説明

パターン測定方法およびパターン測定装置

【目的】本発明は、電子線ビームを測定対象にフォーカスして取得した画像上のパターンの測定を行うパターン測定方法およびパターン測定装置に関し、走査型電子顕微鏡なしで測定データ情報を指定して登録可能になると共に測定対象のマスク上でのパターンの欠落や余分なパターンがあっても確実かつ正確に測定データ情報を指定して測定することを目的とする。
【構成】測定対象の設計データのパターン上で指定された測定対象のパターンと測定領域と測定方法からなる測定データ情報を読み込むステップと、読み込んだ測定データ情報をもとに、電子線ビームを測定対象にフォーカスして画像を取得するステップと、取得した画像上で、読み込んだ測定データ情報をもとに、パターンの有無、余分なパターンの有無、および寸法を測定するステップとを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子線ビームを測定対象にフォーカスして取得した画像上のパターンの測定を行うパターン測定方法およびパターン測定装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、走査型電子顕微鏡でマスク上に形成した多数のパターンの寸法を測長する場合、当該走査型電子顕微鏡でマスクの画像を取得して表示装置上に表示し、測定対象のパターンと測定領域と測定方法(例えばパターン内側の寸法)などを1つ1つ指定して登録した後、これら指定された測定対象を指定された方法で順次自動的に測定するようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このため、走査型電子顕微鏡を使って表示させたマスク画像上で、測定対象の多数のパターンと測定領域と測定方法を1つ1つ指定して登録する作業が必要となってしまい、この間、走査型電子顕微鏡を占有してしまうために実際に測定に要する時間に加えて当該登録作業の時間が必要となり測定に長時間かかってしまうという問題があった。
【0004】
また、走査型電子顕微鏡がないと指定対象の画像を表示できず、登録作業ができないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、これらの問題を解決するため、測定対象の設計データを表示して当該設計データ上で測定対象のパターンと測定領域と測定方法を指定して登録し、当該登録された測定データ情報をもとに走査型電子顕微鏡を使って該当画像を取得して測定するようにしている。
【発明の効果】
【0006】
本発明は、測定対象の設計データを表示して当該設計データ上で測定対象のパターンと測定領域と測定方法を指定して登録し、当該登録された測定データ情報をもとに走査型電子顕微鏡を使って該当画像を取得して測定することにより、走査型電子顕微鏡なしで測定データ情報を指定して登録可能になると共に測定対象のマスク上でのパターンの欠落や余分なパターンがあっても確実かつ正確に測定データ情報を指定して測定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
本発明は、測定対象の設計データを表示して当該設計データ上で測定対象のパターンと測定領域と測定方法を指定して登録し、当該登録された測定データ情報をもとに走査型電子顕微鏡を使って該当画像を取得して測定し、走査型電子顕微鏡なしで測定データ情報を指定して登録可能になると共に測定対象のマスク上でのパターンの欠落や余分なパターンがあっても確実かつ正確に測定データ情報を指定して測定することを実現した。
【実施例1】
【0008】
図1は、本発明のシステム構成図を示す。
図1において、SEM1は、走査型電子顕微鏡であって、電子線ビームを発生する電子銃、発生された電子線ビームを集束する集束レンズ、集束された電子線ビームを試料2の上で細く絞る対物レンズ、微細かつ高速に電子線ビームを試料2の上に細く絞る(フォーカス調整、フォーカス合わせ)するためのダイナミックコイル、試料2の上で細く絞られた電子線ビームを平面走査(X方向およびY方向に走査)するための2段の偏向系、更に、細く絞った電子線ビームで試料2の上を平面走査したときに放出された2次電子、光、反射された反射電子を検出する検出器などから構成され、試料2の表面の画像(2次電子画像、反射電子画像)などを生成する公知のものである。
【0009】
試料(マスク)2は、測定対象の試料であって、例えばマスクやLSIなどの測定対象のパターンの形成されたもの(被測定対象物)である。
【0010】
ステージ3は、試料2を搭載して任意の位置(X、Y)に移動させるものである。位置は、図示の干渉計(レーザ干渉計)4で精密に測定しつつ当該ステージ3で試料2を移動(X方向、Y方向に移動)させる。
【0011】
干渉計4は、レーザ干渉計であって、ステージ3の位置を精密測定する公知のものである。
【0012】
PC11は、パソコンであって、プログラムに従い各種処理を実行するものであり、ここでは、測定データ登録手段12、登録データ読み出し手段13、パターンマッチング手段14、測定手段15、設計DB16、測定データ情報DB17、結果DB18、表示装置19および入力装置20などから構成されるものである。
【0013】
測定データ登録手段12は、測定データ(パターンと測定領域と測定方法など)を登録するものである(図2から図6参照)。
【0014】
登録データ読み出し手段13は、測定データ情報DB17から測定データを読み出すものである(図2から図6参照)。
【0015】
パターンマッチング手段14は、設計データ上のパターンと、画像上のパターンとをパターンマッチングするものである(図2から図6参照)。
【0016】
測定手段15は、画像上のパターンの寸法などを測定するものである(図2から図6参照)。
【0017】
設計DB16は、試料(マスク)2を設計したデータ(例えばCADデータ)である。
測定データ情報DB17は、試料(マスク)2の測定データ情報を登録したものである(図4など参照)。
【0018】
結果DB18は、測定結果を格納するものである。
表示装置19は、画像などを表示するものである。
【0019】
入力装置20は、データを入力したり、各種指示を入力したりなどするものであって、キーボードやマウスなどである。
【0020】
次に、図2のフローチャートの順番に従い、図1の構成において測定データ情報を指定して登録する手順を詳細に説明する。
【0021】
図2は、本発明の指定・登録フローチャートを示す。
図2において、S1は、CADデータを表示する。これは、測定対象のマスク2のパターンを設計したCADデータを表示装置20の画面上に表示、例えば図5のパターン情報として表示する。
【0022】
S2は、測定個所/方法(幅/ホールなど)/領域内パターンを指定する。これは、例えばS1で画面に表示した、CADデータをドットパターンで表現した図5のパターン情報上で、測定対象のパターンと、測定方法(幅,ホールなど)と、測定領域とを指定する。尚、指定は、画像上で測定するために必要な情報(既述した、測定対象のパターンと測定領域と測定方法など)を指定する。
【0023】
S3は、登録する。これは、S2で指定された測定するために必要な情報(測定データ情報)を、図4の測定データ情報DB17に登録する。
【0024】
以上によって、測定対象のマスク2の設計データのパターンを画面上に表示し(S1)、当該表示した設計データのパターン上で測定するために必要な情報(測定データ情報)を指定し(S2)、図4の測定データ情報DB17に登録することが可能となる。これにより、従来、測定対象のマスク2の画像をSEM1で取得して表示し、当該画像上で測定データ情報を1つ1つ指定する必要がなくなり、測定データ情報の指定時にSEM1の使用が不要になると共に、設計データのパターンを表示して確実かつ正確に測定対象のパターンの有無、余分パターンの有無、パターンの測定情報を指定(測定)することが可能となる。
【0025】
図3は、本発明の測定フローチャートを示す。これは、図2でSEM1なしで登録した図4の測定データ情報を読み込んで、SEM1を使用して即、測定開始するときの詳細手順を説明したものである。
【0026】
図3において、S11は、マスクをSEM1にセットする。これは、測定対象のマスク2を、図1のステージ3にセットする。
【0027】
S12は、DBから登録情報を読み出す。これは、既述した図2のS3で登録した例えば図4の測定データ情報DB17から、S11でセットしたマスク2の測定データ情報を読み出す。
【0028】
S13は、SEM画像を表示する。これは、S11でステージ3にセットしたマスク2について、S12で読み込んだ測定データ情報をもとに測定対象のパターンのSEM画像(例えば2次電子画像、反射電子画像)を表示装置20の画面上に表示する。
【0029】
S14は、設計データを表示する。これは、S12で読み込んだ測定データ情報をもとに測定対象のパターンを、設計DB16から読み出して表示する。
【0030】
S15は、マッチングする。これは、S13のSEM画像上のパターンと、S14の設計データ上のパターンとパターンマッチングする。
【0031】
S16は、測定する。これは、S15で両者のパターンをパターンマッチングした状態で、マスク2のSEM画像上のパターンについて、測定データ情報で指定されているパターンと測定領域と測定方法とに従い
・該当パターンの有無の判定
・余分パターンの有無の判定
・更に、該当パターンが有りのときに当該パターンの寸法を測定
する(図6の(b)参照)。
【0032】
S17は、結果を出力する。これは、S16で測定した結果を、結果DB18に出力する。
【0033】
以上によって、マスク2を図1のステージ3にセット(S11)した後、図2のS3で予め登録した図4の測定データ情報DB17から該当測定データ情報を読み出し(S12)、読み出した測定データ情報をもとに測定対象のパターンを取得して画面上にその画像を表示および設計DB16から該当設計データパターンを表示し(S13、S14)、両者のパターンマッチングを行った後(S15)、読み出した測定データ情報で指定されているパターンと測定領域と測定方法とに従いSEM画像上の該当パターンの有無、余分パターンの有無の判定、更に、該当パターンの寸法測定を行うことにより、SEM1なしに作成したマスク2の測定データ情報をもとに当該SEM1を使用して取得した画像上で、設計データとパターンマッチングして高精度かつ迅速に寸法測定などすることが可能となる。
【0034】
図4は、本発明の測定データ情報DB例を示す。測定データ情報DB17は、既述した図2のフローチャートに従い、SEM1を使うことなく、マスク2の設計データのパターンを画面上に表示して当該画面上で指定して登録したものであって、図示の下記の情報を対応づけて登録したものである。
【0035】
・NO:
・測定個所座標:
・領域:
・寸法:
・パターン情報:
ここで、NOはエントリの一意に付与した番号である。測定個所座標はマスク2上のパターンの測定個所座標である。領域は、寸法を測定する領域である。寸法は、パターンを測定する方法(幅、ホール、パターンの内側を測定など)である。パターン情報は、測定対象のパターンに関する情報である。
【0036】
図5は、本発明のパターン情報例を示す。これは、既述した図2のS1でマスク2の設計データをもとに表示したパターン情報例を示す。図中の矩形は、パターンを表す。領域は、パターンの寸法を測定する領域を表す。
【0037】
図6は、従来と本発明の説明図を示す。
図6の(a)は、従来の測定方法例を示す。図示の従来の測定方法は、S21で測定対象のマスク2を用意する。用意したマスク2をS22でSEM1のステージ3にセットし、S23でSEM画像を表示装置の画面に図示のように表示する。S24で画像上で測定者がマウスを使ってパターンの測定領域を指定する。S25で指定された領域内のパターンの幅を測定し、S26で結果を出力する。そして、測定者が測定結果を図面と照合し、S28で照合結果を出力する。
【0038】
図6の(b)は、本発明の設計データと比較する必要性の例を示す。S31で測定対象のマスク2の設計データを表示し、例えばS22に示すように設計データパターンを表示する。そして、設計データパターン上で、測定者がマウスなどを操作し、測定対象のパターンと、パターンの測定領域と、測定方法(ここでは、パターンの内側の寸法を測定)とを指定し、S33で図4の測定データ情報DB17に登録する。そして、S34でSEM画像を表示(既述した図3のS13)、例えばS35、S36、S37のいずれかとしてSEM画像を表示する。ここで、
・S35は、S32で指定された測定データ情報に従い該当パターン有りと判定し、当該パターンを測定した状態を示す(正常)。
【0039】
・S36は、指定領域に余分なパターンが有りと判定された状態を示す(エラー)。
・S37は、測定パターン無と判定した状態を示す(エラー)。
【0040】
以上のように、本発明では、測定対象のマスク2の設計データを画面上に表示して測定者が測定データ情報(測定対象のパターンと測定領域と測定方法)を指定して図4の測定データ情報DB17に登録し、SEM1で測定時に当該測定データ情報DB17から測定データ情報(測定対象のパターンと測定領域と測定方法)を読み出して即座に測定開始することが可能になると共に、測定対象のマスク2上でのパターンの欠落や余分なパターンがあっても確実かつ正確に測定データ情報を指定して測定することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0041】
本発明は、走査型電子顕微鏡なしで測定データ情報を指定して登録可能になると共に測定対象のマスク上でのパターンの欠落や余分なパターンがあっても確実かつ正確に測定データ情報を指定して測定するパターン測定方法およびパターン測定装置に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明のシステム構成図である。
【図2】本発明の指定・登録フローチャートである。
【図3】本発明の測定フローチャートである。
【図4】本発明の測定データ情報DB例である。
【図5】本発明のパターン情報例である。
【図6】従来と本発明の説明図である。
【符号の説明】
【0043】
1:SEM
2:試料(マスク)
3:ステージ
4:干渉計
11:PC(パソコン)
12:測定データ登録手段
13:登録データ読み出し手段
14:パターンマッチング手段
15:測定手段
16:設計DB
17:測定データ情報DB
18:結果DB
19:表示装置
20:入力装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子線ビームを測定対象にフォーカスして取得した画像上のパターンの測定を行うパターン測定方法において、
前記測定対象の設計データのパターン上で指定された測定対象のパターンと測定領域と測定方法からなる測定データ情報を読み込むステップと、
前記読み込んだ測定データ情報をもとに、前記電子線ビームを測定対象にフォーカスして画像を取得するステップと、
前記取得した画像上で、前記読み込んだ測定データ情報をもとに、該当パターンの有無、余分なパターンの有無、および寸法を測定するステップと
を有するパターン測定方法。
【請求項2】
前記測定対象の設計データのパターンを画面に表示するステップと、
前記画面上に表示された測定データのパターンについて、測定対象のパターンと測定領域と測定方法とからなる測定データ情報を指定するステップと、
前記指定された測定データ情報を記憶するステップと
を有する請求項1記載のパターン測定方法。
【請求項3】
電子線ビームを測定対象にフォーカスして取得した画像上のパターンの測定を行うパターン測定装置において、
前記測定対象の設計データのパターン上で指定された測定対象のパターンと測定領域と測定方法からなる測定データ情報を読み込む手段と、
前記読み込んだ測定データ情報をもとに、前記電子線ビームを測定対象にフォーカスして画像を取得する手段と、
前記取得した画像上で、前記読み込んだ測定データ情報をもとに、該当パターンの有無、余分なパターンの有無、および寸法を測定する手段と
を備えたことを特徴とするパターン測定装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−271385(P2007−271385A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−95833(P2006−95833)
【出願日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【出願人】(591012668)株式会社ホロン (63)
【Fターム(参考)】