JPH0669110A - Electron beam pattern lithography system - Google Patents
Electron beam pattern lithography systemInfo
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- JPH0669110A JPH0669110A JP22124292A JP22124292A JPH0669110A JP H0669110 A JPH0669110 A JP H0669110A JP 22124292 A JP22124292 A JP 22124292A JP 22124292 A JP22124292 A JP 22124292A JP H0669110 A JPH0669110 A JP H0669110A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電子線による描画技術、
特に、試料に所定のパターンを重ね合わせて形成するた
めに用いて効果のある技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an electron beam drawing technique,
In particular, the present invention relates to a technique that is effective when used to form a predetermined pattern on a sample.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の微細化に伴って高精度な重
ね合わせ描画が要求されている。また、リソグラフィの
原版であるレチクルの製作においても、解像度の向上を
図るために位相シフト技術(石英板にクロム層及びこの
クロム層上にレジスト層を施し、これに対しパターン形
状に合わせてレジスト層をエッチング及びリソグラフィ
技術により部分的に除去し、そのレジスト層をSOGに
よるシフターで覆い、さらに描画処理を行う技術)が導
入されつつある。この位相シフト技術による描画を含
め、ウェハ直接描画においては重ね描きが必要不可欠で
ある。2. Description of the Related Art With the miniaturization of semiconductor devices, highly accurate overlay drawing is required. Also, in the production of a reticle, which is the original plate of lithography, a phase shift technique (a chrome layer on a quartz plate and a resist layer on this chrome layer are applied to improve the resolution, and the resist layer is formed according to the pattern shape. Is partially removed by etching and lithographic techniques, the resist layer is covered with a shifter of SOG, and a drawing process) is being introduced. Overwriting is indispensable in the direct wafer writing including the writing by the phase shift technique.
【0003】従来、試料の表面に第1のパターンを有す
る第1の層をリソグラフィ技術及びエッチング技術で形
成する工程と、前記第1の層を基準にして該層上にリソ
グラフィ技術及びエッチング技術で第2のパターンを有
する第2の層を形成する工程とをもってパターン形成を
行う場合、重ね合わせ精度を維持するため、予め試料上
の四隅または周辺に所望の合わせマークを設け、或い
は、第1のパターン形成時に重ね合わせ用マークを描画
し、これらのマークを用いて電子ビームで検出すること
により、描画を行っている。Conventionally, a step of forming a first layer having a first pattern on a surface of a sample by a lithographic technique and an etching technique, and a step of forming a first layer on the layer based on the first layer by the lithographic technique and an etching technique. When pattern formation is performed with a step of forming a second layer having a second pattern, desired alignment marks are provided in advance at four corners or around the sample in order to maintain overlay accuracy, or the first alignment is performed. Drawing is performed by drawing overlay marks at the time of pattern formation, and detecting with an electron beam using these marks.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明者の検討によれ
ば、試料上の四隅または周辺に設けた重ね合わせ用マー
クを描画時の合わせ精度の補正に用いているが、その対
象となる描画領域は大面積であるため、パターンの回
転、歪み、位置精度などに対する補正は可能であるが、
ビームの偏向領域のような小さな面積(数mm角程度)
を対象とした重ね合わせ精度の向上を補う手段を持たな
いため、ビームの偏向領域(フィールド)内で描かれた
パターンの重ね合わせ補正は全く行われておらず、重ね
合わせ描画におけるパターンの接続精度及び重ね合わせ
精度が低下するという問題がある。According to the study by the present inventor, overlay marks provided at the four corners or the periphery of the sample are used to correct the alignment accuracy at the time of drawing. Since the area is large, it is possible to correct for pattern rotation, distortion, positional accuracy, etc.
Small area such as beam deflection area (several mm square)
Since there is no means for compensating for the improvement of overlay accuracy for the target, overlay correction of the pattern drawn in the deflection area (field) of the beam is not performed at all, and the connection accuracy of the pattern in overlay drawing Also, there is a problem that the overlay accuracy is reduced.
【0005】また、将来、スループットを重視する立場
からビームの偏向領域が拡大される傾向にあり(例え
ば、6mm角程度)、偏向領域内に対する重ね合わせ補
正の必要性が重要になる。Further, in the future, the beam deflection area tends to be expanded from the standpoint of placing importance on throughput (for example, about 6 mm square), and the necessity of overlay correction within the deflection area becomes important.
【0006】そこで、本発明の目的は、重ね合わせ描画
におけるパターンの接続精度及び重ね合わせ精度を向上
させ、製品の歩留り向上を可能にする技術を提供するこ
とにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a technique for improving the connection accuracy and the overlay accuracy of patterns in overlay drawing, thereby improving the yield of products.
【0007】本願において開示される発明のうち、代表
的なものの概要を簡単に説明すれば、以下の通りであ
る。Of the inventions disclosed in the present application, the outline of a typical one will be briefly described as follows.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】すなわち、試料の表面に
第1のパターンを有する第1の層をリソグラフィ技術及
びエッチング技術で形成する工程と、前記第1の層を基
準にして該層上にリソグラフィ技術及びエッチング技術
で第2のパターンを有する第2の層を形成する工程とを
有するパターン形成方法であって、前記第1の層のパタ
ーン描画作業時に、電子ビームを最大または任意の偏向
量で偏向した状態で合わせマークを描画するようにして
いる。That is, a step of forming a first layer having a first pattern on a surface of a sample by a lithographic technique and an etching technique, and a step of forming the first layer on the layer based on the first layer. A pattern forming method comprising: forming a second layer having a second pattern by a lithography technique and an etching technique, wherein a maximum or arbitrary deflection amount of an electron beam is applied when a pattern writing operation of the first layer is performed. The alignment mark is drawn while being deflected by.
【0009】[0009]
【作用】上記した手段によれば、第1層の描画中(また
は描画前、描画後)にビームを偏向させてフィールド接
続用の合わせマークが描画され、第1層をパターン描画
した際のビーム偏向歪形状の条件と、第2層をパターン
描画した際のビーム偏向歪形状の条件とを同一または近
似にすることにより、補正時の計測誤差、環境条件など
の要因による第1層のパターンと第2層のパターンとの
合わせずれを解消することができる。したがって、パタ
ーンの重ね合わせ精度の向上が可能になり、パターンの
合わせずれによる製品の歩留り低下を改善することがで
きる。According to the above-mentioned means, the alignment mark for field connection is drawn by deflecting the beam during (or before or after drawing) the first layer, and the beam when the first layer is patterned. By setting the conditions of the deflection distortion shape and the conditions of the beam deflection distortion shape when the second layer is drawn to be the same or similar, the pattern of the first layer due to factors such as measurement error at the time of correction and environmental conditions Misalignment with the pattern of the second layer can be eliminated. Therefore, it is possible to improve the overlay accuracy of the patterns, and it is possible to improve the yield reduction of the products due to the misalignment of the patterns.
【0010】[0010]
【実施例】図1は本発明による電子線描画装置の一実施
例を示す断面図である。1 is a sectional view showing an embodiment of an electron beam drawing apparatus according to the present invention.
【0011】本実施例の電子線描画装置の筐体1は、上
部が円筒状を成し、その下部にボックス状の試料室(処
理時には真空にされる)が形成されている。筐体の円筒
状部分の内部には、電子銃2、第1成形絞り3、第1成
形レンズ4、成形偏向器5、第2成形レンズ6、第2成
形絞り7、縮小レンズ8、ブランキング電極9、電磁偏
向器10、静電偏向器11、集束レンズ12の各々が上
側から下側へ向けて順次配設されている。The housing 1 of the electron beam drawing apparatus of the present embodiment has a cylindrical upper part, and a box-shaped sample chamber (which is evacuated during processing) is formed in the lower part thereof. Inside the cylindrical portion of the housing, the electron gun 2, the first shaping diaphragm 3, the first shaping lens 4, the shaping deflector 5, the second shaping lens 6, the second shaping aperture 7, the reduction lens 8, and the blanking are provided. Each of the electrode 9, the electromagnetic deflector 10, the electrostatic deflector 11, and the focusing lens 12 is sequentially arranged from the upper side to the lower side.
【0012】また、処理室13内には試料14が配設さ
れ、この試料14上に電子ビーム15が照射される。ま
た、試料14上には合わせマーク16が描かれている。
そして、システム全体の制御を行うためにシステム制御
計算機17が設けられ、このシステム制御計算機17に
は電磁偏向器10、静電偏向器11及び集束レンズ12
からなる偏向系の偏向制御を行うための偏向制御系18
が接続されている。A sample 14 is arranged in the processing chamber 13, and the sample 14 is irradiated with an electron beam 15. Further, a registration mark 16 is drawn on the sample 14.
A system control computer 17 is provided to control the entire system, and the system control computer 17 includes an electromagnetic deflector 10, an electrostatic deflector 11, and a focusing lens 12.
Deflection Control System 18 for Deflection Control of Deflection System
Are connected.
【0013】さらに、合わせマーク16を検出した信号
を処理するために信号処理系19が設けられ、その処理
出力はシステム制御計算機17へ送出される。Further, a signal processing system 19 is provided for processing the signal detected by the alignment mark 16, and the processed output is sent to the system control computer 17.
【0014】図2は試料14を移動させるためのステー
ジ部及び周辺の構成を示す概略斜視図である。試料14
はステージ21にセットされ、ステージ21をX,Y方
向へ移動させるためにX駆動モータ20a及びY駆動モ
ータ20bが取り付けられている。FIG. 2 is a schematic perspective view showing the structure of the stage portion for moving the sample 14 and its periphery. Sample 14
Is set on the stage 21, and an X drive motor 20a and a Y drive motor 20b are attached to move the stage 21 in the X and Y directions.
【0015】以上の構成において描画を行う場合、試料
14は処理室13内に配設された不図示のX駆動テーブ
ル及びY駆動テーブル上に載置される。処理室13内を
真空にした後、電子銃2から電子を放出させ、第1成形
絞り3〜第2成形絞り7より成る成形手段、縮小レンズ
8、電磁偏向器10と静電偏向器11から成る偏向手
段、集束レンズ12などを経て試料上に電子線が絞り込
まれ、偏向手段を操作することにより、数mm幅に電子
線を移動させることができる。In the case of drawing with the above configuration, the sample 14 is placed on an X drive table and a Y drive table (not shown) provided in the processing chamber 13. After the inside of the processing chamber 13 is evacuated, electrons are emitted from the electron gun 2, and the molding means including the first molding diaphragm 3 and the second molding diaphragm 7, the reduction lens 8, the electromagnetic deflector 10, and the electrostatic deflector 11 are used. The electron beam is narrowed down on the sample through the deflecting means, the focusing lens 12 and the like, and the electron beam can be moved to a width of several mm by operating the deflecting means.
【0016】試料14である半導体ウェハ(或いは、透
明ガラス基板、配線基板など)の表面に第1のパターン
を有する第1の層をリソグラフィ技術及びエッチング技
術で形成し、この第1層を基準にして該層上にリソグラ
フィ技術及びエッチング技術で第2のパターンを有する
第2の層を形成する場合、第1の層のパターンを描画す
る際に行った電子ビーム15の偏向歪み補正後に、電子
ビーム15を偏向した状態で合わせマーク16を第1の
層上に描画する。この描画において、本発明で要求され
る条件を列記すれば次のようになる。A first layer having a first pattern is formed on the surface of a semiconductor wafer (or a transparent glass substrate, a wiring substrate, etc.) as a sample 14 by a lithographic technique and an etching technique, and the first layer is used as a reference. When the second layer having the second pattern is formed on the layer by the lithography technique and the etching technique, the electron beam 15 is corrected after the deflection distortion of the electron beam 15 which is performed when the pattern of the first layer is drawn. The alignment mark 16 is drawn on the first layer with 15 being deflected. In this drawing, the conditions required by the present invention are listed below.
【0017】(1)電子ビーム15を偏向する量は、最
大または任意の値に設定可能であること。(1) The amount by which the electron beam 15 is deflected can be set to a maximum value or an arbitrary value.
【0018】(2)合わせマーク16の描画領域を最小
限または所望の位置にするため、X駆動モータ20a及
びY駆動モータ20bを用いてステージ21を移動させ
ることにより、指定した場所に合わせマーク16の描画
が可能であること。(2) In order to set the drawing area of the alignment mark 16 to the minimum or desired position, the stage 21 is moved by using the X drive motor 20a and the Y drive motor 20b so that the alignment mark 16 is located at the designated position. Can be drawn.
【0019】(3)第1の層のパターンの描画中に歪ん
だ偏向歪み量を認識するため、第1の層のパターンの描
画中においても任意に指定した回数及び間隔(時間)で
合わせマーク16の描画が可能であること。(3) Since the deflection distortion amount distorted during the drawing of the pattern of the first layer is recognized, the alignment marks can be arbitrarily specified and the interval (time) during the drawing of the pattern of the first layer. 16 drawings can be drawn.
【0020】次に、合わせマーク16及び第1の層のパ
ターンを形成した試料14における合わせ描画の手順を
説明する。Next, the procedure of alignment drawing on the sample 14 on which the alignment mark 16 and the pattern of the first layer are formed will be described.
【0021】まず、電子ビーム15を用いて試料14上
の合わせマーク16を検出(計測)する。この場合の検
出手段としては、電子ビーム15を偏向して行う方
法、電子ビーム15直下にX駆動モータ20a及びY
駆動モータ20bを用いてステージ21を移動させて検
出する方法などがある。電子ビーム15により合わせマ
ーク16を検出した信号は、信号処理系19に印加され
て信号処理される。その処理結果はシステム制御計算機
17に入力され、システム制御計算機17上で補正値を
算出する。このシステム制御計算機17で算出された補
正値は、偏向制御系18にフィードバックされ、電子ビ
ーム15を第1の層のパターンを形成したときの場合に
近似した偏向歪みの状態にして重ね描画する。First, the alignment mark 16 on the sample 14 is detected (measured) using the electron beam 15. In this case, the detecting means may be a method of deflecting the electron beam 15, or the X drive motor 20a and Y directly below the electron beam 15.
There is a method of moving and detecting the stage 21 using the drive motor 20b. A signal obtained by detecting the alignment mark 16 with the electron beam 15 is applied to the signal processing system 19 and processed. The processing result is input to the system control computer 17, and the correction value is calculated on the system control computer 17. The correction value calculated by the system control computer 17 is fed back to the deflection control system 18, and the electron beam 15 is overlapped and drawn in a state of deflection distortion similar to that when the pattern of the first layer is formed.
【0022】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【0023】例えば、上記実施例においては、合わせマ
ーク16が十字形であるとしたが、“ロ”の字形、
“#”の字形などにしてもよい。For example, in the above-mentioned embodiment, the alignment mark 16 has a cross shape, but a "B" shape,
It may be a "#" shape or the like.
【0024】また、前記実施例では、電子線を用いた描
画装置について説明したが、電子線に代え、レーザ、X
線などを用いた描画装置に本発明を適用できることは言
うまでもない。また、ステッパにも適用可能である。Further, in the above-mentioned embodiment, the drawing apparatus using the electron beam has been described, but instead of the electron beam, a laser, X
It goes without saying that the present invention can be applied to a drawing device using lines and the like. It can also be applied to a stepper.
【0025】さらに、前記実施例では、試料としてマス
ク(レチクル)を示したが、半導体ウェハ、配線基板な
ども適用可能である。Further, although a mask (reticle) is shown as a sample in the above-mentioned embodiment, a semiconductor wafer, a wiring substrate, etc. can also be applied.
【0026】また、前記実施例においては、位相シフト
技術を用いた例を示したために、試料14上に2層を形
成するものとしたが、位相シフト技術を用いない場合に
は3層以上にすることもできる。Further, in the above-mentioned embodiment, since the example in which the phase shift technique is used is shown, two layers are formed on the sample 14. However, when the phase shift technique is not used, three layers or more are formed. You can also do it.
【0027】この他、上記実施例においては、第1層の
描画時にビームを偏向して合わせマークを描画するもの
としたが、予め下地の基板にビームを偏向させて描画し
たマークを形成しておいてもよい。このようにすれば、
マスク間での接続精度を向上させることが可能になる。Besides, in the above embodiment, the beam is deflected to draw the alignment mark when the first layer is drawn. However, the beam is deflected in advance to form the drawn mark on the underlying substrate. You can leave it. If you do this,
It is possible to improve the connection accuracy between the masks.
【0028】[0028]
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
下記の通りである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0029】すなわち、試料の表面に第1のパターンを
有する第1の層をリソグラフィ技術及びエッチング技術
で形成する工程と、前記第1の層を基準にして該層上に
リソグラフィ技術及びエッチング技術で第2のパターン
を有する第2の層を形成する工程とを有するパターン形
成方法であって、前記第1の層のパターン描画作業時
に、電子ビームを最大または任意の偏向量で偏向した状
態で合わせマークを描画するようにしたので、パターン
の重ね合わせ精度及び描画精度の向上が可能になり、こ
の結果、パターンの合わせずれによる製品の歩留り低下
を改善することが可能になる。That is, a step of forming a first layer having a first pattern on the surface of a sample by a lithographic technique and an etching technique, and a step of forming a first layer on the layer based on the first layer by a lithographic technique and an etching technique. A method of forming a pattern, comprising forming a second layer having a second pattern, the method comprising: aligning an electron beam with a maximum or an arbitrary deflection amount during a pattern writing operation of the first layer. Since the marks are drawn, it is possible to improve the overlay accuracy and the drawing accuracy of the patterns, and as a result, it is possible to improve the yield reduction of the products due to the misalignment of the patterns.
【図1】本発明による電子線描画装置の一実施例を示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an electron beam drawing apparatus according to the present invention.
【図2】図1に示す試料を移動させるためのステージ部
及び周辺の構成を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a configuration of a stage unit and its periphery for moving the sample shown in FIG.
1 筐体 2 電子銃 3 第1成形絞り 4 第1成形レンズ 5 成形偏向器 6 第2成形レンズ 7 第2成形絞り 8 縮小レンズ 9 ブランキング電極 10 電磁偏向器 11 静電偏向器 12 集束レンズ 13 処理室 14 試料 15 電子ビーム 16 合わせマーク 17 システム制御計算機 18 偏向制御系 19 信号処理系 20 偏向制御系 20a X駆動モータ 20b Y駆動モータ 21 ステージ 1 Housing 2 Electron Gun 3 First Forming Aperture 4 First Forming Lens 5 Forming Deflector 6 Second Forming Lens 7 Second Forming Aperture 8 Reduction Lens 9 Blanking Electrode 10 Electromagnetic Deflector 11 Electrostatic Deflector 12 Focusing Lens 13 Processing chamber 14 Sample 15 Electron beam 16 Alignment mark 17 System control computer 18 Deflection control system 19 Signal processing system 20 Deflection control system 20a X drive motor 20b Y drive motor 21 Stage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 洋也 東京都国分寺市東恋ヶ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroya Ota 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji, Tokyo Inside the Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd.
Claims (2)
1の層をリソグラフィ技術及びエッチング技術で形成す
る工程と、前記第1の層を基準にして該層上にリソグラ
フィ技術及びエッチング技術で第2のパターンを有する
第2の層を形成する工程とを有するパターン形成方法で
あって、前記第1の層のパターン描画作業時に、電子ビ
ームを最大または任意の偏向量で偏向した状態で合わせ
マークを描画することを特徴とする電子線描画における
パターン形成方法。1. A step of forming a first layer having a first pattern on a surface of a sample by a lithography technique and an etching technique, and a step of forming a first layer on the layer with the lithography technique and the etching technique based on the first layer. A method of forming a pattern, comprising forming a second layer having a second pattern, the method comprising: aligning an electron beam with a maximum or an arbitrary deflection amount during a pattern writing operation of the first layer. A pattern forming method in electron beam drawing, which comprises drawing a mark.
のパターンを形成するパターン形成装置であって、第1
の層のパターン描画作業時に電子ビームを最大または任
意の偏向量で偏向した状態で合わせマークを描画する描
画手段と、該手段による合わせマークを電子ビームの偏
向操作により第2の層のパターン描画開始前に検出し、
この検出結果を偏向歪補正量にフィードバックする制御
手段とを具備することを特徴とする電子線描画における
パターン形成装置。2. A pattern forming apparatus for controlling a deflection of an electron beam to form a predetermined pattern on a surface of a sample, comprising:
Drawing means for drawing the alignment mark in the state where the electron beam is deflected at the maximum or an arbitrary deflection amount at the time of pattern drawing work of the layer, and the pattern drawing of the second layer is started by the operation of deflecting the alignment mark by the means. Detected before,
A pattern forming apparatus in electron beam writing, comprising: a control unit that feeds back the detection result to the deflection distortion correction amount.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22124292A JPH0669110A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Electron beam pattern lithography system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22124292A JPH0669110A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Electron beam pattern lithography system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0669110A true JPH0669110A (en) | 1994-03-11 |
Family
ID=16763698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22124292A Pending JPH0669110A (en) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | Electron beam pattern lithography system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0669110A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105658421A (en) * | 2013-11-07 | 2016-06-08 | 爱克林公司 | Device and method for attachment of an opening device on a flexible package |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP22124292A patent/JPH0669110A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105658421A (en) * | 2013-11-07 | 2016-06-08 | 爱克林公司 | Device and method for attachment of an opening device on a flexible package |
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