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JP3498393B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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JP3498393B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP3498393B2
JP3498393B2 JP31629494A JP31629494A JP3498393B2 JP 3498393 B2 JP3498393 B2 JP 3498393B2 JP 31629494 A JP31629494 A JP 31629494A JP 31629494 A JP31629494 A JP 31629494A JP 3498393 B2 JP3498393 B2 JP 3498393B2
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manufacturing
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  • 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】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、リソグラフィー工程に
おける層間合わせ方法に係り、特に合わせずれに伴う半
導体装置の特性劣化を防止できる半導体装置の製造方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interlayer alignment method in a lithography process, and more particularly to a method of manufacturing a semiconductor device capable of preventing characteristic deterioration of the semiconductor device due to misalignment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のリソグラフィー工程における層間
合わせ方法は、例えば特開平2−39534に記載され
ているように、活性領域規定層を用いて所望の加工を行
ないLOCOS酸化を実施して素子分離領域を作り、そ
の際作成されたLOCOS酸化膜段差を有する位置情報
用層間合わせパターンを用いてゲート電極領域規定層を
活性領域規定層に合わせ所望の加工を行ないゲート電極
を作成し、ソース/ドレイン領域およびパッシベーショ
ン膜を形成したのち、LOCOS段差を有する位置情報
用層間合わせパターンを用いて接続穴領域規定層を活性
領域規定層に合わせパッシベーション膜の加工を行ない
配線層を形成するといった方法を用いていた。この際、
それぞれの層間合わせではx方向、y方向何れも同じ位
置情報用層間合わせパターンを基準にしていた。また、
特開平6−61486に記載の半導体装置の製造方法で
は、上記接続穴領域規定層をゲート電極段差を有する位
置情報用層間合わせパターンを用いてゲート電極領域規
定層に合わせてパッシベーション膜の加工を行ない電極
層を形成するといった方法を用いていた。この場合もそ
れぞれの層間合わせではx方向、y方向何れも同じ位置
情報用層間合わせパターンを基準にしていた。
2. Description of the Related Art A conventional inter-layer alignment method in a lithographic process is, for example, as described in JP-A-2-39534, desired processing is carried out using an active region defining layer and LOCOS oxidation is carried out to carry out element isolation regions. Then, the gate electrode region defining layer is aligned with the active region defining layer by using the interlayer alignment pattern for position information having the LOCOS oxide film step created at that time, and the desired processing is performed to form the gate electrode. After forming the passivation film, a method of forming a wiring layer by processing the passivation film by aligning the connection hole region defining layer with the active region defining layer using the position information interlayer aligning pattern having a LOCOS step is used. . On this occasion,
In each interlayer alignment, the same positional information interlayer alignment pattern was used as a reference in both the x and y directions. Also,
In the method of manufacturing a semiconductor device described in JP-A-6-61486, the passivation film is processed in conformity with the gate electrode region defining layer using the position information interlayer alignment pattern having the gate electrode step difference in the connection hole region defining layer. The method of forming an electrode layer was used. In this case as well, in each interlayer alignment, the same positional information interlayer alignment pattern is used as a reference in both the x and y directions.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のリソグラフ
ィ−工程を有する半導体装置の製造方法では、通常活性
領域規定層のパターン形状の辺で全長の長い辺方向とゲ
ート電極領域規定層のパターン形状の辺で全長の長い辺
方向とは直交しているが、必ず層間合わせのズレが生じ
るため、接続穴領域規定層を活性領域規定層の位置情報
を利用して合わせると接続穴領域規定層とゲート電極領
域規定層との合わせズレが大きくなり接続穴がゲート電
極から外れてしまう可能性が大きくなる。これを防止す
るために、接続穴領域規定層とゲート電極領域規定層と
の合わせズレを考慮して、接続穴領域規定層が有る部分
ではゲート電極領域規定層を大きなパターンにしてい
る。この結果、微細化がその分だけ妨げられてしまうと
いう問題があった。さらに、接続穴領域規定層をゲート
電極領域規定層の位置情報を利用して合わせると接続穴
領域規定層と活性領域規定層との合わせズレが大きくな
り接続穴が活性領域のソース/ドレイン領域から外れて
しまう可能性が大きくなる。その結果、ソース/ドレイ
ン接合の漏れ電流が非常に大きくなってしまう。通常こ
れを防止するために、接続穴加工後に、ソース/ドレイ
ン領域形成に用いた不純物と同じ導電型を示す不純物を
導入している。このような不純物導入を行なうと、ソー
ス/ドレイン接合が近接した素子のソース/ドレイン接
合が近づくため素子分離特性が劣化し、また、LOCO
S酸化膜直下のソース/ドレイン領域とは異なる比較的
高濃度の導電型層にソース/ドレイン領域の冶金的接合
位置が形成されるため接合耐圧が低下するという問題が
あった。さらに、余分な不純物導入工程が増えるため半
導体装置製造工程が複雑になるという問題があった。
In the conventional method of manufacturing a semiconductor device having the above-mentioned lithography process, in the side of the pattern shape of the active region defining layer, the side of the pattern having the longer total length and the pattern shape of the gate electrode region defining layer are formed. Although the sides are orthogonal to the side with the longest length, there is always a layer misalignment, so if the connection hole area defining layer is aligned using the position information of the active area defining layer, the connection hole area defining layer and the gate will be aligned. The misalignment with the electrode region defining layer becomes large, and the possibility that the connection hole will come off the gate electrode becomes large. In order to prevent this, the gate electrode region defining layer is formed in a large pattern in the portion where the connection hole region defining layer is present, in consideration of the misalignment between the connection hole region defining layer and the gate electrode region defining layer. As a result, there is a problem that miniaturization is hindered to that extent. Furthermore, if the connection hole region defining layer is aligned using the position information of the gate electrode region defining layer, the misalignment between the connection hole region defining layer and the active region defining layer becomes large, and the connection hole is formed from the source / drain region of the active region. There is a greater chance of it coming off. As a result, the leakage current of the source / drain junction becomes very large. Usually, in order to prevent this, an impurity having the same conductivity type as that used for forming the source / drain regions is introduced after processing the connection hole. When such impurities are introduced, the source / drain junctions of the elements whose source / drain junctions are close to each other are brought close to each other, so that the element isolation characteristics are deteriorated and the LOCO
Since the metallurgical junction position of the source / drain region is formed in the conductive type layer having a relatively high concentration different from the source / drain region immediately below the S oxide film, there is a problem that the junction breakdown voltage is lowered. Furthermore, there is a problem that the semiconductor device manufacturing process becomes complicated because the number of extra impurity introducing processes increases.

【0004】本発明の目的は、上記従来の問題を解決
し、合わせずれに伴う半導体装置の特性劣化の防止およ
び微細化/工程増加の障壁を取り払うことができる半導
体装置の製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device which solves the above-mentioned conventional problems, prevents characteristic deterioration of the semiconductor device due to misalignment, and eliminates barriers to miniaturization / addition of steps. It is in.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を図1及び図2を用いて説明する。
Means for solving the above problems will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

【0006】上記目的は、第1、第2及び第3の露光用
マスクにそれぞれ形成された第1、第2及び第3のパタ
ーンを基板上に順次転写する工程を含む半導体装置の製
造方法において、第2のパターンは第1のパターンの位
置情報を利用して位置合わせする工程と、第1のパター
ンまたは第2のパターンの何れか一の位置情報を用い
て、第3のパターンのx方向の位置合わせを行う工程
と、x方向の位置合わせに用いたパターンとは別の第1
または第2のパターンの位置情報を用いて、第3のパタ
ーンのy方向の位置合わせを行うことにより達成され
る。
The above-mentioned purpose is for the first, second and third exposures.
First, second and third patterns respectively formed on the mask
Of semiconductor devices, including the step of sequentially transferring the devices onto the substrate.
In the manufacturing method, the second pattern is the position of the first pattern.
Positioning process using placement information and the first putter
Position information of either the second pattern or the second pattern
The step of aligning the third pattern in the x direction
And a pattern different from the pattern used for alignment in the x direction.
Alternatively, by using the position information of the second pattern, the third pattern
Achieved by performing the y-direction alignment of the
It

【0007】 ここで、前記第1、第2及び第3のパタ
ーンはそれぞれx方向及びy方向に沿った直線辺により
囲まれた形状をなし、第1のパターンはx方向に、第2
のパターンはy方向に沿って延在し、前記第1、第2、
第3のパターン間で位置合わせを行う場合、第2のパタ
ーンは第1のパターンの位置情報を利用して位置合わせ
し、第3のパターンのx方向に沿った直線辺は、第
パターンの位置情報を利用して合わせ、第3のパターン
のy方向に沿った直線辺は、第のパターンの位置情報
を利用して合わせる。
Here, the first, second, and third patterns have a shape surrounded by straight sides along the x direction and the y direction, respectively, and the first pattern has a second shape in the x direction.
Pattern extends along the y-direction, and the first, second,
When performing alignment between the third patterns, the second pattern is aligned using the positional information of the first pattern, and the straight side along the x direction of the third pattern is the first pattern. Of the third pattern, and the straight side of the third pattern along the y direction is aligned using the position information of the second pattern.

【0008】なお、第3のパターンの回転の合わせは、
第1のパターンまたは第2のパターンの何れか一の位置
情報を利用して合わせる工程と、あるいは、第1のパタ
ーンおよび第2のパターンの位置情報を処理し、合成さ
れた位置情報を利用して合わせる。
The rotation of the third pattern is adjusted as follows.
Position of either the first pattern or the second pattern
The process of matching using information, or the first pattern
And the position information of the second pattern is processed and combined.
Match using the location information obtained.

【0009】さらに、各パターンはそれぞれx方向及び
y方向に沿った直線辺により囲まれた形状をなし、活性
領域パターンはx方向に、電極領域パターンはy方向に
延在し、各パターン間で位置合わせを行う場合、電極領
域パターンは、活性領域パターンの位置情報を利用して
位置合わせし、接続穴領域パターンの位置合わせは、該
接続穴領域パターンのx方向の位置情報と電極領域のパ
ターンの位置情報を利用して行い、接続穴領域パターン
の位置合わせは、該接続穴領域パターンのy方向の位置
情報と活性領域のパターンの位置情報を利用して合わせ
る。
Further, each pattern has an x direction and
Active with a shape surrounded by straight sides along the y direction
The area pattern is in the x direction and the electrode area pattern is in the y direction.
When extending and aligning between each pattern,
The area pattern uses the position information of the active area pattern
Alignment, the alignment of the connection hole area pattern
The position information of the connection hole area pattern in the x direction and the electrode area pattern
Performed using the position information of the turn, and the connection hole area pattern
Is aligned with the y-direction position of the connection hole area pattern.
Information and the position information of the pattern of the active area
It

【0010】ここで、接続穴領域パターンの位置合わせ
は、該接続穴領域パターンのx方向の位置情報と活性領
域のパターンの位置情報を利用して行い、同時に該接続
穴領域パターンのy方向の位置情報と電極領域のパター
ンの位置情報を利用して合わせるといった方法をとって
も構わない。
Alignment of connection hole area pattern
Indicates the position information of the connection hole area pattern in the x direction and the active area.
The connection is performed at the same time by using the position information of the pattern of the area.
Position information of hole area pattern in y direction and pattern of electrode area
Using the location information of the
I don't mind.

【0011】上記のような合わせ機能を持った露光装置
を半導体製造方法に用いる。
The exposure apparatus having the alignment function as described above is used in a semiconductor manufacturing method.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】第1のパターン1、第2のパター
2および第3のパターン3の間で層間合わせを行う場
合、第2のパターン2を第1のパターン1の位置情報を
利用して合わせる場合、必ずx方向、y方向および回転
にズレが生ずる。その時、第1のパターン1に対する第
2のパターン2のそれぞれの合わせズレの平均値がΔx
1-2、Δy1-2およびΔθ1-2とする。この時、第3の
ターン3のx方向および回転を第2のパターン2の位置
情報を利用して合わせ、また、第3のパターン3のy方
向を第1のパターン1の位置情報を利用して合わせるた
時、合わせズレの平均値が第2のパターン2のx方向お
よび回転に対してΔx2-3およびΔθ2-3であり、第1の
パターン1のy方向に対してΔy1-3であるとする。従
って、第3のパターン3のx方向および回転のズレは第
2のパターン2に対してΔx2-3およびΔθ2-3であり、
第3のパターン3のy方向のズレは第1のパターンに対
してΔy1-3である。上記従来法で実施すると、第3の
パターン3のx方向および回転のズレは第2のパターン
2に対してΔx1-2+Δx2-3およびΔθ1-2+Δθ2-3
あり、第3のパターン3のy方向のズレは第1のパター
に対してΔy1-2+Δy2-3である。このように、第3
パターン3の第2のパターン2に対するx方向および
回転の合わせズレを小さく、また、第3のパターン3の
第1のパターン1に対するx方向のズレを小さくしたい
場合には、本発明が有効であることが判る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First pattern 1 and second pattern
When the interlayer alignment is performed between the second pattern 3 and the third pattern 3, when the second pattern 2 is aligned using the positional information of the first pattern 1, there is always a deviation in the x direction, the y direction, and the rotation. . At that time, the average value of each misalignment of the second pattern 2 with respect to the first pattern 1 is Δx.
1-2 , Δy 1-2 and Δθ 1-2 . In this case, the third path
When the x direction and the rotation of the turn 3 are aligned by using the position information of the second pattern 2 and the y direction of the third pattern 3 is aligned by using the position information of the first pattern 1, the alignment is performed. The average value of the deviations is Δx 2-3 and Δθ 2-3 with respect to the x direction and rotation of the second pattern 2,
It is assumed that Δy 1-3 is in the y direction of pattern 1. Therefore, the misalignment in the x direction and the rotation of the third pattern 3 is Δx 2-3 and Δθ 2-3 with respect to the second pattern 2,
The deviation of the third pattern 3 in the y direction is Δy 1-3 with respect to the first pattern . When implemented by the above conventional method,
The deviation of the pattern 3 in the x direction and the rotation is Δx 1-2 + Δx 2-3 and Δθ 1-2 + Δθ 2-3 with respect to the second pattern 2, and the deviation of the third pattern 3 in the y direction is the third. 1 putter
, Δy 1-2 + Δy 2-3 . Thus, the third
Reduce the misalignment of the second x-direction and rotation with respect to the pattern 2 pattern 3, also when it is desired to reduce the deviation in the x direction with respect to the first pattern 1 of the third pattern 3, is effective invention I know there is.

【0013】特に、図1に示すように、第3のパターン
のx方向が第2のパターンに対して、また、第3のパタ
ーンのy方向が第1のパターンに対して合わせズレを小
さくする必要がある場合には、上述のように、パターン
の辺の全長の長い辺方向がx方向である第1のパターン
1、パターンの辺の全長の長い辺方向がy方向である第
2のパターン2および第3のパターン3の間で層間合わ
せを行う場合、第2のパターンは第1のパターンの位置
情報を利用して合わせ、第3のパターン3のx方向を第
2のパターン2の位置情報を利用して合わせ、また、第
3のパターン3のy方向を第1のパターン1の位置情報
を利用して合わせると良いことが判る。なお、第3の
ターン3の回転の合わせは第1のパターン1か第2の
ターン2の何れかの位置情報を利用して合わせること
で、合わせズレが問題となる方に合わせることができ
る。あるいは、回転の合わせは、第1のパターンおよび
第2のパターンの位置情報を処理して合成された位置情
報を用いて合わせることも可能である。
In particular, as shown in FIG. 1, the x direction of the third pattern is relative to the second pattern , and the third pattern is
When it is necessary to reduce the misalignment in the y direction of the pattern with respect to the first pattern , as described above, the first direction in which the long side of the entire length of the side of the pattern is the x direction. Pattern 1, the second pattern 2 and the third pattern 3 in which the long side direction of the entire side of the pattern is the y direction, the second pattern is the position information of the first pattern . To align the x direction of the third pattern 3 using the positional information of the second pattern 2, and the y direction of the third pattern 3 to the positional information of the first pattern 1. You can see that it is good to do it together. The third path
The combined rotation of the turn 3 the first pattern 1 or the second path
By using any one of the position information of the turn 2 to adjust, it is possible to adjust to the one where the misalignment is a problem. Alternatively, the rotation can be aligned by using the positional information synthesized by processing the positional information of the first pattern and the second pattern .

【0014】例えば、パターンの辺の全長が長い辺方向
がx方向である活性領域パターン4、パターンの辺の全
長が長い辺方向がy方向である電極領域パターン5およ
び接続穴領域パターン6および7の間で層間合わせを行
う場合、電極領域パターン5は活性領域パターン4の位
置情報を利用して合わせ、接続穴領域パターン6のx方
向を電極領域パターン5の位置情報を利用して合わせ、
また、接続穴領域パターン6のy方向を活性領域パター
4の位置情報を利用して合わせる。ここで、接続穴領
パターン7のx方向は活性領域パターン5の位置情報
を利用して合わせ、また、接続穴領域パターン7のy方
向は電極領域パターン4の位置情報を利用して合わせる
といった方法を用いても構わない。その結果、接続穴6
および7が活性領域部分および電極領域に囲まれた部分
から目外れになる確率は非常に小さくなる。これによっ
て、合わせ余裕を大きくできるため、微細化が推進で
き、特性劣化の少ない、かつ、工程増の無い半導体装置
の製造方法が実現できる。なお、用いる半導体基板の結
晶方位基準やリソグラフィー法に用いる露光装置の軸基
準により、本発明の説明で用いたx方向がy方向にな
り、また、y方向がx方向になっても差しつかえ無い。
[0014] For example, the active region pattern 4 total length of the sides of the pattern is long-side direction is the x direction, the electrode area the entire length of the sides of the pattern is long side direction y direction pattern 5 and the connecting hole region patterns 6 and 7 When performing interlayer alignment between the electrode regions, the electrode region pattern 5 is aligned using the position information of the active region pattern 4, the x direction of the connection hole region pattern 6 is aligned using the position information of the electrode region pattern 5,
Further, the y direction of the connection hole area pattern 6 is set to the active area pattern.
Use the position information of Point 4 to match. Here, the x direction of the connection hole region pattern 7 is aligned using the position information of the active region pattern 5, and the y direction of the connection hole region pattern 7 is aligned using the position information of the electrode region pattern 4. May be used. As a result, the connection hole 6
The probability that 7 and 7 will be off the eye from the portion surrounded by the active region and the electrode region is very small. As a result, the alignment margin can be increased, so that miniaturization can be promoted, a semiconductor device manufacturing method with less characteristic deterioration and no additional processes can be realized. It should be noted that the x direction used in the description of the present invention may be the y direction or the y direction may be the x direction depending on the crystal orientation reference of the semiconductor substrate used and the axis reference of the exposure apparatus used in the lithography method. .

【0015】上記のような合わせ機能を持った露光装置
を半導体製造方法に用いることで、任意の合わせが可能
になり、合わせ余裕の大きい半導体装置を製造すること
ができる。さらに、この機能を持った露光装置を用いた
半導体装置の製造方法だけでなく、その方法を用いて製
造した半導体装置についても本発明の範囲であることは
自明である。
By using the exposure apparatus having the alignment function as described above in the semiconductor manufacturing method, it is possible to perform arbitrary alignment, and it is possible to produce a semiconductor device with a large alignment margin. Further, it is obvious that not only the method of manufacturing a semiconductor device using the exposure apparatus having this function but also the semiconductor device manufactured by using the method is within the scope of the present invention.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の実施例であるダイナミックランダム
アクセスメモリ素子の製造方法について図2乃至図6を
用いて説明する。なお、図2はメモリセルのみの平面図
であり、また、図3(a)は図2のAB断面図であり、
図3(b)は図2のCD断面図である。ここでは、メモ
リセルの形成に関する製造方法について述べる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method of manufacturing a dynamic random access memory device which is an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is a plan view of only the memory cell, and FIG. 3 (a) is a cross-sectional view taken along the line AB of FIG.
FIG. 3B is a CD sectional view of FIG. Here, a manufacturing method for forming a memory cell will be described.

【0017】p型Si基板8の主表面に範囲規定層4の
パターンとなるように通常の選択酸化を用いてLOCO
S酸化膜9を形成した。この時、LOCOS酸化膜9の
段差を有した合わせパターンが形成される。ついで、L
OCOS酸化膜9の直下のp型不純物濃度が高くなるよ
うに、埋込p型層を10を形成した。その後、ゲート酸
化膜11およびゲート電極用多結晶Si膜12を形成
し、範囲規定層5のパターンを上記LOCOS酸化膜9
の段差を有した合わせパターンの位置情報を利用し、上
記範囲規定層4の合わせパターン位置と相対的に決めら
れた目標位置に合わせたリソグラフィー法を用いてゲー
ト電極用多結晶Si膜12を加工した。この時、ゲート
電極用多結晶Si膜12の段差を有した合わせパターン
が形成される。そして、LOCOS酸化膜9およびゲー
ト電極用多結晶Si膜12をマスクにn型不純物導入層
13を形成してソース/ドレインとしたのち、ゲート電
極用多結晶Si膜12囲むようにSi酸化膜14を形成
し、さらにSi酸化膜15を形成した。このSi酸化膜
15に電荷蓄積電極16形成用の規定範囲6の穴を明け
る際に、x方向の合わせはゲート電極用多結晶Si膜1
2の段差を有した合わせパターンからの位置情報を利用
し、また、y方向の合わせはLOCOS酸化膜9段差を
有した合わせパターンからの位置情報を利用した。な
お、この穴の形成時の回転方向の位置合わせは、ゲート
電極用多結晶Si膜12の段差を有した合わせパターン
からの情報を利用して合わせた。ここで、従来法と比較
するために、規定範囲6の穴加工の合わせをx方向、y
方向共にゲート電極用多結晶Si膜12の段差を有した
合わせパターンを利用して合わせたものも作製した。そ
の後、電荷蓄積電極16用の多結晶Si膜16を堆積/
加工し、さらに、電荷蓄積容量用絶縁膜17を堆積した
のち、電荷保持用多結晶Si膜18を堆積して電荷蓄積
容量用絶縁膜17と共に加工した。そして、硼素添加の
リンカラス膜19を堆積し、電極配線20形成用の規定
範囲7の穴を明ける際に、x方向の合わせはゲート電極
用多結晶Si膜12の段差を有した合わせパターンから
の位置情報を利用し、また、y方向の合わせはLOCO
S酸化膜9段差を有した合わせパターンからの位置情報
を利用した。なお、この穴の形成時の回転方向の位置合
わせは、ゲート電極用多結晶Si膜12の段差を有した
合わせパターンからの位置情報を利用した。つぎに、電
極配線20を堆積/加工してメモリセルを作製した。こ
のあとの製造工程は、通常のもので行った。
LOCO is formed on the main surface of the p-type Si substrate 8 by using ordinary selective oxidation so as to form the pattern of the range defining layer 4.
The S oxide film 9 was formed. At this time, the alignment pattern having the step of the LOCOS oxide film 9 is formed. Then, L
The buried p-type layer 10 was formed so that the p-type impurity concentration immediately below the OCOS oxide film 9 was high. After that, a gate oxide film 11 and a polycrystalline Si film 12 for a gate electrode are formed, and the pattern of the range defining layer 5 is changed to the LOCOS oxide film 9 described above.
The polycrystalline Si film 12 for a gate electrode is processed by using the positional information of the alignment pattern having the step of the above, and using the lithography method in which the alignment pattern position of the range defining layer 4 is aligned with the target position determined relative to the alignment pattern position. did. At this time, a matching pattern having a step of the polycrystalline Si film 12 for gate electrode is formed. Then, the n-type impurity introduction layer 13 is formed using the LOCOS oxide film 9 and the gate electrode polycrystalline Si film 12 as a mask to form the source / drain, and then the Si oxide film 14 is formed so as to surround the gate electrode polycrystalline Si film 12. Then, a Si oxide film 15 was formed. When forming a hole in the prescribed range 6 for forming the charge storage electrode 16 in the Si oxide film 15, alignment in the x direction is performed by using the polycrystalline Si film 1 for the gate electrode.
The positional information from the alignment pattern having two steps was used, and the alignment in the y direction was performed using the positional information from the alignment pattern having the LOCOS oxide film 9 step. The alignment in the rotational direction when forming the holes was performed by using information from the alignment pattern having the step of the polycrystalline Si film 12 for gate electrode. Here, in order to compare with the conventional method, the alignment of the hole drilling in the specified range 6 is performed in the x direction and the y direction.
An alignment pattern was also produced using the alignment pattern having the steps of the polycrystalline Si film 12 for the gate electrode in both directions. After that, a polycrystalline Si film 16 for the charge storage electrode 16 is deposited /
After processing, and further depositing the charge storage capacity insulating film 17, a charge holding polycrystalline Si film 18 was deposited and processed together with the charge storage capacity insulating film 17. Then, when the boron-added lin-calus film 19 is deposited and a hole is formed in the specified range 7 for forming the electrode wiring 20, the alignment in the x direction is performed from the alignment pattern having the step of the polycrystalline Si film 12 for the gate electrode. Position information is used, and the y-direction alignment is LOCO
The position information from the alignment pattern having the S oxide film 9 step was used. For the alignment in the rotational direction at the time of forming the hole, the positional information from the alignment pattern having the step of the polycrystalline Si film 12 for gate electrode was used. Next, the electrode wiring 20 was deposited / processed to fabricate a memory cell. Subsequent manufacturing steps were performed as usual.

【0018】なお、ここで用いたリソグラフィー法で
は、パターン形成に縮小投影露光装置を用いたが、X線
等倍露光装置やX線縮小露光装置やステップスキャン型
露光装置等特に限らない。また、パターン位置合わせの
方法は、半導体装置を形成する基板上に形成された各チ
ップ内に設けられた位置合わせパターンからの反射光を
利用し、パターンの位置を認識し、この位置データを基
に合わせ層のチップ配列を決める方式を用いた。実際に
は、基板上の特定のチップを選定し、このチップ内の指
定層の位置データを利用するグローバル方式を用いた
が、これに限らない。各チップ毎に位置合わせを行うダ
イ−バイ−ダイ方式や、それらの併用方式でも適用可能
である。また、上記実施例では、x方向とy方向が別の
ターゲットのように記述しているが、これに限らない。
x方向とy方向のターゲットが合成されて形成されてい
る場合は、x方向の位置情報を得る部分あるいはy方向
の位置情報を得る部分を分割して利用すればよい。ま
た、位置データの処理は電子計算機により行った。
In the lithography method used here, the reduction projection exposure apparatus was used for pattern formation, but the X-ray same-magnification exposure apparatus, X-ray reduction exposure apparatus, step scan type exposure apparatus, etc. are not particularly limited. The pattern alignment method uses reflected light from the alignment pattern provided in each chip formed on a substrate forming a semiconductor device, recognizes the position of the pattern, and uses this position data as a basis. A method of determining the chip arrangement of the alignment layer was used. In practice, a specific chip on the substrate is selected, and a global method that uses position data of a designated layer in this chip is used, but the present invention is not limited to this. A die-by-die system in which positioning is performed for each chip, or a combination of these systems is also applicable. Further, in the above embodiment, the x direction and the y direction are described as different targets, but the present invention is not limited to this.
When the target in the x direction and the target in the y direction are combined and formed, the part for obtaining the position information in the x direction or the part for obtaining the position information in the y direction may be divided and used. The position data was processed by an electronic computer.

【0019】本発明に依れば、図4に示す従来法と比較
して、図5に示すように規定範囲6の穴が規定範囲4の
活性領域から目外れする量が少なくできた。なお、上記
電荷蓄積電極16用の多結晶Si膜16にはn型不純物
が含まれているため、電荷蓄積電極16形成後の熱処理
の影響を受けてn型不純物が上記n型不純物導入層13
を超えて拡散している。そのため、上記目外れ量が多く
なると埋込p型層10と近づき接合位置の電界強度が高
くなる。また、近接するセルのn型不純物導入層とも近
づくため、素子分離能力が低下する。しかし、本発明で
は、その目外れ量を小さくできるので、上記電界強度を
小さくでき、また、素子分離能力を従来と同等にしなが
ら埋込p型層10の濃度を低下できるのでさらに上記電
界強度を小さくすることができた。その結果、図6に示
すように、情報保持特性を改善することができた。な
お、上記のような効果を利用することにより、様々な合
わせ余裕を確保することができ、2%程度の素子の微細
化に貢献できた。この微細化貢献度は、セルの配置を変
えることによって多少前後することは言うまでもない。
According to the present invention, as compared with the conventional method shown in FIG. 4, as shown in FIG. 5, the amount of holes in the specified range 6 deviating from the active region in the specified range 4 can be reduced. Since the polycrystalline Si film 16 for the charge storage electrode 16 contains n-type impurities, the n-type impurities are affected by the heat treatment after the charge storage electrode 16 is formed, and the n-type impurities are introduced into the n-type impurity introduction layer 13.
Has spread beyond. Therefore, when the amount of the eye deviation increases, the electric field strength at the junction position becomes higher as the distance from the buried p-type layer 10 approaches. Further, since the n-type impurity introduction layer of the adjacent cell is also close to the cell, the element isolation capability is lowered. However, in the present invention, since the amount of deviation can be made small, the electric field strength can be made small, and the concentration of the buried p-type layer 10 can be made low while keeping the element isolation capability equivalent to that of the conventional one, so that the electric field strength can be further increased. I was able to make it smaller. As a result, as shown in FIG. 6, the information retention characteristic could be improved. By utilizing the effects as described above, various alignment margins can be secured and it has been possible to contribute to the miniaturization of the device by about 2%. It goes without saying that the degree of contribution to miniaturization is somewhat changed by changing the arrangement of cells.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は、合わせずれに伴う半導体装置
の特性劣化を防止できるできるだけでなく、合わせ余裕
を大きくできるため、工程増を招くこと無く微細化が推
進でき、かつ、特性を改善するのに効果がある。
According to the present invention, not only the characteristic deterioration of the semiconductor device due to misalignment can be prevented but also the alignment margin can be increased, so that the miniaturization can be promoted without increasing the number of steps and the characteristics can be improved. Is effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の方法を説明するための合わせパタ−ン
の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a mating pattern for explaining a method of the present invention.

【図2】本発明の方法を説明する半導体装置の平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of a semiconductor device for explaining the method of the present invention.

【図3】本発明の実施例を説明するための半導体装置の
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a semiconductor device for explaining an embodiment of the present invention.

【図4】従来法の層間合わせを説明するための半導体装
置の平面図である。
FIG. 4 is a plan view of a semiconductor device for explaining interlayer alignment according to a conventional method.

【図5】本発明の実施例での層間合わせを説明するため
の半導体装置の平面図である。
FIG. 5 is a plan view of a semiconductor device for explaining interlayer alignment in an example of the present invention.

【図6】本発明を用いて製造した半導体装置の特性を説
明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining characteristics of a semiconductor device manufactured by using the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,4…第1のパターン、2,5…第2のパターン
3,6、7…第3のパターン、4…活性領域のパター
、5…電極領域のパターン、6,7…接続穴領域の
ターン。
1,4 ... first pattern , 2,5 ... second pattern ,
3, 6, 7 ... Third pattern , 4 ... Active area pattern
Down, the pattern of 5 ... electrode region, 6, 7 ... pa connecting hole area
turn.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大倉 理 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平2−27711(JP,A) 特開 平6−29183(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 9/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Osamu Okura 1-280, Higashi Koikekubo, Kokubunji, Tokyo Metropolitan Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-2-27711 (JP, A) JP-A-6 -29183 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 9/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】第1、第2及び第3の露光用マスクにそれ
ぞれ形成された第1、第2及び第3のパターンを基板上
に順次転写する工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、 前記第2のパターンは前記第1のパターンの位置情報を
利用して位置合わせする工程と、前記第1のパターンま
たは前記第2のパターンの何れか一の位置情報を用い
て、前記第3のパターンのx方向の位置合わせを行う工
程と、前記x方向の位置合わせに用いたパターンとは別
の第1または第2のパターンの位置情報を用いて、前記
第3のパターンのy方向の位置合わせを行う工程とを有
す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, comprising the steps of sequentially transferring first, second and third patterns respectively formed on first, second and third exposure masks onto a substrate, wherein: The second pattern is aligned using the position information of the first pattern, and the third pattern is formed by using the position information of any one of the first pattern and the second pattern. Position adjustment in the x direction and position adjustment in the y direction of the third pattern by using position information of the first or second pattern different from the pattern used for the x direction alignment. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】第1、第2及び第3の露光用マスクにそれ
ぞれ形成された第1、第2及び第3のパターンを基板上
に順次転写する工程を含む半導体装置の製造方法におい
て、 前記第1、第2及び第3のパターンはそれぞれx方向及
びy方向に沿った直線辺により囲まれた形状をなし、第
1のパターンはx方向に、第2のパターンはy方向に沿
って延在し、前記第1、第2、第3のパターン間で位置
合わせを行う場合、第2のパターンは第1のパターンの
位置情報を利用して位置合わせし、第3のパターンのx
方向に沿った直線辺は、第のパターンの位置情報を利
用して合わせ、第3のパターンのy方向に沿った直線辺
は、第のパターンの位置情報を利用して合わせる工程
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of sequentially transferring first, second and third patterns respectively formed on first, second and third exposure masks onto a substrate, wherein: The first, second, and third patterns have a shape surrounded by straight sides along the x direction and the y direction, respectively. The first pattern extends in the x direction and the second pattern extends in the y direction. If the first pattern, the second pattern, and the third pattern are aligned, the second pattern is aligned using the positional information of the first pattern, and the x of the third pattern is aligned.
There is a step of aligning the straight side along the direction using the position information of the first pattern, and aligning the straight side along the y direction of the third pattern using the position information of the second pattern. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項3】前記第3のパターンの回転の合わせは、前
記第1のパターンまたは前記第2のパターンの何れか一
の位置情報を利用して合わせる工程と、あるいは、前記
第1のパターンおよび前記第2のパターンの位置情報を
処理し、合成された位置情報を利用して合わせる工程と
を有することを特徴とする請求項1および2に記載の半
導体装置の製造方法。
3. The rotation alignment of the third pattern is performed by using the positional information of any one of the first pattern and the second pattern, or the first pattern and 3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising the step of processing the positional information of the second pattern and matching the positional information using the synthesized positional information.
【請求項4】露光用マスク毎にそれぞれ別々に形成され
た活性領域パターン、電極領域パターン及び接続穴領域
パターンを基板上に順次転写する工程を含む半導体装置
の製造方法において、 前記各パターンはそれぞれx方向及びy方向に沿った直
線辺により囲まれた形状をなし、前記活性領域パターン
はx方向に、前記電極領域パターンはy方向に延在し、
前記各パターン間で位置合わせを行う場合、前記電極領
域パターンは、前記活性領域パターンの位置情報を利用
して位置合わせし、接続穴領域パターンの位置合わせ
は、該接続穴領域パターンのx方向の位置情報と電極領
域のパターンの位置情報を利用して行い、前記接続穴領
域パターンの位置合わせは、該接続穴領域パターンのy
方向の位置情報と前記活性領域のパターンの位置情報を
利用して行う工程を有することを特徴とする半導体装置
の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of sequentially transferring, onto a substrate, an active region pattern, an electrode region pattern, and a connection hole region pattern, which are separately formed for each exposure mask. the active region pattern extends in the x direction, the electrode region pattern extends in the y direction, and the active region pattern extends in the x direction.
When performing alignment between the patterns, the electrode region pattern is aligned using the positional information of the active region pattern, and the alignment of the connection hole region pattern is performed in the x direction of the connection hole region pattern. The position information and the position information of the pattern of the electrode region are used to perform the alignment of the connection hole region pattern by y of the connection hole region pattern.
A method of manufacturing a semiconductor device, comprising the step of using position information of a direction and position information of a pattern of the active region.
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