JP2005340321A - Method of forming alignment mark - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は位置合わせマークの形成方法に関し、特に、高精度かつ汚染の少ない位置合わせマークの形成方法に関する。 The present invention relates to a method for forming an alignment mark, and more particularly to a method for forming an alignment mark with high accuracy and low contamination.
近年、半導体集積回路の微細化にともない、リソグラフィ工程において要求される回路パターンの重ね合わせの精度もますます厳しくなってきている。
従来より、リソグラフィ工程においては、ウェーハの露光領域を多数のショット領域に分割し、ステップ・アンド・リピート方式で各ショット領域にマスクとしてのレチクルのパターンを重ね合わせて露光する投影露光装置(ステッパー)が使用されていた。これに対して、最近は投影光学系を大口径化することなく、より広い面積のレチクルのパターンを露光するために、ステッピング方式でウェーハ上の各ショット領域を走査開始位置に位置決めした後、投影光学系に対してレチクル及びウェーハの各ショット領域を相対的に同期して走査しながら露光を行う、いわゆるステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置も現れている。
かかる投影露光装置においては、ウェーハの各ショット領域に例えば凹凸のパターンとして設けられたアライメント用の位置合わせマークを光学的に検出し、ウェーハステージの位置制御を行う。
In recent years, with the miniaturization of semiconductor integrated circuits, the accuracy of overlaying circuit patterns required in a lithography process has become increasingly severe.
Conventionally, in a lithography process, a projection exposure apparatus (stepper) that divides an exposure area of a wafer into a number of shot areas and exposes a mask pattern on each shot area by a step-and-repeat method. Was used. On the other hand, recently, in order to expose a reticle pattern with a larger area without increasing the diameter of the projection optical system, each shot area on the wafer is positioned at the scanning start position by the stepping method, and then projected. There is also a so-called step-and-scan type projection exposure apparatus that performs exposure while scanning the reticle and wafer shot areas relatively synchronously with respect to the optical system.
In such a projection exposure apparatus, for example, an alignment mark for alignment provided as an uneven pattern in each shot area of the wafer is optically detected, and the position of the wafer stage is controlled.
図5は、位置合わせマークの構造を表す模式図である。
図5(a)は、シリコン基板501上に設けられた凹型の位置合わせマークである。マークは、シリコン基板501上に形成されたくぼみ502によって構成されている。この位置合わせマークは、シリコン基板上に露光によって所望のマーク形状のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとして基板をエッチングすることで得られる。エッチングは、RIE(平行平板型反応性イオンエッチング)法などのドライエッチングが採用される。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the structure of the alignment mark.
FIG. 5A shows a concave alignment mark provided on the
図5(b)は、シリコン基板503上に設けられた凸型の位置合わせマークである。マークは、シリコン基板上503に被着させたタングステン(W)、金(Au)などの重金属504によって構成されている。
FIG. 5B shows a convex alignment mark provided on the silicon substrate 503. The mark is made of
しかしながら、RIEなどのドライエッチング工程においては、シリコン基板上への異物の付着がしばしば問題となり、位置合わせマークの信頼性、さらには半導体装置自体の信頼性にも影響を与えることになりかねない。また、図5(b)の位置合わせマークにおいては、重金属に含まれる不純物が飛散して、基板やプロセス装置が汚染されるという問題点もある。 However, in a dry etching process such as RIE, adhesion of foreign matter on the silicon substrate often becomes a problem, which may affect the reliability of the alignment mark and further the reliability of the semiconductor device itself. Further, the alignment mark of FIG. 5B has a problem that impurities contained in the heavy metal are scattered and the substrate and the process apparatus are contaminated.
本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、汚染の少ない位置合わせマークの形成方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made on the basis of recognition of such problems, and an object thereof is to provide a method for forming an alignment mark with less contamination.
本発明の位置合わせマークの形成方法によれば、シリコン基板上に成膜された金属膜にレーザ光を照射して金属シリサイドを形成し、これを位置合わせマークとする。 According to the method for forming an alignment mark of the present invention, a metal film formed on a silicon substrate is irradiated with laser light to form a metal silicide, which is used as an alignment mark.
すなわち、本発明の一態様によれば、
シリコン層の上に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜上の位置マーク形成予定領域にレーザ光を照射することにより金属シリコン化合物層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする位置合わせマークの形成方法が提供される。
That is, according to one aspect of the present invention,
Forming a metal film on the silicon layer;
A step of forming a metal silicon compound layer by irradiating a laser beam to a position mark formation scheduled region on the metal film;
A method for forming an alignment mark is provided.
ここで、前記シリコン層上の前記金属シリコン化合物層以外の金属層を除去する工程をさらに備えたものとすることができる。 Here, the method may further include a step of removing a metal layer other than the metal silicon compound layer on the silicon layer.
また、回折格子を用いて前記レーザ光を干渉縞状に前記金属膜上に照射するものとすることができる。 Further, the metal film may be irradiated with the laser beam in the form of interference fringes using a diffraction grating.
また、前記金属膜の材料として、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ニオブ(Nb)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)及び白金(Pt)よりなる群から選択されたいずれかを用いることができる。 Further, as the material of the metal film, titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zirconium (Zr), zinc (Zn), niobium (Nb), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), osmium (Os), iridium (Ir), and platinum (Pt) Any selected from the group can be used.
本発明の位置合わせマークの形成方法によれば、位置合わせマークの加工に際してドライエッチング工程を必要としないので、汚染の少ない位置合わせマークの形成方法を提供することができる。また、レーザ光の断面形状に応じて所望のマーク形状を得ることができるので、高精度な位置合わせマークを比較的容易に形成することができる。 According to the method for forming an alignment mark of the present invention, a dry etching process is not required for processing the alignment mark, so that a method for forming an alignment mark with little contamination can be provided. In addition, since a desired mark shape can be obtained according to the cross-sectional shape of the laser beam, a highly accurate alignment mark can be formed relatively easily.
以下、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
図1は本発明の第1の実施の形態にかかる位置合わせマークの形成方法を表す工程図である。
まず、図1(a)に表すように、シリコン基板101上に、スパッタ法、MBE(分子線エピタキシー)法などにより、モリブデン(Mo)膜102を成膜する。
次に、図1(b)に表すように、位置合わせマーク形成予定領域103に、レーザ光104を照射する。
図1(c)に表すように、レーザ光を照射された領域は加熱され、モリブデン(Mo)とシリコンが化合して、モリブデンシリサイド(MoXSiY)105が形成される。
以上の工程により、凹型の位置合わせマークが形成される。
FIG. 1 is a process diagram showing a method of forming an alignment mark according to the first embodiment of the present invention.
First, as shown in FIG. 1A, a molybdenum (Mo)
Next, as shown in FIG. 1B, the alignment mark formation scheduled
As shown in FIG. 1C, the region irradiated with the laser light is heated, and molybdenum (Mo) and silicon combine to form molybdenum silicide (Mo x Si Y ) 105.
Through the above steps, a concave alignment mark is formed.
図1(b)の工程において、レーザ光のエネルギー密度、照射時間、スポット径、レーザ波長を調整することにより、モリブデンシリサイド(MoXSiY)の形成のされ方を制御することができる。すなわち、位置合わせマークの膜厚、線幅、基板へのへこみ量を任意に調整することが可能となる。
また、位置合わせマークの加工工程においてドライエッチングは行われないので、基板への汚染は心配しなくてよい。
In the step of FIG. 1B, the formation of molybdenum silicide (Mo X Si Y ) can be controlled by adjusting the energy density of laser light, irradiation time, spot diameter, and laser wavelength. That is, it is possible to arbitrarily adjust the film thickness, line width, and dent amount on the substrate of the alignment mark.
Further, since dry etching is not performed in the processing step of the alignment mark, there is no need to worry about contamination of the substrate.
図2は、本発明の第2の実施の形態にかかる位置合わせマークの形成方法を表す工程図である。図2(a)〜(c)は、先に説明した図1(a)〜(c)と同じであり、新たな工程として図2(d)が追加される。 FIG. 2 is a process diagram showing a method of forming an alignment mark according to the second embodiment of the present invention. 2A to 2C are the same as FIGS. 1A to 1C described above, and FIG. 2D is added as a new process.
図2(d)の工程において、硫酸(H2SO4)と硝酸(HNO3)と水(H2O)を混合比1:1:3で混合したエッチング液を用いてエッチングを行う。これにより、選択的に金属モリブデン(Mo)のみを除去することができ、シリコン基板201上に、モリブデンシリサイド(MoXSiY)202のみが形成される。以上の工程により、凸型の位置合わせマークが形成される。このときのエッチングは、ウェットエッチングなので、ドライエッチングを用いたときのようなマーク形状の劣化は起こらない。
In the step of FIG. 2D, etching is performed using an etching solution in which sulfuric acid (H 2 SO 4 ), nitric acid (HNO 3 ), and water (H 2 O) are mixed at a mixing ratio of 1: 1: 3. Thereby, only metal molybdenum (Mo) can be selectively removed, and only molybdenum silicide (Mo x Si Y ) 202 is formed on the
金属モリブデン(Mo)膜を除去する工程を追加することで、その後のプロセスにおける金属モリブデン(Mo)による汚染の影響を払拭することができる。また、図1(c)に表す位置合わせマークに比べて、図2(d)に表す位置合わせマークの方が、検出感度が向上する等の利点がある。 By adding the step of removing the metal molybdenum (Mo) film, the influence of contamination by the metal molybdenum (Mo) in the subsequent process can be eliminated. Further, compared with the alignment mark shown in FIG. 1C, the alignment mark shown in FIG. 2D has advantages such as improved detection sensitivity.
どちらの位置合わせマークを採用するかは、用途に応じて判断すればよい。たとえば、荷電粒子線露光用のマスクの位置合わせマークとして用いる場合などは、汚染の心配がないので、モリブデン膜は取り除かなくてもよい。 Which alignment mark is used may be determined according to the application. For example, when used as an alignment mark for a mask for charged particle beam exposure, there is no concern about contamination, so the molybdenum film does not have to be removed.
図3は、本発明の実施の形態にかかる位置合わせマークを形成するための露光装置における要素部分のみを表した、模式図である。
レーザ光源301より放出されるレーザ光302は、照明光学系303、投影光学系304を経て、ステージ305上に固定されるウェーハWに照射される。大きく分けると、レーザ光302は、照明光学系303において所望の形状に加工され、投影光学系304によって、ウェーハの所望の位置に露光される。すなわち、照明光学系303を操作することで、マーク形状を調整することが可能である。
FIG. 3 is a schematic view showing only element parts in the exposure apparatus for forming the alignment mark according to the embodiment of the present invention.
The
例えば、回折格子を用いてレーザ光を干渉縞状に加工して露光することにより、より高精度な位置合わせマークを形成することができる。
図4は、干渉縞状のレーザ光を用いて加工した位置合わせマークの形状を表す上面図である。位置合わせマークは、2次元の等間隔なパターン形状となり、これを用いた位置合わせの精度は向上する。2次元パターンの間隔x、yは、回折格子のパラメータにより光学的に調整可能である。
このように、回折格子を用いることで、高精度に等間隔位置へのレーザ照射が可能となる。このレーザ光を本発明の位置合わせマークの形成方法に適用することで、高価な位置決め機構を用いることなく、高精度な位置合わせマークを形成することが可能となる。
For example, a laser beam can be processed into an interference fringe pattern using a diffraction grating and exposed to form a more accurate alignment mark.
FIG. 4 is a top view showing the shape of the alignment mark processed using the interference fringe laser beam. The alignment mark has a two-dimensional equally spaced pattern shape, and the accuracy of alignment using this is improved. The two-dimensional pattern intervals x and y can be optically adjusted by the parameters of the diffraction grating.
As described above, by using the diffraction grating, it is possible to irradiate the laser at the equally spaced positions with high accuracy. By applying this laser beam to the method for forming an alignment mark of the present invention, it is possible to form an alignment mark with high accuracy without using an expensive positioning mechanism.
なお、本発明の位置合わせマークの形成方法は、これまで説明してきた実施の形態に限定されるものではない。例えば、金属シリサイドの材料として、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ニオブ(Nb)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)等の金属シリサイドを用いることも可能である。 In addition, the formation method of the alignment mark of this invention is not limited to embodiment described so far. For example, as a metal silicide material, titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zirconium (Zr), zinc (Zn), niobium ( Metals such as Nb), ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), osmium (Os), iridium (Ir), platinum (Pt) It is also possible to use silicide.
101、201、501、503 シリコン基板
102 モリブデン膜
103 マーク形成予定領域
104、302 レーザ光
105、202 モリブデンシリサイド
301 レーザ光源
303 照明光学系
304 投影光学系
305 ステージ
501 シリコン基板
502 くぼみ
504 重金属
W ウェーハ
101, 201, 501 and 503
Claims (4)
前記金属膜上の位置マーク形成予定領域にレーザ光を照射することにより金属シリコン化合物層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする位置合わせマークの形成方法。 Forming a metal film on the silicon layer;
A step of forming a metal silicon compound layer by irradiating a laser beam to a position mark formation scheduled region on the metal film;
A method of forming an alignment mark, comprising:
As the material of the metal film, titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), zirconium (Zr), zinc (Zn), niobium (Nb) ), Ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), osmium (Os), iridium (Ir) and platinum (Pt). 4. The method of forming an alignment mark according to claim 1, wherein any one of the selected ones is used.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100782769B1 (en) | 2006-07-14 | 2007-12-05 | 연세대학교 산학협력단 | Align key, method of forming align key and laser crystalization method using the same |
US7343064B2 (en) | 2006-03-07 | 2008-03-11 | Tecdia Co., Ltd. | Optical switch and optical add/drop multiplexer |
JP2015056503A (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | Defect correction method and method of manufacturing semiconductor device |
US9018073B2 (en) | 2012-04-18 | 2015-04-28 | Fujitsu Semiconductor Limited | Method of manufacturing a semiconductor device including alignment mark |
US10007124B2 (en) | 2014-09-01 | 2018-06-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Master wafer, method of manufacturing the same, and method of manufacturing optical device by using the same |
CN110600414A (en) * | 2019-08-01 | 2019-12-20 | 中国科学院微电子研究所 | Wafer heterogeneous alignment method and device |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7343064B2 (en) | 2006-03-07 | 2008-03-11 | Tecdia Co., Ltd. | Optical switch and optical add/drop multiplexer |
KR100782769B1 (en) | 2006-07-14 | 2007-12-05 | 연세대학교 산학협력단 | Align key, method of forming align key and laser crystalization method using the same |
US9018073B2 (en) | 2012-04-18 | 2015-04-28 | Fujitsu Semiconductor Limited | Method of manufacturing a semiconductor device including alignment mark |
JP2015056503A (en) * | 2013-09-11 | 2015-03-23 | 株式会社東芝 | Defect correction method and method of manufacturing semiconductor device |
US10007124B2 (en) | 2014-09-01 | 2018-06-26 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Master wafer, method of manufacturing the same, and method of manufacturing optical device by using the same |
CN110600414A (en) * | 2019-08-01 | 2019-12-20 | 中国科学院微电子研究所 | Wafer heterogeneous alignment method and device |
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