JP2854921B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2854921B2 JP2854921B2 JP2090446A JP9044690A JP2854921B2 JP 2854921 B2 JP2854921 B2 JP 2854921B2 JP 2090446 A JP2090446 A JP 2090446A JP 9044690 A JP9044690 A JP 9044690A JP 2854921 B2 JP2854921 B2 JP 2854921B2
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- semiconductor device
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置の製造方法に係り、特にフォト
エッチングを用いた半導体装置の製造方法に関する。
エッチングを用いた半導体装置の製造方法に関する。
［従来の技術］ 従来より、シリコンウエハ上に半導体デバイスを形成
する場合には、10枚前後のフォトマスクを用いて、順次
パターンニング（フォトリソグラフィ工程）と拡散とを
繰り返して、所望の不純物拡散構造の半導体装置を形成
していた。
する場合には、10枚前後のフォトマスクを用いて、順次
パターンニング（フォトリソグラフィ工程）と拡散とを
繰り返して、所望の不純物拡散構造の半導体装置を形成
していた。
その場合、各フォトマスクのパターンは、前の工程の
フォトマスクで形成されたシリコンウエハ上のパターン
に精確に重ね合わせる必要がある。
フォトマスクで形成されたシリコンウエハ上のパターン
に精確に重ね合わせる必要がある。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、シリコンウエハの熱膨張係数は、約2.
6×10-6／度（degree）であるに対し、一方フォトマス
クの透明支持基体として通常用いられるガラスは、約9.
5×10-6／度（degree）である。
6×10-6／度（degree）であるに対し、一方フォトマス
クの透明支持基体として通常用いられるガラスは、約9.
5×10-6／度（degree）である。
従って、前後する二つのフォトマスクを用いた露光焼
付け時に、温度差が２℃あっただけで、４インチウエハ
（直径約100mm）の両端で1.4μｍのパターンズレが生じ
てしまう。このことは、デバイス特性のバラツキや歩留
まりにも大いに影響する。
付け時に、温度差が２℃あっただけで、４インチウエハ
（直径約100mm）の両端で1.4μｍのパターンズレが生じ
てしまう。このことは、デバイス特性のバラツキや歩留
まりにも大いに影響する。
その為、露光装置は温度管理が重要なポイントとな
り、その結果、装置の高価格化，メンテナンス負荷の問
題が生じている。
り、その結果、装置の高価格化，メンテナンス負荷の問
題が生じている。
更に、この問題はウエハの大口径化及びデバイスの微
細化に障害となる。
細化に障害となる。
［課題を解決するための手段］ 本発明の半導体装置の製造方法は、基体上の半導体層
に感光性材料を塗布し、透明支持基体上の遮光材料によ
って所定のパターンが形成されたフォトマスクを通して
前記感光性材料に光照射を行い、所定の感光性材料のパ
ターンを形成し、フォトエッチングを行う半導体装置の
製造方法であって、前記基体と前記透明支持基体とを、
一方の基体の熱膨張係数が他方の基体の熱膨張係数の±
10％の範囲となる材料で構成したことを特徴とする。
に感光性材料を塗布し、透明支持基体上の遮光材料によ
って所定のパターンが形成されたフォトマスクを通して
前記感光性材料に光照射を行い、所定の感光性材料のパ
ターンを形成し、フォトエッチングを行う半導体装置の
製造方法であって、前記基体と前記透明支持基体とを、
一方の基体の熱膨張係数が他方の基体の熱膨張係数の±
10％の範囲となる材料で構成したことを特徴とする。
［作用］ 本発明は、半導体層を形成する基体とフォトマスクを
構成する透明支持基体とを、一方の基体の熱膨張係数が
他方の基体の熱膨張係数の±10％の範囲となる材料で構
成することで、 熱膨張係数の違いによる、感光性材料を塗布した基体
と透明支持基体との位置ズレを防ぎ、パターンズレを防
ぐものである。
構成する透明支持基体とを、一方の基体の熱膨張係数が
他方の基体の熱膨張係数の±10％の範囲となる材料で構
成することで、 熱膨張係数の違いによる、感光性材料を塗布した基体
と透明支持基体との位置ズレを防ぎ、パターンズレを防
ぐものである。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。
る。
本実施例は、本発明をSOI（Silicon On Insulator）
技術による半導体装置の製造工程に用いたものである。
技術による半導体装置の製造工程に用いたものである。
第１図は本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を
示す説明図である。
示す説明図である。
同図において、１は半導体層を形成する基体となるSD
I基板（Silicon On Insulating Substrate）で、厚さ52
5μｍの溶融石英２の上にSi半導体層３が0.1μｍの厚さ
で形成されている。図示していないが、Si半導体層３上
には熱酸化膜が0.05μｍの厚さで形成され、その上にゲ
ート電極用のWSi2が0.2μｍ厚さで形成されている。４
はフォトレジストである。
I基板（Silicon On Insulating Substrate）で、厚さ52
5μｍの溶融石英２の上にSi半導体層３が0.1μｍの厚さ
で形成されている。図示していないが、Si半導体層３上
には熱酸化膜が0.05μｍの厚さで形成され、その上にゲ
ート電極用のWSi2が0.2μｍ厚さで形成されている。４
はフォトレジストである。
なお、ここで説明する工程は、Si半導体層を素子分離
するために、島状にエッチング分離したフォトリソグラ
フィ工程の後工程であり、ゲート電極のフォトリソグラ
フィのための電極パターンを、表面に塗布されたフォト
レジスト４に焼き付けるフォトリソグラフィ工程であ
る。
するために、島状にエッチング分離したフォトリソグラ
フィ工程の後工程であり、ゲート電極のフォトリソグラ
フィのための電極パターンを、表面に塗布されたフォト
レジスト４に焼き付けるフォトリソグラフィ工程であ
る。
フォトマスク５には、SOI基板１と同じ溶融石英が透
明支持基体となる透明支持基板６として用いられてい
る。透明支持基板６の厚さは約2mmであり、この透明支
持基板６の上にはゲート電極パターンに対応してパター
ン化された、厚さ約0.1μｍの遮光用のCr膜７が設けら
れている。このフォトマスク５を前工程のアライメント
マークを利用して位置決めした後、レジスト感光用光９
で照明し、フォトレジスト４にパターンの潜像を形成す
る。
明支持基体となる透明支持基板６として用いられてい
る。透明支持基板６の厚さは約2mmであり、この透明支
持基板６の上にはゲート電極パターンに対応してパター
ン化された、厚さ約0.1μｍの遮光用のCr膜７が設けら
れている。このフォトマスク５を前工程のアライメント
マークを利用して位置決めした後、レジスト感光用光９
で照明し、フォトレジスト４にパターンの潜像を形成す
る。
本実施例に用いる露光装置は、フォトマスクとウエハ
基板（本実施例でSOI基板）とを密着又は近接して露光
する等倍型露光装置である。
基板（本実施例でSOI基板）とを密着又は近接して露光
する等倍型露光装置である。
なお、８は光源からの発射光を平行光に変換するレン
ズである。
ズである。
本実施例においては、SOI基板もフォトマスクも、主
な基板材料は同一の溶融石英で構成されており、各々熱
膨張係数は0.55×10-6／度（degree）であり、各フォト
リソグラフィ工程間で温度がばらついても、両者ともに
同じ寸法で伸縮するため、相対的なトータルピッチエラ
ーは生じない。
な基板材料は同一の溶融石英で構成されており、各々熱
膨張係数は0.55×10-6／度（degree）であり、各フォト
リソグラフィ工程間で温度がばらついても、両者ともに
同じ寸法で伸縮するため、相対的なトータルピッチエラ
ーは生じない。
即ち、SOI基板の離れた二点間でフォトマスクを正し
い位置に合わせれば、SOI基板全面でフォトマスクのパ
ターンとSOI基板パターンとを正確に重ね合わせること
が可能となり、微細なデバイス形成を正確に行うことが
できる。
い位置に合わせれば、SOI基板全面でフォトマスクのパ
ターンとSOI基板パターンとを正確に重ね合わせること
が可能となり、微細なデバイス形成を正確に行うことが
できる。
更に、本発明を密着型イメージセンサーの薄膜トラン
ジスタ（TFT）等の大面積低コストのデバイスを形成す
る場合に適用し、透明な絶縁基板として、コーニング社
製7059のガラスを用いるとともに、フォトマスク材料と
してもコーニング社製7059のガラスを支持基板としてエ
マルジョンマスクを形成し、パターンニングに用いたと
ころ、300mmという大面積にもかかわらず、良好なパタ
ーンの重ね合わせができた。ここでは、露光装置として
ミラープロジェクションタイプの等倍露光装置を用い
た。
ジスタ（TFT）等の大面積低コストのデバイスを形成す
る場合に適用し、透明な絶縁基板として、コーニング社
製7059のガラスを用いるとともに、フォトマスク材料と
してもコーニング社製7059のガラスを支持基板としてエ
マルジョンマスクを形成し、パターンニングに用いたと
ころ、300mmという大面積にもかかわらず、良好なパタ
ーンの重ね合わせができた。ここでは、露光装置として
ミラープロジェクションタイプの等倍露光装置を用い
た。
なお、本発明において、熱膨張係数の違いから生ずる
パターンズレを防ぐという目的からは、感光性材料を塗
布する基体の熱膨張係数とフォトマスクとなる透明支持
基体の熱膨張係数とが一致することが望ましいが、両基
体の熱膨張係数は実質的に同一の熱膨張係数の材料であ
ればよい。すなわち、感光性材料を塗布する基体と透明
支持基体との間にズレが生じても、作成する半導体装置
の特性に実用上に影響を与えなければ、熱膨張係数が同
一でない材料をもちいてもよい。好ましくは、一方の基
体の熱膨張係数の他方の基体の熱膨張係数の±10％の範
囲内にあるものがよい。
パターンズレを防ぐという目的からは、感光性材料を塗
布する基体の熱膨張係数とフォトマスクとなる透明支持
基体の熱膨張係数とが一致することが望ましいが、両基
体の熱膨張係数は実質的に同一の熱膨張係数の材料であ
ればよい。すなわち、感光性材料を塗布する基体と透明
支持基体との間にズレが生じても、作成する半導体装置
の特性に実用上に影響を与えなければ、熱膨張係数が同
一でない材料をもちいてもよい。好ましくは、一方の基
体の熱膨張係数の他方の基体の熱膨張係数の±10％の範
囲内にあるものがよい。
また上記実施例においては、感光性材料を塗布する基
体及びフォトマスクとなる透明支持基体の両方について
透明な材質（溶融石英、ガラス）を用いたが、感光性材
料を塗布する基体については、必要に応じ不透明材料を
用いてもよい。
体及びフォトマスクとなる透明支持基体の両方について
透明な材質（溶融石英、ガラス）を用いたが、感光性材
料を塗布する基体については、必要に応じ不透明材料を
用いてもよい。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明の半導体装置の製
造方法によれば、露光装置の温度管理をしなくても、精
確なパターン重ね合わせが可能となり、大面積の半導体
装置、或は極微細の半導体デバイスを高歩留まりで形成
することが可能となる。
造方法によれば、露光装置の温度管理をしなくても、精
確なパターン重ね合わせが可能となり、大面積の半導体
装置、或は極微細の半導体デバイスを高歩留まりで形成
することが可能となる。
第１図は本発明の半導体装置の製造方法の一実施例を示
す説明図である。 1:SOI基板、2:溶融石英、3:Si半導体層、4:フォトレジ
スト、5:フォトマスク、6:透明支持基板、7:Cr膜、8:レ
ンズ、9:レジスト感光用光。
す説明図である。 1:SOI基板、2:溶融石英、3:Si半導体層、4:フォトレジ
スト、5:フォトマスク、6:透明支持基板、7:Cr膜、8:レ
ンズ、9:レジスト感光用光。
Claims (1)
- 【請求項１】基体上の半導体層に感光性材料を塗布し、
透明支持基体上の遮光材料によって所定のパターンが形
成されたフォトマスクを通して前記感光性材料に光照射
を行い、所定の感光性材料のパターンを形成し、フォト
エッチングを行う半導体装置の製造方法であって、 前記基体と前記透明支持基体とを、一方の基体の熱膨張
係数が他方の基体の熱膨張係数の±10％の範囲となる材
料で構成した半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090446A JP2854921B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2090446A JP2854921B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03289118A JPH03289118A (ja) | 1991-12-19 |
| JP2854921B2 true JP2854921B2 (ja) | 1999-02-10 |
Family
ID=13998847
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2090446A Expired - Fee Related JP2854921B2 (ja) | 1990-04-06 | 1990-04-06 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2854921B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2008129982A1 (ja) * | 2007-04-19 | 2010-07-22 | 株式会社ニコン | 基板処理方法及びシステム、並びにデバイス製造方法 |
-
1990
- 1990-04-06 JP JP2090446A patent/JP2854921B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03289118A (ja) | 1991-12-19 |
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