JPS5847005B2 - 位置検出法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子ビーム露光における回転基準となる基板上
のマークによる位置検出法に関するものである。

従来、基板たとえばウェーバ上に電子ビーム露光を行な
う場合には、露光パターンをウェーバ上の所定の座標系
に従って配置することが通常である。

その時にはウェーバまたは電子ビーム偏向部の回転が必
要となる。

その際回転角を求めるには通常ウェーバ上に設けたアラ
インメントマークを検出することによって行なわれる。

すなわちある距離を隔てた２個のアラインメントマーク
ラ検出して両者間の距離とその垂直方向からのずれ量か
ら角度を算出しているが、これではまず２個のマークを
捜策しなければならないので手数が２重にかかる。

またこのマーク検出に電子ビーム走査線を用いるので不
必要な領域も電子ビーム露光してしまう等の欠点が存在
する。

本発明の目的は単一のマークまたは組合せマークにより
少ない電子ビーム走査により露光位置に対する回転角を
検出する位置検出法を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明の位置検出法は基板上
のマークを電子ビームにより走査して該基板の回転を検
出する位置検出法において、基板上に中心のマークに関
し軸対称に傾斜させた２本の直線状のマークを形成し、
該マークを電子ビームにより走査することにより得られ
る信号間隔の比較より該基板の回転を検出することを特
徴とするものである。

第１図は本発明の位置検出法の実施例説明図である。

同図において、シリコン基板またはシリコン基板上に形
成した２酸化シリコン（Ｓｉ０２）膜１０をエツチング
することにより直線状の３本のマーク１，２．３より成
る組合せマーク２０を形成する。

この形状はマーク２が所定の基準方向、たとえば、第２
図に示すウェーバ１０の切断面（ＯＦ面）１１の方向ま
たは所定の結晶方向１１０と垂直な方向に合せである。

他のマーク１，３はマーク２に関しある角度だけ傾斜し
て対称に配列された直線状パターンである。

従って、いま電子ビーム走査線の、■、■が３つの位置
にきて、マーク１，２．３と交差した場合それぞれの交
点をＡ１ ＊ Ｂｌ ｅ Ｃ１ｍ Ａ２ ＊ Ｂ２ ｅ
Ｃ２＊ Ａ３ ＋ Ｂ３ ｅ Ｃ３とすれば、それぞれ
切取られる線分の長さを比較すると、走査線のでは石１
、〈Ｂ１Ｃ１となり、また走査線■ではＡ３ＢンＢ３Ｃ
。

となって走査線が何れもマークに対しある角度だけ傾斜
していることがわかる。

これに対し、マーク２に垂直である走査線■の場合はＡ
２Ｂ２＝Ｂ２Ｃ２となって走査線■が基準線に一致する
ことがわかる。

この走査線■を基準にして露光位置を求めると回転角度
を検出することが可能となる。

第２図は第１図に説明した位置検出法を実現するための
位置検出回路の実施例説明図である。

前述の組合せマーク２０を形成したウェーバ１０を電子
ビーム１２により走査し、その反射電子または２次電子
をＰｎジャンクションよ゛り成る検知器１３で受け、そ
の検出信号を増幅器１４、波形整形回路１５を通して、
走査線がマーク１゜２．３と交差する交点Ａ、Ｂ、Ｃに
対応するパルスを発生する。

このパルスを制御回路１６に入れて第１図で説明した線
分ＡＢとＢＣの比較検出を行なう。

すなわちマーク１との交点Ａにおいて発生するパルスで
カウンター７□をセットしカウンタ１７□をリセットし
ておき、クロックを与えてカウンタ１７□により計数し
交点Ｂにおいて発生するパルスでカウンター７をリセッ
トしカウンター１□をセットして計数を行ない、交点Ｃ
で発生するパルスによりカウンター７２をリセットする
。

これらカウンタ１７１，１７２の内容を一致回路１８で
比較し、一致すれば一致信号１９を送出して当該走査線
を基準線として採用する。

一致しなければ制御回路１６およびカウンター７□、１
７□を当初の状態に戻す。

次にウェーバを回転させて、再度マークを走査し、カウ
ンター ７１．１７□の計数値が一致するようにする０
回転の方向はカウンタ１７１と１７２の計数値がどちら
が多いかで決定する。

すなわち、もしウェーバが反時計方向に回転していると
、マークは走査線のにより走査される。

この状態では交点Ａ１．Ｂ１でそれぞれ発生するパルス
の間隔より交点Ｂ１．Ｃ１でそれぞれ発生するパルスの
間隔が長い。

従って、この場合はカウンタ１７１の計数値よりカウン
タ１７□の計数値が太きい。

ウェーバが時計方向に回転している時マークは走査線■
により走査され、パルス間隔は前述とは逆になる。

従ってカウンタ１７□の計数値がカウンタ１７２より大
きい。

以上説明したように、本発明によれば、基板上に３本の
直線状マークより成る組合せマークを形成し、これに電
子ビーム走査線を交差させて前記マークにより切り取ら
れた線分を比較して等長の時走査線が基準線に一致する
ものである。

このようにして１組のマークで基準線を決定できるから
、マークの捜索に手数を要することなく、また基準線の
捜索も僅かの走査線で足りるから、有効で簡単な位置検
出法が得られる。

なお、マーク２は切断面に対して垂直方向に設けた例を
示したが、傾斜させて設けてもよい。

この場合はパルス間隔の比が一定値であれば、正確に位
置合せされていると判断する。

またウェーバの回転だけでなく、ウェーバホルダーの回
転も検知できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の位置検出法の実施例説明図、第２図は
本発明を実現する位置検出回路の実施例説明図であり、
図中、１．２．３はヤーク、１０はウェーバ、１１は切
断面、１２は電子ビーム、１３は検知器、１４は増幅器
、１５は波形整形回路、１６は制御回路、１７０．１７
□はカウンタ、１８は一致回路、１９は一致信号を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 、′基板上のマークを電子ビームにより走査して該
   基板の回転を検出する位置検出法において、基板上に中
   心のマークに関し軸対称に傾斜させた２本の直線状のマ
   ークを形成し、該マークを電子ビームにより走査するこ
   とにより得られる信号間隔の比較より該基板の回転を検
   出することを特徴とする位置検出法。