JPH09106936A - 半導体装置の製造方法及び半導体基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストなパターン作成方法である干渉露光
法を用いるにも拘らず、深さ及び形状が均一な回折格子
を安定して形成できるようにする 【解決手段】 結晶基板１０の上に形成されたネガ型レ
ジスト膜１１に回折格子状のパターンを焼き付けると共
に、ネガ型レジスト膜１１における結晶基板１０の平坦
部形成領域１０ｂと対応する部分にコンタクトフォトマ
スク１３のパターンを焼き付けた後、ネガ型レジスト膜
１１に対して現像を行なうと、平坦部形成領域１０ｂに
おいてはネガ型レジスト膜１１が全面に残る一方、回折
格子形成領域１０ａにおいては回折格子状のレジストパ
ターン１５が形成される。残存するネガ型レジスト膜１
１及びレジストパターン１５を用いて結晶基板１０に対
してウェットエッチングを行なうと、回折格子１６及び
平坦部１７が形成され、ネガ型レジスト膜１１及びレジ
ストパターン１５を除去すると、回折格子１６及び平坦
部１７が露出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に干渉縞パ
ターン部と平坦部とを連続して有する半導体装置の製造
方法及び半導体基板のアライメントマークに関する。

【０００２】

【従来の技術】基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置としては電界吸収型の半導体
光変調器が知られている。光通信においては、主に１．
３μｍ帯及び１．５５μｍ帯の信号光が用いられてお
り、これらの波長帯の信号光を用いる場合、電界吸収型
の半導体光変調器は直接変調型の半導体レーザに比べ
て、波長チャープが小さいこと及び変調の高速化が望め
ること等の利点を持つため、光通信における変調の高速
化に有効である。

【０００３】また、電界吸収型の半導体光変調器は、構
造が単純であるので、ＤＦＢレーザ等他の光半導体部品
と１つの導波路として一体形成することが可能であると
いう特長も持つ。このように、電界吸収型の半導体光変
調器とＤＦＢレーザとを一体に形成した導波路素子を、
電界吸収型光変調器集積型ＤＦＢレーザと呼ぶ。

【０００４】図８は、電界吸収型光変調器集積型ＤＦＢ
レーザの構造を示しており、図８において、１００はＤ
ＦＢレーザ、１０１はＤＦＢレーザ１００を構成する第
１の導波路、１０２は第１の導波路１０１の中に刻まれ
た回折格子、１０３はＤＦＢレーザ１００の電極、１０
４は第１の導波路１０１を埋め込むように形成された高
抵抗半導体層である。また、図８において、１１０は電
界吸収型光変調器、１１１は電界吸収型光変調器１１０
を構成する第２の導波路、１１２は電界吸収型光変調器
１１０の電極である。ＤＦＢレーザ１００の電極１０３
と電界吸収型光変調器１００の電極１０５とは電気的に
分離されている。

【０００５】以上のように、電界吸収型光変調器集積型
ＤＦＢレーザにおいては、回折格子１０２が刻まれた第
１の導波路１０１と回折格子１０２が刻まれていない第
２の導波路１１１とが互いに直列になるよう一体形成さ
れている。

【０００６】以下、前記の電界吸収型光変調器集積型Ｄ
ＦＢレーザの一般的な製造方法について、図９を参照し
ながら説明する。

【０００７】まず、図９（ａ）に示すように、第１のク
ラッド層となる結晶基板１２０の上におけるＤＦＢレー
ザ１００を形成する領域に回折格子１０２を形成する一
方、結晶基板１２０の上における電界吸収型光変調器１
１０を形成する領域には平坦部１１３（回折格子が形成
されていない領域）を残存させる。

【０００８】次に、図９（ｂ）に示すように、回折格子
１０２及び平坦部１１３の上に、ＤＦＢレーザ１００の
活性層と電界吸収型光変調器１１０の光吸収層とを含む
導波路層となる第１の結晶層１２１を形成した後、該第
１の結晶層１２１の上に第２のクラッド層となる第２の
結晶層１２２を形成する。

【０００９】次に、図９（ｃ）に示すように、リソグラ
フィ工程により、第１の結晶層１２１及び第２の結晶層
１２２をエッチングして導波路１２３を形成した後、結
晶基板１２０上におけるＤＦＢレーザ１００を構成する
領域に高抵抗半導体層１０４を形成する。

【００１０】次に、図９（ｄ）に示すように、ＤＦＢレ
ーザ１００の電極１０３、電界吸収型光変調器１１０の
電極１１２及び各電極１０３，１１２同士を分離する分
離部１２４を導波路１２３に形成する。また、結晶基板
１２０の裏面側を素子の厚さを調節するためにエッチン
グした後、結晶基板１２０の裏面に接地電極１２５を形
成する。第１の導波路１０１の端面及び第２の導波路１
１１の端面にそれぞれ光学膜１２６を形成する。

【００１１】前記の電界吸収型光変調器集積型ＤＦＢレ
ーザの製造方法において、図９（ａ）に示したように、
結晶基板１２０の上に、回折格子１０２と平坦部１１３
とを連続的に形成する必要がある。ところで、コヒーレ
ント光を光源とする干渉露光法は、回折格子１０２を形
成する簡単な方法として知られており、その特長は、回
折限界よりも小さい幅の細線よりなる回折格子の干渉縞
を安価な装置により短時間でレジストに転写できること
である。従って、選択的に回折格子を形成する場合に、
干渉露光法を利用することは、製造コストの低減に有効
である。

【００１２】以下、干渉露光法を用いて選択的に回折格
子を形成する第１の従来の方法について図１０を参照し
ながら説明する。

【００１３】まず、図１０（ａ）に示すように、結晶基
板１２０の上における電界吸収型光変調器を形成する領
域にＳｉＮ膜１４０を選択的に形成した後、結晶基板１
２０の上にポジ型レジスト膜１４１を全面に亘って塗布
する。その後、図１０（ｂ）に示すように、２光束のコ
ヒーレント光１４２を互いに反対方向となる２方向から
斜めに照射する干渉露光を行なう。

【００１４】次に、ポジ型レジスト膜１４１に対して現
像を行なうと、図１０（ｃ）に示すように、ＳｉＮ膜１
４０の表面を含む結晶基板１２０の表面上に２光束のコ
ヒーレント光１４２の干渉による回折格子状のレジスト
パターン１４３が形成される。

【００１５】次に、ＳｉＮ膜１４０は溶かさないが結晶
基板１２０を溶かすエッチング液により結晶基板１２０
に対してエッチングを行なうと、すなわち、ＳｉＮ膜１
４０をエッチングマスクとして結晶基板１２０に対して
エッチングを行なうと、図１０（ｄ）に示すように、結
晶基板１２０におけるＳｉＮ膜１４０に覆われていない
領域にのみ回折格子状のレジストパターン１４３が選択
的に転写されて、回折格子１０２が選択的に形成され
る。

【００１６】次に、図１０（ｅ）に示すように、ＳｉＮ
膜１４０及び結晶基板１２０の表面のレジストパターン
１４３を有機洗浄液により除去した後、ＳｉＮ膜１４０
は溶かすが結晶基板１２０は溶かさないエッチング液を
用いてＳｉＮ膜１４０を除去すると平坦部１１３が露出
する。

【００１７】以下、干渉露光法を用いて選択的に回折格
子を形成する第２の従来の方法について図１１を参照し
ながら説明する。

【００１８】まず、図１１（ａ）に示すように、結晶基
板１２０の上に全面に亘ってポジ型レジスト膜１４１を
形成した後、ポジ型レジスト膜１４１の上における電界
吸収型光変調器を形成する領域にフォトマスク１４４を
ポジ型レジスト膜１４１の表面に密着させた状態で、２
光束のコヒーレント光１４２をポジ型レジスト膜１４１
に照射する干渉露光を行なう。

【００１９】次に、ポジ型レジスト膜１４１に対して現
像を行なうと、図１１（ｃ）に示すように、結晶基板１
２０の上におけるフォトマスク１４４に覆われていなか
った領域にのみ、２光束のコヒーレント光１４２の干渉
による回折格子状のレジストパターン１４３が形成され
る。その後、ポジ型レジスト膜１４１及び回折格子状の
レジストパターン１４３をマスクとして結晶基板１２０
に対してエッチングを行なうと、図１１（ｄ）に示すよ
うに、結晶基板１２０の表面にレジストパターン１４３
が選択的に転写されて、回折格子１０２が選択的に形成
される。

【００２０】次に、ポジ型レジスト膜１４１及びレジス
トパターン１４３を剥離するように結晶基板５０１の表
面を洗浄すると、回折格子１０２及び平坦部１１３が露
出する。

【００２１】前記第１又は第２の従来の方法により、結
晶基板１２０の上に回折格子１０２を選択的に作成する
場合、選択的に作成される回折格子１０２と、その後の
工程において形成される他のパターンとのアライメント
合わせのために、アライメントマークを予め形成してお
く必要がある。

【００２２】以下、アライメントマークを有する従来の
半導体基板について図１２を参照しながら説明する。

【００２３】図１２において、１５０は結晶基板１２０
の表面に突出するように形成された膜厚０．２５μｍの
アライメントパターンであって、該アライメントパター
ン１５０はＳｉＯ₂ 膜よりなる。アライメントパターン
１５０を結晶基板１２０の表面から突出する構造にする
ことによって、アライメントパターン１５０の上にレジ
ストを塗布しても、アライメントパターン１５０を認識
することができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポジ型レジ
スト膜１４１を構成するレジストは通常スピンコート法
により供給されるので、回折格子を選択的に形成する第
１の従来の方法によると、レジストが結晶基板１２０の
表面におけるＳｉＮ膜１４０の端部の近傍に多量に供給
される結果、図１０（ａ）に示すように、ポジ型レジス
ト膜１４１におけるＳｉＮ膜１４０の端部近傍は他の部
分よりも膜厚が局所的に大きくなる。また、ポジ型レジ
スト膜１４１の膜厚は、大局的に見て、結晶基板１２０
の表面にＳｉＮ膜１４０が形成されていない場合に比べ
て、バラツキが大きくなる。このため、図１０（ｂ）に
示す干渉露光工程において、ポジ型レジスト膜１４１よ
りなる回折格子状のレジストパターン１４３の形状が著
しく歪んだり、回折パターンが無くなったりする。

【００２５】ポジ型レジスト膜１４１の膜厚が比較的厚
い部分と比較的薄い部分とにおいては、適切な露光時間
及び現像時間が互いに異なるため、レジストパターン１
４３の山部の高さ及び谷部の深さが、結晶基板１２０の
表面において不均一になる。また、ＳｉＮ膜１４０の近
傍においては、レジストパターン１４３が現像時に完全
に溶けてしまい結晶基板１２０が露出することがある。

【００２６】従って、エッチングの後に形成される回折
格子１０２は、形状が歪むと共に深さが不均一となる。
特に、ＳｉＮ膜１４０の近傍においては、レジストパタ
ーン１４３が完全に剥離していることが多いために、結
晶基板１２０が大きく抉られるようにエッチングされて
しまう。

【００２７】図１３は、前記第１の従来の方法により作
成された回折格子１０２の典型例を示しており、図１３
（ａ）に示すように、レジスト膜１４１におけるＳｉＮ
膜１４０の端部１４１ａの近傍と対応する部位の回折格
子１０２においては、均一な深さを有する部分１０２ａ
よりも深くエッチングされた部分１０２ｂ及び歪んだ部
分１０２ｃ等が表れる。

【００２８】前記第２の従来の方法によると、コヒーレ
ント光１４２の干渉露光時に、フォトマスク１４４の端
部から不必要な干渉ノイズ光が発生し、この不必要な干
渉ノイズ光は必要な回折格子状の干渉光と共にポジ型レ
ジスト膜１４１上に投影される。このため、ポジ型レジ
スト膜１４１に対する現像後には、回折格子状のレジス
トパターンの他に、干渉ノイズ光による不必要なノイズ
パターンも表れる。また、干渉ノイズ光の出力密度が大
きい場合には、ポジ型レジスト膜１４１が部分的に剥離
してしまい、必要な回折格子状の干渉パターンがレジス
トパターンから消えてしまう。そして、結晶基板１２０
に対するエッチング工程の後には、回折格子１０２のパ
ターン以外の不必要なノイズパターンが、結晶基板１２
０上に形成されてしまう。また、結晶基板１２０の表面
における回折格子１０２のパターンが必要な領域に、回
折格子パターンが部分的に形成されないという不具合も
生じる。この場合、回折格子パターンが本来存在しない
部分においては、結晶基板１２０は大きく抉られるよう
にエッチングされる。

【００２９】図１４は、選択的に回折格子を形成する第
２の従来の方法により作成された回折格子１０２の典型
例を示しており、図１４に示すように、回折格子１０２
におけるフォトマスク１４４の端部１４４ａの近傍と対
応する領域においては、均一な深さを有する部分１０２
ａよりも深くエッチングされた部分１０２ｂ、及び干渉
ノイズにより生じた不要なパターンの部分１０２ｄ等が
表れる。

【００３０】前述した第１及び第２の従来の方法により
形成された回折格子１０２においては、回折格子１０２
が形成される部分と形成されない部分との境界近傍にノ
イズパターンが刻まれていたり、回折格子１０２の本来
の深さに比べて深くエッチングされた部分が形成される
ことも多い。このような回折格子を用いて電界吸収型光
変調器集積型ＤＦＢレーザを作成すると、光導波損失が
大きくなると共に発振スペクトル幅も大きくなる。

【００３１】アライメントマークを形成する従来の方法
においては、図１５に示すように、アライメントマーク
１５０が結晶基板１２０よりも突出しているために、結
晶基板１２０の上に形成されたレジスト膜１４１におけ
るアライメントマーク１５０の近傍部１４１ａにおいて
は、レジスト膜１４１の膜厚が大きくバラツキ、アライ
メントマーク１５０が形成されていない領域に比べて、
膜厚が著しく厚い部分及び薄い部分が形成される。この
ため、このようなレジスト膜１４１に対して露光及び現
像を行なうと、良好な露光及び現像を行なうことができ
ないという問題がある。

【００３２】前記に鑑み、本発明は、低コストな干渉縞
パターンの形成方法である干渉露光法を用いるにも拘ら
ず、基板上における平坦部との境界近傍に、深さ及び形
状が均一な干渉縞パターン部を安定して形成できるよう
にすることを第１の目的とし、レジスト膜におけるアラ
イメントマーク上の部分に膜厚のバラツキが生じないよ
うにすることを第２の目的とする。

【００３３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明が講じた
解決手段は、基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを連
続して有する半導体装置の製造方法を対象とし、基板上
にネガ型レジスト膜を形成する工程と、前記ネガ型レジ
スト膜に複数の光束のコヒーレント光を互いに干渉する
ように照射することにより、前記ネガ型レジスト膜に干
渉縞のパターンを焼き付ける工程と、前記ネガ型レジス
ト膜における基板の干渉縞パターン部形成領域と対応す
る部分をフォトマスクにより覆った後、前記ネガ型レジ
スト膜に対して１光束の非コヒーレント光を照射し、そ
の後、前記ネガ型レジスト膜を現像することにより、基
板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記ネガ型レジス
ト膜よりなるレジストパターンを形成すると共に基板の
平坦部形成領域に前記ネガ型レジスト膜を残存させる工
程と、前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レ
ジスト膜をエッチングマスクとして基板に対してエッチ
ングを行なうことにより、基板における前記レジストパ
ターンの下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に
基板における前記残存するネガ型レジスト膜の下側部分
に平坦部を形成する工程と、前記レジストパターン及び
前記残存するネガ型レジスト膜を除去して、基板の前記
干渉縞パターン部及び前記平坦部をそれぞれ露出させる
工程とを備えている構成とするものである。

【００３４】請求項１の構成により、基板の上に形成さ
れたネガ型レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける
と共に、ネガ型レジスト膜における基板の干渉縞パター
ン部形成領域と対応する部分にフォトマスクのパターン
を焼き付けた後、ネガ型レジスト膜を現像すると、基板
の干渉縞パターン部形成領域の上にネガ型レジスト膜よ
りなるレジストパターンが形成されると共に基板の平坦
部形成領域の上にネガ型レジスト膜が残存する。レジス
トパターン及び残存するネガ型レジスト膜をエッチング
マスクとして基板に対してエッチングを行なうと、基板
におけるレジストパターンの下側部分に干渉縞パターン
部が形成されると共に基板における残存するネガ型レジ
スト膜の下側部分に平坦部が形成される。

【００３５】請求項２の発明が講じた解決手段は、基板
上に干渉縞パターン部と平坦部とを連続して有する半導
体装置の製造方法を対象とし、基板上にポジ型レジスト
膜を形成する工程と、前記ポジ型レジスト膜に複数の光
束のコヒーレント光を互いに干渉するように照射するこ
とにより、前記ポジ型レジスト膜に干渉縞のパターンを
焼き付ける工程と、前記干渉縞のパターンが焼き付けら
れた前記ポジ型レジスト膜における基板のの干渉縞パタ
ーン部形成領域と対応する部分をフォトマスクにより覆
った後、前記ポジ型レジスト膜に対して１光束の非コヒ
ーレント光を照射し、その後、前記ポジ型レジスト膜を
現像することにより、基板の干渉縞パターン部形成領域
の上に前記ポジ型レジスト膜よりなるレジストパターン
を形成すると共に基板の平坦部形成領域の上の前記ポジ
型レジスト膜を除去する工程と、前記レジストパターン
をエッチングマスクとして基板に対してエッチングを行
なうことにより、基板における前記レジストパターンの
下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に基板の平
坦部形成領域に平坦部を形成する工程と、前記レジスト
パターンを除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び
前記平坦部をそれぞれ露出させる工程とを備えている構
成とするものである。

【００３６】請求項２の構成により、基板上に形成され
たポジ型レジスト膜に干渉縞パターンを焼き付けると共
に、ポジ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
形成領域と対応する部分にフォトマスクのパターンを焼
き付けた後、ポジ型レジスト膜を現像すると、基板の干
渉縞パターン部形成領域の上にレジストパターンが形成
されると共に基板の平坦部形成領域の上のポジ型レジス
ト膜が除去される。レジストパターンをエッチングマス
クとして基板に対してエッチングを行なうと、基板にお
けるレジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部が
形成されると共に基板の平坦部形成領域に平坦部が形成
される。

【００３７】請求項３の発明が講じた解決手段は、基板
上に干渉縞パターン部と平坦部とを連続して有する半導
体装置の製造方法を対象とし、基板上にネガ型レジスト
膜を形成する工程と、前記ネガ型レジスト膜における基
板の干渉縞パターン部形成領域と対応する部分をフォト
マスクにより覆った後、前記ネガ型レジスト膜に対して
１光束の非コヒーレント光を照射することにより、前記
ネガ型レジスト膜に前記フォトマスクのパターンを焼き
付ける工程と、前記ネガ型レジスト膜に複数の光束のコ
ヒーレント光を互いに干渉するように照射することによ
り、前記ネガ型レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付
ける工程と、前記ネガ型レジスト膜を現像することによ
り、基板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記ネガ型
レジスト膜よりなるレジストパターンを形成すると共に
基板の平坦部形成領域の上に前記ネガ型レジスト膜を残
存させる工程と、前記レジストパターン及び前記残存す
るネガ型レジスト膜をエッチングマスクとして基板に対
してエッチングを行なうことにより、基板における前記
レジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部を形成
すると共に基板における前記残存するネガ型レジスト膜
の下側部分に平坦部を形成する工程と、前記レジストパ
ターン及び前記残存するネガ型レジスト膜を除去して、
基板の前記干渉縞パターン部及び前記平坦部をそれぞれ
露出させる工程とを備えている構成とするものである。

【００３８】請求項３の構成により、基板の上に形成さ
れたネガ型のレジスト膜における基板の干渉縞パターン
部形成領域と対応する部分にフォトマスクのパターンを
焼き付けると共に、ネガ型レジスト膜に干渉縞のパター
ンを焼き付けた後、ネガ型レジスト膜を現像すると、基
板の干渉縞パターン部形成領域の上にネガ型レジスト膜
よりなるレジストパターンが形成されると共に基板の平
坦部形成領域の上にネガ型レジスト膜が残存する。レジ
ストパターン及び残存するネガ型レジスト膜をエッチン
グマスクとして基板に対してエッチングを行なうと、基
板におけるレジストパターンの下側部分に干渉縞パター
ン部が形成されると共に基板における残存するネガ型レ
ジスト膜の下側部分に平坦部が形成される。

【００３９】請求項４の発明が講じた解決手段は、基板
上に干渉縞パターン部と平坦部とを連続して有する半導
体装置の製造方法を対象とし、基板上にポジ型レジスト
膜を形成する工程と、前記ポジ型レジスト膜における基
板の干渉縞パターン部形成領域と対応する部分をフォト
マスクパターンにより覆った後、前記ポジ型レジスト膜
に対して１光束の非コヒーレント光を照射することによ
り、前記ポジ型レジスト膜に前記フォトマスクパターン
を焼き付ける工程と、前記ポジ型レジスト膜に複数の光
束のコヒーレント光を互いに干渉するように照射するこ
とにより、前記ポジ型レジスト膜に干渉縞のパターンを
焼き付ける工程と、前記ポジ型レジスト膜を現像するこ
とにより、基板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記
ポジ型レジスト膜よりなるレジストパターンを形成する
と共に基板の平坦部形成領域の上の前記ポジ型レジスト
膜を除去する工程と、前記レジストパターンをエッチン
グマスクとして基板に対してエッチングを行なうことに
より、基板における前記レジストパターンの下側部分に
干渉縞パターン部を形成すると共に基板の平坦部形成領
域に平坦部を形成する工程と、前記レジストパターンを
除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び前記平坦部
をそれぞれ露出させる工程とを備えている構成とするも
のである。

【００４０】請求項４の構成により、ポジ型レジスト膜
における基板の干渉縞パターン部形成領域と対応する部
分にフォトマスクのパターンを焼き付けると共に、基板
上に形成されたポジ型レジスト膜に干渉縞パターンを焼
き付けた後、ポジ型レジスト膜を現像すると、基板の干
渉縞パターン部形成領域の上にレジストパターンが形成
されると共に基板の平坦部形成領域の上のポジ型レジス
ト膜が除去される。レジストパターンをエッチングマス
クとして基板に対してエッチングを行なうと、基板にお
けるレジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部が
形成されると共に基板の平坦部形成領域に平坦部が形成
される。

【００４１】請求項５の発明が講じた解決手段は、第１
の結晶よりなる基板の上に干渉縞パターン部と平坦部と
を連続して有する半導体装置の製造方法を対象とし、基
板の平坦部の上に第２の結晶よりなるマスク層を形成す
る工程と、基板の上に全面に亘ってレジスト膜を形成す
る工程と、前記レジスト膜に複数の光束のコヒーレント
光を互いに干渉するように照射することにより、前記レ
ジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、前記
レジスト膜を現像することにより、前記レジスト膜より
なる干渉縞状のレジストパターンを形成する工程と、前
記レジストパターンをエッチングマスクとして基板及び
前記マスク層に対してエッチングを行なうことにより、
基板の干渉縞パターン部形成領域及び前記マスク層にそ
れぞれ干渉縞パターン部を形成する工程と、前記レジス
トパターンを除去して、基板及び前記マスク層の各干渉
縞パターン部をそれぞれ露出させた後、前記マスク層を
除去して基板の前記平坦部を露出させる工程とを備えて
いる構成とするものである。

【００４２】請求項５の構成により、第１の結晶よりな
る基板の平坦部形成領域の上に第２の結晶よりなるマス
ク層を形成し、マスク層を含む基板の上にレジスト膜を
形成した後、レジスト膜に干渉縞パターンを焼き付け、
その後、レジスト膜を現像すると、マスク層を含む基板
の上にレジストパターンが形成される。レジストパター
ンをエッチングマスクとしてマスク層を含む基板に対し
てエッチングを行なうと、マスク層は第２の結晶よりな
るため、マスク層を含む基板の全面に干渉縞パターン部
が連続して形成されるので、基板の上におけるマスク層
が形成されている領域と形成されていない領域との境界
部において干渉縞のパターンが不連続になることがな
い。また、第２の結晶よりなるマスク層はＳｉＮ等より
なるフォトマスクと異なり厚さが薄いため、マスク層の
端部の上側部分のレジスト膜に膜厚のバラツキが生じ難
いと共に、露光時間及び現像時間に差異が生じ難く、ま
た、マスク層の端部から干渉ノイズ光が発生し難い。

【００４３】請求項６の発明が講じた解決手段は、第１
の結晶よりなる基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
連続して有する半導体装置の製造方法を対象とし、基板
の干渉縞パターン部形成領域及び平坦部形成領域に干渉
縞パターン部をそれぞれ形成する工程と、基板の前記干
渉縞パターン部の上に第２の結晶よりなるマスク層を形
成する工程と、基板及び前記マスク層に対して全面的エ
ッチングを行なうことにより、前記基板の平坦部形成領
域に平坦部を形成すると共に前記マスク層の表面部を除
去する工程と、前記マスク層に対して選択的エッチング
を行なうことにより、基板の前記干渉縞パターン部を露
出させる工程とを備えている構成とするものである。

【００４４】請求項６の構成により、基板の干渉縞パタ
ーン部形成領域及び平坦部形成領域に干渉縞パターン部
をそれぞれ形成した後、基板の干渉縞パターン部の上に
第２の結晶よりなるマスク層を形成するため、基板の全
面に干渉縞パターン部が連続して形成されるので、基板
の上におけるマスク層が形成されている領域と形成され
ていない領域との境界部において干渉縞のパターンが不
連続になることがない。また、基板が第１の結晶よりな
り、マスク層が第２の結晶よりなるため、基板の平坦部
形成領域に形成された干渉縞パターン部及びマスク層を
全面エッチングして基板の平坦部を形成することができ
ると共に、マスク層を選択的にエッチングして基板の平
坦部を残してマスク層を除去することができる。

【００４５】請求項１〜６の構成によると、従来のよう
に、基板及び該基板の平坦部形成領域の上に形成された
エッチングマスクの上にレジスト膜を形成した後、レジ
スト膜を干渉縞状にパターン化する工程を有しないの
で、エッチングマスクの端部の上側部分のレジスト膜に
膜厚のバラツキが生じて干渉縞パターンが歪んだり、露
光時間及び現像時間の差異に起因して干渉縞状のレジス
トパターンの山部の高さ及び谷部の深さが不均一になっ
たりする事態を回避できると共に、基板の上に形成され
たレジスト膜の上にフォトマスクを形成した後、レジス
ト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程を有しないの
で、フォトマスクの端部からの干渉ノイズ光によるノイ
ズパターンがレジスト膜に転写されたりする事態を回避
できる。

【００４６】請求項７の発明が講じた解決手段は、半導
体基板を、結晶よりなる基板と、該基板の表面に形成さ
れた回折格子の集合部よりなる露光用のアライメントマ
ークとを備えている構成とするものである。

【００４７】基板の表面に形成された回折格子の集合部
よりなるアライメントマークを備えており、従来のアラ
イメントマークのように基板の表面から突出しないた
め、基板の表面におけるアライメントマークの近傍にお
いてレジスト膜の膜厚のバラツキがない。

【００４８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施形態に
係る半導体装置の製造方法について図１を参照しながら
説明する。

【００４９】まず、図１（ａ）に示すように、ＩｎＰよ
りなる結晶基板１０の上にネガ型レジスト膜１１を全面
に塗布した後、該ネガ型レジスト膜１１に対してベーキ
ングを行ない、その後、ネガ型レジスト膜１１に波長３
２５ｎｍを有する２光束の平行なコヒーレント光１２を
互いに反対な２方向からそれぞれ入射角５４．３°で照
射する干渉露光を行なう。この工程において、回折格子
状のパターンがネガ型レジスト膜１１に焼き付けられ
る。

【００５０】次に、図１（ｂ）に示すように、ネガ型レ
ジスト膜１１の表面に密着するようにコンタクトフォト
マスク１３を形成した後、該コンタクトフォトマスク１
３を用いて波長４５１ｎｍの非コヒーレントな平行光で
ある露光光１４をネガ型レジスト膜１１に入射角９０°
で照射する密着露光を行なう。コンタクトフォトマスク
１３のパターン部１３ａは露光光１４を完全に遮断する
が、非パターン部１３ｂは露光光１４の大部分を透過さ
せる。従って、ネガ型レジスト膜１１における結晶基板
１０の回折格子形成領域１０ａと対応する部分には露光
光１４が照射されないが、ネガ型レジスト膜１１におけ
る結晶基板１０の平坦部形成領域１０ｂと対応する部分
には露光光１４が照射される。

【００５１】次に、図１（ｃ）に示すように、コンタク
トフォトマスク１３を除去した後、ネガ型レジスト膜１
１に対して現像を行なうと、結晶基板１０の平坦部形成
領域１０ｂの上にはネガ型レジスト膜１１が全面に残る
一方、結晶基板１０の回折格子形成領域１０ａの上には
回折格子状のレジストパターン１５が形成される。

【００５２】次に、残存するネガ型レジスト膜１１及び
レジストパターン１５を用いて結晶基板１０に対してウ
ェットエッチングを行なうと、図１（ｄ）に示すよう
に、結晶基板１０の上におけるレジストパターン１５が
形成されている領域には回折格子１６が形成される一
方、結晶基板１０の上におけるネガ型レジスト膜１１が
残存する領域はエッチングされずに平坦部１７が形成さ
れる。

【００５３】次に、有機洗浄を行なってネガ型レジスト
膜１１及びレジストパターン１５を除去すると、ピッチ
０．２μｍの回折格子１６及び平坦部１７が露出する。
回折格子１６の高さは０．１５μｍであって、平坦部１
７の表面粗さは測定限界以下である。

【００５４】以下、本発明の第２の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図２を参照しながら説明す
る。

【００５５】まず、図２（ａ）に示すように、ＩｎＰよ
りなる結晶基板２０の上にポジ型レジスト膜２１を全面
に塗布した後、該ポジ型レジスト膜２１に対してベーキ
ングを行ない、その後、ポジ型レジスト膜２１に波長３
２５ｎｍの２光束の平行なコヒーレント光２２を互いに
反対な２方向からそれぞれ入射角５４．３°で照射する
干渉露光を行なう。この工程において、回折格子状のパ
ターンがポジ型レジスト膜２１に焼き付けられる。

【００５６】次に、図２（ｂ）に示すように、ポジ型レ
ジスト膜２１の表面に密着するようにコンタクトフォト
マスク２３を形成した後、該コンタクトフォトマスク２
３を用いて波長４５１ｎｍの非コヒーレントな平行光で
ある露光光１４をポジ型レジスト膜２１に入射角９０°
で照射する密着露光を行なう。コンタクトフォトマスク
２３のパターン部２３ａは露光光２４を完全に遮断する
が、非パターン部２３ｂは露光光２４の大部分を透過さ
せる。従って、ポジ型レジスト膜２１における結晶基板
２０の回折格子形成領域２０ａと対応する部分には露光
光２４が照射されないが、ポジ型レジスト膜２１におけ
る結晶基板２０の平坦部形成領域２０ｂと対応する部分
には露光光２４が照射される。

【００５７】次に、図２（ｃ）に示すように、コンタク
トフォトマスク２３を除去した後、ポジ型レジスト膜２
１に対して現像を行なうと、結晶基板２０の平坦部形成
領域２０ｂの上においてはポジ型レジスト膜２１が完全
に除去される一方、結晶基板２０の回折格子形成領域２
０ａの上には回折格子状のレジストパターン２５が形成
される。

【００５８】次に、レジストパターン２５を用いて結晶
基板２０に対してウェットエッチングを行なうと、図２
（ｄ）に示すように、結晶基板２０の上におけるレジス
トパターン２５が形成されている領域には回折格子２６
が形成される一方、結晶基板２０の上におけるポジ型レ
ジスト膜２１が除去された領域はエッチングされて平坦
部２７が形成される。

【００５９】次に、有機洗浄を行なってレジストパター
ン２５を除去すると、ピッチ０．２μｍの回折格子２６
及び平坦部２７が露出する。回折格子２６の高さは０．
１５μｍであって、平坦部２７の表面粗さは０．０２μ
ｍである。

【００６０】以下、本発明の第３の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図３を参照しながら説明す
る。

【００６１】まず、図３（ａ）に示すように、ＩｎＰよ
りなる結晶基板３０の上にネガ型レジスト膜３１を全面
に塗布した後、該ネガ型レジスト膜３１に対してベーキ
ングを行なう。その後、ネガ型レジスト膜３１の表面に
密着するようにコンタクトフォトマスク３３を形成した
後、該コンタクトフォトマスク３３を用いて波長４５１
ｎｍの非コヒーレントな平行光である露光光３４をネガ
型レジスト膜３１に入射角９０°で照射する密着露光を
行なう。コンタクトフォトマスク３３のパターン部３３
ａは露光光３４を完全に遮断するが、非パターン部３３
ｂは露光光３４の大部分を透過させる。従って、ネガ型
レジスト膜３１における結晶基板３０の回折格子形成領
域３０ａと対応する部分には露光光３４が照射されない
が、ネガ型レジスト膜３１における結晶基板３０の平坦
部形成領域３０ｂと対応する部分には露光光３４が照射
される。

【００６２】次に、コンタクトフォトマスク３３を除去
した後、ネガ型レジスト３１膜に波長３２５ｎｍの２光
束の平行なコヒーレント光３２を互いに反対な２方向か
らそれぞれ入射角５４．３°で照射する干渉露光を行な
う。この工程において、回折格子状のパターンがネガ型
レジスト膜３１に焼き付けられる。

【００６３】次に、ネガ型レジスト膜３１に対して現像
を行なうと、結晶基板３０の平坦部形成領域３０ｂの上
にはネガ型レジスト膜３１が全面に残る一方、結晶基板
３０の回折格子形成領域３０ａの上には回折格子状のレ
ジストパターン３５が形成される。

【００６４】次に、残存するネガ型レジスト膜３１及び
レジストパターン３５を用いて結晶基板３０に対してウ
ェットエッチングを行なうと、図３（ｄ）に示すよう
に、結晶基板３０の上におけるレジストパターン３５が
形成されている領域には回折格子３６が形成される一
方、結晶基板３０の上におけるネガ型レジスト膜３１が
残存するはエッチングされずに平坦部３７が形成され
る。

【００６５】次に、有機洗浄を行なってネガ型レジスト
膜３１及びレジストパターン３５を除去すると、ピッチ
０．２μｍの回折格子３６及び平坦部３７が露出する。
回折格子３６の高さは０．１５μｍであって、平坦部３
７の表面粗さは測定限界以下である。

【００６６】以下、本発明の第４の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図４を参照しながら説明す
る。

【００６７】まず、図４（ａ）に示すように、ＩｎＰよ
りなる結晶基板４０の上にポジ型レジスト膜４１を全面
に塗布した後、該ポジ型レジスト膜４１に対してベーキ
ングを行なう。次に、ポジ型レジスト膜４１の表面に密
着するようにコンタクトフォトマスク４３を形成した
後、該コンタクトフォトマスク４３を用いて波長４５１
ｎｍの非コヒーレントな平行光である露光光４４をポジ
型レジスト膜４１に入射角９０°で照射する密着露光を
行なう。コンタクトフォトマスク４３のパターン部４３
ａは露光光４４を完全に遮断するが、非パターン部４３
ｂは露光光４４の大部分を透過させる。従って、ポジ型
レジスト膜４１における結晶基板４０の回折格子形成領
域４０ａと対応する部分には露光光４４が照射されない
が、ポジ型レジスト膜４１における平坦部形成領域４０
ｂと対応する部分には露光光４４が照射される。

【００６８】次に、図４（ｂ）に示すように、コンタク
トフォトマスク４３を除去した後、ポジ型レジスト４１
膜に波長３２５ｎｍの２光束の平行なコヒーレント光４
２を互いに反対な２方向からそれぞれ入射角５４．３°
で照射する干渉露光を行なう。この工程において、回折
格子状のパターンがポジ型レジスト膜４１に焼き付けら
れる。

【００６９】次に、ポジ型レジスト膜４１に対して現像
を行なうと、図４（ｃ）に示すように、結晶基板４０の
平坦部形成領域４０ｂの上においてはポジ型レジスト膜
４１が完全に除去される一方、結晶基板４０の回折格子
形成領域４０ａの上には回折格子状のレジストパターン
４５が形成される。

【００７０】次に、図４（ｄ）に示すように、レジスト
パターン４５を用いて結晶基板４０に対してウェットエ
ッチングを行なうと、結晶基板４０の上におけるレジス
トパターン４５が形成されている領域には回折格子４６
が形成される一方、結晶基板４０の上におけるポジ型レ
ジスト膜４１が除去された領域はエッチングされて平坦
部４７が形成される。

【００７１】次に、有機洗浄を行なってレジストパター
ン４５を除去すると、ピッチ０．２μｍの回折格子４６
及び平坦部４７が露出する。回折格子４６の高さは０．
１５μｍであって、平坦部４７の表面粗さは０．０２μ
ｍである。

【００７２】尚、前記第１〜第４の実施形態において
は、２光束干渉露光法を用いたが、これに代えて、複数
のコヒーレントな光束を用いる干渉露光を使用しても同
様の効果が得られる。

【００７３】以下、本発明の第５の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図５を参照しながら説明す
る。

【００７４】まず、図５（ａ）に示すように、ＩｎＰよ
りなる結晶基板５０の上における平坦部形成領域にＩｎ
ＧａＡｓＰ結晶よりなるマスク層５１をＭＯＶＰＥ法に
より成長させる。該マスク層５１は厚さ０．０４μｍの
均一な膜厚を有し、その表面精度は良好である。次に、
結晶基板５０の上に全体に亘ってポジ型レジスト膜５２
を塗布した後、ベーキングを行なう。前述したように、
マスク層５１は均一で且つ薄膜であるため、ポジ型レジ
スト膜５２に塗布ムラは生じない。

【００７５】次に、図５（ｂ）に示すように、ポジ型レ
ジスト５２膜に波長３２５ｎｍの２光束の平行なコヒー
レント光５３を互いに反対な２方向からそれぞれ入射角
５４．３°で照射する干渉露光を行なう。この工程にお
いて、回折格子状のパターンがポジ型レジスト膜５２に
焼き付けられる。

【００７６】次に、ポジ型レジスト膜５２に対して現像
を行なうと、図５（ｃ）に示すように、マスク層５１及
び結晶基板５０の表面に全体に亘って回折格子状のレジ
ストパターン５４が形成される。

【００７７】次に、結晶基板５０を構成するＩｎＰ結晶
及びマスク層５１を構成するＩｎＧａＡｓＰ結晶の両方
を同時に溶解するエッチング液を用いてウェットエッチ
ングを行なうと、図５（ｄ）に示すように、結晶基板５
０の表面に第１の回折格子５５が形成されると共にマス
ク層５１の表面に第２の回折格子５６が形成される。こ
のエッチング工程においては、結晶基板５０及びマスク
５１に対して同時にエッチングが行なわれるため、互い
に等しい深さを有する第１の回折格子５５及び第２の回
折格子５６が同時に形成される。

【００７８】次に、有機洗浄を行なってレジストパター
ン５４を除去した後、マスク層５１を構成するＩｎＧａ
ＡｓＰ結晶は溶解するが結晶基板５０を構成するＩｎＰ
結晶は溶解しないエッチング液を用いてウェットエッチ
ングを行なうと、第１の回折格子５５を有するマスク層
５１を除去され、平坦部５７及び第２の回折格子５６が
露出する。第２の回折格子５６は、０．２μｍのピッ
チ、０．０３６μｍの深さ及び０．１５μｍの高さを有
している。第２の回折格子５５のバラツキ及び平坦部５
７の表面粗さは測定限界以下である。

【００７９】以下、本発明の第６の実施形態に係る半導
体装置の製造方法について図６を参照しながら説明す
る。

【００８０】まず、図６（ａ）に示すように、ＩｎＰ結
晶よりなる結晶基板６０の上に全面に亘って深さ０．１
５μｍの回折格子６１を形成する。

【００８１】次に、図６（ｂ）に示すように、回折格子
６１が形成された結晶基板６０の上における回折格子形
成領域にＩｎＧａＡｓＰ結晶よりなる０．２μｍの膜厚
のマスク層６２をＭＯＶＰＥ法により成長させる。

【００８２】次に、図６（ｃ）に示すように、結晶基板
６０を構成するＩｎＰ結晶及びマスク層６２を構成する
ＩｎＧａＡｓＰ結晶の両方を同時に溶解するエッチング
液を用いて等方性エッチングを行なうと、マスク層６２
の表面部が除去されると共に、結晶基板６０におけるマ
スク層６２が形成されていない領域の回折格子６１が除
去されて平坦部６３が形成される。このエッチング工程
においては、結晶基板６０及びマスク層６２に対して同
時にエッチングが行なわれるため、結晶基板６０及びマ
スク６２層に対するエッチングは同様に進行するので、
結晶基板６０の表面におけるマスク層６２の近傍部とそ
れ以外の部分とのエッチング深さは均一になる。

【００８３】次に、マスク層６２を構成するＩｎＧａＡ
ｓＰ結晶は溶解するが、結晶基板６０を構成するＩｎＰ
結晶は溶解しないエッチング液を用いてエッチングを行
なってマスク層６２を除去すると、図６（ｄ）に示すよ
うに、回折格子６１及び平坦部６３が露出する。これに
より、０．２μｍのピッチ、０．１５μｍの深さを有す
る回折格子６１が得られると共に、平坦部６３の表面粗
さは０．００１μｍ以下である。

【００８４】尚、前記各実施形態においては、２光束の
平行なコヒーレント光を干渉させて干渉縞パターンを形
成したが、コヒーレント光の数は２つに限らず複数であ
ればよく、また、コヒーレント光の照射角度についても
限定されない。また、前記各実施形態においては、コヒ
ーレント光の波長は３２５ｎｍであり、非コヒーレント
光の波長は４５１ｎｍであったが、コヒーレント光及び
非コヒーレント光の波長は前記の値に限定されない。

【００８５】また、前記各実施形態においては、干渉縞
パターン部はピッチ０．２μｍの回折格子であったが、
干渉縞パターン部は回折格子に限らないと共にピッチも
限定されず、複数の光束のコヒーレント光を互いに干渉
するように照射することにより得られる各種の干渉縞の
パターンに適用することができる。

【００８６】また、前記各実施形態においては、基板は
ＩｎＰ結晶により形成されており、マスク層を構成する
結晶はＩｎＧａＡｓＰ結晶により形成されていたが、基
板及びマスク層を他の結晶により形成してもよい。

【００８７】また、前記各実施形態においては、ウェッ
トエッチングにより干渉縞のパターンを形成したが、こ
れに代えて、ドライエッチングであってもよい。

【００８８】さらに、第５の実施形態においては、ポジ
型レジスト膜を用いたが、これに代えて、ネガ型レジス
ト膜を用いてもよい。

【００８９】以下、本発明の第７の実施形態に係る半導
体基板について図７を参照しながら説明する。

【００９０】図７（ａ）に示すように、ＩｎＰよりなる
結晶基板７０の上にはアライメントマーク７１が形成さ
れており、結晶基板７０の上におけるアライメントマー
ク７１の外側の部分は平坦部７２である。図７（ｂ）は
図７（ａ）におけるＡ部の拡大斜視図であって、同図に
示すように、アライメントマーク７１はピッチ０．２μ
ｍの回折格子７３よりなり、該回折格子７３の山部の頂
面は平坦部７２の表面と面一である。また、回折格子７
３の谷部の深さは０．１５μｍであり、谷部の幅は０．
０８μｍである。

【００９１】従って、アライメントマーク７１が形成さ
れている結晶基板７０の表面にレジスト膜を形成した場
合、該レジスト膜におけるアライメントパターン７１の
上に生じる塗布ムラは極めて小さい。回折格子７３は、
露光に不要な波長０．０５μｍ以上の光を吸収する。ま
た、通常のレジスト膜は０．０５μｍ以上の波長の光に
対する透過率が高い。このため、アライメントマーク７
１は、その上に形成されるレジスト膜に塗布ムラを生じ
ないような平坦でありながら、識別することができる。

【００９２】アライメントマーク７１が形成された結晶
基板７０の表面に膜厚０．８μｍのレジストをスピンコ
ートにより塗布したところ、アライメントマーク７１の
周囲におけるレジスト膜厚のバラツキは±２％の範囲で
あり極めて均一であった。

【００９３】尚、第７の実施形態においては、アライメ
ントマーク７１を構成する回折格子７３の山部の頂面は
平坦部７２の表面と面一であったが、両者は必ずしも面
一でなくてもよい。

【００９４】

【効果】請求項１〜６の発明に係る半導体装置の製造方
法によると、基板の上に全面的に形成されたネガ型又は
ポジ型のレジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付けて干
渉縞状のレジストパターンを形成するため、エッチング
マスクの端部の上側部分のレジスト膜に膜厚のバラツキ
が生じて干渉縞パターンが歪んだり、露光時間及び現像
時間の差異に起因して干渉縞状のレジストパターンの山
部の高さ及び谷部の深さが不均一になったりする事態を
回避できると共に、フォトマスクの端部からの干渉ノイ
ズ光によるノイズパターンがレジスト膜に転写されたり
する事態を回避できるので、基板の干渉縞パターン部形
成領域と平坦部形成領域との境界部において、深さ及び
形状が均一なレジストパターンひいては干渉縞パターン
を干渉露光法を用いて低コストに形成することができ
る。

【００９５】請求項７の発明に係る半導体基板による
と、アライメントマークは回折格子の集合部よりなり、
基板の表面から突出しないため、基板の表面におけるア
ライメントマークの近傍においてレジスト膜の膜厚にバ
ラツキがなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第４の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第５の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は本発明の第６の実施形態に係
る半導体装置の製造方法の各工程を示す断面図である。

【図７】（ａ）は本発明の第７の実施形態に係る半導体
基板の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）におけるＡ部の拡
大斜視図である。

【図８】従来の半導体装置の製造方法により得られる電
界吸収型の光変調器集積型ＤＦＢレーザの一例を示す斜
視図である。

【図９】（ａ）〜（ｄ）は従来の電界吸収型の光変調器
集積型ＤＦＢレーザの製造方法における回折パターン形
成工程以後の各工程を示す斜視図である。

【図１０】（ａ）〜（ｅ）は従来の第１の半導体装置の
製造方法の各工程を示す断面図である。

【図１１】（ａ）〜（ｅ）は従来の第２の半導体装置の
製造方法の各工程を示す断面図である。

【図１２】従来の半導体基板の概略斜視図である。

【図１３】（ａ），（ｂ）は従来の第１の半導体装置の
製造方法の問題点を説明する断面図である。

【図１４】（ａ），（ｂ）は従来の第２の半導体装置の
製造方法の問題点を説明する断面図である。

【図１５】従来の半導体基板の問題点を説明する断面図
である。

【符号の説明】

１０ 結晶基板 １０ａ 回折格子形成領域 １０ｂ 平坦部形成領域 １１ ネガ型レジスト膜 １２ コヒーレント光 １３ コンタクトフォトマスク １３ａ パターン部 １３ｂ 非パターン部 １４ 非コヒーレントな露光光 １５ レジストパターン １６ 回折格子 １７ 平坦部 ２０ 結晶基板 ２０ａ 回折格子形成領域 ２０ｂ 平坦部形成領域 ２１ ポジ型レジスト膜 ２２ コヒーレント光 ２３ コンタクトフォトマスク ２３ａ パターン部 ２３ｂ 非パターン部 ２４ 非コヒーレントな露光光 ２５ レジストパターン ２６ 回折格子 ２７ 平坦部 ３０ 結晶基板 ３０ａ 回折格子形成領域 ３０ｂ 平坦部形成領域 ３１ ネガ型レジスト膜 ３３ コンタクトフォトマスク ３３ａ パターン部 ３３ｂ 非パターン部 ３４ 非コヒーレントな露光光 ３５ レジストパターン ３６ 回折格子 ３７ 平坦部 ４０ 結晶基板 ４０ａ 回折格子形成領域 ４０ｂ 平坦部形成領域 ４１ ポジ型レジスト膜 ４３ コンタクトフォトマスク ４３ａ パターン部 ４３ｂ 非パターン部 ４４ 非コヒーレントな露光光 ４５ レジストパターン ４６ 回折格子 ４７ 平坦部 ５０ 結晶基板 ５１ マスク層 ５２ ポジ型レジスト膜 ５３ コヒーレント光 ５４ レジストパターン ５５ 第１の回折格子 ５６ 第２の回折格子 ５７ 平坦部 ６０ 結晶基板 ６１ 回折格子 ６２ マスク層 ６３ 平坦部 ７０ 結晶基板 ７１ アライメントマーク ７２ 平坦部 ７３ 回折格子

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
   連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にネガ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ネガ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
   互いに干渉するように照射することにより、前記ネガ型
   レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記ネガ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
   形成領域と対応する部分をフォトマスクにより覆った
   後、前記ネガ型レジスト膜に対して１光束の非コヒーレ
   ント光を照射し、その後、前記ネガ型レジスト膜を現像
   することにより、基板の干渉縞パターン部形成領域の上
   に前記ネガ型レジスト膜よりなるレジストパターンを形
   成すると共に基板の平坦部形成領域に前記ネガ型レジス
   ト膜を残存させる工程と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
   膜をエッチングマスクとして基板に対してエッチングを
   行なうことにより、基板における前記レジストパターン
   の下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に基板に
   おける前記残存するネガ型レジスト膜の下側部分に平坦
   部を形成する工程と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
   膜を除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び前記平
   坦部をそれぞれ露出させる工程とを備えていることを特
   徴とする半導体装置の製造方法。
2. 【請求項２】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
   連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にポジ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ポジ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
   互いに干渉するように照射することにより、前記ポジ型
   レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記干渉縞のパターンが焼き付けられた前記ポジ型レジ
   スト膜における基板のの干渉縞パターン部形成領域と対
   応する部分をフォトマスクにより覆った後、前記ポジ型
   レジスト膜に対して１光束の非コヒーレント光を照射
   し、その後、前記ポジ型レジスト膜を現像することによ
   り、基板の干渉縞パターン部形成領域の上に前記ポジ型
   レジスト膜よりなるレジストパターンを形成すると共に
   基板の平坦部形成領域の上の前記ポジ型レジスト膜を除
   去する工程と、 前記レジストパターンをエッチングマスクとして基板に
   対してエッチングを行なうことにより、基板における前
   記レジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部を形
   成すると共に基板の平坦部形成領域に平坦部を形成する
   工程と、 前記レジストパターンを除去して、基板の前記干渉縞パ
   ターン部及び前記平坦部をそれぞれ露出させる工程とを
   備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
3. 【請求項３】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
   連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にネガ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ネガ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
   形成領域と対応する部分をフォトマスクにより覆った
   後、前記ネガ型レジスト膜に対して１光束の非コヒーレ
   ント光を照射することにより、前記ネガ型レジスト膜に
   前記フォトマスクのパターンを焼き付ける工程と、 前記ネガ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
   互いに干渉するように照射することにより、前記ネガ型
   レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記ネガ型レジスト膜を現像することにより、基板の干
   渉縞パターン部形成領域の上に前記ネガ型レジスト膜よ
   りなるレジストパターンを形成すると共に基板の平坦部
   形成領域の上に前記ネガ型レジスト膜を残存させる工程
   と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
   膜をエッチングマスクとして基板に対してエッチングを
   行なうことにより、基板における前記レジストパターン
   の下側部分に干渉縞パターン部を形成すると共に基板に
   おける前記残存するネガ型レジスト膜の下側部分に平坦
   部を形成する工程と、 前記レジストパターン及び前記残存するネガ型レジスト
   膜を除去して、基板の前記干渉縞パターン部及び前記平
   坦部をそれぞれ露出させる工程とを備えていることを特
   徴とする半導体装置の製造方法。
4. 【請求項４】 基板上に干渉縞パターン部と平坦部とを
   連続して有する半導体装置の製造方法であって、 基板上にポジ型レジスト膜を形成する工程と、 前記ポジ型レジスト膜における基板の干渉縞パターン部
   形成領域と対応する部分をフォトマスクパターンにより
   覆った後、前記ポジ型レジスト膜に対して１光束の非コ
   ヒーレント光を照射することにより、前記ポジ型レジス
   ト膜に前記フォトマスクパターンを焼き付ける工程と、 前記ポジ型レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を
   互いに干渉するように照射することにより、前記ポジ型
   レジスト膜に干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記ポジ型レジスト膜を現像することにより、基板の干
   渉縞パターン部形成領域の上に前記ポジ型レジスト膜よ
   りなるレジストパターンを形成すると共に基板の平坦部
   形成領域の上の前記ポジ型レジスト膜を除去する工程
   と、 前記レジストパターンをエッチングマスクとして基板に
   対してエッチングを行なうことにより、基板における前
   記レジストパターンの下側部分に干渉縞パターン部を形
   成すると共に基板の平坦部形成領域に平坦部を形成する
   工程と、 前記レジストパターンを除去して、基板の前記干渉縞パ
   ターン部及び前記平坦部をそれぞれ露出させる工程とを
   備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
5. 【請求項５】 第１の結晶よりなる基板の上に干渉縞パ
   ターン部と平坦部とを連続して有する半導体装置の製造
   方法であって、 基板の平坦部の上に第２の結晶よりなるマスク層を形成
   する工程と、 基板の上に全面に亘ってレジスト膜を形成する工程と、 前記レジスト膜に複数の光束のコヒーレント光を互いに
   干渉するように照射することにより、前記レジスト膜に
   干渉縞のパターンを焼き付ける工程と、 前記レジスト膜を現像することにより、前記レジスト膜
   よりなる干渉縞状のレジストパターンを形成する工程
   と、 前記レジストパターンをエッチングマスクとして基板及
   び前記マスク層に対してエッチングを行なうことによ
   り、基板の干渉縞パターン部形成領域及び前記マスク層
   にそれぞれ干渉縞パターン部を形成する工程と、 前記レジストパターンを除去して、基板及び前記マスク
   層の各干渉縞パターン部をそれぞれ露出させた後、前記
   マスク層を除去して基板の前記平坦部を露出させる工程
   とを備えていることを特徴とする半導体装置の製造方
   法。
6. 【請求項６】 第１の結晶よりなる基板上に干渉縞パタ
   ーン部と平坦部とを連続して有する半導体装置の製造方
   法であって、 基板の干渉縞パターン部形成領域及び平坦部形成領域に
   干渉縞パターン部をそれぞれ形成する工程と、 基板の前記干渉縞パターン部の上に第２の結晶よりなる
   マスク層を形成する工程と、 基板及び前記マスク層に対して全面的エッチングを行な
   うことにより、前記基板の平坦部形成領域に平坦部を形
   成すると共に前記マスク層の表面部を除去する工程と、 前記マスク層に対して選択的エッチングを行なうことに
   より、基板の前記干渉縞パターン部を露出させる工程と
   を備えていることを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 結晶よりなる基板と、該基板の表面に形
   成された回折格子の集合部よりなる露光用のアライメン
   トマークとを備えていることを特徴とする半導体基板。