JPH027183B2 - - Google Patents
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- JPH027183B2 JPH027183B2 JP60201668A JP20166885A JPH027183B2 JP H027183 B2 JPH027183 B2 JP H027183B2 JP 60201668 A JP60201668 A JP 60201668A JP 20166885 A JP20166885 A JP 20166885A JP H027183 B2 JPH027183 B2 JP H027183B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- scanning
- scan
- magnification
- stage
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、半導体ウエーハのパターンなど被
測定部材に形成された所定のパターンを走査型電
子顕微鏡の定位置に自動位置決めする位置決め装
置に関する。
測定部材に形成された所定のパターンを走査型電
子顕微鏡の定位置に自動位置決めする位置決め装
置に関する。
半導体装置の分野では、集積回路の高密度化に
ともなつて、半導体ウエーハの表面に形成された
微細なパターンを高速、高精度に測定する装置を
必要としている。通常このような微細パターンの
測定は、光学式顕微鏡を用いた測微計、光学式顕
微鏡と工業用テレビジヨンを組合せた電子式測定
器など光学的手段を用いた測定器が広く用いられ
ているが、パターン寸法がサブミクロンになると
分解能上これら光学的手段を用いた測定器では測
定困難となる。
ともなつて、半導体ウエーハの表面に形成された
微細なパターンを高速、高精度に測定する装置を
必要としている。通常このような微細パターンの
測定は、光学式顕微鏡を用いた測微計、光学式顕
微鏡と工業用テレビジヨンを組合せた電子式測定
器など光学的手段を用いた測定器が広く用いられ
ているが、パターン寸法がサブミクロンになると
分解能上これら光学的手段を用いた測定器では測
定困難となる。
非光学的手段、たとえば走査型電子顕微鏡をモ
ニタテレビジヨンと組合せた測定器は、このよう
な微細パターンに対しても分解能上測定可能であ
る。しかし、パターンを高精度測定するために培
率を高くすると、所要のパターンをさがし出して
位置決めするのに時間がかかり、検査や測定の能
率をいちじるしく低下させる。したがつて走査型
電子顕微鏡に対して、所定のパターンを高速、高
精度に位置決めする装置が必要となる。
ニタテレビジヨンと組合せた測定器は、このよう
な微細パターンに対しても分解能上測定可能であ
る。しかし、パターンを高精度測定するために培
率を高くすると、所要のパターンをさがし出して
位置決めするのに時間がかかり、検査や測定の能
率をいちじるしく低下させる。したがつて走査型
電子顕微鏡に対して、所定のパターンを高速、高
精度に位置決めする装置が必要となる。
しかしこのような位置決めは、たとえば半導体
ウエーハに形成されているオリフラを基準ピンに
押し当てるなどのメカ的な方法では、位置決め誤
差が大きく、また従来よりおこなわれている位置
合せマークを用いた光学式手段による位置決めで
は、装置が複雑かつ半導体ウエーハを搭載する高
精度、高価なステージが必要となる。
ウエーハに形成されているオリフラを基準ピンに
押し当てるなどのメカ的な方法では、位置決め誤
差が大きく、また従来よりおこなわれている位置
合せマークを用いた光学式手段による位置決めで
は、装置が複雑かつ半導体ウエーハを搭載する高
精度、高価なステージが必要となる。
この発明は、走査型電子顕微鏡から得られる所
定のパターンが形成されている被測定部材の画像
データを処理して、高精度かつ容易に上記所要の
パターンを位置決めすることにある。
定のパターンが形成されている被測定部材の画像
データを処理して、高精度かつ容易に上記所要の
パターンを位置決めすることにある。
走査型電子顕微鏡と、所定のパターンが形成さ
れている被測定部材の所定領域を電子ビームが走
査するように、走査型電子顕微鏡に対して被測定
部材を位置決めするＸ−Ｙステージと、このＸ−
Ｙステージの移動を制御するステージコントロー
ル部と、上記電子ビームが指定の倍率で走査する
ように制御するスキヤンコントロール部と、走査
型電子顕微鏡から送出される画像信号を再生して
上記所定領域の画像を表示する表示部と、上記画
像信号を画像データとして格納するフレームメモ
リ部と、被測定部材の所定のパターンに対応する
倍率の異なる複数の基準パターンを格納する基準
パターン発生部と、フレームメモリ部に格納され
た複数の基準パターンから選択された上記電子ビ
ームの走査倍率に対応する倍率の基準パターンと
の相関を求め、かつこの相関から上記所定領域中
の所定のパターンの座標を算出する相関演算部
と、スキヤンコントロール部、フレームメモリ部
および基準パターン発生部にそれぞれ走査指令、
画像データおよび基準パターン呼出し指令を送出
するとともに、相関演算部で算出された所定のパ
ターンの座標と表示部を構成する表示装置の中心
座標との差を算出して、それらが一致するように
Ｘ−Ｙステージを移動させる駆動指令をステージ
コントロール部に送出する演算制御部とで構成
し、最初低倍率の操作処理で粗位置決めしたの
ち、つぎに高倍率の操作処理で所定のパターンを
高精度に位置決めするようにした。
れている被測定部材の所定領域を電子ビームが走
査するように、走査型電子顕微鏡に対して被測定
部材を位置決めするＸ−Ｙステージと、このＸ−
Ｙステージの移動を制御するステージコントロー
ル部と、上記電子ビームが指定の倍率で走査する
ように制御するスキヤンコントロール部と、走査
型電子顕微鏡から送出される画像信号を再生して
上記所定領域の画像を表示する表示部と、上記画
像信号を画像データとして格納するフレームメモ
リ部と、被測定部材の所定のパターンに対応する
倍率の異なる複数の基準パターンを格納する基準
パターン発生部と、フレームメモリ部に格納され
た複数の基準パターンから選択された上記電子ビ
ームの走査倍率に対応する倍率の基準パターンと
の相関を求め、かつこの相関から上記所定領域中
の所定のパターンの座標を算出する相関演算部
と、スキヤンコントロール部、フレームメモリ部
および基準パターン発生部にそれぞれ走査指令、
画像データおよび基準パターン呼出し指令を送出
するとともに、相関演算部で算出された所定のパ
ターンの座標と表示部を構成する表示装置の中心
座標との差を算出して、それらが一致するように
Ｘ−Ｙステージを移動させる駆動指令をステージ
コントロール部に送出する演算制御部とで構成
し、最初低倍率の操作処理で粗位置決めしたの
ち、つぎに高倍率の操作処理で所定のパターンを
高精度に位置決めするようにした。
以下、図面を参照してこの発明を半導体ウエー
ハに形成されている所定のパターンを位置決めす
る実施例について説明する。
ハに形成されている所定のパターンを位置決めす
る実施例について説明する。
この例の位置決め装置は、第１図に示すよう
に、走査型電子顕微鏡１と、半導体ウエーハＷを
位置決め搭載して移動し、走査型電子顕微鏡１に
対してこの搭載された半導体ウエーハＷを定位置
に位置決めするＸ−Ｙステージ２を有する。走査
型電子顕微鏡１は、電子銃３から放出された電子
ビーム４を電子レンズ系５で集束し、これを偏向
系６で偏向して、上記定位置に位置決めされた半
導体ウエーハＷを走査し、この走査により発生し
た二次電子７を二次電子検出器８で補捉する。こ
の二次電子検出器８に補捉された二次電子７は、
画像信号として表示部９およびフレームメモリ部
１０に送出される。
に、走査型電子顕微鏡１と、半導体ウエーハＷを
位置決め搭載して移動し、走査型電子顕微鏡１に
対してこの搭載された半導体ウエーハＷを定位置
に位置決めするＸ−Ｙステージ２を有する。走査
型電子顕微鏡１は、電子銃３から放出された電子
ビーム４を電子レンズ系５で集束し、これを偏向
系６で偏向して、上記定位置に位置決めされた半
導体ウエーハＷを走査し、この走査により発生し
た二次電子７を二次電子検出器８で補捉する。こ
の二次電子検出器８に補捉された二次電子７は、
画像信号として表示部９およびフレームメモリ部
１０に送出される。
上記Ｘ−Ｙステージ２の移動は、コンピユー
タ、メモリなどを内蔵する演算制御部１２から送
出される駆動指令に基づいてステージコントロー
ル部１３から送出される信号により制御される。
また、上記電子ビーム４の偏向は、同じく演算制
御部１２から送出される電子ビーム４の走査幅お
よび走査角を指定する走査指令と走査の倍率を指
定する倍率指令に基づいて、スキヤンコントロー
ル部１４により制御される。
タ、メモリなどを内蔵する演算制御部１２から送
出される駆動指令に基づいてステージコントロー
ル部１３から送出される信号により制御される。
また、上記電子ビーム４の偏向は、同じく演算制
御部１２から送出される電子ビーム４の走査幅お
よび走査角を指定する走査指令と走査の倍率を指
定する倍率指令に基づいて、スキヤンコントロー
ル部１４により制御される。
上記表示部９は、二次電子検出器８から送出さ
れる画像信号を、スキヤンコントロール部１４か
ら送出される信号により電子ビーム４の走査と同
期して取り込み、表示装置すなわちこの例では図
示しない表示用ブラウン管の画面上に再生表示す
る。また、フレームメモリ部に送出される画像信
号は、２値化したのち画像データとしてフレーム
メモリ部１０に格納される。
れる画像信号を、スキヤンコントロール部１４か
ら送出される信号により電子ビーム４の走査と同
期して取り込み、表示装置すなわちこの例では図
示しない表示用ブラウン管の画面上に再生表示す
る。また、フレームメモリ部に送出される画像信
号は、２値化したのち画像データとしてフレーム
メモリ部１０に格納される。
さらにこの位置決め装置は、上記半導体ウエー
ハＷに形成されている所定のパターン、たとえば
位置合せ用マークあるいは寸法測定しようとする
パターンなどと同じ形状でかつ倍率の異なる複数
の基準パターンを格納する１個または複数個の基
準パターンを格納する１個または複数個の基準パ
ターンメモリイ，ロ，ハ…からなる基準パターン
発生部１５、および演算制御部１２から送出され
るように基づいて、フレームメモリ部１０から呼
び出された画像データを基準パターン発生部１５
から選択して呼び出された基準パターンとの相関
を算出し、かつ最大の相関が得られた比較領域に
ついてのその中央のアドレス（x1、y1）を求める
相関演算部１６を有する。
ハＷに形成されている所定のパターン、たとえば
位置合せ用マークあるいは寸法測定しようとする
パターンなどと同じ形状でかつ倍率の異なる複数
の基準パターンを格納する１個または複数個の基
準パターンを格納する１個または複数個の基準パ
ターンメモリイ，ロ，ハ…からなる基準パターン
発生部１５、および演算制御部１２から送出され
るように基づいて、フレームメモリ部１０から呼
び出された画像データを基準パターン発生部１５
から選択して呼び出された基準パターンとの相関
を算出し、かつ最大の相関が得られた比較領域に
ついてのその中央のアドレス（x1、y1）を求める
相関演算部１６を有する。
演算制御部１２は、上記のようにスキヤンコン
トロール部１４、フレームメモリ部１０および基
準パターン発生部１５にそれぞれ指令を送出する
とともに、上記相関演算部１６で求められた比較
領域のアドレス（x1、y1）とあらかじめ記憶され
た表示用ブラウン管の画面中央のアドレス（x0、
y0）との差を算出して、Ｘ−Ｙステージ２移動量
を求め、ステージコントロール部１３に駆動指令
を送出するように構成されている。
トロール部１４、フレームメモリ部１０および基
準パターン発生部１５にそれぞれ指令を送出する
とともに、上記相関演算部１６で求められた比較
領域のアドレス（x1、y1）とあらかじめ記憶され
た表示用ブラウン管の画面中央のアドレス（x0、
y0）との差を算出して、Ｘ−Ｙステージ２移動量
を求め、ステージコントロール部１３に駆動指令
を送出するように構成されている。
つぎに、半導体ウエーハＷに形成されている位
置合せマークを所定パターンとして、この位置合
せマークの画像が表示用ブラウン管の画面中央部
にくるように位置決めする方法について述べる。
置合せマークを所定パターンとして、この位置合
せマークの画像が表示用ブラウン管の画面中央部
にくるように位置決めする方法について述べる。
まず、Ｘ−Ｙステージ１３に半導体ウエーハＷ
を位置決め搭載し、この半導体ウエーハＷを走査
型電子顕微鏡１に対して定位置に送り込む。この
送り込みは、演算制御部１２から送出される指令
に基づいて、ステージコントロール部により一定
の精度でおこなわれる。
を位置決め搭載し、この半導体ウエーハＷを走査
型電子顕微鏡１に対して定位置に送り込む。この
送り込みは、演算制御部１２から送出される指令
に基づいて、ステージコントロール部により一定
の精度でおこなわれる。
この定位置に送り込まれた半導体ウエーハＷに
対して、走査型電子顕微鏡１の偏向系６は、演算
制御部１２からスキヤンコントロール部１４に送
出される走査指令および倍率指令に基づいて、電
子銃３から放出される電子レンズ系５で集束され
た電子ビーム４を数100倍ないし1000倍の低倍率
で偏向してその所定領域を走査する。この走査に
したがつて半導体ウエーハＷから放出される二次
電子は、二次電子検出器８に補捉され、画像信号
として表示部９およびフレームメモリ部１０に送
出される。表示部９は、これを再生して表示用ブ
ラウン管の画面に上記所定領域の画像を表示す
る。またフレームメモリ部１０は、２値化してそ
れを画像データとして格納する。
対して、走査型電子顕微鏡１の偏向系６は、演算
制御部１２からスキヤンコントロール部１４に送
出される走査指令および倍率指令に基づいて、電
子銃３から放出される電子レンズ系５で集束され
た電子ビーム４を数100倍ないし1000倍の低倍率
で偏向してその所定領域を走査する。この走査に
したがつて半導体ウエーハＷから放出される二次
電子は、二次電子検出器８に補捉され、画像信号
として表示部９およびフレームメモリ部１０に送
出される。表示部９は、これを再生して表示用ブ
ラウン管の画面に上記所定領域の画像を表示す
る。またフレームメモリ部１０は、２値化してそ
れを画像データとして格納する。
上記電子ビーム４の偏向走査を低倍率でおこな
うことは、上記のように半導体ウエーハＷを比較
的低い一定の精度で送り込んでも、この電子ビー
ム４の走査領域内に目的とする位置合せマークが
含まれ、第２図Ａ図に示されるように、表示用ブ
ラウン管の画面１８に位置合せマークＭが表示さ
れ、また第３図に図式的に示すように、フレーム
メモリ部１０に格納された画像データ２０にも含
まることを意味する。
うことは、上記のように半導体ウエーハＷを比較
的低い一定の精度で送り込んでも、この電子ビー
ム４の走査領域内に目的とする位置合せマークが
含まれ、第２図Ａ図に示されるように、表示用ブ
ラウン管の画面１８に位置合せマークＭが表示さ
れ、また第３図に図式的に示すように、フレーム
メモリ部１０に格納された画像データ２０にも含
まることを意味する。
上記フレームメモリ部１０に格納された画像デ
ータ２０は、演算制御部１２から送出される呼出
し指令に基づいて相関演算部１６に呼出される。
それと同時に演算制御部１２から基準パターン発
生部１５に送出される呼出し指令に基づいて、上
記演算制御部１２からスキヤンコントロール部１
４に送出された倍率指令、すなわち走査型電子顕
微鏡１の電子ビーム４の走査倍率に対応する倍率
の基準パターンが、基準パターン発生部１５に格
納されている複数の基準パターンから選択されて
上記相関演算部１６に呼び出される。
ータ２０は、演算制御部１２から送出される呼出
し指令に基づいて相関演算部１６に呼出される。
それと同時に演算制御部１２から基準パターン発
生部１５に送出される呼出し指令に基づいて、上
記演算制御部１２からスキヤンコントロール部１
４に送出された倍率指令、すなわち走査型電子顕
微鏡１の電子ビーム４の走査倍率に対応する倍率
の基準パターンが、基準パターン発生部１５に格
納されている複数の基準パターンから選択されて
上記相関演算部１６に呼び出される。
相関演算部１６は、まずこれらの画像データ２
０および基準パターンについて、第３図に示すよ
うに、基準パターンと同じ大きさの比較領域２１
を定め、この比較領域２１を矢印２２，２３で示
すように、たとえば１画素づつ横方向および縦方
向にずらして画像データ２０の全面を走査し、各
位置における比較領域２１ごとに、画像データと
基準パターンとの対応画素についてAND演算を
おこない、同一と判定された画素の総和を求め
る。第４図はその一例を示したもので、２１ａ〜
２１ｃはそれぞれ異なる比較領域、２４は基準パ
ターン、２５ａ〜２５ｃはそれぞれ比較領域２１
ａ〜２１ｃと基準パターン２４とのAND演算の
結果であり、クロスハツチ部分２６は同一と判定
された画素を示している。この図では25aで示す
AND演算結果が出た比較領域２１ａが同一と判
定された画素数２６が最も多く、最大の相関を得
たことを示している。相関演算部１６は、つぎに
このように最大の相関が得られた比較領域２１ａ
の中央のアドレス（x1、y1）、つまり電子ビーム
４で走査された所定領域中の位置合せマークＭの
中心座標を求めて、この比較領域２１ａ中央のア
ドレス（x1、y1）を演算制御部１２に送出する。
０および基準パターンについて、第３図に示すよ
うに、基準パターンと同じ大きさの比較領域２１
を定め、この比較領域２１を矢印２２，２３で示
すように、たとえば１画素づつ横方向および縦方
向にずらして画像データ２０の全面を走査し、各
位置における比較領域２１ごとに、画像データと
基準パターンとの対応画素についてAND演算を
おこない、同一と判定された画素の総和を求め
る。第４図はその一例を示したもので、２１ａ〜
２１ｃはそれぞれ異なる比較領域、２４は基準パ
ターン、２５ａ〜２５ｃはそれぞれ比較領域２１
ａ〜２１ｃと基準パターン２４とのAND演算の
結果であり、クロスハツチ部分２６は同一と判定
された画素を示している。この図では25aで示す
AND演算結果が出た比較領域２１ａが同一と判
定された画素数２６が最も多く、最大の相関を得
たことを示している。相関演算部１６は、つぎに
このように最大の相関が得られた比較領域２１ａ
の中央のアドレス（x1、y1）、つまり電子ビーム
４で走査された所定領域中の位置合せマークＭの
中心座標を求めて、この比較領域２１ａ中央のア
ドレス（x1、y1）を演算制御部１２に送出する。
演算制御部１２は、このアドレス（x1、y1）と
あらかじめ記憶された上記表示用ブラウン管の画
面１８の中央のアドレスつまり画面１８の中心座
標との差を算出して、Ｘ−Ｙステージ２の送り量
を求める。そしてこの送り量に基づいて、ステー
ジコントロール部１３に駆動指令を送出し、第２
図Ｂ図に示すように、位置合せマークＭの中心が
表示用ブラウン管の画面１８の中心と一致するよ
うにＸ−Ｙステージ２を移動させる。
あらかじめ記憶された上記表示用ブラウン管の画
面１８の中央のアドレスつまり画面１８の中心座
標との差を算出して、Ｘ−Ｙステージ２の送り量
を求める。そしてこの送り量に基づいて、ステー
ジコントロール部１３に駆動指令を送出し、第２
図Ｂ図に示すように、位置合せマークＭの中心が
表示用ブラウン管の画面１８の中心と一致するよ
うにＸ−Ｙステージ２を移動させる。
しかるのち、演算制御部１２からスキヤンコン
トロール部１４に前記倍率より高い倍率の倍率指
令を送出し、電子ビーム４の走査倍率をたとえば
数1000倍程度に上げて、上記位置合せマークＭの
中心が表示用ブラウン管の画面１８の中心と一致
するように位置決めされた半導体ウエーハＷの所
定領域を走査する。その結果、表示用ブラウン管
の画面１８上には、第２図ｃ図に示すように、上
記走査倍率に対応した拡大した位置合せマークＭ
が表示される。この位置合せマークＭが画面１８
の中心からずれた場合は、再度同様の処理をおこ
なつて、Ｄ図に示すように、位置合せマークＭの
中心が画面１８の中心と一致するようにＸ−Ｙス
テージ２を移動させる。なおこの場合の処理は、
上記走査倍率に対応する倍率の基準パターンが基
準パターン発生部１５から呼び出されることはい
うまでもない。
トロール部１４に前記倍率より高い倍率の倍率指
令を送出し、電子ビーム４の走査倍率をたとえば
数1000倍程度に上げて、上記位置合せマークＭの
中心が表示用ブラウン管の画面１８の中心と一致
するように位置決めされた半導体ウエーハＷの所
定領域を走査する。その結果、表示用ブラウン管
の画面１８上には、第２図ｃ図に示すように、上
記走査倍率に対応した拡大した位置合せマークＭ
が表示される。この位置合せマークＭが画面１８
の中心からずれた場合は、再度同様の処理をおこ
なつて、Ｄ図に示すように、位置合せマークＭの
中心が画面１８の中心と一致するようにＸ−Ｙス
テージ２を移動させる。なおこの場合の処理は、
上記走査倍率に対応する倍率の基準パターンが基
準パターン発生部１５から呼び出されることはい
うまでもない。
上記のように表示用ブラウン管の画素１８の中
心に位置決めされた位置合せマークＭが所定の大
きさに達しないときは、再度電子ビーム４の走査
倍率を上げて、表示用ブラウン管の画面１８にさ
らに拡大した表示用マークＭを表示させ、同様の
処理をおこなつてこれを画面１８の中心に位置決
めする。
心に位置決めされた位置合せマークＭが所定の大
きさに達しないときは、再度電子ビーム４の走査
倍率を上げて、表示用ブラウン管の画面１８にさ
らに拡大した表示用マークＭを表示させ、同様の
処理をおこなつてこれを画面１８の中心に位置決
めする。
なお、この画面１８の中心に位置決めされた位
置合せマークＭの寸法を測定するときは、第５図
に示すように、その測定位置にカーソル２８を合
せて測定する。この場合、あらかじめカーソル２
８のアドレスを演算制御部１２に記憶させておけ
ば、演算制御部１２から送出される指令により、
自動的にカーソル２８を移動させることができ
る。
置合せマークＭの寸法を測定するときは、第５図
に示すように、その測定位置にカーソル２８を合
せて測定する。この場合、あらかじめカーソル２
８のアドレスを演算制御部１２に記憶させておけ
ば、演算制御部１２から送出される指令により、
自動的にカーソル２８を移動させることができ
る。
また、位置合せマークＭから測定したいパター
ンＰまでの距離が、第５図にx3、y3で示すように
既知であれば、上記のように位置合せマークＭの
位置を検出したのち、このx3、y3の値に基づいて
演算制御部１２から送出される駆動指令により、
第６図に示すように、パターンＰを表示用ブラウ
ン管の画面１８の中心に位置決めして、これにカ
ーソル２８を合せて測定することもできる。
ンＰまでの距離が、第５図にx3、y3で示すように
既知であれば、上記のように位置合せマークＭの
位置を検出したのち、このx3、y3の値に基づいて
演算制御部１２から送出される駆動指令により、
第６図に示すように、パターンＰを表示用ブラウ
ン管の画面１８の中心に位置決めして、これにカ
ーソル２８を合せて測定することもできる。
上記のように位置決め装置を構成すると、最初
低倍率で半導体ウエーハＷの所定領域を走査し
て、所定のパターンの位置を探し出し、つぎに高
倍率にして所定のパターンを定位置に位置決めで
きるので、所要の大きさに拡大されたパターンの
画像の位置決めおよびその後おこなわれるパター
ン寸法の測定などを短時間に容易におこなうこと
ができる。また、このような位置決めは、従来よ
りおこなわれている光学的手段による位置決めな
どのように高精度高価なＸ−Ｙステージを必要と
せず、低価額のメカ部材を用いて装置を組立てる
ことができる。
低倍率で半導体ウエーハＷの所定領域を走査し
て、所定のパターンの位置を探し出し、つぎに高
倍率にして所定のパターンを定位置に位置決めで
きるので、所要の大きさに拡大されたパターンの
画像の位置決めおよびその後おこなわれるパター
ン寸法の測定などを短時間に容易におこなうこと
ができる。また、このような位置決めは、従来よ
りおこなわれている光学的手段による位置決めな
どのように高精度高価なＸ−Ｙステージを必要と
せず、低価額のメカ部材を用いて装置を組立てる
ことができる。
所定のパターンが形成されている被測定部材を
Ｘ−Ｙステージに搭載して、走査電子顕微鏡の定
位置に送り込み、最初低倍率でその所定領域を走
査して所定パターンの位置を探し出し、つぎに高
倍率にしてその所定のパターンを定位置に位置決
めするように構成したので、所要の大きさに拡大
された所定のパターンを高精度かつ容易に定位置
に位置決めすることができる。
Ｘ−Ｙステージに搭載して、走査電子顕微鏡の定
位置に送り込み、最初低倍率でその所定領域を走
査して所定パターンの位置を探し出し、つぎに高
倍率にしてその所定のパターンを定位置に位置決
めするように構成したので、所要の大きさに拡大
された所定のパターンを高精度かつ容易に定位置
に位置決めすることができる。
第１図はこの発明の一実施例である位置決め装
置の構成を示す図、第２図ＡないしＤ図はそれぞ
れ半導体ウエーハに形成されている位置合せマー
クを位置決めする順序を示す表示用ブラウン管の
画面の図、第３図は画像データの処理方法説明
図、第４図は画像測定と基準パターンとの相関関
係を説明するための図、第５図および第６図はそ
れぞれ位置合せマークおよびパターンの寸法測定
を説明するための図である。 １……走査型電子顕微鏡、２……Ｘ−Ｙステー
ジ、３……銃子銃、４……電子ビーム、５……電
子レンズ系、６……偏向系、７……二次電子、８
……二次電子検出器、９……表示部、１０……フ
レームメモリ部、１２……演算制御部、１３……
ステージコントロール部、１４……スキヤンコン
トロール部、１５……基準パターン発生部、１６
……相関演算部、Ｍ……位置合せマーク、Ｐ……
パターン、Ｗ……半導体ウエーハ。
置の構成を示す図、第２図ＡないしＤ図はそれぞ
れ半導体ウエーハに形成されている位置合せマー
クを位置決めする順序を示す表示用ブラウン管の
画面の図、第３図は画像データの処理方法説明
図、第４図は画像測定と基準パターンとの相関関
係を説明するための図、第５図および第６図はそ
れぞれ位置合せマークおよびパターンの寸法測定
を説明するための図である。 １……走査型電子顕微鏡、２……Ｘ−Ｙステー
ジ、３……銃子銃、４……電子ビーム、５……電
子レンズ系、６……偏向系、７……二次電子、８
……二次電子検出器、９……表示部、１０……フ
レームメモリ部、１２……演算制御部、１３……
ステージコントロール部、１４……スキヤンコン
トロール部、１５……基準パターン発生部、１６
……相関演算部、Ｍ……位置合せマーク、Ｐ……
パターン、Ｗ……半導体ウエーハ。
Claims (1)
- １ 所定のパターンが形成されている被測定部材
の所定領域を電子ビームで走査し、この走査によ
り上記領域から放出される二次電子を補捉して画
像信号として送出する走査型電子顕微鏡と、上記
被測定部材を搭載してＸ，Ｙ方向に移動し、上記
被測定部材の所定領域を電子ビームが走査できる
ように上記走査型電子玄微鏡に対して上記被測定
部材を位置決めするＸ−Ｙステージと、このＸ−
Ｙステージの移動を制御するステージコントロー
ル部と、上記電子ビームが複数の倍率から選択さ
れた指定の倍率で走査するように上記電子ビーム
の走査を制御するスキヤンコントロール部と、上
記画像信号から表示装置に上記所定領域の画像を
再生して表示する表示部と、上記画像信号を画像
データとして格納するフレームメモリ部と、上記
被測定部材の所定のパターンに対応する倍率の異
なる複数の基準パターンを格納する基準パターン
発生部と、上記フレームメモリ部に格納された画
像データと上記基準パターン発生部に格納された
複数の基準パターンから選択された上記電子ビー
ムの走査倍率に対応する倍率の基準パターンとの
相関を求め、かつこの相関から上記所定領域中の
所定のパターンの座標を算出する相関演算部と、
上記スキヤンコントロール部に上記電子ビームの
走査および走査倍率を指令する走査指令手段、上
記フレームメモリ部に格納された画像データを上
記相関演算部に呼び出す呼出し指令を送出すると
ともに上記基準パターン発生部に上記電子ビーム
の走査倍率に対応する基準パターンを選択して上
記相関演算部に呼び出す呼出し指令を送出する呼
出し指令送出手段、上記相関演算部で算出された
上記所定パターンの座標と上記表示装置の中心座
標との差を算出する位置ずれ算出手段、およびこ
の位置ずれ算出手段による算出結果に基づいて上
記所定パターンの座標が上記表示装置の中心座標
と一致するように上記被測定部材を搭載したＸ−
Ｙステージを移動させる駆動指令を上記ステージ
コントロール部に送出する駆動指令送出手段を有
する演算制御部とを具備することを特徴とする位
置決め装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201668A JPS6262538A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 位置決め装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201668A JPS6262538A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 位置決め装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262538A JPS6262538A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH027183B2 true JPH027183B2 (ja) | 1990-02-15 |
Family
ID=16444916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201668A Granted JPS6262538A (ja) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | 位置決め装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6262538A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05226460A (ja) * | 1992-02-18 | 1993-09-03 | Nec Yamagata Ltd | 画像処理による半導体チップ位置検出方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194537A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-10-03 | ケイエルエイ・インストラメンツ・コ−ポレ−シヨン | 整列装置 |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60201668A patent/JPS6262538A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262538A (ja) | 1987-03-19 |
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