JPH0547648A - 電子ビーム露光装置における照射位置の高さ設定方法 - Google Patents
電子ビーム露光装置における照射位置の高さ設定方法Info
- Publication number
- JPH0547648A JPH0547648A JP3206819A JP20681991A JPH0547648A JP H0547648 A JPH0547648 A JP H0547648A JP 3206819 A JP3206819 A JP 3206819A JP 20681991 A JP20681991 A JP 20681991A JP H0547648 A JPH0547648 A JP H0547648A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子ビーム露光装置における照射位置の高さ
設定方法において、多少起伏がある試料においても、所
定の照射位置精度を確保すること。 【構成】 露光する試料の高さを測定し、その高さ情報
に基づき照射位置の高さを設定して露光を行う電子ビー
ム露光装置の照射位置の高さ設定方法であって、領域外
の複数の位置の高さを測定し、その高さ情報を用いて補
間演算により照射位置の高さを設定することを最も主要
な特徴とする。また、前記露光領域外の複数の位置が、
層間の重ね合わせに用いるマークの近傍であることを特
徴とする。 【効果】 多少起伏がある試料においても、所定の照射
位置精度を確保するので、ビーム照射位置のずれを小さ
く抑えることができる。
設定方法において、多少起伏がある試料においても、所
定の照射位置精度を確保すること。 【構成】 露光する試料の高さを測定し、その高さ情報
に基づき照射位置の高さを設定して露光を行う電子ビー
ム露光装置の照射位置の高さ設定方法であって、領域外
の複数の位置の高さを測定し、その高さ情報を用いて補
間演算により照射位置の高さを設定することを最も主要
な特徴とする。また、前記露光領域外の複数の位置が、
層間の重ね合わせに用いるマークの近傍であることを特
徴とする。 【効果】 多少起伏がある試料においても、所定の照射
位置精度を確保するので、ビーム照射位置のずれを小さ
く抑えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被露光試料を直接電子
ビームによりパタン描画する電子ビーム露光装置に関
し、特に、照射位置の高さ設定方法に関するものであ
る。
ビームによりパタン描画する電子ビーム露光装置に関
し、特に、照射位置の高さ設定方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子ビーム露光装置では、ビームが試料
（例えば半導体ウエハ）に照射される角度、すなわちラ
ンディング角により、図３に示すように、照射位置の高
さに設定誤差があると、照射位置誤差が発生し、実照射
位置がずれるという問題がある。このため試料の高さ測
定は不可欠となっており、例えば、レーザ光を試料に反
射させる方式の高さ測定装置などが設けられている。し
かし、これらの高さ測定装置は、試料に参照光を照射す
ることからそこに形成されたパタン等の影響を受け易
く、パタンによっては高さの測定結果に誤差が生じるこ
とがある。そこで、従来の電子ビーム露光装置では、露
光するＬＳＩ（大規模半導体集積回路）などの半導体チ
ップの周囲（例えば四隅）に設けた重ね合わせ用のマー
クの近傍などのパタンが存在しない領域で複数回高さ測
定を行い、半導体チップ内のビーム照射にあたってはそ
れらの高さ測定結果を平均した値を高さデータとして設
定して露光を行っていた。
（例えば半導体ウエハ）に照射される角度、すなわちラ
ンディング角により、図３に示すように、照射位置の高
さに設定誤差があると、照射位置誤差が発生し、実照射
位置がずれるという問題がある。このため試料の高さ測
定は不可欠となっており、例えば、レーザ光を試料に反
射させる方式の高さ測定装置などが設けられている。し
かし、これらの高さ測定装置は、試料に参照光を照射す
ることからそこに形成されたパタン等の影響を受け易
く、パタンによっては高さの測定結果に誤差が生じるこ
とがある。そこで、従来の電子ビーム露光装置では、露
光するＬＳＩ（大規模半導体集積回路）などの半導体チ
ップの周囲（例えば四隅）に設けた重ね合わせ用のマー
クの近傍などのパタンが存在しない領域で複数回高さ測
定を行い、半導体チップ内のビーム照射にあたってはそ
れらの高さ測定結果を平均した値を高さデータとして設
定して露光を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の方
法では、起伏の大きな試料において、半導体チップの周
囲の高さが大きく異なる場合、その半導体チップ内のパ
タン露光に際して多くの照射位置で高さが正しく設定で
きないことになり、そのような半導体チップにおいて
は、所定の照射位置精度が確保できないという問題が発
生した。
法では、起伏の大きな試料において、半導体チップの周
囲の高さが大きく異なる場合、その半導体チップ内のパ
タン露光に際して多くの照射位置で高さが正しく設定で
きないことになり、そのような半導体チップにおいて
は、所定の照射位置精度が確保できないという問題が発
生した。
【０００４】本発明は、前記問題点を解決するためにな
されたものであり、本発明の目的は、多少起伏がある試
料においても、所定の照射位置精度を確保することが可
能な技術を提供することにある。
されたものであり、本発明の目的は、多少起伏がある試
料においても、所定の照射位置精度を確保することが可
能な技術を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、露光する試料の高さを測定し、その高さ情報に基づ
き照射位置の高さを設定して露光を行う電子ビーム露光
装置において、露光領域外の複数の位置の高さを測定
し、その高さ情報を用いて補間演算により照射位置の高
さを設定することを最も主要な特徴とする。また、前記
露光領域外の複数の位置が、層間の重ね合わせに用いる
マークの近傍であることを特徴とする。
に、露光する試料の高さを測定し、その高さ情報に基づ
き照射位置の高さを設定して露光を行う電子ビーム露光
装置において、露光領域外の複数の位置の高さを測定
し、その高さ情報を用いて補間演算により照射位置の高
さを設定することを最も主要な特徴とする。また、前記
露光領域外の複数の位置が、層間の重ね合わせに用いる
マークの近傍であることを特徴とする。
【０００６】
【作用】前述の手段によれば、半導体チップなどの試料
の被露光領域外の複数箇所の高さ測定結果から補間によ
り照射位置の高さを導出することにより、多少起伏のあ
る試料にパタン描画を行う場合であっても照射位置にお
ける高さを高精度に設定できるので、それにともなうビ
ーム照射位置のずれを小さく抑えることができる。
の被露光領域外の複数箇所の高さ測定結果から補間によ
り照射位置の高さを導出することにより、多少起伏のあ
る試料にパタン描画を行う場合であっても照射位置にお
ける高さを高精度に設定できるので、それにともなうビ
ーム照射位置のずれを小さく抑えることができる。
【０００７】つまり、通常電子ビーム露光装置では、試
料をステージに設置するに際し、その表面を完全に平坦
にすることはできない。したがって、多少起伏の発生す
ることは避けられず、また、電子ビームのランディング
角も零にすることは難しいが、本発明の手段によれば、
照射位置の精度を向上することができる。また、高さの
測定のために別途ステージ移動を行うと処理時間の増大
を招き、スループットが低下するが、重ね合わせマーク
の近傍で高さ測定を行うようにすれば、スループット低
下は最小限に抑えられる。
料をステージに設置するに際し、その表面を完全に平坦
にすることはできない。したがって、多少起伏の発生す
ることは避けられず、また、電子ビームのランディング
角も零にすることは難しいが、本発明の手段によれば、
照射位置の精度を向上することができる。また、高さの
測定のために別途ステージ移動を行うと処理時間の増大
を招き、スループットが低下するが、重ね合わせマーク
の近傍で高さ測定を行うようにすれば、スループット低
下は最小限に抑えられる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は、本発明の電子ビーム露光装置にお
ける照射位置の高さ設定方法の一実施例を説明するため
の説明図である。本実施例の照射位置の高さ設定方法
は、図１に示すように、半導体チップ１の中心点（原
点）を０とする座標系を設定し、半導体チップ１の四
隅、すなわち（−ａ，−ｂ），（ａ，−ｂ），（ａ，
ｂ），（−ａ，ｂ）の４点で試料の高さを測定した結果
をそれぞれＺ1，Ｚ2，Ｚ3，Ｚ4とするとき、従来の技術
では、これらの平均値を高さの設定値としてこの半導体
チップ１を描画していた。この場合、半導体チップ１内
の任意の位置（座標値（Ｘ，Ｙ））における高さをＺ
（Ｘ，Ｙ）とすると、 Ｚ（Ｘ，Ｙ）＝（Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3＋Ｚ4）／４ ・・・（１） で表すことができる。これで求まるＺ（Ｘ，Ｙ）は、位
置によらず一定であるため、位置を考慮せずに高さが設
定できるという制御上の有利さはあるものの、多くの位
置で実際の高さが設定値から大きくずれることになり、
これが問題となっていた。
に説明する。図１は、本発明の電子ビーム露光装置にお
ける照射位置の高さ設定方法の一実施例を説明するため
の説明図である。本実施例の照射位置の高さ設定方法
は、図１に示すように、半導体チップ１の中心点（原
点）を０とする座標系を設定し、半導体チップ１の四
隅、すなわち（−ａ，−ｂ），（ａ，−ｂ），（ａ，
ｂ），（−ａ，ｂ）の４点で試料の高さを測定した結果
をそれぞれＺ1，Ｚ2，Ｚ3，Ｚ4とするとき、従来の技術
では、これらの平均値を高さの設定値としてこの半導体
チップ１を描画していた。この場合、半導体チップ１内
の任意の位置（座標値（Ｘ，Ｙ））における高さをＺ
（Ｘ，Ｙ）とすると、 Ｚ（Ｘ，Ｙ）＝（Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3＋Ｚ4）／４ ・・・（１） で表すことができる。これで求まるＺ（Ｘ，Ｙ）は、位
置によらず一定であるため、位置を考慮せずに高さが設
定できるという制御上の有利さはあるものの、多くの位
置で実際の高さが設定値から大きくずれることになり、
これが問題となっていた。
【０００９】これに対し本実施では、Ｚ（Ｘ，Ｙ）を次
に示す補間式で求め、設定する。 Ｚ（Ｘ，Ｙ）＝α0＋α1＊Ｘ＋α2＊Ｙ＋α3＊Ｘ＊Ｙ ・・・（２） ただし、 α0＝（ Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3＋Ｚ4）／４ α1＝（−Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3−Ｚ4）／（４＊ａ） α2＝（−Ｚ1−Ｚ2＋Ｚ3＋Ｚ4）／（４＊ｂ） α3＝（ Ｚ1−Ｚ2＋Ｚ3−Ｚ4）／（４＊ａ＊ｂ） （２）式で求まるＺ（Ｘ，Ｙ）を位置（Ｘ，Ｙ）におけ
る高さの設定値として描画を行うということは、図１に
おいて破線で示した面に高さを合わせるということであ
り、従来の平均方式に比べて高さの設定精度が大幅に改
善される。
に示す補間式で求め、設定する。 Ｚ（Ｘ，Ｙ）＝α0＋α1＊Ｘ＋α2＊Ｙ＋α3＊Ｘ＊Ｙ ・・・（２） ただし、 α0＝（ Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3＋Ｚ4）／４ α1＝（−Ｚ1＋Ｚ2＋Ｚ3−Ｚ4）／（４＊ａ） α2＝（−Ｚ1−Ｚ2＋Ｚ3＋Ｚ4）／（４＊ｂ） α3＝（ Ｚ1−Ｚ2＋Ｚ3−Ｚ4）／（４＊ａ＊ｂ） （２）式で求まるＺ（Ｘ，Ｙ）を位置（Ｘ，Ｙ）におけ
る高さの設定値として描画を行うということは、図１に
おいて破線で示した面に高さを合わせるということであ
り、従来の平均方式に比べて高さの設定精度が大幅に改
善される。
【００１０】図２は、前記本実施例の照射位置の高さ設
定方法を実施する実施装置の構成を説明するための図で
ある。図２において、２は電子ビーム露光装置本体であ
り、この中にはビームブランカ３、偏向器４などが設置
されている。試料６はステージ５に設置され、その描画
面の高さは高さ測定器７により測定される。８は高さ測
定光（測定用の光路）を示している。高さ測定器７によ
り測定された高さ信号は、高さ信号処理回路９により高
さデータに変換され、制御電子計算機１０に送られる。
高さを測定する位置の変更は、ステージ制御回路１１お
よびステージ駆動モータ１２によりステージを移動させ
ることにより行う。すなわち、上記高さＺ1〜Ｚ4の測定
に際しては、試料６の任意の半導体チップ１の四隅に順
次高さ測定光８が照射されるようにステージ５が移動さ
れ、それに応じて測定された高さＺ1〜Ｚ4のデータが制
御電子計算機１０に送られることになる。制御電子計算
機１０は、送られた高さＺ1〜Ｚ4のデータならびに描画
データとして別途設定される（ａ，ｂ）により式（２）
のα0〜α3を計算し、その計算結果を高さ補間演算回路
１４に設定する。以上の処理が描画前の準備となる。
定方法を実施する実施装置の構成を説明するための図で
ある。図２において、２は電子ビーム露光装置本体であ
り、この中にはビームブランカ３、偏向器４などが設置
されている。試料６はステージ５に設置され、その描画
面の高さは高さ測定器７により測定される。８は高さ測
定光（測定用の光路）を示している。高さ測定器７によ
り測定された高さ信号は、高さ信号処理回路９により高
さデータに変換され、制御電子計算機１０に送られる。
高さを測定する位置の変更は、ステージ制御回路１１お
よびステージ駆動モータ１２によりステージを移動させ
ることにより行う。すなわち、上記高さＺ1〜Ｚ4の測定
に際しては、試料６の任意の半導体チップ１の四隅に順
次高さ測定光８が照射されるようにステージ５が移動さ
れ、それに応じて測定された高さＺ1〜Ｚ4のデータが制
御電子計算機１０に送られることになる。制御電子計算
機１０は、送られた高さＺ1〜Ｚ4のデータならびに描画
データとして別途設定される（ａ，ｂ）により式（２）
のα0〜α3を計算し、その計算結果を高さ補間演算回路
１４に設定する。以上の処理が描画前の準備となる。
【００１１】そして、描画が開始されると、まず、パタ
ンメモリ１３からパタンデータの読み出しが開始され
る。読み出された照射位置のデータ（Ｘ，Ｙ）は、高さ
補間演算回路１４ならびにデータ制御回路１５に送られ
る。高さ補間演算回路１４では、上記α0〜α3と（Ｘ，
Ｙ）とから式（２）によりＺ（Ｘ，Ｙ）を計算し、得ら
れた結果を高さ測定データとしてデータ制御回路１５に
送る。データ制御回路では、照射位置のデータとこの高
さ設定データとから偏向歪の補正演算等を行い、得られ
た偏向データならびにブランキング信号を偏向アナログ
回路１６に送り、これに基づきビームブランカ３ならび
に偏向器４が駆動され、ビームの照射が実行される。
ンメモリ１３からパタンデータの読み出しが開始され
る。読み出された照射位置のデータ（Ｘ，Ｙ）は、高さ
補間演算回路１４ならびにデータ制御回路１５に送られ
る。高さ補間演算回路１４では、上記α0〜α3と（Ｘ，
Ｙ）とから式（２）によりＺ（Ｘ，Ｙ）を計算し、得ら
れた結果を高さ測定データとしてデータ制御回路１５に
送る。データ制御回路では、照射位置のデータとこの高
さ設定データとから偏向歪の補正演算等を行い、得られ
た偏向データならびにブランキング信号を偏向アナログ
回路１６に送り、これに基づきビームブランカ３ならび
に偏向器４が駆動され、ビームの照射が実行される。
【００１２】以上の説明からわかるように、本実施例に
よれば、半導体チップ１の被露光領域外の四隅の高さＺ
1〜Ｚ4を測定し、その測定結果から補間により照射位置
の高さを導出することにより、多少起伏のある試料にパ
タン描画を行う場合であっても照射位置における高さを
高精度に設定できるので、それにともなうビーム照射位
置のずれを小さく抑えることができる。
よれば、半導体チップ１の被露光領域外の四隅の高さＺ
1〜Ｚ4を測定し、その測定結果から補間により照射位置
の高さを導出することにより、多少起伏のある試料にパ
タン描画を行う場合であっても照射位置における高さを
高精度に設定できるので、それにともなうビーム照射位
置のずれを小さく抑えることができる。
【００１３】また、高さの測定のために別途ステージ移
動を行うと処理時間の増大を招き、スループットが低下
するが、重ね合わせマークの近傍で高さ測定を行うよう
にすれば、スループット低下は最小限に抑えられる。
動を行うと処理時間の増大を招き、スループットが低下
するが、重ね合わせマークの近傍で高さ測定を行うよう
にすれば、スループット低下は最小限に抑えられる。
【００１４】なお、前記実施例では、半導体チップ１の
四隅の４点の高さＺ1〜Ｚ4を測定したが、本発明は、こ
れに限定されるものではなく、必要に応じて、例えば、
半導体チップ１の四隅の４点と上下各辺のそれぞれの中
点の２点を加えて６点の高さを測定して、前記実施例と
同様に補間処理することもできる。さらに、例えば、半
導体チップ１の四隅の４点と四辺の中点の４点を加えた
８点の高さを測定して、前記実施例と同様に補間処理す
ることも可能である。
四隅の４点の高さＺ1〜Ｚ4を測定したが、本発明は、こ
れに限定されるものではなく、必要に応じて、例えば、
半導体チップ１の四隅の４点と上下各辺のそれぞれの中
点の２点を加えて６点の高さを測定して、前記実施例と
同様に補間処理することもできる。さらに、例えば、半
導体チップ１の四隅の４点と四辺の中点の４点を加えた
８点の高さを測定して、前記実施例と同様に補間処理す
ることも可能である。
【００１５】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更し得
ることはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、多少起伏のある試料にパタン描画を行う場合であっ
ても照射位置における高さを高精度に設定できるので、
ビーム照射位置のずれを小さく抑えることができる。ま
た、高さの測定のために別途ステージ移動を行うと処理
時間の増大を招き、スループットが低下するが、重ね合
わせマークの近傍で高さ測定を行うようにすれば、スル
ープット低下を最小限に抑えることができる。
ば、多少起伏のある試料にパタン描画を行う場合であっ
ても照射位置における高さを高精度に設定できるので、
ビーム照射位置のずれを小さく抑えることができる。ま
た、高さの測定のために別途ステージ移動を行うと処理
時間の増大を招き、スループットが低下するが、重ね合
わせマークの近傍で高さ測定を行うようにすれば、スル
ープット低下を最小限に抑えることができる。
【図１】 本発明の電子ビーム露光装置における照射位
置の高さ設定方法の一実施例を説明するための説明図。
置の高さ設定方法の一実施例を説明するための説明図。
【図２】 本実施例の照射位置の高さ設定方法を実施す
る装置の構成を説明するための図。
る装置の構成を説明するための図。
【図３】 高さ設定誤差により電子ビームの照射位置に
誤差が発生する現象を説明する図。
誤差が発生する現象を説明する図。
１…半導体チップ、２…電子ビーム露光装置本体、３…
ビームブランカ、４…偏向器、５…ステージ、６…試
料、７…高さ測定器、８…高さ測定光、９…高さ信号処
理回路、１０…制御電子計算機、１１…ステージ制御回
路、１２…ステージ駆動モータ、１３…パタンメモリ、
１４…高さ補間演算回路、１５…データ制御回路、１６
…偏向アナログ回路。
ビームブランカ、４…偏向器、５…ステージ、６…試
料、７…高さ測定器、８…高さ測定光、９…高さ信号処
理回路、１０…制御電子計算機、１１…ステージ制御回
路、１２…ステージ駆動モータ、１３…パタンメモリ、
１４…高さ補間演算回路、１５…データ制御回路、１６
…偏向アナログ回路。
Claims (2)
- 【請求項１】 露光する試料の高さを測定し、その高さ
情報に基づき照射位置の高さを設定して露光を行う電子
ビーム露光装置において、露光領域外の複数の位置の高
さを測定し、その高さ情報を用いて補間演算により照射
位置の高さを設定することを特徴とする電子ビーム露光
装置における照射位置の高さ設定方法。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の照射位置の高さ設
定方法において、露光領域外の複数の位置が、層間の重
ね合わせに用いるマークの近傍であることを特徴とする
電子ビーム露光装置における照射位置の高さ設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206819A JPH0547648A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 電子ビーム露光装置における照射位置の高さ設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3206819A JPH0547648A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 電子ビーム露光装置における照射位置の高さ設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547648A true JPH0547648A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16529614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3206819A Pending JPH0547648A (ja) | 1991-08-19 | 1991-08-19 | 電子ビーム露光装置における照射位置の高さ設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547648A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001184A1 (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-09 | Nikon Corporation | Positioning method |
| JP2009124024A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nuflare Technology Inc | 電子線描画装置 |
| JP2010192538A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Nuflare Technology Inc | 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置 |
| US8610096B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-12-17 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam writing apparatus and method |
-
1991
- 1991-08-19 JP JP3206819A patent/JPH0547648A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997001184A1 (en) * | 1995-06-20 | 1997-01-09 | Nikon Corporation | Positioning method |
| US6002487A (en) * | 1995-06-20 | 1999-12-14 | Nikon Corporation | Alignment method for performing alignment between shot areas on a wafer |
| JP2009124024A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Nuflare Technology Inc | 電子線描画装置 |
| JP2010192538A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Nuflare Technology Inc | 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置 |
| US8614428B2 (en) | 2009-02-16 | 2013-12-24 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam writing method and charged particle beam writing apparatus |
| US8610096B2 (en) | 2011-01-31 | 2013-12-17 | Nuflare Technology, Inc. | Charged particle beam writing apparatus and method |
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