JP3184675B2 - 微細パターンの測定装置 - Google Patents
微細パターンの測定装置Info
- Publication number
- JP3184675B2 JP3184675B2 JP23684093A JP23684093A JP3184675B2 JP 3184675 B2 JP3184675 B2 JP 3184675B2 JP 23684093 A JP23684093 A JP 23684093A JP 23684093 A JP23684093 A JP 23684093A JP 3184675 B2 JP3184675 B2 JP 3184675B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- measuring
- electron beam
- scanning
- measuring device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
- H01J37/28—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes with scanning beams
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/26—Electron or ion microscopes
- H01J2237/28—Scanning microscopes
- H01J2237/2813—Scanning microscopes characterised by the application
- H01J2237/2814—Measurement of surface topography
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩや超ＬＳＩ等の
半導体装置上に形成された微細パターンのパターン寸法
等を測定する微細パターンの測定装置に関する。
半導体装置上に形成された微細パターンのパターン寸法
等を測定する微細パターンの測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビームを用いて超ＬＳＩ等の半導体
装置の微細パターンを測定する測定装置が従来より既に
知られているが、この種の測定装置は、図５に示すよう
に半導体基板１０１上に形成された微細パターン１０２
の寸法を、電子ビーム１０３を走査したときに生ずる２
次電子信号により測定するものである。
装置の微細パターンを測定する測定装置が従来より既に
知られているが、この種の測定装置は、図５に示すよう
に半導体基板１０１上に形成された微細パターン１０２
の寸法を、電子ビーム１０３を走査したときに生ずる２
次電子信号により測定するものである。
【０００３】微細パターン１０２がチャージアップ現象
を起こしにくい物質であるときには特に問題がないが、
微細パターン１０２がフォトレジスト、シリコン、シリ
サイド、及びアルミ等の配線材料であるときには、図５
に示すように微細パターン１０２の左エッジ１０２Ａと
右エッジ１０２Ｂのうち、右エッジ１０２Ｂの検出が正
確に行われないという問題点があった。すなわち、微細
パターン１０２がフォトレジスト、シリコン、シリサイ
ド、及びアルミ等の配線材料であるときには、微細パタ
ーン１０２の右エッジ１０２Ｂから微細パターン非形成
領域１０４に電子ビーム１０３を照射した際にチャージ
アップ現象が起きるため、図６に拡大して円内１０４Ｂ
に示すように、右エッジ１０２Ｂの２次電子信号がなま
るという問題があり、このため、実際のパターンの右エ
ッジ１０２Ｂよりも外側の位置をエッジとして検出して
しまい、パターン寸法の正確な測定ができなかった。
を起こしにくい物質であるときには特に問題がないが、
微細パターン１０２がフォトレジスト、シリコン、シリ
サイド、及びアルミ等の配線材料であるときには、図５
に示すように微細パターン１０２の左エッジ１０２Ａと
右エッジ１０２Ｂのうち、右エッジ１０２Ｂの検出が正
確に行われないという問題点があった。すなわち、微細
パターン１０２がフォトレジスト、シリコン、シリサイ
ド、及びアルミ等の配線材料であるときには、微細パタ
ーン１０２の右エッジ１０２Ｂから微細パターン非形成
領域１０４に電子ビーム１０３を照射した際にチャージ
アップ現象が起きるため、図６に拡大して円内１０４Ｂ
に示すように、右エッジ１０２Ｂの２次電子信号がなま
るという問題があり、このため、実際のパターンの右エ
ッジ１０２Ｂよりも外側の位置をエッジとして検出して
しまい、パターン寸法の正確な測定ができなかった。
【０００４】そのため、チャージアップ現象を防ぐため
に従来では、半導体基板１０１に向けて電子ビームを発
射する際にその印加電圧を低くするか、あるいは電子ビ
ームの電流量を少なくする方法が採られている。
に従来では、半導体基板１０１に向けて電子ビームを発
射する際にその印加電圧を低くするか、あるいは電子ビ
ームの電流量を少なくする方法が採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加速電
圧を低くした場合には分解能の低下、また電子ビームの
電流量を少なくした場合には２次電子信号のＳ／Ｎ比の
低下という原理的な問題点が発生するため、加速電圧の
低圧化および電子ビームの電流量の低電流化には制限が
ある。
圧を低くした場合には分解能の低下、また電子ビームの
電流量を少なくした場合には２次電子信号のＳ／Ｎ比の
低下という原理的な問題点が発生するため、加速電圧の
低圧化および電子ビームの電流量の低電流化には制限が
ある。
【０００６】また、測定の対象となるパターンは益々微
細化されており、レジスト種やパターン形状によっては
チャージアップ現象により非常に観察が困難になってき
ている。特に、観察対象となるパターンがホールであっ
て、そのホールの外周がフォトレジストで覆われている
場合には帯電した電子の逃げ場がないため、チャージア
ップを起こしやすく、ホール形状の観察が不可能になる
こともある。
細化されており、レジスト種やパターン形状によっては
チャージアップ現象により非常に観察が困難になってき
ている。特に、観察対象となるパターンがホールであっ
て、そのホールの外周がフォトレジストで覆われている
場合には帯電した電子の逃げ場がないため、チャージア
ップを起こしやすく、ホール形状の観察が不可能になる
こともある。
【０００７】本発明は、上述の如き従来の問題点を解決
するためになされたもので、その目的は、微細パターン
の材料がフォトレジスト、シリコン、シリサイドといっ
たものであっても、この微細パターンを高精度に測定で
きる微細パターンの測定装置を提供することである。
するためになされたもので、その目的は、微細パターン
の材料がフォトレジスト、シリコン、シリサイドといっ
たものであっても、この微細パターンを高精度に測定で
きる微細パターンの測定装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴は、半導体基板上に形成された微細パ
ターンを横切る方向に電子ビームを走査して前記微細パ
ターンを測定する微細パターンの測定装置において、
前記半導体基板に向けて電子ビームを発射する電子銃
と、前記電子銃を周期的に屈曲させて前記半導体基板上
を走査させる走査用コイルと、前記半導体装置に対して
電子ビームを走査したときに生ずる２次電子信号を検出
する２次電子信号検出手段と、前記２次電子信号検出手
段により検出された２次電子信号に基づき前記微細パタ
ーンを測定する測定手段と、前記半導体基板上の帯電電
荷をとらえる導電性のプローブとを備えたことにある。
に、本発明の特徴は、半導体基板上に形成された微細パ
ターンを横切る方向に電子ビームを走査して前記微細パ
ターンを測定する微細パターンの測定装置において、
前記半導体基板に向けて電子ビームを発射する電子銃
と、前記電子銃を周期的に屈曲させて前記半導体基板上
を走査させる走査用コイルと、前記半導体装置に対して
電子ビームを走査したときに生ずる２次電子信号を検出
する２次電子信号検出手段と、前記２次電子信号検出手
段により検出された２次電子信号に基づき前記微細パタ
ーンを測定する測定手段と、前記半導体基板上の帯電電
荷をとらえる導電性のプローブとを備えたことにある。
【０００９】好ましくは、前記プローブに正の電位を与
える直流電圧源を備える。
える直流電圧源を備える。
【００１０】さらに好ましくは、前記プローブを上下動
する上下駆動手段を備える。
する上下駆動手段を備える。
【００１１】
【作用】上述の如き構成によれば、従来のように電子ビ
ームの低加速化や低電流かによるチャージアップ現象の
緩和ではなく、微細パターンに帯電している過剰な電子
をプローブを介して直接逃がすことができるため、分解
能の低下やＳ／Ｎ比の劣化を招くことなく、微細パター
ンがフォトレジスト、シリコン、シリサイドといったも
のであっても、チャージアップ現象を防ぐことができる
ため、微細パターンの測定を正確に行うことができる。
ームの低加速化や低電流かによるチャージアップ現象の
緩和ではなく、微細パターンに帯電している過剰な電子
をプローブを介して直接逃がすことができるため、分解
能の低下やＳ／Ｎ比の劣化を招くことなく、微細パター
ンがフォトレジスト、シリコン、シリサイドといったも
のであっても、チャージアップ現象を防ぐことができる
ため、微細パターンの測定を正確に行うことができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例を示す微細パターン
の測定装置の模式図である。
する。図１は、本発明の第１実施例を示す微細パターン
の測定装置の模式図である。
【００１３】この測定装置は真空容器１０を備え、この
真空容器１０の上部には、外部の加速電圧源１１に接続
された電子銃１２が配置されている。さらに、真空容器
１０の中空部側壁にはレンズ電圧源１３よりレンズ電流
が供給される電子レンズ１４が装着され、また、真空容
器１０の中空部中央付近には走査コイル１５が配置され
ている。
真空容器１０の上部には、外部の加速電圧源１１に接続
された電子銃１２が配置されている。さらに、真空容器
１０の中空部側壁にはレンズ電圧源１３よりレンズ電流
が供給される電子レンズ１４が装着され、また、真空容
器１０の中空部中央付近には走査コイル１５が配置され
ている。
【００１４】そして、真空容器１０の底部には試料であ
る半導体基板１６が試料台１７に載置されており、さら
に試料台１７の近傍には、半導体基板１６の表面に接触
するための導電性のプローブ１８を取り付けた上下駆動
装置１９が設けられると共に、２次電子信号検出器２０
が設けられている。
る半導体基板１６が試料台１７に載置されており、さら
に試料台１７の近傍には、半導体基板１６の表面に接触
するための導電性のプローブ１８を取り付けた上下駆動
装置１９が設けられると共に、２次電子信号検出器２０
が設けられている。
【００１５】電子銃１２には加速電圧源１１により加速
電圧が印加され、電子銃１２から発射された電子ビーム
ＶＭは、電子レンズ１４内を通して、試料である半導体
基板１６上に照射されるようになっている。その際、走
査コイル１５が作る磁界により電子ビームは周期的に屈
曲されて半導体基板１６上を走査する。この走査コイル
１５には走査電流源２１から周期的な走査電流が供給さ
れ、また走査電流源２１はブラウン管２２にも走査電流
を供給している。
電圧が印加され、電子銃１２から発射された電子ビーム
ＶＭは、電子レンズ１４内を通して、試料である半導体
基板１６上に照射されるようになっている。その際、走
査コイル１５が作る磁界により電子ビームは周期的に屈
曲されて半導体基板１６上を走査する。この走査コイル
１５には走査電流源２１から周期的な走査電流が供給さ
れ、また走査電流源２１はブラウン管２２にも走査電流
を供給している。
【００１６】半導体基板１６で生じた２次電子信号は２
次電子信号検出器２０で検出され、検出信号は増幅器３
１を介して演算制御器３２のＡ／Ｄ変換器３３を経てＣ
ＰＵ３４に入力されている。このＣＰＵ３４にはメモリ
３５、前記走査電流源２１及び前記上下駆動装置１９が
接続されている。従って、本発明の特徴部分を成す上下
駆動装置１９の動作はＣＰＵ３４により自動的に制御さ
れてプローブ１８を上下動させるようになっている。
次電子信号検出器２０で検出され、検出信号は増幅器３
１を介して演算制御器３２のＡ／Ｄ変換器３３を経てＣ
ＰＵ３４に入力されている。このＣＰＵ３４にはメモリ
３５、前記走査電流源２１及び前記上下駆動装置１９が
接続されている。従って、本発明の特徴部分を成す上下
駆動装置１９の動作はＣＰＵ３４により自動的に制御さ
れてプローブ１８を上下動させるようになっている。
【００１７】本実施例において、図２に示すように、試
料である半導体基板１６上の微細パターン１６Ａの寸法
を測定する場合は、まず、電子銃１２から電子ビームＶ
Ｍを発射するに先立ち、ＣＰＵ３４の制御によって上下
駆動装置１９を作動させて、予めプローブ１８を半導体
基板１６上の微細パターン１６Ａの表面に接触させる。
料である半導体基板１６上の微細パターン１６Ａの寸法
を測定する場合は、まず、電子銃１２から電子ビームＶ
Ｍを発射するに先立ち、ＣＰＵ３４の制御によって上下
駆動装置１９を作動させて、予めプローブ１８を半導体
基板１６上の微細パターン１６Ａの表面に接触させる。
【００１８】次いで、加速電圧源１１により電子銃１２
に加速電圧（例えば１０００Ｖ）を印加して、電子銃１
２から電子ビームＶＭを発射する。すると、この電子ビ
ームＶＭは、走査コイル１５により周期的に屈曲され、
例えば左から右に向けて半導体基板１６上を、前記微細
パターン１６Ａを横切って走査する。
に加速電圧（例えば１０００Ｖ）を印加して、電子銃１
２から電子ビームＶＭを発射する。すると、この電子ビ
ームＶＭは、走査コイル１５により周期的に屈曲され、
例えば左から右に向けて半導体基板１６上を、前記微細
パターン１６Ａを横切って走査する。
【００１９】この時の２次電子信号の波形（検出波形）
は、図３のＱ（実線部分）に示すような略左右対称の波
形となる。すなわち、この２次電子信号波形Ｑは、初め
ベースラインＢからやや低下した後に急峻に立上がって
頂点（図中ｑ１）に達するとやや低下して安定値にな
る。この部分が微細パターン１６Ａの左エッジ１６ａ付
近に相当する。その後、安定値で推移した後にやや立ち
上がって頂点（図中ｑ２）に達し、先程と逆の経過を辿
ってベースラインＢに収束する。この部分が微細パター
ン１６Ｂの右エッジ１６ｂ付近に相当する。
は、図３のＱ（実線部分）に示すような略左右対称の波
形となる。すなわち、この２次電子信号波形Ｑは、初め
ベースラインＢからやや低下した後に急峻に立上がって
頂点（図中ｑ１）に達するとやや低下して安定値にな
る。この部分が微細パターン１６Ａの左エッジ１６ａ付
近に相当する。その後、安定値で推移した後にやや立ち
上がって頂点（図中ｑ２）に達し、先程と逆の経過を辿
ってベースラインＢに収束する。この部分が微細パター
ン１６Ｂの右エッジ１６ｂ付近に相当する。
【００２０】このように２次電子信号が略左右対称の波
形となるのは、プローブ１８を半導体基板１６の微細パ
ターン１６Ａに接触させ、微細パターン１６Ａ上に帯電
していた余剰電子をプローブ１８側へ逃がしたので、チ
ャージアップ現象を防ぐことができたためである。
形となるのは、プローブ１８を半導体基板１６の微細パ
ターン１６Ａに接触させ、微細パターン１６Ａ上に帯電
していた余剰電子をプローブ１８側へ逃がしたので、チ
ャージアップ現象を防ぐことができたためである。
【００２１】この点について、従来の測定装置では、図
３の波形図において、微細パターン１６Ａ上に帯電して
いる余剰電子のためにチャージアップ現象が発生し、２
次電子信号波形の右エッジ１６ｂに相当する部分が点線
Ｑs で示すようになまった波形となる。即ち、本来なら
ば、図３の波形Ｑで示すように略左右対称となるはずの
２次電子信号の波形が、従来ではチャージアップ現象の
ため、なまって変形した形となる。
３の波形図において、微細パターン１６Ａ上に帯電して
いる余剰電子のためにチャージアップ現象が発生し、２
次電子信号波形の右エッジ１６ｂに相当する部分が点線
Ｑs で示すようになまった波形となる。即ち、本来なら
ば、図３の波形Ｑで示すように略左右対称となるはずの
２次電子信号の波形が、従来ではチャージアップ現象の
ため、なまって変形した形となる。
【００２２】微細パターン１６Ａの左エッジ１６ａ及び
右エッジ１６ｂの位置は、各々のスロープラインＳＬ
１，ＳＬ２と２次電子信号波形のベースラインＢとの交
点（Ｐ１，Ｐ２）によりそれぞれ検出されるが、従来の
測定装置では、右エッジ１６ｂ側で２次電子信号波形が
なまって左右対称とならないため、そのスロープライン
ＳＬ２が本来のスロープラインＳＬ３よりも外側にずれ
る。そのため、ずれたスロープラインＳＬ２とベースラ
インＢとの交点（図３のＰ２）を微細パターン１６Ｂの
右エッジ１６ｂの位置として検出してしまい、微細パタ
ーン１６Ａの寸法を正確に測定することができなかっ
た。
右エッジ１６ｂの位置は、各々のスロープラインＳＬ
１，ＳＬ２と２次電子信号波形のベースラインＢとの交
点（Ｐ１，Ｐ２）によりそれぞれ検出されるが、従来の
測定装置では、右エッジ１６ｂ側で２次電子信号波形が
なまって左右対称とならないため、そのスロープライン
ＳＬ２が本来のスロープラインＳＬ３よりも外側にずれ
る。そのため、ずれたスロープラインＳＬ２とベースラ
インＢとの交点（図３のＰ２）を微細パターン１６Ｂの
右エッジ１６ｂの位置として検出してしまい、微細パタ
ーン１６Ａの寸法を正確に測定することができなかっ
た。
【００２３】これに対して本実施例の測定装置では、プ
ローブ１８により過剰電子を逃がすことにより微細パタ
ーン１６Ｂの帯電現象を解消し、本来のスロープライン
ＳＬ３が得られるため、これとベースラインＢとの交点
（図３のＰ３）を微細パターン１６Ａの右エッジ１６ｂ
の位置として正確に検出することができ、従って微細パ
ターン１６Ａの寸法を正確に測定することができる。
ローブ１８により過剰電子を逃がすことにより微細パタ
ーン１６Ｂの帯電現象を解消し、本来のスロープライン
ＳＬ３が得られるため、これとベースラインＢとの交点
（図３のＰ３）を微細パターン１６Ａの右エッジ１６ｂ
の位置として正確に検出することができ、従って微細パ
ターン１６Ａの寸法を正確に測定することができる。
【００２４】図４は、本発明の第２実施例を示す微細パ
ターンの測定装置の模式図である。
ターンの測定装置の模式図である。
【００２５】上記第１実施例では、半導体装置１６の微
細パターン１６Ｂの表面にプローブ１８を直接接触させ
ることにより余剰電子を逃がしたが、その際、微細パタ
ーン１６Ｂの材料がフォトレジスト等あった場合は、プ
ローブ１８と微細パターン１６Ｂとの機械的接触によ
り、微細パターン１６Ｂに傷が生じ、半導体装置１６の
歩留まりを劣化させる恐れがある。そこで、本実施例で
はこの点を考慮し、プローブ１８を微細パターン１６Ｂ
に直接接触させず、余剰電子を逃がそうとするものであ
る。
細パターン１６Ｂの表面にプローブ１８を直接接触させ
ることにより余剰電子を逃がしたが、その際、微細パタ
ーン１６Ｂの材料がフォトレジスト等あった場合は、プ
ローブ１８と微細パターン１６Ｂとの機械的接触によ
り、微細パターン１６Ｂに傷が生じ、半導体装置１６の
歩留まりを劣化させる恐れがある。そこで、本実施例で
はこの点を考慮し、プローブ１８を微細パターン１６Ｂ
に直接接触させず、余剰電子を逃がそうとするものであ
る。
【００２６】すなわち、図１に示す上記第１実施例の構
成要素に加え、例えば５０００Ｖの直流電圧を発生する
直流電圧源５１を設け、プローブ１８と微細パターン１
６Ｂとの距離を３０μｍ程度に保ち、直流電圧源５１よ
りプローブ１８に５０００Ｖの正の電位を印加する。こ
れにより、微細パターン１６Ｂ上に帯電していた余剰電
子をプローブ１８側へ逃がすことができるため、チャー
ジアップ現象を未然に防止することができ、上記第１実
施例と同様に、微細パターン１６Ａの寸法を正確に測定
することができる。
成要素に加え、例えば５０００Ｖの直流電圧を発生する
直流電圧源５１を設け、プローブ１８と微細パターン１
６Ｂとの距離を３０μｍ程度に保ち、直流電圧源５１よ
りプローブ１８に５０００Ｖの正の電位を印加する。こ
れにより、微細パターン１６Ｂ上に帯電していた余剰電
子をプローブ１８側へ逃がすことができるため、チャー
ジアップ現象を未然に防止することができ、上記第１実
施例と同様に、微細パターン１６Ａの寸法を正確に測定
することができる。
【００２７】なお、上記第１及び第２実施例では、電子
ビームの加速電圧を１０００Ｖとしたが、本発明を用い
ることにより、チャージアップ現象を防ぐことができる
ため、更に高加速電圧を用いることも可能である。よっ
て、微細パターンの測定を更なる高解像度をもって行う
ことが可能となる。
ビームの加速電圧を１０００Ｖとしたが、本発明を用い
ることにより、チャージアップ現象を防ぐことができる
ため、更に高加速電圧を用いることも可能である。よっ
て、微細パターンの測定を更なる高解像度をもって行う
ことが可能となる。
【００２８】また、本発明は図示の実施例に限定され
ず、種々の変形が可能である。その変形例として、例え
ば次のようなものがある。
ず、種々の変形が可能である。その変形例として、例え
ば次のようなものがある。
【００２９】（１）上記実施例では、プローブ１８が取
付けられた上下駆動装置１９を真空容器１０内に設置し
たが、より簡便に、例えば半導体試料の搬送に用いるト
レーに前記上下駆動装置１９を設置した場合にも同様の
効果がある。
付けられた上下駆動装置１９を真空容器１０内に設置し
たが、より簡便に、例えば半導体試料の搬送に用いるト
レーに前記上下駆動装置１９を設置した場合にも同様の
効果がある。
【００３０】（２）上記実施例では、電子ビームＶＭを
走査する前にプローブ１８を試料に接触させたが、数回
走査した後に接触するようにしても同様の効果が次の走
査時に得られる。
走査する前にプローブ１８を試料に接触させたが、数回
走査した後に接触するようにしても同様の効果が次の走
査時に得られる。
【００３１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、半導体基板
上の帯電電荷をとらえる導電性のプローブを設けたの
で、半導体基板上の微細パターンがフォトレジスト、シ
リコン及びシリサイドといったものであっても、チャー
ジアップ現象を防ぐことができるため、微細パターンの
正確な測定が可能となる。
上の帯電電荷をとらえる導電性のプローブを設けたの
で、半導体基板上の微細パターンがフォトレジスト、シ
リコン及びシリサイドといったものであっても、チャー
ジアップ現象を防ぐことができるため、微細パターンの
正確な測定が可能となる。
【００３２】従って、本発明により測定装置をＬＳＩ、
超ＬＳＩといった半導体装置の製造プロセスに適用した
場合は、製品の評価や検査を容易かつ高精度に行うこと
が可能となる。その結果、半導体装置の品質及び歩留ま
りの向上を達成することができると共に、高集積化のた
めの各種技術開発やプロセス条件の決定の効率化に多大
に寄与し得るものである。
超ＬＳＩといった半導体装置の製造プロセスに適用した
場合は、製品の評価や検査を容易かつ高精度に行うこと
が可能となる。その結果、半導体装置の品質及び歩留ま
りの向上を達成することができると共に、高集積化のた
めの各種技術開発やプロセス条件の決定の効率化に多大
に寄与し得るものである。
【図１】本発明の第１実施例を示す微細パターンの測定
装置の模式図である。
装置の模式図である。
【図２】上記第１実施例における微細パタ−ン測定の説
明図である。
明図である。
【図３】２次電子信号の波形図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す微細パターンの測定
装置の模式図である。
装置の模式図である。
【図５】従来の電子ビームの走査方法を示す概念図であ
る。
る。
【図６】従来の２次電子信号の波形図である。
１０ 真空容器 １１ 加速電圧源 １２ 電子銃 １３ レンズ電圧源 １４ 電子レンズ １５ 走査コイル １６ 半導体基板 １６Ａ 微細パターン １８ プローブ １９ 上下駆動装置 ２０ ２次電子信号検出器 ５１ 直流電圧源 ＶＭ 電子ビーム
Claims (10)
- 【請求項１】 微細構造を有する測定対象物を横切る方
向にビームを走査して測定対象物のサイズを測定する測
定装置において、 前記測定対象物に向けて電子ビームを発射する電子銃
と、 前記電子ビームを周期的に偏向させて前記測定対象物上
を走査させる電子光学系と、 前記測定対象物上を走査する電子ビームによって生じる
２次電子信号を検出する２次電子信号検出手段と、 前記２次電子信号検出手段により検出された２次電子信
号に基づき前記測定対象物のサイズを測定する測定手段
と、 前記測定対象物上の電子ビームの走査線に対して、所定
の空間位置関で配置され、前記測定対象物上の帯電電荷
をとらえる導電性のプローブと、 を備えることを特徴とする微細パターンの測定装置。 - 【請求項２】 前記プローブに正の電位を与える直流電
圧源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の
測定装置。 - 【請求項３】 前記プローブは、前記電子ビームの走査
期間中に、前記測定対象物の表面から所定の距離をおい
て位置することを特徴とする請求項２に記載の測定装
置。 - 【請求項４】 前記所定の距離は約３０μｍであり、前
記正の電位は約５０００Ｖであることを特徴とする請求
項３に記載の測定装置。 - 【請求項５】 前記プローブは、前記電子ビーム走査中
の所定の期間、前記測定対象物に接触することを特徴と
する請求項１に記載の測定装置。 - 【請求項６】 前記プローブは、前記電子ビームが前記
測定対象物上を数回走査される間、前記測定対象物の表
面から所定の距離をおいて位置し、前記数回の走査の後
に、前記測定対象物に接触することを特徴とする請求項
５に記載の測定装置。 - 【請求項７】 前記プローブは、前記電子ビームが走査
される前に前記測定対象物に接触することを特徴とする
請求項１に記載の測定装置。 - 【請求項８】 前記プローブを駆動するための駆動ユニ
ットをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の
測定装置。 - 【請求項９】 前記測定対象物は、半導体基板上に形成
された微細パターンであり、前記プローブは前記駆動ユ
ニットに取り付けられ、プローブ付き駆動ユニットと前
記半導体基板とがトレイ上に設置されることを特徴とす
る請求項８に記載の測定装置。 - 【請求項１０】 前記プローブの動きは、前記駆動ユニ
ットにより、前記電子ビームの走査周期と関連して自動
制御されることを特徴とする請求項８に記載の測定装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23684093A JP3184675B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 微細パターンの測定装置 |
| US08/309,660 US5512746A (en) | 1993-09-22 | 1994-09-21 | Micro-pattern measuring apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23684093A JP3184675B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 微細パターンの測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0794562A JPH0794562A (ja) | 1995-04-07 |
| JP3184675B2 true JP3184675B2 (ja) | 2001-07-09 |
Family
ID=17006574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23684093A Expired - Fee Related JP3184675B2 (ja) | 1993-09-22 | 1993-09-22 | 微細パターンの測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5512746A (ja) |
| JP (1) | JP3184675B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2710983B1 (fr) * | 1993-10-08 | 1996-02-16 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de caractérisation d'un isolant et microscope électronique correspondant. |
| DE69836730T2 (de) * | 1997-04-08 | 2007-10-04 | Xrt Ltd. | Hochauflösende röntgenbilderdarstellung von sehr kleinen objekten |
| US6124140A (en) * | 1998-05-22 | 2000-09-26 | Micron Technology, Inc. | Method for measuring features of a semiconductor device |
| DE19853093B4 (de) * | 1998-11-18 | 2004-11-04 | Leica Microsystems Lithography Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Belichtung eines Substrates |
| JP4274649B2 (ja) | 1999-10-07 | 2009-06-10 | 株式会社日立製作所 | 微細パターン検査方法及び装置 |
| WO2002060054A1 (fr) | 2001-01-25 | 2002-08-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Procede de fabrication d'un dispositif a onde acoustique de surface et instrument de controle |
| JP2003151479A (ja) | 2001-11-15 | 2003-05-23 | Hitachi Ltd | 帯電中和制御方法、及びそれを用いた荷電粒子線装置 |
| JP4012158B2 (ja) * | 2004-02-13 | 2007-11-21 | 松下電器産業株式会社 | 電子顕微鏡装置および電子顕微鏡観察方法 |
| JP2008004569A (ja) * | 2007-09-26 | 2008-01-10 | Hitachi Ltd | 帯電中和制御方法、及びそれを用いた荷電粒子線装置 |
| JP5042282B2 (ja) * | 2009-07-27 | 2012-10-03 | 株式会社日立製作所 | イオンビーム装置 |
| US8653443B2 (en) * | 2011-06-29 | 2014-02-18 | Philip James Witham | Neutral particle microscope |
| KR20230048568A (ko) | 2014-11-10 | 2023-04-11 | 브룩스 오토메이션 인코퍼레이티드 | 툴 자동-교시 방법 및 장치 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59112217A (ja) * | 1982-11-29 | 1984-06-28 | Toshiba Corp | 寸法測定方法 |
| US4992661A (en) * | 1987-08-20 | 1991-02-12 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for neutralizing an accumulated charge on a specimen by means of a conductive lattice deposited on the specimen |
| JPH0663758B2 (ja) * | 1987-10-14 | 1994-08-22 | 株式会社東芝 | パターンの測定方法 |
| JPH0291507A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Toshiba Corp | 微細パターンの測定装置 |
| JP2934456B2 (ja) * | 1989-07-14 | 1999-08-16 | 株式会社日立製作所 | 表面処理方法及びその装置 |
| JP2549746B2 (ja) * | 1990-05-08 | 1996-10-30 | 株式会社日立製作所 | 走査型トンネル顕微鏡 |
-
1993
- 1993-09-22 JP JP23684093A patent/JP3184675B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-21 US US08/309,660 patent/US5512746A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5512746A (en) | 1996-04-30 |
| JPH0794562A (ja) | 1995-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0110301B1 (en) | Method and apparatus for measuring dimension of secondary electron emission object | |
| JP3184675B2 (ja) | 微細パターンの測定装置 | |
| JP4154282B2 (ja) | 回路パターンの検査装置 | |
| JPH09320505A (ja) | 電子線式検査方法及びその装置並びに半導体の製造方法及びその製造ライン | |
| JP3602646B2 (ja) | 試料の寸法測定装置 | |
| US7288763B2 (en) | Method of measurement accuracy improvement by control of pattern shrinkage | |
| JPH0513037A (ja) | 荷電粒子ビーム装置及びその制御方法 | |
| US5523576A (en) | Charged beam drawing apparatus | |
| JPH04299821A (ja) | 集束イオンビーム装置 | |
| JP3713457B2 (ja) | 基板検査方法及び基板検査装置 | |
| JPH10300450A (ja) | 荷電粒子ビームを用いたホールの検査方法 | |
| US7560693B2 (en) | Electron-beam size measuring apparatus and size measuring method with electron beams | |
| JP3251760B2 (ja) | 荷電ビームを用いた変位誤差測定方法、荷電ビーム描画装置及び変位誤差測定用マークを備えた半導体装置 | |
| JP2001035769A (ja) | パターン形成方法及び荷電粒子ビーム露光装置 | |
| US6396059B1 (en) | Using a crystallographic etched silicon sample to measure and control the electron beam width of a SEM | |
| JP2008135733A (ja) | 半導体ウェーハ検査装置、及びその検査方法 | |
| JP2003083917A (ja) | 電子線を用いた外観検査装置 | |
| JP2004071954A (ja) | ホールの検査方法 | |
| JP2988884B2 (ja) | 荷電ビーム描画装置におけるビーム調整方法 | |
| JPH11260302A (ja) | パターン検査装置 | |
| JPH0291507A (ja) | 微細パターンの測定装置 | |
| JP3194986B2 (ja) | マーク検出方法および装置並びにそれを用いた電子線描画方法およびその装置 | |
| JPH07286965A (ja) | パターン検査装置 | |
| JP2008032742A (ja) | 回路パターンの検査装置 | |
| JPH07286842A (ja) | 寸法検査方法及びその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080427 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090427 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |