JPH027183B2 - - Google Patents
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- JPH027183B2 JPH027183B2 JP60201668A JP20166885A JPH027183B2 JP H027183 B2 JPH027183 B2 JP H027183B2 JP 60201668 A JP60201668 A JP 60201668A JP 20166885 A JP20166885 A JP 20166885A JP H027183 B2 JPH027183 B2 JP H027183B2
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- scan
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、半導体ウエーハのパターンなど被
測定部材に形成された所定のパターンを走査型電
子顕微鏡の定位置に自動位置決めする位置決め装
置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a positioning device that automatically positions a predetermined pattern formed on a member to be measured, such as a pattern on a semiconductor wafer, to a fixed position on a scanning electron microscope.
半導体装置の分野では、集積回路の高密度化に
ともなつて、半導体ウエーハの表面に形成された
微細なパターンを高速、高精度に測定する装置を
必要としている。通常このような微細パターンの
測定は、光学式顕微鏡を用いた測微計、光学式顕
微鏡と工業用テレビジヨンを組合せた電子式測定
器など光学的手段を用いた測定器が広く用いられ
ているが、パターン寸法がサブミクロンになると
分解能上これら光学的手段を用いた測定器では測
定困難となる。
In the field of semiconductor devices, as the density of integrated circuits increases, there is a need for equipment that can measure fine patterns formed on the surface of semiconductor wafers at high speed and with high precision. Normally, to measure such fine patterns, measuring instruments that use optical means are widely used, such as micrometers that use an optical microscope, and electronic measuring instruments that combine an optical microscope and an industrial television. However, when the pattern size becomes sub-micron, it becomes difficult to measure using measuring instruments using these optical means due to the resolution.
非光学的手段、たとえば走査型電子顕微鏡をモ
ニタテレビジヨンと組合せた測定器は、このよう
な微細パターンに対しても分解能上測定可能であ
る。しかし、パターンを高精度測定するために培
率を高くすると、所要のパターンをさがし出して
位置決めするのに時間がかかり、検査や測定の能
率をいちじるしく低下させる。したがつて走査型
電子顕微鏡に対して、所定のパターンを高速、高
精度に位置決めする装置が必要となる。 Non-optical means, such as a measuring instrument that combines a scanning electron microscope with a monitor television, are capable of measuring even such fine patterns in terms of resolution. However, if the cultivation rate is increased in order to measure patterns with high accuracy, it takes time to find and position the desired pattern, which significantly reduces the efficiency of inspection and measurement. Therefore, a device for positioning a predetermined pattern at high speed and with high precision is required for a scanning electron microscope.
しかしこのような位置決めは、たとえば半導体
ウエーハに形成されているオリフラを基準ピンに
押し当てるなどのメカ的な方法では、位置決め誤
差が大きく、また従来よりおこなわれている位置
合せマークを用いた光学式手段による位置決めで
は、装置が複雑かつ半導体ウエーハを搭載する高
精度、高価なステージが必要となる。 However, for this positioning, mechanical methods such as pressing an orientation flat formed on a semiconductor wafer against a reference pin have a large positioning error, and the conventional optical method using alignment marks Positioning by means requires a complicated device and a highly accurate and expensive stage on which the semiconductor wafer is mounted.
この発明は、走査型電子顕微鏡から得られる所
定のパターンが形成されている被測定部材の画像
データを処理して、高精度かつ容易に上記所要の
パターンを位置決めすることにある。
The object of the present invention is to process image data of a member to be measured on which a predetermined pattern is formed, which is obtained from a scanning electron microscope, and to easily position the desired pattern with high precision.
走査型電子顕微鏡と、所定のパターンが形成さ
れている被測定部材の所定領域を電子ビームが走
査するように、走査型電子顕微鏡に対して被測定
部材を位置決めするX−Yステージと、このX−
Yステージの移動を制御するステージコントロー
ル部と、上記電子ビームが指定の倍率で走査する
ように制御するスキヤンコントロール部と、走査
型電子顕微鏡から送出される画像信号を再生して
上記所定領域の画像を表示する表示部と、上記画
像信号を画像データとして格納するフレームメモ
リ部と、被測定部材の所定のパターンに対応する
倍率の異なる複数の基準パターンを格納する基準
パターン発生部と、フレームメモリ部に格納され
た複数の基準パターンから選択された上記電子ビ
ームの走査倍率に対応する倍率の基準パターンと
の相関を求め、かつこの相関から上記所定領域中
の所定のパターンの座標を算出する相関演算部
と、スキヤンコントロール部、フレームメモリ部
および基準パターン発生部にそれぞれ走査指令、
画像データおよび基準パターン呼出し指令を送出
するとともに、相関演算部で算出された所定のパ
ターンの座標と表示部を構成する表示装置の中心
座標との差を算出して、それらが一致するように
X−Yステージを移動させる駆動指令をステージ
コントロール部に送出する演算制御部とで構成
し、最初低倍率の操作処理で粗位置決めしたの
ち、つぎに高倍率の操作処理で所定のパターンを
高精度に位置決めするようにした。
A scanning electron microscope, an −
a stage control unit that controls the movement of the Y stage; a scan control unit that controls the electron beam to scan at a specified magnification; and a scan control unit that controls the electron beam to scan at a specified magnification, and reproduces an image signal sent from the scanning electron microscope to generate an image of the predetermined area. a display section that displays the image signal, a frame memory section that stores the image signal as image data, a reference pattern generation section that stores a plurality of reference patterns with different magnifications corresponding to a predetermined pattern of the member to be measured, and a frame memory section. Correlation calculation that calculates a correlation with a reference pattern at a magnification corresponding to the scanning magnification of the electron beam selected from a plurality of reference patterns stored in the memory, and calculates the coordinates of the predetermined pattern in the predetermined area from this correlation. scan command, scan control unit, frame memory unit, and reference pattern generation unit, respectively.
In addition to transmitting image data and a reference pattern calling command, the difference between the coordinates of the predetermined pattern calculated by the correlation calculation unit and the center coordinates of the display device that constitutes the display unit is calculated, and X is executed so that they match. - Consists of an arithmetic control unit that sends drive commands to move the Y stage to the stage control unit, and first performs rough positioning using low-magnification operation processing, and then performs high-magnification operation processing to precisely position a predetermined pattern. I decided to position it.
以下、図面を参照してこの発明を半導体ウエー
ハに形成されている所定のパターンを位置決めす
る実施例について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention in which a predetermined pattern formed on a semiconductor wafer is positioned will be described below with reference to the drawings.
この例の位置決め装置は、第1図に示すよう
に、走査型電子顕微鏡1と、半導体ウエーハWを
位置決め搭載して移動し、走査型電子顕微鏡1に
対してこの搭載された半導体ウエーハWを定位置
に位置決めするX−Yステージ2を有する。走査
型電子顕微鏡1は、電子銃3から放出された電子
ビーム4を電子レンズ系5で集束し、これを偏向
系6で偏向して、上記定位置に位置決めされた半
導体ウエーハWを走査し、この走査により発生し
た二次電子7を二次電子検出器8で補捉する。こ
の二次電子検出器8に補捉された二次電子7は、
画像信号として表示部9およびフレームメモリ部
10に送出される。 As shown in FIG. 1, the positioning device of this example moves by positioning and mounting a scanning electron microscope 1 and a semiconductor wafer W, and positions the mounted semiconductor wafer W with respect to the scanning electron microscope 1. It has an X-Y stage 2 for positioning. The scanning electron microscope 1 focuses an electron beam 4 emitted from an electron gun 3 with an electron lens system 5, deflects it with a deflection system 6, and scans the semiconductor wafer W positioned at the fixed position, Secondary electrons 7 generated by this scanning are captured by a secondary electron detector 8. The secondary electrons 7 captured by the secondary electron detector 8 are
It is sent to the display section 9 and frame memory section 10 as an image signal.
上記X−Yステージ2の移動は、コンピユー
タ、メモリなどを内蔵する演算制御部12から送
出される駆動指令に基づいてステージコントロー
ル部13から送出される信号により制御される。
また、上記電子ビーム4の偏向は、同じく演算制
御部12から送出される電子ビーム4の走査幅お
よび走査角を指定する走査指令と走査の倍率を指
定する倍率指令に基づいて、スキヤンコントロー
ル部14により制御される。 The movement of the XY stage 2 is controlled by a signal sent from a stage control section 13 based on a drive command sent from an arithmetic control section 12 that includes a computer, memory, etc.
The deflection of the electron beam 4 is determined by the scan control unit 14 based on a scan command specifying the scanning width and scan angle of the electron beam 4 and a magnification command specifying the scanning magnification, which are also sent from the arithmetic control unit 12. controlled by
上記表示部9は、二次電子検出器8から送出さ
れる画像信号を、スキヤンコントロール部14か
ら送出される信号により電子ビーム4の走査と同
期して取り込み、表示装置すなわちこの例では図
示しない表示用ブラウン管の画面上に再生表示す
る。また、フレームメモリ部に送出される画像信
号は、2値化したのち画像データとしてフレーム
メモリ部10に格納される。 The display section 9 captures the image signal sent from the secondary electron detector 8 in synchronization with the scanning of the electron beam 4 by the signal sent from the scan control section 14, and displays a display device (not shown in this example). playback and display on the CRT screen. Further, the image signal sent to the frame memory section is binarized and then stored in the frame memory section 10 as image data.
さらにこの位置決め装置は、上記半導体ウエー
ハWに形成されている所定のパターン、たとえば
位置合せ用マークあるいは寸法測定しようとする
パターンなどと同じ形状でかつ倍率の異なる複数
の基準パターンを格納する1個または複数個の基
準パターンを格納する1個または複数個の基準パ
ターンメモリイ,ロ,ハ…からなる基準パターン
発生部15、および演算制御部12から送出され
るように基づいて、フレームメモリ部10から呼
び出された画像データを基準パターン発生部15
から選択して呼び出された基準パターンとの相関
を算出し、かつ最大の相関が得られた比較領域に
ついてのその中央のアドレス(x1、y1)を求める
相関演算部16を有する。 Further, this positioning device may be a single or a plurality of reference patterns that store a plurality of reference patterns having the same shape as a predetermined pattern formed on the semiconductor wafer W, such as an alignment mark or a pattern whose dimensions are to be measured, and having different magnifications. Based on the reference pattern generator 15 consisting of one or more reference pattern memories A, B, C, etc. storing a plurality of reference patterns, and the arithmetic control section 12, the frame memory section 10 The reference pattern generation unit 15 uses the called image data.
It has a correlation calculation unit 16 that calculates the correlation with the reference pattern selected and called from among the reference patterns, and calculates the center address (x 1 , y 1 ) of the comparison area where the maximum correlation is obtained.
演算制御部12は、上記のようにスキヤンコン
トロール部14、フレームメモリ部10および基
準パターン発生部15にそれぞれ指令を送出する
とともに、上記相関演算部16で求められた比較
領域のアドレス(x1、y1)とあらかじめ記憶され
た表示用ブラウン管の画面中央のアドレス(x0、
y0)との差を算出して、X−Yステージ2移動量
を求め、ステージコントロール部13に駆動指令
を送出するように構成されている。 The calculation control unit 12 sends commands to the scan control unit 14, frame memory unit 10, and reference pattern generation unit 15 as described above, and also sends the address (x 1 , y 1 ) and the pre-memorized address of the center of the screen of the display cathode ray tube (x 0 ,
y0 ) to determine the amount of movement of the XY stage 2, and sends a drive command to the stage control section 13.
つぎに、半導体ウエーハWに形成されている位
置合せマークを所定パターンとして、この位置合
せマークの画像が表示用ブラウン管の画面中央部
にくるように位置決めする方法について述べる。 Next, a method of positioning the alignment marks formed on the semiconductor wafer W in a predetermined pattern so that the image of the alignment marks is placed in the center of the screen of the display cathode ray tube will be described.
まず、X−Yステージ13に半導体ウエーハW
を位置決め搭載し、この半導体ウエーハWを走査
型電子顕微鏡1に対して定位置に送り込む。この
送り込みは、演算制御部12から送出される指令
に基づいて、ステージコントロール部により一定
の精度でおこなわれる。 First, the semiconductor wafer W is placed on the X-Y stage 13.
is positioned and mounted, and this semiconductor wafer W is fed into a fixed position with respect to the scanning electron microscope 1. This feeding is performed with constant accuracy by the stage control section based on a command sent from the arithmetic control section 12.
この定位置に送り込まれた半導体ウエーハWに
対して、走査型電子顕微鏡1の偏向系6は、演算
制御部12からスキヤンコントロール部14に送
出される走査指令および倍率指令に基づいて、電
子銃3から放出される電子レンズ系5で集束され
た電子ビーム4を数100倍ないし1000倍の低倍率
で偏向してその所定領域を走査する。この走査に
したがつて半導体ウエーハWから放出される二次
電子は、二次電子検出器8に補捉され、画像信号
として表示部9およびフレームメモリ部10に送
出される。表示部9は、これを再生して表示用ブ
ラウン管の画面に上記所定領域の画像を表示す
る。またフレームメモリ部10は、2値化してそ
れを画像データとして格納する。 With respect to the semiconductor wafer W sent into this fixed position, the deflection system 6 of the scanning electron microscope 1 moves the electron gun The electron beam 4 emitted from the electron lens system 5 is deflected at a low magnification of several 100 to 1000 times to scan the predetermined area. Secondary electrons emitted from the semiconductor wafer W in accordance with this scanning are captured by the secondary electron detector 8 and sent to the display section 9 and the frame memory section 10 as an image signal. The display unit 9 reproduces this and displays the image of the predetermined area on the screen of the display cathode ray tube. Further, the frame memory unit 10 binarizes and stores it as image data.
上記電子ビーム4の偏向走査を低倍率でおこな
うことは、上記のように半導体ウエーハWを比較
的低い一定の精度で送り込んでも、この電子ビー
ム4の走査領域内に目的とする位置合せマークが
含まれ、第2図A図に示されるように、表示用ブ
ラウン管の画面18に位置合せマークMが表示さ
れ、また第3図に図式的に示すように、フレーム
メモリ部10に格納された画像データ20にも含
まることを意味する。 Performing the deflection scanning of the electron beam 4 at a low magnification means that even if the semiconductor wafer W is fed with a relatively low constant precision as described above, the target alignment mark will not be included in the scanning area of the electron beam 4. Then, as shown in FIG. 2A, an alignment mark M is displayed on the screen 18 of the display cathode ray tube, and as schematically shown in FIG. 3, the image data stored in the frame memory section 10 is This means that it is also included in 20.
上記フレームメモリ部10に格納された画像デ
ータ20は、演算制御部12から送出される呼出
し指令に基づいて相関演算部16に呼出される。
それと同時に演算制御部12から基準パターン発
生部15に送出される呼出し指令に基づいて、上
記演算制御部12からスキヤンコントロール部1
4に送出された倍率指令、すなわち走査型電子顕
微鏡1の電子ビーム4の走査倍率に対応する倍率
の基準パターンが、基準パターン発生部15に格
納されている複数の基準パターンから選択されて
上記相関演算部16に呼び出される。 The image data 20 stored in the frame memory section 10 is called up by the correlation calculation section 16 based on a calling command sent from the calculation control section 12.
At the same time, based on a calling command sent from the calculation control section 12 to the reference pattern generation section 15, the calculation control section 12 sends the scan control section 1
The reference pattern of the magnification that corresponds to the magnification command sent to 4, that is, the scanning magnification of the electron beam 4 of the scanning electron microscope 1, is selected from a plurality of reference patterns stored in the reference pattern generator 15, and the correlation is It is called by the calculation unit 16.
相関演算部16は、まずこれらの画像データ2
0および基準パターンについて、第3図に示すよ
うに、基準パターンと同じ大きさの比較領域21
を定め、この比較領域21を矢印22,23で示
すように、たとえば1画素づつ横方向および縦方
向にずらして画像データ20の全面を走査し、各
位置における比較領域21ごとに、画像データと
基準パターンとの対応画素についてAND演算を
おこない、同一と判定された画素の総和を求め
る。第4図はその一例を示したもので、21a〜
21cはそれぞれ異なる比較領域、24は基準パ
ターン、25a〜25cはそれぞれ比較領域21
a〜21cと基準パターン24とのAND演算の
結果であり、クロスハツチ部分26は同一と判定
された画素を示している。この図では25aで示す
AND演算結果が出た比較領域21aが同一と判
定された画素数26が最も多く、最大の相関を得
たことを示している。相関演算部16は、つぎに
このように最大の相関が得られた比較領域21a
の中央のアドレス(x1、y1)、つまり電子ビーム
4で走査された所定領域中の位置合せマークMの
中心座標を求めて、この比較領域21a中央のア
ドレス(x1、y1)を演算制御部12に送出する。 The correlation calculation unit 16 first calculates these image data 2.
0 and the reference pattern, as shown in FIG.
is determined, and the entire surface of the image data 20 is scanned by shifting the comparison area 21 one pixel at a time in the horizontal and vertical directions, for example, as shown by arrows 22 and 23, and the image data and An AND operation is performed on pixels corresponding to the reference pattern, and the sum of pixels determined to be the same is determined. Figure 4 shows an example of this.
21c are different comparison areas, 24 are reference patterns, and 25a to 25c are comparison areas 21.
This is the result of an AND operation between a to 21c and the reference pattern 24, and the crosshatch portion 26 indicates pixels determined to be the same. Shown as 25a in this diagram
The comparison area 21a where the AND operation result was obtained had the highest number of pixels, 26, which were determined to be the same, indicating that the greatest correlation was obtained. The correlation calculation unit 16 then selects the comparison area 21a from which the maximum correlation has been obtained.
Find the center address (x 1 , y 1 ) of the comparison area 21a, that is, the center coordinates of the alignment mark M in the predetermined area scanned by the electron beam 4, and calculate the center address (x 1 , y 1 ) of the comparison area 21a. It is sent to the calculation control section 12.
演算制御部12は、このアドレス(x1、y1)と
あらかじめ記憶された上記表示用ブラウン管の画
面18の中央のアドレスつまり画面18の中心座
標との差を算出して、X−Yステージ2の送り量
を求める。そしてこの送り量に基づいて、ステー
ジコントロール部13に駆動指令を送出し、第2
図B図に示すように、位置合せマークMの中心が
表示用ブラウン管の画面18の中心と一致するよ
うにX−Yステージ2を移動させる。 The arithmetic control unit 12 calculates the difference between this address (x 1 , y 1 ) and the pre-stored address of the center of the screen 18 of the display cathode ray tube, that is, the center coordinates of the screen 18, Find the feed amount. Then, based on this feed amount, a drive command is sent to the stage control section 13, and the second
As shown in Figure B, the X-Y stage 2 is moved so that the center of the alignment mark M coincides with the center of the screen 18 of the display cathode ray tube.
しかるのち、演算制御部12からスキヤンコン
トロール部14に前記倍率より高い倍率の倍率指
令を送出し、電子ビーム4の走査倍率をたとえば
数1000倍程度に上げて、上記位置合せマークMの
中心が表示用ブラウン管の画面18の中心と一致
するように位置決めされた半導体ウエーハWの所
定領域を走査する。その結果、表示用ブラウン管
の画面18上には、第2図c図に示すように、上
記走査倍率に対応した拡大した位置合せマークM
が表示される。この位置合せマークMが画面18
の中心からずれた場合は、再度同様の処理をおこ
なつて、D図に示すように、位置合せマークMの
中心が画面18の中心と一致するようにX−Yス
テージ2を移動させる。なおこの場合の処理は、
上記走査倍率に対応する倍率の基準パターンが基
準パターン発生部15から呼び出されることはい
うまでもない。 Thereafter, the arithmetic control unit 12 sends a magnification command higher than the magnification to the scan control unit 14, and the scanning magnification of the electron beam 4 is increased to, for example, several thousand times, so that the center of the alignment mark M is displayed. A predetermined area of the semiconductor wafer W, which is positioned to coincide with the center of the screen 18 of the cathode ray tube, is scanned. As a result, on the screen 18 of the display cathode ray tube, as shown in FIG.
is displayed. This alignment mark M is on screen 18.
If it deviates from the center of the screen 18, the same process is performed again to move the X-Y stage 2 so that the center of the alignment mark M coincides with the center of the screen 18, as shown in FIG. In this case, the process is as follows:
Needless to say, a reference pattern with a magnification corresponding to the above-mentioned scanning magnification is called from the reference pattern generation section 15.
上記のように表示用ブラウン管の画素18の中
心に位置決めされた位置合せマークMが所定の大
きさに達しないときは、再度電子ビーム4の走査
倍率を上げて、表示用ブラウン管の画面18にさ
らに拡大した表示用マークMを表示させ、同様の
処理をおこなつてこれを画面18の中心に位置決
めする。 If the alignment mark M positioned at the center of the pixel 18 of the display cathode ray tube does not reach the predetermined size as described above, the scanning magnification of the electron beam 4 is increased again to further align the position mark M positioned at the center of the pixel 18 of the display cathode ray tube. The enlarged display mark M is displayed and the same process is performed to position it at the center of the screen 18.
なお、この画面18の中心に位置決めされた位
置合せマークMの寸法を測定するときは、第5図
に示すように、その測定位置にカーソル28を合
せて測定する。この場合、あらかじめカーソル2
8のアドレスを演算制御部12に記憶させておけ
ば、演算制御部12から送出される指令により、
自動的にカーソル28を移動させることができ
る。 In addition, when measuring the dimension of the alignment mark M positioned at the center of this screen 18, as shown in FIG. 5, the cursor 28 is placed on the measurement position and measured. In this case, in advance, cursor 2
If the address of 8 is stored in the arithmetic control unit 12, the command sent from the arithmetic control unit 12 will cause
The cursor 28 can be moved automatically.
また、位置合せマークMから測定したいパター
ンPまでの距離が、第5図にx3、y3で示すように
既知であれば、上記のように位置合せマークMの
位置を検出したのち、このx3、y3の値に基づいて
演算制御部12から送出される駆動指令により、
第6図に示すように、パターンPを表示用ブラウ
ン管の画面18の中心に位置決めして、これにカ
ーソル28を合せて測定することもできる。 Furthermore, if the distance from the alignment mark M to the pattern P to be measured is known as shown by x 3 and y 3 in Fig. 5, after detecting the position of the alignment mark M as described above, this Based on the drive command sent from the calculation control unit 12 based on the values of x 3 and y 3 ,
As shown in FIG. 6, it is also possible to measure by positioning the pattern P at the center of the screen 18 of the display cathode ray tube and placing the cursor 28 thereon.
上記のように位置決め装置を構成すると、最初
低倍率で半導体ウエーハWの所定領域を走査し
て、所定のパターンの位置を探し出し、つぎに高
倍率にして所定のパターンを定位置に位置決めで
きるので、所要の大きさに拡大されたパターンの
画像の位置決めおよびその後おこなわれるパター
ン寸法の測定などを短時間に容易におこなうこと
ができる。また、このような位置決めは、従来よ
りおこなわれている光学的手段による位置決めな
どのように高精度高価なX−Yステージを必要と
せず、低価額のメカ部材を用いて装置を組立てる
ことができる。 When the positioning device is configured as described above, it is possible to first scan a predetermined area of the semiconductor wafer W at a low magnification to find the position of a predetermined pattern, and then use a high magnification to position the predetermined pattern at a predetermined position. Positioning of a pattern image enlarged to a required size and subsequent measurement of pattern dimensions can be easily performed in a short time. In addition, this type of positioning does not require a highly accurate and expensive X-Y stage, unlike conventional positioning using optical means, and the device can be assembled using low-cost mechanical components. .
所定のパターンが形成されている被測定部材を
X−Yステージに搭載して、走査電子顕微鏡の定
位置に送り込み、最初低倍率でその所定領域を走
査して所定パターンの位置を探し出し、つぎに高
倍率にしてその所定のパターンを定位置に位置決
めするように構成したので、所要の大きさに拡大
された所定のパターンを高精度かつ容易に定位置
に位置決めすることができる。
The member to be measured, on which a predetermined pattern has been formed, is mounted on an X-Y stage, sent to a fixed position in a scanning electron microscope, first scans the predetermined area at low magnification to find the position of the predetermined pattern, and then Since the predetermined pattern is positioned at a predetermined position using a high magnification, the predetermined pattern enlarged to a required size can be easily positioned at a predetermined position with high precision.
第1図はこの発明の一実施例である位置決め装
置の構成を示す図、第2図AないしD図はそれぞ
れ半導体ウエーハに形成されている位置合せマー
クを位置決めする順序を示す表示用ブラウン管の
画面の図、第3図は画像データの処理方法説明
図、第4図は画像測定と基準パターンとの相関関
係を説明するための図、第5図および第6図はそ
れぞれ位置合せマークおよびパターンの寸法測定
を説明するための図である。
1……走査型電子顕微鏡、2……X−Yステー
ジ、3……銃子銃、4……電子ビーム、5……電
子レンズ系、6……偏向系、7……二次電子、8
……二次電子検出器、9……表示部、10……フ
レームメモリ部、12……演算制御部、13……
ステージコントロール部、14……スキヤンコン
トロール部、15……基準パターン発生部、16
……相関演算部、M……位置合せマーク、P……
パターン、W……半導体ウエーハ。
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a positioning device that is an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2D are screens of a cathode ray tube for display showing the order in which alignment marks formed on a semiconductor wafer are positioned. Figure 3 is a diagram for explaining the image data processing method, Figure 4 is a diagram for explaining the correlation between image measurement and reference patterns, and Figures 5 and 6 are diagrams for explaining the alignment marks and patterns, respectively. FIG. 3 is a diagram for explaining dimension measurement. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Scanning electron microscope, 2...X-Y stage, 3...Musketball gun, 4...Electron beam, 5...Electron lens system, 6...Deflection system, 7...Secondary electron, 8
... Secondary electron detector, 9 ... Display section, 10 ... Frame memory section, 12 ... Arithmetic control section, 13 ...
Stage control section, 14...Scan control section, 15...Reference pattern generation section, 16
... Correlation calculation section, M ... Alignment mark, P ...
Pattern, W...semiconductor wafer.
Claims (1)
の所定領域を電子ビームで走査し、この走査によ
り上記領域から放出される二次電子を補捉して画
像信号として送出する走査型電子顕微鏡と、上記
被測定部材を搭載してX,Y方向に移動し、上記
被測定部材の所定領域を電子ビームが走査できる
ように上記走査型電子玄微鏡に対して上記被測定
部材を位置決めするX−Yステージと、このX−
Yステージの移動を制御するステージコントロー
ル部と、上記電子ビームが複数の倍率から選択さ
れた指定の倍率で走査するように上記電子ビーム
の走査を制御するスキヤンコントロール部と、上
記画像信号から表示装置に上記所定領域の画像を
再生して表示する表示部と、上記画像信号を画像
データとして格納するフレームメモリ部と、上記
被測定部材の所定のパターンに対応する倍率の異
なる複数の基準パターンを格納する基準パターン
発生部と、上記フレームメモリ部に格納された画
像データと上記基準パターン発生部に格納された
複数の基準パターンから選択された上記電子ビー
ムの走査倍率に対応する倍率の基準パターンとの
相関を求め、かつこの相関から上記所定領域中の
所定のパターンの座標を算出する相関演算部と、
上記スキヤンコントロール部に上記電子ビームの
走査および走査倍率を指令する走査指令手段、上
記フレームメモリ部に格納された画像データを上
記相関演算部に呼び出す呼出し指令を送出すると
ともに上記基準パターン発生部に上記電子ビーム
の走査倍率に対応する基準パターンを選択して上
記相関演算部に呼び出す呼出し指令を送出する呼
出し指令送出手段、上記相関演算部で算出された
上記所定パターンの座標と上記表示装置の中心座
標との差を算出する位置ずれ算出手段、およびこ
の位置ずれ算出手段による算出結果に基づいて上
記所定パターンの座標が上記表示装置の中心座標
と一致するように上記被測定部材を搭載したX−
Yステージを移動させる駆動指令を上記ステージ
コントロール部に送出する駆動指令送出手段を有
する演算制御部とを具備することを特徴とする位
置決め装置。1. A scanning electron microscope that scans a predetermined region of a member to be measured on which a predetermined pattern is formed with an electron beam, and captures secondary electrons emitted from the region through this scanning and sends them out as an image signal; The member to be measured is mounted and moved in the X and Y directions, and the member to be measured is positioned relative to the scanning electron microscope so that the electron beam can scan a predetermined area of the member to be measured. Y stage and this X-
a stage control unit that controls movement of the Y stage; a scan control unit that controls scanning of the electron beam so that the electron beam scans at a designated magnification selected from a plurality of magnifications; and a display device based on the image signal. a display unit that reproduces and displays an image of the predetermined area; a frame memory unit that stores the image signal as image data; and a frame memory unit that stores a plurality of reference patterns with different magnifications corresponding to the predetermined pattern of the member to be measured. and a reference pattern having a magnification corresponding to a scanning magnification of the electron beam selected from the image data stored in the frame memory unit and a plurality of reference patterns stored in the reference pattern generation unit. a correlation calculation unit that obtains a correlation and calculates the coordinates of a predetermined pattern in the predetermined area from the correlation;
A scan command means for instructing the scan control section to scan the electron beam and the scanning magnification; and a scan command means for instructing the scan control section to scan the electron beam and the scanning magnification; calling command sending means for selecting a reference pattern corresponding to the scanning magnification of the electron beam and sending out a calling command to the correlation calculating section; coordinates of the predetermined pattern calculated by the correlation calculating section and center coordinates of the display device; positional deviation calculation means for calculating the difference between
A positioning device comprising: an arithmetic control section having a drive command sending means for sending a drive command for moving the Y stage to the stage control section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201668A JPS6262538A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Positioning apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60201668A JPS6262538A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Positioning apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262538A JPS6262538A (en) | 1987-03-19 |
| JPH027183B2 true JPH027183B2 (en) | 1990-02-15 |
Family
ID=16444916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201668A Granted JPS6262538A (en) | 1985-09-13 | 1985-09-13 | Positioning apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6262538A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05226460A (en) * | 1992-02-18 | 1993-09-03 | Nec Yamagata Ltd | Semiconductor chip position detecting device by processing image |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60194537A (en) * | 1984-02-22 | 1985-10-03 | ケイエルエイ・インストラメンツ・コ−ポレ−シヨン | Aligning device |
-
1985
- 1985-09-13 JP JP60201668A patent/JPS6262538A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262538A (en) | 1987-03-19 |
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