JP2000081382A - Scanning probe, device using it, and semiconductor device and fine-structured element manufactured by device - Google Patents

Scanning probe, device using it, and semiconductor device and fine-structured element manufactured by device

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JP2000081382A
JP2000081382A JP10251371A JP25137198A JP2000081382A JP 2000081382 A JP2000081382 A JP 2000081382A JP 10251371 A JP10251371 A JP 10251371A JP 25137198 A JP25137198 A JP 25137198A JP 2000081382 A JP2000081382 A JP 2000081382A
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probe
exposure
scanning
irradiating
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謙治 斉藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately maintain the performance of a scanning probe used for evaluating and forming a fine-structured pattern of nanometer or less for a long time. SOLUTION: A wafer 65 that is coated with a resist 33 is placed on a stage 72, and also an ultraviolet-ray irradiation means 86 for washing a probe 62 for alignment where a film that causes photocatalysis reaction with ultraviolet rays is formed at a tip part surface and a probe 95 for exposure and provided. The scattered light of near-field light 68 being generated from irradiation light 74 being applied to an alignment mark 61 from an excitation light irradiation means 71 is guided to a detector 137 via a fiber 87 of the probe 62 for alignment. Exposure light generated by an exposure light source 91 is guided via fiber 92, and is leaked from the tip part of the probe 95 for exposure as near- field light 98.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ナノメートルオー
ダの微細パターン構造の露光あるいは観測に用いられる
スキャニングプローブに関し、例えば分子原子オーダの
分解能を持つ顕微鏡や、半導体素子製造用の露光装置に
於いて、物体面上に形成されている微細な電子回路パタ
ーンを逐次作成する際に好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning probe used for exposing or observing a fine pattern structure on the order of nanometers, for example, a microscope having a resolution of the order of molecular atoms and an exposure apparatus for manufacturing semiconductor devices. This is suitable for sequentially forming fine electronic circuit patterns formed on the object surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、走査されるスキャニングプローブ
を用いた、ナノメートルオーダの分解能を持つ顕微鏡と
して、STM(走査型トンネリング顕微鏡)、AFM
(原子間力顕微鏡)や近接場光顕微鏡が注目を集めてお
り、そのなかで、物質の物性を評価できる近接場光顕微
鏡が中でも注目を集めている。
2. Description of the Related Art Recently, STM (scanning tunneling microscope) and AFM have been used as microscopes having a resolution on the order of nanometers using a scanning probe that is scanned.
Atomic force microscopes and near-field light microscopes have attracted attention, and among them, near-field light microscopes that can evaluate physical properties of materials have attracted particular attention.

【0003】また、微細加工に於いては光ステッパや電
子ビーム露光装置がある。光ステッパでは光の回折限界
を少しでもカバーする為に補助パターンや、変形照明等
を行なったり、露光波長の短波長化を行なってきた。波
長248nmのKrFエキシマレーザから波長193n
mのArFエキシマレーザがその候補とされている。
[0003] In fine processing, there are an optical stepper and an electron beam exposure apparatus. In an optical stepper, an auxiliary pattern, deformed illumination, and the like have been used to cover the diffraction limit of light as much as possible, and the exposure wavelength has been shortened. Wavelength 193nm from KrF excimer laser with wavelength 248nm
m ArF excimer lasers are candidates.

【0004】また、電子ビーム露光装置ではスループッ
トを向上させる為に電流密度を上げる為の装置改良がな
されてきた。
Further, electron beam exposure apparatuses have been improved to increase the current density in order to improve the throughput.

【0005】さらに、このような微細パターンを作成す
るには高精度な位置決め(アライメント)が必要であ
り、従来より、高精度な位置検出装置においては、物体
上にアライメント用のマークを設け、それの光学像をT
Vカメラで検出し、画像処理をほどこし、物体の位置を
検出する方法が一般的である(特願平1−198261
号公報参照)。
Further, in order to form such a fine pattern, high-precision positioning (alignment) is required. Conventionally, in a high-precision position detecting apparatus, an alignment mark is provided on an object, The optical image of
In general, a method of detecting the position of an object by detecting with a V camera, performing image processing (Japanese Patent Application No. Hei 1-198261).
Reference).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
例の光ステッパでの光学的像のぼけを生じさせない微細
パターンは、波長の半分程度が限界であり、ナノメート
ルオーダの微細パターンの露光は不可能であった。ま
た、電子ビーム露光装置に於いてもクーロン効果による
ぼけで、ナノメートルオーダの微細パターンの露光は困
難であった。さらに、ナノメートルオーダの露光には、
ナノメートル以下の精度にパターンを位置決めして露光
することが必要であるが、従来のアライメント方式では
精度が足りず、所望の微細パターンを所望の位置に形成
することも困難であった。
However, a fine pattern that does not cause blurring of an optical image by the above-described conventional optical stepper has a limit of about half the wavelength, and it is impossible to expose a fine pattern on the order of nanometers. Met. Also, in an electron beam exposure apparatus, it was difficult to expose a fine pattern on the order of nanometers due to blur due to the Coulomb effect. Furthermore, for exposure on the order of nanometers,
Although it is necessary to position a pattern with an accuracy of nanometers or less and perform exposure, the conventional alignment method has insufficient accuracy, and it has been difficult to form a desired fine pattern at a desired position.

【0007】また、上記近接場光顕微鏡や近接場露光装
置等の近接場光システムに於いては、近接場光ビームの
照射手段であるスキャニングプローブに、試料や雰囲気
中の有機物が付着し、長時間使用すると性能が低下して
しまう問題があった。
In the near-field light system such as the near-field light microscope and the near-field exposure device, a sample or an organic substance in the atmosphere adheres to a scanning probe, which is a means for irradiating a near-field light beam. There was a problem that performance deteriorated when used for a long time.

【0008】そこで本発明は、ナノメートル以下の微細
構造パターンの評価や形成が長期間良好に行えるスキャ
ニングプローブ及び該スキャニングプローブを用いた走
査装置、露光装置、近接場顕微鏡、アライメントシステ
ム、走査型トンネリング顕微鏡、原子間力顕微鏡を提供
することを目的とする。
Therefore, the present invention provides a scanning probe capable of satisfactorily evaluating and forming a fine structure pattern of nanometers or less for a long period of time, and a scanning apparatus, an exposure apparatus, a near-field microscope, an alignment system, a scanning tunneling using the scanning probe. It is an object to provide a microscope and an atomic force microscope.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のスキャニングプローブは、試料の表面を走査す
るスキャニングプローブにおいて、前記スキャニングプ
ローブの少なくとも先端部を被覆する光触媒の膜が形成
されている。
According to the present invention, there is provided a scanning probe for scanning a surface of a sample, wherein a photocatalytic film covering at least a tip portion of the scanning probe is formed. .

【0010】上記の通り構成された本発明のスキャニン
グプローブは、スキャニングプローブの少なくとも先端
部を被覆する光触媒の膜が形成されている。このため、
光触媒として、清浄効果を有する紫外線等に反応するも
のを用いることで、紫外線清浄を行うことができる。
In the scanning probe of the present invention configured as described above, a photocatalytic film covering at least the tip of the scanning probe is formed. For this reason,
By using a photocatalyst that reacts with ultraviolet light or the like having a cleaning effect, ultraviolet cleaning can be performed.

【0011】光触媒の膜は、紫外線と光触媒反応を起こ
す性質を有するものでもよいし、本発明のスキャニング
プローブは、光触媒の膜の下に金属膜が形成されている
ものでもよい。
The photocatalytic film may have a property of causing a photocatalytic reaction with ultraviolet light, and the scanning probe of the present invention may have a metal film formed under the photocatalytic film.

【0012】金属膜は、光ファイバの表面に形成され、
該光ファイバの先端面から近接場光を滲み出させるもの
でもよいし、また、金属膜は、光ファイバの表面に形成
され、光を試料に照射させることで生じた近接場光内
に、光ファイバの先端部を挿入することで生じた散乱光
を光ファイバへ導光させるものであってもよい。
The metal film is formed on the surface of the optical fiber,
The near-field light may be exuded from the distal end face of the optical fiber, or the metal film may be formed on the surface of the optical fiber and emit light in the near-field light generated by irradiating the sample with light. The scattered light generated by inserting the tip of the fiber may be guided to the optical fiber.

【0013】本発明のスキャニングプローブは、光源か
ら照射された光を試料に照射させることで生じた近接場
光内において、微小粒子をトラップするための光を照射
するトラップ用光源から照射されたトラップ光により、
トラップされることで散乱光を発生させ、かつ、光触媒
機能を有する微小粒子からなるものでもよい。
[0013] The scanning probe of the present invention comprises a trap irradiated from a trap light source for irradiating light for trapping fine particles in near-field light generated by irradiating a sample with light irradiated from a light source. By light
It may be made of fine particles that generate scattered light by being trapped and have a photocatalytic function.

【0014】本発明の走査装置は、本発明のスキャニン
グプローブと、本発明のスキャニングプローブ及び試料
の表面を相対的に走査させる走査手段とを有するもので
あり、スキャニングプローブに紫外線を照射する紫外線
照射手段を有するものであってもよい。
The scanning device of the present invention has the scanning probe of the present invention, and the scanning probe of the present invention and scanning means for relatively scanning the surface of the sample, and irradiates the scanning probe with ultraviolet light. It may have a means.

【0015】本発明の露光装置は、位置決めのためのア
ライメントマークが設けられた被露光物のアライメント
マークに光を照射する光照射手段と、被露光物を露光す
るための露光光を発生させる露光光発生手段と、光照射
手段、露光光発生手段及び試料の表面を相対的に走査さ
せる走査手段とを有するものであり、光照射手段は、本
発明のスキャニングプローブのうち、光ファイバの先端
面から近接場光を滲み出させるスキャニングプローブを
位置決め用プローブとして有するもの、または、露光光
発生手段は、本発明のスキャニングプローブのうち、近
接場光内に生じた散乱光を光ファイバへ導光させるスキ
ャニングプローブを露光用プローブとして有するもの、
または、光照射手段は、本発明のスキャニングプローブ
のうち、光ファイバの先端面から近接場光を滲み出させ
るスキャニングプローブを位置決め用プローブとして有
し、かつ、露光光発生手段は、本発明のスキャニングプ
ローブのうち、近接場光内に生じた散乱光を光ファイバ
へ導光させるスキャニングプローブを露光用プローブと
して有するものである。
An exposure apparatus according to the present invention includes a light irradiating means for irradiating light to an alignment mark of an object on which an alignment mark for positioning is provided, and an exposure apparatus for generating exposure light for exposing the object to be exposed. A light generating means, and a light irradiating means, an exposure light generating means, and a scanning means for relatively scanning the surface of the sample. Having a scanning probe that oozes near-field light from the light source, or the exposure light generating unit guides scattered light generated in the near-field light to the optical fiber among the scanning probes of the present invention. Having a scanning probe as an exposure probe,
Alternatively, the light irradiation means has, as a positioning probe, a scanning probe that exudes near-field light from the distal end surface of the optical fiber among the scanning probes of the present invention, and the exposure light generating means has the scanning light of the present invention. Among the probes, a scanning probe for guiding scattered light generated in near-field light to an optical fiber is provided as an exposure probe.

【0016】また、本発明の露光装置は、露光光が紫外
線であってもよいし、位置決め用プローブと、露光用プ
ローブとの構造は同一であってもよいし、スキャニング
プローブに紫外線を照射する紫外線照射手段を有するも
のであってもよい。
In the exposure apparatus of the present invention, the exposure light may be ultraviolet light, the positioning probe and the exposure probe may have the same structure, and the scanning probe may be irradiated with ultraviolet light. It may have an ultraviolet irradiation means.

【0017】本発明の近接場顕微鏡は、試料に光を照射
させることで近接場光を生じさせる励起光照射手段と、
試料の表面を観察するための観察手段と、観察手段と試
料の表面とを相対的に走査させる走査手段とを有する近
接場顕微鏡において、観察手段は、本発明のスキャニン
グプローブのうち、光ファイバの先端面から近接場光を
滲み出させるスキャニングプローブ、または微小粒子を
用いたスキャニングプローブを有するものであり、スキ
ャニングプローブに紫外線を照射する紫外線照射手段を
有するものであってもよい。
[0017] The near-field microscope of the present invention comprises: an excitation light irradiating means for generating near-field light by irradiating a sample with light;
In a near-field microscope having an observation unit for observing the surface of the sample and a scanning unit that relatively scans the observation unit and the surface of the sample, the observation unit is an optical fiber of the scanning probe of the present invention. It may have a scanning probe that oozes out near-field light from the tip surface or a scanning probe that uses fine particles, and may have an ultraviolet irradiation unit that irradiates the scanning probe with ultraviolet light.

【0018】本発明のアライメントシステムは、アライ
メントマークを用いて位置決めを行うアライメントシス
テムにおいて、本発明の近接場顕微鏡を有するものであ
る。
An alignment system according to the present invention is an alignment system that performs positioning using an alignment mark, and includes the near-field microscope according to the present invention.

【0019】本発明の走査型トンネリング顕微鏡は、導
電性の試料の表面とプローブとの間に流れるトンネル電
流が一定値となるように導電性の試料とプローブとの距
離を保持しながら、導電性の試料の表面を走査すること
で導電性の試料の表面を観察する観察手段と、導電性の
試料の表面とプローブとを相対的に走査させる走査手段
とを有する走査型トンネリング顕微鏡において、プロー
ブは、本発明のスキャニングプローブのうち、表面に金
の膜及び光触媒の膜が形成されたスキャニングプローブ
であり、このスキャニングプローブに紫外線を照射する
紫外線照射手段を有するものであってもよい。
In the scanning tunneling microscope of the present invention, while maintaining the distance between the conductive sample and the probe such that the tunnel current flowing between the surface of the conductive sample and the probe becomes a constant value, In a scanning tunneling microscope having observation means for observing the surface of a conductive sample by scanning the surface of the sample, and scanning means for relatively scanning the surface of the conductive sample and the probe, the probe is The scanning probe of the present invention may be a scanning probe having a gold film and a photocatalyst film formed on the surface thereof, and may have an ultraviolet irradiation means for irradiating the scanning probe with ultraviolet light.

【0020】本発明の原子間力顕微鏡は、試料の表面に
接触する接触プローブと、試料の表面とプローブとを相
対的に走査させる走査手段とを有する原子間力顕微鏡に
おいて、接触プローブは、本発明のスキャニングプロー
ブのうち、表面に金の膜及び光触媒の膜が形成されたス
キャニングプローブであり、このスキャニングプローブ
に紫外線を照射する紫外線照射手段を有するものであっ
てもよい。
An atomic force microscope according to the present invention is an atomic force microscope having a contact probe that comes into contact with the surface of a sample and a scanning unit that relatively scans the probe with the surface of the sample. The scanning probe of the present invention may be a scanning probe having a gold film and a photocatalyst film formed on the surface thereof, and may have an ultraviolet irradiation means for irradiating the scanning probe with ultraviolet light.

【0021】本発明の半導体デバイスは、本発明の露光
装置を用いて製造されたものである。
The semiconductor device of the present invention is manufactured using the exposure apparatus of the present invention.

【0022】また、本発明の微細構造素子は、本発明の
露光装置を用いて製造されたものである。
Further, the fine structure element of the present invention is manufactured using the exposure apparatus of the present invention.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】近年、アライメント光の波長限界
によって突き当たる、像のぼけによる精度限界を超える
技術として、コンフォーカル系を用いたアライメント方
法が提案されている。このコンフォーカル系とは、試料
に対する照明領域を微小スポットとし、また、受光側に
も微小開口を設けることで回折による広がりをカットし
て受光がなされるもので、試料をスキャンすることによ
り、2次元的な像を得るものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In recent years, an alignment method using a confocal system has been proposed as a technique which exceeds the accuracy limit due to image blur hit by the wavelength limit of alignment light. In this confocal system, the illumination area with respect to the sample is a minute spot, and a minute aperture is also provided on the light receiving side to cut off the spread due to diffraction and receive light. This is to obtain a dimensional image.

【0024】通常のコンフォーカル系は、伝播する光を
用いているが、更に微細な構造を見たり、作成するに
は、近接場という物質近傍にまとわりつき、通常は伝播
しないが、近傍に微小物体を挿入することにより生じる
散乱光を検出する手法を用いる。
A normal confocal system uses propagating light, but in order to see or create a finer structure, it clings to the vicinity of a near-field material and usually does not propagate, but a small object close to it. Is used to detect the scattered light generated by inserting.

【0025】図1に、この近接場を利用した近接場光露
光装置による、近接場光を用いた露光の原理図を示す。
FIG. 1 shows a principle diagram of exposure using near-field light by the near-field light exposure apparatus using this near-field.

【0026】この近接場光露光装置は、物質から波長オ
ーダで広がる伝搬しない近接場光108を露光に利用す
るものである。
This near-field light exposure apparatus uses near-field light 108 that does not propagate and spreads in the order of wavelength from a substance for exposure.

【0027】近接場光露光装置は、露光光を発生させる
露光光源151と、ステージ駆動系113と、シアフォ
ース制御用検出光源117と、圧電素子119と、ステ
ージ駆動系113に駆動可能に設けられたステージ11
2と、圧電素子119に接続された露光用プローブ15
5とを有する。
The near-field light exposure apparatus is provided so as to be drivable by an exposure light source 151 for generating exposure light, a stage driving system 113, a detection light source 117 for shear force control, a piezoelectric element 119, and a stage driving system 113. Stage 11
2 and the exposure probe 15 connected to the piezoelectric element 119
And 5.

【0028】上記の露光光源151と、ステージ駆動系
113と、シアフォース制御用検出光源117と、圧電
素子119とは、全体制御系107により制御される。
The exposure light source 151, the stage drive system 113, the shear force control detection light source 117, and the piezoelectric element 119 are controlled by the overall control system 107.

【0029】以上の構成により、露光光源151より出
射された露光光は、ファイバ152を通り、ファイバ1
52の先端部である、エッチングの施された露光用プロ
ーブ155へと導かれ、露光用プローブ155の先端の
ナノメートルオーダの微小開口からしみ出した近接場光
108をウエハ105上のレジスト133にナノメート
ルオーダで近づけることによりレジスト133を露光す
る。そして、露光用プローブ155とウエハ105を相
対的に移動させながら、近接場光108の強度を制御す
ることにより、ウエハ105上に所望のパターンを形成
することができる。
With the above configuration, the exposure light emitted from the exposure light source 151 passes through the fiber 152 and
The near-field light 108 guided to the etched exposure probe 155, which is the tip of the exposure probe 155, and extruded from the nanometer-order minute opening at the tip of the exposure probe 155 is applied to the resist 133 on the wafer 105. The resist 133 is exposed by approaching in the order of nanometers. By controlling the intensity of the near-field light 108 while relatively moving the exposure probe 155 and the wafer 105, a desired pattern can be formed on the wafer 105.

【0030】露光の際のウエハ105面に対する露光用
プローブ155の微小位置駆動は、露光用プローブ15
5の支持部に設けられた圧電素子119により行われ
る。なお、圧電素子119は、ウエハ105面のスキャ
ンだけでなく、以下に説明するシアフォース検出に必要
な露光用プローブ155の微小振動も兼ねて行うことが
できるものである。
When the exposure probe 155 is driven to the fine position with respect to the surface of the wafer 105 during the exposure, the exposure probe 15
5 is performed by the piezoelectric element 119 provided on the supporting portion. The piezoelectric element 119 can perform not only the scanning of the surface of the wafer 105 but also the minute vibration of the exposure probe 155 required for the shear force detection described below.

【0031】露光用プローブ155とウエハ105間の
距離制御には、シアフォース制御用検出光源117と位
置検出器118とで構成されるシアフォース検出系によ
り行う。
The distance between the exposure probe 155 and the wafer 105 is controlled by a shear force detection system including a shear force control detection light source 117 and a position detector 118.

【0032】シアフォース検出とは、圧電素子119に
より微小振動がなされている露光用プローブ155がウ
エハ105に近づくと、露光用プローブ155とウエハ
105との間の原子間力により露光用プローブ155の
微小振動が抑制されることで生じる、共振周波数のずれ
量を検出するものである。このずれ量の検出はシアフォ
ース制御用検出光源117からの検出光135を露光用
プローブ155に照射し、露光用プローブ155の両端
を通過した光を位置検出器118で検出することにより
行う。
The shear force detection means that when the exposure probe 155, which has been vibrated minutely by the piezoelectric element 119, approaches the wafer 105, the atomic force between the exposure probe 155 and the wafer 105 causes the exposure probe 155 to move. This is to detect a shift amount of the resonance frequency caused by suppressing the minute vibration. The shift amount is detected by irradiating the exposure probe 155 with detection light 135 from the shear force control detection light source 117 and detecting the light passing through both ends of the exposure probe 155 with the position detector 118.

【0033】以下に説明する本発明の実施形態は、この
近接場技術を用いたものであり、本発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
An embodiment of the present invention described below uses this near-field technique, and an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0034】(第1の実施形態)図2に本実施形態の近
接場露光装置の主要構成図を示す。
(First Embodiment) FIG. 2 shows a main configuration diagram of a near-field exposure apparatus of the present embodiment.

【0035】本実施形態の近接場露光装置は、ステージ
駆動系73と、アライメント測定系140と、露光系1
41と、紫外線照射手段86とを有し、これらは全体制
御系67aにより制御される構成となっている。
The near-field exposure apparatus of this embodiment includes a stage drive system 73, an alignment measurement system 140, and an exposure system 1
41, and ultraviolet irradiation means 86, which are controlled by the overall control system 67a.

【0036】ステージ駆動系73は、全体制御系67a
からの制御命令に応じてステージ72を駆動する。ステ
ージ72上にはレジスト33が塗布されたウエハ65が
載置されるとともに、アライメント用プローブ62及び
露光用プローブ95に紫外線を照射する紫外線照射手段
86が設置されている。また、ウエハ65にはアライメ
ントマーク61が形成されている。
The stage drive system 73 includes an overall control system 67a.
The stage 72 is driven in response to a control command from the CPU. A wafer 65 coated with the resist 33 is placed on the stage 72, and an ultraviolet irradiation unit 86 that irradiates the alignment probe 62 and the exposure probe 95 with ultraviolet light is provided. Further, an alignment mark 61 is formed on the wafer 65.

【0037】アライメント測定系140は、圧電素子7
9aによりレジスト33面のスキャンがなされるアライ
メント用プローブ62と、ファイバ87を導光してきた
光を検出する検出器137と、シアフォース検出に用い
られるシアフォース制御用検出光源77a及び位置検出
器78aと、ステージ72上に載置されたウエハ65上
のアライメントマーク61に対して光を照射する励起光
照射手段71とを有する。
The alignment measuring system 140 includes the piezoelectric element 7
9a, an alignment probe 62 for scanning the surface of the resist 33, a detector 137 for detecting light guided through the fiber 87, a shear force control detection light source 77a and a position detector 78a used for shear force detection. And an excitation light irradiating means 71 for irradiating the alignment mark 61 on the wafer 65 mounted on the stage 72 with light.

【0038】アライメント用プローブ62の先端形状
は、図3に示すように端部が微小開口30であるファイ
バ27に、金28及び光触媒29とが被覆されたもので
ある。
As shown in FIG. 3, the tip of the alignment probe 62 is such that a fiber 27 having a small opening 30 at its end is coated with gold 28 and a photocatalyst 29.

【0039】このアライメント用プローブ62は、ファ
イバ27の先端をエッチング処理により尖らせた後、そ
の周囲を金28で覆い、次いでその先端部を約10nm
の領域のみ金28を剥ぐことにより微小開口30を設
け、さらにその外部に光触媒29であるTiO2で覆う
ことにより形成されたものである。
After the tip of the fiber 27 is sharpened by etching, the periphery of the alignment probe 62 is covered with gold 28, and then the tip is about 10 nm.
The micro-aperture 30 is formed by peeling the gold 28 only in the region of, and is further formed by covering the outside with TiO 2 as the photocatalyst 29.

【0040】露光前のアライメント時には、物質に光が
照射されたとき、物質表面近傍に波長オーダの範囲に広
がる分極の場に、微小物体を近づけることにより、散乱
光を生じさせ、物体の光学情報分布を得ることにより、
分子オーダの分解能を持つ位置検出系を構成し、そのア
ライメント信号をもとに位置決めを行なう。
At the time of alignment before exposure, when a substance is irradiated with light, a minute object is brought close to a polarization field that spreads in the range of the wavelength order near the surface of the substance, thereby causing scattered light to generate optical information of the object. By obtaining the distribution,
A position detection system having a resolution on the order of molecules is configured, and positioning is performed based on the alignment signal.

【0041】近接場光68を利用したアライメント系の
分解能はアライメント波長によらず、アライメント用プ
ローブ62の開口部の大きさで決まるため、波長よりは
るかに小さいものまで分解できる光学系を構成すること
が可能である。このようなナノメートルオーダのファイ
ンアライメント系では、その計測レンジ内での操作を行
う前におおまかな位置決めを行うためのプリアライメン
ト系も搭載することにより、ナノメートル以下のアライ
メント精度を持つ実用的な露光装置が提供できる。
Since the resolution of the alignment system using the near-field light 68 is determined by the size of the opening of the alignment probe 62 irrespective of the alignment wavelength, it is necessary to construct an optical system that can be resolved to a wavelength much smaller than the wavelength. Is possible. Such a fine alignment system on the order of nanometers is equipped with a pre-alignment system for performing rough positioning before performing operations within the measurement range, so that practical alignment with sub-nanometer alignment accuracy is possible. An exposure apparatus can be provided.

【0042】また、ウエハ65を置くステージ72上に
は紫外線照射手段86が配置され、アライメント及び露
光終了後、ステージ72を移動させ、紫外線照射手段8
6の真上にアライメント用プローブ62がくるように構
成されている。
An ultraviolet irradiation means 86 is arranged on a stage 72 on which the wafer 65 is placed. After the alignment and exposure are completed, the stage 72 is moved and the ultraviolet irradiation means 8 is moved.
The configuration is such that the alignment probe 62 comes directly above the reference numeral 6.

【0043】図4(a)にアライメント時に用いるプリ
アライメント用マーク81とアライメントマーク61
を、また図4(b)にアライメントマーク61の拡大図
をそれぞれ示す。
FIG. 4A shows a pre-alignment mark 81 and an alignment mark 61 used at the time of alignment.
FIG. 4B shows an enlarged view of the alignment mark 61, respectively.

【0044】図4(a)に示すように、幅2μmの外周
縁部からなる20μm角の正方形領域内の、幅2μmの
十字マークがプリアライメント用マーク81であり、そ
の十字マークが交差する領域の中央部の、100nmの
ドットパターンが十字状に配列されたものがアライメン
トマーク61である。
As shown in FIG. 4A, a cross mark having a width of 2 μm is a pre-alignment mark 81 in a square area of 20 μm square having an outer peripheral portion having a width of 2 μm, and an area where the cross mark intersects. The alignment mark 61 is formed by arranging a 100 nm dot pattern in a cross shape at the center of the mark.

【0045】プリアライメント用マーク81は、近接場
光アライメントを行なう前の大まかな位置決めのために
用いる。近接場光アライメントに於いては同一マークの
中央のドットパターンを用いている。
The pre-alignment mark 81 is used for rough positioning before near-field light alignment is performed. In near-field light alignment, a dot pattern at the center of the same mark is used.

【0046】ウエハ65上には、アライメントマーク6
1が複数形成されているが、プリアライメント用マーク
81が付いているアライメントマーク61は2ヵ所のみ
で、その他は全て、ドットパターンからなるアライメン
トマーク61である。
On the wafer 65, the alignment marks 6
Although a plurality of 1s are formed, the alignment mark 61 having the pre-alignment mark 81 is provided at only two positions, and the others are all alignment marks 61 formed of a dot pattern.

【0047】次に、アライメント測定系140によるア
ライメントに関して説明する。
Next, the alignment by the alignment measurement system 140 will be described.

【0048】光照射手段71より照射された照射光74
はアライメントマーク61によって回折、散乱、あるい
は吸収され、一部は物質近傍にまとわりつく近接場光6
8となる。この領域にアライメント用プローブ62を挿
入することによって、アライメント用プローブ62と近
接場光68とが相互作用することで新しい場が形成さ
れ、その変化に伴い散乱されて生じた散乱光(不図示)
はファイバ87内へと導光される。そして、この散乱光
はファイバ87を介して検出器137まで導光され、検
出器137により画像信号として全体制御系67aの画
像処理系67bへと出力され、ここで画像処理される。
The irradiation light 74 irradiated from the light irradiation means 71
Is near-field light 6 that is diffracted, scattered, or absorbed by the alignment mark 61 and partly clings to the vicinity of the substance.
It becomes 8. By inserting the alignment probe 62 into this region, a new field is formed by the interaction between the alignment probe 62 and the near-field light 68, and scattered light (not shown) generated by being scattered in accordance with the change.
Is guided into the fiber 87. The scattered light is guided to the detector 137 via the fiber 87, and is output by the detector 137 as an image signal to the image processing system 67b of the overall control system 67a, where the image is processed.

【0049】なお、本実施形態では、励起光照射手段7
1からの照射光74の波長は1550nmを用いた。こ
れは、レジスト33の厚さは約0.5μmであり、レジ
スト33の下のアライメントマーク61からの近接場の
領域がレジスト33の表面上近傍まで広がるように、レ
ジスト33厚より長波長の照射光74を用いたものであ
る。シアフォース制御用検出光源77aからの検出光7
5aの波長は630nmの半導体レーザ光を用いた。
In this embodiment, the excitation light irradiation means 7
The wavelength of the irradiation light 74 from 1 was 1550 nm. This is because the thickness of the resist 33 is about 0.5 μm, and irradiation with a wavelength longer than the thickness of the resist 33 is performed so that the near-field region from the alignment mark 61 under the resist 33 spreads to near the surface of the resist 33. The light 74 is used. Detection light 7 from shear force control detection light source 77a
Semiconductor laser light having a wavelength of 630 nm was used as the wavelength 5a.

【0050】また、近接場光検出では不図示の近接場光
68の波長のみ透過するフィルタを用いることにより近
接場信号へのノイズ低減をはかっている。近接場光68
の画像としての分解能はアライメント用プローブ62の
微小開口30の大きさにより決定される。本実施形態で
は、微小開口30の開口径は約10nmであるが、これ
によって得られる位置精度は1nmである。
In the near-field light detection, a filter that transmits only the wavelength of the near-field light 68 (not shown) is used to reduce noise in the near-field signal. Near-field light 68
Is determined by the size of the minute aperture 30 of the alignment probe 62. In the present embodiment, the opening diameter of the minute opening 30 is about 10 nm, but the positional accuracy obtained by this is 1 nm.

【0051】このようにして所定のアライメントマーク
61を用い、アライメントが完了した後、近接場光露光
を行なう。
After the alignment is completed using the predetermined alignment mark 61 in this manner, near-field light exposure is performed.

【0052】露光系141は、図2に示すように、露光
光を発生させる露光光源91と、近接場光を発する露光
用プローブ95と、露光光源91から露光用プローブ9
5へと露光光を導くファイバ92と、シアフォース検出
用の圧電素子79bと、シアフォース制御用検出光源7
7bと、検出光75bを検出する位置検出器78bとで
構成される。
As shown in FIG. 2, the exposure system 141 includes an exposure light source 91 for generating exposure light, an exposure probe 95 for emitting near-field light, and an exposure light source 91 from the exposure light source 91.
, A shear force detecting piezoelectric element 79b, and a shear force control detection light source 7.
7b and a position detector 78b for detecting the detection light 75b.

【0053】露光光源91としてはKrFエキシマレー
ザを用い、露光光の波長は248nmである。露光され
る最小線幅はおよそ開口の大きさであり、10nmであ
る。露光光源91より出射された露光光はファイバ92
を通り、露光用プローブ95へと導かれ、露光用プロー
ブ95の先端の微小開口からしみ出した近接場光98に
よりレジスト33を露光する。露光用プローブ95とウ
エハ65を相対的に移動させながら、近接場光98の強
度を制御することにより、ウエハ65上に所望のパター
ンを形成することができる。1回の露光領域は10μm
角である。その際の露光用プローブ95とウエハ65と
の相対高さの調整は、アライメント系と同様、すなわ
ち、第1の実施形態と同様のシアフォース検出による。
A KrF excimer laser is used as the exposure light source 91, and the wavelength of the exposure light is 248 nm. The minimum line width to be exposed is approximately the size of the opening, and is 10 nm. The exposure light emitted from the exposure light source 91
The resist 33 is exposed to the near-field light 98 which is guided to the exposure probe 95 through the small opening at the tip of the exposure probe 95, and exposes the resist 33. A desired pattern can be formed on the wafer 65 by controlling the intensity of the near-field light 98 while relatively moving the exposure probe 95 and the wafer 65. One exposure area is 10 μm
Is the corner. Adjustment of the relative height between the exposure probe 95 and the wafer 65 at that time is performed by the same shear force detection as that of the alignment system, that is, the same as in the first embodiment.

【0054】露光が完了したら、ステージ72をステー
ジ駆動系73により駆動し、次に露光すべき露光領域の
アライメントマーク61によりアライメントを行った
後、露光する。
When the exposure is completed, the stage 72 is driven by the stage drive system 73, and alignment is performed using the alignment mark 61 of the exposure area to be exposed next, and then exposure is performed.

【0055】なお、露光系の露光用プローブ95の構造
はアライメント用プローブ62と同様であり、シアフォ
ース検出方法についてもアライメント測定系140と同
様であるので説明は省略する。
The structure of the exposure probe 95 of the exposure system is the same as that of the alignment probe 62, and the shear force detection method is the same as that of the alignment measurement system 140, so that the description is omitted.

【0056】このように、順次露光を繰り返しながら、
ウエハ65全体を露光する。露光領域88とアライメン
トマーク61の配置の概略は図5に示す。左端の四角形
の中の大きな十字マークがプリアライメントと近接場光
アライメントマークを兼ねたもので、マトリクス状の各
四角形領域が1回の露光領域88である。各露光領域8
8の隅にはアライメントマーク61が配置されている、
アライメントマーク配置領域89が形成されている。
As described above, while repeating the exposure sequentially,
The entire wafer 65 is exposed. The arrangement of the exposure area 88 and the alignment mark 61 is schematically shown in FIG. The large cross mark in the square at the left end serves both as a pre-alignment and near-field light alignment mark, and each square area in a matrix is one exposure area 88. Each exposure area 8
Alignment marks 61 are arranged at the corners of 8,
An alignment mark arrangement area 89 is formed.

【0057】以上のようにして、アライメント及び露光
終了後、ステージ72を駆動させることでアライメント
用プローブ62を紫外線照射手段86の位置まで移動さ
せ、紫外線を照射することによりアライメント用プロー
ブ62の清浄を行う。
As described above, after the alignment and exposure are completed, the alignment probe 62 is moved to the position of the ultraviolet irradiation means 86 by driving the stage 72, and the alignment probe 62 is cleaned by irradiating the ultraviolet light. Do.

【0058】アライメント用プローブ62はアライメン
トが終了した後、紫外線を照射し、開口部を光触媒反応
により清浄する。
After the alignment is completed, the alignment probe 62 is irradiated with ultraviolet rays, and the opening is cleaned by a photocatalytic reaction.

【0059】所定のタイミングでこの紫外線をアライメ
ント用プローブ62に照射させることによって光触媒反
応が促進させるようにしている。
By irradiating this ultraviolet ray to the alignment probe 62 at a predetermined timing, the photocatalytic reaction is promoted.

【0060】露光用プローブ95は露光時に紫外線が光
触媒で構成されている開口に照射されるので紫外線照射
を別途行なわなくてもよい。但し、しばらく露光を行な
わない場合は、適宜光触媒反応が促進されるよう、アラ
イメント用プローブ62同様の操作で紫外線照射を行な
ってもよい。
The exposure probe 95 does not need to separately irradiate ultraviolet rays because the ultraviolet rays are radiated to the opening made of the photocatalyst at the time of exposure. However, when the exposure is not performed for a while, the ultraviolet irradiation may be performed by the same operation as the alignment probe 62 so as to appropriately promote the photocatalytic reaction.

【0061】以上により、アライメント用プローブ62
及び露光用プローブ95は常に良好な状態となるため、
本実施形態の近接場露光装置の性能も長期間にわたり維
持されることとなる。
As described above, the alignment probe 62
And the exposure probe 95 is always in a good state,
The performance of the near-field exposure apparatus of the present embodiment is also maintained for a long time.

【0062】次に、本実施形態の露光シーケンスを図2
及び図6に示すフローチャートを用いて説明する。
Next, the exposure sequence of this embodiment is shown in FIG.
And a flowchart shown in FIG.

【0063】まず、ステージ72上にウエハ65を搭載
する(ステップ301)。
First, the wafer 65 is mounted on the stage 72 (Step 301).

【0064】次に、アライメント用プローブ62を紫外
線照射により、洗浄する必要があるかどうかを判断し
(ステップ302)、もし必要があるなら、紫外線照射
手段86により紫外線を照射して洗浄を行う(ステップ
303)。
Next, it is determined whether or not the alignment probe 62 needs to be cleaned by irradiating ultraviolet rays (step 302). If necessary, cleaning is performed by irradiating ultraviolet rays by the ultraviolet irradiating means 86 (step 302). Step 303).

【0065】また、露光用プローブ95についても紫外
線照射により、洗浄する必要があるかどうかを判断し
(ステップ304)、もし、必要があるなら、紫外線照
射手段86により紫外線を照射して洗浄を行う(ステッ
プ305)。
Also, it is determined whether or not the exposure probe 95 needs to be cleaned by irradiating ultraviolet rays (step 304). If necessary, cleaning is performed by irradiating ultraviolet rays by the ultraviolet irradiating means 86. (Step 305).

【0066】次に、励起光照射手段71より照射された
照射光74を、図4及び図5に示したプリアライメント
用マーク81に照射することで生じた近接場光68中に
アライメント用プローブ62を挿入する。これにより、
アライメント用プローブ62と近接場光68とが相互作
用することで新しい場が形成され、その変化に伴い散乱
されて生じた散乱光(不図示)をファイバ87内へと導
光することでプリアライメントを行う(ステップ30
6)。
Next, the irradiation light 74 irradiated from the excitation light irradiation means 71 irradiates the pre-alignment mark 81 shown in FIGS. 4 and 5 into the near-field light 68 generated by the alignment probe 62. Insert This allows
A new field is formed by the interaction between the alignment probe 62 and the near-field light 68, and scattered light (not shown) generated by being scattered due to the change is guided into the fiber 87 to perform pre-alignment. (Step 30)
6).

【0067】プリアライメント終了後、露光用プローブ
95が図5に示す露光領域88に来るように、ステージ
72をステージ駆動系73により移動させる(ステップ
307)。
After the completion of the pre-alignment, the stage 72 is moved by the stage drive system 73 so that the exposure probe 95 comes to the exposure area 88 shown in FIG. 5 (step 307).

【0068】次に、アライメントマーク61を用いて、
アライメント用プローブ62でアライメントを行う(ス
テップ308)。
Next, using the alignment mark 61,
The alignment is performed by the alignment probe 62 (step 308).

【0069】アライメント終了後、露光用プローブ95
の先端の微小開口からしみ出した近接場光98により、
ウエハ65の表面に塗布されたレジスト33を露光する
(ステップ310)。
After the completion of the alignment, the exposure probe 95
Near-field light 98 that exudes from the minute aperture at the tip of
The resist 33 applied to the surface of the wafer 65 is exposed (Step 310).

【0070】以上のようにして、近接場光を用いた露光
が行われる。
The exposure using the near-field light is performed as described above.

【0071】今回用いた露光用プローブ95の開口は約
10nmのものであり、最小線幅は10nmであった
が、さらに開口を小さくすることにより1nmオーダの
最小線幅の露光も可能である。
The opening of the exposure probe 95 used this time is about 10 nm, and the minimum line width is 10 nm. However, by further reducing the opening, exposure with a minimum line width on the order of 1 nm is possible.

【0072】なお、アライメント用プローブ62の紫外
線照射は、適宜シーケンスと並行して行なうことにより
スループットの低下は避けることができる。
By irradiating the alignment probe 62 with ultraviolet rays appropriately in parallel with the sequence, a decrease in throughput can be avoided.

【0073】また、紫外線照射手段26はステージ72
上に配置する必要はなく、別途プローブ近傍に配置して
もよい。
The ultraviolet irradiation means 26 is provided with a stage 72
It is not necessary to arrange it above, and it may be arranged separately near the probe.

【0074】(第2の実施形態)図7に本実施形態の近
接場光プローブ2を用いた近接場顕微鏡の主要構成図を
示す。
(Second Embodiment) FIG. 7 shows a main configuration diagram of a near-field microscope using the near-field optical probe 2 of the present embodiment.

【0075】本実施形態の近接場顕微鏡は、ステージ駆
動系13と、励起光照射手段11と、シアフォース制御
用検出光源17と、圧電素子19と、紫外線照射手段2
6とを制御し、かつ、検出光35を検出する位置検出器
18と、検出器57とからの信号を処理する画像処理系
7bを有する全体制御系7aと、ステージ駆動系13に
駆動可能に設けられた、紫外線照射手段26を有するス
テージ12と、検出器57に接続された近接場光プロー
ブ2とを有する。
The near-field microscope of this embodiment comprises a stage driving system 13, an excitation light irradiating means 11, a shear force control detecting light source 17, a piezoelectric element 19, and an ultraviolet irradiating means 2.
6 and an overall control system 7a having an image processing system 7b for processing a signal from the detector 57, which detects the detection light 35, and a stage drive system 13. The stage 12 includes the stage 12 having the ultraviolet irradiation means 26 and the near-field light probe 2 connected to the detector 57.

【0076】以上の構成により、ステージ12上に載置
された試料5上の試料評価領域1を、励起光照射手段1
1と、近接場光プローブ2と、検出器57とで構成され
る近接場光学系で近接場光学像を検出する。
With the above configuration, the sample evaluation area 1 on the sample 5 placed on the stage 12 is
A near-field optical image is detected by a near-field optical system including a near-field optical probe 1, a near-field optical probe 2, and a detector 57.

【0077】上述の通り、本実施形態の近接場顕微鏡
は、第1の実施形態のアライメント測定系140と基本
的に同様の構成であり、観察する対象がウエハ65上の
アライメントマーク61に対して、試料5上の試料評価
領域1となった点のみ異なる。
As described above, the near-field microscope according to the present embodiment has basically the same configuration as the alignment measurement system 140 according to the first embodiment. , And the sample evaluation region 1 on the sample 5 is different.

【0078】よって、近接場光プローブ2の構造、試料
評価領域1の観察方法、シアフォース検出及び紫外線照
射による近接場光プローブ2の清浄に関する説明は省略
する。
Therefore, the description of the structure of the near-field optical probe 2, the method of observing the sample evaluation region 1, the shear force detection, and the cleaning of the near-field optical probe 2 by irradiating ultraviolet rays will be omitted.

【0079】なお、本実施形態では、励起光照射手段1
1からの照射光34の波長は1550nmで、シアフォ
ース制御用検出光源17からの検出光35の波長は63
0nmの半導体レーザ光を用いた。
In this embodiment, the excitation light irradiating means 1
The wavelength of the irradiation light 34 from 1 is 1550 nm, and the wavelength of the detection light 35 from the shear force control detection light source 17 is 63 nm.
A semiconductor laser light of 0 nm was used.

【0080】また、近接場光8の画像としての分解能は
近接場光プローブ2の微小開口30の大きさにより決定
される。本実施形態では、微小開口30の開口径は約1
0nmであるが、これよりさらに小さくすることで数n
mの高分解能の像も得ることができる。
The resolution of the near-field light 8 as an image is determined by the size of the minute aperture 30 of the near-field light probe 2. In the present embodiment, the opening diameter of the minute opening 30 is about 1
0 nm, but if it is made even smaller, the number n
m can be obtained.

【0081】次に、本実施形態の近接場光顕微鏡の作動
シーケンスを図7及び図8を用いて説明する。
Next, an operation sequence of the near-field light microscope according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

【0082】まず、試料5をステージ12上にセットす
る(ステップ311)。
First, the sample 5 is set on the stage 12 (Step 311).

【0083】次に近接場プローブ2が試料5の試料評価
領域1に来るように、ステージ12をステージ駆動系1
3により移動させる(ステップ312)。
Next, the stage 12 is moved to the stage drive system 1 so that the near-field probe 2 comes to the sample evaluation area 1 of the sample 5.
3 (Step 312).

【0084】そして、励起光照射手段11より照射され
た照射光34を、試料評価領域1に照射することで生じ
た近接場光8中に近接場プローブ2を挿入する。これに
より、近接場プローブ2と近接場光8とが相互作用する
ことで新しい場が形成され、その変化に伴い散乱されて
生じた散乱光(不図示)をファイバ27内へと導光する
ことで近接場画像計測を行う(ステップ313)。
Then, the near-field probe 2 is inserted into the near-field light 8 generated by irradiating the sample evaluation area 1 with the irradiation light 34 irradiated from the excitation light irradiation means 11. Thereby, a new field is formed by the interaction between the near-field probe 2 and the near-field light 8, and scattered light (not shown) generated by being scattered due to the change is guided into the fiber 27. Performs near-field image measurement (step 313).

【0085】近接場画像計測終了後、近接場プローブ2
を紫外線照射により、洗浄する必要があるかどうかを判
断し(ステップ314)、もし必要があるなら、紫外線
照射手段26により紫外線を照射して洗浄を行う(ステ
ップ315)。
After the measurement of the near-field image, the near-field probe 2
It is determined whether or not it is necessary to clean the substrate by irradiating ultraviolet rays (step 314). If necessary, the substrate is cleaned by irradiating ultraviolet rays with the ultraviolet irradiation means 26 (step 315).

【0086】以上のようにして、近接場画像の計測が行
われる。
As described above, the measurement of the near-field image is performed.

【0087】本実施形態の近接場顕微鏡も、第1の実施
形態と同様の方法、すなわち、近接場光プローブ2に付
着した試料5や雰囲気中からの有機物を紫外線照射手段
26からの紫外線により清浄、除去するので近接場光プ
ローブ2は常に良好な状態となるため、本実施形態の近
接場顕微鏡の性能も長期間にわたり維持されることとな
る。
The near-field microscope of the present embodiment also employs a method similar to that of the first embodiment, that is, the sample 5 attached to the near-field optical probe 2 and the organic matter from the atmosphere are cleaned by ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means 26. Since the near-field optical probe 2 is always in a good state, the performance of the near-field microscope of the present embodiment is maintained for a long period of time.

【0088】(第3の実施形態)次に、本発明の第3の
実施形態である、アライメント系に於ける近接場光を用
いた位置検出装置に関して説明する。
(Third Embodiment) Next, a description will be given of a position detection apparatus using near-field light in an alignment system, which is a third embodiment of the present invention.

【0089】図9はアライメント系に於ける、近接場光
を用いた位置検出装置の原理図である。この位置検出装
置は、画像データ処理系を有する全体制御手段207に
より制御される、ステージ212を駆動させるステージ
駆動系213と、励起光照射手段211、近接場光学像
を検出するための、プローブ202と、集光レンズ20
3と、検出器204とで構成される近接場光学系210
とで構成される。アライメントマーク201の形成され
たウエハ205はステージ212上に載置される。
FIG. 9 is a principle diagram of a position detecting device using near-field light in an alignment system. The position detecting device includes a stage driving system 213 for driving a stage 212, an excitation light irradiating unit 211, and a probe 202 for detecting a near-field optical image, which are controlled by an overall control unit 207 having an image data processing system. And the condenser lens 20
3 and a near-field optical system 210 composed of a detector 204
It is composed of The wafer 205 on which the alignment mark 201 is formed is placed on the stage 212.

【0090】近接場検出光学系210と通常の光学顕微
鏡との違いは、アライメントマーク201の上に微小散
乱体であるプローブ202が存在することである。従来
の光学系と同様に、励起光照射手段211より照射され
た励起光206はアライメントマーク201によって回
折、散乱、あるいは吸収される。プローブ202はこの
回折場208と相互作用し、新しい場を形成する。この
ようにして、変化した場による散乱光209をレンズ2
03を通して検出器204で検出するものである。この
為、レンズ203にはプローブ202から散乱される光
を集めるだけで、結像機能の必要性はない。分解能は通
常の光学系とは異なり、プローブ202の大きさや、そ
のアライメントマーク201からの距離等で決まり、レ
ンズ203の像性能にはよらない。この近接場光学系2
10により得た画像データを全体制御装置207の画像
処理系により解析し、アライメントマーク201の位置
を求めることによりウエハ205の位置を検出するもの
である。
The difference between the near-field detection optical system 210 and the ordinary optical microscope is that a probe 202 which is a small scatterer exists on the alignment mark 201. As in the conventional optical system, the excitation light 206 emitted from the excitation light irradiation means 211 is diffracted, scattered, or absorbed by the alignment mark 201. The probe 202 interacts with this diffraction field 208 to form a new field. In this way, the scattered light 209 due to the changed field is transmitted to the lens 2.
03, and is detected by the detector 204. Therefore, the lens 203 only collects the light scattered from the probe 202 and does not need an imaging function. The resolution is different from the ordinary optical system, and is determined by the size of the probe 202 and its distance from the alignment mark 201, and does not depend on the image performance of the lens 203. This near-field optical system 2
The image data obtained in step 10 is analyzed by the image processing system of the overall control device 207, and the position of the alignment mark 201 is obtained to detect the position of the wafer 205.

【0091】このようにして、近接場光ビームを用いた
方法により位置決めされた後、近接場光ビームによりウ
エハ205を露光することにより、ナノメートルオーダ
の微細パターンがウエハ205上に形成される。
After the wafer 205 is positioned by the method using the near-field light beam as described above, the wafer 205 is exposed by the near-field light beam, whereby a fine pattern on the order of nanometers is formed on the wafer 205.

【0092】次に、図10に本実施形態の近接場検出光
学系410を示す。本実施形態は、第1の実施形態のア
ライメント測定系140に対応するものである。
Next, FIG. 10 shows a near-field detection optical system 410 according to this embodiment. This embodiment corresponds to the alignment measurement system 140 of the first embodiment.

【0093】本実施形態の近接場検出光学系410は、
微粒子プローブ402の位置を制御する為の光トラップ
光学系430と、検出器404と、照射光406を照射
する励起光照射手段411とで構成され、光トラップ光
学系430は、光トラップ光源制御手段423と、光ト
ラップ光源422と、第2のレンズ421と、ハーフミ
ラー420と、第1のレンズ403とで構成される。
The near-field detecting optical system 410 according to the present embodiment comprises:
An optical trapping optical system 430 for controlling the position of the fine particle probe 402, a detector 404, and excitation light irradiating means 411 for irradiating the irradiation light 406 are provided. 423, an optical trap light source 422, a second lens 421, a half mirror 420, and a first lens 403.

【0094】本実施形態は微粒子をプローブとして用
い、この微粒子プローブ402を第1の実施形態のアラ
イメント用プローブ62と同様にアライメントマーク6
1からの近接場光408中に置くことにより、変化した
場による散乱光409を第1のレンズ403を通して検
出器404で検出する。
In this embodiment, fine particles are used as probes, and this fine particle probe 402 is used as an alignment mark 6 in the same manner as the alignment probe 62 of the first embodiment.
By placing it in the near-field light 408 from 1, the scattered light 409 due to the changed field is detected by the detector 404 through the first lens 403.

【0095】光トラップ光源422としてNd:YAG
レーザ(1.06μm:100mW)を用いた。光トラ
ップ光源422から出射された光トラップビーム424
は第2のレンズ424により集光され、ハーフミラー4
20で第1のレンズ403の方向に反射され、この第1
のレンズ403を介し、微粒子プローブ402に照射さ
れる。微粒子プローブ402としては、酸化チタン20
nm径の球を用いた。
Nd: YAG as the light trap light source 422
A laser (1.06 μm: 100 mW) was used. Optical trap beam 424 emitted from optical trap light source 422
Are condensed by the second lens 424, and the half mirror 4
At 20, the light is reflected in the direction of the first lens 403,
Is irradiated on the fine particle probe 402 through the lens 403. As the fine particle probe 402, titanium oxide 20
A sphere with a diameter of nm was used.

【0096】この酸化チタンは光触媒機能を持ち、表面
に付着した有機物はアライメントをしていないときに適
宜、紫外線照射手段426より紫外線を受け、分解され
る。
This titanium oxide has a photocatalytic function, and the organic substances adhering to the surface receive ultraviolet rays from the ultraviolet irradiation means 426 as appropriate when not aligned, and are decomposed.

【0097】なお、光トラップされる微粒子は酸化チタ
ンに限定されるものではなく、光触媒反応を示すもので
あればよい。また、表面が光触媒でコーティングされて
いる微粒子でもよい。
The fine particles to be optically trapped are not limited to titanium oxide, but may be any as long as they exhibit a photocatalytic reaction. Further, fine particles whose surface is coated with a photocatalyst may be used.

【0098】図11に光トラップ光束424と、微粒子
プローブ402に働く力の方向Aを示す。
FIG. 11 shows the light trapping light beam 424 and the direction A of the force acting on the fine particle probe 402.

【0099】集光された光トラップ光束424は微粒子
プローブ402によって散乱され、微粒子プローブ40
2自身はビーム電場分布の中心であるビームフォーカス
位置431に引き寄せられ、矢印Aの方向に動き、粒子
安定位置402aで安定する(レーザ研究第24巻第1
1号1139頁〜1147頁1996年参照)。
The condensed light trap light beam 424 is scattered by the fine particle probe 402 and
2 itself is attracted to the beam focus position 431 which is the center of the beam electric field distribution, moves in the direction of arrow A, and stabilizes at the particle stable position 402a (Laser Research Vol. 24, No. 1)
No. 1, pages 1139 to 1147, 1996).

【0100】ビームフォーカス位置431に一致する、
ビームウエストの位置が微粒子プローブ402の中心よ
りやや下方にくるように不図示のフォーカス位置調整手
段により調整すると、微粒子プローブ402はアライメ
ントマーク401の表面上にわずかに押しつけられる。
その結果、微粒子プローブ402とアライメントマーク
401との表面間の距離をゼロに保つことができる。こ
うして位置制御された微粒子プローブ402を用い、フ
ォーカス位置制御手段で画角100nmのスキャンを行
なうことにより、ナノメートルオーダの精度でアライメ
ントマーク401の画像を得ている。
The beam focus position 431 coincides with
When the position of the beam waist is adjusted by a focus position adjusting means (not shown) so that the position of the beam waist is slightly below the center of the fine particle probe 402, the fine particle probe 402 is slightly pressed on the surface of the alignment mark 401.
As a result, the distance between the surfaces of the particle probe 402 and the alignment mark 401 can be kept at zero. Using the fine particle probe 402 whose position is controlled in this way, the image of the alignment mark 401 is obtained with a precision of the order of nanometers by performing a scan at an angle of view of 100 nm by the focus position control means.

【0101】ウエハ405を大まかな所定の位置にセッ
ティングする前は微粒子プローブ402は、フォーカス
位置制御手段によりウエハ405がセットされる位置よ
りわずかに上方に待機するようにすることで、微粒子プ
ローブ402とウエハ405との干渉を避ける装置構成
となっている。
Prior to setting the wafer 405 at a roughly predetermined position, the fine particle probe 402 waits slightly above the position where the wafer 405 is set by the focus position control means so that the fine particle probe 402 The apparatus is configured to avoid interference with the wafer 405.

【0102】なお、上述の第1ないし第3の実施形態は
近接場プローブについて実施したものであるが、光触媒
によるプローブの洗浄はこれに限定されるものではな
い。STM(走査型トンネリング顕微鏡)やAFM(原
子間力顕微鏡)のプローブの先端部に光触媒を設け、こ
のプローブにも別途設けた紫外線照射手段より、適宜紫
外線を照射することにより、プローブを洗浄することが
できる。
Although the first to third embodiments have been described with respect to the near-field probe, the cleaning of the probe with a photocatalyst is not limited to this. A probe is provided at the tip of an STM (scanning tunneling microscope) or AFM (atomic force microscope) probe, and the probe is washed by appropriately irradiating ultraviolet rays from an ultraviolet irradiation unit provided separately. Can be.

【0103】また、第2、第3の実施形態の近接場顕微
鏡は、第1の実施形態で説明したアライメント測定系1
40と基本的構成は同様であるため、試料の観察のみに
限定されるものではなく、位置決めを目的としたアライ
メントシステムとしての適用も可能である。
The near-field microscopes of the second and third embodiments are the same as those of the alignment measurement system 1 described in the first embodiment.
Since the basic configuration is the same as that of the sample 40, the present invention is not limited to only observation of the sample, but can be applied as an alignment system for positioning.

【0104】次に上記説明した露光装置を利用した半導
体デバイスの製造方法の実施形態を説明する。図12は
半導体デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、ある
いは液晶パネルやCCD等)の製造フローを示す。ステ
ップ501(回路設計)では半導体デバイスの回路設計
をおこなう。ステップ502(マスク製作)では設計し
た回路パターンを形成したマスクを製作する。
Next, an embodiment of a method of manufacturing a semiconductor device using the above-described exposure apparatus will be described. FIG. 12 shows a manufacturing flow of a semiconductor device (a semiconductor chip such as an IC or an LSI, or a liquid crystal panel or a CCD). In step 501 (circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed. In step 502 (mask fabrication), a mask on which the designed circuit pattern is formed is fabricated.

【0105】一方、ステップ503(ウエハ製造)では
シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ
504(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、上記用意
したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によっ
てウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ50
5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ504によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディン
グ)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含
む。
In step 503 (wafer manufacture), a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 504 (wafer process) is called a pre-process, and an actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. Next Step 50
5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 504, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation).

【0106】ステップ506(検査)ではステップ50
5で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査をおこなう。こうした工程を経て半導
体デバイスが完成し、これがステップ7(出荷)され
る。
In step 506 (inspection), step 50
Inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in Step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed, and this is subjected to step 7 (shipment).

【0107】図13は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ511(酸化)ではウエハの表面を
酸化させる。ステップ512(CVD)ではウエハ表面
に絶縁膜を形成する。
FIG. 13 shows a detailed flow of the wafer process. Step 511 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 512 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface.

【0108】ステップ513(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ514(イオ
ン打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ5
15(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。
ステップ516(露光)では上記説明した露光装置によ
ってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光する。
In step 513 (electrode formation), electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. Step 514 (ion implantation) implants ions into the wafer. Step 5
In step 15 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer.
In step 516 (exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the exposure apparatus described above.

【0109】ステップ517(現像)では露光したウエ
ハを現像する。ステップ518(エッチング)では現像
したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ519
(レジスト剥離)ではエッチングが済んで不要となった
レジストを取り除く。これらのステップを繰り返しおこ
なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形
成される。
In step 517 (development), the exposed wafer is developed. In step 518 (etching), portions other than the developed resist image are removed. Step 519
In (resist removal), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0110】本実施形態の製造方法を用いれば、従来は
製造が難しかった高集積度の半導体デバイスを容易に製
造することができる。
By using the manufacturing method of the present embodiment, it is possible to easily manufacture a highly integrated semiconductor device which has conventionally been difficult to manufacture.

【0111】なお、第1の実施形態で示した露光装置は
半導体デバイスの製造に限定されるものではなく、微細
構造素子の製造にも適用可能である。
The exposure apparatus shown in the first embodiment is not limited to the manufacture of semiconductor devices, but can be applied to the manufacture of fine structure elements.

【0112】[0112]

【発明の効果】本発明によれば、スキャニングプローブ
の少なくとも先端部を被覆する光触媒の膜が形成されて
いるため、光触媒として、清浄効果を有する紫外線等に
反応するものを用いることで紫外線清浄を行うことがで
きる。これにより、スキャニングプローブを常に良好な
状態で維持できるため、近接場光による露光やアライメ
ント用のプローブ、あるいは走査型トンネリング顕微鏡
や原子間力顕微鏡のプローブとして用いることで、ナノ
メートル以下の微細構造パターンの評価や形成が長期間
良好に行える。
According to the present invention, since a photocatalyst film covering at least the tip portion of the scanning probe is formed, the use of a photocatalyst that reacts with ultraviolet light having a cleaning effect to clean the ultraviolet rays can be performed. It can be carried out. As a result, the scanning probe can always be maintained in a good condition, so it can be used as a probe for exposure or alignment with near-field light, or as a probe for a scanning tunneling microscope or an atomic force microscope. Can be evaluated and formed favorably for a long period of time.

【0113】また、このようなナノメートルオーダの微
細加工の量産が可能となりナノメートルの構造で機能を
発揮する微細構造素子の作成が可能となった。
Further, mass production of such fine processing on the order of nanometers has become possible, and it has become possible to produce a microstructure element exhibiting a function with a nanometer structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の近接場光露光の原理を説明する図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of near-field light exposure according to the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態の近接場露光装置の主
要構成図である。
FIG. 2 is a main configuration diagram of the near-field exposure apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】近接場プローブ先端部構成を説明する図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a tip portion of a near-field probe.

【図4】プリアライメント用マーク及びアライメントマ
ークを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a pre-alignment mark and an alignment mark.

【図5】露光領域とアライメントマーク配置領域を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an exposure area and an alignment mark arrangement area.

【図6】第1の実施形態の近接場露光装置による露光シ
ーケンスを説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an exposure sequence performed by the near-field exposure apparatus according to the first embodiment.

【図7】本発明の第2の実施形態の近接場顕微鏡の主要
構成図である。
FIG. 7 is a main configuration diagram of a near-field microscope according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2の実施形態の近接場顕微鏡の作動シーケン
スを説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation sequence of the near-field microscope according to the second embodiment.

【図9】本発明の、微小プローブを用いた位置検出の原
理を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating the principle of position detection using a microprobe according to the present invention.

【図10】本発明の第3の実施形態の近接場検出光学系
の主要構成図である。
FIG. 10 is a main configuration diagram of a near-field detection optical system according to a third embodiment of the present invention.

【図11】微粒子プローブに働く力を説明する図であ
る。
FIG. 11 is a diagram for explaining the force acting on the particle probe.

【図12】デバイスの製造工程を示すフローチャートで
ある。
FIG. 12 is a flowchart showing a device manufacturing process.

【図13】図11に示したウエハプロセスの詳細な工程
を示すフローチャートである。
FIG. 13 is a flowchart showing detailed steps of the wafer process shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料評価領域 2 近接場プローブ 5 試料 7a、67a、107、207 全体制御系 7b、67b 画像処理系 8、68、98、108、408 近接場光 11、71、117、211、411 励起光照射手
段 12、72、112、212 ステージ 13、73、113、213 ステージ駆動系 17、77a、77b、117 シアフォース制御用
検出光源 18、78a、78b、118 位置検出器 19、79a、79b、119 圧電素子 26、86、426 紫外線照射手段 27、87、92、152 ファイバ 28 金 29 光触媒 30 微小開口 33、133 レジスト 34、74、206、406 照射光 35、75a、75b、135 検出光 57、137、204、404 検出器 61、201、401 アライメントマーク 62 アライメント用プローブ 95、155 露光用プローブ 65、105、205、405 ウエハ 81 プリアライメント用マーク 88 露光領域 89 アライメントマーク配置領域 91、151 露光光源 140 アライメント測定系 141 露光系 202、402 微粒子プローブ 203 レンズ 208 回折場 209、409 散乱光 210、410 近接場検出光学系 402a 粒子安定位置 403 第1のレンズ 420 ハーフミラー 421 第2のレンズ 422 光トラップ光源 423 光トラップ光源制御手段 424 光トラップ光束 430 光トラップ光学系 431 ビームフォーカス位置
1 Sample evaluation area 2 Near field probe 5 Sample 7a, 67a, 107, 207 Overall control system 7b, 67b Image processing system 8, 68, 98, 108, 408 Near field light 11, 71, 117, 211, 411 Excitation light irradiation Means 12, 72, 112, 212 Stage 13, 73, 113, 213 Stage drive system 17, 77a, 77b, 117 Shear force control detection light source 18, 78a, 78b, 118 Position detector 19, 79a, 79b, 119 Piezoelectric Elements 26, 86, 426 Ultraviolet irradiation means 27, 87, 92, 152 Fiber 28 Gold 29 Photocatalyst 30 Micro aperture 33, 133 Resist 34, 74, 206, 406 Irradiation light 35, 75a, 75b, 135 Detection light 57, 137, 204, 404 Detector 61, 201, 401 Alignment mark 6 Alignment probe 95, 155 Exposure probe 65, 105, 205, 405 Wafer 81 Pre-alignment mark 88 Exposure area 89 Alignment mark arrangement area 91, 151 Exposure light source 140 Alignment measurement system 141 Exposure system 202, 402 Fine particle probe 203 Lens 208 Diffraction field 209, 409 Scattered light 210, 410 Near-field detection optical system 402a Particle stable position 403 First lens 420 Half mirror 421 Second lens 422 Optical trap light source 423 Optical trap light source control means 424 Optical trap light flux 430 Optical trap optical System 431 Beam focus position

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 9/00 G03F 9/00 H H01L 21/66 H01L 21/66 C Fターム(参考) 2F063 AA03 AA43 BA30 DA01 DA05 EA16 EB23 FA07 NA04 2F069 AA03 AA60 BB15 CC07 GG04 GG06 GG07 GG45 HH30 JJ07 LL03 4M106 AA01 BA04 CA70 DH01 DH32 DH37 DH39 DJ03 DJ32 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) G03F 9/00 G03F 9/00 H H01L 21/66 H01L 21/66 CF term (Reference) 2F063 AA03 AA43 BA30 DA01 DA05 EA16 EB23 FA07 NA04 2F069 AA03 AA60 BB15 CC07 GG04 GG06 GG07 GG45 HH30 JJ07 LL03 4M106 AA01 BA04 CA70 DH01 DH32 DH37 DH39 DJ03 DJ32

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料の表面を走査するスキャニングプロ
ーブにおいて、 前記スキャニングプローブの少なくとも先端部を被覆す
る光触媒の膜が形成されていることを特徴とするスキャ
ニングプローブ。
1. A scanning probe for scanning a surface of a sample, wherein a photocatalytic film covering at least a tip portion of the scanning probe is formed.
【請求項2】 前記光触媒の膜は、紫外線と光触媒反応
を起こす性質を有する請求項1に記載のスキャニングプ
ローブ。
2. The scanning probe according to claim 1, wherein the photocatalytic film has a property of causing a photocatalytic reaction with ultraviolet light.
【請求項3】 前記光触媒の膜の下に金属膜が形成され
ている請求項1または2に記載のスキャニングプロー
ブ。
3. The scanning probe according to claim 1, wherein a metal film is formed below the photocatalyst film.
【請求項4】 前記金属膜は、光ファイバの表面に形成
され、該光ファイバの先端面から近接場光を滲み出させ
る請求項3に記載のスキャニングプローブ。
4. The scanning probe according to claim 3, wherein the metal film is formed on a surface of the optical fiber, and causes near-field light to ooze out from a tip surface of the optical fiber.
【請求項5】 前記金属膜は、光ファイバの表面に形成
され、光を前記試料に照射させることで生じた近接場光
内に、前記光ファイバの先端部を挿入することで生じた
散乱光を前記光ファイバへ導光させる請求項3に記載の
スキャニングプローブ。
5. The scattered light generated by inserting the tip of the optical fiber into near-field light generated by irradiating the sample with light, the metal film being formed on a surface of an optical fiber. 4. The scanning probe according to claim 3, wherein light is guided to the optical fiber.
【請求項6】 光源から照射された光を試料に照射させ
ることで生じた近接場光内において、微小粒子をトラッ
プするための光を照射するトラップ用光源から照射され
たトラップ光により、トラップされることで散乱光を発
生させ、かつ、光触媒機能を有する前記微小粒子からな
ることを特徴とするスキャニングプローブ。
6. A near-field light generated by irradiating a sample with light emitted from a light source and trapped by trap light emitted from a trap light source for irradiating light for trapping fine particles. A scanning probe comprising: the fine particles having a photocatalytic function by generating scattered light.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項に記載
のスキャニングプローブと、 前記スキャニングプローブ及び前記試料の表面を相対的
に走査させる走査手段とを有することを特徴とする走査
装置。
7. A scanning apparatus comprising: the scanning probe according to claim 1; and a scanning unit that relatively scans the scanning probe and the surface of the sample.
【請求項8】 前記スキャニングプローブに紫外線を照
射する紫外線照射手段を有する請求項7に記載の走査装
置。
8. The scanning device according to claim 7, further comprising an ultraviolet irradiation means for irradiating the scanning probe with ultraviolet light.
【請求項9】 位置決めのためのアライメントマークが
設けられた被露光物の前記アライメントマークに光を照
射する光照射手段と、 前記被露光物を露光するための前記露光光を発生させる
露光光発生手段と、 前記光照射手段、前記露光光発生手段及び前記試料の表
面を相対的に走査させる走査手段とを有する露光装置に
おいて、 前記光照射手段は、請求項4に記載のスキャニングプロ
ーブを位置決め用プローブとして有することを特徴とす
る露光装置。
9. A light irradiating means for irradiating light to the alignment mark of an exposure object provided with an alignment mark for positioning, and an exposure light generation for generating the exposure light for exposing the exposure object An exposure apparatus comprising: a scanning unit that relatively scans the surface of the sample with the light irradiation unit, the exposure light generation unit, and the light irradiation unit. An exposure apparatus having a probe.
【請求項10】 位置決めのためのアライメントマーク
が設けられた被露光物の前記アライメントマークに光を
照射する光照射手段と、 前記被露光物を露光するための前記露光光を発生させる
露光光発生手段と、 前記光照射手段、前記露光光発生手段及び前記試料の表
面を相対的に走査させる走査手段とを有する露光装置に
おいて、 前記露光光発生手段は、請求項5に記載のスキャニング
プローブを露光用プローブとして有することを特徴とす
る露光装置。
10. A light irradiating means for irradiating light to the alignment mark of an exposure object provided with an alignment mark for positioning, and an exposure light generator for generating the exposure light for exposing the exposure object An exposure apparatus comprising: a light irradiation unit, an exposure light generation unit, and a scanning unit that relatively scans a surface of the sample. The exposure light generation unit exposes the scanning probe according to claim 5. An exposure apparatus characterized by having an exposure probe.
【請求項11】 位置決めのためのアライメントマーク
が設けられた被露光物の前記アライメントマークに光を
照射する光照射手段と、 前記被露光物を露光するための前記露光光を発生させる
露光光発生手段と、 前記光照射手段、前記露光光発生手段及び前記試料の表
面を相対的に走査させる走査手段とを有する露光装置に
おいて、 前記光照射手段は、請求項4に記載のスキャニングプロ
ーブを位置決め用プローブとして有し、 前記露光光発生手段は、請求項5に記載のスキャニング
プローブを露光用プローブとして有することを特徴とす
る露光装置。
11. A light irradiating means for irradiating light to the alignment mark of an object to be exposed provided with an alignment mark for positioning, and an exposure light generator for generating the exposure light for exposing the object to be exposed An exposure apparatus comprising: a scanning unit that relatively scans the surface of the sample with the light irradiation unit, the exposure light generation unit, and the light irradiation unit for positioning the scanning probe according to claim 4. An exposure apparatus, comprising: a probe; and the exposure light generating unit having the scanning probe according to claim 5 as an exposure probe.
【請求項12】 前記露光光は紫外線である請求項9な
いし11のいずれか1項に記載の露光装置。
12. The exposure apparatus according to claim 9, wherein the exposure light is ultraviolet light.
【請求項13】 前記位置決め用プローブと、前記露光
用プローブとの構造は同一である請求項11または12
に記載の露光装置。
13. The positioning probe and the exposure probe have the same structure.
3. The exposure apparatus according to claim 1.
【請求項14】 前記スキャニングプローブに紫外線を
照射する紫外線照射手段を有する請求項9ないし13の
いずれか1項に記載の露光装置。
14. The exposure apparatus according to claim 9, further comprising an ultraviolet irradiation means for irradiating the scanning probe with ultraviolet light.
【請求項15】 試料に光を照射させることで近接場光
を生じさせる励起光照射手段と、 前記試料の表面を観察するための観察手段と、 前記観察手段と前記試料の表面とを相対的に走査させる
走査手段とを有する近接場顕微鏡において、 前記観察手段は、請求項4または6に記載のスキャニン
グプローブを有することを特徴とする近接場顕微鏡。
15. An excitation light irradiating means for irradiating a sample with light to generate near-field light; an observation means for observing the surface of the sample; A near-field microscope comprising: a scanning unit configured to scan the scanning probe according to claim 4, wherein the observation unit includes the scanning probe according to claim 4.
【請求項16】 前記スキャニングプローブに紫外線を
照射する紫外線照射手段を有する請求項15に記載の近
接場顕微鏡。
16. The near-field microscope according to claim 15, further comprising an ultraviolet irradiation means for irradiating the scanning probe with ultraviolet light.
【請求項17】 アライメントマークを用いて位置決め
を行うアライメントシステムにおいて、 請求項15または16に記載の近接場顕微鏡を有するこ
とを特徴とするアライメントシステム。
17. An alignment system for performing positioning using an alignment mark, comprising the near-field microscope according to claim 15 or 16.
【請求項18】 導電性の試料の表面とプローブとの間
に流れるトンネル電流が一定値となるように前記導電性
の試料と前記プローブとの距離を保持しながら、前記導
電性の試料の表面を走査することで前記導電性の試料の
表面を観察する観察手段と、 前記導電性の試料の表面と前記プローブとを相対的に走
査させる走査手段とを有する走査型トンネリング顕微鏡
において、 前記プローブは、請求項1ないし3のいずれか1項に記
載のスキャニングプローブであることを特徴とする走査
型トンネリング顕微鏡。
18. The surface of the conductive sample while maintaining a distance between the conductive sample and the probe such that a tunnel current flowing between the surface of the conductive sample and the probe is constant. A scanning tunneling microscope having observation means for observing the surface of the conductive sample by scanning the surface of the conductive sample, and scanning means for relatively scanning the surface of the conductive sample and the probe. A scanning tunneling microscope, which is the scanning probe according to any one of claims 1 to 3.
【請求項19】 前記スキャニングプローブに紫外線を
照射する紫外線照射手段を有する請求項18に記載の走
査型トンネリング顕微鏡。
19. The scanning tunneling microscope according to claim 18, further comprising an ultraviolet irradiation means for irradiating the scanning probe with ultraviolet light.
【請求項20】 試料の表面に接触する接触プローブ
と、 前記試料の表面と前記プローブとを相対的に走査させる
走査手段とを有する原子間力顕微鏡において、 前記接触プローブは、請求項1ないし3のいずれか1項
に記載のスキャニングプローブであることを特徴とする
原子間力顕微鏡。
20. An atomic force microscope having a contact probe that contacts a surface of a sample and a scanning unit that relatively scans the surface of the sample and the probe, wherein the contact probe is one of claims 1 to 3. An atomic force microscope characterized by being the scanning probe according to any one of the above.
【請求項21】 前記スキャニングプローブに紫外線を
照射する紫外線照射手段を有する請求項20に記載の原
子間力顕微鏡。
21. The atomic force microscope according to claim 20, further comprising an ultraviolet irradiation means for irradiating the scanning probe with ultraviolet light.
【請求項22】 請求項9ないし14のいずれか1項に
記載の露光装置を用いて製造されたことを特徴とする半
導体デバイス。
22. A semiconductor device manufactured by using the exposure apparatus according to claim 9. Description:
【請求項23】 請求項9ないし14のいずれか1項に
記載の露光装置を用いて製造されたことを特徴とする微
細構造素子。
23. A microstructure element manufactured using the exposure apparatus according to claim 9. Description:
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