JPH10284364A - Alignment mark for electron beam exposure, electron beam exposing method and electron beam exposing equipment - Google Patents

Alignment mark for electron beam exposure, electron beam exposing method and electron beam exposing equipment

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JPH10284364A
JPH10284364A JP9083095A JP8309597A JPH10284364A JP H10284364 A JPH10284364 A JP H10284364A JP 9083095 A JP9083095 A JP 9083095A JP 8309597 A JP8309597 A JP 8309597A JP H10284364 A JPH10284364 A JP H10284364A
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JP
Japan
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electron beam
alignment mark
substrate
region
potential
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Application number
JP9083095A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Hisa
義浩 久
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable obtaining an alignment mark whose discrimination ability is high, by forming a region having a potential different from the potential of a substrate region except an alignment mark region. SOLUTION: A reverse bias is applied to an alignment mark constituted of a P-N junction by a bias applying circuit 3. The alignment mark is scanned by an electron beam 4. Secondary electrons emitted form the surface of a substrate are detected with a secondary electron detector. In this case, since a bias is applied to the P-N junction of the alignment marked part, the potential of the alignment marked part is different from that of the other region to with the bias is not applied. The amount of secondary electrons emitted from the alignment marked by irradiation of electron beams 5 is different from the amount of electrons emitted from the other substrate region. The alignment marked formed of the P-N junction is recognized by measuring the inplane distribution of emitted amount of the secondary electrons.

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、電子ビーム(E
B)露光に用いるアライメントマーク、該アライメント
マークを用いた電子ビーム露光方法および該電子ビーム
露光方法に用いる電子ビーム露光装置に関する。
The present invention relates to an electron beam (E).
B) An alignment mark used for exposure, an electron beam exposure method using the alignment mark, and an electron beam exposure apparatus used for the electron beam exposure method.

【0002】[0002]

【従来の技術】EB直接描画時における基板のアライメ
ントマークの認識は、EB露光装置からのEBを走査さ
せて、帰ってくる二次電子もしくは反射電子を検知する
ことにより行っている。かかるアライメントマークに
は、図8に示すような、基板表面を部分的にエッチング
した段差マークや、図9に示すようなV溝形状のマー
ク、更には金属パターンを用いたアライメントマーク
(図示せず)等が用いられている。
2. Description of the Related Art Recognition of an alignment mark on a substrate at the time of EB direct writing is performed by scanning an EB from an EB exposure apparatus and detecting returning secondary electrons or reflected electrons. Such alignment marks include a step mark obtained by partially etching the substrate surface as shown in FIG. 8, a V-groove-shaped mark as shown in FIG. 9, and an alignment mark using a metal pattern (not shown). ) Etc. are used.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】図8の段差マーク30
を用いたアライメントマークは、EBを走査した場合
に、アライメントマークの段差部分で二次電子の放出量
が多くなることを利用して、輪郭のパターンとしてアラ
イメントマークを認識するものであるが、実際には段差
部分での二次電子量の変化量は小さいため、アライメン
トパターンを正確に認識することは困難である。また、
図9のV溝マーク31は、EBを走査した場合に、溝内
の斜面部分において二次電子の放出量が非常に大きくな
るため明瞭にアライメントマークを認識することが可能
であるが、アライメントマークの形成には化学薬品中で
の長時間のウエットエッチングが必要になるため、精度
良くアライメントマークを形成することが困難である。
更に、金属パターンを用いたアライメントマークは、高
精度のアライメントマークの形成が容易で、しかも反射
電子量も非常に大きくなるため、明瞭なアライメントマ
ークの認識が可能となるが、次工程に結晶成長を行う場
合などは、アライメントマーク形成時にアライメントマ
ークとして用いる金属により基板表面が汚染されるた
め、成長層の結晶性が劣化してしまうという問題があ
る。そこで、本発明は、電子ビーム露光工程に用いる識
別力の高いアライメントマークを提供することを目的と
する。
The step mark 30 shown in FIG.
Is used to recognize the alignment mark as a contour pattern, utilizing the fact that the amount of secondary electrons emitted at the step of the alignment mark increases when the EB is scanned. Since the amount of change in the amount of secondary electrons at the step portion is small, it is difficult to accurately recognize the alignment pattern. Also,
The V-groove mark 31 in FIG. 9 can clearly recognize the alignment mark when the EB is scanned because the emission amount of the secondary electrons is very large in the slope portion in the groove. It is difficult to form an alignment mark with high precision because a long time wet etching in a chemical is required to form the mark.
Further, the alignment mark using a metal pattern can easily form a high-precision alignment mark, and the amount of reflected electrons is very large, so that the alignment mark can be clearly recognized. In the case of performing the method, since the substrate surface is contaminated with a metal used as an alignment mark when forming an alignment mark, there is a problem that the crystallinity of the grown layer is deteriorated. Accordingly, an object of the present invention is to provide an alignment mark having a high discriminating power used in an electron beam exposure step.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】そこで発明者は、鋭意研
究の結果、PN接合領域を介して積層した第1導電型の
半導体層と第2導電型の半導体層からなるアライメント
マーク領域に所定の電位を発生させることにより、電子
ビームを照射した場合の上記アライメントマーク領域か
らの2次電子の放出量が他の領域と異なり、これを検知
することにより上記アライメントマークを高精度で認識
できることを見出し、本発明を完成した。
Accordingly, as a result of intensive research, the present inventors have found that a predetermined alignment mark region formed of a first conductive type semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer stacked via a PN junction region is provided. By generating a potential, it is found that the amount of secondary electrons emitted from the alignment mark area when the electron beam is irradiated is different from other areas, and that the alignment mark can be recognized with high accuracy by detecting this. Thus, the present invention has been completed.

【0005】即ち、本発明は、電子ビームを照射した場
合の2次電子の放出量の違いにより検知されるアライメ
ントマークが、基板上に積層された第1導電型の半導体
層と第2導電型の半導体層からなるPN接合領域であっ
て、上記アライメントマーク領域以外の基板領域の電位
と異なる電位を有する領域で形成されること特徴とする
電子ビーム露光用アライメントマークである。このよう
に、アライメントマークを、PN接合領域を介して積層
した第1導電型の半導体層および第2導電型の半導体積
層から形成し、かかるアライメントマークのPN接合領
域に所定の電位を発生させることにより、アライメント
マーク領域の電位を他の基板領域の電位と異なった電位
にすることができる。この結果、基板上を電子ビームを
用いて走査した場合、アライメントマーク領域からの2
次電子の放出量が、他の基板領域からの2次電子の放出
量と異なるため、かかる2次電子放出量の違いを検知す
ることにより、アライメントマーク領域を高精度に認識
することが可能となる。
That is, according to the present invention, an alignment mark detected by a difference in the amount of secondary electrons emitted when an electron beam is irradiated is composed of a first conductive type semiconductor layer laminated on a substrate and a second conductive type semiconductor layer. And an electron beam exposure alignment mark formed in a region having a potential different from the potential of the substrate region other than the alignment mark region. As described above, the alignment mark is formed from the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor layer of the second conductivity type stacked via the PN junction region, and a predetermined potential is generated in the PN junction region of the alignment mark. Thereby, the potential of the alignment mark region can be made different from the potentials of the other substrate regions. As a result, when the substrate is scanned by using the electron beam, the distance from the alignment mark area is 2
Since the amount of secondary electrons emitted is different from the amount of secondary electrons emitted from other substrate areas, it is possible to recognize the alignment mark area with high accuracy by detecting such a difference in secondary electron emission. Become.

【0006】上記アライメントマークは、基板上にパタ
ーニングにより形成されてなることが好ましい。即ち、
アライメントマークが、基板上にパターニングにより形
成された所定の高さの凸部形状領域のPN接合領域、ま
たは基板上の第1導電型の半導体層中に拡散等により形
成された第2導電型の半導体層からなるPN接合領域か
らなることにより、例えば光照射等により発生した電子
等がアライメントマーク領域から他の領域に移動しにく
く、アライメントマーク領域の電位のみを他の領域の電
位と異なるようにでき、アライメントマークの高精度な
認識が可能となるからである。
Preferably, the alignment mark is formed on the substrate by patterning. That is,
An alignment mark is formed on the substrate by patterning on a PN junction region of a convex shape region of a predetermined height, or a second conductivity type formed by diffusion or the like in a first conductivity type semiconductor layer on the substrate. By including the PN junction region composed of the semiconductor layer, for example, electrons generated by light irradiation or the like are unlikely to move from the alignment mark region to another region, and only the potential of the alignment mark region is different from the potential of the other region. This is because the alignment mark can be recognized with high accuracy.

【0007】上記アライメントマークは、PN接合に対
しバイアスを印加するためのバイアス印加手段により、
上記アライメントマーク領域以外の基板領域の電位と異
なる電位を有することが好ましい。かかるバイアス印加
手段によりアライメントマークのPN接合部分にバイア
スを印加することにより、容易に、アライメントマーク
領域の電位を他の領域の電位と異なった電位にすること
が可能だからである。
The above-mentioned alignment mark is formed by a bias applying means for applying a bias to the PN junction.
It is preferable to have a potential different from the potential of the substrate region other than the alignment mark region. This is because, by applying a bias to the PN junction of the alignment mark by such a bias applying unit, the potential of the alignment mark area can be easily made different from the potential of other areas.

【0008】上記アライメントマークは、PN接合領域
に光照射することにより形成される上記アライメントマ
ーク領域以外の基板領域の電位と異なる電位領域からな
ることが好ましい。かかるアライメントマークを用いる
ことにより、電子ビーム露光専用のアライメントマーク
の形成が不要となり、不要なアライメントマーク領域を
排除して、半導体素子の高集積化が可能となる。
Preferably, the alignment mark is formed of a potential region different from the potential of the substrate region other than the alignment mark region formed by irradiating the PN junction region with light. By using such an alignment mark, it is not necessary to form an alignment mark dedicated to electron beam exposure, and an unnecessary alignment mark area is eliminated, so that high integration of a semiconductor element can be achieved.

【0009】また、本発明は、基板上の所定領域に電子
線を走査して、該領域を露光する電子線ビーム露光方法
において、上記露光領域の位置決めの基準となるアライ
メントマークの認識工程が、第1導電型の半導体層と、
上記第1導電型の半導体層上に設けられた第2導電型の
半導体層とをPN接合領域を介して積層したアライメン
トマークに光を照射し、上記第2導電型の半導体層の電
位を上記基板の電位と異なる電位にする工程と、上記基
板上に電子ビームを走査させて上記基板から2次電子を
放出させる工程と、上記アライメントマークの電位が上
記基板の電位と異なることによる上記2次電子の放出量
の違いを検知し、上記アライメントマークの位置を認識
する工程とを備えることを特徴とする電子ビーム露光方
法でもある。かかる方法を用いることにより、高精度な
アライメントマークの認識が可能となるからである。
Further, according to the present invention, in an electron beam exposure method for exposing a predetermined area on a substrate by scanning an electron beam, the step of recognizing an alignment mark, which is a reference for positioning the exposure area, comprises: A first conductivity type semiconductor layer;
Light is applied to an alignment mark formed by laminating a semiconductor layer of the second conductivity type provided on the semiconductor layer of the first conductivity type via a PN junction region, and the potential of the semiconductor layer of the second conductivity type is set to the above-mentioned value. A step of causing a potential different from the potential of the substrate, a step of scanning the substrate with an electron beam to emit secondary electrons from the substrate, and a step of causing the potential of the alignment mark to be different from the potential of the substrate. Detecting the difference in the amount of emitted electrons and recognizing the position of the alignment mark. This is because the use of such a method enables highly accurate recognition of the alignment mark.

【0010】また、本発明は、基板上の所定領域に電子
線を走査して、該領域を露光する電子線ビーム露光方法
において、上記露光領域の位置決めの基準となるアライ
メントマークの認識工程が、第1導電型の半導体層と、
上記第1導電型の半導体層上に設けられた第2導電型の
半導体層とをPN接合領域を介して積層したアライメン
トマークの上記PN接合にバイアスを印加して上記第2
導電型の半導体層の電位を上記基板の電位と異なる電位
に印加する工程と、上記基板上に電子ビームを走査させ
て上記基板から2次電子を放出させる工程と、上記アラ
イメントマークの電位が上記基板の電位と異なることに
よる上記2次電子の放出量の違いを検知し、上記アライ
メントマークの位置を認識する工程とを備えることを特
徴とする電子ビーム露光方法でもある。かかる方法を用
いることによっても、高精度なアライメントマークの認
識が可能となるからである。
According to the present invention, there is provided an electron beam exposure method for exposing a predetermined area on a substrate with an electron beam by scanning the area with an electron beam. A first conductivity type semiconductor layer;
A bias is applied to the PN junction of the alignment mark in which the semiconductor layer of the first conductivity type and the semiconductor layer of the second conductivity type provided on the semiconductor layer of the first conductivity type are stacked via a PN junction region.
Applying a potential of the conductive semiconductor layer to a potential different from the potential of the substrate; scanning an electron beam on the substrate to emit secondary electrons from the substrate; Detecting the difference in the amount of secondary electrons emitted due to the potential difference of the substrate and recognizing the position of the alignment mark. This is because the use of such a method also enables highly accurate recognition of the alignment mark.

【0011】また、本発明は、基板上の所定領域に電子
線を走査して、該領域を露光する電子線ビーム露光方法
において、上記露光領域の位置決めの基準となるアライ
メントマークの認識工程が、基板上に、第1導電型の半
導体層と、上記第1導電型の半導体層上に設けられた第
2導電型の半導体層とをPN接合領域を介して積層した
基板上の所定の領域に光を照射することにより、当該光
照射領域の上記PN接合領域に所定の電位を発生させる
工程と、上記基板上に電子ビームを走査させて上記基板
から2次電子を放出させる工程と、上記光照射領域の電
位が、上記光照射領域以外の領域の電位と異なることに
よる上記2次電子の放出量の違いを検知し、上記光照射
領域をアライメントマークとして認識する工程とを備え
ることを特徴とする電子ビーム露光方法でもある。かか
る方法を用いることにより、電子ビーム露光専用のアラ
イメントマークの形成が不要となり、不要なアライメン
トマークの形成を排除して、半導体素子の高集積化が可
能となる。
According to the present invention, there is provided an electron beam exposure method for exposing a predetermined area on a substrate with an electron beam by scanning the area with an electron beam. A first conductive type semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer provided on the first conductive type semiconductor layer are stacked on a substrate via a PN junction region. Irradiating light to generate a predetermined potential in the PN junction region of the light irradiation region; scanning an electron beam on the substrate to emit secondary electrons from the substrate; Detecting a difference in the emission amount of the secondary electrons due to the potential of the irradiation region being different from the potential of the region other than the light irradiation region, and recognizing the light irradiation region as an alignment mark. You There is also an electron beam exposure method. By using such a method, it is not necessary to form an alignment mark dedicated to electron beam exposure, and unnecessary formation of an alignment mark is eliminated, whereby high integration of a semiconductor element can be achieved.

【0012】また、本発明は、電子ビームを発生するた
めの電子銃と、上記電子ビームを偏向するための偏向レ
ンズと、上記電子ビームを集束するための対物レンズ
と、基板を配置するための基板ステージと、上記電子ビ
ームを上記基板に照射して発生した2次電子を検知する
ための2次電子検知器とを少なくとも備えた電子ビーム
露光装置において、更に、上記基板の所定の位置に光を
照射するための光照射手段を備えることを特徴とする電
子ビーム露光装置である。
The present invention also provides an electron gun for generating an electron beam, a deflecting lens for deflecting the electron beam, an objective lens for converging the electron beam, and an arrangement for disposing a substrate. An electron beam exposure apparatus including at least a substrate stage and a secondary electron detector for detecting secondary electrons generated by irradiating the substrate with the electron beam. An electron beam exposure apparatus comprising light irradiation means for irradiating light.

【0013】また、本発明は、電子ビームを発生するた
めの電子銃と、上記電子ビームを偏向するための偏向レ
ンズと、上記電子ビームを集束するための対物レンズ
と、基板を配置するための基板ステージと、上記電子ビ
ームを上記基板に照射して発生した2次電子を検知する
ための2次電子検知器とを少なくとも備えた電子ビーム
露光装置において、更に、上記基板の所定の位置にバイ
アスを印加するためのバイアス印加手段を備えることを
特徴とする電子ビーム露光装置でもある。
The present invention also provides an electron gun for generating an electron beam, a deflecting lens for deflecting the electron beam, an objective lens for converging the electron beam, and an arrangement for disposing a substrate. An electron beam exposure apparatus comprising at least a substrate stage and a secondary electron detector for detecting secondary electrons generated by irradiating the substrate with the electron beam, further comprising a bias at a predetermined position on the substrate. An electron beam exposure apparatus comprising a bias applying means for applying a bias voltage.

【0014】電子ビームを発生するための電子銃と、上
記電子ビームを偏向するための偏向レンズと、上記電子
ビームを集束するための対物レンズと、基板を配置する
ための基板ステージと、上記電子ビームを上記基板に照
射して発生した2次電子を検知するための2次電子検知
器とを少なくとも備えた電子ビーム露光装置において、
更に、上記基板上に形成された光学式アライメントマー
ク位置を光学的に読み取る読取り手段と、上記光学式ア
ライメントマークの位置を基準として上記基板の所定の
位置にスポット光を照射するためのコヒーレント光源と
を備えることを特徴とする電子ビーム露光装置でもあ
る。
An electron gun for generating an electron beam, a deflection lens for deflecting the electron beam, an objective lens for focusing the electron beam, a substrate stage for arranging a substrate, An electron beam exposure apparatus comprising at least a secondary electron detector for detecting secondary electrons generated by irradiating the substrate with a beam,
Further, reading means for optically reading the position of the optical alignment mark formed on the substrate, a coherent light source for irradiating a spot light on a predetermined position of the substrate with reference to the position of the optical alignment mark, An electron beam exposure apparatus comprising:

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

実施の形態1.図1に、本発明の実施の形態1にかかる
アライメントマークの斜視図を、図2に、かかるアライ
メントマークを用いたアライメントマークの認識方法の
概略図を示す。図中、1はn型基板、2はp型領域、3
はバイアス印加回路、4は電子ビーム(EB)、5は2
次電子、6は2次電子検知器を示す。本実施の形態にか
かるアライメントマークは、図1に示すように、n型基
板1上に積層されたp型領域2からなる例えば十字型の
PN接合から形成され、外部配線によりPN接合にバイ
アスが印加される。一般に、半導体装置作製工程におい
ては、通常、PN接合部分が必ず形成されるため、かか
るアライメントマークも、他のPN接合部分の形成と同
時に形成することができる。また、バイアスは、プロー
ブ等を用いて、外部から印加される。
Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a perspective view of an alignment mark according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of a method for recognizing an alignment mark using such an alignment mark. In the figure, 1 is an n-type substrate, 2 is a p-type region, 3
Is a bias application circuit, 4 is an electron beam (EB), 5 is 2
Reference numeral 6 denotes a secondary electron detector. As shown in FIG. 1, the alignment mark according to the present embodiment is formed of, for example, a cross-shaped PN junction composed of a p-type region 2 laminated on an n-type substrate 1, and a bias is applied to the PN junction by an external wiring. Applied. Generally, in a semiconductor device manufacturing process, a PN junction is usually always formed. Therefore, such an alignment mark can be formed simultaneously with the formation of another PN junction. The bias is applied from outside using a probe or the like.

【0016】本実施の形態にかかるアライメントマーク
の認識方法では、図2に示すように、まずPN接合から
なるアライメントマークにバイアス印加回路3により逆
バイアスが印加され、かかる状態でアライメントマーク
上に電子線4を走査させ、基板表面から放出される二次
電子を2次電子検知器を用いて検知する。この場合、ア
ライメントマーク部分のPN接合には、バイアスが印加
されているため、アライメントマーク部分の電位は、バ
イアスの印加されていない他の領域部分と電位と異なっ
ている。このため、電子線5の照射によりアライメント
マーク部分から放出される二次電子量が、他の基板領域
から放出される量と異なり、かかる二次電子の放出量の
面内分布を計測することにより、PN接合で形成された
アライメントマーク部分を認識することが可能となる。
尚、図2では、PN接合に逆バイアスを印加したが、か
かるバイアスは順バイアスであっても構わない。
In the method of recognizing an alignment mark according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, a reverse bias is first applied to the alignment mark formed of a PN junction by a bias applying circuit 3, and in this state, an electron is applied to the alignment mark. The line 4 is scanned, and secondary electrons emitted from the substrate surface are detected using a secondary electron detector. In this case, since a bias is applied to the PN junction of the alignment mark portion, the potential of the alignment mark portion is different from the potential of other regions to which no bias is applied. For this reason, the amount of secondary electrons emitted from the alignment mark portion by the irradiation of the electron beam 5 is different from the amount emitted from other substrate regions, and the in-plane distribution of the amount of emitted secondary electrons is measured. , The alignment mark portion formed by the PN junction can be recognized.
In FIG. 2, a reverse bias is applied to the PN junction, but the bias may be a forward bias.

【0017】実施の形態2.図3に、本発明の実施の形
態2にかかるアライメントマークの認識方法を示す。図
中、図2と同一符号は、同一または相当部分を示し、ま
た7は光を示す。上記実施の形態1ではPN接合にバイ
アスを印加しなければならなかったため、電極配線と電
圧印加回路を設ける必要があったが、本実施の形態2で
は、かかる電極配線や電圧印加回路を形成することなく
アライメントマークの認識が可能となる。即ち、PN接
合から形成されるアライメントマークに、PN接合を形
成する半導体材料のバンドギャップエネルギより大きい
エネルギを有する光7を照射することにより、PN接合
部において電子−正孔対が形成され、かかる電子および
正孔は、接合部分のビルトイン電圧により、電子はn型
半導体中へ、正孔はp型半導体中へそれぞれ移動する。
p型半導体側に移動した正孔は行き場が無く、蓄積され
るため、これに伴って、PN接合に印加される順方向電
位が大きくなっていくが、一方で、かかる順方向電位が
大きくなると、空乏層内での電子と正孔の再結合速度が
増加することとなる。従って、光の入射による電子−正
孔対の発生と、電子と正孔の再結合の量が等しくなるよ
うに、PN接合に発生する順方向電位が決定される。
Embodiment 2 FIG. FIG. 3 shows a method for recognizing an alignment mark according to the second embodiment of the present invention. In the drawing, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same or corresponding parts, and 7 indicates light. In the first embodiment, since a bias has to be applied to the PN junction, it is necessary to provide an electrode wiring and a voltage application circuit. In the second embodiment, the electrode wiring and the voltage application circuit are formed. The alignment mark can be recognized without any problem. That is, by irradiating the alignment mark formed from the PN junction with light 7 having an energy larger than the band gap energy of the semiconductor material forming the PN junction, an electron-hole pair is formed at the PN junction. The electrons and holes move into the n-type semiconductor and the holes move into the p-type semiconductor, respectively, due to the built-in voltage at the junction.
The holes that have moved to the p-type semiconductor side have no place to go and are accumulated, and accordingly, the forward potential applied to the PN junction increases. On the other hand, when the forward potential increases, the forward potential increases. As a result, the recombination rate of electrons and holes in the depletion layer increases. Therefore, the forward potential generated at the PN junction is determined so that the generation of electron-hole pairs due to the incidence of light is equal to the amount of recombination of electrons and holes.

【0018】図4は、かかるPN接合から形成されるア
ライメントマーク領域に光を照射した場合の、バンド構
造の変化を示した図であり、図4(a)は、光を照射し
ない場合のバンド構造、図4(b)は光を照射した場合
のバンド構造を示す。図から明らかなように、光を照射
しない場合(図4(a))は、P型、N型領域のフェル
ミエネルギー(EFp、EFn)の値は等しいが、光を照射
した場合(図4(b))は、上述のように、光の照射に
よる電子−正孔対の発生と、電子と正孔の再結合の量が
等しくなるように、PN接合に順方向電位が発生するた
め、バンド構造は図4(b)のようになり、P型領域と
N型領域のフェルミエネルギー(EFp、EFn)にはVF
に相当する差が生じ、即ち、かかるVFが、光照射によ
りアライメントマークのPN接合領域に発生する電位と
なる。上記順方向電位VFは、PN接合にかかるビルト
イン電圧よりも小さくなるが、PN接合に用いる半導体
材料がSiの場合について見積ると約0.5V、GaA
sの場合では約1.0Vとなる。このように、本実施の
形態にかかる方法では、光を照射させるだけでPN接合
から形成されるアライメントマークに電位を発生させる
ことができるので、かかるアライメントマークに、上記
実施の形態1と同様の電子線4を走査し、それに伴って
発生する2次電子5の量の変化を2次電子検知器6を用
いて測定することにより、アライメントマークの認識が
可能となる。従って、本実施の形態にかかる方法を用い
ることにより、バイアス印加回路がなくてもアライメン
トマークの認識ができ、上記実施の形態1よりも、更に
簡単にアライメントマークの認識が可能となる。尚、電
子−正孔対の発生に用いる光7は、電子のライフタイム
が比較的短いため、連続光であることが好ましいが、パ
ルス光を用いることも可能である。また光の照射は基板
の全面照射であっても、スポット照射であっても構わな
い。
FIG. 4 is a diagram showing a change in band structure when light is irradiated to an alignment mark region formed from such a PN junction. FIG. 4A shows a band when light is not irradiated. FIG. 4B shows a band structure when light is irradiated. As is clear from the figure, when light is not irradiated (FIG. 4A), the values of Fermi energies (E Fp , E Fn ) in the P-type and N-type regions are equal, but when light is irradiated (FIG. 4A). 4 (b)) is because, as described above, the forward potential is generated at the PN junction so that the generation of electron-hole pairs by light irradiation and the amount of recombination of electrons and holes become equal. , The band structure is as shown in FIG. 4B, and the Fermi energies (E Fp , E Fn ) of the P-type region and the N-type region are V F
A difference occurs the corresponding to, i.e., such V F becomes the potential generated in the PN junction region of the alignment mark by the light irradiation. The forward voltage V F is smaller than the built-in voltage applied to the PN junction, about 0.5V when the semiconductor material used for the PN junction is estimated for the case of Si, GaA
In the case of s, it is about 1.0V. As described above, in the method according to the present embodiment, the potential can be generated in the alignment mark formed from the PN junction only by irradiating the light. The alignment mark can be recognized by scanning the electron beam 4 and measuring a change in the amount of secondary electrons 5 generated with the electron beam 4 using the secondary electron detector 6. Therefore, by using the method according to the present embodiment, the alignment mark can be recognized without the bias application circuit, and the alignment mark can be recognized more easily than in the first embodiment. The light 7 used to generate the electron-hole pairs is preferably continuous light because the electron lifetime is relatively short, but pulsed light can also be used. The light irradiation may be irradiation on the entire surface of the substrate or spot irradiation.

【0019】実施の形態3.図5に、本発明の実施の形
態3にかかるアライメントマークの認識方法を示す。実
施の形態1、2においては、エッチングによりPN接合
パターンを形成し、アライメントマークとして用いてい
たが、本実施の形態3は、図5に示すように、パターニ
ングを施していない一様なPN接合、即ちn型基板1上
の一定の領域に形成したp型領域2に、例えばスポット
光を照射することにより、上記PN接合形成領域内のス
ポット光照射領域8の電位を変化させて、かかる部分を
アライメントマークとして用いるものである。
Embodiment 3 FIG. 5 shows a method for recognizing an alignment mark according to the third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, the PN junction pattern is formed by etching and used as an alignment mark. However, in the third embodiment, as shown in FIG. That is, by irradiating, for example, spot light to the p-type region 2 formed in a certain region on the n-type substrate 1, the potential of the spot light irradiation region 8 in the PN junction formation region is changed, and Are used as alignment marks.

【0020】半導体素子の製造工程では、EB露光機、
ステップアンドリピートマスクアライナー、プロジェク
ションマスクアライナー等のいくつかの種類の露光装置
が、各工程毎に使い分けられ、また、これらの露光装置
毎に種類の異なる形状のアライメントマークが準備され
る。即ち、各製造工程により用いられるアライメントマ
ークは、装置毎に最適な形状等が異なるため、1つのア
ライメントマークを、複数の製造工程において共通して
用いることは困難である。このため、実施の形態1、2
ではEB直接描画パターンのアライメントのために、そ
の前工程において、他の種類の露光機用のアライメント
マークとは別の位置に図1、2に示すようなEB露光機
専用のアライメントマークを設けることが必要であっ
た。
In the manufacturing process of the semiconductor device, an EB exposure machine,
Several types of exposure apparatuses, such as a step-and-repeat mask aligner and a projection mask aligner, are properly used for each process, and alignment marks of different types are prepared for each of these exposure apparatuses. That is, the alignment marks used in the respective manufacturing steps have different optimum shapes and the like for each apparatus, so that it is difficult to use one alignment mark in common in a plurality of manufacturing steps. Therefore, Embodiments 1 and 2
In order to align the EB direct drawing pattern, an alignment mark for exclusive use of the EB exposure apparatus as shown in FIGS. Was needed.

【0021】これに対して、本実施の形態3では、ま
ず、他の露光工程で用いられたアライメントマークを、
かかる露光装置が基板アライメントに用いている方法と
同様の光学方式により読み取る。つまり、光学方式で読
み取るアライメントマークは一般にはEBを走査する読
み取り方法では認識が困難であるため、予めEB露光装
置内に別途設けられた光学方式の読み取り系を用いて、
まず上記アライメントマークの位置を読み取る。次に、
上記アライメントマーク位置から所定距離離れた位置
に、スポット状の光8を照射して、その部分のPN接合
に、実施の形態2と同様の原理により、電子−正孔対を
発生させ、かかる部分の電位を変化させる。次に、実施
の形態1、2と同様の方法により、EBを走査し、スポ
ット光照射部8における2次電子5の発生量の変化を2
次電子検知器6で検知し、アライメントマークの位置を
認識し、EB露光工程を行う。尚、本実施の形態では、
スポット光照射部8に発生した電位が、上記実施の形態
1、2のように閉じ込められないため、上記スポット光
照射部8を中心に広がりを持つが、広がりの中心を求め
ることにより正確にアライメントマークの位置を認識す
ることが可能である。また、本実施の形態では、スポッ
ト状の光7’を照射しているが、スポット状の光に限定
されず、他の形状の光を用いることも可能である。
On the other hand, in the third embodiment, first, an alignment mark used in another exposure process is
Reading is performed by an optical system similar to the method used by such an exposure apparatus for substrate alignment. In other words, alignment marks read by an optical system are generally difficult to recognize by a reading method that scans an EB. Therefore, using an optical reading system separately provided in advance in an EB exposure apparatus,
First, the position of the alignment mark is read. next,
A spot-like light 8 is applied to a position away from the alignment mark position by a predetermined distance, and an electron-hole pair is generated at the PN junction at the position according to the same principle as in the second embodiment. Is changed. Next, the EB is scanned by the same method as in the first and second embodiments, and the change in the amount of the secondary electrons 5 generated in the
The next electron detector 6 detects the position of the alignment mark, and performs an EB exposure process. In the present embodiment,
Since the potential generated in the spotlight irradiating section 8 is not confined as in the first and second embodiments, the potential spreads around the spotlight irradiating section 8. It is possible to recognize the position of the mark. Further, in the present embodiment, the spot-shaped light 7 ′ is emitted, but the light is not limited to the spot-shaped light, and light of another shape can be used.

【0022】このように、本実施の形態では、PN接合
のパターニングを施しアライメントマークを形成するこ
となく、PN接合部をアライメントマークとして認識す
ることができるため、アライメントマーク形成工程を削
減できるとともに、高集積化された基板上に、素子構造
には不要なアライメントマークの形成が不要となるた
め、より一層の高集積化が可能となる。
As described above, in the present embodiment, the PN junction can be recognized as the alignment mark without patterning the PN junction and forming the alignment mark, so that the alignment mark forming step can be reduced, and Since it is not necessary to form an alignment mark unnecessary for the element structure on a highly integrated substrate, further higher integration can be achieved.

【0023】実施の形態4.図6に、実施の形態2にか
かるアライメントマークを用いた半導体装置の製造方法
の一部を示す。かかる工程は、露光領域11上に形成し
た電子線用レジスト12の露光領域11の凹部中央部分
に、開口部を設ける工程である。まず、図6(a)に示
すように、露光領域11を有する基板上に、上述のよう
なPN接合を有するアライメントマーク10を形成す
る。かかるアライメントマーク10は、p型、n型いず
れの半導体材料が上部に配置されても良い。次に、図6
(b)に示すように、基板上の露光領域11を覆うよう
に、電子線用レジスト12を形成する。電子線用レジス
ト11は、基板全面を覆うように形成した後、アライメ
ントマーク10部分のみ除去しても構わない。次に、図
6(c)に示すように、アライメントマークに光7を照
射しながら、電子ビーム4を走査し、発生する2次電子
を2次電子検知器(図示せず)で検知し、アライメント
マーク位置を認識する。次に、図6(d)に示すよう
に、認識したアライメントマーク10の位置を基準にし
て、露光領域11の所定の位置の電子線用フォトレジス
ト12を、電子ビーム4により露光する。最後に、図6
(e)に示すように、現像工程を行うことにより、所定
の位置の電子線用レジスト12が除去され、開口部13
が形成される。
Embodiment 4 FIG. 6 shows a part of a method for manufacturing a semiconductor device using the alignment marks according to the second embodiment. This step is a step of providing an opening in the center of the concave portion of the exposure region 11 of the electron beam resist 12 formed on the exposure region 11. First, as shown in FIG. 6A, an alignment mark 10 having a PN junction as described above is formed on a substrate having an exposure region 11. Such an alignment mark 10 may have a p-type or n-type semiconductor material disposed thereon. Next, FIG.
As shown in FIG. 1B, an electron beam resist 12 is formed so as to cover the exposure region 11 on the substrate. After the electron beam resist 11 is formed so as to cover the entire surface of the substrate, only the alignment mark 10 may be removed. Next, as shown in FIG. 6C, the electron beam 4 is scanned while irradiating the alignment mark with light 7, and the generated secondary electrons are detected by a secondary electron detector (not shown). Recognize the alignment mark position. Next, as shown in FIG. 6D, the electron beam photoresist 12 is exposed to the electron beam photoresist 12 at a predetermined position in the exposure region 11 with reference to the recognized position of the alignment mark 10. Finally, FIG.
As shown in (e), by performing the developing step, the electron beam resist 12 at a predetermined position is removed, and the opening 13 is formed.
Is formed.

【0024】かかる製造方法を用いることにより、明瞭
にアライメントマークを検出できるので、高精度なパタ
ーンのアライメントが可能となり、高性能な半導体装置
の製造が可能となる。また、アライメントマークにメタ
ル材料を用いていないので、メタルによる汚染の心配も
なく、信頼性の高い半導体装置の製造が可能となる。
By using such a manufacturing method, alignment marks can be clearly detected, so that highly accurate pattern alignment can be performed, and a high-performance semiconductor device can be manufactured. In addition, since a metal material is not used for the alignment mark, a highly reliable semiconductor device can be manufactured without concern about metal contamination.

【0025】上記製造方法では、実施の形態2にかかる
アライメントマークを用いた場合について説明したが、
実施の形態1にかかるアライメントマーク、実施の形態
3にかかるアライメントマークいずれを用いても同様の
工程を行うことが可能である。即ち、実施の形態1のア
ライメントマークを用いる場合は、本実施の形態に用い
た光7の代わりにPN接合の所定のバイアスを印加する
ことにより、実施の形態3のアライメントマークを用い
る場合は、基板上の所定領域に設けられた、パターニン
グされないPN接合領域にスポット光を照射することに
より、それぞれ行うことが可能となる。
In the above manufacturing method, the case where the alignment mark according to the second embodiment is used has been described.
A similar process can be performed using either the alignment mark according to the first embodiment or the alignment mark according to the third embodiment. That is, when the alignment mark of the first embodiment is used, a predetermined bias of a PN junction is applied instead of the light 7 used in the present embodiment, and when the alignment mark of the third embodiment is used, By irradiating a spot light to a PN junction region, which is provided in a predetermined region on the substrate and is not patterned, it becomes possible to perform each of them.

【0026】実施の形態5.図7(a)に、上記実施の
形態2にかかるアライメントマークの検知に用いるEB
露光装置を、図7(b)に、上記実施の形態3にかかる
アライメントマークの検知に用いるEB露光装置をそれ
ぞれ示す。図7(a)中、20は電子銃、21は偏向レ
ンズ、22は対物レンズ、23は白色光源、25は基板
24を搭載するための基板ステージであり、更に2次電
子検知器6を含む。かかる構造は、通常のEB露光装置
に、白色光源23を新たに設けて、光学系を用いて基板
24上の所定の位置に光を照射できるようにし、アライ
メントマークのPN接合部に電子−正孔対を形成できる
ようにしたものである。この光源により、基板上のPN
接合でできた基板アライメントマークに、電位差をかけ
ることができ、明瞭に基板アライメントマークを認識す
ることができ、高精度なアライメントを容易に得ること
が可能となる。
Embodiment 5 FIG. 7A shows an EB used for detecting the alignment mark according to the second embodiment.
FIG. 7B shows an EB exposure apparatus used for detecting an alignment mark according to the third embodiment. 7A, reference numeral 20 denotes an electron gun, 21 denotes a deflection lens, 22 denotes an objective lens, 23 denotes a white light source, 25 denotes a substrate stage on which a substrate 24 is mounted, and further includes a secondary electron detector 6. . In such a structure, a white light source 23 is newly provided in a normal EB exposure apparatus so that a predetermined position on the substrate 24 can be irradiated with light using an optical system, and the electron-positive light is applied to the PN junction of the alignment mark. In this case, a pair of holes can be formed. With this light source, the PN on the substrate
A potential difference can be applied to the substrate alignment mark formed by bonding, the substrate alignment mark can be clearly recognized, and highly accurate alignment can be easily obtained.

【0027】図7(b)では、実施の形態3で述べたス
ポット光照射部8を得るために、例えばHe−Neガス
レーザ等からなるコヒーレント光源26が設けられてい
る。かかる構成では光照射部8はスポット状であるた
め、上記図7(a)の構成に比べて、簡単な光学系を用
いることができる。また、他の露光装置用に形成された
アライメントマークを認識するために、別途設けた光源
(図示せず)を用いてもよいが、図7(b)では、上記
コヒーレント光源26からの光と光検知器27を用い
て、上記他の露光装置用に形成されたアライメントマー
クを認識できるようにしている。更に、アライメントマ
ークを光学的に観察できるようなテレビカメラを設けて
もよい。
In FIG. 7B, a coherent light source 26 made of, for example, a He—Ne gas laser or the like is provided in order to obtain the spot light irradiation unit 8 described in the third embodiment. In such a configuration, since the light irradiating section 8 has a spot shape, a simple optical system can be used as compared with the configuration of FIG. In addition, a light source (not shown) separately provided may be used to recognize an alignment mark formed for another exposure apparatus. However, in FIG. 7B, the light from the coherent light source 26 is used. Using the photodetector 27, the alignment mark formed for the other exposure apparatus can be recognized. Further, a television camera that can optically observe the alignment mark may be provided.

【0028】尚、上記実施の形態1にかかるアライメン
トマークの認識は、通常のEB装置内に配置した基板
に、適当な手段(例えば、ポートを通して外部から導入
したリード線等)によりバイアスを印加することにより
行うことが可能である。
The recognition of the alignment mark according to the first embodiment is performed by applying a bias to the substrate arranged in a normal EB apparatus by an appropriate means (for example, a lead wire introduced from the outside through a port). It is possible to do so.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかるアライメントマークを用いることにより、容易
に識別力の高いアライメントマークを得ることができ
る。特に、本発明にかかるアライメントマークの形成に
おいては、基板表面の汚染等が発生しないため、アライ
メントマーク形成後に結晶成長工程を行うことも可能と
なる。
As is clear from the above description, the use of the alignment mark according to the present invention makes it possible to easily obtain an alignment mark having a high discriminating power. In particular, in the formation of the alignment mark according to the present invention, since the contamination or the like of the substrate surface does not occur, the crystal growth step can be performed after the alignment mark is formed.

【0030】また、本発明にかかる電子ビーム露光方法
を用いることにより、電子ビーム露光工程において、高
精度のアライメントマークの認識が可能となり、電子ビ
ーム露光の精度向上が可能となる。
Further, by using the electron beam exposure method according to the present invention, it is possible to recognize alignment marks with high accuracy in the electron beam exposure step, and to improve the accuracy of electron beam exposure.

【0031】また、本発明にかかる電子ビーム露光装置
を用いることにより、上記本発明にかかるアライメント
マークの認識を容易に行うことが可能となる。
Further, by using the electron beam exposure apparatus according to the present invention, it is possible to easily recognize the alignment mark according to the present invention.

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

【図1】 本発明の実施の形態1にかかるアライメント
マーク構造の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of an alignment mark structure according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態1にかかるアライメント
マーク構造の認識方法である。
FIG. 2 is a method for recognizing an alignment mark structure according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 本発明の実施の形態2にかかるアライメント
マーク構造の認識方法である。
FIG. 3 is a method for recognizing an alignment mark structure according to a second embodiment of the present invention;

【図4】 (a)光を照射しない場合のアライメントマ
ークのPN接合領域のバンド構造である。(b)光を照
射した場合のアライメントマークのPN接合領域のバン
ド構造である。
FIG. 4A shows a band structure of a PN junction region of an alignment mark when light is not irradiated. (B) The band structure of the PN junction region of the alignment mark when irradiated with light.

【図5】 本発明の実施の形態3にかかるアライメント
マーク構造の認識方法である。
FIG. 5 is a method for recognizing an alignment mark structure according to a third embodiment of the present invention;

【図6】 本発明にかかるアライメントマークを用いた
半導体装置の製造工程図である。
FIG. 6 is a manufacturing process diagram of a semiconductor device using an alignment mark according to the present invention.

【図7】 本発明にかかるアライメントマークを認識す
るためのEB露光装置の概略図である。
FIG. 7 is a schematic view of an EB exposure apparatus for recognizing an alignment mark according to the present invention.

【図8】 従来の段差マークを用いたアライメントマー
クの斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a conventional alignment mark using a step mark.

【図9】 従来のV溝マークを用いたアライメントマー
クの斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of an alignment mark using a conventional V-groove mark.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 n型基板、2 p型領域、3 バイアス印加回路、
4 電子ビーム、52次電子、6 2次電子検知器、7
光、7’スポット光、8 スポット光照射部、9 P
N接合、10 アライメントマーク、11 露光領域、
12 電子線専用レジスト、13 開口部、20 電子
銃、21 偏向レンズ、22 対物レンズ、23 白色
光源、24 基板、25 基板ステージ、26 コヒー
レント光源、30 段差マーク、31 V溝マーク、3
1 基板。
1 n-type substrate, 2 p-type region, 3 bias application circuit,
4 electron beam, 52nd electron, 6 secondary electron detector, 7
Light, 7 'spot light, 8 spot light irradiation part, 9P
N junction, 10 alignment mark, 11 exposure area,
12 resist for electron beam, 13 opening, 20 electron gun, 21 deflection lens, 22 objective lens, 23 white light source, 24 substrate, 25 substrate stage, 26 coherent light source, 30 step mark, 31 V groove mark, 3
1 substrate.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを照射した場合の2次電子の
放出量の違いにより検知されるアライメントマークが、
基板上に積層された第1導電型の半導体層と第2導電型
の半導体層からなるPN接合領域であって、上記アライ
メントマーク領域以外の基板領域の電位と異なる電位を
有する領域で形成されること特徴とする電子ビーム露光
用アライメントマーク。
1. An alignment mark detected by a difference in the amount of secondary electrons emitted when an electron beam is irradiated,
A PN junction region including a first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer laminated on a substrate, and is formed of a region having a potential different from the potential of the substrate region other than the alignment mark region. An alignment mark for electron beam exposure.
【請求項2】 上記アライメントマークが、基板上にパ
ターニングにより形成されてなることを特徴とする請求
項1に記載の電子ビーム露光用アライメントマーク。
2. The alignment mark for electron beam exposure according to claim 1, wherein the alignment mark is formed on a substrate by patterning.
【請求項3】 上記アライメントマークが、PN接合に
対しバイアスを印加するためのバイアス印加手段によ
り、上記アライメントマーク領域以外の基板領域の電位
と異なる電位を有することを特徴とする請求項2に記載
の電子ビーム露光用アライメントマーク。
3. The alignment mark according to claim 2, wherein the alignment mark has a potential different from a potential of a substrate region other than the alignment mark region by a bias applying unit for applying a bias to a PN junction. Alignment mark for electron beam exposure.
【請求項4】 上記アライメントマークが、PN接合領
域に光照射することにより形成される上記アライメント
マーク領域以外の基板領域の電位と異なる電位領域から
なることを特徴とする請求項1または2に記載の電子ビ
ーム露光用アライメントマーク。
4. The alignment mark according to claim 1, wherein the alignment mark is formed of a potential region different from a potential of a substrate region other than the alignment mark region formed by irradiating a light to a PN junction region. Alignment mark for electron beam exposure.
【請求項5】 基板上の所定領域に電子線を走査して、
該領域を露光する電子線ビーム露光方法において、 上記露光領域の位置決めの基準となるアライメントマー
クの認識工程が、 第1導電型の半導体層と、上記第1導電型の半導体層上
に設けられた第2導電型の半導体層とをPN接合領域を
介して積層したアライメントマークに光を照射し、上記
第2導電型の半導体層の電位を上記基板の電位と異なる
電位にする工程と、 上記基板上に電子ビームを走査させて上記基板から2次
電子を放出させる工程と、 上記アライメントマークの電位が上記基板の電位と異な
ることによる上記2次電子の放出量の違いを検知し、上
記アライメントマークの位置を認識する工程とを備える
ことを特徴とする電子ビーム露光方法。
5. Scanning a predetermined area on a substrate with an electron beam,
In the electron beam exposure method for exposing the region, a step of recognizing an alignment mark serving as a reference for positioning the exposure region is provided on the first conductive type semiconductor layer and the first conductive type semiconductor layer. Irradiating light to an alignment mark formed by laminating a semiconductor layer of the second conductivity type via a PN junction region to make the potential of the semiconductor layer of the second conductivity type different from the potential of the substrate; Scanning an electron beam thereon to emit secondary electrons from the substrate; detecting a difference in the amount of secondary electrons emitted due to a potential of the alignment mark being different from a potential of the substrate; Recognizing the position of the electron beam.
【請求項6】 基板上の所定領域に電子線を走査して、
該領域を露光する電子線ビーム露光方法において、 上記露光領域の位置決めの基準となるアライメントマー
クの認識工程が、 第1導電型の半導体層と、上記第1導電型の半導体層上
に設けられた第2導電型の半導体層とをPN接合領域を
介して積層したアライメントマークの上記PN接合にバ
イアスを印加して上記第2導電型の半導体層の電位を上
記基板の電位と異なる電位に印加する工程と、 上記基板上に電子ビームを走査させて上記基板から2次
電子を放出させる工程と、 上記アライメントマークの電位が上記基板の電位と異な
ることによる上記2次電子の放出量の違いを検知し、上
記アライメントマークの位置を認識する工程とを備える
ことを特徴とする電子ビーム露光方法。
6. Scanning a predetermined region on a substrate with an electron beam,
In the electron beam exposure method for exposing the region, a step of recognizing an alignment mark serving as a reference for positioning the exposure region is provided on the first conductive type semiconductor layer and the first conductive type semiconductor layer. A bias is applied to the PN junction of the alignment mark in which the semiconductor layer of the second conductivity type is stacked via the PN junction region, and the potential of the semiconductor layer of the second conductivity type is applied to a potential different from the potential of the substrate. Scanning an electron beam on the substrate to emit secondary electrons from the substrate; and detecting a difference in the amount of emitted secondary electrons due to the potential of the alignment mark being different from the potential of the substrate. And a step of recognizing the position of the alignment mark.
【請求項7】 基板上の所定領域に電子線を走査して、
該領域を露光する電子線ビーム露光方法において、 上記露光領域の位置決めの基準となるアライメントマー
クの認識工程が、 基板上に、第1導電型の半導体層と、上記第1導電型の
半導体層上に設けられた第2導電型の半導体層とをPN
接合領域を介して積層した基板上の所定の領域に光を照
射することにより、当該光照射領域の上記PN接合領域
に所定の電位を発生させる工程と、 上記基板上に電子ビームを走査させて上記基板から2次
電子を放出させる工程と、 上記光照射領域の電位が、上記光照射領域以外の領域の
電位と異なることによる上記2次電子の放出量の違いを
検知し、上記光照射領域をアライメントマークとして認
識する工程とを備えることを特徴とする電子ビーム露光
方法。
7. A predetermined area on a substrate is scanned with an electron beam,
In the electron beam exposure method for exposing the area, the step of recognizing an alignment mark serving as a reference for positioning the exposure area includes the steps of: forming a first conductive type semiconductor layer on the substrate; And the second conductive type semiconductor layer provided in
Irradiating light to a predetermined region on the stacked substrate via the bonding region to generate a predetermined potential in the PN junction region of the light irradiation region; and scanning an electron beam on the substrate. A step of emitting secondary electrons from the substrate; and detecting a difference in the amount of emitted secondary electrons due to a potential of the light irradiation area being different from a potential of an area other than the light irradiation area. Recognizing a mark as an alignment mark.
【請求項8】 電子ビームを発生するための電子銃と、 上記電子ビームを偏向するための偏向レンズと、 上記電子ビームを集束するための対物レンズと、 基板を配置するための基板ステージと、 上記電子ビームを上記基板に照射して発生した2次電子
を検知するための2次電子検知器とを少なくとも備えた
電子ビーム露光装置において、 更に、上記基板の所定の位置に光を照射するための光照
射手段を備えることを特徴とする電子ビーム露光装置。
8. An electron gun for generating an electron beam, a deflection lens for deflecting the electron beam, an objective lens for focusing the electron beam, a substrate stage for arranging a substrate, An electron beam exposure apparatus comprising at least a secondary electron detector for detecting secondary electrons generated by irradiating the substrate with the electron beam, further comprising: irradiating a predetermined position on the substrate with light. An electron beam exposure apparatus, comprising:
【請求項9】 電子ビームを発生するための電子銃と、 上記電子ビームを偏向するための偏向レンズと、 上記電子ビームを集束するための対物レンズと、 基板を配置するための基板ステージと、 上記電子ビームを上記基板に照射して発生した2次電子
を検知するための2次電子検知器とを少なくとも備えた
電子ビーム露光装置において、 更に、上記基板の所定の位置にバイアスを印加するため
のバイアス印加手段を備えることを特徴とする電子ビー
ム露光装置。
9. An electron gun for generating an electron beam, a deflection lens for deflecting the electron beam, an objective lens for focusing the electron beam, a substrate stage for arranging a substrate, An electron beam exposure apparatus including at least a secondary electron detector for detecting secondary electrons generated by irradiating the substrate with the electron beam, further comprising: applying a bias to a predetermined position of the substrate. An electron beam exposure apparatus, comprising:
【請求項10】 電子ビームを発生するための電子銃
と、 上記電子ビームを偏向するための偏向レンズと、 上記電子ビームを集束するための対物レンズと、 基板を配置するための基板ステージと、 上記電子ビームを上記基板に照射して発生した2次電子
を検知するための2次電子検知器とを少なくとも備えた
電子ビーム露光装置において、 更に、上記基板上に形成された光学式アライメントマー
ク位置を光学的に読み取る読取り手段と、 上記光学式アライメントマークの位置を基準として上記
基板の所定の位置にスポット光を照射するためのコヒー
レント光源とを備えることを特徴とする電子ビーム露光
装置。
10. An electron gun for generating an electron beam, a deflection lens for deflecting the electron beam, an objective lens for focusing the electron beam, a substrate stage for arranging a substrate, An electron beam exposure apparatus having at least a secondary electron detector for detecting secondary electrons generated by irradiating the substrate with the electron beam, further comprising: a position of an optical alignment mark formed on the substrate. An electron beam exposure apparatus, comprising: reading means for optically reading light; and a coherent light source for irradiating spot light to a predetermined position on the substrate with reference to the position of the optical alignment mark.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010013507A (en) * 1998-04-14 2001-02-26 게스레이 마크 Detecting registration marks with a low energy electron beam
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