JPS59121929A - Ｉｃパタ−ンの測定方法 - Google Patents
Ｉｃパタ−ンの測定方法Info
- Publication number
- JPS59121929A JPS59121929A JP57227623A JP22762382A JPS59121929A JP S59121929 A JPS59121929 A JP S59121929A JP 57227623 A JP57227623 A JP 57227623A JP 22762382 A JP22762382 A JP 22762382A JP S59121929 A JPS59121929 A JP S59121929A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wafer
- pattern
- measured
- sample
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/3002—Details
- H01J37/3005—Observing the objects or the point of impact on the object
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】
（１）発明の技術分野
本発明はＩＣパターンの測定方法に関する、本発明によ
る方法は例えば、シリコンウェハマスク基板上のレジス
トパターン、エツチング後の絶縁膜、金属膜、半導体膜
等の寸法、形状の自動検査に用いられる。
る方法は例えば、シリコンウェハマスク基板上のレジス
トパターン、エツチング後の絶縁膜、金属膜、半導体膜
等の寸法、形状の自動検査に用いられる。
（２）技術の背景
近年、集積回路の高密度化、微細化が増々進展Ｉており
このような集積回路を製造する上で縮少投影方法や電子
ビームを利用（、た露光方法が発展し、つＸある。一方
、これらの方法により形成されたレジストパターン、エ
ツチング後のパターンの寸法や形状の検査を従来の顕微
鏡で行うことは解像力の点からむずかしくなってきてお
り新しい方法が要望されていた、 （３）従来技術と問題点 従来、パターンの寸法、形状を測定する方法として、光
学的装置による方法と走査型電子顕微鏡による方法とが
ある、光学的装置による方法では解像度に限界かあり１
μｍ程度までしか測定出来ないという問題があり、−万
、走査型電子顕微鏡による方法では、電子線を利用して
内蔵されたパターン測長機症により測定されるが、この
副長機能では自動的にパターン寸法を測定することがで
きない。すなわち電子ビーム走査したものを陰極細管等
に表示してスケールにより目視で測定する方法が行われ
ているので１パターンの測定につき１〜３分、ウェハ内
１０麿で１０分ないし３０分の時間を要し作業能率が悪
く自動化できないという問題があった、 （４）発明の目的 本発明の目的は上述の問題膚に鑑み、電子ビームを用い
てＩＣパターンの形状、寸法を自動的に測定する方法を
提供することを目的とする、（′５）発明の構成 この目的は本発明によれば、被測定パターンを有する試
料に設けられた該試料の位置検出用マークに電子ビーム
を照射し、該位置検出用マークから得られた反射電子信
号により試料移動量を検出し、該移動量に基づいて該試
料を移動し、次いで該試料の各チップに設けられた基準
位置マークを検出し、該基準位置マークに基づいて該チ
ップ内の所望の位置へ電子ビームを偏向し走査して該被
測定パターンからの反射電子信号を得、該反射電子信号
をデジタル化して情報処理装置ｆ／＜ｍより該被測定パ
ターンの位置、面積および形状のうち少なくともいずれ
か１つを検出することを特徴とするＩＣパターンの測定
方法を提供することにより達成される。
このような集積回路を製造する上で縮少投影方法や電子
ビームを利用（、た露光方法が発展し、つＸある。一方
、これらの方法により形成されたレジストパターン、エ
ツチング後のパターンの寸法や形状の検査を従来の顕微
鏡で行うことは解像力の点からむずかしくなってきてお
り新しい方法が要望されていた、 （３）従来技術と問題点 従来、パターンの寸法、形状を測定する方法として、光
学的装置による方法と走査型電子顕微鏡による方法とが
ある、光学的装置による方法では解像度に限界かあり１
μｍ程度までしか測定出来ないという問題があり、−万
、走査型電子顕微鏡による方法では、電子線を利用して
内蔵されたパターン測長機症により測定されるが、この
副長機能では自動的にパターン寸法を測定することがで
きない。すなわち電子ビーム走査したものを陰極細管等
に表示してスケールにより目視で測定する方法が行われ
ているので１パターンの測定につき１〜３分、ウェハ内
１０麿で１０分ないし３０分の時間を要し作業能率が悪
く自動化できないという問題があった、 （４）発明の目的 本発明の目的は上述の問題膚に鑑み、電子ビームを用い
てＩＣパターンの形状、寸法を自動的に測定する方法を
提供することを目的とする、（′５）発明の構成 この目的は本発明によれば、被測定パターンを有する試
料に設けられた該試料の位置検出用マークに電子ビーム
を照射し、該位置検出用マークから得られた反射電子信
号により試料移動量を検出し、該移動量に基づいて該試
料を移動し、次いで該試料の各チップに設けられた基準
位置マークを検出し、該基準位置マークに基づいて該チ
ップ内の所望の位置へ電子ビームを偏向し走査して該被
測定パターンからの反射電子信号を得、該反射電子信号
をデジタル化して情報処理装置ｆ／＜ｍより該被測定パ
ターンの位置、面積および形状のうち少なくともいずれ
か１つを検出することを特徴とするＩＣパターンの測定
方法を提供することにより達成される。
（６）発明の実施例
第１図は本発明によるパターンの測定方法を実施するた
めの装置のブロック図である。第１図において、１０は
電子ビーム寸法測定装置を概略的に示したもので、１１
は被測定用ウエノ・の交換を行う試料交換、室、１２は
被測定用ウェハを収納する試料室である。試料室１２内
には被測定用ウェハ１４から反射される２次電子検出器
１３が設けられ、被測定用ウェハ１４はウェハホルダ１
５上に設置されウェハホルダ１５はＸＹステージ１６に
設置される。試料室１２は真空ポンプ１７゜１８により
所定の真？度に保たれる。２１は電子銃および各種レン
ズの電源制御装置、２２ 、２３および２４はそれぞれ
ブランキング増幅器、偏向器用増幅器および電子ビーム
走査制御装置である、２５．２６は各々電流増幅器およ
び２次電子信号処理装置であって２次電子検出器１３に
より検出された反射２次電子を増幅しデジタル値化する
ためのｉｔである。２７は試料室内の真９度の検出、Ｘ
Ｙステージの位置の検出を行う真甲度、位置検出器およ
びこれを制御する装置である。２９゜３０はウェハホル
ダの位置を検出する検出器およびこれを制御する装置で
ある。３１け上述の各装置からの信号を処理する中央処
理装置であり、３２は入出力装置、３３．３４は各々記
憶装置および補助記憶ＫＮである。
めの装置のブロック図である。第１図において、１０は
電子ビーム寸法測定装置を概略的に示したもので、１１
は被測定用ウエノ・の交換を行う試料交換、室、１２は
被測定用ウェハを収納する試料室である。試料室１２内
には被測定用ウェハ１４から反射される２次電子検出器
１３が設けられ、被測定用ウェハ１４はウェハホルダ１
５上に設置されウェハホルダ１５はＸＹステージ１６に
設置される。試料室１２は真空ポンプ１７゜１８により
所定の真？度に保たれる。２１は電子銃および各種レン
ズの電源制御装置、２２ 、２３および２４はそれぞれ
ブランキング増幅器、偏向器用増幅器および電子ビーム
走査制御装置である、２５．２６は各々電流増幅器およ
び２次電子信号処理装置であって２次電子検出器１３に
より検出された反射２次電子を増幅しデジタル値化する
ためのｉｔである。２７は試料室内の真９度の検出、Ｘ
Ｙステージの位置の検出を行う真甲度、位置検出器およ
びこれを制御する装置である。２９゜３０はウェハホル
ダの位置を検出する検出器およびこれを制御する装置で
ある。３１け上述の各装置からの信号を処理する中央処
理装置であり、３２は入出力装置、３３．３４は各々記
憶装置および補助記憶ＫＮである。
第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明によるパターンの測定方
法を実施するために被測定ウェハ内に設けられた各種の
マークを示す図である。第２図（ａ）において、ウェハ
ホルダ１５内には基準位置設定手段４１．４２および４
３が設けられ被測定ウェハ】４を設置するための基準と
して使用される。被測定ウェハ１４にはウェハ中心位置
合せするためのバーコードチップ４４およびウェハ巨１
転、伸縮を検出する回転、伸縮検出チップ４５．４６が
設けられその一実施例を拡大して第２図０））、（Ｃ）
に示す。第２図（ａ）に示すバーコードチップにおいて
、４５１けチップの例えば四隅に設けられたチップ位置
合せマーク、４５２はＸ方向およびＹ方向の位置を検出
するためのＸＹ位置検出バーコードである。第２図（ｃ
）に示す回転伸縮検出チップにおいて、４５１はチップ
位置合せマーク、４５３はウェハの回転、伸縮を検出す
るための回転、伸縮マークであるＣ第２図（ｄ）はチッ
プ４７の１つを拡大した図であり前述と同様にチップ位
置合せマーク４５１を有する、 このような構成において、最初にウニ／’を供給機構（
図示せず）からウェハホルダ１５に被測定ウェハ１４を
移し替へ該ウェハホルダ１５に設けられた基準位置４１
．４２および４：ｌＣウェハのファセット（切り口）を
合せてプリアライメントを行う。次に被測定用ウェハを
プリアライメントしたウェハホルダ１５を試料交換室１
． Ｉ Ｋ入れ排ヌする。試料交換室１１および試料室
１２の排便が所定の真伊度に達した後、試料交換室１１
のウェハホルダ１５を試料室のＸＹステージ１６に乗せ
、ＸＹステージを移動して被測定ウエノ・］４上のノく
−コードチップのバーコードを走査しウエノ１中心位置
を検出したのちステージを動かし、回転、伸縮検出４５
．４６の一方をビーム走査位置に合せる。このようにし
て一方の回転、伸縮検出マークとビーム走査位置とを合
せた後回転、伸縮検出マーク内をビーム走査して２次電
子検出器１３により回転、伸縮を検出する。同時にＸＹ
ステージ１６の位置をレーザ干渉計（図示せず）を用い
た位置検出器２８により検出しステージ位置制御装＠２
９を経て前述と同様に中央処理装置３１により解析して
ＸＹステージ上でのマークの位置を求める。他方の回転
、伸縮検出チップについても前述した手順を繰り返し行
う。これらの方法により得られる情報にもとづき、ウエ
ノ・の中心、回転伸縮が計算できる。その結果にもとづ
き測定しまたいパターンのあるチップへステージを移動
し、位置合せマークを用いての各チップの測定個所のズ
レをＸＹステージを移動して、またはビーム中心位前を
移動させ位置合せする、 次に被測定個所のパターン上をビーム走査し、２次電子
検出器１３により得られた反射２次電子信号を電流増幅
器２５により増幅し２次電子信号処理装置２６によりデ
ジタル化し中央処理装置３１に、Ｊ：り解析して回転、
伸縮検出マークの位置を第３図に示す方法で求める。こ
のような手順を測定したいチップについて繰り返し行い
必要チップについて終了した後ウェハホルダ１５よりウ
ェハを取り出し次のウエノ・を設置する。中央処理装置
３１により処理された各測定個所についてのデータを入
出力装［３２により表示しその結果に基づいて設計値、
標準値との比較を行いウエノ・の合、否を決定する。
法を実施するために被測定ウェハ内に設けられた各種の
マークを示す図である。第２図（ａ）において、ウェハ
ホルダ１５内には基準位置設定手段４１．４２および４
３が設けられ被測定ウェハ】４を設置するための基準と
して使用される。被測定ウェハ１４にはウェハ中心位置
合せするためのバーコードチップ４４およびウェハ巨１
転、伸縮を検出する回転、伸縮検出チップ４５．４６が
設けられその一実施例を拡大して第２図０））、（Ｃ）
に示す。第２図（ａ）に示すバーコードチップにおいて
、４５１けチップの例えば四隅に設けられたチップ位置
合せマーク、４５２はＸ方向およびＹ方向の位置を検出
するためのＸＹ位置検出バーコードである。第２図（ｃ
）に示す回転伸縮検出チップにおいて、４５１はチップ
位置合せマーク、４５３はウェハの回転、伸縮を検出す
るための回転、伸縮マークであるＣ第２図（ｄ）はチッ
プ４７の１つを拡大した図であり前述と同様にチップ位
置合せマーク４５１を有する、 このような構成において、最初にウニ／’を供給機構（
図示せず）からウェハホルダ１５に被測定ウェハ１４を
移し替へ該ウェハホルダ１５に設けられた基準位置４１
．４２および４：ｌＣウェハのファセット（切り口）を
合せてプリアライメントを行う。次に被測定用ウェハを
プリアライメントしたウェハホルダ１５を試料交換室１
． Ｉ Ｋ入れ排ヌする。試料交換室１１および試料室
１２の排便が所定の真伊度に達した後、試料交換室１１
のウェハホルダ１５を試料室のＸＹステージ１６に乗せ
、ＸＹステージを移動して被測定ウエノ・］４上のノく
−コードチップのバーコードを走査しウエノ１中心位置
を検出したのちステージを動かし、回転、伸縮検出４５
．４６の一方をビーム走査位置に合せる。このようにし
て一方の回転、伸縮検出マークとビーム走査位置とを合
せた後回転、伸縮検出マーク内をビーム走査して２次電
子検出器１３により回転、伸縮を検出する。同時にＸＹ
ステージ１６の位置をレーザ干渉計（図示せず）を用い
た位置検出器２８により検出しステージ位置制御装＠２
９を経て前述と同様に中央処理装置３１により解析して
ＸＹステージ上でのマークの位置を求める。他方の回転
、伸縮検出チップについても前述した手順を繰り返し行
う。これらの方法により得られる情報にもとづき、ウエ
ノ・の中心、回転伸縮が計算できる。その結果にもとづ
き測定しまたいパターンのあるチップへステージを移動
し、位置合せマークを用いての各チップの測定個所のズ
レをＸＹステージを移動して、またはビーム中心位前を
移動させ位置合せする、 次に被測定個所のパターン上をビーム走査し、２次電子
検出器１３により得られた反射２次電子信号を電流増幅
器２５により増幅し２次電子信号処理装置２６によりデ
ジタル化し中央処理装置３１に、Ｊ：り解析して回転、
伸縮検出マークの位置を第３図に示す方法で求める。こ
のような手順を測定したいチップについて繰り返し行い
必要チップについて終了した後ウェハホルダ１５よりウ
ェハを取り出し次のウエノ・を設置する。中央処理装置
３１により処理された各測定個所についてのデータを入
出力装［３２により表示しその結果に基づいて設計値、
標準値との比較を行いウエノ・の合、否を決定する。
第３図（ａ）〜（ｄ）は前述し７た手順を計算機により
処理するためのデジタル値化を説明する図である。第３
図（ａ）において、電子ビームは被測定ウェハ１４によ
り反射されて２次電子検出器１３に検出される。この反
射されｆｃ、２次電子はノ（ターンの凹みにより強度が
変化するので第３図（ｂ）に示すように凹みの所定の位
置を基準値としてその位置より浅い方を０、深い方を１
と設定する。ここでは説明を簡単にするためにＯと１の
１ビツトで形状を示しである。精度向上をはかるために
は検出信号を８ビツト（０〜２５５）程度にデジタル化
することが必要となる、この方法によりパターン形状を
デジタル値化することが出来、例えば第３図（ｃ）に示
すように成る形状をデジタル値化することができる。こ
のデジタル値化した値をＸ−Ｙ座標毎に記憶し、計算機
処理によりバター／エツジ位置、中心、面積、形状等を
求めることができる。求めた値は、第３図ｃｄ）に示す
ような設計値の最大形状（設計値＋α）および最小形状
（設計値−α）をデジタル値化して記憶されているもの
と比較しその範囲にあるか否かを判定することができる
。
処理するためのデジタル値化を説明する図である。第３
図（ａ）において、電子ビームは被測定ウェハ１４によ
り反射されて２次電子検出器１３に検出される。この反
射されｆｃ、２次電子はノ（ターンの凹みにより強度が
変化するので第３図（ｂ）に示すように凹みの所定の位
置を基準値としてその位置より浅い方を０、深い方を１
と設定する。ここでは説明を簡単にするためにＯと１の
１ビツトで形状を示しである。精度向上をはかるために
は検出信号を８ビツト（０〜２５５）程度にデジタル化
することが必要となる、この方法によりパターン形状を
デジタル値化することが出来、例えば第３図（ｃ）に示
すように成る形状をデジタル値化することができる。こ
のデジタル値化した値をＸ−Ｙ座標毎に記憶し、計算機
処理によりバター／エツジ位置、中心、面積、形状等を
求めることができる。求めた値は、第３図ｃｄ）に示す
ような設計値の最大形状（設計値＋α）および最小形状
（設計値−α）をデジタル値化して記憶されているもの
と比較しその範囲にあるか否かを判定することができる
。
（７）発明の効果
以上詳り、 ＜説明したように、本発明によるＩＣパタ
ーンの測定方法は、被測定ウェハ内の測定個所のパター
ンを電子ビーム走査して得られた値をデジタル値化して
計算機処理することにより自、動的にパターンの位置、
形状、面積等を測定することができるのでパターンの測
定の大幅な作業能率の向上が得られる効果がある。
ーンの測定方法は、被測定ウェハ内の測定個所のパター
ンを電子ビーム走査して得られた値をデジタル値化して
計算機処理することにより自、動的にパターンの位置、
形状、面積等を測定することができるのでパターンの測
定の大幅な作業能率の向上が得られる効果がある。
第１図は、本発明によるＩＣパターンの測定方法を実施
するための装置のブロック図、第２図（ａ）〜（ｄ）は
、被測定用ウェハ内に設けられた各種位置検出マークを
示す図、 第３図（ａ）〜（ｄ）は、反射２次電子のデジタル値化
を説明する図である。 （符餅の説明） １０・・・電子光学鏡筒、１１・・・試料交換室、１２
・・・試料室、１３・・・反射電子検出器、１４・・・
被測定用ウェハ又はガラス基板、１５・・・ウェハポル
”ダ、１６・・・ＸＹステージ、１７．１８・・・Ｘ全
ポンプ、２１・・・ガン、レンズ電源制御装置、２２・
・・ブランキング増幅器、２３・・・偏向器増幅器、２
４・・・電子ビーム走査制御装置、２５・・・軍流増幅
器、２６・・・２次電子信号処理装曾、２７・・・真空
制御装診、２８・・・位置検出器、２９・・・位置制御
装置、３０・・・ＸＹステージ駆動装賃、３１・・・中
央処理装置、３２・・・入出力装置、３３・・・記憶装
置、３４・・・補助記憶装器。 特許出願人 冨士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之
するための装置のブロック図、第２図（ａ）〜（ｄ）は
、被測定用ウェハ内に設けられた各種位置検出マークを
示す図、 第３図（ａ）〜（ｄ）は、反射２次電子のデジタル値化
を説明する図である。 （符餅の説明） １０・・・電子光学鏡筒、１１・・・試料交換室、１２
・・・試料室、１３・・・反射電子検出器、１４・・・
被測定用ウェハ又はガラス基板、１５・・・ウェハポル
”ダ、１６・・・ＸＹステージ、１７．１８・・・Ｘ全
ポンプ、２１・・・ガン、レンズ電源制御装置、２２・
・・ブランキング増幅器、２３・・・偏向器増幅器、２
４・・・電子ビーム走査制御装置、２５・・・軍流増幅
器、２６・・・２次電子信号処理装曾、２７・・・真空
制御装診、２８・・・位置検出器、２９・・・位置制御
装置、３０・・・ＸＹステージ駆動装賃、３１・・・中
央処理装置、３２・・・入出力装置、３３・・・記憶装
置、３４・・・補助記憶装器。 特許出願人 冨士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- １、被測定パターンを有する試料に設けられた該試料の
位置検出用マークに電子ビームを照射し、該位置検出用
マークから得られた反射電子信号により試料移動量を検
出し、該移動量に基づいて該試料を移動し、次いで該試
料の各チップに設けられた基慈位置マークを検出し、該
基準位置マークに基づいて該チップ内の所望の位置へ電
子ビームを偏向し走査して該被測定バター７からの反射
電子信号を得、該反射電子信号をデジタル化して情報処
理装汐により該被測定パターンの位置、面積および形状
のうち少なくともいずれか１つを検出することを特徴と
するＩＣパターンの測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227623A JPS59121929A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | Ｉｃパタ−ンの測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57227623A JPS59121929A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | Ｉｃパタ−ンの測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59121929A true JPS59121929A (ja) | 1984-07-14 |
Family
ID=16863826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57227623A Pending JPS59121929A (ja) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | Ｉｃパタ−ンの測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59121929A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304839A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Advantest Corp | 電子ビーム測長装置及び測長方法 |
| JP2010085419A (ja) * | 2010-01-22 | 2010-04-15 | Advantest Corp | 電子ビーム測長装置及び測長方法 |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP57227623A patent/JPS59121929A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001304839A (ja) * | 2000-04-25 | 2001-10-31 | Advantest Corp | 電子ビーム測長装置及び測長方法 |
| JP4505107B2 (ja) * | 2000-04-25 | 2010-07-21 | 株式会社アドバンテスト | 電子ビーム測長装置及び測長方法 |
| JP2010085419A (ja) * | 2010-01-22 | 2010-04-15 | Advantest Corp | 電子ビーム測長装置及び測長方法 |
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