JPS6316683B2 - - Google Patents

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JPS6316683B2
JPS6316683B2 JP56090475A JP9047581A JPS6316683B2 JP S6316683 B2 JPS6316683 B2 JP S6316683B2 JP 56090475 A JP56090475 A JP 56090475A JP 9047581 A JP9047581 A JP 9047581A JP S6316683 B2 JPS6316683 B2 JP S6316683B2
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JP
Japan
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signal
circuit
length
points
threshold value
Prior art date
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Application number
JP56090475A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS57204406A (en
Inventor
Masahiro Inoe
Seiichiro Satomura
Mitsuhisa Myazawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akashi Seisakusho KK
Original Assignee
Akashi Seisakusho KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Akashi Seisakusho KK filed Critical Akashi Seisakusho KK
Priority to JP9047581A priority Critical patent/JPS57204406A/en
Publication of JPS57204406A publication Critical patent/JPS57204406A/en
Publication of JPS6316683B2 publication Critical patent/JPS6316683B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B15/00Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/28Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、試料像における所望の2点間の長さ
を走査型電子顕微鏡を用いて測定する装置に関
し、特に、半導体ウエフア等に形成されたIC、
LSIあるいは超LSI等の回路パターンについて、
そのライン幅やライン間距離、ライン間ピツチ等
を測長するのに用いて好適な装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for measuring the length between two desired points in a sample image using a scanning electron microscope, and in particular, to an apparatus for measuring the length between two desired points in a sample image, and in particular, to
Regarding circuit patterns such as LSI or super LSI,
The present invention relates to a device suitable for measuring the line width, distance between lines, pitch between lines, etc.

一般に、半導体ウエフアに形成された回路パタ
ーン上のライン幅等を正確に測定してその値を知
ることは、不良品の発生率等を小さくして高い信
頼性で大量の製品を生産するために重要なことと
されている。
In general, it is important to accurately measure and know the value of the line width etc. on circuit patterns formed on semiconductor wafers in order to reduce the incidence of defective products and produce large quantities of products with high reliability. It is considered important.

また、上記回路パターン上のライン幅等を正確
に測定してその値を知つておくことは、高い集積
密度で高い品質のLSIや超LSUを実現させる上に
おいて重要なことである。
Furthermore, it is important to accurately measure and know the values of the line widths and the like on the circuit pattern in order to realize high-quality LSIs and ultra-LSUs with high integration density.

ところで、回路の集積化が進むにつれて走査型
電子顕微鏡を用いて回路パターンを観察すること
が行なわれるようになつた。
Incidentally, as the integration of circuits progresses, it has become common to observe circuit patterns using a scanning electron microscope.

従来よりこのように走査型電子顕微鏡を用いて
回路パターンにおける所望の2点間の長さを測定
する手段としては、ブラウン管に映し出された回
路パターン像を写真機で撮影し、得られた写真画
像から上記2点間の長さを測定するという原始的
な手段しか講じられておらず、これにより測定に
手間がかかるほか、正確な測定を行なえないとい
う問題点がある。
Conventionally, as a means of measuring the length between two desired points in a circuit pattern using a scanning electron microscope, the circuit pattern image projected on a cathode ray tube is photographed with a camera, and the obtained photographic image is used. Only the primitive means of measuring the length between the two points has been used, which poses the problem of not only requiring a lot of effort but also making it difficult to measure accurately.

さらに、従来より行なわれている光学顕微鏡を
用いた測定法では、第1図aに示すような回路パ
ターンの像aに対し、マーカb,b′をそれぞれ測
定すべきラインの端部c,c′に整合させて、第1
図bに示した映像信号dを得るとともに、この映
像信号dと固定スレツシユホールド値(しきい
値)eとを比較して、ライン輻信号fを作り、ラ
イン幅gを求めることが行なわれている。
Furthermore, in the conventional measurement method using an optical microscope, markers b and b' are placed at the ends c and c of the line to be measured, respectively, on the image a of the circuit pattern as shown in FIG. 1a. ’, the first
The video signal d shown in Figure b is obtained, and the video signal d is compared with a fixed threshold value e to create a line width signal f and determine the line width g. ing.

そこで、この光学顕微鏡を用いた測定手段を走
査型電子顕微鏡を用いた測定法に単に適用するこ
とも考えられるが、このような手段では、第2図
a,bに示すように、ウエフア断面パターン1上
の配線1aに電子線2を照射して、2次電子検出
器3で2次電子を補集するため、配線1aの端部
1b,1b′で信号レベル4が異なり、またその2
次電子検出器3の位置やその走査する方向やその
試料に対するビームの入射角等によつても信号レ
ベルが異なるという不具合が生じ、これにより正
確にライン幅等を測定できないという問題点があ
る。
Therefore, it is conceivable to simply apply this measurement method using an optical microscope to the measurement method using a scanning electron microscope, but with such a method, the wafer cross-sectional pattern is Since the wire 1a on the wire 1a is irradiated with the electron beam 2 and the secondary electron detector 3 collects the secondary electrons, the signal level 4 is different at the ends 1b and 1b' of the wire 1a, and the
A problem arises in that the signal level varies depending on the position of the secondary electron detector 3, the direction in which it scans, the incident angle of the beam on the sample, etc., and this causes the problem that the line width etc. cannot be measured accurately.

本発明は、これらの問題点を解決しようとする
もので、走査型電子顕微鏡のブラウン管スクリー
ンを見ながら試料像における測定したい2点間の
両端部にマーカを移動させるだけで、この測定し
たい2点間の長さを正確にしかも迅速かつ普遍的
に測定できるようにした、走査型電子顕微鏡を用
いた測長装置を提供することを目的とする。
The present invention aims to solve these problems by simply moving the marker to both ends of the sample image between the two points you want to measure while looking at the cathode ray tube screen of the scanning electron microscope. An object of the present invention is to provide a length measuring device using a scanning electron microscope that can accurately, quickly and universally measure the length between gaps.

このため、本発明の測長装置は、試料を収める
試料室と、同試料室に付設された検出器と、同検
出器からの映像信号を受けて上記試料の像を映し
出すブラウン管とを有する走査型電子顕微鏡をそ
なえ、上記試料の像における2点間の端部に対応
する各部分に重合しうる第1および第2マーカの
各生成用電気信号を出力するマーカ発生回路と、
上記の第1および第2マーカが重合している範囲
での上記映像信号の各最大値と各最小値とから上
記2点間の端部に対応する各部分に適した第1お
よび第2スレツシユホールド値を決定するスレツ
シユホールド値設定器と、同スレツシユホールド
値設定器からの上記第1スレツシユホールド値に
対応する信号と上記検出器からの上記映像信号と
を比較して同映像信号を2値化した第1の2値化
信号を出力する第1の2値化回路と、上記スレツ
シユホールド値設定器からの上記第2スレツシユ
ホールド値に対応する信号と上記検出器からの上
記映像信号とを比較して第2の2値化信号を出力
する第2の2値化回路と、上記第1の2値化信号
から上記2点間の一端を決め上記第2の2値化信
号から上記2点間の他端を決めることにより上記
2点間の長さを測定する演算手段と、同演算手段
からの上記2点間の長さに対応する信号を受けて
上記2点間の長さの値を表示する表示手段とが設
けられたことを特徴としている。
For this reason, the length measuring device of the present invention is a scanning device having a sample chamber for storing a sample, a detector attached to the sample chamber, and a cathode ray tube that receives a video signal from the detector and projects an image of the sample. a marker generation circuit that is equipped with a type electron microscope and outputs electric signals for generating first and second markers that can be superposed on each part corresponding to an edge between two points in the image of the sample;
From each maximum value and each minimum value of the video signal in the range where the first and second markers overlap, first and second threads are determined suitable for each portion corresponding to the end between the two points. A threshold value setter that determines the threshold value sets the threshold value, and compares the signal corresponding to the first threshold value from the threshold value setter with the video signal from the detector to determine the same image. a first binarization circuit that binarizes a signal and outputs a first binarized signal; a signal corresponding to the second threshold value from the threshold value setter; and a signal from the detector. a second binarization circuit that compares the video signal with the video signal and outputs a second binarized signal; and a second binarization circuit that determines one end between the two points from the first binarized signal; a calculation means for measuring the length between the two points by determining the other end between the two points from the digitized signal; and a calculation means for measuring the length between the two points from the calculation means; The present invention is characterized in that a display means for displaying the value of the length between points is provided.

以下、図面により本発明の一実施例としての走
査型電子顕微鏡を用いた測長装置について説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A length measuring device using a scanning electron microscope as an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

添付図は、上記測長装置を示すもので、第3図
はその全体構成図、第4図はその電気回路図、第
5図はその要部を示す電気回路図、第6図a〜
f、第7図a〜f、第8図a〜gおよび第9図a
〜fはいずれもその各電気信号図、第10図a,
bはいずれもその2点間の長さを測定している状
態を説明するための模式図、第11図はその表示
手段の配設状態を示す正面図、第12図はそのス
レツシユホールド値設定時の走査線と測長時の走
査線との関係を説明するための模式図である。
The attached drawings show the above-mentioned length measuring device, and FIG. 3 is its overall configuration diagram, FIG. 4 is its electric circuit diagram, FIG. 5 is an electric circuit diagram showing its main parts, and FIGS. 6 a to 6.
f, Figures 7a-f, Figures 8a-g and Figure 9a
~f are their respective electrical signal diagrams, Figure 10a,
b is a schematic diagram to explain the state in which the length between the two points is measured, FIG. 11 is a front view showing the arrangement of the display means, and FIG. 12 is the threshold value. FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the relationship between scanning lines at the time of setting and scanning lines at the time of length measurement.

第3図に示すごとく、走査型電子顕微鏡におい
て、水平、垂直方向走査用鋸歯状波発生器5,6
は、偏向回路7,8を介して試料像投映用ブラウ
ン管(CRT)9の水平、垂直方向走査用偏向部
材としての偏向コイル10,11に接続されると
ともに、倍率切換回路12,13を介し、鏡筒
CM内に配設されて電子ビーム14を走査する水
平、垂直方向走査用偏向部材としての偏向コイル
15,16に接続されている。
As shown in FIG. 3, in a scanning electron microscope, sawtooth wave generators 5 and 6 for horizontal and vertical scanning are used.
are connected via deflection circuits 7 and 8 to deflection coils 10 and 11 as deflection members for horizontal and vertical scanning of a cathode ray tube (CRT) 9 for projecting sample images, and via magnification switching circuits 12 and 13, lens barrel
It is connected to deflection coils 15 and 16 as horizontal and vertical scanning deflection members disposed within the CM and scanning the electron beam 14.

したがつて、発生器5からの鋸歯状波は、倍率
切換回路12で適当に振幅を変えて偏向コイル1
5へ供給され、ここで電子ビーム14を水平方向
へ走査することが行なわれ、一方この偏向コイル
15へ供給される鋸歯状波と同期している鋸歯状
波は、ブラウン管9のコイル10へ供給され、こ
こで電子ビーム14と同期させてブラウン管9内
の電子ビームを水平方向へ走査することが行なわ
れる。これにより発生器5、偏向コイル10,1
5、偏向回路7および倍率切換回路12で水平方
向走査系HSが構成される。
Therefore, the sawtooth wave from the generator 5 is sent to the deflection coil 1 by changing the amplitude appropriately by the magnification switching circuit 12.
5, where a horizontal scanning of the electron beam 14 takes place, while the sawtooth wave, synchronized with the sawtooth wave fed to this deflection coil 15, is fed to the coil 10 of the cathode ray tube 9. Here, the electron beam inside the cathode ray tube 9 is scanned in the horizontal direction in synchronization with the electron beam 14. As a result, the generator 5, the deflection coils 10, 1
5. The deflection circuit 7 and the magnification switching circuit 12 constitute a horizontal scanning system HS.

また、発生器6からの鋸歯状波およびこれに同
期している鋸歯状波も、上述の水平方向走査系
HSの場合とほぼ同様にして、偏向コイル16,
11へ供給されて、ここで鏡筒CM内の電子ビー
ム14およびブラウン管9内の電子ビームを垂直
方向へ走査することが行なわれる。これにより発
生器6、偏向コイル11,16、偏向回路8およ
び倍率切換回路13で垂直方向走査系VSが構成
される。
The sawtooth wave from the generator 6 and the sawtooth wave synchronized therewith are also generated by the horizontal scanning system described above.
In almost the same way as in the case of HS, the deflection coil 16,
11, where the electron beam 14 in the lens barrel CM and the electron beam in the cathode ray tube 9 are scanned in the vertical direction. As a result, the generator 6, the deflection coils 11 and 16, the deflection circuit 8, and the magnification switching circuit 13 constitute a vertical scanning system VS.

なお、第3図中の符号17はコンデンサレン
ズ、18は対物レンズを示している。
In addition, the reference numeral 17 in FIG. 3 indicates a condenser lens, and the reference numeral 18 indicates an objective lens.

また、鏡筒CMの下部には、試料室19が形成
されており、試料室19内の試料台20上には、
試料としての超LSI等の回路パターンを形成され
た半導体ウエフア21が載置されている。
In addition, a sample chamber 19 is formed at the bottom of the lens barrel CM, and on the sample stage 20 inside the sample chamber 19,
A semiconductor wafer 21 as a sample on which a circuit pattern of a VLSI or the like is formed is placed.

そして、試料室19には、電子ビーム14が半
導体ウエフア21に照射されることによつて生じ
る2次電子や反射電子や試料電流等を検出する検
出器22が付設されており、この検出器22から
の検出信号はプリアンプ23、メインアンプ24
で増幅されてブラウン管9のカソードあるいはグ
リツドへ供給されるようになつている。これによ
りブラウン管9のスクリーン9a〔第10図b、
第11図、第12図a,b参照〕上に輝度変調に
より半導体ウエフア21上の回路パターンの像が
投映される。
The sample chamber 19 is equipped with a detector 22 that detects secondary electrons, reflected electrons, sample current, etc. generated when the semiconductor wafer 21 is irradiated with the electron beam 14. The detection signal from the preamplifier 23 and main amplifier 24
The signal is amplified and supplied to the cathode or grid of the cathode ray tube 9. As a result, the screen 9a of the cathode ray tube 9 [FIG. 10b,
11 and FIGS. 12a and 12b], an image of the circuit pattern on the semiconductor wafer 21 is projected by brightness modulation.

ところで、マーカ発生回路25が設けられてお
り、このマーカ発生回路25は、第4図に示すご
とく、第1、第2マーカ発生器26,27と模式
測長マーカ発生器28とをそなえている。
By the way, a marker generation circuit 25 is provided, and as shown in FIG. 4, this marker generation circuit 25 includes first and second marker generators 26 and 27 and a schematic length measurement marker generator 28. .

第1、第2マーカ発生器26,27へはスレツ
シユホールド値決定回路29から第1、第2のマ
ーカ発生信号M1,M2〔第6,7図各c、第8
図c,d参照〕が供給されるようになつており、
そしてこれらの第1、第2マーカ発生器26,2
7でマーカ信号が作られ、これらのマーカ信号は
メインアンプ24を介してブラウン管9のカソー
ドあるいはグリツドへ供給されるようになつてい
る。
First and second marker generation signals M1 and M2 are sent from the threshold value determination circuit 29 to the first and second marker generators 26 and 27 [Figs.
(see Figures c and d)].
And these first and second marker generators 26, 2
Marker signals are generated at 7, and these marker signals are supplied to the cathode or grid of the cathode ray tube 9 via the main amplifier 24.

これにより、ブラウン管スクリーン9a上の回
路パターン像の横(水平)方向における所望の2
点間の長さlを計測する場合に、測定したい2点
間としての回路パターン端部59a,59a′〔第
10図b参照〕をそれぞれ示すように、第1、第
2マーカMK1,MK2〔第10図b参照〕をス
クリーン9a上に輝度変調により表示できる。
As a result, the desired two points in the lateral (horizontal) direction of the circuit pattern image on the cathode ray tube screen 9a are obtained.
When measuring the length l between points, first and second markers MK1 and MK2 are placed so as to respectively indicate the circuit pattern ends 59a and 59a' (see FIG. 10b) between the two points to be measured. 10b] can be displayed on the screen 9a by brightness modulation.

このスレツシユホールド値決定回路29には、
第1、第2の測定範囲設定器30,31と、最大
値検出回路32,33と、最小値検出回路路3
4,35と、第1、第2のスレツシユホールド値
設定器36,37とが設けられており、操作パネ
ル部38からの各パネル設定値によつて各信号が
制御されるようになつており、操作パネル部38
に含まれる各可変抵抗39〜46は第4図におい
て、スレツシユホールド値決定回路29中に含ま
れて描かれている。
This threshold value determining circuit 29 includes:
First and second measurement range setters 30 and 31, maximum value detection circuits 32 and 33, and minimum value detection circuit 3
4, 35 and first and second threshold value setters 36, 37 are provided, and each signal is controlled by each panel setting value from an operation panel section 38. , operation panel section 38
In FIG. 4, the variable resistors 39 to 46 included in the threshold value determining circuit 29 are depicted as being included in the threshold value determining circuit 29.

まず、第4,5図において、走査型電子顕微鏡
47の水平方向用鋸歯状波発生器5から水平方向
走査用鋸歯状波EH〔第6〜8図各a参照〕が第
1、第2の測定範囲設定器30,31に加えられ
る。
First, in FIGS. 4 and 5, the sawtooth wave generator 5 for horizontal scanning of the scanning electron microscope 47 generates a sawtooth wave EH for horizontal scanning (see each a in FIGS. 6 to 8). It is added to the measurement range setters 30 and 31.

第1の測定範囲設定器30は、第1マーカMK
1の範囲(位置と大きさ)を決定すべく、スクリ
ーン9aの垂直方向の位置を決める可変抵抗39
と、水平方向の位置を決める可変抵抗40とが接
続されており、さらに、マーカの垂直方向の幅を
決める可変抵抗41とマーカの水平方向の幅を決
める可変抵抗42が接続されており、これらの抵
抗値および水平方向走査用鋸歯状波EHから第1
検出期間信号A1(ここではM1と同じ。)〔第
6,8図各c参照〕が生成されるようになつてお
り、この信号A1は最大値検出回路32および最
小値検出回路34の各一入力端へ供給されるよう
になつている。
The first measurement range setter 30 is a first marker MK.
A variable resistor 39 that determines the vertical position of the screen 9a in order to determine the range (position and size) of
is connected to a variable resistor 40 that determines the horizontal position, and further connected to a variable resistor 41 that determines the vertical width of the marker and a variable resistor 42 that determines the horizontal width of the marker. from the resistance value and the sawtooth wave EH for horizontal scanning.
A detection period signal A1 (here, the same as M1) [see each c in FIGS. It is designed to be supplied to the input terminal.

最大値検出回路32は、プリアンプ23からの
映像信号Aa〔第6,7図の各b,d,e、第8図
b、第10図a参照〕をその他入力端に入力し、
各走査毎にこの映像信号Aaと、第1の範囲設定
器30からの第1検出期間を示す信号A1とを比
較し、第5図に示すごとく、第1検出期間内の最
も明るいレベルである最大レベル値B1〔第6図
d参照〕を最大値検出器32aで検出し、記憶
し、次の走査時のスレツシユホールド値決定に供
すべく、ホールド回路32bでホールドする。
The maximum value detection circuit 32 inputs the video signal Aa from the preamplifier 23 (see b, d, e in FIGS. 6 and 7, b in FIG. 8, and a in FIG. 10) to other input terminals, and
For each scan, this video signal Aa is compared with the signal A1 indicating the first detection period from the first range setter 30, and as shown in FIG. 5, the brightest level within the first detection period is determined. The maximum level value B1 (see FIG. 6d) is detected by the maximum value detector 32a, stored, and held by the hold circuit 32b for use in determining the threshold value for the next scan.

最小値検出回路34は、最大値検出回路32に
おける各信号A1,Aaを受けて比較し、第5図
に示すごとく、第1検出期間内の最も暗いレベル
である最小レベル値B2〔第6図e参照〕を最小
値検出器34aで検出し、記憶し、次の走査時の
スレツシユホールド値決定に供すべく、ホールド
回路34bでホールドする。
The minimum value detection circuit 34 receives and compares the signals A1 and Aa from the maximum value detection circuit 32, and as shown in FIG. e) is detected by the minimum value detector 34a, stored, and held by the hold circuit 34b for use in determining the threshold value for the next scan.

これらホールド回路32b,34bでホールド
された各信号Ba,Bb〔第6図f参照〕は第1の
スレツシユホールド値設定器36へ送られ、最大
値(信号Ba)と最小値(信号Bb)の差を100%
としたときの60%分にあたる値が出力信号Bc〔第
6図f、第8図b参照〕として得られるようにな
つており、この信号Bcは、第1のスレツシユホ
ールド値として、後述するように信号B1,B2
を得た次の走査時に出力されるようになつてい
る。
The signals Ba and Bb held by these hold circuits 32b and 34b (see FIG. 6f) are sent to the first threshold value setter 36, and the maximum value (signal Ba) and minimum value (signal Bb) are sent to the first threshold value setter 36. 100% difference between
A value corresponding to 60% of the value obtained when so signal B1, B2
It is designed to be output at the next scan after it is obtained.

この百分率(60%)は可変抵抗45で決定さ
れ、60%以外の任意の適切な値にも操作パネル部
38で調節できるようになつている。
This percentage (60%) is determined by a variable resistor 45, and can be adjusted to any appropriate value other than 60% using the operation panel section 38.

第2のスレツシユホールド値の決定は、第1の
スレツシユホールド値の決定とほぼ同様にして行
なわれ、第2の測定範囲設定器31は、第1マー
カMK2の範囲(位置と大きさ)を決定すべく、
スクリーン9aの垂直方向の位置を決める可変抵
抗39と、水平方向の位置を決める可変抵抗43
とが接続されており、さらに可変抵抗41,44
が接続されており、これらの抵抗値および水平方
向走査用鋸歯状波EHから第2検出期間信号A2
(ここではM2と同じ。)〔第7図c、第8図d参
照〕が生成されるようになつており、この信号A
2は最大値検出回路33および最小値検出回路3
5の各一入力端へ供給されるようになつている。
The determination of the second threshold value is performed in substantially the same manner as the determination of the first threshold value, and the second measurement range setter 31 determines the range (position and size) of the first marker MK2. In order to determine
A variable resistor 39 that determines the vertical position of the screen 9a and a variable resistor 43 that determines the horizontal position
are connected to the variable resistors 41 and 44.
are connected, and a second detection period signal A2 is obtained from these resistance values and the sawtooth wave EH for horizontal scanning.
(Here, it is the same as M2.) [See Figures 7c and 8d] is generated, and this signal A
2 is a maximum value detection circuit 33 and a minimum value detection circuit 3
5 to each one input terminal.

最大値検出回路33は、プリアンプ23からの
映像信号Aa〔第6〜8図の各b参照〕をその他入
力端に入力し、各走査毎にこの映像信号Aaと第
2の範囲設定器31からの第2検出期間を示す信
号A2とを比較し、第5図に示したのと同様に第
2検出期間内の最大レベル値C1〔第7図d参
照〕を最大値検出器33aで検出し、記憶し、次
の走査時のスレツシユホールド値決定に供すべ
く、ホールド回路33bでホールドする。
The maximum value detection circuit 33 inputs the video signal Aa from the preamplifier 23 (see each b in FIGS. 6 to 8) to the other input terminal, and outputs this video signal Aa from the second range setter 31 for each scan. The maximum level value C1 (see FIG. 7d) within the second detection period is detected by the maximum value detector 33a in the same way as shown in FIG. , and held by the hold circuit 33b for use in determining the threshold value for the next scan.

最小値検出回路35は、最大値検出回路33に
おける各信号A2,Aaを受けて比較し、第5図
に示すごとく、第2検出期間内の最小レベル値C
2〔第7図e参照〕を最小値検出器35aで検出
し、記憶し、次の走査時のスレツシユホールド値
決定に供すべく、ホールド回路35bでホールド
する。
The minimum value detection circuit 35 receives and compares the signals A2 and Aa from the maximum value detection circuit 33, and as shown in FIG. 5, the minimum level value C within the second detection period is determined.
2 (see FIG. 7e) is detected by the minimum value detector 35a, stored, and held by the hold circuit 35b for use in determining the threshold value for the next scan.

これらホールド回路33b,35bでホールド
された各信号Ca,Cb〔第7図f参照〕は第2のス
レツシユホールド値設定器37へ送られ、第7図
fに示されるように最大値(信号Ca)と最小値
(信号Cb)の差を100%としたときの、60%分に
あたる値が出力信号Cc〔第7図f、第8図b参
照〕として得られるようになつており、この信号
Ccは、第2のスツシユホールド値として、後述
するように、信号C1,C2を得た次の走査時に
出力されるようになつている。
The signals Ca and Cb held by these hold circuits 33b and 35b (see FIG. 7f) are sent to the second threshold value setter 37, and the maximum value (signal When the difference between Ca) and the minimum value (signal Cb) is taken as 100%, the value corresponding to 60% is obtained as the output signal Cc [see Figure 7 f, Figure 8 b]. signal
Cc is designed to be output as a second hold value at the time of the next scan after obtaining the signals C1 and C2, as will be described later.

この百分率(60%)は可変抵抗46で決定さ
れ、可変抵抗45と連動して、60%以外の適切な
値にも操作パネル部38で調節できるようになつ
ている。
This percentage (60%) is determined by a variable resistor 46, and in conjunction with the variable resistor 45, it can be adjusted to an appropriate value other than 60% by the operation panel section 38.

また、可変抵抗46で決定される百分率は可変
抵抗45と別々に決定されてもよく、この場合
は、信号Aaの立ち上がり部分と立ち下がり部分
とのスレツシユホールド値が異なつたものとな
り、可変抵抗45,46が適宜調整されることに
より、第2図a,bで示したように、検出器3の
位置によつて配線1aの端部1b,1b′からの2
次電子のレベル4に生じる特性をより適切に補正
することができる。
Further, the percentage determined by the variable resistor 46 may be determined separately from the variable resistor 45. In this case, the threshold values for the rising and falling portions of the signal Aa will be different, and the percentage determined by the variable resistor 46 will be different. 45 and 46 as shown in FIG. 2a and b, depending on the position of the detector 3, the
The characteristics occurring at level 4 of secondary electrons can be more appropriately corrected.

さて、これら第1、第2のスレツシユホールド
値信号Bc,Ccは、スレツシユホールド値決定回
路29の出力として、回路パターン測長回路48
へ供給されるようになつている。
Now, these first and second threshold value signals Bc and Cc are output from the circuit pattern length measurement circuit 48 as outputs from the threshold value determination circuit 29.
It is now being supplied to

この回路パターン測長回路48は、第1の2値
化回路としてのコンパレータ49と、第2の2値
化回路としてのコンパレータ50と、パルス発生
回路51とで構成されている。
This circuit pattern length measurement circuit 48 is composed of a comparator 49 as a first binarization circuit, a comparator 50 as a second binarization circuit, and a pulse generation circuit 51.

第8図に示すように、コンパレータ49は、第
1のスレツシユホールド値信号Bcと映像信号Aa
とを比較し、この信号Bcより映像信号Aaが大き
いとき、かつ、第1検出期間信号A1がオン状態
のとき、第1の2値化信号としての測長開始信号
D〔第8図e参照〕を出力するようになつており、
この信号Dをパルス発生回路51の一入力端に供
給するようになつている。
As shown in FIG. 8, the comparator 49 outputs the first threshold value signal Bc and the video signal Aa.
When the video signal Aa is larger than the signal Bc, and when the first detection period signal A1 is on, the length measurement start signal D as the first binarized signal [see Fig. 8e] ] is now output.
This signal D is supplied to one input terminal of the pulse generating circuit 51.

コンパレータ50は、第2のスレツシユホール
ド値信号Ccと映像信号Aaとを比較し、こ信号Cc
より映像信号Aaが大きいとき、かつ、第2検出
期間信号A2がオン状態のとき、第2の2値化信
号としての測長終了信号E〔第8図f参照〕を出
力するようになつており、この信号Eをパルス発
生回路51の他入力端に供給するようになつてい
る。
The comparator 50 compares the second threshold value signal Cc and the video signal Aa, and compares the second threshold value signal Cc with the video signal Aa.
When the video signal Aa is larger and the second detection period signal A2 is on, the length measurement end signal E [see Fig. 8 f] is output as the second binarized signal. This signal E is supplied to the other input terminal of the pulse generating circuit 51.

パルス発生回路51は、測長開始信号Dと測長
終了信号Eとを入力し、測長開始信号Dの立ち上
がりを出力信号F〔第8図g、第9図b参照〕の
立ち上がりとし、かつ、測長終了信号Eの立ち下
がりを出力信号Fの立ち下がりとするようになつ
ており、この出力信号Fは測長期間信号として、
演算手段としての演算回路52に供給されるよう
になつている。
The pulse generating circuit 51 inputs the length measurement start signal D and the length measurement end signal E, and uses the rise of the length measurement start signal D as the rise of the output signal F [see FIGS. 8g and 9b], and , the falling edge of the length measurement end signal E is taken as the falling edge of the output signal F, and this output signal F is used as a measurement period signal.
The signal is supplied to an arithmetic circuit 52 as an arithmetic means.

演算回路52は、クロツク発生回路53から発
生されたクロツクパルスG〔第9図a参照〕を基
に、回路パターンの2点間の長さを演算する回路
であり、平均化を行なうことができるようになつ
ている。
The arithmetic circuit 52 is a circuit that calculates the length between two points of a circuit pattern based on the clock pulse G (see FIG. 9a) generated from the clock generation circuit 53. It's getting old.

クロツクパルスGは、カウンタ54の一入力端
に供給されるようになつており、回路パターン測
長回路48からの測長期間信号Fも同様にカウン
タ54の他入力端に供給されるようになつてい
る。
The clock pulse G is supplied to one input terminal of the counter 54, and the measurement period signal F from the circuit pattern length measurement circuit 48 is similarly supplied to the other input terminal of the counter 54. There is.

カウンタ54は、この信号F〔第9図b参照〕
が入力したとき、クロツクパルスGをカウント
し、出力するようになつており、この出力信号H
〔第9図c参照〕を測長信号としてラツチ回路5
5に供給するようになつている。
The counter 54 receives this signal F [see FIG. 9b]
is input, clock pulses G are counted and output, and this output signal H
The latch circuit 5 uses [see Fig. 9c] as a length measurement signal.
5.

ラツチ回路55は、この測長信号Hを記憶保持
するとともに、この保持した測長信号H′〔第9図
c参照〕を出力するようになつており、この信号
H′を平均化回路56の一入力端に供給するよう
になつている。
The latch circuit 55 stores and holds this length measurement signal H, and outputs the held length measurement signal H' (see FIG. 9c).
H' is supplied to one input terminal of the averaging circuit 56.

平均化回路56は、測長信号H′を受けるとと
もに、第1の測定範囲設定器30からの測定範囲
信号I〔第9図d参照〕を受けて、平均化測長信
号J〔第9図e参照〕を出力するようになつてお
り、この信号Jは演算回路の出力として、表示手
段としての計数値表示器57へ送られるようにな
つている。
The averaging circuit 56 receives the length measurement signal H' and also receives the measurement range signal I from the first measurement range setting device 30 (see FIG. 9d), and generates an averaged length measurement signal J [see FIG. e], and this signal J is sent as the output of the arithmetic circuit to a count display 57 as a display means.

この計数値表示器57は、平均化測長信号Jを
基に第11図に示す、装置本体58に設けられた
操作パネル38aで、デイジタル表示器58aを
用いて、平均化した計測値(この例では16、33)
を表示する。
This count value display 57 displays the averaged measured value (this value) based on the averaged length measurement signal J using the digital display 58a on the operation panel 38a provided in the main body 58 of the device as shown in FIG. 16, 33 in the example)
Display.

ここで、信号H,H′,Jは計数値で取り扱わ
れる。
Here, the signals H, H', and J are treated as count values.

なお、この計数値表示器57としては、液晶表
示素子や発光ダイオードやニキシー管が用いられ
る。
Note that as this count value display 57, a liquid crystal display element, a light emitting diode, or a Nixie tube is used.

このように構成されているので、ライン幅の長
さを計測する場合は、第10図a,bおよび第1
1図に示すごとく、ブラウン管スクリーン9a上
に映し出された回路パターン像59における計測
すべきライン幅lの両端部59a,59a′に第
1、第2マーカMK1,MK2の中央部がそれぞ
れ位置するように、操作パネル部38付きの調整
ツマミ60a,60b,60cを操作する。
With this configuration, when measuring the length of the line width, use
As shown in FIG. 1, the centers of the first and second markers MK1 and MK2 are positioned at both ends 59a and 59a' of the line width l to be measured in the circuit pattern image 59 projected on the cathode ray tube screen 9a, respectively. Then, the adjustment knobs 60a, 60b, and 60c on the operation panel section 38 are operated.

このとき、調整ツマミ60a,60b,60c
は、可変抵抗39,40,43を調整するもの
で、それぞれ、ブラウン管スクリーン9a上のl
1,l2,l3〔第11図参照〕の各部に対応す
る長さを調整するようになつている。
At this time, adjust the adjustment knobs 60a, 60b, 60c.
are for adjusting the variable resistors 39, 40, 43, respectively, and the l on the CRT screen 9a.
The lengths corresponding to the respective parts 1, l2, and l3 (see FIG. 11) are adjusted.

また第11図のl4,l4,l5の各部は可変
抵抗42,44,41によつて調整され、これら
の調整ツマミは操作パネル38aとは別途に設け
られて、調整することができるようになつてい
る。
In addition, the parts l4, l4, and l5 in FIG. 11 are adjusted by variable resistors 42, 44, and 41, and these adjustment knobs are provided separately from the operation panel 38a so that they can be adjusted. ing.

さらに、スレシユホールド値設定用調整ツマミ
60dが設けられており、連動あるいは別々に可
変抵抗45,46を調整し、第1、第2のスレツ
シユホールド値を決定すべく、最大値と最小値と
の間のスレツシユホールド値の設定を百分率で行
なうようになつている。
Further, an adjustment knob 60d for setting a threshold value is provided, and the variable resistors 45 and 46 are adjusted together or separately to set the maximum and minimum values in order to determine the first and second threshold values. The threshold value between the two is set as a percentage.

このように操作することにより、第1、第2マ
ーカMK1,MK2は、映像信号Aaとの関係で
考えると、第8図c,dに示すような位置にそれ
ぞれあることになるため、第10図aに示したよ
うに、配線59の端部59a,59a′を的確にと
らえることができ、計測したい2点間の長さlに
対応する信号Aaの部分Lの長さについて、より
正確な測定ができるのである。
By operating in this way, the first and second markers MK1 and MK2 will be located at the positions shown in FIG. As shown in Figure a, the ends 59a and 59a' of the wiring 59 can be accurately captured, and the length of the portion L of the signal Aa corresponding to the length l between the two points to be measured can be more accurately determined. It can be measured.

このとき、マーカMK1とMK2とをブラウン
管9のスクリーン9a上で接合して、あたかも1
つのマーカのごとく使用することもでき、また、
マーカMK1とMK2とをわずかに重合させて中
央部の輝度が高い1本のマーカとしてもよく、こ
れらの場合では2つのマーカとして表示したもの
とその機能はほぼ同様のものを示す。
At this time, markers MK1 and MK2 are joined on the screen 9a of the cathode ray tube 9, making it look like one.
It can also be used like a marker, and
Markers MK1 and MK2 may be slightly overlapped to form a single marker with high brightness in the center, and in these cases, the functions are almost the same as those displayed as two markers.

また、実際の回路パターン上の長さlと信号
Aaの部分Lとの対応はクロツクパルスG等の調
整により容易に行なうことができる。
Also, the length l on the actual circuit pattern and the signal
The correspondence between Aa and portion L can be easily achieved by adjusting the clock pulse G, etc.

なお、平均化回路56をとり除いて、サンプリ
ングによつて計数表示することを行なつてもよ
い。
Note that the averaging circuit 56 may be removed and the count may be displayed by sampling.

さらに、回路パターンのライン幅を測定する他
に、ライン間距離やライン間ピツチを測定するこ
ともでき、それらの場合には、コンパレータ4
9,50からの出力信号が、信号Aaがスレツシ
ユホールド値Bc,Ccより小さいときで、かつ、
信号A1ないしA2が入力しているときに別の端
子から出力されるようにして、その出力信号D′,
E′ともとの出力信号D,Eとの組み合わせによつ
て、ライン間距離やライン間ピツチの選択的計測
を行なうことができる。
Furthermore, in addition to measuring the line width of a circuit pattern, it is also possible to measure the distance between lines and the pitch between lines, and in those cases, the comparator 4
9, 50, when the signal Aa is smaller than the threshold values Bc, Cc, and
When the signals A1 and A2 are being input, they are output from another terminal, and the output signals D',
By combining E' with the original output signals D and E, it is possible to selectively measure the distance between lines and the pitch between lines.

なお、垂直方向の長さ測定は、映像信号を各水
平走査毎に水平方向の距離の等しい点をサンプリ
ングして、このサンプリングされた映像信号を、
AD変換器と、メモリーと、DA変換器とに順次
供給することによつて容易に行なうことができ、
メモリーに貯めた垂直方向に測定したい映像信号
Aaの値を一度にDA変換すれば、水平方向の長さ
測定とほぼ同様な測定法によつて長さの測定がで
きる。また、この垂直方向の長さ測定でサンプル
する点列をずらしながらサンプルすることによつ
て斜めの測定も行なうことができる。
Note that to measure the length in the vertical direction, the video signal is sampled at points with equal distances in the horizontal direction for each horizontal scan, and the sampled video signal is
This can be easily done by sequentially supplying the AD converter, memory, and DA converter.
Video signal stored in memory that you want to measure in the vertical direction
If the value of Aa is converted to DA at once, the length can be measured using almost the same measurement method as the horizontal length measurement. In addition, diagonal measurements can also be performed by shifting the sampled point sequence in this vertical length measurement.

ところで、スレツシユホールド値設定時の走査
線と測長時の走査線との関係は、第12図aに示
すように、スレツシユホールド値設定の走査線6
1a,61bと、測長する走査線62a,62b
とを交互に行なうようになつており、第6,7図
の各fに示されるように、スレツシユホールド値
は、スレツシユホールド値を設定した次の走査時
に用いることによつて、レベルの比較に寄与する
ようになつている。
By the way, the relationship between the scanning line when setting the threshold value and the scanning line when measuring the length is as shown in FIG.
1a, 61b and scanning lines 62a, 62b for length measurement
As shown in each f in Figs. 6 and 7, the threshold value is used at the next scan after setting the threshold value to adjust the level. It is beginning to contribute to comparisons.

また、第12図bに符号63で示すように、走
査線の垂直方向走査用鋸歯状波を適宜調整するこ
とにより、同じ回路パターン面を2回走査するこ
とによつて、1回目はスレツシユホールド値Bc,
Ccを設定し、2回目で測長するようにしても、
1回毎に交互に設定測長するのとほぼ同様の効果
が得られる。
In addition, as shown by reference numeral 63 in FIG. 12b, by appropriately adjusting the sawtooth wave for vertical scanning of the scanning line, the same circuit pattern surface can be scanned twice, and the first time is a threshold. Hold value Bc,
Even if you set Cc and measure the length the second time,
Almost the same effect can be obtained as by alternately setting and measuring the length each time.

さらに、ホールド回路32b,33b,34
b,35bに供給されるホールド信号を適宜調整
すれば、例えば水平方向ブランキング時に調整す
れば、最大値・最小値検出を各走査時に行ない、
同時に、1つ前の走査時の最大値B1,C1と最
小値B2,C2とを用いて、これらB1,B2,
C1,C2から作られたスレツシユホールド値
Bc,Ccと映像信号Aaとの比較を各走査毎に行な
い測長することができる。
Further, hold circuits 32b, 33b, 34
If the hold signals supplied to b and 35b are adjusted appropriately, for example during horizontal blanking, maximum and minimum value detection can be performed during each scan,
At the same time, using the maximum values B1, C1 and minimum values B2, C2 from the previous scan, these B1, B2,
Threshold value created from C1 and C2
The length can be measured by comparing Bc, Cc and the video signal Aa for each scan.

また、映像信号Aaを遅延回路を介して検出器
32a,33a,34a,35aに供給するよう
に構成して、この遅延回路の遅れ時間を、信号A
1,A2のオン状態の時間幅のうち大きい方と同
じもしくは大きく設定することにより、スレツシ
ユホールド値を作つた同じ走査時の映像信号とス
レツシユホールド値とを比較することもでき、よ
り正確な測長ができる。この場合は、信号A1,
A2の立ち下がりをホールド回路32b,33
b,34b,35bのホールド信号とするように
設定する。
Further, the video signal Aa is configured to be supplied to the detectors 32a, 33a, 34a, and 35a via a delay circuit, and the delay time of this delay circuit is determined by the signal Aa.
By setting the threshold value to be the same as or larger than the larger of the on-state time widths of 1 and A2, the threshold value can be compared with the video signal during the same scan that created the threshold value, making it more accurate. It is possible to measure length. In this case, the signals A1,
Hold circuits 32b and 33 for the falling edge of A2
It is set to be the hold signal of b, 34b, and 35b.

ところで、ブラウン管スクリーン5a上に輝度
変調によつて、現在測長している2点間の長さl
と等しい模式マーカMMK〔第10図b参照〕を
表示する模式測長マーカ発生器28が設けられて
いる。
By the way, the length l between the two points currently being measured is displayed on the cathode ray tube screen 5a by brightness modulation.
A model length measurement marker generator 28 is provided which displays a model marker MMK (see FIG. 10b) equal to .

この模式測長マーカ発生器28は、パルス発生
回路51からの信号Fを受けて、ブラウン管スク
リーン9a上に模式測長マーカMMKを発生させ
るもので、この模式測長マーカMMKは、現在測
長している長さlを表示するため、測長範囲内で
1本ないし数本分の測長パルスFをメインアンプ
24に送ることによつて、第10図bに示すよう
に第1、第2マーカMK1,MK2とは垂直方向
の幅を異なるようにして、又は、その輝度を第
1、第2マーカMK1,MK2とは明確に区別で
きるように変化させて、表示することができるよ
うに、信号F′〔第9図f参照〕をメインアンプ2
4を介しブラウン管9へ供給するようになつてお
り、これによりブラウン管スクリーン9a上には
第10図bに示すように測定すべき所定の2点間
にこれと同じ長さの模式マーカMMKが、回路パ
ターンの像および同2点間の端部に重合して存在
する第1、第2マーカMK1,MK2を重合して
表示されるのである。
This model length measurement marker generator 28 receives the signal F from the pulse generation circuit 51 and generates a model length measurement marker MMK on the cathode ray tube screen 9a. In order to display the length l, as shown in FIG. 10b, by sending one or several length measurement pulses F within the length measurement range to the main amplifier The markers MK1 and MK2 can be displayed with different widths in the vertical direction, or with their brightness changed so that they can be clearly distinguished from the first and second markers MK1 and MK2. The signal F′ [see Figure 9 f] is sent to the main amplifier 2.
4 to the cathode ray tube 9, and as a result, on the cathode ray tube screen 9a, a schematic marker MMK of the same length is placed between two predetermined points to be measured as shown in FIG. 10b. The image of the circuit pattern and the first and second markers MK1 and MK2, which are present in a superimposed manner at the end between the two points, are superimposed and displayed.

なお、可変抵抗45,46の接続状態を変える
ことによつて、ブラウン管スクリーン上9aで第
1マーカMK1の移動につれて、第2マーカMK
2が移動するようにすることもできる。
By changing the connection state of the variable resistors 45 and 46, as the first marker MK1 moves on the cathode ray tube screen 9a, the second marker MK
2 can also be moved.

さらに、本発明の手段は各種微少パターンの測
長ついても適用できる。
Furthermore, the means of the present invention can also be applied to length measurements of various minute patterns.

以上詳述したように、本発明の走査型電子顕微
鏡を用いた測定装置によれば、試料像の測定した
い2点間の測長を自動的にしかも正確かつ迅速に
行なえる利点があり、特に従来の固定スレツシユ
ホールド値による測定手段(第1図参照)と異な
り、観測時の映像信号の電圧バイアス分や振幅レ
ベルの違いにかかわらず、正確且つ普遍的な測長
を行なえる利点がある。
As described in detail above, the measuring device using the scanning electron microscope of the present invention has the advantage that it can automatically, accurately and quickly measure the length between two points to be measured on a sample image. Unlike conventional measurement methods using fixed threshold values (see Figure 1), this method has the advantage of being able to perform accurate and universal length measurements regardless of differences in the voltage bias or amplitude level of the video signal during observation. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1,2図は従来の回路パターン測長手段を示
すもので、第1図a,bはいずれも光学顕微鏡を
用いて、長さを測定している状態を説明するため
の模式図、第2図a,bはいずれも走査型電子顕
微鏡を用いて、長さを測定している状態を説明す
るための模式図であり、第3〜12図は本発明の
一実施例としての走査型電子顕微鏡を用いた測長
装置を示すもので、第3図はその全体構成図、第
4図はその電気回路図、第5図はその要部を示す
電気回路図、第6図a〜f、第7図a〜f、第8
図a〜gおよび第9図a〜fはいずれもその各電
気信号図、第10図a,bはいずれもその2点間
の長さを測定している状態を説明するための模式
図、第11図はその表示手段の配設状態を示す正
面図、第12図はそのスレツシユホールド値設定
時の走査線と測長時の走査線との関係を説明する
ための模式図である。 1……ウエフア断面パターン、1a……回路パ
ターンの配線、1b,1b′……回パターンの端
部、2……電子線、3……2次電子検出器、4…
…信号レベル、5,6……鋸歯状波発生器、7,
8……偏向回路、9……ブラウン管、9a……ブ
ラウン管スクリーン、10,11……偏向コイ
ル、12,13……倍率切換回路、14……電子
ビーム、15,16……偏向コイル、17……コ
ンデンサレンズ、18……対物レンズ、19……
試料室、20……試料台、21……試料としての
半導体ウエフア、22……検出器、23……プリ
アンプ、24……メインアンプ、25……マーカ
発生回路、26,27……第1、第2マーカ発生
器、28……模式測長マーカ発生器、29……ス
レツシユホールド値決定回路、30,31……第
1、第2の測定範囲設定器、32,33……最大
値検出回路、32a,33a……最大値検出器、
34,35……最小値検出回路、34a,35a
……最小値検出器、32b,33b,34b,3
5b……ホールド回路、36,37……第1、第
2のスレツシユホールド値設定器、38……操作
パネル部、38a……操作パネル、39〜46…
…抵抗、47……従来の走査型電子顕微鏡、48
……回路パターン測長回路、49,50……第
1、第2の2値化回路としてのコンパレータ、5
1……パルス発生回路、52……演算手段として
の演算回路、53……クロツク発生回路、54…
…カウンタ、55……ラツチ回路、56……平均
化回路、57……表示手段としての計数値表示
器、58……装置本体、58a……デイジタル表
示器、59……回路パターン像、60a,60
b,60c,60d……調整用ツマミ、61a,
61b,62a,62b,63……走査線、CM
……鏡筒、MK1,MK2……第1、第2マー
カ、MMK……模式測長マーカ、HS……水平方
向走査系、VS……垂直方向走査系。
Figures 1 and 2 show conventional circuit pattern length measuring means. Figures 2a and 2b are both schematic diagrams for explaining the state in which length is measured using a scanning electron microscope, and Figures 3 to 12 are scanning electron microscopes as an embodiment of the present invention. This shows a length measuring device using an electron microscope. Figure 3 is its overall configuration diagram, Figure 4 is its electric circuit diagram, Figure 5 is an electric circuit diagram showing its main parts, and Figures 6 a to f. , Figures 7a-f, 8th
Figures a to g and Figures 9 a to f are each electrical signal diagram, and Figures 10 a and b are schematic diagrams for explaining the state in which the length between the two points is measured, FIG. 11 is a front view showing the arrangement of the display means, and FIG. 12 is a schematic diagram for explaining the relationship between the scanning line when setting the threshold value and the scanning line when measuring the length. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Wafer cross-sectional pattern, 1a...Wiring of circuit pattern, 1b, 1b'...End of circuit pattern, 2...Electron beam, 3...Secondary electron detector, 4...
...Signal level, 5,6...Sawtooth wave generator,7,
8... Deflection circuit, 9... Braun tube, 9a... Braun tube screen, 10, 11... Deflection coil, 12, 13... Magnification switching circuit, 14... Electron beam, 15, 16... Deflection coil, 17... ...Condenser lens, 18...Objective lens, 19...
sample chamber, 20... sample stage, 21... semiconductor wafer as sample, 22... detector, 23... preamplifier, 24... main amplifier, 25... marker generation circuit, 26, 27... first, Second marker generator, 28... Model length measurement marker generator, 29... Threshold value determination circuit, 30, 31... First and second measurement range setter, 32, 33... Maximum value detection Circuit, 32a, 33a... Maximum value detector,
34, 35... Minimum value detection circuit, 34a, 35a
...minimum value detector, 32b, 33b, 34b, 3
5b...Hold circuit, 36, 37...First and second threshold value setter, 38...Operation panel section, 38a...Operation panel, 39-46...
...Resistance, 47... Conventional scanning electron microscope, 48
... Circuit pattern length measuring circuit, 49, 50 ... Comparator as first and second binarization circuit, 5
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Pulse generation circuit, 52...Arithmetic circuit as arithmetic means, 53...Clock generation circuit, 54...
...Counter, 55...Latch circuit, 56...Averaging circuit, 57...Count value display as display means, 58...Device main body, 58a...Digital display, 59...Circuit pattern image, 60a, 60
b, 60c, 60d...adjustment knob, 61a,
61b, 62a, 62b, 63...scanning line, CM
... Lens barrel, MK1, MK2 ... First and second markers, MMK ... Model length measurement marker, HS ... Horizontal direction scanning system, VS ... Vertical direction scanning system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 試料を収める試料室と、同試料室に付設され
た検出器と、同検出器からの映像信号を受けて上
記試料の像を映し出すブラウン管とを有する走査
型電子顕微鏡をそなえ、上記試料の像における2
点間の端部に対応する各部分に重合しうる第1お
よび第2マーカの各生成用電気信号を出力するマ
ーカ発生回路と、上記の第1および第2マーカが
重合している範囲での上記映像信号の各最大値と
各最小値とから上記2点間の端部に対応する各部
分に適した第1および第2スレツシユホールド値
を決定するスレツシユホールド値設定器と、同ス
レツシユホールド値設定器からの上記第1スレツ
シユホールド値に対応する信号と上記検出器から
の上記映像信号とを比較して同映像信号を2値化
した第1の2値化信号を出力する第1の2値化回
路と、上記スレツシユホールド値設定器からの上
記第2スレツシユホールド値に対応する信号と上
記検出器からの上記映像信号とを比較して第2の
2値化信号を出力する第2の2値化回路と、上記
第1の2値化信号から上記2点間の一端を決め上
記第2の2値化信号から上記2点間の他端を決め
ることにより上記2点間の長さを測定する演算手
段と、同演算手段からの上記2点間の長さに対応
する信号を受けて上記2点間の長さの値を表示す
る表示手段とが設けられたことを特徴とする、走
査型電子顕微鏡を用いた測長装置。
1 A scanning electron microscope is equipped with a sample chamber for storing a sample, a detector attached to the sample chamber, and a cathode ray tube that receives a video signal from the detector and projects an image of the sample. 2 in
a marker generation circuit that outputs electrical signals for generating each of the first and second markers that can be superimposed on each portion corresponding to the end between the points; a threshold value setter that determines first and second threshold values suitable for each portion corresponding to the edge between the two points from each maximum value and each minimum value of the video signal; Comparing the signal corresponding to the first threshold value from the threshold value setter with the video signal from the detector and outputting a first binarized signal obtained by binarizing the video signal. A first binarization circuit compares the signal corresponding to the second threshold value from the threshold value setter with the video signal from the detector to generate a second binarization signal. a second binarization circuit that outputs the above, and determines one end between the two points from the first binarization signal and determines the other end between the two points from the second binarization signal. Calculating means for measuring the length between two points, and display means for receiving a signal corresponding to the length between the two points from the calculating means and displaying the value of the length between the two points. A length measuring device using a scanning electron microscope, characterized by:
JP9047581A 1981-06-12 1981-06-12 Measuring method of length using scanning-type electronic microscope and its device Granted JPS57204406A (en)

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JPH0430489Y2 (en) * 1984-11-26 1992-07-23
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Citations (1)

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JPS5661604A (en) * 1979-10-25 1981-05-27 Jeol Ltd Range finder in scanning electronic microscope

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