JPH02139912A - 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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- JPH02139912A JPH02139912A JP63293187A JP29318788A JPH02139912A JP H02139912 A JPH02139912 A JP H02139912A JP 63293187 A JP63293187 A JP 63293187A JP 29318788 A JP29318788 A JP 29318788A JP H02139912 A JPH02139912 A JP H02139912A
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
半導体装置のパターン形成方法に関し、凹凸ある領域に
高精度なレジストパターンを形成するを目的とし、 凹凸をもった露光単位領域を複数設けた半導体基板にマ
スクパターンをステップアンドレピート方式によって転
写露光する半導体装置の製造方法において、 前記露光単位領域の凹部と凸部にそれぞれ位置合わせマ
ークを同時に形成し、 次に、凸部（または凹部）に設けた位置合わせマークを
基準にして複数の前記露光単位領域の凸部（または凹部
）領域に第１のマスクパターンを位置合わせして転写露
光し、 次に、凹部（または凸部）に設けた位置合わせマークを
基準にして複数の前記露光単位領域の凹部（または凸部
）領域に第２のマスクパターンを位置合わせして転写露
光するようにしたことを特徴とする。
高精度なレジストパターンを形成するを目的とし、 凹凸をもった露光単位領域を複数設けた半導体基板にマ
スクパターンをステップアンドレピート方式によって転
写露光する半導体装置の製造方法において、 前記露光単位領域の凹部と凸部にそれぞれ位置合わせマ
ークを同時に形成し、 次に、凸部（または凹部）に設けた位置合わせマークを
基準にして複数の前記露光単位領域の凸部（または凹部
）領域に第１のマスクパターンを位置合わせして転写露
光し、 次に、凹部（または凸部）に設けた位置合わせマークを
基準にして複数の前記露光単位領域の凹部（または凸部
）領域に第２のマスクパターンを位置合わせして転写露
光するようにしたことを特徴とする。
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に、パターン
形成方法に関する。
形成方法に関する。
半導体装置の製造方法においては、フォトプロセスは必
須の処理工程であり、半導体基板上に繰り換えしパター
ンを転写形成している。しかし、ＩＣ，ＬＳＩなどの半
導体デバイスは益々高集積化・高密度化されて、表面の
凹凸などのために微細パターンの形成が難しくなってお
り、その対策が要望されている。
須の処理工程であり、半導体基板上に繰り換えしパター
ンを転写形成している。しかし、ＩＣ，ＬＳＩなどの半
導体デバイスは益々高集積化・高密度化されて、表面の
凹凸などのために微細パターンの形成が難しくなってお
り、その対策が要望されている。
［従来の技術］
フォトプロセスにおいては、半導体基板の上にレジスト
を塗布し、これを露光・現像によってマスクパターンを
転写してレジストパターンが形成されるが、その露光方
法に密着露光と縮小露光との三方式があり、最近では微
細パターンの形成に適した縮小露光法が汎用されている
。縮小露光法は例えば、５〜１０倍の大きさのマスク（
レチクルと称している）を用いて、これを半導体基板上
で１１５〜ｌ／１０に縮小して露光する方法で、半導体
基板上の多数の半導体素子面を移動して繰り返し露光す
るためにステップアンドレピート方式と呼んでいる。
を塗布し、これを露光・現像によってマスクパターンを
転写してレジストパターンが形成されるが、その露光方
法に密着露光と縮小露光との三方式があり、最近では微
細パターンの形成に適した縮小露光法が汎用されている
。縮小露光法は例えば、５〜１０倍の大きさのマスク（
レチクルと称している）を用いて、これを半導体基板上
で１１５〜ｌ／１０に縮小して露光する方法で、半導体
基板上の多数の半導体素子面を移動して繰り返し露光す
るためにステップアンドレピート方式と呼んでいる。
第３図はステップアンドレピート方式を実施する縮小露
光装置の概要図を示し、１は光源（水銀灯）、２はコン
デンサレンズ、３はレチクル、４は縮小レンズ、５は半
導体基板、６は移動ステージ、７はアライメント光学系
、８はオートフォーカス検出系である。露光処理は半導
体基板５を移動ステージ６に吸着保持させて、移動ステ
ージ６をＸＹ方向に順次に移動させながらおこなうが、
１つの露光単位領域、例えば１半導体素子（１チツプ）
領域では位置合わせマークを利用してアライメント光学
系７によって正確に位置合わせした後、光源ｌから光を
照射して露光する。又、移動ステージ６はＺ方向（上下
方向）にも動作させることができ、これはオートフォー
カス検出系８によって焦点合わせをおこなうために必要
である。
光装置の概要図を示し、１は光源（水銀灯）、２はコン
デンサレンズ、３はレチクル、４は縮小レンズ、５は半
導体基板、６は移動ステージ、７はアライメント光学系
、８はオートフォーカス検出系である。露光処理は半導
体基板５を移動ステージ６に吸着保持させて、移動ステ
ージ６をＸＹ方向に順次に移動させながらおこなうが、
１つの露光単位領域、例えば１半導体素子（１チツプ）
領域では位置合わせマークを利用してアライメント光学
系７によって正確に位置合わせした後、光源ｌから光を
照射して露光する。又、移動ステージ６はＺ方向（上下
方向）にも動作させることができ、これはオートフォー
カス検出系８によって焦点合わせをおこなうために必要
である。
ところが、１つの露光単位領域、例えば１半導体素子領
域の表面に烈しい凹凸がある場合は焦点ずれが部分的に
生じ、線パターンや面積パターンなどのパターンが所要
寸法とは違った寸法パターンに転写露光され、半導体デ
バイスの微細化を阻害する原因になっている。
域の表面に烈しい凹凸がある場合は焦点ずれが部分的に
生じ、線パターンや面積パターンなどのパターンが所要
寸法とは違った寸法パターンに転写露光され、半導体デ
バイスの微細化を阻害する原因になっている。
第４図はその従来の問題点を説明する図で、１半導体基
板の露光単位領域の断面図を示しており、露光単位領域
１０に凸部１１と凹部１２とがあり、Ｓは位置合わせマ
ークであるが、焦点が凸部１１面上の位置合わせマーク
Ｓで合わされるために、凹部１２に形成されるレジスト
パターンＰｏは所要寸法より大きなパターン（ネガレジ
ストの場合）に形成される。また、レジストがポジの場
合には、レジストパターンＰｏはその逆の小さなパター
ンが形成される。このような問題は凹凸ある露光単位領
域では避けられない問題で、このようにパター、ン精度
が低下するために、それだけ余裕あるパターンを設けな
ければならず、その分生導体デバイスの微細化が阻害さ
れる。
板の露光単位領域の断面図を示しており、露光単位領域
１０に凸部１１と凹部１２とがあり、Ｓは位置合わせマ
ークであるが、焦点が凸部１１面上の位置合わせマーク
Ｓで合わされるために、凹部１２に形成されるレジスト
パターンＰｏは所要寸法より大きなパターン（ネガレジ
ストの場合）に形成される。また、レジストがポジの場
合には、レジストパターンＰｏはその逆の小さなパター
ンが形成される。このような問題は凹凸ある露光単位領
域では避けられない問題で、このようにパター、ン精度
が低下するために、それだけ余裕あるパターンを設けな
ければならず、その分生導体デバイスの微細化が阻害さ
れる。
例えば、半導体装置の製造方法におけるウェハープロセ
スの後半工程では、繰り返しおこなわれたエツチングや
積層膜によって表面の凹凸が激しくなっている。また、
半導体基板上にＳｏｌ基板を配置して、凸部のＳＯＩ基
板上に周辺回路を設け、半導体基板上に設けた高耐圧ト
ランジスタと組み合せるデバイスが作成されているが、
その場合にも同様に表面の凹凸が激しくなり、従って、
その対策が必要になっている。
スの後半工程では、繰り返しおこなわれたエツチングや
積層膜によって表面の凹凸が激しくなっている。また、
半導体基板上にＳｏｌ基板を配置して、凸部のＳＯＩ基
板上に周辺回路を設け、半導体基板上に設けた高耐圧ト
ランジスタと組み合せるデバイスが作成されているが、
その場合にも同様に表面の凹凸が激しくなり、従って、
その対策が必要になっている。
本発明はこのような問題点を低減させて、凹凸ある領域
に高精度なレジストパターンを形成することを目的にし
た半導体装置の製造方法を提案するものである。
に高精度なレジストパターンを形成することを目的にし
た半導体装置の製造方法を提案するものである。
その課題は、第１図（ａｌ、 （ｂ）の原理図に示すよ
うに、露光単位領域１０の凸部１１と凹部１２にそれぞ
れ位置合わせマークＳ ｌ ｒ ３２を同時に形成し
、次に、凸部（または凹部）１１に設けた位置合わせマ
ークＳ、を基準にして複数の前記露光単位領域１０Ａ、
ＩＯＢの凸部（または凹部）領域１１ａ、 ｌｌｂに
第１のマスクパターンＭ１を位置合わせして転写露光し
、 次に、凹部（または凸部）１２に設けた位置合わせマー
クＳ２を基準にして複数の前記露光単位領域１０Δ、１
０Ｂの凹部（または凸部）領域１２ａ、 １２ｂに第２
のマスクパターンＭ２を位置合わせして転写露光するよ
うにした半導体装置の製造方法によって解決される。
うに、露光単位領域１０の凸部１１と凹部１２にそれぞ
れ位置合わせマークＳ ｌ ｒ ３２を同時に形成し
、次に、凸部（または凹部）１１に設けた位置合わせマ
ークＳ、を基準にして複数の前記露光単位領域１０Ａ、
ＩＯＢの凸部（または凹部）領域１１ａ、 ｌｌｂに
第１のマスクパターンＭ１を位置合わせして転写露光し
、 次に、凹部（または凸部）１２に設けた位置合わせマー
クＳ２を基準にして複数の前記露光単位領域１０Δ、１
０Ｂの凹部（または凸部）領域１２ａ、 １２ｂに第２
のマスクパターンＭ２を位置合わせして転写露光するよ
うにした半導体装置の製造方法によって解決される。
なお、第１図（ａ）は断面図、第１図（ｂ）は平面図で
、第１図（ａｌは第１図（ｂ）のＣＣ断面を示している
。
、第１図（ａｌは第１図（ｂ）のＣＣ断面を示している
。
即ち、本発明は従来の露光単位領域を凸部領域と四部領
域とに分割して、それぞれに位置合わせマークを同時に
形成し、一方の凸部領域をステンブアンドレピート方式
によって位置合わせマークＳ１を利用して第１のマスク
パターンＭ１を転写露光し、次に、他方の凹部領域を同
じステップアンドレピート方式によって位置合わせマー
クＳ２を利用して第２のマスクパターンＭ２を転写露光
して、そのように２つの異種マスク（レチクル）を用い
て２回露光をおこなうものである。
域とに分割して、それぞれに位置合わせマークを同時に
形成し、一方の凸部領域をステンブアンドレピート方式
によって位置合わせマークＳ１を利用して第１のマスク
パターンＭ１を転写露光し、次に、他方の凹部領域を同
じステップアンドレピート方式によって位置合わせマー
クＳ２を利用して第２のマスクパターンＭ２を転写露光
して、そのように２つの異種マスク（レチクル）を用い
て２回露光をおこなうものである。
そうすれば、凸部領域、凹部領域ともに高精度なレジス
トパターンを形成することが出来る。
トパターンを形成することが出来る。
以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第２図（ａ）〜（ｄｌは本発明にかかる実施例の工程順
断面図で、順を追って説明すると、 第２図（ａ）参照；図はシリコン基板２０上に５ｉ０２
膜からなる絶縁膜２１（膜厚０．５μｍ）を介してシリ
コン結晶層２２（膜Ｗ１μｍ）を成長したＳｏｌ基板の
断面図で、本図は１つの露光単位領域１０を図示してお
り、位置合わせマークＳ、、Ｓ２を同時に形成した図で
ある。この位置合わせマークはシリコン結晶層２２．絶
縁膜２１を越えた深さ、例えば、１．７μｍ程度までエ
ツチングして形成する。なお、このように位置合わせマ
ークＳ ｌ ＋ ３２を同時に形成する理由は、以降
の転写露光工程でおこなう第１のマスクパターンＭ１と
第２のマスクパターンＭ２との位置ずれをなくするため
に必要なことである。
断面図で、順を追って説明すると、 第２図（ａ）参照；図はシリコン基板２０上に５ｉ０２
膜からなる絶縁膜２１（膜厚０．５μｍ）を介してシリ
コン結晶層２２（膜Ｗ１μｍ）を成長したＳｏｌ基板の
断面図で、本図は１つの露光単位領域１０を図示してお
り、位置合わせマークＳ、、Ｓ２を同時に形成した図で
ある。この位置合わせマークはシリコン結晶層２２．絶
縁膜２１を越えた深さ、例えば、１．７μｍ程度までエ
ツチングして形成する。なお、このように位置合わせマ
ークＳ ｌ ＋ ３２を同時に形成する理由は、以降
の転写露光工程でおこなう第１のマスクパターンＭ１と
第２のマスクパターンＭ２との位置ずれをなくするため
に必要なことである。
第２図ｆｂ）参照；次いで、所要部分のシリコン結晶層
２２．絶縁膜２１をエツチング除去して露光単位領域１
０を凸部１１と凹部１２に分割し、第１のマスクパター
ンＭ、を形成した第ルチクルによって、第３図に示す縮
小露光装置を用いて、位置合わせマークＳ１を基準にし
て凸部１１に位置合わせと焦点合わせして、第１のマス
クパターンＭ、を凸部１１に転写露光する。そうして、
シリコン基板２０（全面を図示していない）上の凸部１
１すべてにステップアンドレピート方式によって第ルチ
クルの第１のマスクパターンＭ１を転写露光する。なお
、図中のＲはレジスト膜である。
２２．絶縁膜２１をエツチング除去して露光単位領域１
０を凸部１１と凹部１２に分割し、第１のマスクパター
ンＭ、を形成した第ルチクルによって、第３図に示す縮
小露光装置を用いて、位置合わせマークＳ１を基準にし
て凸部１１に位置合わせと焦点合わせして、第１のマス
クパターンＭ、を凸部１１に転写露光する。そうして、
シリコン基板２０（全面を図示していない）上の凸部１
１すべてにステップアンドレピート方式によって第ルチ
クルの第１のマスクパターンＭ１を転写露光する。なお
、図中のＲはレジスト膜である。
第２図（Ｃ）参照；次に、第２のマスクパターンＭ２を
形成した第２レチクルを用い、縮小露光装置によって、
位置合わせマークＳ２を基準にして凹部１２に位置合わ
せと焦点合わせをして、第２のマスクパターンＭ２を凹
部１２に転写露光し、シリコン基板２０上の凹部１２す
べてにステップアンドレピート方式によって第２レチク
ルの第２のマスクパターンＭ２を転写露光する。
形成した第２レチクルを用い、縮小露光装置によって、
位置合わせマークＳ２を基準にして凹部１２に位置合わ
せと焦点合わせをして、第２のマスクパターンＭ２を凹
部１２に転写露光し、シリコン基板２０上の凹部１２す
べてにステップアンドレピート方式によって第２レチク
ルの第２のマスクパターンＭ２を転写露光する。
第２図ｆｄｌ参照；か（して、最後に一括現像して、凸
部１１にレジストパターンＰ１を形成し、凹部１２にレ
ジストパターンＰ２を形成すれば、凹凸あるシリコン基
板全面に高精度なレジストパターンを形成することがで
きる。
部１１にレジストパターンＰ１を形成し、凹部１２にレ
ジストパターンＰ２を形成すれば、凹凸あるシリコン基
板全面に高精度なレジストパターンを形成することがで
きる。
なお、凸部１１に形成するレジストパターンＰ＋と凹部
１２に形成するレジストパターンＰ２とは少し重ね合わ
せ部分を設ける方が良く、その部分は接続配線の配置部
分であるために若干の寸法ずれや焦点ぼけは余り問題に
はならない。
１２に形成するレジストパターンＰ２とは少し重ね合わ
せ部分を設ける方が良く、その部分は接続配線の配置部
分であるために若干の寸法ずれや焦点ぼけは余り問題に
はならない。
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる製造方
法によれば凹凸をもった半導体基板に高精度なレジスト
パターンを形成することができ、半導体装置の微細化２
品質向上に顕著に寄与するものである。
法によれば凹凸をもった半導体基板に高精度なレジスト
パターンを形成することができ、半導体装置の微細化２
品質向上に顕著に寄与するものである。
第１図（ａ）、 （ｂ）は原理図、
第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明にかかる実施例の工程順
断面図、 第３図は縮小露光装置の概要図、 第４図は従来の問題点を説明する図である。 図において、 １０、 ＩＯＡ、 ＩＯＢは露光単位領域、１１は凸部
、 １２は凹部、 Ｓｒ Ｓｔ ｌ Ｓ２は位置合わせマーク、１１ａ
、 ｌｌｂは凸部領域、 １２ａ、 １２ｂと凹部領域、 Ｍｌは第１のマスクパターン、 Ｍ２は第２のマスクパターン、 Ｐｏ、Ｐｌ、Ｐ２はレジストパターン１、Ｒはレジスト
膜、 ２０はシリコン基板、 ２１は絶縁膜、 ２２はシリコン゛結晶層 を示している。 原理の 第１図 鴻ガＩ（１薫宇口 第３図
断面図、 第３図は縮小露光装置の概要図、 第４図は従来の問題点を説明する図である。 図において、 １０、 ＩＯＡ、 ＩＯＢは露光単位領域、１１は凸部
、 １２は凹部、 Ｓｒ Ｓｔ ｌ Ｓ２は位置合わせマーク、１１ａ
、 ｌｌｂは凸部領域、 １２ａ、 １２ｂと凹部領域、 Ｍｌは第１のマスクパターン、 Ｍ２は第２のマスクパターン、 Ｐｏ、Ｐｌ、Ｐ２はレジストパターン１、Ｒはレジスト
膜、 ２０はシリコン基板、 ２１は絶縁膜、 ２２はシリコン゛結晶層 を示している。 原理の 第１図 鴻ガＩ（１薫宇口 第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 凹凸をもつた露光単位領域を複数設けた半導体基板にマ
スクパターンをステップアンドレピート方式によつて転
写露光する半導体装置の製造方法において、 前記露光単位領域の凹部と凸部にそれぞれ位置合わせマ
ークを同時に形成し、 次に、凸部（または凹部）に設けた位置合わせマークを
基準にして複数の前記露光単位領域の凸部（または凹部
）領域に第１のマスクパターンを位置合わせして転写露
光し、 次に、凹部（または凸部）に設けた位置合わせマークを
基準にして複数の前記露光単位領域の凹部（または凸部
）領域に第２のマスクパターンを位置合わせして転写露
光するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63293187A JPH02139912A (ja) | 1988-11-19 | 1988-11-19 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63293187A JPH02139912A (ja) | 1988-11-19 | 1988-11-19 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139912A true JPH02139912A (ja) | 1990-05-29 |
Family
ID=17791546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63293187A Pending JPH02139912A (ja) | 1988-11-19 | 1988-11-19 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02139912A (ja) |
-
1988
- 1988-11-19 JP JP63293187A patent/JPH02139912A/ja active Pending
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