JPH0645581A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0645581A
JPH0645581A JP4195551A JP19555192A JPH0645581A JP H0645581 A JPH0645581 A JP H0645581A JP 4195551 A JP4195551 A JP 4195551A JP 19555192 A JP19555192 A JP 19555192A JP H0645581 A JPH0645581 A JP H0645581A
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JP
Japan
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wafer
pattern
semiconductor device
mask
patterns
Prior art date
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JP4195551A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Hayakawa
川 良 広 早
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長いチップ長の半導体装置をステッパ装置を
用いて製造することを可能とする半導体装置の製造方法
を提供する。 【構成】 サイズの大きい半導体装置の回路パターンを
複数に分割し、これをステッパ露光装置の露光フィール
ド内に配置し、分割された回路パターンをつなぎ合わせ
るように描画することによってサイズの大きい半導体装
置のチップパターンを形成する。 【効果】 ステッパ露光装置の露光エリアを越えるチッ
プ長を有する半導体装置をステッパ露光装置を用いて描
画することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
関し、特に、露光エリアの比較的に狭い露光装置を用い
てウエハに露光エリアよりも大きいパターンを微細に描
画することを可能とする半導体装置の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】CCD(Charge Coupled Device) 、BB
D(Bucket Brigade Device) 、CID(Charge Injectio
n Device) 等の電荷転送デバイスを用いた固体撮像デバ
イスが画像の読取り装置に用いられている。この種の固
体撮像デバイスうち、文字原稿や写真等を読取るスキャ
ナにはリニアイメージセンサが用いられている。リニア
イメージセンサは画素の読取り素子、電荷転送素子が一
次元状に配置されており、1024〜10000画素の
画素数の製品が提供されている。このようなリニアイメ
ージセンサの長手方向のチップ長は18〜80mmとな
り、半導体装置としては非常に大型である。原稿に密着
して画像を読取る密着型のスキャナには、情報の取込み
範囲の拡大が求められるため、リニアイメージセンサは
より長くなる傾向にある。
【0003】このようなリニアイメージセンサを製造す
るためには、サイズの大きい設計パターンをチップに投
影することの出来る露光装置が必要である。従来のCC
Dリニアイメージセンサのフォトマスクイメージの例を
図4を参照して説明する。同図において、フォトマスク
1には、単位チップのサイズがa×bであるリニアイメ
ージセンサの基本パターン2が形成されている。この基
本パターン2はy方向に数十チップ分繰り返されて形成
されている。このパターンの脇には各レイヤの位置合せ
を行う合せマーク3が形成されている。読取り装置の読
取り幅の仕様に応じて設計される基本パターン2のx方
向の長さbが異なる。基本パターン2のx方向の長さb
が短い場合には、x方向に基本パターン2を2列、3
列、…と繰り返して配列する。こうすると、1つのウエ
ハから多くのチップを得ることができる。図5は、図4
に示すマスクを用いてウエハ4にリニアイメージセンサ
のパターンを形成した例を示しており、図4と対応する
部分には同一符号を付している。CCD等の長手のリニ
アイメージセンサのチップ長はいわゆるステップ式投影
露光装置(ステッパ装置)の露光エリアを越えるため、
これを用いることができず、殆どが1:1のミラープロ
ジェクション装置を用いている。よって、図5に示すよ
うにマスクイメージとウエハに焼き付けた後のウエハイ
メージとは等しい大きさである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記した1:1のミラ
ープロジェクション装置による等倍投影の位置合せで
は、縮小投影に比べ合せ精度も2倍程度悪く、解像力で
は更に劣るため、コンタクトホール、ポリシリコンシリ
コン配線、アルミニウム配線等の微細加工を行うことが
困難である。しかし、微細加工を行うために用いて好適
な露光装置、例えばステッパ装置による縮小投影可能な
露光フィールドは、17.5mm×17.5mm程度し
かない。このため、上記したリニアイメージセンサの如
き長手のチップのパターン描画には等倍投影(1:1の
ミラープロジェクション)しか用いることが出来ないと
いう制約を受けている。
【0005】よって、本発明は、長いチップ長の半導体
装置であっても比較的に露光エリアの狭い露光装置を用
いてパターン描画することを可能とする半導体装置の製
造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半導体装置の製造方法は、異なる機能の複数の
回路部分を有する半導体装置の複数をウエハに作り込む
半導体装置の製造方法であって、上記半導体装置におけ
る第1の機能を有する回路部分の任意数について同時に
露光することによるパターン描画を繰り返して上記第1
の機能を有する回路部分についてのパターン描画を行う
第1のステップと、上記半導体装置における第2の機能
を有する回路部分の任意数について同時に露光すること
によるパターン描画を繰り返して上記第2の機能を有す
る回路部分についてのパターン描画を行う第2のステッ
プと、を少なくとも備えることを特徴とする。
【0007】
【作用】サイズの大きい半導体装置の全体のパターンを
複数に分割し、これを露光装置の露光フィールド内に配
置し、分割されたパターンをウエハ上でつなぎ合わせる
ことによってサイズの大きい半導体装置のチップパター
ンを描画する。その結果、露光装置の露光エリアを越え
るチップ長を有する半導体装置をウエハに多数描画する
ことが可能となる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。半導体装置の製造工程においては、ウエハ
にパターンを描画するため複数のマスクが使用される。
図1は、本発明の実施例に用いられる図示しないステッ
パ装置用のマスクを示している。ステッパ装置は原画パ
ターンを光学的に縮小転写し、ウエハに描画する。本実
施例では、この縮小率を5:1に定め、半導体装置とし
てCCDリニアイメージセンサを製造する場合を想定し
て説明する。
【0009】まず、リニアイメージセンサを形成する1
つのチップのパターンを複数に分割する。この例では、
リニアイメージセンサのパターンを画素繰返し部10
1、出力部102及び入力部103の3つに分割してい
る。画素繰返し部101は、所定数の光電変換素子と所
定数の電荷転送素子とを備えており、これを連結するこ
とによって所望の長さのイメージセンシングエリアを形
成することができる。入力部103及び画素繰返し部1
01を互いに隣接してパターンを描画すると、入力部1
03の回路パターンの左端及び画素繰返し部101の回
路パターンの右端とは連続し、必要な配線パターン等が
接続される。画素繰返し部101及び出力部102間も
同様である。図1では上記3つの部分を、1つのマスク
10上にy方向に3チップ分並べて配置している。マス
ク10上に形成された画素繰返し部101のチップパタ
ーンのy方向のサイズは、リニアイメージセンサのy方
向の実際の幅aの5倍である5aであり、x方向のサイ
ズは実際の幅mの5倍の5mである。出力部102のチ
ップパターンのy方向のサイズは、5aであり、x方向
のサイズは出力部102の実際の幅lの5倍の5lであ
る。入力部103のチップパターンのy方向のサイズ
は、5aであり、x方向のサイズは入力部103の実際
の幅nの5倍の5nである。このようなマスク10は製
造工程に応じた数及びパターンで用意される。なお、こ
の実施例では説明を簡単にするため3つの領域(10
1,102,103)の各々について、説明簡単にする
ために1度に3チップ分を投影することの出来るパター
ンで形成しているが、これに限定されるものではない。
【0010】このマスク10を用いてパターン描画を行
う方法について図2を参照して説明する。まず、ウエハ
に3チップ分のリニアイメージセンサをパターン描画す
る場合について説明する。各部のパターンが形成された
マスク10を図示しないステッパ装置にセットする。ス
テッパ装置の図示しない制御コンピュータにはマスク1
0上の分割されたパターンをウエハに投影すべき順序及
びステップピッチ等が予めプログラムされている。
【0011】ステッパ装置は、画素繰返し部101及び
入力部103をブラインド機能により遮光し、レジスト
が塗布されたウエハ4を載置する図示しないウエハステ
ージを移動してマスクとウエハ相互間の位置を調整し、
出力部102のみをウエハ4の基準位置に描画する。出
力部102は、マスク10に形成されたサイズの1/5
に縮小されて3a×lに描かれる。次に、ウエハステー
ジを移動し、マスク10をウエハ4のx方向にlだけ相
対的に移動する。出力部102及び入力部103をブラ
インド機能により遮光し、画素繰返し部101をウエハ
4に描画された出力部102に隣接してウエハ4に描画
する。必要な画素数が得られるように画素繰返し部10
1のパターンをx方向に相対的に移動し、画素繰返し部
101の描画を繰返してパターン1011 〜1014
形成する。画素繰返し部101を連結して形成したイメ
ージ読取り領域は、3a×4mのサイズに縮小されて描
かれる。更に、マスク10をウエハ4のx方向に相対的
に移動する。マスク10の出力部102及び画素繰返し
部101をブラインド機能により遮光し、入力部103
がイメージ読取り領域の右端に隣接するように描画す
る。入力部103は3a×nのサイズに縮小されて描か
れる。描画された各部のx方向における境界部分におい
ては、配線等の接続されるべきパターンが連続するよう
に形成される。ステップ式露光装置では、マスクパター
ン(レクチルパターン)の投影像に対し、ウエハを規則
的に移動することは容易である。こうして、ウエハ10
上にサイズが3a×bのx方向に長いリニアイメージセ
ンサのパターンが描画される。ここに、b=l+m+m
+m+m+nである。
【0012】この実施例では、出力部、入力部を各1
回、画素繰返し部を4回横方向に描画することでウエハ
のx方向において1チップ分のパターンを描画する。勿
論、画素繰返し部101の描画繰返し回数を減らすこと
によってx方向に短手のリニアイメージセンサのパター
ンを描画することも出来る。このようにしてパターンが
描画されたウエハは図示しないフォトレジストの現像工
程により現像され、更に、エッチングや拡散等の公知の
複数の工程を経て半導体装置に完成される。これらの後
続の処理工程は本願発明の要旨ではないので説明しな
い。
【0013】次に、ウエハにより多くのリニアイメージ
センサのパターンを描画するようにした他の実施例につ
いて図3を参照して説明する。この実施例では、パター
ンを描画する順序を考慮することにより、ステッパ装置
がマスクパターンを変更する回数を減らしている。
【0014】まず、各部のパターンが形成されたマスク
10をステッパ装置にセットし、図3に示されるウエハ
4の左下の基準位置から、出力部102等のパターンを
同図中の点線に沿ってステップを繰返して描画するよう
に制御コンピュータにプログラムする。画素繰返し部1
01及び入力部103をステッパ装置のブラインド機能
により遮光し、出力部102のみをレジストが塗布され
たウエハ4の基準位置に描画する。ウエハ4に描画され
た出力部1021 は、マスク10に形成されたサイズの
1/5に縮小されて3a×lに描かれる。次に、出力部
102の投影像102をウエハ4のy方向に相対的に3
aだけ移動する。ウエハ4に描画された出力部1021
の上部に隣接して出力部102のパターンを描画するこ
とをウエハの4のy方向にに更に6回繰返して行い、ウ
エハ4の上部左に出力部パターン1022 〜1027
描画する。
【0015】マスク10の出力部102及び入力部10
3をブラインド機能により遮光する。画素繰返し部10
1をウエハ4に描画された出力部1027 に隣接してウ
エハ4のx方向に描画し、画素繰返し部パターン101
1 を形成する。必要な画素数が得られるように投影パタ
ーンをx方向にmだけ移動することを繰返し、画素繰返
し部パターン1012 〜1014 の描画を行う。画素繰
返し部パターン1014 から、投影パターンをy方向と
反対方向に相対的に3aだけ移動し、画素繰返し部パタ
ーン1015 を描画する。以下同様に、画素繰返し部パ
ターン1016〜10128を図中の点線で示すようにジ
グザグに描画し、ウエハ4の右下のパターン10128
至る。
【0016】更に、マスク10の出力部102及び画素
繰返し部101をブラインド機能により遮光する。マス
ク10の入力部103を選択し、マスク10をウエハ4
のx方向にmだけ相対的に移動する。画素繰返し部パタ
ーン10128の右端に隣接するように描画して入力部パ
ターン1031 を形成する。マスク10をウエハ4のy
方向に3aだけ相対的に移動して入力部パターン103
1 とy方向において隣接する入力部パターン1032
描画する。このようなパターン描画を繰返して入力部パ
ターン1033 〜1037 を形成する。描画された各部
パターンのx方向における境界部分においては、配線等
の接続されるべきパターンが連続するように形成され
る。ステップ式露光装置では、マスクパターン(レクチ
ルパターン)の投影像に対し、ウエハ4をx方向及びy
方向において規則的に移動することは容易である。
【0017】こうして、1つのウエハ4に出力部102
がy方向に7回、画素繰返し部101がy方向及びx方
向に28回、入力部103がy方向に7回ショットされ
て、描画パターンが形成される。そして、ウエハ4上に
サイズa×bのx方向に長いリニアイメージセンサのパ
ターンが21個分描画される。
【0018】なお、本願発明は上記実施例に限定される
ものではなく、例えばステップ式投影露光装置のみなら
ず、走査式投影露光装置、ミラーレンズ投影露光装置、
ステップ式X線露光装置等の露光装置にも適用可能であ
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体の
製造方法を用いることにより、露光装置の露光エリアを
越える大きいパターンを描画することが出来、例えばC
CDリニアイメージセンサの如きチップが長い大型の半
導体装置のパターンを露光することが可能となる。従っ
て、ステッパ装置の如き比較的に露光エリアの狭い露光
装置を用いて精度良く微細加工を施すことが可能とな
る。また、ウエハに露光エリアを越える多数のチップの
パターンを露光することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いるステッパ装置のフォトマスク
(レクチル)の例を示す説明図。
【図2】図1に示されたマスクによって3チップ分を描
画した例を示す説明図。
【図3】図1に示されるマスクを用いてウエハに描画し
た例を示す説明図。
【図4】従来のミラープロジェクション用のマスクを示
す説明図。
【図5】図4に示されるマスクを用いてウエハに描画し
た例を示す説明図。
【符号の説明】
4 ウエハ 10 マスク 101 画素繰返し部 102 出力部 103 入力部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】異なる機能の複数の回路部分を有する半導
    体装置の複数をウエハに作り込む半導体装置の製造方法
    であって、 前記半導体装置における第1の機能を有する回路部分の
    任意数について同時に露光することによるパターン描画
    を繰り返して前記第1の機能を有する回路部分について
    のパターン描画を行う第1のステップと、 前記半導体装置における第2の機能を有する回路部分の
    任意数について同時に露光することによるパターン描画
    を繰り返して前記第2の機能を有する回路部分について
    のパターン描画を行う第2のステップと、 を少なくとも備えることを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
  2. 【請求項2】前記半導体装置はリニアイメージセンサで
    あり、 前記複数の回路部分のうち1つは、感光素子列と前記感
    光素子列で発生した電荷を転送するシフトレジスタとを
    少なくとも有する画素繰返し部であることを特徴とする
    請求項1記載の半導体装置の製造方法。
JP4195551A 1992-07-22 1992-07-22 半導体装置の製造方法 Withdrawn JPH0645581A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010519595A (ja) * 2007-02-23 2010-06-03 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション ステッチされるicチップ・レイアウトの方法、システム、およびプログラム製品
US8288061B2 (en) 2009-07-14 2012-10-16 Renesas Electronics Corporation Reticle and manufacturing method of solid-state image sensor
KR20190024599A (ko) * 2017-08-31 2019-03-08 타이완 세미콘덕터 매뉴팩쳐링 컴퍼니 리미티드 마스크 어셈블리 및 칩 패키지를 제조하기 위한 방법

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