JPS58114424A - 走査形電子ビ−ム露光装置における位置合せ方式 - Google Patents
走査形電子ビ−ム露光装置における位置合せ方式Info
- Publication number
- JPS58114424A JPS58114424A JP20975381A JP20975381A JPS58114424A JP S58114424 A JPS58114424 A JP S58114424A JP 20975381 A JP20975381 A JP 20975381A JP 20975381 A JP20975381 A JP 20975381A JP S58114424 A JPS58114424 A JP S58114424A
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-
- 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
- H01J37/3045—Object or beam position registration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (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】
(1)発明の技術分野
本発明は走査形電子ビーム露光装置における位置合せ方
式に関する。
式に関する。
(2) 技術の背景
近年、半導体製造技術においては、光によるリングラフ
ィに代シ、よシ微細パター7加工に有利な電子ビームに
上るリング2フイが実用化されつつある。特に、走査形
電子ビーム露光装置を用−ると、/4ターンの作成にマ
スクを使用せず且つコンビ、−夕制御で行うので、iス
フ製造の時間が不要になると共に、マスクによる誤差や
欠陥が減少し、しかも/母ターンに対する融通性が高く
なる。
ィに代シ、よシ微細パター7加工に有利な電子ビームに
上るリング2フイが実用化されつつある。特に、走査形
電子ビーム露光装置を用−ると、/4ターンの作成にマ
スクを使用せず且つコンビ、−夕制御で行うので、iス
フ製造の時間が不要になると共に、マスクによる誤差や
欠陥が減少し、しかも/母ターンに対する融通性が高く
なる。
(3) 従来技術と問題点
走査形電子ビーム露光装置においても、九とえばシリコ
ンクエバにパターンを描写する際には、下パターンに電
子ビームの位置合せを行うことが必要である。従来、9
工^上の基準位置を検出するために、クエ^上の複数の
段差(あるいは異なる材料間の境界)上を電子ビームで
走査し、その反射電子による電流を検出し、この反射電
子による電fi値を4勺変換器にょシル勺変換し、これ
Kよシ得られるディジタル値の変化を検出することによ
シ基準位置を演算してい喪。しかしながら、この従来形
にお−ては、反射電子による電流値は大きなオフ4.ト
量を有するので、高精度の位置合せ−を得るKは、ピッ
ト数の大きい4勺変換器を必要とし、コストの点で問題
点があった。
ンクエバにパターンを描写する際には、下パターンに電
子ビームの位置合せを行うことが必要である。従来、9
工^上の基準位置を検出するために、クエ^上の複数の
段差(あるいは異なる材料間の境界)上を電子ビームで
走査し、その反射電子による電流を検出し、この反射電
子による電fi値を4勺変換器にょシル勺変換し、これ
Kよシ得られるディジタル値の変化を検出することによ
シ基準位置を演算してい喪。しかしながら、この従来形
にお−ては、反射電子による電流値は大きなオフ4.ト
量を有するので、高精度の位置合せ−を得るKは、ピッ
ト数の大きい4勺変換器を必要とし、コストの点で問題
点があった。
また、他の従来形によれば、上述の問題点を排除するた
めに、反射電子による電流値を微分した後KA/D変換
器に供給するものがある。この装置においては、微分後
にオフセット量がほとんど生じないので、4勺変換器の
ビット数を少なくできる。しかしながら、この従来形に
おいては、アナログ微分回路を用i″′C−るので、動
作速度が小さく、シかも微分後の信号のsA比は低下す
るのでやはり高精度の位置合せは期待できないという不
都合がある。
めに、反射電子による電流値を微分した後KA/D変換
器に供給するものがある。この装置においては、微分後
にオフセット量がほとんど生じないので、4勺変換器の
ビット数を少なくできる。しかしながら、この従来形に
おいては、アナログ微分回路を用i″′C−るので、動
作速度が小さく、シかも微分後の信号のsA比は低下す
るのでやはり高精度の位置合せは期待できないという不
都合がある。
(4) 発明の目的
本発明の目的は、反射電子検出器のアナログ出力値のオ
フセット量を記憶してこの記憶されたオフセット量によ
シ反射電子検出器のアナ薗グ出力値を補正した後にに重
度換するとiう構想にもとづき、〜Φ変換器の入力信号
を適正レベルにし、従って、ビット数の小さい〜1変換
器を用iても高精度の位置合せを可能にし、従って、装
置コストを低減して、前述の従来形における問題点を解
決することKIりる。
フセット量を記憶してこの記憶されたオフセット量によ
シ反射電子検出器のアナ薗グ出力値を補正した後にに重
度換するとiう構想にもとづき、〜Φ変換器の入力信号
を適正レベルにし、従って、ビット数の小さい〜1変換
器を用iても高精度の位置合せを可能にし、従って、装
置コストを低減して、前述の従来形における問題点を解
決することKIりる。
(5) 発明の構成
本発明によれば、電子ビームを走査する走査手段と、前
記電子ビームによる基準位置Δターンからの反射電子を
検出する反射電子検出器と、該反射電子検出器のアナロ
グ出力値をディジタル値に変換する4勺変換器と、該ル
勺変換器のディジタル値によシ基準位置を演算する演算
手段とを真備する走査形電子ビーム露光装置の位置合せ
方式において、前記反射電子検出器のアナログ出力値O
オフセットレベルを記憶する記憶手段と、該記憶手段に
記憶されたオフセットレベルを用いて前記反射電子検出
器Oアナログ出力値を補正して前記A/D変換器に送出
する補正する補正手段とを設けたことを特徴とする走査
形電子ビーム露光装置における位置合せ方式が提供され
る。
記電子ビームによる基準位置Δターンからの反射電子を
検出する反射電子検出器と、該反射電子検出器のアナロ
グ出力値をディジタル値に変換する4勺変換器と、該ル
勺変換器のディジタル値によシ基準位置を演算する演算
手段とを真備する走査形電子ビーム露光装置の位置合せ
方式において、前記反射電子検出器のアナログ出力値O
オフセットレベルを記憶する記憶手段と、該記憶手段に
記憶されたオフセットレベルを用いて前記反射電子検出
器Oアナログ出力値を補正して前記A/D変換器に送出
する補正する補正手段とを設けたことを特徴とする走査
形電子ビーム露光装置における位置合せ方式が提供され
る。
(6) 発明の実施例
図面によシ本発明を従来形と比較して説明する。
第1図は従来の走査形電子ビーム露光装置における位置
合せ方式を示す図である。第1図において、1は電子ビ
ーム、2は試料たとえばシリコンクエバ、3は反射電子
検出器である。電子ビーム1がウェハ2に照射されると
、ウェハ2から電子が反射され、その一部は反射電子検
出器3に入射される。この場合、その入射される電子の
量はウェハ2の載面状態に応じて変化する。反射電子検
出器3のアナログ出力電流は増幅器4に増暢された後に
A/I)変換器5によってディジタル値に変換される。
合せ方式を示す図である。第1図において、1は電子ビ
ーム、2は試料たとえばシリコンクエバ、3は反射電子
検出器である。電子ビーム1がウェハ2に照射されると
、ウェハ2から電子が反射され、その一部は反射電子検
出器3に入射される。この場合、その入射される電子の
量はウェハ2の載面状態に応じて変化する。反射電子検
出器3のアナログ出力電流は増幅器4に増暢された後に
A/I)変換器5によってディジタル値に変換される。
そして、このディジタル値は波形処理装置6を介してコ
ンぎ、−夕7に供給される。コン−ニータフは連続する
ディジタル値から変化点を検出して9エバ2の基準位置
を演算する。
ンぎ、−夕7に供給される。コン−ニータフは連続する
ディジタル値から変化点を検出して9エバ2の基準位置
を演算する。
第2図は第1図の〜Φ変換器50入力信号81のタイミ
ング図である。第2図において、ウェハ21Cは、基準
位1iii1.Rを決定するために2つの段差人、Bが
存在するものとする。このとき、図中、電子ビームl(
第1図)が左右へ走査されると、増幅器4の出力すなわ
ちルΦ変換器50入力信号S1の電流波形は4つのピー
ク点Pl*P!yPleP4を有する。従って、コンピ
ュータ7はこれら4つのピーク点PI # p、l
p、a P4の平均値を求めることによシ基準位置Bを
演算することに愈る。しかしながら、信号81の電流波
形は比較的大きなオフセット量たとえば01を有するの
で、その電流値レベルは大きく、従って、この値を高精
度のディジタル値に変換するには、N重度換器5のピッ
ト数を大きくしなければならず、従って、装置コストの
高くなるとφう問題点がある。
ング図である。第2図において、ウェハ21Cは、基準
位1iii1.Rを決定するために2つの段差人、Bが
存在するものとする。このとき、図中、電子ビームl(
第1図)が左右へ走査されると、増幅器4の出力すなわ
ちルΦ変換器50入力信号S1の電流波形は4つのピー
ク点Pl*P!yPleP4を有する。従って、コンピ
ュータ7はこれら4つのピーク点PI # p、l
p、a P4の平均値を求めることによシ基準位置Bを
演算することに愈る。しかしながら、信号81の電流波
形は比較的大きなオフセット量たとえば01を有するの
で、その電流値レベルは大きく、従って、この値を高精
度のディジタル値に変換するには、N重度換器5のピッ
ト数を大きくしなければならず、従って、装置コストの
高くなるとφう問題点がある。
第3図も他の従来の走査形電子ビーム露光装置の位置合
せ方式を示す図である。第3図においては、第1図に対
して微分回路8が付加されている。
せ方式を示す図である。第3図においては、第1図に対
して微分回路8が付加されている。
従って、微分回路80入力信号S1は第4図(4)に示
すように大きなオフセット量を有しく第2図に同じ)が
、N1変換器5の入力信号S3は第4図(B)に示すよ
うにオフセット量が小さい。従って、入力信号S愈のア
ナログレベルをN重度換する〜Φ変換器5のビット数を
少なくしても、高精度の位置合せが可能とσる。しかし
ながら、このようなアナログ積分回路8は動作速度が遅
く、シかも信号S冨のSJが小さいという不都合がある
。
すように大きなオフセット量を有しく第2図に同じ)が
、N1変換器5の入力信号S3は第4図(B)に示すよ
うにオフセット量が小さい。従って、入力信号S愈のア
ナログレベルをN重度換する〜Φ変換器5のビット数を
少なくしても、高精度の位置合せが可能とσる。しかし
ながら、このようなアナログ積分回路8は動作速度が遅
く、シかも信号S冨のSJが小さいという不都合がある
。
なお、この場合、信号S3は6つのピーク点Pl′〜P
・′を有するので、;ンピ、−夕7はこれらの平均を求
めることによ)基準位置Rを演算する。
・′を有するので、;ンピ、−夕7はこれらの平均を求
めることによ)基準位置Rを演算する。
#!5図は本発明の一実施例としての走査形電子ビーム
露光装置における位置合せ方式を示す図である。第5図
においては、#I1図に対して、オフセット量を記憶す
るためのレジスタ10、レジスタl0C)ディジタル値
をアナログ値に変換するルへ変換fiF11、および差
演算部12が付加されている。従って、N1変換器50
入力信号S1にオフセット量がある場合、コンビ、−夕
7はそのオフセット量に見合うディジタル値をレジスタ
10にセットする。このr4ゾタル値はD/A変換器1
1を介して差演算器12の(−)入力に供給され、他方
、(+)入力には反射電子検出器3の出力信号が供給さ
れる。従って、増幅器4の出力信号81は第6図に示す
ようになシ、はとんどオフセット量を含まない。この結
果、N1変換器5のピット数も少なくできる。
露光装置における位置合せ方式を示す図である。第5図
においては、#I1図に対して、オフセット量を記憶す
るためのレジスタ10、レジスタl0C)ディジタル値
をアナログ値に変換するルへ変換fiF11、および差
演算部12が付加されている。従って、N1変換器50
入力信号S1にオフセット量がある場合、コンビ、−夕
7はそのオフセット量に見合うディジタル値をレジスタ
10にセットする。このr4ゾタル値はD/A変換器1
1を介して差演算器12の(−)入力に供給され、他方
、(+)入力には反射電子検出器3の出力信号が供給さ
れる。従って、増幅器4の出力信号81は第6図に示す
ようになシ、はとんどオフセット量を含まない。この結
果、N1変換器5のピット数も少なくできる。
第7図は本発明の他の実施例としての走査形電子ビーム
旙光装置における位置合せ方式を示す図である。第7図
においては、第5図に対して、レジスタ13、D/A変
換器14および乗算器15が付加されている。これらの
3つの要素はル勺変換器5の入力信号S1のレベルを適
正化するためのものであって、たとえば、信号S2のレ
ベルを第8図(A)K示すN1変換器5の変換範囲8ム
にできるだけ近づけるものである。丁なわち、増幅器4
の出力信号81のレベルが第8図に)の実線に示すよう
に小さい範囲RB Kあれば、コンビ、−夕7はRA/
RBをディジタル的に演算してレジスタ13にセットす
る。レジスタ13にセットされた1直RA/RBはV大
変換器14を介して乗算器15に供給され、この結果、
A/D変換器5の入力信号S3のレベルは第8図(B)
に示すようにA/D変換範囲RA内で拡大されることに
なる。また、増幅器4の出力信号S工のレベルが第8図
(4)の点線に示すように大きな範囲RCKあれば、コ
ンビ、−タフはRA / RCをディジタル的に演算し
てレジスタ13にセットする。レジスタ13にセットさ
れたRA/RCはV大変換器14を介して乗算器15に
供給され、この結果、N1変換器5のレベルはやはり第
8図(B)に示すように〜Φ変換範囲RA内に縮小され
るととKなる。このように、 A/Di換器5の入力信
号8.のレベルは常にそのA/’D変換範囲RAにほぼ
一致しているので、ルΦ変換器5はその変換能力をフル
に発揮することができ、この結果、位置合せ精度も同上
する。
旙光装置における位置合せ方式を示す図である。第7図
においては、第5図に対して、レジスタ13、D/A変
換器14および乗算器15が付加されている。これらの
3つの要素はル勺変換器5の入力信号S1のレベルを適
正化するためのものであって、たとえば、信号S2のレ
ベルを第8図(A)K示すN1変換器5の変換範囲8ム
にできるだけ近づけるものである。丁なわち、増幅器4
の出力信号81のレベルが第8図に)の実線に示すよう
に小さい範囲RB Kあれば、コンビ、−夕7はRA/
RBをディジタル的に演算してレジスタ13にセットす
る。レジスタ13にセットされた1直RA/RBはV大
変換器14を介して乗算器15に供給され、この結果、
A/D変換器5の入力信号S3のレベルは第8図(B)
に示すようにA/D変換範囲RA内で拡大されることに
なる。また、増幅器4の出力信号S工のレベルが第8図
(4)の点線に示すように大きな範囲RCKあれば、コ
ンビ、−タフはRA / RCをディジタル的に演算し
てレジスタ13にセットする。レジスタ13にセットさ
れたRA/RCはV大変換器14を介して乗算器15に
供給され、この結果、N1変換器5のレベルはやはり第
8図(B)に示すように〜Φ変換範囲RA内に縮小され
るととKなる。このように、 A/Di換器5の入力信
号8.のレベルは常にそのA/’D変換範囲RAにほぼ
一致しているので、ルΦ変換器5はその変換能力をフル
に発揮することができ、この結果、位置合せ精度も同上
する。
(7)発明の詳細
な説明したように本発明によれば、A/D変換器の入力
信号レベルが適正化され、従って、ビット数の少ないヤ
Φ変換器を用いてt高精度の位置合せが可能となシ、装
置コストの点で有利である。
信号レベルが適正化され、従って、ビット数の少ないヤ
Φ変換器を用いてt高精度の位置合せが可能となシ、装
置コストの点で有利である。
第1図は従来の走査形電子ビーム装置における位置合せ
方式を示す図、’Jcz図は第1図の〜重度換器50入
力信号slのタイミング図、第3図は他の従来の走査形
電子ビーム露光装置における位置合せ方式を示す図、第
4図(6)、第4図(B)は、それぞれ、第3図の微分
回路8の入力信号81〜勺変換器50入力信号S2のタ
イミング図、第5図は本発明の一実施例としての走査形
電子ビーム露光装置における位置合せ方式を示す図、第
6図は第5図のA/1)変換器5の入力信号Slのタイ
ミング図、第7図は本発明の他の実施例としての走査形
電子ビーム賂光装置における位置合せ方式を示す図、第
8図(4)、第8図(B)は、それぞれ、第7図の増幅
64の出力信号81、A/勺変換器5の入力信号S、の
タイミング図である。 1・・・電子ビーム、2−・・シリコンウェハ、3・・
・反射電子検出器、5・・・N1変換器、6・・・波形
処理装置、7・・・コンビ、−タ、8・・・微分回路、
10゜13−・・レジスタ、11.14・・・ルl変換
器、12・・・差演算器、15−・・乗算器。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 實 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之
方式を示す図、’Jcz図は第1図の〜重度換器50入
力信号slのタイミング図、第3図は他の従来の走査形
電子ビーム露光装置における位置合せ方式を示す図、第
4図(6)、第4図(B)は、それぞれ、第3図の微分
回路8の入力信号81〜勺変換器50入力信号S2のタ
イミング図、第5図は本発明の一実施例としての走査形
電子ビーム露光装置における位置合せ方式を示す図、第
6図は第5図のA/1)変換器5の入力信号Slのタイ
ミング図、第7図は本発明の他の実施例としての走査形
電子ビーム賂光装置における位置合せ方式を示す図、第
8図(4)、第8図(B)は、それぞれ、第7図の増幅
64の出力信号81、A/勺変換器5の入力信号S、の
タイミング図である。 1・・・電子ビーム、2−・・シリコンウェハ、3・・
・反射電子検出器、5・・・N1変換器、6・・・波形
処理装置、7・・・コンビ、−タ、8・・・微分回路、
10゜13−・・レジスタ、11.14・・・ルl変換
器、12・・・差演算器、15−・・乗算器。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士 實 木 朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、電子ビームを走査する走査手段と、前記電子ビーム
による基準位置/母ターンからの反射電子を検出する反
射電子検出器と、該反射電子検出器のアナログ出力値を
ディジタル値に変換する〜Φ変換器と、KA7’D変換
器のディジタル値に19基準位置を演算する演算手段と
を具備する走査形電子ビーム露光装置の位置合せ方式に
お−で、前記反射電子検出器のアナログ出力値のオフセ
ットレベルを記憶する記憶手段と、該記憶手段に記憶さ
れたオフセットレベルを用いて前記反射電子検出器のア
ナログ出力値を補正して前記ルΦ変換器に送出する補正
する補正手段とを設けたことを特徴とする走査形電子−
−ム露光装置における位置合せ方式。 λ 前記ν1変換器の前段に、該〜勺変換器の入力レベ
ルを適正にする九めのレベル変換手段を設けた特許請求
の範囲第1項に記載の走査形電子ビーム露光装置におけ
る位置合せ方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20975381A JPS58114424A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 走査形電子ビ−ム露光装置における位置合せ方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20975381A JPS58114424A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 走査形電子ビ−ム露光装置における位置合せ方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58114424A true JPS58114424A (ja) | 1983-07-07 |
Family
ID=16578059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20975381A Pending JPS58114424A (ja) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | 走査形電子ビ−ム露光装置における位置合せ方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58114424A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5585028A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-26 | Hitachi Ltd | Mark detecting signal amplifier |
-
1981
- 1981-12-28 JP JP20975381A patent/JPS58114424A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5585028A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-26 | Hitachi Ltd | Mark detecting signal amplifier |
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