JPS63231204A - 寸法測定装置 - Google Patents
寸法測定装置Info
- Publication number
- JPS63231204A JPS63231204A JP6375487A JP6375487A JPS63231204A JP S63231204 A JPS63231204 A JP S63231204A JP 6375487 A JP6375487 A JP 6375487A JP 6375487 A JP6375487 A JP 6375487A JP S63231204 A JPS63231204 A JP S63231204A
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Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (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１粒子線を用いた寸法測定装置に係り。
特に測定位置を自動的に正確に決定する寸法測定装置に
関する。
関する。
従来の装置は、あらかじめ設定されたプログラムに従っ
て試料台移動し、ある位置決め精度でもって決まった位
置で粒子線走査し１寸法測定していた。あるいは測定者
が手動で走査位置を改めて設定し直したり、走査型電子
顕微ｆｉ（ＳＥＭ）像上のカーソル合わせによって、寸
法測定していた。
て試料台移動し、ある位置決め精度でもって決まった位
置で粒子線走査し１寸法測定していた。あるいは測定者
が手動で走査位置を改めて設定し直したり、走査型電子
顕微ｆｉ（ＳＥＭ）像上のカーソル合わせによって、寸
法測定していた。
なお、この種の装置として関連するものには例えばニス
ピー アイ イー（ＳＰＩＥ）第５６５巻（１９８５
）第２０５−２０８頁、日本学術振興会第１３２委員会
第９３回研究会資料（６０゜１１．８．９）第１−５頁
等が挙げられる。
ピー アイ イー（ＳＰＩＥ）第５６５巻（１９８５
）第２０５−２０８頁、日本学術振興会第１３２委員会
第９３回研究会資料（６０゜１１．８．９）第１−５頁
等が挙げられる。
上記従来技術は、ラインやスペースなど縦方向に長いパ
ターンの線幅測定で、縦方向が多少ずれてもよい場合は
問題なかった。しかしだ円状パターンのような測定走査
方向に対して垂直方向の微妙な測定位置の変化によって
寸法が大きく変るパターンの場合には、従来の位置決め
精度では不十分であるという問題があった。また手動に
よる方法では測定者による３個人誤差が避けられず、多
数点測定も困難であるという問題があった。
ターンの線幅測定で、縦方向が多少ずれてもよい場合は
問題なかった。しかしだ円状パターンのような測定走査
方向に対して垂直方向の微妙な測定位置の変化によって
寸法が大きく変るパターンの場合には、従来の位置決め
精度では不十分であるという問題があった。また手動に
よる方法では測定者による３個人誤差が避けられず、多
数点測定も困難であるという問題があった。
本発明の目的は、測定走査方向に対して垂直方向の長さ
が短かく、その位置によって寸法変化するパターンの寸
法測定において、自動的に正確な位置決めを行い、測定
者による個人誤差のない寸法測定装置を提供することに
ある。
が短かく、その位置によって寸法変化するパターンの寸
法測定において、自動的に正確な位置決めを行い、測定
者による個人誤差のない寸法測定装置を提供することに
ある。
上記目的は、測定走査前に測定試料上で測定走査方向と
垂直方向に一ケ所以上で粒子線走査し、この信号波形を
演算処理して測定位置を求めることにより、達成される
。
垂直方向に一ケ所以上で粒子線走査し、この信号波形を
演算処理して測定位置を求めることにより、達成される
。
測定走査前に実際の測定試料上でこれと垂直方向の粒子
線走査による測定から測定走査位置を求めるので、垂直
方向の測定位置を測定者による個人差なく、自動的に正
確かつ迅速に決めることができる。
線走査による測定から測定走査位置を求めるので、垂直
方向の測定位置を測定者による個人差なく、自動的に正
確かつ迅速に決めることができる。
以下、本発明の一実施例を示す。第１図は本実施例の電
子ビーム測長装置の概略構成図である。
子ビーム測長装置の概略構成図である。
試料ウェハー１上の被測定パターン上に絞られた電子ビ
ーム３をｘ、Ｘ方向に走査する偏回器４と、前記電子ビ
ーム照射によって前記試料１から発生した信号を検出す
る信号検出器５と、前記ウェハ１を載せるＸｔＶ方向に
可動な試料台２、ならびに、前記偏向器に偏向信号を供
給する偏向制御回路６と、前記信号検出器からの信号を
アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換し記憶する信号検出
回路７と、前記試料台をＸｙ Ｘ方向に移動させる試料
台制御回路８と、前記試料台の位置座標を検出するレー
ザ測長回路９と、前記信号検出回路７からの信号から寸
法を算出する寸法算出回路１０と、前記信号からビーム
走査位置を算出して偏向制御回路６にフィードバックす
る位置検出回路１１と、前記信号検出回路７の信号の送
り先を前記寸法算出回路１０と前記位置検出回路１１の
一方に切換えるモード切換え器１２と、以上の全ての回
路を制御する制御計算機１３から成る。
ーム３をｘ、Ｘ方向に走査する偏回器４と、前記電子ビ
ーム照射によって前記試料１から発生した信号を検出す
る信号検出器５と、前記ウェハ１を載せるＸｔＶ方向に
可動な試料台２、ならびに、前記偏向器に偏向信号を供
給する偏向制御回路６と、前記信号検出器からの信号を
アナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換し記憶する信号検出
回路７と、前記試料台をＸｙ Ｘ方向に移動させる試料
台制御回路８と、前記試料台の位置座標を検出するレー
ザ測長回路９と、前記信号検出回路７からの信号から寸
法を算出する寸法算出回路１０と、前記信号からビーム
走査位置を算出して偏向制御回路６にフィードバックす
る位置検出回路１１と、前記信号検出回路７の信号の送
り先を前記寸法算出回路１０と前記位置検出回路１１の
一方に切換えるモード切換え器１２と、以上の全ての回
路を制御する制御計算機１３から成る。
次に、上記構成装置の実施例として、第２図（ａ）に示
すような１．５ Ｘ１μｍのだ円状パターン２０の最
も長い寸法Ｑ ｍａｘを、ウェハー上の多数点にわたっ
て自動測定した場合を例にとって説明する。このような
パターンの場合、Ｘ方向の最も長い寸法はパターン２ｏ
の中心を通る線上の寸法であり、これからＸ方向に少し
でもずれると所望の箇所ではない点の寸法を測定してし
まう。
すような１．５ Ｘ１μｍのだ円状パターン２０の最
も長い寸法Ｑ ｍａｘを、ウェハー上の多数点にわたっ
て自動測定した場合を例にとって説明する。このような
パターンの場合、Ｘ方向の最も長い寸法はパターン２ｏ
の中心を通る線上の寸法であり、これからＸ方向に少し
でもずれると所望の箇所ではない点の寸法を測定してし
まう。
従って測定位置のｙ座標を正確にパターン２ｏの中央と
なるように決めることが必要である。
なるように決めることが必要である。
前記パターンを測定する場合、以下のように行なう。ウ
ェハ１上に規則正しく並ぶ前記パターン２０の測定位置
は、あらかじめ測定者によって制御計算機１３にプログ
ラムされ、このプログラムに従って、制御計算機１３に
よって試料台２をウェハ１上の測定点がビーム直下に来
るよう移動させる。このとき試料台２の停止誤差はレー
ザ測長回路９で測定され、制御計算機１３を通じて偏向
器４にフィードバックされ、ビーム走査位置の補正を行
なう。しかし第２図（ａ）に示すよウェハビーム走査位
置はなおパターンの目標位置ＰがらＡｙｚ±０．２
μｍ程度ずれがた位置Ｐ′であった。このずれΔｙを補
正してビーム走査位置をパターン中央にするため、まず
モード切換え回路１２のモードを位置検出モード状態と
して１点Ｐ′を中心にＸ方向にビーム走査する。試料か
ら発生する二次電子は信号検出器で検出され１位置検出
回路１１に入力される。この位置検出回路１１において
は、第２図（ｂ）に示すように、信号波形２１とあらか
じめ定められたスライスレベル２２の交点の座標１１ｍ
’／２を求め、正確なパターン中央位置をｙｃ＝ （ｙ
ｔ＋ｙ２）／２ より求める。次にモード切換え回路
１２のモードを寸法算出モード状態として、上記Ｘ方向
位置ｙ＝ｙｃでＸ方向のビーム走査を行ない、第２図（
ｃ）に示すように上記Ｘ方向走査と同様にしてパターン
端部に対応する座標Ｘ１９ Ｘ２を求め、所望の寸法Ｑ
ｍａｘ ＝ ｌ ｘｘ −Ｘ２１を得る。以下本方式を
繰返すことにより、ウェハ上の全測定点の測定を行なう
。
ェハ１上に規則正しく並ぶ前記パターン２０の測定位置
は、あらかじめ測定者によって制御計算機１３にプログ
ラムされ、このプログラムに従って、制御計算機１３に
よって試料台２をウェハ１上の測定点がビーム直下に来
るよう移動させる。このとき試料台２の停止誤差はレー
ザ測長回路９で測定され、制御計算機１３を通じて偏向
器４にフィードバックされ、ビーム走査位置の補正を行
なう。しかし第２図（ａ）に示すよウェハビーム走査位
置はなおパターンの目標位置ＰがらＡｙｚ±０．２
μｍ程度ずれがた位置Ｐ′であった。このずれΔｙを補
正してビーム走査位置をパターン中央にするため、まず
モード切換え回路１２のモードを位置検出モード状態と
して１点Ｐ′を中心にＸ方向にビーム走査する。試料か
ら発生する二次電子は信号検出器で検出され１位置検出
回路１１に入力される。この位置検出回路１１において
は、第２図（ｂ）に示すように、信号波形２１とあらか
じめ定められたスライスレベル２２の交点の座標１１ｍ
’／２を求め、正確なパターン中央位置をｙｃ＝ （ｙ
ｔ＋ｙ２）／２ より求める。次にモード切換え回路
１２のモードを寸法算出モード状態として、上記Ｘ方向
位置ｙ＝ｙｃでＸ方向のビーム走査を行ない、第２図（
ｃ）に示すように上記Ｘ方向走査と同様にしてパターン
端部に対応する座標Ｘ１９ Ｘ２を求め、所望の寸法Ｑ
ｍａｘ ＝ ｌ ｘｘ −Ｘ２１を得る。以下本方式を
繰返すことにより、ウェハ上の全測定点の測定を行なう
。
以上説明したごとく本実施例によれば、パターンに対す
る走査位置を正確かつ自動的に決めることができるので
、所望のパターン寸法を測定者による個人差なく、正確
かつ迅速に求めることが出来た。
る走査位置を正確かつ自動的に決めることができるので
、所望のパターン寸法を測定者による個人差なく、正確
かつ迅速に求めることが出来た。
本発明によれば、実際のパターンの粒子線走査測定によ
って測定位置の決定を行うので、所望の測定位置に対し
て、±０．０２ μｍ（３σ）の精度で自動的に正確か
つ迅速に位置決めでき、測定者による個人差のない寸法
測定ができるという効果がある。
って測定位置の決定を行うので、所望の測定位置に対し
て、±０．０２ μｍ（３σ）の精度で自動的に正確か
つ迅速に位置決めでき、測定者による個人差のない寸法
測定ができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図はだ円
状パターンの測定走査位置決定の説明図であり、（ａ）
はパターンの平面図、 （ｂ）、 ＣＱＺｔそれぞれ測
定信号波形図である。 １・・・試料ウェハ、２・・・試料台、３・・・電子ビ
ーム、４・・・偏向器、５・・・信号検出器、６・・・
偏向制御回路、７・・・信号検出回路、８・・・試料台
制御回路、９・・・レーザ測長回路、１０・・・寸法算
出回路、１１・・・位置検出回路、１２・・・モード切
換え器、１３・・・制御計算機、２０・・・被測定パタ
ーン、２１・・・信号波形。 ２２・・・スライスレベル、Ｐ・・・ビーム走査の目標
位置、Ｐ′・・・従来位置決めによるビーム走査位置、
Δｙ・・・従来位置決めによるビーム走査位置の目標位
置からのｙ方向のずれ。
状パターンの測定走査位置決定の説明図であり、（ａ）
はパターンの平面図、 （ｂ）、 ＣＱＺｔそれぞれ測
定信号波形図である。 １・・・試料ウェハ、２・・・試料台、３・・・電子ビ
ーム、４・・・偏向器、５・・・信号検出器、６・・・
偏向制御回路、７・・・信号検出回路、８・・・試料台
制御回路、９・・・レーザ測長回路、１０・・・寸法算
出回路、１１・・・位置検出回路、１２・・・モード切
換え器、１３・・・制御計算機、２０・・・被測定パタ
ーン、２１・・・信号波形。 ２２・・・スライスレベル、Ｐ・・・ビーム走査の目標
位置、Ｐ′・・・従来位置決めによるビーム走査位置、
Δｙ・・・従来位置決めによるビーム走査位置の目標位
置からのｙ方向のずれ。
Claims (1)
- １、パターン上を粒子線で走査し、パターンから発生す
る二次電子信号等を用いてパターンの寸法を求める粒子
線寸法測定装置において、測定パターンの位置を前記パ
ターン上での前記走査方向と異なる方向の走査による信
号を用いて求める位置検出回路を設けたことを特徴とす
る寸法測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6375487A JPS63231204A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 寸法測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6375487A JPS63231204A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 寸法測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63231204A true JPS63231204A (ja) | 1988-09-27 |
Family
ID=13238500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6375487A Pending JPS63231204A (ja) | 1987-03-20 | 1987-03-20 | 寸法測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63231204A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103837105A (zh) * | 2012-11-23 | 2014-06-04 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 关键尺寸的测量方法 |
-
1987
- 1987-03-20 JP JP6375487A patent/JPS63231204A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103837105A (zh) * | 2012-11-23 | 2014-06-04 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 关键尺寸的测量方法 |
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