JPH0831363A - 寸法校正試料 - Google Patents
寸法校正試料Info
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- JPH0831363A JPH0831363A JP6167667A JP16766794A JPH0831363A JP H0831363 A JPH0831363 A JP H0831363A JP 6167667 A JP6167667 A JP 6167667A JP 16766794 A JP16766794 A JP 16766794A JP H0831363 A JPH0831363 A JP H0831363A
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Landscapes
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 測長ＳＥＭをはじめとする走査形電子顕微鏡
の倍率校正あるいは寸法校正において、設置が簡便でか
つ高精度の校正が可能な寸法校正試料を提供する。 【構成】 微細な校正パターンを有する基板２をパター
ン方向に対応した基準面３のあるホルダ１に装着した校
正試料を用いる。また、（１１０）Ｓｉ基板上の回折格
子パターンを用いることで、高精度な校正が可能となり
また、縦横方向の校正には、直行した二つの上記基板を
用意することで解決できる。 【効果】 以上説明したように、本校正試料により、高
精度校正が簡便かつ随時行える。校正パターンの回折格
子は数ミリメートルの領域で均一であるので、校正パタ
ーンの位置はウェーハカセット上の座標指定により、自
動で位置ぎめができるので、本校正試料を用いた自動校
正も可能である。
の倍率校正あるいは寸法校正において、設置が簡便でか
つ高精度の校正が可能な寸法校正試料を提供する。 【構成】 微細な校正パターンを有する基板２をパター
ン方向に対応した基準面３のあるホルダ１に装着した校
正試料を用いる。また、（１１０）Ｓｉ基板上の回折格
子パターンを用いることで、高精度な校正が可能となり
また、縦横方向の校正には、直行した二つの上記基板を
用意することで解決できる。 【効果】 以上説明したように、本校正試料により、高
精度校正が簡便かつ随時行える。校正パターンの回折格
子は数ミリメートルの領域で均一であるので、校正パタ
ーンの位置はウェーハカセット上の座標指定により、自
動で位置ぎめができるので、本校正試料を用いた自動校
正も可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積素子等の微
細寸法を電子ビームを用いて測定する測長装置を校正す
るための校正試料に関するものである。
細寸法を電子ビームを用いて測定する測長装置を校正す
るための校正試料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積素子等の微細パターン寸法測
定に、電子ビーム走査により測長を行う測長ＳＥＭ（Ｓ
ｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏ
ｐｅ）が用いられている。この測長ＳＥＭをはじめとす
る走査形電子顕微鏡の倍率校正あるいは寸法校正はシリ
コンウェーハ上に光学投影露光あるいは電子ビーム露光
により形成されたレジストパターンを用い校正時にこの
基板を装置内にいれて行うか、あるいは小さくきりだし
た校正用試料を装置ステージ上に貼付ていた。前者の場
合には、校正のたびに試料を出し入れしなければならな
いため、位置ぎめやパターン方向の回転調整に時間を要
したり自動校正ができなかった。後者の場合には、校正
時に照射される電子ビームにより汚染されるために一定
期間使用後の洗浄や交換が困難であった。
定に、電子ビーム走査により測長を行う測長ＳＥＭ（Ｓ
ｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏ
ｐｅ）が用いられている。この測長ＳＥＭをはじめとす
る走査形電子顕微鏡の倍率校正あるいは寸法校正はシリ
コンウェーハ上に光学投影露光あるいは電子ビーム露光
により形成されたレジストパターンを用い校正時にこの
基板を装置内にいれて行うか、あるいは小さくきりだし
た校正用試料を装置ステージ上に貼付ていた。前者の場
合には、校正のたびに試料を出し入れしなければならな
いため、位置ぎめやパターン方向の回転調整に時間を要
したり自動校正ができなかった。後者の場合には、校正
時に照射される電子ビームにより汚染されるために一定
期間使用後の洗浄や交換が困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は測長Ｓ
ＥＭをはじめとする走査形電子顕微鏡の倍率校正あるい
は寸法校正において、設置が簡便でかつ高精度の校正が
可能な寸法校正試料を提供することにある。
ＥＭをはじめとする走査形電子顕微鏡の倍率校正あるい
は寸法校正において、設置が簡便でかつ高精度の校正が
可能な寸法校正試料を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は微細な校正パタ
ーンを有する基板をパターン方向に対応した基準面のあ
るホルダに装着した校正試料を用いることを主な特徴と
する。また、（１１０）Ｓｉ基板上の回折格子パターン
を用いることで、高精度な校正が可能となりまた、縦横
方向の校正には、直行した二つの上記基板を用意するこ
とで解決できる。
ーンを有する基板をパターン方向に対応した基準面のあ
るホルダに装着した校正試料を用いることを主な特徴と
する。また、（１１０）Ｓｉ基板上の回折格子パターン
を用いることで、高精度な校正が可能となりまた、縦横
方向の校正には、直行した二つの上記基板を用意するこ
とで解決できる。
【０００５】
【作用】本発明は目視では確認のできない微細パターン
を内在した校正試料において、ホルダの基準面により、
容易にかつ正確に設置できる。また上記校正試料を装置
内に常設することで、いつでも校正が簡便に行える。ま
た、パターン位置や方向の調整は校正試料設置時に完了
しているので、自動校正も可能である。また、（１１
０）Ｓｉ基板上にレーザ干渉露光と湿式異方性エッチン
グで作製した回折格子パターンを用いることで、高精度
なピッチ寸法を実現できるので高精度校正が可能とな
る。
を内在した校正試料において、ホルダの基準面により、
容易にかつ正確に設置できる。また上記校正試料を装置
内に常設することで、いつでも校正が簡便に行える。ま
た、パターン位置や方向の調整は校正試料設置時に完了
しているので、自動校正も可能である。また、（１１
０）Ｓｉ基板上にレーザ干渉露光と湿式異方性エッチン
グで作製した回折格子パターンを用いることで、高精度
なピッチ寸法を実現できるので高精度校正が可能とな
る。
【０００６】
【実施例】図１に本発明による校正試料の説明図を図２
に校正試料の取付け例の説明図を示す。図３には本発明
による別な校正試料の説明図である。校正試料は、図１
に示すように、ホルダ１と回折格子パターンを内在した
基板２からなる。基板２は（１１０）Ｓｉ基板であり、
この基板にレーザ干渉露光法により回折格子パターンを
形成し、水酸化カリウム水溶液により、基板をエッチン
グした（１１１）面で構成される垂直断面の回折格子が
形成されている。ピッチ寸法は、０．２μｍである。こ
のためこの格子パターンは目視ではその方向が分からな
いので、アルミ製のホルダ１に基準面３を設け、測長装
置のウェーハカセット５上に設置する場合には、この基
準面により方向調整を行う。基板２のホルダ１上への固
定には、基板２上にアルゴンイオンレーザを照射させそ
の回折光の方向と基準面の方向を合わせることで行う。
調整後接着剤でホルダ１に固定する。この方法により、
ホルダ１と基板２上のパターンの方向は０．１度以下に
調整できる。また、ホルダ１上には、パターン方向の基
準としてマーク４が刻印されている。この刻印４により
校正試料の前後の関係が分かる。
に校正試料の取付け例の説明図を示す。図３には本発明
による別な校正試料の説明図である。校正試料は、図１
に示すように、ホルダ１と回折格子パターンを内在した
基板２からなる。基板２は（１１０）Ｓｉ基板であり、
この基板にレーザ干渉露光法により回折格子パターンを
形成し、水酸化カリウム水溶液により、基板をエッチン
グした（１１１）面で構成される垂直断面の回折格子が
形成されている。ピッチ寸法は、０．２μｍである。こ
のためこの格子パターンは目視ではその方向が分からな
いので、アルミ製のホルダ１に基準面３を設け、測長装
置のウェーハカセット５上に設置する場合には、この基
準面により方向調整を行う。基板２のホルダ１上への固
定には、基板２上にアルゴンイオンレーザを照射させそ
の回折光の方向と基準面の方向を合わせることで行う。
調整後接着剤でホルダ１に固定する。この方法により、
ホルダ１と基板２上のパターンの方向は０．１度以下に
調整できる。また、ホルダ１上には、パターン方向の基
準としてマーク４が刻印されている。この刻印４により
校正試料の前後の関係が分かる。
【０００７】この校正試料を図２に示すように、測定装
置のウェーハカセット５上に搭載する。通常の測長ＳＥ
Ｍでは、測定するウェーハ６上の半導体デバイスパター
ン７の測定部に対して垂直方向に電子ビーム８を走査す
る。従って、校正試料を搭載するに当たっては、この電
子ビーム走査方向に校正試料の回折格子パターンが垂直
になる必要がある。本発明の校正試料では、ホルダ１に
設けられた基準面３を電子ビーム走査方向に合わせるこ
とで、その方向差を０．１度以内に設定できた。ホルダ
のウェーハカセット５に設置するに当たっては、上記回
転を合わせた後、ホルダ１の上面により、校正試料の表
面が測定ウェーハ６の表面と高さがあうように設定し
た。設置場所は、測定ウェーハ近傍に設けられた穴部に
はめこみ、ねじ９により固定する。
置のウェーハカセット５上に搭載する。通常の測長ＳＥ
Ｍでは、測定するウェーハ６上の半導体デバイスパター
ン７の測定部に対して垂直方向に電子ビーム８を走査す
る。従って、校正試料を搭載するに当たっては、この電
子ビーム走査方向に校正試料の回折格子パターンが垂直
になる必要がある。本発明の校正試料では、ホルダ１に
設けられた基準面３を電子ビーム走査方向に合わせるこ
とで、その方向差を０．１度以内に設定できた。ホルダ
のウェーハカセット５に設置するに当たっては、上記回
転を合わせた後、ホルダ１の上面により、校正試料の表
面が測定ウェーハ６の表面と高さがあうように設定し
た。設置場所は、測定ウェーハ近傍に設けられた穴部に
はめこみ、ねじ９により固定する。
【０００８】このように、校正試料を装置内に常設する
ことにより、測定中や装置たち上げ時等を含め、随時校
正が可能となる。特に測定中に、倍率を変更したり、ビ
ーム電流値や加速電圧を変更した場合にはそのたびに校
正が必要になるがこの場合でも、ウェーハカセット５を
移動させ校正試料上に電子ビーム８を走査させることで
簡単に校正ができる。さらに、校正パターンを（１１
０）Ｓｉ基板上にレーザ干渉露光法および水酸化カリウ
ム水溶液により形成した深溝の垂直断面の回折格子とす
ることで、０．２μｍレベルでどの加速電圧領域でも高
コントラスト信号により精度の高い校正が可能であっ
た。
ことにより、測定中や装置たち上げ時等を含め、随時校
正が可能となる。特に測定中に、倍率を変更したり、ビ
ーム電流値や加速電圧を変更した場合にはそのたびに校
正が必要になるがこの場合でも、ウェーハカセット５を
移動させ校正試料上に電子ビーム８を走査させることで
簡単に校正ができる。さらに、校正パターンを（１１
０）Ｓｉ基板上にレーザ干渉露光法および水酸化カリウ
ム水溶液により形成した深溝の垂直断面の回折格子とす
ることで、０．２μｍレベルでどの加速電圧領域でも高
コントラスト信号により精度の高い校正が可能であっ
た。
【０００９】また、長い時間電子ビームを照射すると試
料上には、一般にコンタミネーションと呼ばれる炭化物
が付着してしまう。このために、一定期間使用した校正
試料は、装置外に取り出して、洗浄するか交換する必要
がある。この場合でも、本校正試料は容易に取外しが可
能であり、ホルダごと洗浄することも可能である。洗浄
は、酸素プラズマアッシャ装置に校正試料をおいて酸素
プラズマ処理を行った後、校正試料上にアルゴンイオン
レーザを照射させその回折光の方向をはかることで校正
ピッチ標準値を求めて、再び上記の手順にした該測定装
置内に設置して高精度校正を維持できた。
料上には、一般にコンタミネーションと呼ばれる炭化物
が付着してしまう。このために、一定期間使用した校正
試料は、装置外に取り出して、洗浄するか交換する必要
がある。この場合でも、本校正試料は容易に取外しが可
能であり、ホルダごと洗浄することも可能である。洗浄
は、酸素プラズマアッシャ装置に校正試料をおいて酸素
プラズマ処理を行った後、校正試料上にアルゴンイオン
レーザを照射させその回折光の方向をはかることで校正
ピッチ標準値を求めて、再び上記の手順にした該測定装
置内に設置して高精度校正を維持できた。
【００１０】上記は、電子ビーム８の走査方向の校正が
一方向の場合について説明したが、縦横と云った互いに
直行する走査についても校正する場合には、図３に示す
ように同一ホルダ１上に、互いに直行する位置に二つの
回折格子基板２１、２２を用意することで解決できた。
設置方法や校正方法は、上記実施例と同様である。ま
た、ホルダ１上に、刻印されたマーク４によって、回折
格子の縦横方向を認識することができる。
一方向の場合について説明したが、縦横と云った互いに
直行する走査についても校正する場合には、図３に示す
ように同一ホルダ１上に、互いに直行する位置に二つの
回折格子基板２１、２２を用意することで解決できた。
設置方法や校正方法は、上記実施例と同様である。ま
た、ホルダ１上に、刻印されたマーク４によって、回折
格子の縦横方向を認識することができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本校正試料によ
り、高精度校正が簡便かつ随時行える。校正パターンの
回折格子は数ミリメートルの領域で均一であるので、校
正パターンの位置はウェーハカセット上の座標指定によ
り、自動で位置ぎめができるので、本校正試料を用いた
自動校正も可能である。また、上記実施例では、校正試
料の一部である校正パターン内在基板として（１１０）
Ｓｉ基板の例を説明したが、（１１０）面方位の化合物
半導体基板によっても全く同じ校正パターンを実現でき
る。
り、高精度校正が簡便かつ随時行える。校正パターンの
回折格子は数ミリメートルの領域で均一であるので、校
正パターンの位置はウェーハカセット上の座標指定によ
り、自動で位置ぎめができるので、本校正試料を用いた
自動校正も可能である。また、上記実施例では、校正試
料の一部である校正パターン内在基板として（１１０）
Ｓｉ基板の例を説明したが、（１１０）面方位の化合物
半導体基板によっても全く同じ校正パターンを実現でき
る。
【図１】本発明の実施例に係る校正試料を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例に係る校正試料を測長ＳＥＭに
搭載した例を示す図である。
搭載した例を示す図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る校正試料を示す図で
ある。
ある。
１…ホルダ、２…校正パターン内在基板、３…基準面、
４…基準マーク、５…ウェーハカセット、６…測定ウェ
ーハ、７…測定パターン、８…電子ビーム、９…固定ね
じ、２２、２３…校正パターン内在基板。
４…基準マーク、５…ウェーハカセット、６…測定ウェ
ーハ、７…測定パターン、８…電子ビーム、９…固定ね
じ、２２、２３…校正パターン内在基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 徳郎 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 岡崎 信次 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 豊田 幸司 茨城県つくば市梅園１丁目１番４ 工業技 術院計量研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】電子ビームを用いて試料上のパターン寸法
を測定する測長装置用の寸法校正試料において、上記測
長装置中の上記測定試料とは別な位置に装着した脱着可
能な寸法校正試料で、該寸法校正試料がホルダおよび校
正パターンを含んだ基板から構成されており、該ホルダ
上に該校正パターンの方向を示す基準面或いはマークを
設けたことを特徴とした寸法校正試料。 - 【請求項２】上記寸法校正試料において校正パターンを
含んだ基板が（１１０）Ｓｉ基板もしくは導電性（１１
０）化合物半導体基板であることを特徴とする請求項１
記載の寸法校正試料。 - 【請求項３】上記寸法校正試料において校正パターンが
一定方向の回折格子パターンであることを特徴とする請
求項１又は２記載の寸法校正試料。 - 【請求項４】上記回折格子パターンがレーザ干渉露光法
によって形成されたことを特徴とする請求項１乃至３の
うちのいずれか一つに記載の寸法校正試料。 - 【請求項５】上記寸法校正試料において該同一ホルダ上
に互いに直行方向に複数の該基板を配置させたことを特
徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の
寸法校正試料。 - 【請求項６】上記寸法校正試料の上記測定装置への固定
は、ねじどめあるいははめこみで行うことを特徴とする
請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載の寸法校正
試料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16766794A JP3488745B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 寸法校正試料搭載ステ−ジ、及び寸法校正試料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16766794A JP3488745B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 寸法校正試料搭載ステ−ジ、及び寸法校正試料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831363A true JPH0831363A (ja) | 1996-02-02 |
| JP3488745B2 JP3488745B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=15853995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16766794A Expired - Lifetime JP3488745B2 (ja) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | 寸法校正試料搭載ステ−ジ、及び寸法校正試料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3488745B2 (ja) |
Cited By (12)
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| WO2004074771A1 (ja) * | 2003-02-19 | 2004-09-02 | Hitachi High-Technologies Corporation | 測長用標準部材およびその作製方法、並びにそれを用いた電子ビーム測長装置 |
| US6972405B2 (en) | 2002-11-25 | 2005-12-06 | Hitachi High-Technologies Corporation | Nanoscale standard sample and its manufacturing method |
| US7236651B2 (en) | 2001-08-24 | 2007-06-26 | Hitachi, Ltd. | Image evaluation method and microscope |
| US7361898B2 (en) | 2004-06-25 | 2008-04-22 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope and CD measurement calibration standard specimen |
| JP2008215824A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-18 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子ビーム測長装置、この装置での寸法校正方法、及び校正用標準材 |
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| US7622714B2 (en) | 2006-03-14 | 2009-11-24 | Hitachi High-Technologies Corporation | Standard specimen for a charged particle beam apparatus, specimen preparation method thereof, and charged particle beam apparatus |
| WO2012090465A1 (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 校正用標準部材およびその作製方法並びにそれを用いた走査電子顕微鏡 |
| JP2014534358A (ja) * | 2011-11-07 | 2014-12-18 | ナルコ カンパニー | クレーピング処理の際にシート特性を監視および制御するための方法および装置 |
| CN110579340A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-12-17 | 长江存储科技有限责任公司 | 透射电镜放大倍率的评判方法和校准方法 |
| WO2023015740A1 (zh) * | 2021-08-13 | 2023-02-16 | 长鑫存储技术有限公司 | 一种计量标准器及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5473439B2 (ja) * | 2009-07-06 | 2014-04-16 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 走査型電子顕微鏡、測定方法、アタッチメント、走査型荷電粒子装置 |
-
1994
- 1994-07-20 JP JP16766794A patent/JP3488745B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US7236651B2 (en) | 2001-08-24 | 2007-06-26 | Hitachi, Ltd. | Image evaluation method and microscope |
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