JPH07263311A - Mark structure for alignment, its manufacture, and lithographic mask - Google Patents
Mark structure for alignment, its manufacture, and lithographic maskInfo
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、リソグラフィ技術で
使用されるマスクに形成される位置合わせ用マークの構
造、その製造方法及びこの構造を用いたリソグラフィマ
スクに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of an alignment mark formed on a mask used in a lithographic technique, a method for manufacturing the structure, and a lithographic mask using this structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】微細パターンの形成が可能なリソグラフ
ィ技術の１つとして、Ｘ線リソグラフィ技術がある。し
かし、現在のところリソグラフィに要求される性能を満
たし得るレベルのＸ線集光レンズがないので、Ｘ線リソ
グラフィ技術では縮小投影露光はできず等倍露光が行な
われる。このため、被露光試料上に既に形成されている
回路パターンに次の回路パターン用のリソグラフィマス
ク（以下、マスクともいう。）を位置合わせする場合の
精度は、縮小投影露光の場合に比べ、格段に高くする必
要がある。これに適した位置合わせ方法の１つとして、
ヘテロダイン法と称される方法がある。これは、マスク
及びリソグラフィの対象となる試料各々に形成された位
置合わせ用マークにアライメント光をそれぞれ照射し、
各マークに起因する回折光を比較することにより両者の
位置合わせを行なうものである。この方法をより良好な
ものとする技術として、例えば特開平4-309212号公報
（或はジャーナル オブ バキューム サイエンス テ
クノロジ（J.Vac.Sci.Technol.）B,Vol.10,No.6,Nov/De
c1992,pp-3248-3251）には、支持体（メンブレン）上に
Ｘ線吸収体を所定形状に加工して形成したマーク部（こ
こではグレーティングパターン）を設け、かつ、このマ
ーク部を、リソグラフィ対象の試料側において、アライ
メント光に対し不透明な膜（遮光膜）で覆った構成の位
置合わせ用マーク構造を有するＸ線リソグラフィマスク
が開示されている。このマスクでは、位置合わせ用マー
ク部に遮光膜を具えるため、アライメント光が被露光試
料側に至ることを防止できる。したがって、位置合わせ
用マーク部近辺では、アライメント光が試料側に至り試
料で反射されＸ線源側に戻りアライメントに必要な回折
光に悪さをすることを防止できるので、マスクと試料と
の位置合わせ精度の向上が図れるという。2. Description of the Related Art An X-ray lithography technique is one of the lithography techniques capable of forming a fine pattern. However, since there is currently no X-ray condenser lens at a level that can satisfy the performance required for lithography, reduction projection exposure cannot be performed by the X-ray lithography technique and equal-magnification exposure is performed. Therefore, the accuracy of aligning a lithographic mask for the next circuit pattern (hereinafter, also referred to as a mask) with the circuit pattern already formed on the sample to be exposed is significantly higher than that of the reduction projection exposure. Need to be high. As one of the alignment methods suitable for this,
There is a method called the heterodyne method. This is to irradiate alignment marks on the alignment marks formed on the mask and each sample to be subjected to lithography,
The positions of the marks are aligned by comparing the diffracted light caused by the marks. As a technique for improving this method, for example, JP-A-4-309212 (or Journal of Vacuum Science Technology (J.Vac.Sci.Technol.) B, Vol.10, No.6, Nov / De
c1992, pp-3248-3251), a mark portion (here, a grating pattern) formed by processing an X-ray absorber into a predetermined shape is provided on a support (membrane), and this mark portion is formed by lithography. There is disclosed an X-ray lithography mask having a positioning mark structure in which a target sample side is covered with a film (light-shielding film) opaque to alignment light. In this mask, since the alignment mark portion is provided with the light shielding film, the alignment light can be prevented from reaching the exposed sample side. Therefore, in the vicinity of the alignment mark portion, it is possible to prevent the alignment light from reaching the sample side, being reflected by the sample, returning to the X-ray source side, and damaging the diffracted light necessary for alignment. It is said that the accuracy can be improved.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
位置合わせ用マーク構造（Ｘ線リソグラフィマスク）で
は以下に説明するような問題点があった。However, the conventional alignment mark structure (X-ray lithography mask) has the following problems.
【０００４】：この従来のＸ線リソグラフィマスクを
作製する際、支持体上にＸ線吸収体を加工して所望の回
路パターン（ＬＳＩパターン等、また、グレーティング
パターンを含む。以下同じ。）を形成した後にグレーテ
ィングパターン領域上にのみ遮光膜を別途に形成する必
要があるため、Ｘ線リソグラフィマスクの製造工程の複
雑化および増加を招く。When manufacturing this conventional X-ray lithography mask, the X-ray absorber is processed on a support to form a desired circuit pattern (including an LSI pattern and a grating pattern. The same applies hereinafter). After that, since it is necessary to separately form the light shielding film only on the grating pattern region, the manufacturing process of the X-ray lithography mask is complicated and increased.
【０００５】：支持体上に所望の回路パターンを形成
した後に遮光膜を形成するためのプロセスが実施される
ので、この遮光膜形成プロセスにおいて回路パターンへ
のパーティクルの付着および、回路パターンの損傷が起
こる危険がある。Since the process for forming the light-shielding film is carried out after the desired circuit pattern is formed on the support, particles are not attached to the circuit pattern and the circuit pattern is not damaged in this light-shielding film forming process. There is a risk of this happening.
【０００６】：位置合わせ用マークであるグレーティ
ングパターンを遮光膜で覆うとグレーティングにおける
凹部は遮光膜で埋められる。ここで、従来はグレーティ
グパターン自体がＸ線吸収体で構成されているので、遮
光膜の反射率とグレーティングを構成しているＸ線吸収
体の反射率とが近い場合は、グレーティングの効果がな
くなり、この結果、アライメントが良好に行なえなくな
る。また、遮光膜の構成材料も制約される。When the grating pattern which is the alignment mark is covered with the light shielding film, the concave portion of the grating is filled with the light shielding film. Here, since the grating pattern itself is conventionally composed of an X-ray absorber, when the reflectance of the light-shielding film and the reflectance of the X-ray absorber constituting the grating are close to each other, the effect of the grating is As a result, the alignment cannot be performed properly. Further, the constituent material of the light shielding film is also limited.
【０００７】：遮光膜を形成するための成膜装置が別
途必要になる。[0007] A separate film forming apparatus for forming the light shielding film is required.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
リソグラフィマスクにおける遮蔽パターンを支持するた
めの支持体自体の一部に例えば凹部や凸部を作り込みこ
れで構成される形状部分を位置合わせ用のマーク部とす
る。そして、この支持体のマーク部を作り込んだ部分を
含む所定領域部分の、リソグラフィ対象の試料側に、リ
ソグラフィマスクの遮蔽パターンを構成する材料と同じ
材料で構成した遮蔽膜を設ける。ここで、所定領域部分
とは、位置合わせ用マーク構造付近での不要な透過光を
防止するに好適な範囲をいうものとし、設計に応じ決定
されるものである。実施例では所定領域部分はマーク部
を含むその周辺としている。Therefore, according to the present invention,
For example, a concave portion or a convex portion is formed in a part of the support body itself for supporting the shield pattern in the lithography mask, and the shape portion constituted by this is used as a positioning mark portion. Then, a shielding film made of the same material as the material forming the shielding pattern of the lithography mask is provided on the side of the sample to be lithography target in a predetermined area portion including the mark portion of the support. Here, the predetermined area portion means a range suitable for preventing unnecessary transmitted light in the vicinity of the alignment mark structure, and is determined according to the design. In the embodiment, the predetermined area portion is the periphery including the mark portion.
【０００９】[0009]
【作用】この発明の構成によれば、位置合わせ用のマー
ク部は支持体自体を加工することで構成される。これ
は、マーク部形成のための特別な薄膜は用いなくて済む
ことを意味する。また、リソグラフィ対象の試料側に不
要な光が及ぶのを防止するための遮蔽膜は、リソグラフ
ィマスクの本来の遮蔽パターンを構成する材料で構成す
ることから、遮蔽膜を遮蔽パターン形成工程で同時に作
製出来る。According to the structure of the present invention, the alignment mark portion is formed by processing the support itself. This means that it is not necessary to use a special thin film for forming the mark portion. In addition, since the shielding film for preventing unnecessary light from reaching the sample side of the lithography target is made of the material that constitutes the original shielding pattern of the lithographic mask, the shielding film is simultaneously formed in the shielding pattern forming step. I can.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、この出願の位置合わせ用マーク構造及
びその製法の各発明の実施例について、これら発明をＸ
線リソグラフィ用のリソグラフィマスクに適用した例に
より、説明する。この説明をいくつかの図を参照して行
なう。しかしながら、これらの図はこの発明を理解出来
る程度に各構成成分の寸法、形状及び配置関係を概略的
に示してある。また、各図において同様な構成成分には
同一の番号を付して示し、その重複説明を省略する場合
もある。The present invention will be described below with reference to the embodiments of the inventions of the alignment mark structure and its manufacturing method of the present application.
An example applied to a lithography mask for line lithography will be described. This description will be made with reference to several figures. However, these drawings schematically show the dimensions, shapes, and positional relationships of the respective constituents so that the present invention can be understood. In addition, in each drawing, the same constituent components are denoted by the same reference numerals, and the duplicate description may be omitted.
【００１１】１．構造の説明 図１（Ａ）はこの発明の位置合わせ用マーク構造１１を
有したＸ線リソグラフィマスク１３の要部断面図（ただ
し、切り口に着目して示している。）、図１（Ｂ）はこ
のマスク１３の平面図である。図１（Ａ）に示した構造
体は、ちょうどマスク１３を図１（Ｂ）中のＩ−Ｉ線に
沿って切ったものに相当する。なお、図１（Ｂ）では位
置合わせ用マーク構造１１を３個所に設けた例を示して
いる。これら３つのマークのうちの１つは、Ｘ方向の位
置合わせ用、他の１つはＹ方向の位置合わせ用、残りの
１つはＸ−Ｙ平面での回転ずれを補正するためのもので
ある。1. Description of Structure FIG. 1 (A) is a cross-sectional view of a main part of an X-ray lithography mask 13 having an alignment mark structure 11 of the present invention (however, a cut edge is shown), FIG. 1 (B). Is a plan view of the mask 13. The structure shown in FIG. 1A corresponds to the mask 13 just cut along the line I-I in FIG. 1B. Note that FIG. 1B shows an example in which the alignment mark structures 11 are provided at three locations. One of these three marks is for alignment in the X direction, the other one is for alignment in the Y direction, and the other one is for correcting rotational deviation in the XY plane. is there.
【００１２】また、説明に用いた図１（Ａ）、（Ｂ）に
おいて、１５は、リソグラフィに用いるエネルギー線
（ここではＸ線）を遮蔽する材料で構成され形成しよう
とするパターンに応じた形状を有した遮蔽パターンであ
る。この遮光パターン１５はここではＸ線を吸収できる
材料の薄膜（Ｘ線吸収体）をパターニングしたもので構
成している。具体的にはタングステン膜をパターニング
したもので構成している。さらに図１において１７は、
上記遮光パターン１５を支持するための支持体である。
この支持体１７は、ここでは薄膜（メンブレン）例えば
窒化シリコン膜（ＳｉＮ膜）で構成している。さらに図
１において、１９は支持体１７を支持するための基板で
ある。ここではこの基板１９をシリコン基板で構成して
いる。このシリコン基板１９は、その所定領域を、支持
体１７を設けた面とは反対側（裏面側）から支持体１７
に至るまで除去（バックエッチ）してある。図中、１９
ａが、基板１９のバックエッチにより除去した部分であ
る。さらに図において、２１は電子線直接描画用の合わ
せマークである。In FIGS. 1 (A) and 1 (B) used for the explanation, reference numeral 15 is made of a material that shields energy rays (X-rays in this case) used for lithography, and has a shape corresponding to the pattern to be formed. It is a shielding pattern having. The light-shielding pattern 15 is formed by patterning a thin film (X-ray absorber) of a material capable of absorbing X-rays. Specifically, it is formed by patterning a tungsten film. Further, in FIG. 1, 17 is
It is a support for supporting the light shielding pattern 15.
The support 17 is composed of a thin film (membrane), for example, a silicon nitride film (SiN film) here. Further, in FIG. 1, 19 is a substrate for supporting the support 17. Here, the substrate 19 is composed of a silicon substrate. The silicon substrate 19 has a predetermined area from the side (back surface side) opposite to the surface on which the support body 17 is provided.
Are removed (back-etched). 19 in the figure
a is a portion removed by back etching of the substrate 19. Further, in the figure, reference numeral 21 is an alignment mark for direct electron beam writing.
【００１３】この実施例のＸ線リソグラフィマスク１３
において、この発明に係る位置合わせ用マーク構造１１
は、支持体１７自体に所定ピッチで凹部を複数個形成し
て構成したグレーティング（凹凸）パターンから成るマ
ーク部１１ａと、支持体１７の前記マーク部１１ａが形
成された部分の、リソグラフィ対象の試料と対向する面
に設けられ、前記遮蔽パターンを構成している材料と同
じ材料（ここではタングステン）で構成した遮蔽膜１１
ｂとで、構成してある。ここで、マーク部１１ａにおけ
る凹部の深さｄ（図１（Ａ）参照）は、マーク部１１ａ
で生じる回折光の強度をなるべく高くすることができ、
かつ、支持体の強度を考慮した適正な深さとするのが良
い。この発明の位置合わせ用マーク構造では、マーク部
（グレーティングパターン）１１ａの凹部に遮蔽膜１１
ｂが埋め込まれる構造が得られる。これは、透過率の高
いメンブレン内に遮蔽膜１１ｂによる良好なグレーティ
ングパターンが形成されることを意味するから、この発
明により、アライメントに充分な回折光が得られる位置
合わせマーク構造が得られることが理解できる。The X-ray lithography mask 13 of this embodiment
In, the alignment mark structure 11 according to the present invention
Is a sample to be lithographically processed, which is a mark portion 11a formed of a grating (concave and convex) pattern formed by forming a plurality of concave portions at a predetermined pitch on the support 17 itself, and a portion of the support 17 on which the mark portion 11a is formed. A shielding film 11 provided on the surface facing the shielding film 11 and made of the same material as the material forming the shielding pattern (here, tungsten).
and b. Here, the depth d of the concave portion in the mark portion 11a (see FIG. 1A) is determined by the mark portion 11a.
The intensity of the diffracted light generated in can be increased as much as possible,
Moreover, it is preferable that the depth is appropriate considering the strength of the support. In the alignment mark structure of the present invention, the shielding film 11 is provided in the concave portion of the mark portion (grating pattern) 11a.
A structure in which b is embedded is obtained. This means that a good grating pattern is formed by the shielding film 11b in the membrane having a high transmittance, so that the present invention can provide an alignment mark structure capable of obtaining diffracted light sufficient for alignment. It can be understood.
【００１４】この発明の位置合わせ用マーク構造では、
図２（Ａ）に示すように、リソグラフィマスク１３とリ
ソグラフィの対象である試料（例えばシリコンウエハ）
３０とのアライメント時、マスク１３の試料３０とは反
対側の面より入射るされるアライメント光ａで、位置合
わせ用マーク構造１１におけるマーク部（グレーティグ
パターン）１１ａを検出することが可能となり、かつ、
位置合わせ用マーク構造１１における遮蔽膜１１ｂでア
ライメント光ａは遮光されるので試料３０側にアライメ
ント光が漏れることを防止できる。In the alignment mark structure of the present invention,
As shown in FIG. 2A, the lithography mask 13 and a sample to be subjected to lithography (eg, a silicon wafer).
At the time of alignment with 30, it becomes possible to detect the mark portion (grating pattern) 11a in the alignment mark structure 11 with the alignment light a incident from the surface of the mask 13 opposite to the sample 30. And,
Since the alignment film a in the alignment mark structure 11 shields the alignment light a, it is possible to prevent the alignment light from leaking to the sample 30 side.
【００１５】なお、上述の実施例では、支持体１７をＳ
ｉＮ膜で構成していたが、支持体の構成材料はＸ線を透
過する材料でＸ線マスクに好適なものであればこれに限
られない。例えば炭化珪素（ＳｉＣ）膜や炭素（Ｃ）膜
で支持体１７を構成しても良い。また、遮蔽膜１１ｂを
タングステンで構成していたが、遮蔽膜１１ｂの構成材
料は遮蔽パターン１５を構成する材料に応じ変更出来
る。たとえば、タングステンの代わりにＴａ（タンタ
ル）や金（Ａｕ）などを用いても良い。Incidentally, in the above-mentioned embodiment, the support 17 is set to S.
Although the iN film is used, the constituent material of the support is not limited to this as long as it is a material that transmits X-rays and is suitable for an X-ray mask. For example, the support 17 may be made of a silicon carbide (SiC) film or a carbon (C) film. Although the shielding film 11b is made of tungsten, the constituent material of the shielding film 11b can be changed according to the material of the shielding pattern 15. For example, Ta (tantalum) or gold (Au) may be used instead of tungsten.
【００１６】また上述の実施例ではマーク部を凹凸が連
続するグレーティングパターンとしていたがマーク部の
パターン形状はこれに限られず設計に応じ変更出来る。
たとえば、十字マーク等であっても良い。この場合は支
持体１７自体に十字形状の凹部を設けるようにする。Further, in the above-mentioned embodiment, the mark portion is a grating pattern in which unevenness is continuous, but the pattern shape of the mark portion is not limited to this and can be changed according to the design.
For example, a cross mark or the like may be used. In this case, the support 17 itself is provided with a cross-shaped recess.
【００１７】また上述の実施例ではこの発明の位置合わ
せ用マーク構造を、Ｘ線リソグラフィ用のマスクに適用
する例を説明した。しかし、この発明は他のエネルギー
線例えば光リソグラフィ技術にも適用出来る。この発明
を光リソグラフィ用のマスクに適用する場合は、支持体
は一般に合成石英ガラス基などの透光性基板となり、ま
た、遮蔽パターンはクロム膜パターンなどの遮光パター
ンとなる。したがって、この場合の位置合わせ用マーク
構造のマーク部は、透光性基板自体を加工して形成し、
このマーク部を覆う遮蔽膜はクロム膜で構成する等の構
成とすれば良い。Further, in the above-mentioned embodiment, the example in which the alignment mark structure of the present invention is applied to the mask for X-ray lithography has been described. However, the present invention can be applied to other energy rays such as photolithography technology. When the present invention is applied to a mask for photolithography, the support is generally a transparent substrate such as a synthetic quartz glass base, and the shielding pattern is a light shielding pattern such as a chrome film pattern. Therefore, the mark portion of the alignment mark structure in this case is formed by processing the transparent substrate itself,
The shield film that covers the mark portion may be formed of a chromium film or the like.
【００１８】２．製造方法の説明 次に、この発明の位置合わせ用マーク構造の製造方法の
実施例について説明する。この説明を図１を用いて説明
したＸ線リソグラフィ用マスクを製造する例により説明
する。ただし、以下の説明中で述べる使用材料、成膜方
法及び、厚さ、温度、流量、圧力、時間などの数値的条
件はこの発明の範囲内の単なる一例にすぎない。図３〜
図５はこの説明に供する工程図である。いずれの図も実
施例の製造工程中の主な工程におけるマスクの様子を図
１の断面図と対応する位置の断面によって示したもので
ある。2. Description of Manufacturing Method Next, an example of a method of manufacturing the alignment mark structure of the present invention will be described. This explanation will be given with reference to an example of manufacturing the X-ray lithography mask described with reference to FIG. However, the materials used, the film forming method, and the numerical conditions such as thickness, temperature, flow rate, pressure, and time described in the following description are merely examples within the scope of the present invention. Figure 3-
FIG. 5 is a process chart for this explanation. In all of the drawings, the state of the mask in the main steps of the manufacturing process of the embodiment is shown by a cross section at a position corresponding to the cross sectional view of FIG.
【００１９】先ず、シリコン基板１９上に支持体（メン
ブレン）としてのＳｉＮ膜１７を形成する（図３
（Ａ））。シリコン基板はこの場合厚さが２ｍｍのもの
としている。また、支持体となるＳｉＮ膜１７はこの実
施例では膜厚が２μｍのものとしている。このＳｉＮ膜
は、この実施例では、減圧化学的気相成長法（LPCVD ）
法により形成する。その際、成膜温度を９００℃、Ｓｉ
Ｈ2 Ｃｌ2 ガスの流量を６０ｓｃｃｍ、ＮＨ3 ガスの流
量を２０ｓｃｃｍとした条件でＳｉＮ膜を形成してい
る。First, the SiN film 17 as a support (membrane) is formed on the silicon substrate 19 (FIG. 3).
(A)). In this case, the silicon substrate has a thickness of 2 mm. The SiN film 17 serving as a support has a thickness of 2 μm in this embodiment. In this embodiment, this SiN film is formed by low pressure chemical vapor deposition (LPCVD).
It is formed by the method. At that time, the film forming temperature is 900 ° C.
The SiN film is formed under the condition that the flow rate of H 2 Cl 2 gas is 60 sccm and the flow rate of NH 3 gas is 20 sccm.
【００２０】次に、この支持体上にレジストを塗布し
（図示せず）、次いで、支持体に位置合わせ用マーク構
造におけるマーク部１１ａと電子線直接描画用の合わせ
マーク２１（図１参照）を形成するためのエッチング加
工時のマスクとなるレジストパターンを得るために、こ
のレジストを選択的に露光し、次いで現像を行なう。こ
れにより所望のレジストパターン４１を得る（図３
（Ｂ））。この実施例では、レジストとして、ＺＥＰ５
２０（日本ゼオン（株）製の電子線用レジスト）を用い
る。レジストの膜厚は５０００Åとしている。レジスト
に対する電子線露光は、加速電圧３０ＫｅＶ、照射電荷
密度８０μＣ／ｃｍ2 の条件で行なう。露光済みレジス
トの現像においては現像液としてキシレンを用い、現像
時間を３分としている。Next, a resist is applied onto this support (not shown), and then the support is provided with a mark portion 11a in the alignment mark structure and an alignment mark 21 for direct electron beam writing (see FIG. 1). In order to obtain a resist pattern that serves as a mask during the etching process for forming, the resist is selectively exposed and then developed. As a result, a desired resist pattern 41 is obtained (see FIG.
(B)). In this embodiment, ZEP5 is used as the resist.
20 (electron beam resist manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is used. The film thickness of the resist is 5000Å. The electron beam exposure of the resist is performed under the conditions of an acceleration voltage of 30 KeV and an irradiation charge density of 80 μC / cm 2 . In developing the exposed resist, xylene is used as a developing solution and the developing time is set to 3 minutes.
【００２１】次に、このレジストパターン４１をマスク
として支持体１７をエッチングして位置合わせ用マーク
構造１１におけるマーク部１１ａおよび電子線直接描画
用の合わせマーク２１を得る（図４（Ａ））。このエッ
チングで形成する凹部の深さｄ（図４（Ａ）参照）は、
アライメント光によるマーク部１１ａの検出において検
出信号のコントラストが最も強くなるような深さとす
る。ただし、支持体１７の強度を考慮した深さとする。
この実施例では、深さ４０００Åより浅い好適な値とし
ている。ここで形成された位置合わせ用マーク構造１１
のマーク部１１ａは、このエッチング工程で生じた凹部
と支持体１７のもともとの厚さとで生じる凹凸を利用し
たものとなる。従来ではマークは支持体上にＸ線吸収体
を用いて別途に形成していたのに対し、本発明では支持
体自体を加工してこれらマーク部１１ａを得るのであ
る。なお、マーク部１１ａを得るためのエッチングは、
この実施例では、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法
により行なう。具体的には、この場合、ＣＨＦ3 ガス及
びＣＦ4 ガスの流量をそれぞれ５０ｓｃｃｍとし、エッ
チングガス圧力を１０Ｐａ、ＲＦパワーを１００Ｗとし
た条件でエッチングをしている。Next, the support 17 is etched using the resist pattern 41 as a mask to obtain the mark portion 11a in the alignment mark structure 11 and the alignment mark 21 for direct electron beam writing (FIG. 4A). The depth d of the recess formed by this etching (see FIG. 4A) is
The depth is set so that the contrast of the detection signal becomes the strongest in the detection of the mark portion 11a by the alignment light. However, the depth is set in consideration of the strength of the support 17.
In this embodiment, the depth is set to a suitable value smaller than 4000 Å. Alignment mark structure 11 formed here
The mark portion 11a uses the concaves and convexes formed by the etching process and the original thickness of the support 17 as a result. In the past, the marks were separately formed on the support using an X-ray absorber, but in the present invention, the support itself is processed to obtain these mark portions 11a. The etching for obtaining the mark portion 11a is
In this embodiment, the reactive ion etching (RIE) method is used. Specifically, in this case, the etching is performed under the conditions that the flow rates of the CHF 3 gas and the CF 4 gas are 50 sccm, the etching gas pressure is 10 Pa, and the RF power is 100 W.
【００２２】マーク部１１ａの形成が済んだこの支持体
１７上に、次に、Ｘ線吸収体となり得る薄膜４３を形成
する（図４（Ａ））。Ｘ線吸収体となり得る薄膜４３
は、その応力が５×１０8 ｄｙｎ／ｃｍ2 以下のもので
かつ、透過Ｘ線のコントラストが１０以上となる所定の
膜厚のものとするのが良い。ここでは、Ｘ線吸収体とな
り得る薄膜４３としてタングステン膜を用いている。ま
た、このタングステン膜の形成を、この実施例では、Ｄ
Ｃパワーを２ＫＷ、Ａｒガス圧力を１５ｍＴｏｒｒ付近
に調整した条件のＤＣマグネトロンスパッタ法により形
成している。また、このタングステン膜の膜厚は０．８
μｍとしている。Next, a thin film 43 which can serve as an X-ray absorber is formed on the support 17 on which the mark portion 11a has been formed (FIG. 4A). Thin film 43 that can be an X-ray absorber
It is preferable that the stress has a stress of 5 × 10 8 dyn / cm 2 or less and has a predetermined film thickness so that the transmitted X-ray contrast is 10 or more. Here, a tungsten film is used as the thin film 43 that can serve as an X-ray absorber. Further, in this embodiment, the tungsten film is formed by D
It is formed by the DC magnetron sputtering method under the conditions that the C power is adjusted to 2 kW and the Ar gas pressure is adjusted to around 15 mTorr. The thickness of this tungsten film is 0.8
μm.
【００２３】次に、Ｘ線吸収体となり得る薄膜４３上に
レジストを塗布し（図示せず）、次いで、このレジスト
に対し電子線による所定の露光を行ない、その後、現像
を行ない所定のレジストパターン４５を得る（同じく図
４（Ａ））。ここで、所定の電子線露光とは、後にＸ線
吸収体を選択的にエッチングする際に、ＬＳＩ回路パタ
ーンに応じたパターン状態でＸ線吸収体を残存させるこ
とができ、かつ、先に支持体を加工して形成したマーク
部１１ａ上にＸ線吸収体を遮光膜として残存させること
ができるようなエッチングマスクが得られるように、レ
ジストを露光する意味である。ただし、この実施例で
は、電子線直接描画用の合わせマーク２１の上にもＸ線
吸収体を残存させることととしている。ここでのレジス
トに対する電子線露光は、先に形成した電子線直接描画
用の合わせマークを基準として行なう。なお、この電子
線露光における条件（用いるレジストの種類、電子線の
ドーズ量など）は所望とするＬＳＩ回路パターンにより
異なるので、設計に応じ決定すれば良い。Next, a resist is applied on the thin film 43 which can serve as an X-ray absorber (not shown), and then the resist is subjected to a predetermined exposure with an electron beam and then developed to a predetermined resist pattern. 45 is obtained (also FIG. 4A). Here, the predetermined electron beam exposure means that, when the X-ray absorber is selectively etched later, the X-ray absorber can be left in a pattern state corresponding to the LSI circuit pattern, and the support is performed first. This means that the resist is exposed so as to obtain an etching mask that allows the X-ray absorber to remain as a light-shielding film on the mark portion 11a formed by processing the body. However, in this embodiment, the X-ray absorber remains on the alignment mark 21 for electron beam direct writing. The electron beam exposure to the resist here is performed using the previously formed alignment mark for direct electron beam writing as a reference. The conditions for this electron beam exposure (type of resist used, dose of electron beam, etc.) differ depending on the desired LSI circuit pattern, and therefore may be determined according to the design.
【００２４】次に、Ｘ線吸収体となり得る薄膜４３の上
記レジストパターン４５で覆われていない部分をエッチ
ングする。これにより、回路パターン１５と、位置合わ
せマーク構造１１の遮光膜１１ｂとが同時に得られる
（図５（Ａ））。このエッチングは、この実施例では、
反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法により行なう。具
体的には、この場合、Ｃｌ2 ガスとＯ2 ガスの流量をそ
れぞれ１５ｓｃｃｍとし、エッチングガス圧力を２．５
Ｐａ、ＲＦパワーを２００Ｗとした条件でエッチングを
している。Next, the portion of the thin film 43 that can serve as an X-ray absorber that is not covered with the resist pattern 45 is etched. As a result, the circuit pattern 15 and the light shielding film 11b of the alignment mark structure 11 are obtained at the same time (FIG. 5A). This etching, in this embodiment,
It is performed by the reactive ion etching (RIE) method. Specifically, in this case, the flow rates of Cl 2 gas and O 2 gas are each 15 sccm, and the etching gas pressure is 2.5.
Etching is performed under the conditions of Pa and RF power of 200W.
【００２５】次に、基板１９の裏面の所定部（補強フレ
ームとして残存させたい部分）に例えばレジスト４７を
残存させ、次に、基板１９のレジスト４７で覆われてい
ない部分を基板裏面からエッチング（バックエッチン
グ）する（図５（Ｂ））。このバックエッチングは、こ
の実施例では７０℃の温度のＫＯＨ水溶液（２０％容積
濃度）中に試料を浸漬することにより行なった。Next, for example, a resist 47 is left in a predetermined portion (a portion to be left as a reinforcing frame) on the back surface of the substrate 19, and then a portion of the substrate 19 not covered with the resist 47 is etched from the back surface of the substrate ( Back etching) (FIG. 5 (B)). This back etching was performed by immersing the sample in a KOH aqueous solution (20% volume concentration) at a temperature of 70 ° C. in this example.
【００２６】[0026]
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明によれば、遮蔽パターンの支持体自体を位置合わ
せマークの形状に応じ加工し形成したマーク部と、この
マーク部を覆う遮蔽膜であって遮蔽パターン（回路パタ
ーン）を構成する材料と同じ材料で構成された遮蔽膜と
で位置合わせ用マーク構造を構成する。したがって、
：遮蔽パターン（回路パターン）形成工程において遮
蔽膜を同時に形成出来る。このため、遮蔽パターンを形
成するための特別の工程が不要になるので従来に比べマ
スク製造工程の短縮化が図れる。：回路パターン形成
後に遮蔽パターンを形成するということがなくなるの
で、遮蔽パターン形成工程で回路パターンにパーティク
ルが付着したり回路パターンが損傷するという従来の問
題点はこの発明では生じない。：支持体内に遮蔽膜１
１ｂによる所望の位置合わせ用マーク構造が形成される
ので、アライメントに充分な強度の回折光が得られる。
：遮蔽パターン（回路パターン）と遮蔽膜とを同一材
料で構成したので、遮蔽膜形成のための特別な装置を用
意する必要がないから、通常のリソグラフィマスクを製
造する装置のみで本発明の構造を製造出来る。As is apparent from the above description, according to the present invention, the mark portion formed by processing the support itself of the shield pattern according to the shape of the alignment mark, and the shield film covering the mark portion. In addition, the alignment mark structure is formed by the material forming the shielding pattern (circuit pattern) and the shielding film formed of the same material. Therefore,
: A shielding film can be simultaneously formed in a shielding pattern (circuit pattern) forming step. For this reason, a special process for forming the shielding pattern is not required, so that the mask manufacturing process can be shortened as compared with the conventional case. : Since the shielding pattern is not formed after the circuit pattern is formed, the conventional problem that particles are attached to the circuit pattern or the circuit pattern is damaged in the shielding pattern forming step does not occur in the present invention. : Shielding film 1 in the support
Since the desired alignment mark structure is formed by 1b, diffracted light having sufficient intensity for alignment can be obtained.
: Since the shielding pattern (circuit pattern) and the shielding film are made of the same material, it is not necessary to prepare a special device for forming the shielding film. Can be manufactured.
【図１】実施例の構造説明に供する図であり、（Ａ）は
要部断面図、（Ｂ）は全体を示した平面図である。1A and 1B are views for explaining a structure of an embodiment, FIG. 1A is a sectional view of a main part, and FIG. 1B is a plan view showing the whole.
【図２】実施例の説明に供する図であり、実施例のリソ
グラフィマスクとリソグラフィ対象の試料との位置合わ
せの様子を示した図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the embodiment, and is a diagram showing a state of alignment between the lithography mask of the embodiment and a sample to be subjected to lithography.
【図３】製造方法の実施例の説明に供する図である。FIG. 3 is a diagram which is used for describing an example of a manufacturing method.
【図４】製造方法の実施例の説明に供する図３に続く図
である。FIG. 4 is a view following FIG. 3 for explaining the embodiment of the manufacturing method.
【図５】製造方法の実施例の説明に供する図４に続く図
である。FIG. 5 is a view following FIG. 4 for explaining the embodiment of the manufacturing method.
１１：実施例の位置合わせ用マーク構造 １１ａ：支持体自体を加工し形成したマーク部 １１ｂ：遮蔽膜 １３：実施例のリソグラフィマスク（Ｘ線用） １５：形成しようとするパターンに応じた遮蔽パターン １７：遮蔽パターンの支持体 １９：基板 ２１：電子線直接描画用の合わせマーク ａ：アライメント光 ３０：リソグラフィの対象である試料（例えばシリコン
ウエハ）11: Positioning mark structure of the example 11a: Mark part formed by processing the support itself 11b: Shielding film 13: Lithographic mask of the example (for X-ray) 15: Shielding pattern according to pattern to be formed 17: Support for shield pattern 19: Substrate 21: Alignment mark for direct electron beam writing a: Alignment light 30: Sample to be subjected to lithography (eg silicon wafer)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ 9/00 Ｈ (72)発明者 野田 周一 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 山下 吉雄 東京都文京区湯島３丁目31番１号 株式会 社ソルテック内 (72)発明者 足利 欣哉 東京都文京区湯島３丁目31番１号 株式会 社ソルテック内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location G03F 7/20 521 9/00 H (72) Inventor Shuichi Noda 1-7 Toranomon, Minato-ku, Tokyo No. 12 Oki Electric Industry Co., Ltd. (72) Inventor Yoshio Yamashita 3-31-1, Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo Stock company Soltec (72) Inventor Kinya Ashikaga 3-31-1, Yushima, Bunkyo-ku, Tokyo Shares Within Soltec
Claims (4)
蔽する材料で構成され形成しようとするパターンに応じ
た形状を有した遮蔽パターン及び該遮蔽パターンを支持
するための支持体を具えるリソグラフィ用マスクとリソ
グラフィの対象である試料とにそれぞれ形成された位置
合わせ用マークに、アライメント光を照射し、各マーク
に起因して得られる回折光同士を比較することによって
これらマスク及び試料の位置合わせを行なうためのマス
ク側の位置合わせ用マーク構造であって、 前記支持体自体を位置合わせマークの形状に応じ加工し
形成したマーク部と、 該支持体の前記マーク部が形成された部分を含む所定領
域部分の、前記試料側と対向する面に設けられ、前記遮
蔽パターンを構成している材料と同じ材料で構成した遮
蔽膜とで構成したことを特徴とする位置合わせ用マーク
構造。1. A lithographic mask comprising a shielding pattern having a shape corresponding to a pattern to be formed, which is made of a material for shielding energy rays used for lithography, and a support for supporting the shielding pattern, and lithography. For aligning these masks and samples by irradiating the alignment marks formed on the sample that is the target of 1) with alignment light and comparing the diffracted light obtained due to each mark. A mark structure for alignment on the mask side, which includes a mark portion formed by processing the support itself according to the shape of the alignment mark, and a predetermined area portion including a portion of the support on which the mark portion is formed. , A shielding film provided on the surface facing the sample side and made of the same material as the material forming the shielding pattern. Mark structure for alignment, wherein the form has.
過する材料で構成された支持体であって当該リソグラフ
ィ工程で形成しようとするパターンに応じた形状を有し
た遮蔽パターンが後に形成される支持体自体を、その一
部にリソグラフィの対象である試料との位置合わせ用マ
ークに応じた形状のマーク部が生じるように加工する工
程と、 該加工の済んだ支持体の前記マーク部を形成した面の全
面に、前記エネルギー線を遮蔽する薄膜を形成する工程
と、 該薄膜を前記遮蔽パターン形状に加工すること及び前記
マーク部上に残存させることを同時に行う工程とを含む
ことを特徴とする位置合わせ用マーク構造の製造方法。2. A support itself, which is made of a material that transmits energy rays used for lithography and has a shielding pattern having a shape corresponding to a pattern to be formed in the lithography step, which is to be formed later. , A step of processing so that a mark part having a shape corresponding to the alignment mark with the sample to be subjected to lithography is formed in a part thereof, and the entire surface on which the mark part of the processed support is formed For aligning, including a step of forming a thin film that shields the energy rays, and a step of simultaneously processing the thin film into the shielding pattern shape and leaving the thin film on the mark portion. Mark structure manufacturing method.
ーンの支持体としての薄膜とを具えるＸ線リソグラフィ
用のリソグラフィマスクにおいて、 支持体としての前記薄膜に、請求項１に記載の位置合わ
せ用マーク構造であって前記遮蔽膜が前記Ｘ線吸収体パ
ターンを構成している材料と同じ材料で構成されたマー
ク構造を、具えたことを特徴とするリソグラフィマス
ク。3. A lithographic mask for X-ray lithography, comprising an X-ray absorber pattern and a thin film as a support for the X-ray absorber pattern, wherein the thin film as a support is the thin film mask according to claim 1. A lithographic mask, comprising: a mark structure for alignment, wherein the shielding film has a mark structure made of the same material as that of the X-ray absorber pattern.
としての透光性基板とを有した光リソグラフィ用のリソ
グラフィマスクにおいて、 該透光性基板に、請求項１に記載の位置合わせ用マーク
構造であって前記遮蔽膜が前記遮光パターンを構成して
いる材料と同じ材料で構成されたマーク構造を、具えた
ことを特徴とするリソグラフィマスク。4. A lithographic mask for photolithography, comprising a light-shielding pattern and a light-transmissive substrate as a support for the light-shielding pattern, wherein the light-transmissive substrate has an alignment mark structure according to claim 1. A lithographic mask comprising a mark structure made of the same material as that of the light shielding pattern for the shielding film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5017794A JP2783973B2 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Method of manufacturing mask for X-ray lithography |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263311A true JPH07263311A (en) | 1995-10-13 |
| JP2783973B2 JP2783973B2 (en) | 1998-08-06 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP5017794A Expired - Lifetime JP2783973B2 (en) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | Method of manufacturing mask for X-ray lithography |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2783973B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100307222B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-10-19 | 박종섭 | Mask frame |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206015A (en) * | 1991-10-24 | 1993-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | X-ray mask and method of manufacturing the same |
-
1994
- 1994-03-22 JP JP5017794A patent/JP2783973B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05206015A (en) * | 1991-10-24 | 1993-08-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | X-ray mask and method of manufacturing the same |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100307222B1 (en) * | 1998-06-05 | 2001-10-19 | 박종섭 | Mask frame |
Also Published As
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| JP2783973B2 (en) | 1998-08-06 |
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