JPS5897609A - マ−ク位置検出装置 - Google Patents
マ−ク位置検出装置Info
- Publication number
- JPS5897609A JPS5897609A JP56196568A JP19656881A JPS5897609A JP S5897609 A JPS5897609 A JP S5897609A JP 56196568 A JP56196568 A JP 56196568A JP 19656881 A JP19656881 A JP 19656881A JP S5897609 A JPS5897609 A JP S5897609A
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- Japan
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- mark
- output
- electron beam
- signal
- scanning
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B15/00—Measuring arrangements characterised by the use of electromagnetic waves or particle radiation, e.g. by the use of microwaves, X-rays, gamma rays or electrons
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明−1は、位置合わせ用マークを電子ビームで走査
してマークの中心位置を検出するマーク位置検出装置の
改良に関する。
してマークの中心位置を検出するマーク位置検出装置の
改良に関する。
発明の技術的背景とその問題点
近時、半導体ウエノ・やマスク基板等の試料に微細・ナ
ターンを形成するものとして各種の電子ビーム露光装置
が用いられているが、この装置では精度嵐い露光を可能
とするため試料の高精度な位置合わせが必要となる。こ
のため、試料、カセット或いは試料台等に位置合わせ用
マークを設け、このマークを電子ビームで走査して得ら
れる反射電子、2次電子或いは吸収電子等に基づいてマ
ーク位ft−検出し、これによシ試料の位置合わせを行
うようにしている。
ターンを形成するものとして各種の電子ビーム露光装置
が用いられているが、この装置では精度嵐い露光を可能
とするため試料の高精度な位置合わせが必要となる。こ
のため、試料、カセット或いは試料台等に位置合わせ用
マークを設け、このマークを電子ビームで走査して得ら
れる反射電子、2次電子或いは吸収電子等に基づいてマ
ーク位ft−検出し、これによシ試料の位置合わせを行
うようにしている。
ところで、上記マーク位置の検出に用いられるマーク位
置検出装置として、最近法の(IO2)に示す手法を利
用したものが考案されている。
置検出装置として、最近法の(IO2)に示す手法を利
用したものが考案されている。
(1) マークからの反射電子を検出して得られるマ
ーク信号のピークと基準値とから、マーク部が2値信号
の「1」を得るよ、うなレベルでマーク信号を2値化し
、2値信号の「1」と電子ビームの走査位置とから1次
モーメントを算出してマークの中心位置を求める手法。
ーク信号のピークと基準値とから、マーク部が2値信号
の「1」を得るよ、うなレベルでマーク信号を2値化し
、2値信号の「1」と電子ビームの走査位置とから1次
モーメントを算出してマークの中心位置を求める手法。
(2) マーク信号をム/D変換して記憶回路に配憶
すると共に、i数回の電子ビーム走査を行いマーク信号
のA/D変換値を平均加算し、ノイズ成分を除去する。
すると共に、i数回の電子ビーム走査を行いマーク信号
のA/D変換値を平均加算し、ノイズ成分を除去する。
かくして得られたマーク波形のP−P値(Peak t
o P@ak )からスライスレベルを求め、・そのス
ライスレベル以上のマーク波形のA/D変換値と電子ビ
ームの走査位置とから1次モーメントを算出してマーク
の中心位置を求める手法。
o P@ak )からスライスレベルを求め、・そのス
ライスレベル以上のマーク波形のA/D変換値と電子ビ
ームの走査位置とから1次モーメントを算出してマーク
の中心位置を求める手法。
しかしながら、この種の手法を用いたマーク位置検出装
置にあっては次のような問題があった。すなわち、前記
第1の手法では、マーク信号の一部しか利用していない
ため、マーク中心位置の検出精度が劣る。また、前記第
2の手法では、A/D変換したマーク波形を平均加算す
るために多大な時間を要し、かつそのための記憶回路が
必要となシコスト高を招く等の問題があっ′た。
置にあっては次のような問題があった。すなわち、前記
第1の手法では、マーク信号の一部しか利用していない
ため、マーク中心位置の検出精度が劣る。また、前記第
2の手法では、A/D変換したマーク波形を平均加算す
るために多大な時間を要し、かつそのための記憶回路が
必要となシコスト高を招く等の問題があっ′た。
そこで本発明者等は、位置合わせ用マークを電子ビーム
で走査して得られる反射電子、2次電子或いは吸収電子
を電子検出器で検出し、この検出信号の微分波形を所定
の振幅閾値Xoでスライスし、翻値Xo以上の微分波形
の時系列が所定の連続時系−閾値G・以上連続している
場所をマーク端と判定し、このときの上記検出信号の振
幅値Xムを記憶し、該振幅値Xムよシ大きな検出信号の
振幅値と電子ビームの走査位置とから1次モーメントを
算出し、この算出結果をマークの中心位置として検出す
るマーク位置検出装置を提案した。
で走査して得られる反射電子、2次電子或いは吸収電子
を電子検出器で検出し、この検出信号の微分波形を所定
の振幅閾値Xoでスライスし、翻値Xo以上の微分波形
の時系列が所定の連続時系−閾値G・以上連続している
場所をマーク端と判定し、このときの上記検出信号の振
幅値Xムを記憶し、該振幅値Xムよシ大きな検出信号の
振幅値と電子ビームの走査位置とから1次モーメントを
算出し、この算出結果をマークの中心位置として検出す
るマーク位置検出装置を提案した。
この提案によれば、マーク信号全体の情報を無駄なく利
用でき、マーク中心位置の検出を精度良く行うことがで
きる。また、平均加算する必要がなく、そのためのメモ
リが不要となり、さらに平均加算のための時間も不要と
なる。しかも、電子ビーム走査と同時に計算するようK
しているので、マーク中心位置検出のための時間を短縮
化し得る轡の利点がある。
用でき、マーク中心位置の検出を精度良く行うことがで
きる。また、平均加算する必要がなく、そのためのメモ
リが不要となり、さらに平均加算のための時間も不要と
なる。しかも、電子ビーム走査と同時に計算するようK
しているので、マーク中心位置検出のための時間を短縮
化し得る轡の利点がある。
しかしながら、このような装置にあっては1次モーメン
トの計算範囲を決定するのに複雑な回路が必要となり、
装置構成の複雑化を招いた。
トの計算範囲を決定するのに複雑な回路が必要となり、
装置構成の複雑化を招いた。
また、上記計算範囲によ多位置検出用マークの中心位置
の検出精度が低ドする等の問題があった。
の検出精度が低ドする等の問題があった。
発明の目的
本発明の目的は、1次モーメントを計算する1囲を限定
する必要がなく、装置構成の簡略化およびマーク位置検
出精度の向上をはかり得るマーク位置検出装置を提供す
ることにある。
する必要がなく、装置構成の簡略化およびマーク位置検
出精度の向上をはかり得るマーク位置検出装置を提供す
ることにある。
発明の概要
本発明は、位置検出に供されるマークを電子ビームで走
査し該走査による反射電子、2次電子或いは吸収電子を
電子検出器により検出してマーク信号を得、遅延回路お
よび減算器等により上記マーク信号と該マーク信号を所
定時間Tだけ遅延させた遅延信号との差の絶対値を求め
、乗洒器、累積加算器および減算器等にょシ上記絶対値
と前記電子ビームの走査位置とから1次モーメントを求
め、減算器によシ上記1次モーメントから前記時間Tに
相当する電子ビーム走査距離の1/21に減算してマー
クの中心位置を検出するようにしたものである。
査し該走査による反射電子、2次電子或いは吸収電子を
電子検出器により検出してマーク信号を得、遅延回路お
よび減算器等により上記マーク信号と該マーク信号を所
定時間Tだけ遅延させた遅延信号との差の絶対値を求め
、乗洒器、累積加算器および減算器等にょシ上記絶対値
と前記電子ビームの走査位置とから1次モーメントを求
め、減算器によシ上記1次モーメントから前記時間Tに
相当する電子ビーム走査距離の1/21に減算してマー
クの中心位置を検出するようにしたものである。
発明の効果
本発明によれば、1次モーメントの計算範囲を決定する
複雑な回路を必要とすることなく。
複雑な回路を必要とすることなく。
各種の演算器を用いることでマークの中心位置を検出す
ることができる。このため、装置構成の簡略化およびマ
ーク位置検出n度の向上′f!−はかり得る等の効果を
奏する。
ることができる。このため、装置構成の簡略化およびマ
ーク位置検出n度の向上′f!−はかり得る等の効果を
奏する。
発明の実施例
第1図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
である。図中1は位置合わせ用マークであり、このマー
ク1を電子ビーム2で走査したときに得られるマーク1
からの反射電子は、反射電子検出器3にて検出される。
である。図中1は位置合わせ用マークであり、このマー
ク1を電子ビーム2で走査したときに得られるマーク1
からの反射電子は、反射電子検出器3にて検出される。
ここで、反射電子検出器3の検出信号(マーク信号)4
は、第2図に示す如く電子ビーム2がマーク1t−横切
るときその振幅が大きいものとなる。マーク信号4はア
ナログ・デノタル・コンバータ(以FA/Dと略記する
)5に供給され、デジタル信号に変換される。そして、
この変換出力Xは直接減算器7に供給されると共に、遅
延回路(以下DLと略記する)6に介して一定時間Tだ
け遅延されて上記減算器7に供給される。減算器7では
、上記vD5の変換出力XとDL#i介した遅延信号X
′との差x −x’が算出される。この差出力x −x
’は絶対値回路8を介して減算器9に供給される。減算
器9には上記絶対値回路8の出力1x−x’lと共にノ
イズ除去のための設定値Pが入力されている。そして、
減算器9により絶対値出力IX−X’lからノイズ分が
除去された信号aが第1の累積加算器10および乗算器
11に供給されるものとなっている。
は、第2図に示す如く電子ビーム2がマーク1t−横切
るときその振幅が大きいものとなる。マーク信号4はア
ナログ・デノタル・コンバータ(以FA/Dと略記する
)5に供給され、デジタル信号に変換される。そして、
この変換出力Xは直接減算器7に供給されると共に、遅
延回路(以下DLと略記する)6に介して一定時間Tだ
け遅延されて上記減算器7に供給される。減算器7では
、上記vD5の変換出力XとDL#i介した遅延信号X
′との差x −x’が算出される。この差出力x −x
’は絶対値回路8を介して減算器9に供給される。減算
器9には上記絶対値回路8の出力1x−x’lと共にノ
イズ除去のための設定値Pが入力されている。そして、
減算器9により絶対値出力IX−X’lからノイズ分が
除去された信号aが第1の累積加算器10および乗算器
11に供給されるものとなっている。
一方、電子ビームの位置を示す信号Xは前記乗算器Iノ
に供給される。乗算器1ノでは、上記信号島と信号Xと
が乗算され、この乗算出力、a’xは纂2の累積加算*
IXに供給される。
に供給される。乗算器1ノでは、上記信号島と信号Xと
が乗算され、この乗算出力、a’xは纂2の累積加算*
IXに供給される。
第2の累積加算器12では、上記乗算出力a・Xが累積
加算される。そして、この累積加算出力Σa”xは除算
器13に供給される。筐た、第1の累積加算器1oでは
、前記信号aが累積加算され、この累積加算出方Σaは
除算器13に供給される。除算器13では上記各累積加
算出方Σa”x 、Σaが除算され、この除算出力Σh
−x/Xaは減算a14に供給される。減算器14には
、上記除算出力Σax/Σaと共に、前記DL6による
遅延時間Tに相当するビーム移動距離to軸に相当する
設定値Qが入力されている。そして、この減算器14に
ょシΣa−x/Σa −t/2が求められ、マーク1の
中心位置が検出されるものとなっている。
加算される。そして、この累積加算出力Σa”xは除算
器13に供給される。筐た、第1の累積加算器1oでは
、前記信号aが累積加算され、この累積加算出方Σaは
除算器13に供給される。除算器13では上記各累積加
算出方Σa”x 、Σaが除算され、この除算出力Σh
−x/Xaは減算a14に供給される。減算器14には
、上記除算出力Σax/Σaと共に、前記DL6による
遅延時間Tに相当するビーム移動距離to軸に相当する
設定値Qが入力されている。そして、この減算器14に
ょシΣa−x/Σa −t/2が求められ、マーク1の
中心位置が検出されるものとなっている。
このように構成された本装置の作用について第3図(−
〜(f) を適時参照して説明する。
〜(f) を適時参照して説明する。
まず、第3図(−に示す如きマークlを電子ビーム2で
走査したときに得られるマーク信号はA/I) Jにょ
クアナログ・rノタル変換すれ、この変換出力Xは同図
(b)に示す如くなる。また、この変換出方XをDL−
にょル遅延させることによシ第3図(、)に示す如ta
蝙出カX′が得られる。し次がって、減算器7の出力x
−x’は第3図(d)に示す如くなる。この出力x−
x’が絶対値回路8に供給されると該出力の負成分が反
転されるので、絶対値回路8の出力1x−x’lは第4
図(e)に示す如くなる。絶対値出力1x−x’1が減
算器9に供給される。その雑音成分(設定1直Pより小
さな成分)が除去される。このためdL簾器9の出力畠
は第3図(f)に示す如くなる。
走査したときに得られるマーク信号はA/I) Jにょ
クアナログ・rノタル変換すれ、この変換出力Xは同図
(b)に示す如くなる。また、この変換出方XをDL−
にょル遅延させることによシ第3図(、)に示す如ta
蝙出カX′が得られる。し次がって、減算器7の出力x
−x’は第3図(d)に示す如くなる。この出力x−
x’が絶対値回路8に供給されると該出力の負成分が反
転されるので、絶対値回路8の出力1x−x’lは第4
図(e)に示す如くなる。絶対値出力1x−x’1が減
算器9に供給される。その雑音成分(設定1直Pより小
さな成分)が除去される。このためdL簾器9の出力畠
は第3図(f)に示す如くなる。
そして、この出力aと前記ビーム位置との関係から、的
記累積加算器10.12、乗算@11および除算器13
により1次モーメントが求められる。この1次モーメン
トは前記出力aが変換出力Xと遅延出力X′との差に基
づいているため、マーク1の中心位置より鍵記遅嬌時間
Tに相当するビーム移動距111tのiだけ進んでいる
。したがって、減算器14の出力Σa’x/’Σ、
t / 2はマーク1の中心位置を示すことになる。
記累積加算器10.12、乗算@11および除算器13
により1次モーメントが求められる。この1次モーメン
トは前記出力aが変換出力Xと遅延出力X′との差に基
づいているため、マーク1の中心位置より鍵記遅嬌時間
Tに相当するビーム移動距111tのiだけ進んでいる
。したがって、減算器14の出力Σa’x/’Σ、
t / 2はマーク1の中心位置を示すことになる。
かくして本装置によれは、マーク1の中心位置検出を、
マーク信号全体の情報を無駄なく利用して行うことがで
きる。しかも、1次モーメントの計算範囲を決定する複
雑な回路を必要とすることなく、各種の演算器を用いる
ことでマークの中心位tを検出することができる。この
ため、装置構成の簡略化および位置検出の高精度化をは
かシ得る。また、電子ビームの走査と同時に各種演算を
行うようにしているので、位置検出に要する時間を@l
縮化することができる。
マーク信号全体の情報を無駄なく利用して行うことがで
きる。しかも、1次モーメントの計算範囲を決定する複
雑な回路を必要とすることなく、各種の演算器を用いる
ことでマークの中心位tを検出することができる。この
ため、装置構成の簡略化および位置検出の高精度化をは
かシ得る。また、電子ビームの走査と同時に各種演算を
行うようにしているので、位置検出に要する時間を@l
縮化することができる。
さらに、平均加算を行う必要がないため、そのためのメ
モリが不要とな9コスト高を招くこともない。
モリが不要とな9コスト高を招くこともない。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記反射電子検出器の代りには、マークを
電子ビームで走査したときに得られる吸収電子或いは2
次電子を検出するものを用いてもよい。さらに、電子ビ
ームの代りに光ビームを用いることも可能である。ただ
し、この場合電子検出器の代りに光検出器を用いる必要
がある。また、前記1次モーメントΣ@ 11 X /
Σ1から減算する設定値t/2 Fiマーク信号が重心
に対して対称の場合に適用される本のであり、マーク信
号が重心に対し非対称の場合は多少の補正が必要である
。さらに、前記遅娩時間Tをマーク波形の連続時間より
長くすることも可能である。その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
い。例えば、前記反射電子検出器の代りには、マークを
電子ビームで走査したときに得られる吸収電子或いは2
次電子を検出するものを用いてもよい。さらに、電子ビ
ームの代りに光ビームを用いることも可能である。ただ
し、この場合電子検出器の代りに光検出器を用いる必要
がある。また、前記1次モーメントΣ@ 11 X /
Σ1から減算する設定値t/2 Fiマーク信号が重心
に対して対称の場合に適用される本のであり、マーク信
号が重心に対し非対称の場合は多少の補正が必要である
。さらに、前記遅娩時間Tをマーク波形の連続時間より
長くすることも可能である。その他、本発明の要旨を逸
脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
第1図は本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図
、第2図は上記実施例に係わる電子ビーム走査とマーク
波形との関係を示す図、第3図(、)〜(f)は上記実
施例の作用を説明するための図である。 1・・・マーク、2・・・電子ビーム、3・・・反射電
子検出器、4・・・マーク信号、5・・・アナログ・デ
ジタル。コンバータ(A/D)、6・・・達観回路(D
L)、7,9.14・・・減算器、8・・・絶対値回路
、10.12・・・累積加算器、11・・・乗算器、1
3・・・除算器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦1R1図 第21!+1 :;4 −f■二 第3図
、第2図は上記実施例に係わる電子ビーム走査とマーク
波形との関係を示す図、第3図(、)〜(f)は上記実
施例の作用を説明するための図である。 1・・・マーク、2・・・電子ビーム、3・・・反射電
子検出器、4・・・マーク信号、5・・・アナログ・デ
ジタル。コンバータ(A/D)、6・・・達観回路(D
L)、7,9.14・・・減算器、8・・・絶対値回路
、10.12・・・累積加算器、11・・・乗算器、1
3・・・除算器。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦1R1図 第21!+1 :;4 −f■二 第3図
Claims (1)
- 位置検出に供されるマークを電子ビームで走査し該走査
による反射電子、2次電子或いは吸収電子を検出してマ
ーク信号を得る手段と、上記マーク信号と該マーク信号
を所定時間Tだけ遅延させた遅延信号との差の絶対値を
求める手段と、上記絶対値と前記電子ビームの走査位置
とから1次モーメントを求める手段と、上記1次モーメ
ントから前記時間Tに相当する電子ピー工走査距離の1
/2を減算する手段とを具備してなることを特徴とする
マーク位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56196568A JPS5897609A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | マ−ク位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56196568A JPS5897609A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | マ−ク位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5897609A true JPS5897609A (ja) | 1983-06-10 |
| JPH029281B2 JPH029281B2 (ja) | 1990-03-01 |
Family
ID=16359896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56196568A Granted JPS5897609A (ja) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | マ−ク位置検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5897609A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63178523A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-22 | Toshiba Corp | 自動焦点合わせ方法 |
-
1981
- 1981-12-07 JP JP56196568A patent/JPS5897609A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63178523A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-22 | Toshiba Corp | 自動焦点合わせ方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH029281B2 (ja) | 1990-03-01 |
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