JPS60201626A - 位置合わせ装置 - Google Patents

位置合わせ装置

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JPS60201626A
JPS60201626A JP59057211A JP5721184A JPS60201626A JP S60201626 A JPS60201626 A JP S60201626A JP 59057211 A JP59057211 A JP 59057211A JP 5721184 A JP5721184 A JP 5721184A JP S60201626 A JPS60201626 A JP S60201626A
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JP
Japan
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mask
wafer
mark
electron beam
electron
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JP59057211A
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English (en)
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Takuo Kariya
刈谷　卓夫
Susumu Goto
進 後藤
Masahiko Okunuki
昌彦 奥貫
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Canon Inc
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Canon Inc
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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    • G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、位置合わせ装置に関し、特にサブミクロン領
域の微細パターンの転写を行う半導体露光装置に有用な
位置合わせ装置に関する。
〔従来技術〕
Ｘ線露光装置は、０，５ミクロン以下の微細なサブミク
ロンパターンの転写が可能であり、しかも光露光に匹敵
するスループットが期待できることから、半導体製造に
おける次世代加工技術として期待されている。
従来の光露光装置やＸ線露光装置のマスクとウニへの位
置合わせ（アライメント）方法としては、Ｘ線を用いる
方法も提案されているが、光の反射や回折現象を利用す
る方法が一般的である。後者の場合アライメント光のビ
ーム径は１０μｍ前後と太く、またウニ八表面の凹凸に
よる複雑な反射があるため、０．０ｉμｍ程度の高精度
の位置合わせは難しく、サブミクロン領域の露光を技術
的に困難なものにしていた。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来例の欠点に鑑み、サブミクロン領域
の微細パターンを有するマスクとウェハを高精度で位置
合わせすることのできる装置を提供することを目的とす
る。
本発明は、光のビーム径に比べて１０分の１以下である
０、　１μｍ程度の径に電子ビームを集束することが容
易であることから、それぞれ別個の電子光学系（走査型
電子顕微鏡）の電子ビームでマスク、ウェハを走査し、
マスクとウニへの相対的位置誤差を検出することを特徴
とする。
〔実施例〕
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例の概略縦断面図であり、マス
クＭとウェハＷのＸ方向の位置合わせを行う。
図中、マスク位置合わせ用の鏡筒Ａとウェハ位置合わせ
用の鏡筒Ｂは、その相対的位置誤差が生じないように一
体で構成され、また以下に示すごとく同様な構成部材よ
り成る。
鏡筒Ａ、Ｂは、それぞれ電子銃１．コンデンサレンズ３
．対物レンズ４．偏向電極５を有し、電子銃１からの電
子線２はコンデンサレンズ３及び対物レンズ４により集
束されて偏向電極５によりＸ方向に偏向される。
鏡筒Ａ、Ｈの下方には１枚の基準プレート６が固定され
、基準プレート６には鏡筒Ａ、Ｂのそれぞれの電子線２
が通過するための開口部６ａ、６ｂと、後述する反射電
子がそれぞれ通過するための開口部？ａ、７ｂが設けら
れている。基準プレート６上の開口部６ａ　、６ｂの近
傍にはそれぞれ基準マーク８ａ、８ｂが精密に描画され
ている。
基準プレート６は石英やインバーなどの熱膨張率が低く
熱的に安定した材料が用いられ、基準マーク８ａと８ｂ
の間の距離が基準距離となる。基準マーク８　ａ　＋　
８　ｂは金などの電子線を反射する材料が用いられる。
鏡筒Ａ、Ｂの下方には、更にそれぞれ反射電子検出器９
　ａ　＋　９　ｂが固定され、この検出器８ａ、８ｂは
、それぞれ基準マーク８ａとマスクＭ、基準マーク８ａ
とウェハＷからの反射電子を検出する。
マスクＭには位置合わせ用マ〜りＭａ　が設げられ、ま
たこのマスクＭは不図示のマスクチャックにより極近接
状態で担持され、更には分割露光のため水平方向（ｘｙ
Ｘ方向に移動可能である。ウェハＷには同様に位置合わ
せ用マークｗｂが設けられ、またこのウェハＷはウェハ
チャック１０により担持されウエパステージ１１により
水平方向に移動可能である。尚マスクＭのマークＭａ　
＋ウェハＷのマークＷｂは、上記のプレート６の基準マ
一り８ａ、８ｂ間の基準距離に対応して設けられる。
上記構成において、電子銃ｌがらの電子線２は、コンデ
ンサレンズ３及び対物レンズ４を介して偏向電極５によ
りＸ方向に偏向され、従ってこの偏向された電子線は、
それぞれ鏡筒Ａ、Ｈにおいて、基準フレート６の基準マ
ーク８ａとマスクＭのマークＭａ、基準マーク８ｂとウ
ェハＷのマークｗｂ上を走査する。このとき鏡筒Ａ、Ｂ
のそれぞれの偏向電極５のビーム走査信号が同期される
。
上記の如く電子線による走査が行なわれると、鏡ｍ　Ａ
の方においては基準マーク８ａとマスクＭのマークＭａ
から、鏡筒Ｂの方においては基準マーク８ｂとウェハＷ
のマークｗｂから反射電子が発生し、従ってこの反射電
子はそれぞれ検出器９ａ　＊　９　ｂにより検出される
。すなわち基準マーク８ａとマークＭａ　との距離、基
準マーク８ｂとマークｗｂ　との距離が当該電子線の走
査速度の関数として得られ、従って基準マーク８　ａ　
＊　８　ｂ間の基準距離を考慮した後、マスクＭとウェ
ハＷのＸ方向の位置誤差を検出することができる。
マスクＭとウェハＷのＹ方向及びθ方向の位置誤差は、
別の同様な鏡筒を第１図においてＹ方向に各１本づつ追
加して配置するか、或いは電子線２をＹ方向に偏向する
ための電極を設げることにより検出することができる。
上記の如くマスクＭとウェハＷの位置誤差が検出される
と、マスクＭのステージ（不図示）とウェハＷのステー
ジ１１をそれぞれ或いは一方を駆動し、位置合わせを行
う。
前記実施例ではマークからの反射電子を検出してマスク
とウェハの位置誤差を測定しているが、マークからの２
次電子を検出してもよい。また基準距離を設定するため
に基準プレートを設けたが、それぞれ鏡筒Ａ、Ｂの下方
のマスクＭ、ウェハＷの近傍に基準マークを設ければ基
準プレートは必要がない。
なお、電子線を用いる代りにイオンビームを用いても本
発明の方法は可能である。
本発明は、イオンビームや電子゛ビームの穴開きマスク
を用いた大面積一括露光等の位置合せ法としても応用可
能である。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、１本の電子光学系
で走査できる範囲を越えた複数位置を検出でき、またこ
れを利用してサブミクロン領域の高精度の位置合わせが
可能となるので、Ｘ線露光装置などの微細パターンを転
写する装置に有用となる。また熱的、機械的に歪の無い
基準プレート上に精密に描画された基準マークを使うこ
とにより、従来光を使って容易に位置合わせすることが
できなかった０、１μｍ以下の精度でマスクとウニへ間
の位置合わせが可能となった。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例の概略縦断面図である。 Ａ、Ｂ・・・・・・鏡筒、　■・・・・・・電子銃。 ２・・・・・・電子線、６・・・・・・基準プレート。 ８ａ、８ｂ・・・・・・基準マーク。 手続補正書（自発） 昭和６０年３月ｌＩ日 特許庁長官　殿 １、事件の表示　昭和５９年　特　許　願　第５７２１
１号２、発明の名称 位置合わせ装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 （１００）キャノン株式会社 ４、代　理　人 住所　東京都港区赤坂１丁目９番２０号電話（５８５）
１８８２ ５、補正の対象 「特許請求の範囲」の欄および「発明の詳細な説明」の
欄、ならびに図面。 ６、補正の内容 （１）明細書の特許請求の範囲の欄を別紙の如く補正す
る。 （２）明細書の第４頁第１１行目の「射電子を検出する
。」を「射電子を検出する。基準マーク８ａ。 ８ｂは反射電子検出器９ａ、９ｂの位置と、選択された
基準距離の値を考慮し、基準プレート６の都合の良い場
所に正確に形成できる。また、基準マーク８　ａ、　８
　ｂは電子線を繰り返しあてても欠損することのないよ
う十分な強度をもった材料を選択して構成できる。」と
補正する。 （３）第１図を別紙の通り補正する。 特許請求の範囲 １．電子線を発生させるための手段と、位置合わせすべ
き物体を保持するためのホルダーと、 該ホルダーによって保持された該物体面内で電子線を走
査させるための手段と、 前記物体の位置合わせ位置を定めるための基準と、 該基準および前記物体からの電子を検出するための検出
手段と、 該検出手段からの情報に基いて前記物体を稼動させるた
めの移動手段とを有することを特徴とする位置合わせ装
置。 ２、前記電子線を集束させるための手段を有する特許請
求の範囲第１項記載の位置合わせ装置。 ３、前記集束手段はコンデンサレンズおよび対物レンズ
である、特許請求の範囲第２項記載の位置合わせ装置。 ４、前記電子線を走査させるための手段は偏向電極であ
る、特許請求の範囲第３項記載の位置合わせ装置。 ５、位置合わせすべき前記物体はマスクである、特許請
求の範囲第４項記載の位置合わせ装置。 ６、位置合わせすべき前記物体はウェハである、特許請
求の範囲第４項記載の位置合わせ装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）　それぞれ電子線を発生し、基準位置用のマーク
    が設けられた少なくとも２つの電子光学系を有する位置
    合わせ装置。
  2. （２）　前記電子光学系に固定された一枚のプレートを
    有し、該プレートに前記基準位置用のマークが設けられ
    ている特許請求の範囲第１項記載の位置合わせ装置。
JP59057211A 1984-03-27 1984-03-27 位置合わせ装置 Pending JPS60201626A (ja)

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