JP3039390B2 - Electron beam mask, exposure apparatus using electron beam mask and exposure method thereof - Google Patents

Electron beam mask, exposure apparatus using electron beam mask and exposure method thereof

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JP3039390B2
JP3039390B2 JP22629496A JP22629496A JP3039390B2 JP 3039390 B2 JP3039390 B2 JP 3039390B2 JP 22629496 A JP22629496 A JP 22629496A JP 22629496 A JP22629496 A JP 22629496A JP 3039390 B2 JP3039390 B2 JP 3039390B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を用いてマ
スク上に形成された半導体集積回路等の回路パターンを
半導体基板上に露光する、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に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam mask, an exposure apparatus using the electron beam mask, which exposes a circuit pattern of a semiconductor integrated circuit or the like formed on the mask using an electron beam onto a semiconductor substrate. It relates to the exposure method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、メモリデバイスに代表される半導
体デバイスはますます高密度化、高性能化、高機能化が
要求され、それに伴い半導体デバイスの製造プロセ、特
に微細パターンを形成するリソグラフィーに対しても高
度な技術が要求されている。これらの技術を満たす技術
として、解像性が高い電子線露光法が用いられている。
図3は従来の電子線露光法を説明するための電子線露光
装置と被露光基板の模式図である。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor devices represented by memory devices have been required to have higher densities, higher performance, and higher functions. Accordingly, the semiconductor device manufacturing process, especially lithography for forming fine patterns, has been required. Even advanced technology is required. As a technique satisfying these techniques, an electron beam exposure method having high resolution is used.
FIG. 3 is a schematic view of an electron beam exposure apparatus and a substrate to be exposed for explaining a conventional electron beam exposure method.

【0003】電子銃101から発生した電子線111は
アパチャ102上に形成された開口により矩形に成形さ
れ、セル選択偏向器104および成形偏向器105によ
り電子線マスク106上の所望の開口部に照射される。
電子線マスク106上には任意寸法の矩形を形成するた
めの可変成形開口107と、複数箇所に種々のデバイス
パターン形状開口108が形成されている。ここでパタ
ーン形状開口108にはメモリデバイスのメモリセルパ
ターンの一部やアレイパターンの一部等、デバイスパタ
ーン全体の中で繰り返し用いられているパターンが形成
されている。周辺回路パターンのような繰り返しのな
い、あるいは繰り返しの少ないパターンの露光には可変
成形開口107に照射される電子線の位置を変化するこ
とにより、任意寸法の矩形電子線を形成し一筆書きの如
くパターンを一つずつ露光する。
An electron beam 111 generated from an electron gun 101 is formed into a rectangular shape by an opening formed on an aperture 102, and is irradiated to a desired opening on an electron beam mask 106 by a cell selecting deflector 104 and a forming deflector 105. Is done.
On the electron beam mask 106, a variable-shaped opening 107 for forming a rectangle of an arbitrary size and various device pattern shape openings 108 are formed at a plurality of locations. Here, a pattern that is repeatedly used in the entire device pattern, such as a part of a memory cell pattern or a part of an array pattern of the memory device, is formed in the pattern opening 108. For exposure of a pattern having no or little repetition such as a peripheral circuit pattern, a rectangular electron beam of an arbitrary size is formed by changing the position of an electron beam applied to the variable shaping opening 107, as in a single stroke. Expose the patterns one by one.

【0004】電子線マスク106で所望のパターン形状
に成形された電子線111は振り戻し偏向器109によ
って被露光基板110上に照射され、デバイスパターン
を順次露光していく。この際に所望のパターン形状に成
形された電子線111が振り戻し偏向器109によって
偏向される量は、電子線マスク106上での可変成形開
口107を通過した各パターン形状開口108との距離
に電子線露光装置の縮小率をかけたものになる。この振
り戻し偏向器109による電子線111の偏向量が正確
ではない場合、被露光基板110上で可変成形開口10
7を通過した電子線111と各パターン形状開口108
を通過した電子線111との位置ずれが起こり、接続精
度の劣化やレイヤー間での重ね合わせ精度の劣化、また
は、パターンの断線等の問題が起こる。
An electron beam 111 formed into a desired pattern shape by an electron beam mask 106 is irradiated onto a substrate 110 to be exposed by a return deflector 109 to sequentially expose a device pattern. At this time, the amount of deflection of the electron beam 111 formed into a desired pattern shape by the reversing deflector 109 depends on the distance between each pattern shape opening 108 passing through the variable shaping opening 107 on the electron beam mask 106. This is obtained by multiplying the reduction ratio of the electron beam exposure apparatus. If the amount of deflection of the electron beam 111 by the return deflector 109 is not accurate, the variable shaping aperture 10 is formed on the substrate 110 to be exposed.
7 and the opening 108 of each pattern shape
Position deviation from the electron beam 111 that has passed through, causing problems such as deterioration of connection accuracy, deterioration of overlay accuracy between layers, or disconnection of a pattern.

【0005】振り戻し偏向器109による偏向量が不正
確になる原因として、電子線マスク106の作製精度が
あげられる。電子線マスク106の作製方法を図4
(a)〜(e)に示す。図4(a)において、基板40
1上にレジストを塗布しレチクルを用いた光露光もしく
は電子線露光等により所望パターンの露光を行い、所望
パターンエッチング用マスク402を形成する。その
後、図4(b)に示すように、基板401をエッチング
し所望パターン開口部を形成し、図4(c)に示すよう
に、裏面エッチング用のマスク403の形成を行い、基
板裏面エッチングを行う(図4(d))。そして最後に
図4(e)に示すように、Au、W、Ti等の導電層4
04の形成を行う。以上の工程において、リソグラフィ
ーの精度、工程間における基板401の反り等が原因で
電子線マスク106上の可変成形開口107と各パター
ン形状開口108間の距離が精度よく作成できない。
[0005] One of the causes of the inaccurate deflection amount caused by the swing-back deflector 109 is the manufacturing accuracy of the electron beam mask 106. FIG. 4 shows a method of manufacturing the electron beam mask 106.
(A) to (e). In FIG. 4A, the substrate 40
A resist is coated on the substrate 1 and a desired pattern is exposed by light exposure or electron beam exposure using a reticle, thereby forming a desired pattern etching mask 402. Thereafter, as shown in FIG. 4 (b), the substrate 401 is etched to form a desired pattern opening, and as shown in FIG. 4 (c), a mask 403 for back surface etching is formed. (FIG. 4D). Finally, as shown in FIG. 4E, a conductive layer 4 of Au, W, Ti, etc.
04 is formed. In the above steps, the distance between the variable-shaped opening 107 on the electron beam mask 106 and each pattern-shaped opening 108 cannot be accurately formed due to lithography accuracy, warpage of the substrate 401 between the steps, and the like.

【0006】この問題を解決するため、電子線マスク1
06の各パターン形状開口108によって成形された電
子線111でステージ上の基準マークを走査し、その反
射電子波形を理想波形と比較することによって振り戻し
偏向器109による偏向量の補正を行う方法が提案され
ている(特願平3−188616)。図5を用いてこの
方法について詳細に説明する。
To solve this problem, an electron beam mask 1
06, a reference mark on the stage is scanned with an electron beam 111 formed by each pattern-shaped opening 108, and the reflected electron waveform is compared with an ideal waveform to correct the deflection amount by a return deflector 109. It has been proposed (Japanese Patent Application No. 3-188616). This method will be described in detail with reference to FIG.

【0007】図5は従来の位置合わせ方法を説明する図
であり、(a)は成形された電子線で基準マークを走査
する状況を示し、(b)は理想反射電子波形と反射電子
波形のずれを測定する状況を示す。
FIGS. 5A and 5B are views for explaining a conventional alignment method, wherein FIG. 5A shows a state in which a reference mark is scanned with a formed electron beam, and FIG. 5B shows an ideal reflected electron waveform and a reflected electron waveform. This shows the situation for measuring the deviation.

【0008】図5(a)に示すように電子線マスク10
6上の各パターン形状開口108を通過して成形された
電子線501を用いて、ステージ上のAu、W、Ti等
でできた基準マーク502を走査する。次に得られた反
射電子波形503と開口パターン形状から算出される理
想反射電子波形504とのフィッティングを行い、両者
のずれ分を算出する。このようにして、可変成形開口1
07を通過した電子線501と、各パターン形状開口1
08を通過した電子線501との位置ずれ量を測定し
(図5(b))、振り戻し偏向器のオフセット値にフィ
ードバックする。
[0008] As shown in FIG.
The reference mark 502 made of Au, W, Ti, or the like on the stage is scanned by using the electron beam 501 formed by passing through each pattern-shaped opening 108 on 6. Next, fitting is performed between the obtained backscattered electron waveform 503 and the ideal backscattered electron waveform 504 calculated from the opening pattern shape, and a shift between the two is calculated. Thus, the variable shaping aperture 1
07, the electron beam 501 that has passed through
The amount of misalignment with the electron beam 501 that has passed through 08 is measured (FIG. 5B), and is fed back to the offset value of the return deflector.

【0009】[0009]

【発明が解決しょうとする課題】前記従来例では、電子
線マスク106上の各パターン形状開口108を通過し
て形成された電子線111の振り戻し偏向器による偏向
量の誤差を、上記成形された電子線501でステージ上
の基準マーク502を走査し、その反射電子波形503
によって測定し補正を行うが、反射電子波形を利用する
ためにコンパクトパターンのような走査する電子線の電
流量が小さいパターンの場合反射電子強度が弱くなるた
めS/Nが悪くなり、精度の良い測定ができない。ま
た、各パターン形状開口108の形状および寸法が設計
に対して正確でなかった場合、正確な偏向量のオフセッ
ト値を算出することはできないという問題がある。
In the conventional example, the error in the amount of deflection of the electron beam 111 formed through each pattern-shaped opening 108 on the electron beam mask 106 by the return deflector is determined by the above-described method. The reference mark 502 on the stage is scanned with the reflected electron beam 501, and the reflected electron waveform 503 is obtained.
However, in the case of a pattern having a small current amount of the electron beam to be scanned, such as a compact pattern, the reflected electron intensity is weakened, so that the S / N is deteriorated and the accuracy is good. Cannot measure. Further, when the shape and dimensions of each pattern shape opening 108 are not accurate with respect to the design, there is a problem that an accurate offset value of the deflection amount cannot be calculated.

【0010】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
決し、メモリーセル領域やアレイ領域でのパターン位置
精度を向上することができる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を提供すること
にある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to improve an electron beam mask capable of improving the pattern position accuracy in a memory cell area or an array area, an exposure apparatus using the electron beam mask, and an exposure apparatus using the same. It is to provide a method.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によると、電子線を所望の形状に成形するため
の可変成形開口及び複数の転写用開口パターン群を有す
る電子線マスクにおいて、該可変成形開口及び複数の転
写用開口群の各々の近傍に、該可変成形開口及び複数の
転写用開口群の各々の検出及び位置認識し、かつ可変成
形開口及び複数の転写用開口群の各々の被露光基板上で
の相対的転写位置を補正するための位置検出マークが形
成されていることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an electron beam mask having a variable shaping opening for shaping an electron beam into a desired shape and a plurality of transfer opening pattern groups. In the vicinity of each of the variable-shaped opening and the plurality of transfer openings, detection and position recognition of each of the variable-shaped opening and the plurality of transfer openings, and each of the variable-shaped opening and the plurality of transfer openings. A position detection mark for correcting the relative transfer position on the substrate to be exposed.

【0012】また、位置検出マークが光学的に検出可能
であることを特徴とする。
Further, the position detection mark is optically detectable.

【0013】また、位置検出マークがマスクを構成して
いる材料により形成されていることを特徴とする。
Further, the position detection mark is formed of a material constituting the mask.

【0014】また、位置検出マークが開口形成されてい
ることを特徴とする。
[0014] Further, the present invention is characterized in that the position detection mark is formed with an opening.

【0015】また、電子マスクを搭載し、電子マスク上
の所望の転写用開口を選択し、電子線を形成し試料上に
照射する電子線露光装置において、可変成形開口及び複
数の転写用開口群の各々の近傍に形成された位置検出マ
ークを検出するための光学系を備えたことを特徴とす
る。
Also, in an electron beam exposure apparatus that mounts an electronic mask, selects a desired transfer opening on the electronic mask, forms an electron beam, and irradiates the sample onto a sample, a variable-shaped opening and a plurality of transfer opening groups. And an optical system for detecting a position detection mark formed in the vicinity of each of the above.

【0016】また、前記電子線露光装置を使用する露光
方法において、可変成形開口及び複数の転写用開口群の
各々の近傍に形成された位置検出マークを光学系により
検出及び位置認識し、可変成形開口及び複数の転写用開
口群の各々の被露光基板上での相対的転写位置を補正す
ることを特徴とする。
In the exposure method using the electron beam exposure apparatus, the position detection mark formed near each of the variable forming opening and the plurality of transfer opening groups is detected and recognized by an optical system, and the variable forming opening is detected. The relative transfer positions of the opening and the plurality of transfer opening groups on the substrate to be exposed are corrected.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、電子線マスク上の可変成形開
口と各転写用開口の近傍に位置認識のための位置検出マ
ークを設置するため、電子線マスク上で可変成形開口と
各転写用開口間の距離を測定することができ、その測定
された距離と設計値との誤差を振り戻し偏向器による偏
向量のオフセット値とするため、被露光基板上で各転写
用開口を通過した電子線と可変成形開口を通過した電子
線の位置合わせを精度良く行うことができる。
According to the present invention, a position detection mark for position recognition is provided near the variable-shaped opening on the electron beam mask and each transfer opening. Since the distance between the openings can be measured, and the error between the measured distance and the design value is used as the offset value of the deflection amount by the return deflector, the electrons passing through each transfer opening on the substrate to be exposed are The positioning of the electron beam and the electron beam that has passed through the variable shaping opening can be accurately performed.

【0018】また、本発明によれば、前記位置検出マー
クはSi段差もしくは開口によって形成されるため、電
子線マスク作成プロセスを変更することなく作成するこ
とができる。
Further, according to the present invention, since the position detection mark is formed by a Si step or an opening, it can be formed without changing the electron beam mask forming process.

【0019】また、本発明によれば、電子線露光装置に
おける電子線マスクステージ上方に位置検出マーク検出
のための光学系を設置するため、電子線マスク上での設
計値からの誤差が直接検出できる。
According to the present invention, since an optical system for detecting a position detection mark is provided above an electron beam mask stage in an electron beam exposure apparatus, an error from a design value on an electron beam mask can be directly detected. it can.

【0020】以上の作用により、メモリーセルパターン
領域やアレイパターン領域のパターン位置精度が向上
し、LSIの高品質化、低コスト化が可能である。
By the above operation, the pattern position accuracy of the memory cell pattern area and the array pattern area is improved, and the quality and cost of the LSI can be reduced.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明は電子線を所望の形状に成
形するための可変成形開口及び複数の転写用開口パター
ン群を有する電子線マスクにおいて、該可変成形開口及
び複数の転写用開口群の各々の近傍に、該可変成形開口
及び複数の転写用開口群の各々の位置を認識するための
位置検出マーク、たとえばSi段差による十字マークを
形成し、前記位置検出マークを電子線マスクステージ上
方に設置された水銀ランプのような光源、光学式マーク
検出器により検出及び位置認識し、前記可変成形開口及
び複数の転写用開口群の各々の被露光基板上での相対的
転写位置を補正する機能を有する。前記位置検出マーク
は所望パターンエッチング用マスク形成時に同時に形成
することも可能であり、また所望パターン形成後改めて
位置検出用マーク形成を行うことも可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to an electron beam mask having a variable shaping opening and a plurality of transfer opening patterns for shaping an electron beam into a desired shape. A position detection mark for recognizing the position of each of the variable-shaped opening and the plurality of transfer opening groups, for example, a cross mark formed by a Si step, is formed near each of the electron beam mask stages. A light source such as a mercury lamp installed in the apparatus, detection and position recognition are performed by an optical mark detector, and a relative transfer position of each of the variable-shaped opening and the plurality of transfer openings on the substrate to be exposed is corrected. Has functions. The position detection mark can be formed simultaneously with the formation of the desired pattern etching mask, or the position detection mark can be formed again after the formation of the desired pattern.

【0022】また、本発明は電子線マスクを搭載し、電
子線マスク上の所望の転写用開口を選択し、電子線を形
成し試料上に照射する電子線露光装置において、可変成
形開口及び複数の転写用開口群の各々の近傍に形成され
た位置検出マークを検出するための光学系を備えた電子
線露光装置である。
According to the present invention, there is provided an electron beam exposure apparatus in which an electron beam mask is mounted, a desired transfer opening on the electron beam mask is formed, and an electron beam is formed and irradiated onto a sample. An electron beam exposure apparatus provided with an optical system for detecting position detection marks formed in the vicinity of each of the transfer aperture groups.

【0023】また、本発明は前記電子線露光装置を使用
する電子線露光方法において、可変成形開口及び複数の
転写用開口群の各々の近傍に形成された位置検出マーク
を光学系により検出及び位置認識し、可変成形開口及び
複数の転写用開口群の各々の被露光基板上での相対的転
写位置を補正することができる電子線露光方法である。
Further, according to the present invention, in the electron beam exposure method using the electron beam exposure apparatus, a position detection mark formed near each of the variable-shaped opening and the plurality of transfer openings is detected and positioned by an optical system. This is an electron beam exposure method capable of recognizing and correcting the relative transfer positions of the variable forming openings and the plurality of transfer opening groups on the substrate to be exposed.

【0024】[0024]

【実施例】次に、図面を参照して実施例について説明す
る。 (実施例1)図1は本発明の第1実施例に係る電子線露
光方法を示す概略図である。
Next, an embodiment will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic view showing an electron beam exposure method according to a first embodiment of the present invention.

【0025】電子銃101から出た電子線111はセル
選択偏向器104により電子線マスク106上の各パタ
ーン形状開口108に偏向される。各パターン形状開口
108を通過し成形された電子線111は、振り戻し偏
向器109により可変成形開口107を通過した電子線
111と同じ光軸に偏向された後、被露光基板110上
の所望の位置に露光される。
The electron beam 111 emitted from the electron gun 101 is deflected by the cell selection deflector 104 to each pattern opening 108 on the electron beam mask 106. The electron beam 111 formed by passing through each pattern-shaped opening 108 is deflected by the return deflector 109 to the same optical axis as the electron beam 111 passed through the variable-shaped opening 107, Exposure to position.

【0026】各パターン形状開口108を通過した電子
線111を可変成形開口107を通過した電子線111
と同じ光軸に偏向するためには、電子線マスク106上
での可変成形開口107と各パターン形状開口108の
距離に電子線露光装置の縮小率をかけた値だけ偏向する
必要がある。電子線マスク106上での可変成形開口1
07と各パターン形状開口108間の距離が電子線マス
ク作成プロセス上の原因、もしくは他の理由により不正
確であった場合、偏向量が不正確となり、被露光基板1
10上で可変成形開口107を通過した電子線111
と、各パターン形状開口108を通過した電子線111
で位置ずれが起こり、接続精度および重ね合わせ精度の
劣化またはパターンの断線等の問題が起こる。
The electron beam 111 passing through each pattern-shaped opening 108 is changed to the electron beam 111 passing through the variable shaping opening 107.
In order to deflect to the same optical axis as described above, it is necessary to deflect by a value obtained by multiplying the distance between the variable shaping opening 107 and each pattern-shaped opening 108 on the electron beam mask 106 by the reduction ratio of the electron beam exposure apparatus. Variable shaped aperture 1 on electron beam mask 106
If the distance between the pattern 07 and each pattern shape opening 108 is incorrect due to an electron beam mask forming process or other reasons, the deflection amount becomes inaccurate and the substrate 1
Electron beam 111 that has passed through variable shaping opening 107 on
And the electron beam 111 passing through each pattern-shaped opening 108
In this case, a positional shift occurs, and problems such as deterioration of connection accuracy and overlay accuracy or disconnection of a pattern occur.

【0027】そこで本実施例では図2に示すように、電
子線マスク106上の可変成形開口107および各パタ
ーン形状開口108の左下端に、各々の位置を認識する
ための位置検出マークとしてSi段差による十字マーク
201を形成する。該十字マーク201は電子線露光装
置の電子線マスクステージ(図示せず)上方に設置され
た光学式マーク検出器103により検出され、可変成形
開口107と各パターン形状開口108間の距離の測定
が行われる。この光学式マーク検出器103は光源とし
て水銀ランプを用い、マーク上を走査した反射光のプロ
ファイルを利用するものが望ましい。ここで測定された
距離と設計値との誤差を、振り戻し偏向器109による
各パターン形状開口108を通過した電子線111の偏
向量のオフセット値とする。この方法によれば、電子線
マスク106の作成精度が原因による電子線111の偏
向量の誤差を測定することができ、可変成形開口107
を通過した電子線111の位置ずれを防ぐことができ
る。
Accordingly, in this embodiment, as shown in FIG. 2, a Si step is formed at the lower left end of the variable shaping opening 107 and each pattern shape opening 108 on the electron beam mask 106 as a position detection mark for recognizing each position. To form a cross mark 201. The cross mark 201 is detected by an optical mark detector 103 installed above an electron beam mask stage (not shown) of the electron beam exposure apparatus, and the distance between the variable shaping opening 107 and each pattern shape opening 108 is measured. Done. The optical mark detector 103 desirably uses a mercury lamp as a light source and utilizes the profile of reflected light scanned on the mark. The error between the measured distance and the design value is set as an offset value of the deflection amount of the electron beam 111 that has passed through each pattern shape opening 108 by the return deflector 109. According to this method, it is possible to measure an error in the amount of deflection of the electron beam 111 due to the accuracy of the creation of the electron beam mask 106,
Can be prevented from being displaced.

【0028】光学系として水銀ランプを使用し、反射光
のプロファイルを利用する位置測定器の場合、位置検出
用マークとして段差による十字マーク201を用いたと
きの位置測定の精度は0.03μm(3σ)である。電
子線露光装置の縮小率が1/25のとき、上記のマーク
検出系で0.1μmの位置測定精度が得られれば、被露
光基板110上での電子線の位置ずれは0.004μm
に抑えることができる。 (実施例2)次に、本発明の第2実施例について説明す
る。
In the case of a position measuring instrument using a mercury lamp as an optical system and a profile of reflected light, the accuracy of position measurement when a cross mark 201 due to a step is used as a position detecting mark is 0.03 μm (3σ). ). When the reduction ratio of the electron beam exposure apparatus is 1/25, if the position detection accuracy of 0.1 μm is obtained by the mark detection system, the displacement of the electron beam on the substrate 110 to be exposed is 0.004 μm.
Can be suppressed. (Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0029】図2は第1、2の実施例に用いた電子線マ
スクの概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of the electron beam mask used in the first and second embodiments.

【0030】図2は電子線マスク106上の一つのレイ
ヤーの開口を示している。可変成形開口107と各パタ
ーン形状開口108の各左下端に位置検出用の十字マー
ク201を設置し、該マークを検出することにより各開
口間の距離を測定する。このマークはSi段差によって
形成される。図4に示した電子線マスク作成プロセスに
おいて、前記位置検出マークは図4(a)における所望
パターンエッチング用マスク402形成時に同時に形成
することも可能であるし、所望パターン形成後改めて位
置検出用マーク形成を行うことも可能である。形状はC
CD等で検出可能な任意の図形でもよい。また、アパチ
ャ102を通過した電子線が照射されない部分であれ
ば、開口パターン部分と同様に裏面まで開口しているパ
ターンも可能である。 (実施例3)次に、本発明の第3実施例について説明す
る。実施例2における電子線マスク106を搭載した電
子線マスクステージの上方に光学式マーク検出器103
を設置し、この光学式マーク検出器103により可変成
形開口107と各パターン形状開口108間の距離を測
定する。この光学式マーク検出器103は、水銀ランプ
等の光源を利用した走査光の反射光のプロファイルを利
用するものを用いる。この光学系を用いた場合、Si段
差マークの検出再現性は0.03μm程度が得られる。
被露光基板上で各パターン形状開口を通過した電子線1
11と可変成形開口107を通過した電子線との位置合
わせ精度を0.01μm以下に抑えるとき、電子線露光
装置の縮小率が1/25の場合、電子線マスク106上
での位置の検出精度は0.25μm以下でよい。また、
光学系としてCCDカメラ等を用いた、画像認識によっ
て位置を測定するものでも可能である。
FIG. 2 shows an opening of one layer on the electron beam mask 106. A cross mark 201 for position detection is provided at the lower left end of each of the variable-shaped opening 107 and each pattern-shaped opening 108, and the distance between each opening is measured by detecting the mark. This mark is formed by a Si step. In the electron beam mask making process shown in FIG. 4, the position detection mark can be formed simultaneously with the formation of the desired pattern etching mask 402 in FIG. 4A, or the position detection mark can be formed again after the formation of the desired pattern. It is also possible to carry out the formation. Shape is C
Any figure detectable on a CD or the like may be used. In addition, as long as the electron beam that has passed through the aperture 102 is not irradiated, a pattern that is open to the back surface in the same manner as the opening pattern portion is also possible. (Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described. The optical mark detector 103 is provided above the electron beam mask stage on which the electron beam mask 106 according to the second embodiment is mounted.
The distance between the variable-shaped opening 107 and each pattern-shaped opening 108 is measured by the optical mark detector 103. The optical mark detector 103 uses a profile of reflected light of scanning light using a light source such as a mercury lamp. When this optical system is used, the detection reproducibility of the Si step mark is about 0.03 μm.
Electron beam 1 that has passed through each pattern-shaped opening on the substrate to be exposed
When the alignment accuracy between the electron beam 11 and the electron beam passing through the variable shaping opening 107 is suppressed to 0.01 μm or less, when the reduction ratio of the electron beam exposure apparatus is 1/25, the accuracy of detecting the position on the electron beam mask 106 is reduced. May be 0.25 μm or less. Also,
A system that measures the position by image recognition using a CCD camera or the like as the optical system is also possible.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子線マスク上の可変成形開口近傍および各パターン形状
開口近傍に位置検出用マークを設置し、電子線マスクス
テージの上方に設置した光学系によりこのマークを検
出、位置認識することにより、可変成形開口と各パター
ン形状開口間の距離を測定し、各パターン形状開口を通
過し成形された電子線と可変成形開口を通過した電子線
と位置合わせを行うことにより、パターン位置精度の厳
しいメモリセルパターン領域やアレイパターン領域を、
位置精度良く露光することができる。
As described above, according to the present invention, a position detecting mark is provided in the vicinity of the variable-shaped opening on the electron beam mask and in the vicinity of each pattern-shaped opening. By detecting and recognizing this mark by the system, the distance between the variable-shaped opening and each pattern-shaped opening is measured, and the electron beam passing through each pattern-shaped opening and the electron beam passing through the variable-shaped opening are measured. By performing alignment, memory cell pattern areas and array pattern areas with strict pattern position accuracy can be
Exposure can be performed with high positional accuracy.

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

【図1】本発明の第1実施例に係る電子線露光装置を示
す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an electron beam exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1、2の実施例に用いた電子線マス
クの概略図である。
FIG. 2 is a schematic view of an electron beam mask used in first and second embodiments of the present invention.

【図3】従来の電子線露光装置を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a conventional electron beam exposure apparatus.

【図4】電子線マスクの製作工程を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a manufacturing process of an electron beam mask.

【図5】従来の位置合わせ方法を説明する図であり、
(a)は成形された電子線で基準マークを走査する状況
を示し、(b)は理想反射電子波形と反射電子波形のず
れを測定する状況を示す。
FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional alignment method;
(A) shows a situation in which a reference mark is scanned with a formed electron beam, and (b) shows a situation in which a deviation between an ideal reflected electron waveform and a reflected electron waveform is measured.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 電子銃 102 アパチャ 103 光学式マーク検出器 104 セル選択偏向器 105 成形偏向器 106 電子線マスク 107 可変成形開口 108 パターン形状開口 109 振り戻し偏向器 110 被露光基板 111 電子線 201 位置検出マーク 401 基板 402 所望パターンエッチング用マスク 403 裏面エッチング用マスク 404 導電層 501 開口パターンを通過し成形された電子線 502 基準マーク 503 検出された反射電子波形 504 開口パターンより算出された理想反射電子波形 REFERENCE SIGNS LIST 101 electron gun 102 aperture 103 optical mark detector 104 cell selection deflector 105 shaping deflector 106 electron beam mask 107 variable shaping opening 108 pattern shape opening 109 swingback deflector 110 exposed substrate 111 electron beam 201 position detection mark 401 substrate 402 Desired pattern etching mask 403 Backside etching mask 404 Conductive layer 501 Electron beam formed after passing through opening pattern 502 Reference mark 503 Detected reflected electron waveform 504 Ideal reflected electron waveform calculated from opening pattern

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 電子線を所望の形状に成形するための可
変成形開口及び複数の転写用開口パターン群を有する電
子線マスクにおいて、該可変成形開口及び複数の転写用
開口群の各々の近傍に、該可変成形開口及び複数の転写
用開口群の各々の位置を認識し、かつ前記可変成形開口
及び複数の転写用開口群の各々の被露光基板上での相対
的転写位置を補正するための位置検出マークが形成され
ていることを特徴とする電子線マスク。
1. An electron beam mask having a variable shaping opening and a plurality of transfer opening pattern groups for shaping an electron beam into a desired shape. Recognizing the respective positions of the variable-shaped opening and the plurality of transfer opening groups, and
And relative positions of the plurality of transfer aperture groups on each substrate to be exposed
An electron beam mask, wherein a position detection mark for correcting a target transfer position is formed.
【請求項2】 請求項1記載の位置検出マークが光学的
に検出可能であることを特徴とする電子線マスク。
2. An electron beam mask, wherein the position detection mark according to claim 1 is optically detectable.
【請求項3】 請求項1記載の位置検出マークがマスク
を構成している材料により形成されていることを特徴と
する電子線マスク。
3. An electron beam mask, wherein the position detection mark according to claim 1 is formed of a material constituting the mask.
【請求項4】 請求項1記載の位置検出マークが開口形
成されていることを特徴とする電子線マスク。
4. An electron beam mask, wherein the position detection mark according to claim 1 is formed with an opening.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電
子線マスクに形成された位置検出マークを検出するため
の光学系を備えたことを特徴とする電子線露光装置。
5. The power supply according to claim 1, wherein
An electron beam exposure apparatus comprising an optical system for detecting a position detection mark formed on a child beam mask.
【請求項6】 電子線を所望の形状に成形するための
変成形開口及び複数の転写用開口群の各々の近傍に形成
された位置検出マークを光学系により検出及び位置認識
し、前記可変成形開口及び複数の転写用開口群の各々の
被露光基板上での相対的転写位置を補正することを特徴
とする電子線露光方法。
6. An optical system for detecting and recognizing a position detection mark formed near each of a variable forming opening and a plurality of transfer opening groups for forming an electron beam into a desired shape. An electron beam exposure method, wherein the relative transfer positions of the variable-shaped opening and the plurality of transfer opening groups on the substrate to be exposed are corrected.
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