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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