JPH0590145A - Alignment equipment of multi charged beam aligner - Google Patents

Alignment equipment of multi charged beam aligner

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JPH0590145A
JPH0590145A JP27321891A JP27321891A JPH0590145A JP H0590145 A JPH0590145 A JP H0590145A JP 27321891 A JP27321891 A JP 27321891A JP 27321891 A JP27321891 A JP 27321891A JP H0590145 A JPH0590145 A JP H0590145A
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JP
Japan
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magnetic field
sample
alignment
deflector
alignment mark
Prior art date
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Pending
Application number
JP27321891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Matsuzaka
昌明 松坂
Masaaki Ando
正昭 安東
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0590145A publication Critical patent/JPH0590145A/en
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Abstract

PURPOSE:To highly precisely detect alignment mark position and enable accurate alignment in a multi charged beam aligner. CONSTITUTION:A specimen 8 is irradiated with a charged beam 101, via a main deflector 4, a beam limiting aperture 5, a deflector 6 for correction use, and a screen lens 7. A permanent magnet 33 for forming a nearly uniform magnetostatic field is arranged above the beam limiting aperture 5, and a secondary electron detector 32 is installed between the main deflector 4 and the permanent magnet 33. The secondary electrons emitted from the specimen 8 by irradiation of the charged beam 101 is deflected by the magnetic field of the permanent magnet 33, and enter the secondary electron detector 32.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、集積回路素子等の製造
工程においてウェハやマスク基板の試料に微細パターン
を描画する荷電子ビーム露光装置のアライメント装置に
関し、特に多数のチップを同時に描画し得るマルチ荷電
子ビーム露光装置のアライメント装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alignment apparatus for a charged electron beam exposure apparatus which draws a fine pattern on a sample of a wafer or a mask substrate in a manufacturing process of integrated circuit elements and the like, and more particularly, can draw a large number of chips at the same time. The present invention relates to improvement of an alignment device for a multi-charge electron beam exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】荷電子ビーム露光装置においては、描画
されるウェハ等を正確に位置決めすること(アライメン
ト)が重要である。このため通常、ウェハ等の基板上に
アライメントマークを形成し、該アライメントマーク位
置を検出することにより位置決めを行っている。このア
ライメントマーク位置検出装置として、露光される基板
上に基板と異なる物質のアライメントマークを形成して
おき、荷電子ビームを照射したとき発生する2次イオン
の種類の変化を検出することにより、アライメントマー
ク位置を検出するようにしたものが従来より知られてい
る(特開平2−79412号公報)。
2. Description of the Related Art In a charged electron beam exposure apparatus, it is important to accurately position a wafer to be drawn (alignment). Therefore, in general, alignment marks are formed on a substrate such as a wafer, and the alignment mark positions are detected to perform positioning. As this alignment mark position detection device, an alignment mark of a substance different from that of the substrate is formed on a substrate to be exposed, and a change in the type of secondary ions generated when a valence electron beam is irradiated is detected to perform alignment. A device that detects a mark position has been conventionally known (Japanese Patent Laid-Open No. 2-79412).

【0003】また、上記2次イオンが発生すると、基板
に電流が流れ、この電流値がアライメントマーク位置で
変化することに着目し、電流変化位置に基づいてアライ
メントマーク位置を検出する手法も提案されている(本
出願人による特願平1−334492号)。
Further, attention has been paid to the fact that when the secondary ions are generated, a current flows through the substrate, and this current value changes at the alignment mark position, and a method of detecting the alignment mark position based on the current change position has also been proposed. (Japanese Patent Application No. 1-333492 filed by the present applicant).

【0004】更に、マルチ荷電子ビーム露光装置のアラ
イメント装置において、基板上の複数のチップ毎に互い
に異なる位置にアライメントマークを形成し、各チップ
毎にアライメントを行うことができるようにしたものも
既に提案されている(本出願人による特願平1−343
218号)。
Further, in an alignment apparatus for a multi-charge electron beam exposure apparatus, alignment marks have already been formed at different positions for each of a plurality of chips on a substrate so that alignment can be performed for each chip. Proposed (Japanese Patent Application No. 1-343 by the present applicant)
218).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記特開平2−794
12号公報に記載のものは、2次イオンを検出する検出
装置を被露光基板の上方に配設しただけなので、検出さ
れる2次イオンの量が少なく、アライメントマーク位置
の検出精度が十分確保できないという課題がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
Since the detector disclosed in Japanese Patent No. 12 only has a detector for detecting secondary ions arranged above the substrate to be exposed, the amount of secondary ions detected is small and the alignment mark position detection accuracy is sufficiently secured. There is a problem that you cannot do it.

【0006】また、特願平1−334492号の検出手
法は、マルチ荷電子ビーム露光装置に適用した場合、高
電圧が印加された状態で微小電流を検出する必要があ
り、やはりアライメントマーク位置の十分な検出精度が
確保できない。
Further, when the detection method of Japanese Patent Application No. 1-333492 is applied to a multi-charge electron beam exposure apparatus, it is necessary to detect a minute current in the state where a high voltage is applied. Sufficient detection accuracy cannot be secured.

【0007】また、特願平1−343218号のアライ
メント装置は、アライメントマークをチップ毎に互いに
異なる位置に形成することが困難であり、更にマークの
検出は上記電流検出法によるため、上記と同様の問題が
ある。
In the alignment apparatus of Japanese Patent Application No. 1-343218, it is difficult to form the alignment marks at different positions for each chip, and the marks are detected by the above current detection method. There is a problem.

【0008】本発明は上述の点に鑑みなされたものであ
り、マルチ荷電子ビーム露光装置において、各チップ毎
に形成されたアライメントマークの位置を高精度に検出
し、より正確なアライメントを可能としたアライメント
装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and in a multi-charge electron beam exposure apparatus, it is possible to detect the position of an alignment mark formed for each chip with high accuracy and perform more accurate alignment. It is an object of the present invention to provide an aligned device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、荷電子ビームを偏向器及びスクリーンレンズ
を介して被露光物に照射し、複数のチップを同時に描画
するマルチ荷電子ビーム露光装置のアライメント装置に
おいて、前記偏向器とスクリーンレンズとの間に設けら
れ、荷電子ビームを被露光物に照射したとき発生する2
次電子を偏向するための磁界を発生する磁界発生手段
と、該磁界発生手段により偏向された前記2次電子を検
出する2次電子検出手段と、該2次電子検出手段の出力
に基づいて、前記被露光物上に形成されたアライメント
マークの位置を検出するアライメントマーク位置検出手
段とを設けるようにしたものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a multi-charge electron beam exposure for irradiating an object to be exposed with a charge electron beam through a deflector and a screen lens to draw a plurality of chips simultaneously. In the alignment device of the apparatus, which is provided between the deflector and the screen lens, and is generated when the object electron beam is irradiated with the charged electron beam.
Based on the magnetic field generating means for generating a magnetic field for deflecting the secondary electrons, the secondary electron detecting means for detecting the secondary electrons deflected by the magnetic field generating means, and the output of the secondary electron detecting means, An alignment mark position detecting means for detecting the position of the alignment mark formed on the object to be exposed is provided.

【0010】また、前記2次電子検出手段は、所定電圧
が印加されたエネルギーフイルタを有することが望まし
い。
The secondary electron detecting means preferably has an energy filter to which a predetermined voltage is applied.

【0011】[0011]

【作用】被露光物から放出される2次電子は、磁界発生
手段による磁界によって一定の方向に偏向され、2次電
子検出手段に入射する。2次電子検出手段の出力に基づ
いてアライメントマーク位置が検出される。
The secondary electrons emitted from the object to be exposed are deflected in a certain direction by the magnetic field generated by the magnetic field generating means and enter the secondary electron detecting means. The alignment mark position is detected based on the output of the secondary electron detection means.

【0012】エネルギフィルタによって2次電子ではな
い浮遊電子が排除される。
Energy filters eliminate stray electrons that are not secondary electrons.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0014】図1は、本発明の一実施例に係るマルチ荷
電子ビーム露光装置要部の構成図である。同図中1はイ
オンビーム(荷電子ビーム)101を出力するイオンビ
ーム(荷電子ビーム源)であり、該イオンビーム源1の
下方にブランカ2、オブジェクトアパーチャ3、主偏向
器4、ビーム制限アパーチャ5、補正用偏向器6、及び
スクリーンレンズ7がこの順序で配されている。イオン
ビーム101はブランカ2、オブジェクトアパーチャ
3、主偏向器4、ビーム制限アパーチャ5、補正用偏向
器6、スクリーンレンズ7を介して、試料(被露光物、
例えばシリコンウェハ)8に照射され、該試料8にパタ
ーンを描画する。試料8は、絶縁板10によってXYス
テージ11と絶縁された導電板9上に載置され、ストッ
パ12によって固定されている。導電板9は電源(例え
ば40KV程度の電圧を発生するもの)20の負電極に
接続され、電源20の正電極はアースに接続されてい
る。
FIG. 1 is a block diagram of a main part of a multi-charge electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an ion beam (charged electron beam source) that outputs an ion beam (charged electron beam) 101. Below the ion beam source 1, a blanker 2, an object aperture 3, a main deflector 4, and a beam limiting aperture. 5, the correction deflector 6 and the screen lens 7 are arranged in this order. The ion beam 101 is passed through a blanker 2, an object aperture 3, a main deflector 4, a beam limiting aperture 5, a correction deflector 6, and a screen lens 7, and the sample (exposed object,
For example, a silicon wafer) 8 is irradiated and a pattern is drawn on the sample 8. The sample 8 is placed on the conductive plate 9 insulated from the XY stage 11 by the insulating plate 10 and fixed by the stopper 12. The conductive plate 9 is connected to the negative electrode of a power supply (for example, one that generates a voltage of about 40 KV) 20, and the positive electrode of the power supply 20 is connected to the ground.

【0015】イオンビーム源は、イオン(荷電子)を発
生させるイオン源、集束レンズ等より成り、本実施例に
おいては正電荷のイオンビームを発生する。ブランカ2
は一種の偏向器であり、必要に応じてイオンビーム10
1を偏向させ、イオンビーム101がオブジェクトアパ
ーチャ3によって遮断されるようにして、イオンビーム
101のオン(試料8への照射)、オフ(遮断)を行
う。オブジェクトアパーチャ3はイオンビーム101の
形状を成形するものであり、オブジェクトアパーチャ3
のビーム成形孔3aの形状に応じた像が試料8上に投影
される。主偏向器4は、第1の電極4aと第2の電極4
bとにより構成され、試料8上のビーム成形孔3aの結
像範囲を調整するために使用される。
The ion beam source is composed of an ion source for generating ions (charged electrons), a focusing lens, etc., and in the present embodiment, generates a positively charged ion beam. Blanka 2
Is a kind of deflector, and if necessary, the ion beam 10
1 is deflected so that the ion beam 101 is blocked by the object aperture 3, and the ion beam 101 is turned on (irradiation of the sample 8) and turned off (blocked). The object aperture 3 is for shaping the shape of the ion beam 101.
An image corresponding to the shape of the beam shaping hole 3a is projected on the sample 8. The main deflector 4 includes a first electrode 4a and a second electrode 4
b) and is used for adjusting the imaging range of the beam shaping hole 3a on the sample 8.

【0016】ビーム制限アパーチャ5には、スクリーン
レンズのレンズ孔に夫々対応する複数の成形孔が設けら
れ、スクリーンレンズのレンズ孔を通過する荷電子ビー
ムを制限する。このビーム制限アパーチャ5は、導電材
であって非磁性体の材料(例えばステンレス、タングス
テン、シリコン、モリブデン)を用いて製作されてい
る。
The beam limiting aperture 5 is provided with a plurality of forming holes respectively corresponding to the lens holes of the screen lens, and limits the electron beam passing through the lens holes of the screen lens. The beam limiting aperture 5 is made of a conductive material and a non-magnetic material (for example, stainless steel, tungsten, silicon, molybdenum).

【0017】補正用偏向器6は、図2に示すように、ビ
ーム制限アパーチャ5を通過した複数の荷電子ビームの
夫々を偏向するために、スクリーンレンズ7のレンズ孔
7aの数だけ設けられる(図2では一部図示を省略して
いる)。この補正用偏向器6については、更に後術す
る。スクリーンレンズ7は、シリコン又はアルミニウム
に酸化しにくい金属(例えば金)を蒸着したものであっ
て、多数のレンズ孔(例えば直径1mmの円形孔)が設け
られている。このスクリーンレンズ7により、レンズ孔
7aのそれぞれに対応して試料8上に前記オブジェクト
アパーチャ3のビーム成形孔3aの像(例えば1μm×
1μmの矩形の像)が投影され、同じパターンが複数同
時に試料8上に描画される。ここで、スクリーンレンズ
7と試料8との間隔は、例えば20mm程度に設定され、
試料8にはスクリーンレンズ7に対して負電圧(例えば
−40KV)が印加される。
As shown in FIG. 2, the correction deflector 6 is provided by the number of the lens holes 7a of the screen lens 7 in order to deflect each of the plurality of charged electron beams that have passed through the beam limiting aperture 5. 2 is partially omitted). The correction deflector 6 will be described later. The screen lens 7 is formed by vapor-depositing a metal (for example, gold) which is not easily oxidized on silicon or aluminum, and is provided with a large number of lens holes (for example, circular holes having a diameter of 1 mm). With this screen lens 7, an image of the beam shaping hole 3a of the object aperture 3 (for example, 1 μm ×) is formed on the sample 8 corresponding to each lens hole 7a.
A rectangular image of 1 μm) is projected and a plurality of the same patterns are simultaneously drawn on the sample 8. Here, the distance between the screen lens 7 and the sample 8 is set to about 20 mm,
A negative voltage (for example, −40 KV) is applied to the sample 8 with respect to the screen lens 7.

【0018】XYステージ11は、ステージ駆動モータ
18により、互いに直交するX軸とY軸の方向に移動可
能なテーブルであり、試料8を所定の照射位置に移動さ
せる。このXYステージ11上には測長用ミラー13が
設けられ、該測長用ミラー13とレーザ測長器16とに
よりXYステージ11の位置が高精度に測定される。
The XY stage 11 is a table that can be moved in the directions of the X axis and the Y axis which are orthogonal to each other by the stage drive motor 18, and moves the sample 8 to a predetermined irradiation position. A length measuring mirror 13 is provided on the XY stage 11, and the position of the XY stage 11 is measured with high accuracy by the length measuring mirror 13 and the laser length measuring device 16.

【0019】ビーム制限アパーチャ5の上方には、磁界
発生手段としての永久磁石33が配設されており、この
永久磁石33はビーム制限アパーチャ5の上方にほぼ一
様な静磁界を形成する。更に永久磁石33と主偏向器4
との間には、2次電子検出器32及びエネルギーフィル
タ31が設けられている。2次電子検出器33は、イオ
ンビーム照射時に試料8から発生する2次電子を検出す
るものであり、試料8上の複数のチップのそれぞれに対
応して設けられている(図7参照)。エネルギーフィル
タ31は、例えば金属メッシュで構成され、試料8に印
加される電圧よりやや低い電圧が印加されている。これ
により、2次電子以外の浮遊電子が2次電子検出器32
に入射するのを防止することができる。
Above the beam limiting aperture 5, a permanent magnet 33 as a magnetic field generating means is arranged, and this permanent magnet 33 forms a substantially uniform static magnetic field above the beam limiting aperture 5. Further, the permanent magnet 33 and the main deflector 4
A secondary electron detector 32 and an energy filter 31 are provided between and. The secondary electron detector 33 detects secondary electrons generated from the sample 8 during ion beam irradiation, and is provided corresponding to each of the plurality of chips on the sample 8 (see FIG. 7). The energy filter 31 is made of, for example, a metal mesh, and a voltage slightly lower than the voltage applied to the sample 8 is applied. As a result, stray electrons other than secondary electrons are detected by the secondary electron detector 32.
Can be prevented.

【0020】なお、磁界発生手段は電磁石を使用しても
よいことはいうまでもない。
It goes without saying that the magnetic field generating means may use an electromagnet.

【0021】上述した各構成要素のうち1〜13及び3
1〜33は、真空チェンバ14内に収容され、該真空チ
ェンバ14は排気装置15により所定圧力(例えば10
-6〜10-5[torr])まで排気される。なお、本明細
書中のおける10-6、10-5等は1/106、1/105
等を意味するものとする。
1 to 13 and 3 of the above-mentioned components
1-33 are accommodated in a vacuum chamber 14, and the vacuum chamber 14 is exhausted to a predetermined pressure (for example, 10
- 6 ~10- 5 [torr]) until exhausted. Incidentally, definitive hereby Shochu 10-6, the 10-5 or the like 1/10 6, 1/10 5
And so on.

【0022】イオンビーム源1、ブランカ2、主偏向器
4、補正用偏向器6、及び排気装置15には、それぞれ
イオンビーム源コントローラ22、ブランカコントロー
ラ23、主偏向コントローラ24、補正用偏向コントロ
ーラ25及び排気コントローラ26が接続され、これら
のコントローラ22〜26は、イオンビーム源1、ブラ
ンカ2、主偏向器4、補正用偏向器6、及び排気装置1
5をそれぞれ駆動制御する。
The ion beam source 1, the blanker 2, the main deflector 4, the correction deflector 6 and the exhaust device 15 are respectively provided with an ion beam source controller 22, a blanker controller 23, a main deflection controller 24 and a correction deflection controller 25. And an exhaust controller 26 are connected, and these controllers 22 to 26 include the ion beam source 1, the blanker 2, the main deflector 4, the correction deflector 6, and the exhaust device 1.
5 are driven and controlled.

【0023】前記レーザ測長器16及びステージ駆動モ
ータ18は、ステージ駆動装置17に接続されており、
ステージ駆動装置17により、XYステージ11の位置
の検出及び駆動が行われる。
The laser length measuring device 16 and the stage driving motor 18 are connected to a stage driving device 17,
The stage drive device 17 detects and drives the position of the XY stage 11.

【0024】2次電子検出器32は、電子増倍管及び電
流検出器から成り、2次電子検出器32に2次電子が入
射すると電子増倍管によって電子数が数千倍に増加す
る。電流検出器は、電子増倍管の出力電子を電流に変換
し、2次電子検出信号としてマーク位置算出回路21に
供給する。
The secondary electron detector 32 comprises an electron multiplier and a current detector, and when secondary electrons are incident on the secondary electron detector 32, the electron multiplier increases the number of electrons several thousand times. The current detector converts the output electrons of the electron multiplier into a current and supplies it as a secondary electron detection signal to the mark position calculation circuit 21.

【0025】前記各コントローラ22〜26、ステージ
駆動装置17及びマーク位置算出回路21は、CPUイ
ンタフェース制御回路27を介して制御用計算機28に
接続されており、該制御用計算機28により露光装置全
体の作動が制御される。制御用計算機28には入出力装
置29が接続され、照射位置データ、補正用偏向器6の
それぞれの偏向量データ等が入力される。
The controllers 22 to 26, the stage driving device 17, and the mark position calculation circuit 21 are connected to a control computer 28 via a CPU interface control circuit 27, and the control computer 28 controls the entire exposure apparatus. The operation is controlled. An input / output device 29 is connected to the control computer 28, and irradiation position data, deflection amount data of the correction deflector 6 and the like are input.

【0026】前記補正用偏向器6は、図3に示すように
スクリーンレンズ7の各レンズ孔7aに対してX方向と
Y方向とに各2つずつ設けられた偏向電極6a、6b、
6c、6dによって構成され、端子X1−X2間及びY1
−Y2間に電圧を印加することによって、荷電子ビーム
101を偏向し、試料8上の焦点位置Pを補正する(例
えば同図中一点鎖点で示した状態から実線で示した状態
に移動される)。この補正のための焦点位置の移動量
は、最大±1μm程度である。また電極間の電圧は50
〜200Vの範囲であり、スクリーンレンズ7のレンズ
孔7aの径、及びレンズ孔7aの中心間隔に応じて設定
される。
As shown in FIG. 3, the correction deflector 6 includes deflection electrodes 6a and 6b, two deflection electrodes 6a and 6b provided in each of the lens holes 7a of the screen lens 7 in the X and Y directions.
6c and 6d, between terminals X 1 and X 2 and Y 1
By applying a voltage between the -Y 2, moves to state deflects the valence beam 101, indicated by the solid line from the state shown in the focus position P is corrected (e.g. the same figure one point chain point on the sample 8 Be done). The movement amount of the focal position for this correction is about ± 1 μm at maximum. The voltage between the electrodes is 50
The range is up to 200 V, and is set according to the diameter of the lens hole 7a of the screen lens 7 and the center distance of the lens hole 7a.

【0027】以上のように構成された荷電子ビーム露光
装置におけるアライメント方法を以下に詳述する。
The alignment method in the charged electron beam exposure apparatus configured as described above will be described in detail below.

【0028】図4は試料8上のアライメントマーク位置
を示す図であり、試料8上の複数チップ8aのそれぞれ
に、アライメントマーク8bが形成されている。各アラ
イメントマーク8bのチップ8aに対する相対位置はす
べて同一である。
FIG. 4 is a diagram showing the position of the alignment mark on the sample 8. An alignment mark 8b is formed on each of the plurality of chips 8a on the sample 8. The relative positions of the alignment marks 8b with respect to the chip 8a are all the same.

【0029】アライメントマーク8bは、試料8の基材
部(アライメントマーク以外の部分)と異なる物質(例
えば金などの金属物質)により形成されており、イオン
ビーム101を照射したときの2次電子放出量が基材部
と大幅に異なる。従って、制御用計算機28からの偏向
情報に基づいて主偏向器4によりイオンビーム101を
走査させ、2次電子検出器32の検出信号と上記偏向情
報とに基づいてアライメントマーク位置が検出される。
The alignment mark 8b is formed of a substance (eg, a metal substance such as gold) different from the base material portion (portion other than the alignment mark) of the sample 8 and emits secondary electrons when the ion beam 101 is irradiated. The amount is significantly different from the base material. Therefore, the main deflector 4 scans the ion beam 101 based on the deflection information from the control computer 28, and the alignment mark position is detected based on the detection signal of the secondary electron detector 32 and the deflection information.

【0030】次に、永久磁石33によつて形成されるほ
ぼ一様な静磁界の作用について、図5〜7を参照して説
明する。
Next, the action of a substantially uniform static magnetic field formed by the permanent magnet 33 will be described with reference to FIGS.

【0031】図5に示すように、磁界33aの幅がb
[m]、磁束密度がB[T]のとき、初速Vo[ev]
の電子が磁界33aを通過すると図示のよう偏向され
る。この偏向距離Y[m]は次式(1)で算出される。
なお、図示した磁界33a中の電子の軌跡は、便宜上直
線(折れ線)で示したが実際は曲線となる。この点は図
6、7も同様である。
As shown in FIG. 5, the width of the magnetic field 33a is b.
[M] and magnetic flux density is B [T], initial velocity Vo [ev]
When the electrons of the above pass through the magnetic field 33a, they are deflected as shown. The deflection distance Y [m] is calculated by the following equation (1).
The trajectory of the electrons in the magnetic field 33a shown in the figure is a straight line (a broken line) for convenience, but is actually a curve. This point is the same in FIGS. 6 and 7.

【0032】[0032]

【数1】 ここでqは電子の電荷、mは電子の質量である。[Equation 1] Here, q is the charge of the electron and m is the mass of the electron.

【0033】次に本実施例では、磁界33aをイオンビ
ーム101も通過するため、磁界33aがイオンビーム
中のイオンに与える影響を図6を参照して説明する。
Next, in this embodiment, since the ion beam 101 also passes through the magnetic field 33a, the effect of the magnetic field 33a on the ions in the ion beam will be described with reference to FIG.

【0034】同図において、Yeは図の下方より進行す
る2次電子の偏向距離、Yiは図の上方より進行するイ
オン(正電荷)の偏向距離であり、下記式(2)、
(3)で表わされる。
In the figure, Ye is the deflection distance of secondary electrons traveling from the lower part of the figure, Yi is the deflection distance of ions (positive charges) traveling from the upper part of the figure, and is represented by the following equation (2):
It is represented by (3).

【0035】[0035]

【数2】 ここで、q′、m′はそれぞれイオンの電荷及び質量で
あり、Ve及びViはそれぞれ電子及びイオンの初速で
ある。
[Equation 2] Here, q'and m'are the charge and mass of the ion, respectively, and Ve and Vi are the initial velocities of the electron and ion, respectively.

【0036】装置の構成よりLe=200[mm]、Li
=20[mm]であり、イオンは1価であって質量は陽子
の質量で代表させるとq=q′、m′=1.67×10
-27[kg]である。また、m=9.11×10-31[kg]
であり、マルチイオンビームの結像原理からVe≒9V
iである。これらの値を式(2)、(3)に代入してY
i/Yeを算出すると、 Yi/Ye=7.01×10-3 となる。
From the structure of the apparatus, Le = 200 [mm], Li
= 20 [mm], the ion is monovalent, and the mass is a proton
When represented by the mass of q = q ′, m ′ = 1.67 × 10
-27It is [kg]. Also, m = 9.11 × 10 −31[kg]
And, from the principle of multi-ion beam imaging, Ve≈9V
i. Substituting these values into equations (2) and (3), Y
When i / Ye is calculated, Yi / Ye = 7.01 × 10 −3  Becomes

【0037】従って、Ye=150mmとするとYi=
1.05mmとなり、この程度の影響は主偏向器4によっ
て充分補正可能である。即ち、磁界33aのイオンビー
ム101に対する影響は小さいので、主偏向器4による
補正によって、除去することができる。
Therefore, if Ye = 150 mm, Yi =
It becomes 1.05 mm, and the influence of this degree can be sufficiently corrected by the main deflector 4. That is, since the influence of the magnetic field 33a on the ion beam 101 is small, it can be removed by the correction by the main deflector 4.

【0038】更にこのとき必要な磁束密度Bは、前記式
(2)より
Further, the magnetic flux density B required at this time is calculated from the above equation (2).

【0039】[0039]

【数3】 となるので、Ye=150[mm]、b=20[mm]、L
e=200[mm]、m=9.11×10-31、Ve=4
5[KeV]、q=1.60×10-19[C]を代入し
て、 B=0.027[T] となる。
[Equation 3] Therefore, Ye = 150 [mm], b = 20 [mm], L
e = 200 [mm], m = 9.11 × 10- 31, Ve = 4
5 [KeV], by substituting q = 1.60 × 10- 19 [C ], B = 0.027 a [T].

【0040】また、試料8上の各チップ8aから放出さ
れる2次電子は、図7に示すように磁界33aにより偏
向され、互いに平行に2次電子検出器32へ向けて進行
する。従って、図示のように各チップ8aに対応して2
次電子検出器32を設けておくことにより、各チップ8
aのアライメントマークを同時に検出することができ
る。
The secondary electrons emitted from each chip 8a on the sample 8 are deflected by the magnetic field 33a as shown in FIG. 7 and travel toward the secondary electron detector 32 in parallel with each other. Therefore, as shown in FIG.
By providing the secondary electron detector 32, each chip 8
The alignment mark of a can be detected at the same time.

【0041】また、試料8から放出される2次電子は、
試料8に印加された電圧に比例するエネルギーを有する
ので、2次電子検出器32の直前にエネルギーフィルタ
31を設け、試料に印加された電圧よりやや低電圧を印
加することにより、2次電子以外の浮遊電子が2次電子
検出器32に入射することを阻止することができる。
The secondary electrons emitted from the sample 8 are
Since the sample has energy proportional to the voltage applied to the sample 8, an energy filter 31 is provided immediately before the secondary electron detector 32 and a voltage slightly lower than the voltage applied to the sample is applied, so Can be prevented from entering the secondary electron detector 32.

【0042】以上のように本実施例によれば、磁界33
aの作用により試料8から放出された2次電子が一定の
方向に偏向されるので、2次電子を効率よく検出するこ
とができる。その結果検出信号の強度が増加し、アライ
メントマーク位置を高精度に検出して、より正確なアラ
イメントが可能となる。
As described above, according to this embodiment, the magnetic field 33
By the action of a, the secondary electrons emitted from the sample 8 are deflected in a certain direction, so that the secondary electrons can be efficiently detected. As a result, the intensity of the detection signal increases, the alignment mark position is detected with high accuracy, and more accurate alignment becomes possible.

【0043】また、試料8の各チップに対応して2次電
子検出器32を設けたので、各チップのアライメントマ
ーク位置を同時に検出することができる。
Further, since the secondary electron detector 32 is provided corresponding to each chip of the sample 8, the alignment mark position of each chip can be detected at the same time.

【0044】更に、エネルギーフィルタ31により、試
料8から放出された2次電子以外の浮遊電子の影響を排
除することができる。
Furthermore, the energy filter 31 can eliminate the influence of stray electrons other than the secondary electrons emitted from the sample 8.

【0045】なお、2次電子検出器32は、蛍光板とフ
ォトダイオードによって構成し、2次電子を蛍光板に当
て、その時発光する光の強度をフォトダオードによって
検出するようにしてもよい。この場合には、エネルギー
フィルタ39を設けなくても、低エネルギーの電子は発
光強度が低いためその影響を容易に除去することができ
る。
The secondary electron detector 32 may be composed of a fluorescent plate and a photodiode, and secondary electrons may be applied to the fluorescent plate, and the intensity of light emitted at that time may be detected by a photodiode. In this case, even if the energy filter 39 is not provided, the influence of low energy electrons can be easily removed because the emission intensity is low.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、被
露光物から放出される2次電子は、磁界発生手段による
磁界によって一定の方向に偏向され、2次電子検出手段
に入射するので、2次電子を効率よく検出することがで
きる。その結果検出信号の強度が増加し、アライメント
マーク位置を高精度に検出して、より正確なアライメン
トが可能となる。
As described in detail above, according to the present invention, the secondary electrons emitted from the object to be exposed are deflected in a certain direction by the magnetic field generated by the magnetic field generating means and enter the secondary electron detecting means. Therefore, secondary electrons can be efficiently detected. As a result, the intensity of the detection signal increases, the alignment mark position is detected with high accuracy, and more accurate alignment becomes possible.

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

【図1】本発明の一実施例に係るマルチ荷電子ビーム露
光装置要部の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a multi-charge electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部を拡大して示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner.

【図3】補正用偏向器による焦点補正を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing focus correction by a correction deflector.

【図4】試料上のアライメントマーク位置を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing alignment mark positions on a sample.

【図5】磁界による電子の偏向を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining the deflection of electrons by a magnetic field.

【図6】磁界による2次電子及びイオンの偏向を説明す
るための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining deflection of secondary electrons and ions due to a magnetic field.

【図7】試料上の複数のチップから放出される2次電子
の進行を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the progress of secondary electrons emitted from a plurality of chips on a sample.

【記号の説明】[Explanation of symbols]

1 イオンビーム源(荷電子ビーム源) 4 主偏向器 5 ビーム制限アパーチャ 6 補正用偏向器 7 スクリーンレンズ 8 試料(被露光物) 31 エネルギーフィルタ 32 2次電子検出器 33 永久磁石 1 Ion beam source (charged electron beam source) 4 Main deflector 5 Beam limiting aperture 6 Correction deflector 7 Screen lens 8 Sample (exposed object) 31 Energy filter 32 Secondary electron detector 33 Permanent magnet

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷電子ビームを偏向器及びスクリーンレ
ンズを介して被露光物に照射し、複数のチップを同時に
描画するマルチ荷電子ビーム露光装置のアライメント装
置において、前記偏向器とスクリーンレンズとの間に設
けられ、荷電子ビームを被露光物に照射したとき発生す
る2次電子を偏向するための磁界を発生する磁界発生手
段と、該磁界発生手段により偏向された前記2次電子を
検出する2次電子検出手段と、該2次電子検出手段の出
力に基づいて、前記被露光物上に形成されたアライメン
トマークの位置を検出するアライメントマーク位置検出
手段とを設けたことを特徴とするマルチ荷電子ビーム露
光装置のアライメント装置。
1. An alignment apparatus for a multi-charge electron beam exposure apparatus, which irradiates an object to be exposed with a valence electron beam through a deflector and a screen lens to draw a plurality of chips at the same time. A magnetic field generating means which is provided between the magnetic field generating means and a magnetic field for deflecting secondary electrons generated when the object to be exposed is irradiated with a charged electron beam, and the secondary electrons deflected by the magnetic field generating means are detected. A secondary electron detecting means and an alignment mark position detecting means for detecting a position of an alignment mark formed on the object to be exposed based on an output of the secondary electron detecting means are provided. Alignment device for electron beam exposure equipment.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010013507A (en) * 1998-04-14 2001-02-26 게스레이 마크 Detecting registration marks with a low energy electron beam
KR100572253B1 (en) * 2000-08-14 2006-04-19 이리스 엘엘씨 Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
WO2009113169A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 株式会社アドバンテスト Multi-column electron beam photolithography system
KR20190069931A (en) * 2017-12-12 2019-06-20 삼성전자주식회사 Aperture system of electron beam apparatus, electron beam exposure apparatus, and electron beam exposure apparatus system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010013507A (en) * 1998-04-14 2001-02-26 게스레이 마크 Detecting registration marks with a low energy electron beam
KR100572253B1 (en) * 2000-08-14 2006-04-19 이리스 엘엘씨 Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
WO2009113169A1 (en) * 2008-03-13 2009-09-17 株式会社アドバンテスト Multi-column electron beam photolithography system
KR20190069931A (en) * 2017-12-12 2019-06-20 삼성전자주식회사 Aperture system of electron beam apparatus, electron beam exposure apparatus, and electron beam exposure apparatus system

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