Detecting registration marks with a low energy electron beam

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H - Electricity

01

J

H01J 37/304 (2006.01)

Patent

CA 2292645

For electron beam wafer or mask processing, a registration mark is capacitively coupled to the top surface of an overlying resist layer on a substrate to form a voltage potential on the surface of the resist layer directly over the registration mark. The registration mark is directly connected to an electrical lead that produces an AC voltage on the registration mark, which is capacitively induced on the surface of the resist layer. Alternatively, the registration mark itself is capacitively coupled to a conductive plate placed on the bottom surface of the semiconductor substrate. An AC voltage is then applied to the conductive plate that induces a charge on the registration mark, which then capacitively induces a charge on the surface of the layer of resist. An electron beam scanning across the surface of the resist layer generates secondary electrons. The secondary electrons have a low energy and are affected by the voltage potential created at the surface of the resist layer. Thus, by detecting the secondary electron signal generated by the electron beam the voltage potential on the surface of the resist layer is detected in contrast with surrounding areas. Consequently, the registration mark is detected by an electron beam, such as a low energy electron beam produced for example by an electron beam microcolumn, that does not have sufficient energy to penetrate the resist layer.

L'invention se rapporte au traitement aux faisceaux d'électrons de tranches ou de masques. Selon l'invention, un repère est relié par couplage capacitif à la surface supérieure d'une couche de résine sus-jacente sur un substrat, formant ainsi un potentiel de tension à la surface de la couche de résine, directement par-dessus le repère d'alignement. Le repère d'alignement est directement connecté à un conducteur électrique qui produit une tension alternative sur ledit repère d'alignement, induite par capacitance à la surface de la couche de résine. En variante, le repère d'alignement est lui-même relié par couplage capacitif à une plaquette conductrice placée à la surface de fond du substrat semi-conducteur. On applique à la plaquette conductrice une tension alternative qui induit une charge dans le repère d'alignement, qui, par conséquent, induit par capacitance une charge à la surface de la couche de résine. Un faisceau d'électrons balayant la surface de la résine génère des électrons secondaires. Les électrons secondaires possèdent une énergie basse et sont influencés par le potentiel de tension créé à la surface de la couche de résine. Ainsi, la détection du signal d'électrons secondaires généré par le faisceau d'électrons permet de détecter le potentiel de tension à la surface de la couche de résine, par contraste avec les zones environnantes. Par conséquent, on détecte le repère d'alignement au moyen d'un faisceau d'électrons tel qu'un faisceau d'électrons à faible énergie produit, par exemple, par une microcolonne de faisceaux d'électrons, qui n'a pas assez d'énergie pour pénétrer dans la couche de résine.

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