JPS58213425A - 電子ビ−ム直接露光用位置合わせマ−クとその製造方法 - Google Patents

電子ビ−ム直接露光用位置合わせマ−クとその製造方法

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JPS58213425A
JPS58213425A JP9719382A JP9719382A JPS58213425A JP S58213425 A JPS58213425 A JP S58213425A JP 9719382 A JP9719382 A JP 9719382A JP 9719382 A JP9719382 A JP 9719382A JP S58213425 A JPS58213425 A JP S58213425A
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JP
Japan
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mark
pattern
substrate
alignment
direct exposure
Prior art date
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Pending
Application number
JP9719382A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshimi Yamashita
良美 山下
Kinshiro Kosemura
小瀬村 欣司郎
Noriaki Nakayama
中山 範明
Sumio Yamamoto
純生 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP9719382A priority Critical patent/JPS58213425A/ja
Publication of JPS58213425A publication Critical patent/JPS58213425A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • H01J37/3045Object or beam position registration

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の技術分野 本発明は、電子ビーム直接露光用位置合わせマークの改
良とその製造方法とに関する。詳しくは、電子ビーム露
光法において、位置合わせ工程中になされるマーク上の
レジスト膜の露光にもとづき不可避的に付随して発生す
るマークの損傷を防止することができ、あわせて、かか
る損傷からマークを保護するため各工程毎になされるマ
ーク保護工程を省略しうる、電子ビーム直接露光用位置
合わせマークの改良とその製造方法とに関する。
(2)技術の背景 半導体装置の製造工程において必須とされるフォトリソ
グラフィー法4ζおけるフォトレジストの露光は、従来
、紫外線等によってなされており、紫外線はガラスに対
する透過性・を有するため、パターン形成には、主とし
て、所望のパターンを有するガラス製のフォトマスクが
使用されてきた。
ところが、紫外線露光の際には、回折現象や反射現象が
付随して発生するため、パターンの微細化には自ずから
限度があり、現在の技術水準ではほぼ極限に近づいてい
るので、紫外線露光においてのパターン精度をこれ以上
改善することは容易ではない。
そこで、紫外線光に比してエネルギーも強く、回折現象
や反射現象を伴なわない電子ビーム直接露光法が開発さ
れた。この方法は、フォトマスクを使用せずビーム径を
極力小さくし、外部から電子ビームを電磁気学的に走査
することにより、電子ビームの選択的照射をもってレジ
ストの露光を行い、すぐれたパターン精度を得ている。
ところで、紫外線露光の場合は、フォトレジストを感光
させない可視光をもってパターンの位置合わせをなすこ
とができたが、電子ビーム直接露光法においては、電子
ビームをもって位置合わせをなさざるを得ず、その際、
位置合わせマーク上のレジストが露光されることはやむ
を得ない。したがって、位置合わせマーク。上のレジス
トの一部、すなわち、露光された領域のレジストは次の
現象工程1こより除去されるので、続くエツチング、堆
積、拡散等の素子形成工程において、位置合わせマーク
の一部が基板表面に露出していることとなり、エツチン
グによっては直接的に、堆積によってはこの堆積物を除
去する工程において間接的に、位置合わせマークが損傷
を受ける可能性がある。
(3)従来技術と問題点 電子ビート直接露光法における位置合わせは、位置合わ
せマークからの反射電子量をマーク信号として検出する
ことによりなされるので、位置合わせマークとしては、
基板の凹凸が利用されるか、または、金属等原子量が基
板のそれより大きな材料を使用して形成されたマークが
利用される。
上記のとおり、電子ビーム直接露光法においては、位置
合わせ工程において露光された領域におけるマーク上の
レジストは現像により除去されるから、次の工程たるエ
ツチング工程において、また、拡散工程において必要と
される高温工程等において、位置合わせマークが変形、
または、変質等の損傷を受け、次になされる位置合わせ
精度が低下し、場合によっては位置合わせが困難になる
この欠点を解消するため、従来技術においては、二酸化
シリコン(81U2)、窒化シリコン(Si3N4)。
レジスト等よりなる位置合わせマーク保護膜を素子形成
の各工程毎に形成していたが、この保護膜形成という付
加的工程をかなりな回数を必要とするばかりでなく、こ
の保護膜をもってしても位置合わせマークを完全に保護
することは必ずしも容易でないという欠点がある。
(4)発明の目的 本発明の目的は、この欠点を解消することにあり、半導
体装置の製造方法において使用される各種の化学的、物
理的処理によって損傷を受けない電子ビーム直接露光用
位置合わせマークとその製造方法とを提供することにあ
る。そして、従来技術においては、必要であった各工程
毎になされる保護膜形成工程を不必要となすことにある
(5)発明の構成 本発明の構成は、チタンタングステンシリサイド(Ti
WSi)またはモリブデンシリサイド(MoSi)をも
って形成されたマークパターンを有し、該マークパター
ンが、窒化アルミニウム(AIN)よりなる膜によって
覆われてなる、電子ビーム直接露光用位置合わせマーク
と、半導体装置製造用半導体基板上に、位置合わせ用マ
ーク形成予定領域を除いて選択的に二酸化シリコン(S
i02)膜を形成し、前記基板全面にチタンタングステ
ンシリサイド(TiWSi)又はモリブデンシリサイド
(Mo8i)よりなる層を形成し、該チタンタングステ
ンシリサイド(TiWSi)またはモリブデンシリサイ
ド(MoSi)よりなる層を位置合わせマークパターン
上のみに残して、その他の領域から除去し、前記基板全
面に窒化アルミニウム(AIN)よりなる層を形成し、
該窒化アルミニウム(AIN)よりなる層を前記マーク
パターンを覆う領域上のみに残してその他の領域から除
去してなす、電子ビーム直接露光用位置合わせマークの
製造方法とにある。
すなわち1本発明は、シリコン(Si)等の半導体装置
用材料との原子量の差が大きく、大きな反射信号をうろ
ことができ、かつ耐熱性であるチタンタングステンシリ
サイド(TiWSi)またはモリブデンシリサイド(M
o8i)をもってマークパターンを形成し、その上を耐
熱性であり、かつ、二酸化シリコン(SiO+) 、シ
リコン(Si)、ヒ化ガリウム(GaAs) 、アルミ
ニウム(AI)等に対するエツチング液や各種のドライ
エツチングに対しての耐性があり、また、半導体装置の
製造方法において使用される堆積物の除去工程等におい
て損傷を受ケない窒化アルミニウム(AIN)よりなる
保護膜で覆ったものである。また、上記のマークを形成
する工程において、半導体装置素子が形成される予定の
領域が損傷を受けることを避けるために、上記のマーク
を形成するに先立ち、素子形成予定領域を二酸化シリコ
ン(8i02)膜をもって覆うことにある。
(6)発明の実施例 以下図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係る電子ビ
ーム直接露光用位置合わせマークの製造方法について説
明し、本発明の構成と特有の効果とを明らかにする。
一例として、半導体装置用半導体基板としてヒ化ガリウ
ム((3aAs) 、位置合わせマーク、N6ターンと
してチタンタングステンシリサイド(’r’1Wsi 
)、−=r −クパターン保護膜として窒化アルミニウ
ム(AIN)を夫々使411 した場合につし)で述べ
る。
第1図参照 ヒ化ガリウム(GaAs)よりなる基板1の全面1こ二
酸化シリコン(S i(J 2 )よりなる絶縁膜2を
化学気相成長法(CVLI法)を使用して形成する。次
に、上記二酸化シリコン(8i02)膜2の全面E7オ
トレシストを塗布し、マーク及びマーク保護膜形成予定
領域3の形状を有するフォトマスクを用いてなす紫外線
露光によるフォトリソグラフィー法を使用して、上記マ
ーク及びマーク保護膜形成予定領域3から二酸化シリコ
ン(S i Oり膜2の一部を除去し、さらに残ったフ
ォトレジストを除去する。
上記の化学気相成長法は、モノシラン(SilL4)と
酸素(02)との混合ガスを使用して実行することがで
き、二酸化シリコン(SiO2)のエツチング液には、
フッ酸(HP)を用いることができる。
上記の二酸化シリコン(Si(Jz)膜2を形成する目
的は、半導体装置素子形成領域を、統くマーク形成工程
において保護することである。
第2図及び第3図参照 上記基板1の全面にスパッタ成長法を使用してチタンタ
ングステンシリサイド(T’iWS i )よりなる層
4を5,000 X程度の厚さに形成し、次に、マーク
パターン形成予定領域を除(すべての領域から上記のチ
タンタングステンシリサイド(TiWSi)層4を除去
し、マークパターン4′を形成する。この工程は、上記
工程と同様の紫外線露光によるフォトリソグラフィー法
とりアクティブエツチング法とを組み合わせて使用する
ことにより実行することができ、上記エツチング法にお
ける反応性物質には四フッ化炭素(CF4)を用いるこ
とができる。
第4図及び第5図参照 マークパターン保護膜を形成するために、上記基板1の
全面に窒化アルミニウム(AIN)よりなる層5をスパ
ッタ成長法を使用して、2,000A程度の厚さに形成
し、マークdターン保護膜形成領域を除くすべての領域
から窒化アルミニウム(AIN)膜5を除去することに
より、マークツ櫂ターン保護膜5′を形成する。この工
程は、上記工程と同様の紫外線露光によるフォトリソグ
ラフィー法とウェットエツチング法とを組み合わせて使
用することにより実行することができ、上記工・ソチン
グ液:こは、熱リン酸(H3PCl3 )を用いること
ができる。
第6図参照 上記工程終了後、基板1上の二酸化シリコン(8iU2
)膜2をフッ酸(HF)等の工・ソチンダ液を使用して
除去することにより、本発明の一実施例に係る電子ビー
ム直接露光法用位置合わせマークの製造工程を完了する
上記の工程により、半導体装置製造工程に使用される工
程、すなわち、エツチング工程、高温下における拡散工
程、堆積物除去↓程等に対しての耐性を有し、かつ、電
子ビームを用いてなす位置合わせ工程において十分なマ
ーク信号を得ることができる位置合わせマークをうろこ
とができる。
このマークを使用することにより、電子ビーム露光法を
高精度をもってなすことができ、また、従来技術におい
て必須であった各工程毎の保護膜の形成工程も不要とな
り、工程の短縮にも寄与することができる。また、マス
クパターンの材料であるチタンタングステンシリサイド
(TiWSi)、モリブデンシリサイド(MoSi)等
の形成工程以前に素子形成領域は二酸化シリコン(Si
(Jz) 等ヨ?)なる保護膜で覆われているので、上
記のマスクパターン形成工程において素子形成領域に損
傷が与えられる等の不利益は生じない。
さらに、シリコン(Si)基板に対しても上記と同様の
工程により位置合わせマークと位置合わせマーク保護膜
とを形成することができ、上記と同様の効果を得ること
ができる。このとき、位iHわせマークの材料としてチ
タンタングステンシリサイド(TiWSi)またはモリ
ブデンシリサイド(M。
Si)を、位置合わせマーク保護膜として窒化アルミニ
ウム(AIN)等を゛夫々使用することができる。
(力発明の詳細 な説明せるとおり、本発明によれば、半導体装置や製造
方法イこおいて使用される各種の化学的、物理的処理に
よって損傷を受けない電子ビーム直接露光用位置合わせ
マークとその製造方法とを提供することができる。そし
て、従来技術においては必要であった各工程毎になされ
る保護膜形成工程を不必要となすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は、本発明の一実施例に係る電子ビー
ム露光用位置合わせマークの製造方法における各主要工
程完了後の基板断面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)チタンタングステンシリサイドまたはモリブデン
    シリサイドをもって形成されたマスクパターンヲ有し、
    該マークパターンが窒化アルミニウムよりなる膜によっ
    て覆7ゎれでなる、電子ビーム直接露光用位置合わせマ
    ーク。
  2. (2)半導体装置製造用半導体基板上に、位置合わせ用
    マーク形成予定領域を除いて選択的に二酸化シリコン膜
    を形成し、前記基板全面基こチタンタングステンシリサ
    イドまたはモリブデンシリサイドよりなる層を形成し、
    該チタンタングステンシリサイドまたはモリブデンシリ
    サイドよりなる層を位置合わせマスクパターン上のみ暑
    ζ残してその他の領域から除去し、前記基板全面6ζ窒
    化アルミニウムよりなる層を形成し、該窒化アルミニウ
    ムよりなる層を前記マスクパターンを覆う領域上のみに
    残してその他の領域から除去してなす、゛電子ビーム直
    接露光用位置合わせマークの製造方法。
JP9719382A 1982-06-07 1982-06-07 電子ビ−ム直接露光用位置合わせマ−クとその製造方法 Pending JPS58213425A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5128283A (en) * 1988-06-08 1992-07-07 Nec Corporation Method of forming mask alignment marks
US9018073B2 (en) 2012-04-18 2015-04-28 Fujitsu Semiconductor Limited Method of manufacturing a semiconductor device including alignment mark
JP2017215354A (ja) * 2016-05-30 2017-12-07 大日本印刷株式会社 フォトマスク及びその製造方法、並びにフォトマスクの欠陥修正方法

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