JP2005286090A - Semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光工程で使用する好適なアライメントマークを製造するための半導体装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device for manufacturing a suitable alignment mark used in an exposure process.
従来のアライメントマークの製造方法では、シリコン基板表面に、選択的にアライメントマーク用のパターン酸化膜を形成していた。当該パターン酸化膜上面を含むシリコン基板上面に、エピタキシャル層を堆積していた。そして、当該パターン酸化膜上面の多結晶領域のエピタキシャル層を部分的に除去し、当該パターン酸化膜をアライメントマークとして露出させていた。その後、アライメントマークを用いて素子を形成し、当該パターン酸化膜を除去していた製造方法があった(例えば、特許文献1参照。)。
上述したように、従来のアライメントマークの製造方法では、基板表面に形成するアライメントマークとして用いるパターン酸化膜は、その上面に堆積されたエピタキシャル層を除去し、露出させる必要があった。そのため、複数層のエピタキシャル層が堆積される場合には、エピタキシャル層が積層される毎にエピタキシャル層を除去し、パターン酸化膜を露出させる工程が必要となり、製造コストが高くなるという問題があった。 As described above, in the conventional method for manufacturing an alignment mark, the pattern oxide film used as the alignment mark formed on the substrate surface needs to be exposed by removing the epitaxial layer deposited on the upper surface thereof. Therefore, in the case where a plurality of epitaxial layers are deposited, there is a problem that a process of removing the epitaxial layer and exposing the pattern oxide film is required every time the epitaxial layers are stacked, resulting in a high manufacturing cost. .
また、基板表面に厚いエピタキシャル層が堆積された場合や複数層のエピタキシャル層が堆積された場合には、確実にパターン酸化膜を露出させるため、露出させる為の開口部を大きくする必要が有り、微細化加工が困難であるという問題があった。 In addition, when a thick epitaxial layer is deposited on the substrate surface or when a plurality of epitaxial layers are deposited, it is necessary to increase the opening for exposing the pattern oxide film without fail, There was a problem that miniaturization processing was difficult.
本発明は、上述した各事情に鑑みて成されたものであり、本発明の半導体装置の製造方法では、半導体基板を準備し、前記基板表面に酸化膜を選択的に形成した後、前記酸化膜を除去することで、前記基板表面に凹状のアライメントマークの初期段差を形成し、前記初期段差上面を含めて、前記基板表面に少なくとも1層以上のエピタキシャル層を堆積し、前記エピタキシャル層表面に前記初期段差を利用したアライメントマークの段差を形成することを特徴とする。従って、本発明の半導体装置の製造方法では、基板表面に選択的に酸化膜を成長させ、該酸化膜を除去することでアライメントマークの初期段差を形成する。そして、酸化膜が基板を侵食するように厚く形成することで、基板表面に深い凹部から成る初期段差が形成される。そのことで、アライメントマーク上面に厚いエピタキシャル層を積層した場合でも、エピタキシャル層に形成されるアライメントマークの段差の低減量を緩和できる。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances. In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a semiconductor substrate is prepared, an oxide film is selectively formed on the substrate surface, and then the oxidation is performed. By removing the film, an initial step of a concave alignment mark is formed on the substrate surface, and at least one epitaxial layer is deposited on the substrate surface including the upper surface of the initial step, and the epitaxial layer surface is formed. A step of the alignment mark is formed using the initial step. Therefore, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, an oxide film is selectively grown on the substrate surface, and the oxide film is removed to form the initial step of the alignment mark. Then, by forming the oxide film so as to erode the substrate, an initial step consisting of a deep recess is formed on the substrate surface. As a result, even when a thick epitaxial layer is stacked on the upper surface of the alignment mark, the amount of reduction in the level difference of the alignment mark formed in the epitaxial layer can be reduced.
また、本発明の半導体装置の製造方法では、前記酸化膜としてLOCOS酸化膜を用いることを特徴とする。従って、本発明の半導体装置では、基板表面のアライメントマークを形成する領域に、LOCOS酸化膜を形成することで、基板表面にアライメントマークの深い初期段差を形成することができる。 In the method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention, a LOCOS oxide film is used as the oxide film. Therefore, in the semiconductor device of the present invention, the deep initial step of the alignment mark can be formed on the substrate surface by forming the LOCOS oxide film in the region for forming the alignment mark on the substrate surface.
また、本発明の半導体装置の製造方法では、面方位が略(100)で表されるシリコン面の結晶軸に対して、該結晶軸を傾けた主表面を有するシリコン単結晶基板を準備し、該主表面から不純物を注入し、拡散させることで拡散層を形成し、該拡散層が形成された前記主表面に凹状のアライメントマークの初期段差を形成し、前記初期段差上面を含めて、前記基板表面に少なくとも1層以上のエピタキシャル層を堆積し、前記エピタキシャル層表面に前記初期段差を利用したアライメントマークを形成することを特徴とする。従って、本発明の半導体装置の製造方法では、面方位が略(100)で表されるシリコン面の結晶軸に対して、エピタキシャル層を一定方向へ傾くように成長させる。そのことで、エピタキシャル層表面に形成されるアライメントマークの段差の低減量を緩和できる。 Further, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a silicon single crystal substrate having a main surface inclined with respect to the crystal axis of the silicon surface whose plane orientation is substantially represented by (100) is prepared, Impurities are implanted from the main surface and diffused to form a diffusion layer, an initial step of a concave alignment mark is formed on the main surface on which the diffusion layer is formed, including the upper surface of the initial step, At least one epitaxial layer is deposited on the surface of the substrate, and an alignment mark using the initial step is formed on the surface of the epitaxial layer. Therefore, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the epitaxial layer is grown so as to be inclined in a certain direction with respect to the crystal axis of the silicon surface whose plane orientation is substantially represented by (100). As a result, the amount of reduction in the level difference of the alignment mark formed on the epitaxial layer surface can be mitigated.
また、本発明の半導体装置の製造方法では、前記シリコン単結晶基板の主表面は、面方位が略(100)で表されるシリコン面の結晶軸に対して、結晶軸が0.5°傾いていることを特徴とする。従って、本発明の半導体装置の製造方法では、アライメントメーク上面にエピタキシャル層を一定方向へ傾くように積層させ、その傾きを小さくする。そのことで、エピタキシャル層表面に形成されるアライメントマークの段差の低減量を緩和できる。更に、パターンの設計ルールを小さくできるので、素子の高集積化を実現できる。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the main surface of the silicon single crystal substrate is tilted by 0.5 ° with respect to the crystal axis of the silicon surface whose plane orientation is represented by approximately (100). It is characterized by. Therefore, in the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the epitaxial layer is laminated on the upper surface of the alignment make so as to incline in a certain direction, and the inclination is reduced. As a result, the amount of reduction in the level difference of the alignment mark formed on the epitaxial layer surface can be mitigated. Further, since the pattern design rule can be reduced, high integration of elements can be realized.
本発明の半導体装置の製造方法では、基板表面に形成されるアライメントマークの初期段差を形成する際に、LOCOS酸化膜を用いる。そのことで、アライメントマークの深い初期段差が形成できる。そして、基板上面に厚いエピタキシャル層が積層された場合でも、エピタキシャル層表面に形成されるアライメントマークの段差の低減量を緩和できる。 In the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a LOCOS oxide film is used when forming an initial step of an alignment mark formed on the substrate surface. As a result, a deep initial step of the alignment mark can be formed. Even when a thick epitaxial layer is stacked on the upper surface of the substrate, the amount of reduction in the level difference of the alignment mark formed on the surface of the epitaxial layer can be alleviated.
また、本発明の半導体装置の製造方法では、主表面の面方位が略(100)で表され、結晶軸が、面方位が(100)で表されるシリコン面の結晶軸に対し、0.5°傾いている基板を準備する。そのことで、基板上面のエピタキシャル層は一定方向へと傾いて積層されるので、エピタキシャル層に形成されたアライメントマークの段差の低減量を緩和できる。 Further, in the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention, the plane orientation of the main surface is represented by approximately (100), and the crystal axis is 0. 0 relative to the crystal axis of the silicon plane whose plane orientation is represented by (100). Prepare a substrate tilted 5 °. As a result, the epitaxial layer on the upper surface of the substrate is laminated while being inclined in a certain direction, so that the amount of reduction in the level difference of the alignment mark formed in the epitaxial layer can be mitigated.
以下に、本発明の実施の形態である半導体装置の製造方法について、図1〜図12を参照し、詳細に説明する。図1〜図9は、第1の実施の形態を説明するために用いる図であり、図10〜図12は、第2の実施の形態を説明するために用いる図である。そして、図1〜図12は本実施の形態の半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。 Hereinafter, a semiconductor device manufacturing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9 are diagrams used to explain the first embodiment, and FIGS. 10 to 12 are diagrams used to explain the second embodiment. 1 to 12 are cross-sectional views for explaining the semiconductor device manufacturing method of the present embodiment.
尚、以下の説明では、素子形成領域1に、例えば、Nチャネル型MOSトランジスタを形成する場合に関し説明するが、この場合に限定するものではない。例えば、その他の素子形成領域に、NPNトランジスタ、横型PNPトランジスタ等を形成し、半導体集積回路装置を形成する場合でも良い。また、図1〜図12における断面図では、単結晶シリコン基板の左半に素子形成領域1を示し、該基板の右半にアライメントマークを形成するスクライブライン領域2を示す。
In the following description, for example, an N-channel MOS transistor is formed in the
以下に、本発明の第1の実施の形態について説明する。 The first embodiment of the present invention will be described below.
先ず、図1に示す如く、P型の単結晶シリコン基板3を準備し、基板3の表面を熱酸化してシリコン酸化膜を、例えば、0.03〜0.05μm程度形成する。その後、シリコン酸化膜上にシリコン窒化膜(図示せず)を、例えば、0.05〜0.2μm程度形成する。そして、LOCOS(Local Oxidation of Silicon)酸化膜4を形成する部分に開口部が設けられるようにシリコン窒化膜を選択的に除去する。
First, as shown in FIG. 1, a P-type single
そして、シリコン窒化膜をマスクとして用い、シリコン酸化膜上から、例えば、800〜1200℃程度でスチーム酸化により酸化膜付けを行う。そして、同時に、基板3全体に熱処理を与えLOCOS酸化膜4を形成する。このとき、LOCOS酸化膜4は、平坦部では、例えば、厚さ1.2〜1.8μm程度に形成される。
Then, using the silicon nitride film as a mask, an oxide film is formed on the silicon oxide film by, for example, steam oxidation at about 800 to 1200 ° C. At the same time, heat treatment is applied to the
次に、図2に示す如く、基板3上面のシリコン酸化膜及びLOCOS酸化膜4を、例えば、ウェットエッチングにより除去する。スクライブライン領域2には、LOCOS酸化膜4が形成されていた領域に基板表面から凹部が形成され、アライメントマーク5となる。上述したように、LOCOS酸化膜4の膜厚は1.2〜1.8μm程度であり、アライメントマーク5の初期段差t1としては、0.54〜0.81μm程度となる。
Next, as shown in FIG. 2, the silicon oxide film and the LOCOS oxide film 4 on the upper surface of the
そして、基板3の表面を熱酸化して全面にシリコン酸化膜を、例えば、0.03〜0.05μm程度形成する。その後、公知のフォトリソグラフィ技術により、アライメントマーク5の初期段差t1を利用し、N型の埋込拡散層6を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、N型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧20〜65keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
Then, the surface of the
その後、公知のフォトリソグラフィ技術により、アライメントマーク5の初期段差t1を利用し、第1の分離領域7を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧60〜100keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
Thereafter, by using a known photolithography technique, a photoresist having an opening provided in a portion where the
次に、図3に示す如く、基板3表面のシリコン酸化膜を除去し、基板3をエピタキシャル成長装置のサセプタ上に配置する。そして、ランプ加熱によって基板3に、例えば、1200℃程度の高温を与えると共に反応管内にSiHCl3ガスとH2ガスを導入する。そのことにより、基板3上に、例えば、比抵抗0.1〜3.5Ω・cm、厚さ1.0〜6.0μm程度のエピタキシャル層8を成長させる。
Next, as shown in FIG. 3, the silicon oxide film on the surface of the
ここで、スクライブライン領域2においても、基板3表面に形成されたアライメントマーク5上面にエピタキシャル層8が形成される。そのことで、初期段差t1よりは、段差深さは浅くなるが、エピタキシャル層8にもアライメントマーク9の段差t2が形成される。そして、本実施の形態では、アライメントマーク5の初期段差t1は0.54〜0.81μm程度である。そのため、アライメントマーク9の段差t2がだれることなく形成される。特に、例えば、エピタキシャル層厚が9μm以上の場合にも、初期段差t1として0.54μm以上のアライメントマーク5を形成することで、上層でのアライメントマーク9の段差t2の低減量が緩和できる。
Here, also in the
その後、エピタキシャル層8の表面を熱酸化し、シリコン酸化膜を、例えば、0.03〜0.05μm程度形成する。その後、公知のフォトリソグラフィ技術により、アライメントマーク9の段差t2を利用し、第2の分離領域10を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧60〜100keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
Thereafter, the surface of the
次に、図4に示す如く、エピタキシャル層4の所望の領域にLOCOS酸化膜11を形成する。ここで、LOCOS酸化膜11の形成方法としては、図1で説明した方法と同様なので、図1の説明を参照し、ここでは、説明を省略する。尚、P型分離領域12上にLOCOS酸化膜11を形成することで、より素子間分離が成される。また、LOCOS酸化膜11は、平坦部では、例えば、厚さ0.5〜1.0μm程度に形成される。
Next, as shown in FIG. 4, a
次に、図5に示す如く、エピタキシャル層8表面にシリコン酸化膜を、例えば、0.01〜0.20μm程度形成する。そして、公知のフォトリソグラフィ技術により、アライメントマーク9の段差t2を利用し、N型の拡散領域13を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、N型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧20〜65keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
Next, as shown in FIG. 5, a silicon oxide film is formed on the surface of the
次に、図6に示す如く、シリコン酸化膜上にポリシリコン膜を、例えば、0.2〜0.3μm程度堆積させる。その後、このポリシリコン膜に、N型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧20〜65keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、ゲート電極14形成領域以外のポリシリコン膜を公知のフォトリソグラフィ技術により除去する。
Next, as shown in FIG. 6, a polysilicon film is deposited on the silicon oxide film, for example, about 0.2 to 0.3 μm. Thereafter, an N-type impurity, for example, phosphorus (P) is ion-implanted into the polysilicon film at an acceleration voltage of 20 to 65 keV and an introduction amount of 1.0 × 10 13 to 1.0 × 10 15 / cm 2 . Then, the polysilicon film other than the
その後、図示の如く、シリコン酸化膜上から、公知のフォトリソグラフィ技術により、アライメントマーク9の段差t2を利用し、P型の拡散領域15を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧60〜100keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
このとき、ゲート電極14をマスクとして利用することで、より正確にイオン注入を行うことができる。
After that, as shown in the drawing, a photoresist having an opening in the portion where the P-
At this time, ion implantation can be performed more accurately by using the
次に、図7に示す如く、シリコン酸化膜9上から、公知のフォトリソグラフィ技術により、アライメントマーク9の段差t2を利用し、N型の拡散領域16、17を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、N型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧20〜65keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
Next, as shown in FIG. 7, openings are provided in the portions where the N
次に、図8に示す如く、エピタキシャル層8上面の略全面に、TEOS(Tetra−Ethyl−Orso−Silicate)膜層(図示せず)、BPSG(Boron Phospho Silicate Glass)膜層18等を形成する。
Next, as shown in FIG. 8, a TEOS (Tetra-Ethyl-Orso-Silicate) film layer (not shown), a BPSG (Boron Phospho Silicate Glass)
シリコン窒化膜が除去されたBPSG膜層18上面では、MOSトランジスタのソース電極19またはドレイン電極20用のコンタクトホール21、22をBPSG膜層18等に、例えば、公知のフォトリソグラフィ技術により形成する。このとき、BPSG膜層18に形成されたアライメントマーク23の段差t3が利用される。
On the upper surface of the
次に、スパッタリング法により、バリアメタル層24、タングステン(W)層25及びAl層26を堆積する。このとき、バリアメタル層24は、チタン(Ti)層及びチタンナイトライド(TiN)層を積層し、形成する。そして、W層25は、コンタクトホール21、22形成領域に選択的に形成され、Al層26は、電極及び第1の配線層形成領域に選択的に形成される。この工程により、MOSトランジスタのソース電極19、ドレイン電極20が形成される。その他、図示していないが、半導体装置の1層目の配線層が形成される。
Next, the
次に、図9に示す如く、1層目の配線層と2層目の配線層30との間の層間絶縁層、2層目の配線層30と3層目の配線層34との間の層間絶縁層及び3層目の配線層34を形成する。1層目の配線層等の上面に、TEOS膜層27を堆積する。そして、TEOS膜層27は、1層目の配線層等によりその表面には凹凸が形成される。この凹凸を無くし平坦面を形成するために、液体SOG(Spin On Glass)を塗布し、SOG膜層28を形成する。その後、SOG膜層28上に、再び、TEOS膜層29を堆積する。この構造により、1層目の配線層等により凹凸部が形成されたTEOS膜層27上面を平坦化できる。そして、2層目の配線層30は、平坦性の維持されて形成されるので、2層目の配線層30が短絡されるのを防止することができる。
Next, as shown in FIG. 9, an interlayer insulating layer between the first wiring layer and the
その後、上述した製造方法により、2層目の配線層30上面に、TEOS膜層31、SOG膜層32、TEOS膜層33、3層目の配線層34を形成する。そして、3層目の配線層34上面に、例えば、減圧状態で、形成温度が450℃以下で、プラズマCVD(Plasma−Enhanced Chemical Vapor Deposition)法により、シリコン窒化膜層35を略全面に堆積し、半導体装置が完成する。
Thereafter, the TEOS film layer 31, the
上述したように、本実施の形態では、基板3のスクライブライン領域2にアライメントマーク5を形成する際に、LOCOS酸化膜4を用いる。そのことで、初期段差t1が深いアライメントマーク5が形成され、その後のエピタキシャル層8、BPSG膜層18等の積層によっても、アライメントマークの段差の低減量を緩和できる。そして、エピタキシャル層8、BPSG膜層18等の積層後においても、フォトレジストにマスクパターンを転写する際のアライメントマークとして利用できる。本実施の形態では、アライメントマーク5の形成方法として、LOCOS酸化膜4を用いる場合で説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、初期段差t1を所望の深さにできれば、トレンチを形成すること、あるいは、単に、厚い酸化膜を形成すること等、任意の設計変更が可能である。また、アライメントマークを形成する領域としては、スクライブライン領域に限定するものではなく、任意の設計変更が可能である。
As described above, in the present embodiment, the LOCOS oxide film 4 is used when the
次に、本発明の第2の本実施の形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
先ず、図10に示す如く、P型の単結晶シリコン基板43を準備する。
First, as shown in FIG. 10, a P-type single
ここで、基板43は、シリコン単結晶インゴットをスライシングした後に、ラッピング、ポリッシング等の処理を施すことで、準備される。そして、基板43の主表面は、面方位が略(100)で表されるシリコン面である。基板43の結晶軸は、面方位が略(100)で表されるシリコン面の結晶軸に対し、0.5°傾いている。ここで、本実施の形態では、結晶軸を0.5°傾けた場合に関し説明するが、この場合に限定するものではない。例えば、結晶軸を傾ける角度としては任意な設計変更が可能であり、基板43上面のエピタキシャル層が一定方向へ傾くように、積層されれば良い。
Here, the
そして、基板43の表面を熱酸化してシリコン酸化膜を、例えば、0.03〜0.05μm程度形成する。素子形成領域41では、公知のフォトリソグラフィ技術により、N型の埋込拡散層44を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、選択マスクから露出するシリコン酸化膜を選択的に除去した後、基板43表面から、N型不純物、例えば、リン(P)を加速電圧20〜65keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
Then, the surface of the
このとき、スクライブライン領域42では、アライメントマーク47(図11参照)に用いるN型の埋込拡散層45を形成する。N型の埋込拡散層45は、N型の埋込拡散層44と同時に形成され、上述した製造方法により形成される。
At this time, in the
次に、図11に示す如く、基板43表面に形成されたシリコン酸化膜を除去する。このとき、N型の埋込拡散領域44、45では、基板43表面から、直接、不純物がイオン注入され、その後、不純物を拡散させる際に基板43表面が熱酸化される。そのことで、N型の埋込拡散領域44、45には、その他の領域の基板43表面に対して凹部が形成され、アライメントマーク47となる。そして、アライメントマーク47の初期段差t4としては、0.12μm程度となる。
Next, as shown in FIG. 11, the silicon oxide film formed on the surface of the
その後、公知のフォトリソグラフィ技術により、アライメントマーク47の初期段差t4を利用し、第1の分離領域46を形成する部分に開口部が設けられたフォトレジストを選択マスクとして形成する。そして、P型不純物、例えば、ホウ素(B)を加速電圧60〜100keV、導入量1.0×1013〜1.0×1015/cm2でイオン注入する。そして、フォトレジストを除去した後、イオン注入した不純物を拡散する。
After that, by using a known photolithography technique, using the initial step t4 of the
次に、図12に示す如く、基板43表面のシリコン酸化膜を除去し、基板43をエピタキシャル成長装置のサセプタ上に配置する。そして、ランプ加熱によって基板43に、例えば、1200℃程度の高温を与えると共に反応管内にSiHCl3ガスとH2ガスを導入する。そのことにより、基板43上に、例えば、比抵抗0.1〜3.5Ω・cm、厚さ1.0〜6.0μm程度のエピタキシャル層48を成長させる。
Next, as shown in FIG. 12, the silicon oxide film on the surface of the
このとき、スクライブライン領域42では、基板43に形成されたアライメントマーク47の初期段差t4を利用し、新たにアライメントマーク49が形成される。上述したように、基板43の主表面の結晶軸は一定方向に傾いているので、アライメントマーク49は、アライメントマーク47に対して、例えば、α°移動して形成される。
At this time, in the
つまり、エピタキシャル層48は、一定方向に移動して堆積されるので、アライメントマーク49の段差t5の低減量が緩和できる。例えば、結晶軸が傾いていない場合や、ほとんど傾いていない場合には、エピタキシャル層が一定方向へと移動して、積層しづらく、アライメントマーク49の段差t5が崩れたり、埋もれたりし易い。そこで、本実施の形態では、エピタキシャル層48が一定方向へとシフトして積層される結晶軸を有する基板43を準備する。そのことで、上層におけるアライメントマークの低減量を緩和できる。また、エピタキシャル層の移動を小さくすることで、パターンの設計ルールを小さくでき、素子の高集積化を実現できる。
That is, since the
その後、素子形成領域41にはMOSトランジスタが形成されるが、その製造方法は、第1の実施の形態での図4〜図9と同様であるので、ここでは、第1の実施の形態を参照することとし、その説明を割愛する。
Thereafter, a MOS transistor is formed in the
尚、上述した第1及び第2の実施の形態では、埋込拡散層、あるいは、LOCOS酸化膜を利用し、基板に凹部を形成し、アライメントメークの初期段差として用いる場合について説明したが、この場合に限定するものではない。例えば、基板にLOCOS酸化膜を残存させ、基板に凸部を形成し、アライメントマークの初期段差として用いる場合も、同様な効果を得ることができる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。 In the first and second embodiments described above, the case where the buried diffusion layer or the LOCOS oxide film is used to form a recess in the substrate and used as the initial step of the alignment make has been described. It is not limited to the case. For example, the same effect can be obtained also when the LOCOS oxide film is left on the substrate and the convex portion is formed on the substrate and used as the initial step of the alignment mark. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
1 素子形成領域
2 スクライブライン領域
3 P型の単結晶シリコン基板
4 LOCOS酸化膜
5 アライメントマーク
8 エピタキシャル層
9 アライメントマーク
41 素子形成領域
42 スクライブライン領域
43 P型の単結晶シリコン基板
44 N型の埋込拡散層
45 N型の埋込拡散層
47 アライメントマーク
48 エピタキシャル層
49 アライメントマーク
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記基板表面に酸化膜を選択的に形成した後、前記酸化膜を除去することで、前記基板表面に凹状のアライメントマークの初期段差を形成し、
前記初期段差上面を含めて、前記基板表面に少なくとも1層以上のエピタキシャル層を堆積し、前記エピタキシャル層表面に前記初期段差を利用したアライメントマークの段差を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Prepare a semiconductor substrate,
After selectively forming an oxide film on the substrate surface, by removing the oxide film, an initial step of a concave alignment mark is formed on the substrate surface,
At least one epitaxial layer is deposited on the surface of the substrate including the upper surface of the initial step, and a step of an alignment mark using the initial step is formed on the surface of the epitaxial layer. Method.
前記基板表面にLOCOS酸化膜を選択的に形成し、前記基板表面に対して凸状のアライメントマークの初期段差を形成し、
前記初期段差上面を含めて、前記基板表面に少なくとも1層以上のエピタキシャル層を堆積し、前記エピタキシャル層表面に前記初期段差を利用したアライメントマークの段差を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Prepare a semiconductor substrate,
Selectively forming a LOCOS oxide film on the substrate surface, forming an initial step of an alignment mark convex to the substrate surface;
At least one epitaxial layer is deposited on the surface of the substrate including the upper surface of the initial step, and a step of an alignment mark using the initial step is formed on the surface of the epitaxial layer. Method.
該主表面から不純物を注入し、拡散させることで拡散層を形成し、該拡散層が形成された前記主表面に凹状のアライメントマークの初期段差を形成し、
前記初期段差上面を含めて、前記基板表面に少なくとも1層以上のエピタキシャル層を堆積し、前記エピタキシャル層表面に前記初期段差を利用したアライメントマークを形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 Preparing a silicon single crystal substrate having a main surface inclined with respect to the crystal axis of the silicon surface whose plane orientation is substantially represented by (100);
Impurities are injected from the main surface and diffused to form a diffusion layer, and an initial step of a concave alignment mark is formed on the main surface on which the diffusion layer is formed,
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising depositing at least one epitaxial layer on the substrate surface including the upper surface of the initial step, and forming an alignment mark using the initial step on the surface of the epitaxial layer.
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