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JP4835481B2 - Resist pattern measuring method and resist pattern measuring apparatus - Google Patents
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Description

本発明は、短寸法測定用の走査型電子顕微鏡におけるレジストパターンを測定するレジストパターン測定方法及びレジストパターン測定装置に関する。   The present invention relates to a resist pattern measuring method and a resist pattern measuring apparatus for measuring a resist pattern in a scanning electron microscope for measuring short dimensions.

近年の半導体LSIの微細化により、ウェハ上のLSIパターンやLSIパターンの原版となるフォトマスクのパターンを計測する手段として、主に走査型電子顕微鏡(以下、CD−SEM(Critical Dimension − Scanning Electron Microscope)という)が利用されている。CD−SEMは電子銃から照射された電子ビームが、コンデンサレンズによって収束され、アパーチャーを通って、ウェハやフォトマスクのパターン上に当たった際に放出される二次電子をディテクターで捉えることで電気信号に変換し、二次元画像を取得する。この二次元画像の情報を元にパターンの寸法などを高精度に測定するものである。   With the recent miniaturization of semiconductor LSIs, a scanning electron microscope (hereinafter referred to as CD-SEM (Critical Dimension-Scanning Electron Microscope)) is mainly used as a means for measuring an LSI pattern on a wafer and a photomask pattern as an original of the LSI pattern. )) Is used. In CD-SEM, an electron beam emitted from an electron gun is converged by a condenser lens, and when a secondary electron emitted when it hits a wafer or photomask pattern through an aperture is captured by a detector. Convert to signal and get 2D image. Based on the information of the two-dimensional image, the dimension of the pattern is measured with high accuracy.

年々、パターン寸法が小さくなるに従い、CD−SEMに要求される測定精度も厳しくなってきている。例えば、ITRSのテクノロジーロードマップでは、測定装置に要求される精度として、2007年以降では0.5nm以下(3σ)の測定再現精度が必要とされている。また、フォトマスクパターンの高精度化が進むにつれて、パターンが設計通りにできているかを確認するための検査測定ポイントも増加する傾向にあり、レシピを組んで多数の測定ポイントを自動測定する作業が日常的に行われている。   As pattern dimensions become smaller year by year, the measurement accuracy required for CD-SEMs has become stricter. For example, in the technology roadmap of ITRS, the measurement reproducibility accuracy of 0.5 nm or less (3σ) is required after 2007 as the accuracy required for the measuring apparatus. In addition, as the accuracy of photomask patterns progresses, the number of inspection measurement points for confirming whether the pattern is designed as shown in the trend tends to increase. It is done on a daily basis.

CD−SEMで自動測定を行う際、取得したSEM画像の中の測定対象パターンが残しパターン(Lineパターン)なのか抜きパターン(Spaceパターン)なのかを区別する必要がある。これは、SEM画像中のパターンにはエッジに白帯部分があり、SpaceパターンとLineパターンとで測定方法が異なるためである。図8にSEM画像の例と測定方法を示す。Spaceパターンの場合は白帯の内側を、Lineパターンの場合は外側を測定する。   When performing automatic measurement with a CD-SEM, it is necessary to distinguish whether the pattern to be measured in the acquired SEM image is a remaining pattern (Line pattern) or a blank pattern (Space pattern). This is because the pattern in the SEM image has a white band portion at the edge, and the measurement method differs between the Space pattern and the Line pattern. FIG. 8 shows examples of SEM images and measurement methods. In the case of the Space pattern, the inside of the white band is measured, and in the case of the Line pattern, the outside is measured.

通常は測定レシピの中でユーザーがLine/Spaceの指定を行うが、LineとSpaceが交互に並んでいるような場合はステージ精度のバラツキにより測定対象のパターンがSEM画像の中央からずれてしまうことが多々あるため、取得した画像からどのパターンがLine又はSpaceにあたるのかを判断する必要がある。   Normally, the user specifies Line / Space in the measurement recipe, but if Line and Space are alternately arranged, the pattern to be measured may be shifted from the center of the SEM image due to variations in stage accuracy. Therefore, it is necessary to determine which pattern corresponds to Line or Space from the acquired image.

完成後のフォトマスクの測定においては、パターンエッジの白帯部分についての強度分布信号を2回微分し、信号のエッジ強度の大きさを比較することで測定パターンがLineかSpaceかを区別する方法が提案されている(特許文献1、非特許文献1参照)。
特開2003−100828号公報 SPIE 6349−152 「A new algorithm for SEM critical dimension measurements for differentiation between lines and spaces in dense line/space patterns without tone dependence」
In the measurement of the photomask after completion, a method of differentiating the intensity distribution signal for the white band portion of the pattern edge twice and comparing the magnitude of the edge intensity of the signal to distinguish whether the measurement pattern is Line or Space Has been proposed (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
JP 2003-100828 A SPIE 6349-152 “A new algorithm for SEM critical dimension measurements for differentiation between lines and spaces in dense line / space patterns without tone dependence”

しかしながら、前述の方法は完成後のフォトマスクに対して適用できる方法であり、レジストパターン測定に対しては適用することができない。最近ではパターンに要求される精度が厳しくなっていることもあり、ウェハ上に露光転写されたレジストパターンだけでなく、フォトマスク製造時においても製造工程の途中でレジストパターンを測定するニーズが多くなっている。   However, the above-described method can be applied to a completed photomask, and cannot be applied to resist pattern measurement. In recent years, the accuracy required for patterns has become stricter, and not only the resist pattern exposed and transferred onto the wafer, but also the need to measure the resist pattern during the manufacturing process during photomask manufacturing has increased. ing.

CD−SEMによるレジストパターンの測定には特有の課題がある。一つ目の課題は、電子ビームを照射することにより、レジスト自体がシュリンクしてしまい正しく測定できないということである。二つ目の課題は、チャージの影響で、レジストパターンの濃淡コントラストが変化してしまうことにより、測定しようとしているパターンが残し部分(Lineパターン)なのか抜き部分(Spaceパターン)なのか区別できなくなってしまうということである。特に2つめの課題は、フォトマスク製造工程において描画・現像後のレジストパターン観察時に起こりやすく、レジストパターンと周りのクロムなどの金属膜とのコントラストがなくなってしまう現象や、コントラストがあっても寸法によって明暗が逆転してしまう現象がある。この現象によりLineとSpaceの区別がつかず、両者を間違えて逆に測定する誤測定の原因になっている。図9(a)にレジストパターンのSEM画像例を示す。同図(b)に示すグラフはSEM画像中の矩形領域の濃度分布を表している。レジストパターン部分と周りの部分の濃度差がなく、これだけではLineかSpaceかの区別かつかないことが分かる。   There is a particular problem in measuring a resist pattern by CD-SEM. The first problem is that, by irradiating an electron beam, the resist itself shrinks and cannot be measured correctly. The second problem is that the contrast of the resist pattern changes due to the influence of the charge, making it impossible to distinguish whether the pattern to be measured is a remaining part (Line pattern) or a removed part (Space pattern). It means that. In particular, the second problem is likely to occur when observing a resist pattern after drawing / development in the photomask manufacturing process, resulting in the phenomenon that the contrast between the resist pattern and the surrounding metal film such as chromium disappears, or even if there is contrast There is a phenomenon in which the light and dark are reversed. This phenomenon makes it impossible to distinguish between Line and Space, causing erroneous measurement in which both are mistakenly measured. FIG. 9A shows an example of an SEM image of a resist pattern. The graph shown in FIG. 5B represents the density distribution of the rectangular area in the SEM image. It can be seen that there is no difference in density between the resist pattern portion and the surrounding portion, and this alone can distinguish between Line and Space.

本発明は上記の問題点を鑑みてなされたもので、CD−SEMによるレジストパターンの測定において、画像中の測定対象パターンが残し部(Lineパターン)と抜き部(Spaceパターン)を自動的に判定して正しく測定すると共に、レジストのシュリンク量を補正した真のレジストパターン寸法を測定することを可能にするレジストパターン測定方法及びレジストパターン測定装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in measurement of a resist pattern by a CD-SEM, a measurement target pattern in an image automatically determines a remaining portion (Line pattern) and a removed portion (Space pattern). An object of the present invention is to provide a resist pattern measuring method and a resist pattern measuring apparatus that can measure correctly and measure a true resist pattern dimension in which a shrink amount of resist is corrected.

本発明の請求項1に係る発明は、ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンを測定するレジストパターン測定方法において、前記ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンから少なくとも2枚のレジストパターン画像を取得する画像入力工程と、前記各レジストパターン画像からパターンエッジの内側寸法と外側寸法を測定するレジスト測定工程と、前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値を比較して、前記レジストパターン画像が残し部か抜き部かを判定するパターン判定工程と、前記パターン判定したレジストパターンの前記内側寸法と前記外側寸法の各測定結果を出力する測定結果出力工程と、を少なくとも有するものである。   The invention according to claim 1 of the present invention is a resist pattern measuring method for measuring a resist pattern of a wafer or a photomask, and an image input step of acquiring at least two resist pattern images from the resist pattern of the wafer or photomask; The resist measurement step of measuring the inner dimension and the outer dimension of the pattern edge from each resist pattern image, and the measured values of the inner dimension and the outer dimension are compared to determine whether the resist pattern image is a remaining part or a removed part. And a measurement result output step of outputting each measurement result of the inner dimension and the outer dimension of the resist pattern subjected to the pattern determination.

本発明に係るレジストパターン測定方法は、レジストパターンの測定において、測定パターンが残し部(Lineパターン)か抜き部(Spaceパターン)かの区別を自動的に判断することが可能になる。   The resist pattern measurement method according to the present invention can automatically determine whether a measurement pattern is a remaining part (Line pattern) or a cut-out part (Space pattern) in measuring a resist pattern.

本発明の請求項2に係る発明は、前記測定結果出力工程において、前記各レジストパターン画像の前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値から測定によるレジストのシュリンク量を求め、このシュリンク量に基づいて測定前のレジストパターンの真値を算出する真値算出工程を有するものである。   According to a second aspect of the present invention, in the measurement result output step, a shrink amount of the resist by measurement is obtained from each measured value of the inner dimension and the outer dimension of each resist pattern image, and based on the shrink amount. And a true value calculating step for calculating the true value of the resist pattern before measurement.

本発明に係るレジストパターン測定方法は、レジストのシュリンク分(縮小分)を補正したパターン寸法の真値を測定することが可能になる。   The resist pattern measuring method according to the present invention makes it possible to measure the true value of a pattern dimension obtained by correcting the shrinkage (reduction) of the resist.

本発明の請求項3に係る発明は、ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンを測定するレジストパターン測定装置において、前記ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンから少なくとも2枚のレジストパターン画像を取得する画像入力手段と、前記各レジストパターン画像からパターンエッジの内側寸法と外側寸法を測定するレジスト測定手段と、前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値を比較して、前記レジストパターン画像が残し部か抜き部かを判定するパターン判定手段と、前記パターン判定したレジストパターンの前記内側寸法と前記外側寸法の各測定結果を出力する測定結果出力手段と、を少なくとも有するものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a resist pattern measuring apparatus for measuring a resist pattern of a wafer or a photomask, and an image input means for acquiring at least two resist pattern images from the resist pattern of the wafer or the photomask. A resist measuring means for measuring an inner dimension and an outer dimension of a pattern edge from each resist pattern image, and comparing each measured value of the inner dimension and the outer dimension to determine whether the resist pattern image is a remaining part or a removed part. And a measurement result output means for outputting each measurement result of the inner dimension and the outer dimension of the resist pattern subjected to the pattern determination.

本発明に係るレジストパターン測定装置は、レジストパターンの測定において、測定パターンが残し部(Lineパターン)か抜き部(Spaceパターン)かの区別を自動的に判断することが可能になる。   The resist pattern measuring apparatus according to the present invention can automatically determine whether a measurement pattern is a remaining part (Line pattern) or a removed part (Space pattern) in measuring a resist pattern.

本発明の請求項4に係る発明は、前記測定結果出力手段は、前記各レジストパターン画像の前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値から測定によるレジストのシュリンク量を求め、このシュリンク量に基づいて測定前のレジストパターンの真値を算出する真値算出手段を有するものである。   In the invention according to claim 4 of the present invention, the measurement result output means obtains a shrink amount of the resist by measurement from each measured value of the inner dimension and the outer dimension of each resist pattern image, and based on the shrink amount. And a true value calculating means for calculating the true value of the resist pattern before measurement.

本発明に係るレジストパターン測定装置は、レジストのシュリンク分(縮小分)を補正したパターン寸法の真値を測定することが可能になる。   The resist pattern measuring apparatus according to the present invention can measure the true value of the pattern dimension obtained by correcting the shrinkage (reduction) of the resist.

本発明によれば、レジストパターンの測定において、測定パターンのLine/Spaceの区別を自動的に判断できるようになり、レジストのシュリンク分(縮小分)を補正したパターン寸法の真値を測定することが可能になる。   According to the present invention, in the measurement of a resist pattern, it becomes possible to automatically determine the line / space distinction of the measurement pattern, and to measure the true value of the pattern dimension corrected for the resist shrinkage (reduction). Is possible.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るレジストパターン測定装置10の構成を示すブロック図である。この図において、1は測定したいレジストパターンの観察画像を入力する画像入力部である。2は入力したレジストパターン画像に対してノイズ除去処理などの測定前処理を実施する画像処理部である。このとき処理された画像は3の画像表示部(モニタなど)に表示されると共に、4の画像データ保存部にビットマップ形式で保存される。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a resist pattern measuring apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 1 denotes an image input unit for inputting an observation image of a resist pattern to be measured. An image processing unit 2 performs pre-measurement processing such as noise removal processing on the input resist pattern image. The image processed at this time is displayed on three image display units (such as a monitor) and stored in a bitmap format in four image data storage units.

次に、5の測定処理部では保存されたレジストパターン画像に対して、パターンの寸法測定が実施され、得られた測定結果が6の数値データ保存部に保存される。7のデータ解析部では測定結果を利用してレジストパターンが抜き部(以下、Spaceパターンという)と残し部(以下、Lineパターンという)のどちらであるかの判定や、レジストパターン寸法の真値を計算する処理が行われる。最後に、この結果がファイルやプリンタ、モニタ等から構成される結果表示部8に出力される。   Next, the measurement processing unit 5 performs pattern dimension measurement on the stored resist pattern image, and the obtained measurement result is stored in the numerical data storage unit 6. 7 uses the measurement result to determine whether the resist pattern is a removed portion (hereinafter referred to as a “space pattern”) or a remaining portion (hereinafter referred to as a “line pattern”), and to determine the true value of the resist pattern dimension. Processing to calculate is performed. Finally, the result is output to the result display unit 8 including a file, a printer, a monitor, and the like.

ここで図2を参照して、上述したレジストパターン測定装置10の動作を順に説明する。まず、ウェハ上のLSIパターンやLSIパターンの原版となるフォトマスクからレジストパターン測定用に1枚目のレジストパターン画像を取得する(ステップS1)。次に、1枚目のレジストパターン画像に対して、測定処理を実施する(ステップS2)。測定処理は、図3(a)に示すように、パターンエッジの白帯部分を境界として、内側寸法1と外側寸法1を測定することにより行う。続いて、同一箇所のレジストパターンに対して2枚目のレジストパターン画像を取得し(ステップS3)、測定処理を実施する(ステップS4)。測定処理は、ステップS2と同様に、図3(b)に示すように、パターンエッジの白帯部分を境界として、内側寸法2と外側寸法2を測定することにより行う。   Here, with reference to FIG. 2, the operation of the above-described resist pattern measuring apparatus 10 will be described in order. First, a first resist pattern image is acquired for measuring a resist pattern from an LSI pattern on a wafer or a photomask serving as an original of the LSI pattern (step S1). Next, a measurement process is performed on the first resist pattern image (step S2). As shown in FIG. 3A, the measurement process is performed by measuring the inner dimension 1 and the outer dimension 1 with the white band portion of the pattern edge as a boundary. Subsequently, a second resist pattern image is acquired for the resist pattern at the same location (step S3), and measurement processing is performed (step S4). As in step S2, the measurement process is performed by measuring the inner dimension 2 and the outer dimension 2 with the white band portion of the pattern edge as a boundary, as shown in FIG. 3B.

次に、上記ステップS2及びステップS4の各寸法値を利用して、レジストパターン画像のLine/Spaceの判定を実施する(ステップS5)。レジストパターン画像のLine/Spaceの判定は、CD−SEMによる電子ビームの照射によりレジストがシュリンクすることを利用して、内側寸法(又は外側寸法)の1回目と2回目の値を比較することにより行う。つまり、内側寸法2から内側寸法1を減算した結果が正負のどちらになるかで、その測定対象パターンがLine/Spaceのどちらであるかを判定する。例えば、内側寸法2から内側寸法1を引いた結果がマイナスの場合は、測定対象パターンはLineパターンと判定される。この場合は、外側寸法がLineパターンのレジスト寸法となる。一方、内側寸法2から内側寸法1を引いた結果がプラスの場合は、測定対象パターンはSpaceパターンと判定される。この場合は、内側寸法がSpaceパターンのレジスト寸法となる。   Next, determination of Line / Space of the resist pattern image is performed by using each dimension value in Step S2 and Step S4 (Step S5). The determination of Line / Space of the resist pattern image is made by comparing the first and second values of the inner dimension (or outer dimension) using the fact that the resist shrinks due to the irradiation of the electron beam by the CD-SEM. Do. That is, it is determined whether the measurement target pattern is Line / Space depending on whether the result of subtracting the inner dimension 1 from the inner dimension 2 is positive or negative. For example, when the result of subtracting the inner dimension 1 from the inner dimension 2 is negative, the measurement target pattern is determined to be a line pattern. In this case, the outer dimension is the resist dimension of the Line pattern. On the other hand, when the result of subtracting the inner dimension 1 from the inner dimension 2 is positive, the measurement target pattern is determined to be a Space pattern. In this case, the inner dimension is the resist dimension of the Space pattern.

測定対象パターンのLine/Space判定を実施した後、レジストパターン寸法の真値の算出処理を実施する(ステップS6)。図4にレジストパターン(Lineパターン)を10回測定したときの、パターンがシュリンク(縮小)しているグラフを示す。このグラフから、測定回数に応じてほぼ直線的にパターン寸法が変化していることが分かる。レジストパターン寸法の真値は、このようなシュリンクが起こる前であることから、1回目の測定結果からシュリンク分を引いてやれば良いことになる。従って、レジストパターン寸法の真値の算出は、図5に示すように2回の測定結果の差分からレジストパターンのシュリンク量を算出し、1回目の測定値をそのシュリンク量で補正してやれば良い。つまり、width2−width1によりシュリンク量であるΔwidthを算出し、width1−Δwidthによりレジストパターン寸法の真値が求められる。   After performing the Line / Space determination of the measurement target pattern, a process for calculating the true value of the resist pattern dimension is performed (step S6). FIG. 4 shows a graph in which the pattern shrinks (reduces) when the resist pattern (line pattern) is measured 10 times. From this graph, it can be seen that the pattern dimension changes almost linearly according to the number of measurements. Since the true value of the resist pattern dimension is before such shrinkage occurs, it is sufficient to subtract the shrinkage from the first measurement result. Therefore, the true value of the resist pattern dimension may be calculated by calculating the shrink amount of the resist pattern from the difference between the two measurement results and correcting the first measurement value by the shrink amount as shown in FIG. That is, Δwidth, which is the shrink amount, is calculated from width2−width1, and the true value of the resist pattern dimension is obtained from width1−Δwidth.

以上のように、本実施形態のレジストパターン測定装置によれば、測定パターンのLine/Spaceの区別を自動的に判断できるようになり、レジストのシュリンク分(縮小分)を補正したパターン寸法の真値を測定することが可能になる。   As described above, according to the resist pattern measuring apparatus of the present embodiment, it becomes possible to automatically determine the Line / Space distinction of the measurement pattern, and the trueness of the pattern dimension obtained by correcting the resist shrinkage (reduction). The value can be measured.

[実施例1]
ここで、本発明のレジストパターン測定方法についてその実施例1を示す。図6は、あるレジストパターンのSEM画像である。このレジストパターンは、Line/Spaceのどちらかであるか分からない。そこでまず、1枚目のレジストパターン画像を取得し、内側寸法1と外側寸法1を測定する。そして、次に2枚目のレジストパターン画像を取得して内側寸法2と外側寸法2を測定する。その測定結果は、以下のようになった。
[Example 1]
Here, Example 1 of the resist pattern measuring method of the present invention is shown. FIG. 6 is an SEM image of a certain resist pattern. It is unknown whether this resist pattern is Line / Space. Therefore, first, the first resist pattern image is acquired, and the inner dimension 1 and the outer dimension 1 are measured. Then, a second resist pattern image is acquired and the inner dimension 2 and the outer dimension 2 are measured. The measurement results were as follows.

1枚目 内側寸法1=355.7nm,外側寸法1=408.6nm
2枚目 内側寸法2=355.2nm,外側寸法2=407.4nm
1st sheet inner dimension 1 = 355.7 nm, outer dimension 1 = 408.6 nm
2nd sheet inner dimension 2 = 355.2 nm, outer dimension 2 = 407.4 nm

1枚目と2枚目の測定結果を比較すると、2枚目の方が小さくなっていることがわかる。従って、図6のレジストパターンはLineパターンと判定される。Lineパターンの測定は外側寸法が適用されるため、外側寸法1,2から次の手順により真値が算出される。   Comparing the measurement results of the first sheet and the second sheet, it can be seen that the second sheet is smaller. Therefore, the resist pattern in FIG. 6 is determined to be a line pattern. Since the outer dimension is applied to the measurement of the Line pattern, the true value is calculated from the outer dimensions 1 and 2 by the following procedure.

Δwidth=外側寸法2−外側寸法1
=407.4nm−408.6nm=−1.2nm
真値=外側寸法1−Δwidth
=408.6nm−(−1.2nm)=409.8nm
Δwidth = outside dimension 2−outside dimension 1
= 407.4 nm-408.6 nm = -1.2 nm
True value = outside dimension 1−Δwidth
= 408.6 nm-(-1.2 nm) = 409.8 nm

[実施例2]
次に、実施例2として、LineパターンとSpaceパターンが交互に並んでいるLine/Spaceパターン(図7参照)での測定例を示す。この場合もレジストパターン画像を取得した時点では、どちらがLine/Spaceパターンかは分からない。まず1枚目のレジストパターン画像を取得し、内側寸法A1と外側寸法A1及び内側寸法B1と外側寸法B1を測定する。次に、2枚目のレジストパターン画像を取得して、内側寸法A2と外側寸法A2及び内側寸法B2と外側寸法B2を測定する。その結果は以下のようになった。
[Example 2]
Next, as Example 2, a measurement example using a Line / Space pattern (see FIG. 7) in which Line patterns and Space patterns are alternately arranged will be described. Also in this case, at the time of obtaining the resist pattern image, it is not known which is the Line / Space pattern. First, a first resist pattern image is acquired, and an inner dimension A1 and an outer dimension A1, and an inner dimension B1 and an outer dimension B1 are measured. Next, a second resist pattern image is acquired, and the inner dimension A2 and the outer dimension A2, and the inner dimension B2 and the outer dimension B2 are measured. The result was as follows.

1枚目 内側A1=951.5nm,外側A1=998.6nm,
内側B1=1002.9nm,外側B1=1050.9nm
2枚目 内側A2=950.9nm,外側A2=997.0nm
内側B2=1004.1nm,外側B2=1051.8nm
1st sheet inner side A1 = 951.5 nm, outer side A1 = 998.6 nm,
Inner B1 = 1002.9 nm, outer B1 = 1050.9 nm
2nd sheet inner side A2 = 950.9 nm, outer side A2 = 997.0 nm
Inner B2 = 1004.1 nm, outer B2 = 1051.8 nm

1枚目と2枚目の測定結果を比較すると、パターンAは2枚目の方が小さくなっており、パターンBは2枚目の方が大きくなっていることが分かる。従って、図7のレジストパターンはパターンAがLineであり、パターンBがSpaceであると判定される。Lineパターンの測定は外側寸法が適用されるため、外側寸法A1,A2から次の手順により真値が算出される。   Comparing the measurement results of the first and second sheets, it can be seen that the pattern A is smaller on the second sheet and the pattern B is larger on the second sheet. Accordingly, in the resist pattern of FIG. 7, it is determined that the pattern A is Line and the pattern B is Space. Since the outer dimension is applied to the measurement of the line pattern, the true value is calculated from the outer dimensions A1 and A2 by the following procedure.

Δwidth=外側寸法A2−外側寸法A1
=997.0nm−998.6nm=−1.6nm
真値=外側寸法A1−Δwidth
=998.6nm−(−1.6nm)=1000.2nm
Δwidth = outside dimension A2-outside dimension A1
= 997.0 nm-998.6 nm = -1.6 nm
True value = outside dimension A1-Δwidth
= 998.6 nm-(-1.6 nm) = 1000.2 nm

一方、Spaceパターンの測定は内側寸法が適用されるため、内側寸法B1,B2から次の手順により真値が算出される。   On the other hand, since the inner dimension is applied to the measurement of the Space pattern, the true value is calculated from the inner dimensions B1 and B2 by the following procedure.

Δwidth=内側寸法B2−内側寸法B1
=1004.1nm−1002.9nm=1.2nm
真値=内側寸法B1−Δwidth
=1002.9nm−(1.2nm)=1001.7nm
Δwidth = inside dimension B2—inside dimension B1
= 1004.1 nm-1002.9 nm = 1.2 nm
True value = inside dimension B1-Δwidth
= 1002.9 nm- (1.2 nm) = 1001.7 nm

本発明は、CD−SEMによるレジストパターンの測定に適用できる。   The present invention can be applied to the measurement of resist patterns by CD-SEM.

本発明の実施の形態に係るレジストパターン測定装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the resist pattern measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレジストパターン測定装置の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of the resist pattern measuring apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る(a)は1枚目のレジストパターン画像の濃度分布測定例、(b)は2枚目のレジストパターン画像の濃度分布測定例を示すグラフである。FIG. 6A is a graph showing an example of density distribution measurement of a first resist pattern image, and FIG. 5B is a graph showing an example of density distribution measurement of a second resist pattern image according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るレジストパターンのシュリンクを示すグラフである。It is a graph which shows the shrink of the resist pattern which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るレジストパターンの真値を算出する模式図である。It is a schematic diagram which calculates the true value of the resist pattern which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例1に係るレジストパターンの測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement of the resist pattern which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係るレジストパターンの測定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a measurement of the resist pattern which concerns on Example 2 of this invention. 従来のSEM画像例とレジストパターンの測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the conventional SEM image example and the measuring method of a resist pattern. 従来の(a)はレジストパターンのSEM画像例、(b)はレジストパターン画像の濃度分布測定例を示すグラフである。The conventional (a) is a SEM image example of a resist pattern, and (b) is a graph showing a density distribution measurement example of a resist pattern image.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像入力部
2 画像処理部
3 画像表示部
4 画像データ保存部
5 測定処理部
6 数値データ保存部
7 データ解析部
8 結果表示部
10 レジストパターン測定装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image input part 2 Image processing part 3 Image display part 4 Image data storage part 5 Measurement processing part 6 Numerical data storage part 7 Data analysis part 8 Result display part 10 Resist pattern measurement apparatus

Claims (4)

ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンを測定するレジストパターン測定方法において、
前記ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンから少なくとも2枚のレジストパターン画像を取得する画像入力工程と、
前記各レジストパターン画像からパターンエッジの内側寸法と外側寸法を測定するレジスト測定工程と、
前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値を比較して、前記レジストパターン画像が残し部か抜き部かを判定するパターン判定工程と、
前記パターン判定したレジストパターンの前記内側寸法と前記外側寸法の各測定結果を出力する測定結果出力工程と、を少なくとも有することを特徴とするレジストパターン測定方法。
In a resist pattern measuring method for measuring a resist pattern of a wafer or a photomask,
An image input step of obtaining at least two resist pattern images from the resist pattern of the wafer or photomask;
A resist measurement step of measuring the inner and outer dimensions of the pattern edge from each resist pattern image;
A pattern determination step of comparing each measured value of the inner dimension and the outer dimension to determine whether the resist pattern image is a remaining part or a removed part;
A resist pattern measurement method comprising at least a measurement result output step of outputting each measurement result of the inner dimension and the outer dimension of the resist pattern subjected to the pattern determination.
前記測定結果出力工程において、前記各レジストパターン画像の前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値から測定によるレジストのシュリンク量を求め、このシュリンク量に基づいて測定前のレジストパターンの真値を算出する真値算出工程を有することを特徴とする請求項1記載のレジストパターン測定方法。   In the measurement result output step, the shrink amount of the resist by measurement is obtained from the measured values of the inner dimension and the outer dimension of each resist pattern image, and the true value of the resist pattern before the measurement is calculated based on the shrink amount. The resist pattern measuring method according to claim 1, further comprising a true value calculating step. ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンを測定するレジストパターン測定装置において、
前記ウェハ又はフォトマスクのレジストパターンから少なくとも2枚のレジストパターン画像を取得する画像入力手段と、
前記各レジストパターン画像からパターンエッジの内側寸法と外側寸法を測定するレジスト測定手段と、
前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値を比較して、前記レジストパターン画像が残し部か抜き部かを判定するパターン判定手段と、
前記パターン判定したレジストパターンの前記内側寸法と前記外側寸法の各測定結果を出力する測定結果出力手段と、を少なくとも有することを特徴とするレジストパターン測定装置。
In a resist pattern measuring apparatus for measuring a resist pattern of a wafer or a photomask,
Image input means for obtaining at least two resist pattern images from the resist pattern of the wafer or photomask;
A resist measuring means for measuring inner and outer dimensions of the pattern edge from each resist pattern image;
Pattern determination means for comparing the measured values of the inner dimension and the outer dimension to determine whether the resist pattern image is a remaining part or a removed part;
A resist pattern measuring apparatus comprising at least measurement result output means for outputting measurement results of the inner dimension and the outer dimension of the resist pattern whose pattern has been determined.
前記測定結果出力手段は、前記各レジストパターン画像の前記内側寸法と前記外側寸法の各測定値から測定によるレジストのシュリンク量を求め、このシュリンク量に基づいて測定前のレジストパターンの真値を算出する真値算出手段を有することを特徴とする請求項3記載のレジストパターン測定装置。   The measurement result output means calculates a resist shrink amount by measurement from each measured value of the inner dimension and the outer dimension of each resist pattern image, and calculates a true value of the resist pattern before the measurement based on the shrink amount. 4. The resist pattern measuring apparatus according to claim 3, further comprising a true value calculating means.
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