JPS61138107A - パタ−ン形状評価装置 - Google Patents
パタ−ン形状評価装置Info
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- JPS61138107A JPS61138107A JP25913984A JP25913984A JPS61138107A JP S61138107 A JPS61138107 A JP S61138107A JP 25913984 A JP25913984 A JP 25913984A JP 25913984 A JP25913984 A JP 25913984A JP S61138107 A JPS61138107 A JP S61138107A
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- 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
- G01B15/04—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 for measuring contours or curvatures
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (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】
〔技術分野〕
本発明はパターン形状評価装置に関し、特に半導体集積
回路の微細パターン形状の高精度評価に好適なパターン
形状評価装置に関するものである。
回路の微細パターン形状の高精度評価に好適なパターン
形状評価装置に関するものである。
従来、パターン形状を評価する場合、たとえば下４図に
示すように下地材であるウェハ１上に形成されたパター
ン２の形状を評価する場合、高さ方向の情報としてのパ
ターンエツジ部の角度３をパターン形状評価のパラメー
タの一つとしている。
示すように下地材であるウェハ１上に形成されたパター
ン２の形状を評価する場合、高さ方向の情報としてのパ
ターンエツジ部の角度３をパターン形状評価のパラメー
タの一つとしている。
そのためパターンエツジ部の角度３を求める必要がある
。
。
ところが、一般にＬＳ Ｉｉ造工程においては。
パターン２の高さく厚さ）は１μｍ程度、パターン２の
幅は２μｍ程度であるため、実物の断面図を光学顕微鏡
（分解能０．２〜０．３μｍ）でみただけでは角度３を
求めることができない。
幅は２μｍ程度であるため、実物の断面図を光学顕微鏡
（分解能０．２〜０．３μｍ）でみただけでは角度３を
求めることができない。
そこで、ＬＳＩ製造工程におけるパターン形状評価では
、評価すべきパターンを有するもの（）（ターンの断面
試料）を走査電子顕微鏡（たとえば分解能０．０１ ｐ
ｍ）によって、たとえば１０，０００倍に拡大した像を
得て、その画面に対して角度３を実測し、これによりパ
ターン形状評価をして１する。
、評価すべきパターンを有するもの（）（ターンの断面
試料）を走査電子顕微鏡（たとえば分解能０．０１ ｐ
ｍ）によって、たとえば１０，０００倍に拡大した像を
得て、その画面に対して角度３を実測し、これによりパ
ターン形状評価をして１する。
しかしながら、このようにして微細パターン形状を評価
する場合には次のような問題点がある。
する場合には次のような問題点がある。
先ず、パターン形状を評価するには、断面形状が要求さ
れるため、評価すべきウニ／’ｔを破壊して試料を作る
必要がある。従って走査電子顕微鏡を用いて評価した試
料は、そのまま捨てることになるため、製品実物の評価
を行なうことができな（１゜更に、走ｉ１電′：ｆ−顕
微鏡による観察技術では、パターン評価は得られた写真
を解読するという作業が伴なうため、非能率的であり、
かつ作業者起因の誤差が大きい。
れるため、評価すべきウニ／’ｔを破壊して試料を作る
必要がある。従って走査電子顕微鏡を用いて評価した試
料は、そのまま捨てることになるため、製品実物の評価
を行なうことができな（１゜更に、走ｉ１電′：ｆ−顕
微鏡による観察技術では、パターン評価は得られた写真
を解読するという作業が伴なうため、非能率的であり、
かつ作業者起因の誤差が大きい。
なお、走査電子顕微鏡における距離測定装置の公知例と
して特開昭５６−６１６０４号公報がある。
して特開昭５６−６１６０４号公報がある。
本発明の目的は、製品ないしは製品に使われるものとし
ての実物のパターン形状、特に微細パターン形状を高精
度に評価できるようにしたパターン形状評価装置を提供
することにある。
ての実物のパターン形状、特に微細パターン形状を高精
度に評価できるようにしたパターン形状評価装置を提供
することにある。
本発明の他の目的は、パターン形状評価に必要な三次元
特定要素（立体形状を特定するために二次元要素の他に
付加される要素）、たとえばパターン段差部の傾斜角や
パターンの高さ等（高さ方向の情報）を自動的に、しか
も高精度に求めることができ、従ってパターン形状評価
をきわめて能率的に行なうことができ、従来のような作
業者起因の誤差を除去するようにしたパターン形状評価
装置を提供することにある。
特定要素（立体形状を特定するために二次元要素の他に
付加される要素）、たとえばパターン段差部の傾斜角や
パターンの高さ等（高さ方向の情報）を自動的に、しか
も高精度に求めることができ、従ってパターン形状評価
をきわめて能率的に行なうことができ、従来のような作
業者起因の誤差を除去するようにしたパターン形状評価
装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
来町ａＩｖの記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
来町ａＩｖの記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
本願においてσゴ示される発明のうち代表的なものの概
要を皿中、に説明すれば、下記のとおりである。
要を皿中、に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、高分解能（たとえば０．０１μｍ）の電子線
走査方式を用いて高精度に、しかも電子線の試料に対す
る照射角を可変させて得られる試料のパターンの各平面
像（二次元の電子像）から、パターン形状の所定箇所の
寸法を算出し、この寸法と前記照射角に基づいて試料の
三次元特定要素（パターン段差部の傾斜角やパターンの
高さなど）を求め、これによりパターン形状、たとえば
サブミクロン加工における微細パターン形状の能率的な
高精度評価を実現するものである。
走査方式を用いて高精度に、しかも電子線の試料に対す
る照射角を可変させて得られる試料のパターンの各平面
像（二次元の電子像）から、パターン形状の所定箇所の
寸法を算出し、この寸法と前記照射角に基づいて試料の
三次元特定要素（パターン段差部の傾斜角やパターンの
高さなど）を求め、これによりパターン形状、たとえば
サブミクロン加工における微細パターン形状の能率的な
高精度評価を実現するものである。
第１図は本発明によるパターン形状評価装置の一実施例
を示すものである。
を示すものである。
本発明をＬＳＴ製造工程におけるウェハ上の微細パター
ンの形状評価を行なう場合に適用して、以下本発明を第
１図〜第３図を用いて説明する。
ンの形状評価を行なう場合に適用して、以下本発明を第
１図〜第３図を用いて説明する。
試料に対して電子線（電子ビーム）を走査し、それによ
って得られる情報信号に基づし溝で試料の二次元像を形
成する電子光学系を有する装置として、たとえば走査電
子顕微鏡を適用すること力℃できる。そして電子銃４か
らの電子線５は、電子レンズ（収束レンズ）６によって
試料台７上の試料（ウェハ上にｖＩｌ細六パターン（又
は微細山谷〕（ターン）を形成したもの）８に収束され
ると共し二図示しない電子線偏向回路によって試料８上
で走査される。このとき試料８より二次電子９力１発生
し、二次電子検出器ＩＯに収集される。ここで試料台７
は回転自在に構成されており、電子線５の試Ｆ、）８に
対する照射角を自由に可変できるよう番ニなっている。
って得られる情報信号に基づし溝で試料の二次元像を形
成する電子光学系を有する装置として、たとえば走査電
子顕微鏡を適用すること力℃できる。そして電子銃４か
らの電子線５は、電子レンズ（収束レンズ）６によって
試料台７上の試料（ウェハ上にｖＩｌ細六パターン（又
は微細山谷〕（ターン）を形成したもの）８に収束され
ると共し二図示しない電子線偏向回路によって試料８上
で走査される。このとき試料８より二次電子９力１発生
し、二次電子検出器ＩＯに収集される。ここで試料台７
は回転自在に構成されており、電子線５の試Ｆ、）８に
対する照射角を自由に可変できるよう番ニなっている。
二次電子検出器１０よりも後段の構成は、本発明におい
て走査電子顕微鏡を使用した場合し；も特に付加される
ものである。パターンメモリ１１には試料台７が破線で
示す水平位置にある場合の試料８に対する二次電子像（
微細）（ターンの平面像）が記憶される。従って試料８
のパターンが六ノ（り−ン（又は山谷パターン）の場合
には（穴パターンの場合も山谷パターンの場合も断面形
状としてはたとえば第２図（ａ）の如く示されるとする
。）、パターンメモリ１１には第２図（ｂ）に示す六パ
ターン像（又は第２図（ａ）に示す山谷パターン像）が
記憶されることになる。ここで、パターン、メモリ１１
は普通８ビツトの階調を有しているため、第２Ｎ （ｂ
）の穴パターン像（又は第２図（ｃ）の山谷パターン像
）の底部２１と段差部２２とは異なる明暗輝度の領域と
して明確に分離されるが、底部２１と段差部２２は夫々
明暗輝度一定の別領域を形成している。
て走査電子顕微鏡を使用した場合し；も特に付加される
ものである。パターンメモリ１１には試料台７が破線で
示す水平位置にある場合の試料８に対する二次電子像（
微細）（ターンの平面像）が記憶される。従って試料８
のパターンが六ノ（り−ン（又は山谷パターン）の場合
には（穴パターンの場合も山谷パターンの場合も断面形
状としてはたとえば第２図（ａ）の如く示されるとする
。）、パターンメモリ１１には第２図（ｂ）に示す六パ
ターン像（又は第２図（ａ）に示す山谷パターン像）が
記憶されることになる。ここで、パターン、メモリ１１
は普通８ビツトの階調を有しているため、第２Ｎ （ｂ
）の穴パターン像（又は第２図（ｃ）の山谷パターン像
）の底部２１と段差部２２とは異なる明暗輝度の領域と
して明確に分離されるが、底部２１と段差部２２は夫々
明暗輝度一定の別領域を形成している。
演算部［２はパターンメモリ１１に接続されており、パ
ターンメモリ１１で分離されたパターン像の領域に対し
て第２図（ｂ）に示す基準線２３（又は第２図（ａ）に
示す基準線２４）に沿って所定箇所、即ち段差部２２の
所定の長さＱｌ。
ターンメモリ１１で分離されたパターン像の領域に対し
て第２図（ｂ）に示す基準線２３（又は第２図（ａ）に
示す基準線２４）に沿って所定箇所、即ち段差部２２の
所定の長さＱｌ。
Ｑｌを求める演算を行ない、その箕出位Ｑ１゜Ｑｌを数
位メモリ１３に記憶する。
位メモリ１３に記憶する。
次に試料台７を角度φだけ回転させて、破腺の水平位置
から実線で示す状態まで傾ける。この場合の試料８の微
細大パターン（又は山谷パターン）の断面形状の要部は
第３図（ａ）の如く示される。
から実線で示す状態まで傾ける。この場合の試料８の微
細大パターン（又は山谷パターン）の断面形状の要部は
第３図（ａ）の如く示される。
傾斜させた試料８に対して電子線走査して得られる二次
電子検出器１０の出力はパターンメモ７月４に試料８の
微細パターンの平面像（二次電子像）として記憶される
。ここでパターンメモリ１４に記憶される平面像は穴パ
ターンの場合は第３＠（ｂ）に示す如く （山谷パター
ンの場合は第３図（Ｃ）に示す如く）なる６また、この
パターンメモリ１４は普通８ビツトの階調を有している
ため第３図（ｂ）（又は第３図（ａ））において六パタ
ーン像の穴部（又は山谷パターン像の谷部）の底部２１
と段差部２２とは異なる明暗輝度の領域として明確に分
離され、底部２１と段差部２２は夫々明暗輝度一定の領
域を形成している。
電子検出器１０の出力はパターンメモ７月４に試料８の
微細パターンの平面像（二次電子像）として記憶される
。ここでパターンメモリ１４に記憶される平面像は穴パ
ターンの場合は第３＠（ｂ）に示す如く （山谷パター
ンの場合は第３図（Ｃ）に示す如く）なる６また、この
パターンメモリ１４は普通８ビツトの階調を有している
ため第３図（ｂ）（又は第３図（ａ））において六パタ
ーン像の穴部（又は山谷パターン像の谷部）の底部２１
と段差部２２とは異なる明暗輝度の領域として明確に分
離され、底部２１と段差部２２は夫々明暗輝度一定の領
域を形成している。
演算部１５はパターンメモリ１４に接続されており、こ
のメモリ１４で分離された領域を第３＠に示す基準線２
５（又は第３図（ａ）に示す基準線２６）に沿って所定
箇所、即ち段差部２２の所定の長さｔ、ｇを演算により
求め、これを数値メモリ１Ｇに記憶する。
のメモリ１４で分離された領域を第３＠に示す基準線２
５（又は第３図（ａ）に示す基準線２６）に沿って所定
箇所、即ち段差部２２の所定の長さｔ、ｇを演算により
求め、これを数値メモリ１Ｇに記憶する。
一方、試料台７の回転角φ即ち照射角φが数値メモリ１
７に記憶される。
７に記憶される。
次にパターンエツジ部（段差部）の傾斜角θやパターン
の高さｈなどを求める演算回路１８の機能について説明
する前に、これらのパターン段差部の傾斜角θやパター
ンの高さｈは如何なる演算により算出されるかについて
第２図、第３図を用いて詳述する。
の高さｈなどを求める演算回路１８の機能について説明
する前に、これらのパターン段差部の傾斜角θやパター
ンの高さｈは如何なる演算により算出されるかについて
第２図、第３図を用いて詳述する。
試料台７が水平位置に配置されている場合の第２図（ｂ
）又は第２図（ａ）の平面像において、パターン段差部
２２の斜面の長さをａ、測定寸法Ｑ、、ｆ）、２をＱ
ｓ ＝ Ｑ ２＝ Ｑとすると、パターン段差部２２の
傾斜角θとパターンの高さｈとがら次の関係式が得られ
る。
）又は第２図（ａ）の平面像において、パターン段差部
２２の斜面の長さをａ、測定寸法Ｑ、、ｆ）、２をＱ
ｓ ＝ Ｑ ２＝ Ｑとすると、パターン段差部２２の
傾斜角θとパターンの高さｈとがら次の関係式が得られ
る。
ａ ｓｉｎθ＝ａ ・−−−−−
ＣＬ）ａ ｃｏｓθ＝ｈ −−−
−・−Ｃ２）また試料台７の回転角φの場合の第３図（
ｂ）又は（ａ）の平面像から、ｉｌｔ！Ｉ定寸法ｔ、ｓ
につぃて次の関係式が成立つ。
ＣＬ）ａ ｃｏｓθ＝ｈ −−−
−・−Ｃ２）また試料台７の回転角φの場合の第３図（
ｂ）又は（ａ）の平面像から、ｉｌｔ！Ｉ定寸法ｔ、ｓ
につぃて次の関係式が成立つ。
ａｓｉｎ（θ＋φ） ＝ ｔ −（３）ａ
ｃｏｓ（θ−φ） ＝ Ｓ ゛−−−−゛
（４）上記（１）弐〜（４）式でαＴ ｔｔ ｓは測定
値であり、試料台７の傾斜角φは試料台７の回転角で決
めることができ、測定時に指、定できるので。
ｃｏｓ（θ−φ） ＝ Ｓ ゛−−−−゛
（４）上記（１）弐〜（４）式でαＴ ｔｔ ｓは測定
値であり、試料台７の傾斜角φは試料台７の回転角で決
めることができ、測定時に指、定できるので。
既知の値である。なお、通常ＱｔとＱｌは等しい値であ
るが、悲としてα菫と０２の相加平均を用いることもで
きる。
るが、悲としてα菫と０２の相加平均を用いることもで
きる。
（１）式と（２）から
ｔａｎθ＝Ｑ／ｈ ・・・−・（５
）となる６また（３）式を分解すると。
）となる６また（３）式を分解すると。
ａ （ｓｉｎθｃｏｓφ＋ｃｏｓθｓｉｎφ）＝ｔ−１
６）となり、この（６）式に（＋）、（３）式を代入す
ると、 Ｑ ｃｏｓψ＋ｈ ｓｉｎψ＝ｔ ・−−（
７）八ｈ ＝（ｔ Ｑｃｏｓφ）／ｓ１ｎψ −・・
−’ （８）となる。 （８）式を（５）式に代入して
、ｔａｎφ＝ Ｑｓｉｎψ −・＝ （
９）ｔ、−Ｑｃｏｓψ となり１．二の（９）式にＱ、、ｔ、φを与えてやれば
。
６）となり、この（６）式に（＋）、（３）式を代入す
ると、 Ｑ ｃｏｓψ＋ｈ ｓｉｎψ＝ｔ ・−−（
７）八ｈ ＝（ｔ Ｑｃｏｓφ）／ｓ１ｎψ −・・
−’ （８）となる。 （８）式を（５）式に代入して
、ｔａｎφ＝ Ｑｓｉｎψ −・＝ （
９）ｔ、−Ｑｃｏｓψ となり１．二の（９）式にＱ、、ｔ、φを与えてやれば
。
θ ：ｔ、ａｎ−電 。８□。ψ
・・・・・・ （１０）し−Ｑ、ｃｏｓψ として段差部２２の傾斜角ｅを求められる。
・・・・・・ （１０）し−Ｑ、ｃｏｓψ として段差部２２の傾斜角ｅを求められる。
また（４）式を分解すると、
ａ （ｃｏｓθｃｏｓψ＋ｓｉｎθｓｉｎψ） ＝ ｓ
−（１１）となり、この（１１）式に（１）式、（２
）式を代入して。
−（１１）となり、この（１１）式に（１）式、（２
）式を代入して。
ｈｃｏｓψ＋Ｑ ｓｉｎφ＝ ｓ −・・−
（１２）、−１１＝（５−Ｑｓ］ｎ ψ ／ｃｏｓ
ψ ） −・＝（１３）を得る。この（１
３）式を（５）式に代入して、ｔ、ａｎθ＝＝ Ｑｃ
ｏｓφ −・−（１４）ｓ−ＱＳｉｎφ この（１４）式にＳｒ ｌ φを与えてやれば、θ＝
ｊａｎ −’ Ｑ ｃｏｓφ −＝−（１
５）ｓ−Ｑｓｉｎφ となり２段差部２２の傾斜角θを求められる。
（１２）、−１１＝（５−Ｑｓ］ｎ ψ ／ｃｏｓ
ψ ） −・＝（１３）を得る。この（１
３）式を（５）式に代入して、ｔ、ａｎθ＝＝ Ｑｃ
ｏｓφ −・−（１４）ｓ−ＱＳｉｎφ この（１４）式にＳｒ ｌ φを与えてやれば、θ＝
ｊａｎ −’ Ｑ ｃｏｓφ −＝−（１
５）ｓ−Ｑｓｉｎφ となり２段差部２２の傾斜角θを求められる。
以上から、演算器１８に（ｌＯ）式（（９）式）や（１
５）式（（１４）式）の演算回路を組み込んでおけば、
演算器１８は数値メモリ１３，１６゜１７からの出力値
（Ｑ＋ ｊ＋ Ｓｔ φ）を入力して所定のパターン
段差部２２の傾斜角θを求めることができる。なお、パ
ターンの高さｈが以前の工程で得られており即ち即知で
あり、しかもその後の工程で変化を受けていなければ演
算器１８に（５）式の演算回路を組み込んでおき、数値
メモリ１３からのＱと外部から演算器】８に入力される
既知の値りとから容易に前記傾斜角θを求めることがで
きる。
５）式（（１４）式）の演算回路を組み込んでおけば、
演算器１８は数値メモリ１３，１６゜１７からの出力値
（Ｑ＋ ｊ＋ Ｓｔ φ）を入力して所定のパターン
段差部２２の傾斜角θを求めることができる。なお、パ
ターンの高さｈが以前の工程で得られており即ち即知で
あり、しかもその後の工程で変化を受けていなければ演
算器１８に（５）式の演算回路を組み込んでおき、数値
メモリ１３からのＱと外部から演算器】８に入力される
既知の値りとから容易に前記傾斜角θを求めることがで
きる。
また演算器１８に（８）式や（１３）式の演算回路を組
み込んでおけば、演算器１８は数値メモリ１３，１６，
１７の出力値ＣＱ＋ ｔｒ ８＋ φ）にもとづいてパ
ターンの高さｈを算出できることになる。
み込んでおけば、演算器１８は数値メモリ１３，１６，
１７の出力値ＣＱ＋ ｔｒ ８＋ φ）にもとづいてパ
ターンの高さｈを算出できることになる。
従って演算器１８は必要に応じてパターン段差部２２の
傾斜角θやパターン高さｈを求めるべき（５）式、（８
）式、（１０）式、（１３）式。
傾斜角θやパターン高さｈを求めるべき（５）式、（８
）式、（１０）式、（１３）式。
（１５）式などの演算ができるように構成されており、
所望のパターン段差部２２の傾斜角θやパターン高さｈ
を求めることができるようになっている。
所望のパターン段差部２２の傾斜角θやパターン高さｈ
を求めることができるようになっている。
゛ 次に表示部［９は演算器１８で算出したパターン
段差部２２の傾斜角θやパターン高さｈを表示する。な
お、演算器１８で算出した値にもとづいて試料８の自動
選別などを行なうのに適宜利用できることはいうまでも
ない。
段差部２２の傾斜角θやパターン高さｈを表示する。な
お、演算器１８で算出した値にもとづいて試料８の自動
選別などを行なうのに適宜利用できることはいうまでも
ない。
ここで、パターンメモリ１１，１４，１７は電子線５の
試料８に対する照射角φに対応して得られる二次元像を
照射角φ（回転角φ）と共に記憶するメモリ部２７を構
成する。また演算器１２゜１５はメモリ部２７のパター
ンメモリ１１．１４に記憶した二次元像から試料８のパ
ターン形状の所定箇所の寸法（ＱＩＨＱｌｌｓ ｔｒ
８．）を算出する第１の演算部２８を構成する。更に
演算器１８は第１の演算部２８で算出した値とメモリ部
２７の数値メモリ１７に記憶した照射角ψ（回転角ψ）
にもとづいて試料８のパターン形状の三次元特定要素を
算出する第二の演算部２９を構成する。
試料８に対する照射角φに対応して得られる二次元像を
照射角φ（回転角φ）と共に記憶するメモリ部２７を構
成する。また演算器１２゜１５はメモリ部２７のパター
ンメモリ１１．１４に記憶した二次元像から試料８のパ
ターン形状の所定箇所の寸法（ＱＩＨＱｌｌｓ ｔｒ
８．）を算出する第１の演算部２８を構成する。更に
演算器１８は第１の演算部２８で算出した値とメモリ部
２７の数値メモリ１７に記憶した照射角ψ（回転角ψ）
にもとづいて試料８のパターン形状の三次元特定要素を
算出する第二の演算部２９を構成する。
以上のようにして本発明では、光方式に比べて高分解能
（たとえば０．０１μｍ）である電子線走査方式を採用
したことによりパターンメモリ１１゜１４に高精度に得
られる試料８のパターン（たとえば第２図（ｂ）、第３
図（ｂ）の穴パターンや第２図（ａ）、第３図（ａ）の
山谷パターン（配線パターン））の平面像から高精度に
所定箇所の寸法を第１の演算部２８により算出でき、第
２の演算部２９は、これらの寸法値を用いてパターンの
形状評価に必要な三次元特定要素（パターン段差部２２
の傾斜角θやパターンの高さｈ）を自動的にしかも高精
度に算出することができる。第２の演算部２９の算出値
が表示部１９に自動的に表示されるので、試料８のパタ
ーン形状の評価を高精度に行なうことができる。従って
ＬＳＩ製造工程におけるウェハ上の微細パターン形状の
評価に好適であるばかりでなく、一般にサブミクロン寸
法を有するパターン形状の高精度評価にも好適である。
（たとえば０．０１μｍ）である電子線走査方式を採用
したことによりパターンメモリ１１゜１４に高精度に得
られる試料８のパターン（たとえば第２図（ｂ）、第３
図（ｂ）の穴パターンや第２図（ａ）、第３図（ａ）の
山谷パターン（配線パターン））の平面像から高精度に
所定箇所の寸法を第１の演算部２８により算出でき、第
２の演算部２９は、これらの寸法値を用いてパターンの
形状評価に必要な三次元特定要素（パターン段差部２２
の傾斜角θやパターンの高さｈ）を自動的にしかも高精
度に算出することができる。第２の演算部２９の算出値
が表示部１９に自動的に表示されるので、試料８のパタ
ーン形状の評価を高精度に行なうことができる。従って
ＬＳＩ製造工程におけるウェハ上の微細パターン形状の
評価に好適であるばかりでなく、一般にサブミクロン寸
法を有するパターン形状の高精度評価にも好適である。
またパターン形状評価に必要な三次元特定要素を自動的
に、かつ高精度に求めることができるから、パターン形
状評価をきわめて能率的に行なうことができると共に従
来のような作業音に起因する誤差を除去することができ
る。
に、かつ高精度に求めることができるから、パターン形
状評価をきわめて能率的に行なうことができると共に従
来のような作業音に起因する誤差を除去することができ
る。
１、光方式に比べて高分解能（たとえば０．０１μｍ）
であるＮＰ線走査方式を用いたことにより高精度に得ら
れる試料のパターンの平面像から、パターンの形状評価
に必要な三次元特定要素（パターン段差部の傾斜角やパ
ターン高さなど）を高精度に求めることができるので、
製品ないしは製品に使用されるものとしての実物のパタ
ーン形状を高精度に評価することができる。
であるＮＰ線走査方式を用いたことにより高精度に得ら
れる試料のパターンの平面像から、パターンの形状評価
に必要な三次元特定要素（パターン段差部の傾斜角やパ
ターン高さなど）を高精度に求めることができるので、
製品ないしは製品に使用されるものとしての実物のパタ
ーン形状を高精度に評価することができる。
２゜従ってＬＳＩ製造工程におけるウェハ上の微細パタ
ーンの形状評価に好適である。またＬＳＴ製作に関係な
く、一般にパターン形状の評価に適用でき、とりわけ、
サブミクロン加工におけるパターン形状の高精度評価に
好適である６３、パターン形状の評価に必要な三次元特
定要素を自動的に、しかも高精度に求めることができ、
これによりパターン形状評価をきわめて能率的に行なう
ことができ、従来のような作業者起因の誤差を除去する
ことができる。
ーンの形状評価に好適である。またＬＳＴ製作に関係な
く、一般にパターン形状の評価に適用でき、とりわけ、
サブミクロン加工におけるパターン形状の高精度評価に
好適である６３、パターン形状の評価に必要な三次元特
定要素を自動的に、しかも高精度に求めることができ、
これによりパターン形状評価をきわめて能率的に行なう
ことができ、従来のような作業者起因の誤差を除去する
ことができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない＠囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、電子線５
の試料８に対する照射角を変えるのに、試料台７を回転
させて試料８を傾斜させているが、これに限定されるこ
となく試料台７側を固定し、試料に照射される電子線の
照射角を直接変えるような電Ｔ−線制御を行なってもよ
い。要は電子線の試料に対する照射角を変えられるよう
な構成であればよい。
き具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない＠囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。たとえば、電子線５
の試料８に対する照射角を変えるのに、試料台７を回転
させて試料８を傾斜させているが、これに限定されるこ
となく試料台７側を固定し、試料に照射される電子線の
照射角を直接変えるような電Ｔ−線制御を行なってもよ
い。要は電子線の試料に対する照射角を変えられるよう
な構成であればよい。
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＬＳＩ製造工程にお
けるウェハ上の微細パターンの形状評価に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
一般にサブミクロン寸法を有するパターン形状など微細
パターン形状の高精度評価にｇ適であり、更に広く一般
のパターン形状評価に適用できる。
をその背景となった利用分野であるＬＳＩ製造工程にお
けるウェハ上の微細パターンの形状評価に適用した場合
について説明したが、それに限定されるものではなく、
一般にサブミクロン寸法を有するパターン形状など微細
パターン形状の高精度評価にｇ適であり、更に広く一般
のパターン形状評価に適用できる。
第１図は本発明によるパターン形状評価装置の一実施例
を示す構成図である。 第２図（ａ）〜（ｃ）および第３図（ａ）〜（ｃ）は第
１図の動作説明図であって、第２図（ａ）および第３図
（ａ）は夫々試料が水平位置の場合および角度φだけ傾
けた場合の試料の山谷パターンに対するパターンメモリ
像（二次ｆ＆電子像を示す図、第２図（ｂ）および第３
図（ｂ）は夫々試料が水平位置の場合および角度φだけ
傾いた場合の試料の穴パターンに対するパターンメモリ
像（二次電子像）を示す図、第２図（Ｃ）および第３図
（ｃ）は水平位置試料の穴パターン又は山谷パターン（
配線パターン）の要部断面図である。 第４図は従来のパターン形状評価方法を説明するために
用いたＬＳＩ製造工程におけるパターン形状の一例を示
す断面図である。 ４・・電子銃、５・・電子線、６・・・電子レンズ（集
束レンズ）、７・・・試料台、８・・試料、９・・二次
電子、１０ ・二次電子突出器、１１．１４・・・パタ
ーンメモリ、１２，１５．１８・・・演算器、１３゜１
６．１７・・・数値メモリ、１つ・・表示部、２２・・
パターン段差部、２７・・メモリ部、２８・・第１の演
算部、２９・・・第２の演算部。 第 １ 図
を示す構成図である。 第２図（ａ）〜（ｃ）および第３図（ａ）〜（ｃ）は第
１図の動作説明図であって、第２図（ａ）および第３図
（ａ）は夫々試料が水平位置の場合および角度φだけ傾
けた場合の試料の山谷パターンに対するパターンメモリ
像（二次ｆ＆電子像を示す図、第２図（ｂ）および第３
図（ｂ）は夫々試料が水平位置の場合および角度φだけ
傾いた場合の試料の穴パターンに対するパターンメモリ
像（二次電子像）を示す図、第２図（Ｃ）および第３図
（ｃ）は水平位置試料の穴パターン又は山谷パターン（
配線パターン）の要部断面図である。 第４図は従来のパターン形状評価方法を説明するために
用いたＬＳＩ製造工程におけるパターン形状の一例を示
す断面図である。 ４・・電子銃、５・・電子線、６・・・電子レンズ（集
束レンズ）、７・・・試料台、８・・試料、９・・二次
電子、１０ ・二次電子突出器、１１．１４・・・パタ
ーンメモリ、１２，１５．１８・・・演算器、１３゜１
６．１７・・・数値メモリ、１つ・・表示部、２２・・
パターン段差部、２７・・メモリ部、２８・・第１の演
算部、２９・・・第２の演算部。 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、試料台に載置された試料を電子線によって走査し、
それによって得られる情報信号に基づいて試料の二次元
像を形成する電子光学系を有する装置において、前記電
子線の前記試料に対する照射角を可変自在な構成とし、
さらに前記照射角の夫々に対応して得られる前記試料の
各二次元像を当該照射角と共に記憶するメモリ部と、こ
のメモリ部に記憶した二次元像から前記試料のパターン
形状の所定箇所の寸法を算出し出力する第１の演算部と
、この第１の演算部の出力と前記メモリ部に記憶した照
射角とに基づいて前記試料のパターン形状の三次元特定
要素を求め出力する第２の演算部とを備えたことを特徴
とするパターン形状評価装置。 ２、前記試料台の傾きを可変させることにより前記照射
角を可変させてなる特許請求の範囲第１項記載のパター
ン形状評価装置。 ３、前記試料のパターン形状の三次元特定要素として、
パターン段差部の傾斜角やパターンの高さなどを用いて
なる特許請求の範囲第１項又は第２項記載のパターン形
状評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259139A JPH0621784B2 (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | パタ−ン形状評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259139A JPH0621784B2 (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | パタ−ン形状評価装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61138107A true JPS61138107A (ja) | 1986-06-25 |
| JPH0621784B2 JPH0621784B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17329864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59259139A Expired - Lifetime JPH0621784B2 (ja) | 1984-12-10 | 1984-12-10 | パタ−ン形状評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621784B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157433A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体パタ−ン形状評価装置 |
| JPS63215909A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Erionikusu:Kk | 断面測定方法 |
| JPH01101408A (ja) * | 1987-10-14 | 1989-04-19 | Toshiba Corp | パターンの測定方法 |
| JPH03233310A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-17 | Toshiba Corp | パターン寸法測定方法及び装置 |
| JPH03233309A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-17 | Toshiba Corp | パターン形状測定方法及び装置 |
| JP2005533252A (ja) * | 2002-07-11 | 2005-11-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サブミクロン断面を有する構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
| JP2007531864A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-11-08 | アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド | 基準構造素子を使用して構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128114A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Toshiba Corp | パタ−ンの表面形状評価方法 |
-
1984
- 1984-12-10 JP JP59259139A patent/JPH0621784B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128114A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Toshiba Corp | パタ−ンの表面形状評価方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63157433A (ja) * | 1986-12-22 | 1988-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体パタ−ン形状評価装置 |
| JPS63215909A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-08 | Erionikusu:Kk | 断面測定方法 |
| JPH01101408A (ja) * | 1987-10-14 | 1989-04-19 | Toshiba Corp | パターンの測定方法 |
| JPH03233310A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-17 | Toshiba Corp | パターン寸法測定方法及び装置 |
| JPH03233309A (ja) * | 1990-02-07 | 1991-10-17 | Toshiba Corp | パターン形状測定方法及び装置 |
| JP2005533252A (ja) * | 2002-07-11 | 2005-11-04 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | サブミクロン断面を有する構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
| JP2007531864A (ja) * | 2003-07-11 | 2007-11-08 | アプライド マテリアルズ イスラエル リミテッド | 基準構造素子を使用して構造素子の断面特徴を決定するためのシステム及び方法 |
| US7910885B2 (en) | 2003-07-11 | 2011-03-22 | Applied Materials Israel, Ltd. | System and method for determining a cross sectional feature of a structural element using a reference structural element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0621784B2 (ja) | 1994-03-23 |
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