JP2001077005A - 荷電粒子線露光装置及びそれを使用した半導体デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系の軸上近くに設けられたマークを検出
するだけで、一度に被転写側と転写側の相対回転量を検
出する機能を有する荷電粒子線露光装置を提供する。 【解決手段】 電子ビーム１はマスクに形成された基準
パターンを通過したものであり、マスクの方向を示す。
ウェハ上にはウェハーの方向の基準となる同一形状の凸
マーク２と凹マーク３が同一直線上に形成されている。
この直線と前記電子ビーム１と平行な線のなす角をθと
する。θが０でなく（ａ）に示すように、凸マーク２、
凹マーク３と線４が傾いている場合、凸マーク２の方が
先に電子ビーム１の照射を受け、凹マーク３が遅れて電
子ビーム１の照射を受ける。この場合、検出器で検出さ
れる反射電子信号は（ｂ）のようになり、出力のパター
ン（を解析することにより、傾きの角度を算出すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスクに形成され
たパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光
装置に関するものであり、さらに詳しくは、マスク、マ
スクステージと、感応基板、感応基板ステージとの相対
的な回転量を求める機能を有する荷電粒子線露光装置及
びこの荷電粒子線露光装置を使用した半導体デバイスの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子線等の荷電粒子線を利用して半導体
ウェハ等を製造する装置として、マスクに形成されたパ
ターンを、荷電粒子線光学系を使用して、ウェハ上に露
光転写する荷電粒子線露光転写装置が用いられるように
なってきている。特に、露光すべきパターン領域をサブ
フィールドとよばれる小領域に分割して、サブフィール
ド毎に露光転写を行い、ウェハーとマスクを相対移動さ
せながら、全体の露光を行う部分一括露光方式（分割転
写方式）が主流となりつつある。このような荷電粒子線
露光装置においては、マスクとウェハの位置合わせが重
要となってきている。

【０００３】部分一括露光方式の荷電粒子線露光装置に
おいては、ウェハーとマスクは、それぞれマスクステー
ジ、ウェハステージに載置されて相対移動される。それ
ゆえ、まず、マスクステージとウェハーステージの相対
位置関係を適正に把握しておき、露光プロセスにおいて
これらを補正する必要がある。また、当然、ウェハーと
マスク（又はマスクステージ）の相対位置関係も適正に
把握しておき、露光プロセスにおいてこれらを補正する
必要がある。以下、このような被転写側と転写側の相対
位置関係の検出を「アライメント」と称する。

【０００４】従来の電子線による上記のアライメント方
法の一つに、マスクステージ上の指標マークあるいはマ
スク上に形成されたマークと、対向配置されたウェハス
テージ上の指標マーク（フィデュシャルマーク）あるい
はウェハ上のアライメントマークを用いて相対位置関係
を求める方法がある。この方法においては、マスクステ
ージとウェハステージの相対位置は、マスクステージ上
に形成されたパターンを通った電子線を、フィデュシャ
ルマーク上で走査し、その反射電子信号から決定され
る。マスクステージの移動方向とウェハステージの移動
方向の相対回転量は、図７に示すように、例えば離れた
二つのマーク位置を検出して求める。

【０００５】具体的にはまず、ウェハステージ上のマー
クをマーク検出のできる位置に移動し、ステージを静止
させる。続いて、マスクステージ上の第１マークをマー
ク検出のできる位置に移動し、マーク検出を行う。さら
にマスクステージ上の第２マークが見える位置にマスク
ステージを移動し同様にマーク検出を行う。このとき、
それぞれのステージの位置はそれぞれの干渉計でモニタ
ーされている。このマスクステージの移動量と検出され
た二つのマーク位置からマスクステージの干渉計を基準
とした移動方向と、マスクステージ上の２つのマークを
結ぶ直線との回転量θ１が算出される（図７（a））。
同様に、ウェハステージ移動方向とウェハステージ上の
２つのマークを結ぶ直線の回転量θ２も算出される（図
７（ｂ））。

【０００６】さらにマスクステージ上の２つのマーク
を、電子ビームの主偏向範囲内に来るようにマスクステ
ージを移動し静止させる。ウェハステージに対しても、
同様に主偏向範囲内にウェハステージ上の２つのマーク
を移動する。ここで、マーク検出を行うことにより、マ
スクステージ上第１マーク、第２マークとウェハステー
ジ上第１マーク、第２マークとの相対位置関係が分か
る。この結果から、マスクステージ上第１、第２マーク
を結ぶ直線と、ウェハステージ上第１、第２マークを結
ぶ直線との回転量θ３が分かり、先述の結果と合わせ
て、マスクステージの走り方向とウェハステージの走り
方向の相対回転量が算出される。（図７（c））

【０００７】各ステージの走り方向に対して各ステージ
上マークを合わせる前記の方法と同様に、マスクとマス
クステージ走り方向、ウェハとウェハステージ走り方向
の回転量を算出することができる。これらの結果からウ
ェハとマスクの回転量を算出できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアライメント方法では、電子ビームの主偏向範囲内
に２つのマークを移動しマーク検出をする工程を含むた
め、幾つかの問題点が生ずる。まず第一の問題点は、ビ
ームが偏向された位置でマーク検出が行われることであ
る。このことは、装置の調整が充分成されていて、ビー
ムが偏向された位置でも充分精度が保証される場合には
問題とはならないが、装置立ち上げ時等、電子光学系の
調整が充分成されていない場合もある。このような場
合、ビームが偏向された位置でマーク検出を行うと、マ
ーク検出の精度が悪くなるので、マーク検出はビームが
偏向されていない位置（すなわち、光学系の軸上）で成
されることが望ましい。

【０００９】また第二の問題点は、この方法において
は、検出されたマークの位置計算処理を各マークについ
て行って回転量を計算する工程が必要であるが、前記相
対回転量を求めるのではなく、これらが０になるように
合わせ込んで行く場合などには、各マークについて回転
量を計算する工程を何度も行わなければならず、非常に
効率が悪くなることである。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、光学系の軸上近くに設けられたマークを検出す
るだけで、一度に被転写側と転写側の相対回転量を検出
する機能を有する荷電粒子線露光装置、及びそれを使用
した半導体デバイスの製造方法を提供することを課題と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、マスクに形成されたパターンを感応基
板上に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、感応
基板又は感応基板を載置するステージ上に、照射される
荷電粒子線のパターンと感応基板の相対回転量に応じ
て、異なった量の粒子線を発生するマークを１種類以上
設け、マスク又はマスクを載置するステージに設けられ
た位置合わせパターンを通過した荷電粒子線をこれらの
マーク上に照射し、各々のマークから放出される粒子線
の量を検出することにより、前記感応又は基板感応基板
を載置するステージと、マスク又はマスクを載置するス
テージの相対的な回転量を求める機能を有することを特
徴とする荷電粒子線露光装置（請求項１）である。

【００１２】本手段においては、マスク又はマスクを載
置するステージに設けられた位置合わせパターンを通過
した荷電粒子線を、ウェハ等の感応基板又は感応基板を
載置するステージ上に設けられた１種類以上のマークに
照射する。これらのマークは、それぞれ、照射された荷
電粒子線のパターンと感応基板の相対回転量に応じて、
異なった量の粒子線を発生させるようになっている。こ
れらのマークは、光学系の軸上近くに設けることができ
る。そして、各マークから放出される粒子線の量が、荷
電粒子線のパターンと感応基板の相対回転量に応じて変
化するので、各マークから放出される粒子線の量を検出
することにより、一度のパターンの走査で、感応基板又
は感応基板を載置するステージと、マスク又はマスクを
載置するステージの相対的な回転量を求めることができ
る。

【００１３】なお、発生する（放出される）粒子線の中
には、電子線を照射した場合の反射電子のように、入射
した粒子が向きを変えて再放出されるものをも含むもの
である。

【００１４】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、前記マークは二つのマーク部
材からなり、一方のマーク部材はマーク周辺部より高い
粒子線発生能を有し、他方のマーク部材はマーク周辺部
より低い粒子線発生能を有することを特徴とするもの
（請求項２）である。

【００１５】本手段によれば、荷電粒子線のパターンと
感応基板の相対回転量が大きくなるにつれてマークから
放出される粒子線の量は大きくなる。よって、荷電粒子
線のパターンと感応基板の相対回転量が小さいときに
は、マークから放出される粒子線の量は小さくなるの
で、回転量を零に調整するときに効果的である。

【００１６】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第２の手段であって、マーク周辺部より高い粒子線
発生能を有するマーク部材は、マーク周辺部に対して凸
状の形状を有すること、マーク周辺部を構成する物質よ
り原子量の大きい物質で形成されていることのうち、少
なくとも一方の性質を有していることを特徴とするもの
（請求項３）である。

【００１７】マーク部材とマーク周辺部と材質が同じで
あっても、マーク部材を周辺部に対して凸となるように
形成すれば、周辺部に比して発生する粒子線の量を増加
させることができる。また、マーク部材として周辺部を
構成する物質より原子量の大きい物質を用いることによ
っても、周辺部に比して発生する粒子線の量を増加させ
ることができる。よって、これらのうち、少なくとも一
方を採用することにより、周辺部より粒子線の発生量が
高いマーク部材を容易に構成することができる。

【００１８】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第２の手段であって、マーク周辺部より低い粒子線
発生能を有するマーク部材は、マーク周辺部に対して凹
状の形状を有すること、マーク周辺部を構成する物質よ
り原子量の小さい物質で形成されていることのうち、少
なくとも一方の性質を有していることを特徴とするもの
（請求項４）である。

【００１９】マーク部材とマーク周辺部と材質が同じで
あっても、マーク部材を周辺部に対して凹となるように
形成すれば、周辺部に比して発生する粒子線の量を減少
させることができる。また、マーク部材として周辺部を
構成する物質より原子量の小さい物質を用いることによ
っても、周辺部に比して発生する粒子線の量を減少させ
ることができる。よって、これらのうち、少なくとも一
方を採用することにより、周辺部より粒子線の発生量が
低いマーク部材を容易に構成することができる。

【００２０】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第２の手段から第４の手段のいずれかであって、一
方のマーク部材の粒子線発生能と他方のマーク部材の粒
子線発生能の和が、マーク周辺部の粒子線発生能と略等
しくされていることを特徴とするもの（請求項５）であ
る。

【００２１】本手段によれば、マーク周辺部から放出さ
れる粒子線の量を基準にとった場合に、荷電粒子線のパ
ターンと感応基板の相対回転量が零となったときに出力
信号が零となるため、相対回転角の調整が非常に容易に
なる。

【００２２】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第１の手段から第５の手段のうちいずれかである荷
電粒子線露光装置を使用してマスクに形成されたパター
ンを感応基板上に露光転写する工程を有することを特徴
とする半導体デバイスの製造方法（請求項６）である。

【００２３】本手段においては、半導体デバイス製造工
程におけるリソグラフィーに、前記第１の手段である荷
電粒子線露光装置を使用しているので、荷電粒子線の偏
向の調整が十分なされる前においても正確にアライメン
トを行うことができ、かつ、短時間でアライメントを完
了することができるので、生産効率よく半導体デバイス
を製造することができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１
例の原理を示す図である。荷電粒子線ビームでマークを
照射した場合、反射電子信号は、基板平面に対して凹型
にマークを形成した場合、基板平面からの信号より小さ
い信号を示し（ａ）、基板平面に対して凸型にマークを
形成した場合、平面基板からの信号よりも大きくなる
（ｂ）。

【００２５】このようにマークの形状で信号の凹凸が変
わることを利用し、マスクとウェハの回転が０になった
場合、この二つの信号の和が、平坦になるようにマーク
を配置する。この一例を図２に示す。図２において、１
は電子ビーム、２は凸マーク、３は凹マーク、４は電子
ビーム１と平行な線を示す。凸マーク２と凹マーク３を
組合せたものが、請求項１でいうマークに相当する。

【００２６】電子ビーム１はマスクに形成された基準パ
ターンを通過したものであり、マスクの方向を示すもの
である。ウェハ上にはウェハーの方向の基準となる凸マ
ーク２と凹マーク３が同一直線上に形成されている。こ
の直線と前記電子ビーム１と平行な線のなす角をθとす
る。なお、凸マーク２と凹マーク３は同一形状とされて
いる。

【００２７】いま、θ＝０、すなわち、マスクの方向と
ウェハの方向が一致している場合を考えると、電子ビー
ム１が凸マーク２、凹マーク３上を走査したとき、凸マ
ークから発生する反射電子の増加量と、凹マークから発
生する反射電子の減少量が相殺し、検出器で検出される
反射電子量は、平面部と変わらない。

【００２８】しかし、θが０でなく（ａ）に示すよう
に、凸マーク２、凹マーク３と線４が傾いている場合、
凸マーク２の方が先に電子ビーム１の照射を受け、凹マ
ーク３が遅れて電子ビーム１の照射を受ける。この場
合、検出器で検出される反射電子信号は（ｂ）のように
なり、電子ビーム１すなわち、マスクの方向と、凸マー
ク２と凹マーク３を結ぶ線、すなわちウェハーの方向が
傾いているのが検出できる。また、出力のパターン（出
力の大きさ、波形の幅等）を解析することにより、傾き
の角度を算出することもできる。さらに、（ｂ）のパタ
ーンを観察しながら、これが平坦になるようにウェハー
の方向を調整していくことにより、マスクとウェハーの
方向合わせが可能となる。

【００２９】また、この原理を利用して、ウェハー上
に、各々を結ぶ線が、ウェハーの方向に対して一致する
凸マーク２、凹マーク３の組の他に、各々を結ぶ線が、
ウェハーの方向に対して少しずつ異なる角度を有する複
数の凸マーク２、凹マーク３の組のマークを複数形成し
ておき、これら複数のマークを電子ビーム１で走査し
て、反射電子量が一番少なくなる組のマークが、ウェハ
の方向となす角度から、マスクの方向とウェハの方向の
なす角を検出することができる。

【００３０】なお、上記の例では、ウェハ上に形成した
凹凸により、これらのマークから放出される粒子線の量
のパターンが、電子ビーム１のパターン（すなわちマス
クの方向）とウェハの相対回転量によって変化するよう
にしたが、感応基板上に、荷電粒子線を照射したとき、
発生する粒子の量が、感応基板面に対して増加するよう
な素材と、減少するような素材を組にしてマークを形成
してもよい。

【００３１】発生する粒子の量が感応基板面に対して増
加するような素材としては、タングステンやモリブデン
のような、感応基板を構成する物質より原子量の大きい
物質が適当であり、これらの重金属の薄膜を形成し、そ
の厚さを制御することによって所定の粒子発生量を得る
ことができる。発生する粒子の量が感応基板面に対して
減少するような素材としては、炭素のような、感応基板
を構成する物質より原子量の小さい物質が適当であり、
これらの軽物質の薄膜を形成し、その厚さを制御するこ
とによって所定の粒子発生量を得ることができる。

【００３２】図３は、本発明の実施の形態の他の例を示
す図である。図３において、各符号は、図２と同じもの
を示す。この実施の形態においては、電子ビーム１のパ
ターンは、図に示すように、２つの矩形が角度θｒを持
って配置されたものとなっている。これに対して、ウェ
ハー上には矩形状の凸マーク２と凹マーク３が、θｒと
は異なるθｗの角度を持って配置され、請求項１でいう
マークを構成している。実際には、凸マーク２と凹マー
ク３の組は複数設けられ、各組はウェハーの方向に対し
て少しずつ異なる角度を有している。

【００３３】電子ビーム１のパターンの方向（すなわち
マスクの方向）と、凸マーク２と凹マーク３から形成さ
れるマークの方向（すなわちウェハの方向）とが一致し
ている場合は、凸マーク２と凹マーク３から放出される
反射電子の量は相殺され、各組のマークから放出される
反射電子の数は、ウェハ部と変わらない。よって、電子
ビーム１を走査した場合、フラットな波形が得られる。

【００３４】いま、図３（ａ）に示すように、電子ビー
ム１のパターンの方向と凸マーク２と凹マーク３から形
成されるパターンの方向が異なった結果、電子ビーム１
の上側のものの向きと凸マーク２の向きが一致したとす
ると、（ｂ）に示すように、凸マーク２から放出される
反射電子の数は、電子ビーム１の走査に伴って、急峻な
山形となる。これに対し、凹マーク３から放出される反
射電子の数は、電子ビーム１の走査に伴って、なだらか
な谷形となる。よって、検出される反射電子の信号は、
図３（ｂ）に示すようなものとなり、このとき、最も大
きな信号が得られる。電子ビーム１のパターンの方向と
凸マーク２と凹マーク３から形成されるパターンの方向
θは、 θ＝（θｗ−θｒ）／２ として計算できる。傾きの方向が逆であれば、得られる
信号の値が負となるだけであるので、同様にして、ずれ
の角度が計算できる。

【００３５】図４は、本発明の実施の形態のもう一つの
例を示す図である。図４において、１は電子ビーム、２
₁〜２₃は凸マーク、３₁〜３₃は凹マークである。図４に
おいて、各マークは（ａ）のように配置されている。す
なわち、ウェハ上の凹凸マーク間の角度θw1〜θw3と２
つの電子ビーム１の開き角θｒは僅かにずらされてお
り、θw1〜θw3も互いに僅かづつずれている。各凹凸マ
ークの組は、ウェハの方向に一致する方向に配列されて
いる。

【００３６】電子ビーム１のパターンの方向（すなわち
マスクの方向）と、凸マーク２₁〜２₃と凹マーク３₁〜
３₃から形成されるマークの方向（すなわちウェハの方
向）とが一致している場合は、図３で説明した理由と同
じ理由により、凸マーク２₁〜２₃と凹マーク３₁〜３₃か
ら放出される反射電子の量は相殺され、各組のマークか
ら放出される反射電子の数は、ウェハ部と変わらない。
よって、電子ビーム１を走査した場合、フラットな波形
が得られる。

【００３７】いま、図４（ａ）に示すように、電子ビー
ム１のパターンの方向とウェハの方向が異なり、凸マー
ク２₂と電子ビーム１の上側のものの方向が一致したと
すると、（ｂ）に示すように、各組のマークから検出さ
れる反射電子の信号は、凸マーク２₂と凹マーク３₂の組
からのものが最も大きくなる。このとき、電子ビーム１
のパターンの方向（すなわちマスクの方向）と凸マーク
２₁〜２₃と凹マーク３ ₁〜３₃から形成されるパターンの
方向θは、 θ＝（θw2−θr）／２ として計算できる。傾きの方向が逆であれば、得られる
信号の値が負となるだけであるので、同様にして、ずれ
の角度が計算できる。

【００３８】図３、図４に示す例においても、ウェハ上
に形成した凹凸により、これらのマークから放出される
粒子線の量のパターンが、電子ビーム１のパターン（す
なわちマスクの方向）とウェハの相対回転量によって変
化するようにしたが、感応基板上に、荷電粒子線を照射
したとき、発生する粒子の量が、感応基板面に対して増
加するような素材と、減少するような素材を組にしてマ
ークを形成してもよい。

【００３９】以上述べたような実施の形態において、複
数のマークを形成した場合には、リアルタイムでの回転
補正のみならず、アライメント時の相対回転量も求める
ことができる。

【００４０】なお、以上の説明においては、マスクとウ
ェハ間のアライメントを例にして説明したが、本発明
は、マスクステージとウェハ間、マスクとウェハステー
ジ間、マスクステージとウェハステージ間のアライメン
トにも適用できる。

【００４１】以下、本発明に係る半導体デバイスの製造
方法の実施の形態の例を説明する。図５は、本発明の半
導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートであ
る。この例の製造工程は以下の各主工程を含む。 ウェハを製造するウェハ製造工程（又はウェハを準備
するウェハ準備工程） 露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程（又
はマスクを準備するマスク準備工程） ウェハに必要な加工処理を行うウェハブロセッシング
工程 ウェハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動
作可能にならしめるチップ組立工程 できたチップを検査するチップ検査工程 なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程から
なっている。

【００４２】これらの主工程の中で、半導体のデバイス
の性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェハプロセッ
シング工程である。この工程では、設計された回路パタ
ーンをウェハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動
作するチップを多数形成する。このウェハプロセッシン
グ工程は以下の各工程を含む。 絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、あるいは電極部を
形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程（ＣＶＤや
スパッタリング等を用いる） この薄膜層やウェハ基板を酸化する酸化工程 薄膜層やウェハ基板等を選択的に加工するためにマス
ク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成する
リソグラフィー工程 レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工するエ
ッチング工程（例えばドライエッチング技術を用いる） イオン・不純物注入拡散工程 レジスト剥離工程 さらに加工されたウェハを検査する検査工程 なお、ウェハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り
返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。

【００４３】図６は、図５のウェハプロセッシング工程
の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャート
である。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含
む。 前段の工程で回路パターンが形成されたウェハ上にレ
ジストをコートするレジスト塗布工程 レジストを露光する露光工程 露光されたレジストを現像してレジストのパターンを
得る現像工程 現像されたレジストパターンを安定化させるためのア
ニール工程 以上の半導体デバイス製造工程、ウェハプロセッシング
工程、リソグラフィー工程については、周知のものであ
り、これ以上の説明を要しないであろう。

【００４４】この実施の形態においては、前記図５の
の工程に、前記実施の形態で示したような本発明に係る
荷電粒子線露光装置を使用している。よって、荷電粒子
線の偏向の調整が十分なされる前においても正確にアラ
イメントを行うことができ、かつ、短時間でアライメン
トを完了することができるので、生産効率よく半導体デ
バイスを製造することが可能となる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係るものにおいては、マークを光学系の軸上近く
に設けることができるので、偏向特性が十分調整されて
いない荷電粒子線露光装置においても、正確なアライメ
ントが可能になる。また、一度のパターンの走査で、感
応基板又は感応基板を載置するステージと、マスク又は
マスクを載置するステージの相対的な回転量を求めるこ
とができる。

【００４６】請求項２に係る発明においては、荷電粒子
線のパターンと感応基板の相対回転量を零にする調整を
容易に行うことができる。

【００４７】請求項３に係る発明においては、周辺部よ
り粒子線の発生量が高いマーク部材を容易に構成するこ
とができる。

【００４８】請求項４に係る発明においては、周辺部よ
り粒子線の発生量が低いマーク部材を容易に構成するこ
とができる。

【００４９】請求項５に係る発明においては、荷電粒子
線のパターンと感応基板の相対回転量の調整が非常に容
易になる。

【００５０】請求項６に係る発明においては、荷電粒子
線の偏向の調整が十分なされる前においても正確にアラ
イメントを行うことができ、かつ、短時間でアライメン
トを完了することができるので、生産効率よく半導体デ
バイスを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の１例の原理を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の１例を示す図である。

【図３】本発明の実施の形態の他の例を示す図である。

【図４】本発明の実施の形態の他の例を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態の１例である半導体デバイ
スの製造方法を示す図である。

【図６】リソグラフィー行程の概要を示す図である。

【図７】従来の、マスクステージとウェハステージのア
ライメント方法を示す図である。

【符号の説明】

１…電子ビーム ２…凸マーク ２₁〜２₃…凸マーク ３…凹マーク ３₁〜３₃…凹マーク ４…電子ビーム１と平行な線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マスクに形成されたパターンを感応基板
   上に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、感応基
   板又は感応基板を載置するステージ上に、照射される荷
   電粒子線のパターンと感応基板の相対回転量に応じて、
   異なった量の粒子線を発生するマークを１種類以上設
   け、マスク又はマスクを載置するステージに設けられた
   位置合わせパターンを通過した荷電粒子線をこれらのマ
   ーク上に照射し、各々のマークから放出される粒子線の
   量を検出することにより、前記感応基板又は感応基板を
   載置するステージと、マスク又はマスクを載置するステ
   ージの相対的な回転量を求める機能を有することを特徴
   とする荷電粒子線露光装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の荷電粒子線露光装置で
   あって、前記マークは二つのマーク部材からなり、一方
   のマーク部材はマーク周辺部より高い粒子線発生能を有
   し、他方のマーク部材はマーク周辺部より低い粒子線発
   生能を有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の荷電粒子線露光装置で
   あって、マーク周辺部より高い粒子線発生能を有するマ
   ーク部材は、マーク周辺部に対して凸状の形状を有する
   こと、マーク周辺部を構成する物質より原子量の大きい
   物質で形成されていることのうち、少なくとも一方の性
   質を有していることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の荷電粒子線露光装置で
   あって、マーク周辺部より低い粒子線発生能を有するマ
   ーク部材は、マーク周辺部に対して凹状の形状を有する
   こと、マーク周辺部を構成する物質より原子量の小さい
   物質で形成されていることのうち、少なくとも一方の性
   質を有していることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
5. 【請求項５】 請求項２から請求項４のうちいずれか１
   項に記載の荷電粒子線露光装置であって、一方のマーク
   部材の粒子線発生能と他方のマーク部材の粒子線発生能
   の和が、マーク周辺部の粒子線発生能と略等しくされて
   いることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項５のうちいずれか１
   項に記載の荷電粒子線露光装置を使用してマスクに形成
   されたパターンを感応基板上に露光転写する工程を有す
   ることを特徴とする半導体デバイスの製造方法。