JPH1197326A - Electron beam exposure method and manufacture of semiconductor device using it - Google Patents

Electron beam exposure method and manufacture of semiconductor device using it

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JPH1197326A
JPH1197326A JP25076797A JP25076797A JPH1197326A JP H1197326 A JPH1197326 A JP H1197326A JP 25076797 A JP25076797 A JP 25076797A JP 25076797 A JP25076797 A JP 25076797A JP H1197326 A JPH1197326 A JP H1197326A
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JP
Japan
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wafer
electron beam
beam exposure
chips
exposure method
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Application number
JP25076797A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Hayakawa
肇 早川
Hiroyuki Ito
博之 伊藤
Hideki Sekine
秀樹 関根
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.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam exposure method by which high-accuracy exposure can be performed and a method for manufacturing a semiconductor device using the method. SOLUTION: When exposure is performed correspondingly to the positions and shapes of chips C1 -Cn on a wafer 2 by detecting the positions of alignment marks M1a -M1d arranged at the corners of a plurality of arbitrary chips Cm1 -Cml on the wafer 2, a function containing such a term of second degree as the XX, XY, or YY of the X-Y coordinate system of the chips on the wafer 2 is used as the function used for the alignment of the chips on the wafer 2.

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、電子線露光(描
画)装置の露光方法およびそれを用いた半導体装置の製
造方法に関し、特に、高精度な露光を行うことができる
電子線露光方法およびそれを用いた半導体集積回路装置
の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method for an electron beam exposure (drawing) apparatus and a method for manufacturing a semiconductor device using the same, and more particularly, to an electron beam exposure method capable of performing high-precision exposure. And a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者は、半導体集積回路装置の製造
方法に使用されている電子線(電子ビーム)露光装置に
ついて検討した。以下は、本発明者によって検討された
技術であり、その概要は次のとおりである。
2. Description of the Related Art The present inventors have studied an electron beam (electron beam) exposure apparatus used in a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device. The following is a technique studied by the present inventors, and the outline is as follows.

【0003】すなわち、LSI(Large Scale Integrat
ed Circuit)などの半導体集積回路装置の製造工程にお
いて、電子線露光方法を用いたリソグラフィ技術と選択
エッチング技術とを使用して、半導体基板などからなる
ウエハ(複数個のチップが配置されているウエハ)にス
ルーホールなどのパターンを形成している。
That is, LSI (Large Scale Integrat)
In a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device such as an ed circuit, a lithography technique using an electron beam exposure method and a selective etching technique are used to form a wafer made of a semiconductor substrate or the like (a wafer on which a plurality of chips are arranged). ) Are formed with patterns such as through holes.

【0004】この場合、電子線露光装置を使用して露光
を行う際に、半導体素子形成領域としてのチップの形状
を測定し、その位置や形状に対応させて露光が行われて
おり、その方法として、ウエハにおける必要に応じて選
択された複数のチップにおける四隅に設けられている位
置合わせマークの位置を検出することにより、チップに
対するゲイン、回転、シフトなどの位置合わせの係数を
全チップに対して同一の係数として求めて、各々のチッ
プの位置座標の関数にて求めるグローバル合わせを行っ
ている。
In this case, when performing exposure using an electron beam exposure apparatus, the shape of a chip as a semiconductor element formation region is measured, and exposure is performed in accordance with the position and shape. By detecting the positions of the alignment marks provided at the four corners of a plurality of chips selected as necessary on the wafer, the coefficients of the gain, rotation, shift, etc. for the chips can be calculated for all the chips. Global adjustment is performed by calculating the same coefficient as a function of the position coordinates of each chip.

【0005】なお、電子線露光装置(電子線描画装置)
について記載されている文献としては、例えば1988
年12月13日、工業調査会発行の「電子材料1988
年12月号別冊」p84〜p89に記載されているもの
がある。
An electron beam exposure apparatus (electron beam drawing apparatus)
Are described in, for example, 1988
December 13, 1998, "Electronic Materials 1988"
December 2004, separate volumes, p.84-p89.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、電子線は、
ウエハ表面近傍に電界が存在すると、その電界により、
照射軌道が曲げられて、位置合わせマークの検出位置に
誤差が発生するという問題点がある。
However, the electron beam is
When an electric field exists near the wafer surface,
There is a problem that the irradiation trajectory is bent and an error occurs in the detection position of the alignment mark.

【0007】この場合、特にウエハ自身が帯電している
場合に、次の通りの問題点が発生している。
In this case, especially when the wafer itself is charged, the following problems occur.

【0008】電子線は、ウエハに対してほぼ垂直に入射
されるので、ウエハが電界を持っていてもその電界はウ
エハ内部では一様なので電子線の照射軌道は曲げられな
いが、通常ウエハの周辺は接地された金属で取り囲まれ
ているために、ウエハの外縁部は、電界の変化が存在し
照射軌道が曲げられてしまうという問題点が発生してい
る。
Since the electron beam is incident on the wafer almost perpendicularly, even if the wafer has an electric field, the electric field is uniform inside the wafer so that the irradiation trajectory of the electron beam cannot be bent. Since the periphery is surrounded by grounded metal, the outer edge of the wafer has a problem that the irradiation trajectory is bent due to a change in the electric field.

【0009】その結果、ウエハの外縁部では、チップが
大きくなっていたり小さくなっている様に誤検出され
る。この誤差は、本発明者の検討の結果、ウエハの中心
から外部に向かって2次元的に生じていることが判明し
た。したがって、前述した合わせ方式によれば、ウエハ
の中心から外部に向かって2次元的に変化する誤差を考
慮していないために、この誤差が各々のチップに影響し
ているので、合わせ精度が劣化しているという問題点が
発生している。
As a result, at the outer edge of the wafer, a chip is erroneously detected as being large or small. As a result of the study by the present inventors, it has been found that this error occurs two-dimensionally from the center of the wafer to the outside. Therefore, according to the above-described alignment method, since an error that changes two-dimensionally from the center of the wafer toward the outside is not taken into account, the error affects each chip, and the alignment accuracy is degraded. Problem has occurred.

【0010】本発明の目的は、高精度な露光を行うこと
ができる電子線露光方法およびそれを用いた半導体装置
の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electron beam exposure method capable of performing highly accurate exposure and a method of manufacturing a semiconductor device using the same.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】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、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0013】すなわち、本発明の電子線露光方法は、ウ
エハにおける複数のチップの隅に位置合わせマークが配
置されており、位置合わせマークの位置を検出し、ウエ
ハにおけるチップの位置や形状に対応させて露光を行う
際に、ウエハにおけるチップの位置合わせのために使用
されている関数として、チップのウエハ上の座標系のX
およびYのX・XまたはX・YあるいはY・Yという2
次項を含む関数が使用されているものである。
That is, in the electron beam exposure method according to the present invention, alignment marks are arranged at the corners of a plurality of chips on a wafer, and the positions of the alignment marks are detected to correspond to the positions and shapes of the chips on the wafer. When performing the exposure, the X-coordinate of the coordinate system of the chip on the wafer is used as a function used for alignment of the chip on the wafer.
And XX of XY or XY or YY
A function containing the following term is used.

【0014】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
前記の電子線露光方法を用いたリソグラフィ技術および
選択エッチング技術を使用して、半導体集積回路装置な
どの半導体装置のパターンを形成する製造工程を有する
ものである。
Further, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention
A manufacturing process for forming a pattern of a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device by using a lithography technique and a selective etching technique using the electron beam exposure method.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、重複説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0016】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1である電子線露光方法に使用されている電子線露
光装置を示す概略構成図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electron beam exposure apparatus used in an electron beam exposure method according to Embodiment 1 of the present invention.

【0017】図2は、本発明の実施の形態1である電子
線露光方法に使用されているウエハを示す概略平面図で
ある。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a wafer used in the electron beam exposure method according to the first embodiment of the present invention.

【0018】本実施の形態1の電子線露光方法に使用さ
れている電子線露光装置において、試料台1の上には、
半導体集積回路装置を製造するためのウエハ2がセット
されている。この場合、試料台1は、水平面内において
移動自在なXYテーブル機能などの機能を有するもので
あり、ウエハ2の表面には、レジスト膜が塗布されてい
る。
In the electron beam exposure apparatus used in the electron beam exposure method according to the first embodiment,
A wafer 2 for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is set. In this case, the sample table 1 has a function such as an XY table function movable in a horizontal plane, and a resist film is applied on the surface of the wafer 2.

【0019】また、ウエハ2は、複数のチップC1,C2,
3,・・・, Cn が配置されており、任意の複数のチッ
プの四隅には、位置合わせマークが設けられている。
The wafer 2 includes a plurality of chips C 1 , C 2 ,
C 3 ,..., C n are arranged, and alignment marks are provided at the four corners of an arbitrary plurality of chips.

【0020】また、複数のチップC1,C2,C3,・・・,
n のうち、重ね合わせ露光動作を行う際の測定される
複数のチップ(任意に選択された複数のチップ)を、C
m1,Cm2, Cm3, ・・・, Cmlとして示している。この
場合、チップCm1の四隅に設けられている位置合わせマ
ークをM1a, M1b, M1c, M1dとして示している。ま
た、チップCm2の四隅に設けられている位置合わせマー
クをM2a, M2b, M2c,M2dとして示している。また、
チップCmlの四隅に設けられている位置合わせマークを
la, Mlb, Mlc, Mldとして示している。なお、他の
実施の形態として、チップの四隅に設けられている位置
合わせマークは、複数のチップC1,C2,C3,・・・, C
n のうち、重ね合わせ露光動作を行う際の測定される複
数のチップCm1, Cm2, Cm3, ・・・, Cmlにのみ設け
ている態様であることにより、設計仕様に応じて全チッ
プの内の種々の領域のチップを選択して設定する態様を
適用することができる。
A plurality of chips C 1 , C 2 , C 3 ,.
Among the C n , a plurality of chips (arbitrarily selected chips) to be measured when performing the overlay exposure operation are represented by C
m1, C m2, C m3, ···, shown as C ml. In this case, the alignment marks provided at the four corners of the chip C m1 are shown as M 1a , M 1b , M 1c , and M 1d . Also shows the alignment marks are provided at four corners of the chip C m2 M 2a, M 2b, M 2c, as M 2d. Also,
The alignment marks provided at the four corners of the chip C ml are shown as M la , M lb , M lc , and M ld . As another embodiment, the alignment marks provided at the four corners of the chip include a plurality of chips C 1 , C 2 , C 3 ,.
Among the n , only the plurality of chips C m1 , C m2 , C m3 ,..., C ml to be measured at the time of performing the superposing exposure operation are provided only in C ml. A mode in which chips in various regions of the chips are selected and set can be applied.

【0021】一方、試料台1の上方には、電子線源3が
設けられており、試料台1にセットされているウエハ2
に対して電子線4が放射されるように構成されている。
On the other hand, an electron beam source 3 is provided above the sample stage 1, and the wafer 2 set on the sample stage 1
Is configured to radiate an electron beam 4 to the electron beam.

【0022】電子線源3と試料台1との間には、成形器
5、対物レンズ6および偏向器7などから構成されてい
る電子光学系が設けられている。この場合、電子線源3
から放射された電子線4は、成形器5により光電子面が
所定の形状に成形された後、対物レンズ6によりウエハ
2の表面に焦点合わせが行われ、偏向器7によりウエハ
2の上の任意の位置に照射されるようになっている。
Between the electron beam source 3 and the sample table 1, there is provided an electron optical system comprising a molding unit 5, an objective lens 6, a deflector 7, and the like. In this case, the electron beam source 3
After the photoelectron surface is shaped into a predetermined shape by the shaping device 5, the electron beam 4 emitted from the wafer 2 is focused on the surface of the wafer 2 by the objective lens 6, and deflected by the deflector 7. Is irradiated to the position.

【0023】成形器5は、成形器制御部8および成形信
号発生部9を介して演算部10に電気的に接続されてい
る。また、対物レンズ6は、レンズ制御部11および位
置信号発生部12を介して演算部10に電気的に接続さ
れている。また、偏向器7は、偏向器制御部13および
位置信号発生部12を介して演算部10に電気的に接続
されている。
The molding device 5 is electrically connected to a calculation unit 10 via a molding device control unit 8 and a molding signal generation unit 9. Further, the objective lens 6 is electrically connected to the calculation unit 10 via the lens control unit 11 and the position signal generation unit 12. The deflector 7 is electrically connected to the calculation unit 10 via the deflector control unit 13 and the position signal generation unit 12.

【0024】演算部10は、高速なアクセルが可能なバ
ッファメモリ14を介して制御計算機15に電気的に接
続されていると共に直接的に制御計算機に電気的に接続
されている。
The arithmetic unit 10 is electrically connected to the control computer 15 via a buffer memory 14 capable of high-speed acceleration, and is also directly electrically connected to the control computer.

【0025】制御計算機15には、例えば大容量の磁気
ディスクなどからなり、ウエハ2に対して露光すべき複
数の図形データを格納している露光データ格納部16が
電気的に接続されている。この場合、制御計算機15に
よって、適宜選択された所定の露光データが必要に応じ
てバッファメモリ14に転送できるようになっている。
The control computer 15 is electrically connected to an exposure data storage section 16 composed of, for example, a large-capacity magnetic disk and storing a plurality of graphic data to be exposed on the wafer 2. In this case, the control computer 15 can transfer predetermined exposure data appropriately selected to the buffer memory 14 as needed.

【0026】また、制御計算機15には、試料台1にセ
ットされているウエハ2の近傍に配置されているマーク
位置検出器17が電気的に接続されている。また、制御
計算機15には、試料台制御部18を介して試料台1が
電気的に接続されている。したがって、ウエハ2の任意
の露光領域を電子光学系の下に位置決め制御できるよう
になっている。
The control computer 15 is electrically connected to a mark position detector 17 disposed near the wafer 2 set on the sample table 1. The sample stage 1 is electrically connected to the control computer 15 via a sample stage controller 18. Therefore, it is possible to control the positioning of an arbitrary exposure area of the wafer 2 below the electron optical system.

【0027】次に、本実施の形態の電子線露光方法を説
明する。
Next, an electron beam exposure method according to this embodiment will be described.

【0028】まず、電子線露光装置を使用した露光に先
立ち、制御計算機15により、ウエハ2の各々のチップ
1,C2,C3,・・・, Cn の各々に露光すべき図形デー
タおよび位置合わせマークM1a, M1b, M1c, M1d, M
2a, M2b, M2c, M2d, ・・・, Mla, Mlb, Mlc, M
ld上に電子線4を走査させるための走査データを露光デ
ータ格納部16から読みだしバッファメモリ14に格納
する。
[0028] First, prior to exposure using an electron beam exposure apparatus, the control computer 15, each of the chips C 1 of the wafer 2, C 2, C 3, ···, graphic data to be exposed to each of the C n And alignment marks M 1a , M 1b , M 1c , M 1d , M
2a , M 2b , M 2c , M 2d , ..., M la , M lb , M lc , M
Scan data for scanning the electron beam 4 on the ld is read from the exposure data storage unit 16 and stored in the buffer memory 14.

【0029】次に、制御計算機15により、ウエハ2上
でのチップC1,C2,C3,・・・, Cn の各々に対する重
ね合わせの補正係数を求める。その操作は、次に記載す
るように行っている。
Next, the control computer 15 determines a correction coefficient for superimposition on each of the chips C 1 , C 2 , C 3 ,..., C n on the wafer 2. The operation is performed as described below.

【0030】制御計算機15は、試料台制御部18を介
して試料台1を移動させ、順次位置合わせマークM1a,
1b, M1c, M1d, M2a, M2b, M2c, M2d, ・・・,
la, Mlb, Mlc, Mldを電子光学系の下に位置決めす
る。また、バッファメモリ14内の位置合わせマークM
1a, M1b, M1c, M1d, M2a, M2b, M2c, M2d, ・・
・, Mla, Mlb, Mlc, Mld上を電子線4を走査させる
ための走査データを用いて、演算部10、位置信号発生
部12および偏向器制御部13を介して偏向器7を制御
し電子線4を位置合わせマークM1a, M1b, M1c,
1d, M2a, M2b,M2c, M2d, ・・・, Mla, Mlb,
lc, Mldの各々の上を走査させ得られた反射電子19
をマーク位置検出部17にて受容し、位置合わせマーク
1a, M1b,M1c, M1d, M2a, M2b, M2c, M2d, ・
・・, Mla, Mlb, Mlc, Mldの各々の検出座標を得
る。
The control computer 15 moves the sample stage 1 via the sample stage controller 18 and sequentially aligns the alignment marks M 1a , M 1a ,
M 1b , M 1c , M 1d , M 2a , M 2b , M 2c , M 2d , ...,
Position M la , M lb , M lc , and M ld below the electron optics. Also, the alignment mark M in the buffer memory 14
1a , M 1b , M 1c , M 1d , M 2a , M 2b , M 2c , M 2d ,.
.. , M la , M lb , M lc , and M ld , using the scanning data for scanning the electron beam 4, the deflector 7 via the calculation unit 10, the position signal generation unit 12, and the deflector control unit 13. To control the electron beam 4 to align the alignment marks M 1a , M 1b , M 1c ,
M 1d , M 2a , M 2b , M 2c , M 2d , ..., M la , M lb ,
The backscattered electrons 19 obtained by scanning over each of M lc and M ld
Are received by the mark position detecting section 17, and the alignment marks M1a , M1b , M1c , M1d , M2a , M2b , M2c , M2d,.
... obtain M la, M lb, M lc , the detected coordinates of each M ld.

【0031】この場合、位置合わせマークM1aの検出座
標は、(Xm1a , Ym1a )としており、チップCm1の中
心の座標を(0, 0)とした原点座標に対するXm1a
X方向の座標であり、Ym1a はY方向の座標であり、チ
ップ内の座標を示している。また、以下の位置合わせマ
ークM1bなどの検出座標も、位置合わせマークM1aの検
出座標(Xm1a , Ym1a )と同様な表示を行っている。
すなわち、位置合わせマークM1bの検出座標は
(Xm1b , Ym1b )、位置合わせマークM1cの検出座標
は(Xm1c , Ym1c )、位置合わせマークM1dの検出座
標は(Xm1d , Ym1d )、位置合わせマークM2aの検出
座標は(Xm2a , Ym2a )、位置合わせマークM2bの検
出座標は(Xm2b , Ym2b )、位置合わせマークM2c
検出座標は(Xm2 c , Ym2c )、位置合わせマークM2d
の検出座標は(Xm2d , Ym2d )、・・・、位置合わせ
マークMlaの検出座標は(Xmla , Ymla )、位置合わ
せマークMlbの検出座標は(Xmlb , Ymlb )、位置合
わせマークMlcの検出座標は(Xml c , Ymlc )、位置
合わせマークMldの検出座標は(Xmld , Ymld )と表
示を行っている。
In this case, the detected coordinates of the alignment mark M 1a are (X m1a , Y m1a ), and X m1a with respect to the origin coordinates where the coordinates of the center of the chip C m1 are (0, 0) is X direction. Y m1a is a coordinate in the Y direction, and indicates a coordinate in the chip. The detected coordinates of the following alignment marks M 1b and the like are also displayed in the same manner as the detected coordinates (X m1a , Y m1a ) of the alignment marks M 1a .
That is, the detected coordinates of the alignment mark M 1b are (X m1b , Y m1b ), the detected coordinates of the alignment mark M 1c are (X m1c , Y m1c ), and the detected coordinates of the alignment mark M 1d are (X m1d , Y M1D), the detected coordinates of the alignment mark M 2a is (X m2a, Y m2a), the detected coordinates of the alignment mark M 2b is (X m2b, Y m2b), the detected coordinates of the alignment mark M 2c is (X m @ 2 c , Y m2c ), alignment mark M 2d
The detected coordinates of (X m2d, Y m2d), ···, detected coordinates of the alignment mark M la is (X mla, Y mla), the detected coordinates of the alignment mark M lb is (X mlb, Y mlb), detected coordinates of the alignment mark M lc is (X ml c, Y mlc) , the detected coordinates of the alignment mark M ld have done labeled (X mld, Y mld).

【0032】制御計算機15は、位置合わせマーク
1a, M1b, M1c, M1d, M2a, M2b,M2c, M2d, ・
・・, Mla, Mlb, Mlc, Mldの各々の検出座標(X
m1a , Ym1 a )、(Xm1b , Ym1b )、(Xm1c , Y
m1c )、(Xm1d , Ym1d )、(Xm2 a , Ym2a )、
(Xm2b , Ym2b )、(Xm2c , Ym2c )、(Xm2d ,
m2d )、・・・、(Xmla , Ymla )、(Xmlb , Y
mlb )、(Xmlc , Ymlc )、(Xmld , Ymld )の各
々を(Xe , Ye )と表現し、位置合わせマークM1a,
1b, M1c, M1d, M2a, M2b, M2c, M2d, ・・・,
la, Mlb, Mlc, Mldの各々の設計座標(Xmd1a, Y
md1a)、(Xm1db ,Ymd1b)、(Xmd1c, Ymd1c)、
(Xmd1d, Ymd1d)、(Xmd2a, Ymd2a)、(Xm2db ,
md2b)、(Xmd2c,Ymd2c)、(Xmd2d, Ymd2d)、
・・・、(Xmdla, Ymdla)、(Xmdlb, Ymd lb)、
(Xmdlc, Ymdlc)、(Xmdld, Ymdld)の各々を(X
d , Yd )と表現した時に下記の式1を満足する補正係
数A, B, C, D, E, F, G, Hを最小自乗法などを
使用して演算することにより、その補正係数A, B,
C, D, E,F, G, Hを規定して、それを演算部10
に与える。
The control computer 15 calculates the alignment marks M 1a , M 1b , M 1c , M 1d , M 2a , M 2b , M 2c , M 2d,.
.., M la , M lb , M lc , M ld detected coordinates (X
m1a, Y m1 a), ( X m1b, Y m1b), (X m1c, Y
m1c), (X m1d, Y m1d), (X m2 a, Y m2a),
(X m2b , Y m2b ), (X m2c , Y m2c ), (X m2d ,
Y m2d ), ..., (X mla , Y mla ), (X mlb , Y
mlb ), (X mlc , Y mlc ) and (X mld , Y mld ) are expressed as (X e , Y e ), and the alignment marks M 1a ,
M 1b , M 1c , M 1d , M 2a , M 2b , M 2c , M 2d , ...,
Design coordinates of each of M la , M lb , M lc , and M ld (X md1a , Y
md1a ), ( Xm1db , Ymd1b ), ( Xmd1c , Ymd1c ),
(X md1d , Y md1d ), (X md2a , Y md2a ), (X m2db ,
Y md2b ), (X md2 c, Y md2c ), (X md2d , Y md2d ),
..., (X mdla , Y mdla ), (X mdlb , Y md lb ),
(X mdlc , Y mdlc ) and (X mdld , Y mdld )
d , Y d ), the correction coefficients A, B, C, D, E, F, G, and H satisfying the following equation 1 are calculated using a least square method or the like, and the correction coefficients are calculated. A, B,
C, D, E, F, G, H are defined, and are defined
Give to.

【0033】 Xe =(1+A)Xd +BYd +CXd ・Yd +D Ye =EXd +(1+F)Yd +GXd ・Yd +H ・・・式1 この場合、式1において、チップC1,C2,C3,・・・,
n の各々における歪をAとFで表すゲイン項、BとE
で表す回転項、CとGで表す台形項およびDとHで表す
シフト項に分類して補正係数を求めるものである。
X e = (1 + A) X d + BY d + CX d · Y d + D Y e = EX d + (1 + F) Y d + GX d · Y d + H (1) 1, C 2, C 3, ···,
Gain terms representing the distortion in each of C n by A and F, B and E
The correction coefficient is obtained by classifying into a rotation term represented by, a trapezoidal term represented by C and G, and a shift term represented by D and H.

【0034】次に、制御計算機15により、試料台制御
部18を介して試料台1を制御し、ウエハ2におけるチ
ップC1,C2,C3,・・・, Cn の任意の領域を電子光学
系の下に位置決めする。演算部10は、バッファメモリ
14内の前記任意の領域に露光すべき図形データの個々
のパターンデータを複数のショットデータに分解し、順
次個々のショットデータに基づいて電子線4の光電面の
形状データとウエハ2上の電子線4の照射位置データと
を算出し、それぞれを成形信号発生部9と位置信号発生
部12とに与える。この場合、演算部10は、各々のシ
ョットの設計上の照射位置データすなわち設計上の照射
位置座標(Xsd, Ysd)に対して前記の補正係数A,
B, C, D, E, F, G, Hを用いて式2で表現される
補正を加え、ウエハ2上の照射位置データすなわち実行
上の照射位置座標(Xse, Yse)をもとめ、位置信号発
生部12に与えている。
Next, the control computer 15, via the sample stage controller 18 controls the sample stage 1, chip C 1, C 2, C 3 in the wafer 2, ..., and any region of the C n Position it below the electron optics. The arithmetic unit 10 decomposes the individual pattern data of the graphic data to be exposed in the arbitrary area in the buffer memory 14 into a plurality of shot data, and sequentially determines the shape of the photoelectric surface of the electron beam 4 based on the individual shot data. The data and the irradiation position data of the electron beam 4 on the wafer 2 are calculated and given to the shaping signal generator 9 and the position signal generator 12, respectively. In this case, the calculation unit 10 calculates the correction coefficient A, with respect to the designed irradiation position data of each shot, that is, the designed irradiation position coordinates (X sd , Y sd ).
The correction expressed by Equation 2 is performed using B, C, D, E, F, G, and H, and the irradiation position data on the wafer 2, that is, the irradiation position coordinates (X se , Y se ) in execution are obtained. It is provided to the position signal generator 12.

【0035】 Xse=(1+A)Xsd+BYsd+CXsd・Ysd+D Yse=EXsd+(1+F)Ysd+GXsd・Ysd+H ・・・式2 成形信号発生部9は、成形器制御部8を介して成形器5
に成形信号を与え、電子線4の光電面の形状を任意の形
状に整える。また、位置信号発生部12は、レンズ制御
部11を介して対物レンズ6に焦点信号を与え、電子線
4のウエハ2表面への焦点合わせを行うと共に偏向器制
御部13を介して対物レンズ6に位置信号を与え、電子
線4のウエハ2表面の任意の位置への照射を行う。ウエ
ハ2におけるチップC1,C2,C3,・・・, Cn の任意の
領域に対しての露光動作を終えると、制御計算機15は
試料台制御部18を介して試料台1を制御し、ウエハ2
におけるチップC1,C2,C3,・・・, Cn の別の任意の
領域を電子光学系の下に位置決めし、上記と同様の露光
動作を行う。これらの露光動作をウエハ2におけるチッ
プC1,C2,C3,・・・, Cn の全てに行うことにより、
ウエハ2に対する露光作業が完了する。
X se = (1 + A) X sd + BY sd + CX sd .Y sd + DY se = EX sd + (1 + F) Y sd + GX sd .Y sd + H (Formula 2) The molding signal generator 9 is a molding machine. Forming device 5 via control unit 8
, And the shape of the photocathode of the electron beam 4 is adjusted to an arbitrary shape. The position signal generating unit 12 supplies a focus signal to the objective lens 6 via the lens control unit 11 to focus the electron beam 4 on the surface of the wafer 2, and to control the objective lens 6 via the deflector control unit 13. To irradiate the electron beam 4 to an arbitrary position on the surface of the wafer 2. When the exposure operation for an arbitrary area of the chips C 1 , C 2 , C 3 ,..., C n on the wafer 2 is completed, the control computer 15 controls the sample stage 1 via the sample stage controller 18. And wafer 2
, Another arbitrary area of the chips C 1 , C 2 , C 3 ,..., C n is positioned below the electron optical system, and the same exposure operation as described above is performed. Chip C 1 these exposure operation on the wafer 2, C 2, C 3, ···, by performing all of the C n,
The exposure operation for the wafer 2 is completed.

【0036】次に、本実施の形態の電子線露光方法の効
果などの特徴を、従来の電子線露光方法と比較して説明
する。
Next, features such as the effects of the electron beam exposure method of this embodiment will be described in comparison with the conventional electron beam exposure method.

【0037】従来の電子線露光方法において、各々のシ
ョットの設計上の照射位置座標(Xsd, Ysd)を求める
必要性を生じさせる原因として、電子線露光装置の持つ
歪や各々の電子線露光装置間の機差しか考慮していなか
ったので、前記の補正係数A, B, C, D, E, F,
G, Hに関してはウエハ2におけるチップC1,C2,C3,
・・・, Cn の各々において同一の値を用いるか、ウエ
ハ2におけるチップC1,C2,C3,・・・, Cn の各々に
おいてウエハ2上の位置により1次式で表現されるか、
前記2次の項を考慮していない値しか用いていなかっ
た。
In the conventional electron beam exposure method, the necessity of obtaining the designed irradiation position coordinates (X sd , Y sd ) of each shot is caused by the distortion of the electron beam exposure apparatus and each electron beam. The correction coefficients A, B, C, D, E, F,
Regarding G and H, the chips C 1 , C 2 , C 3 ,
..., or use the same value in each of the C n, chip C 1, C 2, C 3 in the wafer 2, ..., are represented by a linear equation by the position of the wafer 2 in each of the C n Or
Only values not considering the second-order terms were used.

【0038】ところが、ウエハ2表面に形成されている
酸化シリコン膜が帯電したり、ウエハ2を試料台1に保
持するための静電チャックからのリーク電流により、ウ
エハ2が電位を持った状態となっている。したがって、
図3に示すように、等電位面20は、ウエハ2の内部で
は電子線4に対しては垂直であるが、ウエハ2の外縁で
は電子線4に対して傾きを持つ結果、ウエハ2の外縁で
は電子線4が曲げられてしまう。
However, the silicon oxide film formed on the surface of the wafer 2 is charged, or the leakage current from the electrostatic chuck for holding the wafer 2 on the sample stage 1 causes the state in which the wafer 2 has a potential. Has become. Therefore,
As shown in FIG. 3, the equipotential surface 20 is perpendicular to the electron beam 4 inside the wafer 2, but has an inclination with respect to the electron beam 4 at the outer edge of the wafer 2. Then, the electron beam 4 is bent.

【0039】したがって、図4に示すように、ウエハ2
におけるチップC1,C2,C3,・・・, Cn の各々が、ウ
エハ2の2次元的位置に依存して形状が変化する。図4
に示すウエハ2は、負に帯電し電子線4外側に曲げられ
た場合で、ウエハ2の上下では上下方向のゲイン成分の
ずれがあり、ウエハ2の左右では、左右方向のゲイン成
分のずれがあり、それらの対角方向では回転もしくは回
転と台形を組み合わせた菱形のずれがある様子を示して
いる。
Therefore, as shown in FIG.
Each of the chips C 1 , C 2 , C 3 ,..., C n changes its shape depending on the two-dimensional position of the wafer 2. FIG.
The wafer 2 shown in FIG. 2 is negatively charged and bent outward of the electron beam 4. There is a shift in the vertical gain component above and below the wafer 2, and a shift in the horizontal gain component between the left and right sides of the wafer 2. In these diagonal directions, there is shown a state where there is a rotation of a diamond or a combination of rotation and a trapezoid in a rhombus.

【0040】従来の電子線露光方法では、前述した各々
のショットの設計上の照射位置座標(Xsd, Ysd)に補
正を加えてウエハ2上の各々のショットの実行上の照射
位置座標(Xse, Yse)を求める必要性を生じさせる原
因として電子線露光装置の持つ歪や各々の電子線露光装
置間の機差しか考慮していなかったことにより、ウエハ
2の上下および左右でのゲイン成分のずれおよびそれら
の対角方向では回転と台形を組み合わせた菱形のずれに
対しては平均的な補正しか行われず、合わせ精度を劣化
させるという問題点があった。
In the conventional electron beam exposure method, the irradiation position coordinates (X sd , Y sd ) in the design of each shot described above are corrected to correct the irradiation position coordinates (execution position) of each shot on the wafer 2. X se , Y se ) need not be determined because the distortion of the electron beam exposure apparatus and the distance between the electron beam exposure apparatuses were not taken into account. There is a problem that only an average correction is performed for the shift of the gain component and the shift of the rhombus in which the rotation and the trapezoid are combined in the diagonal directions, and the alignment accuracy is deteriorated.

【0041】具体的にはウエハ2が数V帯電すると電子
線4はウエハ4外縁で0. 1μm 程度曲げられるのに対
して平均的に補正が行われる結果、0. 05μm 程度の
合わせ誤差が発生する。これは、チップC1,C2,C3,・
・・, Cn の各々のウエハ2上の2次元的位置を
(Xi , Yi )とした時、ウエハ2の上下でのゲイン成
分はYi ・Yi に依存し、左右でのゲイン成分はXi
i に依存し、回転および台形成分はXi ・Yi に依存
することを考慮していないためである。
More specifically, when the wafer 2 is charged by several volts, the electron beam 4 is bent by about 0.1 μm at the outer edge of the wafer 4, but is corrected on average. As a result, an alignment error of about 0.05 μm occurs. I do. These are the chips C 1 , C 2 , C 3 ,.
When the two-dimensional position of each of C n on the wafer 2 is (X i , Y i ), the gain component above and below the wafer 2 depends on Y i · Y i , and the gain on the left and right The component is X i
Depending on the X i, the rotational and trapezoidal components is because not considered to be dependent on X i · Y i.

【0042】本実施の形態の電子線露光方法は、以下に
記述する合わせ露光を行っているので、上記の問題点を
解決することができる。
In the electron beam exposure method of the present embodiment, the above-mentioned problems can be solved because the alignment exposure described below is performed.

【0043】すなわち、まず、上記のように制御計算機
15により、重ね合わせ露光動作に用いられる任意の複
数のチップCm1, Cm2, ・・・, Cmj, ・・・, Cml
各々において位置合わせM1a, M1b, M1c, M1d,
2a, M2b, M2c, M2d, ・・・, Mla, Mlb, Mlc,
ldの各々の検出座標(Xm1a , Ym1a )、(Xm1b ,
m1b )、(Xm1c , Ym1c )、(Xm1d , Ym1d )、
(Xm2a , Ym2a )、(Xm2b , Ym2b )、(Xm2c ,
m2c )、(Xm2d , Ym2d )、・・・、(Xmla, Y
mla )、(Xmlb , Ymlb )、(Xmlc , Ymlc )、
(Xmld , Ymld )のうち任意の1組の検出座標(X
mja , Ymja )、(Xmjb , Ymjb )、(Xmjc, Y
mjc )、(Xmjd , Ymjd )の各々を(Xej, Yej)と
し、その設計座標(Xmdja, Ymdja)、(Xmdjb, Y
mdjb)、(Xmdjc, Ymdjc)、(Xmdjd, Ymd jd)の各
々を(Xdj, Ydj)とした時、任意の重ね合わせチップ
mjにおける補正係数をAj , Bj , Cj , Dj ,
j , Fj , Gj , Hj として、下記の式3にて求め
る。
[0043] That is, first, the control computer 15 as described above, any of a plurality of chips C m1, used in the exposure operation superposition C m2, ···, C mj, ···, in each of the C ml Alignment M 1a , M 1b , M 1c , M 1d ,
M 2a , M 2b , M 2c , M 2d , ..., M la , M lb , M lc ,
Each M ld of detected coordinates (X m1a, Y m1a), (X m1b,
Ym1b ), ( Xm1c , Ym1c ), ( Xm1d , Ym1d ),
(X m2a , Y m2a ), (X m2b , Y m2b ), (X m2c ,
Y m2c ), (X m2d , Y m2d ), ..., (X mla , Y
mla ), (X mlb , Y mlb ), (X mlc , Y mlc ),
(X mld , Y mld ) Any set of detection coordinates (X mld , Y mld )
mja , Y mja ), (X mjb , Y mjb ), (X mjc , Y
mjc), (X MJD, respectively (X ej of Y mjd), Y ej) and then, the design coordinates (X mdja, Y mdja), (X mdjb, Y
mdjb ), (X mdjc , Y mdjc ), and (X mdjd , Y md jd ) are each represented by (X dj , Y dj ), and the correction coefficient in an arbitrary superimposed chip C mj is A j , B j , C j , D j ,
E j , F j , G j , and H j are obtained by the following Expression 3.

【0044】 Xej=(1+Aj )Xdj+Bj dj+Cj dj・Ydj+Dj ej=Ej dj+(1+Fj )Ydj+Gj dj・Ydj+Hj ・・・式3 次に、制御計算機15により、ウエハ2上の重ね合わせ
露光動作に用いられる任意の複数のチップCm1, Cm2,
・・・, Cmj, ・・・, Cmlの各々にて個別の補正係数
j , Bj , Cj , Dj , Ej , Fj , Gj , Hj を当
該任意の複数のチップCm1, Cm2, ・・・, Cmj, ・・
・, Cmlのウエハ2上の2次元的座標(Xj , Yj )を
用いて、一般的に下記の式4で表現される2次式を最小
自乗法などにて解いて、補正係数a0,a1,a2,a3,a4,
5,b0,b1,b2,b3,b4,b5,・・・, h0,h1,h2,h
3,h4,h5 を求める。
[0044] X ej = (1 + A j ) X dj + B j Y dj + C j X dj · Y dj + D j Y ej = E j X dj + (1 + F j) Y dj + G j X dj · Y dj + H j ·· Equation 3 Next, the control computer 15 selects a plurality of arbitrary chips C m1 , C m2 ,
.. , C mj ,..., C ml , the individual correction coefficients A j , B j , C j , D j , E j , F j , G j , H j Chips C m1 , C m2 , ..., C mj , ...
Using a two-dimensional coordinate (X j , Y j ) on the wafer 2 of C ml, a quadratic equation generally expressed by the following equation 4 is solved by a least square method or the like, and a correction coefficient is obtained. a 0 , a 1 , a 2 , a 3 , a 4 ,
a 5, b 0, b 1 , b 2, b 3, b 4, b 5, ···, h 0, h 1, h 2, h
3 , h 4 and h 5 are determined.

【0045】 Aj =a0 +a1j +a2j ・Xj +a3j ・Yj +a4j ・Yj +a5j j =b0 +b1j +b2j ・Xj +b3j ・Yj +b4j ・Yj +b5j j =c0 +c1j +c2j ・Xj +c3j ・Yj +c4j ・Yj +c5j j =d0 +d1j +d2j ・Xj +d3j ・Yj +d4j ・Yj +d5j j =e0 +e1j +e2j ・Xj +e3j ・Yj +e4j ・Yj +e5j j =f0 +f1j +f2j ・Xj +f3j ・Yj +f4j ・Yj +f5j j =g0 +g1j +g2j ・Xj +g3j ・Yj +g4j ・Yj +g5j j =h0 +h1j +h2j ・Xj +h3j ・Yj +h4j ・Yj +h5j ・・・式4 制御計算機15によるウエハ2におけるチップC1,C2,
・・・, Ci , ・・・, Cn の任意のチップCi の露光
に際しては、上記で求めた補正係数a0,a1,a2,a3,a
4,a5,b0,b1,b2,b3,b4,b5,・・・, h0,h1,h2,
3,h4,h5 と任意のチップCi のウエハ2上の2次元
的位置(Xi , Yi )とから、下記の式5により任意の
チップCi における補正係数Ai , Bi , Ci , Di ,
i , Fi , Gi , Hi を求め、演算部10へ与えるこ
とにより精度のよい合わせ露光が可能となる。
A j = a 0 + a 1 X j + a 2 X j · X j + a 3 X j · Y j + a 4 Y j · Y j + a 5 Y j B j = b 0 + b 1 X j + b 2 X j · X j + b 3 X j · Y j + b 4 Y j · Y j + b 5 Y j C j = c 0 + c 1 X j + c 2 X j · X j + c 3 X j · Y j + c 4 Y j · Y j + c 5 Y j D j = d 0 + d 1 X j + d 2 X j · X j + d 3 X j · Y j + d 4 Y j · Y j + d 5 Y j E j = e 0 + e 1 X j + e 2 X j · X j + e 3 X j · Y j + e 4 Y j · Y j + e 5 Y j F j = f 0 + f 1 X j + f 2 X j · X j + f 3 X j · Y j + f 4 Y j · Y j + f 5 Y j G j = g 0 + g 1 X j + g 2 X j · X j + g 3 X j · Y j + g 4 Y j · Y j + g 5 Y j H j = h 0 + h 1 X j the wafer 2 by + h 2 X j · X j + h 3 X j · Y j + h 4 Y j · Y j + h 5 Y j ··· equation 4 the control computer 15 Chips C 1 , C 2 ,
, C i ,..., C n , upon exposure of an arbitrary chip C i , the correction coefficients a 0 , a 1 , a 2 , a 3 , a
4, a 5, b 0, b 1, b 2, b 3, b 4, b 5, ···, h 0, h 1, h 2,
From h 3 , h 4 , h 5 and the two-dimensional position (X i , Y i ) of the arbitrary chip C i on the wafer 2, the correction coefficients A i , B for the arbitrary chip C i are obtained by the following equation (5). i , C i , D i ,
By obtaining E i , F i , G i , and H i , and providing them to the arithmetic unit 10, it is possible to perform accurate exposure.

【0046】 Ai =a0 +a1i +a2i ・Xi +a3i ・Yi +a4i ・Yi +a5i i =b0 +b1i +b2i ・Xi +b3i ・Yi +b4i ・Yi +b5i i =c0 +c1i +c2i ・Xi +c3i ・Yi +c4i ・Yi +c5i i =d0 +d1i +d2i ・Xi +d3i ・Yi +d4i ・Yi + d5i i =e0 +e1i +e2i ・Xi +e3i ・Yi +e4i ・Yi +e5i i =f0 +f1i +f2i ・Xi +f3i ・Yi +f4i ・Yi +f5i i =g0 +g1i +g2i ・Xi +g3i ・Yi +g4i ・Yi +g5i i =h0 +h1i +h2i ・Xi +h3i ・Yi +h4i ・Yi +h5i ・・・式5 さらに、ウエハ2の帯電状態において、ウエハ2の上下
および左右でのゲイン成分のずれおよびそれらの対角方
向での菱形のずれを補正すればよいことにより、式5で
の2次の項は、下記の式6のように削減することができ
る。
A i = a 0 + a 1 X i + a 2 X i · X i + a 3 X i · Y i + a 4 Y i · Y i + a 5 Y i B i = b 0 + b 1 X i + b 2 X i · X i + b 3 X i · Y i + b 4 Y i · Y i + b 5 Y i C i = c 0 + c 1 X i + c 2 X i · X i + c 3 X i · Y i + c 4 Y i · Y i + c 5 Y i D i = d 0 + d 1 X i + d 2 X i · X i + d 3 X i · Y i + d 4 Y i · Y i + d 5 Y i E i = e 0 + e 1 X i + e 2 X i · X i + e 3 X i · Y i + e 4 Y i · Y i + e 5 Y i F i = f 0 + f 1 X i + f 2 X i · X i + f 3 X i · Y i + f 4 Y i · Y i + f 5 Y i G i = g 0 + g 1 X i + g 2 X i · X i + g 3 X i · Y i + g 4 Y i · Y i + g 5 Y i H i = h 0 + h 1 X i + h 2 X i · X i + h 3 X i · Y i + h 4 Y i · Y i + h 5 Y i ··· equation 5 further, in the charged state of the wafer 2, By correcting the shift of the gain component in the vertical and horizontal directions of Eha 2 and the shift of the rhombus in the diagonal direction thereof, the quadratic term in Equation 5 is reduced as in Equation 6 below. be able to.

【0047】 Aj =a0 +a1j +a2j ・Xj +a5j j =b0 +b1j +b2j ・Xj +b5j j =c0 +c1j +c2j ・Xj +c5j j =d0 +d1j +d2j ・Xj +d5j j =e0 +e1j +e2j ・Xj +e5j j =f0 +f1j +f2j ・Xj +f5j j =g0 +g1j +g2j ・Xj +g5j j =h0 +h1j +h2j ・Xj +h5j ・・・式6 そして、任意のチップCi における補正係数Ai ,
i , Ci , Di , Ei ,Fi , Gi , Hi は、下記の
式7により求めることができる。
A j = a 0 + a 1 X j + a 2 X j · X j + a 5 Y j B j = b 0 + b 1 X j + b 2 X j · X j + b 5 Y j C j = c 0 + c 1 X j + c 2 X j · X j + c 5 Y j D j = d 0 + d 1 X j + d 2 X j · X j + d 5 Y j E j = e 0 + e 1 X j + e 2 X j · X j + e 5 Y j F j = f 0 + f 1 X j + f 2 X j · X j + f 5 Y j G j = g 0 + g 1 X j + g 2 X j · X j + g 5 Y j H j = h 0 + h 1 X j + h 2 X j · X j + h 5 Y j ··· equation 6 the correction coefficient at an arbitrary chip C i a i,
B i , C i , D i , E i , F i , G i , and H i can be obtained by the following equation (7).

【0048】 Ai =a0 +a1i +a2i ・Xi +a5i i =b0 +b1i +b2i ・Xi +b5i i =c0 +c1i +c2i ・Xi +c5i i =d0 +d1i +d2i ・Xi +d5i i =e0 +e1i +e2i ・Xi +e5i i =f0 +f1i +f2i ・Xi +f5i i =g0 +g1i +g2i ・Xi +g5i i =h0 +h1i +h2i ・Xi +h5i ・・・式7 前述した本実施の形態の電子線露光方法によれば、ウエ
ハ2における任意の複数のチップ(位置合わせマークを
有するチップ)Cm1〜Cmlの四隅などの隅に位置合わせ
マークM1a〜M1dが配置されており、位置合わせマーク
1a〜M1dの位置を検出し、ウエハ2におけるすべての
チップC1 〜Cn の位置や形状に対応させて露光を行う
際に、ウエハ2における任意のチップCi の位置合わせ
のために使用されている関数として、チップC1 〜Cn
のウエハ2上の座標系のXおよびYのX・XまたはX・
YあるいはY・Yという2次項を含む関数が使用されて
いることにより、精度のよい合わせ露光が可能となるの
で、高精度な重ね合わせ露光ができる。
A i = a 0 + a 1 X i + a 2 X i · X i + a 5 Y i B i = b 0 + b 1 X i + b 2 X i · X i + b 5 Y i C i = c 0 + c 1 X i + c 2 X i · X i + c 5 Y i D i = d 0 + d 1 X i + d 2 X i · X i + d 5 Y i E i = e 0 + e 1 X i + e 2 X i · X i + e 5 Y i F i = f 0 + f 1 X i + f 2 X i · X i + f 5 Y i G i = g 0 + g 1 X i + g 2 X i · X i + g 5 Y i H i = h 0 + h 1 X i + h 2 X i · X i + h 5 Y i Equation 7 According to the electron beam exposure method of the present embodiment described above, an arbitrary plurality of chips (chips having alignment marks) C on the wafer 2 m1 -C ml alignment marks M 1a ~M 1d in the corner is disposed such corners, to detect the position of the alignment mark M 1a ~M 1d, all chips C 1 -C n in the wafer 2 Position and shape When performing corresponding exposure, the chips C 1 to C n are used as a function used for positioning any chip C i on the wafer 2.
X or X of X and Y of the coordinate system on the wafer 2
Since a function including a quadratic term of Y or Y · Y is used, high-precision overlay exposure can be performed, and therefore, high-precision overlay exposure can be performed.

【0049】また、本実施の形態の電子線露光方法によ
れば、精度のよい合わせ露光が可能となり、高精度な重
ね合わせ露光ができることにより、高精度な露光ができ
るので、本実施の形態の電子線露光方法を用いたリソグ
ラフィ技術および選択エッチング技術を使用して、半導
体装置のパターンを形成する際に、パターンの精度を向
上することができるので、微細加工できると共に高性能
で高信頼度の半導体集積回路装置などの半導体装置を高
製造歩留りをもって製造することができる。
Further, according to the electron beam exposure method of the present embodiment, it is possible to perform high-precision exposure by performing high-precision overlay exposure, and to perform high-precision exposure by performing high-precision overlay exposure. When a pattern of a semiconductor device is formed by using a lithography technique and a selective etching technique using an electron beam exposure method, the precision of the pattern can be improved. A semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device can be manufactured with a high manufacturing yield.

【0050】また、本実施の形態の電子線露光方法によ
れば、精度のよい合わせ露光が可能となり、高精度な重
ね合わせ露光ができることにより、本実施の形態の電子
線露光方法を用いたリソグラフィ技術によって微細加工
が容易にできるリソグラフィ技術を達成できることによ
り、微細加工体である半導体集積回路装置などの半導体
装置の種々の品種および種々の製造工程に適用して、微
細加工を高精度にしかも容易に行うことができる。
Further, according to the electron beam exposure method of the present embodiment, it is possible to perform a high-accuracy overlay exposure, and to perform a high-accuracy overlay exposure, thereby achieving lithography using the electron beam exposure method of the present embodiment. Achieving lithography technology that enables microfabrication to be facilitated by the technology, it can be applied to various types and various manufacturing processes of semiconductor devices, such as semiconductor integrated circuit devices, which are microfabricated bodies, and microfabrication can be performed with high precision and easily. Can be done.

【0051】(実施の形態2)図5〜図10は、本発明
の実施の形態2である半導体集積回路装置の製造工程を
示す概略断面図である。本実施の形態の半導体集積回路
装置の製造方法は、前述した実施の形態1の電子線露光
方法を使用しているものである。同図を用いて、本実施
の形態の半導体集積回路装置の製造方法を具体的に説明
する。
(Embodiment 2) FIGS. 5 to 10 are schematic sectional views showing manufacturing steps of a semiconductor integrated circuit device according to Embodiment 2 of the present invention. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment uses the electron beam exposure method of the first embodiment. The method for manufacturing the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIG.

【0052】まず、図5に示すように、例えばp型のシ
リコン単結晶などからなる半導体基板(ウエハ)21の
表面の選択的な領域である素子分離領域に熱酸化処理を
用いて酸化シリコン膜からなるフィールド絶縁膜22を
形成する。
First, as shown in FIG. 5, a silicon oxide film is formed on a device isolation region, which is a selective region on the surface of a semiconductor substrate (wafer) 21 made of, for example, p-type silicon single crystal by using thermal oxidation. Is formed.

【0053】次に、半導体基板21の上に、例えば酸化
シリコン膜からなるゲート絶縁膜23を形成し、このゲ
ート絶縁膜23の上に、CVD(Chemical Vapor Depos
ition )法を使用して、ゲート電極24となる導電性の
多結晶シリコン膜を堆積した後、その上に例えば酸化シ
リコン膜からなる絶縁膜25を形成する。
Next, a gate insulating film 23 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 21, and a CVD (Chemical Vapor Depos) is formed on the gate insulating film 23.
After a conductive polycrystalline silicon film serving as the gate electrode 24 is deposited using the ition method, an insulating film 25 made of, for example, a silicon oxide film is formed thereon.

【0054】その後、絶縁膜25の上に、レジスト膜2
6を塗布した後、前述した実施の形態1の電子線露光方
法を用いたリソグラフィ技術を使用して、パターン化さ
れたレジスト膜26を形成した後、レジスト膜26をエ
ッチング用マスクとして用いて、ドライエッチングなど
の選択エッチング技術を使用して、パターン化したゲー
ト電極24を形成すると共にパターン化したゲート絶縁
膜23を形成する。
Thereafter, the resist film 2 is formed on the insulating film 25.
6 is applied, a patterned resist film 26 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of Embodiment 1 described above, and then, using the resist film 26 as an etching mask, Using a selective etching technique such as dry etching, a patterned gate electrode 24 is formed and a patterned gate insulating film 23 is formed.

【0055】この場合、本実施の形態の半導体集積回路
装置の製造方法によれば、前述した実施の形態1の電子
線露光方法を用いたリソグラフィ技術を使用してレジス
ト膜26のパターンを形成していることにより、高精度
な露光を行ってレジスト膜26のパターンを高精度化で
きるので、高性能化および高信頼度化したゲート電極2
4の微細加工が容易にできるリソグラフィ技術を使用し
て、半導体集積回路装置を製造することができる。
In this case, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the pattern of the resist film 26 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment. By doing so, the pattern of the resist film 26 can be made highly accurate by performing high-precision exposure, so that the gate electrode 2 having higher performance and higher reliability can be obtained.
The semiconductor integrated circuit device can be manufactured by using the lithography technique capable of easily performing the fine processing of No. 4.

【0056】次に、不要となったレジスト膜26を取り
除いた後、ゲート電極24の側壁に例えば酸化シリコン
膜からなるサイドウォールスペーサ27を形成した後、
半導体基板21に、例えばリンなどのn型の不純物をイ
オン注入してソースおよびドレインとなるn型の半導体
領域28を形成する(図6)。
Next, after removing the unnecessary resist film 26, a sidewall spacer 27 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the side wall of the gate electrode 24.
An n-type impurity such as phosphorus is ion-implanted into the semiconductor substrate 21 to form an n-type semiconductor region 28 serving as a source and a drain (FIG. 6).

【0057】前述した半導体集積回路装置の製造工程
は、半導体基板21に半導体素子としてnチャネルMO
SFETを形成した態様であるが、半導体基板21にn
チャネルMOSFET以外のpチャネルMOSFET、
CMOSFET、バイポーラトランジスタ、容量素子な
どの種々の半導体素子を形成した態様を採用することが
できる。
In the manufacturing process of the above-described semiconductor integrated circuit device, an n-channel MO
In this embodiment, an SFET is formed, but n
P-channel MOSFET other than channel MOSFET,
An embodiment in which various semiconductor elements such as a CMOSFET, a bipolar transistor, and a capacitor are formed can be employed.

【0058】次に、半導体基板21の上に、例えば酸化
シリコン膜からなる絶縁膜29を形成した後、絶縁膜2
9の上に、レジスト膜30を塗布した後、前述した実施
の形態1の電子線露光方法を用いたリソグラフィ技術を
使用して、パターン化されたレジスト膜30を形成した
後、レジスト膜30をエッチング用マスクとして用い
て、ドライエッチングなどの選択エッチング技術を使用
して、コンタクトホールとしてのスルーホール(接続
孔)31を形成する(図7)。
Next, after an insulating film 29 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 21, the insulating film 2 is formed.
9, a resist film 30 is applied, a patterned resist film 30 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment, and then the resist film 30 is removed. A through-hole (connection hole) 31 is formed as a contact hole by using a selective etching technique such as dry etching using the mask as an etching mask (FIG. 7).

【0059】この場合、絶縁膜29は、例えば酸化シリ
コン膜をCVD法を使用して堆積した後、エッチバック
法またはCMP(Chemical Mechanical Polishing 、化
学的機械研磨)法を使用して、その表面を平坦化処理し
て平坦な表面を有する絶縁膜29としている。
In this case, the surface of the insulating film 29 is formed, for example, by depositing a silicon oxide film using a CVD method and then using an etch-back method or a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method. The insulating film 29 having a flat surface is formed by a flattening process.

【0060】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、前述した実施の形態1の電子線露
光方法を用いたリソグラフィ技術を使用してレジスト膜
30のパターンを形成していることにより、高精度な露
光を行ってレジスト膜30のパターンを高精度化できる
ので、高性能化および高信頼度化したスルーホール31
の微細加工が容易にできるリソグラフィ技術を使用し
て、半導体集積回路装置を製造することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the pattern of the resist film 30 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment. With this, the pattern of the resist film 30 can be made highly accurate by performing high-precision exposure.
A semiconductor integrated circuit device can be manufactured by using a lithography technique capable of easily performing fine processing.

【0061】次に、不要となったレジスト膜30を取り
除いた後、半導体基板21の上に、例えばアルミニウム
層からなる配線層32を堆積した後、配線層32の上
に、レジスト膜33を塗布した後、前述した実施の形態
1の電子線露光方法を用いたリソグラフィ技術を使用し
て、パターン化されたレジスト膜33を形成した後、レ
ジスト膜33をエッチング用マスクとして用いて、ドラ
イエッチングなどの選択エッチング技術を使用して、配
線層32を形成する(図8)。
Next, after removing the unnecessary resist film 30, a wiring layer 32 made of, for example, an aluminum layer is deposited on the semiconductor substrate 21, and a resist film 33 is applied on the wiring layer 32. After that, a patterned resist film 33 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of Embodiment 1 described above, and then the resist film 33 is used as an etching mask by dry etching or the like. The wiring layer 32 is formed by using the selective etching technique described above (FIG. 8).

【0062】この場合、配線層32は、例えばアルミニ
ウム層をスパッタリング法またはCVD法を使用して堆
積した後、エッチバック法またはCMP法を使用して、
その表面を平坦化処理して平坦な表面を有する配線層3
2としている。また、配線層32を堆積する前に、スル
ーホール31に例えばタングステン膜などの導電性膜を
埋め込んで、スルーホール31に埋め込まれているプラ
グを形成する態様とすることができる。
In this case, the wiring layer 32 is formed, for example, by depositing an aluminum layer using a sputtering method or a CVD method and then using an etch-back method or a CMP method.
Wiring layer 3 having a flat surface by flattening its surface
It is 2. Before depositing the wiring layer 32, a conductive film such as a tungsten film may be buried in the through hole 31 to form a plug buried in the through hole 31.

【0063】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、前述した実施の形態1の電子線露
光方法を用いたリソグラフィ技術を使用してレジスト膜
33のパターンを形成していることにより、高精度な露
光を行ってレジスト膜33のパターンを高精度化できる
ので、高性能化および高信頼度化した配線層32の微細
加工が容易にできるリソグラフィ技術を使用して、半導
体集積回路装置を製造することができる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the pattern of the resist film 33 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment. With this, the pattern of the resist film 33 can be made highly accurate by performing high-precision exposure, so that the lithography technology that can easily perform fine processing of the wiring layer 32 with high performance and high reliability is used. An integrated circuit device can be manufactured.

【0064】次に、不要となったレジスト膜33を取り
除いた後、半導体基板21の上に、例えば酸化シリコン
膜からなる絶縁膜34を形成した後、絶縁膜34の上
に、レジスト膜35を塗布した後、前述した実施の形態
1の電子線露光方法を用いたリソグラフィ技術を使用し
て、パターン化されたレジスト膜35を形成した後、レ
ジスト膜35をエッチング用マスクとして用いて、ドラ
イエッチングなどの選択エッチング技術を使用して、ス
ルーホール36を形成する(図9)。
Next, after removing the unnecessary resist film 33, an insulating film 34 made of, for example, a silicon oxide film is formed on the semiconductor substrate 21, and a resist film 35 is formed on the insulating film 34. After application, a patterned resist film 35 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment, and then dry etching is performed by using the resist film 35 as an etching mask. Through holes 36 are formed by using a selective etching technique such as (FIG. 9).

【0065】この場合、絶縁膜35は、例えば酸化シリ
コン膜をCVD法を使用して堆積した後、エッチバック
法またはCMP法を使用して、その表面を平坦化処理し
て平坦な表面を有する絶縁膜35としている。
In this case, the insulating film 35 has a flat surface by, for example, depositing a silicon oxide film by using a CVD method and then flattening the surface by using an etch-back method or a CMP method. The insulating film 35 is used.

【0066】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、前述した実施の形態1の電子線露
光方法を用いたリソグラフィ技術を使用してレジスト膜
35のパターンを形成していることにより、高精度な露
光を行ってレジスト膜35のパターンを高精度化できる
ので、高性能化および高信頼度化したスルーホール36
の微細加工が容易にできるリソグラフィ技術を使用し
て、半導体集積回路装置を製造することができる。
Further, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the pattern of the resist film 35 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment. Since the patterning of the resist film 35 can be performed with high precision by performing high-precision exposure, the performance and reliability of the through hole 36 can be improved.
A semiconductor integrated circuit device can be manufactured by using a lithography technique capable of easily performing fine processing.

【0067】次に、不要となったレジスト膜35を取り
除いた後、半導体基板21の上に、例えばアルミニウム
層からなる配線層37を堆積した後、配線層37の上
に、レジスト膜38を塗布した後、前述した実施の形態
1の電子線露光方法を用いたリソグラフィ技術を使用し
て、パターン化されたレジスト膜38を形成した後、レ
ジスト膜38をエッチング用マスクとして用いて、ドラ
イエッチングなどの選択エッチング技術を使用して、配
線層38を形成する(図10)。
Next, after removing the unnecessary resist film 35, a wiring layer 37 made of, for example, an aluminum layer is deposited on the semiconductor substrate 21, and a resist film 38 is applied on the wiring layer 37. After that, a patterned resist film 38 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of Embodiment 1 described above, and then the resist film 38 is used as an etching mask to perform dry etching or the like. The wiring layer 38 is formed by using the selective etching technique described above (FIG. 10).

【0068】この場合、配線層37は、例えばアルミニ
ウム層をスパッタリング法またはCVD法を使用して堆
積した後、エッチバック法またはCMP法を使用して、
その表面を平坦化処理して平坦な表面を有する配線層3
7としている。また、配線層37を堆積する前に、スル
ーホール36に例えばタングステン膜などの導電性膜を
埋め込んで、スルーホール36に埋め込まれているプラ
グを形成する態様とすることができる。
In this case, the wiring layer 37 is formed, for example, by depositing an aluminum layer using a sputtering method or a CVD method and then using an etch-back method or a CMP method.
Wiring layer 3 having a flat surface by flattening its surface
7 is assumed. Before depositing the wiring layer 37, a conductive film such as a tungsten film may be embedded in the through-hole 36 to form a plug embedded in the through-hole 36.

【0069】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、前述した実施の形態1の電子線露
光方法を用いたリソグラフィ技術を使用してレジスト膜
38のパターンを形成していることにより、高精度な露
光を行ってレジスト膜38のパターンを高精度化できる
ので、高性能化および高信頼度化した配線層37の微細
加工が容易にできるリソグラフィ技術を使用して、半導
体集積回路装置を製造することができる。
Further, according to the method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the pattern of the resist film 38 is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment. With this, the pattern of the resist film 38 can be made highly accurate by performing high-precision exposure, so that the lithography technology that can easily perform fine processing of the wiring layer 37 with high performance and high reliability is used. An integrated circuit device can be manufactured.

【0070】その後、設計仕様に応じて、前述した製造
工程(1層目の配線層としての配線層32、層間絶縁膜
としての絶縁膜34、スルーホール36、2層目の配線
層としての配線層37の製造工程)を繰り返し行って、
多層配線層を形成することによって、本実施の形態の半
導体集積回路装置の製造工程を終了する。
Thereafter, according to the design specifications, the above-described manufacturing steps (wiring layer 32 as a first wiring layer, insulating film 34 as an interlayer insulating film, through hole 36, wiring as a second wiring layer) By repeating the manufacturing process of the layer 37)
By forming the multilayer wiring layer, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment ends.

【0071】前述した本実施の形態の半導体集積回路装
置の製造方法によれば、前述した実施の形態1の電子線
露光方法を用いたリソグラフィ技術を使用してレジスト
膜26,30,33,35,38のパターンを形成して
いることにより、高精度な露光を行ってレジスト膜2
6,30,33,35,38のパターンを高精度化でき
るので、高性能化および高信頼度化したゲート電極2
4,スルーホール31,配線層32,スルーホール3
6,配線層37の微細加工が容易にできるリソグラフィ
技術を使用して、半導体集積回路装置を製造することが
できる。
According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the resist films 26, 30, 33, and 35 are formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the first embodiment. , 38, the resist film 2 is exposed with high precision.
6, 30, 33, 35, and 38 patterns can be made more precise, so that the performance and reliability of the gate electrode 2 can be improved.
4, through hole 31, wiring layer 32, through hole 3
6. A semiconductor integrated circuit device can be manufactured by using a lithography technique capable of easily performing fine processing of the wiring layer 37.

【0072】また、本実施の形態の半導体集積回路装置
の製造方法によれば、前述した実施の形態1の電子線露
光方法を用いたリソグラフィ技術を使用していることに
より、高精度な露光を行って高性能でしかも高信頼度の
配線層、スルーホールなどのパターンを形成できると共
に微細加工が容易にできるので、微細加工体である半導
体集積回路装置の種々の品種および種々の製造工程に適
用して、微細加工を高精度にしかも容易に行うことがで
きる。
Further, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the lithography technique using the above-described electron beam exposure method of the first embodiment is used, so that highly accurate exposure can be performed. It can be used to form high-performance and highly reliable wiring layers and through-hole patterns and to facilitate microfabrication, so it can be applied to various types of microfabricated semiconductor integrated circuit devices and various manufacturing processes. Thus, the fine processing can be performed with high accuracy and easily.

【0073】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施の形態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いうまでも
ない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, it can be changed.

【0074】例えば、本発明は、半導体素子を形成して
いる半導体基板(ウエハ)をSOI(Silicon on Insul
ator)基板などの種々の基板に変更することができ、半
導体基板などの基板(ウエハ)に形成する半導体素子と
しては、MOSFET以外に、CMOSFETおよびバ
イポーラトランジスタなどの種々の半導体素子を組み合
わせた態様の半導体素子を適用できる。
For example, according to the present invention, a semiconductor substrate (wafer) on which a semiconductor element is formed is formed by SOI (Silicon on Insul).
ator) The substrate can be changed to various substrates such as a substrate. As a semiconductor element formed on a substrate (wafer) such as a semiconductor substrate, in addition to MOSFET, various semiconductor elements such as a CMOSFET and a bipolar transistor are combined. A semiconductor element can be applied.

【0075】また、本発明は、MOSFET、CMOS
FETなどを構成要素とするロジック系あるいはDRA
M(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Stat
ic Random Access Memory )などのメモリ系などを有す
る種々の半導体集積回路装置の製造方法に適用できる。
The present invention relates to a MOSFET, a CMOS,
Logic or DRA with FET etc. as components
M (Dynamic Random Access Memory), SRAM (Stat
The present invention can be applied to a method of manufacturing various semiconductor integrated circuit devices having a memory system such as an IC (Random Access Memory).

【0076】[0076]

【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、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0077】(1).本発明の電子線露光方法によれ
ば、ウエハにおける任意の複数のチップ(位置合わせマ
ークを有するチップ)の四隅などの隅に位置合わせマー
クが配置されており、位置合わせマークの位置を検出
し、ウエハにおけるチップの位置や形状に対応させて露
光を行う際に、ウエハにおけるチップの位置合わせのた
めに使用されている関数として、チップのウエハ上の座
標系のXおよびYのX・XまたはX・YあるいはY・Y
という2次項を含む関数が使用されていることにより、
精度のよい合わせ露光が可能となるので、高精度な重ね
合わせ露光ができる。
(1). According to the electron beam exposure method of the present invention, alignment marks are arranged at corners such as four corners of a plurality of arbitrary chips (chips having alignment marks) on a wafer, and the positions of the alignment marks are detected. When performing exposure corresponding to the position and shape of a chip on a wafer, XX or X of X and Y of the coordinate system of the chip on the wafer is used as a function used for alignment of the chip on the wafer.・ Y or Y ・ Y
By using a function that includes the quadratic term
Since accurate alignment exposure can be performed, highly accurate overlay exposure can be performed.

【0078】(2).本発明の電子線露光方法によれ
ば、精度のよい合わせ露光が可能となり、高精度な重ね
合わせ露光ができることにより、高精度な露光ができる
ので、本発明の電子線露光方法を用いたリソグラフィ技
術および選択エッチング技術を使用して、半導体装置の
パターンを形成する際に、パターンの精度を向上するこ
とができるので、微細加工できると共に高性能で高信頼
度の半導体集積回路装置などの半導体装置を高製造歩留
りをもって製造することができる。
(2). According to the electron beam exposure method of the present invention, high-precision exposure can be performed by performing high-precision overlay exposure, and high-precision overlay exposure can be performed. In addition, when the pattern of the semiconductor device is formed by using the selective etching technology, the precision of the pattern can be improved, so that a semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device that can be finely processed and has high performance and high reliability can be manufactured. It can be manufactured with a high manufacturing yield.

【0079】(3).本発明の電子線露光方法によれ
ば、精度のよい合わせ露光が可能となり、高精度な重ね
合わせ露光ができることにより、本発明の電子線露光方
法を用いたリソグラフィ技術によって微細加工が容易に
できるリソグラフィ技術を達成できることにより、微細
加工体である半導体集積回路装置などの半導体装置の種
々の品種および種々の製造工程に適用して、微細加工を
高精度にしかも容易に行うことができる。
(3). According to the electron beam exposure method of the present invention, it is possible to perform high-precision overlay exposure, and to perform high-precision overlay exposure, thereby facilitating fine processing by the lithography technique using the electron beam exposure method of the present invention. Since the technology can be achieved, the fine processing can be performed with high accuracy and easily by applying to various kinds and various manufacturing processes of semiconductor devices such as a semiconductor integrated circuit device which is a fine processed body.

【0080】(4).本発明の半導体集積回路装置など
の半導体装置の製造方法によれば、本発明の電子線露光
方法を用いたリソグラフィ技術を使用してレジスト膜の
パターンを形成していることにより、高精度な露光を行
ってレジスト膜のパターンを高精度化できるので、高性
能化および高信頼度化したゲート電極,スルーホール,
配線層などの微細加工が容易にできるリソグラフィ技術
を使用して、半導体集積回路装置などの半導体装置を製
造することができる。
(4). According to the method of manufacturing a semiconductor device such as the semiconductor integrated circuit device of the present invention, since the pattern of the resist film is formed by using the lithography technique using the electron beam exposure method of the present invention, highly accurate exposure can be achieved. To improve the accuracy of the resist film pattern, so that the gate electrode, through hole,
A semiconductor device such as a semiconductor integrated circuit device can be manufactured by using a lithography technique capable of easily performing fine processing of a wiring layer and the like.

【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である電子線露光方法に
使用されている電子線露光装置を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electron beam exposure apparatus used in an electron beam exposure method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1である電子線露光方法に
使用されているウエハを示す概略平面図である。
FIG. 2 is a schematic plan view showing a wafer used in the electron beam exposure method according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態1である電子線露光方法に
使用されているウエハを示す概略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view showing a wafer used in the electron beam exposure method according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態1である電子線露光方法に
使用されているウエハおよびウエハにおけるチップを示
す概略平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view showing a wafer and chips on the wafer used in the electron beam exposure method according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図6】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図7】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図8】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図9】本発明の実施の形態2である半導体集積回路装
置の製造工程を示す概略断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【図10】本発明の実施の形態2である半導体集積回路
装置の製造工程を示す概略断面図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 試料台 2 ウエハ 3 電子線源 4 電子線 5 成形器 6 対物レンズ 7 偏向器 8 成形器制御部 9 成形信号発生部 10 演算部 11 レンズ制御部 12 位置信号発生部 13 偏向器制御部 14 バッファメモリ 15 制御計算機 16 露光データ格納部 17 マーク位置検出器 18 試料台制御部 19 反射電子 20 等電位面 21 半導体基板(ウエハ) 22 フィールド絶縁膜 23 ゲート絶縁膜 24 ゲート電極 25 絶縁膜 26 レジスト膜 27 サイドウォールスペーサ 28 半導体領域 29 絶縁膜 30 レジスト膜 31 スルーホール 32 配線層 33 レジスト膜 34 絶縁膜 35 レジスト膜 36 スルーホール 37 配線層 38 レジスト膜 C1,C2,C3,Cn チップ Cm1, Cm2, Cm3, Cml 位置合わせマークを有するチ
ップ M1a, M1b, M1c, M1d 位置合わせマーク M2a, M2b, M2c, M2d 位置合わせマーク Mla, Mlb, Mlc, Mld 位置合わせマーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample stand 2 Wafer 3 Electron beam source 4 Electron beam 5 Shaping device 6 Objective lens 7 Deflector 8 Shaping device control part 9 Shaping signal generation part 10 Operation part 11 Lens control part 12 Position signal generation part 13 Deflector control part 14 Buffer Memory 15 Control computer 16 Exposure data storage unit 17 Mark position detector 18 Sample stage control unit 19 Backscattered electron 20 Equipotential surface 21 Semiconductor substrate (wafer) 22 Field insulating film 23 Gate insulating film 24 Gate electrode 25 Insulating film 26 Resist film 27 Sidewall spacer 28 Semiconductor region 29 Insulating film 30 Resist film 31 Through hole 32 Wiring layer 33 Resist film 34 Insulating film 35 Resist film 36 Through hole 37 Wiring layer 38 Resist film C 1 , C 2 , C 3 , C n chip C m1 , C m2 , C m3 , C ml Chips having alignment marks M 1a , M 1 b, M 1c, M 1d alignment mark M 2a, M 2b, M 2c , M 2d alignment mark M la, M lb, M lc , M ld alignment mark

フロントページの続き (72)発明者 関根 秀樹 東京都青梅市藤橋3丁目3番地2 日立東 京エレクトロニクス株式会社内Continued on the front page (72) Inventor Hideki Sekine 3-3-2 Fujibashi, Ome-shi, Tokyo 2 Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ウエハにおける任意の複数のチップの隅
に位置合わせマークが配置されており、前記位置合わせ
マークの位置を検出し、前記ウエハにおけるチップの位
置や形状に対応させて露光を行う際に、前記ウエハにお
けるチップの位置合わせのために使用されている関数と
して、前記チップの前記ウエハ上の座標系のXおよびY
のX・XまたはX・YあるいはY・Yという2次項を含
む関数が使用されていることを特徴とする電子線露光方
法。
An alignment mark is arranged at a corner of a plurality of arbitrary chips on a wafer, and the position of the alignment mark is detected, and exposure is performed in accordance with the position and shape of the chip on the wafer. X and Y of the coordinate system of the chips on the wafer as functions used for the alignment of the chips on the wafer.
An electron beam exposure method, wherein a function including a quadratic term of XX or XY or YY is used.
【請求項2】 請求項1記載の電子線露光方法であっ
て、前記ウエハにおける複数のチップの位置合わせマー
クは、前記チップの四隅に配置されており、前記関数に
は、前記チップの持つゲイン、回転、シフトなどの補正
項の少なくともいずれかが含まれていることを特徴とす
る電子線露光方法。
2. The electron beam exposure method according to claim 1, wherein alignment marks of a plurality of chips on the wafer are arranged at four corners of the chip, and the function includes a gain of the chip. An electron beam exposure method, wherein at least one of correction terms such as correction, rotation, and shift is included.
【請求項3】 請求項2記載の電子線露光方法であっ
て、前記ウエハにおける複数のチップの四隅に位置合わ
せマークが配置されており、前記位置合わせマークの位
置を検出することにより、前記ウエハ内のチップに対す
るゲイン、回転、シフトなどの補正を行って、重ね合わ
せ露光を行うことを特徴とする電子線露光方法。
3. The electron beam exposure method according to claim 2, wherein alignment marks are arranged at four corners of a plurality of chips on the wafer, and the position of the alignment mark is detected, so that the wafer is exposed. An electron beam exposure method comprising performing correction such as gain, rotation, shift, and the like on a chip inside the device, and performing overlay exposure.
【請求項4】 請求項3記載の電子線露光方法であっ
て、前記ゲイン項における前記ウエハ上の座標系のX方
向のゲイン項はX・X項を有し、前記ゲイン項における
前記ウエハ上の座標系のY方向のゲイン項はY・Y項を
有し、前記回転項はX・Y項を有することを特徴とする
電子線露光方法。
4. The electron beam exposure method according to claim 3, wherein the gain term in the X direction of the coordinate system on the wafer in the gain term has an X · X term, and the gain term is on the wafer. Wherein the gain term in the Y direction of the coordinate system has a Y · Y term, and the rotation term has an XY term.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電
子線露光方法を用いたリソグラフィ技術および選択エッ
チング技術を使用して、半導体装置のパターンを形成す
る製造工程を有することを特徴とする半導体装置の製造
方法。
5. A manufacturing process for forming a pattern of a semiconductor device using a lithography technique and a selective etching technique using the electron beam exposure method according to claim 1. Manufacturing method of a semiconductor device.
【請求項6】 請求項5記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記半導体装置の前記パターンは、半導体集積
回路装置のパターンであることを特徴とする半導体装置
の製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the pattern of the semiconductor device is a pattern of a semiconductor integrated circuit device.
【請求項7】 請求項5または6記載の半導体装置の製
造方法であって、前記パターンは、絶縁膜に形成される
スルーホールのパターンであることを特徴とする半導体
装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the pattern is a pattern of a through hole formed in an insulating film.
【請求項8】 請求項5または6記載の半導体装置の製
造方法であって、前記パターンは、配線層のパターンで
あることを特徴とする半導体装置の製造方法。
8. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein said pattern is a pattern of a wiring layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230282502A1 (en) * 2022-03-03 2023-09-07 Micron Technology, Inc. Wafer carrier with reticle template for marking reticle fields on a semiconductor wafer

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