JPS6258140B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6258140B2 JPS6258140B2 JP53158913A JP15891378A JPS6258140B2 JP S6258140 B2 JPS6258140 B2 JP S6258140B2 JP 53158913 A JP53158913 A JP 53158913A JP 15891378 A JP15891378 A JP 15891378A JP S6258140 B2 JPS6258140 B2 JP S6258140B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- mark
- electron beam
- size
- mark detection
- 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.)
- Expired
Links
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
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
- H01J37/3045—Object or beam position registration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、電子ビーム露光における位置合せを
行なうための方法に関するものである。
行なうための方法に関するものである。
電子ビーム露光においては、電子ビームと基板
との相対位置関係を正確に知る必要があり、それ
らの位置関係を検出する技術としてマーク検出が
ある。マーク検出は基板上の一部にあらかじめ基
板表面の幾何学的形状を変形させたり（凹凸を形
成）基板とは異質の物質をマークとして形成して
おき、そのマークを含む基板上を電子ビームで走
査する時基板とマークから放出される二次電子又
は、反射電子を検出することにより、電子ビーム
とマークとの位置関係を得る技術である。
との相対位置関係を正確に知る必要があり、それ
らの位置関係を検出する技術としてマーク検出が
ある。マーク検出は基板上の一部にあらかじめ基
板表面の幾何学的形状を変形させたり（凹凸を形
成）基板とは異質の物質をマークとして形成して
おき、そのマークを含む基板上を電子ビームで走
査する時基板とマークから放出される二次電子又
は、反射電子を検出することにより、電子ビーム
とマークとの位置関係を得る技術である。
以下、可変整形ビームを用いた場合の実施例に
よつて本発明の主旨を説明する。この種の技術を
可能にする為に第１図に示すようなマーク検出回
路が用いられている。
よつて本発明の主旨を説明する。この種の技術を
可能にする為に第１図に示すようなマーク検出回
路が用いられている。
基板１に形成されたマーク２に対して、電子ビ
ーム３を１ステツプづつ走査すると電子ビーム３
がマーク２に達した時に散乱され、発生する二次
電子又は反射電子の量が急激に変化する。この変
化分を検出器４，４′で検出し増幅。微分した波
形を第２図に示す。第２図において、横軸は時間
（距離に対応）縦軸は検出信号強度を示し、９は
検出信号波形、１０は定電圧発生器により定まる
閾値電圧である。検出信号波形９が閾値電圧１０
を越えた時のビーム移動ステツプ数を読めばマー
ク端部の位置が検出される。同様に反対側から走
査するとマーク他端位置が検出され、その和の半
分がマーク中心位置となる。
ーム３を１ステツプづつ走査すると電子ビーム３
がマーク２に達した時に散乱され、発生する二次
電子又は反射電子の量が急激に変化する。この変
化分を検出器４，４′で検出し増幅。微分した波
形を第２図に示す。第２図において、横軸は時間
（距離に対応）縦軸は検出信号強度を示し、９は
検出信号波形、１０は定電圧発生器により定まる
閾値電圧である。検出信号波形９が閾値電圧１０
を越えた時のビーム移動ステツプ数を読めばマー
ク端部の位置が検出される。同様に反対側から走
査するとマーク他端位置が検出され、その和の半
分がマーク中心位置となる。
一般にマーク検出を行なう場合、二次電子又は
反射電子検出器及び検出回路の特性によりマーク
走査速度は通常のパターン描画速度よりも遅くす
る必要が生じる場合があり、特に精度よくマーク
検出を行なう為には、一般に多数回マーク上を走
査する。この為マーク上及びマーク付近にある電
子ビームレジストは、必要以上の照射量を受け例
えばポジレジストの場合通常の化学的操作では剥
離不可能になる。マーク上及びマーク付近にこの
ような剥離不可能な部分が生じると、電子ビーム
露光後の次のプロセス（エツチング又はプレーテ
イング）で剥離された部分との差が生じ、再度電
子ビームでマーク走査するとこの差の部分からも
検出信号が発生し、本来のマークからの検出信号
と区別がつかなくなるなどの問題点が生じる。
反射電子検出器及び検出回路の特性によりマーク
走査速度は通常のパターン描画速度よりも遅くす
る必要が生じる場合があり、特に精度よくマーク
検出を行なう為には、一般に多数回マーク上を走
査する。この為マーク上及びマーク付近にある電
子ビームレジストは、必要以上の照射量を受け例
えばポジレジストの場合通常の化学的操作では剥
離不可能になる。マーク上及びマーク付近にこの
ような剥離不可能な部分が生じると、電子ビーム
露光後の次のプロセス（エツチング又はプレーテ
イング）で剥離された部分との差が生じ、再度電
子ビームでマーク走査するとこの差の部分からも
検出信号が発生し、本来のマークからの検出信号
と区別がつかなくなるなどの問題点が生じる。
マーク検出時のマーク走査部分のレジストを容
易に剥離できる範囲内にマーク照射量を抑えるた
めにはマーク走査速度を速くすることが考えられ
る。しかしマーク走査速度を速くすると単位時間
当り発生する二次電子又は反射電子が少なくな
り、検出信号が閾値以下となつてしまい、マーク
検出できなくなる。そこで単位時間当り発生する
二次電子又は反射電子の量を多くするためには、
第３図ｂに示すようにビーム形状BMを大きくす
ることが考えられるが、マーク走査により発生す
る二次電子又は反射電子の発生位置が第３図ａと
異なり、又、マーク中MKに比しビームサイズが
大きいと、マーク以外の部分から発生する二次電
子又は反射電子量と、マーク部分より発生するそ
れらとの差が小さくなり検出信号は第４図１１に
示すように閾値以下となり閾値判定が困難にな
る。なお第３図において、矢印は走査方向を示し
ている。本発明は上記問題点を解決することを目
的とするもので、本発明は、基板上に形成された
マークの位置を電子ビーム走査によつて検出する
方法において走査用ビームのスポツト形状の内、
走査方向に対し垂直方向の大きさをパターン露光
走査時のビームスポツトの同方向の大きさより大
とし、且つ走査方向の大きさはパターン露光走査
時のビームスポツトの同方向の大きさと同一にし
たことを特徴とするものである。すなわち第３図
ｃに示すようにマーク走査方向のビームサイズ
BM1は変えないで、走査方向と直交する方向のサ
イズBM2を大きくすると、マーク走査速度を速く
しても、単位時間当り発生する二次電子又は反射
電子の量を一定にすることができ、さらにマーク
走査方向のビームサイズは同一なのでマーク検出
精度は変らない。
易に剥離できる範囲内にマーク照射量を抑えるた
めにはマーク走査速度を速くすることが考えられ
る。しかしマーク走査速度を速くすると単位時間
当り発生する二次電子又は反射電子が少なくな
り、検出信号が閾値以下となつてしまい、マーク
検出できなくなる。そこで単位時間当り発生する
二次電子又は反射電子の量を多くするためには、
第３図ｂに示すようにビーム形状BMを大きくす
ることが考えられるが、マーク走査により発生す
る二次電子又は反射電子の発生位置が第３図ａと
異なり、又、マーク中MKに比しビームサイズが
大きいと、マーク以外の部分から発生する二次電
子又は反射電子量と、マーク部分より発生するそ
れらとの差が小さくなり検出信号は第４図１１に
示すように閾値以下となり閾値判定が困難にな
る。なお第３図において、矢印は走査方向を示し
ている。本発明は上記問題点を解決することを目
的とするもので、本発明は、基板上に形成された
マークの位置を電子ビーム走査によつて検出する
方法において走査用ビームのスポツト形状の内、
走査方向に対し垂直方向の大きさをパターン露光
走査時のビームスポツトの同方向の大きさより大
とし、且つ走査方向の大きさはパターン露光走査
時のビームスポツトの同方向の大きさと同一にし
たことを特徴とするものである。すなわち第３図
ｃに示すようにマーク走査方向のビームサイズ
BM1は変えないで、走査方向と直交する方向のサ
イズBM2を大きくすると、マーク走査速度を速く
しても、単位時間当り発生する二次電子又は反射
電子の量を一定にすることができ、さらにマーク
走査方向のビームサイズは同一なのでマーク検出
精度は変らない。
電子ビーム形状が矩形に整形されており、かつ
その矩形の各辺の長さを任意に変えられる可変整
形電子ビーム露光装置においては第５図に示すよ
うに直交するマークMK上をマーク走査する場合
は、走査方向に応じてビーム形状BMを変えれば
よい。
その矩形の各辺の長さを任意に変えられる可変整
形電子ビーム露光装置においては第５図に示すよ
うに直交するマークMK上をマーク走査する場合
は、走査方向に応じてビーム形状BMを変えれば
よい。
以上可変整形ビームの場合で説明したように、
本発明のマーク検出用電子ビーム走査方法のよう
にビーム走査方向の辺の長さは一定にし、ビーム
走査速度に応じてマークのエツジ形成方向の辺の
長さを変えることにより、ビームのマーク走査に
より発生する二次電子又は反射電子の単位時間当
りの発生量を一定にすることができる。
本発明のマーク検出用電子ビーム走査方法のよう
にビーム走査方向の辺の長さは一定にし、ビーム
走査速度に応じてマークのエツジ形成方向の辺の
長さを変えることにより、ビームのマーク走査に
より発生する二次電子又は反射電子の単位時間当
りの発生量を一定にすることができる。
従来６μｍの巾のマークと一辺３μｍの正方形
のビームスポツトの電子ビームによりパターン露
光及びマーク検出を行なつていたが、このビーム
スポツトの走査方向と直角の方向の長さを６μｍ
とすることによつて、従来のほぼ２倍の速度で走
査を行うことができ、マーク検出精度を落とすこ
となく、又レジストの剥離不可能な部分を生ずる
こともなかつた。
のビームスポツトの電子ビームによりパターン露
光及びマーク検出を行なつていたが、このビーム
スポツトの走査方向と直角の方向の長さを６μｍ
とすることによつて、従来のほぼ２倍の速度で走
査を行うことができ、マーク検出精度を落とすこ
となく、又レジストの剥離不可能な部分を生ずる
こともなかつた。
以上本発明を矩形ビームの例で説明したが、本
発明は円形ビームを用いた場合においても、先に
述べたように走査方向の径を変えずにそれと直角
方向の径を伸ばして長円の形で実施することもで
きる。
発明は円形ビームを用いた場合においても、先に
述べたように走査方向の径を変えずにそれと直角
方向の径を伸ばして長円の形で実施することもで
きる。
又本発明のこれ迄の説明において、レジストへ
の過度のビーム照射によるレジストのはく離防止
のために走査速度を大にすることによる解決方法
を説明してきたが、本発明では走査速度の変更の
みならず例えばビームスポツトの面積を大きくし
た分だけ逆に電子ビーム電流密度を調整すること
によつても、同様の効果を得ることができる。
の過度のビーム照射によるレジストのはく離防止
のために走査速度を大にすることによる解決方法
を説明してきたが、本発明では走査速度の変更の
みならず例えばビームスポツトの面積を大きくし
た分だけ逆に電子ビーム電流密度を調整すること
によつても、同様の効果を得ることができる。
第１図は、マーク検出装置の構成を示すブロツ
ク図で第２図はマーク検出信号、第３図ａ，ｂ，
ｃはマーク巾とビームサイズの関係図でａ，ｂは
従来例、ｃは本発明の実施例を示す。第４図は、
マーク巾に比し、ビームサイズが大きい時のマー
ク検出信号、第５図は直交するマークとマークサ
イズの関係図である。 第１図に於いて、１は基板、２は基板上に形成
されたマーク、３は電子ビーム、４，４′は二次
電子又は反射電子検出器、５は増幅回路、６は微
分回路、７は比較器、８は低電圧発生回路を示
し、第３図においてBMはビームスポツト、MK
はマークを示している。
ク図で第２図はマーク検出信号、第３図ａ，ｂ，
ｃはマーク巾とビームサイズの関係図でａ，ｂは
従来例、ｃは本発明の実施例を示す。第４図は、
マーク巾に比し、ビームサイズが大きい時のマー
ク検出信号、第５図は直交するマークとマークサ
イズの関係図である。 第１図に於いて、１は基板、２は基板上に形成
されたマーク、３は電子ビーム、４，４′は二次
電子又は反射電子検出器、５は増幅回路、６は微
分回路、７は比較器、８は低電圧発生回路を示
し、第３図においてBMはビームスポツト、MK
はマークを示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 基板上に形成されたマークの位置を、電子ビ
ーム走査によつて検出する方法において、 電子ビーム形状が、矩形に整形されており、か
つ、その矩形の各辺が任意に変えられる可変整形
ビームを用い、検出対象となるマークのエツジの
形成方向と直角に該ビームを走査し、かつ、矩形
ビームの一辺の方向が走査方向と平行（他辺は直
角）である場合において、走査方向と平行方向の
矩形ビームの辺の長さは一定にし、走査方向と直
角方向の辺の長さを変えることによりビームの矩
形面積を変え、ビーム走査速度を変えても、ビー
ムのマーク走査によつて発生する２次電子ないし
は反射電子の単位時間当りの量を一定にすること
を特徴とするマーク検出用電子ビーム走査方法。 ２ 上記走査方向と平行方向の矩形ビームの辺の
長さはパターン露光走査時のビームスポツトの同
方向の大きさと同一にし、走査方向と直角方向の
辺の長さはパターン露光走査時のビームスポツト
の同方向の大きさより大としたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のマーク検出用電子ビ
ーム走査方法。 ３ マーク位置検出の際のビーム走査速度をパタ
ーン露光走査時のビーム走査速度より大としたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のマー
ク検出用電子ビーム走査方法。 ４ マーク検出時の走査用ビームスポツトの走査
方向に対し垂直方向の大きさ及び走査速度は電子
ビームレジストの化学的はく離が可能であるよう
な条件に設定されることを特徴とする特許請求の
範囲第３項記載のマーク検出用電子ビーム走査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15891378A JPS5583233A (en) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Electron beam scanning method for mark detection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15891378A JPS5583233A (en) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Electron beam scanning method for mark detection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5583233A JPS5583233A (en) | 1980-06-23 |
| JPS6258140B2 true JPS6258140B2 (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=15682076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15891378A Granted JPS5583233A (en) | 1978-12-20 | 1978-12-20 | Electron beam scanning method for mark detection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5583233A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870554U (ja) * | 1981-11-09 | 1983-05-13 | トヨタ自動車株式会社 | ダンパプ−リ |
| JPS58102524A (ja) * | 1981-12-14 | 1983-06-18 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム露光装置の位置合せ方法 |
| JPS58151041A (ja) * | 1982-03-03 | 1983-09-08 | Toshiba Corp | リダンダンシ−装置 |
| JPH079874B2 (ja) * | 1985-03-15 | 1995-02-01 | 株式会社東芝 | 電子ビ−ム描画方法 |
-
1978
- 1978-12-20 JP JP15891378A patent/JPS5583233A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5583233A (en) | 1980-06-23 |
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