JPH09223656A - Manufacture of semiconductor device - Google Patents
Manufacture of semiconductor deviceInfo
- Publication number
- JPH09223656A JPH09223656A JP8029191A JP2919196A JPH09223656A JP H09223656 A JPH09223656 A JP H09223656A JP 8029191 A JP8029191 A JP 8029191A JP 2919196 A JP2919196 A JP 2919196A JP H09223656 A JPH09223656 A JP H09223656A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- groove
- alignment
- forming
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Element Separation (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体装置の高密度化・微細化に伴い、
トレンチ分離の平坦化や層間絶縁膜の平坦化に、完全平
坦化が実現できる化学機械研磨法(CMP法)が適用さ
れつつある。2. Description of the Related Art With the increase in density and miniaturization of semiconductor devices,
A chemical mechanical polishing method (CMP method) capable of realizing complete planarization is being applied to the planarization of trench isolation and the planarization of an interlayer insulating film.
【0003】以下、CMP法を適用した従来例のトレン
チ分離形成法を、図8に基づいて説明する。A conventional trench isolation forming method to which the CMP method is applied will be described below with reference to FIG.
【0004】先ず、図8(A)に示されるように、半導
体基板としてのシリコン基板10上に、熱酸化膜21、
窒化珪素膜25を堆積し、レジストパターン350を形
成する。ここで、窒化珪素膜25は、CMP研磨による
研磨停止膜として機能する。First, as shown in FIG. 8 (A), a thermal oxide film 21,
A silicon nitride film 25 is deposited and a resist pattern 350 is formed. Here, the silicon nitride film 25 functions as a polishing stopper film by CMP polishing.
【0005】次に、図8(B)に示されるように、ドラ
イエッチング法によりトレンチ分離用溝50を形成する
とともに、同時に半導体マスクの位置合わせ用の合せキ
ー用溝450を形成する。Next, as shown in FIG. 8B, a trench isolation groove 50 is formed by a dry etching method, and at the same time, an alignment key groove 450 for aligning the semiconductor mask is formed.
【0006】さらに、図8(C)に示されるように、ト
レンチ分離用溝50を絶縁膜で埋め込むために、酸化珪
素膜60を形成する。Further, as shown in FIG. 8C, a silicon oxide film 60 is formed to fill the trench isolation trench 50 with an insulating film.
【0007】次に、図8(D)に示されるように、窒化
珪素膜25が露出するまでCMP技術を用いて酸化珪素
膜60を研磨する。この時、窒化珪素膜25が研磨停止
膜となっているために、必要以上に研磨が進むことはな
い。Next, as shown in FIG. 8D, the silicon oxide film 60 is polished by the CMP technique until the silicon nitride film 25 is exposed. At this time, since the silicon nitride film 25 is a polishing stopper film, polishing does not proceed more than necessary.
【0008】次に、図8(E)に示されるように、窒化
珪素膜25および熱酸化膜21を除去し、この時点でシ
リコン基板10の表面は完全平坦化することができる。Next, as shown in FIG. 8E, the silicon nitride film 25 and the thermal oxide film 21 are removed, and the surface of the silicon substrate 10 can be completely planarized at this point.
【0009】さらに、図8(F)に示されるように、ゲ
ート電極形成のために、ゲート酸化膜70、ポリシリコ
ン71およびタングステンシリサイド72を形成する。Further, as shown in FIG. 8F, a gate oxide film 70, a polysilicon 71 and a tungsten silicide 72 are formed for forming a gate electrode.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】通常、半導体基板上に
形成されたパターンに、半導体マスクを位置合わせする
場合には、マスク合わせ用に形成された特殊なパターン
を光などを用いて走査し、表面の凹凸を感知して半導体
マスクの位置合せを行っている。しかしながら、上述の
従来例のようにトレンチ分離の平坦化を行った場合に
は、図8(F)において、表面が完全平坦化されている
ために表面の凹凸を捕らえることができず、半導体マス
クを位置合わせすることができない。Usually, when aligning a semiconductor mask with a pattern formed on a semiconductor substrate, a special pattern formed for mask alignment is scanned using light or the like, The semiconductor mask is aligned by sensing surface irregularities. However, when the trench isolation is flattened as in the above-described conventional example, the surface unevenness cannot be captured in FIG. 8F because the surface is completely flattened, and the semiconductor mask Cannot be aligned.
【0011】このような問題を解決するために、半導体
基板表面の膜が光を透過する場合には、マスク合わせ用
に形成された特殊なパターンを画像認識処理で読み取る
方法もあるが、上述の従来例のような光を透過しないタ
ングステンシリサイド72やアルミ合金のようなメタル
材料が半導体基板表面に形成されている場合には、この
方法も用いることができず、半導体マスクを半導体基板
上のパターンに位置合わせすることができない。In order to solve such a problem, when the film on the surface of the semiconductor substrate transmits light, there is a method of reading a special pattern formed for mask alignment by image recognition processing. When a metal material such as tungsten silicide 72 or aluminum alloy that does not transmit light as in the conventional example is formed on the surface of the semiconductor substrate, this method cannot be used and the semiconductor mask is used as a pattern on the semiconductor substrate. Cannot be aligned with.
【0012】また、マスク合わせ用に形成された特殊な
パターンを画像認識処理で読み取る方法では、プロセス
における工程バラツキに起因するチップ間の膜厚のバラ
ツキによって、光の回折による干渉じまが生じて前記特
殊なパターンを確実に画像認識することができない場合
があるという問題点もある。Further, in the method of reading a special pattern formed for mask alignment by image recognition processing, interference fringes due to light diffraction occur due to variations in film thickness between chips due to process variations in the process. There is also a problem that the special pattern may not be surely recognized as an image.
【0013】本発明は、上述の技術的課題に鑑みてなさ
れたものであって、CMP技術が適用されてトレンチ分
離あるいは層間絶縁膜の完全平坦化が行われた半導体基
板においても、半導体マスクを半導体基板上のパターン
に位置合わせすることができる半導体装置の製造方法を
提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above technical problems, and a semiconductor mask is used even in a semiconductor substrate in which trench isolation or interlayer insulating film is completely planarized by applying the CMP technique. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device that can be aligned with a pattern on a semiconductor substrate.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体基板上
に半導体素子を形成する半導体装置の製造方法であっ
て、前記半導体基板上に、半導体マスクの位置合わせ用
の所要の幅および所要の深さを有する位置合わせ用溝ま
たは位置合わせ用ホールを形成する工程と、前記位置合
わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第1の半導体マ
スクを位置合わせして、第1のマスクパターンを形成
し、エッチングによって少なくとも第1の溝または第1
のホールを形成する工程と、前記半導体基板上に第1の
膜を形成する工程と、前記第1の膜を研磨して平坦化す
る工程と、前記半導体基板上に第2の膜を形成する工程
と、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、
第2の半導体マスクを位置合わせして第2のマスクパタ
ーンを形成し、前記第2の膜をエッチングする工程とを
備え、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの
前記所要の幅および所要の深さは、前記第2の膜の形成
工程によって前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホ
ールに凹部が形成されるに足る大きさである。The present invention is a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, wherein a required width and a required width for aligning a semiconductor mask on the semiconductor substrate. Forming a positioning groove or a positioning hole having a depth, and positioning a first semiconductor mask in the positioning groove or the positioning hole to form a first mask pattern. , By etching at least the first groove or the first
Forming a hole, forming a first film on the semiconductor substrate, polishing the first film to planarize it, and forming a second film on the semiconductor substrate. In the process and the alignment groove or alignment hole,
A step of aligning a second semiconductor mask to form a second mask pattern and etching the second film, wherein the required width and the required width of the alignment groove or the alignment hole are formed. The depth is large enough to form a recess in the alignment groove or the alignment hole by the step of forming the second film.
【0015】本発明によれば、CMP技術により完全平
坦化が行われた半導体基板においても、半導体マスクの
合せキー部の完全平坦化を防いで凹部を形成し、この凹
部を利用して半導体マスクを半導体基板上のパターンに
容易に位置合せすることができる。According to the present invention, even in a semiconductor substrate which has been completely flattened by the CMP technique, a recess is formed by preventing the flattening of the alignment key portion of the semiconductor mask, and the semiconductor mask is formed by utilizing this recess. Can be easily aligned with the pattern on the semiconductor substrate.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、半導体基板上に半導体素子を形成する半導体装置の
製造方法であって、前記半導体基板上に、半導体マスク
の位置合わせ用の所要の幅および所要の深さを有する位
置合わせ用溝または位置合わせ用ホールを形成する工程
と、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、
第1の半導体マスクを位置合わせして、第1のマスクパ
ターンを形成し、エッチングによって少なくとも第1の
溝または第1のホールを形成する工程と、前記半導体基
板上に第1の膜を形成する工程と、前記第1の膜を研磨
して平坦化する工程と、前記半導体基板上に第2の膜を
形成する工程と、前記位置合わせ用溝または位置合わせ
用ホールに、第2の半導体マスクを位置合わせして第2
のマスクパターンを形成し、前記第2の膜をエッチング
する工程とを備え、前記位置合わせ用溝または位置合わ
せ用ホールの前記所要の幅および所要の深さは、前記第
2の膜の形成工程によって前記位置合わせ用溝または位
置合わせ用ホールに凹部が形成されるに足る大きさであ
り、例えばトレンチ分離の平坦化にCMP技術を適用
し、素子領域で完全平坦化を実施した半導体基板におい
ても、半導体マスクの合せキー部には凹部を形成するこ
とができ、この凹部を利用して半導体マスクを半導体基
板上のパターンに正確に位置合せすることが可能とな
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention according to claim 1 of the present invention is a method for manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, which is used for aligning a semiconductor mask on the semiconductor substrate. A step of forming an alignment groove or an alignment hole having a required width and a required depth, and the alignment groove or the alignment hole,
Aligning a first semiconductor mask to form a first mask pattern and forming at least a first groove or a first hole by etching; and forming a first film on the semiconductor substrate. A step of polishing the first film to flatten it, a step of forming a second film on the semiconductor substrate, and a second semiconductor mask in the alignment groove or alignment hole. Align the second
Forming a mask pattern and etching the second film, the required width and required depth of the alignment groove or the alignment hole are determined by the step of forming the second film. The size is sufficient to form a recess in the alignment groove or the alignment hole by the above method. For example, in a semiconductor substrate in which the CMP technique is applied to flatten the trench isolation and the element region is completely flattened. A recess can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask, and the recess can be used to accurately align the semiconductor mask with the pattern on the semiconductor substrate.
【0017】本発明の請求項2に記載の発明は、請求項
1記載の発明において、第1の溝または第1のホールの
エッチングと同時に、前記位置合わせ用溝または位置合
わせ用ホールをエッチングし、前記所要の幅は、前記第
1の膜と前記第2の膜との膜厚の和の2倍よりも大き
く、前記所要の深さは、前記膜厚の和と前記第1の溝ま
たは第1のホールの深さとの差よりも大きくしており、
これによって、素子領域で完全平坦化を実施した半導体
基板においても、半導体マスクの合せキー部には凹部を
形成することができ、この凹部を利用して半導体マスク
を半導体基板上のパターンに正確に位置合せすることが
可能となる。According to a second aspect of the present invention, in the invention according to the first aspect, the positioning groove or the positioning hole is etched simultaneously with the etching of the first groove or the first hole. , The required width is larger than twice the sum of the film thicknesses of the first film and the second film, and the required depth is the sum of the film thickness and the first groove or It is larger than the difference with the depth of the first hole,
As a result, even in the semiconductor substrate in which the element region is completely flattened, a concave portion can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask, and the concave portion can be used to accurately form the semiconductor mask in a pattern on the semiconductor substrate. It becomes possible to align.
【0018】本発明の請求項3に記載の発明は、半導体
基板上に半導体素子を形成する半導体装置の製造方法で
あって、前記半導体基板上に、半導体マスクの位置合わ
せ用の所要の幅および所要の深さを有する位置合わせ用
溝または位置合わせ用ホールを形成するとともに、第1
の溝または第1のホールを形成する工程と、前記位置合
わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第1の半導体マ
スクを位置合わせして、第1のマスクパターンを形成
し、エッチングによって少なくとも第2の溝または第2
のホールを形成する工程と、前記半導体基板上に第1の
膜を形成する工程と、前記第1の膜を研磨して平坦化す
る工程と、前記半導体基板上に第2の膜を形成する工程
と、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、
第2の半導体マスクを位置合わせして第2のマスクパタ
ーンを形成し、前記第2の膜をエッチングする工程とを
備え、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの
前記所要の幅および所要の深さは、前記第2の膜の形成
工程によって前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホ
ールに凹部が形成されるに足る大きさであり、例えばト
レンチ分離の平坦化にCMP技術を適用し、素子領域で
完全平坦化を実施した半導体基板においても、半導体マ
スクの合せキー部には凹部を形成することができ、この
凹部を利用して半導体マスクを半導体基板上のパターン
に正確に位置合せすることが可能となる。しかも、第1
の溝または第1のホールと、第2の溝または第2のホー
ルとは、その深さが異なるので、深さの異なるトレンチ
パターンを形成することができ、素子の微細化・高集積
化を図る上で有効である。According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device manufacturing method for forming a semiconductor element on a semiconductor substrate, wherein a required width for aligning a semiconductor mask on the semiconductor substrate is set. Forming an alignment groove or alignment hole having a required depth, and
Forming a groove or a first hole, and aligning a first semiconductor mask with the alignment groove or the alignment hole to form a first mask pattern, and at least a second mask is formed by etching. Groove or second
Forming a hole, forming a first film on the semiconductor substrate, polishing the first film to planarize it, and forming a second film on the semiconductor substrate. In the process and the alignment groove or alignment hole,
A step of aligning a second semiconductor mask to form a second mask pattern and etching the second film, wherein the required width and the required width of the alignment groove or the alignment hole are formed. The depth is large enough to form a recess in the alignment groove or the alignment hole by the step of forming the second film. For example, the CMP technique is applied to flatten the trench isolation, Even in a semiconductor substrate that has been completely flattened in a region, a recess can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask, and the recess can be used to accurately align the semiconductor mask with the pattern on the semiconductor substrate. Is possible. And the first
Since the depth of the groove or the first hole is different from that of the second groove or the second hole, it is possible to form trench patterns having different depths, and to miniaturize and highly integrate the device. It is effective in planning.
【0019】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
3記載の発明において、前記第2の溝または第2のホー
ルを形成する工程は、該第2の溝または第2のホールの
エッチングと同時に、前記位置合わせ用溝または位置合
わせ用ホールをエッチングするものであり、前記所要の
幅は、前記第1の膜と前記第2の膜との膜厚の和の2倍
よりも大きく、前記所要の深さは、前記膜厚の和と前記
第2の溝または第2のホールの深さとの差よりも大きく
したものであり、これによって、素子領域で完全平坦化
を実施した半導体基板においても、半導体マスクの合せ
キー部には凹部を形成することができ、この凹部を利用
して半導体マスクを半導体基板上のパターンに正確に位
置合せすることが可能となり、さらに、深さの異なるト
レンチパターンを形成することができ、素子の微細化・
高集積化を図る上で有効である。According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the third aspect, the step of forming the second groove or the second hole includes the step of forming the second groove or the second hole. Simultaneously with the etching, the alignment groove or the alignment hole is etched, and the required width is larger than twice the sum of the film thicknesses of the first film and the second film. The required depth is larger than the difference between the sum of the film thicknesses and the depth of the second groove or the second hole, whereby a semiconductor in which the element region is completely flattened. Also in the substrate, a concave portion can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask, and the concave portion can be used to accurately align the semiconductor mask with the pattern on the semiconductor substrate. Different trench patterns Can be formed, the miniaturization of the element,
This is effective in achieving high integration.
【0020】本発明の請求項5記載の発明は、請求項1
ないし4のいずれかに記載の発明において、前記第2の
膜は、積層膜であり、この積層膜の半導体マスクの合せ
キー部には凹部を形成することができ、この凹部を利用
して半導体マスクを半導体基板上のパターンに正確に位
置合せすることが可能となる。The invention according to claim 5 of the present invention is the invention according to claim 1.
In the invention described in any one of (1) to (4), the second film is a laminated film, and a concave portion can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask of the laminated film. The mask can be accurately aligned with the pattern on the semiconductor substrate.
【0021】本発明の請求項6に記載の発明は、半導体
基板上に半導体素子を形成する半導体装置の製造方法で
あって、前記半導体基板上に、半導体マスクの位置合わ
せ用の所要の幅および所要の深さを有する位置合わせ用
溝または位置合わせ用ホールを形成する工程と、前記半
導体基板基板上に膜を形成して該膜を研磨平坦化する工
程と、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホール
に、半導体マスクを位置合わせてしてマスクパターンを
形成し、前記膜をエッチングする工程とを備え、前記位
置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所要の幅
および所要の深さは、前記膜の形成工程によって前記位
置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに凹部が形成さ
れるに足る大きさであり、例えば層間絶縁膜の平坦化に
CMP技術を適用し、素子領域で完全平坦化を実施した
半導体基板においても、半導体マスクの合せキー部には
凹部を形成することができ、この凹部を利用して半導体
マスクを半導体基板上のパターンに正確に位置合せする
ことが可能となる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, the required width for aligning a semiconductor mask on the semiconductor substrate, A step of forming an alignment groove or an alignment hole having a required depth, a step of forming a film on the semiconductor substrate substrate and polishing and flattening the film, the alignment groove or the alignment A hole for forming a mask pattern by aligning a semiconductor mask, and etching the film, the required width and required depth of the alignment groove or alignment hole, The size is large enough to form a recess in the alignment groove or the alignment hole in the step of forming the film. For example, the CMP technique is applied to planarize the interlayer insulating film. Even in the semiconductor substrate in which the element region is completely flattened, a concave portion can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask, and the concave portion is used to accurately align the semiconductor mask with the pattern on the semiconductor substrate. It becomes possible.
【0022】本発明の請求項7に記載の発明は、半導体
基板上に半導体素子を形成する半導体装置の製造方法で
あって、半導体基板上に第1の溝または第1のホールを
形成し、第1の膜で埋め込み研磨して平坦化する工程
と、半導体基板上に第2の膜を形成し、該第2の膜を研
磨して平坦化する工程と、半導体マスクの位置合わせ用
の所要の幅および所要の深さを有する位置合わせ用溝ま
たは位置合わせ用ホールを、前記第2の膜又は前記第1
の膜と前記第2の膜をエッチングして形成するととも
に、第2の膜をエッチングしてコンタクトホールを形成
する工程と、第3の膜を形成してエッチングを行って前
記第3の膜を前記コンタクトホールに埋め込む工程と、
半導体基板上に第4の膜を形成する工程と、前記位置合
わせ用溝または位置合わせ用ホールに、半導体マスクを
位置合わせしてマスクパターンを形成し、前記第4の膜
をエッチングして配線を形成する工程とを備え、前記位
置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所要の幅
および所要の深さは、前記第4の膜の形成工程によって
前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに凹部が
形成されるに足る大きさであり、例えば層間絶縁膜の平
坦化にCMP技術を適用し、素子領域で完全平坦化を実
施した半導体基板においても、半導体マスクの合せキー
部には凹部を形成することができ、この凹部を利用して
半導体マスクを半導体基板上のパターンに正確に位置合
せすることが可能となる。The invention according to claim 7 of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, wherein a first groove or a first hole is formed on the semiconductor substrate, A step of embedding and polishing the first film to planarize it, a step of forming a second film on the semiconductor substrate and polishing and planarizing the second film, and a step for aligning the semiconductor mask. The alignment groove or the alignment hole having the width and the required depth of the second film or the first film.
And forming the second film by etching, the step of etching the second film to form a contact hole, and the step of forming a third film and etching to form the third film. Embedding in the contact hole,
A step of forming a fourth film on a semiconductor substrate, a semiconductor pattern is aligned with the alignment groove or the alignment hole to form a mask pattern, and the fourth film is etched to form a wiring. A step of forming the positioning groove or the positioning hole, wherein the required width and the required depth of the positioning groove or the positioning hole are recessed in the positioning groove or the positioning hole by the step of forming the fourth film. Is sufficient for forming the interlayer insulating film. For example, in the semiconductor substrate in which the CMP technique is applied to planarize the interlayer insulating film and the element region is completely planarized, a concave portion is formed in the alignment key portion of the semiconductor mask. It is possible to accurately align the semiconductor mask with the pattern on the semiconductor substrate by utilizing this recess.
【0023】本発明の請求項8に記載の発明は、請求項
7記載の発明において、前記所要の幅は、前記第3の膜
と前記第4の膜との膜厚の和の2倍よりも大きく、前記
所要の深さは、第4の膜の膜厚よりも大きいものであ
り、これによって、素子領域で完全平坦化を実施した半
導体基板においても、半導体マスクの合せキー部には凹
部を形成することができ、この凹部を利用して半導体マ
スクを半導体基板上のパターンに正確に位置合せするこ
とが可能となる。According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to the seventh aspect, the required width is more than twice the sum of the film thicknesses of the third film and the fourth film. And the required depth is larger than the film thickness of the fourth film, so that even in the semiconductor substrate in which the element region is completely flattened, a recess is formed in the alignment key portion of the semiconductor mask. And the semiconductor mask can be accurately aligned with the pattern on the semiconductor substrate by utilizing this recess.
【0024】本発明の請求項9に記載の発明は、半導体
基板上に半導体素子を形成する半導体装置の製造方法で
あって、半導体基板上に、所要の幅および所要の深さを
有する位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールを形成
するとともに、コンタクトホールを形成する工程と、第
1の膜を形成してエッチングを行って前記第1の膜を前
記コンタクトホールに埋め込む工程と、半導体基板上に
第2の膜を形成する工程と、前記位置合わせ用溝または
位置合わせ用ホールに、第1の半導体マスクを位置合わ
せして第1のマスクパターンを形成し、前記第2の膜を
エッチングして配線を形成する工程と、半導体基板上に
第3の膜を形成する工程と、前記第3の膜を研磨して平
坦化する工程と、前記位置合わせ用溝または位置合わせ
用ホールに、第2の半導体マスクを位置合わせして第2
のマスクパターンを形成し、前記第3の膜をエッチング
してヴィアホールを形成する工程とを備え、前記位置合
わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所要の幅およ
び所要の深さは、前記第3の膜の形成工程によって前記
位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに凹部が形成
されるに足る大きさであり、例えば層間絶縁膜の平坦化
にCMP技術を適用し、素子領域で完全平坦化を実施し
た半導体基板においても、半導体マスクの合せキー部に
は凹部を形成することができ、この凹部を利用して半導
体マスクを半導体基板上のパターンに正確に位置合せす
ることが可能となる。The invention according to claim 9 of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, wherein an alignment having a required width and a required depth is performed on the semiconductor substrate. Forming a contact groove or an alignment hole and forming a contact hole; forming a first film and performing etching to fill the first film in the contact hole; A step of forming a second film, a first semiconductor mask is aligned with the alignment groove or the alignment hole to form a first mask pattern, and the second film is etched. A step of forming a wiring, a step of forming a third film on the semiconductor substrate, a step of polishing the third film to flatten it, and a step of forming a second groove in the alignment groove or the alignment hole. The by aligning the semiconductor mask 2
Forming a mask pattern and etching the third film to form a via hole, wherein the required width and required depth of the alignment groove or the alignment hole are The size is sufficient to form a recess in the alignment groove or the alignment hole in the step of forming the film of No. 3, and for example, CMP technology is applied to planarize the interlayer insulating film to completely flatten the element region. Also in the semiconductor substrate that has been subjected to the above step, a concave portion can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask, and the concave portion can be utilized to accurately align the semiconductor mask with the pattern on the semiconductor substrate.
【0025】本発明の請求項10に記載の発明は、請求
項9記載の発明において、前記所要の幅は、前記第1の
膜と前記第3の膜との膜厚の和の2倍よりも大きく、前
記所要の深さは、第3の膜の研磨量と配線の厚みとの差
よりも大きいものであり、これによって、素子領域で完
全平坦化を実施した半導体基板においても、半導体マス
クの合せキー部には凹部を形成することができ、この凹
部を利用して半導体マスクを半導体基板上のパターンに
正確に位置合せすることが可能となる。According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the ninth aspect, the required width is more than twice the sum of the film thicknesses of the first film and the third film. And the required depth is larger than the difference between the polishing amount of the third film and the thickness of the wiring, so that even in the semiconductor substrate in which the element region is completely flattened, the semiconductor mask A concave portion can be formed in the alignment key portion, and the concave portion can be used to accurately align the semiconductor mask with the pattern on the semiconductor substrate.
【0026】以下、本発明の実施の形態について、図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0027】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1に係る半導体装置の製造方法の工程断面図であ
り、この実施の形態1は、請求項1に対応する工程を含
むものである。(First Embodiment) FIG. 1 is a process sectional view of a method of manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention. This first embodiment includes a process corresponding to claim 1. It is a waste.
【0028】この実施の形態1に係るMOSトランジス
タの製造方法では、先ず、図1(A)に示されるよう
に、シリコン基板10上に熱酸化膜20を形成し、半導
体マスクを用いてレジストパターン300を形成する。In the method of manufacturing a MOS transistor according to the first embodiment, first, as shown in FIG. 1A, a thermal oxide film 20 is formed on a silicon substrate 10 and a resist pattern is formed using a semiconductor mask. Form 300.
【0029】次に、図1(B)に示されるように、レジ
ストパターン300をマスクにしてドライエッチング法
にて半導体マスクの位置合わせのための合せキー用溝4
00を形成する。この合わせキー用溝400は、後述の
ように所要の幅および所要の深さを有して形成される。Next, as shown in FIG. 1B, the alignment key groove 4 for aligning the semiconductor mask is formed by dry etching using the resist pattern 300 as a mask.
00 is formed. The alignment key groove 400 is formed to have a required width and a required depth as described later.
【0030】次に、図1(C)に示されるように、レジ
スト300を除去した後、熱酸化膜21を形成し、窒化
珪素膜25を堆積し、請求項1における第1のマスクパ
ターンとしてのレジストパターン301を形成する。こ
こで、レジストパターン301を形成するのに用いた半
導体マスクは、合せキー用溝400によって位置合せす
る。また、合せキー用溝400上にもレジスト開口部を
設ける。Next, as shown in FIG. 1C, after removing the resist 300, a thermal oxide film 21 is formed and a silicon nitride film 25 is deposited to form a first mask pattern in claim 1. A resist pattern 301 is formed. Here, the semiconductor mask used for forming the resist pattern 301 is aligned by the alignment key groove 400. A resist opening is also provided on the alignment key groove 400.
【0031】さらに、図1(D)に示されるように、レ
ジストパターン301をマスクにして窒化珪素膜25、
熱酸化膜21およびシリコン基板10をドライエッチン
グし、合せキー用溝401および請求項1における第1
の溝としてのトレンチ分離用溝50を形成する。Further, as shown in FIG. 1D, the silicon nitride film 25 is formed by using the resist pattern 301 as a mask.
The thermal oxide film 21 and the silicon substrate 10 are dry-etched to form the alignment key groove 401 and the first in claim 1.
A trench isolation groove 50 is formed as the groove of.
【0032】次に、図1(E)に示されるように、請求
項1における第1の膜としての酸化珪素膜60を所望の
膜厚になるまで堆積し、さらに、図1(F)に示される
ように、CMP技術を用いて、窒化珪素膜25が露出す
るまで酸化珪素膜60を研磨する。ここで、酸化珪素膜
60で埋めこまれたシャロートレンチ51が形成され
る。また、トレンチ分離用溝50は、平坦化により完全
平坦化されるが、合せキー用溝400は、後述のように
所要の幅および所要の深さを有しているので、合せキー
402部は完全平坦化されず、凹部が形成される。Next, as shown in FIG. 1E, a silicon oxide film 60 as a first film in claim 1 is deposited to a desired film thickness, and further, FIG. As shown, the silicon oxide film 60 is polished using the CMP technique until the silicon nitride film 25 is exposed. Here, the shallow trench 51 filled with the silicon oxide film 60 is formed. Further, although the trench isolation groove 50 is completely flattened by the flattening, the alignment key groove 400 has a required width and a required depth as described later, so that the alignment key 402 portion is It is not completely flattened and a recess is formed.
【0033】次に、図1(G)に示されるように、窒化
珪素膜25と熱酸化膜21をウェットエッチングにより
除去し、さらに、図1(H)に示されるように、ゲート
電極を形成するために、ゲート酸化膜70を形成し、請
求項1における第2の膜としてのポリシリコン71とタ
ングステンシリサイド72を堆積する。続いて、請求項
1における第2のマスクパターンとしてのレジストパタ
ーン302を形成する。ここで、レジストパターン30
2を形成するのに用いた半導体マスクは、合せキー40
2に位置合せする。なお、第2の膜として、ゲート酸化
膜70を含めてもよい。Next, as shown in FIG. 1G, the silicon nitride film 25 and the thermal oxide film 21 are removed by wet etching, and further, a gate electrode is formed as shown in FIG. 1H. In order to do so, a gate oxide film 70 is formed, and polysilicon 71 and tungsten silicide 72 as a second film in claim 1 are deposited. Then, a resist pattern 302 as a second mask pattern in claim 1 is formed. Here, the resist pattern 30
The semiconductor mask used to form 2 is an alignment key 40
Align to 2. The gate oxide film 70 may be included as the second film.
【0034】次に、図1(I)に示されるように、ドラ
イエッチングによりゲート電極73をパターニングす
る。Next, as shown in FIG. 1I, the gate electrode 73 is patterned by dry etching.
【0035】ここで、合わせキー用溝400の所要の幅
および所要の深さについて説明する。この合わせキー用
溝400の所要の幅および所要の深さは、図1(H)に
示されるゲート酸化膜70を形成し、ポリシリコン71
とタングステンシリサイド72を堆積した後に、合わせ
キー用溝400の部分に、レジストパターン302を形
成するための半導体マスクの位置合わせをするための凹
部が形成されるに足る大きさであり、具体的に次のよう
に設定される。Now, the required width and required depth of the alignment key groove 400 will be described. The required width and required depth of the alignment key groove 400 form the gate oxide film 70 shown in FIG.
After depositing the tungsten silicide 72 and the tungsten silicide 72, a recess for aligning the semiconductor mask for forming the resist pattern 302 is formed in the alignment key groove 400. It is set as follows.
【0036】ここで、合わせキー用溝400の幅を
W1、図1(B)に示される初期深さをDini、図1
(D)に示されるトレンチ分離用溝50の深さを
Dsti、図1(E)に示される酸化珪素膜60の堆積膜
厚をTsio2、図1(H)に示されるポリシリコン71の
堆積膜厚をTpoly、タングステンシリサイド72の堆積
膜厚をTwsi、それら膜厚の和をT1(=Tsio2+Tpoly
+Twsi)とし、図2の拡大断面図に基づいて説明す
る。なお、この図2においては、図1(D)の合わせキ
ー用溝401について示している。Here, the width of the alignment key groove 400 is W 1 , the initial depth shown in FIG. 1B is D ini , and FIG.
The depth of the trench isolation trench 50 shown in (D) is D sti , the deposition film thickness of the silicon oxide film 60 shown in FIG. 1 (E) is T sio2 , and the polysilicon 71 shown in FIG. The deposited film thickness is T poly , the deposited film thickness of the tungsten silicide 72 is T wsi , and the sum of these film thicknesses is T 1 (= T sio2 + T poly
+ T wsi ), and an explanation will be given based on the enlarged sectional view of FIG. Note that FIG. 2 shows the alignment key groove 401 of FIG. 1D.
【0037】図2において、合わせキー用溝401内の
幅方向の膜厚をT2とすると、合わせキー用溝401
が、膜によって埋め込まれないためには、その幅W
1は、W1>2・T2である必要があり、合わせキー用溝
401内の膜厚T2は、T2≦T1であるので、合わせキ
ー用溝401の幅W1は、次式で示されることになる。In FIG. 2, assuming that the film thickness in the width direction of the alignment key groove 401 is T 2 , the alignment key groove 401
However, in order not to be embedded by the film, its width W
1 needs to be W 1 > 2 · T 2 and the film thickness T 2 in the alignment key groove 401 is T 2 ≦ T 1. Therefore, the width W 1 of the alignment key groove 401 is It will be shown by a formula.
【0038】 W1>2・T1=2・(Tsio2+Tpoly+Twsi) すなわち、合わせキー用溝401の幅W1は、酸化珪素
膜60の膜厚Tsio2と、ポリシリコン71の膜厚Tpoly
と、タングステンシリサイド72の膜厚Twsiとの和の
2倍より大きい値である。W 1 > 2 · T 1 = 2 · (T sio 2 + T poly + T wsi ) That is, the width W 1 of the alignment key groove 401 depends on the film thickness T sio 2 of the silicon oxide film 60 and the film of polysilicon 71. Thickness T poly
And a value greater than twice the sum of the film thickness T wsi of the tungsten silicide 72.
【0039】一方、図2に示される合わせキー用溝40
1の深さD1は、上述の初期深さDiniと、トレンチ分離
用溝50の深さDstiとの和であり、合わせキー用溝4
01が、平坦化されても凹部を形成するためには、その
深さD1(=Dini+Dsti)は、D1>T1である必要が
あり、したがって、合わせキー用溝401の初期深さD
iniは、次式で示されることになる。On the other hand, the alignment key groove 40 shown in FIG.
The depth D 1 of 1 is the sum of the above-mentioned initial depth D ini and the depth D sti of the trench isolation groove 50, and the alignment key groove 4
No. 01 has a depth D 1 (= D ini + D sti ) in order to form a concave portion even if it is flattened, it is necessary that D 1 > T 1 is satisfied. Depth D
ini will be represented by the following equation.
【0040】Dini>T1−Dsti=(Tsio2+Tpoly+
Twsi)−Dsti すなわち、図1(B)に示される合わせキー用溝400
の初期深さDiniは、酸化珪素膜60の堆積膜厚Tsio2
と、ポリシリコン71の堆積膜厚Tpolyと、タングステ
ンシリサイド72の堆積膜厚Twsiとの和からトレンチ
分離用溝50の深さDstiを差し引いた値よりも大きな
値である。D ini > T 1 -D sti = (T sio2 + T poly +
T wsi ) -D sti, that is, the alignment key groove 400 shown in FIG.
The initial depth D ini of the silicon oxide film 60 is T sio2
When a deposited film thickness T poly polysilicon 71, is larger than a value obtained by subtracting the depth D sti trench isolation trench 50 from the sum of the deposited film thickness T wsi tungsten silicide 72.
【0041】このように合わせキー用溝400の幅W1
および深さDiniを、所要の幅および所要の深さに設定
することにより、素子領域にあるトレンチ分離用溝50
がCMP技術を用いた平坦化により完全平坦化されて
も、半導体マスクの合せキー用溝401は、完全平坦化
されることはなく、凹部が形成された状態であり、研磨
平坦化後でも半導体基板上のパターンに容易に半導体マ
スクを位置合せすることが可能となる。Thus, the width W 1 of the alignment key groove 400 is
By setting the depth and the depth D ini to the required width and required depth, the trench isolation trench 50 in the element region is formed.
Is not completely flattened by the flattening using the CMP technique, the alignment key groove 401 of the semiconductor mask is not completely flattened, and a concave portion is formed. The semiconductor mask can be easily aligned with the pattern on the substrate.
【0042】この実施の形態1では、図1(D)に示さ
れるように、トレンチ分離用溝50をエッチングによっ
て形成する際に、合わせキー用溝401も併せてエッチ
ングしたけれども、本発明の他の実施の形態として、図
1(B)において、図1(D)に示される深さ、すなわ
ち、図2の深さD1を予め形成しておき、トレンチ分離
用溝50の形成時には、合わせキー用溝400の部分を
マスクしてエッチングしないようにしてもよい。In the first embodiment, as shown in FIG. 1D, the alignment key groove 401 is also etched when the trench isolation groove 50 is formed by etching. 1B, the depth shown in FIG. 1D, that is, the depth D 1 in FIG. 2 is formed in advance, and is adjusted when the trench isolation trench 50 is formed. The key groove 400 may be masked so as not to be etched.
【0043】なお、この実施の形態1においては、合せ
キーが溝状パターンの場合について説明したけれども、
ホール状パターンについても同様に実施可能である。In the first embodiment, the case where the alignment key has a groove pattern has been described.
The same can be applied to the hole-shaped pattern.
【0044】(実施の形態2)図3は、本発明の実施の
形態2に係る半導体装置の製造方法の工程断面図であ
り、この実施の形態2は、請求項3に対応する工程を含
むものである。(Embodiment 2) FIG. 3 is a process sectional view of a method of manufacturing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. This second embodiment includes a process corresponding to claim 3. It is a waste.
【0045】この実施の形態2の製造方法では、先ず図
3(A)に示されるように、シリコン基板10上に熱酸
化膜20を形成し、半導体マスクを用いてレジストパタ
ーン310を形成する。In the manufacturing method of the second embodiment, first, as shown in FIG. 3A, a thermal oxide film 20 is formed on a silicon substrate 10 and a resist pattern 310 is formed using a semiconductor mask.
【0046】次に、図3(B)に示されるように、レジ
ストパターン310をマスクにドライエッチングにて半
導体マスクの位置合わせのための合せキー用溝410を
形成するとともに、n−ウェルとp−ウェルとを電気的
に分離するための請求項3における第1の溝としてのウ
ェル分離用溝52を形成する。Next, as shown in FIG. 3B, a registration key groove 410 for aligning the semiconductor mask is formed by dry etching using the resist pattern 310 as a mask, and the n-well and p-type well are formed. Forming a well separating groove 52 as a first groove in claim 3 for electrically separating the well.
【0047】この合わせキー用溝410は、上述の実施
の形態1同様に、後述する所要の幅および深さを有して
いる。The alignment key groove 410 has a required width and depth described later, as in the first embodiment.
【0048】次に、図3(C)に示されるように、レジ
スト310を除去した後、熱酸化膜21を形成し、窒化
珪素膜25を堆積し、請求項3における第1のマスクパ
ターンとしてのレジストパターン311を形成する。こ
こで、レジストパターン311を形成するのに用いた半
導体マスクは、合せキー用溝410に位置合せする。ま
た、合せキー用溝410上およびウェル分離用溝52上
にもレジスト開口部を設ける。Next, as shown in FIG. 3C, after removing the resist 310, a thermal oxide film 21 is formed and a silicon nitride film 25 is deposited to form a first mask pattern in claim 3. Forming a resist pattern 311. Here, the semiconductor mask used to form the resist pattern 311 is aligned with the alignment key groove 410. Further, a resist opening is also provided on the alignment key groove 410 and the well separation groove 52.
【0049】さらに、図3(D)に示されるように、レ
ジストパターン311をマスクにして窒化珪素膜25、
熱酸化膜21およびシリコン基板10をドライエッチン
グし、合せキー用溝411、ウェル分離用溝53および
請求項3における第2の溝としてのトレンチ分離用溝5
0を形成する。なお、ウェル分離用溝53の幅は、酸化
珪素膜60により完全に埋め込みが行われ、さらに電気
的に分離可能であるように任意に設定すればよいが、通
常は、合わせキー用溝410の幅が、4μm程度である
のに対して、ウェル分離用溝53の幅は、1μm以下で
あるので、完全に埋め込まれることになる。Further, as shown in FIG. 3D, the silicon nitride film 25 is formed by using the resist pattern 311 as a mask.
The thermal oxide film 21 and the silicon substrate 10 are dry-etched to form the alignment key groove 411, the well isolation groove 53, and the trench isolation groove 5 as the second groove in claim 3.
Form 0. The width of the well separating groove 53 may be arbitrarily set so that it is completely filled with the silicon oxide film 60 and can be electrically separated. Normally, the width of the matching key groove 410 is set. The width is about 4 μm, whereas the width of the well separating groove 53 is 1 μm or less, so that the well separating groove 53 is completely filled.
【0050】次に、図3(E)に示されるように、請求
項3における第1の膜としての酸化珪素膜60を所望の
膜厚になるまで堆積し、さらに、図3(F)に示される
ように、CMP技術を用いて、窒化珪素膜25が露出す
るまで酸化珪素膜60を研磨する。ここで、酸化珪素膜
60で埋めこまれたシャロートレンチ51およびディー
プトレンチ54が形成される。またトレンチ分離用溝5
0は、平坦化により完全平坦化されるが、合せキー用溝
410は、所要の幅および所要の深さを有しているの
で、合せキー412部は完全平坦化されず、凹部が形成
される。Next, as shown in FIG. 3E, a silicon oxide film 60 as a first film in claim 3 is deposited to a desired film thickness, and further, FIG. As shown, the silicon oxide film 60 is polished using the CMP technique until the silicon nitride film 25 is exposed. Here, the shallow trenches 51 and the deep trenches 54 filled with the silicon oxide film 60 are formed. Also, the trench isolation groove 5
0 is completely flattened by flattening, but since the alignment key groove 410 has a required width and a required depth, the alignment key 412 is not completely flattened and a recess is formed. It
【0051】次に、図3(G)に示されるように、窒化
珪素膜25と熱酸化膜21をウェットエッチングにより
除去し、さらに、図3(H)に示されるように、ゲート
電極を形成するために、ゲート酸化膜70を形成し、請
求項3における第2の膜としてのポリシリコン71とタ
ングステンシリサイド72を堆積し、請求項3における
第2のマスクパターンとしてのレジストパターン312
を形成する。ここで、レジストパターン312を形成す
るのに用いた半導体マスクは、合せキー412に位置合
せする。なお、第2の膜として、ゲート酸化膜70を含
めてもよい。Next, as shown in FIG. 3G, the silicon nitride film 25 and the thermal oxide film 21 are removed by wet etching, and further, a gate electrode is formed as shown in FIG. 3H. To this end, a gate oxide film 70 is formed, polysilicon 71 and tungsten silicide 72 as a second film in claim 3 are deposited, and a resist pattern 312 as a second mask pattern in claim 3 is formed.
To form Here, the semiconductor mask used to form the resist pattern 312 is aligned with the alignment key 412. The gate oxide film 70 may be included as the second film.
【0052】次に、図3(I)に示されるように、ドラ
イエッチングによりゲート電極73をパターニングす
る。Next, as shown in FIG. 3I, the gate electrode 73 is patterned by dry etching.
【0053】この合わせキー用溝410は、上述の実施
の形態1と同様に、その幅は、酸化珪素膜60の堆積膜
厚Tsio2と、ポリシリコン71の堆積膜厚Tpolyと、タ
ングステンシリサイド72の堆積膜厚Twsiとの和の2
倍より大きい値であり、また、その初期深さDiniは、
酸化珪素膜60の堆積膜厚Tsio2と、ポリシリコン71
の堆積膜厚Tpolyと、タングステンシリサイド72の堆
積膜厚Twsiとの和からトレンチ分離用溝50の深さD
stiを差し引いた値よりも大きな値である。[0053] The combined key groove 410, as in the first embodiment described above, the width, the deposited film thickness T sio2 of the silicon oxide film 60, a deposited film thickness T poly polysilicon 71, a tungsten silicide 2 of the sum of 72 and the deposited film thickness T wsi
Is more than doubled and its initial depth D ini is
The deposited film thickness T sio2 of the silicon oxide film 60 and the polysilicon 71
From the sum of the deposited film thickness T poly of the tungsten silicide 72 and the deposited film thickness T wsi of the tungsten silicide 72.
It is larger than the value obtained by subtracting sti .
【0054】このように合わせキー用溝410の幅およ
び深さを、所要の幅および所要の深さに設定することに
より、素子領域にあるトレンチ分離用溝50がCMP技
術を用いた平坦化により完全平坦化されても、半導体マ
スクの合せキー用溝410は、完全平坦化されることは
なく、凹部が形成された状態であり、研磨平坦化後でも
半導体基板上のパターンに容易に半導体マスクを位置合
せすることが可能となる。By thus setting the width and depth of the alignment key groove 410 to the required width and depth, the trench isolation groove 50 in the element region is flattened by the CMP technique. Even if completely flattened, the alignment key groove 410 of the semiconductor mask is not completely flattened, and a recess is formed. Even after polishing and flattening, the pattern on the semiconductor substrate can be easily formed on the semiconductor mask. Can be aligned.
【0055】さらに、合せキー用溝410を形成する際
に、ウェル分離用溝52も形成するので、電気的に素子
を分離するためのトレンチパターンにおいて、深さの異
なる2種類のトレンチパターンを形成することができ
る。一般にトレンチパターンの深さが深いほど分離能力
は向上するため、素子の微細化・高集積化を容易に実現
することができる。Further, since the well separating groove 52 is also formed when forming the alignment key groove 410, two kinds of trench patterns having different depths are formed in the trench pattern for electrically separating the elements. can do. In general, the deeper the trench pattern is, the higher the isolation capability is, so that it is possible to easily realize the miniaturization and high integration of the device.
【0056】なお、この実施の形態2においても、上述
の実施の形態1と同様に、図3(B)において、合わせ
キー用溝の深さを、図3(D)に示される深さまで形成
しておき、トレンチ分離用溝の形成時には、合わせキー
用溝をエッチングしないようにしてもよい。また、合せ
キーがホール状パターンについても同様に実施可能であ
る。Also in the second embodiment, as in the above-described first embodiment, the depth of the alignment key groove in FIG. 3 (B) is formed to the depth shown in FIG. 3 (D). However, the alignment key groove may not be etched when the trench isolation groove is formed. Further, it is also possible to implement a matching key having a hole pattern.
【0057】(実施の形態3)図4は、本発明の実施の
形態3に係る半導体装置の製造方法の工程断面図であ
り、この実施の形態3では、請求項6に対応する工程を
含むものである。(Third Embodiment) FIGS. 4A to 4C are process sectional views of a method for manufacturing a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a process corresponding to claim 6 is included. It is a waste.
【0058】この実施の形態3の製造方法では、先ず図
4(A)に示されるように、上述の実施の形態1の方法
に従ってMOSトランジスタを形成し、合せキー用溝4
20を予め形成してあり、この図4(A)の状態におけ
る合わせキー用溝420は、後述のように、所要の幅お
よび所要の深さを有する。In the manufacturing method of the third embodiment, first, as shown in FIG. 4A, a MOS transistor is formed in accordance with the method of the first embodiment, and the alignment key groove 4 is formed.
20 is formed in advance, and the alignment key groove 420 in the state of FIG. 4A has a required width and a required depth, as described later.
【0059】次に、図4(B)では、酸化珪素膜61を
所望の膜厚になるまで堆積し、さらに、図4(C)に示
されるように、CMP技術を用いて酸化珪素膜61を研
磨し、表面を平坦化する。このとき、合せキー用溝42
0は、後述のように所要の幅および所要の深さを有して
いるので、合せキー421部は完全平坦化されず、凹部
が形成される。続いて、レジストパターン320を形成
する。ここで、レジストパターン320を形成するのに
用いた半導体マスクは、合せキー421に位置合せす
る。Next, in FIG. 4B, a silicon oxide film 61 is deposited to a desired film thickness, and as shown in FIG. 4C, the silicon oxide film 61 is formed by using the CMP technique. Are polished to flatten the surface. At this time, the alignment key groove 42
Since 0 has a required width and a required depth as described later, the alignment key 421 portion is not completely flattened and a recess is formed. Then, a resist pattern 320 is formed. Here, the semiconductor mask used to form the resist pattern 320 is aligned with the alignment key 421.
【0060】次に、図4(D)に示されるように、レジ
ストパターン320をマスクにしてドライエッチングに
てコンタクトホール80を形成する。Next, as shown in FIG. 4D, the contact hole 80 is formed by dry etching using the resist pattern 320 as a mask.
【0061】ここで、合わせキー用溝420の所要の幅
および所要の深さについて説明する。この合わせキー用
溝420は、図4(B)に示される酸化珪素膜61を堆
積研磨した後に、合わせキー用溝420の部分に、レジ
ストパターン320を形成する半導体マスクの位置合わ
せをするための凹部が形成されるに足る大きさであり、
具体的に次のように設定される。Here, the required width and required depth of the alignment key groove 420 will be described. The alignment key groove 420 is for aligning the semiconductor mask forming the resist pattern 320 with the alignment key groove 420 after the silicon oxide film 61 shown in FIG. 4B is deposited and polished. It is large enough to form a recess,
Specifically, it is set as follows.
【0062】ここで、図5に示されるように、合わせキ
ー用溝420の幅をW2、深さをD2、合わせキー用溝4
20内の幅方向の膜厚をT3、酸化珪素膜61の堆積膜
厚をTD、研磨後の酸化珪素膜61の膜厚をT、研磨量
をTE、ゲート電極73の厚みをTGとすると、合わせキ
ー用溝420の幅W2は、上述の実施の形態1と同様
に、次式で示されることになる。Here, as shown in FIG. 5, the width of the alignment key groove 420 is W 2 , the depth is D 2 , and the alignment key groove 4 is
20 is T 3 , the thickness of the silicon oxide film 61 is T D , the thickness of the silicon oxide film 61 after polishing is T, the polishing amount is T E , and the thickness of the gate electrode 73 is T T. Assuming G , the width W 2 of the alignment key groove 420 is expressed by the following equation, as in the first embodiment.
【0063】W2>2・TD すなわち、合わせキー用溝420の幅W2は、酸化珪素
膜61の堆積膜厚TDの2倍より大きな値である。W 2 > 2 · T D, that is, the width W 2 of the alignment key groove 420 is larger than twice the deposited film thickness T D of the silicon oxide film 61.
【0064】一方、酸化珪素膜61を研磨平坦化した後
に、合わせキー用溝420の部分に凹部が形成されてい
るためには、図5に示されるように、酸化珪素膜61の
堆積膜厚TDは、合わせキー用溝420の深さD2に研磨
後の酸化珪素膜61の膜厚Tを加えた値よりも小さくな
る必要がある。すなわち、 D2+T>TD したがって、 D2>TD−T となる。ここで、研磨後の酸化珪素膜61の膜厚Tは、
酸化珪素膜61の堆積膜厚TDに、ゲート電極73の厚
みをTGを加えた値から研磨量TEを差し引いた値に等し
い。すなわち、T=TD+TG−TEであるから上述の式
は、 D2>TD−T=TD−TD−TG+TE=TE−TG 但し、TE>TGとなる。On the other hand, since the concave portion is formed in the alignment key groove 420 after the silicon oxide film 61 is polished and flattened, the deposited film thickness of the silicon oxide film 61 is as shown in FIG. T D needs to be smaller than the sum of the depth D 2 of the alignment key groove 420 and the film thickness T of the silicon oxide film 61 after polishing. That is, D 2 + T> T D, and therefore D 2 > T D −T. Here, the film thickness T of the silicon oxide film 61 after polishing is
The deposition thickness T D of the silicon oxide film 61 is equal to the value obtained by subtracting the polishing amount T E from the value obtained by adding T G to the thickness of the gate electrode 73. That, T = T D + T G because it is -T E above equations, D 2> T D -T = T D -T D -T G + T E = T E -T G However, T E> T G Becomes
【0065】すなわち、合わせキー用溝420の深さD
2は、研磨量TEからゲート電極73の厚みTGを差し引
いた値よりも大きな値となる。That is, the depth D of the alignment key groove 420
The value 2 is larger than the value obtained by subtracting the thickness T G of the gate electrode 73 from the polishing amount T E.
【0066】このように合わせキー用溝420の幅およ
び深さを、所要の幅および所要の深さに設定することに
より、コンタクトホール形成直前に行われる層間絶縁膜
である酸化珪素膜61が、CMP技術を用いた平坦化に
より完全平坦化されても、半導体マスクの合せキー部
は、完全平坦化されることなく凹部が形成され、したが
って、研磨平坦化後でも半導体基板上のパターンに容易
に半導体マスクを位置合せすることが可能となる。By thus setting the width and depth of the alignment key groove 420 to the required width and depth, the silicon oxide film 61, which is an interlayer insulating film formed immediately before the contact hole is formed, Even if completely flattened by the flattening using the CMP technique, the alignment key portion of the semiconductor mask is not completely flattened and a recess is formed. Therefore, even after polishing and flattening, the pattern on the semiconductor substrate can be easily formed. It is possible to align the semiconductor mask.
【0067】なお、この実施の形態3では、実施の形態
1の方法に従ってMOSトランジスタを形成するための
合わせキー用溝の部分に、この実施の形態3のコンタク
トホールを形成のための合わせキー用溝420を形成し
たけれども、本発明の他の実施の形態として、実施の形
態1の合わせキー用溝とは別の箇所に、この実施の形態
3のコンタクトホールを形成するための合わせキー用溝
420を形成してもよい。In the third embodiment, the alignment key groove for forming the contact hole of the third embodiment is formed in the alignment key groove portion for forming the MOS transistor according to the method of the first embodiment. Although the groove 420 is formed, as another embodiment of the present invention, an alignment key groove for forming the contact hole of the third embodiment at a position different from the alignment key groove of the first embodiment. 420 may be formed.
【0068】(実施の形態4)図6は、本発明の実施の
形態4に係る半導体装置の製造方法の工程断面図であ
り、この実施の形態4は、請求項7に対応する工程を含
むものである。(Embodiment 4) FIG. 6 is a process sectional view of a method of manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment includes a process corresponding to claim 7. It is a waste.
【0069】この実施の形態4の製造方法では、先ず、
図6(A)に示されるように、周知の技術により、請求
項7における第1の膜としての酸化珪素膜60で埋め込
み・平坦化が行われた請求項7における第1の溝として
のシャロートレンチ51と合せキー用埋め込み層430
を形成し、ゲート電極73を形成し、層間絶縁膜として
請求項7における第2の膜としての酸化珪素膜61を堆
積し、CMP技術により研磨・平坦化する。In the manufacturing method of the fourth embodiment, first,
As shown in FIG. 6 (A), the shallow trench as the first groove in claim 7 in which the silicon oxide film 60 as the first film in claim 7 is buried and planarized by a known technique. Embedded layer 430 for the trench 51 and the matching key
Are formed, a gate electrode 73 is formed, a silicon oxide film 61 as a second film in claim 7 is deposited as an interlayer insulating film, and polished / planarized by the CMP technique.
【0070】次に、図6(B)に示されるように、コン
タクトホールを形成するためのレジストパターン330
を形成する。ここで、合せキー用埋め込み層430上に
も開口部を設けている。また、酸化珪素膜61は、素子
領域部で完全平坦化が実施されているが、レジストパタ
ーン330を形成するための半導体マスクと半導体基板
上のパターンとの位置合せは、上述の実施の形態3に従
って半導体基板が製造されていれば実施可能である。す
なわち、図示しない実施の形態3と同様の合わせキー用
溝を利用して図6(B)のレジストパターン330を形
成するのである。Next, as shown in FIG. 6B, a resist pattern 330 for forming a contact hole.
To form Here, an opening is also provided on the embedding layer 430 for the alignment key. Although the silicon oxide film 61 is completely flattened in the element region, the alignment between the semiconductor mask for forming the resist pattern 330 and the pattern on the semiconductor substrate is performed in the above-described third embodiment. It is practicable if the semiconductor substrate is manufactured according to the above. That is, the resist pattern 330 of FIG. 6 (B) is formed by using the alignment key groove similar to that of the third embodiment not shown.
【0071】この実施の形態4では、次に、図6(C)
に示されるように、レジスト330をマスクにしてドラ
イエッチングにてコンタクトホール80および半導体マ
スクの位置合わせのための合せキー用溝431を形成す
る。この合わせキー用溝431は、後述のように所要の
幅および所要の深さを有している。In the fourth embodiment, next, FIG.
As shown in FIG. 3, the contact hole 80 and the alignment key groove 431 for aligning the semiconductor mask are formed by dry etching using the resist 330 as a mask. The alignment key groove 431 has a required width and a required depth as described later.
【0072】さらに、図6(D)に示されるように、レ
ジスト330を除去した後、請求項7における第3の膜
として、タングステン埋め込みプラグ技術を用いて、コ
ンタクトホール80内にタングステンプラグ81を形成
する。この際、合せキー用溝431には、タングステン
サイドウォール82が形成され、合せキー432が形成
される。Further, as shown in FIG. 6D, after removing the resist 330, a tungsten plug 81 is formed in the contact hole 80 as a third film in claim 7 by using the tungsten-embedded plug technique. Form. At this time, the tungsten sidewall 82 is formed in the alignment key groove 431, and the alignment key 432 is formed.
【0073】次に、図6(E)に示されるように、請求
項7における第4の膜として、アルミ合金90等の配線
材料を所望の膜厚まで堆積し、さらに、図6(F)に示
されるように、請求項7におけるマスクパターンとして
のレジストパターン331を形成する。ここでレジスト
パターン331を形成するための半導体マスクは、合せ
キー432に位置合せする。すなわち、合せキー用溝4
31は、後述のように所要の幅および所要の深さを有し
ているので、合せキー432には凹部が形成され、レジ
ストパターン331を形成するための半導体マスクは、
合せキー432に位置合せすることが可能である。Next, as shown in FIG. 6 (E), as a fourth film in claim 7, a wiring material such as aluminum alloy 90 is deposited to a desired film thickness, and further, FIG. 6 (F). The resist pattern 331 as the mask pattern in claim 7 is formed as shown in FIG. Here, the semiconductor mask for forming the resist pattern 331 is aligned with the alignment key 432. That is, the alignment key groove 4
Since 31 has a required width and a required depth as described later, a recess is formed in the alignment key 432, and the semiconductor mask for forming the resist pattern 331 is
It is possible to align with the alignment key 432.
【0074】次に、図6(G)に示されるように、レジ
スト331をマスクにして、アルミ合金90をドライエ
ッチングし、配線91を形成する。Next, as shown in FIG. 6G, the aluminum alloy 90 is dry-etched using the resist 331 as a mask to form the wiring 91.
【0075】ここで、合わせキー用溝431の所要の幅
および所要の深さについて説明する。Now, a required width and a required depth of the alignment key groove 431 will be described.
【0076】この合わせキー用溝431の図6(C)に
示される幅W4は、上述の各実施の形態と同様にして、
図6(D)に示されるタングステンサイドウォール82
の幅WTと、図6(E)に示されるアルミ合金90の堆
積膜厚TAlとの和の2倍よりも大きな値である。The width W 4 of the alignment key groove 431 shown in FIG. 6C is the same as in the above-described embodiments.
Tungsten sidewall 82 shown in FIG.
Is larger than twice the sum of the width W T and the deposited film thickness T Al of the aluminum alloy 90 shown in FIG. 6 (E).
【0077】一方、合わせキー用溝431の図6(C)
に示される深さD4は、アルミ合金90の堆積膜厚TAl
よりも大きな値である。On the other hand, FIG. 6C of the alignment key groove 431.
The depth D 4 shown in is the deposition thickness T Al of the aluminum alloy 90.
Is greater than.
【0078】このように合わせキー用溝431の幅およ
び深さを、所要の幅および所要の深さに設定することに
より、コンタクトホール形成直前に行われる層間絶縁膜
である酸化珪素膜61が、CMP技術を用いた平坦化に
より完全平坦化され、その結果アルミ合金90堆積後も
表面が凹凸の無い状態となっても、半導体マスクの合せ
キー部は完全平坦化されることなく凹部が形成され、研
磨平坦化後でも半導体基板上のパターンに容易に半導体
マスクを位置合せすることが可能となる。By thus setting the width and depth of the alignment key groove 431 to the required width and required depth, the silicon oxide film 61, which is an interlayer insulating film immediately before the formation of the contact hole, becomes Completely flattened by the flattening using the CMP technique. As a result, even after the aluminum alloy 90 is deposited, the alignment key portion of the semiconductor mask is not completely flattened and a concave portion is formed even if the surface has no unevenness. Even after the polishing and flattening, the semiconductor mask can be easily aligned with the pattern on the semiconductor substrate.
【0079】なお、この実施の形態4では、合わせキー
用溝431は、図6(C)に示されるようにシリコン基
板10を掘り下げて形成したけれども、本発明の他の実
施の形態として、シリコン基板10を掘り下げることな
く形成してもよい。In the fourth embodiment, the alignment key groove 431 is formed by digging down the silicon substrate 10 as shown in FIG. 6C. However, as another embodiment of the present invention, silicon is used. The substrate 10 may be formed without digging.
【0080】また、この実施の形態4においては、合せ
キーが溝状パターンの場合について説明したが、ホール
状パターンについても同様に実施可能である。Further, in the fourth embodiment, the case where the alignment key is the groove-shaped pattern has been described, but the same can be applied to the hole-shaped pattern.
【0081】(実施の形態5)図7は、本発明の実施の
形態5に係る半導体装置の製造方法の工程断面図であ
り、この実施の形態5は、請求項9に対応する工程を含
むものである。(Fifth Embodiment) FIG. 7 is a process sectional view of a method for manufacturing a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention. This fifth embodiment includes a process corresponding to claim 9. It is a waste.
【0082】この実施の形態5の製造方法では、先ず、
図7(A)に示されるように、周知の技術により、酸化
珪素膜60で埋め込み・平坦化が行われたシャロートレ
ンチ51を形成し、ゲート電極73を形成し、層間絶縁
膜として酸化珪素膜61が堆積され、CMP技術により
研磨・平坦化し、請求項9における第1の膜としてのタ
ングステンにより、タングステンプラグ81を有するコ
ンタクトホールとタングステンサイドウォール83を有
する半導体マスクの位置合わせのための合せキー用溝4
40を形成する。この合わせキー用溝440は、後述す
る所要の幅および所要の深さを有する。なお、この合せ
キー用溝440において、シリコン基板10が掘れ下が
っていてもかまわない。さらに、請求項9における第2
の膜としての配線材料をエッチングして配線91を形成
し、請求項9における第3の膜としての酸化珪素膜62
を所望の膜厚まで堆積する。In the manufacturing method of the fifth embodiment, first,
As shown in FIG. 7A, a well-known technique is used to form a shallow trench 51 which is filled and planarized with a silicon oxide film 60, forms a gate electrode 73, and forms a silicon oxide film as an interlayer insulating film. The alignment key for aligning the contact hole having the tungsten plug 81 and the semiconductor mask having the tungsten side wall 83 with the tungsten as the first film according to claim 9 by depositing 61, polishing and planarizing by the CMP technique. Groove 4
40 is formed. The alignment key groove 440 has a required width and a required depth described later. The silicon substrate 10 may be dug in the alignment key groove 440. Further, the second aspect of claim 9
10. The wiring material as the film is etched to form the wiring 91, and the silicon oxide film 62 as the third film in claim 9 is formed.
To a desired film thickness.
【0083】次に、図7(B)に示されるように、CM
P技術を用いて酸化珪素膜62を研磨し、完全平坦化す
る。ここで、合せキー441が形成される。Next, as shown in FIG. 7B, CM
Using the P technique, the silicon oxide film 62 is polished and completely flattened. Here, the matching key 441 is formed.
【0084】さらに、図7(C)に示されるように、請
求項9における第2のマスクパターンとしてのレジスト
パターン340を形成する。ここでレジストパターン3
40を形成するための半導体マスクは、合せキー441
に位置合せする。Further, as shown in FIG. 7C, a resist pattern 340 as a second mask pattern in claim 9 is formed. Resist pattern 3 here
The semiconductor mask for forming 40 is an alignment key 441.
Align with.
【0085】ここで、合わせキー用溝440の所要の幅
および所要の深さについて説明する。Now, a required width and a required depth of the alignment key groove 440 will be described.
【0086】この合わせキー用溝440の図7(A)に
示される幅W5は、上述の実施の形態4と同様に、図7
(A)に示されるタングステンサイドウォール83の幅
WTと酸化珪素膜62の堆積膜厚Tsio2の値との和の2
倍よりも大きな値である。The width W 5 of the alignment key groove 440 shown in FIG. 7A is the same as that in the fourth embodiment described above.
2 which is the sum of the width W T of the tungsten sidewall 83 and the value of the deposited film thickness T sio2 of the silicon oxide film 62 shown in FIG.
Greater than double.
【0087】一方、合わせキー用溝440の図7(A)
に示される深さD5は、上述の実施の形態3と同様に、
酸化珪素膜62の研磨量から配線91の厚みを差し引い
た値よりも大きな値となる。On the other hand, the alignment key groove 440 shown in FIG.
The depth D 5 shown in is similar to that of the third embodiment described above.
The value is larger than the value obtained by subtracting the thickness of the wiring 91 from the polishing amount of the silicon oxide film 62.
【0088】このように合わせキー用溝440の幅およ
び深さを、所要の幅および深さに設定することにより、
合せキー441は研磨による完全平坦化は実施されず、
凹部が形成され、レジストパターン340を形成するた
めの半導体マスクは、合せキー441に位置合せするこ
とが可能である。By thus setting the width and depth of the alignment key groove 440 to the required width and depth,
The alignment key 441 is not completely flattened by polishing,
The semiconductor mask for forming the resist pattern 340 in which the concave portion is formed can be aligned with the alignment key 441.
【0089】すなわち、合わせキー用溝440の幅およ
び深さを上述のように設定することにより、配線形成後
に形成される層間絶縁膜である酸化珪素膜62が、CM
P技術を用いた平坦化により完全平坦化され、表面が凹
凸の無い状態になっても、半導体マスクの合せキー部
は、上述のように完全平坦化されることなく凹部が形成
され、研磨平坦化後でも半導体基板上のパターンに容易
に半導体マスクを位置合せすることが可能となる。That is, by setting the width and depth of the alignment key groove 440 as described above, the silicon oxide film 62, which is an interlayer insulating film formed after the wiring is formed, is
Even if the surface is completely flattened by the flattening using the P technique and the surface has no unevenness, the alignment key portion of the semiconductor mask is not completely flattened as described above, and thus the recessed portion is formed. Even after the formation, the semiconductor mask can be easily aligned with the pattern on the semiconductor substrate.
【0090】なお、この実施の形態5では、合せキーが
溝状パターンの場合について説明したが、ホール状パタ
ーンについても同様に実施可能である。In the fifth embodiment, the case where the alignment key is the groove-shaped pattern has been described, but the same can be applied to the hole-shaped pattern.
【0091】また、CMP技術を用いて完全平坦化が実
現された多層配線において、合せキー用溝を形成する際
に配線材料を用いてパッドを形成するなどの工夫をする
ことにより、上述の実施の形態4あるいは実施の形態5
を適用して半導体マスクの位置合せが可能となる。Further, in the multi-layer wiring which has been completely flattened by using the CMP technique, the above-mentioned embodiment is realized by devising a device such as forming a pad by using a wiring material when forming the alignment key groove. Embodiment 4 or Embodiment 5
The position of the semiconductor mask can be aligned by applying.
【0092】[0092]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、所要の幅
および所要の深さを有する位置合わせ用溝または位置合
わせ用ホールを形成するので、トレンチ分離や層間絶縁
膜の平坦化にCMP技術を適用し、素子領域で完全平坦
化を実施した半導体基板においても、半導体マスクの合
せキー部には凹部を形成することができ、この凹部を利
用して半導体マスクを半導体基板上のパターンに正確に
位置合せすることが可能となる。As described above, according to the present invention, since the alignment groove or the alignment hole having the required width and the required depth is formed, the CMP is performed for trench isolation and planarization of the interlayer insulating film. Even in the semiconductor substrate in which the technology is applied and the element region is completely flattened, a concave portion can be formed in the alignment key portion of the semiconductor mask, and the concave portion can be used to form the semiconductor mask into a pattern on the semiconductor substrate. It becomes possible to perform accurate alignment.
【図1】本発明の実施の形態1における半導体装置の製
造方法を示した工程断面図である。FIG. 1 is a process sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の合わせキー用溝の幅および深さを説明す
るための拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view for explaining the width and depth of the alignment key groove of FIG.
【図3】本発明の実施の形態2における半導体装置の製
造方法を示した工程断面図である。FIG. 3 is a process sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device in the second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態3における半導体装置の製
造方法を示した工程断面図である。FIG. 4 is a process sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device in the third embodiment of the present invention.
【図5】図4の合わせキー用溝の幅および深さを説明す
るための拡大断面図である。5 is an enlarged cross-sectional view for explaining the width and depth of the alignment key groove of FIG.
【図6】本発明の実施の形態4における半導体装置の製
造方法を示した工程断面図である。FIG. 6 is a process sectional view showing a method for manufacturing a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態5における半導体装置の製
造方法を示した工程断面図である。FIG. 7 is a process sectional view showing the method for manufacturing the semiconductor device in the fifth embodiment of the present invention.
【図8】従来例の工程断面図である。FIG. 8 is a process sectional view of a conventional example.
10 シリコ
ン基板 20,21 熱酸化
膜 25 窒化珪
素膜 50 トレン
チ分離用溝 51 シャロ
ートレンチ 52,53 ウェル
分離用溝 54 ディー
プトレンチ 60,61,62 酸化珪
素膜 70 ゲート
酸化膜 71 ポリシ
リコン 72 タング
ステンシリサイド 73 ゲート
電極 80 コンタ
クトホール 85 ヴィア
ホール 91 配線 400,401,411,431,450 合わせ
キー用溝10 Silicon Substrate 20, 21 Thermal Oxide Film 25 Silicon Nitride Film 50 Trench Separation Groove 51 Shallow Trench 52, 53 Well Separation Groove 54 Deep Trench 60, 61, 62 Silicon Oxide Film 70 Gate Oxide Film 71 Polysilicon 72 Tungsten Silicide 73 Gate electrode 80 Contact hole 85 Via hole 91 Wiring 400, 401, 411, 431, 450 Alignment key groove
フロントページの続き (72)発明者 中林 隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continued (72) Inventor Takashi Nakabayashi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (10)
導体装置の製造方法であって、 前記半導体基板上に、半導体マスクの位置合わせ用の所
要の幅および所要の深さを有する位置合わせ用溝または
位置合わせ用ホールを形成する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第1
の半導体マスクを位置合わせして、第1のマスクパター
ンを形成し、エッチングによって少なくとも第1の溝ま
たは第1のホールを形成する工程と、 前記半導体基板上に第1の膜を形成する工程と、 前記第1の膜を研磨して平坦化する工程と、 前記半導体基板上に第2の膜を形成する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第2
の半導体マスクを位置合わせして第2のマスクパターン
を形成し、前記第2の膜をエッチングする工程とを備
え、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所
要の幅および所要の深さは、前記第2の膜の形成工程に
よって前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに
凹部が形成されるに足る大きさであ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 in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, wherein an alignment groove having a required width and a required depth for aligning a semiconductor mask is provided on the semiconductor substrate. Or a step of forming a positioning hole, and a first step is performed in the positioning groove or the positioning hole.
Aligning the semiconductor mask to form a first mask pattern and forming at least a first groove or a first hole by etching; and forming a first film on the semiconductor substrate. A step of polishing the first film to planarize it, a step of forming a second film on the semiconductor substrate, a step of forming the alignment groove or the alignment hole,
Aligning the semiconductor mask to form a second mask pattern and etching the second film, wherein the required width and required depth of the alignment groove or the alignment hole. Is a size sufficient to form a recess in the alignment groove or the alignment hole by the step of forming the second film.
する工程は、該第1の溝または第1のホールのエッチン
グと同時に、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホ
ールをエッチングするものであり、 前記所要の幅は、前記第1の膜と前記第2の膜との膜厚
の和の2倍よりも大きく、前記所要の深さは、前記膜厚
の和と前記第1の溝または第1のホールの深さとの差よ
りも大きいものである請求項1記載の半導体装置の製造
方法。2. The step of forming the first groove or the first hole is a step of etching the alignment groove or the alignment hole at the same time as etching the first groove or the first hole. And the required width is greater than twice the sum of the film thicknesses of the first film and the second film, and the required depth is the sum of the film thickness and the first film. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the difference is larger than the difference between the groove and the depth of the first hole.
導体装置の製造方法であって、 前記半導体基板上に、半導体マスクの位置合わせ用の所
要の幅および所要の深さを有する位置合わせ用溝または
位置合わせ用ホールを形成するとともに、第1の溝また
は第1のホールを形成する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第1
の半導体マスクを位置合わせして、第1のマスクパター
ンを形成し、エッチングによって少なくとも第2の溝ま
たは第2のホールを形成する工程と、 前記半導体基板上に第1の膜を形成する工程と、 前記第1の膜を研磨して平坦化する工程と、 前記半導体基板上に第2の膜を形成する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第2
の半導体マスクを位置合わせして第2のマスクパターン
を形成し、前記第2の膜をエッチングする工程とを備
え、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所
要の幅および所要の深さは、前記第2の膜の形成工程に
よって前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに
凹部が形成されるに足る大きさであ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 in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, wherein an alignment groove having a required width and a required depth for aligning a semiconductor mask is provided on the semiconductor substrate. Alternatively, a step of forming a positioning hole and forming a first groove or a first hole; and a step of forming a first groove or a first hole in the positioning groove or the positioning hole
Aligning the semiconductor mask to form a first mask pattern, and forming at least a second groove or a second hole by etching; and forming a first film on the semiconductor substrate. A step of polishing the first film to planarize it, a step of forming a second film on the semiconductor substrate, a step of forming the alignment groove or the alignment hole,
Aligning the semiconductor mask to form a second mask pattern and etching the second film, wherein the required width and required depth of the alignment groove or the alignment hole. Is a size sufficient to form a recess in the alignment groove or the alignment hole by the step of forming the second film.
する工程は、該第2の溝または第2のホールのエッチン
グと同時に、前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホ
ールをエッチングするものであり、 前記所要の幅は、前記第1の膜と前記第2の膜との膜厚
の和の2倍よりも大きく、前記所要の深さは、前記膜厚
の和と前記第2の溝または第2のホールの深さとの差よ
りも大きいものである請求項3記載の半導体装置の製造
方法。4. The step of forming the second groove or the second hole includes etching the alignment groove or the alignment hole at the same time as etching the second groove or the second hole. And the required width is larger than twice the sum of the film thicknesses of the first film and the second film, and the required depth is the sum of the film thickness and the second film. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 3, wherein the difference is larger than the difference between the groove and the depth of the second hole.
ないし4のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。5. The second film is a laminated film.
5. The method for manufacturing a semiconductor device according to any one of 4 to 4.
導体装置の製造方法であって、 前記半導体基板上に、半導体マスクの位置合わせ用の所
要の幅および所要の深さを有する位置合わせ用溝または
位置合わせ用ホールを形成する工程と、 前記半導体基板基板上に膜を形成して該膜を研磨平坦化
する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、半導
体マスクを位置合わせしてマスクパターンを形成し、前
記膜をエッチングする工程とを備え、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所
要の幅および所要の深さは、前記膜の形成工程によって
前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに凹部が
形成されるに足る大きさであ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, wherein a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, wherein an alignment groove having a required width and a required depth for aligning a semiconductor mask is provided on the semiconductor substrate. Alternatively, a step of forming an alignment hole, a step of forming a film on the semiconductor substrate substrate and polishing and flattening the film, and an alignment of a semiconductor mask with the alignment groove or the alignment hole. Forming a mask pattern and etching the film, wherein the required width and required depth of the alignment groove or the alignment hole are determined by the film formation step. Alternatively, the method of manufacturing a semiconductor device is characterized in that the size is large enough to form a recess in the alignment hole.
導体装置の製造方法であって、 半導体基板上に第1の溝または第1のホールを形成し、
第1の膜で埋め込み研磨して平坦化する工程と、 半導体基板上に第2の膜を形成し、該第2の膜を研磨し
て平坦化する工程と、 半導体マスクの位置合わせ用の所要の幅および所要の深
さを有する位置合わせ用溝または位置合わせ用ホール
を、前記第2の膜又は前記第1の膜と前記第2の膜をエ
ッチングして形成するとともに、第2の膜をエッチング
してコンタクトホールを形成する工程と、 第3の膜を形成してエッチングを行って前記第3の膜を
前記コンタクトホールに埋め込む工程と、 半導体基板上に第4の膜を形成する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、半導
体マスクを位置合わせしてマスクパターンを形成し、前
記第4の膜をエッチングして配線を形成する工程とを備
え、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所
要の幅および所要の深さは、前記第4の膜の形成工程に
よって前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに
凹部が形成されるに足る大きさであることを特徴とする
半導体装置の製造方法。7. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, wherein a first groove or a first hole is formed on the semiconductor substrate,
A step of embedding and polishing the first film to planarize it, a step of forming a second film on the semiconductor substrate and polishing the second film to planarize it, and a step for aligning the semiconductor mask. A positioning groove or a positioning hole having a width and a required depth is formed by etching the second film or the first film and the second film, and the second film is formed. A step of forming a contact hole by etching, a step of forming a third film and etching to embed the third film in the contact hole, and a step of forming a fourth film on a semiconductor substrate. A step of forming a mask pattern by aligning a semiconductor mask with the alignment groove or the alignment hole, and etching the fourth film to form a wiring, the alignment groove or Position The required width and required depth of the baffle hole are large enough to form a recess in the alignment groove or the alignment hole in the step of forming the fourth film. Of manufacturing a semiconductor device.
4の膜との膜厚の和の2倍よりも大きく、前記所要の深
さは、第4の膜の膜厚よりも大きいものである請求項7
記載の半導体装置の製造方法。8. The required width is greater than twice the sum of the film thicknesses of the third film and the fourth film, and the required depth is greater than the film thickness of the fourth film. Is also large.
The manufacturing method of the semiconductor device described in the above.
導体装置の製造方法であって、 半導体基板上に、半導体マスクの位置合わせ用の所要の
幅および所要の深さを有する位置合わせ用溝または位置
合わせ用ホールを形成するとともに、コンタクトホール
を形成する工程と、 第1の膜を形成してエッチングを行って前記第1の膜を
前記コンタクトホールに埋め込む工程と、 半導体基板上に第2の膜を形成する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第1
の半導体マスクを位置合わせして第1のマスクパターン
を形成し、前記第2の膜をエッチングして配線を形成す
る工程と、 半導体基板上に第3の膜を形成する工程と、 前記第3の膜を研磨して平坦化する工程と、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに、第2
の半導体マスクを位置合わせして第2のマスクパターン
を形成し、前記第3の膜をエッチングしてヴィアホール
を形成する工程とを備え、 前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールの前記所
要の幅および所要の深さは、前記第3の膜の形成工程に
よって前記位置合わせ用溝または位置合わせ用ホールに
凹部が形成されるに足る大きさであることを特徴とする
半導体装置の製造方法。9. A method of manufacturing a semiconductor device in which a semiconductor element is formed on a semiconductor substrate, which comprises an alignment groove having a required width and a required depth for aligning a semiconductor mask on the semiconductor substrate. Forming a contact hole and forming a contact hole; forming a first film and etching the first film to fill the contact hole; and forming a second film on the semiconductor substrate. A step of forming a film, and a first step in the alignment groove or the alignment hole.
Aligning the semiconductor mask to form a first mask pattern, etching the second film to form a wiring; forming a third film on a semiconductor substrate; A step of polishing and flattening the film of step 2;
Aligning the semiconductor mask to form a second mask pattern, and etching the third film to form a via hole. The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the width and the required depth are large enough to form a recess in the alignment groove or the alignment hole by the step of forming the third film.
第3の膜との膜厚の和の2倍よりも大きく、前記所要の
深さは、第3の膜の研磨量と配線の厚みとの差よりも大
きいものである請求項9記載の半導体装置の製造方法。10. The required width is greater than twice the sum of the film thicknesses of the first film and the third film, and the required depth is the polishing amount of the third film. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the difference is larger than the difference between the thickness of the wiring and the wiring.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02919196A JP3604487B2 (en) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02919196A JP3604487B2 (en) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Method for manufacturing semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09223656A true JPH09223656A (en) | 1997-08-26 |
JP3604487B2 JP3604487B2 (en) | 2004-12-22 |
Family
ID=12269317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02919196A Expired - Fee Related JP3604487B2 (en) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | Method for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3604487B2 (en) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043201A (en) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
JP2004039731A (en) * | 2002-07-01 | 2004-02-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | Alignment mark for semiconductor device |
KR100421656B1 (en) * | 2001-12-28 | 2004-03-11 | 동부전자 주식회사 | Method for forming a semiconductor device |
JP2005045218A (en) * | 2003-06-13 | 2005-02-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Integrated-circuit semiconductor element with overlay key and aligning key and manufacturing method therefor |
US6916743B2 (en) | 2001-07-19 | 2005-07-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing thereof |
WO2005093832A1 (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Infineon Technologies Ag | Method for producing an integrated circuit assembly with an auxiliary indentation, particularly with aligning marks, and an integrated circuit arrangement |
JP2007027681A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Hynix Semiconductor Inc | Method for manufacturing semiconductor device |
JP2007123339A (en) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
US7265021B2 (en) | 2004-01-21 | 2007-09-04 | Seiko Epson Corporation | Alignment method, method for manufacturing a semiconductor device, substrate for a semiconductor device, electronic equipment |
JP2007288213A (en) * | 2007-06-25 | 2007-11-01 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor substrate |
JP2009170558A (en) * | 2008-01-14 | 2009-07-30 | Denso Corp | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
JP2011040687A (en) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method of manufacturing semiconductor laser |
JP2013012644A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Method for forming alignment mark and semiconductor wafer |
JP2020021773A (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 株式会社デンソー | Method of manufacturing semiconductor device |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP02919196A patent/JP3604487B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002043201A (en) * | 2000-07-28 | 2002-02-08 | Mitsubishi Electric Corp | Method of manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
US6383910B2 (en) | 2000-07-28 | 2002-05-07 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing a semiconductor device, and a semiconductor device manufactured thereby |
US6916743B2 (en) | 2001-07-19 | 2005-07-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing thereof |
KR100421656B1 (en) * | 2001-12-28 | 2004-03-11 | 동부전자 주식회사 | Method for forming a semiconductor device |
JP2004039731A (en) * | 2002-07-01 | 2004-02-05 | Oki Electric Ind Co Ltd | Alignment mark for semiconductor device |
US6891277B2 (en) | 2002-07-01 | 2005-05-10 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Semiconductor device alignment mark having oxidation prevention cover film |
JP2005045218A (en) * | 2003-06-13 | 2005-02-17 | Samsung Electronics Co Ltd | Integrated-circuit semiconductor element with overlay key and aligning key and manufacturing method therefor |
JP4537124B2 (en) * | 2003-06-13 | 2010-09-01 | 三星電子株式会社 | Integrated circuit semiconductor device having overlay key, align key, and manufacturing method thereof |
US7265021B2 (en) | 2004-01-21 | 2007-09-04 | Seiko Epson Corporation | Alignment method, method for manufacturing a semiconductor device, substrate for a semiconductor device, electronic equipment |
WO2005093832A1 (en) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Infineon Technologies Ag | Method for producing an integrated circuit assembly with an auxiliary indentation, particularly with aligning marks, and an integrated circuit arrangement |
US7795105B2 (en) | 2004-03-25 | 2010-09-14 | Infineon Technologies Ag | Method for producing an integrated circuit assembly with an auxiliary indentation, particularly with aligning marks, and an integrated circuit arrangement |
JP2007027681A (en) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Hynix Semiconductor Inc | Method for manufacturing semiconductor device |
JP2007123339A (en) * | 2005-10-25 | 2007-05-17 | Seiko Epson Corp | Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device |
JP2007288213A (en) * | 2007-06-25 | 2007-11-01 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | Manufacturing method of semiconductor substrate |
JP2009170558A (en) * | 2008-01-14 | 2009-07-30 | Denso Corp | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
JP2011040687A (en) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Method of manufacturing semiconductor laser |
JP2013012644A (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-17 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Method for forming alignment mark and semiconductor wafer |
JP2020021773A (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 株式会社デンソー | Method of manufacturing semiconductor device |
WO2020027130A1 (en) * | 2018-07-30 | 2020-02-06 | 株式会社デンソー | Method for manufacturing semiconductor device |
US11967564B2 (en) | 2018-07-30 | 2024-04-23 | Denso Corporation | Method for manufacturing semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3604487B2 (en) | 2004-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7279376B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
US6461934B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor device having trench type element isolation regions | |
US20010014525A1 (en) | Process for forming trenches and contacts during the formation of a semiconductor memory device | |
US5733801A (en) | Method of making a semiconductor device with alignment marks | |
JPH0665225B2 (en) | Method of manufacturing semiconductor memory device | |
JP3604487B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
WO1998044548A1 (en) | Method of forming a contact opening adjacent to an isolation trench in a semiconductor substrate | |
JP3214475B2 (en) | Method of forming dual damascene wiring | |
JP3335811B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
US6180489B1 (en) | Formation of finely controlled shallow trench isolation for ULSI process | |
KR100366171B1 (en) | Method of forming contact or wiring in semiconductor device | |
US6613631B2 (en) | Method of forming a non-volatile semiconductor memory device with a tunnel barrier film defined by side walls | |
JP3440671B2 (en) | Wiring formation method | |
KR100421825B1 (en) | Process for producing semiconductor device | |
KR0124144B1 (en) | Semiconductor device including silicon ladder resin layer | |
JPH09312331A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JPH02211652A (en) | Semiconductor device | |
JP3483090B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2757784B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JP2001284204A (en) | Semiconductor device and its manufacturing method | |
JP3403018B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2748465B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH0969561A (en) | Fabrication of semiconductor device | |
JPH05190565A (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH10256498A (en) | Semiconductor storage device and its manufacture |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040604 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040907 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040929 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081008 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091008 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101008 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |