JPS60111425A - 位置合わせ用マ−クの形成方法 - Google Patents
位置合わせ用マ−クの形成方法Info
- Publication number
- JPS60111425A JPS60111425A JP58218584A JP21858483A JPS60111425A JP S60111425 A JPS60111425 A JP S60111425A JP 58218584 A JP58218584 A JP 58218584A JP 21858483 A JP21858483 A JP 21858483A JP S60111425 A JPS60111425 A JP S60111425A
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- JP
- Japan
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- substrate
- thin film
- heavy
- mark
- alignment mark
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、荷電ビーム露光技術等で用いられる位置合わ
せ用マークの形成方法に関する。
せ用マークの形成方法に関する。
光や、Ｘ線あるいは、電子線をはじめとする荷電ビーム
を用いた露光技術により、半導体ウェハやマスク等の基
板に微細パターンを描画あるいは転写する場合、基板の
位置を検出して微細パターンを基板の所定の位置に形成
する、いわゆるパターンの位置合わせが必要となる。
を用いた露光技術により、半導体ウェハやマスク等の基
板に微細パターンを描画あるいは転写する場合、基板の
位置を検出して微細パターンを基板の所定の位置に形成
する、いわゆるパターンの位置合わせが必要となる。
例えば、電子線露光技術の場合、従来次のようにして行
なわれている。すなわち、第１図に示す如くシリコンウ
ェハ１の表面にエツチングで形成した、凹凸状のマーク
１′（第１図では凸状マークの場合を示す。凹状マーク
の場合はここでは示していない。）上を電子線２あるい
は３で走査し。
なわれている。すなわち、第１図に示す如くシリコンウ
ェハ１の表面にエツチングで形成した、凹凸状のマーク
１′（第１図では凸状マークの場合を示す。凹状マーク
の場合はここでは示していない。）上を電子線２あるい
は３で走査し。
このときマーク１′から反射する反射電子を反射電子検
出器（ここでは、図示していない。）で検出して、第２
図に示す如くのマーク検出信号を得ることにより、マー
ク１′の位置をめている。凹凸マークの場合、第１図で
電子線２あるいは３の位置、すなわちマーク１′の段差
部近傍では、マークの側壁が影の効果を及ぼしたり（電
子線２の場合）余分な反射電子がマークの側壁から飛び
出す（１子線３の場合）ことにより、マーク検出信号は
、第２図の点線円２′あるいは３′の如くに余分な極大
。
出器（ここでは、図示していない。）で検出して、第２
図に示す如くのマーク検出信号を得ることにより、マー
ク１′の位置をめている。凹凸マークの場合、第１図で
電子線２あるいは３の位置、すなわちマーク１′の段差
部近傍では、マークの側壁が影の効果を及ぼしたり（電
子線２の場合）余分な反射電子がマークの側壁から飛び
出す（１子線３の場合）ことにより、マーク検出信号は
、第２図の点線円２′あるいは３′の如くに余分な極大
。
極小のピークを生じる。これらの信号波形の歪みは、マ
ーク位置をめるための信号処理を煩雑にすると共に信号
処理マージンを小さくせねばならず、高精度のマーク位
置検出を難しくしている。
ーク位置をめるための信号処理を煩雑にすると共に信号
処理マージンを小さくせねばならず、高精度のマーク位
置検出を難しくしている。
マーク信号のＳ／Ｎ比（信号対雑音比）を向上するため
に第３図に示す如く、シリコン・ウエノ・１よりも、反
射電子係数の大きな重金属（例えば、金、タングステン
、タンタル、モリブデン、クロム他）で形成したマーク
４を用いることもある。
に第３図に示す如く、シリコン・ウエノ・１よりも、反
射電子係数の大きな重金属（例えば、金、タングステン
、タンタル、モリブデン、クロム他）で形成したマーク
４を用いることもある。
しかしこの場合にも第４図に示す如くマーク信号が余分
な極大、極小のピークを生じ、信号処理の煩雑さを逃れ
ることが出来なかった。更に、凹凸マークの場合、半導
体デバイスを製造するデノくイス・プロセスの途中で高
温熱処理工程や薄膜のエツチング工程を経るとマークの
コーナーが変形したりエツチングにより一部削り取られ
て、マークの形状が変化することがあり、マーク検出信
号の劣化を生じて、マーク位置検出を高精度で行なうこ
とが出来なくなる。そこでこれら、マーク信号の歪みと
、デバイス・プロセスによるマークの損傷を解決する方
法として、第５図に示す如くの重金属埋め込み形の位置
合わせマーク４が考案されている。
な極大、極小のピークを生じ、信号処理の煩雑さを逃れ
ることが出来なかった。更に、凹凸マークの場合、半導
体デバイスを製造するデノくイス・プロセスの途中で高
温熱処理工程や薄膜のエツチング工程を経るとマークの
コーナーが変形したりエツチングにより一部削り取られ
て、マークの形状が変化することがあり、マーク検出信
号の劣化を生じて、マーク位置検出を高精度で行なうこ
とが出来なくなる。そこでこれら、マーク信号の歪みと
、デバイス・プロセスによるマークの損傷を解決する方
法として、第５図に示す如くの重金属埋め込み形の位置
合わせマーク４が考案されている。
この場合、第６図に示す如く信号波形に歪みを生ぜず、
又デバイス・プロセス金紗てもマークの変形、損傷を受
けることがない。しかしながら、第５図に示す重金属埋
め込み形位置合わせマーク４′を形成する方法として、
従来、第７図（ａ）乃至（ｄ）に示す工程を用いており
、マーク形成工程が複雑であった。第７図の概要を説明
すると、まずシリコンウェハ１上に、光露光あるいは電
子線露光などの公知の方法により、選択的にレジスト５
の開口部５′ヲ形成する（ａ）。次にＲＩＥ（反応性イ
オンエツチング）等の技術によりシリコンウェハ１上に
開口部ｇに基いた溝を堀る（ｂ）。更に埋め込むべき重
金属を全面に蒸着等によ多形成し、シリコンウェハ内に
形成しておいた溝が丁度平担化される膜厚だけ、重金属
４を埋め込む（ａ０最後に、余分な重金属膜をレジスト
剥離と共に除去して、埋め込みマークを完成させる（ｄ
）。
又デバイス・プロセス金紗てもマークの変形、損傷を受
けることがない。しかしながら、第５図に示す重金属埋
め込み形位置合わせマーク４′を形成する方法として、
従来、第７図（ａ）乃至（ｄ）に示す工程を用いており
、マーク形成工程が複雑であった。第７図の概要を説明
すると、まずシリコンウェハ１上に、光露光あるいは電
子線露光などの公知の方法により、選択的にレジスト５
の開口部５′ヲ形成する（ａ）。次にＲＩＥ（反応性イ
オンエツチング）等の技術によりシリコンウェハ１上に
開口部ｇに基いた溝を堀る（ｂ）。更に埋め込むべき重
金属を全面に蒸着等によ多形成し、シリコンウェハ内に
形成しておいた溝が丁度平担化される膜厚だけ、重金属
４を埋め込む（ａ０最後に、余分な重金属膜をレジスト
剥離と共に除去して、埋め込みマークを完成させる（ｄ
）。
この埋め込みマーク形成方法は、エツチングと埋め込み
という二重の手間を必要とすると共に、平担化するため
の坤め込み重金属の膜厚制御が難しい等の問題点があっ
た。
という二重の手間を必要とすると共に、平担化するため
の坤め込み重金属の膜厚制御が難しい等の問題点があっ
た。
そこで、マーク形成工程を簡略化する為に第８図あるい
は第９図に示す如くのイオン注入技術を用いたレジスト
開口部イへのイオンビーム６の注入もしくはイオンビー
ム露光技術を用いた選択的イオンビーム８のマーク部９
への注入により平担化マークが考案されている。しかし
ながら、゛いず゛れの方法も′充分なマーク信号を得る
に必要な程度に重金属の注入密度を高めるには、長時間
の注入を要する為、高価なそれぞれの装置の占有時間を
考えると実用的とは言い難い。
は第９図に示す如くのイオン注入技術を用いたレジスト
開口部イへのイオンビーム６の注入もしくはイオンビー
ム露光技術を用いた選択的イオンビーム８のマーク部９
への注入により平担化マークが考案されている。しかし
ながら、゛いず゛れの方法も′充分なマーク信号を得る
に必要な程度に重金属の注入密度を高めるには、長時間
の注入を要する為、高価なそれぞれの装置の占有時間を
考えると実用的とは言い難い。
本発明は、微細なパターンの位置合わせを高精度に行な
うために必要な平担化された位置合わせ用マークの形成
方法を提供することにある。
うために必要な平担化された位置合わせ用マークの形成
方法を提供することにある。
本発明の主眼は、基板上にリフトオフ技術により選択的
に形成した重金属薄膜パターン上に、高加速電圧の重イ
オンを選択的に注入することにより、前記重金属薄膜パ
ターンと前記基板との界面ないしは前記基板内での重金
属のミキシングを促進させて、短時間に平担化重金属位
置合わせマークを形成することにある。
に形成した重金属薄膜パターン上に、高加速電圧の重イ
オンを選択的に注入することにより、前記重金属薄膜パ
ターンと前記基板との界面ないしは前記基板内での重金
属のミキシングを促進させて、短時間に平担化重金属位
置合わせマークを形成することにある。
本発明により、従来の重金属埋め込み形位置合わせマー
ク形成工程でのエツチングと埋め込みという二重の手間
を省き、しかも選択的なイオン注入のみでマーク形成す
る場合のように長時間のイオン注入を必要とせず、短時
間で、平担な重金属埋め込みマークを形成することが出
来る。これにより、従来形成工程の複雑さの為に、マー
ク検出信号が向上するにもかかわらず、実用に供されに
くかった平担化された重金属位置合わせマークが容易に
実現され、高精度のマーク位置検出が可能となった。
ク形成工程でのエツチングと埋め込みという二重の手間
を省き、しかも選択的なイオン注入のみでマーク形成す
る場合のように長時間のイオン注入を必要とせず、短時
間で、平担な重金属埋め込みマークを形成することが出
来る。これにより、従来形成工程の複雑さの為に、マー
ク検出信号が向上するにもかかわらず、実用に供されに
くかった平担化された重金属位置合わせマークが容易に
実現され、高精度のマーク位置検出が可能となった。
以下本発明の実施例について具体的に説明する。
本発明の一実施例を第１０図に示す。まず、基板１（こ
こではシリコンのウェハ）上に光露光あるいは電子線霧
光などの公知の方法により、選択的にレジスト５の開口
部５′を形成する（ａ）。次にレジスト５の膜厚よりも
薄く、重金属薄膜４をスパッタ蒸着等の方法により形成
する（ｂ）。例えば、レジストとして０ＦＲＲ−８００
を１μｍとして、重金属薄膜としてモリブデン（Ｍ、、
）を１ｏｏｏＸ形成する。
こではシリコンのウェハ）上に光露光あるいは電子線霧
光などの公知の方法により、選択的にレジスト５の開口
部５′を形成する（ａ）。次にレジスト５の膜厚よりも
薄く、重金属薄膜４をスパッタ蒸着等の方法により形成
する（ｂ）。例えば、レジストとして０ＦＲＲ−８００
を１μｍとして、重金属薄膜としてモリブデン（Ｍ、、
）を１ｏｏｏＸ形成する。
その後、イオン注入技術により開口部５の上部に形成さ
れた重金属薄膜材料より更に重い重イオン・ビーム６を
照射することにより、重イオンにより散乱されｉｔ重金
属薄膜材料が効率よく基板１内に注入され、マーク部１
０を形成する（Ｃ）。このマーク部には照射した一次重
イオンが混在しても良い。例えば、重金属薄膜材料４と
してモリブデン（Ｍｏ）を用いた場合には、重イオン・
ビームとしてキセノン（Ｘｅ）、タングステン（Ｗ）あ
るいはビスマス（Ｂｉ）のイオンを５００Ｉ（Ｖあるい
はそれ以上の高加速電圧で照射すると、モリブデンが基
板中に５００〜１００ＯＡ 程度侵入してシリサイド層
が形成される。最後に、基板上に残された不要となった
レジストや重金属薄膜を除去すると、略平担化された重
金属位置合わせマーク１０が得られるｆｄ）。重金属薄
膜材料はモリブデンに限らず、基板材料より反射電子係
数の大きい物質であれば良くチタン、パラジウム、タン
グステン、白金。
れた重金属薄膜材料より更に重い重イオン・ビーム６を
照射することにより、重イオンにより散乱されｉｔ重金
属薄膜材料が効率よく基板１内に注入され、マーク部１
０を形成する（Ｃ）。このマーク部には照射した一次重
イオンが混在しても良い。例えば、重金属薄膜材料４と
してモリブデン（Ｍｏ）を用いた場合には、重イオン・
ビームとしてキセノン（Ｘｅ）、タングステン（Ｗ）あ
るいはビスマス（Ｂｉ）のイオンを５００Ｉ（Ｖあるい
はそれ以上の高加速電圧で照射すると、モリブデンが基
板中に５００〜１００ＯＡ 程度侵入してシリサイド層
が形成される。最後に、基板上に残された不要となった
レジストや重金属薄膜を除去すると、略平担化された重
金属位置合わせマーク１０が得られるｆｄ）。重金属薄
膜材料はモリブデンに限らず、基板材料より反射電子係
数の大きい物質であれば良くチタン、パラジウム、タン
グステン、白金。
ビスマス等を用いてもよい。照射する重イオンもキセノ
ン、タングステンやビスマスに限らｆ、他の元素やそれ
らの化合物若しくは混合物からなる重イオンを用いるこ
とが出来るが、重金属薄膜材料よりも重いイオンを用い
る程効率よく重金属薄膜材料を基板中に注入させること
ができる。
ン、タングステンやビスマスに限らｆ、他の元素やそれ
らの化合物若しくは混合物からなる重イオンを用いるこ
とが出来るが、重金属薄膜材料よりも重いイオンを用い
る程効率よく重金属薄膜材料を基板中に注入させること
ができる。
以上の如くの方法を用いることにより、イオン注入のみ
を用いた場合に比べて１／２乃至１／１０ 程度の短時
間の重イオン照射で、容易に平担化マークを形成するこ
とが出来る。又、マーク上に被覆物が載った場合にも、
被覆物の膜厚が凹凸型マーク形状の場合のように変化す
ることもないので、被覆物の影響を受けにくい。
を用いた場合に比べて１／２乃至１／１０ 程度の短時
間の重イオン照射で、容易に平担化マークを形成するこ
とが出来る。又、マーク上に被覆物が載った場合にも、
被覆物の膜厚が凹凸型マーク形状の場合のように変化す
ることもないので、被覆物の影響を受けにくい。
本発明の位置合わせマークは、電子線その他の荷電ビー
ムによるマーク検出に限らない。光露光やＸ線露光技術
で用いられる光学的マーク検出に対しても有効な位置合
わせマークとして用いることができる。
ムによるマーク検出に限らない。光露光やＸ線露光技術
で用いられる光学的マーク検出に対しても有効な位置合
わせマークとして用いることができる。
第１図および第２図は、従来用いられてきたシリコン段
差マークと、そのマークからの反射電子信号をそれぞれ
示す説明図、第３図および第４図は従来用いられてきた
重金属の段差マークと、そのマークからの反射電子信号
をそれぞれ示す説明図、第５図及び第６図は従来考案さ
れている平担化重金属マークとそのマークからの反射電
子信号を示す説明図、第７図乃至第９図は従来の位置合
わせ用マークの形成工程をそれぞれ示す断面図、第１０
図は本発明による平担化マークの形成工程の一実施例を
示す断面図である。 １・・・・基 板 ２．３・・・・電子線４．４′・・
・・マーク基板より反射゛醒子係数の大きいマーク材質 ５００． レジスト・パターン ６．８・・・イオンビーム ７，９・・・・７−り部１
０・・・・平担化マーク （７３１７） 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
烟 り（℃ 、 ＋＋／％−） ゝ′
差マークと、そのマークからの反射電子信号をそれぞれ
示す説明図、第３図および第４図は従来用いられてきた
重金属の段差マークと、そのマークからの反射電子信号
をそれぞれ示す説明図、第５図及び第６図は従来考案さ
れている平担化重金属マークとそのマークからの反射電
子信号を示す説明図、第７図乃至第９図は従来の位置合
わせ用マークの形成工程をそれぞれ示す断面図、第１０
図は本発明による平担化マークの形成工程の一実施例を
示す断面図である。 １・・・・基 板 ２．３・・・・電子線４．４′・・
・・マーク基板より反射゛醒子係数の大きいマーク材質 ５００． レジスト・パターン ６．８・・・イオンビーム ７，９・・・・７−り部１
０・・・・平担化マーク （７３１７） 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名）
烟 り（℃ 、 ＋＋／％−） ゝ′
Claims (1)
- 基板上に設けられ所定波長域の電磁波もしくは所定エネ
ルギーの粒子線の走査により反射する電磁波もしくは粒
子線、あるいは、二次的に発生する電磁波もしくは粒子
線からなる信号に基いて、その位置がめられる位置合わ
せ用マークの製造方法に於いて、前記反射あるいは二次
的な電磁波もしくは粒子線の発生効率が、前記基板の材
料よりも大きな物質から成る薄膜パターンを、前記基板
上に選択的に形成し、前記薄膜パターン材料と同一もし
くは原子量のより大きな重イオン中ビームを、前記薄膜
パターン上に選択的に照射して、前記薄膜パターン材料
を、前記基板中に注入することによシ該基板内に略平担
化されたマーク部を形成することを特徴とする位置合わ
せ用マークの形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58218584A JPS60111425A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 位置合わせ用マ−クの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58218584A JPS60111425A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 位置合わせ用マ−クの形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60111425A true JPS60111425A (ja) | 1985-06-17 |
Family
ID=16722240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58218584A Pending JPS60111425A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | 位置合わせ用マ−クの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60111425A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010042230A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Molecular Imprints, Inc. | Complementary alignment marks for imprint lithography |
| US8012395B2 (en) | 2006-04-18 | 2011-09-06 | Molecular Imprints, Inc. | Template having alignment marks formed of contrast material |
| US8961852B2 (en) | 2010-02-05 | 2015-02-24 | Canon Nanotechnologies, Inc. | Templates having high contrast alignment marks |
-
1983
- 1983-11-22 JP JP58218584A patent/JPS60111425A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8012395B2 (en) | 2006-04-18 | 2011-09-06 | Molecular Imprints, Inc. | Template having alignment marks formed of contrast material |
| WO2010042230A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | Molecular Imprints, Inc. | Complementary alignment marks for imprint lithography |
| US8961852B2 (en) | 2010-02-05 | 2015-02-24 | Canon Nanotechnologies, Inc. | Templates having high contrast alignment marks |
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