(57)【要約】【課題】マスク単体の位置精度保障マークと、アラインメントマークを兼ね備えたマークを有するフォトマスクを提供すること。【解決手段】本発明に係るフォトマスク１００は、複数のチップパターンがマトリクス配置された矩形のチップ配置領域１１０と、前記チップ配置領域１１０の外周を構成する外周領域１２０を含むフォトマスク１００であって、外周領域１２０には、マスク検査用の第１のマークを配置するための第１のマーク配置エリアとマスク検査用の第２のマークを配置するための第２のマーク配置エリアが設けられ、前記第１のマークと前記第２のマークは、前記チップ配置領域の基準軸の１つに対して線対称な位置に配置され、前記第１のマーク、前記第２のマークは、それぞれ前記第１のマーク配置エリア、前記第２のマーク配置エリアの片側半分のエリアに収まるように配置されているフォトマスク。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップパターンがマトリクス配置された矩形のチップ配置領域と、前記チップ配置領域の外周を構成する外周領域を含むフォトマスクであって、
前記外周領域には、マスク検査用の第１のマークを配置するための第１のマーク配置エリアとマスク検査用の第２のマークを配置するための第２のマーク配置エリアが設けられ、
前記第１のマークと前記第２のマークは、前記チップ配置領域の基準軸の１つに対して線対称な位置に配置され、
前記第１のマーク、前記第２のマークは、それぞれ前記第１のマーク配置エリア、前記第２のマーク配置エリアの片側半分のエリアに収まるように配置されているフォトマスク。
【請求項２】
請求項１に記載のフォトマスクにおいて、
前記外周領域の少なくとも２隅には、ウエハ露光時の位置合わせに使用する第１のアラインメントマーク、第２のアラインメントマークが設けられているフォトマスク。
【請求項３】
請求項１又は２記載のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する方法であって、
ウエハに前記フォトマスクを露光する工程において、
ウエハ上で隣り合う第１のショット領域と第２のショット領域において、第１のショット領域における第２のマーク配置エリアに対応する露光エリアと、第２のショット領域における第１のマーク配置エリアに対応する露光エリアとが重複するように位置合わせをして露光を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
複数のチップパターンがマトリクス配置された矩形のチップ配置領域と、前記矩形の第１の辺、第２の辺、第３の辺の外周に設けられた外周領域を含むフォトマスクであって、
第１の辺の外周エリアと第２の辺の外周エリアの交差領域に第１のアラインメントマーク、第２の辺の外周エリアと第３の辺の外周エリアの交差領域に第２のアラインメントマークが設けられ、
第１の辺の外周エリアに第３のアラインメントマークが設けられ、
前記チップ配置領域の基準軸の１つに対して第３の辺の外周エリアの、前記第３のアラインメントマークと線対称な位置に第４のアラインメントマークが設けられ、
前記第２の辺の外周エリアに、マスク検査用の第１のマークと、
前記基準軸の１つに対して第１のマークと線対称な位置にマスク検査用の第２のマークが設けられているフォトマスク。
【請求項５】
請求項４に記載のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する方法であって、
ウエハに前記フォトマスクを露光する工程において、
ウエハ上で、前記基準軸の１つの垂方方向に隣り合う第１のショット領域と第２のショット領域について、第１のショット領域における第２のアラインメントマークと、第２のショット領域における第１のアラインメントマークが重複し、かつ第１のショット領域における第４アラインメントマークと、第２のショット領域における第３アラインメントマークとが重複するように位置合わせを行い、
前記ウエハ上で、前記基準軸方向に隣り合う第１のショット領域と第３のショット領域については、第３のショット領域における外周領域と、第１のショット領域におけるチップ配置領域が重複しないように位置合わせを行い、露光を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク及び半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造プロセスにおいて、ウエハ上に多数の半導体チップを形成するには、フォトリソグラフィを利用して、ウエハに対し回路パターンの転写、現像、エッチングが行われる。回路パターンの転写には、ステッパ装置などを使用してフォトマスクに形成されているパターンを、ウエハに縮小投影することが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−２１７８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１枚のウエハに何回にも分けてフォトマスク上のパターンを転写する半導体の露光工程では、ウエハ表面に描かれた複数のアライメント（位置決め）マークを読み取ることで正確な位置を把握する。従って、フォトマスクにはアライメント（位置決め）マークを配置する。
【０００５】
またマスク単体の位置精度保障を測定するマスク検査用マークも必要であり、このマスク検査用マークはマスク単体で使用するため、重複してショットされない位置に配置するのが好ましい。
【０００６】
したがって、アラインメントマークとマスク検査用マークを同じライン上のエリアに配置すると、重複してショットすることができないため、有効チップ配置領域が無駄に消費してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明のいくつかの態様によれば、マスク単体の位置精度保障マークと、アラインメントマークを兼ね備えたマークを有するフォトマスクを提供することができる。また本発明のいくつかの態様によれば、アラインメントマークとマスク検査用マークをフォトマスクを重ねて露光することが可能となり、有効チップ数を増加させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例のフォトマスクは、複数のチップパターンがマトリクス配置された矩形のチップ配置領域と、前記チップ配置領域の外周を構成する外周領域を含むフォトマスクであって、前記外周領域には、マスク検査用の第１のマークを配置するための第１のマーク配置エリアとマスク検査用の第２のマークを配置するための第２のマーク配置エリアが設けられ、前記第１のマークと前記第２のマークは、前記チップ配置領域の基準軸の１つに対して線対称な位置に配置され、前記第１のマーク、前記第２のマークは、それぞれ前記第１のマーク配置エリア、前記第２のマーク配置エリアの片側半分のエリアに収まるように配置されているフォトマスクに関する。
【００１０】
本適用例によれば、マスク単体の位置精度保障を測定するマークとして機能するとともに、ウエハ上に露光する際の位置合わせマーク（アラインメントマーク）としても機能するマークを有するフォトマスクを提供することができるのでウエハの有効チップ数を増加させることができる。
【００１１】
また本適用例によれば、露光時にフォトマスクのマスク検査用マークが配置されたラインを重複してショットすることが可能となり、ウエハの有効チップ数を増加させることができる。
【００１２】
［適用例２］
上記のフォトマスクにおいて、前記外周領域の少なくとも２隅には、ウエハ露光時の位置合わせに使用する第１のアラインメントマーク、第２のアラインメントマークが設けられていてもよい。
【００１３】
本適用例によれば、マスク検査用マークの配置されたラインを露光時に重複ショットできるので、アラインンメントマークとマスク検査用マークをフォトマスクの同じライン上のエリアに配置可能となり、有効チップ数を増加させることができる。
【００１４】
［適用例３］
上記のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する方法であって、ウエハに前記フォトマスクを露光する工程において、ウエハ上で隣り合う第１のショット領域と第２のショット領域において、第１のショット領域における第２のマーク配置エリアに対応する露光エリアと、第２のショット領域における第１のマーク配置エリアに対応する露光エリアとが重複するように位置合わせをして露光を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
【００１５】
本適用例によれば、マスク検査用マークの配置されたラインを露光時に重複ショット可能なフォトマスクを用いて半導体装置を製造することができるので、ウエアの１枚当たりの有効チップ数を増やすことができる。
【００１６】
［適用例４］
本適用例のフォトマスクは、複数のチップパターンがマトリクス配置された矩形のチップ配置領域と、前記矩形の第１の辺、第２の辺、第３の辺の外周に設けられた外周領域を含むフォトマスクであって、第１の辺の外周エリアと第２の辺の外周エリアの交差領域に第１のアラインメントマーク、第２の辺の外周エリアと第３の辺の外周エリアの交差領域に第２のアラインメントマークが設けられ、第１の辺の外周エリアに第３のアラインメントマークが設けられ、前記チップ配置領域の基準軸の１つに対して第３の辺の外周エリアの、前記第３のアラインメントマークと線対称な位置に第４のアラインメントマークが設けられ、前記第２の辺の外周エリアに、マスク検査用の第１のマークと、前記基準軸の１つに対して第１のマークと線対称な位置にマスク検査用の第２のマークが設けられているフォトマスクに関する。
【００１７】
本適用例によれば、アラインメントマークとマスク検査用マークをチップ配置領域の３辺の外周に設けるので、４辺の外周を使用する場合に比べて、有効チップ数を増加させることができる。
【００１８】
［適用例５］
上記のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する方法であって、ウエハに前記フォトマスクを露光する工程において、ウエハ上で、前記基準軸の１つの垂方方向に隣り合う第
１のショット領域と第２のショット領域について、第１のショット領域における第２のアラインメントマークと、第２のショット領域における第１のアラインメントマークが重複し、かつ第１のショット領域における第４のアラインメントマークと、第２のショット領域における第３のアラインメントマークとが重複するように位置合わせを行い、前記ウエハ上で、前記基準軸方向に隣り合う第１のショット領域と第３のショット領域については、第３のショット領域における外周領域と、第１のショット領域におけるチップ配置領域が重複しないように位置合わせを行い、露光を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法に関する。
【００１９】
本適用例によれば、アラインメントマークとマスク検査用マークをチップ配置領域の３辺の外周に設けたフォトマスクを用いて半導体装置を製造することができるので、ウエアの１枚当たりの有効チップ数を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係るフォトマスクの一例を模式的に示す図。
【図２】（Ａ）（Ｂ）は、第１の実施形態のフォトマスクのウエハへの露光イメージを模式的に示す図。
【図３】図３（Ａ）（Ｂ）は、第１の実施形態の露光時の位置合わせについて説明するための図。
【図４】第１の実施形態のフォトマスクを用いた露光処理の流れを示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係るフォトマスクの一例を模式的に示す図。
【図６】第２の実施形態のフォトマスクのウエハへの露光イメージを模式的に示す図。
【図７】図７（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態の露光時の位置合わせについて説明するための図である。
【図８】本実施の形態で半導体装置の製造方法に用いる露光装置の構成について説明するための図。
【図９】比較例のフォトマスクを模式的に示す図。
【図１０】比較例のフォトマスクのウエハへの露光イメージを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２２】
１．第１の実施形態のフォトマスク
図１は、本実施形態に係るフォトマスクの一例を模式的に示す図である。
【００２３】
本実施形態に係るフォトマスク１００は、複数のチップパターン１１２がマトリクス配置された矩形のチップ配置領域１１０と、前記チップ配置領域の外周に沿って前記チップ配置領域１１０の外周を構成する外周領域１２０を含む。
【００２４】
チップパターン１１２は、例えばＩＣ回路パターンを形成するためのデバイスパターンである。チップ配置領域１１０は、すべて有効チップ配置領域となる。
【００２５】
外周領域１２０は、プロセス工程で使用するパーツのパターンが配置される。プロセス工程で使用するパーツとは、アラインメントマークやＴＥＧ（test element group）や、マスク単体の位置精度保障をするマーク等である。
【００２６】
アラインメントマークとは、位置合わせを容易にするために、基盤上に場所を特定して配置される様式化されたパターンである。ウエハ上に形成されたアライメントマークによって、露光工程等において、フォトマスクウエハとの位置合わせを行うことができる。
【００２７】
またＴＥＧ（test element group）とは、ＬＳＩに発生する設計上や製造上の問題を見つけ出すための評価用素子であり、ＬＳＩのプロセス開発、設計、製造などの各種段階で発生する問題点の要因を究明するため、ＬＳＩを構成する素子や構造の一部を切り出したり、原因の究明に適した専用の回路を構成したりすることで、早期に原因を究明できるようにすることができる。
【００２８】
マスク単体の位置精度保障をするマークとはマスク内のチップパターンの配置位置の精度を保障するためのマークである。
【００２９】
外周領域１２０は、マスク検査用の第１のマーク１３２を配置するための第１のマーク配置エリア１３０と第２のマーク１４２を配置するための第２のマーク配置エリア１４０を含む。マスク検査用の前記第１のマーク１３２と第２のトマーク１４２は、マスク単体の位置精度保障をするマークでもよい。
【００３０】
マスク検査用の第１のマーク１３２と第２のマーク１４２は、前記チップ配置領域の基準軸の１つに対して線対称な位置に配置される。チップ配置領域１１０の基準軸の１つとは、例えばチップ配置領域１１０の中心１１４を通りチップ配置領域１１０の１辺と並行な座標軸１８０でもよい。
【００３１】
また第１のマーク１３２、第２のマーク１４２は、それぞれ第１のマーク配置エリア１３０、第２のマーク配置エリア１４０の片側半分のエリアに収まるように配置されている。第１のマーク配置エリア、前記第２のマーク配置エリアの片側半分のエリアとは、第１のマーク配置エリア、前記第２のマーク配置エリアの上半分のエリアでもよいし、下半分のエリアでもよいし、右半分のエリアでもよいし、左半分のエリアでもよい。
【００３２】
このようにすると、前記第１のマーク１３２、前記第２のマーク１４２は、マスク単体の位置精度保障を測定するマークとして機能するとともに、ウエハ上に露光する際の位置合わせマーク（アラインメントマーク）としても機能するので有効チップ数を増加させることができる。
【００３３】
また本適用例によれば、露光時にマスク検査用マークが配置されたラインを重複してショットすることが可能となり、有効チップ数を増加させることができる。
【００３４】
また外周領域１２０は、マスク検査用の第３のマーク１５２を配置するための第３のマーク配置エリア１５０と第４のマーク１６２を配置するための第４のマーク配置エリア１６０を含んでもよい。第３のマーク１５２と第４のトマーク１６２は、マスク単体の位置精度保障をするマークでもよい。マスク検査用の第３のマーク１５２と第４のマーク１６２は、チップ配置領域１１０の基準軸の１つに対して線対称な位置に配置される。
【００３５】
また前記第３のマーク１５２、前記第４のマーク１６２は、それぞれ前記第３のマーク配置エリア１５０、前記第４のマーク配置エリア１６０の片側半分のエリアに収まるように配置されている。
【００３６】
このようにすると、前記第３のマーク１５２、前記第４のマーク１６２は、マスク単体の位置精度保障を測定するマークとして機能するとともに、ウエハ上に露光する際の位置合わせマーク（アラインメントマーク）としても機能するので有効チップ数を増加させることができる。
【００３７】
同様に外周領域１２０は、マスク検査用の第５のマーク１５６と第６のマーク１６６を
含んでもよい。また同様に外周領域１２０は、マスク検査用の第７のマーク１３６と第８のマーク１４６を含んでもよい。
【００３８】
本実施形態に係るフォトマスク１００の外周領域１２０の四隅には、ウエハ露光時の位置合わせに使用する第１のアラインメントマーク１７０、第２のアラインメントマーク１７２、第３のアラインメントマーク１７４、第４のアラインメントマーク１７６が設けられている。
【００３９】
このようにすると、第１のマーク１３２や第３のマーク１５２（マスク検査用マークの一例）が配置されたライン１９２や、第２のマーク１４２や第４のマーク１６２（マスク検査用マークの一例）が配置されたライン１９０を露光時に重複ショットできるので、有効チップ数を増加させることができる。
【００４０】
ここにおいて、ｗ１のチップ配置領域１１０の横の長さである。またｗ２は、外周領域１２０のＸ軸方向の幅である。またｌ１はチップ配置領域１１０の縦の長さである。またｌ２は、外周領域１２０のＹ軸方向の幅である。縦方向の外周領域と横方向の外周領域の幅が同じであれば、ｗ２＝ｌ２となる。
【００４１】
図１のフォトマスクでは、１２×１８＝２１６（個）のチップパターンを配置可能なチップ配置領域を提供することができる。
【００４２】
２．第１の実施形態のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する方法
図２（Ａ）（Ｂ）は、フォトマスク１００のウエハ２００への露光イメージを模式的に示す図である。  図２（Ａ）は、ウエハ２００上に、１６個のショット領域２１０（ｉ、ｊ）が４行×４列のマトリクス状に露光されている状態を示している。
【００４３】
各ショット領域２１０（ｉ、ｊ）について有効チップ数が２１６であるため、１６個のショット領域の有効チップ数は、２１６×１６＝３４５６となる。ところが、第１の実施の形態のフォトマスクは、第１のショット領域（１、１）における外周領域の第４の辺の外周エリアに対するライン１９２とＹ軸方向に隣り合う第２のショット領域（２、１）における外周領域の第２の辺の外周エリアに対するライン１９０は、重複して露光されるため、プロセスで使用するパーツのパターンが形成される領域を削減することができる。
【００４４】
本実施の形態では、縮小投影露光装置であるステッパ装置などで、露光用レチクル（フォトマスクの一例）を用いて半導体ウエハに露光して、複数の半導体装置を製造する。半導体集積回路や固体撮像素子などの半導体装置の製造に際して、製造するチップの大きさの５倍から１０倍ほどの大きさのチップパターンを形成したレチクル（フォトマスク）を用い、このチップパターンが相互に隣接するように位置を変えながら繰り返してステッパ装置で縮小投影露光することによって、フォトレジスト膜が形成されたウエハ上に多数の集積回路パターンを精度よく露光する、所謂、ステッパ露光法が知られている。ステッパ露光法では、図１に示すような複数のチップパターン１１２や第１のマーク〜第４のマーク１３２、１４２、１５２、１６２、第１のアラインメントマーク〜第４のアラインメントマーク１７０、１７２、１７４、１７６が描画されたレチクル（図１のフォトマスク）を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハの表面上に連続的に縮小投影露光を行う。
【００４５】
レチクル（フォトマスク１００）を用いて、フォトレジスト膜が形成されたウエハ２００上に連続的にマスクパターンを縮小投影露光することにより、図２（Ａ）に示すようなウエハへの露光イメージで露光することができる。
【００４６】
第１の実施の形態のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する場合には、ウエハにフ
ォトマスク１００を露光する工程において、ウエハ上で隣り合う第１のショット領域（１、１）と第２のショット領域（２、１）について、第１のショット領域（１、１）における第１のマーク配置エリア１３０に対応する露光エリアと、第２のショット領域（２、１）における第２のマーク配置エリア１４０に対応する露光エリアとが重複するように位置合わせをして（図２（Ａ）（Ｂ）の２０２参照）露光を行う。
【００４７】
このようにすると、フォトマスクの露光時に、第１のショット領域（ｉ、ｊ）と第１のショットと隣り合う第２のショット領域（ｉ＋１、ｊ）において、第１のショット領域（ｉ、ｊ）における第２のマーク配置エリア１４０と、第２のショット領域（ｉ＋１、ｊ）における第１のマーク配置エリア１３０とを重複した位置に露光した場合に、図２（Ｂ）に示すように第１のショット領域（１、１）における第１のマーク１３２−１と、第２のショット領域（２、１）における第２のマーク１４２−２がかさならない。また第１のショットにおける第３のマーク１５２−１と、第２のショットにおける第４のマーク１６２−２がかさならない。従って図１のフォトマスクの第１のマーク１３２、第２のマーク１４２、第３のマーク１５２、第４のマーク１６２−２は、マスク単体の位置精度保障を測定するマークとして機能するとともに、ウエハ上に露光する際の位置合わせマーク（アラインメントマーク）としても機能する。
【００４８】
マスク検査用マークの配置されたラインを露光時に重複ショット可能なフォトマスクを用いて半導体装置を製造することができるので、マスク費用を増大化させることなくウエアの１枚当たりの有効チップ数最大化が実現できる。
【００４９】
図８は、本実施の形態で半導体装置の製造方法に用いる露光装置（縮小投影露光装置であるステッパ装置）の構成について説明するための図である。
【００５０】
露光装置１０は、露光用の光を下方に照射する投光装置１と、投光装置１の下側に設けられ、縮小投影露光を行うための露光用原版（フォトマスク）である露光用レチクル２と、露光用レチクル２を通したマスクパターンを縮小投影する縮小投影装置３と、半導体基板としてのウエハ４を搭載してＸ・Ｙ軸方向に移動自在なテーブル５とを備え、フォトレジスト膜が形成されたウエハ４上に、露光用レチクル２を通したマスクパターンを順次、テーブル５によりウエハ４を移動させて露光する。
【００５１】
露光の際には、フォトレジスト膜が形成されたウエハ４上に、マスクパターンを隣接して繰り返し縮小露光する。かかる露光時に、アライメントマーク（パーツの一例）を用いて位置決めを行う。
【００５２】
図３（Ａ）（Ｂ）は、露光時の位置合わせについて説明するための図である。
【００５３】
図３（Ａ）は、Ｘ軸方向のショット領域の位置関係を示す図である。
【００５４】
同図に示すようにショット領域２１０（ｉ、ｊ）とショット領域２１０（ｉ、ｊ＋１）は、Ｘ軸方向に隣あうショット領域であり、距離Ｗ１−Ｗ２だけＸ軸方向にずれて配置される。ここにおいて、Ｗ１は、フォトマスクのチップ配置領域の横の長さｗ１に対応したウエハ上の距離（露光後の距離）であり、Ｗ２はフォトマスクの外周領域のＸ軸方向の幅ｗ２に対応したウエハ上の距離（露光後の距離）である。
【００５５】
図３（Ｂ）は、Ｙ軸方向のショット領域の位置関係を示す図である。
【００５６】
同図に示すようにショット領域２１０（ｉ、ｊ）とショット領域２１０（ｉ＋１、ｊ）は、Ｙ軸方向に隣あうショット領域であり、距離Ｌ１−Ｌ２だけＹ軸方向にずれて配置される。ここにおいて、Ｌ１は、フォトマスクのチップ配置領域の縦の長さｗ１に対応したウエハ上の距離（露光後の距離）であり、Ｌ２はフォトマスクの外周領域のＹ軸方向の幅ｌ２に対応したウエハ上の距離（露光後の距離）である。
【００５７】
図４は、第１の実施形態のフォトマスクを用いた露光処理の流れを示すフローチャートである。
【００５８】
まず、マトリクスのインデックスｉ＝１、ｊ＝１に初期設定を行い（ステップＳ１０）、ショット位置の座標（ｘ、ｙ）を、ｉ＝１、ｊ＝１の時の値ｘ＝Ｘ１、ｙ＝Ｙ１に設定する（ステップＳ２０）。そして、ウエハの露光対象のショット区画（ｉ、ｊ）がショット位置（ｘ、ｙ）に来るように露光装置のテーブルの位置を移動制御し（ステップＳ３０）、フォトマスクを露光する（ステップＳ４０）。
【００５９】
次に、変数ｉをインクリメントし（変数ｉ＝ｉ＋１）（ステップＳ５０）、ショット位置のｘ座標を更新する（ｘ＝ｘ＋Ｗ１−Ｗ２）（ステップＳ６０）。
【００６０】
ｉ＞Ｎであれば（ステップＳ７０でＹ）、変数ｉを初期設定し（ｉ＝１）、変数ｊをインクリメントし（ｊ＝ｊ＋１）（ステップＳ８０）、ショット位置のｙ座標を更新する（ｙ＝ｙ＋Ｌ１−Ｌ２）（ステップＳ９０）。そして、ｊ＞Ｍでなければ（ステップＳ１００でＮ）、ステップＳ３０に戻って、ステップＳ３０かからＳ１００の処理を繰り返す。
【００６１】
３．比較例のフォトマスク
図９は、比較例のフォトマスクを模式的に示す図である。
【００６２】
比較例のフォトマスク５００は、複数のチップパターン５１２がマトリクス配置された矩形のチップ配置領域５１０と、チップ配置領域５１０の外周を構成する外周領域５２０を含む。
【００６３】
フォトマスク５００の第１の辺５３２の外周エリアと第２の辺５３４の外周エリアの交差領域に第１のアラインメントマーク５７０、第２の辺５３４の外周エリアと第３の辺５３６の外周エリアの交差領域に第２のアラインメントマーク５７２、第３の辺５３６の外周エリアと第４の辺５３８の外周エリアの交差領域に第４のアラインメントマーク５７６、第４の辺５３８の外周エリアと第１の辺５３２の外周エリアの交差領域に第３のアラインメントマーク５７４が設けられている。
【００６４】
またフォトマスク５００の第２の辺５３４の外周エリアにマスク検査用の第１のマーク５４０、第２のマーク５４２、第３のマーク５４４、第４のマーク５４６が設けられ、第２の辺５３４と対抗する第４の辺５３８の外周エリアにマスク検査用の第５のマーク５５０、第６のマーク５５２、第７のマーク５５４、第８のマーク５５６が設けられている。
【００６５】
図１０は、比較例のフォトマスクのウエハへの露光イメージを模式的に示す図である。同図は、ウエハ２００上に、１６個のショット領域４１０（ｉ、ｊ）が４行×４列のマトリクス状に露光されている状態を示している。
【００６６】
比較例のフォトマスクの第２の辺５３４の外周エリアと第４の辺５３８の外周エリアには、アラインメントマークとマスク検査用のマークが同じライン上に配置されているため、マスク検査用のマークが上書きされるのを防止するために、重複してショットしない。従って図１０の６２０に示すように、Ｙ軸方向に隣あうショット領域６１０（１、１）とショット領域６１０（１、２）においては、２ライン分の領域がプロセス工程で使用するパーツのパターンが配置される領域になっている。
【００６７】
図１０のウエハは、１６のショット領域を有し、各ショット領域について有効チップ数が２１６であるため、ウエハ全体の有効チップ数は、２１６×１６＝３４５６となる。
【００６８】
これに対し、第１の実施の形態のフォトマスクを用いて露光を行った場合、図２に示すように、ウエハは１６個のショット領域を有し、各ショット領域について有効チップ数が２１６であるため、ウエハ全体の有効チップ数は、２１６×１６＝３４５６となる。ところが、第１の実施の形態のフォトマスクを用いて露光を行った場合には、
Ｙ軸方向に隣会うショット領域（例えばショット領域（１，１）とショット領域（２，１））においては、１ライン分の領域がプロセス工程で使用するパーツのパターンが配置される領域になっている。従って第１の実施の形態のウエハ２００のショット領域（図１０の２１０（ｉ、ｊ））は、比較例のウエハ６００のショット領域（図１０の６１０（ｉ、ｊ）に比べてＹ軸方向の長さが短くなる。すなわち第１の実施の形態のウエハ２００のショット領域（図１０の２１０（ｉ、ｊ））は、比較例のウエハ６００のショット領域（図１０の６１０（ｉ、ｊ）に比べて、有効チップ数は同じであるが面積が小さくなる。このため同じ面積のウエハを用いた場合には、第１の実施の形態のウエハには図２の２９０、２９２、２９４、２９６に示すように未使用領域ができるので、この未使用領域にもチップパターンを形成することで、有効チップ配置領域を増やすことができる。
【００６９】
４．第２の実施形態のフォトマスク
図５は、第２の実施形態に係るフォトマスクの一例を模式的に示す図である。
【００７０】
第２の実施形態に係るフォトマスク３００は、複数のチップパターン３１２がマトリクス配置された矩形のチップ配置領域３１０と、チップ配置領域３１０の第１の辺３３２、第２の辺３３４、第３の辺３３６の外周に設けられた外周領域３２０を含む。
【００７１】
フォトマスク３００の第１の辺３３２の外周エリアと第２の辺３３４の外周エリアの交差領域に第１のアラインメントマーク３４０、第２の辺３３４の外周エリアと第３の辺３３６の外周エリアの交差領域に第２のアラインメントマーク３４２が設けられている。
【００７２】
またフォトマスク３００の第１の辺３３２の外周エリアに第３のアラインメントマーク３４４が設けられ、チップ配置領域３１０の基準軸の１つ（座標軸３８０）に対して、第３の辺３３６の外周エリアの、前記第３のアラインメントマーク３４４と線対称な位置に第４のアラインメントマーク３４６が設けられる。前記チップ配置領域の基準軸の１つとは、前記チップ配置領域の中心を通り前記第１の辺と並行な座標軸３８０でもよい。
【００７３】
またフォトマスク３００の、第２の辺３３４の外周エリアに、マスク検査用の第１のマーク３５０と、座標軸３８０に対して第１のマーク３５０と線対称な位置にマスク検査用の第２のマーク３５２が設けられている。
【００７４】
またフォトマスク３００の、第２の辺３３４の外周エリアに、マスク検査用の第３のマーク３５４と、座標軸３８０に対して第３のマーク３５４と線対称な位置にマスク検査用の第４のマーク３５６が設けられている。
【００７５】
第１〜第４のアラインメントマーク３４０、３４２，３４４、３４６は、ウエハ上に配した場合に隣り合うショットと重なり合う位置に設けられており、ウエハにアレイ配置する際の位置合わせ用のアラインメントマークとして機能する。
【００７６】
第２の実施形態に係るフォトマスク３００は、プロセスで使用するパーツ（第１〜第４のアラインメントマーク３４０、３４２、３４４、３４６、第１の〜第４のマーク３５０
、３５２、３５４，３５６（マスク検査用マーク））をチップ配置領域３１０の３辺３３２、３３４、３３６の外周に設けるので、４辺３３２、３３４、３３６、３３８の外周を使用する場合に比べて、有効チップ数を増加させることができる。
【００７７】
第１〜第４のマーク３５０、３５２、３５４、３５６は、マスク単体の位置精度保障をするマークでもよい。
【００７８】
ここにおいて、ｗ１のチップ配置領域３１０の横の長さである。またｗ２は、外周領域３２０のＸ軸方向の幅である。またｌ３はチップ配置領域３１０の縦の長さ＋外周領域のＹ軸方向の幅である。
【００７９】
図５のフォトマスクは、１２×１９＝２２８（個）のチップパターンを配置可能なチップ配置領域を提供することができる。
【００８０】
５．第２の実施形態のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する方法
図６は、第２の実施形態のフォトマスクのウエハへの露光イメージを模式的に示す図である。同図は、ウエハ４００上に、１６個のショット領域４１０（ｉ、ｊ）が４行×４列のマトリクス状に露光されている状態を示している。
【００８１】
第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、縮小投影露光装置であるステッパ装置などで、露光用レチクル（フォトマスクの一例）を用いて半導体ウエハに露光して、複数の半導体装置を製造する。
【００８２】
ステッパ露光法では、図５に示すような複数のチップパターン３１２や第１のマーク〜第４のマーク３３０、３３２、３３４、３３６、第１のアラインメントマーク〜第４のアラインメントマーク３４０、３４２、３４４、３４６が描画されたレチクル（図５のフォトマスク）を用いてフォトレジスト膜が形成されたウエハの表面上に連続的に縮小投影露光を行う。
【００８３】
レチクル（フォトマスク３００）を用いて、フォトレジスト膜が形成されたウエハ４００上に連続的にマスクパターンを縮小投影露光することにより、図６に示すようなウエハへの露光イメージで露光することができる。
【００８４】
第２の実施の形態のフォトマスクを用いて半導体装置を製造する場合には、ウエハ４００にフォトマスク３００を露光する工程において、ウエハ４００上で、座標軸３８０（図５参照）と垂方方向に隣り合う第１のショット（例えば４１０（１、１））と第２のショット（例えば４１０（２、１））について、第１のショットにおける第２のアラインメントマーク３４２と、第２のショットにおける第１のアラインメントマーク３４０が重複し、かつ第１のショットにおける第４アラインメントマーク３４６と、第２のショットにおける第３アラインメントマーク３４４とが重複するように位置合わせを行う。
【００８５】
またウエハ４００上で、座標軸３８０（図５参照）方向に隣り合う第１のショット領域（例えば４１０（１、１））と第３のショット領域（例えば４１０（１、２））については、第３のショット領域における外周領域３２０に対応する領域と、第１のショット領域におけるチップ配置領域３１０に対応する領域が重複しないように位置合わせを行い、露光を行う。
【００８６】
このようにすると、アラインメントマークとマスク検査用マークをチップ配置領域の３辺の外周に設けたフォトマスクを用いて半導体装置を製造することができるので、ウエアの１枚当たりの有効チップ数を増やすことができる
図７（Ａ）（Ｂ）は、第２の実施形態の露光時の位置合わせについて説明するための図である。
【００８７】
図７（Ａ）は、Ｘ軸方向のショット領域の位置関係を示す図である。同図に示すようにショット領域４１０（ｉ、ｊ）とショット領域４１０（ｉ＋１、ｊ）は、Ｘ軸方向に隣あうショット領域であり、距離Ｗ１−Ｗ２だけＸ軸方向にずれて配置される。ここにおいて、Ｗ１は、フォトマスクのチップ配置領域の横の長さｗ１に対応したウエハ上の距離（露光後の距離）であり、Ｗ２はフォトマスクの外周領域のＸ軸方向の幅ｗ２に対応したウエハ上の距離（露光後の距離）である。
【００８８】
図７（Ｂ）は、Ｙ軸方向のショット領域の位置関係を示す図である。同図に示すようにショット領域４１０（ｉ、ｊ）とショット領域４１０（ｉ＋１、ｊ）は、Ｙ軸方向に隣あうショット領域であり、距離Ｌ３だけＹ軸方向にずれて配置される。ここにおいて、Ｌ３は、フォトマスクのチップ配置領域３１０の縦の長さ＋外周領域のＹ軸方向の幅に対応したウエハ上の距離（露光後の距離）である。
【００８９】
第２の実施形態のフォトマスクを用いた露光処理は、第１の実施形態のフォトマスクを用いた露光処理図の流れ（図４）のステップＳ９０において、ｊがインクリメントされることに伴うＹ軸方向のショット位置の移動距離をＬ３にする（ｙｊ＝ｙｊ＋Ｌ３）とよい。
【００９０】
上記のように、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できよう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００９１】
１  投光装置１、２  露光用レチクル、３  縮小投影装置、４  ウエハ、５  テーブル、１０  露光装置、１００  フォトマスク、１１０  チップ配置領域、１１２  チップパターン、１２０  外周領域１２０、１３０  第１のマーク配置エリア、１３２  第１のマーク、１４０  第２のマーク配置エリア、１４２  第２のマーク、１５０  第３のマーク配置エリア、１５２  第３のマーク、１６０  第４のマーク配置エリア、１６２  第４のマーク、１７０  第１のアラインメントマーク、１７２  第２のアラインメントマーク、１７４  第３のアラインメントマーク、１７６  第４のアラインメントマーク、１８０  基準軸の１つ、２００  ウエハ、２１０（i、ｊ）ショット領域、３００  フォトマスク、３１０  チップ配置領域、３１２  チップパターン、３２０  外周領域１２０、３４０  第１のアラインメントマーク、３４２  第２のアラインメントマーク、３４４  第３のアラインメントマーク、３４６  第４のアラインメントマーク、３５０  第１のマーク、３５２  第２のマーク、３５４  第３のマーク、３５６  第４のマーク３８０  基準軸の１つ、４００  ウエハ、４１０（i、ｊ）ショット領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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