JPH0338022A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH0338022A JPH0338022A JP1173334A JP17333489A JPH0338022A JP H0338022 A JPH0338022 A JP H0338022A JP 1173334 A JP1173334 A JP 1173334A JP 17333489 A JP17333489 A JP 17333489A JP H0338022 A JPH0338022 A JP H0338022A
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- JP
- Japan
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- substrate
- region
- carrier concentration
- boundary
- semiconductor
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
半導体装置の製造方法に関し、
マスク合わせパターンを必要としないで、マス−り露光
ができる半導体装置の製造方法を目的とし、半導体基板
に該基板の逆導電型領域、或いは該基板とキャリア濃度
が異なるキャリア濃度変動領域を設けるとともに該基板
の側面に電極を設け、該基板の上部、或いは該基板の下
部よりXおよびY方向に沿って電磁波を走査しながら照
射し、該電磁波の照射による基板内の電位を、前記電柵
間で測定し、 前記基板と前記基板の逆導電型領域の境界位置のP−N
接合部、或いは前記基板とキャリア濃度変動領域との境
界位置で発生している内部電界による基板内の電位変動
を測定することで、前記基板内の内部電界の発生位置を
検知して前記P−N接合部の位置、或いは基板とキャリ
ア濃度変動領域との境界位置を検知し、 前記P−N接合部、および前記基板とキャリア濃度変動
領域の境界位置の検知情報を基にして前記半導体基板に
塗布したレジスト膜への露光、或いは前記半導体基板へ
のイオン注入の位置決めを行うようにしたことで構成す
る。
ができる半導体装置の製造方法を目的とし、半導体基板
に該基板の逆導電型領域、或いは該基板とキャリア濃度
が異なるキャリア濃度変動領域を設けるとともに該基板
の側面に電極を設け、該基板の上部、或いは該基板の下
部よりXおよびY方向に沿って電磁波を走査しながら照
射し、該電磁波の照射による基板内の電位を、前記電柵
間で測定し、 前記基板と前記基板の逆導電型領域の境界位置のP−N
接合部、或いは前記基板とキャリア濃度変動領域との境
界位置で発生している内部電界による基板内の電位変動
を測定することで、前記基板内の内部電界の発生位置を
検知して前記P−N接合部の位置、或いは基板とキャリ
ア濃度変動領域との境界位置を検知し、 前記P−N接合部、および前記基板とキャリア濃度変動
領域の境界位置の検知情報を基にして前記半導体基板に
塗布したレジスト膜への露光、或いは前記半導体基板へ
のイオン注入の位置決めを行うようにしたことで構成す
る。
本発明は半導体装置の製造方法に関する。
IC,、LSI等の半導体装置の製造に於いては、例え
ばシリコン(Si) a板上に二酸化シリコン膜(Si
ng)を形成し、該5jOJlを所定のパターンに開口
し、該開口部を通じて該基板と逆導電型の不純物原子を
イオン注入等の方法で導入してP−N接合を形成して半
導体装置を形成している。
ばシリコン(Si) a板上に二酸化シリコン膜(Si
ng)を形成し、該5jOJlを所定のパターンに開口
し、該開口部を通じて該基板と逆導電型の不純物原子を
イオン注入等の方法で導入してP−N接合を形成して半
導体装置を形成している。
従来、このようなS30g膜に開口部を設ける方法とし
て、Si基板にSiO□膜を該基板の熱酸化法で形成し
た後、該基板上にレジスト膜を塗布し、該基板上より所
定の部分が開口されたホトマスクを設置し、該ホトマス
ク上より紫外線等の光照射を行ってレジスト膜を所定の
パターンに露光し、例えば未露光部を除去して所定のパ
ターンに開口されたレジスト膜を形成する。
て、Si基板にSiO□膜を該基板の熱酸化法で形成し
た後、該基板上にレジスト膜を塗布し、該基板上より所
定の部分が開口されたホトマスクを設置し、該ホトマス
ク上より紫外線等の光照射を行ってレジスト膜を所定の
パターンに露光し、例えば未露光部を除去して所定のパ
ターンに開口されたレジスト膜を形成する。
次いでこのレジスト膜をマスクとしてエソチンーグによ
りSiO□膜を所定のパターンに開口している。
りSiO□膜を所定のパターンに開口している。
ところで従来の方法では、前記Si基板に予めホトマス
クの十字状の基準位置合わせマークに対応したマークを
、凹部状にエツチングして彫り込む方法が採られている
。そしてこの基板上に5i(h膜を形成して、前記Si
基板に彫り込んだマークによって、該基板上に形成した
SiO□膜に凹部領域が形成されるので、この凹部領域
にホトマスクの基準位置合わせマークを位置合わせして
、ホトマスクの位置合わせを行っている。
クの十字状の基準位置合わせマークに対応したマークを
、凹部状にエツチングして彫り込む方法が採られている
。そしてこの基板上に5i(h膜を形成して、前記Si
基板に彫り込んだマークによって、該基板上に形成した
SiO□膜に凹部領域が形成されるので、この凹部領域
にホトマスクの基準位置合わせマークを位置合わせして
、ホトマスクの位置合わせを行っている。
然し、5iOJ51上にレジスト膜を所定の膜厚で塗布
した場合、該レジスト膜が着色する場合が多く、このレ
ジスト膜上よりSiO□膜の凹部領域を′a徽鏡を用い
て検知するのが困難で、マスク合わせに支障を来してい
た。
した場合、該レジスト膜が着色する場合が多く、このレ
ジスト膜上よりSiO□膜の凹部領域を′a徽鏡を用い
て検知するのが困難で、マスク合わせに支障を来してい
た。
また上記した位置合わせマークをsi基板上に形成する
方法を採ると、この位置合わせマークを形成した領域に
よって半導体素子形成領域が狭められるので、形成され
る半導体装置の集積度が低下する問題がある。
方法を採ると、この位置合わせマークを形成した領域に
よって半導体素子形成領域が狭められるので、形成され
る半導体装置の集積度が低下する問題がある。
また上記Si基板に5i02膜を形成する際の熱酸化工
程でSi基板に歪が発生し、Si基板に形成した位置合
わせマークの精度が低下する問題がある。
程でSi基板に歪が発生し、Si基板に形成した位置合
わせマークの精度が低下する問題がある。
本発明は上記した問題点を解決し、位置合わセマークを
用いずに露光位置が容易に高精度に位置合わせできるよ
うにした半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
用いずに露光位置が容易に高精度に位置合わせできるよ
うにした半導体装置の製造方法の提供を目的とする。
本発明の半導体装置の製造方法は、第1図の原理図に示
すように、半導体基板1に該基板の逆導電型領域2、或
いは該基板とキャリア濃度が異なるキャリア濃度変動領
域3を設けるとともに該基板の側面に電極4を設け、 該基板の上部、或いは該基板の下部よりXおよびY方向
に沿って電磁波を走査しながら照射し、該電磁波の照射
による基板内の電位を、前記電極間で測定し、 前記基板と該基板の逆導電型領域2の境界位置のP−N
接合部2A、2B 、或いは前記基板とキャリア濃度変
動領域3との境界位置3A、3Bで発生している内部電
界による基板l内の電位変動を測定することで、前記基
板内の内部電界の発生位置を検知して前記P−N接合部
2A 、 2Bの位置、或いは基板lとキャリア濃度変
動領域3との境界位置3A、3Bを検知し、 前記P−N接合部2A、2B 、および前記基板とキャ
リア濃度変動領域3の境界位置3A、311の検知情報
を基にして前記半導体基板に塗布したレジスト膜への露
光、或いは前記半導体基板へのイオン注入の位置決めを
行うようにしたこと構成する。
すように、半導体基板1に該基板の逆導電型領域2、或
いは該基板とキャリア濃度が異なるキャリア濃度変動領
域3を設けるとともに該基板の側面に電極4を設け、 該基板の上部、或いは該基板の下部よりXおよびY方向
に沿って電磁波を走査しながら照射し、該電磁波の照射
による基板内の電位を、前記電極間で測定し、 前記基板と該基板の逆導電型領域2の境界位置のP−N
接合部2A、2B 、或いは前記基板とキャリア濃度変
動領域3との境界位置3A、3Bで発生している内部電
界による基板l内の電位変動を測定することで、前記基
板内の内部電界の発生位置を検知して前記P−N接合部
2A 、 2Bの位置、或いは基板lとキャリア濃度変
動領域3との境界位置3A、3Bを検知し、 前記P−N接合部2A、2B 、および前記基板とキャ
リア濃度変動領域3の境界位置3A、311の検知情報
を基にして前記半導体基板に塗布したレジスト膜への露
光、或いは前記半導体基板へのイオン注入の位置決めを
行うようにしたこと構成する。
第1図の原理図、第1図の1−1’線に沿った断面図の
第2図に示すように、例えばP型のSi基板lにN型の
不純物原子をイオン注入してN型領域2、或いは該基板
より高濃度のP型の不純物を導入したP″領域3を形成
し、このSi基板1にX方向およびY方向に電子ビーム
を走査しながら照射する。
第2図に示すように、例えばP型のSi基板lにN型の
不純物原子をイオン注入してN型領域2、或いは該基板
より高濃度のP型の不純物を導入したP″領域3を形成
し、このSi基板1にX方向およびY方向に電子ビーム
を走査しながら照射する。
図示するようにSt基板lの表面にX方向およびY方向
に沿って電子ビームを走査しながら照射すると、N型領
域2の一端部のP−N接合部2Aで電子と正孔の対が発
生し、この内の電子はN型領域2内を矢印入方向に沿っ
て通過し、N型領域2の他端部のP−N接合部2BでP
型のSi基板1に放出される。
に沿って電子ビームを走査しながら照射すると、N型領
域2の一端部のP−N接合部2Aで電子と正孔の対が発
生し、この内の電子はN型領域2内を矢印入方向に沿っ
て通過し、N型領域2の他端部のP−N接合部2BでP
型のSi基板1に放出される。
そのため、第3図に示す上記電子ビームを走査した際の
基Filの側端部に設けた電極4間に発生する電位分布
図に示すように、内部電界が発生しているP−N接合部
2Aでは正孔が過剰となり、電位分布曲線11に中電位
のピーク値11Aが生じる。
基Filの側端部に設けた電極4間に発生する電位分布
図に示すように、内部電界が発生しているP−N接合部
2Aでは正孔が過剰となり、電位分布曲線11に中電位
のピーク値11Aが生じる。
そして前記N型領域2のX方向の他の他端部の内部電界
が発生しているP−N接合部2Bは、放出された電子に
より電子過剰となり、その部分は電位分布曲線11で一
電位のピーク値11Bが生じる。
が発生しているP−N接合部2Bは、放出された電子に
より電子過剰となり、その部分は電位分布曲線11で一
電位のピーク値11Bが生じる。
また第2図に示すP″領域3の基板との境界値13Aで
は電子と正孔対が発生し、この内の正孔はp 6 ?i
I域3を通過してP″領域3の他の境界位置3Bで基板
に放出される。そのためP1領域3の内部電界が発生す
る境界位置3Aでは電子が過剰に成るために電位分布曲
線12に示すように一電位のピーク値12^が生じ、P
′領域3の内部電界が発生する他の境界位置3Bでは放
出された正孔により正孔過剰となり、その部分は電位分
布曲線12で中電位のピーク値12Bを生じる。
は電子と正孔対が発生し、この内の正孔はp 6 ?i
I域3を通過してP″領域3の他の境界位置3Bで基板
に放出される。そのためP1領域3の内部電界が発生す
る境界位置3Aでは電子が過剰に成るために電位分布曲
線12に示すように一電位のピーク値12^が生じ、P
′領域3の内部電界が発生する他の境界位置3Bでは放
出された正孔により正孔過剰となり、その部分は電位分
布曲線12で中電位のピーク値12Bを生じる。
このようにしてP−N接合部2A、2B 、或いは基板
に対してキャリア濃度が変化している境界位置3A、3
Bで、電位分布値のピーク値が現れるので、このピーク
値が発生した箇所を検知することで、P−N接合部2A
、2Bの位置、或いはキャリア濃度が変動した境界位置
3A、3Bを検知することができる。
に対してキャリア濃度が変化している境界位置3A、3
Bで、電位分布値のピーク値が現れるので、このピーク
値が発生した箇所を検知することで、P−N接合部2A
、2Bの位置、或いはキャリア濃度が変動した境界位置
3A、3Bを検知することができる。
またこのように発生した電位分布の出力信号を画像処理
回路で白、黒の二値信号として信号処理してCRT画面
上に表示するとP領域、およびN領域がコントラスト良
く表示され、半導体基板内に形成されているP−N接合
部がCR’r’画面上で可視化される。
回路で白、黒の二値信号として信号処理してCRT画面
上に表示するとP領域、およびN領域がコントラスト良
く表示され、半導体基板内に形成されているP−N接合
部がCR’r’画面上で可視化される。
そして該Si基板に予めレジスト膜を塗布し、前記検出
されたP−N接合部2A、2Bや、基板とキャリア濃度
の異なる領域との境界位置3A、3Bの基板内に於ける
位置情報を基にして電子ビーム露光装置等を動作させる
ことで、該基板の所定の位置を露光することができる。
されたP−N接合部2A、2Bや、基板とキャリア濃度
の異なる領域との境界位置3A、3Bの基板内に於ける
位置情報を基にして電子ビーム露光装置等を動作させる
ことで、該基板の所定の位置を露光することができる。
また本発明の方法と集束イオンビーム注入装置とを組み
合わせることで、基板の所定の位置にイオン注入するこ
とが可能となる。
合わせることで、基板の所定の位置にイオン注入するこ
とが可能となる。
以下、図面を用いて本発明の一実施例につき詳細に説明
する。
する。
第4図は本発明の方法の一実施例の説明図である。
図示するように、カソード21およびアノード22より
なる電子銃23より照射された電子ビーム24は集光レ
ンズ25で光量を絞られ、走査回路26の走査信号によ
って走査レンズ27を所定の位置および所定のピンチで
走査することで、前記電子ビームを例えばP型のSi基
板lの基板のXl、 X!+X3・・・・・・の方向に
沿って走査する。そしてSi基Fi、lの両側端部に形
成した電極4にて、電子ビームの走査によって基板内に
発生した電位を検出し、この検出した出力電位信号を増
幅器28によって増幅する。そして前記第1図のP−N
接合部2A、2Bと、基板とキャリア濃度変動領域3の
境界位置3A、3Bで発生した電位のピーク値を検知し
、検出した電圧信号を、前記走査回路26より送出され
る同期信号で同期させて画像処理回路29にて画像信号
に変換してCRTa2の表示画面上に表示する。
なる電子銃23より照射された電子ビーム24は集光レ
ンズ25で光量を絞られ、走査回路26の走査信号によ
って走査レンズ27を所定の位置および所定のピンチで
走査することで、前記電子ビームを例えばP型のSi基
板lの基板のXl、 X!+X3・・・・・・の方向に
沿って走査する。そしてSi基Fi、lの両側端部に形
成した電極4にて、電子ビームの走査によって基板内に
発生した電位を検出し、この検出した出力電位信号を増
幅器28によって増幅する。そして前記第1図のP−N
接合部2A、2Bと、基板とキャリア濃度変動領域3の
境界位置3A、3Bで発生した電位のピーク値を検知し
、検出した電圧信号を、前記走査回路26より送出され
る同期信号で同期させて画像処理回路29にて画像信号
に変換してCRTa2の表示画面上に表示する。
そして前記出力電位信号の子信号を黒、−信号を白、或
いはこの逆に成るように画像処理回路で信号処理すると
、CRTa2の表示画面上にN型領域32や、P壁領域
33やP−N接合部の位置がコントラスト良く表示画面
上に表示される。
いはこの逆に成るように画像処理回路で信号処理すると
、CRTa2の表示画面上にN型領域32や、P壁領域
33やP−N接合部の位置がコントラスト良く表示画面
上に表示される。
以上述べたように本発明の方法により、位置合わせマー
クを用いることなく、半導体基板に形成された透導電体
領域や、高濃度領域のパターンを検出することができ、
このパターンデータを基にして、露光装置を稼働させて
露光すると高精度に露光できる。
クを用いることなく、半導体基板に形成された透導電体
領域や、高濃度領域のパターンを検出することができ、
このパターンデータを基にして、露光装置を稼働させて
露光すると高精度に露光できる。
また上記パターンデータを基にして、集束イオンビーム
照射装置を用いてイオン注入すると、半導体基板の所定
領域に高精度にイオン注入することができる。
照射装置を用いてイオン注入すると、半導体基板の所定
領域に高精度にイオン注入することができる。
尚、本実施例では電磁波として電子ビームを用いたが、
電子ビームの代わりにレーザ光、赤外光、可視光、X線
等の電磁波をビーム状にして用いても良い。
電子ビームの代わりにレーザ光、赤外光、可視光、X線
等の電磁波をビーム状にして用いても良い。
また半導体基板の内部電界の発生領域として本実施例で
示したSi基板に形成したP−N接合領域、P” P領
域の他に、P−P領域、N″NN領域−Njff域の境
界位置でも同様な現象が発生するし、またSi基板の他
にMIS構造の半導体装置の場合は、半導体基板と絶縁
膜領域の界面の半導体基板表面でエネルギーバンドが曲
がり、内部電界を発生しているところや、ヘテロ構造の
半導体装置に於けるヘテロ界面に於いて、上記電磁波を
照射す−ると上記した実施例と同様な現象が発生する。
示したSi基板に形成したP−N接合領域、P” P領
域の他に、P−P領域、N″NN領域−Njff域の境
界位置でも同様な現象が発生するし、またSi基板の他
にMIS構造の半導体装置の場合は、半導体基板と絶縁
膜領域の界面の半導体基板表面でエネルギーバンドが曲
がり、内部電界を発生しているところや、ヘテロ構造の
半導体装置に於けるヘテロ界面に於いて、上記電磁波を
照射す−ると上記した実施例と同様な現象が発生する。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように本発明によれば、位置合
わせマークを用いることなく、半導体基板の露光すべき
パターンの位置を高精度に検知でき、レジスト膜が基板
上に塗布されている場合でも、パターンの大きさや位置
を高精度に検知することができるので、半導体装置の露
光工程や、イオン注入工程に於けるパターンの位置を高
精度に検知でき、本発明の方法を半導体装置の製造工程
に用いると高精度に露光、およびイオン注入ができる効
果を有する。
わせマークを用いることなく、半導体基板の露光すべき
パターンの位置を高精度に検知でき、レジスト膜が基板
上に塗布されている場合でも、パターンの大きさや位置
を高精度に検知することができるので、半導体装置の露
光工程や、イオン注入工程に於けるパターンの位置を高
精度に検知でき、本発明の方法を半導体装置の製造工程
に用いると高精度に露光、およびイオン注入ができる効
果を有する。
第1図は本発明の方法の原理図、
第2図は第1図の1−1′線に沿った断面図、第3図は
本発明の方法に於ける電子ビームを走査した時の電圧出
力図、 第4図は本発明の方法の一実施例の説明図を示す。 図において、 1は半導体基板(P型Si基板)、2は逆導電型領域(
N型領域) 、2A、2BはP−N接合部、3はキャリ
ア濃度変動領域(P“領域) 、3A、3Bは境界位置
、4は電極、11.12は電位分布1iII線、IIA
、118.12A。 12Bはピーク値、21はカソード、22はアノード、
23は電子銃、24は電子ビーム、25は集光レンズ、
26は走査回路、27は走査レンズ、28は増幅器、2
9は画像処理回路、31はCRT 、 32はN型領域
、33はP型頭域を示す。 オ歴gl!/1方沫9虚理房 第1図 才1間^14’茅り討旬の 第 2 図 イ→ざ日IR(+方)夫、;γ全1すd)ビー4亀疋1
1乙吋−4hモtガm第 3 図 第 図
本発明の方法に於ける電子ビームを走査した時の電圧出
力図、 第4図は本発明の方法の一実施例の説明図を示す。 図において、 1は半導体基板(P型Si基板)、2は逆導電型領域(
N型領域) 、2A、2BはP−N接合部、3はキャリ
ア濃度変動領域(P“領域) 、3A、3Bは境界位置
、4は電極、11.12は電位分布1iII線、IIA
、118.12A。 12Bはピーク値、21はカソード、22はアノード、
23は電子銃、24は電子ビーム、25は集光レンズ、
26は走査回路、27は走査レンズ、28は増幅器、2
9は画像処理回路、31はCRT 、 32はN型領域
、33はP型頭域を示す。 オ歴gl!/1方沫9虚理房 第1図 才1間^14’茅り討旬の 第 2 図 イ→ざ日IR(+方)夫、;γ全1すd)ビー4亀疋1
1乙吋−4hモtガm第 3 図 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 半導体基板(1)に該基板の逆導電型領域(2)、或い
は該基板とキャリア濃度が異なるキャリア濃度変動領域
(3)を設けるとともに該基板の側面に電極(4)を設
け、 該基板の上部、或いは該基板の下部よりXおよびY方向
に沿って電磁波を走査しながら照射し、該電磁波の照射
による基板内の電位を、前記電極間で測定し、 前記基板と該基板の逆導電型領域(2)の基板との境界
位置のP−N接合部(2A、2B)、或いは前記基板と
キャリア濃度変動領域(3)との境界位置(3A、3B
)で発生している内部電界による基板(1)内の電位変
動を測定することで、前記基板内の内部電界の発生位置
を検知して前記P−N接合部(2A、2B)の位置、或
いは基板(1)とキャリア濃度変動領域(3)との境界
位置(3A、3B)を検知し、前記P−N接合部(2A
、2B)、および前記基板とキャリア濃度変動領域(3
)の境界位置(3A、3B)の検知情報を基にして前記
半導体基板に塗布したレジスト膜への露光、或いは前記
半導体基板へのイオン注入の注入位置の位置決めを行う
ようにしたことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173334A JPH0338022A (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173334A JPH0338022A (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0338022A true JPH0338022A (ja) | 1991-02-19 |
Family
ID=15958505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1173334A Pending JPH0338022A (ja) | 1989-07-04 | 1989-07-04 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0338022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007142528A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 局舎ボックス付テレビ中継送信機およびその設置方法 |
-
1989
- 1989-07-04 JP JP1173334A patent/JPH0338022A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007142528A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 局舎ボックス付テレビ中継送信機およびその設置方法 |
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