[发明专利]图案测量装置以及测量方法

权利要求书

1.一种测量装置，测定形成于试样上的图案尺寸，其特征在于，具有：

照射光学系统，其偏转、扫描、并利用带电粒子束照射上述图案；

检测器，其检测通过上述照射产生的来自图案的反射电子；

信号强度比较部，其将来自上述图案的上表面、下表面以及侧壁的反射电子的信号强度进行比较；

高度计算部，其根据上述比较的结果以及上述上表面和上述下表面的高度差来计算上述侧壁上的任意位置的高度；

控制部，其控制上述偏转、扫描、并利用带电粒子束照射上述图案；以及

处理部，其处理信号强度，上述信号强度对应于通过以入射角度扫描上述带电粒子束而检测到的上述反射电子，

其中，上述处理部进一步用于：

根据对应于以上述入射角度对上述带电粒子束扫描的信号强度，确定上述图案的上述上表面和上述下表面之间的上下偏移量，以及

根据上述上下偏移量和上述入射角度，利用如下公式来计算上述图案的上述上表面和上述下表面之间的深度：

上下偏移量＝深度×tan(γ/180*π)≈深度×(γ/180*π)

其中，γ为入射角度。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于，

上述高度计算部在多个位置计算上述任意位置的高度，

上述测量装置具有形状计算部，该形状计算部根据上述多个位置处的高度，计算上述侧壁的截面形状。

3.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，

上述形状计算部在多个截面方向上计算上述侧壁的截面形状，计算上述侧壁的立体形状。

4.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，

上述形状计算部根据以上述带电粒子束与试样的面的相对角度为不同的角度进行多个上述扫描时的多个反射电子的信号强度，计算上述侧壁上的任意位置的高度。

5.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，

上述形状计算部根据上述带电粒子束的强度分布信息、上述比较的结果以及上述上表面和上述下表面的高度差，计算上述侧壁上的任意位置的高度。

6.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，

上述形状计算部根据上述带电粒子束的强度分布信息、上述比较的结果以及上述上表面和上述下表面的高度差，在多个位置计算上述侧壁上的任意位置的高度，

上述形状计算部根据上述多个位置处的高度，计算上述侧壁的第二截面形状，将上述侧壁的截面形状或由其它单元推定出的侧壁的截面形状与上述侧壁的第二截面形状进行比较，根据上述比较的结果校正上述侧壁的截面形状，进行上述校正直到校正后的上述侧壁的截面形状与上述侧壁的第二截面形状的比较的差成为允许值以下为止。

7.根据权利要求2所述的测量装置，其特征在于，

上述形状计算部根据上述带电粒子束的强度分布信息、上述侧壁的截面形状或由其它单元推定出的侧壁的截面形状、上述比较的结果以及上述上表面和上述下表面的高度差，在多个位置计算上述侧壁上的任意位置的高度，

上述形状计算部根据上述多个位置处的高度，计算上述侧壁的第二截面形状，将上述侧壁的截面形状或由其它单元推定出的侧壁的截面形状与上述侧壁的第二截面形状进行比较，校正上述侧壁的截面形状或由其它单元推定出的侧壁的截面形状，进行上述校正直到校正后的上述侧壁的截面形状与上述侧壁的第二截面形状的比较的差成为允许值以下为止。

8.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，

当与在上述侧壁上的任意位置计算出的反射电子信号强度相比实际测量出的反射电子信号强度更大时，上述形状计算部将上述位置处的高度校正得较高，当与在上述侧壁上的任意位置计算出的反射电子信号强度相比实际测量出的反射电子信号强度更小的情况下，上述形状计算将上述位置处的高度校正得较低。

9.根据权利要求5所述的测量装置，其特征在于，

具有与上述带电粒子束的强度分布信息和高度的关系有关的关系式或数据表的存储部。