JPS5832495B2 - ヒカリシヨクコクヨウマスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は半導体装置の製造のとき使用される光食刻用
マスクの改良に関する。

混成集積回路などの固体回路は１つの半導体の中に各種
の回路素子を組みこむ必要があり、そのため基板として
酸化膜による選択拡散が可能であるシリコンを用いるも
のがそのほとんどをしめている。

選択拡散を行うためには先ずシリコンなどの半導体基板
上に酸化膜を形成して後フォトレジストを塗布し、この
上に所望のパターンが遮光性に形成された透光性のマス
クを載置して露光する。

次いでマスクを取りのぞいて基板に対し現像ならびにエ
ツチングを行い、複雑な電極構造のパターンに対応する
部分の酸化膜を除去し、この除去された部分を通して不
純物を基板中に拡散させて所望の拡散層を形成する。

このように回路基板に何回もの拡散層の形成を所定の位
置に行って、回路素子を組みこんで行くものである。

たとえば第１図に示すようにｎ型シリコン基板１に１つ
のマスクを使用して、上記の如き光食刻法による選択拡
散を行って９層２，３を形成し、次いで別のマスクを使
用して光食刻法による選択拡散を行って８層４を形成す
る。

このようにして複数枚の光食刻用マスクを使用して順次
選択拡散を行い、所望の回路を得るものである。

このように基板に順次拡散層を形成して行くときに、マ
スクをその都度基板上に載置して露光するものであるが
、２回３回と順々にマスクを基板に重ねるとき拡散層が
それぞれ正しく所定の位置に形成できるように、位置ず
れ防止のため各マスクにはそれぞれ合わせマークが形成
されている。

これらの合わせマークは普通第２図に拡大して示すよう
な十字形のものが使用され、マスク上のパターンと同様
に遮光性のたとえば黒色のものである０ 第１のマスクを使用して基板に第１回の選択拡散を行う
際に、第１のマスクの便宜の位置、たとえばマスクの一
隅に合わせマークとして役立つ第２図の如き形状の遮光
部を設けておくと、第１回の工程が終了したときに、第
１のマスクの合わせマークに対応する形状の食刻部が基
板に形成される。

第２回の選択拡散を行う際には第２のマスクにおいて第
１のマークと同じ位置に設けた合わせマークを前記の食
刻部に重ね合わせて、マスクの位置ずれのが起こらない
ようにマスクの位置を調節している。

第１のマスクの合わせマークと第２のマスクの合わせマ
ークとはその位置が同一であることを必要とするが、そ
の形状寸法は必ずしも互に等しいことを必要としない。

むしろ通常は両者が幾分寸法の異る相似形となるように
している。

それはマスクの位置の微細な調節を顕微鏡下で行う場合
にその方が作業がし易いこと、および第１のマスクの合
わせマークによる基板上の食刻部が合わせマークと常に
精密に一致したものとならず、僅かではあるが寸法の異
ったものとなる場合があることなどを考慮したためであ
る。

第１のマスクの合わせマークによって基板上に形成され
た食刻部は、たとえば緑色を呈して周囲からその図形を
識別される。

第２のマスクを基板に重ねたとき、その合わせマークは
食刻部より全体的に小さくて、マスクの位置が正しく調
節され終ったときは、第２のマスクの黒色の合わせマー
クの全周にわたって等しい幅で緑色の食刻部が合わせマ
ークの輪郭外にはみ出して認められる。

この合わせマークと食刻部との各輪郭間の間隔、別言す
れば第１のマスクの合わせマークと第２のマスクの合わ
せマークとの各輪郭間の間隔はこれを十分に広くとれば
、第２のマスクを基板上に載せる際に合わせマークが食
刻部の輪郭内に全体としておさまるようマスクの位置を
迅速に調節することができるが、さらに進んで合わせマ
ークと食刻部とが前述のように全周にわたって等しい間
隔をもって整合するよう合わせマークを前後上下に移動
させまたは傾きを矯正する場合には、前記の間隔はなる
べくせまい方が誤差が小さく正確なマスク位置の調節に
有利である。

したがって上記の間隔を如何に選定するかは作業の難易
にいちぢるしい影響を及ぼすものである。

この発明はこの合わせマークについて改良を施し、マス
クの位置決めを容易にし、作業能率の向上と製品の精度
の確保を可能ならしめた光食刻用マスクを提供するもの
である。

以下この発明の一実施例について説明する。

先ずシリコン基板に酸化膜を生成させ、上述したと同様
に第１回の選択拡散を行う。

このとき使用する第■のマスクに形成された第１の合わ
せマークは第３図に２１で示すものである。

次に第３図の２２にてあられされる第２の合わせマーク
の形成された第２のマスクを使用して、第２回の選択拡
散を行う。

第３図は比較の便宜上第１のマスクと第２のマスクとの
各合わせマークを所定通り重ね合わせて図示したもので
ある。

この図に示すように、第１のマスクに形成された第１の
合わせマーク２１は、均一な幅をもった１つの直線状の
部分２３と、均一な幅をもった他の１つの直線状の部分
２４とが互に直交した形に形成され、第２のマスクに形
成された第２の合わせマーク２２は、均一な幅をもった
１つの直線状の部分２５と、均一な幅をもった他の１つ
の直線状の部分２６とが互に直交した形にして、かつ合
わせマークを形成する幅をもった各直線状の部分の長手
方向の縮尺率が幅方向の縮尺率よりも大きいように前記
第１の合わせマーク２１を縮尺した形状に形成されてい
る。

ここに縮尺率とはたとえば第１の値が１、第２の値が０
．９のとき１：０．９＝１．１をいう。

このような合わせマークの形成された第１のマスクと第
２のマスクを所定通り重ね合わすと、第１の合わせマー
クと第２の合わせマークとの端縁間の間隔は図示のよう
にａの方がｂよりも幅が広くなる。

したがって上記第２のマスクを基板上に載せ第１の合わ
せマークによる食刻層と第２の合わせマークとを重ね合
わすとき、この広い幅ａの部分で大略を合わせておき、
次いでせまい幅すの部分を用いて細かい位置ぎめをする
と、正確な相互関係で２つの合わせマークを重ね合わす
ことがきわめて容易に出来る。

そのためマスクが正確に所定位置におかれるので、それ
によってずれのない位置に選択拡散をすることができて
、パターン通りの回路素子が基板に所定通り組みこまれ
る。

もし第３以下多数のマスクを用いることが必要な場合に
も同じような趣旨で、それぞれの合わせマークが形成さ
れたマスクを順次使用してマスクの正確な位置ぎめを容
易に行うことができる。

なお合わせマークの形状は上記に図示したものばかりで
なくこの発明の要旨にしたがって変形構造も得られるこ
と勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は拡散層を形成したシリコン基板の断面図、第２
図はマスクに形成された合わせマークの平面図、第３図
はこの発明による第１のマスクに形成された第１の合わ
せマークと第２のマスクに形成された第２の合わせマー
クとを所定通り重ね合わせた平面図である。 ２１ ・・・第１のマスクの第１の合わせマーク、２２
・・・・・・第２のマスクの第２の合わせマーク、２３
、２４・・・・・・第１の合わせマークの直線状の部
分、２５，２６・・・・・・第２の合わせマークの直線
状の部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半導体基板を光食刻するときに用いる１組の光食刻
   用マスクにおいて、均一な幅をもった１つの直線状の部
   分と同じく均一な幅をもった他の１つの直線状の部分と
   が互に直交した形状に第１のマスクに形成された第１の
   合わせマークと、合わせマークの幅をもった各直線状の
   部分の長手方向の縮尺率が幅方向の縮尺率より大きいよ
   うに第１の合わせマークを縮尺した形状に第２のマスク
   に形成された第２の合わせマークとを具備したことを特
   徴とする光食刻用マスク。