JPH0690997B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0690997B2 JPH0690997B2 JP60202761A JP20276185A JPH0690997B2 JP H0690997 B2 JPH0690997 B2 JP H0690997B2 JP 60202761 A JP60202761 A JP 60202761A JP 20276185 A JP20276185 A JP 20276185A JP H0690997 B2 JPH0690997 B2 JP H0690997B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- alignment
- exposure
- layer resist
- semiconductor device
- 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
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の製造方法、とくに多層レジスト
を用いた露光工程に関するものである。
を用いた露光工程に関するものである。
一般に縮小投影露光装置におけるウエハのアライメント
の方法には、縮小レンズを通して行うスルーザレンズ
（TTL）オンアクシス方式と、露光とは別の光学系を用
いるオフアクシス方式があり、多層レジストの露光工程
では、オフアクシス方式でアライメントされている。
の方法には、縮小レンズを通して行うスルーザレンズ
（TTL）オンアクシス方式と、露光とは別の光学系を用
いるオフアクシス方式があり、多層レジストの露光工程
では、オフアクシス方式でアライメントされている。
まず、多層レジストの構造とアライメントの方法につい
て、三層レジストを例に第６図について説明する。
て、三層レジストを例に第６図について説明する。
この図ではウエハ基板（４）上にアライメントマーク
（５）があり、三層にわたって有機及び無機の薄膜がそ
の上に積層されている。上層レジスト（１）は、通常の
レジストを薄く塗布したもの、中間層（２）は有機金属
等の無機薄膜、そして下層レジスト（３）はウエハ基板
上の段差を平坦化するための層で、一般のレジストに吸
光剤を加えて厚く塗ったものが使用される。アライメン
トは、ウエハ基板（４）上のアライメントマーク（５）
に光を照射（８）して行われる。
（５）があり、三層にわたって有機及び無機の薄膜がそ
の上に積層されている。上層レジスト（１）は、通常の
レジストを薄く塗布したもの、中間層（２）は有機金属
等の無機薄膜、そして下層レジスト（３）はウエハ基板
上の段差を平坦化するための層で、一般のレジストに吸
光剤を加えて厚く塗ったものが使用される。アライメン
トは、ウエハ基板（４）上のアライメントマーク（５）
に光を照射（８）して行われる。
レジストを露光する場所、ウエハ基板（４）からの反射
があると、下地パターンによる散乱や定住波効果等の影
響により微細なパターンを正確にきざむことが難しくな
る。そこで三層レジストの場合、下層レジスト（３）に
露光光（６）（例えば、超高圧水銀灯の輝線スペクトル
中のｇ−ライン436nm）を吸収するような安定な吸光剤
を加えて、露光光がウエハ基板（４）にまでとどかない
ようにしてある。そのため、露光波長域によるアライメ
ントでは、下層レジスト（３）にアライメント入射光
（７）が吸収されてしまうため、反射光を得ることがで
きない。そこで吸光剤に吸収されない長波長光（8a）
（例えば、He−Neレーザ632nm）を入射して、反射光（8
b）を得る。しかし長波長光を用いてアライメントを行
う場合、縮小レンズの色収差等の問題のため、第３図に
ようなTTLオンアクシス方式ではなく、第７図に示した
オフアクシス方式によるアライメントとなる。第７図に
おいて、（11）はマスク、（12）は投影レンズ、（13）
はウエハ、（14）はアライメント光、（15）はマスク
の、（16）はウエハのアライメントマークである。
があると、下地パターンによる散乱や定住波効果等の影
響により微細なパターンを正確にきざむことが難しくな
る。そこで三層レジストの場合、下層レジスト（３）に
露光光（６）（例えば、超高圧水銀灯の輝線スペクトル
中のｇ−ライン436nm）を吸収するような安定な吸光剤
を加えて、露光光がウエハ基板（４）にまでとどかない
ようにしてある。そのため、露光波長域によるアライメ
ントでは、下層レジスト（３）にアライメント入射光
（７）が吸収されてしまうため、反射光を得ることがで
きない。そこで吸光剤に吸収されない長波長光（8a）
（例えば、He−Neレーザ632nm）を入射して、反射光（8
b）を得る。しかし長波長光を用いてアライメントを行
う場合、縮小レンズの色収差等の問題のため、第３図に
ようなTTLオンアクシス方式ではなく、第７図に示した
オフアクシス方式によるアライメントとなる。第７図に
おいて、（11）はマスク、（12）は投影レンズ、（13）
はウエハ、（14）はアライメント光、（15）はマスク
の、（16）はウエハのアライメントマークである。
TTLオンアクシス方式（第３図）は、縮小レンズ（12）
を通して直接ウエハとマスクのアライメントマーク（1
5）（16）を合わせるので、原理的に誤差要因の少ない
優れた方式である。これに対して、オフアクシス方式で
は、アライメントには独立した光学系（17）を用いて位
置測定を行い、測定後ウエハを一定距離移動させて露光
位置にセットする。この場合、距離を定めている部材の
物理的伸縮が不安定要素となったり、またウエハのディ
ストーションへの対応が困難であるなどオフアクシス方
式は、重ね合わせ精度の誤差要因が多い。
を通して直接ウエハとマスクのアライメントマーク（1
5）（16）を合わせるので、原理的に誤差要因の少ない
優れた方式である。これに対して、オフアクシス方式で
は、アライメントには独立した光学系（17）を用いて位
置測定を行い、測定後ウエハを一定距離移動させて露光
位置にセットする。この場合、距離を定めている部材の
物理的伸縮が不安定要素となったり、またウエハのディ
ストーションへの対応が困難であるなどオフアクシス方
式は、重ね合わせ精度の誤差要因が多い。
以上のように、従来の多層レジストでは下層レジストの
吸光剤のために、アライメント光がウエハ基板まで到達
せず露光波長域を使ったTTLオンアクシス方式のアライ
メントを行うことができず、オフアクシス方式で行うた
めTTLオンアクシス方式に比べて、精度の高いアライメ
ントを行うことが困難であった。
吸光剤のために、アライメント光がウエハ基板まで到達
せず露光波長域を使ったTTLオンアクシス方式のアライ
メントを行うことができず、オフアクシス方式で行うた
めTTLオンアクシス方式に比べて、精度の高いアライメ
ントを行うことが困難であった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、多層レジストの露光工程において露光波長域
を光源とするTTLオンアクシス方式のアライメントを行
い、高いアライメント精度を得ることを目的とする。
たもので、多層レジストの露光工程において露光波長域
を光源とするTTLオンアクシス方式のアライメントを行
い、高いアライメント精度を得ることを目的とする。
この発明に係わる半導体装置の製造方法は、アライメン
ト光に露光光と同波長域の強力な光源を用い、かつ下層
レジストに、アライメント光によって急速に光漂白され
光の透過率が増大するような吸光剤を入れることで、十
分なアライメント反射光を得られるようにしたものであ
る。
ト光に露光光と同波長域の強力な光源を用い、かつ下層
レジストに、アライメント光によって急速に光漂白され
光の透過率が増大するような吸光剤を入れることで、十
分なアライメント反射光を得られるようにしたものであ
る。
この発明においては、アライメント光として露光光と同
波長域でかつ強力なものを用い、また下層レジスト中の
吸光剤には、従来の全く光漂白されないものではなく、
露光光程度の光強度ではほとんど光漂白されないが、強
力なアライメント光では短時間で光漂白され光の透過率
が増大するものを用いることにより、吸光剤が光漂白さ
れる一定時間以後は十分なアライメント反射光が得られ
るようになり、TTLオンアクシス方式のアライメントが
可能となる。
波長域でかつ強力なものを用い、また下層レジスト中の
吸光剤には、従来の全く光漂白されないものではなく、
露光光程度の光強度ではほとんど光漂白されないが、強
力なアライメント光では短時間で光漂白され光の透過率
が増大するものを用いることにより、吸光剤が光漂白さ
れる一定時間以後は十分なアライメント反射光が得られ
るようになり、TTLオンアクシス方式のアライメントが
可能となる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は三層レジストの構造であり、前記のものと同様な構
造であるが、下層レジスト（3a）には第２図に示したよ
うに光漂白の速度が光の照射エネルキギーに強く依存し
て、強い光に対して急速に光漂白されるような吸光剤
（例えば、ある種のジアゾニウム塩等）を入れる。
図は三層レジストの構造であり、前記のものと同様な構
造であるが、下層レジスト（3a）には第２図に示したよ
うに光漂白の速度が光の照射エネルキギーに強く依存し
て、強い光に対して急速に光漂白されるような吸光剤
（例えば、ある種のジアゾニウム塩等）を入れる。
この吸光剤は、露光の際には露光光のエネルギー（第２
図Ａ点）では光漂白速度が遅いためにほどんど漂白され
ず、露光光を吸収して（６）、ウエハ基板からの反射を
防ぎ定存波等の悪影響を迎える。しかし、アライメント
の際には強力なアライメント光（7a）（例えば、He−Cd
レーザ442nm）のエネルギー（第２図Ｂ点）に対して早
い光漂白速度を持つため、下層レジスト（3a）は、急速
に光漂白されて短時間のうちに光を透過するような領域
（3b）となり、ウエハ基板からの反射光（7b）を得てア
ライメントを行うことができるようになる。
図Ａ点）では光漂白速度が遅いためにほどんど漂白され
ず、露光光を吸収して（６）、ウエハ基板からの反射を
防ぎ定存波等の悪影響を迎える。しかし、アライメント
の際には強力なアライメント光（7a）（例えば、He−Cd
レーザ442nm）のエネルギー（第２図Ｂ点）に対して早
い光漂白速度を持つため、下層レジスト（3a）は、急速
に光漂白されて短時間のうちに光を透過するような領域
（3b）となり、ウエハ基板からの反射光（7b）を得てア
ライメントを行うことができるようになる。
このような吸光剤を含んだ多層レジストを用いると、第
３図に示したようなTTLオンアクシス方式のアライメン
トを行うことができる。この方式ではウエハは初めから
露光位置にあり、露光光（15）を同軸で同波長域の強力
なアライメント光（16）をウエハのアライメントマーク
（18）付近に入射することにより、直接レチクルのアラ
イメントマーク（17）と位置合わせすることができる。
３図に示したようなTTLオンアクシス方式のアライメン
トを行うことができる。この方式ではウエハは初めから
露光位置にあり、露光光（15）を同軸で同波長域の強力
なアライメント光（16）をウエハのアライメントマーク
（18）付近に入射することにより、直接レチクルのアラ
イメントマーク（17）と位置合わせすることができる。
なお、上記実施例では吸光剤の光漂白速度が光エネルギ
ーに依存して、増加するような場合を説明したが、第４
図のように光漂白速度の光エネルギー依存性が直線的で
あっても、アライメント時間を十分取れば同様な効果が
得られる。また第５図のように光漂白反応に誘導期間を
持つものでも同様である。これらの特性は、単一の吸光
剤ではなく、複数の試薬を加えることによっても得られ
る。例えば、光漂白されやすい吸光剤に少量の反応抑制
剤を加えることで第５図のような特性を得ることが可能
である。
ーに依存して、増加するような場合を説明したが、第４
図のように光漂白速度の光エネルギー依存性が直線的で
あっても、アライメント時間を十分取れば同様な効果が
得られる。また第５図のように光漂白反応に誘導期間を
持つものでも同様である。これらの特性は、単一の吸光
剤ではなく、複数の試薬を加えることによっても得られ
る。例えば、光漂白されやすい吸光剤に少量の反応抑制
剤を加えることで第５図のような特性を得ることが可能
である。
ところで、上記説明は三層レジストについて述べたが、
他の三層レジスト等の多層レジストについても利用でき
る。また上記説明はアライメント光に露光とは別光源を
用いているが、同一光源の光を集光して強力なアライメ
ント光としても良い。
他の三層レジスト等の多層レジストについても利用でき
る。また上記説明はアライメント光に露光とは別光源を
用いているが、同一光源の光を集光して強力なアライメ
ント光としても良い。
〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば多層レジストのいずれ
かの層に強力なアライメント光によって光漂白される吸
光剤を加えることでTTLオンアクシス方式のアライメン
トを露光光と同一波長域で行えるようになり、精度の高
いアライメントができるようになる効果がある。
かの層に強力なアライメント光によって光漂白される吸
光剤を加えることでTTLオンアクシス方式のアライメン
トを露光光と同一波長域で行えるようになり、精度の高
いアライメントができるようになる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による三層レジストの断面
図、第２図はこのレジスト中に添加する吸光剤の特性を
表す図、第３図はこの発明に利用するTLLオンアクシス
方式のアライメント装置の構成を示す図、第４図，第５
図はこの発明に使用できる他の吸光剤の特性を表す図、
第６図は従来の三層レジストの断面図、第７図は従来の
オフアクシス方式の縮小投影露光装置の構成を示す図で
ある。 図において、（１）は上層レジスト、（２）は中間層、
（3a）は吸光剤を含む下層レジスト、（3b）は吸光剤が
光漂白されたもの、（４）はウエハ基板、（５）はアラ
イメントマーク、（６）は露光光、（７）は露光波長域
のアライメント光である。（８）は長波長域のアライメ
ント光である。第２図における点Ａは露光光のエネルギ
ー、点Ｂはアライメント光のエネルギーを示す。
図、第２図はこのレジスト中に添加する吸光剤の特性を
表す図、第３図はこの発明に利用するTLLオンアクシス
方式のアライメント装置の構成を示す図、第４図，第５
図はこの発明に使用できる他の吸光剤の特性を表す図、
第６図は従来の三層レジストの断面図、第７図は従来の
オフアクシス方式の縮小投影露光装置の構成を示す図で
ある。 図において、（１）は上層レジスト、（２）は中間層、
（3a）は吸光剤を含む下層レジスト、（3b）は吸光剤が
光漂白されたもの、（４）はウエハ基板、（５）はアラ
イメントマーク、（６）は露光光、（７）は露光波長域
のアライメント光である。（８）は長波長域のアライメ
ント光である。第２図における点Ａは露光光のエネルギ
ー、点Ｂはアライメント光のエネルギーを示す。
Claims (3)
- 【請求項１】多層レジストの露光工程におけるウエハの
アライメントにおいて、多層レジストのいずれかの層に
光漂白性の吸光剤を加え、かつ露光光と同波長域の光を
用いてアライメントを行うことを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項２】上記吸光剤に光漂白速度が照射される光エ
ネルギーに依存して増加するものを使用することを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項３】上記アライメント光に露光光よりも強い光
を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202761A JPH0690997B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60202761A JPH0690997B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6262524A JPS6262524A (ja) | 1987-03-19 |
| JPH0690997B2 true JPH0690997B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=16462730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60202761A Expired - Lifetime JPH0690997B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690997B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2674058B2 (ja) * | 1988-02-10 | 1997-11-05 | 日本電気株式会社 | パターン形成方法 |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP60202761A patent/JPH0690997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6262524A (ja) | 1987-03-19 |
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