JPS6017918A - 電子ビ−ムの位置合わせ方法 - Google Patents

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］ 本発明は試料上に設けられたマークを基準として、試料
の所定の部分子二正確にホトカソードからの電子ビーム
パターンを照射する位置合わせ方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、シリコンウェハ等の試料面上ζニレジストパター
ンを形成する場合、一般ｆ′−微細幅の電子ビ゛−ムを
レジスト上で走査しレジストを露光するようにしている
が、この種の手法では上記走査に長時間を要し、生産性
が悪いという問題がある。そ゛こで最近では、予やパタ
ーンを形成したマスクを用い、そのマスクパターンをＸ
線や電子線等にて試料上に転写する各種の転写装置が開
発されている。そして、これらの転写装置のうちで、紫
外光を受けて光電子を放出する光電マスクを用い、この
マスクと試料との間に磁界及び電界を印加し、上記マス
クから放出さす１．た光電子を収束せしぬて転写を行な
う光電面マスク型１）；子ビーム転写装置が微細パター
ン転写に最も有望と考えられている。

第１図は光電面マスク型電子ビーム転写装置を示す概略
構成図である。真空容器（試料室）１はその内部を真空
ポンプ２により例えばｌＸ１０＝［ｔｏｒｒ〕程度に真
空排気されている。真空容器１内の所定の位置ｇ二は光
電マスク３が配置されている。

このマスク３は紫外光を通過する石英基板３　ａ　４石
英基板３ａの下面に紫外光を遮ぎる薄膜（たとえばクロ
ム）を取着してなるマスクパターン３ｂ及びこれらの下
面に紫外光を受けて光電子を放出するＣｓＩ等を塗布し
てなる光電、面３Ｃから形成されている。そして、光電
マスク内デ ジスト４を塗布した試料５がマスク３と１０（ｙｓｌ程
度離間して対向配置されるものとなっている。

捷た、前記容器１の土壁には光透過窓があり、この窓を
閉塞して透明板６が取着されている。そして、この透明
板６を介して容器１内Ｃ−光源７からの紫外光が導入さ
れ、前記マスク３の上面が照射されるものとなっている
。一方、前記容器１の外部には、例えばヘルムホルツ形
コイル８が設けられており、このコイル８により紙面上
下方向、つまりコイル３の光電面３Ｃと直交する方向１
−磁界が印加される。さら１−１前記マスク３と試料５
との間ににｔ直流電源９から高電圧が印加され、これに
より上記磁界方向と同方向に電界が印加さすしるものと
なっている。

しかして、光源７から発せられた紫外光は透明板６を介
して光電マスク３の上面に照射され、これにより上記マ
スク３の光電面３Ｃからマスクパターン３ｂｌ二対応し
て光電子が放出される。この光電子は前記磁界及び電界
により収束加速されて下方向に進み、試料５上のレジス
）４に入射する。

これにより、レジスト４がマスクパターン３ｂに応じて
露光され、パターン転写が行なわれる。なお・５図中１
０は光源７からの紫外光をさえぎるシャッタ、１１はシ
ャッタ１０を駆動する駆動系、１２けコイル電源を示し
ている。

この種の転写装置における光電マスクと試料との位置合
わせは通常第２図、第３図に基本原理を示す次のような
方法によって行われる。予めマスク３には位置合わせ用
電子ビームを発生するパターン３ｄを光電マスク内の所
定の位置Ｃ二形成し、捷た試料４王面所定の位置ζユは
上記電子ビームと同一形状からなるマーク１４を形成し
ておく。このような光電マスク３と試料４を対向配置し
、光電マスクＣ二光を照射すると共ｇ二、光電マスクと
試料との対向方向に沿って集束コイル８．直流電源９に
よって磁界および電界を印加して電子ビームを発生させ
、位置合わせ用パターンを試料４上５二転写する○この
とき上記電子ビームとマークの重なる面積と上記電子ビ
ームとマークの位置ずれとの関係は第３図（ａ）に示す
よう【二なる。すなわち上記電子ビームとマークが位置
合わせされたときにその重なる面積は最大となり、位置
ずれ′Ｍ′Ｃ二比例して重なる面積は減少する。ところ
で、加速された電子ビームが金属ターゲットを衝撃する
と、電子はターゲット核との衝突ζ二よって減速する際
その運動エネルギの一部をＸ線として放出する。また、
このＸ線の発生ｉ（強度）は電子エネルギ。

ターゲット金属の原子番号２およびその厚さご二よつて
異斤るが、一般ｇ二Ｚが太きい１１どこの発生量は多い
。今、例えば試料基板の金属をＳｉ、マークの金属をＴ
ａ　、　Ｗ、　Ｍｏ等の重金属とすると、電子ビームが
基板を照射した時とマークを照射した時とでは発生する
Ｘ線の量は異なり、マークから発生するＸ線量は基板か
ら発生するＸ線量Ｋに比べてはるかに多い。したがって
、試料下方に設置されたＸ線検出器１５から得られるＸ
線の出力と位置ずれ量の関係は第３図（ｂ）に示すよう
になり、このＸ線の信号を検出すること５二より位置ず
れ量を検出することができる。位置合わせは偏向コイル
１３゜偏向コイル用１！源１９により、位置合わせ方向
に偏向磁界を印加し、電子ビームを上記Ｘ線信号検出１
−より得られる位置、ずれｔｌだけ偏向することによっ
て達成される。電子ビームを偏向する代りに駆ｕＪ機構
１７．駆動電源１８を用いて試料台１６を位置ずれ情だ
け移動するととｆ二よって位置合わせすることも可能で
ある。

さて、このような位置合わせにおいては位置合わせ精度
は検出信号の８７Ｎに依存するが、上記Ｘ線の強度は非
常に小さく、信号レベルを大きくするためにはマークの
面積を大きくしなくてはならない。一方、位置検出分解
能を上げるためにはマーク創れｅ幅を小さくしなくては
ならないが、マーク１ｉｎｅ幅を小さくするととｇ二よ
って検出範囲も狭くなってしまう。そこで文献（Ｊ、　
Ｐ、　５ｃｏｔｔ　；　ＴｈｅＥｉｅｃｔｒｏｃｈｅｍ
ｌｃａｌ　５ｏｃｉｅｔｙ　、（１９７４）、　Ｐ１２
３）等で第４図に示すようなＣ０ＡＲ８Ｅ／ＦＩＮＥ位
置合わせ方法が提案されている。すなわち、マークは粗
位置合わせ用パターン部（Ｃｏａｒｓｅアライメント領
域）と、微位置合わせ用パターン部（Ｆｉｎｅアライメ
ント領域）とからなり、それぞれのパターンは複数のＬ
ｉｎｅと５ｐａｃｅが等間隔にならべられたものである
。このようＣ二１ｉｎｅと５ｐａｃｅを等間隔ζ二装置
することによってＬｉｎｅ幅を広げることなしＣユマー
ク面積を大きくすることができる。また、相位置合わせ
（Ｃｏａｒｓｅアライメント）と微位置合わせ（Ｆｉｎ
ｅアライメント）の２段階に位置合わせを行うことによ
り位置検出範囲を大きくとることができる。

つまりＣ０ＡＲ８ＥアライメントではＦＩＮＥアライメ
ントの検出範囲に追い込み、その後ＦＩＮＥアライメン
トを行う。このようなマークを用いたＸ線信号の出力特
性は第５図鑑−示すようにＣｏａｒｓｅアライメントの
信号成分と、Ｆｉｎｅアライメントの信号成分とが合成
されたものとなる。したがってＣｏａｒｓｅアライメン
トを行う際Ｃ二はＦｉ　ｎｅアライメントの信号成分の
影響（二より、Ｃ０ＡＲ８Ｂ領域での位置ずれ桁が検出
できないために、ＦＩＱアライメントの検出範囲内に追
い込むことは難しい。一方、アライメントマーク及び位
置合わせのマスクバタンのＦＩＮＴ４アライメント領域
とＣ０ＡＲ８Ｅアライメント領域を完全ｆ二分離し、検
出器もそれぞれ独立（二設け、Ｃ０ＡＲ８ＨとＦＩＮＥ
を別々の検出系で扱う方法も考えられるが、マークおよ
び検出器の数を増やすことは装置＃の複雑化をまねくだ
けでなく、試料の転写可能愉域が減少する等の問題があ
り望ましく々い方法である。

上記文献からの報告ではＦＩＮＥアライメントパターン
からの信号成分の影響をなくすため６１次のような方法
が提案されている。偏向コイル１３に交流成分含む電流
を流すことにより、電子ビームを交流的に偏向（ＡＣ偏
向）する。この電子ビームの変調信号を用いて出力信号
の同期検波（ＬＯＣＫ　Ｉｎ検波；位相検波ＰＳＤ）処
理を行う。このときの交流波形として矩形波を選び、か
つ振幅（Ｐｅａｋ　ｔ。

Ｐｅａｋ　）をＦｉｎｅアライメント用パターンの（１
ｉｎｅと５ｐａｃｅ　）ピッチの整数倍にすると信号処
理後の出力は、Ｆｉｎｅアライメントの信号成分は常に
零となるのでＣｏａｒｓｅアライメントの信号成分だけ
となり、第６図に示すような出力特性となる。第６図（
ａ）は振幅なＦｉｎｅアライメント用パターンのピッチ
の整数倍でかつＣｏａｒｓｅアライメント用パターンの
ピッチの半分とした場合の出力特性であり、第６図（ｂ
）は振幅なＦｉｎｅアライメント用パターンのピッチ整
数倍でかつＣｏａｒｓｅアライメント用パターンのピッ
チの半分より小さくした場合の出力特性である。

しかしながら前述したような電子ビーム転写装置等Ｃ二
おいては、コイルの配置、熱の発生、偏向コイＵし相電
源Ｃ二要求される性能等の問題から大きな振幅で偏向す
ることは実用上船しい。そのため振幅をＣ０Ａ１８Ｂア
ライメント用パターンのピッチの半分にすることは困難
である。捷た、最近の技術として集束マグネットＣ二超
市１導コイルを用い、このコイルを永久電流モードで駆
動し、電源変動やリップル等ｆ二よる光電子の無産ずれ
を少なく１７、コイルの発熱を防ぐこと！二より熱変形
、温度変動等の影響を少なくしたものがあるが、この装
置では交流的な磁界変動があると、うず電流を発生し、
その際超電導コイル内部の発熱により冷却剤として用い
られる液体ヘリウムの蒸発を促進させる。

これは一般Ｃ二ＡＣロスと呼ばれ、この量が多い場合に
は、この蒸発したヘリウムを液化するための冷凍機には
大きな負担がかかる。さもなければ液体ヘリウムを補給
しなくてはならない。このような問題がありこのＡＣロ
スは極力小さくしなくてはならない。このＡＣロスは、
ＡＣ偏向の振幅に大きく依存するため、大きな振幅でＡ
Ｃ偏向することは実用上船しい。したがって同期検波法
を用いてＦｉｎｅアライメント用の信号成分の寄与をな
くしてＣｏａｒｓｅアライメントを行っても、実用上の
出力特性は第６図（ｂ）のようになり、平坦が部分（不
感帯）が現われこの部分における位置ずれ量は検出でき
ないため、　ＦＴＮＥアライメントの検出範囲に追い込
むには多くの時間がかかる。ところでこの種の転写装＃
＃においては位置合わせに要する時間はスループツ）−
二大きな影響を与える。これは位置合わせに要する時間
たけでなく、転写時間（ユも影響するからである。つオ
リ位置合わせわ行っている間にも試料Ｃ−は電子ビーム
が露光されており、その露光分が真の転写の際の露光に
影響をおよぼさないようｆ二するためぽ二１位置合わせ
の間の電子ビームの照射量を転写の際の照射量に対して
十分小さくなるよう１ニレジスト感度及び転写時間を選
ばなくてけいけないからである。

以上述べたよう−１Ｃ０ＡＲ８Ｅ／ＦＩＮＥの位置合わ
せにおいて、　Ｃ０ＡＲ８Ｅの位置ずれ量が検出で＠な
いためｃｃＯＡＲ８１ｃの位置合わせ１″−多くの時間
を費やすことは大きな問題となっている。

［発明の目的］ 本発明の目的ｉｉ：　、　Ｃ０ＡＲ８Ｂアライメント用
パタ一ン部とＩｉ”ＩＭＥアライメント用パターン部と
からなるマークを用いる、電子ビーム転写装置等のＣ０
ＡＲ８ＩＤ／ＦＩＮＥの位置合わせｆユおいてＦＩＮＥ
アライメント用パターンからの信号の寄与を無くし、Ｃ
ＯＡ、Ｒ８Ｅアライメントを行うことができる位置合わ
せ方法を提供すること（二ある０ ［発明の概要］ 本発明の骨子はＣ０ＡＲ８Ｅ／ＦＩＮＢの位置合わせＣ
おいて２個以上のマークからのＸｉの出力信号を合成す
ることｆ二よりＦ’　Ｉ　Ｎ　ｌｄアライメント用パタ
ーンからの信号成分の寄与をみかけ上無くし容易Ｓ二Ｃ
０ＡＲ８Ｅの位置ずれを検出できるようにすることであ
る。

すなわち、　Ｃ０ＡＲ８Ｅアライメント用パタ一ン部と
Ｉ”　Ｉ　Ｍ　Ｅアライメント用パターン部とからなる
マークを使用し、電子ビーム転写装置等のＣ０ＡＲＢ／
ＦＩＮＥの位置合わせを行う位置合わせ方法においてＰ
ＩＭＥアライメントパターンからの信号成分の寄与を無
くすために、２個以上のマークからの信号を合成しＣ０
ＡＲ８Ｅアライメントパターンからの信号成分だけとす
ることによってＣ０ＡＲ８Ｂの位置ずれ量の検出を可能
とし、短時間でＣ０ＡＲ８Ｅアライメントを行いＦＩＮ
Ｂアライメントの検出範囲に追い込むことができるよう
（ニしたものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、電子ビーム転写装置における電子ビー
ムと試料との位置合わせて特Ｉ：Ｃ０ＡＲＳ　Ｅ／Ｆ　
Ｉ　Ｎ　Ｅの位置合わせＣ：おいて大振幅のＡＣ偏向磁
場を与えることなしＣ二、また装置の機構を複雑化する
ことなしにＣ０Ａ１？８Ｅの位置ずれ量を検出すること
が可能となる。その結果、位置合わせに要する時間を短
縮することが可能となるため、装置のスループットは大
幅１ユ向上する０さら薯ユ、大振幅のＡＣ偏向が不安と
なるため偏向コイルで発生する熱Ｃ二よる精度悪化や、
超電導マグネットを用いた集束コイルのＡＣロスを少な
くすることができ、装置の信頼性を向上させる等その効
果は非常Ｃ二人きい。

［発明の実施例］ 本実施例では装置の構成を第１図（二示す従来の光電面
マスク型電子ビーム転写装置における光電面マスク３と
、このマスク上に設けられたマスクパターン３ｂを転写
する試料５とσ）位置合わせで、相位置合わせ（Ｃ０Ａ
Ｒ８Ｂアライメント）と微位置合わせ（ＦＩＮＥアライ
メント）の２段階に位置合わせを行うＣ０ＡＲ８Ｅ／ｌ
ｉ’ＩＮＢ位置合わせの方法である０ まずマスク３には転写すべきマスクパターン３ｂの他に
位置合わせ用マスクパターン３ｄ、３ｅが第７図Ｃ二足
す位ｆ餘ｆニマスクパターン３ｂと同様に光を遮ぎるＣ
ｒ等の薄膜を二より形成されている。

一方試料５上面（二は上記位置合わせ用マスクパターン
に対応するアライメントマーク１４ａ、１４ｂが形成さ
れている。その組成についてはＴａ、Ｗ等の重金属ある
いはその化合物を用いればよい。又、試料５下方にはマ
ーク１４ａ、１４ｂに対してＸ線検出器１５ａ、１５ｂ
をそれぞれ設置しておく。

本発明における大きな特徴は、２つ以上のアライメント
マークからの出力信号を合成することにより、ＦＩＮＥ
アライメントの信号成分の寄与をなくしてＣ０ＡＲ８１
ｆｌアライメントを行うことであり、これを成し得るた
めには、それぞれのアライメントマークのパターン形状
およびこれに対応する位置合わせ用マスクパターンの形
状とけ特別な関係が要求される。尚、その際、対応する
マークパターンとマスクパターンとは同一形状に限定す
る必要はない。

本実施例１二用いるアライメントマークのパターンおよ
びこのマークＣ一対応する位置合わせ用マスクパターン
はそれぞれ第８図、第９図に示すような形状とする。す
なわち、アライメントマーク１４ａ、１４ｂのパターン
は第８図（ａ）　、　（ｂ）　ｌ＝それぞれ示すように
Ｃ０ＡＲ８Ｂアライメント領域とＦ’　Ｉ　Ｎ　ｌ’：
アライメント領域とからなり、ＦＩＮＥアライメント領
域のパターンは例えばＩ　Ｑ　ｐｍ　１ｉｎｅ　、　１
０／ｊｍｓｐａｃｅ（ピッチ２０μｍ）の１ｉｎｅと５
ｐａｃｅの組み合わせからなり、Ｃ０ＡＲ８Ｂアライメ
ント領域のパターンは例えば１００μｍ　１ｉｎｅ　、
１００μｍ　５ｐａｃｅ　（ピッチ２００μｍ）の１ｉ
ｎｅと５ｐａｃｅの絹み合わせからなる。又ｔマーク３
ｄとマーク３ｅのパターンの違いけＣ０Ａｌ？ＳＥアラ
イメント領域とＦＩＮＥアライメント領域との位置関係
がＦｉ　ｎｅアライメント領域のパターンの半ピツチ（
＝１０μｍ）だけずれていることである。一方、マーク
３ｄとマーク３ｅｌ二対応する位置合わせ用マスクパタ
ーン１４ａ、１４ｂの形状は第９図（ａ）　、　（ｂ）
　ｌ二それぞれ示すよう（−マーク３ｄと同一形状とす
る。

以上のような構成Ｃ二すればマスク３と試料５とを対向
配置し電子ビームを発生させた時のＸ線検出器１５ａお
よび１５ｂにおけるＸ線の出力特性はそれぞれ第１０図
（ａ）および第１０図（ｂ）のよう【二なる。すなわち
マーク３ｄからの出力とマーク３ｅからの出力とでｉ　
ＦＩＮＥアライメントパターンの信号成分が半ピツチた
けずれて出力される。そこでこの２つの出力信号を加算
器２３に入力し２つの信号の和を計算すると第１０図（
Ｃ）のようになり、ＦＩＮＥアライメントの出力成分が
見かけ上消えてＣ０ＡＲ８Ｅアライメントパターンの出
力成分だけ現われる。この加算器２３の出力を用いるこ
とによりＦＩＮＥアライメントパターンの信号成分に影
響されずｇ二相い領域での位置ずｉ１量を検出すること
ができる。

ところで第１０図（Ｃ）で示されるようにこの加算器か
らの出力は位置ずれ【二対して対称な曲線となり、位置
ずれの狛号の判定ができない。しかしながらこれは前述
した同期検波法（ＰＳＤ法）を併用することにより解決
することができる。ずなわち偏向コイル１３でＡＣ偏向
磁場を与えその時の振幅（Ｐ−Ｐ値）をＦＩＮＥアライ
メント用マークパターンのピッチの整数倍（ここでは大
振幅である必要はない。）Ｃ二設定すると、第６図（ｂ
）の出力特性が得られ、位置ずれの負号の判定が可能と
なる。

したがって、第１０図（Ｃ）と第６図（ｂ）の２つの出
力特性から検出範囲は一１００μｍから＋１００μｍま
ですなわちＣ０ＡＲ８Ｅアライメントパターンの１ピツ
チの長さとなり、広い検出範囲を得ることができる。

以上の位置検出系を用いて位置補正を行うときの流れの
ブロック図を第１１図に示す。すなわち、ＣＯＡＲ８ｇ
の位置合わせでは変調振幅はＣ０Ａｌ？ＳＲの振幅で変
調される。検出器１５ａ、１５ｂからの信号はそれぞれ
前置増幅器２０ａ、２０ｂさらＩＬ低域ろ過回路２２ａ
、２２ｔｚｘ送られ、加算器２３でＣＯＡ、Ｒ２Ｈの位
置すれ伯°号２８が検出される。このときの負号の判定
は前置増幅器２０　ｂ　ｒ　ＰＩ　調増器２１ｂ、同期
検波１川路２４ｂを通った出力２９によってんされ、偏
向コイル用制御回路２７によって電子ビームのＣＯＡ　
Ｒ８Ｂの位置補正が行われる。この操作は位置ずれ搦が
Ｆ　Ｉ　Ｎ　Ｂの検出範囲以内に入るまでくり返される
。位置ずれ量がＦ　Ｉ　Ｎ　Ｅの検出範囲１ン、内５二
人ると、変調振幅はＦＩ　Ｎ　Ｅの振幅Ｃ１切り換えら
れ、位置検出相同期検波回路２４ｂからの出力σ）みに
よって行なわれ偏向コイル用制御回路によって電子ビー
ムの位置補正がなされる。この１＝’　Ｔ　Ｎ　ＩＭの
位置合わせと同時１−倍率調整も行なわれる。つまり、
同期検波回路２４ａ、２４ｂからの出力は演算回路２５
に送られ倍率補正量がめられ倍率調整コイルの制御回路
２６によって倍率調整が行なわれる。ＦＩＮＥの位置合
わせと倍率ｄ）Ｍ整は位置ずれ量および倍率袖正舊゛が
基準微小量以下になるまで続けられる。

ところで、上述した方法ではマークおよび検出器の数け
１軸の位１彦検出に対して２個ずつ必要となり、Ｃｏａ
ｒｓｅアライメントとＦｉｎｅアライメントのマークを
分離１７てセれぞれについて検出器を設けた場合と同等
のように思われる。しかし、以下に述べる理由により１
軸ζ二対して検出器の数は最低２個必要となる。すなわ
ち集積回路の製造には抄数回のパタンの転写を必要とし
、かつその間には何回かの熱処理の工程を含んでいるた
め、多重の転写をする際に試料１−最大１μｍ程度の忙
が現わｔＬる電子ビーム転写装置のようｔ−微細なパタ
ーンを転写する装置においてりこの帝に１無視できない
ため、この重量のうち支配的である等吉凶なφ量を測定
し、集束コイルの内側に倍率調整用のコイル（図示せず
）により補正するという方法をとっている。

この等吉凶な爺邦の測定のために第１２図Ｃ示すような
配置にＦｉｎｅアライメント用マークが最低２個必要と
なる。したがって検出器の数も最低２個必要となるが、
本発明の実施例によればこの２つの検出器を供用できる
ため、検出器の数を増やす必要はなくなり、装置の初雑
化を防ぐことができる０ また、検出器１５ａの出力と１５ｂの出力は試料の歪に
より、微小量だけピッチがずれるため加算器の出力は第
１０図（Ｃ）のような完全な直線とはならず、わずかに
リップルとして現われる０しかし々から、この歪量は最
大１μｍ程度であるので、ｐｉｎｅアライメントパター
ンのｆｉｎｅ　＆　５ｐａｃｅを１０／ｊｍ程度８二す
ればこの影響は小さく、問題とけならない。捷た、たと
え問題となるほどの歪量があったとしても、歪量の測定
および補正を行った後にアライメントを行うことによっ
てこの問題をさけることができる。

尚、本発明の実施例においてはＦＩＮＥアライメントハ
ターンの成分の寄与をなくすために、２つのマークパタ
ーンの形状をＣ０ＡＲ８ＦＸアライメントの飴域とＦ’
ＩＮＥアライメントの領域との位置をＦＩＮＢハターン
の平ピッチ分だけずらした関係としているが、本発明は
これに限定したものではなく、これをマーク仙１ではな
くマスクパターンの方に採用してもよい。その他２軸ア
ライメント等、２個以上のパターンでいろいろなパター
ン形状の組み合わせが考えられるが、同様の効果が得ら
れるものであればよ（，１ｉｎｅ幅や８１）ａｃｅ幅等
についても同様である。

以上述べたように本発明の実施例ｆ二よれば、必要最小
限の検出器を使用し％Ｃｏａｒｓｅ、　Ｆｉｎｅのアラ
イメントが可能となり、広い範囲のＣｏａｒｓｅアライ
メントの出力特性が得られ、短時間のＣｏａｒｓｅアラ
イメントが可能となる。したがって、機構を複雑化する
こと無しく二総合アライメントを短縮するととができ、
装置のスルーブツトの向上という点で大きな効果が得ら
れる。

［発明の他の実施例］ 本発明の実施例では２つのマークからの出力の和をとっ
てＦ　Ｉ　Ｎ　Ｅアライメントパターンからの信号成分
の寄与を無くし、Ｃ０ＡＲ８Ｂアライメントを行ってい
るが、出力の和をとらず、出力の差をとることによりＦ
ＩＮＥアライメントパターンからの信号の寄力を蕪くす
場合の実施例を次に示す。この場合は第１３図に示−１
’−、Ｊ：うに前実施例における加ＩＩ４器の代りに除
算器３１を用いる０寸だ２つのマーク１４Ｃ，１４ｄの
パターンハ第１４図（ａ）　、　（ｂ）にそれぞれ示す
ような形状とする。すなわち、マーク１４Ｃのパターン
はＣ０ＡＲ８Ｅアライメント領域とＦＩＮＥアライメン
ト領域とからなり、ＣＯＡ、Ｒ８Ｅアライメント領域は
１００μｍの−Ｍｉｎｅ＆５ｐａｃｅ　ＦＩＮＥアライ
メント領域は１０μｍの１ｉｎｅ　＆、　５ｐａｃｅ　
Ｔ　構成されている。マーク１４ｄのパターンはＦ’Ｉ
ＮＥアライメントパターンのみで１０μｍのＪ−ｉｎｅ
　＆　５ｐａｃｅで構成さハている。一方、マーク１４
ｃ、１４ｄ＋ニ一対応するマスクパターン３ｆ、３ｇは
それぞれ１４Ｃ１１４ｄのパターンと同一形状とする。

その他の構成についてσ前実施例と同じとする。

このような構成とすることによりマーク１４Ｃからの出
力特性およびマーク１４ｄからの出力特性はそれぞれ第
１５図（ａ）　、　（ｂ）のようｌ二なる。この２つの
出力の差すなわち除算器３１からの出力は第１５図（Ｃ
）のよう５二なり、ＦＩＮＥアライメントパターンから
の信号成分の寄与が無くなす、Ｃ０ＡＲ８Ｅアライメン
トパターンからの信号成分だけとなる。１以下、前実施
例で述べたと同様な方法でＣ０Ａｌ’ｌＳＥ／ＦＩＮＥ
の位置合わせな行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光電マスク型原子ビーム転写装置を示す概略構
成図、第２図は位置合わせのための基本原理図、第３図
は位１６′ずれ預５二対する位置合わせ用電子ビームと
アライメントマークとの重なりの面積の変化を示す図及
びそのときのＸ線の出力特性を示す図、第４ば１け従来
のＣ０ＡＲ８Ｅ／Ｆ’ＩＮＢの位（ａ合わせ方法（二相
いるアライメントマークのパターンを表わす図、第５図
は第４図のマークを用いたときのＸ線の出力特性を示す
図、第６図は第４図のマークを用いたときの同期検波後
の信号の出力特性を示す図、第７図は本発明の実施例に
おけるマークおよびマスクパターンの配置を示す概略構
成図、第８図及び第９図は木兄り」の実施例におけるマ
ークパターンおよびこのマークパターンに対応するマス
クパターンの形状を示す概略図、第１０図は本発明の実
施例におけるＸ線の出力特性を示す図、第１１図は本発
明の実施例における位置補正の流れを示すブロック図、
第１２図は本発明の実施例１−おけるマークの試料への
配置を示す概略図、第１３図は木兄明細の実施例１二お
けるマークおよびマスクパターンの配置を示す概略構成
図、第１４図は木兄明細の実施例ｆ二おけるマークパタ
ーンの形状を示す概略図、第１５図は本発明の他の実施
例におけるＸＩの出力特性を示す図である。 １・・・真空室　２・・・真空ポンプ ３・・・光電面マスク　４・・・レジスト５・・・試料
　６・・・透明板 ７・・・光源　８・・・集束コイル ９・・・直流電源　１０・・・シャッタ１１・・・シャ
ッタ駆動系　１２・・・集束コイル電源１３・・・偏向
コイル　１５・・・Ｘ線検出器１６・・・試料台　１７
・・・組部機構１８・・・駆ｍＴｙＬ源　１９・・・偏
向コイル電源２０・・・前置増幅器　２１・・・同調増
幅器２２・・・低域ろ過器　２３・・・加算器２４・・
・同期検波回路　２５・・・演算回路２６・・・制御回
路　２７・・・制御回路２８・・・位置ずれ信号　２９
・・・位置ずれ信号３０・・・発振器　３１・・・除算
器 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第７図 第８図 （ｃＬ） （ｔｌＡ）− 第１２図 （α〕 （ｂ） 第１８図 へ ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）試料上に設けられたマークを基準として、試料の
   所定の部分Ｃ−正正確ユニホトカソードらの電子ビーム
   パターンを照射する位置合わせ方法において、 上記マークＣ二照射する位置合わせ用電子ビームを上記
   ホトカソードから放射させる工程と、上記電子ビームを
   マークに照射したとき照射した面積に比例したＸ線を発
   生させる工程と、この発生するＸ＃ｉ！を検出し電気信
   号ｌ−変換する工程と、 パターンの構成が、粗位置合わせ用パターン部と微位置
   合わせ用パターン部とからなる形状を有するマークのパ
   ターンと位置合わせ用電子ビームのパターンを形成する
   工程と、 少々くとも２個以上のマークからの信号を合成すること
   により微位置合わせ用パターンからの信号成分をみかけ
   上なくり、、１１１位置ずれ量を検出する工程と、 この位置ずれ量に応じて電子ビームと試料との相対位置
   を補正する工程とから々る電子ビームの位置合わせ方法
   。 （２）相位置合わせ用パターンおよび微位置合わせ用パ
   ターンは多数の長方形が等ピッチで配置さ杢 れた構成からなることを特徴とする特許請求範囲第１項
   記載の電、子ビームの位置合わせ方法。 （８１１ＡＩＩのマークパターンと位置合わせ用電子ビ
   ームパターンとは、粗位置合わせ用パターン部と微位置
   合わせパターン部の間隔が微位置合わせ用パターンの半
   ピッチ分だけずれた位置関係にあり、前記信号の合成１
   ′−け加算器を用いることを特徴とする特許請求範囲第
   ２項記載の電子ビームの位置合わせ方法。 （４）前記位置補正する工程は位置補正する方向の電子
   ビームの位置合わせ方法。