JPH0449670B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ 本発明は荷電ビーム装置等におけるビーム径測
定用マーカーに関する。

［従来技術とその問題点］ 荷電ビーム装置においては、基本性能としての
ビーム分解を評価するため、高精度のビーム径測
定を必要とする。

例えば、最近の微細加工技術用の荷電ビーム装
置においては、サブミクロン領域の微細加工の為
に、0.1μm以下のビーム径を高精度に測定するこ
とが要求されている。

従来のビーム径測定用マーカーの例を第１図に
示す。マーカー１は基板２の材料例えばシリコン
より荷電ビームの後方散乱係数の大きな材料、例
えば金を用いて基板２上に選択的に形成される。
形成手順（図示しない）としては、まず光露光法
の公知のレジストパターン形成方法によりレジス
トの選択的除去部を形成する。次に除去部も含め
たレジストパターン上に金蒸着を行ない、公知の
リフトオフ法によつてマーカー１を形成してい
た。ビーム径の測定方法を以下に述べる。まずマ
ーカーを形成した基板上に荷電ビーム（以下ビー
ムと称する）を走査した時得られるマーカーから
の反射ビーム信号、もしくは二次電子信号（以下
信号と称する）を信号検出器により捕える（第２
図）。この信号の10％−90％の走査時間幅を測定
し、これに走査スピードを乗算することによつて
得られた距離を一般にビーム径（ビームの半値
幅）と定義する。

従来のマーカーを用いて得られる信号を第２図
に示す。従来の場合、マーカーエツヂの側面での
反射ビーム（荷電ビームの反射成分及び二次電子
の両者を含む）の余分な吸収（第３図の点線３
２）及び余分な反射（第４図の実線４２）によつ
て第２図の点線の円内に示すような波形の歪みが
発生した。この為、本来白丸の位置であるべき10
％−90％の測定位置が黒丸の位置に、それぞれず
れてしまい、正確なビーム径ｄより大きなd′の距
離をビーム径と測定してしまう。この波形の歪み
による測定誤差は、ビーム径が小さくなる程、無
視し得ない影響を及ぼし、0.1μm以下のビーム径
測定は極めて困難であつた。

［発明の目的］ 本発明は、荷電ビーム装置等におけるビーム径
の測定エラーを低減し、ビーム径を正確に測定す
ることにある。

［発明の概要］ 本発明の主眼は、基板にマーカーを埋め込むこ
とによりエツヂマーカーの側面による反射ビーム
の余分な吸収、余分な反射をなくし、歪のない波
形で正確なビーム径を測定するマーカーを提供す
る。

［発明の効果］ 本発明により、荷電ビーム装置等のビーム径測
定において0.1μm程度の微細ビームでも歪みのな
い信号波形を検出することができ、波形の歪みに
よる測定エラーを低減することが出来た。

［発明の実施例］ 本発明のビーム径測定用マーカーの例を第５図
に示す。マーカー１は基板２の材料例えばシリコ
ンより荷電ビームの後方散乱係数の大きな材料、
たとえば金を用いて基板２上に埋め込んで形成さ
れる。形成手順（図示しない）としては、まず光
露光法の公知のレジストパターン形成方法により
レジストをマスクにして、基板を公知のRIE技術
（リアクテイブ・イオン・エツチング）でエツチ
ングして溝を形成し、開口部にその溝を平坦化す
るに必要な膜厚だけ金メツキ後、レジストを剥離
することによつてマーカー１を基板に埋め込んで
形成した。ビームの測定方法は従来と同じ方法を
用いることができる。基板上にビームを走査させ
た時、得られるマーカーからの反射ビーム信号も
しくは二次電子信号（以下信号と称する）を信号
検出器により捕える（第６図）この信号の10％−
90％の走査時間幅を測定し、これに走査スピード
を乗算させることによつてビーム径を測定するこ
とができる。本発明のマーカーを用いて得られる
信号を第６図に示す。本発明の場合、マーカーエ
ツヂの側面で反射ビームの余分な吸収及び余分な
反射をなくしたことにより歪のない信号波形が検
出できた。

上記実施例ではマーカー形成に金メツキ法を用
いたが、リフト・オフ法で埋め込んでも良い。埋
め込む材料としては後方散乱係数の大きい、金、
モリブデン、タングステン、クロム、チタンまた
はこれらの元素を含む化合物、合金の単体、もし
くは積層体、他に埋め込む材料としては後方散乱
係数の小さい、ベリリウム、ボロン、クロム、チ
タンまたはこれらの元素を含む化合物、合金の単
体、もしくは積層体なども使用できる。

第７図は本発明の他の実施例を示しており、５
は後方散乱係数の小さな材料である。第８図はそ
の場合の検出波形４を示す。第９図は本発明の更
に他の実施例を示しており、６は積層体を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の荷電ビーム装置におけるビーム
径測定用基板の概略構成を示す断面模式図、第２
図は従来法で検出された測定誤差を示す波形図、
第３図は反射ビームの余分な吸収の例を示す説明
図、第４図は反射ビームの余分な反射の例を示す
説明図、第５図、第７図及び第９図は本発明の各
実施例におけるビーム径測定用基板の概略構成を
示す断面模式図、第６図及び第８図は本発明法で
検出された波形を示す特性図である。 １……金マーカー、２……シリコン基板、３…
…歪み波形、４……正常な波形、５……後方散乱
係数の小さな材料、６……積層体、３１……荷電
ビーム、３２……ビームの余分な吸収、４１……
荷電ビーム、４２……ビームの余分な反射。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マーカー形成用基板上に選択的に設けられた
   開口部に、前記基板材料と異なる荷電ビームの後
   方散乱係数を有する材料の少くとも１種を少くと
   も１層以上積層して埋め込み、平坦化したことを
   特徴とするビーム径測定用マーカー。 ２ 埋め込み材料として、前記基板材料より後方
   散乱係数の大きな材料を用いることを特徴とす
   る、特許請求範囲第１項に記載したビーム径測定
   用マーカー。 ３ 埋め込み材料として、金、モリブデン、タン
   グステン、クロム、タンタル、チタンまたはこれ
   らの元素を含む化合物、合金の単体、もしくは積
   層体を用いたことを特徴とする特許請求範囲第１
   項もしくは第２項に記載したビーム径測定用マー
   カー。 ４ 埋め込み材料として、前記基板材料より後方
   散乱係数の小さな材料を用いることを特徴とす
   る、特許請求範囲第１項に記載したビーム径測定
   用マーカー。 ５ 埋め込み材料として、ベリリウム、ボロン、
   カーボンまたはこれらの元素を含む化合物、合金
   の単体、もしくは積層体を用いたことを特徴とす
   る特許請求範囲第１項もしくは第４項に記載した
   ビーム径測定用マーカー。