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公開番号2024087192
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022201840
出願日2022-12-19
発明の名称アライメントマーク及びインプリント方法
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01L 21/027 20060101AFI20240624BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】テンプレートと基板との位置合わせ精度を高めること。
【解決手段】実施形態のアライメントマークは、半導体装置が製造されることとなる第1の基板の光透過性を有する第1の膜に配置された第1のマークと、第1の基板側に転写される第1のパターンを有する第2の基板に配置され、第1のマークとの位置合わせに用いられる第2のマークと、第1及び第2のマークが上下に重なる位置に第1の基板と第2の基板とが配置された場合に、第2の基板側から見て、第1のマークの周辺領域と重なる位置であって、第1及び第2の基板の少なくともいずれかに配置される第2のパターンと、を備え、第2のパターンは、ランダムな寸法分布を有する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
半導体装置が製造されることとなる第１の基板の光透過性を有する第１の膜に配置された第１のマークと、
前記第１の基板側に転写される第１のパターンを有する第２の基板に配置され、前記第１のマークとの位置合わせに用いられる第２のマークと、
前記第１及び第２のマークが上下に重なる位置に前記第１の基板と前記第２の基板とが配置された場合に、前記第２の基板側から見て、前記第１のマークの周辺領域と重なる位置であって、前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかに配置される第２のパターンと、を備え、
前記第２のパターンは、ランダムな寸法分布を有する、
アライメントマーク。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記第２のパターンの前記寸法分布は、
前記第２のパターンが属する階層に配置された前記半導体装置の実パターンが有する寸法の最小値以上かつ最大値以下の範囲内となっている、
請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項３】
前記第２のパターンの前記寸法分布は、
前記第２のパターンが属する階層に配置された前記半導体装置の実パターンが有する寸法の中間値を中心とし、前記実パターンが有する寸法の最小値と最大値との差の半値である標準偏差を有する、
請求項１に記載のアライメントマーク。
【請求項４】
第１の基板の光透過性を有する第１の膜に配置された第１のマークと、
前記第１の基板側に転写される第１のパターンを有する第２の基板に配置され、前記第１のマークとの位置合わせに用いられる第２のマークと、
前記第１及び第２のマークが上下に重なる位置に前記第１の基板と前記第２の基板とが配置された場合に、前記第２の基板側から見て、前記第１のマークの周辺領域と重なる位置であって、前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかに配置される第２のパターンと、を備え、
前記第２のパターンは、
前記第１の膜に沿う第１の方向に延びる第１のラインアンドスペースパターンと、
前記第１の膜に沿い、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる第２のラインアンドスペースパターンと、を有し、
前記第１のラインアンドスペースパターンにおいて、
前記第２の方向のライン幅、ライン間ピッチ、スペース幅、及びスペース間ピッチのそれぞれが分散した値を取って変移し、
前記第２のラインアンドスペースパターンにおいて、
前記第１の方向のライン幅、ライン間ピッチ、スペース幅、及びスペース間ピッチのそれぞれが分散した値を取って変移している、
アライメントマーク。
【請求項５】
前記第１及び第２のラインアンドスペースパターンのライン同士が交差する部分には、スペースパターンが配置されている、
請求項４に記載のアライメントマーク。
【請求項６】
前記第１のマークに隣接して前記第１の膜に配置され、前記第１の膜に沿う第１の方向に周期構造を有する第３のマークと、
前記第２のマークに隣接して前記第２の基板に配置され、前記第１の方向に周期構造を有し、前記第３のマークとの位置合わせに用いられる第４のマークと、を更に備え、
前記第２のパターンは、
前記第１及び第２のマークが上下に重なる位置に前記第１の基板と前記第２の基板とが配置された場合に、前記第１のマークの前記周辺領域と重なる位置であって、前記第１の膜に沿い前記第１の方向に交差する第２の方向から前記第１のマークを挟む位置に少なくとも配置されることとなる、
請求項１または請求項４に記載のアライメントマーク。
【請求項７】
前記第２のパターンは、
前記第１及び第２のマークが上下に重なる位置に前記第１の基板と前記第２の基板とが配置された場合に、前記第１のマークの前記周辺領域と重なる位置に、前記第１のマークを取り囲むように配置されることとなる、
請求項１または請求項４に記載のアライメントマーク。
【請求項８】
前記第１の膜は、
前記第１のパターンの形状に加工される被加工膜の下方に配置されており、
前記第２のパターンは、
前記第１の膜に配置されている、
請求項１または請求項４に記載のアライメントマーク。
【請求項９】
前記第２のパターンは、
前記第１の膜の上方であって、前記第１のパターンの形状に加工される被加工膜、または、
前記第１の膜の下方であって、前記光透過性を有する第２の膜もしくは前記第１の基板に配置されている、
請求項１または請求項４に記載のアライメントマーク。
【請求項１０】
前記第２のパターンは、
前記第１のパターンを有する前記第２の基板の表面に前記第２のマークとともに配置されている、
請求項１または請求項４に記載のアライメントマーク。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アライメントマーク及びインプリント方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程に、インプリント処理が含まれる場合がある。インプリント処理では、テンプレートのパターンを基板のショット領域に転写する。このとき、テンプレートと基板とにそれぞれ設けられたアライメントマークを用いて、テンプレートと基板との位置合わせを行う。
【０００３】
アライメントマークには、大まかな位置合わせに用いる粗検マークと、精密な位置合わせに用いる精検マークとが含まれる。また、精検マークによる位置合わせ精度を更に高めるため、アライメントの光源には偏光照明が用いられることがある。しかしながら、偏光照明を用いることでマークの検出光に多重反射による干渉が起こり、粗検マークにおいて位置ずれが生じてしまう場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５２８４４２３号公報
特開２００２－０６２４８９号公報
特表２００４－５０７９０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１つの実施形態は、テンプレートと基板との位置合わせ精度を高めることができるアライメントマーク及びインプリント方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のアライメントマークは、半導体装置が製造されることとなる第１の基板の光透過性を有する第１の膜に配置された第１のマークと、前記第１の基板側に転写される第１のパターンを有する第２の基板に配置され、前記第１のマークとの位置合わせに用いられる第２のマークと、前記第１及び第２のマークが上下に重なる位置に前記第１の基板と前記第２の基板とが配置された場合に、前記第２の基板側から見て、前記第１のマークの周辺領域と重なる位置であって、前記第１及び第２の基板の少なくともいずれかに配置される第２のパターンと、を備え、前記第２のパターンは、ランダムな寸法分布を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態にかかるインプリント装置の構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるインプリント装置が備えるアライメント部の照明系の構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるインプリント装置が備えるテンプレートステージの構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるテンプレートが備えるアライメントマークの構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるウェハの構成の一例を示す上面図。
実施形態にかかるウェハが備えるアライメントマークの構成の一例を示す上面図。
実施形態にかかるウェハが備えるアライメントマーク及び転写領域の構成の一例を示す断面図。
実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。
実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。
実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。
実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。
実施形態にかかる粗検マークを用いたラフアライメントの様子を示す模式図。
比較例にかかる粗検マークを用いたラフアライメントの様子を示す模式図。
実施形態の変形例１にかかるアライメントマークの構成の一例を示す断面図。
実施形態の変形例２にかかるアライメントマークの構成の一例を示す断面図。
実施形態の変形例３にかかるアライメントマークの構成の一例を示す断面図。
実施形態のその他の変形例にかかるアライメントマークの構成の一例を示す一部拡大上面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【０００９】
（インプリント装置の構成例）
図１は、実施形態にかかるインプリント装置１の構成の一例を示す模式図である。図１（ａ）はインプリント装置１の全体図であり、図１（ｂ）はインプリント装置１が備える撮像素子８４（８４ａ～８４ｄ）の詳細構成を示す検出系８６ａの拡大図である。
【００１０】
図１に示すように、インプリント装置１は、テンプレートステージ８１、ウェハステージ８２、撮像素子８３，８４ａ～８４ｄ、基準マーク８５、アライメント部８６、液滴下装置８７、ステージベース８８、光源８９、及び制御部９０を備えている。インプリント装置１には、ウェハ２０上のレジストにパターンを転写するテンプレート１０が装着可能である。ウェハ２０には、インプリント装置１での処理を含め、各種の処理が施され、半導体装置が製造されることとなる。このようなウェハ２０は、半導体基板、絶縁性基板、または導電性基板等であり得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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