JPS59148334A - 位置合せ用マ−ク検出方法 - Google Patents
位置合せ用マ−ク検出方法Info
- Publication number
- JPS59148334A JPS59148334A JP58024181A JP2418183A JPS59148334A JP S59148334 A JPS59148334 A JP S59148334A JP 58024181 A JP58024181 A JP 58024181A JP 2418183 A JP2418183 A JP 2418183A JP S59148334 A JPS59148334 A JP S59148334A
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- JP
- Japan
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- mark
- resist
- signal
- alignment
- alignment mark
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
- H01J37/3045—Object or beam position registration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、電子ビーム直接露光により半導体デバイスを
製造する場合において下地のパターンに重ね合せてパタ
ーンを露光する際に用いられる位置合せ用マーク検出方
法に関するものである。
製造する場合において下地のパターンに重ね合せてパタ
ーンを露光する際に用いられる位置合せ用マーク検出方
法に関するものである。
電子ビーム直接露光によシ半導体デバイスを製造する場
合、下地のパターンに重ね合せてパターンを露光する必
要がある。この場合、精度よく２つのパターンを重ね合
わせるために、下地パターン中に位置合せ用マークを形
成しておき、その位置合せ用マークを電子ビームで走査
したときの反射電子信号を検出することによシその位置
を求める。そして求めた値に基いて電子ビーム露光装置
の座標系に対する下地パターン座標のオフセット。
合、下地のパターンに重ね合せてパターンを露光する必
要がある。この場合、精度よく２つのパターンを重ね合
わせるために、下地パターン中に位置合せ用マークを形
成しておき、その位置合せ用マークを電子ビームで走査
したときの反射電子信号を検出することによシその位置
を求める。そして求めた値に基いて電子ビーム露光装置
の座標系に対する下地パターン座標のオフセット。
回転、伸び縮み量を計算し、露光に際しそれらの量の補
正を行うことによシ、精度よく下地パターンと露光パタ
ーンの重ね合せを行う方法がとられている。このときの
位置合せ用マークを電子ビームで走査したときに得られ
る反射電子信号（以下、マーク信号と略す）のＳ／′Ｎ
比が重ね合せ精度に直接影響するために、マーク信号の
Ｓ／Ｎ比はできるだけ大きい方が望ましい。
正を行うことによシ、精度よく下地パターンと露光パタ
ーンの重ね合せを行う方法がとられている。このときの
位置合せ用マークを電子ビームで走査したときに得られ
る反射電子信号（以下、マーク信号と略す）のＳ／′Ｎ
比が重ね合せ精度に直接影響するために、マーク信号の
Ｓ／Ｎ比はできるだけ大きい方が望ましい。
ところで、位置合せ用マークを検出する場合、従来では
、第１図（＆）に示すように、単結晶のシリコン（Ｓｉ
）からなる下地基板（１）上の位置合せ用マ−り部分を
反応性イオンビームエツチング法によυエツチング除去
して断面形状が例えばｉ ｔｔｍの深さでかつ５μｍの
幅を有する略矩形状の位置合せ用マーク（２）を作成し
、このマーク（２）上を電子ビーム（図示せず）で走査
することによシ、そのとき得られる反射電子を検出して
その検出結果に基いて位置合せ用マーク（２）の位置を
求める方法がとられている。
、第１図（＆）に示すように、単結晶のシリコン（Ｓｉ
）からなる下地基板（１）上の位置合せ用マ−り部分を
反応性イオンビームエツチング法によυエツチング除去
して断面形状が例えばｉ ｔｔｍの深さでかつ５μｍの
幅を有する略矩形状の位置合せ用マーク（２）を作成し
、このマーク（２）上を電子ビーム（図示せず）で走査
することによシ、そのとき得られる反射電子を検出して
その検出結果に基いて位置合せ用マーク（２）の位置を
求める方法がとられている。
なお、第１図（ｂ）は、前記位置合せ用マーク（２）上
を、加速電圧１０ ＫＶ、 プローブ径０．５μｍ、グ
ローブ電流４０ｎＡの電子ビームで、かつ２００Ｈｚの
走査周波数で走査したときに得られたマーク信号（４）
の波形を示し、縦軸の目盛は位置合せ用マーク（２）と
下地基板（１）との相対的な信号強度を示している。
を、加速電圧１０ ＫＶ、 プローブ径０．５μｍ、グ
ローブ電流４０ｎＡの電子ビームで、かつ２００Ｈｚの
走査周波数で走査したときに得られたマーク信号（４）
の波形を示し、縦軸の目盛は位置合せ用マーク（２）と
下地基板（１）との相対的な信号強度を示している。
ところが、従来のかかるマーク検出方法においては、位
置合せ用マーク（２）のマーク面が露出されているため
、その段差部では反射電子が大きく散乱しやすくなり、
マーク信号は第１図（ｂ）に示す如くマーク段差部で信
号が減少したものとなる。そのため、マーク信号のＳ／
Ｎ比は約１．５程度しか得られす、マーク検出精度も低
下して十分な運ね合せ精度が得られないという欠点があ
った。
置合せ用マーク（２）のマーク面が露出されているため
、その段差部では反射電子が大きく散乱しやすくなり、
マーク信号は第１図（ｂ）に示す如くマーク段差部で信
号が減少したものとなる。そのため、マーク信号のＳ／
Ｎ比は約１．５程度しか得られす、マーク検出精度も低
下して十分な運ね合せ精度が得られないという欠点があ
った。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、下地基板
上の位置合せ用マーク部分を所定の深さにエツチング除
去し、その内部にレジストを充填させて位置合せ用マー
クを作成し、このマークを電子ビームで走査したときに
得られる反射電子または二次電子を検出することＫよシ
、シ翁比の大きな信号を得てパターンの重ね合せ精度を
向上させることのできる位置合せ用マーク検出方法を提
供するものである。
上の位置合せ用マーク部分を所定の深さにエツチング除
去し、その内部にレジストを充填させて位置合せ用マー
クを作成し、このマークを電子ビームで走査したときに
得られる反射電子または二次電子を検出することＫよシ
、シ翁比の大きな信号を得てパターンの重ね合せ精度を
向上させることのできる位置合せ用マーク検出方法を提
供するものである。
以下、本発明の実施例について第２図および第３図を用
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
第２図（ＩＬ）乃至（ｃ）は本発明方法の一実施例を説
明する之めの位置合せ用マークの製造工程断面図を。
明する之めの位置合せ用マークの製造工程断面図を。
第３図（＆）および（ｂ）は第２図（ｃ）相当の位置合
せ用マークの断面図およびそのマークのマーク信号波形
図をそれぞれ示し、同図において第１図と同一または相
当部分は同一符号を付しである。
せ用マークの断面図およびそのマークのマーク信号波形
図をそれぞれ示し、同図において第１図と同一または相
当部分は同一符号を付しである。
まず、第２図（ＩＬ）に示すように、下地基板（１）上
の位置合せ用マーク部分を選択的にエツチング除去して
位置合せ用マーク（２）を形成する。つぎに；第２図（
ｂ）に示すように、前記マーク（２）を含む下地基板（
１）上にレジスト（３）を例えば１．５μｍの膜厚で塗
布する。ついで、第２図（Ｃ）に示すように、前記下地
基板（１）上に塗布されたレジスト（３）を位置合せ用
マーク（２）内のレジスト（３ａ）のみを残してエツチ
ング除去する。このとき、具体的には、レジスト（３）
が塗布された下地基板（１）を試料とし、入力電力０．
４ Ｗ／、ｚ 、ガス圧０．０５ Ｔｏ、、の条件のも
とて酸素を用いて平行平板型反応性イオンビームエツチ
ング法により８分間エツチングを行ったところ、第２図
（ｃ）に示す如く、下地基板（１）部分のレジスト（３
）がエツチング除去され、位置合せ用マーク（刀の部分
のレジス） （３ａ）のみを残すことができた。
の位置合せ用マーク部分を選択的にエツチング除去して
位置合せ用マーク（２）を形成する。つぎに；第２図（
ｂ）に示すように、前記マーク（２）を含む下地基板（
１）上にレジスト（３）を例えば１．５μｍの膜厚で塗
布する。ついで、第２図（Ｃ）に示すように、前記下地
基板（１）上に塗布されたレジスト（３）を位置合せ用
マーク（２）内のレジスト（３ａ）のみを残してエツチ
ング除去する。このとき、具体的には、レジスト（３）
が塗布された下地基板（１）を試料とし、入力電力０．
４ Ｗ／、ｚ 、ガス圧０．０５ Ｔｏ、、の条件のも
とて酸素を用いて平行平板型反応性イオンビームエツチ
ング法により８分間エツチングを行ったところ、第２図
（ｃ）に示す如く、下地基板（１）部分のレジスト（３
）がエツチング除去され、位置合せ用マーク（刀の部分
のレジス） （３ａ）のみを残すことができた。
しかる後、このようにして作成された位置合せ用マーク
（２）上を電子ビームで走査し、その反射電子を検出す
ることによシ、検出されたマーク信号に基いて位置合せ
用マーク（力の位置を従来と同様の方法に求めることが
できる。
（２）上を電子ビームで走査し、その反射電子を検出す
ることによシ、検出されたマーク信号に基いて位置合せ
用マーク（力の位置を従来と同様の方法に求めることが
できる。
このように、上記実施例の方法によると、位置合セ用マ
ーク（２）内にレジスト（３＆）を充填させることによ
って、このマーク（２）を電子ビームによ少上記した従
来と同様の条件で走査したときに、第３図（ｂ）に示す
如くマーク信号（４１）が得られ、その物比は約３．０
程度が得られた。これは、位置合セ用マーク（２）内の
レジス） （３，）が、下地基板（１）（この例ではｓ
ｉ）に比し原子量と密度が小さく。
ーク（２）内にレジスト（３＆）を充填させることによ
って、このマーク（２）を電子ビームによ少上記した従
来と同様の条件で走査したときに、第３図（ｂ）に示す
如くマーク信号（４１）が得られ、その物比は約３．０
程度が得られた。これは、位置合セ用マーク（２）内の
レジス） （３，）が、下地基板（１）（この例ではｓ
ｉ）に比し原子量と密度が小さく。
反射電子が少々くなるのと、１０ｆｆＫ加速された入射
電子はレジスト（３１Ｌ）中の飛程が１．５ μｍ程度
しかがいため、このレジスト（３ａ）を通り抜けて下地
基板によシ反射される電子はほとんど表面まで出てくる
ことがないとの２つの理由によシ、マーク信号（４ａ）
が大きくなるものと推察される。
電子はレジスト（３１Ｌ）中の飛程が１．５ μｍ程度
しかがいため、このレジスト（３ａ）を通り抜けて下地
基板によシ反射される電子はほとんど表面まで出てくる
ことがないとの２つの理由によシ、マーク信号（４ａ）
が大きくなるものと推察される。
したがって、従来のものに比べて、マーク信号のガ比は
２倍程度向上し、それに伴ない高いマーク検出精度をあ
げることができる。
２倍程度向上し、それに伴ない高いマーク検出精度をあ
げることができる。
なお、上述の実施例では、レジストが充填された位置合
せ用マークを電子ビームによ多走査したときに得られる
反射電子をマーク信号として検出する場合について示し
たが、本発明は、これに限定されるものではなく、前記
位置合せ用マークから発生する二次電子を検出しても同
様の効果が得られる。また、本発明は、位置合せ用マー
クの形状や下地基板に応じて任意のエツチング法が使用
できることは勿論である。
せ用マークを電子ビームによ多走査したときに得られる
反射電子をマーク信号として検出する場合について示し
たが、本発明は、これに限定されるものではなく、前記
位置合せ用マークから発生する二次電子を検出しても同
様の効果が得られる。また、本発明は、位置合せ用マー
クの形状や下地基板に応じて任意のエツチング法が使用
できることは勿論である。
以上説明したように２本発明の検出方法によれば、下地
基板上のエツチングされた位置合せ用マークにレジスト
を充填させることにより、このマークを電子ビームで走
査した際にＳ／Ｎ比の大きな信号が得られるため、マー
ク検出精度が高くなυ、したがって、パターンの重ね合
せ精度を向上させることができる効果がある。
基板上のエツチングされた位置合せ用マークにレジスト
を充填させることにより、このマークを電子ビームで走
査した際にＳ／Ｎ比の大きな信号が得られるため、マー
ク検出精度が高くなυ、したがって、パターンの重ね合
せ精度を向上させることができる効果がある。
第１図（、）および（ｂ）は従来のマーク検出方法の一
例を説明するための位置合せ用マークの断面図およびそ
のマークを電子ビームによ多走査したときに得られるマ
ーク信号の波形図、第２図（２Ｌ）乃至（ｃ）は本発明
に係るマーク検出方法の一実施例を説明するための位置
合せ用マークの製造工程断面図、第３図（、）および（
ｂ）は第２図（ｃ）相当の位置合せ用マークおよびその
マークのマーク信号波形図である。 （１）・・二・下地基板、（２）・・・・位置合せ用マ
ーク、（３）・・・・レジスト、（３ａ）・・・・位置
合せマーク用内のレジスト。 代 理 人 葛 野 信 −第１図 １ 第２図
例を説明するための位置合せ用マークの断面図およびそ
のマークを電子ビームによ多走査したときに得られるマ
ーク信号の波形図、第２図（２Ｌ）乃至（ｃ）は本発明
に係るマーク検出方法の一実施例を説明するための位置
合せ用マークの製造工程断面図、第３図（、）および（
ｂ）は第２図（ｃ）相当の位置合せ用マークおよびその
マークのマーク信号波形図である。 （１）・・二・下地基板、（２）・・・・位置合せ用マ
ーク、（３）・・・・レジスト、（３ａ）・・・・位置
合せマーク用内のレジスト。 代 理 人 葛 野 信 −第１図 １ 第２図
Claims (1)
- 下地基板上の位置合せ用マーク部分を任意の深さだけエ
ツチング除去し、その上にレジストを塗布した後、該レ
ジストを位置合せ用マーク内のレジストのみを残して除
去することによシ位置合せ用マークを作成し、この位置
合せ用マークを電子ビームで走査したときに得られる反
射電子または二次電子を検出することによシ、その検出
結果に基いて位置合せ用マークの位置を求めることを特
徴とする位置合せ用マーク検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024181A JPS59148334A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 位置合せ用マ−ク検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58024181A JPS59148334A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 位置合せ用マ−ク検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59148334A true JPS59148334A (ja) | 1984-08-25 |
Family
ID=12131164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58024181A Pending JPS59148334A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | 位置合せ用マ−ク検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59148334A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6229618B1 (en) | 1997-12-15 | 2001-05-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of improving registration accuracy and method of forming patterns on a substrate using the same |
-
1983
- 1983-02-14 JP JP58024181A patent/JPS59148334A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6229618B1 (en) | 1997-12-15 | 2001-05-08 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of improving registration accuracy and method of forming patterns on a substrate using the same |
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