JPS62224022A - 電子ビ−ムの焦点調整用タ−ゲツトマ−ク - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＬＳＩ等の微細パターン形成に使用される電子
線描画装置の焦点調整用ターゲットマークに関する。

〔従来の技術〕

電子線描画装置で微細パターンを形成する場合、予め、
電子ビームに関して高さ方向の焦点や偏向領域の大きさ
、直交性などを正確に補正しておく必要がある。それに
は、移動試料台上の一部に基準平面を有する一個のター
ゲットマークを固定しておけばよい。

しかし近年、描画に供されろ試料は大口径化し、半導体
ＬＳＩの製造時に多くの熱処理プロセスを施されること
によってその表面は１００μｍ前後のそりやうねりが生
じ易くなってきた。その結果、焦点や偏向領域が狂い、
描画図形の寸法や合わせ精度が著しく低下していた。

この難点を解決するため、特公昭５６−２１３２１では
たとえば第３図の概念図の如く、予め、描画試料（ウェ
ハ６）の最大そり片をカバーできろ範囲で２つの基準面
下面１．上面２をもったターゲットマークを設けていた
。図でターゲットマーク１１２およびウェハ６は共に移
動試料台４上に固定され、Ｘ−Ｙ平面を自在に動作可能
である。上記両マークには半導体製造技術を応用して形
成した所型形状のパターンがあり、数十画角の大きさに
切り出し後、数十ｍの段差りをつけた台座３上に導通状
態で固定される。両マークの固定に際しては。

互いに当初から分離されている関係から、第３図中の各
マーク座標系（ｘ！　ｙｔ）と（ｘｘ、−ｙｚ）は、そ
れぞれレーザ絶対座標系（ｘ−ｙ）に対して平行となる
ように所定仕様内に調整しておく必要がある。その平行
度は、描画精度の要求から、１、　Ｘ　１０−’ｒＦＩ
ｄ以下に保持することが必要である。

その交換作業は普段光学顕微鏡などを使用して調整しな
ければならない。また、基準マークは図示の様な２つの
面との限らず、用途に応じて増加させた場合には、その
分だけ作業の煩雑さも加わる。

さらに、ウェハ６の高さ補正もできるように、各ターゲ
ットマークの平面度も調整すべきことは当然である。な
お、第３図中のカセット５は、ウェハ６を固定するため
の治具である。上記のターゲットマーク取り付けには、
通常、熟ＩＩＩＭで約１日を費やす。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、２つの基準ターゲットマークを予め段
差を設けた台座上で分離して、それぞれ独立に、レーザ
ー系の座標軸に対し、平行調節しながら固定していた。

従って、固定すべき基準マークの数に相応して高度な平
行調整が必要となり、さらに、両マーク間の平行性も配
慮しておかなければならず、大変困難な取り付は作業で
あった。

本発明の目的は、ターゲットマークの構成を改良して、
取り付は作業をより簡略化することの可能な電子線ビー
ム焦点調整用ターゲット膜を形成することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、上、下２面の基準ターゲットマークの製作
に当たり、低い基準マークの部材上にそれより小さな面
積で所定の肉厚を持った高い面の部材を予め重ねて固定
後、描画プロセスによってレーザ座標系に対し平行性を
保持しつつ両面同時にターゲットマークをバターニング
することにより、達成される。

〔作用〕

本発明におけろ上、下２面の基油ターゲットマークは、
下面のマーク部材上にそれより小面積で所望の肉厚を有
する上面の部材を接着等の手段により事前に重ねて固定
した、言わば、一体講造を成す。その直後に、描画によ
り両基準面にターゲットマークを同時にパターニングす
る。

従って、本発明によるターゲットマークパターンは上下
両面の平行度が完全に保障される。また。

最下部材の裏面には凹凸がないためそれを固定する台座
には段差も不要となり、平行度および高さ調節作業が大
幅に軽減されろ。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例を第１図および第２図を用い
て説明する。

第１図において、描画に寄与する電子ビーム１０は、予
め、その焦点および偏向のゲインや回転率を上、下２面
の基準ターゲットマーク７．８を用いて補正される。基
準ターゲットマーク７゜８には、通常、Ｓｉ基板面に溝
を加工したもの、あるいは重金属（ＡｕやＷなど）によ
るパターンを形成してＳｉとの電子による反射率の差を
利用できるものが採用される。

そこで、第１図における本発明の基準ターゲットマーク
７．８は、第２図の如き簡単なプロセスで製造できる。

第２図（ａ）は、本発明による基準ターゲットマーク７
．８が同時に多数生産できる特色を表わしている。まず
同図（ａ）のウェハ７上には、所望の位置に適当な間隔
を設けて、予め切り出したＳｉ製の上面マーク部材８８
〜８ｄ（図は４個の列）を液状接着剤を用いて固着する
。

このマーク部材は、初めから、段差に相当する所定の肉
Ｊ”Ｌに加工したものを選択すればよい。各上面マーク
部材に隣接して、第２図（ａ）の破線の如く、下面マー
ク７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄとなる領域を確保しておく。

ここで、同図（ｂ）は、図（ａ）でのｚ−ｚ’断面図を
示している。即ち、図（ｂ）の上、下のマーク部材７，
８には予め電子線レジスト１１　（ポジ型の例で説明）
を約５０００人塗布する。液状の接着剤１２は、１．〜
２　′ｆＪの滴下で、マーク部材７に（マーク部材）８
を強力に接着できた。接着剤１２は１μｍ以下の極薄層
で、高さ変動に全く影響しない。これは姦通すぎると横
方向へ露出し、後の描画プロセスで電子によるチャージ
アップを引き起こすため、少量でよい。

なお、上面マーク部材８の肉厚りは、実際に取り扱う大
口径Ｓｉウェハの最大そり量を充分カバーできろ範囲で
、２００μｍ程度が適当である。次に第２図（（２）は
、前記同図（ａ）のウェハ７をカセットホルダ１５に固
定後、電子ビーム１０を用いて実際にターゲットパター
ンを描画している概略図を示す。押し付は板ばね１４は
、ウェハ７の基準表面を設定するものである。アース用
探針１３は、同図（ｂ）からもわかる様に、上面マーク
部材８のチャージアップを防止する。ウェハ７のアース
は裏面からとっている。従って、第２．　［１ｉ！Ｉ（
ｃ）全体は第１１図のカセット５の部分に、また。

上・下のマーク部材７，８はウェハ６に対応するため、
両部材上に形成されろマークパターンの平行度は完全に
一致する。続いて、第２図（ｄ）は描画後ウェハ７を同
図（、）の一体化構造のままで、現象し、描画部Ａ、Ｒ
を逆ひさし状に形成した様子を示している。この図は、
下面のマーク部材７だけを代表させて図解したが、上面
マーク部材８も同様に現象されることは言うまでもない
。

さらに図（ｅ）では、ウェハ７の表面側から重金属（Ａ
ｕまたはＷ）膜１６を約３０００人蒸着する。

その場合、レジスト１１の方が若干序口になっている必
要がある。これは、このすぐ後にリフ１〜オフしてレジ
ストを完全に除去し、微細なターゲットマークパターン
を完成させるためである。図（ｆ）は、レジストをリフ
トオフにより除去後、ターゲットマークパターン１６ａ
が完成した様子である。この様なパターンが、第２図（
、）の下面７ａ〜７ｄと上面８ａ〜８ｄの表面に在来の
半導体製造技術で手軽に作られる。

上記手法で作製した第２図（、）の各マークはスクライ
ブ後１本発明の第１図における段差をもった基準ターゲ
ットマーク７．８として代表して台座９上に固定される
。これは一体化構造のため、下面のターゲットマーク７
の座標系（ｘ−ｙ）だけをレーザー光の絶対座標系（Ｘ
−Ｙ）に平行調整すればよい。高さ調整も、この下面７
に対してのみ配慮すればよい。基準ターゲットマークの
段数が増えても、すべて同じ様な手順で調整できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ウェハ試料のそりやうねりによる電子
ビームの焦点ずれ等の変動量を補正する上下２つの段差
をもった基準ターゲットマークは、一体構造で構成後同
時にパターニングする。こうすることによって、上下２
面のマーク平行度は完全に一致するため、レーザー座標
軸に対する平行調整作業が簡略化される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を説明する図、
第３図は従来技術を説明する図である。 １．７・・・基準ターゲットマーク下面、２，８・・・
基準ターゲットマーク上面、３，９・・・台座、１１・
・・電子線レジスト、１２・・・接着剤、１３・・・ア
ース用探針、１５・・・カセットホルダ、１６ａ・・・
基準ターゲットマーク用パターン、Ｄ・・・上面基準ウ
ェハの冨　　１　　口 、冨　３　図 第　２　　図 （壬ジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ウェハ試料面のそりやうねりによる電子ビームの焦
   点や偏向ゲイン等の狂いを補正するために所望の段差面
   に設けた第１と第２の基準ターゲットマークを有する電
   子ビームの焦点調整用ターゲットマークにおいて、該第
   １のマーク部材上にそれより小面積で所定の肉厚を有す
   る第２のマーク部材を重ねて固定した一体化構造と成し
   、かつ、該両マークは同一の製造プロセスで高精度に形
   成できることを特徴とする電子ビームの焦点調整用ター
   ゲットマーク。