JPH03194916A - アライメントマーク位置検出方法及び装置 - Google Patents
アライメントマーク位置検出方法及び装置Info
- Publication number
- JPH03194916A JPH03194916A JP1334492A JP33449289A JPH03194916A JP H03194916 A JPH03194916 A JP H03194916A JP 1334492 A JP1334492 A JP 1334492A JP 33449289 A JP33449289 A JP 33449289A JP H03194916 A JPH03194916 A JP H03194916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alignment mark
- substrate
- electron beam
- charged electron
- current
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (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、集積回路素子等のウェハやマスク基板に微細
パターンを描画する荷電子ビーム露光装置等におけるア
ライメントマーク位置検出力法及び装置に関する。
パターンを描画する荷電子ビーム露光装置等におけるア
ライメントマーク位置検出力法及び装置に関する。
（従来の技術）
荷電子ビーム露光装置においては、描画されるウェハ等
の試料を正確に位置決めすること（アライメント）が重
要である。このため通常、ウェハ等の基板上にアライメ
ントマークを形成し、該アライメントマーク位置を検出
することにより位置決めを行なっている。このアライメ
ントマーク位置検出方法として、基板と異なる物質で形
成されたアライメントマークに荷電子ビームを照射した
とき放射される２次イオンを検出し、偏向器の偏向情報
と合わせてマーク位置検出を行うものを本願出願人は既
に提案している（特願昭６３−２３１２８１号）。
の試料を正確に位置決めすること（アライメント）が重
要である。このため通常、ウェハ等の基板上にアライメ
ントマークを形成し、該アライメントマーク位置を検出
することにより位置決めを行なっている。このアライメ
ントマーク位置検出方法として、基板と異なる物質で形
成されたアライメントマークに荷電子ビームを照射した
とき放射される２次イオンを検出し、偏向器の偏向情報
と合わせてマーク位置検出を行うものを本願出願人は既
に提案している（特願昭６３−２３１２８１号）。
（発明が解決しようとする課題）
」１記提案の方法では２次イオン検出のために、質量分
離器を必要とし、この質量分離器は通常２〜３ｃｍの直
径を有する。このため、例えばマルチ荷電子ビーム露光
装置のようにスクリーンレンズと試料との間隔が１〜２
ｃｍ程度の場合には、質量分離器の設置が物理的に困
難であるという＋１！！題があった。
離器を必要とし、この質量分離器は通常２〜３ｃｍの直
径を有する。このため、例えばマルチ荷電子ビーム露光
装置のようにスクリーンレンズと試料との間隔が１〜２
ｃｍ程度の場合には、質量分離器の設置が物理的に困
難であるという＋１！！題があった。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、荷電子
ビーム露光装置等において、被露光物近傍のスペースが
狭い場合であっても被露光物のアライメントを行うこと
ができるアライメントマーク検出方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
ビーム露光装置等において、被露光物近傍のスペースが
狭い場合であっても被露光物のアライメントを行うこと
ができるアライメントマーク検出方法及び装置を提供す
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため本発明は、基板上に荷電子ビー
ムを照射し、基板上のアライメントマークの位置を検出
するアライメントマーク位置検出力法において、基板及
び該基板上に形成されたアライメントマークに荷電子ビ
ームを照射し、基板及びアライメントマークから放射さ
れる２次電子及び２次イオンにより基板に流れる電流が
変化する電流変化位置を検出し、該電流変化位置と、前
記荷電子ビームを偏向する偏向電圧の情報とに基づいて
前記アライメントマークの位置を読取るようにしたり、
基板」二に荷電子ビームを照射し、基板上のアライメン
トマークの位置を検出するアライメントマーク位置検出
装置において、基板及び該基板」二に形成されたアライ
メントマークに荷電子ビームを照射したとき、基板及び
アライメン］・マークから放射される２次電子及び２次
イオンにより基板に流れる電流が変化する電流変化位置
を検出する電流変化位置検出手段と、該電流変化位置と
、前記荷電子ビームを偏向する偏向電圧の情報とに基づ
いて前記アライメントマークの位置を読み取るアライメ
ントマーク位置読取り手段とを設けるようにしたもので
ある。
ムを照射し、基板上のアライメントマークの位置を検出
するアライメントマーク位置検出力法において、基板及
び該基板上に形成されたアライメントマークに荷電子ビ
ームを照射し、基板及びアライメントマークから放射さ
れる２次電子及び２次イオンにより基板に流れる電流が
変化する電流変化位置を検出し、該電流変化位置と、前
記荷電子ビームを偏向する偏向電圧の情報とに基づいて
前記アライメントマークの位置を読取るようにしたり、
基板」二に荷電子ビームを照射し、基板上のアライメン
トマークの位置を検出するアライメントマーク位置検出
装置において、基板及び該基板」二に形成されたアライ
メントマークに荷電子ビームを照射したとき、基板及び
アライメン］・マークから放射される２次電子及び２次
イオンにより基板に流れる電流が変化する電流変化位置
を検出する電流変化位置検出手段と、該電流変化位置と
、前記荷電子ビームを偏向する偏向電圧の情報とに基づ
いて前記アライメントマークの位置を読み取るアライメ
ントマーク位置読取り手段とを設けるようにしたもので
ある。
（作用）
基板及びアライメントマークに荷電子ビームを照射した
とき、放射される２次電子及び２次イオンによって基板
に流れる電流が変化する電流変化位置が検出され、この
電流変化位置と荷電子ビームの偏向情報とに基づき、ア
ライメントマーク位置が読取られる。
とき、放射される２次電子及び２次イオンによって基板
に流れる電流が変化する電流変化位置が検出され、この
電流変化位置と荷電子ビームの偏向情報とに基づき、ア
ライメントマーク位置が読取られる。
（実施例）
以下本発明の一実施例を添伺図面に基づいて詳述する。
第１図は本発明のアライメントマーク位置検出力法を適
用した荷電子ビーム露光装置要部の構成図である。同図
中１はイオンビーム（荷電子ビーム）２】を出力するイ
オン源であり、該イオン源１の下方にアパーチャ２、静
電レンズ３、及び偏向器４がこの順序で配されている。
用した荷電子ビーム露光装置要部の構成図である。同図
中１はイオンビーム（荷電子ビーム）２】を出力するイ
オン源であり、該イオン源１の下方にアパーチャ２、静
電レンズ３、及び偏向器４がこの順序で配されている。
また、イオンビーム２１によって露光される試料（被露
光物）５は、真空チャック７によってＸ−Ｙテーブル６
上に固定されており、真空チャック７とＸ−Ｙテーブル
６とは絶縁されている。真空チャック７は電流検出器９
を介して電源（例えばｌ０ＫＶ程度の電圧を発生するも
の）１６の負電極に接続され、電源１６の正電極はアー
スに接続されている。」二連した借成要素１〜９、及び
１６は、真空チェンバ１０に収容され、該真空チェンバ
１０はｖ１気装置」１により所定圧力（例えば、１０″
□４〜１０−７［ＴＯＲＲ］ ）まで排気される・ イオン源ｌは、イオン（荷電子）を発生させると共に、
該イオンを所定のイオンビーム２１として出力するもの
であって、本実施例においては、正電荷のイオンビーム
を発生する。アパーチャ２は、イオンビーム２Ｉの形状
を成形し、静電レンズ３は該成形後のイオンビーム２１
を試料５の」二面に集束させる。偏向器４は、イオンビ
ーム２１を偏向して試料５の上面を走査させる。Ｘ−Ｙ
テーブル６は、互いに直交するＸ、Ｙ方向に移動可能な
テーブルであり、試料５を所定の照射位置に移動させる
。
光物）５は、真空チャック７によってＸ−Ｙテーブル６
上に固定されており、真空チャック７とＸ−Ｙテーブル
６とは絶縁されている。真空チャック７は電流検出器９
を介して電源（例えばｌ０ＫＶ程度の電圧を発生するも
の）１６の負電極に接続され、電源１６の正電極はアー
スに接続されている。」二連した借成要素１〜９、及び
１６は、真空チェンバ１０に収容され、該真空チェンバ
１０はｖ１気装置」１により所定圧力（例えば、１０″
□４〜１０−７［ＴＯＲＲ］ ）まで排気される・ イオン源ｌは、イオン（荷電子）を発生させると共に、
該イオンを所定のイオンビーム２１として出力するもの
であって、本実施例においては、正電荷のイオンビーム
を発生する。アパーチャ２は、イオンビーム２Ｉの形状
を成形し、静電レンズ３は該成形後のイオンビーム２１
を試料５の」二面に集束させる。偏向器４は、イオンビ
ーム２１を偏向して試料５の上面を走査させる。Ｘ−Ｙ
テーブル６は、互いに直交するＸ、Ｙ方向に移動可能な
テーブルであり、試料５を所定の照射位置に移動させる
。
電流検出器９は、真空チャック７から電源１６の負電極
に流れ込む電流Ｉを検出し、その検出信号をマーク位置
算出回路（アライメントマーク位置読取りｆ段）１２に
供給する。
に流れ込む電流Ｉを検出し、その検出信号をマーク位置
算出回路（アライメントマーク位置読取りｆ段）１２に
供給する。
偏向情報作成２ｇ＋４は、その出力側が偏向コントロー
ラｌ ３及びマーク位置算出回路１２に接続され、これ
らに偏向情報を供給する。偏向コントローラ１３は、こ
の偏向情報に基づいて偏向器４を駆動制御する。マーク
位置算出回路１２は、前記偏向情報と電流検出器９から
の電流検出信号とに基づいて、後述するように試料５に
設けられたアライメントマーク５ｂの位置を算出し、試
料５の描画位置を補正するためのＸ−Ｙテーブル駆動デ
ータとして、Ｘ−Ｙテーブルコントローラ１５に供給す
る６Ｘ−Ｙテーブルコントローラ１５は、０；１記Ｘ−
Ｙテーブル駆動データに応じてＸ−Ｙテーブル６を駆動
制御する。
ラｌ ３及びマーク位置算出回路１２に接続され、これ
らに偏向情報を供給する。偏向コントローラ１３は、こ
の偏向情報に基づいて偏向器４を駆動制御する。マーク
位置算出回路１２は、前記偏向情報と電流検出器９から
の電流検出信号とに基づいて、後述するように試料５に
設けられたアライメントマーク５ｂの位置を算出し、試
料５の描画位置を補正するためのＸ−Ｙテーブル駆動デ
ータとして、Ｘ−Ｙテーブルコントローラ１５に供給す
る６Ｘ−Ｙテーブルコントローラ１５は、０；１記Ｘ−
Ｙテーブル駆動データに応じてＸ−Ｙテーブル６を駆動
制御する。
以上のように構成された荷電子ビーム露光装置における
アライメントマーク位置検出方法を以下に詳述する。
アライメントマーク位置検出方法を以下に詳述する。
第２図は、アライメントマーク位置検出ノブ法を説明す
るための図であり、同図中５ａは試料５の基板、５ｂは
アライメントマークである０図示例では、基板５ａの材
質はＡ（例えばシリコン）であり、アライメントマーク
５ｂの材質はＡと異なる１３（例えば半導体不純物であ
るホウ素（Ｂ）。
るための図であり、同図中５ａは試料５の基板、５ｂは
アライメントマークである０図示例では、基板５ａの材
質はＡ（例えばシリコン）であり、アライメントマーク
５ｂの材質はＡと異なる１３（例えば半導体不純物であ
るホウ素（Ｂ）。
リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）を多く
含む領域又はアルミニウム（Ａα）等）である。
含む領域又はアルミニウム（Ａα）等）である。
イオンビーム２１を試料５の表面に照射し、前記偏向情
報に基づいて偏向器４により第２図（ｂ）の矢印Ｘで示
すＸ軸力向に走査させると、イオンビーム２１により照
射された部分の材質に応じた２次イオン（ここでは、材
質Δ、Ｂとも正電荷の２次イオン）及び２次電子が放出
される。
報に基づいて偏向器４により第２図（ｂ）の矢印Ｘで示
すＸ軸力向に走査させると、イオンビーム２１により照
射された部分の材質に応じた２次イオン（ここでは、材
質Δ、Ｂとも正電荷の２次イオン）及び２次電子が放出
される。
一方、電流検出器９によって検出される電流値Ｉは下記
式（１）で与えられる。
式（１）で与えられる。
１＝Ｉ ｉ−（ｉ−１ｅ） −（１）ここで
、１１．ｉ及びＩｅはそれぞれイオンビーム２１．２次
イオン及び２次電子の電流値である。また、一般にｉ
／ Ｉ ｅ＝ １０−２〜ｌ Ｏ−’であってＩｅ）ｉ
が成立する。
、１１．ｉ及びＩｅはそれぞれイオンビーム２１．２次
イオン及び２次電子の電流値である。また、一般にｉ
／ Ｉ ｅ＝ １０−２〜ｌ Ｏ−’であってＩｅ）ｉ
が成立する。
従って、基板５ａとアライメントマーク５ｂとでは、２
次イオン及び２次電子による電流値ｌ。
次イオン及び２次電子による電流値ｌ。
ｒｅが変化するので、検出電流値Ｉが変化する（この場
合、特に２次電子電流ｒｅの変化の寄与が大きい）。マ
ーク位置算出回路Ｉ２は、この電流検出信号の変化位置
と、前記偏向情報作成器Ｉ４からの偏向情報とに基づい
て、基板５ａとアライメントマーク５ｂのＸ方向の境界
位置Ｘｉ、Ｘ２を算出し、 （Ｘｌ＋Ｘ２）／２をアラ
イメントマーク位置とする。また、Ｙ方向の位置も上述
と同様にして、算出することができる。
合、特に２次電子電流ｒｅの変化の寄与が大きい）。マ
ーク位置算出回路Ｉ２は、この電流検出信号の変化位置
と、前記偏向情報作成器Ｉ４からの偏向情報とに基づい
て、基板５ａとアライメントマーク５ｂのＸ方向の境界
位置Ｘｉ、Ｘ２を算出し、 （Ｘｌ＋Ｘ２）／２をアラ
イメントマーク位置とする。また、Ｙ方向の位置も上述
と同様にして、算出することができる。
上述した実施例において、電流検出器９の位置は特に制
約を受けないため、例えばマルチ荷電子ビーム露光装置
のように試料の直ぐ上にスクリーンレンズが設けられて
いる場合であっても、アライメントマーク位置の検出を
行うことができる。
約を受けないため、例えばマルチ荷電子ビーム露光装置
のように試料の直ぐ上にスクリーンレンズが設けられて
いる場合であっても、アライメントマーク位置の検出を
行うことができる。
尚、上述した実施例ではアライメントマーク５ｂを基板
５ａと異なる材質としたが、これに限るものではなく、
例えば基板５ａに凹部等の形状の異なる部分を設けて、
これをアライメントマークとしてもよい。その場合にも
、アライメントマークの境界位置で検出電流値Ｉが変化
するので、これによってマーク位置を検出することがで
きる。
５ａと異なる材質としたが、これに限るものではなく、
例えば基板５ａに凹部等の形状の異なる部分を設けて、
これをアライメントマークとしてもよい。その場合にも
、アライメントマークの境界位置で検出電流値Ｉが変化
するので、これによってマーク位置を検出することがで
きる。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明のアライメントマーク位置検
出方法又は装置によれば、基板を流れる電流の変化位置
を検出することによってアライメントマーク位置の検出
が行われるので、質量分離器等設置場所に制約を受ける
検出器を設ける必要がなく、基板近傍のスペースが狭い
場合であってもアライメントを行うことができるという
効果を奏する。
出方法又は装置によれば、基板を流れる電流の変化位置
を検出することによってアライメントマーク位置の検出
が行われるので、質量分離器等設置場所に制約を受ける
検出器を設ける必要がなく、基板近傍のスペースが狭い
場合であってもアライメントを行うことができるという
効果を奏する。
第１図は本発明のアライメントマーク位置検出方法を適
用した荷電子ビーム露光装置要部の構成図、第２図はア
ライメントマーク位置検出方法を説明するための図であ
る。 】・・・イオン源（荷電子源）、４・・・偏向器、５ａ
・・・基板、５ｂ・・・アライメントマーク、７・・・
真空チャック、９・・・電流検出器、１２・・・マーク
位置算出回路（アライメントマーク位置読取り手段）、
１３・・・偏向コントローラ、１４・・・偏向情報作成
器、２１・・・イオンビーム（荷電子ビーム）。
用した荷電子ビーム露光装置要部の構成図、第２図はア
ライメントマーク位置検出方法を説明するための図であ
る。 】・・・イオン源（荷電子源）、４・・・偏向器、５ａ
・・・基板、５ｂ・・・アライメントマーク、７・・・
真空チャック、９・・・電流検出器、１２・・・マーク
位置算出回路（アライメントマーク位置読取り手段）、
１３・・・偏向コントローラ、１４・・・偏向情報作成
器、２１・・・イオンビーム（荷電子ビーム）。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に荷電子ビームを照射し、基板上のアライメ
ントマークの位置を検出するアライメントマーク位置検
出方法において、基板及び該基板上に形成されたアライ
メントマークに荷電子ビームを照射し、基板及びアライ
メントマークから放射される２次電子及び２次イオンに
より基板に流れる電流が変化する電流変化位置を検出し
、該電流変化位置と、前記荷電子ビームを偏向する偏向
電圧の情報とに基づいて前記アライメントマークの位置
を読取ることを特徴とするアライメントマーク位置検出
方法。 ２、基板上に荷電子ビームを照射し、基板上のアライメ
ントマークの位置を検出するアライメントマーク位置検
出装置において、基板及び該基板上に形成されたアライ
メントマークに荷電子ビームを照射したとき、基板及び
アライメントマークから放射される２次電子及び２次イ
オンにより基板に流れる電流が変化する電流変化位置を
検出する電流変化位置検出手段と、該電流変化位置と、
前記荷電子ビームを偏向する偏向電圧の情報とに基づい
て前記アライメントマークの位置を読み取るアライメン
トマーク位置読取り手段とを設けたことを特徴とするア
ライメントマーク位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1334492A JPH03194916A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | アライメントマーク位置検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1334492A JPH03194916A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | アライメントマーク位置検出方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03194916A true JPH03194916A (ja) | 1991-08-26 |
Family
ID=18278010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1334492A Pending JPH03194916A (ja) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | アライメントマーク位置検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03194916A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034375A (en) * | 1997-04-11 | 2000-03-07 | Nec Corporation | Method of aligning a semiconductor substrate with a base stage and apparatus for doing the same |
| KR20010013507A (ko) * | 1998-04-14 | 2001-02-26 | 게스레이 마크 | 저 에너지 전자빔으로 레지스트레이션 마크를 검출하는방법 및 장치 |
| US6512237B2 (en) * | 1998-12-18 | 2003-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charged beam exposure method and charged beam exposure apparatus |
-
1989
- 1989-12-22 JP JP1334492A patent/JPH03194916A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6034375A (en) * | 1997-04-11 | 2000-03-07 | Nec Corporation | Method of aligning a semiconductor substrate with a base stage and apparatus for doing the same |
| KR20010013507A (ko) * | 1998-04-14 | 2001-02-26 | 게스레이 마크 | 저 에너지 전자빔으로 레지스트레이션 마크를 검출하는방법 및 장치 |
| US6512237B2 (en) * | 1998-12-18 | 2003-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charged beam exposure method and charged beam exposure apparatus |
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