JPS6022495B2 - Alignment key pattern protection method - Google Patents
Alignment key pattern protection methodInfo
- Publication number
- JPS6022495B2 JPS6022495B2 JP50004608A JP460875A JPS6022495B2 JP S6022495 B2 JPS6022495 B2 JP S6022495B2 JP 50004608 A JP50004608 A JP 50004608A JP 460875 A JP460875 A JP 460875A JP S6022495 B2 JPS6022495 B2 JP S6022495B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- key pattern
- alignment
- pattern
- wafer
- insulating layer
- 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.)
- Expired
Links
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)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はオートアライメント装置を内蔵する半導体パ
ターン焼付装置に使用するに適したアラィメント用キー
・パターンの保護方法と保護の行ない得るウェーハに関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for protecting an alignment key pattern suitable for use in a semiconductor pattern printing apparatus incorporating an auto-alignment device, and to a wafer that can be protected.
半導体微細回路製造工程中、フオトレジストを塗布した
半導体ウェーハ上にフオトマスクのパターンを転写する
作業として複数の相異なるフオトマスクのパターンを順
次転写することが多い。During the semiconductor microcircuit manufacturing process, a plurality of different photomask patterns are often sequentially transferred onto a semiconductor wafer coated with photoresist.
このマスクとウェーハ間のパターン位置合わせ則らアラ
ィメントは両鰍な作業であるため、この作業を光学系と
光電変換系そしてサーボ系を組合わせたオートアラィメ
ント装置に行なわせることが提案され、現在種々の方式
の装置が使用されている。そして自動的アラィメントを
実施するためにはいずれの方式の場合も電子回路に成る
パターンとは別に検出用のパターンを設ける必要があり
、この検出用のパターンは通常キー・パターンと呼ばれ
る。そしてそのうちウエーハ・キー・パターンはシリコ
ン・ウェーハの様な基板上の絶縁被層を蝕刻して形成す
ることが行なわれている。Since pattern alignment between the mask and the wafer is a complicated task, it has been proposed that this task be performed by an auto-alignment device that combines an optical system, a photoelectric conversion system, and a servo system. Various types of devices are currently in use. In order to carry out automatic alignment, it is necessary to provide a detection pattern in addition to the pattern constituting the electronic circuit in either method, and this detection pattern is usually called a key pattern. Among these, wafer key patterns are formed by etching an insulating layer on a substrate such as a silicon wafer.
しかしながらフオトマスクを介してフオトレジスト層を
露光したときマスク上のマスク・キー・パターンがウェ
ーハ・キー・パターン上に転写されるので、現像そして
エッチングを施すとウェーハ・キー・パターンが破壊さ
れるか変形されるため「次のアライメント工程ではこの
ウェーハ・キー・パターンはアラィメントに使えず、別
の場所に新しいキー・パターンを埋め込まなければなら
ない様な不都合が起きる。そしてこの難点に対処するた
め、フオトレジストのうちネガ・レジストは予備露光し
て硬化させまたポジレジストは露光の際に遮光すれば良
いことが既に知られている。However, when the photoresist layer is exposed through a photomask, the mask key pattern on the mask is transferred onto the wafer key pattern, so developing and etching may destroy or deform the wafer key pattern. ``In the next alignment process, this wafer key pattern cannot be used for alignment, and a new key pattern must be embedded in another location.''To deal with this difficulty, photoresist It is already known that negative resists can be cured by preliminary exposure, and positive resists can be shielded from light during exposure.
先ずポジレジストを使用したときに遮光することの効果
を第1図a,b,cに従って説明する。First, the effect of shielding light when using a positive resist will be explained with reference to FIGS. 1a, b, and c.
図中、例えばシリコンの様な基板を1、二酸化シリコン
の様な絶縁層を2そして絶縁層2をエッチングしてして
形成したキー・パターン部を3、ポジレジスト層は4と
する。またSは不図示の遮光物にと露出光の遮られる領
域である。第1図aは第1回アラィメント後の露光の様
子を示しており、領域Sを除いて光東5により露光され
る。In the figure, 1 is a substrate such as silicon, 2 is an insulating layer such as silicon dioxide, 3 is a key pattern portion formed by etching the insulating layer 2, and 4 is a positive resist layer. Further, S is a region where the exposure light is blocked by a light blocking object (not shown). FIG. 1a shows the state of exposure after the first alignment, in which the area S except for the area S is exposed by the light beam 5.
なおアラィメントの際の照明光はしジストの感光する波
長外の光を使用しているためフオトマスクのキ−・パタ
ーンはウエーハのホトレジスト層4に記録されていない
。従って以下アライメント後の露光について説明する。
領域Sは露光されていないので現像処理を行なってもこ
の領域のホトレジストは残り、露光された部分の感光層
は取り除かれている。Note that the key pattern of the photomask is not recorded on the photoresist layer 4 of the wafer because the illumination light for alignment uses light outside the wavelength to which the photoresist is sensitive. Therefore, the exposure after alignment will be explained below.
Since the area S is not exposed, the photoresist in this area remains even after the development process, and the photosensitive layer in the exposed area is removed.
次で、ウェーハは絶縁層エッチング処理される。このエ
ッチングによって絶縁層2の露光された範囲は取り除か
れる。次で、未露光部分のホトレジストが取り除かれる
。この状態が第1図bに示されている。次いで再度絶縁
層を形成し、ポジレジスト層を塗布すると第1図cの如
くなり、アラィメントに使用できる。この際、第1図c
を注意深く見ると、第1図aと異なりキー・パターン3
上に絶縁層が形成されていることに気付くであろう。こ
れはエッチングの際絶縁層で形成されているキー・パタ
ーンを保護するためにホトレジスト層が残され、そして
ホトレジスト層を取り除いた後に再度絶縁層が形成する
ためである。このため、このキー・パターン保護法では
ホトマスクを露光する黍に絶縁層が積層されていくため
、キー・パターンのエッジが徐々にだれてしまい、アラ
ィメント精度が徐々に悪くなるという欠点を有していた
。一方、ネガレジストの場合は領域Sに露光光が与えら
れる。これはポジレジストの場合と同様にエッチング処
理の際、このレジスト層によって絶縁層で形成されたキ
ー・パターンを保護するためである。従って、この場合
もやはりホトマスクを露光する毎に絶縁層が積層されキ
ー・パターンのエッジが徐々にだれてしまう。本発明の
目的は上述の欠点を除去したキーパターン保護方法を提
供するものである。Next, the wafer is subjected to an insulating layer etching process. This etching removes the exposed areas of the insulating layer 2. The photoresist in the unexposed areas is then removed. This situation is shown in FIG. 1b. Next, an insulating layer is formed again and a positive resist layer is applied, resulting in a structure as shown in FIG. 1c, which can be used for alignment. At this time, Figure 1c
If you look carefully, you will see that key pattern 3 is different from Figure 1a.
You will notice that there is an insulating layer formed on top. This is because during etching, a photoresist layer is left behind to protect the key pattern formed of the insulating layer, and after the photoresist layer is removed, the insulating layer is formed again. Therefore, in this key pattern protection method, an insulating layer is laminated on the millet that exposes the photomask, which has the disadvantage that the edges of the key pattern gradually sag and the alignment accuracy gradually deteriorates. Ta. On the other hand, in the case of a negative resist, exposure light is applied to the region S. This is because, as in the case of positive resist, this resist layer protects the key pattern formed of the insulating layer during the etching process. Therefore, in this case as well, an insulating layer is deposited each time the photomask is exposed, and the edges of the key pattern gradually become sagging. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a key pattern protection method that eliminates the above-mentioned drawbacks.
このため本発明の方法はウェーハの絶縁層ではなく基板
にキー・パターンを蝕刻し、フオトマスク露光後、ホト
レジスト感光層を取り除きエッチングすることによって
絶縁層を除去した後再度、絶縁層を形成しているため、
フオトマスク露光毎に絶縁層が順次積層されることがな
く、従ってキー・パターンのエッヂはだれることがない
。第2図a,b,cは本発明を実施したウェーハを使っ
た作業工程を示している。For this reason, the method of the present invention etches a key pattern on the substrate rather than the insulating layer of the wafer, and after photomask exposure, removes the photoresist photosensitive layer and removes the insulating layer by etching, and then forms the insulating layer again. For,
Insulating layers are not deposited sequentially with each photomask exposure, so the edges of the key pattern do not sag. FIGS. 2a, 2b, and 2c show working steps using a wafer according to the present invention.
図中、11はシリコン(Si)等の半導体基板、12は
例えば二酸化シリコン(Si02)の様な絶縁層である
。また13はキー・パターン溝で、絶縁層12と共に基
板11までエッチングしている。14はネガ・レジスト
層であり、Sは遮光領域である。In the figure, 11 is a semiconductor substrate such as silicon (Si), and 12 is an insulating layer such as silicon dioxide (Si02). Further, 13 is a key pattern groove, which is etched to the substrate 11 together with the insulating layer 12. 14 is a negative resist layer, and S is a light-shielding region.
なお第2図aにはSi上にSi02を付着した後Siま
で蝕刻する場合が示してあるが、Sjに蝕刻後Si02
を付着してもよく、その場合のキー・パターン横断面形
状は第2図cとなる。第2図aは第1回のアラィメント
を行なう際の断面形状を示しており、キー・パターン簿
13を使ってマスクとウェーハとの位置調整を行なう。Note that although FIG. 2a shows a case where Si02 is deposited on Si and then etched down to the Si, Si02 is etched on Sj.
In this case, the cross-sectional shape of the key pattern will be as shown in FIG. 2c. FIG. 2a shows the cross-sectional shape when the first alignment is performed, and the key pattern book 13 is used to adjust the position between the mask and the wafer.
次いで領域Sを遮光してネガ・レジストの露光を行ない
しかる後に現像・エッチング処理を行なう。第2図bは
エッチング後の断面形状を示しており、遮光領域の絶縁
層は除去されている。第2図cは第2回のアラィメント
を行なう際の断面形状を示しており、エッチング処理後
のウェーハに絶縁層を形成し、ネガ・レジスト層を更に
薄層している。そしてこの場合にウェーハ・キー・パタ
ーンは検知できるので、アラィメントに使用し得る。以
下第3図a,bに従ってアラィメント時と嫌付時の様子
を説明する。Next, the area S is shielded from light and the negative resist is exposed to light, followed by development and etching. FIG. 2b shows the cross-sectional shape after etching, and the insulating layer in the light-shielding region has been removed. FIG. 2c shows the cross-sectional shape when performing the second alignment, in which an insulating layer is formed on the wafer after the etching process, and a negative resist layer is further thinned. In this case, the wafer key pattern can be detected and used for alignment. Hereinafter, the state during alignment and discontinuation will be explained according to FIGS. 3a and 3b.
図中で、20は衆知のアラィメントスコープ(キー・パ
ターン合致確認閃光学装置)の対物レンズ、21は本発
明のウェーハ、22は既に蛾付けられた電子回路パター
ン、23はウエーハ・キー・パターンである。また24
はフオトマスク、25は電子回路パターン、26はマス
ク・キー・パターンであり、27は露出光及びアラィメ
ント用照明光に対して透明な剛体平板、28は遮光物で
ある。ここで遮光物28は平板27のマスク側に設けら
れており、マスク25と平板27は極近接配置していて
、更に平板27は同一平面内を移動可能である。第3図
aはアラィメント時の様子を示しておりマスク24のキ
ー・パターン26の真上にアライメントスコープの対物
レンズ20を配備し、遮光物28は対物レンズ20の光
軸上から退避させる。In the figure, 20 is the objective lens of a well-known alignment scope (key pattern matching confirmation flash device), 21 is the wafer of the present invention, 22 is the electronic circuit pattern already attached, and 23 is the wafer key pattern. It's a pattern. 24 again
25 is a photomask, 25 is an electronic circuit pattern, 26 is a mask key pattern, 27 is a rigid flat plate transparent to exposure light and alignment illumination light, and 28 is a light shield. Here, the light shielding object 28 is provided on the mask side of the flat plate 27, the mask 25 and the flat plate 27 are arranged extremely close to each other, and the flat plate 27 is movable within the same plane. FIG. 3a shows the state during alignment, in which the objective lens 20 of the alignment scope is placed directly above the key pattern 26 of the mask 24, and the light shielding object 28 is retracted from the optical axis of the objective lens 20.
次いでアラィメントスコープを作動させて不図示のサー
ボ機構によりウェーハ21を平面内で平行移動と回転移
動させてマスクとゥェーハのキー・パターンを合致させ
るものである。第3図bは暁付時の様子を示しており、
アラィメントスコープの対物レンズ20は暁付光路外へ
退避させ、遮光物28がマスクのキー・パターン26の
真上にくる様に平板27を移動させている。Next, the alignment scope is operated and the wafer 21 is translated and rotated within a plane by a servo mechanism (not shown) to match the key patterns of the mask and the wafer. Figure 3b shows the situation at dawn,
The objective lens 20 of the alignment scope is moved out of the optical path, and the flat plate 27 is moved so that the light shield 28 is directly above the key pattern 26 of the mask.
そして不図示の競付光学系から競付光Lを平板27とマ
スク24上に照射して暁付けを行なつ。第4図はパター
ン役影焼付装置のアライメントを説明するためのもので
ある。Then, the competition light L is irradiated onto the flat plate 27 and the mask 24 from a competition optical system (not shown) to perform the shading. FIG. 4 is for explaining the alignment of the pattern role and shadow printing apparatus.
先ず平板27を平行移動させて、キー・パターン26上
から遮光物28をずらせる。First, the flat plate 27 is moved in parallel to shift the light shield 28 from above the key pattern 26.
アライメント時の照射光はフオトレジストが感光しない
領域の波長を使用し、ウェーハ21上にフオトマスク2
4の像を投影する。符番31乃至34は投影したキー・
パターンを観察するための光学系で、31は極めて薄い
基板に蒸着したハーフミラーで、32はハーフミラー基
板によって光路が屈折して像が平行移動するのを補正す
るためのコンペンセータ板、33は顕微鏡対物レンズ、
34は薮眼レンズである。ここでマスクのキー・パター
ンとウエーハのキ一・パターンの位置合わせをした後に
観察用光学系を競付光路外へ退避させて、平板27を移
動してマスクのキー・パターン26を遮光し、暁付露光
を行なうものである。なお、遮光平板はウェーハの直前
に配置してもよい。The irradiation light during alignment uses a wavelength in a region where the photoresist is not sensitive, and a photomask 2 is placed on the wafer 21.
Project the image of 4. Numbers 31 to 34 are the projected keys.
In the optical system for observing the pattern, 31 is a half mirror deposited on an extremely thin substrate, 32 is a compensator plate for correcting parallel movement of the image due to refraction of the optical path by the half mirror substrate, and 33 is a microscope. objective lens,
34 is a bush eye lens. After aligning the key pattern of the mask and the key pattern of the wafer, the observation optical system is moved out of the competitive optical path, and the flat plate 27 is moved to shield the key pattern 26 of the mask from light. It performs dawning exposure. Note that the light-shielding flat plate may be placed immediately in front of the wafer.
第1図a,b,cは従釆ポジレジストを塗布したウェー
ハのキー・パターンを保護するために行なわれている方
法を示す各々断面図である。
第2図a,b,cは本発明のネガ・レジストを塗布した
ウェーハのキー・パターンを保護する方法を示す各々断
面図である。第3図aは本発明を実施する際のアラィメ
ント時の様子を示す斜視図で、第3図bは競付時の様子
を示す斜視図である。第4図は投影式暁付装置に適用し
た時の斜視図である。図中で、11・・・・・・基板、
12・・・・・・絶縁層、13・・・・・・基板まで蝕
刻したキー・パターン溝、14・・・…ネガ・レジスト
層である。
孫ー図
漆212
第3図
器4図FIGS. 1a, b, and 1c are cross-sectional views showing methods used to protect key patterns on wafers coated with secondary positive resist. FIGS. 2a, 2b and 2c are cross-sectional views showing a method of protecting key patterns on a wafer coated with the negative resist of the present invention. FIG. 3a is a perspective view showing the state of alignment when carrying out the present invention, and FIG. 3b is a perspective view showing the state of alignment. FIG. 4 is a perspective view when applied to a projection type awning device. In the figure, 11...substrate,
12...Insulating layer, 13...Key pattern groove etched up to the substrate, 14...Negative resist layer. Grandson - Illustration Lacquer 212, Figure 3, Figure 4
Claims (1)
パターンが基板に蝕刻されかつネガ・レジストが塗布さ
れているウエーハを第1のマスクを介して露光する際に
前記キー・パターンを含む領域の遮光を行ない、キー・
パターン部分の上に積層されている感光層及び絶縁層を
取り除き、その後再びキー・パターン部分を絶縁層及び
感光層で積層して第2のマスクとの位置合せを行なうこ
とを特徴とするアライメント用キー・パターン保護方法
。1 Keys and buttons for aligning multiple masks.
When exposing a wafer with a pattern etched onto the substrate and coated with a negative resist through a first mask, the area including the key pattern is shielded from light, and the key pattern is exposed.
For alignment, which involves removing the photosensitive layer and insulating layer laminated on the pattern part, then laminating the key pattern part again with the insulating layer and photosensitive layer, and aligning with the second mask. Key pattern protection method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50004608A JPS6022495B2 (en) | 1975-01-07 | 1975-01-07 | Alignment key pattern protection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50004608A JPS6022495B2 (en) | 1975-01-07 | 1975-01-07 | Alignment key pattern protection method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5179582A JPS5179582A (en) | 1976-07-10 |
| JPS6022495B2 true JPS6022495B2 (en) | 1985-06-03 |
Family
ID=11588748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50004608A Expired JPS6022495B2 (en) | 1975-01-07 | 1975-01-07 | Alignment key pattern protection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6022495B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2845603C2 (en) * | 1978-10-19 | 1982-12-09 | Censor Patent- und Versuchs-Anstalt, 9490 Vaduz | Method and device for projection copying |
| JPS566437A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-23 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Alignment |
| JPS58159327A (en) * | 1982-03-18 | 1983-09-21 | Oki Electric Ind Co Ltd | Preserving method for wafer alignment mark |
| JPS5967631A (en) * | 1982-10-12 | 1984-04-17 | Oki Electric Ind Co Ltd | Method for wafer alignment |
| JPH07111584B2 (en) * | 1989-09-11 | 1995-11-29 | 凸版印刷株式会社 | Alignment mark protection method |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5336758B2 (en) * | 1972-06-02 | 1978-10-04 |
-
1975
- 1975-01-07 JP JP50004608A patent/JPS6022495B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5179582A (en) | 1976-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2011199321A (en) | Lithography method | |
| TW462073B (en) | Manufacturing method of semiconductor device | |
| GB2066487A (en) | Alignment of exposure masks | |
| EP0543569B1 (en) | Fabrication of phase-shifting lithographic masks | |
| TWI356183B (en) | High throughput wafer stage design for optical lit | |
| US5589303A (en) | Self-aligned opaque regions for attenuating phase-shifting masks | |
| US20070082296A1 (en) | Method of forming micro-patterns using multiple photolithography process | |
| JPH0450943A (en) | Mask pattern and its manufacture | |
| JPS6022495B2 (en) | Alignment key pattern protection method | |
| US5362583A (en) | Reticle mask exposure method comprising blank to remove incomplete circuits | |
| JP3416554B2 (en) | Manufacturing method of mask structure | |
| US5798192A (en) | Structure of a mask for use in a lithography process of a semiconductor fabrication | |
| JP3440338B2 (en) | Halftone phase shift photomask | |
| JP3475309B2 (en) | Method for manufacturing phase shift photomask | |
| JPH07287387A (en) | Half-tone type phase shift mask and its manufacture | |
| US4977048A (en) | Actinic alignment to CEM coated resist films | |
| KR100861196B1 (en) | Pattern formation method of semiconductor device | |
| JPH065508A (en) | Semiconductor manufacturing equipment | |
| US6784070B2 (en) | Intra-cell mask alignment for improved overlay | |
| US11275305B2 (en) | Method for producing photomask, method for producing semiconductor device, method for forming pattern, and photomask | |
| JPH0345950A (en) | How to make a mask | |
| EP0559934A1 (en) | Method and apparatus for deep UV image reversal patterning | |
| JPH058935U (en) | Semiconductor device reticle | |
| KR100219399B1 (en) | A manufacturing method photomask of semiconductor | |
| JP2002252154A (en) | Method of forming resist pattern |