(57)【要約】【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。【選択図】        図１
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【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。
【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
【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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