JPS62252939A - 半導体装置のマスク合わせ用マ−ク - Google Patents

半導体装置のマスク合わせ用マ−ク

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JPS62252939A
JPS62252939A JP61096305A JP9630586A JPS62252939A JP S62252939 A JPS62252939 A JP S62252939A JP 61096305 A JP61096305 A JP 61096305A JP 9630586 A JP9630586 A JP 9630586A JP S62252939 A JPS62252939 A JP S62252939A
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JP
Japan
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groove
mask alignment
mark
layer
semiconductor layer
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JP61096305A
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English (en)
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Tomoyuki Furuhata
智之 古畑
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は半導体装置の製造工程、より詳しくはリングラ
フィ工程において、半導体基板の表面に形成されるマス
ク合わせ用マークの構造に関する。
[従来の技術] 通常半導体装置は士数回のリングラフィ工程を繰り返し
て製造される。
リングラフィにおいては、最初の一回を除き、レーザ測
長系により半導体基板が設置されたステージ位置を監視
し、半導体基板の表面に既に形成されたマスク合わせ用
マークの位置を反射電子検出により計測して位置を求め
、これに次の層のマスクが重ねられる。(アライメント
) 以下、従来のバイポーラ集積回路において用いられてい
るマスク合わせマークの一実施例につき、図面を参照し
て説明する。
第2図は従来のバイポーラ集積回路において用いられて
いるマスク合わせ用マークを示し、(a)は平面図、(
b)は断面図である。尚、図中、21は半導体基板、2
2は半導体基板21上のくぼみ、23は半導体層、24
は半導体層23表面上のくぼみである。
このマスク合わせ用マークは第3図に示すように次の製
造工程により形成される。
(1)P型半導体基板31の表面に熱酸化により二酸化
シリコン(sio2)IBi!を形成し、次いでフォト
エツチング法により選択的に5i02膜パターン32を
形成する。(第3図(a)参照) (2)次に、例えばアンチモン(sb)をイオンち込み
後、前記5i02膜パターンを残したまま長時間のドラ
イブ・イン(熱酸化)を行い、N+型埋め込み7!j3
3を形成する。
(第3図(b)参照) 尚、34は5in2膜である。
(3)前工程において形成された5iO21ii34を
除去後、気相エピタキシャル成長法によりN型半導体層
36を形成し、前記半導体fi36の表面に半導体基板
31のくぼみ35に対応したくぼみ37を有したマスク
合わせ用マークを形成する。(第3図(C)参照) 以上により従来のバイポーラ集積回路におけるマスク合
わせ用マークが得られる。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前述の従来技術では、半導体基板31の
くぼみ35が小さいために、前記半導体基板31上に半
導体層36をエピタキシャル成長すると半導体層上の前
記くぼみ35に対応したくぼみ37は小さいものとなっ
てしまい、マスク合わせ用マークは不明確な形状となる
従って、以後のリングラフィ工程におけるマスク合わせ
用マーク検出精度を低下させるため、集積回路の設計ル
ールにおいて、瓜ね合わせ余裕を大きく取らねばならな
す、集積回路の高集積化の障害となっていた。
更に、前記エピタキシャル成長法による半導体M36の
膜厚が厚くなると、半導体層の表面が完全に平坦化され
てしまい、マスク合わせ用マークとしての段差が消失さ
れてしまい、以後のリングラフィ工程におけるアライメ
ントができなくなるという問題点を有していた。
ところで、前記半導体基板のくぼみ35を深くするには
、前述のドライブ・インを長時間にすればよいが、半導
体基板内の不純物の′a度プロファイルに変化を来し、
半導体素子の特性に影響を及ぼしてしまうため、前記く
ぼみの深さには限界があった。
そこで、本発明はこのような問題点を解決するもので、
その目的とするところは、半導体装置の特性を変化させ
ることなく、マークの検出精度が高いはっきりとした形
状のマスク合わせ用マークを提供するところにある。
[問題点を解決するための手段] 本発明のマスク合わせ用マークは、半導体基板の表面側
にRIE法により溝が形成され、前記半導体基板の表面
に気相エピタキシャル成長法により半導体層が形成され
、前記半導体層の表面に前記溝に対応したマスク合わせ
用マークとしての段差が形成されていることを特徴とす
る。
[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面について説明する。第1
図は本発明のマスク合わせ用マークを示し、(a)は平
面図、(B)は断面図である。尚、図中、11は半導体
基板、12は半導体基板11に形成された溝、13は半
導体層、14は半導体層13表面の段差である。
このマスク合わせ用マークをバイポーラ集積回路におい
て用いた場合について、第4図を参照して製造工程順に
従って説明する。
(1)Pffiシリコン半導体基板41の表面に熱酸化
により5i02膜42を400〜100OA程度形成し
、次いで気相成長法によりシリコン窒化(5i 2 N
 4 ) 111143を1000〜2000A程度形
成する9次いで、前記5i02膜とSi3N4膜をフォ
トリングラフィとRIE(リアクティブ・イオン・エッ
チング)法により選択的に除去し、所望のマスク合わせ
用パターンを形成する。(第4図(a)参照) (2)  次i:、前記S ioz M42とS i3
N4膜43とをマスクとしてRIE法により前記半導体
基板41の表面側に0.3〜Zgm程度の溝44を形成
する。(第4図(b)参照) (3)更に、前記Si3N4膜43を除去後、前記;f
i44をマスク合わせ用マークとしてN+型埋め込み層
のフォトリングラフィを行い、レジストパターンを形成
し、これをマスクとしてsbをイオン打込みする0次い
で、前記レジストを除去後ドライブ・インを行いN十型
埋め込み層を形成する。
く第4図に図示せず、) (4)  前工程において形成されたSiO□膜を除去
後、気相エピタキシャル成長法によりN型半導体層45
を形成し、前記半導体M45の表面に半導体基板41の
溝44に対応した段差46のマスク合わせ用マークを形
成する。(第4図(C)参照)以上により本発明のマス
ク合わせ用マークが得られる。
本発明の本実施例においては、半導体基板41の溝44
が深く形成されているために、前記半導体基板41上に
半導体層45をエピタキシャル成長しても半導体層上の
前記溝44に対応した段差46は小さくならず、マスク
合わせ用マークは明確な形状となる。
従って、以後のフォトリソグラフィ工程において、マス
ク合わせ用マークの検出精度が低下することがないため
、集積回路設計ルールの重ね合わせ余裕を露光装置の能
力値そのものとすることができ、集積回路の高集積化を
可能ならしめる。
更に、溝の深さを適当に設定することにより、従来例に
おけるマスク合わせマーク消失の問題は回避することが
可能である。
また、溝の深さはRIE法において任意に調整できるた
め、ドライブ・イン工程には依存せず、マスク合わせ用
マーク製造工程が半導体素子の特性へ影響を及ぼすこと
もない。
なお、上記−実施においては、リングラフィがフォト(
光)の場合を例示したが、これに変えてXM、 EB 
(71!子線)の場合においても、本発明の効果が充分
に発揮されるものである。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、半導体基板にRIE
法により深い溝が形成されているため、前記半導体基板
上に半導体層をエピタキシャル成長しても、半導体層上
には前記半導体基板の溝に対応した段差が形成され、は
っきりした形状のマスク合わせ用マークが得られる。
従って、以後のリングラフィ工程において、マスク合わ
せ用マークの検出精度が向上し、集積回路設計ルールに
おける瓜ね合わせ余裕を小さくすることができ、集積回
路の高集積化を可能ならしめるという効果を有する。
さらに、マスク合わせ用マークの製造工程は半導体素子
の製造工程とは独立であるため、半導体素子の特性に影
響を与えることはない。
なお、本発明は実施例のようにバイポーラ集積回路の場
合に限定されることなく、バイポーラ素子とMO5素子
との複合素子からなる(Bi−MoS)集積回路あるい
は、MO5集積回路においてエピタキシャル成長膜を用
いた素子に適用可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)は、本発明の半導体装置のマスク合
わせ用マークの一実施例、第2図(a)(b)は、従来
の半導体装置のマスク合わせ用マークの例を示し、両図
とも(a)は平面図、(b)は断面図である。s3図(
a)〜(C)、第4図(a)〜(C)はそれぞれ従来例
、本発明の半導体装置のマスク合わせ用マークの一実施
例の製造工程別断面図である。 1工・・・・半導体基板 12・・・・溝 13・・・・半導体層 14・・・・半導体層表面の段差 以   上 出願人 セイコーエプソン株式会社 第1図 第2図 第3図    第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. リアクティブ・イオン・エッチング法により溝が形成さ
    れた半導体基板、前記溝が形成された半導体基板上に気
    相エピタキシャル成長により形成された半導体層、前記
    半導体層の表面に前記溝に対応したマスク合わせ用マー
    クとしての段差が形成されていることを特徴とする半導
    体装置のマスク合わせ用マーク。
JP61096305A 1986-04-25 1986-04-25 半導体装置のマスク合わせ用マ−ク Pending JPS62252939A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01194417A (ja) * 1988-01-29 1989-08-04 Seiko Epson Corp 半導体装置
EP0892433A1 (en) * 1997-07-15 1999-01-20 International Business Machines Corporation Method of forming an alignment mark in a semiconductor structure

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51147179A (en) * 1975-06-12 1976-12-17 Fujitsu Ltd Method of munufacturing of semiconductor device

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