JP2758979B2 - マーク位置検出方法 - Google Patents
マーク位置検出方法Info
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- JP2758979B2 JP2758979B2 JP24848890A JP24848890A JP2758979B2 JP 2758979 B2 JP2758979 B2 JP 2758979B2 JP 24848890 A JP24848890 A JP 24848890A JP 24848890 A JP24848890 A JP 24848890A JP 2758979 B2 JP2758979 B2 JP 2758979B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子ビーム描画装置などに使用して好適な
マーク位置検出方法に関する。
マーク位置検出方法に関する。
（従来の技術） 電子ビーム描画装置や集束イオンビーム装置などの描
画装置は、予め記憶装置に描画パターンデータを記憶さ
せておき、移動ステージ上に載置された材料に所定のパ
ターンのビーム描画を行うようになっている。
画装置は、予め記憶装置に描画パターンデータを記憶さ
せておき、移動ステージ上に載置された材料に所定のパ
ターンのビーム描画を行うようになっている。
第３図は、電子ビーム描画装置の構成例を示す図であ
る。電子銃１から出射された電子ビームBiは、ブランキ
ング電極２によりオンオフ制御されながら、続く電子レ
ンズ3,4により集束され、偏向電極５により２次元方向
に偏向された後、材料（例えばウエハ）６上に照射され
る。ここで、材料６は２次元方向に移動可能な移動ステ
ージ７上に載置されている。８はその内部で材料６の交
換を行うための交換室、９はこれら構成要素を内部に含
む真空室である。
る。電子銃１から出射された電子ビームBiは、ブランキ
ング電極２によりオンオフ制御されながら、続く電子レ
ンズ3,4により集束され、偏向電極５により２次元方向
に偏向された後、材料（例えばウエハ）６上に照射され
る。ここで、材料６は２次元方向に移動可能な移動ステ
ージ７上に載置されている。８はその内部で材料６の交
換を行うための交換室、９はこれら構成要素を内部に含
む真空室である。
材料６上に電子ビーム描画を行うためのパターンデー
タは、外部記憶装置10に格納されている。CPU回路11
は、外部記憶装置10に格納されているパターンデータを
転送する制御やステージ移動量の算出などを行う。そし
て、ブランキング制御回路12,ビーム偏向制御回路13お
よびステージ移動制御回路14にそれぞれの制御信号が送
出される。ブランキング制御回路12は、ブランキング電
極２に印加する電圧を制御し、ビーム偏向制御回路13
は、偏向電極５に印加する電圧を制御し、ステージ移動
制御回路14は、移動ステージ７の移動を制御する。これ
により、材料６上の所定のパターンが描画される。
タは、外部記憶装置10に格納されている。CPU回路11
は、外部記憶装置10に格納されているパターンデータを
転送する制御やステージ移動量の算出などを行う。そし
て、ブランキング制御回路12,ビーム偏向制御回路13お
よびステージ移動制御回路14にそれぞれの制御信号が送
出される。ブランキング制御回路12は、ブランキング電
極２に印加する電圧を制御し、ビーム偏向制御回路13
は、偏向電極５に印加する電圧を制御し、ステージ移動
制御回路14は、移動ステージ７の移動を制御する。これ
により、材料６上の所定のパターンが描画される。
従来、このような描画装置で材料６にビーム描画を行
う場合、予め材料６に付されたマークにビーム照射を行
って、そのとき生じる反射電子を検出し、この反射電子
信号から材料位置を検出する所謂マーク検出法により材
料の位置を正確に求め、その後、目的とするパターンの
描画を行うようになっている。ところが、このマーク検
出法は、検出信号を微分し、ピークを強調してから適当
なスレシホールドレベルで切ってピークを判定する方法
を採っている。そして、このピーク値がマークの位置を
求めるのに活用されるようになっている。
う場合、予め材料６に付されたマークにビーム照射を行
って、そのとき生じる反射電子を検出し、この反射電子
信号から材料位置を検出する所謂マーク検出法により材
料の位置を正確に求め、その後、目的とするパターンの
描画を行うようになっている。ところが、このマーク検
出法は、検出信号を微分し、ピークを強調してから適当
なスレシホールドレベルで切ってピークを判定する方法
を採っている。そして、このピーク値がマークの位置を
求めるのに活用されるようになっている。
このマーク検出法は、マーク位置を簡便に検出するの
に有効な方法であるが、検出信号を微分してピークを作
っているため、ノイズに弱いという欠点がある。従っ
て、ノイズがあると、スレシホールドレベルが決めにく
く、検出誤差を生じてしまう。そこで、近年ノイズに強
いマーク検出方法として、マーク検出信号の相関処理を
行い、相関処理した結果のピーク位置をマーク位置とす
る方法が用いられ始めた。この方式は、微分処理を行わ
ないので、ノイズに対して強く、かなりSN比の悪い信号
に対しても適用が可能である。
に有効な方法であるが、検出信号を微分してピークを作
っているため、ノイズに弱いという欠点がある。従っ
て、ノイズがあると、スレシホールドレベルが決めにく
く、検出誤差を生じてしまう。そこで、近年ノイズに強
いマーク検出方法として、マーク検出信号の相関処理を
行い、相関処理した結果のピーク位置をマーク位置とす
る方法が用いられ始めた。この方式は、微分処理を行わ
ないので、ノイズに対して強く、かなりSN比の悪い信号
に対しても適用が可能である。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記した相関処理を用いる方式は、波
形の対称性を利用したものであり、波形の対称性がすぐ
れた場合に問題が生じる。例えば、レジストがマークに
不均一に被さっている場合には、検出信号の対称性が良
くない。また、マーク検出をビーム偏向中心から外れた
ところで行う場合に、信号の非対称性が生じる。
形の対称性を利用したものであり、波形の対称性がすぐ
れた場合に問題が生じる。例えば、レジストがマークに
不均一に被さっている場合には、検出信号の対称性が良
くない。また、マーク検出をビーム偏向中心から外れた
ところで行う場合に、信号の非対称性が生じる。
この波形の非対称性が生じるのは、次の二つのケース
が考えられる。まず一つは、第４図に示すように、信号
の左右の振幅が異なる場合である。このような現象は、
ビーム光軸直下以外の位置でマーク検出のビーム走査を
行った場合に生じる。第４図において、（ａ）は、右側
の山の振幅が左側に比べて２倍の場合、（ｂ）は、それ
が３倍の場合、（ｃ）は、それが４倍の場合で、実線が
マーク検出信号波形、点線が相関処理波形である。この
図から明らかなように、片方の山を大きくするにつれ、
相関処理の結果が変化していく。第４図（ａ），（ｂ）
の場合のように、片方の山を2,3倍にしていくと、相関
処理波形の中心とは違う右側の山は高くなってくるが、
まだ中心を越えるほどには至っていない。これが第４図
（ｃ）に示すように、４倍の振幅となって、右側の山は
中心の山を越えることにより、相関処理によってマーク
の中心位置を求めると、誤差が生じることになる。しか
しながら、実際、ビーム光軸直下以外の部分で第４図
（ｃ）に示すような波形の偏りは生じることはないた
め、このケースによる位置誤差は発生しない。
が考えられる。まず一つは、第４図に示すように、信号
の左右の振幅が異なる場合である。このような現象は、
ビーム光軸直下以外の位置でマーク検出のビーム走査を
行った場合に生じる。第４図において、（ａ）は、右側
の山の振幅が左側に比べて２倍の場合、（ｂ）は、それ
が３倍の場合、（ｃ）は、それが４倍の場合で、実線が
マーク検出信号波形、点線が相関処理波形である。この
図から明らかなように、片方の山を大きくするにつれ、
相関処理の結果が変化していく。第４図（ａ），（ｂ）
の場合のように、片方の山を2,3倍にしていくと、相関
処理波形の中心とは違う右側の山は高くなってくるが、
まだ中心を越えるほどには至っていない。これが第４図
（ｃ）に示すように、４倍の振幅となって、右側の山は
中心の山を越えることにより、相関処理によってマーク
の中心位置を求めると、誤差が生じることになる。しか
しながら、実際、ビーム光軸直下以外の部分で第４図
（ｃ）に示すような波形の偏りは生じることはないた
め、このケースによる位置誤差は発生しない。
実際上問題となるのは、第２のケースで、レジストが
マーク部分に不均一に被さって、マーク検出信号の谷の
位置がずれている場合である。第５図（ａ）は、マーク
検出信号の基本図であり、走査方向（横軸）に1024にデ
ータポイントで信号波形が記憶されている場合を例に説
明する。第５図（ｂ）は、谷の位置が中心から右側に56
ポイントずれた場合で、この場合には、相関処理のピー
ク位置の誤差が２ポイント生じる。第５図（ｃ）は、谷
の位置が右側に106ポイントずれた場合で、この場合に
は、相関処理のピーク位置の誤差が６ポイント生じる。
第５図（ｄ）は、谷の位置が右側に158ポイントずれた
場合で、この場合には、相関処理のピーク位置の誤差が
８ポイント生じる。
マーク部分に不均一に被さって、マーク検出信号の谷の
位置がずれている場合である。第５図（ａ）は、マーク
検出信号の基本図であり、走査方向（横軸）に1024にデ
ータポイントで信号波形が記憶されている場合を例に説
明する。第５図（ｂ）は、谷の位置が中心から右側に56
ポイントずれた場合で、この場合には、相関処理のピー
ク位置の誤差が２ポイント生じる。第５図（ｃ）は、谷
の位置が右側に106ポイントずれた場合で、この場合に
は、相関処理のピーク位置の誤差が６ポイント生じる。
第５図（ｄ）は、谷の位置が右側に158ポイントずれた
場合で、この場合には、相関処理のピーク位置の誤差が
８ポイント生じる。
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、マーク検出信号波形の対称性が良くない場合
でも、マーク中心位置を正確に求めることができるマー
ク位置検出方法を実現するにある。
の目的は、マーク検出信号波形の対称性が良くない場合
でも、マーク中心位置を正確に求めることができるマー
ク位置検出方法を実現するにある。
（課題を解決するための手段） 本発明に基づくマーク位置検出方法は、マークを横切
ってビームを走査し、その走査に伴って得られた信号の
相関処理を行ってピーク位置Icを求めること、該走査に
基づいて得られた信号の２つのピーク位置の中間位置I0
を求めると共に、該走査に基づいて得られた信号の最小
値の位置Imを求め、該中間位置と最小値の位置の誤差Δ
Ｉを求めること、該相関処理によるピーク位置Icと誤差
ΔＩとに基づいてマークの位置を求めることことを特徴
としている。
ってビームを走査し、その走査に伴って得られた信号の
相関処理を行ってピーク位置Icを求めること、該走査に
基づいて得られた信号の２つのピーク位置の中間位置I0
を求めると共に、該走査に基づいて得られた信号の最小
値の位置Imを求め、該中間位置と最小値の位置の誤差Δ
Ｉを求めること、該相関処理によるピーク位置Icと誤差
ΔＩとに基づいてマークの位置を求めることことを特徴
としている。
（作用） マーク検出信号の２つのピーク位置の中心位置と、マ
ーク検出信号の最小値（信号波形の谷）の位置との差に
よって相関処理に基づくマーク位置の補正を行う。
ーク検出信号の最小値（信号波形の谷）の位置との差に
よって相関処理に基づくマーク位置の補正を行う。
（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。第１図は、本発明に基づく方法を実施するための構
成ブロック図である。図において、21は材料上に付され
たマークの反射信号を検出する検出器であり、検出器21
からの信号は、AD変換器22によってディジタル信号に変
換された後、相関処理ユニット23に供給される。相関処
理ユニット23は、コンピュータ24によって制御され、相
関処理モードと信号をそのまま通過させるスルーモード
とに切換えられる。コンピュータ24内には後述するΔＩ
演算部25とピーク位置演算部26とが含まれている。
る。第１図は、本発明に基づく方法を実施するための構
成ブロック図である。図において、21は材料上に付され
たマークの反射信号を検出する検出器であり、検出器21
からの信号は、AD変換器22によってディジタル信号に変
換された後、相関処理ユニット23に供給される。相関処
理ユニット23は、コンピュータ24によって制御され、相
関処理モードと信号をそのまま通過させるスルーモード
とに切換えられる。コンピュータ24内には後述するΔＩ
演算部25とピーク位置演算部26とが含まれている。
上述した構成で、検出器21からAD変換器22を介して相
関処理ユニット23には、第２図に示すマーク検出信号が
供給される。相関処理ユニット23は、コンピュータ24の
制御により、相関処理モードとなっているときには、ユ
ニット23で既知の相関処理が行われ、この相関処理によ
り求められたピーク位置Icはコンピュータ24内のレジス
タ27にセットされる。次にコンピュータ24の制御によ
り、相関処理ユニット23がスルーモードとされると、第
２図に示すマーク検出信号は、そのままコンピュータ24
内のΔＩ演算部25に供給される。このΔＩ演算部25で
は、マーク検出信号の２つのピーク位置I1,I2を検出
し、２つのピーク位置の中間位置I0、すなわち、 I0＝（I1＋I2）/2 を求め、更に、信号が最小値（谷）の位置Imとの差ΔＩ
（＝Im−I0）を求める。このΔＩ演算部で求められたΔ
Ｉと、レジスタ27にセットされた相関処理によるピーク
位置Icは、マーク位置演算部26に供給され、次の演算が
施される。
関処理ユニット23には、第２図に示すマーク検出信号が
供給される。相関処理ユニット23は、コンピュータ24の
制御により、相関処理モードとなっているときには、ユ
ニット23で既知の相関処理が行われ、この相関処理によ
り求められたピーク位置Icはコンピュータ24内のレジス
タ27にセットされる。次にコンピュータ24の制御によ
り、相関処理ユニット23がスルーモードとされると、第
２図に示すマーク検出信号は、そのままコンピュータ24
内のΔＩ演算部25に供給される。このΔＩ演算部25で
は、マーク検出信号の２つのピーク位置I1,I2を検出
し、２つのピーク位置の中間位置I0、すなわち、 I0＝（I1＋I2）/2 を求め、更に、信号が最小値（谷）の位置Imとの差ΔＩ
（＝Im−I0）を求める。このΔＩ演算部で求められたΔ
Ｉと、レジスタ27にセットされた相関処理によるピーク
位置Icは、マーク位置演算部26に供給され、次の演算が
施される。
Ia＝Ic＋α・ΔＩ この演算によって求められたIaは、相関処理によるピ
ーク位置Icが補正されたものであり、正確な位置とな
る。なお、上式におけるαは、補正係数であり、ΔＩの
関数である。また、その値は、マークの形状からシミュ
レーションなどによって予めΔＩの関数として求められ
る。
ーク位置Icが補正されたものであり、正確な位置とな
る。なお、上式におけるαは、補正係数であり、ΔＩの
関数である。また、その値は、マークの形状からシミュ
レーションなどによって予めΔＩの関数として求められ
る。
以上本発明を詳述したが、本発明は上述した実施例に
限定されない。例えば、電子ビーム描画装置を例に説明
したが、イオンビーム描画装置にも本発明を適用するこ
とができる。
限定されない。例えば、電子ビーム描画装置を例に説明
したが、イオンビーム描画装置にも本発明を適用するこ
とができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明においては、マーク検出
信号の２つのピーク位置の中心位置と、マーク検出信号
の最小値の位置との差によって相関処理に基づくマーク
位置の補正を行うようにしたので、マーク検出信号波形
の対称性が良くない場合でも、マーク中心位置を正確に
求めることができる。
信号の２つのピーク位置の中心位置と、マーク検出信号
の最小値の位置との差によって相関処理に基づくマーク
位置の補正を行うようにしたので、マーク検出信号波形
の対称性が良くない場合でも、マーク中心位置を正確に
求めることができる。
第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図は、
マーク検出信号波形を示す図、第３図は、電子ビーム描
画装置の構成例を示す図、第４図は、左右の振幅が異な
るマーク検出信号波形を示す図、第５図は、谷の位置が
ずれたマーク検出信号波形を示す図である。 21……検出器、22……AD変換器 23……相関処理ユニット 24……コンピュータ、25……ΔＩ演算部 26……マーク位置演算部 27……レジスタ
マーク検出信号波形を示す図、第３図は、電子ビーム描
画装置の構成例を示す図、第４図は、左右の振幅が異な
るマーク検出信号波形を示す図、第５図は、谷の位置が
ずれたマーク検出信号波形を示す図である。 21……検出器、22……AD変換器 23……相関処理ユニット 24……コンピュータ、25……ΔＩ演算部 26……マーク位置演算部 27……レジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (1)
- 【請求項１】マークを横切ってビームを走査し、その走
査に伴って得られた信号の相関処理を行ってピーク位置
Icを求めること、該走査に基づいて得られた信号の２つ
のピーク位置の中間位置I0を求めると共に、該走査に基
づいて得られた信号の最小値の位置Imを求め、該中間位
置と最小値の位置の誤差ΔＩを求めること、該相関処理
によるピーク位置Icと誤差ΔＩとに基づいてマークの位
置を求めることよりなるマーク位置検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24848890A JP2758979B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | マーク位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24848890A JP2758979B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | マーク位置検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127416A JPH04127416A (ja) | 1992-04-28 |
| JP2758979B2 true JP2758979B2 (ja) | 1998-05-28 |
Family
ID=17178911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24848890A Expired - Fee Related JP2758979B2 (ja) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | マーク位置検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758979B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-18 JP JP24848890A patent/JP2758979B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04127416A (ja) | 1992-04-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090313 |
|
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