JPH0330413A - アライメントマーク構造及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

アライメントマーク構造及び半導体装置の製造方法

Info

Publication number
JPH0330413A
JPH0330413A JP1166441A JP16644189A JPH0330413A JP H0330413 A JPH0330413 A JP H0330413A JP 1166441 A JP1166441 A JP 1166441A JP 16644189 A JP16644189 A JP 16644189A JP H0330413 A JPH0330413 A JP H0330413A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alignment mark
wave
alignment
diffracted light
spatial filter
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.)
Granted
Application number
JP1166441A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2906451B2 (ja
Inventor
Rikio Ikeda
利喜夫 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP1166441A priority Critical patent/JP2906451B2/ja
Publication of JPH0330413A publication Critical patent/JPH0330413A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2906451B2 publication Critical patent/JP2906451B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体装置の製造工程、特に、フォトリソグ
ラフィー工程において、マスク合せに供される、半導体
基体上に形成されたアライメントマーク構造と、アライ
メントマークの検出に用いられる空間フィルタに関する
[発明の概要] 第1請求項記載の発明は、半導体基体上に形成された凸
形状又は凹形状のアライメントマークと該基体表面中心
との間に、該アライメントマーク上に塗布されるレジス
トの段差被覆性の非対称化を抑制するための凸形状又は
凹形状である防波パターンを形成して成るアライメント
マーク構造において、 前記防波パターンからの回折光の進行方向が前記アライ
メントマークからの回折光の進行方向と異なるように、
該防波パターンを回折格子状に形成したことにより、 アライメント精度を向上させるものである。
第2請求項記載の発明は、回折光の検出に用いられる空
間フィルタにおいて、 半導体基体上に形成されたアライメントマークからの回
折光を選択的に通過させるスリット形状の光透過部を有
することにより、 アライメントマーク部の回折光のみを検出し得るように
して、アライメント精度の向上を図ったものである。
[従来の技術] 半導体デバイスの微細化が進むと伴に、アライメント(
マスク合わせ)も高い精度が要求されており、一般にデ
ザインルールの1/4〜1/3程度の精度を必要とされ
る。従来、ステッパのアライメントマークとしては、第
7図に示すような、回折格子状の凸形成パターンlaを
半導体基板(ウェハ)上に形成してなるアライメントマ
ーク1が用いられている。
一方、このような半導体基板上にフォトレジストを回転
塗布する場合、半導体基板の中心(回転中心)に位置す
るアライメントマーク1では、第11図に示すように、
フォトレノスト2の段差被覆性(ステップカバレッジ)
は、該半導体基板の半径方向の断面で見ると対称性を有
しているが、半導体基板の周辺部に位置するアライメン
トマークlでは、第12図に示すように、非対称となり
、このため、アライメントマークlを光学的に検出する
際にアライメントずれが生じる問題があった。
この問題を解決するため、第8図に示すように、アライ
メントマークlの周囲に所謂防波堤となる凸条体でなる
防波パターン3を半導体基板上に形成したものが創案さ
れている。斯る半導体基板上にフォトレジスト2を回転
塗布したときの対称性は、第13図で示すように、基板
中心に近い側の防波パターン3上でやや乱れるものの、
アライメントマークI(Ia)上では対称となり、光学
的位置検出による検出ずれの防止を図っている。
斯るアライメントマークlを位置検出する場合、第14
図に示すような方法が行なわれる。
即ち、この方法は、露光波長とは異なる単色光(例えば
レーザ光など)のビームを半導体基板上に照射し、アラ
イメントマーク1からの反射光を、レンズ49反射鏡5
及び空間フィルタ6を介して、図示しない信号処理系へ
導き信号波形の検出を行なうものであり、前記空間フィ
ルタ6は第15図に示す通りある。この空間フィルタ6
は中央の両脇に矩形状のスリット6aが形成され、この
スIJット6aが回折光のうち1次光〜3次光A1.A
2゜A3のみを通過させるように設定されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記したような従来例にあっては、以下
に述べるような問題点を有している。
即ち、アライメントマークlの周囲に防波パターン3を
形成した従来例にあっては、そのアライメント信号の波
形が第1O図に示すように両脇に広がった形状となり、
位置検出に悪影響を与える問題点を有する。なお、第9
図は、第7図に示したアライメントマーク1のアライメ
ント信号を示す波形図である。
また、従来の空間フィルタ6を用いてアライメント信号
を検出した場合、特にアルミニウム等のように表面が荒
く、高反射率を有する基板では、乱反射が強いため、第
16図に示すように、アライメント信号の波形の両脇部
にノイズ(破線で示す)が生じる問題点があり、このた
め、アライメントの誤差が大きいものであった。
本発明は、このような従来の問題点に着目して創案され
たものであって、防波パターンからの反射が抑制され、
アライメント精度の向上を可能にするアライメントマー
ク構造及び空間フィルタを得んとするものである。
[課題を解決するための手段] そこで、第1の発明は、半導体基体上に形成された凸形
状又は凹形状のアライメントマークと該基体表面中心と
の間に、該アライメントマーク上に塗布されるレジスト
の段差被覆性の非対称化を抑制するための凸形状又は凹
形状である防波パターンを形成して成るアライメントマ
ーク構造において、前記防波パターンからの回折光の進
行方向が前記アライメントマークからの回折光の進行方
向と異なるように、該防波パターンを回折格子状に形成
したことを、その解決手段としている。
また、第2の発明は、回折光の検出に用いられる空間フ
ィルタにおいて、半導体基体上に形成されたアライメン
トマークからの回折光を選択的に通過させるスリット形
状の光透過部を有することを、その解決手段としている
[作用] 第1の発明にあっては、防波パターンからの回折光は、
アライメントマークからの回折光とその進行方向と異な
るため、アライメントマークからの回折光のみを検出す
ることが可能となる。このため、アライメント信号のS
/N比を向上出来、アライメント精度を向上する。
第2の発明にあっては、光透過部が、アライメントマー
クからの回折光のみを選択的に通過させ、アライメント
マークからの回折光の信号波形にノイズが入るのを防止
する。
[実施例] 以下、本発明に係るアライメントマーク構造及び空間フ
ィルタの詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第1図Aは、本発明に係るアライメントマーク構造を示
す実施例の平面図であり、第1図Bは、同図AのR−B
視断面図である。
図中、11はアライメントマークであって、基体である
半導体基板(ウェハ)10の表面へ、直線上に間欠的に
凸段させた複数のアライメント突起11a=IIaで回
折格子状に構成されている。
斯るアライメントマークIIの両側方には、アライメン
トマーク11と平行を成す防波パターン12が半導体基
板10上に形成されている。この防波パターン12は、
アライメントマーク11上方で細長い突堤形状の防波突
堤12bと、この防波突堤!2bの両端の長手方向に間
欠的に延設した複数の防波突起12aとから構成されて
いる。
なお、アライメントマーク11のピッチpと防波突起1
2aの回折格子のピッチQとは、4λ/p≦λ/Q 、
 12<p/4の関係を有するように設定されている。
そして、アライメントマーク11からの回折光は、第1
5図に示すように、1次光〜3次光A+。
At、Asのみが空間フィルタ6のスリット6a。
6aを通過出来、また、防波突起12aからの光は、ア
ライメントマーク11からの光の4次以上の高次の回折
方向に進むように設定されている。
本実施例によれば、半導体基板10上にフォトレジスト
を回転塗布した場合、防波突堤+2hがアライメントマ
ーク11上に被覆するフォトレジストのステップカバレ
ッジの非対称化を防止する。
また、防波突起12aからの回折光は、空間フィルタ6
で遮光されるため、防波パターン12からの回折光がア
ライメンI・信号に悪影響を及ぼすのを抑制することが
出来る。
なお、第3図及び第4図は、格子間隔(ピッチ)pのア
ライメントマーク11に垂直に波長λの単色光を入射さ
せるとき、1個の格子(アライメント突起11λ)によ
る入射光の回折角をθとすると、それぞれのアライメン
ト突起1!ユから回折した光がすべて同位相となり強め
合う状態(第3図)と、回折角がθ、で位相がズして弱
め合う状態(第4図)を示している。
第2図は、本発明に係るアライメント構造の他の実施例
を示す平面図である。この実施例に係るアライメントマ
ーク構造は、上記した実施例と同様のピッチpで間欠的
に突設されたアライメント突起11a〜Ilaで成るア
ライメントマーク11と、このアライメントマーク11
の両側方に当該アライメントマーク11と平行で、1つ
ピッチQで間欠的に形成された防波宋起12a〜12a
で成る防波パターン12.12と、から構成されている
。本実施例においても、上記実施例と同様にアライメン
トマークIIのピッチpと防波パターン!2のピッチQ
との間に、4λ/p≦λ/12、g≦p/4の関係を有
し、防波パターン12の回折光が、アライメントマーク
11からの回折光の4次以上の高次の回折方向に進むよ
うに設定されている。
このため、第15図に示すような空間フィルタ6を用い
た場合、該フィルタに形成したスリット6aには、防波
パターン12からの回折光が透過することがなく、アラ
イメントマーク精度を向上することが可能となる。
次に、本発明に係る空間フィルタの実施例を第5図に基
づいて説明する。
同図中、13は空間フィルタを示しており、この空間フ
ィルタ暑3には、第15図に示すような1次光〜3次光
、A+、At、Asのみが透過し得るように、中央部両
側部に夫々3条のスリット13a、13a、13aが形
成されている。
斯る空間フィルタ13を用いる場合、アライメント光の
方向をθとすると、sinθ=nλ/pであり、且つ防
波突起12aからの回折光方向をψとするとsinψ=
nλ/Qであり、整数nが(n + 1 / 2 )に
なると光の振幅が打ち消し合って暗くなる方向とすると
、アライメント光に、防波堤からの光が紛れ込まないよ
うにすればよいため、 n入/ p= (n + I / 2 )λ/i2 。
ぐ=p(2n+1)/2n の関係が成立するように設定すればよい。また、(n 
+I / 2 )λ/pの方向は空間フィルタ13で遮
断されているため、この方向に防波突起12λの回折光
を集中させてもよい。この場合、ピッチQとピッチpと
の関係は12=p2n/(2n+1)で表わされる。
なお、上記空間フィルタI3にあってスリット13aを
中央部で挾むように夫々3条ずつ形成して、アライメン
ト突起11aの回折光のうら1〜3次光を透過させるよ
うにしたが、スリット13λの数を変更してもよい。
本実施例によれば、第6図に示すように、アライメント
信号のS/N比が向上出来、アライメント精度が向上す
る。特に、半導体基板10上にアルミニウム粒などや、
下地の荒れによる反射光がある場合、本実施例に係る空
間フィルタ13を用いれば、アライメント信号にノイズ
が発生するのを防止することが可能である。
以上、実施例について説明したが、本発明は、この他に
各種設計変更が可能であり、例えば、アライメントマー
ク及び防波パターンは凸形状に限らず凹形状のものであ
ってもよい。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明に係るアライメ
ントマーク構造によれば、防波パターンからの反射光を
抑制できるため、アライメント精度を向上する効果があ
る。
また、本発明に係る空間フィルタによればアライメント
マークの回折光のみを取り出してアライメントできるた
め、アライメント信号のS/N比が向上でき、アライメ
ント精度を高める効果がある。
【図面の簡単な説明】
m1図Aは本発明に係るアライメントマーク構造の実施
例を示す平面図、第1図Bは同図へのB−B視断面図、
第2図はアライメントマーク構造の他の実施例を示す平
面図、第3図は同位惧の回折光を示す説明図、第4図は
位相がズした回折光を示す説明図、第5図は本発明に係
る空間フィルタを示す平面図、第6図はアライメント信
号を示す波形図、第7図及び第8図は従来のアライメン
トマークを示す平面図、第9図及び東10図はアライメ
ント信号を示す波形図、第11図〜第13図は従来例の
断面図、第14図は位相検出方法の概略説明図、第15
図は空間フィルタの平面図、第16図はアライメント信
号を示す波形図である。 10・・・半導体基板、11・・・アライメントマーク
、11a・・・アライメント突起、12・・・防波パタ
ーン、12a・・・防波突起、12b・・・防波突堤、
13・・・空間フィルタ、13a・・・スリット。 第4 図 アライメントイ吉号 第6図 アライメントイ忘号 第9図 アライメント化ち 第10図 布!lI孜出刃出方法勢説明図 第14図 基板中1u杏しの断面図(凝釆イグll)第11図 0 第12図 イ亡のイ疋釆イ列の基括I′fl瓜訃の訴面口第13図 安間フィルグの平面図 第15図 アライメント4号 第16図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基体上に形成された凸形状又は凹形状のア
    ライメントマークと該基体表面中心との間に、該アライ
    メントマーク上に塗布されるレジストの段差被覆性の非
    対称化を抑制するための凸形状又は凹形状である防波パ
    ターンを形成して成るアライメントマーク構造において
    、 前記防波パターンからの回折光の進行方向が前記アライ
    メントマークからの回折光の進行方向と異なるように、
    該防波パターンを回折格子状に形成したことを特徴とす
    るアライメントマーク構造。
  2. (2)回折光の検出に用いられる空間フィルタにおいて
    、 半導体基体上に形成されたアライメントマークからの回
    折光を選択的に通過させるスリット形状の光透過部を有
    することを特徴とする空間プール
JP1166441A 1989-06-28 1989-06-28 アライメントマーク構造及び半導体装置の製造方法 Expired - Lifetime JP2906451B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1166441A JP2906451B2 (ja) 1989-06-28 1989-06-28 アライメントマーク構造及び半導体装置の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1166441A JP2906451B2 (ja) 1989-06-28 1989-06-28 アライメントマーク構造及び半導体装置の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0330413A true JPH0330413A (ja) 1991-02-08
JP2906451B2 JP2906451B2 (ja) 1999-06-21

Family

ID=15831462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1166441A Expired - Lifetime JP2906451B2 (ja) 1989-06-28 1989-06-28 アライメントマーク構造及び半導体装置の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2906451B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020036739A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 가네꼬 히사시 정렬마크

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020036739A (ko) * 2000-11-10 2002-05-16 가네꼬 히사시 정렬마크

Also Published As

Publication number Publication date
JP2906451B2 (ja) 1999-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5863677A (en) Aligner and patterning method using phase shift mask
KR100294869B1 (ko) 위상시프트마스크
JP2000206667A (ja) フォトマスク及びフォトマスクを用いた露光方法
JPH0690506B2 (ja) ホトマスク
US6660437B2 (en) Alternating phase mask
JP2986098B2 (ja) サブ波長構造を使用する多位相フォト・マスク
KR100244483B1 (ko) 위상 반전 마스크 제조 방법
JPH08279452A (ja) 位相シフトマスクの製造方法
JP3588212B2 (ja) 露光用マスク及びその作製方法並びに半導体装置の製造方法
KR19980033963A (ko) 위상반전 마스크 및 그 제조방법
EP1347338B1 (en) Exposure apparatus
JPH081890B2 (ja) 半導体素子の露光方法およびダミーマスク
JP3188933B2 (ja) 投影露光方法
JPH0695360A (ja) 光学マスク
KR0143340B1 (ko) 위상반전 마스크
JPH0330413A (ja) アライメントマーク構造及び半導体装置の製造方法
JP2647602B2 (ja) 投影露光装置
EP1280009A2 (en) Photolithographic structuring method
JPH08186069A (ja) 露光装置
KR100713955B1 (ko) 투영 장치, 투영 방법 및 조명 퍼필 설정 방법
JPH0476550A (ja) ホトマスク及びその製造方法
JPH08250407A (ja) 半導体装置の製造方法
JPH05206015A (ja) X線マスクおよびその製造方法
JPH07254546A (ja) 位置合せ用マーク
JP2979731B2 (ja) 半導体装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080402

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090402

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100402

Year of fee payment: 11

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100402

Year of fee payment: 11