フォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法
【課題】センサ素子領域が形成されない領域を抑制し、センサ素子領域を広く確保したチップを形成することができる、フォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】フォトマスク１０では、センサ素子領域２２の短辺側のみにガードリングパターン２４ａが設けられた第１エリア２０と、センサ素子領域２２の長辺に沿うような形状、かつガードリングパターン２４ａと接続されるように両端部が鉤状に曲折したガードリングパターン２４ｂを線対称に一対形成された第２エリア４０と、が形成されている。当該フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に露光装置のブラインド機能を用いて各領域を露光する際は、ガードリングパターン２４ａの端部及びガードリングパターン２４ｂの端部が接続されるように繰り返し露光すると共に、ガードリングパターン２４ａの端部同士が接続されるように繰り返し露光する。
【解決手段】フォトマスク１０では、センサ素子領域２２の短辺側のみにガードリングパターン２４ａが設けられた第１エリア２０と、センサ素子領域２２の長辺に沿うような形状、かつガードリングパターン２４ａと接続されるように両端部が鉤状に曲折したガードリングパターン２４ｂを線対称に一対形成された第２エリア４０と、が形成されている。当該フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に露光装置のブラインド機能を用いて各領域を露光する際は、ガードリングパターン２４ａの端部及びガードリングパターン２４ｂの端部が接続されるように繰り返し露光すると共に、ガードリングパターン２４ａの端部同士が接続されるように繰り返し露光する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法、特に放射線検出用センサ素子である半導体装置を製造するためのフォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放射線画像撮影装置等において用いられるＸ線等の放射線を検出する放射線センサ素子として、図７に示すように、単純なＰＮ接合ダイオードで表される半導体装置が知られている。当該放射線センサ素子は、基板間に光電変換層が設けられている。当該光電変換層は、照射された放射線に応じてプラス及びマイナスの電荷（電子−正孔キャリア対）を発生する光導電物質で構成されている。
【０００３】
このようは放射線センサ素子では、光電変換層の空乏化していない領域で発生した電荷は収集されずに基板に対して横方向に拡がりやすく、撮影された放射線画像のボケの原因となる。そのため、電荷の収集効率を向上するために、基板に高バイアスの電位（Ｖｓｕｂ）を印加して、基板の縦方向に空乏層を広げることが行われている。しかしながら、高バイアスの電位を印加すると、基板の縦方向（図８、縦方向参照）だけではなく、横方向に（図８、横方向参照）も空乏層が広がるため、チップ間のスクライブされた領域まで到達すると、スクライブ端の突端形状部に電界が集中し、電荷の収集効率の低下や静電破壊の原因となる（図８（Ａ）参照）。そこで、センサ素子領域とスクライブ端のガードリングとしてＮ＋層を形成することで、空乏層の基板横方向への広がりが抑制され、スクライブ端へ空乏層が到達するのを防止することが可能になる（図８（Ｂ）参照）。
【０００４】
一般に、このような放射線センサ素子の製造方法では、露光装置を用いて、フォトマスクに形成されている回路パターンをウエハ基板上に繰り返し縮小投影することが行われている。
【０００５】
図９に、放射線センサ素子の従来のフォトマスクの一例を示す。フォトマスク１００は、センサ素子領域１２２と、当該センサ素子領域１２２を囲むように周囲に配置されたガードリングパターン１２４と、を備え、さらにその周囲にスクライブ用のスクライブ領域１２６を確保するパターンが形成されている。
【０００６】
スクライブ領域１２６には、露光装置や重ね合わせ測定装置で下地層（ウエハ基板）との位置合わせに使用するアライメントマーク１２８と、アライメントマーク１２８に対向する位置にアライメントマーク１２８と同じ大きさで配置された遮光用のアライメントマークカバー１２９が、縦横方向に配置されている。
【０００７】
従来のフォトマスク１００を用いてウエハ基板上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を図１０に示す。
【０００８】
ウエハ基板１５０上の放射線センサ素子は、ステップアンドリピート方式の露光装置によりフォトマスク１００上に形成されたパターンを複数個配列して形成される。この際、フォトマスク１００上の上下方向及び左右方向に対向した（フォトマスク１００の周囲の）スクライブ領域１２６は、それぞれウエハ基板１５０上で重なり合うように繰り返し露光されて、ウエハ基板１５０のスクライブ領域１２６として形成される。なお、フォトマスク１００上に形成されたアライメントマーク１２８は、繰り返し露光する際に、隣接ショットのアライメントマークカバー１２９と重なるため、二重露光によるアライメントパターンの消失や劣化等がなく、正常に形成することができる。
【０００９】
特許文献１には、このようにして形成された従来の放射線センサ素子を用いた放射線検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２６４２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、放射線センサ素子を例えば、医療用の放射線画像機器に適用する場合、様々な大きさの対象物（被写体）に対応する必要があるため、放射線センサ素子のチップサイズはなるべく大きく形成した方が望ましい。しかしながら、フォトマスク１００上にパターンを形成可能な最大領域、及び露光装置の投影レンズの大きさ（径）に依存する最大露光領域によって、チップサイズが制約されてしまうという問題があった。
【００１２】
一方、例えば、図１０に示した場合において、破線Ａで示した領域で切り出すことにより、複数個（図１０では、６個）のチップをまとめて１つとすることにより、チップサイズを大きく切り出すことが可能であるが、まとめられた個々のチップ間に形成されたスクライブ領域１２６やガードリングパターン１２４によって、センサ素子領域１２２が形成されない領域、すなわち画像認識できない領域が広く形成されてしまうという問題が生じる。
【００１３】
本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、センサ素子領域が形成されない領域を抑制し、センサ素子領域を広く確保したチップを形成することができる、フォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のフォトマスクは、デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、を備える。
【００１５】
請求項７に記載の露光方法は、前記請求項１から前記請求項６のいずれか１項に記載の前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光板により遮光して前記第２の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第２の領域を形成し、かつ前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光板により遮光して前記第１の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第１の領域を形成する。
【００１６】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法は、デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、を備えたフォトマスクを用いて、前記第１の領域、または前記第２の領域を露光して半導体装置を製造する際に、前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部及び前記第１のガードリング領域の片側端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光して前記第１の領域を露光する工程と、前記第１の領域の前記第１のガードリング領域の片側端部及び前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、センサ素子領域が形成されない領域を抑制し、センサ素子領域を広く確保したチップを形成することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係る従来のフォトマスクの具体的一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る位置ずれ測定用マークを説明するための概略図であり、（Ａ）は図１の領域Ａの拡大図であり、（Ｂ）は図１の領域（Ｂ）の拡大図である。
【図３】本実施の形態に係るフォトマスクを用いてウエハ基板上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を示す概略図である。
【図４】本実施の形態に係る露光装置のブラインド機能を説明するための説明図である。
【図５】本実施の形態に係る露光装置のブラインド機能を説明するための説明図であり、（Ａ）は第１エリアを露光する場合を示しており、（Ｂ）は第２エリアを露光する場合を示している。
【図６】第１エリア及び第２エリアの隣接露光について説明するための説明図であり、本実施の形態に係る図３の領域Ｂの拡大図である。
【図７】放射線センサ素子を表す記号図である。
【図８】放射線センサ素子におけるガードリング機能を説明するための説明図であり、（Ａ）は、ガードリングが無い場合を示しており、（Ｂ）は、ガードリングが有る場合を示している。
【図９】従来のフォトマスクの具体的一例を示す概略構成図である。
【図１０】従来のフォトマスクを用いてウエハ基板上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を示す概略図である。の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の半導体集積回路について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、半導体装置として、放射線センサ素子を製造する場合について詳細に説明する。
【００２０】
本実施の形態に係るフォトマスクの具体的一例の概略構成図を図１に示す。本実施の形態のフォトマスク１０は、第１エリア２０、及び第２エリア４０の二つのエリアに分かれてパターンが形成されている。
【００２１】
第１エリア２０には、矩形状のセンサ素子領域２２、ガードリングパターン２４ａ、及びスクライブ領域２６が形成されている。センサ素子領域２２は、放射線センサ素子のデバイスパターン（回路パターン）が形成される領域である。本実施の形態では、図１に示すように具体的一例として、センサ素子領域２２は、一対の長辺と一対の短辺とにより形成される矩形状を有している。
【００２２】
ガードリングパターン２４ａは、センサ素子領域２２の一対の短辺（図１中では、上下方向の辺）に沿って、当該一対の短辺の外周に沿って形成されている。本実施の形態のガードリングパターン２４ａは、上述のように放射線センサ素子に高バイアスの電位を印加した際に空乏層が基板に対して横方向に広がるのを抑制する機能を有するものである。
【００２３】
スクライブ領域２６は、ガードリングパターン２４ａに沿って、さらにセンサ素子領域２２の外側にガードリングパターン２４ａと並行に形成されている。本実施の形態では、スクライブ領域２６に沿ってダイシングすることによりウエハ基板５０から個々のチップが切り出される。
【００２４】
また、第１エリア２０のスクライブ領域２６には、アライメントマーク２８及びアライメントマークカバー２９が形成されている。アライメントマーク２８は、ウエハ基板５０上に繰り返し露光する際に基準位置を合わせるためのアライメントパターンを有するマークであり、アライメントマークカバー２９は、繰り返し露光する際に隣接ショットのアライメントマーク２８と二重露光してアライメントパターンが消失や劣化するのを防止する機能を有しており、隣接ショットのアライメントマーク２８と重なる位置に形成されている。
【００２５】
一方、第２エリア４０には、左右対称に配置された一対のガードリングパターン２４ｂ、及びスクライブ領域２６が形成されている。
【００２６】
ガードリングパターン２４ｂは、第１エリア２０のセンサ素子領域２２の長辺に沿った形状をしており、本実施の形態では、両端部が鉤状に曲折している。ガードリングパターン２４ｂは、その両端部の少なくとも一部が、ウエハ基板５０上で第１エリア２０のガードリングパターン２４ａと重なりあうように露光される。また、本実施の形態のガードリングパターン２４ｂは、図１に示すように、鉤上に曲折した端部が外側に向かうように、線対称に一対のガードリングパターン２４ｂとして形成されている。
【００２７】
スクライブ領域２６は、一対のガードリングパターン２４ｂ同士の間、及びガードリングパターン２４ｂの両端側（図１中では、上下方向側）に形成されている。
【００２８】
また、第１エリア２０及び第２エリア４０の上下方向のスクライブ領域２６の両端部には、ガードリングパターン２４ａ、２４ｂの近傍に、位置ずれ測定用マーク３０ａ及び位置ずれ測定用マーク３０ｂが形成されている。図１における領域Ａの拡大図を図２（Ａ）に示し、領域Ｂの拡大図を図２（Ｂ）に示す。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、位置ずれ測定用マーク３０ａ、３０ｂは、スリット枠で形成されており、それぞれ大きさが異なっている。位置ずれ測定用マーク３０ａ、３０ｂが、重なり合うように繰り返し露光する。位置ずれが生じた場合は、位置ずれ量を検出するためのものである。そのため、本実施の形態では、重なり合った状態を識別し易いように、位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとを異なる大きさとしている。なお、これに限らず、位置ずれ測定用マーク３０ａ、３０ｂは、重なり合った状態及び位置ずれ量を測定できればよく、スリット枠以外でもよいし、大きさではなく、形状が異なるように形成してもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、第１エリア２０のセンサ素子領域２２の一対の長辺側、及び第２エリア４０のガードリングパターン２４ｂの左右側には、遮光領域３２が形成されている。
【００３０】
フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を図３に示す。
【００３１】
本実施の形態では、所定のチップ単位で行われる露光を、チップサイズに応じて、階段的に場所を移動し、次のチップを形成する露光を行う動作を繰り返すことでウエハ基板５０全面に対する露光を行う、いわゆるステップアンドリピート方式の露光装置のブラインド機能により、フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に露光を行う。具体的には、フォトマスク１０の第２エリア４０を遮光（ブラインド）して、第１エリア２０を露光させて得られた露光ショット６０ａと、フォトマスク１０の第１エリア２０を遮光（ブラインド）して、第２エリア４０を露光させて得られた露光ショット６０ｂとが、横方向（センサ素子領域２２の短辺に沿った方向）に、露光ショット６０ｂ、露光ショット６０ａ、露光ショット６０ａ、・・・露光ショット６０ａ、露光ショット６０ｂの順で隣接するように形成する。
【００３２】
ここで、本実施の形態で用いられる露光装置のブラインド機能について図４及び図５を参照して説明する。
【００３３】
露光装置８０は、投影レンズ８２、遮光板８６、及び露光光８８を照射するための光源（図示省略）を備えて構成されている。フォトマスク１０及び投影レンズ８２を通過した紫外光等の露光光８８がウエハ基板５０に到達することにより、ウエハ基板５０上に塗布されたフォトレジスト８４が感光し、フォトマスク１０に形成されたパターンをウエハ基板５０上に形成することができる。フォトマスク１０と露光光８８を照射する光源との間には、遮光板８６（図５では、２枚）が設けられておりフォトマスク１０面上の任意の位置に光透過領域８９を形成することによって、フォトマスク１０上の所望のエリアのみを露光することが可能となる。
【００３４】
本実施の形態では、第１エリア２０を露光して露光ショット６０ａをウエハ基板５０上に形成する場合は、図５（Ａ）に示すように、第２エリア４０を覆うように遮光板８６が２枚設けられており、第１エリア２０に対応する領域を光透過領域８９として、フォトマスク１０上に露光光８８を照射する。一方、第２エリア４０を露光して露光ショット６０ｂをウエハ基板５０上に形成する場合は、図５（Ｂ）に示すように、第１エリア２０を覆うように遮光板８６が２枚設けられており、第２エリア４０に対応する領域を光透過領域８９として、フォトマスク１０上に露光光８８を照射する。
【００３５】
なお、遮光板８６で反射された露光光８８の再入射により、遮光板８６の端では、光の外乱を受けやすいため、複数のエリア同士（第１エリア２０、第２エリア４０）の間隔は、ある一定量（露光装置８０の仕様等に準じて予め定められた量）、確保することが望ましい。本実施の形態では、図１に示すように、第１エリア２０と第２エリア４０との間には、間隔Ｒｓが確保されている。
【００３６】
露光ショット６０ａと露光ショット６０ｂとを隣接させる際は、ガードリングパターン２４ａの端部とガードリングパターン２４ｂの端部とが重なり、かつ端部に配置された位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとが重なるように形成する。また、露光ショット６０ａ同士を隣接させる際は、ガードリングパターン２４ａ同士の端部が重なり、かつ端部に配置された位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとが重なるように形成する。
【００３７】
また、縦方向（センサ素子領域２２の長辺に沿った方向）は、スクライブ領域２６に形成されたアライメントマーク２８とアライメントマークカバー２９とが重なるように形成する。
【００３８】
このように露光することにより、横方向（センサ素子領域２２の短辺に沿った方向）に複数個、並んで配置されたセンサ素子領域２２全体の周囲を取り囲むようにガードリングパターン２４（ガードリングパターン２４ａ、２４ｂ）が形成された放射線センサ素子を形成することができる。
【００３９】
図３の領域Ｂの拡大図を図６に示す。まず、横方向のエリア（第１エリア２０、第２エリア４０）同士の隣接について、第１エリア２０（露光ショット６０ａ）及び第２エリア４０（露光ショット６０ｂ）の露光で形成されるパターンについて説明する。第１エリア２０のガードリングパターン２４ａと第２エリア４０のガードリングパターン２４ｂとが接続された部分ガードリングパターン２４ａｂ、及び第１エリア２０のガードリングパターン２４ａ同士が接続されたガードリングパターン２４ａａは、上下方向の位置ズレにより線幅が変動するため、寸法変動がガードリング部の電位変動に詠唱しないように、ガードリングパターン２４の線幅を設計することが望ましい。
【００４０】
第１エリア２０（露光ショット６０ａ）の露光で形成された位置ずれ測定用マーク３０ａと、第２エリア４０（露光ショット６０ｂ）の露光で形成された位置ずれ測定用マーク３０ｂが重なる事により、二重のスリットマークとして位置ずれ測定用マーク３０が形成される。当該位置ずれ測定用マーク３０は、位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとの相対的な位置ずれを光学式の重ね合せ測定機で測定することにより、ガードリングパターン２４の接続部（ガードリングパターン２４ａｂ、ａａ）の位置ずれ量を把握することができる。なお、このようにして位置ずれ量を把握した後、当該位置ずれ量を補正するように、露光位置を定めて、露光装置８０により露光することにより、位置ずれを補正することができる。
【００４１】
センサ素子領域２２と、ガードリングパターン２４との間は、第１エリア２０の左端側及び第２エリア４０の右端側に形成された遮光領域３２によって二重露光によるお互いのパターン消失を防ぐことができるが、若干幅の緩衝領域３３を形成し、露光装置８０の配列ずれによる二重露光の影響を受けないように設定することが好ましい。
【００４２】
第１エリア２０（露光ショット６０ａ）同士の隣接露光に関しても、上述の第１エリア２０（露光ショット６０ａ）及び第２エリア４０（露光ショット６０ｂ）の隣接露光と同様である。
【００４３】
次に、縦方向のエリア（第１エリア２０、第２エリア４０）同士の隣接について、第１エリア２０（露光ショット６０ａ）同士（図６、露光ショット６０ａ１、６０ａ２）の露光で形成されるパターンについて説明する。スクライブ領域２６には、第１エリア２０（露光ショット６０ａ１）のアライメントマーク２８と、第１エリア２０（露光ショット６０ａ２）のアライメントマーク２８とが形成されるが、前述の位置ずれ測定用マーク３０（３０ａ、３０ｂ）よりも外端側（フォトマスク１０の端部側）に配置することにより、アライメントマーク２８とアライメントマークカバー２９とを重ねて露光しても、二重露光により位置ずれ測定用マーク３０（３０ａ、３０ｂ）が消失しないようになっている。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態のフォトマスク１０では、センサ素子領域２２の短辺側のみにガードリングパターン２４ａが設けられた第１エリア２０と、センサ素子領域２２の長辺に沿うような形状、かつガードリングパターン２４ａと接続（または重ね合せ）されるように両端部が鉤状に曲折したガードリングパターン２４ｂを線対称に一対形成された第２エリア４０と、が形成されている。当該フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に露光装置のブラインド機能を用いて各領域を露光する際は、ガードリングパターン２４ａの端部及びガードリングパターン２４ｂの端部が接続（または重ね合わせ）されるように繰り返し露光すると共に、ガードリングパターン２４ａの端部同士が接続（または重ね合わせ）されるように繰り返し露光する。
【００４５】
このように第１エリア２０と第２エリア４０とを繰り返し露光することにより、従来（図９、１０参照）では、１つのセンサ素子領域１２２の周囲にガードリングパターン１２４が形成されていたが、本実施の形態では、複数のセンサ素子領域２２をガードリングパターン２４で囲うことができる。ガードリングパターン２４で周囲を囲まれた複数個（図３では６個）の放射線センサ素子（センサ素子領域２２）を１チップの放射線センサ素子として切り出して動作させることが可能となる。従って、フォトマスク１０上の配置面積や露光装置の最大露光領域に制約されることなく、チップ面積を広く確保できる。これにより、例えば医療用の放射線画像機器として様々な大きさの対象物（被写体）に対応することが可能となる。
【００４６】
またさらに、従来（図９、１０参照）よりも放射線センサ素子間の幅を狭く形成することができるため、センサ素子領域２２が形成されない領域を抑制するため、画像認識できない領域を少なくすることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、位置ずれ測定用マーク３０（３０ａ、３０ｂ）を重ね合せ測定器等で計測することにより、ガードリングパターン２４（２４ａ、２４ｂ）の接続部の位置ずれ量を測定することができ、測定した位置ずれ量を、露光装置８０により補正することができるため、適切に放射線センサ素子を製造できる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、半導体装置として放射線センサ素子を製造する場合のフォトマスク１０、及び製造方法（ウエハ基板５０の露光方法）について詳細に説明したが、他の素子等を製造する場合においても、本発明が適用可能なことは言うまでもない。
【００４９】
また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で説明した、フォトマスク１０や露光方法等の構成等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更されることは言うまでもない。
【００５０】
また、本実施の形態では、フォトマスク１０の第２エリア４０に一対のガードリングパターン２４ｂを形成しているがこれに限らず、当該一対の一方のみを形成するようにしてもよい。また、本実施の形態では、ガードリングパターン２４ｂの両端を鉤状に曲折させた形状としているがこれに限らず、ウエハ基板５０上に露光した際に、第１エリア２０のガードリングパターン２４ａと接続（または重なり合う）形状であればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０ フォトマスク
２０ 第１エリア
２４ ガードリングパターン
２６ スクライブ領域
２８ アライメントマーク
３０ 位置ずれ測定用マーク
４０ 第２エリア
５０ ウエハ基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法、特に放射線検出用センサ素子である半導体装置を製造するためのフォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放射線画像撮影装置等において用いられるＸ線等の放射線を検出する放射線センサ素子として、図７に示すように、単純なＰＮ接合ダイオードで表される半導体装置が知られている。当該放射線センサ素子は、基板間に光電変換層が設けられている。当該光電変換層は、照射された放射線に応じてプラス及びマイナスの電荷（電子−正孔キャリア対）を発生する光導電物質で構成されている。
【０００３】
このようは放射線センサ素子では、光電変換層の空乏化していない領域で発生した電荷は収集されずに基板に対して横方向に拡がりやすく、撮影された放射線画像のボケの原因となる。そのため、電荷の収集効率を向上するために、基板に高バイアスの電位（Ｖｓｕｂ）を印加して、基板の縦方向に空乏層を広げることが行われている。しかしながら、高バイアスの電位を印加すると、基板の縦方向（図８、縦方向参照）だけではなく、横方向に（図８、横方向参照）も空乏層が広がるため、チップ間のスクライブされた領域まで到達すると、スクライブ端の突端形状部に電界が集中し、電荷の収集効率の低下や静電破壊の原因となる（図８（Ａ）参照）。そこで、センサ素子領域とスクライブ端のガードリングとしてＮ＋層を形成することで、空乏層の基板横方向への広がりが抑制され、スクライブ端へ空乏層が到達するのを防止することが可能になる（図８（Ｂ）参照）。
【０００４】
一般に、このような放射線センサ素子の製造方法では、露光装置を用いて、フォトマスクに形成されている回路パターンをウエハ基板上に繰り返し縮小投影することが行われている。
【０００５】
図９に、放射線センサ素子の従来のフォトマスクの一例を示す。フォトマスク１００は、センサ素子領域１２２と、当該センサ素子領域１２２を囲むように周囲に配置されたガードリングパターン１２４と、を備え、さらにその周囲にスクライブ用のスクライブ領域１２６を確保するパターンが形成されている。
【０００６】
スクライブ領域１２６には、露光装置や重ね合わせ測定装置で下地層（ウエハ基板）との位置合わせに使用するアライメントマーク１２８と、アライメントマーク１２８に対向する位置にアライメントマーク１２８と同じ大きさで配置された遮光用のアライメントマークカバー１２９が、縦横方向に配置されている。
【０００７】
従来のフォトマスク１００を用いてウエハ基板上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を図１０に示す。
【０００８】
ウエハ基板１５０上の放射線センサ素子は、ステップアンドリピート方式の露光装置によりフォトマスク１００上に形成されたパターンを複数個配列して形成される。この際、フォトマスク１００上の上下方向及び左右方向に対向した（フォトマスク１００の周囲の）スクライブ領域１２６は、それぞれウエハ基板１５０上で重なり合うように繰り返し露光されて、ウエハ基板１５０のスクライブ領域１２６として形成される。なお、フォトマスク１００上に形成されたアライメントマーク１２８は、繰り返し露光する際に、隣接ショットのアライメントマークカバー１２９と重なるため、二重露光によるアライメントパターンの消失や劣化等がなく、正常に形成することができる。
【０００９】
特許文献１には、このようにして形成された従来の放射線センサ素子を用いた放射線検出装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−２６４２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、放射線センサ素子を例えば、医療用の放射線画像機器に適用する場合、様々な大きさの対象物（被写体）に対応する必要があるため、放射線センサ素子のチップサイズはなるべく大きく形成した方が望ましい。しかしながら、フォトマスク１００上にパターンを形成可能な最大領域、及び露光装置の投影レンズの大きさ（径）に依存する最大露光領域によって、チップサイズが制約されてしまうという問題があった。
【００１２】
一方、例えば、図１０に示した場合において、破線Ａで示した領域で切り出すことにより、複数個（図１０では、６個）のチップをまとめて１つとすることにより、チップサイズを大きく切り出すことが可能であるが、まとめられた個々のチップ間に形成されたスクライブ領域１２６やガードリングパターン１２４によって、センサ素子領域１２２が形成されない領域、すなわち画像認識できない領域が広く形成されてしまうという問題が生じる。
【００１３】
本発明は、上述した問題を解決するために提案されたものであり、センサ素子領域が形成されない領域を抑制し、センサ素子領域を広く確保したチップを形成することができる、フォトマスク、露光方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項１に記載のフォトマスクは、デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、を備える。
【００１５】
請求項７に記載の露光方法は、前記請求項１から前記請求項６のいずれか１項に記載の前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光板により遮光して前記第２の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第２の領域を形成し、かつ前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光板により遮光して前記第１の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第１の領域を形成する。
【００１６】
請求項８に記載の半導体装置の製造方法は、デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、を備えたフォトマスクを用いて、前記第１の領域、または前記第２の領域を露光して半導体装置を製造する際に、前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部及び前記第１のガードリング領域の片側端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光して前記第１の領域を露光する工程と、前記第１の領域の前記第１のガードリング領域の片側端部及び前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、センサ素子領域が形成されない領域を抑制し、センサ素子領域を広く確保したチップを形成することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態に係る従来のフォトマスクの具体的一例を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る位置ずれ測定用マークを説明するための概略図であり、（Ａ）は図１の領域Ａの拡大図であり、（Ｂ）は図１の領域（Ｂ）の拡大図である。
【図３】本実施の形態に係るフォトマスクを用いてウエハ基板上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を示す概略図である。
【図４】本実施の形態に係る露光装置のブラインド機能を説明するための説明図である。
【図５】本実施の形態に係る露光装置のブラインド機能を説明するための説明図であり、（Ａ）は第１エリアを露光する場合を示しており、（Ｂ）は第２エリアを露光する場合を示している。
【図６】第１エリア及び第２エリアの隣接露光について説明するための説明図であり、本実施の形態に係る図３の領域Ｂの拡大図である。
【図７】放射線センサ素子を表す記号図である。
【図８】放射線センサ素子におけるガードリング機能を説明するための説明図であり、（Ａ）は、ガードリングが無い場合を示しており、（Ｂ）は、ガードリングが有る場合を示している。
【図９】従来のフォトマスクの具体的一例を示す概略構成図である。
【図１０】従来のフォトマスクを用いてウエハ基板上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を示す概略図である。の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の半導体集積回路について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、半導体装置として、放射線センサ素子を製造する場合について詳細に説明する。
【００２０】
本実施の形態に係るフォトマスクの具体的一例の概略構成図を図１に示す。本実施の形態のフォトマスク１０は、第１エリア２０、及び第２エリア４０の二つのエリアに分かれてパターンが形成されている。
【００２１】
第１エリア２０には、矩形状のセンサ素子領域２２、ガードリングパターン２４ａ、及びスクライブ領域２６が形成されている。センサ素子領域２２は、放射線センサ素子のデバイスパターン（回路パターン）が形成される領域である。本実施の形態では、図１に示すように具体的一例として、センサ素子領域２２は、一対の長辺と一対の短辺とにより形成される矩形状を有している。
【００２２】
ガードリングパターン２４ａは、センサ素子領域２２の一対の短辺（図１中では、上下方向の辺）に沿って、当該一対の短辺の外周に沿って形成されている。本実施の形態のガードリングパターン２４ａは、上述のように放射線センサ素子に高バイアスの電位を印加した際に空乏層が基板に対して横方向に広がるのを抑制する機能を有するものである。
【００２３】
スクライブ領域２６は、ガードリングパターン２４ａに沿って、さらにセンサ素子領域２２の外側にガードリングパターン２４ａと並行に形成されている。本実施の形態では、スクライブ領域２６に沿ってダイシングすることによりウエハ基板５０から個々のチップが切り出される。
【００２４】
また、第１エリア２０のスクライブ領域２６には、アライメントマーク２８及びアライメントマークカバー２９が形成されている。アライメントマーク２８は、ウエハ基板５０上に繰り返し露光する際に基準位置を合わせるためのアライメントパターンを有するマークであり、アライメントマークカバー２９は、繰り返し露光する際に隣接ショットのアライメントマーク２８と二重露光してアライメントパターンが消失や劣化するのを防止する機能を有しており、隣接ショットのアライメントマーク２８と重なる位置に形成されている。
【００２５】
一方、第２エリア４０には、左右対称に配置された一対のガードリングパターン２４ｂ、及びスクライブ領域２６が形成されている。
【００２６】
ガードリングパターン２４ｂは、第１エリア２０のセンサ素子領域２２の長辺に沿った形状をしており、本実施の形態では、両端部が鉤状に曲折している。ガードリングパターン２４ｂは、その両端部の少なくとも一部が、ウエハ基板５０上で第１エリア２０のガードリングパターン２４ａと重なりあうように露光される。また、本実施の形態のガードリングパターン２４ｂは、図１に示すように、鉤上に曲折した端部が外側に向かうように、線対称に一対のガードリングパターン２４ｂとして形成されている。
【００２７】
スクライブ領域２６は、一対のガードリングパターン２４ｂ同士の間、及びガードリングパターン２４ｂの両端側（図１中では、上下方向側）に形成されている。
【００２８】
また、第１エリア２０及び第２エリア４０の上下方向のスクライブ領域２６の両端部には、ガードリングパターン２４ａ、２４ｂの近傍に、位置ずれ測定用マーク３０ａ及び位置ずれ測定用マーク３０ｂが形成されている。図１における領域Ａの拡大図を図２（Ａ）に示し、領域Ｂの拡大図を図２（Ｂ）に示す。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、位置ずれ測定用マーク３０ａ、３０ｂは、スリット枠で形成されており、それぞれ大きさが異なっている。位置ずれ測定用マーク３０ａ、３０ｂが、重なり合うように繰り返し露光する。位置ずれが生じた場合は、位置ずれ量を検出するためのものである。そのため、本実施の形態では、重なり合った状態を識別し易いように、位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとを異なる大きさとしている。なお、これに限らず、位置ずれ測定用マーク３０ａ、３０ｂは、重なり合った状態及び位置ずれ量を測定できればよく、スリット枠以外でもよいし、大きさではなく、形状が異なるように形成してもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、第１エリア２０のセンサ素子領域２２の一対の長辺側、及び第２エリア４０のガードリングパターン２４ｂの左右側には、遮光領域３２が形成されている。
【００３０】
フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に放射線センサ素子を形成した具体的一例を図３に示す。
【００３１】
本実施の形態では、所定のチップ単位で行われる露光を、チップサイズに応じて、階段的に場所を移動し、次のチップを形成する露光を行う動作を繰り返すことでウエハ基板５０全面に対する露光を行う、いわゆるステップアンドリピート方式の露光装置のブラインド機能により、フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に露光を行う。具体的には、フォトマスク１０の第２エリア４０を遮光（ブラインド）して、第１エリア２０を露光させて得られた露光ショット６０ａと、フォトマスク１０の第１エリア２０を遮光（ブラインド）して、第２エリア４０を露光させて得られた露光ショット６０ｂとが、横方向（センサ素子領域２２の短辺に沿った方向）に、露光ショット６０ｂ、露光ショット６０ａ、露光ショット６０ａ、・・・露光ショット６０ａ、露光ショット６０ｂの順で隣接するように形成する。
【００３２】
ここで、本実施の形態で用いられる露光装置のブラインド機能について図４及び図５を参照して説明する。
【００３３】
露光装置８０は、投影レンズ８２、遮光板８６、及び露光光８８を照射するための光源（図示省略）を備えて構成されている。フォトマスク１０及び投影レンズ８２を通過した紫外光等の露光光８８がウエハ基板５０に到達することにより、ウエハ基板５０上に塗布されたフォトレジスト８４が感光し、フォトマスク１０に形成されたパターンをウエハ基板５０上に形成することができる。フォトマスク１０と露光光８８を照射する光源との間には、遮光板８６（図５では、２枚）が設けられておりフォトマスク１０面上の任意の位置に光透過領域８９を形成することによって、フォトマスク１０上の所望のエリアのみを露光することが可能となる。
【００３４】
本実施の形態では、第１エリア２０を露光して露光ショット６０ａをウエハ基板５０上に形成する場合は、図５（Ａ）に示すように、第２エリア４０を覆うように遮光板８６が２枚設けられており、第１エリア２０に対応する領域を光透過領域８９として、フォトマスク１０上に露光光８８を照射する。一方、第２エリア４０を露光して露光ショット６０ｂをウエハ基板５０上に形成する場合は、図５（Ｂ）に示すように、第１エリア２０を覆うように遮光板８６が２枚設けられており、第２エリア４０に対応する領域を光透過領域８９として、フォトマスク１０上に露光光８８を照射する。
【００３５】
なお、遮光板８６で反射された露光光８８の再入射により、遮光板８６の端では、光の外乱を受けやすいため、複数のエリア同士（第１エリア２０、第２エリア４０）の間隔は、ある一定量（露光装置８０の仕様等に準じて予め定められた量）、確保することが望ましい。本実施の形態では、図１に示すように、第１エリア２０と第２エリア４０との間には、間隔Ｒｓが確保されている。
【００３６】
露光ショット６０ａと露光ショット６０ｂとを隣接させる際は、ガードリングパターン２４ａの端部とガードリングパターン２４ｂの端部とが重なり、かつ端部に配置された位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとが重なるように形成する。また、露光ショット６０ａ同士を隣接させる際は、ガードリングパターン２４ａ同士の端部が重なり、かつ端部に配置された位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとが重なるように形成する。
【００３７】
また、縦方向（センサ素子領域２２の長辺に沿った方向）は、スクライブ領域２６に形成されたアライメントマーク２８とアライメントマークカバー２９とが重なるように形成する。
【００３８】
このように露光することにより、横方向（センサ素子領域２２の短辺に沿った方向）に複数個、並んで配置されたセンサ素子領域２２全体の周囲を取り囲むようにガードリングパターン２４（ガードリングパターン２４ａ、２４ｂ）が形成された放射線センサ素子を形成することができる。
【００３９】
図３の領域Ｂの拡大図を図６に示す。まず、横方向のエリア（第１エリア２０、第２エリア４０）同士の隣接について、第１エリア２０（露光ショット６０ａ）及び第２エリア４０（露光ショット６０ｂ）の露光で形成されるパターンについて説明する。第１エリア２０のガードリングパターン２４ａと第２エリア４０のガードリングパターン２４ｂとが接続された部分ガードリングパターン２４ａｂ、及び第１エリア２０のガードリングパターン２４ａ同士が接続されたガードリングパターン２４ａａは、上下方向の位置ズレにより線幅が変動するため、寸法変動がガードリング部の電位変動に詠唱しないように、ガードリングパターン２４の線幅を設計することが望ましい。
【００４０】
第１エリア２０（露光ショット６０ａ）の露光で形成された位置ずれ測定用マーク３０ａと、第２エリア４０（露光ショット６０ｂ）の露光で形成された位置ずれ測定用マーク３０ｂが重なる事により、二重のスリットマークとして位置ずれ測定用マーク３０が形成される。当該位置ずれ測定用マーク３０は、位置ずれ測定用マーク３０ａと位置ずれ測定用マーク３０ｂとの相対的な位置ずれを光学式の重ね合せ測定機で測定することにより、ガードリングパターン２４の接続部（ガードリングパターン２４ａｂ、ａａ）の位置ずれ量を把握することができる。なお、このようにして位置ずれ量を把握した後、当該位置ずれ量を補正するように、露光位置を定めて、露光装置８０により露光することにより、位置ずれを補正することができる。
【００４１】
センサ素子領域２２と、ガードリングパターン２４との間は、第１エリア２０の左端側及び第２エリア４０の右端側に形成された遮光領域３２によって二重露光によるお互いのパターン消失を防ぐことができるが、若干幅の緩衝領域３３を形成し、露光装置８０の配列ずれによる二重露光の影響を受けないように設定することが好ましい。
【００４２】
第１エリア２０（露光ショット６０ａ）同士の隣接露光に関しても、上述の第１エリア２０（露光ショット６０ａ）及び第２エリア４０（露光ショット６０ｂ）の隣接露光と同様である。
【００４３】
次に、縦方向のエリア（第１エリア２０、第２エリア４０）同士の隣接について、第１エリア２０（露光ショット６０ａ）同士（図６、露光ショット６０ａ１、６０ａ２）の露光で形成されるパターンについて説明する。スクライブ領域２６には、第１エリア２０（露光ショット６０ａ１）のアライメントマーク２８と、第１エリア２０（露光ショット６０ａ２）のアライメントマーク２８とが形成されるが、前述の位置ずれ測定用マーク３０（３０ａ、３０ｂ）よりも外端側（フォトマスク１０の端部側）に配置することにより、アライメントマーク２８とアライメントマークカバー２９とを重ねて露光しても、二重露光により位置ずれ測定用マーク３０（３０ａ、３０ｂ）が消失しないようになっている。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態のフォトマスク１０では、センサ素子領域２２の短辺側のみにガードリングパターン２４ａが設けられた第１エリア２０と、センサ素子領域２２の長辺に沿うような形状、かつガードリングパターン２４ａと接続（または重ね合せ）されるように両端部が鉤状に曲折したガードリングパターン２４ｂを線対称に一対形成された第２エリア４０と、が形成されている。当該フォトマスク１０を用いてウエハ基板５０上に露光装置のブラインド機能を用いて各領域を露光する際は、ガードリングパターン２４ａの端部及びガードリングパターン２４ｂの端部が接続（または重ね合わせ）されるように繰り返し露光すると共に、ガードリングパターン２４ａの端部同士が接続（または重ね合わせ）されるように繰り返し露光する。
【００４５】
このように第１エリア２０と第２エリア４０とを繰り返し露光することにより、従来（図９、１０参照）では、１つのセンサ素子領域１２２の周囲にガードリングパターン１２４が形成されていたが、本実施の形態では、複数のセンサ素子領域２２をガードリングパターン２４で囲うことができる。ガードリングパターン２４で周囲を囲まれた複数個（図３では６個）の放射線センサ素子（センサ素子領域２２）を１チップの放射線センサ素子として切り出して動作させることが可能となる。従って、フォトマスク１０上の配置面積や露光装置の最大露光領域に制約されることなく、チップ面積を広く確保できる。これにより、例えば医療用の放射線画像機器として様々な大きさの対象物（被写体）に対応することが可能となる。
【００４６】
またさらに、従来（図９、１０参照）よりも放射線センサ素子間の幅を狭く形成することができるため、センサ素子領域２２が形成されない領域を抑制するため、画像認識できない領域を少なくすることができる。
【００４７】
また、本実施の形態では、位置ずれ測定用マーク３０（３０ａ、３０ｂ）を重ね合せ測定器等で計測することにより、ガードリングパターン２４（２４ａ、２４ｂ）の接続部の位置ずれ量を測定することができ、測定した位置ずれ量を、露光装置８０により補正することができるため、適切に放射線センサ素子を製造できる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、半導体装置として放射線センサ素子を製造する場合のフォトマスク１０、及び製造方法（ウエハ基板５０の露光方法）について詳細に説明したが、他の素子等を製造する場合においても、本発明が適用可能なことは言うまでもない。
【００４９】
また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態で説明した、フォトマスク１０や露光方法等の構成等は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において状況に応じて変更されることは言うまでもない。
【００５０】
また、本実施の形態では、フォトマスク１０の第２エリア４０に一対のガードリングパターン２４ｂを形成しているがこれに限らず、当該一対の一方のみを形成するようにしてもよい。また、本実施の形態では、ガードリングパターン２４ｂの両端を鉤状に曲折させた形状としているがこれに限らず、ウエハ基板５０上に露光した際に、第１エリア２０のガードリングパターン２４ａと接続（または重なり合う）形状であればよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０ フォトマスク
２０ 第１エリア
２４ ガードリングパターン
２６ スクライブ領域
２８ アライメントマーク
３０ 位置ずれ測定用マーク
４０ 第２エリア
５０ ウエハ基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、
前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、
を備えたフォトマスク。
【請求項２】
前記第２のガードリング領域は、端部が前記第２の領域の外側に向けて鉤上に曲折している、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
前記第２の領域は、前記第２のガードリング領域が、線対称に形成されている請求項２に記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記第１のスクライブ領域及び前記第２のスクライブ領域は、前記第２の方向の両端部に、両端部各々で大きさが異なる位置ずれ測定用マークが形成された、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフォトマスク。
【請求項５】
前記第１のスクライブ領域は、前記位置ずれ測定用マークよりも前記素子領域の外側にアライメントマーク領域を備えた、請求項４に記載のフォトマスク。
【請求項６】
前記素子領域は、放射線を検出するセンサ素子のデバイスパターンが形成された、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフォトマスク。
【請求項７】
前記請求項１から前記請求項６のいずれか１項に記載の前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光板により遮光して前記第２の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第２の領域を形成し、かつ前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光板により遮光して前記第１の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第１の領域を形成する、露光方法。
【請求項８】
デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、を備えたフォトマスクを用いて、前記第１の領域、または前記第２の領域を露光して半導体装置を製造する際に、
前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、
前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部及び前記第１のガードリング領域の片側端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光して前記第１の領域を露光する工程と、
前記第１の領域の前記第１のガードリング領域の片側端部及び前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の領域を露光した後、前記第１の領域の前記第１のガードリング領域の片側端部同士が接続するようにさらに前記第１の領域を露光する工程を備えた、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記フォトマスクの前記第１のスクライブ領域及び前記第２のスクライブ領域は、左右端部に、左右それぞれで大きさが異なる位置ずれ測定用マークが形成されており、
前記各工程は、位置ずれ測定用マークが重なるように前記第１の領域または前記第２の領域を露光し、さらに露光後に、重なり合わせた前記位置ずれ測定用マーク同士の相対的な位置ずれ量を測定機で測定する工程を備えた、請求項８または請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記位置ずれ量を測定機で測定する工程により測定された位置ずれ量に基づいて、露光位置を補正して、前記第１の領域または前記第２の領域を露光する工程を備えた、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１】
デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、
前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、
を備えたフォトマスク。
【請求項２】
前記第２のガードリング領域は、端部が前記第２の領域の外側に向けて鉤上に曲折している、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
前記第２の領域は、前記第２のガードリング領域が、線対称に形成されている請求項２に記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記第１のスクライブ領域及び前記第２のスクライブ領域は、前記第２の方向の両端部に、両端部各々で大きさが異なる位置ずれ測定用マークが形成された、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフォトマスク。
【請求項５】
前記第１のスクライブ領域は、前記位置ずれ測定用マークよりも前記素子領域の外側にアライメントマーク領域を備えた、請求項４に記載のフォトマスク。
【請求項６】
前記素子領域は、放射線を検出するセンサ素子のデバイスパターンが形成された、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフォトマスク。
【請求項７】
前記請求項１から前記請求項６のいずれか１項に記載の前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光板により遮光して前記第２の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第２の領域を形成し、かつ前記フォトマスクを用いて前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光板により遮光して前記第１の領域に光を透過させて前記ウエハ基板上に前記第１の領域を形成する、露光方法。
【請求項８】
デバイスパターンが形成された素子領域と、前記素子領域の第１の方向の対向する両辺側に前記素子領域と並行に形成された第１のスクライブ領域と、前記素子領域と前記第１のスクライブ領域との間に形成された第１のガードリング領域と、を備えた第１の領域と、前記素子領域の前記第１の方向と直交する第２の方向にわたって形成され、かつ露光した際にウエハ基板上において前記第１のガードリング領域の端部と接続するように形成された第２のガードリング領域と、前記第２のガードリング領域の両端部側に形成された第２のスクライブ領域と、を備えた第２の領域と、を備えたフォトマスクを用いて、前記第１の領域、または前記第２の領域を露光して半導体装置を製造する際に、
前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、
前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部及び前記第１のガードリング領域の片側端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第２の領域を遮光して前記第１の領域を露光する工程と、
前記第１の領域の前記第１のガードリング領域の片側端部及び前記第２の領域の前記第２のガードリング領域の両端部が接続するように、前記フォトマスクの前記第１の領域を遮光して前記第２の領域を露光する工程と、
を備えた半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１の領域を露光した後、前記第１の領域の前記第１のガードリング領域の片側端部同士が接続するようにさらに前記第１の領域を露光する工程を備えた、請求項８に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記フォトマスクの前記第１のスクライブ領域及び前記第２のスクライブ領域は、左右端部に、左右それぞれで大きさが異なる位置ずれ測定用マークが形成されており、
前記各工程は、位置ずれ測定用マークが重なるように前記第１の領域または前記第２の領域を露光し、さらに露光後に、重なり合わせた前記位置ずれ測定用マーク同士の相対的な位置ずれ量を測定機で測定する工程を備えた、請求項８または請求項９に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記位置ずれ量を測定機で測定する工程により測定された位置ずれ量に基づいて、露光位置を補正して、前記第１の領域または前記第２の領域を露光する工程を備えた、請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２３７９３３（Ｐ２０１２−２３７９３３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０８２２０（Ｐ２０１１−１０８２２０）
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（３０８０３３７１１）ラピスセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１３日（２０１１．５．１３）
【出願人】（３０８０３３７１１）ラピスセミコンダクタ株式会社 (898)
【Ｆターム（参考）】
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