JP2512871B2 - パタ−ン測定装置 - Google Patents
パタ−ン測定装置Info
- Publication number
- JP2512871B2 JP2512871B2 JP62100494A JP10049487A JP2512871B2 JP 2512871 B2 JP2512871 B2 JP 2512871B2 JP 62100494 A JP62100494 A JP 62100494A JP 10049487 A JP10049487 A JP 10049487A JP 2512871 B2 JP2512871 B2 JP 2512871B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- measurement
- probe
- semiconductor wafer
- alignment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパターン測定装置に関し、特に半導体ウエハ
検査装置などのように、同一形状でなる複数のパターン
を規則的に配列してなる測定対象上の各パターンの形
状、寸法等を測定する機器に適用して好適なものであ
る。
検査装置などのように、同一形状でなる複数のパターン
を規則的に配列してなる測定対象上の各パターンの形
状、寸法等を測定する機器に適用して好適なものであ
る。
例えば半導体ウエハ検査装置のパターン測定装置にお
いては、第５図に示すようにして半導体ウエハ上の各パ
ターンの形状、寸法等を測定する。
いては、第５図に示すようにして半導体ウエハ上の各パ
ターンの形状、寸法等を測定する。
測定対象として第５図に示すように、それぞれ逆Ｌ字
状の同一形状でなるパターン（PT11、PT12、……、P
T1N）、（PT21、PT22、……、PT2N）……（PTM1、P
TM2、……、PTMN）を有するブロツク（BL11、BL12、…
…、BL1N）、（BL21、BL22、……、BL2N）……（BLM1、
BLM2、……、BLMN）がＸ方向にＮ列、Ｙ方向にＭ列分マ
トリクス状に配列されてなる半導体ウエハＷを考える。
このときＸ方向に隣合うブロツクBLij及びBLij+1の原点
Oij及びOij+1（ｉ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＝１、２、…
…、Ｎ−１）間の距離はXPになり、かつＹ方向に隣合う
ブロツクBLij及びBLi+1jの原点Oij及びOi+1j（ｉ＝１、
２、……、Ｍ−１、ｊ＝１、２、……、Ｎ）間の距離は
XPとなるように、製造時に予め決められているものとす
る。
状の同一形状でなるパターン（PT11、PT12、……、P
T1N）、（PT21、PT22、……、PT2N）……（PTM1、P
TM2、……、PTMN）を有するブロツク（BL11、BL12、…
…、BL1N）、（BL21、BL22、……、BL2N）……（BLM1、
BLM2、……、BLMN）がＸ方向にＮ列、Ｙ方向にＭ列分マ
トリクス状に配列されてなる半導体ウエハＷを考える。
このときＸ方向に隣合うブロツクBLij及びBLij+1の原点
Oij及びOij+1（ｉ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＝１、２、…
…、Ｎ−１）間の距離はXPになり、かつＹ方向に隣合う
ブロツクBLij及びBLi+1jの原点Oij及びOi+1j（ｉ＝１、
２、……、Ｍ−１、ｊ＝１、２、……、Ｎ）間の距離は
XPとなるように、製造時に予め決められているものとす
る。
パターン測定装置の測定部が、それぞれのブロツク
（BL11、BL12、……、BL1N）、（BL21、BL22、……、BL
2N）……（BLM1、BLM2、……、BLMN）に対し、独立にパ
ターンの形状、寸法等の測定をなし得るように構成され
ている場合、当該測定部は、あるブロックBLijの原点O
ijを基準として決定される初期位置（これをブロツクBL
ijに対する測定基準位置と呼ぶ）からプローブを走査し
て当該あるブロツクBLijのパターンPTij（ｉ＝１、２、
……、Ｍ、ｊ＝１、２、……、Ｎ）の形状、寸法を測定
する。
（BL11、BL12、……、BL1N）、（BL21、BL22、……、BL
2N）……（BLM1、BLM2、……、BLMN）に対し、独立にパ
ターンの形状、寸法等の測定をなし得るように構成され
ている場合、当該測定部は、あるブロックBLijの原点O
ijを基準として決定される初期位置（これをブロツクBL
ijに対する測定基準位置と呼ぶ）からプローブを走査し
て当該あるブロツクBLijのパターンPTij（ｉ＝１、２、
……、Ｍ、ｊ＝１、２、……、Ｎ）の形状、寸法を測定
する。
このため、あるブロツクBLijのパターンPTij（ｉ＝
１、２、……、Ｍ、ｊ＝１、２、……、Ｎ）の形状、寸
歩等の測定を終了したとき、パターン測定装置のアライ
メント部が、次のブロツクBLi+mj+nのパターンPTi+mj+n
（ｉ＋ｍ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＋ｎ＝１、２、……、
Ｎ）の形状、寸法等の測定のため、測定部のプローブを
当該次のブロツクBLi+mj+nに対する測定基準位置に位置
合わせすることにより、パターンPTi+mj+n（ｉ＋ｍ＝
１、２、……、Ｍ、ｊ＋ｎ＝１、２、……、Ｎ）の形
状、寸法等の測定をパターンPTij（ｉ＝１、２、……、
Ｍ、ｊ＝１、２、……、Ｎ）の場合と同様になし得るこ
とになる。
１、２、……、Ｍ、ｊ＝１、２、……、Ｎ）の形状、寸
歩等の測定を終了したとき、パターン測定装置のアライ
メント部が、次のブロツクBLi+mj+nのパターンPTi+mj+n
（ｉ＋ｍ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＋ｎ＝１、２、……、
Ｎ）の形状、寸法等の測定のため、測定部のプローブを
当該次のブロツクBLi+mj+nに対する測定基準位置に位置
合わせすることにより、パターンPTi+mj+n（ｉ＋ｍ＝
１、２、……、Ｍ、ｊ＋ｎ＝１、２、……、Ｎ）の形
状、寸法等の測定をパターンPTij（ｉ＝１、２、……、
Ｍ、ｊ＝１、２、……、Ｎ）の場合と同様になし得るこ
とになる。
すなわちアライメント部は第５図に示すように、半導
体ウエハＷにおいて、Ｘ方向に隣合うブロツクの原点間
の距離がXPに決められ、またＹ方向に隣合うブロツクの
原点間の距離がYPに決められていることにより、第６図
に示すように、測定プローブを半導体ウエハＷに対し、
Ｘ方向に dX＝XP×ｍ ……（１） だけ移動させ、またＹ方向に dY＝YP×ｎ ……（２） だけ移動させれば良い。
体ウエハＷにおいて、Ｘ方向に隣合うブロツクの原点間
の距離がXPに決められ、またＹ方向に隣合うブロツクの
原点間の距離がYPに決められていることにより、第６図
に示すように、測定プローブを半導体ウエハＷに対し、
Ｘ方向に dX＝XP×ｍ ……（１） だけ移動させ、またＹ方向に dY＝YP×ｎ ……（２） だけ移動させれば良い。
かくしてこの手法を用いることにより、全てのブロツク
（BL11、BL12、……、BL1N）、（BL21、BL22、……、BL
2N）……（BLM1、BLM2、……、BLMN）のパターン（P
T11、PT12、……、PT1N）、（PT21、PT22、……、P
T2N）……（PTM1、PTM2、……、PTMN）の形状、寸法等
を測定し得ると考えられる。
（BL11、BL12、……、BL1N）、（BL21、BL22、……、BL
2N）……（BLM1、BLM2、……、BLMN）のパターン（P
T11、PT12、……、PT1N）、（PT21、PT22、……、P
T2N）……（PTM1、PTM2、……、PTMN）の形状、寸法等
を測定し得ると考えられる。
ところが、製造時に起こるブロツク（従つてパター
ン）の位置ずれや、アライメント部のＸ方向及びＹ方向
の移動の直線性のずれ、移動量の誤差等の原因により、
半導体ウエハＷ上のブロツクは等価的に第７図に示すよ
うな不規則な配置となる。このような場合測定部のプロ
ーブの位置合わせが正確に行えず、その結果パターンの
形状、寸法等の測定において十分な精度が得られないば
かりか、当該測定ができなくなるおそれがあり、特にマ
イクロコンピュータ等で構成された制御回路に測定手順
をプログラムし、自動測定をする場合、途中で停止して
しまう等の不都合が起こるといつた問題点があつた。
ン）の位置ずれや、アライメント部のＸ方向及びＹ方向
の移動の直線性のずれ、移動量の誤差等の原因により、
半導体ウエハＷ上のブロツクは等価的に第７図に示すよ
うな不規則な配置となる。このような場合測定部のプロ
ーブの位置合わせが正確に行えず、その結果パターンの
形状、寸法等の測定において十分な精度が得られないば
かりか、当該測定ができなくなるおそれがあり、特にマ
イクロコンピュータ等で構成された制御回路に測定手順
をプログラムし、自動測定をする場合、途中で停止して
しまう等の不都合が起こるといつた問題点があつた。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、測定対
象上のブロツク（従つてパターン）がある程度誤差を伴
つて配列されている場合においても、全てのパターンに
対する形状、寸法等の測定を実用上十分な精度でなし得
るパターン測定装置を提案しようとするものである。
象上のブロツク（従つてパターン）がある程度誤差を伴
つて配列されている場合においても、全てのパターンに
対する形状、寸法等の測定を実用上十分な精度でなし得
るパターン測定装置を提案しようとするものである。
かかる問題点を解決するため本発明においては、測定
対象Ｗ上に配列された同一形状の複数のパターン（P
T11、PT12、……、PT1N）、（PT21、PT22、……、P
T2N）……（PTM1、PTM2、……、PTMN）を順次測定する
パターン測定装置において、測定対象Ｗ上の各パターン
PT11〜PTMNに対する各測定開始位置Rijから一定区間だ
けを走査するようになされたプローブLSによつて測定対
象Ｗ上の各パターンPT11〜PTMNを測定する測定部５と、
測定対象Ｗ及びプローブLSを各パターンPT11〜PTMNごと
に予め決められた移動量だけ相対移動させることによ
り、測定対象Ｗ上の各パターンPT11〜PTMNに対する各測
定開始位置RijへプローブLSをアライメントするアライ
メント部３と、複数のパターンPT11〜PTMNのうちの第１
のパターンPTijの測定結果に基づいて該第１のパターン
PTijに対する測定開始位置Rijの位置ずれ量を検出する
とともに、第１のパターンPTijの測定後に複数のパター
ンPT11〜PTMNのうちの第２のパターンPT(i+1)jに対する
測定開始位置R(i+1)jへプローブLSを位置合せする際
に、第１のパターンPTijに対する測定開始位置Rijの位
置ずれ量に基づいて、第２のパターンPT(i+1)jに対する
測定開始位置R(i+1)jへのプローブLSの移動量を補正す
るアライメント制御部４とを設けるようにする。
対象Ｗ上に配列された同一形状の複数のパターン（P
T11、PT12、……、PT1N）、（PT21、PT22、……、P
T2N）……（PTM1、PTM2、……、PTMN）を順次測定する
パターン測定装置において、測定対象Ｗ上の各パターン
PT11〜PTMNに対する各測定開始位置Rijから一定区間だ
けを走査するようになされたプローブLSによつて測定対
象Ｗ上の各パターンPT11〜PTMNを測定する測定部５と、
測定対象Ｗ及びプローブLSを各パターンPT11〜PTMNごと
に予め決められた移動量だけ相対移動させることによ
り、測定対象Ｗ上の各パターンPT11〜PTMNに対する各測
定開始位置RijへプローブLSをアライメントするアライ
メント部３と、複数のパターンPT11〜PTMNのうちの第１
のパターンPTijの測定結果に基づいて該第１のパターン
PTijに対する測定開始位置Rijの位置ずれ量を検出する
とともに、第１のパターンPTijの測定後に複数のパター
ンPT11〜PTMNのうちの第２のパターンPT(i+1)jに対する
測定開始位置R(i+1)jへプローブLSを位置合せする際
に、第１のパターンPTijに対する測定開始位置Rijの位
置ずれ量に基づいて、第２のパターンPT(i+1)jに対する
測定開始位置R(i+1)jへのプローブLSの移動量を補正す
るアライメント制御部４とを設けるようにする。
プローブLSによつてパターンPT11〜PTMNを順次測定す
る際に、プローブLSは各パターンに対する測定開始位置
Rijに順次移動された後、当該測定開始位置Rijから一定
区間だけ走査される。ここでプローブLSによつて第１の
パターンPTijが測定されるとき、その測定開始位置Rij
に対する位置ずれ量が検出され、この位置ずれ量が、プ
ローブLSが続いて第２のパターンPT(i+1)jの測定開始位
置R(i+1)jに移動される際のプローブの移動量を補正す
るために用いられる。その結果すべてのパターンに対す
る測定を実用上十分な精度で容易になし得る。
る際に、プローブLSは各パターンに対する測定開始位置
Rijに順次移動された後、当該測定開始位置Rijから一定
区間だけ走査される。ここでプローブLSによつて第１の
パターンPTijが測定されるとき、その測定開始位置Rij
に対する位置ずれ量が検出され、この位置ずれ量が、プ
ローブLSが続いて第２のパターンPT(i+1)jの測定開始位
置R(i+1)jに移動される際のプローブの移動量を補正す
るために用いられる。その結果すべてのパターンに対す
る測定を実用上十分な精度で容易になし得る。
以下図面について、本発明を半導体ウエハ検査装置に
おけるパターン測定装置に適用した場合の一実施例を詳
述する。
おけるパターン測定装置に適用した場合の一実施例を詳
述する。
第１図において、１は全体としてパターン測定装置を
示し、テーブル２上に載置された半導体ウエハＷに対
し、アライメント部３がその位置を検出し、この検査結
果に基づいてマイクロコンピュータ構成の制御回路４が
テーブル２を所定量だけ移動させることにより、半導体
ウエハＷと測定部５のプローブであるレーザスポツトLS
とを位置合わせした上で、半導体ウエハＷ上のパターン
をレーザスポツトLSが走査することによりパターンの形
状、寸法等を測定する。
示し、テーブル２上に載置された半導体ウエハＷに対
し、アライメント部３がその位置を検出し、この検査結
果に基づいてマイクロコンピュータ構成の制御回路４が
テーブル２を所定量だけ移動させることにより、半導体
ウエハＷと測定部５のプローブであるレーザスポツトLS
とを位置合わせした上で、半導体ウエハＷ上のパターン
をレーザスポツトLSが走査することによりパターンの形
状、寸法等を測定する。
レーザ光源６から射出したレーザ光LA0は先ずビーム
スプリツタ７を介して２方向に分割され、そのうち直進
したレーザ光LA1は測定部５の走査量検出器８に入射
し、これに対してビームスプリツタ７において反射され
たレーザ光LA2は、ビームスプリツタ９においてさらに
２方向に分割される。
スプリツタ７を介して２方向に分割され、そのうち直進
したレーザ光LA1は測定部５の走査量検出器８に入射
し、これに対してビームスプリツタ７において反射され
たレーザ光LA2は、ビームスプリツタ９においてさらに
２方向に分割される。
ビームスプリツタ９において直進したレーザ光LA3
は、アライメント部３のアライメント検出器10に入射す
る一方、反射されたレーザ光LA4はミラー11において反
射されて測定部５のレーザスポツト走査部12に入射する
ようになされている。
は、アライメント部３のアライメント検出器10に入射す
る一方、反射されたレーザ光LA4はミラー11において反
射されて測定部５のレーザスポツト走査部12に入射する
ようになされている。
レーザスポツト走査部12はミラー11から入射するレー
ザビームLA4を順次移動台12Cに固定された固定ミラー12
A及び固定ミラー12Bを介してビームスプリツタ13に送出
し、直進したレーザビームLA5が対物レンズ14により集
光されてレーザスポツトLSとして半導体ウエハＷ上に結
像される。
ザビームLA4を順次移動台12Cに固定された固定ミラー12
A及び固定ミラー12Bを介してビームスプリツタ13に送出
し、直進したレーザビームLA5が対物レンズ14により集
光されてレーザスポツトLSとして半導体ウエハＷ上に結
像される。
このときレーザスポツトLSは、レーザスポツト走査部
12の移動台12C（すなわちミラー12B）を制御回路４から
到来するレーザスポツト駆動信号S1によつて、矢印ａで
示す方向に所定の微小区間Ｌだけスライドさせることが
できることにより、一次元的に半導体ウエハＷ上を走査
し得る。
12の移動台12C（すなわちミラー12B）を制御回路４から
到来するレーザスポツト駆動信号S1によつて、矢印ａで
示す方向に所定の微小区間Ｌだけスライドさせることが
できることにより、一次元的に半導体ウエハＷ上を走査
し得る。
レーザスポツトLSとして半導体ウエハＷ上に結像した
レーザ光LA5は、当該半導体ウエハＷの表面で反射さ
れ、その反射レーザビームLA6がビームスプリツタ13を
介して光電検出器15に入射する。かくして光電検出器15
に入射したレーザ光LA6は、現在のレーザスポツトLSの
位置における半導体ウエハＷ上のパターンの情報を表す
ことになり、光電検出器15はこれをパターン情報信号S2
として制御回路４に送出する。
レーザ光LA5は、当該半導体ウエハＷの表面で反射さ
れ、その反射レーザビームLA6がビームスプリツタ13を
介して光電検出器15に入射する。かくして光電検出器15
に入射したレーザ光LA6は、現在のレーザスポツトLSの
位置における半導体ウエハＷ上のパターンの情報を表す
ことになり、光電検出器15はこれをパターン情報信号S2
として制御回路４に送出する。
ところでビームスプリツタ７において直進し、走査量
検出器８に入射したレーザ光LA1は、レーザスポツトLS
の走査量検出に利用される。すなわち走査量検出器８は
レーザ干渉計により構成され、これによりレーザスポツ
ト走査部12の移動台12Cの移動量は、レーザスポツトLS
の走査量に等しく、従つて走査量検出器８から送出され
る走査量信号S3は、レーザスポツトLSの半導体ウエハＷ
上の走査量を表すこととなる。この走査量信号S3は制御
回路４に入力されており、制御回路４は上述のパターン
情報信号S2と合わせて半導体ウエハＷ上のパターンの精
密な位置を演算することにより、パターンの形状、寸法
等を測定する。
検出器８に入射したレーザ光LA1は、レーザスポツトLS
の走査量検出に利用される。すなわち走査量検出器８は
レーザ干渉計により構成され、これによりレーザスポツ
ト走査部12の移動台12Cの移動量は、レーザスポツトLS
の走査量に等しく、従つて走査量検出器８から送出され
る走査量信号S3は、レーザスポツトLSの半導体ウエハＷ
上の走査量を表すこととなる。この走査量信号S3は制御
回路４に入力されており、制御回路４は上述のパターン
情報信号S2と合わせて半導体ウエハＷ上のパターンの精
密な位置を演算することにより、パターンの形状、寸法
等を測定する。
またアライメント部３において、ビームスプリツタ９
において直進してアライメント検出器10に入射したレー
ザ光LA3は、アライメント検出器10、ミラー16及び17か
らなる粗アライメント検出系の光源として利用される。
すなわちレーザ光LA3はアライメント検出器10において
２つの光束LA7及びLA8に分割され、それぞれミラー16及
び17に入射する。ミラー16及び17は半導体ウエハＷ上の
予め決められた検出位置にレーザ光LA7及びLA8を照射さ
せるような位置に配設されており、半導体ウエハＷ上の
表面において反射された反射光を再びミラー16又は17を
介してアライメント検出器10に入射させることにより、
当該検出位置の状態を検出することができる。
において直進してアライメント検出器10に入射したレー
ザ光LA3は、アライメント検出器10、ミラー16及び17か
らなる粗アライメント検出系の光源として利用される。
すなわちレーザ光LA3はアライメント検出器10において
２つの光束LA7及びLA8に分割され、それぞれミラー16及
び17に入射する。ミラー16及び17は半導体ウエハＷ上の
予め決められた検出位置にレーザ光LA7及びLA8を照射さ
せるような位置に配設されており、半導体ウエハＷ上の
表面において反射された反射光を再びミラー16又は17を
介してアライメント検出器10に入射させることにより、
当該検出位置の状態を検出することができる。
この検出結果はアライメント信号S4として制御回路４
に入力され、制御回路４は当該アライメント信号S4に基
づいて、半導体ウエハＷの現在位置を検出して半導体ウ
エハＷが移動すべき距離を演算する。この演算結果はテ
ーブル駆動信号S5としてテーブル２を移動させる。かく
して半導体ウエハＷとレーザスポツトLSとを任意の位置
に位置合わせすることが可能になる。
に入力され、制御回路４は当該アライメント信号S4に基
づいて、半導体ウエハＷの現在位置を検出して半導体ウ
エハＷが移動すべき距離を演算する。この演算結果はテ
ーブル駆動信号S5としてテーブル２を移動させる。かく
して半導体ウエハＷとレーザスポツトLSとを任意の位置
に位置合わせすることが可能になる。
以上の構成のパターン測定装置１において、第２図に
示すようなただ１つのブロツクBL上の逆Ｌ字形パターン
PTのＸ方向のパターン幅DX及びＹ方向のパターン幅DYを
測定する場合を考える。
示すようなただ１つのブロツクBL上の逆Ｌ字形パターン
PTのＸ方向のパターン幅DX及びＹ方向のパターン幅DYを
測定する場合を考える。
先ずアライメント部３及び制御回路４はテーブル２を
ブロツクBLの原点Ｏに対し相対的に決められた測定基準
位置ＲにレーザスポツトLSが結像するように移動させ
る。このとき当該測定基準位置Ｒは、Ｘ方向又はＹ方向
にレーザスポツトLSが走査した場合、測定しようとする
パターンPTを横切ることができる位置に設定されてい
る。
ブロツクBLの原点Ｏに対し相対的に決められた測定基準
位置ＲにレーザスポツトLSが結像するように移動させ
る。このとき当該測定基準位置Ｒは、Ｘ方向又はＹ方向
にレーザスポツトLSが走査した場合、測定しようとする
パターンPTを横切ることができる位置に設定されてい
る。
次に制御回路４はレーザスポツト駆動信号S1をレーザ
スポツト走査部12に送出してレーザスポツトLSをＸ方向
又はＹ方向に微小な一定区間Ｌだけ走査させることによ
り、第３図に示すようなパターン情報信号S2及び走査量
信号S3の関係を得る。ここでパターン情報信号S2が立ち
下がる位置P1及び立ち上がる位置P2はそれぞれパターン
PTの開始点及び終了点を表していることより、当該位置
P1及びP2の差を演算することによりＸ方向（又はＹ方
向）のパターン幅DX（又はDY）を得ることができる。か
くしてブロツクBLに対する測定を終了する。
スポツト走査部12に送出してレーザスポツトLSをＸ方向
又はＹ方向に微小な一定区間Ｌだけ走査させることによ
り、第３図に示すようなパターン情報信号S2及び走査量
信号S3の関係を得る。ここでパターン情報信号S2が立ち
下がる位置P1及び立ち上がる位置P2はそれぞれパターン
PTの開始点及び終了点を表していることより、当該位置
P1及びP2の差を演算することによりＸ方向（又はＹ方
向）のパターン幅DX（又はDY）を得ることができる。か
くしてブロツクBLに対する測定を終了する。
複数のブロツクに対し、それぞれＸ方向及びＹ方向の
パターン幅を測定する場合は、上述の操作をすべてのブ
ロツクに関し繰返せば良いのであるが、本実施例におい
ては、あるブロツクに対するパターン測定が終了したと
き、次のようにしてレーザスポツトLSを次のブロツクの
測定基準位置Ｒに位置合わせする。
パターン幅を測定する場合は、上述の操作をすべてのブ
ロツクに関し繰返せば良いのであるが、本実施例におい
ては、あるブロツクに対するパターン測定が終了したと
き、次のようにしてレーザスポツトLSを次のブロツクの
測定基準位置Ｒに位置合わせする。
すなわち第５図及び第７図について上述したような半
導体ウエハＷを考えるとき、制御回路４はあるブロツク
BLijの測定基準位置Rij（ｉ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＝
１、２、……、Ｎ）から次のブロツクBLi+mj+nの測定基
準位置Ri+mj+n（ｉ＋ｍ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＋ｎ＝
１、２、……、Ｎ）にレーザスポツトLSを位置合わせす
る際に第４図に示すように、レーザスポツトLSを半導体
ウエハＷに対し、Ｘ方向に、 dX1＝dX−ΔＸ＝XP×ｍ−ΔＸ ……（３） だけ移動させ、またＹ方向に、 dY1＝dY−ΔＹ＝YP×ｎ−ΔＹ ……（４） だけ移動するようなテーブル駆動信号S5をテーブル２に
送出し、半導体ウエハＷを移動させる。
導体ウエハＷを考えるとき、制御回路４はあるブロツク
BLijの測定基準位置Rij（ｉ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＝
１、２、……、Ｎ）から次のブロツクBLi+mj+nの測定基
準位置Ri+mj+n（ｉ＋ｍ＝１、２、……、Ｍ、ｊ＋ｎ＝
１、２、……、Ｎ）にレーザスポツトLSを位置合わせす
る際に第４図に示すように、レーザスポツトLSを半導体
ウエハＷに対し、Ｘ方向に、 dX1＝dX−ΔＸ＝XP×ｍ−ΔＸ ……（３） だけ移動させ、またＹ方向に、 dY1＝dY−ΔＹ＝YP×ｎ−ΔＹ ……（４） だけ移動するようなテーブル駆動信号S5をテーブル２に
送出し、半導体ウエハＷを移動させる。
ここでΔＸ及びΔＹはそれぞれＸ方向及びＹ方向のアラ
イメント誤差データを表し、次式 ΔＸ＝P1XR−P1X ……（５） ΔＹ＝P1YR−P1Y ……（６） より演算される。ただしP1XRは第２図に示すように論理
上の測定基準位置ＲからＸ方向にレーザスポツトLSを走
査した場合のパターンPTの開始点P1までの標準距離（測
定基準位置Ｒを設定した際決定されている）を表す。ま
たP1XはブロツクBLijに対する実際の測定基準位置Rijか
らＸ方向にレーザスポツトLSを走査したときのパターン
PTijの開始点P1までの測定値を表す。このときレーザス
ポツトLSとブロツクBLijとの位置合わせが正確であれ
ば、次式 ΔＸ＝P1XR−P1X＝０ ……（７） となり、半導体ウエハ３のＸ方向の移動量は、（１）式
及び（３）式より、 dX1＝dX ……（８） となる。これに対してレーザスポツトLSとブロツクBLij
との位置合わせに誤差が生じた場合には第４図に示すよ
うに、ブロツクBLijがΔＸだけ標準位置からずれている
と考え、次のブロツクBLi+mj+nへの位置合わせ時、見か
け上ブロツクBLijの位置ずれの影響を打ち消すようにす
る。なお、（６）式におけるP1YR及びP1Yについても同
様である。
イメント誤差データを表し、次式 ΔＸ＝P1XR−P1X ……（５） ΔＹ＝P1YR−P1Y ……（６） より演算される。ただしP1XRは第２図に示すように論理
上の測定基準位置ＲからＸ方向にレーザスポツトLSを走
査した場合のパターンPTの開始点P1までの標準距離（測
定基準位置Ｒを設定した際決定されている）を表す。ま
たP1XはブロツクBLijに対する実際の測定基準位置Rijか
らＸ方向にレーザスポツトLSを走査したときのパターン
PTijの開始点P1までの測定値を表す。このときレーザス
ポツトLSとブロツクBLijとの位置合わせが正確であれ
ば、次式 ΔＸ＝P1XR−P1X＝０ ……（７） となり、半導体ウエハ３のＸ方向の移動量は、（１）式
及び（３）式より、 dX1＝dX ……（８） となる。これに対してレーザスポツトLSとブロツクBLij
との位置合わせに誤差が生じた場合には第４図に示すよ
うに、ブロツクBLijがΔＸだけ標準位置からずれている
と考え、次のブロツクBLi+mj+nへの位置合わせ時、見か
け上ブロツクBLijの位置ずれの影響を打ち消すようにす
る。なお、（６）式におけるP1YR及びP1Yについても同
様である。
以上の構成によればあるブロツクから他のブロツクへ
のレーザスポツトの位置合わせ時、あるブロツクの位置
ずれを見かけ上なくすことができることにより、他のブ
ロツクにおける測定基準位置が大きく位置ずれすること
を防止し得、他のブロツクのパターンの形状、寸法等の
測定を実用上十分な精度でなし得る。
のレーザスポツトの位置合わせ時、あるブロツクの位置
ずれを見かけ上なくすことができることにより、他のブ
ロツクにおける測定基準位置が大きく位置ずれすること
を防止し得、他のブロツクのパターンの形状、寸法等の
測定を実用上十分な精度でなし得る。
因にあるブロツクから他のブロツクへのレーザスポツ
トの位置合わせ時、半導体ウエハの移動量が小さいほ
ど、位置合わせ時に生ずる位置ずれを小さく抑え得ると
考えられるので、第５図及び第７図に示すような半導体
ウエハＷにおける測定順序として、例えば（BL11→BL12
→……→BL1N）→（BL2N→BL2N-1→……→BL21）→（BL
31→BL32→）……→（BLM-11→BLM1→BLM2→……→B
LMN）等のデータを制御回路にプログラムする。
トの位置合わせ時、半導体ウエハの移動量が小さいほ
ど、位置合わせ時に生ずる位置ずれを小さく抑え得ると
考えられるので、第５図及び第７図に示すような半導体
ウエハＷにおける測定順序として、例えば（BL11→BL12
→……→BL1N）→（BL2N→BL2N-1→……→BL21）→（BL
31→BL32→）……→（BLM-11→BLM1→BLM2→……→B
LMN）等のデータを制御回路にプログラムする。
なお上述の実施例においては、アライメント誤差デー
タとして測定基準位置Ｒとパターンの開始点P1との測定
距離P1X（P1Y）を用いたが、本発明はこれに限らず、例
えば測定基準位置Ｒとパターンの終了点P2との測定距離
としても良く、要は標準値が予め分かつており、ブロツ
クの位置ずれの影響を受けるようなデータであれば上述
と同様の効果を得ることができる。
タとして測定基準位置Ｒとパターンの開始点P1との測定
距離P1X（P1Y）を用いたが、本発明はこれに限らず、例
えば測定基準位置Ｒとパターンの終了点P2との測定距離
としても良く、要は標準値が予め分かつており、ブロツ
クの位置ずれの影響を受けるようなデータであれば上述
と同様の効果を得ることができる。
また上述の実施例においては、逆Ｌ字型のパターンを
有するブロツクが複数個マトリクス状に配列された半導
体ウエハの各パターン幅を測定する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の形のパターンの形
状、寸法等を検査、測定する場合に広く適用できる。
有するブロツクが複数個マトリクス状に配列された半導
体ウエハの各パターン幅を測定する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、種々の形のパターンの形
状、寸法等を検査、測定する場合に広く適用できる。
さらに上述の実施例においては、レーザ光源を１つだ
け有する構成のパターン測定装置を示したが、これに限
らず、例えばレーザスポツトを形成するための光源とし
て専用のレーザ光源を用いて、全体として２つのレーザ
光源を持つようにしても良く、さらに３つのレーザ光源
を用いることにより、走査量検出器、レーザスポツト走
査部及び粗アライメント検出系が独立に光源を有するよ
うにしても上述と同様の効果を得ることができる。なお
この場合、粗アライメント検出系の光源として、レーザ
の代わりにLED等を用いても良い。
け有する構成のパターン測定装置を示したが、これに限
らず、例えばレーザスポツトを形成するための光源とし
て専用のレーザ光源を用いて、全体として２つのレーザ
光源を持つようにしても良く、さらに３つのレーザ光源
を用いることにより、走査量検出器、レーザスポツト走
査部及び粗アライメント検出系が独立に光源を有するよ
うにしても上述と同様の効果を得ることができる。なお
この場合、粗アライメント検出系の光源として、レーザ
の代わりにLED等を用いても良い。
さらに第１図においてアライメント部３及び測定部５
を２組設けることにより２次元平面内でのパターンの形
状、寸法等を測定し得る。
を２組設けることにより２次元平面内でのパターンの形
状、寸法等を測定し得る。
さらに上述においては、本発明を半導体ウエハ検査装
置に適用した場合の実施例について述べたが、これに限
らず種々の機器に適用し得る。
置に適用した場合の実施例について述べたが、これに限
らず種々の機器に適用し得る。
以上のように本発明によれば、プローブを第１のパタ
ーンに対する測定開始位置にアライメントする際に検出
した位置ずれ量によつて第２のパターンに対する測定開
始位置へのプローブの移動量を補正するようにしたこと
により、測定対象上のパターンがある程度誤差を伴つて
配列されている場合においても、すべてのパターンに対
する形状、寸法等の測定を実用上十分な精度でなし得、
かくしてパターン測定の自動化をし易い、使い勝手の良
いパターン測定装置を容易に実現し得る。
ーンに対する測定開始位置にアライメントする際に検出
した位置ずれ量によつて第２のパターンに対する測定開
始位置へのプローブの移動量を補正するようにしたこと
により、測定対象上のパターンがある程度誤差を伴つて
配列されている場合においても、すべてのパターンに対
する形状、寸法等の測定を実用上十分な精度でなし得、
かくしてパターン測定の自動化をし易い、使い勝手の良
いパターン測定装置を容易に実現し得る。
第１図は本発明によるパターン測定装置の一実施例を示
す略線図、第２図及び第３図はパターン測定の原理の説
明に供する略線図、第４図はアライメント補正の原理の
説明に供する略線図、第５図は半導体ウエハ上のブロツ
クの配列状態を示す略線図、第６図はアライメントの原
理を示す略線図、第７図は配置に誤差を生じた場合の半
導体ウエハ上のブロツクの配列状態を示す略線図であ
る。 １……パターン測定装置、２……テーブル、３……アラ
イメント部、４……制御回路、５……測定部、８……走
査量検出器、10……アライメント検出器、12……レーザ
スポツト走査部、PT11、PT12、……、PT1N、PT21、P
T22、……、PT2N、……PTM1、PTM2、……、PTMN、PT…
…パターン、R11、R12、……、R1N、R21、R22、……、R
2N、……、RM1、RM2、……、RMN、Ｒ……測定基準位
置、ΔＸ、ΔＹ……アライメント誤差データ、Ｗ……半
導体ウエハ。
す略線図、第２図及び第３図はパターン測定の原理の説
明に供する略線図、第４図はアライメント補正の原理の
説明に供する略線図、第５図は半導体ウエハ上のブロツ
クの配列状態を示す略線図、第６図はアライメントの原
理を示す略線図、第７図は配置に誤差を生じた場合の半
導体ウエハ上のブロツクの配列状態を示す略線図であ
る。 １……パターン測定装置、２……テーブル、３……アラ
イメント部、４……制御回路、５……測定部、８……走
査量検出器、10……アライメント検出器、12……レーザ
スポツト走査部、PT11、PT12、……、PT1N、PT21、P
T22、……、PT2N、……PTM1、PTM2、……、PTMN、PT…
…パターン、R11、R12、……、R1N、R21、R22、……、R
2N、……、RM1、RM2、……、RMN、Ｒ……測定基準位
置、ΔＸ、ΔＹ……アライメント誤差データ、Ｗ……半
導体ウエハ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−198374（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−309（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−230010（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43505（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−68205（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】測定対象上に配列された同一形状の複数の
パターンを順次測定するパターン測定装置において、 上記測定対象上の各パターンに対する各測定開始位置か
ら一定区間だけを走査するようになされたプローブによ
つて上記測定対象上の各パターンを測定する測定部と、 上記測定対象及び上記プローブを上記各パターンごとに
予め決められた移動量だけ相対移動させることにより、
上記測定対象上の各パターンに対する各測定開始位置へ
上記プローブをアライメントするアライメント部と、 上記複数のパターンのうちの第１のパターンの測定結果
に基づいて該第１のパターンに対する測定開始位置の位
置ずれ量を検出するとともに、上記第１のパターンの測
定後に上記複数のパターンのうちの第２のパターンに対
する測定開始位置へ上記プローブを位置合せする際に、
上記第１のパターンに対する測定開始位置の上記位置ず
れ量に基づいて、上記第２のパターンに対する測定開始
位置への上記プローブの移動量を補正するアライメント
制御部と を具備することを特徴とするパターン測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62100494A JP2512871B2 (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | パタ−ン測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62100494A JP2512871B2 (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | パタ−ン測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63265103A JPS63265103A (ja) | 1988-11-01 |
| JP2512871B2 true JP2512871B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=14275480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62100494A Expired - Fee Related JP2512871B2 (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | パタ−ン測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2512871B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5103304A (en) * | 1990-09-17 | 1992-04-07 | Fmc Corporation | High-resolution vision system for part inspection |
| KR101028696B1 (ko) | 2009-03-05 | 2011-04-14 | 한국생산기술연구원 | 적외선을 이용한 다층구조의 미세홀 얼라인 오차 측정 및 수정방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0625657B2 (ja) * | 1983-06-16 | 1994-04-06 | 大日本印刷株式会社 | 印刷物の絵柄検査方法および装置 |
| JPS61198374A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-02 | Hitachi Ltd | 二次元画像比較検査装置 |
-
1987
- 1987-04-23 JP JP62100494A patent/JP2512871B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63265103A (ja) | 1988-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2712772B2 (ja) | パターン位置測定方法及び装置 | |
| JP2694868B2 (ja) | 位置検出方法及び装置 | |
| KR950012572A (ko) | 노광 방법 | |
| JPS59119204A (ja) | マ−ク位置検出方法 | |
| EP0132122A2 (en) | Apparatus for inspecting mask for use in manufacturing large scale integrated circuits | |
| KR100396146B1 (ko) | 위치검출장치 및 방법 | |
| US4425537A (en) | X-Y Addressable workpiece positioner and mask aligner using same | |
| JP2512871B2 (ja) | パタ−ン測定装置 | |
| JPH0719869A (ja) | 構築物の変位検出方法及びこれに用いるターゲットプレート | |
| JP3636246B2 (ja) | 露光装置の調整方法 | |
| JPH02198130A (ja) | 面位置検出方法 | |
| JPH08330219A (ja) | 走査型露光装置 | |
| JPH0992591A (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JPH01292206A (ja) | 物体の表面状態測定装置及び表面の高さ測定装置 | |
| JPH0756183A (ja) | 位置合わせ方法 | |
| JP3170717B2 (ja) | 投影露光装置及び方法 | |
| JP3237022B2 (ja) | 投影露光装置 | |
| JP2687671B2 (ja) | ブラウン管膜点検査方法および装置 | |
| JP3278969B2 (ja) | 位置検出装置並びに重ね合わせ精度検出装置 | |
| KR19990001730A (ko) | 스테퍼 장비의 얼라인 키 형성구조 | |
| JPH0534120A (ja) | 面形状測定方法及び装置 | |
| JPH04278555A (ja) | 微少寸法測定装置 | |
| JPH02161302A (ja) | 形状測定装置 | |
| JPH0430175B2 (ja) | ||
| JPH0782390B2 (ja) | ステージ位置決め方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |