JPH07192994A - Alignment mark of electron-beam exposure and detection method of alignment mark of elctron-beam exposure - Google Patents

Alignment mark of electron-beam exposure and detection method of alignment mark of elctron-beam exposure

Info

Publication number
JPH07192994A
JPH07192994A JP5350111A JP35011193A JPH07192994A JP H07192994 A JPH07192994 A JP H07192994A JP 5350111 A JP5350111 A JP 5350111A JP 35011193 A JP35011193 A JP 35011193A JP H07192994 A JPH07192994 A JP H07192994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alignment mark
mark
electron beam
beam exposure
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5350111A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2806242B2 (en
Inventor
Yoshikatsu Kojima
義克 小島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP5350111A priority Critical patent/JP2806242B2/en
Publication of JPH07192994A publication Critical patent/JPH07192994A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2806242B2 publication Critical patent/JP2806242B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To shorten the detection time by a method wherein an alignment mark is detected in an electron-beam exposure operation and the number of scanning operations of an electron beam is reduced more than that in conventional cases when the mark is detected and to detect a position more precisely than in conventional cases even when the cross-sectional shape of a groove for the mark is asymmetrical. CONSTITUTION:An alignment mark 1 to which an arbitrary angle of rotation has been given in advance is arranged on a sample, both the X-axis and the Y-axis are scanned 2 only once by an electron beam in such a way that two parts in the side of the mark are traversed by one scanning operation, and the central position 4 of the alignment mark and the angle of rotation of the sample are found on the basis of the distance between two marks 3 which are obtained regarding them. In addition, a cross-shaped alignment mark which is composed of two parallel grooves is scanned by an electron beam, the correlation between signal components is operated on the basis of the two grooves, and the position detection accuracy of the alignment mark is increased. Even when the alignment mark is arranged so as to be turned on the sample, the number of scanning operations can be reduced to twice. Even when the cross-sectional shape of the grooves for the mark is asymmetrical, the position detection accuracy is not lowered.

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LSI製造でのリソグラ
フィ技術における電子線直接描画技術、詳しくは電子線
露光によりパターンを試料に描画する際の試料の位置合
わせための位置合わせマークの検出方法およびその位置
合わせマークに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam direct writing technique in a lithography technique for manufacturing an LSI, and more specifically to a method for detecting an alignment mark for aligning a sample when writing a pattern on the sample by electron beam exposure. Regarding the alignment mark.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、以下のようにして、試料(半導体
ウェーハ等)上の所望の位置に電子線を用いて正確にパ
ターンを描画していた。すなわち、予め、試料上に配置
(刻設)した、基準となる位置合わせマーク(十字形状
の溝)を横切るように電子線を走査する。得られた反射
電子信号から、位置合わせマークの位置を求める。その
位置を基準として電子線によりパターンを描画する。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electron beam was used to accurately draw a pattern at a desired position on a sample (semiconductor wafer or the like) as follows. That is, the electron beam is scanned so as to cross a reference alignment mark (cross-shaped groove) arranged (engraved) on the sample in advance. The position of the alignment mark is obtained from the obtained backscattered electron signal. A pattern is drawn with an electron beam based on the position.

【0003】基準となる位置合わせマークの形状として
は、十字形状で断面凸型または断面凹型形状のマーク
(突条または溝)が一般的に用いられてきた。これは、
位置合わせマークのX軸方向およびY軸方向の位置、な
らびに、試料上での回転角をそれぞれ測定できるように
するためである。
As a reference alignment mark, a cross-shaped mark having a convex or concave cross section (a ridge or a groove) has been generally used. this is,
This is so that the position of the alignment mark in the X-axis direction and the Y-axis direction and the rotation angle on the sample can be measured.

【0004】図6は、従来より用いられてきた十字形状
マーク1と、この十字形状マークを用いたマーク位置検
出方法を示している。この検出方法は、試料上に予め配
置された十字形状の位置合わせマーク1の4点(4辺:
溝)をそれぞれ1点(1辺)ずつ横切るよう、4回の電
子線走査2(図中破線)を行う。そして、それぞれの辺
を横切った位置でのマーク位置3(溝の幅中心)を求め
る。次に、X軸方向の位置を示す2点のマーク位置3、
および、Y軸方向の位置を示す2点のマーク位置3か
ら、位置合わせマーク1のマーク中心位置4のX軸方向
位置(X座標)、Y軸方向位置(Y座標)をそれぞれ求
める。さらに、4点のマーク位置3から位置合わせマー
ク1の回転角を求める。
FIG. 6 shows a cross-shaped mark 1 which has been used conventionally and a mark position detecting method using this cross-shaped mark. This detection method is performed by four points (4 sides: four sides) of the cross-shaped alignment mark 1 previously arranged on the sample.
Electron beam scanning 2 (broken line in the figure) is performed four times so as to cross each groove (point) (one side). Then, the mark position 3 (center of the width of the groove) at the position where each side is crossed is obtained. Next, two mark positions 3 indicating the position in the X-axis direction,
Then, the X-axis direction position (X coordinate) and the Y-axis direction position (Y coordinate) of the mark center position 4 of the alignment mark 1 are obtained from the two mark positions 3 indicating the Y-axis direction position. Further, the rotation angle of the alignment mark 1 is calculated from the four mark positions 3.

【0005】また、図7は、上記電子線走査により得ら
れた反射電子信号からマーク位置を求める従来の方法を
示している。まず、図7の(a)に示す反射電子信号5
を微分し、図7の(b)に示す微分信号6を得る。次い
で、図7の(c)に示すように、微分信号6から絶対値
化信号8を得る。この絶対値化信号8に対してスライス
レベル7を設定し、最終的に図7の(d)に示すような
トリガー信号9を得る。そして、このトリガー信号9か
ら2箇所のマークエッジ位置10を求めると、両者の中
心位置が求めるマーク位置3(溝の幅中心)となる。
FIG. 7 shows a conventional method for obtaining the mark position from the reflected electron signal obtained by the electron beam scanning. First, the backscattered electron signal 5 shown in FIG.
Are differentiated to obtain a differential signal 6 shown in FIG. Next, as shown in FIG. 7C, the absolute value signal 8 is obtained from the differential signal 6. A slice level 7 is set for the absolute value signal 8 to finally obtain a trigger signal 9 as shown in FIG. Then, when two mark edge positions 10 are obtained from the trigger signal 9, the center positions of the two are the mark position 3 (center of the groove width) to be obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の検出方法では、位置合わせマークの中心位置
(X軸方向位置、Y方向位置)およびその回転角を得る
ためには、必ず4回の電子線走査2が必要であった。し
たがって、検出時間が長くなるという問題点を有してい
る。
However, in such a conventional detection method, in order to obtain the center position (position in the X-axis direction, position in the Y-direction) of the alignment mark and its rotation angle, it is necessary to perform four times. Electron beam scanning 2 was required. Therefore, there is a problem that the detection time becomes long.

【0007】何故なら、図8に示すように、位置合わせ
マーク1に予期されない回転成分が生じている場合(試
料を回転させて載置した等の場合)、試料のX軸方向、
Y軸方向それぞれ1点ずつの電子線走査では、位置合わ
せマークの回転成分は計算することができない。この結
果、2点の検出により求めた位置合わせマーク中心位
置、すなわち仮想マーク中心位置12は、そのマーク中
心位置4の真値からずれた位置となる。したがって、そ
のマーク中心位置4および回転角を正確に求めるために
は、X軸方向、Y軸方向にそれぞれ2点ずつ合計4点の
位置検出、すなわち、4回の電子線走査を必ず行わなけ
ればならなかった。
This is because, as shown in FIG. 8, when an unexpected rotation component is generated in the alignment mark 1 (when the sample is rotated and placed), the X-axis direction of the sample,
In the electron beam scanning of one point each in the Y-axis direction, the rotation component of the alignment mark cannot be calculated. As a result, the center position of the alignment mark obtained by detecting the two points, that is, the virtual mark center position 12, is a position deviated from the true value of the mark center position 4. Therefore, in order to accurately obtain the mark center position 4 and the rotation angle, it is necessary to detect the positions of two points in each of the X-axis direction and the Y-axis direction, that is, four points in total, that is, to perform the electron beam scanning four times. did not become.

【0008】また、従来のマーク位置を検出する方法で
は、成膜、エッチング等のLSI製造プロセスにより、
図9に示すように、マーク(溝)の断面形状が溝幅中心
線に対して左右非対称となった場合、マークエッジ位置
を表す微分信号6のピーク位置が、マーク中心(溝中
心)から見て左右等距離にはならない。この結果、トリ
ガー信号9から求めた2箇所のマークエッジ位置10の
中間位置(中点)をマーク位置とした場合、その真値と
の間にずれを生ずる。すなわち、従来方法では、位置合
わせマークの断面形状が溝幅中心線について左右非対称
となった場合、位置合わせマークの位置および回転角の
測定値に真値との誤差を生じる。この結果、試料上の所
望の位置に正確にパターンを描画することができないと
いう問題点を有している。
Further, in the conventional method for detecting the mark position, an LSI manufacturing process such as film formation and etching
As shown in FIG. 9, when the cross-sectional shape of the mark (groove) is asymmetrical with respect to the groove width center line, the peak position of the differential signal 6 representing the mark edge position is seen from the mark center (groove center). The left and right are not equidistant. As a result, when the intermediate position (middle point) of the two mark edge positions 10 obtained from the trigger signal 9 is set as the mark position, there is a deviation from the true value. That is, in the conventional method, when the cross-sectional shape of the alignment mark is asymmetric with respect to the groove width center line, an error occurs between the measured value of the position and the rotation angle of the alignment mark and the true value. As a result, there is a problem that a pattern cannot be drawn accurately at a desired position on the sample.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明の目的は、従来よりも電子線走査
回数を減らし、その検出時間を短縮することができる位
置合わせマークの検出方法を提供することである。ま
た、マークの断面形状が非対称となった場合において
も、正確なマーク位置および回転角の検出が可能な位置
合わせマークの検出方法およびこれに使用する位置合わ
せマークを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of detecting an alignment mark which can reduce the number of electron beam scans and the detection time thereof as compared with the prior art. Another object of the present invention is to provide a method of detecting an alignment mark that enables accurate detection of the mark position and rotation angle even when the cross-sectional shape of the mark is asymmetric, and an alignment mark used for this.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載した発明
は、試料にパターンを描画する電子線露光において試料
の位置合わせに使用される電子線露光の位置合わせマー
クであって、互いに所定角度をなして交差する2辺を有
し、各辺は断面が凹状または凸状の少なくとも一対の部
分で構成し、これらの部分は所定間隔離間して略平行に
延びる電子線露光の位置合わせマークである。
According to a first aspect of the present invention, there are provided alignment marks for electron beam exposure used for aligning a sample in electron beam exposure for drawing a pattern on a sample, the alignment marks being at a predetermined angle from each other. Have two sides that intersect each other and each side is composed of at least a pair of portions having a concave or convex cross section, and these portions are alignment marks for electron beam exposure that extend substantially in parallel at a predetermined interval. is there.

【0011】請求項2に記載した発明は、試料上の位置
合わせマークを基準として、この試料上に電子線露光に
よりパターンを描画する電子線露光における位置合わせ
マークの検出方法において、互いに所定角度をなして交
差する2辺を有する位置合わせマークを上記試料上に形
成する工程と、この位置合わせマークの2辺を横切る直
線上を電子線が走査する第1のスキャン工程と、第1の
スキャン工程での走査直線とは異なる直線であって上記
位置合わせマークの2辺を横切る直線上を電子線が走査
する第2のスキャン工程とを有する電子線露光の位置合
わせマークの検出方法である。
According to a second aspect of the present invention, in the method of detecting alignment marks in electron beam exposure, in which a pattern is drawn on the sample by electron beam exposure with reference to the alignment marks on the sample, predetermined angles are set to each other. A step of forming an alignment mark having two sides intersecting each other on the sample, a first scanning step of scanning an electron beam on a straight line crossing the two sides of the alignment mark, and a first scanning step And a second scanning step in which an electron beam scans a straight line which is different from the scanning straight line and which crosses two sides of the alignment mark.

【0012】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の位置合わせマークを用いて位置合わせマークの検出を
行う位置合わせマークの検出方法であって、上記位置合
わせマークの各辺を横切る直線上を電子線が走査するス
キャン工程を有し、このスキャン結果である信号波形で
あって上記一対の部分によるものの相関に基づいて位置
合わせマークの位置を検出する電子線露光の位置合わせ
マークの検出方法である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an alignment mark detecting method for detecting the alignment mark by using the alignment mark according to the first aspect, which crosses each side of the alignment mark. There is a scanning step in which the electron beam scans on a straight line, and the alignment mark of the electron beam exposure that detects the position of the alignment mark based on the correlation of the signal waveform that is the result of this scanning and is due to the pair of portions. It is a detection method.

【0013】請求項4に記載の発明は、請求項1に記載
した位置合わせマークを用いて上記第1のスキャン工
程、第2のスキャン工程を行う請求項2に記載した電子
線露光の位置合わせマークの検出方法である。
According to a fourth aspect of the present invention, the alignment of the electron beam exposure according to the second aspect is performed by using the alignment mark according to the first aspect to perform the first scanning step and the second scanning step. This is a mark detection method.

【0014】請求項5に記載の発明は、上記第1のスキ
ャン工程および第2のスキャン工程での各検出結果に基
づいて、位置合わせマークの中心および回転角を演算す
る請求項2または4に記載した電子線露光の位置合わせ
マークの検出方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, the center and the rotation angle of the alignment mark are calculated based on the detection results of the first scanning step and the second scanning step. It is the method of detecting the alignment mark for electron beam exposure described above.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の第1実施例に係る位置合わせマー
クの検出方法に使用する位置合わせマークを示してい
る。また、図2はこの検出手順を示すフローチャートで
ある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an alignment mark used in the alignment mark detection method according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing this detection procedure.

【0016】図1に示すように、試料のX軸、Y軸に対
して任意の回転角を持った十字形状の位置合わせマーク
1を試料上に予め配置(刻設)しておく。本実施例で
は、位置合わせマーク1の回転角として45度を用い
る。マーク(辺)の溝幅は1μm、長さは50μmとし
た。この位置合わせマーク1に対してX軸方向、Y軸方
向とも、1回の走査でその2箇所を横切るように電子線
走査2を行う。1回の走査でそれぞれ2箇所のマーク位
置3を検出する。このとき、電子線走査の距離は20μ
mとした。例えば通常の電子線直接描画装置を用いてそ
のXYステージを駆動することにより、電子線走査を行
う。
As shown in FIG. 1, a cross-shaped alignment mark 1 having an arbitrary rotation angle with respect to the X axis and the Y axis of the sample is previously arranged (engraved) on the sample. In this embodiment, the rotation angle of the alignment mark 1 is 45 degrees. The mark (side) has a groove width of 1 μm and a length of 50 μm. An electron beam scan 2 is performed on the alignment mark 1 so as to cross the two positions in one scan in both the X-axis direction and the Y-axis direction. Two mark positions 3 are detected by scanning once. At this time, the electron beam scanning distance is 20μ.
m. For example, the electron beam scanning is performed by driving the XY stage using an ordinary electron beam direct drawing apparatus.

【0017】以下、図2のフローチャートにしたがっ
て、位置合わせマーク1の中心位置4および回転角を求
める手順を説明する。まず、X軸方向に1回20μmの
電子線走査を行い、マーク(溝)を横切る点2箇所のX
軸方向のマーク位置3を後述の信号処理(例えば図4)
により求める(S21)。次いで、求めた2点のマーク
位置3から仮想マーク中心のX軸方向位置(2点のX座
標の中点)およびY軸方向位置を求める(S22)。
The procedure for obtaining the center position 4 and the rotation angle of the alignment mark 1 will be described below with reference to the flowchart of FIG. First, an electron beam scan of 20 μm is performed once in the X-axis direction, and X at two points crossing the mark (groove) is scanned.
The mark position 3 in the axial direction is subjected to signal processing described later (for example, FIG. 4).
(S21). Next, the X-axis direction position of the virtual mark center (the midpoint of the X-coordinate of the two points) and the Y-axis direction position are obtained from the obtained two mark positions 3 (S22).

【0018】次に、求めた仮想マーク中心からX軸方向
に任意の距離だけ離れた点にあって、Y軸方向に20μ
mだけ電子線走査し、マーク(溝)を横切る2点のマー
ク位置3を測定する(S23)。次いで、Y軸方向の仮
想マーク位置2点と、実測位置2点との位置の差から、
位置合わせマーク1の回転角を求める(S24)。さら
に、求めた回転角とX軸方向、Y軸方向各2点の実測し
たマーク位置3から、位置合わせマーク中心位置4の真
値を計算する(S25)。
Next, at a point separated by an arbitrary distance in the X-axis direction from the obtained virtual mark center, 20 μm in the Y-axis direction.
The electron beam is scanned by m, and two mark positions 3 crossing the mark (groove) are measured (S23). Next, from the difference between the positions of the two virtual mark positions in the Y-axis direction and the two measured positions,
The rotation angle of the alignment mark 1 is obtained (S24). Further, the true value of the alignment mark center position 4 is calculated from the obtained rotation angle and the measured mark position 3 at each of the two points in the X-axis direction and the Y-axis direction (S25).

【0019】このように、従来、位置合わせマークの中
心位置および回転角を求めるためには、4回の電子線走
査を必要としていたのに対して、本発明方法では半分の
2回に走査で、従来と同様に、位置合わせマークの位置
および回転角を精度良く求めることができる。この結
果、その検出時間は従来の約半分とすることができた。
As described above, in the past, in order to obtain the center position and the rotation angle of the alignment mark, four electron beam scans were required. As in the conventional case, the position and the rotation angle of the alignment mark can be accurately obtained. As a result, the detection time could be reduced to about half that of the conventional method.

【0020】次に、マーク溝の断面形状が幅中心線に対
して左右非対称な場合でも、高精度なマーク位置検出が
可能な、位置合わせマークの形状および検出方法につい
ての第2実施例を、図3および図4を用いて説明する。
Next, a second embodiment of the alignment mark shape and detection method capable of highly accurate mark position detection even when the cross-sectional shape of the mark groove is asymmetric with respect to the width center line, This will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

【0021】まず、試料の上の任意の位置に、図3に示
すように、X軸方向、Y軸方向とも各2本の平行な溝か
らなる井枡形状の位置合わせマーク1を配置する。この
とき、1本のマーク(溝)の幅は2μm、平行な2本の
マーク(溝)の間隔は5μm、全長は40μmとした。
First, as shown in FIG. 3, a well-shaped alignment mark 1 composed of two parallel grooves in each of the X-axis direction and the Y-axis direction is arranged at an arbitrary position on the sample. At this time, the width of one mark (groove) was 2 μm, the interval between two parallel marks (grooves) was 5 μm, and the total length was 40 μm.

【0022】まず、このマーク(2本の溝からなる辺)
を横切るようにX軸方向、Y軸方向の各2箇所ずつ電子
線走査2を行い、反射電子信号を得る。このときの電子
線走査の距離は20μmとした。
First, this mark (the side consisting of two grooves)
Electron beam scanning 2 is performed at two points in each of the X-axis direction and the Y-axis direction so as to cross the line, and a backscattered electron signal is obtained. The electron beam scanning distance at this time was 20 μm.

【0023】図4(a)にこの位置合わせマーク(溝)
の断面形状13を示す。また、図4(b)に、このマー
ク上を電子線走査した場合に得られる反射電子信号5を
示す。次に、この反射電子信号5を微分し、微分信号6
を得る。次いで、微分信号6中の、個々のマークから得
られる信号成分同士の波形の対称性の相関を演算する。
This alignment mark (groove) is shown in FIG.
The cross-sectional shape 13 of is shown. Further, FIG. 4B shows a backscattered electron signal 5 obtained when an electron beam scans the mark. Next, the reflected electron signal 5 is differentiated to obtain a differentiated signal 6
To get Next, the correlation of the waveform symmetry between the signal components obtained from the individual marks in the differential signal 6 is calculated.

【0024】すなわち、図4の(c)中の相関領域14
の波形の対称性の相関を演算する。その結果、演算出力
として、図4の(d)に示すような、相関波形15が得
られる。このとき、相関波形の極小値の点が2本のマー
ク(溝)の中間位置、すなわち求める位置合わせマーク
の位置3である。
That is, the correlation area 14 in FIG.
Compute the correlation of the symmetry of the waveform. As a result, the correlation waveform 15 as shown in FIG. 4D is obtained as the operation output. At this time, the point of the minimum value of the correlation waveform is the intermediate position of the two marks (grooves), that is, the position 3 of the alignment mark to be obtained.

【0025】このとき、従来法では、1つのマーク
(溝)の左右のエッジ位置を測定し、マーク位置を求め
ていたが、本発明方法では、2つのマーク(溝)から得
られる信号の対称性に着目し、相関をとることにより、
2本のマーク(溝)の中心位置に設定したマーク中心位
置を求める。このため、それぞれのマーク(溝)の断面
形状が左右非対称になっても、マーク位置を正確に検出
することが可能になった。
At this time, in the conventional method, the left and right edge positions of one mark (groove) were measured to obtain the mark position, but in the method of the present invention, the symmetry of the signals obtained from the two marks (grooves) is obtained. By focusing on sex and taking correlation,
The mark center position set at the center position of the two marks (grooves) is obtained. Therefore, even if the cross-sectional shapes of the respective marks (grooves) are left-right asymmetrical, the mark position can be accurately detected.

【0026】さらに、本発明に係る位置合わせマークの
検出方法の第3実施例について、図5を用いて説明す
る。
Further, a third embodiment of the method of detecting the alignment mark according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0027】試料上の任意の位置に、図5に示すよう
に、X軸、Y軸方向に各2本ずつの平行溝からなるマー
クで構成された井桁形状でなおかつ任意の回転角を持っ
た位置合わせマーク1を配置しておく。このとき、1本
のマークの幅は1μm、2本のマークの間隔は5μm、
さらに位置合わせマーク1全体の回転角は45度とし
た。
As shown in FIG. 5, at a desired position on the sample, a cross beam shape constituted by two parallel grooves each in the X-axis and Y-axis directions and having an arbitrary rotation angle was provided. The alignment mark 1 is arranged. At this time, the width of one mark is 1 μm, the distance between the two marks is 5 μm,
Further, the rotation angle of the entire alignment mark 1 is 45 degrees.

【0028】そして、上記第2実施例で述べたように、
まず、2本のマーク(溝)を1組として、2組のマーク
(溝)を1回で横切るように、X軸方向に20μmの電
子線走査2を行う。
Then, as described in the second embodiment,
First, with two marks (grooves) as one set, an electron beam scan 2 of 20 μm is performed in the X-axis direction so as to traverse the two sets of marks (grooves) once.

【0029】その検出位置を基に仮想マーク中心を求
め、さらにY軸方向の電子線走査を行う。検出位置と予
想位置とのずれから位置合わせマークの回転角を求め
る。このときのマーク位置は2本のマークの中間位置と
なる。
The virtual mark center is obtained based on the detected position, and electron beam scanning in the Y-axis direction is further performed. The rotation angle of the alignment mark is obtained from the deviation between the detected position and the expected position. The mark position at this time is an intermediate position between the two marks.

【0030】さらに、X軸、Y軸各2箇所ずつの検出位
置と、求めた回転角から、位置合わせマークの中心位置
4の真値を求めることが可能である。さらに、このと
き、それぞれのマークの断面形状が左右非対称であって
も、上記第2実施例に示すように、2本のマークから得
られる反射電子信号波形の相関性から、2本のマーク
(溝)の中間に設定したマーク位置を検出したため、そ
の溝の断面形状の影響を受けることなく、正確な位置合
わせマークの位置検出が可能であった。
Further, it is possible to obtain the true value of the center position 4 of the alignment mark from the detected position at each of the two X-axis and Y-axis positions and the obtained rotation angle. Further, at this time, even if the cross-sectional shapes of the respective marks are left-right asymmetrical, as shown in the second embodiment, as shown in the second embodiment, due to the correlation of the reflected electron signal waveforms obtained from the two marks, the two marks ( Since the mark position set in the middle of the groove is detected, the position of the alignment mark can be accurately detected without being affected by the sectional shape of the groove.

【0031】本発明は上記実施例の位置合わせマークの
幅、長さに限定されるものではない。その他の幅、長さ
を有する位置合わせマークを用いてもよい。また、位置
合わせマークに予め任意の回転角を与える場合、上記実
施例では45度としたが、これに限定されることはな
い。電子線走査によりマークの2箇所を横切るように走
査することができるのであれば、この角度以外に回転さ
せてもよい。
The present invention is not limited to the width and length of the alignment mark of the above embodiment. Alignment marks having other widths and lengths may be used. Further, when an arbitrary rotation angle is given to the alignment mark in advance, it is set to 45 degrees in the above embodiment, but the present invention is not limited to this. If scanning can be performed so as to cross two points of the mark by electron beam scanning, the mark may be rotated at other angles.

【0032】また、波形の対称性の相関から、マーク位
置を検出する場合、上記第2、第3実施例では、2本の
マークから得られる2組の波形よりこれを検出している
が、本発明はこれに限定されるものでもない。例えば4
本のマークから得られる4組の波形を左右で2組に分
け、対称性の相関を求める等、マーク(溝または突条)
の数には限定されることはない。
Further, when the mark position is detected from the correlation of the waveform symmetry, in the second and third embodiments, this is detected from the two sets of waveforms obtained from the two marks. The present invention is not limited to this. Eg 4
Marks (grooves or ridges), such as dividing the four sets of waveforms obtained from the book mark into two sets on the left and right, and obtaining the correlation of symmetry
Is not limited to any number.

【0033】また、位置合わせマークの形状として十字
形状または井桁形状のマーク(溝または突条)を用いた
が、本発明はこれらの形状に限定されるものでもない。
電子線走査によりマーク位置を検出し、マーク中心位置
を求められる形状であれば、例えばV字形状、L字形
状、T字形状等の位置合わせマークおよびこれらの組み
合せを用いてもよい。さらに、マーク位置を検出する際
の電子線走査の距離は、位置検出に必要なマーク位置を
横切るように走査できるものであればよい。その距離の
大小は問わない。
Further, although the cross-shaped mark or the cross-shaped mark (groove or ridge) is used as the shape of the alignment mark, the present invention is not limited to these shapes.
As long as the mark position can be detected by electron beam scanning and the mark center position can be obtained, for example, a V-shaped, L-shaped, T-shaped alignment mark, or a combination thereof may be used. Further, the distance of electron beam scanning for detecting the mark position may be any distance as long as it can scan across the mark position required for position detection. The distance does not matter.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明方法を用いることにより、1つの
位置合わせマークの中心位置検出および回転角検出を2
回の電子線走査で行うことができ、検出時間を従来の半
分に短縮することができた。したがって、従来は6イン
チウェーハ1枚当り197秒の描画時間を要していた
が、本発明方法では、182秒に短縮することができ
た。この結果、1時間当りのウェーハ描画枚数は18枚
から20枚へと向上した。
By using the method of the present invention, it is possible to detect the center position and the rotation angle of one alignment mark.
This can be performed by scanning the electron beam once, and the detection time can be reduced to half that of the conventional method. Therefore, conventionally, the drawing time of 197 seconds was required for each 6-inch wafer, but it could be shortened to 182 seconds by the method of the present invention. As a result, the number of wafers drawn per hour was improved from 18 to 20.

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

【図1】本発明の第1実施例に係る電子線露光における
位置合わせマークを示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an alignment mark in electron beam exposure according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る位置合わせマークの
検出方法を説明するフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of detecting an alignment mark according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例に係る位置合わせマークを
示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an alignment mark according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2実施例に係る位置合わせマークの
検出における信号波形を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a signal waveform in detecting an alignment mark according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3実施例に係る位置合わせマークを
示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing an alignment mark according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来の位置合わせマークおよびその検出方法を
説明するための位置合わせマークの平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a conventional alignment mark and a registration mark for explaining a detection method thereof.

【図7】従来の検出方法における検出信号の波形図であ
る。
FIG. 7 is a waveform diagram of a detection signal in the conventional detection method.

【図8】従来の検出方法を説明するための位置合わせマ
ークの平面図である。
FIG. 8 is a plan view of an alignment mark for explaining a conventional detection method.

【図9】従来のマークの断面形状が左右非対称の場合の
検出信号の波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram of a detection signal when the cross-sectional shape of a conventional mark is left-right asymmetric.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:位置合わせマーク 2:電子線走査 3:マーク位置 4:マーク中心位置 1: Positioning mark 2: Electron beam scanning 3: Mark position 4: Mark center position

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料にパターンを描画する電子線露光に
おいて試料の位置合わせに使用される電子線露光の位置
合わせマークであって、 互いに所定角度をなして交差する2辺を有し、 各辺は断面が凹状または凸状の少なくとも一対の部分で
構成し、これらの部分は所定間隔離間して略平行に延び
ることを特徴とする電子線露光の位置合わせマーク。
1. An alignment mark for electron beam exposure used for aligning a sample in electron beam exposure for drawing a pattern on a sample, which has two sides intersecting each other at a predetermined angle, and each side. Is an alignment mark for electron beam exposure, characterized in that it comprises at least a pair of portions having a concave or convex cross section, and these portions are separated by a predetermined distance and extend substantially in parallel.
【請求項2】 試料上の位置合わせマークを基準とし
て、この試料上に電子線露光によりパターンを描画する
電子線露光における位置合わせマークの検出方法におい
て、 互いに所定角度をなして交差する2辺を有する位置合わ
せマークを上記試料上に形成する工程と、 この位置合わせマークの2辺を横切る直線上を電子線が
走査する第1のスキャン工程と、 第1のスキャン工程での走査直線とは異なる直線であっ
て上記位置合わせマークの2辺を横切る直線上を電子線
が走査する第2のスキャン工程とを有することを特徴と
する電子線露光の位置合わせマークの検出方法。
2. A method for detecting alignment marks in electron beam exposure in which a pattern is drawn on the sample by electron beam exposure with reference to the alignment marks on the sample, in which two sides intersecting at a predetermined angle are intersected. The step of forming the alignment mark that is provided on the sample, the first scanning step in which the electron beam scans a straight line that crosses two sides of the alignment mark, and the scanning straight line in the first scanning step are different. A second scanning step in which an electron beam scans a straight line that crosses two sides of the alignment mark.
【請求項3】 請求項1に記載の位置合わせマークを用
いて位置合わせマークの検出を行う位置合わせマークの
検出方法であって、 上記位置合わせマークの各辺を横切る直線上を電子線が
走査するスキャン工程を有し、 このスキャン結果である信号波形であって上記一対の部
分によるものの相関に基づいて当該位置合わせマークの
位置を検出する電子線露光の位置合わせマークの検出方
法。
3. A registration mark detection method for detecting a registration mark by using the registration mark according to claim 1, wherein an electron beam scans a straight line that crosses each side of the registration mark. An electron beam exposure alignment mark detection method for detecting the position of the alignment mark based on the correlation of the signal waveform as a result of this scan and the pair of portions.
【請求項4】 請求項1に記載した位置合わせマークを
用いて上記第1のスキャン工程、第2のスキャン工程を
行う請求項2に記載した電子線露光の位置合わせマーク
の検出方法。
4. The method of detecting an alignment mark for electron beam exposure according to claim 2, wherein the first scanning step and the second scanning step are performed using the alignment mark according to claim 1.
【請求項5】 上記第1のスキャン工程および第2のス
キャン工程での各検出結果に基づいて、位置合わせマー
クの中心および回転角を演算する請求項2または4に記
載した電子線露光の位置合わせマークの検出方法。
5. The position of electron beam exposure according to claim 2, wherein the center and the rotation angle of the alignment mark are calculated based on the respective detection results in the first scanning step and the second scanning step. Alignment mark detection method.
JP5350111A 1993-12-27 1993-12-27 Alignment mark for electron beam exposure and method for detecting alignment mark for electron beam exposure Expired - Lifetime JP2806242B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5350111A JP2806242B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Alignment mark for electron beam exposure and method for detecting alignment mark for electron beam exposure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5350111A JP2806242B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Alignment mark for electron beam exposure and method for detecting alignment mark for electron beam exposure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07192994A true JPH07192994A (en) 1995-07-28
JP2806242B2 JP2806242B2 (en) 1998-09-30

Family

ID=18408312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5350111A Expired - Lifetime JP2806242B2 (en) 1993-12-27 1993-12-27 Alignment mark for electron beam exposure and method for detecting alignment mark for electron beam exposure

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2806242B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100372659B1 (en) * 1995-12-30 2003-06-19 주식회사 하이닉스반도체 Laser repair key of semiconductor chip
JP2008010548A (en) * 2006-06-28 2008-01-17 Toppan Printing Co Ltd Alignment mark, and position measurement method
JP2015207596A (en) * 2014-04-17 2015-11-19 住友電気工業株式会社 Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
KR20170141653A (en) * 2015-04-21 2017-12-26 인텔 코포레이션 Micro-Alignment System for Electron Beam Exposure System
US20190057881A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, imprinting method, and method of manufacturing article

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57186327A (en) * 1981-05-09 1982-11-16 Jeol Ltd Detecting method for mark position in electron beam exposure
JPH01239925A (en) * 1988-03-22 1989-09-25 Jeol Ltd Mark detecting device for drawing device
JPH02132818A (en) * 1988-11-11 1990-05-22 Fujitsu Ltd Detection of mark for alignment of semiconductor substrate
JPH04100207A (en) * 1990-08-20 1992-04-02 Fuji Xerox Co Ltd Positioning mark forming method for electron-beam exposure
JPH05190431A (en) * 1992-01-16 1993-07-30 Hitachi Ltd Electron-beam lithography apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57186327A (en) * 1981-05-09 1982-11-16 Jeol Ltd Detecting method for mark position in electron beam exposure
JPH01239925A (en) * 1988-03-22 1989-09-25 Jeol Ltd Mark detecting device for drawing device
JPH02132818A (en) * 1988-11-11 1990-05-22 Fujitsu Ltd Detection of mark for alignment of semiconductor substrate
JPH04100207A (en) * 1990-08-20 1992-04-02 Fuji Xerox Co Ltd Positioning mark forming method for electron-beam exposure
JPH05190431A (en) * 1992-01-16 1993-07-30 Hitachi Ltd Electron-beam lithography apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100372659B1 (en) * 1995-12-30 2003-06-19 주식회사 하이닉스반도체 Laser repair key of semiconductor chip
JP2008010548A (en) * 2006-06-28 2008-01-17 Toppan Printing Co Ltd Alignment mark, and position measurement method
JP2015207596A (en) * 2014-04-17 2015-11-19 住友電気工業株式会社 Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device
KR20170141653A (en) * 2015-04-21 2017-12-26 인텔 코포레이션 Micro-Alignment System for Electron Beam Exposure System
US10236161B2 (en) 2015-04-21 2019-03-19 Intel Corporation Fine alignment system for electron beam exposure system
EP3286778A4 (en) * 2015-04-21 2019-04-03 Intel Corporation Fine alignment system for electron beam exposure system
US20190057881A1 (en) * 2017-08-21 2019-02-21 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, imprinting method, and method of manufacturing article
US11573487B2 (en) * 2017-08-21 2023-02-07 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, imprinting method, and method of manufacturing article

Also Published As

Publication number Publication date
JP2806242B2 (en) 1998-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2802561B2 (en) Semiconductor chip alignment method and laser repair target
JPH11126746A (en) Pattern and method for measuring alignment accuracy
JPH07192994A (en) Alignment mark of electron-beam exposure and detection method of alignment mark of elctron-beam exposure
JP2001189263A (en) Method of inspecting misalignment and charge beam exposure method
US20230282597A1 (en) Overlay mark forming moire pattern, overlay measurement method using same, and manufacturing method of semiconductor device using same
JP2766576B2 (en) Alignment method
JP2856711B2 (en) Position detection method
JPH05109609A (en) Electron-beam lithographic method
US3428872A (en) Body comprising a mark for indirect detection of an objective part and method of detecting the position of said objective part
JP2797195B2 (en) Semiconductor wafer alignment method
JP3533087B2 (en) Mark for measuring overlay accuracy and measuring method using the same
JPS5835922A (en) Pattern formation with electron beam exposure device
JP2004235497A (en) Method for measuring pattern dimension
JPH0897135A (en) Alignment device for semiconductor chip given alignment mark, and alignment method using the alignment mark
JPS6234135B2 (en)
JPS61207017A (en) Electron beam exposure method
KR100546336B1 (en) Overlay key having plurality of crossing and method for measuring overlay using the same
KR20230003846A (en) Overlay mark, overlay measurement method and semiconductor device manufacturing method using the overlay mark
JPS6146021A (en) Alignment mark
JPH05136034A (en) Drift amount measuring method in electron beam exposure
JPH0770577B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JP2004069416A (en) Method for measuring dimension
JPS63100719A (en) Position detecting system
JPH0453118A (en) Method of wafer alignment with reducing projection aligner
JPS63271618A (en) Aligning mark and aligning method