JPH01283758A - 電子ビーム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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を用いた描画あるいは副長装置に係
り、特に多数点にわたって、連続的に描画又は測定する
のに適した装置に関する。

〔従来の技術〕

半導体素子のパターンの微細化に伴ない、電子ビームを
用いた描画あるいは測長装置が重要となってきている。

従来のこの種の装置においては例えば特開昭６２−１０
５００６号明細書に記載されているように、検出信号か
らパターン寸法を自動的に。

かつ精度良く求めるための手法が検討されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来技術においては、ウェーハ上の多数点にわ
たってパターンを連続、かつ自動的に描画あるいは測定
する手法については配慮がされていなかった。

電子ビーム測長装置を例に挙げると、測定しようとする
ウェーハ上には、多数のチップが規則的に配置されてい
るが、これらは、ステッパーあるいは電子ビーム描画装
置等の製造装置により形成されたものである。これらチ
ップの配置は１通常レーザ干渉光学針により制御された
試料ステージを用いて行なわれている。従って、チップ
配置の正しさはレーザ光学系で用いられているレーザ光
反射鏡の直交度によって決定される。測長装置と上記製
造装置で用いているレーザ光反射鏡の直交度は１通常約
１　／　１０　ｍｒａｄ程度の誤差がある。このため、
例えば、測長装置のＸ軸に対するチップ配置の回転量を
測定し、ニオしを補正したとしても。

Ｙ軸方向で６０ｍｍ移動すると約６μｍのパターン位置
ずれが生ずることになり、所望のパターンが正しく電子
ビーム直下に位置されないことになる。

ＣＲＭを解決するための手段〕 本発明は、かかる不都合を取除くことを目的としている
。

本発明の電子ビーム装置は、試料上の多数点にわたって
連続、かつ自動的にパターンの描画又は寸法の測定を行
なう電子ビーム装置において、試料上のパターン配置の
直交度を用いる電子ビーム装置の試料ステージ系の直交
度との差を求め、該直交度の差を補正する手段を備えた
ことを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明における電子ビーム装置では、ウェーハの回転補
正を行なうとともに直交度もあわせて補正するために、
従来一方向（例えばＸ方向）だけであった回転量の検出
を他方向（例えばＹ方向）についても行ない、この結果
を用いて試料ステージの移動を制御する。

以上の構成によりパターン位置を正しく電子ビーム直下
に移動させることが可能となる。

〔実施例〕

以下１本発明の電子ビーム測長装置における一実施例を
第１図、第２図により説明する。

第１図は１本発明に基づく電子ビーム測長装置の概略構
成図である。電子ビーム１は偏向コイル３に流れる偏向
信号に従って、ウェーハ４に形成されたパターン上を走
査する。パターンからの二次電子信号は信号検出器２に
より検出され、信号処理回路を経て制御計算機に送られ
処理される。

試料ステージ５はレーザ干渉計（図示せず）を備えたス
テージ制御回路により制御される。制御用計算機は全て
の回路を制御して連続測長を実行する。

第２図は測長を行なったウェーハ４の平面図である。該
ウェーハ４上には、多数の規則的に配置されたチップ（
図示せず）とともに、４個の回転量検出用のパターンＡ
、Ｂ、Ｃ，Ｄが形成されている。測定においては、ウェ
ーハ４が試料ステージ５上に搭載された後、制御用計算
機がパターンＡをまず電子ビーム直下に移動させ、該パ
ターンＡからの二次電子信号を用いてパターンＡの中心
位置を検出するとともに、その際の試料ステージ５の位
置をレーザ干渉計を用いて求め１両者の結果を用いてパ
ターンＡのレーザ座標系における中心座標を求める０次
にパターンＢについても同様の処理を行ない、パターン
Ａ、Ｂの中心レーザ座標から測長装置のＸ軸に対するパ
ターン配置の回転量θを求め、これをメモリＡに記憶す
る。次に、パターンＣ，Ｄを用いてＹ軸に対する回転量
θ′を求め、メモリＢに記憶する。

測長においては、ウェーハ上のチップ位ｆＷ（ｘ’。

ｙ’）に対して ｘｏ＝ｘ’　−ｙ’　　−θ′ ｙｏ＝ｘ’　　　申　０　＋　ｙ　′ の補正式によって（ＸＯ，ｙｏ）を求め、これを試料ス
テージ移動における目標位置とする。

この様にして、ウェーハ４上の全てのチップにわたって
パターン寸法の計測を行なったが、全てのチップにおい
て所望するパターンを正しく電子ビーム直下にもってく
ることが出来、直続測長することができた。

他の実施例として、電子ビーム描画装置においては第２
図に示した如く、マークを設けたウェーハ４上に描画を
行なった。先の実施例と同様に、これらのマークを用い
て角度０．θ′を求め、前記補正式に従って試料ステー
ジ５の移動を行なうことにより、下地パターンに対する
合わせ描画を正しく行なうことができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、試料上のパターン配置の直交度と、用
いる電子ビーム装置の直交度の違いを補正することが出
来るので、試料上の多数点にわたって連続的に描画、あ
るいは測長を行なうことが出きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である測長装置の構成を示す
ブロック図、第２＠は本実施例で用いたウェーハの平面
図である。 １・・・電子ビーム、２・・・信号検出器、３・・・偏
向コイル、４・・・ウェーハ、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・・回
転量検出第　／１２］ 第２１２７ ３・・・偏ｈコイル ４　゛ウェーハ Ａ８・・・＠転量検出ｍ ”Ｄ　　　Ａ’クーン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、試料上の多数点にわたつて連続、かつ自動的にパタ
   ーンの描画又は寸法の測定を行なう電子ビーム装置にお
   いて、試料上のパターン配置の直交度と用いる電子ビー
   ム装置の試料ステージ系の直交度との差を求め、該直交
   度の差を補正する手段を備えたことを特徴とする電子ビ
   ーム装置。