JPS58187803A - パタ−ン寸法測定装置 - Google Patents
パタ−ン寸法測定装置Info
- Publication number
- JPS58187803A JPS58187803A JP14679382A JP14679382A JPS58187803A JP S58187803 A JPS58187803 A JP S58187803A JP 14679382 A JP14679382 A JP 14679382A JP 14679382 A JP14679382 A JP 14679382A JP S58187803 A JPS58187803 A JP S58187803A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- index
- electron beam
- moving stage
- deflection
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、パターン、特に半導体素子に形成されるパタ
ーン、の寸法を測定する装置にＡするものである。
ーン、の寸法を測定する装置にＡするものである。
半導体集積回路などでは、用いられるマスクのパターン
は微細化の一途をたどっておりそれに伴ってパターンの
寸法精度に対する要求も益々厳しいものとなっている。
は微細化の一途をたどっておりそれに伴ってパターンの
寸法精度に対する要求も益々厳しいものとなっている。
たとえば最近の電子ビーム１１尾によって健細パターン
を形成する場合、最小線幅が１μ程度となっており寸法
精度わるいはパターンの位置的な精度に対する要求は、
±α１〜土α２μにまで達している。このような精度を
実壇するためには、高精闇な寸法測定が必要でる沙、そ
の測定精度は要求されるパターンの精ギより１桁程イ良
好なものでなければならない。
を形成する場合、最小線幅が１μ程度となっており寸法
精度わるいはパターンの位置的な精度に対する要求は、
±α１〜土α２μにまで達している。このような精度を
実壇するためには、高精闇な寸法測定が必要でる沙、そ
の測定精度は要求されるパターンの精ギより１桁程イ良
好なものでなければならない。
従来このようなパターンの寸法全測定する方法としては
、およそ以下の二通りの方法が採られていた。まず、直
径がα２１１Ｉｌ程変の微小な領域の寸法検査について
は高倍率の光学照像４１によってパターンを拡大し、視
舒内で、指標を移動して測定端点を光電的に検出し、移
制盪をモアレスケールなどのＩ長業子で測定する方法が
あり、この場合測定精度は±α１〜±α２μｍである。
、およそ以下の二通りの方法が採られていた。まず、直
径がα２１１Ｉｌ程変の微小な領域の寸法検査について
は高倍率の光学照像４１によってパターンを拡大し、視
舒内で、指標を移動して測定端点を光電的に検出し、移
制盪をモアレスケールなどのＩ長業子で測定する方法が
あり、この場合測定精度は±α１〜±α２μｍである。
次に数１０１にわ友る広い領域の測長については、測定
端点の検出を同一に光電的に行い、移動量を光波干渉式
のレーザー測長機によって測長する方法からシ、この場
合も測定端Ｉ（け〜±α２ｐｖｓｉである。このような
測定方法の測定精度の限界社、測定端点の位置決め精度
の限界（〜±α０５μｍ）によって規定されておシ、微
細パターンのｇＡ長に要求されている精度を満足させる
ためには、測定端点の位置決め端室を向上させることが
必須といえよう。
端点の検出を同一に光電的に行い、移動量を光波干渉式
のレーザー測長機によって測長する方法からシ、この場
合も測定端Ｉ（け〜±α２ｐｖｓｉである。このような
測定方法の測定精度の限界社、測定端点の位置決め精度
の限界（〜±α０５μｍ）によって規定されておシ、微
細パターンのｇＡ長に要求されている精度を満足させる
ためには、測定端点の位置決め端室を向上させることが
必須といえよう。
したがって、本発明は微細なパターンの寸法を簡便且つ
正確に測定する測定装置１に提供することを目的とする
。この目的は、本発明罠よると、電子ビー沓の偏向量を
制御する偏向コイルな備え、パターンの拡大像上４る電
子顕微鏡と、前記パターンが構成されている基板を搭軟
する移動ステージと、前記移動ステージを駆動１制御す
る鄭蛎制＃装置と、前記移動ステージの移動量を測定す
る？ＩＩ！ｆｋ距離針と、前記電子顕微鏡により得られ
る拡大像を表示する表示装置とから構成され、１ｌｌＩ
記表示装置には位置決めん樟を表示し、前記パターンの
測長端点の位置決めを、前制御によシ前記指標に一致さ
せることにより行うことを特徴とするパターン寸法輪省
によシー成される。
正確に測定する測定装置１に提供することを目的とする
。この目的は、本発明罠よると、電子ビー沓の偏向量を
制御する偏向コイルな備え、パターンの拡大像上４る電
子顕微鏡と、前記パターンが構成されている基板を搭軟
する移動ステージと、前記移動ステージを駆動１制御す
る鄭蛎制＃装置と、前記移動ステージの移動量を測定す
る？ＩＩ！ｆｋ距離針と、前記電子顕微鏡により得られ
る拡大像を表示する表示装置とから構成され、１ｌｌＩ
記表示装置には位置決めん樟を表示し、前記パターンの
測長端点の位置決めを、前制御によシ前記指標に一致さ
せることにより行うことを特徴とするパターン寸法輪省
によシー成される。
以下、本発明に係る装置の具体例を図（２）に基づいて
説明する。微細なパターンが形成された半導体基板１が
移動ステージ２に厳重されている。２ａは１方向移（１
τステージ、２ｂはｙ方向移馳ステージでめる◇パター
ンの像を拡大するための電子顕微鏡は１０万倍程度の倍
率を有する反射形電子顕微−及び走ｆ ｆＬ’１電子顕
微鏡などが好ましい。図面においては走ｆ型電子顕＃蝿
の偏向コイル３及び検出器４のみが図示され、図示され
ない電子線発生源から投射された電子ビーム６Ｆｉ偏向
コイル３により偏向制御を受けて半導体基板１の寸法測
定部に照明され、反射した電子線又は２次電子＆ｌ７ｔ
−１：検出器４によシ検出される。反射電子線又は２次
電子線７け観測用ブラウン管などの表示類Ｗ８に拡大像
９として結惨する。表示→＊ａの我ν側面には測定基準
点を定める位置決め指標１ｏが表示されている。
説明する。微細なパターンが形成された半導体基板１が
移動ステージ２に厳重されている。２ａは１方向移（１
τステージ、２ｂはｙ方向移馳ステージでめる◇パター
ンの像を拡大するための電子顕微鏡は１０万倍程度の倍
率を有する反射形電子顕微−及び走ｆ ｆＬ’１電子顕
微鏡などが好ましい。図面においては走ｆ型電子顕＃蝿
の偏向コイル３及び検出器４のみが図示され、図示され
ない電子線発生源から投射された電子ビーム６Ｆｉ偏向
コイル３により偏向制御を受けて半導体基板１の寸法測
定部に照明され、反射した電子線又は２次電子＆ｌ７ｔ
−１：検出器４によシ検出される。反射電子線又は２次
電子線７け観測用ブラウン管などの表示類Ｗ８に拡大像
９として結惨する。表示→＊ａの我ν側面には測定基準
点を定める位置決め指標１ｏが表示されている。
この位置決め指１ａ１０は予め表示＝Ｉｆｉｌ）８に設
けて置くこともできるし、又はブラウン管に投影するこ
ともできる。移動ステージ２には、ステージ２を前後左
右に移動させるための駆動源１１が接続しており、この
駆ｗＪ＃には手動及び／又は自動の駆動側＃装置１２が
接続している。移動ステージ２の側面に設置た反射＠１
５に向かって干渉計１４が配置されておυ、干渉計１４
が検出した移動ステージ２の変位が１７表示器１５に表
示される。１６はビームスプリッタ、１７Ｖｉ測挟用光
のレーザービームである。移動ステージ２の変位を測定
するためにはα０１ｐｍの変化を測定しうる測長計であ
れば、干渉計に限定されず如何なる檀＠ＣＶ測定器も使
用しうる。
けて置くこともできるし、又はブラウン管に投影するこ
ともできる。移動ステージ２には、ステージ２を前後左
右に移動させるための駆動源１１が接続しており、この
駆ｗＪ＃には手動及び／又は自動の駆動側＃装置１２が
接続している。移動ステージ２の側面に設置た反射＠１
５に向かって干渉計１４が配置されておυ、干渉計１４
が検出した移動ステージ２の変位が１７表示器１５に表
示される。１６はビームスプリッタ、１７Ｖｉ測挟用光
のレーザービームである。移動ステージ２の変位を測定
するためにはα０１ｐｍの変化を測定しうる測長計であ
れば、干渉計に限定されず如何なる檀＠ＣＶ測定器も使
用しうる。
偏向コイル６の制御は偏向器への偏向信号の増巾器１８
、拡大像を得る丸めに電子ビームを基板上で走査させる
九めの走査信号の発生＃１９、偏向器の指示によシミ子
ビームを微小量偏向するための信号を発生するＤＡコン
バータ２ｏによ多行なわれる。Ｖ面では、Ｘ方向のみの
偏向を示し１いるが、γ方向についても同じである。
、拡大像を得る丸めに電子ビームを基板上で走査させる
九めの走査信号の発生＃１９、偏向器の指示によシミ子
ビームを微小量偏向するための信号を発生するＤＡコン
バータ２ｏによ多行なわれる。Ｖ面では、Ｘ方向のみの
偏向を示し１いるが、γ方向についても同じである。
本発明の装置によるパターン寸法の測定は次Ｏように行
う。まずパターン拡大像をブラウン材の観個面８に結像
し、次に駆動制御装置１２によって位置決め指標１Ｄと
寸法を測定しようとするパターン９のコーナーとをでき
るだけ一致させる。
う。まずパターン拡大像をブラウン材の観個面８に結像
し、次に駆動制御装置１２によって位置決め指標１Ｄと
寸法を測定しようとするパターン９のコーナーとをでき
るだけ一致させる。
このときの！７位ｔ＃褒示器１５の読みをＸ、Ｉｔｙ、
１とする。ふつうステージの移動の精度Ｖｉ高々１μ惰
であるから、これ以下の［Ｃでパターンと位置決め指標
とを一致させることはできない。そこで、電子ビームを
偏向量指示によって微小被移動し、正確にパターンと位
置決め指標とを一致させる。電子ビームの偏向量指示の
精度としては１００５μｍは比較的容易であるから、′
＃４度よく一致させることができる。このときの電子ビ
ームの偏向量を１ｄ１．７４１ とする。寸法を測定
しようとするパターンのもう一つの測長端点が指標１０
にできるだけ一致するように移動ステージ２を移動する
。このと裏の！ｙ表示盤１５の読みをｘ、２゜ｙ１２と
する。前述の理由により、移動ステージによりてはパタ
ーンの測長端点と指標とを十分嶋い精度で一致させるこ
とはできないから、同様に電１子ビームを微小に偏向し
て、両者を精ＩＫよく一致させる。このときの電子ビー
ムの偏向ｍｔｘ、、。
１とする。ふつうステージの移動の精度Ｖｉ高々１μ惰
であるから、これ以下の［Ｃでパターンと位置決め指標
とを一致させることはできない。そこで、電子ビームを
偏向量指示によって微小被移動し、正確にパターンと位
置決め指標とを一致させる。電子ビームの偏向量指示の
精度としては１００５μｍは比較的容易であるから、′
＃４度よく一致させることができる。このときの電子ビ
ームの偏向量を１ｄ１．７４１ とする。寸法を測定
しようとするパターンのもう一つの測長端点が指標１０
にできるだけ一致するように移動ステージ２を移動する
。このと裏の！ｙ表示盤１５の読みをｘ、２゜ｙ１２と
する。前述の理由により、移動ステージによりてはパタ
ーンの測長端点と指標とを十分嶋い精度で一致させるこ
とはできないから、同様に電１子ビームを微小に偏向し
て、両者を精ＩＫよく一致させる。このときの電子ビー
ムの偏向ｍｔｘ、、。
１ｄ１とする。
この結果、パターンの寸法ｔＦｉ以下の式によって求め
られる。
られる。
本発明によれば、電子顕微境の倍率として１０万倍、観
測面上での測長端点での位置決め精度として容易に得ら
れる±α５ｕとすれば被測定ｔバとしては光源としてＨ
ｅ−Ｎ・レーザの波長α６５５μを用いるとすれば測長
範囲１０１１％ ５０ ＩＩＩに対して、各前約±ｌ１
ｌＬ０２〜１０５μｍが得られ、測長端点の位置決め暎
差ト殆ど無視される。従って本発明によれば極めて高精
度の測長が可能となる。
測面上での測長端点での位置決め精度として容易に得ら
れる±α５ｕとすれば被測定ｔバとしては光源としてＨ
ｅ−Ｎ・レーザの波長α６５５μを用いるとすれば測長
範囲１０１１％ ５０ ＩＩＩに対して、各前約±ｌ１
ｌＬ０２〜１０５μｍが得られ、測長端点の位置決め暎
差ト殆ど無視される。従って本発明によれば極めて高精
度の測長が可能となる。
図面け、本発明に係る装置の一具体例を示す晧念図であ
る。 １・・・半導体基板、２・・・移動ステージ、５・・・
偏向コイル、４・・・検出器、６・・・電子ビーム、７
・・・電子線又は２次電子線、８・・・Ｉ！！測面、９
・・・パターン像、１０・・・位置決め指標、１１・・
・１蛎蛎源、１２・・・駆動制呻装倉、１５・・・反財
鏡、１４・・・干渉針、１５・・・ｘｙ表示器、１６・
・・ビームスプリッタ−１１７・・・レーザービーム。 符ＩＦＦ田願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士内田幸男 弁埠士出口昭之
る。 １・・・半導体基板、２・・・移動ステージ、５・・・
偏向コイル、４・・・検出器、６・・・電子ビーム、７
・・・電子線又は２次電子線、８・・・Ｉ！！測面、９
・・・パターン像、１０・・・位置決め指標、１１・・
・１蛎蛎源、１２・・・駆動制呻装倉、１５・・・反財
鏡、１４・・・干渉針、１５・・・ｘｙ表示器、１６・
・・ビームスプリッタ−１１７・・・レーザービーム。 符ＩＦＦ田願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士内田幸男 弁埠士出口昭之
Claims (1)
- ｔＸ電子ビーム偏向量を制御する偏向コイルを備え、パ
ターンの拡大像を得る電子顕倣境と、前記パターンが形
成烙れている基板を搭載する移動ステージと、前記移動
ステージを＠動制御する駆動制御装置と、前記移動ステ
ージの移動ｖ１を同定する測長距離計と、前記電子顕微
鏡により得られる拡大像を表示する表示装置とから構成
爆れ、前記表示装置には位置決め指標を表示し、前記パ
ターンの測長端点Ｏ位＃沃めを、前記電子顧６１鏡の偏
向ビームの制御及び移動ステージの制御により前記パタ
ーンの任慧の位置を前記指標に一致させることにより行
うことを特徴とするパターン寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14679382A JPS58187803A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | パタ−ン寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14679382A JPS58187803A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | パタ−ン寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58187803A true JPS58187803A (ja) | 1983-11-02 |
Family
ID=15415662
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14679382A Pending JPS58187803A (ja) | 1982-08-26 | 1982-08-26 | パタ−ン寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58187803A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244390A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-26 | 三菱電機株式会社 | 産業用ロボツト |
| JPS6288907U (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-06 | ||
| JP2018132514A (ja) * | 2017-02-18 | 2018-08-23 | 株式会社ホロン | 長寸法測定方法 |
-
1982
- 1982-08-26 JP JP14679382A patent/JPS58187803A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244390A (ja) * | 1985-08-19 | 1987-02-26 | 三菱電機株式会社 | 産業用ロボツト |
| JPS6288907U (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-06 | ||
| JP2018132514A (ja) * | 2017-02-18 | 2018-08-23 | 株式会社ホロン | 長寸法測定方法 |
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