JP2006215330A - Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device manufactured by the manufacture method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面に高さが異なる第1および第2の段差面からなる段差を有する半導体ウェハに対して、第1の段差面と第2の段差面を結ぶレジストパターンを形成する半導体装置の製造方法および該製造方法で製造された半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device for forming a resist pattern connecting a first step surface and a second step surface on a semiconductor wafer having a step composed of first and second step surfaces having different heights on the surface. The present invention relates to a manufacturing method and a semiconductor device manufactured by the manufacturing method.
従来、この種の半導体装置の製造方法として、特開2003−133226号公報(特許文献1)に開示されているものがある。 Conventionally, as a method for manufacturing this type of semiconductor device, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-133226 (Patent Document 1).
この公報に開示されている半導体装置製造方法は、ウェハの段差が大きく、焦点深度が足りない場合に、焦点面の高さを変えて2回露光することでレジストパターンのパターニングを可能としている。それぞれの露光で段差が低い領域用と高い領域用の2つのフォトマスクを使い分け、位置合わせをすることで、段差の中間部で上下のパターン同士がつながるようにしている。
しかしながら、上述の従来例では、次のような問題点がある。
(1)マスクおよび露光が複数必要となる。
(2)1回のフォトリソグラフィ工程中に位置合わせが必要になる。(作業が増え、合わせズレの可能性がある。
(3)作成できるパターンの解像度は、段差の高さと、1回のフォトリソグラフィ工程で使用するマスク枚数との関係で決まる。(段差の上から下まで同じ線幅のパターンを引き回すという考え方の場合、パターンの解像度または段差の高さに妥協が必要となる場合もある。)
However, the above-described conventional example has the following problems.
(1) A plurality of masks and exposures are required.
(2) Positioning is required during one photolithography process. (Work increases and misalignment may occur.
(3) The resolution of the pattern that can be created is determined by the relationship between the height of the step and the number of masks used in one photolithography process. (If the idea is to route a pattern with the same line width from the top to the bottom of the step, there may be a compromise between the resolution of the pattern or the height of the step.)
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑み、段差を有する半導体ウェハに所望のレジストパターンを形成することができる半導体装置の製造方法および該製造方法で製造された半導体装置を提供することを目的としている。 In view of the above-described conventional problems, the present invention provides a method for manufacturing a semiconductor device capable of forming a desired resist pattern on a semiconductor wafer having a step, and a semiconductor device manufactured by the manufacturing method. It is aimed.
請求項1記載の発明は、表面に高さが異なる第1および第2の段差面と前記第1および第2の段差面を連結する傾斜段差部とを有する半導体ウェハに帯状のレジストパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、前記半導体ウェハにレジストコーティングを施し、前記レジストコーティングが施された半導体ウェハに対して、前記第1の段差面または傾斜段差部に焦点を合わせた露光を、前記第1の段差面に焦点を合わせる場合は、前記第1の段差面の一部に対向する第1のマスク部と、前記第1のマスク部に連結され、前記第1の段差面の残部、前記傾斜段差部および前記第2の段差面に対向する第2のマスク部とからなるマスクパターンを有するマスクであって、前記第1のマスク部が、前記第1の段差面に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされると共に、前記第2のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされたマスク、または前記傾斜段差部に焦点を合わせる場合は、前記傾斜段差部の一部に対向する第1のマスク部と、前記第1のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部、第1の段差面および前記第2の段差面に対向する第2のマスク部とからなるマスクパターンを有するマスクであって、前記第1のマスク部が、前記傾斜段差部に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされると共に、前記第2のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされたマスクを介して行うことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a belt-like resist pattern is formed on a semiconductor wafer having first and second step surfaces having different heights on the surface and an inclined step portion connecting the first and second step surfaces. A method of manufacturing a semiconductor device comprising: applying a resist coating to the semiconductor wafer; and exposing the semiconductor wafer having the resist coating focused on the first step surface or the inclined step portion, When focusing on the first step surface, the first mask portion facing a part of the first step surface and the remaining portion of the first step surface connected to the first mask portion A mask having a mask pattern including the inclined step portion and a second mask portion facing the second step surface, wherein the first mask portion is formed on the first step surface. Specified width In the case where the second mask portion is focused on the mask having the same width as the predetermined width corresponding to the resist pattern and the width of the second mask portion is larger than the predetermined width, or the inclined step portion, the inclined portion. A first mask part facing a part of the step part and a second mask part connected to the first mask part and facing the remaining part of the inclined step part, the first step surface and the second step surface A mask having a mask pattern comprising a mask portion, wherein the first mask portion has the same width as the predetermined width corresponding to a resist pattern having a predetermined width to be formed on the inclined step portion. The second mask portion is formed through a mask having a width larger than the predetermined width.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の半導体装置の製造方法において、前記第2のマスク部は、前記第1のマスク部との連結部分から角度を持ってテーパー状に幅広になっており、前記連結部分がR形状とされていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor device according to the first aspect, the second mask portion is tapered and widened at an angle from a connecting portion with the first mask portion. And the connecting portion has an R shape.
請求項3記載の発明は、表面に高さが異なる第1および第2の段差面と前記第1および第2の段差面を連結する傾斜段差部とを有する半導体ウェハに帯状のレジストパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、前記半導体ウェハにレジストコーティングを施し、前記レジストコーティングが施された半導体ウェハに対して、前記第1の段差面、傾斜段差部および前記第2の段差面のうちのいずれかに焦点を合わせた1回目の露光を、焦点を合わせる前記第1の段差面、前記傾斜段差部または前記第2の段差面に対応するマスクを介して行い、次に、前記レジストコーティングが施された半導体ウェハに対して、前記1回目の露光で焦点を合わせていない第1の段差面、傾斜段差部および前記第2の段差面のうちのいずれかに焦点を合わせた2回目の露光を、焦点を合わせる前記第1の段差面、前記傾斜段差部または前記第2の段差面に対応するマスクを介して行い、前記第1の段差面に対応するマスクは、前記第1の段差面の一部に対向する第1のマスク部と、前記第1のマスク部に連結され、前記第1の段差面の残部および前記傾斜段差部の一部に対向する第2のマスク部と、前記第2のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部および前記第2の段差面に対向する第3のマスク部とからなるマスクパターンを有し、前記第1のマスク部が、前記第1の段差面に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされ、前記第2のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされ、前記第3のマスク部が前記傾斜段差部の残部および前記第2の段差面を全面的に遮光するように形成されており、前記第2の段差面に対応するマスクは、前記第2の段差面の一部に対向する第4のマスク部と、前記第4のマスク部に連結され、前記第2の段差面の残部および前記傾斜段差部の一部に対向する第5のマスク部と、前記第5のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部および前記第1の段差面に対向する第6のマスク部とからなるマスクパターンを有し、前記第4のマスク部が、前記第2の段差面に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされ、前記第5のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされ、前記第6のマスク部が前記傾斜段差部の残部および前記第1の段差面を全面的に遮光するように形成されており、前記傾斜段差部に対応するマスクは、前記傾斜段差部の一部に対向する第7のマスク部と、前記第7のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部に対向する第8のマスク部とからなるマスクパターンを有し、前記第7のマスク部が、前記傾斜段差部に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされると共に、前記第8のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, a strip-shaped resist pattern is formed on a semiconductor wafer having first and second stepped surfaces having different heights on the surface and an inclined stepped portion connecting the first and second stepped surfaces. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: applying a resist coating to the semiconductor wafer; and applying the resist coating to the semiconductor wafer, the first step surface, the inclined step portion, and the second step surface. The first exposure focused on any one of them is performed through the mask corresponding to the first stepped surface, the inclined stepped portion or the second stepped surface to be focused, and then the resist The coated semiconductor wafer is focused on one of the first step surface, the inclined step surface, and the second step surface that are not focused in the first exposure. And the second step exposure is performed through the mask corresponding to the first step surface, the inclined step portion or the second step surface to be focused, and the mask corresponding to the first step surface is: A first mask portion facing a part of the first step surface, and a second mask portion connected to the first mask portion and facing a remaining portion of the first step surface and a part of the inclined step portion. And a mask pattern comprising a third mask portion connected to the second mask portion and facing the second step surface and the remaining portion of the inclined step portion. A portion having the same width as the predetermined width corresponding to a resist pattern having a predetermined width to be formed on the first step surface, and the second mask portion having a width larger than the predetermined width, A third mask portion is a remaining portion of the inclined step portion and the second step. The mask corresponding to the second step surface has a fourth mask portion facing a part of the second step surface, and the fourth mask portion. A fifth mask portion that is connected to the remaining portion of the second step surface and a part of the inclined step portion, and is connected to the fifth mask portion, and the remaining portion of the inclined step portion and the first And a fourth mask portion corresponding to a resist pattern having a predetermined width to be formed on the second step surface. The fifth mask portion has a width larger than the predetermined width, and the sixth mask portion entirely shields the remaining portion of the inclined step portion and the first step surface. The mask corresponding to the inclined stepped portion is formed as described above. A mask pattern comprising a seventh mask portion facing a part of the inclined step portion and an eighth mask portion connected to the seventh mask portion and facing the remaining portion of the inclined step portion; The seventh mask portion has the same width as the predetermined width corresponding to the resist pattern having a predetermined width to be formed in the inclined step portion, and the eighth mask portion has a width larger than the predetermined width. It is said that it is said.
請求項4記載の発明は、請求項3記載の製造方法を用いて、半導体ウェハの表面と、前記半導体ウェハの凹部に形成されたダイヤフラムの間にまたがる帯状の複数のサーモパイルが形成されていることを特徴とする。
The invention described in
請求項1記載の発明によれば、表面に高さが異なる第1および第2の段差面と前記第1および第2の段差面を連結する傾斜段差部とを有する半導体ウェハに所望のレジストパターンを形成することができ、従来より簡単な工程で所望の半導体装置を製造することができる。また、半導体ウェハおよびマスクの製造バラツキや露光時のマスクの位置ズレ、段差加工時のバラツキによる傾斜段差部の位置ズレ等が発生しても、細幅の第1のマスク部が傾斜段差部上にくることがなくなり、第1の段差面から傾斜段差部を介して第2の段差面まで良好なレジストパターンを形成することができる。 According to the first aspect of the present invention, a desired resist pattern is formed on a semiconductor wafer having first and second step surfaces having different heights on the surface and inclined step portions connecting the first and second step surfaces. Thus, a desired semiconductor device can be manufactured by a simpler process than in the prior art. In addition, even if manufacturing variations of semiconductor wafers and masks, misalignment of masks during exposure, misalignment of inclined step portions due to variations during step processing, etc. occur, the narrow first mask portion is on the inclined step portion. Therefore, a good resist pattern can be formed from the first step surface to the second step surface through the inclined step portion.
請求項2記載の発明によれば、第2のマスク部の第1のマスク部との連結部分においても幅が狭くならないように構成することができる。
According to invention of
請求項3記載の発明によれば、表面に高さが異なる第1および第2の段差面と前記第1および第2の段差面を連結する傾斜段差部とを有する半導体ウェハに、少ない枚数のマスクを用いた少ない回数の露光によって、所望のレジストパターンを形成することができる。また、半導体ウェハおよびマスクの製造バラツキや露光時のマスクの位置ズレ、段差加工時のバラツキによる傾斜段差部の位置ズレ等が発生しても、細幅の第1のマスク部が傾斜段差部上にくることがなくなり、第1の段差面から傾斜段差部を介して第2の段差面まで所望のレジストパターンを形成することができる。
According to the invention of
請求項4記載の発明によれば、半導体ウェハの表面と、半導体ウェハの凹部に形成されたダイヤフラムの間にまたがって良好に形成された帯状の複数のサーモパイルを有する半導体装置を提供することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to provide a semiconductor device having a plurality of strip-like thermopiles that are well formed across the surface of the semiconductor wafer and the diaphragm formed in the recess of the semiconductor wafer. .
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の半導体装置の製造方法の原理を図1〜図5を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the principle of the semiconductor device manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
数十〜数百μmの大きな段差のある半導体ウェハに対して、所定幅(d1)の帯状のレジストパターンを露光・現像処理にて形成するとき、使用する露光装置の光学系の焦点深度が∞であれば、図1に示すような理想的なパターニングが可能である。 When a strip-shaped resist pattern having a predetermined width (d1) is formed by exposure / development processing on a semiconductor wafer having a large step of several tens to several hundred μm, the depth of focus of the optical system of the exposure apparatus used is ∞. Then, ideal patterning as shown in FIG. 1 is possible.
すなわち、表面に高さが異なる段差面1aおよび段差面1cと、段差面1aと段差面1cをつなぐ傾斜段差部1bとで構成される段差を有し、レジストコーティング(図示しない)が施された半導体ウェハ1に対して、図2に示すように、所望のレジストパターンの所定幅(d1)と同一幅を有するマスクパターン(斜線部分)2aを持ったマスク2を用い、光学系の焦点深度が∞である露光装置(図示しない)で露光すると、半導体ウェハ1上にコーティングされているレジストにおいて、マスクパターン2aにしたがう所定幅(d1)の帯状部分が非露光部3としてパターニングされる。
That is, the surface has a step composed of
しかしながら、実際には、焦点深度が∞の露光装置は存在しないため、得られるパターニング結果は、図3に示すようになる。なお、図3は、レジストはポジ型を使用し、露光装置(等倍投影露光装置)により、段差面1aに焦点を合わせて露光した場合を示す。
However, in practice, there is no exposure apparatus having a focal depth of ∞, and the patterning result obtained is as shown in FIG. Note that FIG. 3 shows a case where a positive resist is used and exposure is performed with an exposure apparatus (equal magnification projection exposure apparatus) focused on the
図3から分かるように、非露光部3は、段差面1aに対応する部分は所定幅(d1)を有するが、斜面になっている傾斜段差部1bの上方に行くほど線幅が所定幅(d1)より細くなり、段差面1cに対応する部分で最も細くなる。これは、ピントの合っている面から離れるほど、マスクの像がぼやけるため(光が拡散するため)である。したがって、形成しようとする帯状のレジストパターンの幅が細くなるほど、または段差が大きくなるほど、段差面1aと段差面1cをまたがるレジストパターンを形成することが困難になる。
As can be seen from FIG. 3, the
図4は、図3と同様であるが、図3の場合より細い所定幅(d2)を有するレジストパターンを形成する場合を示す図である。図4において、図5に示すように、図1の場合より細い所定幅(d2)を有するマスクパターン2aを持ったマスク2を用い、露光装置で段差面1aに焦点を合わせて露光すると、半導体ウェハ1上にコーティングされているレジストにおいてパターニングされる非露光部3は、所望の幅(d2)が細くかつ段差が大きすぎると、傾斜段差部1bの途中で消滅し、段差面1cにたどり着かないことがある。
FIG. 4 is a view similar to FIG. 3, but showing a case where a resist pattern having a predetermined width (d2) narrower than that of FIG. 3 is formed. In FIG. 4, as shown in FIG. 5, when a
そこで、本発明では、表面に高さが異なる第1および第2の段差面と第1および第2の段差面を連結する傾斜段差部とを有する半導体ウェハにレジストコーティングを施し、レジストコーティングが施された半導体ウェハ1に対して、第1の段差面の一部に対向する第1のマスク部と、第1のマスク部に連結され、第1の段差面の残部、傾斜段差部および第2の段差面に対向する第2のマスク部とからなるマスクパターンを有するマスクであって、第1のマスク部が、第1の段差面1aに形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して所定幅と同一幅とされると共に、第2のマスク部が、所定幅より大きい幅とされたマスク2を介して、第1の段差面1aに焦点を合わせた露光を行うことにより、第1の段差面から傾斜段差部を介して第2の段差面までまたがるレジストパターンを形成可能とすることができる半導体装置の製造方法を提供する。
Therefore, in the present invention, a resist coating is applied to a semiconductor wafer having first and second step surfaces having different heights on the surface and an inclined step portion connecting the first and second step surfaces. A first mask portion facing a part of the first step surface, and a remaining portion of the first step surface, an inclined step portion, and a second portion are connected to the
(第1の実施形態)図6は、本発明の第1の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。第1の実施形態では、たとえば、表面に高さが異なる、第1の段差面としての段差面1aと第2の段差面としての段差面1cと、段差面1aおよび1cを連結する傾斜段差部1bとを有する半導体ウェハ1に対して、段差面1a側に高い解像度のレジストパターンを形成することが必要な場合、等倍投影露光装置(図示しない)を用いて段差面1aに焦点を合わせて1回の露光でパターニングする。このとき、段差面1aに対応するマスク部分は、希望するレジストパターンを、必要な解像度が得られるパターン幅で設計し、段差面をまたぐ部分(傾斜段差部1b)や段差面1cのパターン部分は、段差を越えられる程度に幅を太く設計したマスクを使用する(ポジレジストの場合)。
(First Embodiment) FIG. 6 is a diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, for example, the stepped
図6において、段差面1a、傾斜段差部1bおよび段差面1cで構成される数十〜数百μmの大きな段差を有し、表面にレジストコーティング(図示しない)が施された半導体ウェハ1に対して、図7に示すマスク2を用い、段差面1aに焦点を合わせた露光装置で露光し、非露光部3としてパターニングする。
In FIG. 6, for a
マスク2は、図7に示すように、所望のレジストパターンの幅(d3)と同一幅とされた帯状の第1のマスク部2a1と、第1のマスク部2a1に連結され、幅(d3)より大きい幅(d4)とされた帯状の第2のマスク部2a2とからなるマスクパターン2aを有する。第1のマスク部2a1は、段差面1aの一部に対向するマスク2の部分に形成され、第2のマスク部2a2は、第1のマスク部2a1が対向する一部を除く段差面1aの残部、傾斜段差部1bおよび段差面1cに対向するマスク2の部分に形成される。
As shown in FIG. 7, the
このようなマスク2を用い、露光装置で露光すると、非露光部3は、幅(d4)の第2のマスク部2a2に対応する部分が斜面となっている傾斜段差部1bの上方に行くにつれて、線幅が細くなっていき、第2の段差面1cに対応する部分で最も細くなる。
When such a
図8は、上述のように露光処理された半導体装置にさらに現像処理を施して完成した半導体装置の斜視図を示す。図8に示すように、図6に示す非露光部3に対応する形状のレジストパターン4が形成されている。すなわち、レジストパターン4は、段差面1aに対応するレジストパターン部分4aと、傾斜段差部1bに対応するレジストパターン部分4bと、段差面1cに対応するレジストパターン部分4cとから構成される。
FIG. 8 is a perspective view of a semiconductor device completed by further developing the semiconductor device exposed as described above. As shown in FIG. 8, a resist
したがって、マスク2の設計時、段差面1cにおいて最も細くなったときの非露光部3の線幅が、所定幅(d3)とほぼ一致するように、段差面の高低差に応じてマスク部2a2の幅(d4)を予め太く設定することにより、露光処理後に行われる現像処理で形成される段差面1cのレジストパターン4cの幅は、段差面1aのレジストパターン4aの所定幅とほぼ一致することになる。よって、高い解像度のレジストパターンでも、段差面1aから段差面1cに至る段差をまたがって、所望のパターン幅(d3)を有するレジストパターン4を良好に形成することができる。
Accordingly, when the
(第2の実施形態)次に、図9は、本発明の第2の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図9では、段差にかかるレジストパターンが複数本(たとえば、2本)ある半導体装置を製造するために、図6と同様な半導体ウェハ1に対して、図10に示すマスク2を用い、段差面1aに焦点を合わせた露光装置で露光し、非露光部3としてパターニングする。
(Second Embodiment) FIG. 9 is a diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. 9, a
マスク2は、図10に示すように、並べて配置された2個のマスクパターン2aを有する。各マスクパターン2aは、図7に示すものと同一形状を有する。各マスクパターン2aは、マスク部2a1間が間隔(d5)、マスク部2a2間が間隔(d6)(<d5)となるように形成されている。マスク部2a2の幅(d4)とマスク部2a2間の間隔(d6)は、段差の大きさと光学系によって決まる解像度に依存して決定される。
As shown in FIG. 10, the
このようなマスク2を用い、露光装置で露光すると、非露光部3は、幅(d4)のマスク部に対応する部分が斜面となっている傾斜段差部1bの上方に行くにつれて、線幅が細くなっていき、第2の段差面1cに対応する部分で最も細くなる。
When such a
図11は、上述のように露光処理された半導体装置にさらに現像処理を施して完成した半導体装置の斜視図を示す。図11に示すように、図9に示す非露光部3に対応する形状の2個のレジストパターン4が形成されている。形成された2個のレジストパターン4は、段差面1aに対応するレジストパターン部分4aと段差面1cに対応するレジストパターン部分4cの線幅は、それぞれ、所望のパターン幅(d3)となり、また、レジストパターン部分4a間のスペースおよび段差面1cに対応するレジストパターン部分4c間のスペースは、それぞれ、間隔(d5)となる。
FIG. 11 is a perspective view of a semiconductor device completed by further developing the semiconductor device exposed as described above. As shown in FIG. 11, two resist
なお、レジストパターンの線福とレジストパターン間のスペースは、必ずしも同じ寸法である必要はなく、複数本のレジストパターンがうまく形成できるような条件になっていれば良い。この条件は、使用するレジストや光学系、段差の大きさ等で変わる。 It should be noted that the line width of the resist pattern and the space between the resist patterns do not necessarily have the same dimensions, as long as the conditions are such that a plurality of resist patterns can be successfully formed. This condition varies depending on the resist and optical system used, the size of the step, and the like.
なお、上述の第1および第2の実施形態では、第2のマスク部2a2の幅(d4)は一定幅となっているが、これに限らず、図12の変形例に示すように、マスク部2a2が次第に幅が大きくなるテーパー状になっていても良い。ただし、集積度を上げるためには、ある限界の寸法(すなわち、これ以上細くするとパターニングできない寸法)の一定幅になる。 In the first and second embodiments described above, the width (d4) of the second mask portion 2a2 is constant. However, the present invention is not limited to this, and as shown in the modification of FIG. The portion 2a2 may have a tapered shape with a gradually increasing width. However, in order to increase the degree of integration, the width becomes a constant width of a certain limit dimension (that is, a dimension that cannot be patterned when the thickness is further reduced).
(第3の実施形態)次に、図13は、本発明の第3の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。図13では、段差にかかるレジストパターンが複数本(たとえば、3本)ある半導体装置を製造するために、図6と同様な半導体ウェハ1に対して、図14に示すマスク2を用い、段差面1aに焦点を合わせた露光装置で露光し、非露光部3としてパターニングする。
(Third Embodiment) FIG. 13 is a diagram for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 13, a
マスク2は、図14に示すように、並べて配置された3個のマスクパターン2aを有する。各マスクパターン2aは、所望のレジストパターンの幅(d3)と同一幅とされた帯状の第1のマスク部2a1と、第1のマスク部2a1に連結され、幅(d3)からテーパー状に幅広になって途中から一定幅(d4)とされた帯状の第2のマスク部2a2とからなるマスクパターン2aを有する。第1のマスク部2a1は、段差面1aの一部に対向するマスク2の部分に形成され、第2のマスク部2a2は、第1のマスク部2a1が対向する一部を除く段差面1aの残部、傾斜段差部1bおよび段差面1cに対向するマスク2の部分に形成される。
As shown in FIG. 14, the
このようなマスク2を用い、露光装置で露光すると、非露光部3は、幅(d4)のマスク部に対応する部分が斜面となっている傾斜段差部1bの上方に行くにつれて、線幅が細くなっていき、第2の段差面1cに対応する部分で最も細くなる。
When such a
上述のように露光処理された半導体装置にさらに現像処理を施すことにより、図13に示す非露光部3に対応する形状の3個のレジストパターンが形成された半導体装置(図示しない)が完成する。
By further developing the semiconductor device exposed as described above, a semiconductor device (not shown) in which three resist patterns having a shape corresponding to the
なお、上述の第3の実施形態では、第2のマスク部2a2が第1のマスク部2a1との連結部分から角度を持ってテーパー状に幅広になっているため、複数のマスクパターン2aのうち、その連結部分の幅が狭くなっているマスクパターン(たとえば、上下の2本のマスクパターン2a)があるが、このような場合には、図15の変形例(一部拡大図を含む)に示すように、第1のマスク部2a1に連結される部分の形状をR形状とすることにより、連結部分においても幅が狭くならないように構成することができる。
In the third embodiment described above, the second mask portion 2a2 is tapered and wide at an angle from the connecting portion with the first mask portion 2a1, and therefore, out of the plurality of
このようにして、上述の第1〜第3の実施形態によれば、1枚のマスク2を用いて1回の露光を行うだけで、たとえば段差面1aに1〜2μm程度の幅を有する帯状の微細なレジストパターンを作成し、傾斜段差部1bを介して20〜30μm程度のやや太い幅のパターンで段差面1cまでレジストパターンを引き出すことが可能である。
Thus, according to the above-described first to third embodiments, a strip shape having a width of, for example, about 1 to 2 μm on the stepped
(第4の実施形態)次に、図16〜図20は、本発明の第4の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。第4の実施形態では、段差にかかるレジストパターンが複数本ある半導体装置を製造するために、図6と同様な半導体ウェハ1に対して、図17および図19に示す2枚の第1のマスク2Aおよび第2のマスク2Bを用い、露光装置でそれぞれ段差面1aおよび1cに焦点を合わせた2回の露光を行い、非露光部3としてパターニングする。
(Fourth Embodiment) FIGS. 16 to 20 are views for explaining a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, two first masks shown in FIGS. 17 and 19 are formed on a
第1のマスク2Aは、図17に示すように、マスクパターン2aが、所望のレジストパターンの幅(d3)と同一幅とされた複数(この例では3本)の帯状の第1のマスク部2a1と、第1のマスク部2a1に連結され、幅(d3)からテーパー状に幅広になって途中から一定幅(d4)とされた帯状の第2のマスク部2a2と、第2のマスク部2a2に連結され、傾斜段差部1bの一部および段差面1cを全面的に遮光する第3のマスク部2a3とからなるマスクパターン2aを有する。第1のマスク部2a1は、段差面1aの一部に対向するマスク2Aの部分に形成され、第2のマスク部2a2は、第1のマスク部2a1が対向する一部を除く段差面1aの残部および傾斜段差部1bの一部に対向するマスク2Aの部分に形成され、第3のマスク部2a3は、傾斜段差部1bの残部および段差面1cに対向するマスク2Aの部分に形成される。
As shown in FIG. 17, the
また、第2のマスク2Bは、図19に示すように、マスクパターン2bが、所望のレジストパターンの幅(d3)と同一幅とされた複数(この例では3本)の帯状の第4のマスク部2b1と、第4のマスク部2b1に連結され、幅(d3)からテーパー状に幅広になって途中から一定幅(d4)とされた帯状の第5のマスク部2b2と、第5のマスク部2b2に連結され、傾斜段差部1bの一部および段差面1aを全面的に遮光する第6のマスク部2b3とからなるマスクパターン2bを有する。第4のマスク部2b1は、段差面1cの一部に対向するマスク2Bの部分に形成され、第5のマスク部2b2は、第4のマスク部2b1が対向する一部を除く段差面1cの残部および傾斜段差部1bの一部に対向するマスク2Bの部分に形成され、第6のマスク部2b3は、傾斜段差部1bの残部および段差面1aに対向するマスク2Bの部分に形成される。
In addition, as shown in FIG. 19, the
そこで、図16に示すように、マスク2Aを用い、半導体ウェハ1の段差面1aに焦点を合わせた露光装置で露光を行うと、非露光部3は、幅(d4)のマスク部に対応する部分が斜面となっている傾斜段差部1bの上方に行くにつれて、線幅が細くなっていき、傾斜段差部1bの途中から段差面1cにかけて全面的に残る。
Therefore, as shown in FIG. 16, when exposure is performed using an exposure apparatus that uses a
また図18に示すように、マスク2Bを用い、半導体ウェハ1の段差面1cに焦点を合わせた露光装置で露光を行うと、非露光部3は、幅(d4)のマスク部に対応する部分が斜面となっている傾斜段差部1bの下方に行くにつれて、線幅が細くなっていき、傾斜段差部1bの途中から段差面1aにかけて全面的に残る。
As shown in FIG. 18, when exposure is performed with an exposure apparatus that uses the
そこで、半導体ウェハ1に対して、まずマスク2Aを用いて段差面1aに焦点を合わせて露光を行い、続いて、マスク2Bを用いて段差面1cに焦点を合わせて露光を行うことにより、図20に示すように、段差面1aから傾斜段差部1bを介して段差面1cにまたがる非露光部3が形成される。非露光部3は、段差面1aおよび1c上では、所望のレジストパターンの幅(d3)と同一幅となり、傾斜段差部1b上ではピントずれによっても幅(d3)以下にならない幅となって形成される。なお、段差面1aと段差面1cで、所望のレジストパターンの幅が異なるように形成しても良い。
Therefore, the
上述のように露光処理された半導体装置にさらに現像処理を施すことにより、図20に示す非露光部3に対応する形状のレジストパターンが形成された半導体装置(図示しない)が完成する。
By further developing the semiconductor device exposed as described above, a semiconductor device (not shown) in which a resist pattern having a shape corresponding to the
このようにして、上述の第4の実施形態によれば、2枚のマスク2Aおよび2Bを用いて2回の露光を行うだけで、たとえば段差面1aに1〜2μm程度の幅を有する帯状の微細なレジストパターンを作成し、傾斜段差部1bを介して20〜30μm程度のやや太い幅のパターンで段差面1cまでレジストパターンを引き出すことが可能である。
In this way, according to the fourth embodiment described above, a band-like shape having a width of about 1 to 2 μm, for example, is formed on the stepped
また、上述の第1〜第4の実施形態において、第2のマスク部2a2は、第1のマスク部2a1が対向する一部を除く段差面1aの残部(すなわち、傾斜段差部1bに近い段差面1aの部分)で第1のマスク部2a1に連結されているので、半導体ウェハ1およびマスク2の製造バラツキや露光時のマスク2の位置ズレ等が発生しても、細幅の第1のマスク部2a1が傾斜段差部1b上にくることがなくなり、段差面1aから傾斜段差部1bを介して段差面1cまで良好なレジストパターンを形成することができる。もし、段差面1aと傾斜段差部1bがちょうど連結する場所で、細幅の第1のマスク部2a1と幅広の第2のマスク部2a2が連結される構成としたならば、上述の製造バラツキや位置ズレ等が発生した時、細幅の第1のマスク部1aの一部が傾斜段差部1b上に位置してしまい、第1の段差面1aに焦点を合わせた露光時に、ピントがずれてパターニングされる非露光部3が所定幅(d3)より細くなり、最悪の場合は細くなりすぎて消滅してしまう虞があるが、本発明では、このような虞はなくなる。なお、第4の実施形態におけるマスク2Bの第4のマスク部2b1と第2のマスク部2b2の連結部分と半導体ウェハ1の位置関係においても、上述の利点と同様の利点が得られる。
Further, in the first to fourth embodiments described above, the second mask portion 2a2 is the remaining portion of the
次に、本発明の第4の実施形態の製造方法を利用して製造される半導体装置の具体例について説明する。図21および図22は、本発明の第4の実施形態の製造方法を用いて製造されるフローセンサを示す概略斜視図および部分拡大図である。 Next, a specific example of a semiconductor device manufactured by using the manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention will be described. 21 and 22 are a schematic perspective view and a partially enlarged view showing a flow sensor manufactured by using the manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention.
フローセンサ10は、ガス等の流体の流速を検出するセンサであり、図21に示すように、半導体ウェハとしてのシリコン(Si)基板11と、Si基板11の凹部11bに形成されたダイアフラム12と、ダイアフラム12上に形成された白金などからなるマイクロヒータ13と、マイクロヒータ13に図示しない電源から駆動電流を供給する電源端子14Aおよび14Bとを備えている。
The
また、フローセンサ10は、マイクロヒータ13に対して、流体の流れ方向(PからQへの方向)の上流側に配置される帯状の複数の上流側サーモパイル15と、下流側に配置される帯状の複数の下流側サーモパイル16と、上流側サーモパイル15に発生する起電力を出力する出力端子17Aおよび17Bと、下流側サーモパイル16に発生する起電力を出力する出力端子18Aおよび18Bを備えている。
In addition, the
上流側サーモパイル15および下流側サーモパイル16は、各々、熱電対から構成されている。この熱電対は、たとえばPoly SiとPtの組み合わせにより構成され、冷接点と温接点とを有し、冷接点と温接点との温度差に応じた熱起電力が発生する。
The
上流側サーモパイル15は、本発明の第4の実施形態の製造方法を用いて形成される。なお、下流側サーモパイル16は、上流側サーモパイル15と同様の方法で形成されかつ同様の構成を有するので説明を省略する。
The
図22に示すように、上流側サーモパイル15の冷接点15Aは、Si基板11のダイヤフラム12を形成していない表面11a部分に設けられ、温接点15Bは、Si基板11の凹部11bに形成されたダイヤフラム12上に設けられる。なお、図22は、本発明の説明に必要な部分のみを示しており、不要な部分は省略している。
As shown in FIG. 22, the
凹部11bは、表面11aとダイヤフラム12の間で数百μmの段差を持つように形成される。図20の段差面1cに相当する表面11と、段差面1aに相当するダイヤフラム12は、傾斜段差部1bに相当する傾斜段差部11cで連結される。
The
上流側サーモパイル15は、ダイヤフラム12上に形成される温接点15B側がダイヤフラム12において占有可能なエリアに可能な限り狭い幅と間隔をもって形成されるが、冷接点15A側は、温接点15Bと同様な幅および間隔としても良いし、表面11a上において占有可能なエリアが広ければ、温接点15B側より広い幅および間隔となるように形成することもできる。
The
上流側サーモパイル15の温接点15B側のレジストパターンは、対応するマスクパターンを有する第1のマスク(図示しない)を用いてダイヤフラム12に焦点を合わせた露光を行うことによって形成され、また、上流側サーモパイル15の冷接点15A側のレジストパターンは、対応するマスクパターンを有する第2のマスク(図示しない)を用いて表面11aに焦点を合わせた露光を行うことによって形成され、それにより、ダイヤフラム12から傾斜段差部11cを介して表面11aにまたがるレジストパターンが形成される。なお、必ずしも2枚のマスクのみによってパターニングする必要はなく、傾斜段差部11cの少なくとも1箇所の中間位置において、対応するマスクパターンを有するマスクを追加して、その中間位置に焦点を合わせた露光を追加することで、傾斜段差部11cの解像度を高くするようにしても良い。
The resist pattern on the warm contact 15B side of the
なお、フローセンサ10における上流側サーモパイル15および下流側サーモパイル16以外の部分の製造方法は、たとえば、本出願人が提案している特開2001−44522号公報に開示された方法を適用することができる。
In addition, the manufacturing method of parts other than the
このように製造されたフローセンサ10によれば、マイクロヒータ13が、外部からの駆動電流により加熱を開始すると、マイクロヒータ13から発生した熱は、流体を媒体として、上流側サーモパイル15および下流側サーモパイル16のそれぞれの温接点に伝達される。それぞれのサーモパイルの冷接点は、Si基板11上にあるので、基板温度になっており、それぞれの温接点は、ダイアフラム12上にあるので、伝達された熱により加熱され、Si基板温度より温度が上昇する。そして、それぞれのサーモパイルは、温接点と冷接点との温度差より起電力を発生する。
According to the
流体を媒体として伝達される熱は、流体の熱拡散効果とPからQに向かって流れる流体の流速との相乗効果によって、それぞれのサーモパイルに伝達される。すなわち、流速がない場合には、熱拡散によって上流側サーモパイル15と下流側サーモパイル16に均等に伝達され、上流側サーモパイル15から発生する熱起電力と下流側サーモパイル16から発生する熱起電力との差はゼロとなる。
The heat transferred by using the fluid as a medium is transferred to each thermopile by a synergistic effect of the heat diffusion effect of the fluid and the flow velocity of the fluid flowing from P to Q. That is, when there is no flow velocity, the heat is diffused evenly to the
一方、流体に流速が発生すると、流速によって上流側サーモパイル15の温接点に伝達される熱量が減少し、下流側サーモパイル16の温接点に伝達される熱量が増加する。このため、上流側サーモパイル15が発生する熱起電力と下流側サーモパイル16が発生する熱起電力との差は、流体の流速に応じた値になる。
On the other hand, when a flow velocity is generated in the fluid, the amount of heat transferred to the hot junction of the
このように、本発明は、本来は平面であってほしいのに、パターンの微細化によって加工した膜の厚さが無視できなくなったことにより生じる程度の段差ではなく、むしろ段差を作ることを意図的に作成した段差であって、1回の露光では物理的にレジストが残らなくなる程度の段差(たとえば、数十〜数百μmオーダーの高い段差)をまたぐ配線パターンを、可能な限り細い(たとえば、数μmオーダーの)線で作成する際に非常に有効である。すなわち、高解像度で設計した焦点面の面内で解像度を落とし、低解像度のパターンで焦点深度を稼いで段差をまたぐことで、少ないマスク枚数で要求を満たすことができる。 Thus, the present invention intends to create a level difference rather than a level difference caused by the fact that the thickness of the film processed by pattern miniaturization can no longer be ignored even though it is desired to be flat. The wiring pattern that is created stepwise and crosses the step (for example, a high step on the order of several tens to several hundreds μm) that does not physically leave the resist after one exposure is made as thin as possible (for example, It is very effective when creating with a line (on the order of several μm). That is, by reducing the resolution in the plane of the focal plane designed with a high resolution and increasing the depth of focus with a low resolution pattern and straddling the step, the request can be satisfied with a small number of masks.
以上の通り、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限らず、種々の変形、応用が可能である。 As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and various modifications and applications are possible.
たとえば、上述の実施の形態では、段差面1aを第1の段差面としかつ段差面1cを第2の段差面として説明したが、本発明は、段差面1cを第1の段差面としかつ段差面1aを第2の段差面としても実施可能である。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施の形態では、第1の段差面に微細なレジストパターンを形成する場合について説明したが、これに限らない。たとえば、ポジレジストを使用し、段差の上部または中間部に微細なレジストパターンが必要な場合は、微細なパターンを作成したい領域の高さに焦点を合わせて露光する。この時使用するマスクは、微細パターンが必要な領域は、必要な解像度で設計し、段差をまたぐ部分や焦点面から離れた部分等、微細パターンが不要な領域のマスクパターンは、焦点深度と段差のバランスを合わせて幅を太くする。 Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the case where a fine resist pattern was formed in the 1st level | step difference surface, it does not restrict to this. For example, when a positive resist is used and a fine resist pattern is necessary at the upper part or middle part of the step, the exposure is performed while focusing on the height of the region where the fine pattern is to be created. The mask used at this time is designed with the necessary resolution in the area where the fine pattern is required, and the mask pattern in the area where the fine pattern is unnecessary, such as the part straddling the step or the part away from the focal plane, Adjust the balance to increase the width.
高さ方向の位置が焦点面から離れるにつれて、光が拡散し広がるため、マスク上では遮光されるはずの領域のレジストまで感光されるようになっていく。したがって、ネガレジストを使用する場合は、不要な領域のマスクパターンとしてのスペースの部分の幅を、形成すべきレジストパターンの幅より細く設計したマスクを使用すれば良い。すなわち、ポジレジストおよびネガレジスト共に、遮光する部分の幅を太く設計したマスクを使用すれば良い。 As the position in the height direction moves away from the focal plane, the light diffuses and spreads, so that even the resist in the region that should be shielded from light is exposed on the mask. Therefore, when using a negative resist, it is sufficient to use a mask designed so that the width of the space portion as a mask pattern of an unnecessary region is narrower than the width of the resist pattern to be formed. That is, for both the positive resist and the negative resist, a mask designed to increase the width of the light shielding portion may be used.
また、段差が非常に大きい場合に傾斜段差部1b,11cの解像度を高くしたいときは、第4の実施形態において、必ずしも2枚のマスクのみによってパターニングする必要はなく、傾斜段差部1b,11cの少なくとも1箇所の中間位置において、対応するマスクパターンを有するマスク、たとえば、傾斜段差部1b,11cの一部に対向する第7のマスク部と、第7のマスク部に連結され、傾斜段差部1b,11cの残部に対向する第8のマスク部とからなるマスクパターンを有し、第7のマスク部が、傾斜段差部1b,11cに形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされると共に、第8のマスク部が、所定幅より大きい幅とされているマスクを追加して、その中間位置に焦点を合わせた露光を追加することで、傾斜段差部1b,11cの解像度を高くするようにしても良い。このような方法によれば、段差の上下を同じ幅のパターンで引き回そうとする場合に比べ、可能な限り細い幅のパターンを、少ないマスク枚数で形成することができる。なお、第4の実施形態において、2回目以降の露光時に用いられるマスクは、所定幅と同一幅とされて幅の変わらないマスク部を有するマスクを用いても良い。
Further, when it is desired to increase the resolution of the
1 半導体ウェハ
1a 段差面(第1の段差面)
1b 傾斜段差部
1c 段差面(第2の段差面)
2 マスク
2A 第1のマスク
2a マスクパターン
2a1 第1のマスク部
2a2 第2のマスク部
2a3 第3のマスク部
2B 第2のマスク
2b マスクパターン
2b1 第4のマスク部
2b2 第5のマスク部
2b3 第6のマスク部
3 非露光部
4 レジストパターン
10 フローセンサ(半導体装置)
11 Si基板(半導体ウェハ)
11b 凹部
11c 傾斜段差部
12 ダイヤフラム
15,16 サーモパイル
1b Inclined stepped
2
11 Si substrate (semiconductor wafer)
Claims (4)
前記半導体ウェハにレジストコーティングを施し、
前記レジストコーティングが施された半導体ウェハに対して、前記第1の段差面または傾斜段差部に焦点を合わせた露光を、前記第1の段差面に焦点を合わせる場合は、前記第1の段差面の一部に対向する第1のマスク部と、前記第1のマスク部に連結され、前記第1の段差面の残部、前記傾斜段差部および前記第2の段差面に対向する第2のマスク部とからなるマスクパターンを有するマスクであって、前記第1のマスク部が、前記第1の段差面に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされると共に、前記第2のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされたマスク、または前記傾斜段差部に焦点を合わせる場合は、前記傾斜段差部の一部に対向する第1のマスク部と、前記第1のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部、第1の段差面および前記第2の段差面に対向する第2のマスク部とからなるマスクパターンを有するマスクであって、前記第1のマスク部が、前記傾斜段差部に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされると共に、前記第2のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされたマスクを介して行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a strip-shaped resist pattern is formed on a semiconductor wafer having first and second step surfaces having different heights on the surface and an inclined step portion connecting the first and second step surfaces. And
A resist coating is applied to the semiconductor wafer,
When focusing the exposure on the first stepped surface or the inclined stepped portion on the semiconductor wafer on which the resist coating is applied, the first stepped surface is focused on the first stepped surface. A first mask portion opposed to a part of the first mask portion, and a second mask coupled to the first mask portion and opposed to the remaining portion of the first step surface, the inclined step portion, and the second step surface. The first mask portion has the same width as the predetermined width corresponding to a resist pattern having a predetermined width to be formed on the first step surface. In addition, when the second mask portion is focused on the mask having a width larger than the predetermined width, or the inclined step portion, the first mask portion facing a part of the inclined step portion; Connected to the first mask portion. A mask having a mask pattern comprising a remaining portion of the inclined step portion, a first step surface, and a second mask portion facing the second step surface, wherein the first mask portion is the inclined step portion. Corresponding to a resist pattern having a predetermined width to be formed in the portion, and the second mask portion is performed through a mask having a width larger than the predetermined width. A method of manufacturing a semiconductor device.
前記第2のマスク部は、前記第1のマスク部との連結部分から角度を持ってテーパー状に幅広になっており、前記連結部分がR形状とされている
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In the manufacturing method of the semiconductor device according to claim 1,
The second mask portion is tapered and wide at an angle from a connecting portion with the first mask portion, and the connecting portion has an R shape. Production method.
前記半導体ウェハにレジストコーティングを施し、
前記レジストコーティングが施された半導体ウェハに対して、前記第1の段差面、傾斜段差部および前記第2の段差面のうちのいずれかに焦点を合わせた1回目の露光を、焦点を合わせる前記第1の段差面、前記傾斜段差部または前記第2の段差面に対応するマスクを介して行い、
次に、前記レジストコーティングが施された半導体ウェハに対して、前記1回目の露光で焦点を合わせていない第1の段差面、傾斜段差部および前記第2の段差面のうちのいずれかに焦点を合わせた2回目の露光を、焦点を合わせる前記第1の段差面、前記傾斜段差部または前記第2の段差面に対応するマスクを介して行い、
前記第1の段差面に対応するマスクは、前記第1の段差面の一部に対向する第1のマスク部と、前記第1のマスク部に連結され、前記第1の段差面の残部および前記傾斜段差部の一部に対向する第2のマスク部と、前記第2のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部および前記第2の段差面に対向する第3のマスク部とからなるマスクパターンを有し、前記第1のマスク部が、前記第1の段差面に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされ、前記第2のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされ、前記第3のマスク部が前記傾斜段差部の残部および前記第2の段差面を全面的に遮光するように形成されており、
前記第2の段差面に対応するマスクは、前記第2の段差面の一部に対向する第4のマスク部と、前記第4のマスク部に連結され、前記第2の段差面の残部および前記傾斜段差部の一部に対向する第5のマスク部と、前記第5のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部および前記第1の段差面に対向する第6のマスク部とからなるマスクパターンを有し、前記第4のマスク部が、前記第2の段差面に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされ、前記第5のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされ、前記第6のマスク部が前記傾斜段差部の残部および前記第1の段差面を全面的に遮光するように形成されており、
前記傾斜段差部に対応するマスクは、前記傾斜段差部の一部に対向する第7のマスク部と、前記第7のマスク部に連結され、前記傾斜段差部の残部に対向する第8のマスク部とからなるマスクパターンを有し、前記第7のマスク部が、前記傾斜段差部に形成されるべき所定幅のレジストパターンに対応して前記所定幅と同一幅とされると共に、前記第8のマスク部が、前記所定幅より大きい幅とされている
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a strip-shaped resist pattern is formed on a semiconductor wafer having first and second step surfaces having different heights on the surface and an inclined step portion connecting the first and second step surfaces. And
A resist coating is applied to the semiconductor wafer,
The first exposure focused on any one of the first stepped surface, the inclined stepped portion, and the second stepped surface is focused on the resist-coated semiconductor wafer. Performing through a mask corresponding to the first step surface, the inclined step portion or the second step surface,
Next, the semiconductor wafer on which the resist coating has been applied is focused on any one of the first step surface, the inclined step portion, and the second step surface that are not focused by the first exposure. A second exposure that combines the first step surface, the inclined step portion, or the mask corresponding to the second step surface to be focused,
The mask corresponding to the first step surface is connected to the first mask portion facing a part of the first step surface, the remaining portion of the first step surface, and the first mask portion. From a second mask part facing a part of the inclined step part, and a third mask part connected to the second mask part and facing the remaining part of the inclined step part and the second step surface The first mask portion has the same width as the predetermined width corresponding to a resist pattern having a predetermined width to be formed on the first step surface, and the second mask portion However, the width is larger than the predetermined width, and the third mask portion is formed so as to completely shield the remaining portion of the inclined step portion and the second step surface,
The mask corresponding to the second step surface is connected to the fourth mask portion facing a part of the second step surface, the remaining portion of the second step surface, and the fourth mask portion. A fifth mask portion facing part of the inclined step portion, and a sixth mask portion connected to the fifth mask portion and facing the remaining portion of the inclined step portion and the first step surface. The fourth mask portion has the same width as the predetermined width corresponding to a resist pattern having a predetermined width to be formed on the second stepped surface, and the fifth mask portion. However, the width is larger than the predetermined width, and the sixth mask portion is formed so as to totally shield the remaining portion of the inclined step portion and the first step surface,
The mask corresponding to the inclined step portion is a seventh mask portion facing a part of the inclined step portion, and an eighth mask connected to the seventh mask portion and facing the remaining portion of the inclined step portion. The seventh mask portion has the same width as the predetermined width corresponding to the resist pattern having a predetermined width to be formed on the inclined step portion, and the eighth mask portion The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the mask portion has a width larger than the predetermined width.
ことを特徴とする半導体装置。 A semiconductor device, wherein a plurality of strip-like thermopiles are formed between the surface of a semiconductor wafer and a diaphragm formed in a recess of the semiconductor wafer using the manufacturing method according to claim 3.
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