(57)【要約】【課題】強誘電体のように酸素雰囲気中での熱処理を必要とする構造を有した半導体製造装置において，マークの酸化を防ぎ，マーク領域剥離の問題を解決した合わせマークを提供する。【解決手段】酸素雰囲気中での熱処理工程以前に形成する合わせマークにおいて，絶縁膜１０１と，素子部のコンタクトホール形成工程にて絶縁膜１０１に形成される溝１００と，素子部のコンタクトホール埋め込み工程にて，少なくとも溝１００の側壁に形成される金属膜１０２と，絶縁膜１０１上に形成されて，溝１００に形成された金属膜１０２を覆い，酸素雰囲気での熱処理において金属膜１０２の酸化を防止するカバー膜１２１と，を含んだ構造にする。【選択図】　図１
2004039731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素雰囲気中で熱処理を施す工程を有する半導体装置の合わせマークにおいて；
絶縁膜と，
前記絶縁膜に形成された溝と，
前記溝に形成された金属と，
前記絶縁膜上に形成され，少なくとも前記金属を覆い，前記金属の酸化を防止する膜と，
を含むことを特徴とする半導体装置の合わせマーク。
【請求項２】
前記溝を含む絶縁膜と前記金属の酸化を防止する前記膜との間に第２の絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項３】
前記溝は，前記半導体装置のコンタクトホール形成工程にて形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項４】
前記金属は，前記半導体装置のコンタクトホール埋め込み工程にて形成されることを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項５】
前記溝の少なくとも側壁に前記金属が形成されていることを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項６】
前記溝に前記金属が埋め込まれていることを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項７】
前記金属の酸化を防止する膜は，前記合わせマーク全体を覆うことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５または６のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項８】
前記金属の酸化を防止する膜は，シリコン窒化膜であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６または７のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，酸素雰囲気にて熱処理を行う工程を要する半導体装置の製造において，フォトリソグラフィ工程で用いる合わせマークにかかり，特に強誘電体，あるいは金属酸化物常誘電体を用いる半導体装置の合わせマークに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属酸化物強誘電体（以下，強誘電体）及び金属酸化物常誘電体（以下，高誘電体）を使用する半導体装置について，本発明は同様な効果をもたらすため，以降，強誘電体を使用した半導体装置を中心に説明する。
【０００３】
強誘電体を使用した半導体装置としては，強誘電体メモリが注目されている。強誘電体を用いたメモリは，ランダムアクセスできるとともに，強誘電体の分極現象を利用して電源が切れても記憶内容は消えない不揮発性であることから近年，盛んに研究開発が行われている。
【０００４】
強誘電体膜としては，ビスマス（Ｂｉ）層状化合物であるビスマス層状ベロブスカイト：ＳｒＢｉ２Ｔａ２Ｏ９（以下，この物質の組成を変えたもの，及びニオブ（Ｎｂ）に代表される添加物を加えた一連の化合物群をＳＢＴと称する。）やチタン酸ジルコン酸鉛：Ｐｂ（Ｚｒ１−ＸＴｉＸ）Ｏ３（以下，この化合物の組成を変えたもの，及びランタン（Ｌａ）やカルシウム（Ｃａ）等の添加物を加えた一連の化合物群をＰＺＴと称する。）を用いたものが現在実用化されている。
【０００５】
また検討段階の強誘電体材料としては，ＢＬＴと呼ばれるチタン酸ビスマスにランタンを添加したものや，以上に述べた強誘電体材料にその他の誘電体材料を固溶したもの等があるが，いずれの場合も酸化物結晶として強誘電体特性を示すため，酸素雰囲気中での熱処理を必要とするという点で共通しており，本発明によって同等の効果を得る。よって，以降の説明においては，強誘電体膜，特にＳＢＴ膜を使用した場合を詳述する。
【０００６】
ＳＢＴをはじめとする強誘電体は上述したようにすべて金属酸化物結晶であり，それらの材料を結晶化させる際や，後工程におけるスパッタやエッチング加工時等のプロセスダメージを回復させるために，６００℃から８００℃という高温熱処理を必要としている。しかも多くの場合これらの熱処理は酸素雰囲気中で行われる。このため，強誘電体キャパシタを形成する以前に作成した半導体装置において，タングステン（Ｗ）等の配線やコンタクト構造を有している場合，酸素雰囲気下で容易に酸化されてしまい，酸化されると導電性を失うため，何らかの酸化防止の対策が必要になる。
【０００７】
一方，フォトリソグラフィ技術を用いて半導体装置を製造する場合，下地で形成したパターンとこれから形成するパターンを精密に重ねる（合わせる）必要があるため，デバイスパターンとは別に，目合わせを精密に行うことのみを目的としたマークパターンも同時に作成する。
【０００８】
この合わせマークの主要なものを大別すると，露光機を用いてレジスト（感光剤）を露光する際に露光機で読み取る粗合わせ用のマーク（サーチマーク）と，精密合わせ用のマーク（ファインマーク），及び露光，現像後に合わせ測定器を用いて，ずれを検出するための合わせ測定マークの３種類になる。これらの合わせマークは，半導体装置の機能には直接関与しないが，それを製造する際には必要不可欠である。
【０００９】
主要な合わせマークの種類は上述のように３種類あるが，それぞれの問題点やその解決のための対策はすべて同様なため，以後，合わせ測定用のマークについて説明する。図７に従来の方法で作成した合わせ測定マークの代表的な構造について，図７（ａ）に概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＯＵＴ−ＢＯＸ，Ａ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＩＮ−ＢＯＸ，Ｂ−Ｂ線に沿って切開した断面図を示す。合わせ測定マークは，ＯＵＴ−ＢＯＸとＩＮ−ＢＯＸの２つの矩形パターンから作られている。例えばパターン層１とパターン層２を合わせる場合，まずパターン層２に対する下地となるパターン層１でＯＵＴ−ＢＯＸ４００を形成しておき，次にパターン層２のフォトリソグラフィ工程で，ＩＮ−ＢＯＸ４１０を形成する。
【００１０】
ここで逆に，パターン層１でＩＮ−ＢＯＸを形成した場合には，パターン層２でＯＵＴ−ＢＯＸを形成する。パターン層２で形成したＩＮ−ＢＯＸ（あるいはＯＵＴ−ＢＯＸ）はレジストで形成されている。このＯＵＴ−ＢＯＸとＩＮ−ＢＯＸで構成された合わせ測定用マークを合わせ測定器で測定することにより，パターン層１とパターン層２の相対的な合わせずれ量を検出する。そのずれ量が規格値より大きい場合には，レジストを全面除去し，得られた合わせ補正値を用いて再度，パターン層２を形成する。フォトリソグラフィ後，ＩＮ−ＢＯＸ（あるいはＯＵＴ−ＢＯＸ）のレジストパターンは，イオン注入工程を除きエッチング加工され，ウェハ上に残る。したがって後工程においても，これらのマーク部の酸化，剥離を最小限に抑制することが，生産上必要不可欠である。
【００１１】
図７は，ＢＭＤ（Ｂｕｒｉｅｄ　Ｍｅｔａｌ　ｏｎ　ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ：拡散層上の埋め込みメタル）コンタクト形成時にＯＵＴ−ＢＯＸを形成し，それ以降の工程でＩＮ−ＢＯＸを形成した場合に相当する図である。ＢＭＤコンタクトホールエッチング工程にて層間の絶縁膜４０１に溝を形成後，ＣＶＤ法によりＷなどの金属膜４０２を形成した後，ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）あるいは全面エッチバックする。ＯＵＴ−ＢＯＸ端部には，サイドウォール状にＷの残渣が残っている状態を示している。その後層間の絶縁膜４０３を堆積するが，この層間の絶縁膜は通常積層構造になっており，下地のＷの酸化を防ぐため，シリコン酸化膜だけでなく，シリコン窒化膜等が含まれている。
【００１２】
また，ＩＮ−ＢＯＸ部はフォトリソグラフィ後，コンタクトホールエッチング工程にて層間の絶縁膜４０３にエッチングを行い，その後ＣＶＤ法によりＷなどの金属膜を形成した後，ＣＭＰあるいは全面エッチバックする。ＩＮ−ＢＯＸの端部及び底部にはＷの残渣である金属膜４０４が残っている。この時，ＯＵＴ−ＢＯＸ上の層間の絶縁膜４０３上にも段差部があるので，金属膜４０４が残る可能性もある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このため，金属膜４０４の残渣は，後工程の強誘電体結晶化のための酸素雰囲気中での熱処理等で容易に著しく酸化してしまう。金属膜４０２の残渣についても耐酸化能は十分ではない。ＯＵＴ−ＢＯＸ形成による層間の絶縁膜の段差により，Ｗ残渣部シリコン窒化膜の被覆が不十分である上に，層間の絶縁膜のシリコン酸化膜は，酸素が透過（拡散）してしまうため，図８に示すように，強誘電体形成に伴う酸素雰囲気中での熱処理により激しくＷが酸化してしまっている。マーク形状も歪む程，激しい酸化が生じ，剥離や後工程でのパーティクルの発生等，半導体装置の製造上非常に重大な問題を引き起こしてしまう。
【００１４】
本発明は，従来の半導体装置の合わせマークが有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，強誘電体のように酸素雰囲気中での熱処理を必要とする半導体製造装置において，合わせマーク構造を工夫することにより，合わせマークとしての本来の機能を維持しつつ，マークの酸化による剥離の問題を解決した，新規かつ改良された金属酸化膜誘電体を用いた半導体装置の合わせマークを提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，酸素雰囲気にての熱処理工程より前に形成される合わせマークにおいて，絶縁膜と，素子部のコンタクトホール形成工程で絶縁膜に形成された溝と，素子部のコンタクトホール埋め込み工程で溝に形成された金属と，少なくとも前記金属を覆い，金属の酸化を防止する膜（カバー膜）とを含むことを特徴とする半導体装置の合わせマークが提供される。ここで，絶縁膜上で金属の酸化を防止する膜下に，さらに絶縁膜が形成されていても良い。
【００１６】
従来，コンタクトホール工程での合わせマーク形成による溝に，コンタクトホール埋め込み工程で金属が溝の側壁，或いは底部に残り，溝の段差形状により，その後に形成する絶縁膜による金属の被覆が不十分になるため，強誘電体膜の結晶化アニール時や強誘電体特性のプロセスダメージからの回復を目的に行う熱処理時に金属が酸化する不具合があったが，上記のようにマーク領域の絶縁膜上に金属の酸化を防止するカバー膜を形成した構造にすることにより，マークの剥離を防ぐことができる。
【００１７】
また，溝幅が従来と同様の３〜６μｍであると，マーク領域の段差形状により，酸素拡散の防止を目的としたカバー膜を形成しても，被覆状態が良くないために，酸化防止が完全ではなかったが，溝幅を細線化して約０．６〜１．０μｍにすることにより溝が金属で埋まるため，段差形状が改善され，カバー膜が十分に金属を覆うため，マーク領域の酸化も大幅に改善される。
【００１８】
さらに，マーク領域の酸化を防ぐ目的で導入したカバー膜は，下層の絶縁膜と密着性が良くなく，絶縁膜上に広い範囲で被着されていると，後工程において剥離を起こし易くなるが，マーク領域全体を覆っていたカバー膜を，溝幅に対して，数μｍ程度大きな幅で溝上部のみを覆うことにより，耐酸化性を維持しつつ，後工程での剥離に対しても効果を得ることができる。
【００１９】
また，絶縁膜に形成された溝が細線化されて金属で埋めこまれ，マーク領域を平坦な形状にした上に，十分な膜厚のシリコン窒化膜を形成した場合には，マーク領域に段差がないので絶縁膜の被覆状態が良く，シリコン窒化膜が酸素雰囲気での熱処理において，酸素拡散を防止するので，シリコン窒化膜上，或いは絶縁膜上にさらにカバー膜を形成しなくても，マーク金属の酸化を防ぐことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる半導体装置の合わせマークの好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の実施形態の半導体装置の合わせ測定マークについて，図１（ａ）に概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＯＵＴ−ＢＯＸ，Ａ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＩＮ−ＢＯＸ，Ｂ−Ｂ線に沿って切開した断面図を示す。半導体基板上に層間の絶縁膜１０１を既知の構造，方法で形成した後，例えばＢＭＤコンタクトホール工程で，マーク領域も形成する。このコンタクトホール工程はＢＭＤに限るものではなく，強誘電体キャパシタ製造工程よりも，前に形成するコンタクトホールすべてに該当する。
【００２２】
このコンタクトホール工程時に形成したのが，図１でのＯＵＴ−ＢＯＸ１００である。但しＯＵＴ−ＢＯＸ１００の代わりにＩＮ−ＢＯＸ１１０を先に形成する場合もあるが，説明をわかり易くするために，以後ＯＵＴ−ＢＯＸを先に形成する場合のみについて記す。この時のＯＵＴ−ＢＯＸ１００の溝幅，つまり絶縁膜１０１のエッチング幅は３〜６μｍ程度である。このコンタクトホールのエッチング加工後，素子部ではプラグとなるＷ等の金属膜１０２をＣＶＤ法により形成する。
【００２３】
この後，全面エッチバックあるいはＣＭＰを用いて，コンタクトホール外の金属膜を除去する。しかし，一般的にコンタクトホール径が０．５μｍ以下に対して，合わせ測定マークの溝幅は広いため，図１のようにマーク領域の溝にはサイドウォール状に金属膜１０２が残ってしまう。ＣＭＰを用いた場合には，溝底部に金属膜がもっと残る可能性が高い。その後，層間の絶縁膜１０３を既知の方法で堆積する。この層間の絶縁膜１０３層は，下地のＷの酸化を防ぐため，シリコン酸化膜だけでなく，シリコン窒化膜等が含まれている。
【００２４】
更に，強誘電体キャパシタ形成工程より前の工程で，かつＯＵＴ−ＢＯＸ１００を形成した工程と精密に合わせる工程にて，ＯＵＴ−ＢＯＸ１００の内側に，一辺１０〜１５μｍ程度の矩形でＩＮ−ＢＯＸ１１０をフォトレジストでパターニングする。この時，ＯＵＴ−ＢＯＸ１００とＩＮ−ＢＯＸ１１０との合わせマークでずれを測定することにより，ずれが規格より大きい場合には再パターニングを行う。
【００２５】
次に，そのレジストパターンにてエッチング加工を行う。さらにＷ等の金属膜をＣＶＤ法で形成し，全面エッチバックあるいはＣＭＰにより，コンタクトホール内以外の金属膜を除去する。その後，カバー膜１２１をマーク領域に堆積する。このカバー膜１２１は，酸素を遮断するものが好ましく，後工程の強誘電体膜の高温熱処理時に金属膜１０２，１０４の酸化を防ぐ役割がある。本実施の形態では，強誘電体キャパシタの下部電極（強誘電体膜よりも先に堆積する電極）に相当するイリジウム（Ｉｒ）系等の金属膜を堆積する。後に形成する強誘電体層，及び上部電極層はこのカバー膜１２１層の上にあってもよい。
【００２６】
マーク領域の金属膜が酸化する工程は，主に強誘電体膜の結晶化アニール時とその後の強誘電体特性のプロセスダメージからの回復を目的に行う熱処理時である。従って，強誘電体キャパシタの下部電極がの酸素拡散に対し耐性のある構造になっている場合，上記の熱処理時に，本実施の形態の構造の場合，下層の金属膜１０２，１０４への酸素拡散が抑制され，結果として，金属膜の酸化を防ぐことが可能になる。
【００２７】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態による合わせ測定マークについて，図２（ａ）に概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＯＵＴ−ＢＯＸ，Ａ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＩＮ−ＢＯＸ，Ｂ−Ｂ線に沿って切開した断面図を示す。概略平面図を示す。第１の実施の形態と同様に層間の絶縁膜２０１上に，コンタクトホールを形成する工程にて合わせマーク領域にＯＵＴ−ＢＯＸ２００を形成する。その際，溝幅を０．６〜１．０μｍ程度に細線化することを特徴としている。
【００２８】
その後，層間の絶縁膜２０３を被着し，ＯＵＴ−ＢＯＸ２００形成工程と目合わせの必要な工程でＩＮ−ＢＯＸ２１１をフォトレジストで形成し，ずれをチェックする。ここで，ＩＮ−ＢＯＸ２１１についてもＯＵＴ−ＢＯＸ２００と同様に溝幅を０．６〜１．０μｍ程度に細線化して形成する。次に，そのレジストパターンにてエッチング加工を行い，さらにＷ等の金属膜をＣＶＤ法で形成し，全面エッチバックあるいはＣＭＰにより，コンタクトホール内以外の金属膜を除去する。その後，酸素を遮断するカバー膜２２１をマーク領域に堆積する。
【００２９】
この構造は合わせ測定マークの溝寸法をコンタクトホール径に近づけることにより，金属配線の埋め込み状態をコンタクトホール内と同等にすることを目的としている。合わせ測定マークは，光学顕微鏡を使用して，マーク領域の反射光強度を測定するため，０．６μｍ以下の細線化は難しい。しかし，この実施の形態の構造では，マーク部（ＯＵＴ−ＢＯＸ）に埋め込まれた金属膜２０２の形状が第１の実施の形態よりも平坦に近いため，上層のカバー膜２２１層の被覆の状態がよくなり，強誘電体膜の結晶化アニール時や回復アニール時の酸素の拡散をより抑制することが可能になる。ＩＮ−ＢＯＸについても同様の理由により，酸素の拡散を抑制できる。
【００３０】
図４に第１の実施の形態の試作結果の光学顕微鏡写真を示す。従来の方法（図８）に比べ酸化の程度は軽くなったものの，決して十分ではない。第１の実施の形態での不具合の理由は，マーク部の形状が，サイドウォール状の段差形状となるため，上層の酸素拡散の防止を目的としたシリコン窒化膜や強誘電体キャパシタの下部電極膜の，段差部での被覆の状態が良くないために，酸素の拡散を防ぎきれなかったことによる。そこで，本第２の実施の形態では，この段差形状の改善のため，マーク部の溝幅を細線化した。その試作結果の光学顕微鏡写真を図５に示す。マーク部は，従来と同等の熱処理を経ているが，全く酸化による荒れは見られず，良好な形状を維持している。
【００３１】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態での合わせ測定マークの構造について，図３（ａ）に概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＯＵＴ−ＢＯＸ，Ａ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＩＮ−ＢＯＸ，Ｂ−Ｂ線に沿って切開した断面図を示す。層間の絶縁膜３０１上に，コンタクトホールを形成する際に，合わせマーク領域にＯＵＴ−ＢＯＸ３００を，第２の実施の形態同様，溝幅０．６〜１．０μｍ程度にて形成し，層間の絶縁膜３０３を被着する。その後，ＯＵＴ−ＢＯＸ３００と目合わせを行う工程で，ＩＮ−ＢＯＸ３１０をフォトレジストで形成し，ずれをチェックする。
【００３２】
ここで，ＩＮ−ＢＯＸ３１０についてもＯＵＴ−ＢＯＸ３００と同様に溝幅を０．６〜１．０μｍ程度に細線化して形成する。次に，そのレジストパターンにてエッチング加工を行い，さらにＷ等の金属膜をＣＶＤ法で形成し，全面エッチバックあるいはＣＭＰにより，コンタクトホール内以外の金属膜を除去する。
【００３３】
その後，酸素バリア性のあるカバー膜３２１をマーク領域に堆積する。ここで第２の実施の形態ではマークのカバー膜をマーク領域全体に施したが，本実施の形態のカバー膜３２１は，マーク部の溝幅に対して大きい幅，例えばプラス１〜２μｍ程度の幅でカバーすることを特徴とする。
【００３４】
強誘電体キャパシタの上下電極は一般的に貴金属電極であり，その貴金属酸化膜を作りにくいため，シリコン酸化膜との密着性は概して弱い。一方で，電極自身の熱応力は非常に強いため，下地に形成済みの金属膜の酸化を防ぐため等の目的により，電極膜厚を厚くする場合には，シリコン酸化膜と電極界面とで非常に剥離を起しやすくなってしまう。図６は，マーク領域の保護のため，第１の実施の形態，及び第２の実施の形態と同様に，強誘電体電極をカバー膜として覆った部分が，後工程において剥離した様子である。
【００３５】
このように，マーク領域の酸化を防ぐ目的で導入したカバー膜が，逆に剥離を起こしやすくすることが考えられるため，第３の実施の形態では，カバー膜のパターン幅をマーク部の溝幅に対して大きい幅でありながら，数μｍ程度まで細くすることにより，耐酸化性を維持しつつ，後工程での剥離に対しても効果を得ることができ，特に強誘電体キャパシタ上に層間の絶縁膜を堆積していく際，剥離の危険性は大幅に低下する。
【００３６】
以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる半導体装置の合わせマークの好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３７】
また，本実施の形態では強誘電体を用いた半導体装置の合わせマークについて述べたが，高誘電体を用いた半導体装置は勿論，一般的な半導体装置においても，例えば熱酸化膜の形成工程など，酸素雰囲気で熱処理を行うもの全てについて本発明は適用される。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば，強誘電体や高誘電体のように酸素雰囲気中での熱処理を必要とする構造を有した半導体製造装置において，絶縁膜に形成された溝に金属膜が形成された合わせマーク上に，金属膜を覆う，酸素雰囲気での熱処理時に，酸素を遮断する膜を形成することにより，マークが酸化されるのを防ぎ，合わせマークとしての本来の機能を維持しつつ，マークが剥離する問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態にかかる半導体装置の合わせマークであり，（ａ）は概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切開した断面図である。
【図２】第２の実施の形態にかかる半導体装置の合わせマークであり，（ａ）は概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切開した断面図である。
【図３】第３の実施の形態にかかる半導体装置の合わせマークであり，（ａ）は概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切開した断面図である。
【図４】第１の実施の形態により形成した，合わせマークＯＵＴ−ＢＯＸの光学顕微鏡写真である。
【図５】第２の実施の形態により形成した，合わせマークＯＵＴ−ＢＯＸの光学顕微鏡写真である。
【図６】剥離を起こした，合わせマークＯＵＴ−ＢＯＸの光学顕微鏡写真である。
【図７】従来技術による半導体装置の合わせマークであり，（ａ）は概略平面図，（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿って切開した断面図，（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切開した断面図である。
【図８】従来技術により，酸化により形状不良を起こした合わせマークの光学顕微鏡写真であり，（ａ）はＩＮ−ＢＯＸの例，（ｂ）はＯＵＴ−ＢＯＸの例である。
【符号の説明】
１００　　ＯＵＴ−ＢＯＸ
１０１　　絶縁膜
１０２　　金属膜
１０３　　絶縁膜
１０４　　金属膜
１１０　　ＩＮ−ＢＯＸ
１２１　　カバー膜
【図１】
2004039731.tif 000003
【図２】
2004039731.tif 000004
【図３】
2004039731.tif 000005
【図４】
2004039731.tif 000006
【図５】
2004039731.tif 000007
【図６】
2004039731.tif 000008
【図７】
2004039731.tif 000009
【図８】
2004039731.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月2日(2003.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素雰囲気中で熱処理を施す工程を有する半導体装置の合わせマークにおいて；
絶縁膜と，
前記絶縁膜に形成された溝と，
前記溝に形成された金属と，
前記絶縁膜上に形成され，少なくとも前記金属を覆い，酸素を遮断して前記金属の酸化を防止する膜と，
を含むことを特徴とする半導体装置の合わせマーク。
【請求項２】
前記溝を含む絶縁膜と酸素を遮断して前記金属の酸化を防止する前記膜との間に第２の絶縁膜が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項３】
前記溝は，前記半導体装置のコンタクトホール形成工程にて形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項４】
前記金属は，前記半導体装置のコンタクトホール埋め込み工程にて形成されることを特徴とする請求項１，２または３のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項５】
前記金属の酸化を防止する膜は，イリジウムであることを特徴とする，請求項１，２，３または４のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項６】
前記金属の酸化を防止する膜は，本素子の下部電極と同じ材質であることを特徴とする，請求項１，２，３，４または５のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項７】
前記半導体装置は，強誘電体メモリであることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５または６のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項８】
前記金属の酸化を防止する膜は，前記合わせマーク全体を覆うことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６または７のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項９】
前記溝の少なくとも側壁に前記金属が形成されていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７または８のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項１０】
前記溝に前記金属が埋め込まれていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７または８のいずれかに記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項１１】
前記溝の幅は，約０．６〜１．０μｍであることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項１２】
前記金属の酸化を防止する膜は，前記溝の上部のみを覆うことを特徴とする，請求項１０または１１に記載の半導体装置の合わせマーク。
【請求項１３】
前記金属の酸化を防止する膜の幅は，前記溝の幅より約１〜２μｍ広いことを特徴とする，請求項１２に記載の半導体装置の合わせマーク。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，酸素雰囲気にての熱処理工程より前に形成される合わせマークにおいて，絶縁膜と，素子部のコンタクトホール形成工程で絶縁膜に形成された溝と，素子部のコンタクトホール埋め込み工程で溝に形成された金属と，少なくとも前記金属を覆い，酸素を遮断して金属の酸化を防止する膜（カバー膜）とを含むことを特徴とする半導体装置の合わせマークが提供される。ここで，絶縁膜上で金属の酸化を防止する膜下に，さらに絶縁膜が形成されていても良い。酸素雰囲気にての熱処理工程を用いる半導体装置として，特に強誘電体メモリの合わせマークに適用するのが好ましく，酸素を遮断するカバー膜としてはイリジウムを用いることができる。また，カバー膜の材質を例えば強誘電体キャパシタの下部電極と同じ材質とすることにより，カバー膜を下部電極と同時に形成することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらに，マーク領域の酸化を防ぐ目的で導入したカバー膜は，下層の絶縁膜と密着性が良くなく，絶縁膜上に広い範囲で被着されていると，後工程において剥離を起こし易くなるが，マーク領域全体を覆っていたカバー膜を，溝幅に対して，例えば約１〜２μｍ大きな幅で溝上部のみを覆うことにより，耐酸化性を維持しつつ，後工程での剥離に対しても効果を得ることができる。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】削除
【補正の内容】