JPS58119642A - 電子線自動焦点装置 - Google Patents
電子線自動焦点装置Info
- Publication number
- JPS58119642A JPS58119642A JP57200516A JP20051682A JPS58119642A JP S58119642 A JPS58119642 A JP S58119642A JP 57200516 A JP57200516 A JP 57200516A JP 20051682 A JP20051682 A JP 20051682A JP S58119642 A JPS58119642 A JP S58119642A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- signal
- target surface
- light
- focus
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 49
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 2
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 241000003624 Callantra Species 0.000 description 1
- 241000257465 Echinoidea Species 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000010454 slate Substances 0.000 description 1
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/28—Systems for automatic generation of focusing signals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/22—Optical, image processing or photographic arrangements associated with the tube
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/21—Focus adjustment
- H01J2237/216—Automatic focusing methods
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/248—Components associated with the control of the tube
- H01J2237/2482—Optical means
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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】
この発明は、電子線リングラフィ、特に、焦点(像品質
に影響する)を狂わせ、偏向倍率を悪くし、回転ケ悪く
する(登録されていない書込みをする)ウェハまたはマ
スクの表面の高さの変化を打ち消す電子線自動焦点装置
に関する。
に影響する)を狂わせ、偏向倍率を悪くし、回転ケ悪く
する(登録されていない書込みをする)ウェハまたはマ
スクの表面の高さの変化を打ち消す電子線自動焦点装置
に関する。
従来より、焦点の合わされた電子線の照射によるリソグ
ラフィ装置が、集積回路製造技術においてよく知られて
いる。このようなりソグラフイ照射装置は、焦点の合わ
された一i線や電子ik用い、そして非常に波ら五た焦
点範囲内でのみ最高の像品質ケ持つ。この焦点範囲は、
元レンズ・システムまたは電子/ンズ・システムの焦点
深度として定義される。普通、電子線装置の場合、電子
線は高速度に加速され、電子レンズ・システムにより細
いビームに収束式れ、そして、ここで同時に走査コイル
により偏向され、2方向に走査される1、このような走
査装置において、電子線は偏向の特性により標的(ター
ゲット)に直角に照射しない。
ラフィ装置が、集積回路製造技術においてよく知られて
いる。このようなりソグラフイ照射装置は、焦点の合わ
された一i線や電子ik用い、そして非常に波ら五た焦
点範囲内でのみ最高の像品質ケ持つ。この焦点範囲は、
元レンズ・システムまたは電子/ンズ・システムの焦点
深度として定義される。普通、電子線装置の場合、電子
線は高速度に加速され、電子レンズ・システムにより細
いビームに収束式れ、そして、ここで同時に走査コイル
により偏向され、2方向に走査される1、このような走
査装置において、電子線は偏向の特性により標的(ター
ゲット)に直角に照射しない。
この結果、このような走置装置においては、対向する光
学系の基準と漂的面との間の距離が変化するような場合
、標的上のスポットの位置誤差を生ずる。このZ一方向
のずれは、製造中のウェハを走査する時、重大になる。
学系の基準と漂的面との間の距離が変化するような場合
、標的上のスポットの位置誤差を生ずる。このZ一方向
のずれは、製造中のウェハを走査する時、重大になる。
このようなウェハは多くのチップ・サイトを有し、各チ
ップ・サイトは、拡牧、酸化、アニーリングや他の製造
工程により生ずるウニ・・の表面変化のため、僅かに異
なった冒さになっている。電子線リングラフィ装置内に
おいて、ウェハは真空環境内に置かれる。このため、真
空チャックを、全ての照射チップ・サイトが平らな面に
なるように用いることはできない。
ップ・サイトは、拡牧、酸化、アニーリングや他の製造
工程により生ずるウニ・・の表面変化のため、僅かに異
なった冒さになっている。電子線リングラフィ装置内に
おいて、ウェハは真空環境内に置かれる。このため、真
空チャックを、全ての照射チップ・サイトが平らな面に
なるように用いることはできない。
従来υこおいて、電子線の焦点を合わせるために種々の
技術が提案されている。米国特許第3876883月、
米国特許第5901814号および米国特許第4199
688号には、電子線自身により発生される信号を用い
て最適の焦点を得る技術が記載されている。このような
システムによれば、例えば位置合せ印(レジストレーシ
ョン・マーク)、または焦点が最適条件にある時に電子
線が指向する開孔が設け、られた特別なターゲットを有
する標本(すなわち、ウェハやクロム・マスク)が必要
である。これfd特に米国特許第4199688号に詳
細に示されている。その他の技術は、ウェハ上にマスク
を電子光学的に投影する電子縁投射システムを利用して
いる。したがって、焦点はマスク投影の概念から決定さ
れる。このようなシステムは、標本の準備に余計な工程
を必要とするため、電子線リソグラフィ工程を煩雑なも
のとする。さらに、このような技術は、電子、線処理工
程中に付加的な工程を付は加え、このため、システムの
照射サイクルを遅らせる傾向がある。したがって、スル
ープツ)75i悪くなる傾向がある。
技術が提案されている。米国特許第3876883月、
米国特許第5901814号および米国特許第4199
688号には、電子線自身により発生される信号を用い
て最適の焦点を得る技術が記載されている。このような
システムによれば、例えば位置合せ印(レジストレーシ
ョン・マーク)、または焦点が最適条件にある時に電子
線が指向する開孔が設け、られた特別なターゲットを有
する標本(すなわち、ウェハやクロム・マスク)が必要
である。これfd特に米国特許第4199688号に詳
細に示されている。その他の技術は、ウェハ上にマスク
を電子光学的に投影する電子縁投射システムを利用して
いる。したがって、焦点はマスク投影の概念から決定さ
れる。このようなシステムは、標本の準備に余計な工程
を必要とするため、電子線リソグラフィ工程を煩雑なも
のとする。さらに、このような技術は、電子、線処理工
程中に付加的な工程を付は加え、このため、システムの
照射サイクルを遅らせる傾向がある。したがって、スル
ープツ)75i悪くなる傾向がある。
−例えば、米国特許第3967109号および米国特許
第4039824号に記載されるような光学イメージン
グ装置を用いた従来のシステムも知られている。このよ
うなシステムにおいて、光学的な焦点が、例えばスライ
ドや写真やその他のように焦点が合わされた対象物の光
学的特性が生ずるコントラス)[基づいて得られる。正
しい焦点からずれた場合に生ずる像およびコントラスト
の変化が利用される。このような光学システムや投射の
ために用いられるリピート・カメラにおいては、Z誤差
を検出するセンサが、普通サーボループ内に組込まれて
いる。このようなりローズ・ループ内において、もし2
誤差が検出されると、対応策、すなわち、対象物または
焦点システムの動作が、誤差が最小になるまで行なわれ
る。
第4039824号に記載されるような光学イメージン
グ装置を用いた従来のシステムも知られている。このよ
うなシステムにおいて、光学的な焦点が、例えばスライ
ドや写真やその他のように焦点が合わされた対象物の光
学的特性が生ずるコントラス)[基づいて得られる。正
しい焦点からずれた場合に生ずる像およびコントラスト
の変化が利用される。このような光学システムや投射の
ために用いられるリピート・カメラにおいては、Z誤差
を検出するセンサが、普通サーボループ内に組込まれて
いる。このようなりローズ・ループ内において、もし2
誤差が検出されると、対応策、すなわち、対象物または
焦点システムの動作が、誤差が最小になるまで行なわれ
る。
これら従来のシステムは、白地のウェハやマスクが用い
られる場合、コントラストを発生する特性を一般に利用
できないため、多くの欠点を有する。これらのウェハや
マスクは、十分なコントラストを生ずることができる表
面を持っていない。
られる場合、コントラストを発生する特性を一般に利用
できないため、多くの欠点を有する。これらのウェハや
マスクは、十分なコントラストを生ずることができる表
面を持っていない。
GECコーポレーション システム3600.3696
および4800カメラ内に、異なった自動焦点方法を用
いた光学ステップおよび反復照射システムか知られてい
る。これらシステムは、標的の表面から反射するスリッ
トの光像を有する光テコ技術を利用している。したがっ
て1.プレート表面は、ホト・マスク像面にプレート表
面の不規則性を生ずる標準的なプレートの製造の厚さの
変動や公差を補整するのに役立つ基準面として用いられ
ている。検出回路は、縮写レンズが装着されてい8るプ
リンタ・チューブの高さを変えるため、2軸ドライブを
駆動する。
および4800カメラ内に、異なった自動焦点方法を用
いた光学ステップおよび反復照射システムか知られてい
る。これらシステムは、標的の表面から反射するスリッ
トの光像を有する光テコ技術を利用している。したがっ
て1.プレート表面は、ホト・マスク像面にプレート表
面の不規則性を生ずる標準的なプレートの製造の厚さの
変動や公差を補整するのに役立つ基準面として用いられ
ている。検出回路は、縮写レンズが装着されてい8るプ
リンタ・チューブの高さを変えるため、2軸ドライブを
駆動する。
このようなシステムにおいて、光学部分は、普通、交互
に起動されるLEDの列を有する光源を使用し、この光
は、スリットを経て鏡で45°屈折されて標的へ送られ
る。標的表面から反射された後、光は軸に枢動可能に取
付けられた平行平面ガラスを通り、標的表面から反射さ
れる時、スリットの見かけの位置を変え、そして受信側
の反射角を標的面が対物レンズから名目の距離にある場
合に生ずる名目の角度に変える。受光側は、一般にスリ
ットを経て、バレル・レンズにより走査される表面から
もう1つの45°の鏡を経て、自動焦点レチクルへ反射
される光を受信する。自動焦点ドライブ機構は、受光器
がレチクルの両半分の内に光を検出するまでいずれかの
方向へ、駆動される。受光器、すなわち、ホト・ダイオ
ードは信号を受け、これを増幅し、サーボ・モータを駆
動するサーボ増幅器へ送る。サーボ・ モータはシステ
ムを焦点位置に動かす。このシステムは、枢動自在な平
行平面ガラス板に機械的連結されている。
に起動されるLEDの列を有する光源を使用し、この光
は、スリットを経て鏡で45°屈折されて標的へ送られ
る。標的表面から反射された後、光は軸に枢動可能に取
付けられた平行平面ガラスを通り、標的表面から反射さ
れる時、スリットの見かけの位置を変え、そして受信側
の反射角を標的面が対物レンズから名目の距離にある場
合に生ずる名目の角度に変える。受光側は、一般にスリ
ットを経て、バレル・レンズにより走査される表面から
もう1つの45°の鏡を経て、自動焦点レチクルへ反射
される光を受信する。自動焦点ドライブ機構は、受光器
がレチクルの両半分の内に光を検出するまでいずれかの
方向へ、駆動される。受光器、すなわち、ホト・ダイオ
ードは信号を受け、これを増幅し、サーボ・モータを駆
動するサーボ増幅器へ送る。サーボ・ モータはシステ
ムを焦点位置に動かす。このシステムは、枢動自在な平
行平面ガラス板に機械的連結されている。
レート・センサが自動焦点機構をホーム位置に安定させ
るために使用されており、また、この位置からモータが
オーバドライブを生ずるのを防いでいる。このため、こ
のようなシステムは、焦点位置付近で絶え間のない振動
を生ずる。アクチュエータが直接的にセンサにフィード
バックされるこのようなシステムはクローズ・ループま
たはフィードバック・システムとして知られている。
るために使用されており、また、この位置からモータが
オーバドライブを生ずるのを防いでいる。このため、こ
のようなシステムは、焦点位置付近で絶え間のない振動
を生ずる。アクチュエータが直接的にセンサにフィード
バックされるこのようなシステムはクローズ・ループま
たはフィードバック・システムとして知られている。
このようなシステムにおいて、光を単純に電子線に置き
換えることはできないため、上述のような装置は、電子
線システムに簡単に使えるものでない。対応する要素と
効果は、光と電子とでは全く異なる。特に、標的表面上
に衝突する電子線は、細い線のま1で反射されるよりは
大きい角度で散乱される。さらに、これら電子はレジス
トを露光する。しかし、たとえ、置き換えができたとし
ても、上述のような装置は、照射サイクルの遅れを避け
れるほど十分に早くないであろう。したがって、電子線
照射装置において、フィードバック技術は用いられ−な
い。処理速度に加えて、いくつかの間;但が従来技術の
適用を制限している。標的、たとえば、マスクまたはウ
エノ・の表面の2位置を測定するシステムは、電子線ま
たはそのセンサ、バック・スキャツタ・ダイオードと干
渉してはい・けない。また、測定に用いられる光は、レ
ジストが不感であるスペクトルの部分になければならな
い。
換えることはできないため、上述のような装置は、電子
線システムに簡単に使えるものでない。対応する要素と
効果は、光と電子とでは全く異なる。特に、標的表面上
に衝突する電子線は、細い線のま1で反射されるよりは
大きい角度で散乱される。さらに、これら電子はレジス
トを露光する。しかし、たとえ、置き換えができたとし
ても、上述のような装置は、照射サイクルの遅れを避け
れるほど十分に早くないであろう。したがって、電子線
照射装置において、フィードバック技術は用いられ−な
い。処理速度に加えて、いくつかの間;但が従来技術の
適用を制限している。標的、たとえば、マスクまたはウ
エノ・の表面の2位置を測定するシステムは、電子線ま
たはそのセンサ、バック・スキャツタ・ダイオードと干
渉してはい・けない。また、測定に用いられる光は、レ
ジストが不感であるスペクトルの部分になければならな
い。
さらに、システムは電子線装置と物理的に両立できなけ
ればならない。たとえば、装置が動作される高真空の要
求と両立しなければならず、また、不要な渦電流を発生
する導体や強磁性材を含んではならない。また、電子線
装置内の与えられた空間内に、Z方向焦点装置が収納で
きなければならない。
ればならない。たとえば、装置が動作される高真空の要
求と両立しなければならず、また、不要な渦電流を発生
する導体や強磁性材を含んではならない。また、電子線
装置内の与えられた空間内に、Z方向焦点装置が収納で
きなければならない。
高速度な正確さく2μmまたはそれ以下に)でもって、
自動焦点装置は反復操作ができなければならない。さら
に、処理されるウエノ・装置やマスク装置が多種類のた
め、標的表面の反射率の多様さを自動的に補整しなけれ
ばならない。さらに加うる11こ、システムは位置合せ
印や標的表面の他の補助的な特徴なしでも使用できなけ
ればならない。
自動焦点装置は反復操作ができなければならない。さら
に、処理されるウエノ・装置やマスク装置が多種類のた
め、標的表面の反射率の多様さを自動的に補整しなけれ
ばならない。さらに加うる11こ、システムは位置合せ
印や標的表面の他の補助的な特徴なしでも使用できなけ
ればならない。
以上説明してきたように、これらの多様な要求のため、
フィードバック装置は簡単に使用できない3、むしろ、
標的表面のZ位置の測定のための装置は、Z位置の測定
位置を焦点信号、たとえば磁気レンズに対する電流また
は電気レンズに対する筆圧、の修正に変換する変換技術
を利用しなければならない。しかも、計算回路の利用に
よりリアルタイムでの偏向補正がなされなければならな
い。
フィードバック装置は簡単に使用できない3、むしろ、
標的表面のZ位置の測定のための装置は、Z位置の測定
位置を焦点信号、たとえば磁気レンズに対する電流また
は電気レンズに対する筆圧、の修正に変換する変換技術
を利用しなければならない。しかも、計算回路の利用に
よりリアルタイムでの偏向補正がなされなければならな
い。
この発明の1つの目的は、従来技術の欠点を克服するた
め、電子線リソグラフィ・システムのために、このシス
テムへ直接に焦点信号を与えるために直接的に2位置を
測定する電子線自動焦点装置を提供することである。
め、電子線リソグラフィ・システムのために、このシス
テムへ直接に焦点信号を与えるために直接的に2位置を
測定する電子線自動焦点装置を提供することである。
この発明のもう1つの目的は、電子線装置の限られた空
間や環境と十分C(両立できる電子線自動焦点装置を提
供することである。
間や環境と十分C(両立できる電子線自動焦点装置を提
供することである。
この発明の他の目的は、標的のZ位置の測定をフィード
バック零回路を使用せずに行うことのできる装置を提供
することである。
バック零回路を使用せずに行うことのできる装置を提供
することである。
この発明のさらに他の目的は、異なる標的の高さの違い
を補正する電子線の焦点信号を自動的に発生する装置を
提供することである3、この発明は、電子線リソグラフ
ィに用いられる自動焦点装置に関し、詳細には、この装
置は、3つのサブシステムの要素を使用している。第1
は、ウニ・・やマスクなどの標的表面の2位置を測定す
るためのサブシステムである。この高さ測定を、達成す
るために、狭いビーム発散を持つLED元源が、水平な
スリットヲ照射するために用いられる。このスリット像
は標的の表面の中央に照射される。可能ならば、赤色の
CWレーザ・ダイオードが用いられる。光線は垂直方向
の空間の占有を最小にするため、標的の表面と平行にさ
れる。標的表面の2位置の変化は、スリット像の横方向
の移動を生じさせる。
を補正する電子線の焦点信号を自動的に発生する装置を
提供することである3、この発明は、電子線リソグラフ
ィに用いられる自動焦点装置に関し、詳細には、この装
置は、3つのサブシステムの要素を使用している。第1
は、ウニ・・やマスクなどの標的表面の2位置を測定す
るためのサブシステムである。この高さ測定を、達成す
るために、狭いビーム発散を持つLED元源が、水平な
スリットヲ照射するために用いられる。このスリット像
は標的の表面の中央に照射される。可能ならば、赤色の
CWレーザ・ダイオードが用いられる。光線は垂直方向
の空間の占有を最小にするため、標的の表面と平行にさ
れる。標的表面の2位置の変化は、スリット像の横方向
の移動を生じさせる。
プリズムを使用して再び水平面内に反射された像は、第
2のザブシステム、光信号を焦点信号の修正のために用
いられる電気信号に変換するトランステユーサーLに収
束される。
2のザブシステム、光信号を焦点信号の修正のために用
いられる電気信号に変換するトランステユーサーLに収
束される。
すなわち、この発明によれば、光像は線形のダイオード
・アレイに送られ、ビデオ・タイプの出力信号全発生す
る。この信号は、第3サブシステムの自動焦点電子サブ
システムにより、電子線の焦点をシステムの微小焦点コ
イルを通じて修正するため、アナログ修正信号に変換さ
れる。
・アレイに送られ、ビデオ・タイプの出力信号全発生す
る。この信号は、第3サブシステムの自動焦点電子サブ
システムにより、電子線の焦点をシステムの微小焦点コ
イルを通じて修正するため、アナログ修正信号に変換さ
れる。
最後ケこ、この装置は、電子線の照射サイクルをJらす
ことなく、倍率や像回転を維持するためにリアル・タイ
ムの偏向修正を行なうコンピュータ全便用する。コンピ
ュータで制御された回路は、リソグラフィが「テーブル
移動」のような不使用モードにある処理工程の時間中に
、自動焦点装置(こ信号を送り、微小焦点コイルに焦点
修正信号を加えるようにする。ビデオ・タイプの出力信
号は、筐た、電子線の倍率および回転を修正するために
使用されるディジタル高さ信号に変換される。
ことなく、倍率や像回転を維持するためにリアル・タイ
ムの偏向修正を行なうコンピュータ全便用する。コンピ
ュータで制御された回路は、リソグラフィが「テーブル
移動」のような不使用モードにある処理工程の時間中に
、自動焦点装置(こ信号を送り、微小焦点コイルに焦点
修正信号を加えるようにする。ビデオ・タイプの出力信
号は、筐た、電子線の倍率および回転を修正するために
使用されるディジタル高さ信号に変換される。
以下、この発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第1図ないし第3図は、この発明の一実施例による電子
線自動焦点装置を示すものである。
線自動焦点装置を示すものである。
第1図を参照すると、標的表面のZ位置を測定するため
に用いられる光学サブシステムが示されている。このサ
ブシステムは、電子線照射装置の独特な特別条件に特に
適合するような元テコの技術を基本的に組入れている。
に用いられる光学サブシステムが示されている。このサ
ブシステムは、電子線照射装置の独特な特別条件に特に
適合するような元テコの技術を基本的に組入れている。
例えば、光学システムは、電子線または電子線センサと
干渉してはいけなく、また、放出する元はマスク上のレ
ジストが不感なスペクトルの部分の内になければならな
い。1だ、このシステムは、高真空に耐えることができ
なければならず、さらに、渦電流を生ずるような導体ま
たは強磁性体を含んではならない。
干渉してはいけなく、また、放出する元はマスク上のレ
ジストが不感なスペクトルの部分の内になければならな
い。1だ、このシステムは、高真空に耐えることができ
なければならず、さらに、渦電流を生ずるような導体ま
たは強磁性体を含んではならない。
決定的に重要なことは、この光学システムは、2μmま
たけそれ以下で反復可能な正確さを持たなければならな
い。第1図に示されるこの発明の光学システムは上述の
電子線に対する規準を満足する。
たけそれ以下で反復可能な正確さを持たなければならな
い。第1図に示されるこの発明の光学システムは上述の
電子線に対する規準を満足する。
発光源10は、好ましくは、一般に波長λが600μm
以上の単色の赤色光を発するLEDである5、また、発
光源10は小さなビーム拡散、好ましくは、5°以内に
50チの強度を有する。発光源10はコンデンサ・レン
ズ13により水平スリット12を照射する。放出された
元14は、電子線コラム内の垂直方向に占める空間を最
小にするために、標的面15に対して平行になっている
。
以上の単色の赤色光を発するLEDである5、また、発
光源10は小さなビーム拡散、好ましくは、5°以内に
50チの強度を有する。発光源10はコンデンサ・レン
ズ13により水平スリット12を照射する。放出された
元14は、電子線コラム内の垂直方向に占める空間を最
小にするために、標的面15に対して平行になっている
。
標的面15は、ウェハの上表面またはマスクの上表面の
どちらであってもよい。普通、工程の初期の段階におい
ては、ウェハは白紙の状態におり、そして、マスクはク
ロムを使用しているため、コントラストの発生は事実上
、不可能である。したがって、この発明は基準点に対す
る標的表面の高さの測定全行なうにおいて、標的のコン
トラスト発生特性に依存しない。
どちらであってもよい。普通、工程の初期の段階におい
ては、ウェハは白紙の状態におり、そして、マスクはク
ロムを使用しているため、コントラストの発生は事実上
、不可能である。したがって、この発明は基準点に対す
る標的表面の高さの測定全行なうにおいて、標的のコン
トラスト発生特性に依存しない。
スリット12は、非常に浅い角度θでもって標的表面1
5V−投影する。もし、たとえば、標的表面が、レジス
トなどの光学的に透明な材料で被覆されている場合、投
影された元の大部分は表面から反射されるであろう。被
覆の下側の材料の反射率の影響は、結果的に減少される
。
5V−投影する。もし、たとえば、標的表面が、レジス
トなどの光学的に透明な材料で被覆されている場合、投
影された元の大部分は表面から反射されるであろう。被
覆の下側の材料の反射率の影響は、結果的に減少される
。
第1図に示すように、±ΔZ分の標的衣1m115の2
一方向の変化は、焦点の合わされたスリット像を垂直に
位t q /まで移動させる。−万、反射の中心は表面
上を横方向に位置9まで移動し、2×ΔZ分だけの反射
光の中心の見かけの上昇または下降を描く。
一方向の変化は、焦点の合わされたスリット像を垂直に
位t q /まで移動させる。−万、反射の中心は表面
上を横方向に位置9まで移動し、2×ΔZ分だけの反射
光の中心の見かけの上昇または下降を描く。
第1図に示すように、標的表面15に平行な光線14は
、集束レンズ17および屈折プリズム18により標的表
面の中心に投影される。同様の方法で、スリット像は水
平位置に同様のプリズム11およびレンズ25により再
投射される。プリズム11および18の使用は、システ
ムの垂直方向の占有空間’k 最小にする。レンズ25
は、スリット像をセンサ面22上に投影するのに用いら
れている。
、集束レンズ17および屈折プリズム18により標的表
面の中心に投影される。同様の方法で、スリット像は水
平位置に同様のプリズム11およびレンズ25により再
投射される。プリズム11および18の使用は、システ
ムの垂直方向の占有空間’k 最小にする。レンズ25
は、スリット像をセンサ面22上に投影するのに用いら
れている。
空間が、電子線コラムと室とにより制限されているため
、光線はセンサ面22に到達するまで数回反射されなけ
ればならない。第1図に示すように、これは回転ミラー
24および25により行なわれる。ミラー24および2
5は、標的表面が名目高き(すなわち、Δz=0)の鳴
合、光線をセンサ面22の中心に置くようにルM整する
。したがって、スリット像の位置9の像26が、センサ
面22上へ高さ変動に伴ない変換手段としてのダイオー
ド・アレイ28の方向に沿って動くように投射される。
、光線はセンサ面22に到達するまで数回反射されなけ
ればならない。第1図に示すように、これは回転ミラー
24および25により行なわれる。ミラー24および2
5は、標的表面が名目高き(すなわち、Δz=0)の鳴
合、光線をセンサ面22の中心に置くようにルM整する
。したがって、スリット像の位置9の像26が、センサ
面22上へ高さ変動に伴ない変換手段としてのダイオー
ド・アレイ28の方向に沿って動くように投射される。
そして、この像26はダイオード・アレイ28と横切る
方向へ収束され、すなわち、強められ、標的表面15に
Δ2の高さ誤差が生じた場合、ΔZに倍率の2倍を掛け
た位置、例えば27へ動く。
方向へ収束され、すなわち、強められ、標的表面15に
Δ2の高さ誤差が生じた場合、ΔZに倍率の2倍を掛け
た位置、例えば27へ動く。
第11シ1には、また、円筒レンズ29および30の一
対が示されており、これらのレンズ29および50id
、ダイオードのアレイを横切る方向ヘスリット像を収束
する働きを行なう。第1図から理解されるように、集束
はダイオード・アレイを横切る方向にのみ必要である。
対が示されており、これらのレンズ29および50id
、ダイオードのアレイを横切る方向ヘスリット像を収束
する働きを行なう。第1図から理解されるように、集束
はダイオード・アレイを横切る方向にのみ必要である。
光線は、図に示すようeこ真空室に設けられた元出口3
1を経て、真空゛室外へ導出される。したがって、変換
手段としてのダイオード・アレイ28は真空の外に置か
れていて、電気的な処理を容易にしている。すなわち、
短い配線を用いることができ、壕/こ、位置の調節を行
なうことができる。
1を経て、真空゛室外へ導出される。したがって、変換
手段としてのダイオード・アレイ28は真空の外に置か
れていて、電気的な処理を容易にしている。すなわち、
短い配線を用いることができ、壕/こ、位置の調節を行
なうことができる。
第1図に示す光テコは、サーボ・フィードバック・ルー
プを用いていないことで、従来の技術とは異なる。
プを用いていないことで、従来の技術とは異なる。
従来のシステムにおいては、このようなループが光学的
要素を機械的または電気的に動がして、例えば、プリズ
ム捷たはミラーを回転して、センサ面22に生じたスリ
ット像27を名目的な位置26に戻すために用いられて
いる。これに対して、纂1図に示すシステムにおいては
、線形ダイオード・アレイ28を有するセンサ・アレイ
は、スリット像の位置を検出してこれを電気信号に変換
する。この電気信号は、ビデオ信号の出力として用いら
れる。線形ダイオード・アレイ28の重要な点は、従来
技術の装置の場合のように電子線コラムの真空内に必要
とされるアクチュエータを除去できるということである
。さらに、フィードバック・ループ内に必要とされる機
械的要素かなく、この発明のシステムは大変早い速さで
動作する。
要素を機械的または電気的に動がして、例えば、プリズ
ム捷たはミラーを回転して、センサ面22に生じたスリ
ット像27を名目的な位置26に戻すために用いられて
いる。これに対して、纂1図に示すシステムにおいては
、線形ダイオード・アレイ28を有するセンサ・アレイ
は、スリット像の位置を検出してこれを電気信号に変換
する。この電気信号は、ビデオ信号の出力として用いら
れる。線形ダイオード・アレイ28の重要な点は、従来
技術の装置の場合のように電子線コラムの真空内に必要
とされるアクチュエータを除去できるということである
。さらに、フィードバック・ループ内に必要とされる機
械的要素かなく、この発明のシステムは大変早い速さで
動作する。
第11ン1において、第1光学手段71がコンデンサレ
ンズ13、スリット12、レンズ17、プリズム18に
より構成されており、第2光学手段がプリズム11、レ
ンズ23、ミラー24、レンズ50、ミラー25、レン
ズ29によ多構成されている。
ンズ13、スリット12、レンズ17、プリズム18に
より構成されており、第2光学手段がプリズム11、レ
ンズ23、ミラー24、レンズ50、ミラー25、レン
ズ29によ多構成されている。
第2図を参照すると、ダイオード・プレイ28の典型的
なビデオ出力信号が示されている。第3図シζ関して以
下に説明されるように、ダイオード・アレイ2Bからの
出力は、光線の立上りエツジに対応するアレイ28内の
ダイオード、例えばダイオードN1に決定し、また、光
線の立下りエツジFC対応するダイオードN2を決定す
るために比較4により設定される、クリッピング・レベ
ルを有する。、電子サブシステムは、第2図に示すよう
なダイオード・プレイの出力を利用して電子線の焦点お
よび偏向を修正するために必要な信号に変換する。さら
に、第6図の電子サブシステムは、標的表面の反射率の
変化のような条件の変化を補正するために信号の強さを
調整する。
なビデオ出力信号が示されている。第3図シζ関して以
下に説明されるように、ダイオード・アレイ2Bからの
出力は、光線の立上りエツジに対応するアレイ28内の
ダイオード、例えばダイオードN1に決定し、また、光
線の立下りエツジFC対応するダイオードN2を決定す
るために比較4により設定される、クリッピング・レベ
ルを有する。、電子サブシステムは、第2図に示すよう
なダイオード・プレイの出力を利用して電子線の焦点お
よび偏向を修正するために必要な信号に変換する。さら
に、第6図の電子サブシステムは、標的表面の反射率の
変化のような条件の変化を補正するために信号の強さを
調整する。
第3図を参照すると、この発明の回路手段73としての
自動焦点サブシステムが示されている3゜第2図に示す
ような、ダイオード・アレイ28からのビデオ出力信号
は、最初に差動増重i4謹32へ供給され、そして、ゲ
イン調整抵抗33へ送られる。基線自動修正36の信号
が、ビデオ信号に増幅器55の加え点34で加えられる
。
自動焦点サブシステムが示されている3゜第2図に示す
ような、ダイオード・アレイ28からのビデオ出力信号
は、最初に差動増重i4謹32へ供給され、そして、ゲ
イン調整抵抗33へ送られる。基線自動修正36の信号
が、ビデオ信号に増幅器55の加え点34で加えられる
。
基線自動修正36は、小さなダイオード信号を増幅して
、これを第6図中の回路の比較器、157により処理で
きるレベルに上げるために必要な増幅器32の大きなり
C利得の結果としで生ずるDCオフセット・ドリフト金
修正するために必要であ−る。このように処理されたビ
デオ出力信号38は、第2図の信号と同じとなり、クリ
ッピング・レベルが、光線の立上りエツジに相当するダ
イオードN1”(i−決定し、また、光線の立下りエツ
ジに相当するダイオードN2を決定するために比較器3
7により使用される。
、これを第6図中の回路の比較器、157により処理で
きるレベルに上げるために必要な増幅器32の大きなり
C利得の結果としで生ずるDCオフセット・ドリフト金
修正するために必要であ−る。このように処理されたビ
デオ出力信号38は、第2図の信号と同じとなり、クリ
ッピング・レベルが、光線の立上りエツジに相当するダ
イオードN1”(i−決定し、また、光線の立下りエツ
ジに相当するダイオードN2を決定するために比較器3
7により使用される。
第3図に示されるシステムは、比較器67の出力および
クロック40の出力を受けるロジック回路39’i1月
いて、ダイオード・アレイの始めから光線の中心に至る
までのダイオード数に等しいカラントラ行なう。出力部
41は、ストローブ信号およびリセット信号とともにカ
ウントを入力する。
クロック40の出力を受けるロジック回路39’i1月
いて、ダイオード・アレイの始めから光線の中心に至る
までのダイオード数に等しいカラントラ行なう。出力部
41は、ストローブ信号およびリセット信号とともにカ
ウントを入力する。
出力部41は、複数の機能を行なう。第1に、ロジック
回路39からのシリアル・カウントを図外のコンピュー
タに送られるパラレル出刃ワードeζ変祷する。また、
出力部41は、直接に電子線の焦点を修正するために用
いられるアナログ出刃を生ずるディジタル・アナログ変
換器を使用している。これら2つの出力は第3図に示さ
れている。
回路39からのシリアル・カウントを図外のコンピュー
タに送られるパラレル出刃ワードeζ変祷する。また、
出力部41は、直接に電子線の焦点を修正するために用
いられるアナログ出刃を生ずるディジタル・アナログ変
換器を使用している。これら2つの出力は第3図に示さ
れている。
コンピュータと、電子線アセンブリの焦点コイル・ドラ
イバとに送られる標的表面の高さの値は、ストローブお
よびリセット線にパルスが生ずる際に、周り的に更新さ
れる。
イバとに送られる標的表面の高さの値は、ストローブお
よびリセット線にパルスが生ずる際に、周り的に更新さ
れる。
第5図は、コンピュータのCサイクルのフオームのロジ
ック39人力を示している。この入力は、電子線システ
ムがテーブル移動モードにあり、したがって、システム
が自動焦点出力の更新を行なうことができる動作中にあ
ることを示している。
ック39人力を示している。この入力は、電子線システ
ムがテーブル移動モードにあり、したがって、システム
が自動焦点出力の更新を行なうことができる動作中にあ
ることを示している。
テーブル移動モード中においては、電子線システムの書
込みも位置合せも行なわれず、自動焦点出力の更新を可
能にする標本の物理的な調整が行なわれている。したが
って、ロジック回路39へのCサイクル人力を利用して
、実質的な電子線動作が行なわれていない工程中のある
時点で更新が行なわれる。
込みも位置合せも行なわれず、自動焦点出力の更新を可
能にする標本の物理的な調整が行なわれている。したが
って、ロジック回路39へのCサイクル人力を利用して
、実質的な電子線動作が行なわれていない工程中のある
時点で更新が行なわれる。
第3図に示す増幅サーボ42は、°クロックおよびカウ
ンタ40と、基線自動修正36とからそれぞれ入力を受
ける。増幅サーボ42は、異なるレジスト及びウェハ上
の異なる構造に起因する屈折率の異なるレベルを、輛゛
修するために用いられている。増幅サーボ42は、1だ
、LEDL7)光出力のドリフトおよび増幅器のゲイン
・ドリフトに対する補整のためにも用いられている。増
幅サーボ42は、さらに、最大のダイオードの出力を測
定して、それが適正な振幅であるかを決定するのにも使
用される。もし、出力が低すぎる場合には、増幅サーボ
42はダイオード・アレイ28に送られるスタート・パ
ルス間の時間を増す。スタート・パルス間の時間が増大
すると、アレイ28のダイオードは長い時間、光を受け
、したがって読出し詩に大きな信号を出す。逆に、もし
信号が大きすぎる場合Vこは、スタートパルス間の時間
を減少する。このため、ダイオード・アレイ28の出力
1ぎ号の振幅が減少する。もし、増幅サーボ42が洒号
を1文知しない場合には、出力部411Cウエノ・が存
在しないことを示す出力信号を送る。この結果、出力部
41はサム・ホイール・スイッチに記憶されている。プ
ログラムされた省略時の値に切り換えられる。
ンタ40と、基線自動修正36とからそれぞれ入力を受
ける。増幅サーボ42は、異なるレジスト及びウェハ上
の異なる構造に起因する屈折率の異なるレベルを、輛゛
修するために用いられている。増幅サーボ42は、1だ
、LEDL7)光出力のドリフトおよび増幅器のゲイン
・ドリフトに対する補整のためにも用いられている。増
幅サーボ42は、さらに、最大のダイオードの出力を測
定して、それが適正な振幅であるかを決定するのにも使
用される。もし、出力が低すぎる場合には、増幅サーボ
42はダイオード・アレイ28に送られるスタート・パ
ルス間の時間を増す。スタート・パルス間の時間が増大
すると、アレイ28のダイオードは長い時間、光を受け
、したがって読出し詩に大きな信号を出す。逆に、もし
信号が大きすぎる場合Vこは、スタートパルス間の時間
を減少する。このため、ダイオード・アレイ28の出力
1ぎ号の振幅が減少する。もし、増幅サーボ42が洒号
を1文知しない場合には、出力部411Cウエノ・が存
在しないことを示す出力信号を送る。この結果、出力部
41はサム・ホイール・スイッチに記憶されている。プ
ログラムされた省略時の値に切り換えられる。
光レベルの変化を調整する代りの技術として、ミラー2
4または25の1つに金が被覆されたダイオードを用い
、そして、フィードバック増幅器を用いて発光している
LEDの電流を制御するようにしてもよい。これだけで
、フォト・ダイオードへの信号は同じレベルに戻る。こ
のような変形においては、ビデオ信号回路の調整サイク
ルは除去してもよい。
4または25の1つに金が被覆されたダイオードを用い
、そして、フィードバック増幅器を用いて発光している
LEDの電流を制御するようにしてもよい。これだけで
、フォト・ダイオードへの信号は同じレベルに戻る。こ
のような変形においては、ビデオ信号回路の調整サイク
ルは除去してもよい。
第5図に示すように、出力部41は、書込みが行なわれ
ているチップの測定された高さを表わすディジタル出力
を、制御コンピュータへ送る。コンピュータは、この値
を計算して未登録の読出しの間、測定された高さに対応
して磁気偏向の回転および倍率の修正に用いる。
ているチップの測定された高さを表わすディジタル出力
を、制御コンピュータへ送る。コンピュータは、この値
を計算して未登録の読出しの間、測定された高さに対応
して磁気偏向の回転および倍率の修正に用いる。
また、第5図に示すように、出力部41は、ウェハ上の
それぞれのチップの異なる高さに対応して電子線焦点の
直接かつ自動的な修正を行なうのに用いられるアナログ
信号を発生する。したがって、出力部41により発生さ
れる複数の出力は、従来のサーボ・ループ平衡の機構を
除去する。なぜならば、直接的な高さの測定が行なわれ
て、相応するアナログ信号が焦点を修正するのに用いら
れるからである。このため、装置、は、各全潰回路チッ
プの位置合せおよび書込みの前に、実際の標的面に合う
ように電子線の焦点の自動修正を行なう。さらに、高さ
の変化が直接的に測定されるため、それぞれのチップの
書込み前に、それらの高さ変化による回転および倍率の
誤差の修正を行なうことができる。
それぞれのチップの異なる高さに対応して電子線焦点の
直接かつ自動的な修正を行なうのに用いられるアナログ
信号を発生する。したがって、出力部41により発生さ
れる複数の出力は、従来のサーボ・ループ平衡の機構を
除去する。なぜならば、直接的な高さの測定が行なわれ
て、相応するアナログ信号が焦点を修正するのに用いら
れるからである。このため、装置、は、各全潰回路チッ
プの位置合せおよび書込みの前に、実際の標的面に合う
ように電子線の焦点の自動修正を行なう。さらに、高さ
の変化が直接的に測定されるため、それぞれのチップの
書込み前に、それらの高さ変化による回転および倍率の
誤差の修正を行なうことができる。
この)西明は1だ、チップの位置合せに依存しないとい
うことで重要である。このため、ブラインド書込み1・
ψ作中、焦点回転および倍率の修正を行なうことができ
る。
うことで重要である。このため、ブラインド書込み1・
ψ作中、焦点回転および倍率の修正を行なうことができ
る。
頒えて、この発明は、LEDloからの単色の赤色光を
使用しているという点に大きな利点がある。LEDlo
からの光は、プリズム11および18全使用して、光を
屈折させてウェハの表面に下げ、そして、ウェハ表面か
ら反射された後、屈折させて適当な面に投射することが
できる。このような尤は、レジストに影響を与えないス
ペクトルの部分にある。理解されるように、この発明の
光学サブシステムは、電子線コラム内の最小の垂直空間
内に収納できる。光線の調整を粗い構成ででき、したが
って、レジストの露光を防ぐことができる。捷た、この
ようなプリズム11.30’i用いることにより低い光
損失を達成することができ、筐た、光のある方向への収
束を他方向への収束から分離することが、金が被覆され
たミラー24および25とともに適当に配された円筒レ
ンズ29およ・び60を用いることで達成される。元テ
コは、ウェハ表面15の高さのy化を、線形ダイオード
・アレイ28のような検出センサの位置−ヒの光点の動
きに変換する。したがって、この発明の光学サブシステ
ムは、従来技術に較べて大きな利点を持つ。この発明は
、フィードバックを使用しているため、目盛りづけが行
なわれる必要がある。これは、正しい電子線焦点の評価
を行なうことができる異なる高さくしかし、高さの%徴
は知られてなくてもよい)の2つのターゲラトラ用いて
達成される。この2つの高さのそれぞれに対して、最良
の電子線焦点が利得の調整およびア丈ログ出力のオフセ
ットにより得られる。焦点電流(静電の場合は電圧)は
、扁さ誤差Δ2に比例するため、この2つの点の目盛は
、どんな高さの変化に対しても正しい電子線焦点修正を
与える。
使用しているという点に大きな利点がある。LEDlo
からの光は、プリズム11および18全使用して、光を
屈折させてウェハの表面に下げ、そして、ウェハ表面か
ら反射された後、屈折させて適当な面に投射することが
できる。このような尤は、レジストに影響を与えないス
ペクトルの部分にある。理解されるように、この発明の
光学サブシステムは、電子線コラム内の最小の垂直空間
内に収納できる。光線の調整を粗い構成ででき、したが
って、レジストの露光を防ぐことができる。捷た、この
ようなプリズム11.30’i用いることにより低い光
損失を達成することができ、筐た、光のある方向への収
束を他方向への収束から分離することが、金が被覆され
たミラー24および25とともに適当に配された円筒レ
ンズ29およ・び60を用いることで達成される。元テ
コは、ウェハ表面15の高さのy化を、線形ダイオード
・アレイ28のような検出センサの位置−ヒの光点の動
きに変換する。したがって、この発明の光学サブシステ
ムは、従来技術に較べて大きな利点を持つ。この発明は
、フィードバックを使用しているため、目盛りづけが行
なわれる必要がある。これは、正しい電子線焦点の評価
を行なうことができる異なる高さくしかし、高さの%徴
は知られてなくてもよい)の2つのターゲラトラ用いて
達成される。この2つの高さのそれぞれに対して、最良
の電子線焦点が利得の調整およびア丈ログ出力のオフセ
ットにより得られる。焦点電流(静電の場合は電圧)は
、扁さ誤差Δ2に比例するため、この2つの点の目盛は
、どんな高さの変化に対しても正しい電子線焦点修正を
与える。
さらに、電子サブシステムは、ダイオード・アレイ28
の一定な信号振幅を維持するために時間変化サーボを使
用している。このサーボは、ウェハ又はマスクの表面の
反射率の違い、およびコーティングとして用いられる色
々なレジストの反射詫の違いの補正を行なう3.さらに
、このサーボは電子サブシステムのロジック部分に一定
な振幅の入力を与えるため振幅のゲインの全てのドリフ
トをi山王する。
の一定な信号振幅を維持するために時間変化サーボを使
用している。このサーボは、ウェハ又はマスクの表面の
反射率の違い、およびコーティングとして用いられる色
々なレジストの反射詫の違いの補正を行なう3.さらに
、このサーボは電子サブシステムのロジック部分に一定
な振幅の入力を与えるため振幅のゲインの全てのドリフ
トをi山王する。
第1図はこの発明の一実施例による電子線自動焦点装置
の一部である標的表面のZ位置を測定するための発光源
、第1光学手段および第2光学手段金含む光学サブシス
テムを示す概略図、?、’g 21<1はこの天椎例の
奄子糎自動焦点装置の−)11Sである変換手段のダイ
オード・アレイにより出力されるビデオ出力信号を時間
の関数として示すグラフ、 第3図はこの実施例の電子線自動焦点装置の一部15分
である回路手段としての電子サブシステムを示すブロッ
ク1z+である。 10・ ・発光源、11.18・・・・屈折プリズム、
12・・・・水平スリット、13・・・コンデンサレン
ズ、14・・・・光線、15・・・・標的表面、17・
・・・集束レンズ、22・・・・センサ面、2ろ ・・
・レンズ、24.25・・・・反射ミラー、28・・・
・線形ダイオード・アレイ(変換手段)、29.30・
・・・円筒レンズ、71・・・・第1光学手段、72・
・・第2光学手段、73・・・・(ロ)路手段。
の一部である標的表面のZ位置を測定するための発光源
、第1光学手段および第2光学手段金含む光学サブシス
テムを示す概略図、?、’g 21<1はこの天椎例の
奄子糎自動焦点装置の−)11Sである変換手段のダイ
オード・アレイにより出力されるビデオ出力信号を時間
の関数として示すグラフ、 第3図はこの実施例の電子線自動焦点装置の一部15分
である回路手段としての電子サブシステムを示すブロッ
ク1z+である。 10・ ・発光源、11.18・・・・屈折プリズム、
12・・・・水平スリット、13・・・コンデンサレン
ズ、14・・・・光線、15・・・・標的表面、17・
・・・集束レンズ、22・・・・センサ面、2ろ ・・
・レンズ、24.25・・・・反射ミラー、28・・・
・線形ダイオード・アレイ(変換手段)、29.30・
・・・円筒レンズ、71・・・・第1光学手段、72・
・・第2光学手段、73・・・・(ロ)路手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 標的衣匣と基準点との間の間隔ケ変数とする関数DCよ
り電子線の焦点ケ修正する電子線自動焦点装置において
、 ′#光!原と、 前記発光源からの九會用いて前記標的表面上に像ケ投射
する第1光学手段と、 l111■記1象?前記標的表面から像面に再投射する
第2光学手段と、 前記開面上に直かれて前記像を受け、そして、前記基準
点に対する前記標的表面の高さを表示する電気的出力信
号音発生する変換手段と、前dピ変換手段に連結されて
いて、前記電気出力信号k Ail記市子ビームの焦点
修正信号に変換する回路手段と、 盆備えることケ特徴とする電子線自動焦点装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US336204 | 1981-12-31 | ||
US06/336,204 US4468565A (en) | 1981-12-31 | 1981-12-31 | Automatic focus and deflection correction in E-beam system using optical target height measurements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58119642A true JPS58119642A (ja) | 1983-07-16 |
Family
ID=23315020
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57200516A Pending JPS58119642A (ja) | 1981-12-31 | 1982-11-17 | 電子線自動焦点装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4468565A (ja) |
EP (1) | EP0083413B1 (ja) |
JP (1) | JPS58119642A (ja) |
DE (1) | DE3269891D1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6079722A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-07 | Jeol Ltd | 電子線露光方法 |
JPS63207130A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-26 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 測定面の高さを測定する装置 |
JPS63254649A (ja) * | 1987-04-11 | 1988-10-21 | Hitachi Ltd | 走査電子顕微鏡による観察装置 |
JPH01217207A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-30 | Jeol Ltd | 非接触光学的変位測定装置 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2206690B (en) * | 1987-06-30 | 1991-12-11 | Matsushita Electric Works Ltd | Optically scanning displacement sensor |
JPH0628232B2 (ja) * | 1987-09-16 | 1994-04-13 | 富士通株式会社 | 荷電ビーム露光装置 |
US5025165A (en) * | 1990-03-26 | 1991-06-18 | At&T Bell Laboratories | Method for producing a semiconductor device using an electron beam exposure tool and apparatus for producing the device |
JP3036081B2 (ja) * | 1990-12-01 | 2000-04-24 | 株式会社日立製作所 | 電子線描画装置及び方法、及びその試料面高さ測定装置 |
JPH05206017A (ja) * | 1991-08-09 | 1993-08-13 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | リソグラフイ露光システム及びその方法 |
US5216235A (en) * | 1992-04-24 | 1993-06-01 | Amray, Inc. | Opto-mechanical automatic focusing system and method |
JP3216474B2 (ja) * | 1995-03-30 | 2001-10-09 | 株式会社日立製作所 | 走査型電子顕微鏡 |
US5663568A (en) * | 1995-10-20 | 1997-09-02 | Lucent Technologies Inc. | Apparatus for controlling a charged particle beam and a lithographic process in which the apparatus is used |
US6107637A (en) | 1997-08-11 | 2000-08-22 | Hitachi, Ltd. | Electron beam exposure or system inspection or measurement apparatus and its method and height detection apparatus |
US6335532B1 (en) | 1998-02-27 | 2002-01-01 | Hitachi, Ltd. | Convergent charged particle beam apparatus and inspection method using same |
JP2000091225A (ja) * | 1998-07-16 | 2000-03-31 | Advantest Corp | 荷電粒子ビ―ム露光装置及び露光方法 |
US6989545B1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-24 | Axcelis Technologies, Inc. | Device and method for measurement of beam angle and divergence |
DE102013219220A1 (de) * | 2013-09-25 | 2015-03-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Verfahren zum Laser- Remote Bearbeiten eines Werkstücks an einer Kehle und Vorrichtung hierfür |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5536990A (en) * | 1979-07-16 | 1980-03-14 | Toshiba Corp | Apparatus for applying electron beam |
JPS562632A (en) * | 1979-06-12 | 1981-01-12 | Philips Nv | Device for writing pattern |
JPS57139607A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-28 | Hitachi Ltd | Position measuring equipment |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1203128A (en) * | 1967-11-18 | 1970-08-26 | Leitz Ernst Gmbh | A device for the automatic focusing of slide projectors |
US4039824A (en) * | 1974-08-08 | 1977-08-02 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Focus detecting photoelectric device |
JPS54154351A (en) * | 1978-05-25 | 1979-12-05 | Canon Inc | Distance measuring device |
US4248532A (en) * | 1978-12-26 | 1981-02-03 | Nosler John C | Electro-optical distance-measuring system |
FR2445512A1 (en) * | 1978-12-27 | 1980-07-25 | Thomson Csf | Position detecting system for image forming appts. - includes two part photodiode providing two signals with difference proportional to position error |
NL186353C (nl) * | 1979-06-12 | 1990-11-01 | Philips Nv | Inrichting voor het afbeelden van een maskerpatroon op een substraat voorzien van een opto-elektronisch detektiestelsel voor het bepalen van een afwijking tussen het beeldvlak van een projektielenzenstelsel en het substraatvlak. |
-
1981
- 1981-12-31 US US06/336,204 patent/US4468565A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-11-17 JP JP57200516A patent/JPS58119642A/ja active Pending
- 1982-11-23 EP EP82110823A patent/EP0083413B1/en not_active Expired
- 1982-11-23 DE DE8282110823T patent/DE3269891D1/de not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS562632A (en) * | 1979-06-12 | 1981-01-12 | Philips Nv | Device for writing pattern |
JPS5536990A (en) * | 1979-07-16 | 1980-03-14 | Toshiba Corp | Apparatus for applying electron beam |
JPS57139607A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-28 | Hitachi Ltd | Position measuring equipment |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6079722A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-07 | Jeol Ltd | 電子線露光方法 |
JPH056340B2 (ja) * | 1983-10-06 | 1993-01-26 | Nippon Electron Optics Lab | |
JPS63207130A (ja) * | 1987-02-20 | 1988-08-26 | インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン | 測定面の高さを測定する装置 |
JPS63254649A (ja) * | 1987-04-11 | 1988-10-21 | Hitachi Ltd | 走査電子顕微鏡による観察装置 |
JPH01217207A (ja) * | 1988-02-25 | 1989-08-30 | Jeol Ltd | 非接触光学的変位測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3269891D1 (en) | 1986-04-17 |
US4468565A (en) | 1984-08-28 |
EP0083413A1 (en) | 1983-07-13 |
EP0083413B1 (en) | 1986-03-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS58119642A (ja) | 電子線自動焦点装置 | |
US6479201B2 (en) | Optical exposure apparatus of scanning exposure system and its exposing method | |
JP2704001B2 (ja) | 位置検出装置 | |
US4589773A (en) | Position detecting system | |
US5162642A (en) | Device for detecting the position of a surface | |
US5168166A (en) | Charged particle beam projection aligner having position detector using light beam | |
US4334139A (en) | Apparatus for writing patterns in a layer on a substrate by means of a beam of electrically charged particles | |
JPS6337364B2 (ja) | ||
JPH0623808B2 (ja) | 光学器械の自動焦点調節装置 | |
EP1003201A2 (en) | Electron beam exposure apparatus and exposure method | |
US4866262A (en) | Optical imaging arrangement comprising an opto-electronic focussing-error detection system | |
US5936711A (en) | Projection exposure method and projection exposure apparatus | |
JP3036081B2 (ja) | 電子線描画装置及び方法、及びその試料面高さ測定装置 | |
JPH10318718A (ja) | 光学式高さ検出装置 | |
US6414325B1 (en) | Charged particle beam exposure apparatus and exposure method capable of highly accurate exposure in the presence of partial unevenness on the surface of exposed specimen | |
KR100334636B1 (ko) | 노출된 시료의 표면 상에 부분적인 불균일이 있는 경우에도 고도로 정밀한 노출을 할 수 있는 대전 입자빔 노출 장치 및 노출 방법 | |
JP3139023B2 (ja) | 電子線装置及び電子線装置の焦点調整方法 | |
JP2003303758A5 (ja) | ||
JP2003303758A (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置およびそれを用いた描画方法 | |
JPH104055A (ja) | 自動焦点合わせ装置及びそれを用いたデバイスの製造方法 | |
JP3180229B2 (ja) | 自動焦点合わせ装置 | |
JPH05160003A (ja) | 投影露光装置 | |
JP3197629B2 (ja) | 光投影露光装置 | |
JP2555051B2 (ja) | パタ−ン検出方法及びその装置 | |
KR100854222B1 (ko) | 노광 장치 |