JPH10227617A - 微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置 - Google Patents
微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置Info
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- JPH10227617A JPH10227617A JP9043001A JP4300197A JPH10227617A JP H10227617 A JPH10227617 A JP H10227617A JP 9043001 A JP9043001 A JP 9043001A JP 4300197 A JP4300197 A JP 4300197A JP H10227617 A JPH10227617 A JP H10227617A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッジ信号が近接するエッジからの散乱光の
影響を受けていても、波形近似処理によってエッジ信号
を補正し、パターンの微小線幅を算出する。 【解決手段】 微小な線幅Ｌのパターン４では、近接す
るエッジからの散乱光の影響を受け、エッジ信号５が他
のエッジ信号６と重なり合っている。Ｘ1の点はエッジ
信号５とエッジ信号６がほぼ均等に影響し合う位置であ
り、（Ｘ1，Ｚ1／２）が本来のエッジ信号の交点とな
る。また、（Ｘ2，Ｆ），（Ｘ3，Ｆ）は両エッジ信号
５，６がお互いに影響を与えない点である。これら座標
点を、他のエッジの影響を受けない独立したエッジ信号
波形を近似した近似式に代入してパラメーターＰ，Ａを
算出して、他のエッジからの散乱光の影響を除去した補
正エッジ信号７，８を求め、補正エッジ信号７，８のピ
ークアドレスＡ，Ａ´間から線幅を算出する。
影響を受けていても、波形近似処理によってエッジ信号
を補正し、パターンの微小線幅を算出する。 【解決手段】 微小な線幅Ｌのパターン４では、近接す
るエッジからの散乱光の影響を受け、エッジ信号５が他
のエッジ信号６と重なり合っている。Ｘ1の点はエッジ
信号５とエッジ信号６がほぼ均等に影響し合う位置であ
り、（Ｘ1，Ｚ1／２）が本来のエッジ信号の交点とな
る。また、（Ｘ2，Ｆ），（Ｘ3，Ｆ）は両エッジ信号
５，６がお互いに影響を与えない点である。これら座標
点を、他のエッジの影響を受けない独立したエッジ信号
波形を近似した近似式に代入してパラメーターＰ，Ａを
算出して、他のエッジからの散乱光の影響を除去した補
正エッジ信号７，８を求め、補正エッジ信号７，８のピ
ークアドレスＡ，Ａ´間から線幅を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レチクル，マス
ク，ウェハなどの試料上のパターンの線幅を、パターン
のエッジからの散乱光より測定する微小線幅測定方法及
びその装置に係り、特に近接するエッジからの散乱光の
影響を除去して正確なパターンの線幅を求めることがで
きる微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置に関する。
ク，ウェハなどの試料上のパターンの線幅を、パターン
のエッジからの散乱光より測定する微小線幅測定方法及
びその装置に係り、特に近接するエッジからの散乱光の
影響を除去して正確なパターンの線幅を求めることがで
きる微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マスクやレチクル上に形成された
凹凸のパターンの線幅を測定する方法として、パターン
のエッジ部分からの散乱光を検出する方法が知られてい
る。この方法では、凹凸パターンが形成されたマスク，
レチクル等の試料を載置したＸＹステージを水平方向に
移動しつつ、レーザー光束を試料上にスポット投射し、
ＸＹステージ移動方向（走査方向）の前後に配置した光
電変換素子で凹凸パターンのエッジ部からの散乱光ない
し回折光を検出する。パターンのエッジ部は、ガラス、
半導体等の基板面に完全には垂直ではなく傾斜してお
り、エッジからの散乱光の指向特性は基板面の垂直方向
に対して対称ではなく偏りを持っている。このため、Ｘ
Ｙステージの移動方向前後の２つの光電変換素子に入射
する散乱光の光量には大小があり、２つの光電変換素子
の出力の和をとることにより、移動方向に対するエッジ
の傾斜方向が反対でも、エッジ検出信号（エッジ信号）
のピークレベルをほぼ一定にすることができる。このよ
うにして得られる、隣接するエッジによる２つのエッジ
信号のピーク間の距離からパターンの線幅が求められる
ことになる。
凹凸のパターンの線幅を測定する方法として、パターン
のエッジ部分からの散乱光を検出する方法が知られてい
る。この方法では、凹凸パターンが形成されたマスク，
レチクル等の試料を載置したＸＹステージを水平方向に
移動しつつ、レーザー光束を試料上にスポット投射し、
ＸＹステージ移動方向（走査方向）の前後に配置した光
電変換素子で凹凸パターンのエッジ部からの散乱光ない
し回折光を検出する。パターンのエッジ部は、ガラス、
半導体等の基板面に完全には垂直ではなく傾斜してお
り、エッジからの散乱光の指向特性は基板面の垂直方向
に対して対称ではなく偏りを持っている。このため、Ｘ
Ｙステージの移動方向前後の２つの光電変換素子に入射
する散乱光の光量には大小があり、２つの光電変換素子
の出力の和をとることにより、移動方向に対するエッジ
の傾斜方向が反対でも、エッジ検出信号（エッジ信号）
のピークレベルをほぼ一定にすることができる。このよ
うにして得られる、隣接するエッジによる２つのエッジ
信号のピーク間の距離からパターンの線幅が求められる
ことになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、最近は、パ
ターンの微細化が進んでおり、上記測定方法では、次の
ような問題が生じる。即ち、レーザー光のスポットの直
径（１μｍ程度）よりもパターンの線幅が小さくなって
くると、光電変換素子には、測定しようとするエッジか
らの散乱光のみならず、これに近接するエッジからの散
乱光も同時に入射されてしまい、検出されるエッジ信号
は、２つのエッジからの散乱光が重なったものとなる。
このため、エッジ信号のピーク位置を正確に求めること
ができず、線幅の値の誤差が大きくなってしまう。
ターンの微細化が進んでおり、上記測定方法では、次の
ような問題が生じる。即ち、レーザー光のスポットの直
径（１μｍ程度）よりもパターンの線幅が小さくなって
くると、光電変換素子には、測定しようとするエッジか
らの散乱光のみならず、これに近接するエッジからの散
乱光も同時に入射されてしまい、検出されるエッジ信号
は、２つのエッジからの散乱光が重なったものとなる。
このため、エッジ信号のピーク位置を正確に求めること
ができず、線幅の値の誤差が大きくなってしまう。
【０００４】これを解決するために、光源を短波長化し
て、線幅検出のためのエッジ信号波形の分解能を向上さ
せる方法が考えられる。しかし、線幅の微小化に伴って
カバーできない領域に対し、光源の短波長化を図るため
の従来装置への追加改造は難しく、別途測定装置を用意
しなければならないという問題が起こる。
て、線幅検出のためのエッジ信号波形の分解能を向上さ
せる方法が考えられる。しかし、線幅の微小化に伴って
カバーできない領域に対し、光源の短波長化を図るため
の従来装置への追加改造は難しく、別途測定装置を用意
しなければならないという問題が起こる。
【０００５】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてな
されたもので、エッジ信号が近接するエッジからの散乱
光の影響を受けていても、波形近似処理によってエッジ
信号を補正することにより、微小線幅を測定することが
できる微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置を提供す
ることを目的とする。
されたもので、エッジ信号が近接するエッジからの散乱
光の影響を受けていても、波形近似処理によってエッジ
信号を補正することにより、微小線幅を測定することが
できる微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、凹凸のパターンを有する試料上にコヒー
レント光源からの光束を収束させて走査し、前記凹凸の
パターンのエッジ部分より発生する散乱光を走査方向前
後に配置した検出器によって検出し、検出した両検出器
の検出信号を加算して得られるエッジ信号からパターン
の線幅を測定する方法であって、前記パターンの近接す
るエッジからの散乱光の影響を受けていないときに得ら
れる前記エッジ信号の波形を近似する近似波形を定め、
この近似波形に基づき、検出された前記エッジ信号に対
して波形近似処理を行って、近接するエッジからの散乱
光の影響を除去した補正エッジ信号を求め、得られた補
正エッジ信号から前記パターンの線幅を求めるようにし
たものである。
に、本発明は、凹凸のパターンを有する試料上にコヒー
レント光源からの光束を収束させて走査し、前記凹凸の
パターンのエッジ部分より発生する散乱光を走査方向前
後に配置した検出器によって検出し、検出した両検出器
の検出信号を加算して得られるエッジ信号からパターン
の線幅を測定する方法であって、前記パターンの近接す
るエッジからの散乱光の影響を受けていないときに得ら
れる前記エッジ信号の波形を近似する近似波形を定め、
この近似波形に基づき、検出された前記エッジ信号に対
して波形近似処理を行って、近接するエッジからの散乱
光の影響を除去した補正エッジ信号を求め、得られた補
正エッジ信号から前記パターンの線幅を求めるようにし
たものである。
【０００７】まず、パターンの線幅が大きいときのエッ
ジ信号、即ち近接するエッジからの散乱光の影響を受け
ておらず、他のエッジ信号とは完全に分離したエッジ信
号を測定し、このエッジ信号の波形から、他のエッジの
影響を受けない独立したエッジ信号の基準となる近似波
形を予め求めておく。次いで、この近似波形を用いて、
近接する他のエッジからの散乱光の影響を受け、他のエ
ッジ信号と完全には分離していないエッジ信号を補正
し、近接するエッジからの散乱光の影響を取り除いた補
正エッジ信号を求める。そして、近接する２つの補正エ
ッジ信号のピーク間の距離からパターンの線幅を求め
る。このように、微小線幅の近接する他のエッジの影響
を受けて重なり合ったエッジ信号波形を、あたかも他の
エッジの影響を受けない独立したエッジ信号に近似して
線幅を求めるため、微小な線幅も測定可能となる。
ジ信号、即ち近接するエッジからの散乱光の影響を受け
ておらず、他のエッジ信号とは完全に分離したエッジ信
号を測定し、このエッジ信号の波形から、他のエッジの
影響を受けない独立したエッジ信号の基準となる近似波
形を予め求めておく。次いで、この近似波形を用いて、
近接する他のエッジからの散乱光の影響を受け、他のエ
ッジ信号と完全には分離していないエッジ信号を補正
し、近接するエッジからの散乱光の影響を取り除いた補
正エッジ信号を求める。そして、近接する２つの補正エ
ッジ信号のピーク間の距離からパターンの線幅を求め
る。このように、微小線幅の近接する他のエッジの影響
を受けて重なり合ったエッジ信号波形を、あたかも他の
エッジの影響を受けない独立したエッジ信号に近似して
線幅を求めるため、微小な線幅も測定可能となる。
【０００８】上記の発明において、補正エッジ信号を求
める方法として、エッジ信号の波形における、他のエッ
ジからの散乱光の影響を受けない点及び他のエッジから
の散乱光と均等に影響を与え合っている点の２点から、
近似波形を表す近似式のパラメーターを算出する方法が
あり、この方法によれば、簡易に線幅を算出できる。ま
た、上記近似波形として、ガウス分布を用いると、精度
よくエッジ信号波形を近似できる。
める方法として、エッジ信号の波形における、他のエッ
ジからの散乱光の影響を受けない点及び他のエッジから
の散乱光と均等に影響を与え合っている点の２点から、
近似波形を表す近似式のパラメーターを算出する方法が
あり、この方法によれば、簡易に線幅を算出できる。ま
た、上記近似波形として、ガウス分布を用いると、精度
よくエッジ信号波形を近似できる。
【０００９】また、本発明の微小線幅測定装置は、凹凸
のパターンを有する試料上にコヒーレント光源からの光
束を収束させて投射する光学系と、前記試料を載置し水
平方向に移動自在に設けられたＸＹステージと、ＸＹス
テージの移動量を検出する検出部と、前記ＸＹステージ
の移動方向の前後に配置され前記凹凸のパターンのエッ
ジ部分より発生する散乱光を検出する検出器と、両検出
器から入力される検出信号を加算して得られるエッジ信
号に対して、前記パターンの近接するエッジからの散乱
光の影響を受けていないときに得られる前記エッジ信号
の波形を近似する近似波形に基づいて波形近似処理を行
い、近接するエッジからの散乱光の影響を除去した補正
エッジ信号を求め、得られた補正エッジ信号から前記パ
ターンの線幅を出力する信号処理部とを備えたものであ
る。
のパターンを有する試料上にコヒーレント光源からの光
束を収束させて投射する光学系と、前記試料を載置し水
平方向に移動自在に設けられたＸＹステージと、ＸＹス
テージの移動量を検出する検出部と、前記ＸＹステージ
の移動方向の前後に配置され前記凹凸のパターンのエッ
ジ部分より発生する散乱光を検出する検出器と、両検出
器から入力される検出信号を加算して得られるエッジ信
号に対して、前記パターンの近接するエッジからの散乱
光の影響を受けていないときに得られる前記エッジ信号
の波形を近似する近似波形に基づいて波形近似処理を行
い、近接するエッジからの散乱光の影響を除去した補正
エッジ信号を求め、得られた補正エッジ信号から前記パ
ターンの線幅を出力する信号処理部とを備えたものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて説明する。図４は、本発明に係る微小線幅測
定装置の一実施形態を示す概略構成図である。図４にお
いて、２０は水平方向に移動可能なＸＹステージであ
り、ＸＹステージ２０上には凹凸のパターンが形成され
たマスク，レチクル等の試料３が載置される。この試料
３の上方にはレーザー光源２１が設けられており、レー
ザー光源２１から出射されたレーザー光は反射鏡２２で
反射され、ハーフミラー２３を透過し、対物レンズ２４
で収束されて、スポット状のレーザー光束が試料３に垂
直に照射されるようになっている。したがって、ＸＹス
テージ２０を水平移動することにより、微小なスポット
状のレーザー光束が試料３上に走査されることになる。
面を用いて説明する。図４は、本発明に係る微小線幅測
定装置の一実施形態を示す概略構成図である。図４にお
いて、２０は水平方向に移動可能なＸＹステージであ
り、ＸＹステージ２０上には凹凸のパターンが形成され
たマスク，レチクル等の試料３が載置される。この試料
３の上方にはレーザー光源２１が設けられており、レー
ザー光源２１から出射されたレーザー光は反射鏡２２で
反射され、ハーフミラー２３を透過し、対物レンズ２４
で収束されて、スポット状のレーザー光束が試料３に垂
直に照射されるようになっている。したがって、ＸＹス
テージ２０を水平移動することにより、微小なスポット
状のレーザー光束が試料３上に走査されることになる。
【００１１】試料３からの正反射光は、再び対物レンズ
２４に戻され、ハーフミラー２３で反射されて光電変換
素子２５に入射し、光電変換素子２５で光電変換された
電気信号が信号処理部２９に入力されるようになってい
る。光電変換素子２５からの入力信号は、現在、レーザ
ー光束が照射されている試料３の位置が、パターン面で
あるか、あるいはパターンのない基板面であるかを判別
する情報などに利用される。
２４に戻され、ハーフミラー２３で反射されて光電変換
素子２５に入射し、光電変換素子２５で光電変換された
電気信号が信号処理部２９に入力されるようになってい
る。光電変換素子２５からの入力信号は、現在、レーザ
ー光束が照射されている試料３の位置が、パターン面で
あるか、あるいはパターンのない基板面であるかを判別
する情報などに利用される。
【００１２】一方、試料３上の凹凸パターンのエッジ部
分にレーザー光束が照射されたときの散乱光を検出する
ために、光電変換素子等からなる検出器２６、２７が設
置されている。検出器２６、２７は、ＸＹステージ２０
の移動方向（例えばＸ方向）の前後に、かつ対物レンズ
２４の光軸に関して対称に配置され、検出器２６、２７
の検出信号は信号処理部２９に入力される。なお、図示
していないが、検出器２６、２７と同一構成の一対の検
出器が、検出器２６、２７とは異なる方向（例えばＹ方
向）などにも設けられている。また、ＸＹステージ２０
には、その移動量を検出するためのレーザー干渉計２８
が設けられており、レーザー干渉計２８が検出したＸＹ
ステージの位置情報の信号も信号処理部２９に入力され
るようになっている。
分にレーザー光束が照射されたときの散乱光を検出する
ために、光電変換素子等からなる検出器２６、２７が設
置されている。検出器２６、２７は、ＸＹステージ２０
の移動方向（例えばＸ方向）の前後に、かつ対物レンズ
２４の光軸に関して対称に配置され、検出器２６、２７
の検出信号は信号処理部２９に入力される。なお、図示
していないが、検出器２６、２７と同一構成の一対の検
出器が、検出器２６、２７とは異なる方向（例えばＹ方
向）などにも設けられている。また、ＸＹステージ２０
には、その移動量を検出するためのレーザー干渉計２８
が設けられており、レーザー干渉計２８が検出したＸＹ
ステージの位置情報の信号も信号処理部２９に入力され
るようになっている。
【００１３】次に、信号処理部２９でなされる、試料３
上のパターン線幅の算出方法を説明する。図３は、パタ
ーン４の近接する他のエッジからの散乱光の影響がな
く、装置本来の解像能力で十分検出できるパターン４の
線幅Ｌ（Ｘ方向）を測定している場合である。検出器２
６、２７の検出信号を加算して得られるエッジ信号１、
２は互いに完全に分離している。（なお、エッジ信号の
ピークレベルは同程度に調整している。）エッジ信号
１、２はデジタル化してメモリに保持されており、エッ
ジ信号１又はエッジ信号２の波形を、他のエッジの影響
を受けない独立したエッジ信号の波形としてガウス分布
（正規分布）によって近似し、次の（１）式で表す。
上のパターン線幅の算出方法を説明する。図３は、パタ
ーン４の近接する他のエッジからの散乱光の影響がな
く、装置本来の解像能力で十分検出できるパターン４の
線幅Ｌ（Ｘ方向）を測定している場合である。検出器２
６、２７の検出信号を加算して得られるエッジ信号１、
２は互いに完全に分離している。（なお、エッジ信号の
ピークレベルは同程度に調整している。）エッジ信号
１、２はデジタル化してメモリに保持されており、エッ
ジ信号１又はエッジ信号２の波形を、他のエッジの影響
を受けない独立したエッジ信号の波形としてガウス分布
（正規分布）によって近似し、次の（１）式で表す。
【００１４】 Ｚ＝Ｐ・ｅｘｐ｛（(Ａ−Ｘ)・Ｋ）2・Ｎ｝＋Ｆ （１） ここで、Ｐはピーク値、Ａはピークアドレス、Ｋはデー
タサンプリング分解能、Ｆはオフセット値、Ｎは装置が
持つ固有の測定系定数である。（１）式において、Ｐ，
Ａは未知数であり、Ｋ，Ｆ，Ｎは測定によって定まる既
知の数値であり、また、Ｘ，Ｚはエッジ信号の測定で得
られる測定値である。
タサンプリング分解能、Ｆはオフセット値、Ｎは装置が
持つ固有の測定系定数である。（１）式において、Ｐ，
Ａは未知数であり、Ｋ，Ｆ，Ｎは測定によって定まる既
知の数値であり、また、Ｘ，Ｚはエッジ信号の測定で得
られる測定値である。
【００１５】（１）式の右辺の第１項を０に近似する場
合の条件は、 Ｐ・ｅｘｐ｛（(Ａ−Ｘ)・Ｋ）2・Ｎ｝＜Ｄ （２） となる。但し、Ｄは０近似スレッシュホルドレべルであ
り、Ｆに極めて近い値である。
合の条件は、 Ｐ・ｅｘｐ｛（(Ａ−Ｘ)・Ｋ）2・Ｎ｝＜Ｄ （２） となる。但し、Ｄは０近似スレッシュホルドレべルであ
り、Ｆに極めて近い値である。
【００１６】図１は、微小な線幅Ｌのパターン４におい
て、近接するエッジからの散乱光の影響を受けて、エッ
ジ信号が他のエッジ信号と完全には分離していない場合
である。エッジ信号５とエッジ信号６がお互いに影響を
与え、重なり合っている。Ｘ1の点はエッジ信号５とエ
ッジ信号６がほぼ均等に影響し合う位置であり、
（Ｘ1，Ｚ1／２）が本来のエッジ信号の交点となり、
（１）式を満足する。また、（Ｘ2，Ｆ），（Ｘ3，Ｆ）
は両エッジ信号５，６がお互いに影響を与えない点を表
し、（２）式の条件を満足する。これら座標点を
（１），（２）式に代入して連立方程式をたてることに
より、本来のエッジ信号のピーク値Ｐ及びピークアドレ
スＡの値を算出できる。
て、近接するエッジからの散乱光の影響を受けて、エッ
ジ信号が他のエッジ信号と完全には分離していない場合
である。エッジ信号５とエッジ信号６がお互いに影響を
与え、重なり合っている。Ｘ1の点はエッジ信号５とエ
ッジ信号６がほぼ均等に影響し合う位置であり、
（Ｘ1，Ｚ1／２）が本来のエッジ信号の交点となり、
（１）式を満足する。また、（Ｘ2，Ｆ），（Ｘ3，Ｆ）
は両エッジ信号５，６がお互いに影響を与えない点を表
し、（２）式の条件を満足する。これら座標点を
（１），（２）式に代入して連立方程式をたてることに
より、本来のエッジ信号のピーク値Ｐ及びピークアドレ
スＡの値を算出できる。
【００１７】例えば、エッジ信号５に対しては、次の連
立方程式が成り立ち、 Ｚ1／２＝Ｐ・ｅｘｐ｛（(Ａ−Ｘ1)・Ｋ）2・Ｎ｝＋Ｆ Ｐ・ｅｘｐ｛（(Ａ−Ｘ2)・Ｋ）2・Ｎ｝＝０ これら連立方程式を解くことにより、Ｐ及びＡが算出さ
れ、他のエッジ信号６の影響をキャンセルした補正エッ
ジ信号７が得られる。同様にして、エッジ信号６に対す
る補正エッジ信号８（ピークアドレスＡ´）も求められ
る。補正エッジ信号７，８のピークアドレスＡ，Ａ´間
の差からパターン４の線幅Ｌが算出される。なお、レー
ザー干渉計２８によってＸＹステージ２０の位置が検出
されているので、パターンのエッジの座標位置もわか
る。また、Ｘ方向の線幅のみならず、ＸＹステージ２０
の移動方向を変えることなどにより、Ｙ方向その他あら
ゆる方向のパターン線幅を測定できるのは勿論である。
立方程式が成り立ち、 Ｚ1／２＝Ｐ・ｅｘｐ｛（(Ａ−Ｘ1)・Ｋ）2・Ｎ｝＋Ｆ Ｐ・ｅｘｐ｛（(Ａ−Ｘ2)・Ｋ）2・Ｎ｝＝０ これら連立方程式を解くことにより、Ｐ及びＡが算出さ
れ、他のエッジ信号６の影響をキャンセルした補正エッ
ジ信号７が得られる。同様にして、エッジ信号６に対す
る補正エッジ信号８（ピークアドレスＡ´）も求められ
る。補正エッジ信号７，８のピークアドレスＡ，Ａ´間
の差からパターン４の線幅Ｌが算出される。なお、レー
ザー干渉計２８によってＸＹステージ２０の位置が検出
されているので、パターンのエッジの座標位置もわか
る。また、Ｘ方向の線幅のみならず、ＸＹステージ２０
の移動方向を変えることなどにより、Ｙ方向その他あら
ゆる方向のパターン線幅を測定できるのは勿論である。
【００１８】同様に図２に示すように、より重なり合っ
て分離していないエッジ信号９の波形の場合において
も、Ｘ4のピーク位置が２つのエッジ信号が均等に影響
し合う位置として見なせるから、（Ｘ4，Ｚ4／２）が本
来のエッジ信号の交点となり、（２）式の条件を満たす
座標（Ｘ5，Ｆ），（Ｘ6，Ｆ）を検索することで、前記
図１の場合と同様に（１）式のＰ及びＡの値が算出さ
れ、補正エッジ信号１０，１１が得られる。
て分離していないエッジ信号９の波形の場合において
も、Ｘ4のピーク位置が２つのエッジ信号が均等に影響
し合う位置として見なせるから、（Ｘ4，Ｚ4／２）が本
来のエッジ信号の交点となり、（２）式の条件を満たす
座標（Ｘ5，Ｆ），（Ｘ6，Ｆ）を検索することで、前記
図１の場合と同様に（１）式のＰ及びＡの値が算出さ
れ、補正エッジ信号１０，１１が得られる。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、近接する他のエッジからの散乱光の影響を受
け、他のエッジ信号が重なり合ったエッジ信号波形を、
近似波形処理により、あたかも他のエッジの影響を受け
ない独立したエッジ信号に近似して線幅を求めるため、
微小な線幅も測定可能となり、また、線幅のリニアリテ
ィを向上させることができる。更に、信号処理によって
線幅の微小化に対応しているので、光源を短波長化して
分解能を向上する方式のように別途短波長用の測定装置
を用意する必要がなく、既存の装置に容易に適用でき
る。
によれば、近接する他のエッジからの散乱光の影響を受
け、他のエッジ信号が重なり合ったエッジ信号波形を、
近似波形処理により、あたかも他のエッジの影響を受け
ない独立したエッジ信号に近似して線幅を求めるため、
微小な線幅も測定可能となり、また、線幅のリニアリテ
ィを向上させることができる。更に、信号処理によって
線幅の微小化に対応しているので、光源を短波長化して
分解能を向上する方式のように別途短波長用の測定装置
を用意する必要がなく、既存の装置に容易に適用でき
る。
【図１】本発明の微小線幅測定方法を説明するもので、
線幅が小さく近接するエッジがお互いに影響を与え、エ
ッジ信号が重なり合った状態の波形及びその影響をキャ
ンセルした補正エッジ信号の波形を示す図である。
線幅が小さく近接するエッジがお互いに影響を与え、エ
ッジ信号が重なり合った状態の波形及びその影響をキャ
ンセルした補正エッジ信号の波形を示す図である。
【図２】本発明の微小線幅測定方法を説明するもので、
線幅が小さく近接するエッジがお互いに影響を与え、エ
ッジ信号が重なり合った状態の波形及びその影響をキャ
ンセルした補正エッジ信号の波形を示す図である。
線幅が小さく近接するエッジがお互いに影響を与え、エ
ッジ信号が重なり合った状態の波形及びその影響をキャ
ンセルした補正エッジ信号の波形を示す図である。
【図３】本発明の微小線幅測定方法を説明するもので、
線幅が大きく近接するエッジがお互いに影響を与えず、
エッジ信号が完全に分離された状態の波形を示す図であ
る。
線幅が大きく近接するエッジがお互いに影響を与えず、
エッジ信号が完全に分離された状態の波形を示す図であ
る。
【図４】本発明に係る微小線幅測定装置の一実施形態を
示す概略構成図である。
示す概略構成図である。
１，２，５，６，９ エッジ信号 ３ 試料 ４ パターン ７，８，１０，１１ 補正エッジ信号 ２０ ＸＹステージ ２１ レーザー光源（コヒーレント光源） ２４ 対物レンズ ２６，２７ 検出器 ２８ レーザー干渉計（検出部） ２９ 信号処理部 Ｌ 線幅
Claims (4)
- 【請求項１】 凹凸のパターンを有する試料上にコヒー
レント光源からの光束を収束させて走査し、前記凹凸の
パターンのエッジ部分より発生する散乱光を走査方向前
後に配置した検出器によって検出し、検出した両検出器
の検出信号を加算して得られるエッジ信号からパターン
の線幅を測定する方法において、 前記パターンの近接するエッジからの散乱光の影響を受
けていないときに得られる前記エッジ信号の波形を近似
する近似波形を定め、この近似波形に基づき、検出され
た前記エッジ信号に対して波形近似処理を行って、近接
するエッジからの散乱光の影響を除去した補正エッジ信
号を求め、得られた補正エッジ信号から前記パターンの
線幅を求めるようにしたことを特徴とする微小線幅測定
方法。 - 【請求項２】 前記エッジ信号の波形における、他のエ
ッジからの散乱光の影響を受けない点及び他のエッジか
らの散乱光と均等に影響を与え合っている点に基づい
て、前記近似波形を表す近似式のパラメーターを算出し
て前記補正エッジ信号を求めることを特徴とする請求項
１記載の微小線幅測定方法。 - 【請求項３】 前記近似波形として、ガウス分布を用い
たことを特徴とする請求項１又は２記載の微小線幅測定
方法。 - 【請求項４】 凹凸のパターンを有する試料上にコヒー
レント光源からの光束を収束させて投射する光学系と、
前記試料を載置し水平方向に移動可能に設けられたＸＹ
ステージと、ＸＹステージの移動量を検出する検出部
と、前記ＸＹステージの移動方向の前後に配置され前記
凹凸のパターンのエッジ部分より発生する散乱光を検出
する検出器と、両検出器から入力される検出信号を加算
して得られるエッジ信号に対して、前記パターンの近接
するエッジからの散乱光の影響を受けていないときに得
られる前記エッジ信号の波形を近似する近似波形に基づ
いて波形近似処理を行い、近接するエッジからの散乱光
の影響を除去した補正エッジ信号を求め、得られた補正
エッジ信号から前記パターンの線幅を出力する信号処理
部とを備えたことを特徴とする微小線幅測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9043001A JPH10227617A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9043001A JPH10227617A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10227617A true JPH10227617A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12651778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9043001A Pending JPH10227617A (ja) | 1997-02-12 | 1997-02-12 | 微小線幅測定方法及び微小線幅測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10227617A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010054839A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Toshiba Corp | 情報処理装置、画像表示装置および方法 |
| JP2013083628A (ja) * | 2011-09-27 | 2013-05-09 | Shibaura Mechatronics Corp | 貼り合せ板状体検査装置及び方法 |
| JP2013096997A (ja) * | 2011-11-02 | 2013-05-20 | Polytec Gmbh | 物体の光干渉測定装置および光干渉測定方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587904A (en) * | 1978-12-29 | 1980-07-03 | Ibm | Scanning type optical apparatus for micromeasurement |
| JPH07218234A (ja) * | 1994-02-04 | 1995-08-18 | Citizen Watch Co Ltd | 微細パターンの寸法測定方法 |
| JPH07286842A (ja) * | 1994-04-19 | 1995-10-31 | Toshiba Corp | 寸法検査方法及びその装置 |
| JPH0854223A (ja) * | 1995-07-10 | 1996-02-27 | Hitachi Ltd | 半導体パターン幅測定装置 |
-
1997
- 1997-02-12 JP JP9043001A patent/JPH10227617A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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| US10018460B2 (en) | 2011-11-02 | 2018-07-10 | Polytec Gmbh | Interferometric measuring device with detectors set at different angular ranges |
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