JPH1082628A

JPH1082628A - 低加速電子線を用いた測長装置

Info

Publication number: JPH1082628A
Application number: JP11917997A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Sako; 裕酒匂; Haruo Yoda; 晴夫依田; Yozo Ouchi; 洋三大内; Hidenori Inai; 秀則井内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1997-05-09
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JP2870521B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複雑なエッジ部の波形を有する回路パターンの
始点と終点を自動的に検出し、それにより正確に線幅を
計測する。【構成】電子ビームで試料上をスキャンして第１のパタ
ーンの信号を検出し、第１のパターンの信号をメモリに
記憶し、第１のパターンとは異なる第２のパターンの信
号を検出し、第１のパターンと第２のパターンの各信号
を照合するために、ガウスフィルタの標準偏差値を変え
てそれぞれ近似波形を得、各近似波形の変曲点の座標を
求め、第１と第２のパターンの各近似波形毎に対応する
変曲点の対を照合により検出して、両パターンの対応点
を求め、第１のパターンで設定された計測すべき線幅の
始点と終点に対応する被測定パターンである第２のパタ
ーンの始点と終点を検出し、その差を以って線幅とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低加速電子線を用いた
測長装置に関し、特に、半導体製造工程における自動パ
ターンの線幅計測に有効な低加速電子線を用いた測長装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程では、通常、製品の信頼
性や歩留まりを向上させるために、フォトレジストやエ
ッチング後の形成膜のパターン線幅の計測を実施し、品
質のチェックを行っている。最近では、半導体パターン
が微細化して来ており、この計測の目的に、従来使用さ
れて来た光学式顕微鏡では分解能不足となり、高分解能
である電子顕微鏡が利用されるようになって来た。ま
た、この電子顕微鏡を用いた線幅計測の自動装置の開発
が盛んに行われている。これらの装置の寸法計測方法の
代表的なものとしては、観察パターンから得られる一次
元波形の山のピークをパターンエッジとするピーク検出
法(「高精度線幅測定装置」、Semiconductor World 1984.
12,pp87-93)や、一次元波形のスロープラインとベース
ラインを直接近似してその交点をエッジとする直線近似
法(「超ＬＳＩ微小寸法測定システムＭＥＡ-3000」,Semic
onductor World 1985.1,pp120-128)等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来方法は、測
長に際して、測長専用パターンを使用することを前提と
している。すなわち、ピーク検出法では、パターンの片
方のエッジに対応する一次元波形に対して一つの山が存
在すること、また、直接近似法では、パターンの片方の
エッジに対応する一次元波形に対して一つのスロープラ
インと一つのベースラインで近似できることを仮定して
いる。しかし、このような仮定は単純な形状をした測長
パターンに対してのみ言えることである。一方、最近で
は、不良解析を目的とした、複雑な形状をした実際の回
路パターンの測長を行う要望が強くなっている。この場
合、複数の回路パターンが重複して存在しているため
に、エッジ付近の一次元波形も複数の山や谷を有するや
や複雑な波形になることが多い。そのため、例えば、ピ
ーク検出法では、どの山が計測したいパターンエッジに
対応するかが分からないし、直線近似法ではベースライ
ンを見つけるのが困難であるという場合が多かった。本
発明の目的は、従来の技術における上述の如き問題を解
消し、複雑なエッジ部の波形を有する回路パターンの線
幅の測長を可能とする低加速電子線を用いた測長装置を
提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の低加速電子線を用いた測長装置は、電子ビ
ームで試料上をスキャンして第１のパターンの信号を検
出する第１のステップと、検出された上記第１のパター
ンの信号をメモリに記憶する第２のステップと、上記第
１のパターンとは異なる第２のパターンの信号を検出す
る第３のステップと、上記第１のパターンと第２のパタ
ーンの各信号を照合するために、ガウスフィルタの標準
偏差値を変えてそれぞれの近似波形を得る第４のステッ
プと、各近似波形の変曲点の座標を求める第５のステッ
プと、上記第１と第２のパターンの各近似波形毎に対応
する変曲点の対を照合により検出して、両パターンの対
応点を求め、上記第１のパターンで設定された計測すべ
き線幅の始点と終点に対応する被測定パターンである第
２のパターンの始点と終点を検出し、その差を以って線
幅とする第６のステップとを有することを特徴としてい
る。

【０００５】

【作用】本発明の低加速電子線を用いた測長装置におい
ては、複雑な１次元波形の大局照合と詳細照合を動的に
行うようにしたので、波形の絶対的な値や固定的な大小
関係でエッジ位置を求める従来の方式に比べて、種々の
形状の波形に対応するエッジ検出が可能になる。また、
ノイズが存在する１次元波形に対しても、フィルタサイ
ズの下限値のΣ_g，σ_gを適切に設定することで、それ以
下の山谷を検出することがないので、安定な位置の検出
が可能になるという効果がある。更に、特徴位置間の対
応が多項式近似で補間することにより、１次元波形が変
数方向に変形を受けた場合、例えば、電子顕微鏡の倍率
の変化や被計測パターンのエッジ断面形状の変化がある
場合等でも、位置の検出が可能であるという効果もあ
る。さらに、照合の際に各近似波形で変曲点を求めてい
るが、この変曲点はノイズの滞在時間が極めて小さいた
め、ノイズによる影響が殆んどないという利点もある。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図３は、本発明における低加速電子線を用
いた測長装置の全体構成図である。図中、１は電子顕微
鏡(ＳＥＭ)９からの被計測パターンや基準パターンのア
ナログ画像信号１ｓを適当なタイミングでサンプリング
して、ディジタル画像信号１ｄに変換するＡ／Ｄ変換
器、２は電子ビームの走査同期信号２ｓを利用して、画
像メモリ３のアドレス２ａを発生させるためのアドレス
発生回路、４は基準パターンに関するデータを記憶する
ためのメモリ、５は被計測パターンに関するデータを記
憶するためのメモリ、６は本発明に係る計算手順を記憶
するためのメモリ、７はデータを処理するための計算機
(ＣＰＵ)、８は計測結果を数値データ等で表示するため
の表示装置、７ａはアドレスバス、７ｄはデータバスを
示している。まず、本実施例の計測手順の概要を説明す
る。予め用意した基準パターンを電子顕微鏡９で走査し
て、そのアナログ画像信号をＡ／Ｄ変換器１でディジタ
ル化し、画像メモリ３に記憶する。次に、メモリ６の計
算手順に従ってその画像を計算機７で処理し、基準パタ
ーンのエッジ位置や必要データを基準パターンデータメ
モリ４に格納する。計測時にも、ほぼ同様の処理手順
で、被計測パターンの必要データを被計測パターンデー
タメモリ５に格納する。次に、これらのデータを用いて
パターン間の照合を行い、基準パターンのエッジ位置に
対応する被検定パターンのエッジ位置を検出し、表示装
置８にその結果を表示する。

【０００７】基準パターンの処理手順を図１(ａ)に示
す。第１ステップでは、画像メモリ３から基準パターン
の予め定められている位置の１次元波形、ラインプロフ
ァイル：Ｆ(Ｘ)(Ｘ_s≦Ｘ≦Ｘ_a)を取出す。図４(ａ)のＡ
がこの波形の例を示したものである。第２ステップで
は、次式で示す標準値差Σのガウスフィルタを作用させ
た近似波形：Ｇ(Ｘ：Σ)を求める。

【数１】第３ステップでは、d²Ｇ/dＸ²＝０を満足する位置座標
を求める。この座標は、原波形の山と谷の変化点、すな
わち、変曲点位置を表すもので、ここでは、基準特徴位
置と呼ぶことにする。必要な標準幅差分(Σ_s≦Σ≦Σ_a)
だけ、第２，第３ステップを繰り返して、各標準偏差毎
の基準特徴位置(Ｘ_Σ1,…,Ｘ_Σi,…,Ｘ_Σn)を求める。

【０００８】当然、各標準偏差で基準特徴位置の個数ｎ
は異なる。図４(ａ)Ａ上に画いた細線の波形が、Σを変
化させた場合のもので、・が特徴位置を表している。な
お、図には、参考のため、山谷位置も小さい白丸印で表
している。図から、標準偏差の大小で波形の大局／詳細
を記述できることがわかる。なお、この種の計測に用い
られる低加速の電子顕微鏡から得られる信号はかなりＳ
／Ｎが悪いが、適当な標準偏差Σのガウスフィルタを作
用させれば、ノイズが除去された波形を得ることが可能
である。従って、考慮する標準偏差の最小値Σ₁をこの
値にする。第４ステップでは、人間によって原波形上の
エッジ位置(Ｘｄ)の入力を行う。第５ステップでは、こ
れまでに採取した基準パターンに関するデータすなわ
ち、各標準偏差毎の基準特徴位置(Ｘ_Σ1,…,Ｘ_Σi,…,
Ｘ_Σn)およびその個数ｎ，エッジ位置(Ｘｄ)をメモリ４
に格納する。

【０００９】次に、被計測パターンの入力時のデータ処
理の手順について説明する。この場合も、基準パターン
の場合とほぼ同様な手順で処理が実行される。すなわ
ち、被計測パターンの電子顕微鏡からのアナログ画像信
号はディジタル化され、画像メモリ３に記憶される。そ
して、その画像データは計算機７で、メモリ６の計算手
順に従って処理される。その計算手順を、図１(ｂ)に示
す。第１ステップでは、画像メモリ３から、被計測パタ
ーンの１次元波形(ラインプロファイル)ｆ(ｘ)(ｘ_s≦ｘ
≦ｘ_a)を取出す。図４(ｂ)のＡ′が、この入力波形の例
を示すもので、通常、パターンの荷電状態や倍率の若干
の違いで、たとえ、波形採取位置が基準パターンと同等
位置であっても、変形が存在する。第２ステップでは、
標準偏差σのガウスフィルタを作用させた近似波形ｇ
(ｘ：σ)を求める。第３ステップでは、ｄ²ｇ/ｄｘ²＝
０を満足する位置座標を求める。ここでは、この座標を
特徴位置と呼ぶことにする。そして、必要な標準偏差分
(σ_s≦σ≦σ_n)だけ、第２，第３ステップを繰り返し、
各標準偏差毎の特徴位置(ｘ_σ1,…,ｘ_σi,…,ｘ_σm)を
求める。当然、各標準偏差で特徴位置の個数ｍは異な
る。図４(ｂ)Ａ′上に描いた細線の波形が、σを変化さ
せた場合のもので、・が特徴位置を表わしている。図に
は、参考のため、山谷位置も小さい白丸印で表わしてい
る。考慮する標準偏差の最小値σ_Bは、この波形のノイ
ズを除去する程度のものとする。第５ステップでは、こ
れまでに求めた被計測パターンに関するデータ、すなわ
ち、各標準偏差σ毎の特徴位置(ｘ_σ1,…,ｘ_σi,…,ｘ
_σm)およびその個数ｍをメモリ５に格納する。

【００１０】次に、上述の如き手順で求めた基準パター
ンと被計測パターンのデータを照合する手順の概略を図
４(ａ)(ｂ)を用いて説明する。先に説明した如く、ガウ
スフィルタの標準偏差値が大きいときには、波形の大局
的な形状を表わし(図の上方)、小さいときには、採取波
形に近い詳細な形状を表わしている(図の下方)。そこ
で、大きい標準偏差値の場合から、基準波形の基準特徴
位置と入力波形の特徴位置との照合を行っていく。具体
的な一致特徴位置の検出の方法については、後述する。
図４(ａ)(ｂ)の二重丸が、第１回目の一致特徴位置であ
る。次に、この一致特徴位置間を、再度詳しく照合す
る。すなわち、波形始点〜ａと波形始点〜ａ′，ａ〜ｂ
とａ′〜ｂ′，ｂ〜ｃとｂ′〜ｃ′，ｃ〜波形終点と
ｃ′〜波形終点の一致特徴位置間部分毎に、標準偏差値
を小さくさせながら、照合していく。なお、標準偏差値
を変化させたときの各部分波形の始点，終点は、第１回
目の一致特徴位置(ａ，ｂ，ｃ/ａ′，ｂ′,ｃ′)に対応
する特徴位置の座標であるので、図４(ａ)(ｂ)内の矢印
のように、若干の変動をする。この第２回目の照合結果
を、●で示した。このような照合を、標準偏差値の下限
値Σ_R，σ_Rまで、リカーシブに繰り返すことにより、大
局的照合から詳細照合を統一的に実行できる。

【００１１】この照合手順を、プログラムにしたものを
次に示す。なお、使用言語はＣ言語であり、本発明の本
質に関係のない変数の宣言やデータ転送記述は省略また
は簡単化してあり、必ずしも文法に忠実ではない。 MATCH(Σ_a,Σ_i,Ｘ_a,Ｘ_i,σ_a,σ_i,ｘ_a,ｘ_i) /*Σ_a,Σ_i,σ_a,σ_i：基準および入力波形の最小最大標準標準偏差値*/ /*Ｘ_a,Ｘ_i/ｘ_a,ｘ_i：基準および入力波形の最小最大変曲点探索座標*/ {/*ストップ条件−ステップ1-*/ if(Σ_i＝下限標準偏差値){goto end;} if(σ_i＝下限標準偏差値){goto end;} if(Σ_a,Σ_i間，Ｘ_a,Ｘ_i間に特徴位置なし){goto end:} if(σ_a,σ_i間，ｘ_a,ｘ_i間に特徴位置なし){goto end;} /*照合-ステップ2-*/ for(σ＝σ_n,err0＝9999；σ≦σ_r；σ++) {for(Σ＝Σ_n；Σ≦Σ_F；Σ++) (/*標準偏差幅σ,Σの場合における、基準および入力波形のＸ_n,Ｘ,間, ｘ₀,ｘ₁間の一致特徴位置Ｘ[ｉ]，ｘ[ｉ]と、そのときの誤差errを求める。*/ lesq(σ,Σ,Ｘ_n,Ｘ₁,ｘ₀,ｘ_i,Ｘ[ｉ],ｘ[ｉ],err)； /*最小誤差の各データ(ｌ≦ｉ≦Ｎ)を記憶*/ if(err＜err0)(σ′＝σ；Σ′＝Σ；Ｘ[ｉ]→Ｘ′[ｉ],ｘ[ｉ]→ｘ′[ｉ]；err0＝err;})} if(err0≧const)(/*誤差が大きい*/goto end;}/*リカーシブ照合−ステップ3-*/ for(i＝1；ｉ≦N-1；ｉ++) (MATCH(Σ_n,Σ′,Ｘ′[i],Ｘ′[i+1],σ_n,σ′,ｘ′[i],ｘ′[i＋1]);} end:}

【００１２】このプログラムのステップ１は、照合の停
止条件判定である。リカーシブに本プログラムがコール
され、標準偏差値の下限値となった場合に、本プログラ
ムの実行を終える。ステップ２では、標準偏差値の範囲
内の各組合せ毎に、サブルーチンlesqにて、先に求めて
あった基準特徴位置と特徴位置のデータをメモリ４やメ
モリ５から取出しながら、照合を行い、一致基準特徴位
置Ｘ[i]と特徴位置ｘ[i]およびそのときの誤差errを出
力する。次に、このようにして求めたデータのうち、最
小の誤差を持つもののみ、その標準偏差値Σ′，σ′と
一致特徴位置Ｘ′[i]，ｘ′[i]を記憶する。なお、この
ときの最小誤差自身がある一定値(const)より大きい場
合は、両波形間の変形が大きすぎるので、求めたデータ
を無効とし、この段階の照合を終える。ステップ３で
は、前段階で求めた結果の一致特徴位置Ｘ′[ｉ],Ｘ′
[ｉ]を用いて、両波形の部分領域に関して、再度、照合
を行う。なお、このときの標準偏差値の上限値は、それ
ぞれ、Σ′，σ′とし、より詳細な波形照合を実行す
る。また、本プログラムの初期値は、Σ₀＝Σ_s,Σ_i＝Σ
_n,Ｘ_a＝Ｘ_s,Ｘ₁＝Ｘ_n，σ_n＝σ_s，σ₁＝σ_s，ｘ₀＝ｘ_s,
ｘ₁＝ｘ₀とする。

【００１３】次に、先のプログラム内のサブルーチンle
sqに対応した、標準偏差Σの基準パターンのｎ個の基準
特徴位置(Ｘ_Σ1,…,Ｘ_Σi,…,Ｘ_Σn)(ただし、Ｘ_n≦Ｘ
_Σ1＜…＜Ｘ_Σi＜…＜Ｘ_Σn≦Ｘ_i)と、標準偏差σの被
計測パターンのｍ個の特徴位置(ｘ_ns,…,ｘ_ni,…,
ｘ_σm)(ただし、ｘ_σ≦ｘ_σ1＜…＜ｘ_σi＜…＜ｘ_σm≦
ｘ₁)の照合方法を説明する。ここでは、基準パターンの
ｎ個の基準特徴位置(Ｘ_Σi,…Ｘ_Σ1,…,Ｘ_Σn)(図３
(ａ))のうちのｎ′個にある座標変換を施し、それらが
被計測パターンのｍ個の特徴位置(ｘ_σ1,…,ｘ_σi,…,
ｘ_σm)(図３(ｂ))のうちのｎ′個(ただし、３≦ｎ′≦m
in[ｎ,ｍ])に対応すると考える。座標変換式を入力変数
Ｘの１次式であると仮定すれば、次式のような２乗誤差
δを最小とするときの多項式Ｔ(Ｘ)が最適な座標変換式
ということになる。

【数２】Ａ₀，Ａ₁は定数である。なお、Ａ₀はシフトによる変動
を表わしており、Ａ₁は倍率やひずみによる変動を表わ
している。そして、基準パターンの基準特徴位置と被計
測パターンの特徴位置からｎ′個取る組合せ毎に、この
最小２乗法を適用してそのときのδを求め、α・δ/
(ｎ′)²が最小の組合せを求める(α：定数)。ただし、
ｎ′自身も、３からmin[ｎ,ｍ]まで変化させる。単に、
δの最小を求めるのではなく、重み係数α/(ｎ′)²を付
けたのは、ｎ′が小さければ誤差δが小さくなるという
傾向が必然的に存在するので、誤差評価を適正に行うた
めである。従って、この目的が実現されるものであるな
らば、上記係数は他のものでも良い。

【００１４】図２に、以上説明した手順を示す。第１ス
テップでは、標準偏差値がΣにおけるＸ₀より大きく、
Ｘ₁より小さい特徴位置を取出す。第２ステップでは、
初期組合せ要素変数ｎ′に３を、変数errに考え得る誤
差以上の大きな値を代入しておき、第３ステップで基準
パターンのｎ個の基準特徴位置(Ｘ_Σ1,…,Ｘ_Σi,…,Ｘ
_Σn)からｎ′個、被計測パターンのｍ個の特徴位置(ｘ
_σ1,…,ｘ_σi,…,ｘ_σm)からｎ′個を選ぶ。第４ステッ
プでこの組合せでの最小２乗誤差δおよびδ′＝α・δ
/(ｎ′)²を計算し、第５ステップから第６ステップで、
δ′＜errとなる場合のみerr＝δ′とした後、そのとき
の組合せを出力引数Ｘ[i],ｘ[i]として記憶するように
する。第７ステップでｎ′取る組合せがすべて終了した
かをチェックし、もし、終了していない場合は第４ステ
ップに戻り、同様に過程を繰り返す。終了した場合は、
第８ステップでｎ′を１増加させ、ｎ′＝min[ｎ,ｍ]に
なるまで上述と同様の動作を繰り返す。

【００１５】図５に、この方法で求めた最終的な特徴位
置間の対応を示す。この対応関係が分かれば、基準波形
におけるエッジ位置(Ｘd)に対応する入力波形のエッジ
位置(ｘｄ)は、適当な補間または、そこを含む部分波形
における座標変換式Ｔ(Ｘ)を用いて、容易に計算でき
る。そして、その結果を表示装置８に表示する。上記実
施例においては、１次元波形についての照合例を示した
が、本発明はこれに限られるものではなく、容易に２次
元画像の照合に適用することができる。以下、これを示
す。

【００１６】図６(ａ)(ｂ)は、２値の基準線画像Ｐ
(Ｘ，Ｙ)と入力線画像ｐ(ｘ，ｙ)の照合の例を示してい
る。なお、ここで、線画像とは、幅１画素の線で描かれ
たものを指す。このような線画像は、ある線上の起点か
らの線上座標Ｌを媒介変数とした関数、Ｘ＝Ｓ(Ｌ)とＹ
＝Ｔ(Ｌ)で表現できる。そこで、各標準偏差値(Σ_s≦Σ
≦Σ_a)のガウスフィルタを関数Ｓ(Ｌ)とＴ(Ｌ)に作用さ
せた後の関数、Ｓ′(Ｌ；Σ)とＴ′(Ｌ；Σ)を求めれ
ば、そのときの関数、Ｓ′(Ｌ；Σ)とＴ′(Ｌ；Σ)で表
現される線画像の形状は、標準偏差値の大小によって、
大局または詳細なものとなる。従って、各標準偏差値に
おける関数Ｓ′(Ｌ；Σ)とＴ′(Ｌ；Σ)を用いて計算で
きる曲率Θ＝０、または、ｄΘ／ｄＬ＝０を満足するＬ
座標Ｌ_Σ1,…,Ｌ_Σi,…,Ｌ_Σnを基準特徴座標、同様に
求めた入力線画像のｌ_σ1,…,ｌ_σi,…,ｌ_σm(ｌ：線上
座標)を特徴座標とすれば、先の１次元波形の照合方法
に帰着できる。当然、１回目の照合結果を用いて線画像
を部分線画像に分解して、再度、同一過程の照合をこの
部分線画像に関して行うことになる。なお、線画像が閉
ループである場合には、基準特徴座標と特徴座標の対応
をとるときに起点を越えた対応を許す必要がある。その
ときには、越えた座標には線画の周長を加えるようにす
る。こうすれば、線画像の大局形状と詳細形状の照合
を、各線上で行うことができ、変形形状を有する線画像
の照合が可能となる。

【００１７】図７に、この方法で求めた最終的な特徴位
置間の対応を示す。上記各実施例においては、フィルタ
として、ガウス型フィルタを用いたが、大局または詳細
波形を記述できるフィルタであれば、他の単純加算平均
型フィルタを用いても良い。

【００１８】以上述べた如く、本発明によれば、基準１
次元波形Ｆ(Ｘ)と入力１次元信号波形ｆ(ｘ)とを照合し
て、前記入力１次元信号波形ｆ(ｘ)の特定位置を検出す
る方法において、前記基準１次元波形Ｆ(Ｘ)の各位置
で、あるフィルタサイズΣのフィルタリングを行って近
似波形Ｇ(Ｘ)を得る第１のステップと、該近似波形Ｇ
(Ｘ)における

【数３】を満足するＸ座標(Ｘ₁,…,Ｘ_i,…,Ｘ_n)基準特徴座標と
して求める第２のステップと、前記入力１次元信号波形
ｆ(ｘ)の各位置で、あるフィルタサイズσのフィルタリ
ングを行って近似波形ｇ(ｘ)を得る第３のステップと、
該近似波形ｇ(ｘ)における

【数４】を満足するｘ座標(ｘ₁,…,ｘ_i,…,ｘ_n)を特徴座標とし
て求める第４のステップと、前記基準特徴座標または特
徴座標が無い場合には、照合結果を対応位置無しとする
第５のステップと、Ｔ(Ｘ)をＸの多項式で表現された座
標変換式とし、前記基準特徴座標(Ｘ₁,…,Ｘ_i,…,Ｘ_n)
の幾つかと、前記特徴座標(ｘ₁,…,ｘ_i,…,ｘ_m)の幾つ
かとの組合せ(Ｘ₁,…,Ｘ_i,…,Ｘ_h)と(ｘ₁,…,ｘ_i,…,ｘ
_h)のうち、２乗誤差

【数５】を最小にする組合せを求め、このときの誤差δがある値
以下の場合は、その対応位置を照合結果とし、誤差δが
前記ある値を越える場合は、照合結果を対応位置無しと
する第６のステップを有するようにしている。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複雑なエッジ部の波形を有する回路パターンの線幅を計
測する場合でも、用意された回路パターンの設定された
始点と終点に対応して、被測定回路パターンの始点と終
点を自動的に検出できるので、それらの差を以って線幅
を正確に計測することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における(ａ)は基準パター
ン、(ｂ)は被計測パターンの処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図２】本発明の一実施例における基準パターンと被計
測パターンの対応の取り方の手順を示すフローチャート
である。

【図３】本発明の一実施例を示す計測装置の構成図であ
る。

【図４】本発明における基準パターン、被計測パターン
の波形およびその近似波形を示す図である。

【図５】最終的な特徴位置間の対応を示す図である。

【図６】２個の基準線画像Ｐ(Ｘ，Ｙ)と入力線画像ｐ
(ｘ，ｙ)の照合の例を示す図である。

【図７】図６における特徴位置間の対応を示す図であ
る。

【符号の説明】

１…Ａ／Ｄ変換器、２…アドレス発生回路、３…画像メ
モリ、４…基準パターンデータメモリ、５…被計測パタ
ーンデータメモリ、６…計算手順データメモリ、７…Ｃ
ＰＵ、８…表示装置、９…電子顕微鏡。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井内秀則東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低加速電子線で試料を走査し、該試料か
らの第１と第２の電子線によるパターン信号を検出する
検出手段と、検出したアナログ信号を所定のサンプリン
グでデジタル化するＡＤ変換器と、デジタル化された第
１と第２のパターン信号を記憶する記憶手段と、電子線
の走査同期信号にもとづいて前記記憶手段のアドレスを
発生するアドレス発生回路と、前記第１と第２のパター
ン信号から標準偏差をもちいて各波形の変曲点を求め第
１と第２パターン波形を照合する手段と、照合結果に基
づいて線幅を特定し測定する手段と、測定結果を表示す
る手段とを含むことを特徴とする低加速電子線を用いた
測長装置。
【請求項２】前記照合する手段として、プログラムで
形成され、前記プログラムを記憶する記憶手段を含むこ
とを特徴とする請求項１に記載の低加速電子線を用いた
測長装置。