Projection system for corpuscular beams

Abstract

Abstract Translated from German in einem Projektionssystem mit Korpuskularstrahlen, insbesondere Elektronenstrahlen, wird zur Justierung der Belichtungsmaske (7) relativ zum Substrat (8) (sog. Registrierung) eine Registriermaske (40) verwendet, die zur Erhöhung des Signal Rauschverhältnisses eine Vielzahl von Öffnungen aufweist. Die Abstände zwischen den einzelnen Öffnungen nehmen in x- und y-Richtung zu, und zwar so, daß kein Abstand durch die Summe der vorhergehenden Abstände dargestellt werden kann. Auf diese Weise kann bei der Registrierung festgestellt werden, in welcher Richtung verschoben werden muß, um die Soll-Lage zu erreichen. In der Belichtungsmaske (21) sind zwei Arten von Registriermasken enthalten, eine (25) für jeden Chipbereich und eine (22) für die Halbleiterscheibe insgesamt. Zur Registrierung selbst wird ein zweistufiger Prozeß angewandt, indem zuerst eine interferometrisch gesteuerte Verschiebung und anschließend eine Feinregistrierung durch Kippung des Elektronenstrahls erfolgt. Als Registriersignal wird entweder der durch Absorption von Elektronen im Halbleitersubstrat erzeugte Strom gemessen oder der an Richtmarken (106) auf dem Halbleitersubstrat reflektierte Elektronenstrom. Zur Messung des letzteren dienen Elektronendetektoren, die entweder direkt auf die Belichtungsmaske aufgesetzt sind (100) oder als Halbleiterdetektoren (110-112) in die aus Silicium bestehende Belichtungsmaske integriert sind. In a projection system with corpuscular rays, in particular electron beams, a registration mask (40) is used to adjust the exposure mask (7) relative to the substrate (8) (so-called registration), which has a plurality of openings to increase the signal-to-noise ratio. The distances between the individual openings increase in the x and y directions, in such a way that no distance can be represented by the sum of the previous distances. In this way it can be determined during the registration in which direction must be shifted in order to reach the target position. The exposure mask (21) contains two types of registration masks, one (25) for each chip area and one (22) for the semiconductor wafer as a whole. A two-stage process is used for the registration itself, in which first an interferometrically controlled shift and then a fine registration is carried out by tilting the electron beam. Either the current generated by the absorption of electrons in the semiconductor substrate or the electron current reflected at guide marks (106) on the semiconductor substrate is measured as the registration signal. Electron detectors are used to measure the latter, which are either placed directly on the exposure mask (100) or integrated as semiconductor detectors (110-112) in the exposure mask made of silicon.

Inventors

• 👤 Harald Bohlen
• 👤 Johann Dr. Greschner
• 👤 Werner Dr. Kulcke
• 👤 Peter Dr. Nehmiz

Bibliographic Details