JP2003022961A - アライメントマーク、荷電粒子線露光装置用レチクル及び荷電粒子線露光方法 - Google Patents
アライメントマーク、荷電粒子線露光装置用レチクル及び荷電粒子線露光方法Info
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- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
- H01J37/3045—Object or beam position registration
Abstract
(57)【要約】
【課題】 信号強度の変化が大きく、位置検出の精度を
向上させることができるアライメントマークを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 荷電粒子線露光装置での光学アライメン
トに用いられる、段差パターンで形成されるアライメン
トマークであって、 前記段差パターンは、複数の段差
パターンに分割されていることを特徴とするアライメン
トマークとした。また、前記段差パターンは、所定の間
隔で配列された複数のラインパターンで構成されている
ことを特徴とするアライメントマークとした。
向上させることができるアライメントマークを提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 荷電粒子線露光装置での光学アライメン
トに用いられる、段差パターンで形成されるアライメン
トマークであって、 前記段差パターンは、複数の段差
パターンに分割されていることを特徴とするアライメン
トマークとした。また、前記段差パターンは、所定の間
隔で配列された複数のラインパターンで構成されている
ことを特徴とするアライメントマークとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線露光装
置での光学アライメントに用いられるアライメントマー
ク、レチクル及び荷電粒子線露光方法に関するものであ
る。
置での光学アライメントに用いられるアライメントマー
ク、レチクル及び荷電粒子線露光方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年では、半導体集積回路のさらなる小
線幅化に対応するため、スループットの高い荷電粒子線
露光装置の開発が必要とされている。従来の荷電粒子線
露光装置は一筆書き方式であったため、スループットが
低いという問題があった。そこで、このスループットの
向上を図るため、あらかじめ露光すべき回路パターンを
形成したレチクル上に荷電粒子線（例えば、電子線やイ
オンビーム等）を照射し、そのパターンをウェハ等の感
応基板上に縮小投影する荷電粒子線露光装置の開発が進
められている。この縮小投影する荷電粒子線露光装置で
は、一度に露光できる面積が大きい（例えば、ウェハ上
で０．２５ｍｍ角）ので、従来の一筆書き方式の露光装
置に比べると、スループットは飛躍的に向上する。
線幅化に対応するため、スループットの高い荷電粒子線
露光装置の開発が必要とされている。従来の荷電粒子線
露光装置は一筆書き方式であったため、スループットが
低いという問題があった。そこで、このスループットの
向上を図るため、あらかじめ露光すべき回路パターンを
形成したレチクル上に荷電粒子線（例えば、電子線やイ
オンビーム等）を照射し、そのパターンをウェハ等の感
応基板上に縮小投影する荷電粒子線露光装置の開発が進
められている。この縮小投影する荷電粒子線露光装置で
は、一度に露光できる面積が大きい（例えば、ウェハ上
で０．２５ｍｍ角）ので、従来の一筆書き方式の露光装
置に比べると、スループットは飛躍的に向上する。
【０００３】ところで、このようなレチクルを用いて露
光する荷電粒子線露光装置においては、荷電粒子線照射
位置とレチクル、レチクルとウエハ等の位置関係を正確
に把握することが重要となってくる。そのため、レチク
ル等の基板上に設けられたアライメントマークの位置を
検出することにより、レチクル等の位置を決定すること
が行われている。アライメントマークは基板上の他に、
基板を保持するステージ上に設けられることもある。位
置検出を行う方法として、例えば、アライメントマーク
を光学顕微鏡で観察し、ＣＣＤ等の２次元画像センサー
で検出し、画像処理を行う方法がある。このような光学
アライメント装置による位置検出方法は、画像処理を利
用しているので処理において様々な応用がきくという利
点を有する。また、アライメントマークの照明光として
波長スペクトル幅がブロードな光を使用すれば、アライ
メントマーク表面の状態に左右されにくく、高精度な位
置検出を行うことができるという利点を有する。
光する荷電粒子線露光装置においては、荷電粒子線照射
位置とレチクル、レチクルとウエハ等の位置関係を正確
に把握することが重要となってくる。そのため、レチク
ル等の基板上に設けられたアライメントマークの位置を
検出することにより、レチクル等の位置を決定すること
が行われている。アライメントマークは基板上の他に、
基板を保持するステージ上に設けられることもある。位
置検出を行う方法として、例えば、アライメントマーク
を光学顕微鏡で観察し、ＣＣＤ等の２次元画像センサー
で検出し、画像処理を行う方法がある。このような光学
アライメント装置による位置検出方法は、画像処理を利
用しているので処理において様々な応用がきくという利
点を有する。また、アライメントマークの照明光として
波長スペクトル幅がブロードな光を使用すれば、アライ
メントマーク表面の状態に左右されにくく、高精度な位
置検出を行うことができるという利点を有する。
【０００４】図７は、上記のような光学アライメントに
用いられる従来のアライメントマークの一例を示す図で
あり、図７（ａ）はアライメントマーク全体の平面図、
図７（ｂ）は段差パターンの部分拡大図、図７（ｃ）は
Ｅ−Ｅ’断面図である。図７（ａ）に示すように、従来
のアライメントマーク７１は段差パターン７３で形成さ
れている。この段差パターン７３は、アライメントマー
クを設けるレチクル等の基板をエッチングすることによ
り形成され、図７（ｃ）に示すような段差を有する。こ
の段差パターン７３で形成されたアライメントマーク７
１に照明光を照射すると、照明光は段差パターンのエッ
ジ部７５で散乱されるので、ＣＣＤ等で検出される信号
強度が変化する。この信号強度の変化からアライメント
マークの位置を検出することができる。
用いられる従来のアライメントマークの一例を示す図で
あり、図７（ａ）はアライメントマーク全体の平面図、
図７（ｂ）は段差パターンの部分拡大図、図７（ｃ）は
Ｅ−Ｅ’断面図である。図７（ａ）に示すように、従来
のアライメントマーク７１は段差パターン７３で形成さ
れている。この段差パターン７３は、アライメントマー
クを設けるレチクル等の基板をエッチングすることによ
り形成され、図７（ｃ）に示すような段差を有する。こ
の段差パターン７３で形成されたアライメントマーク７
１に照明光を照射すると、照明光は段差パターンのエッ
ジ部７５で散乱されるので、ＣＣＤ等で検出される信号
強度が変化する。この信号強度の変化からアライメント
マークの位置を検出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
アライメントマークの位置検出は、アライメントマーク
から検出される信号強度の変化を利用して行われてい
る。よって、この信号強度の変化が大きい方が位置検出
の精度を向上させる上で好ましい。しかしながら、信号
強度が変化するのは照明光が散乱されるエッジ部のみで
あり、信号強度の変化は小さいと考えられる。そのた
め、アライメントマークの位置検出の精度を向上させる
ことができないという問題がある。
アライメントマークの位置検出は、アライメントマーク
から検出される信号強度の変化を利用して行われてい
る。よって、この信号強度の変化が大きい方が位置検出
の精度を向上させる上で好ましい。しかしながら、信号
強度が変化するのは照明光が散乱されるエッジ部のみで
あり、信号強度の変化は小さいと考えられる。そのた
め、アライメントマークの位置検出の精度を向上させる
ことができないという問題がある。
【０００６】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、信号強度の変化が大きく、位置検出の
精度を向上させることができるアライメントマークを提
供することを目的とする。
たものであって、信号強度の変化が大きく、位置検出の
精度を向上させることができるアライメントマークを提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は第一に「荷電粒子線露光装置での光学アラ
イメントに用いられる、段差パターンで形成されるアラ
イメントマークであって、 前記段差パターンは、複数
の段差パターンに分割されていることを特徴とするアラ
イメントマーク（請求項１）」を提供する。
め、本発明は第一に「荷電粒子線露光装置での光学アラ
イメントに用いられる、段差パターンで形成されるアラ
イメントマークであって、 前記段差パターンは、複数
の段差パターンに分割されていることを特徴とするアラ
イメントマーク（請求項１）」を提供する。
【０００８】本発明によれば、アライメントマークを形
成する段差パターンが複数の段差パターンに分割されて
いるので、段差のエッジ部が多くなる。このため、照明
光をアライメントマークに照射した際に、照明光が散乱
される部分が多くなるので、ＣＣＤ等で検出される信号
強度は大きく変化する。よって、アライメントマークの
位置検出の精度を向上させることができる。
成する段差パターンが複数の段差パターンに分割されて
いるので、段差のエッジ部が多くなる。このため、照明
光をアライメントマークに照射した際に、照明光が散乱
される部分が多くなるので、ＣＣＤ等で検出される信号
強度は大きく変化する。よって、アライメントマークの
位置検出の精度を向上させることができる。
【０００９】また、本発明は第二に「荷電粒子線露光装
置での光学アライメントに用いられる、段差パターンで
形成されるアライメントマークであって、 前記段差パ
ターンは、所定の間隔で配列された複数のラインパター
ンで構成されていることを特徴とするアライメントマー
ク（請求項２）」を提供する。
置での光学アライメントに用いられる、段差パターンで
形成されるアライメントマークであって、 前記段差パ
ターンは、所定の間隔で配列された複数のラインパター
ンで構成されていることを特徴とするアライメントマー
ク（請求項２）」を提供する。
【００１０】本発明によれば、段差パターンが所定の間
隔で配列された複数のラインパターンに分割されている
ので、多くの段差エッジ部を容易に作成することができ
る。このため、アライメントマークの位置検出の精度を
向上させることができる。なお、本発明において「所定
の間隔で配列された」とは、必ずしも等間隔で配列され
ていることを要しない。
隔で配列された複数のラインパターンに分割されている
ので、多くの段差エッジ部を容易に作成することができ
る。このため、アライメントマークの位置検出の精度を
向上させることができる。なお、本発明において「所定
の間隔で配列された」とは、必ずしも等間隔で配列され
ていることを要しない。
【００１１】また、本発明は第三に「請求項２に記載の
アライメントマークであって、 前記所定の間隔は、光
学アライメント装置の光学系の解像度と同等又はそれ以
下の間隔であることを特徴とするアライメントマーク
（請求項３）」を提供する。
アライメントマークであって、 前記所定の間隔は、光
学アライメント装置の光学系の解像度と同等又はそれ以
下の間隔であることを特徴とするアライメントマーク
（請求項３）」を提供する。
【００１２】本発明によれば、段差のエッジ部の間隔
は、光学アライメント装置の光学系の解像度と同等又は
それ以下になっている。このため、複数のラインパター
ンは、光学アライメント装置には、全体としての形状を
有する１つの段差パターンとして検出される。よって、
短い周期の複数のラインパターンが検出のノイズとなる
ことがなくなるので、信号強度の変化はより大きくな
り、検出精度を向上させることができる。
は、光学アライメント装置の光学系の解像度と同等又は
それ以下になっている。このため、複数のラインパター
ンは、光学アライメント装置には、全体としての形状を
有する１つの段差パターンとして検出される。よって、
短い周期の複数のラインパターンが検出のノイズとなる
ことがなくなるので、信号強度の変化はより大きくな
り、検出精度を向上させることができる。
【００１３】また、本発明は第四に「荷電粒子線露光装
置での光学アライメントに用いられる、段差パターンで
形成されるアライメントマークであって、 前記段差パ
ターンは、複数の段差を有することを特徴とするアライ
メントマーク（請求項４）」を提供する。
置での光学アライメントに用いられる、段差パターンで
形成されるアライメントマークであって、 前記段差パ
ターンは、複数の段差を有することを特徴とするアライ
メントマーク（請求項４）」を提供する。
【００１４】本発明によれば、段差パターン内において
複数の段差を設けているので、段差のエッジ部が多くな
る。このため、照明光が散乱される部分が多くなるの
で、アライメントマークから検出される信号強度は大き
く変化する。よって、アライメントマークの位置検出の
精度を向上させることができる。
複数の段差を設けているので、段差のエッジ部が多くな
る。このため、照明光が散乱される部分が多くなるの
で、アライメントマークから検出される信号強度は大き
く変化する。よって、アライメントマークの位置検出の
精度を向上させることができる。
【００１５】また、本発明は第五に「請求項１乃至４の
いずれかに記載のアライメントマークが設けられている
ことを特徴とする荷電粒子線露光装置用レチクル（請求
項５）」を提供する。
いずれかに記載のアライメントマークが設けられている
ことを特徴とする荷電粒子線露光装置用レチクル（請求
項５）」を提供する。
【００１６】本発明によれば、アライメントマークから
検出される信号強度の変化が大きいレチクルとすること
ができるので、レチクルの位置決めを高精度に行うこと
ができる。
検出される信号強度の変化が大きいレチクルとすること
ができるので、レチクルの位置決めを高精度に行うこと
ができる。
【００１７】また、本発明は第六に「荷電粒子線源から
放射された荷電粒子線を所定のパターンを有するレチク
ル上に照射し、前記パターンの像を感応基板上に投影結
像する荷電粒子線露光方法であって、 請求項１乃至４
のいずれかに記載のアライメントマークを用いて前記レ
チクルの位置を検出する工程を含むことを特徴とする荷
電粒子線露光方法（請求項６）」を提供する。
放射された荷電粒子線を所定のパターンを有するレチク
ル上に照射し、前記パターンの像を感応基板上に投影結
像する荷電粒子線露光方法であって、 請求項１乃至４
のいずれかに記載のアライメントマークを用いて前記レ
チクルの位置を検出する工程を含むことを特徴とする荷
電粒子線露光方法（請求項６）」を提供する。
【００１８】本発明によれば、レチクルの位置を高精度
に検出することができる。よって、レチクル上に形成さ
れているパターンを感応基板上に正確に投影結像させる
ことができる。
に検出することができる。よって、レチクル上に形成さ
れているパターンを感応基板上に正確に投影結像させる
ことができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。まず、図４及び図５を参照しつつ、荷電粒子線露光
技術の概要を説明する。
る。まず、図４及び図５を参照しつつ、荷電粒子線露光
技術の概要を説明する。
【００２０】図４は、荷電粒子線の一種である電子線を
用いる露光装置の概略図である。光学系の最上流に配置
されている電子銃（荷電粒子線源）１２１は下方に向け
て電子線を放射する。電子銃１２１の下方にはコンデン
サレンズ系１２２が備えられている。
用いる露光装置の概略図である。光学系の最上流に配置
されている電子銃（荷電粒子線源）１２１は下方に向け
て電子線を放射する。電子銃１２１の下方にはコンデン
サレンズ系１２２が備えられている。
【００２１】コンデンサレンズ系１２２の下には、照明
ビーム成形開口１２３が備えられている。このビーム成
形開口１２３の像は、照明レンズ１２５によってレチク
ル（マスク）１２６に結像される。これにより、ビーム
成形開口１２３は、レチクル１２６の１つの単位露光パ
ターン領域（サブフィールド）を照明する照明ビームの
みを通過させることができる。
ビーム成形開口１２３が備えられている。このビーム成
形開口１２３の像は、照明レンズ１２５によってレチク
ル（マスク）１２６に結像される。これにより、ビーム
成形開口１２３は、レチクル１２６の１つの単位露光パ
ターン領域（サブフィールド）を照明する照明ビームの
みを通過させることができる。
【００２２】ビーム成形開口１２３の下方には、ブラン
キング偏向器やブランキング開口（共に不図示）、照明
ビーム偏向器１２４等が配置されている。レチクル１２
６へ照明ビームを照射する必要が無い場合、ブランキン
グ偏向器は、照明ビームを偏向させてブランキング開口
の非開口部に当て、照明ビームがレチクル１２６に当た
らないようにする。照明ビーム偏向器１２４は、主に照
明ビームを図４のＸ方向に順次走査して、照明光学系の
視野内にあるレチクル１２６の各サブフィールドの照明
を行う。
キング偏向器やブランキング開口（共に不図示）、照明
ビーム偏向器１２４等が配置されている。レチクル１２
６へ照明ビームを照射する必要が無い場合、ブランキン
グ偏向器は、照明ビームを偏向させてブランキング開口
の非開口部に当て、照明ビームがレチクル１２６に当た
らないようにする。照明ビーム偏向器１２４は、主に照
明ビームを図４のＸ方向に順次走査して、照明光学系の
視野内にあるレチクル１２６の各サブフィールドの照明
を行う。
【００２３】また、ビーム成形開口１２３の下方には、
照明レンズ１２５が配置されている。このレンズ１２５
は、電子線を平行ビーム化してレチクル１２６に当て、
レチクル１２６上にビーム成形開口１２３を結像させ
る。
照明レンズ１２５が配置されている。このレンズ１２５
は、電子線を平行ビーム化してレチクル１２６に当て、
レチクル１２６上にビーム成形開口１２３を結像させ
る。
【００２４】レチクル１２６は、例えば散乱メンブレン
レチクルであり、光軸垂直面内（Ｘ−Ｙ面内）に広がっ
ている。レチクル１２６上には、全体として一個の半導
体デバイスチップをなす所定のパターン（チップパター
ン）が形成されている。
レチクルであり、光軸垂直面内（Ｘ−Ｙ面内）に広がっ
ている。レチクル１２６上には、全体として一個の半導
体デバイスチップをなす所定のパターン（チップパター
ン）が形成されている。
【００２５】レチクル１２６の周辺部は、ＸＹ方向に移
動可能なレチクルステージ１２７上に保持されている。
照明光学系の視野を越えて各サブフィールドを照明する
ためには、レチクル１２６を機械的に移動させる。な
お、照明光学系の視野内で各サブフィールドを照明する
ため、上述のように偏向器１２４で電子線を偏向するこ
とができる。
動可能なレチクルステージ１２７上に保持されている。
照明光学系の視野を越えて各サブフィールドを照明する
ためには、レチクル１２６を機械的に移動させる。な
お、照明光学系の視野内で各サブフィールドを照明する
ため、上述のように偏向器１２４で電子線を偏向するこ
とができる。
【００２６】レチクル１２６の下方には投影レンズ１２
８及び１３１、偏向器１２９等が設けられている。そし
て、レチクル１２６のあるサブフィールドに照明ビーム
が当てられ、レチクル１２６のパターン部を透過した電
子線は、投影レンズ１２８及び１３１によって縮小され
るとともに、各レンズ及び偏向器１２９により偏向され
て感応基板（ウェハ）１３２上の所定位置に結像され
る。この感応基板１３２上には、適当なレジスト（不図
示）が塗布されており、このレジストに電子線のドーズ
が与えられ、レチクル１２６上のパターンが縮小されて
感応基板１３２上に転写される。
８及び１３１、偏向器１２９等が設けられている。そし
て、レチクル１２６のあるサブフィールドに照明ビーム
が当てられ、レチクル１２６のパターン部を透過した電
子線は、投影レンズ１２８及び１３１によって縮小され
るとともに、各レンズ及び偏向器１２９により偏向され
て感応基板（ウェハ）１３２上の所定位置に結像され
る。この感応基板１３２上には、適当なレジスト（不図
示）が塗布されており、このレジストに電子線のドーズ
が与えられ、レチクル１２６上のパターンが縮小されて
感応基板１３２上に転写される。
【００２７】本装置は、レチクル上のアライメントマー
クの位置を光学的な手段により検出する光学アライメン
ト装置１３４を具備している。この装置から得たレチク
ル１２６の位置情報をもとにレチクルステージ１２７を
駆動して、レチクル上のパターンを感応基板上の所望の
位置に露光する。光学アライメント装置１３４として、
例えば、図５に示す光学顕微鏡のようなものを用いる。
図５は、電子線露光装置の光学アライメント装置の部分
拡大図である。図５に示すように、光学アライメント装
置は、レジストを感光しにくい光を発する光源(不図示)
と、光源から射出した光をアライメントマークに照射す
る照明光学系(不図示)とアライメントマークの像を検出
器上に拡大投影する検出光学系５２、５３とＣＣＤ等の
検出器５１で構成されている。アライメントマークに照
明光を照射すると、照明光は段差パターンのエッジ部で
散乱されるので、ＣＣＤ等で検出される信号強度が変化
する。この信号強度の変化を利用して、画像処理により
アライメントマークの位置を検出することができる。
クの位置を光学的な手段により検出する光学アライメン
ト装置１３４を具備している。この装置から得たレチク
ル１２６の位置情報をもとにレチクルステージ１２７を
駆動して、レチクル上のパターンを感応基板上の所望の
位置に露光する。光学アライメント装置１３４として、
例えば、図５に示す光学顕微鏡のようなものを用いる。
図５は、電子線露光装置の光学アライメント装置の部分
拡大図である。図５に示すように、光学アライメント装
置は、レジストを感光しにくい光を発する光源(不図示)
と、光源から射出した光をアライメントマークに照射す
る照明光学系(不図示)とアライメントマークの像を検出
器上に拡大投影する検出光学系５２、５３とＣＣＤ等の
検出器５１で構成されている。アライメントマークに照
明光を照射すると、照明光は段差パターンのエッジ部で
散乱されるので、ＣＣＤ等で検出される信号強度が変化
する。この信号強度の変化を利用して、画像処理により
アライメントマークの位置を検出することができる。
【００２８】次に、本発明の実施の形態に係るアライメ
ントマークについて説明する。このアライメントマーク
は段差パターンで形成されており、レチクル（例えば、
Ｓｉ基板やダイヤモンドライクカーボン基板）等に設け
られている。上記のように、光学アライメント装置で検
出される信号強度が変化するのは、照明光が散乱される
段差パターンのエッジ部である。したがって、段差パタ
ーンのエッジ部を多くすることにより、信号強度の変化
を大きくすることができる。本実施の形態のアライメン
トマークは、段差パターンが複数の段差パターン（例え
ば、ラインパターンや正方形のドットパターン等）に分
割されているため、エッジ部が多く形成されている。そ
のため、信号強度の変化が大きくなり、アライメントマ
ークの位置検出の精度を向上させることができる。
ントマークについて説明する。このアライメントマーク
は段差パターンで形成されており、レチクル（例えば、
Ｓｉ基板やダイヤモンドライクカーボン基板）等に設け
られている。上記のように、光学アライメント装置で検
出される信号強度が変化するのは、照明光が散乱される
段差パターンのエッジ部である。したがって、段差パタ
ーンのエッジ部を多くすることにより、信号強度の変化
を大きくすることができる。本実施の形態のアライメン
トマークは、段差パターンが複数の段差パターン（例え
ば、ラインパターンや正方形のドットパターン等）に分
割されているため、エッジ部が多く形成されている。そ
のため、信号強度の変化が大きくなり、アライメントマ
ークの位置検出の精度を向上させることができる。
【００２９】図１は、本発明の実施の形態に係るアライ
メントマークの一例を示す図であり、図１（ａ）はアラ
イメントマーク全体の平面図、図１（ｂ）は段差パター
ンの部分拡大図、図１（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
図１（ａ）に示すように、アライメントマーク１１は段
差パターン１３で形成されている。この段差パターン１
３は、図１（ｂ）に示すように、所定の間隔（例えば、
１．２μｍ）で配列された複数のラインパターン１５で
構成されており、図１（ｃ）に示すような段差を有す
る。このように、複数のラインパターン１５で段差パタ
ーン１３を構成することにより、段差のエッジ部１７が
多く形成される。このため、照明光をアライメントマー
クに照射した際に、照明光が散乱される部分が多くなる
ので、ＣＣＤ等で検出される信号強度は大きく変化す
る。よって、アライメントマークの位置検出の精度を向
上させることができる。本実施の形態では、ラインパタ
ーン１５の幅と間隔を１．２μｍとしているが、ライン
パターンの幅と間隔はこれに限定されるものではない。
例えば、各ラインパターン１５の幅が同一でなくても良
く、また、ラインパターン１５は必ずしも等間隔で配列
されていることを要しない。すなわち、光学アライメン
ト装置でアライメントマークを検出する際に、大きな信
号強度の変化を得ることができれば良い。
メントマークの一例を示す図であり、図１（ａ）はアラ
イメントマーク全体の平面図、図１（ｂ）は段差パター
ンの部分拡大図、図１（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
図１（ａ）に示すように、アライメントマーク１１は段
差パターン１３で形成されている。この段差パターン１
３は、図１（ｂ）に示すように、所定の間隔（例えば、
１．２μｍ）で配列された複数のラインパターン１５で
構成されており、図１（ｃ）に示すような段差を有す
る。このように、複数のラインパターン１５で段差パタ
ーン１３を構成することにより、段差のエッジ部１７が
多く形成される。このため、照明光をアライメントマー
クに照射した際に、照明光が散乱される部分が多くなる
ので、ＣＣＤ等で検出される信号強度は大きく変化す
る。よって、アライメントマークの位置検出の精度を向
上させることができる。本実施の形態では、ラインパタ
ーン１５の幅と間隔を１．２μｍとしているが、ライン
パターンの幅と間隔はこれに限定されるものではない。
例えば、各ラインパターン１５の幅が同一でなくても良
く、また、ラインパターン１５は必ずしも等間隔で配列
されていることを要しない。すなわち、光学アライメン
ト装置でアライメントマークを検出する際に、大きな信
号強度の変化を得ることができれば良い。
【００３０】信号強度の変化をより大きくするために、
各ラインパターン１５の間隔（所定の間隔）は、光学ア
ライメント装置の光学系の解像度と同等又はそれ以下の
間隔であることが好ましい。一般に光学アライメント装
置の光学系の解像度は、光源の波長λと光学系の開口数
ＮＡで決まり、次式で表される。
各ラインパターン１５の間隔（所定の間隔）は、光学ア
ライメント装置の光学系の解像度と同等又はそれ以下の
間隔であることが好ましい。一般に光学アライメント装
置の光学系の解像度は、光源の波長λと光学系の開口数
ＮＡで決まり、次式で表される。
【００３１】解像度＝λ／ＮＡ
例えば、光学アライメント装置の光源の波長を白色光の
中心付近の波長である５５０ｎｍとし、光学アライメン
ト装置の光学系のＮＡを０．３とすると、解像度は約
１．８３μｍとなる。したがって、各ラインパターン１
５の間隔が１．８３μｍ以下であれば解像されず、複数
のラインパターン１５は全体としての形状を有する１つ
の段差パターン１３として検出される。よって、短い周
期の複数のラインパターンが検出のノイズとなることが
なくなるので、信号強度の変化はより大きくなり、検出
精度を向上させることができる。
中心付近の波長である５５０ｎｍとし、光学アライメン
ト装置の光学系のＮＡを０．３とすると、解像度は約
１．８３μｍとなる。したがって、各ラインパターン１
５の間隔が１．８３μｍ以下であれば解像されず、複数
のラインパターン１５は全体としての形状を有する１つ
の段差パターン１３として検出される。よって、短い周
期の複数のラインパターンが検出のノイズとなることが
なくなるので、信号強度の変化はより大きくなり、検出
精度を向上させることができる。
【００３２】図２は、Ｓｉ基板からなるレチクル上に設
けられたアライメントマーク１１を光学アライメント装
置で検出した図であり、図２（ａ）は検出されたアライ
メントマークの像、図２（ｂ）は直線Ｂ−Ｂ’における
信号強度をＹ方向に積算した図である。図２（ａ）に示
すように、複数のラインパターンが全体としての形状を
有する１つの段差パターンとして検出され、アライメン
トマークが高コントラストで検出されていることがわか
る。直線Ｂ−Ｂ’における信号強度をＹ方向に積算した
ところ、図２（ｂ）に示すように、短い周期の複数のラ
インパターンは検出されず、信号強度は１つの段差パタ
ーンとして大きく変化していることがわかる。
けられたアライメントマーク１１を光学アライメント装
置で検出した図であり、図２（ａ）は検出されたアライ
メントマークの像、図２（ｂ）は直線Ｂ−Ｂ’における
信号強度をＹ方向に積算した図である。図２（ａ）に示
すように、複数のラインパターンが全体としての形状を
有する１つの段差パターンとして検出され、アライメン
トマークが高コントラストで検出されていることがわか
る。直線Ｂ−Ｂ’における信号強度をＹ方向に積算した
ところ、図２（ｂ）に示すように、短い周期の複数のラ
インパターンは検出されず、信号強度は１つの段差パタ
ーンとして大きく変化していることがわかる。
【００３３】比較例として、図７に示すような従来のア
ライメントマーク７１をレチクル上に設け、上記と同様
に光学アライメント装置で検出した。図６は、従来のア
ライメントマーク７１を光学アライメント装置で検出し
た図であり、図６（ａ）は検出されたアライメントマー
クの像、図６（ｂ）は直線Ｄ−Ｄ’における信号強度を
Ｙ方向に積算した図である。図６に示す従来のものにつ
いては、図２に示す本発明のものに比べ、コントラスト
が低く、信号強度の変化が小さいことがわかる。
ライメントマーク７１をレチクル上に設け、上記と同様
に光学アライメント装置で検出した。図６は、従来のア
ライメントマーク７１を光学アライメント装置で検出し
た図であり、図６（ａ）は検出されたアライメントマー
クの像、図６（ｂ）は直線Ｄ−Ｄ’における信号強度を
Ｙ方向に積算した図である。図６に示す従来のものにつ
いては、図２に示す本発明のものに比べ、コントラスト
が低く、信号強度の変化が小さいことがわかる。
【００３４】図３は、本発明の実施の形態に係るアライ
メントマークの他の例を示す図であり、図３（ａ）はア
ライメントマーク全体の平面図、図３（ｂ）は段差パタ
ーンの部分拡大図、図３（ｃ）はＣ−Ｃ’断面図であ
る。図３（ａ）に示すように、アライメントマーク３１
は段差パターン３３で形成されている。この段差パター
ン３３は、図３（ｃ）に示すように、複数の段差を有す
る。このように、段差パターン３３内において複数の段
差を設けることにより、段差のエッジ部３５が多く形成
される。このため、照明光をアライメントマークに照射
した際に、照明光が散乱される部分が多くなるので、Ｃ
ＣＤ等で検出される信号強度は大きく変化する。よっ
て、アライメントマークの位置検出の精度を向上させる
ことができる。
メントマークの他の例を示す図であり、図３（ａ）はア
ライメントマーク全体の平面図、図３（ｂ）は段差パタ
ーンの部分拡大図、図３（ｃ）はＣ−Ｃ’断面図であ
る。図３（ａ）に示すように、アライメントマーク３１
は段差パターン３３で形成されている。この段差パター
ン３３は、図３（ｃ）に示すように、複数の段差を有す
る。このように、段差パターン３３内において複数の段
差を設けることにより、段差のエッジ部３５が多く形成
される。このため、照明光をアライメントマークに照射
した際に、照明光が散乱される部分が多くなるので、Ｃ
ＣＤ等で検出される信号強度は大きく変化する。よっ
て、アライメントマークの位置検出の精度を向上させる
ことができる。
【００３５】以上のようなアライメントマークをレチク
ルに設けることにより、レチクルの位置を高精度に検出
することができる。その結果、レチクル上に形成されて
いるパターンを感応基板上に正確に投影結像させること
ができる。
ルに設けることにより、レチクルの位置を高精度に検出
することができる。その結果、レチクル上に形成されて
いるパターンを感応基板上に正確に投影結像させること
ができる。
【００３６】以上、本発明の実施の形態に係るアライメ
ントマーク、レチクル及び荷電粒子線露光方法について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な変更を加えることができる。例えば、本発明の実
施の形態では、荷電粒子線の一種である電子線を用いる
露光を例として説明しているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、イオンビーム等を含む全ての荷電粒
子線に適用することができる。
ントマーク、レチクル及び荷電粒子線露光方法について
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
様々な変更を加えることができる。例えば、本発明の実
施の形態では、荷電粒子線の一種である電子線を用いる
露光を例として説明しているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、イオンビーム等を含む全ての荷電粒
子線に適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるアラ
イメントマークを用いれば、段差のエッジ部が多くなる
ため、照明光をアライメントマークに照射した際に、照
明光が散乱される部分が多くなる。そのため、ＣＣＤ等
で検出される信号強度は大きく変化して、アライメント
マークの位置検出の精度を向上させることができる。こ
のアライメントマークをレチクルに設けることにより、
レチクルの位置を高精度に検出することができる。その
結果、レチクル上に形成されているパターンを感応基板
上に正確に投影結像させることができる。
イメントマークを用いれば、段差のエッジ部が多くなる
ため、照明光をアライメントマークに照射した際に、照
明光が散乱される部分が多くなる。そのため、ＣＣＤ等
で検出される信号強度は大きく変化して、アライメント
マークの位置検出の精度を向上させることができる。こ
のアライメントマークをレチクルに設けることにより、
レチクルの位置を高精度に検出することができる。その
結果、レチクル上に形成されているパターンを感応基板
上に正確に投影結像させることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係るアライメントマーク
の一例を示す図であり、図１（ａ）はアライメントマー
ク全体の平面図、図１（ｂ）は段差パターンの部分拡大
図、図１（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
の一例を示す図であり、図１（ａ）はアライメントマー
ク全体の平面図、図１（ｂ）は段差パターンの部分拡大
図、図１（ｃ）はＡ−Ａ’断面図である。
【図２】レチクル上に設けられた本発明の実施の形態に
係るアライメントマークを光学アライメント装置で検出
した図であり、図２（ａ）は検出されたアライメントマ
ークの像、図２（ｂ）は直線Ｂ−Ｂ’における信号強度
をＹ方向に積算した図である。
係るアライメントマークを光学アライメント装置で検出
した図であり、図２（ａ）は検出されたアライメントマ
ークの像、図２（ｂ）は直線Ｂ−Ｂ’における信号強度
をＹ方向に積算した図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るアライメントマーク
の他の例を示す図であり、図３（ａ）はアライメントマ
ーク全体の平面図、図３（ｂ）は段差パターンの部分拡
大図、図３（ｃ）はＣ−Ｃ’断面図である。
の他の例を示す図であり、図３（ａ）はアライメントマ
ーク全体の平面図、図３（ｂ）は段差パターンの部分拡
大図、図３（ｃ）はＣ−Ｃ’断面図である。
【図４】荷電粒子線の一種である電子線を用いる露光装
置の概略図である。
置の概略図である。
【図５】電子線露光装置の光学アライメント装置の部分
拡大図である。
拡大図である。
【図６】従来のアライメントマークを光学アライメント
装置で検出した図であり、図６（ａ）は検出されたアラ
イメントマークの像、図６（ｂ）は直線Ｄ−Ｄ’におけ
る信号強度をＹ方向に積算した図である。
装置で検出した図であり、図６（ａ）は検出されたアラ
イメントマークの像、図６（ｂ）は直線Ｄ−Ｄ’におけ
る信号強度をＹ方向に積算した図である。
【図７】従来のアライメントマークの一例を示す図であ
り、図７（ａ）はアライメントマーク全体の平面図、図
７（ｂ）は段差パターンの部分拡大図、図７（ｃ）はＥ
−Ｅ’断面図である。
り、図７（ａ）はアライメントマーク全体の平面図、図
７（ｂ）は段差パターンの部分拡大図、図７（ｃ）はＥ
−Ｅ’断面図である。
１１・・・アライメントマーク
１３・・・段差パターン
１５・・・ラインパターン
１７・・・エッジ部
３１・・・アライメントマーク
３３・・・段差パターン
３５・・・エッジ部
５１・・・検出器
５２、５３・・・検出光学系
３５・・・レジスト
７１・・・アライメントマーク
７３・・・段差パターン
７５・・・エッジ部
１２１・・・電子銃
１２２・・・コンデンサレンズ系
１２３・・・ビーム成形開口
１２４・・・照明ビーム偏向器
１２５・・・照明レンズ
１２６・・・レチクル
１２７・・・レチクルステージ
１２８、１３３・・・投影レンズ
１２９・・・偏向器
１３２・・・感応基板
１３４・・・光学アライメント装置
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｓ
Claims (6)
- 【請求項１】 荷電粒子線露光装置での光学アライメン
トに用いられる、段差パターンで形成されるアライメン
トマークであって、 前記段差パターンは、複数の段差パターンに分割されて
いることを特徴とするアライメントマーク。 - 【請求項２】 荷電粒子線露光装置での光学アライメン
トに用いられる、段差パターンで形成されるアライメン
トマークであって、 前記段差パターンは、所定の間隔で配列された複数のラ
インパターンで構成されていることを特徴とするアライ
メントマーク。 - 【請求項３】 請求項２に記載のアライメントマークで
あって、 前記所定の間隔は、光学アライメント装置の光学系の解
像度と同等又はそれ以下の間隔であることを特徴とする
アライメントマーク。 - 【請求項４】 荷電粒子線露光装置での光学アライメン
トに用いられる、段差パターンで形成されるアライメン
トマークであって、 前記段差パターンは、複数の段差を有することを特徴と
するアライメントマーク。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のアラ
イメントマークが設けられていることを特徴とする荷電
粒子線露光装置用レチクル。 - 【請求項６】 荷電粒子線源から放射された荷電粒子線
を所定のパターンを有するレチクル上に照射し、前記パ
ターンの像を感応基板上に投影結像する荷電粒子線露光
方法であって、 請求項１乃至４のいずれかに記載のアライメントマーク
を用いて前記レチクルの位置を検出する工程を含むこと
を特徴とする荷電粒子線露光方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208656A JP2003022961A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | アライメントマーク、荷電粒子線露光装置用レチクル及び荷電粒子線露光方法 |
| US10/188,580 US20030010936A1 (en) | 2001-07-10 | 2002-07-03 | Optically detectable alignment marks producing an enhanced signal-amplitude change from scanning of a detection light over the alignment mark, and associated alighment-detection methods |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001208656A JP2003022961A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | アライメントマーク、荷電粒子線露光装置用レチクル及び荷電粒子線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003022961A true JP2003022961A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19044439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001208656A Pending JP2003022961A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | アライメントマーク、荷電粒子線露光装置用レチクル及び荷電粒子線露光方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20030010936A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003022961A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010262212A (ja) * | 2009-05-11 | 2010-11-18 | Nsk Ltd | 露光装置及び露光方法 |
| JP2012151368A (ja) * | 2011-01-20 | 2012-08-09 | Dainippon Printing Co Ltd | 反射型マスク、およびその製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3768901B2 (ja) * | 2002-02-28 | 2006-04-19 | 松下電器産業株式会社 | 立体光導波路の製造方法 |
| EP1751009B1 (en) | 2004-06-01 | 2016-10-12 | Automated Packaging Systems, Inc. | Machine for making fluid filled units |
| US7945087B2 (en) * | 2006-06-26 | 2011-05-17 | Orbotech Ltd. | Alignment of printed circuit board targets |
| JP5554620B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2014-07-23 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 描画装置、描画方法および描画装置の異常診断方法 |
| KR20150130271A (ko) | 2013-03-15 | 2015-11-23 | 오토메이티드 패키징 시스템즈, 인코포레이티드 | 주문형 팽창식 포장 |
| TWI707207B (zh) * | 2014-11-27 | 2020-10-11 | 德商卡爾蔡司Ｓｍｔ有限公司 | 包含多個可個別控制之寫入頭的微影裝置 |
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| JPH09162102A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | アライメントマーク検出方法 |
| JPH09236422A (ja) * | 1996-03-01 | 1997-09-09 | Toshiba Corp | 位置合わせマーク及び位置合わせ方法 |
| JPH1069067A (ja) * | 1996-08-28 | 1998-03-10 | Nec Corp | 電子線マスク及び電子線マスクを用いた露光装置及びその露光方法 |
| JP2001015413A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-19 | Sony Corp | アライメントマーク及びアライメントマークの形成方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US518431A (en) * | 1894-04-17 | Store-service apparatus | ||
| US68172A (en) * | 1867-08-27 | Improved check-rein holder | ||
| US429090A (en) * | 1890-05-27 | Cleaning and polishing brick | ||
| US659205A (en) * | 1899-10-14 | 1900-10-09 | John C Bryan | Let-off motion for looms. |
| US659211A (en) * | 1900-01-19 | 1900-10-09 | James A Thompson | Stovepipe-fastener. |
| US997854A (en) * | 1908-04-18 | 1911-07-11 | Thomas Roberts | Washer for pebble-phosphate and the like. |
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| US6630681B1 (en) * | 1999-07-21 | 2003-10-07 | Nikon Corporation | Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods including correction of aberrations caused by space-charge effects |
-
2001
- 2001-07-10 JP JP2001208656A patent/JP2003022961A/ja active Pending
-
2002
- 2002-07-03 US US10/188,580 patent/US20030010936A1/en not_active Abandoned
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030010936A1 (en) | 2003-01-16 |
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