JPH0421333B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0421333B2 JPH0421333B2 JP60117118A JP11711885A JPH0421333B2 JP H0421333 B2 JPH0421333 B2 JP H0421333B2 JP 60117118 A JP60117118 A JP 60117118A JP 11711885 A JP11711885 A JP 11711885A JP H0421333 B2 JPH0421333 B2 JP H0421333B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- single crystal
- semiconductor substrate
- alignment
- rays
- 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 - Lifetime
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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
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7023—Aligning or positioning in direction perpendicular to substrate surface
-
- 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
- G03F9/7073—Alignment marks and their environment
- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はＸ線露光アライメント方法に関し、特
に、Ｘ線マスクと半導体基板とのアライメント方
法に関する。
に、Ｘ線マスクと半導体基板とのアライメント方
法に関する。
従来、Ｘ線露光に於いて、Ｘ線マスクと半導体
基板とのアライメント方法としてフレネル・ゾー
ン・ブレートによる方法が知られ、例えば、ジヤ
ーナル・オブ・バキユーム・サイエンス・アン
ド・テクノロジイ（Journal of Vacuum
Science and Technology）第19巻、第４号、頁
1224（1981）にM.Feldman等が発表している。こ
の方法はマスク，ウエーハ上にそれぞれ円型フレ
ネル・ゾーン・プレート・マークを形成し、この
マークにレーザ光を照射し、マスク、ウエーハそ
れぞれからの反射スポツトを一致させ、マスク、
ウエーハ間のアライメントを行なう方法である。
基板とのアライメント方法としてフレネル・ゾー
ン・ブレートによる方法が知られ、例えば、ジヤ
ーナル・オブ・バキユーム・サイエンス・アン
ド・テクノロジイ（Journal of Vacuum
Science and Technology）第19巻、第４号、頁
1224（1981）にM.Feldman等が発表している。こ
の方法はマスク，ウエーハ上にそれぞれ円型フレ
ネル・ゾーン・プレート・マークを形成し、この
マークにレーザ光を照射し、マスク、ウエーハそ
れぞれからの反射スポツトを一致させ、マスク、
ウエーハ間のアライメントを行なう方法である。
上述した従来のＸ線露光アライメント法では、
Ｘ線マスク及び半導体基板上に同心円パターンで
あるフレネル・ゾーン・プレート・マークを形成
しなければならない。Ｘ線マスクの作製には、精
度的な要求から電子ビーム直描あるいは集束イオ
ンビームが用いられる。しかしながら電子ビーム
直描あるいは集束イオンビームを用いた描画では
ビームをＸ，Ｙの直交する２方向にしか走査する
事が出来ない。このため、円型パターンを描画す
るためには、円を小さな矩形の集合による近似パ
ターンとして描画しなければならない。円を小さ
な矩形の集合に近似すると、描画時のデータ数が
膨大になり、データ取り扱いが複雑になるばかり
か、描画に要する時間も莫大なものになつてしま
うという欠点がある。また、フレネルゾーン・プ
レート・マークが近似パターンとなるためマス
ク、ウエーハ間のアライメント精度が劣化すると
いう欠点がある。
Ｘ線マスク及び半導体基板上に同心円パターンで
あるフレネル・ゾーン・プレート・マークを形成
しなければならない。Ｘ線マスクの作製には、精
度的な要求から電子ビーム直描あるいは集束イオ
ンビームが用いられる。しかしながら電子ビーム
直描あるいは集束イオンビームを用いた描画では
ビームをＸ，Ｙの直交する２方向にしか走査する
事が出来ない。このため、円型パターンを描画す
るためには、円を小さな矩形の集合による近似パ
ターンとして描画しなければならない。円を小さ
な矩形の集合に近似すると、描画時のデータ数が
膨大になり、データ取り扱いが複雑になるばかり
か、描画に要する時間も莫大なものになつてしま
うという欠点がある。また、フレネルゾーン・プ
レート・マークが近似パターンとなるためマス
ク、ウエーハ間のアライメント精度が劣化すると
いう欠点がある。
本発明は、アライメントマークを容易に形成で
き、かつアライメント精度の優れたＸ線露光アラ
イメント方法を提供することを目的とする。
き、かつアライメント精度の優れたＸ線露光アラ
イメント方法を提供することを目的とする。
本発明のＸ線露光アライメント方法は、Ｘ線マ
スク内に形成した直径数mm以下の第１の単結晶に
対し、細くかつ前記第１の単結晶が完浴する寸法
に絞つた単一波長の平行Ｘ線を前記第一の単結晶
が完浴する様照射し、前記第１の単結晶からのあ
る特定の指数（hkl）に対応する回折Ｘ線をシン
チレーターによつて位置検出し、更に、半導体基
板内に形成された直径数mm以下の第２の単結晶に
対し前記Ｘ線を照射し、前記第２の単結晶からの
特定の指数（h′k′l′）に対応する回折Ｘ線を前記
シンチレーターによつて位置検出し、Ｘ線マスク
及び半導体基板間の位置合わせ、間隔調整を行な
うことにより構成される。
スク内に形成した直径数mm以下の第１の単結晶に
対し、細くかつ前記第１の単結晶が完浴する寸法
に絞つた単一波長の平行Ｘ線を前記第一の単結晶
が完浴する様照射し、前記第１の単結晶からのあ
る特定の指数（hkl）に対応する回折Ｘ線をシン
チレーターによつて位置検出し、更に、半導体基
板内に形成された直径数mm以下の第２の単結晶に
対し前記Ｘ線を照射し、前記第２の単結晶からの
特定の指数（h′k′l′）に対応する回折Ｘ線を前記
シンチレーターによつて位置検出し、Ｘ線マスク
及び半導体基板間の位置合わせ、間隔調整を行な
うことにより構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の一実施例を説明するための原
理図である。
理図である。
第１図に示すように、Ｘ線マスクは露光波長領
域のＸ線を透過する膜であるシリコン窒化膜１、
露光すべきパターンに対応したＸ線を吸収するＸ
線吸収体である金パターン２及びこれらを支持す
るための支持部３より構成されている。Ｘ線マス
クは通常Si基板を加工し作製される。即ち、Si基
板上にシリコン窒化膜１及び金パターン２が形成
された後、Si基板は支持部３を残してエツチング
除去される。このSi基板のエツチング除去時、Si
基板の一部を適当な方法により残し、アライメン
トマーク４を形成する。アライメントマーク４
は、アライメントに用いるＸ線強度により適な大
きさに選択するが通常100〜1000μm程度である。
又、アライメントマーク４は露光時、障害となら
ない様にシリコン窒化膜１に対し、金パターン２
の裏側に配置する。アライメントマーク４は１枚
のＸ線マスクに３ケ所以上あるのが望ましい。半
導体基板５にはエツチング処理によつて、Si単結
晶のアライメントマーク６が形成されている。ア
ライメントはまずアライメントマーク４にアライ
メントマーク４が完浴する寸法にコリメートされ
た単一波長のＸ線９を照射する。単結晶に単一波
長のＸ線を照射するとブラツグの条件を満足する
方向に反射が生じる。本実施例ではアライメント
マーク４の結晶方位は、半導体基板を利用してい
るため半導体基板と同じで既知であり反射が生じ
る方向は計算によりすでにわかつている。ゆえに
適当な反射１１を選び、シンチレーター１３によ
り測定する。Ｘ線マスク上の３点のアライメント
マークについて、この反射を測定すれば３次元的
な位置が求まる。次にウエーハについてもＸ線マ
スクと同様にＸ線１０をアライメントマーク６に
照射し、適当な反射１２をシンチレータ１３によ
り測定する。これをウエーハ上３点について行な
い３次元的な位置を決定する。以上より、Ｘ線マ
スクとウエーハとの位置関係を測定し、最適の位
置及び間隔になる様アライメントを行なう。
域のＸ線を透過する膜であるシリコン窒化膜１、
露光すべきパターンに対応したＸ線を吸収するＸ
線吸収体である金パターン２及びこれらを支持す
るための支持部３より構成されている。Ｘ線マス
クは通常Si基板を加工し作製される。即ち、Si基
板上にシリコン窒化膜１及び金パターン２が形成
された後、Si基板は支持部３を残してエツチング
除去される。このSi基板のエツチング除去時、Si
基板の一部を適当な方法により残し、アライメン
トマーク４を形成する。アライメントマーク４
は、アライメントに用いるＸ線強度により適な大
きさに選択するが通常100〜1000μm程度である。
又、アライメントマーク４は露光時、障害となら
ない様にシリコン窒化膜１に対し、金パターン２
の裏側に配置する。アライメントマーク４は１枚
のＸ線マスクに３ケ所以上あるのが望ましい。半
導体基板５にはエツチング処理によつて、Si単結
晶のアライメントマーク６が形成されている。ア
ライメントはまずアライメントマーク４にアライ
メントマーク４が完浴する寸法にコリメートされ
た単一波長のＸ線９を照射する。単結晶に単一波
長のＸ線を照射するとブラツグの条件を満足する
方向に反射が生じる。本実施例ではアライメント
マーク４の結晶方位は、半導体基板を利用してい
るため半導体基板と同じで既知であり反射が生じ
る方向は計算によりすでにわかつている。ゆえに
適当な反射１１を選び、シンチレーター１３によ
り測定する。Ｘ線マスク上の３点のアライメント
マークについて、この反射を測定すれば３次元的
な位置が求まる。次にウエーハについてもＸ線マ
スクと同様にＸ線１０をアライメントマーク６に
照射し、適当な反射１２をシンチレータ１３によ
り測定する。これをウエーハ上３点について行な
い３次元的な位置を決定する。以上より、Ｘ線マ
スクとウエーハとの位置関係を測定し、最適の位
置及び間隔になる様アライメントを行なう。
なお、アライメントマークは単結晶であれば材
質はなんでもよく、さらに、本実施例ではアライ
メントマークをウエーハ裏面に形成したが、表面
に形成しても同様の効果がある。またＸ線を透過
する膜はシリコン窒化膜だけでなく、窒化ホウ素
膜などでもよく、一方Ｘ線吸収体は他の物質（Ｘ
線吸収作用のある他の重金属等）でも良い事は言
うまでもない。
質はなんでもよく、さらに、本実施例ではアライ
メントマークをウエーハ裏面に形成したが、表面
に形成しても同様の効果がある。またＸ線を透過
する膜はシリコン窒化膜だけでなく、窒化ホウ素
膜などでもよく、一方Ｘ線吸収体は他の物質（Ｘ
線吸収作用のある他の重金属等）でも良い事は言
うまでもない。
以上説明した様に本発明によれば、アライメン
トマーク形成に於いて複雑かつ膨大なデータの取
り扱い、莫大な時間を要することなく、また、近
似アライメントマークによるアライメント精度の
劣化がなく単純な工程による単純なアライメント
マーク形成により、高精度のアライメントが行な
われる。従つて製造工程の作業性が向上し、高品
質の半導体を安価に提供できるという効果があ
る。
トマーク形成に於いて複雑かつ膨大なデータの取
り扱い、莫大な時間を要することなく、また、近
似アライメントマークによるアライメント精度の
劣化がなく単純な工程による単純なアライメント
マーク形成により、高精度のアライメントが行な
われる。従つて製造工程の作業性が向上し、高品
質の半導体を安価に提供できるという効果があ
る。
第１図は本発明のＸ線露光アライメント方法を
説明するための原理図である。 １……Ｘ線透過膜（シリコン窒化膜）、２……
Ｘ線吸収体（金パターン）、３……支持部、４…
…マスク側アライメントマーク、５……半導体基
板、６……半導体基板側アライメントマーク、７
……Ｘ線透過膜、８……Ｘ線感光膜、９……Ｘ
線、１０……Ｘ線、１１……回折Ｘ線、１２……
回折Ｘ線、１３……シンチレーター。
説明するための原理図である。 １……Ｘ線透過膜（シリコン窒化膜）、２……
Ｘ線吸収体（金パターン）、３……支持部、４…
…マスク側アライメントマーク、５……半導体基
板、６……半導体基板側アライメントマーク、７
……Ｘ線透過膜、８……Ｘ線感光膜、９……Ｘ
線、１０……Ｘ線、１１……回折Ｘ線、１２……
回折Ｘ線、１３……シンチレーター。
Claims (1)
- １ Ｘ線マスク内に形成した直径数mm以下の第１
の単結晶に対し、細くかつ前記第１の単結晶が完
浴する寸法に絞つた単一波長の平行Ｘ線を前記第
一の単結晶が完浴する様照射し、前記第１の単結
晶からのある特定の指数（hkl）に対応する回折
Ｘ線をシンチレーターによつて位置検出し、更
に、半導体基板内に形成された直径数mm以下の第
２の単結晶に対し前記Ｘ線を照射し、前記第２の
単結晶からの特定の指数（h′k′l′）に対応する回
折Ｘ線を前記シンチレーターによつて位置検出
し、Ｘ線マスク及び半導体基板間の位置合わせ、
間隔調整を行なうことを特徴とするＸ線露光アラ
イメント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60117118A JPS61276222A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | Ｘ線露光アライメント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60117118A JPS61276222A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | Ｘ線露光アライメント方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276222A JPS61276222A (ja) | 1986-12-06 |
| JPH0421333B2 true JPH0421333B2 (ja) | 1992-04-09 |
Family
ID=14703870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60117118A Granted JPS61276222A (ja) | 1985-05-30 | 1985-05-30 | Ｘ線露光アライメント方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61276222A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2799570B2 (ja) * | 1988-05-10 | 1998-09-17 | キヤノン株式会社 | 露光装置 |
| JPH0797551B2 (ja) * | 1991-02-01 | 1995-10-18 | 株式会社ソルテック | Ｘ線マスクアラインメント方法及びその装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2723902C2 (de) * | 1977-05-26 | 1983-12-08 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Parallelausrichtung und Justierung der Lage einer Halbleiterscheibe relativ zu einer Bestrahlungsmaske bei der Röntgenstrahl-Fotolithografie |
-
1985
- 1985-05-30 JP JP60117118A patent/JPS61276222A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61276222A (ja) | 1986-12-06 |
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