JPS6347330B2 - - Google Patents

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JPS6347330B2
JPS6347330B2 JP58047025A JP4702583A JPS6347330B2 JP S6347330 B2 JPS6347330 B2 JP S6347330B2 JP 58047025 A JP58047025 A JP 58047025A JP 4702583 A JP4702583 A JP 4702583A JP S6347330 B2 JPS6347330 B2 JP S6347330B2
Authority
JP
Japan
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film
alignment mark
alignment
thickness
oxide film
Prior art date
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Application number
JP58047025A
Other languages
English (en)
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JPS59172722A (ja
Inventor
Hiroshi Ootsuka
Yoshio Ito
Hiroyuki Funatsu
Norio Moryama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP58047025A priority Critical patent/JPS59172722A/ja
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Publication of JPS6347330B2 publication Critical patent/JPS6347330B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G03F9/70Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
    • G03F9/7073Alignment marks and their environment
    • G03F9/7076Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、半導体装置製造プロセスのホトリ
ソグラフイ工程で、従来の工程を変化させること
なしに、アライメント精度の向上を可能とするア
ライメントマークの製造方法に関する。
(従来技術) アライメント作業を実行する際に、アライメン
トマークは被エツチング膜とレジスト膜で被われ
ている。
アライメントの精度を左右する大きな要因とし
て、アライメントマークのエツジの見やすさ(ビ
ジビリテイ)が大きな比重を占め、マークのビジ
ビリテイが高ければ、それにつれて、アライメン
ト精度は向上する。
このアライメントマークのビジビリテイを向上
させる一つの方法として、前述したアライメント
マーク上にある薄膜(被エツチング膜、レジスト
膜)の膜厚を小さくすることがあげられる。
一般に、アライメントマーク上のレジスト膜が
薄くなるにつれ、アライメントマークのビジビリ
テイが向上し、それにともなつて、アライメント
精度の向上が確認されている。
第1図はその一例を示すものであり、横軸にレ
ジスト厚、縦軸にアライメントのバラツキ(ウエ
ハのアライメントマークとマスク基板の合わせ精
度のバラツキ)をとつて示しており、LOCOS工
程で作られたアライメントマーク8000Å酸化膜上
にポリシリコン膜を被エツチング膜として、
10000Å、レジスト膜を3水準にコーテイングし
た際の縮小プロジエクシヨンアライナーを用い
て、アライメントを実行したときのデータであ
る。
以上のように、アライメントマーク上のレジス
ト膜厚は各工程でプロセス上規定されてしまい
(現像のエツチング時でのレジスト膜減りを考慮
した上でのパターンのステツプカバレージなどの
問題)、従来のアライメントマーク(方法)では、
レジスト膜コーテイングでのパラメータ(レジス
トスピーナ回転数、排気量)の調整で、アライメ
ントマーク上だけのレジスト膜厚を薄くすること
は不可能であつた。
第2図aないし第2図cは従来のアライメント
マークの製造方法の工程を示す図であり、その例
として、ゲートや配線材料として用いられるポリ
シリコンでのホトリソ工程でアライメントマーク
を作成する例を示している。
まず、第2図aに示すように、Si基板や酸化膜
などの下地膜21上に酸化膜22(200〜1000Å)
を設け、その上にポリシリコン膜23(2000〜
5000Å)を形成する。
次いで、第2図bに示すように、ホトリソエツ
チングにより、アライメントマーク23を作成す
る。この場合のアライメントマーク23上には、
被エツチング膜(PSG膜5000〜12000Å)24を
介して、レジスト膜25{例えば、AZ1350、
AZ1470(ヘキスト社の商品名)}を第2図cに示
すように形成する。
このレジスト膜25において、アライメントマ
ーク23上の部分以外の厚さを15000Åとすると、
アライメントマーク23上のレジスト膜25の厚
さ26は12000〜14000Åであり、両者間にそれ程
の膜厚に差はない。
このような下地膜21上のアライメントマーク
23は例えば、30〜40μ四方程度の表面を有する
ものであり、一般にチツプの周辺に配置され、ア
ライメントマーク23は下地膜21上にシリコン
ゲート酸化膜やポリシリコンゲート電極の材料で
あり、したがつて、アライメントマーク23の厚
みは例えば、約4500Å程度である。
ところが、レジスト膜25の厚みは一般に約
15000Å程度で実施されると、レジスト塗布時に、
従来アライメントマーク23の領域上のレジスト
膜25の厚さ26を12000〜14000Å以下にするこ
とはどうしても困難である。
したがつて、アライメントマーク23の領域の
エツジが不明瞭になり、マーク合わせ精度が向上
しないものである。
(発明の目的) この発明は、上記従来の欠点を除去するために
なされたもので、工程を増すことなく、アライメ
ントマーク領域上だけのレジスト膜の膜厚を薄く
でき、アライメントマークのビジビリテイを向上
させ、アライメント精度の向上を期することので
きるアライメントマークの製造方法を提供するこ
とを目的とする。
(発明の構成) この発明のアライメントマークの製造方法は、
下地膜上に酸化膜又はポリシリコンにより、アラ
イメントマークより大きい台を形成し、その台の
中央部上にアライメントマークを形成するように
したものである。
(実施例) 以下、この発明のアライメントマークの製造方
法の実施例について図面に基づき説明する。第3
図aないし第3図fはその一実施例の工程説明図
である。この実施例の場合は、第2図で述べた従
来の場合と同様に例として、ゲートや配線材料と
して用いられるポリシリコンでのホトリソ工程で
アライメントマークを作成する場合の例を示すも
のである。
まず、第3図aに示すように、半導体シリコン
基板や酸化膜などの下地膜31上に酸化膜32を
200〜1000Åの厚さで形成する。この酸化膜32
はMOSトランジスタのゲート絶縁膜材料で形成
する。
酸化膜32上にはポリシリコン膜33を2000〜
5000Åの厚さで形成する。ポリシリコン膜33は
MOSトランジスタのゲート電極材料で形成する。
次いで、第3図bに示すように、酸化膜32、
ポリシリコン膜33がアライメントマークより大
きい領域のパターンが残るように、下地膜31上
の酸化膜32、ポリシリコン膜33をホトリソエ
ツチング工程で除去する。これにより、アライメ
ントマークより大きい領域のパターンを形成する
ポリシリコン膜33はアライメントマークの台と
なる。
次に、第3図cに示すように、酸化膜34を厚
さ200〜1000Å形成した後、アライメントマーク
を兼ねるポリシリコン膜35を厚さ2000〜5000Å
程度全面に形成する。
次に、第3図d、第3図eに示すように、この
酸化膜34とポリシリコン膜35をエツチングし
て、アライメントマークの台となるポリシリコン
膜33上にアライメントマークの領域Aを形成す
る。
このアライメントマークの領域Aは酸化膜34
とポリシリコン膜35とにより形成され、アライ
メントマークの台となるポリシリコン膜33上の
中央部に形成する。
次いで、第3図fに示すように、下地膜31、
ポリシリコン膜33,35上に被エツチング膜3
6(PSG膜、5000〜12000Å)を形成した上にレ
ジストを厚さ5000〜20000Å程塗布してレジスト
膜37を形成する。
このとき、アライメントマークの領域A上のレ
ジスト膜37の厚さは第1図cで示した従来の場
合の厚さ26の12000〜13000Åと比較すると、例
えば、10000〜11000Åと薄くなることが確認され
る。
したがつて、この発明によつて製造されたアラ
イメントマークを用いてアライメントを行つたと
きのアライメント精度のバラツキは、従来が±
0.4〜0.55μmに対し、この発明では、±0.3〜0.4μ
mの値が確認される。
また、アライメント精度だけでなく、アライメ
ント時間に対しても、4インチウエーハ内100チ
ツプをアライメントする時間が、従来では60〜
100秒であるのに対し、この発明により製造され
たアライメントマークでは、40〜70秒であり、ス
ループツトの向上が確認される。
この発明は、第2図a〜第2図c、第3図a〜
第3図fで示したように、V−LSIなどのデバイ
ス作成に数回行われるホトリソ工程のどの工程を
用いても、アライメントマークの下の台となるポ
リシリコン膜33を作ればよいだけであり、その
工程でのマスクに台となるポリシリコン膜33の
パターン33′を挿入するだけで実現できる。し
たがつて、何ら従来のプロセスを変化する必要は
ない。
第4図aないし第4図eはこの発明の他の実施
例の工程説明図であり、LOCOS構造の酸化膜上
にアライメントマークを製造する場合の実施例を
示すものである。
まず、第4図aに示すように、シリコン基板か
らなる下地膜41に酸化膜42を厚さ500〜700Å
程度形成して、その上に窒化膜43を厚さ2000〜
3000Å程度形成する。
次に、第4図bに示すように、ホトリソ工程に
より酸化膜42、窒化膜43をエツチングして
LOCOS構造の酸化膜を形成する領域を露出させ、
下地膜41上に残つた酸化膜42と窒化膜43を
マスクとして、第4図cに示すように、LOCOS
構造の酸化膜44を形成する。
このLOCOS構造の酸化膜44は厚さ6000〜
10000Åに作り、下地膜41の上面から突出する
ようにしており、このLOCOS構造の酸化膜44
はアライメントマークの台となるものである。
次いで、このLOCOS構造の酸化膜44の形成
後、下地膜41上の酸化膜42と窒化膜43を除
去する。
次に、第4図dに示すように、下地膜41およ
び酸化膜44上に酸化膜45を厚さ200〜1000Å
形成して、アライメントマークになるポリシリコ
ン膜46を2000〜5000Å程度の厚さに形成する。
次いで、LOCOS構造の酸化膜44上に、酸化
膜45とポリシリコン膜46がアライメントマー
クの領域Aを残して除去する。このアライメント
マークの領域AはMOSトランジスタの形成と同
時に形成され、酸化膜45は第1または第2ゲー
ト絶縁膜で形成され、アライメントマークとなる
ポリシリコン膜46は第1または第2ゲート電極
材料で形成される。
このように、この発明では、アライメントマー
クの台を形成することにより、下地膜の表面より
段差を大きくしアライメントマークを配置でき
る。
これにより、アライメントマークの表面にレジ
スト膜を形成したとき、アライメントマークの領
域Aの表面のレジスト膜厚が薄くなり、アライメ
ントマークのエツジが見え易くなるとともに、製
造工程も増加しない。しかも、この発明では、前
記台をアライメントマークより大きくし、側断面
凸型形状で段差を大きくしたから、単にアライメ
ントマークの高さを高くして段差を大きくした場
合と異なり、レジスト膜のミスカバーを防止し
て、アライメントマーク上のレジスト膜を薄くし
得るものである。
(発明の効果) 以上のように、この発明のアライメントマーク
の製造方法によれば、下地膜上に、酸化膜または
ポリシリコンにより、アライメントマークより大
きい台を形成し、その台の中央台上にアライメン
トマークを形成するようにしたので、アライメン
トマーク上のレジスト膜のミスカバーを防止し
て、アライメントマーク領域上だけのレジスト膜
の膜厚を薄くでき、アライメントマークのビジビ
リテイの向上ならびにアライメント精度の向上を
期することができるとともに、製造工程も増加し
ない利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はアライメントマーク上のレジスト膜厚
に対するアライメント精度の関係を示す図、第2
図aないし第2図cはそれぞれ従来のアライメン
トマークの製造方法の工程説明図、第3図aない
し第3図fはそれぞれこの発明のアライメントマ
ークの製造方法の一実施例の工程説明図、第4図
aないし第4図eはそれぞれこの発明のアライメ
ントマークの製造方法の他の実施例の工程説明図
である。 31,41……下地膜、32,42,34,4
5……酸化膜、33,35,46……ポリシリコ
ン膜、33′……台となるべきパターン、36…
…被エツチング膜、37……レジスト膜、A……
アライメントマークの領域。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アライメントマークを表面上に有する下地膜
    上に被エツチング膜を形成し、その上にホトリソ
    用のレジスト膜を塗布するようにした半導体装置
    の製造方法において、前記下地膜上に、酸化膜ま
    たはポリシリコンにより、アライメントマークよ
    り大きい台を形成する工程と、その台の中央部上
    にアライメントマークを形成する工程とを具備す
    ることを特徴とするアライメントマークの製造方
    法。
JP58047025A 1983-03-23 1983-03-23 アライメントマ−クの製造方法 Granted JPS59172722A (ja)

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JP58047025A JPS59172722A (ja) 1983-03-23 1983-03-23 アライメントマ−クの製造方法

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JPS59172722A JPS59172722A (ja) 1984-09-29
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JPS61154127A (ja) * 1984-12-27 1986-07-12 Oki Electric Ind Co Ltd ウエハ−アライメント・マ−ク
JP2767594B2 (ja) * 1988-11-16 1998-06-18 富士通株式会社 半導体装置の製造方法
JPH0377309A (ja) * 1989-08-19 1991-04-02 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法

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JPS5180777A (ja) * 1975-01-13 1976-07-14 Hitachi Ltd
JPS5662324A (en) * 1979-10-26 1981-05-28 Seiko Epson Corp Semiconductor device position fitting method

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JPS59172722A (ja) 1984-09-29

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