JPS6212657B2 - - Google Patents
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- JPS6212657B2 JPS6212657B2 JP55011226A JP1122680A JPS6212657B2 JP S6212657 B2 JPS6212657 B2 JP S6212657B2 JP 55011226 A JP55011226 A JP 55011226A JP 1122680 A JP1122680 A JP 1122680A JP S6212657 B2 JPS6212657 B2 JP S6212657B2
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Classifications
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- 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
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、1ミクロン以下の微細パターンを複
写できるX線リングラフイの分野におけるX線露
光装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an X-ray exposure apparatus in the field of X-ray phosphorography capable of copying fine patterns of 1 micron or less.
1972年に発行された刊行物エレクトロニクス・
レターズ(ELECTRONICS LETTERS)第8
巻、第4号、102頁〜104頁に軟X線を用いた高解
像度パターンの複写についての報告以来、X線リ
ングラフイに関する研究開発が各所で勢力的にな
されてきた。その従来技術の概略を第1図に示
す。例えば1975年に発行された刊行物アイトリプ
レイー・トランザクシヨンズ・オン・エレクトロ
ン・デバイシイズ(IEEE TRANSACTIONS
ON ELECTRON DEVICES)、第ED−22巻、第
7号、429頁〜433頁に、または昭和51年特許出願
公告第41511号公報で軟X線リソグラフイの方法
及びその装置に同様の図が載つている。金属の固
定あるいは回転ターゲツト11に電子ビーム12
を当てて、例えば下方に励起された軟X線13が
マスク14及びレジストの塗布された基板(ウエ
ーハ)15より成る試料に当たりマスク上のパタ
ーンを基板上に複写する。10-6Torr程度の高真
空の管球部16と10-2Torr程度の低真空または
軟X線の減衰の少ないHeガス1気圧程度の試料
室17とは窓部18で分離されている。19は管
球部の高真空排気、20は試料室の低真空排気あ
るいはHeガス置換を示している。 Publication Electronics Published in 1972
Letters (ELECTRONICS LETTERS) No. 8
Since the report on copying high-resolution patterns using soft X-rays in Vol. 4, pp. 102-104, research and development on X-ray phosphorography has been actively carried out in various places. An outline of this prior art is shown in FIG. For example, the publication IEEE TRANSACTIONS on Electron Devices published in 1975
ON ELECTRON DEVICES), Vol. ED-22, No. 7, pp. 429-433, or in Patent Application Publication No. 41511 of 1976, a similar diagram is published on the method and apparatus for soft X-ray lithography. It's on. Electron beam 12 to fixed or rotating metal target 11
For example, soft X-rays 13 excited downward strike a sample consisting of a mask 14 and a substrate (wafer) 15 coated with resist and copy the pattern on the mask onto the substrate. A tube section 16 with a high vacuum of about 10 -6 Torr and a sample chamber 17 with a low vacuum of about 10 -2 Torr or about 1 atm of He gas with low attenuation of soft X-rays are separated by a window section 18 . 19 indicates high vacuum evacuation of the tube section, and 20 indicates low vacuum evacuation or He gas replacement of the sample chamber.
X線リソグラフイは、(1)用いられる波長が数〜
数十オングストロームのいわゆる軟X線の領域で
あるため、本質的に回折、反射の問題がなく、1
ミクロン以下の微細パターンの作成に適している
(2)マスクまたは基板状のごみやほこりをX線が透
過するため、これらの影響がない、(3)X線露光シ
ステムとしては構造的に単純であり、電子ビーム
露光システムと比べて比較的廉価である等の特徴
を有している。このように種々の長所を有してお
り、特にサブミクロン領域での複写技術として大
いに期待されているが、X線露光装置としての研
究開発の状況は今一つ渋滞の感を免れ難い。特に
扱いが容易でサブミクロン領域の複写を確実に保
証する簡易型のX線露光装置はいまだ市販される
に至つていない。この点に関する一つの重要な要
因は、X線源部及びアライメント部の効果的組み
合せあるいは一体化の困難さにある。次に従来の
具体的三例によつてこの点を説明する。1977年に
発行された刊行物プロシーデイング・インタナシ
ヨナル・コンフアレンス・オン・マイクロリソグ
ラフイ(PROC.INT.CONF.ON
MICROLITHOGAPHY)、195頁〜199頁に米国の
ベル研究所から一つのX線露光装置が提案、発表
されている。この装置の特徴は、二重焦点レンズ
を有する光学アライメント部で目合せされたマス
ク及びウエーハから成る試料を搭載したステージ
部をX線露光時には線源部の下まで直線的に移動
して露光する点にある。すなわちアライメントと
露光を行なう場所が別の所にあり、マスク及びウ
エーハを搭載したステージの直線的移動によつて
一連の工程が行なわれる仕組みとなつている。第
二例としては、1978年に発行された刊行物ジヤー
ナル・オブ・バキユウム・サイエンス・アンド・
テクノロジー(J.VAC.SCI.TECHNOL.)、第15
巻、第3号、974頁〜976頁に米国GI社
(GENERAL INSTRUMENT)から一つのX線
露光装置が提案、発表されている。この装置の特
徴は、アライメント部としては市販のコビルト
2020アライナーを採用し、光学的アライメント終
了後アライナーのヘツド部を上げた状態のまま線
源部を横方向から直線的に目合せされた試料上ま
で移動して露光する点にある。すなわちマスク及
びウエーハを搭載したステージはアライナーに固
定されたままで、線源部が直線的に移動する仕組
みとなつている。第三例としては、1979年8月に
発行された刊行物ソリツド・ステート・テクノロ
ジー(SOLID STATE TECHNOLOGY)95頁
〜100頁に米国のヒユーズ社から一つのX線露光
装置が提案、発表されている。この装置の特徴
は、アライメント部としては市販のコビルトアラ
イナーを採用し、光学的アライメント終了後アラ
イナーのヘツド部を上げた状態のまま線源部を約
90゜位の首振り移動によつて目合せされた試料上
まで移動して露光する点にある。すなわちマスク
及びウエーハを搭載したステージはアライナーに
固定されたままで、線源部が約90゜の回転運動す
る仕組みとなつている。 In X-ray lithography, (1) the number of wavelengths used is
Because it is a so-called soft X-ray region of several tens of angstroms, there is essentially no problem of diffraction or reflection, and 1
Suitable for creating fine patterns below microns
(2) Since X-rays pass through dirt and dust on the mask or substrate, there is no effect from these. (3) As an X-ray exposure system, it is structurally simple and relatively easy to use compared to electron beam exposure systems. It has characteristics such as being inexpensive. As described above, it has various advantages and is highly anticipated as a copying technology, especially in the submicron region. However, the current state of research and development as an X-ray exposure device is still somewhat sluggish. In particular, a simple X-ray exposure apparatus that is easy to handle and that reliably guarantees copying in the submicron region has not yet been commercially available. One important factor in this regard is the difficulty in effectively combining or integrating the x-ray source and alignment sections. Next, this point will be explained using three specific conventional examples. The publication Proceedings International Conference on Microlithography (PROC.INT.CONF.ON) published in 1977
MICROLITHOGAPHY), pp. 195-199, an X-ray exposure device was proposed and announced by Bell Laboratories in the United States. The feature of this equipment is that during X-ray exposure, the stage section carrying the sample consisting of a mask and wafer aligned by an optical alignment section with a bifocal lens moves linearly to below the radiation source section for exposure. At the point. In other words, alignment and exposure are performed in separate locations, and a series of steps are performed by linearly moving a stage on which a mask and a wafer are mounted. A second example is the 1978 publication Journal of Bacijuum Science and
Technology (J.VAC.SCI.TECHNOL.), No. 15
Volume, No. 3, pages 974 to 976, an X-ray exposure apparatus is proposed and announced by GI (GENERAL INSTRUMENT) of the United States. The feature of this device is that the alignment part is a commercially available Cobilt.
2020 aligner is used, and after optical alignment is completed, the radiation source is moved horizontally onto the aligned sample with the head of the aligner raised and exposed. That is, the stage on which the mask and wafer are mounted remains fixed to the aligner, and the radiation source moves linearly. As a third example, in the publication SOLID STATE TECHNOLOGY published in August 1979, pages 95 to 100, an X-ray exposure device was proposed and announced by Hughes Corporation of the United States. . The feature of this device is that a commercially available co-built aligner is used as the alignment part, and after optical alignment is completed, the radiation source part is moved approximately with the head part of the aligner raised.
It is at the point where it moves to the aligned sample by oscillating around 90 degrees and exposes it. In other words, the stage carrying the mask and wafer remains fixed to the aligner, while the radiation source rotates approximately 90 degrees.
以上、これまでに試作開発された割合簡易型の
代表的X線露光装置について述べたが、これらに
は共通した次の欠点がある。(1)線源部あるいはマ
スク及びウエーハを搭載したステージ部の直線あ
るいは回転移動が一連の工程のなかに含まれてお
り、特に通常の光露光装置と比較して実用市販装
置としての一体化が欠けており、また装置のなか
に運動部を含むということは特にサブミクロンパ
ターンの複写の信頼性を大いに損う、(2)アライメ
ント部としては光学的アライナーを用いており、
サブミクロンパターン複写における目合せとして
は不十分である。 The typical relatively simple X-ray exposure apparatuses that have been prototyped and developed so far have been described above, but they all have the following common drawbacks. (1) Linear or rotational movement of the radiation source section or the stage section on which the mask and wafer are mounted is included in a series of steps, and it is especially difficult to integrate it into a commercially available device compared to a normal light exposure device. (2) An optical aligner is used as the alignment part, and the inclusion of a moving part in the device greatly impairs the reliability of copying submicron patterns.
This is insufficient for alignment in submicron pattern copying.
そこで本発明の目的は実用市販向きで、特にサ
ブミクロン領域の複写を確実に保証する簡易型の
X線露光装置を考え、その際最も重要となる有効
なアライメント方法を提案することにある。 Therefore, an object of the present invention is to consider a simple type of X-ray exposure apparatus suitable for practical use and commercial use, which can reliably guarantee copying in the submicron region in particular, and to propose an effective alignment method that is most important in this case.
本発明の特徴は、X線源部、マスク及びウエー
ハを搭載したステージ部ならびにアライメント部
5を具備せるX線露光装置において、これら主要
部は一連の露光工程において固定されており、か
つX線束によるアライメント系を有しておりその
アライメントマークとして透過全X線量を検量に
利用ししかも一対のアライメントマークを平行移
動させても一致しない非対称な計量的パターンを
用いたことである。 A feature of the present invention is that in an X-ray exposure apparatus equipped with an X-ray source section, a stage section carrying a mask and a wafer, and an alignment section 5, these main sections are fixed during a series of exposure steps, and It has an alignment system, uses the transmitted total X-ray dose as the alignment mark for calibration, and uses an asymmetric metrological pattern that does not match even when a pair of alignment marks are moved in parallel.
次に本発明の構成を図等をもつて詳しく説明す
る。 Next, the configuration of the present invention will be explained in detail using figures and the like.
X線束によつてアライメントを行なうこと自体
はX線リングラフイが提晶された項より提案され
ており、例えば1973年に発行された刊行物ジヤー
ナル・オブ・バキユウム・サイエンス・アンド・
テクノロジー(J.VAC.SCI.TECHNOL.)、第10
巻、第6号、913頁〜917頁に基本的な原理図が載
つている。第2図はこの模式図を示す。マスク2
1上のアライメントマーク22に対応して、ウエ
ーハ23上のアライメントマーク24がある。ア
ライメント良好の状態は、マスク上から入射しウ
エーハを通過して左右のX線検出器25に入射す
るX線量がほぼ零になることによつて判定でき
る。X線束によるアライメント実験はヒユーズ社
によつて勢力的に行なわれたが、次の重大な欠点
を有することが分かつた。1976年に発行された刊
行物プロシーデイングズ・オブ・ザ・シンポジウ
ム・オン・エレクトロン・アンド・イオンビー
ム・サイエンス・アンド・テクノロジー
(PROCEEDINGS OF THE SYMPOSIUM ON
ELECTRON AND ION BEAM SCIENCE
AND TECHNOLCGY)、536頁〜544頁または同
じく1976年に発行された刊行物ソリツド・ステー
ト・テクノロジー(SOLID STATE
TECHNOLOGY)9月号、59頁〜64頁に詳しく
その事情が述べられている。要するに、マスク及
びウエーハ上のアライメントマークのコントラス
トが不十分なためマークそのものを透過してくる
かなり多量のX線量がノイズとなり、結果的にア
ライメントにおけるS/N比の大巾な劣化が生じ
る。これは、技術的に言うと高解像度でかつX線
束を止めるのに十分厚い吸収体パターンを作成す
ることが極めて困難であることに起因する。1978
年に発行された刊行物サーキツト・マニユフアク
チヤリング(CIRCUITS
MANUFACTURING)、1月号、30頁〜40頁にお
いてIBMのワードレー(G.A.Wardly)5はX線
によるアライメントに関して次の悲観的見解を述
べている。仮にアライメントマークを既存の電子
ビーム露光装置等で作成したとすると、これらの
描画装置自体の絶対的位置精度以上を要求するこ
とは不可能である。サブミクロン複写を考える場
合、アライメント精度として0.1ミクロン以下が
要求されるが、これは前述の描画装置等において
0.1ミクロン以下の寸法精度を要求することは現
状においては到底不可能である。この観点により
X線によるアライメント技術については若干悲観
的にならざる得ない。 Alignment using X-ray flux itself was proposed in the article in which X-ray phosphorography was proposed, and for example, in the 1973 publication Journal of Bacilum Science and Science.
Technology (J.VAC.SCI.TECHNOL.), No. 10
Volume, No. 6, pages 913-917 contain diagrams of the basic principles. FIG. 2 shows this schematic diagram. mask 2
There is an alignment mark 24 on the wafer 23 corresponding to the alignment mark 22 on the wafer 1 . A state of good alignment can be determined when the amount of X-rays that enters from above the mask, passes through the wafer, and enters the left and right X-ray detectors 25 becomes almost zero. Alignment experiments using X-ray beams were extensively carried out by Hughes Corporation, but were found to have the following serious drawbacks. Publication Proceedings of the Symposium on Electron and Ion Beam Science and Technology published in 1976
ELECTRON AND ION BEAM SCIENCE
AND TECHNOLCGY, pp. 536-544, or the publication SOLID STATE TECHNOLOGY, also published in 1976.
The circumstances are described in detail in the September issue of TECHNOLOGY, pages 59-64. In short, because the contrast between the alignment marks on the mask and the wafer is insufficient, a considerable amount of X-rays passing through the marks themselves become noise, resulting in a significant deterioration of the S/N ratio in alignment. This is due to the fact that technically it is extremely difficult to create absorber patterns with high resolution and thick enough to stop the X-ray flux. 1978
Publications published in 2013CIRCUITS
MANUFACTURING, January issue, pages 30-40, IBM's GAWardly5 makes the following pessimistic view regarding X-ray alignment. If alignment marks were created using existing electron beam exposure devices, it would be impossible to require higher absolute positional accuracy than that of these lithography devices themselves. When considering submicron copying, an alignment accuracy of 0.1 micron or less is required, which is difficult to achieve with the above-mentioned drawing equipment.
It is currently impossible to require dimensional accuracy of 0.1 micron or less. From this point of view, one cannot help but be somewhat pessimistic about alignment technology using X-rays.
X線によるアライメント技術の問題点は、マス
ク及びウエーハ上のアライメントマークを高解像
度でかつ十分なコントラストが得られるように厚
くできないことと、アライメントマークの絶対寸
法精度特にマスクパターンとウエーハパタンとの
相関的絶対位置精度を要求通り保証できないこと
であることをこれまで述べた。 The problem with X-ray alignment technology is that the alignment marks on the mask and wafer cannot be made thick enough to provide high resolution and sufficient contrast, and the absolute dimensional accuracy of the alignment marks, especially the correlation between the mask pattern and the wafer pattern, is a problem. As mentioned above, it is not possible to guarantee absolute position accuracy as required.
本発明はこれらの問題点を解決するための一提
案である。 The present invention is a proposal for solving these problems.
本発明による一実施例が第3図に示されてい
る。第3図aはアライメント完了の状態を示して
おり例えばAuの吸収体パターンで作成されたマ
スク上のアライメントマーク31と同形のウエー
ハ上のアライメントマーク32が全く重なつてお
り、右側のマーク31′,32′も同様である。マ
スクの上方から入射したX線は透過領域100を
通過してウエーハの下側に設置されたX線量検出
器で検量される。第3図aではマスク上のマーク
とウエーハ上のマークがちようど重なつているた
め、透過X線量を限定するウエーハ上のマーク3
2により定められた全領域100が透過領域とな
つている。右側のマーク下でも同様に透過X線を
検量し、左右のX線量検出器で検量された全X線
量のバランスによつてアライメント状態を判定す
る。第3a図のときは左右での全X線量は等し
い。第3図bはマスクがウエーハに対して多少右
側にずれた場合を示している。左側のマスク上の
マーク33とウエーハ上のマーク34のずれ具合
から、左側のマーク下ではX線の透過領域は101
に限定され、領域101を通過した全X線量が検
量される。右側のマスク上のマーク33′とウエ
ーハ上のマーク34′のずれ具合からは、右側の
マーク下では領域101′を通過した全X線量が
検量される。第3図bから明らかなように左側の
領域101と右側の領域101′とは明らかに面
積が異なつており、それぞれ検量される全X線量
に差異が生じてくる。この差異をマスク、ウエー
ハの駆動系にフイードバツクして互いの検知され
るX線量が等しくなるようにする。このようにし
てアライメントが可能となる。ここで重要なこと
は透過領域を通過してくる全X線量を検量するよ
うにしたことである。このように透過全X線量を
検量する方式を採用すると、マスク上及びウエー
ハ上の高解像度でかつ十分厚いアライメントマー
クは必要でなくなる。すなわち本方式によるアラ
イメントの原理では、アライメントマーク下での
X線の透過も本質的に不都合ではないためそれほ
ど厚いアライメントマークは必要でなく、さらに
透過面積の違いが重要である点から必ずしも高解
像度のアライメントマークである必要はない。ま
た同様の理由からアライメントマークの絶対寸法
精度等に対する要請はそれほど厳格である必要は
ない。従つて本方式は従来技術によつて比較的容
易に達成可能であり、従来の問題点を解消する。
ところで本方式を達成するためには、任意のアラ
イメントマークでは不十分である。すなわち第3
図で示したように、各アライメントマークをみる
と左右のアライメントマークを平行移動させ重ね
てもぴつたりとは一致しない非対称パターンであ
り、かつ透過全X線量を検出に利用するために計
量的パターンでなければならない。第3図では二
重の半円同心円的パターンとなつているが、これ
は多重になつて差支えなく、このようにX線量を
検出するためにある程度面積を有したパターンこ
こで言う計量的パターンでなければならない。た
だし第3図から明らかなように、図のパターンで
は横方向のアライメントしか実現できないので、
縦方向のアライメントのために他の上下方向のア
ライメントマークが必要である。 One embodiment according to the invention is shown in FIG. FIG. 3a shows a state in which the alignment is completed. For example, the alignment mark 31 on the mask made of an Au absorber pattern and the alignment mark 32 on the wafer of the same shape completely overlap, and the mark 31' on the right side , 32' are also the same. X-rays incident from above the mask pass through the transmission area 100 and are calibrated by an X-ray dose detector installed below the wafer. In Figure 3a, the mark on the mask and the mark on the wafer tend to overlap, so the mark 3 on the wafer that limits the amount of transmitted X-rays
The entire area 100 defined by 2 is a transmission area. The transmitted X-rays are similarly calibrated under the mark on the right side, and the alignment state is determined based on the balance of the total X-ray doses calibrated by the left and right X-ray dose detectors. In Figure 3a, the total X-ray dose on the left and right sides is equal. FIG. 3b shows a case where the mask is slightly shifted to the right with respect to the wafer. Based on the misalignment between mark 33 on the left mask and mark 34 on the wafer, the X-ray transmission area under the left mark is 101
, and the total amount of X-rays passing through region 101 is calibrated. From the degree of deviation between the mark 33' on the right mask and the mark 34' on the wafer, the total amount of X-rays passing through the region 101' under the right mark is calibrated. As is clear from FIG. 3b, the area 101 on the left side and the area 101' on the right side are clearly different in area, resulting in a difference in the total X-ray doses calibrated respectively. This difference is fed back to the mask and wafer drive systems so that the detected X-ray doses are equal to each other. Alignment is possible in this way. What is important here is that the total amount of X-rays passing through the transmission area is calibrated. If such a method of calibrating the total amount of transmitted X-rays is adopted, high resolution and sufficiently thick alignment marks on the mask and wafer are no longer required. In other words, according to the principle of alignment using this method, the transmission of X-rays under the alignment mark is not inherently inconvenient, so there is no need for a very thick alignment mark, and since the difference in the transmission area is important, it is not necessarily necessary to use high resolution. It does not have to be an alignment mark. Furthermore, for the same reason, the requirements regarding the absolute dimensional accuracy of the alignment mark need not be so strict. Therefore, the present scheme is relatively easily achievable by conventional techniques and eliminates the conventional problems.
However, any alignment mark is not sufficient to achieve this method. That is, the third
As shown in the figure, each alignment mark is an asymmetrical pattern that does not match exactly even if the left and right alignment marks are moved in parallel and overlapped, and is a metric pattern in order to utilize the total amount of transmitted X-rays for detection. Must. In Figure 3, there is a double semicircular concentric pattern, but this can be multiple, and in order to detect the X-ray dose, a pattern with a certain area is called a metric pattern. There must be. However, as is clear from Figure 3, the pattern shown can only achieve horizontal alignment.
Other vertical alignment marks are required for vertical alignment.
本発明の効果について述べる。第一に本発明に
よれば従来問題点があり実用向きではなかつたX
線束によるアライメントが容易に可能となり、サ
ブミクロン領域の複写技術を実用可能とならしめ
ることができる。第二に本発明のX線露光装置は
X線源部、マスク及びウエーハを搭載したステー
ジ部、及びアライメント部が一連の露光工程にお
いて固定されていることから、より信頼性あるサ
ブミクロン複写を保証する。第三に本発明のX線
束によるアライメントを採用する場合、X線束と
して露光用X線源からのX線束を併用することが
容易であり、実用に供する簡易普及型のX線露光
装置の実現が可能となる。 The effects of the present invention will be described. First, according to the present invention, X
Alignment using a beam bundle becomes easily possible, and copying technology in the submicron region can be made practical. Second, the X-ray exposure apparatus of the present invention guarantees more reliable submicron copying because the X-ray source section, the stage section on which the mask and wafer are mounted, and the alignment section are fixed during a series of exposure steps. do. Thirdly, when the alignment using the X-ray flux of the present invention is adopted, it is easy to use the X-ray flux from the exposure X-ray source as the X-ray flux, and it is possible to realize a simple and widespread type of X-ray exposure apparatus for practical use. It becomes possible.
第4図は本発明の他の実施例である。マスク上
及びウエーハ上のアライメントマークとして図の
ようにして長さの違つた長方形の組み合せを用い
ている。第4図aがアライメント完了の状態でマ
スク上のアライメントマーク41とウエーハ上の
アライメントマーク42が全く重なつており、右
側のマーク41′,42′も同様である。このとき
左右のマーク下でのX線の透過領域200及び2
00′の面積は等しい。マスクがウエーハに対し
て多少右側にずれた場合、第4図bのように左右
のマーク下でのX線の透過領域201,201′
の面積に差異が生じ、このアンバランスをマス
ク、ウエーハの駆動系にフイードバツクしてアラ
イメントを行なうことは前述の通りである。本ア
ライメントマークを用いても前述と同様の効果を
得ることができる。 FIG. 4 shows another embodiment of the invention. As shown in the figure, a combination of rectangles of different lengths are used as alignment marks on the mask and wafer. FIG. 4a shows a state in which the alignment is completed, and the alignment mark 41 on the mask and the alignment mark 42 on the wafer completely overlap, and the same is true for the marks 41' and 42' on the right side. At this time, the X-ray transmission areas 200 and 2 under the left and right marks
The areas of 00' are equal. If the mask is slightly shifted to the right with respect to the wafer, the X-ray transmission areas 201, 201' under the left and right marks as shown in Figure 4b.
As described above, a difference occurs in the area of the wafer, and alignment is performed by feeding back this unbalance to the mask and wafer drive systems. Even when this alignment mark is used, the same effect as described above can be obtained.
第5図は本発明の別の実施例である。アライメ
ントマークとして順次巾を減少した長方形パター
ンの組合せを用いており、前述と同様の効果を得
ることができる。 FIG. 5 shows another embodiment of the invention. A combination of rectangular patterns whose widths are successively reduced is used as the alignment mark, and the same effect as described above can be obtained.
以上説明したように、本発明によれば一連の露
光工程において固定されているX線源部、マスク
及びウエーハを搭載したステージ部、及びアライ
メント部からなり、非対称な計量的パターンのア
ライメントマークに特徴を有するX線束によるア
ライメント方式を含んだサブミクロン領域の複写
を確実に保証する実用簡易型のX線露光装置を得
ることができる。なお以上の説明において、アラ
イメントマークとしていわゆるフレネルゾーンプ
レートの半分または類似のパターンを用いた場合
も本発明の範囲内に含まれる。また以上の説明に
おいてはマスク及びウエーハを透過してたきX線
を検出する手法に関してだけ述べてきたが、第6
図に示すごとく、マスクを透過しウエーハ上で励
起された螢光X線を検出器で検量する場合も効果
は同じであり、本発明の範囲内に含まれる。 As explained above, according to the present invention, the present invention consists of an X-ray source section that is fixed during a series of exposure steps, a stage section on which a mask and wafer are mounted, and an alignment section, and is characterized by an asymmetrical metrological pattern of alignment marks. It is possible to obtain a practical and simple type of X-ray exposure apparatus that includes an alignment method using an X-ray flux having the following characteristics and that reliably guarantees copying in a submicron region. In the above description, the scope of the present invention also includes a case where a so-called half of a Fresnel zone plate or a similar pattern is used as the alignment mark. In addition, in the above explanation, only the method of detecting the irradiated X-rays passing through the mask and wafer has been described.
As shown in the figure, the same effect is obtained even when fluorescent X-rays transmitted through a mask and excited on a wafer are calibrated using a detector, and this is included within the scope of the present invention.
第1図は従来方式によるX線露光装置の模式図
であり、同図において、11…固定あるいは回転
ターゲツト、12…電子ビーム、13…軟X線、
14…マスク、15…基板(ウエーハ)、16…
管球部、17…試料室、18…窓部、19…高真
空排気部、20…低真空排気部あるいはHe置換
部である。
第2図は従来のX線によるアライメント方式図
であり、同図において、21…マスク、22…マ
スク上のアライメントマーク、23…ウエーハ、
24…ウエーハ上のアライメントマーク、25…
X線検出器である。
第3図a,bは本発明の一実施例を示す平面図
であり、同図において、31,31′,33,3
3′…マスク上のアライメントマーク、32,3
2′,34,34′…ウエーハ上のアライメントマ
ーク、100,100′,101,101′…X線
透過領域である。
第4図a,bは本発明の他の実施例を示す平面
図であり、同図において、41,41′…マスク
上のアライメントマーク、42,42′…ウエー
ハ上のアライメントマーク、200,200′,
201,201′…X線透過領域である。
第5図a,bは本発明の別の実施例を示す平面
図である。第6図は螢光X線を使つたアライメン
ト方式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional X-ray exposure apparatus, in which 11...fixed or rotating target, 12...electron beam, 13...soft X-ray,
14...Mask, 15...Substrate (wafer), 16...
These are a tube section, 17...sample chamber, 18...window section, 19...high vacuum evacuation section, 20...low vacuum evacuation section or He substitution section. FIG. 2 is a diagram of a conventional X-ray alignment system, in which 21...mask, 22... alignment mark on mask, 23... wafer,
24... Alignment mark on wafer, 25...
It is an X-ray detector. 3a and 3b are plan views showing one embodiment of the present invention, in which 31, 31', 33, 3
3'...Alignment mark on mask, 32,3
2', 34, 34'... Alignment marks on the wafer, 100, 100', 101, 101'... X-ray transparent areas. FIGS. 4a and 4b are plan views showing other embodiments of the present invention, in which 41, 41'... alignment marks on the mask, 42, 42'... alignment marks on the wafer, 200, 200 ′、
201, 201'...These are X-ray transparent regions. FIGS. 5a and 5b are plan views showing another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram of an alignment method using fluorescent X-rays.
Claims (1)
テージ部、並びにアライメント部を具備するX線
露光装置において、これら主要部は一連の露光工
程において固定されておりかつ前記アライメント
部はX線束によるアライメント系を有しており、
アライメントマークは前記マスク及び前記ウエー
ハ上にそれぞれ一対ずつ形成されており、これら
の前記アライメントマークとして透過全X線量を
検量に利用ししかも前記マスク上あるいは前記ウ
エーハ上の一対のアライメントマークを平行移動
させても一致しない非対象な計量的パターンを用
いたことを特徴とするX線露光装置。1. In an X-ray exposure apparatus that is equipped with an X-ray source section, a stage section on which masks and wafers are mounted, and an alignment section, these main sections are fixed during a series of exposure steps, and the alignment section is an alignment system using an X-ray flux. It has
A pair of alignment marks are formed on each of the mask and the wafer, and the total amount of transmitted X-rays is used for calibration as these alignment marks, and the pair of alignment marks on the mask or the wafer are moved in parallel. An X-ray exposure apparatus characterized in that it uses asymmetric metrical patterns that do not match even when there is a pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1122680A JPS56111225A (en) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | X ray exposuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1122680A JPS56111225A (en) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | X ray exposuring device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56111225A JPS56111225A (en) | 1981-09-02 |
JPS6212657B2 true JPS6212657B2 (en) | 1987-03-19 |
Family
ID=11772035
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1122680A Granted JPS56111225A (en) | 1980-02-01 | 1980-02-01 | X ray exposuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56111225A (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63175859A (en) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | Ushio Inc | Exposure system for production of liquid crystal substrate |
US4855792A (en) * | 1988-05-13 | 1989-08-08 | Mrs Technology, Inc. | Optical alignment system for use in photolithography and having reduced reflectance errors |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51147264A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Fujitsu Ltd | High-precision positioning system |
JPS53144681A (en) * | 1977-05-20 | 1978-12-16 | Siemens Ag | Method of relatively positioning projecting mask and semiconductor wafer |
-
1980
- 1980-02-01 JP JP1122680A patent/JPS56111225A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51147264A (en) * | 1975-06-13 | 1976-12-17 | Fujitsu Ltd | High-precision positioning system |
JPS53144681A (en) * | 1977-05-20 | 1978-12-16 | Siemens Ag | Method of relatively positioning projecting mask and semiconductor wafer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56111225A (en) | 1981-09-02 |
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