JPH088151A - 半導体ウエハおよびその半導体ウエハを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高精度な寸法のパターンを有する半導体ウエ
ハおよび高精度な寸法のパターンおよび微細加工ができ
る半導体装置の製造方法を提供する。 【構成】 各ＩＣチップの形成領域１ｃのパターンは相
互に９０度位相が異なっているように配置されている半
導体ウエハ１とすることにより、各ＩＣチップの形成領
域１ｃにおける熱膨張の現象によるパターンの寸法の誤
差が相互に異なる方向に発生することになり、それらの
寸法の誤差は相互に消し合うようにできる。そのため、
高精度な寸法のパターンを有する半導体ウエハ１の構造
とすることができる。また、露光装置を用いてそれぞれ
のＩＣチップの形成領域１ｃにおけるパターンは９０度
位相が異なった形態とすることにより、半導体装置の製
造技術として高精度な寸法のパターンを得ることができ
ると共に微細加工ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウエハおよびそ
の半導体ウエハを用いた半導体装置の製造方法に関し、
特に、高精度でかつ微細加工ができるフォトリソグラフ
ィ工程を採用するものに適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置、特に半導体集積回路装置に
おいては、高集積化および微細化を遂行するために、そ
の製造工程においてフォトリソグラフィを行う露光技術
が多用されており、その露光技術を用いて微細加工が行
われている。

【０００３】前記露光技術は、半導体ウエハに複数のＩ
Ｃチップを配置して１枚の半導体ウエハから複数のＩＣ
チップをウエハ処理工程により製作するために、半導体
ウエハの表面に露光装置を用いてフォトマスクのパター
ンを転写することが行われている。

【０００４】また、露光工程においては、露光装置の試
料台であるＸＹテーブルに半導体ウエハをセットし、対
物レンズの上にセットされているフォトマスクのパター
ンを照射光により半導体ウエハに転写することが行われ
ている。

【０００５】前記フォトマスクには、半導体集積回路装
置の製作におけるウエハ処理工程においてフィールド絶
縁膜、ゲート電極、ソースおよびドレインとなる半導体
領域、多層配線構造の配線層および層間絶縁膜などのパ
ターンを形成するために多種多様なものが使用されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、半導体集積
回路装置の製作におけるウエハ処理工程における露光技
術には種々の問題点があることを本発明者は見い出し
た。

【０００７】すなわち、露光装置のＸＹテーブルに半導
体ウエハを半導体ウエハのオリフラを位置合わせの基準
としてセットした後、半導体ウエハの各ＩＣチップの形
成領域にフォトマスクのパターンを順次転写することが
行われている。

【０００８】ところが、縦あるいは横への方向性を有し
ているパターンが多い配線層などを形成するためのフォ
トリソグラフィ工程においては、例えばアルミニウム
（Ａｌ）などの被加工膜へのエッチングによるマスクの
パターンの転写を行った場合、エッチング後の高温状態
から常温状態にする冷却工程において半導体ウエハの伸
縮の縦方向と横方向との違いが出てきて縦と横の方向に
よって一律に伸縮しないという現象が発生する。そのた
めに、この種のフォトリソグラフィ工程を重ねて行くと
露光時の照射光の照射による熱などの影響による熱膨張
現象により、各ＩＣチップの形成領域での配線層などの
パターン寸法が半導体ウエハの縦方向と横方向では異な
ってくる。

【０００９】そのため、それらのパターン寸法の誤差は
各ＩＣチップ単位では小さな誤差であるが、半導体ウエ
ハのレベルではその誤差が積み重なって大きな誤差とな
り、１枚の半導体ウエハの各場所毎のＩＣチップ形成領
域に形成されるパターンの寸法が異なってくるという問
題が発生する。

【００１０】また、各ＩＣチップ毎のパターン寸法の誤
差およびＩＣチップ内における縦方向と横方向との寸法
の誤差が生じることにより、高精度でしかも微細構造の
パターンを形成することができないという問題もある。

【００１１】前述した問題点は、半導体集積回路装置を
製作する各フォトリソグラフィ工程においてそれぞれ発
生することであるが、特に熱膨張率の大きい材料から形
成されるアルミニウムなどを材料とする配線層であっ
て、配線層のパターンは縦方向または横方向の一方向に
対しての配線ラインパターンが多く、隣接する配線層が
直交するような配線ラインパターンのケースが少ししか
ないために、配線層を形成するフォトリソグラフィ工程
でのパターン寸法の誤差が大きく発生するという問題も
ある。

【００１２】本発明の一つの目的は、高精度な寸法のパ
ターンを有する半導体ウエハを提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、高精度な寸法のパタ
ーンおよび微細加工ができる半導体装置の製造方法を提
供することにある。

【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明において開示され
る発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下
のとおりである。

【００１６】本発明の半導体ウエハは、半導体基板の表
面に複数のチップの形成領域が縦横に配置して設けられ
ているものであって、チップの形成領域に形成されてい
る各種のパターンが複数重層して形成されており、チッ
プの形成領域に形成されている各種のパターンにおいて
同じ層における１つのパターンは同じ配置を有する類と
してチップの形成領域が少なくとも２種類に類別されて
おり、異なる類のチップの形成領域のパターンは相互に
９０度位相が異なっているように配置されているものと
する。

【００１７】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
表面に複数のチップの形成領域を縦横に配置した半導体
ウエハの上にフォトレジスト膜を形成した後、半導体ウ
エハを露光装置の試料台となっている第１のＸＹテーブ
ルにセットすると共にフォトマスクを露光装置のマスク
載置台となっている第２のＸＹテーブルにセットし、露
光装置を用いてチップの形成領域の上のフォトレジスト
膜にフォトマスクにおけるマスクパターンを露光して転
写する工程と、第１のＸＹテーブルまたは第２のＸＹテ
ーブルを９０度回転移動させた後、露光装置を用いてチ
ップの形成領域とは異なる位置に配置されているチップ
の形成領域の上のフォトレジスト膜にフォトマスクにお
けるマスクパターンを露光して転写する工程とを行うも
のとする。

【００１８】

【作用】前記した半導体ウエハによれば、チップの形成
領域に形成されている各種のパターンにおいて同じ層に
おける１つのパターンは同じ配置を有する類としてチッ
プの形成領域が少なくとも２種類に類別されており、異
なる類のチップの形成領域のパターンは相互に９０度位
相が異なっているように配置されていることにより、各
チップの形成領域における熱膨張の現象によるパターン
の寸法の誤差が相互に異なる方向に発生することにな
り、それらの寸法の誤差は相互に消し合うことになるた
めに、高精度な寸法のパターンを有する半導体ウエハと
なる。

【００１９】また、前記した本発明の半導体装置の製造
方法によれば、露光装置を用いてチップの形成領域の上
のフォトレジスト膜にフォトマスクにおけるマスクパタ
ーンを露光して転写する工程と、試料台となっている第
１のＸＹテーブルまたはマスク載置台となっている第２
のＸＹテーブルを９０度回転移動させた後、露光装置を
用いてチップの形成領域とは異なる位置に配置されてい
るチップの形成領域の上のフォトレジスト膜にフォトマ
スクにおけるマスクパターンを露光して転写する工程と
を備えていることにより、前工程と後工程とにより形成
するチップの形成領域におけるパターンは９０度位相が
異なった形態となるために、それぞれの熱膨張の現象に
より発生するそれらの寸法の誤差が影響し合って極めて
少なくなり、高精度な寸法のパターンおよび微細加工が
できる半導体装置の製造技術となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、実施例を説明するための全図におい
て同一機能を有するものは同一の符号を付し、重複説明
は省略する。

【００２１】（実施例１）図１は、本発明の一実施例で
ある半導体ウエハを示す平面図である。図２は、本発明
の一実施例である半導体ウエハおよびそれを用いて半導
体集積回路装置を製造する場合に使用する露光装置を示
す側面図である。図３は、本発明の一実施例である半導
体ウエハおよびそれを用いて半導体集積回路装置を製造
する場合に使用するフォトマスクを示す平面図である。
図４は、図３のIV−IV線の断面図である。

【００２２】図１〜図４を用いて、本発明の半導体ウエ
ハおよびそれを用いて半導体集積回路装置を製造する方
法について説明する。

【００２３】まず、図１および図２に示すように、半導
体ウエハ１を露光装置２の試料台となっているＸＹテー
ブル（第１のＸＹテーブル）３にセットする。

【００２４】半導体ウエハ１は、例えば単結晶のシリコ
ンからなる半導体基板１ａであり、平面形状は円形であ
り、その一部にオリフラ１ｂを設けており、内部に正方
形のＩＣチップの形成領域１ｃをＸＹ方向に複数個有す
るものである。オリフラ１ｂは、半導体ウエハ１におけ
る結晶方位、伝導型の判別および位置合わせを容易にす
るために半導体ウエハ１の外周に設けられているフラッ
トな面からなる主オリフラを示すものである。

【００２５】なお、副オリフラなども設けることができ
るが、このケースにおいては省略している。また、本明
細書において、半導体ウエハ１は、ＳＯＩ（Silicon on
Insulator）のように絶縁性領域（基板）の上にシリコ
ンの単結晶薄膜を形成したウエハなど多種多様な材料を
含む態様の基板を総称しているものである。

【００２６】ＩＣチップの形成領域１ｃは、説明を簡単
にするために、各々のＩＣチップの形成領域に符番を付
している。図面における最上段から１列目は１１〜１
６、２段目は２１〜２６、３段目は３１〜３６、４段目
は４１〜４６、５段目は５１〜５６、６段目は６１〜６
６としている。

【００２７】なお、実際の一般的な半導体集積回路装置
の製造に用いる半導体ウエハにおけるＩＣチップの形成
領域は数百の場合もあるが、本実施例１においては説明
を簡略化するために例えば３６個のＩＣチップの形成領
域を図示している。

【００２８】また、半導体ウエハ１は、半導体集積回路
装置の製造工程が既に行われているものであり、そのウ
エハ処理として、ＩＣチップの形成領域の各々に、半導
体基板１ａをスターティングマテリアルとして、フィー
ルド絶縁膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソースおよび
ドレインとなる半導体領域、絶縁膜、その絶縁膜にソー
スおよびドレインとなる半導体領域とコンタクトする配
線層を電気接続するためのコンタクト孔などが、フォト
リソグラフィ技術、熱酸化処理、不純物拡散処理、ＣＶ
Ｄ（Chemical Vapor Deposition ）法、エッチング処理
などをもって形成されている。

【００２９】本実施例１においては、半導体ウエハ１の
ＩＣチップの形成領域１ｃの表面に１層目の配線層とな
る例えばアルミニウム膜が形成されており、そのアルミ
ニウム膜の表面にはエッチングマスク形成用のフォトレ
ジスト膜が塗布されている（図示を省略している）。

【００３０】一方、露光装置２は、例えば５分の１の縮
小率を有する縮小投影露光装置であり、ＸＹテーブル３
にセットされている半導体ウエハ１と光源４とを結ぶ光
路上に、コンデンサレンズ（またはコリメータレンズ）
５、フォトマスク６を位置合わせしてセットしているマ
スク載置台となっているＸＹテーブル（第２のＸＹテー
ブル）７および対物レンズ８が配置されている。コンデ
ンサレンズ５は、光源４から放射された光を平行光に変
換してフォトマスク６に平行光の照射を行うものであ
る。また、図２において、９は照射光を示すものであ
る。

【００３１】フォトマスク６は、図３および図４に示す
ように、フォトマスク基板となる光透過率の高いガラス
基板６ａの表面に、光遮光性の材料である遮光膜をもっ
てマスクパターン６ｂが形成されている。マスクパター
ン６ｂを形成している遮光膜としては、例えばクロム
（Ｃｒ）膜、クロムと酸化クロム膜との２層膜、モリブ
デン膜などが使用されているものである。

【００３２】また、図３において、６ｃは、フォトマス
ク６の位置合わせを容易にするために設けられた切り欠
き部を示すものである。

【００３３】また、フォトマスク６は、多層配線構造の
１層目のアルミニウム層を形成するためのフォトリソグ
ラフィ工程に使用するためのフォトマスクであり、Ｙ方
向に延在している配線層用のパターンがＸ方向にそれぞ
れが一定の離間距離をもって複数個配置されているマス
クパターン６ｂを備えているものである。

【００３４】また、フォトマスク６は、配線層用のマス
クパターン６ｂが半導体ウエハ１に転写されるマスクパ
ターンの寸法の５倍の大きさのものである。

【００３５】なお、実際の半導体集積回路装置の製造に
用いるフォトマスクにおけるマスクパターンの形状は複
雑であるが、本実施例１においては説明を簡略化するた
めに単純なマスクパターンを図示している。

【００３６】露光装置２におけるマスク載置台となって
いるＸＹテーブル７にフォトマスク６をその切り欠き部
６ｃをＹ方向に位置するようにして位置合わせしてセッ
トした後、試料台となっているＸＹテーブル３に半導体
ウエハ１をオリフラ１ｂをＹ方向に位置させた後、半導
体ウエハ１をフォトマスク７と対応するように正確な位
置合わせをしてセットする。

【００３７】次に、露光操作の第１段階として、露光装
置２におけるＸＹテーブル７にセットされているフォト
マスク６と半導体ウエハ１におけるＩＣチップの形成領
域１１とをＸＹテーブル３を調整して位置合わせを行
う。

【００３８】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６に照射することにより、フォトマスク６におけるマ
スクパターン６ｂを半導体ウエハ１におけるＩＣチップ
の形成領域１１の表面のフォトレジスト膜に転写する。
この場合、図１において、半導体ウエハ１のＸＹ方向と
フォトマスク６のＸＹ方向との一致を表示するために、
Ｘ方向の横矢線分を図示している。

【００３９】次に、露光操作の第２段階として、露光装
置２におけるＸＹテーブル７にセットされているフォト
マスク６と半導体ウエハ１におけるＩＣチップの形成領
域１１の右隣のＩＣチップの形成領域１２とを、ＸＹテ
ーブル３をＹ方向に９０度回転させた後、微調整して位
置合わせを行う。

【００４０】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６に照射することにより、フォトマスク６におけるマ
スクパターン６ｂを半導体ウエハ１におけるＩＣチップ
の形成領域１２の表面のフォトレジスト膜に転写する。

【００４１】この場合、図１において、半導体ウエハ１
のＸＹ方向とフォトマスク６のＸＹ方向との９０度の配
置変換すなわち半導体ウエハ１のＸＹ方向とフォトマス
ク６のＹＸ方向との一致を表示するために、Ｙ方向の縦
矢線分を図示している。

【００４２】次に、露光操作の第３段階として、露光装
置２におけるＸＹテーブル７にセットされているフォト
マスク６と半導体ウエハ１におけるＩＣチップの形成領
域１２の右隣のＩＣチップの形成領域１３とを、ＸＹテ
ーブル３をＸ方向に９０度回転させた後、微調整して位
置合わせを行う。

【００４３】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６に照射することにより、フォトマスク６におけるマ
スクパターン６ｂを半導体ウエハ１におけるＩＣチップ
の形成領域１３の表面のフォトレジスト膜に転写する。
この場合、図１において、半導体ウエハ１のＸＹ方向と
フォトマスク６のＸＹ方向との一致を表示するために、
Ｘ方向の横矢線分を図示している。

【００４４】次に、露光操作の第４段階として、露光操
作の第２段階と同一の作業を行って半導体ウエハ１にお
けるＩＣチップの形成領域１３の右隣のＩＣチップの形
成領域１４の露光を行う。

【００４５】すなわち、露光装置２におけるＸＹテーブ
ル７にセットされているフォトマスク６と半導体ウエハ
１におけるＩＣチップの形成領域１３の右隣のＩＣチッ
プの形成領域１４とを、ＸＹテーブル３をＹ方向に９０
度回転させた後、微調整して位置合わせを行う。

【００４６】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６に照射することにより、フォトマスク６におけるマ
スクパターン６ｂを半導体ウエハ１におけるＩＣチップ
の形成領域１４の表面のフォトレジスト膜に転写する。

【００４７】この場合、図１において、半導体ウエハ１
のＸＹ方向とフォトマスク６のＸＹ方向との９０度の配
置変換すなわち半導体ウエハ１のＸＹ方向とフォトマス
ク６のＹＸ方向との一致を表示するために、Ｙ方向の縦
矢線分を図示している。

【００４８】次に、露光操作の第５段階として、露光操
作の第３段階と同一の作業を行って半導体ウエハ１にお
けるＩＣチップの形成領域１４の右隣のＩＣチップの形
成領域１５の露光を行う。

【００４９】すなわち、露光装置２におけるＸＹテーブ
ル７にセットされているフォトマスク６と半導体ウエハ
１におけるＩＣチップの形成領域１４の右隣のＩＣチッ
プの形成領域１５とを、ＸＹテーブル３をＹ方向に９０
度回転させた後、微調整して位置合わせを行う。

【００５０】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６に照射することにより、フォトマスク６におけるマ
スクパターン６ｂを半導体ウエハ１におけるＩＣチップ
の形成領域１５の表面のフォトレジスト膜に転写する。

【００５１】この場合、図１において、半導体ウエハ１
のＸＹ方向とフォトマスク６のＸＹ方向との一致を表示
するために、Ｘ方向の横矢線分を図示している。

【００５２】次に、前述した露光操作の第２段階と同一
の作業を行うＩＣチップの形成領域の露光作業と、露光
操作の第３段階と同一の作業を行うＩＣチップの形成領
域の露光作業を順次行って、ＩＣチップの形成領域１６
〜６６の露光作業を行うことにより、すべてのＩＣチッ
プの形成領域１１〜６６の露光作業を完了する。

【００５３】なお、前述した露光操作の第２段階と同一
の作業を行うＩＣチップの形成領域の露光作業と、露光
操作の第３段階と同一の作業を行うＩＣチップの形成領
域の露光作業を順次行う場合には、前述したものは試料
台となっているＸＹテーブル３を９０度Ｘ方向またはＹ
方向に回転して行っているが、他の態様としてマスク載
置台となっているＸＹテーブル７を９０度Ｘ方向または
Ｙ方向に回転してフォトマスク６およびそのマスクパタ
ーン６ｂを操作して行うこともできる。つまり、半導体
ウエハ１をセットしているＸＹテーブル３の動きとフォ
トマスク６をセットしているＸＹテーブル７の動きと
は、相対的になっていることによりそのいずれか一方を
操作することにより目的を達成できる。

【００５４】次に、前述した露光作業の後に、フォトレ
ジスト膜を現像処理し、ベーキング処理を行うことによ
り、フォトマスク６におけるマスクパターン６ｂが反転
した形状（５分の１に縮小されているパターン）のフォ
トレジスト膜をアルミニウム膜の表面に形成する。

【００５５】その後、そのフォトレジスト膜をエッチン
グマスクとして、表面が露出している領域のアルミニウ
ム膜を選択的にエッチングすることにより配線層として
パターンを有するアルミニウム膜からなる配線層を形成
する。この配線層のパターンは、フォトマスク６におけ
るマスクパターン６ｂと同様な形状（５分の１に縮小さ
れているパターン）となる。

【００５６】その後、エッチングマスクとして使用した
フォトレジスト膜は不要となったために、アッシング処
理など、それを取り除く作業を行い、配線層の形成のた
めのフォトリソグラフィ工程を完了する。なお、エッチ
ングは、エッチング液を用いたウェットエッチング法ま
たはプラズマエッチングなどのドライエッチング法を用
いて行うことができる。

【００５７】前述したフォトリソグラフィ工程において
は、各ＩＣチップの形成領域の熱膨張による伸縮が発生
しているが、隣同士のＩＣチップの形成領域の熱膨張に
よる伸縮が９０度位相が異なるように露光作業を行って
いるために、それらの伸縮による寸法誤差は相互に影響
し合って打ち消し合った状態となり、全体としては最小
限の寸法誤差とすることができる。

【００５８】すなわち、露光装置２のＸＹテーブル３に
半導体ウエハ１をオリフラ１ｂを位置合わせの基準とし
てセットした後、半導体ウエハ１の各ＩＣチップの形成
領域１１〜６６にフォトマスク６のマスクパターン６ｂ
を順次転写する際に、隣同士の転写を９０度位相を異な
らせて行うものである。

【００５９】本実施例１における前述したフォトリソグ
ラフィ工程は、半導体ウエハ１の各ＩＣチップの形成領
域１１〜６６にフォトマスク６のマスクパターン６ｂを
順次転写する際に、隣同士の転写を９０度位相を異なら
せて行っているが、他の態様として各ＩＣチップの形成
領域の露光作業を同一方向のＩＣチップの形成領域１
１，１３，１５，２２，２４，２６，３１，３３，３
５，４２，４４，４６，５１，５３，５５，６２，６
４，６６を行った後に、ＸＹテーブル３を用いて半導体
ウエハ１を９０度回転して位置合わせを行い、前述した
ＩＣチップの形成領域１１などとは９０度方向が異なっ
ているＩＣチップの形成領域１２，１４，１６，２１，
２３，２５，３２，３４，３６，４１，４３，４５，５
２，５４，５６，６１，６３，６５の露光作業を行うこ
とにより、それらの伸縮による寸法誤差は相互に影響し
合って打ち消し合った状態となり、全体としては最小限
の寸法誤差とすることができる。

【００６０】すなわち、露光装置２のＸＹテーブル３に
半導体ウエハ１をオリフラ１ｂを位置合わせの基準とし
てセットした後、半導体ウエハ１の各ＩＣチップの形成
領域１１〜６６にフォトマスク６のマスクパターン６ｂ
を順次転写する際に、同一方向のＩＣチップの形成領域
１１などの露光作業を行った後、ＸＹテーブル３を９０
度回転させた後に９０度位相が異なっている他のＩＣチ
ップの形成領域１２などの露光作業を行う態様とするこ
とができる。

【００６１】そのために、このような露光作業を行うと
露光時の照射光の照射による熱などの影響による熱膨張
現象により、各ＩＣチップ形成領域１１〜６６での配線
層のパターン寸法が半導体ウエハ１の縦方向と横方向で
は異なってくるが、隣のＩＣチップの形成領域における
配線層の熱膨張現象による伸縮が９０度位相が異なって
いるために、隣同士のＩＣチップの形成領域における配
線層のパターン寸法の誤差は影響し合って小さなものに
できる。

【００６２】また、それらのパターン寸法の誤差は、隣
同士の各ＩＣチップの形成領域１１〜６６の単位では極
めて小さな誤差とすることができ、半導体ウエハ１のレ
ベルでもその誤差が隣同士で打ち消し合うような積み重
なり型となるために極めて小さな誤差とすることができ
る。

【００６３】したがって、１枚の半導体ウエハ１の各場
所毎のＩＣチップの形成領域１１〜６６に形成される配
線層のパターンの寸法は、それぞれがほとんど同一のも
のにでき、各ＩＣチップの形成領域１１〜６６毎の配線
層のパターン寸法の誤差がほとんどないように形成でき
ることにより、高精度でしかも微細構造のパターンを形
成することができる。

【００６４】本実施例１では、前述したフォトリソグラ
フィ工程を半導体集積回路装置を製作するフィールド絶
縁膜、ゲート電極、ソースおよびドレインとなる半導体
領域の製造工程などにおける各フォトリソグラフィ工程
において必要に応じて適用するものである。

【００６５】特に熱膨張率の大きい材料から形成される
配線層であって、配線層のパターンは縦方向または横方
向の一方向に対しての配線ラインパターンが多く、隣接
する配線層が直交するような配線ラインパターンのケー
スがないような場合の配線層を形成するフォトリソグラ
フィ工程では、通常のフォトリソグラフィ工程を採用す
るとパターン寸法の誤差が大きく発生するが、本実施例
のフォトリソグラフィ工程を採用することによりパター
ン寸法を極めて小さくすることができる。

【００６６】それゆえ、半導体装置、特に半導体集積回
路装置においては、高集積化および微細化を遂行するた
めに、その製造工程においてフォトリソグラフィ工程を
多く必要としているが、その工程に本実施例１の半導体
装置の製造方法を採用することにより、高精度な寸法の
パターンを有する半導体ウエハを製作でき、またその半
導体ウエハを使用することにより高精度な寸法のパター
ンおよび微細加工をもって半導体集積回路装置などの半
導体装置を製造することができる。

【００６７】（実施例２）図５は、本発明の他の実施例
である半導体ウエハを示す平面図である。

【００６８】本実施例２の半導体ウエハ１における各Ｉ
Ｃチップの形成領域１１〜６６における露光作業は、１
列目の各ＩＣチップの形成領域１１〜１６の各露光作業
は同じ方向によって行う。

【００６９】次に、２列目の各ＩＣチップの形成領域２
１〜２６の各露光作業は同じ方向によって行うが、１列
目とは９０度Ｙ方向に異なった方向の露光作業を行うも
のである。

【００７０】次に、３列目の各ＩＣチップの形成領域３
１〜３６の各露光作業は同じ方向によって行うが、その
露光作業は２列目とは９０度Ｙ方向に異なった方向の露
光作業を行うものであり、１列目と同じ方向の露光作業
を行うものである。

【００７１】次に、４列目の各ＩＣチップの形成領域４
１〜４６の各露光作業は同じ方向によって行うが、その
露光作業は３列目とは９０度Ｙ方向に異なった方向の露
光作業を行うものであり、２列目と同じ方向の露光作業
を行うものである。

【００７２】次に、５列目の各ＩＣチップの形成領域５
１〜５６の各露光作業は同じ方向によって行うが、その
露光作業は４列目とは９０度Ｙ方向に異なった方向の露
光作業を行うものであり、１列目と同じ方向の露光作業
を行うものである。

【００７３】次に、６列目の各ＩＣチップの形成領域６
１〜６６の各露光作業は同じ方向によって行うが、その
露光作業は５列目とは９０度Ｙ方向に異なった方向の露
光作業を行うものであり、２列目と同じ方向の露光作業
を行うものである。

【００７４】前述することをさらに詳細に説明すると次
の通りである。

【００７５】すなわち、露光操作の第１段階として、図
２に示した露光装置２におけるＸＹテーブル７にセット
されているフォトマスク６と半導体ウエハ１におけるＩ
Ｃチップの形成領域１１とをＸＹテーブル３を調整して
位置合わせを行う。

【００７６】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６に照射することにより、フォトマスク６におけるマ
スクパターン６ｂを半導体ウエハ１におけるＩＣチップ
の形成領域１１の表面のフォトレジスト膜に転写する。

【００７７】この場合、図５において、半導体ウエハ１
のＸＹ方向とフォトマスク６のＸＹ方向との一致を表示
するために、Ｘ方向の横矢線分を図示している。

【００７８】次に、露光操作の第２段階として、露光操
作と同じことを半導体ウエハ１における１列目の各ＩＣ
チップの形成領域１２〜１６に行い、半導体ウエハ１に
おける１列目の各ＩＣチップの形成領域１２〜１６の表
面のフォトレジスト膜を露光する。

【００７９】この場合、図５において、半導体ウエハ１
のＸＹ方向とフォトマスク６のＸＹ方向との一致を表示
するために、Ｘ方向の横矢線分を図示している。

【００８０】次に、露光操作の第３段階として、露光装
置２におけるＸＹテーブル７にセットされているフォト
マスク６と半導体ウエハ１における２列目のＩＣチップ
の形成領域２１とを、ＸＹテーブル３をＹ方向に９０度
回転させた後、微調整して位置合わせを行う。その後、
光源４から照射光９をフォトマスク６に照射することに
より、フォトマスク６におけるマスクパターン６ｂを半
導体ウエハ１におけるＩＣチップの形成領域２１の表面
のフォトレジスト膜に転写する。

【００８１】この場合、図５において、半導体ウエハ１
のＸＹ方向とフォトマスク６のＸＹ方向との９０度の配
置変換すなわち半導体ウエハ１のＸＹ方向とフォトマス
ク６のＹＸ方向との一致を表示するために、Ｙ方向の縦
矢線分を図示している。

【００８２】次に、露光操作の第４段階として、露光操
作と同じことを半導体ウエハ１における２列目の各ＩＣ
チップの形成領域２２〜２６に行い、半導体ウエハ１に
おける２列目の各ＩＣチップの形成領域２２〜２６の表
面のフォトレジスト膜を露光する。

【００８３】この場合、図５において、半導体ウエハ１
のＸＹ方向とフォトマスク６のＸＹ方向との９０度の配
置変換すなわち半導体ウエハ１のＸＹ方向とフォトマス
ク６のＹＸ方向との一致を表示するために、Ｙ方向の縦
矢線分を図示している。

【００８４】次に、前述した露光操作を順次行い、３列
目〜６列目の各ＩＣチップの形成領域３１〜３６、４１
〜４６、５１〜５６、６１〜６６の表面のフォトレジス
ト膜を露光する。

【００８５】なお、前述した露光操作には、試料台とな
っているＸＹテーブル３を９０度Ｘ方向またはＹ方向に
回転して行っているが、他の態様としてマスク載置台と
なっているＸＹテーブル７を９０度Ｘ方向またはＹ方向
に回転してフォトマスク６およびそのマスクパターン６
ｂを操作して行うこともできる。つまり、半導体ウエハ
１をセットしているＸＹテーブル３の動きとフォトマス
ク６をセットしているＸＹテーブル７の動きとは、相対
的になっていることによりそのいずれか一方を操作する
ことにより目的を達成できる。

【００８６】また、前述した露光操作は、１列は同じ方
向の露光作業を行い、隣接する列毎に異なる方向の露光
作業を行っているものであるが、他の態様としては、各
ＩＣチップの形成領域１１〜６６を多種多様な目的に合
うように類別して、その類に従って試料台となっている
ＸＹテーブル３またはマスク載置台となっているＸＹテ
ーブル７を異なる方向に調節することにより露光作業を
行うことができる。

【００８７】前述した露光操作を除く各工程を前述した
実施例１と同様な工程を採用することにより、本実施例
２における半導体ウエハおよびそれを用いた半導体集積
回路装置の製作を行うことができる。

【００８８】前述したフォトリソグラフィ工程において
は、各ＩＣチップの形成領域の熱膨張による伸縮が発生
しているが、列毎のＩＣチップの形成領域の熱膨張によ
る伸縮が９０度位相が異なるように露光作業を行ってい
るために、それらの伸縮による寸法誤差は相互に影響し
合って打ち消し合った状態となり、全体としては最小限
の寸法誤差とすることができる。

【００８９】そのため、このような露光作業を行うと露
光時の照射光の照射による熱などの影響による熱膨張現
象により、各ＩＣチップ形成領域１１〜６６での配線層
のパターン寸法が半導体ウエハ１の縦方向と横方向では
異なってくるが、列毎のＩＣチップの形成領域における
配線層の熱膨張現象による伸縮が９０度位相が異なって
いるために、隣同士のＩＣチップの形成領域における配
線層のパターン寸法の誤差は影響し合って小さなものに
できる。

【００９０】また、それらのパターン寸法の誤差は、列
毎の各ＩＣチップの形成領域１１〜６６の単位では極め
て小さな誤差とすることができ、半導体ウエハ１のレベ
ルでもその誤差が隣同士で打ち消し合うような積み重な
り型となるために極めて小さな誤差とすることができ
る。

【００９１】したがって、１枚の半導体ウエハ１の各場
所毎のＩＣチップの形成領域１１〜６６に形成される配
線層のパターンの寸法は、それぞれがほとんど同一のも
のにでき、各ＩＣチップの形成領域１１〜６６毎の配線
層のパターン寸法の誤差がほとんどないように形成でき
ることにより、高精度でしかも微細構造のパターンを形
成することができる。

【００９２】本実施例２では、前述したフォトリソグラ
フィ工程を半導体集積回路装置を製作するフィールド絶
縁膜、ゲート電極、ソースおよびドレインとなる半導体
領域の製造工程などにおける各フォトリソグラフィ工程
において必要に応じて適用するものである。

【００９３】特に熱膨張率の大きい材料から形成される
配線層であって、配線層のパターンは縦方向または横方
向の一方向に対しての配線ラインパターンが多く、隣接
する配線層が直交するような配線ラインパターンのケー
スがないような場合の配線層を形成するフォトリソグラ
フィ工程では、通常のフォトリソグラフィ工程を採用す
るとパターン寸法の誤差が大きく発生するが、本実施例
２のフォトリソグラフィ工程を採用することによりパタ
ーン寸法を極めて小さくして形成することができる。

【００９４】それゆえ、半導体装置、特に半導体集積回
路装置においては、高集積化および微細化を遂行するた
めに、その製造工程においてフォトリソグラフィ工程を
多く必要としているが、その工程に本実施例２の半導体
装置の製造方法を採用することにより、高精度な寸法の
パターンを有する半導体ウエハを製作でき、またその半
導体ウエハを使用することにより高精度な寸法のパター
ンおよび微細加工をもって半導体集積回路装置などの半
導体装置を製造することができる。

【００９５】（実施例３）図６は、本発明の他の実施例
である半導体ウエハを示す平面図である。図７は、本発
明の他の実施例である半導体ウエハおよびそれを用いて
半導体集積回路装置を製造する場合に使用するフォトマ
スクを示す平面図である。図８は、図７のVIII−VIII線
の断面図である。

【００９６】図６〜図８および図２を用いて、本発明の
半導体ウエハおよびそれを用いて半導体集積回路装置を
製造する方法について説明する。

【００９７】図６に示すように、半導体ウエハ１０は、
例えば単結晶のシリコンからなる半導体基板１０ａであ
り、平面形状は円形であり、その一部にオリフラ１０ｂ
を設けており、内部に長方形のＩＣチップの形成領域１
０ｃをＸＹ方向に複数個有するものである。

【００９８】ＩＣチップの形成領域１０ｃは、説明を簡
単にするために、各々のＩＣチップの形成領域に符番を
付している。図面における最上段から１列目は１１〜１
４、２段目は２１〜２６、３段目は３１〜３４、４段目
は４１〜４６、５段目は５１〜５４としている。

【００９９】１列目、３列目および５列目の長方形のＩ
Ｃチップの形成領域１１〜１４、３１〜３４、５１〜５
４は、長方形の長手方向をＸ方向に並べて配置している
ものである。

【０１００】また、２列目および４列目の長方形のＩＣ
チップの形成領域２１〜２６、４１〜４６は、長方形の
長手方向をＹ方向に並べて配置しているものである。

【０１０１】なお、実際の一般的な半導体集積回路装置
の製造に用いる半導体ウエハにおけるＩＣチップの形成
領域は数百の場合もあるが、本実施例３においては、説
明を簡略化するために例えば２４個のＩＣチップの形成
領域を図示している。

【０１０２】また、半導体ウエハ１０は、半導体集積回
路装置の製造工程が既に行われているものであり、その
ウエハ処理として、ＩＣチップの形成領域の各々に、半
導体基板１０ａをスターティングマテリアルとして、フ
ィールド絶縁膜、ゲート絶縁膜、ゲート電極、ソースお
よびドレインとなる半導体領域、絶縁膜、その絶縁膜に
ソースおよびドレインとなる半導体領域とコンタクトす
る配線層を電気接続するためのコンタクト孔などが、フ
ォトリソグラフィ技術、熱酸化処理、不純物拡散処理、
ＣＶＤ法、エッチング処理などをもって形成されてい
る。

【０１０３】本実施例３においては、半導体ウエハ１０
のＩＣチップの形成領域１０ｃの表面に１層目の配線層
となるアルミニウム膜が形成されており、そのアルミニ
ウム膜の表面にはフォトエッチング用のフォトレジスト
膜が塗布されている（図示を省略している）。

【０１０４】図７および図８に示すように、フォトマス
ク６Ａは、フォトマスク基板となる光透過率の高いガラ
ス基板６ａの表面に、光遮光性の材料である遮光膜をも
ってマスクパターン６ｂが形成されている。マスクパタ
ーン６ｂを形成している遮光膜としては、例えばクロム
膜、クロムと酸化クロム膜との２層膜、モリブデン膜な
どが使用されているものである。

【０１０５】また、図７において、６ｃは、フォトマス
ク６Ａの位置合わせを容易にするために設けられた切り
欠き部を示すものである。

【０１０６】また、フォトマスク６Ａは、多層配線構造
の１層目のアルミニウム層を形成するためのフォトリソ
グラフィ工程に使用するためのフォトマスクであり、Ｙ
方向に延在している配線層用のパターンがＸ方向にそれ
ぞれが一定の離間距離をもって複数個配置されているマ
スクパターン６ｂを備えているものである。

【０１０７】また、フォトマスク６Ａは、配線層用のマ
スクパターン６ｂが半導体ウエハ１０に転写されるマス
クパターンの寸法の５倍の大きさのものである。

【０１０８】なお、実際の半導体集積回路装置の製造に
用いるフォトマスクにおけるマスクパターンの形状は複
雑であるが、本実施例３においては説明を簡略化するた
めに単純なマスクパターンを図示している。

【０１０９】図２に示すように、露光装置２におけるマ
スク載置台となっているＸＹテーブル７にフォトマスク
６Ａをその切り欠き部６ｃをＹ方向に位置するようにし
て位置合わせしてセットした後、試料台となっているＸ
Ｙテーブル３に半導体ウエハ１０をオリフラ１０ｂをＹ
方向に位置させた後、半導体ウエハ１０をフォトマスク
６Ａと対応するように正確な位置合わせをしてセットす
る。

【０１１０】次に、露光操作の第１段階として、露光装
置２におけるＸＹテーブル７にセットされているフォト
マスク６Ａと半導体ウエハ１０におけるＩＣチップの形
成領域１１とをＸＹテーブル３を調整して位置合わせを
行う。

【０１１１】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６Ａに照射することにより、フォトマスク６Ａにおけ
るマスクパターン６ｂを半導体ウエハ１０におけるＩＣ
チップの形成領域１１の表面のフォトレジスト膜に転写
する。

【０１１２】この場合、図６において、半導体ウエハ１
０のＸＹ方向とフォトマスク６ＡのＸＹ方向との一致を
表示するために、Ｘ方向の横矢線分を図示している。

【０１１３】次に、前記露光操作と同様な露光作業を行
って、ＩＣチップの形成領域１１の右隣のＩＣチップの
形成領域１２の露光を行う。

【０１１４】その後、この露光操作を繰り返しての１列
目の残りのＩＣチップの形成領域１３、１４それに３列
目と５列目の各ＩＣチップの形成領域３１〜３４、５１
〜５４の露光を行う。

【０１１５】この場合、図６において、半導体ウエハ１
０のＸＹ方向とフォトマスク６ＡのＸＹ方向との一致を
表示するために、Ｘ方向の横矢線分を図示している。

【０１１６】次に、露光操作の第２段階として、露光装
置２におけるＸＹテーブル７にセットされているフォト
マスク６Ａと半導体ウエハ１０におけるＩＣチップの形
成領域２１とを、ＸＹテーブル３をＹ方向に９０度回転
させた後、微調整して位置合わせを行う。

【０１１７】その後、光源４から照射光９をフォトマス
ク６Ａに照射することにより、フォトマスク６Ａにおけ
るマスクパターン６ｂを半導体ウエハ１０におけるＩＣ
チップの形成領域２１の表面のフォトレジスト膜に転写
する。

【０１１８】この場合、図６において、半導体ウエハ１
０のＸＹ方向とフォトマスク６ＡのＸＹ方向との９０度
の配置変換すなわち半導体ウエハ１０のＸＹ方向とフォ
トマスク６ＡのＹＸ方向との一致を表示するために、Ｙ
方向の縦矢線分を図示している。

【０１１９】次に、前記第２段階の露光操作と同様な露
光作業を行って、ＩＣチップの形成領域２１の右隣のＩ
Ｃチップの形成領域２２の露光を行う。

【０１２０】その後、この露光操作を繰り返しての２列
目の残りのＩＣチップの形成領域２３〜２６それに４列
目の各ＩＣチップの形成領域４１〜４６の露光を行う。

【０１２１】この場合、図６において、半導体ウエハ１
０のＸＹ方向とフォトマスク６ＡのＸＹ方向との９０度
の配置変換すなわち半導体ウエハ１０のＸＹ方向とフォ
トマスク６ＡのＹＸ方向との一致を表示するために、Ｙ
方向の縦矢線分を図示している。

【０１２２】なお、前述した露光操作の第１段階と同一
の作業を行うＩＣチップの形成領域の露光作業と、露光
操作の第２段階と同一の作業を行うＩＣチップの形成領
域の露光作業を順次行う場合には、前述したものは試料
台となっているＸＹテーブル３を９０度Ｙ方向に回転し
て行っているが、他の態様としてマスク載置台となって
いるＸＹテーブル７を９０度Ｙ方向に回転してフォトマ
スク６Ａおよびそのマスクパターン６ｂを操作して行う
こともできる。つまり、半導体ウエハ１０をセットして
いるＸＹテーブル３の動きとフォトマスク６Ａをセット
しているＸＹテーブル７の動きとは、相対的になってい
ることによりそのいずれか一方を操作することにより目
的を達成できる。

【０１２３】前述した露光操作を除く各工程を前述した
実施例１と同様な工程を採用することにより、本実施例
３における半導体ウエハおよびそれを用いた半導体集積
回路装置の製作を行うことができる。

【０１２４】前述したフォトリソグラフィ工程において
は、各ＩＣチップの形成領域の熱膨張による伸縮が発生
しているが、列毎のＩＣチップの形成領域の配置を異な
らせていることと列毎のＩＣチップの形成領域の熱膨張
による伸縮が９０度位相が異なるように露光作業を行っ
ているために、それらの伸縮による寸法誤差は相互に影
響し合って打ち消し合った状態となり、全体としては最
小限の寸法誤差とすることができる。

【０１２５】そのため、このような露光作業を行うと露
光時の照射光の照射による熱などの影響による熱膨張現
象により、各ＩＣチップ形成領域１１〜５４での配線層
のパターン寸法が半導体ウエハ１０の縦方向と横方向で
は異なってくるが、列毎のＩＣチップの形成領域におけ
る配線層の熱膨張現象による伸縮が９０度位相が異なっ
ているために、列毎のＩＣチップの形成領域における配
線層のパターン寸法の誤差は影響し合って小さなものに
できる。

【０１２６】また、それらのパターン寸法の誤差は、列
毎の各ＩＣチップの形成領域１１〜５４の単位では極め
て小さな誤差とすることができ、半導体ウエハ１０のレ
ベルでもその誤差が隣同士で打ち消し合うような積み重
なり型となるために極めて小さな誤差とすることができ
る。

【０１２７】したがって、１枚の半導体ウエハ１０の各
場所毎のＩＣチップの形成領域１１〜５４に形成される
配線層のパターンの寸法は、それぞれがほとんど同一の
ものにでき、各ＩＣチップの形成領域１１〜５４毎の配
線層のパターン寸法の誤差がほとんどないように形成で
きることにより、高精度でしかも微細構造のパターンを
形成することができる。

【０１２８】本実施例３では、前述したフォトリソグラ
フィ工程を半導体集積回路装置を製作するフィールド絶
縁膜、ゲート電極、ソースおよびドレインとなる半導体
領域の製造工程などにおける各フォトリソグラフィ工程
において必要に応じて適用するものである。

【０１２９】特に熱膨張率の大きい材料から形成される
配線層であって、配線層のパターンは縦方向または横方
向の一方向に対しての配線ラインパターンが多く、隣接
する配線層が直交するような配線ラインパターンのケー
スがないような場合の配線層を形成するフォトリソグラ
フィ工程では、通常のフォトリソグラフィ工程を採用す
るとパターン寸法の誤差が大きくなるが、本実施例３の
フォトリソグラフィ工程を採用することによりパターン
寸法を極めて小さくすることができる。

【０１３０】それゆえ、半導体装置、特に半導体集積回
路装置においては、高集積化および微細化を遂行するた
めに、その製造工程においてフォトリソグラフィ工程を
多く必要としているが、その工程に本実施例３の半導体
装置の製造方法を採用することにより、高精度な寸法の
パターンを有する半導体ウエハを製作でき、またその半
導体ウエハを使用することにより高精度な寸法のパター
ンおよび微細加工をもって半導体集積回路装置などの半
導体装置を製造することができる。

【０１３１】前述した露光操作は、１列は同じ方向の露
光作業を行い、隣接する列毎に異なる方向の露光作業を
行っているものであるが、他の態様としては、各ＩＣチ
ップの形成領域１１〜５４を多種多様な目的に合うよう
に類別して、その類に従って試料台となっているＸＹテ
ーブル３またはマスク載置台となっているＸＹテーブル
７を異なる方向に調節することにより露光作業を行うこ
とができる。

【０１３２】また、前述した半導体ウエハにおける各Ｉ
Ｃチップの形成領域の形状およびそれらの配置を目的に
応じて多種多様な態様とすることができると共に、その
各ＩＣチップの形成領域の露光操作をも多種多様な態様
とすることにより、それらのパターン寸法の誤差は、半
導体ウエハのレベルにおいて極めて小さな誤差とするこ
とができる。

【０１３３】したがって多種多様な態様を採用しても、
１枚の半導体ウエハの各場所毎のＩＣチップの形成領域
の寸法の誤差がほとんどないように形成できることによ
り、高精度でしかも微細構造のパターンを形成すること
ができる。

【０１３４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【０１３５】例えばＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトラ
ンジスタなどの単体の半導体装置の製造方法に適用でき
る。

【０１３６】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【０１３７】本発明の半導体ウエハによれば、半導体基
板の表面に複数のチップの形成領域が縦横に配置して設
けられているものであって、チップの形成領域に形成さ
れている各種のパターンが複数重層して形成されてお
り、チップの形成領域に形成されている各種のパターン
において同じ層における１つのパターンは同じ配置を有
する類としてチップの形成領域が少なくとも２種類に類
別されており、異なる類のチップの形成領域のパターン
は相互に９０度位相が異なっているように配置されてい
ることにより、各チップの形成領域における熱膨張の現
象によるパターンの寸法の誤差が相互に異なる方向に発
生することになり、それらの寸法の誤差は相互に消し合
うようにできる。そのため、高精度な寸法のパターンを
有する半導体ウエハの構造とすることができる。

【０１３８】また、本発明の半導体装置の製造方法によ
れば、表面に複数のＩＣチップの形成領域を縦横に配置
した半導体ウエハの上にフォトレジスト膜を形成した
後、半導体ウエハを露光装置の試料台となっている第１
のＸＹテーブルにセットすると共にフォトマスクを露光
装置のマスク載置台となっている第２のＸＹテーブルに
セットし、露光装置を用いてチップの形成領域の上のフ
ォトレジスト膜にフォトマスクにおけるマスクパターン
を露光して転写する工程と、第１のＸＹテーブルまたは
第２のＸＹテーブルを９０度回転移動させた後、露光装
置を用いてチップの形成領域とは異なる位置に配置され
ているチップの形成領域の上のフォトレジスト膜にフォ
トマスクにおけるマスクパターンを露光して転写する工
程とを備えていることにより、前工程と後工程とにより
形成するチップの形成領域におけるパターンは９０度位
相が異なった形態とすることができる。そのため、それ
ぞれの熱膨張の現象により発生するそれらの寸法の誤差
が影響し合って極めて少なくでき、半導体装置の製造技
術として高精度な寸法のパターンを得ることができると
共に微細加工ができる。

【０１３９】さらに、半導体装置、特に半導体集積回路
装置においては、高集積化および微細化を遂行するため
に、その製造工程においてフォトリソグラフィ工程を多
く必要としているが、その工程に本発明の半導体ウエハ
およびそれを使用した半導体装置の製造方法を採用する
ことにより、高精度な寸法のパターンを有する半導体ウ
エハを製作でき、またその半導体ウエハを使用すること
により高精度な寸法のパターンおよび微細加工をもって
半導体集積回路装置などの半導体装置を製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である半導体ウエハを示す平
面図である。

【図２】本発明の一実施例である半導体ウエハおよびそ
れを用いて半導体集積回路装置を製造する場合に使用す
る露光装置を示す側面図である。

【図３】本発明の一実施例である半導体ウエハおよびそ
れを用いて半導体集積回路装置を製造する場合に使用す
るフォトマスクを示す平面図である。

【図４】図３のIV−IV線の断面図である。

【図５】本発明の他の実施例である半導体ウエハを示す
平面図である。

【図６】本発明の他の実施例である半導体ウエハを示す
平面図である。

【図７】本発明の他の実施例である半導体ウエハおよび
それを用いて半導体集積回路装置を製造する場合に使用
するフォトマスクを示す平面図である。

【図８】図７のVIII−VIII線の断面図である。

【符号の説明】

１ 半導体ウエハ １ａ 半導体基板 １ｂ オリフラ １ｃ ＩＣチップの形成領域 ２ 露光装置 ３ ＸＹテーブル（第１のＸＹテーブル） ４ 光源 ５ コンデンサレンズ ６ フォトマスク ６Ａ フォトマスク ６ａ ガラス基板 ６ｂ マスクパターン ６ｃ 切り欠き部 ７ ＸＹテーブル（第２のＸＹテーブル） ８ 対物レンズ ９ 照射光 １０ 半導体ウエハ １０ａ 半導体基板 １０ｂ オリフラ １０ｃ ＩＣチップの形成領域

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体基板の表面に複数のチップの形成
   領域が縦横に配置して設けられており、前記チップの形
   成領域に形成されている各種のパターンが複数重層して
   形成されており、前記チップの形成領域に形成されてい
   る各種のパターンにおいて同じ層における１つのパター
   ンは同じ配置を有する類として前記チップの形成領域が
   少なくとも２種類に類別されており、異なる類の前記チ
   ップの形成領域のパターンは相互に９０度位相が異なっ
   ているように配置されていることを特徴とする半導体ウ
   エハ。
2. 【請求項２】 半導体基板の表面に複数のチップの形成
   領域が縦横に配置して設けられており、前記チップの形
   成領域に形成されている各種のパターンが複数重層して
   形成されており、前記チップの形成領域に形成されてい
   る各種のパターンにおいて同じ層における１つのパター
   ンであって隣接する前記チップの形成領域の前記パター
   ンは相互に９０度位相が異なっているように配置されて
   いることを特徴とする半導体ウエハ。
3. 【請求項３】 半導体基板の表面に複数のチップの形成
   領域が縦横に配置して設けられており、前記チップの形
   成領域に形成されている各種のパターンが複数重層して
   形成されており、前記チップの形成領域に形成されてい
   る各種のパターンにおいて同じ層における１つのパター
   ンであって列毎の前記チップの形成領域の前記パターン
   は相互に９０度位相が異なっているように配置されてい
   ることを特徴とする半導体ウエハ。
4. 【請求項４】 前記チップの形成領域の平面形状は、正
   方形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
   項に記載の半導体ウエハ。
5. 【請求項５】 前記チップの形成領域の平面形状は、長
   方形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
   項に記載の半導体ウエハ。
6. 【請求項６】 半導体ウエハの表面に複数のチップの形
   成領域を縦横に配置されるように形成する工程と、 前記半導体ウエハの上にフォトレジスト膜を形成する工
   程と、 前記半導体ウエハを露光装置の試料台となっている第１
   のＸＹテーブルにセットすると共にフォトマスクを前記
   露光装置のマスク載置台となっている第２のＸＹテーブ
   ルにセットする工程と、 前記露光装置を用いて前記チップの形成領域の上の前記
   フォトレジスト膜に前記フォトマスクにおけるマスクパ
   ターンを露光して転写する工程と、 前記第１のＸＹテーブルまたは前記第２のＸＹテーブル
   を９０度回転移動させた後、前記露光装置を用いて前記
   チップの形成領域とは異なる位置に配置されているチッ
   プの形成領域の上の前記フォトレジスト膜に前記フォト
   マスクにおけるマスクパターンを露光して転写する工程
   とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
7. 【請求項７】 半導体ウエハの表面に複数のチップの形
   成領域を縦横に配置されるように形成する工程と、 前記半導体ウエハの上にフォトレジスト膜を形成する工
   程と、 前記チップの形成領域に、フォトリソグラフィ工程を用
   いて各種のパターンを複数重層して形成する工程と、 前記半導体ウエハを露光装置の試料台となっている第１
   のＸＹテーブルにセットすると共にフォトマスクを前記
   露光装置のマスク載置台となっている第２のＸＹテーブ
   ルにセットする工程と、 前記チップの形成領域に形成する同じ層における１つの
   パターンは同じ配置を有する類として前記チップの形成
   領域が少なくとも２種類に類別した後、前記第１のＸＹ
   テーブルまたは前記第２のＸＹテーブルを必要に応じて
   ９０度回転移動させることにより、前記露光装置を用い
   て前記チップの形成領域とは異なる類の前記チップの形
   成領域の上の前記フォトレジスト膜に前記フォトマスク
   におけるマスクパターンを露光して転写して、異なる類
   の前記チップの形成領域のパターンは相互に９０度位相
   が異なっているように配置する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。
8. 【請求項８】 前記第１のＸＹテーブルまたは前記第２
   のＸＹテーブルを９０度回転移動させる操作は、複数の
   前記チップの形成領域における隣同士が相互に異なるよ
   うに行うことを特徴とする請求項６または７記載の半導
   体装置の製造方法。
9. 【請求項９】 前記第１のＸＹテーブルまたは前記第２
   のＸＹテーブルを９０度回転移動させる操作は、複数の
   前記チップの形成領域における列毎に異なるように行う
   ことを特徴とする請求項６または７記載の半導体装置の
   製造方法。