JPS63215908A - Section measurement - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は試料の表面に垂直な直線を２軸とするｘ−ｙ
−ｚ直角座標を想定し、ｚ−Ｘ平面によりこの試料を切
断すると仮定したときｚ−Ｘ平面と試料の表面とが交わ
る線によって形成される断面の形状を測定する断面測定
方法、特にエアロビュー（αｇｒｏｖｉａｗ） を作
成する場合の測定方法に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] This invention is based on the x-y
A cross-sectional measurement method that measures the shape of the cross section formed by the line where the z-X plane and the surface of the sample intersect when the sample is cut by the z-X plane, assuming -z rectangular coordinates, especially the aero view This relates to a measurement method for creating (αgroview).
従来のこの種の方法は第３図に示すものがあった。第３
図は従来の電子ビームを利用する断面測定方法の構成を
示す断面図で、図において（１）は試料表面、（２）は
電子ビーム、（３α）、（３６）はそれぞれ検出器であ
りて、近年では反射電子検出器の替わりに測定精度を向
上させるぺ〈二次電子検出器を用い、電子ビームの衝突
によって発生した二次電子を検出する。また第３回置は
電子ビーム（２１の入射点において表面がＸ軸方向に平
行な場合、第３図ｔＢｌ 、 ＩｃＩはそれぞれ表面が
Ｘ軸方向に対し傾斜している場合を示す（但しＸ軸方向
とは表面の平均的な方向を意味する）。通常、断面プロ
ファイルを得るにＦｉｘ−ｙ二次元平面内において９０
′′ずれた位置にある検出器２個を使用する。即ち、検
出器（３α）の検出出力をＶα 、（３６）の検出出力
をｖｂとすると、第３回置の場合Ｖａ ＝ Ｖｂ％第３
図（Ｂｌの場合■α＜ ｖｂ 、第３図Ｃ）の場合Ｖα
＞ｖｂであり（Ｖα−Ｖ６）／（Ｖα＋Ｖ６） の値
は表面の傾斜角の関数であシ、この関数関係はあらかじ
め測定できるので、Ｖαの値及びｖｂの値を測定すれば
断面の傾斜角θを決定することができ、サンプリング点
を微小な間隔Δ２ ごとに定め各サンプリング点ごとの
傾斜角θを測定すれば１ｓｘｔｓｓＯを積分することに
よって各サンプリング点の凹凸を決定することができる
。即ち、フラットな面を基準としてスタートし、各サン
プ リング点の傾斜角を算出し、それを積分していくこ
とにより断面のＸ方向のプロファイルを得ることができ
る。また、試料表面の形態測定を行う場合、Ｘ−Ｙ二次
元平面内で順次Ｙ方向の位ｔを変えてプロファイルをと
り、二次元平面の高さを一度に表示するいわゆるエアロ
ビューを得る必要があるが、この場合でも各Ｘ方向のプ
ロファイルはスタート点の２方向相対位置が０であると
して上記積分演算を行い決定していく。A conventional method of this type is shown in FIG. Third
The figure is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional cross-sectional measurement method using an electron beam. In the figure, (1) is the sample surface, (2) is the electron beam, and (3α) and (36) are the detectors, respectively. In recent years, instead of backscattered electron detectors, secondary electron detectors have been used to improve measurement accuracy and detect secondary electrons generated by collisions of electron beams. In addition, the third position indicates the case where the surface is parallel to the X-axis direction at the incident point of the electron beam (21), and tBl and IcI in Figure 3 indicate the case where the surface is inclined to the X-axis direction (however, the X-axis Direction means the average direction of the surface).Usually, to obtain a cross-sectional profile, 90° in the Fix-y two-dimensional plane
''Using two detectors located at different positions. That is, if the detection output of the detector (3α) is Vα and the detection output of (36) is vb, then in the case of the third position, Va = Vb%3
In the case of the figure (in the case of Bl ■ α < vb, Figure 3 C), Vα
>vb, and the value of (Vα-V6)/(Vα+V6) is a function of the inclination angle of the surface. This functional relationship can be measured in advance, so by measuring the values of Vα and vb, the inclination angle of the cross section can be determined. θ can be determined, and by setting sampling points at minute intervals Δ2 and measuring the inclination angle θ for each sampling point, the unevenness of each sampling point can be determined by integrating 1sxtssO. That is, by starting with a flat surface as a reference, calculating the inclination angle of each sampling point, and integrating it, the profile of the cross section in the X direction can be obtained. In addition, when measuring the morphology of a sample surface, it is necessary to take a profile by sequentially changing the position t in the Y direction within the X-Y two-dimensional plane and obtain a so-called aero view that displays the height of the two-dimensional plane at once. However, even in this case, the profile in each X direction is determined by performing the above integral calculation assuming that the relative position of the starting point in the two directions is 0.
上記のような従来の方法では、二次元平面の高さを一度
に表示するいわゆるエアロビューを得ようとする場合、
各Ｘ軸方向のプロファイルのスタート点をフラットであ
ると仮定して演算を行いプロファイルを得ているので、
各Ｘ軸方向のプロファイルのスタート点が実際に７ラツ
トである場合は問題ないのであるが、ここに凹凸がある
場合にはフラットであると仮定して作成したエアロビュ
ーは試料表面の実際の形態と異なってしまう七いう問題
点があった。With the conventional method described above, when trying to obtain a so-called aero view that displays the height of a two-dimensional plane at once,
Since the profile is obtained by performing calculations assuming that the starting point of the profile in each X-axis direction is flat,
If the starting point of each X-axis profile is actually 7 rats, there is no problem, but if there are irregularities here, the aero view created assuming that it is flat will not reflect the actual shape of the sample surface. There were seven problems that made it different.
この発明は、かかる問題点を解決するためＫなされたも
ので、実際の試料面との誤差を補正し正確なエアロビュ
ーを測定できる方法を得ることを目的としている。The present invention has been made to solve these problems, and its purpose is to provide a method that can correct errors with the actual sample surface and measure accurate aeroviews.
試料表面の形態によっては各Ｘ方向のプロファイルのス
タート点としてフラットな線を得ることができない場合
でも、Ｙ軸に平行な直線で、その直線上ではＺ方向の相
対位置が一定に保たれる線すなわちフラットな線を得る
ことができる場合がらる。このような場合、このフラッ
トな線上の各点をスタート点として各Ｘ方向プロファイ
ルを作れば所望のエアロビューを得ることができるので
あるが、測定データの利用の都合上、Ｘ方向のデータの
連続性が重視される場合がある。このような場合各Ｙ方
向のプロファイル測定によって得られるデータではＹの
値が同一で、互いに隣接している２つのＸの値における
２方向の相対位置は互いに異なる積分経路によりて積分
されるので、累積誤差によって、隣接する２つのＸの値
開で２方向の相対位置に不連続性が発生することがある
。Even if it is not possible to obtain a flat line as the starting point for each X-direction profile depending on the shape of the sample surface, a straight line parallel to the Y-axis on which the relative position in the Z-direction remains constant. That is, if you can get a flat line. In such a case, the desired aero view can be obtained by creating each X-direction profile using each point on this flat line as a starting point, but for convenience of using the measurement data, it is necessary to create a continuous X-direction data. Gender may be considered important. In such a case, the Y value is the same in the data obtained by profile measurement in each Y direction, and the relative positions in the two directions at two adjacent X values are integrated by different integration paths. Due to cumulative errors, discontinuity may occur in the relative positions of two adjacent X values.
このような事態を避けるため、この発明ではＹ軸に平行
な基準線が得られる場合は、この基準線からＹ軸に平行
な１本のスタート線と、Ｙ軸に平行な１本又は複数本の
参照線のＹ方向プロファイルを測定しておいて、このス
タート線上のＺ方向の相対位置を積分の初期値として各
Ｘ方向プロファイルを決定し、かつこのようにして決定
した各Ｘ方向テロ７アイルを上記参照線のプロファイル
のデータにより補正することにした。In order to avoid such a situation, in this invention, if a reference line parallel to the Y-axis is obtained, one start line parallel to the Y-axis and one or more lines parallel to the Y-axis are drawn from this reference line. Measure the Y-direction profile of the reference line of We decided to correct the above using the profile data of the reference line.
この発明においてはスタート線上の２方向の相対位置を
実測しておいてこの実測値を基準にして各Ｘ方向プロフ
ァイルを算出し、かつ必要があれば参照線上のデータに
よって補正するので、演算誤差の少ない正確なエアロビ
ューを測定することができる。In this invention, the relative positions in two directions on the start line are actually measured, and each X-direction profile is calculated based on the measured values, and if necessary, it is corrected using the data on the reference line, so that calculation errors can be avoided. Less accurate aero view can be measured.
以下、図面についてこの発明の詳細な説明する。第１図
はこの発明に用いられる断面測定方法の構成を示し、第
１回置はＸ−２平面へ投影した略立面図、第１図［Ｂｌ
はＸ−Ｙ平面へ投影した略平面図である。第１図におい
て第３図と同一符号は同−又は相当部分を示し、（３５
り 、Ｃ３ｂｚ） 、 （３ｂｙ）はそれぞれ二次電子
検出器である。但し第１回置では図面をわかり易くする
ため検出器（３６ｙ）を省略しである。この発明におい
てはＸ軸方向、Ｙ軸方向の２つのプロファイルを得るた
め３個の二次電子検出器を使用する。この３個の検出器
の位置は各プロファイルを正確に得るためにＸ−Ｙ二次
元平面内で（３α）を中心として（３ｂ２）、 （３６
１／）がそれぞれ９０°離れた位置に配置されることが
望ましいが、これに準する角度で配置しても良く、又、
反射電子検出器を用いてもよい。このように３個の検出
器を配置し、電子ビーム（２１をＸ軸方向に走査するこ
とで（３α）＝（３ｂｚ） の検出器によりＸ軸方向
のプロファイルを得、電子ビーム（２）をＹ軸方向に走
査することで（３α）、（３ｈ） の検出器を用いて
Ｙ軸方向のプロファイルを得ることができる。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the cross-sectional measuring method used in the present invention, and the first position is a schematic elevational view projected onto the X-2 plane.
is a schematic plan view projected onto the X-Y plane. In Figure 1, the same reference numerals as in Figure 3 indicate the same or equivalent parts, (35
, C3bz) and (3by) are secondary electron detectors, respectively. However, in the first position, the detector (36y) is omitted to make the drawing easier to understand. In this invention, three secondary electron detectors are used to obtain two profiles in the X-axis direction and the Y-axis direction. In order to accurately obtain each profile, the positions of these three detectors are (3b2), (36
1/) are preferably placed at positions 90° apart from each other, but they may be placed at similar angles, or
A backscattered electron detector may also be used. By arranging the three detectors in this way and scanning the electron beam (21) in the X-axis direction, the detector (3α) = (3bz) obtains a profile in the X-axis direction, and the electron beam (2) is scanned in the X-axis direction. By scanning in the Y-axis direction, a profile in the Y-axis direction can be obtained using the detectors (3α) and (3h).
第２図はこの発明の一実施例における断面測定方法を示
す説明図で、（１）は第１図の（１）と同じく試料表面
、（４）は試料ステーゾ、（１１）は基準線、（１２）
はスタート線、（１３） 、 （１４） ＃′ｉそれぞ
れ参照線である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross-sectional measuring method in an embodiment of the present invention, in which (1) is the sample surface as in (1) of FIG. 1, (4) is the sample stator, (11) is the reference line, (12)
is the start line, and (13) and (14) #'i are reference lines, respectively.
試料表面（１１はｘ−ｙ−ｚ直角座標のＸ−Ｙ面に一致
するとし、この試料表面（１）上Ｘ軸方向にΔ２ の間
隔で、Ｙ軸方向にΔｙ の間隔でサンプリング点（図示
せず）を定めている。図に示す実施例ではＹ軸方向より
長いＸ軸方向プロファイルによりエアロビューを決定す
る。基準線（１１）はＸ軸方向に平行な直線であって、
この線上ではＺ方向の相対位置が一定である。Assuming that the sample surface (11 corresponds to the X-Y plane of the x-y-z rectangular coordinates), sampling points (Fig. In the embodiment shown in the figure, the aero view is determined by a profile in the X-axis direction that is longer than the Y-axis direction.The reference line (11) is a straight line parallel to the X-axis direction, and
The relative position in the Z direction is constant on this line.
次に測定動作について説明する。電子ビーム（２）によ
ってスタート線（１２）上の各サンプリング点を走査し
、検出器（３α） 、 （３６ｙ）により二次電子を測
定し、この測定結果を処理して各サンプリング点の２方
向の相対位置を決定しく２２）に示す結果を得たとし、
同様に参照線（１３）、（１４）の測定結果（図示せず
）を得たと仮定する。次に、各Ｘ軸方向のプロファイル
を測定する。九とえば直線（１５）を走査し、そのプロ
ファイル（２５）を測定する。Next, the measurement operation will be explained. Each sampling point on the start line (12) is scanned by the electron beam (2), secondary electrons are measured by the detectors (3α) and (36y), and the measurement results are processed to detect the two directions of each sampling point. Assume that we have obtained the result shown in 22) to determine the relative position of
Similarly, it is assumed that measurement results (not shown) of reference lines (13) and (14) are obtained. Next, the profile in each X-axis direction is measured. For example, a straight line (15) is scanned and its profile (25) is measured.
このプロファイルの測定は、Ａ点（ＸＯ，Ｙ、）におい
てスタート線（１２）で得九ｚ軸方向の実測値（２α）
を積分の初期値とし、Ｘ軸に沿って従来と同様な演算処
理がなされていくが、スタート線（１２）よ抄参照線（
１３）の方に近すいた時点で、今度は参照線（１３）
テ得＆Ｂ点（Ｘ−ＩＹｌ） で（７）Ｚ方向の実測値
（ｚｂ）で補正される。同様にしてＢ点より０点に近す
いたときにＦｉＣ点の２軸方向の実測値（ＺＣ）で補正
される。このようにしてプロファイル（１５）を測定し
終わると電子ビームをサンプリング点（Ｘｏ、Ｙ２）の
点に戻しＹ＝２１−含むＸ軸に平行な直線（１６）を走
査し、そのプロファイルを参照線（１３） 。The measurement of this profile is the actual measured value (2α) in the z-axis direction obtained at the start line (12) at point A (XO, Y,).
is the initial value of the integral, and the same calculation process as before is performed along the X axis, but the start line (12) and the reference line (
When you get close to the reference line (13), turn to the reference line (13).
At point TE & B (X-IYl), it is corrected using (7) the actual measured value in the Z direction (zb). Similarly, when the point is closer to 0 than point B, it is corrected using the actual measured value (ZC) of the FiC point in the two-axis direction. After measuring the profile (15) in this way, the electron beam is returned to the sampling point (Xo, Y2) and a straight line (16) parallel to the X axis containing Y=21- is scanned, and the profile is (13).
（１４）で補正しながら決定する。従来の方法では各サ
ンプリング点のスタート地点の２方向の位置を２＝０と
して、この値だけを基準としてプロファイルを得ていた
が、この発明では第２図に示すように各サンプリング点
のスタート地点の２方向の位置を実測値とし、又途中で
参照線（１３）、 （１４）で得た実測値によね演算誤
差を補正できるので、正確な測定位置をもって走査をス
タートでき、又、補正値に基ずく積分計算を行えるので
、よ抄正確なプロファイルを得ることができる。このよ
うにして得た谷Ｘ方向のプロファイルで従来の方法と同
様エアロビューを決定すれば、より正確なエアロビュー
を得られる。Determination is made while correcting in (14). In the conventional method, the position in two directions of the starting point of each sampling point was set as 2 = 0, and a profile was obtained using only this value as a reference, but in this invention, as shown in Fig. 2, the starting point of each sampling point is The position in two directions is taken as the actual measurement value, and calculation errors can be corrected by using the actual measurement values obtained from the reference lines (13) and (14) along the way, so scanning can be started with an accurate measurement position, and the correction value Since it is possible to perform integral calculations based on , very accurate profiles can be obtained. A more accurate aero view can be obtained by determining the aero view using the profile in the valley X direction obtained in this manner as in the conventional method.
この発明は以上説明したとおり、測定対象の試料の表面
上のｘ−ｙ−ｚ直角座標に関する３次元データを測定す
る場合、実測値により補正しながら正確なデータを得ら
れるという効果がある。As described above, the present invention has the advantage that when measuring three-dimensional data regarding the x-y-z rectangular coordinates on the surface of a sample to be measured, accurate data can be obtained while correcting with actual measured values.
第１図はこの発明に用いられる断面測定器の概要構成を
示す図で、囚はＸ−２平面へ投影した略立面図、ＩＢＩ
はＸ−Ｙ平面へ投影した略平面図、第２図はこの発明の
一実施例における断面測定方法を示す説明図、第３図は
従来の電子ビームを利用する断面測定方法の構成を示す
断面図。
（１）は試料表面、（２）は電子ビーム、（３ａ） 、
（３ｂｚ） 。
（３ｂｙ）はそれぞれ二次成子検出器、（１１）は基準
線、（１２）はスタート線、（１３）、（１４）はそれ
ぞれ参照線である。
なお、各図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
第１ 図Figure 1 is a diagram showing the general configuration of the cross-sectional measuring instrument used in the present invention.
2 is a schematic plan view projected onto the X-Y plane, FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross-sectional measuring method in an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional diagram showing the configuration of a conventional cross-sectional measuring method using an electron beam. figure. (1) is the sample surface, (2) is the electron beam, (3a),
(3bz). (3by) are the secondary detectors, (11) is the reference line, (12) is the start line, and (13) and (14) are the reference lines, respectively. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Figure 1
Claims (1)
るＸ−Ｙ−Ｚ直角座標を想定しＺ−Ｘ平面により上記試
料表面を切断すると仮定した場合の断面形状を測定する
ため、当該断面上のＸ軸方向に微小な間隔△ｘごとにサ
ンプリング点を設け、各サンプリング点に電子ビームを
入射してその点から放射する二次電子を互いに異なる２
方向において測定し、その測定結果から当該サンプリン
グ点における断面のＸ軸方向となす角θを決定し、すべ
てのサンプリング点に対して△ｘｔａｎθを積分して各
サンプリング点のＺ軸を含む平面でのプロファイルを決
定する断面測定方法において、測定の対象となる試料表
面上でＺ方向の相対位置が変化しないＸ方向の直線を選
びこれを基準線とする段階、 Ｙ方向の一本の直線を選び、これをスタート線とし、こ
のスタート線の他にＹ方向の一本又は複数本の直線を選
びこれを参照線とし、これらの線が上記基準線と交わる
点のＺ方向の相対位置を０として上記スタート線及び参
照線のＹ方向プロファイルを決定するＹ方向プロファイ
ル決定段階、各Ｘ方向プロファイルを当該プロファイル
が上記スタート線に交わる点のＺ方向の相対位置を上記
Ｙ方向プロファイル決定段階で決定した値を積分の初期
値として算出し、上記Ｙ方向プロファイル決定段階で決
定した上記参照線上のＺ方向の相対位置により補正する
段階、 を備えたことを特徴とする断面測定方法。[Claims] A cross-sectional shape assuming an X-Y-Z rectangular coordinate with the Z-axis being a straight line perpendicular to the sample surface to be measured, and assuming that the sample surface is cut by the Z-X plane. In order to measure the
From the measurement results, determine the angle θ between the cross section at the sampling point and the X-axis direction, integrate △xtanθ for all sampling points, and calculate the In a cross-sectional measurement method for determining a profile, the steps include selecting a straight line in the X direction on the surface of the sample to be measured whose relative position in the Z direction does not change and using this as a reference line; selecting a straight line in the Y direction; Use this as the starting line, select one or more straight lines in the Y direction in addition to this starting line, use this as a reference line, and set the relative position in the Z direction of the point where these lines intersect with the above reference line to 0. A Y-direction profile determination step in which the Y-direction profiles of the start line and reference line are determined. A cross-sectional measuring method, comprising: calculating the initial value of the integral and correcting it based on the relative position in the Z direction on the reference line determined in the Y-direction profile determination step.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4769787A JPS63215908A (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Section measurement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4769787A JPS63215908A (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Section measurement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63215908A true JPS63215908A (en) | 1988-09-08 |
Family
ID=12782478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4769787A Pending JPS63215908A (en) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | Section measurement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63215908A (en) |
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-
1987
- 1987-03-04 JP JP4769787A patent/JPS63215908A/en active Pending
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