Реперный знак для совмещения рисунка маска с рисунком подложки Советский патент 1991 года по МПК G03F9/00 

ел

Ю Ю 0

VJ

СА

.

ipefi

ке о процессе (емия подкпючяитг . i- ic стовой схеме. При рассог мещоьии ner. fr сечеиия капа/ ов 3 и -.(стков (8) смен улетел

..isr Uic и,.:ер 1гельиогп моста нарушается. Из,чг ритечьный njjn6op покс г ывает мапраа- ление и.ноп пииу расгосг щеиия, 4 ил.

Изобретение относите к технологии изготовления интегральных микросхем с применением микролитографми. Цель изобретения - повышение точности совмещения. Репер- ный 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

Предлагаемое изоЬретеоир отиогл-псл к произЕОдстпу ин егропьиых схем м ricny- прооодииковых приборов, л имонпо к технологии фото- и реитгсиоятогр;л1 И1 . мо);;ет быть использопйми при пропедгьии оперл- ций соог/ещения рисунка маски с pncyH ofi подложки, пр и аг1том..тТ11злции процессов совмещения и экспоипро 5ания но проекци- оииых и KOHTuKTi-tO-: a3ripHhix устажи. кэх-пв- TOMaiax. а гокже п системах перемещений и с системах, измеряющих скорость перемещения.

Целью изобретсгпчя являсггя по ;Ь те- ние точности совмещенил путем испогьзг, оания в качестве чувствительного элемента доух пересекающихся под острым углом проводящих каналоЕ, один из которых сформироп,чн путем легирования i.o..ipo яодниксвого иатери 1-а. п второй обргтч е- - сч под дг йств.:ем СИП);,), прошедшегг . з маскч . При относителыюм смеидении маск т и подло.чски точка пересечения прор . .;Я1.иих каналов смещается ii перпендикулярном н.ч- праолени 1 на значительно б.)льигую u;,-a;-J n- ну, В результате наруимется Г алламг.

мостовой СХсМЫ, частью которой ЯО/ Я О ;.

прог, каналь, чю позволяет р .тис рироиа-ь величину рассовмешения с иысо ком точностью. Кроме того, метка на поаложке имеет плоскую поьерхногль без выступоп и пгадин. что исключг.-эт сопйле- ни(; погрешности сопг- еи ения в резуль ;пе смещени фотометр1 ческо1 1 оси.

Нэ фи 1 п:;казон рспермый знак мг, (})иг. 2 - ( А--. на фмг. 1; иг Ьмг 3 эч: 11оалант11ая .члоктричегкэя схемч ОА )С 0 nyficToiiтел sMOi о кок понента pf ncpvfC / знака, гключенното к измэрительную схтму. на itinr, 4 - зк1 и1вален . rt i мосгикоаая схемп выявления I а с со вмещения.

Репорный знак ьключает метку совмещения на маске и метку совмеи1ения на подЛОЖКР.

Метка сспмс цения на маске п| елстэв- ляет соСюй одномерную регулярную диф ракционную решетку в виде прозрачных и Нг;прозрачнь1х чередующиеся участком (jne- ментов). В случае, есльгмег-Аэрана реитгено- шаблона не гфизрачн.: в диапазон д.пин волн, используемых для Ci BMeiUeni-.x знака. то ме.к.а на маске выпо; 1 яется .1ирп0

в,, i.e. н.: Про:-рг , участки м реду- ют.я со Сквознь:г.1и отперстиями.

Метка совмеидемия на подло.жке содержит . ь сокоомный прг.у.прог.одниковый слой 1 (см. фп - 1, 2). Этот с ой легиропйн фосфо- ро 1 (кон/ ентрация fjj, 1 -10 см ) и золо- тo..1 (концентрация Г-ч ли 1 Ю см ) м имеет толи(ину 10 мкм, Зто слой хзрзктс- рп.ууется следуionuiMH гираметоам. : удаль- i;oe со тротиплг ние/Ji 10 СрМ.см, дч.Ьфузии HrT;.4iHor.L CHs-ix носителей заряда L 5 j. KM Bf.e Я Ж1-ЗН1-. неравновесных носителей зор-щл г- 10 С.

Подпо.чско 2 имеет льфочный тип проводимте по -например КДБ или КДМ). Таким )браздм .-1С .ж,;у слойм 1 и подложкой 2 су- 1 ествую1 ;:i-n г;е;;1рход, который изолирует их друг от друга.

i а пог-е| Хности пысокоомного полупро- ро/;ни.о ... c.r ioj 1, споло. эпектро- испидр|;и каналы . легированные фос- ((-1 . ДО f:oh,центр ции , oDe.,. ;чивает снсхение угелььзго со- )ОТ ,г. ;е.... - 10 . С помо цью мет-: .л ,; lecKiv; шим 4, 5 каналы 3 электриче- С .и covVinMOH;; с кои;такгсыми площадкчми Г; npii iofi каналы 3 развернуты в плоско ги i 10, под острым углом к э.лемечтам яифракционной решетки на маске, опоры /ovoD -ix на фиг. условно показаны пунктирам, i 1.г.15олее огтгимульным являе С - уо.ч 10

Уч |С ки иисокоомнпго слоя, координят- ссприхенные с концами элементов 8 ,..1юниий решетки на маске электрически соединены с третьей контактной пло- ;иадко1/ 9. Для этого по к;1аям метки на под- . южке йыг олиены элекгропроводящие шины 10, которое легироппны аналогично ка- малам 3. I металлические шины 11. Для ИЗО/1ЯЦИИ легированных шин 10 и 1-.1егалли- ческих шин 4, 5 между ними методом по- к:мп,ного химического оксидирования г ;,ормиров жа ,1.-:олирующая плрм -л 5- ой 0:2-0,3 мкм.

Металлические шины 4, 5 и 11 сформиро- г-г,.,Ь методом обратной литографии имеют ТОЛЩИНУ 0.1 L KMHHe нарушают плоскостности поверхности метки.

О(1роводяи;ие I и метки но подложке

эквивалентной схем,; (см. фиг 3) обо.1н чены сопротизлениями 12- 19. которые подключены к двум одинакопым сопротивлениям 20, 21. измерительному прибору 22 и источнику питания Uo.

Схема (см. фиг. 3) в свою очередь сводится к эвивалентной мостиковой схеме (см. фиг. 4), которая кроме одинаковых сопро- - игя/.еич Ш 20 и 21 содержит сопротивления 23 25,

Реперный . 1НРК работает следующим образом.

Лля проведения nfjonecca совмещения маска нэкладывс ется на подложку 2 см. фиг. 1, 2) с определенным зазором между ними. Предварительное совмещенг ;; обес- печиБает ра;соомти1ение между riacKoii и подложкой с точностью до периода расположения кйналооЗ. 1ри с -вмещении репер- ного знака излучение пртникгэт через метку на маске и воздействует на мотку на подло.жке. Ос зеи:энным11 оказываются участки ВЫСОКООМНОГС-. с/юя 1. расположенные под элементами Р дифрак1;ионной решетки. На этих участках под действием света происходит генерация носите/юй заряда. В результате образуются допс 1нительные проводящие каьалы, пересекающие основные каналы 3 лод острым углом. Малая диффузионная длина и время жизни нсравно 1есных носителей заряда в слое 1 обеспечивает локализацию носителей только на освещенный участках.

С помощью контактных площадок 6, 7 и металлических шин 4. 5 к каналам 3 подключается источник питания UO(CM. фиг.З).

К этим же контактным площадкам 6. 7 подключаются одинаковые сопротивления 20. 21, между которыми образуется точка с потенциалом Uo/2. Концы дополнительных проводяи их каналос через легированные щины 10 и металлические щины 11 подключаются к контактной площадке 9. (Измерительный прибор 22 (см. фиг. 3) подключается между контактной площадкой 9 и точкой с потенциалом Uo/2.

Точка пересечения каналов делит каждый из них на два участка. При этом участкам основного канала 3 (фиг. 1. 2) соответствуют 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) реперно- го знака сводится к традиционной мостиковой схеме (см. фиг 4, которая вместо сопротивлений 12-19 включает сопротивления 23-25.

При точном совмещении рисунка маски С рисунком подпсжки каналы пересекаются точно посередине. Поэтому сопротивления противоположных участков каждого клнал

равны, т.е. схема оказывается симметричной. и ток через измерительный прибор равен ну- лю. При возникновении рассовмещения точка пересечения перемещается вдоль каналов 5 на значительно большую величину. В результате длины и сопротивления противоположных участков каналов становятся не равными, что нарущает балланс измерит- леьного моста, и через измерительный при0 бор протекает ток. Направление и величина этого тока характеризует направление и величину рассосмещения.

Таким образом, заявляемый знак соединяет в себе преимущество, присущее систе5 мам совмещения по интерференционным муаровым полосам и системам, использующим мостикоБые схемы.

Совмещение рисунка маски с рисунк1 подложки по интерференционным муаре

0 вым полосам позволяет получить более высокую точность, чем точность расположения штрихов у исходных решеток, поскольку в суммарный сигнал вносят вклад десятки и даже сотни штрихов. Благодаря этому ус5 редняются местные и периодические ошибки решеток.

Одновременно мостиковая схема, в которой вырабатывается сигнал о рассовме- щении, не требует наличия дополнительных

0 элементов системы совмещения для выделения полезного сигнала.

Все это приводит к повыщению точности совмещения и в свою очередь к повышению выхода годных приборов.

5Формула изобретения

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

0 подложке в виде набора параллельных каналов, координатно сопряженных с элементами дифракционной решетки на маске, о т- личающийся тем, что, с целью повышения точности совмещения, метка на подлож5 ке содержит три контактные площадки и высокоомный полупроводниковый слой, легированный компенсирующими примесями и изолированный от подложки, каналы метки на подложке выполнены электропроводящи0 ми и размещены на поверхности высокоомно- го слоя, причем каналы развернуты в плоскости подложки под острым углом к элементам дифракционной решетки на маске и электрически соединены с двумя контактны5 ми площадками, а участки высокоомного полупроводникового слоя, координатно сопряженные с концами каждого элемента дифракционной решетки на маске .электрически соединены с третьей контактной площадкой.

Составитель В.Рубцов Редактор В.Фельдман Техред М.МоргенталКорректор О.Кундрик

(