WO2013122020A1 - Charged particle beam device and operation condition setting device of charged particle beam device - Google Patents
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Definitions
- the input device 1014 includes a template creation unit that cuts out a part of a diagram image or SEM image formed based on design data and uses it as a template.
- the created template is built in the control device 1005. It is registered in the memory 1007 as a template matching template in the matching processing unit 1008.
- Template matching is a technique for specifying a location where a captured image to be aligned and a template match based on matching degree determination using a normalized correlation method or the like, and the matching processing unit 1008 performs matching degree determination. Based on the above, a desired position of the captured image is specified.
- the addressing is performed from the difference ( ⁇ xd1, ⁇ yd1) between the reference position (for example, the center of the display screen) set on the image data as the position where (x1, y1) exists and the position where the actual addressing pattern 1103 exists.
- the position (x1 + ⁇ xd1, y1 + ⁇ yd1) where the pattern 1103 exists is obtained.
- (x1 + ⁇ xd1 + ⁇ xd, y1 + ⁇ yd1 + ⁇ yd) is obtained from (x1 + ⁇ xd1, y1 + ⁇ yd1) and ( ⁇ xd, ⁇ yd) stored in advance as a relative distance between the addressing pattern and the measurement target pattern 1102.
- FIG. 3 is an example of a flowchart showing an execution procedure of the dimension measuring method for the first sample in the electron microscope.
- the flowchart shown in FIG. 3 first, based on the position information of the measurement pattern registered in advance in step S10, the visual field is moved to the addressing pattern, and the addressing pattern is detected in step S20.
- step S30 collation with an addressing pattern registered in advance is performed. Since the addressing pattern is set larger than the length measurement pattern, the display image magnification at this time is low, and the required value for visual field positioning accuracy is not strict.
- step S50 the visual field is moved to the measurement pattern based on the relative distance between the addressing pattern and the measurement pattern.
- the moving means at this time may be either the sample stage 112 or the electron beam scanning position offset, but the latter is desirable in consideration of the apparatus throughput (the registration of the addressing pattern at the position adjacent to the measurement pattern is the electron beam scanning position) This is to enable visual field movement with an offset).
- the process proceeds to the measurement pattern detection process in step S60, and collation with the measurement pattern registered in advance is performed in step S70.
- the display image magnification at this time is a dimension measurement magnification.
Abstract
The purpose of the invention is to provide an electron microscope device and a dimensional measurement method in said device that, when measuring an arbitrarily defined position of multiple specimens of the same shape, accurately detects a desired measurement pattern and improves device throughput, without detecting an addressing pattern with each measurement. When measuring the arbitrarily defined position of the multiple specimens of the same shape, the measurement of the first specimen uses the addressing pattern to accurately move a field of view to a measurement pattern. When the addressing pattern and measurement pattern for this measurement are detected, a field of view drift that is a drift between a targeted coordinate and an actual coordinate is measured. When the next specimen is measured, said field of view drift is applied to a target coordinate existing when a pattern for said actual coordinate is measured.
Description
本発明は、荷電粒子線装置、及び荷電粒子線装置のレシピ作成装置に係り、特に、所望のパターンを高速且つ高精度に特定する荷電粒子線装置、及び荷電粒子線装置の動作条件設定装置に関する。
The present invention relates to a charged particle beam apparatus and a charged particle beam apparatus recipe creation apparatus, and more particularly to a charged particle beam apparatus that specifies a desired pattern at high speed and with high accuracy, and an operation condition setting apparatus for the charged particle beam apparatus. .
近年の半導体素子の微細化に伴い、製造装置のみならず、検査や評価装置においてもそれに対応した高精度化が要求されている。半導体ウエハ上に形成したパターンの形状寸法が正しいか否かを評価するための測定装置として、測長機能を備えた走査型電子顕微鏡（以下、測長ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）と称する場合もある）がある。
With the recent miniaturization of semiconductor elements, not only manufacturing apparatuses but also inspection and evaluation apparatuses are required to have high precision corresponding thereto. As a measuring device for evaluating whether or not the shape dimension of a pattern formed on a semiconductor wafer is correct, it may be referred to as a scanning electron microscope having a length measuring function (hereinafter referred to as a length measuring SEM (Scanning Electron Microscope)). )
特許文献１に開示されているように、測長ＳＥＭは、ウエハ上に電子線を照射し、得られた２次電子信号を画像処理し、その明暗の変化からパターンのエッジを判別して寸法を導き出す装置である。
As disclosed in Patent Document 1, the length measurement SEM irradiates an electron beam onto a wafer, performs image processing on the obtained secondary electron signal, determines the edge of the pattern from the change in brightness, and measures the dimensions. Is a device that derives
測長ＳＥＭの測定対象は非常に微細であり、直接、電子ビームの照射位置に測定対象パターンを位置付けることが難しい。このような位置合わせを高精度に行う手法として、寸法測定を行うときの倍率より低い倍率の画像（視野が大きい画像）を取得し、得られた画像から測定対象パターンとの位置関係が既知のパターンを用いた位置合わせ法がある。特許文献１、２には、このような位置合わせ用のパターン（以下、アドレッシングパターンと称する場合もある）を用いて視野移動を行う手法が開示されている。
The measurement object of the length measurement SEM is very fine, and it is difficult to position the measurement object pattern directly on the irradiation position of the electron beam. As a method for performing such alignment with high accuracy, an image with a magnification lower than the magnification used when performing dimension measurement (an image with a large field of view) is acquired, and the positional relationship with the measurement target pattern is known from the obtained image. There is an alignment method using a pattern. Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for moving the visual field using such a pattern for alignment (hereinafter also referred to as an addressing pattern).
また、特許文献３には、目的位置との関係が既知の複数のパターンをモデルとして登録し、当該登録されたモデルに類似するパターンを検出し、当該パターン位置と予め登録されているオフセットを用いて、試料上の目的位置を検出する技術が説明されている。
Also, in Patent Document 3, a plurality of patterns whose relation to the target position is known are registered as models, a pattern similar to the registered model is detected, and the pattern position and a pre-registered offset are used. A technique for detecting a target position on a sample is described.
更に、特許文献４には、目的個所に対象物が存在しなかった場合、最初の視野を中心として、目的対象物が見つかるまで、視野が渦巻き状に移動するように、試料ステージを動作させることが説明されている。
Further, in Patent Document 4, when there is no object at the target location, the sample stage is operated so that the field of view moves in a spiral shape until the target object is found around the first field of view. Has been explained.
特許文献１乃至３に開示されているような、アドレッシングパターンを用いた位置合わせ法は、微細な対象パターンに視野を合わせる手法として非常に有効である。しかしながら、測定とは直接関係のないパターンを検出する必要があるため、このような工程を経ない場合と比較して、装置のスループットが低下する。一方、特許文献４のように、対象個所が最初の視野になかった場合、１つ１つ周囲の視野を検索していく手法では、目的のパターンを探すまでに長時間を要する。以上のように、パターンの位置特定を正確に行おうとすると、相応に検索時間が必要となり、パターン測定の高速化と、パターン特定の高精度化はトレードオフの関係にあった。
An alignment method using an addressing pattern as disclosed in Patent Documents 1 to 3 is very effective as a method for aligning a visual field with a fine target pattern. However, since it is necessary to detect a pattern that is not directly related to measurement, the throughput of the apparatus is reduced as compared with a case where such a process is not performed. On the other hand, as in Patent Document 4, when the target portion is not in the first field of view, the method of searching for the surrounding fields one by one takes a long time to search for the target pattern. As described above, if the position of the pattern is to be specified accurately, a corresponding search time is required, and there is a trade-off between increasing the speed of pattern measurement and increasing the accuracy of specifying the pattern.
以下に、装置の高スループット化とパターン特定の高精度化の両立を目的とする荷電粒子線装置、及び荷電粒子線装置の動作条件設定装置を説明する。
Hereinafter, a charged particle beam apparatus and an operation condition setting apparatus for the charged particle beam apparatus aiming at achieving both high throughput of the apparatus and high accuracy of pattern identification will be described.
上記目的を達成するための一態様として、荷電粒子源と、当該荷電粒子源から放出される荷電粒子線の照射によって、試料から放出される荷電粒子に基づいて形成される画像データとアドレッシングパターンデータを用いて試料上の目標位置への位置合わせを行う制御装置を備えた荷電粒子線装置において、当該制御装置は、予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、当該アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いに基づいて、前記目標位置の位置情報を求める荷電粒子線装置を提案する。
As one aspect for achieving the above object, image data and addressing pattern data formed based on charged particles emitted from a sample by irradiation with a charged particle source and a charged particle beam emitted from the charged particle source. In the charged particle beam apparatus provided with a control device that performs alignment to a target position on the sample using the position information of the addressing pattern registered in advance and the position when the addressing pattern is detected The present invention proposes a charged particle beam apparatus that obtains position information of the target position based on a difference from information.
また、アドレッシングパターンの位置情報と、当該アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いに基づいて、目標位置の位置情報を求める荷電粒子線の動作条件設定装置を提案する。
Also, we propose a charged particle beam operating condition setting device that obtains the position information of the target position based on the difference between the position information of the addressing pattern and the position information when the addressing pattern is detected.
上記構成によれば、高スループット化とパターン特定の高精度化の両立が可能となる。
According to the above configuration, it is possible to achieve both high throughput and high accuracy of pattern identification.
半導体検査、或いは測定装置の１つである測長ＳＥＭでは、ウエハ上に電子線を照射し、得られた２次電子信号を画像処理し、その明暗の変化からパターンのエッジを判別して寸法を導き出している。この際に、３５nmノードのデザインルールに対応するためには、３０万倍以上の観察倍率において寸法測定を行うのが好ましく、この時の試料像表示画面の全体サイズはウエハ上で一辺が５００nm以下の四角形に相当する。この表示画面上の任意の位置に測定対象となるパターン（以下、測定パターンと称す）を位置決めするためには、少なくとも数十nmレベルの視野位置決め精度が必要となる。ここで問題になるのが、試料ステージの位置検出器（例えばレーザ測長機）の分解能が例えサブnmオーダであったとしても、ステージ連続運転、環境温度変化等の影響でステージやステージ位置検出用のミラーが徐々に熱膨張変形すると、ウエハとステージ位置検出用ミラーの相対位置も徐々に変化し、測定パターンが表示画面上の任意の位置に位置決めできなくなることである。
In a length measurement SEM, which is one of semiconductor inspection or measurement devices, a wafer is irradiated with an electron beam, the obtained secondary electron signal is image-processed, and the edge of the pattern is discriminated from the change in brightness to determine the dimensions. Is derived. At this time, in order to comply with the 35 nm node design rule, it is preferable to perform dimension measurement at an observation magnification of 300,000 times or more, and the total size of the sample image display screen at this time is 500 nm or less on one side on the wafer. It corresponds to a square. In order to position a pattern to be measured (hereinafter referred to as a measurement pattern) at an arbitrary position on the display screen, visual field positioning accuracy of at least several tens of nm level is required. The problem here is that even if the resolution of the sample stage position detector (for example, laser length measuring instrument) is on the order of sub-nm, the stage and stage position are detected due to continuous stage operation and environmental temperature changes. When the mirror for thermal expansion is gradually thermally expanded and deformed, the relative position of the wafer and the stage position detection mirror is also gradually changed, and the measurement pattern cannot be positioned at an arbitrary position on the display screen.
また、同様に温度変化等の影響でレーザ干渉計の位置が徐々にずれた場合も同様である。
Similarly, the same applies when the position of the laser interferometer gradually shifts due to the influence of a temperature change or the like.
アドレッシングパターンを用いた位置特定法では、最初に寸法測定倍率より低倍（例えば１～２万倍）の画像を取得し、得られた画像データより、測定パターンとの位置関係が既知である特徴的なアドレッシングパターンを検出し、その特徴的なパターンの位置情報に基づいて、試料ステージの移動あるいは電子ビーム走査位置のオフセットを行い、正確に測定パターンを寸法測定倍率で表示画面上の任意の位置に位置決めすることを可能にしている。この技術により、測定パターンと酷似した他のパターンが測定パターンの近辺に多数存在している場合でも、正確に測定パターンを抽出し寸法測定を行うことが可能となる。
In the position specifying method using an addressing pattern, an image lower than the dimension measurement magnification (for example, 1 to 20,000 times) is first acquired, and the positional relationship with the measurement pattern is known from the obtained image data. A specific addressing pattern is detected, and the sample stage is moved or the electron beam scanning position is offset based on the position information of the characteristic pattern. It is possible to position to. With this technique, even when there are many other patterns very similar to the measurement pattern in the vicinity of the measurement pattern, it is possible to accurately extract the measurement pattern and perform dimension measurement.
本実施例では、高精度な位置合わせを行いつつ、高スループットを実現するために、設計データ上、同じパターンが形成された測定対象を、複数測定する場合に、毎回アドレッシングパターンを検出することなく、測定対象へ視野を位置付ける装置を説明する。
In this embodiment, in order to achieve high throughput while performing high-accuracy alignment, when measuring a plurality of measurement objects on which the same pattern is formed on the design data, an addressing pattern is not detected each time. An apparatus for positioning the field of view on the measurement object will be described.
より具体的には、形状が同じ試料の任意の位置を複数枚測定する場合において、１枚目の試料の測定はアドレッシングパターンを用いて正確に測定パターンへの視野移動を行う。この時のアドレッシングパターン、測定パターン検出時に、目標としていた座標と実際の座標との視野ずれ量を計測し、次の試料を測定時に、同座標のパターンを計測する時の目標座標に反映する。その後２枚目以降の試料を測定時は、アドレッシングパターンへの移動を経由せずに直接測定パターンへの移動を行う。この時、１つ前に測定した試料の同位置の測定パターンを測定した時の視野ずれ量を反映した座標に視野移動する。
More specifically, when measuring a plurality of arbitrary positions of a sample having the same shape, the first sample is measured by accurately moving the visual field to the measurement pattern using an addressing pattern. At the time of detecting the addressing pattern and measurement pattern at this time, the visual field shift amount between the target coordinate and the actual coordinate is measured, and the next sample is reflected in the target coordinate when the pattern of the same coordinate is measured. Thereafter, when measuring the second and subsequent samples, the movement to the measurement pattern is performed directly without going through the movement to the addressing pattern. At this time, the visual field is moved to the coordinates reflecting the visual field shift amount when the measurement pattern at the same position of the sample measured immediately before is measured.
また、別の一態様では、形状が同じ試料の任意の位置を複数枚測定する場合において、１枚目の試料の測定時にアドレッシングパターンを用いて正確に測定パターンへの視野移動を行う過程で、アドレッシングパターン移動時に、目標としていた座標と実際の座標との視野ずれ量を計測し、その視野ずれ量が設定回数連続で、しきい値内であれば、次の測定点からアドレッシングパターンを経由せずに直接測定パターンに視野移動を行う。また、本測定方法は２枚目以降の試料に適用しても良い。
Further, in another aspect, in the case of measuring a plurality of arbitrary positions of the sample having the same shape, in the process of accurately moving the visual field to the measurement pattern using the addressing pattern when measuring the first sample, When moving the addressing pattern, measure the visual field deviation between the target coordinates and the actual coordinates, and if the visual field deviation is within the threshold value for a set number of times, pass the addressing pattern from the next measurement point. Without changing the field of view directly to the measurement pattern. Further, this measurement method may be applied to the second and subsequent samples.
また、別の一態様では、形状が同じ試料の任意の位置を複数枚測定する場合において、１枚目の試料の測定時にアドレッシングパターンを用いて正確に測定パターンへの視野移動を行う過程で、アドレッシングパターン移動時に、目標としていた座標と実際の座標との視野ずれ量を計測し、その視野ずれ量が設定座標で、しきい値内であれば、次の測定点からアドレッシングパターンを経由せずに直接測定パターンに視野移動を行う。また、本測定方法は２枚目以降の試料に適用しても良い。
Further, in another aspect, in the case of measuring a plurality of arbitrary positions of the sample having the same shape, in the process of accurately moving the visual field to the measurement pattern using the addressing pattern when measuring the first sample, When moving the addressing pattern, measure the amount of visual field deviation between the target coordinates and the actual coordinates. If the visual field deviation is within the set coordinates and within the threshold value, the next measurement point does not pass through the addressing pattern. Move the field of view directly to the measurement pattern. Further, this measurement method may be applied to the second and subsequent samples.
以上のような処理に基づいて試料の測定を行うことで、全てのパターンについてアドレッシングパターンを用いて、走査位置の特定を行う技術と比較して、スループット向上が実現できる。
By measuring the sample based on the processing as described above, it is possible to improve the throughput as compared with the technique of specifying the scanning position using the addressing pattern for all patterns.
上記構成によれば、測定対象パターンへの電子ビーム走査位置の移動を高速に行うことができ、パターン測定の高速化に効果がある。
According to the above configuration, the electron beam scanning position can be moved to the measurement target pattern at high speed, which is effective in speeding up the pattern measurement.
以下、図面を参照しながら、より詳細にアドレッシングパターンを選択的に用いる位置特定法について説明する。ここでは、電子顕微鏡の一例として測長ＳＥＭ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を例にとって説明する。
Hereinafter, a position specifying method that selectively uses an addressing pattern will be described in more detail with reference to the drawings. Here, a length measurement SEM (Critical Dimension-Scanning Electron Microscope) will be described as an example of an electron microscope.
図１は、電子顕微鏡装置の全体構成図である。電子銃１０１より放射された電子ビーム１０２は、対物レンズ１０３により細く絞られ、試料１０４に照射される。また、偏向信号発生器１０５によって発生する偏向信号は、コンピュータ１０６により試料１０４上の走査範囲、走査位置を変えることができ、偏向増幅器１０７によって偏向コイル１０８を励磁し、電子ビーム１０２を試料１０４上で２次元走査する。また、試料１０４に入射した電子ビーム１０２により発生した信号（２次電子信号、反射電子信号等）は、検出器１０９により電気信号に変換され、画像制御部１１０により信号処理され、画像表示用ＣＲＴ１１１に送られる。コンピュータ１０６は、画像制御部１１０内の画像データの全部または一部を読み込むことができるほか、図示はされてないが、前記画像データに対応した画像表示用ＣＲＴ１１１上を任意に移動可能なクロスヘアカーソルの位置情報（座標情報）を取得できる。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electron microscope apparatus. The electron beam 102 emitted from the electron gun 101 is narrowed down by the objective lens 103 and irradiated onto the sample 104. The deflection signal generated by the deflection signal generator 105 can change the scanning range and the scanning position on the sample 104 by the computer 106, the deflection coil 108 is excited by the deflection amplifier 107, and the electron beam 102 is moved on the sample 104. 2D scanning is performed. A signal (secondary electron signal, reflected electron signal, etc.) generated by the electron beam 102 incident on the sample 104 is converted into an electric signal by the detector 109, subjected to signal processing by the image control unit 110, and an image display CRT 111. Sent to. The computer 106 can read all or a part of the image data in the image control unit 110, and although not shown, the cross hair cursor can be arbitrarily moved on the image display CRT 111 corresponding to the image data. Position information (coordinate information) can be acquired.
一方、試料１０４を載せている試料ステージ１１２は、ステージ制御部１１３により移動され、それによって電子ビーム１０２の試料１０４上の走査位置が変化し、視野が移動する。なお、同様の視野移動は、直流増幅器１１４によってイメージシフトコイル１１５が励磁され、電子ビーム１０２の試料１０４上の走査位置がオフセットされることによっても行える。そして、この視野移動の移動量は、コンピュータ１０６（制御装置）によって制御される。
On the other hand, the sample stage 112 on which the sample 104 is placed is moved by the stage control unit 113, whereby the scanning position of the electron beam 102 on the sample 104 is changed and the field of view is moved. The same visual field movement can be performed by exciting the image shift coil 115 by the DC amplifier 114 and offsetting the scanning position of the electron beam 102 on the sample 104. The amount of visual field movement is controlled by the computer 106 (control device).
以上の構成において、以下のような処理を行う。初めに、測定パターンとアドレッシングパターンとの登録手続きに関して図１および図２を用いて説明する。まず、測定対象となる測定パターンを含む試料１０４（例えばウエハ）を試料ステージ１１２に載せ、電子ビーム１０２を照射して画像表示用ＣＲＴ１１１に像を表示する。
In the above configuration, the following processing is performed. First, a procedure for registering a measurement pattern and an addressing pattern will be described with reference to FIGS. First, a sample 104 (for example, a wafer) including a measurement pattern to be measured is placed on the sample stage 112, and an electron beam 102 is irradiated to display an image on the image display CRT 111.
次に試料ステージ１１２を移動し、表示像中にアドレッシングパターンを表示させ、クロスヘアカーソルを合わせ、コンピュータ１０６に登録の指示を出す。コンピュータ１０６はカーソル位置情報を取得し、保存するとともにカーソル位置を中心とする一部の画像データをアドレッシングパターンとして保存する。この時の表示像の倍率は、寸法測定倍率より低倍（１～２万倍）で行い、アドレッシングパターンは測定パターンと隣接した位置（数μｍ程度）にあるものを使用する。以上の一連の手続きをアドレッシングパターン登録手続きとする（図２（ａ）参照）。
Next, the sample stage 112 is moved, the addressing pattern is displayed in the display image, the cross hair cursor is set, and a registration instruction is issued to the computer 106. The computer 106 acquires and stores the cursor position information, and stores a part of the image data centered on the cursor position as an addressing pattern. The display image magnification at this time is lower than the dimensional measurement magnification (10,000 to 20,000 times), and the addressing pattern is used at a position adjacent to the measurement pattern (about several μm). The series of procedures described above is an addressing pattern registration procedure (see FIG. 2A).
アドレッシングパターンは、測定パターンと比較して、アドレッシングパターンとしての適格があるパターンを選択すべきであり、測定パターンより大きなパターンを選択することが望ましい。更に形状もよりユニークなものを選択することが望ましい。
As the addressing pattern, a pattern that is qualified as an addressing pattern should be selected as compared with the measurement pattern, and it is desirable to select a pattern larger than the measurement pattern. Furthermore, it is desirable to select a more unique shape.
次に、測定パターンにクロスヘアカーソルを合わせ、コンピュータ１０６に登録の指示を出す。コンピュータ１０６はカーソル位置情報および測定パターン画像を取得し、保存するとともに、今度はその位置情報とアドレッシングパターン登録手続きの際保存しておいたアドレッシングパターンのカーソル位置情報とから、目的とする測定パターンとアドレッシングパターン間の相対距離を求め、保存する。この時の表示像の倍率は、寸法測定倍率（３０万倍程度）で行う。以上の手続きを測定パターン登録手続きとする（図２（ｂ）参照）。そして、以上の手続きは、検出処理の最初に１度行えばよい。
Next, a cross hair cursor is placed on the measurement pattern, and a registration instruction is issued to the computer 106. The computer 106 acquires and stores the cursor position information and the measurement pattern image, and this time, from the position information and the cursor position information of the addressing pattern stored during the addressing pattern registration procedure, the target measurement pattern and Find and store the relative distance between addressing patterns. The magnification of the display image at this time is performed at a dimension measurement magnification (about 300,000 times). The above procedure is a measurement pattern registration procedure (see FIG. 2B). And the above procedure should just be performed once at the beginning of a detection process.
図１０は、ＳＥＭを含む測定、検査システムをより詳細に示す図である。本システムには、ＳＥＭ本体１００１、Ａ／Ｄ変換機１００４、制御装置（演算装置を含む）１００５が含まれている。
FIG. 10 is a diagram showing the measurement and inspection system including the SEM in more detail. This system includes an SEM main body 1001, an A / D converter 1004, and a control device (including an arithmetic device) 1005.
ＳＥＭ本体１００１は電子デバイスが製造されたウエハ等の試料に電子ビームを照射し、試料から放出された電子を検出器１００３で捕捉し、Ａ／Ｄ変換器１００４でデジタル信号に変換する。デジタル信号は制御装置１００５に入力されてメモリ１００７に格納され、画像処理部１００６に内蔵されるＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の画像処理ハードウェアによって、目的に応じた画像処理が行われる。また、画像処理部１００６は、検出信号に基づいて、ラインプロファイルを作成し、プロファイルのピーク間の寸法を測定する機能をも備えている。
The SEM main body 1001 irradiates a sample such as a wafer on which an electronic device is manufactured with an electron beam, captures electrons emitted from the sample with a detector 1003, and converts them into a digital signal with an A / D converter 1004. The digital signal is input to the control device 1005 and stored in the memory 1007, and image processing according to the purpose is performed by image processing hardware such as a CPU, ASIC, or FPGA incorporated in the image processing unit 1006. The image processing unit 1006 also has a function of creating a line profile based on the detection signal and measuring a dimension between peaks of the profile.
更に制御装置１００５は、入力手段を備えた入力装置１０１４と接続され、当該入力装置１０１４に設けられた表示装置には、操作者に対して画像や検査結果等を表示するＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の機能を有する。
Further, the control device 1005 is connected to an input device 1014 having an input means, and a display device provided in the input device 1014 displays a GUI (Graphical User Interface) that displays images, inspection results, and the like to the operator. Etc.
なお、制御装置１００５における制御や処理の一部又は全てを、ＣＰＵや画像の蓄積が可能なメモリを搭載した電子計算機等に割り振って処理・制御することも可能である。また、入力装置１０１４は、検査等に必要とされる電子デバイスの座標、位置決めに利用するパターンマッチング用のテンプレート、撮影条件等を含む撮像レシピを手動もしくは、電子デバイスの設計データを活用して作成する撮像レシピ作成装置としても機能する。
It should be noted that part or all of the control and processing in the control device 1005 can be assigned to a CPU or an electronic computer equipped with a memory capable of storing images and processed and controlled. Also, the input device 1014 creates an imaging recipe including the coordinates of an electronic device required for inspection, a pattern matching template used for positioning, imaging conditions, etc. manually or by utilizing electronic device design data It also functions as an imaging recipe creation device.
入力装置１０１４は、設計データに基づいて形成される線図画像、或いはＳＥＭ画像の一部を切り出して、テンプレートとするテンプレート作成部を備えており、作成されたテンプレートは制御装置１００５に内蔵されるマッチング処理部１００８におけるテンプレートマッチングのテンプレートとして、メモリ１００７に登録される。テンプレートマッチングは、位置合わせの対象となる撮像画像と、テンプレートが一致する個所を、正規化相関法等を用いた一致度判定に基づいて特定する手法であり、マッチング処理部１００８は、一致度判定に基づいて、撮像画像の所望の位置を特定する。
The input device 1014 includes a template creation unit that cuts out a part of a diagram image or SEM image formed based on design data and uses it as a template. The created template is built in the control device 1005. It is registered in the memory 1007 as a template matching template in the matching processing unit 1008. Template matching is a technique for specifying a location where a captured image to be aligned and a template match based on matching degree determination using a normalized correlation method or the like, and the matching processing unit 1008 performs matching degree determination. Based on the above, a desired position of the captured image is specified.
ずれ量算出部１００９では、図１１に例示するような原理に基づいて、ずれ量を評価する。アドレッシングパターン１１０１の位置情報（ｘ１，ｙ１）は、アドレッシングパターンが存在する位置としてメモリ１００７に予め登録されている情報である。このような座標情報、或いは座標情報に基づいて予め変換してある視野移動情報（偏向器の偏向量、偏向器に印加する電圧値、或いは電流量）に基づいて、視野移動を行ったとき、実際のアドレッシングパターン１１０３の位置は、（ｘ１，ｙ１）にない場合がある。ずれ量算出部１００９ではこの差分を計測する。具体的には（ｘ１，ｙ１）が存在する位置として画像データ上に設定した基準位置（例えば表示画面中心）と、実際のアドレッシングパターン１１０３が存在する位置との差分（Δｘｄ１，Δｙｄ１）から、アドレッシングパターン１１０３が存在する位置（ｘ１＋Δｘｄ１，ｙ１＋Δｙｄ１）を求める。更に、（ｘ１＋Δｘｄ１，ｙ１＋Δｙｄ１）と、予めアドレッシングパターンと測定対象パターン１１０２との相対距離として記憶されている（Δｘｄ，Δｙｄ）から、（ｘ１＋Δｘｄ１＋Δｘｄ，ｙ１＋Δｙｄ１＋Δｙｄ）を求める。この値が２枚目のウェハでの同座標の測定点に視野を移動させるときの目標位置となる。また、２ヶ所目以降の測定点に対応するアドレッシングパターン１１０１の位置情報（ｘ１，ｙ１）に、先に求めた（Δｘｄ１＋Δｘｄ，Δｙｄ１＋Δｙｄ）を加えることで、２ヶ所目以降の測定点に視野を移動させるときの目標位置とすることも可能とする。これらの移動時にはアドレッシングパターンデータを用いたアドレッシングを行わないため、２枚目、或いは２ヶ所目以降の位置合わせ時のアドレッシング工程に替えて、当該目標位置を用いた視野移動が行われる。移動信号生成部１０１１ではこの座標情報に基づいて、制御信号（偏向電圧、偏向電流）を生成する。この情報はメモリ１００７に登録される。また座標情報に変えて視野移動量（偏向電流、電圧等）を登録しておくようにしても良い。
The deviation amount calculation unit 1009 evaluates the deviation amount based on the principle illustrated in FIG. The position information (x1, y1) of the addressing pattern 1101 is information registered in advance in the memory 1007 as the position where the addressing pattern exists. When the visual field movement is performed based on such coordinate information or visual field movement information (a deflection amount of the deflector, a voltage value applied to the deflector, or a current amount) that has been converted in advance based on the coordinate information, The actual position of the addressing pattern 1103 may not be at (x1, y1). The deviation amount calculation unit 1009 measures this difference. Specifically, the addressing is performed from the difference (Δxd1, Δyd1) between the reference position (for example, the center of the display screen) set on the image data as the position where (x1, y1) exists and the position where the actual addressing pattern 1103 exists. The position (x1 + Δxd1, y1 + Δyd1) where the pattern 1103 exists is obtained. Furthermore, (x1 + Δxd1 + Δxd, y1 + Δyd1 + Δyd) is obtained from (x1 + Δxd1, y1 + Δyd1) and (Δxd, Δyd) stored in advance as a relative distance between the addressing pattern and the measurement target pattern 1102. This value becomes the target position when the field of view is moved to the measurement point of the same coordinate on the second wafer. Further, the field of view is moved to the second and subsequent measurement points by adding (Δxd1 + Δxd, Δyd1 + Δyd) obtained previously to the position information (x1, y1) of the addressing pattern 1101 corresponding to the second and subsequent measurement points. It is also possible to set it as the target position when making it. Since the addressing using the addressing pattern data is not performed at the time of the movement, the visual field movement using the target position is performed instead of the addressing process at the time of alignment of the second sheet or the second and subsequent positions. The movement signal generator 1011 generates a control signal (deflection voltage, deflection current) based on the coordinate information. This information is registered in the memory 1007. Further, the visual field movement amount (deflection current, voltage, etc.) may be registered instead of the coordinate information.
測定処理実行部１０１２は、アドレッシング或いはアドレッシングを行うことなく、特定された測定対象パターンの測定を実行する。出力データ作成部１０１３は後述するようなエラーメッセージを入力装置１０１４の表示画面等に出力する。
The measurement processing execution unit 1012 performs measurement of the specified measurement target pattern without performing addressing or addressing. The output data creation unit 1013 outputs an error message as described later on the display screen of the input device 1014.
なお、以下に説明する実施例では、ＳＥＭに搭載された制御装置、或いはＳＥＭに通信回線等を経由して接続される制御装置（入力装置１０１４）を例に採って説明するが、これに限られることはなく、コンピュータープログラムによって、画像処理を実行する汎用の演算装置を用いて、後述するような処理を行うようにしても良い。更に、集束イオンビーム（Focused Ion beam：ＦＩＢ）装置等、他の荷電粒子線装置に対しても、後述する手法の適用が可能である。
In the embodiment described below, a control device mounted on the SEM or a control device (input device 1014) connected to the SEM via a communication line or the like will be described as an example. However, the processing described below may be performed by a computer program using a general-purpose arithmetic device that executes image processing. Furthermore, the technique described later can be applied to other charged particle beam apparatuses such as a focused ion beam (FIB) apparatus.
以下に説明する実施例は、アドレッシングを行う装置、アドレッシングをコンピュータに実行させるプログラム、及び当該プログラムを記憶する記憶媒体に関するものである。
The embodiment described below relates to an addressing device, a program for causing a computer to execute addressing, and a storage medium for storing the program.
次に図３、図４および図５を用いて、電子顕微鏡装置を用いた１枚目の試料の寸法測定手順について詳細に説明する。
Next, with reference to FIG. 3, FIG. 4, and FIG. 5, the procedure for measuring the dimension of the first sample using the electron microscope apparatus will be described in detail.
図３は、電子顕微鏡における１枚目の試料の寸法測定方法の実行手順を示すフローチャートの一例である。図３に示すフローチャートによれば、まず、ステップＳ１０において予め登録されている測定パターンの位置情報をもとに、アドレッシングパターンへの視野移動を行い、ステップＳ２０によりアドレッシングパターンの検出を行い、その後、ステップＳ３０で予め登録されているアドレッシングパターンとの照合判断を行う。アドレッシングパターンは、測長パターンより大きく設定しているため、この時の表示像倍率は低倍であり、視野位置決め精度の要求値も厳しくない。ここで、整合性が取れた場合は（Ｙ）、ステップＳ４０に移行し、目標としていた座標と実際の座標との視野ずれ量（予め登録した画像との視野ずれ量）を計測する。ここで計測した視野ずれ量は、次の試料を測定時に、同座標のアドレッシングパターンを計測する時の目標座標に反映される。
FIG. 3 is an example of a flowchart showing an execution procedure of the dimension measuring method for the first sample in the electron microscope. According to the flowchart shown in FIG. 3, first, based on the position information of the measurement pattern registered in advance in step S10, the visual field is moved to the addressing pattern, and the addressing pattern is detected in step S20. In step S30, collation with an addressing pattern registered in advance is performed. Since the addressing pattern is set larger than the length measurement pattern, the display image magnification at this time is low, and the required value for visual field positioning accuracy is not strict. Here, when the consistency is obtained (Y), the process proceeds to step S40, and the visual field deviation amount between the target coordinates and the actual coordinates (the visual field deviation amount with the pre-registered image) is measured. The visual field shift amount measured here is reflected in the target coordinates when the addressing pattern of the same coordinates is measured when the next sample is measured.
次にステップＳ５０にてアドレッシングパターンと測定パターンの相対距離に基づき測定パターンに視野移動する。この時の移動手段は、試料ステージ１１２、電子ビーム走査位置オフセットのどちらでも良いが、装置スループットを考慮すると後者が望ましい（アドレッシングパターンを測定パターンと隣接した位置に登録するのは、電子ビーム走査位置オフセットで視野移動を可能とするためである）。引き続き、ステップＳ６０の測定パターン検出処理に移行し、ステップＳ７０で予め登録されている測定パターンとの照合判断を行う。この時の表示像倍率は寸法測定倍率である。
Next, in step S50, the visual field is moved to the measurement pattern based on the relative distance between the addressing pattern and the measurement pattern. The moving means at this time may be either the sample stage 112 or the electron beam scanning position offset, but the latter is desirable in consideration of the apparatus throughput (the registration of the addressing pattern at the position adjacent to the measurement pattern is the electron beam scanning position) This is to enable visual field movement with an offset). Subsequently, the process proceeds to the measurement pattern detection process in step S60, and collation with the measurement pattern registered in advance is performed in step S70. The display image magnification at this time is a dimension measurement magnification.
ここで、整合性が取れた場合は（Ｙ）、ステップＳ８０に移行し、目標としていた座標と実際の座標との視野ずれ量を計測する。ここで計測した視野ずれ量は、次の試料を測定時に、同座標の測定パターンを計測する時の目標座標に反映される。次にステップＳ９０に移行し、寸法測定処理を行い、寸法測定を終了する。
Here, when the consistency is obtained (Y), the process proceeds to step S80, and the visual field shift amount between the target coordinates and the actual coordinates is measured. The field deviation amount measured here is reflected in the target coordinates when measuring the measurement pattern of the same coordinates when measuring the next sample. Next, the process proceeds to step S90, dimension measurement processing is performed, and dimension measurement is terminated.
尚、ステップＳ３０、ステップＳ７０の照合判断で整合性が取れなかった場合は（Ｎ）、試料上にパターンが正しく形成されてないと判断し、それぞれステップＳ１２０、ステップＳ１３０に移行し、エラーメッセージを画像表示用ＣＲＴ１１１に表示し、寸法測定を終了する。
If consistency is not obtained in the collation judgment in step S30 and step S70 (N), it is judged that the pattern is not correctly formed on the sample, and the process proceeds to step S120 and step S130, respectively, and an error message is displayed. The image is displayed on the image display CRT 111, and the dimension measurement is completed.
図４は、本実施例に係る電子顕微鏡における１枚目の試料の寸法測定方法の実行手順を示す他の例のフローチャートである。図４に示すフローチャートは、測定の大まかな流れは図３と同じであるが、ステップＳ４１００移行にずれ量がしきい値以内か判断する。更に設定回数連続で、しきい値内であった場合は、次の測定点から後に説明する図６の寸法測定フローチャートに移行する。図４に示すフローチャートの特徴は、１枚目の試料の寸法測定の途中からアドレッシングパターンに視野移動せずに、直接測定パターンに視野移動をするので装置のスループットが向上することである。また、ここで示すしきい値や設定回数は操作者が任意で設定可能とする。
FIG. 4 is a flowchart of another example showing the execution procedure of the dimension measurement method for the first sample in the electron microscope according to the present embodiment. In the flowchart shown in FIG. 4, the rough flow of measurement is the same as that in FIG. 3, but it is determined in step S4100 whether the deviation is within the threshold. Furthermore, when the set number of times is within the threshold value, the process proceeds from the next measurement point to the dimension measurement flowchart of FIG. The feature of the flowchart shown in FIG. 4 is that the field of view moves directly to the measurement pattern without shifting the field of view to the addressing pattern from the middle of the dimension measurement of the first sample, so that the throughput of the apparatus is improved. Further, the operator can arbitrarily set the threshold value and the set number of times shown here.
図５は、本実施例に係る電子顕微鏡における１枚目の試料の寸法測定方法の実行手順を示す更に他の例のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of still another example showing the execution procedure of the dimension measurement method for the first sample in the electron microscope according to the present embodiment.
図５に示すフローチャートは、測定の大まかな流れは図４と同じであり、ステップＳ５１００移行にずれ量がしきい値以内か判断する。更に設定座標全てで、しきい値内であった場合は、次の測定点から後に説明する図６の寸法測定フローチャートに移行する。図５に示すフローチャートの特徴は、例えば測定前半に試料全域をカバーする代表的な数点の測定を行い、ステージ連続運転、環境温度変化等によるステージやステージ位置検出用のミラーの熱膨張変形による影響が無いのを確認した後、１枚目の試料の寸法測定の途中からアドレッシングパターンに視野移動せずに、直接測定パターンに視野移動をすることを可能としている。また、ここで示すしきい値や設定座標は操作者が任意で設定可能とする。
In the flowchart shown in FIG. 5, the rough flow of the measurement is the same as that in FIG. 4, and it is determined in step S5100 whether the deviation is within the threshold. Further, when all the set coordinates are within the threshold value, the process proceeds from the next measurement point to the dimension measurement flowchart of FIG. The characteristic of the flowchart shown in FIG. 5 is that, for example, measurement of several representative points covering the entire sample area is performed in the first half of the measurement, and the stage and stage position detection mirror are thermally expanded and deformed due to continuous operation of the stage, environmental temperature change, etc. After confirming that there is no influence, the visual field can be moved directly to the measurement pattern without moving the visual field to the addressing pattern from the middle of the dimension measurement of the first sample. Further, the threshold value and the set coordinates shown here can be arbitrarily set by the operator.
次に図６、図７および図８を用いて、本発明実施形態に係る電子顕微鏡装置および同装置における２枚目以降の試料の寸法測定方法について詳細に説明する。
Next, with reference to FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8, an electron microscope apparatus according to an embodiment of the present invention and a method for measuring the dimensions of the second and subsequent samples in the apparatus will be described in detail.
図６は、本実施例に係る電子顕微鏡における２枚目以降の試料の寸法測定方法の実行手順を示すフローチャートの一例である。図６に示すフローチャートによれば、アドレッシングパターンへの視野移動は行わず、ステップＳ６１０の測定パターンへの視野移動時に、１つ前に測定した試料の同位置を測定した時の視野ずれ量を反映した座標に視野移動する。
FIG. 6 is an example of a flowchart showing the execution procedure of the dimension measurement method for the second and subsequent samples in the electron microscope according to the present embodiment. According to the flowchart shown in FIG. 6, the visual field shift to the addressing pattern is not performed, and the visual field shift amount when the same position of the previous sample is measured when the visual field is moved to the measurement pattern in step S610 is reflected. Move the field of view to the coordinates.
通常、形状が同じ試料の任意の位置を複数枚測定する場合は、連続して測定されることが多く、且つ１枚当たりの測定時間は数十秒から数分程度であるため、この間のステージ連続運転、環境温度変化等によるステージやステージ位置検出用のミラーの熱膨張変形による視野ずれ量は小さい。即ち、１つ前の試料を測定した時の同座標における測定パターンの視野ずれ量を把握し、これを反映した座標へ視野移動することにより、寸法測定倍率でも測定パターンを画面の任意の場所に位置決め可能となる。
Usually, when measuring multiple arbitrary positions of a sample with the same shape, it is often measured continuously, and the measurement time per sheet is from several tens of seconds to several minutes. The amount of visual field shift due to thermal expansion deformation of the stage and the mirror for detecting the position of the stage due to continuous operation, environmental temperature change, etc. is small. That is, by grasping the visual field shift amount of the measurement pattern at the same coordinate when the previous sample was measured, and moving the visual field to the coordinate reflecting this, the measurement pattern can be moved to any place on the screen even with the dimension measurement magnification. Positioning becomes possible.
また、ここでもステップＳ６８０により、目標としていた測定パターンの座標（１つ前に測定した試料の同位置を計測した時の視野ずれ量を反映した座標）と実際の座標との視野ずれ量を計測し、ここで計測した視野ずれ量を、次の試料測定時に同座標の測定パターンを計測する時の目標座標に反映させるので、形状が同じ試料の任意の位置を測定している間は、徐々に発生する熱膨張変形による視野ずれにも対応可能となる。
Also in this case, in step S680, the field deviation amount between the coordinates of the target measurement pattern (the coordinate reflecting the field deviation amount when the same position of the sample measured immediately before) is measured and the actual coordinates is measured. However, since the field-of-view displacement measured here is reflected in the target coordinates when measuring the measurement pattern of the same coordinate at the next sample measurement, gradually while measuring any position of the sample with the same shape It is also possible to cope with visual field shift due to thermal expansion deformation occurring in
図７は、本実施例に係る電子顕微鏡における２枚目以降の試料の寸法測定方法の実行手順を示す他の例のフローチャートである。図７に示すフローチャートは、測定の大まかな流れは図４と同じであるが、ステップＳ７１０のアドレッシングパターンへの視野移動時に、１つ前に測定した試料の同位置を計測した時の視野ずれ量を反映した座標に視野移動することを特徴としている。本手順を踏むことによりステップＳ７４０での視野ずれ量を１つ前に測定した試料より低減させることが可能となり、図６の寸法測定フローチャートへの移行を確実にすることができる。
FIG. 7 is a flowchart of another example showing the execution procedure of the dimension measurement method for the second and subsequent samples in the electron microscope according to the present embodiment. In the flowchart shown in FIG. 7, the rough flow of measurement is the same as in FIG. 4, but the amount of visual field deviation when measuring the same position of the previous sample when moving the visual field to the addressing pattern in step S710. It is characterized by moving the field of view to the coordinates reflecting. By following this procedure, it becomes possible to reduce the visual field shift amount in step S740 from the sample measured immediately before, and the transition to the dimension measurement flowchart of FIG. 6 can be ensured.
また、図８は、本実施例に係る電子顕微鏡における２枚目以降の試料の寸法測定方法の実行手順を示す更に他の例のフローチャートである。図８に示すフローチャートは、測定の大まかな流れは図５と同じであるが、ステップＳ８１０のアドレッシングパターンへの視野移動時に、１つ前に測定した試料の同位置を計測した時の視野ずれ量を反映した座標に視野移動することを特徴としている。本手順を踏むことによりステップＳ８４０での視野ずれ量を１つ前に測定した試料より低減させることが可能となり、こちらも図７と同様に図６の寸法測定フローチャートへの移行を確実にすることができる。
FIG. 8 is a flowchart of still another example showing the execution procedure of the dimension measurement method for the second and subsequent samples in the electron microscope according to the present embodiment. In the flowchart shown in FIG. 8, the rough flow of measurement is the same as that in FIG. 5, but the visual field shift amount when the same position of the sample measured one time before is measured during the visual field movement to the addressing pattern in step S810. It is characterized by moving the field of view to the coordinates reflecting. By following this procedure, it becomes possible to reduce the amount of visual field deviation in step S840 from the sample measured immediately before, and this also ensures the transition to the dimension measurement flowchart of FIG. 6 as in FIG. Can do.
例えば、１枚当たりの測定時間が数時間に及ぶような長い測定を行う場合は、熱膨張変形による視野ずれも考慮し、２枚目以降の試料の測定に図７、図８を使用すると良い。
For example, when performing a long measurement such that the measurement time per sheet takes several hours, it is preferable to use FIGS. 7 and 8 for the measurement of the second and subsequent samples in consideration of the visual field shift due to thermal expansion deformation. .
図９は、形状が同じ試料の任意の位置を複数枚測定する場合に適用されるフローチャートの組合せ例である。これらの組合せは操作者が任意に設定可能とする。
FIG. 9 is a combination example of flowcharts applied when measuring a plurality of arbitrary positions of a sample having the same shape. These combinations can be arbitrarily set by the operator.
また、２枚目以降の試料を測定する時は、図１には図示されていないが、試料ステージ１１２や装置周囲の環境温度等をモニタする温度計を用いて温度変化を計測し、コンピュータ１０６により必要な時に図７、図８のフローチャートに従い測定を行うようにしても良い。
When measuring the second and subsequent samples, although not shown in FIG. 1, the temperature change is measured using a thermometer that monitors the environmental temperature and the like around the sample stage 112 and the apparatus, and the computer 106 Therefore, measurement may be performed according to the flowcharts of FIGS. 7 and 8 when necessary.
また、本実施例では、便宜上形状が同じ試料の任意の位置を複数枚測定する場合について説明してきたが、形状が異なった試料を測定する場合でも、測定座標が同じであれば同様に装置スループットが向上する。
In this embodiment, the case where a plurality of arbitrary positions of a sample having the same shape is measured has been described for convenience. However, even when measuring a sample having a different shape, if the measurement coordinates are the same, the apparatus throughput is similarly determined. Will improve.
また、図５や図８のフローチャートを用いるような場合は、形状が異なる試料において、試料上の特定座標に数点のアドレッシングパターンおよび測定パターンを作成しておけば、例えその他の測定座標位置は同じでなくても同様の効果を奏でる。
Also, when using the flowcharts of FIGS. 5 and 8, if several addressing patterns and measurement patterns are created at specific coordinates on a sample with different shapes, for example, other measurement coordinate positions are Even if it is not the same, the same effect is produced.
１０１ 電子銃
１０２ 電子ビーム
１０３ 対物レンズ
１０４ 試料
１０５ 偏向信号発生器
１０６ コンピュータ
１０７ 偏向増幅器
１０８ 偏向コイル
１０９ 検出器
１１０ 画像制御部
１１１ 画像表示用ＣＲＴ
１１２ 試料ステージ
１１３ ステージ制御部
１１４ 直流増幅器
１１５ イメージシフトコイル
２０１ アドレッシングパターン
２０２ 測定パターン
２０３ クロスヘアカーソル 101Electron gun 102 Electron beam 103 Objective lens 104 Sample 105 Deflection signal generator 106 Computer 107 Deflection amplifier 108 Deflection coil 109 Detector 110 Image controller 111 Image display CRT
112Sample stage 113 Stage control unit 114 DC amplifier 115 Image shift coil 201 Addressing pattern 202 Measurement pattern 203 Crosshair cursor
１０２ 電子ビーム
１０３ 対物レンズ
１０４ 試料
１０５ 偏向信号発生器
１０６ コンピュータ
１０７ 偏向増幅器
１０８ 偏向コイル
１０９ 検出器
１１０ 画像制御部
１１１ 画像表示用ＣＲＴ
１１２ 試料ステージ
１１３ ステージ制御部
１１４ 直流増幅器
１１５ イメージシフトコイル
２０１ アドレッシングパターン
２０２ 測定パターン
２０３ クロスヘアカーソル 101
112
Claims (11)
- 荷電粒子源と、当該荷電粒子源から放出される荷電粒子線の照射によって、試料から放出される荷電粒子に基づいて形成される画像データとアドレッシングパターンデータを用いて試料上の目標位置への位置合わせを行う制御装置を備えた荷電粒子線装置において、
当該制御装置は、予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、当該アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いに基づいて、前記目標位置の位置情報を求めることを特徴とする荷電粒子線装置。 Position to the target position on the sample using image data and addressing pattern data formed based on the charged particles emitted from the sample by irradiation of the charged particle source and the charged particle beam emitted from the charged particle source In a charged particle beam apparatus equipped with a control device that performs alignment,
The control device obtains the position information of the target position based on the difference between the position information of the addressing pattern registered in advance and the position information when the addressing pattern is detected. . - 請求項１において、
前記制御装置は、１つ目、或いは所定の複数の試料に対して、前記アドレッシングパターンデータを用いた位置合わせを実行し、２つ目以降、或いは前記所定の複数の試料の後の試料については、前記求められた目標位置の位置情報に基づく位置合わせを実行する荷電粒子線装置。 In claim 1,
The control device performs alignment using the addressing pattern data for the first or predetermined plurality of samples, and for the second and subsequent samples or the samples after the predetermined plurality of samples. A charged particle beam apparatus that performs alignment based on position information of the obtained target position. - 請求項１において、
前記制御装置は、１つ目、或いは所定の複数の目標位置に対して、前記アドレッシングパターンデータを用いた位置合わせを実行し、２つ目以降、或いは前記所定の複数の目標位置の後の目標位置については、前記求められた目標位置の位置情報に基づく位置合わせを実行することを特徴とする荷電粒子線装置。 In claim 1,
The control device executes alignment using the addressing pattern data for the first or predetermined plurality of target positions, and performs the second or subsequent target after the predetermined plurality of target positions. The charged particle beam apparatus is characterized in that the position is aligned based on the position information of the obtained target position. - 請求項１において、
前記制御装置は、前記目標位置の位置情報を用いて、前記位置合わせを行うときには、前記アドレッシングパターンデータを使用しないで位置合わせを実行することを特徴とする荷電粒子線装置。 In claim 1,
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein when the alignment is performed using the position information of the target position, the control apparatus performs the alignment without using the addressing pattern data. - 請求項１において、
前記アドレッシングパターンは、前記目標位置に存在する測定対象パターンより大きく形成されていることを特徴とする荷電粒子線装置。 In claim 1,
The charged particle beam apparatus, wherein the addressing pattern is formed larger than a measurement target pattern existing at the target position. - 請求項１において、
前記制御装置は、１つ目、或いは所定の複数の試料に対して、前記アドレッシングパターンを用いた位置合わせを実行し、当該１つ、或いは複数の試料の前記予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、前記アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いが、しきい値以内であったときに、前記アドレッシングパターンを使用しないで、前記位置合わせを実行することを特徴とする荷電粒子線装置。 In claim 1,
The control device executes alignment using the addressing pattern for the first or predetermined plurality of samples, and position information of the pre-registered addressing patterns of the one or plural samples. And the alignment is performed without using the addressing pattern when the difference between the position information when the addressing pattern is detected is within a threshold value, and the alignment is performed. . - 請求項１において、
前記制御装置は、１つ目、或いは所定の複数の目標位置に対して、前記アドレッシングパターンを用いた位置合わせを実行し、当該１つ、或いは複数の目標位置について、前記予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、前記アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いが、しきい値以内であったときに、前記アドレッシングパターンを使用しないで、前記位置合わせを実行することを特徴とする荷電粒子線装置。 In claim 1,
The control device executes alignment using the addressing pattern with respect to the first or predetermined target positions, and the pre-registered addressing pattern with respect to the one or plural target positions. The position adjustment is performed without using the addressing pattern when the difference between the position information and the position information when the addressing pattern is detected is within a threshold value. Particle beam device. - 荷電粒子源と、当該荷電粒子源から放出される荷電粒子線の照射によって、試料から放出される荷電粒子に基づいて形成される画像データとアドレッシングパターンデータを用いて試料上の目標位置への位置合わせを行う制御装置を備えた荷電粒子線装置において、
当該制御装置は、前記アドレッシングパターンデータを用いて試料上の目標位置への位置合わせと、予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、当該アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いから求められる前記目標位置の位置情報を用いた位置合わせを切り換えて実行することを特徴とする荷電粒子線装置。 Position to the target position on the sample using image data and addressing pattern data formed based on the charged particles emitted from the sample by irradiation of the charged particle source and the charged particle beam emitted from the charged particle source In a charged particle beam apparatus equipped with a control device that performs alignment,
The control device is obtained from the difference between the alignment to the target position on the sample using the addressing pattern data, the position information of the addressing pattern registered in advance, and the position information when the addressing pattern is detected. A charged particle beam apparatus characterized by switching and executing alignment using position information of the target position. - 請求項８において、
前記制御装置は、前記アドレッシングパターンデータを用いて試料上の目標位置への位置合わせと、予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、当該アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いから求められる前記目標位置の位置情報が登録されているときに、前記アドレッシングパターンデータを用いることなく位置合わせを実行することを特徴とする荷電粒子線装置。 In claim 8,
The control device is obtained from the difference between the alignment to the target position on the sample using the addressing pattern data, the position information of the addressing pattern registered in advance, and the position information when the addressing pattern is detected. A charged particle beam apparatus that performs alignment without using the addressing pattern data when position information of the target position is registered. - 荷電粒子線装置から得られた画像を用いて、当該荷電粒子線装置を用いた測定の測定対象パターンへの視野位置合わせを、当該荷電粒子線装置に実行させる荷電粒子線装置の動作条件設定装置において、
前記試料から放出される荷電粒子に基づいて形成される画像データとアドレッシングパターンデータを用いた試料上の目標位置への位置合わせを、予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、当該アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いに基づいて得られる前記目標位置の位置情報に基づいて、前記荷電粒子線装置に実行させる演算装置を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置の動作条件設定装置。 An operation condition setting device for a charged particle beam device, which uses the image obtained from the charged particle beam device to cause the charged particle beam device to perform visual field alignment to a measurement target pattern of measurement using the charged particle beam device. In
Alignment to the target position on the sample using image data and addressing pattern data formed based on the charged particles emitted from the sample, position information of the pre-registered addressing pattern, and detection of the addressing pattern An operating condition setting device for a charged particle beam apparatus, comprising: an arithmetic unit that causes the charged particle beam apparatus to execute based on position information of the target position obtained based on a difference from position information when . - 請求項１０において、
前記演算装置は、前記予め登録されたアドレッシングパターンの位置情報と、当該アドレッシングパターンを検出したときの位置情報との違いに基づいて得られる前記目標位置の位置情報に基づいて、前記位置合わせを荷電粒子線装置に実行させるときには、当該荷電粒子線装置に、前記アドレッシングパターンデータを用いたアドレッシングを実行させないことを特徴とする荷電粒子線装置の動作条件設定装置。 In claim 10,
The arithmetic unit charges the alignment based on position information of the target position obtained based on a difference between position information of the previously registered addressing pattern and position information when the addressing pattern is detected. An operation condition setting device for a charged particle beam device, wherein when the particle beam device is executed, the charged particle beam device is not caused to perform addressing using the addressing pattern data.
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