JPS607483Y2 - 電子ビ−ム露光装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は試料台の回転ずれを補正し得る電子ビーム露光
装置に関し、とくに試料台の位置を複数のレーザー干渉
計で測定し、試料台の回転を検出して露光データを補正
する電子ビーム露光装置に関する。

半導体素子の超小形化、高密度化の波は目覚しく、近年
パターン幅１〔μｍ〕のものが要求されるようになって
いる。

この半導体のウェハーのレジストを露光してパターンを
形成するため、従来の如く波長の長い光を用いるホトプ
ロセス技術に代り、波長の短い電子ビームを用いる電子
ビーム露光技術が脚光をあびている。

この種の電子ビーム露光技術を利用した電子ビーム露光
装置では、ウェハーまたはガラス基板上にパターンを露
光する際に電子ビームの走査領域が一般に小さいため、
試料台を移動して露光する方法が採用されている。

そして露光のための位置合せはウェハーの数個所のマー
クを検出して行ない、試料台の位置をレーザー干渉計で
測定し、露光データを補正して露光するものであった。

しかしながら、試料台の移動は通常サーボモータ等によ
りＸ、Ｙ方向に移動させるものであるが、試料台をガイ
ドする溝のすき間等によるガタがあり、移動に際し試料
台がわずかに回転してしまう。

この回転角はきわめて微少であり、その精度は±３μｍ
／１−程度であるので、 （イ）従来のシステムにおけるごと＜、電子ビームの偏
向巾が２５０μｍ程度である小領域の電子ビーム露光の
場合には、たとえ試料台がわずかに回転したとしても、
電子ビームの位置精度は±題とならなかった。

しかるに製造コスト低減のため、電子ビームの偏向巾を
１ｏｗｎ程度にして、一度に大領域の電子ビーム露光を
行うシステムでは、同じ試料台の回転角に対し、電子ビ
ーム ｍとなり、１ 〔μｍ〕程度のパターンを描くような精
度においては無視し得ない。

また、（ロ）従来大領域の電子ビーム露光を行う場合、
ウェハの数カ所例えば４隅のマークからの反射電子信号
を検出することにより回転角を求めていた。

しかるに当発明者等の大領域でかつステージ連続移動露
光を目的とするシステムでは、（イ）で通常問題となら
ないステージ回転角は、是非とも補正せねばならない量
となり、（ロ）の方法は不連続的にしか可能でないため
、時間的に連続して回転角を求めることはできないとい
う欠点を有していた。

本考案は、上述の点にかんがみてなされたもので、その
目的は、試料台の微小回転角を検出し、露光データを補
正し、電子ビームの偏向巾が１−程度の大領域でかつス
テージ連続移動露光を行なうことのできる電子ビーム露
光装置を提供することである。

その目的を遠戚せしめるため、本考案の電子ビーム露光
装置は、電子ビーム露光部１の基準位置をハーフミラ−
７４を介して検出する検出器７２と、被露光体が塔載さ
れた試料台１３と、上記試料台を移動させる移動手段１
４と、制御信号により電子ビームを制御して被露光体に
照射する電子ビーム露光部１０，１１．１２と、該試料
台１３の第１の被測定点の前面に直列に第１のハーフミ
ラ−７４ａと第１の検出器７２ａとを有するとともに第
２の被測定点の前面に直列に第２のハーフミラ−７４ｂ
と第２の検出器？２ｂとを有し、レーザー光源７１から
のレーザー光を上記第１のハーフミラ−７４ａおよび第
１の被測定点から反射させて上記第１の検出器７２ａに
入力させるとともに該レーザー光を上記第２のハーフミ
ラ−７４ｂおよび第２の被測定点から反射させて上記第
２の検出器７２ｂに入力させるようにしたレーザー干渉
計と、上記第１の検出器７２ａにより得られた上記第１
の被測定点と第１のハーフミラ−７４ａ間の距離Ｘ□と
、上記第２の検出器？２ｂにより得られた上記第２の被
測定点と第２のハーフミラ−７４ｂ間の距離拘と、上記
第１の被測定点と第２の被測定点間の間隔りとから試料
台の回転角θ光データを補正して前記制御信号を偏向電
極１２に発生する電子ビーム制御部とを備えたことを特
徴とするもので、以下、実施例について詳細に説明する
。

第１図は、本考案の一実施例のブロック図、第２図は本
考案に係る電子ビーム露光装置の要部平面図である。

図において、１は電子ビーム露光部を示し、電子銃１０
、ブランキング電極１１、偏向電極１２、試料台１３、
サーボモータ１４からなり、２は露光データを記憶する
メモリ、３はコンピュータ、４は試料台の位置座標レジ
スタ、５は露光データレジスタ、６は演算回路、７はレ
ーザー干渉計であり、レーザー光源７１．検出器７２．
ハーフミラ−７３，７４からなる。

次にこの動作について説明する。

メモリ２内の露光データがコンピュータ３に順次読出さ
れ、ブランキングデータはブランキング電極１１へ、位
置データはレジスタ５へ送られる。

そして、レーザー干渉計７は電子ビーム露光部１の基準
位置をハーフミラ−７３を介して検出器７２で測定する
とともに、試料台１３の位置をハーフミラ−７４を介し
て検出器７２で検出し、基準位置に対する位置偏差信号
を発生する。

すなわち、レーザー干渉計は、移動する被測定体に設け
た反射鏡からの反射ビームと固定鏡からの反射ビームと
の位相差により距離を測定するものである。

詳しくは産報社出版電子科学シリーズ３２ ’レーザー
とその応用ヨ（島津偏愛著、１９６０年ｌＯ月１日発行
）第１３４頁〜第１４０頁に記載されている。

この位置偏差信号はレジスタ４に送られ、演算回路６は
この位置偏差信号により位置データを補正するように演
算し、この演算結果を偏向電極１２の偏向信号とする。

このようにして、電子銃１０からの電子ビームにより試
料台１３のウェハー上のレジストの１フイールドにパタ
ーンが露光される。

そして、次のフィールドを露光する際には、コンピュー
タ３によりサーボモータ１４に指令を与え、サーボモー
タ１４の回転により試料台１３を移動させる。

このとき前述の如く試料台１３が微小角θだけ回転する
。

このため、本考案では、第２図に示す如く試料台１３の
２個所の距離を測定するため、２つのハーフミラ−７４
ａ、 ７４ ｂおよび検出器７２ａ。

７２ｂを設け、微小回転角θをも測定しようとするもの
である。

すなわち、レーザー光源７１からのレーザー光を更に２
分割し、試料台の２点の距離Ｘ１．ｘ２を測定腰測定点
間の間隔りとによりにより微小角θを求める。

検出器７２ａ、７２ｂの距離信号をレジスタ４に蓄積し
、演算回路６にて設定値りと距離Ｘ１．Ｘ２からθを求
め、距離Ｘ１または島とθとにより露光データを補正し
て偏向信号を作成する。

このように本考案によれば、試料台の移動時に生じる試
料台の微小回転が検出でき、しかも従来備えられている
レーザー干渉計を用いて微小回転角の検出が可能となる
ため、回転補正が簡単な機構により可能となる。

なお、前述の実施例では、試料台の２点を測定するよう
にしたが、２点に限らず複数点測定すれば−そう精度が
向上し、またレーザー光源を各々別々に設けてもよく、
さらにＸまたはＹ方向の回転のみならず両方向の回転を
検出するようにしてもよいことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例のブロック図、第２図はその
要部平面図である。 図において、１は電子ビーム露光部、２はメモリ、３は
コンピュータ、４および５はレジスタ、６は演算回路、
７はレーザー干渉計、１３は試料台、７１はレーザー光
源、？ ２ ａ、 ７２ ｂは検出器、７４ ａ、
７４ ｂはハーフミラ−である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電子ビーム露光部１の基準位置をハーフミラ−７４を介
   して検出する検出器７２と、被露光体が塔載された試料
   台１３と、上記試料台を移動させる移動手段１４と、制
   御信号により電子ビームを制御して被露光体に照射する
   電子ビーム露光部１０．１１．１２と、該試料台１３の
   第１の被測定点の前面に直列に第１のハーフミラ−７４
   １と第１の検出器７２ａとを有するとともに第２の被測
   定点の前面に直列に第２のハーフミラ−７４ｂと第２の
   検出器７２ｂとを有し、レーザー光源７１からのレーザ
   ー光を上記第１のハーフミラ−７４ａおよび第１の被測
   定点から反射させて上記第１の検出器？２ａに入力させ
   るとともに該レーザー光を上記第２のハーフミラ−７４
   ｂおよび第２の被測定点から反射させて上記第２の検出
   器７２ｂに入力させるようにしたレーザー干渉計と、上
   記第１の検出器７２ａにより得られた上記第１の被測定
   点と第１のハーフミラ−７４ａ間の距離Ｘ１と、上記第
   ２の検出器７２ｂにより得られた上記第２の被測定点と
   第２のハーフミラ−７４ｂ間の距離式と、上記第１の被
   測定点と第２の被測定−乙二コ督 点間の間隔りとから試料台の回転角θ−１を求め上記距
   離および回転角をもとに露光データを補正して前記制御
   信号を偏向電極１２に発生する電子ビーム制御部とを備
   えたことを特徴とする電子ビーム露光装置。