JPH0367450A - ウエハ移動時の自動焦点合わせ方法 - Google Patents
ウエハ移動時の自動焦点合わせ方法Info
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- JPH0367450A JPH0367450A JP20449589A JP20449589A JPH0367450A JP H0367450 A JPH0367450 A JP H0367450A JP 20449589 A JP20449589 A JP 20449589A JP 20449589 A JP20449589 A JP 20449589A JP H0367450 A JPH0367450 A JP H0367450A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
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。
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］
本発明はウェハ移動時の自動焦点合わせ方法に関し、更
に詳しくは電子ビーム測長機等に用いて好適なウェハ移
動時の自動焦点合わせ方法に関する。
に詳しくは電子ビーム測長機等に用いて好適なウェハ移
動時の自動焦点合わせ方法に関する。
［従来の技術］
電子ビーム測長機によるパターン線幅測定は、−膜内に
１ウエハ上で各チップ内の任意の点をサンプルし、チッ
プ内の線幅を測長し、ウェハ内のパターン描画精度の検
査を行っている。この場合、各チップ内のパターンを測
長するために、ステージを移動し、測定位置を変えてい
る。
１ウエハ上で各チップ内の任意の点をサンプルし、チッ
プ内の線幅を測長し、ウェハ内のパターン描画精度の検
査を行っている。この場合、各チップ内のパターンを測
長するために、ステージを移動し、測定位置を変えてい
る。
ウェハは通常、ステージ上に載置された状態で電子ビー
ム測長が行われる。従って、機械的精度等が原因となり
ステージ面乃至はホルダ面に対してウェハ面が傾くこと
が起こりつる。第８図はウェハが傾いた状態を示してい
る。図において、Ｂは電子ビーム、２は該電子ビームＢ
の焦点合せを行う対物レンズである。
ム測長が行われる。従って、機械的精度等が原因となり
ステージ面乃至はホルダ面に対してウェハ面が傾くこと
が起こりつる。第８図はウェハが傾いた状態を示してい
る。図において、Ｂは電子ビーム、２は該電子ビームＢ
の焦点合せを行う対物レンズである。
４はウェハ、５は該ウェハ４を保持するホルダである。
該ホルダ５はステージ（図示せず）に取付けられている
。図に破線で示されたラインは基準面りを示している。
。図に破線で示されたラインは基準面りを示している。
この基準面りに対してウェハ４が図に示すようにある角
度θで傾いている場合が生しうる。図に示す状態はウェ
ハ面が基準面りに一致しているが、この点よりも左右に
ホルダ５を移動すると基準面りから焦点位置がずれてく
る。
度θで傾いている場合が生しうる。図に示す状態はウェ
ハ面が基準面りに一致しているが、この点よりも左右に
ホルダ５を移動すると基準面りから焦点位置がずれてく
る。
［発明が解決しようとする課題］
従って、ステージ移動により高さ方向が変化してしまう
ために、フォーカス地点がずれてしまい、ステージ移動
のたびに対物レンズ２を調節してフォーカスを合わせ直
すという手順（オートフォーカス制御）を繰返す必要が
あり、処理に時間がかかっていた。このような処理にお
いては、ウェハ４の傾きが大きくなればなるほど、オー
トフォーカスを使用する時間がかかってしまっていた。
ために、フォーカス地点がずれてしまい、ステージ移動
のたびに対物レンズ２を調節してフォーカスを合わせ直
すという手順（オートフォーカス制御）を繰返す必要が
あり、処理に時間がかかっていた。このような処理にお
いては、ウェハ４の傾きが大きくなればなるほど、オー
トフォーカスを使用する時間がかかってしまっていた。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって
、ウェハ面が傾いている場合でも速やかにオートフォー
カスを行うことができるウェハ移動時の自動焦点合わせ
方法を提供することを目的としている。
、ウェハ面が傾いている場合でも速やかにオートフォー
カスを行うことができるウェハ移動時の自動焦点合わせ
方法を提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］
第１図は本発明の原理ブロック図である。本発明は、
ステージ上に載置されたウェハの任意の３点をセレクト
し、当該３点が全て含まれる平面を決定しくステップ１
）、 決定された平面に対して前記３点の基準面からの高さを
求め（ステップ２）、 求めた高さと自動焦点用のフォーカス値を対応づけてお
き（ステップ３）、 前記平面の任意の点について、前記３点の基準面からの
高さを基に算出した平面の傾きから比例演算により当該
点の高さを求め（ステップ４）、求めた高さに応じたフ
ォーカス値でビームを駆動することにより任意の点の自
動焦点調節を可能にする（ステップ５）ようにしたこと
を特徴としている。
し、当該３点が全て含まれる平面を決定しくステップ１
）、 決定された平面に対して前記３点の基準面からの高さを
求め（ステップ２）、 求めた高さと自動焦点用のフォーカス値を対応づけてお
き（ステップ３）、 前記平面の任意の点について、前記３点の基準面からの
高さを基に算出した平面の傾きから比例演算により当該
点の高さを求め（ステップ４）、求めた高さに応じたフ
ォーカス値でビームを駆動することにより任意の点の自
動焦点調節を可能にする（ステップ５）ようにしたこと
を特徴としている。
［作用］
傾いたウェハ上の任意の３点を決めるとこのウェハの平
面を一義的に決めることができる。平面が決まったら３
点の基準面からの高さを求め、平面の角度を求め、前記
３点からの比例演算により任意の点の基準面からの高さ
が求まるので、ステージ移動に対しオートフォーカス動
作を行なわせることができる。
面を一義的に決めることができる。平面が決まったら３
点の基準面からの高さを求め、平面の角度を求め、前記
３点からの比例演算により任意の点の基準面からの高さ
が求まるので、ステージ移動に対しオートフォーカス動
作を行なわせることができる。
［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２図は本発明方法を実施するためのシステム構成例を
示す図である。第８図と同一のものは、同一の符号を付
して示す。図において、６は電子銃、Ｂは該電子銃６か
ら照射される電子ビーム、２は電子ビームＢを集束させ
る対物レンズである。
示す図である。第８図と同一のものは、同一の符号を付
して示す。図において、６は電子銃、Ｂは該電子銃６か
ら照射される電子ビーム、２は電子ビームＢを集束させ
る対物レンズである。
該対物レンズ２は励磁コイルに流す電流を調節して電子
ビームＢを集束するようになっている。１０はステージ
、５は該ステージ１０上に載置されたホルダ、４は該ホ
ルダ５によって保持されたウェハである。電子ビームＢ
は、ウェハ４上に焦点（フォーカス）が合うように照射
される。
ビームＢを集束するようになっている。１０はステージ
、５は該ステージ１０上に載置されたホルダ、４は該ホ
ルダ５によって保持されたウェハである。電子ビームＢ
は、ウェハ４上に焦点（フォーカス）が合うように照射
される。
１１はステージ１０を移動させるためのモータ、１２は
該モータ１１を駆動することによってステージ１０を任
意の量だけＸ、Ｙ２次元方向に移動させるステージ駆動
ユニットである。１３は各種演算制御を行うと共に、ス
テージ駆動ユニット１２にステージ移動信号を与えるＣ
ＰＵ、１４は該ＣＰＵ１３から出力される対物レンズ制
御データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、１５
は照射点における自動焦点調節を行うためのオートフォ
ーカス回路で、その出力は対物レンズ２に与えられ、所
定の電流を流すようになっている。
該モータ１１を駆動することによってステージ１０を任
意の量だけＸ、Ｙ２次元方向に移動させるステージ駆動
ユニットである。１３は各種演算制御を行うと共に、ス
テージ駆動ユニット１２にステージ移動信号を与えるＣ
ＰＵ、１４は該ＣＰＵ１３から出力される対物レンズ制
御データをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、１５
は照射点における自動焦点調節を行うためのオートフォ
ーカス回路で、その出力は対物レンズ２に与えられ、所
定の電流を流すようになっている。
１６はＣＰＵ１３から与えられる照射点位置の基準面か
らのずれを示すデータを受けて任意の照射点の位置にお
けるフォーカス値を設定するフォーカス電流設定ユニッ
ト、１７は該フォーカス電流設定ユニット１６の出力を
アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器である。該Ｄ／Ａ
変換器１７の出力はオートフォーカス回路１５の出力に
加算され、対物レンズ２を駆動する。２０はＣＰＵ１３
と接続されたデータ格納用のメモリである。このように
構成された装置を用いて本発明を説明すれば、以下のと
おりである。
らのずれを示すデータを受けて任意の照射点の位置にお
けるフォーカス値を設定するフォーカス電流設定ユニッ
ト、１７は該フォーカス電流設定ユニット１６の出力を
アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器である。該Ｄ／Ａ
変換器１７の出力はオートフォーカス回路１５の出力に
加算され、対物レンズ２を駆動する。２０はＣＰＵ１３
と接続されたデータ格納用のメモリである。このように
構成された装置を用いて本発明を説明すれば、以下のと
おりである。
先ず、ウェハ４上で任意の３点を決定する。第３図はウ
ェハ４上の決定された３点を示す図で、Ｐ、 Ｑ、 Ｈ
の３点が決定されている。３点を決定すると、Ｐ、 Ｑ
、 Ｒのｘ、 ｙ、 ｚ座標が決定される。これら座標
系のうちＸ、Ｙ座標はステージ１０に設けられているス
テージ位置測定器（図示せず）により求まり、２座標は
オートフォーカス動作時に求まる。
ェハ４上の決定された３点を示す図で、Ｐ、 Ｑ、 Ｈ
の３点が決定されている。３点を決定すると、Ｐ、 Ｑ
、 Ｒのｘ、 ｙ、 ｚ座標が決定される。これら座標
系のうちＸ、Ｙ座標はステージ１０に設けられているス
テージ位置測定器（図示せず）により求まり、２座標は
オートフォーカス動作時に求まる。
決定された座標はメモリ２０に格納しておく。
３点を決定することにより、これら３点を全て含む平面
が決定される。平面が決定されたら、その平面に対して
前記３点の基準面からの高さを求める。具体的には、Ｃ
ＰＵ１３の制御によりオートフォーカス回路１５を差動
させる。３点Ｐ、Ｑ。
が決定される。平面が決定されたら、その平面に対して
前記３点の基準面からの高さを求める。具体的には、Ｃ
ＰＵ１３の制御によりオートフォーカス回路１５を差動
させる。３点Ｐ、Ｑ。
Ｒの焦点が合ったら、その時点において各点における基
準面からの高さが求まるので、各点における基準面から
の高さをメモリ２０に格納しておく。
準面からの高さが求まるので、各点における基準面から
の高さをメモリ２０に格納しておく。
前記オートフォーカス動作において、基準面からの高さ
が分かると、その時のフォーカス値（対物レンズ２の電
流値）を対応づけておく。この対応関係もメモリ２０に
格納しておく。
が分かると、その時のフォーカス値（対物レンズ２の電
流値）を対応づけておく。この対応関係もメモリ２０に
格納しておく。
次に、ＣＰＵ１３は決定された平面の各座標軸に対する
傾きを算出する。第４図は決定された平面と座標軸との
関係を示す図である。図のＰ、Ｑ。
傾きを算出する。第４図は決定された平面と座標軸との
関係を示す図である。図のＰ、Ｑ。
Ｒを結んでできた面が当該平面である。ここでは、点Ｐ
を座標原点にとり、Ｐ点の座標を（０，０゜０）として
いる。図ではＸ、Ｙ軸のみ示しているが、Ｚ軸は紙面に
垂直な方向にとっている。Ｑ点の座標は（ｘ＋、Ｏｒ
ｂ）、Ｒ点の座標は（ｘ２゜Ｙ２１ ａ）であるもの
とする。このような座標系において、平面の各軸に対す
る傾きを計算する。
を座標原点にとり、Ｐ点の座標を（０，０゜０）として
いる。図ではＸ、Ｙ軸のみ示しているが、Ｚ軸は紙面に
垂直な方向にとっている。Ｑ点の座標は（ｘ＋、Ｏｒ
ｂ）、Ｒ点の座標は（ｘ２゜Ｙ２１ ａ）であるもの
とする。このような座標系において、平面の各軸に対す
る傾きを計算する。
第５図はＱ点のＸ軸に対するＺ軸方向の傾きを計算する
ための図である。図において、ｔａｎ θ ＋ −
ｂ／Ｘｔ が成立するから、ｂ ／ ｘ 、を求めることにより、
傾きθ、が求まる。
ための図である。図において、ｔａｎ θ ＋ −
ｂ／Ｘｔ が成立するから、ｂ ／ ｘ 、を求めることにより、
傾きθ、が求まる。
次に、第４図において、Ｒ点から線分ＰＱへ下ろした垂
線の線分ＰＱとの交点の座標をＳとすると、８点の座標
は（Ｘ２．０．ｃ）で表される。
線の線分ＰＱとの交点の座標をＳとすると、８点の座標
は（Ｘ２．０．ｃ）で表される。
そこで、Ｒ点のＹ軸に対するＺ軸方向の傾きを求めるた
めに、第６図を用いる。図において、ｔａｎθ２■（ａ
−Ｃ）／ｙ２ （但しｃ−ｘ２ ｔａｎθ１） が成立するから、（ａ −ｃ ） ／ ｙ ２を求める
ことにより、傾きθ２が求まる。
めに、第６図を用いる。図において、ｔａｎθ２■（ａ
−Ｃ）／ｙ２ （但しｃ−ｘ２ ｔａｎθ１） が成立するから、（ａ −ｃ ） ／ ｙ ２を求める
ことにより、傾きθ２が求まる。
このようにして、求めた傾きをメモリ２０に格納してお
く。以上の手続きにより、メモリ２０には、平面を特定
するための３点Ｐ、Ｑ、Ｒの座標、フォーカス値及び傾
きが格納される。
く。以上の手続きにより、メモリ２０には、平面を特定
するための３点Ｐ、Ｑ、Ｒの座標、フォーカス値及び傾
きが格納される。
この結果、ＣＰＵ１３はメモリ２０から読出したデータ
を基に、平面の傾きからｆＦ意の照射点の高さを求める
。例えば任意の点Ｔの高さは、Ｚｔ ＝ （ＸＴ ｔ
ａ ｎθ１＋Ｙ７ｔａｎθ２）で表わされる。求めた照
射点の高さデータはフォーカス電流設定ユニット１６に
与えられる。フォーカス電流設定ユニット１６は、照射
点の高さに対応するフォーカス値を求めて、続＜Ｄ／Ａ
変換器１７によりアナログ信号に変換した後、オートフ
ォーカス回路１５の出力に加算乃至は減算する。
を基に、平面の傾きからｆＦ意の照射点の高さを求める
。例えば任意の点Ｔの高さは、Ｚｔ ＝ （ＸＴ ｔ
ａ ｎθ１＋Ｙ７ｔａｎθ２）で表わされる。求めた照
射点の高さデータはフォーカス電流設定ユニット１６に
与えられる。フォーカス電流設定ユニット１６は、照射
点の高さに対応するフォーカス値を求めて、続＜Ｄ／Ａ
変換器１７によりアナログ信号に変換した後、オートフ
ォーカス回路１５の出力に加算乃至は減算する。
第７図はビーム照射の様子を示す図である。平面が図に
示すように傾いているものとする。例えば、Ｋ点におけ
るオートフォーカス時のフォーカス値が求まっていたら
、Ｋ点からＬ点に至る照射時のフォーカス時の補正は、
Δ１．Δ２・・・Δ６を比例演算により求めて行うこと
ができる。Ｚ軸方向の基準面からの高さとフォーカス値
の関係はメモリ２０に格納されている。従って、これら
Δ１（ｉ−１〜６）のフォーカス補正値はフォーカス電
流設定ユニット１６の演算により求めることができる。
示すように傾いているものとする。例えば、Ｋ点におけ
るオートフォーカス時のフォーカス値が求まっていたら
、Ｋ点からＬ点に至る照射時のフォーカス時の補正は、
Δ１．Δ２・・・Δ６を比例演算により求めて行うこと
ができる。Ｚ軸方向の基準面からの高さとフォーカス値
の関係はメモリ２０に格納されている。従って、これら
Δ１（ｉ−１〜６）のフォーカス補正値はフォーカス電
流設定ユニット１６の演算により求めることができる。
例えば、Ｋ点におけるフォーカス値をＤＦ Ｓ ｓΔｉ
に相当するフォーカス補正値をＤΔｉとすると、任意の
点におけるフォーカス値はＤＦ、＋ＤΔｉ で表わすことができる。
に相当するフォーカス補正値をＤΔｉとすると、任意の
点におけるフォーカス値はＤＦ、＋ＤΔｉ で表わすことができる。
逆にＬ点のフォーカス値が求まっていたら、上式は
ＤＦ、−ＤΔｉ
と表わすことができる。つまり、この場合には、ＤＦＳ
が最大値となるので、Ｋ点に至る任意の点のフォーカス
値は小さくなっていく。従って、本発明によれば予め求
めである点（例えばに点、Ｌ点等）のフォーカス値にフ
ォーカス補正値を加算又は減算することでビーム照射を
行うことができ、いちいち照射点でオートフォーカス動
作を行う必要がなくなる。この結果、第７図に゛示すよ
うに任意の点の電子ビーム照射時の焦点合わせをオート
フォーカス動作を要することなく行うことができる。
が最大値となるので、Ｋ点に至る任意の点のフォーカス
値は小さくなっていく。従って、本発明によれば予め求
めである点（例えばに点、Ｌ点等）のフォーカス値にフ
ォーカス補正値を加算又は減算することでビーム照射を
行うことができ、いちいち照射点でオートフォーカス動
作を行う必要がなくなる。この結果、第７図に゛示すよ
うに任意の点の電子ビーム照射時の焦点合わせをオート
フォーカス動作を要することなく行うことができる。
以上、詳細に説明したように、本発明によればウェハ上
の任意の３点の座標をセレクトすることによりウェハ面
を特定し、特定した平面の傾きを求めることにより、任
意の照射点のフォーカス値を演算により求めることがで
きる。従って、本発明によればウェハ面が傾いている場
合でも速やかにオートフォーカスを行うことができるウ
ェハ移動時の自動焦点合わせ方法を提供することができ
る。
の任意の３点の座標をセレクトすることによりウェハ面
を特定し、特定した平面の傾きを求めることにより、任
意の照射点のフォーカス値を演算により求めることがで
きる。従って、本発明によればウェハ面が傾いている場
合でも速やかにオートフォーカスを行うことができるウ
ェハ移動時の自動焦点合わせ方法を提供することができ
る。
第１図は本発明方法の原理を示すフローチャート、第２
図は本発明方法を実施するためのシステム構成例を示す
図、第３図はウェハ上の決定された３点を示す図、第４
図は決定された平面と座標軸との関係を示す図、第５図
はＱ点のＸ軸におけるＺ軸方向の傾きを計算するための
図、第６図はＲ点のＹ軸におけるＺ軸方向の傾きを計算
するための図、第７図はビーム照射の様子を示す図、第
８図はウェハが傾いた状態を示す図である。 ２・・・対物レンズ ４・・・ウェハ５・・・ホル
ダ ６・・・電子銃１０ステージ １１
・・・モータ１２・・・ステージ駆動ユニット １３・・・ＣＰＵ １４．１７・・・Ｄ／Ａ変
換器１５・・・オートフォーカス回路
図は本発明方法を実施するためのシステム構成例を示す
図、第３図はウェハ上の決定された３点を示す図、第４
図は決定された平面と座標軸との関係を示す図、第５図
はＱ点のＸ軸におけるＺ軸方向の傾きを計算するための
図、第６図はＲ点のＹ軸におけるＺ軸方向の傾きを計算
するための図、第７図はビーム照射の様子を示す図、第
８図はウェハが傾いた状態を示す図である。 ２・・・対物レンズ ４・・・ウェハ５・・・ホル
ダ ６・・・電子銃１０ステージ １１
・・・モータ１２・・・ステージ駆動ユニット １３・・・ＣＰＵ １４．１７・・・Ｄ／Ａ変
換器１５・・・オートフォーカス回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ステージ上に載置されたウェハの任意の３点をセレクト
し、当該３点が全て含まれる平面を決定し（ステップ１
）、 決定された平面に対して前記３点の基準面からの高さを
求め（ステップ２）、 求めた高さと自動焦点用のフォーカス値を対応づけてお
き（ステップ３）、 前記平面の任意の点について、前記３点の基準面からの
高さを基に算出した平面の傾きから比例演算により当該
点の高さを求め（ステップ４）、求めた高さに応じたフ
ォーカス値でビームを駆動することにより任意の点の自
動焦点調節を可能にする（ステップ５）ようにしたこと
を特徴とするウェハ移動時の自動焦点合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20449589A JPH0367450A (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | ウエハ移動時の自動焦点合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20449589A JPH0367450A (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | ウエハ移動時の自動焦点合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0367450A true JPH0367450A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16491476
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20449589A Pending JPH0367450A (ja) | 1989-08-07 | 1989-08-07 | ウエハ移動時の自動焦点合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0367450A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62254925A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Hitachi Ltd | 金属管の熱間曲げ加工法 |
| KR100416200B1 (ko) * | 1995-03-30 | 2004-05-10 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 주사형전자현미경 |
| JP2010135335A (ja) * | 2004-04-16 | 2010-06-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
-
1989
- 1989-08-07 JP JP20449589A patent/JPH0367450A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62254925A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Hitachi Ltd | 金属管の熱間曲げ加工法 |
| JPH0367450B2 (ja) * | 1986-04-28 | 1991-10-23 | Hitachi Ltd | |
| KR100416200B1 (ko) * | 1995-03-30 | 2004-05-10 | 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 | 주사형전자현미경 |
| JP2010135335A (ja) * | 2004-04-16 | 2010-06-17 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
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