JPH01736A - Ion beam device - Google Patents

Ion beam device

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Publication number
JPH01736A
JPH01736A JP62-66882A JP6688287A JPH01736A JP H01736 A JPH01736 A JP H01736A JP 6688287 A JP6688287 A JP 6688287A JP H01736 A JPH01736 A JP H01736A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion beam
electron beam
ion
mark
electron
Prior art date
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Pending
Application number
JP62-66882A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS64736A (en
Inventor
横浦 俊男
薫 中村
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Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
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Publication date
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Publication of JPS64736A publication Critical patent/JPS64736A/en
Publication of JPH01736A publication Critical patent/JPH01736A/en
Pending legal-status Critical Current

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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 し産業上の利用分野] 本発明は、イオンビームを半導体等の材料上に照Q’l
 して、該材料上で所望のパターンを描画するようにし
たイオンビーム装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application] The present invention is directed to the use of ion beams that illuminate Q'l onto materials such as semiconductors.
The present invention relates to an ion beam device capable of drawing a desired pattern on the material.

[従来の技術1 超LSI等の製造に当っては、半導体ウェハ上にレジス
トを塗布し、その上に電子ビームを照射して所望パター
ンを描画し、該レジストを露光することが行われている
。この電子ビームによる露光は、光による露光に比べ、
高精度で行うことができる。しかしながら、電子ビーム
は、レジス1へ内で拡散することから、描画の粕iαに
限界があり、又、近接効果の補正等の面倒イに処理も必
要となる。
[Prior art 1] In manufacturing VLSIs, etc., a resist is applied onto a semiconductor wafer, a desired pattern is drawn on the resist by irradiation with an electron beam, and the resist is exposed. . Exposure with this electron beam is compared to exposure with light.
It can be done with high precision. However, since the electron beam is diffused within the resist 1, there is a limit to the amount of sludge iα for writing, and additionally, troublesome processing such as correction of proximity effect is required.

イのため、近年、イオンビームによる描画が注口を浴び
ている。このイオンビームの場合は、電子ビームと比較
してエネルギーが大きいので、レジメ1〜内でのイオン
ビームの拡散がほとんど無視でき、^い精度での(R画
が可能であり、又、近接効果の補正等の処理ら不凹とな
る。
Because of this, drawing using ion beams has become popular in recent years. In the case of this ion beam, the energy is larger than that of an electron beam, so the diffusion of the ion beam within Regime 1 can be almost ignored, making it possible to perform (R) imaging with high precision, and the proximity effect. Processing such as correction will result in an uneven surface.

[発明が解決しようとする問題点] ところで、電子ビーム描画の場合には、高い描画の精度
を維持するため、材料の移動等の後に、材料に設けられ
た位置合Iマーク部分に電子ビームを照射し、該マーク
部分からの、例えば、反射電子を検出し、この検出信号
に基づいて該マーク位置を正確に検出するようにしてい
る。そして、この検出されたマーク位置と設定マーク位
置との間の誤差最に基づいて、実際の電子ビームによる
描画時に、該電子ビームの照射位置を補正するようにし
ている。
[Problems to be Solved by the Invention] In the case of electron beam lithography, in order to maintain high lithography accuracy, the electron beam is applied to the positioning I mark portion provided on the material after the material has been moved. For example, reflected electrons from the mark portion are detected, and the position of the mark is accurately detected based on this detection signal. Then, based on the error between the detected mark position and the set mark position, the irradiation position of the electron beam is corrected during actual drawing using the electron beam.

イオンビームの描画の場合も、当然このマーク位置の検
出を行(Xながら所望パターンの描画を行わねばならな
いが、該イオンビームを祠181のマーク部分に照射す
ると、イオンビームの強いエネルギーのため、該マーク
部分が破損してしまい、再現性良くマーク位置の検出が
できず、重ね合せ露光等が困]となる。
In the case of drawing with an ion beam, of course, the position of this mark must be detected (X), but the desired pattern must be drawn, but when the mark part of the shrine 181 is irradiated with the ion beam, due to the strong energy of the ion beam, The mark portion is damaged, and the mark position cannot be detected with good reproducibility, making overlapping exposure, etc. difficult.

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものC、イオン
ビームによる重ね合せ”露光等を高い精度で行うことが
できるイオンビーム装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object of the present invention is to provide an ion beam apparatus that can perform overlapping exposure using ion beams with high accuracy.

F問題点を解決するための手段1 本発明に基づくイオンビーム装置は、イオン源と、該イ
オン源からのイオンビームを材料上に照射するための収
束手段と、該材料上でイオンビームの照射位置を変化さ
せるための偏向手段と、電子銃と、該電子銃からの電子
ビームを収束する手段と、該材料への電子ビームの照射
に伴って発生する情報信号を検出りる手段と、該検出さ
れた情報信号から該材料に設けられでいるマークの位置
を検出する手段とを備えており、該検出されたマーク位
置に基づいて、該材料上のイオンビームの照Q4位置を
補正するように構成したことを特徴としている。
Means for Solving Problem F 1 The ion beam apparatus based on the present invention includes an ion source, a focusing means for irradiating an ion beam from the ion source onto a material, and a converging means for irradiating the ion beam on the material. a deflection means for changing the position; an electron gun; a means for converging the electron beam from the electron gun; a means for detecting an information signal generated as the material is irradiated with the electron beam; and a means for detecting the position of a mark provided on the material from the detected information signal, and correcting the irradiation Q4 position of the ion beam on the material based on the detected mark position. It is characterized by being configured as follows.

[実施例] 以下本発明の一実施例を添附図面に阜づいて詳述する。[Example] An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図中1は電子銃、2は該電子銃から発生した電子ビーム
のブランキング用偏向板、3は電子ビームのブランキン
グ時に電子ビームが入射するトラップ、4は電子ビーム
の収束レンズ、5はイオン源、6は該イオン源から発生
したイオンビームを収束する収束レンズ、7はヴイーン
フィルタであり、電子ビームは収束レンズ4によって、
イオンビー11は収束レンズ6によって、該ウィーンフ
ィルタ7の中心に収束されている。8はイオンビームの
トラップ、9はイオンビームあるいは電子ビームを収束
する投影レンズ、10はイオンビームあるいは電子ビー
ムを偏向cjる静電偏向板、11はステージ、12は該
ステージ上に載置された被描画材料、13は該材料12
への電子ビームの照射ににつで発生した反射電子を検出
する検出器である。
In the figure, 1 is an electron gun, 2 is a deflection plate for blanking the electron beam generated from the electron gun, 3 is a trap into which the electron beam enters when blanking the electron beam, 4 is a converging lens for the electron beam, and 5 is an ion beam. 6 is a converging lens that converges the ion beam generated from the ion source, 7 is a Veen filter, and the electron beam is passed through the converging lens 4.
The ion beam 11 is focused onto the center of the Wien filter 7 by a converging lens 6. 8 is an ion beam trap; 9 is a projection lens that focuses the ion beam or electron beam; 10 is an electrostatic deflection plate that deflects the ion beam or electron beam; 11 is a stage; 12 is placed on the stage. Material to be drawn, 13 is the material 12
This is a detector that detects the reflected electrons generated when the electron beam is irradiated onto the surface of the object.

14は該ステージ11の駆動手段、15は践ステージ1
1の移+jノり1を測定するためのレーザ干渉計を含む
ステージ位置測定手段、16は該検出器13によって検
出された信号を増幅し、A−D変換・Jる検出回路であ
り、該ステージ(V置、lt+l定手段15によって測
定されたステージ11の実際の移!FJ fa 43よ
び該検出回路16からの検出信号はコンビュー夕の如き
制御手段17に供給される。18は偏向板10に供給さ
れる偏向信号を作成する部面回路、19はウィーンフィ
ルタ7の電源、20はブランキング偏向板の偏向回路で
あり、該偏向回路18.2’O、ウィーンフィルタの電
源19は制御不良17によって制御されている。
14 is a drive means for the stage 11; 15 is a driving stage 1;
16 is a detection circuit that amplifies the signal detected by the detector 13 and performs A/D conversion/J. The actual movement of the stage 11 measured by the stage (V position, lt+l determining means 15) FJ fa 43 and the detection signal from the detection circuit 16 are supplied to a control means 17 such as a converter. 19 is a power supply for the Wien filter 7, 20 is a deflection circuit for the blanking deflection plate, and the deflection circuit 18.2'O and the power supply 19 for the Wien filter are due to poor control. It is controlled by 17.

上述した如き構成において、イオンビームによる材料1
2上の所望パターンの描画時には、制御1段17からの
指令により、ブランキング用偏向回路20からブランキ
ング偏向板2に偏向電圧が印加され、該電子ビームは曲
げられてトラップ3に人則し、該電子ビームの材料12
への照射は停止される。更に、該制御手段17からの指
令により、電源1つからウィーンフィルタ7に適宜な電
圧、 7t?流が供給され、イオン源5からのイオンビ
ームの内、所望イオン種がウィーンフィルタ7ににって
選別され、更に、践所望イオン種が曲げられ、材料12
に向は照射される。この描画は、ステージ11を移動さ
せながら行われるが、この(多初は制御手段17からス
テージ駆動手段14に駆動信号を供給することによって
行われ、このステージの移動量はステージ位置測定手段
15によって測定され、設定移動mと実際に測定された
移動量との差は、制御手段17にJ:っで求められ、そ
の差に応じた信号は偏向回路18に供給される。
In the configuration as described above, the material 1 is removed by the ion beam.
When drawing a desired pattern on the electron beam 2, a deflection voltage is applied from the blanking deflection circuit 20 to the blanking deflection plate 2 in response to a command from the first control stage 17, and the electron beam is bent and directed toward the trap 3. , the material 12 of the electron beam
Irradiation to is stopped. Further, according to a command from the control means 17, an appropriate voltage, 7t?, is applied from one power source to the Wien filter 7. The desired ion species are selected from the ion beam from the ion source 5 by the Wien filter 7, and the desired ion species are further bent to form the material 12.
The direction is irradiated. This drawing is performed while moving the stage 11, but this (initially) is performed by supplying a drive signal from the control means 17 to the stage drive means 14, and the amount of movement of this stage is determined by the stage position measuring means 15. The difference between the measured and set movement m and the actually measured movement amount is determined by the control means 17 as J:, and a signal corresponding to the difference is supplied to the deflection circuit 18.

従って、実際のイオンビームによる描画の際には、描画
寸べきパターンに応じて偏向板10に供給される偏向信
号に重畳して該差に応じた信号が加等され、該移!ll
誤差は補正されることになる。
Therefore, during actual writing with an ion beam, a signal corresponding to the difference is superimposed on the deflection signal supplied to the deflection plate 10 according to the pattern to be drawn, and a signal corresponding to the difference is added. ll
Errors will be corrected.

さて、高い精度での描画を行う場合には、該材F112
に設けられた位置合ぽ用マークを検出する必要があるが
、このマークの検出11,1には、電源19からウィー
ンフィルタ7への電圧、電流の供給が停止され、イオン
ビームは該ウィーンフィルタによってその軌道を曲げら
れることなく直進し、イオンビームトラップ8に照射さ
れて、イオンビームの材料12への照射は停止される。
Now, when drawing with high precision, the material F112
It is necessary to detect the alignment mark provided in the Wien filter 7, but in order to detect this mark 11,1, the supply of voltage and current from the power supply 19 to the Wien filter 7 is stopped, and the ion beam is transferred to the Wien filter 7. The ion beam travels straight without its trajectory being bent by the ion beam, and the ion beam trap 8 is irradiated with the ion beam, and the irradiation of the material 12 with the ion beam is stopped.

一方、偏向回路20からブランキング偏向板2への偏向
電圧の供給は停止され、その結果、電子ビームは、該(
1−向板2によって曲げられずに直進し、材料12十に
細く収束される。
On the other hand, the supply of deflection voltage from the deflection circuit 20 to the blanking deflection plate 2 is stopped, and as a result, the electron beam is
1 - It travels straight without being bent by the direction plate 2, and is narrowly converged into a material 120.

この状態て゛、制御手段17から偏向回路18にf、1
″;Jが供給され、該電子ビームは該材料上のマーク部
分で走査される。該マーク部分への電子ビームの照射に
伴って発生した反射電子は検出器13によって検出され
、該検出信号は検出回路16を介して制御手段17に供
給される。該制御手段17は、供給された検出伝号から
実際のマーク位置を求め、理想的なマーク位置との差を
求めて祠オ奢1の位置誤差に応じた信号を得ている。こ
の材料の位置′、う;差が測定された後、制御子m 1
7はブランキング偏向回路20.ウィーンフィルタ電源
19に信号を送り、電子ビームを偏向板2によって曲げ
て1−ラップ3に入射させ、イオンビームをウィーンフ
ィルタ7によって曲げて材料12へ照射りるように制御
する。該イオンビームの材料上の照射イ◇[1vlは、
偏向回路18を介して偏向板10に供給される15号に
応じて変化さけられるが、該供給される(ii号強痘は
描画寸べきパターンに応じたものであり、更に、この信
号には、該制御手段17によって求められた材料の位置
誤差に応じた補正信号が重畳されている。従って、高い
精度でイオンビームによる材料上の描画を行うことがで
きる。
In this state, f, 1 is transmitted from the control means 17 to the deflection circuit 18.
"; J is supplied, and the electron beam scans the mark portion on the material. The reflected electrons generated as the mark portion is irradiated with the electron beam are detected by the detector 13, and the detection signal is The signal is supplied to the control means 17 via the detection circuit 16.The control means 17 determines the actual mark position from the supplied detection signal, determines the difference from the ideal mark position, and determines the position of the shrine treasure 1. A signal corresponding to the position error is obtained.After the difference in the position of this material is measured, the controller m 1
7 is a blanking deflection circuit 20. A signal is sent to the Wien filter power supply 19 to control the electron beam to be bent by the deflection plate 2 and incident on the 1-lap 3, and the ion beam to be bent by the Wien filter 7 and irradiated onto the material 12. Irradiation of the ion beam on the material ◇[1vl is
This signal is changed depending on the signal No. 15 supplied to the deflection plate 10 via the deflection circuit 18, but the signal No. , a correction signal corresponding to the positional error of the material determined by the control means 17 is superimposed.Therefore, it is possible to perform drawing on the material with the ion beam with high accuracy.

なお、上述した如く、電子ビームによりマーク位置の測
定を行ったが、このマーク位置の測定は、ウェハ等の材
料全体の合せマーク、チップ単位やフィールド単位の補
正マーク等のマークに対して行われる。
As mentioned above, the mark position was measured using an electron beam, but this mark position measurement is performed on marks such as alignment marks on the entire material such as wafers, and correction marks on a chip-by-chip or field-by-field basis. .

このように、上述した実施例では、マークの位置検出の
際に、エネルギーの弱い電子ビームをマーク部分に照D
I ffるようにしているので、位置合せ用マークが破
損することがなく、重ね合せ露光等のように、何回も同
じマークの位置を測定する場合でも、常に正確にマーク
の位置を測定ザることができる。
In this way, in the embodiment described above, when detecting the position of a mark, a low-energy electron beam is irradiated onto the mark part.
Since the alignment mark is designed to be can be done.

以上本発明を詳述したが、本発明はこの実施例に限定さ
れず幾多の変形が可能である。例えば、電子ビームを直
進さけ、イオンビー11を曲げて材料に照射するように
したが、イオンビームを直進ざU、電子ビームを曲げて
材料に照射するように構成してb良いし、両ビーム共に
曲げて照射するようにしても良い。又、マーク位置の検
出と位置誤差の補正については、実施例の方式に限らず
、電子ビーム描画の分野で広く用いられている手法を適
宜使用ザることができる。更に、本発明は、イオンビー
ムによるレジストの露光のみならず、イオンビームによ
るマスクレスイオン注入やイオンデイポジット等にも適
用できるものである。
Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to this embodiment and can be modified in many ways. For example, the ion beam 11 is bent to avoid the electron beam going straight and irradiates the material, but it is also possible to configure the ion beam to go straight and the electron beam to bend and irradiate the material. The light may be irradiated while being bent. Furthermore, detection of mark positions and correction of positional errors are not limited to the methods of the embodiments, and methods widely used in the field of electron beam lithography can be used as appropriate. Further, the present invention is applicable not only to exposure of a resist using an ion beam, but also to maskless ion implantation, ion deposit, etc. using an ion beam.

[効果1 以上本発明を訂)ホしたが、本発明では、電子ビームに
よって材料の位置を検出し、イオンビームににって所望
パターンの描画を行うようにしたので、材料の位置を再
現性良く正確に検出することができ、高い精度でのイオ
ンビームの描画を行うことができる。
[Effect 1: Revised invention above] However, in the present invention, the position of the material is detected using an electron beam, and the desired pattern is drawn using the ion beam, so the position of the material can be reproducibly Highly accurate detection is possible, and ion beam drawing can be performed with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は、本発明の一実施例であるイオンビーム描画裂開
を示す図である。 1・・・電子銃 2・・・ブランキング用偏向板 3・・・電子ビーム1へラップ 4・・パ市了ビームの収束レンズ 5・・・イオン源 6・・・イオンビームの収束レンズ 7・・・ウィーンフィルタ 8・・・イΔンビームトラップ 9・・・投影レンズ    10・・・静電偏向板11
・・・ステージ     12・・・被描画材F113
・・・検出器      14・・・駆動手段15・・
・ステージ位置測定手段 16・・・検出回路     17・・・制御手段18
・・・静電偏向板10の一向回路 1つ・・・ウィーンフィルタ7の電源 20・・・ブランキング偏向板の一向回路持訂出願人 
日本電子株式会社
The drawing is a diagram showing ion beam writing dehiscence, which is an embodiment of the present invention. 1... Electron gun 2... Blanking deflection plate 3... Wrap to electron beam 1 4... Convergence lens for light beam 5... Ion source 6... Convergence lens for ion beam 7 ... Wien filter 8 ... IΔn beam trap 9 ... Projection lens 10 ... Electrostatic deflection plate 11
... Stage 12 ... Drawing material F113
...Detector 14...Driving means 15...
・Stage position measuring means 16...detection circuit 17...control means 18
...One-way circuit of the electrostatic deflection plate 10...Power source 20 of the Wien filter 7...One-way circuit of the blanking deflection plate Revision applicant
JEOL Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)イオン源と、該イオン源からのイオンビームを材
料上に照射するための収束手段と、該材料上でイオンビ
ームの照射位置を変化させるための偏向手段と、電子銃
と、該電子銃からの電子ビームを収束する手段と、該材
料への電子ビームの照射に伴って発生する情報信号を検
出する手段と、該検出された情報信号から該材料に設け
られているマークの位置を検出する手段とを備えており
、該検出されたマーク位置に基づいて、該材料上のイオ
ンビームの照射位置を補正するように構成したイオンビ
ーム装置。
(1) An ion source, a focusing means for irradiating a material with an ion beam from the ion source, a deflection means for changing the irradiation position of the ion beam on the material, an electron gun, and the electron beam. means for converging an electron beam from a gun; means for detecting an information signal generated as the electron beam irradiates the material; and determining the position of a mark provided on the material from the detected information signal. An ion beam apparatus comprising: detecting means, and configured to correct the irradiation position of the ion beam on the material based on the detected mark position.
(2)該材料へのイオンビームの照射時には該電子ビー
ムの材料への照射が停止されており、該電子ビームの材
料への照射時には、該イオンビームの材料への照射が停
止されている特許請求の範囲第1項記載のイオンビーム
装置。
(2) A patent in which the irradiation of the material with the electron beam is stopped when the material is irradiated with the ion beam, and the irradiation of the ion beam with the material is stopped when the material is irradiated with the electron beam. An ion beam apparatus according to claim 1.
JP62-66882A 1987-03-20 Ion beam device Pending JPH01736A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-66882A JPH01736A (en) 1987-03-20 Ion beam device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62-66882A JPH01736A (en) 1987-03-20 Ion beam device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS64736A JPS64736A (en) 1989-01-05
JPH01736A true JPH01736A (en) 1989-01-05

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