发明名称 图样间尺寸之测量装置及测量方法
摘要 提供一种不拘试料面之状态可不减低基准标记之检知精度的图样间尺寸之测量装置及图样间尺寸之测量方法者。一种图样间尺寸之测量装置,其具备有:对被施以第1及第2图样之试料照射以试料照明光的试料照明光学系;将来自试料之试料照明光予以集光以结像出图样之像的集光光学系;在集光光学系上配设于和试料略同功能之位置,被施以基准标记的基准板;对基准板照射以基准板照明光的基准板照光学系;以集光光学系所集光之来自试料之试料照明光与来自基准板之基准板照明光分别形成之自第1图样之像与基准标记之像所得之第1位置资讯和自第2图样之像与基准标记之像所得之第2位置资讯,测量第1图样与第2图样之相对位置的测量装置者。
申请公布号 TW356514 申请公布日期 1999.04.21
申请号 TW086112471 申请日期 1997.08.30
申请人 尼康股份有限公司 发明人 中川正弘;菅谷绫子
分类号 G01B11/02;G06T1/00;G06T7/00 主分类号 G01B11/02
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种图样间尺寸之测量装置,具有:对被施以第1 及第2 图样之试料照射以试料照明光的试料照明光学系; 将来自 试料之试料照明光予以集光以结像出图样之像的 集光光学 系;在集光光学系上配设于和试料略同功能之位置 ,被施 以基准标记的基准板;对基准板照射以基准板照明 光的基 准板照光学系;以集光光学系所集光之来自试料之 试料照 明光与来自基准板之基准板照明光分别形成之自 第1图样 之像与基准标记之像所得之第1位置资讯和自第2 图样之像 与基准标记之像所得之第2位置资讯,测量第1图样 与第2 图样之相对位置的测量装置者。2.依申请专利范 围第1项所述之图样间尺寸之测量装置, 其中前述基准板照明光学系可具备调整基准板照 明光的基 准板光量调整装置者。3.依申请专利范围第1项或 第2项所述之图样间尺寸之测量 装置,其基准标记包括第1基准标记,与被实施成和 第1基 准标记成既定位置关系的第2基准标记;而基准板 照明光 学系系包括对前述基准板之前述第1基准标记部份 照射以 基准板照射光的第1基准板照明光学系,与对前述 第2基准 标记部份照射以基准板照明光之第2基准板照明光 学系; 而前述第1基准板照明光学系具有调整基准板照明 光之光 量的第1基准板光量调整装置,而前述第2基准板照 明光学 系具有调整照明光之光量的第2基准板光量调整装 置,而 为前述1基准板光量调整装置及前述第2基准板光 量调整装 置可分别调整各光量之构成,而前述第1位资讯可 为相对 于第1基准标记之像的第1图样之像之位置资讯,而 前述第 2位置资讯可为相对于前述第2基准标记之像的第2 图样之 像之位置资讯者。4.依申请专利范围第1项所述之 图样间尺寸之测量装置, 可更具备一将来自试料之试料照明光与来自基准 板之基准 板照明光所构成之光束予以分割之光束分割装置, 而前述 测量装置可包括:自前述光束分割装置所分割之光 束之一 方得到前述第1位置资讯之第1检知装置,自前述光 束分割 装置所分割之光束之另方获得前述第2位置资讯之 第2检知 装置,及根据前述第1位置资讯及前述第2位置资讯 求取前 述第1图样与第2图样之相对位置之资讯处理装置 。5.依申请专利范围第4项所述之图样间尺寸之测 量装置, 其可具备:使相对于集光光学系之试料之集光光学 系之光 轴方向之相对位置产生变化之第1驱动装置,将第1 检知装 置及第2检知装置之一者之一部份沿入射至该一方 之检知 装置之光束之光轴作驱动之第2驱动装置。6.依申 请专利范围第1项所述之图样间尺寸之测量装置, 其中前述试料照明光学系具备对第1图样照射以第 1试料照 明光的第1试料照明光学系与对第2图样照射以第2 试料照 明光的第2试料照明光学系,并具备将前述第1及第2 试料 照明光合成于一光路上的照明光合成光学系者。7 .依申请专利范围第6项所述之图样间尺寸之测量 装置, 其可具有一可调整第1试料照明光学系与第2试料 照明光学 系之至少一方之照明光之光量的试料光量调整装 置。8.一种图样间之尺寸测量方法,其具备有:对被 施以第1 及第2图样之试料照射试料照明光之工程;将来自 前述试 料之前述试料照明光予以集光而结像出试料之像 的工程; 将基准标记配置于与前述集光工程中前述试料略 同功用之 位置的工程;对前述基准标记照射以基准标记照明 光的工 程;调整照射于前述基准标记之基准标记照明光之 光量的 工程;将来自前述试料之试料照明光与来自该基准 标记之 前述基准标记照明光所构成之光束予以分割之工 程;藉由 将前述分割光束之一方予以集光而结像出第1图样 之像与 前述基准标记之像的第1结像工程;藉由将前述分 割光束 之另方予以集光而结像出第2图样之像与该基准标 记之像 的第2结像工程;求取前述第1结像工程所得之像所 取得之 第1图样之像之相对于前述基准标记之第1位置资 讯与前述 第2结像工程所得之像所取得之第2图样之像之相 对于前述 基准标记之第2位置资讯的求取工程;自前述第1及 第2位 置资讯测量该第1及第2图样之相对位置的工程。9. 依申请专利范围第8项所述之图样间尺寸之测量方 法, 其可具备使集光工程之集光状态变化的工程与使 第1结像 工程与第2结像工程之任一者之工程之集光状态变 化的工 程。10.依申请专利范围第8项或第9项所述之图样 间尺寸之测 量方法,其中第1结像工程与第2结像工程含有分别 取入揭 示各光束之强度之一连串讯号之工程,并使各讯号 之取入 工程之开始时刻与终了时刻与各别之中间时刻约 为同时刻 。11.依申请专利范围第4项所述之图样间尺寸之测 量装置, 其中于前述光束分割装置与第1检知装置间所形成 之光路 ,与前述光束分割装置与第1检知装置间所形成之 光路中 之一方之光路上,具备清楚视野型(bright-field type) 结像光学系,而另一光路则具备相位差型结像光学 系,为 其特征者。图式简单说明:第一图为本发明之图样 间尺寸 测量装置及图样间尺寸测量方法之实施用之装置 之第1实 施型态之全体图。第二图为本发明之图样间尺寸 测量装置 及图样间尺寸测量方法之实施对象之晶圆上之抗 蚀图样、 基地图样及照野之实例之上视及侧视图。第三图 为本发明 之第1实施型态中之基准板上之各像与基准标记之 上视图 。第四图为本发明之第1实施型态中之第1及第2之 基准标 记照明视野光圈之示意图。第五图为本发明之第1 实施型 态中之第1及第2CCD摄影面上之各像之示意图。第 六图为 本发明之图样间尺寸测量装置及图样间尺寸测量 方法之实 施用之装置之第2实施型态之全体图。第七图为本 发明之 第2实施型态所使用之照明光量可变手段之例示图 。第八 图为本发明之图样间尺寸测量装置及图样间尺寸 测量方法 之实施对象之晶圆上之抗蚀图样、基地图样及照 野之实例 之上视及侧视图。第九图为本发明之第2实施型态 中之基 准板上之各像及基准标记之上视图。第十图为本 发明之第 2实施型态之基准标记照明视野光圈之示意图。第 十一图 为本发明之第2实施型态中之第1及第2CCD摄影面上 之各像 之示意图。第十二图为本发明之图样间尺寸测量 装置及图 样间尺寸测量方法之实施用之装置之第3实施型态 之全体 图。第十三图为本发明之第3实施型态中之第1及 第2基准 面上之各像与基准标记之上视图。第十四图为本 发明之第 3实施型态中之基准标记照明视野光圈之示意图。 第十五 图为本发明之第3实施型态中之第1及第2CCD摄影面 上之各 像之示意图。第十六图为各结像工程之讯号取入 时机之时 序示意图。
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