JP2000252204A - Reference mark structure and its manufacture, and charged particle beam exposure system using the same - Google Patents
Reference mark structure and its manufacture, and charged particle beam exposure system using the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はリソグラフィの露光
に使用する荷電粒子線露光装置や、リソグラフィに使用
するマスクを描画する際に使用する荷電粒子線露光装置
に使用されるアライメントマーク、その製造方法及びそ
れを用いた荷電粒子線露光装置に関するものである。The present invention relates to a charged particle beam exposure apparatus used for lithography exposure, an alignment mark used for a charged particle beam exposure apparatus used for drawing a mask used for lithography, and a method of manufacturing the same. And a charged particle beam exposure apparatus using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６に、従来から使用されている、電子
線露光装置の試料ステージ上に設置され、装置の較正や
マスクアライメントの際に使用されている基準マークの
断面図の概要を示す。通常、これらの基準マークはSi等
の基板１１上にTaやＷ等の重金属の薄膜を成膜し、パタ
ーンをエッチングすることで基準マークパターン１２を
構成することにより形成される。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an outline of a cross-sectional view of a fiducial mark which is conventionally used on a sample stage of an electron beam exposure apparatus and used for calibration of the apparatus and mask alignment. . Normally, these reference marks are formed by forming a thin film of a heavy metal such as Ta or W on a substrate 11 such as Si and etching the pattern to form a reference mark pattern 12.
【０００３】例えば、このようなアライメントマークを
使用して、電子線露光装置の偏向器の偏向ゲインの較正
を行う場合には、基準マークパターン１２と同一パター
ンの像がウェハー上に形成されるようなパターンをマス
ク上に形成し、基準マークパターン１２上に電子ビーム
を照射する。そして、電子ビームをアライメントマーク
上で走査し、得られた反射電子信号から、電子ビームが
照射されたアライメントマークの位置を判断し、それに
合わせて偏向器のゲインを調整する。For example, when the deflection gain of a deflector of an electron beam exposure apparatus is calibrated using such an alignment mark, an image of the same pattern as the reference mark pattern 12 is formed on a wafer. A simple pattern is formed on the mask, and the reference mark pattern 12 is irradiated with an electron beam. Then, the electron beam is scanned on the alignment mark, the position of the alignment mark irradiated with the electron beam is determined from the obtained reflected electron signal, and the gain of the deflector is adjusted accordingly.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】電子線露光装置に光学
式のアライメントセンサーを搭載した場合、電子光学系
の基準位置と光学式アライメントセンサーの基準位置の
間の距離(ベースライン)を較正する必要がある。通常、
光学式アライメントセンサーは電子光学鏡筒の外側に配
置されるため、ベースラインは非常に長くなる。このベ
ースラインの計測から装置の揺らぎを排除するために
は、電子光学系の基準位置と光学式アライメントセンサ
ーの基準位置を同時に計測することが必要である。この
ため、ベースライン計測に使用される基準マークはベー
スラインの長さ以上の大きさが必要となり、温度変化に
対する基準点間の位置安定性が重要となる。When an optical alignment sensor is mounted on an electron beam exposure apparatus, it is necessary to calibrate the distance (base line) between the reference position of the electron optical system and the reference position of the optical alignment sensor. There is. Normal,
Since the optical alignment sensor is located outside the electron optical column, the baseline becomes very long. In order to eliminate the fluctuation of the apparatus from the measurement of the baseline, it is necessary to simultaneously measure the reference position of the electron optical system and the reference position of the optical alignment sensor. For this reason, the reference mark used for the baseline measurement needs to be larger than the length of the baseline, and the positional stability between the reference points with respect to the temperature change is important.
【０００５】電子光学系の基準位置と光学式アライメン
トセンサーの基準位置間の距離を20mmとし、装置の温度
が±0.5℃以内に制御されているとするとき、基準点間
の距離の変動を１nm以内に抑えるためには、基準マーク
基板の熱膨張係数を１×10-7/℃以内に抑える必要があ
る。現在基準マーク基板として利用されているSi基板の
熱膨張係数は2.4×10-6/℃程度であり、基準位置間の距
離を測定するために用いるのには不充分である。If the distance between the reference position of the electron optical system and the reference position of the optical alignment sensor is 20 mm and the temperature of the apparatus is controlled within ± 0.5 ° C., the variation in the distance between the reference points is 1 nm. In order to keep the temperature within the range, it is necessary to keep the coefficient of thermal expansion of the reference mark substrate within 1 × 10 −7 / ° C. The thermal expansion coefficient of a Si substrate currently used as a reference mark substrate is about 2.4 × 10 −6 / ° C., which is insufficient for measuring the distance between reference positions.
【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、電子光学系の基準位置と光学式アライ
メントセンサーの基準位置間距離の計測に使用すること
ができ、かつ、正確な位置測定が可能な基準マーク構造
体、その製造方法及びそれを用いた荷電粒子線露光装置
を提供することを課題とする。The present invention has been made to solve such a problem, and can be used for measuring a distance between a reference position of an electron optical system and a reference position of an optical alignment sensor, and has an accurate position. It is an object to provide a reference mark structure capable of measurement, a method of manufacturing the same, and a charged particle beam exposure apparatus using the same.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、荷電粒子線露光装置の試料ステージ上
に設置され、装置の較正や、マスクアライメント等に使
用される基準マーク構造体であって、基準マークが重金
属の薄膜で構成され、下地基板が熱膨張係数10 -7/℃以
下の材料で構成されると共に、当該下地基板が、表面に
露出しないように、重金属以外の導電性薄膜で被覆され
ていることを特徴とする基準マーク構造体（請求項１）
である。[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS]
A first means on a sample stage of a charged particle beam exposure apparatus
And used for equipment calibration, mask alignment, etc.
Reference mark structure to be used, where the reference mark is heavy
Base film with a coefficient of thermal expansion of 10 -7/ ℃ or less
In addition to being composed of the following materials, the underlying substrate
Covered with a conductive thin film other than heavy metals to prevent exposure.
Reference mark structure characterized by the following (Claim 1)
It is.
【０００８】本手段においては、基準マークを構成する
下地基板が、熱膨張係数10-7/℃以下の材料で構成され
ているので、通常考えられる状態において、電子光学系
の基準位置と光学式アライメントセンサーの基準位置間
距離の計測時に発生する温度変化による測定誤差を１nm
以下に抑えることができる。これら下地基板の材料とし
ては、石英、低熱膨張ガラスセラミックス（例えばScho
tt社のゼロデュア）等が使用できる。In this means, since the base substrate constituting the reference mark is made of a material having a thermal expansion coefficient of 10 −7 / ° C. or less, the reference position of the electron optical system and the optical Measurement error due to temperature change that occurs when measuring the distance between the reference positions of the alignment sensor is 1 nm
It can be suppressed to the following. Examples of materials for these base substrates include quartz and low thermal expansion glass ceramics (for example, Scho
tt's Zerodur) can be used.
【０００９】また、一般に、これら低熱膨張材は導電性
が無いため、荷電粒子線を照射するとチャージアップ現
象が発生し、その電荷のために反射電子や２次電子の放
出が影響を受け、測定結果に影響を及ぼす。本手段にお
いては、重金属部が形成されている部分以外の基板表面
が重金属以外の導電性物質で覆われているので、チャー
ジアップが起こらず、正確な測定が可能となる。なお、
重金属以外の導電性薄膜からの反射電子や２次電子の放
出は少ないので、それが測定に影響を及ぼすことはな
い。In general, since these low thermal expansion materials do not have conductivity, a charge-up phenomenon occurs when a charged particle beam is irradiated, and the charge affects the emission of reflected electrons and secondary electrons. Affect results. In this means, since the surface of the substrate other than the portion where the heavy metal portion is formed is covered with a conductive substance other than the heavy metal, charge-up does not occur and accurate measurement can be performed. In addition,
Since the emission of reflected electrons and secondary electrons from the conductive thin film other than heavy metals is small, it does not affect the measurement.
【００１０】重金属としては、Ta、Ｗ、Pt等が好まし
く、導電性薄膜に軽金属を使用する場合は、Ti、Cr、Al
等を用いることが好ましい。As the heavy metal, Ta, W, Pt and the like are preferable. When a light metal is used for the conductive thin film, Ti, Cr, Al
It is preferable to use such as.
【００１１】前記課題を解決するための第２の手段は、
荷電粒子線露光装置の試料ステージ上に設置され、装置
の較正や、マスクアライメント等に使用される基準マー
ク構造体であって、基準マークが重金属の薄膜で構成さ
れ、下地基板が熱膨張係数10 -7/℃以下の材料で構成さ
れると共に、当該下地基板と基準マークを構成する重金
属の薄膜が、共に重金属以外の導電性薄膜で被覆されて
いることを特徴とする基準マーク構造体（請求項２）で
ある。A second means for solving the above-mentioned problem is as follows.
Installed on the sample stage of the charged particle beam exposure system,
Reference mark used for calibration and mask alignment
The reference mark is composed of a thin film of heavy metal.
Substrate has a coefficient of thermal expansion of 10 -7/ C
And the heavy metal that constitutes the base substrate and the fiducial mark
Metals are coated with conductive thin films other than heavy metals.
A fiducial mark structure (claim 2)
is there.
【００１２】本手段が前記第１の手段と異なるのは、下
地基板と基準マークを構成する重金属の薄膜が、共に重
金属以外の導電性薄膜で被覆されている点である。この
構成においても、第１の手段と同様にチャージアップを
防止することができる。照射される荷電粒子線は、導電
性薄膜を通過して重金属薄膜で構成される基準マークを
照射することになるが、その際導電性薄膜で吸収される
量は少ないので、測定に影響を及ぼすことはない。The present means differs from the first means in that the base substrate and the heavy metal thin film forming the reference mark are both covered with a conductive thin film other than the heavy metal. Also in this configuration, charge-up can be prevented as in the first means. The irradiated charged particle beam passes through the conductive thin film and irradiates the fiducial mark composed of the heavy metal thin film. At that time, the amount absorbed by the conductive thin film is small, so the measurement is affected. Never.
【００１３】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段であって、前記導電性薄
膜が軽金属で構成され、その膜厚が１μm以下であるこ
とを特徴とするもの（請求項３）である。A third means for solving the above-mentioned problem is as follows.
The first means or the second means, wherein the conductive thin film is made of a light metal and has a thickness of 1 μm or less (Claim 3).
【００１４】物質に荷電粒子線を照射した場合の反射電
子の発生量を示す反射電子係数は、その物質の厚さが厚
くなるに従って増加するが、厚さが物質に固有な所定厚
さ（臨界厚）に達すると臨界的に増加する。重金属以外
の導電性物質においては、この臨界厚は１μｍより上に
あるので、膜厚を１μｍ以下としておけば、反射電子係
数が小さく、従って、導電性薄膜から発生する反射電子
の量が少ないので、基準位置マークの位置測定精度に影
響を与えることがない。The backscattered electron coefficient, which indicates the amount of backscattered electrons generated when a material is irradiated with a charged particle beam, increases as the thickness of the material increases. Thickness), it increases critically. In the case of conductive materials other than heavy metals, the critical thickness is above 1 μm. Therefore, if the film thickness is set to 1 μm or less, the reflection electron coefficient is small, and hence the amount of reflected electrons generated from the conductive thin film is small. In addition, the position measurement accuracy of the reference position mark is not affected.
【００１５】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第１の手段から第３の手段のいずれかであって、基
準マークが、段差構造を有する重金属薄膜で構成されて
いることを特徴とするもの（請求項４）である。[0015] A fourth means for solving the above problems is as follows.
In any one of the first to third means, the reference mark is made of a heavy metal thin film having a step structure (claim 4).
【００１６】重金属薄膜で基準マークを構成するには、
下地基板上にパターン化された重金属薄膜を離散的に設
けてもよいが、本手段のように、導電性薄膜を連続的に
形成し、その重金属に段差構造を設けるようにしてもよ
い。前述のように、物質に荷電粒子線を照射した場合の
反射電子の発生量を示す反射電子係数は、その物質の厚
さが厚くなるに従って増加するが、厚さが物質に固有な
所定厚さに達すると臨界的に増加する。よって、段差構
造における薄い方の膜厚をこの臨界厚より薄くし、厚い
方の膜厚を臨界厚より厚くしておけば、両者から発生す
る反射電子の量を大きく異ならせることができる。よっ
て、このような構成でも、基準マーク構造体として使用
することができる。In order to form a reference mark with a heavy metal thin film,
The patterned heavy metal thin film may be discretely provided on the base substrate. Alternatively, as in the present means, a conductive thin film may be continuously formed and a step structure may be provided on the heavy metal. As described above, the backscattered electron coefficient indicating the amount of backscattered electrons generated when a material is irradiated with a charged particle beam increases as the thickness of the material increases, but the thickness is a predetermined thickness specific to the material. When it reaches, it increases critically. Therefore, if the thinner film thickness in the step structure is made smaller than this critical thickness and the thicker film thickness is made larger than the critical thickness, the amount of reflected electrons generated from the two can be greatly different. Therefore, even with such a configuration, it can be used as a reference mark structure.
【００１７】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第４の手段において、基準マークを構成する重金属
薄膜の、厚い部分の膜厚が0.5μm以上であり、薄い部分
の膜厚が0.2μm以下であることを特徴とするもの（請求
項５）である。A fifth means for solving the above problem is as follows.
In the fourth means, the film thickness of the thick portion of the heavy metal thin film constituting the reference mark is 0.5 μm or more, and the film thickness of the thin portion is 0.2 μm or less. It is.
【００１８】ほとんどの重金属においては、前述の臨界
厚は、0.2〜0.5μmの間にある。よって、本手段のよう
な構成をとることにより、膜厚の厚い部分をアライメン
トマークとして用いることができる。なお、厚い部分の
膜厚を5μm以上にしても、反射電子係数が飽和して効果
がなくなるので、本手段においては、最大膜厚を５μm
以下とすることが好ましい。For most heavy metals, the aforementioned critical thickness is between 0.2 and 0.5 μm. Therefore, by adopting a configuration like the present means, a portion having a large film thickness can be used as an alignment mark. Even if the thickness of the thick portion is set to 5 μm or more, the reflection electron coefficient is saturated and the effect is lost.
It is preferable to set the following.
【００１９】前記課題を解決するための第６の手段は、
荷電粒子線露光装置の試料ステージ上に設置され、装置
の較正や、マスクアライメント等に使用される基準マー
ク構造体を製造する方法であって、熱膨張係数10-7/℃
以下の材料で構成される下地基板の上に、基準マークと
なる重金属薄膜を成膜し、その後、基準マークとなる部
分を残して当該重金属を除去し、下地基板を露出させた
後、下地基板と重金属全体に導電性薄膜をコーティング
する工程を有してなることを特徴とする基準マーク構造
体の製造方法（請求項６）である。A sixth means for solving the above-mentioned problem is:
A method of manufacturing a fiducial mark structure that is installed on a sample stage of a charged particle beam exposure apparatus and used for calibration of the apparatus and mask alignment, etc., and has a thermal expansion coefficient of 10 −7 / ° C.
A heavy metal thin film serving as a reference mark is formed on a base substrate made of the following material, and then the heavy metal is removed except for a portion serving as a reference mark, and the base substrate is exposed. And a step of coating the entirety of the heavy metal with a conductive thin film.
【００２０】本手段においては、半導体製造方法や微細
加工技術で使用されている普遍的な方法により、前記第
２の手段の１形態である基準マーク構造体を製造するこ
とができる。In this means, the reference mark structure which is one form of the second means can be manufactured by a universal method used in a semiconductor manufacturing method or a fine processing technique.
【００２１】前記課題を解決するための第７の手段は、
荷電粒子線露光装置の試料ステージ上に設置され、装置
の較正や、マスクアライメント等に使用される基準マー
ク構造体を製造する方法であって、熱膨張係数10-7/℃
以下の材料で構成される下地基板を覆うように導電性薄
膜を成膜し、その上に基準マークとなる重金属の薄膜パ
ターンを形成する工程を有してなることを特徴とする基
準マーク構造体の製造方法（請求項７）である。A seventh means for solving the above-mentioned problem is as follows.
A method of manufacturing a fiducial mark structure that is installed on a sample stage of a charged particle beam exposure apparatus and used for calibration of the apparatus and mask alignment, etc., and has a thermal expansion coefficient of 10 −7 / ° C.
A fiducial mark structure comprising a step of forming a conductive thin film so as to cover an underlying substrate composed of the following materials, and forming a heavy metal thin film pattern serving as a fiducial mark thereon; (Claim 7).
【００２２】本手段においては、半導体製造方法や微細
加工技術で使用されている普遍的な方法により、前記第
１の手段の１形態である基準マーク構造体を製造するこ
とができる。In this means, the reference mark structure, which is one form of the first means, can be manufactured by a universal method used in a semiconductor manufacturing method or a fine processing technique.
【００２３】前記課題を解決するための第８の手段は、
前記第１の手段から第５の手段のいずれかを、少なくと
も１個有してなることを特徴とする荷電粒子線露光装置
（請求項８）である。Eighth means for solving the above-mentioned problem is:
A charged particle beam exposure apparatus (Claim 8) comprising at least one of the first to fifth means.
【００２４】本手段においては、電子光学系の基準位置
と光学式アライメントセンサーの基準位置間距離を正確
に測定することができるので、光学式アライメントセン
サーを用いた場合のアライメントを正確に行うことがで
きる。In this means, since the distance between the reference position of the electron optical system and the reference position of the optical alignment sensor can be accurately measured, accurate alignment can be performed when the optical alignment sensor is used. it can.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の基準マーク構造
体の第１の実施の形態を示す概要図である。以下の図に
おいて、１は下地基板、２は重金属、３は導電性材料に
よるコート、４は軽金属を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a fiducial mark structure of the present invention. In the following figures, 1 is a base substrate, 2 is a heavy metal, 3 is a coat made of a conductive material, and 4 is a light metal.
【００２６】図１においては、石英からなる下地基板１
の上面に段差のある重金属２が設けられ、重金属２で覆
われていない下地基板１の表面は、導電性材料によるコ
ート３で覆われている。この実施の形態を含め、以下の
実施の形態においても、重金属としては、Ta、Ｗ、Ptを
用いることが好ましい。これは、これらの材料の原子番
号が大きいので電子線露光を行う場合に大きなコントラ
ストを得ることができ、ウェハーに影響をおよぼさず、
かつ、加工しやすいからである。In FIG. 1, an undersubstrate 1 made of quartz is used.
Is provided with a stepped heavy metal 2 on its upper surface, and the surface of the base substrate 1 not covered with the heavy metal 2 is covered with a coat 3 made of a conductive material. In the following embodiments including this embodiment, it is preferable to use Ta, W, and Pt as heavy metals. This is because the atomic number of these materials is large, so that a large contrast can be obtained when performing electron beam exposure, without affecting the wafer,
Also, it is easy to process.
【００２７】重金属２の段差の厚い部分は、0.5μm以上
とされており、薄い部分は0.2μm以下とされていて、マ
ークを構成する厚い部分とそうでない部分で、反射電子
発生量の差が大きく、十分なコントラストが得られるよ
うになっている。The portion of the heavy metal 2 where the step is thick is set to 0.5 μm or more, and the thickness of the thin portion is set to 0.2 μm or less. Large and sufficient contrast can be obtained.
【００２８】このような基準マーク構造体を製造するに
は、下地基板１の全面に導電性材料によるコート３を成
膜し、上面部分をエッチングで除去してから、その部分
に重金属２をコーティングし、エッチングにより重金属
２に段差を設ければよい。In order to manufacture such a fiducial mark structure, a coat 3 of a conductive material is formed on the entire surface of the base substrate 1, the upper surface is removed by etching, and then the heavy metal 2 is coated on the portion. Then, a step may be provided in the heavy metal 2 by etching.
【００２９】図２は、本発明の基準マーク構造体の第２
の実施の形態を示す概要図である。この実施の形態にお
いては、熱膨張率が１×10-7/℃以下の低熱膨張ガラス
セラミックスからなる下地基板１の上に、重金属２から
なるアライメントマークが構成され、その上を覆うよう
に、軽金属４の薄膜が、下地基板１の表面に形成されて
いる。軽金属としては、Ti、Cr、Alのいずれかを用いる
ことが好ましい。これは、これらの材料の反射電子係数
が小さく、磁性がなく、かつ、加工しやすいからであ
る。下地基板１の側面及び下面は、導電性材料によるコ
ート３で覆われている。重金属２の厚さは0.5μｍ以上
とされ、軽金属４の膜厚は１μｍ以下とされている。FIG. 2 shows a second example of the fiducial mark structure of the present invention.
It is a schematic diagram showing an embodiment. In this embodiment, an alignment mark made of a heavy metal 2 is formed on a base substrate 1 made of a low thermal expansion glass ceramic having a coefficient of thermal expansion of 1 × 10 −7 / ° C. or less. A thin film of the light metal 4 is formed on the surface of the base substrate 1. It is preferable to use any of Ti, Cr and Al as the light metal. This is because these materials have a low reflection electron coefficient, do not have magnetism, and are easy to process. The side and lower surfaces of the base substrate 1 are covered with a coat 3 made of a conductive material. The thickness of the heavy metal 2 is 0.5 μm or more, and the thickness of the light metal 4 is 1 μm or less.
【００３０】このような基準マーク構造体を製造するに
は、下地基板１の全面に導電性材料によるコート３を成
膜し、表面部分をエッチングで除去してから、その部分
に重金属２をコーティングし、エッチングにより、アラ
イメントマークとなる部分を残して重金属２を除去す
る。その後、下地基板１の表面に軽金属４を成膜する。In order to manufacture such a fiducial mark structure, a coat 3 of a conductive material is formed on the entire surface of the base substrate 1, the surface portion is removed by etching, and the heavy metal 2 is coated on the portion. Then, the heavy metal 2 is removed by etching, leaving a portion serving as an alignment mark. Thereafter, the light metal 4 is formed on the surface of the base substrate 1.
【００３１】図３は、本発明の基準マーク構造体の第３
の実施の形態を示す概要図である。この実施の形態にお
いては、熱膨張率が１×10-7/℃以下の低熱膨張ガラス
セラミックスからなる下地基板１の上に、重金属２から
なるアライメントマークが構成され、その上から、下地
基板１全体を覆うように、導電性材料によるコート３が
形成されている。FIG. 3 shows a third example of the fiducial mark structure of the present invention.
It is a schematic diagram showing an embodiment. In this embodiment, an alignment mark made of a heavy metal 2 is formed on a base substrate 1 made of a low thermal expansion glass ceramic having a coefficient of thermal expansion of 1 × 10 −7 / ° C. or less. A coat 3 of a conductive material is formed so as to cover the whole.
【００３２】このような基準マーク構造体を製造するに
は、下地基板１の全面に導電性材料によるコート３を成
膜し、表面部分をエッチングで除去してから、その部分
に重金属２をコーティングし、エッチングにより、アラ
イメントマークとなる部分を残して重金属２を除去す
る。その後、下地基板１全体を覆うように、導電性材料
によるコート３を成膜する。In order to manufacture such a fiducial mark structure, a coat 3 of a conductive material is formed on the entire surface of the base substrate 1, the surface portion is removed by etching, and then the heavy metal 2 is coated on the portion. Then, the heavy metal 2 is removed by etching, leaving a portion serving as an alignment mark. Thereafter, a coat 3 of a conductive material is formed so as to cover the entire base substrate 1.
【００３３】図４は、本発明の基準マーク構造体の第３
の実施の形態を示す概要図である。この実施の形態にお
いては、熱膨張率が１×10-7/℃以下の低熱膨張ガラス
セラミックスからなる下地基板１の上に軽金属４の薄膜
が設けられ、その上に重金属２からなるアライメントマ
ークが構成されている。軽金属３で覆われていない下地
基板１の表面は、導電性材料によるコート３で覆われて
いる。この実施の形態においては、下地基板１と重金属
２の間に、低熱膨張の下地基板と密着性が高い材質を入
れることで、重金属２膜の安定性が高まるという利点が
ある。FIG. 4 shows a third example of the fiducial mark structure of the present invention.
It is a schematic diagram showing an embodiment. In this embodiment, a thin film of a light metal 4 is provided on a base substrate 1 made of a low thermal expansion glass ceramic having a coefficient of thermal expansion of 1 × 10 −7 / ° C. or less, and an alignment mark made of a heavy metal 2 is provided thereon. It is configured. The surface of the base substrate 1 not covered with the light metal 3 is covered with a coat 3 made of a conductive material. In this embodiment, there is an advantage that the stability of the heavy metal 2 film is improved by inserting a material having high adhesion to the low thermal expansion base substrate between the base substrate 1 and the heavy metal 2.
【００３４】このような基準マーク構造体を製造するに
は、下地基板１の全面に導電性材料によるコート３を成
膜し、上面部分をエッチングで除去してから、その部分
に軽金属３をコーティングする。そして、その上に重金
属２をコーティングし、エッチングにより、アライメン
トマークとなる部分を残して重金属２を除去する。In order to manufacture such a fiducial mark structure, a coat 3 of a conductive material is formed on the entire surface of the base substrate 1, the upper surface is removed by etching, and then the light metal 3 is coated on the portion. I do. Then, the heavy metal 2 is coated thereon, and the heavy metal 2 is removed by etching, leaving a portion serving as an alignment mark.
【００３５】図５は、本発明の基準マーク構造体の第３
の実施の形態を示す概要図である。この実施の形態にお
いては、石英からなる下地基板１の全面が導電性材料に
よるコート３で覆われ、上面に、重金属２からなるアラ
イメントマークが構成されている。FIG. 5 shows a third example of the fiducial mark structure of the present invention.
It is a schematic diagram showing an embodiment. In this embodiment, the entire surface of a base substrate 1 made of quartz is covered with a coat 3 made of a conductive material, and an alignment mark made of heavy metal 2 is formed on the upper surface.
【００３６】このような基準マーク構造体を製造するに
は、下地基板１の全面に導電性材料によるコート３を成
膜し、上面に重金属２をコーティングし、エッチングに
より、アライメントマークとなる部分を残して重金属２
を除去すればよい。In order to manufacture such a fiducial mark structure, a coat 3 of a conductive material is formed on the entire surface of the base substrate 1, a heavy metal 2 is coated on the upper surface, and a portion serving as an alignment mark is formed by etching. Leave heavy metal 2
May be removed.
【００３７】なお、図３、図４に示した実施の形態にお
いて、導電性材料４を軽金属で構成可能なことはいうま
でもない。In the embodiments shown in FIGS. 3 and 4, it is needless to say that the conductive material 4 can be made of a light metal.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る発明においては、電子光学系の基準位置と光
学式アライメントセンサーの基準位置間距離の計測時に
発生する温度変化による測定誤差を１nm以下に抑えるこ
とができると共に、チャージアップが起こらず、正確な
アライメントマークの測定が可能となる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the measurement error due to the temperature change occurring when the distance between the reference position of the electron optical system and the reference position of the optical alignment sensor is measured. Can be suppressed to 1 nm or less, and charge-up does not occur, so that accurate alignment mark measurement can be performed.
【００３９】請求項２に係る発明においては、請求項１
に係る発明と同様、電子光学系の基準位置と光学式アラ
イメントセンサーの基準位置間距離の計測時に発生する
温度変化による測定誤差を１nm以下に抑えることができ
ると共に、チャージアップが起こらず、正確なアライメ
ントマークの測定が可能となる。In the invention according to claim 2, claim 1
As in the invention according to the above, the measurement error due to the temperature change occurring when measuring the distance between the reference position of the electron optical system and the reference position of the optical alignment sensor can be suppressed to 1 nm or less, and the charge-up does not occur. The alignment mark can be measured.
【００４０】請求項３に係る発明においては、導電性薄
膜から発生する反射電子の量が少ないので、基準位置マ
ークの位置測定精度に影響を与えることがない。According to the third aspect of the present invention, since the amount of reflected electrons generated from the conductive thin film is small, it does not affect the position measurement accuracy of the reference position mark.
【００４１】請求項４に係る発明においては、厚い方の
膜厚部から発生する反射電子量と、薄い方の膜厚部から
発生する反射電子量を異ならせることにより、アライメ
ントマークとして使用することが可能となる。According to the fourth aspect of the present invention, the amount of reflected electrons generated from the thicker film portion is made different from the amount of reflected electrons generated from the thinner film portion so that the reflected mark can be used as an alignment mark. Becomes possible.
【００４２】請求項５に係る発明においては、厚い方の
膜厚部から発生する反射電子量と、薄い方の膜厚部から
発生する反射電子量を大きく異ならせることができ、コ
ントラストの大きいアライメントマークとすることがで
きる。According to the fifth aspect of the present invention, the amount of reflected electrons generated from the thicker film portion and the amount of reflected electrons generated from the thinner film portion can be greatly different from each other. It can be a mark.
【００４３】請求項６に係る発明においては、半導体製
造方法や微細加工技術で使用されている普遍的な方法に
より、請求項２に係る発明の１形態である基準マーク構
造体を製造することができる。According to the sixth aspect of the present invention, the reference mark structure as one mode of the second aspect of the present invention can be manufactured by a universal method used in a semiconductor manufacturing method or a fine processing technique. it can.
【００４４】請求項７に係る発明においては、請求項６
に係る発明と同様、半導体製造方法や微細加工技術で使
用されている普遍的な方法により、請求項１に係る発明
の１形態である基準マーク構造体を製造することができ
る。In the invention according to claim 7, claim 6
Similarly to the invention according to the first aspect, the reference mark structure according to one aspect of the invention according to the first aspect can be manufactured by a universal method used in a semiconductor manufacturing method and a fine processing technique.
【００４５】請求項８に係る発明においては、電子光学
系の基準位置と光学式アライメントセンサーの基準位置
間距離を正確に測定することができるので、光学式アラ
イメントセンサーを用いた場合のアライメントを正確に
行うことができる。In the invention according to claim 8, since the distance between the reference position of the electron optical system and the reference position of the optical alignment sensor can be accurately measured, the alignment when the optical alignment sensor is used can be accurately determined. Can be done.
【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す概要図で
ある。FIG. 1 is a schematic diagram showing a first example of an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態の第２の例を示す概要図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram showing a second example of the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施の形態の第３の例を示す概要図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram showing a third example of the embodiment of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態の第４の例を示す概要図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram showing a fourth example of an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態の第５の例を示す概要図で
ある。FIG. 5 is a schematic diagram showing a fifth example of the embodiment of the present invention.
【図６】従来の基準マークの構造を示す概要図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a structure of a conventional fiducial mark.
１…下地基板 ２…重金属 ３…導電性材料によるコート ４…軽金属 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Underground substrate 2 ... Heavy metal 3 ... Coating with conductive material 4 ... Light metal
Claims (8)
設置され、装置の較正や、マスクアライメント等に使用
される基準マーク構造体であって、基準マークが重金属
の薄膜で構成され、下地基板が熱膨張係数10-7/℃以下
の材料で構成されると共に、当該下地基板が、表面に露
出しないように、重金属以外の導電性薄膜で被覆されて
いることを特徴とする基準マーク構造体。1. A fiducial mark structure which is installed on a sample stage of a charged particle beam exposure apparatus and used for calibration of the apparatus, mask alignment, etc., wherein the fiducial mark is composed of a heavy metal thin film, Is composed of a material having a thermal expansion coefficient of 10 −7 / ° C. or less, and the base substrate is covered with a conductive thin film other than heavy metal so as not to be exposed on the surface. .
設置され、装置の較正や、マスクアライメント等に使用
される基準マーク構造体であって、基準マークが重金属
の薄膜で構成され、下地基板が熱膨張係数10-7/℃以下
の材料で構成されると共に、当該下地基板と基準マーク
を構成する重金属の薄膜が、共に重金属以外の導電性薄
膜で被覆されていることを特徴とする基準マーク構造
体。2. A fiducial mark structure which is installed on a sample stage of a charged particle beam exposure apparatus and is used for calibration of the apparatus, mask alignment, etc., wherein the fiducial mark is composed of a heavy metal thin film, Is made of a material having a thermal expansion coefficient of 10 −7 / ° C. or less, and the base substrate and the heavy metal thin film forming the reference mark are both coated with a conductive thin film other than the heavy metal. Mark structure.
ク構造体であって、前記導電性薄膜が軽金属で構成さ
れ、その膜厚が１μm以下であることを特徴とする基準
マーク構造体。3. The fiducial mark structure according to claim 1, wherein the conductive thin film is made of a light metal, and has a thickness of 1 μm or less. .
項に記載の基準マーク構造体であって、前記基準マーク
が、段差構造を有する重金属薄膜で構成されていること
を特徴とする基準マーク構造体。4. One of claims 1 to 3
Item 8. The reference mark structure according to Item 1, wherein the reference mark is formed of a heavy metal thin film having a step structure.
って、前記基準マークを構成する重金属薄膜の、厚い部
分の膜厚が0.5μm以上であり、薄い部分の膜厚が0.2μm
以下であることを特徴とする基準マーク構造体。5. The fiducial mark structure according to claim 4, wherein the thick portion of the heavy metal thin film forming the fiducial mark has a thickness of 0.5 μm or more and the thin portion has a thickness of 0.2 μm.
A fiducial mark structure, characterized in that:
設置され、装置の較正や、マスクアライメント等に使用
される基準マーク構造体を製造する方法であって、熱膨
張係数10-7/℃以下の材料で構成される下地基板の上
に、基準マークとなる重金属薄膜を成膜し、その後、基
準マークとなる部分を残して当該重金属を除去し、下地
基板を露出させた後、下地基板と重金属薄膜全体に導電
性薄膜をコーティングする工程を有してなることを特徴
とする基準マーク構造体の製造方法。6. A method for manufacturing a fiducial mark structure which is installed on a sample stage of a charged particle beam exposure apparatus and used for calibration of the apparatus, mask alignment, etc., comprising a thermal expansion coefficient of 10 -7 / ° C. A heavy metal thin film serving as a reference mark is formed on a base substrate made of the following material, and then the heavy metal is removed except for a portion serving as a reference mark, and the base substrate is exposed. And a step of coating the entirety of the heavy metal thin film with a conductive thin film.
設置され、装置の較正や、マスクアライメント等に使用
される基準マーク構造体を製造する方法であって、熱膨
張係数10-7/℃以下の材料で構成される下地基板を覆う
ように導電性薄膜を成膜し、その上に基準マークとなる
重金属の薄膜パターンを形成する工程を有してなること
を特徴とする基準マーク構造体の製造方法。7. A method for manufacturing a fiducial mark structure which is installed on a sample stage of a charged particle beam exposure apparatus and used for calibration of the apparatus, mask alignment, etc., comprising a thermal expansion coefficient of 10 −7 / ° C. A fiducial mark structure comprising a step of forming a conductive thin film so as to cover an underlying substrate composed of the following materials, and forming a heavy metal thin film pattern serving as a fiducial mark thereon; Manufacturing method.
ク構造体を、少なくとも１個有してなることを特徴とす
る荷電粒子線露光装置。8. A charged particle beam exposure apparatus comprising at least one fiducial mark structure according to claim 1. Description:
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