JPS6321845A - コンタクトホ−ルの測長方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明はコンタクトホールの測長方法に関し、更に詳し
くはコンタクトホールのＸ方向及びＹ方向の最大長を求
めるようにしたコンタクトホールの副長方法に関する。

（従来の技術） コンタクトホールとばＩＣプロセス過程において、素子
間の接続を１ｑるためにウェハ上に形成された穴をいう
。第５図はコンタクトホールの説明図である。１はウェ
ハ、２，３はウェハ１内に形成された素子、４，５は素
子２，３の上部に縦方向に形成されたコンタクトホール
である。素子２゜３間を接続する場合、コンタクトホー
ル４．５を介して配線パターン６で接続する。配線パタ
ーン６としては、例えばアルミ蒸着膜（アルミ配線）が
用いられる。ところでコンタクトホールの形状は大ぎな
寸法の場合には矩形であるが、寸法を小さくしていくと
光による露光の場合、光源の波長の制限から分解能に限
界があり、本来矩形のはずが丸くなってくる。

（発明が解決しようとする問題点） 近年、ＩＣ（集積回路）の高密度化に伴い、コンタクト
ホールの穴径が１μｍ前後と小さくなってきている。穴
径が小さくなるに従って、配線に流せる主流号はコンタ
クトホールの寸法に制限されてくる。従って、コンタク
トホールの寸法、形状を評価することが非常に重要にな
ってきている。

μｍオーダで寸法を測定するのは、従来の光学顕黴類で
は判別不能な領域であり、電子ビーム副長機が用いられ
る。

電子ビーム測１１％１１は、電子ビームでウェハ上をス
キャンし、発生する反射電子の数の変化からウェハ上に
形成されト、パターン寸法等を正確に測定することので
きる装置である。しかしながら、従来の測長機は、パタ
ーン線幅測定が主であり、コンタクトホールの寸法測定
等には配、慮がなぎれていなかった。即ら、コンタクト
ホールの測定の場合には、コンタクトホールの中心付近
を目視により確認し、測定していた。つまり、Ｘ方向、
Ｙ方向♂とに目視により位置合わせを行っていた。この
ため、コンタクトホールの寸法測定の精度は目視の精度
であり、極めて不正確であった。従って、コンタクトホ
ール内配線に流せる電流聞を予め正確に把握することが
困難であった。本発明はこのような点に鑑みてなされた
ものであって、その目的はコンタクトホールの寸法を正
確に測定することのできるコンタクトホールの測長方法
を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 前記した問題点を解決する本発明は、ウェハ上に形成さ
れたコンタクトホールをＸ方向及びＹ方向にラインスキ
ャンして中心点を求め、この中心点を基準としてＸ方向
及びＹ方向に所定の範囲内を順次位置をずらしながらラ
インスキｔ・ンを行って各ラインでのエツジ間の距離を
算出し、Ｘ方向及びＹ方向の府大長を求めるようにした
ことを特徴とするものである。

く作用） 本発明はコンタクトホールを電子ビームでスキャンして
エツジを検出してエツジの座標を求め、求めた座標を基
に所定の演算処理を行ってＸ方向及びＹ方向の最大長を
求める。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明方法の一実施例を示すフローチャートで
ある。以下、このフローチャートに沿って説明する。

ステップ■ ウェハ上に形成されたコンタクトホールをＸ。

Ｙ方向にラインスキャンして中心点の座標を求める。

第２図に示すように、先ず、画面中心をＸ方向にライン
スキャンする（図の破線部）図のＡ点からスキャンを開
始したものとし、コンタクトホール１０のエツジＢ、Ｃ
をエツジ検出法により検出する。エツジ検出法とは、画
面上を電子ビームでスキセンし、２次電子（又は反０１
　”１子）の数の変化よりエツジを検出する方法である
。即ち、２次電子はスキＡ・ンする材料に凹凸があると
その数が変化することを利用するのである。Ｘ方向スキ
ャンにより、２次電子検出信号は第２図の１１に示すよ
うにエツジ部で変化する。このようなＸ方向のラインス
キトンによってＸ方向のコンタクトホールの中心点りの
Ｘ座標を求めるとＸはＡＢ＋　（ＢＣ／２）　　　　　
　　　　　・・・（１）で与えられる。但し、図の０点
の座標を（０，０）としている。

次に、Ｄ点をＹ方向にラインスキャンしてＹ方向の中心
点Ｇを求める。Ｙ方向にラインスキャンすると、エツジ
Ｅ、Ｆで２次電子検出信号が第２図の１２に示すように
変化する。この変化点よりエツジＥ、Ｆを検出すること
ができる。Ｇ点のＹ座標は ＨＦ＋（ＦＥ／２＞　　　　　　　　　　・・・（２）
で与えられる。以上よりＧ点がコンタクトホール１０の
中心点の座標である。尚、Ｇ点のＸ座標は（１）式の通
りである。

ステップ■ 中心点を基準としてＸ方向に所定の範囲内を順次位置を
ずらしながらラインスキャンを行って各ラインでのエツ
ジ間の距離を算出する。

第３図にＸ方向に中心点Ｇから上下にぞれぞれαの範囲
内をラインスキャンする様子を示す。コンタクトホール
が略円形である場合には、Ｘ方向及びＹ方向ともにエツ
ジ間の距離の最大長は中心点Ｇ近辺に存在するので、中
心点Ｇより上方向にα、下方向にαの範囲内でラインス
キャンすれば、ラインの数だけのエツジ間距離が求まる
。つまり、両端のＸ座標を」り定して、２点間のＸ座標
の差分としてエツジ間距離を求めることができる。これ
により求めたエツジ間距離の中に最大長を示すものが存
在する。

ステップ■ 中心点を基準としてＹ方向に所定の範囲内を順次位置を
ずらしながらラインスキャンを行って各ラインでのエツ
ジ間の距離を算出する。

ステップ■で説明したエツジ間距離算出操作をＹ方向に
ついて行う巳のである。即ち、中心点Ｇより右方向、左
方向に所定の範囲内でラインスキトンを行って、ライン
の数だけのエツジ間距離を求める。これにより求めたエ
ツジ間距離の中に最大艮を示すものが存在する。

ステップ■ 求めたエツジ間距離のうちＸ方向及びＹ方向それぞれに
ついて最大長を求めコンタクトホールの寸法とする。、 ステップ■でスキャンしたラインごとにＸ方向のエツジ
間距離が求まっているのでこれらエツジ間距離のうち最
大のちのをＸ方向の寸法とする。

次にステップ■で、スキャンしたラインごとにＹ方向の
エツジ間距離が求まっているのでこれらエツジ間距離の
うち最大のものをＹ方向の寸法とする。第４図はこのよ
うにして求めたコンタク１〜ホールの寸法を示す図であ
る。ＬＸがＸ方向の最大１％、ＬｙがＹ方向の最大艮で
ある、このＬＸ、Ｌｙをコンタク１−ホールの寸法とす
るのである。

コンタクトホールのＸ方向及びＹ方向の最大長が求まれ
ばコンタクトホールの外形寸法を予測することができ、
素子間を接続する配線に流せる電流の最大値を予め計算
により求めることができ、ＩＣ設計プロセス上において
都合がよい。

上述の説明にＪ５いては、コンタクトホールのエツジを
ビームスキャンによる２次電子をとらえることにより検
出したが、代わりに反射電子をとらえるようにしてもよ
い。上述の説明においては、ラインスキャンして得たエ
ツジ間距離のデータをＸ方向、Ｙ方向ごとに−たん格納
しておき、後で比較演算により各方向の最大長を求める
ようにした場合を例にとった。しかしながら本発明はこ
れに限るものではなく、Ｘ方向のスキャンを行いながら
エツジ間距離の算出、算出したエツジ間距離の比較演算
を並行して行うこともできる。このようにすれば、Ｘ方
向のラインスキャンが終了した詩に、Ｘ方向最大長が既
に求まっているので高速動作が（１える。Ｙ方向につい
ても同様である。又、スキャンの順序もＹ方向を先に行
うようにしてもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、コンタク
トホールをＸ方向及びＹ方向に所定の範囲内だけライン
スヤンしてエツジ間距離を算出し、締出したエツジ間距
離の最大のものをそれぞれＸ方向、Ｙ方向のコンタクト
ホールの寸法とすることにより、容易にコンタクトホー
ルの測長を行うことができる。このようにしてコンタク
トホールの寸法を正確に測定ザることができれば、Ｉｃ
Ｈ造プロセスにおいて配線に流せる電流量を予め予測す
ることができ、実用上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の一実施例を示すフローチト一ト、
第２図はコンタクトホールの中心点算出の説明図、第３
図はＸ方向ラインスキャンの様子を示す図、第４図はコ
ンタクトホールの寸法を示す図、第５図はコンタクトホ
ールの説明図である。 １・・・ウェハ　　　　　　２，３・・・素子４．５．
１０・・・コンタクトホール ６・・・配線パターン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウェハ上に形成されたコンタクトホールをＸ方向及びＹ
   方向にラインスキャンして中心点を求め、この中心点を
   基準としてＸ方向及びＹ方向に所定の範囲内を順次位置
   をずらしながらラインスキャンを行つて各ラインでのエ
   ッジ間の距離を算出し、Ｘ方向及びＹ方向の最大長を求
   めるようにしたことを特徴とするコンタクトホールの測
   長方法。