JPH10144248A - Electron beam detection method, electron beam detection method for scanning type electron microscope, dimension calibration method for scanning type electron microscope, and dimension calibration device for electron beam detection device and scanning type electron microscope - Google Patents

Electron beam detection method, electron beam detection method for scanning type electron microscope, dimension calibration method for scanning type electron microscope, and dimension calibration device for electron beam detection device and scanning type electron microscope

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Publication number
JPH10144248A
JPH10144248A JP8301824A JP30182496A JPH10144248A JP H10144248 A JPH10144248 A JP H10144248A JP 8301824 A JP8301824 A JP 8301824A JP 30182496 A JP30182496 A JP 30182496A JP H10144248 A JPH10144248 A JP H10144248A
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JP
Japan
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scanning
electron beam
electron microscope
superconductor
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP8301824A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Kuwabara
和幸 桑原
Toshio Onodera
俊雄 小野寺
Noboru Uchida
登 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dimension calibration method with low dispersion for a scanning type microscope. SOLUTION: A switching element which is equipped with a gate electrode 12 whose stripe shape is exposed in the top view, and is also equipped with a MOS FET structure permitting source drain current to start flowing with switching operated upon irradiating an electron beam onto the aforesaid gate electrode 12, is rested over the specimen table of a scanning type electron microscope, and the source drain current of the switching element 10 is thereby detected. By this constitution, the scanning time is thereby measured from the time when the gate electrode 12 is canned once by an electron beam till the time when the gate electrode 12 is scanned again next time by the electron beam.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電子ビームの検
出方法、および、寸法測定機構を有する走査型電子顕微
鏡の寸法校正方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting an electron beam and a method for calibrating a dimension of a scanning electron microscope having a dimension measuring mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】高集積回路をはじめとする半導体装置の
製造にあたり、製造された半導体装置の各部のパターン
の寸法を知る必要がある。このパターンの寸法の測定に
あたっては、寸法測定機構を有する走査型電子顕微鏡
(以下、SEMとも称する)が寸法測定装置として用い
られている。
2. Description of the Related Art In the manufacture of semiconductor devices such as highly integrated circuits, it is necessary to know the dimensions of the pattern of each part of the manufactured semiconductor device. In measuring the dimension of the pattern, a scanning electron microscope (hereinafter, also referred to as SEM) having a dimension measuring mechanism is used as a dimension measuring device.

【0003】寸法測定装置としてSEMを使用するにあ
たっては、寸法の測定に先立ち、寸法が分かっている基
準サンプルを用いてSEMの寸法校正を行う必要があ
る。そして、寸法校正にあたっては、SEMの画面に映
し出された基準サンプルの電子子顕微鏡画像(SEM
像)が画面上で占めるドット(ピクセル)数を、測定者
が数えて、画面上のドット数と被測定サンプルの寸法と
の換算値の補正を行っていた。
When using an SEM as a dimension measuring device, it is necessary to calibrate the dimension of the SEM using a reference sample whose dimensions are known before measuring the dimensions. When calibrating the dimensions, an electron microscope image (SEM) of the reference sample projected on the screen of the SEM
The measurer counts the number of dots (pixels) occupied by the image) on the screen, and corrects the converted value between the number of dots on the screen and the size of the sample to be measured.

【0004】また、基準サンプルとしては、通常、スト
ライプ状に形成された、多結晶シリコン膜や、アルミニ
ウム(Al)、タングステン(W)化合物をエッチング
したものが用いられる。
As a reference sample, a polycrystalline silicon film formed in a stripe shape or a sample obtained by etching an aluminum (Al) or tungsten (W) compound is usually used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、SEM
の画面に表示される基準サンプルの画像の輪郭は必ずし
も鮮明ではない。このため、基準サンプルの画像のドッ
ト数を数える際に誤差が生じる。さらに、数えられたド
ット数は、測定者間でもばらつきが生じる。このため、
画面に映し出された画像を用いた場合は、寸法校正にば
らつきが生じてしまうという問題点があった。
However, the SEM
The outline of the image of the reference sample displayed on the screen is not always clear. For this reason, an error occurs when counting the number of dots in the image of the reference sample. Further, the counted number of dots varies among the measurers. For this reason,
When an image projected on a screen is used, there is a problem that dimensional calibration varies.

【0006】そこで、画像の輪郭が不鮮明であることに
よる寸法校正のばらつきを低減するために、画像処理技
術を用いて寸法校正を行うことが考えられる。画像処理
を行うにあたっては、先ず、SEMの2次電子検出器が
検出した信号を画素として画面を形成し、かつ、信号強
度を数値化して明るさを表す。次に、適当な明るさの数
値をしきい値とする。そして、このしきい値未満の明る
さの部分の画像をカットすることにより、画像の輪郭の
鮮明化を図る。
Therefore, in order to reduce variations in dimensional calibration due to unclear image outlines, it is conceivable to perform dimensional calibration using image processing technology. In performing the image processing, first, a screen is formed by using a signal detected by the secondary electron detector of the SEM as a pixel, and the brightness is represented by digitizing the signal intensity. Next, an appropriate brightness value is set as a threshold value. Then, the contour of the image is sharpened by cutting the image of the portion having the brightness less than the threshold value.

【0007】ところが、この2次電子検出器や画像を表
示するCRTの性能は、個々のSEM間で完全に同一で
はない。また、明るさの数値化の際にも誤差が生じるお
それがある。このため、画像処理を行った場合、SEM
間で寸法校正にばらつきが生じてしまう。
However, the performance of the secondary electron detector and the CRT for displaying an image is not completely the same between individual SEMs. In addition, there is a possibility that an error may occur when the brightness is digitized. Therefore, when image processing is performed,
This causes variations in dimensional calibration.

【0008】このため、走査型電子顕微鏡の、ばらつき
の少ない寸法校正方法および寸法校正装置の実現が望ま
れていた。
For this reason, there has been a demand for a method and a device for calibrating dimensions of a scanning electron microscope with less variation.

【0009】ところで、走査型電子顕微鏡を用いた寸法
測定装置においては、基準サンプルをはじめとする被測
定サンプルの上を電子ビームで走査することによって、
被測定サンプルのSEM画像を得ている。被測定サンプ
ルのSEM画像が画面上に占めるドット数は、電子ビー
ムが被測定サンプル上を走査して被測定サンプルを照射
している照射時間で決まる。この照射時間は、電子ビー
ムの走査速度によって決まる。
In a dimension measuring apparatus using a scanning electron microscope, a sample to be measured, such as a reference sample, is scanned with an electron beam.
An SEM image of the sample to be measured is obtained. The number of dots occupied by the SEM image of the measured sample on the screen is determined by the irradiation time during which the electron beam scans the measured sample and irradiates the measured sample. The irradiation time is determined by the scanning speed of the electron beam.

【0010】そこで、この出願に係る発明者は、種々の
検討および実験の結果、寸法校正にあたって、基準サン
プルのSEM画像のドット数を数えなくとも、電子ビー
ムの走査速度のばらつきを検出することによって寸法校
正を行うことに想到した。
The inventor of the present application has conducted various studies and experiments to detect variations in the scanning speed of the electron beam without counting the number of dots in the SEM image of the reference sample in dimension calibration. I came up with dimensional calibration.

【0011】ところが、走査型電子顕微鏡の電子ビーム
を検出する手段は、従来知られていない。そこで、電子
ビームを検出するための手段の実現が望まれていた。
However, means for detecting an electron beam of a scanning electron microscope has not been known. Therefore, realization of a means for detecting an electron beam has been desired.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(第1の発明)この出願に係る第1の発明の電子ビーム
検出方法によれば、露出した制御電極に電子ビームが照
射されるとスイッチング動作をするスイッチング素子か
ら出力される電気信号を検出することにより、電子ビー
ムを検出することを特徴とする。
(First Invention) According to the electron beam detection method of the first invention of the present application, when an exposed control electrode is irradiated with an electron beam, an electric signal output from a switching element that performs a switching operation is detected. Thus, the method is characterized in that an electron beam is detected.

【0013】このように、第1の発明の電子ビーム検出
方法によれば、スイッチング素子の制御電極に電子ビー
ムを照射させることにより、スイッチング素子から出力
される電気信号として、電子ビームを検出することがで
きる。
As described above, according to the electron beam detecting method of the first invention, by irradiating the control electrode of the switching element with the electron beam, the electron beam is detected as an electric signal output from the switching element. Can be.

【0014】(第2の発明)また、第2の発明の走査型
電子顕微鏡の電子ビーム検出方法によれば、露出した制
御電極に電子ビームが照射されるとスイッチング動作を
するスイッチング素子を、走査型電子顕微鏡の試料台上
に、電子ビームがこの制御電極上を走査するように載置
し、このスイッチング素子から出力される電気信号を検
出することにより、電子ビームを検出することを特徴と
する。
(Embodiment 2) According to the electron beam detecting method of the scanning electron microscope of the second invention, the switching element which performs a switching operation when the exposed control electrode is irradiated with the electron beam is scanned. The electron beam is mounted on a sample stage of a scanning electron microscope so that the electron beam scans over the control electrode, and the electric signal output from the switching element is detected to detect the electron beam. .

【0015】このように、第2の発明の走査型電子顕微
鏡の電子ビーム検出方法によれば、走査型電子顕微鏡の
試料台上に載置されたスイッチング素子の制御電極に電
子ビームを照射させることにより、スイッチング素子か
ら出力される電気信号として、電子ビームを検出するこ
とができる。
As described above, according to the electron beam detecting method of the scanning electron microscope of the second invention, the control electrode of the switching element mounted on the sample stage of the scanning electron microscope is irradiated with the electron beam. Accordingly, an electron beam can be detected as an electric signal output from the switching element.

【0016】また、第2の発明の走査型電子顕微鏡の電
子ビーム検出方法において、好ましくは、スイッチング
素子として、MOS FET構造を有するスイッチング
素子を用い、制御電極として、MOS FET構造のゲ
ート電極を露出させた部分を用い、電気信号として、M
OS FET構造のソース領域とドレイン領域との間の
電流(以下、ソース・ドレイン電流とも称する。)を検
出すると良い。
Further, in the electron beam detecting method for a scanning electron microscope according to the second invention, preferably, a switching element having a MOS FET structure is used as the switching element, and a gate electrode of the MOS FET structure is exposed as a control electrode. Using the part that has been
It is preferable to detect a current between the source region and the drain region of the OSFET structure (hereinafter, also referred to as a source / drain current).

【0017】MOS FET構造を有するスイッチング
素子を用いた場合、電子ビームでゲート電極を照射する
ことによりゲート電極に電圧が印加されると、MOS
FETのソース・ドレイン電流が変化する。したがっ
て、このソース・ドレイン電流を検出することにより、
電子ビームを検出することができる。尚、ゲート電極へ
の電圧の印加は、電子ビームの照射によって行われるの
で、通常のMOS FETのゲート電極に接続されてい
る配線電極は必要ない。
When a switching element having a MOS FET structure is used, when a voltage is applied to the gate electrode by irradiating the gate electrode with an electron beam, the MOS
The source / drain current of the FET changes. Therefore, by detecting this source / drain current,
An electron beam can be detected. Since the application of the voltage to the gate electrode is performed by irradiating an electron beam, a wiring electrode connected to the gate electrode of a normal MOS FET is not required.

【0018】ところで、通常のMOS FET素子で
は、ゲート電極がパッシベーション膜(絶縁性の保護
膜)に覆われているため、通常のMOS FET素子に
電子ビームを照射しても、MOS FET素子を動作さ
せることはできない。
By the way, in a normal MOS FET element, the gate electrode is covered with a passivation film (insulating protective film). Therefore, even if the normal MOS FET element is irradiated with an electron beam, the MOS FET element operates. I can't let that happen.

【0019】(第3の発明)また、第3の発明の走査型
電子顕微鏡の寸法校正方法によれば、上面から見てスト
ライプ形状の露出した制御電極に電子ビームが照射され
るとスイッチング動作をするスイッチング素子を、走査
型電子顕微鏡の試料台上に、電子ビームがこの制御電極
上を走査するように載置し、このスイッチング素子から
出力される電気信号を検出することにより、電子ビーム
が制御電極を走査してから次にこの制御電極を走査する
までの時間を測定することを特徴とする。
(Third Invention) According to the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention, a switching operation is performed when an electron beam is applied to an exposed control electrode in a stripe shape when viewed from above. The switching element is mounted on a sample stage of a scanning electron microscope so that the electron beam scans over the control electrode, and the electron beam is controlled by detecting an electric signal output from the switching element. It is characterized in that the time from scanning the electrode to the next scanning of the control electrode is measured.

【0020】このように、第3の発明の走査型電子顕微
鏡の寸法校正方法によれば、走査型電子顕微鏡の試料台
上に載置されたスイッチング素子の制御電極に電子ビー
ムを照射させることにより、スイッチング素子から出力
される電気信号として、電子ビームを検出し、さらに、
この電気信号から、電子ビームが制御電極を走査してか
ら次にこの制御電極を走査するまでの時間(以下、走査
時間とも称する)を測定する。その結果、電子ビームの
各走査のたびの、1回の走査で電子ビームが走査するの
に要する時間である走査時間を測定することができる。
そして、この走査時間のばらつきを知ることができる。
また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの走査時間のばら
つきの程度を同程度となるように各走査型電子顕微鏡を
調整することにより、走査型電子顕微鏡の寸法校正を行
うことができる。
As described above, according to the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third aspect of the present invention, the control electrode of the switching element mounted on the sample stage of the scanning electron microscope is irradiated with the electron beam. Detecting an electron beam as an electric signal output from the switching element,
From this electric signal, the time from when the electron beam scans the control electrode until the next scan of the control electrode (hereinafter, also referred to as a scanning time) is measured. As a result, it is possible to measure the scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in one scan for each scan of the electron beam.
Then, the variation in the scanning time can be known.
In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the dimensions of the scanning electron microscope.

【0021】尚、第3の発明においては、スイッチング
素子の寸法が正確に分かっていなくとも、相対的に寸法
校正を行うことができる。
In the third aspect of the present invention, even if the dimensions of the switching elements are not accurately known, the dimensions can be calibrated relatively.

【0022】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、電子ビームを検出して直接的に寸
法校正を行うので、基準サンプルのSEM画像を用いる
必要がない。このため、基準サンプルの画像のドット数
を数える際の誤差が生じない。また、ドット数を数える
測定者間でのばらつきも生じない。
Further, according to the dimension calibration method of the scanning electron microscope of the third invention, the dimension calibration is performed directly by detecting the electron beam, so that it is not necessary to use the SEM image of the reference sample. Therefore, no error occurs when counting the number of dots in the image of the reference sample. Also, there is no variation among the measurers who count the number of dots.

【0023】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、基準サンプルのSEM画像を用い
る必要がないため、SEMの2次電子検出器や画像を表
示するCRTの性能のばらつきの影響を受けない。この
ため、寸法校正にあたり、SEM間の寸法校正のばらつ
きの低減を図ることができる。
Further, according to the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope of the third invention, it is not necessary to use an SEM image of a reference sample, so that the secondary electron detector of the SEM and the performance of a CRT for displaying an image are not required. Not affected by variation. For this reason, in dimension calibration, it is possible to reduce variation in dimension calibration between SEMs.

【0024】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、電子ビーム耐性が、従来のフォト
レジスト製の基準サンプルよりも高い材料からなるスイ
ッチング素子を用いることができる。
Further, according to the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope of the third invention, it is possible to use a switching element made of a material having electron beam resistance higher than that of a conventional photoresist-made reference sample.

【0025】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、好ましくは、複数の制御電極を互
いに離間して並べて設け、電子ビームが1つの制御電極
を走査してから他の制御電極を走査するまでの時間であ
る走査時間を測定すると良い。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third aspect of the present invention, preferably, a plurality of control electrodes are arranged separately from each other, and after the electron beam scans one control electrode, another control electrode is controlled. It is preferable to measure a scanning time, which is a time required for scanning the electrodes.

【0026】このように、複数の制御電極間の走査時間
を測定すれば、電子ビームの走査の幅全体での走査のば
らつきだけでなく、制御電極間の部分領域での走査時間
のばらつきも測定することができる。その結果、複数の
走査型電子顕微鏡どうしの、部分領域での走査時間のば
らつきの程度を同程度となるように各走査型電子顕微鏡
を調整することにより、走査型電子顕微鏡の相対的な寸
法校正を行うことができる。
As described above, by measuring the scanning time between a plurality of control electrodes, it is possible to measure not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in a partial region between the control electrodes. can do. As a result, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial region between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same. It can be performed.

【0027】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、複数の制御電極を並べた場合に、
好ましくは、3つ以上の制御電極を互いに離間して並べ
て設け、互いに異なる複数箇所の制御電極間の走査時間
をそれぞれ測定すると良い。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention, when a plurality of control electrodes are arranged,
Preferably, three or more control electrodes are arranged separately from each other, and the scanning time between a plurality of different control electrodes is preferably measured.

【0028】このように、3つ以上の制御電極を設け
て、互いに異なる部分領域の制御電極間の走査時間をそ
れぞれ測定すれば、互いに異なる部分領域どうしの走査
時間のばらつきをそれぞれ測定することができる。
As described above, if three or more control electrodes are provided and the scan times between the control electrodes in the different partial areas are measured, it is possible to measure the variation in the scan time between the different partial areas. it can.

【0029】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、3つ以上の制御電極を並べた場合
に、好ましくは、制御電極のうちの、最外側以外の制御
電極の一つを基準制御電極とし、この基準制御電極が、
偏向を受けていない電子ビームによって照射される位置
に来るように、試料台上にスイッチング素子を載置し、
基準制御電極を挟んで対称となる位置に並べられた2つ
の制御電極について走査時間をそれぞれ測定すると良
い。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention, when three or more control electrodes are arranged, preferably one of the control electrodes other than the outermost one is used. Is the reference control electrode, and this reference control electrode is
Place the switching element on the sample stage so that it comes to the position irradiated by the electron beam that has not been deflected,
The scanning time may be measured for each of two control electrodes arranged symmetrically with respect to the reference control electrode.

【0030】このように、基準制御電極を挟んで対称と
なる2つの制御電極についての走査時間をそれぞれ測定
すれば、基準制御電極とそれぞれの制御電極との間の走
査時間どうしを比較することにより、電子顕微鏡の電子
ビームの偏りを検出することができる。
As described above, by measuring the scan times of the two control electrodes symmetrical with respect to the reference control electrode, the scan times between the reference control electrode and the respective control electrodes can be compared. In addition, it is possible to detect the deviation of the electron beam of the electron microscope.

【0031】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、好ましくは、スイッチング素子と
して、MOS FET構造を有するスイッチング素子を
用い、制御電極として、MOS FET構造のゲート電
極を露出させた部分を用い、電気信号として、MOS
FET構造のソース領域とドレイン領域との間の電流
(ソース・ドレイン電流)を検出すると良い。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention, preferably, a switching element having a MOS FET structure is used as a switching element, and a gate electrode having a MOS FET structure is exposed as a control electrode. MOS signal as electric signal
It is preferable to detect a current (source / drain current) between the source region and the drain region of the FET structure.

【0032】MOS FET構造を有するスイッチング
素子を用いた場合、電子ビームでゲート電極を照射する
ことによりゲート電極に電圧が印加されると、MOS
FETのソース・ドレイン電流が変化する。したがっ
て、このソース・ドレイン電流を検出することにより、
電子ビームを検出することができる。尚、ゲート電極へ
の電圧の印加は、電子ビームの照射によって行われるの
で、通常のMOS FETのゲート電極に接続されてい
る配線電極は必要ない。
When a switching element having a MOS FET structure is used, when a voltage is applied to the gate electrode by irradiating the gate electrode with an electron beam, a MOS
The source / drain current of the FET changes. Therefore, by detecting this source / drain current,
An electron beam can be detected. Since the application of the voltage to the gate electrode is performed by irradiating an electron beam, a wiring electrode connected to the gate electrode of a normal MOS FET is not required.

【0033】ところで、通常のMOS FET素子で
は、ゲート電極がパッシベーション膜(絶縁性の保護
膜)に覆われているため、通常のMOS FET素子に
電子ビームを照射しても、MOS FET素子を動作さ
せることはできない。
By the way, in a normal MOS FET device, since the gate electrode is covered with a passivation film (insulating protective film), even if the normal MOS FET device is irradiated with an electron beam, the MOS FET device operates. I can't let that happen.

【0034】(第4の発明)また、第4の発明の走査型
電子顕微鏡の寸法校正方法によれば、上面から見てスト
ライプ形状の幅が既知の露出した制御電極に電子ビーム
が照射されるとスイッチング動作をするスイッチング素
子を、走査型電子顕微鏡の試料台上に、電子ビームがこ
の制御電極上を走査するように載置し、このスイッチン
グ素子から出力される電気信号を検出することにより、
電子ビームが制御電極を照射する時間を測定することを
特徴とする。
(Fourth Invention) According to the dimension correction method for a scanning electron microscope of the fourth invention, an electron beam is applied to an exposed control electrode having a known stripe-shaped width when viewed from above. A switching element that performs a switching operation is mounted on a sample stage of a scanning electron microscope so that an electron beam scans over the control electrode, and by detecting an electric signal output from the switching element,
The method is characterized in that the time for irradiating the control electrode with the electron beam is measured.

【0035】このように制御電極のストライプ形状の幅
が既知ならば、電子ビームがこの制御電極上を走査して
いる時間を測定することにより、電子ビームの走査速度
を直接測定することができる。その結果、電子ビームの
走査速度のばらつきを知ることができるだけでなく、S
EM画像を用いずに走査型電子顕微鏡の絶対的な寸法校
正を行うことができる。
As described above, if the width of the stripe shape of the control electrode is known, the scanning speed of the electron beam can be directly measured by measuring the time during which the electron beam scans the control electrode. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the S
Absolute dimensional calibration of a scanning electron microscope can be performed without using an EM image.

【0036】また、第4の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、好ましくは、スイッチング素子と
して、MOS FET構造を有するスイッチング素子を
用い、制御電極として、MOS FET構造のゲート電
極を露出させた部分を用い、電気信号として、MOS
FET構造のソース領域とドレイン領域との間の電流
(ソース・ドレイン電流)を検出すると良い。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the fourth aspect of the present invention, preferably, a switching element having a MOS FET structure is used as the switching element, and a gate electrode having a MOS FET structure is exposed as a control electrode. MOS signal as electric signal
It is preferable to detect a current (source / drain current) between the source region and the drain region of the FET structure.

【0037】MOS FET構造を有するスイッチング
素子を用いた場合、電子ビームでゲート電極を照射する
ことによりゲート電極に電圧が印加されると、MOS
FETのソース・ドレイン電流が変化する。したがっ
て、このソース・ドレイン電流を検出することにより、
電子ビームを検出することができる。尚、ゲート電極へ
の電圧の印加は、電子ビームの照射によって行われるの
で、通常のMOS FETのゲート電極に接続されてい
る配線電極は必要ない。
When a switching element having a MOS FET structure is used, when a voltage is applied to the gate electrode by irradiating the gate electrode with an electron beam, a MOS
The source / drain current of the FET changes. Therefore, by detecting this source / drain current,
An electron beam can be detected. Since the application of the voltage to the gate electrode is performed by irradiating an electron beam, a wiring electrode connected to the gate electrode of a normal MOS FET is not required.

【0038】ところで、通常のMOS FET素子で
は、ゲート電極がパッシベーション膜(絶縁性の保護
膜)に覆われているため、通常のMOS FET素子に
電子ビームを照射しても、MOS FET素子を動作さ
せることはできない。
By the way, in a normal MOS FET element, since the gate electrode is covered with a passivation film (insulating protective film), even if the normal MOS FET element is irradiated with an electron beam, the MOS FET element operates. I can't let that happen.

【0039】(第5の発明)また、第5の発明の電子ビ
ーム検出装置によれば、露出した制御電極に電子ビーム
が照射されるとスイッチング動作をするスイッチング素
子を以って構成されてなることを特徴とする。
(Fifth Invention) According to the electron beam detection apparatus of the fifth invention, a switching element that performs a switching operation when an exposed control electrode is irradiated with an electron beam is constituted. It is characterized by the following.

【0040】このように、第5の発明の電子ビーム検出
装置によれば、スイッチング素子の制御電極に電子ビー
ムを照射させることにより、スイッチング素子から出力
される電気信号として、電子ビームを検出することがで
きる。
As described above, according to the electron beam detecting apparatus of the fifth invention, by irradiating the control electrode of the switching element with the electron beam, the electron beam can be detected as an electric signal output from the switching element. Can be.

【0041】さらに、第5の発明の電子ビーム検出装置
のスイッチング素子を走査型電子顕微鏡の試料台上に載
置して、スイッチング素子の制御電極に電子ビームを照
射すれば、このスイッチング素子から出力される電気信
号として、走査型電子顕微鏡の電子ビームを検出するこ
とができる。
Further, when the switching element of the electron beam detector according to the fifth invention is mounted on the sample stage of the scanning electron microscope and the control electrode of the switching element is irradiated with an electron beam, the output from the switching element is obtained. An electron beam of a scanning electron microscope can be detected as the electric signal to be transmitted.

【0042】(第6の発明)また、第6の発明の走査型
電子顕微鏡の寸法校正装置によれば、上面から見てスト
ライブ形状の露出した制御電極を具え、この制御電極
に、電子ビームが照射されるとスイッチング動作をする
スイッチング素子を以って構成されてなることを特徴と
する。
(Sixth Invention) According to the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope of the sixth invention, the control electrode is provided with an exposed control electrode having a stripe shape when viewed from above, and the control electrode is provided with an electron beam. Is constituted by a switching element that performs a switching operation when is irradiated.

【0043】そして、第6の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法校正装置のスイッチング素子を、走査型電子顕微鏡
の試料台上に載置して、スイッチング素子の制御電極に
電子ビームを照射させると、スイッチング素子から出力
される電気信号として、電子ビームを検出することがで
きる。さらに、この電気信号から、電子ビームが制御電
極を走査してから次にこの制御電極を走査するまでの時
間(以下、走査時間とも称する)を測定すると、電子ビ
ームの各走査のたびの、1回の走査で電子ビームが走査
するのに要する時間である走査時間を測定することがで
きる。そして、この走査時間のばらつきを知ることがで
きる。また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの走査時間
のばらつきの程度が同程度となるように各走査型電子顕
微鏡を調整することにより、複数の走査型電子顕微鏡間
の相対的な寸法校正を行うことができる。
Then, when the switching element of the dimensional calibration device of the scanning electron microscope according to the sixth invention is mounted on the sample stage of the scanning electron microscope and the control electrode of the switching element is irradiated with an electron beam, An electron beam can be detected as an electric signal output from the switching element. Further, when the time from when the electron beam scans the control electrode to the next scan of the control electrode (hereinafter, also referred to as a scanning time) is measured from the electric signal, it is calculated as 1 for each scan of the electron beam. The scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in each scan, can be measured. Then, the variation in the scanning time can be known. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, the relative dimensional calibration between the plurality of scanning electron microscopes is performed. Can be.

【0044】尚、第6の発明においては、スイッチング
素子の寸法が正確に分かっていなくとも、相対的に寸法
校正を行うことができる。
In the sixth aspect, even if the dimensions of the switching elements are not precisely known, the dimensions can be calibrated relatively.

【0045】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正装置において、好ましくは、複数の制御電極を互
いに離間して並べていると良い。
Further, in the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the sixth aspect of the present invention, it is preferable that a plurality of control electrodes are arranged separately from each other.

【0046】そして、この複数の制御電極間の走査時間
を測定すれば、電子ビームの走査の幅全体での各走査の
走査時間のばらつきだけでなく、制御電極間の部分領域
での走査時間のばらつきも測定することができる。その
結果、複数の走査型電子顕微鏡どうしの、部分領域での
走査時間のばらつきの程度を同程度となるように各走査
型電子顕微鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡
の相対的な寸法校正を行うことができる。
When the scanning time between the plurality of control electrodes is measured, not only the variation in the scanning time of each scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the scanning time in the partial region between the control electrodes is obtained. Variation can also be measured. As a result, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial region between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same. It can be performed.

【0047】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正装置において、複数の電極を並べている場合、好
ましくは、3つ以上の制御電極を互いに離間して並べて
なると良い。
In the dimensioning device for a scanning electron microscope according to the sixth aspect of the present invention, when a plurality of electrodes are arranged, it is preferable to arrange three or more control electrodes separately from each other.

【0048】そして、3つ以上の制御電極のうちの互い
に異なる複数組の2つの制御電極にそれぞれ挟まれた、
互いに異なる部分領域の制御電極間の走査時間をそれぞ
れ測定すれば、互いに異なる部分領域どうしの走査時間
のばらつきをそれぞれ測定することができる。
And a plurality of sets of two control electrodes different from each other among the three or more control electrodes,
By measuring the scanning time between the control electrodes in the different partial regions, it is possible to measure the variation in the scanning time between the different partial regions.

【0049】さらに、制御電極のうちの、最外側以外の
制御電極の一つを基準制御電極とし、この基準制御電極
が、偏向を受けていない電子ビームによって照射される
位置に来るように試料台上にスイッチング素子を載置
し、基準制御電極を挟んで対称となる位置に並べられた
2つの制御電極について走査時間をそれぞれ測定すれ
ば、基準制御電極を挟んで対称となる2つの制御電極に
ついての走査時間をそれぞれ測定することにより、基準
制御電極とそれぞれの制御電極との間の走査時間どうし
を比較して、電子顕微鏡の電子ビームの偏りを検出する
ことができる。
Further, one of the control electrodes other than the outermost one of the control electrodes is used as a reference control electrode, and the sample stage is set so that this reference control electrode is located at a position irradiated by an electron beam which is not deflected. When the switching element is placed on the top and the scanning time is measured for each of the two control electrodes arranged symmetrically with respect to the reference control electrode, the two control electrodes which are symmetric with respect to the reference control electrode are measured. , The scanning time between the reference control electrode and each control electrode can be compared with each other to detect the bias of the electron beam of the electron microscope.

【0050】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法構成装置において、好ましくは、スイッチング素子
は、MOS FET構造を有し、制御電極は、MOS
FET構造のゲート電極を露出させた部分を以って構成
されてなると良い。
Further, in the dimensioning device for a scanning electron microscope according to the sixth invention, preferably, the switching element has a MOS FET structure, and the control electrode is a MOS FET.
It is preferable that the gate electrode has a portion where the gate electrode of the FET structure is exposed.

【0051】MOS FET構造を有するスイッチング
素子を用いた場合、電子ビームでゲート電極を照射する
ことによりゲート電極に電圧が印加されると、MOS
FETのソース・ドレイン電流が変化する。したがっ
て、このソース・ドレイン電流を検出することにより、
電子ビームを検出することができる。尚、ゲート電極へ
の電圧の印加は、電子ビームの照射によって行われるの
で、通常のMOS FETのゲート電極に接続されてい
る配線電極は必要ない。
When a switching element having a MOS FET structure is used, when a voltage is applied to the gate electrode by irradiating the gate electrode with an electron beam, the MOS
The source / drain current of the FET changes. Therefore, by detecting this source / drain current,
An electron beam can be detected. Since the application of the voltage to the gate electrode is performed by irradiating an electron beam, a wiring electrode connected to the gate electrode of a normal MOS FET is not required.

【0052】ところで、通常のMOS FET素子で
は、ゲート電極がパッシベーション膜(絶縁性の保護
膜)に覆われているため、通常のMOS FET素子に
電子ビームを照射しても、MOS FET素子を動作さ
せることはできない。
By the way, in a normal MOS FET device, since the gate electrode is covered with a passivation film (insulating protective film), even if the normal MOS FET device is irradiated with an electron beam, the MOS FET device operates. I can't let that happen.

【0053】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正装置において、制御電極のストライプ形状の幅が
既知であると良い。
Further, in the dimension correcting apparatus for a scanning electron microscope according to the sixth invention, it is preferable that the width of the stripe shape of the control electrode is known.

【0054】制御電極のストライプ形状の幅が既知なら
ば、電子ビームがこの制御電極上を走査している時間を
測定することにより、電子ビームの走査速度を直接測定
することができる。その結果、電子ビームの走査速度の
ばらつきを知ることができるだけでなく、走査型電子顕
微鏡の絶対的な寸法校正を行うことができる。
If the width of the stripe shape of the control electrode is known, the scanning speed of the electron beam can be directly measured by measuring the time during which the electron beam scans the control electrode. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the absolute dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0055】(第7の発明)また、第7の発明の電子ビ
ーム検出方法によれば、電子ビームが照射されると超伝
導状態が破られる、超伝導体の電気抵抗を検出すること
により、電子ビームを検出することを特徴とする。
(Seventh Invention) According to the electron beam detection method of the seventh invention, the superconducting state is broken by irradiating an electron beam. By detecting the electric resistance of the superconductor, It is characterized by detecting an electron beam.

【0056】このように、第7の発明の電子ビーム検出
方法によれば、超伝導体に電子ビームを照射させること
により、その超伝導体の電気抵抗の変化として電子ビー
ムを検出することができる。
As described above, according to the electron beam detecting method of the seventh invention, by irradiating the superconductor with the electron beam, the electron beam can be detected as a change in the electric resistance of the superconductor. .

【0057】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第7の発明においては、スイッチング素子を用いた
場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することがで
きる。
The superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the seventh aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used.

【0058】(第8の発明)また、第8の発明の走査型
電子顕微鏡の電子ビーム検出方法によれば、電子ビーム
が照射されると超伝導状態が破られる超伝導体を、走査
型電子顕微鏡の試料台上に、電子ビームがこの超伝導体
上を走査するように載置し、この超伝導体の電気抵抗を
検出することにより、電子ビームを検出することを特徴
とする。
(Eighth Invention) According to the electron beam detection method of the scanning electron microscope of the eighth invention, the superconductor which breaks the superconducting state when irradiated with the electron beam can be scanned by the scanning electron microscope. An electron beam is mounted on a sample stage of a microscope so as to scan over the superconductor, and the electric resistance of the superconductor is detected to detect the electron beam.

【0059】このように、第8の発明の走査型電子顕微
鏡の電子ビーム検出方法によれば、走査型電子顕微鏡の
試料台上に載置された超伝導体に電子ビームを照射する
ことにより、その超伝導体の電気抵抗の変化として電子
ビームを検出することができる。
As described above, according to the electron beam detecting method of the scanning electron microscope of the eighth invention, the superconductor placed on the sample stage of the scanning electron microscope is irradiated with the electron beam, An electron beam can be detected as a change in the electric resistance of the superconductor.

【0060】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第8の発明においては、スイッチング素子を用いた
場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することがで
きる。
The superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the eighth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used.

【0061】(第9の発明)また、第9の発明の走査型
電子顕微鏡の寸法校正方法によれば、電子ビームが照射
されると超伝導状態が破られる、上面から見てストライ
プ形状の超伝導体を、走査型電子顕微鏡の試料台上に、
電子ビームがこの超伝導体を走査するように載置し、こ
の超伝導体の電気抵抗を検出することにより、電子ビー
ムが超伝導体を走査してから次に当該超伝導体を走査す
るまでの時間を測定することを特徴とする。
(Ninth Invention) According to the dimensional calibration method for a scanning electron microscope of the ninth invention, the superconducting state is broken when irradiated with an electron beam. The conductor is placed on the stage of the scanning electron microscope.
The electron beam is placed so as to scan the superconductor, and by detecting the electric resistance of the superconductor, the electron beam scans the superconductor until the next scan of the superconductor. The time is measured.

【0062】このように、第9の発明の走査型電子顕微
鏡の寸法校正方法によれば、走査型電子顕微鏡の試料台
上に載置された超伝導体に電子ビームを照射することに
より、その超伝導体の電気抵抗の変化として電子ビーム
を検出し、さらに、この電気信号から、電子ビームが制
御電極を走査してから次にこの制御電極を走査するまで
の時間(以下、走査時間とも称する)を測定する。その
結果、電子ビームの各走査のたびの、1回の走査で電子
ビームが走査するのに要する時間である走査時間を測定
することができる。そして、この走査時間のばらつきを
知ることができる。また、複数の走査型電子顕微鏡どう
しの走査時間のばらつきの程度を同程度となるように各
走査型電子顕微鏡を調整することにより、走査型電子顕
微鏡の寸法校正を行うことができる。
As described above, according to the dimensional correction method for a scanning electron microscope of the ninth invention, the superconductor placed on the sample stage of the scanning electron microscope is irradiated with an electron beam, thereby An electron beam is detected as a change in electric resistance of the superconductor, and a time from the scanning of the control electrode by the electron beam to the next scanning of the control electrode (hereinafter also referred to as a scanning time) is obtained from the electric signal. ) Is measured. As a result, it is possible to measure the scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in one scan for each scan of the electron beam. Then, the variation in the scanning time can be known. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the dimensions of the scanning electron microscope.

【0063】尚、第9の発明においては、超伝導体の寸
法が正確に分かっていなくとも、相対的に寸法校正を行
うことができる。
In the ninth aspect, even if the dimensions of the superconductor are not accurately known, the dimensions can be calibrated relatively.

【0064】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、電子ビームを検出して直接的に寸
法校正を行うので、基準サンプルのSEM画像を用いる
必要がない。このため、基準サンプルの画像のドット数
を数える際の誤差が生じない。また、ドット数を数える
測定者間でのばらつきも生じない。
Further, according to the dimensional calibration method for a scanning electron microscope of the ninth aspect, since the dimensional calibration is performed directly by detecting the electron beam, there is no need to use the SEM image of the reference sample. Therefore, no error occurs when counting the number of dots in the image of the reference sample. Also, there is no variation among the measurers who count the number of dots.

【0065】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、基準サンプルのSEM画像を用い
る必要がないため、SEMの2次電子検出器や画像を表
示するCRTの性能のばらつきの影響を受けない。この
ため、寸法校正にあたり、SEM間の寸法校正のばらつ
きの低減を図ることができる。
Further, according to the dimensional calibration method of the scanning electron microscope of the ninth invention, it is not necessary to use the SEM image of the reference sample, so that the secondary electron detector of the SEM and the performance of the CRT for displaying the image are not required. Not affected by variation. For this reason, in dimension calibration, it is possible to reduce variation in dimension calibration between SEMs.

【0066】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第9の発明においては、スイッチング素子を用いた
場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することがで
きる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細く
なるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
The superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the ninth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0067】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、電子ビーム耐性が、従来のフォト
レジスト製の基準サンプルよりも高い材料からなる超伝
導体を用いることができる。
Further, according to the dimensional calibration method for a scanning electron microscope of the ninth aspect, a superconductor made of a material having higher electron beam resistance than a conventional photoresist standard sample can be used.

【0068】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、好ましくは、複数の超伝導体を互
いに離間して並べて設け、電子ビームが一つの超伝導体
を走査してから他の超伝導体を走査する間での時間を測
定すると良い。
In the dimensional calibration method for a scanning electron microscope according to the ninth aspect of the present invention, preferably, a plurality of superconductors are arranged side by side so as to be separated from each other, and after the electron beam scans one superconductor, another It is good to measure the time between scanning the superconductors.

【0069】このように、複数の超伝導体の走査時間を
測定すれば、電子ビームの走査の幅全体での走査のばら
つきだけでなく、超伝導体間の部分領域での走査時間の
ばらつきも測定することができる。その結果、SEMの
部分領域と全体との走査時間のばらつきの程度を同程度
となるようにSEMを調整することにより、SEMの寸
法校正を行うことができる。
As described above, when the scanning time of a plurality of superconductors is measured, not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in the partial region between the superconductors is obtained. Can be measured. As a result, the SEM can be calibrated by adjusting the SEM so that the variation in the scanning time between the partial region of the SEM and the entire region is substantially the same.

【0070】また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの、
部分領域での走査時間のばらつきの程度を同程度となる
ように各走査型電子顕微鏡を調整することにより、走査
型電子顕微鏡の相対的な寸法校正を行うことができる。
Further, a plurality of scanning electron microscopes
By adjusting each scanning electron microscope so that the variation of the scanning time in the partial area is substantially the same, the relative dimension calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0071】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法構成方法において、複数の超伝導体を並べてなる場
合、好ましくは、3つ以上の超伝導体を互いに離間して
並べて設け、互いに異なる複数箇所の超伝導体間の走査
時間をそれぞれ測定すると良い。
In the dimensional configuration method for a scanning electron microscope according to the ninth aspect, when a plurality of superconductors are arranged, preferably, three or more superconductors are arranged separately from each other and different from each other. The scanning time between a plurality of superconductors may be measured.

【0072】このように、3つ以上の超伝導体を設け
て、互いに異なる部分領域の超伝導体間の走査時間をそ
れぞれ測定すれば、互いに異なる部分領域どうしの走査
時間のばらつきをそれぞれ測定することができる。
As described above, if three or more superconductors are provided and the scanning times between the superconductors in the different partial regions are measured, the variation in the scanning time between the different partial regions is measured. be able to.

【0073】そして、複数の部分領域での走査時間のば
らつきの程度を同程度となるように走査型電子顕微鏡を
調整することにより、走査型電子顕微鏡の相対的な寸法
校正を行うことができる。
By adjusting the scanning electron microscope so that the variation of the scanning time in the plurality of partial regions is substantially the same, it is possible to calibrate the relative dimensions of the scanning electron microscope.

【0074】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、3つ以上の超伝導体を並べてなる
場合に、好ましくは、超伝導体のうちの、最外側以外の
超伝導体の一つを基準超伝導体とし、この基準超伝導体
を、偏向を受けていない電子ビームによって照射される
位置に載置し、基準超伝導体を挟んで対称となる位置に
並べられた2つの超伝導体について走査時間をそれぞれ
測定すると良い。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the ninth aspect of the present invention, when three or more superconductors are arranged, preferably, the superconductors other than the outermost superconductor are used. Is placed as a reference superconductor, this reference superconductor is placed at a position irradiated by an electron beam that has not been deflected, and arranged at positions symmetrical with respect to the reference superconductor. The scanning time may be measured for each of the two superconductors.

【0075】このように、基準超伝導体を挟んで対称と
なる2つの超伝導体についての走査時間をそれぞれ測定
すれば、基準超伝導体とそれぞれの超伝導体との間の走
査時間どうしを比較することにより、電子顕微鏡の電子
ビームの偏りを検出することができる。
As described above, when the scanning times of two superconductors which are symmetrical with respect to the reference superconductor are respectively measured, the scanning time between the reference superconductor and each superconductor is determined. By comparing, the bias of the electron beam of the electron microscope can be detected.

【0076】(第10の発明)また、第10の発明の走
査型電子顕微鏡の寸法校正方法によれば、電子ビームが
照射されると超伝導状態が破られる、上面から見てスト
ライプ形状の幅が既知の超伝導体を、走査型電子顕微鏡
の試料台上に、電子ビームがこの超伝導体を走査するよ
うに載置し、この超伝導体の電気抵抗を検出することに
より、電子ビームが超伝導体を照射する時間を測定する
ことを特徴とする。
(Tenth Invention) According to the dimensional calibration method for a scanning electron microscope of the tenth invention, the superconducting state is broken when irradiated with an electron beam. Is placed on a sample stage of a scanning electron microscope so that the electron beam scans the superconductor, and the electric beam is detected by detecting the electric resistance of the superconductor. It is characterized in that the time for irradiating the superconductor is measured.

【0077】このように超伝導体のストライプ形状の幅
が既知ならば、電子ビームがこの超伝導体上を走査して
いる時間を測定することにより、電子ビームの走査速度
を直接測定することができる。その結果、電子ビームの
走査速度のばらつきを知ることができるだけでなく、走
査型電子顕微鏡の絶対的な寸法校正を行うことができ
る。
As described above, if the width of the stripe shape of the superconductor is known, it is possible to directly measure the scanning speed of the electron beam by measuring the time during which the electron beam scans the superconductor. it can. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the absolute dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0078】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第10の発明においては、スイッチング素子を用い
た場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することが
できる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細
くなるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
The superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the tenth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0079】(第11の発明)また、第11の発明の電
子ビーム検出装置によれば、電子ビームが照射されると
超伝導状態が破られる超伝導体を以って構成されてなる
ことを特徴とする。
(Eleventh invention) According to the eleventh invention, the electron beam detector is constituted by a superconductor whose superconducting state is broken when irradiated with an electron beam. Features.

【0080】このように、第11の発明の電子ビーム検
出装置によれば、超伝導体に電子ビームを照射させる
と、超伝導状態が破れるので、超伝導体の電気抵抗の変
化として、電子ビームを検出することができる。
As described above, according to the electron beam detector of the eleventh aspect, when the superconductor is irradiated with the electron beam, the superconducting state is broken. Can be detected.

【0081】さらに、第11の発明の電子ビーム検出装
置としての超伝導体を走査型電子顕微鏡の試料台上に載
置して、超伝導体に電子ビームを照射すれば、超伝導状
態が破られるので、超伝導体の電気抵抗の変化として、
走査型電子顕微鏡の電子ビームを検出することができ
る。
Further, when the superconductor as the electron beam detector of the eleventh invention is mounted on a sample stage of a scanning electron microscope and the superconductor is irradiated with an electron beam, the superconducting state is broken. As a change in the electrical resistance of the superconductor,
An electron beam of a scanning electron microscope can be detected.

【0082】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第11の発明においては、スイッチング素子を用い
た場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することが
できる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細
くなるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
The superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the eleventh aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0083】(第12の発明)また、第12の発明の電
子顕微鏡の寸法校正装置によれば、電子ビームが照射さ
れると超伝導状態が破られる、上面から見てストライブ
形状の超伝導体を以って構成されてなることを特徴とす
る。
(Twelfth Invention) According to the dimensional calibration apparatus for an electron microscope of the twelfth invention, the superconducting state is broken when irradiated with an electron beam. It is characterized by being constituted by a body.

【0084】そして、第12の発明の走査型電子顕微鏡
の寸法校正装置としての超伝導体を、走査型電子顕微鏡
の試料台上に載置して、超伝導体に電子ビームを照射さ
せると、超伝導状態が破られる。このため、超伝導体の
電気抵抗の変化として、電子ビームを検出することがで
きる。さらに、この電気抵抗の変化から、電子ビームが
超伝導体を走査してから次にこの超伝導体を走査するま
での時間(以下、走査時間とも称する)を測定すると、
電子ビームの各走査のたびの、1回の走査で電子ビーム
が走査するのに要する時間である走査時間を測定するこ
とができる。そして、この走査時間のばらつきを知るこ
とができる。また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの走
査時間のばらつきの程度を同程度となるように各走査型
電子顕微鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡の
寸法校正を行うことができる。
Then, the superconductor as a dimensional calibration device of the scanning electron microscope of the twelfth invention is placed on a sample stage of the scanning electron microscope, and the superconductor is irradiated with an electron beam. The superconducting state is broken. Therefore, the electron beam can be detected as a change in the electric resistance of the superconductor. Furthermore, from the change in the electric resistance, the time from the time when the electron beam scans the superconductor to the time when the superconductor is next scanned (hereinafter, also referred to as a scanning time) is measured.
The scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in each scan of the electron beam, can be measured. Then, the variation in the scanning time can be known. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the dimensions of the scanning electron microscope.

【0085】尚、第12の発明においては、スイッチン
グ素子の寸法が正確に分かっていなくとも、相対的に寸
法校正を行うことができる。
In the twelfth aspect, even if the dimensions of the switching elements are not accurately known, the dimensions can be calibrated relatively.

【0086】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第12の発明においては、スイッチング素子を用い
た場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することが
できる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細
くなるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
The superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the twelfth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0087】また、第12の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法校正装置において、好ましくは、複数の超伝導体を
互いに離間して並べてなると良い。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the twelfth aspect, it is preferable that a plurality of superconductors are arranged side by side with a distance from each other.

【0088】そして、この複数の超伝導体間の走査時間
を測定すれば、電子ビームの走査の幅全体での走査のば
らつきだけでなく、超伝導体間の部分領域での走査時間
のばらつきも測定することができる。その結果、複数の
走査型電子顕微鏡どうしの、部分領域での走査時間のば
らつきの程度を同程度となるように各走査型電子顕微鏡
を調整することにより、走査型電子顕微鏡の相対的な寸
法校正を行うことができる。
When the scanning time between the plurality of superconductors is measured, not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in the partial region between the superconductors is obtained. Can be measured. As a result, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial region between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same. It can be performed.

【0089】また、第12の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法校正装置において、複数の超伝導体を並べてなる場
合、好ましくは、3つ以上の超伝導体を互いに離間して
並べてなると良い。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the twelfth aspect of the invention, when a plurality of superconductors are arranged, it is preferable that three or more superconductors are arranged at a distance from each other.

【0090】そして、3つ以上の超伝導体のうちの互い
に異なる複数組の2つの超伝導体にそれぞれ挟まれた、
互いに異なる部分領域の超伝導体間の走査時間をそれぞ
れ測定すれば、互いに異なる部分領域どうしの走査時間
のばらつきをそれぞれ測定することができる。
Then, a plurality of sets of two superconductors different from each other among three or more superconductors are respectively sandwiched.
By measuring the scan times between the superconductors in the different partial regions, it is possible to measure the variation in the scan time between the different partial regions.

【0091】さらに、超伝導体のうちの、最外側以外の
超伝導体の一つを基準超伝導体とし、この基準超伝導体
が、偏向を受けていない電子ビームによって照射される
位置に来るように、試料台上に寸法構成装置を載置し
て、基準超伝導体を挟んで対称となる位置に並べられた
2つの超伝導体について走査時間をそれぞれ測定すれ
ば、基準超伝導体を挟んで対称となる2つの超伝導体に
ついての走査時間をそれぞれ測定することにより、基準
超伝導体とそれぞれの超伝導体との間の走査時間どうし
を比較して、電子顕微鏡の電子ビームの偏りを検出する
ことができる。
Further, one of the superconductors other than the outermost superconductor is used as a reference superconductor, and this reference superconductor comes to a position irradiated by an electron beam which has not been deflected. As described above, when the dimensional configuration device is placed on the sample table and the scanning time is measured for each of the two superconductors arranged symmetrically with respect to the reference superconductor, the reference superconductor is obtained. By measuring the scan times of two superconductors that are symmetrical in between, the scan times between the reference superconductor and each superconductor are compared, and the electron beam bias of the electron microscope is compared. Can be detected.

【0092】また、第12の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法校正装置において、好ましくは、超伝導体のストラ
イプ形状の幅が既知であると良い。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the twelfth aspect, it is preferable that the width of the stripe shape of the superconductor is known.

【0093】このように超伝導体のストライプ形状の幅
が既知ならば、電子ビームがこの超伝導体上を走査して
いる時間を測定することにより、電子ビームの走査速度
を直接測定することができる。その結果、電子ビームの
走査速度のばらつきを知ることができるだけでなく、走
査型電子顕微鏡の絶対的な寸法校正を行うことができ
る。
If the width of the stripe shape of the superconductor is known, it is possible to directly measure the scanning speed of the electron beam by measuring the time during which the electron beam scans the superconductor. it can. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the absolute dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0094】[0094]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この出願
に係る各発明の実施の形態について説明する。尚、参照
する図面は、これらの発明が理解できる程度に、各構成
成分の大きさ、形状および配置関係を概略的に示してあ
るに過ぎない。したがって、これらの発明は、図示例に
のみ限定されるものでない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The drawings referred to merely schematically show the sizes, shapes, and arrangements of the components to the extent that these inventions can be understood. Therefore, these inventions are not limited only to the illustrated examples.

【0095】(第1の実施の形態)以下、この出願に係
る第1の発明の電子ビーム検出方法、第2の発明の走査
型電子顕微鏡の電子ビーム検出方法、第3の発明の走査
型電子顕微鏡の寸法校正方法、第5の発明の電子ビーム
検出装置および第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校
正装置の例について、第1の実施の形態として、併せて
説明する。
(First Embodiment) Hereinafter, an electron beam detecting method according to a first invention, an electron beam detecting method using a scanning electron microscope according to a second invention, and a scanning electron according to a third invention according to the present application will be described. An example of a method for calibrating the dimensions of a microscope, an electron beam detecting apparatus according to a fifth invention, and an example of a dimension calibrating apparatus for a scanning electron microscope according to a sixth invention will be described together as a first embodiment.

【0096】図1は、第1の実施の形態の、走査型電子
顕微鏡の寸法校正装置の説明に供する構成図である。
尚、この寸法校正装置は、電子ビーム検出装置を含む。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a dimension correcting apparatus for a scanning electron microscope according to the first embodiment.
In addition, this dimension correction device includes an electron beam detection device.

【0097】この寸法校正装置10は、上面から見てス
トライブ形状の露出した制御電極12を具えており、こ
の制御電極12に、電子ビームが照射されるとスイッチ
ング動作をするスイッチング素子10を以って構成され
ている。そして、このスイッチング素子10は、Si
(シリコン)の半導体基板14上に形成されたMOSF
ET構造を有している。また、制御電極12は、MOS
FET構造におけるストライプ形状のポリシリコンの
ゲート電極12を露出させた部分を以って構成されてい
る。このストライプ形状のゲート電極12の短辺の長さ
aは約0.3μm、長辺の長さbは約20μmである。
尚、図1では、図面の理解を容易にするため、ゲート電
極12に、断面部分ではないがハッチングを付して示
す。
The dimension calibrating apparatus 10 includes a control electrode 12 which is exposed in a stripe shape when viewed from above, and includes a switching element 10 which performs a switching operation when the control electrode 12 is irradiated with an electron beam. It is constituted. The switching element 10 is composed of Si
MOSF formed on (silicon) semiconductor substrate 14
It has an ET structure. The control electrode 12 is a MOS
It is constituted by a portion where the gate electrode 12 of the stripe-shaped polysilicon in the FET structure is exposed. The length a of the short side of the gate electrode 12 having the stripe shape is about 0.3 μm, and the length b of the long side is about 20 μm.
In FIG. 1, the gate electrode 12 is shown with hatching, though not a cross-sectional portion, to facilitate understanding of the drawing.

【0098】また、このMOS FET構造は、上から
見て、ゲート電極12を挟んで、ソース領域16および
ドレイン領域18を具えている。そして、ソース領域1
6とドレイン領域18との間にはバイアス電圧が印加さ
れている。また、ソース領域16およびドレイン領域1
8には、電気信号を取り出すためのソース側端子20お
よびドレイン側端子22がそれぞれ設けてある。
The MOS FET structure includes a source region 16 and a drain region 18 with the gate electrode 12 interposed therebetween when viewed from above. And the source area 1
A bias voltage is applied between 6 and the drain region 18. Further, the source region 16 and the drain region 1
8 is provided with a source terminal 20 and a drain terminal 22 for extracting an electric signal.

【0099】また、このソース領域16およびドレイン
領域18を含む領域は、ゲート電極12を除いてパッシ
ベーション膜に覆われている。したがって、ソース領域
16およびドレイン領域18は電子ビームによって直接
照射されず、ゲート電極のみが電子ビームによって照射
される。尚、図1においては、このパッシベーション膜
の図示を省略している。
The region including the source region 16 and the drain region 18 is covered with a passivation film except for the gate electrode 12. Therefore, the source region 16 and the drain region 18 are not directly irradiated by the electron beam, but only the gate electrode is irradiated by the electron beam. In FIG. 1, illustration of the passivation film is omitted.

【0100】次に、第1の実施の形態の寸法校正装置の
動作の説明に先立ち、発明の理解を容易にするため、現
在一般に用いられている走査型電子顕微鏡(SEM)の
電子ビームの走査について説明する。
Next, prior to the description of the operation of the dimensional calibration apparatus of the first embodiment, in order to facilitate understanding of the invention, the scanning of an electron beam of a scanning electron microscope (SEM) which is generally used at present. Will be described.

【0101】図2は、観察対象の試料表面でのSEMの
電子ビームの走査経路を電子ビーム源側から見た様子を
示した模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the scanning path of the electron beam of the SEM on the surface of the sample to be observed as viewed from the electron beam source side.

【0102】電子ビームは、図2中に長方形24で示す
観察対象領域中を走査する。図2中、図面の横方向左向
きをX方向、縦方向下向きをY方向とすると、電子ビー
ムは、X方向に沿って観察対象領域中を図面の左から右
へ走査する。そして、X方向に沿った1回の走査毎に、
走査位置をY方向に沿ってΔYずつ移動する。
The electron beam scans the observation target area indicated by a rectangle 24 in FIG. In FIG. 2, assuming that the horizontal direction of the drawing is the X direction and the vertical direction of the drawing is the Y direction, the electron beam scans the observation target area along the X direction from left to right in the drawing. Then, for each scan along the X direction,
The scanning position is moved by ΔY in the Y direction.

【0103】例えば、1回目の走査は、観察対象領域2
4の左上の第1ポイント26から観察対象領域の右上の
第2ポイント28の区間を走査する。1回目の走査区間
を図2中に実線の矢印30で示す。次に、2回目の走査
は、第3ポイント32から第4ポイント34の区間を走
査する。2回目の走査区間を図2中に矢印36で示す。
第3ポイント32は、第1ポイント26よりΔYだけY
方向にずれた位置であり、かつ、第4ポイント34も、
第2ポイント28からΔYだけY方向にずれた位置であ
る。したがって、各回の走査区間は、互いに平行であ
る。また、図2中に第2ポイント28から第3ポイント
32への移動経路38を点線の矢印38で示したが、こ
の移動経路38上では電子ビームは照射されない。
For example, the first scan is performed in the observation area 2
The section from the upper left first point 26 to the upper right second point 28 of the observation target area is scanned. The first scanning section is indicated by a solid arrow 30 in FIG. Next, in the second scan, a section from the third point 32 to the fourth point 34 is scanned. The second scanning section is indicated by an arrow 36 in FIG.
The third point 32 is Y from the first point 26 by ΔY.
Direction, and the fourth point 34 is also
This is a position shifted from the second point 28 in the Y direction by ΔY. Therefore, each scanning section is parallel to each other. In FIG. 2, a moving path 38 from the second point 28 to the third point 32 is indicated by a dotted arrow 38, but the electron beam is not irradiated on this moving path 38.

【0104】以下、1回目および2回目の走査と同様に
して、最終回の走査まで観察対象領域24を走査する。
最終回の走査は、観察対象領域24の左下の第5ポイン
ト40から観察対象領域24の右下の第6ポイント42
の区間を走査する。また、図2中に最終回の走査経路4
4を実線の矢印で示す。
Thereafter, the observation target area 24 is scanned until the last scan in the same manner as the first and second scans.
The last scan is performed from the fifth point 40 at the lower left of the observation target area 24 to the sixth point 42 at the lower right of the observation target area 24.
Is scanned. In addition, in FIG.
4 is indicated by a solid arrow.

【0105】そして、電子ビームが観察対象領域を走査
すると2次電子が発生する。電子顕微鏡では、この2次
電子を例えば光電子倍増管といったセンサ(図示せず)
を用いて収集して、SEM画像を得ていた。そして、従
来は、このSEM画像を用いて寸法校正を行っていた。
When the electron beam scans the observation target area, secondary electrons are generated. In the electron microscope, the secondary electrons are converted into a sensor such as a photomultiplier tube (not shown).
Was used to obtain SEM images. Conventionally, dimension calibration has been performed using this SEM image.

【0106】次に、図3を参照して、第1の実施の形態
における走査型電子顕微鏡の寸法校正方法について説明
する。尚、この寸法校正方法は、電子ビームの検出方法
を含み、かつ、走査型電子顕微鏡の電子ビームの検出方
法も含む。図3は、第1の実施の形態における走査型電
子顕微鏡の寸法校正方法の説明に供する図である。
Next, a method for calibrating the dimensions of the scanning electron microscope according to the first embodiment will be described with reference to FIG. Note that this dimension calibration method includes a method of detecting an electron beam, and also includes a method of detecting an electron beam of a scanning electron microscope. FIG. 3 is a diagram for explaining a method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope according to the first embodiment.

【0107】先ず、スイッチング素子10を、走査型電
子顕微鏡の試料台(図示せず)上に、電子ビームがこの
制御電極(ゲート電極)12上を走査するように載置す
る。
First, the switching element 10 is mounted on a sample stage (not shown) of the scanning electron microscope so that the electron beam scans over the control electrode (gate electrode) 12.

【0108】ここで、図3に、試料台上に載置されたス
イッチング素子10と電子ビームの走査区間とを重ね合
わせて示す。図3における電子ビームの走査区間は、図
2における電子ビームの走査区間と同一である。
Here, FIG. 3 shows the switching element 10 placed on the sample stage and the scanning section of the electron beam in an overlapping manner. The scanning section of the electron beam in FIG. 3 is the same as the scanning section of the electron beam in FIG.

【0109】そして、図3に示すように、電子ビームの
各走査区間は、ストライプ形状のゲート電極12上をそ
れぞれ横切っている。尚、図3においては、各走査区間
が、ストライプ形状のゲート電極12を垂直に横切るよ
うに、スイッチング素子を載置しているが、ゲート電極
12の延在方向は、必ずしもY方向に一致していなくて
も良い。また、図3においては、ゲート電極12が、観
察対象領域24のY方向よりも長くなっているため、観
察対象領域24の全ての走査区間がゲート電極12上を
横切っているが、観察対象領域24のうちの一部分の走
査区間のみがゲート電極12上を横切っていても良い。
Then, as shown in FIG. 3, each scanning section of the electron beam crosses over the stripe-shaped gate electrode 12. In FIG. 3, the switching element is placed so that each scanning section vertically crosses the stripe-shaped gate electrode 12, but the extending direction of the gate electrode 12 does not always coincide with the Y direction. You don't have to. In FIG. 3, since the gate electrode 12 is longer than the observation target region 24 in the Y direction, all scan sections of the observation target region 24 cross the gate electrode 12. Only a part of the scanning section 24 may cross over the gate electrode 12.

【0110】また、電子ビームの加速電圧および電流の
条件は、被測定サンプルの寸法を測定する際の条件と同
一であることが好ましい。
The conditions of the acceleration voltage and current of the electron beam are preferably the same as those for measuring the dimensions of the sample to be measured.

【0111】そして、第1の実施の形態においては、こ
のスイッチング素子10から出力される電気信号を検出
する。スイッチング素子10のゲート電極12が電子ビ
ームに照射されると、ゲート電極12の電位が変化す
る。その結果、スイッチング素子10がスイッチング動
作を行って、ソース領域16およびドレイン領域18間
の電気信号が変化する。このスイッチング素子10で
は、電子ビームがゲート電極12を照射している間の
み、ソース側端子20およびドレイン側端子22間を流
れるソース・ドレイン電流の強度が強くなる。
In the first embodiment, an electric signal output from the switching element 10 is detected. When the gate electrode 12 of the switching element 10 is irradiated with an electron beam, the potential of the gate electrode 12 changes. As a result, the switching element 10 performs a switching operation, and an electric signal between the source region 16 and the drain region 18 changes. In the switching element 10, the intensity of the source / drain current flowing between the source side terminal 20 and the drain side terminal 22 is increased only while the electron beam is irradiating the gate electrode 12.

【0112】すなわち、スイッチング素子10の制御電
極12に電子ビームを照射させることにより、スイッチ
ング素子10から出力される電気信号として、電子ビー
ムを検出することができる。
That is, by irradiating the control electrode 12 of the switching element 10 with the electron beam, the electron beam can be detected as an electric signal output from the switching element 10.

【0113】電子ビームの走査にあたり、第1ポイント
26から1回目の走査区間30の走査を開始した電子ビ
ームは、時刻t1 に、1回目の走査区間30上の第1ゲ
ート電極12の第1ポイント26寄りの縁である第1照
射位置46を照射する。そして、第1照射位置46を通
過した電子ビームは、1回目の走査区間30の残りの区
間を走査して第2ポイント28に至り、次に、2回目の
走査区間36の開始点である第3ポイント32に移る。
そして、第3ポイント32から2回目の走査区間36の
走査を開始する。
[0113] Upon scanning of the electron beam, the electron beam begins scanning the first scan section 30 from the first point 26, at time t 1, a first first first gate electrode 12 on the scanning section 30 of The first irradiation position 46 which is the edge near the point 26 is irradiated. Then, the electron beam that has passed through the first irradiation position 46 scans the remaining section of the first scanning section 30 to reach the second point 28, and then starts the second scanning section 36 at the start point. Move to 3 points 32.
Then, the second scanning of the scanning section 36 from the third point 32 is started.

【0114】第3ポイント32から2回目の走査区間3
6の走査を開始した電子ビームは、時刻t2 に、2回目
の走査区間36上の第1ゲート電極12の第3ポイント
32寄りの縁である第2照射位置48を照射する。そし
て、第2照射位置48を通過した電子ビームは、2回目
の走査区間36の残りの区間を走査して第4ポイント3
4に至り、次に、3回目の走査区間の開始点に移る。以
下、電子ビームは、各回の走査区間毎に、ゲート電極1
2を照射して、最終回の走査区間を走査して1画面の走
査を終了する。
The second scanning section 3 from the third point 32
The electron beam that has started the scan of No. 6 irradiates the second irradiation position 48 at the time t 2 , which is the edge of the first gate electrode 12 near the third point 32 on the second scan section 36. Then, the electron beam that has passed through the second irradiation position 48 scans the remaining section of the second scanning section 36 and makes the fourth point 3
Then, the process proceeds to the start point of the third scanning section. Hereinafter, the electron beam is applied to the gate electrode 1 for each scanning section.
2 and the last scanning section is scanned to complete scanning of one screen.

【0115】図4のグラフに、スイッチング素子10の
出力を示す。図4のグラフの横軸は時間(任意単位)を
表し、グラフの縦軸は電流(任意単位)を表す。図4の
グラフ中に曲線Iで示されたソース・ドレイン電流の波
形は、パルス状の波形となる。
The output of the switching element 10 is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph in FIG. 4 represents time (arbitrary unit), and the vertical axis of the graph represents current (arbitrary unit). The waveform of the source / drain current shown by the curve I in the graph of FIG. 4 is a pulse-like waveform.

【0116】そして、曲線Iのパルス状のピークのう
ち、時刻t1 に立ち上がる第1のピークP1 は、1回目
の走査区間30で電子ビームが第1ゲート電極12上を
走査している時間に対応する。また、曲線Iの時刻t2
に立ち上がる第2のピークPは、2回目の走査区間3
6で電子ビームが第1ゲート電極12上を走査している
時間に対応する。
The first peak P 1 rising at the time t 1 among the pulse-like peaks of the curve I is the time during which the electron beam scans the first gate electrode 12 in the first scanning section 30. Corresponding to Also, the time t 2 of the curve I
Second peak P 2 rises, the second scanning section 3
6 corresponds to the time when the electron beam is scanning over the first gate electrode 12.

【0117】さらに、第1の実施の形態においては、ス
イッチング素子10の出力に基づいて、電子ビームがゲ
ート電極12を走査してから次にこのゲート電極12を
走査するまでの走査時間を測定する。図4のグラフで
は、走査時間の一例として、電子ビームが1回目の走査
区間30においてゲート電極12の第1照射位置46を
照射した時刻t から2回目の走査区間36において
ゲート電極12の第2照射位置48を照射した時刻t2
までの全体走査時間Tを示す。
Further, in the first embodiment, based on the output of the switching element 10, the scanning time from the scanning of the gate electrode 12 by the electron beam to the next scanning of the gate electrode 12 is measured. . In the graph of FIG. 4, as an example of the scanning time, the electron beam irradiates the first irradiation position 46 of the gate electrode 12 in the first scanning section 30 from the time t 1 to the second scanning section 36 of the gate electrode 12 in the second scanning section 36. 2 Time t 2 at which the irradiation position 48 was irradiated
The total scanning time T up to is shown.

【0118】そして、この1回目の走査区間30および
2回目の走査区間36にわたる走査時間Tの他に、その
他の互いに連続する走査区間(例えば2回目の走査区間
と第3走査区間)にわたる走査時間をそれぞれ測定す
る。その結果、各走査時間のばらつきを知ることができ
る。そして、各走査時間のばらつきが最小となるように
走査型電子顕微鏡を調整することにより、相対的な寸法
校正を行うことができる。
In addition to the scan time T over the first scan section 30 and the second scan section 36, the scan time over other mutually continuous scan sections (for example, the second scan section and the third scan section). Are respectively measured. As a result, variation in each scanning time can be known. Then, the relative dimensional calibration can be performed by adjusting the scanning electron microscope so that the variation of each scanning time is minimized.

【0119】また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの走
査時間のばらつきの程度を同程度となるように各走査型
電子顕微鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡の
相対的な寸法校正を行うことができる。その結果、複数
の走査型電子顕微鏡を用いた場合の測定寸法の使用機の
違いによるばらつきの低減を図ることができる。
Further, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the relative dimensions of the scanning electron microscope. Can be. As a result, it is possible to reduce variations in measurement dimensions due to differences in the used machines when a plurality of scanning electron microscopes are used.

【0120】尚、この実施の形態においては、ゲート電
極12にストライプ形状の寸法が正確に分かっていなく
とも、相対的に寸法校正を行うことができる。
In this embodiment, even if the dimensions of the stripe shape of the gate electrode 12 are not accurately known, the dimensions can be calibrated relatively.

【0121】また、第1の実施の形態においては、電子
ビームを検出して直接的に寸法校正を行うので、基準サ
ンプルのSEM画像を用いる必要がない。このため、基
準サンプルの画像のドット数を数える際の誤差が生じな
い。また、ドット数を数える測定者間でのばらつきも生
じない。
In the first embodiment, since the dimension correction is performed directly by detecting the electron beam, there is no need to use the SEM image of the reference sample. Therefore, no error occurs when counting the number of dots in the image of the reference sample. Also, there is no variation among the measurers who count the number of dots.

【0122】また、第1の実施の形態においては、基準
サンプルのSEM画像を用いる必要がないため、SEM
の2次電子検出器や画像を表示するCRTの性能のばら
つきの影響を受けない。このため、寸法校正にあたり、
SEM間の寸法校正のばらつきの低減を図ることができ
る。
In the first embodiment, it is not necessary to use the SEM image of the reference sample.
And is not affected by variations in the performance of secondary electron detectors and CRTs that display images. For this reason, in dimensional calibration,
Variation in dimensional calibration between SEMs can be reduced.

【0123】(第2の実施の形態)第2の実施の形態に
おいては、第4の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正方
法および第6の発明の電子顕微鏡の寸法校正装置の例に
ついて併せて説明する。
(Second Embodiment) In the second embodiment, an example of the dimension calibration method for a scanning electron microscope according to the fourth invention and an example of the dimension calibration device for the electron microscope according to the sixth invention will be described together. explain.

【0124】上述した第1の実施の形態の寸法校正装置
10において、ストライプ形状のゲート電極12の寸法
が正確に分かれば、絶対的な寸法校正を行うことができ
る。例えば、スイッチング素子10のゲート電極12の
短辺の長さaが正確に0.3μmと分かっている場合
に、このゲート電極12を電子ビームの走査区間が垂直
に横切るように、スイッチング素子10を試料台上に載
置すれば、ゲート電極12上の走査区間の長さが0.3
μmに定まる。
In the dimension calibration apparatus 10 of the first embodiment, if the dimensions of the stripe-shaped gate electrode 12 are accurately determined, absolute dimension calibration can be performed. For example, when the length a of the short side of the gate electrode 12 of the switching element 10 is known to be exactly 0.3 μm, the switching element 10 is moved so that the scanning section of the electron beam crosses the gate electrode 12 vertically. When placed on the sample stage, the length of the scanning section on the gate electrode 12 is 0.3
μm.

【0125】そこで、このゲート電極12上を電子ビー
ムが走査している時間τを測定すれば、その走査区間に
おける電子ビームの絶対的な走査速度を求めることがで
きる。図4のグラフでは、パルス形状の波形の電流が流
れている間の時間τが、このゲート電極12上を電子ビ
ームが走査している時間に相当する。
Therefore, by measuring the time τ during which the electron beam scans on the gate electrode 12, the absolute scanning speed of the electron beam in the scanning section can be obtained. In the graph of FIG. 4, the time τ during which the current having the pulse-shaped waveform flows corresponds to the time during which the electron beam scans the gate electrode 12.

【0126】したがって、電子ビームの絶対的な走査速
度に基づいて、走査型電子顕微鏡による寸法測定におけ
る寸法校正を行うことができる。また、走査型電子顕微
鏡を調整して、電子ビームの絶対的な走査速度を一定の
値にそろえれば、同一の使用機での寸法測定のばらつき
および複数の使用機どうしの寸法測定のばらつきの低減
を図ることができる。
Therefore, based on the absolute scanning speed of the electron beam, dimensional calibration in dimensional measurement by a scanning electron microscope can be performed. In addition, if the absolute scanning speed of the electron beam is adjusted to a constant value by adjusting the scanning electron microscope, variations in dimensional measurement in the same machine and variations in dimensional measurement in multiple Reduction can be achieved.

【0127】(第3の実施の形態)次に、第3の実施の
形態として、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
方法および第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正装
置の例について併せて説明する。
(Third Embodiment) Next, as a third embodiment, a method for calibrating the size of a scanning electron microscope according to the third invention and a device for calibrating the size of a scanning electron microscope according to the sixth invention will be described. An example is also described.

【0128】図5は、第3の実施の形態の走査型電子顕
微鏡の寸法校正装置の説明に供する構成図である。この
寸法校正装置50は、上面から見てストライブ形状の露
出した第1制御電極52および第2制御電極54を具
え、これらの2つの制御電極52および54に、電子ビ
ームが照射されるとスイッチング動作をするスイッチン
グ素子50を以って構成されている。そして、また、第
1制御電極52と第2制御電極54とは互いに離間して
平行に並べてある。
FIG. 5 is a block diagram for explaining a dimension correcting device for a scanning electron microscope according to the third embodiment. The dimensional calibration device 50 includes a first control electrode 52 and a second control electrode 54 that are exposed in a stripe shape when viewed from above, and the two control electrodes 52 and 54 are switched when an electron beam is irradiated. It comprises a switching element 50 that operates. Further, the first control electrode 52 and the second control electrode 54 are spaced apart from each other and arranged in parallel.

【0129】そして、このスイッチング素子50は、S
i(シリコン)の半導体基板14上に形成されたMOS
FET構造を有している。また、2つの制御電極52
および54は、それぞれMOS FET構造におけるス
トライプ形状のポリシリコンの第1ゲート電極52およ
び第2ゲート電極54を露出させた部分を以って構成さ
れている。このストライプ形状の各ゲート電極52およ
び54の短辺の長さaは約0.3μm、長辺の長さbは
約20μmである。また、第1ゲート電極52と第2ゲ
ート電極54との間隔cは、約0.5μmである。尚、
図5では、図面の理解を容易にするため、各ゲート電極
52および54に、断面部分ではないがハッチングを付
して示す。
This switching element 50 is
MOS formed on i (silicon) semiconductor substrate 14
It has an FET structure. Also, two control electrodes 52
And 54 are constituted by portions exposing the first gate electrode 52 and the second gate electrode 54 of stripe-shaped polysilicon in the MOS FET structure, respectively. The length a of the short side of each of the stripe-shaped gate electrodes 52 and 54 is about 0.3 μm, and the length b of the long side is about 20 μm. The distance c between the first gate electrode 52 and the second gate electrode 54 is about 0.5 μm. still,
In FIG. 5, in order to facilitate understanding of the drawing, each of the gate electrodes 52 and 54 is shown with hatching, though not a cross section.

【0130】また、このMOS FET構造は、上から
見て、第1ゲート電極52を挟んで、第1ソース領域5
6およびドレイン領域58を具えている。また、第2ゲ
ート電極54を挟んで、第2ソース領域60およびドレ
イン領域58を具えている。ここでは、第1ゲート電極
52と第2ゲート電極54とに挟まれた領域が、両方の
ゲート電極52および54にとってのドレイン領域58
となっている。
The MOS FET structure has a first source region 5 with a first gate electrode 52 interposed therebetween when viewed from above.
6 and a drain region 58. Further, a second source region 60 and a drain region 58 are provided with the second gate electrode 54 interposed therebetween. Here, a region sandwiched between the first gate electrode 52 and the second gate electrode 54 is a drain region 58 for both the gate electrodes 52 and 54.
It has become.

【0131】そして、第1ソース領域56および第2ソ
ース領域60とドレイン領域58との間にはバイアス電
圧が印加されている。また、第1ソース領域56、ドレ
イン領域58および第2ソース領域60には、電気信号
を取り出すための第1ソース側端子62、ドレイン側端
子64および第2ソース側端子66がそれぞれ設けてあ
る。
A bias voltage is applied between the first source region 56, the second source region 60, and the drain region 58. In the first source region 56, the drain region 58, and the second source region 60, a first source terminal 62, a drain terminal 64, and a second source terminal 66 for extracting an electric signal are provided, respectively.

【0132】また、この第1ソース領域56、ドレイン
領域58および第2ソース領域60を含む領域は、第1
ゲート電極52および第2ゲート電極54を除いてパッ
シベーション膜に覆われている。したがって、第1ソー
ス領域56、ドレイン領域58および第2ソース領域6
0は、電子ビームによって直接照射されず、第1および
第2ゲート電極52および54のみが電子ビームによっ
て照射される。尚、図5においては、このパッシベーシ
ョン膜の図示を省略している。
The region including the first source region 56, the drain region 58, and the second source region 60 is
Except for the gate electrode 52 and the second gate electrode 54, they are covered with a passivation film. Therefore, the first source region 56, the drain region 58, and the second source region 6
0 is not directly irradiated by the electron beam, and only the first and second gate electrodes 52 and 54 are irradiated by the electron beam. In FIG. 5, illustration of the passivation film is omitted.

【0133】次に、図6を参照して、第3の実施の形態
における走査型電子顕微鏡の寸法校正方法について説明
する。図6は、第3の実施の形態における走査型電子顕
微鏡の寸法校正方法の説明に供する図である。
Next, a method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope according to the third embodiment.

【0134】先ず、スイッチング素子50を、走査型電
子顕微鏡の試料台(図示せず)上に、電子ビームが第1
ゲート電極52および第2ゲート電極54上を走査する
ように載置する。
First, the switching element 50 is placed on a sample stage (not shown) of the scanning electron microscope, and the first electron beam is applied.
It is placed so as to scan over the gate electrode 52 and the second gate electrode 54.

【0135】ここで、図6に、試料台上に載置されたス
イッチング素子50と電子ビームの走査区間とを重ね合
わせて示す。図6における電子ビームの走査区間は、図
2における電子ビームの走査区間と同一である。そし
て、図6に示すように、電子ビームの走査区間は、スト
ライプ形状の第1ゲート電極52および第2ゲート電極
54上をそれぞれ横切っている。尚、図6においては、
各走査区間が、ストライプ形状の各ゲート電極52およ
び54を垂直に横切るように、スイッチング素子を載置
しているが、ゲート電極52の延在方向は、必ずしもY
方向に一致していなくても良い。また、図6において
は、第1および第2ゲート電極52および54が、観察
対象領域24のY方向よりも長くなっているため、観察
対象領域24の全ての走査区間が第1および第2ゲート
電極52および54上を横切っているが、観察対象領域
24のうちの一部分の走査区間のみが第1および第2ゲ
ート電極52および54上を共通して横切っていても良
い。
Here, FIG. 6 shows the switching element 50 mounted on the sample stage and the scanning section of the electron beam in an overlapping manner. The scanning section of the electron beam in FIG. 6 is the same as the scanning section of the electron beam in FIG. Then, as shown in FIG. 6, the scanning section of the electron beam crosses over the first gate electrode 52 and the second gate electrode 54 in a stripe shape, respectively. In FIG. 6,
The switching element is placed so that each scanning section vertically crosses each of the stripe-shaped gate electrodes 52 and 54, but the direction in which the gate electrode 52 extends is not necessarily Y.
The directions do not have to match. In FIG. 6, since the first and second gate electrodes 52 and 54 are longer than the Y direction of the observation target region 24, all the scanning sections of the observation target region 24 correspond to the first and second gate electrodes. Although it crosses over the electrodes 52 and 54, only a part of the scanning section of the observation target region 24 may cross over the first and second gate electrodes 52 and 54 in common.

【0136】また、第3の実施の形態においても、上述
した第1の実施の形態の場合と同様に、電子ビームの加
速電圧および電流の条件は、被測定サンプルの寸法を測
定する際の条件と同一であることが好ましい。
Also, in the third embodiment, as in the case of the above-described first embodiment, the conditions of the accelerating voltage and current of the electron beam are the same as those for measuring the dimensions of the sample to be measured. It is preferably the same as

【0137】そして、第3の実施の形態においても、上
述した第1の実施の形態の場合と同様に、このスイッチ
ング素子50から出力される電気信号を検出する。スイ
ッチング素子50の第1ゲート電極52が電子ビームに
照射されると、第1ゲート電極52の電位が変化する。
その結果、第1ゲート電極52に対応する部分でスイッ
チング素子50がスイッチング動作を行って、第1ソー
ス領域56およびドレイン領域58間の電気信号が変化
する。このスイッチング素子50では、電子ビームが第
1ゲート電極52を照射している間のみ、第1ソース領
域56およびドレイン領域58間の第1ソース・ドレイ
ン電流の強度が強くなる。
In the third embodiment, as in the case of the above-described first embodiment, the electric signal output from the switching element 50 is detected. When the first gate electrode 52 of the switching element 50 is irradiated with the electron beam, the potential of the first gate electrode 52 changes.
As a result, the switching element 50 performs a switching operation at a portion corresponding to the first gate electrode 52, and an electric signal between the first source region 56 and the drain region 58 changes. In the switching element 50, the intensity of the first source / drain current between the first source region 56 and the drain region 58 is increased only while the electron beam is irradiating the first gate electrode 52.

【0138】また、第2ゲート電極54が電子ビームに
照射されると、第2ゲート電極54の電位が変化する。
その結果、第2ゲート電極54に対応する部分でスイッ
チング素子50がスイッチング動作を行って、第2ソー
ス領域60およびドレイン領域58間の電気信号が変化
する。このスイッチング素子50では、電子ビームが第
2ゲート電極54を照射している間のみ、第2ソース領
域60およびドレイン領域58間の第2ソース・ドレイ
ン電流の強度が強くなる。
Further, when the second gate electrode 54 is irradiated with an electron beam, the potential of the second gate electrode 54 changes.
As a result, the switching element 50 performs a switching operation at a portion corresponding to the second gate electrode 54, and an electric signal between the second source region 60 and the drain region 58 changes. In the switching element 50, the intensity of the second source / drain current between the second source region 60 and the drain region 58 is increased only while the electron beam irradiates the second gate electrode 54.

【0139】電子ビームの走査にあたり、第1ポイント
26から1回目の走査区間30の走査を開始した電子ビ
ームは、時刻t1 に、1回目の走査区間30上の第1ゲ
ート電極52の第1ポイント26寄りの縁である第1照
射位置68を照射する。続いて、電子ビームは、時刻u
1 に、1回目の走査区間30上の第2ゲート電極54の
第1ポイント26寄りの縁である第2照射位置70を照
射する。
[0139] Upon scanning of the electron beam, the electron beam begins scanning the first scan section 30 from the first point 26, at time t 1, a first first first gate electrode 52 on the scanning section 30 of The first irradiation position 68 which is the edge near the point 26 is irradiated. Subsequently, the electron beam is emitted at time u.
1 is irradiated at a second irradiation position 70, which is an edge of the second gate electrode 54 on the first scanning section 30 near the first point 26.

【0140】そして、第2照射位置70を通過した電子
ビームは、1回目の走査区間30の残りの区間を走査し
て第2ポイント28に至り、次に、2回目の走査区間3
6の開始点である第3ポイント32に移る。そして、第
3ポイント32から2回目の走査区間36の走査を開始
する。
The electron beam that has passed through the second irradiation position 70 scans the remaining section of the first scanning section 30 to reach the second point 28, and then reaches the second point 28.
It moves to the third point 32 which is the starting point of No. 6. Then, the second scanning of the scanning section 36 from the third point 32 is started.

【0141】第3ポイント32から2回目の走査区間3
6の走査を開始した電子ビームは、時刻t2 に、2回目
の走査区間36上の第1ゲート電極52の第3ポイント
32寄りの縁である第3照射位置72を照射する。続い
て、電子ビームは、時刻u2に、2回目の走査区間36
上の第2ゲート電極54の第3ポイント32寄りの縁で
ある第4照射位置74を照射する。
The second scanning section 3 from the third point 32
Electron beam begins scanning 6, the time t 2, the irradiation with a third point 32 near the edge of the second first gate electrode 52 on the scanning section 36 of the third irradiation position 72. Subsequently, the electron beam is irradiated at time u 2 in the second scanning section 36.
A fourth irradiation position 74 which is an edge of the upper second gate electrode 54 near the third point 32 is irradiated.

【0142】そして、第4照射位置74を通過した電子
ビームは、2回目の走査区間36の残りの区間を走査し
て第4ポイント34に至り、次に、3回目の走査区間の
開始点に移る。以下、電子ビームは、各回の走査区間毎
に、第1および第2ゲート電極52および54を順次に
照射して、最終回の走査区間を走査して1画面の走査を
終了する。
Then, the electron beam having passed through the fourth irradiation position 74 scans the remaining section of the second scanning section 36 to reach the fourth point 34, and then reaches the start point of the third scanning section. Move on. Hereinafter, the electron beam sequentially irradiates the first and second gate electrodes 52 and 54 for each scanning section, scans the final scanning section, and completes scanning of one screen.

【0143】ここで、図7のグラフに、スイッチング素
子50の出力を示す。図7のグラフの横軸は時間(任意
単位)を表し、グラフの縦軸は電流(任意単位)を表
す。また、図7のグラフ中に曲線Iで示された第1ソー
ス・ドレイン電流および曲線IIで示された第2ソース・
ドレイン電流の波形は、それぞれパルス状の波形とな
る。尚、図7においては、便宜的に、曲線Iの上側に曲
線IIを示しているが、これは、曲線IIで示される第2ソ
ース・ドレイン電流の強度が、曲線Iで示される第1ソ
ース・ドレイン電流の強度よりも強いことを示すもので
はない。実際には、第1ソース・ドレイン電流のピーク
の強度と第2ソース・ドレイン電流のピークの強度とは
同程度である。
Here, the output of the switching element 50 is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph of FIG. 7 represents time (arbitrary unit), and the vertical axis of the graph represents current (arbitrary unit). Also, in the graph of FIG. 7, the first source / drain current shown by the curve I and the second source / drain current shown by the curve II
The waveform of the drain current is a pulse-like waveform. In FIG. 7, for convenience, a curve II is shown above the curve I. This is because the intensity of the second source / drain current shown by the curve II is the first source-drain current shown by the curve I. -It does not indicate that it is stronger than the intensity of the drain current. Actually, the peak intensity of the first source / drain current is substantially equal to the peak intensity of the second source / drain current.

【0144】そして、曲線Iのパルス状のピークのう
ち、時刻t1 に立ち上がる第1のピークP1 は、1回目
の走査区間30で電子ビームが第1ゲート電極52上を
走査している時間に対応する。また、曲線Iの時刻t2
に立ち上がる第2のピークP2は、2回目の走査区間3
6で電子ビームが第1ゲート電極52上を走査している
時間に対応する。
The first peak P 1 rising at the time t 1 among the pulse-like peaks of the curve I is the time during which the electron beam scans the first gate electrode 52 in the first scanning section 30. Corresponding to Also, the time t 2 of the curve I
The second peak P 2 rising in the second scanning section 3
6 corresponds to the time when the electron beam scans on the first gate electrode 52.

【0145】また、曲線IIのパルス状のピークのうち、
時刻u1 に立ち上がる第1のピークQ1 は、1回目の走
査区間30で電子ビームが第2ゲート電極54上を走査
している時間に対応する。また、曲線IIの時刻u2 に立
ち上がる第2のピークQ2 は、2回目の走査区間36で
電子ビームが第2ゲート電極54上を走査している時間
に対応する。
Also, among the pulse-like peaks of the curve II,
The first peak Q 1 rising at time u 1 corresponds to the time during which the electron beam scans over the second gate electrode 54 in the first scanning section 30. Further, the second peak Q 2 rising at the time u 2 of the curve II corresponds to the time when the electron beam scans on the second gate electrode 54 in the second scanning section 36.

【0146】さらに、第3の実施の形態においては、ス
イッチング素子50の出力に基づいて、電子ビームが第
1または第2ゲート電極52または54を走査してから
次に同じゲート電極52または54を走査するまでの時
間を測定するだけでなく、電子ビームが、第1ゲート電
極52を走査してから第2ゲート電極54を走査するま
での時間を測定する。ここでは、各ピークの立上がりの
時刻どうし間の時間を測定する。
Further, in the third embodiment, based on the output of the switching element 50, the electron beam scans the first or second gate electrode 52 or 54, and then scans the same gate electrode 52 or 54. In addition to measuring the time until scanning, the electron beam measures the time from scanning the first gate electrode 52 to scanning the second gate electrode 54. Here, the time between the rising times of the peaks is measured.

【0147】図7のグラフでは、全体走査時間の一例と
して、電子ビームが、1回目の走査区間30において第
1ゲート電極52の第1照射位置68を照射した時刻t
1 から2回目の走査区間36において第1ゲート電極5
2の第3照射位置72を照射した時刻t2 までの全体走
査時間Tを示す。また、1回目の走査区間30において
第2ゲート電極54の第2照射位置70を照射した時刻
1 から2回目の走査区間36において第2ゲート電極
54の第4照射位置74を照射した時刻u2 までの全体
走査時間Uを示す。この全体走査時間Uは、全体走査時
間Tと実質的に等しい。
In the graph of FIG. 7, as an example of the entire scanning time, the time t at which the electron beam irradiates the first irradiation position 68 of the first gate electrode 52 in the first scanning section 30 is shown.
In the first to second scanning sections 36, the first gate electrode 5
2 shows the entire scanning time T up to time t2 when the second third irradiation position 72 is irradiated. In addition, from the time u 1 at which the second irradiation position 70 of the second gate electrode 54 is irradiated in the first scanning section 30 to the time u at which the fourth irradiation position 74 of the second gate electrode 54 is irradiated in the second scanning section 36. Shows the total scan time U up to 2 . This overall scanning time U is substantially equal to the overall scanning time T.

【0148】さらに、図7のグラフでは、部分走査時間
の一例として、2回目の走査区間36において、電子ビ
ームが第3照射位置72を照射した時刻t2 から第4照
射位置74を照射した時刻u2 までの部分走査時間ΔT
を示す。
Further, in the graph of FIG. 7, as an example of the partial scanning time, in the second scanning section 36, the time from the time t 2 when the electron beam irradiates the third irradiation position 72 to the time when the fourth irradiation position 74 is irradiated by the electron beam. Partial scan time ΔT up to u 2
Is shown.

【0149】このように、2つの制御電極間の部分走査
時間を測定すれば、電子ビームの走査の幅全体での走査
のばらつきだけでなく、2つの制御電極間の部分領域で
の走査時間のばらつきも測定することができる。その結
果、一つの走査型電子顕微鏡において、走査領域全体の
走査時間のばらつきだけでなく、部分領域での走査時間
のばらつきの程度を同程度となるように調整することに
より、相対的な寸法校正を行うことができる。また、複
数の走査型電子顕微鏡どうしで、部分領域での走査時間
のばらつきの程度を同程度となるように各走査型電子顕
微鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡の相対的
な寸法校正を行うことができる。
As described above, when the partial scanning time between the two control electrodes is measured, not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the scanning time in the partial area between the two control electrodes is obtained. Variation can also be measured. As a result, in one scanning electron microscope, relative dimensional calibration can be performed by adjusting not only the variation in the scanning time in the entire scanning area but also the variation in the scanning time in the partial area to be the same. It can be performed. In addition, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial area is the same between a plurality of scanning electron microscopes. It can be carried out.

【0150】尚、この実施の形態においては、第1ゲー
ト電極52および第2ゲート電極54のストライプ形状
の短辺の長さa、および、第1ゲート電極52と第2ゲ
ート電極54との間隔cが正確に分かっていなくとも、
相対的に寸法校正を行うことができる。また、第1ゲー
ト電極52の寸法と第2ゲート電極54の寸法とは等し
くなくとも良い。
In this embodiment, the length a of the short side of the stripe shape of the first gate electrode 52 and the second gate electrode 54, and the distance between the first gate electrode 52 and the second gate electrode 54 Even if c is not exactly known,
It is possible to perform relative dimensional calibration. Further, the dimensions of the first gate electrode 52 and the dimensions of the second gate electrode 54 do not have to be equal.

【0151】(第4の実施の形態)次に、第4の実施の
形態として、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
方法および第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正装
置の例について併せて説明する。
(Fourth Embodiment) Next, as a fourth embodiment, a method for calibrating the size of a scanning electron microscope according to the third invention and a device for calibrating the size of the scanning electron microscope according to the sixth invention will be described. An example is also described.

【0152】図8は、第4の実施の形態の走査型電子顕
微鏡の寸法校正装置の説明に供する構成図である。この
寸法校正装置80は、上面から見てストライブ形状の露
出した第1制御電極82、第2制御電極84および第3
制御電極86を具え、これらの3つの制御電極82、8
4および86のどれかに、電子ビームが照射されるとそ
れぞれスイッチング動作をするスイッチング素子80を
以って構成されている。そして、また、第1制御電極8
2、第2制御電極84および第3制御電極86とは互い
に離間して平行に並べてある。
FIG. 8 is a configuration diagram for explaining a dimension correcting device for a scanning electron microscope according to the fourth embodiment. The dimension calibrating device 80 includes a first control electrode 82, a second control electrode 84, and a third
A control electrode 86; these three control electrodes 82, 8
A switching element 80 that performs a switching operation when one of 4 and 86 is irradiated with an electron beam. And, again, the first control electrode 8
2. The second control electrode 84 and the third control electrode 86 are spaced apart from each other and arranged in parallel.

【0153】そして、このスイッチング素子80は、S
i(シリコン)の半導体基板14上に形成されたMOS
FET構造を有している。また、3つの制御電極8
2、84および86は、MOS FET構造におけるス
トライプ形状のポリシリコンの第1ゲート電極82、第
2ゲート電極84および第3ゲート電極86を露出させ
た部分を以ってそれぞれ構成されている。このストライ
プ形状の各ゲート電極82、84および86の短辺の長
さaはどれも約0.3μm、長辺の長さbはどれも約2
0μmである。また、第1ゲート電極82と第2ゲート
電極84との間隔cおよび第2ゲート電極84と第3ゲ
ート電極86との間隔cは、それぞれ約0.5μmであ
る。尚、図8では、図面の理解を容易にするため、各ゲ
ート電極82、84および86に、断面部分ではないが
ハッチングを付して示す。
This switching element 80 is
MOS formed on i (silicon) semiconductor substrate 14
It has an FET structure. In addition, three control electrodes 8
Reference numerals 2, 84, and 86 are formed by portions exposing the first gate electrode 82, the second gate electrode 84, and the third gate electrode 86 of stripe-shaped polysilicon in the MOS FET structure. The length a of the short side of each of the gate electrodes 82, 84 and 86 in the form of a stripe is about 0.3 μm, and the length b of the long side is about 2 μm.
0 μm. The distance c between the first gate electrode 82 and the second gate electrode 84 and the distance c between the second gate electrode 84 and the third gate electrode 86 are each about 0.5 μm. In FIG. 8, for ease of understanding of the drawing, each of the gate electrodes 82, 84, and 86 is shown with hatching, though not a cross section.

【0154】また、このMOS FET構造は、上から
見て、第1ゲート電極82を挟んで、第1ソース領域8
8および第1ドレイン領域90を具えている。また、第
2ゲート電極84を挟んで、第2ソース領域92および
第1ドレイン領域90を具えている。また、第3ゲート
電極86を挟んで、第2ソース領域92および第2ドレ
イン領域94を具えている。
Further, this MOS FET structure has a structure in which the first source region 8
8 and a first drain region 90. Further, a second source region 92 and a first drain region 90 are provided with the second gate electrode 84 interposed therebetween. Further, a second source region 92 and a second drain region 94 are provided with the third gate electrode 86 interposed therebetween.

【0155】そして、第1ゲート電極82と第2ゲート
電極84とに挟まれた領域が、第1ゲート電極82およ
び第2ゲート電極84にとっての共通の第1ドレイン領
域90となっている。また、第2ゲート電極84と第3
ゲート電極86とに挟まれた領域が、第2ゲート電極8
4および第3ゲート電極86にとっての共通の第2ソー
ス領域92となっている。
The region sandwiched between the first gate electrode 82 and the second gate electrode 84 is a common first drain region 90 for the first gate electrode 82 and the second gate electrode 84. Further, the second gate electrode 84 and the third
The region sandwiched between the gate electrode 86 and the second gate electrode 8
The second source region 92 is common to the fourth and third gate electrodes 86.

【0156】そして、第1ソース領域88および第2ソ
ース領域92と第1ドレイン領域90および第2ドレイ
ン領域94との間にはバイアス電圧が印加されている。
また、第1ソース領域88、第1ドレイン領域90、第
2ソース領域92および第2ドレイン領域94には、電
気信号を取り出すための第1ソース側端子96、第1ド
レイン側端子98、第2ソース側端子100および第2
ドレイン側端子102がそれぞれ設けてある。
A bias voltage is applied between the first source region 88 and the second source region 92 and the first drain region 90 and the second drain region 94.
The first source region 88, the first drain region 90, the second source region 92, and the second drain region 94 have a first source terminal 96, a first drain terminal 98, and a second drain terminal 98 for extracting an electric signal. Source side terminal 100 and second
Drain-side terminals 102 are provided.

【0157】また、この第1ソース領域88、第1ドレ
イン領域90、第2ソース領域92および第2ドレイン
領域94を含む領域は、第1ゲート電極82、第2ゲー
ト電極84および第3ゲート電極86を除いてパッシベ
ーション膜に覆われている。したがって、第1ソース領
域88、第1ドレイン領域90、第2ソース領域92お
よび第2ドレイン領域94は、電子ビームによって直接
照射されず、第1〜第3ゲート電極82、84および8
6のみが電子ビームによって照射される。尚、図8にお
いては、このパッシベーション膜の図示を省略してい
る。
The region including the first source region 88, the first drain region 90, the second source region 92, and the second drain region 94 is formed by the first gate electrode 82, the second gate electrode 84, and the third gate electrode 84. Except for 86, it is covered with a passivation film. Therefore, the first source region 88, the first drain region 90, the second source region 92, and the second drain region 94 are not directly irradiated by the electron beam, and the first to third gate electrodes 82, 84, and 8 are not irradiated.
Only 6 is irradiated by the electron beam. In FIG. 8, illustration of the passivation film is omitted.

【0158】次に、図9を参照して、第4の実施の形態
における走査型電子顕微鏡の寸法校正方法について説明
する。図9は、第4の実施の形態における走査型電子顕
微鏡の寸法校正方法の説明に供する図である。
Next, a method for calibrating the dimensions of a scanning electron microscope according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope according to the fourth embodiment.

【0159】先ず、スイッチング素子80を、走査型電
子顕微鏡の試料台(図示せず)上に、電子ビームが第1
ゲート電極82、第2ゲート電極84および第3ゲート
電極86上を走査するように載置する。
First, the switching element 80 is placed on a sample stage (not shown) of the scanning electron microscope, and the first electron beam is applied.
The gate electrode 82, the second gate electrode 84, and the third gate electrode 86 are placed so as to scan.

【0160】図9に、試料台上に載置されたスイッチン
グ素子80と電子ビームの走査区間とを重ね合わせて示
す。図9における電子ビームの走査区間は、図2におけ
る電子ビームの走査区間と同一である。そして、図9に
示すように、電子ビームの走査区間は、ストライプ形状
の第1ゲート電極82、第2ゲート電極84および第3
ゲート電極86上をそれぞれ横切っている。
FIG. 9 shows the switching element 80 mounted on the sample stage and the scanning section of the electron beam in an overlapping manner. The scanning section of the electron beam in FIG. 9 is the same as the scanning section of the electron beam in FIG. Then, as shown in FIG. 9, the scanning section of the electron beam is composed of a stripe-shaped first gate electrode 82, a second gate electrode 84, and a third gate electrode.
Each crosses over the gate electrode 86.

【0161】尚、図9においては、各走査区間がストラ
イプ形状の各ゲート電極82、84および86を垂直に
横切るように、スイッチング素子を載置しているが、各
ゲート電極82、84および86の延在方向は、必ずし
もY方向に一致していなくても良い。また、図9におい
ては、第1〜第3ゲート電極82、84および86が、
観察対象領域24のY方向よりも長くなっているため、
観察対象領域24の全ての走査区間が第1〜第3ゲート
電極82、84および86上を横切っているが、観察対
象領域24のうちの一部分の走査区間のみが第1〜第3
ゲート電極82、84および86上を共通して横切って
いても良い。
In FIG. 9, the switching elements are mounted so that each scanning section vertically crosses each of the stripe-shaped gate electrodes 82, 84 and 86. However, each of the gate electrodes 82, 84 and 86 is provided. Does not necessarily coincide with the Y direction. In FIG. 9, the first to third gate electrodes 82, 84, and 86
Because it is longer than the Y direction of the observation target area 24,
Although all scanning sections of the observation target area 24 cross over the first to third gate electrodes 82, 84, and 86, only a part of the scanning section of the observation target area 24 corresponds to the first to third gate electrodes 82, 84, and 86.
The gate electrodes 82, 84 and 86 may be traversed in common.

【0162】また、第4の実施の形態においても、上述
した第1の実施の形態の場合と同様に、電子ビームの加
速電圧および電流の条件は、被測定サンプルの寸法を測
定する際の条件と同一であることが好ましい。
Also, in the fourth embodiment, as in the case of the above-described first embodiment, the conditions of the acceleration voltage and current of the electron beam are the same as those for measuring the dimensions of the sample to be measured. It is preferably the same as

【0163】そして、第4の実施の形態においても、上
述した第1の実施の形態の場合と同様に、このスイッチ
ング素子80から出力される電気信号を検出する。スイ
ッチング素子80の第1ゲート電極82が電子ビームに
照射されると、第1ゲート電極82の電位が変化する。
その結果、第1ゲート電極82に対応する部分でスイッ
チング素子80がスイッチング動作を行って、第1ソー
ス領域88および第1ドレイン領域90間の電気信号が
変化する。このスイッチング素子80では、電子ビーム
が第1ゲート電極82を照射している間のみ、第1ソー
ス領域88および第1ドレイン領域90間の第1ソース
・ドレイン電流の強度が強くなる。
In the fourth embodiment, as in the case of the first embodiment, an electric signal output from the switching element 80 is detected. When the first gate electrode 82 of the switching element 80 is irradiated with the electron beam, the potential of the first gate electrode 82 changes.
As a result, the switching element 80 performs a switching operation at a portion corresponding to the first gate electrode 82, and an electric signal between the first source region 88 and the first drain region 90 changes. In the switching element 80, the intensity of the first source / drain current between the first source region 88 and the first drain region 90 is increased only while the electron beam is irradiating the first gate electrode 82.

【0164】また、第2ゲート電極84が電子ビームに
照射されると、第2ゲート電極84の電位が変化する。
その結果、第2ゲート電極84に対応する部分でスイッ
チング素子80がスイッチング動作を行って、第2ソー
ス領域92および第1ドレイン領域90間の電気信号が
変化する。このスイッチング素子80では、電子ビーム
が第2ゲート電極84を照射している間のみ、第2ソー
ス領域92および第1ドレイン領域90間の第2ソース
・ドレイン電流の強度が強くなる。
When the second gate electrode 84 is irradiated with an electron beam, the potential of the second gate electrode 84 changes.
As a result, the switching element 80 performs a switching operation at a portion corresponding to the second gate electrode 84, and an electric signal between the second source region 92 and the first drain region 90 changes. In the switching element 80, the intensity of the second source / drain current between the second source region 92 and the first drain region 90 is increased only while the electron beam is irradiating the second gate electrode 84.

【0165】また、第3ゲート電極86が電子ビームに
照射されると、第3ゲート電極86の電位が変化する。
その結果、第3ゲート電極86に対応する部分でスイッ
チング素子80がスイッチング動作を行って、第2ソー
ス領域92および第2ドレイン領域94間の電気信号が
変化する。このスイッチング素子80では、電子ビーム
が第3ゲート電極86を照射している間のみ、第2ソー
ス領域92および第2ドレイン領域94間の第3ソース
・ドレイン電流の強度が強くなる。
When the third gate electrode 86 is irradiated with an electron beam, the potential of the third gate electrode 86 changes.
As a result, the switching element 80 performs a switching operation at a portion corresponding to the third gate electrode 86, and an electric signal between the second source region 92 and the second drain region 94 changes. In the switching element 80, the intensity of the third source / drain current between the second source region 92 and the second drain region 94 increases only while the electron beam is irradiating the third gate electrode 86.

【0166】電子ビームの走査にあたり、第1ポイント
26から1回目の走査区間30の走査を開始した電子ビ
ームは、時刻t1 に、1回目の走査区間30上の第1ゲ
ート電極82の第1ポイント26寄りの縁である第1照
射位置104を照射する。続いて、電子ビームは、時刻
1 に、1回目の走査区間30上の第2ゲート電極84
の第1ポイント26寄りの縁である第2照射位置106
を照射する。続いて、電子ビームは、時刻v1 に、1回
目の走査区間30上の第3ゲート電極86の第1ポイン
ト26よりの縁である第3照射位置108を照射する。
[0166] Upon scanning of the electron beam, the electron beam begins scanning from the first point 26 first scan section 30, at time t 1, first the first gate electrode 82 on the first scanning section 30 The first irradiation position 104, which is the edge near the point 26, is irradiated. Subsequently, the electron beam is applied at time u 1 to the second gate electrode 84 on the first scanning section 30.
Irradiation position 106, which is the edge near the first point 26 of FIG.
Is irradiated. Subsequently, the electron beam irradiates the third irradiation position 108 at the time v 1 , which is the edge from the first point 26 of the third gate electrode 86 on the first scanning section 30.

【0167】そして、第3照射位置108を通過した電
子ビームは、1回目の走査区間30の残りの区間を走査
して第2ポイント28に至り、次に、2回目の走査区間
36の開始点である第3ポイント32に移る。そして、
第3ポイント32から2回目の走査区間36の走査を開
始する。
Then, the electron beam that has passed through the third irradiation position 108 scans the remaining section of the first scanning section 30 to reach the second point 28, and then starts at the start point of the second scanning section 36. It moves to the third point 32. And
The second scanning of the scanning section 36 from the third point 32 is started.

【0168】第3ポイント32から2回目の走査区間3
6の走査を開始した電子ビームは、時刻t2 に、2回目
の走査区間36上の第1ゲート電極82の第3ポイント
32寄りの縁である第4照射位置110を照射する。続
いて、電子ビームは、時刻u2 に、2回目の走査区間3
6上の第2ゲート電極84の第3ポイント32寄りの縁
である第5照射位置112を照射する。続いて、電子ビ
ームは、時刻v2 に、2回目の走査区間36上の第3ゲ
ート電極86の第3ポイント32寄りの縁である第6照
射位置114を照射する。
The second scanning section 3 from the third point 32
Electron beam begins scanning 6, the time t 2, the irradiation with a third point 32 near the edge of the first gate electrode 82 on the second scanning section 36 fourth irradiation position 110. Subsequently, the electron beam is emitted at time u 2 in the second scanning section 3.
The fifth irradiation position 112, which is the edge of the second gate electrode 84 on 6 near the third point 32, is irradiated. Subsequently, an electron beam, a time v 2, is irradiated a second time sixth irradiation position 114 is a third point 32 near the edge of the third gate electrode 86 on the scanning section 36.

【0169】そして、第6照射位置114を通過した電
子ビームは、2回目の走査区間36の残りの区間を走査
して第4ポイント34に至り、次に、3回目の走査区間
の開始点に移る。以下、電子ビームは、各回の走査区間
毎に、第1、第2および第3ゲート電極82、84およ
び86を順次に照射して、最終回の走査区間を走査して
1画面の走査を終了する。
Then, the electron beam having passed through the sixth irradiation position 114 scans the remaining section of the second scanning section 36 to reach the fourth point 34, and then reaches the start point of the third scanning section. Move on. Hereinafter, the electron beam sequentially irradiates the first, second, and third gate electrodes 82, 84, and 86 in each scanning section, scans the final scanning section, and completes scanning of one screen. I do.

【0170】ここで、図10のグラフに、スイッチング
素子80の出力を示す。図10のグラフの横軸は時間
(任意単位)を表し、グラフの縦軸は電流(任意単位)
を表す。また、図10のグラフ中に曲線Iで示された第
1ソース・ドレイン電流、曲線IIで示された第2ソース
・ドレイン電流および曲線III で示された第3ソース・
ドレイン電流の波形は、それぞれパルス状の波形とな
る。
Here, the output of the switching element 80 is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph in FIG. 10 represents time (arbitrary unit), and the vertical axis of the graph represents current (arbitrary unit).
Represents Further, in the graph of FIG. 10, the first source / drain current indicated by the curve I, the second source / drain current indicated by the curve II, and the third source / drain current indicated by the curve III
The waveform of the drain current is a pulse-like waveform.

【0171】尚、図10においては、便宜的に、曲線I
の上側に曲線II、さらに曲線IIの上側に曲線III を示し
ているが、これは、曲線IIで示される第2ソース・ドレ
イン電流の強度が、曲線Iで示される第1ソース・ドレ
イン電流の強度よりも強いことを示すものではなく、ま
た、曲線III で示される第3ソース・ドレイン電流の強
度が、曲線IIで示される第2ソース・ドレイン電流の強
度よりも強いことを示すものでもない。実際には、第1
ソース・ドレイン電流のピークの強度、第2ソース・ド
レイン電流のピークの強度および第3ソース・ドレイン
電流のピークの強度はどれも同程度である。
In FIG. 10, for convenience, the curve I
The curve II is shown above the curve II, and the curve III is shown above the curve II. This is because the intensity of the second source-drain current shown by the curve II is higher than that of the first source-drain current shown by the curve I. It does not indicate that the intensity of the third source / drain current indicated by the curve III is higher than the intensity of the second source / drain current indicated by the curve II. . In fact, the first
The peak intensity of the source / drain current, the peak intensity of the second source / drain current, and the peak intensity of the third source / drain current are all the same.

【0172】そして、曲線Iのパルス状のピークのう
ち、時刻t1 に立ち上がる第1のピークP1 は、1回目
の走査区間30で電子ビームが第1ゲート電極82上を
走査している時間に対応する。また、曲線Iの時刻t2
に立ち上がる第2のピークP2は、2回目の走査区間3
6で電子ビームが第1ゲート電極82上を走査している
時間に対応する。
The first peak P 1 rising at the time t 1 among the pulse-like peaks of the curve I is the time during which the electron beam scans the first gate electrode 82 in the first scanning section 30. Corresponding to Also, the time t 2 of the curve I
The second peak P 2 rising in the second scanning section 3
6 corresponds to the time when the electron beam is scanning over the first gate electrode 82.

【0173】また、曲線IIのパルス状のピークのうち、
時刻u1 に立ち上がる第1のピークQ1 は、1回目の走
査区間30で電子ビームが第2ゲート電極84上を走査
している時間に対応する。また、曲線IIの時刻u2 に立
ち上がる第2のピークQ2 は、2回目の走査区間36で
電子ビームが第2ゲート電極84上を走査している時間
に対応する。
Further, among the pulse-like peaks of the curve II,
The first peak Q 1 rising at time u 1 corresponds to the time during which the electron beam scans over the second gate electrode 84 in the first scanning section 30. The second peak Q 2 rising at the time u 2 of the curve II corresponds to the time during which the electron beam scans the second gate electrode 84 in the second scanning section 36.

【0174】また、曲線III のパルス状のピークのう
ち、時刻v1 に立ち上がる第1のピークR1 は、1回目
の走査区間30で電子ビームが第3ゲート電極86上を
走査している時間に対応する。また、曲線III の時刻v
2 に立ち上がる第2のピークR2 は、2回目の走査区間
36で電子ビームが第3ゲート電極86上を走査してい
る時間に対応する。
The first peak R 1 rising at the time v 1 among the pulse-like peaks of the curve III is the time during which the electron beam scans the third gate electrode 86 in the first scanning section 30. Corresponding to The time v of the curve III
The second peak R 2 rising to 2 corresponds to the time when the electron beam scans on the third gate electrode 86 in the second scanning section 36.

【0175】さらに、第4の実施の形態においては、ス
イッチング素子80の出力に基づいて、電子ビームが第
1ゲート電極82、第2ゲート電極84または第3ゲー
ト電極86を走査してから次に同じゲート電極82、8
4または86を走査するまでの全体走査時間を測定する
だけでなく、電子ビームが第1ゲート電極82を走査し
てから第2ゲート電極84を走査するまでに要する第1
部分走査時間、および、電子ビームが第2ゲート電極8
4を走査してから第3ゲート電極86を走査するまでに
要する第2部分走査時間を測定する。ここでは、各ピー
クの立上がりの時刻どうし間の時間を測定する。
Further, in the fourth embodiment, the electron beam scans the first gate electrode 82, the second gate electrode 84, or the third gate electrode 86 based on the output of the switching element 80, and then scans the electron beam. Same gate electrodes 82, 8
In addition to measuring the entire scanning time until scanning 4 or 86, the first scanning time required for the electron beam to scan the first gate electrode 82 and then scan the second gate electrode 84.
The partial scanning time and the electron beam are applied to the second gate electrode 8
The second partial scanning time required from scanning 4 to scanning the third gate electrode 86 is measured. Here, the time between the rising times of the peaks is measured.

【0176】図10のグラフでは、全体走査時間の一例
として、電子ビームが、1回目の走査区間30において
第1ゲート電極82の第1照射位置104を照射した時
刻t1 から2回目の走査区間36において第1ゲート電
極82の第4照射位置110を照射した時刻t2 までの
走査時間Tを示す。さらに、第1部分走査時間の一例と
して、図10のグラフでは、2回目の走査区間36にお
いて、電子ビームが第4照射位置110を照射した時刻
2 から第5照射位置112を照射した時刻u2 までの
部分走査時間ΔT1 を示す。さらに、第2部分走査時間
の一例として、2回目の走査区間36において、電子ビ
ームが第5照射位置112を照射した時刻u2 から第6
照射位置114を照射した時刻v2 までの部分走査時間
ΔT2 を示す。
In the graph of FIG. 10, as an example of the entire scanning time, the electron beam is irradiated on the first irradiation position 104 of the first gate electrode 82 in the first scanning section 30 from the time t 1 in the second scanning section. in 36 shows the scanning time T until time t 2 when irradiated with the fourth irradiation position 110 of the first gate electrode 82. Further, as an example of the first partial scanning time, in the graph of FIG. 10, in the second scanning section 36, the time u from the time t 2 at which the electron beam irradiates the fourth irradiation position 110 to the time u at which the fifth irradiation position 112 is irradiated. The partial scan time ΔT 1 up to 2 is shown. Further, as an example of the second partial scanning time, in the second scanning section 36, the electron beam irradiates the fifth irradiation position 112 from the time u 2 to the sixth irradiation period.
The partial scan time ΔT 2 up to time v 2 when the irradiation position 114 is irradiated is shown.

【0177】このように、各回の走査区間において、部
分走査時間として第1部分走査時間および第2部分走査
時間をそれぞれ測定すれば、電子ビームの走査の幅全体
での走査のばらつきだけでなく、2つの制御電極間の互
いに異なる複数の部分領域どうしでの部分走査時間のば
らつきも測定することができる。その結果、一つの走査
型電子顕微鏡において、走査領域全体の走査時間のばら
つきだけでなく、部分領域での走査時間のばらつきの程
度を同程度となるように調整することにより、相対的な
寸法校正を行うことができる。また、複数の走査型電子
顕微鏡どうしで、部分領域での走査時間のばらつきの程
度を同程度となるように各走査型電子顕微鏡を調整する
ことにより、走査型電子顕微鏡の相対的な寸法校正を行
うことができる。
As described above, by measuring the first partial scanning time and the second partial scanning time as the partial scanning time in each scanning section, not only the variation in scanning over the entire scanning width of the electron beam, but also Variations in partial scan time between a plurality of different partial regions between two control electrodes can also be measured. As a result, in one scanning electron microscope, relative dimensional calibration can be performed by adjusting not only the variation in the scanning time in the entire scanning area but also the variation in the scanning time in the partial area to be the same. It can be performed. In addition, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial area is the same between a plurality of scanning electron microscopes. It can be carried out.

【0178】尚、この実施の形態においては、第1ゲー
ト電極82、第2ゲート電極84および第3ゲート電極
86のそれぞれのストライプ形状の寸法、第1ゲート電
極82と第2ゲート電極84との間隔、および、第2ゲ
ート電極84と第3ゲート電極86との間隔が正確に分
かっていなくとも、相対的に寸法校正を行うことができ
る。また、各ゲート電極の寸法は互いに等しくなくとも
良い。また、第1ゲート電極82と第2ゲート電極84
との間隔と、第2ゲート電極84と第3ゲート電極86
との間隔とは等しくなくとも良い。
In this embodiment, the respective stripe-shaped dimensions of the first gate electrode 82, the second gate electrode 84, and the third gate electrode 86, and the size of the first gate electrode 82 and the second gate electrode 84 are different. Even if the interval and the interval between the second gate electrode 84 and the third gate electrode 86 are not accurately known, the dimensional calibration can be performed relatively. Also, the dimensions of each gate electrode need not be equal to each other. Further, the first gate electrode 82 and the second gate electrode 84
, The second gate electrode 84 and the third gate electrode 86
May not be equal.

【0179】(第5の実施の形態)次に、第5の実施の
形態として、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
方法の例について説明する。また、第5の実施の形態に
おいては、上述した第4の実施の形態において用いた寸
法校正装置を用いる。
(Fifth Embodiment) Next, as a fifth embodiment, an example of a method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention will be described. In the fifth embodiment, the dimensional calibration device used in the above-described fourth embodiment is used.

【0180】第5の実施の形態においては、先ず、図8
に示された各ゲート電極のうちの最外側以外のゲート電
極である第2ゲート電極84を基準制御電極84とす
る。そして、この基準制御電極84が、走査型電子顕微
鏡の偏向を受けていないときの電子ビームによって照射
される位置に来るように、試料台上にスイッチング素子
80を載置する。
In the fifth embodiment, first, FIG.
The second gate electrode 84 which is a gate electrode other than the outermost one of the gate electrodes shown in FIG. Then, the switching element 80 is mounted on the sample table so that the reference control electrode 84 comes to a position where the reference control electrode 84 is irradiated with the electron beam when not being deflected by the scanning electron microscope.

【0181】走査型電子顕微鏡の電子ビームの走査を開
始すると、電子ビームは偏向されて、基準制御電極84
を中心にして左右に振れる。そして、基準制御電極84
の周囲のゲート電極を照射する。
When scanning of the electron beam by the scanning electron microscope is started, the electron beam is deflected, and the reference control electrode 84 is deflected.
Swings left and right around the center. Then, the reference control electrode 84
Is irradiated around the gate electrode.

【0182】第5の実施の形態においては、基準制御電
極84としての第2ゲート電極84の両側に、第1ゲー
ト電極82と第3ゲート電極86を設けている。第1ゲ
ート電極82と第2ゲート電極84との間の第1間隔
と、第2ゲート電極84と第3ゲート電極86との間の
第2間隔が等しい。したがって、第1ゲート電極82と
第3ゲート電極86とは、第2ゲート電極84を挟んで
対称となる位置に並べられている。
In the fifth embodiment, the first gate electrode 82 and the third gate electrode 86 are provided on both sides of the second gate electrode 84 as the reference control electrode 84. The first distance between the first gate electrode 82 and the second gate electrode 84 is equal to the second distance between the second gate electrode 84 and the third gate electrode 86. Therefore, the first gate electrode 82 and the third gate electrode 86 are arranged at symmetrical positions with the second gate electrode 84 interposed therebetween.

【0183】そして、この実施の形態においては、基準
制御電極84を挟んで対称となる位置に並べられた2つ
の制御電極について第1間隔の走査時間と第2間隔の走
査時間とをそれぞれ測定する。
In this embodiment, the scanning time at the first interval and the scanning time at the second interval are measured for two control electrodes arranged symmetrically with the reference control electrode 84 interposed therebetween. .

【0184】電子ビームに左右方向の偏りが無ければ、
第1間隔の走査時間と、第2間隔の走査時間とは等しく
なる。また、偏りがある場合には、第1間隔の走査時間
と、第2間隔の走査時間とが等しくなくなる。さらに、
電子ビームの偏りが大きな場合には、電子ビームが、第
1ゲート電極82または第3ゲート電極86のいずれか
一方しか照射しない場合もある。
If the electron beam is not deviated left and right,
The scanning time of the first interval is equal to the scanning time of the second interval. Further, when there is a bias, the scanning time at the first interval is not equal to the scanning time at the second interval. further,
When the electron beam has a large bias, the electron beam may irradiate only one of the first gate electrode 82 and the third gate electrode 86 in some cases.

【0185】このように、基準制御電極を挟んで対称と
なる2つの制御電極についての走査時間である、第1間
隔の走査時間と第2間隔の走査時間とをそれぞれ測定し
て比較することにより、電子顕微鏡の電子ビームの偏り
を検出することができる。
As described above, the scanning time of the first interval and the scanning time of the second interval, which are the scanning times of the two control electrodes symmetrical with respect to the reference control electrode, are measured and compared. In addition, it is possible to detect the deviation of the electron beam of the electron microscope.

【0186】(第6の実施の形態)以下、この出願に係
る第7の発明の電子ビーム検出方法、第8の発明の走査
型電子顕微鏡の電子ビーム検出方法、第9の発明の走査
型電子顕微鏡の寸法校正方法、第11の発明の電子ビー
ム検出装置および第12の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正装置の例について、第6の実施の形態として、併
せて説明する。
(Sixth Embodiment) Hereinafter, an electron beam detection method according to a seventh invention, an electron beam detection method for a scanning electron microscope according to an eighth invention, and a scanning electron according to a ninth invention according to this application will be described. An example of a method for calibrating the dimensions of a microscope, an electron beam detecting apparatus according to an eleventh aspect of the present invention, and an example of a dimension calibrating apparatus for a scanning electron microscope according to a twelfth aspect will be described together with a sixth embodiment.

【0187】図11は、第6の実施の形態の、走査型電
子顕微鏡の寸法校正装置の説明に供する構成図である。
尚、この寸法校正装置は、電子ビーム検出装置を含む。
FIG. 11 is a block diagram for explaining a dimension correcting apparatus for a scanning electron microscope according to the sixth embodiment.
In addition, this dimension correction device includes an electron beam detection device.

【0188】そして、この寸法校正装置120は、電子
ビームが照射されると超伝導状態が破られる、上面から
見てストライブ形状の超伝導体126をシリコン(S
i)の基板122上に設置されたペルチェ冷却素子12
4上に具えている。このストライプ形状の短辺の長さa
は、約0.2μmであり、長辺の長さbは、約20μm
である。また、超伝導体126のスプライト形状の長辺
方向の両端部には、それぞれ第1端子128および第2
端子130が設けてある。尚、図11では、図面の理解
を容易にするため、超伝導体126に、断面部分ではな
いがハッチングを付して示す。また、ペルチェ冷却素子
124は、パッシベーション膜に覆われているが、図1
1においては、このパッシベーション膜の図示を省略し
ている。
[0188] The dimension calibrating device 120 converts the superconductor 126 having a stripe shape as viewed from above from a silicon (S)
i) Peltier cooling element 12 installed on substrate 122
4 above. Length a of the short side of this stripe shape
Is about 0.2 μm, and the length b of the long side is about 20 μm
It is. In addition, the first terminal 128 and the second terminal
A terminal 130 is provided. In FIG. 11, the superconductor 126 is hatched, though not a cross section, to facilitate understanding of the drawing. The Peltier cooling element 124 is covered with a passivation film.
In FIG. 1, illustration of the passivation film is omitted.

【0189】また、この超伝導体126はMBE(分子
線エピタキシ)法によって形成された厚さ500Å程度
の酸化物超伝導体からなり、その組成はBa21 Cu
37 である。そして、この超伝導体126は、ペルチ
ェ冷却素子124によって、超伝導状態を維持すべく冷
却されている。
The superconductor 126 is made of an oxide superconductor having a thickness of about 500 ° formed by MBE (Molecular Beam Epitaxy), and has a composition of Ba 2 Y 1 Cu.
3 O 7 . The superconductor 126 is cooled by the Peltier cooling element 124 so as to maintain the superconducting state.

【0190】次に、図12を参照して、第6の実施の形
態における走査型電子顕微鏡の寸法校正方法について説
明する。尚、この寸法校正方法は、電子ビームの検出方
法を含み、かつ、走査型電子顕微鏡の電子ビームの検出
方法も含む。図12は、第6の実施の形態における走査
型電子顕微鏡の寸法校正方法の説明に供する図であり、
試料台上に載置された寸法校正装置120と電子ビーム
の走査区間とを重ね合わせて示している。また、図12
における電子ビームの走査区間は、図2における電子ビ
ームの走査区間と同一である。
Next, a method for calibrating the dimensions of a scanning electron microscope according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG. Note that this dimension calibration method includes a method of detecting an electron beam, and also includes a method of detecting an electron beam of a scanning electron microscope. FIG. 12 is a diagram for explaining a dimension calibration method of the scanning electron microscope according to the sixth embodiment;
The dimension calibration device 120 mounted on the sample stage and the scanning section of the electron beam are shown in an overlapping manner. FIG.
Are the same as the electron beam scanning section in FIG.

【0191】寸法校正にあたっては、先ず、超伝導体1
26を具えた寸法校正装置120を、走査型電子顕微鏡
の試料台(図示せず)上に、電子ビームがこの超伝導体
126上を走査するように載置する。
In the dimensional calibration, first, the superconductor 1
The dimensional calibration device 120 having 26 is mounted on a sample stage (not shown) of the scanning electron microscope so that the electron beam scans over the superconductor 126.

【0192】そして、図12に示すように、電子ビーム
の各走査区間は、ストライプ形状の超伝導体126上を
それぞれ横切っている。尚、図12においては、各走査
区間が、ストライプ形状の超伝導体126を垂直に横切
るように、寸法校正装置を載置しているが、超伝導体1
26の延在方向は、必ずしもY方向に一致していなくて
も良い。また、図12においては、超伝導体126が観
察対象領域24のY方向よりも長くなっているため、観
察対象領域24の全ての走査区間が超伝導体126上を
横切っているが、観察対象領域24のうちの一部分の走
査区間のみが超伝導体126上を横切っていても良い。
As shown in FIG. 12, each scanning section of the electron beam crosses over the stripe-shaped superconductor 126. In FIG. 12, the dimensional calibration device is placed so that each scanning section crosses the stripe-shaped superconductor 126 vertically.
The extending direction of 26 does not necessarily have to coincide with the Y direction. Further, in FIG. 12, since the superconductor 126 is longer than the Y direction of the observation target region 24, all the scanning sections of the observation target region 24 cross the superconductor 126. Only a portion of the scan zone of region 24 may cross over superconductor 126.

【0193】そして、第6の実施の形態においては、寸
法校正装置120の出力として、この超伝導体126の
両端の第1端子128と第2端子130との間の電気抵
抗を検出する。超伝導体126に電子ビームが照射され
ると、超伝導状態が破られて、第1端子128と第2端
子130との間の電気抵抗が大きくなる。また、この寸
法校正装置120においては、超伝導体126に電子ビ
ームが照射されている間のみ、第1端子128と第2端
子130との間の電気抵抗が大きくなる。すなわち、寸
法校正装置120の超伝導体126に電子ビームを照射
することにより、寸法校正装置120の第1端子128
および第2端子130から出力される電気信号として、
電子ビームを検出することができる。また、電子ビーム
の加速電圧および電流の条件は、被測定サンプルの寸法
を測定する際の条件と同一であることが好ましい。
In the sixth embodiment, the electrical resistance between the first terminal 128 and the second terminal 130 at both ends of the superconductor 126 is detected as the output of the dimension calibration device 120. When the superconductor 126 is irradiated with the electron beam, the superconducting state is broken, and the electric resistance between the first terminal 128 and the second terminal 130 increases. Further, in the dimension correcting device 120, the electric resistance between the first terminal 128 and the second terminal 130 increases only while the superconductor 126 is irradiated with the electron beam. That is, by irradiating the superconductor 126 of the dimension calibration device 120 with the electron beam, the first terminal 128 of the dimension calibration device 120 is irradiated.
And an electric signal output from the second terminal 130,
An electron beam can be detected. Further, the conditions of the acceleration voltage and the current of the electron beam are preferably the same as the conditions for measuring the dimensions of the sample to be measured.

【0194】電子ビームの走査にあたり、第1ポイント
26から1回目の走査区間30の走査を開始した電子ビ
ームは、時刻t1 に、1回目の走査区間30上の超伝導
体126の第1ポイント26寄りの縁である第1照射位
置132を照射する。そして、第1照射位置132を通
過した電子ビームは、1回目の走査区間30の残りの区
間を走査して第1走査区間の終点である第2ポイント2
8に至り、次に、2回目の走査区36の開始点である第
3ポイント32に移る。そして、第3ポイント32から
2回目の走査区間36の走査を開始する。
At the time of electron beam scanning, the electron beam that has started scanning in the first scanning section 30 from the first point 26 is moved to the first point of the superconductor 126 on the first scanning section 30 at time t 1. The first irradiation position 132, which is the edge closer to 26, is irradiated. Then, the electron beam that has passed through the first irradiation position 132 scans the remaining section of the first scanning section 30 and scans the second point 2 which is the end point of the first scanning section.
Then, the process moves to the third point 32, which is the start point of the second scanning section 36. Then, the second scanning of the scanning section 36 from the third point 32 is started.

【0195】第3ポイント32から2回目の走査区間3
6の走査を開始した電子ビームは、時刻t2 に、2回目
の走査区間36上の超伝導体126の第3ポイント32
寄りの縁である第2照射位置134を照射する。そし
て、第2照射位置134を通過した電子ビームは、2回
目の走査区間36の残りの区間を走査して、2回目の走
査区間36の終点である第4ポイント34に至り、次
に、3回目の走査区間の開始点に移る。以下、電子ビー
ムは、各回の走査区間毎に、超伝導体126を照射し
て、最終回の走査区間を走査して1画面の走査を終了す
る。
The second scanning section 3 from the third point 32
The electron beam that has started the scanning of the sixth superconductor 126 at the time t 2 is the third point 32 of the superconductor 126 on the second scanning section 36.
The second irradiation position 134 which is a closer edge is irradiated. Then, the electron beam that has passed through the second irradiation position 134 scans the remaining section of the second scanning section 36 and reaches the fourth point 34 which is the end point of the second scanning section 36. Move to the start point of the second scanning section. Thereafter, the electron beam irradiates the superconductor 126 for each scanning section, scans the last scanning section, and ends scanning of one screen.

【0196】次に、図13のグラフに、寸法校正装置1
20の出力を示す。図13のグラフの横軸は時間(任意
単位)を表し、グラフの縦軸は電気抵抗(任意単位)を
表す。第6の実施の形態において用いる寸法校正装置1
20では、電子ビームが超伝導体126を照射している
間のみ、第1端子128および第2端子130間の電気
抵抗が増大する。このため、寸法校正装置120の出力
波形は、図13のグラフ中の曲線IVで示すように、パル
ス状の波形となる。
Next, the graph of FIG.
20 shows the output. The horizontal axis of the graph in FIG. 13 represents time (arbitrary unit), and the vertical axis of the graph represents electric resistance (arbitrary unit). Dimension calibration device 1 used in the sixth embodiment
In 20, the electric resistance between the first terminal 128 and the second terminal 130 increases only while the electron beam is irradiating the superconductor 126. Therefore, the output waveform of the dimension calibration device 120 becomes a pulse-shaped waveform as shown by the curve IV in the graph of FIG.

【0197】また、図13のグラフの曲線IVのパルス状
のピークのうち、第1のピークA1は、1回目の走査区
間30で電子ビームが超伝導体126上を走査している
時間に対応し、第2のピークA2 は、2回目の走査区間
36で電子ビームが超伝導体126上を走査している時
間に対応する。
The first peak A 1 among the pulse-like peaks of the curve IV in the graph of FIG. 13 corresponds to the time when the electron beam scans the superconductor 126 in the first scanning section 30. Correspondingly, the second peak A 2 corresponds to the time during which the electron beam is scanning over the superconductor 126 in the second scanning section 36.

【0198】さらに、第6の実施の形態においては、寸
法校正装置120の出力に基づいて、電子ビームが超伝
導体126を走査してから次にこの超伝導体126を再
び走査するまでの時間を測定する。ここでは、各ピーク
の立上がりの時刻どうし間の時間を測定する。
Further, in the sixth embodiment, based on the output of the dimension calibrating device 120, the time from when the electron beam scans the superconductor 126 to when the superconductor 126 is next scanned again is determined. Is measured. Here, the time between the rising times of the peaks is measured.

【0199】図13のグラフでは、全体走査時間の一例
として、電子ビームが1回目の走査区間30において超
伝導体126の第1照射位置132を照射した時刻t1
から2回目の走査区間36において超伝導体126の第
2照射位置134を照射した時刻t2 までの走査時間T
を示す。
In the graph of FIG. 13, as an example of the whole scanning time, the time t 1 at which the electron beam irradiates the first irradiation position 132 of the superconductor 126 in the first scanning section 30.
Second in scanning section 36 until the time t 2 being irradiated with the second irradiation position 134 of the superconductors 126 scan time from T
Is shown.

【0200】そして、この1回目の走査区間30および
2回目の走査区間36にわたる走査時間Tの他に、その
他の互いに連続する走査区間(例えば2回目の走査区間
と3回目の走査区間)にわたる走査時間をそれぞれ測定
する。その結果、各走査時間のばらつきを知ることがで
きる。そして、各走査時間のばらつきが最小となるよう
に電子顕微鏡を調整することにより、相対的な寸法校正
を行うことができる。
Then, in addition to the scanning time T over the first scanning section 30 and the second scanning section 36, scanning over other mutually continuous scanning sections (for example, the second scanning section and the third scanning section). Measure the time respectively. As a result, variation in each scanning time can be known. By adjusting the electron microscope so that the variation in each scanning time is minimized, relative dimensional calibration can be performed.

【0201】また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの走
査時間のばらつきの程度を同程度となるように各走査型
電子顕微鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡の
相対的な寸法校正を行うことができる。その結果、複数
の走査型電子顕微鏡を用いた場合の測定寸法の使用機の
違いによるばらつきの低減を図ることができる。
Further, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the relative dimensions of the scanning electron microscope. Can be. As a result, it is possible to reduce variations in measurement dimensions due to differences in the used machines when a plurality of scanning electron microscopes are used.

【0202】尚、この実施の形態においては、超伝導体
126にストライプ形状の寸法が正確に分かっていなく
とも、相対的に寸法校正を行うことができる。
In the present embodiment, even if the dimensions of the stripe shape of superconductor 126 are not accurately known, the dimensions can be calibrated relatively.

【0203】また、第6の実施の形態においては、電子
ビームを検出して直接的に寸法校正を行うので、基準サ
ンプルのSEM画像を用いる必要がない。このため、基
準サンプルの画像のドット数を数える際の誤差が生じな
い。また、ドット数を数える測定者間でのばらつきも生
じない。
In the sixth embodiment, since the dimension correction is performed directly by detecting the electron beam, there is no need to use the SEM image of the reference sample. Therefore, no error occurs when counting the number of dots in the image of the reference sample. Also, there is no variation among the measurers who count the number of dots.

【0204】また、第6の実施の形態においては、基準
サンプルのSEM画像を用いる必要がないため、SEM
の2次電子検出器や画像を表示するCRTの性能のばら
つきの影響を受けない。このため、寸法校正にあたり、
SEM間の寸法校正のばらつきの低減を図ることができ
る。
In the sixth embodiment, since it is not necessary to use the SEM image of the reference sample, the SEM
And is not affected by variations in the performance of secondary electron detectors and CRTs that display images. For this reason, in dimensional calibration,
Variation in dimensional calibration between SEMs can be reduced.

【0205】また、超伝導体の超伝導状態は、通常、僅
かな電子ビームの照射によって破られる。このため、第
6の実施の形態においては、より弱い強度の電子ビーム
でも検出することができる。電子ビームが弱い程、電子
ビームのスポットの大きさが小さくなるため、より精度
良く電子ビームを検出することができる。その結果、寸
法校正の精度の向上を図ることができる。
The superconducting state of the superconductor is usually broken by a slight irradiation of an electron beam. Therefore, in the sixth embodiment, it is possible to detect even an electron beam having a lower intensity. As the electron beam is weaker, the size of the spot of the electron beam becomes smaller, so that the electron beam can be detected with higher accuracy. As a result, the accuracy of dimensional calibration can be improved.

【0206】(第7の実施の形態)第7の実施の形態に
おいては、第10の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
方法および第12の発明の電子顕微鏡の寸法校正装置の
例について併せて説明する。
(Seventh Embodiment) In the seventh embodiment, an example of the dimension calibration method for a scanning electron microscope according to the tenth invention and an example of the dimension calibration apparatus for the electron microscope according to the twelfth invention will be described. explain.

【0207】上述した第6の実施の形態の寸法校正装置
120において、ストライプ形状の超伝導体126の寸
法が正確に分かれば、絶対的な寸法校正を行うことがで
きる。例えば、寸法校正装置120の超伝導体126の
短辺の長さaが正確0.2μmと分かっている場合に、
この超伝導体126を電子ビームの走査区間が垂直に横
切るように、寸法校正装置120を試料台上に載置すれ
ば、超伝導体126上の走査区間の長さが0.2μmに
定まる。
In the dimension correcting apparatus 120 according to the sixth embodiment, if the dimensions of the stripe-shaped superconductor 126 are accurately determined, absolute dimension calibration can be performed. For example, when the length a of the short side of the superconductor 126 of the dimension calibration device 120 is known to be exactly 0.2 μm,
If the dimensional calibration device 120 is mounted on the sample table so that the electron beam scanning section crosses the superconductor 126 vertically, the length of the scanning section on the superconductor 126 is determined to be 0.2 μm.

【0208】そこで、この超伝導体126上を電子ビー
ムが走査している時間τを測定すれば、その走査区間に
おける電子ビームの絶対的な走査速度を求めることがで
きる。図13のグラフでは、パルス形状の波形の電気抵
抗が流れている間の時間τが、この超伝導体126上を
電子ビームが走査している時間に相当する。
Thus, by measuring the time τ during which the electron beam scans over the superconductor 126, the absolute scanning speed of the electron beam in the scanning section can be obtained. In the graph of FIG. 13, the time τ during which the electric resistance having the pulse-shaped waveform flows corresponds to the time during which the electron beam scans the superconductor 126.

【0209】したがって、電子ビームの絶対的な走査速
度に基づいて、走査型電子顕微鏡による寸法測定におけ
る寸法校正を行うことができる。また、電子顕微鏡を調
整して、電子ビームの絶対的な走査速度を一定の値にそ
ろえれば、同一の使用機での寸法測定のばらつきおよび
複数の使用機どうしの寸法測定のばらつきの低減を図る
ことができる。
[0209] Therefore, based on the absolute scanning speed of the electron beam, it is possible to perform dimension calibration in dimension measurement by a scanning electron microscope. Also, by adjusting the electron microscope to make the absolute scanning speed of the electron beam constant, it is possible to reduce the variation in dimension measurement in the same machine and the variation in dimension measurement in multiple machines. Can be planned.

【0210】(第8の実施の形態)次に、第8の実施の
形態として、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
方法および第12の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
装置の例について併せて説明する。
(Eighth Embodiment) Next, as an eighth embodiment, a dimensional calibration method for a scanning electron microscope according to a ninth invention and a dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to a twelfth invention will be described. An example is also described.

【0211】図14は、第8の実施の形態の走査型電子
顕微鏡の寸法校正装置の説明に供する構成図である。こ
の寸法校正装置136は、電子ビームが照射されると超
伝導状態が破られる第1超伝導体138および第2超伝
導体140を、シリコン(Si)の基板122上に設置
されたペルチェ冷却素子124上に、それぞれ互いに離
間して並べて具えている。そして、これらの2つの超伝
導体138および140は、上面から見てストライブ形
状をそれぞれ有している。これらのストライプ形状の短
辺の長さaは、いずれも約0.2μmであり、長辺の長
さbは、いずれも約20μmである。また、第1超伝導
体138と第2超伝導体140との間隔cは、約0.5
μmである。また、第1超伝導体138のスプライト形
状の長辺方向の両端部には、それぞれ第1端子142お
よび第2端子144が設けてある。また、第2超伝導体
140のスプライト形状の長辺方向の両端部には、それ
ぞれ第3端子146および第4端子148が設けてあ
る。
FIG. 14 is a block diagram for explaining a dimension correcting device for a scanning electron microscope according to the eighth embodiment. The dimensional calibration device 136 includes a Peltier cooling element mounted on a silicon (Si) substrate 122 by using a first superconductor 138 and a second superconductor 140 whose superconducting state is broken when irradiated with an electron beam. On the reference numeral 124, they are arranged separately from each other. These two superconductors 138 and 140 have stripe shapes when viewed from above. The length a of the short side of each of these stripe shapes is about 0.2 μm, and the length b of the long side is about 20 μm. The distance c between the first superconductor 138 and the second superconductor 140 is about 0.5
μm. Further, a first terminal 142 and a second terminal 144 are provided at both ends of the first superconductor 138 in the long side direction of the sprite shape. Further, a third terminal 146 and a fourth terminal 148 are provided at both ends of the sprite shape of the second superconductor 140 in the long side direction.

【0212】尚、図14では、図面の理解を容易にする
ため、第1超伝導体138および第2超伝導体140
に、断面部分ではないがそれぞれハッチングを付して示
す。また、ペルチェ冷却素子124は、パッシベーショ
ン膜に覆われているが、図14においては、このパッシ
ベーション膜の図示を省略している。
In FIG. 14, the first superconductor 138 and the second superconductor 140 are shown for easy understanding of the drawings.
Are not shown in cross-section, but are indicated by hatching. Further, the Peltier cooling element 124 is covered with a passivation film, but the illustration of the passivation film is omitted in FIG.

【0213】また、これら第1超伝導体138および第
2超電導体140は、いずれもMBE(分子線エピタキ
シ)法によって形成された厚さ500Å程度の酸化物超
伝導体からなり、その組成はBa21 Cu37 であ
る。そして、これらの第1超伝導体138および第2超
電導体140は、ペルチェ冷却素子124によって、超
伝導状態を維持すべく冷却されている。
Each of the first superconductor 138 and the second superconductor 140 is made of an oxide superconductor having a thickness of about 500 ° formed by MBE (Molecular Beam Epitaxy), and has a composition of Ba. 2 Y 1 Cu 3 O 7 . The first superconductor 138 and the second superconductor 140 are cooled by the Peltier cooling element 124 to maintain the superconducting state.

【0214】次に、図15を参照して、第8の実施の形
態における走査型電子顕微鏡の寸法校正方法について説
明する。図15は、第8の実施の形態における走査型電
子顕微鏡の寸法校正方法の説明に供する図である。
Next, a method for calibrating the dimensions of a scanning electron microscope according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram for explaining a method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope according to the eighth embodiment.

【0215】先ず、寸法校正装置136を、走査型電子
顕微鏡の試料台(図示せず)上に、電子ビームが第1超
伝導体138および第2超伝導体140上を走査するよ
うに載置する。
First, the dimensional calibration device 136 is mounted on a sample stage (not shown) of the scanning electron microscope so that the electron beam scans over the first superconductor 138 and the second superconductor 140. I do.

【0216】ここで、図15に、試料台上に載置された
寸法校正装置136と電子ビームの走査区間とを重ね合
わせて示す。図15における電子ビームの走査区間は、
図2における電子ビームの走査区間と同一である。そし
て、図15に示すように、電子ビームの走査区間は、ス
トライプ形状の第1超伝導体138および第2超伝導体
140上をそれぞれ横切っている。尚、図15において
は、各走査区間が、ストライプ形状の各超伝導体138
および140を垂直に横切るように、寸法校正装置13
6を載置しているが、超伝導体136の延在方向は、必
ずしもY方向に一致していなくても良い。また、図15
においては、第1および第2超伝導体138および14
0が、観察対象領域24のY方向よりも長くなっている
ため、観察対象領域24の全ての走査区間が第1および
第2超伝導体138および140上を横切っているが、
観察対象領域24のうちの一部分の走査区間のみが第1
および第2超伝導体138および140上を共通して横
切っていても良い。
Here, FIG. 15 shows a dimension calibration device 136 mounted on the sample table and a scanning section of the electron beam in an overlapping manner. The scanning section of the electron beam in FIG.
This is the same as the scanning section of the electron beam in FIG. Then, as shown in FIG. 15, the scanning section of the electron beam traverses over the first superconductor 138 and the second superconductor 140 in a stripe shape. In FIG. 15, each scanning section corresponds to each stripe-shaped superconductor 138.
And 140 are traversed vertically.
6 are placed, but the extending direction of the superconductor 136 does not necessarily have to coincide with the Y direction. FIG.
, The first and second superconductors 138 and 14
Since 0 is longer than the Y direction of the observation target region 24, all scan sections of the observation target region 24 cross over the first and second superconductors 138 and 140,
Only a part of the scanning section of the observation target area 24 is the first
And on the second superconductors 138 and 140 in common.

【0217】また、第8の実施の形態においても、上述
した第6の実施の形態の場合と同様に、電子ビームの加
速電圧および電気抵抗の条件は、被測定サンプルの寸法
を測定する際の条件と同一であることが好ましい。
Also, in the eighth embodiment, as in the case of the above-described sixth embodiment, the conditions of the acceleration voltage and the electric resistance of the electron beam are changed when the dimensions of the sample to be measured are measured. Preferably, the conditions are the same.

【0218】そして、第8の実施の形態においても、上
述した第6の実施の形態の場合と同様に、この寸法校正
装置136から出力される電気信号を検出する。そし
て、第8の実施の形態においては、電気信号として、こ
の第1超伝導体138の両端の第1端子142と第2端
子144との間の第1電気抵抗および第2超伝導体14
0の両端の第3端子146と第4端子148との間の第
2電気抵抗をそれぞれ検出する。
In the eighth embodiment, as in the case of the above-described sixth embodiment, an electric signal output from the dimension calibration device 136 is detected. In the eighth embodiment, the first electric resistance between the first terminal 142 and the second terminal 144 at both ends of the first superconductor 138 and the second superconductor 14
The second electrical resistance between the third terminal 146 and the fourth terminal 148 at both ends of the zero is detected.

【0219】第1超伝導体138に電子ビームが照射さ
れると、超伝導状態が破られて、第1端子142と第2
端子144との間の第1電気抵抗が大きくなる。そし
て、この寸法校正装置136においては、第1超伝導体
138に電子ビームが照射されている間のみ、第1電気
抵抗が大きくなる。また、第2超伝導体140に電子ビ
ームが照射されると、超伝導状態が破られて、第3端子
146と第4端子148との間の第2電気抵抗が大きく
なる。そして、この寸法校正装置136においては、第
2超伝導体140に電子ビームが照射されている間の
み、第2電気抵抗が大きくなる。
When the first superconductor 138 is irradiated with an electron beam, the superconducting state is broken, and the first terminal 142 and the second terminal
The first electrical resistance between the terminal 144 and the terminal 144 increases. Then, in the dimension correction device 136, the first electric resistance increases only while the first superconductor 138 is irradiated with the electron beam. When the second superconductor 140 is irradiated with an electron beam, the superconducting state is broken, and the second electric resistance between the third terminal 146 and the fourth terminal 148 increases. Then, in the dimension correction device 136, the second electric resistance increases only while the second superconductor 140 is irradiated with the electron beam.

【0220】電子ビームの走査にあたり、第1ポイント
26から1回目の走査区間30の走査を開始した電子ビ
ームは、時刻t1 に、1回目の走査区間30上の第1超
伝導体138の第1ポイント26寄りの縁である第1照
射位置150を照射する。続いて、電子ビームは、時刻
1 に、1回目の走査区間30上の第2超伝導体140
の第1ポイント26寄りの縁である第2照射位置152
を通過する。そして、第2照射位置152を通過した電
子ビームは、1回目の走査区間30の残りの区間を走査
して第1走査区間の終点である第2ポイント28に至
り、次に、2回目の走査区36の開始点である第3ポイ
ント32に移る。そして、第3ポイント32から2回目
の走査区間36の走査を開始する。
At the time of electron beam scanning, the electron beam that has started scanning in the first scanning section 30 from the first point 26 is moved to the first superconductor 138 on the first scanning section 30 at time t 1 . The first irradiation position 150 which is an edge near one point 26 is irradiated. Subsequently, the electron beam is applied to the second superconductor 140 on the first scanning section 30 at time u 1.
Irradiation position 152, which is an edge near the first point 26 of FIG.
Pass through. Then, the electron beam that has passed through the second irradiation position 152 scans the remaining section of the first scanning section 30 to reach the second point 28 which is the end point of the first scanning section, and then performs the second scanning. It moves to the third point 32 which is the starting point of the ward 36. Then, the second scanning of the scanning section 36 from the third point 32 is started.

【0221】第3ポイント32から2回目の走査区間3
6の走査を開始した電子ビームは、時刻t2 に、2回目
の走査区間36上の第1超伝導体138の第3ポイント
32寄りの縁である第3照射位置154を照射する。続
いて、電子ビームは、時刻u2 に、2回目の走査区間3
6上の第2超伝導体140の第3ポイント32寄りの縁
である第4照射位置156を通過する。そして、第4照
射位置156を通過した電子ビームは、2回目の走査区
間36の残りの区間を走査して、2回目の走査区間36
の終点である第4ポイント34に至り、次に、3回目の
走査区間の開始点に移る。以下、電子ビームは、各回の
走査区間毎に、第1超伝導体138および第2超伝導体
140を照射して、最終回の走査区間を走査して1画面
の走査を終了する。
The second scanning section 3 from the third point 32
The electron beam that has started the scanning of No. 6 irradiates the third irradiation position 154 which is the edge of the first superconductor 138 on the second scanning section 36 near the third point 32 at the time t 2 . Subsequently, the electron beam is emitted at time u 2 in the second scanning section 3.
6 passes through a fourth irradiation position 156 which is an edge of the second superconductor 140 near the third point 32. Then, the electron beam that has passed through the fourth irradiation position 156 scans the remaining section of the second scanning section 36 to perform the second scanning section 36.
Reaches the fourth point 34, which is the end point, and then moves to the start point of the third scanning section. Hereinafter, the electron beam irradiates the first superconductor 138 and the second superconductor 140 in each scanning section, scans the final scanning section, and ends scanning of one screen.

【0222】ここで、図16のグラフに、寸法校正装置
136の出力を示す。図16のグラフの横軸は時間(任
意単位)を表し、グラフの縦軸は電気抵抗(任意単位)
を表す。また、図16のグラフ中に曲線IVで示された第
1電気抵抗および曲線Vで示された第2電気抵抗の波形
は、それぞれパルス状の波形となる。
Here, the output of the dimensional calibration device 136 is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph in FIG. 16 represents time (arbitrary unit), and the vertical axis of the graph represents electric resistance (arbitrary unit).
Represents In addition, the waveforms of the first electric resistance indicated by the curve IV and the second electric resistance indicated by the curve V in the graph of FIG. 16 are pulse-shaped waveforms.

【0223】尚、図16においては、便宜的に、曲線IV
の上側に曲線Vを示しているが、これは、曲線Vで示さ
れる第2電気抵抗が、曲線IVで示される第1電気抵抗よ
りも大きいことを示すものではない。実際には、第1電
気抵抗のピークの大きさと第2電気抵抗のピークの大き
さとは同程度である。
In FIG. 16, for convenience, the curve IV
Above, the curve V does not indicate that the second electric resistance indicated by the curve V is higher than the first electric resistance indicated by the curve IV. Actually, the magnitude of the peak of the first electric resistance and the magnitude of the peak of the second electric resistance are substantially the same.

【0224】また、図16のグラフの曲線IVのパルス状
のピークのうち、第1のピークA1は、1回目の走査区
間30で電子ビームが第1超伝導体138上を走査して
いる時間に対応し、第2のピークA2 は、2回目の走査
区間36で電子ビームが第1超伝導体138上を走査し
ている時間に対応する。また、曲線Vのパルス状のピー
クのうち、第1のピークB1 は、1回目の走査区間30
で電子ビームが第2超伝導体140上を走査している時
間に対応し、第2のピークB2 は、2回目の走査区間3
6で電子ビームが第2超伝導体140上を走査している
時間に対応する。
In the pulse-like peak of the curve IV in the graph of FIG. 16, the first peak A 1 is that the electron beam scans the first superconductor 138 in the first scanning section 30. The second peak A 2 corresponds to the time when the electron beam is scanning over the first superconductor 138 in the second scanning section 36. Further, among the pulse-like peaks of the curve V, the first peak B 1 corresponds to the first scanning section 30.
Corresponds to the time during which the electron beam scans on the second superconductor 140, and the second peak B 2 corresponds to the second scanning section 3
6 corresponds to the time when the electron beam is scanning over the second superconductor 140.

【0225】さらに、第8の実施の形態においては、寸
法校正装置136の出力に基づいて、電子ビームが第1
または第2超伝導体138または140を走査してから
次に同じ超伝導体138または140を走査するまでの
全体走査時間を測定するだけでなく、電子ビームが、第
1超伝導体138を走査してから第2超伝導体140を
走査するまでの部分走査時間を各回の走査区間で測定す
る。ここでは、各ピークの立上がりの時刻どうしの間の
時間を測定する。
Further, in the eighth embodiment, based on the output of the dimensional calibration device 136, the electron beam
Alternatively, the electron beam scans the first superconductor 138 as well as measures the total scan time from scanning the second superconductor 138 or 140 to the next scan of the same superconductor 138 or 140. After that, the partial scanning time from when the second superconductor 140 is scanned is measured in each scanning section. Here, the time between the rising times of the peaks is measured.

【0226】図16のグラフでは、全体走査時間の一例
として、曲線IVの第1のピークAの立上がり時刻t
と第2のピークA2 の立上がり時刻t2 との時間差T
を示す。また、曲線Vの第1のピークのB1 の立上がり
時刻u1 と第2のピークB2 の立上がりの時刻u2 との
時間差Uを示す。全体走査時間Uは、全体走査時間Tと
実質的に等しい。
In the graph of FIG. 16, the rising time t 1 of the first peak A 1 of the curve IV is shown as an example of the entire scanning time.
Difference T between the time and the rising time t 2 of the second peak A 2
Is shown. Also shows the time difference U between the time u 2 rising rise time u 1 of the first peak of the B 1 curve V and the second peak B 2. The entire scanning time U is substantially equal to the entire scanning time T.

【0227】さらに、図16のグラフでは、部分走査時
間の一例として、2回目の走査区間36において、曲線
IVの第2のピークA2 の立上がり時刻t2 と曲線Vの第
2のピークB2 の立上がり時刻u2 との時間差ΔTを示
す。
Further, in the graph of FIG. 16, as an example of the partial scanning time, the curve in the second scanning section 36 is used.
The time difference ΔT between the rising time t 2 of the second peak A 2 of IV and the rising time u 2 of the second peak B 2 of the curve V is shown.

【0228】このように、2つの制御電極間の走査時間
を測定すれば、電子ビームの走査の幅全体での走査のば
らつきだけでなく、2つの制御電極間の部分領域での走
査時間のばらつきも測定することができる。その結果、
一つの走査型電子顕微鏡において、走査領域全体の走査
時間のばらつきだけでなく、部分領域での走査時間のば
らつきの程度も同程度となるように調整することによ
り、相対的な寸法校正を行うことができる。また、複数
の走査型電子顕微鏡どうしで、部分領域での走査時間の
ばらつきの程度を同程度となるように各走査型電子顕微
鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡の相対的な
寸法校正を行うことができる。
As described above, when the scanning time between the two control electrodes is measured, not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in the partial region between the two control electrodes is obtained. Can also be measured. as a result,
Performing relative dimensional calibration by adjusting not only the variation in the scanning time of the entire scanning area but also the variation in the scanning time in the partial area in one scanning electron microscope Can be. In addition, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial area is the same between a plurality of scanning electron microscopes. It can be carried out.

【0229】尚、この実施の形態においては、第1超伝
導体138および第2超伝導体140のそれぞれのスト
ライプ形状の寸法および第1超伝導体138と第2超伝
導体140との間隔がそれぞれ正確に分かっていなくと
も、相対的に寸法校正を行うことができる。
In this embodiment, the size of each stripe of first superconductor 138 and second superconductor 140 and the distance between first superconductor 138 and second superconductor 140 are different from each other. Even if they are not precisely known, dimensional calibration can be performed relatively.

【0230】(第9の実施の形態)次に、第9の実施の
形態として、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
方法および第12の発明の走査型電子顕微鏡の寸法校正
装置の例について併せて説明する。
(Ninth Embodiment) Next, as a ninth embodiment, a dimensional calibration method for a scanning electron microscope according to a ninth invention and a dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to a twelfth invention will be described. An example is also described.

【0231】図17は、第9の実施の形態の走査型電子
顕微鏡の寸法校正装置の説明に供する構成図である。こ
の寸法校正装置160は、電子ビームが照射されると超
伝導状態が破られる、第1超伝導体162、第2超伝導
体164および第3超伝導体166をシリコン(Si)
の基板122上に設置されたペルチェ冷却素子124上
に、それぞれ互いに離間して並べて具えている。そし
て、これらの3つの超伝導体162、164および16
6は、上面から見てストライプ形状をそれぞれ有してい
る。これらのストライプ形状の短辺の長さaは、いずれ
も約0.2μmであり、長辺の長さbは、いずれも約2
0μmである。また、第1超伝導体162と第2超伝導
体164との間隔cおよび第2超伝導体164と第3超
伝導体との間隔cは、いずれも約0.5μmである。ま
た、第1超伝導体162のストライプ形状の長辺方向の
両端部には、それぞれ第1端子168および第2端子1
70が設けてある。また、第2超伝導体164のストラ
イプ形状の長辺方向の両端部には、それぞれ第3端子1
72および第4端子174が設けてある。また、第3超
伝導体166のストライプ形状の長辺方向の両端部に
は、それぞれ第5端子176および第6端子178が設
けてある。
FIG. 17 is a configuration diagram for explaining a dimensional calibration device for a scanning electron microscope according to the ninth embodiment. This dimension correction device 160 is configured to convert the first superconductor 162, the second superconductor 164, and the third superconductor 166 into silicon (Si) when the superconducting state is broken when the electron beam is irradiated.
On a Peltier cooling element 124 installed on the substrate 122 of FIG. Then, these three superconductors 162, 164 and 16
6 each have a stripe shape when viewed from above. The length a of the short side of each of these stripe shapes is about 0.2 μm, and the length b of the long side is about 2 μm.
0 μm. The distance c between the first superconductor 162 and the second superconductor 164 and the distance c between the second superconductor 164 and the third superconductor are both about 0.5 μm. Further, the first terminal 168 and the second terminal 1 are provided at both ends of the first superconductor 162 in the long side direction of the stripe shape, respectively.
70 is provided. Further, the third terminal 1 is provided at each end of the second superconductor 164 in the long side direction of the stripe shape.
72 and a fourth terminal 174 are provided. Further, a fifth terminal 176 and a sixth terminal 178 are provided at both ends of the third superconductor 166 in the long side direction of the stripe shape.

【0232】尚、図17では、図面の理解を容易にする
ため、第1超伝導体162、第2超伝導体164および
第3超伝導体166に、断面部分ではないがそれぞれハ
ッチングを付して示す。また、ペルチェ冷却素子124
は、パッシベーション膜に覆われているが、図17にお
いては、このパッシベーション膜の図示を省略してい
る。
In FIG. 17, the first superconductor 162, the second superconductor 164, and the third superconductor 166 are hatched, though not in cross section, to facilitate understanding of the drawing. Shown. Also, the Peltier cooling element 124
Are covered with a passivation film, but the illustration of the passivation film is omitted in FIG.

【0233】また、これらの各超伝導体162、164
および166は、いずれもMBE(分子線エピタキシ)
法によって形成された厚さ500Å程度の酸化物超伝導
体からなり、その組成はBa21 Cu37 である。
そして、これの各超伝導体162、164および166
は、ペルチェ冷却素子124によって、超伝導状態を維
持すべく冷却されている。
The superconductors 162, 164
And 166 are both MBE (Molecular Beam Epitaxy)
It is made of an oxide superconductor having a thickness of about 500 ° formed by the method, and its composition is Ba 2 Y 1 Cu 3 O 7 .
And the respective superconductors 162, 164 and 166
Is cooled by the Peltier cooling element 124 to maintain the superconducting state.

【0234】次に、図18を参照して、第9の実施の形
態における走査型電子顕微鏡の寸法校正方法について説
明する。図18は、第9の実施の形態における走査型電
子顕微鏡の寸法校正方法の説明に供する図である。
Next, a method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope according to the ninth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a diagram for explaining a method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope in the ninth embodiment.

【0235】先ず、寸法校正装置160を、走査型電子
顕微鏡の試料台(図示せず)上に、電子ビームが第1超
伝導体162、第2超伝導体164および第3超伝導体
166上を走査するように載置する。
First, the dimensional calibration device 160 is set on a sample stage (not shown) of the scanning electron microscope, and the electron beam is applied to the first superconductor 162, the second superconductor 164, and the third superconductor 166. Is mounted so as to scan.

【0236】ここで、図18に、試料台上に載置された
寸法校正装置160と電子ビームの走査区間とを重ね合
わせて示す。図18における電子ビームの走査区間は、
図2における電子ビームの走査区間と同一である。そし
て、図18に示すように、電子ビームの走査区間は、ス
トライプ形状の第1超伝導体162、第2超伝導体16
4および第3超伝導体166上をそれぞれ横切ってい
る。尚、図18においては、各走査区間が、ストライプ
形状の各超伝導体162、164および166を垂直に
横切るように、寸法校正装置160を載置しているが、
各超伝導体162、164および166の延在方向は、
必ずしもY方向に一致していなくても良い。また、図1
8においては、第1、第2および第3超伝導体162、
164および166が、観察対象領域24のY方向より
も長くなっているため、観察対象領域24の全ての走査
区間が各超伝導体162、164および166上を横切
っているが、観察対象領域24のうちの一部分の走査区
間のみが各超伝導体162、164および166上を共
通して横切っていても良い。
Here, FIG. 18 shows a dimension calibration device 160 placed on the sample table and a scanning section of the electron beam in an overlapping manner. The scanning interval of the electron beam in FIG.
This is the same as the scanning section of the electron beam in FIG. Then, as shown in FIG. 18, the scanning section of the electron beam is composed of a first superconductor 162 and a second superconductor 16 in a stripe shape.
Fourth and third superconductors 166, respectively. In FIG. 18, the dimension calibration device 160 is placed so that each scanning section vertically crosses each of the stripe-shaped superconductors 162, 164, and 166.
The extending direction of each superconductor 162, 164 and 166 is
It does not necessarily have to coincide with the Y direction. FIG.
8, the first, second and third superconductors 162,
Since 164 and 166 are longer than the Y direction of the observation region 24, all scanning sections of the observation region 24 cross over the superconductors 162, 164 and 166, but the observation region 24 Of the superconductors 162, 164, and 166 may be commonly traversed.

【0237】また、第9の実施の形態においても、上述
した第6の実施の形態の場合と同様に、電子ビームの加
速電圧および電気抵抗の条件は、被測定サンプルの寸法
を測定する際の条件と同一であることが好ましい。
Also, in the ninth embodiment, as in the case of the above-described sixth embodiment, the conditions of the acceleration voltage and the electric resistance of the electron beam are changed when the dimensions of the sample to be measured are measured. Preferably, the conditions are the same.

【0238】そして、第9の実施の形態においても、上
述した第6の実施の形態の場合と同様に、この寸法校正
装置160から出力される電気信号を検出する。そし
て、第9の実施の形態においては、電気信号として、こ
の第1超伝導体162の両端の第1端子168と第2端
子170との間の第1電気抵抗、第2超伝導体164の
両端の第3端子172と第4端子174との間の第2電
気抵抗および第3超伝導体166の両端の第5端子17
6と第6端子178との間の第3電気抵抗をそれぞれ検
出する。
In the ninth embodiment, as in the case of the above-described sixth embodiment, an electric signal output from the dimension calibration device 160 is detected. In the ninth embodiment, a first electric resistance between the first terminal 168 and the second terminal 170 at both ends of the first superconductor 162 and an electric signal of the second superconductor 164 are provided as electric signals. The second electric resistance between the third terminal 172 and the fourth terminal 174 at both ends and the fifth terminal 17 at both ends of the third superconductor 166
A third electrical resistance between each of the sixth and sixth terminals 178 is detected.

【0239】第1超伝導体162に電子ビームが照射さ
れると、第1超伝導体162の超伝導状態が破られて、
第1端子168と第2端子170との間の第1電気抵抗
が大きくなる。そして、この寸法校正装置160におい
ては、第1超伝導体162に電子ビームが照射されてい
る間のみ、第1電気抵抗が大きくなる。また、第2超伝
導体164に電子ビームが照射されると、第2超伝導体
164の超伝導状態が破られて、第3端子172と第4
端子174との間の第2電気抵抗が大きくなる。そし
て、この寸法校正装置160においては、第2超伝導体
164に電子ビームが照射されている間のみ、第2電気
抵抗が大きくなる。また、第3超伝導体166に電子ビ
ームが照射されると、第3超伝導体166の超伝導状態
が破られて、第5端子176と第6端子178との間の
第3電気抵抗が大きくなる。そして、この寸法校正装置
160においては、第3超伝導体166に電子ビームが
照射されている間のみ、第3電気抵抗が大きくなる。
When the first superconductor 162 is irradiated with an electron beam, the superconducting state of the first superconductor 162 is broken,
The first electric resistance between the first terminal 168 and the second terminal 170 increases. Then, in the dimension calibration device 160, the first electric resistance increases only while the first superconductor 162 is irradiated with the electron beam. When the second superconductor 164 is irradiated with the electron beam, the superconducting state of the second superconductor 164 is broken, and the third terminal 172 and the fourth
The second electric resistance between the terminal 174 and the terminal 174 increases. Then, in the dimension correcting device 160, the second electric resistance increases only while the second superconductor 164 is irradiated with the electron beam. When the third superconductor 166 is irradiated with an electron beam, the superconducting state of the third superconductor 166 is broken, and the third electric resistance between the fifth terminal 176 and the sixth terminal 178 is reduced. growing. Then, in the dimension correcting device 160, the third electric resistance increases only while the third superconductor 166 is irradiated with the electron beam.

【0240】電子ビームの走査にあたり、第1ポイント
26から1回目の走査区間30の走査を開始した電子ビ
ームは、時刻t1 に、1回目の走査区間30上の第1超
伝導体162の第1ポイント26寄りの縁である第1照
射位置180を照射する。続いて、電子ビームは、時刻
1 に、1回目の走査区間30上の第2超伝導体164
の第1ポイント26寄りの縁である第2照射位置182
を通過する。続いて、電子ビームは、時刻v1 に、1回
目の走査区間30上の第3超伝導体166の第1ポイン
ト26寄りの縁である第3照射位置184を通過する。
At the time of scanning of the electron beam, the electron beam which has started scanning in the first scanning section 30 from the first point 26 is moved to the first superconductor 162 on the first scanning section 30 at time t 1 . The first irradiation position 180 which is an edge near one point 26 is irradiated. Subsequently, the electron beam is applied at time u 1 to the second superconductor 164 on the first scanning section 30.
Irradiation position 182 which is the edge near the first point 26 of FIG.
Pass through. Subsequently, an electron beam, a time v 1, passes through the third irradiation position 184 which is a third edge of the first point 26 side of the superconductor 166 on the first scan section 30.

【0241】そして、第3照射位置184を通過した電
子ビームは、1回目の走査区間30の残りの区間を走査
して第1走査区間の終点である第2ポイント28に至
り、次に、2回目の走査区36の開始点である第3ポイ
ント32に移る。そして、第3ポイント32から2回目
の走査区間36の走査を開始する。
Then, the electron beam having passed through the third irradiation position 184 scans the remaining section of the first scanning section 30 to reach the second point 28 which is the end point of the first scanning section. The process moves to the third point 32, which is the start point of the second scanning section 36. Then, the second scanning of the scanning section 36 from the third point 32 is started.

【0242】第3ポイント32から2回目の走査区間3
6の走査を開始した電子ビームは、時刻t2 に、2回目
の走査区間36上の第1超伝導体162の第3ポイント
32寄りの縁である第4照射位置186を照射する。続
いて、電子ビームは、時刻u2 に、2回目の走査区間3
6上の第2超伝導体164の第3ポイント32寄りの縁
である第5照射位置188を通過する。続いて、電子ビ
ームは、時刻v2 に、2回目の走査区間36上の第3超
伝導体166の第3ポイント32寄りの縁である第6照
射位置190を通過する。
The second scanning section 3 from the third point 32
The electron beam that has started the scanning of No. 6 irradiates the fourth irradiation position 186 at time t 2 , which is the edge of the first superconductor 162 on the second scanning section 36 near the third point 32. Subsequently, the electron beam is emitted at time u 2 in the second scanning section 3.
6 passes through a fifth irradiation position 188 which is an edge of the second superconductor 164 on the sixth point near the third point 32. Subsequently, an electron beam, a time v 2, passes through the sixth irradiation position 190 is a third third point 32 near the edge of the superconductor 166 on the second scanning section 36.

【0243】そして、第6照射位置190を通過した電
子ビームは、2回目の走査区間36の残りの区間を走査
して、2回目の走査区間36の終点である第4ポイント
34に至り、次に、3回目の走査区間の開始点に移る。
以下、電子ビームは、各回の走査区間毎に、第1超伝導
体162、第2超伝導体164および第3超伝導体16
6を順次に照射して、最終回の走査区間を走査して1画
面の走査を終了する。
Then, the electron beam that has passed through the sixth irradiation position 190 scans the remaining section of the second scanning section 36 and reaches the fourth point 34 which is the end point of the second scanning section 36. Then, the process moves to the start point of the third scanning section.
Hereinafter, the electron beam is applied to the first superconductor 162, the second superconductor 164, and the third superconductor 16 in each scanning section.
6 is sequentially irradiated to scan the last scanning section to complete scanning of one screen.

【0244】ここで、図19のグラフに、寸法校正装置
160の出力を示す。図19のグラフの横軸は時間(任
意単位)を表し、グラフの縦軸は電気抵抗(任意単位)
を表す。また、図19のグラフ中に曲線IVで示された第
1電気抵抗、曲線Vで示された第2電気抵抗および曲線
VIで示された第3電気抵抗の波形は、それぞれパルス状
の波形となる。
Here, the output of the dimensional calibration device 160 is shown in the graph of FIG. The horizontal axis of the graph in FIG. 19 represents time (arbitrary unit), and the vertical axis of the graph represents electric resistance (arbitrary unit).
Represents In the graph of FIG. 19, the first electric resistance indicated by the curve IV, the second electric resistance indicated by the curve V, and the curve
The waveform of the third electric resistance indicated by VI is a pulse-like waveform.

【0245】尚、図19においては、便宜的に、曲線IV
の上側に曲線Vを示し、曲線Vの上側に曲線VIを示して
いるが、これは、曲線Vで示される第2電気抵抗が、曲
線IVで示される第1電気抵抗よりも大きいことを示すも
のではなく、また、曲線VIで示される第3電気抵抗が、
曲線Vで示される第2電気抵抗よりも大きいことを示す
ものでもない。実際には、第1電気抵抗のピークの大き
さ、第2電気抵抗のピークの大きさおよび第3電気抵抗
のピークの大きさは互いに同程度である。
In FIG. 19, for convenience, the curve IV
Shows a curve V above the curve V and a curve VI above the curve V, which indicates that the second electric resistance shown by the curve V is larger than the first electric resistance shown by the curve IV. And the third electrical resistance shown by curve VI is
It does not indicate that the electric resistance is larger than the second electric resistance indicated by the curve V. Actually, the magnitude of the peak of the first electrical resistance, the magnitude of the peak of the second electrical resistance, and the magnitude of the peak of the third electrical resistance are substantially equal to each other.

【0246】また、図19のグラフの曲線IVのパルス状
のピークのうち、第1のピークAは、1回目の走査区
間30で電子ビームが第1超伝導体162上を走査して
いる時間に対応し、第2のピークA は、2回目の走
査区間36で電子ビームが第1超伝導体162上を走査
している時間に対応する。また、曲線Vのパルス状のピ
ークのうち、第1のピークB1 は、1回目の走査区間3
0で電子ビームが第2超伝導体164上を走査している
時間に対応し、第2のピークB2 は、2回目の走査区間
36で電子ビームが第2超伝導体164上を走査してい
る時間に対応する。また、曲線VIのパルス状のピークの
うち、第1のピークC1 は、1回目の走査区間30で電
子ビームが第3超伝導体166上を走査している時間に
対応し、第2のピークC2 は、2回目の走査区間36で
電子ビームが第3超伝導体166上を走査している時間
に対応する。
In the pulse-like peak of the curve IV in the graph of FIG. 19, the first peak A 1 is that the electron beam scans the first superconductor 162 in the first scanning section 30. corresponds to a time, the second peak a 2 is an electron beam in the second scanning section 36 corresponds to the time during which scanning the first superconductor 162. Further, among the pulse-like peaks of the curve V, the first peak B 1 is the first scanning section 3
Zero corresponds to the time when the electron beam is scanning over the second superconductor 164, and the second peak B 2 is that the electron beam scans over the second superconductor 164 in the second scanning section 36. Corresponding to the time you are. Further, among the pulse-like peaks of the curve VI, the first peak C 1 corresponds to the time when the electron beam scans on the third superconductor 166 in the first scanning section 30, and The peak C 2 corresponds to the time when the electron beam scans on the third superconductor 166 in the second scanning section 36.

【0247】さらに、第9の実施の形態においては、寸
法校正装置160の出力に基づいて、電子ビームが第1
超伝導体162、第2超伝導体164または第3超伝導
体166を走査してから次に同じ超伝導体162、16
4または166を走査するまでの全体走査時間を測定す
るだけでなく、電子ビームが、第1超伝導体162を走
査してから第2超伝導体164を走査するまでの第1部
分走査時間、および、電子ビームが第2超伝導体164
を走査してから第3超伝導体166を走査するまでの第
2部分走査時間をそれぞれ測定する。ここでは、各ピー
クの立上がりの時刻どうしの間の時間を各回の走査区間
で測定する。
Further, in the ninth embodiment, based on the output of the dimension calibration device 160, the electron beam
The superconductor 162, the second superconductor 164, or the third superconductor 166 is scanned, and then the same superconductor 162, 16
In addition to measuring the total scan time before scanning 4 or 166, the first partial scan time from when the electron beam scans the first superconductor 162 until it scans the second superconductor 164, And the electron beam is applied to the second superconductor 164.
Are measured until the third superconductor 166 is scanned. Here, the time between the rising times of the peaks is measured in each scanning section.

【0248】図19のグラフでは、全体走査時間の一例
として、曲線IVの第1のピークA1の立上がり時刻t1
と第2のピークA2 の立上がり時刻t2 との時間差Tを
示す。
In the graph of FIG. 19, as an example of the entire scanning time, the rising time t 1 of the first peak A 1 of the curve IV is shown.
And the time difference T between the second peak A 2 and the rising time t 2 .

【0249】さらに、図19のグラフでは、第1部分走
査時間の一例として、2回目の走査区間36における曲
線IVの第2のピークA2 の立上がり時刻t2 と曲線Vの
第2のピークB2 の立上がり時刻u2 との時間差ΔT1
を示す。また、第2部分走査時間の一例として、2回目
の走査区間36において、曲線Vの第2のピークB2
立上がり時刻u2 と曲線VIの第2のピークc2 の立上が
り時刻v2 との時間差ΔT2 を示す。
Further, in the graph of FIG. 19, as an example of the first partial scanning time, the rising time t 2 of the second peak A 2 of the curve IV and the second peak B of the curve V in the second scanning section 36 are shown. the time difference ΔT 1 and 2 of the rising time u 2
Is shown. As an example of the second part scan time, in a second scanning section 36, the second peak c 2 of the second rise time of the peak B 2 u 2 and curve VI curve V rising time v 2 and the The time difference ΔT 2 is shown.

【0250】このように、3つのストライプ形状の超伝
導体を設けて、各回の部分走査区間の部分走査時間を測
定すれば、電子ビームの走査の幅全体での走査のばらつ
きだけでなく、互いに異なる複数の部分領域どうしでの
走査時間のばらつきも測定することができる。その結
果、一つの走査型電子顕微鏡において、走査領域全体の
走査時間のばらつきだけでなく、複数の部分領域どうし
での走査時間のばらつきの程度も同程度となるように調
整することにより、相対的な寸法校正を行うことができ
る。また、複数の走査型電子顕微鏡どうしで、全体走査
時間のばらつきおよび部分領域での走査時間のばらつき
の程度を同程度となるように各走査型電子顕微鏡を調整
することにより、走査型電子顕微鏡の相対的な寸法校正
を行うことができる。
As described above, when the three stripe-shaped superconductors are provided and the partial scanning time in each partial scanning section is measured, not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the mutual scanning is obtained. Variations in scanning time between a plurality of different partial regions can also be measured. As a result, in one scanning electron microscope, not only the variation in the scanning time of the entire scanning region but also the variation in the scanning time between a plurality of partial regions is adjusted to be substantially the same, so that relative scanning is performed. Dimensional calibration can be performed. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the entire scanning time and the degree of variation in the scanning time in the partial area are the same between a plurality of scanning electron microscopes, the scanning electron microscope Relative dimensional calibration can be performed.

【0251】尚、この実施の形態においては、第1超伝
導体162、第2超伝導体164および第3超伝導体1
66のそれぞれのストライプ形状の寸法、第1超伝導体
162と第2超伝導体164との間隔、および第2超伝
導体164と第3超伝導体166との間隔がそれぞれ正
確に分かっていなくとも、相対的に寸法校正を行うこと
ができる。
In this embodiment, the first superconductor 162, the second superconductor 164, and the third superconductor 1
66, the distance between the first superconductor 162 and the second superconductor 164, and the distance between the second superconductor 164 and the third superconductor 166 are not precisely known. In both cases, dimensional calibration can be performed relatively.

【0252】(第10の実施の形態)次に、第10の実
施の形態として、第9の発明の走査型電子顕微用の寸法
校正方法について説明する。第10の実施の形態におい
ては、上述した第9の実施の形態において用いた寸法校
正装置を用いる。
(Tenth Embodiment) Next, as a tenth embodiment, a dimensional calibration method for a scanning electron microscope according to the ninth invention will be described. In the tenth embodiment, the dimension calibration device used in the ninth embodiment is used.

【0253】第10の実施の形態においては、先ず、図
17に示された各ストライプ形状の超伝導体のうちの最
も外側の以外の超伝導体である第2超伝導体164を基
準超伝導体164とする。そして、この基準超伝導体1
64が、走査型電子顕微鏡の偏向を受けていないときの
電子ビームによって照射される位置に来るように、試料
台上に寸法校正装置160を載置する。
In the tenth embodiment, first, a second superconductor 164 which is a superconductor other than the outermost one of the superconductors in each stripe shape shown in FIG. Body 164. And this reference superconductor 1
The dimensional calibration device 160 is mounted on the sample table so that the position 64 is irradiated by the electron beam when not receiving the deflection of the scanning electron microscope.

【0254】走査型電子顕微鏡の電子ビームの走査を開
始すると、電子ビームは偏向されて、基準超伝導体16
4を中心にして左右に触れる。そして、基準超伝導体1
64の周囲の超伝導体を照射する。
When the scanning of the electron beam by the scanning electron microscope is started, the electron beam is deflected, and the reference superconductor 16 is deflected.
Touch right and left around 4. And the reference superconductor 1
Irradiate the superconductor around 64.

【0255】第10の実施の形態においては、基準超伝
導体164としての第2超伝導体164の両側に、第1
超伝導体162および第2超伝導体166を設けてい
る。第1超伝導体162と第2超伝導体164との間の
第1間隔と、第2超伝導体164と第3超伝導体166
との間の第2間隔は、等しくなっている。従って、第1
超伝導体162と第3超伝導体166とは、第2超伝導
体164を挟んで対称となる位置に並べられている。
In the tenth embodiment, the first superconductor 164 as the reference superconductor 164 has the first superconductor 164 on both sides.
A superconductor 162 and a second superconductor 166 are provided. A first gap between the first superconductor 162 and the second superconductor 164, and a second superconductor 164 and a third superconductor 166;
Are equal to each other. Therefore, the first
The superconductor 162 and the third superconductor 166 are arranged at symmetrical positions with the second superconductor 164 interposed therebetween.

【0256】そして、この実施の形態においては、基準
超伝導体164を挟んで対称となる位置に並べられた2
つの超伝導体について第1間隔の走査時間と第2間隔の
走査時間とをそれぞれ測定する。
In this embodiment, the two superconductors arranged at positions symmetrical with respect to the reference superconductor 164 are arranged.
The scan time at the first interval and the scan time at the second interval are measured for one superconductor.

【0257】電子ビームに左右方向の偏りが無ければ、
第1間隔の走査時間と第2間隔の走査時間とは等しくな
る。また、偏りがある場合には、第1間隔の走査時間
と、第2間隔の走査時間とが等しくなくなる。さらに、
電子ビームの偏りが大きな場合には、電子ビームが、第
1超伝導体162または第3超伝導体166のいずれか
一方しか照射しない場合もある。
If the electron beam is not deviated in the left-right direction,
The scanning time of the first interval is equal to the scanning time of the second interval. Further, when there is a bias, the scanning time at the first interval is not equal to the scanning time at the second interval. further,
When the electron beam has a large bias, the electron beam may irradiate only one of the first superconductor 162 and the third superconductor 166 in some cases.

【0258】このように、第1間隔の走査時間と第2間
隔の走査時間とをそれぞれ測定して互いに比較すること
により、走査型電子顕微鏡の電子ビームの偏りを検出す
ることができる。
As described above, the bias of the electron beam of the scanning electron microscope can be detected by measuring the scanning time at the first interval and the scanning time at the second interval and comparing them with each other.

【0259】上述した各実施の形態では、これらの発明
を特定の材料を用い、特定の条件で構成した例について
のみ説明したが、これらの発明は多くの変更および変形
を行うことができる。例えば、上述した形態では、第1
および第7の発明の電子ビーム検出方法、第5および第
11の発明の電子ビーム検出装置の例として、電子顕微
鏡の電子ビームを検出する例について説明したが、これ
らの第1、第5、第7および第11の発明は、例えば、
電子ビーム(EB)露光装置の電子ビームの検出に用い
ることもできる。
In each of the embodiments described above, only examples in which these inventions are configured using specific materials and under specific conditions have been described. However, these inventions can be subjected to many changes and modifications. For example, in the embodiment described above, the first
As an example of the electron beam detection method of the seventh invention and the electron beam detection device of the fifth and eleventh inventions, an example of detecting an electron beam of an electron microscope has been described. The seventh and eleventh inventions are, for example,
It can also be used for detecting an electron beam in an electron beam (EB) exposure apparatus.

【0260】また、上述した第3および第4の実施の形
態においては、2つのゲート電極に共通して対応するド
レイン領域やソース領域を設けたが、これらの発明で
は、一つのゲート電極毎に、個別にドレイン領域および
ソース領域を設けても良い。
In the third and fourth embodiments described above, the drain region and the source region corresponding to the two gate electrodes are provided in common. However, in these inventions, each gate electrode is provided for every one gate electrode. Alternatively, a drain region and a source region may be separately provided.

【0261】[0261]

【発明の効果】【The invention's effect】

(第1の発明)第1の発明の電子ビーム検出方法によれ
ば、スイッチング素子の制御電極に電子ビームを照射さ
せることにより、スイッチング素子から出力される電気
信号として、電子ビームを検出することができる。
(First invention) According to the electron beam detection method of the first invention, by irradiating the control electrode of the switching element with the electron beam, the electron beam can be detected as an electric signal output from the switching element. it can.

【0262】(第2の発明)第2の発明の走査型電子顕
微鏡の電子ビーム検出方法によれば、走査型電子顕微鏡
の試料台上に載置されたスイッチング素子の制御電極に
電子ビームを照射させることにより、スイッチング素子
から出力される電気信号として、電子ビームを検出する
ことができる。
(Second Invention) According to the electron beam detection method of the scanning electron microscope of the second invention, the control electrode of the switching element mounted on the sample stage of the scanning electron microscope is irradiated with the electron beam. By doing so, an electron beam can be detected as an electric signal output from the switching element.

【0263】また、第2の発明の走査型電子顕微鏡の電
子ビーム検出方法において、スイッチング素子として、
MOS FET構造を有するスイッチング素子を用い、
制御電極として、MOS FET構造のゲート電極を露
出させた部分を用いれば、電気信号として、MOS F
ET構造のソース領域とドレイン領域との間の電流を検
出することにより、電子ビームを検出することができ
る。
In the electron beam detecting method for a scanning electron microscope according to the second invention, the switching element may be
Using a switching element having a MOS FET structure,
If a portion where the gate electrode of the MOS FET structure is exposed is used as the control electrode, the MOS F
By detecting a current between the source region and the drain region of the ET structure, an electron beam can be detected.

【0264】(第3の発明)第3の発明の走査型電子顕
微鏡の寸法校正方法によれば、走査型電子顕微鏡の試料
台上に載置されたスイッチング素子の制御電極に電子ビ
ームを照射させることにより、スイッチング素子から出
力される電気信号として、電子ビームを検出し、さら
に、この電気信号から、電子ビームが制御電極を走査し
てから次にこの制御電極を走査するまでの時間(以下、
走査時間とも称する)を測定する。その結果、電子ビー
ムの各走査のたびの、1回の走査で電子ビームが走査す
るのに要する時間である走査時間を測定することができ
る。そして、この走査時間のばらつきを知ることができ
る。また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの走査時間の
ばらつきの程度を同程度となるように各走査型電子顕微
鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡の寸法校正
を行うことができる。
(Third invention) According to the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention, an electron beam is applied to a control electrode of a switching element mounted on a sample stage of the scanning electron microscope. Thereby, an electron beam is detected as an electric signal output from the switching element, and further, from this electric signal, a time from when the electron beam scans the control electrode to when the next control electrode is scanned (hereinafter, referred to as “the time”).
Scan time). As a result, it is possible to measure the scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in one scan for each scan of the electron beam. Then, the variation in the scanning time can be known. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the dimensions of the scanning electron microscope.

【0265】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、電子ビームを検出して直接的に寸
法校正を行うので、基準サンプルのSEM画像を用いる
必要がない。このため、基準サンプルの画像のドット数
を数える際の誤差が生じない。また、ドット数を数える
測定者間でのばらつきも生じない。
Further, according to the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third aspect of the invention, since the dimension is directly calibrated by detecting the electron beam, there is no need to use the SEM image of the reference sample. Therefore, no error occurs when counting the number of dots in the image of the reference sample. Also, there is no variation among the measurers who count the number of dots.

【0266】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、基準サンプルのSEM画像を用い
る必要がないため、SEMの2次電子検出器や画像を表
示するCRTの性能のばらつきの影響を受けない。この
ため、寸法校正にあたり、SEM間の寸法校正のばらつ
きの低減を図ることができる。
Further, according to the method of calibrating the dimensions of the scanning electron microscope of the third invention, it is not necessary to use the SEM image of the reference sample. Not affected by variation. For this reason, in dimension calibration, it is possible to reduce variation in dimension calibration between SEMs.

【0267】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、従来のフォトレジスト製の基準サ
ンプルよりも電子ビーム耐性が高い材料からなるスイッ
チング素子を用いることができる。
Further, according to the dimension correction method for a scanning electron microscope of the third invention, a switching element made of a material having higher electron beam resistance than a conventional photoresist reference sample can be used.

【0268】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、複数の制御電極を互いに離間して
並べて設け、電子ビームが1つの制御電極を走査してか
ら他の制御電極を走査するまでの時間である走査時間を
測定すれば、電子ビームの走査の幅全体での走査のばら
つきだけでなく、制御電極間の部分領域での走査時間の
ばらつきも測定することができる。その結果、複数の走
査型電子顕微鏡どうしの、部分領域での走査時間のばら
つきの程度を同程度となるように各走査型電子顕微鏡を
調整することにより、走査型電子顕微鏡の相対的な寸法
校正を行うことができる。
Further, in the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention, a plurality of control electrodes are arranged separately from each other, and the electron beam scans one control electrode and then scans another control electrode. By measuring the scanning time, which is the time required to perform the scanning, it is possible to measure not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in the partial region between the control electrodes. As a result, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial region between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same. It can be performed.

【0269】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、複数の制御電極を並べた場合に、
3つ以上の制御電極を互いに離間して並べて設け、互い
に異なる複数箇所の制御電極間の走査時間をそれぞれ測
定すれば、互いに異なる部分領域どうしの走査時間のば
らつきをそれぞれ測定することができる。その結果、電
子ビームの走査の幅全体での走査のばらつきだけでな
く、制御電極間の部分領域どうしでの走査時間のばらつ
きも測定することができるので、複数の走査型電子顕微
鏡どうしの、部分領域での走査時間のばらつきの程度を
同程度となるように各走査型電子顕微鏡を調整すること
により、走査型電子顕微鏡の相対的な寸法校正を行うこ
とができる。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third invention, when a plurality of control electrodes are arranged,
If three or more control electrodes are arranged separately from each other and the scan time between the control electrodes at a plurality of different locations is measured, it is possible to measure the variation in the scan time between different partial regions. As a result, not only the variation in scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in scanning time between partial regions between control electrodes can be measured. By adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the region is substantially the same, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0270】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、3つ以上の制御電極を並べた場合
に、制御電極のうちの、最外側以外の制御電極の一つを
基準制御電極とし、この基準制御電極が、偏向を受けて
いない電子ビームによって照射される位置に来るよう
に、試料台上にスイッチング素子を載置し、基準制御電
極を挟んで対称となる位置に並べられた2つの制御電極
について走査時間をそれぞれ測定すれば、基準制御電極
とそれぞれの制御電極との間の走査時間どうしを比較す
ることによって、走査型電子顕微鏡の電子ビームの偏り
を検出することができる。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third aspect of the present invention, when three or more control electrodes are arranged, one of the control electrodes other than the outermost one is subjected to reference control. The switching element is placed on the sample stage such that the reference control electrode is located at a position irradiated by the undeflected electron beam, and the reference control electrode is arranged in a symmetrical position across the reference control electrode. If the scanning time is measured for each of the two control electrodes, the bias of the electron beam of the scanning electron microscope can be detected by comparing the scanning times between the reference control electrode and each control electrode. .

【0271】また、第3の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、スイッチング素子として、MOS
FET構造を有するスイッチング素子を用い、制御電
極として、MOS FET構造のゲート電極を露出させ
た部分を用いれば、電気信号として、MOS FET構
造のソース領域とドレイン領域との間の電流を検出する
ことにより、電子ビームを検出して寸法校正を行うこと
ができる。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the third aspect of the present invention, the switching element may include a MOS.
If a switching element having an FET structure is used and a portion where a gate electrode of the MOS FET structure is exposed is used as a control electrode, a current between a source region and a drain region of the MOS FET structure can be detected as an electric signal. Thereby, the dimension calibration can be performed by detecting the electron beam.

【0272】(第4の発明)制御電極のストライプ形状
の幅が既知ならば、電子ビームがこの制御電極上を走査
している時間を測定することにより、電子ビームの走査
速度を直接測定することができる。その結果、電子ビー
ムの走査速度のばらつきを知ることができるだけでな
く、SEM画像を用いずに走査型電子顕微鏡の絶対的な
寸法校正を行うことができる。
(Fourth invention) If the width of the stripe shape of the control electrode is known, the scanning speed of the electron beam can be directly measured by measuring the time during which the electron beam scans the control electrode. Can be. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the absolute dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed without using an SEM image.

【0273】また、第4の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、スイッチング素子として、MOS
FET構造を有するスイッチング素子を用い、制御電
極として、MOS FET構造のゲート電極を露出させ
た部分を用いれば、電気信号として、MOS FET構
造のソース領域とドレイン領域との間の電流を検出する
ことにより、電子ビームを検出して寸法校正を行うこと
ができる。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the fourth invention, a MOS is used as a switching element.
If a switching element having an FET structure is used and a portion where a gate electrode of the MOS FET structure is exposed is used as a control electrode, a current between a source region and a drain region of the MOS FET structure can be detected as an electric signal. Thereby, the dimension calibration can be performed by detecting the electron beam.

【0274】(第5の発明)第5の発明の電子ビーム検
出装置によれば、スイッチング素子の制御電極に電子ビ
ームを照射させることにより、スイッチング素子から出
力される電気信号として、電子ビームを検出することが
できる。
(Fifth Invention) According to the electron beam detecting apparatus of the fifth invention, by irradiating the control electrode of the switching element with the electron beam, the electron beam is detected as an electric signal output from the switching element. can do.

【0275】さらに、第5の発明の電子ビーム検出装置
のスイッチング素子を走査型電子顕微鏡の試料台上に載
置して、スイッチング素子の制御電極に電子ビームを照
射すれば、このスイッチング素子から出力される電気信
号として、走査型電子顕微鏡の電子ビームを検出するこ
とができる。
Further, when the switching element of the electron beam detector of the fifth invention is mounted on the sample stage of the scanning electron microscope and the control electrode of the switching element is irradiated with an electron beam, the output from the switching element is obtained. An electron beam of a scanning electron microscope can be detected as the electric signal to be transmitted.

【0276】(第6の発明)第6の発明の走査型電子顕
微鏡の寸法校正装置によれば、スイッチング素子を、走
査型電子顕微鏡の試料台上に載置して、スイッチング素
子の制御電極に電子ビームを照射させると、スイッチン
グ素子から出力される電気信号として、電子ビームを検
出することができる。さらに、この電気信号から、電子
ビームが制御電極を走査してから次にこの制御電極を走
査するまでの時間(以下、走査時間とも称する)を測定
すると、電子ビームの各走査のたびの、1回の走査で電
子ビームが走査するのに要する時間である走査時間を測
定することができる。そして、この走査時間のばらつき
を知ることができる。また、複数の走査型電子顕微鏡ど
うしの走査時間のばらつきの程度が同程度となるように
各走査型電子顕微鏡を調整することにより、複数の走査
型電子顕微鏡間の相対的な寸法校正を行うことができ
る。
(Sixth Invention) According to the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope of the sixth invention, the switching element is mounted on the sample stage of the scanning electron microscope, and is used as a control electrode of the switching element. When the electron beam is irradiated, the electron beam can be detected as an electric signal output from the switching element. Further, when the time from when the electron beam scans the control electrode to the next scan of the control electrode (hereinafter, also referred to as a scanning time) is measured from the electric signal, it is calculated as 1 for each scan of the electron beam. The scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in each scan, can be measured. Then, the variation in the scanning time can be known. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, the relative dimensional calibration between the plurality of scanning electron microscopes is performed. Can be.

【0277】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正装置において、複数の制御電極を互いに離間して
並べれば、そして、この複数の制御電極間の部分的な走
査時間を測定することができる。その結果、電子ビーム
の走査の幅全体での各走査の走査時間のばらつきだけで
なく、制御電極間の部分領域での走査時間のばらつきも
測定することができる。その結果、複数の走査型電子顕
微鏡どうしの、部分領域での走査時間のばらつきの程度
を同程度となるように各走査型電子顕微鏡を調整するこ
とにより、走査型電子顕微鏡の相対的な寸法校正を行う
ことができる。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the sixth aspect of the present invention, if a plurality of control electrodes are arranged spaced apart from each other, and a partial scanning time between the plurality of control electrodes is measured. Can be. As a result, it is possible to measure not only the variation in the scanning time of each scan over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in the partial region between the control electrodes. As a result, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial region between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same. It can be performed.

【0278】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正装置において、複数の電極を並べている場合、好
ましくは、3つ以上の制御電極を互いに離間して並べれ
ば、3つ以上の制御電極のうちの互いに異なる複数組の
2つの制御電極にそれぞれ挟まれた、互いに異なる部分
領域の制御電極間の走査時間をそれぞれ測定することが
できる。その結果、互いに異なる部分領域どうしの走査
時間のばらつきをそれぞれ測定することができる。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the sixth invention, when a plurality of electrodes are arranged, preferably, when three or more control electrodes are arranged apart from each other, three or more control electrodes are arranged. It is possible to measure the scanning time between the control electrodes in the different partial regions, which are sandwiched between two different sets of two control electrodes among the electrodes. As a result, it is possible to measure the variation in scanning time between different partial regions.

【0279】さらに、第6の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法構成装置において、3つ以上の制御電極を互いに離
間して並べれば、最外側以外の制御電極の一つを基準制
御電極とし、この基準制御電極が、偏向を受けていない
電子ビームによって照射される位置に来るように試料台
上にスイッチング素子を載置し、基準制御電極を挟んで
対称となる位置に並べられた2つの制御電極について走
査時間をそれぞれ測定することもできる。その結果、基
準制御電極を挟んで対称となる2つの制御電極について
の走査時間をそれぞれ測定することにより、基準制御電
極とそれぞれの制御電極との間の走査時間どうしを比較
して、電子顕微鏡の電子ビームの偏りを検出することが
できる。
Further, in the dimensioning apparatus for a scanning electron microscope according to the sixth invention, if three or more control electrodes are arranged apart from each other, one of the control electrodes other than the outermost one is used as a reference control electrode. The switching element is mounted on the sample stage such that the reference control electrode is located at a position irradiated by the undeflected electron beam, and the two control electrodes are arranged symmetrically with respect to the reference control electrode. , The scanning time can also be measured. As a result, by measuring the scanning time for each of the two control electrodes that are symmetrical with respect to the reference control electrode, the scanning times between the reference control electrode and the respective control electrodes are compared with each other, and the electron microscope The deviation of the electron beam can be detected.

【0280】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法構成装置において、スイッチング素子として、MOS
FET構造を有するスイッチング素子を用い、制御電
極として、MOS FET構造のゲート電極を露出させ
た部分を用いれば、電気信号として、MOS FET構
造のソース領域とドレイン領域との間の電流を検出する
ことにより、電子ビームを検出して寸法校正を行うこと
ができる。
In the dimensioning device for a scanning electron microscope according to the sixth invention, a MOS is used as a switching element.
If a switching element having an FET structure is used and a portion where a gate electrode of the MOS FET structure is exposed is used as a control electrode, a current between a source region and a drain region of the MOS FET structure can be detected as an electric signal. Thereby, the dimension calibration can be performed by detecting the electron beam.

【0281】また、第6の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正装置において、制御電極のストライプ形状の幅が
既知ならば、電子ビームがこの制御電極上を走査してい
る時間を測定することにより、電子ビームの走査速度を
直接測定することができる。その結果、電子ビームの走
査速度のばらつきを知ることができるだけでなく、走査
型電子顕微鏡の絶対的な寸法校正を行うことができる。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the sixth invention, if the width of the stripe shape of the control electrode is known, the time during which the electron beam scans over the control electrode is measured. In addition, the scanning speed of the electron beam can be directly measured. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the absolute dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0282】(第7の発明)第7の発明の電子ビーム検
出方法によれば、超伝導体に電子ビームを照射させるこ
とにより、その超伝導体の電気抵抗の変化として電子ビ
ームを検出することができる。
(Seventh invention) According to the electron beam detection method of the seventh invention, the electron beam is detected as a change in the electric resistance of the superconductor by irradiating the superconductor with the electron beam. Can be.

【0283】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第7の発明においては、スイッチング素子を用いた
場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することがで
きる。
Further, the superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the seventh aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used.

【0284】(第8の発明)第8の発明の走査型電子顕
微鏡の電子ビーム検出方法によれば、走査型電子顕微鏡
の試料台上に載置された超伝導体に電子ビームを照射す
ることにより、その超伝導体の電気抵抗の変化として電
子ビームを検出することができる。
(Eighth Invention) According to the electron beam detection method for a scanning electron microscope of the eighth invention, the superconductor placed on the sample stage of the scanning electron microscope is irradiated with the electron beam. Thereby, the electron beam can be detected as a change in the electric resistance of the superconductor.

【0285】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第8の発明においては、スイッチング素子を用いた
場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することがで
きる。
In addition, the superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the eighth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used.

【0286】(第9の発明)第9の発明の走査型電子顕
微鏡の寸法校正方法によれば、走査型電子顕微鏡の試料
台上に載置された超伝導体に電子ビームを照射すること
により、その超伝導体の電気抵抗の変化として電子ビー
ムを検出し、さらに、この電気信号から、電子ビームが
制御電極を走査してから次にこの制御電極を走査するま
での時間(走査時間)を測定する。その結果、電子ビー
ムの各走査のたびの、1回の走査で電子ビームが走査す
るのに要する時間である走査時間を測定することができ
る。そして、この走査時間のばらつきを知ることができ
る。また、複数の走査型電子顕微鏡どうしの走査時間の
ばらつきの程度を同程度となるように各走査型電子顕微
鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡の寸法校正
を行うことができる。
(Ninth Invention) According to the dimensional correction method for a scanning electron microscope of the ninth invention, the superconductor placed on the sample stage of the scanning electron microscope is irradiated with an electron beam. Then, the electron beam is detected as a change in the electric resistance of the superconductor, and the time (scanning time) from the scanning of the control electrode by the electron beam to the next scanning of the control electrode is determined from the electric signal. Measure. As a result, it is possible to measure the scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in one scan for each scan of the electron beam. Then, the variation in the scanning time can be known. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the dimensions of the scanning electron microscope.

【0287】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、電子ビームを検出して直接的に寸
法校正を行うので、基準サンプルのSEM画像を用いる
必要がない。このため、基準サンプルの画像のドット数
を数える際の誤差が生じない。また、ドット数を数える
測定者間でのばらつきも生じない。
According to the dimensional calibration method for a scanning electron microscope of the ninth aspect, since the dimensional calibration is performed directly by detecting the electron beam, there is no need to use the SEM image of the reference sample. Therefore, no error occurs when counting the number of dots in the image of the reference sample. Also, there is no variation among the measurers who count the number of dots.

【0288】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法によれば、基準サンプルのSEM画像を用い
る必要がないため、SEMの2次電子検出器や画像を表
示するCRTの性能のばらつきの影響を受けない。この
ため、寸法校正にあたり、SEM間の寸法校正のばらつ
きの低減を図ることができる。
Further, according to the dimensional calibration method for a scanning electron microscope of the ninth aspect, it is not necessary to use an SEM image of a reference sample. Not affected by variation. For this reason, in dimension calibration, it is possible to reduce variation in dimension calibration between SEMs.

【0289】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第9の発明においては、スイッチング素子を用いた
場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することがで
きる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細く
なるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
The superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the ninth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0290】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、複数の超伝導体を互いに離間して
並べて設け、電子ビームが一つの超伝導体を走査してか
ら他の超伝導体を走査する間での時間を測定するれば、
電子ビームの走査の幅全体での走査のばらつきだけでな
く、超伝導体間の部分領域での走査時間のばらつきも測
定することができる。その結果、SEMの部分領域と全
体との走査時間のばらつきの程度を同程度となるように
SEMを調整することにより、SEMの寸法校正を行う
ことができる。また、複数の走査型電子顕微鏡どうし
の、部分領域での走査時間のばらつきの程度を同程度と
なるように各走査型電子顕微鏡を調整することにより、
走査型電子顕微鏡の相対的な寸法校正を行うことができ
る。
In the dimensional calibration method for a scanning electron microscope according to the ninth aspect of the present invention, a plurality of superconductors are arranged separately from each other, and after the electron beam scans one superconductor, the other superconductor is scanned. By measuring the time between scanning the body,
It is possible to measure not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in the partial region between the superconductors. As a result, the SEM can be calibrated by adjusting the SEM so that the variation in the scanning time between the partial region of the SEM and the entire region is substantially the same. Further, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial region between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same,
The relative dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0291】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法構成方法において、複数の超伝導体を並べてなる場
合、3つ以上の超伝導体を互いに離間して並べて設け、
互いに異なる複数箇所の超伝導間の走査時間をそれぞれ
測定すれば、互いに異なる部分領域どうしの走査時間の
ばらつきをそれぞれ測定することができる。そして、複
数の部分領域での走査時間のばらつきの程度を同程度と
なるように走査型電子顕微鏡を調整することにより、走
査型電子顕微鏡の相対的な寸法校正を行うことができ
る。
In the dimensional configuration method for a scanning electron microscope according to the ninth invention, when a plurality of superconductors are arranged, three or more superconductors are arranged separately from each other, and
By measuring the scanning time between the superconductivity at a plurality of different locations, it is possible to measure the variation in the scanning time between different partial regions. Then, by adjusting the scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the plurality of partial regions is substantially the same, relative dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0292】また、第9の発明の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、3つ以上の超伝導体を並べてなる
場合に、超伝導体のうちの、最外側以外の超伝導体の一
つを基準超伝導体とし、この基準超伝導体を、偏向を受
けていない電子ビームによって照射される位置に載置
し、基準超伝導体を挟んで対称となる位置に並べられた
2つの超伝導体について走査時間をそれぞれ測定れば、
基準超伝導体とそれぞれの超伝導体との間の走査時間ど
うしを比較することにより、電子顕微鏡の電子ビームの
偏りを検出することができる。
In the method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to the ninth aspect, when three or more superconductors are arranged, one of the superconductors other than the outermost superconductor may be used. Is a reference superconductor, and this reference superconductor is placed at a position irradiated by an undeflected electron beam, and two superconductors are arranged at positions symmetrical with respect to the reference superconductor. If you measure the scan time for each body,
By comparing the scanning times between the reference superconductor and each superconductor, the bias of the electron beam of the electron microscope can be detected.

【0293】(第10の発明)第10の発明の走査型電
子顕微鏡の寸法校正方法において、超伝導体のストライ
プ形状の幅が既知なので、電子ビームがこの超伝導体上
を走査している時間を測定することにより、電子ビーム
の走査速度を直接測定することができる。その結果、電
子ビームの走査速度のばらつきを知ることができるだけ
でなく、走査型電子顕微鏡の絶対的な寸法校正を行うこ
とができる。
(Tenth Invention) In the dimension correction method for a scanning electron microscope according to the tenth invention, since the width of the stripe shape of the superconductor is known, the time during which the electron beam scans the superconductor is determined. Is measured, the scanning speed of the electron beam can be directly measured. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the absolute dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

【0294】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第10の発明においては、スイッチング素子を用い
た場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することが
できる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細
くなるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
In addition, the superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the tenth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0295】(第11の発明)第11の発明の電子ビー
ム検出装置によれば、超伝導体に電子ビームを照射させ
ると、超伝導状態が破れるので、超伝導体の電気抵抗の
変化として、電子ビームを検出することができる。
(Eleventh Invention) According to the electron beam detector of the eleventh invention, when the superconductor is irradiated with an electron beam, the superconducting state is broken. An electron beam can be detected.

【0296】さらに、第11の発明の電子ビーム検出装
置としての超伝導体を走査型電子顕微鏡の試料台上に載
置して、超伝導状態を維持すべく冷却された超伝導体に
電子ビームを照射すれば、超伝導状態が破られるので、
超伝導体の電気抵抗の変化として、走査型電子顕微鏡の
電子ビームを検出することができる。
Further, the superconductor as the electron beam detector of the eleventh invention is placed on a sample stage of a scanning electron microscope, and the superconductor cooled to maintain the superconducting state is irradiated with the electron beam. Irradiates the superconducting state,
As a change in the electric resistance of the superconductor, an electron beam of a scanning electron microscope can be detected.

【0297】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第11の発明においては、スイッチング素子を用い
た場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することが
できる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細
くなるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
Further, the superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the eleventh aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0298】(第12の発明)第12の発明の走査型電
子顕微鏡の寸法校正装置によれば、超伝導体を、走査型
電子顕微鏡の試料台上に載置して、超伝導状態を維持す
べく冷却された超伝導体に電子ビームを照射させると、
超伝導状態が破られる。このため、超伝導体の電気抵抗
の変化として、電子ビームを検出することができる。さ
らに、この電気抵抗の変化から、電子ビームが超伝導体
を走査してから次にこの超伝導体を走査するまでの時間
(走査時間)を測定すると、電子ビームの各走査のたび
の、1回の走査で電子ビームが走査するのに要する時間
である走査時間を測定することができる。そして、この
走査時間のばらつきを知ることができる。また、複数の
走査型電子顕微鏡どうしの走査時間のばらつきの程度を
同程度となるように各走査型電子顕微鏡を調整すること
により、走査型電子顕微鏡の寸法校正を行うことができ
る。
(Twelfth Invention) According to the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope of the twelfth invention, the superconductor is placed on the sample stage of the scanning electron microscope to maintain the superconducting state. By irradiating the cooled superconductor with an electron beam,
The superconducting state is broken. Therefore, the electron beam can be detected as a change in the electric resistance of the superconductor. Further, from the change in the electric resistance, the time (scanning time) between the scanning of the superconductor by the electron beam and the next scanning of the superconductor is measured. The scanning time, which is the time required for the electron beam to scan in each scan, can be measured. Then, the variation in the scanning time can be known. In addition, by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same, it is possible to calibrate the dimensions of the scanning electron microscope.

【0299】また、超伝導状態は、通常、極めて弱い電
子ビームが照射されただけで破れてしまう。したがっ
て、第12の発明においては、スイッチング素子を用い
た場合に比べて、より弱い電子ビームを検出することが
できる。その結果、弱い電子ビームは、電子ビームが細
くなるので、より良い精度の寸法校正を行うことができ
る。
Further, the superconducting state is usually broken only by irradiation with an extremely weak electron beam. Therefore, in the twelfth aspect, a weaker electron beam can be detected as compared with the case where the switching element is used. As a result, since the weak electron beam becomes thin, the dimensional calibration can be performed with better accuracy.

【0300】また、第12の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法校正装置において、複数の超伝導体を互いに離間し
て並べれば、この複数の超伝導体間の走査時間を測定す
ることができる。その結果、電子ビームの走査の幅全体
での走査のばらつきだけでなく、超伝導体間の部分領域
での走査時間のばらつきも測定することができる。その
結果、複数の走査型電子顕微鏡どうしの、部分領域での
走査時間のばらつきの程度を同程度となるように各走査
型電子顕微鏡を調整することにより、走査型電子顕微鏡
の相対的な寸法校正を行うことができる。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the twelfth aspect, if a plurality of superconductors are arranged apart from each other, the scanning time between the plurality of superconductors can be measured. As a result, it is possible to measure not only the variation in the scanning over the entire scanning width of the electron beam but also the variation in the scanning time in the partial region between the superconductors. As a result, the relative dimensional calibration of the scanning electron microscope is adjusted by adjusting each scanning electron microscope so that the degree of variation in the scanning time in the partial region between the plurality of scanning electron microscopes is substantially the same. It can be performed.

【0301】また、第12の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法校正装置において、3つ以上の超伝導体を互いに離
間して並べれば、3つ以上の超伝導体のうちの互いに異
なる複数組の2つの超伝導体にそれぞれ挟まれた、互い
に異なる部分領域の超伝導体間の走査時間をそれぞれ測
定すれば、互いに異なる部分領域どうしの走査時間のば
らつきをそれぞれ測定することができる。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the twelfth aspect, if three or more superconductors are arranged apart from each other, a plurality of different sets of the three or more superconductors are different from each other. By measuring the scanning time between the superconductors in the different partial regions sandwiched between the two superconductors, it is possible to measure the variation in the scanning time between the different partial regions.

【0302】さらに、3つ以上の超伝導体を並べれば、
超伝導体のうちの、最外側以外の超伝導体の一つを基準
超伝導体とし、この基準超伝導体が、偏向を受けていな
い電子ビームによって照射される位置に来るように、試
料台上に寸法構成装置を載置して、基準超伝導体を挟ん
で対称となる位置に並べられた2つの超伝導体について
走査時間をそれぞれ測定すれば、基準超伝導体を挟んで
対称となる2つの超伝導体についての走査時間をそれぞ
れ測定することにより、基準超伝導体とそれぞれの超伝
導体との間の走査時間どうしを比較して、電子顕微鏡の
電子ビームの偏りを検出することができる。
Furthermore, if three or more superconductors are arranged,
One of the superconductors other than the outermost superconductor is used as a reference superconductor, and the sample stage is positioned so that the reference superconductor is located at a position irradiated by an undeflected electron beam. When the dimensional configuration device is placed on the top and the scanning time is measured for each of the two superconductors arranged at positions symmetrical with respect to the reference superconductor, the two superconductors are symmetric with respect to the reference superconductor. By measuring the scanning time for each of the two superconductors, it is possible to detect the bias of the electron beam of the electron microscope by comparing the scanning times between the reference superconductor and the respective superconductors. it can.

【0303】また、第12の発明の走査型電子顕微鏡の
寸法校正装置において、超伝導体のストライプ形状の幅
が既知ならば、電子ビームがこの超伝導体上を走査して
いる時間を測定することにより、電子ビームの走査速度
を直接測定することができる。その結果、電子ビームの
走査速度のばらつきを知ることができるだけでなく、走
査型電子顕微鏡の絶対的な寸法校正を行うことができ
る。
In the dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to the twelfth aspect, if the width of the stripe shape of the superconductor is known, the time during which the electron beam scans over the superconductor is measured. Thus, the scanning speed of the electron beam can be directly measured. As a result, not only can the variation in the scanning speed of the electron beam be known, but also the absolute dimensional calibration of the scanning electron microscope can be performed.

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

【図1】第1の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法校
正装置の説明に供する構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining a dimension calibration device of a scanning electron microscope according to a first embodiment.

【図2】走査型電子顕微鏡の電子ビーム源側から見た、
電子ビームの走査経路を示した模式図である。
FIG. 2 is a view from the electron beam source side of a scanning electron microscope,
FIG. 3 is a schematic diagram showing a scanning path of an electron beam.

【図3】第1の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法校
正方法の説明に供する図であり、スイッチング素子と電
子ビームの走査区間とを重ねて示した図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a dimension calibration method of the scanning electron microscope according to the first embodiment, and is a diagram in which a switching element and an electron beam scanning section are overlapped.

【図4】第1の実施の形態のスイッチング素子の出力の
グラフである。
FIG. 4 is a graph of an output of the switching element according to the first embodiment.

【図5】第3の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法校
正装置の説明に供する構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram for explaining a dimension correction device of a scanning electron microscope according to a third embodiment.

【図6】第3の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法校
正方法の説明に供する図であり、スイッチング素子と電
子ビームの走査区間とを重ねて示した図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a dimension calibration method of the scanning electron microscope according to the third embodiment, in which a switching element and an electron beam scanning section are overlapped.

【図7】第3の実施の形態のスイッチング素子の出力の
グラフである。
FIG. 7 is a graph of the output of the switching element according to the third embodiment.

【図8】第4の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法校
正装置の説明に供する構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram for explaining a dimension correction device of a scanning electron microscope according to a fourth embodiment.

【図9】第4の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法校
正方法の説明に供する図であり、スイッチング素子と電
子ビームの走査区間とを重ねて示した図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a dimension calibration method of the scanning electron microscope according to the fourth embodiment, and is a diagram in which a switching element and a scanning section of an electron beam are overlapped.

【図10】第4の実施の形態のスイッチング素子の出力
のグラフである。
FIG. 10 is a graph of the output of the switching element according to the fourth embodiment.

【図11】第6の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法
校正装置の説明に供する構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram for explaining a dimension calibration device of a scanning electron microscope according to a sixth embodiment.

【図12】第6の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法
校正方法の説明に供する図であり、スイッチング素子と
電子ビームの走査区間とを重ねて示した図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a dimension calibration method of the scanning electron microscope according to the sixth embodiment, and is a diagram in which a switching element and an electron beam scanning section are overlapped.

【図13】第6の実施の形態の寸法校正装置の出力のグ
ラフである。
FIG. 13 is a graph of an output of the dimension calibration device according to the sixth embodiment.

【図14】第8の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法
構成装置の説明に供する構成図である。
FIG. 14 is a configuration diagram for explaining a dimensional configuration device of a scanning electron microscope according to an eighth embodiment.

【図15】第8の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法
校正方法の説明に供する図であり、寸法校正装置と電子
ビームの走査区間とを重ねて示した図である。
FIG. 15 is a diagram for explaining a dimension calibration method of the scanning electron microscope according to the eighth embodiment, and is a diagram in which a dimension calibration device and an electron beam scanning section are overlapped.

【図16】第8の実施の形態の寸法校正装置の出力のグ
ラフである。
FIG. 16 is a graph of an output of the dimension calibration device according to the eighth embodiment.

【図17】第9の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法
校正装置の説明に供する構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram for explaining a dimensional calibration device for a scanning electron microscope according to a ninth embodiment;

【図18】第9の実施の形態の走査型電子顕微鏡の寸法
校正方法の説明に供する図であり、寸法校正装置と電子
ビームの走査区間とを重ねて示した図である。
FIG. 18 is a diagram for explaining a dimension calibration method of the scanning electron microscope according to the ninth embodiment, and is a diagram in which a dimension calibration device and an electron beam scanning section are overlapped.

【図19】第9の実施の形態の寸法校正装置の出力のグ
ラフである。
FIG. 19 is a graph of an output of the dimension calibration device according to the ninth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:寸法校正装置、スイッチング素子 12:制御電極、ゲート電極 14:半導体基板 16:ソース領域 18:ドレイン領域 20:ソース側端子 22:ドレイン側端子 24:長方形、観察対象領域 26:第1ポイント 28:第2ポイント 30:1回目の走査区間 32:第3ポイント 34:第4ポイント 36:2回目の走査区間 38:移動経路 40:第5ポイント 42:第6ポイント 44:最終回の走査区間 46:第1照射位置 48:第2照射位置 50:寸法校正装置、スイッチング素子 52:第1制御電極、第1ゲート電極 54:第2制御電極、第2ゲート電極 56:第1ソース領域 58:ドレイン領域 60:第2ソース領域 62:第1ソース側端子 64:ドレイン側端子 66:第2ソース側端子 68:第1照射位置 70:第2照射位置 72:第3照射位置 74:第4照射位置 80:寸法校正装置、スイッチング素子 82:第1制御電極、第1ゲート電極 84:第2制御電極、第2ゲート電極 86:第3制御電極、第3ゲート電極 88:第1ソース領域 90:第1ドレイン領域 92:第2ソース領域 94:第2ドレイン領域 96:第1ソース側端子 98:第1ドレイン側端子 100:第2ソース側端子 102:第2ドレイン側端子 104:第1照射位置 106:第2照射位置 108:第3照射位置 110:第4照射位置 112:第5照射位置 114:第6照射位置 120:寸法校正装置 122:基板 124:ペルチェ冷却素子 126:超伝導体 128:第1端子 130:第2端子 132:第1照射位置 134:第2照射位置 136:寸法校正装置 138:第1超伝導体 140:第2超伝導体 142:第1端子 144:第2端子 146:第3端子 148:第4端子 150:第1照射位置 152:第2照射位置 154:第3照射位置 156:第4照射位置 160:寸法校正装置 162:第1超伝導体 164:第2超伝導体 166:第3超伝導体 168:第1端子 170:第2端子 172:第3端子 174:第4端子 176:第5端子 178:第6端子 180:第1照射位置 182:第2照射位置 184:第3照射位置 186:第4照射位置 188:第5照射位置 190:第6照射位置 10: Dimension calibration device, switching element 12: control electrode, gate electrode 14: semiconductor substrate 16: source region 18: drain region 20: source side terminal 22: drain side terminal 24: rectangular, observation target region 26: first point 28 : 2nd point 30: 1st scanning section 32: 3rd point 34: 4th point 36: 2nd scanning section 38: Moving path 40: 5th point 42: 6th point 44: Final scanning section 46 : First irradiation position 48: Second irradiation position 50: Dimension calibration device, switching element 52: First control electrode, first gate electrode 54: Second control electrode, second gate electrode 56: First source region 58: Drain Region 60: second source region 62: first source side terminal 64: drain side terminal 66: second source side terminal 68: first irradiation position 7 : Second irradiation position 72: Third irradiation position 74: Fourth irradiation position 80: Dimension calibration device, switching element 82: First control electrode, first gate electrode 84: Second control electrode, second gate electrode 86: First Third control electrode, third gate electrode 88: first source region 90: first drain region 92: second source region 94: second drain region 96: first source side terminal 98: first drain side terminal 100: second Source side terminal 102: Second drain side terminal 104: First irradiation position 106: Second irradiation position 108: Third irradiation position 110: Fourth irradiation position 112: Fifth irradiation position 114: Sixth irradiation position 120: Dimension calibration Device 122: Substrate 124: Peltier cooling element 126: Superconductor 128: First terminal 130: Second terminal 132: First irradiation position 134: Second irradiation position 136: Dimension calibration Positive device 138: 1st superconductor 140: 2nd superconductor 142: 1st terminal 144: 2nd terminal 146: 3rd terminal 148: 4th terminal 150: 1st irradiation position 152: 2nd irradiation position 154: Third irradiation position 156: Fourth irradiation position 160: Dimension calibration device 162: First superconductor 164: Second superconductor 166: Third superconductor 168: First terminal 170: Second terminal 172: Third Terminal 174: Fourth terminal 176: Fifth terminal 178: Sixth terminal 180: First irradiation position 182: Second irradiation position 184: Third irradiation position 186: Fourth irradiation position 188: Fifth irradiation position 190: Sixth Irradiation position

Claims (27)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 露出した制御電極に電子ビームが照射さ
れるとスイッチング動作をするスイッチング素子から出
力される電気信号を検出することにより、電子ビームを
検出することを特徴とする電子ビーム検出方法。
1. An electron beam detection method, comprising: detecting an electron beam by detecting an electric signal output from a switching element that performs a switching operation when an exposed control electrode is irradiated with the electron beam.
【請求項2】 露出した制御電極に電子ビームが照射さ
れるとスイッチング動作をするスイッチング素子を、走
査型電子顕微鏡の試料台上に、電子ビームが該制御電極
上を走査するように載置し、 該スイッチング素子から出力される電気信号を検出する
ことにより、電子ビームを検出することを特徴とする走
査型電子顕微鏡の電子ビーム検出方法。
2. A switching element, which performs a switching operation when an electron beam is irradiated on an exposed control electrode, is mounted on a sample stage of a scanning electron microscope so that the electron beam scans over the control electrode. An electron beam detection method for a scanning electron microscope, wherein an electron beam is detected by detecting an electric signal output from the switching element.
【請求項3】 請求項2に記載の走査型電子顕微鏡の電
子ビーム検出方法において、 前記スイッチング素子として、MOS FET構造を有
するスイッチング素子を用い、 前記制御電極として、前記MOS FET構造のゲート
電極を露出させた部分を用い、 前記電気信号として、前記MOS FET構造のソース
領域とドレイン領域との間の電流を検出することを特徴
とする走査型電子顕微鏡の電子ビーム検出方法。
3. The electron beam detection method for a scanning electron microscope according to claim 2, wherein a switching element having a MOS FET structure is used as the switching element, and a gate electrode of the MOS FET structure is used as the control electrode. An electron beam detecting method for a scanning electron microscope, comprising: detecting a current between a source region and a drain region of the MOS FET structure as the electric signal using an exposed portion.
【請求項4】 上面から見てストライプ形状の露出した
制御電極に電子ビームが照射されるとスイッチング動作
をするスイッチング素子を、走査型電子顕微鏡の試料台
上に、電子ビームが該制御電極上を走査するように載置
し、 該スイッチング素子から出力される電気信号を検出する
ことにより、電子ビームが前記制御電極を走査してから
次に該制御電極を走査するまでの時間を測定することを
特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正方法。
4. A switching element, which performs a switching operation when an electron beam is irradiated on an exposed control electrode in a stripe shape as viewed from above, is mounted on a sample stage of a scanning electron microscope. It is mounted so as to scan, and by detecting an electric signal output from the switching element, measuring a time from scanning of the control electrode by the electron beam to scanning of the control electrode next time. Characteristic calibration method for scanning electron microscope.
【請求項5】 請求項4に記載の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、複数の制御電極を互いに離間して
並べて設け、 電子ビームが1つの制御電極を走査してから他の制御電
極を走査するまでの時間である走査時間を測定すること
を特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正方法。
5. The method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to claim 4, wherein a plurality of control electrodes are provided separately from each other and arranged so that an electron beam scans one control electrode and then another control electrode. A dimensional calibration method for a scanning electron microscope, wherein a scanning time which is a time until scanning is measured.
【請求項6】 請求項5に記載の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、 3つ以上の制御電極を互いに離間して並べて設け、 互いに異なる複数箇所の前記制御電極間の前記走査時間
をそれぞれ測定することを特徴とする走査型電子顕微鏡
の寸法校正方法。
6. The method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to claim 5, wherein three or more control electrodes are arranged separately from each other, and the scanning times between the control electrodes at a plurality of different positions are respectively set. A method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope, characterized by measuring.
【請求項7】 請求項6に記載の走査型電子顕微鏡の寸
法校正方法において、 前記制御電極のうちの、最外側以外の制御電極の一つを
基準制御電極とし、該基準制御電極が、偏向を受けてい
ない電子ビームによって照射される位置に来るように、
前記試料台上に前記スイッチング素子を載置し、 前記基準制御電極を挟んで対称となる位置に並べられた
2つの前記制御電極について前記走査時間をそれぞれ測
定することを特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正方
法。
7. The method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to claim 6, wherein one of the control electrodes other than the outermost one is a reference control electrode, and the reference control electrode is deflected. To be illuminated by the unirradiated electron beam
A scanning electron microscope, wherein the switching element is mounted on the sample stage, and the scanning time is measured for each of the two control electrodes arranged symmetrically with respect to the reference control electrode. Dimension calibration method.
【請求項8】 上面から見てストライプ形状の幅が既知
の露出した制御電極に電子ビームが照射されるとスイッ
チング動作をするスイッチング素子を、走査型電子顕微
鏡の試料台上に、電子ビームが該制御電極上を走査する
ように載置し、 該スイッチング素子から出力される電気信号を検出する
ことにより、電子ビームが前記制御電極を照射する時間
を測定することを特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校
正方法。
8. A switching element, which performs a switching operation when an electron beam is irradiated on an exposed control electrode having a known stripe-shaped width when viewed from above, is mounted on a sample stage of a scanning electron microscope. A scanning electron microscope, which is mounted so as to scan over a control electrode, and detects an electric signal output from the switching element to measure a time during which an electron beam irradiates the control electrode. Dimension calibration method.
【請求項9】 請求項4または請求項8に記載の走査型
電子顕微鏡の寸法校正方法において、 前記スイッチング素子として、MOS FET構造を有
するスイッチング素子を用い、 前記制御電極として、前記MOS FET構造のゲート
電極を露出させた部分を用い、 前記電気信号として、前記MOS FET構造のソース
領域とドレイン領域との間の電流を検出することを特徴
とする走査型電子顕微鏡の寸法校正方法。
9. The method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to claim 4, wherein a switching element having a MOS FET structure is used as the switching element, and the switching element having the MOS FET structure is used as the control electrode. A method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope, wherein a current between a source region and a drain region of the MOS FET structure is detected as the electric signal using a portion where a gate electrode is exposed.
【請求項10】 露出した制御電極に電子ビームが照射
されるとスイッチング動作をするスイッチング素子を以
って構成されてなることを特徴とする電子ビーム検出装
置。
10. An electron beam detection device comprising a switching element that performs a switching operation when an electron beam is irradiated on an exposed control electrode.
【請求項11】 上面から見てストライブ形状の露出し
た制御電極を具え、 該制御電極に、電子ビームが照射されるとスイッチング
動作をするスイッチング素子を以って構成されてなるこ
とを特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正装置。
11. A control electrode having a stripe-shaped exposed control electrode as viewed from above, and comprising a switching element that performs a switching operation when the control electrode is irradiated with an electron beam. Calibration device for scanning electron microscope.
【請求項12】 請求項11に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正装置において、 複数の制御電極を互いに離間して並べてなることを特徴
とする走査型電子顕微鏡の寸法校正装置。
12. The size calibration device for a scanning electron microscope according to claim 11, wherein a plurality of control electrodes are arranged apart from each other.
【請求項13】 請求項12に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正装置において、 3つ以上の制御電極を互いに離間して並べてなることを
特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正装置。
13. The size calibration device for a scanning electron microscope according to claim 12, wherein three or more control electrodes are arranged apart from each other.
【請求項14】 請求項11に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法構成装置において、 前記スイッチング素子は、MOS FET構造を有し、 前記制御電極は、前記MOS FET構造のゲート電極
を露出させた部分を以って構成されてなることを特徴と
する走査型電子顕微鏡の寸法校正装置。
14. The dimensional configuration device for a scanning electron microscope according to claim 11, wherein the switching element has a MOS FET structure, and the control electrode has a portion exposing a gate electrode of the MOS FET structure. A dimensional calibration device for a scanning electron microscope characterized by comprising:
【請求項15】 請求項11に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正装置において、前記制御電極の前記ストライ
プ形状の幅が既知であることを特徴とする走査型電子顕
微鏡の寸法校正装置。
15. The size calibration device for a scanning electron microscope according to claim 11, wherein the width of the stripe shape of the control electrode is known.
【請求項16】 電子ビームが照射されると超伝導状態
が破られる、超伝導体の電気抵抗を検出することによ
り、電子ビームを検出することを特徴とすることを特徴
とする電子ビーム検出方法。
16. A method for detecting an electron beam, comprising: detecting an electron beam by detecting an electric resistance of a superconductor, wherein a superconducting state is broken when irradiated with an electron beam. .
【請求項17】 電子ビームが照射されると超伝導状態
が破られる超伝導体を、走査型電子顕微鏡の試料台上
に、電子ビームが該超伝導体上を走査するように載置
し、 該超伝導体の電気抵抗を検出することにより、電子ビー
ムを検出することを特徴とする走査型電子顕微鏡の電子
ビーム検出方法。
17. A superconductor whose superconducting state is broken when irradiated with an electron beam is placed on a sample stage of a scanning electron microscope so that the electron beam scans over the superconductor, An electron beam detection method for a scanning electron microscope, wherein an electron beam is detected by detecting an electric resistance of the superconductor.
【請求項18】 電子ビームが照射されると超伝導状態
が破られる、上面から見てストライプ形状の超伝導体
を、走査型電子顕微鏡の試料台上に、電子ビームが該超
伝導体を走査するように載置し、 該超伝導体の電気抵抗を検出することにより、電子ビー
ムが前記超伝導体を走査してから次に当該超伝導体を走
査するまでの時間を測定することを特徴とする走査型電
子顕微鏡の寸法校正方法。
18. A superconducting state which is broken when irradiated with an electron beam. A superconductor having a stripe shape as viewed from above is scanned on a sample stage of a scanning electron microscope by the electron beam. Detecting the electric resistance of the superconductor to measure the time from scanning of the superconductor by the electron beam to the next scanning of the superconductor. Method for calibrating the dimensions of a scanning electron microscope.
【請求項19】 請求項18に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正方法において、 複数の前記超伝導体を互いに離間して並べて設け、 電子ビームが一つの超伝導体を走査してから他の超伝導
体を走査する間での時間を測定することを特徴とする走
査型電子顕微鏡の寸法校正方法。
19. The method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to claim 18, wherein a plurality of said superconductors are arranged separately from each other, and an electron beam scans one superconductor before another. A method for calibrating the dimensions of a scanning electron microscope, comprising measuring a time required for scanning a superconductor.
【請求項20】 請求項18に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正方法において、 3つ以上の超伝導体を互いに離間して並べて設け、 互いに異なる複数箇所の前記超伝導間の前記走査時間を
それぞれ測定することを特徴とする走査型電子顕微鏡の
寸法校正方法。
20. The method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to claim 18, wherein three or more superconductors are arranged side by side apart from each other, and the scanning time between the superconductors at a plurality of different places is determined. A method for calibrating the dimensions of a scanning electron microscope, characterized by measuring each.
【請求項21】 請求項20に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正方法において、 前記超伝導体のうちの、最外側以外の超伝導体の一つを
基準超伝導体とし、該基準超伝導体を、偏向を受けてい
ない電子ビームによって照射される位置に載置し、 前記基準超伝導体を挟んで対称となる位置に並べられた
2つの前記超伝導体について前記走査時間をそれぞれ測
定することを特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正方
法。
21. The method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope according to claim 20, wherein one of the superconductors other than the outermost superconductor is a reference superconductor, and the reference superconductor is a reference superconductor. The body is placed at a position irradiated by an undeflected electron beam, and the scanning time is measured for each of the two superconductors arranged symmetrically with respect to the reference superconductor. A method for calibrating dimensions of a scanning electron microscope, characterized in that:
【請求項22】 電子ビームが照射されると超伝導状態
が破られる、上面から見てストライプ形状の幅が既知の
超伝導体を、走査型電子顕微鏡の試料台上に、電子ビー
ムが該超伝導体を走査するように載置し、 該超伝導体の電気抵抗を検出することにより、電子ビー
ムが前記超伝導体を照射する時間を測定することを特徴
とする走査型電子顕微鏡の寸法校正方法。
22. A superconductor having a known stripe-shaped width when viewed from above is broken on a sample stage of a scanning electron microscope. Dimensional calibration of a scanning electron microscope, wherein a conductor is placed so as to scan, and a time for irradiating the superconductor with an electron beam is measured by detecting an electric resistance of the superconductor. Method.
【請求項23】 電子ビームが照射されると超伝導状態
が破られる超伝導体を以って構成されてなることを特徴
とする電子ビーム検出装置。
23. An electron beam detecting device comprising a superconductor whose superconducting state is broken when irradiated with an electron beam.
【請求項24】 電子ビームが照射されると超伝導状態
が破られる、上面から見てストライブ形状の超伝導体を
以って構成されてなることを特徴とする走査型電子顕微
鏡の寸法校正装置。
24. A dimensional calibration of a scanning electron microscope, comprising a superconductor having a stripe shape as viewed from above, which breaks a superconducting state when irradiated with an electron beam. apparatus.
【請求項25】 請求項24に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正装置において、 複数の前記超伝導体を互いに離間して並べてなることを
特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正装置。
25. The dimension correcting device for a scanning electron microscope according to claim 24, wherein a plurality of said superconductors are arranged separately from each other.
【請求項26】 請求項25に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正装置において、 3つ以上の前記超伝導体を互いに離間して並べてなるこ
とを特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正装置。
26. The dimensional calibration apparatus for a scanning electron microscope according to claim 25, wherein three or more superconductors are arranged apart from each other.
【請求項27】 請求項24に記載の走査型電子顕微鏡
の寸法校正装置において、 前記超伝導体の前記ストライプ形状の幅が既知であるこ
とを特徴とする走査型電子顕微鏡の寸法校正装置。
27. The size calibration device for a scanning electron microscope according to claim 24, wherein the width of the stripe shape of the superconductor is known.
JP8301824A 1996-11-13 1996-11-13 Electron beam detection method, electron beam detection method for scanning type electron microscope, dimension calibration method for scanning type electron microscope, and dimension calibration device for electron beam detection device and scanning type electron microscope Pending JPH10144248A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR20200090210A (en) * 2017-12-22 2020-07-28 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Inspection tools and how to determine the distortion of inspection tools
US11251015B2 (en) 2017-12-22 2022-02-15 Asml Netherlands B.V. Inspection tool and method of determining a distortion of an inspection tool
KR20220147713A (en) * 2017-12-22 2022-11-03 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. Inspection tool and method of determining a distortion of an inspection tool
US11728129B2 (en) 2017-12-22 2023-08-15 Asml Netherlands B.V. Inspection tool and method of determining a distortion of an inspection tool

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