JPH0723959B2 - パタ−ン転写用マスクおよび使用方法 - Google Patents
パタ−ン転写用マスクおよび使用方法Info
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- JPH0723959B2 JPH0723959B2 JP16756085A JP16756085A JPH0723959B2 JP H0723959 B2 JPH0723959 B2 JP H0723959B2 JP 16756085 A JP16756085 A JP 16756085A JP 16756085 A JP16756085 A JP 16756085A JP H0723959 B2 JPH0723959 B2 JP H0723959B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- absorber
- pattern transfer
- irradiation light
- reflected light
- 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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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路パターンなどの高精度なパタ
ーンを転写するリソグラフイ技術に係わり、とくに、ウ
エハとマスクの位置合わせを高精度化できるパターン転
写マスクに関するもので、フオトリソグラフイ,X線リソ
グラフイ，電子線リソグラフイなど各種リソグラフイ技
術に適用できる。
ーンを転写するリソグラフイ技術に係わり、とくに、ウ
エハとマスクの位置合わせを高精度化できるパターン転
写マスクに関するもので、フオトリソグラフイ,X線リソ
グラフイ，電子線リソグラフイなど各種リソグラフイ技
術に適用できる。
従来のパターン転写におけるウエハと転写マスクの位置
合わせ方法は、たとえば、精密機械、第46巻第８号、第
1003〜８頁,1983年に記載されるように（第２図参
照）、ウエハ４に形成された位置検出用マーク５および
６を光９で照射し、その反射光を検出する方法である。
この場合、反射光は第２図（ｂ）に示すようになる。こ
こで、５′もしくは５″はマーク５による反射光強度、
６′は表面を粗面にしたマーク６により反射光が散乱さ
れて低下した反射光の強度、11′はマスク上の吸収体２
による反射光強度、およびＣはマーク５の反射光強度
５′もしくは５″のスライスレベルである。マーク５か
らの反射光が５′にような場合には正しく検出できる
が、プロセスによつてはマーク５からの反射光が減少し
て、５″のようにスライスレベルＣ以下になる場合があ
り、位置合わせができなくなる。この時、検出回路の増
幅度を上げても５″と６′との比が小さく、安定な位置
合わせは不可能である。また、この方法においては、実
際に計測される反射光強度11′の形は、照明光学系およ
び検出光学系の収差などにより、第２図（ｃ）のような
非対称な形となり、スライスレベルをたとえばＣから
Ｃ′に変化させると、マスク位置がδだけずれて計測さ
れる。また、表面を粗面にしたマーク６を形成するウエ
ハプロセスの工程を必要とするためコスト上昇をもたら
す。このマーク６の反射率が高いとアルミ層形成工程の
ような反射光強度が強い時に反射光強度６′が吸収体に
よる反射光強度11′と同レベルとなり、位置検出が困難
となる。
合わせ方法は、たとえば、精密機械、第46巻第８号、第
1003〜８頁,1983年に記載されるように（第２図参
照）、ウエハ４に形成された位置検出用マーク５および
６を光９で照射し、その反射光を検出する方法である。
この場合、反射光は第２図（ｂ）に示すようになる。こ
こで、５′もしくは５″はマーク５による反射光強度、
６′は表面を粗面にしたマーク６により反射光が散乱さ
れて低下した反射光の強度、11′はマスク上の吸収体２
による反射光強度、およびＣはマーク５の反射光強度
５′もしくは５″のスライスレベルである。マーク５か
らの反射光が５′にような場合には正しく検出できる
が、プロセスによつてはマーク５からの反射光が減少し
て、５″のようにスライスレベルＣ以下になる場合があ
り、位置合わせができなくなる。この時、検出回路の増
幅度を上げても５″と６′との比が小さく、安定な位置
合わせは不可能である。また、この方法においては、実
際に計測される反射光強度11′の形は、照明光学系およ
び検出光学系の収差などにより、第２図（ｃ）のような
非対称な形となり、スライスレベルをたとえばＣから
Ｃ′に変化させると、マスク位置がδだけずれて計測さ
れる。また、表面を粗面にしたマーク６を形成するウエ
ハプロセスの工程を必要とするためコスト上昇をもたら
す。このマーク６の反射率が高いとアルミ層形成工程の
ような反射光強度が強い時に反射光強度６′が吸収体に
よる反射光強度11′と同レベルとなり、位置検出が困難
となる。
このようなことは、とくにＸ線リソグラフイ技術を用い
た半導体集積装置の製造プロセスにおいてよく知られて
いる。
た半導体集積装置の製造プロセスにおいてよく知られて
いる。
本発明の目的は、一つの被パターン転写物に多数のパタ
ーンを転写する場合の位置合わせを容易にするパターン
転写用マスクを提供することにある。
ーンを転写する場合の位置合わせを容易にするパターン
転写用マスクを提供することにある。
本発明者は、基板１に形成されている吸収体２による反
射光を低減することにより安定な位置合わせができるこ
とを見出した。たとえば、第１図に示すように、転写マ
スクに基板１と放射線吸収体２の間に薄膜３を設けて、
吸収体２による反射光11を大幅に減少させる新規なマス
クとそれを適用した位置検出方法を発明した。すなわ
ち、例えば基板１と薄膜３の屈折率がほぼ等しい時、そ
の屈折率をｎ、基板１と薄膜３の厚さの和をｄとすると
反射光11の強度Ｉは、検出光９の波長をλ、該波長に対
する吸収体２の屈折率をng、大気の屈折率をnoとし、検
出光９が垂直入射をするとき、 ただし となる。したがって、基板１と薄膜３の厚さの和をｄを
λ/2nもしくはその奇数倍とすればＩを小さくすること
ができる。
射光を低減することにより安定な位置合わせができるこ
とを見出した。たとえば、第１図に示すように、転写マ
スクに基板１と放射線吸収体２の間に薄膜３を設けて、
吸収体２による反射光11を大幅に減少させる新規なマス
クとそれを適用した位置検出方法を発明した。すなわ
ち、例えば基板１と薄膜３の屈折率がほぼ等しい時、そ
の屈折率をｎ、基板１と薄膜３の厚さの和をｄとすると
反射光11の強度Ｉは、検出光９の波長をλ、該波長に対
する吸収体２の屈折率をng、大気の屈折率をnoとし、検
出光９が垂直入射をするとき、 ただし となる。したがって、基板１と薄膜３の厚さの和をｄを
λ/2nもしくはその奇数倍とすればＩを小さくすること
ができる。
また、ウエハ上に形成するマーク８をウエハ表面と段差
もしくは境界を有するように形成すると、例えば、その
段差18により、第１図（ｂ）の18′のごとき、鮮鋭な位
置信号が得られることを見出した。この場合、吸収体に
よる反射光強度11′が極めて小さいため、位置信号18′
を高精度で、かつ容易に検出できる。
もしくは境界を有するように形成すると、例えば、その
段差18により、第１図（ｂ）の18′のごとき、鮮鋭な位
置信号が得られることを見出した。この場合、吸収体に
よる反射光強度11′が極めて小さいため、位置信号18′
を高精度で、かつ容易に検出できる。
また、薄膜３がない時でも、基板１の厚さｄ′を （ｎ′は基板の波長λに対する屈折率） とすれば反射光11′が減少する。
本発明の要旨は以下の２点にある。
（１）照射光を透過する第一の膜の表面上の一部に前記
照射光を吸収する吸収体が設けられ、前記第一の膜は、
前記第一の膜を透過して前記吸収体に入射した前記照射
光の前記吸収体からの反射光の強度を低減するような膜
厚を有することを特徴とするパターン転写用マスク。
照射光を吸収する吸収体が設けられ、前記第一の膜は、
前記第一の膜を透過して前記吸収体に入射した前記照射
光の前記吸収体からの反射光の強度を低減するような膜
厚を有することを特徴とするパターン転写用マスク。
（２）（ａ）照射光を透過する第一の膜の表面上の一部
に前記照射光を吸収する吸収体が設けられ、前記第一の
膜は、前記第一の膜を透過して前記吸収体に入射した前
記照射光の前記吸収体からの反射光の強度を低減するよ
うな膜厚を有するパターン転写用マスクをその表面に位
置検出用マークを有する被パターン転写物近傍に準備す
る工程と、（ｂ）前記パターン転写用マスクを介して前
記照射光を前記被パターン転写物に照射すると共に前記
パターン転写用マスクおよび前記被パターン転写物から
の前記照射光の反射光を検出し、前記吸収体からの反射
光信号と前記位置検出用マークからの反射光信号により
前記被パターン転写物と前記パターン転写用マスクの相
対位置を検出する工程とを有することを特徴とするパタ
ーン転写用マスクの使用方法。
に前記照射光を吸収する吸収体が設けられ、前記第一の
膜は、前記第一の膜を透過して前記吸収体に入射した前
記照射光の前記吸収体からの反射光の強度を低減するよ
うな膜厚を有するパターン転写用マスクをその表面に位
置検出用マークを有する被パターン転写物近傍に準備す
る工程と、（ｂ）前記パターン転写用マスクを介して前
記照射光を前記被パターン転写物に照射すると共に前記
パターン転写用マスクおよび前記被パターン転写物から
の前記照射光の反射光を検出し、前記吸収体からの反射
光信号と前記位置検出用マークからの反射光信号により
前記被パターン転写物と前記パターン転写用マスクの相
対位置を検出する工程とを有することを特徴とするパタ
ーン転写用マスクの使用方法。
以下、本発明の実施例を第３〜第４図を用いて説明す
る。
る。
第３図は、本発明による転写用マスクの断面図である。
マスク20は支持体25、Ｘ線透過率の高い薄膜基板１、反
射を防止するための薄膜３、Ｘ線吸収体２で構成され
る。薄膜３としては酸化クロームを用いた。
マスク20は支持体25、Ｘ線透過率の高い薄膜基板１、反
射を防止するための薄膜３、Ｘ線吸収体２で構成され
る。薄膜３としては酸化クロームを用いた。
この転写用マスクを用いてウエハとマスクの位置合わせ
を行う方法を第４図を用いて述べる。
を行う方法を第４図を用いて述べる。
第４図は落射照明法による検出光学系である。光源23か
らの照射光はビームスプリツタ７および対物レンズ15を
通してＸ線マスク20および半導体ウエハ４を照射する。
そして、ウエハ４およびマスク20からの反射光は検出器
10によつて第４図（ｂ）のごとく位置に対応した光強度
として検出される。
らの照射光はビームスプリツタ７および対物レンズ15を
通してＸ線マスク20および半導体ウエハ４を照射する。
そして、ウエハ４およびマスク20からの反射光は検出器
10によつて第４図（ｂ）のごとく位置に対応した光強度
として検出される。
半導体基板４からの反射光強度16は転写マスク20上に形
成され位置合わせ用吸収体２からの反射光強度11′に較
べて極めて明るい。また、ウエハ４上のマーク８による
信号18′も鮮明に表われるので、マスク20とウエハ４の
相対位置を容易に検出することができる。すなわち、反
射光強度16および11′からマスク20の位置が、また信号
18′からウエハ４の位置が検出できる。この方法による
と、半導体プロセスの進歩にともなつて、半導体基板か
らの反射率を低下しても反射光強度11′より反射光強度
16が大きい限り検出器10の利得を上げることにより第４
図（ｂ）のごとき明瞭な位置信号を得ることができる。
したがつて、半導体基板の反射光16がアルミ層形成工程
のように大きいときでも、正しい位置信号を得ることが
できる。
成され位置合わせ用吸収体２からの反射光強度11′に較
べて極めて明るい。また、ウエハ４上のマーク８による
信号18′も鮮明に表われるので、マスク20とウエハ４の
相対位置を容易に検出することができる。すなわち、反
射光強度16および11′からマスク20の位置が、また信号
18′からウエハ４の位置が検出できる。この方法による
と、半導体プロセスの進歩にともなつて、半導体基板か
らの反射率を低下しても反射光強度11′より反射光強度
16が大きい限り検出器10の利得を上げることにより第４
図（ｂ）のごとき明瞭な位置信号を得ることができる。
したがつて、半導体基板の反射光16がアルミ層形成工程
のように大きいときでも、正しい位置信号を得ることが
できる。
なお、吸収体２によるパターンを、いわゆるフレネルゾ
ーンターゲツトパターンにしても同様の効果が得られ
た。
ーンターゲツトパターンにしても同様の効果が得られ
た。
また、検出用の光を転写マスク面に必ずしも垂直に入射
させる必要はないが、その場合は前述の数式および条件
が異なることは言うまでもない。
させる必要はないが、その場合は前述の数式および条件
が異なることは言うまでもない。
また、薄膜３はマスク全面に設けられる必要はなく、吸
収体２と基板１との間にのみ設けてもよい。
収体２と基板１との間にのみ設けてもよい。
本実施例によれば、半導体基板の反射率に関係なくＸ線
マスクおよび半導体ウエハの位置が精度良く検出される
ので、半導体装置製造の歩留を向上させる効果がある。
マスクおよび半導体ウエハの位置が精度良く検出される
ので、半導体装置製造の歩留を向上させる効果がある。
本願発明によれば、吸収体からの反射光の強度を低減で
きるため、上記マスクを介して被パターン転写物に照射
された照射光の被パターン転写物からの反射光を精度良
く検出できる。例えば、被パターン転写物上に位置合わ
せマーク等がある場合に本願発明を用いれば、そのマー
ク位置を精度良く検出することができる。
きるため、上記マスクを介して被パターン転写物に照射
された照射光の被パターン転写物からの反射光を精度良
く検出できる。例えば、被パターン転写物上に位置合わ
せマーク等がある場合に本願発明を用いれば、そのマー
ク位置を精度良く検出することができる。
第１図は、本発明による転写用マスクとウエハおよび反
射光強度の位置関係を示す図、第２図は従来技術を説明
する図、第３図は実施例の転写用マスクの断面図、およ
び第４図は実施例の説明に用いる図である。 １……マスク基板、２……マスク吸収体、３……反射防
止用薄膜、４……被転写物（ウエハなど）、5,6,8……
ウエハ面上のマーク、５′,5″,6′,8′……ウエハマー
クの反射光信号、７……ビームスプリッタ、９……位置
検出光、10……検出器、14……吸収体による反射光、15
……支持体、４′,16……ウエハ面の反射光強度、18…
…ウエハ上のマークの段差もしくは境界、18′……ウエ
ハの位置信号、20……転写用マスク。
射光強度の位置関係を示す図、第２図は従来技術を説明
する図、第３図は実施例の転写用マスクの断面図、およ
び第４図は実施例の説明に用いる図である。 １……マスク基板、２……マスク吸収体、３……反射防
止用薄膜、４……被転写物（ウエハなど）、5,6,8……
ウエハ面上のマーク、５′,5″,6′,8′……ウエハマー
クの反射光信号、７……ビームスプリッタ、９……位置
検出光、10……検出器、14……吸収体による反射光、15
……支持体、４′,16……ウエハ面の反射光強度、18…
…ウエハ上のマークの段差もしくは境界、18′……ウエ
ハの位置信号、20……転写用マスク。
Claims (5)
- 【請求項１】照射光を透過する第一の膜の表面上の一部
に前記照射光を吸収する吸収体が設けられ、 前記第一の膜は、前記第一の膜を透過して前記吸収体に
入射した前記照射光の前記吸収体からの反射光の強度を
低減するような膜厚を有することを特徴とするパターン
転写用マスク。 - 【請求項２】前記第一の膜の膜厚ｄは （λ：前記照射光の波長、m:自然数、n:前記第一の膜の
前記照射光の波長に対する屈折率） であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパ
ターン転写用マスク。 - 【請求項３】前記第一の膜と前記吸収体との間に前記照
射光を透過する第二の膜を有し、前記第一の膜と前記第
二の膜との膜厚の和は、前記第一の膜および前記第二の
膜を透過して前記吸収体に入射した前記照射光の前記吸
収体からの反射光の強度を低減するような厚さであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のパターン転
写用マスク。 - 【請求項４】前記第一の膜の屈折率および前記第二の膜
の屈折率は実質的に等しく、かつ、前記第一の膜と前記
第二の膜との膜厚の和ｄ′は （λ：前記照射光の波長、m:自然数、n:前記第一の膜お
よび前記第二の膜の前記照射光の波長に対する屈折率） であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のパ
ターン転写用マスク。 - 【請求項５】以下の工程を有することを特徴とするパタ
ーン転写用マスクの使用方法。 （ａ）照射光を透過する第一の膜の表面上の一部に前記
照射光を吸収する吸収体が設けられ、前記第一の膜は、
前記第一の膜を透過して前記吸収体に入射した前記照射
光の前記吸収体からの反射光の強度を低減するような膜
厚を有するパターン転写用マスクをその表面に位置検出
用マークを有する被パターン転写物近傍に準備する工
程。 （ｂ）前記パターン転写用マスクを介して前記照射光を
前記被パターン転写物に照射すると共に前記パターン転
写用マスクおよび前記被パターン転写物からの前記照射
光の反射光を検出し、前記吸収体からの反射光信号と前
記位置検出用マークからの反射光信号により前記被パタ
ーン転写物と前記パターン転写用マスクの相対位置を検
出する工程。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16756085A JPH0723959B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | パタ−ン転写用マスクおよび使用方法 |
| US07/324,977 US4964146A (en) | 1985-07-31 | 1989-03-15 | Pattern transistor mask and method of using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16756085A JPH0723959B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | パタ−ン転写用マスクおよび使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6229139A JPS6229139A (ja) | 1987-02-07 |
| JPH0723959B2 true JPH0723959B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=15851987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16756085A Expired - Lifetime JPH0723959B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | パタ−ン転写用マスクおよび使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723959B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100846589B1 (ko) | 2006-08-17 | 2008-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 기판 정렬 방법 |
| US7835001B2 (en) | 2006-05-24 | 2010-11-16 | Samsung Mobile Display Co., Ltd. | Method of aligning a substrate, mask to be aligned with the same, and flat panel display apparatus using the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360177A (en) * | 1976-11-10 | 1978-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | Photo mask |
| JPS5713930Y2 (ja) * | 1978-08-19 | 1982-03-20 | ||
| JPS622610Y2 (ja) * | 1979-11-12 | 1987-01-21 | ||
| JPS5773741A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-08 | Toppan Printing Co Ltd | Photomask |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP16756085A patent/JPH0723959B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6229139A (ja) | 1987-02-07 |
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