Реперный знак для совмещения рисунка маска с рисунком подложки

Реперный знак для совмещения рисунка маска с рисунком подложки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относите к технологии изготовления интегральных микросхем с применением микролитографми. Цель изобретения - повышение точности совмещения. Реперный знак состоит из метки на маске в виде дифракционной решетки и метки на подложке . На подложке размещен высокоомный полупроводниковый слой 1. В нем сформированы проводящие каналы 3 в виде легированных областей. Каналы 3 подключены к контактным площадкам 6 и 7 с помощью металлических шин 4 и 5. Проникающий через метку на маске свет освещает участки (8) на подложке. Эти участки под действием св ета становятся проводящими и с помощью легированной шины 10 и металлической шины 11 подключаются к контактной площадке 9. Метка на подложСО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСКИХ

РЕСПУБЛИК гч) г 03 Р 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1È 11 (21) 4359493/21 (22} 11.01.88 (46) 30.11,91. Бюл. ¹ 44 (72) А. Н. Генцелев и И. A. Торопов (53) 621.382.002(088. 8) (56) Цветков Ю, Б. Реперные знаки для автоматического совмещения при фотолитографии//. Электронная техника. — Сер

Полупроводниковые приборы. 1979. — Яып

5(131), с. 21-23, Flundera D. S., Smith Н, I.. Austin S. А new

interfегоmatic. alignment technique Applied

Physics Letters, — 1977, н. 31, р. 4?4- 428, 1997.

Lyszezarz Т. М., Flanders О. С., Economon W.

P,. Degraff P. О, Experimental evalnatiou of in terfегоmefrlc аИц nment tee nlques for multiple

mask registration //. J. of Vaccuem Science апб Technology — 1981, v. 19, .¹ 4, Nov. P.

1214-1218.

„„. Ж„„1529973 А1 (54) РЕПЕРНЫЙ ЗНАКДПЯ СОВМЕЩЕНИЯ

РИСУНКА МАСКИ С РИСУНКОМ ПОДЛОЖКИ (57) Изобретение относится к технологии изготовления интегральных микросхем с применением микролитографии. Цель изобретения— повышение точности совмещения, Реперный знак состоит из метки на маске в ниде дифракционной решетки и метки на подложке. На подложке размещен высокоомный полупроводниковый слой 1. В нем сформированы проводящие каналы 3 в виде легированных областей. Каналы 3 подключены к контактным площадкам 6 и 7 с помощью металлических шин 4 и 5. Проникающий через метку на маске свет освещает участки (8) на подложке, Эти участки под действием света становятся проводящими и с помощью легированной шины

10 и металлической шины 11 подключаются к контактной площадке 9. Метка на подложК Е О П РОЦЕССЕ С С<(» .г-. ЩСЧ < И Я П()Д К>) >О >3<; T." . I < 10 стовой схеме. При рассо< ме<це>.1>и 10 ка >>ересечения ка<>алов 3 и у -ir т«,эо {8! См<э<<)лется.:аг-< с i:ep1ге,i! но.о моста нарушается.

<1. ;,"4Р! итеаправлени» и Ол I Iè,ió расг<то>. Рще>4ия, 4 ил.

Предлагаел<ое l)300pPTe>I11< OT Iioc!IT<0>toI >I ык и кон (3êòíî ээ, i p I >.! х i<ГT3>! П< ках 30<ц<и . скорость перел<ещения.

Целью изобретения явля<.fr,ости сооме;цения путем <<спо <,з : оания в качестве чувств;1тельного 34 углол1 проводящих K3! . сформироР;!н <1утем легир(:оан1.я,o .,Пр( чодн<<коного материа l. ч второй о<брат,<е" I (<од д, йств, е!.I сн .>. прошедш!<(„n э мвск;. При относитель< OM смещении мвск)1 и подложки та :. (а пересечсн! я пров ..;<

K3HdftoF <.-Мещается 3 перпендикулярном ><;i праолe>iii i на зна <и Гельно бэль«!))!.. ):<<;)1,«.1— ну. В результ,>те ><аруш «ется <13:,. прпгодя цие VB>43ль<, «to поBB<)n»e; р rncp<4poB3»ь вечи <ину рассовмешения с высо

КО 1 TОЧН )СТЬIO.,iPОМP ТОГО, МЕTV3 оч; т I о«в<>Р1<ие погре>нности c14R в резу»ь <пе смещен!1. фотол<етр! ч.»,.к(й оси !

I3 !!)t4 7 ГOK3)з <а фиг. 2 — р,<<сeз s--.л i<3 ????. h". <:) 3 ??:; ????????!il????????: ??????????????????>:ач схел<э OJj ic 0

;уостоента р("<е!)><с(:, ЗН 4 КB, Г к в <о <(<НОГО f3 113MepL4$ю сх . л<у, на .! <<г. 4 — эк: l163ëåt: > aя мос I 1<кo,)ая схем,=, выявления агсовмеще><ия.

Реги.р <ый з,<ак включает метку соB>ieщения на маске и метку совмещения <а подложка.

Метка cour«."цен<4я на маске i)I)e;;cr3B.чяет coboLI од Омерну<о регуляр:Ióþ дифракционну>о решетку B виде проэрачнь;х и н=прозра lii,>х <Гредук. цихся у <3<.ТKG< { ne ментов). В случае, еслл <-<е! Орана рентгенош 3 б л () i <ñ) Hp. Г1 р и 3 р 3 ч > <:.) Г) д и 3 и 3 э 0 H < д ч <1 > i волн, используРмых длi .: Знака, То ме >:.3 нэ !)<аско Bb!!!0<п<зя сс скооз><ь)t

МЕ. К3 СПВМЕь(<Е:il,я На:;ПДЛОЖКЕ СС)ДЕрж<4т:.>-. ÎKÎÎмный "(»">у<>росодн! Iкс оый слой

1 {cм, (,Н1 1,?, 1",О! с< ой iiåãèîoi ан фосфс.

pot< {êî(!«е> тра(;, <я <«>, = 1 10 <,м ) и золо16 т()>1 {к )>i i,< ><т рация Г<;,ц = 1 0 ct1 ) <1

vMeeò толи(ину 10 мкм, . Зточ глой харзктер! .;уется с<<едуlol!

t l t;oe со 1po<ивз(ние . -- 10 С;м.;t.;, Д 1н;., 1< ". 1) ф у 3 11 И I KIIOBec>ib!х Но г <1(< л ей з.> р:>да z - 10 С. л <"

Под(>сжк,; 2 имест,ь<ро<ный тип проео-!

5 Д,1, <(".. и .1<апр<<л<ер !(ДБ или КДЬ1 . Так<<м . брлэзм мсжду слое < 1 и по "oI,)-<) <, ".,:<Рход, ко<Орb

Их ДруГ ОТ друГа.

3 поо)PI хно,T11 о Icov00t1HGГО пОЛУпРО .0,,>«4.ч <"Г, слп:. 1, споnoх<ены эчектрорснод <;и Kaiinлы, ле ированные фос<, «ро<ц,;;) r.

,эго со«;>;)1,Г,e.. )<,,0 <чз - I0 Ом см. С г(,ме<цью

1е;-:,л!. <Оск: . шин 4, 5 к".;<аль< 3 -лектричес

П") 4;ем к наны 3 разг.ернуты в плоско олложки <>од ()стрым углом к элементам л;<фракционной р ше <ки на мас e, îïîðû г,с.; . х i<3 фи!. условно показаны пункт1"I< )t1. < I I!150лес О. 1! 11.".1 аль><ым являе с уго I (,)

У Ч <Г. < КИ О« СОКОО! <3T

< о сспря.<енные с концами элементов 8 5 <В1,,„„<011 ????????<-???? ???? mb:???? -.<ой пло-! .. .3Дк01" 4.,ЛлЯ ЭТОГО

)ы;<налоги нп ка);>лам 3. Металлические шины 11 Для изоляции легированных ltlèH 10 и металлических шин 4, 5 между ними мегодом <)о,:, нного химического оксид! рова> я г, прл11!рос

<<1е аллические шины 4, 5 и 11 сформиро;-ь, ь мегодом c,ápàòío, 4 литографии имею1 т<)лщ<и <ости метки.

50 Проводя<1, 3>i

1529973 чены сопротивлениями 12-19.которые подключены к двул1 одинаковым сопротинлени. ям 20, 21, изме-.рительному прибору 22 и источнику питания Uo.

Схема (см. фиг. 3) в свою очередь сводится к эвивалентной мостиковой схеме(см. фи . 4), которая кроме одинаковых сопроIIF3I cI гпи 20 и 21 содержит сопротивления

23 25:

Реперный: нак работает следующим образом,,. ля проведения г роиесса совмещения маска накладыв етс» на подложку 2 (см. фиг 1, 2) " определенным зазором между ними. Предварительное совмеи,I;HI,. о5еспечинает ра соВМ..щение между маской и подложкой с точносTI;Io до периода расположения каналов 3. При с влпешении репе,"ного знака излучение пр- никнет ерез

31етл jj H3 л1асKQ и Воз, 3е(1стнует на метку HB подложке, Оснеи енными оказываются учаcTKè высокоомного слоя . расположенные под элементами Г дифрэкционной решетки, На этих участках под geI1cI 3l",åì све3а происходит генерэция носителей заряда. В ре ультате образуются допслнительные проводящие каналы, пересекающие ос> онные каналы 3

33од острым углс м, Уа Iая диффузионная длина и время жизни нсравнонесных носи3глей заряда н слое 1 обеспечивает локализацию носителей голько на освещенных учас3ках.

С пс "лощью контактных глощадок б, 7 и л еталлических шин 4, 5 к каналам 3 подключается источник питания UQ(cM. фиг.3), К 3Tl .M же Kонтактным площадкам б, 7 подключаются одинаковые сопротивления

20, 21, между которыми образуется точка с потенциалом Uo/2. Концы дополнительных проводящих каналов через легированные шины 10 и металлические шины 11 подключаются к контактной площадке 9. Измерительный прибор 22 (сл1. фиг. 3) подключается между контактной площадкой 9 и то кой с потенциалом Uo/2, Точка пересечения каналов делит кзждый из них на два участка. При этолп участкам основного канала 3 (фиг. 1, 2) соответстнуют сопротивления 12, 13, а участкам дополнительного канала — сопротивления 14, 15 Сопротивления )б, 17 соответствуют легированным шинам 10, а сопротивления 18, 19 характеризуют ток утечки между каналами.

Эквивалентная схема (см, фиг. 3) реперного знака сводится к традиционной мостиковои схеме (сл1. фиг. 4), котооая вместо сопротивлений 12 — 19 включает сопротивления 23-25.

При точном совмещении рисунка маски с рисунком подложки каналы пересекаются точно посередине. Поэтому сопротивления

ПРОтИВОПО IO>KI3I,IX УЧЛСтКОВ Ка;КДОГО К;,Нал равны, т.е. схема оказывается симметричной. и ток через измерительный прибор равен нулю. При возникновении рассовмещения точка пересечения перемещается вдоль каналов

5 на значительно большую величину, В результате длины и сопротивления противоположных участков каналов становятся не равными, «То нарушает балланс измеритлеьного моста, l1 через измерительный при10 бор протекает ток. Направлен31е и величина этого тока характеризует направление и величину рассовмещения.

Таким образом, заявляемый знак соединяет в себе преимущество, присущее систе15 мам совмещения по интерференционным муаровым полосам и системам, использующим мостиконь е схемы.

Совмещение рисунка маски с рисунк . подложки по интерференционным муар

20 вым полосам позволяет получ;пть более выокую точность, чем точность расположения штрихов у исходных решеток, поскольку в суммарный сигнал вносят вклад десятки и даже сотни штрихов. Благодаря этому ус25 редняются местные и периодические ошибки решеток.

Одновременно мостиковая схема. в которой вырабатывается сигнал о рассовмещении, не требует наличия дополнительных

30 элементов системы совмещения для выдепения полезного сигнала.

Все это приводит к повышению точноcT 1 совмещения и в свою очередь к повышению выхода годных приборов.

35 Формула изобретения

Реперный знак для совмещения рисунка маски с рисунком подложки, содержащий метку на маске в виде одномерной регулярной дифракционнои решетки и метку на

40 подложке в виде набора параллельных каналов, координатно сопряженных с элементами дифракционной решетки на маске, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности совмещения, л1етка на подлож45 ке содержит три контактные площадки и высокоомный полупроводниковыи слой, легированный компенсирующими примесями и изолированный от подложки, каналы метки на подложке выполнены электропронодящи50 ми и размещены на поверхности нысокоомного слоя, причем каналы развернуты в плоскости подложки под острыл1 углом к элементам дифракционной решетки на маске и электрически соединены с двумя контактны55 ми площадками, а участки высокоомного полупроводникового слоя координатно сопряженные с концами каждо о элемента дифракционной решетки на маске. электриЧЕСКИ СОЕДИНЕНЫ С тРЕтЬЕй КОНта 3Нг3й ПЛОщадкой.

1529973

М таад

Составитель В.Рубцов

Техред M,Моргентал Корректор О,Кундрик.Редактор В.Фельдман

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Q1

Заказ 4645 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб„4/5