KR920002371B1

KR920002371B1 - 패턴측정방법

Info

Publication number: KR920002371B1
Application number: KR1019880013431A
Authority: KR
Inventors: 후미오 고마츠; 가츠야 오쿠무라
Original assignee: 가부시키가이샤 도시바; 아오이 죠이치
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1988-10-14
Publication date: 1992-03-23
Also published as: EP0312083A3; KR890007053A; EP0312083B1; JPH0663758B2; DE3871706T2; DE3871706D1; US4910398A; JPH01101408A; EP0312083A2

Abstract

내용 없음.

Description

패턴측정방법

제1도는 본 발명인 패턴측정방법의 기본원리를 설명하기 위한 凸형상패턴을 도시해 놓은 단면도.

제2도는 제1도에 도시된 凸형상패턴의 2차원 투영상을 나타낸도면.

제3도는 제1도에 도시된 凸형상패턴의 높이를 측정하는 원리를 나타낸도면.

제4도는 본 발명에 관한 패턴측정방법에서 측정감도를 나타낸 그래프.

제5도 및 제6도는 본 발명에 관한 패턴측정방법을 반도체 집적회로패턴에 적용시킨 실시 예들을 나타낸도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 기판, 11 : 기준면,

12 : 투영면, 12' : 기준선,

20 : 凸형상부, 21 : 제1 측벽,

22 : 제2 측벽, L : 측벽의 길이,

h : 높이, Φ : 경사각,

N : 법선.

[적용분야]

본 발명은 패턴측정방법에 관한 것으로, 특히 반도체집적회로패턴의 경사각이라든지 두께 및 깊이등을 측정할 수 있도록 된 패턴측정방법에 관한 것이다.

[종래의 기술 및 그 문제점]

반도체집적회로의 제조공정에서는 반도체 기판상에 형성되었던 각종 패턴에 관해 경사각이라든지 두께 및 깊이 등을 측정할 필요가 생기게 되는바, 이와 같은 미세패턴을 측정하기 위한 종래의 패턴측정방법으로서 주로 다음과 같은 방법등이 알려져 있다.

(1) 시료를 벽개(劈開)시켜 주사형 전자현미경에 의해 단면을 관측하는 방법과, (2) 시료에 금을 증착시켜 이에 전자비임을 조사한 다음 이 전자비임에 관해 대칭으로 배치되었던 1쌍의 2차전자 검출기를 갖춘 주사형 전자현미경을 이용해서 1쌍의 2차전자 검출기에서 얻어진 신호의 합 및 차(差))를 구하는 등 신호 처리하는 방법 및, (3) 원거리자연관측분야에서 넓게 쓰여지고 있는 실체경사용법 (Stereoscopy)의 원리를 써서 차이가 나는 2개의 방향으로부터 관측된 2차전자 화상을 화상처리하고, 양화상의 정합되도록 처리를 실시한 다음 기하학적인 관계식을 써서 측정을 하는 방법등이 소개되었다.

이상과 같은 종래의 패턴측정방법에 대해 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 앞에서 설명한 (1)인 방법에서는 시료가 파괴되어 버리기 때문에 이 시료가 이미 다음의 공정에서는 이용할 수 없게 되어 버린다. 또 측정하는 패턴도 벽개 면에 나타나고 있는 패턴에 한정되어 임의의 패턴측정이 곤란하게 되고, 더욱이 벽개위치가 패턴중심으로부터 어긋나 있을 경우에도 정확한 측정이 곤란하게 된다.

(2)앞에서 설명한 (2)인 방법에서도 시료에 금을 증착시켜 버리기 때문에 이 시료가 이미 다음의 공정에서는 이용할 수 없게 된다. 또 2개의 검출기를 이용하기 때문에 이 양검출기의 출력을 측정패턴 마다 교정하는 작업이 필요하게 되어 측정에 상당한 숙련이 필요하게 되고, 더욱이 패턴이 서브 미크론(sub-micron)의 차수(order)로 되면 인접하는 패턴끼리 간섭의 영향를 받아 정밀도가 좋은 측정이 곤란하게 된다.

(3) 앞에서 설명한(3)인 방법에서는 비파괴라든지비접촉으로 시료상의임의패턴을 측저알 수 있다는 잇점이 있으므로, 차이가 나는 2개의 방향에 대해 각각정밀도가 좋은 각도측정을 할 필요가 있고, 또 정밀도가 좋은 화상정합을 단시간애에 이룰 수는 없기 때문에 높은 정밀도의측저이 곤란하게 된다.

[발명의 목적]

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안해서 발명된 것으로, 비파괴라든지 비접촉으로 높은 정밀도인 패턴측정을 간단하게 할 수 있도록 된 패턴측정방법을 제공함에 그 목적이있다.

[발명의 구성]

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 패턴측정방법은, 기준면에 대해 凹凸을 이루면서 이 기준면에 수직으로 세워진 대칭면에 대해 서로 면대칭으로 되도록 제1 측벽 및 제2측벽을 구비하여서 된 패턴측정방법에 있어서, 기준면에 대해 소정각(θ)을 이루는 투영면으로 패턴의 투영상을 얻어내고, 대칭면과 투영면의 교차선에 직교하면서 투영면내에 포함되는 직선인 기준선을 정의해서 제1 측벽의 투영상의 기준선방향의 폭(X1)과 제2 측벽의 투영상의 기준선방향의 폭(X2)을 구하며, Cos(Φ+θ)/Cos(Φ-θ)=X1/X2로 되는 식을 이용해서 측벽과 기준면이 이루는 각 (Φ)을 구하도록 된 것을 그 특징으로 한다.

또 본 발명의 패턴측정방법은, 측벽상의 소정점(P,Q)에 대해 각각 투영점 (P',Q')을 구한 다음 투영점(P',Q')사이의 기준선에 따른 간격(d)을 구하고, H=d.SinΦ/Cos(Φ+θ)로 되는 식을 이용해서 소정점(P,Q)사이의 기준면에 세워진 법선 방향에 관한 간격(H)을 구하도록 된 것을 그 특징으로 한다.

[작용]

본 발명의 패턴측정방법에 의하면, 기준면에 대해 소정 각(θ)을 이루는 투영면으로 패턴을 투영시켜 그 투영상으로 부터 얻어지는 데이터에 기하학적인 연산을 실시해서 각(Φ) 및 거리(H)를 구할 수 있게 된다.

따라서 시료를 파괴시키지 않고 시료에 접촉시키지 않은 측정이 가능하게 된다. 그리고, 패턴의 투영상은 예컨대 패턴에 소정방향으로부터 전자비임을 조사한 다음 발생된 2차전자를 관측함으로써 얻어지게 된다.

본 발명에 관한 패턴측정방법은, 종래 실체경상용법의 원리를 이용했던 패턴측정방법과 다르게 2개의 차이가 있는 투영면으로의 투영상을 화상정합시키도록 할 필요가 없게 되고, 1개의 투영상을 구하는 것만으로 측정이 가능함으로 간단히 신속한 측정이 가능하게 된다.

또 본 발명에 관한 패턴측정방법은, 기준면에 대해 凹凸을 이루면서 이 기준면에 수직으로 세워진 대칭면에 대해 서로 면대칭으로 되도록 된 2개의 측벽을 갖춘 패턴을 측정하도록 된 것이다. 여기서 패턴이 대칭성을 갖는다는 것이 본 발명에서의 불가결인 조건으로 된다. 따라서, 이 대칭성을 이용함으로써 1개의 투영상만을 이용해서 필요한 측정을 할 수 있게 되는 것이다.

[실시예]

이하 예시도면을 참조해서 본 발명의 1 실시예를 상세히 설명한다.

[본 발명의 기본원리]

먼저 본 발명에 관한 패턴측정방법의 기본원리를 설명하면, 제1도는 본 발명의 기본원리를 설명하기 위한 凸형상패턴을 도시해 놓은 단면도로서, 이 제1a도에도시된 바와 같이 가판(10)의 기준면(11)상에 한 凸형상부(20)가 형성되어져 있는바, 이 凸형상부(20)의 단면은 도시된 바와 같이 사다리꼴(ABCD)을 하고있어 제1 측벽(21)과 제2 측벽(22)을 갖추고 있다. 본 발명에 관한 패턴측정방법에 의하면, 이와 같은 凸형상부(20)로 이루어진 패턴의 제1측벽 및 제2측벽(21,22)의 경사각(Φ)이라든지 높이(h)를 구할 수 있게 된다.

제1b도는 제1a도에도시된 패턴의 확대도로서, 기준면(11)상에 凸형상패턴으로서 사다리꼴(ABCD)이 형성되여져 있는 바, 이 사다리꼴(ABCD)은도면에서 기준면(11)상에 세워진 법선(N)에 대해 대칭인 것이다. 따라서, 제1 측벽(21) 의 길이(L ; 즉, 변(AB)의 길이)와 제2측벽(22)의 길이 (L; 즉, 변(CD)의 길이)가 같게 된다. 본 발명에 관한 패턴측정방법은 이와 같은 대칭성을 이용한 것이기 때문에, 이와 같은 대칭성이 없는 패턴에 대해서는 본 발명에 관한 패턴측정방법을 적용할 수 없게 된다.

여기서 기준면(11)에 대해 소정각(θ)을 이루는 투영면(12)을 감안하여 상기 凸형상부 (20)의 투영면(12)으로의 투영상을 고려하면, 이러한 투영은 제1b도에도시된 1점쇄선의 화살표방향(법선(N)에 대해 각도(θ)만큼 기울어진 방향)에 비임을 조사함으로써 얻어지게 된다. 예컨대 비임으로 전자비임을 이용할 경우에는 이 전자비임의 조사에 입각해서 발생하는 2차전자를 관측하면 이 방향으로의 투영상을 얻어지게 된다.

또 광비임을 이용할 경우에는 凸형상부(20)로 부터의 반사광을 관측하면 바람직하다.

실제로는 3차원패턴인 凸형상부(20)를 2차원평면인 투영면(12)에 투영하는 의미지만, 여 기서는 설명의 편의상 凸형상부(20)의 단면에 상당하는 사다리꼴 (ABCD)이 투영면(12)상의 기준선(12'; 투영면(12)은 기준선(12')에 따라 지면에 수직방향으로 세워진 면으로 되고, 또 제1b도에서는 투영면(12)과 기준선(12')은 동일 점선으로 도시되어 있음)상에 투영시킨 1차원 투영상에 대해 설명한다. 이와 같은 투영에 의해 점(A,B,C,D)은 각각 점(A',B',C',D')으로 투영되게 된다(이 제1b도에서는 점(A)과 점(A')은 동일점으로 됨).

실제의 투영면(12)으로의 2차원 투영상은 제2도에 도시된 바와 같이 되는데, 여기서 평행선의 음영(hatching)을 채색하는 부분(사선이 그어진 부분)이 제1 및 제2 측벽(21,22)에 상당하는 부분으로 된다.

전자비임을 이용해서 이 투영상을 얻은 경우는 관측되는 2차전자의 강도 분폭라는 형상에 의해 제2도에 도시된 바와 같이 투영상이 얻어지게 된다.

제2도에 도시된 바와 같이 투영상이 얻어진다면, 점(A',B')사이의 거리(X1) 및 점(C',D')사이의 거리(X2)를 구할 수 있게 된다. 전자현미경에 의해 2차전자의 관측을 하는 것으로 있다면, 실제로는 전자현미경에서 얻어지는 화상에 소정의 배율을 곱함으로써 실제의 거리가 구해지는데, 이하의 설명에서는 각 거리가 이상과 같은 배율을 곱해서 얻어졌던 실제의 칫수를 의미하는 것으로 한다. 여기서 얻어졌던 거리(X1,X2)는 결국 각각 제1 측벽(21)이라든지 제2 측벽(22)투영상의 기준선(12')방향의 폭으로 된다. 이제각 측벽의 실제길이(L)와 폭(X1,X2)의 기하학적 관계를 고려하면,

제1 측벽(21)에 관해

Lcos(Φ+θ)=X1…………………………………………………………………(1)

제2 측벽(22)에 관해

Lcos(Φ+θ)=X2…………………………………………………………………(2)

가 성립되게 된다. 상기 (1)식과 (2)식으로부터

Cos(Φ+θ)/Cos(Φ-θ)=X1/X2………………………………………………(3)

가 얻어지게 된다. 여기서 θ는 예컨대 전자비임의 조사 각도로서 이미 알고 있는 것이고, X1,X2는 제2도에 도시된 투영상 으로부터 측정할 수 있음으로 , 결국 상기(3)식에 의해 측벽의 경사각(Φ)을 구할 수 있다.

이상이 경사각(Φ)의 측정순서인 것이다.

이어 형상부(20)의 높이(h)를 구하는 방법을 설명하면, 제1 측벽(21)에 관해

LsinΦ=h……………………………………………………………………………(4)

Lcos(Φ+θ)=X1……………………………………………………………………(5)

인 것으로부터 양변을 나누면

h=X1. sinΦ/cos(Φ/θ)…………………………………………………………(6)

을 얻게 된다. 여기서 X1, θ는 이미 알고 있는 것이고, Φ는 상기 (3)식으로부터 구할 수 있음으로 결국 h가 구해지게 된다. 상기 일례에서는 B점의 투영상(B')과 A점의 투영상(A')의 거리(X1)를 이용했기 때문에 사다리꼴(ABCD)의 높이(h)를 구할 수 있었지만, 제3 에도시된 바와 같이 일반적으로 측벽상 임의의 2점(P.Q)을 정해 각각의 투영점(P',Q')사이의 기준선(12')에 따른 간격(d)을 구한다면 점(P,Q)사이의 법선(N)방향의 간격(H)을 다음식에 의해서 구할 수 있게 된다.

H=d.sinΦ/cos(Φ+θ)…………………………………………………………(7)

이상과 같이해서 경사각(Φ)과 높이(h)를 모두 구할 수 있게 된다. 또 앞에서 설명한 실시예에서는 기판(10)상의 凸형상부(20)를 패턴으로 하는 측정에 대해 설명했지만, 기판(10)에 뚫어져 있던 凹상부를 패턴으로 하는 측정도 완전히 마찬가지로 실시할 수 있게 된다. 이 경우 h는 높이가 아닌 도랑의 깊이를 나타내게 된다.

지금 cos(Φ-θ)/cos(Φ+θ)=S………………………………………………(8)

로서 감도(S)를 정의한다면, 감도(S)가 커진 만큼 X2와 X1의 비가 커지게 되어 정밀도가 양호한 측정결과가 얻어짐을 알 수 있다. 이 감도(S)는 상기 (8)식에 표시된 바와 같이 Φ와 θ의 함수인 것이다. 한편 θ=6°일 때 이 감도(S)와 경사각(Φ)과의 관계가 제4도에 도시된 그래프에 도시되어 있는데, 이 그래프에 도시된 바와 같이 θ=6°로 한다면, 경사각(Φ)이 80°근처에서 대단히 양호한 나타내게 된다. 일반적으로 반도체집적회로에서 반도체 기판상의 패턴경사각(ø)이 80°근처에 있는 것이 많다. 즉 제4도에 도시된 그래프는, 반도체 직접회로의

패턴에 본 발명을 적용시킨 경우에는 θ=6° 정도 즉, 법선으로부터 6°정도 기울어진 방향으로부터 전자비임을 조사하는 것이 이상적임을 나타내고 있다.

[반도체집적회로 패턴에의 적용예]

이어 본 발명을 반도체집적회로 팬턴의 측정에 실제로 적용시킨 일례를 나타낸 것으로, 제5도는 θ=0°, 제6도는 ø=6°로 해서 각각 반도체기판상의 凸형상패턴(예컨대 레지스트층)에 전자비임을 조사한 다음 2차전자를 2만배의 전자현미경으로 관측한 실시예인 바, 제5b도 및 제6b도는 기준면(11)상에 형성되었던 凸형상부 (20)의 단면을도시한 것이고, 제5a도 제6a도는 얻어졌던 1차원 투영상을도시한 것이다.

여기서 1차원 투영상은 제2도에 도시된 기준선(12')에 따라 관측되는 2차전자강도분포를 나타내는 신호에 상당하는 것이다. 그리고, 제5도에도시된 바와 같이 θ=0, 즉도면의 바로 위로부터 전자비임을 조사한 경우, 제1 및 제2 측벽(21,22)은 좌우로 대칭되어 있으므로 얻어지는 신호도 거의 좌우로 대칭 되게 된다. 그러나 실제의 측정값은 2차전 자검출기의 위치에 따라 크게 영향을 받기 때문에 완전한 대칭으로는 되지 않는다.

제5a도 및 제5b도와의 사이에 연결되는 점선에 의해 양도면의 대응관계를 이해할 수 있는바, 여기서 피크(P1,P2)가 각각 제1 및 제2 측벽(21,22)의 어깨부분에 상당하게 된다. 그리고 θ=6°로 해서 제6b도에 도시된 바와 같이 비스듬이 우측 위방향 으로부터 전자비임을 조사하면(이는 전자비임 자체를 기울려도 좋고, 기판(10)쪽을 경사지게 해도 좋다. 제6a도에 도시된바와 같이 신호는 좌우대칭으로 되지 않는다. 따라서 피크(P1,P2)가 각각 제1측벽 및 제2측벽(21,22)의 어깨 부분에 상당하겠지만 가 피크의 폭은 달라지게 된다. 이론적으로는 제2도에 도신되 바와 같이 폭(X1,X2)을 구하면 좋겠지만, 실제로는 제6a도에 도시된 바와 같이 신호가 잡음을 포함한 것으로 되어 있기 때문에 피크(P1,P2)의 폭을 어떤 것으로 정의할 수가 없다.

그래서 본 실시예에서는 다음과 같이해서 폭(X1,X2)을 정의하고 있는데, 즉 양 피크사이의 부분에서 신호가 최소값(MIN)을 취하는 점(M1)을 구하면 피크(P1)의 최대값(MAX1)을 취하는 점(M2)과 피크(P2)의 최소값(MAX2)을 취하는 점(M3)을 각각 구할 수 있게 된다. 그리고 최소값(MIN)과 P1의 최대값(MAX1)의 중간값을 취하는 슬라이스레벨(S1 : slice level)과 , 최소값(MIN)과 P2의 최대값(MAX2)의 중간값을 취하는 슬라이스레벨(S2)을 정의하게 되어, 이 슬라이스레벨에서 피크의 폭을 각각 X1,X2로서 정의하는 것이다. 이와 같이 중간값을 이용한다면 잡음의 영향이 적은 안정된 폭의 값을 얻을 수 있게 된다. 또 슬라이스레벨이 중간값에 한정되지 않고 예컨대 최소값(MIN)과 P1의 최대값(MAX1)사이의 60%위치라든지 40% 위치등으로 설정할 수도 있게 된다. 이와 같이 해서 얻어진 X1,X2에 상기 (3)식을 적용시켜 제1 및 제2 측벽(21,22)의 경사각(Φ)을 구한 결과 Φ=78.5°가 얻어져 같은 시료의 단면사진으로부터 구했던 경사각(79.3°)에 거의 가까운 값으로 되었다.

한편 凸형상부(20)의 높이(막두께)로서는 제6도에도시된 점(P.Q)상하방향의 간격(h)을 이용했고, 그에따라 상기 (7)식에서 d로서 제6a도에 나타낸 폭(d)을 이용했다. 또 본 실시예에서는 전자현미경으로 폭(d)을 측정하고 있기 때문에, 실제의 폭(d)값은 전자현미경에 다른 관측값에 그의 배율을 곱한 것으로 된다. 그 결과 h=1.41㎛가 얻어져 같은 시료의 단면사진으로부터 구해졌던 막두께(1.45㎛)에 거의 가까운 값으로 되었다.

이상 반도체기판상에 형성되었던 막에 대해서의 경사각(Φ : taper각) 및 막두께(h)의 측정에 대한 실시 예를 설명했지만, 반도체 기판내에 뚫어졌던 도랑 (trench)구조의 경사각 및 깊이의 측정에 대해서도 마찬가지로 본 발명을 적용할 수 있게 된다. 본 발명은 필요로 하는 것이 대칭성이 있는 凹凸패턴이지만, 반도체 집적회로에 한정되지 않고 어떤 패턴에도 응용할 수 있는 기술인 것이다.

[패턴투영상의 처리방법]

상기한 바와 같이 반도체집적회로패턴의 측정에 본 발명에 관한 패턴측정방법을 적용시키는 경우, 전자현미경을 써서 전자비임 주사에 의해 발생하는 2차전자를 관측함으로써 패턴의 투영상을 얻을 수 있게 된다. 그런데 일반적으로 전자현미경에서는 각종 잡음이 발생되고 있어, 반도체집적회로패턴과 같은 미소패턴의 관측에서는 S/N비가 극히 낮아지게 된다. 그 때문에 전자현미경에 의해 얻어졌던 패턴 투영상을 그대로 이용해서 본 발명에 관한 패턴측정방밥으로 측정하면서 측정정밀도가 매우 나빠지게 된다. 그래서 적당한 화상처리를 해서 S/N비가 높은 투영상을 얻는 것이 좋다. 이하에서는 이와 같은 화상처리의 일예을 나타내고 있는데, 여기서 나타낸 화상처리는 단독으로도 화질향상을 도모할 수 있겠지만, 다음에서 설명할 (1)∼(3)순으로 연속해서 수행하도록 하는 것이 좋다. 또 이러한 화상처리에 대해서는 본 출원과 동일날짜로 출원한 ＂화상형성방법＂의 명세서 및도면에 설명되어 있으므로 그에 대한 상세한 설명은 이를 참조하면 된다.

(1) 가산평균처리

이 가산평균처리는 전자현미경에 의한 주사를 다수회 반복해서 각 주사에 의해 얻어졌던 화상에 대해 각각 대응하는 위치에 있는 화소의 농도값의 평균을 구한 다음 이 평균농도값을 갖었던 화소에 의해 새로운 화상을 형성시키는 처리인 것이다.

(2) 공간 필터처리

이 공간필터처리는 1개의 화소의 농도값을 그 주변화소의 농도값에 입각해서 수정하는 처리인데, 수정대상으로 되는 화소와 그 주변화소에 각각 전자현미경의 전자비임의 강도분포에 비례한 계수를 할당함으로써 각 화소가 갖는 농도값과 할당되었던 계수를 곱하여 얻어진 적(積)의 합계에 입각해서 수정대상으로 되는 화소의 새로운 농도값을 결정하게 된다.

이와 같은 수정처리가 모든 화소에 대해 이루어진다면 잡음성분이 작은 화상을 얻을 수 있게 된다.

(3) 선형화상강조처리

이 선형화상강조처리는 각 화소가 갖는 농도값이 소정 범위내에 분포하도록 농도값을 선형변환 시키는 처리인데, 본 발명에 관한 패턴측정방법에서는 전자현미경으로부터 얻어졌던 화상데이터를 디지털 처리하는 것이 좋다. 따라서, 각 화소농도가 이 디지털처리시스템에서 허용 데이터 범위 내에 충분히 분포되어 있으면 높은 정밀도의 디지털연산을 기대할 수 있게 된다. 예컨대 각 데이터가 8비트로 표시되는 디지털처리시스템에서는 화소농도 값의 최소값이 0으로 되면서 최대값이 255로 되는 선형처리를 실시하면 좋다.

이상 3가지의 화상처리방법을 나타냈지만, 이들 화상처리는 패턴의 투영상을 얻는 것에 좋은 1실시 예로서 나타낸 것이며, 이와 같은 화상처리는 본 발명에서는 부수적인 것에 불과한 것이다.

[발명의 효과]

이상 설멸한 바와 같이 본 발명의 패턴측정방법에 의하면, 패턴의 대칭성을 이용해서 패턴의 한쪽방향으로의 투영상만을 이용한 측정을 하도록 되어 있기 때문에, 비파괴 라든지 비접촉등을 높은 정밀도인 패턴측정을 쉽게 할 수 있다.

Claims

기준면(11)에 대해凹凸을 이루면서 상기 기준면(11)에 수직으로 세워진 대칭면에 대해 서로 면대칭 되도록 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)을 갖는 패턴측정방법에 있어서, 상기 기준면(11)에 대해 소정각(Φ)을 이루는 투영면(12)으로서 상기 패턴의 투영상을 얻어내고, 상기 대칭면과 상기 투영면(12)과의 교차선에 직교하면서 상기 투영면(12)내에 포함되는 직선인 기준선(12')을 정의해서 상기 제1 측벽(21)의 투영상의 상기 기준선방향의 폭(X1)과 상기 제2 측벽(22)의 투영상의 상기 기준선방향의 폭(X2)을 구해, cos(Φ+θ)/cos(Φ- θ)=X1/X2로 되는 식을 이용해서 상기 제1 측벽(21) 및 상기 제2 측벽(22)과 상기 기준면(11)이 이루는 각(Φ)을 구하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제1항에 있어서, 패턴의 투영상을 얻는데 있어 기준면(11)에 세워진 법선(N)에 대해 각도(θ)를 이루는 방향으로부터 전자비임을 조사해서 이 전자비임에 입각해서 상기 패턴으로부터 방출되는 2차전자를 관측하는 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제2항에 있어서, 2차전자의 관측을 다수 회하고 이들 관측결과를 가산 평균함으로서 패턴의 투영상을 얻어내고, 이 패턴의 투영상을 구성하는 각 화소에 대해 그 농도값을 그 주변화소의 농도값에 입각해서 수정하는 처리를 함과 더불어, 각 화소가 갖는 농도값이 소정의 범위내에 분포되도록 농도값의 선형변환을 실시하여 최종적인 패턴의 투영상을 얻도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제2항 또는 제3항에 있어서, 투여상에 관한 2차전자강도를 기준선(12')상의 위치에 대응시켜 추출한 다음 소정의 2차전자강도 값을 슬라이스레벨(S1,S2)로서 설정하고, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)에 대응하는 강도값중 피크부분의 상기 슬라이스레벨(S1,S2)에 따른 폭을 각각 폭(X1) 및 폭(X2)으로 하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제4항에 있어서, 측벽근처에서의 2차전자 강도의 최대값과 최소값의 중간값을 슬라이스레벨(S1,S2)로 하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
기준면(11)에 대한 凹凸을 이루면서 상기 기준면(11)에 수으로 세워진 대칭면에 대해 서로 면대칭 되도록 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)을 갖는 패턴측정방법에 있어서, 상기 기준면(11)에 대해 소정각(Φ)을 이루는 투영면(12)으로의 상기 패턴의 투영상을 얻어내고, 상기 대칭면과 상기 투영면(12)과의 교차선에 직교하면서 상기 투영면(12)내에 포함되는 직선인 기준선(12')을 정의해서 상기 제1 측벽(21)의 투영상의 상기 기준선방향의 폭(X1)과 상기 제2 측벽(11)의 투영상의 상기 기준선방향의 폭(X2)을 구하며, cos(Φ+θ)/cos(Φ-θ)=X1/X2로 되는 식을 이용해서 상기 제1 측벽(21) 및 상기 제2 측벽(22)과 상기 기준면(11)이 이루는 각(Φ)을 구하고, 측벽상의 소정점(P,Q)에 대해 각각 투영점(P',Q')사이의 기준선(12')에 따른 간격(d)을 구하며, H = d.sinΦ/cos(Φ+θ)로 되는 식을 이용해서 소정점(P.Q)사이의 상기 기준점(12')에 세워진 법선방향에 관한 간격(H)을 구하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정 방법.
제6항에 있어서, 패턴의 투영상을 얻는데 있어 기준면(11)에 세워진 법선(N)에 대해 각도 (θ)를 이루는 방향으로부터 전자비임을 조사해서 이 전자비임에 입각해서 상기 패턴으로부터 방출되는 2차전자를 관측하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제7항에 있어서, 2차전자의 관측을 다수회하고 이들 관측결과를 가산평균 함으로서 패턴의 투영상을 얻어내고, 이 패턴의 투영상을 구성하는 각 화소에 대해 그 농도값을 그 주변화소의 농도값에 입각해서 수정하는 처리를 함과 더불어, 각 화소가 갖는 농도값이 소정의 범위내에 분포하도록 농도값의 선형변환을 실시하여 최종적인 패턴의 투영상을 얻도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제7항 또는 제8항에 있어서, 투영상에 관한 2차전자강도를 기준선(12')상의 위치에 대응시켜 추출한 다음 소정의 2차 전자강도값을 슬라이스레벨(S1.S2)로서 설정하고, 제1 측벽(21) 및 제2 측벽(22)에 대응하는 강도값중 피크부분의 상기 슬라이스레벨(S1,S2)에 따른 폭을 각각 폭(X1) 및 폭(X2)으로 하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제9항에 있어서, 측벽 근처에서의 2차전자강도의 최대값과 최소값의 중간값을 슬라이스레벨(S1,S2)로 하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.
제6항에 있어서, 소정점(P)으로서 기준면상의 점을 정해서 소정점(Q)과 기준면(11)의 거리(H)를 구하도록 된 것을 특징으로 하는 패턴측정방법.