JPH1183406A - 位置ずれ読み取りバーニア - Google Patents
位置ずれ読み取りバーニアInfo
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- JPH1183406A JPH1183406A JP23603197A JP23603197A JPH1183406A JP H1183406 A JPH1183406 A JP H1183406A JP 23603197 A JP23603197 A JP 23603197A JP 23603197 A JP23603197 A JP 23603197A JP H1183406 A JPH1183406 A JP H1183406A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Length-Measuring Instruments Using Mechanical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は相対的位置ずれ量を正確に読み取る為
の金属顕微鏡などの位置ずれ読み取りバーニアに関し、
目視による位置ずれ量読み取りバーニアにおいて第１目
盛り分解能以下の位置ずれ量を精度よく読み取る事を課
題とする。 【解決手段】主尺２４と副尺２２とからなり、この主尺
２４と副尺２２とを相対的に位置ずれさせて被測定物の
測長を行なう位置ずれ読み取りバーニアにおいて、前記
主尺２４または副尺２２の何れか一方を斜辺を有した形
状の第１の読み取り部２６を形成し、他方に設けられた
第２の読み取り部２８に前記位置ずれ方向と異なる方向
に増幅変換された位置ずれ量を読み取る目盛り３０を形
成する。
の金属顕微鏡などの位置ずれ読み取りバーニアに関し、
目視による位置ずれ量読み取りバーニアにおいて第１目
盛り分解能以下の位置ずれ量を精度よく読み取る事を課
題とする。 【解決手段】主尺２４と副尺２２とからなり、この主尺
２４と副尺２２とを相対的に位置ずれさせて被測定物の
測長を行なう位置ずれ読み取りバーニアにおいて、前記
主尺２４または副尺２２の何れか一方を斜辺を有した形
状の第１の読み取り部２６を形成し、他方に設けられた
第２の読み取り部２８に前記位置ずれ方向と異なる方向
に増幅変換された位置ずれ量を読み取る目盛り３０を形
成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位置ずれ読み取りバ
ーニアに係り、特に相対的位置ずれ量を正確に読み取る
為の金属顕微鏡などの位置ずれ読み取りバーニアに関す
る。近年の半導体製造はデバイスの高集積化に伴い、微
細加工技術が要求される。特にパターン形成工程である
フォトリソグラフィー工程は繰り返し形成された微細パ
ターンの相対的位置ずれ量に因りデバイスの特性、不良
率に密接に関係する為、各パターン間の許容相対位置０
±１００nm以下程度が要求される。
ーニアに係り、特に相対的位置ずれ量を正確に読み取る
為の金属顕微鏡などの位置ずれ読み取りバーニアに関す
る。近年の半導体製造はデバイスの高集積化に伴い、微
細加工技術が要求される。特にパターン形成工程である
フォトリソグラフィー工程は繰り返し形成された微細パ
ターンの相対的位置ずれ量に因りデバイスの特性、不良
率に密接に関係する為、各パターン間の許容相対位置０
±１００nm以下程度が要求される。
【０００２】また、パターン形成装置である露光装置の
精度を正確に補正する必要が有る為、これらに用いられ
る読み取りバーニアには、２５nm以下の分解能が必要と
される。
精度を正確に補正する必要が有る為、これらに用いられ
る読み取りバーニアには、２５nm以下の分解能が必要と
される。
【０００３】
【従来の技術】従来、例えばフォトリソグラフィー工程
においてレチクル或いはフォトマスクの位置決めを行な
うために用いられる位置ずれ量読み取りバーニアは、図
４乃至図６に示すものが使われて来た。図４は櫛場タイ
プの位置ずれ読み取りバーニア１０Ａを、図５は突き合
わせタイプの位置ずれ読み取りバーニア１０Ｂを、図６
は重ねタイプの位置ずれ読み取りバーニア１０Ｃを夫々
示している。
においてレチクル或いはフォトマスクの位置決めを行な
うために用いられる位置ずれ量読み取りバーニアは、図
４乃至図６に示すものが使われて来た。図４は櫛場タイ
プの位置ずれ読み取りバーニア１０Ａを、図５は突き合
わせタイプの位置ずれ読み取りバーニア１０Ｂを、図６
は重ねタイプの位置ずれ読み取りバーニア１０Ｃを夫々
示している。
【０００４】図４乃至図６に示す各位置ずれ読み取りバ
ーニア１０Ａ〜１０Ｃは、何れも主尺１２Ａ〜１２Ｃと
副尺１４Ａ〜１４Ｃとにより構成されており、主尺１２
Ａ〜１２Ｃと副尺１４Ａ〜１４Ｃを相対的に位置ずれさ
せることにより測定を行なう構成とされている。いま、
主尺１２Ａ〜１２ＣのピッチをＰ１、また副尺１４Ａ〜
１４ＣのピッチをＰ２とした場合、各位置ずれ読み取り
バーニア１０Ａ〜１０Ｃは主尺１２Ａ〜１２Ｃのピッチ
Ｐ１と副尺１４Ａ〜１４ＣのピッチＰ２の差ΔＰ（以
下、ピッチ差という）を分解能とし、その位置ずれ量
は、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ ……（１） と表す事が出来る。
ーニア１０Ａ〜１０Ｃは、何れも主尺１２Ａ〜１２Ｃと
副尺１４Ａ〜１４Ｃとにより構成されており、主尺１２
Ａ〜１２Ｃと副尺１４Ａ〜１４Ｃを相対的に位置ずれさ
せることにより測定を行なう構成とされている。いま、
主尺１２Ａ〜１２ＣのピッチをＰ１、また副尺１４Ａ〜
１４ＣのピッチをＰ２とした場合、各位置ずれ読み取り
バーニア１０Ａ〜１０Ｃは主尺１２Ａ〜１２Ｃのピッチ
Ｐ１と副尺１４Ａ〜１４ＣのピッチＰ２の差ΔＰ（以
下、ピッチ差という）を分解能とし、その位置ずれ量
は、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ ……（１） と表す事が出来る。
【０００５】上記の（１）式において、ｎは主尺１２Ａ
〜１２Ｃと副尺１４Ａ〜１４Ｃの番地であるが、ｎの判
断は例えば図４の櫛歯タイプの場合、各番地の主尺１２
Ａと副尺１４Ａの測定方向の隙間ａ，ａ’を見比べ、最
もａ＝ａ’に近いｎを選択する。また、選択したｎ番地
の両隣の番地（即ち、ｎ±１番地）ではａ＝ａ’と成ら
ず、 ａ−ΔＰ＝ａ’＋ΔＰ ……（２） ａ＋ΔＰ＝ａ’−ΔＰ ……（３） の何れかの関係が成り立っている。
〜１２Ｃと副尺１４Ａ〜１４Ｃの番地であるが、ｎの判
断は例えば図４の櫛歯タイプの場合、各番地の主尺１２
Ａと副尺１４Ａの測定方向の隙間ａ，ａ’を見比べ、最
もａ＝ａ’に近いｎを選択する。また、選択したｎ番地
の両隣の番地（即ち、ｎ±１番地）ではａ＝ａ’と成ら
ず、 ａ−ΔＰ＝ａ’＋ΔＰ ……（２） ａ＋ΔＰ＝ａ’−ΔＰ ……（３） の何れかの関係が成り立っている。
【０００６】ここで、（２）式と（３）式を変形し、一
つの式で表すと、 ａ＝ａ’±２ΔＰ ……（４） となる。同様に、選択した番地から２つ両隣の番地（ｎ
±２番地）では、 ａ＝ａ’±４ΔＰ となる。従って、各番地のａとａ’の関係を示す一般式
は、 ａ＝ａ’＋（ｉ・２ΔＰ） ……（５） となる。但し、（５）式において、ｉは整数を示してい
る。上記した説明、及び図４乃至図６に示されるよう
に、ａ＝ａ’が成り立つ番地とはｉ＝０の番地となる。
つの式で表すと、 ａ＝ａ’±２ΔＰ ……（４） となる。同様に、選択した番地から２つ両隣の番地（ｎ
±２番地）では、 ａ＝ａ’±４ΔＰ となる。従って、各番地のａとａ’の関係を示す一般式
は、 ａ＝ａ’＋（ｉ・２ΔＰ） ……（５） となる。但し、（５）式において、ｉは整数を示してい
る。上記した説明、及び図４乃至図６に示されるよう
に、ａ＝ａ’が成り立つ番地とはｉ＝０の番地となる。
【０００７】ここで、ｎの選択方法について説明する。
ｎの選択は、金属顕微鏡観察の場合、測定者の視覚によ
って行なわれ、具体的にはａ＝ａ’となっている番地の
判断が行なわれる。また、ピッチ差ΔＰを最小分解能と
して測定されるが、経験的に実際の位置ずれ量がピッチ
差ΔＰの倍数と一致する事は極めて希で有る。このよう
に、ｎの選択が測定者の判断による事と、最小分解能が
ピッチ差ΔＰである事の二つの理由により、位置ずれ読
み取りバーニアから読み取る測定値は、最小分解能ΔＰ
以下の測定誤差αを含んでおり、よって実際の位置ずれ
量は、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ±α ……（６） と表す事が出来る。
ｎの選択は、金属顕微鏡観察の場合、測定者の視覚によ
って行なわれ、具体的にはａ＝ａ’となっている番地の
判断が行なわれる。また、ピッチ差ΔＰを最小分解能と
して測定されるが、経験的に実際の位置ずれ量がピッチ
差ΔＰの倍数と一致する事は極めて希で有る。このよう
に、ｎの選択が測定者の判断による事と、最小分解能が
ピッチ差ΔＰである事の二つの理由により、位置ずれ読
み取りバーニアから読み取る測定値は、最小分解能ΔＰ
以下の測定誤差αを含んでおり、よって実際の位置ずれ
量は、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ±α ……（６） と表す事が出来る。
【０００８】位置ずれ読み取りバーニアにより、更に正
確な読み取りを行う為には、ピッチ差ΔＰを小さくする
方法と、測定誤差αを読み取り可能なバーニアパターン
を形成する方法がある。前者のピッチ差ΔＰを小さくす
る方法は、測定者による読み取り誤差が大きくなる欠点
がある。以下にその理由を示す。読み取り時にｎを選択
する場合、番地が変わる事によるａとａ’の関係は２Δ
Ｐの変化量で変化する事が前記の（５）式から判る。ピ
ッチ差ΔＰを小さくする方法は、（５）式の変化量を小
さくする事になり判断が難しくなる。
確な読み取りを行う為には、ピッチ差ΔＰを小さくする
方法と、測定誤差αを読み取り可能なバーニアパターン
を形成する方法がある。前者のピッチ差ΔＰを小さくす
る方法は、測定者による読み取り誤差が大きくなる欠点
がある。以下にその理由を示す。読み取り時にｎを選択
する場合、番地が変わる事によるａとａ’の関係は２Δ
Ｐの変化量で変化する事が前記の（５）式から判る。ピ
ッチ差ΔＰを小さくする方法は、（５）式の変化量を小
さくする事になり判断が難しくなる。
【０００９】例えば、ΔＰ＝５０nmのバーニアの場合、
（５）式のｉ＝−１，ｉ＝０，ｉ＝１のそれぞれの番地
におけるａ−ａ’の値は、このｉの値を（５）式に代入
するこにとより、それぞれ−１００nm，０，１００nmと
微細距離となる。ａとａ’を金属顕微鏡観察で比較し、
その差が１００nmか或いは零であるかを測定者が判断す
るのは非常に困難であり、よってピッチ差ΔＰを小さく
するには限界がある。
（５）式のｉ＝−１，ｉ＝０，ｉ＝１のそれぞれの番地
におけるａ−ａ’の値は、このｉの値を（５）式に代入
するこにとより、それぞれ−１００nm，０，１００nmと
微細距離となる。ａとａ’を金属顕微鏡観察で比較し、
その差が１００nmか或いは零であるかを測定者が判断す
るのは非常に困難であり、よってピッチ差ΔＰを小さく
するには限界がある。
【００１０】また、後者のピッチ差ΔＰ以下のずれ量α
を読み取ることが可能な従来のバーニアパターンを有す
る位置ずれ読み取りバーニア１０Ｄを図７及び図８に示
す。図７は、主尺１２Ｄと副尺１４Ｄの位置ずれ量ΔＸ
がΔＸ＝０である時を図示している。本例では、副尺１
４Ｄの読み取り部１６を等角度斜辺台形にし、斜辺角を
θとするバーニアを形成した構成としている。また、図
４乃至図６と同様に、本例においてもΔＸ＝ΔＰ・ｎ±
α が成り立ち、ｎ＝０，ａ＝ａ’，α＝０である。
を読み取ることが可能な従来のバーニアパターンを有す
る位置ずれ読み取りバーニア１０Ｄを図７及び図８に示
す。図７は、主尺１２Ｄと副尺１４Ｄの位置ずれ量ΔＸ
がΔＸ＝０である時を図示している。本例では、副尺１
４Ｄの読み取り部１６を等角度斜辺台形にし、斜辺角を
θとするバーニアを形成した構成としている。また、図
４乃至図６と同様に、本例においてもΔＸ＝ΔＰ・ｎ±
α が成り立ち、ｎ＝０，ａ＝ａ’，α＝０である。
【００１１】図８は、主尺１２Ｄと副尺１４Ｄとの間に
ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれがある場合を示している。
同図において、ｎ＝０番地を見た場合、主尺１２Ｄの測
定部１８（矩形状とされている）と副尺１４Ｄの斜辺測
定部１６が作る交点に注目すると、左側の交点（左側交
点）と右側の交点（右側交点）はＹ座標方向において差
が生じている。
ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれがある場合を示している。
同図において、ｎ＝０番地を見た場合、主尺１２Ｄの測
定部１８（矩形状とされている）と副尺１４Ｄの斜辺測
定部１６が作る交点に注目すると、左側の交点（左側交
点）と右側の交点（右側交点）はＹ座標方向において差
が生じている。
【００１２】上記のように、本例においても位置ずれ量
ΔＸ＝ΔＰ・ｎ±α が成り立ち、かつｎ＝０である
のでΔＸ＝αであるため、この場合 ａ−ａ’＝Δａと
すると、測定誤差αは、 α＝Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（７） と表す事が出来る。
ΔＸ＝ΔＰ・ｎ±α が成り立ち、かつｎ＝０である
のでΔＸ＝αであるため、この場合 ａ−ａ’＝Δａと
すると、測定誤差αは、 α＝Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（７） と表す事が出来る。
【００１３】（７）式を（６）式に代入すると ΔＸ＝
ΔＰ・ｎ±Δａ・（ｔａｎθ／２）となり、Δａはａ−
ａ’と方向性を定義しているので ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（８） と表す事が出来る。この（８）式は、どの番地でも成り
立つ式である。この（８）式の右辺第２項（即ち、Δａ
・（ｔａｎθ／２））は、ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれ
量を読み取り出来る事を表している。例えば、図７及び
図８の斜辺角θを約5.7 °とすると、（ｔａｎθ／２）
は約１／２０となる。
ΔＰ・ｎ±Δａ・（ｔａｎθ／２）となり、Δａはａ−
ａ’と方向性を定義しているので ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（８） と表す事が出来る。この（８）式は、どの番地でも成り
立つ式である。この（８）式の右辺第２項（即ち、Δａ
・（ｔａｎθ／２））は、ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれ
量を読み取り出来る事を表している。例えば、図７及び
図８の斜辺角θを約5.7 °とすると、（ｔａｎθ／２）
は約１／２０となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、副尺１
４Ｄの読み取り部１６を斜辺角θを有する等角度斜辺台
形とすることにより、ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれ量を
読み取ることが可能となる。しかるに、（８）式よりピ
ッチ差ΔＰ以下の位置ずれ量を読み取るには、（８）式
の右辺第２項のΔａ・（ｔａｎθ／２）を求める必要が
あるが、前述の図７及び図８に示す従来の位置ずれ読み
取りバーニア１０Ｄでは、Δａを各測定部１６，１８か
らは読み取ることができないという問題点があった。
４Ｄの読み取り部１６を斜辺角θを有する等角度斜辺台
形とすることにより、ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれ量を
読み取ることが可能となる。しかるに、（８）式よりピ
ッチ差ΔＰ以下の位置ずれ量を読み取るには、（８）式
の右辺第２項のΔａ・（ｔａｎθ／２）を求める必要が
あるが、前述の図７及び図８に示す従来の位置ずれ読み
取りバーニア１０Ｄでは、Δａを各測定部１６，１８か
らは読み取ることができないという問題点があった。
【００１５】また、Δａを他の測長機を用いて測定を行
なうことも考えられるが、他の測長機を用いてΔａの測
定を行なっても、測長機の測定誤差が発生する等の問題
が生じ、更にとバーニアの読み取り工程と測長機での測
定工程の２工程が必要となり、この２工程を経てからで
ないと位置ずれ量を定量化出来ないため、測定効率が悪
化するという問題点が生じる。
なうことも考えられるが、他の測長機を用いてΔａの測
定を行なっても、測長機の測定誤差が発生する等の問題
が生じ、更にとバーニアの読み取り工程と測長機での測
定工程の２工程が必要となり、この２工程を経てからで
ないと位置ずれ量を定量化出来ないため、測定効率が悪
化するという問題点が生じる。
【００１６】本発明は以上の点に鑑みなされたものであ
り、目視による位置ずれ量読み取りバーニアにおいて第
１目盛分解能以下の位置ずれ量を精度よく読み取る事を
可能とした位置ずれ読み取りバーニアを提供することを
目的とする。
り、目視による位置ずれ量読み取りバーニアにおいて第
１目盛分解能以下の位置ずれ量を精度よく読み取る事を
可能とした位置ずれ読み取りバーニアを提供することを
目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴と
するものである。請求項１記載の発明では、主尺と副尺
とからなり、該主尺と副尺とを相対的に位置ずれさせて
被測定物の測長を行なう位置ずれ読み取りバーニアにお
いて、前記主尺または副尺の少なくとも一方に、読み取
り分解能が異なる複数の目盛を複数の方向に形成したこ
とを特徴とするものである。
に本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴と
するものである。請求項１記載の発明では、主尺と副尺
とからなり、該主尺と副尺とを相対的に位置ずれさせて
被測定物の測長を行なう位置ずれ読み取りバーニアにお
いて、前記主尺または副尺の少なくとも一方に、読み取
り分解能が異なる複数の目盛を複数の方向に形成したこ
とを特徴とするものである。
【００１８】また、請求項２記載の発明では、主尺と副
尺とからなり、該主尺と副尺とを相対的に位置ずれさせ
て被測定物の測長を行なう位置ずれ読み取りバーニアに
おいて、前記主尺または副尺の何れか一方を斜辺を有し
た形状の第１の読み取り部を形成し、他方に設けられた
第２の読み取り部に、前記位置ずれ方向と異なる方向に
増幅変換された位置ずれ量を読み取る目盛を形成したこ
とを構成とするものである。
尺とからなり、該主尺と副尺とを相対的に位置ずれさせ
て被測定物の測長を行なう位置ずれ読み取りバーニアに
おいて、前記主尺または副尺の何れか一方を斜辺を有し
た形状の第１の読み取り部を形成し、他方に設けられた
第２の読み取り部に、前記位置ずれ方向と異なる方向に
増幅変換された位置ずれ量を読み取る目盛を形成したこ
とを構成とするものである。
【００１９】また、請求項３記載の発明では、前記請求
項１または２記載のいずれかに位置ずれ読み取りバーニ
アにおいて、前記被測定物は基板であり、前記目盛をこ
の基板に形成したことを特徴とするものである。また、
請求項４記載の発明では、前記請求項１乃至３のいずれ
かに記載の位置ずれ読み取りバーニアにおいて、前記被
測定物をレチクルとし、前記目盛をこのレチクル上に形
成したことを特徴とするものである。
項１または２記載のいずれかに位置ずれ読み取りバーニ
アにおいて、前記被測定物は基板であり、前記目盛をこ
の基板に形成したことを特徴とするものである。また、
請求項４記載の発明では、前記請求項１乃至３のいずれ
かに記載の位置ずれ読み取りバーニアにおいて、前記被
測定物をレチクルとし、前記目盛をこのレチクル上に形
成したことを特徴とするものである。
【００２０】更に、請求項５記載の発明では、前記請求
項１乃至３のいずれかに記載の位置ずれ読み取りバーニ
アにおいて、前記被測定物をホトマスクとし、前記目盛
をこのホトマスクに形成したことを特徴とするものであ
る。
項１乃至３のいずれかに記載の位置ずれ読み取りバーニ
アにおいて、前記被測定物をホトマスクとし、前記目盛
をこのホトマスクに形成したことを特徴とするものであ
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明の一実施例である
位置ずれ読み取りバーニア２０を示している。この位置
ずれ読み取りバーニア２０は、副尺２２と主尺２４とに
より構成されており、被測定物となる基板（本実施例で
は、シリコン基板を想定している）の位置ずれ測定に用
いるものである。尚、以下説明する位置ずれ読み取りバ
ーニア２０の適用は、シリコン基板の位置ずれ測定に限
定されるものではなく、例えば液晶用ガラス基板，Ｇａ
Ａｓ基板基板等に秘録適用できるものである。
て図面と共に説明する。図１は本発明の一実施例である
位置ずれ読み取りバーニア２０を示している。この位置
ずれ読み取りバーニア２０は、副尺２２と主尺２４とに
より構成されており、被測定物となる基板（本実施例で
は、シリコン基板を想定している）の位置ずれ測定に用
いるものである。尚、以下説明する位置ずれ読み取りバ
ーニア２０の適用は、シリコン基板の位置ずれ測定に限
定されるものではなく、例えば液晶用ガラス基板，Ｇａ
Ａｓ基板基板等に秘録適用できるものである。
【００２２】図２は副尺２２を示しており、また図３は
主尺２４を示している。副尺２２及び主尺２４は、図示
されるように、副尺２２または主尺２４の少なくとも一
方に、読み取り分解能が異なる複数の目盛を複数の方向
に形成した構成とされている。本実施例においては、主
尺２４に読み取り分解能が異なる複数の目盛を複数の方
向に形成した例を示している。
主尺２４を示している。副尺２２及び主尺２４は、図示
されるように、副尺２２または主尺２４の少なくとも一
方に、読み取り分解能が異なる複数の目盛を複数の方向
に形成した構成とされている。本実施例においては、主
尺２４に読み取り分解能が異なる複数の目盛を複数の方
向に形成した例を示している。
【００２３】具体的には、主尺２４に斜辺を有した形状
の第１の読み取り部２８を形成し、かつ、副尺２２に設
けられた矩形状の第２の読み取り部２８に位置ずれ方向
（図中、矢印Ｘで示す方向）と異なる方向（本実施例で
は位置ずれ方向に対し直行する方向）に増幅変換された
位置ずれ量を読み取る目盛３０を形成した構成とされて
いる。
の第１の読み取り部２８を形成し、かつ、副尺２２に設
けられた矩形状の第２の読み取り部２８に位置ずれ方向
（図中、矢印Ｘで示す方向）と異なる方向（本実施例で
は位置ずれ方向に対し直行する方向）に増幅変換された
位置ずれ量を読み取る目盛３０を形成した構成とされて
いる。
【００２４】続いて、本発明の原理について図１乃至図
３を用いて説明する。上記のように、本実施例では主尺
２４は直辺状の第２の読み取り部２８を有し、また副尺
２２は斜辺を有した第１の読み取り部２６を有してい
る。また、図中の第２の読み取り部２８には、相対位置
測定方向Ｘと直行する（異なる）方向ＹにピッチＰ３と
された目盛３０が配設されている。この目盛３０のピッ
チＰ３は、例えば、 Ｐ３＝２ΔＰ ……（９） の関係となるよう構成されている。
３を用いて説明する。上記のように、本実施例では主尺
２４は直辺状の第２の読み取り部２８を有し、また副尺
２２は斜辺を有した第１の読み取り部２６を有してい
る。また、図中の第２の読み取り部２８には、相対位置
測定方向Ｘと直行する（異なる）方向ＹにピッチＰ３と
された目盛３０が配設されている。この目盛３０のピッ
チＰ３は、例えば、 Ｐ３＝２ΔＰ ……（９） の関係となるよう構成されている。
【００２５】本発明は、前記した（８）式であるΔＸ＝
ΔＰ・ｎ＋Δａ・（ｔａｎθ／２）のΔａをピッチ差Δ
Ｐを用いて表す事で、ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれ量を
数値化し、正確な位置ずれ量の読み取りを可能としてい
る。副尺２２の第１の読み取り部２６の斜辺角度は、本
実施例の場合は5.7 °に設定されており、また主尺２４
の第２の読み取り部２８にはＹ方向に等間隔の目盛３０
が配置されている。
ΔＰ・ｎ＋Δａ・（ｔａｎθ／２）のΔａをピッチ差Δ
Ｐを用いて表す事で、ピッチ差ΔＰ以下の位置ずれ量を
数値化し、正確な位置ずれ量の読み取りを可能としてい
る。副尺２２の第１の読み取り部２６の斜辺角度は、本
実施例の場合は5.7 °に設定されており、また主尺２４
の第２の読み取り部２８にはＹ方向に等間隔の目盛３０
が配置されている。
【００２６】図１に示す如く、主尺２４と副尺２２を位
置ずれ量ΔＸを有し重合わせた場合、本実施例の構成で
も前記した従来技術と同様に（８）式である ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（８） が成り立つ。この（８）式の右辺第１項ΔＰ・ｎは第１
目盛となる第１及び第２の読み取り部２６，２８により
ずれ量の内ΔＰの倍数成分を表し、第２項であるΔａ・
（ｔａｎθ／２）はピッチ差ΔＰ以下の成分を表す。
置ずれ量ΔＸを有し重合わせた場合、本実施例の構成で
も前記した従来技術と同様に（８）式である ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（８） が成り立つ。この（８）式の右辺第１項ΔＰ・ｎは第１
目盛となる第１及び第２の読み取り部２６，２８により
ずれ量の内ΔＰの倍数成分を表し、第２項であるΔａ・
（ｔａｎθ／２）はピッチ差ΔＰ以下の成分を表す。
【００２７】ここで、図１のｎ＝１番地に注目すると、
図中ΔＸ’は（８）式右辺第２項を表すので ΔＸ’＝Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（１０） となり、また、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋ΔＸ’ ……（１１） であり、Δａを目盛３０のピッチＰ３を用いて表すと、 Δａ＝Ｐ３・ｎ２ ……（１２） となる。ｎ＝２はａとａ’を目盛３０で表した場合のａ
−ａ’を表す。ここで、（１２）式を（１０）式に代入
すると、 ΔＸ’＝Ｐ３・ｎ２・（ｔａｎθ／２） ……（１３） になる。このバーニアパターン構成時にピッチＰ３とピ
ッチ差ΔＰをある関係に構成すると、同図の場合例え
ば、Ｐ３＝２・ΔＰの関係で構成すると、（１３）式
は、 ΔＸ’＝２・ΔＰ・ｎ２・（ｔａｎθ／２） ……（１４） と表す事ができる。
図中ΔＸ’は（８）式右辺第２項を表すので ΔＸ’＝Δａ・（ｔａｎθ／２） ……（１０） となり、また、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋ΔＸ’ ……（１１） であり、Δａを目盛３０のピッチＰ３を用いて表すと、 Δａ＝Ｐ３・ｎ２ ……（１２） となる。ｎ＝２はａとａ’を目盛３０で表した場合のａ
−ａ’を表す。ここで、（１２）式を（１０）式に代入
すると、 ΔＸ’＝Ｐ３・ｎ２・（ｔａｎθ／２） ……（１３） になる。このバーニアパターン構成時にピッチＰ３とピ
ッチ差ΔＰをある関係に構成すると、同図の場合例え
ば、Ｐ３＝２・ΔＰの関係で構成すると、（１３）式
は、 ΔＸ’＝２・ΔＰ・ｎ２・（ｔａｎθ／２） ……（１４） と表す事ができる。
【００２８】また同図の場合、副尺２２の斜辺角度は5.
7 °とされているため、ｔａｎθは約１／１０となり、
上記の（１４）式は、 ΔＸ’＝２・ΔＰ・ｎ２・（（１／１０）／２） ……（１５） となる。この（１５）式を（１１）式に代入し整理する
と、位置ずれ量ΔＸは、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋ΔＰ／１０・ｎ２ ……（１６） と表す事ができ、ΔＸはΔＰの関数の形で表せられるこ
ととなる。
7 °とされているため、ｔａｎθは約１／１０となり、
上記の（１４）式は、 ΔＸ’＝２・ΔＰ・ｎ２・（（１／１０）／２） ……（１５） となる。この（１５）式を（１１）式に代入し整理する
と、位置ずれ量ΔＸは、 ΔＸ＝ΔＰ・ｎ＋ΔＰ／１０・ｎ２ ……（１６） と表す事ができ、ΔＸはΔＰの関数の形で表せられるこ
ととなる。
【００２９】この（１６）式の右辺第１項は、Ｘ方向の
位置ずれ量の内ΔＰ以上成分を第１目盛（即ち、第１及
び第２の読み取り部２６，２８）を使用し、分解能ΔＰ
で数値化し、右辺第２項は位置ずれ量の内、ピッチ差Δ
Ｐ以下の成分を第２目盛（即ち、目盛３０）を使用して
ΔＰ／１０を分解能として数値化しており、よって本実
施例の構成とすることにより、主尺２４と副尺２２の第
１及び第２の読み取り部２６，２８の配列間差以下のず
れ量を容易に目視にて読みとることが可能となる。 （実施例）本発明の具体的な実施例を図１を用いて説明
する。図１に示すように、主尺２４と副尺２２に相対的
位置ずれがあった場合、本実施例に係る位置ずれ読み取
りバーニアを用いた場合、例えばＰ１＝２０μm ，Ｐ２
＝19.9μm ，ΔＰ＝0.1 μm ，Ｐ３＝２（ΔＰ）＝0.2
μm ，θ＝5.7 °とすると、0.01μm の最小分解能で読
み取る事が出来る。
位置ずれ量の内ΔＰ以上成分を第１目盛（即ち、第１及
び第２の読み取り部２６，２８）を使用し、分解能ΔＰ
で数値化し、右辺第２項は位置ずれ量の内、ピッチ差Δ
Ｐ以下の成分を第２目盛（即ち、目盛３０）を使用して
ΔＰ／１０を分解能として数値化しており、よって本実
施例の構成とすることにより、主尺２４と副尺２２の第
１及び第２の読み取り部２６，２８の配列間差以下のず
れ量を容易に目視にて読みとることが可能となる。 （実施例）本発明の具体的な実施例を図１を用いて説明
する。図１に示すように、主尺２４と副尺２２に相対的
位置ずれがあった場合、本実施例に係る位置ずれ読み取
りバーニアを用いた場合、例えばＰ１＝２０μm ，Ｐ２
＝19.9μm ，ΔＰ＝0.1 μm ，Ｐ３＝２（ΔＰ）＝0.2
μm ，θ＝5.7 °とすると、0.01μm の最小分解能で読
み取る事が出来る。
【００３０】そこで、図１の位置ずれ量（図の場合はＸ
方向の位置ずれ）を読み取ると、同図よりｎ＝１，ｎ２
≒８と判るので、Ｘ方向の位置ずれ量は前述の（１６）
式に代入し、ΔＸ≒０，１・１＋0.1 ／１０・８＝０，
１＋0.08＝0.18μm と読み取る事が出来る。尚、上記し
た実施例では、副尺２２に斜辺を形成すると共に主尺２
４に読み取り分解能が異なる目盛３０を形成した例を示
したが、主尺に斜辺を形成すると共に副尺に読み取り分
解能が異なる目盛を形成した構成としてもよい。
方向の位置ずれ）を読み取ると、同図よりｎ＝１，ｎ２
≒８と判るので、Ｘ方向の位置ずれ量は前述の（１６）
式に代入し、ΔＸ≒０，１・１＋0.1 ／１０・８＝０，
１＋0.08＝0.18μm と読み取る事が出来る。尚、上記し
た実施例では、副尺２２に斜辺を形成すると共に主尺２
４に読み取り分解能が異なる目盛３０を形成した例を示
したが、主尺に斜辺を形成すると共に副尺に読み取り分
解能が異なる目盛を形成した構成としてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明した様に本発明は、半導体デバ
イス製造のフォトリソグラフィ工程で用いる位置ずれ測
定バーニアにおいて主尺または副尺の一方の測定部を両
斜辺けいとし、もう一方の測定部に位置ずれ測定方向と
異なる方向の第２目盛りを配置する事により、主尺と副
尺の第１目盛り配列間差以下のずれ量を容易に目視にて
読み取れる効果がある。
イス製造のフォトリソグラフィ工程で用いる位置ずれ測
定バーニアにおいて主尺または副尺の一方の測定部を両
斜辺けいとし、もう一方の測定部に位置ずれ測定方向と
異なる方向の第２目盛りを配置する事により、主尺と副
尺の第１目盛り配列間差以下のずれ量を容易に目視にて
読み取れる効果がある。
【図１】本発明の一実施例である位置ずれ読み取りバー
ニアの構成及び測定原理を説明するための図である。
ニアの構成及び測定原理を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施例である位置ずれ読み取りバー
ニアを構成する副尺を示す図である。
ニアを構成する副尺を示す図である。
【図３】本発明の一実施例である位置ずれ読み取りバー
ニアを構成する主尺を示す図である。
ニアを構成する主尺を示す図である。
【図４】従来の櫛場タイプの位置ずれ読み取りバーニア
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図５】従来の突き合わせタイプの位置ずれ読み取りバ
ーニアを説明するための図である。
ーニアを説明するための図である。
【図６】従来の重ねタイプの位置ずれ読み取りバーニア
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図７】従来のピッチ差ΔＰ以下のずれ量αを読み取る
ことが可能なバーニアパターンを有する位置ずれ読み取
りバーニアを説明するための図である（その１）。
ことが可能なバーニアパターンを有する位置ずれ読み取
りバーニアを説明するための図である（その１）。
【図８】従来のピッチ差ΔＰ以下のずれ量αを読み取る
ことが可能なバーニアパターンを有する位置ずれ読み取
りバーニアを説明するための図である（その２）。
ことが可能なバーニアパターンを有する位置ずれ読み取
りバーニアを説明するための図である（その２）。
２０ 位置ずれ読み取りバーニア ２２ 副尺 ２４ 主尺 ２６ 第１の読み取り部 ２８ 第２の読み取り部 ３０ 目盛
Claims (5)
- 【請求項１】 主尺と副尺とからなり、該主尺と副尺と
を相対的に位置ずれさせて被測定物の測長を行なう位置
ずれ読み取りバーニアにおいて、 前記主尺または副尺の少なくとも一方に、読み取り分解
能が異なる複数の目盛を複数の方向に形成したことを特
徴とする位置ずれ読み取りバーニア。 - 【請求項２】 主尺と副尺とからなり、該主尺と副尺と
を相対的に位置ずれさせて被測定物の測長を行なう位置
ずれ読み取りバーニアにおいて、 前記主尺または副尺の何れか一方を斜辺を有した形状の
第１の読み取り部を形成し、 他方に設けられた第２の読み取り部に、前記位置ずれ方
向と異なる方向に増幅変換された位置ずれ量を読み取る
目盛を形成したことを構成とする位置ずれ読み取りバー
ニア。 - 【請求項３】 請求項１または２記載のいずれかに位置
ずれ読み取りバーニアにおいて、 前記被測定物は基板であり、前記目盛を該基板に形成し
たことを特徴とする位置ずれ読み取りバーニア。 - 【請求項４】 請求項乃至３のいずれかに記載の位置ず
れ読み取りバーニアにおいて、 前記被測定物はレチクルであり、前記目盛を該レチクル
上に形成したことを特徴とする位置ずれ読み取りバーニ
ア。 - 【請求項５】 請求項乃至３のいずれかに記載の位置ず
れ読み取りバーニアにおいて、 前記被測定物はホトマスクであり、前記目盛を該ホトマ
スクに形成したことを特徴とする位置ずれ読み取りバー
ニア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23603197A JPH1183406A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 位置ずれ読み取りバーニア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23603197A JPH1183406A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 位置ずれ読み取りバーニア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1183406A true JPH1183406A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=16994743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23603197A Withdrawn JPH1183406A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 位置ずれ読み取りバーニア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1183406A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7534637B2 (en) | 2003-10-30 | 2009-05-19 | Asml Holding N.V. | Tunable alignment geometry |
| CN102818504A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-12 | 贵州航天红光机械制造有限公司 | 一种新型测间隙用塞尺 |
| CN109212897A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-15 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种掩膜版的量测补值方法、掩膜版及掩膜版的制备方法 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP23603197A patent/JPH1183406A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7534637B2 (en) | 2003-10-30 | 2009-05-19 | Asml Holding N.V. | Tunable alignment geometry |
| US7838310B2 (en) | 2003-10-30 | 2010-11-23 | Asml Holding N.V. | Tunable alignment geometry |
| CN102818504A (zh) * | 2012-08-22 | 2012-12-12 | 贵州航天红光机械制造有限公司 | 一种新型测间隙用塞尺 |
| CN109212897A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-15 | 武汉华星光电技术有限公司 | 一种掩膜版的量测补值方法、掩膜版及掩膜版的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20041102 |