JPS6353924A - 粒子ビ−ム露光用位置合せマ−ク - Google Patents
粒子ビ−ム露光用位置合せマ−クInfo
- Publication number
- JPS6353924A JPS6353924A JP61197929A JP19792986A JPS6353924A JP S6353924 A JPS6353924 A JP S6353924A JP 61197929 A JP61197929 A JP 61197929A JP 19792986 A JP19792986 A JP 19792986A JP S6353924 A JPS6353924 A JP S6353924A
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- thick film
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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】
産業上の利用分野
本発明は、電子ビームやイオンビームなどの粒子ビーム
の露光用位置合せマークに関するものである。
の露光用位置合せマークに関するものである。
従来の技術
電子ビーム露光、イオンビーム露光などは、光露光では
不可能な微細パターンを高い精度で形成できる方法であ
る。この微細パターンの重ね合せを高精度で実現するた
めに、基板上に設けられた凹凸を持つパターンを重ね合
せのための位置合せ用マークとして用いる。以下、電子
ビーム露光について位置合せ用マークの従来例を説明す
る。イオンビーム露光の場合も同様に考えることができ
る。
不可能な微細パターンを高い精度で形成できる方法であ
る。この微細パターンの重ね合せを高精度で実現するた
めに、基板上に設けられた凹凸を持つパターンを重ね合
せのための位置合せ用マークとして用いる。以下、電子
ビーム露光について位置合せ用マークの従来例を説明す
る。イオンビーム露光の場合も同様に考えることができ
る。
電子ビーム露光において、既存パターンへの位置合せは
、第２図（ａ）および第２図（ｂ）に示すように、シリ
コン基板１に存在する位置合せマーク２を電子ビームａ
で走査し、その反射電子を検出して電子回路で処理し、
第２図（ｃ）に示すような波形を得ることにより行なわ
れている。この位置合せ用マーク２の形成方法として、
シリコンやシリコン酸化物（ＳｉＯ□）などシリコン基
板１とほぼ等しい原子番号の材料を用いて深い段差を持
つパターンを形成する方法、または、金やタングステン
など、シリコンより原子番号の大きい材料を用いて形成
する方法がある。
、第２図（ａ）および第２図（ｂ）に示すように、シリ
コン基板１に存在する位置合せマーク２を電子ビームａ
で走査し、その反射電子を検出して電子回路で処理し、
第２図（ｃ）に示すような波形を得ることにより行なわ
れている。この位置合せ用マーク２の形成方法として、
シリコンやシリコン酸化物（ＳｉＯ□）などシリコン基
板１とほぼ等しい原子番号の材料を用いて深い段差を持
つパターンを形成する方法、または、金やタングステン
など、シリコンより原子番号の大きい材料を用いて形成
する方法がある。
発明が解決しようとする問題点
従来例の位置合せ用マーク２を用いてマーク検出を行な
う場合１位置合せ用マーク２の上に厚いレジストが塗布
されていると、信号強度が劣化するという問題から、位
置合せ用マーク２を厚くする必要がある。シリコン段差
の位置合せ用マークでは、マークを厚くできるため、厚
いレジストによる信号強度の劣化という問題はないが、
マーク部分とそれ以外の部分とで反射電子の出る数があ
まり変わらないため、極めてＳ／Ｎが悪くなる。
う場合１位置合せ用マーク２の上に厚いレジストが塗布
されていると、信号強度が劣化するという問題から、位
置合せ用マーク２を厚くする必要がある。シリコン段差
の位置合せ用マークでは、マークを厚くできるため、厚
いレジストによる信号強度の劣化という問題はないが、
マーク部分とそれ以外の部分とで反射電子の出る数があ
まり変わらないため、極めてＳ／Ｎが悪くなる。
また、金属の位置合せ用マークでは、金属の応力の関係
から１μｍ以上の厚いマークを形成することは困難であ
り、段差が低いのでやはりＳ／Ｎが劣化する。
から１μｍ以上の厚いマークを形成することは困難であ
り、段差が低いのでやはりＳ／Ｎが劣化する。
本発明は上記問題点を解決するもめであり、マーク検出
を良好にできて、高精度Φパターンの位置合せを行なう
ことのできる粒子ビーム露光用位置合せマークを提供す
ることを目的とするものである。
を良好にできて、高精度Φパターンの位置合せを行なう
ことのできる粒子ビーム露光用位置合せマークを提供す
ることを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明は、半導体基板上
に、前記半導体基板を形成している半導体より原子番号
の大きい金属材料の厚膜と、その厚膜上に前記金属材料
の酸化物の薄膜とを積層してなるものである。
に、前記半導体基板を形成している半導体より原子番号
の大きい金属材料の厚膜と、その厚膜上に前記金属材料
の酸化物の薄膜とを積層してなるものである。
作用
上記構成により、応力の問題を解決することができ、そ
れにより位置合せマークを金属で厚く構成できるので、
位置合せマーク上に厚くレジストを塗布した場合におい
ても、マーク検出の劣化がほとんどなく、高い重ね合せ
精度を得ることができる。
れにより位置合せマークを金属で厚く構成できるので、
位置合せマーク上に厚くレジストを塗布した場合におい
ても、マーク検出の劣化がほとんどなく、高い重ね合せ
精度を得ることができる。
実施例
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はマーク形成工程の一例を説明する断面図である
。第１図（ａ）に示すように、シリコン基板ｌｌの上に
、タングステン厚膜１２をスパッタ法により３μｍの厚
さに形成する。ここでのスパッタ条件は、スパッタガス
としてアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、Ａｒガス圧２０
ｍ Ｔｏｒｒ、高周波電力ＩＫＷで、１５分間のスパッ
タであった。
。第１図（ａ）に示すように、シリコン基板ｌｌの上に
、タングステン厚膜１２をスパッタ法により３μｍの厚
さに形成する。ここでのスパッタ条件は、スパッタガス
としてアルゴン（Ａｒ）ガスを用い、Ａｒガス圧２０
ｍ Ｔｏｒｒ、高周波電力ＩＫＷで、１５分間のスパッ
タであった。
次に、第１図（ｂ）に示すように、タングステン厚膜１
２の上に、タングステンの酸化物、たとえば酸化タング
ステン（Ｗ２Ｏ）などのタングステン酸化薄膜１３を反
応性スパッタ法により０．０５μｍの厚さに形成する。
２の上に、タングステンの酸化物、たとえば酸化タング
ステン（Ｗ２Ｏ）などのタングステン酸化薄膜１３を反
応性スパッタ法により０．０５μｍの厚さに形成する。
ここでの反応性スパッタ条件は、反応性スパッタガスと
して酸素（０２）ガスを用い。
して酸素（０２）ガスを用い。
ｏ２ガス圧２０ ｍ Ｔｏｒｒ、高周波電力ＩＫＷで、
１分間のスパッタであった６ 次に、第１図（ｃ）に示
すように、ジアゾ系ノボラック樹脂からなるポジ型ホト
レジスト０ＦＰＲ８００（東京応化■製）を用いて、光
露光によりレジストパターン１４を厚さ１．８μｍで形
成する。その後、反応性イオンエツチング装置を用いて
、レジストパターン１４をマスクとして、タングステン
酸化薄膜１３、およびタングステン厚膜１２を９分間エ
ツチングすることで、線幅２μｍ、厚さ３．０５μｍの
第１図（ｄ）に示す構造のタングステン厚膜パターン１
５およびタングステン酸化′４膜パターン１６を有する
電子ビーム露光用位置合せマークを得ることができた。
１分間のスパッタであった６ 次に、第１図（ｃ）に示
すように、ジアゾ系ノボラック樹脂からなるポジ型ホト
レジスト０ＦＰＲ８００（東京応化■製）を用いて、光
露光によりレジストパターン１４を厚さ１．８μｍで形
成する。その後、反応性イオンエツチング装置を用いて
、レジストパターン１４をマスクとして、タングステン
酸化薄膜１３、およびタングステン厚膜１２を９分間エ
ツチングすることで、線幅２μｍ、厚さ３．０５μｍの
第１図（ｄ）に示す構造のタングステン厚膜パターン１
５およびタングステン酸化′４膜パターン１６を有する
電子ビーム露光用位置合せマークを得ることができた。
ここでのエツチング条件は、エツチングガスとして六フ
ッ化硫黄（ＳＦｓ）１５％四塩化炭素（ＣＣａ４）を用
い。
ッ化硫黄（ＳＦｓ）１５％四塩化炭素（ＣＣａ４）を用
い。
ガス流量１０ｃｃ／ａ＋ｉｎ、ガス圧カフ５ ｍ Ｔｏ
ｒｒ、高周波電力１５０Ｗであった。また、タングステ
ン酸化薄膜１３およびタングステン厚膜１２のエツチン
グ速度はそれぞれ０．０５ μｍ ／ ｗｉｎ、０．２
５ ｐ ｍ／＋ｏｉｎであり、ホトレジストＯＦ Ｐ
Ｒ８００のエツチング速度は０．２０μｍ／ｗｉｎであ
った。
ｒｒ、高周波電力１５０Ｗであった。また、タングステ
ン酸化薄膜１３およびタングステン厚膜１２のエツチン
グ速度はそれぞれ０．０５ μｍ ／ ｗｉｎ、０．２
５ ｐ ｍ／＋ｏｉｎであり、ホトレジストＯＦ Ｐ
Ｒ８００のエツチング速度は０．２０μｍ／ｗｉｎであ
った。
なお１以上の実施例では、半導体基板としてシリコン基
板を使用したが他の半導体を使用した基板でもよく、ま
たシリコン基板１１の上に厚膜を形成する金属材料とし
てタングステンを用い、その上に形成する金属酸化薄膜
として酸化タングステン（Ｗ２Ｏ）を用いたが、厚膜を
形成する金属材料としてはタングステンの他に、半導体
より原子番号の大きい、たとえばモリブデン、チタン、
タンタルなどがあり、その上に形成する金属酸化薄膜と
しては、それらの金属酸化化合物がある。
板を使用したが他の半導体を使用した基板でもよく、ま
たシリコン基板１１の上に厚膜を形成する金属材料とし
てタングステンを用い、その上に形成する金属酸化薄膜
として酸化タングステン（Ｗ２Ｏ）を用いたが、厚膜を
形成する金属材料としてはタングステンの他に、半導体
より原子番号の大きい、たとえばモリブデン、チタン、
タンタルなどがあり、その上に形成する金属酸化薄膜と
しては、それらの金属酸化化合物がある。
第３図に、タングステン厚膜１２（膜厚１．５μｍ）の
Ａｒガス圧に対する内部応力、タングステン酸化薄膜１
３（膜厚０．０５μｍ）の０２ガス圧に対する内部応力
およびタングステン酸化薄膜（膜厚０．０５μｍ）／タ
ングステン厚膜（１１Ｘ厚３μｍ）の２層構造にした場
合の内部応力を示す、タングステン゛ 厚膜１２の場合
、膜形成可能なＡｒガス圧領域では、引張り応力が存在
しており、膜厚１．５μｍでも、その値は１０１０ｄｙ
ｎ／Ｊ台と非常に大きな値を示している。それ以上の厚
さの膜を形成しようとすると、その応力はより大きくな
り、そのために膜剥離が生じる。タングステン酸化薄膜
１３では、圧縮応力が存在しており、０２ガス圧に対し
てその応力はほとんど変化しない。したがって、タング
ステン酸化薄膜／タングステン厚膜の２層構造とするこ
とで、その応力は減少するため、厚い位置合せマークを
金属で実現することができる。
Ａｒガス圧に対する内部応力、タングステン酸化薄膜１
３（膜厚０．０５μｍ）の０２ガス圧に対する内部応力
およびタングステン酸化薄膜（膜厚０．０５μｍ）／タ
ングステン厚膜（１１Ｘ厚３μｍ）の２層構造にした場
合の内部応力を示す、タングステン゛ 厚膜１２の場合
、膜形成可能なＡｒガス圧領域では、引張り応力が存在
しており、膜厚１．５μｍでも、その値は１０１０ｄｙ
ｎ／Ｊ台と非常に大きな値を示している。それ以上の厚
さの膜を形成しようとすると、その応力はより大きくな
り、そのために膜剥離が生じる。タングステン酸化薄膜
１３では、圧縮応力が存在しており、０２ガス圧に対し
てその応力はほとんど変化しない。したがって、タング
ステン酸化薄膜／タングステン厚膜の２層構造とするこ
とで、その応力は減少するため、厚い位置合せマークを
金属で実現することができる。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、金属の位置合せマーク
の応力を低減することが可能となり、厚い金属マークを
形成できることから、レジストを厚く塗布した場合でも
マーク検出の劣化がなく。
の応力を低減することが可能となり、厚い金属マークを
形成できることから、レジストを厚く塗布した場合でも
マーク検出の劣化がなく。
高い重ね合せ精度を得ることができる。
第１図（ａ）〜第１図（ｄ）は本発明の一実施例の粒子
ビーム露光用位置合せマーク形成工程を説明する断面図
、第２図（ａ）は位置合せ用マークの作用を説明するた
めの平面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−Ａ’断
面図、第２図（ｃ）は同位置合せ用マークにおける反射
電子検出波形図、第３図はタングステン厚膜（膜厚１．
５μｍ）、タングステン酸化薄膜（膜厚０．０５μｍ）
およびタングステン酸化薄膜（膜厚０，０５μｍ）／タ
ングステン厚膜（［厚３．０μｍ）の２層構造のガス圧
に対する内部応力特性図である。 １１・・・シリコン基板、１２・・・タングステン厚膜
、１３・・・タングステン酸化薄膜、１４・・・レジス
トパターン、１５・・・タングステン厚膜パターン、１
６・・・タングステン酸化薄膜パターン。 代理人 森 本 義 私 記１図 ｔ３−−タンフ゛°スブン酸Ｉ嬶様 第２図
ビーム露光用位置合せマーク形成工程を説明する断面図
、第２図（ａ）は位置合せ用マークの作用を説明するた
めの平面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のＡ−Ａ’断
面図、第２図（ｃ）は同位置合せ用マークにおける反射
電子検出波形図、第３図はタングステン厚膜（膜厚１．
５μｍ）、タングステン酸化薄膜（膜厚０．０５μｍ）
およびタングステン酸化薄膜（膜厚０，０５μｍ）／タ
ングステン厚膜（［厚３．０μｍ）の２層構造のガス圧
に対する内部応力特性図である。 １１・・・シリコン基板、１２・・・タングステン厚膜
、１３・・・タングステン酸化薄膜、１４・・・レジス
トパターン、１５・・・タングステン厚膜パターン、１
６・・・タングステン酸化薄膜パターン。 代理人 森 本 義 私 記１図 ｔ３−−タンフ゛°スブン酸Ｉ嬶様 第２図
Claims (1)
- １、半導体基板上に、前記半導体基板を形成している半
導体より原子番号の大きい金属材料の厚膜と、その厚膜
上に前記金属材料の酸化物の薄膜とを積層してなる粒子
ビーム露光用位置合せマーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61197929A JPH0789535B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 粒子ビ−ム露光用位置合せマ−ク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61197929A JPH0789535B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 粒子ビ−ム露光用位置合せマ−ク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6353924A true JPS6353924A (ja) | 1988-03-08 |
| JPH0789535B2 JPH0789535B2 (ja) | 1995-09-27 |
Family
ID=16382628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61197929A Expired - Lifetime JPH0789535B2 (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | 粒子ビ−ム露光用位置合せマ−ク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0789535B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62158180A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-14 | 鈴木 敏郎 | セメント系組成物の製造方法 |
| JPS62158181A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-14 | 鈴木 敏郎 | 重量コンクリ−トの調合方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6294927A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-01 | Nec Corp | チエツク用ブランクス |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61197929A patent/JPH0789535B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6294927A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-01 | Nec Corp | チエツク用ブランクス |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62158180A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-14 | 鈴木 敏郎 | セメント系組成物の製造方法 |
| JPS62158181A (ja) * | 1985-12-28 | 1987-07-14 | 鈴木 敏郎 | 重量コンクリ−トの調合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0789535B2 (ja) | 1995-09-27 |
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