DE10142592C2 - Verfahren zur Justierung und Belichtung der zweiten Ebene einer Phasenschiebemaske - Google Patents
Verfahren zur Justierung und Belichtung der zweiten Ebene einer PhasenschiebemaskeInfo
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Abstract
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Justierung und Belichtung der zweiten Ebene einer Phasenschiebemaske wird nur auf die Alignmentstrukturen (3, 4) und ihre Umgebung eine dünne leitende Schicht (8) über einer Fotolackschicht (7) abgeschieden. Die im ersten Schritt belichteten Chipstrukturen werden zur Abscheidung der dünnen leitenden Schicht (8) mit einer Abdeckung (6) geeignet abgedeckt. Durch die Erdung der dünnen leitenden Schicht (8) wird erreicht, dass keine Aufladung des Substrats beim Alignment (10) mittels eines Elektronenstrahlenschreibers erfolgt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Justierung und Be
lichtung der zweiten Ebene einer Phasenschiebemaske, bei dem
Strukturen der zweiten Ebene nach einer Justierung (Align
ment) auf Alignmentmarken einer darunterliegenden Schicht ei
nes Substrats oder Halbleiterwafers belichtet werden.
Grundlage der Belichtung der zweiten Ebene einer Phasenschie
bemaske ist das korrekte Alignment auf die Alignmentmarken.
Ein Abrastern der Maske/des Reticles zur Auffindung dieser
Alignmentstrukturen mit einem Elektronenstrahl ist bisher
aufgrund der elektrischen Aufladung des mit geladenen Teil
chen bestrahlten Substrats nicht möglich.
Bisher wurde die zweite Ebene einer Phasenschiebemaske mit
einem Laserstrahlschreiber belichtet. Die Auffindung der
Alignmentstrukturen oder -marken wurde dabei ebenfalls mit
Laserlicht optisch durchgeführt. Durch dieses Verfahren erga
ben sich keine Aufladungen.
Es ist aber wünschenswert, einen Elektronenstrahlschreiber
zur Belichtung der zweiten Ebene einer Phasenschiebemaske
einzusetzen, da dieser Elektronenstrahlschreiber eine deut
lich höhere Overlaygenauigkeit und eine deutlich bessere
Strukturauflösung gegenüber dem Laserstrahlschreiber hat.
Aus US 4,871,919 ist ein System zur Erfassung von Alignment
marken in bzw. auf einem Substrat mittels eines Elektronen
strahlbündels bekannt. Bei diesem bekannten System ist ein
leitendes Siliciumsubstrat, an dessen Oberfläche die Align
mentmarken liegen zunächst mit einer Isolierschicht und dann
mit einer dünnen leitenden Schicht bedeckt. Eine Spannungs
quelle und ein Amperemeter verbinden das leitende Substrat
und die dünne leitende Schicht, und das Amperemeter regis
triert einen induzierten Stromfluss, sobald der Elektronen
strahl die Alignmentmarke überstreicht, und dieser Stromfluss
dient als Indikator für die Lage der Alignmentmarke auf dem
Substrat.
Aus JP 2000348997 A in Patent Abstracts of Japan ist es be
kannt durch eine dünne leitende Materiallage die Aufladung
eines mit Alignmentmarken versehenen Substrats beim Abtasten
der Alignmentmarken durch ein Bündel geladener Teilchen (also
z. B. einen Elektronenstrahl) zu verhindern. Hier liegt die
dünne leitende Materiallage auf dem Substrat unterhalb der
Alignmentmarken.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur gat
tungsgemäßen Justierung und Belichtung der zweiten Ebene ei
ner Phasenschiebemaske unter Verwendung eines Elektronen
strahlschreibers anzugeben.
Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst. Gemäß einem we
sentlichen Aspekt der Erfindung ist dieses Verfahren gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
- A) Aufbringen einer Fotolackschicht für die zweite Belich tung über dem gesamten durch die zweite Belichtung zu be lichtenden Bereich eines Wafers oder Substrats;
- B) Abdecken mit einer Abdeckschicht von in einem vorange henden Prozess hergestellten Chipstrukturen in dem Be reich;
- C) Abscheiden einer dünnen leitenden Schicht über den von der Abdeckschicht nicht abgedeckten, die Alignmentmarken und deren Umgebung umfassenden Abschnitten des Bereichs;
- D) Erdung der in Schritt (C) abgeschiedenen dünnen leiten den Schicht und Entfernung der Abdeckschicht;
- E) Justierung durch Abrastern der mit der geerdeten dünnen leitenden Schicht bedeckten Alignmentmarken mit einem Elektronenstrahlschreiber, wobei die leitende geerdete Schicht eine Aufladung des Halbleitersubstrats verhin dern, und
- F) Belichtung der zweiten Ebene der Phasenschiebemaske mit dem Elektronenstrahlschreiber.
Durch die gezielte lokale Abscheidung einer dünnen leitenden
Schicht auf die Alignmentstrukturen und ihre Umgebung und
Erdung dieser Umgebung wird es ermöglicht, die Justierung
und Belichtung der zweiten Ebene der Phasenschiebemaske mit
einem Elektronenstrahlschreiber durchzuführen, ohne dass ei
ne Aufladung des Substrats erfolgt.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind:
- - die höhere Overlaygenauigkeit des Elektronenstrahlschrei bers und die deutlich bessere Strukturauflösung gegenüber dem Laserstrahlschreiber;
- - es kann für den zweiten Belichtungsschritt der gleiche Prozessfluss genommen werden wie für den ersten Schritt. Daraus folgt eine wesentliche Einsparung an Arbeitsmitteln (wie Chemikalien), eine Reduzierung des logistischen Auf wandes und eine Einschränkung des menschlichen Fehlerein flusses.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemä
ßen Verfahrens anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen in Form eines schemati
schen Querschnitts durch ein Substrat oder einen Halbleiter
wafer aufeinanderfolgende Verfahrensschritte des erfindungs
gemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt in Form eines schematischen Querschnitts einen
Abschnitt eines Substrats oder Halbleiterwafers 1, der Chip
strukturen 5 und Alignmentmarken 3, 4 in einem Bereich auf
weist, der mit Chrom/MoSi 2 bedeckt ist.
Gemäß Fig. 2, die denselben Abschnitt wie Fig. 1 zeigt, wird
über dem gesamten Bereich eine Fotolackschicht 7 für die
zweite Belichtung aufgebracht und die schon belichteten
Chipstrukturen 5 mit einer geeigneten Abdeckschicht 6 abge
deckt.
Gemäß Fig. 3 wird anschließend eine dünne leitende Schicht 8
über den von der Abdeckschicht 6 nicht abgedeckten, die
Alignmentmarken 3, 4 und deren Umgebung umfassenden Berei
chen abgeschieden. Eine Erdung 9 der abgeschiedenen dünnen
leitenden Schicht 8 ermöglicht eine Justierung (Alignment)
und die Belichtung der zweiten Ebene der Phasenschiebemaske
mit einem Elektronenstrahlschreiber, da durch diese Erdung
eine Aufladung des Substrats durch die Elektronenstrahlen
verhindert wird. In Fig. 4 ist die Abdeckschicht 6 entfernt
worden und mit der Ziffer 10 der die Alignmentmarken abra
sternde Elektronenstrahl dargestellt. Dabei verhindert die
leitende geerdete Schicht 8 die elektrische Aufladung des
Substrats. In Fig. 4 bezeichnet die Ziffer 11 die Belichtung
der zweiten Ebene der Phasenschiebemaske mit dem Elektronen
strahlschreiber nach erfolgtem Alignment.
Erfindungsgemäß wird also nur auf die Alignmentstrukturen
oder -marken 3, 4 und ihrer Umgebung die dünne leitende
Schicht 8 abgeschieden. Dies wird dadurch erreicht, dass die
im ersten Belichtungsschritt schon belichteten Chipstruktu
ren 5 nach dem Aufbringen der Fotolackschicht 7 vor der Ab
scheidung der dünnen leitenden Schicht 8 geeignet abgedeckt
werden. Hierdurch wird erreicht, dass nur die zum Alignment
(Justierung) benötigten Alignmentstrukturen (3, 4) mit der
geerdeten leitenden Schicht (8) bedeckt sind, und durch die
Erdung erfolgt keine Aufladung des Substrats beim Abrastern
der Alignmentmarken mit einem geladenen Teilchenstrahl. Da
durch wird das Alignment bzw. die Justierung und die Belich
tung der zweiten Ebene bei einer Phasenschiebemaske mit dem
selben Medium, nämlich dem Elektronenstrahlschreiber ermög
licht. Der Elektronenstrahlschreiber hat eine gegenüber dem
Laserstrahlschreiber deutlich höhere Overlaygenauigkeit und
eine bessere Strukturauflösung. Da für den zweiten Belich
tungsschritt der gleiche Prozessfluss verwendet werden kann,
spart man Arbeitsmittel (wie Chemikalien) in großem Umfang,
reduziert den logistischen Aufwand und schränkt die Einflüs
se menschlichen Fehlverhaltens ein.
1
Substrat
2
Chrom/MOSI
3
,
4
Alignmentstrukturen
5
Chipstrukturen
6
Abdeckschicht
7
Fotolackschicht
8
dünne leitende Schicht
9
Erdung
10
Alignment mit Elektronenstrahlschreiber
11
Belichtung mit Elektronenstrahlschreiber
Claims (1)
- Verfahren zur Justierung und Belichtung der zweiten Ebene einer Phasenschiebemaske, bei dem Strukturen der zweiten Ebene nach einer Justierung auf Alignmentmarken (3, 4) einer darunterliegenden Schicht (1) eines Substrats oder Halblei terwafers belichtet werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- A) Aufbringen einer Fotolackschicht (7) für die zweite Be lichtung über dem gesamten durch die zweite Belichtung zu belichtenden Bereich des Substrats oder Halbleiterwafers;
- B) Abdecken mit einer Abdeckschicht (6) von in einem voran gehenden Prozess belichteten Chipstrukturen (5) in dem Bereich;
- C) Abscheiden einer dünnen leitenden Schicht (8) über den von der Abdeckschicht nicht abgedeckten, die Alignment marken und deren Umgebung umfassenden Abschnitten des Be reichs;
- D) Erdung der in Schritt (C) abgeschiedenen dünnen leiten den Schicht (8) und Entfernung der Abdeckschicht (6);
- E) Justierung durch Abrastern der mit der geerdeten dünnen leitenden Schicht bedeckten Alignmentmarken (3, 4) mit einem Elektronenstrahlschreiber (10), wobei die leitende geerdete Schicht (8) eine Aufladung des Halbleitersub strats (1) verhindert, und
- F) Belichtung der zweiten Ebene der Phasenschiebemaske mit dem Elektronenstrahlschreiber (11).
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JP2000348997A (ja) | 1999-06-02 | 2000-12-15 | Nikon Corp | フィデュシャルマーク、それを有する荷電粒子線露光装置及び半導体デバイス製造方法 |
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2001
- 2001-08-31 DE DE10142592A patent/DE10142592C2/de not_active Expired - Fee Related
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