JPH11260701A - 電子ビーム露光の位置合わせマーク - Google Patents
電子ビーム露光の位置合わせマークInfo
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- JPH11260701A JPH11260701A JP10062978A JP6297898A JPH11260701A JP H11260701 A JPH11260701 A JP H11260701A JP 10062978 A JP10062978 A JP 10062978A JP 6297898 A JP6297898 A JP 6297898A JP H11260701 A JPH11260701 A JP H11260701A
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- JP
- Japan
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- compound semiconductor
- alignment mark
- semiconductor layer
- electron beam
- beam exposure
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
- H01J37/3045—Object or beam position registration
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W46/00—Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/304—Controlling tubes
- H01J2237/30433—System calibration
- H01J2237/30438—Registration
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W46/00—Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification
- H10W46/501—Marks applied to devices, e.g. for alignment or identification for use before dicing
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 化合物半導体層の結晶成長時に形状劣化を起
こさない電子ビーム露光の位置合わせマークを提供す
る。 【解決手段】 化合物半導体層の構成物質と比較的反応
し易い位置合わせマークのマーク本体を、前記化合物半
導体層の構成物質と反応し難い保護層でくるんだ。
こさない電子ビーム露光の位置合わせマークを提供す
る。 【解決手段】 化合物半導体層の構成物質と比較的反応
し易い位置合わせマークのマーク本体を、前記化合物半
導体層の構成物質と反応し難い保護層でくるんだ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体微細加工技
術に属するものであり、特に、化合物半導体層の成長と
電子ビーム露光による微細加工とを繰り返すことによっ
て微細半導体構造を形成する際に、電子ビーム露光の位
置合わせに用いる位置合わせマークに関するものであ
る。
術に属するものであり、特に、化合物半導体層の成長と
電子ビーム露光による微細加工とを繰り返すことによっ
て微細半導体構造を形成する際に、電子ビーム露光の位
置合わせに用いる位置合わせマークに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子ビーム露光による非常に微細な加工
と化合物半導体の成長とを繰り返すことによって、任意
の微細半導体構造を形成できるはずである。
と化合物半導体の成長とを繰り返すことによって、任意
の微細半導体構造を形成できるはずである。
【０００３】電子ビーム露光の位置合わせに用いる位置
合わせマークにおいては、化合物半導体結晶成長中に安
定しており、反射電子生成のために１００ｎｍ程度の厚
さで大きな原子番号の材料とし、鋭い断面形状とするこ
とが必要である。
合わせマークにおいては、化合物半導体結晶成長中に安
定しており、反射電子生成のために１００ｎｍ程度の厚
さで大きな原子番号の材料とし、鋭い断面形状とするこ
とが必要である。
【０００４】
【発明が解決使用とする課題】しかしながら、電子ビー
ム露光の位置合わせマークに用いられる金等は、結晶成
長時に化合物半導体構成元素のＧａやＩｎと合金化して
形状劣化を起こし、このため正確な位置検出ができず、
多重露光が不可能であった。また、タングステン等の前
記化合物半導体構成元素と合金化しにくい材料を使用す
ることも考えられるが、これらのような材料では鋭い形
状を作るのが困難であり、位置合わせマーク用としては
適していない。
ム露光の位置合わせマークに用いられる金等は、結晶成
長時に化合物半導体構成元素のＧａやＩｎと合金化して
形状劣化を起こし、このため正確な位置検出ができず、
多重露光が不可能であった。また、タングステン等の前
記化合物半導体構成元素と合金化しにくい材料を使用す
ることも考えられるが、これらのような材料では鋭い形
状を作るのが困難であり、位置合わせマーク用としては
適していない。
【０００５】したがって、本発明の目的は、電子ビーム
露光による非常に微細な加工と化合物半導体層の成長と
を繰り返し、微細半導体構造を形成することを可能にす
るために、化合物半導体層の結晶成長時に形状劣化を起
こさない電子ビーム露光の位置合わせマークを提供する
ことである。
露光による非常に微細な加工と化合物半導体層の成長と
を繰り返し、微細半導体構造を形成することを可能にす
るために、化合物半導体層の結晶成長時に形状劣化を起
こさない電子ビーム露光の位置合わせマークを提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明による位置合わせマークは、該位置合わせマ
ークのマーク本体を、前記化合物半導体層の構成物質と
反応し難い保護層でくるんだことを特徴とするものであ
る。
め、本発明による位置合わせマークは、該位置合わせマ
ークのマーク本体を、前記化合物半導体層の構成物質と
反応し難い保護層でくるんだことを特徴とするものであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態によ
る位置合わせマークを形成した半導体構造の断面図であ
る。化合物半導体基板１上に化合物半導体層２が結晶成
長されており、この上に位置合わせマークを形成する。
まず、形成したい位置合わせマークの形状を含むように
下部保護層３を形成する。この下部保護層３の材料を、
例えば酸化珪素等の、化合物半導体と反応しにくいもの
とする。この下部保護層３の上に、金等の大きな原子番
号の位置合わせの検出信号を生成するのに適した物質で
マーク本体４を形成する。さらにこの上に前記下部保護
層と同様の材料で上部保護層５を形成し、マーク本体４
を下部保護層３および上部保護層５で完全にくるむよう
にする。このようにすれば、この上に他の化合物半導体
層を成長させたときに、この化合物半導体層の構成物質
とマーク本体４とが接触せず、マーク本体４にこの化合
物半導体層の構成物質と反応し易い金等の材料を使用し
ても形状劣化を起こさない。
る位置合わせマークを形成した半導体構造の断面図であ
る。化合物半導体基板１上に化合物半導体層２が結晶成
長されており、この上に位置合わせマークを形成する。
まず、形成したい位置合わせマークの形状を含むように
下部保護層３を形成する。この下部保護層３の材料を、
例えば酸化珪素等の、化合物半導体と反応しにくいもの
とする。この下部保護層３の上に、金等の大きな原子番
号の位置合わせの検出信号を生成するのに適した物質で
マーク本体４を形成する。さらにこの上に前記下部保護
層と同様の材料で上部保護層５を形成し、マーク本体４
を下部保護層３および上部保護層５で完全にくるむよう
にする。このようにすれば、この上に他の化合物半導体
層を成長させたときに、この化合物半導体層の構成物質
とマーク本体４とが接触せず、マーク本体４にこの化合
物半導体層の構成物質と反応し易い金等の材料を使用し
ても形状劣化を起こさない。
【０００８】位置合わせマークは、平面の２次元で位置
検出を行うことから、図２に示すようなクロス状のパタ
ーンが用いられる。金で形成したパターンは、化合物半
導体層の結晶成長後、図３に示すように完全にその形状
を留めない。
検出を行うことから、図２に示すようなクロス状のパタ
ーンが用いられる。金で形成したパターンは、化合物半
導体層の結晶成長後、図３に示すように完全にその形状
を留めない。
【０００９】上述したように、位置合わせマークには、
（１）化合物半導体結晶成長中に安定し、（２）反射電
子生成のための１００ｎｍ程度の厚さと大きな原子番号
であり、（３）鋭い断面形状とすることなどが必要とな
る。金は（１）の条件を満たさないため、タングステ
ン、白金で試みたが、タングステンは鋭い形状を作るの
が難しく、白金は金ほどでないが化合物半導体層結晶成
長中に形状が劣化する。白金で形成した位置合わせマー
クの、電子ビームがこのマークを横切るときの反射電子
による位置検出信号の、化合物半導体層の結晶成長前の
波形を図３ａに示し、化合物半導体層の結晶成長後の波
形を図３ｂに示す。横軸は電子ビームの位置を表し、上
部のラインは反射信号の微分値を表し、中央のラインは
前記微分値の絶対値を表し、下部のラインは上の信号よ
り検出したマークの位置を表す。化合物半導体層の結晶
成長後では右側のエッジが検出されていないことが判
る。
（１）化合物半導体結晶成長中に安定し、（２）反射電
子生成のための１００ｎｍ程度の厚さと大きな原子番号
であり、（３）鋭い断面形状とすることなどが必要とな
る。金は（１）の条件を満たさないため、タングステ
ン、白金で試みたが、タングステンは鋭い形状を作るの
が難しく、白金は金ほどでないが化合物半導体層結晶成
長中に形状が劣化する。白金で形成した位置合わせマー
クの、電子ビームがこのマークを横切るときの反射電子
による位置検出信号の、化合物半導体層の結晶成長前の
波形を図３ａに示し、化合物半導体層の結晶成長後の波
形を図３ｂに示す。横軸は電子ビームの位置を表し、上
部のラインは反射信号の微分値を表し、中央のラインは
前記微分値の絶対値を表し、下部のラインは上の信号よ
り検出したマークの位置を表す。化合物半導体層の結晶
成長後では右側のエッジが検出されていないことが判
る。
【００１０】そこで、本発明による位置合わせマークの
一実施形態を設けた半導体構造において、図１における
化合物半導体基板１をＩｎＰ基板、化合物半導体層２を
ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓ多層構造、下部保護層３を３０ｎ
ｍ厚のタングステン、マーク本体４を１００ｎｍ厚の金
と１０ｎｍ厚のクロム、上部保護層５を１００ｎｍ厚の
酸化珪素膜とした。図４ａおよび４ｂに、この本発明に
よる位置合わせマークの場合の、図３ａおよび３ｂと同
様の化合物半導体層の結晶成長前後での位置検出信号の
波形を示す。化合物半導体層の結晶成長後も良好に位置
検出が行われていることが判る。なお、上部保護層５を
金の側面を包まない形状のタングステンとしたところ、
マークの形状は劣化したことから、完全に包むことが重
要であることが判る。
一実施形態を設けた半導体構造において、図１における
化合物半導体基板１をＩｎＰ基板、化合物半導体層２を
ＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓ多層構造、下部保護層３を３０ｎ
ｍ厚のタングステン、マーク本体４を１００ｎｍ厚の金
と１０ｎｍ厚のクロム、上部保護層５を１００ｎｍ厚の
酸化珪素膜とした。図４ａおよび４ｂに、この本発明に
よる位置合わせマークの場合の、図３ａおよび３ｂと同
様の化合物半導体層の結晶成長前後での位置検出信号の
波形を示す。化合物半導体層の結晶成長後も良好に位置
検出が行われていることが判る。なお、上部保護層５を
金の側面を包まない形状のタングステンとしたところ、
マークの形状は劣化したことから、完全に包むことが重
要であることが判る。
【００１１】本発明による位置合わせマークを使用する
ことで初めて形成することができるようになった２０ｎ
ｍのサイズのＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓ埋め込み構造と、そ
れに位置合わせを行ったメサ構造上の５０ｎｍ周期電極
構造の断面図を図６に示す。
ことで初めて形成することができるようになった２０ｎ
ｍのサイズのＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓ埋め込み構造と、そ
れに位置合わせを行ったメサ構造上の５０ｎｍ周期電極
構造の断面図を図６に示す。
【００１２】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、化合物
半導体層の結晶成長時に形状劣化を起こさない電子ビー
ム露光の位置合わせマークを得ることができ、この位置
合わせマークを使用することによって、電子ビーム露光
による非常に微細な加工と化合物半導体の成長とを繰り
返し、微細半導体構造を形成できる。
半導体層の結晶成長時に形状劣化を起こさない電子ビー
ム露光の位置合わせマークを得ることができ、この位置
合わせマークを使用することによって、電子ビーム露光
による非常に微細な加工と化合物半導体の成長とを繰り
返し、微細半導体構造を形成できる。
【図１】本発明の一実施形態による位置合わせマークを
形成した半導体構造の断面図である。
形成した半導体構造の断面図である。
【図２】位置合わせマークの形状の一例を示す上面図で
ある。
ある。
【図３】金で形成した位置合わせマークの、化合物半導
体層の結晶成長後の形状劣化の様子を示す上面図であ
る。
体層の結晶成長後の形状劣化の様子を示す上面図であ
る。
【図４】ａは、白金で形成した位置合わせマークの、化
合物半導体層の結晶成長前の位置検出信号を示す波形図
であり、ｂはその化合物半導体層の結晶成長後の波形図
である。
合物半導体層の結晶成長前の位置検出信号を示す波形図
であり、ｂはその化合物半導体層の結晶成長後の波形図
である。
【図５】ａは、本発明による位置合わせマークの、化合
物半導体層の結晶成長前の位置検出信号を示す波形図で
あり、ｂはその化合物半導体層の結晶成長後の波形図で
ある。
物半導体層の結晶成長前の位置検出信号を示す波形図で
あり、ｂはその化合物半導体層の結晶成長後の波形図で
ある。
【図６】本発明による位置合わせマークを使用して形成
される、２０ｎｍのサイズのＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓ埋め
込み構造と、それに位置合わせを行ったメサ構造上の５
０ｎｍ周期電極構造の断面図である。
される、２０ｎｍのサイズのＩｎＰ／ＧａＩｎＡｓ埋め
込み構造と、それに位置合わせを行ったメサ構造上の５
０ｎｍ周期電極構造の断面図である。
１ 化合物半導体基板 ２ 化合物半導体層 ３ 下部保護層 ４ マーク本体 ５ 上部保護層
Claims (1)
- 【請求項１】 化合物半導体層の成長と電子ビーム露光
による微細加工とを繰り返すことによって微細半導体構
造を形成する際に、電子ビーム露光の位置合わせに用い
る位置合わせマークにおいて、該位置合わせマークのマ
ーク本体を、前記化合物半導体層の構成物質と反応し難
い保護層でくるんだことを特徴とする位置合わせマー
ク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10062978A JPH11260701A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 電子ビーム露光の位置合わせマーク |
| US09/154,250 US6424052B1 (en) | 1998-03-13 | 1998-09-16 | Alignment mark for electron beam lithography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10062978A JPH11260701A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 電子ビーム露光の位置合わせマーク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11260701A true JPH11260701A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13215967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10062978A Pending JPH11260701A (ja) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | 電子ビーム露光の位置合わせマーク |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6424052B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11260701A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100586032B1 (ko) * | 2004-07-26 | 2006-06-01 | 삼성전자주식회사 | 기판 정렬 방법 및 장치, 이를 이용한 기판의 패턴 검사방법 및 장치 |
| KR101223098B1 (ko) * | 2004-09-09 | 2013-01-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 및 이의 제조방법 |
| US20070215881A1 (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting element and manufacturing method thereof |
| CN109727920B (zh) * | 2018-12-18 | 2020-10-30 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | Tft基板的制作方法及tft基板 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1919991C3 (de) * | 1969-04-19 | 1973-11-29 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Anordnung zur automatischen Aus richtung von zwei aufeinander einzu justierenden Objekten |
| US3832561A (en) * | 1973-10-01 | 1974-08-27 | Westinghouse Electric Corp | Method and apparatus for electron beam alignment with a substrate by schottky barrier contacts |
| GB1550867A (en) * | 1975-08-04 | 1979-08-22 | Hughes Aircraft Co | Positioning method and apparatus for fabricating microcircuit devices |
| JPS5350680A (en) * | 1976-10-19 | 1978-05-09 | Nec Corp | Transfer mask for x-ray exposure and its production |
| JPS5856334A (ja) | 1981-09-29 | 1983-04-04 | Fujitsu Ltd | 位置合わせマ−ク |
| JPS58223327A (ja) | 1982-06-22 | 1983-12-24 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ムを用いた位置合わせ方法 |
| JPH01158731A (ja) * | 1987-12-15 | 1989-06-21 | Fujitsu Ltd | 光電子転写露光方法およびこれに用いられるマスク |
| US5162240A (en) * | 1989-06-16 | 1992-11-10 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus of fabricating electric circuit pattern on thick and thin film hybrid multilayer wiring substrate |
| JP2777915B2 (ja) * | 1989-08-30 | 1998-07-23 | キヤノン株式会社 | 位置合わせ機構 |
| JP2897355B2 (ja) * | 1990-07-05 | 1999-05-31 | 株式会社ニコン | アライメント方法，露光装置，並びに位置検出方法及び装置 |
| US5897371A (en) * | 1996-12-19 | 1999-04-27 | Cypress Semiconductor Corp. | Alignment process compatible with chemical mechanical polishing |
| US5978085A (en) * | 1997-03-07 | 1999-11-02 | Litel Instruments | Apparatus method of measurement and method of data analysis for correction of optical system |
-
1998
- 1998-03-13 JP JP10062978A patent/JPH11260701A/ja active Pending
- 1998-09-16 US US09/154,250 patent/US6424052B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6424052B1 (en) | 2002-07-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000111 |