JPH04196310A - 電子線描画装置におけるマーク検出方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子線描画装置におけるアライメントマーク検
出方法に関する。

〔従来の技術〕

一般にステージが移動した後、マーク検出を実行する迄
、ステージ移動に伴う残留振動が静定する違約５０ｍ５
ｅｃ〜１００ｍ５ｅｃの待時間が必要であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

６インチシリコンウェハ上に回路パターン即ちチップを
５００ケ配列するとしてそのチップの４隅にアライメン
トマークを配列すると、２０００回のマーク検出を行な
う。従って１回のステージ移動を伴う待時間を仮に５０
ｍ５ｅｃとすると１００秒の無駄時間が発生する。

本発明は上記従来技術の欠点を改良する。

ステージ移動と直交方向の電子ビーム走査を初めに実施
し、直交する電子ビーム走査を後から実施することによ
って上記無、駄時間を排除することができる。

〔課題を解決するための手段〕

ステージが移動と停止を繰り返し実行する場合に停止後
の残留振動は移動方向に沿って発生する。

従って移動方向と直角方向に電子ビームを走査した後、
移動方向に電子ビームを走査すれば、振動の影響を受け
ること無く精度良くマーク位置を検出することができる
。

〔作用〕

テーブルは移動と停止を繰り返し、停止時にテーブル上
に載置された固体表面に配列されたアライメントマーク
の位置を電子ビームを上記アライメントマーク上で走査
することによって検出する。

この際にステージの移動方向と直角方向に電子ビームを
走査することによって振動の影響を取り除くことができ
る。

〔実施例〕

本発明の実施例を以下に説明する。第１図に電子線描画
装置の全体構成を示す。電子銃１から放射された電子ビ
ーム２は所定の位置に配置された絞り３、電子レンズ４
により所望の形状と電流密度が得られる様に制御されて
シリコン、ガリウムヒ素等を原料とするウェハ８上に照
射される。ウェハ８を載置するステージ９はレーザ干渉
形によって位置決め及び０．０１μｍ単位で高精度に位
置計測される。ステージ９上には位置計測用のミラー１
１が装着されており、レーザ光源１４から放射されたレ
ーザビームが、ハータミラー１３及び基準ミラー１２と
いわゆるマイケルソン形干渉計を構成する。従って検出
器１５から出力されるパルス数をレーザ測長器１７が計
測し、高精度にステージ９の位置を求めることか可能で
ある。ステージ９の位置制御は現在位置と目的位置の差
よりステージ制御回路１６がＤＣサーボモータ１０を制
御することにより実施する。通常ステージ９の停止精度
は約１μｍであるため、停止誤差はコンピュータ２１よ
り偏向制御系ユ９を制御することにより偏向器６に電子
ビーム２の位置情報として与えられる。電子ビーム２の
ＯＮ、ＯＦＦはブランキング制御回路１８及びプランカ
ー５によって制御される。ウェハ８上に精度良くパター
ンを形成するためには、ウェハの化学プロセス等による
変形や、ステージ９上での伸縮等による位置ずれを補正
するため、予め、ウェハ８上に形成されたアライメント
マーク２２を検出することによって実行される。

第２図にウェハの形状を示す。ウェハ８には第２図の様
にチップ２３が配列され、各チップ２３のコーナ部にア
ライメントマーク２２が西装置される。チップ２３の大
きさはものによっては１０ｍ以上もあり、電子ビーム２
を高精度に偏向できる領域には限界があるため、第２図
の様に偏向領域を分割し、接続することによって千ツブ
登形成することが多い。

第３図に描画のフローチャートを示す。第３図のフロー
チャートは大きく分けるとステップ１とステップ２から
なる。即ちステップ１はアライメントマーク検出、ステ
ップ２は描画である。第２図に示したウェハ８上のチッ
プ２３の配列において、チップ２３の４隅に配列された
マーク２２を検出した後、描画が実行される。

マーク検出の詳細を第４図、第５図によって説明する。

ウェハ８上にアライメントマーク２２を形成し、その上
で電子ビーム２を走査すると検出器７には第４図（ｂ）
の様な反射電子信号が得られる。この際適当な比較レベ
ルを設けることによりマークのエツジ位置Ｍエ　、Ｍ２
　　、Ｍ３　、Ｍ４　が得られこの値がコンピュータに
記録され、Ｍ１〜Ｍ４の値を平均することによりマーク
中心位置が計算により求められる。本発明のポイントは
、ステージ９の移動後マーク検出器の無駄時間の除去に
ある。ステージ９の移動速度は５ｍｍステップで約２０
０　ｍ　ｓである。しかし停止後約５０ｍ５ｅｃ間０．
２〜０．５μｍの残留振動が在る。従来マーク検出精度
を向上するため停止後５０ｍ　ｓｅｃ静定待ちを行なっ
ていた。本発明のこの待時間を無くすことによって全体
的なスピードアップを図る技術を提供する第５図に示す
様にステージがＹ方向に移動する場合、マーク位置は、
点線の様に５０ｍ５ｅｃ間に約０．２〜０．５μｍ移動
する。しかしながらこの場合、Ｘ方向への電子ビーム走
査を初めに実行することにより、マーク位置のＸ座標を
求め、しかる後、Ｙ方向の電子ビーム走査を実行してマ
ーク位置のＹ座標を求めれば、精度を低下すること無く
、又能率良く、マーク中心位置を求めることができる。

Ｘ、Ｙ各々のマーク検出時間は各々、約１００ｍ５ｅｃ
であるから、Ｘ方向のマーク走査中に十分ステージは静
定する。

〔発明の効果〕

本発明によればマーク検出の効率が向上し、描画のスピ
ードアップが図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図はウェハ上のチッ
プ及びアライメントマークの配置図、第３図は描画のフ
ローチャート、第４図はマーク検出のアルゴリズムを示
す図、第５図は本発明を適用した具体的マーク検出法の
詳細を示す図である。 １・・・電子銃、２・・・電子ビーム、６・・・偏向器
、７・・第１図 第２図 第３図 Ｃ市Ｄ Ｍｌｆ−１２Ｍ３　Ｍ４ 時ｒ雷　（メモリ７トし又） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、加速された電子ビームを電子レンズと絞りを用いて
   所望の形状に制御する手段を有し、該電子ビームを偏向
   器によって固体表面の所望の位置に位置決めする手段を
   有し、上記電子ビームを照射するための資料を載置する
   テーブルを有し、該テーブルはレーザ干渉計など、高精
   度な位置決め及び位置計測手段を有する、いわゆる電子
   線描画装置において、上記テーブル上の固体表面上の所
   望の位置にパターンを形成するための位置決め方法にお
   いて、固体表面に形成されたアライメントマークを、電
   子ビームを該マーク上を走査して得られる二次的信号の
   変化によってマーク位置を認識する方法において、電子
   ビームが走査可能な領域まで上記テーブルを移動した後
   、電子ビームを該アライメントマーク上で走査する際に
   、テーブルの移動方向と直角方向の走査を初めに実行し
   、テーブル移動方向と直角な方向の電子ビーム走査を後
   から実行することを特徴とする、電子線描画装置におけ
   るマーク検出方法。