JPS5987816A - 電子ビ−ム転写装置 - Google Patents

電子ビ−ム転写装置

Info

Publication number
JPS5987816A
JPS5987816A JP19820882A JP19820882A JPS5987816A JP S5987816 A JPS5987816 A JP S5987816A JP 19820882 A JP19820882 A JP 19820882A JP 19820882 A JP19820882 A JP 19820882A JP S5987816 A JPS5987816 A JP S5987816A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shutter
mask
aperture
sample
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19820882A
Other languages
English (en)
Inventor
Ichiro Mori
一朗 森
Kazuyoshi Sugihara
和佳 杉原
Toru Tojo
東条 徹
Toshiaki Shinozaki
篠崎 俊昭
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP19820882A priority Critical patent/JPS5987816A/ja
Publication of JPS5987816A publication Critical patent/JPS5987816A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
    • H01J37/3175Projection methods, i.e. transfer substantially complete pattern to substrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • H01J37/3045Object or beam position registration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electron Beam Exposure (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、位置合わせ機能を備えた電子ビーム転写装置
の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近時、集積回路の高密度化に伴い、微細パターン形成技
術の主流をなしてきたホトリソグラフィはその限界が指
摘され、この限界を打ち破るものとして電子ビームやX
線による新しいりソグラフイが急速に進歩している。そ
して最近、試料に対して平行に配置した光電マスクに紫
外光を照射することによって放出される光電子を、試料
およ汐マスク間の均一な電界および磁界で試料上に集束
させ、マスク上のパターンを試料上に一括転写する電子
ビーム転写装置が開発されるに至っている。この装置は
、高速転写が可能であるため高い生産性を有する、マス
ク構造がホトマスクと類似しているため従来技術を利用
できる、および焦点深度が深いので段差のある基板上へ
の転写を行い得る等の実用的利点を有し、サブミクロン
の微細パターン加工に極めて有望である。なお、このよ
うな装置の有効性は、例えば文献(R,Ward 、J
 、Vac、 Sci、Techno l。
gy、1b(b) 、 Nov/Dec 、 1979
 )に記載されている。
第1図は上記した電子ビーム転写装置の一例を示す概略
構成図である。図中1は転写室を形成する真空容器で、
この容器1内は真空ポンプ2によシ1 o−6(Tor
r)程度に真空排気されている。真空容器1の内部には
、試料3を保持する試料保持機構4および光電マスク5
を保持するマスク保持機構6がそれぞれ設けられている
そして、これらの試料3および光電マスク5は10 Q
im、l程度離間して対向配置されるものとなっている
。なお、上記光電マスク5は第2図にその拡大図を示す
如く紫外光を透過する石英基板5a、この基板5a上に
所望のパターンを形成して設けられた紫外光吸収部材か
らなるマスクパターン5b、およびマスクパターン5b
に遮ぎられることなく到達した紫外光を受けて光電子を
放出するCHIからなる光電面5cで形成されている。
また、前記試料3は光電マスク5に対向する面に感電子
線レジスト3aを塗布したものである。そして、これら
試料3および光電マスク5は検出器7によシその相対位
置を検出され、この検出情報によシ位置合わせされるも
のとなっている。
一方、前記真空容器Iの外部には光源8が設けられてい
る。光源8は紫外光を発光するもので、その紫外光はシ
ャッタ9が開かれたとき紫外光透過窓lOを介して前記
光電マスク5に照射される。また、真空容器1の外部に
はへシムホルム形フィル11および直流電源12がそれ
ぞれ設けられている。そして、上記コイル11によシ前
記試料3とマスク5との対向方向に沿って磁界が印加さ
れると共に、上記電源12によシ上記方向と同方向に電
界が、印加されるものとなっている。なお、図中13.
14.15はそれぞれ定盤、防去ゴムおよび架台を示し
ている。
しかして、前記光源8がらの紫外光を光電マスク5に照
射すると、同マスク5がらマスクパターン5bK応じた
光電子が放出され、この光電子が前記磁界および電界に
ょシ集束され試料3上に照射される。これにょシ、試料
3上のレジスト3aが上記マスクパターン5bに応じて
露光されることになる。かくしてマスクパターン5bを
試料3上に一括転写することができ、前述した利点を奏
するのである。
ところで、この柚の電子ビーム転写装置における光電マ
スク5と試料3との位置合わせは、第3図或いは第4図
に示す如くして行われる。
第3図では試料3に微小貫通孔21を形成し、光電マス
ク6の位置合わせマーク22によって些形された光電子
を上記貫通孔21を介して電子検出器24で検出し、光
電マスク5と試料3との相対的な位置ずれを検出する。
そして、この検出信号に基づいてX、Y方向に対しては
偏向コイルにより補正し、回転方向に対しては回転テー
ブルによシ補正することによって、光電マスクと試料と
の位置合ゎせを行っている。また、第4図では試料3上
に重金属や重金属化合物等からなるマーク25を形成L
、こ(Dv−125に光電子が入射した際に発生するX
線26を位置検出信号としてX線検出器27にて検出し
ている。
ところが、この池の位置合わせ手法にあっては、位置合
わせ時にマークとパターン領域とを同時に照明すると、
位置合ゎせを行っている間の光電子の照射が転写摩の「
ボケ」の原因、!:々るので、位置合わせ時の光電子照
射量を露光時の照射量に比して小さく(飼えば10%以
下)する必要がある。このため、位置合わせ時の照明光
強度を転写時のそれよシ弱くする方法、位置合わせの時
間を転写時間よシ短くする方法、或いは両者の併用が行
われている。しかし、位置合わせ時の光電子照射量を小
さくすることは、位置検出信号のSN比低下を招き、好
ましくなかった。
上記の問題を解決する方法として、位置合わせマークの
みを選択的に照明する方法が文献(W、R,Lives
ay+J 、Vac、 Sci、 Technol、 
vol、 15゜No、3.P4O10(1978))
に記載されている。この方法では、位置合わせの際にパ
ターン部分は照明されないので、位置合わせ時の光電子
照射量を十分大きくすることができ、上述の間通を基本
的には解決できる。
しかしながら、このような手法を実際の製造ラインで使
用するには、次のような解決すべき問題が残っている。
すなわち、ウェハ上のマークの位1崖は、一般にウェハ
上でのチップ配置Uによって変える必要があシ、またマ
ーク領域の大きさもチップの大小によって変わることが
ある。
飼えば、前述の重金属や重金属化合物等からなるマーク
によるX線検出方式においては、検出信号のSN比を良
くするために、マーク領域を数(+u )角にする必要
があシ、実際には第5図ニ示ス如くウェハ3上に部列さ
れるチップのうち少なくとも2チップ分の領域をマーク
領域28として使用する。したがって、マークがウェハ
上の決められた位置にしか設置できない場合、チップの
配列がこれによって制限され最も多くチップを取シ得る
配列ができなくなるため、生産性を低下させる原因とな
る。
また、選択的照明方法においては、照明領域の周辺に照
明光がまわり込み、本来露光すべきでない部分が露光さ
れる虞れがある。この問題に対しては、照明領域に対し
てマーク領域を小さくし光がまわシ込む部分にパターン
を設けないことが考□えられるが、位置検出信号の高い
SN比を維持するためにはマーク領域を大きくすること
が必要であり、上記方法は好ましくない。
また、照明領域を大きくすることは、チップ収率の低下
を招き、生産性の点で問題が生じる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、任意の位置に設置される位置合わせマ
ークのみを選択的に照明することができ、位置検出信号
の8N比向上及び生産性向上をはかり得る電子ビーム転
写装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、位置合わせ時に閉じられ、位置合わせ
マークのみを照明し得る開口部を有するシャッタを設け
、このシャッタに開口面積可変機能及び開口位置可変機
能を持たせることにある。
すなわち本発明は、光照射により所望パターンに光電子
を放出する光電マスクと試料とを対向配置し、これらの
対向方向に沿って磁界及び電界を印加すると共に上記光
電マスクに光を照射して、光電マスクのパターンを試料
上に転写する電子ビーム転写装置において、前記光電マ
スクと試料との位置合わせの際に閉じられ、かつこの状
態で上記光電マスク上の位置合わせマーク部のみに光を
照射せしめる開口部を有した第1のシャッタと、上記位
置合わせマークの光照射により前記光電マスクと試料と
の位置ずれ電マスクの全体若しくは予め決められた転写
面積に光を照射せしめる第2の7ヤツタとを具17mし
、前記第1のシャッタに前記光電マスク上の位置合わせ
マークの面積に応じて前記開口部の面積を可変する開口
面積可変機構、及び上記位置合わせ用マークの位置に応
じて上記開口部の位置を可変する開口位置可変機構をそ
れぞれ設けるようにしたものである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、位置合わせマークの領域及び位置に応
じてマークのみを選択的に照明することができる。この
ため、マークの領域及び位置を最適条件に定めることが
でき、したがって生産性を低下させることなく位置検出
信号のSN比向上をはかシ得る。
〔発明の実施例〕
第6図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム転写装置
の要部構成を示す断面図である。なお、第1図と同一部
分には同一符号を付し、その詳しい説明は省略する。紫
外光透過窓10の上方には、光電マスク5上の位置合わ
せマーク部にのみ紫外光を照射するための第1のシャッ
タ31が設置され、このシャッタ31の上方にはパター
ン転写時光電マスク5の全面に紫外光を照射するための
第2のシャッタ32が設置されている。第1のシャッタ
31は、2枚のシャッタ板31a、31bからなるもの
で、これらのシャッタ板31eL、31bには開口部3
3a133bがそれぞれ形成されている。そして、これ
らの開口部33a、33bの下部には、紫外光を集光す
るだめの集光レンズ34a、34bがそれぞれ設置され
ている。また、シャッタ板31a、31bは、第7図に
示す如くアーム35a、35bにそれぞれスライド自在
に取り付けられ、駆動部36eL、36’oの作用によ
り紙面左右方向に移動される。そして、シャッタ板31
et、31bの移動により、前記開口部33a、33b
の位置が移動すると共に、第1のシャッタ31が開閉す
るものとなっている。
ここで、シャッタ板31&、、31bが第7図に示す位
置では閉状態、シャツタ板31hが左端部にシャツタ板
31bが右端部に移動したとき開状態である。
一方、前記シャッタ板31a、31bの上面には、回転
アパーチャマスク37a、37bがそれぞれ取着されて
いる。回転アパーチャマスク37aには、第8図に示す
如く6種類の面積の異なる開口部38aが同一円周上に
形成されておシ、アパーチャマスク37aの回転によシ
上記開ロ部38aのいずれか1つと前記シャツタ板31
aの開口部33ezとが重なる。つまり、光電マスク5
の位置合わせマークの面積に応じて開口部38aが選択
され、これによシ位置合わせマークにのみ紫外光が照射
されるものとなっている。なお、回転アパーチャマスク
37bの構成は、上記アパーチャマスク37aと同様で
ある。
このように構成された本装置の作用について、第9図を
参照して説明する。第9図は前記第1及び第2のシャッ
タ31.32の開閉タイミングを示すもので、図中Pは
第1のシャッタ31、及び光電マスク5は、転写室1内
の所定位置にセットされる。このとき、シャッタs1.
32は共に閉状態である。この状態で、シャッタ板31
a、31bの移動及びアパーチャマスク37a、37b
の回転によシ、位置合わせ時に紫外光を照射すべき位置
及び面積が設定される。
時刻t1でシャッタ32が開かれると、シャッタ31の
開口部33 a # 33. b及びアノく−チャマス
ク37a、37bの開口部38a、38b間で光電マス
ク5と試料3との位置合わせが行われる。このとき、紫
外光の照射部が上記マーク部のみであるから、紫外光照
射量を十分小さくする必要はな(、SN比の高い位置検
出信号を得ることが可能であり、上記位置合わせを精度
良く行い得る。
位置合わせが終了すると、時刻t2でシャッタ32は一
旦閉じられる。その後、時刻t3でシャッタ31が開け
られ、さらに時刻t4でシャッタ32が開かれる。そし
て、露光終了時刻を−でのを間T45の間、光電マスク
5の全面に紫外光が照射されパターン転写が行われる。
パターン転写が終了すると、時刻t、でシャッタ32が
閉じられ、さらに時刻1ciでシャッタε 3Iが閉じられる。そして、v誦Taの間で試料3が転
写室I内から取シ出される。これ以降は、上記説明と同
様にして次の試料の転写が行われる。なお、上記ν’8
1 T 231 T 341 ’T56ば数それぞれ数
〔SeC〕〜数1’ 0 (see)であった。
かくして本装置によれば、光電マスク5上の位置合わせ
マークの位置及び領域面積に応じて、シャツタ板s z
 a ′、 s x b及び回転アパーチャマスク37
a、37bを移動させることによシ、上記マークのみを
選択的に照明することができる。このため、マークの位
置及び領域をチップ配列等の条件に応じて最適条件に設
定することができる。したがって、生産性を低下させる
ことなく、位置検出信号のSN比向上をはかシ得る。ま
た、前記集光レンズ34a、34bを設けたことによシ
、マーク上の紫外光強度を高めることができ、上記位置
検出信号のよシ一層のSN比向上をはかシ得る。また、
紫外光は前記開口部33a 、33:b 、38a38
bによって所望形状に整形されるが、レンズ34a、3
4b、の作用によって、位置合わせマーク領域周辺に紫
外光がまわシ込むのを防止し得る等の利点もある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記第1のシャッタを構成するシャツタ板
の形状及びその移動機構等は3、仕様に応じて適宜変更
可能である。また、前記回転アパーチャマスクの開口部
の個数や形状等も実施例に限定されるものではなく、適
宜変更可能である。さらに、回転アパーチャマスクとし
て、開口部面積を連続可変可能な構造のものを用いるよ
うにしてもよい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電子ビーム転写装置の概略構成を示す図
、第2図は上記装置に使用した試料及び光電マスクを拡
大して示す図、第3図及び第4図はそれぞれ光電マスク
と試料との位置ずれ検出手法を説明するための図、第5
図は試料上のチップ配列の一例を示す図、第6図は本発
明の一実m例に係わる電子ビーム転写装置の要部構成を
示す断面図、第7図は上記実施例装置に使用したシャッ
タ構成を示す平面図、第8図は上記実施例に使用した回
転アパーチャマスク構成を示す平面図、第9図は上記実
施例の作用を説明するだめの模式図である。 1・・・真空容器(転写室)、2・・・真空ポンプ、3
・・・試料、5・・・光電マスク、7..24.27・
・・検出器、8・・・光源、9・・・シャッタ、10・
・・紫外光透過窓、11・・・コイル、12・・・電源
、21・・・貫通孔、22・・・位置合わせマーク、2
:!・・・光電子、25 、28・・・マーク、26・
・・X線、31・・・第1のシャッタ、32・・・第2
の7ヤツタ、31a。 31b・・・シャツタ板、33a 、33b + 38
tz+38b・・・開口部、34a、34b・・・集光
レンズ、37a、37b・・・回転アパーチャマスク。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2図 m3図          第4図 第51’71 第6図 第9図 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光照射によシ所望パターンに光電子を放出する光電マス
    クと試料とを対向配置し、これらの対向方向に沿って磁
    界及び電界を印加すると共に上記光電マスクに光を照射
    して、光電マスクのパターンを試料上に転写する電子ビ
    ーム転写装置において、前記光電マスクと試料との位置
    合わせの際に閉じられ、かつこの状態で上記光電マスク
    上の位置合わせマーク部のみに光を照射せしめる開口部
    を有した第1のシャッタと、上記位置合わせマークの光
    照射によシ前記光電マスクと試料との位置ずれを検出す
    る手段と、転写の際に1¥を術箋記光電マスクの全体若
    しくは予め決められた転写゛面積に光を照射せしめる第
    2のシャッタとを具備し、前記第1のシャッタは前記光
    電マスク上の位置合わせマークの面積に応じて前記開口
    部の面積を可変する開口面積可変機構、及び上記位置合
    わせ用マークの位置に応じて上記開口部の位置を可変す
    る開口位置可変機構を備えたものであることを特徴とす
    る電子ビーム転写装置。
JP19820882A 1982-11-11 1982-11-11 電子ビ−ム転写装置 Pending JPS5987816A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19820882A JPS5987816A (ja) 1982-11-11 1982-11-11 電子ビ−ム転写装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19820882A JPS5987816A (ja) 1982-11-11 1982-11-11 電子ビ−ム転写装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5987816A true JPS5987816A (ja) 1984-05-21

Family

ID=16387276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19820882A Pending JPS5987816A (ja) 1982-11-11 1982-11-11 電子ビ−ム転写装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5987816A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4586822A (en) Inspecting method for mask for producing semiconductor device
TW546702B (en) Method of manufacturing an electronic device and a semiconductor integrated circuit device
JPH0616476B2 (ja) パターン露光方法
US4705956A (en) Electron image projector
JPS6226578B2 (ja)
JPH02125609A (ja) 半導体製造装置
US4467210A (en) Electron-beam image transfer device
US5747221A (en) Photolithography method and photolithography system for performing the method
JPS5987816A (ja) 電子ビ−ム転写装置
EP0036310A2 (en) Method and apparatus for amending a photomask
EP0136672B1 (en) Method and apparatus for x-ray exposure
JP4390512B2 (ja) 露光方法及びその方法で用いられる基板のアライメント方法
JP2629709B2 (ja) 位置合わせ方法及び装置
JPS6347926A (ja) 半導体露光方法
JPS5950216B2 (ja) X線露光装置
JP2690383B2 (ja) ダミーウエハ
JPS6098342A (ja) マスク欠陥検査方法
JPS59115526A (ja) ステツプアンドリピ−ト露光を用いた電子ビ−ム転写装置
JPS63300515A (ja) 光電子像転写装置
JPS6151824A (ja) X線露光方法及びその装置
JP2720873B2 (ja) 位置合わせ装置及び方法
JPH07105322B2 (ja) アライメント装置
JPH03274718A (ja) X線露光用マスクの支持膜及びx線露光用マスク
JPS61154032A (ja) X線露光方法
JPS6120329A (ja) X線露光用マスク