JPH0658730A - 重ね合わせ精度測定方法 - Google Patents
重ね合わせ精度測定方法Info
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- JPH0658730A JPH0658730A JP4231316A JP23131692A JPH0658730A JP H0658730 A JPH0658730 A JP H0658730A JP 4231316 A JP4231316 A JP 4231316A JP 23131692 A JP23131692 A JP 23131692A JP H0658730 A JPH0658730 A JP H0658730A
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- Japan
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- pattern
- overlay accuracy
- pattern layer
- reflected light
- interferometer
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 目視による測定用のパターンを用いて測定機
により重ね合わせ精度測定を行うことができるように
し、目視による測定値の校正を容易にする。 【構成】 第１のパターン群のみを光ビームで走査し、
その反射光を受光して第１のパターンＧ１…ＧＮのエッ
ジ位置ａ１，ｂ１…ａＮ，ｂＮを求める第１工程と、光
ビームを第１のパターンＧ１…ＧＮの配列方向に直交す
る方向へ移動し、第２のパターン群のみを光ビームで走
査し、その反射光を受光して第２のパターンＨ１…ＨＮ
のエッジ位置ｃ１，ｄ１…ｃＮ，ｄＮを求める第２工程
と、第１工程と第２工程とで求めた第１のパターンＧ１
…ＧＮと第２のパターンＨ１…ＨＮとのエッジ位置によ
り、第１のパターン層と前記第２のパターン層との重ね
合わせ精度を求めるようにした。
により重ね合わせ精度測定を行うことができるように
し、目視による測定値の校正を容易にする。 【構成】 第１のパターン群のみを光ビームで走査し、
その反射光を受光して第１のパターンＧ１…ＧＮのエッ
ジ位置ａ１，ｂ１…ａＮ，ｂＮを求める第１工程と、光
ビームを第１のパターンＧ１…ＧＮの配列方向に直交す
る方向へ移動し、第２のパターン群のみを光ビームで走
査し、その反射光を受光して第２のパターンＨ１…ＨＮ
のエッジ位置ｃ１，ｄ１…ｃＮ，ｄＮを求める第２工程
と、第１工程と第２工程とで求めた第１のパターンＧ１
…ＧＮと第２のパターンＨ１…ＨＮとのエッジ位置によ
り、第１のパターン層と前記第２のパターン層との重ね
合わせ精度を求めるようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、リソグラフィープロ
セス等の重ね合わせ精度測定方法に関し、特に光学的に
重ね合わせ精度を測定する重ね合わせ精度測定方法に関
する。
セス等の重ね合わせ精度測定方法に関し、特に光学的に
重ね合わせ精度を測定する重ね合わせ精度測定方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図４は目視により重ね合わせ精度を測定
するためのパターンで、バーニアと呼ばれているものを
示す。第１のパターン層には正方形のパターンＡ１…Ａ
Ｎが形成され、パターンＡ１…ＡＮのピッチ（パターン
の中心間の距離）はＰ１に設定されている。ａ１，ｂ
１，ａ２，ｂ２…ａＮ，ｂＮ（通常Ｎは奇数）はパター
ンＡ１…ＡＮのエッジを示す。第２のパターン層には矩
形のパターンＢ１…ＢＮが形成され、パターンＢ１…Ｂ
Ｎのピッチ（パターンの中心間の距離）はＰ２に設定さ
れている。ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮはパタ
ーンＢ１…ＢＮのエッジを示す。ピッチＰ１とピッチＰ
２とはわずかに異なるので、図４に示すように、パター
ンＡ１…ＡＮと重なるパターンＢ１…ＢＮの位置は１組
毎にズレる。
するためのパターンで、バーニアと呼ばれているものを
示す。第１のパターン層には正方形のパターンＡ１…Ａ
Ｎが形成され、パターンＡ１…ＡＮのピッチ（パターン
の中心間の距離）はＰ１に設定されている。ａ１，ｂ
１，ａ２，ｂ２…ａＮ，ｂＮ（通常Ｎは奇数）はパター
ンＡ１…ＡＮのエッジを示す。第２のパターン層には矩
形のパターンＢ１…ＢＮが形成され、パターンＢ１…Ｂ
Ｎのピッチ（パターンの中心間の距離）はＰ２に設定さ
れている。ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮはパタ
ーンＢ１…ＢＮのエッジを示す。ピッチＰ１とピッチＰ
２とはわずかに異なるので、図４に示すように、パター
ンＡ１…ＡＮと重なるパターンＢ１…ＢＮの位置は１組
毎にズレる。
【０００３】重ね合わせ精度が０の場合は、第１のパタ
ーン層のパターン列の中央のパターンＡ（（Ｎ＋１）／
２）、即ち（Ｎ＋１）／２本目のパターンの中心と、第
２のパターン層のパターン列の中央のパターンＢ（（Ｎ
＋１）／２）、即ち（Ｎ＋１）／２本目のパターンの中
心とは、一致するように設計されており、この場合は目
視でバーニア全体を見たときに、第１のパターン層のパ
ターン列の中央のパターンＡ（（Ｎ＋１）／２）と第２
のパターン層のパターン列の中央のパターンＢ（（Ｎ＋
１）／２）の中心とが重なって見える。
ーン層のパターン列の中央のパターンＡ（（Ｎ＋１）／
２）、即ち（Ｎ＋１）／２本目のパターンの中心と、第
２のパターン層のパターン列の中央のパターンＢ（（Ｎ
＋１）／２）、即ち（Ｎ＋１）／２本目のパターンの中
心とは、一致するように設計されており、この場合は目
視でバーニア全体を見たときに、第１のパターン層のパ
ターン列の中央のパターンＡ（（Ｎ＋１）／２）と第２
のパターン層のパターン列の中央のパターンＢ（（Ｎ＋
１）／２）の中心とが重なって見える。
【０００４】目視で重ね合わせ精度を測定する場合、第
１のパターン層と第２のパターン層とのパターンの中心
が重なるのは何番目かを読み取る。ｍ本目のパターンで
重なっているとき、重ね合わせ精度Ｒは、 Ｒ＝［（Ｐ１−Ｐ２）×｛ｍ−（Ｎ＋１）／２｝］／２ となる。
１のパターン層と第２のパターン層とのパターンの中心
が重なるのは何番目かを読み取る。ｍ本目のパターンで
重なっているとき、重ね合わせ精度Ｒは、 Ｒ＝［（Ｐ１−Ｐ２）×｛ｍ−（Ｎ＋１）／２｝］／２ となる。
【０００５】これに対し、重ね合わせ精度を測定機で測
定する場合は、バーニアを用いず、別に測定機専用のパ
ターンを形成する。図５（ａ）及び（ｂ）は測定機専用
の測定パターンを示す上面図である。任意の点を０とし
た座標軸上のａ点，ｂ点に第１のパターン層に形成され
たパターンＣ，Ｅのエッジが位置し、ｃ点，ｄ点に第２
のパターン層に形成されたパターンＤ，Ｆのエッジが位
置する。
定する場合は、バーニアを用いず、別に測定機専用のパ
ターンを形成する。図５（ａ）及び（ｂ）は測定機専用
の測定パターンを示す上面図である。任意の点を０とし
た座標軸上のａ点，ｂ点に第１のパターン層に形成され
たパターンＣ，Ｅのエッジが位置し、ｃ点，ｄ点に第２
のパターン層に形成されたパターンＤ，Ｆのエッジが位
置する。
【０００６】図５（ａ）の第１のパターン層のパターン
Ｃの中心と第２のパターン層のパターンＤの中心とは一
致するように設計されている。図５（ｂ）の第１のパタ
ーン層のパターンＥの中心と第２のパターン層のパター
ンＦの中心とは幅Ｗだけずらすように設計されている。
重ね合わせ精度Ｒは次の式で表される。
Ｃの中心と第２のパターン層のパターンＤの中心とは一
致するように設計されている。図５（ｂ）の第１のパタ
ーン層のパターンＥの中心と第２のパターン層のパター
ンＦの中心とは幅Ｗだけずらすように設計されている。
重ね合わせ精度Ｒは次の式で表される。
【０００７】図５（ａ）の場合：Ｒ＝｛（ａ＋ｂ）−
（ｃ＋ｄ）｝／２ 図５（ｂ）の場合：Ｒ＝｛（ｃ＋ｄ）−（ａ＋ｂ）｝／
２−Ｗ 通常、重ね合わせ精度測定機を用いて測定を行う場合
は、図５（ａ）及び（ｂ）のエッジ位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ
を求めて重ね合わせ精度Ｒを測定機で演算している。
（ｃ＋ｄ）｝／２ 図５（ｂ）の場合：Ｒ＝｛（ｃ＋ｄ）−（ａ＋ｂ）｝／
２−Ｗ 通常、重ね合わせ精度測定機を用いて測定を行う場合
は、図５（ａ）及び（ｂ）のエッジ位置ａ，ｂ，ｃ，ｄ
を求めて重ね合わせ精度Ｒを測定機で演算している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述のよう
に目視による測定に用いるパターンと測定機による測定
に用いるパターンとが異なるので、目視による測定値と
測定機による測定値との校正が困難であるという問題が
あった。
に目視による測定に用いるパターンと測定機による測定
に用いるパターンとが異なるので、目視による測定値と
測定機による測定値との校正が困難であるという問題が
あった。
【０００９】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題は目視検査用のパターンを用いて測
定機により重ね合わせ精度を測定することができる重ね
合わせ精度測定方法を提供することである。
たもので、その課題は目視検査用のパターンを用いて測
定機により重ね合わせ精度を測定することができる重ね
合わせ精度測定方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めこの発明の重ね合わせ精度測定方法は、第１のパター
ン層に等しい幅の第１のパターンを第１のピッチで形成
した第１パターン群と、前記第１のパターン層に隣接す
る第２のパターン層に等しい幅の第２のパターンを前記
第１のピッチとわずかに異なる第２のピッチで、且つ前
記第１のパターンとその配列方向に直交する方向で部分
的に重なり合うように形成してなる第２パターン群とか
らなるバーニア形式の重ね合わせ精度測定用パターンを
用いて前記第１のパターン層と前記第２のパターン層と
の重ね合わせ精度を測定する方法において、前記第１の
パターン群のみを光ビームで走査し、その反射光を受光
して前記第１のパターンのエッジ位置を求める第１工程
と、前記光ビームを前記第１のパターンの配列方向に直
交する方向へ移動し、前記第２のパターン群のみを前記
光ビームで走査し、その反射光を受光して前記第２のパ
ターンのエッジ位置を求める第２工程と、前記第１工程
と前記第２工程とで求めた前記第１のパターンと前記第
２のパターンとのエッジ位置により、前記第１のパター
ン層と前記第２のパターン層との重ね合わせ精度を求め
る。
めこの発明の重ね合わせ精度測定方法は、第１のパター
ン層に等しい幅の第１のパターンを第１のピッチで形成
した第１パターン群と、前記第１のパターン層に隣接す
る第２のパターン層に等しい幅の第２のパターンを前記
第１のピッチとわずかに異なる第２のピッチで、且つ前
記第１のパターンとその配列方向に直交する方向で部分
的に重なり合うように形成してなる第２パターン群とか
らなるバーニア形式の重ね合わせ精度測定用パターンを
用いて前記第１のパターン層と前記第２のパターン層と
の重ね合わせ精度を測定する方法において、前記第１の
パターン群のみを光ビームで走査し、その反射光を受光
して前記第１のパターンのエッジ位置を求める第１工程
と、前記光ビームを前記第１のパターンの配列方向に直
交する方向へ移動し、前記第２のパターン群のみを前記
光ビームで走査し、その反射光を受光して前記第２のパ
ターンのエッジ位置を求める第２工程と、前記第１工程
と前記第２工程とで求めた前記第１のパターンと前記第
２のパターンとのエッジ位置により、前記第１のパター
ン層と前記第２のパターン層との重ね合わせ精度を求め
る。
【００１１】
【作用】目視検査用の測定パターンを用いて測定機によ
る重ね合わせ精度の測定を可能にしたので、測定値の目
視による校正が容易になる。
る重ね合わせ精度の測定を可能にしたので、測定値の目
視による校正が容易になる。
【００１２】
【実施例】以下この発明による実施例を図面に基いて説
明する。
明する。
【００１３】図２はこの発明の一実施例に係る重ね合わ
せ精度測定方法を実施するための測定機のブロック図で
ある。
せ精度測定方法を実施するための測定機のブロック図で
ある。
【００１４】レーザ発振器等の光源１から出力されたレ
ーザ光の光路上に往復運動ミラー１４が配置され、往復
運動ミラー１４で反射されたレーザ光の光路上に平行平
板ガラス１５、集光レンズ２、ビームスプリッタ３及び
全反射鏡４が配置されている。
ーザ光の光路上に往復運動ミラー１４が配置され、往復
運動ミラー１４で反射されたレーザ光の光路上に平行平
板ガラス１５、集光レンズ２、ビームスプリッタ３及び
全反射鏡４が配置されている。
【００１５】全反射鏡４で反射されたレーザ光の光路上
には対物レンズ５、ステージ６が配置され、ステージ６
上には試料７が載せられている。
には対物レンズ５、ステージ６が配置され、ステージ６
上には試料７が載せられている。
【００１６】試料７で反射され、且つビームスプリッタ
３で反射された反射光の光路上には反射光検出器８が配
置されている。
３で反射された反射光の光路上には反射光検出器８が配
置されている。
【００１７】前記往復運動ミラー１４には干渉計１０及
び制御回路９が接続されている。干渉計１０及び反射光
検出器８はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄコンバータ１１に接続され、Ａ／Ｄコンバータ１１は
メモリ１２に接続され、メモリ１２はＣＰＵ１３に接続
されている。
び制御回路９が接続されている。干渉計１０及び反射光
検出器８はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／
Ｄコンバータ１１に接続され、Ａ／Ｄコンバータ１１は
メモリ１２に接続され、メモリ１２はＣＰＵ１３に接続
されている。
【００１８】光源１から出たレーザの光束は、図示しな
いビームエキスパンダにより拡大された後、往復運動ミ
ラー１４で走査され、平行平板ガラス１５により走査方
向と垂直な方向に移動され、集光レンズ２及びビームス
プリッタ３を透過し、全反射鏡４で反射されて対物レン
ズ５に入射し、この対物レンズ５により集光されて試料
７上でスポット状に結像し、且つ走査される。試料７で
反射された反射光は対物レンズ５で集光され、全反射鏡
４、ビームスプリッタ３で反射されて反射光検出器８に
入射する。
いビームエキスパンダにより拡大された後、往復運動ミ
ラー１４で走査され、平行平板ガラス１５により走査方
向と垂直な方向に移動され、集光レンズ２及びビームス
プリッタ３を透過し、全反射鏡４で反射されて対物レン
ズ５に入射し、この対物レンズ５により集光されて試料
７上でスポット状に結像し、且つ走査される。試料７で
反射された反射光は対物レンズ５で集光され、全反射鏡
４、ビームスプリッタ３で反射されて反射光検出器８に
入射する。
【００１９】往復運動ミラー１４は干渉計１０及び制御
回路９により位置制御が行われており、試料７がスポッ
ト光により走査される。平行平板ガラス１５は、制御回
路９により紙面に垂直な軸の回りに回転角が制御され、
スポット光が試料７上で往復運動ミラー１４により走査
される方向と垂直な方向に任意の距離だけ移動させるこ
とが可能である。反射光検出器８で光電変換された信号
はＡ／Ｄコンバータ１１によりデジタル信号に変換さ
れ、干渉計１０の干渉計信号に同期してメモリ１２内に
順次取り込まれる。干渉計１０は往復運動ミラー１４の
制御も行っており、データの取り込まれるメモリ１２の
番地と試料７上の結像位置は一義的に決定される。即
ち、メモリ１２内のある番地と次の番地のデータの間隔
は、干渉計パルスの間隔に相当する。メモリ１２内に取
り込まれたデータは、ＣＰＵ１３で処理され後述するエ
ッジの位置が判定される。
回路９により位置制御が行われており、試料７がスポッ
ト光により走査される。平行平板ガラス１５は、制御回
路９により紙面に垂直な軸の回りに回転角が制御され、
スポット光が試料７上で往復運動ミラー１４により走査
される方向と垂直な方向に任意の距離だけ移動させるこ
とが可能である。反射光検出器８で光電変換された信号
はＡ／Ｄコンバータ１１によりデジタル信号に変換さ
れ、干渉計１０の干渉計信号に同期してメモリ１２内に
順次取り込まれる。干渉計１０は往復運動ミラー１４の
制御も行っており、データの取り込まれるメモリ１２の
番地と試料７上の結像位置は一義的に決定される。即
ち、メモリ１２内のある番地と次の番地のデータの間隔
は、干渉計パルスの間隔に相当する。メモリ１２内に取
り込まれたデータは、ＣＰＵ１３で処理され後述するエ
ッジの位置が判定される。
【００２０】図１は重ね合わせ精度を測定するパターン
を示す上面図であり、目視で重ね合わせ精度を測定する
パターン（バーニア）と同一である。第１のパターン層
には一定幅のパターンＧ１…ＧＮが、第２のパターン層
には一定幅のパターンＨ１…ＨＮがそれぞれ形成されて
いる。任意の点を０とする座標軸上の、ａ１，ｂ１，ａ
２，ｂ２…ａＮ，ｂＮ（通常Ｎは奇数）は第１のパター
ン層に形成されたパターンＧ１…ＧＮのエッジ位置であ
り、ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮ（Ｎは奇数）
は第２のパターン層に形成されたパターンＨ１…ＨＮの
エッジ位置である。パターンＧ１…ＧＮのピッチ（パタ
ーンの中心間の距離）はＰ１に設定され、パターンＨ１
…ＨＮのピッチ（パターンの中心間の距離）はＰ２に設
定され、両ピッチＰ１，Ｐ２はわずかに異なる。
を示す上面図であり、目視で重ね合わせ精度を測定する
パターン（バーニア）と同一である。第１のパターン層
には一定幅のパターンＧ１…ＧＮが、第２のパターン層
には一定幅のパターンＨ１…ＨＮがそれぞれ形成されて
いる。任意の点を０とする座標軸上の、ａ１，ｂ１，ａ
２，ｂ２…ａＮ，ｂＮ（通常Ｎは奇数）は第１のパター
ン層に形成されたパターンＧ１…ＧＮのエッジ位置であ
り、ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮ（Ｎは奇数）
は第２のパターン層に形成されたパターンＨ１…ＨＮの
エッジ位置である。パターンＧ１…ＧＮのピッチ（パタ
ーンの中心間の距離）はＰ１に設定され、パターンＨ１
…ＨＮのピッチ（パターンの中心間の距離）はＰ２に設
定され、両ピッチＰ１，Ｐ２はわずかに異なる。
【００２１】重ね合わせ精度が０の場合は第１のパター
ン層のパターン列の中央のパターン、即ち（Ｎ＋１）／
２本目のパターンＧ（Ｎ＋１）／２の中心と、第２のパ
ターン層のパターン列の中央のパターン、即ち（Ｎ＋
１）／２本目のパターンＨ（Ｎ＋１）／２の中心とは一
致する。重ね合わせ精度をＲとすると、Ｒは次の式で表
される。 次に図２の測定機により図１のパターンを用いて重ね合
わせ精度を測定する方法を述べる。
ン層のパターン列の中央のパターン、即ち（Ｎ＋１）／
２本目のパターンＧ（Ｎ＋１）／２の中心と、第２のパ
ターン層のパターン列の中央のパターン、即ち（Ｎ＋
１）／２本目のパターンＨ（Ｎ＋１）／２の中心とは一
致する。重ね合わせ精度をＲとすると、Ｒは次の式で表
される。 次に図２の測定機により図１のパターンを用いて重ね合
わせ精度を測定する方法を述べる。
【００２２】図１のＬ１とＬ２とを結ぶ直線上をスポッ
ト光が走査できるように図２の平行平板ガラス１５を制
御回路９により回転させる。
ト光が走査できるように図２の平行平板ガラス１５を制
御回路９により回転させる。
【００２３】干渉計１０を制御し、往復運動ミラー１４
を動かし、図１のＬ１からＬ２までスポット光を走査す
る。同時に、図１のＭ１（０点に相当する）からＭ２ま
での反射光データを干渉計信号に同期してＡ／Ｄコンバ
ータ１１によりデジタル信号に変換し、メモリ１２内に
取り込む。メモリ１２内にある番地と次の番地のデータ
の間隔は、干渉計パルスの間隔に相当する。
を動かし、図１のＬ１からＬ２までスポット光を走査す
る。同時に、図１のＭ１（０点に相当する）からＭ２ま
での反射光データを干渉計信号に同期してＡ／Ｄコンバ
ータ１１によりデジタル信号に変換し、メモリ１２内に
取り込む。メモリ１２内にある番地と次の番地のデータ
の間隔は、干渉計パルスの間隔に相当する。
【００２４】このとき、反射光強度信号が最適レベルと
なるように図示しない増幅回路によりオートゲインコン
トロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回のスポット光
の走査で最適なＡＧＣがかけられなかった場合はスポッ
ト走査を繰返す。スポット走査を行う往復運動ミラー１
４は干渉計１０で制御されているため、再度スポット走
査を行う場合でも正確に図１のＭ１からＭ２までの反射
光強度データをメモリ１２に取り込む。
なるように図示しない増幅回路によりオートゲインコン
トロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回のスポット光
の走査で最適なＡＧＣがかけられなかった場合はスポッ
ト走査を繰返す。スポット走査を行う往復運動ミラー１
４は干渉計１０で制御されているため、再度スポット走
査を行う場合でも正確に図１のＭ１からＭ２までの反射
光強度データをメモリ１２に取り込む。
【００２５】このようにして、メモリ１２に取り込まれ
た反射光強度データよりＣＰＵ１３は図１のパターンＧ
１…ＧＮの各エッジ位置ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２…ａ
Ｎ，ｂＮを算出する。具体的には反射光強度がエッジ付
近で変化することを利用し、パターンＧ１…ＧＮがない
部分の反射光強度から一定のスレッシュホールドレベル
に達した位置をエッジとして検出し、エッジ位置を求め
る。
た反射光強度データよりＣＰＵ１３は図１のパターンＧ
１…ＧＮの各エッジ位置ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２…ａ
Ｎ，ｂＮを算出する。具体的には反射光強度がエッジ付
近で変化することを利用し、パターンＧ１…ＧＮがない
部分の反射光強度から一定のスレッシュホールドレベル
に達した位置をエッジとして検出し、エッジ位置を求め
る。
【００２６】次に、図１のＬ３とＬ４とを結ぶ直線上を
スポット光が走査できるように平行平板ガラス１５を制
御回路９により回転させる。干渉計１０を制御し、往復
運動ミラー１４を動かして図１のＬ３からＬ４までスポ
ット光を走査する。同時に、図１のＭ３（同図で明らか
なようにＭ１同様０点に相当する）からＭ４までの反射
光データを干渉計信号に同期してＡ／Ｄコンバータ１１
によりデジタル信号に変換し、メモリ１２内に取り込
む。メモリ１２内のある番地と次の番地のデータの間隔
は、干渉計パルスの間隔に相当する。
スポット光が走査できるように平行平板ガラス１５を制
御回路９により回転させる。干渉計１０を制御し、往復
運動ミラー１４を動かして図１のＬ３からＬ４までスポ
ット光を走査する。同時に、図１のＭ３（同図で明らか
なようにＭ１同様０点に相当する）からＭ４までの反射
光データを干渉計信号に同期してＡ／Ｄコンバータ１１
によりデジタル信号に変換し、メモリ１２内に取り込
む。メモリ１２内のある番地と次の番地のデータの間隔
は、干渉計パルスの間隔に相当する。
【００２７】このとき、図示しない増幅回路によりオー
トゲインコントロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回
のスポット光の走査で最適なＡＧＣがかけられなかった
場合はスポット走査を繰返す。スポット走査を行う往復
運動ミラー１４は干渉計１０で制御されているため、再
度スポット走査を行う場合でも正確に図１のＭ３からＭ
４までの反射光強度データをメモリ１２に取り込む。
トゲインコントロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回
のスポット光の走査で最適なＡＧＣがかけられなかった
場合はスポット走査を繰返す。スポット走査を行う往復
運動ミラー１４は干渉計１０で制御されているため、再
度スポット走査を行う場合でも正確に図１のＭ３からＭ
４までの反射光強度データをメモリ１２に取り込む。
【００２８】このようにして、メモリ１２に取り込まれ
た反射光強度データよりＣＰＵ１３はパターンＨ１…Ｈ
Ｎの各エッジ位置ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮ
を算出する。
た反射光強度データよりＣＰＵ１３はパターンＨ１…Ｈ
Ｎの各エッジ位置ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮ
を算出する。
【００２９】最後に、ＣＰＵ１３が重ね合わせ精度Ｒを
算出し、図示しないＣＲＴ等に測定値を表示する。
算出し、図示しないＣＲＴ等に測定値を表示する。
【００３０】算出されたパターンＧ１…ＧＮ，Ｈ１…Ｈ
Ｎの各エッジ位置ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ａ２，ｂ
２，ｃ２，ｄ２…ａＮ，ｂＮ，ｃＮ，ｄＮは前述の説明
で明らかなように、全て０点からの距離を表しているの
で、重ね合わせ精度Ｒは次の式で表される。 測定機は、Ｒ１，Ｒ２…ＲＮのうち何れかを計算して測
定値とすればよい。また、エッジラフネスの微妙な変化
・光学的なノイズ・グレイン等の影響により、Ｒ＝Ｒ１
＝Ｒ２＝Ｒ３＝…＝ＲＮとはならない場合もあるため、
Ｒ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋…＋ＲＮ）／Ｎを測定値とし
てもよい。
Ｎの各エッジ位置ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ａ２，ｂ
２，ｃ２，ｄ２…ａＮ，ｂＮ，ｃＮ，ｄＮは前述の説明
で明らかなように、全て０点からの距離を表しているの
で、重ね合わせ精度Ｒは次の式で表される。 測定機は、Ｒ１，Ｒ２…ＲＮのうち何れかを計算して測
定値とすればよい。また、エッジラフネスの微妙な変化
・光学的なノイズ・グレイン等の影響により、Ｒ＝Ｒ１
＝Ｒ２＝Ｒ３＝…＝ＲＮとはならない場合もあるため、
Ｒ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋…＋ＲＮ）／Ｎを測定値とし
てもよい。
【００３１】図３はこの発明の一実施例に係る重ね合わ
せ精度の測定方法を実施するための他の測定機のブロッ
ク図である。図２の実施例と共通する部分には同一符号
を示して説明を省略する。
せ精度の測定方法を実施するための他の測定機のブロッ
ク図である。図２の実施例と共通する部分には同一符号
を示して説明を省略する。
【００３２】ステージ６は移動機能を有し、ステージ６
には、ステージ６の移動方向及び移動量を制御する信号
をステージ６に供給する制御回路９が接続されていると
ともに、干渉計１０が接続されている。
には、ステージ６の移動方向及び移動量を制御する信号
をステージ６に供給する制御回路９が接続されていると
ともに、干渉計１０が接続されている。
【００３３】光源１から出たレーザの光束は図示しない
ビームエキスパンダにより拡大された後、集光レンズ２
及びビームスプリッタ３を透過し、全反射鏡４で反射さ
れて対物レンズ５に入射し、この対物レンズ５により集
光されて試料７上で結像する。ステージ６は干渉計１０
及び制御回路９により位置制御が行われており、ステー
ジ６を移動させることにより試料７上のスポット照射位
置が移動する。反射光検出器８で光電変換された信号は
Ａ／Ｄコンバータ１１によりデジタル信号に変換され、
干渉計１０の干渉計信号に同期してメモリ１２内に順次
取り込まれる。干渉計１０はステージ６の制御も行って
おり、データの取り込まれるメモリ１２の番地と試料７
の結像位置は一義的に決定される。メモリ１２内に取り
込まれたデータは、ＣＰＵ１３で処理されエッジの位置
が判定される。
ビームエキスパンダにより拡大された後、集光レンズ２
及びビームスプリッタ３を透過し、全反射鏡４で反射さ
れて対物レンズ５に入射し、この対物レンズ５により集
光されて試料７上で結像する。ステージ６は干渉計１０
及び制御回路９により位置制御が行われており、ステー
ジ６を移動させることにより試料７上のスポット照射位
置が移動する。反射光検出器８で光電変換された信号は
Ａ／Ｄコンバータ１１によりデジタル信号に変換され、
干渉計１０の干渉計信号に同期してメモリ１２内に順次
取り込まれる。干渉計１０はステージ６の制御も行って
おり、データの取り込まれるメモリ１２の番地と試料７
の結像位置は一義的に決定される。メモリ１２内に取り
込まれたデータは、ＣＰＵ１３で処理されエッジの位置
が判定される。
【００３４】次に図３の測定機により図１のパターンを
用いて重ね合わせ精度を測定する方法を述べる。
用いて重ね合わせ精度を測定する方法を述べる。
【００３５】図１のＬ１にステージ６を移動する。干渉
計１０を制御し、ステージ６を動かし、図１のＬ１から
Ｌ２までステージ６を動かすことによりスポット光を走
査する。同時に、図１のＭ１（０点に相当する）よりＭ
２までの反射光データを干渉計信号に同期してＡ／Ｄコ
ンバータ１１によりデジタル信号に変換し、メモリ１２
内に取り込む。メモリ１２内にある番地と次の番地のデ
ータの間隔は、干渉計パルスの間隔に相当する。
計１０を制御し、ステージ６を動かし、図１のＬ１から
Ｌ２までステージ６を動かすことによりスポット光を走
査する。同時に、図１のＭ１（０点に相当する）よりＭ
２までの反射光データを干渉計信号に同期してＡ／Ｄコ
ンバータ１１によりデジタル信号に変換し、メモリ１２
内に取り込む。メモリ１２内にある番地と次の番地のデ
ータの間隔は、干渉計パルスの間隔に相当する。
【００３６】このとき、図示しない増幅回路によりオー
トゲインコントロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回
のステージ６の移動による走査で最適なＡＧＣがかけら
れなかった場合はスポット走査を繰返す。ステージ６は
干渉計１０で制御されているため、再度ステージ移動に
よるスポット走査を行う場合でも正確に図３のＭ１から
Ｍ２までの反射光強度データをメモリ１２に取り込む。
トゲインコントロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回
のステージ６の移動による走査で最適なＡＧＣがかけら
れなかった場合はスポット走査を繰返す。ステージ６は
干渉計１０で制御されているため、再度ステージ移動に
よるスポット走査を行う場合でも正確に図３のＭ１から
Ｍ２までの反射光強度データをメモリ１２に取り込む。
【００３７】このようにして、メモリ１２に取り込まれ
た反射光強度データよりＣＰＵ１３はパターンＧ１…Ｇ
Ｎ位置ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２…ａＮ，ｂＮを算出す
る。
た反射光強度データよりＣＰＵ１３はパターンＧ１…Ｇ
Ｎ位置ａ１，ｂ１，ａ２，ｂ２…ａＮ，ｂＮを算出す
る。
【００３８】次に図１のＬ３にステージ６を移動する。
干渉計１０を制御し、図１のＬ３からＬ４までステージ
６を動かすことによりスポット光を走査する。同時に、
図１のＭ３（同図で明らかなようにＭ１同様０点に相当
する）からＭ４までの反射光データを干渉計信号に同期
してＡ／Ｄコンバータ１１によりデジタル信号に変換
し、メモリ１２内に取り込む。メモリ１２内にある番地
と次の番地のデータの間隔は、干渉計パルスの間隔に相
当する。
干渉計１０を制御し、図１のＬ３からＬ４までステージ
６を動かすことによりスポット光を走査する。同時に、
図１のＭ３（同図で明らかなようにＭ１同様０点に相当
する）からＭ４までの反射光データを干渉計信号に同期
してＡ／Ｄコンバータ１１によりデジタル信号に変換
し、メモリ１２内に取り込む。メモリ１２内にある番地
と次の番地のデータの間隔は、干渉計パルスの間隔に相
当する。
【００３９】このとき、図示しない増幅回路によりオー
トゲインコントロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回
のステージ移動によるスポット走査で最適なＡＧＣがか
けられなかった場合はスポット走査を繰返す。ステージ
６は干渉計１０で制御されているため、再度スポット走
査を行う場合でも正確に図１のＭ３からＭ４までの反射
光強度データをメモリ１２に取り込む。
トゲインコントロール（ＡＧＣ）がかけられるが、１回
のステージ移動によるスポット走査で最適なＡＧＣがか
けられなかった場合はスポット走査を繰返す。ステージ
６は干渉計１０で制御されているため、再度スポット走
査を行う場合でも正確に図１のＭ３からＭ４までの反射
光強度データをメモリ１２に取り込む。
【００４０】このようにして、メモリ１２に取り込まれ
た反射光強度データよりＣＰＵ１３はパターンＨ１…Ｈ
Ｎの各エッジ位置ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮ
を算出する。
た反射光強度データよりＣＰＵ１３はパターンＨ１…Ｈ
Ｎの各エッジ位置ｃ１，ｄ１，ｃ２，ｄ２…ｃＮ，ｄＮ
を算出する。
【００４１】最後に、ＣＰＵ１３が重ね合わせ精度Ｒを
算出し、図示しないＣＲＴ等に測定値を表示する。
算出し、図示しないＣＲＴ等に測定値を表示する。
【００４２】算出されたパターンＧ１…ＧＮ，Ｈ１…Ｈ
Ｎの各エッジ位置ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ａ２，ｂ
２，ｃ２，ｄ２…ａＮ，ｂＮ，ｃＮ，ｄＮは前述の説明
で明らかなように、全て０点からの距離を表しており、
重ね合わせ精度Ｒは前述の式と同じ式で表される。
Ｎの各エッジ位置ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１，ａ２，ｂ
２，ｃ２，ｄ２…ａＮ，ｂＮ，ｃＮ，ｄＮは前述の説明
で明らかなように、全て０点からの距離を表しており、
重ね合わせ精度Ｒは前述の式と同じ式で表される。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の重ね合わ
せ精度の測定方法によれば、目視による測定用のパター
ンを用いて測定機で重ね合わせ精度測定を行うことがで
きるので、測定機による測定値と目視による測定値との
校正が容易になり、また測定機専用のパターンが不要に
なる。
せ精度の測定方法によれば、目視による測定用のパター
ンを用いて測定機で重ね合わせ精度測定を行うことがで
きるので、測定機による測定値と目視による測定値との
校正が容易になり、また測定機専用のパターンが不要に
なる。
【図１】図１は目視による重ね合わせ精度を測定するた
めのパターンを示す図である。
めのパターンを示す図である。
【図２】図２はこの発明の一実施例に係る重ね合わせ精
度の測定方法を実施するための測定機のブロック図であ
る。
度の測定方法を実施するための測定機のブロック図であ
る。
【図３】図２はこの発明の一実施例に係る重ね合わせ精
度の測定方法を実施するための他の測定機のブロック図
である。
度の測定方法を実施するための他の測定機のブロック図
である。
【図４】図４は目視による重ね合わせ精度を測定するた
めのパターンを示す図である。
めのパターンを示す図である。
【図５】図５は測定機専用のパターンを示す図である。
Ａ１…ＡＮ パターン Ｂ１…ＢＮ パターン ａ１…ａＮ パターンのエッジ位置 ｂ１…ｂＮ パターンのエッジ位置
Claims (1)
- 【請求項１】 第１のパターン層に等しい幅の第１のパ
ターンを第１のピッチで形成した第１パターン群と、前
記第１のパターン層に隣接する第２のパターン層に等し
い幅の第２のパターンを前記第１のピッチとわずかに異
なる第２のピッチで、且つ前記第１のパターンとその配
列方向に直交する方向で部分的に重なり合うように形成
してなる第２パターン群とからなるバーニア形式の重ね
合わせ精度測定用パターンを用いて前記第１のパターン
層と前記第２のパターン層との重ね合わせ精度を測定す
る方法において、 前記第１のパターン群のみを光ビームで走査し、その反
射光を受光して前記第１のパターンのエッジ位置を求め
る第１工程と、前記光ビームを前記第１のパターンの配
列方向に直交する方向へ移動し、前記第２のパターン群
のみを前記光ビームで走査し、その反射光を受光して前
記第２のパターンのエッジ位置を求める第２工程と、前
記第１工程と前記第２工程とで求めた前記第１のパター
ンと前記第２のパターンとのエッジ位置により、前記第
１のパターン層と前記第２のパターン層との重ね合わせ
精度を求めることを特徴とする重ね合わせ精度測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4231316A JPH0658730A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 重ね合わせ精度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4231316A JPH0658730A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 重ね合わせ精度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0658730A true JPH0658730A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16921727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4231316A Withdrawn JPH0658730A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 重ね合わせ精度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0658730A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544032B1 (ko) * | 1995-04-28 | 2006-01-23 | 가부시키가이샤 니콘 | 주사 노광 방법 및 주사 노광 방법을 이용한 회로 소자제조 방법 |
| JP2013153217A (ja) * | 2005-10-31 | 2013-08-08 | Kla-Encor Corp | オーバレイ測定用の目盛校正曲線を生成する方法 |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP4231316A patent/JPH0658730A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544032B1 (ko) * | 1995-04-28 | 2006-01-23 | 가부시키가이샤 니콘 | 주사 노광 방법 및 주사 노광 방법을 이용한 회로 소자제조 방법 |
| KR100544029B1 (ko) * | 1995-04-28 | 2006-04-06 | 가부시키가이샤 니콘 | 주사노광방법및주사노광방법을이용한회로소자제조방법 |
| JP2013153217A (ja) * | 2005-10-31 | 2013-08-08 | Kla-Encor Corp | オーバレイ測定用の目盛校正曲線を生成する方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |