JPS59170712A - 走査形電子顕微鏡による測長装置 - Google Patents
走査形電子顕微鏡による測長装置Info
- Publication number
- JPS59170712A JPS59170712A JP4418183A JP4418183A JPS59170712A JP S59170712 A JPS59170712 A JP S59170712A JP 4418183 A JP4418183 A JP 4418183A JP 4418183 A JP4418183 A JP 4418183A JP S59170712 A JPS59170712 A JP S59170712A
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- Japan
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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
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は走査形電子顕微鏡により試料の寸法を測定する
装置において、特にマーカ信号を用いて２点間の寸法を
測定する場合の、最も簡単な演算回路に関するものであ
る。
装置において、特にマーカ信号を用いて２点間の寸法を
測定する場合の、最も簡単な演算回路に関するものであ
る。
従来、走査形電子顕微鏡の高分解能性を利用した微小寸
法測定は、試料の取ｆ＝Ｊけ高さ、試料の凹凸、装置の
力ｏ迷電圧、偏向感度等に関連して観察時の倍率が変化
するという欠点がめった。腟た、従来はマーカ間のパル
ス計数回路と寸法測定の演算回路に複雑な回路栴成でも
って演算していた。
法測定は、試料の取ｆ＝Ｊけ高さ、試料の凹凸、装置の
力ｏ迷電圧、偏向感度等に関連して観察時の倍率が変化
するという欠点がめった。腟た、従来はマーカ間のパル
ス計数回路と寸法測定の演算回路に複雑な回路栴成でも
って演算していた。
本発明の目的は、寸法較正手段を備えることにより前述
の欠点を除去した測長装置を提供することにある。
の欠点を除去した測長装置を提供することにある。
本発明は、走査電子顕微鏡で試料上の２点間の距離を測
定する場合に、既知の値を基準値として、入力し、その
値から測定距離を演算し、ヱそ示するようにしたことに
特徴がある。
定する場合に、既知の値を基準値として、入力し、その
値から測定距離を演算し、ヱそ示するようにしたことに
特徴がある。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。電子
銃１から発生した電子線は集束レンズ３によって試料４
上に細く集束される。一方、走査信号発生器６から発生
し偏向増幅器７を経由した鋸歯状波が、偏向コイ１ル２
Ｘ、２Ｙに供給でれ、電子線を試料上で二次元的に走査
する。電子線走査により試別４から発生した２次電子、
反射電子等の情報は検出器５により検出され、増幅器１
１により所定の電圧レベルまで増幅された後、切換スイ
ッチ１３又は１４を介して像表示用ＣＲ，Ｔ ９の輝度
変調用グリッド又はＹ偏向コイルＩＯＹへ選択的に供給
される。偏向コイル２Ｘ、２Ｙに供給される鋸歯状波と
同期して、走査信号発生器６からの鋸歯状波は、ＣＲＴ
９の偏向コイル１０Ｘ。
銃１から発生した電子線は集束レンズ３によって試料４
上に細く集束される。一方、走査信号発生器６から発生
し偏向増幅器７を経由した鋸歯状波が、偏向コイ１ル２
Ｘ、２Ｙに供給でれ、電子線を試料上で二次元的に走査
する。電子線走査により試別４から発生した２次電子、
反射電子等の情報は検出器５により検出され、増幅器１
１により所定の電圧レベルまで増幅された後、切換スイ
ッチ１３又は１４を介して像表示用ＣＲ，Ｔ ９の輝度
変調用グリッド又はＹ偏向コイルＩＯＹへ選択的に供給
される。偏向コイル２Ｘ、２Ｙに供給される鋸歯状波と
同期して、走査信号発生器６からの鋸歯状波は、ＣＲＴ
９の偏向コイル１０Ｘ。
１０Ｙにも供給される。偏向増幅器７の出力電流は倍率
制御卸回路１２の制御信号に工って増減を受は倍率の切
換えが可能となる。切換スイッチ１３゜１４が（ａ）側
に接続されている場合は、検出信号がＣＲＴ ９のグリ
ッドに輝度信号として供給されるため、ＣＬ（、Ｔ９の
画面には試料上での電子線の二次元走査と同期して、試
料表面の形状を表示する走査像が得られる。また、切換
スイッチ１３゜１４を（ｂ）側に接続すると、偏向コイ
ル２Ｙには任意の直流信号が供給され、電子線は試料上
の任意の直流信号に応じたＹ方向位置でＸ偏向走査が繰
シ返し行なわれる。その時ＣＩｔ、 Ｔ ９でハ：、ク
リッドに任意の明るさを与えるだめの直流電属１５″が
印加され、偏向コイルＩＯＸには成子；椋のＸ偏向走査
と同期した鋸歯状波が、偏向コイルＩＯＹにはＸ偏向走
査で試料から発生１−た映凛篇刊が供給されろ。これに
より、ＣＲＴ９の画面に（はＸ軸に試不」−Ｈの座標を
Ｙ軸にその位置に対応した検出（Ｍ号が表示される（通
常ラインスキャンと呼ばれる）。
制御卸回路１２の制御信号に工って増減を受は倍率の切
換えが可能となる。切換スイッチ１３゜１４が（ａ）側
に接続されている場合は、検出信号がＣＲＴ ９のグリ
ッドに輝度信号として供給されるため、ＣＬ（、Ｔ９の
画面には試料上での電子線の二次元走査と同期して、試
料表面の形状を表示する走査像が得られる。また、切換
スイッチ１３゜１４を（ｂ）側に接続すると、偏向コイ
ル２Ｙには任意の直流信号が供給され、電子線は試料上
の任意の直流信号に応じたＹ方向位置でＸ偏向走査が繰
シ返し行なわれる。その時ＣＩｔ、 Ｔ ９でハ：、ク
リッドに任意の明るさを与えるだめの直流電属１５″が
印加され、偏向コイルＩＯＸには成子；椋のＸ偏向走査
と同期した鋸歯状波が、偏向コイルＩＯＹにはＸ偏向走
査で試料から発生１−た映凛篇刊が供給されろ。これに
より、ＣＲＴ９の画面に（はＸ軸に試不」−Ｈの座標を
Ｙ軸にその位置に対応した検出（Ｍ号が表示される（通
常ラインスキャンと呼ばれる）。
以上の一般的構成をもつ走査形ｂ−Ｌ子顕微鏡に本発明
の一実施例を示す第１図の点腺内の簡単な回路を付加す
れば微細寸法の高確度な測定が可能となる。
の一実施例を示す第１図の点腺内の簡単な回路を付加す
れば微細寸法の高確度な測定が可能となる。
具体例を引用し、て詳細な説明を以降に述べる。
例えば、ＩＣ等のＡＡ配線パターンを試料として用い、
２次五子走査像を観察すると、第２図（ａ）に模型的に
示す様な形状と材質を反映した試料表面の像が得られる
。斜線で示した部分がＡ、 ７配線で、この線幅測定を
行なう。一般に、ＩＣやＬＳＩの場合、配線と別の配線
とのピッチ間隔の加工寸法は設計寸法に殆んど一致する
。しかし、素子特性に影響する各線幅寸法は設計値と実
際のテバイスではプロセスによる加工バラツキがロット
間、ウェーハ間、チップ間で発生する。したがって、最
初に設計寸法から距離が定っている様な線間ピッチを含
む走査像を観察する。第２図（ａ）で距離Ｌｓはピッチ
間隔で既知であシ、測定したい加工線幅寸法をＬＸとす
る。今、Ｌ１ライン上で電子線のラインスキャンを実行
すると、第２図（ｂ）で模型的に示す様な信号波形がＣ
ＲＴＧ上の１Ｉｊｌｉ面に観察される。ここで’１８１
とＳ２はマーカ信号である。
２次五子走査像を観察すると、第２図（ａ）に模型的に
示す様な形状と材質を反映した試料表面の像が得られる
。斜線で示した部分がＡ、 ７配線で、この線幅測定を
行なう。一般に、ＩＣやＬＳＩの場合、配線と別の配線
とのピッチ間隔の加工寸法は設計寸法に殆んど一致する
。しかし、素子特性に影響する各線幅寸法は設計値と実
際のテバイスではプロセスによる加工バラツキがロット
間、ウェーハ間、チップ間で発生する。したがって、最
初に設計寸法から距離が定っている様な線間ピッチを含
む走査像を観察する。第２図（ａ）で距離Ｌｓはピッチ
間隔で既知であシ、測定したい加工線幅寸法をＬＸとす
る。今、Ｌ１ライン上で電子線のラインスキャンを実行
すると、第２図（ｂ）で模型的に示す様な信号波形がＣ
ＲＴＧ上の１Ｉｊｌｉ面に観察される。ここで’１８１
とＳ２はマーカ信号である。
該マーカ信号８１．８２はマーカ発生回路２３により発
生した２ケのパルス信号で、押下ボタン２２を押下する
ことにより、独立に移動可能で、。
生した２ケのパルス信号で、押下ボタン２２を押下する
ことにより、独立に移動可能で、。
かつ、該パルスに任意の幅と任意の秦幅を与えて偏向器
８に入力し、偏向コイル１０Ｙに信号波形と重畳して表
示したものである。
８に入力し、偏向コイル１０Ｙに信号波形と重畳して表
示したものである。
そして、基準信号発生器１６は本測定回路の動作タイミ
ングを同期させるためのクロックパルス発振器であると
ともに、その信号は周波数変換回路１７に入力され、カ
ウンター１８を経由してディジタル表示器１９に測定結
果を表示するだめの基準周波数となる。既知の基準寸法
Ｌ Ｓによる本発明の測定回路系の較正は下記の手順６
行う。最初に、第２図（ｂ）で模型的に示したＣ ＲＴ
’９上に表示された信号波形において前記マーカＳｌ
、Ｓ２を押トポタン２２によυ移動して、基準寸法Ｌ９
に対応した各々のパターンに合致させる。マーカＳ１，
８２が合致した時点で、情報信号をカウンター１８に供
給すると、カウンター１８のゲートが開きマーカＳ１と
８２間の電子線走査時間に対応して周波数変換回路１７
を通した基準信号発生器１６によるクロックパルスが計
数される。表示器１９には偏向走査の倍率を考慮して、
上記パルス数に対応した寸法値が表示される。次に、基
準寸法Ｌ３の値と表示器１９の数値を一致させるだめ、
本発明の特徴である周波数変換器１７によりクロックパ
ルスの発振周波数を変換する。押下ボタン２０と周波数
制御回路２１は測定回路系較正のだめの回路である。押
下ボタン２０の２個のボタンスインチにより、周波数制
御回路２１の出力信号が変化する。該出力信号を周波数
変換回路１７の制御信号として用いて、基準信号発生器
１６の基準周波数を任意の周波数のパルスに変換するこ
とができる。即ち、表示器１９の数値を基準寸法値Ｌ３
に一致させる様に、押下ボタン２０の操作により周波数
を調整してカウンター１８のパルス計数を変化して測定
回路系を較正する。以上の手順で第２図（ｂ）の横軸座
標の寸法調整７５卸工態となる。
ングを同期させるためのクロックパルス発振器であると
ともに、その信号は周波数変換回路１７に入力され、カ
ウンター１８を経由してディジタル表示器１９に測定結
果を表示するだめの基準周波数となる。既知の基準寸法
Ｌ Ｓによる本発明の測定回路系の較正は下記の手順６
行う。最初に、第２図（ｂ）で模型的に示したＣ ＲＴ
’９上に表示された信号波形において前記マーカＳｌ
、Ｓ２を押トポタン２２によυ移動して、基準寸法Ｌ９
に対応した各々のパターンに合致させる。マーカＳ１，
８２が合致した時点で、情報信号をカウンター１８に供
給すると、カウンター１８のゲートが開きマーカＳ１と
８２間の電子線走査時間に対応して周波数変換回路１７
を通した基準信号発生器１６によるクロックパルスが計
数される。表示器１９には偏向走査の倍率を考慮して、
上記パルス数に対応した寸法値が表示される。次に、基
準寸法Ｌ３の値と表示器１９の数値を一致させるだめ、
本発明の特徴である周波数変換器１７によりクロックパ
ルスの発振周波数を変換する。押下ボタン２０と周波数
制御回路２１は測定回路系較正のだめの回路である。押
下ボタン２０の２個のボタンスインチにより、周波数制
御回路２１の出力信号が変化する。該出力信号を周波数
変換回路１７の制御信号として用いて、基準信号発生器
１６の基準周波数を任意の周波数のパルスに変換するこ
とができる。即ち、表示器１９の数値を基準寸法値Ｌ３
に一致させる様に、押下ボタン２０の操作により周波数
を調整してカウンター１８のパルス計数を変化して測定
回路系を較正する。以上の手順で第２図（ｂ）の横軸座
標の寸法調整７５卸工態となる。
上記較正後、未知の被測定寸法り、に２個のマーカＳ＋
、８２ ｋ、押下ボタン２２を押下し、移動させ一致
させる。表示器１９の数値はマーカの移動により自動的
に変化する。したがってマーカＳ１．Ｓ２が測定距離Ｌ
ｘに合致したときの表示された数値がり、の寸法とな
る。測定対象物が小さくてマーカＳｌ＋ ８２を合致
させるのが困難な場合は走査像の倍率を上けることによ
り容易に合致させることが”Ｊ能となる。例えば第２図
（ｂ）を２倍にした信号波形を第２図（Ｃ）に示す。こ
の図でマーカ８１．８２を測定距離Ｌ ｘに合致させる
のは容易である。倍率の情報は自動的にカウンター１８
に反映式れるためにり、の値は表示器１９の表示してい
る数値となる。
、８２ ｋ、押下ボタン２２を押下し、移動させ一致
させる。表示器１９の数値はマーカの移動により自動的
に変化する。したがってマーカＳ１．Ｓ２が測定距離Ｌ
ｘに合致したときの表示された数値がり、の寸法とな
る。測定対象物が小さくてマーカＳｌ＋ ８２を合致
させるのが困難な場合は走査像の倍率を上けることによ
り容易に合致させることが”Ｊ能となる。例えば第２図
（ｂ）を２倍にした信号波形を第２図（Ｃ）に示す。こ
の図でマーカ８１．８２を測定距離Ｌ ｘに合致させる
のは容易である。倍率の情報は自動的にカウンター１８
に反映式れるためにり、の値は表示器１９の表示してい
る数値となる。
丑だ、本発明では偏向信号系に寸法測定用のマーカ信号
を重畳するため、観察用ＣＲＴの歪の影響を完全に除去
することが可能となυ測定の再現性が向上する。
を重畳するため、観察用ＣＲＴの歪の影響を完全に除去
することが可能となυ測定の再現性が向上する。
以上、説明した様に、本発明によれば、従−来の走査形
電子顕微鏡に簡単な回路を付加することにより、サブミ
クロン領域の寸法測定が容易に１〜かも高謂度に行なう
ことができる。
電子顕微鏡に簡単な回路を付加することにより、サブミ
クロン領域の寸法測定が容易に１〜かも高謂度に行なう
ことができる。
本発明によれば、従来の走査形電子顕微鏡に簡単な演算
回路を付加することによって試料の微細な寸法を測定す
ることが可能となるので、走査形電子顕微鏡の新しい応
用分野を開拓する効果がある。
回路を付加することによって試料の微細な寸法を測定す
ることが可能となるので、走査形電子顕微鏡の新しい応
用分野を開拓する効果がある。
第１図は本発明のブロック構成図、第２図（ａ）は２次
電子走査像、（ｂ）はＬｌ上でのラインスキャンの信号
波形、（Ｃ）はＬ２でのラインスキャンの信号波形を示
す説明図である。
電子走査像、（ｂ）はＬｌ上でのラインスキャンの信号
波形、（Ｃ）はＬ２でのラインスキャンの信号波形を示
す説明図である。
Claims (1)
- 電子線でもって、試料上を二次元、あるいは−次元的に
走査し、試料上から発生した反射電子または２次電子を
検出して、走査像あるいは信号波形を表示する走査形電
子顕微鏡又は類似装置において、試料上の２点間の寸法
測定のために、前記表示装置に移動可能な複数のマーカ
を発生する回路と、各々マーカ間のパルス数を計数して
寸法測定を実施する回路を設け、該計数回路は、パルス
の周波数を変更する手段を有することを特徴とする走査
形電子顕微鏡による測長装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4418183A JPS59170712A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 走査形電子顕微鏡による測長装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4418183A JPS59170712A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 走査形電子顕微鏡による測長装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170712A true JPS59170712A (ja) | 1984-09-27 |
Family
ID=12684400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4418183A Pending JPS59170712A (ja) | 1983-03-18 | 1983-03-18 | 走査形電子顕微鏡による測長装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59170712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19911944B4 (de) * | 1998-03-18 | 2009-05-14 | Hitachi, Ltd. | Vorrichtung zum Abbilden eines Bereichs einer Probe |
-
1983
- 1983-03-18 JP JP4418183A patent/JPS59170712A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19911944B4 (de) * | 1998-03-18 | 2009-05-14 | Hitachi, Ltd. | Vorrichtung zum Abbilden eines Bereichs einer Probe |
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