JPS628014B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS628014B2 JPS628014B2 JP54077823A JP7782379A JPS628014B2 JP S628014 B2 JPS628014 B2 JP S628014B2 JP 54077823 A JP54077823 A JP 54077823A JP 7782379 A JP7782379 A JP 7782379A JP S628014 B2 JPS628014 B2 JP S628014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- signal
- mark
- charged beam
- wafer
- 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.)
- Expired
Links
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)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電子ビーム露光装置を使用して、集積
回路の微細パターンを高精度化してウエーハ上に
描画する一条件である各層間の位置合わせを正確
に行わせるための電子ビームによる位置合わせ方
法に関するものである。
回路の微細パターンを高精度化してウエーハ上に
描画する一条件である各層間の位置合わせを正確
に行わせるための電子ビームによる位置合わせ方
法に関するものである。
集積回路はパターン寸法が年々微細化されるに
つれ、従来の光学露光技術によるマスク製作法で
は不可能となり、電子ビーム露光装置を用いた微
細パターン描画技術が不可欠となつている。電子
ビーム露光装置を用いたウエーハ製作工程を説明
すると次の様になる。
つれ、従来の光学露光技術によるマスク製作法で
は不可能となり、電子ビーム露光装置を用いた微
細パターン描画技術が不可欠となつている。電子
ビーム露光装置を用いたウエーハ製作工程を説明
すると次の様になる。
ウエーハ基板上にエツチング材料、通常酸化膜
又は金属膜をのせ、その上にレジスト膜を塗布し
た被加工材料を電子ビーム筐体内の試料台にの
せ、パターンに相当する部分を電子計算機の制御
のもとで、ビームを移動し、上記被加工材料上に
照射する。照射された部分は、レジストとの重合
反応をおこし、レジスト材料がポジ型の場合は、
現像液に対して可溶性となり、ネガレジストの場
合は、不溶性となる。可溶領域が次のエツチング
工程の窓となり、一拡散又は配線パターンを形成
する。次の層を形成する場合にも同様の操作によ
り、パターン形成する。しかしながら、次の層を
形成するときには、前層までのパターンとの位置
合わせを正確に行う必要がある。
又は金属膜をのせ、その上にレジスト膜を塗布し
た被加工材料を電子ビーム筐体内の試料台にの
せ、パターンに相当する部分を電子計算機の制御
のもとで、ビームを移動し、上記被加工材料上に
照射する。照射された部分は、レジストとの重合
反応をおこし、レジスト材料がポジ型の場合は、
現像液に対して可溶性となり、ネガレジストの場
合は、不溶性となる。可溶領域が次のエツチング
工程の窓となり、一拡散又は配線パターンを形成
する。次の層を形成する場合にも同様の操作によ
り、パターン形成する。しかしながら、次の層を
形成するときには、前層までのパターンとの位置
合わせを正確に行う必要がある。
従来電子ビーム露光装置を使用して位置合わせ
を行うには、ウエーハ上にあらかじめ基準点とな
るマークを形成しておいて、このマークを電子ビ
ームがスキヤンすることによつて得られる反射電
子又は二次電子を検出器によつて検出し、位置を
調べる方法がとられていた。
を行うには、ウエーハ上にあらかじめ基準点とな
るマークを形成しておいて、このマークを電子ビ
ームがスキヤンすることによつて得られる反射電
子又は二次電子を検出器によつて検出し、位置を
調べる方法がとられていた。
第１図は従来の電子ビームによるマーク検出方
法について説明した図である。
法について説明した図である。
基準マークの平面図、側面図をそれぞれａ，ｂ
に示している。
に示している。
凹凸をもつた基準マークに対してａで示す方向
に電子ビームをスキヤンすると、ｃで示す反射電
子信号が得られる。この信号のピーク点をもつて
基準位置と定める。又はさらにｄの様な微分波形
として変化点を明確にさせて、そのピーク点を基
準位置とする方法がとられている。しかし、ウエ
ーハ工程をへた基準マークの形状は、第２図で示
す様な形状のゆがみとなつてあらわれることが多
い。ａはマークのエツジがゆがみ、P1−P2の位置
ずれが生じる場合の例で、ｂは形状の凹凸がシヤ
ープでないために検出信号が第１図で示す様なす
るどさがなくそのためにピーク点がフラツトにな
つたり、雑音信号によつて、ピーク点が移動しや
すくなる例を示している。
に電子ビームをスキヤンすると、ｃで示す反射電
子信号が得られる。この信号のピーク点をもつて
基準位置と定める。又はさらにｄの様な微分波形
として変化点を明確にさせて、そのピーク点を基
準位置とする方法がとられている。しかし、ウエ
ーハ工程をへた基準マークの形状は、第２図で示
す様な形状のゆがみとなつてあらわれることが多
い。ａはマークのエツジがゆがみ、P1−P2の位置
ずれが生じる場合の例で、ｂは形状の凹凸がシヤ
ープでないために検出信号が第１図で示す様なす
るどさがなくそのためにピーク点がフラツトにな
つたり、雑音信号によつて、ピーク点が移動しや
すくなる例を示している。
基準マークから得られる検出信号によつて正確
な位置が分かるためには、基準マークのエツジが
シヤープな凹凸となつていることが必要である。
しかしながら、前述のウエーハ工程を繰り返すこ
とによつて、基準マークの端はまるみをおびた
り、変形するという現象が生じることが多い。こ
の変形したり、まるみをおびた基準マークから得
られる検出信号からは意図する合わせ位置が得ら
れず、そのために重ね合わせ精度が落ちてしまう
という欠点があつた。
な位置が分かるためには、基準マークのエツジが
シヤープな凹凸となつていることが必要である。
しかしながら、前述のウエーハ工程を繰り返すこ
とによつて、基準マークの端はまるみをおびた
り、変形するという現象が生じることが多い。こ
の変形したり、まるみをおびた基準マークから得
られる検出信号からは意図する合わせ位置が得ら
れず、そのために重ね合わせ精度が落ちてしまう
という欠点があつた。
本発明の目的は電子ビーム描画技術にもとづく
重ね合わせ精度を高精度化するための合わせ方法
を提供することにある。
重ね合わせ精度を高精度化するための合わせ方法
を提供することにある。
本発明の電子ビームによる位置合わせ方法は、
基準マークを電子ビームがスキヤンすることによ
つて得られる反射電子又は二次電子の強度を適当
な時間でサンプリングして記憶し、強度とその検
出位置との積を各サンプリングに対し求め、それ
らの総和を強度だけの総和で割つて得られる値を
基準位置とすることを特徴としている。即ち、従
来は、基準マークのエツジから得られる信号の強
弱の変化点から求めていたものを本発明は基準マ
ーク全体から得られる反射電子の信号の強弱の様
子をすべて記憶し、図形全体の重心値を求めると
いう考えにもとづいている。従つて、基準マーク
のエツジのまるみ等の変化によつては重心位置の
ずれはそれほどおこらないという点に着目してい
る。
基準マークを電子ビームがスキヤンすることによ
つて得られる反射電子又は二次電子の強度を適当
な時間でサンプリングして記憶し、強度とその検
出位置との積を各サンプリングに対し求め、それ
らの総和を強度だけの総和で割つて得られる値を
基準位置とすることを特徴としている。即ち、従
来は、基準マークのエツジから得られる信号の強
弱の変化点から求めていたものを本発明は基準マ
ーク全体から得られる反射電子の信号の強弱の様
子をすべて記憶し、図形全体の重心値を求めると
いう考えにもとづいている。従つて、基準マーク
のエツジのまるみ等の変化によつては重心位置の
ずれはそれほどおこらないという点に着目してい
る。
さらに詳しくは図面を参照しながら説明する。
第３図は本発明の一実施例を説明するために、
ウエーハ上の基準マークを電子ビームでスキヤン
して、基準点を求める方法を示す図である。ｘ方
向にスキヤンしたとき位置ｘ(i)における検出信号
の強度をEx(i)とすると、ｉ＝１〜ｎのサンプル
時の信号強度はEx（１）………Ex（ｎ）となつ
て得られる。基準マークの基準点(j)（ｊはｙ方
向の位置のちがいを示す。）は、 (j)＝ΣＥｘ(i)ｘ(i)／ΣＥｘ(i)として与えられる
。
ウエーハ上の基準マークを電子ビームでスキヤン
して、基準点を求める方法を示す図である。ｘ方
向にスキヤンしたとき位置ｘ(i)における検出信号
の強度をEx(i)とすると、ｉ＝１〜ｎのサンプル
時の信号強度はEx（１）………Ex（ｎ）となつ
て得られる。基準マークの基準点(j)（ｊはｙ方
向の位置のちがいを示す。）は、 (j)＝ΣＥｘ(i)ｘ(i)／ΣＥｘ(i)として与えられる
。
ｙ方向の基準点も同様に
(j)＝ΣＥｙ(i)ｙ(i)／ΣＥｙ(i)として求められる
。
。
同図中、基準マークにおいて領域１，２，３は
ことなつた段差を示し、それに応じて反射電子は
変化してくる。
ことなつた段差を示し、それに応じて反射電子は
変化してくる。
以上のようにして求められる基準点を利用す
る、電子ビーム露光装置によるウエーハ製作工程
を説明する。
る、電子ビーム露光装置によるウエーハ製作工程
を説明する。
基準マークが形成されたウエーハ基板上にエツ
チング材料、通常酸化膜または金属膜をのせ、そ
の上にレジスト膜を塗布した被加工材料を電子ビ
ーム筐体内の試料台にのせる。パターンの描画に
先立ち、上述したように電子ビームで基準マーク
をスキヤンして基準点を求め、パターン形成時の
電子ビームの初期セツトとして基準点の位置を原
点に合わせる。そして、パターンに相当する部分
を電子計算機の制御のもとで、ビームを移動し、
上記被加工材料上に照射する。照射された部分
は、レジストとの重合反応をおこし、レジスト材
料がポジ型の場合は、現像液に対して可溶性とな
り、ネガレジストの場合は、不溶性となる。可溶
領域が次のエツチング工程の窓となり、一拡散ま
たは配線パターンを形成する。
チング材料、通常酸化膜または金属膜をのせ、そ
の上にレジスト膜を塗布した被加工材料を電子ビ
ーム筐体内の試料台にのせる。パターンの描画に
先立ち、上述したように電子ビームで基準マーク
をスキヤンして基準点を求め、パターン形成時の
電子ビームの初期セツトとして基準点の位置を原
点に合わせる。そして、パターンに相当する部分
を電子計算機の制御のもとで、ビームを移動し、
上記被加工材料上に照射する。照射された部分
は、レジストとの重合反応をおこし、レジスト材
料がポジ型の場合は、現像液に対して可溶性とな
り、ネガレジストの場合は、不溶性となる。可溶
領域が次のエツチング工程の窓となり、一拡散ま
たは配線パターンを形成する。
次の層を形成する場合にも、パターンの描画に
先立ち、上述したように電子ビームで基準マーク
をスキヤンして基準点を求め、パターン形成時の
電子ビームの初期セツトとして基準点の位置を原
点に合わせ、同様の操作によりパターンを形成す
る。
先立ち、上述したように電子ビームで基準マーク
をスキヤンして基準点を求め、パターン形成時の
電子ビームの初期セツトとして基準点の位置を原
点に合わせ、同様の操作によりパターンを形成す
る。
このようなウエーハ工程を繰り返すことによつ
て、基準マークの端はまるみをおびたり、変形す
るという現象を生じるが、上記のようにして求め
られた基準点のずれはそれほどおこらない。従つ
て、次の層を形成するときには、前層までのパタ
ーンとの位置合わせを正確に行うことができる。
このように、意図する合わせ位置が得られ、その
ために重ね合わせ精度を高精度に維持できる。
て、基準マークの端はまるみをおびたり、変形す
るという現象を生じるが、上記のようにして求め
られた基準点のずれはそれほどおこらない。従つ
て、次の層を形成するときには、前層までのパタ
ーンとの位置合わせを正確に行うことができる。
このように、意図する合わせ位置が得られ、その
ために重ね合わせ精度を高精度に維持できる。
第４図は基準マークの形状について説明した図
で、ａは従来の標準的な基準マークの形状を示し
ているが、本発明によれば、同図ａに示す様な形
状に限定する必要はなく同図ｂの様な図形又は任
意の形状も許される。又、基準マークに段差を有
する必要はなく、同図ｃの様な平坦構造であつて
も、１，２，３領域が異なつた材質であり、反射
電子による検出信号の強弱の差異さえ得られれ
ば、本発明の方式で利用することができる。
で、ａは従来の標準的な基準マークの形状を示し
ているが、本発明によれば、同図ａに示す様な形
状に限定する必要はなく同図ｂの様な図形又は任
意の形状も許される。又、基準マークに段差を有
する必要はなく、同図ｃの様な平坦構造であつて
も、１，２，３領域が異なつた材質であり、反射
電子による検出信号の強弱の差異さえ得られれ
ば、本発明の方式で利用することができる。
本発明の電子ビーム描画における位置合わせ方
法は、基準マーク製作にそれほど厳しい条件を与
えなくても、集積回路製作における各層間の位置
合わせがきわめて高精度に行うことができる。
法は、基準マーク製作にそれほど厳しい条件を与
えなくても、集積回路製作における各層間の位置
合わせがきわめて高精度に行うことができる。
従つて、１μｍ又はそれ以下の線巾、間隔を有
するパターンが比較的忠実に描けるようになり、
集積回路のパターンの微細化に充分対処できるよ
うになり、集積回路の性能の飛躍的向上に役立
ち、信頼性の向上に大きく貢献するものである。
するパターンが比較的忠実に描けるようになり、
集積回路のパターンの微細化に充分対処できるよ
うになり、集積回路の性能の飛躍的向上に役立
ち、信頼性の向上に大きく貢献するものである。
第１図は標準的な位置検出方法を示した図で、
ａおよびｂはそれぞれ基準マークの形状の平面図
および側面図で、ｃは反射電子信号の波形、ｄは
微分波形である。第２図は基準マークのだれの様
子を示した図であり、ａはマークのエツジのゆが
みを示す図、ｂは検出信号の波形を示す図であ
る。第３図は、本発明による基準位置検出方法を
示した図である。第４図のａ，ｂ，ｃはそれぞれ
は本発明にもとづく基準マークの形状について説
明した図である。 尚、図において、１，２，３は領域である。
ａおよびｂはそれぞれ基準マークの形状の平面図
および側面図で、ｃは反射電子信号の波形、ｄは
微分波形である。第２図は基準マークのだれの様
子を示した図であり、ａはマークのエツジのゆが
みを示す図、ｂは検出信号の波形を示す図であ
る。第３図は、本発明による基準位置検出方法を
示した図である。第４図のａ，ｂ，ｃはそれぞれ
は本発明にもとづく基準マークの形状について説
明した図である。 尚、図において、１，２，３は領域である。
Claims (1)
- １ 基準マークが形成されたウエーハ上に集積回
路の微細パターンを高精度化して描画するときの
各層間の位置合わせに際し、基準マーク上に荷電
ビームをスキヤンして逐次得られる反射電子また
は二次電子信号を検出し、検出された信号の強度
と信号検出時の荷電ビーム照射位置座標との積を
荷電ビームのスキヤン領域全体に対して累計した
値を、逐次得られた反射電子または二次電子信号
の強度の総和で割つて得られる値をウエーハ上の
基準点とすることを特徴とする荷電ビームによる
位置合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7782379A JPS562628A (en) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | Method of aligning position through charged beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7782379A JPS562628A (en) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | Method of aligning position through charged beam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS562628A JPS562628A (en) | 1981-01-12 |
| JPS628014B2 true JPS628014B2 (ja) | 1987-02-20 |
Family
ID=13644754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7782379A Granted JPS562628A (en) | 1979-06-20 | 1979-06-20 | Method of aligning position through charged beam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS562628A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5683031A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-07 | Fujitsu Ltd | Detecting method of mark position |
-
1979
- 1979-06-20 JP JP7782379A patent/JPS562628A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS562628A (en) | 1981-01-12 |
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