JPH09106936A - Manufacture of semiconductor device and semiconductor substrate - Google Patents

Manufacture of semiconductor device and semiconductor substrate

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JPH09106936A
JPH09106936A JP7261498A JP26149895A JPH09106936A JP H09106936 A JPH09106936 A JP H09106936A JP 7261498 A JP7261498 A JP 7261498A JP 26149895 A JP26149895 A JP 26149895A JP H09106936 A JPH09106936 A JP H09106936A
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JP
Japan
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substrate
resist film
pattern
interference fringe
forming
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7261498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Nakamura
真嗣 中村
Yasushi Matsui
康 松井
Masato Ishino
正人 石野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7261498A priority Critical patent/JPH09106936A/en
Publication of JPH09106936A publication Critical patent/JPH09106936A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to form stably a diffraction grating, which is uniform in depth and form, though an interference exposure method, which is a low cost pattern formation method, is used. SOLUTION: A diffraction grating-shaped pattern is printed onto an N-type resist film 11 formed on a crystal substrate 10 and at the same time, a pattern of a contact photo mask 13 is baked onto a part, which corresponds to a flat part formation region 10b on the substrate 10, in the film 11 and thereafter, when a developing is performed on the film 11, the film 11 is left on the whole surface of the substrate 10 in the region 10b, while a diffraction grating-shaped resist pattern 15 is formed in a diffraction grating formation region 10a. When a wet etching is performed on the substrate 10 using the remaining film 11 and the pattern 15, a diffraction grating 16 and a flat part 17 are formed and when the film 11 and the pattern 15 are removed, the grating 16 and the flat part 17 are exposed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に干渉縞パ
ターン部と平坦部とを連続して有する半導体装置の製造
方法及び半導体基板のアライメントマークに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate and an alignment mark on the semiconductor substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置としては電界吸収型の半導体
光変調器が知られている。光通信においては、主に1.
3μm帯及び1.55μm帯の信号光が用いられてお
り、これらの波長帯の信号光を用いる場合、電界吸収型
の半導体光変調器は直接変調型の半導体レーザに比べ
て、波長チャープが小さいこと及び変調の高速化が望め
ること等の利点を持つため、光通信における変調の高速
化に有効である。
2. Description of the Related Art As a semiconductor device having a continuous interference fringe pattern portion and a flat portion on a substrate, an electro-absorption type semiconductor optical modulator is known. In optical communication, mainly 1.
Signal lights in the 3 μm band and 1.55 μm band are used. When using the signal lights in these wavelength bands, the electroabsorption-type semiconductor optical modulator has a smaller wavelength chirp than the direct modulation-type semiconductor laser. In addition, since it has advantages such as high speed and high speed modulation, it is effective for high speed modulation in optical communication.

【0003】また、電界吸収型の半導体光変調器は、構
造が単純であるので、DFBレーザ等他の光半導体部品
と1つの導波路として一体形成することが可能であると
いう特長も持つ。このように、電界吸収型の半導体光変
調器とDFBレーザとを一体に形成した導波路素子を、
電界吸収型光変調器集積型DFBレーザと呼ぶ。
Further, since the electro-absorption type semiconductor optical modulator has a simple structure, it has a feature that it can be integrally formed with other optical semiconductor components such as a DFB laser as one waveguide. In this way, the waveguide element in which the electro-absorption type semiconductor optical modulator and the DFB laser are integrally formed is
It is called an electro-absorption optical modulator integrated DFB laser.

【0004】図8は、電界吸収型光変調器集積型DFB
レーザの構造を示しており、図8において、100はD
FBレーザ、101はDFBレーザ100を構成する第
1の導波路、102は第1の導波路101の中に刻まれ
た回折格子、103はDFBレーザ100の電極、10
4は第1の導波路101を埋め込むように形成された高
抵抗半導体層である。また、図8において、110は電
界吸収型光変調器、111は電界吸収型光変調器110
を構成する第2の導波路、112は電界吸収型光変調器
110の電極である。DFBレーザ100の電極103
と電界吸収型光変調器100の電極105とは電気的に
分離されている。
FIG. 8 shows an electroabsorption type optical modulator integrated DFB.
The structure of the laser is shown, and in FIG.
FB laser, 101 is a first waveguide constituting the DFB laser 100, 102 is a diffraction grating carved in the first waveguide 101, 103 is an electrode of the DFB laser 100, 10
Reference numeral 4 is a high resistance semiconductor layer formed so as to embed the first waveguide 101. In FIG. 8, 110 is an electroabsorption optical modulator, and 111 is an electroabsorption optical modulator 110.
And 112 is an electrode of the electro-absorption optical modulator 110. Electrode 103 of DFB laser 100
And the electrode 105 of the electro-absorption optical modulator 100 are electrically separated.

【0005】以上のように、電界吸収型光変調器集積型
DFBレーザにおいては、回折格子102が刻まれた第
1の導波路101と回折格子102が刻まれていない第
2の導波路111とが互いに直列になるよう一体形成さ
れている。
As described above, in the electro-absorption optical modulator integrated DFB laser, the first waveguide 101 having the diffraction grating 102 formed therein and the second waveguide 111 having the diffraction grating 102 not formed therein are formed. Are integrally formed so as to be in series with each other.

【0006】以下、前記の電界吸収型光変調器集積型D
FBレーザの一般的な製造方法について、図9を参照し
ながら説明する。
Hereinafter, the electroabsorption type optical modulator integrated type D will be described.
A general method for manufacturing an FB laser will be described with reference to FIG.

【0007】まず、図9(a)に示すように、第1のク
ラッド層となる結晶基板120の上におけるDFBレー
ザ100を形成する領域に回折格子102を形成する一
方、結晶基板120の上における電界吸収型光変調器1
10を形成する領域には平坦部113(回折格子が形成
されていない領域)を残存させる。
First, as shown in FIG. 9A, a diffraction grating 102 is formed on a region of the crystal substrate 120 which will be the first cladding layer in which the DFB laser 100 is to be formed, while on the crystal substrate 120. Electro-absorption type optical modulator 1
A flat portion 113 (a region where no diffraction grating is formed) is left in the region where 10 is formed.

【0008】次に、図9(b)に示すように、回折格子
102及び平坦部113の上に、DFBレーザ100の
活性層と電界吸収型光変調器110の光吸収層とを含む
導波路層となる第1の結晶層121を形成した後、該第
1の結晶層121の上に第2のクラッド層となる第2の
結晶層122を形成する。
Next, as shown in FIG. 9B, a waveguide including an active layer of the DFB laser 100 and a light absorbing layer of the electroabsorption type optical modulator 110 on the diffraction grating 102 and the flat portion 113. After the first crystal layer 121 to be a layer is formed, the second crystal layer 122 to be a second clad layer is formed over the first crystal layer 121.

【0009】次に、図9(c)に示すように、リソグラ
フィ工程により、第1の結晶層121及び第2の結晶層
122をエッチングして導波路123を形成した後、結
晶基板120上におけるDFBレーザ100を構成する
領域に高抵抗半導体層104を形成する。
Next, as shown in FIG. 9 (c), the first crystal layer 121 and the second crystal layer 122 are etched by a lithographic process to form a waveguide 123, and then on the crystal substrate 120. The high resistance semiconductor layer 104 is formed in a region forming the DFB laser 100.

【0010】次に、図9(d)に示すように、DFBレ
ーザ100の電極103、電界吸収型光変調器110の
電極112及び各電極103,112同士を分離する分
離部124を導波路123に形成する。また、結晶基板
120の裏面側を素子の厚さを調節するためにエッチン
グした後、結晶基板120の裏面に接地電極125を形
成する。第1の導波路101の端面及び第2の導波路1
11の端面にそれぞれ光学膜126を形成する。
Next, as shown in FIG. 9 (d), the electrode 103 of the DFB laser 100, the electrode 112 of the electro-absorption optical modulator 110, and the separating portion 124 for separating the electrodes 103, 112 from each other are provided in the waveguide 123. To form. Further, after etching the back surface side of the crystal substrate 120 to adjust the thickness of the element, the ground electrode 125 is formed on the back surface of the crystal substrate 120. End face of first waveguide 101 and second waveguide 1
An optical film 126 is formed on each of the end faces of 11.

【0011】前記の電界吸収型光変調器集積型DFBレ
ーザの製造方法において、図9(a)に示したように、
結晶基板120の上に、回折格子102と平坦部113
とを連続的に形成する必要がある。ところで、コヒーレ
ント光を光源とする干渉露光法は、回折格子102を形
成する簡単な方法として知られており、その特長は、回
折限界よりも小さい幅の細線よりなる回折格子の干渉縞
を安価な装置により短時間でレジストに転写できること
である。従って、選択的に回折格子を形成する場合に、
干渉露光法を利用することは、製造コストの低減に有効
である。
In the method of manufacturing the electro-absorption optical modulator integrated DFB laser described above, as shown in FIG.
The diffraction grating 102 and the flat portion 113 are formed on the crystal substrate 120.
And must be formed continuously. By the way, the interference exposure method using coherent light as a light source is known as a simple method for forming the diffraction grating 102, and its feature is that the interference fringes of the diffraction grating formed of thin lines having a width smaller than the diffraction limit are inexpensive. That is, it can be transferred to the resist in a short time by the apparatus. Therefore, when selectively forming the diffraction grating,
The use of the interference exposure method is effective in reducing the manufacturing cost.

【0012】以下、干渉露光法を用いて選択的に回折格
子を形成する第1の従来の方法について図10を参照し
ながら説明する。
A first conventional method for selectively forming a diffraction grating using the interference exposure method will be described below with reference to FIG.

【0013】まず、図10(a)に示すように、結晶基
板120の上における電界吸収型光変調器を形成する領
域にSiN膜140を選択的に形成した後、結晶基板1
20の上にポジ型レジスト膜141を全面に亘って塗布
する。その後、図10(b)に示すように、2光束のコ
ヒーレント光142を互いに反対方向となる2方向から
斜めに照射する干渉露光を行なう。
First, as shown in FIG. 10A, after the SiN film 140 is selectively formed in the region on the crystal substrate 120 where the electro-absorption type optical modulator is formed, the crystal substrate 1 is then formed.
A positive type resist film 141 is applied over the entire surface of No. 20. Thereafter, as shown in FIG. 10B, interference exposure is performed in which the coherent light beams 142 of two light beams are obliquely emitted from two directions which are opposite to each other.

【0014】次に、ポジ型レジスト膜141に対して現
像を行なうと、図10(c)に示すように、SiN膜1
40の表面を含む結晶基板120の表面上に2光束のコ
ヒーレント光142の干渉による回折格子状のレジスト
パターン143が形成される。
Next, when the positive resist film 141 is developed, as shown in FIG. 10C, the SiN film 1 is formed.
A resist pattern 143 in the form of a diffraction grating is formed on the surface of the crystal substrate 120 including the surface of 40 by the interference of the two light beams of the coherent light beam 142.

【0015】次に、SiN膜140は溶かさないが結晶
基板120を溶かすエッチング液により結晶基板120
に対してエッチングを行なうと、すなわち、SiN膜1
40をエッチングマスクとして結晶基板120に対して
エッチングを行なうと、図10(d)に示すように、結
晶基板120におけるSiN膜140に覆われていない
領域にのみ回折格子状のレジストパターン143が選択
的に転写されて、回折格子102が選択的に形成され
る。
Next, the crystal substrate 120 is etched with an etchant that does not dissolve the SiN film 140 but dissolves the crystal substrate 120.
When the etching is performed on, that is, the SiN film 1
When the crystal substrate 120 is etched using 40 as an etching mask, as shown in FIG. 10D, the diffraction grating-shaped resist pattern 143 is selected only in the region of the crystal substrate 120 not covered by the SiN film 140. Are transferred to form the diffraction grating 102 selectively.

【0016】次に、図10(e)に示すように、SiN
膜140及び結晶基板120の表面のレジストパターン
143を有機洗浄液により除去した後、SiN膜140
は溶かすが結晶基板120は溶かさないエッチング液を
用いてSiN膜140を除去すると平坦部113が露出
する。
Next, as shown in FIG. 10 (e), SiN
After removing the resist pattern 143 on the surface of the film 140 and the crystal substrate 120 with an organic cleaning liquid, the SiN film 140 is removed.
When the SiN film 140 is removed by using an etching solution that dissolves but does not dissolve the crystal substrate 120, the flat portion 113 is exposed.

【0017】以下、干渉露光法を用いて選択的に回折格
子を形成する第2の従来の方法について図11を参照し
ながら説明する。
A second conventional method for selectively forming a diffraction grating using the interference exposure method will be described below with reference to FIG.

【0018】まず、図11(a)に示すように、結晶基
板120の上に全面に亘ってポジ型レジスト膜141を
形成した後、ポジ型レジスト膜141の上における電界
吸収型光変調器を形成する領域にフォトマスク144を
ポジ型レジスト膜141の表面に密着させた状態で、2
光束のコヒーレント光142をポジ型レジスト膜141
に照射する干渉露光を行なう。
First, as shown in FIG. 11A, a positive resist film 141 is formed over the entire surface of a crystal substrate 120, and then an electroabsorption type optical modulator on the positive resist film 141 is formed. With the photomask 144 in close contact with the surface of the positive resist film 141 in the region to be formed, 2
The coherent light 142 of the luminous flux is used as the positive resist film 141.
Interferometric exposure is performed.

【0019】次に、ポジ型レジスト膜141に対して現
像を行なうと、図11(c)に示すように、結晶基板1
20の上におけるフォトマスク144に覆われていなか
った領域にのみ、2光束のコヒーレント光142の干渉
による回折格子状のレジストパターン143が形成され
る。その後、ポジ型レジスト膜141及び回折格子状の
レジストパターン143をマスクとして結晶基板120
に対してエッチングを行なうと、図11(d)に示すよ
うに、結晶基板120の表面にレジストパターン143
が選択的に転写されて、回折格子102が選択的に形成
される。
Next, when the positive resist film 141 is developed, as shown in FIG.
A resist pattern 143 in the form of a diffraction grating due to the interference of the two light beams of the coherent light beam 142 is formed only in the region of the upper part 20 which is not covered with the photomask 144. After that, the crystal substrate 120 is formed using the positive resist film 141 and the diffraction grating-shaped resist pattern 143 as a mask.
11D, a resist pattern 143 is formed on the surface of the crystal substrate 120 as shown in FIG.
Are selectively transferred to form the diffraction grating 102 selectively.

【0020】次に、ポジ型レジスト膜141及びレジス
トパターン143を剥離するように結晶基板501の表
面を洗浄すると、回折格子102及び平坦部113が露
出する。
Next, when the surface of the crystal substrate 501 is washed so as to peel off the positive resist film 141 and the resist pattern 143, the diffraction grating 102 and the flat portion 113 are exposed.

【0021】前記第1又は第2の従来の方法により、結
晶基板120の上に回折格子102を選択的に作成する
場合、選択的に作成される回折格子102と、その後の
工程において形成される他のパターンとのアライメント
合わせのために、アライメントマークを予め形成してお
く必要がある。
When the diffraction grating 102 is selectively formed on the crystal substrate 120 by the first or second conventional method, the diffraction grating 102 that is selectively formed and the subsequent steps are formed. It is necessary to form alignment marks in advance for alignment with other patterns.

【0022】以下、アライメントマークを有する従来の
半導体基板について図12を参照しながら説明する。
A conventional semiconductor substrate having an alignment mark will be described below with reference to FIG.

【0023】図12において、150は結晶基板120
の表面に突出するように形成された膜厚0.25μmの
アライメントパターンであって、該アライメントパター
ン150はSiO2 膜よりなる。アライメントパターン
150を結晶基板120の表面から突出する構造にする
ことによって、アライメントパターン150の上にレジ
ストを塗布しても、アライメントパターン150を認識
することができる。
In FIG. 12, 150 is a crystal substrate 120.
The alignment pattern 150 has a thickness of 0.25 μm and is formed so as to project on the surface of the alignment pattern 150. The alignment pattern 150 is made of a SiO 2 film. By making the alignment pattern 150 project from the surface of the crystal substrate 120, the alignment pattern 150 can be recognized even if a resist is applied on the alignment pattern 150.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポジ型レジ
スト膜141を構成するレジストは通常スピンコート法
により供給されるので、回折格子を選択的に形成する第
1の従来の方法によると、レジストが結晶基板120の
表面におけるSiN膜140の端部の近傍に多量に供給
される結果、図10(a)に示すように、ポジ型レジス
ト膜141におけるSiN膜140の端部近傍は他の部
分よりも膜厚が局所的に大きくなる。また、ポジ型レジ
スト膜141の膜厚は、大局的に見て、結晶基板120
の表面にSiN膜140が形成されていない場合に比べ
て、バラツキが大きくなる。このため、図10(b)に
示す干渉露光工程において、ポジ型レジスト膜141よ
りなる回折格子状のレジストパターン143の形状が著
しく歪んだり、回折パターンが無くなったりする。
By the way, since the resist forming the positive resist film 141 is usually supplied by the spin coating method, according to the first conventional method of selectively forming the diffraction grating, the resist is As a result of being supplied in large amounts in the vicinity of the end of the SiN film 140 on the surface of the crystal substrate 120, as shown in FIG. 10A, the vicinity of the end of the SiN film 140 in the positive resist film 141 is higher than the other part. Also the film thickness locally increases. Also, the film thickness of the positive resist film 141 is, as a whole, seen in the crystal substrate 120.
The variation is larger than that in the case where the SiN film 140 is not formed on the surface. Therefore, in the interference exposure step shown in FIG. 10B, the shape of the diffraction grating-shaped resist pattern 143 made of the positive type resist film 141 is significantly distorted or the diffraction pattern disappears.

【0025】ポジ型レジスト膜141の膜厚が比較的厚
い部分と比較的薄い部分とにおいては、適切な露光時間
及び現像時間が互いに異なるため、レジストパターン1
43の山部の高さ及び谷部の深さが、結晶基板120の
表面において不均一になる。また、SiN膜140の近
傍においては、レジストパターン143が現像時に完全
に溶けてしまい結晶基板120が露出することがある。
Since the appropriate exposure time and development time are different between the relatively thick portion and the relatively thin portion of the positive resist film 141, the resist pattern 1
The height of the crests and the depth of the troughs of 43 are non-uniform on the surface of the crystal substrate 120. Further, in the vicinity of the SiN film 140, the resist pattern 143 may be completely melted during development and the crystal substrate 120 may be exposed.

【0026】従って、エッチングの後に形成される回折
格子102は、形状が歪むと共に深さが不均一となる。
特に、SiN膜140の近傍においては、レジストパタ
ーン143が完全に剥離していることが多いために、結
晶基板120が大きく抉られるようにエッチングされて
しまう。
Therefore, the diffraction grating 102 formed after the etching has a distorted shape and a non-uniform depth.
In particular, since the resist pattern 143 is often completely peeled off in the vicinity of the SiN film 140, the crystal substrate 120 is largely etched to be etched.

【0027】図13は、前記第1の従来の方法により作
成された回折格子102の典型例を示しており、図13
(a)に示すように、レジスト膜141におけるSiN
膜140の端部141aの近傍と対応する部位の回折格
子102においては、均一な深さを有する部分102a
よりも深くエッチングされた部分102b及び歪んだ部
分102c等が表れる。
FIG. 13 shows a typical example of the diffraction grating 102 produced by the first conventional method.
As shown in (a), SiN in the resist film 141
In the diffraction grating 102 at a portion corresponding to the vicinity of the end 141a of the film 140, the portion 102a having a uniform depth.
A deeper etched portion 102b and a distorted portion 102c appear.

【0028】前記第2の従来の方法によると、コヒーレ
ント光142の干渉露光時に、フォトマスク144の端
部から不必要な干渉ノイズ光が発生し、この不必要な干
渉ノイズ光は必要な回折格子状の干渉光と共にポジ型レ
ジスト膜141上に投影される。このため、ポジ型レジ
スト膜141に対する現像後には、回折格子状のレジス
トパターンの他に、干渉ノイズ光による不必要なノイズ
パターンも表れる。また、干渉ノイズ光の出力密度が大
きい場合には、ポジ型レジスト膜141が部分的に剥離
してしまい、必要な回折格子状の干渉パターンがレジス
トパターンから消えてしまう。そして、結晶基板120
に対するエッチング工程の後には、回折格子102のパ
ターン以外の不必要なノイズパターンが、結晶基板12
0上に形成されてしまう。また、結晶基板120の表面
における回折格子102のパターンが必要な領域に、回
折格子パターンが部分的に形成されないという不具合も
生じる。この場合、回折格子パターンが本来存在しない
部分においては、結晶基板120は大きく抉られるよう
にエッチングされる。
According to the second conventional method, when the coherent light 142 is subjected to the interference exposure, unnecessary interference noise light is generated from the end portion of the photomask 144, and the unnecessary interference noise light is the necessary diffraction grating. Is projected onto the positive resist film 141 together with the interference light. Therefore, after the development of the positive resist film 141, unnecessary noise patterns due to interference noise light appear in addition to the diffraction grating resist pattern. Further, when the output density of the interference noise light is high, the positive resist film 141 is partly peeled off, and the necessary diffraction grating interference pattern disappears from the resist pattern. Then, the crystal substrate 120
After the etching process for the crystal substrate 12, an unnecessary noise pattern other than the pattern of the diffraction grating 102 is formed.
It will be formed on 0. In addition, there is a problem that the diffraction grating pattern is not partially formed in a region on the surface of the crystal substrate 120 where the pattern of the diffraction grating 102 is required. In this case, the crystal substrate 120 is largely etched in the portion where the diffraction grating pattern does not originally exist.

【0029】図14は、選択的に回折格子を形成する第
2の従来の方法により作成された回折格子102の典型
例を示しており、図14に示すように、回折格子102
におけるフォトマスク144の端部144aの近傍と対
応する領域においては、均一な深さを有する部分102
aよりも深くエッチングされた部分102b、及び干渉
ノイズにより生じた不要なパターンの部分102d等が
表れる。
FIG. 14 shows a typical example of the diffraction grating 102 manufactured by the second conventional method for selectively forming the diffraction grating. As shown in FIG.
In a region corresponding to the vicinity of the end portion 144a of the photomask 144 in, the portion 102 having a uniform depth.
A portion 102b etched deeper than a and an unnecessary pattern portion 102d caused by interference noise appear.

【0030】前述した第1及び第2の従来の方法により
形成された回折格子102においては、回折格子102
が形成される部分と形成されない部分との境界近傍にノ
イズパターンが刻まれていたり、回折格子102の本来
の深さに比べて深くエッチングされた部分が形成される
ことも多い。このような回折格子を用いて電界吸収型光
変調器集積型DFBレーザを作成すると、光導波損失が
大きくなると共に発振スペクトル幅も大きくなる。
In the diffraction grating 102 formed by the above-mentioned first and second conventional methods, the diffraction grating 102
In many cases, a noise pattern is engraved in the vicinity of the boundary between the portion where the light is formed and the portion where the light is not formed, or a portion which is deeper than the original depth of the diffraction grating 102 is formed. When an electro-absorption optical modulator integrated DFB laser is manufactured using such a diffraction grating, the optical waveguide loss increases and the oscillation spectrum width also increases.

【0031】アライメントマークを形成する従来の方法
においては、図15に示すように、アライメントマーク
150が結晶基板120よりも突出しているために、結
晶基板120の上に形成されたレジスト膜141におけ
るアライメントマーク150の近傍部141aにおいて
は、レジスト膜141の膜厚が大きくバラツキ、アライ
メントマーク150が形成されていない領域に比べて、
膜厚が著しく厚い部分及び薄い部分が形成される。この
ため、このようなレジスト膜141に対して露光及び現
像を行なうと、良好な露光及び現像を行なうことができ
ないという問題がある。
In the conventional method of forming the alignment mark, as shown in FIG. 15, since the alignment mark 150 is projected from the crystal substrate 120, the alignment in the resist film 141 formed on the crystal substrate 120 is performed. In the vicinity portion 141a of the mark 150, the film thickness of the resist film 141 is largely varied, and compared to a region where the alignment mark 150 is not formed,
A part having a remarkably thick film and a part having a thin film are formed. Therefore, if the resist film 141 is exposed and developed, there is a problem that good exposure and development cannot be performed.

【0032】前記に鑑み、本発明は、低コストな干渉縞
パターンの形成方法である干渉露光法を用いるにも拘ら
ず、基板上における平坦部との境界近傍に、深さ及び形
状が均一な干渉縞パターン部を安定して形成できるよう
にすることを第1の目的とし、レジスト膜におけるアラ
イメントマーク上の部分に膜厚のバラツキが生じないよ
うにすることを第2の目的とする。
In view of the above, although the present invention uses the interference exposure method which is a method of forming an interference fringe pattern at a low cost, the depth and shape are uniform near the boundary with the flat portion on the substrate. A first object is to enable stable formation of the interference fringe pattern portion, and a second object is to prevent variation in the film thickness in the portion on the alignment mark in the resist film.

【0033】[0033]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明が講じた
解決手段は、基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを連
続して有する半導体装置の製造方法を対象とし、基板上
にネガ型レジスト膜を形成する工程と、前記ネガ型レジ
スト膜に複数の光束のコヒーレント光を互いに干渉する
ように照射することにより、前記ネガ型レジスト膜に干
渉縞のパターンを焼き付ける工程と、前記ネガ型レジス
ト膜における基板の干渉縞パターン部形成領域と対応す
る部分をフォトマスクにより覆った後、前記ネガ型レジ
スト膜に対して1光束の非コヒーレント光を照射し、そ
の後、前記ネガ型レジスト膜を現像することにより、基
板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記ネガ型レジス
ト膜よりなるレジストパターンを形成すると共に基板の
平坦部形成領域に前記ネガ型レジスト膜を残存させる工
程と、前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レ
ジスト膜をエッチングマスクとして基板に対してエッチ
ングを行なうことにより、基板における前記レジストパ
ターンの下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に
基板における前記残存するネガ型レジスト膜の下側部分
に平坦部を形成する工程と、前記レジストパターン及び
前記残存するネガ型レジスト膜を除去して、基板の前記
干渉縞パターン部及び前記平坦部をそれぞれ露出させる
工程とを備えている構成とするものである。
The solution means provided by the invention of claim 1 is directed to a method for manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate, and a negative on the substrate. A negative resist film, a step of printing a pattern of interference fringes on the negative resist film by irradiating the negative resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other, After covering a portion of the resist film corresponding to the interference fringe pattern portion formation region of the substrate with a photomask, the negative resist film is irradiated with one light beam of non-coherent light, and then the negative resist film is developed. As a result, a resist pattern made of the negative type resist film is formed on the interference fringe pattern portion formation region of the substrate and the flat portion formation region of the substrate is formed. The step of leaving the negative resist film, and etching the substrate using the resist pattern and the remaining negative resist film as an etching mask, thereby forming an interference fringe pattern portion on the lower side of the resist pattern on the substrate. And forming a flat portion on the lower side of the remaining negative resist film on the substrate, and removing the resist pattern and the remaining negative resist film, the interference fringe pattern portion of the substrate and And a step of exposing the flat portions, respectively.

【0034】請求項1の構成により、基板の上に形成さ
れたネガ型レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける
と共に、ネガ型レジスト膜における基板の干渉縞パター
ン部形成領域と対応する部分にフォトマスクのパターン
を焼き付けた後、ネガ型レジスト膜を現像すると、基板
の干渉縞パターン部形成領域の上にネガ型レジスト膜よ
りなるレジストパターンが形成されると共に基板の平坦
部形成領域の上にネガ型レジスト膜が残存する。レジス
トパターン及び残存するネガ型レジスト膜をエッチング
マスクとして基板に対してエッチングを行なうと、基板
におけるレジストパターンの下側部分に干渉縞パターン
部が形成されると共に基板における残存するネガ型レジ
スト膜の下側部分に平坦部が形成される。
According to the structure of claim 1, a pattern of interference fringes is printed on the negative resist film formed on the substrate, and a photomask is formed on a portion of the negative resist film corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the substrate. When the negative resist film is developed after the above pattern is baked, a resist pattern composed of the negative resist film is formed on the interference fringe pattern portion formation region of the substrate and the negative type resist film is formed on the flat portion formation region of the substrate. The resist film remains. When the substrate is etched using the resist pattern and the remaining negative resist film as an etching mask, an interference fringe pattern portion is formed on the lower portion of the resist pattern on the substrate and the remaining negative resist film on the substrate is removed. A flat portion is formed on the side portion.

【0035】請求項2の発明が講じた解決手段は、基板
上に干渉縞パターン部と平坦部とを連続して有する半導
体装置の製造方法を対象とし、基板上にポジ型レジスト
膜を形成する工程と、前記ポジ型レジスト膜に複数の光
束のコヒーレント光を互いに干渉するように照射するこ
とにより、前記ポジ型レジスト膜に干渉縞のパターンを
焼き付ける工程と、前記干渉縞のパターンが焼き付けら
れた前記ポジ型レジスト膜における基板のの干渉縞パタ
ーン部形成領域と対応する部分をフォトマスクにより覆
った後、前記ポジ型レジスト膜に対して1光束の非コヒ
ーレント光を照射し、その後、前記ポジ型レジスト膜を
現像することにより、基板の干渉縞パターン部形成領域
の上に前記ポジ型レジスト膜よりなるレジストパターン
を形成すると共に基板の平坦部形成領域の上の前記ポジ
型レジスト膜を除去する工程と、前記レジストパターン
をエッチングマスクとして基板に対してエッチングを行
なうことにより、基板における前記レジストパターンの
下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に基板の平
坦部形成領域に平坦部を形成する工程と、前記レジスト
パターンを除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び
前記平坦部をそれぞれ露出させる工程とを備えている構
成とするものである。
The solution means taken by the invention of claim 2 is directed to a method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate, and forms a positive resist film on the substrate. And a step of baking a pattern of interference fringes on the positive resist film by irradiating the positive resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other, and the pattern of the interference fringes is baked. After covering a portion of the positive resist film corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the substrate with a photomask, the positive resist film is irradiated with one light beam of non-coherent light, and then the positive resist film is formed. By developing the resist film, a resist pattern made of the positive resist film is formed on the interference fringe pattern portion formation region of the substrate. An interference fringe pattern is formed on the lower side of the resist pattern on the substrate by removing the positive resist film on the flat portion formation region of the plate and etching the substrate using the resist pattern as an etching mask. And a step of forming a flat portion in the flat portion forming region of the substrate, and a step of removing the resist pattern to expose the interference fringe pattern portion and the flat portion of the substrate, respectively. It is what

【0036】請求項2の構成により、基板上に形成され
たポジ型レジスト膜に干渉縞パターンを焼き付けると共
に、ポジ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
形成領域と対応する部分にフォトマスクのパターンを焼
き付けた後、ポジ型レジスト膜を現像すると、基板の干
渉縞パターン部形成領域の上にレジストパターンが形成
されると共に基板の平坦部形成領域の上のポジ型レジス
ト膜が除去される。レジストパターンをエッチングマス
クとして基板に対してエッチングを行なうと、基板にお
けるレジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部が
形成されると共に基板の平坦部形成領域に平坦部が形成
される。
According to the structure of claim 2, an interference fringe pattern is printed on the positive resist film formed on the substrate, and a pattern of the photomask is formed on a portion of the positive resist film corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the substrate. After baking, the positive type resist film is developed to form a resist pattern on the interference fringe pattern portion forming region of the substrate and remove the positive type resist film on the flat portion forming region of the substrate. When the substrate is etched using the resist pattern as an etching mask, an interference fringe pattern portion is formed on the lower portion of the resist pattern on the substrate and a flat portion is formed on the flat portion forming region of the substrate.

【0037】請求項3の発明が講じた解決手段は、基板
上に干渉縞パターン部と平坦部とを連続して有する半導
体装置の製造方法を対象とし、基板上にネガ型レジスト
膜を形成する工程と、前記ネガ型レジスト膜における基
板の干渉縞パターン部形成領域と対応する部分をフォト
マスクにより覆った後、前記ネガ型レジスト膜に対して
1光束の非コヒーレント光を照射することにより、前記
ネガ型レジスト膜に前記フォトマスクのパターンを焼き
付ける工程と、前記ネガ型レジスト膜に複数の光束のコ
ヒーレント光を互いに干渉するように照射することによ
り、前記ネガ型レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付
ける工程と、前記ネガ型レジスト膜を現像することによ
り、基板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記ネガ型
レジスト膜よりなるレジストパターンを形成すると共に
基板の平坦部形成領域の上に前記ネガ型レジスト膜を残
存させる工程と、前記レジストパターン及び前記残存す
るネガ型レジスト膜をエッチングマスクとして基板に対
してエッチングを行なうことにより、基板における前記
レジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部を形成
すると共に基板における前記残存するネガ型レジスト膜
の下側部分に平坦部を形成する工程と、前記レジストパ
ターン及び前記残存するネガ型レジスト膜を除去して、
基板の前記干渉縞パターン部及び前記平坦部をそれぞれ
露出させる工程とを備えている構成とするものである。
A solution means taken by the invention of claim 3 is directed to a method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate, and forms a negative resist film on the substrate. And a step of covering the portion of the negative resist film corresponding to the interference fringe pattern portion formation region of the substrate with a photomask, and then irradiating the negative resist film with one light beam of non-coherent light. The step of printing the pattern of the photomask on the negative resist film, and the pattern of interference fringes are printed on the negative resist film by irradiating the negative resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other. And the step of developing the negative resist film to form the negative resist film on the interference fringe pattern portion forming region of the substrate. By forming a resist pattern and leaving the negative resist film on the flat portion forming region of the substrate, and etching the substrate using the resist pattern and the remaining negative resist film as an etching mask. A step of forming an interference fringe pattern portion on a lower portion of the resist pattern on the substrate and forming a flat portion on a lower portion of the remaining negative resist film on the substrate, the resist pattern and the remaining negative die Remove the resist film,
And a step of exposing the interference fringe pattern portion and the flat portion of the substrate, respectively.

【0038】請求項3の構成により、基板の上に形成さ
れたネガ型のレジスト膜における基板の干渉縞パターン
部形成領域と対応する部分にフォトマスクのパターンを
焼き付けると共に、ネガ型レジスト膜に干渉縞のパター
ンを焼き付けた後、ネガ型レジスト膜を現像すると、基
板の干渉縞パターン部形成領域の上にネガ型レジスト膜
よりなるレジストパターンが形成されると共に基板の平
坦部形成領域の上にネガ型レジスト膜が残存する。レジ
ストパターン及び残存するネガ型レジスト膜をエッチン
グマスクとして基板に対してエッチングを行なうと、基
板におけるレジストパターンの下側部分に干渉縞パター
ン部が形成されると共に基板における残存するネガ型レ
ジスト膜の下側部分に平坦部が形成される。
According to the structure of claim 3, a pattern of the photomask is printed on a portion of the negative resist film formed on the substrate corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the substrate, and the negative resist film is interfered with. When the negative resist film is developed after the stripe pattern is printed, a resist pattern made of the negative resist film is formed on the interference fringe pattern portion formation region of the substrate and a negative portion is formed on the flat portion formation region of the substrate. The mold resist film remains. When the substrate is etched using the resist pattern and the remaining negative resist film as an etching mask, an interference fringe pattern portion is formed on the lower portion of the resist pattern on the substrate and the remaining negative resist film on the substrate is removed. A flat portion is formed on the side portion.

【0039】請求項4の発明が講じた解決手段は、基板
上に干渉縞パターン部と平坦部とを連続して有する半導
体装置の製造方法を対象とし、基板上にポジ型レジスト
膜を形成する工程と、前記ポジ型レジスト膜における基
板の干渉縞パターン部形成領域と対応する部分をフォト
マスクパターンにより覆った後、前記ポジ型レジスト膜
に対して1光束の非コヒーレント光を照射することによ
り、前記ポジ型レジスト膜に前記フォトマスクパターン
を焼き付ける工程と、前記ポジ型レジスト膜に複数の光
束のコヒーレント光を互いに干渉するように照射するこ
とにより、前記ポジ型レジスト膜に干渉縞のパターンを
焼き付ける工程と、前記ポジ型レジスト膜を現像するこ
とにより、基板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記
ポジ型レジスト膜よりなるレジストパターンを形成する
と共に基板の平坦部形成領域の上の前記ポジ型レジスト
膜を除去する工程と、前記レジストパターンをエッチン
グマスクとして基板に対してエッチングを行なうことに
より、基板における前記レジストパターンの下側部分に
干渉縞パターン部を形成すると共に基板の平坦部形成領
域に平坦部を形成する工程と、前記レジストパターンを
除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び前記平坦部
をそれぞれ露出させる工程とを備えている構成とするも
のである。
A solution means taken by the invention of claim 4 is directed to a method for manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate, and forms a positive resist film on the substrate. And a step of covering a portion of the positive resist film corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the substrate with a photomask pattern, and then irradiating the positive resist film with one light flux of non-coherent light. A step of baking the photomask pattern on the positive resist film, and a pattern of interference fringes on the positive resist film by irradiating the positive resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other. Step, and by developing the positive resist film, the positive resist film is formed on the interference fringe pattern portion forming region of the substrate. Forming a resist pattern on the substrate and removing the positive type resist film on the flat portion forming region of the substrate; and etching the substrate using the resist pattern as an etching mask to form the resist pattern on the substrate. A step of forming an interference fringe pattern part on the lower side of the substrate and forming a flat part on the flat part formation region of the substrate, and removing the resist pattern to expose the interference fringe pattern part and the flat part of the substrate, respectively. And a step of performing the steps.

【0040】請求項4の構成により、ポジ型レジスト膜
における基板の干渉縞パターン部形成領域と対応する部
分にフォトマスクのパターンを焼き付けると共に、基板
上に形成されたポジ型レジスト膜に干渉縞パターンを焼
き付けた後、ポジ型レジスト膜を現像すると、基板の干
渉縞パターン部形成領域の上にレジストパターンが形成
されると共に基板の平坦部形成領域の上のポジ型レジス
ト膜が除去される。レジストパターンをエッチングマス
クとして基板に対してエッチングを行なうと、基板にお
けるレジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部が
形成されると共に基板の平坦部形成領域に平坦部が形成
される。
According to the structure of claim 4, a pattern of the photomask is printed on a portion of the positive resist film corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the substrate, and the positive fringe pattern is formed on the positive resist film formed on the substrate. After baking, the positive type resist film is developed to form a resist pattern on the interference fringe pattern portion forming region of the substrate and remove the positive type resist film on the flat portion forming region of the substrate. When the substrate is etched using the resist pattern as an etching mask, an interference fringe pattern portion is formed on the lower portion of the resist pattern on the substrate and a flat portion is formed on the flat portion forming region of the substrate.

【0041】請求項5の発明が講じた解決手段は、第1
の結晶よりなる基板の上に干渉縞パターン部と平坦部と
を連続して有する半導体装置の製造方法を対象とし、基
板の平坦部の上に第2の結晶よりなるマスク層を形成す
る工程と、基板の上に全面に亘ってレジスト膜を形成す
る工程と、前記レジスト膜に複数の光束のコヒーレント
光を互いに干渉するように照射することにより、前記レ
ジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、前記
レジスト膜を現像することにより、前記レジスト膜より
なる干渉縞状のレジストパターンを形成する工程と、前
記レジストパターンをエッチングマスクとして基板及び
前記マスク層に対してエッチングを行なうことにより、
基板の干渉縞パターン部形成領域及び前記マスク層にそ
れぞれ干渉縞パターン部を形成する工程と、前記レジス
トパターンを除去して、基板及び前記マスク層の各干渉
縞パターン部をそれぞれ露出させた後、前記マスク層を
除去して基板の前記平坦部を露出させる工程とを備えて
いる構成とするものである。
The solution means taken by the invention of claim 5 is the first
And a step of forming a mask layer made of a second crystal on the flat part of the substrate, which is directed to a method for manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern part and a flat part in succession on the substrate made of crystal. A step of forming a resist film over the entire surface of the substrate, and a step of printing a pattern of interference fringes on the resist film by irradiating the resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other. , A step of forming an interference fringe-shaped resist pattern made of the resist film by developing the resist film, and etching the substrate and the mask layer using the resist pattern as an etching mask,
A step of forming an interference fringe pattern portion on each of the interference fringe pattern portion forming region of the substrate and the mask layer, and removing the resist pattern to expose each of the interference fringe pattern portions of the substrate and the mask layer, A step of removing the mask layer to expose the flat portion of the substrate.

【0042】請求項5の構成により、第1の結晶よりな
る基板の平坦部形成領域の上に第2の結晶よりなるマス
ク層を形成し、マスク層を含む基板の上にレジスト膜を
形成した後、レジスト膜に干渉縞パターンを焼き付け、
その後、レジスト膜を現像すると、マスク層を含む基板
の上にレジストパターンが形成される。レジストパター
ンをエッチングマスクとしてマスク層を含む基板に対し
てエッチングを行なうと、マスク層は第2の結晶よりな
るため、マスク層を含む基板の全面に干渉縞パターン部
が連続して形成されるので、基板の上におけるマスク層
が形成されている領域と形成されていない領域との境界
部において干渉縞のパターンが不連続になることがな
い。また、第2の結晶よりなるマスク層はSiN等より
なるフォトマスクと異なり厚さが薄いため、マスク層の
端部の上側部分のレジスト膜に膜厚のバラツキが生じ難
いと共に、露光時間及び現像時間に差異が生じ難く、ま
た、マスク層の端部から干渉ノイズ光が発生し難い。
According to the structure of claim 5, the mask layer made of the second crystal is formed on the flat portion forming region of the substrate made of the first crystal, and the resist film is formed on the substrate including the mask layer. After that, an interference fringe pattern is printed on the resist film,
Then, when the resist film is developed, a resist pattern is formed on the substrate including the mask layer. When the substrate including the mask layer is etched using the resist pattern as an etching mask, since the mask layer is made of the second crystal, the interference fringe pattern portion is continuously formed on the entire surface of the substrate including the mask layer. The pattern of interference fringes does not become discontinuous at the boundary between the region where the mask layer is formed and the region where the mask layer is not formed on the substrate. Further, since the mask layer made of the second crystal has a small thickness unlike the photomask made of SiN or the like, the resist film on the upper side of the end portion of the mask layer is less likely to vary in film thickness, and the exposure time and the development time are reduced. Differences in time are unlikely to occur, and interference noise light is less likely to occur from the end of the mask layer.

【0043】請求項6の発明が講じた解決手段は、第1
の結晶よりなる基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置の製造方法を対象とし、基板
の干渉縞パターン部形成領域及び平坦部形成領域に干渉
縞パターン部をそれぞれ形成する工程と、基板の前記干
渉縞パターン部の上に第2の結晶よりなるマスク層を形
成する工程と、基板及び前記マスク層に対して全面的エ
ッチングを行なうことにより、前記基板の平坦部形成領
域に平坦部を形成すると共に前記マスク層の表面部を除
去する工程と、前記マスク層に対して選択的エッチング
を行なうことにより、基板の前記干渉縞パターン部を露
出させる工程とを備えている構成とするものである。
The solving means taken by the invention of claim 6 is the first
A method for manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate made of a crystal, the interference fringe pattern portion being formed in the interference fringe pattern portion forming region and the flat portion forming region of the substrate, respectively. And a step of forming a mask layer made of a second crystal on the interference fringe pattern portion of the substrate, and a flat portion of the substrate is formed by performing full etching on the substrate and the mask layer. The method includes the steps of forming a flat portion in the region and removing the surface portion of the mask layer, and exposing the interference fringe pattern portion of the substrate by selectively etching the mask layer. It is to be configured.

【0044】請求項6の構成により、基板の干渉縞パタ
ーン部形成領域及び平坦部形成領域に干渉縞パターン部
をそれぞれ形成した後、基板の干渉縞パターン部の上に
第2の結晶よりなるマスク層を形成するため、基板の全
面に干渉縞パターン部が連続して形成されるので、基板
の上におけるマスク層が形成されている領域と形成され
ていない領域との境界部において干渉縞のパターンが不
連続になることがない。また、基板が第1の結晶よりな
り、マスク層が第2の結晶よりなるため、基板の平坦部
形成領域に形成された干渉縞パターン部及びマスク層を
全面エッチングして基板の平坦部を形成することができ
ると共に、マスク層を選択的にエッチングして基板の平
坦部を残してマスク層を除去することができる。
According to the structure of claim 6, after the interference fringe pattern portions are formed in the interference fringe pattern portion formation region and the flat portion formation region of the substrate, respectively, a mask made of the second crystal is formed on the interference fringe pattern portion of the substrate. Since the interference fringe pattern part is continuously formed on the entire surface of the substrate to form the layer, the pattern of the interference fringes is formed at the boundary between the region where the mask layer is formed and the region where the mask layer is not formed on the substrate. Does not become discontinuous. Since the substrate is made of the first crystal and the mask layer is made of the second crystal, the interference fringe pattern portion and the mask layer formed in the flat portion forming region of the substrate are entirely etched to form the flat portion of the substrate. In addition, the mask layer can be selectively etched to remove the mask layer leaving the flat portion of the substrate.

【0045】請求項1〜6の構成によると、従来のよう
に、基板及び該基板の平坦部形成領域の上に形成された
エッチングマスクの上にレジスト膜を形成した後、レジ
スト膜を干渉縞状にパターン化する工程を有しないの
で、エッチングマスクの端部の上側部分のレジスト膜に
膜厚のバラツキが生じて干渉縞パターンが歪んだり、露
光時間及び現像時間の差異に起因して干渉縞状のレジス
トパターンの山部の高さ及び谷部の深さが不均一になっ
たりする事態を回避できると共に、基板の上に形成され
たレジスト膜の上にフォトマスクを形成した後、レジス
ト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程を有しないの
で、フォトマスクの端部からの干渉ノイズ光によるノイ
ズパターンがレジスト膜に転写されたりする事態を回避
できる。
According to the structure of claims 1 to 6, after the resist film is formed on the substrate and the etching mask formed on the flat portion forming region of the substrate as in the prior art, the resist film is subjected to interference fringes. Since it does not have a patterning process, the resist pattern on the upper side of the end of the etching mask has a variation in film thickness, which causes distortion of the interference fringe pattern, and the interference fringes due to the difference in exposure time and development time. It is possible to avoid the situation where the heights of the peaks and the depths of the valleys of the resist pattern are uneven, and the resist film is formed after the photomask is formed on the resist film formed on the substrate. Since there is no step of printing the pattern of the interference fringes on the substrate, it is possible to avoid a situation where the noise pattern due to the interference noise light from the end of the photomask is transferred to the resist film.

【0046】請求項7の発明が講じた解決手段は、半導
体基板を、結晶よりなる基板と、該基板の表面に形成さ
れた回折格子の集合部よりなる露光用のアライメントマ
ークとを備えている構成とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, a semiconductor substrate is provided with a crystal substrate and an alignment mark for exposure, which is composed of a collection portion of diffraction gratings formed on the surface of the substrate. It is to be configured.

【0047】基板の表面に形成された回折格子の集合部
よりなるアライメントマークを備えており、従来のアラ
イメントマークのように基板の表面から突出しないた
め、基板の表面におけるアライメントマークの近傍にお
いてレジスト膜の膜厚のバラツキがない。
Since the alignment mark composed of a collection of diffraction gratings formed on the surface of the substrate is provided and does not protrude from the surface of the substrate unlike the conventional alignment mark, the resist film is formed near the alignment mark on the surface of the substrate. There is no variation in film thickness.

【0048】[0048]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施形態に
係る半導体装置の製造方法について図1を参照しながら
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0049】まず、図1(a)に示すように、InPよ
りなる結晶基板10の上にネガ型レジスト膜11を全面
に塗布した後、該ネガ型レジスト膜11に対してベーキ
ングを行ない、その後、ネガ型レジスト膜11に波長3
25nmを有する2光束の平行なコヒーレント光12を
互いに反対な2方向からそれぞれ入射角54.3°で照
射する干渉露光を行なう。この工程において、回折格子
状のパターンがネガ型レジスト膜11に焼き付けられ
る。
First, as shown in FIG. 1A, a negative resist film 11 is applied on the entire surface of a crystal substrate 10 made of InP, and then the negative resist film 11 is baked, and thereafter, the negative resist film 11 is baked. , The negative resist film 11 has a wavelength of 3
Interferometric exposure is performed by irradiating two coherent light beams 12 of 25 nm, which are parallel to each other, from two mutually opposite directions at an incident angle of 54.3 °. In this step, a diffraction grating pattern is printed on the negative resist film 11.

【0050】次に、図1(b)に示すように、ネガ型レ
ジスト膜11の表面に密着するようにコンタクトフォト
マスク13を形成した後、該コンタクトフォトマスク1
3を用いて波長451nmの非コヒーレントな平行光で
ある露光光14をネガ型レジスト膜11に入射角90°
で照射する密着露光を行なう。コンタクトフォトマスク
13のパターン部13aは露光光14を完全に遮断する
が、非パターン部13bは露光光14の大部分を透過さ
せる。従って、ネガ型レジスト膜11における結晶基板
10の回折格子形成領域10aと対応する部分には露光
光14が照射されないが、ネガ型レジスト膜11におけ
る結晶基板10の平坦部形成領域10bと対応する部分
には露光光14が照射される。
Next, as shown in FIG. 1B, a contact photomask 13 is formed so as to be in close contact with the surface of the negative resist film 11, and then the contact photomask 1 is formed.
3, the exposure light 14 which is non-coherent parallel light having a wavelength of 451 nm is incident on the negative resist film 11 at an incident angle of 90 °.
Contact exposure is performed by irradiating with. The pattern portion 13a of the contact photomask 13 completely blocks the exposure light 14, while the non-pattern portion 13b transmits most of the exposure light 14. Therefore, the portion of the negative resist film 11 corresponding to the diffraction grating formation region 10a of the crystal substrate 10 is not irradiated with the exposure light 14, but the portion of the negative resist film 11 corresponding to the flat portion formation region 10b of the crystal substrate 10 is formed. The exposure light 14 is applied to the light.

【0051】次に、図1(c)に示すように、コンタク
トフォトマスク13を除去した後、ネガ型レジスト膜1
1に対して現像を行なうと、結晶基板10の平坦部形成
領域10bの上にはネガ型レジスト膜11が全面に残る
一方、結晶基板10の回折格子形成領域10aの上には
回折格子状のレジストパターン15が形成される。
Next, as shown in FIG. 1C, after removing the contact photomask 13, the negative resist film 1 is formed.
1 is developed, the negative type resist film 11 remains on the entire surface of the flat portion forming region 10b of the crystal substrate 10, while the diffraction grating pattern is formed on the diffraction grating forming region 10a of the crystal substrate 10. A resist pattern 15 is formed.

【0052】次に、残存するネガ型レジスト膜11及び
レジストパターン15を用いて結晶基板10に対してウ
ェットエッチングを行なうと、図1(d)に示すよう
に、結晶基板10の上におけるレジストパターン15が
形成されている領域には回折格子16が形成される一
方、結晶基板10の上におけるネガ型レジスト膜11が
残存する領域はエッチングされずに平坦部17が形成さ
れる。
Next, when the crystal substrate 10 is wet-etched using the remaining negative resist film 11 and resist pattern 15, the resist pattern on the crystal substrate 10 is formed as shown in FIG. While the diffraction grating 16 is formed in the region where 15 is formed, the region where the negative resist film 11 remains on the crystal substrate 10 is not etched and a flat portion 17 is formed.

【0053】次に、有機洗浄を行なってネガ型レジスト
膜11及びレジストパターン15を除去すると、ピッチ
0.2μmの回折格子16及び平坦部17が露出する。
回折格子16の高さは0.15μmであって、平坦部1
7の表面粗さは測定限界以下である。
Next, when the negative type resist film 11 and the resist pattern 15 are removed by performing organic cleaning, the diffraction grating 16 and the flat portion 17 having a pitch of 0.2 μm are exposed.
The height of the diffraction grating 16 is 0.15 μm, and the flat portion 1
The surface roughness of 7 is below the measurement limit.

【0054】以下、本発明の第2の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図2を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, a method of manufacturing a semiconductor device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0055】まず、図2(a)に示すように、InPよ
りなる結晶基板20の上にポジ型レジスト膜21を全面
に塗布した後、該ポジ型レジスト膜21に対してベーキ
ングを行ない、その後、ポジ型レジスト膜21に波長3
25nmの2光束の平行なコヒーレント光22を互いに
反対な2方向からそれぞれ入射角54.3°で照射する
干渉露光を行なう。この工程において、回折格子状のパ
ターンがポジ型レジスト膜21に焼き付けられる。
First, as shown in FIG. 2A, a positive resist film 21 is applied over the entire surface of a crystal substrate 20 made of InP, and then the positive resist film 21 is baked, and thereafter, the positive resist film 21 is baked. , The positive resist film 21 has a wavelength of 3
Interferometric exposure is performed by irradiating two coherent light beams 22 of two 25-nm light fluxes from two mutually opposite directions at an incident angle of 54.3 °. In this step, a diffraction grating pattern is printed on the positive resist film 21.

【0056】次に、図2(b)に示すように、ポジ型レ
ジスト膜21の表面に密着するようにコンタクトフォト
マスク23を形成した後、該コンタクトフォトマスク2
3を用いて波長451nmの非コヒーレントな平行光で
ある露光光14をポジ型レジスト膜21に入射角90°
で照射する密着露光を行なう。コンタクトフォトマスク
23のパターン部23aは露光光24を完全に遮断する
が、非パターン部23bは露光光24の大部分を透過さ
せる。従って、ポジ型レジスト膜21における結晶基板
20の回折格子形成領域20aと対応する部分には露光
光24が照射されないが、ポジ型レジスト膜21におけ
る結晶基板20の平坦部形成領域20bと対応する部分
には露光光24が照射される。
Next, as shown in FIG. 2B, a contact photomask 23 is formed so as to be in close contact with the surface of the positive type resist film 21, and then the contact photomask 2 is formed.
3, the exposure light 14 which is a non-coherent parallel light having a wavelength of 451 nm is incident on the positive resist film 21 at an incident angle of 90 °.
Contact exposure is performed by irradiating with. The pattern portion 23a of the contact photomask 23 completely blocks the exposure light 24, while the non-pattern portion 23b transmits most of the exposure light 24. Therefore, the portion of the positive resist film 21 corresponding to the diffraction grating formation region 20a of the crystal substrate 20 is not irradiated with the exposure light 24, but the portion of the positive resist film 21 corresponding to the flat portion formation region 20b of the crystal substrate 20. The exposure light 24 is applied to the light source.

【0057】次に、図2(c)に示すように、コンタク
トフォトマスク23を除去した後、ポジ型レジスト膜2
1に対して現像を行なうと、結晶基板20の平坦部形成
領域20bの上においてはポジ型レジスト膜21が完全
に除去される一方、結晶基板20の回折格子形成領域2
0aの上には回折格子状のレジストパターン25が形成
される。
Next, as shown in FIG. 2C, after removing the contact photomask 23, the positive resist film 2 is removed.
1 is completely developed, the positive resist film 21 is completely removed on the flat portion forming region 20b of the crystal substrate 20, while the diffraction grating forming region 2 of the crystal substrate 20 is formed.
A diffraction grating-shaped resist pattern 25 is formed on the surface 0a.

【0058】次に、レジストパターン25を用いて結晶
基板20に対してウェットエッチングを行なうと、図2
(d)に示すように、結晶基板20の上におけるレジス
トパターン25が形成されている領域には回折格子26
が形成される一方、結晶基板20の上におけるポジ型レ
ジスト膜21が除去された領域はエッチングされて平坦
部27が形成される。
Next, when wet etching is performed on the crystal substrate 20 using the resist pattern 25, as shown in FIG.
As shown in (d), a diffraction grating 26 is formed in the region on the crystal substrate 20 where the resist pattern 25 is formed.
On the other hand, a region on the crystal substrate 20 where the positive resist film 21 is removed is etched to form a flat portion 27.

【0059】次に、有機洗浄を行なってレジストパター
ン25を除去すると、ピッチ0.2μmの回折格子26
及び平坦部27が露出する。回折格子26の高さは0.
15μmであって、平坦部27の表面粗さは0.02μ
mである。
Next, organic cleaning is performed to remove the resist pattern 25, and then the diffraction grating 26 with a pitch of 0.2 μm is formed.
And the flat part 27 is exposed. The height of the diffraction grating 26 is 0.
15 μm, the surface roughness of the flat portion 27 is 0.02 μm.
m.

【0060】以下、本発明の第3の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図3を参照しながら説明す
る。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0061】まず、図3(a)に示すように、InPよ
りなる結晶基板30の上にネガ型レジスト膜31を全面
に塗布した後、該ネガ型レジスト膜31に対してベーキ
ングを行なう。その後、ネガ型レジスト膜31の表面に
密着するようにコンタクトフォトマスク33を形成した
後、該コンタクトフォトマスク33を用いて波長451
nmの非コヒーレントな平行光である露光光34をネガ
型レジスト膜31に入射角90°で照射する密着露光を
行なう。コンタクトフォトマスク33のパターン部33
aは露光光34を完全に遮断するが、非パターン部33
bは露光光34の大部分を透過させる。従って、ネガ型
レジスト膜31における結晶基板30の回折格子形成領
域30aと対応する部分には露光光34が照射されない
が、ネガ型レジスト膜31における結晶基板30の平坦
部形成領域30bと対応する部分には露光光34が照射
される。
First, as shown in FIG. 3A, a negative resist film 31 is applied over the entire surface of a crystal substrate 30 made of InP, and then the negative resist film 31 is baked. After that, a contact photomask 33 is formed so as to be in close contact with the surface of the negative resist film 31, and then the contact photomask 33 is used to form a wavelength 451.
Contact exposure is performed by irradiating the negative resist film 31 with the exposure light 34, which is non-coherent parallel light of nm, at an incident angle of 90 °. The pattern portion 33 of the contact photomask 33
a completely blocks the exposure light 34, but the non-patterned portion 33
b transmits most of the exposure light 34. Therefore, the portion of the negative resist film 31 corresponding to the diffraction grating formation region 30a of the crystal substrate 30 is not irradiated with the exposure light 34, but the portion of the negative resist film 31 corresponding to the flat portion formation region 30b of the crystal substrate 30. The exposure light 34 is applied to the light source.

【0062】次に、コンタクトフォトマスク33を除去
した後、ネガ型レジスト31膜に波長325nmの2光
束の平行なコヒーレント光32を互いに反対な2方向か
らそれぞれ入射角54.3°で照射する干渉露光を行な
う。この工程において、回折格子状のパターンがネガ型
レジスト膜31に焼き付けられる。
Next, after removing the contact photomask 33, the negative type resist 31 film is irradiated with parallel coherent light beams 32 having a wavelength of 325 nm from two directions opposite to each other at an incident angle of 54.3 °. Perform exposure. In this step, a diffraction grating pattern is printed on the negative resist film 31.

【0063】次に、ネガ型レジスト膜31に対して現像
を行なうと、結晶基板30の平坦部形成領域30bの上
にはネガ型レジスト膜31が全面に残る一方、結晶基板
30の回折格子形成領域30aの上には回折格子状のレ
ジストパターン35が形成される。
Next, when the negative resist film 31 is developed, the negative resist film 31 is entirely left on the flat portion forming region 30b of the crystal substrate 30, while the diffraction grating of the crystal substrate 30 is formed. A diffraction grating-shaped resist pattern 35 is formed on the region 30a.

【0064】次に、残存するネガ型レジスト膜31及び
レジストパターン35を用いて結晶基板30に対してウ
ェットエッチングを行なうと、図3(d)に示すよう
に、結晶基板30の上におけるレジストパターン35が
形成されている領域には回折格子36が形成される一
方、結晶基板30の上におけるネガ型レジスト膜31が
残存するはエッチングされずに平坦部37が形成され
る。
Next, the remaining negative type resist film 31 and the resist pattern 35 are used to perform wet etching on the crystal substrate 30 to form a resist pattern on the crystal substrate 30, as shown in FIG. A diffraction grating 36 is formed in the region where 35 is formed, while the negative resist film 31 remaining on the crystal substrate 30 is not etched and a flat portion 37 is formed.

【0065】次に、有機洗浄を行なってネガ型レジスト
膜31及びレジストパターン35を除去すると、ピッチ
0.2μmの回折格子36及び平坦部37が露出する。
回折格子36の高さは0.15μmであって、平坦部3
7の表面粗さは測定限界以下である。
Next, when the negative type resist film 31 and the resist pattern 35 are removed by organic cleaning, the diffraction grating 36 and the flat portion 37 having a pitch of 0.2 μm are exposed.
The height of the diffraction grating 36 is 0.15 μm, and the flat portion 3
The surface roughness of 7 is below the measurement limit.

【0066】以下、本発明の第4の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図4を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0067】まず、図4(a)に示すように、InPよ
りなる結晶基板40の上にポジ型レジスト膜41を全面
に塗布した後、該ポジ型レジスト膜41に対してベーキ
ングを行なう。次に、ポジ型レジスト膜41の表面に密
着するようにコンタクトフォトマスク43を形成した
後、該コンタクトフォトマスク43を用いて波長451
nmの非コヒーレントな平行光である露光光44をポジ
型レジスト膜41に入射角90°で照射する密着露光を
行なう。コンタクトフォトマスク43のパターン部43
aは露光光44を完全に遮断するが、非パターン部43
bは露光光44の大部分を透過させる。従って、ポジ型
レジスト膜41における結晶基板40の回折格子形成領
域40aと対応する部分には露光光44が照射されない
が、ポジ型レジスト膜41における平坦部形成領域40
bと対応する部分には露光光44が照射される。
First, as shown in FIG. 4A, a positive resist film 41 is applied on the entire surface of a crystal substrate 40 made of InP, and then the positive resist film 41 is baked. Next, after forming a contact photomask 43 so as to be in close contact with the surface of the positive type resist film 41, a wavelength 451 is formed using the contact photomask 43.
Contact exposure is performed by irradiating the positive resist film 41 with the exposure light 44, which is non-coherent parallel light of nm, at an incident angle of 90 °. The pattern portion 43 of the contact photomask 43
a completely blocks the exposure light 44, but the non-pattern portion 43
b transmits most of the exposure light 44. Therefore, the portion of the positive resist film 41 corresponding to the diffraction grating forming region 40a of the crystal substrate 40 is not irradiated with the exposure light 44, but the flat portion forming region 40 of the positive resist film 41 is formed.
The portion corresponding to b is irradiated with the exposure light 44.

【0068】次に、図4(b)に示すように、コンタク
トフォトマスク43を除去した後、ポジ型レジスト41
膜に波長325nmの2光束の平行なコヒーレント光4
2を互いに反対な2方向からそれぞれ入射角54.3°
で照射する干渉露光を行なう。この工程において、回折
格子状のパターンがポジ型レジスト膜41に焼き付けら
れる。
Next, as shown in FIG. 4B, after removing the contact photomask 43, the positive resist 41 is removed.
Two coherent light beams with a wavelength of 325 nm that are parallel to the film 4
2 incident angle 54.3 ° from two mutually opposite directions
Interferometric exposure is performed. In this step, a diffraction grating pattern is printed on the positive resist film 41.

【0069】次に、ポジ型レジスト膜41に対して現像
を行なうと、図4(c)に示すように、結晶基板40の
平坦部形成領域40bの上においてはポジ型レジスト膜
41が完全に除去される一方、結晶基板40の回折格子
形成領域40aの上には回折格子状のレジストパターン
45が形成される。
Next, when the positive resist film 41 is developed, as shown in FIG. 4C, the positive resist film 41 is completely formed on the flat portion forming region 40b of the crystal substrate 40. While being removed, a diffraction grating-shaped resist pattern 45 is formed on the diffraction grating formation region 40a of the crystal substrate 40.

【0070】次に、図4(d)に示すように、レジスト
パターン45を用いて結晶基板40に対してウェットエ
ッチングを行なうと、結晶基板40の上におけるレジス
トパターン45が形成されている領域には回折格子46
が形成される一方、結晶基板40の上におけるポジ型レ
ジスト膜41が除去された領域はエッチングされて平坦
部47が形成される。
Next, as shown in FIG. 4D, when the crystal substrate 40 is wet-etched using the resist pattern 45, a region on the crystal substrate 40 where the resist pattern 45 is formed is formed. Is the diffraction grating 46
On the other hand, the region where the positive resist film 41 is removed on the crystal substrate 40 is etched to form a flat portion 47.

【0071】次に、有機洗浄を行なってレジストパター
ン45を除去すると、ピッチ0.2μmの回折格子46
及び平坦部47が露出する。回折格子46の高さは0.
15μmであって、平坦部47の表面粗さは0.02μ
mである。
Next, organic cleaning is performed to remove the resist pattern 45, and then the diffraction grating 46 having a pitch of 0.2 μm is formed.
And the flat part 47 is exposed. The height of the diffraction grating 46 is 0.
15 μm, and the surface roughness of the flat portion 47 is 0.02 μm.
m.

【0072】尚、前記第1〜第4の実施形態において
は、2光束干渉露光法を用いたが、これに代えて、複数
のコヒーレントな光束を用いる干渉露光を使用しても同
様の効果が得られる。
Although the two-beam interference exposure method is used in the first to fourth embodiments, the same effect can be obtained by using interference exposure using a plurality of coherent light beams instead. can get.

【0073】以下、本発明の第5の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図5を参照しながら説明す
る。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0074】まず、図5(a)に示すように、InPよ
りなる結晶基板50の上における平坦部形成領域にIn
GaAsP結晶よりなるマスク層51をMOVPE法に
より成長させる。該マスク層51は厚さ0.04μmの
均一な膜厚を有し、その表面精度は良好である。次に、
結晶基板50の上に全体に亘ってポジ型レジスト膜52
を塗布した後、ベーキングを行なう。前述したように、
マスク層51は均一で且つ薄膜であるため、ポジ型レジ
スト膜52に塗布ムラは生じない。
First, as shown in FIG. 5A, In is formed in the flat portion forming region on the crystal substrate 50 made of InP.
A mask layer 51 made of GaAsP crystal is grown by MOVPE method. The mask layer 51 has a uniform film thickness of 0.04 μm and its surface accuracy is good. next,
A positive resist film 52 is formed over the entire surface of the crystal substrate 50.
After applying, baking is performed. As previously mentioned,
Since the mask layer 51 is uniform and thin, there is no coating unevenness on the positive resist film 52.

【0075】次に、図5(b)に示すように、ポジ型レ
ジスト52膜に波長325nmの2光束の平行なコヒー
レント光53を互いに反対な2方向からそれぞれ入射角
54.3°で照射する干渉露光を行なう。この工程にお
いて、回折格子状のパターンがポジ型レジスト膜52に
焼き付けられる。
Next, as shown in FIG. 5B, the positive resist 52 film is irradiated with two coherent light beams 53 having a wavelength of 325 nm in parallel from two directions opposite to each other at an incident angle of 54.3 °. Interference exposure is performed. In this step, a diffraction grating pattern is printed on the positive resist film 52.

【0076】次に、ポジ型レジスト膜52に対して現像
を行なうと、図5(c)に示すように、マスク層51及
び結晶基板50の表面に全体に亘って回折格子状のレジ
ストパターン54が形成される。
Next, when the positive resist film 52 is developed, as shown in FIG. 5C, a diffraction grating resist pattern 54 is formed on the entire surfaces of the mask layer 51 and the crystal substrate 50. Is formed.

【0077】次に、結晶基板50を構成するInP結晶
及びマスク層51を構成するInGaAsP結晶の両方
を同時に溶解するエッチング液を用いてウェットエッチ
ングを行なうと、図5(d)に示すように、結晶基板5
0の表面に第1の回折格子55が形成されると共にマス
ク層51の表面に第2の回折格子56が形成される。こ
のエッチング工程においては、結晶基板50及びマスク
51に対して同時にエッチングが行なわれるため、互い
に等しい深さを有する第1の回折格子55及び第2の回
折格子56が同時に形成される。
Next, when wet etching is performed using an etching solution that simultaneously dissolves both the InP crystal forming the crystal substrate 50 and the InGaAsP crystal forming the mask layer 51, as shown in FIG. 5D. Crystal substrate 5
The first diffraction grating 55 is formed on the surface of 0 and the second diffraction grating 56 is formed on the surface of the mask layer 51. In this etching step, since the crystal substrate 50 and the mask 51 are simultaneously etched, the first diffraction grating 55 and the second diffraction grating 56 having the same depth are simultaneously formed.

【0078】次に、有機洗浄を行なってレジストパター
ン54を除去した後、マスク層51を構成するInGa
AsP結晶は溶解するが結晶基板50を構成するInP
結晶は溶解しないエッチング液を用いてウェットエッチ
ングを行なうと、第1の回折格子55を有するマスク層
51を除去され、平坦部57及び第2の回折格子56が
露出する。第2の回折格子56は、0.2μmのピッ
チ、0.036μmの深さ及び0.15μmの高さを有
している。第2の回折格子55のバラツキ及び平坦部5
7の表面粗さは測定限界以下である。
Next, after the organic pattern is washed to remove the resist pattern 54, InGa forming the mask layer 51 is formed.
InP that forms the crystal substrate 50 although the AsP crystal dissolves
When wet etching is performed using an etching solution that does not dissolve the crystal, the mask layer 51 having the first diffraction grating 55 is removed, and the flat portion 57 and the second diffraction grating 56 are exposed. The second diffraction grating 56 has a pitch of 0.2 μm, a depth of 0.036 μm and a height of 0.15 μm. Dispersion of second diffraction grating 55 and flat portion 5
The surface roughness of 7 is below the measurement limit.

【0079】以下、本発明の第6の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図6を参照しながら説明す
る。
Hereinafter, a method for manufacturing a semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0080】まず、図6(a)に示すように、InP結
晶よりなる結晶基板60の上に全面に亘って深さ0.1
5μmの回折格子61を形成する。
First, as shown in FIG. 6A, a depth of 0.1 is formed over the entire surface of a crystal substrate 60 made of InP crystal.
A diffraction grating 61 of 5 μm is formed.

【0081】次に、図6(b)に示すように、回折格子
61が形成された結晶基板60の上における回折格子形
成領域にInGaAsP結晶よりなる0.2μmの膜厚
のマスク層62をMOVPE法により成長させる。
Next, as shown in FIG. 6B, a mask layer 62 made of InGaAsP crystal and having a thickness of 0.2 μm is formed on the crystal substrate 60 on which the diffraction grating 61 is formed by MOVPE. Grow by law.

【0082】次に、図6(c)に示すように、結晶基板
60を構成するInP結晶及びマスク層62を構成する
InGaAsP結晶の両方を同時に溶解するエッチング
液を用いて等方性エッチングを行なうと、マスク層62
の表面部が除去されると共に、結晶基板60におけるマ
スク層62が形成されていない領域の回折格子61が除
去されて平坦部63が形成される。このエッチング工程
においては、結晶基板60及びマスク層62に対して同
時にエッチングが行なわれるため、結晶基板60及びマ
スク62層に対するエッチングは同様に進行するので、
結晶基板60の表面におけるマスク層62の近傍部とそ
れ以外の部分とのエッチング深さは均一になる。
Next, as shown in FIG. 6C, isotropic etching is performed using an etching solution that simultaneously dissolves both the InP crystal forming the crystal substrate 60 and the InGaAsP crystal forming the mask layer 62. And the mask layer 62
Is removed, and the flat portion 63 is formed by removing the diffraction grating 61 in the region of the crystal substrate 60 where the mask layer 62 is not formed. In this etching step, since the crystal substrate 60 and the mask layer 62 are simultaneously etched, the etching of the crystal substrate 60 and the mask 62 layer proceeds similarly.
Etching depths in the vicinity of the mask layer 62 on the surface of the crystal substrate 60 and other portions are uniform.

【0083】次に、マスク層62を構成するInGaA
sP結晶は溶解するが、結晶基板60を構成するInP
結晶は溶解しないエッチング液を用いてエッチングを行
なってマスク層62を除去すると、図6(d)に示すよ
うに、回折格子61及び平坦部63が露出する。これに
より、0.2μmのピッチ、0.15μmの深さを有す
る回折格子61が得られると共に、平坦部63の表面粗
さは0.001μm以下である。
Next, InGaA forming the mask layer 62 is formed.
Although the sP crystal dissolves, InP forming the crystal substrate 60
When the mask layer 62 is removed by etching using an etching solution that does not dissolve the crystal, the diffraction grating 61 and the flat portion 63 are exposed as shown in FIG. 6D. As a result, the diffraction grating 61 having a pitch of 0.2 μm and a depth of 0.15 μm is obtained, and the surface roughness of the flat portion 63 is 0.001 μm or less.

【0084】尚、前記各実施形態においては、2光束の
平行なコヒーレント光を干渉させて干渉縞パターンを形
成したが、コヒーレント光の数は2つに限らず複数であ
ればよく、また、コヒーレント光の照射角度についても
限定されない。また、前記各実施形態においては、コヒ
ーレント光の波長は325nmであり、非コヒーレント
光の波長は451nmであったが、コヒーレント光及び
非コヒーレント光の波長は前記の値に限定されない。
In each of the above-mentioned embodiments, the coherent light beams of two parallel light beams are made to interfere with each other to form an interference fringe pattern. However, the number of coherent light beams is not limited to two, and may be plural. The irradiation angle of light is also not limited. Further, in each of the above embodiments, the wavelength of the coherent light was 325 nm and the wavelength of the non-coherent light was 451 nm, but the wavelengths of the coherent light and the non-coherent light are not limited to the above values.

【0085】また、前記各実施形態においては、干渉縞
パターン部はピッチ0.2μmの回折格子であったが、
干渉縞パターン部は回折格子に限らないと共にピッチも
限定されず、複数の光束のコヒーレント光を互いに干渉
するように照射することにより得られる各種の干渉縞の
パターンに適用することができる。
In each of the above embodiments, the interference fringe pattern portion is a diffraction grating with a pitch of 0.2 μm.
The interference fringe pattern portion is not limited to the diffraction grating and the pitch is not limited, and can be applied to various interference fringe patterns obtained by irradiating coherent light beams of a plurality of light beams so as to interfere with each other.

【0086】また、前記各実施形態においては、基板は
InP結晶により形成されており、マスク層を構成する
結晶はInGaAsP結晶により形成されていたが、基
板及びマスク層を他の結晶により形成してもよい。
In each of the above embodiments, the substrate is made of InP crystal and the crystal forming the mask layer is made of InGaAsP crystal. However, the substrate and the mask layer are made of other crystal. Good.

【0087】また、前記各実施形態においては、ウェッ
トエッチングにより干渉縞のパターンを形成したが、こ
れに代えて、ドライエッチングであってもよい。
In each of the above embodiments, the pattern of interference fringes is formed by wet etching, but instead of this, dry etching may be used.

【0088】さらに、第5の実施形態においては、ポジ
型レジスト膜を用いたが、これに代えて、ネガ型レジス
ト膜を用いてもよい。
Further, in the fifth embodiment, the positive type resist film is used, but instead of this, a negative type resist film may be used.

【0089】以下、本発明の第7の実施形態に係る半導
体基板について図7を参照しながら説明する。
A semiconductor substrate according to the seventh embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.

【0090】図7(a)に示すように、InPよりなる
結晶基板70の上にはアライメントマーク71が形成さ
れており、結晶基板70の上におけるアライメントマー
ク71の外側の部分は平坦部72である。図7(b)は
図7(a)におけるA部の拡大斜視図であって、同図に
示すように、アライメントマーク71はピッチ0.2μ
mの回折格子73よりなり、該回折格子73の山部の頂
面は平坦部72の表面と面一である。また、回折格子7
3の谷部の深さは0.15μmであり、谷部の幅は0.
08μmである。
As shown in FIG. 7A, an alignment mark 71 is formed on a crystal substrate 70 made of InP, and a portion outside the alignment mark 71 on the crystal substrate 70 is a flat portion 72. is there. FIG. 7B is an enlarged perspective view of the portion A in FIG. 7A. As shown in FIG. 7A, the alignment mark 71 has a pitch of 0.2 μm.
m of the diffraction grating 73, and the top surface of the peak portion of the diffraction grating 73 is flush with the surface of the flat portion 72. Also, the diffraction grating 7
3 has a depth of 0.15 μm and a width of 0.
It is 08 μm.

【0091】従って、アライメントマーク71が形成さ
れている結晶基板70の表面にレジスト膜を形成した場
合、該レジスト膜におけるアライメントパターン71の
上に生じる塗布ムラは極めて小さい。回折格子73は、
露光に不要な波長0.05μm以上の光を吸収する。ま
た、通常のレジスト膜は0.05μm以上の波長の光に
対する透過率が高い。このため、アライメントマーク7
1は、その上に形成されるレジスト膜に塗布ムラを生じ
ないような平坦でありながら、識別することができる。
Therefore, when a resist film is formed on the surface of the crystal substrate 70 on which the alignment marks 71 are formed, the coating unevenness on the alignment pattern 71 in the resist film is extremely small. The diffraction grating 73 is
It absorbs light with a wavelength of 0.05 μm or more unnecessary for exposure. Further, a normal resist film has a high transmittance for light having a wavelength of 0.05 μm or more. Therefore, the alignment mark 7
1 can be identified while being flat so that the resist film formed thereon has no coating unevenness.

【0092】アライメントマーク71が形成された結晶
基板70の表面に膜厚0.8μmのレジストをスピンコ
ートにより塗布したところ、アライメントマーク71の
周囲におけるレジスト膜厚のバラツキは±2%の範囲で
あり極めて均一であった。
When a resist having a film thickness of 0.8 μm was applied to the surface of the crystal substrate 70 on which the alignment mark 71 was formed by spin coating, the variation in the resist film thickness around the alignment mark 71 was within ± 2%. It was extremely uniform.

【0093】尚、第7の実施形態においては、アライメ
ントマーク71を構成する回折格子73の山部の頂面は
平坦部72の表面と面一であったが、両者は必ずしも面
一でなくてもよい。
In the seventh embodiment, the top surface of the peak portion of the diffraction grating 73 forming the alignment mark 71 is flush with the surface of the flat portion 72, but they are not necessarily flush. Good.

【0094】[0094]

【効果】請求項1〜6の発明に係る半導体装置の製造方
法によると、基板の上に全面的に形成されたネガ型又は
ポジ型のレジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付けて干
渉縞状のレジストパターンを形成するため、エッチング
マスクの端部の上側部分のレジスト膜に膜厚のバラツキ
が生じて干渉縞パターンが歪んだり、露光時間及び現像
時間の差異に起因して干渉縞状のレジストパターンの山
部の高さ及び谷部の深さが不均一になったりする事態を
回避できると共に、フォトマスクの端部からの干渉ノイ
ズ光によるノイズパターンがレジスト膜に転写されたり
する事態を回避できるので、基板の干渉縞パターン部形
成領域と平坦部形成領域との境界部において、深さ及び
形状が均一なレジストパターンひいては干渉縞パターン
を干渉露光法を用いて低コストに形成することができ
る。
According to the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention, the interference fringe pattern is printed on the negative or positive resist film entirely formed on the substrate. Since the resist pattern is formed, the interference fringe pattern is distorted due to film thickness variation in the resist film on the upper side of the end of the etching mask, or the interference fringe-shaped resist pattern is caused by the difference in exposure time and development time. It is possible to avoid the situation where the heights of the peaks and the depths of the valleys become uneven, and also possible to avoid the situation where the noise pattern due to the interference noise light from the end of the photomask is transferred to the resist film. Therefore, at the boundary between the interference fringe pattern portion forming region and the flat portion forming region of the substrate, the resist pattern having a uniform depth and shape, and thus the interference fringe pattern is used by the interference exposure method. It can be formed at low cost Te.

【0095】請求項7の発明に係る半導体基板による
と、アライメントマークは回折格子の集合部よりなり、
基板の表面から突出しないため、基板の表面におけるア
ライメントマークの近傍においてレジスト膜の膜厚にバ
ラツキがなくなる。
According to the semiconductor substrate of the seventh aspect of the invention, the alignment mark is composed of a collective portion of diffraction gratings.
Since it does not protrude from the surface of the substrate, there is no variation in the film thickness of the resist film in the vicinity of the alignment mark on the surface of the substrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)〜(e)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の各工程を示す断面図である。
1A to 1E are cross-sectional views showing respective steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)〜(e)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の各工程を示す断面図である。
2A to 2E are cross-sectional views showing respective steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】(a)〜(e)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の各工程を示す断面図である。
3A to 3E are cross-sectional views showing respective steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】(a)〜(e)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の各工程を示す断面図である。
4A to 4E are cross-sectional views showing respective steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】(a)〜(e)は本発明の第5の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
5A to 5E are cross-sectional views showing respective steps of a method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】(a)〜(d)は本発明の第6の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。
6A to 6D are cross-sectional views showing each step of a method for manufacturing a semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】(a)は本発明の第7の実施形態に係る半導体
基板の斜視図であり、(b)は(a)におけるA部の拡
大斜視図である。
7A is a perspective view of a semiconductor substrate according to a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 7B is an enlarged perspective view of a portion A in FIG. 7A.

【図8】従来の半導体装置の製造方法により得られる電
界吸収型の光変調器集積型DFBレーザの一例を示す斜
視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing an example of an electroabsorption type optical modulator integrated DFB laser obtained by a conventional semiconductor device manufacturing method.

【図9】(a)〜(d)は従来の電界吸収型の光変調器
集積型DFBレーザの製造方法における回折パターン形
成工程以後の各工程を示す斜視図である。
9A to 9D are perspective views showing each step after the diffraction pattern forming step in the conventional method of manufacturing an electro-absorption type optical modulator integrated DFB laser.

【図10】(a)〜(e)は従来の第1の半導体装置の
製造方法の各工程を示す断面図である。
10A to 10E are cross-sectional views showing respective steps of a conventional method of manufacturing a first semiconductor device.

【図11】(a)〜(e)は従来の第2の半導体装置の
製造方法の各工程を示す断面図である。
11A to 11E are cross-sectional views showing respective steps of a conventional method for manufacturing a second semiconductor device.

【図12】従来の半導体基板の概略斜視図である。FIG. 12 is a schematic perspective view of a conventional semiconductor substrate.

【図13】(a),(b)は従来の第1の半導体装置の
製造方法の問題点を説明する断面図である。
13 (a) and 13 (b) are cross-sectional views illustrating a problem in the conventional method of manufacturing the first semiconductor device.

【図14】(a),(b)は従来の第2の半導体装置の
製造方法の問題点を説明する断面図である。
14 (a) and 14 (b) are cross-sectional views illustrating a problem in the conventional method of manufacturing the second semiconductor device.

【図15】従来の半導体基板の問題点を説明する断面図
である。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a problem of a conventional semiconductor substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 結晶基板 10a 回折格子形成領域 10b 平坦部形成領域 11 ネガ型レジスト膜 12 コヒーレント光 13 コンタクトフォトマスク 13a パターン部 13b 非パターン部 14 非コヒーレントな露光光 15 レジストパターン 16 回折格子 17 平坦部 20 結晶基板 20a 回折格子形成領域 20b 平坦部形成領域 21 ポジ型レジスト膜 22 コヒーレント光 23 コンタクトフォトマスク 23a パターン部 23b 非パターン部 24 非コヒーレントな露光光 25 レジストパターン 26 回折格子 27 平坦部 30 結晶基板 30a 回折格子形成領域 30b 平坦部形成領域 31 ネガ型レジスト膜 33 コンタクトフォトマスク 33a パターン部 33b 非パターン部 34 非コヒーレントな露光光 35 レジストパターン 36 回折格子 37 平坦部 40 結晶基板 40a 回折格子形成領域 40b 平坦部形成領域 41 ポジ型レジスト膜 43 コンタクトフォトマスク 43a パターン部 43b 非パターン部 44 非コヒーレントな露光光 45 レジストパターン 46 回折格子 47 平坦部 50 結晶基板 51 マスク層 52 ポジ型レジスト膜 53 コヒーレント光 54 レジストパターン 55 第1の回折格子 56 第2の回折格子 57 平坦部 60 結晶基板 61 回折格子 62 マスク層 63 平坦部 70 結晶基板 71 アライメントマーク 72 平坦部 73 回折格子 Reference Signs List 10 crystal substrate 10a diffraction grating formation region 10b flat portion formation region 11 negative resist film 12 coherent light 13 contact photomask 13a pattern portion 13b non-pattern portion 14 non-coherent exposure light 15 resist pattern 16 diffraction grating 17 flat portion 20 crystal substrate 20a Diffraction grating forming region 20b Flat part forming region 21 Positive resist film 22 Coherent light 23 Contact photomask 23a Pattern part 23b Non-pattern part 24 Non-coherent exposure light 25 Resist pattern 26 Diffraction grating 27 Flat part 30 Crystal substrate 30a Diffraction grating Forming region 30b Flat part forming region 31 Negative resist film 33 Contact photomask 33a Pattern part 33b Non-pattern part 34 Non-coherent exposure light 35 Resist pattern 3 Diffraction grating 37 Flat part 40 Crystal substrate 40a Diffraction grating formation region 40b Flat part formation region 41 Positive resist film 43 Contact photomask 43a Pattern part 43b Non-pattern part 44 Non-coherent exposure light 45 Resist pattern 46 Diffraction grating 47 Flat part 50 Crystal substrate 51 Mask layer 52 Positive resist film 53 Coherent light 54 Resist pattern 55 First diffraction grating 56 Second diffraction grating 57 Flat part 60 Crystal substrate 61 Diffraction grating 62 Mask layer 63 Flat part 70 Crystal substrate 71 Alignment mark 72 Flat part 73 Diffraction grating

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にネガ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ネガ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
互いに干渉するように照射することにより、前記ネガ型
レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記ネガ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
形成領域と対応する部分をフォトマスクにより覆った
後、前記ネガ型レジスト膜に対して1光束の非コヒーレ
ント光を照射し、その後、前記ネガ型レジスト膜を現像
することにより、基板の干渉縞パターン部形成領域の上
に前記ネガ型レジスト膜よりなるレジストパターンを形
成すると共に基板の平坦部形成領域に前記ネガ型レジス
ト膜を残存させる工程と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
膜をエッチングマスクとして基板に対してエッチングを
行なうことにより、基板における前記レジストパターン
の下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に基板に
おける前記残存するネガ型レジスト膜の下側部分に平坦
部を形成する工程と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
膜を除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び前記平
坦部をそれぞれ露出させる工程とを備えていることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion continuously on a substrate, the method comprising: forming a negative resist film on the substrate; and forming a plurality of negative resist films on the negative resist film. By irradiating the coherent light of the light flux so as to interfere with each other, a step of baking a pattern of interference fringes on the negative resist film, and a portion corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the substrate in the negative resist film. After covering with a photomask, the negative resist film is irradiated with one light beam of non-coherent light, and then the negative resist film is developed, so that the negative fringe pattern film is formed on the interference fringe pattern portion forming region of the substrate. Forming a resist pattern made of a negative resist film and leaving the negative resist film in the flat portion formation region of the substrate; Pattern and the remaining negative resist film are used as etching masks to etch the substrate to form an interference fringe pattern portion on the lower side of the resist pattern on the substrate and the remaining negative resist on the substrate. A step of forming a flat portion on the lower side of the film; and a step of removing the resist pattern and the remaining negative resist film to expose the interference fringe pattern portion and the flat portion of the substrate, respectively. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にポジ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ポジ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
互いに干渉するように照射することにより、前記ポジ型
レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記干渉縞のパターンが焼き付けられた前記ポジ型レジ
スト膜における基板のの干渉縞パターン部形成領域と対
応する部分をフォトマスクにより覆った後、前記ポジ型
レジスト膜に対して1光束の非コヒーレント光を照射
し、その後、前記ポジ型レジスト膜を現像することによ
り、基板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記ポジ型
レジスト膜よりなるレジストパターンを形成すると共に
基板の平坦部形成領域の上の前記ポジ型レジスト膜を除
去する工程と、 前記レジストパターンをエッチングマスクとして基板に
対してエッチングを行なうことにより、基板における前
記レジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部を形
成すると共に基板の平坦部形成領域に平坦部を形成する
工程と、 前記レジストパターンを除去して、基板の前記干渉縞パ
ターン部及び前記平坦部をそれぞれ露出させる工程とを
備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate, the method comprising: forming a positive resist film on the substrate; and forming a plurality of positive resist films on the positive resist film. The pattern of interference fringes is printed on the positive resist film by irradiating the coherent light of the light flux so as to interfere with each other, and the interference of the substrate in the positive resist film on which the pattern of the interference fringes is printed. After covering a portion corresponding to the stripe pattern portion forming region with a photomask, the positive resist film is irradiated with one light beam of non-coherent light, and then the positive resist film is developed to thereby form a substrate. A resist pattern made of the positive resist film is formed on the interference fringe pattern portion formation region, and the positive pattern is formed on the flat portion formation region of the substrate. The step of removing the mold resist film and the etching of the substrate using the resist pattern as an etching mask form an interference fringe pattern portion on the lower side of the resist pattern on the substrate and a flat portion forming region of the substrate. And a step of removing the resist pattern to expose the interference fringe pattern portion and the flat portion of the substrate, respectively.
【請求項3】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にネガ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ネガ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
形成領域と対応する部分をフォトマスクにより覆った
後、前記ネガ型レジスト膜に対して1光束の非コヒーレ
ント光を照射することにより、前記ネガ型レジスト膜に
前記フォトマスクのパターンを焼き付ける工程と、 前記ネガ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
互いに干渉するように照射することにより、前記ネガ型
レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記ネガ型レジスト膜を現像することにより、基板の干
渉縞パターン部形成領域の上に前記ネガ型レジスト膜よ
りなるレジストパターンを形成すると共に基板の平坦部
形成領域の上に前記ネガ型レジスト膜を残存させる工程
と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
膜をエッチングマスクとして基板に対してエッチングを
行なうことにより、基板における前記レジストパターン
の下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に基板に
おける前記残存するネガ型レジスト膜の下側部分に平坦
部を形成する工程と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
膜を除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び前記平
坦部をそれぞれ露出させる工程とを備えていることを特
徴とする半導体装置の製造方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate, the method comprising the step of forming a negative resist film on the substrate, and the substrate in the negative resist film. After covering a portion corresponding to the interference fringe pattern portion formation region with a photomask, the negative resist film is irradiated with one light beam of non-coherent light, whereby the pattern of the photomask is applied to the negative resist film. And a step of baking a pattern of interference fringes on the negative resist film by irradiating the negative resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other, and developing the negative resist film. By doing so, it is possible to form a resist pattern made of the negative resist film on the interference fringe pattern portion forming region of the substrate. The step of leaving the negative resist film on the flat portion forming region of the substrate, and the resist pattern on the substrate by etching the substrate using the resist pattern and the remaining negative resist film as an etching mask. A step of forming an interference fringe pattern portion on a lower side portion of the substrate and forming a flat portion on a lower side portion of the remaining negative resist film on the substrate, and removing the resist pattern and the remaining negative type resist film. And a step of exposing the interference fringe pattern portion and the flat portion of the substrate, respectively.
【請求項4】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にポジ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ポジ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
形成領域と対応する部分をフォトマスクパターンにより
覆った後、前記ポジ型レジスト膜に対して1光束の非コ
ヒーレント光を照射することにより、前記ポジ型レジス
ト膜に前記フォトマスクパターンを焼き付ける工程と、 前記ポジ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
互いに干渉するように照射することにより、前記ポジ型
レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記ポジ型レジスト膜を現像することにより、基板の干
渉縞パターン部形成領域の上に前記ポジ型レジスト膜よ
りなるレジストパターンを形成すると共に基板の平坦部
形成領域の上の前記ポジ型レジスト膜を除去する工程
と、 前記レジストパターンをエッチングマスクとして基板に
対してエッチングを行なうことにより、基板における前
記レジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部を形
成すると共に基板の平坦部形成領域に平坦部を形成する
工程と、 前記レジストパターンを除去して、基板の前記干渉縞パ
ターン部及び前記平坦部をそれぞれ露出させる工程とを
備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate, the method comprising the steps of forming a positive resist film on the substrate, and the substrate in the positive resist film. Of the photomask pattern by irradiating the positive resist film with one light beam of non-coherent light after covering a portion corresponding to the interference fringe pattern portion forming region of the photomask pattern. And a step of baking a pattern of interference fringes on the positive resist film by irradiating the positive resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other, and developing the positive resist film. By doing so, a resist pattern made of the positive resist film is formed on the interference fringe pattern portion formation region of the substrate. At the same time, the step of removing the positive type resist film on the flat portion forming region of the substrate, and the etching of the substrate using the resist pattern as an etching mask, thereby forming an interference pattern The method includes the steps of forming a pattern portion and forming a flat portion in the flat portion forming region of the substrate, and removing the resist pattern to expose the interference fringe pattern portion and the flat portion of the substrate, respectively. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項5】 第1の結晶よりなる基板の上に干渉縞パ
ターン部と平坦部とを連続して有する半導体装置の製造
方法であって、 基板の平坦部の上に第2の結晶よりなるマスク層を形成
する工程と、 基板の上に全面に亘ってレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を互いに
干渉するように照射することにより、前記レジスト膜に
干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記レジスト膜を現像することにより、前記レジスト膜
よりなる干渉縞状のレジストパターンを形成する工程
と、 前記レジストパターンをエッチングマスクとして基板及
び前記マスク層に対してエッチングを行なうことによ
り、基板の干渉縞パターン部形成領域及び前記マスク層
にそれぞれ干渉縞パターン部を形成する工程と、 前記レジストパターンを除去して、基板及び前記マスク
層の各干渉縞パターン部をそれぞれ露出させた後、前記
マスク層を除去して基板の前記平坦部を露出させる工程
とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方
法。
5. A method of manufacturing a semiconductor device having an interference fringe pattern portion and a flat portion in succession on a substrate made of a first crystal, comprising a second crystal on the flat portion of the substrate. A step of forming a mask layer, a step of forming a resist film over the entire surface of the substrate, and a step of irradiating the resist film with coherent light of a plurality of light beams so as to interfere with each other, thereby interfering with the resist film. A step of baking a stripe pattern; a step of developing the resist film to form an interference fringe-shaped resist pattern formed of the resist film; and etching the substrate and the mask layer using the resist pattern as an etching mask. Performing a step of forming interference fringe pattern portions on the mask layer and the interference fringe pattern portion forming region of the substrate, respectively. Removing the strike pattern to expose each of the interference fringe pattern portions of the substrate and the mask layer, and then removing the mask layer to expose the flat portion of the substrate. Of manufacturing a semiconductor device.
【請求項6】 第1の結晶よりなる基板上に干渉縞パタ
ーン部と平坦部とを連続して有する半導体装置の製造方
法であって、 基板の干渉縞パターン部形成領域及び平坦部形成領域に
干渉縞パターン部をそれぞれ形成する工程と、 基板の前記干渉縞パターン部の上に第2の結晶よりなる
マスク層を形成する工程と、 基板及び前記マスク層に対して全面的エッチングを行な
うことにより、前記基板の平坦部形成領域に平坦部を形
成すると共に前記マスク層の表面部を除去する工程と、 前記マスク層に対して選択的エッチングを行なうことに
より、基板の前記干渉縞パターン部を露出させる工程と
を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
6. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising: an interference fringe pattern portion and a flat portion which are continuously formed on a substrate made of a first crystal; The steps of forming the interference fringe pattern portions, the step of forming a mask layer made of a second crystal on the interference fringe pattern portion of the substrate, and the step of completely etching the substrate and the mask layer. Exposing the interference fringe pattern part of the substrate by forming a flat part in the flat part formation region of the substrate and removing the surface part of the mask layer, and performing selective etching on the mask layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項7】 結晶よりなる基板と、該基板の表面に形
成された回折格子の集合部よりなる露光用のアライメン
トマークとを備えていることを特徴とする半導体基板。
7. A semiconductor substrate comprising a substrate made of crystals and an alignment mark for exposure, which is made up of a collection of diffraction gratings formed on the surface of the substrate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005129696A (en) * 2003-10-23 2005-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor device and its manufacturing method
JP2006520010A (en) * 2003-02-26 2006-08-31 ギーゼッケ ウント デフリエント ゲーエムベーハー Method for producing exposure substrate
JP2011223017A (en) * 2011-06-10 2011-11-04 Sony Corp Method of manufacturing semiconductor device

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