JPH0719742B2 - マスク位置合わせ方法 - Google Patents
マスク位置合わせ方法Info
- Publication number
- JPH0719742B2 JPH0719742B2 JP61136821A JP13682186A JPH0719742B2 JP H0719742 B2 JPH0719742 B2 JP H0719742B2 JP 61136821 A JP61136821 A JP 61136821A JP 13682186 A JP13682186 A JP 13682186A JP H0719742 B2 JPH0719742 B2 JP H0719742B2
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- JP
- Japan
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- mask
- ray
- rays
- crystal
- plane
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- 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】 イ） 産業上の利用分野 本発明は半導体装置製造のためのリソグラフィ技術に関
し、特に、マスク位置合わせ技術の改良に向けられてい
る。
し、特に、マスク位置合わせ技術の改良に向けられてい
る。
ロ） 従来の技術 半導体分野に於て1/4μｍ程度の徴細加工を行なう際の
問題点はマスクの位置合わせである。従来は、「Ｘ線リ
ソグラフィー用高精度位置合わせ法」1986年（昭和61
年）春季第33回応用物理学関係連合講演会講演予講集p.
326に記載されている如く、マスクに付けた適当なマー
ク、ゾーンプレートや回折格子にレーザー光を当てて位
置合わせが行なわれているが0.01μｍ程度の高精度の位
置合わせは容易ではない。
問題点はマスクの位置合わせである。従来は、「Ｘ線リ
ソグラフィー用高精度位置合わせ法」1986年（昭和61
年）春季第33回応用物理学関係連合講演会講演予講集p.
326に記載されている如く、マスクに付けた適当なマー
ク、ゾーンプレートや回折格子にレーザー光を当てて位
置合わせが行なわれているが0.01μｍ程度の高精度の位
置合わせは容易ではない。
ハ） 発明が解決しようとする問題点 サブミクロンの微細加工をおこなうには数種類のパター
ンを重ねて転写する必要があり、マスクの位置合わせ精
度として0.01μｍ程度の高いものが要求される。位置の
自由度としてマスク面内の回転即ち方位と、更に面に平
行な２方向の並進の計３つの自由度があり、３つ共正確
に制御する必要があるがＸ線リソグラフィーを実用化す
るために、現在よりも精度の高い位置合わせ技術の出現
が待たれている。
ンを重ねて転写する必要があり、マスクの位置合わせ精
度として0.01μｍ程度の高いものが要求される。位置の
自由度としてマスク面内の回転即ち方位と、更に面に平
行な２方向の並進の計３つの自由度があり、３つ共正確
に制御する必要があるがＸ線リソグラフィーを実用化す
るために、現在よりも精度の高い位置合わせ技術の出現
が待たれている。
ニ） 問題点を解決するための手段 本発明はマスクの基板として良質の単結晶が使えること
に着目し、斯る問題点のうち方位と並進の自由度を分解
して考え、Ｘ線のブラッグ反射現象を用いてマスクの方
位のみを正確に決める方法を提案している。
に着目し、斯る問題点のうち方位と並進の自由度を分解
して考え、Ｘ線のブラッグ反射現象を用いてマスクの方
位のみを正確に決める方法を提案している。
ホ） 作用 単結晶マスク基板によるＸ線のブラッグ反射現象を用い
ることに依ってマスクの方位を正確かつ簡単に検出する
ことができる。
ることに依ってマスクの方位を正確かつ簡単に検出する
ことができる。
ヘ） 実施例 第２図に吸収のある完全結晶表面によるＸ線のブラッグ
反射曲線（ロッキングカーブ）の一例を示す。横軸は角
度で縦軸は反射率である。全反射が起こる角度幅は使用
する結晶面によって異なるが普通は数秒である。マスク
基板としてシリコン単結晶を用い、第３図に示す様に、
その側面を特定の結晶面（例えば110面）が出るように
カットしておく。結晶格子によるブラッグ反射を用いる
ので表面の平滑度や110面からの僅かなずれは問題にな
らないが、格子歪みが入らない様に表面を化学研摩して
おく必要がある。
反射曲線（ロッキングカーブ）の一例を示す。横軸は角
度で縦軸は反射率である。全反射が起こる角度幅は使用
する結晶面によって異なるが普通は数秒である。マスク
基板としてシリコン単結晶を用い、第３図に示す様に、
その側面を特定の結晶面（例えば110面）が出るように
カットしておく。結晶格子によるブラッグ反射を用いる
ので表面の平滑度や110面からの僅かなずれは問題にな
らないが、格子歪みが入らない様に表面を化学研摩して
おく必要がある。
第１図に本発明を実施するための装置の構成を示す。同
図において、（１）はＸ線発生装置、（２）は所望の波
長のＸ線のみを通過させるモノクロメータ、（３）はマ
スクの基板結晶、（４）はＸ線検出器である。マスク基
板側面にあらかじめ作っておいたカット面と入射Ｘ線の
相対位置をブラッグ反射が起こる様に配置し、反射Ｘ線
の強度を（４）で検出する。単結晶によるＸ線の反射率
は（３）の角度変化に非常に敏感に反応するので0.1秒
程度の結晶のずれを検出することは可能である。検出器
の出力をマスクアライナーの方位調節機構にフィードバ
ックすることにより正確な方位調節が出来る。
図において、（１）はＸ線発生装置、（２）は所望の波
長のＸ線のみを通過させるモノクロメータ、（３）はマ
スクの基板結晶、（４）はＸ線検出器である。マスク基
板側面にあらかじめ作っておいたカット面と入射Ｘ線の
相対位置をブラッグ反射が起こる様に配置し、反射Ｘ線
の強度を（４）で検出する。単結晶によるＸ線の反射率
は（３）の角度変化に非常に敏感に反応するので0.1秒
程度の結晶のずれを検出することは可能である。検出器
の出力をマスクアライナーの方位調節機構にフィードバ
ックすることにより正確な方位調節が出来る。
次に本発明の具体的実施例を数値を挙げて説明する。Ｘ
線発生装置として例えば銅ターゲットを用いた封入型Ｘ
線管（微小焦点の方が良い）を第１図の様に配置する。
Cu−Ｋα線の波長はλ＝1.5405Å、モノクロメータはシ
リコン単結晶（格子定数5.4301Å）の３結晶非対称配置
を用いる。マスク基板として100シリコンウエハを用い
る場合を例にとる。基板面に垂直に110格子面があるの
でその面の220反射を使用する。ブラッグ角はθＢ＝23.
65度である。単色化されたＸ線の角度広がりは0.1秒程
度にする。反射Ｘ線の強度はシンチレーションカウンタ
ーで検出する。反射率曲線を測定することにより結晶の
方位を0.1秒オーダーの精度で制御する。１秒の方位の
乱れは10mm角のマスクの一端を合わせた場合他端で約0.
5μｍの位置のずれを生じさせるので、線幅1/4μｍのマ
スクの場合には0.1秒オーダーの方位の検出精度があれ
ば充分である。マスクのサイズがこれより小さい場合に
は方位の検出精度は更に低くて良い。
線発生装置として例えば銅ターゲットを用いた封入型Ｘ
線管（微小焦点の方が良い）を第１図の様に配置する。
Cu−Ｋα線の波長はλ＝1.5405Å、モノクロメータはシ
リコン単結晶（格子定数5.4301Å）の３結晶非対称配置
を用いる。マスク基板として100シリコンウエハを用い
る場合を例にとる。基板面に垂直に110格子面があるの
でその面の220反射を使用する。ブラッグ角はθＢ＝23.
65度である。単色化されたＸ線の角度広がりは0.1秒程
度にする。反射Ｘ線の強度はシンチレーションカウンタ
ーで検出する。反射率曲線を測定することにより結晶の
方位を0.1秒オーダーの精度で制御する。１秒の方位の
乱れは10mm角のマスクの一端を合わせた場合他端で約0.
5μｍの位置のずれを生じさせるので、線幅1/4μｍのマ
スクの場合には0.1秒オーダーの方位の検出精度があれ
ば充分である。マスクのサイズがこれより小さい場合に
は方位の検出精度は更に低くて良い。
ト） 発明の効果 本発明は以上の説明から明らかな如く、マスク基板とし
て単結晶を使用し結晶格子面から反射するＸ線の強度を
検出しているのでマスクの方位を極めて正確に検出し位
置合わせに利用できる。現在のアライナーやステッパー
に利用すれば0.01μｍ以下の微細加工用アライナーの方
位調節の問題が解決する。この方法で方位が正確に決ま
れば、並進の位置合わせに使用するマークは１個で足
り、従来のアライナーの様にマークを複数個（例えば４
隅に）使用してそれらからの信号を処理するという様な
煩わしさから解放される。
て単結晶を使用し結晶格子面から反射するＸ線の強度を
検出しているのでマスクの方位を極めて正確に検出し位
置合わせに利用できる。現在のアライナーやステッパー
に利用すれば0.01μｍ以下の微細加工用アライナーの方
位調節の問題が解決する。この方法で方位が正確に決ま
れば、並進の位置合わせに使用するマークは１個で足
り、従来のアライナーの様にマークを複数個（例えば４
隅に）使用してそれらからの信号を処理するという様な
煩わしさから解放される。
尚、本発明方法は、マスク基板へのマスクパターン形成
時及び、マスクを使ったＸ線露光時の何れにも適用し得
ることは明らかである。
時及び、マスクを使ったＸ線露光時の何れにも適用し得
ることは明らかである。
第１図は本発明を実施するための装置の構成を示す平面
図、第２図は単結晶表面からのＸ線の反射率曲線図、第
３図はマスク基板とＸ線を反射させる格子面の関係を示
す斜視図である。 （１）……Ｘ線発生装置、（２）……モノクロメータ
ー、（３）……マスク基板、（４）……Ｘ線検出器。
図、第２図は単結晶表面からのＸ線の反射率曲線図、第
３図はマスク基板とＸ線を反射させる格子面の関係を示
す斜視図である。 （１）……Ｘ線発生装置、（２）……モノクロメータ
ー、（３）……マスク基板、（４）……Ｘ線検出器。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｘ線発生装置ならびに所望の波長のＸ線の
みを通過させるモノクロメータと、このモノクロメータ
から得られる所望波長のＸ線を反射させる単結晶マスク
基板ならびにこのマスク基板から反射するＸ線を検出す
る検出器とを備え、上記Ｘ線強度を検出することにより
マスクの方位を正確に制御することを特徴としたマスク
位置合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136821A JPH0719742B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | マスク位置合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136821A JPH0719742B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | マスク位置合わせ方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293634A JPS62293634A (ja) | 1987-12-21 |
| JPH0719742B2 true JPH0719742B2 (ja) | 1995-03-06 |
Family
ID=15184295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61136821A Expired - Lifetime JPH0719742B2 (ja) | 1986-06-12 | 1986-06-12 | マスク位置合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0719742B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2569862B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1997-01-08 | 三菱電機株式会社 | Ｘ線露光装置およびｘ線露光方法 |
| FR2755298B1 (fr) * | 1996-10-30 | 1999-02-26 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif pour le positionnement precis d'objets monocristallins les uns par rapports aux autres en fonction de leurs plans cristallographiques |
-
1986
- 1986-06-12 JP JP61136821A patent/JPH0719742B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62293634A (ja) | 1987-12-21 |
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