JP3479924B2 - Mark position detection method - Google Patents

Mark position detection method

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JP3479924B2
JP3479924B2 JP24373294A JP24373294A JP3479924B2 JP 3479924 B2 JP3479924 B2 JP 3479924B2 JP 24373294 A JP24373294 A JP 24373294A JP 24373294 A JP24373294 A JP 24373294A JP 3479924 B2 JP3479924 B2 JP 3479924B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はマーク位置検出方法に関
するものであり、特に、フォトマスクの形成の際の露
光、或いは、半導体ウェハの露光に用いる電子ビーム露
光装置のマーク位置検出方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mark position detecting method, and more particularly to a mark position detecting method for an electron beam exposure apparatus used for exposure in forming a photomask or for exposing a semiconductor wafer. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の集積度が向上す
るに連れて、パターンの微細化が要求され、そのために
リソグラフィー工程において電子ビーム露光が用いられ
ている。そして、この電子ビーム露光工程においては、
微細化に伴ってパターンの配置精度の向上が必要とな
り、そのためにマーク位置検出の精度向上が図られてき
た。なお、このパターン配置精度とは、主偏向器及び副
偏向器を有する電子ビーム露光装置における、主偏向器
で偏向させるフィールドと副偏向器で偏向させるフィー
ルドとの間の繋ぎ精度を意味し、或いは、多層工程にお
ける前後層の重合わせ精度を意味する。
2. Description of the Related Art In recent years, as the degree of integration of semiconductor integrated circuits has improved, finer patterns have been required, and electron beam exposure has been used in the lithography process for this purpose. And in this electron beam exposure process,
With the miniaturization, it is necessary to improve the pattern placement accuracy, and therefore the accuracy of mark position detection has been improved. The pattern placement accuracy means connection accuracy between a field deflected by the main deflector and a field deflected by the sub deflector in an electron beam exposure apparatus having a main deflector and a sub deflector, or , Means the accuracy of stacking the front and rear layers in the multi-layer process.

【0003】従来のマーク位置検出工程において、4つ
のフォトダイオードチップを検出器台に取付けて、この
4つのフォトダイオードの検出出力を単純加算して位置
検出を行っていた。この様子を図4(a)に示す。
In the conventional mark position detecting process, four photodiode chips are attached to a detector base, and the detection outputs of these four photodiodes are simply added to perform position detection. This state is shown in FIG.

【0004】図4(a)参照 シリコンチップからなるマークチップ10上に設けた位
置検出用のTaマーク11を、検出器台(図示せず)に
設けた電子ビーム通過孔13を介して照射した電子ビー
ム8により走査し、その反射電子14を検出器台にマウ
ントした4つのフォトダイオードチップ12A,12B
(図は、4つの内の2つを示す)により検出し、この検
出信号を単純加算することによりマーク位置の検出を行
っていた。
As shown in FIG. 4A, a Ta mark 11 for position detection provided on a mark chip 10 made of a silicon chip is irradiated through an electron beam passage hole 13 provided in a detector base (not shown). Four photodiode chips 12A and 12B which are scanned by the electron beam 8 and whose reflected electrons 14 are mounted on a detector base
(The figure shows two of four), and the mark position is detected by simply adding the detection signals.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マーク位置検出方法では、GO走査とRETURN走査
とでは、各フォトダイオードチップの配置位置によっ
て、反射電子の取込みのレベルが異なるため、マーク位
置検出にミスが発生していた。これは、図4(a)の図
番15に示すように、反射電子の一部がTaマークの段
差部において更に反射されて方向を変えることにより、
本来検出すべきフォトダイオードチップ(図の場合は1
2B)がこの反射電子を取り込めなくなり、検出出力が
低下するためである。
However, in the conventional mark position detecting method, the level of the backscattered electrons is different between the GO scanning and the RETURN scanning depending on the arrangement position of each photodiode chip. There was a mistake. This is because a part of the reflected electrons is further reflected at the step portion of the Ta mark and the direction is changed, as shown in FIG.
The photodiode chip that should be detected (1 in the case of the figure)
This is because 2B) cannot take in the reflected electrons and the detection output decreases.

【0006】この様子を図4(b)に示す。なお、図に
おけるAはフォトダイオードチップ12Aの検出出力を
表すものであり、Bはフォトダイオードチップ12Bの
検出出力を表すものである。
This state is shown in FIG. 4 (b). In the figure, A represents the detection output of the photodiode chip 12A, and B represents the detection output of the photodiode chip 12B.

【0007】図4(a)及び(b)参照 先ず、電子ビーム8を図のa→b→c→d方向にGO走
査した場合、a→b間においては、フォトダイオードチ
ップ12Aは正常に反射電子14を検出するが、フォト
ダイオードチップ12Bは、本来検出するはずの反射電
子15がTaマーク11の段差部(マークエッジ)に妨
害され向きを変えるため、正常な検出が行えずBの破線
の円内に示すようなアンダーシュート的な波形が出力さ
れる。次いで、b→c間においては電子の反射率の高い
Taマーク11表面からの多量の反射電子を妨害される
ことなく検出できるために、両方のフォトダイオードチ
ップ12A,12Bにおいて、同じような精度で反射電
子を検出して平坦なピークを形成する。
Referring to FIGS. 4A and 4B, first, when the electron beam 8 is GO-scanned in the direction of a → b → c → d in the figure, the photodiode chip 12A is normally reflected between a → b. Although the electrons 14 are detected, the photodiode chip 12B changes the direction because the reflected electrons 15 that should originally be detected are obstructed by the step portion (mark edge) of the Ta mark 11 and change the direction. An undershoot-like waveform shown in the circle is output. Then, between b and c, a large amount of backscattered electrons from the surface of the Ta mark 11 having a high electron reflectance can be detected without being disturbed, so that the photodiode chips 12A and 12B have the same accuracy. The backscattered electrons are detected to form a flat peak.

【0008】次いで、c→d間においては、今度はフォ
トダイオードチップ12Aとフォトダイオードチップ1
2Bとの関係が逆になり、フォトダイオードチップ12
Aが一部の反射電子を取り込むことが出来なくなり非正
常な出力が得られる。なお、フォトダイオードチップ1
2Bは、Taマークの段差に妨害されることがないので
平坦なLowの出力が得られる。次いで、今度は走査方
向を反転してd→c→b→a方向にRETURN走査す
ることになり、この場合にはフォトダイオードチップ1
2Aとフォトダイオードチップ12Bとの出力の関係が
逆になる。
Next, between c and d, this time the photodiode chip 12A and the photodiode chip 1
The relationship with 2B is reversed and the photodiode chip 12
A cannot capture some of the backscattered electrons and an abnormal output is obtained. The photodiode chip 1
2B is not disturbed by the step difference of the Ta mark, so that a flat Low output can be obtained. Next, this time, the scanning direction is reversed and the RETURN scanning is performed in the direction of d → c → b → a. In this case, the photodiode chip 1
The output relationship between 2A and the photodiode chip 12B is reversed.

【0009】いずれにしても、各フォトダイオードチッ
プの検出出力の単純和を取った場合には、いずれかのフ
ォトダイオードチップが非正常な検出出力であるためそ
の総和も不正確になるので、正しいマーク位置の検出が
出来ず、その結果、パターン配置精度が低下していた。
In any case, if the simple sum of the detection outputs of the respective photodiode chips is taken, the total sum will be inaccurate because one of the photodiode chips has an abnormal detection output, so it is correct. The mark position could not be detected, and as a result, the pattern placement accuracy was degraded.

【0010】したがって、本発明は、フォトダイオード
チップの非正常な検出出力を排除することにより、正し
いマーク位置の検出を可能にし、パターン配置精度を向
上することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to eliminate the abnormal detection output of the photodiode chip to enable the correct mark position detection and improve the pattern placement accuracy.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、マークチップ
上に設けたマークを電子ビーム(図1の8)で走査し
て、反射電子をフォトダイオードで検出してマークの位
置を検出するマーク位置検出方法において、電子ビーム
(図1の8)の走査方向に対して反射電子を正常に取り
込む位置に配置されたフォトダイオードを選択するよう
に順次フォトダイオードを切り換え、選択されたフォト
ダイオードの検出出力を用いてマーク位置を判断するマ
ーク位置検出方法であって、電子ビーム(図1の8)の
走査方向と、反射電子を正常に取り込む位置に配置され
たフォトダイオードとの位置関係を予め制御手段(図1
の6)に記憶しておき、この制御手段(図1の6)によ
り電子ビーム(図1の8)の走査方向に応じて正常出力
が得られるフォトダイオードを自動的に選択することを
特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a mark provided on a mark chip is scanned with an electron beam (8 in FIG. 1) and a backscattered electron is detected by a photodiode to detect the position of the mark. In the position detecting method, the photodiodes are sequentially switched so as to select the photodiode arranged at a position where the backscattered electrons are normally taken in with respect to the scanning direction of the electron beam (8 in FIG. 1), and the selected photodiode is detected. A mark position detecting method for judging a mark position by using an output, wherein a positional relationship between a scanning direction of an electron beam (8 in FIG. 1) and a photodiode arranged at a position where a backscattered electron is normally taken in is controlled in advance. Means (Fig. 1
No. 6), and the control means (6 in FIG. 1) automatically selects the photodiode that can obtain a normal output according to the scanning direction of the electron beam (8 in FIG. 1). To do.

【0012】[0012]

【0013】また、本発明は、正常な検出出力データを
微分することにより微分波形を形成し、得られた微分波
形のピーク値の平均値を求め、平均値以上の成分を無効
とし、有効なピークの位置によりマーク位置を判断する
ことを特徴とする。
Further, according to the present invention, a differential waveform is formed by differentiating normal detection output data, an average value of peak values of the obtained differential waveform is obtained, and a component above the average value is invalidated and effective. It is characterized in that the mark position is judged based on the position of the peak.

【0014】また、本発明は、微分波形のピーク値の正
のピーク値と負のピーク値の間隔を求め、マークの幅と
比較することによって、一致しないピーク値を無効と
し、有効なピークの位置によりマーク位置を判断するこ
とを特徴とする。
Further, according to the present invention, the interval between the positive peak value and the negative peak value of the peak value of the differential waveform is calculated and compared with the width of the mark to invalidate the non-coincident peak value and to determine the effective peak value. It is characterized in that the mark position is judged based on the position.

【0015】また、本発明は、複数フォトダイオード
を、電子ビームを通過させる電子ビーム通過孔を設けた
検出器台に取り付けると共に、電子ビーム通過孔の中心
に対して点対称になるように4個配置したことを特徴と
する。
Further, according to the present invention, a plurality of photodiodes are attached to a detector base provided with an electron beam passage hole for passing an electron beam, and four photodiodes are arranged so as to be point-symmetric with respect to the center of the electron beam passage hole. It is characterized by being arranged.

【0016】[0016]

【作用】正確に反射電子を取り込むことの出来る位置に
配置されたフォトダイオードを選択して、この選択され
たフォトダイオードの出力を用いてマーク位置を検出す
るので、Taマークの段差によって一部の反射電子が方
向を変えられても、非正常なデータが検出出力に混入す
ることがない。
The photodiode arranged at the position where the reflected electrons can be accurately taken in is selected, and the mark position is detected by using the output of the selected photodiode. Even if the reflected electrons are redirected, abnormal data will not be mixed in the detection output.

【0017】また、電子ビームの走査方向と反射電子を
正常に取り込む位置に配置されたフォトダイオードの位
置関係は容易に推定できるので、予め制御手段にその関
係を記憶させておくことにより、走査時のフォトダイオ
ードの選択が簡単になる。さらに、出力データの微分出
力を用いることにより、不測のスパイクノイズが混入し
ても、その様なスパイクノイズを容易に除去することが
できる。
Further, since the positional relationship between the scanning direction of the electron beam and the photodiode arranged at the position where the backscattered electrons are normally taken in can be easily estimated, by storing the relationship in the control means in advance, the scanning time can be improved. Simplifies the selection of photodiodes. Furthermore, by using the differential output of the output data, even if unexpected spike noise is mixed, such spike noise can be easily removed.

【0018】また、4個のフォトダイオードを電子ビー
ム通過孔の中心点に対して略点対称に配置することによ
り、少ない個数のフォトダイオードで各方向の走査に対
するマークの位置検出を正確に行うことができる。
Further, by arranging the four photodiodes substantially in point symmetry with respect to the center point of the electron beam passage hole, it is possible to accurately detect the position of the mark for scanning in each direction with a small number of photodiodes. You can

【0019】[0019]

【実施例】図1乃至図3に基づいて、本発明の実施例を
説明する。なお、図1は本発明の原理的構成を概略的に
説明する図であり、図2は電子ビーム露光装置のマーク
検出部の細部の構成を説明する図であり、更に、図3
は、検出出力の解析方法を説明するための図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a diagram schematically illustrating the principle configuration of the present invention, FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a mark detection unit of the electron beam exposure apparatus, and further, FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining a method of analyzing a detection output.

【0020】図1参照 先ず、本発明の構成を概略的に説明すると、Taマーク
を検出するための電子ビーム走査信号を制御系6からカ
ラム系1に出力すると共に、ビデオアンプ5へフォトダ
イオードチップの選択信号を出力する。カラム系1にお
いては、電子銃2から電子ビーム8を放出すると共に、
カラム系1に加えられた電子ビーム走査信号によりウェ
ハホルダー4上に載置したマークチップを電子ビーム8
によって走査する。
Referring first to FIG. 1, the structure of the present invention will be briefly described. An electron beam scanning signal for detecting a Ta mark is output from the control system 6 to the column system 1 and a photodiode chip is sent to the video amplifier 5. The selection signal of is output. In the column system 1, the electron beam 8 is emitted from the electron gun 2 and
The mark chip placed on the wafer holder 4 is moved to the electron beam 8 by the electron beam scanning signal applied to the column system 1.
To scan by.

【0021】次いで、マークチップからの反射電子を検
出器台3に取り付けた4つのフォトダイオードチップで
検出し、その検出出力をビデオアンプ5に出力し、ビデ
オアアンプ5はその検出出力の内から制御系6の選択信
号によって予め選択されたフォトダイオードチップの検
出出力を選択して制御系6に出力する。
Next, the reflected electrons from the mark chip are detected by the four photodiode chips attached to the detector base 3, and the detection output is output to the video amplifier 5, and the video amplifier 5 selects from the detected outputs. The detection output of the photodiode chip previously selected by the selection signal of the control system 6 is selected and output to the control system 6.

【0022】次いで、制御系6は選択されたフォトダイ
オードチップからの検出出力を微分し、得られた微分波
形をコンピュータ7におくり、コンピュータ7において
微分出力を解析し、マークチップ上のTaマークの位置
を判断する。コンピュータ7において、得られたTaマ
ークの検出データに基づいて電子ビーム露光装置の主偏
向器及び副偏向器の偏向位置ずれを求め、ずれの補正を
行って、ウェハホルダー4に収納した被露光半導体ウェ
ハ等の露光を開始する。
Next, the control system 6 differentiates the detection output from the selected photodiode chip, sends the obtained differential waveform to the computer 7, analyzes the differential output in the computer 7, and detects the Ta mark on the mark chip. Determine the position. The computer 7 obtains the deflection position deviation of the main deflector and the sub-deflector of the electron beam exposure apparatus based on the obtained Ta mark detection data, corrects the deviation, and exposes the semiconductor to be exposed stored in the wafer holder 4. Start exposure of the wafer or the like.

【0023】次に電子ビーム露光装置のマーク検出部の
細部の構成を説明する。 図2(a)参照 シリコンからなる基板上にTaからなる検出マーク11
を設けたマークチップ10を、検出器台3に設けた電子
ビーム通過孔13を通過してきた電子ビーム8によって
走査し、シリコン基板及びTaマーク11からの反射電
子14を4つのフォトダイオードチップ12によって検
出する。
Next, the detailed structure of the mark detection unit of the electron beam exposure apparatus will be described. 2A, the detection mark 11 made of Ta is formed on the substrate made of silicon.
The mark chip 10 provided with is scanned by the electron beam 8 that has passed through the electron beam passage hole 13 provided in the detector base 3, and the reflected electrons 14 from the silicon substrate and the Ta mark 11 are scanned by the four photodiode chips 12. To detect.

【0024】図2(b)参照 このマークチップ10は、シリコンウェハ上に所定形状
のTaマーク11をチップ毎にパターニングしたのち、
各チップに分割したものであり、このマークチップ10
は、被露光半導体ウェハ9を収納するウェハホルダー4
の周辺部に取り付けられる。
Referring to FIG. 2B, this mark chip 10 is obtained by patterning a Ta mark 11 having a predetermined shape on a silicon wafer for each chip.
This mark chip 10 is divided into chips.
Is a wafer holder 4 for accommodating a semiconductor wafer 9 to be exposed.
It is attached to the periphery of.

【0025】次に、電子ビームの走査方向と、フォトダ
イオードチップの選択について説明する。 図3参照 先ず、図3(a)に示すように、電子ビーム8をa→b
→c→d方向にGO走査する場合、a→b間において
は、フォトダイオードチップ12Aは正常に反射電子1
4を検出できるが、フォトダイオードチップ12Bは本
来検出するはずの反射電子15がTaマーク11の段差
部(マークエッジ)に妨害され向きを変えるため、正常
な検出ができないので、制御系によりこの部分の走査に
おいては有効な検出出力を得るフォトダイオードチップ
としてフォトダイオードチップ12Aを予め選択する。
Next, the scanning direction of the electron beam and the selection of the photodiode chip will be described. See FIG. 3. First, as shown in FIG.
When GO scanning is performed in the → c → d direction, the photodiode chip 12A normally operates the backscattered electron 1 between a → b.
4 can be detected, but the photodiode chip 12B changes the direction because the backscattered electrons 15 that should originally be detected are obstructed by the stepped portion (mark edge) of the Ta mark 11 and change the direction. In the scanning of, the photodiode chip 12A is selected in advance as the photodiode chip that obtains an effective detection output.

【0026】次いで、b→c間においてはどちらのフォ
トダイオードチップも電子の反射率の高いTaマーク1
1表面からの多量の反射電子を妨害されることなく適正
に検出できるが、次のc→d間においてはフォトダイオ
ードチップ12Aとフォトダイオードチップ12Bとの
関係が逆転し、フォトダイオードチップ12Bは正常に
反射電子14を検出できるが、フォトダイオードチップ
12Aは正常な検出ができなくなるため、制御系により
b→c間において有効な検出出力を得るフォトダイオー
ドチップをフォトダイオードチップ12Aからフォトダ
イオードチップ12Bに切り換える。
Next, between b and c, both of the photodiode chips have Ta mark 1 with high electron reflectance.
Although a large amount of backscattered electrons from one surface can be properly detected without being disturbed, the relationship between the photodiode chip 12A and the photodiode chip 12B is reversed during the next c → d, and the photodiode chip 12B is normal. Although the backscattered electrons 14 can be detected in the photo diode chip 12A, the photo diode chip 12A cannot normally detect the photo diode chip 12A from the photo diode chip 12A to the photo diode chip 12B. Switch.

【0027】その後、dの位置までフォトダイオードチ
ップ12Bを有効として選択した状態で走査を行い、今
度はd→c→b→a方向にRETURN走査する。この
場合には、GO走査とは逆の関係になりdからc→bの
中間まではフォトダイオードチップ12Bを有効として
選択し、b→c間において有効な検出出力を得るフォト
ダイオードチップをフォトダイオードチップ12Bから
フォトダイオードチップ12Aに切り換え、aの位置ま
でフォトダイオードチップ12Aを有効として選択した
状態で走査を行う。
Thereafter, scanning is performed up to the position of d with the photodiode chip 12B selected as effective, and this time, RETURN scanning is performed in the direction of d → c → b → a. In this case, the relationship is reverse to that of GO scanning, and the photodiode chip 12B is selected as effective from d to the middle of c → b, and the photodiode chip that obtains effective detection output between b → c is used as the photodiode. The chip 12B is switched to the photodiode chip 12A, and scanning is performed up to the position a with the photodiode chip 12A selected as valid.

【0028】次に、フォトダイオードチップにより検出
された検出出力及びその波形解析の仕方を説明する。 図3(b)参照 図におけるAは、フォトダイオードチップの切り換えに
よって得られた合成出力波形を示すもので、従来のよう
に単純総和した検出出力波形のようにTaマークエッジ
に対応する部分において非正常な波形が見られなくな
る。
Next, the detection output detected by the photodiode chip and the method of analyzing its waveform will be described. A in the reference diagram of FIG. 3 (b) shows a composite output waveform obtained by switching the photodiode chips. As in the conventional detection output waveform obtained by simple summation, a portion corresponding to the Ta mark edge is non-existent. The normal waveform disappears.

【0029】次に、この合成出力を制御系において微分
することにより、図のBに示す微分波形出力を得る。こ
の得られた微分波形におけるピーク位置がTaマークエ
ッジに対応することになる。
Next, the composite output is differentiated in the control system to obtain a differential waveform output shown in B of the figure. The peak position in the obtained differential waveform corresponds to the Ta mark edge.

【0030】この微分出力波形に、なんらかの理由でス
パイクノイズが発生した場合、正常なピーク値よりも大
きなピークが検出されることになるので、ピーク値の絶
対値の平均を取ることにより、平均値より大きなピーク
値を無効なスパイクノイズとして除外し、有効なピーク
によってマーク位置の判断を行う。また、Taマークの
幅は固定されているので、予めこの値を記憶・入力して
おくことにより、正のピーク値と負のピーク値の距離を
計算し、計算結果と記憶入力とを比較し、両者が一致し
ない場合には、スパイクノイズとして除外する。
If spike noise occurs in the differentiated output waveform for some reason, a peak larger than the normal peak value will be detected. Therefore, by averaging the absolute values of the peak values, the average value is calculated. The larger peak value is excluded as invalid spike noise, and the mark position is determined by the valid peak. Further, since the width of the Ta mark is fixed, by storing and inputting this value in advance, the distance between the positive peak value and the negative peak value is calculated, and the calculation result and the memory input are compared. If they do not match, they are excluded as spike noise.

【0031】そして、得られたTaマーク位置データに
より、電子ビーム露光装置の主偏向器と副偏向器の偏向
位置ずれを求め、ずれの補正を行い、電子ビーム露光を
開始する。
Then, based on the obtained Ta mark position data, the deviation of the deflection position between the main deflector and the sub deflector of the electron beam exposure apparatus is obtained, the deviation is corrected, and the electron beam exposure is started.

【0032】なお、上記の説明においては、説明を簡単
にするために2つのフォトダイオードチップ12Aと1
2Bについて説明してるが、実際には、4つのフォトダ
イオードチップを用いるものであり、その場合にも、電
子ビームの走査方向に応じてフォトダイオードチップの
切り換えを制御系で行うものである。
In the above description, two photodiode chips 12A and 1A are provided to simplify the description.
Although 2B has been described, four photodiode chips are actually used, and in this case, the switching of the photodiode chips is performed by the control system according to the scanning direction of the electron beam.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、Taマークを電子ビー
ムで走査する際に、走査方向に応じて有効フォトダイオ
ードチップを切り換えて反射電子を検出することによ
り、マーク位置検出精度を高め、パターンの配置精度を
向上することができる。
According to the present invention, when the Ta mark is scanned by the electron beam, the effective photodiode chip is switched according to the scanning direction to detect the reflected electrons, thereby improving the mark position detection accuracy and the pattern. It is possible to improve the placement accuracy of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理的構成を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a principle configuration of the present invention.

【図2】本発明の実施に用いる装置のTaマークに関す
る細部を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating details regarding a Ta mark of an apparatus used for implementing the present invention.

【図3】本発明のマーク位置検出方法の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a mark position detecting method of the present invention.

【図4】従来のマーク位置検出方法の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional mark position detecting method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 カラム系 2 電子銃 3 検出器台 4 ウェハホルダー 5 ビデオアンプ 6 制御系 7 コンピュータ 8 電子ビーム 9 被露光半導体ウェハ 10 マークチップ 11 Taマーク 12 フォトダイオードチップ 12A フォトダイオードチップA 12B フォトダイオードチップB 13 電子ビーム通過孔 14 反射電子 15 マークに妨害された反射電子 1 column system 2 electron gun 3 detector stand 4 Wafer holder 5 video amplifier 6 control system 7 computer 8 electron beam 9 Exposed semiconductor wafer 10 mark chips 11 Ta mark 12 Photodiode chip 12A Photodiode chip A 12B Photodiode chip B 13 Electron beam passage hole 14 Backscattered electrons 15 Backscattered electrons obstructed by mark

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−177719(JP,A) 特開 昭61−207017(JP,A) 特開 平3−167819(JP,A) 特開 昭58−125(JP,A) 特開 昭57−42129(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 504 G03F 7/20 521 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A 61-177719 (JP, A) JP-A 61-207017 (JP, A) JP-A 3-167819 (JP, A) JP-A 58- 125 (JP, A) JP 57-42129 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 504 G03F 7/20 521

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 位置検出マークを電子ビームで走査し
て、反射電子を複数のフォトダイオードで検出して前記
位置検出マークの位置を検出するマーク位置検出方法に
おいて、前記電子ビームの走査方向に対して前記反射電
子を正常に取り込む位置に配置されたフォトダイオード
を選択するように順次前記フォトダイオードを切り換
え、前記選択されたフォトダイオードの検出出力を用い
てマーク位置を判断するマーク位置検出方法であって、 前記電子ビームの走査方向と、前記反射電子を有効に検
出できるフォトダイオードとの位置関係を予め制御手段
に記憶しておき、前記制御手段により前記電子ビームの
走査方向に応じて正常出力が得られるフォトダイオード
を自動的に選択する ことを特徴とするマーク位置検出方
法。
1. A mark position detection method for scanning a position detection mark with an electron beam, detecting reflected electrons with a plurality of photodiodes to detect the position of the position detection mark, in the scanning direction of the electron beam. Is a mark position detecting method in which the photodiodes are sequentially switched so as to select a photodiode arranged at a position where the backscattered electrons are normally taken in, and the mark position is determined using the detection output of the selected photodiode. Te effectively test the scanning direction of the electron beam, the reflected electrons
The positional relationship with the photodiode that can be output is controlled beforehand.
In the electron beam of the electron beam by the control means.
Photodiode that can obtain normal output depending on the scanning direction
A mark position detection method characterized by automatically selecting .
【請求項2】 上記有効マーク検出データを微分するこ
とにより微分波形を形成し、得られた微分波形のピーク
値の平均値を求め、平均値以上の成分を無効とし、有効
なピークの位置によりマーク位置を判断することを特徴
とする請求項1記載のマーク位置検出方法。
2. Differentiating the valid mark detection data.
The differential waveform is formed by and the peak of the obtained differential waveform
Calculate the average value of the values, invalidate the components above the average value, and enable
Characterized by determining the mark position based on the position of various peaks
The mark position detecting method according to claim 1.
【請求項3】 上記微分波形のピーク値の正のピーク値
と負のピーク値の間隔を求め、求めた結果と位置検出マ
ークの幅とを比較することによって、一致しないピーク
値を無効とし、有効なピークの位置によりマーク位置を
判断することを特徴とする請求項2記載のマーク位置検
出方法。
3. A positive peak value of the peak value of the differential waveform
And the negative peak value are calculated, the calculated result and position detection
Peaks that do not match by comparing with the width of the peak
Invalidate the value and set the mark position according to the position of the valid peak.
The mark position detection according to claim 2, wherein the mark position is detected.
How to get out.
【請求項4】 上記複数フォトダイオードは、上記電子
ビームを通過させる電子ビーム通過孔を設けた検出器台
に取り付けられると共に、前記電子ビーム通過孔の中心
に対して点対称になるように4個配置されたことを特徴
とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のマーク位
置検出方法。
4. The plurality of photodiodes are the electrons
Detector stand with electron beam passage hole for passing the beam
Attached to the center of the electron beam passage hole
The feature is that 4 pieces are arranged so as to be point-symmetric with respect to
The mark position according to any one of claims 1 to 3.
Position detection method.
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