JPH03142917A - マーク位置検出チェック方法 - 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） 本発明はマーク位置検出が正しく行えたかどうかチェッ
クするマーク位置検出チェック方法に関する。

（従来の技術） 電子ビームを使って材料上にパターンを描く等、荷電粒
子線を使って被加工材料に加工を行う場合、荷電粒子線
の加工位置は波加工材料上に設けられたマーク位置を基
準にして設定されているので、加工前には必ずマーク位
置検出を行う必要がある。

第４図はマーク位置検出を行う一例として示した走査電
子ビーム装置の概略図であり、１は電子銃、２は集束レ
ンズ、３はＸ方向走査用偏向器、４は材料、５はステー
ジ、６は制御装置、７はＸ方向走査信号発生器、８はＤ
Ａ変換器、９はアンプ、１０は２次電子検出器、１１は
アンプ、１２、はブラウン管、工３は微分回路、１４は
カウンタ、１５はマーク位置演算回路、１６はクロック
信号発生器である。先ず制御装置６の命令によりＸ方向
走査信号発生器７から、ＤＡ変換器８、アンプ９を介し
てＸ方向走査用偏向器３に、電子銃１から射出された電
子ビームで材料４上に形成されたマーク上をＸ方向に走
査する様な信号（第５図参照）が供給される。該信号の
供給により電子ビームによって走査された材料４から発
生した２次電子は２次電子検出器１０に検出され、アン
プ１１を介して微分回路１３に供給される。第６図（ａ
）は検出された２次電子信号波形で、該波形中、点Ａは
電子ビームがマークの一方のエツジを走査し始めた時点
、点Ｂは他方のエツジを走査し始めた時点を示す。又、
第６図（ｂ）は該検出信号波形を微分した信号の波形で
ある。又、カウンタ１４は、前記ＤＡ変換器８によって
アナログ信号に変換されたステップ状Ｘ方向走査信号の
各ステップに同期してカウント動作するもので、前記制
御装置６の命令により、電子ビームの走査開始と同時に
カウントを開始する。又該カウント１４は、前記微分回
路１３から予め定められた所定以上のレベルの信号が送
られて来た時に、それまでのカウント値をマーク位置演
算回路１５に送る。従って、電子ビームがマークの一方
のエツジを走査し始めた時のカウント値と、他方のエツ
ジを走査し始めた時のカウント値をマーク位置演算回路
１５に供給する。該各カウント値は、第６図（ｂ）に示
す走査開始位置Ｓからマークの各エツジまでの距離Ｘ、
　、Ｘ、に対応しており、該マーク位置演算回路１５は
値ＸＩ、Ｘ２に基づき、マークのＸ方向位置Ｘ０を求め
る計算を行う。尚該値Ｘ、は式（１）により求められる
。

Ｘｏ　＝Ｘ＋　＋　（Ｘ２−Ｘｌ）／２−・−−−−−
式（１）尚、説明の便宜上、Ｙ方向走査用偏向系を第４
図では省略したが、電子ビームでマーク上をＹ方向に走
査し上記の様な操作を行うことにより、マークのＹ方向
位置Ｙｏが求められる。

さて、該マーク位置（Ｘｏ　、　Ｙｏ　）を求める際に
何らかの誤動作（例えばマーク位置検出システムを動か
す為のパラメータが間違っていた）の為、該検出された
マーク位置が正しくない場合がある。

その為、該マーク位置検出が正しいものか否かチェック
する必要がある。

そこで先ず、前記求めたマーク中心位置（Ｘｏ。

Ｙｏ）を中心にＸ方向（及びＹ方向に一定幅材料４上を
電子ビームで走査する。この時、ブラウン管１２の水平
方向偏向器Ｈには、前記Ｘ方向走査信号に同期したＸ方
向走査信号を供給し、垂直方向偏向器Ｖには材料４から
放出された２次電子に基づく信号が供給されている。

その結果ブラウン管１２の画面上には、第７図に示すよ
うなマークの垂直断面の外形波形が表示される。該波形
は、最初に検出したマーク位置を中心にＸ方向（及びＹ
方向）に一定幅材料上を電子ビームを走査する事により
得られたものなので、該マーク位置検出が誤動作なく行
われれば画面の中心に表示されるはずである。そこで、
オペレーターは肉眼にて該マーク波形が画面の中心にあ
るか否かをチェックする。

（発明が解決しようとする課題） しかし前記したマーク位置検出チェック方法によれば、
画面に表示されたマーク波形が肉眼で見て、中心から大
きくずれて表示されている場合は容易に検証できるが、
該画面の中心位置から微妙にずれている場合はチェック
しにくい。

本発明はこの様な問題を解決する事を目的としたマーク
位置検出チェック方法に関する。

（課題を解決する為の手段） その為に本発明のマーク位置検出チェック方法は、荷電
粒子ビームで材料上に形成されたマーク上を走査し、該
走査により該マークの両エツジ部から発生した荷電粒子
信号に基づいて該両エツジ部の中心位置を求め、該中心
位置を中心にして両側に一定幅で前記マーク上を前記荷
電粒子ビームで往復走査し、該走査により該マークから
発生した荷電粒子信号を表示装置の水平方向偏向器若し
くは垂直方向偏向器に供給すると共に、前記往走査及び
復走査のいずれにも同期して、該表示装置画面上を電子
ビームで一方向のみ走査するようにし、該表示装置画面
上にマークの波形像を表示するようにした事を特徴とし
たものである。

（実施例） 第１図は本発明の一マーク位置検出チェック方法を行う
例を示した走査電子ビーム装置の概略図である。第１図
において第４図で用いられた番号と同一番号を付したも
のは同一の構成要素である。

図中１７は前記第５図に示した様な波形の信号を発生す
る一方向走査信号発生器、１８は第２図に示すような波
形の信号を発生する往復走査信号発生器である。

先ず前記した様に、制御装置６の指令により、Ｘ方向走
査信号発生器７からＸ方向走査用偏向器３に第５図に示
すごときＸ方向走査信号を供給することにより、電子ビ
ームでマーク上をＸ方向に走査して、マークのＸ方向の
位置Ｘ。を求め、次に同様にＹ方向走査信号発生器（図
示せず）からＹ方向走査用偏向器（図示せず）にＹ方向
走査信号を供給することにより、電子ビームでマーク上
をＹ方向に走査してマークのＹ方向の位置Ｙ０を求める
。モして該求めたマーク位置（Ｘ　ｏ％Ｙｏ）を中心に
、電子ビームで材料４上を一定幅往復走査させる。即ち
、Ｘｏを中心にＸ。＋ｐ、ｘ、−Ｐの間で増減する往復
走査信号（第２図参照）をＸ方向走査信号発生器１８か
らＤＡ変換器８、アンプ９を介してＸ方向往復走査用偏
向器３に供給する。前記往復走査信号発生器１８の発生
する往復走査信号（第２図参照）に同期した前記第４図
に示す如き一方向走査信号（第４図参照）をブラウン管
１２の水平方向偏向器Ｈに供給し、電子ビームで該ブラ
ウン管画面上を一方向に走査する。

前記電子ビームの材料上での往復走査により該材料４か
らは２次電子が発生するが、該２次電子に基づく信号は
前記ブラウン管１２に供給される。

そして、ブラウン管１２の画面上には、電子ビームの材
料上の往復走査の内、往の走査に基づくマークの波形が
表示され、続いて復の走査に基づくマークの波形が表示
される。該材料上での往復走査及び画面上での一方向走
査は高速に行われているので、ブラウン管１２の画面上
には残像効果により、往の走査によるマーク波形と復の
走査によるマーク波形が重なって表示される。この時、
一番最近の過程で検出したマーク位置（ＸＯ，Ｙ。）が
正しいものであれば、該２つのマーク波形はずれること
なく重なり（第３図（ａ））　、正しくなければ該２つ
のマーク波形はずれる（第３図（ｂ））。この様な重な
り及びずれは、肉眼にて容易に確かめられる。

尚、往、復各走査によるマーク位置Ａ、Ｂを求め、これ
らと走査範囲Ｃとからマーク波形のずれＡ−（Ｃ−Ｂ）
を求め、このずれが許容範囲りより小さければ（−Ｄ≦
Ａ−（Ｃ−Ｂ）≦Ｄ）、正しいマーク位置が検出された
と自動的に判断する様にしてもよい。

（発明の効果） 本発明は荷電粒子ビームで材料上に形成されたマーク上
を走査し、該走査により該マークの両エツジ部から発生
した荷電粒子信号に基づいてマークの中心位置を求め、
該中心位置を中心にして両側に一定幅で前記マーク上を
前記荷電粒子ビームで往復走査し、該走査により該マー
クから発生した荷電粒子信号を表示装置の水平方向偏向
器若しくは垂直方向偏向器に供給すると共に、前記往走
査及び復走査のいずれにも同期して、該表示装置画面上
を電子ビームで一方向のみ走査するようにし、該表示装
置画面上にマークの波形像を表示するようにしたので、
微妙な波形の重なりのずれも目で見る事により簡単にチ
ェックでき正しいマーク位置検出の検証が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した走査電子ビーム装置
の概略図、第２図は本発明で電子ビームを往復走査させ
る往復走査信号を表した図、第３図はブラウン管に表示
される本発明のマーク検出形の例を表した図、第４図は
従来のマーク位置検出検証方法を説明する為に使用した
電子ビーム描画装置の概略図、第５図は電子ビームの一
方向走査信号を表した図、第６図（ａ）は２次電子の時
間に対する変化量を表した図で第６図（ｂ）は該変化量
を微分した図、第７図はブラウン管に表示されるマーク
の垂直断面の外形波形の像を表した図である。 １・・・・・・電子銃 ２・・・・・・集束レンズ ３・・・・・・Ｘ方向走査用偏向器 ４・・・・・・材料 ５・・・・・・ステージ ６・・・・・・制御装置 ７・・・・・・Ｘ方向走査信号発生器 ８・・・・・・ＤＡ変換器 ９・・・・・・アンプ ０・・・・・・２次電子検出器 １・・・・・・アンプ ２・・・・・・ブラウン管 ３・・・・・・微分回路 ４・・・・・・カウンタ ５・・・・・・マーク位置演算回路 ６・・・・・・クロック信号発生器 ７・・・・・・一方向走査信号発生器 ８・・・・・・往復走査信号発生器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）荷電粒子ビームで材料上に形成されたマーク上を
   走査し、該走査により該マークの両エッジ部から発生し
   た荷電粒子信号に基づいて該両エッジ部の中心位置を求
   め、該中心位置を中心にして両側に一定幅で前記マーク
   上を前記荷電粒子ビームで往復走査し、該走査により該
   マークから発生した荷電粒子信号を表示装置の水平方向
   偏向器若しくは垂直方向偏向器に供給すると共に、前記
   往走査及び復走査のいずれにも同期して、該表示装置画
   面上を電子ビームで一方向のみ走査するようにし、該表
   示装置画面上にマークの波形像を表示するようにしたマ
   ーク位置検出チェック方法。
2. （２）前記往復走査により前記表示装置上に表示される
   マークの各波形像のずれが許容範囲に有るか否かチェッ
   クする様にした請求項１に記載のマーク位置検出チェッ
   ク方法。