JP2007139821A - Relative position measuring method and relative position measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の被観察試料の相対位置を測定する相対位置測定方法および相対位置測定装置に関するものである。 The present invention relates to a relative position measuring method and a relative position measuring apparatus for measuring relative positions of a plurality of samples to be observed.
近年、半導体用LSI用のマスクは、当該マスク内のパターンの寸法精度だけでなく、更に、重ね合わせするマスク間のパターンの重ね合わせ精度が要求されるようになってきた。 In recent years, masks for LSIs for semiconductors are required to have not only the dimensional accuracy of patterns in the mask but also the overlay accuracy of patterns between masks to be overlaid.
従来手法は、図9の(a)に示すように、位置精度基準パターンを設計データとして用意し、基準マスクを作成する。そして、図9の(b)に示すように、位置座標測定装置で、作成した基準マスクを用いて測定を行いその測定値を保管する。定期的に当該基準マスクを用いて測定を行いその測定値と保管しておいた測定値とを比較し当該位置座標測定装置が安定していること、即ち、測定再現精度が確保されていることを確認する。 In the conventional method, as shown in FIG. 9A, a position accuracy reference pattern is prepared as design data, and a reference mask is created. Then, as shown in FIG. 9 (b), the position coordinate measuring device performs measurement using the created reference mask and stores the measured value. Periodically measure using the reference mask, compare the measured value with the stored measured value, and the position coordinate measuring device is stable, that is, the measurement reproduction accuracy is ensured. Confirm.
次に、図9の(c)に示すように、描画装置で定期的に基準パターンを描画し、これを上記測定再現精度の確保されている位置座標測定装置で、当該描画した基準パターンを測定し、設計データと比較して描画装置が安定していること、即ち、描画再現精度が確保されていることを確認する。 Next, as shown in FIG. 9 (c), a reference pattern is periodically drawn by a drawing device, and the drawn reference pattern is measured by a position coordinate measuring device that ensures the above-mentioned measurement reproduction accuracy. Then, it is confirmed that the drawing apparatus is stable as compared with the design data, that is, the drawing reproduction accuracy is ensured.
上述したように、従来手法は、基準マスクを測定して位置座標測定装置の安定性を確かめ、安定性の確かめられた位置座標測定装置で描画装置で描画したパターンの安定性を確認するといういわゆる間接的な手法であったため、特に、複数の実マスクによって重ね合わせるパターンを作成する場合に、両者を直接に測定して安定性(測定再現精度)や精度などを直接に確認できないという大きな問題点があった。 As described above, the conventional method measures the reference mask to confirm the stability of the position coordinate measuring apparatus, and confirms the stability of the pattern drawn by the drawing apparatus with the position coordinate measuring apparatus whose stability has been confirmed. Since it was an indirect method, especially when creating a pattern to be overlaid with multiple real masks, it is a major problem that both cannot be measured directly to confirm stability (measurement reproduction accuracy) or accuracy. was there.
本発明は、これらの問題を解決するため、1つのステージ上に比較対象の複数の被観察試料を同時に搭載し、これら複数の被観察試料の位置をそれぞれレーザ干渉計で測定しつつ当該複数の被観察試料上のパターンの形状について荷電粒子線ビームを走査などして画像を取得して測定し、比較対象の複数の被観察試料の重ね合わせ位置などの相対的位置を直接に高精度に測定するようにしている。 In order to solve these problems, the present invention simultaneously mounts a plurality of samples to be compared on one stage, and measures the positions of the plurality of samples to be observed with a laser interferometer, respectively. Measure the shape of the pattern on the sample to be observed by scanning the charged particle beam to acquire and measure the image, and directly measure the relative position such as the overlay position of multiple samples to be compared. Like to do.
本発明は、1つのステージ上に比較対象の複数の被観察試料を同時に搭載し、これら複数の被観察試料の位置をそれぞれレーザ干渉計で測定しつつ当該複数の被観察試料上のパターンの形状について荷電粒子線ビームを走査などして画像を取得して測定することにより、比較対象の複数の被観察試料の重ね合わせ位置などの相対的位置を直接に高精度に測定することが可能となる。 In the present invention, a plurality of samples to be compared are simultaneously mounted on one stage, and the shape of the pattern on the plurality of samples to be observed is measured with a laser interferometer, respectively. By acquiring and measuring an image by scanning a charged particle beam or the like, it is possible to directly and accurately measure a relative position such as an overlay position of a plurality of samples to be compared. .
本発明は、1つのステージ上に比較対象の複数の被観察試料を同時に搭載し、これら複数の被観察試料の位置をそれぞれレーザ干渉計で測定しつつ当該複数の被観察試料上のパターンの形状について荷電粒子線ビームを走査などして画像を取得して測定し、比較対象の複数の被観察試料の重ね合わせ位置などの相対的位置を直接に高精度に測定することを実現した。 In the present invention, a plurality of samples to be compared are simultaneously mounted on one stage, and the shape of the pattern on the plurality of samples to be observed is measured with a laser interferometer, respectively. For example, a charged particle beam beam was scanned to obtain an image and measured, and a relative position such as a superimposed position of a plurality of samples to be compared was directly measured with high accuracy.
図1は、本発明のシステム構成図を示す。ここでは、2つの被観察試料5のうちの1つをメインステージ1に搭載し、メインステージ1の上のサブステージ2に残りの1つを搭載する場合について以下詳細に説明する。尚、3つ以上の被観察試料5をステージ1に搭載する方法としては、メインステージ1に1つの被観察試料5を搭載およびサブステージ2に他の残りの全ての被観察試料5を搭載、あるいは、メインステージ1に1つの被観察試料5を搭載、サブステージ2に他の残りの1つ目の被観察試料5を搭載、更に、当該サブステージ2に設けた図示外のサブステージに他の残りの2つ目の被観察試料5を搭載することを繰り返すようにすればよい。
FIG. 1 shows a system configuration diagram of the present invention. Here, a case where one of the two
図1の(a)は、機構部の概略構造図を示す。
図1の(a)において、メインステージ1は、複数の被観察試料5を搭載して移動するためのステージ(X,Y,Z,θ)であって、ここでは、被観察試料5を1つ搭載、およびサブステージ2を搭載したものである。
FIG. 1A shows a schematic structural diagram of the mechanism section.
In FIG. 1A, a main stage 1 is a stage (X, Y, Z, θ) for mounting and moving a plurality of
サブステージ2は、メインステージ1上に搭載したものであって、被観察試料5を搭載して移動するためのステージ(X,Y,Z,θ)であり、ここでは、当該サブステージ5に搭載した被観察試料5を、メインステージ1に搭載した被観察試料5に一致させるように調整するためのものである(図3参照)。
The sub-stage 2 is mounted on the main stage 1 and is a stage (X, Y, Z, θ) for mounting and moving the
レーザー干渉計3は、精密に位置を計測する公知の装置であって、ここでは、図示のように、メインステージ1上に搭載する被観察試料5を固定する台(マスクホルダ)(あるいは被観察試料5自身)のX,Y方向、サブステージ2上に搭載する被観察試料5を固定する台(マスクホルダ)(あるいは被観察試料5自身)のX,Y方向を精密に常時測定するものである。
The
電子光学系4は、細く絞られた電子線ビームを発生し、被観察試料5上を平面走査してそのときに放出、反射あるいは吸収された信号を検出する公知のものであって、ここでは、メインステージ1に搭載した被観察試料5と、サブステージ2に搭載した被観察試料5とに独立に設けてそれぞれに細く絞った電子線ビームを照射しつつ平面走査し、そのときに放出、反射あるいは吸収された信号を検出し、被観察試料5の画像をそれぞれ同時に生成するためのものである。
The electron
被観察試料5は、相対位置を測定する対象の被観察試料であって、ここでは、1つをメインステージ1上に搭載し、他の1つをサブステージ2に搭載したものである。
The
図1の(b)は、図1の(a)の機構を制御するPC(パソコン)の構成例を示す。
図1の(b)において、PC11は、パソコンであって、プログラムに従い各種制御を行うものであり、ここでは、チェック手段12、測定手段13、判定手段14、マスクパターンデータ15、測定データ16、補正データ17、表示装置18、および入出力装置19などから構成されるものである。
FIG. 1B shows a configuration example of a PC (personal computer) that controls the mechanism of FIG.
In FIG. 1B, a PC 11 is a personal computer and performs various controls according to a program. Here, a
チェック手段12は、メインステージ1に対するサブステージ2の誤差をチェックし、ステージ系の調整などを行うものである(図3参照)。 The checking means 12 checks the error of the substage 2 with respect to the main stage 1 and adjusts the stage system (see FIG. 3).
測定手段13は、メインステージ1上に搭載した被観察試料5およびサブステージ2上に搭載した被観察試料5の画像上のパターンの位置、寸法などを測定するものである(図4など参照)。
The measuring means 13 measures the position and size of the pattern on the image of the
判定手段14は、測定手段13によって測定された被観察試料5の画像上のパターンの位置、寸法などをもとに、複数の被観察試料5の画像上のパターンを相互に比較し、良否などを判定するものである(図4,5など参照)。
The
マスクパターンデータ15は、被観察試料5がマスクの場合の設計データ(配線パターン、スルーホールなどの位置、寸法などのデータ)である。
The
測定データ16は、画像上で測定手段13によって測定されたパターンのデータ(位置、寸法などのデータ)である。
The
補正データ17は、各種補正データ(図3のサブステージ2の補正データ、図5のシフト量など)を保存したものである。
The
表示装置18は、画像などを表示するディスプレイである。
入出力装置19は、指示などを入力したり、測定結果を出力したりなどするものである。
The
The input /
図2は、本発明の詳細構造図を示す。これは、図1の(a)のステージ1およびサブステージ2の詳細構造の例を示す。 FIG. 2 shows a detailed structural diagram of the present invention. This shows an example of the detailed structure of stage 1 and sub-stage 2 in FIG.
図2において、マスクホルダ21は、メインステージ1上に図示のように設けられ、当該マスクホルダ21の上に被観察試料5を搭載するものである。
In FIG. 2, a mask holder 21 is provided on the main stage 1 as shown in the figure, and the
サブステージ2は、メインステージ1の上に図示のように設けられ、X、Y、Z、θ方向に移動可能になったものである。 The substage 2 is provided on the main stage 1 as shown in the figure, and is movable in the X, Y, Z, and θ directions.
マスクホルダ22は、サブステージ2の上に図示のように設けられ、当該マスクホルダ22の上に被観察試料5を搭載するものである。
The mask holder 22 is provided on the substage 2 as shown in the figure, and the
電子光学系4は、マスクホルダ21およびマスクホルダ22の上にそれぞれ搭載した被観察試料5に対応づけてそれぞれ設けられ、細く絞った電子線ビームを照射しつつ面走査し、放出、反射あるいは吸収された信号を検出し、表示装置18の上にその画像をそれぞれ表示させるための公知のものである。ここでは、図示のように、メインステージ1の上に搭載した被観察試料5と、サブステージ2の上に搭載した被観察試料5とに独立、かつ同時に細く絞った電子線ビームを照射しつつ平面走査し、それぞれの画像を表示装置18の上に表示するようにしている。
The electron
次に、図3のフローチャートの順番に従い、図1および図2の構造のもとで、サブステージ2の調整について詳細に説明する。 Next, the adjustment of the substage 2 will be described in detail according to the order of the flowchart of FIG. 3 under the structure of FIG. 1 and FIG.
図3は、本発明の動作説明フローチャート(ステージ系の調整)を示す。
図3において、S1は、同一パターンのマスク(1)、マスク(2)をメインステージ1、サブステージ2に取り付ける。これは、図1、図2に示すように、被観察試料5である、ここでは、同一パターンのマスク(1)、マスク(2)をメインステージ1、サブステージ2にそれぞれ取り付ける(搭載する)。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the present invention (stage system adjustment).
In FIG. 3, in S <b> 1, the mask (1) and the mask (2) having the same pattern are attached to the main stage 1 and the sub stage 2. As shown in FIGS. 1 and 2, this is a
S2は、レーザー干渉計3にある領域座標を指示して、メインステージを移動させる。これは、図1のPC11がメインステージ1およびサブステージ2の調整のために、まず、S1で同一パターンのマスク(1)、(2)をメインステージ1およびサブステージ2に搭載した状態で、メインステージ1を移動させ、レーザー干渉計3で読み取った座標がステージ調整用のパターンのある領域になるようにする。
In S2, the area coordinates in the
S3は、画像を取得する。これは、S2でメインステージ1を移動させて、マスク(1)、マスク(2)上のステージ調整用のパターンがある領域に設定した状態で、電子光学系から放出された細く絞った電子線ビームで当該領域を平面走査し、放出された2次電子を検出・増幅してそれぞれの画像を取得する。 In S3, an image is acquired. This is because the main stage 1 is moved in S2 and the finely-squeezed electron beam emitted from the electron optical system in a state where the stage adjustment pattern on the mask (1) and the mask (2) is set to a certain area. The area is planarly scanned with a beam, and the emitted secondary electrons are detected and amplified to acquire respective images.
S4は、画像を重ねて、その時の位置の誤差を測定する。これは、S3で取得したマスク(1)からの画像と、マスク(2)からの画像とを重ねて、その時の寸法差を測定することによって、位置の誤差を測定、例えばΔx11,Δy11と測定する。 In S4, the images are overlapped, and the error of the position at that time is measured. This is because the position error is measured by, for example, measuring Δx11 and Δy11 by superimposing the image from the mask (1) acquired in S3 and the image from the mask (2) and measuring the dimensional difference at that time. To do.
S5は、終了か判別する。これは、同一パターンのマスク(1)、マスク(2)上に形成された基準パターンの全て(例えばマスク(1)、(2)の中心と4隅の近傍の合計5つの基準パターン)について、S2からS4を行ってその誤差をそれぞれ測定したか判別する。YESの場合には、マスク(1)、マスク(2)上の全ての基準パターンについてその誤差をそれぞれ測定終了したので、S6に進む。NOの場合には、S2以降を繰り返す。 In S5, it is determined whether or not the process is finished. This is for all of the reference patterns formed on the mask (1) and mask (2) of the same pattern (for example, a total of five reference patterns near the center and the four corners of the masks (1) and (2)). It is determined whether the error is measured by performing S2 to S4. In the case of YES, since measurement of the errors of all the reference patterns on the mask (1) and the mask (2) has been completed, the process proceeds to S6. In the case of NO, S2 and subsequent steps are repeated.
S6は、誤差が所定内か判別する。これは、S4で重ね合わせたときの誤差がそれぞれ所定内(予め実験で求めた許容誤差内)か判別する。YESの場合には、メインステージ1に対するサブステージ2の調整が完了(不要)と判明したので、S8でそのときのサブステージ2のx,y,θを保存し、終了する。一方、S6のNOの場合には、重ね合わせ誤差が所定内でなく、大きいと判明したので、S7でサブステージ(x,y,θ)を調整して重ね合わせ誤差が小さくなるようにし、S2以降を繰り返す。 In S6, it is determined whether the error is within a predetermined range. It is determined whether the error when superposed in S4 is within a predetermined range (within an allowable error obtained in advance by experiment). In the case of YES, since it has been found that the adjustment of the substage 2 with respect to the main stage 1 is completed (unnecessary), x, y, θ of the substage 2 at that time is stored in S8, and the process ends. On the other hand, in the case of NO in S6, since it was found that the overlay error is not within the predetermined value and is large, in S7, the substage (x, y, θ) is adjusted so that the overlay error becomes small, and S2 Repeat thereafter.
以上によって、図1および図2の構造のもとで、メインステージ1上に搭載したマスク(1)(被観察試料5)と、サブステージ2上に搭載したマスク(2)(被観察試料5)とから取得した画像を重ねたときの誤差が所定内に収まるようにサブステージ2を調整することが可能となる。これにより、メインステージ1上に搭載したマスク(1)と、サブステージ2上に搭載したマスク(2)とについて、両者から取得した画像を重ね合わせたときの誤差が所定内(許容値内)に収まるように調整されたこととなる。尚、誤差が所定内に収まるとは、誤差が0(零)を中心に所定内に収まるようにしてもよいし、所定値を中心に所定内に収まるようにしてもよい。 1 and 2, the mask (1) (observed sample 5) mounted on the main stage 1 and the mask (2) (observed sample 5) mounted on the substage 2 are constructed. ) And the substage 2 can be adjusted so that the error when the images acquired from the above are superimposed within a predetermined range. Thereby, the error when the images acquired from the mask (1) mounted on the main stage 1 and the mask (2) mounted on the substage 2 are superimposed is within a predetermined range (within an allowable value). It was adjusted to fit in. Note that the error being within the predetermined range may be such that the error is within the predetermined range around 0 (zero), or may be within the predetermined range around the predetermined value.
また、この際、レーザ干渉計3は、マスク(1)自身とマスク(2)自身、あるいはマスク(1)を保持するマスクホルダ21とマスク(2)を保持するマスクホルダ22の位置座標をそれぞれ測定し、所定領域座標になるようにメインステージ1を移動させる(以下同様)。
At this time, the
図4は、本発明の動作説明フローチャート(実マスク測定)を示す。
図4において、S11は、マスク(1)とマスク(2)をセットする。これは、重ね合わせ対象のマスク(1)とマスク(2)(例えば後述する図6の(a)のマスク(1)(配線パターン)と、図6の(b)のマスク(2)(コンタクトホールパターン))を、図1および図2のメインステージ1およびサブステージ2にそれぞれセット(搭載)する。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the present invention (actual mask measurement).
In FIG. 4, a mask (1) and a mask (2) are set in S11. This is because the mask (1) and mask (2) to be superimposed (for example, the mask (1) (wiring pattern) in FIG. 6A described later) and the mask (2) (contact in FIG. 6B). The hole pattern)) is set (mounted) on the main stage 1 and the substage 2 shown in FIGS.
S12は、マスク(1)をメインステージ1で基準点に合わせる。これは、レーザー干渉計3を用いてメインステージ1に搭載したマスク(1)上の基準点を、当該メインステージ1を移動させて合わせる(例えば画像の中心に合わせる)。この合わせたときのレーザ干渉計3で測定したマスク(1)の位置をX、Yとする。
In
S13は、マスク(2)をサブステージ2で基準点に合わせる。これは、同様に、レーザー干渉計3を用いてサブステージ2に搭載したマスク(2)上の基準点を、当該サブステージ2を移動させて合わせる(例えば画像の中心に合わせる)。この合わせたときのレーザ干渉計3で測定したマスク(2)の位置をx、yとする。
In S13, the mask (2) is adjusted to the reference point in the substage 2. Similarly, the
以上のS11からS13よって、メインステージ1上に搭載したマスク(1)の基準点の位置(X,Y)およびサブステージ2上に搭載したマスク(2)の基準点の位置(x,y)がレーザー干渉計3で測定されて較正されたこととなる。
By the above S11 to S13, the position (X, Y) of the reference point of the mask (1) mounted on the main stage 1 and the position (x, y) of the reference point of the mask (2) mounted on the substage 2 Is measured by the
S14は、重ね合わせ精度要求の厳しい(又は、要求の)領域に移動する。これは、S11からS13でマスク(1)の基準点、マスク(2)の基準点で較正した後、測定対象の、ここでは、重ね合わせ精度要求の厳しい領域又は要求のあった領域に移動(メインステージ1で移動)する。 In S14, the process moves to a region where the overlay accuracy is required (or required). In S11 to S13, after calibrating at the reference point of the mask (1) and the reference point of the mask (2), the measurement object is moved to the region where the overlay accuracy is strictly required or the region where the requirement is required (here, Move on main stage 1).
S15は、2つの画像をチェックする。これは、S14で移動した後に、メインステージ1上に搭載したマスク(1)の画像を取得、およびサブステージ1上に搭載したマスク(2)の画像を取得し、両者の重ね合わせ具合をチェックする。例えば後述する図6の(d)の良品、あるいは図6の(e)の不良品などの状態をチェックする(図6を用いて後述する)。 S15 checks two images. This is because after moving in S14, an image of the mask (1) mounted on the main stage 1 is acquired, and an image of the mask (2) mounted on the substage 1 is acquired, and the overlay state of both is checked. To do. For example, the state of a non-defective product shown in FIG. 6D described later or a defective product shown in FIG. 6E is checked (described later with reference to FIG. 6).
S16は、出力する。これは、S15でチェックして結果を出力する(例えば不良品の場合の寸法などを出力する)。 S16 outputs. This is checked in S15 and the result is output (for example, the dimension in the case of a defective product is output).
以上のように、レーザー干渉計3を用いてメインステージ1を移動させて当該メインステージ1上に搭載したのマスク(1)の基準点を合わせ、次に、サブステージ2を移動させて当該サブステージ2に搭載したマスク(2)の基準点にあわせた後、重ね合わせチェック対象の領域(重ね合わせ精度の厳しい領域、指定された領域)にメインステージ1で移動させたのち、マスク(1)の画像とマスク(2)の画像とを取得し、両者を重ね合わせてその差などをチェック(図6参照)し、良品、不良品、更に、不良品の場合にはその差(誤差)、位置などを出力することが可能となる。これにより、1つのメインステージ1の上に搭載したマスク(1)の画像と、当該メインステージ1の上に設けたサブステージ2に搭載したマスク(2)の画像とを同時に取得して比較して重ね合わせ具合などを極めて高精度かつ再現性良好に測定して判定することが可能となる。即ち、環境条件(マスク(1)とマスク(2)の温度など)を同一にし、しかも同時並列に画像を取得して比較し、特にパターンの重ね合わせなどの良否を決めて高精度かつ高再現性を保持して判定することが可能となる。
As described above, the main stage 1 is moved using the
図4は、本発明の動作説明フローチャート(電子光学系等のチェックを行いながら実マスク測定)を示す。 FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the present invention (actual mask measurement while checking the electron optical system and the like).
図4において、S21は、マスク(1)、(2)の基準パターンの位置に合わせる。これは、レーザ干渉計3を用い、マスク(1)あるいはマスク(2)の基準パターンが画像上の例えば中心に来るように、メインステージ1を移動させる。
In FIG. 4, S21 is adjusted to the position of the reference pattern of the masks (1) and (2). This is done by using the
S22は、画像を取得する。これは、メインステージ1上に搭載されたマスク(1)の画像(基準パターンを含む画像)を取得、およびサブステージ2上に搭載されたマスク(2)の画像(基準パターンを含む画像)を取得する。 In step S22, an image is acquired. This obtains an image (an image including a reference pattern) of the mask (1) mounted on the main stage 1, and an image (an image including the reference pattern) of the mask (2) mounted on the substage 2. get.
S23は、両者の画像パターンの重ね合わせを行い、その位置のシフト量を求める。これは、S22で取得したメインステージ1上に搭載したマスク(1)の基準パターンの画像と、サブステージ2上に搭載したマスク(2)の基準パターンの画像との重ね合わせを行い、その位置のシフト量を求める。ここでは、両者の基準パターンの画像のシフト量が、Sx1,Sy1とする。 In S23, the image patterns of both are superposed and the shift amount of the position is obtained. This is done by superimposing the image of the reference pattern of the mask (1) mounted on the main stage 1 acquired in S22 and the image of the reference pattern of the mask (2) mounted on the substage 2 at the position. Obtain the shift amount of. Here, the shift amounts of the images of both reference patterns are Sx1 and Sy1.
S24は、終了か判別する。これは、全ての基準パターンについてS21からS23の処理を終了したか判別する。YESの場合には、S25に進む。NOの場合には、S21に戻り繰り返す。 In step S24, it is determined whether the process is finished. This determines whether or not the processing from S21 to S23 is completed for all the reference patterns. If YES, the process proceeds to S25. If NO, return to S21 and repeat.
S25は、S23で求めたシフト量を記憶する。
以上のS21からS5を、S29の一定時間毎又は作業領域が代わる毎などに実行することにより、メインステージ1上に搭載したマスク(1)の基準パターンと、サブステージ2上に搭載したマスク(2)の基準パターンとのシフト量を逐次測定することが可能となる。
S25 stores the shift amount obtained in S23.
The above-described S21 to S5 are executed at regular time intervals of S29 or every time the work area is changed, so that the reference pattern of the mask (1) mounted on the main stage 1 and the mask mounted on the substage 2 ( It is possible to sequentially measure the shift amount with respect to the reference pattern of 2).
S26は、前回と比較する。これは、前回に記憶されたシフト量があればその記憶されたシフト量と、今回のシフト量とを比較する。前回の記憶されたシフト量がなければ当該S26はスキップする。 S26 is compared with the previous time. In this case, if there is a previously stored shift amount, the stored shift amount is compared with the current shift amount. If there is no previous shift amount stored, S26 is skipped.
S27は、シフト量は所定以内か判別する。これは、S26で前回と今回のシフト量を比較してその差が所定以内か判別する。YESの場合には、S28に進む。尚、前回と今回の差が所定以内であっても、最初のシフト量と比較して所定許容値を超えたときはS27でNOと判定し、S30でアラームを発して管理者に知らせる。一方、S27のNOの場合には、前回の差のシフト量が所定以上であったので、S30でアラームを発して管理者に知らせる。 In S27, it is determined whether the shift amount is within a predetermined range. In S26, the previous and current shift amounts are compared to determine whether the difference is within a predetermined range. If YES, the process proceeds to S28. Even if the difference between the previous time and the current time is within a predetermined range, if it exceeds the predetermined allowable value compared with the first shift amount, it is determined NO in S27, and an alarm is issued to notify the administrator in S30. On the other hand, in the case of NO in S27, since the shift amount of the previous difference is greater than or equal to a predetermined value, an alarm is issued in S30 to notify the administrator.
S28は、実パターン測定する。これは、既述した図4のS11からS16によって、マスク(1)、マスク(2)の重ねあわせなどの実パターン測定を行う。 In S28, an actual pattern is measured. For this, actual pattern measurement such as overlaying of the mask (1) and the mask (2) is performed by S11 to S16 of FIG.
S29は、一定時間毎又は作業領域が変わるか判別する。YESの場合には、S21以降を実行する。NOの場合には、終了する。 In step S29, it is determined whether the work area changes every fixed time. In the case of YES, S21 and subsequent steps are executed. If NO, the process ends.
以上によって、一定時間毎又は作業領域が変わる毎などに、マスク(1)とマスク(2)の基準パターンの画像を比較しシフト量が所定以上のときにアラームを発生して管理者に知らせ、一方、シフト量が所定以下のときに実パターン測定(図4)を行うことにより、メインステージ1に搭載したマスク(1)上の基準パターンと、サブステージ2に搭載したマスク(2)上の基準パターンとのシフト量を所定以内であることを監視しつつマスク(1)とマスク(2)とのパターンなどの重ね合わせチェックなどを精度良好かつ再現性良好に行うことが可能となる。 As described above, the image of the reference pattern of the mask (1) and the mask (2) is compared at regular time intervals or every time the work area is changed, and an alarm is generated to notify the administrator when the shift amount is greater than or equal to a predetermined amount. On the other hand, the actual pattern measurement (FIG. 4) is performed when the shift amount is equal to or less than a predetermined value, so that the reference pattern on the mask (1) mounted on the main stage 1 and the mask (2) mounted on the substage 2 are measured. It is possible to perform overlay check on the pattern of the mask (1) and the mask (2) and the like with good accuracy and good reproducibility while monitoring that the shift amount with respect to the reference pattern is within a predetermined range.
図6は、本発明の説明図を示す。
図6の(a)は、マスク(1)(配線パターン)の例を示す。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the present invention.
FIG. 6A shows an example of the mask (1) (wiring pattern).
図6の(b)は、マスク(2)(コンタクトホールパターン)の例を示す。
図6の(c)は、マスク(1)とマスク(2)とを重ね合わせた状態の例を示す。左側の点線の楕円の部分について拡大した様子を、図6の(d),(e)に示す。
FIG. 6B shows an example of the mask (2) (contact hole pattern).
FIG. 6C shows an example of a state in which the mask (1) and the mask (2) are overlapped. 6 (d) and 6 (e) show an enlarged view of the dotted dotted ellipse on the left side.
図6の(d)は、良品の場合の状態を示す。この良品の場合には、
・aとbの差の絶対値が規定値以内
・cとdの差の絶対値が規定値以内
となったものである。
FIG. 6D shows a state in the case of a non-defective product. In the case of this good product,
・ The absolute value of the difference between a and b is within the specified value. ・ The absolute value of the difference between c and d is within the specified value.
図6の(e)は、不良品の場合の状態を示す。この不良品の場合には、
・aとbの差の絶対値が規定値以上
・cとdの差の絶対値が規定値以上
となったものである。
FIG. 6E shows a state in the case of a defective product. In the case of this defective product,
・ The absolute value of the difference between a and b is greater than or equal to the specified value. ・ The absolute value of the difference between c and d is greater than or equal to the specified value.
以上のように、図6の(a)のマスク(1)の配線パターンと、図6の(b)のマスク(2)のコンタクトホールパターンとの場合に、両者を重ね合わせた状態(図6の(c))で、図中のa,b,c,dをそれぞれ画像上で測定し、aとbの差、cとdとの差の絶対値が規定値以内のときに良品、規定値以上のときに不良品と判定することが可能となる。この際、マスク(1)を図1および図2のメインステージ1に搭載し、マスク(2)を図1および図2のサブステージ2に搭載し、既述した図4あるいは図5の方法で測定し、良品、不良品を高速、高精度、かつ再現性良好に判定することが可能となる。 As described above, in the case of the wiring pattern of the mask (1) in FIG. 6A and the contact hole pattern of the mask (2) in FIG. (C)), a, b, c, and d in the figure are measured on the image, respectively, and when the absolute value of the difference between a and b and the difference between c and d is within a specified value, When the value is equal to or greater than the value, it can be determined as a defective product. At this time, the mask (1) is mounted on the main stage 1 of FIGS. 1 and 2, and the mask (2) is mounted on the substage 2 of FIGS. 1 and 2, and the method of FIG. 4 or FIG. It is possible to measure and determine good and defective products at high speed, high accuracy, and good reproducibility.
図7は、本発明の説明図(実LSIマスクを直接、精度確認)を示す。
図7の(a)は、LSI実マスクの例を示す。左上にDRAM領域があり、右上にLogic領域があり、中央下にMCP領域がある例を示す。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the present invention (direct confirmation of accuracy of an actual LSI mask).
FIG. 7A shows an example of an LSI actual mask. An example is shown in which there is a DRAM area in the upper left, a Logic area in the upper right, and an MCP area in the lower center.
図7の(b)はマスク(1)(配線パターン)を示し、図7の(c)はマスク(2)(コンタクトホールパターン)を示す。これらマスク(1)、マスク(2)は、図7の(a)の実LSIマスクの中央下にある部分を拡大したものである。 7B shows the mask (1) (wiring pattern), and FIG. 7C shows the mask (2) (contact hole pattern). These masks (1) and (2) are obtained by enlarging the portion below the center of the actual LSI mask shown in FIG.
図7の(d)は、マスク(1)とマスク(2)とが重なる様子を示す。当該マスク(1)の配線パターンに、マスク(2)のコンタクトホールパターンが重なる場合、既述した図6の(d)あるいは(e)に示すように、a,b,c,dを測定することにより、良品あるいは不良品を高速、高精度かつ再現性良好に判定することが可能となる。 FIG. 7D shows a state in which the mask (1) and the mask (2) overlap. When the contact hole pattern of the mask (2) overlaps the wiring pattern of the mask (1), a, b, c, and d are measured as shown in (d) or (e) of FIG. Accordingly, it is possible to determine a good product or a defective product at high speed, high accuracy, and good reproducibility.
図8は、本発明の説明図を示す。これは、マスク(1)、(2)の基準点を合わせ後、各マスクパターン領域毎に位置合わせ測定を行う場合の例を示す。 FIG. 8 is an explanatory diagram of the present invention. This shows an example in which alignment measurement is performed for each mask pattern region after the reference points of the masks (1) and (2) are aligned.
図8の(a)は、LSI実マスクの例を示す。左上にDRAM領域があり、右上にLogic領域があり、中央下にMCP領域がある例を示す。 FIG. 8A shows an example of an LSI actual mask. An example is shown in which there is a DRAM area in the upper left, a Logic area in the upper right, and an MCP area in the lower center.
図8の(b)はマスク(1)の例を示し、図8の(c)はマスク(2)の例を示す。ここで、基準点(基準パターン)は、ここでは、3箇所(上中央、左中央、右下)に設けている。ここでは、マスク(1)とマスク(2)の3箇所の基準点(基準パターン)を合わせた後(図4のS12、S13)、各領域(DRAM領域、Logic領域、MCP領域)についてそれぞれその内部のパターンの位置合わせ測定を行うようにしている。 FIG. 8B shows an example of the mask (1), and FIG. 8C shows an example of the mask (2). Here, the reference points (reference patterns) are provided at three locations (upper center, left center, and lower right) here. Here, after matching the three reference points (reference patterns) of the mask (1) and the mask (2) (S12 and S13 in FIG. 4), each region (DRAM region, Logic region, MCP region) The alignment measurement of the internal pattern is performed.
尚、更に、精度を向上させるには、各領域毎に例えば3箇所の基準パターンを設けてこれについてマスク(1)とマスク(2)との当該基準パターンを合わせた後(図4のS12、S13)、当該領域内のパターンの重ね合わせ測定を行い良否を判定(図6の(d),(e))する。 In order to further improve the accuracy, for example, three reference patterns are provided for each region, and after the reference patterns of the mask (1) and the mask (2) are matched (S12 in FIG. In step S13, overlay measurement of the pattern in the area is performed to determine whether the pattern is good or bad ((d) and (e) in FIG. 6).
本発明は、1つのステージ上に比較対象の複数の被観察試料を同時に搭載し、これら複数の被観察試料の位置をそれぞれレーザ干渉計で測定しつつ当該複数の被観察試料上のパターンの形状について荷電粒子線ビームを走査などして画像を取得して測定し、比較対象の複数の被観察試料の重ね合わせ位置などの相対的位置を直接に高精度に測定する相対位置測定方法および相対位置測定装置に関するものである。 In the present invention, a plurality of samples to be compared are simultaneously mounted on one stage, and the shape of the pattern on the plurality of samples to be observed is measured with a laser interferometer, respectively. Relative position measurement method and relative position for measuring the relative position, such as the overlay position of a plurality of samples to be compared, with high accuracy by scanning the charged particle beam for measurement The present invention relates to a measuring device.
1:メインステージ
2:サブステージ
3:レーザー干渉計
4:電子光学系
5:被観察試料(マスク)
11:PC(パソコン)
12:チェック手段
13:測定手段
14:判定手段
15:マスクパターンデータ
16:測定データ
17:補正データ
18:表示装置
19:入出力装置
21,22:マスクホルダ
1: Main stage 2: Substage 3: Laser interferometer 4: Electro-optical system 5: Sample to be observed (mask)
11: PC (PC)
12: Check means 13: Measuring means 14: Determination means 15: Mask pattern data 16: Measurement data 17: Correction data 18: Display device 19: Input / output devices 21, 22: Mask holder
Claims (10)
相対位置の測定対象の複数の被観察試料を同時に搭載し、かつ移動可能な1つのステージと、
前記相対位置の測定対象の複数の被観察試料について、それぞれの位置を精密測定するレーザ干渉計とを備え、
前記レーザ干渉計で前記複数の被観察試料の位置をそれぞれ測定するステップと、
当該複数の被観察試料上のパターンの画像を取得するステップと、
前記取得した画像および前記測定したそれぞれの被観察試料の位置をもとに各被観察試料の画像上のパターンの相対位置をそれぞれ算出するステップと
を有することを特徴とする相対位置測定方法。 In a relative position measurement method for measuring the relative position of a plurality of samples to be observed,
A stage capable of simultaneously loading and moving a plurality of samples to be measured at relative positions;
A laser interferometer that accurately measures each position for a plurality of samples to be measured of the relative position,
Measuring the positions of the plurality of samples to be observed with the laser interferometer,
Acquiring images of patterns on the plurality of specimens to be observed;
And calculating the relative position of the pattern on the image of each observed sample based on the acquired image and the measured position of each observed sample.
相対位置の測定対象の複数の被観察試料を同時に搭載し、かつ移動可能な1つのステージと、
前記相対位置の測定対象の複数の被観察試料について、それぞれの位置を精密測定するレーザ干渉計と、
前記レーザ干渉計で前記複数の被観察試料の位置をそれぞれ測定する手段と、
当該複数の被観察試料上のパターンの画像を取得する手段と、
前記取得した画像および前記測定したそれぞれの被観察試料の位置をもとに各被観察試料の画像上のパターンの相対位置をそれぞれ算出する手段と
を備えたことを特徴とする相対位置測定装置。 In a relative position measuring device that measures the relative position of a plurality of samples to be observed,
A stage capable of simultaneously loading and moving a plurality of samples to be measured at relative positions;
A laser interferometer that precisely measures each position of a plurality of samples to be measured at the relative positions;
Means for measuring the positions of the plurality of samples to be observed with the laser interferometer,
Means for acquiring images of patterns on the plurality of samples to be observed;
A relative position measuring apparatus comprising: means for calculating a relative position of a pattern on an image of each observed sample based on the acquired image and the measured position of each observed sample.
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JP2009301035A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Applied Materials Israel Ltd | Method and system for evaluating object that has repetitive pattern |
JP2011070047A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toppan Printing Co Ltd | Inspection method for photomask group and inspection apparatus for photomask group |
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---|---|---|---|---|
JP2009301035A (en) * | 2008-06-10 | 2009-12-24 | Applied Materials Israel Ltd | Method and system for evaluating object that has repetitive pattern |
JP2011070047A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toppan Printing Co Ltd | Inspection method for photomask group and inspection apparatus for photomask group |
JP2013185852A (en) * | 2012-03-06 | 2013-09-19 | Horon:Kk | Apparatus and method for acquiring electron beam image |
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