JPH01736A

JPH01736A - イオンビ−ム装置

Info

Publication number: JPH01736A
Application number: JP62-66882A
Authority: JP
Inventors: 横浦　俊男; 薫中村
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1989-01-05

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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims

【特許請求の範囲】

（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。
（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。