JPH02293748A - マスクならびにマスクとウエーハとの位置合わせ方法 - Google Patents
マスクならびにマスクとウエーハとの位置合わせ方法Info
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- JPH02293748A JPH02293748A JP1114753A JP11475389A JPH02293748A JP H02293748 A JPH02293748 A JP H02293748A JP 1114753 A JP1114753 A JP 1114753A JP 11475389 A JP11475389 A JP 11475389A JP H02293748 A JPH02293748 A JP H02293748A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、回折格子からの反射回折光を用いてマスクと
スエーハの位置合せを行うときに用いるマスク，マスク
製造方法、および位置合せ方法に関するものである。
スエーハの位置合せを行うときに用いるマスク，マスク
製造方法、および位置合せ方法に関するものである。
従来の技術
パターンの微細化か進むにつれて、リソグラフィ技術に
おいてマスクとウエ／’％一とを高精度て位置合ぜずる
ことが要求されるようになった。高精度の位置合せを行
う方法の一つとして、ウェーハおよびマスクに形成した
回折格子からの反射回折光を用いる方法がある。第４図
ｌこ、近接露光におけるマスクとウェーハへの入射光お
よび反射回折光の一例を示す。第４図において、１はＳ
ｉ基板、２はＳ１基板１の上に形成した回折格子、３は
ＳｉＮからなるＸ線マスク基板、４はＷからなる回折格
子、５はＨ ｃ Ｎ ｃレーザ光（波長６３２．８ｎｍ
） 、５ａはマスク上回折格子４による反射回折光、５
ｂはマスク上回折格子４の透過回折光のＳｉ基板１によ
る反射光、５Ｃは８１基板１による反射光のマスク」二
回折格子４による透過回折光である。また、５ｄはウエ
ーノ１上回折格子２による反射回折光である。
おいてマスクとウエ／’％一とを高精度て位置合ぜずる
ことが要求されるようになった。高精度の位置合せを行
う方法の一つとして、ウェーハおよびマスクに形成した
回折格子からの反射回折光を用いる方法がある。第４図
ｌこ、近接露光におけるマスクとウェーハへの入射光お
よび反射回折光の一例を示す。第４図において、１はＳ
ｉ基板、２はＳ１基板１の上に形成した回折格子、３は
ＳｉＮからなるＸ線マスク基板、４はＷからなる回折格
子、５はＨ ｃ Ｎ ｃレーザ光（波長６３２．８ｎｍ
） 、５ａはマスク上回折格子４による反射回折光、５
ｂはマスク上回折格子４の透過回折光のＳｉ基板１によ
る反射光、５Ｃは８１基板１による反射光のマスク」二
回折格子４による透過回折光である。また、５ｄはウエ
ーノ１上回折格子２による反射回折光である。
発明が解決しようとする課題
ところで、第４図に示す光学系において、マスク上に形
成された回折格子４をヘテロダイン位置ずれ検出系で計
測する場合、原理的には光の多重干渉は位相差信号に影
響を向えない。しかし、実際には、光学系誤差が存在す
るので、光の多重干渉による位相誤差を生じる。そのた
め高精度の位置合せを行うことがてきないという問題が
あった。多重干渉による位相誤差を防止するためには、
きわめて高い精度で光学系を構成する必要があり、実用
的には困難であった。
成された回折格子４をヘテロダイン位置ずれ検出系で計
測する場合、原理的には光の多重干渉は位相差信号に影
響を向えない。しかし、実際には、光学系誤差が存在す
るので、光の多重干渉による位相誤差を生じる。そのた
め高精度の位置合せを行うことがてきないという問題が
あった。多重干渉による位相誤差を防止するためには、
きわめて高い精度で光学系を構成する必要があり、実用
的には困難であった。
いま、
ｒｄ 反射型回折効率
ｔｄ・透過型回折効率
ｔ：回折格子の○次透過率
ｒ ウェーハの反射率
とずると、５ａ，５ｂ，５ｃの光強度の比は、５ａの光
強度：５ｂの光強度， ５ ｃの光強度ζｒｄ−ｔｄ−
ｒ−ｔ：ｔ−ｒ−ｔｄ １・Ｒ ： Ｒ （１）と
なる。ここて、Ｒは５ａの光強度に対ずる、５ｂおよび
５Ｃの光強度の比であり、 Ｒ−ｔｄ−ｒ−ｔ／ｒｄ （２）で表さ
れる。よって、ウェーハ面の反射率にｒが大きいはと、
光強度比Ｒは大きくなり、多重干渉による位相誤差は大
きくなる。
強度：５ｂの光強度， ５ ｃの光強度ζｒｄ−ｔｄ−
ｒ−ｔ：ｔ−ｒ−ｔｄ １・Ｒ ： Ｒ （１）と
なる。ここて、Ｒは５ａの光強度に対ずる、５ｂおよび
５Ｃの光強度の比であり、 Ｒ−ｔｄ−ｒ−ｔ／ｒｄ （２）で表さ
れる。よって、ウェーハ面の反射率にｒが大きいはと、
光強度比Ｒは大きくなり、多重干渉による位相誤差は大
きくなる。
本発明は、以」一の課題を解決するものであり、多重干
渉による位相誤差を防止することができる。
渉による位相誤差を防止することができる。
課題を解決するための手段
本発明は、マスク基板上に形成された、回折格子上に、
位置合せに用いる光源波長に対する透過率が１０％以下
の透過防止膜を形成したマスクである。さらに、本発明
は、光源波長に対する透過率が１０％以下の透過防止膜
を回折格子上に形成したマスク上の回折格子およびウェ
ーハ」二に形成した回折格子からの反射回折光を用いて
、マスクをウェーハの位置合せを行う、位置合せ方法で
ある。
位置合せに用いる光源波長に対する透過率が１０％以下
の透過防止膜を形成したマスクである。さらに、本発明
は、光源波長に対する透過率が１０％以下の透過防止膜
を回折格子上に形成したマスク上の回折格子およびウェ
ーハ」二に形成した回折格子からの反射回折光を用いて
、マスクをウェーハの位置合せを行う、位置合せ方法で
ある。
作用
本発明を用いることにより、マスクとウェーハの位置合
ぜを行う場合に、多重干渉による位相誤差を防止し、高
精度の位置合せを実現することができる。
ぜを行う場合に、多重干渉による位相誤差を防止し、高
精度の位置合せを実現することができる。
実施例
第１図に本発明によるＸ線マスクの実施例を示す。第１
図において、１はＳｉ基板からなる補強枠、３はＳｉＮ
からなるＸ線マスク基板、４はＷからなる回折格子、６
はＷからなる本体パターン、７は着色ゼラチン膜である
。第１図に示す着色ゼラチン膜７は以下のようにして製
造することができる。
図において、１はＳｉ基板からなる補強枠、３はＳｉＮ
からなるＸ線マスク基板、４はＷからなる回折格子、６
はＷからなる本体パターン、７は着色ゼラチン膜である
。第１図に示す着色ゼラチン膜７は以下のようにして製
造することができる。
通常のＸ線マスク製作方法によりＸ線マスク３を製作す
る。次に、ゼラチン２５ｇ、重クロム酸アンモニウム２
０％水溶液５ｇ、クロムミョウドン１ｇ、純水５ｇ〜７
０ｇを混合して、ゼラチン溶液を作る。ここで水の量は
、ゼラチン溶液の粘度に応じて変化させる。このゼラチ
ン溶液を用いて、回転塗布法により、Ｘ線マスク上にゼ
ラチン膜を形成する。ゼラチン溶液の粘度と塗布時の回
転数を変えることにより、塗布膜厚は０．１μｌηから
２μｍまで変化する。塗布後、７０℃、２０分間の熱処
理を行う。次に、回折格子を含む所定部分を紫外線露光
を用いて１０〜１ ０ ０ ｍ Ｊ ／ ｃｒ＆で露光
する。その後、水または温水を用いて現像することによ
り所定ゼラチン膜パターンを形成する。所定ゼラチン膜
パターンを形成したＸ線マスクを、シアン色素を含んだ
酸性染料につけることにより、ゼラチン膜が着色する。
る。次に、ゼラチン２５ｇ、重クロム酸アンモニウム２
０％水溶液５ｇ、クロムミョウドン１ｇ、純水５ｇ〜７
０ｇを混合して、ゼラチン溶液を作る。ここで水の量は
、ゼラチン溶液の粘度に応じて変化させる。このゼラチ
ン溶液を用いて、回転塗布法により、Ｘ線マスク上にゼ
ラチン膜を形成する。ゼラチン溶液の粘度と塗布時の回
転数を変えることにより、塗布膜厚は０．１μｌηから
２μｍまで変化する。塗布後、７０℃、２０分間の熱処
理を行う。次に、回折格子を含む所定部分を紫外線露光
を用いて１０〜１ ０ ０ ｍ Ｊ ／ ｃｒ＆で露光
する。その後、水または温水を用いて現像することによ
り所定ゼラチン膜パターンを形成する。所定ゼラチン膜
パターンを形成したＸ線マスクを、シアン色素を含んだ
酸性染料につけることにより、ゼラチン膜が着色する。
その後、水洗することにより、第１図に示すＸ線マスク
が完成する。
が完成する。
第２図に、シアン着色ゼラチン膜の膜厚とＨｅＮｅレー
ザ光（ ６ ３ ２ ． ８ ｎ ＩＴＩ ）の透過率
との関係を示す。着色ゼラチン膜厚が０．５μｍ以上の
とき、透過率は１０％以下である。
ザ光（ ６ ３ ２ ． ８ ｎ ＩＴＩ ）の透過率
との関係を示す。着色ゼラチン膜厚が０．５μｍ以上の
とき、透過率は１０％以下である。
なお、以上の実施例においては、マスク基板としてＳｉ
Ｎ、回折格子としてＷを用いたＸ線マスクについて説明
した。石英マスク基板上にクロムパターンを形成したフ
ォトマスクにも適用可能である。また、透過防止膜とし
ては、着色ゼラチン膜のほかに、各種の有機膜または無
機膜を用いることができる。
Ｎ、回折格子としてＷを用いたＸ線マスクについて説明
した。石英マスク基板上にクロムパターンを形成したフ
ォトマスクにも適用可能である。また、透過防止膜とし
ては、着色ゼラチン膜のほかに、各種の有機膜または無
機膜を用いることができる。
次に、第３図に、本発明を用いた、マスクとウ工一ハの
位置合せ方法の実施例を示す。着色ゼラチン膜の膜厚を
０．５μｍ，ＨｅＮｅレーザ光（６３２．８ｎｍ）に対
する光透過率を１０％とすると、式（２．）における透
過型回折効率ｔｄは、着色ゼラチン膜がない場合に比べ
て、約１／１ ００になる。よって、信号となる光強度
の雑音となる光強度に対する比は約１００倍となる。光
の多重干渉によって生じる位相誤差を防止することがで
き、高い精度で、マスクとウェーハの位置合せを行うこ
とができる。
位置合せ方法の実施例を示す。着色ゼラチン膜の膜厚を
０．５μｍ，ＨｅＮｅレーザ光（６３２．８ｎｍ）に対
する光透過率を１０％とすると、式（２．）における透
過型回折効率ｔｄは、着色ゼラチン膜がない場合に比べ
て、約１／１ ００になる。よって、信号となる光強度
の雑音となる光強度に対する比は約１００倍となる。光
の多重干渉によって生じる位相誤差を防止することがで
き、高い精度で、マスクとウェーハの位置合せを行うこ
とができる。
発明の効果
本発明を用いることにより、ウェーハ上に形成した回折
格子とマスク上に形成した回折格子からの反射回折光を
用いて、マスクとウェーハの位置合せを行う場合に、光
の多重干渉によって生じる位相誤差を防止して、高い精
度でマスクとウェーハの位置合せを行うことができる。
格子とマスク上に形成した回折格子からの反射回折光を
用いて、マスクとウェーハの位置合せを行う場合に、光
の多重干渉によって生じる位相誤差を防止して、高い精
度でマスクとウェーハの位置合せを行うことができる。
２図は本発明の実施例を示す透過防止膜の光透過率と膜
厚との関係を示すグラフ、第３図は本発明の実施例を示
すＸ線マスクとウェーハの位置合せ方法を示す図、第４
図は従来のＸ線マスクとウ工−ハの位置合せ方法を示す
図である。
厚との関係を示すグラフ、第３図は本発明の実施例を示
すＸ線マスクとウェーハの位置合せ方法を示す図、第４
図は従来のＸ線マスクとウ工−ハの位置合せ方法を示す
図である。
１・・・・・・Ｓｉ基板、２・・・・・・回折格子、３
・・・・・・Ｘ線マスク基板、４・・・・・・Ｗがらな
る回折格子、５・・・・・・ＨｅＮｅレーザ光、６・旧
・・Ｗパターン、７・旧・・着色ゼラチン膜。
・・・・・・Ｘ線マスク基板、４・・・・・・Ｗがらな
る回折格子、５・・・・・・ＨｅＮｅレーザ光、６・旧
・・Ｗパターン、７・旧・・着色ゼラチン膜。
代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほが１名荏お
Claims (7)
- （１）マスク基板上に形成された、回折格子上に、位置
合せに用いる光源波長に対する透過率が１０％以下の透
過防止膜が形成されていることを特徴とするマスク。 - （２）光源波長に対する透過率が１０％以下の透過防止
膜を回折格子に形成したマスク上の回折格子および、ウ
ェーハ上に形成した回折格子からの反射回折光を用いて
マスクとウェーハとの位置合せを行うことを特徴とする
位置合せ方法。 - （３）石英または低膨脹ガラス上に形成された、クロム
を含む薄膜で形成された回折格子上に、位置合せに用い
る光源波長に対する透過率が１０％以下の透過防止膜を
形成したホトマスク。 - （４）Ｘ線に対して高い透過率を持つ薄膜からなるマス
ク基板上の、Ｘ線に対して低い透過率を持つ材料で形成
された回折格子上に、位置合せに用いる光源波長に対す
る透過率が１０％以下の透過防止膜を形成したＸ線マス
ク。 - （５）透過防止膜が染色した、たん白質からなる薄膜で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマス
ク。 - （６）たん白質としてゼラチンまたは、カゼインまたは
グルーを用いることを特徴とする特許請求の範囲第５項
記載のマスク。 - （７）マスク基板上に、六価クロムを含む架橋剤が添加
されたたん白質からなる薄膜を形成し、回折格子パター
ンを含む所定領域上のたん白質薄膜を露光し、所定温度
の水を用いて現像した後、染料溶液中に浸すことにより
、前記回折格子パターン上に、位置合せに用いる光源波
長に対する透過防止膜を形成するマスク製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11475389A JP2574460B2 (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | マスクならびにマスクとウエーハとの位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11475389A JP2574460B2 (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | マスクならびにマスクとウエーハとの位置合わせ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02293748A true JPH02293748A (ja) | 1990-12-04 |
| JP2574460B2 JP2574460B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=14645821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11475389A Expired - Lifetime JP2574460B2 (ja) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | マスクならびにマスクとウエーハとの位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574460B2 (ja) |
Cited By (4)
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| US5334466A (en) * | 1991-10-24 | 1994-08-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | X-ray mask and process comprising convex-concave alignment mark with alignment reflection film |
| KR100455950B1 (ko) * | 1994-06-16 | 2004-12-30 | 가부시키가이샤 니콘 | 마이크로장치의제조방법및장치 |
| CN113552767A (zh) * | 2020-04-23 | 2021-10-26 | 无锡华润上华科技有限公司 | 光刻版及集成电路的制造方法 |
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1989
- 1989-05-08 JP JP11475389A patent/JP2574460B2/ja not_active Expired - Lifetime
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