JP2625124B2 - リソグラフィ方法 - Google Patents
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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-
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は一般に集積回路の製造に関するものであり、
特に集積回路装置の製造中に使用する光学リソグラフィ
法および電子ビーム・リソグラフィ法に関する。
特に集積回路装置の製造中に使用する光学リソグラフィ
法および電子ビーム・リソグラフィ法に関する。
集積回路のチップは一般に、大量に、半導体ウェーハ
上に作られる。半導体ウェーハは、最も普通には、良く
研磨した結晶シリコンの薄い円板状の個片である。ウェ
ーハは集積回路チップを構成する半導性材料、絶縁材
料、および導電性材料の後続付着層の基体すなわち基板
の役目をする。
上に作られる。半導体ウェーハは、最も普通には、良く
研磨した結晶シリコンの薄い円板状の個片である。ウェ
ーハは集積回路チップを構成する半導性材料、絶縁材
料、および導電性材料の後続付着層の基体すなわち基板
の役目をする。
集積回路チップの各層の製造にとって決定的なのはリ
ソグラフィとして知られているプロセスである。このプ
ロセスでは、フォトレジストのような反応性の膜をウェ
ーハに施し、次いで或る形式の放射線に露光する。反応
性膜は化学反応を受け、放射線に露光された膜の部分が
さらされない膜の部分と区別される。次に膜は化学的に
処理されて膜の区別された部分を除去に、後続処理ステ
ップのためのウェーハの上面にパターンすなわちマスク
を残すことができる。
ソグラフィとして知られているプロセスである。このプ
ロセスでは、フォトレジストのような反応性の膜をウェ
ーハに施し、次いで或る形式の放射線に露光する。反応
性膜は化学反応を受け、放射線に露光された膜の部分が
さらされない膜の部分と区別される。次に膜は化学的に
処理されて膜の区別された部分を除去に、後続処理ステ
ップのためのウェーハの上面にパターンすなわちマスク
を残すことができる。
現在のところ、集積回路リソグラフィの最も普通の形
態はフォトレジストを可視および紫外（U.V.）領域の放
射線に露光する「光学」リソグラフィとして知られてい
る。これよりはるかに一般性の少ないのは電子ビームす
なわち「Ｅビーム」リソグラフィであって、反応性膜を
露光するのに電子ビームを使用する。「Ｘ線」リソグラ
フィのような、他の形態のリソグラフィも知られている
が、実験的用途を除いては稀にしか使用されない。
態はフォトレジストを可視および紫外（U.V.）領域の放
射線に露光する「光学」リソグラフィとして知られてい
る。これよりはるかに一般性の少ないのは電子ビームす
なわち「Ｅビーム」リソグラフィであって、反応性膜を
露光するのに電子ビームを使用する。「Ｘ線」リソグラ
フィのような、他の形態のリソグラフィも知られている
が、実験的用途を除いては稀にしか使用されない。
光学リソグラフィはかなり成熟した技術であり、半導
体装置の全面的な大量生産に良く適合している。光学リ
ソグラフィの場合、レチクルあるいはマスクが半導体ウ
ェーハ上に特定の層のパターンを持つように作られる。
可視またはU.V.範囲の電磁放射マスクまたはレチクルを
通して半導体ウェーハの表面に施してあるフォトレジス
トの膜に投射される。次にフォトレジストは次の処理ス
テップの準備のため現象される。
体装置の全面的な大量生産に良く適合している。光学リ
ソグラフィの場合、レチクルあるいはマスクが半導体ウ
ェーハ上に特定の層のパターンを持つように作られる。
可視またはU.V.範囲の電磁放射マスクまたはレチクルを
通して半導体ウェーハの表面に施してあるフォトレジス
トの膜に投射される。次にフォトレジストは次の処理ス
テップの準備のため現象される。
先に記したとうり、光学リソグラフィは全面的大量生
産に良く適合しているが、現在はライン幅が約0.8ミク
ロン以上の集積回路装置の生産に限られている。この制
限因子は可視光および紫外光の比較的長い波長により引
起される回折の問題によるものである。回路設計者がよ
り細いライン幅で単位面積あたりの構成要素数が更に多
い稠密な集積回路装置を開発するにしたがい、ライン幅
が数分の１ミクロンで集積回路チップを生産できること
がますます重要になってきている。
産に良く適合しているが、現在はライン幅が約0.8ミク
ロン以上の集積回路装置の生産に限られている。この制
限因子は可視光および紫外光の比較的長い波長により引
起される回折の問題によるものである。回路設計者がよ
り細いライン幅で単位面積あたりの構成要素数が更に多
い稠密な集積回路装置を開発するにしたがい、ライン幅
が数分の１ミクロンで集積回路チップを生産できること
がますます重要になってきている。
光学リソグラフィより解像度の高いリソグラフィ・プ
ロセスを利用すればもっと細いライン幅で生産すること
ができる。Ｅビーム・リソグラフィは、電子ビームの波
長が短いため、この目的に良く適している。更に、Ｅビ
ーム・リソグラフィには反応膜上にパターンを作るのに
マスクあるいはレチクルを必要としないという利点があ
る。その代り、「パターン」データベースがＥビーム装
置のディジタル・メモリ内に記憶されており、Ｅビーム
は静電偏向器または電磁偏向器を用いてパターンにした
がってウェーハの面上を走査する。
ロセスを利用すればもっと細いライン幅で生産すること
ができる。Ｅビーム・リソグラフィは、電子ビームの波
長が短いため、この目的に良く適している。更に、Ｅビ
ーム・リソグラフィには反応膜上にパターンを作るのに
マスクあるいはレチクルを必要としないという利点があ
る。その代り、「パターン」データベースがＥビーム装
置のディジタル・メモリ内に記憶されており、Ｅビーム
は静電偏向器または電磁偏向器を用いてパターンにした
がってウェーハの面上を走査する。
Ｅビーム・リソグラフィには多くの利点があるにかか
わらず、これは比較的低速のプロセスであり、したがっ
て、集積回路装置の大量生産には向いていない。この理
由の一部は、直接書込みＥビーム・リソグラフィが、ウ
ェーハの実質部分が同時に露光されてパターンを形成す
る光学リソグラフィの単一ステップ・プロセスに対し
て、電子ビームをウェーハの表面を横切って走査してパ
ターンを形成することを含む順次プロセスであるという
事実によっている。その結果、Ｅビーム・リソグラフィ
は体積の小さい特殊な装置に商業用に使用されるに過ぎ
ない。
わらず、これは比較的低速のプロセスであり、したがっ
て、集積回路装置の大量生産には向いていない。この理
由の一部は、直接書込みＥビーム・リソグラフィが、ウ
ェーハの実質部分が同時に露光されてパターンを形成す
る光学リソグラフィの単一ステップ・プロセスに対し
て、電子ビームをウェーハの表面を横切って走査してパ
ターンを形成することを含む順次プロセスであるという
事実によっている。その結果、Ｅビーム・リソグラフィ
は体積の小さい特殊な装置に商業用に使用されるに過ぎ
ない。
光学リソグラフィとＥビーム・リソグラフィの両者の
利点を得るために、「ハイブリッド」リソグラフィ技法
が開発されている。ハイブリッド・リソグラフィでは、
集積回路の或る図形が光学リソグラフィ技法で露光さ
れ、他の図形がＥビーム・リソグラフィ技法で露光され
る。
利点を得るために、「ハイブリッド」リソグラフィ技法
が開発されている。ハイブリッド・リソグラフィでは、
集積回路の或る図形が光学リソグラフィ技法で露光さ
れ、他の図形がＥビーム・リソグラフィ技法で露光され
る。
ハイブリッド・リソグラフィで行き当る大きな問題は
光学的に露光した図形とＥビーム露光した図形との間の
レジストレーション（位置合わせ）の問題である。光学
リソグラフィに用いる光学装置が不完全のため、光学的
に形成した図形はゆがんでおり、したがってＥビーム・
リソグラフィ機のパターン・データベースに記憶されて
いる理想的パターンと対応しない。集積回路の図形の大
きさが小さくなるにつれて、光学的に形成された、ゆが
んだ図形と、続いてＥビームで形成した図形との間でレ
ジストレーションが首尾よく行われない可能性が大きく
なり、得られる装置は動作不能になる。
光学的に露光した図形とＥビーム露光した図形との間の
レジストレーション（位置合わせ）の問題である。光学
リソグラフィに用いる光学装置が不完全のため、光学的
に形成した図形はゆがんでおり、したがってＥビーム・
リソグラフィ機のパターン・データベースに記憶されて
いる理想的パターンと対応しない。集積回路の図形の大
きさが小さくなるにつれて、光学的に形成された、ゆが
んだ図形と、続いてＥビームで形成した図形との間でレ
ジストレーションが首尾よく行われない可能性が大きく
なり、得られる装置は動作不能になる。
先に述べたとうり、光学リソグラフィのステップ中の
光学的ゆがみはハイブリッド・リソグラフィでのレジス
トレーション・エラーの一つの源である。レジストレー
ション・エラーのもう一つの源は半導体ウェーハを支え
ているＸ−Ｙステージのステージ移動誤差の累積による
ものである。
光学的ゆがみはハイブリッド・リソグラフィでのレジス
トレーション・エラーの一つの源である。レジストレー
ション・エラーのもう一つの源は半導体ウェーハを支え
ているＸ−Ｙステージのステージ移動誤差の累積による
ものである。
歴史的には、レジストレーションの問題を解決する最
初のステップはＥビーム偏向板を光学的にパターン形成
したウェーハに合わせることであった。たとえば、文献
１）（添付文献表参照，以下同様とする）は電子リソグ
ラフィでレジストレーション・マークを人手で使用する
ことを教示している。
初のステップはＥビーム偏向板を光学的にパターン形成
したウェーハに合わせることであった。たとえば、文献
１）（添付文献表参照，以下同様とする）は電子リソグ
ラフィでレジストレーション・マークを人手で使用する
ことを教示している。
Ｅビーム偏向板をウェーハと合わせることを教示して
いる他の文献には、文献３）や文献４）がある。Ozdemi
r等は文献５）においてマルチフィールド・チップのハ
イブリッド・リソグラフィの方法を教示している。Ozde
mir等は光学的に形成したパターンにステージを校正す
る問題をレジストレーション・マークをチップ自身の中
に設けることによって回避した。この技法は具合が良い
が、マークが価値あるチップの大きな場所を占拠し、集
積回路装置の最大密度が減るので特に好ましいものでは
ない。
いる他の文献には、文献３）や文献４）がある。Ozdemi
r等は文献５）においてマルチフィールド・チップのハ
イブリッド・リソグラフィの方法を教示している。Ozde
mir等は光学的に形成したパターンにステージを校正す
る問題をレジストレーション・マークをチップ自身の中
に設けることによって回避した。この技法は具合が良い
が、マークが価値あるチップの大きな場所を占拠し、集
積回路装置の最大密度が減るので特に好ましいものでは
ない。
レジストレーションの問題に関しては、他に文献６）
と文献９）がある。
と文献９）がある。
適切な何らかの手段で、Ｅビーム偏向板を光学的にパ
ターン形成した基板に合わせるためのデータが一旦得ら
れると、残る問題はＥビーム・リソグラフィ機のパター
ン・データベースを変換することである。文献７）には
この目的で線形マトリックス変換が開示されている。
ターン形成した基板に合わせるためのデータが一旦得ら
れると、残る問題はＥビーム・リソグラフィ機のパター
ン・データベースを変換することである。文献７）には
この目的で線形マトリックス変換が開示されている。
レジストレーション問題に対する従来技術の他の手法
でわかっているのはステージをＥビーム・リソグラフィ
装置の偏向板に合わせることである。ステージの位置
は、文献２）に述べられているような、レーザ干渉計を
用いて決められる。
でわかっているのはステージをＥビーム・リソグラフィ
装置の偏向板に合わせることである。ステージの位置
は、文献２）に述べられているような、レーザ干渉計を
用いて決められる。
ステージと偏向板との整合プロセスを記している最も
早い進行文献の一つは文献８）である。この文献の方法
は非常に普及しているＥビーム・リソグラフィ器械に利
用されたので影響が大きかった。第１に、この方法では
ビーム偏向板によって生ずるゆがみを考慮に入れなかっ
たので、この方法は非常に小さな偏向場でしか利用する
ことができなかった。第２に、この方法は基板高さの変
動の影響を考慮することができなかった。
早い進行文献の一つは文献８）である。この文献の方法
は非常に普及しているＥビーム・リソグラフィ器械に利
用されたので影響が大きかった。第１に、この方法では
ビーム偏向板によって生ずるゆがみを考慮に入れなかっ
たので、この方法は非常に小さな偏向場でしか利用する
ことができなかった。第２に、この方法は基板高さの変
動の影響を考慮することができなかった。
文献11）では、ビーム偏向板によるゆがみの問題がそ
の後に提出された。文献13）では基板の高さ変動の問題
が提出された。文献10）と文献12）にはマルチフィール
ド・ハイブリッド・チップに書込み電子リソグラフィ機
の使用に関する方法が述べられている。この方法はＥビ
ーム・ステージをステージを捜索パターンで動かして光
学露光した基板の基準マークを見つけることにより基板
に合わせる操作を含んでいる。別の校正手順で、ステー
ジは前述のものと同様の方法でＥビーム偏向板に合わせ
られていた。
の後に提出された。文献13）では基板の高さ変動の問題
が提出された。文献10）と文献12）にはマルチフィール
ド・ハイブリッド・チップに書込み電子リソグラフィ機
の使用に関する方法が述べられている。この方法はＥビ
ーム・ステージをステージを捜索パターンで動かして光
学露光した基板の基準マークを見つけることにより基板
に合わせる操作を含んでいる。別の校正手順で、ステー
ジは前述のものと同様の方法でＥビーム偏向板に合わせ
られていた。
上述の説明から、ハイブリッド・リソグラフィでは光
学露光図形とＥビーム露光図形とのレジストレーション
の問題に研究が広く拡がっていたことが明らかなはずで
ある。文献１），文献３），文献４），文献５），文献
６），文献７），文献９）はすべてＥビーム・リソグラ
フィ機の偏向板を光学的にパターン形成した基板に合わ
せる問題に取り組んでいる。文献８），文献11），およ
び文献13）ではＥビーム・リソグラフィ機の偏向板をそ
のステージに合わせることを教示している。最後に、文
献10）と文献12）はＥビーム・リソグラフィ機のステー
ジを光学的にパターン形成した基板に合わせることを記
している。
学露光図形とＥビーム露光図形とのレジストレーション
の問題に研究が広く拡がっていたことが明らかなはずで
ある。文献１），文献３），文献４），文献５），文献
６），文献７），文献９）はすべてＥビーム・リソグラ
フィ機の偏向板を光学的にパターン形成した基板に合わ
せる問題に取り組んでいる。文献８），文献11），およ
び文献13）ではＥビーム・リソグラフィ機の偏向板をそ
のステージに合わせることを教示している。最後に、文
献10）と文献12）はＥビーム・リソグラフィ機のステー
ジを光学的にパターン形成した基板に合わせることを記
している。
前記から、レジストレーションの問題を解くハイブリ
ッド・リソグラフィ・プロセスの必要性が長い間感ぜら
れていたことが明らかである。この目標に向かって或る
程度の進歩があったが、従来技術ではハイブリッド・リ
ソグラフィの技術によって集積回路を製造するときに使
用する実用的な工業用レジストレーション・プロセスを
開発することができなかった。
ッド・リソグラフィ・プロセスの必要性が長い間感ぜら
れていたことが明らかである。この目標に向かって或る
程度の進歩があったが、従来技術ではハイブリッド・リ
ソグラフィの技術によって集積回路を製造するときに使
用する実用的な工業用レジストレーション・プロセスを
開発することができなかった。
従って本発明の目的は集積回路チップのＥビーム・リ
ソグラフィ露光を既存の光学リソグラフィ露光と整列さ
せる方法を提供することである。
ソグラフィ露光を既存の光学リソグラフィ露光と整列さ
せる方法を提供することである。
本発明の他の目的は集積回路チップをハイブリッド・
リソグラフィにより作製する包括的方法を提供すること
である。
リソグラフィにより作製する包括的方法を提供すること
である。
本発明の更に他の目的は実用的なハイブリッド・リソ
グラフィ機械を提供することである。
グラフィ機械を提供することである。
要約すれば、上述の目的に合致する方法は次のステッ
プから構成される。集積回路を実質上静止位置に保ちな
がらＥビームを多数の光学的に作製したチップマークに
順次照射させて多数の偏向板パラメータを求めるステッ
プと、チップマークを実質上静止しているＥビームに合
わせるように集積回路チップを動かして多数のステージ
・パラメータを求めるステップと、最後に偏向板パラメ
ータとステージ・パラメータとを使用してＥビーム機の
パターン・データベースをＥビーム露光が既存の光学露
光と正確に整列するように変換して、集積回路チップを
Ｅビームを用いて露光するステップ、とより成り立って
いる。
プから構成される。集積回路を実質上静止位置に保ちな
がらＥビームを多数の光学的に作製したチップマークに
順次照射させて多数の偏向板パラメータを求めるステッ
プと、チップマークを実質上静止しているＥビームに合
わせるように集積回路チップを動かして多数のステージ
・パラメータを求めるステップと、最後に偏向板パラメ
ータとステージ・パラメータとを使用してＥビーム機の
パターン・データベースをＥビーム露光が既存の光学露
光と正確に整列するように変換して、集積回路チップを
Ｅビームを用いて露光するステップ、とより成り立って
いる。
本発明による別の方法は次のステップから成る。実質
上静止しているＥビームがチップマークの偏向範囲内に
来るまで集積回路チップを順次動かし、次いでＥビーム
をチップマークに向けて複数の複合パラメータを求める
ステップと、Ｅビーム機に記憶させてあるパターン・デ
ータベースを変換する計算に複合パラメータを使用して
集積回路チップをＥビームで露光するステップから成
る。この第２の方法には光学露光した図形の、たる形ひ
ずみあるいは台形のひずみのような、非線形ひずみを補
正することができるという長所がある。
上静止しているＥビームがチップマークの偏向範囲内に
来るまで集積回路チップを順次動かし、次いでＥビーム
をチップマークに向けて複数の複合パラメータを求める
ステップと、Ｅビーム機に記憶させてあるパターン・デ
ータベースを変換する計算に複合パラメータを使用して
集積回路チップをＥビームで露光するステップから成
る。この第２の方法には光学露光した図形の、たる形ひ
ずみあるいは台形のひずみのような、非線形ひずみを補
正することができるという長所がある。
本発明の装置は、集積回路ウェーハを支持し、これを
Ｘ−Ｙ平面内に動かすようになっているステージ・アセ
ンブリと、電子源および電子源から発生したＥビームの
径路を偏向させる偏向板機構と、Ｅビームにより半導体
ウェーハから反射された電子に応答する電子検出器と、
パターン・データベースと補正データベースとを格納す
るディジタル記憶装置と、ステージ・アセンブリ、Ｅビ
ーム装置、電子検出器、および記憶装置と結合している
ディジタル制御器とを備えている。ディジタル制御器は
ステージ・アセンブリ、Ｅビーム装置、および電子検出
器を利用してデータを求め補正データベースに格納し、
次にパターン・データベースと補正データベースとを使
用して、集積回路ウェーハの後続するＥビーム露光中、
ステージ・アセンブリとＥビーム機構とを制御する。
Ｘ−Ｙ平面内に動かすようになっているステージ・アセ
ンブリと、電子源および電子源から発生したＥビームの
径路を偏向させる偏向板機構と、Ｅビームにより半導体
ウェーハから反射された電子に応答する電子検出器と、
パターン・データベースと補正データベースとを格納す
るディジタル記憶装置と、ステージ・アセンブリ、Ｅビ
ーム装置、電子検出器、および記憶装置と結合している
ディジタル制御器とを備えている。ディジタル制御器は
ステージ・アセンブリ、Ｅビーム装置、および電子検出
器を利用してデータを求め補正データベースに格納し、
次にパターン・データベースと補正データベースとを使
用して、集積回路ウェーハの後続するＥビーム露光中、
ステージ・アセンブリとＥビーム機構とを制御する。
本発明の大きな利点はハイブリッド・リソグラフィを
成功理に行う方法と装置とが提供されることである。
成功理に行う方法と装置とが提供されることである。
本発明のこれらの、および他の目的および利点は以下
の説明を読み、図面の各図を検討すれば、当業者には明
らかであろう。
の説明を読み、図面の各図を検討すれば、当業者には明
らかであろう。
第６図を参照すると、半導体ウェーハ10は一つ以上の
レジストレーション・フラット12を備えている薄い平な
円板状の品物である。ウェーハ10は一般にその表面の一
つ以上が高度に研磨されており、通常はシリコン、ゲル
マニウム、またはガリウムひ素のような普通の半導体材
料の一つから作られている。
レジストレーション・フラット12を備えている薄い平な
円板状の品物である。ウェーハ10は一般にその表面の一
つ以上が高度に研磨されており、通常はシリコン、ゲル
マニウム、またはガリウムひ素のような普通の半導体材
料の一つから作られている。
当業者に周知のプロセスにより、ウェーハ10は光学リ
ソグラフィ機械（ウェーハ・ステッパのような機械）で
露光し、多数の集積回路14とともに、多数のウェーハ・
レジストレーション・マークＰ、Ｑ、Ｒ、およびＳを作
製することができる。ウェーハ・レジストレーション・
マークはウェーハ10の一連の光学露光層をそろえるのに
使用することができる。
ソグラフィ機械（ウェーハ・ステッパのような機械）で
露光し、多数の集積回路14とともに、多数のウェーハ・
レジストレーション・マークＰ、Ｑ、Ｒ、およびＳを作
製することができる。ウェーハ・レジストレーション・
マークはウェーハ10の一連の光学露光層をそろえるのに
使用することができる。
つぎに第７図を参照すると、集積回路14の一つを拡大
して、集積回路14の光学的に形成された図形と同時に形
成された、左上隅近くにある三つのチップ・レジストレ
ーション・マークｅ、ｆおよびｇを示している。Ｅビー
ム・リソグラフィ機械は典型的な集積回路チップの面積
と比較して小さい露光域を備えている。したがって、集
積回路14は実際のＥビーム露光域に対応する多数の領域
16に分割されていると考えることができる。第２図には
16個の領域16が示してあるが、集積回路チップの大きさ
および特定のＥビーム・リソグラフィ機に対するＥビー
ム露光域の大きさにより、これより多くのあるいは少な
い領域を設けて差支えない。
して、集積回路14の光学的に形成された図形と同時に形
成された、左上隅近くにある三つのチップ・レジストレ
ーション・マークｅ、ｆおよびｇを示している。Ｅビー
ム・リソグラフィ機械は典型的な集積回路チップの面積
と比較して小さい露光域を備えている。したがって、集
積回路14は実際のＥビーム露光域に対応する多数の領域
16に分割されていると考えることができる。第２図には
16個の領域16が示してあるが、集積回路チップの大きさ
および特定のＥビーム・リソグラフィ機に対するＥビー
ム露光域の大きさにより、これより多くのあるいは少な
い領域を設けて差支えない。
集積回路チップ14のＥビーム露光は一度に一つの領域
16で行われ、一般に矢印18で示したパターンにしたがっ
て行われる。Ｅビームをまず領域16の中心20の近くに位
置決めし、次いでビームを領域を横切って走査してＥビ
ーム露光図形を作製する。一旦領域16を完全に露光する
と、ウェーハ10が載置されているステージを動かしてＥ
ビームを隣りの領域16の中心20に位置決めし、ここでプ
ロセスを繰返す。
16で行われ、一般に矢印18で示したパターンにしたがっ
て行われる。Ｅビームをまず領域16の中心20の近くに位
置決めし、次いでビームを領域を横切って走査してＥビ
ーム露光図形を作製する。一旦領域16を完全に露光する
と、ウェーハ10が載置されているステージを動かしてＥ
ビームを隣りの領域16の中心20に位置決めし、ここでプ
ロセスを繰返す。
第８図では、集積回路チップ14の領域16を拡大して示
してある。チップマークｅ、ｆ、およびｇは代表的には
十字形であり、直角に配置して直角gefを形成してい
る。Ｅビームは、領域16を横切って前後に走査するにし
たがい、多数のフラッシュ（照射）22を生じてＥビーム
露光図形を形成する。第８図に示す特定の場合では、Ｅ
ビーム露光図形24は実質上Ｔ形であり、一連のフラッシ
ュ22から構成されている。動作する集積回路チップを作
製するには、Ｅビーム露光図形24を、破線で示したよう
に、光学露光図形26および28と適切に合わせなければな
らない。
してある。チップマークｅ、ｆ、およびｇは代表的には
十字形であり、直角に配置して直角gefを形成してい
る。Ｅビームは、領域16を横切って前後に走査するにし
たがい、多数のフラッシュ（照射）22を生じてＥビーム
露光図形を形成する。第８図に示す特定の場合では、Ｅ
ビーム露光図形24は実質上Ｔ形であり、一連のフラッシ
ュ22から構成されている。動作する集積回路チップを作
製するには、Ｅビーム露光図形24を、破線で示したよう
に、光学露光図形26および28と適切に合わせなければな
らない。
光学リソグラフィのステップで作製した光学露光図形
が比較的ゆがんでいなくて、Ｅビーム・リソグラフィ機
械のパターン・データベースに密接に対応している場
合、およびステージと偏向板との誤差が最小の場合に
は、Ｅビーム露光図形は既存の光学露光図形と適切に合
致するはずである。残念ながら、このような場合は稀で
ある。第９図に示すように、光学リソグラフィ・プロセ
スで作製した集積回路チップ14はゆがんでいることが非
常に多く、Ｅビーム露光図形との適切なアラインメント
を妨げている。
が比較的ゆがんでいなくて、Ｅビーム・リソグラフィ機
械のパターン・データベースに密接に対応している場
合、およびステージと偏向板との誤差が最小の場合に
は、Ｅビーム露光図形は既存の光学露光図形と適切に合
致するはずである。残念ながら、このような場合は稀で
ある。第９図に示すように、光学リソグラフィ・プロセ
スで作製した集積回路チップ14はゆがんでいることが非
常に多く、Ｅビーム露光図形との適切なアラインメント
を妨げている。
第９図では、集積回路チップ14は回転、移行した平行
四辺形の形をしている。本発明の方法は各種ひずみの大
きさと方向とを求め、記憶しているパターン・データベ
ースを変換してひずみを補償している。一旦変換が決ま
ってしまえば、領域16のＥビーム露光を第７図を参照し
て先に説明したとうり進めることができる。
四辺形の形をしている。本発明の方法は各種ひずみの大
きさと方向とを求め、記憶しているパターン・データベ
ースを変換してひずみを補償している。一旦変換が決ま
ってしまえば、領域16のＥビーム露光を第７図を参照し
て先に説明したとうり進めることができる。
Ｅビーム露光図形と光学露光図形とを整列させるとい
う前述の目的を遂行するためには、三つの主要ステップ
を行うことが重要である。第１に、Ｅビーム・リソグラ
フィ機械の偏向板を順次チップマークに向けて多数の偏
向板パラメータを求めなければならない。第２に、Ｅビ
ーム・リソグラフィ機械のステージを使用して多数のス
テージ・パラメータを求めなければならない。最後に、
偏向板パラメータとステージ・パラメータを使用してＥ
ビーム・リソグラフィ機械に記憶されているパターン・
データベースを、Ｅビーム露光図形が既存の光学露光図
形と正確に合うように、変換しなければならない。
う前述の目的を遂行するためには、三つの主要ステップ
を行うことが重要である。第１に、Ｅビーム・リソグラ
フィ機械の偏向板を順次チップマークに向けて多数の偏
向板パラメータを求めなければならない。第２に、Ｅビ
ーム・リソグラフィ機械のステージを使用して多数のス
テージ・パラメータを求めなければならない。最後に、
偏向板パラメータとステージ・パラメータを使用してＥ
ビーム・リソグラフィ機械に記憶されているパターン・
データベースを、Ｅビーム露光図形が既存の光学露光図
形と正確に合うように、変換しなければならない。
上に述べたステップ１と２とは逆の順序でも同様に具
合よく行うことができることに注意すべきである。換言
すれば、どの順序でステージ・パラメータあるいは偏向
板パラメータを集めるかということは問題ではない。ま
た、本発明の別の実施例を参照して更に詳しく説明する
ように、ステージ・パラメータと偏向板パラメータとは
「複合」パラメータとして同時に求めることもできる。
合よく行うことができることに注意すべきである。換言
すれば、どの順序でステージ・パラメータあるいは偏向
板パラメータを集めるかということは問題ではない。ま
た、本発明の別の実施例を参照して更に詳しく説明する
ように、ステージ・パラメータと偏向板パラメータとは
「複合」パラメータとして同時に求めることもできる。
今度は第10図を参照すると、集積回路チップ14の偏向
板パラメータをもとめる方法が示されている。第１に、
Ｅビームをチップマークｅ、ｆ、およびｇに最も近い領
域16の中心20に位置決めする。次にＥビームを、矢印30
（ｅ）、30（ｆ）、および30（ｇ）で示したように、マ
ークｅ、ｆおよびｇに順次向ける。Ｅビーム・リソグラ
フィ機械は偏向30（ｅ）、30（ｆ）、および30（ｇ）の
方向と大きさとを知っているから、当業者には、偏向板
パラメータはチップマークｅ、ｆおよびｇの実際の位置
をＥビーム・リソグラフィ機械のパターン・データベー
スに記憶されているチップマークｅ、ｆ、およびｇの理
想位置と比較することにより計算することができること
がきわめて明白であろう。
板パラメータをもとめる方法が示されている。第１に、
Ｅビームをチップマークｅ、ｆ、およびｇに最も近い領
域16の中心20に位置決めする。次にＥビームを、矢印30
（ｅ）、30（ｆ）、および30（ｇ）で示したように、マ
ークｅ、ｆおよびｇに順次向ける。Ｅビーム・リソグラ
フィ機械は偏向30（ｅ）、30（ｆ）、および30（ｇ）の
方向と大きさとを知っているから、当業者には、偏向板
パラメータはチップマークｅ、ｆおよびｇの実際の位置
をＥビーム・リソグラフィ機械のパターン・データベー
スに記憶されているチップマークｅ、ｆ、およびｇの理
想位置と比較することにより計算することができること
がきわめて明白であろう。
第11A図に、ステージ・パラメータを求める方法が示
してある。ここでは、半導体ウェーハ10を載置している
ステージが静止Ｅビーム・スポット34を、チップマーク
ｅのような、チップマークと整列させようとして矢印32
で示したように移動する。図でわかるとうり、ステージ
の運動だけでは静止Ｅビーム・スポット34とチップマー
クｅの中心とが正確に合わない。したがって、Ｅビーム
を、破線の矢印36で示した四角な捜索パターンのよう
な、捜索パターンで非常にわずかずらして、チップマー
クｅの中心の位置に関する情報を集める。Ｅビーム偏向
は矢印36で示すように非常に小さいから、ステージ・パ
ラメータを求める際のＥビーム偏向による誤差は無視で
きる。ステージ・パラメータを計算するには、Ｅビーム
の小さな偏向から得られた計算値をはるかに大きなステ
ージ運動から得られた計算値に加算する。
してある。ここでは、半導体ウェーハ10を載置している
ステージが静止Ｅビーム・スポット34を、チップマーク
ｅのような、チップマークと整列させようとして矢印32
で示したように移動する。図でわかるとうり、ステージ
の運動だけでは静止Ｅビーム・スポット34とチップマー
クｅの中心とが正確に合わない。したがって、Ｅビーム
を、破線の矢印36で示した四角な捜索パターンのよう
な、捜索パターンで非常にわずかずらして、チップマー
クｅの中心の位置に関する情報を集める。Ｅビーム偏向
は矢印36で示すように非常に小さいから、ステージ・パ
ラメータを求める際のＥビーム偏向による誤差は無視で
きる。ステージ・パラメータを計算するには、Ｅビーム
の小さな偏向から得られた計算値をはるかに大きなステ
ージ運動から得られた計算値に加算する。
第11B図に、ステージ・パラメータを求める別の方法
を示す。この実施例では、ステージがチップマークｅを
実質上静止しているＥビーム・スポット34と合わせよう
として動く。次にステージ自身を破線の矢印38で示した
四角な捜索パターンのような捜索パターンで動かして、
チップマークｅの中心の位置に関する情報を集め、ステ
ージ・パラメータの計算ができるようにする。
を示す。この実施例では、ステージがチップマークｅを
実質上静止しているＥビーム・スポット34と合わせよう
として動く。次にステージ自身を破線の矢印38で示した
四角な捜索パターンのような捜索パターンで動かして、
チップマークｅの中心の位置に関する情報を集め、ステ
ージ・パラメータの計算ができるようにする。
本発明のステップを流れ図の形で第１図に示す。ブロ
ック40で示したプロセスを開始してから、ブロック42で
示すようにウェーハ・マークＰ、Ｑ、Ｒ、およびＳを利
用してウェーハを概略位置決めする。次に、ブロック44
で示すようにＥビームを第１のチップ位置に位置決めす
る。ブロック40、42、および44のステップ（の方法）は
ハイブリッド・リソグラフィの業者には周知である。
ック40で示したプロセスを開始してから、ブロック42で
示すようにウェーハ・マークＰ、Ｑ、Ｒ、およびＳを利
用してウェーハを概略位置決めする。次に、ブロック44
で示すようにＥビームを第１のチップ位置に位置決めす
る。ブロック40、42、および44のステップ（の方法）は
ハイブリッド・リソグラフィの業者には周知である。
大きなブロック46（破線で示す）で１対のブロック48
と50とはそれぞれ偏向板パラメータとステージ・パラメ
ータとを求めるステップに対応する。一旦偏向板パラメ
ータとステージ・パラメータとが決まれば、ブロック52
で示すように、ステージ変換とパターン・データベース
とを使用してＥビーム・ステージを第１の領域位置に動
かすことができる。次にブロック54で示すように偏向板
変換とパラメータ・データベースとを使用して領域をＥ
ビーム露光する。特定の領域が完全に露光されてしまう
と、判断ブロック56を実行し、必ずしも全部の領域が露
光されていない場合にはブロック58で示すようにＥビー
ム・ステージを動かして次の領域をＥビーム下に位置決
めする。特定の集積回路チップのすべての領域が露光さ
れてしまうまでブロック54、56、および58のプロセス・
ステップを繰返す。このとき、判断ブロック60を実行
し、ウェーハ10のすべてのチップが露光されていれば、
ブロック62で示すように、プロセスは完了である。すべ
てのチップが未だＥビーム露光されてしまわなければ、
ブロック64で示すように、ステージを動かしてＥビーム
を次のチップ位置に位置決めし、プロセスをブロック64
から繰返す。
と50とはそれぞれ偏向板パラメータとステージ・パラメ
ータとを求めるステップに対応する。一旦偏向板パラメ
ータとステージ・パラメータとが決まれば、ブロック52
で示すように、ステージ変換とパターン・データベース
とを使用してＥビーム・ステージを第１の領域位置に動
かすことができる。次にブロック54で示すように偏向板
変換とパラメータ・データベースとを使用して領域をＥ
ビーム露光する。特定の領域が完全に露光されてしまう
と、判断ブロック56を実行し、必ずしも全部の領域が露
光されていない場合にはブロック58で示すようにＥビー
ム・ステージを動かして次の領域をＥビーム下に位置決
めする。特定の集積回路チップのすべての領域が露光さ
れてしまうまでブロック54、56、および58のプロセス・
ステップを繰返す。このとき、判断ブロック60を実行
し、ウェーハ10のすべてのチップが露光されていれば、
ブロック62で示すように、プロセスは完了である。すべ
てのチップが未だＥビーム露光されてしまわなければ、
ブロック64で示すように、ステージを動かしてＥビーム
を次のチップ位置に位置決めし、プロセスをブロック64
から繰返す。
今度は第２図を参照すると、ハイブリッド・リソグラ
フィの装置66が光学リソグラフィ・ユニット68、Ｅビー
ム・リソグラフィ・ユニット70、および送りユニット72
を備えている。光学リソグラフィ・ユニットは従来どう
りの設計のものであって、半導体ウェーハ10に光学露光
した図形を作製することができる。送りユニット72はウ
ェーハ10を光学リソグラフィ・ユニット68からＥビーム
・リソグラフィ・ユニット70へ移す自動機構とすること
ができ、あるいは光学リソグラフィ・ユニット68とＥビ
ーム・リソグラフィ・ユニットとの間を手で持ち運ばれ
る単純なウェーハ保持器から構成することもできる。
フィの装置66が光学リソグラフィ・ユニット68、Ｅビー
ム・リソグラフィ・ユニット70、および送りユニット72
を備えている。光学リソグラフィ・ユニットは従来どう
りの設計のものであって、半導体ウェーハ10に光学露光
した図形を作製することができる。送りユニット72はウ
ェーハ10を光学リソグラフィ・ユニット68からＥビーム
・リソグラフィ・ユニット70へ移す自動機構とすること
ができ、あるいは光学リソグラフィ・ユニット68とＥビ
ーム・リソグラフィ・ユニットとの間を手で持ち運ばれ
る単純なウェーハ保持器から構成することもできる。
Ｅビーム・リソグラフィ・ユニット70は記憶装置74、
データ処理装置76、インターフェース・ユニット78、Ｅ
ビーム装置80、電気検出器82（時には「後方散乱電子」
検出器または「BSE」検出器として知られている）、お
よびＸ−Ｙステージ84から構成される。半導体ウェーハ
10は送りユニット72によりＸ−Ｙステージ84に載置され
る。
データ処理装置76、インターフェース・ユニット78、Ｅ
ビーム装置80、電気検出器82（時には「後方散乱電子」
検出器または「BSE」検出器として知られている）、お
よびＸ−Ｙステージ84から構成される。半導体ウェーハ
10は送りユニット72によりＸ−Ｙステージ84に載置され
る。
記憶装置74はRAMのような読み書き記憶装置で且つパ
ターン・データベース86、ステージ変換パラメータ・デ
ータベース88、および偏向板変換パラメータ・データベ
ース90を備えていることが望ましい。パターン・データ
ベース86は、テープ駆動ユニットまたはディスク駆動ユ
ニット（図示せず）のような、不揮発記憶装置からロー
ドすることができる。
ターン・データベース86、ステージ変換パラメータ・デ
ータベース88、および偏向板変換パラメータ・データベ
ース90を備えていることが望ましい。パターン・データ
ベース86は、テープ駆動ユニットまたはディスク駆動ユ
ニット（図示せず）のような、不揮発記憶装置からロー
ドすることができる。
データ処理装置76は記憶装置内に格納されている各種
データベースに対して読み書きすることができるように
記憶装置74に結合されている。続いて更に一層詳しく説
明するように、データ処理装置76はデータベース88に格
納されているステージ変換パラメータにより修正すなわ
ち変換されているパターン・データベースから得られた
データを用いてＸ−Ｙステージ84を制御する。同様に、
データ処理装置76はデータベース90に格納されている偏
向板変換パラメータにより修正すなわち変換されたパタ
ーン・データベース86からのデータを用いてＥビーム装
置を制御する。データ処理装置76は従来どうりのディジ
タル・コンピュータ設計のものでよく、一つ以上のマイ
クロプロセッサを備えることができる。
データベースに対して読み書きすることができるように
記憶装置74に結合されている。続いて更に一層詳しく説
明するように、データ処理装置76はデータベース88に格
納されているステージ変換パラメータにより修正すなわ
ち変換されているパターン・データベースから得られた
データを用いてＸ−Ｙステージ84を制御する。同様に、
データ処理装置76はデータベース90に格納されている偏
向板変換パラメータにより修正すなわち変換されたパタ
ーン・データベース86からのデータを用いてＥビーム装
置を制御する。データ処理装置76は従来どうりのディジ
タル・コンピュータ設計のものでよく、一つ以上のマイ
クロプロセッサを備えることができる。
インターフェース・ユニット78はディジタル・アナロ
グ変換装置すなわちD/A装置92および94、およびアナロ
グ・ディジタル変換装置すなわちA/D装置96を備えてい
る。インターフェース・ユニットはステージ制御器98お
よびＥビーム制御器100をも備えている。
グ変換装置すなわちD/A装置92および94、およびアナロ
グ・ディジタル変換装置すなわちA/D装置96を備えてい
る。インターフェース・ユニットはステージ制御器98お
よびＥビーム制御器100をも備えている。
データ処理装置76の出力はD/A装置92およびステージ
制御器98によりＸ−Ｙステージ84に結合されている。テ
ージ処理装置76の他の出力はD/A装置94およびＥゲーム
制御器100によりＥビーム装置80に結合されている。電
子検出器82はA/D装置96によりデータ処理装置76の入力
に結合されている。
制御器98によりＸ−Ｙステージ84に結合されている。テ
ージ処理装置76の他の出力はD/A装置94およびＥゲーム
制御器100によりＥビーム装置80に結合されている。電
子検出器82はA/D装置96によりデータ処理装置76の入力
に結合されている。
Ｅビーム装置80は電子源およびＥビーム偏向板（図示
せず）を備えている。作動すると、Ｅビーム装置80はＥ
ビーム装置80の偏向板により偏向することができる。Ｅ
ビーム102を発生する。Ｅビーム102を偏向することによ
り、ウェーハ10の面にあらかじめ施した反応性膜の上に
前述のフラッシュを与えることが可能である。
せず）を備えている。作動すると、Ｅビーム装置80はＥ
ビーム装置80の偏向板により偏向することができる。Ｅ
ビーム102を発生する。Ｅビーム102を偏向することによ
り、ウェーハ10の面にあらかじめ施した反応性膜の上に
前述のフラッシュを与えることが可能である。
電子検出器82はＥビーム102の散乱した部分あるいは
反射した部分を検出することができるセンサー104を備
えている。データ処理装置76は電子検出器82が発生した
信号を分析してＥビーム102がウェーハ・マークＰ、
Ｑ、Ｒ、およびＳを照射しているかあるいはチップ・マ
ークｅ、ｆ、またはｇを照射しているのかを確認する。
反射した部分を検出することができるセンサー104を備
えている。データ処理装置76は電子検出器82が発生した
信号を分析してＥビーム102がウェーハ・マークＰ、
Ｑ、Ｒ、およびＳを照射しているかあるいはチップ・マ
ークｅ、ｆ、またはｇを照射しているのかを確認する。
使用時、ウェーハ10はウェーハ・レジストレーション
・マークおよびチップ・レジストレーション・マークを
備えた光学作製図形が作られるように光学リソグラフィ
・ユニット内に設置される。次にウェーハ10はＥビーム
・リソグラフィ・ユニット70のＸ−Ｙステージ84に送ら
れ、概略所定位置に設置される。データ処理装置76はＥ
ビーム装置80とＸ−Ｙステージ84とを制御し、電子検出
器82の出力を検出してウェーハ・レジストレーション・
マークＰ、Ｑ、Ｒ、およびＳを見つける。この点で、デ
ータ処理装置76は個々の集積回路チップの位置をかなり
良く知るに充分な情報を得ている。
・マークおよびチップ・レジストレーション・マークを
備えた光学作製図形が作られるように光学リソグラフィ
・ユニット内に設置される。次にウェーハ10はＥビーム
・リソグラフィ・ユニット70のＸ−Ｙステージ84に送ら
れ、概略所定位置に設置される。データ処理装置76はＥ
ビーム装置80とＸ−Ｙステージ84とを制御し、電子検出
器82の出力を検出してウェーハ・レジストレーション・
マークＰ、Ｑ、Ｒ、およびＳを見つける。この点で、デ
ータ処理装置76は個々の集積回路チップの位置をかなり
良く知るに充分な情報を得ている。
次にデータ処理装置76はＸ−Ｙステージ84に、Ｅビー
ム102が最初の集積回路チップの中心近くに位置決めさ
れるようにウェーハ10を移動させる。Ｅビーム装置80と
電子検出器82とはチップ・レジストレーション・マーク
ｅ、ｆ、およびｇを見つけるのに使用され、データ処理
装置は偏向板変換パラメータをデータベース90に格納す
る。次に、データ処理装置76は実質上静止しているＥビ
ーム102をチップマークｅ、ｆおよびｇと整列させよう
としてＸ−Ｙステージ84を移動させ、電子検出器82から
の入力を使用してＥビームがチップマークと整列したこ
とを確認する。データ処理装置76はこの情報をステージ
変換パラメータ・データベース88に格納する。一旦ステ
ージ変換パラメータの偏向板変換パラメータとがそれぞ
れデータベース88と90とに格納されてしまえば、データ
処理装置76はＸ−Ｙステージ84とＥビーム装置80とを適
格に制御するようにパターン・データベースを変換して
ウェーハ10の集積回路にハイブリッド・リソグラフィを
具合にく行うことができる。
ム102が最初の集積回路チップの中心近くに位置決めさ
れるようにウェーハ10を移動させる。Ｅビーム装置80と
電子検出器82とはチップ・レジストレーション・マーク
ｅ、ｆ、およびｇを見つけるのに使用され、データ処理
装置は偏向板変換パラメータをデータベース90に格納す
る。次に、データ処理装置76は実質上静止しているＥビ
ーム102をチップマークｅ、ｆおよびｇと整列させよう
としてＸ−Ｙステージ84を移動させ、電子検出器82から
の入力を使用してＥビームがチップマークと整列したこ
とを確認する。データ処理装置76はこの情報をステージ
変換パラメータ・データベース88に格納する。一旦ステ
ージ変換パラメータの偏向板変換パラメータとがそれぞ
れデータベース88と90とに格納されてしまえば、データ
処理装置76はＸ−Ｙステージ84とＥビーム装置80とを適
格に制御するようにパターン・データベースを変換して
ウェーハ10の集積回路にハイブリッド・リソグラフィを
具合にく行うことができる。
これまで説明したとうり、ステージ変換パラメータと
偏向板変換パラメータに関するデータを集めるのに三つ
のチップ・レジストレーション・マークｅ、ｆ、および
ｇを使用してきた。三つのチップ・レジストレーション
・マークは特定の集積回路チップの左上隅に直角を成し
て配置された。この配置は簡単であるという長所がある
一方、幾つかの欠点を備えている。第１に、光学リソグ
ラフィ・プロセスによって生ずるひずみの性質が直線的
であるという仮定を行っている。実際には、光学リソグ
ラフィ機械はわずか三つのチップマークを使用するだけ
では検出することができない多くの非線形ひずみを発生
する。第２に、チップマークはチップの１ヶ所だけに配
置してあるので、チップマークから発生したステージお
よび偏向板の変換はチップの他の部分に適用することが
できない。たとえば、チップマークをチップの左上隅に
設けた場合、右下隅の領域では、光学的に形成した図形
のＥビームで形成した図形との間の整列は甚だ不充分な
ことがある。第３に、三つのチップマークにステージ運
動とＥビーム偏向とによりそれぞれ個別にアクセスする
と、冗長データが発生してハイブリッド・リソグラフィ
・プロセスの速さが低下する。集積回路に与えられた線
形ひずみを完全に特徴づけるには五つのデータ対のみで
十分であるが、それぞれステージ運動とＥビーム偏向と
でアクセスされる三つのチップマークを使用すれば六つ
のデータ対が生ずることが確認されている。
偏向板変換パラメータに関するデータを集めるのに三つ
のチップ・レジストレーション・マークｅ、ｆ、および
ｇを使用してきた。三つのチップ・レジストレーション
・マークは特定の集積回路チップの左上隅に直角を成し
て配置された。この配置は簡単であるという長所がある
一方、幾つかの欠点を備えている。第１に、光学リソグ
ラフィ・プロセスによって生ずるひずみの性質が直線的
であるという仮定を行っている。実際には、光学リソグ
ラフィ機械はわずか三つのチップマークを使用するだけ
では検出することができない多くの非線形ひずみを発生
する。第２に、チップマークはチップの１ヶ所だけに配
置してあるので、チップマークから発生したステージお
よび偏向板の変換はチップの他の部分に適用することが
できない。たとえば、チップマークをチップの左上隅に
設けた場合、右下隅の領域では、光学的に形成した図形
のＥビームで形成した図形との間の整列は甚だ不充分な
ことがある。第３に、三つのチップマークにステージ運
動とＥビーム偏向とによりそれぞれ個別にアクセスする
と、冗長データが発生してハイブリッド・リソグラフィ
・プロセスの速さが低下する。集積回路に与えられた線
形ひずみを完全に特徴づけるには五つのデータ対のみで
十分であるが、それぞれステージ運動とＥビーム偏向と
でアクセスされる三つのチップマークを使用すれば六つ
のデータ対が生ずることが確認されている。
第３図を参照すると、ステージ変換パラメータと偏向
板変換パラメータとを得るもう一つの方法が示されてい
る。この方法では、集積回路チップ14の周りの任意の位
置にｈ、ｉ、ｊ、ｋ、およびｐと記した最低５個のチッ
プマークが設けられている。チップマークを拡げること
により、集積回路チップ14上のひずみが平均化されるの
で、すべての領域16で光学露光図形とＥビーム露光図形
との間のアライメントが実質上同程度になる。また、５
個のチップマークを使用することにより必要な五つのデ
ータ対を無駄なく得ることができる。
板変換パラメータとを得るもう一つの方法が示されてい
る。この方法では、集積回路チップ14の周りの任意の位
置にｈ、ｉ、ｊ、ｋ、およびｐと記した最低５個のチッ
プマークが設けられている。チップマークを拡げること
により、集積回路チップ14上のひずみが平均化されるの
で、すべての領域16で光学露光図形とＥビーム露光図形
との間のアライメントが実質上同程度になる。また、５
個のチップマークを使用することにより必要な五つのデ
ータ対を無駄なく得ることができる。
第３図に示した方法は最初Ｅビーム・スポットを集積
回路チップ14の中心近くに置く操作を含んでいる。こう
してＸ−Ｙステージを作動して実質上静止しているＥビ
ーム・スポットをチップマークの偏向距離以内に動か
す。次に、Ｅビームをチップマークまでの道程の残りを
偏向してチップマークにアクセスするに必要なステージ
運動と偏向板運動とに関する情報を含んでいる複合パラ
メータを得る。
回路チップ14の中心近くに置く操作を含んでいる。こう
してＸ−Ｙステージを作動して実質上静止しているＥビ
ーム・スポットをチップマークの偏向距離以内に動か
す。次に、Ｅビームをチップマークまでの道程の残りを
偏向してチップマークにアクセスするに必要なステージ
運動と偏向板運動とに関する情報を含んでいる複合パラ
メータを得る。
たとえば、チップマークｈに対する複合パラメータを
得るには、Ｅビーム・スポットがＳ（ｈ）で示されてい
るように移動するようにステージを動かし、次いでＢ
（ｈ）で示されているようにチップマークｈまでの道程
の残りだけＥビームを偏向させる。残りのチップマーク
ｉ、ｊ、ｋ、およびｐについて同様なステージ運動とＥ
ビーム偏向とを行う。
得るには、Ｅビーム・スポットがＳ（ｈ）で示されてい
るように移動するようにステージを動かし、次いでＢ
（ｈ）で示されているようにチップマークｈまでの道程
の残りだけＥビームを偏向させる。残りのチップマーク
ｉ、ｊ、ｋ、およびｐについて同様なステージ運動とＥ
ビーム偏向とを行う。
この第２の方法を流れ図の形で更に第４図に示す。ブ
ロック46′は第１図に示す46と置き換わっている。要約
すれば、ブロック108で、Ｅビームをチップマークの近
くに位置決めするようにステージを動かす。次に、ブロ
ック110で、Ｅビームを偏向させてチップマークの正確
な位置を求める。判断ブロック112で、データが５個の
チップマークのすべてから得られたか確認する。すべて
のデータが集められていなければ、ブロック108、110、
および112のステップを繰返す。データがチップマーク
のすべてから集められていれば、ブロック114で示した
ようにステージ変換と偏向板変換とを計算する。
ロック46′は第１図に示す46と置き換わっている。要約
すれば、ブロック108で、Ｅビームをチップマークの近
くに位置決めするようにステージを動かす。次に、ブロ
ック110で、Ｅビームを偏向させてチップマークの正確
な位置を求める。判断ブロック112で、データが５個の
チップマークのすべてから得られたか確認する。すべて
のデータが集められていなければ、ブロック108、110、
および112のステップを繰返す。データがチップマーク
のすべてから集められていれば、ブロック114で示した
ようにステージ変換と偏向板変換とを計算する。
光学リソグラフィのステップで発生する可能性のある
各種ひずみを第5A図、第5B図、および第5C図に示す。第
5A図は線形ひずみを示しており、集積回路チップ14は移
動し回転した平行四辺形の形を取る。この種の線形ひず
みでは、ひずみを完全に特徴づけるのに５個のチップマ
ークで充分である。他方、第5B図に示すたる形ひずみあ
るいは第11C図に示す台形ひずみのような非線形ひずみ
では、７個のデータ対の情報を作るには最低７個のチッ
プマークが必要である。もちろん、たる形ひずみと台形
ひずみとのようなひずみの組合せが生ずることもある
が、この場合は更に多くのチップマークが必要になる。
各集積回路チップ14の周りにかなり多い数のチップマー
クを使用して或る程度冗長性のあるデータを集めるのが
良い手段と言うことができる。事実、必要な最小数以上
の任意の数のマークをレジストレーション・プロセスに
使用することができる。何故なら、本発明の方法は最小
二乗誤差パラメータ当てはめに基いているからである。
各種ひずみを第5A図、第5B図、および第5C図に示す。第
5A図は線形ひずみを示しており、集積回路チップ14は移
動し回転した平行四辺形の形を取る。この種の線形ひず
みでは、ひずみを完全に特徴づけるのに５個のチップマ
ークで充分である。他方、第5B図に示すたる形ひずみあ
るいは第11C図に示す台形ひずみのような非線形ひずみ
では、７個のデータ対の情報を作るには最低７個のチッ
プマークが必要である。もちろん、たる形ひずみと台形
ひずみとのようなひずみの組合せが生ずることもある
が、この場合は更に多くのチップマークが必要になる。
各集積回路チップ14の周りにかなり多い数のチップマー
クを使用して或る程度冗長性のあるデータを集めるのが
良い手段と言うことができる。事実、必要な最小数以上
の任意の数のマークをレジストレーション・プロセスに
使用することができる。何故なら、本発明の方法は最小
二乗誤差パラメータ当てはめに基いているからである。
一旦ステージ、パラメータと偏向板パラメータとが集
められれば、残っている仕事はＥビーム・リソグラフィ
・ユニットのパターン・データベースを変換することで
ある。もちろん、当業者には知られているように、パタ
ーン・データベースを数学的に変換するには多数の方法
が存在する。例題の目的で、このうち二つの方法を説明
することにする。第１は第１図のブロック46に示したプ
ロセスで集めた情報に基くパターン・データベースを変
換し、第２は第４図のブロック46′に示した方法を参照
して説明することにする。これら二つの方法は直線的ひ
ずみを仮定しており、変換はマトリックス演算の形を取
る。
められれば、残っている仕事はＥビーム・リソグラフィ
・ユニットのパターン・データベースを変換することで
ある。もちろん、当業者には知られているように、パタ
ーン・データベースを数学的に変換するには多数の方法
が存在する。例題の目的で、このうち二つの方法を説明
することにする。第１は第１図のブロック46に示したプ
ロセスで集めた情報に基くパターン・データベースを変
換し、第２は第４図のブロック46′に示した方法を参照
して説明することにする。これら二つの方法は直線的ひ
ずみを仮定しており、変換はマトリックス演算の形を取
る。
変換の数学を説明するために、始めに第１表に示す記
法を規定するのが有用である。
法を規定するのが有用である。
第１表 〔Ｘ（ｓ）,Y（ｓ）〕：パターン・ステージ座標 〔Ｘ（ｄ）,Y（ｄ）〕：パターン偏向板座標 〔Ｘ′（ｓ）,Y′（ｓ）〕：変換後ステージ座標 〔Ｘ′（ｄ）,Y′（ｄ）〕：変換後偏向板座標 変換の目的はパターン・ステージ座標を変換後ステー
ジ座標に変換し、パターン偏向板座標を変換後偏向板座
標に変換することである。下の第２表に示すマトリック
ス表現をその目的に使用することができる。
ジ座標に変換し、パターン偏向板座標を変換後偏向板座
標に変換することである。下の第２表に示すマトリック
ス表現をその目的に使用することができる。
ここで〔Ｍ（ｓ）〕は第３表のステージマトリックス
であり、 〔Ｍ（ｄ）〕は第４表の偏向板マトリックスで
あり、 〔ΔX,ΔＹ〕はオフセット誤差である。
であり、 〔Ｍ（ｄ）〕は第４表の偏向板マトリックスで
あり、 〔ΔX,ΔＹ〕はオフセット誤差である。
もちろん、オフセット誤差は同様に偏向板の式に入れ
ることができ、あるいは冗長的に偏向板の式とステージ
の式との両方に入れることができる。残る問題は、第１
および第２のレジストレーション法に対して、〔Ｍ
（ｓ）〕、〔Ｍ（ｄ）〕、およびΔＸ、ΔＹを見つける
ことである。
ることができ、あるいは冗長的に偏向板の式とステージ
の式との両方に入れることができる。残る問題は、第１
および第２のレジストレーション法に対して、〔Ｍ
（ｓ）〕、〔Ｍ（ｄ）〕、およびΔＸ、ΔＹを見つける
ことである。
三つのチップマークを使用する第１のレジストレーシ
ョン法の場合、変換後偏向板座標は任意にＸ′（ｄ）＝
Ｙ′（ｄ）＝０に設定される。次に前に説明したステー
ジ運動を利用してｅ、ｆ、およびｇのマークにアクセス
する。次にｅ、ｆ、およびｇマークに対応するＸ（ｓ）
およびＹ（ｓ）の既知の値と、これらマークに対応する
Ｘ′（ｓ）およびＹ′（ｓ）の測定値とから第３表に示
すようにステージ・マトリックス〔Ｍ（ｓ）〕および
（ΔX,ΔＹ）を求める。
ョン法の場合、変換後偏向板座標は任意にＸ′（ｄ）＝
Ｙ′（ｄ）＝０に設定される。次に前に説明したステー
ジ運動を利用してｅ、ｆ、およびｇのマークにアクセス
する。次にｅ、ｆ、およびｇマークに対応するＸ（ｓ）
およびＹ（ｓ）の既知の値と、これらマークに対応する
Ｘ′（ｓ）およびＹ′（ｓ）の測定値とから第３表に示
すようにステージ・マトリックス〔Ｍ（ｓ）〕および
（ΔX,ΔＹ）を求める。
ただし、ａ′:Xのスケール変化 ｂ′:Yのスケール変化 ｍ′:X軸の回転誤差 ｎ′:Y軸の回転誤差 ステージ制御座標はＥビーム・スポットをｅ、ｆ、お
よびｇのチップマークの偏向距離を持つ便宜の位置に位
置決めするように設定される。次に偏向板を使用して
ｅ、ｆ、ｇのマークに順次アクセスし、ｅ、ｆ、ｇのマ
ークに対応するＸ（ｄ）とＹ（ｄ）との既知の値と、そ
れらマーク対応するＸ′（ｄ）とＹ′（ｄ）との測定値
とから第４表に示すように〔Ｍ（ｄ）〕を計算する。
よびｇのチップマークの偏向距離を持つ便宜の位置に位
置決めするように設定される。次に偏向板を使用して
ｅ、ｆ、ｇのマークに順次アクセスし、ｅ、ｆ、ｇのマ
ークに対応するＸ（ｄ）とＹ（ｄ）との既知の値と、そ
れらマーク対応するＸ′（ｄ）とＹ′（ｄ）との測定値
とから第４表に示すように〔Ｍ（ｄ）〕を計算する。
ここでa:Xのスケール変化 b:Yのスケール変化 m:X軸の回転誤差 n:Y軸の回転誤差 〔Ｍ（ｄ）〕の計算において偏向板を使用してｆおよ
びｇのマークにアクセスするだけで充分であることに注
目すべきである。これによって〔Ｍ（ｄ）〕の値を計算
することができるが、ΔＸおよびΔＹの計算はできな
い。ただし、ΔＸとΔＹとは〔Ｍ（ｓ）〕の計算から既
に求められている。また、〔Ｍ（ｓ）〕の計算で、Ｘ′
（ｄ）とＹ′（ｄ）とを０にする必要はないが、これら
を０に設定するとその後の計算が簡単になることに注目
すべきである。
びｇのマークにアクセスするだけで充分であることに注
目すべきである。これによって〔Ｍ（ｄ）〕の値を計算
することができるが、ΔＸおよびΔＹの計算はできな
い。ただし、ΔＸとΔＹとは〔Ｍ（ｓ）〕の計算から既
に求められている。また、〔Ｍ（ｓ）〕の計算で、Ｘ′
（ｄ）とＹ′（ｄ）とを０にする必要はないが、これら
を０に設定するとその後の計算が簡単になることに注目
すべきである。
第３図および第４図に示した第２のレジストレーショ
ン法の場合は、ステージ変換と偏向板変換との計算は更
に幾らか複雑である。先に説明したとうり、ステージ運
動と偏向板運動とを組合せて５個以上のマークにアクセ
スすべきである。ｉ番目のマークに対して、第５表の用
語を使用する。
ン法の場合は、ステージ変換と偏向板変換との計算は更
に幾らか複雑である。先に説明したとうり、ステージ運
動と偏向板運動とを組合せて５個以上のマークにアクセ
スすべきである。ｉ番目のマークに対して、第５表の用
語を使用する。
第５表 〔Ｘ（s,i）,Y（s,i）〕：パターン・ステージ座標 〔Ｘ（d,i）,Y（d,i）〕：パターン偏向板座標 〔Ｘ′（s,i）,Y′（s,i）〕：実際のステージ座標 〔Ｘ′（d,i）,Y′（d,i）〕：実際の偏向板座標 一旦実際のステージ座標と実際の偏向板座標が求まれ
ば、下の第６表に示す中間マトリックスが形成される。
マトリックス〔Ｍ〕の右下隅の項Ｎは使用するチップマ
ークの実際の数を指す。
ば、下の第６表に示す中間マトリックスが形成される。
マトリックス〔Ｍ〕の右下隅の項Ｎは使用するチップマ
ークの実際の数を指す。
次に、下の第７表に示すように中間変数Ａ、Ｂ、ｂ、
ΔＸ、Ｃ、Ｄ、ｃ、ｄおよびΔＹを計算する。
ΔＸ、Ｃ、Ｄ、ｃ、ｄおよびΔＹを計算する。
一旦第７表のマトリックスが作られれば、オフセット
誤差ΔＸとΔＹとを抜取ることができる。最終ステップ
として、ステージ・マトリックス〔Ｍ（ｓ）〕と偏向板
マトリックス〔Ｍ（ｄ）〕とを第８表に示すように作
る。
誤差ΔＸとΔＹとを抜取ることができる。最終ステップ
として、ステージ・マトリックス〔Ｍ（ｓ）〕と偏向板
マトリックス〔Ｍ（ｄ）〕とを第８表に示すように作
る。
一旦ステージ・マトリックス〔Ｍ（ｓ）〕と偏向板マ
トリックス〔Ｍ（ｄ）〕が作られてしまえば、変換後の
ステージ座標と偏向板座標とを上掲の第２表に示すよう
に計算することができる。計算はやや更に複雑である
が、第5B図に示すたる形ひずみや第5C図に示す台形ひず
みのような、非線形ひずみに対しても変換を行うことが
できる。
トリックス〔Ｍ（ｄ）〕が作られてしまえば、変換後の
ステージ座標と偏向板座標とを上掲の第２表に示すよう
に計算することができる。計算はやや更に複雑である
が、第5B図に示すたる形ひずみや第5C図に示す台形ひず
みのような、非線形ひずみに対しても変換を行うことが
できる。
本発明について幾つかの好ましい実施例を参照して説
明したが、これまでの説明を読み図面を検討すれば本発
明の各種の部分修正、変更、および置換が当業者には明
らかになると考えられる。
明したが、これまでの説明を読み図面を検討すれば本発
明の各種の部分修正、変更、および置換が当業者には明
らかになると考えられる。
以上実施例を用いて詳述したように、本発明によれ
ば、光学リソグラフィ露光によく整列した電子ビーム・
リソグラフィ露光が可能となり、高集積度集積回路の製
造が容易となる。従って実用に供して有益である。
ば、光学リソグラフィ露光によく整列した電子ビーム・
リソグラフィ露光が可能となり、高集積度集積回路の製
造が容易となる。従って実用に供して有益である。
文献表 １） “Device Fabrication with the Stereoscan",by
E.D.Wolf,W.E.Perking,and P.J.Coane;the Cambrige P
roceedings;Third Annual Stereoscan Scanning Electr
on Microscope Colloquium;April 27,1970;sponsored b
y Kent Cambridge Scientific,Inc.;pages 99−107. ２） “High Performance Step and Repeat Machine U
sing an Elecron Beam and Laser Interferometers",by
O.Cahen and J.Trotel;Thomson−CSF−France;pages 5
81−587;Electron and Ion Beam Science and Technolo
gy,4th International Conference（1970）;edited by
Robert Bakish;published by the Electrochemical Soc
iety,Inc. ３） “Automatic Pattern Positioning of Scanning
Electron Beam Exposure",by Sakae Miyauchi,Kazumits
u Tanaka,and John C.Russ;IEEE Transactions on Elec
tron Devices,vol.ED−17,No.6;June,1970;pages 450−
457. ４） “Electron Beam Fabrication of Micron Transi
stors",by S.Magdo,M.Hatzakis,and C.H.Ting;Novembe
r,1971;IBM J.RES.DEVELOP;pages 449−451. ５） “Computer−Controlled Scanning Electron Mic
roscope System for High−Resolution Microelectroni
c Pattern Fabrication",by Faik S.Ozdemir,Member,IE
EE,Edward D.Wolf,Member,IEEE,and Charles R.Buckey;
IEEE Transactions on Electron Devices,Vol,ED−19,N
o.5,May 1972;pages 624−628. ６） “Ｅ−Beam Writing Techniques for Semiconduc
tor Device Fabrication",by G.L.Varnell,D.F.Spicer,
and A.C.Rodger;J.Vac.Sci.Technol.Vol.10,No.6,Nov./
Dec.1973;1048−1051. ７） “Computer−Controlled electron beam microfa
brication machine with a new rigistration system",
by Norio Saitou,Chusuke Munakata,Yoji Miura and Yo
kio Honda;Central Research Laboratory,Hitachi Lt
d.;pages 441−444. ８） “Control system design and alignment method
s for electron lithography",by D.S.Alles,F.R.Ashle
y,A.M.Johnson,and R.L.Townsend;Bell Laboratories;
J.Vac.Sci.Technol.,Vol.12,Nov./Dec.1975;pages 1252
−1256. ９） “Automatic Registration in an Electron−Bea
m Lithographic System",by D.E.Davis,R.D.Moore,M.C.
Williams,and O.C.Woodard,IBM J.RES DEVELOP.;Novemb
er,1977;pages 498−505. 10） “A Comparison of Pattern Stitching by Subfi
eld Registration and Laser Interferometer Servo Co
ntrol",by A.D.Wilson.T.W.Studwell,G.Folchi,A.Kern,
H.Voelker;IBM T.J.Watson Research Center;Electron
and Ion Beam Science and Technology,8th Internatio
nal Conference（1978）,edited by Robert Bakish,pub
lished by the Electrochemical Socienty,Inc.;pages
198−205. 11） “Distortion correction and deflection calib
ration by means by laser interferometry in an elec
tron−beam exposure system",by Shojiri Asai,Hiroyu
ki Inomata,Akira Yanagisawa,Eli Takeda,and Ichiro
Miwa,Central Research laboratory,Hitachi,Ltd,J.Va
c.Sci.Technol.,16（６）,Nov./Dec.1979 0022−5355/7
9/061710−05;1980;pages 1710−1714. 12） “Stitching with Overlay in Direct Wafer Wri
ting Using Scanning Electron Beam",by A.D.Wilson,
A.Kern,J.Kirk,and C.Dooly;IBM Thomas J.Watson Rese
arch Center;Proceedings on the Symposium on Electr
on and Ion Beam Science and Technology,Ninth Inter
national Conference,edited by Robert Bakish;Procee
ding Volume 80−6;pages 144−151. 13） “Distortion correction and overlay accuraci
es achieved by the registration method using two−
stage standard mark system",by Kiichi Takamoto,Tsu
neo Okubo,and Tadahito Matsuda,J.Vac.Sci.Technol.B
4（３）May/June 1986;pages 675−681.
E.D.Wolf,W.E.Perking,and P.J.Coane;the Cambrige P
roceedings;Third Annual Stereoscan Scanning Electr
on Microscope Colloquium;April 27,1970;sponsored b
y Kent Cambridge Scientific,Inc.;pages 99−107. ２） “High Performance Step and Repeat Machine U
sing an Elecron Beam and Laser Interferometers",by
O.Cahen and J.Trotel;Thomson−CSF−France;pages 5
81−587;Electron and Ion Beam Science and Technolo
gy,4th International Conference（1970）;edited by
Robert Bakish;published by the Electrochemical Soc
iety,Inc. ３） “Automatic Pattern Positioning of Scanning
Electron Beam Exposure",by Sakae Miyauchi,Kazumits
u Tanaka,and John C.Russ;IEEE Transactions on Elec
tron Devices,vol.ED−17,No.6;June,1970;pages 450−
457. ４） “Electron Beam Fabrication of Micron Transi
stors",by S.Magdo,M.Hatzakis,and C.H.Ting;Novembe
r,1971;IBM J.RES.DEVELOP;pages 449−451. ５） “Computer−Controlled Scanning Electron Mic
roscope System for High−Resolution Microelectroni
c Pattern Fabrication",by Faik S.Ozdemir,Member,IE
EE,Edward D.Wolf,Member,IEEE,and Charles R.Buckey;
IEEE Transactions on Electron Devices,Vol,ED−19,N
o.5,May 1972;pages 624−628. ６） “Ｅ−Beam Writing Techniques for Semiconduc
tor Device Fabrication",by G.L.Varnell,D.F.Spicer,
and A.C.Rodger;J.Vac.Sci.Technol.Vol.10,No.6,Nov./
Dec.1973;1048−1051. ７） “Computer−Controlled electron beam microfa
brication machine with a new rigistration system",
by Norio Saitou,Chusuke Munakata,Yoji Miura and Yo
kio Honda;Central Research Laboratory,Hitachi Lt
d.;pages 441−444. ８） “Control system design and alignment method
s for electron lithography",by D.S.Alles,F.R.Ashle
y,A.M.Johnson,and R.L.Townsend;Bell Laboratories;
J.Vac.Sci.Technol.,Vol.12,Nov./Dec.1975;pages 1252
−1256. ９） “Automatic Registration in an Electron−Bea
m Lithographic System",by D.E.Davis,R.D.Moore,M.C.
Williams,and O.C.Woodard,IBM J.RES DEVELOP.;Novemb
er,1977;pages 498−505. 10） “A Comparison of Pattern Stitching by Subfi
eld Registration and Laser Interferometer Servo Co
ntrol",by A.D.Wilson.T.W.Studwell,G.Folchi,A.Kern,
H.Voelker;IBM T.J.Watson Research Center;Electron
and Ion Beam Science and Technology,8th Internatio
nal Conference（1978）,edited by Robert Bakish,pub
lished by the Electrochemical Socienty,Inc.;pages
198−205. 11） “Distortion correction and deflection calib
ration by means by laser interferometry in an elec
tron−beam exposure system",by Shojiri Asai,Hiroyu
ki Inomata,Akira Yanagisawa,Eli Takeda,and Ichiro
Miwa,Central Research laboratory,Hitachi,Ltd,J.Va
c.Sci.Technol.,16（６）,Nov./Dec.1979 0022−5355/7
9/061710−05;1980;pages 1710−1714. 12） “Stitching with Overlay in Direct Wafer Wri
ting Using Scanning Electron Beam",by A.D.Wilson,
A.Kern,J.Kirk,and C.Dooly;IBM Thomas J.Watson Rese
arch Center;Proceedings on the Symposium on Electr
on and Ion Beam Science and Technology,Ninth Inter
national Conference,edited by Robert Bakish;Procee
ding Volume 80−6;pages 144−151. 13） “Distortion correction and overlay accuraci
es achieved by the registration method using two−
stage standard mark system",by Kiichi Takamoto,Tsu
neo Okubo,and Tadahito Matsuda,J.Vac.Sci.Technol.B
4（３）May/June 1986;pages 675−681.
第１図は本発明の一実施例の方法を実行するための流れ
図。第２図は本発明の一実施例を実行できるハイブリッ
ド・リソグラフィ機械のブロック図。第３図は本発明の
第２の実施例を説明するための図。第４図は第２の実施
例を実行するためのハイブリッド機械の部分ブロック
図。第5A図、第5B図と第5C図は光学リソグラフィ露光で
生ずる歪を示す図。第６図は従来技術による集積回路ウ
ェーハの上部平面図。第７図は第６図に含まれる集積回
路チップの拡大図。第８図は第７図の集積回路チップの
一部分の拡大図。第９図は第７図の集積回路チップと同
様であるが、光学リソグラフィ露光ステップで歪が生じ
た集積回路チップの上部平面図。第10図は集積回路チッ
プに対する電子ビーム偏向板の整列を示すための第９図
の一部分の拡大図。第11A図と第11B図は集積回路チップ
に対する電子ビームの整列をおこなう第１、第２の方法
を示すための図。 10:半導体ウェーハ;P,Q,R,S:レジストレーション・マー
ク;12:レジストレーション・フラット;14:集積回路チッ
プ;16:領域;e,f,g:チップ・レジストレーション・マー
ク;22:フラッシュ;24:Eビーム露光図形;26,28:光学露光
図形;66:ハイブリッド・リソグラフィ装置;68:光学リソ
グラフィ・ユニット;70:Eビーム・リソグラフィ・ユニ
ット;72:送りユニット;74:記憶装置;76:データ処理装
置;78:インターフェース・ユニット;80:Eビーム装置;8
2:電子検出装置;84:X−Ｙステージ;86:パターン・デー
タベース;88:ステージ変換パラメータ・データベース;9
0:偏向板変換パラメータ・データベース;92,94:D/A装
置;96:A/D装置;98:ステージ制御器;100:Eビーム制御器;
104:センサー。
図。第２図は本発明の一実施例を実行できるハイブリッ
ド・リソグラフィ機械のブロック図。第３図は本発明の
第２の実施例を説明するための図。第４図は第２の実施
例を実行するためのハイブリッド機械の部分ブロック
図。第5A図、第5B図と第5C図は光学リソグラフィ露光で
生ずる歪を示す図。第６図は従来技術による集積回路ウ
ェーハの上部平面図。第７図は第６図に含まれる集積回
路チップの拡大図。第８図は第７図の集積回路チップの
一部分の拡大図。第９図は第７図の集積回路チップと同
様であるが、光学リソグラフィ露光ステップで歪が生じ
た集積回路チップの上部平面図。第10図は集積回路チッ
プに対する電子ビーム偏向板の整列を示すための第９図
の一部分の拡大図。第11A図と第11B図は集積回路チップ
に対する電子ビームの整列をおこなう第１、第２の方法
を示すための図。 10:半導体ウェーハ;P,Q,R,S:レジストレーション・マー
ク;12:レジストレーション・フラット;14:集積回路チッ
プ;16:領域;e,f,g:チップ・レジストレーション・マー
ク;22:フラッシュ;24:Eビーム露光図形;26,28:光学露光
図形;66:ハイブリッド・リソグラフィ装置;68:光学リソ
グラフィ・ユニット;70:Eビーム・リソグラフィ・ユニ
ット;72:送りユニット;74:記憶装置;76:データ処理装
置;78:インターフェース・ユニット;80:Eビーム装置;8
2:電子検出装置;84:X−Ｙステージ;86:パターン・デー
タベース;88:ステージ変換パラメータ・データベース;9
0:偏向板変換パラメータ・データベース;92,94:D/A装
置;96:A/D装置;98:ステージ制御器;100:Eビーム制御器;
104:センサー。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−58621（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−149127（ＪＰ，Ａ) 第32回応用物理学関係連合講演会講演 予稿集（1985年春季：昭和60年３月29日 −４月１日：於：青山学院大学青山キャ ンパス）第304頁30ａ−Ｈ−８「ステー ジ連続移動ラスタ走査方式電子線描画装 置の位置合わせ方法」
Claims (1)
- 【請求項１】光学ソグラフィ露光により集積回路チップ
上にチップ・レジストレーション・マークを生成するス
テップと、 前記集積回路チップをステージに搭載して移動しかつ電
子ビームを偏向して該電子ビームを前記チップ・レジス
トレーション・マークに整列させて複合パラメータを求
めるステップと、 前記複合パラメータを用いて前記電子ビーム露光に用い
る補正データを算出するステップと， 前記補正データを用いて前記電子ビーム露光をおこなう
ステップとを含む方法であって、 前記複合パラメータは、前記電子ビームを実質上静止位
置に保ちながら前記ステージを移動して求めたステージ
・パラメータと前記ステージを実質上静止位置に保ちな
がら前記電子ビームを偏向して求めた偏向板パラメータ
とから成ることを特徴とするリソグラフィ方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US898451 | 1986-08-20 | ||
| US06/898,451 US4812661A (en) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | Method and apparatus for hybrid I.C. lithography |
Publications (2)
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|---|---|
| JPS6351635A JPS6351635A (ja) | 1988-03-04 |
| JP2625124B2 true JP2625124B2 (ja) | 1997-07-02 |
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| JP (1) | JP2625124B2 (ja) |
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1986
- 1986-08-20 US US06/898,451 patent/US4812661A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-08-18 DE DE19873727453 patent/DE3727453A1/de not_active Withdrawn
- 1987-08-19 KR KR1019870009056A patent/KR960011929B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1987-08-20 JP JP62207353A patent/JP2625124B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|
| 第３２回応用物理学関係連合講演会講演予稿集（１９８５年春季：昭和６０年３月２９日−４月１日：於：青山学院大学青山キャンパス）第３０４頁３０ａ−Ｈ−８「ステージ連続移動ラスタ走査方式電子線描画装置の位置合わせ方法」 |
Also Published As
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| DE3727453A1 (de) | 1988-03-03 |
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| KR960011929B1 (ko) | 1996-09-04 |
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