JPS6074519A - 電子ビ−ム露光における試料の位置合せ方法 - 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】 （イ）　発明の技術分野 本発明は所望の試料を電子ビームで露光するに際して、
露光前に試料を所定の位置に位置合せするための電子ビ
ーム露光における試料の位置合せ方法に関するものであ
る。

（ロ）技術の背景 例えば、工０チ、プは、第１図に示すような薄い円板状
のウェーハ１０をスクライブライン１１（ＩＯ完成後、
各工Ｏチ、プ１２を分離切断する部分）によって、網目
状に区分して、この区分された多数の各角形部分が工０
チ、ブ１２として形成される。これらの工０チ、ブ１２
にはトランジスタ等の電子素子、導体パターン、入出力
用の電極バタン等が複数回のパターン形成工程を経て形
成される。これらのパターン形成には、従来より、ウェ
ーハ１０上全面にレジスト膜を形成し、このレジスト上
に、透光部分と遮光部分とからパターンが形成されたマ
スクを配置し、このマスク上に全面照射してレジストの
露光を行なう方法が多用されている。ところが、最近で
はこのようなマスクを使用せず、各ＩＯチップ１２毎に
、その上面に形成したレジスト上に直接電子ビームを照
射し、この電子ビームを所定のＸ、Ｙ軸方向に走査させ
てレジストを露光する方法が多用されつつある。

この場合、すでに形成されているパターンに対して次に
積Ｎ形成するパターンを正確に位置合せする必要がある
。このため、先づ最初にウェーハ１０全体の位置合せを
行ない、その後各工Ｃチップ１２の位置合せを正確に行
なってから露光工程が行なわれる。一般的には、ウェー
ハ１０全体の位置合せ用として、第１図に示すように、
ウェー八１０の左右側縁部にそれぞれりｐスマークｒＸ
Ｊ１３が設けられており、また各ＩＣチップ１２の位置
合せ用として、各ＩＣチップ１２に対してそれぞれ複数
個の位置合せマーク（第１図には図示なし）が設けられ
ている。この工０チップ１２に対する位置合せマークを
電子ビームで走査して工０チップ１２の最終的な位置合
せが行われる。しかしこの種の位置合せマークは非常に
微小に形成されているため、ゴミ等がマーク上に付着し
た場合は、電子ビームによるマークの検出が困難、ある
いは検出不可能になる場合がある。このような場合は、
再度電子ビームを走査させてマークの検出作業を行なう
必要が生ずる。従って、このような位置合せ方法として
は、ごみ等がマークに付着している場合でも電子ビーム
による走査を−通り行なうのみで、試料（例えば、工０
チップ１２）の位置合せが簡便かつ確実に行ない得る位
置合せ方法が要望されている。

（ハ）従来技術と問題点 第２図から第４図は従来の電子ビーム露光における試料
の位置合せ方法を説明するための図である。尚、この場
合、試料として、前出の第１図のＩＣチップ１２を例示
している。第２図に示すように、各工０チ、プ１２の左
上隅角部、左下隅角部、及び右下隅角部に隣接するスク
ライブライン１１上にそれぞれ２個づつ位置合せマーク
α、ａ′。

Ａ　、　Ａ　Ｉ　、ｃ　、　ＣＩ　（但し、代表として
１個の工０チ、ブ１２に対してのみ図示）が配設形成さ
れている。これらの位置合せマークはすべて同一形状に
形成されている。第３図は第２図の位置合せマークのう
ちマークａを代表として示す拡大図であり、その平面図
（イ）と、（イ）のＥ−Ｅ′線断面（ロ）を示している
。マークαは、第３図（イ）に示すように、平形状が角
形（正方形又は矩形の場合が多い）で、断面形状が（ロ
）に示すように凹形に形成されている。尚、この断面形
状は凸形に形成される場合もある。第２図において、マ
ークαｌ　ｈｅ　’は正規マークとして設けられ、マー
クαＬ、ｌ、Ｌ、、ｌはそれぞれα。

ｈ、ｃに隣接配置され、αｌ　ＡＩ　’の予備マークと
して設けられている。そして、これらのマーク位置の検
出は、第３図に示すように、マークαに対し電子ビーム
をＸ（！：Ｙ軸方向に走査させて、段差部α１とα２に
おける反射電子の変化に基づいてα　とαを検出し、Ｘ
軸方向におけるα１とα２間２ の中点をめ、次に同様にしてＹ軸方向におけるａ３とα
４間の中点をめることにより、マークαの中心点ｐ（−
ｃｏ＋ｙｏ）がめられる。他のマークの位置検出もすべ
てこれと同様な方法でめられる。さて、第２図において
、ＩＣチップ１２の位置合せは次のようにして行なわれ
る。先づマークαとｂを検出して、Ｙ軸方向におけるα
、ｂ間の距離ｔ１と、α（又けｂ）を中心とするｈ（又
はα）のＸ軸方向における回転ずれ（△Ｘ）が検出され
、この△Ｘを修正する。次いでマークｂとＣを検出して
、Ｘ軸方向におけるＡ、ｃ間の距離ｔ２　と、２（又は
Ｃ〕を中心とするＣ（又はｂ）のＹ軸方向における同軸
ずれ（△Ｙ）が検出され、このΔＹを修正する。この△
Ｘ、ΔＹの修正は、通常は、電子ビームの位置修正によ
って行なわれるが、工０チップ１２側を微調整移動して
行なわれる場合もある。またα、ｂ間の距離ｔ１と、ｂ
。

０間の距離ｔ２は、ＩＣチップ１２の加熱工程等による
伸縮の度合を算出するために検出されるもので、これに
基づいて電子ビームの走査幅が初期の設計値に比例して
大又は小に設定される。この従来の試料の位置決め方法
は以上述べたようにして行なわれる。しかし、前述した
ように、各位置合セマーク（α、α′〜ｅ、ｃ’）は、
形状寸法が非常に微小に形成されており、例えば′、第
３図において、マークα（この場合は正方形）の各辺の
長さが１０〜２０μｍ程度に設定され、かつ四部の深さ
は前述の辺の長さよりも小さく設定されている。そして
、マークαは検出箇所が中心点Ｐの１す所しか検出され
ない。このため、マークαｌ　ＡＩＣのいずれかにゴミ
等が付着すると、そのマークにおける反射電子の変化が
みだれてそのマークの位置検出が非常に困離又は不可能
になり、工０チップ１２の位置合せができなくなる場合
が生ずる。

このような場合、この従来方法においては、今度は予備
マークα′、ｌ、ｕ　Ｃ１に再度電子ビームを走査させ
、これらαｊ、ｈＬ、、ｌの位置を検出してＩＣチップ
１２の位置合せを行なう必要があるという手間のかかる
問題がある。尚、第４図は第３図のマークαの変形例と
して示すＬ形マークｄの平面図（イ）と、（イ）のＦ−
７′線断面図（ロ）であり、その作用及び機能は第３図
のマークαと同様である。

に）発明の目的 本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、たとえ
位置合せマークにごみ等が付着している場合でも、電子
ビームでこれらの位置合せマークの走査を−通り行なう
のみで確実にマークの位置をもれなく検出することがで
き、試料（例えば、ＩＣチップ）の位置合せが簡便かつ
確実に行ない得る電子ビーム露光における試料の位置合
せ方法を提供することにある。

（ホ）発明の構成 そして、この目的を達成するために、本発明に依れば、
Ｘ、Ｙ軸方向にそれぞれ複数個の位置検出点を有する位
置合せマークを露光すべき試料に対する所定の複数箇所
に設け、前記試料の露光前に、これらの各位置合せマー
クを電子ビームで走査して各位置合せマークにおける複
数個の位置検出点を検出し、これらの位置検出点に基づ
いて前記試料の位置合せを行なうようにしたことを特徴
とする電子ビーム露光における試料の位置合せ方法が提
供される。

（へ）発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第５図から第７図は本発明に依る電子ビーム露光におけ
る試料の位１程合せ方法を説明するための図である。尚
、この場合、試料の一例として前出の第１図におけるＩ
Ｃチップ１２を例示している。

第５図に示すように、各ＩＣチップ１２の左上隅角部、
左下隅角部、及び右下隅角部に隣接するスクライブライ
ン１１上にそれぞれ１個づつ位置合せマークｆ、ｙ、Ａ
Ｃ但し、代表として１個のＩＣチップ１２に対してのみ
図示）が配設形成されている。尚、これらのマークｆ、
ｙ、Ａは工０チ、ブ１２の各隅角部内にそれぞれ配設形
成してもよい。そして、これらのマークｆ、！Ｉ、ｈは
すべて同一形状に形成されている。第６図は第５図に示
すマークＬｙ−Ａのうちマークｆを代表として示す拡大
図であり、その平面図（イ）と、（イ）のａ−Ｇ′線断
面図（ロ）を示している。マークｆは、第６図（イ）に
示すように、平面形状が角形（正方形又は矩形の場合が
多い）のドーナツ形で、断面形状が第６図（ロ）に示す
ように中央部ｆ１が凸部、中央部ｆ１の周囲ｆ２　が凹
部に形成されている。尚、この凸部ｆ１と四部ｆ２は互
に逆に形成してもよい。従って、マークｆは凹凸部が混
在して形成されている。

このため、マークｆに対し電子ビームをＸとｙ方向に走
査させると、前出の第３図（従来例）で説明した理由と
同様な理由で、この場合はＸ軸方向における段差部ｆｓ
、ｆ４−ｆ５−　ｆ６の各相互間の３ケ所の中点Ｑ１＋
　Ｃ２ｔ　Ｑｓが位置検出点としてめられ、同様にして
Ｙ軸方向における段差部ｆ７ｒｆＢ　＊　ｆｑ　＋　ｆ
ｌ　ｏの各相互間の３ケ所の中点Ｑ４１Ｑ２ｔＱ５　が
位置検出点としてめられる。尚、他のマークｙ、Ａもｆ
と同様にして位置検出点がめられる。さて、第５図にお
いて、工０チ、プ１２の位置合せは、前出の第３図（従
来例）の場合と略同様にして行なわれる。すなわち、先
づマークｆと１を検出してＹ軸方向におけるｆ、ｙ間の
距離ｔ１と、ｆ（又はｇ）を中心とする！Ｉ（又はｆ）
のＸ軸方向の回転ずれ（△Ｘ）が検出され、この△Ｘを
修正してマークｆとｌをＹ軸方向に整合させる。次にマ
ークダとルを検出してＸ軸方向におけるダ、入間の距離
ｔ２　と、！（又はｈ）を中心とするん（又は！Ｉ）の
Ｙ軸方向における回転ずれ（ΔＹ）が検出され、このΔ
Ｙを修正してマークＪとｈをＸ軸方向に整合させること
によりＩＣチップ１２の電子ビームに対する位置合せが
修了する。この△Ｘ、△Ｙの修正は、前述したのと同様
に、通常は電子ビームの位置修正によって行なわれる場
”合゛が多いが、工０チップ１２側を微調整移動して行
なわれる場合もある。尚、ｆ、ｙ間の距離ｔ１と、！ｉ
ｔ’間の距離ｔ２とは、前出の第３図（従来例）場合と
同様な理由で同様に利用される。このように、本実施例
によれば、第６図で説明したように、電子ビームによる
１回の走査で同時に３ケ所のマーク位置検出点を検出す
ることができ、第６図に示すように、１個のマークＣｆ
）における位置検出点はＸ、Ｙ軸方向合せて、Ｑ、。

Ｑ２　＋　Ｑ３＋　Ｑ４　＋　Ｑ５　の５個の位置検出
点を得ることができる。従って、本実施例によれば、た
とえマークＬｙ−ｈのいずれかに、又は全部にごみ等が
付着した場合でも、これら°５個の位置検出点Ｑ１〜Ｑ
５うちのいずれかを確実に検出することができるので、
前出の従来例（第１図〜第３図）の場合のような検出エ
ラーを略完全に防止することが可能であり、試料の位置
合せ作業を簡便かつ確実に行なうことができる。尚、第
７図は第６図に示す位置合せマーク（ｆ＞の変形例とし
ての分割形マークツ゛を示す図であり、その平面図（イ
）と、（イ）のＭ　−Ｍ’　線断面図（ロ）と、（イ）
のＮ、　Ｎ’線断面図（ハ）をそれぞれ示している。そ
して、符号Ｒ１，Ｒ２゜Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ６は位置
検出点を示している。この分割マークツ°の作用及び効
果は第６図のマーク（イ）と同様である。

（ト）発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明に依る電子ビーム
露光における試料の位置合せ方法は、Ｘ。

Ｙ軸方向にそれぞれ複数個の位置検出点を有する位置合
せマークを試料に対する所定のｖＩ数位置に予め設け、
これらの各位置合せマークの複数個の位置検出点を同時
に検出することにより、たとえ位置合せマークにごみ等
が付着している場合でも、試料の位置決め作業をきわめ
て簡便かつ確実に行なうことができるといった効果大な
るものがあり、作業性の向上に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は試料の一例として示すウェーハの平面図であっ
て、該ウェーハをスクライプライＱｌ）によって多数の
角形部分に区別けされた工ａチ、プａ２も同時に示す図
、第２図は従来の電子ビーム露光における試料の位置合
せ方法を説明するための図であって試料の一例として第
１図の工ａチップ（１２＋を例示した図、第３図は第２
図の位置合せマークαの拡大詳細図であってその平面図
（イ）と、（イ）のＥ−Ｅ′線断面図（ロ）を示す図、
第４図は第３図の位置合せマーク□αの変形例として示
すＬ形マークｄの平面図（イ）と、（イ）のＦ−Ｆ’　
線断面図（ロ）を示す図、第５図は本発明の電子ビーム
露光における試料の位置合せ方法を説明するための図で
あって試料の一例として第１図の工０チ、プＱ３を例示
した図、第６図は第５図の位置合せマークｆの拡大詳細
図であってその平面図０）と、（イ）のａ　−ａ’ｍ断
面図を示す図、第７図は第６図の位置合せマークｆの変
形例として示す分割形マークツ゛の平面図（イ）と、（
イ）のＭ　−Ｍ’線断面図（ロ）と、（イ）のＮ　−Ｎ
’線断面図（ハ）を示す図である。 １０・・・ウェーハ、１２・・・工０チップ（試料とし
ての一例）、ｆ、！！、ｈ、ノ゛・・・本発明に係る位
置合せマーク５ｃｔ１＃　Ｑ２＋　Ｑ５＋　Ｑ４＋　Ｑ
５＋　Ｒ１，Ｒ２ｙ　Ｒ５Ｒａ　Ｔ　Ｒｓ　ｔ　Ｒ６・
・・本発明に係る位置検出点。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士山口昭之

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｘ、Ｙ軸方向にそれぞれ１！！数個の位置検出点を
   有する位置合せマーク全露光すべき試料に対する所定の
   複数箇所に設け、前記試料の露光前に、これらの各位置
   合せマークを電子ビームで走査して各位置合せマークに
   おけるｖＩ数個の位置検出点を検出し、これらの位置検
   出点に基づいて前記試料の位置合せを行なうようにした
   ことを特徴とする電子ビーム露光における試料の位置合
   せ方法。