JPH04127416A - Position detection method of mark - Google Patents
Position detection method of markInfo
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- JPH04127416A JPH04127416A JP2248488A JP24848890A JPH04127416A JP H04127416 A JPH04127416 A JP H04127416A JP 2248488 A JP2248488 A JP 2248488A JP 24848890 A JP24848890 A JP 24848890A JP H04127416 A JPH04127416 A JP H04127416A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、電子ビーム描画装置などに使用して好適なマ
ーク位置検出方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a mark position detection method suitable for use in an electron beam lithography apparatus or the like.
(従来の技術)
電子ビーム描画装置や集束イオンビーム装置などの描画
装置は、予め記憶装置に描画パターンデータを記憶させ
ておき、移動ステージ上に載置された材料に所定のパタ
ーンのビーム描画を行うようになっている。(Prior art) A lithography device such as an electron beam lithography device or a focused ion beam device stores lithography pattern data in a storage device in advance, and draws a predetermined pattern with a beam onto a material placed on a moving stage. It is supposed to be done.
第3図は、電子ビーム描画装置の構成例を示す図である
。電子銃1から出射された電子ビームBiは、ブランキ
ング電極2によりオンオフ制御されながら、続く電子レ
ンズ3,4により集束され、偏向電極5により2次元方
向に偏向された後、材料(例えばウェハ)6上に照射さ
れる。ここで、材料6は2次元方向に移動可能な移動ス
テージ7上に載置されている。8はその内部で材料6′
の交換を行うための交換室、9はこれら構成要素を内部
に含む真空室である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of an electron beam lithography apparatus. The electron beam Bi emitted from the electron gun 1 is controlled on and off by a blanking electrode 2, focused by subsequent electron lenses 3 and 4, and deflected in a two-dimensional direction by a deflection electrode 5, after which it is applied to a material (for example, a wafer). 6. Here, the material 6 is placed on a moving stage 7 that is movable in two dimensions. 8 has material 6' inside it
9 is a vacuum chamber containing these components inside.
材料6上に電子ビーム描画を行うためのパターンデータ
は、外部記憶装置10に格納されている。Pattern data for performing electron beam writing on the material 6 is stored in the external storage device 10.
CPU回路11は、外部記憶装置10に格納されている
パターンデータを転送する制御やステージ移動量の算出
などを行う。そして、ブランキング制御回路12.ビー
ム偏向制御回路13およびステージ移動制御回路14に
それぞれの制御信号が送出される。ブランキング制御回
路12は、ブランキング電極2に印加する電圧を制御し
、ビーム偏向制御回路13は、偏向電極5に印加する電
圧を制御腰ステージ移動制御回路14は、移動ステージ
7の移動を制御する。これにより、材料6上の所定のパ
ターンが描画される。The CPU circuit 11 controls the transfer of pattern data stored in the external storage device 10 and calculates the amount of stage movement. Then, the blanking control circuit 12. Control signals are sent to the beam deflection control circuit 13 and the stage movement control circuit 14, respectively. The blanking control circuit 12 controls the voltage applied to the blanking electrode 2, the beam deflection control circuit 13 controls the voltage applied to the deflection electrode 5, and the waist stage movement control circuit 14 controls the movement of the moving stage 7. do. As a result, a predetermined pattern on the material 6 is drawn.
従来、このような描画装置で材料6にビーム描画を行う
場合、予め材料6に付されたマークにビーム照射を行っ
て、そのとき生じる反射電子を検出し、この反射電子信
号から材料位置を検出する所謂マーク検出法により材料
の位置を正確に求め、その後、目的とするパターンの描
画を行うようになっている。ところが、このマーク検出
法は、検出信号を微分し、ピークを強調してから適当な
スレシホールドレベルで切ってピークを判定する方法を
採っている。そして、このピーク値がマークの位置を求
めるのに活用されるようになっている。Conventionally, when performing beam drawing on the material 6 using such a drawing device, the beam is irradiated onto a mark made on the material 6 in advance, the reflected electrons generated at that time are detected, and the material position is detected from this reflected electron signal. The position of the material is accurately determined using a so-called mark detection method, and then the desired pattern is drawn. However, this mark detection method uses a method of differentiating the detection signal, emphasizing the peak, and then cutting at an appropriate threshold level to determine the peak. This peak value is then used to determine the position of the mark.
このマーク検出法は、マーク位置を簡便に検出するのに
有効な方法であるが、検出信号を微分してピークを作っ
ているため、ノイズに弱いという欠点がある。従って、
ノイズがあると、スレシホールドレベルが決めに<<、
検出誤差を生してしまう。そこで、近年ノイズに強いマ
ーク検出方法として、マーク検出信号の相関処理を行い
、相関処理した結果のピーク位置をマーク位置とする方
法が用いられ始めた。この方式は、微分処理を行わない
ので、ノイズに対して強く、かなり5Nltの悪い信号
に対しても適用が可能である。Although this mark detection method is an effective method for simply detecting mark positions, it has the drawback of being susceptible to noise because it creates a peak by differentiating the detection signal. Therefore,
When there is noise, the threshold level is determined <<,
This results in detection errors. Therefore, in recent years, as a mark detection method that is resistant to noise, a method has begun to be used in which correlation processing is performed on mark detection signals and the peak position of the result of the correlation processing is used as the mark position. Since this method does not perform differential processing, it is strong against noise and can be applied even to signals as bad as 5Nlt.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上記した相関処理を用いる方式は、波形
の対称性を利用したものであり、波形の対称性がくずれ
た場合に問題が生じる。例えば、レジストがマークに不
均一に被さっている場合には、検出信号の対称性が良く
ない。また、マーク検出をビーム偏向中心から外れたと
ころで行う場合に、信号の非対称性が生じる。(Problems to be Solved by the Invention) However, the above-described method using correlation processing utilizes the symmetry of the waveform, and a problem arises when the symmetry of the waveform breaks down. For example, if the resist covers the mark unevenly, the symmetry of the detection signal is poor. Further, when mark detection is performed at a location away from the beam deflection center, signal asymmetry occurs.
この波形の非対称性が生じるのは、次の二つのケースが
考えられる。まず一つは、第4図に示すように、信号の
左右の振幅か異なる場合である。The following two cases can be considered to cause this waveform asymmetry. First, as shown in FIG. 4, there is a case where the left and right amplitudes of the signal are different.
このような現象は、ビーム光軸直下以外の位置でマーク
検出のビーム走査を行った場合に生じる。Such a phenomenon occurs when beam scanning for mark detection is performed at a position other than directly below the beam optical axis.
第4図において、(a)は、右側の山の振幅が左側に比
べて2倍の場合、(b)は、それが3倍の場合、(C)
は、それが4倍の場合で、実線がマーク検出信号波形、
点線が相関処理波形である。In Figure 4, (a) shows that the amplitude of the peak on the right side is twice that of the left side, (b) shows that it is three times that of the left side, and (C)
is the case where it is four times as large, and the solid line is the mark detection signal waveform,
The dotted line is the correlation processing waveform.
この図から明らかなように、片方の山を大きくするにつ
れ、相関処理の結果が変化していく。第4図(a)、
(b)の場合のように、片方の山を2゜3倍にしてい
くと、相関処理波形の中心とは違う右側の山は高くなっ
てくるが、まだ中心を越えるほどには至っていない。こ
れが第4図(C)に示すように、4倍の振幅となって、
右側の山は中心の山を越えることになり、相関処理によ
ってマークの中心位置を求めると、誤差が生じることに
なる。しかしながら、実際、ビーム光軸直下以外の部分
で第4図(c)に示すような波形の偏りは生じることは
ないため、このケースによる位置誤差は発生しない。As is clear from this figure, as one of the peaks becomes larger, the results of the correlation process change. Figure 4(a),
As in the case of (b), when one peak is multiplied by 2 or 3 times, the peak on the right side, which is different from the center of the correlation processing waveform, becomes higher, but it has not yet reached the point where it exceeds the center. As shown in Figure 4 (C), this becomes 4 times the amplitude,
The peak on the right side will exceed the center peak, and an error will occur if the center position of the mark is determined by correlation processing. However, in reality, a waveform deviation as shown in FIG. 4(c) does not occur in a portion other than directly below the beam optical axis, so no position error occurs in this case.
実際上問題となるのは、第2のケースで、レジストがマ
ーク部分に不均一に被さって、マーク検出信号の谷の位
置がずれている場合である。第5図(a)は、マーク検
出信号の基本図であり、走査方向(横軸)に1024の
データポイントて信号波形が記憶されている場合を例に
説明する。第5図(b)は、谷の位置が中心から右側に
56ポイントずれた場合で、この場合には、相関処理の
ピーク位置の誤差が2ポイント生じる。第5図(C)は
、谷の位置が右側に106ポイントずれた場合で、この
場合には、相関処理のピーク位置の誤差が6ポイント生
じる。第5図(d)は、谷の位置が右側に158ポイン
トずれた場合で、この場合には、相関処理のピーク位置
の誤差が8ポイント生じる。A practical problem occurs in the second case, where the resist covers the mark portion unevenly and the position of the valley of the mark detection signal is shifted. FIG. 5(a) is a basic diagram of a mark detection signal, and will be explained using an example in which a signal waveform is stored with 1024 data points in the scanning direction (horizontal axis). FIG. 5(b) shows a case where the valley position is shifted 56 points to the right from the center, and in this case, an error of 2 points occurs in the peak position of the correlation process. FIG. 5(C) shows a case where the valley position is shifted to the right by 106 points, and in this case, an error of 6 points occurs in the peak position of the correlation process. FIG. 5(d) shows a case where the valley position is shifted to the right by 158 points, and in this case, an error of 8 points in the peak position of the correlation processing occurs.
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その
目的は、マーク検出信号波形の対称性が良くない場合で
も、マーク中心位置を正確に求めることができるマーク
位置検出方法を実現するにある。The present invention has been made in view of these points, and its purpose is to realize a mark position detection method that can accurately determine the mark center position even when the symmetry of the mark detection signal waveform is not good. It is in.
(課題を解決するための手段)
本発明に基づくマーク位置検出方法は、マークを横切っ
てビームを走査し、その走査に1′+って得られた信号
の相関処理を行ってピーク位置Icを求めること、該走
査に基づいて得られた信号の2つのピーク位置の中間位
置■。を求めると共に、該走査に基づいて得られた信号
の最小値の位置Imを求め、該中間位置と最小値の位置
の誤差ΔIを求めること、該相関処理によるピーク位置
Icと誤差Δ■とに基づいてマークの位置を求めること
ことを特徴としている。(Means for Solving the Problems) A mark position detection method based on the present invention scans a beam across the mark, performs correlation processing on the signals obtained by adding 1' to the scan, and calculates the peak position Ic. Find the intermediate position between the two peak positions of the signal obtained based on the scan. At the same time, find the position Im of the minimum value of the signal obtained based on the scanning, find the error ΔI between the intermediate position and the position of the minimum value, and calculate the peak position Ic and the error Δ■ by the correlation process. The feature is that the position of the mark is determined based on the
(作用)
マーク検出信号の2つのピーク位置の中心位置と、マー
ク検出信号の最小値(信号波形の谷)の位置との差によ
って相関処理に基づくマーク位置の補正を行う。(Operation) The mark position is corrected based on correlation processing based on the difference between the center position of the two peak positions of the mark detection signal and the position of the minimum value (trough of the signal waveform) of the mark detection signal.
(実施例)
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第1図は、本発明に基づく方法を実施するための構成
ブロック図である。図において、21は材料上に付され
たマークの反射信号を検出する検出器であり、検出器2
1からの信号は、AD変換器22によってディジタル信
号に変換された後、相関処理ユニット23に供給される
。相関処理ユニット23は、コンピュータ24によって
制御され、相関処理モードと信号をそのまま通過させる
スルーモードとに切換えられる。コンピュタ24内には
後述するΔI演算部25とピーク位置演算部26とか含
まれている。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a configuration for implementing the method according to the invention. In the figure, 21 is a detector that detects a reflected signal of a mark made on a material;
1 is converted into a digital signal by an AD converter 22 and then supplied to a correlation processing unit 23. The correlation processing unit 23 is controlled by the computer 24 and is switched between a correlation processing mode and a through mode in which the signal is passed through as is. The computer 24 includes a ΔI calculating section 25 and a peak position calculating section 26, which will be described later.
上述した構成で、検出器21からAD変換器22を介し
て相関処理ユニット23には、第2図に示すマーク検出
信号が供給される。相関処理ユニット23は、コンピュ
ータ24の制御により、相関処理モードとなっていると
きには、ユニット23で既知の相関処理が行われ、この
相関処理により求められたピーク位置Icはコンピュー
タ24内のレジスタ27にセットされる。次にコンピュ
ータ24の制御により、相関処理ユニット23がスルー
モードとされると、第2図に示すマーク検出信号は、そ
のままコンピュータ24内のΔI演肺部25に供給され
る。このΔl演算部25ては、マーク検出信号の2つの
ピーク位置1.、I2を検出し、2つのピーク位置の中
間位置I。、すなわち、
i o −(1+ + 12 ) / 2を求め、更に
、信号が最小値(谷)の位置Imとノ差ΔI(=Im
Io)を求める。このΔI演算部で求められたΔlと
、レジスタ27にセットされた相関処理によるピーク位
1flcは、マーク位置演算部26に供給され、次の演
算が施される。With the above-described configuration, the mark detection signal shown in FIG. 2 is supplied from the detector 21 to the correlation processing unit 23 via the AD converter 22. When the correlation processing unit 23 is in the correlation processing mode under the control of the computer 24, known correlation processing is performed in the unit 23, and the peak position Ic obtained by this correlation processing is stored in the register 27 in the computer 24. Set. Next, when the correlation processing unit 23 is set to the through mode under the control of the computer 24, the mark detection signal shown in FIG. This Δl calculation unit 25 calculates the two peak positions 1 and 1 of the mark detection signal. , I2, and detect the intermediate position I between the two peak positions. , that is, find i o -(1+ + 12) / 2, and further calculate the difference ΔI (= Im
Find Io). The Δl obtained by the ΔI calculation unit and the peak position 1flc set in the register 27 by the correlation process are supplied to the mark position calculation unit 26, where the following calculation is performed.
Ia−Ic+α ・ ΔI
この演算によって求められたIaは、相関処理によるピ
ーク位置Icが補正されたものであり、正確な位置とな
る。なお、上式におけるαは、補正係数であり、ΔIの
関数である。また、その値は、マークの形状からシミュ
レーションなどによって予めΔIの関数として求められ
る。Ia−Ic+α·ΔI Ia obtained by this calculation is the peak position Ic corrected by the correlation process, and is an accurate position. Note that α in the above equation is a correction coefficient and is a function of ΔI. Further, the value is determined in advance as a function of ΔI from the shape of the mark by simulation or the like.
以上本発明を詳述したが、本発明は上述した実施例に限
定されない。例えば、電子ビーム描画装置を例に説明し
たが、イオンビーム描画装置にも本発明を適用すること
ができる。Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the embodiments described above. For example, although an electron beam lithography apparatus has been described as an example, the present invention can also be applied to an ion beam lithography apparatus.
(発明の効果)
以上説明したように、本発明においては、マーク検出信
号の2つのピーク位置の中心位置と、マク検出信号の最
小値の位置との差によって11関処理に基づくマーク位
置の補正を行うようにしたので、マーク検出信号波形の
対称性が良くない場合でも、マーク中心位置を正確に求
めることかできる。(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, the mark position is corrected based on the 11 function processing based on the difference between the center position of the two peak positions of the mark detection signal and the position of the minimum value of the mark detection signal. Therefore, even if the mark detection signal waveform does not have good symmetry, the mark center position can be accurately determined.
第1図は、本発明の一実施例を示す構成図、第2図は、
マーク検出信号波形を示す図、第3図は、電子ビーム描
画装置の構成例を示す図、第4図は、左右の振幅が異な
るマーク検出信号波形を示す図、第5図は、谷の位置が
ずれたマーク検出信号波形を示す図である。
21・・・検出器
23・・・相関処理ユニット
24・・・コンピュータ
26・・・マーク位置演算部
27・・・レジスタ
22・・・AD変換器
25・・・Δl演算部FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and FIG.
Figure 3 is a diagram showing a mark detection signal waveform. Figure 3 is a diagram showing a configuration example of an electron beam drawing device. Figure 4 is a diagram showing a mark detection signal waveform with different left and right amplitudes. Figure 5 is a diagram showing the position of a valley. FIG. 3 is a diagram showing a mark detection signal waveform with a shifted mark. 21...Detector 23...Correlation processing unit 24...Computer 26...Mark position calculation section 27...Register 22...AD converter 25...Δl calculation section
Claims (1)
られた信号の相関処理を行ってピーク位置Icを求める
こと、該走査に基づいて得られた信号の2つのピーク位
置の中間位置I_Oを求めると共に、該走査に基づいて
得られた信号の最小値の位置Imを求め、該中間位置と
最小値の位置の誤差ΔIを求めること、該相関処理によ
るピーク位置Icと誤差ΔIとに基づいてマークの位置
を求めることよりなるマーク位置検出方法。Scanning the beam across the mark, performing correlation processing on the signals obtained with the scanning to obtain the peak position Ic, and determining the intermediate position I_O between the two peak positions of the signal obtained based on the scanning. In addition to determining the position Im of the minimum value of the signal obtained based on the scanning, determining the error ΔI between the intermediate position and the position of the minimum value, based on the peak position Ic and the error ΔI due to the correlation processing. A mark position detection method comprising determining the position of a mark.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248488A JP2758979B2 (en) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Mark position detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2248488A JP2758979B2 (en) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Mark position detection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127416A true JPH04127416A (en) | 1992-04-28 |
| JP2758979B2 JP2758979B2 (en) | 1998-05-28 |
Family
ID=17178911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2248488A Expired - Fee Related JP2758979B2 (en) | 1990-09-18 | 1990-09-18 | Mark position detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2758979B2 (en) |
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1990
- 1990-09-18 JP JP2248488A patent/JP2758979B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2758979B2 (en) | 1998-05-28 |
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