, and the maximum value A max is obtained from the maximum value, but all edges are calculated without obtaining the maximum value at each rotation angle. The maximum value A max may be obtained directly from the measured value of the distance.

本実施例によれば、ホールパターン径の最大値を示す
部分が確定できないような場合であっても、その測定結
果から最大径が自動的に得られる。さらに、本実施例に
よれば最大径と共に該最大径を示したときの回転角度が
得られるので、以下のような効果が達成される。
According to this embodiment, even if the portion showing the maximum value of the hole pattern diameter cannot be determined, the maximum diameter can be automatically obtained from the measurement result. Further, according to the present embodiment, the maximum diameter and the rotation angle when the maximum diameter is exhibited are obtained, so that the following effects are achieved.

通常、1枚のウエハからは同一のIC、LSIが多数得ら
れるが、この場合のウエハへの配線パターン等の焼付け
は、多数の同一配線パターンが印刷されたマスクを用い
て1度に焼付ける方法と、IC1個分のパターンが印刷さ
れたマスクを用いて、1枚のウエハに複数回にわたって
焼付ける方法とがある。
Normally, a large number of identical ICs and LSIs can be obtained from one wafer, but in this case, wiring patterns and the like are printed at once using a mask on which many identical wiring patterns are printed. There is a method and a method of baking a single wafer a plurality of times using a mask on which a pattern for one IC is printed.

いずれの方法でもマスクの大きさは実際の配線パター
ンよりも大きいために、ウエハ上に露光する場合にはマ
スクを透過した光をレンズで縮小する。そして、マスク
を変えて多重露光することによって多層配線構造のICが
完成する。
In either method, the size of the mask is larger than the actual wiring pattern. Therefore, when the wafer is exposed, the light transmitted through the mask is reduced by the lens. Then, by changing the mask and performing multiple exposure, an IC having a multilayer wiring structure is completed.

このような場合に、多重露光するそれぞれのマスクの
設置位置がずれていたり、縮小するレンズに非点収差が
有ると、各ICの同一箇所のホールパターンが一様な楕円
形状を呈すので、その楕円の最大径を示す位置が同一と
なる。
In such a case, if the installation position of each mask for multiple exposure is deviated or if the reducing lens has astigmatism, the hole pattern at the same location of each IC exhibits a uniform elliptical shape. The positions showing the maximum diameter of the ellipse are the same.

したがって、本発明のようにホールパターンの最大径
と共に該最大値を示したときの走査線の回転角度が得ら
れれば、そのときの角度を観察することによってマスク
のずれや非点収差の有無が容易に判断でき、さらには該
回転角度からマスクのずれ方向や非点収差の状態を認識
することもできるので、不具合の発見およびその対処方
法が容易に理解できる。
Therefore, if the rotation angle of the scanning line when the maximum value is shown together with the maximum diameter of the hole pattern is obtained as in the present invention, the presence or absence of the mask deviation and astigmatism can be confirmed by observing the angle at that time. It is possible to easily determine, and further, it is possible to recognize the shift direction of the mask and the state of astigmatism from the rotation angle, so that it is possible to easily understand the problem and how to deal with it.

なお、エッジ検出のために利用する信号は二次電子に
限らず、反射電子、オージエ電子、X線等であっても良
く、その場合には各信号に応じた検出器を設置するよう
にする。
The signal used for edge detection is not limited to secondary electrons, but may be backscattered electrons, Auger electrons, X-rays, etc., in which case a detector corresponding to each signal should be installed. .

また、上記した実施例においては、試料上での電子線
のラスタ走査方向の回転角度の制御を、電子線を偏向す
ることによって行うものとして説明したが、本発明はこ
れのみに限定されるものではなく、試料の載置台を回転
させることによって試料を回転させてラスタ走査し、実
質上、電子線のラスタ走査方向が試料上で回転するよう
にしたり、あるいは試料の回転と電子線の偏向によるラ
スタ走査方向の回転とを同時に行うようにしても良い。
Further, in the above-described embodiments, the control of the rotation angle of the electron beam on the sample in the raster scanning direction is explained by deflecting the electron beam, but the present invention is not limited to this. Instead, the sample is rotated by rotating the sample mounting table so that the raster scanning direction of the electron beam is substantially rotated on the sample, or the sample is rotated and the electron beam is deflected. The rotation in the raster scanning direction may be performed at the same time.

すなわち、本発明は試料とラスタ走査方向との相対的
な回転角度を変化させながらラスタ走査し、この結果得
られるエッジ間距離の最大値または最小値を求めるよう
にしたものである。
That is, according to the present invention, raster scanning is performed while changing the relative rotation angle between the sample and the raster scanning direction, and the maximum or minimum value of the edge distance obtained as a result is obtained.

(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば次の
ような効果が達成される。
(Effects of the Invention) As is clear from the above description, according to the present invention, the following effects are achieved.

(1)径測定に際して写真撮影を行わずに済むために手
間がかからなくなると共に、最大値または最小値を示す
位置を判断することなく、ほぼ確実に実際の最大径また
は最小径が得られるので、正確な径測定が可能になる。
(1) Since it is not necessary to take a photograph at the time of measuring the diameter, it is possible to obtain the actual maximum diameter or the minimum diameter almost certainly without judging the position showing the maximum value or the minimum value. It enables accurate diameter measurement.

(2)最大径または最小径と共に、、そのときの回転角
度が得られるので、測定対象物であるIC、LSI製造時の
マスクのずれや非点収差の有無が容易に判断でき、さら
には該回転角度からマスクのずれ方向や非点収差の状態
を認識することもできるので、不具合の発見およびその
対処方法が容易に理解できる。
(2) Since the rotation angle at that time is obtained together with the maximum diameter or the minimum diameter, it is possible to easily judge the presence or absence of a mask shift or astigmatism when manufacturing the IC or LSI as the measurement object. Since it is possible to recognize the shift direction of the mask and the state of astigmatism from the rotation angle, it is possible to easily understand the defect and how to deal with it.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例である微小寸法測定機能を有
する走査電子顕微鏡のブロック図、第2図は本発明の微
小寸法測定方法を説明するためのフローチャート、第3
図はその測定方法の基本概念を説明するための図であ
る。 1……電子銃、2……電子線、3……2次電子、4……
試料、5……X方向偏向コイル、6……Y方向偏向コイ
ル、7……二次電子検出器、8、9……偏向回路、10…
…長さ測定回路、11……像表示部、12……ラスタ走査方
向回転制御回路、13……最大値選択回路
FIG. 1 is a block diagram of a scanning electron microscope having a minute dimension measuring function according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flow chart for explaining the minute dimension measuring method of the present invention, and FIG.
The figure is a diagram for explaining the basic concept of the measuring method. 1 ... Electron gun, 2 ... Electron beam, 3 ... Secondary electron, 4 ...
Sample, 5 ... X-direction deflection coil, 6 ... Y-direction deflection coil, 7 ... Secondary electron detector, 8, 9 ... Deflection circuit, 10 ...
… Length measuring circuit, 11 …… Image display, 12 …… Raster scanning direction rotation control circuit, 13 …… Maximum value selection circuit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】試料上で電子線をラスタ走査し、各走査線
上でのエッジ間距離を算出する微小寸法測定方法におい
て、 試料上でのラスタ走査方向を相対的に回転させ、各回転
角度において予定の間隔で複数回の走査を行って各走査
線上でのエッジ間距離を検出し、 前記検出された全てのエッジ間距離の中から最大エッジ
間距離および最小エッジ間距離の少なくとも一方を選択
することを特徴とする微小寸法測定方法。
1. A micro-dimension measuring method in which an electron beam is raster-scanned on a sample to calculate an edge-to-edge distance on each scanning line, the raster scanning direction on the sample is relatively rotated, and at each rotation angle. The distance between edges on each scanning line is detected by performing a plurality of scans at predetermined intervals, and at least one of the maximum distance between edges and the minimum distance between edges is selected from all the detected distances between edges. A minute dimension measuring method characterized by the above.
【請求項2】試料上でのラスタ走査方向の相対的な回転
は、試料の回転およびラスタ走査方向の偏向による回転
の少なくとも一方によって行われることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の微小寸法測定方法。
2. The relative rotation in the raster scanning direction on the sample is performed by at least one of the rotation of the sample and the rotation by the deflection in the raster scanning direction. Minute dimension measurement method.
【請求項3】前記ラスタ走査方向の回転角度は、90°の
範囲内で変化されることを特徴とする特許請求の範囲第
1項または第2項記載の微小寸法測定方法。
3. The method for measuring minute dimensions according to claim 1 or 2, wherein the rotation angle in the raster scanning direction is changed within a range of 90 °.
【請求項4】前記予定の間隔で複数回行われる走査は、
走査方向に対して垂直な方向に等間隔で行われることを
特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれ
かに記載の微小寸法測定方法。
4. The scanning performed a plurality of times at the predetermined intervals is
The minute dimension measuring method according to any one of claims 1 to 3, wherein the method is performed at equal intervals in a direction perpendicular to the scanning direction.
【請求項5】試料を載置する載置台と、 電子線をラスタ走査する手段と、 試料上でのラスタ走査方向を相対的に回転させる手段
と、 ラスタ走査によって試料から発生する信号を検出する手
段と、 前記検出信号に基づいて、各回転角度において予定の間
隔で複数回の走査を行って各走査線上でのエッジ間距離
を算出する手段と、 前記算出された全てのエッジ間距離の中から最大値およ
び最小値の少なくとも一方を選択する手段と、 前記選択された最大値および最小値の少なくとも一方を
表示する手段とを具備したことを特徴とする微小寸法測
定装置。
5. A mounting table on which a sample is mounted, a means for raster-scanning an electron beam, a means for relatively rotating the raster scanning direction on the sample, and a signal generated from the sample by raster scanning is detected. Means, means for calculating an inter-edge distance on each scanning line by performing a plurality of scans at a predetermined interval at each rotation angle based on the detection signal, among all the calculated inter-edge distances And a means for selecting at least one of the maximum value and the minimum value, and a means for displaying at least one of the selected maximum value and the minimum value.
【請求項6】前記試料上でのラスタ走査方向を相対的に
回転させる手段は、載置台を回転する手段および電子線
を偏向してラスタ走査方向を回転する偏向回転手段の少
なくとも一方であることを特徴とする特許請求の範囲第
5項記載の微小寸法測定装置。
6. The means for relatively rotating the raster scanning direction on the sample is at least one of a means for rotating a mounting table and a deflection rotating means for deflecting an electron beam to rotate the raster scanning direction. A fine dimension measuring device according to claim 5.
【請求項7】前記ラスタ走査方向の角度は、90°の範囲
内で変化されることを特徴とする特許請求の範囲第5項
または第6項記載の微小寸法測定装置。
7. The minute dimension measuring apparatus according to claim 5 or 6, wherein the angle in the raster scanning direction is changed within a range of 90 °.
【請求項8】前記エッジ間距離を算出・表示する手段な
らびに最大値および最小値の少なくとも一方を検出・表
示する手段は、エッジ間距離ならびに最大値および最小
値の少なくとも一方と共に、該エッジ間距離ならびに最
大値および最小値の少なくとも一方が検出されたときの
ラスタ走査方向の回転角度を表示することを特徴とする
特許請求の範囲第5項ないし第7項のいずれかに記載の
微小寸法測定装置。
8. The means for calculating / displaying the inter-edge distance and the means for detecting / displaying at least one of the maximum value and the minimum value, together with the inter-edge distance and at least one of the maximum value and the minimum value, the inter-edge distance. And a rotation angle in the raster scanning direction when at least one of the maximum value and the minimum value is detected, and the minute dimension measuring apparatus according to any one of claims 5 to 7. .
【請求項9】前記予定の間隔で複数回行われる走査は、
走査方向に対して垂直な方向に等間隔で行われることを
特徴とする特許請求の範囲第5項ないし第8項のいずれ
かに記載の微小寸法測定装置。
9. The scanning performed a plurality of times at the scheduled intervals,
The minute dimension measuring device according to any one of claims 5 to 8, which is performed at equal intervals in a direction perpendicular to the scanning direction.
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