JPH0291507A - 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
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- JPH0291507A JPH0291507A JP63242316A JP24231688A JPH0291507A JP H0291507 A JPH0291507 A JP H0291507A JP 63242316 A JP63242316 A JP 63242316A JP 24231688 A JP24231688 A JP 24231688A JP H0291507 A JPH0291507 A JP H0291507A
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- semiconductor substrate
- electron beam
- electron
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Links
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Tests Of Electronic Circuits (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Electron Sources, Ion Sources (AREA)
- 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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は超ＬＳＩ等の半導体装置の微細パターンの測定
装置に関するものである。
装置に関するものである。
（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
ーンを測定する方法が既に知られているが、従来の方法
は第２図に示されるように半導体基板１上に形成された
微細パターン２を電子ビームにより一方から走査したと
きに生ずる二次電子信号により微細パターンを測定する
。
ーンを測定する方法が既に知られているが、従来の方法
は第２図に示されるように半導体基板１上に形成された
微細パターン２を電子ビームにより一方から走査したと
きに生ずる二次電子信号により微細パターンを測定する
。
（発明が解決しようとする課題）
微細パターン２がチャージアップ現象を起こしにくい物
質であるときにはとくに聞届ないが、微細パターン２が
フォトレジスル、シリコン、シリサイド等の配線材料で
あるときには第５図に示されるように、微細パターンの
２の一方のエツジ２Ｂの検出が正確に行われないという
問題点があった。即ち微細パターン２がフォトレジスト
、シリコン、シリサイド等の配線材料であるときには微
細パターン２のエツジ２Ｂから微細パターン非形成領域
４に電子ビーム３を走査する際にチヤーシアツブ現象が
起こるため、第３図に拡大して円内４Ｂに示されるよう
に、エツジ２Ｂの二次電子信号４Ａがなまるという問題
を有しており、このため実際のパターンのエツジよりも
外側の位置をエツジヤ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。そのためチャージアッ
プ現象を防ぐために半導体基板１に向けて電子ビームを
発射する際にその加速電圧を低くするか、電子ビームの
電流量を少なくする方法が取られているが、加速電圧を
低くする場合は分解能の低下、電子ビームの電流量を少
なくした場合は二次電子信号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を低下及び、電子ビ
ームの電流量を減少には制限がある。
質であるときにはとくに聞届ないが、微細パターン２が
フォトレジスル、シリコン、シリサイド等の配線材料で
あるときには第５図に示されるように、微細パターンの
２の一方のエツジ２Ｂの検出が正確に行われないという
問題点があった。即ち微細パターン２がフォトレジスト
、シリコン、シリサイド等の配線材料であるときには微
細パターン２のエツジ２Ｂから微細パターン非形成領域
４に電子ビーム３を走査する際にチヤーシアツブ現象が
起こるため、第３図に拡大して円内４Ｂに示されるよう
に、エツジ２Ｂの二次電子信号４Ａがなまるという問題
を有しており、このため実際のパターンのエツジよりも
外側の位置をエツジヤ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。そのためチャージアッ
プ現象を防ぐために半導体基板１に向けて電子ビームを
発射する際にその加速電圧を低くするか、電子ビームの
電流量を少なくする方法が取られているが、加速電圧を
低くする場合は分解能の低下、電子ビームの電流量を少
なくした場合は二次電子信号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を低下及び、電子ビ
ームの電流量を減少には制限がある。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、微細パタ
ーン２がフォトレジスト、シリコン、シリサイド等の配
線材料でありでも正確な測定を行える装置を提供するこ
とを目的とする。
ーン２がフォトレジスト、シリコン、シリサイド等の配
線材料でありでも正確な測定を行える装置を提供するこ
とを目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段及び作用）上記目的を達成
するために、本発明による微細パターンの測定方法及び
装置では、微細パターン上を電子ビームが走査する際に
微細パターンにイオンガンにより、陽イオンを照射する
ことを特徴とする。
するために、本発明による微細パターンの測定方法及び
装置では、微細パターン上を電子ビームが走査する際に
微細パターンにイオンガンにより、陽イオンを照射する
ことを特徴とする。
本発明による測定装置によれば、電子ビームの低加速下
や低電流化によるチャージアップ現象の緩和ではなく、
帯電している過剰な電子を陽イオンによって中和させる
ため、分解能の低下Ｓ／Ｎ比の悪化を招くことなく、微
細パターン２がフォトレジスト、シリコン、シリサイド
等の配線材料であってもチャージアップ現象を防ぎ、二
次電子信号波形を変形させないためパターンの正確な測
定を行うことができる。
や低電流化によるチャージアップ現象の緩和ではなく、
帯電している過剰な電子を陽イオンによって中和させる
ため、分解能の低下Ｓ／Ｎ比の悪化を招くことなく、微
細パターン２がフォトレジスト、シリコン、シリサイド
等の配線材料であってもチャージアップ現象を防ぎ、二
次電子信号波形を変形させないためパターンの正確な測
定を行うことができる。
（実施例）
以下本発明の実施例を図面をもって説明する。
実施例１
第１図には本発明による微細パターン測定装置が示され
ている。電子銃１１には加速電圧源１２により加速電圧
が印加され、電子銃１１から発射された電子ビーム３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内を通して、試料である半導体基板１上に照射
されるようになっている。
ている。電子銃１１には加速電圧源１２により加速電圧
が印加され、電子銃１１から発射された電子ビーム３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内を通して、試料である半導体基板１上に照射
されるようになっている。
電子レンズ１４の下側には走査コイル１５が配置され、
走査コイル１５が配置され、走査コイル１５が作る磁界
により印ビーム３は周期的に屈曲されて半導体基板１上
を走査するようになっている。この走査コイル１５には
走査電流源１６から周期的な走査電流が供給され、また
走査電流源ＩＢはブラウン管１７にも走査電流を供給し
ている。半導体基板１は試料ステージ１ｇ上に載置され
るとともに半導体基板１で生じた二次電子信号は二次電
子信号検出器１９で検出され、検出信号は増幅器２１を
介して演算・制御器２２のＡ／Ｄ変換器２３を経てＣＰ
Ｕ２４に入力されている。このＣＰＵ２４にはメモリー
２４および走査電流源１Ｂが接続されている。イオン源
５０から導入されたイオン源はイオン化室１００でフィ
ラメント７０によりイオン化され加速電圧源６０により
加速電圧が印加され電子レンズ８０を通過させた後、イ
オンビーム９０として半導体基板１に照射される。
走査コイル１５が配置され、走査コイル１５が作る磁界
により印ビーム３は周期的に屈曲されて半導体基板１上
を走査するようになっている。この走査コイル１５には
走査電流源１６から周期的な走査電流が供給され、また
走査電流源ＩＢはブラウン管１７にも走査電流を供給し
ている。半導体基板１は試料ステージ１ｇ上に載置され
るとともに半導体基板１で生じた二次電子信号は二次電
子信号検出器１９で検出され、検出信号は増幅器２１を
介して演算・制御器２２のＡ／Ｄ変換器２３を経てＣＰ
Ｕ２４に入力されている。このＣＰＵ２４にはメモリー
２４および走査電流源１Ｂが接続されている。イオン源
５０から導入されたイオン源はイオン化室１００でフィ
ラメント７０によりイオン化され加速電圧源６０により
加速電圧が印加され電子レンズ８０を通過させた後、イ
オンビーム９０として半導体基板１に照射される。
イオンビーム９０を半導体基板１に照射しない場合、第
２図において電子ビーム３を左端から右端に無てけ走査
させたときには二次電子信号波形は第５図の４Ａのよう
になり、二次電子信号波形の右側はスロープライン５の
ようになるため、本来のスロープライン６よりも外側に
なる。ここで二次電子信号波形のベースライン７とスロ
ープラインの交点を微細パターン２のエツジ２Ｂとしテ
検出スる測定方法においては１０１の箇所をエツジとし
てしまい正確な測定ができないが、本発明による測定装
置においては微細パターン２の帯電現象をイオンビーム
９０により過剰電子を中和することにより、本来のスロ
ープライン６がえられるため、微細パターン２のエツジ
２Ｂをエツジ位置１１０の箇所として正確に測定できる
。
２図において電子ビーム３を左端から右端に無てけ走査
させたときには二次電子信号波形は第５図の４Ａのよう
になり、二次電子信号波形の右側はスロープライン５の
ようになるため、本来のスロープライン６よりも外側に
なる。ここで二次電子信号波形のベースライン７とスロ
ープラインの交点を微細パターン２のエツジ２Ｂとしテ
検出スる測定方法においては１０１の箇所をエツジとし
てしまい正確な測定ができないが、本発明による測定装
置においては微細パターン２の帯電現象をイオンビーム
９０により過剰電子を中和することにより、本来のスロ
ープライン６がえられるため、微細パターン２のエツジ
２Ｂをエツジ位置１１０の箇所として正確に測定できる
。
実施例２
上記実施例１において、電子ビーム３の走査とイオンビ
ーム９０の照射を同時に行わず、交互もしくは、ある間
隔をおいてイオンビームの走査をおこなっても実施例工
と同じ効果をあげることがで以上のように本発明によれ
ば、電子ビームの低加速下や低電流化によるチャージア
ップ現象の緩和でなく、帯伝記している過剰な電子を陽
イオンによりて中和されるため、分解能の低下やＳ／Ｎ
比の悪化を招くことなく、微細パターン２がフォトレジ
スト、シリコン、シリサイド等の配線材料であってもチ
ャージアップ現象を防ぎ、二次電子信号波形を変形させ
ないためパターンの正確な測定を行うことができる装置
を提供することができる。従って本発明をＬＳ Ｉ、超
ＬＳＩとうの半導体製造プロセスに適用した場合、製品
の評価、及び検査を容易かつ高度の信頼性をもっておこ
なうことができる。その結果、半導体製品の品質向上及
び歩留まり向上を達成する事ができる。のみならず高集
積化のための各種の技術開発及びプロセス条件の決定に
多大の寄与をすることができる。
ーム９０の照射を同時に行わず、交互もしくは、ある間
隔をおいてイオンビームの走査をおこなっても実施例工
と同じ効果をあげることがで以上のように本発明によれ
ば、電子ビームの低加速下や低電流化によるチャージア
ップ現象の緩和でなく、帯伝記している過剰な電子を陽
イオンによりて中和されるため、分解能の低下やＳ／Ｎ
比の悪化を招くことなく、微細パターン２がフォトレジ
スト、シリコン、シリサイド等の配線材料であってもチ
ャージアップ現象を防ぎ、二次電子信号波形を変形させ
ないためパターンの正確な測定を行うことができる装置
を提供することができる。従って本発明をＬＳ Ｉ、超
ＬＳＩとうの半導体製造プロセスに適用した場合、製品
の評価、及び検査を容易かつ高度の信頼性をもっておこ
なうことができる。その結果、半導体製品の品質向上及
び歩留まり向上を達成する事ができる。のみならず高集
積化のための各種の技術開発及びプロセス条件の決定に
多大の寄与をすることができる。
第１図は本発明の第一の実施例による微細パターン測定
装置野全体構成を示す断面図、第２図は、本発明を用い
ない微細パターン測定装置における電子ビームの走査方
法を示す断面図、第３図は、得られる二次電子信号波形
（検出信号）の波形図、第４図は、本発明の第一の実施
例による微細パターン測定装置における電２子ビームお
よびイオンビームの走査方法を示す断面図、第５図は本
発明を用いた微細パターフシ１定装置により得られるス
ロープラインを示す波形図である。 １・・・々半導体基板、 ２・・・・・・微細パター
ン２Ａ、 ２Ｂ・・・・・・エツジ、 ３・・・電子
ビーム９・・・・・・イオンビーム、 １１・・・電
子銃。 １４・・・・・・電子レンズ、１６．３２・・・・・・
走査電流源。
装置野全体構成を示す断面図、第２図は、本発明を用い
ない微細パターン測定装置における電子ビームの走査方
法を示す断面図、第３図は、得られる二次電子信号波形
（検出信号）の波形図、第４図は、本発明の第一の実施
例による微細パターン測定装置における電２子ビームお
よびイオンビームの走査方法を示す断面図、第５図は本
発明を用いた微細パターフシ１定装置により得られるス
ロープラインを示す波形図である。 １・・・々半導体基板、 ２・・・・・・微細パター
ン２Ａ、 ２Ｂ・・・・・・エツジ、 ３・・・電子
ビーム９・・・・・・イオンビーム、 １１・・・電
子銃。 １４・・・・・・電子レンズ、１６．３２・・・・・・
走査電流源。
Claims (1)
- （１）半導体基板上に形成された微細パターンを横切る
方向に沿って電子ビームを走査して前記微細パターンを
測定する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、この電子銃から発射された電子
ビーム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走査用コイルを動作させる走査電流
を前記走査用コイルに供給する走査電流電源と電子ビー
ムを走査した時にしょうずる二次電子信号を検知する装
置と、前記電子ビームを走査される前記半導体基板に陽
イオンを照射するイオンガンと、以上の装置を格納する
真空容器とを具備したことを特徴とする微細パターンの
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242316A JPH0291507A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 微細パターンの測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242316A JPH0291507A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 微細パターンの測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0291507A true JPH0291507A (ja) | 1990-03-30 |
Family
ID=17087402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63242316A Pending JPH0291507A (ja) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | 微細パターンの測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0291507A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512746A (en) * | 1993-09-22 | 1996-04-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Micro-pattern measuring apparatus |
| JPH08273579A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nec Corp | 走査型電子顕微鏡による試料観察方法 |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP63242316A patent/JPH0291507A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512746A (en) * | 1993-09-22 | 1996-04-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Micro-pattern measuring apparatus |
| JPH08273579A (ja) * | 1995-03-31 | 1996-10-18 | Nec Corp | 走査型電子顕微鏡による試料観察方法 |
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