JPS63199416A - 位置ずれ測定用マ−クおよびこれを用いた位置ずれ測定方法 - Google Patents
位置ずれ測定用マ−クおよびこれを用いた位置ずれ測定方法Info
- Publication number
- JPS63199416A JPS63199416A JP62031623A JP3162387A JPS63199416A JP S63199416 A JPS63199416 A JP S63199416A JP 62031623 A JP62031623 A JP 62031623A JP 3162387 A JP3162387 A JP 3162387A JP S63199416 A JPS63199416 A JP S63199416A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circle
- mark
- measuring
- positional displacement
- scanning
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (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】
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体露光装置により下地パターンに重ね合
わせて形成されたパターンと下地パターンとの合せ位置
ずれ量等の位置関係データを走査型電子顕微鏡（以下Ｓ
ＥＭと称する）を用いて測定する際に用いられる位置ず
れ測定用マークおよび位置ずれ測定方法に関するもので
ある。
わせて形成されたパターンと下地パターンとの合せ位置
ずれ量等の位置関係データを走査型電子顕微鏡（以下Ｓ
ＥＭと称する）を用いて測定する際に用いられる位置ず
れ測定用マークおよび位置ずれ測定方法に関するもので
ある。
［従来の技術］
従来、ＳＥＭを用いて測定する場合に使用されていた位
置ずれ測定用マークの代表例を第３図に示す。ここで、
下地パターン（例えば内側の四角形）Ｍ＋ に対する重
ね合わせの位置ずれは、重ね合わせて焼いたパターン（
例えば外側の四角形）Ｍ２の中心と、前記下地パターン
Ｍ、の中心とのすれ蛋ΔＸ、Δｙで表わされる。このず
れ量をＳＥＭで自動測定する場合、画面上横方向のすＦ
ＬＭを測定した後、例えはラスターローテーションを用
いるなどパターンを９０度回転して残る一方向のずれ量
を測定していた。
置ずれ測定用マークの代表例を第３図に示す。ここで、
下地パターン（例えば内側の四角形）Ｍ＋ に対する重
ね合わせの位置ずれは、重ね合わせて焼いたパターン（
例えば外側の四角形）Ｍ２の中心と、前記下地パターン
Ｍ、の中心とのすれ蛋ΔＸ、Δｙで表わされる。このず
れ量をＳＥＭで自動測定する場合、画面上横方向のすＦ
ＬＭを測定した後、例えはラスターローテーションを用
いるなどパターンを９０度回転して残る一方向のずれ量
を測定していた。
［発明が解決しようとする問題点］
従来のように、縦横の直線のみで構成されている位置ず
れ測定用マークをＳＥＭにて測定する場合次のような問
題点がある。ＳＥＭは電子線を被観察物に走査させ、そ
の二次電子を検出し、ＣＲＴ上に観察像を写し出すため
、走査線に垂直な方向の分解能は走査線の幅に依存する
。このため、走査線方向に比べそれに垂直な方向は分解
能が悪化し、横パターンのエツジを横方向の走査で検出
しようとすると、正確な位置を検知できない。したかっ
て、従来のマークをＳＥＭて測長する場合、例えばラス
ターローテーションでパターンを９０度回転させるなど
の行為を含め、ずれ量ΔＸ。
れ測定用マークをＳＥＭにて測定する場合次のような問
題点がある。ＳＥＭは電子線を被観察物に走査させ、そ
の二次電子を検出し、ＣＲＴ上に観察像を写し出すため
、走査線に垂直な方向の分解能は走査線の幅に依存する
。このため、走査線方向に比べそれに垂直な方向は分解
能が悪化し、横パターンのエツジを横方向の走査で検出
しようとすると、正確な位置を検知できない。したかっ
て、従来のマークをＳＥＭて測長する場合、例えばラス
ターローテーションでパターンを９０度回転させるなど
の行為を含め、ずれ量ΔＸ。
Δｙを測定するのに例えば３工程等の多くの工程を費や
している。このように従来形においては、高精度を得る
ために、多くの時間および工程を要し、またラスターロ
ーテーションによる像の歪みのため精度が悪化するなど
の問題点があった。
している。このように従来形においては、高精度を得る
ために、多くの時間および工程を要し、またラスターロ
ーテーションによる像の歪みのため精度が悪化するなど
の問題点があった。
本発明の目的は、前述の従来形における問題点に鑑み、
位置ずれ測定用マークおよびこれを用いた位置ずれ測定
方法において、ＳＥＭ等による一方向のみの走査により
高精度の位置ずれ量測定ができるようにするとともに、
測定時間および工程数を減少させることにある。
位置ずれ測定用マークおよびこれを用いた位置ずれ測定
方法において、ＳＥＭ等による一方向のみの走査により
高精度の位置ずれ量測定ができるようにするとともに、
測定時間および工程数を減少させることにある。
［問題点を解決するための手段および作用］本発明にお
いては、位置ずれ測定用マークとして例えば円のような
その形状が一方向のみの走査により予測または算出可能
な形状のものを使用し、これらのマークをＳＥＭにて一
方向に走査することにより、走査線と各マークとの交点
を求める。そして、各交点を通る近似曲線を想定し、該
近似曲線の基準点、例えば円の中心の間の距１８１ｆを
求めることにより位置ずれ量を得る。
いては、位置ずれ測定用マークとして例えば円のような
その形状が一方向のみの走査により予測または算出可能
な形状のものを使用し、これらのマークをＳＥＭにて一
方向に走査することにより、走査線と各マークとの交点
を求める。そして、各交点を通る近似曲線を想定し、該
近似曲線の基準点、例えば円の中心の間の距１８１ｆを
求めることにより位置ずれ量を得る。
ＳＥＭによる走査は一方向のみでは通常走査線に垂直な
方向の分解能は充分得られないが、本発明においては、
前記近似曲線を用いることにより各交点に対応する不連
続なデータがある極値をもつ連続的なデータに置きかえ
られる。したがって、走査線と垂直な方向についても精
度よく基準点の位置が求められる。
方向の分解能は充分得られないが、本発明においては、
前記近似曲線を用いることにより各交点に対応する不連
続なデータがある極値をもつ連続的なデータに置きかえ
られる。したがって、走査線と垂直な方向についても精
度よく基準点の位置が求められる。
［実施例］
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は、本発明に係る位置ずれ測定用パターンを示す
。同図の測定用パターンは半径の異なる２つの円Ｒ，，
Ｒ２からなる。これは、第一層でいずれか一つの円を形
成し、次の露光で他方の円を形成する。このパターンは
第一層に対する次の露光のずれ量を２つの円の中心点の
ずれで表わす。
。同図の測定用パターンは半径の異なる２つの円Ｒ，，
Ｒ２からなる。これは、第一層でいずれか一つの円を形
成し、次の露光で他方の円を形成する。このパターンは
第一層に対する次の露光のずれ量を２つの円の中心点の
ずれで表わす。
本発明では、この中心点のずれを以下に示す方法で求め
る。第１図の測定用パターンをＳＥＭで画面上横方向に
走査すると、外側にある円（以下、外円と称する）Ｒ１
と内側にある円（以下、内円と称する）Ｒ２のエツジ部
または交点部１．４と２．３に対応する計４木の信号を
得ることができる。これは外側２木が外円、内側２木が
内円のエツジに対応する。そして外、内各々の信号の間
隔が円を走査線で切る弧を示す。このような走査を複数
回行なうことにより、前述の弧のデータが走査線毎に不
連続な値として、外円および内円、各々につき得られる
。
る。第１図の測定用パターンをＳＥＭで画面上横方向に
走査すると、外側にある円（以下、外円と称する）Ｒ１
と内側にある円（以下、内円と称する）Ｒ２のエツジ部
または交点部１．４と２．３に対応する計４木の信号を
得ることができる。これは外側２木が外円、内側２木が
内円のエツジに対応する。そして外、内各々の信号の間
隔が円を走査線で切る弧を示す。このような走査を複数
回行なうことにより、前述の弧のデータが走査線毎に不
連続な値として、外円および内円、各々につき得られる
。
そして、画面上で縦方向の位置と前記弧のデータが得ら
れた後、これらのデータで示される点を通る近似曲線を
設けることによって、この不連続な弧のデータを、ある
極大値をもつ連続な値に置き換えることができる。
れた後、これらのデータで示される点を通る近似曲線を
設けることによって、この不連続な弧のデータを、ある
極大値をもつ連続な値に置き換えることができる。
この近似曲線において、極値は円の直径となる。また、
このときのＸ、Ｙの座標が円の中心点になる。したがっ
て、外円Ｒ２および内円Ｒ２各々についてこの円の中心
座標が求まり、２つの円の位置ずれ量が算出できる。ま
た、Ｘ方向の中心点を求める別の方法として各々の弧の
中点のＸ座標に近似直線を設け、算出することもできる
。
このときのＸ、Ｙの座標が円の中心点になる。したがっ
て、外円Ｒ２および内円Ｒ２各々についてこの円の中心
座標が求まり、２つの円の位置ずれ量が算出できる。ま
た、Ｘ方向の中心点を求める別の方法として各々の弧の
中点のＸ座標に近似直線を設け、算出することもできる
。
このように走査線方向の弧のデータに近似曲線を設ける
ことにより像の回転なくしてＹ方向のデータが連続な値
として得ることがてきる。
ことにより像の回転なくしてＹ方向のデータが連続な値
として得ることがてきる。
［他の実施例］
第１図に示したマークを用いて位置ずれを検出する方法
として次の方法もある。まず、Ｘ、Ｙ座標の原点を定め
ておき、１回目の走査で得られた４つの位置と、２回目
の走査で得られた４つの位置を検出する。例えば、第２
図に表すように、外円Ｒ１の４つのデータＡ＋ （ａ
ｔ 、 ａ’＋ ）、Ａ２（ａ２＋ ａ’２）、Ａ３
Ｃａ３＋ ａ’３ ）、Ａ＜（Ａ４ ＋ ａ′
４ ）が得られたものとすると、これらのデータのうち
３つのデータを用いて円の方程式を導き出し、外円の中
心点（ａ Ｏ＋ ”Ｏ）を求める。同様に内円Ｒ２の
４つのデータＢ１〜Ｂ４より内円の中心点（ｂｏ 、
ｂ’ｏ ）が求まる。この２つの中心点よりずれ量が算
出される。すなわち、この方法によれば、一方向わずか
２回の走査で２つの円のずれ量を求めることがてきる。
として次の方法もある。まず、Ｘ、Ｙ座標の原点を定め
ておき、１回目の走査で得られた４つの位置と、２回目
の走査で得られた４つの位置を検出する。例えば、第２
図に表すように、外円Ｒ１の４つのデータＡ＋ （ａ
ｔ 、 ａ’＋ ）、Ａ２（ａ２＋ ａ’２）、Ａ３
Ｃａ３＋ ａ’３ ）、Ａ＜（Ａ４ ＋ ａ′
４ ）が得られたものとすると、これらのデータのうち
３つのデータを用いて円の方程式を導き出し、外円の中
心点（ａ Ｏ＋ ”Ｏ）を求める。同様に内円Ｒ２の
４つのデータＢ１〜Ｂ４より内円の中心点（ｂｏ 、
ｂ’ｏ ）が求まる。この２つの中心点よりずれ量が算
出される。すなわち、この方法によれば、一方向わずか
２回の走査で２つの円のずれ量を求めることがてきる。
なお、上述のマークは円以外の形状例えば楕円形状等で
もよく、またこれらの形状の一部を含むものでもよいこ
とは明らかである。
もよく、またこれらの形状の一部を含むものでもよいこ
とは明らかである。
［発明の効果］
したがって、本発明によれば以下のような効果が得られ
る。
る。
（１）ラスターローテーションなどの像を回転させる必
要がないため、測定精度が向上し工程数が少なくなると
ともに測定時間が短縮される。
要がないため、測定精度が向上し工程数が少なくなると
ともに測定時間が短縮される。
（２）マークの大きさが小さくて済むため、高倍率で測
定でき測定精度が向上する。
定でき測定精度が向上する。
（３）垂直な方向の分解能不足を近似曲線を用いること
で改善できるから像の回転なくして高精度が得られる。
で改善できるから像の回転なくして高精度が得られる。
第１図は本発明の一実施例に係る位置ずれ測定用マーク
の平面図、 第２図は位置ずれ測定用マークにＸ、Ｙ座標軸を設けた
ときの説明図、 第３図は従来の位置ずれ測定用マークの平面図である。 Ｒ１：外円、Ｒ２：内円、 １．２，３．４：エツジ部、 ＭＩ ：内側四角形パターン、 Ｍ２ ：外側四角形パターン。
の平面図、 第２図は位置ずれ測定用マークにＸ、Ｙ座標軸を設けた
ときの説明図、 第３図は従来の位置ずれ測定用マークの平面図である。 Ｒ１：外円、Ｒ２：内円、 １．２，３．４：エツジ部、 ＭＩ ：内側四角形パターン、 Ｍ２ ：外側四角形パターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一方向のみの走査によって得られた複数の交点デー
タからその形状が予測または算出可能であり、かつその
形状から一義的に決定可能な基準点を有する曲線部分を
含むことを特徴とする位置ずれ測定用マーク。 ２、前記曲線部分は円の一部または全部であり前記基準
点は該円の中心である特許請求の範囲第１項に記載の位
置ずれ測定用マーク。 ３、一方向のみの走査によって得られた複数の交点デー
タからその形状が予測または算出可能であり、かつその
形状から一義的に決定可能な基準点を有する曲線部分を
含む位置ずれ測定用マークを複数回同一方向に走査し、
得られた複数の交点部を通る近似曲線を求め、該近似曲
線より前記基準点を求めることによりずれ量の測定を行
なうことを特徴とする位置ずれ測定方法。 ４、前記曲線部分は円の一部または全部であり前記基準
点は該円の中心である特許請求の範囲第３項に記載の位
置ずれ測定方法。 ５、前記曲線部分を２回走査し、得らえた交点データの
内３つおよび前記曲線部分の方程式を使用して前記近似
曲線を求める特許請求の範囲第３項または第４項に記載
の位置ずれ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62031623A JPS63199416A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 位置ずれ測定用マ−クおよびこれを用いた位置ずれ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62031623A JPS63199416A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 位置ずれ測定用マ−クおよびこれを用いた位置ずれ測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63199416A true JPS63199416A (ja) | 1988-08-17 |
Family
ID=12336341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62031623A Pending JPS63199416A (ja) | 1987-02-16 | 1987-02-16 | 位置ずれ測定用マ−クおよびこれを用いた位置ずれ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63199416A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0649068A2 (en) * | 1993-08-02 | 1995-04-19 | Xerox Corporation | Method and apparatus for registering multiple images in a xerographic system |
| KR100349106B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-08-14 | 아남반도체 주식회사 | 반도체 미세 패턴 변위 측정 방법 |
| KR100355772B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-10-19 | 아남반도체 주식회사 | 주사 전자 현미경의 반도체 미세 패턴 변위 측정 방법 |
| JP2002373844A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Seiko Instruments Inc | 合わせずれ測定方法 |
| JP2011107320A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Ushio Inc | アライメントマークの検出方法 |
-
1987
- 1987-02-16 JP JP62031623A patent/JPS63199416A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0649068A2 (en) * | 1993-08-02 | 1995-04-19 | Xerox Corporation | Method and apparatus for registering multiple images in a xerographic system |
| EP0649068A3 (en) * | 1993-08-02 | 1995-10-11 | Xerox Corp | Method and device for recording multiple images in a xerographic system. |
| EP0649068B1 (en) * | 1993-08-02 | 1998-08-05 | Xerox Corporation | Method and apparatus for registering multiple images in a xerographic system |
| KR100349106B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-08-14 | 아남반도체 주식회사 | 반도체 미세 패턴 변위 측정 방법 |
| KR100355772B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-10-19 | 아남반도체 주식회사 | 주사 전자 현미경의 반도체 미세 패턴 변위 측정 방법 |
| JP2002373844A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Seiko Instruments Inc | 合わせずれ測定方法 |
| JP2011107320A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Ushio Inc | アライメントマークの検出方法 |
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