JPH10288589A - 表面形状観測方法 - Google Patents
表面形状観測方法Info
- Publication number
- JPH10288589A JPH10288589A JP9097745A JP9774597A JPH10288589A JP H10288589 A JPH10288589 A JP H10288589A JP 9097745 A JP9097745 A JP 9097745A JP 9774597 A JP9774597 A JP 9774597A JP H10288589 A JPH10288589 A JP H10288589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- angle
- scanning
- error
- correcting
- electron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 走査電子顕微鏡を用いた表面形状観測におい
て、歪みのない表面形状の観測を可能とする。 【解決手段】 走査電子顕微鏡を用い、試料表面に二次
元的に電子線を照射し、反射電子あるいは二次電子を検
出して表面形状を観測するに際し、走査位置による電子
線と試料との照射角度の垂直方向からの角度ずれ量を算
出し、この角度ずれ量に基づいて反射電子あるいは二次
電子の信号量を補正する。この計測結果には、電子線走
査位置による形状誤差が含まれていないので、正確な表
面形状の情報が得られる。
て、歪みのない表面形状の観測を可能とする。 【解決手段】 走査電子顕微鏡を用い、試料表面に二次
元的に電子線を照射し、反射電子あるいは二次電子を検
出して表面形状を観測するに際し、走査位置による電子
線と試料との照射角度の垂直方向からの角度ずれ量を算
出し、この角度ずれ量に基づいて反射電子あるいは二次
電子の信号量を補正する。この計測結果には、電子線走
査位置による形状誤差が含まれていないので、正確な表
面形状の情報が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡を
用いた表面形状観測方法に関するものであり、特に、１
ｃｍ以下の微少な試料表面を走査電子顕微鏡観察する
際、二次電子あるいは反射電子信号強度から、凹凸の高
さ、傾斜角度などの形状を測定し表示する表面形状観測
方法に係わる。
用いた表面形状観測方法に関するものであり、特に、１
ｃｍ以下の微少な試料表面を走査電子顕微鏡観察する
際、二次電子あるいは反射電子信号強度から、凹凸の高
さ、傾斜角度などの形状を測定し表示する表面形状観測
方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡（以下、ＳＥＭと称す
る。）観測、あるいはＳＥＭ３次元形状観測では、電子
線が試料に照射される角度の違いによる反射電子あるい
は二次電子信号量の差を利用して表面凹凸を観察および
計測している。
る。）観測、あるいはＳＥＭ３次元形状観測では、電子
線が試料に照射される角度の違いによる反射電子あるい
は二次電子信号量の差を利用して表面凹凸を観察および
計測している。
【０００３】通常、この観察および計測には、試料から
発生した電子信号がそのまま用いられている。
発生した電子信号がそのまま用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＳＥＭ観察あるいはＳ
ＥＭ３次元形状観測で、試料から発生した電子信号をそ
のまま用いると、得られた像あるいは凹凸を側長した値
は以下に示すような誤差を含んだものになる。
ＥＭ３次元形状観測で、試料から発生した電子信号をそ
のまま用いると、得られた像あるいは凹凸を側長した値
は以下に示すような誤差を含んだものになる。
【０００５】すなわち、ＳＥＭでは、細かく絞った電子
線を図４のように二次元的に走査し、試料から発生した
電子信号を用いて像を表示する。電子線の照射角度によ
り試料から発生する電子量が違う（試料表面の傾斜が大
きいほど多く発生する）ことを利用して像を形成してい
るということは、平坦な表面を走査した場合は、走査範
囲の全ての点で発生する電子量が同じでなければならな
い。しかしながら、二次元走査をした場合、走査の中心
とその他の周辺部とでは、電子線の照射角度にずれが生
じる。これは電子線を走査コイルにより振っているた
め、必然的に起きる問題であり、振り幅が大きいほど照
射角度のずれは大きくなる。
線を図４のように二次元的に走査し、試料から発生した
電子信号を用いて像を表示する。電子線の照射角度によ
り試料から発生する電子量が違う（試料表面の傾斜が大
きいほど多く発生する）ことを利用して像を形成してい
るということは、平坦な表面を走査した場合は、走査範
囲の全ての点で発生する電子量が同じでなければならな
い。しかしながら、二次元走査をした場合、走査の中心
とその他の周辺部とでは、電子線の照射角度にずれが生
じる。これは電子線を走査コイルにより振っているた
め、必然的に起きる問題であり、振り幅が大きいほど照
射角度のずれは大きくなる。
【０００６】照射角度のずれは、当然、発生する電子の
量にも影響を与える。すなわち、試料の中心で垂直に照
射されていても、周辺部ではある角度をもって照射され
ていることになり、その結果、得られた像は、いわばお
椀型に歪んだものとなってしまい、三次元形状計測の誤
差にもなる。これは、照射される電子線はどの走査位置
でも垂直であると考えるとわかりやすい。
量にも影響を与える。すなわち、試料の中心で垂直に照
射されていても、周辺部ではある角度をもって照射され
ていることになり、その結果、得られた像は、いわばお
椀型に歪んだものとなってしまい、三次元形状計測の誤
差にもなる。これは、照射される電子線はどの走査位置
でも垂直であると考えるとわかりやすい。
【０００７】そこで本発明は、このような不都合を解消
するために提案されたものであって、歪みのない表面形
状の観測を可能とすることを目的とする。
するために提案されたものであって、歪みのない表面形
状の観測を可能とすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、走査電子顕微鏡を用い、試料表面に二
次元的に電子線を照射し、反射電子あるいは二次電子を
検出して表面形状を観測するに際し、走査位置による電
子線と試料との照射角度の垂直方向からの角度ずれ量を
算出し、この角度ずれ量に基づいて反射電子あるいは二
次電子の信号量を補正することを特徴とするものであ
る。
めに、本発明は、走査電子顕微鏡を用い、試料表面に二
次元的に電子線を照射し、反射電子あるいは二次電子を
検出して表面形状を観測するに際し、走査位置による電
子線と試料との照射角度の垂直方向からの角度ずれ量を
算出し、この角度ずれ量に基づいて反射電子あるいは二
次電子の信号量を補正することを特徴とするものであ
る。
【０００９】ここで、電子線の走査範囲と照射角度は、
電子線を振る走査コイルから試料までの距離と倍率によ
り決まる。走査コイルから試料までの距離は、ＳＥＭ装
置の機種と試料のワーキングディスタンスが決まれば求
められるものであり、走査範囲は倍率により決まるの
で、走査位置の電子線照射角度は計算により求められ
る。したがって、試料中心を基準とし、そこからの角度
のずれの量を検出された電子信号量の補正に用いる。
電子線を振る走査コイルから試料までの距離と倍率によ
り決まる。走査コイルから試料までの距離は、ＳＥＭ装
置の機種と試料のワーキングディスタンスが決まれば求
められるものであり、走査範囲は倍率により決まるの
で、走査位置の電子線照射角度は計算により求められ
る。したがって、試料中心を基準とし、そこからの角度
のずれの量を検出された電子信号量の補正に用いる。
【００１０】電子線の二次元走査と発生した電子の検出
（および像表示，メモリー）は同期しておこなわれるの
で、検出された電子信号に角度補正を随時おこなえば、
リアルタイムに補正された像表示及びメモリーが実現で
きる。
（および像表示，メモリー）は同期しておこなわれるの
で、検出された電子信号に角度補正を随時おこなえば、
リアルタイムに補正された像表示及びメモリーが実現で
きる。
【００１１】上述の本発明によって得られたＳＥＭ像あ
るいは三次元形状計測結果には、電子線走査位置による
形状誤差が含まれていないので、正確な表面形状の情報
が得られる。
るいは三次元形状計測結果には、電子線走査位置による
形状誤差が含まれていないので、正確な表面形状の情報
が得られる。
【００１２】この補正は非常にわずかなものであるの
で、通常のＳＥＭ像にはさほど顕著な変化は見られない
が、三次元形状計測ではこの補正が有効であり、特に、
低い倍率での測定に効果がある。
で、通常のＳＥＭ像にはさほど顕著な変化は見られない
が、三次元形状計測ではこの補正が有効であり、特に、
低い倍率での測定に効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】各走査位置での電子線照射角度の計算は、
次のようにすればよい。例えば、図１のＰ1，Ｐ2，Ｐ3
の各点を考えたとき、各点での電子線照射角度はそれぞ
れ以下の計算で求められる。
次のようにすればよい。例えば、図１のＰ1，Ｐ2，Ｐ3
の各点を考えたとき、各点での電子線照射角度はそれぞ
れ以下の計算で求められる。
【００１５】また、その他の走査エリア内の任意の位置
についても、座標位置Ｐ（ｘ，ｙ）は走査時に認識でき
るので、その値を用いて角度の計算ができる。
についても、座標位置Ｐ（ｘ，ｙ）は走査時に認識でき
るので、その値を用いて角度の計算ができる。
【００１６】Ｐ1の角度 θ(Ｐ1)＝tan-1z/x1 Ｐ2の角度 θ(Ｐ2)＝tan-1z/y1 Ｐ3の角度 θ(Ｐ3)＝tan-1z/a (a＝y1/sinθ(a) ，
θ(a)＝tan-1y1/x1) x：横方向の走査幅 y：縦方向の走査幅(x、yの値は設定倍率により決まる) z：装置の機種と試料台のワーキングディスタンスの設
定で決まる値 走査エリア内の全ての位置の電子線照射角度は上記計算
により求まる。試料に照射される角度は、走査の中心位
置の角度(90°)が基準であり、走査エリア内の全ての位
置において９０°で照射されていれば形状誤差は生じな
い。すなわち、９０°と上記計算により得られた電子線
照射角度との差の角度値が、試料表面の正しい傾斜角度
との誤差となる。
θ(a)＝tan-1y1/x1) x：横方向の走査幅 y：縦方向の走査幅(x、yの値は設定倍率により決まる) z：装置の機種と試料台のワーキングディスタンスの設
定で決まる値 走査エリア内の全ての位置の電子線照射角度は上記計算
により求まる。試料に照射される角度は、走査の中心位
置の角度(90°)が基準であり、走査エリア内の全ての位
置において９０°で照射されていれば形状誤差は生じな
い。すなわち、９０°と上記計算により得られた電子線
照射角度との差の角度値が、試料表面の正しい傾斜角度
との誤差となる。
【００１７】この誤差角度は、測定倍率(x,yの値)と走
査コイルから試料面までの距離(zの値)の二つの条件が
設定されれば決まる値である。したがって、二次元走査
により得られた形状の情報(誤差を含む角度)について、
計算により得られた誤差角度分を補正すれば、走査エリ
ア内の全ての位置で正しい形状が得られる。
査コイルから試料面までの距離(zの値)の二つの条件が
設定されれば決まる値である。したがって、二次元走査
により得られた形状の情報(誤差を含む角度)について、
計算により得られた誤差角度分を補正すれば、走査エリ
ア内の全ての位置で正しい形状が得られる。
【００１８】走査エリア中心を除く全ての位置での角度
誤差の傾斜方向は、中心から測定ポイントに向かう方向
である。したがって、［真の傾斜角度］=［測定された
傾斜角度］+［計算により得られた誤差角度］となる。
誤差の傾斜方向は、中心から測定ポイントに向かう方向
である。したがって、［真の傾斜角度］=［測定された
傾斜角度］+［計算により得られた誤差角度］となる。
【００１９】この補正は、三次元の形状として算出され
た凹凸の情報に直接、角度値として補正するか、凹凸情
報にする前の電子信号強度を補正するか、いずれかの方
法で行うことが可能である。
た凹凸の情報に直接、角度値として補正するか、凹凸情
報にする前の電子信号強度を補正するか、いずれかの方
法で行うことが可能である。
【００２０】ただし、電子信号強度を補正する場合で
も、基本的には電子線照射角度のずれによる誤差を補正
するものなので、その場合は、電子線照射角と二次(反
射)電子発生量との関係から角度ずれ分の電子発生量を
補正することになる。
も、基本的には電子線照射角度のずれによる誤差を補正
するものなので、その場合は、電子線照射角と二次(反
射)電子発生量との関係から角度ずれ分の電子発生量を
補正することになる。
【００２１】この補正作業をＳＥＭと一体の計算機で処
理しても、電子信号を一時的に取り込んだ後、別の計算
機(画像処理装置等)をケーブルで結んで処理してもよ
い。さらにＳＥＭの通常の二次元像の隣に分割または別
の画像表示として表示する、いわゆる一体型の構成とし
てもよい。
理しても、電子信号を一時的に取り込んだ後、別の計算
機(画像処理装置等)をケーブルで結んで処理してもよ
い。さらにＳＥＭの通常の二次元像の隣に分割または別
の画像表示として表示する、いわゆる一体型の構成とし
てもよい。
【００２２】上述の補正を行った場合と行わなかった場
合の相違を、図２及び図３に示す。図２及び図３は、平
坦な板の上に孔があいた状態を三次元形状計測（線上の
計測）で調べたものであり、図２は上記補正を行った場
合、図３は補正を行わなかった場合の計測結果である。
いずれも測定倍率は１００倍である。
合の相違を、図２及び図３に示す。図２及び図３は、平
坦な板の上に孔があいた状態を三次元形状計測（線上の
計測）で調べたものであり、図２は上記補正を行った場
合、図３は補正を行わなかった場合の計測結果である。
いずれも測定倍率は１００倍である。
【００２３】補正前（図３）では試料が湾曲して計測さ
れているが、補正後（図２）では平坦になっている。
れているが、補正後（図２）では平坦になっている。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、正確な表面形状の情報を得ることが可能で
ある。
明によれば、正確な表面形状の情報を得ることが可能で
ある。
【００２５】本発明は、特に、表面の比較的大きなゆら
ぎのようなものを低い倍率で調べる際に有効であり、正
確な３次元形状の観測が可能となる。
ぎのようなものを低い倍率で調べる際に有効であり、正
確な３次元形状の観測が可能となる。
【図１】走査位置による電子線照射角度を示す模式図で
ある。
ある。
【図２】補正後の３次元形状計測結果を示す特性図であ
る。
る。
【図３】補正前の３次元形状計測結果を示す特性図であ
る。
る。
【図４】走査電子顕微鏡における電子線走査の様子を示
す模式図である。
す模式図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 走査電子顕微鏡を用い、試料表面に二次
元的に電子線を照射し、反射電子あるいは二次電子を検
出して表面形状を観測するに際し、 走査位置による電子線と試料との照射角度の垂直方向か
らの角度ずれ量を算出し、この角度ずれ量に基づいて反
射電子あるいは二次電子の信号量を補正することを特徴
とする表面形状観測方法。 - 【請求項２】 上記走査電子顕微鏡の倍率に連動して上
記角度ずれ量を算出することを特徴とする請求項１記載
の表面形状観測方法。 - 【請求項３】 上記観測する表面形状が３次元形状であ
ることを特徴とする請求項１記載の表面形状観測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097745A JPH10288589A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 表面形状観測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9097745A JPH10288589A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 表面形状観測方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288589A true JPH10288589A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14200433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9097745A Withdrawn JPH10288589A (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 表面形状観測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10288589A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270126A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Topcon Corp | 電子線装置、電子線装置用データ処理装置、電子線装置のステレオデータ作成方法 |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP9097745A patent/JPH10288589A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002270126A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-20 | Topcon Corp | 電子線装置、電子線装置用データ処理装置、電子線装置のステレオデータ作成方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5029250A (en) | Pattern configuration measuring apparatus | |
| US7805023B2 (en) | Image evaluation method and microscope | |
| US7329867B2 (en) | Electron beam system and electron beam measuring and observing methods | |
| US5671056A (en) | Three-dimensional form measuring apparatus and method | |
| JP4154282B2 (ja) | 回路パターンの検査装置 | |
| JPH08114529A (ja) | ヘッドライトの光軸調整方法 | |
| JPH07111335B2 (ja) | パターン形状測定方法及び装置 | |
| JP2002270126A (ja) | 電子線装置、電子線装置用データ処理装置、電子線装置のステレオデータ作成方法 | |
| JP2548834B2 (ja) | 電子ビーム寸法測定装置 | |
| JPH10288589A (ja) | 表面形状観測方法 | |
| JP4372339B2 (ja) | 凹凸像形成装置及び電子線分析装置 | |
| JP3823488B2 (ja) | Ｉｃリード浮き検査装置及び検査方法 | |
| JP3758763B2 (ja) | 孔位置の光学的計測方法 | |
| JPH08115959A (ja) | 電子ビーム装置及び電子ビームを用いた測定方法 | |
| JPS63199416A (ja) | 位置ずれ測定用マ−クおよびこれを用いた位置ずれ測定方法 | |
| JP4677109B2 (ja) | 基準テンプレートの製造方法及び当該方法によって製造された基準テンプレート | |
| JPS63200448A (ja) | 走査型電子顕微鏡用の位置決め装置 | |
| JPH04105010A (ja) | 形状寸法測定装置および測定方法 | |
| JP3013255B2 (ja) | 形状測定方法 | |
| JP3779118B2 (ja) | 撮像装置におけるカメラの位置ずれ検出方法、撮像装置におけるカメラの傾き検出方法、および、撮像装置におけるカメラの移動量補正方法 | |
| KR20170038658A (ko) | 화상 취득 방법 및 이온 빔 장치 | |
| JP2644257B2 (ja) | ビーム検出用ターゲット | |
| JPH0737885B2 (ja) | 検査方法および装置 | |
| JPH03289507A (ja) | パターン寸法測定方法及び装置 | |
| JP4246311B2 (ja) | ビーム加工方法及び集束イオンビーム装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |