JPH0323617A - イオンビーム描画方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、イオンビームによってマスクレスイオン注入
等の所望パターンの描画を行うようにしたイオンビーム
描画方法に関する。

（従来の技術） マスクレスイオン注入等においては、イオンビームを細
く集束し、所望のパターンの描両を行うようにしている
。このパターン描画は、披描画材料を載置したステージ
を移動させながら行っているが、ウエハのホルダへのセ
ット時に誤差があると、精度良くパターンを描画するこ
とができない。

そのため、材料に予めマークを形威しておき、ステージ
の移動後に、このマーク部分でイオンビームを走査し、
イオンビームの照射によって材料から得られた２次電子
や２次イオンを検出することによってマーク位置を検出
するようにしている。

このマーク位置から前記ウェハセット時の誤差を求め、
この誤差をイオンビームの照射範囲を修ｉ１：．するこ
とによって補償するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 通常、マーク部分はレジストによって覆わ゛れているの
で、マーク部分にイオンビームを照射してもマーク部分
からの信号強度は弱く、正確にマーク位置の検出を行う
ことができない。そのため、まず、マーク部分でイオン
ビームを走査し、レジストをスパッタリングし、その後
、マーク部分からの信号を検出するようにしている。し
かしながら、この方法では、マークを検出するために２
つの過程が必要となり、時間が掛かる欠点がある。

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、短時間にマーク位置の検出を行うことができるイ
オンビーム描画方法を実現することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明に基づくイオンビーム描画方法は、披描画材料に
設けられたマーク部分でイオンビームを走査し、このマ
ーク部分からの信号に基づいてマーク位置を検出し、検
出されたマーク位置に基づいてイオンビームと被描画材
料との位置合わせを行い、その後、所望のパターンの描
画を行うようにしたイオンビーム描画方法において、イ
オン源として少なくとも２種のイオン種を発生すること
ができるイオン源を用い、イオン源から得られたイオン
種の内、より重いイオン種を選択し、より重いイオン種
のイオンビームによってマーク部分を走査してマーク位
置を検出し、イオンビームと被描画材料との位置合わせ
を行った後、より軽いイオン種を選択し、より軽いイオ
ン種のイオンビームによって所望のパターンの描画を行
うようにしたことを特徴としている。

（作用） ステージの移動後にマーク位置の検ｌロを行う場合、複
数種のイオン種を発生することができるイオン源からの
イオンの内、より重いイオンを選択して行い、マーク位
置の検出後のパターンの描画時には、より軽いイオンを
選択して行う。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。添付図面は本発明に基づく方法を実施するためのイオ
ンビーム描画装置を示している。

図において、１はイオン銃であり、このイオン銃１とし
ては、Ａｕ−Ｂｅ−Ｓｉの合金のイオン源が用いられて
いる。イオン源１から発生したイオンビームＩＢは、集
束レンズ２と対物レンズ３とによって被描画材料４上に
細く集束される。更に、イオン源１から発生したイオン
ビームは、集束レンズ２と対物レンズ３との間に配置さ
れたＥＸＢマスフィルター５を通過し、特定のイオン種
のみがＥＸＢマスフィルター５によって選別される。

材料４上に細く集束されるイオンビームＩＢの材料上の
照射位置は、偏向器６によって変えられる。材料４への
イオンビームの照射に伴って発生した２次イオンは、検
出器７によって検出される。

検出器７の検出信号は、増幅器８によって増幅され、Ａ
Ｄ変換器９によってディジタル信号に変換された後、コ
ンピュータ１０に取込まれる。コンピュータ１０は、゛
前記ＥＸＢマスフィルター５の電場電源と磁場電源を含
むＥｘＢマスフィルター制御回路１１や、偏向器６に走
査信号を供給する走査回路１３や、材料４が載置された
ステージ１４の駆動機構１５の制御も行っている。なお
、１６は、コンピュータ１０に接続されたメモリであり
、このメモリには、ＥＸＢマスフィルター５によって、
Ａｕ，　Ｂｅ，　Ｓ　ｉのイオン種の夫々を選別するた
めの磁場強度と電場強度との３つの組み合わせのデータ
が記憶されている。又、１７はｔ？＾画データが記憶さ
れた磁気テープ等の記憶手段である。

上述した構威で、材料上の所望パターンの描画は、磁気
テーブ１７からの描画データの供給により、駆動機ＩＩ
Ｉ１５を制御し、ステージ１４を移動させ、材料４が所
定位置に配置された後、走査回路１３を制御して、偏向
器６に所定の走査信号を供給することによって行う。こ
こで、ウエハセット時の誤差分が発生するために、所望
パターンの描画に先立って、材料４上に設けられた位置
合せ川のマーク部分でイオンビームを走査し、マークの
位置を検出することによってウエハに設定時の誤差分を
求める。

このマーク位置の検出に際して、まず、メモリ１６に記
憶されているＥＸＢマスフィルター５の磁場強度と電場
強度の値のうち、Ａｕイオンを選別する組み合わせデー
タが読み出され、このデータに基づいて、ＥＸＢマスフ
ィルター制御回路１１が制御され、その結果、ＥｘＢマ
スフィルター５は、３つのイオンの内、Ａｕイオンのみ
が直進するように制御される。この状態で、コンピュー
タ１０は、材料４上のマーク位置でイオンビームを走査
するように走査回路１３を制御する。材料４上へのイオ
ンビームの照射によって発生した２次イオンは、検出器
７によって検出され、その検出信号は、コンピュータ１
０に取込まれる。コンピュータ１０では、イオンビーム
の走査信号と、その走査信号に対応したマーク部分から
の検出信号に基づいて、マーク位置を求め、予め定めら
れたマーク位置との誤差を求める。

ここで、材料４上に照射されるイオンビームは、比較的
重いイオンであるため、材料のマーク部分がレジストで
覆われていても、マニク部分からの信号強度は大きくな
り、正確なマーク位置の検出ができる。そのため、マー
ク部分のレジスＩ・をスパッタリングによって除去し、
その後マークの位置の検出のためのイオンビームの走査
を行うようなことは必要でなくなり、マーク位置検出の
時間を短縮することができる。

このようにして、マーク位置を検出し、その位置の誤差
を求めた後、コンピュータ１０は、メモリ１６からＥＸ
Ｂマスフィルター５によって比較的軽いイオンであるＳ
ｉイオンを選別する磁場強度と電場強度との組み合わせ
データを読み出し、このデータに基づいて、ＥＸＢマス
フィルター制御回路１１を制御する。その後、コンピュ
ータ１０は、磁気テーブ１７からの描画データに基づい
て、走査回路１３を制御し、偏向器６に所定の走査信号
を供給し、Ｓｉイオンによって材料上での所望パターン
の描画を行う。この時、コンピュータ１０は、求めたウ
エハセット時の誤差を補償するように、偏向器６に供給
する走査信号に、補正゛信号を重畳する。従って、ステ
ージの移動に誤差があっても、正確に、所望パターンの
描画を行うことができる。

以上本発明の一実施例を説明したが、本発明は、この実
施例に限定されない。例えば、マーク位置の検出のため
にＡｕイオンを用いたが、Ｂｅイオンを用いても良い。

又、ステージの移動誤差を補償するために、イオンビー
ムの走査範囲を偏向によって変えるようにしたが、ステ
ージを再度移動させ、機械的に移動誤差の補償を行って
も良い。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明ではマーク位置の検出を重
いイオンを用いて行うようにしたので、マーク部分から
大きな信号強度でマーク位置信号を得ることができるの
で、マーク位置の検出に先立って、マーク部分を覆って
いるレジストを除去する過程を省くことができ、結果と
して、描画時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明に基づく方法を実施するためのイオ
ンビーム描画装置の一例を示す図である。 １・・・イオン銃　　　　　２・・・集束レンズ３・・
・対物レンズ ５・・・ＥｘＢマスフィ ６・・・偏向器 ８・・・増幅器 １０・・・コンピュータ １３・・・走査回路 １４・・・ステージ １６・・・メモリ ４・・・材料 ルター ７・・・検出器 ９・・・ＡＤ変換器 １１・・・制御同路 １５・・・駆動機構 １７・・・磁気テープ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被描画材料に設けられたマーク部分でイオンビームを走
   査し、このマーク部分からの信号に基づいてマーク位置
   を検出し、検出されたマーク位置に基づいてイオンビー
   ムと被描画材料との位置合わせを行い、その後、所望の
   パターンの描画を行うようにしたイオンビーム描画方法
   において、イオン源として少なくとも２種のイオン種を
   発生することができるイオン源を用い、イオン源から得
   られたイオン種の内、より重いイオン種を選択し、より
   重いイオン種のイオンビームによってマーク部分を走査
   してマーク位置を検出し、イオンビームと被描画材料と
   の位置合わせを行った後、より軽いイオン種を選択し、
   より軽いイオン種のイオンビームによって所望のパター
   ンの描画を行うようにしたイオンビーム描画方法。