JPS58106545A - 露光方法 - Google Patents
露光方法Info
- Publication number
- JPS58106545A JPS58106545A JP56205689A JP20568981A JPS58106545A JP S58106545 A JPS58106545 A JP S58106545A JP 56205689 A JP56205689 A JP 56205689A JP 20568981 A JP20568981 A JP 20568981A JP S58106545 A JPS58106545 A JP S58106545A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- marker
- film
- spacer
- resist
- positioning
- 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.)
- Pending
Links
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
Landscapes
- 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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、光、電子ビームおよびＸ線等を用いる露光方
法の改良に関する。
法の改良に関する。
発明の技術的背景とその問題点
最近、Ｊｏｕｎａｌ ｏｆ ５ｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ）ｒ＋１見ＰＩ ６２０ （１９７
９）に見られるように、被加工基板に凹凸が存在する場
合にも高精度の・ぐターンを形成する技術が開発さ扛て
いる。
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ）ｒ＋１見ＰＩ ６２０ （１９７
９）に見られるように、被加工基板に凹凸が存在する場
合にも高精度の・ぐターンを形成する技術が開発さ扛て
いる。
この技術では、まず第１図（ａ）に示す如く基板１上に
設けられた被加工物２上にスペーサ膜３を回転塗布し、
このスペーサ膜３土にトランスファ刃側４およびレゾス
ト５を被着する。
設けられた被加工物２上にスペーサ膜３を回転塗布し、
このスペーサ膜３土にトランスファ刃側４およびレゾス
ト５を被着する。
ここで、スペーサ膜３は回転塗布によシ被加工物２土に
形成されるので、その表面は基板１の凹凸に拘らす略平
坦となる。スペーサ膜３の膜厚が小さいとスペーサ材表
面に基板の凹凸の影響が現われるので、スペーサ膜表面
の平坦性全確実にするためスペーサＭ３の膜厚としては
通常２〜３〔μｍ）が選は扛る。トランスファ膜４には
、スペーサ膜３を反応性イオンエツチング法やイオンビ
ームエツチング法等で加工する際にマスクとして利用で
きる物質が選ばれる。
形成されるので、その表面は基板１の凹凸に拘らす略平
坦となる。スペーサ膜３の膜厚が小さいとスペーサ材表
面に基板の凹凸の影響が現われるので、スペーサ膜表面
の平坦性全確実にするためスペーサＭ３の膜厚としては
通常２〜３〔μｍ）が選は扛る。トランスファ膜４には
、スペーサ膜３を反応性イオンエツチング法やイオンビ
ームエツチング法等で加工する際にマスクとして利用で
きる物質が選ばれる。
次に、第１図（ｂ）に示す如く前記レノスト５を所望・
やターンに露光し現像したのち、レジスト５をマスクと
してトランスファ膜４全エツチングする。就いて、トラ
ンスファ膜４をマスクとしてスペーサ膜３をエツチング
Ｌｉのち、スペーサ膜３をマスクとして被カロエ物２を
エツチングする。しかるのち、トランスファ膜３を除去
することによって第１図（Ｃ）に示す如く被加工物２が
所望ｉＲパターン加工されることになる。ここで、前言
己レジスト５は基板１の凹凸の影響を受けることなく平
坦な表面に形成さｎている。このため、基板１１の凹凸
に起因する露光特性の劣化を招くこと□ なく、良好な露光全行い得る。このように、スペーサ膜
３、トランスファ膜４およびレジスト５を用いる多層構
造方式は、基板１１の凹凸の影響を受けずに露光できる
優れた技術である。なお、レジスト５とスペーサ膜３と
の組み合わせによってはトランスファ膜４を用いカい場
合もある。
やターンに露光し現像したのち、レジスト５をマスクと
してトランスファ膜４全エツチングする。就いて、トラ
ンスファ膜４をマスクとしてスペーサ膜３をエツチング
Ｌｉのち、スペーサ膜３をマスクとして被カロエ物２を
エツチングする。しかるのち、トランスファ膜３を除去
することによって第１図（Ｃ）に示す如く被加工物２が
所望ｉＲパターン加工されることになる。ここで、前言
己レジスト５は基板１の凹凸の影響を受けることなく平
坦な表面に形成さｎている。このため、基板１１の凹凸
に起因する露光特性の劣化を招くこと□ なく、良好な露光全行い得る。このように、スペーサ膜
３、トランスファ膜４およびレジスト５を用いる多層構
造方式は、基板１１の凹凸の影響を受けずに露光できる
優れた技術である。なお、レジスト５とスペーサ膜３と
の組み合わせによってはトランスファ膜４を用いカい場
合もある。
ところが、上述した多層構造方式の露光方法にあっては
、その位置合わせに問題があった。この問題全第２図を
用い電子ビーム露光を例にとシ説明する。位置合わせに
は凹状或いは凸状の位置合わせ用マーカが利用されるが
、この場合凸状のマーカ６とする。基板１土に設けられ
たマーカ６を電子ビーム７で走査し、マーカ６から発生
する反射電子８の信号をもとにして露光するパターンの
位置が決められる。この場合、マーカ６の土に膜厚の大
きい多層構造、つまりスペーサ膜３およびトランスファ
膜４が存在すると、電子ビーム７はマーカ６に到達する
貰でに多層構造内で減衰と散乱を受ける。貰た、反射電
子８でも同様に多層構造内で減衰と散乱を受ける。その
結果、反射電子−＠号の強度およびコントラストが低下
し、高精度の位置合わせが困難となる。なお、この問題
は光露光、Ｘ線露光、イオンビーム露光においても同様
である。
、その位置合わせに問題があった。この問題全第２図を
用い電子ビーム露光を例にとシ説明する。位置合わせに
は凹状或いは凸状の位置合わせ用マーカが利用されるが
、この場合凸状のマーカ６とする。基板１土に設けられ
たマーカ６を電子ビーム７で走査し、マーカ６から発生
する反射電子８の信号をもとにして露光するパターンの
位置が決められる。この場合、マーカ６の土に膜厚の大
きい多層構造、つまりスペーサ膜３およびトランスファ
膜４が存在すると、電子ビーム７はマーカ６に到達する
貰でに多層構造内で減衰と散乱を受ける。貰た、反射電
子８でも同様に多層構造内で減衰と散乱を受ける。その
結果、反射電子−＠号の強度およびコントラストが低下
し、高精度の位置合わせが困難となる。なお、この問題
は光露光、Ｘ線露光、イオンビーム露光においても同様
である。
発明の目的
本発明の目的は、スペーサ膜やトランスファ膜等の多層
構造内での電子、イオン、光或いはＸ線の減衰や散乱等
を小さくすることができ、位置合わせ精度の向上に寄与
し得る露光方法を提供することにある。
構造内での電子、イオン、光或いはＸ線の減衰や散乱等
を小さくすることができ、位置合わせ精度の向上に寄与
し得る露光方法を提供することにある。
発明の概要
本発明の骨子は、マーカの高さとスペーサ膜の膜厚との
関係が信号発生に及ぼす影響をつきとめ、マーカの高さ
とスペーサ膜の膜厚との関係を適当な条件に規定するこ
とによって、前記位置合わせ精度低下の問題を解決する
ことにある。すなわち、回転塗布法によりスペーサ膜を
設けるに際し、第３図に示す如く基板１１土に設けられ
た凸状のマーカ１２の高さよシスペーサ膜１３の膜厚を
小さくすると、マーカ１２土にはほとんどスペーサ膜Ｊ
３が形成さ扛す、マ５− 一力１２の原型がそのまま保たれる。このスペーサ膜１
３土に薄いトランスファ膜１４および電子ビームレジス
ト１５を被着し、電子ビーム走査で位置合わせを実施す
ると前記第２図に示した従来法に比して信号の強度およ
びコントラストが飛躍的に向上し、位置合わせ精度が大
幅に改善されることが判明した。そしてこの場合、レジ
スト１５の露光精度はトランスファ膜１３を用いない従
来法に比して十分高かった。凍だ、第４図に示す如くス
ペーサ膜１３の膜厚がマーカ１２の高さよシ小さく、ス
ペーサ膜１３およびトランスファ膜１４の膜厚の合計が
マーカ１２の高さよシ大きくても従来よ）位置合わせ精
度が大幅に改善さｒた。さらに、＄５図に示す如くトラ
ンスファ膜１４を用いない多層構造方式の場合、スペー
サ膜１３のＭ厚をマーカ１２の高さよシ小さくすればよ
い。
関係が信号発生に及ぼす影響をつきとめ、マーカの高さ
とスペーサ膜の膜厚との関係を適当な条件に規定するこ
とによって、前記位置合わせ精度低下の問題を解決する
ことにある。すなわち、回転塗布法によりスペーサ膜を
設けるに際し、第３図に示す如く基板１１土に設けられ
た凸状のマーカ１２の高さよシスペーサ膜１３の膜厚を
小さくすると、マーカ１２土にはほとんどスペーサ膜Ｊ
３が形成さ扛す、マ５− 一力１２の原型がそのまま保たれる。このスペーサ膜１
３土に薄いトランスファ膜１４および電子ビームレジス
ト１５を被着し、電子ビーム走査で位置合わせを実施す
ると前記第２図に示した従来法に比して信号の強度およ
びコントラストが飛躍的に向上し、位置合わせ精度が大
幅に改善されることが判明した。そしてこの場合、レジ
スト１５の露光精度はトランスファ膜１３を用いない従
来法に比して十分高かった。凍だ、第４図に示す如くス
ペーサ膜１３の膜厚がマーカ１２の高さよシ小さく、ス
ペーサ膜１３およびトランスファ膜１４の膜厚の合計が
マーカ１２の高さよシ大きくても従来よ）位置合わせ精
度が大幅に改善さｒた。さらに、＄５図に示す如くトラ
ンスファ膜１４を用いない多層構造方式の場合、スペー
サ膜１３のＭ厚をマーカ１２の高さよシ小さくすればよ
い。
本発明はこのような点に着目し、凸状の位置合わせ用マ
ーカが設けられた半導体基板上に上記マーカの高さよシ
厚みの小さいスペーサ膜或６一 いは該スペーサ膜とトランスファ膜とを設けたのち、上
記スペーサ膜或いはトランスファ膜上に感光性、感荷電
粒子性或いは感Ｘ線性のレジストを設け、仄いて前記マ
ーカ金柑いて位置合わせしたのち上記レジス）ｋ所望パ
ターンに露光するようにした方法である。
ーカが設けられた半導体基板上に上記マーカの高さよシ
厚みの小さいスペーサ膜或６一 いは該スペーサ膜とトランスファ膜とを設けたのち、上
記スペーサ膜或いはトランスファ膜上に感光性、感荷電
粒子性或いは感Ｘ線性のレジストを設け、仄いて前記マ
ーカ金柑いて位置合わせしたのち上記レジス）ｋ所望パ
ターンに露光するようにした方法である。
発明の効果
本発明によｎば、被加工基板の凹凸に起因する露光精度
低下を防止できるのは勿論、スに一す膜やトランスファ
膜等からなる多層構造内での電子、イオン、光或いはＸ
線の減衰および散乱を小さくすることができるので、位
置合わせ用マーカ全利用する位置合わせ精度の大幅な向
上をはかり得る。
低下を防止できるのは勿論、スに一す膜やトランスファ
膜等からなる多層構造内での電子、イオン、光或いはＸ
線の減衰および散乱を小さくすることができるので、位
置合わせ用マーカ全利用する位置合わせ精度の大幅な向
上をはかり得る。
発明の実施例
第６図（ａ）〜（Ｃ）は本発明の一実施例に係わる露光
工程を示す断面図である。ます、第６図（ａ）に示す如
く面方位（１００）のシリコンウェーハ・２１の表面に
異方性湿式エツチング技術を用いて高は３〔μｍ〕の位
置合わせ用マーカ２２を形成する。次いで、第６図（ｂ
）に示す如くス啄−サ膜としてフォトレジスト２３（商
品名０ＦＰＲ−８００、東京応化製）全膜厚２〔μｍ〕
だけ回転塗布する。
工程を示す断面図である。ます、第６図（ａ）に示す如
く面方位（１００）のシリコンウェーハ・２１の表面に
異方性湿式エツチング技術を用いて高は３〔μｍ〕の位
置合わせ用マーカ２２を形成する。次いで、第６図（ｂ
）に示す如くス啄−サ膜としてフォトレジスト２３（商
品名０ＦＰＲ−８００、東京応化製）全膜厚２〔μｍ〕
だけ回転塗布する。
次に、スパッタ蒸着法を用い第６図（ｅ）に示す如くト
ランスファ膜としてシリコン膜２４を０．２〔μｍ〕だ
け被着し、このシリコン膜２４上に電子ビームレジスト
（ＰＭＭＡ ） ２５ ｆ膜厚０．４〔μｍ〕だけ塗布
する。次に加速電圧２０〔Ｋ■〕の電子ビームを用いて
マーカ２２上を走査しマーカ検出を行ったところ、信号
強度およびコントラストが従来の２倍にも改善された。
ランスファ膜としてシリコン膜２４を０．２〔μｍ〕だ
け被着し、このシリコン膜２４上に電子ビームレジスト
（ＰＭＭＡ ） ２５ ｆ膜厚０．４〔μｍ〕だけ塗布
する。次に加速電圧２０〔Ｋ■〕の電子ビームを用いて
マーカ２２上を走査しマーカ検出を行ったところ、信号
強度およびコントラストが従来の２倍にも改善された。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記マーカとしては前記スペーサの影響を
受けることが少ない角錐形状かよシ有効であるが、凸形
状であれば用いてもよい。！、た、電子ビーム露光等の
荷電粒子を用いた露光ではスペーサ膜、トランスファ膜
およびレノストが絶縁性であるためにチャージアップに
よる位置合わせ不良が生じるが、この場合レジスト上に
導電膜を設けるようにすれはよい。また、電子ビーム露
光に限らす、光露光、Ｘ線露光およびイオンビーム露光
にも適用できるのは勿論のことである。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
い。例えば、前記マーカとしては前記スペーサの影響を
受けることが少ない角錐形状かよシ有効であるが、凸形
状であれば用いてもよい。！、た、電子ビーム露光等の
荷電粒子を用いた露光ではスペーサ膜、トランスファ膜
およびレノストが絶縁性であるためにチャージアップに
よる位置合わせ不良が生じるが、この場合レジスト上に
導電膜を設けるようにすれはよい。また、電子ビーム露
光に限らす、光露光、Ｘ線露光およびイオンビーム露光
にも適用できるのは勿論のことである。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。
第１図（ａ）〜（ｃ）は多層構造方式を用いた従来の露
光方法を示す断面図、第２図は上記従来方法の問題点を
説明するための断面図、第３図乃至第５図はそれぞれ本
発明の詳細な説明するための断面図、第６図（ａ）〜（
Ｃ）は本発明の一実施例に係わる露光工程を示す断面図
である。 １１・・・基板、１２・・・マーカ、１３・・・スペー
サＰＩＫ、１４・・・トランスファ膜Ｍ、１５−レジス
ト、２１・・・シリコンウェーハ、２２・・・マーカ、
２３・・・フォトレジスト、２４・・・シリコンｍ、２
５・・・電子ビームレジスト。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦９− 第３ 図 第４図 第５図
光方法を示す断面図、第２図は上記従来方法の問題点を
説明するための断面図、第３図乃至第５図はそれぞれ本
発明の詳細な説明するための断面図、第６図（ａ）〜（
Ｃ）は本発明の一実施例に係わる露光工程を示す断面図
である。 １１・・・基板、１２・・・マーカ、１３・・・スペー
サＰＩＫ、１４・・・トランスファ膜Ｍ、１５−レジス
ト、２１・・・シリコンウェーハ、２２・・・マーカ、
２３・・・フォトレジスト、２４・・・シリコンｍ、２
５・・・電子ビームレジスト。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦９− 第３ 図 第４図 第５図
Claims (3)
- （１）凸状の位置合わせ用マーカが設けられた半導体基
板上に上記マーカの高さより厚みの小すイスヘーサ膜或
いは該スペーサ膜とトランスファ膜とを設ける工程と、
上記スペーサ膜或いはトランスファ膜上に感光性、感荷
電粒子性或いは感Ｘ線性のレジストヲ設ける工程と、前
記マーカを用いて位置合わせしたのち上記レジストを所
望パターンに露光する工程とを具備したことを特徴とす
る露光方法。 - （２） 前記ス被−サ膜およびトランスファ膜の合計
厚みが前記マーカの高さより小さいことを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の露光方法０ - （３） 前記マーカの形状が角錐であること全特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56205689A JPS58106545A (ja) | 1981-12-19 | 1981-12-19 | 露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56205689A JPS58106545A (ja) | 1981-12-19 | 1981-12-19 | 露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58106545A true JPS58106545A (ja) | 1983-06-24 |
Family
ID=16511071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56205689A Pending JPS58106545A (ja) | 1981-12-19 | 1981-12-19 | 露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58106545A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4936930A (en) * | 1988-01-06 | 1990-06-26 | Siliconix Incorporated | Method for improved alignment for semiconductor devices with buried layers |
-
1981
- 1981-12-19 JP JP56205689A patent/JPS58106545A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4936930A (en) * | 1988-01-06 | 1990-06-26 | Siliconix Incorporated | Method for improved alignment for semiconductor devices with buried layers |
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