JPH0352211B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0352211B2 JPH0352211B2 JP58063359A JP6335983A JPH0352211B2 JP H0352211 B2 JPH0352211 B2 JP H0352211B2 JP 58063359 A JP58063359 A JP 58063359A JP 6335983 A JP6335983 A JP 6335983A JP H0352211 B2 JPH0352211 B2 JP H0352211B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- height
- deflection distortion
- chip
- sample surface
- distortion correction
- 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
Links
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
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、電子ビームもしくはイオンビーム露
光装置における偏向歪補正方法に関するものであ
る。
光装置における偏向歪補正方法に関するものであ
る。
〔従来技術〕
電子ビームもしくはイオンビーム露光装置にお
いては、描画パタンのつなぎ合せ、重ね合せを高
精度に行なうために、偏向歪の補正を高精度に行
なわなければならない。従来この種の方法はいく
つか考案されているが、第１図にその代表的なも
のの原理を示す。図において、１は上面の偏向歪
測定用マーク、２は下面の偏向歪測定用マーク、
３は試料、４はビーム偏向器を示す。
いては、描画パタンのつなぎ合せ、重ね合せを高
精度に行なうために、偏向歪の補正を高精度に行
なわなければならない。従来この種の方法はいく
つか考案されているが、第１図にその代表的なも
のの原理を示す。図において、１は上面の偏向歪
測定用マーク、２は下面の偏向歪測定用マーク、
３は試料、４はビーム偏向器を示す。
上記構成において、まず上下２面の歪測定用マ
ーク１および２についてマーク検出を行なつて偏
向歪量を測定し、その測定結果に基いて偏向歪補
正係数を求めた後、試料面３の高さＺを測定す
る。上下２面の高さの差Ｈは予め知られているた
め、試料面３での偏向歪補正係数は、先に求めた
上下２面についての偏向歪補正係数から、内挿法
により容易に求めることができる。したがつて、
この方法では試料面の高さＺをいかに正確に測定
するかがポイントとなる。
ーク１および２についてマーク検出を行なつて偏
向歪量を測定し、その測定結果に基いて偏向歪補
正係数を求めた後、試料面３の高さＺを測定す
る。上下２面の高さの差Ｈは予め知られているた
め、試料面３での偏向歪補正係数は、先に求めた
上下２面についての偏向歪補正係数から、内挿法
により容易に求めることができる。したがつて、
この方法では試料面の高さＺをいかに正確に測定
するかがポイントとなる。
第２図に、試料面の高さの測定方法を示す。図
において、５は光発生器、６は位置決め用受光素
子、７は光学軸、８は半導体集積回路チツプ、９
はビーム偏向フイールドであり、試料面で反射し
た光が受光素子６を照射する照射位置によつて試
料面の高さが測定できる。半導体集積回路チツプ
８は、１つ以上のビーム偏向フイールド９からな
る。各偏向フイールドごとにパタン描画が行なわ
れ、チツプ８が２つ以上の偏向フイールドのつな
ぎ合わせで描画される場合にはステージ移動によ
り試料を移動させながら各偏向フイールドについ
て順次パタン描画して行く。その場合、上記試料
面の高さは、従来偏向フイールドの中央またはチ
ツプ中央で測定していた。
において、５は光発生器、６は位置決め用受光素
子、７は光学軸、８は半導体集積回路チツプ、９
はビーム偏向フイールドであり、試料面で反射し
た光が受光素子６を照射する照射位置によつて試
料面の高さが測定できる。半導体集積回路チツプ
８は、１つ以上のビーム偏向フイールド９からな
る。各偏向フイールドごとにパタン描画が行なわ
れ、チツプ８が２つ以上の偏向フイールドのつな
ぎ合わせで描画される場合にはステージ移動によ
り試料を移動させながら各偏向フイールドについ
て順次パタン描画して行く。その場合、上記試料
面の高さは、従来偏向フイールドの中央またはチ
ツプ中央で測定していた。
しかし、半導体集積回路は、既に描画し、所定
のプロセスを経た層の上から数回ないし十数回も
違つた層のパタンを描画するため、チツプの表面
には凹凸ができる。その結果、特に微細なパタン
が密集した部分では高さ測定用の光が散乱され、
光量が著しく低下するために正しく試料面の高さ
を測定することができなくなる。通常半導体集積
回路のチツプ内部は微細なパタンで埋まつてお
り、従来の方法ではプロセスの進行に伴つて試料
面の高さを正確に測定することが困難となる。実
験によれば、パタンが密集したところとパタンが
無いところでは高さの差は200μｍ以上にもなり、
パタンの重ね合せおよびつなぎ合せ精度も0.5μｍ
にもなることがわかつた。
のプロセスを経た層の上から数回ないし十数回も
違つた層のパタンを描画するため、チツプの表面
には凹凸ができる。その結果、特に微細なパタン
が密集した部分では高さ測定用の光が散乱され、
光量が著しく低下するために正しく試料面の高さ
を測定することができなくなる。通常半導体集積
回路のチツプ内部は微細なパタンで埋まつてお
り、従来の方法ではプロセスの進行に伴つて試料
面の高さを正確に測定することが困難となる。実
験によれば、パタンが密集したところとパタンが
無いところでは高さの差は200μｍ以上にもなり、
パタンの重ね合せおよびつなぎ合せ精度も0.5μｍ
にもなることがわかつた。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、試料面の高さを正確に求め、高
精度な偏向歪補正を行なうことが可能な偏向歪補
正方法を提供することにある。
で、その目的は、試料面の高さを正確に求め、高
精度な偏向歪補正を行なうことが可能な偏向歪補
正方法を提供することにある。
このような目的を達成するために、本発明は、
試料面の高さの決定を、位置合せ用マークと特定
の位置関係にある試料面を平坦化しておき、その
試料面について測定した結果に基いてチツプ内部
の高さを算出することにより行なうものである。
試料面の高さの決定を、位置合せ用マークと特定
の位置関係にある試料面を平坦化しておき、その
試料面について測定した結果に基いてチツプ内部
の高さを算出することにより行なうものである。
すなわち、チツプ内の描画パタンの密集してい
る部分での測定を避け、描画パタンの少ない、も
しくは無い平坦部において先に述べたような光学
的手法により測定し、その結果に基いてチツプ内
部の高さを算出するもので、その場合、測定位置
を決めるために、ビーム位置合せ用のマークを利
用するものである。以下、実施例を用いて本発明
を詳細に説明する。
る部分での測定を避け、描画パタンの少ない、も
しくは無い平坦部において先に述べたような光学
的手法により測定し、その結果に基いてチツプ内
部の高さを算出するもので、その場合、測定位置
を決めるために、ビーム位置合せ用のマークを利
用するものである。以下、実施例を用いて本発明
を詳細に説明する。
半導体集積回路チツプ８は、ウエハからなる試
料３の面上に第３図に示すように配置される。チ
ツプ周辺部は、第４図に拡大して示すように通常
100〜200μｍ幅のスクライプライン１０を構成し
ている。１１はこのスクライブライン中に設けた
位置合せ用のマークであり、実際の描画に際して
は、このマーク１１を検出しながらビームの位置
決めを行なう。
料３の面上に第３図に示すように配置される。チ
ツプ周辺部は、第４図に拡大して示すように通常
100〜200μｍ幅のスクライプライン１０を構成し
ている。１１はこのスクライブライン中に設けた
位置合せ用のマークであり、実際の描画に際して
は、このマーク１１を検出しながらビームの位置
決めを行なう。
第５図は、本発明の一実施例を示すビーム露光
装置のブロツク図である。図において、１２は高
さ測定器、１３は高さ演算回路、１４は反射電子
検出器、１５はマーク検出回路、１６は制御計算
機、１７はインターフエース、１８は上下２面の
偏向歪補正係数メモリ、１９は補正係数演算回
路、２０は描画シーケンサー、２１は試料面の補
正係数メモリ、２２はパタンデータメモリ、２３
はパタンデータ処理回路、２４はビーム偏向回
路、２５は高さ測定結果のメモリである。
装置のブロツク図である。図において、１２は高
さ測定器、１３は高さ演算回路、１４は反射電子
検出器、１５はマーク検出回路、１６は制御計算
機、１７はインターフエース、１８は上下２面の
偏向歪補正係数メモリ、１９は補正係数演算回
路、２０は描画シーケンサー、２１は試料面の補
正係数メモリ、２２はパタンデータメモリ、２３
はパタンデータ処理回路、２４はビーム偏向回
路、２５は高さ測定結果のメモリである。
上記構成において、半導体集積回路等のパタン
描画に先立つて、従来と同様に上下２面の偏向歪
測定用マークにより当該上下２面の偏向歪を測定
し、その測定結果に基いて偏向歪補正係数を制御
計算機１６により求め、当該補正係数をメモリ１
８に記憶しておく。次に、ステージ移動を行なつ
てチツプ８の左下にある位置合せ用マーク１１が
ビーム中心にくるようにし、その点の試料面の高
さを高さ測定器１２により測定するとともに、そ
の測定結果をメモリ２５に記憶する。その後、反
射電子検出回路１４およびマーク検出回路１５に
より当該マークの位置検出を行ない、ステージを
次のマークに移動する。ここで再び試料面の高さ
を測定し、その測定結果をメモリ２５に記憶す
る。この操作をチツプ８を囲む四隅のマークにつ
いて行ない、マーク位置も検出する。チツプ四隅
での高さ情報は、高さ演算回路１３においてその
最大値と最小値を除く２つについての平均値が算
出され、その結果がチツプ内部の高さとして制御
計算機１６の内部メモリに記憶される。このチツ
プの高さ情報は、インターフエース１７を通し、
さらにメモリ１８の上下２面の偏向歪補正係数を
伴つて補正係数算出回路１９に入り、そこで直線
補間法を用いて試料面の高さに応じた補正係数に
変換される。この変換された補正係数は補正係数
メモリ２１に記憶される。マーク位置情報も同様
の経過で演算され、試料の歪に対する補正係数が
補正係数メモリ２１に記憶される。これら高さお
よびマーク位置の演算は、描画シーケンサー２０
の制御により順序正しく行なわれる。
描画に先立つて、従来と同様に上下２面の偏向歪
測定用マークにより当該上下２面の偏向歪を測定
し、その測定結果に基いて偏向歪補正係数を制御
計算機１６により求め、当該補正係数をメモリ１
８に記憶しておく。次に、ステージ移動を行なつ
てチツプ８の左下にある位置合せ用マーク１１が
ビーム中心にくるようにし、その点の試料面の高
さを高さ測定器１２により測定するとともに、そ
の測定結果をメモリ２５に記憶する。その後、反
射電子検出回路１４およびマーク検出回路１５に
より当該マークの位置検出を行ない、ステージを
次のマークに移動する。ここで再び試料面の高さ
を測定し、その測定結果をメモリ２５に記憶す
る。この操作をチツプ８を囲む四隅のマークにつ
いて行ない、マーク位置も検出する。チツプ四隅
での高さ情報は、高さ演算回路１３においてその
最大値と最小値を除く２つについての平均値が算
出され、その結果がチツプ内部の高さとして制御
計算機１６の内部メモリに記憶される。このチツ
プの高さ情報は、インターフエース１７を通し、
さらにメモリ１８の上下２面の偏向歪補正係数を
伴つて補正係数算出回路１９に入り、そこで直線
補間法を用いて試料面の高さに応じた補正係数に
変換される。この変換された補正係数は補正係数
メモリ２１に記憶される。マーク位置情報も同様
の経過で演算され、試料の歪に対する補正係数が
補正係数メモリ２１に記憶される。これら高さお
よびマーク位置の演算は、描画シーケンサー２０
の制御により順序正しく行なわれる。
一方、半導体集積回路用パタンデータは、パタ
ンデータメモリ２２に記憶されており、制御計算
機１６から描画の指令を受けると当該データはパ
タンデータ処理回路２３に入り、そこでメモリ２
１から転送されて来た試料面の補正係数との間で
歪補正演算が行なわれ、正しいパタン位置データ
となる。当該パタン位置データは、ビーム偏向制
御回路２４に送出され、この結果ビームは正しく
偏向されることとなる。
ンデータメモリ２２に記憶されており、制御計算
機１６から描画の指令を受けると当該データはパ
タンデータ処理回路２３に入り、そこでメモリ２
１から転送されて来た試料面の補正係数との間で
歪補正演算が行なわれ、正しいパタン位置データ
となる。当該パタン位置データは、ビーム偏向制
御回路２４に送出され、この結果ビームは正しく
偏向されることとなる。
本実施例では、各チツプ四隅の周辺について高
さを測定し、その最大・最小値を除く２点の測定
結果の平均値をチツプ全体の高さとした。通常の
LSIプロセスを経た試料では、ウエハの変形量は
高々50μｍであり、チツプ間では10μｍ以下であ
る。ビームのランデイング角を2.5mradとする
と、10μｍの高さ変化によるビーム位置のずれは
0.025μｍであり実用上全く問題はない。試料の変
形が特に大きな試料に対しては、上述したような
チツプ周辺での高さ測定結果に基き、チツプ内の
高さ変化を平面または曲面近似により求め、チツ
プを分割する偏向フイールド単位で偏向歪補正演
算を行なえばよい。また逆に、試料が平坦な場合
には、複数チツプごとにチツプ周辺の高さ測定を
行ない、当該測定データを単に平均して各チツプ
の高さとしてもよい。
さを測定し、その最大・最小値を除く２点の測定
結果の平均値をチツプ全体の高さとした。通常の
LSIプロセスを経た試料では、ウエハの変形量は
高々50μｍであり、チツプ間では10μｍ以下であ
る。ビームのランデイング角を2.5mradとする
と、10μｍの高さ変化によるビーム位置のずれは
0.025μｍであり実用上全く問題はない。試料の変
形が特に大きな試料に対しては、上述したような
チツプ周辺での高さ測定結果に基き、チツプ内の
高さ変化を平面または曲面近似により求め、チツ
プを分割する偏向フイールド単位で偏向歪補正演
算を行なえばよい。また逆に、試料が平坦な場合
には、複数チツプごとにチツプ周辺の高さ測定を
行ない、当該測定データを単に平均して各チツプ
の高さとしてもよい。
また、上述した実施例では高さ測定をチツプ周
辺の位置合せ用マーク上で行なつたが、必ずしも
マーク上でなくても、当該マークを基準として特
定の位置関係にある近傍の試料面を平坦化してお
き、そこで行なうようにしてもよい。
辺の位置合せ用マーク上で行なつたが、必ずしも
マーク上でなくても、当該マークを基準として特
定の位置関係にある近傍の試料面を平坦化してお
き、そこで行なうようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、試料面
の高さ測定を描画チツプの周辺もしくはチツプ内
部に設けた位置合せ用マーク上またはその近傍の
平坦部で行なうようにしたことにより、描画パタ
ンの密集する中央部で直接測定する場合のように
凹凸による高さ測定器への外乱がなく、きわめて
信頼性の高い高さ測定が可能である。したがつて
高精度な偏向歪補正が行なえる。
の高さ測定を描画チツプの周辺もしくはチツプ内
部に設けた位置合せ用マーク上またはその近傍の
平坦部で行なうようにしたことにより、描画パタ
ンの密集する中央部で直接測定する場合のように
凹凸による高さ測定器への外乱がなく、きわめて
信頼性の高い高さ測定が可能である。したがつて
高精度な偏向歪補正が行なえる。
第１図は偏向歪補正方法の原理を説明するため
の図、第２図は従来の試料面の高さの測定方法を
説明するための図、第３図は半導体集積回路チツ
プの配列図、第４図はチツプ周辺を拡大して示す
詳細図、第５図は本発明の一実施例を示すビーム
露光装置のブロツク図である。 １……上面の偏向歪測定用マーク、２……下面
の偏向歪測定用マーク、３……試料、４……ビー
ム偏向器、５……光発生器、６……位置決め用受
光素子、７……光学軸、８……半導体集積回路チ
ツプ、９……ビーム偏向フイールド、１０……ス
クライブライン、１１……位置合せ用マーク、１
２……高さ測定器、１３……高さ演算回路、１４
……反射電子検出器、１５……マーク検出回路、
１６……制御計算機、１７……インターフエー
ス、１８……上下２面の偏向歪補正係数メモリ、
１９……補正係数演算回路、２０……描画シーケ
ンサー、２１……試料面の補正係数メモリ、２２
……パタンデータメモリ、２３……パタンデータ
処理回路、２４……ビーム偏向回路、２５……高
さ測定結果のメモリ。
の図、第２図は従来の試料面の高さの測定方法を
説明するための図、第３図は半導体集積回路チツ
プの配列図、第４図はチツプ周辺を拡大して示す
詳細図、第５図は本発明の一実施例を示すビーム
露光装置のブロツク図である。 １……上面の偏向歪測定用マーク、２……下面
の偏向歪測定用マーク、３……試料、４……ビー
ム偏向器、５……光発生器、６……位置決め用受
光素子、７……光学軸、８……半導体集積回路チ
ツプ、９……ビーム偏向フイールド、１０……ス
クライブライン、１１……位置合せ用マーク、１
２……高さ測定器、１３……高さ演算回路、１４
……反射電子検出器、１５……マーク検出回路、
１６……制御計算機、１７……インターフエー
ス、１８……上下２面の偏向歪補正係数メモリ、
１９……補正係数演算回路、２０……描画シーケ
ンサー、２１……試料面の補正係数メモリ、２２
……パタンデータメモリ、２３……パタンデータ
処理回路、２４……ビーム偏向回路、２５……高
さ測定結果のメモリ。
Claims (1)
- １ 予め設けた既知の段差を有する上下２面に取
り付けた偏向歪測定用マークを用い、当該上下２
面のマーク検出により偏向歪を測定しその測定結
果に基いて上下２面の偏向歪補正係数を算出する
とともに、試料面の高さを決定して上記上下２面
の偏向歪補正係数から当該試料面の高さに応じた
偏向歪補正係数を求める電子ビームもしくはイオ
ンビーム露光装置における偏向歪補正方法におい
て、上記試料面の高さの決定を、当該試料面に描
画すべき集積回路を構成する各チツプもしくは複
数チツプごとに設けた位置の基準となるマークと
特定の位置関係にある平坦化した試料面について
高さを測定し、その測定結果に基いて描画チツプ
内部の高さを算出することによつて行なうことを
特徴とする偏向歪補正方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063359A JPS59188916A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 偏向歪補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58063359A JPS59188916A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 偏向歪補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59188916A JPS59188916A (ja) | 1984-10-26 |
| JPH0352211B2 true JPH0352211B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=13226978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58063359A Granted JPS59188916A (ja) | 1983-04-11 | 1983-04-11 | 偏向歪補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59188916A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6045022A (ja) * | 1983-08-23 | 1985-03-11 | Toshiba Corp | Ｌｓｉ製造装置における高さ補正方法 |
| JPS61129825A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-17 | Toshiba Mach Co Ltd | 電子ビ−ム露光装置 |
| JP2687256B2 (ja) * | 1991-03-26 | 1997-12-08 | 株式会社ソルテック | Ｘ線マスク作成方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5367365A (en) * | 1976-11-29 | 1978-06-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Correcting method for beam position |
| JPS5380368U (ja) * | 1976-12-06 | 1978-07-04 | ||
| JPS5498577A (en) * | 1978-01-20 | 1979-08-03 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Correction method for electron beam scanning position |
| JPS55167657U (ja) * | 1979-05-18 | 1980-12-02 |
-
1983
- 1983-04-11 JP JP58063359A patent/JPS59188916A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59188916A (ja) | 1984-10-26 |
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