JPS6256806A

JPS6256806A - 電子ビ−ムによる測長方法

Info

Publication number: JPS6256806A
Application number: JP19578885A
Authority: JP
Inventors: Genya Matsuoka; 玄也松岡; Mikio Ichihashi; 幹雄市橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-06
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1987-03-12

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は電子ビームを用いてパタン寸法を測定する方法
に係り、特に、試料ウェハの多数のチップ上のそれぞれ
所定の位置に形成された同一形状のパタンを測定対象と
して連続測長するのに好適な電子ビームによる測長方法
に関するものである。

〔発明の背景〕

近年、半導体デバイスの微細化に伴って、微細パタン加
工技術の開発、電子ビームの高解像度を利用したパタン
寸法測定装置および測定方法の開発が盛んである。微細
パタン加工技術の開発では。

多数のチップに区画された試料の各チップ上のそれぞれ
所定位置に加工されたパタンの寸法を測り。

その結果を加工方法へフィードバックしていく方法が用
いられる。この場合、測定効率を上げるため、測長に際
して人手を介さない、自動測長が必要となってくる。自
動測長では、測るべき全パタンの位置をあらかじめ測長
装置に入力しておき。

その後、最終の測長点まで、上記入力された位置ごとに
順次、連続的に測長を実行する。

しかし、実際においては、ｍ長開始後に、パタンに傷や
異物がないかを検査したり、あらかじめ指定した測長位
置が誤っていないかを確認し誤っている場合にはマーカ
位置を移動することで測長位置の修正を行ったりするこ
とが多くの場合に必要で、自動測長により最後の測長点
まで連続的に測長が行われると、不都合が生じることが
ある。

なお、この種の電子ビーム測長方法に関する公知文献と
して特開昭５９−２１８９０７号公報があるが。

しかし、これは、測定精度を上げることを目的に。

最初のチップにおいては所定のステップ数によって電子
ビームをディジタル走査し、その他のチップでの測長に
おいては、ディジタル走査の１ステップ当りの電子ビー
ムの移動距離を短くするような技術に関するものであり
、自動測長における前述しまた。最後の測長点まで連続
的に測長が行われると不都合が生じるという点について
の認識はなかった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、従来技術における上記した不都合点を
解消し、自動測長を行う場合でも、パタン検査や測長位
置の修正を行うことのできる電子ビーム測長方法を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明では、上記目的を達成するために、多数のチップ
に区画されている試料ウェハの各チップ上のそれぞれ所
定の位置に同一の被測長パタンか形成されており、各パ
タンを含む近傍領域を順次電子ビームで走査し、この走
査に伴って被測定部から発生する二次電子を検出し、こ
の検出信号よりパタン寸法を求める電子ビーム測長方法
において、８Ｉ長に先立って指定される特定のチップに
おいては二次電子像を表示して像ａｍによる測長個所の
検査および測長位置の修正を可能とし２次いで像ａｍ結
果に応じて全チップについて副長位置を修正してから上
記特定チップでの測長に移り。

上記特定の指定のないチップにおいては二次電子像を表
示することなく上記修正後の測長位置での測長を連続的
に実行する方法とする６〔発明の実施例〕以下、実施例により本発明を説明する。本実施例では、
前記測長に先立って指定される特定のチップを、測長開
始の第１チップとする場合について述べるが２本発明は
これに限定されず、上記第１チップを含む複数個のチッ
プを特定チップに指定しても差し支えないものである。

第１図は本発明方法を用いて自動的にパタン測長を行う
装置の実施例ブロック構成図である。第１図において。

１１は電子光学鏡筒、１２は試料室、１３はＸＹ平面内
で移動する試料台、１４は多数のチップに区画されてい
て各チップ上のそれぞれ所定の位置に同一寸法、同一形
状の被測長パタンか形成されている試料、１５は電子ビ
ーム、１６は被測定部つまり各パタンを含む近傍領域か
らの二次電子を検出する検出器、１７は電子ビーム偏向
器、１８は偏向増幅器、１９は信号増幅器、２０は試料
台制御回路、２１は二次電子像を表示する陰極線管、２
２は本発明における特定チップを指定するための特定チ
ップ指定回路。

２３は装置全体を制御する中央処理装置である。

第２図は、第１図における試料１４の一例を示す平面図
である。試料１４となるＳｔウェハ３０上には１０　Ｘ
　１０ｍ＋ａの大きさに区画された３Ｘ４＝１２個のチ
ップ３１．３２．・・・、４２が配列されている６被測
畏パタンの位置４５はＸ印で示してあり、全チップにつ
いて同一寸法、同一形状のパタンが形成されている。

測長に先立って、チップのピッチ、チップ数。

チップ内の被測定パタン位置等の測長条件が中央処理装
置２３内の記憶装置に記録されると同時に。

特定チップ指定回路２２から、先頭の第１チップ３１を
特定チップに指定した信号が出力され、これも中央処理
装置２３に記載される。次に、測長実行の命令を入力す
ると、中央処理装置２３は、試料台１３を移動させ、第
１番目のチップ３１の被測長パタン位置４５が電子ビー
ム１５の偏向領域内に入るようにする。この移動制御は
試料台制御回路２０を介して行われる。続いて、中央処
理装置２３は、測長対象であるチップ３１が、特定チッ
プ指定回路２２で指定されている特定チップであること
を認知して、電子ビーム１５を二次元走査し、陰極線管
２１に被測長パタンの二次電子像を表示する。この場合
の二次元走査は、偏向増幅器１８を介して電子ビーム偏
向器１７により行われ、二次電子像の表示は、検出器１
６およびその検出信号を増幅する信号増幅器１９を介し
て行われる。

第３図は、この際の二次電子像を示したものである。第
３図において、５０は被測長パタンの二次電子像、５１
は測長個所を示すマーカである。当初。

入力した位置データでは、第３図（ａ）に示すマーカ５
１の個所を測長することになっていた。しかし、希望す
る測長対象は第３図（ａ）のＡ−Ａ’断面でのパタン寸
法であった。そこで、中央処理装置を介してマーカ移動
の命令を陰極線管２１に入力し、第３図（ｂ）に示すよ
うに、マーカ５１の位置をＰ位置からＱ位置へ移動させ
る。これにより希望する個所の測長が可能となったので
、測長開始を指令すると、中央処理袋Ｗ２３は第１チッ
プ３１での測長を開始するとともに、第２チップ以降の
測長のために修正後の測長位！！！（マーカ位置）を記
録する。

第２チップ以降においては２本実施例ではいずも特定チ
ップとして指定されていないので、中央処理装置２３は
、二次電子像を表示させることはしないで、８１１長操
作のみを実行し、以下、同様にして全チップでの測長を
つぎつぎと連続的に実行していく。

第４図は以上のような測長操作を自動的に処理するフロ
ーチャートを示す、処理開始により、まず、ステップＰ
１で第１チップの被測長パタン位置が電子ビームの偏向
領域内に入るように試料台を移動し２次いでステップＰ
２に移って特定チップに指定されたチップであるか否か
を判定する。

特定チップに指定されたチップであればステップＰ３に
進んでパタン像をＣＲＴの゛画面上に表示し。

特定チップに指定されていないチップであればステップ
Ｐ６にとんで直ちに測長を実行する。

ＣＲＴに表示されたパタン像はステップＰ４において、
副長個所の良否および測長位置の修正の要あり、要なし
が判定され、測長位置修正の要があれば次のステップＰ
５で全パタンについての測長位置を修正してからステッ
プＰ６に進んで測長を実行し、測長位置修正の要がなけ
れば直ちにステップＰ６に移って測長を実行する。次の
ステップＰ７では、全チップ終了か否かを判定し、測長
の終らないチップに対してはステップＰ１からの処理を
繰り返して実行し、全チップ終了の判定によって処理を
終る。

〔発明の効果〕

以上説明したように２本発明によれば、試料の多数のチ
ップそれぞれに形成されたパタンについて連続的に測長
を行う場合であっても、あらかじめ指定したチップにお
いてはパタンの二次電子像を表示することから、測定個
所の確認、修正およびパタン検査が可能となり、自動測
長に伴う能率向上効果と、自動測長におけるデータネ良
発生の頻度減少効果とを両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を用いて自動的にパタン測長を行う
装置の一実施例構成図、第２図は第１図における試料の
一例を示す平面図、第３図は本発明における二次電子像
の一例を示す図で（ａ）は修正前、（ｂ）は修正後の状
態を示し、第４図は本発明による測長操作を自動処理す
るフローチャートである。〈符号の説明〉１１・・・電子光学鎖部　　　１２・・・試料室１３・
・・試料台　　　　　　１４・・・試料１５・・・電子
ビーム　　　　１６・・・検出器１７・・・電子ビーム
偏向器　１８・・・偏向増幅器１９・・・信号増幅器　
　　　２０・・・試料台制御回路２１・・・陰極線管　
　　　　２２・・・特定チップ指定回路２３・・・中央
処理装置３０・・・Ｓｉウェハ３１、３２．４２・・・
チップ　　４５・・・被測長パタン位置５０・・・被測
長パタン二次電子像５１・・・マーカ矛１図＋７−ｆ’３ビーム機匈巻３ｏ−Ｅ；ｉり１八３１、３２，４２−−・手、、デ４５（ＸｆＰ）−−−中Ｊｊ？Ｊ’ｌ−７２ｔ（ター〉
舎イ装置１Ｆ３図（ａ）二〇（ｂ）５１−−−ｙ−カ矛４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多数のチップに区画されている試料ウェハの各チ
ップ上のそれぞれ所定の位置に同一の被測長パタンを形
成し、各パタンを含む近傍領域を順次電子ビームで走査
し、この走査に伴って被測定部から発生する二次電子を
検出し、この検出信号よりパタン寸法を求める電子ビー
ム測長方法において、測長に先立って指定される特定の
チップにおいては二次電子像を表示して像観察による測
長個所の検査および測長位置の修正を可能とし、像観察
結果に応じて全チップについて測長位置を修正してから
上記特定チップでの測長に移り、上記特定の指定のない
チップにおいては二次電子像を表示することなく上記修
正後の測長位置での測長を連続的に実行することを特徴
とする電子ビームによる測長方法。
（２）前記測長に先立って指定される特定のチッップが
、測長開始の第１チップ、あるいは第１チップを含む複
数個のチップであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の電子ビームによる測長方法。