JPS6231931A - 電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法 - Google Patents
電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法Info
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- JPS6231931A JPS6231931A JP60171028A JP17102885A JPS6231931A JP S6231931 A JPS6231931 A JP S6231931A JP 60171028 A JP60171028 A JP 60171028A JP 17102885 A JP17102885 A JP 17102885A JP S6231931 A JPS6231931 A JP S6231931A
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- Tests Of Electronic Circuits (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、主として製造途中のVLSIなどの電子デバ
イスの微細寸法を、荷電ビームを用いて測定する電子ビ
ーム照射装置、および該装置による寸法測定方法、また
は電子デバイスの試験を非接触で行なう試験方法に関す
るものである。
イスの微細寸法を、荷電ビームを用いて測定する電子ビ
ーム照射装置、および該装置による寸法測定方法、また
は電子デバイスの試験を非接触で行なう試験方法に関す
るものである。
VLSIの製造工程ではレジストあるいは配線等の寸法
の管理が重要であり、パタンか微細になるとともに、走
査電子顕微鏡を用いてバタン寸法を測定する装置が用い
られるようになってきた。
の管理が重要であり、パタンか微細になるとともに、走
査電子顕微鏡を用いてバタン寸法を測定する装置が用い
られるようになってきた。
このような装置としては特公昭59−761に示された
装置がある。上記装置は、CRT画面上で試料の走査像
あるいは二次電子信号波形に重ねて2つの可動位置マー
カを表示させ、マーカの間隔から試料寸法等の距離を算
出するものである。上記方式においては、まず走査像を
見ながら測定者が測定したい目的のパタンを選び出し、
電子ビームをライン走査モードに切りかえる。それによ
って得られる二次電子信号波形に重なって2本のマーカ
が画面に表示される。上記マーカが測定したい位置に来
るように測定者がマーカの位置を調節したのち、上記マ
ーカの間隔と倍率とから距離を算出する構成となってい
る。従って各測定点ごとに測定者が測定場所を指定しな
ければならず、連続して多数点を自動で測定することは
できなかった。
装置がある。上記装置は、CRT画面上で試料の走査像
あるいは二次電子信号波形に重ねて2つの可動位置マー
カを表示させ、マーカの間隔から試料寸法等の距離を算
出するものである。上記方式においては、まず走査像を
見ながら測定者が測定したい目的のパタンを選び出し、
電子ビームをライン走査モードに切りかえる。それによ
って得られる二次電子信号波形に重なって2本のマーカ
が画面に表示される。上記マーカが測定したい位置に来
るように測定者がマーカの位置を調節したのち、上記マ
ーカの間隔と倍率とから距離を算出する構成となってい
る。従って各測定点ごとに測定者が測定場所を指定しな
ければならず、連続して多数点を自動で測定することは
できなかった。
自動で二次電子波形に対してスライスレベルを設定して
配線幅を測定するには、二次電子信号量をデジタル値に
変換し、配線部分を選び出して測定する。従来から特開
昭58−214259にあるように、外部から接触式手
段によって電圧を加え、電極配線から出る二次電子の量
が電位によって異なることを利用して、電極配線の電位
の高低に対応して2値化する方式がある。この場合には
論理試験等の目的でO■の配線と5vの配線を識別する
というように、電位が異なる配線や、電位が変化した配
線を像11!察するのが目的である。従って、外部から
電圧を印加して測定するために、デジタル化する際にチ
ャージアップなどによるノイズが生じにくい。
配線幅を測定するには、二次電子信号量をデジタル値に
変換し、配線部分を選び出して測定する。従来から特開
昭58−214259にあるように、外部から接触式手
段によって電圧を加え、電極配線から出る二次電子の量
が電位によって異なることを利用して、電極配線の電位
の高低に対応して2値化する方式がある。この場合には
論理試験等の目的でO■の配線と5vの配線を識別する
というように、電位が異なる配線や、電位が変化した配
線を像11!察するのが目的である。従って、外部から
電圧を印加して測定するために、デジタル化する際にチ
ャージアップなどによるノイズが生じにくい。
また従来から、完成した電子デバイスの配線に外部から
電圧を加えてSEM像を観察し、電圧コントラストによ
り動作試験を行うストロボSEMがある。
電圧を加えてSEM像を観察し、電圧コントラストによ
り動作試験を行うストロボSEMがある。
上記電極配線の電位の高低に対応して2値化する方式は
、寸法測定を行う場合に、二次電子放出量の材質による
違いを外部から電圧を印加せずに測定するので、材質や
照射条件によって、配線部 1分の二次電子信号量が
下地材料の二次電子信号量とほぼ等しい第6図に示すよ
うな波形が得られることがある。第6図はSio2上の
poΩy−S i配線を測定した例である。この場合に
は配線と5in2との区別ができない。従って本来はL
が配線でQが5in2であるが、Qを配線であると誤認
識してしまうことがおきる。あるいは、この信号にスラ
イスレベルを越えるノイズが加わると、どこが測定した
い部分か判らなくなってしまう。このように、測定した
い個所とは異なる間隔を測定してしまうという欠点があ
った。また上記ストロボSEMでは、外部から接触式手
段により電圧を印加しなければならないという欠点があ
り、製造途中のデバイスの試験には用いることができな
かった。
、寸法測定を行う場合に、二次電子放出量の材質による
違いを外部から電圧を印加せずに測定するので、材質や
照射条件によって、配線部 1分の二次電子信号量が
下地材料の二次電子信号量とほぼ等しい第6図に示すよ
うな波形が得られることがある。第6図はSio2上の
poΩy−S i配線を測定した例である。この場合に
は配線と5in2との区別ができない。従って本来はL
が配線でQが5in2であるが、Qを配線であると誤認
識してしまうことがおきる。あるいは、この信号にスラ
イスレベルを越えるノイズが加わると、どこが測定した
い部分か判らなくなってしまう。このように、測定した
い個所とは異なる間隔を測定してしまうという欠点があ
った。また上記ストロボSEMでは、外部から接触式手
段により電圧を印加しなければならないという欠点があ
り、製造途中のデバイスの試験には用いることができな
かった。
試料の材質によるコントラストの差が少ない場合に、チ
ャージアップが起り易い加速電圧のビーム照射によりコ
ントラストを強調し、ついでチャージアップが起りにく
い加速電圧のビームでバタン寸法を測定するとともに、
電子デバイスの試験(断線、ショート、リークの検出)
を非接触で行うようにする。
ャージアップが起り易い加速電圧のビーム照射によりコ
ントラストを強調し、ついでチャージアップが起りにく
い加速電圧のビームでバタン寸法を測定するとともに、
電子デバイスの試験(断線、ショート、リークの検出)
を非接触で行うようにする。
従来からある寸法測定装置または走査電子顕微鏡に対し
、新たに、加速電圧の変更と該変更に連動してビームの
制御を行う手段を付加した電子ビーム照射装置により、
まず、チャージアップが起り易い加速電圧で被測定デバ
イスの特定個所をチャージアップさせ二次電子の発生量
を多くしてコントラストを強調し、ついでチャージアッ
プが起りにくい加速電圧で寸法測定、電子デバイスの試
験(断線、ショート、リークの検出)を行うようにした
ものである。
、新たに、加速電圧の変更と該変更に連動してビームの
制御を行う手段を付加した電子ビーム照射装置により、
まず、チャージアップが起り易い加速電圧で被測定デバ
イスの特定個所をチャージアップさせ二次電子の発生量
を多くしてコントラストを強調し、ついでチャージアッ
プが起りにくい加速電圧で寸法測定、電子デバイスの試
験(断線、ショート、リークの検出)を行うようにした
ものである。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図は本発明による電子ビーム照射装置の一実施例を
示す図、第2図は本発明による測定法を説明するための
図、第3図は本発明と同一目的を達する他の方法による
実施例を示す図、第4図は上記装置による電子デバイス
の試験を行う手順を説明する図、第5図は上記試験の測
定原理を示す図である。第1図において、電子ビーム1
は電子ビーム源2から出射し加速電源13で加速され、
上記電子ビーム1を偏向させるための偏向電極3を経て
、電子デバイス(ウェハ)8上に対物レンズ10によっ
て焦点を結ぶ。」;起電子デバイス8から生じる二次電
子は二次電子検出器5で検出され、増幅器6を経てCR
T7に入力される。なお4は偏向電源、9は電子デバイ
ス8を搭載するステージ、11は対物レンズ電源である
。また、14は電子ビーム1のオン、オフを行うための
ブランカ、15はブランキング電源、12はブランキン
グアパーチャで、16および17はそれぞれ静電レンズ
およびその電源である。■8は二次電子信号を記憶する
ための記憶装置で、19は電子光学鏡筒における焦点や
照射位置の調整などの制御を行うための制御インターフ
ェース、20は制御計算機である。
示す図、第2図は本発明による測定法を説明するための
図、第3図は本発明と同一目的を達する他の方法による
実施例を示す図、第4図は上記装置による電子デバイス
の試験を行う手順を説明する図、第5図は上記試験の測
定原理を示す図である。第1図において、電子ビーム1
は電子ビーム源2から出射し加速電源13で加速され、
上記電子ビーム1を偏向させるための偏向電極3を経て
、電子デバイス(ウェハ)8上に対物レンズ10によっ
て焦点を結ぶ。」;起電子デバイス8から生じる二次電
子は二次電子検出器5で検出され、増幅器6を経てCR
T7に入力される。なお4は偏向電源、9は電子デバイ
ス8を搭載するステージ、11は対物レンズ電源である
。また、14は電子ビーム1のオン、オフを行うための
ブランカ、15はブランキング電源、12はブランキン
グアパーチャで、16および17はそれぞれ静電レンズ
およびその電源である。■8は二次電子信号を記憶する
ための記憶装置で、19は電子光学鏡筒における焦点や
照射位置の調整などの制御を行うための制御インターフ
ェース、20は制御計算機である。
上記装置を動作させるには、まず測定したい配線にチャ
ージアップが生じ易い第1の加速電圧で電子ビーム1を
偏向して照射する。この電子ビームの加速電圧は、二次
電子放出比δが1よりも小さい高加速電圧に設定するこ
とにより、負にチャージアップさせる。この動作を以下
ではプリチャージと呼ぶ。プリチャージによって他の場
所よりも二次電子が表面から離脱しやすくなり、放出量
を多くさせる。つぎに加速電圧をチャージアップが生じ
にくい第2の加速電圧に切換えて、電子ビーム1を偏向
電極3に鋸歯状波または三角波の電圧を加えてライン走
査する。ライン走査する電子ビームの加速電圧はδ=1
に近い加速電圧を用いる。この時発生する二次電子を二
次電子検出器5で検出し、電子ビーム1のライン走査に
対する二次電子信号の変化として記憶装置18に記憶し
、CRT7に表示するという構成である。
ージアップが生じ易い第1の加速電圧で電子ビーム1を
偏向して照射する。この電子ビームの加速電圧は、二次
電子放出比δが1よりも小さい高加速電圧に設定するこ
とにより、負にチャージアップさせる。この動作を以下
ではプリチャージと呼ぶ。プリチャージによって他の場
所よりも二次電子が表面から離脱しやすくなり、放出量
を多くさせる。つぎに加速電圧をチャージアップが生じ
にくい第2の加速電圧に切換えて、電子ビーム1を偏向
電極3に鋸歯状波または三角波の電圧を加えてライン走
査する。ライン走査する電子ビームの加速電圧はδ=1
に近い加速電圧を用いる。この時発生する二次電子を二
次電子検出器5で検出し、電子ビーム1のライン走査に
対する二次電子信号の変化として記憶装置18に記憶し
、CRT7に表示するという構成である。
プリチャージを行う加速電圧から測定を行う加速電圧に
切換えると、ビームの偏向量や対物レンズの調整を必要
とする。加速電源13、偏向電源4、対物レンズ電源1
1およびブランキング電源15、静電レンズ電源17の
出力はDAコンバータを用いた !インターフェース
19を介して制御計算機20により制御する。ブランキ
ング電源15によりビームのオン・オフを、静電レンズ
電源17でビーム電流の大きさを制御する。ここでプリ
チャージを行う場合にはビーム電流を大きくし、測定の
時にはビーム電流をさげる。測定に先だってプリチャー
ジおよび測定で用いる加速電圧でのSEM像を表示し、
偏向量とレンズの焦点調整用電源の最適値を求めておき
、このデータを制御計算機20に記憶させる。
切換えると、ビームの偏向量や対物レンズの調整を必要
とする。加速電源13、偏向電源4、対物レンズ電源1
1およびブランキング電源15、静電レンズ電源17の
出力はDAコンバータを用いた !インターフェース
19を介して制御計算機20により制御する。ブランキ
ング電源15によりビームのオン・オフを、静電レンズ
電源17でビーム電流の大きさを制御する。ここでプリ
チャージを行う場合にはビーム電流を大きくし、測定の
時にはビーム電流をさげる。測定に先だってプリチャー
ジおよび測定で用いる加速電圧でのSEM像を表示し、
偏向量とレンズの焦点調整用電源の最適値を求めておき
、このデータを制御計算機20に記憶させる。
このデータから偏向電源4、対物レンズ電源11は加速
電源13の変更と連動して制御する構成である。
電源13の変更と連動して制御する構成である。
バタン寸法の測定方法は従来のものと同じである。すな
おち、電子ビームのライン走査に対する二次電子信号量
の変化から配線のエツジを検出し、そのパルス幅と倍率
から配線の寸法を算出する。
おち、電子ビームのライン走査に対する二次電子信号量
の変化から配線のエツジを検出し、そのパルス幅と倍率
から配線の寸法を算出する。
パルス幅を求めるには、スライスレベルを設定して二次
電子信号を2値化して行う方法の他に、2本のスライス
レベルを設定して二次電子信号を3値化したのち、その
3値化信号の並び方で異物の付着、ノイズ等による信号
とエツジ部分の信号とを区別し、補正してパルス幅を測
定する先行出願に述べた方法がある。
電子信号を2値化して行う方法の他に、2本のスライス
レベルを設定して二次電子信号を3値化したのち、その
3値化信号の並び方で異物の付着、ノイズ等による信号
とエツジ部分の信号とを区別し、補正してパルス幅を測
定する先行出願に述べた方法がある。
つぎに本発明の測定原理を説明する。二次電子放出比δ
は、一般には、加速電圧が数百V程度のところでピーク
を持ち、それ以上の加速電圧領域では加速電圧の増加と
ともに減少する。δ〉1な ・らば入射電子よりも多く
の二次電子が放出されるので、照射された物質は正に、
δ〈1ならば負にチャージアップする。δ=1ならばチ
ャージアップを生じない。試料全体の像観察のためには
、通常はチャージアップしない加速電圧を選んでSEM
i[等を行っている。加速電圧や材質によっては、配線
と下地材料の二次電子放出量に差が生じないために、配
線と下地材料との区別がつがず配線幅の測定ができない
ことがある。この場合にはまずδく1となる高加速電圧
で電子ビームを照射し負にチャージアップさせて測定す
る。第2図はその測定法を説明するための図である。(
a)は測定パタンを示す図で1点描部分が配線を示して
いる。(b)および(c)は電子ビームのライン走査に
対する二次電子信号量の変化を示してぃる。(b)はチ
ャージアップしない加速電圧の電子ビームだけを照射し
た場合であり、配線と下地材料の二次電子放出量に差を
生じていない。これに対して(a)に示したパタンのA
点にプリチャージを行い、ついでδが1に近い加速電圧
の電子ビームで寸法を測定すると、第1の電子ビーム照
射によってA点を含む配線は負にチャージアップし二次
電子を多く発生するために、(C)に示したような第1
の電子ビームのライン走査に対する二次電子信号量の変
化が得られる。従って配線と下地材料との区別が容易に
なる。
は、一般には、加速電圧が数百V程度のところでピーク
を持ち、それ以上の加速電圧領域では加速電圧の増加と
ともに減少する。δ〉1な ・らば入射電子よりも多く
の二次電子が放出されるので、照射された物質は正に、
δ〈1ならば負にチャージアップする。δ=1ならばチ
ャージアップを生じない。試料全体の像観察のためには
、通常はチャージアップしない加速電圧を選んでSEM
i[等を行っている。加速電圧や材質によっては、配線
と下地材料の二次電子放出量に差が生じないために、配
線と下地材料との区別がつがず配線幅の測定ができない
ことがある。この場合にはまずδく1となる高加速電圧
で電子ビームを照射し負にチャージアップさせて測定す
る。第2図はその測定法を説明するための図である。(
a)は測定パタンを示す図で1点描部分が配線を示して
いる。(b)および(c)は電子ビームのライン走査に
対する二次電子信号量の変化を示してぃる。(b)はチ
ャージアップしない加速電圧の電子ビームだけを照射し
た場合であり、配線と下地材料の二次電子放出量に差を
生じていない。これに対して(a)に示したパタンのA
点にプリチャージを行い、ついでδが1に近い加速電圧
の電子ビームで寸法を測定すると、第1の電子ビーム照
射によってA点を含む配線は負にチャージアップし二次
電子を多く発生するために、(C)に示したような第1
の電子ビームのライン走査に対する二次電子信号量の変
化が得られる。従って配線と下地材料との区別が容易に
なる。
上記装置では単一鏡筒で加速電圧を切換えて第1の電子
ビーム照射を行いチャージアップさせたのちに上記電子
ビームの照射を停止し、第2の電子ビームをライン走査
して寸法測定を行っている。
ビーム照射を行いチャージアップさせたのちに上記電子
ビームの照射を停止し、第2の電子ビームをライン走査
して寸法測定を行っている。
なお上記測定と同一目的を達成するために、配線部分を
第1の電子ビームで照射すると同時に第2の電子ビーム
でライン走査を行う装置が考えられる。この装置では、
2本の電子ビームを同一個所に照射する必要があり、そ
の技術は特願昭59−8614〜6に開示されている。
第1の電子ビームで照射すると同時に第2の電子ビーム
でライン走査を行う装置が考えられる。この装置では、
2本の電子ビームを同一個所に照射する必要があり、そ
の技術は特願昭59−8614〜6に開示されている。
上記2本の電子ビームを用いる方法では、チャージアッ
プと同時に測定することが可能になる。
プと同時に測定することが可能になる。
上記実施例は、試料として下地材料の上に金属配線があ
る試料について説明したが、絶縁膜上のレジストや、金
属膜上のレジスト等のバタンであってもよいし、完成品
でなく製造途中のウェハであってもよい。なお、プリチ
ャージ用ビームの照射はスポット照射に限らず、配線パ
タンに沿ってライン走査してもよいし、配線バタン内を
平面走査してもよい。これは配線の抵抗が比較的高い場
合に配線内を均一にチャージアップさせる効果がある。
る試料について説明したが、絶縁膜上のレジストや、金
属膜上のレジスト等のバタンであってもよいし、完成品
でなく製造途中のウェハであってもよい。なお、プリチ
ャージ用ビームの照射はスポット照射に限らず、配線パ
タンに沿ってライン走査してもよいし、配線バタン内を
平面走査してもよい。これは配線の抵抗が比較的高い場
合に配線内を均一にチャージアップさせる効果がある。
ここではプリチャージ用のビームはδく1となる加速電
圧とし、測定用のビームはδ=1に近い加速電圧を用い
ている。しかしδが1よりも僅かに小さい加速電圧を用
いビーム電流を大きくしてプリチャージを行い、チャー
ジアップが問題にならないようにビーム電流を下げて測
定することにより、本発明と同一の目的を達成すること
も可能である。第3図はその実施例を示した図であ1l
− 4J、150人のSio2上(7)po Q y−S
i配線ニ3kV(7)加速電圧でビーム電流を高めてプ
リチャージを行った後、ビーム電流を下げて二次電子信
号波形を測定した結果である。(a)はプリチャージを
行わない場合を示し、(b)はプリチャージを行った場
合の二次電子信号波形である。プリチャージを行わない
(a)では中央のpo Q y−S i配線の二次電子
の発生量がふえ、コントラストが増加し、配線と下地材
料との区別が容易になる。なおこのコントラストの変化
はプリチャージを行った配線全体にわたって生じており
、かつチャージは一定時間保持されるので、プリチャー
ジ後にステージを移動して測定することも可能である。
圧とし、測定用のビームはδ=1に近い加速電圧を用い
ている。しかしδが1よりも僅かに小さい加速電圧を用
いビーム電流を大きくしてプリチャージを行い、チャー
ジアップが問題にならないようにビーム電流を下げて測
定することにより、本発明と同一の目的を達成すること
も可能である。第3図はその実施例を示した図であ1l
− 4J、150人のSio2上(7)po Q y−S
i配線ニ3kV(7)加速電圧でビーム電流を高めてプ
リチャージを行った後、ビーム電流を下げて二次電子信
号波形を測定した結果である。(a)はプリチャージを
行わない場合を示し、(b)はプリチャージを行った場
合の二次電子信号波形である。プリチャージを行わない
(a)では中央のpo Q y−S i配線の二次電子
の発生量がふえ、コントラストが増加し、配線と下地材
料との区別が容易になる。なおこのコントラストの変化
はプリチャージを行った配線全体にわたって生じており
、かつチャージは一定時間保持されるので、プリチャー
ジ後にステージを移動して測定することも可能である。
第4図は本発明の装置を用いて電子デバイスの試験を行
う手順を説明するための図で、点描部分は絶縁膜上の配
線を示している。これは線間のショートやリークを測定
する方法であり、まず配線上のA点をプリチャージする
。つぎにA点を含む配線およびその隣の配線をチャージ
アップが生じない加速電圧のビームでLlのように、配
線パタンを横切ってライン走査する。上記第1の電子ビ
ームによってA点を含む配線は負にチャージアップして
おり、もしも配線間のショートやリークがなければ、A
点を含む配線の方が隣のB点を含む配線よりも電位が低
くなり、二次電子の放出量が多くなる。しかしショート
があるとAおよびBを含むそれぞれの配線は、はぼ同じ
電位になり二次電子放出量もほぼ等しくなる。従って配
線間のショート、リークがなければ、第5図(a)に示
すような二次電子信号量の変化を示し、ショートがある
と(b)に示すように、第2の電子ビームのライン走査
に対する二次電子信号量の変化が得られる。わずかなリ
ークがある場合にはAおよびBを含むそれぞれの配線の
電位は等しくならないが、その差は(a)で示したショ
ート、リークがないものよりは小さくなる。この違いを
検出するには、第2の電子ビーム照射がオンのときとオ
フのときの二次電子信号量の差を求めることにより、シ
目−ト、リークを強調した信号を得ればよい。ここで第
2の電子ビームはライン走査でなくて通常の平面走査を
行い、SEM像により観察してもよい。
う手順を説明するための図で、点描部分は絶縁膜上の配
線を示している。これは線間のショートやリークを測定
する方法であり、まず配線上のA点をプリチャージする
。つぎにA点を含む配線およびその隣の配線をチャージ
アップが生じない加速電圧のビームでLlのように、配
線パタンを横切ってライン走査する。上記第1の電子ビ
ームによってA点を含む配線は負にチャージアップして
おり、もしも配線間のショートやリークがなければ、A
点を含む配線の方が隣のB点を含む配線よりも電位が低
くなり、二次電子の放出量が多くなる。しかしショート
があるとAおよびBを含むそれぞれの配線は、はぼ同じ
電位になり二次電子放出量もほぼ等しくなる。従って配
線間のショート、リークがなければ、第5図(a)に示
すような二次電子信号量の変化を示し、ショートがある
と(b)に示すように、第2の電子ビームのライン走査
に対する二次電子信号量の変化が得られる。わずかなリ
ークがある場合にはAおよびBを含むそれぞれの配線の
電位は等しくならないが、その差は(a)で示したショ
ート、リークがないものよりは小さくなる。この違いを
検出するには、第2の電子ビーム照射がオンのときとオ
フのときの二次電子信号量の差を求めることにより、シ
目−ト、リークを強調した信号を得ればよい。ここで第
2の電子ビームはライン走査でなくて通常の平面走査を
行い、SEM像により観察してもよい。
しかしその場合には、基板と配線との間にショート、リ
ークがあるとチャージが抜けてしまい、コントラストが
戻ってしまうので、高速の走査が必要である。また第2
の電子ビームの走査位置はA点の上を通る必要はなく、
図中のL2のようにA点からずれていてもよい。A点か
らずらすことにより、A点が照射によって汚染を受けた
場合にも、その影響を除いて測定することができる。
ークがあるとチャージが抜けてしまい、コントラストが
戻ってしまうので、高速の走査が必要である。また第2
の電子ビームの走査位置はA点の上を通る必要はなく、
図中のL2のようにA点からずれていてもよい。A点か
らずらすことにより、A点が照射によって汚染を受けた
場合にも、その影響を除いて測定することができる。
上記のように本発明による電子ビーム照射装置および該
装置による試験、測定方法は、被測定試料の所定の位置
に電子ビームを照射する手段と、照射された試料から発
生する二次電子を検出する手段を有する電子ビーム照射
装置において、上記電子ビームの加速電圧と異なる加速
電圧の電子ビームを、上記照射した試料のパタンを横切
って走査し照射する手段と、上記加速電圧の切換に伴う
電子光学鏡筒のビーム焦点および照射位置の再調整を行
うように制御する手段と、電子ビームの走査に対する二
次電子信号量の変化を検出する手段とを備えたことによ
り、上記試料の所定パタンに二次電子放出比が1より小
さい加速電圧の電子ビームを照射して上記パタンをチャ
ージアップし、チャージアップしたパタンに交わる方向
に、二次電子放出比が1に近い加速電圧の電子ビームを
走査して、照射部分から発生した二次電子を検出し、電
子ビーム走査に対する二次電子信号量の変化を測定する
ようにしたため、配線等のパタン部分とスペース部分の
コントラスト差が少ないパタンの寸法測定や、非接触手
段による線間リーク、ショート等の検出を行うことがで
きる。
装置による試験、測定方法は、被測定試料の所定の位置
に電子ビームを照射する手段と、照射された試料から発
生する二次電子を検出する手段を有する電子ビーム照射
装置において、上記電子ビームの加速電圧と異なる加速
電圧の電子ビームを、上記照射した試料のパタンを横切
って走査し照射する手段と、上記加速電圧の切換に伴う
電子光学鏡筒のビーム焦点および照射位置の再調整を行
うように制御する手段と、電子ビームの走査に対する二
次電子信号量の変化を検出する手段とを備えたことによ
り、上記試料の所定パタンに二次電子放出比が1より小
さい加速電圧の電子ビームを照射して上記パタンをチャ
ージアップし、チャージアップしたパタンに交わる方向
に、二次電子放出比が1に近い加速電圧の電子ビームを
走査して、照射部分から発生した二次電子を検出し、電
子ビーム走査に対する二次電子信号量の変化を測定する
ようにしたため、配線等のパタン部分とスペース部分の
コントラスト差が少ないパタンの寸法測定や、非接触手
段による線間リーク、ショート等の検出を行うことがで
きる。
第1図は本発明による電子ビーム照射装置の一実施例を
示す図、第2図は本発明による測定法を説明するための
図、第3図は本発明と同一目的を達する他の方法による
実施例の説明図、第4図は上記装置による電子デバイス
の試験を行う手順の説明図、第5図は上記試験の測定原
理を示す図、 !第6図は従来技術の欠点を説明す
る図である。 ■・・・電子ビーム 3・・・偏向電極5・・・
二次電子検出器 8・・・被測定試料10・・・対物
レンズ 18・・・記憶装置19・・・制御イン
ターフェイス 20・・・制御計算機 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人弁理士 中 村 純之助 1’1 図 矛3図 (Q) ’!f’4 図 矛5図 i
示す図、第2図は本発明による測定法を説明するための
図、第3図は本発明と同一目的を達する他の方法による
実施例の説明図、第4図は上記装置による電子デバイス
の試験を行う手順の説明図、第5図は上記試験の測定原
理を示す図、 !第6図は従来技術の欠点を説明す
る図である。 ■・・・電子ビーム 3・・・偏向電極5・・・
二次電子検出器 8・・・被測定試料10・・・対物
レンズ 18・・・記憶装置19・・・制御イン
ターフェイス 20・・・制御計算機 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人弁理士 中 村 純之助 1’1 図 矛3図 (Q) ’!f’4 図 矛5図 i
Claims (2)
- (1)被測定試料の所定の位置に電子ビームを照射する
手段と、照射された試料から発生する二次電子を検出す
る手段を有する電子ビーム照射装置において、上記電子
ビームの加速電圧と異なる加速電圧の電子ビームを、上
記照射した試料のパタンを横切って走査し照射する手段
と、上記加速電圧の切換えに伴う電子光学鏡筒のビーム
焦点および照射位置の再調整を行うように制御する手段
と、電子ビームの走査に対する二次電子信号量の変化を
検出する手段とを備えたことを特徴とする電子ビーム照
射装置。 - (2)被測定試料の所定の位置に電子ビームを照射する
手段と、照射された試料から発生する二次電子を検出す
る手段を有する電子ビーム照射装置において、上記試料
の所定のパタンに、二次電子放出比が1より小さい加速
電圧の第1電子ビームを照射して上記パタンをチャージ
アップし、上記チャージアップしたパタンに交わる方向
に、二次電子放出比が1に近い加速電圧の第2電子ビー
ムを走査して、照射部分から発生した二次電子を検出し
、電子ビーム走査に対する二次電子信号量の変化を測定
することを特徴とする電子ビーム照射装置による試験、
測定方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60171028A JPS6231931A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法 |
US06/878,015 US5006795A (en) | 1985-06-24 | 1986-06-24 | Charged beam radiation apparatus |
DE19863621045 DE3621045A1 (de) | 1985-06-24 | 1986-06-24 | Strahlerzeugende vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60171028A JPS6231931A (ja) | 1985-08-05 | 1985-08-05 | 電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6231931A true JPS6231931A (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=15915744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60171028A Pending JPS6231931A (ja) | 1985-06-24 | 1985-08-05 | 電子ビ−ム照射装置および該装置による試験、測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6231931A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02199830A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-08-08 | Hyundai Electron Ind Co Ltd | Sem波型を利用するマスキング及びエッチング工程の安定性確認方法 |
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JP2003066118A (ja) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置の故障解析方法 |
JP2006140162A (ja) * | 2005-11-21 | 2006-06-01 | Hitachi Ltd | 試料像形成方法 |
JP2008004367A (ja) * | 2006-06-22 | 2008-01-10 | Advantest Corp | 電子ビーム寸法測定装置及び電子ビーム寸法測定方法 |
US7977632B2 (en) | 1999-01-04 | 2011-07-12 | Hitachi, Ltd. | Scanning electron microscope |
WO2012114411A1 (ja) * | 2011-02-24 | 2012-08-30 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | パターン寸法測定方法、及び荷電粒子線装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5940527A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-06 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム装置 |
-
1985
- 1985-08-05 JP JP60171028A patent/JPS6231931A/ja active Pending
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