半導体/MEMS/ディスプレイのWEBEXHIBITION（WEB展示会）による製品・サービスのマッチングサービス SEMI-NET（セミネット）

半導体用語集

マーク検出

英語表記：mark detection

ウェハやマスクなどの基板上にある指定されたパターン(マークあるいはアライメントマーク)を電子ビームで走査して、そのパターンの位置情報をえることをマーク検出と呼び、それによってえられたパターン位置の正確さの度合をマーク検出精度と呼ぶ。マーク検出は、合わせ描画を行う際の下地パターンと描画パターンとの正確な位置関係を実現するためのパターン位置計測や、電子ビームの偏向座標系とレーザ干渉計を基準とした直交座標系との校正にも使われるため、きわめて重要である。マーク検出には、パターンの解像性よりはるかに高い精度が要求される。電子ビームリソグラフィにおけるマーク検出は、描画に用いる電子ビームそのものを用いて行うことが多い。光学的手法を用いて行うマーク検出は、比較的大きな範囲からマークを見つけ出すプリアライメント工程で使われる。この工程でマークの概略位置が検出されると、電子ビームによる精密なマーク検出工程に入る。先ず、電子ビームでマーク上を走査し跳ね返った反射電子の変化を反射電子検出器 (Siのpn接合を用いた半導体検出器)で検出する。一般的に使われるマークは、Si基板やSi02などの絶縁層をエッチングして形成した凹凸断面を持つ十字パターンである。検出した信号からマーク位置を求める信号処理法としては、スライスレベル法や相関法があげられる。最も一般的なスライスレベル法を簡単に述べる。マークを電子ビームで走査し反射電子を検出すると、 マークの凹凸 (段差) を反映した信号がえられる。この信号を増幅しノイズ除去した後にスライスレベルを設定し、信号がスライスレベルを横切った位置を段差の工ッジとみなし、その位置を平均することによってマークの中心位置を求めることができる。マークの検出精度には、マーク信号のだれ、S/N比、信号加算回数、サンプリングピッチなどが影響を与えるので、マーク構造、検出条件などを最適化する必要がある。さらに、外乱、 ビームドリフト, チャージアップなども検出精度低下を引き起こす大きな要因であり、十分な対策が必要である。マーク検出精度を向上することは、ますます強く求められるようになってきており、その値は10nmを切って5nm 程度となってきている。

関連製品