JP2004212482A - フォトマスクの製造方法 - Google Patents

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JP2004212482A JP2002379643A JP2002379643A JP2004212482A JP 2004212482 A JP2004212482 A JP 2004212482A JP 2002379643 A JP2002379643 A JP 2002379643A JP 2002379643 A JP2002379643 A JP 2002379643A JP 2004212482 A JP2004212482 A JP 2004212482A
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Abstract

【課題】寸法均一性やリニアリティーに優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造しうるフォトマスクの製造方法を提供する。
【解決手段】マスクパターンを描画するための描画データD0を、所定の描画条件ごとに、マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データd1、d2、d3に分割し、複数の領域描画データd1、d2、d3に基づくパターンのそれぞれを、描画条件C1,C2、C3で互いに独立に描画する。
【選択図】図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置や液晶装置等の製造工程における露光工程に用いられるフォトマスクの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置や、液晶装置等の画像表示用デバイス等を製造する際に用いられるフォトマスクに対しては、その面内の寸法均一性やパターンのリニアリティーについて極めて高い精度が要求されている。かかる要求に応えるべく、フォトマスクのマスクパターンを描画するマスク描画装置として、i線等を用いたレーザ描画装置、電子線(EB)描画装置、さらには高加速電圧を用いたEB描画装置等が用いられている。
【0003】
最新式のEBマスク描画装置には、描画すべきパターンの疎密差を考慮して光近接効果補正やリニアリティー補正等を行うものがある。さらには、マスク基板からの反射の影響を考慮し、その補正を行うプログラムを用いているものもある。
【0004】
また、マスク用エッチング装置においては、高い精度でのマスクのパターン形成を実現するため、その方式が、ウェットエッチング方式から反応性イオンエッチング(RIE)法等によるドライエッチング方式に移行している。さらに、最近では、制御性の高い高密度プラズマを用いた誘導結合プラズマ(ICP)方式と呼ばれるエッチング装置により、マスクパターンの加工が行われている。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−44092号公報
【特許文献2】
特開2001−319874号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、フォトマスクのマスクパターンに要求される寸法やピッチの微小化が急速に進行している。このため、上記従来のマスク描画装置等では、最新式のものであっても、マスクユーザー側で必要とされるスペックに到達することが困難な場合もある。例えば、ラインパターン、トレンチパターン、ホールパターン等が1枚のマスクに混在するような場合である。
【0007】
また、大きいパターンと非常に微細なパターンとを含むフォトマスクを高い精度で製造することは極めて困難であることが知られている。マスク描画装置で行われている光近接効果補正は、マスクの描画領域をある微小な領域に分割し、その一つの領域に含まれる描画密度を計算した上で、どの程度の補正を行うかを計算して描画条件が決定されている。この補正値は、マスクの製造に携わるオペレータが、一つのパラメータを入力し、その値をもとに各領域について決定される。このような補正の手法の場合、異なるサイズのパターンであっても描画密度が同じであると、全く同じ条件で描画されることとなる。例えば、10μm□の領域に、0.1μm幅の1対1のラインアンドスペース(L/S)が存在する場合と、1μm幅の1対1のL/Sが存在する場合とは、全く同じ条件で描画されることとなる。この結果、実際に描画された後のパターンを測定すると、それぞれの寸法が目標値から乖離するという現象が起きてしまう。
【0008】
また、エッチングによりマスクパターンを形成する際、通常、ローディング効果の影響により、対象となるパターンによって適したエッチング条件が変化する。このため、たとえマスク描画の時点で所望のレジスト寸法を描画することができた場合であっても、エッチングを行うことにより、あるパターンについては所望の寸法を得ることができても、他のパターンについては所望の寸法から乖離してしまうという現象が起きることがある。
【0009】
本発明の目的は、寸法均一性やリニアリティーに優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造しうるフォトマスクの製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法であって、前記マスクパターンを描画するための描画データを、所定の描画条件ごとに、前記マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データに分割し、前記複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、前記描画装置を用いて互いに独立に描画することを特徴とするフォトマスクの製造方法により達成される。
【0011】
また、上記目的は、マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法であって、前記マスクパターンを描画するための描画データを、前記マスクパターンの小領域のパターンを描画するための複数の小領域描画データに分割し、前記複数の小領域描画データのそれぞれを、前記小領域描画データに基づくパターンの種類、寸法の大小、又は疎密に応じて、所定の描画条件ごとに、複数の領域描画データ群に振り分け、前記複数の領域描画データ群に基づくパターンのそれぞれを、前記描画装置を用いて互いに独立に描画することを特徴とするフォトマスクの製造方法により達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】
[本発明の原理]
本発明によるフォトマスクの製造方法は、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを、パターンの種類、寸法の大小、疎密等に応じて、マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データに分割し、分割された複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、互いに独立にマスクブランクに描画することに主たる特徴の一つがある。
【0013】
以下、本発明の原理について図1を用いて説明する。図1は本発明の原理を説明する図である。
【0014】
まず、本発明によるフォトマスクの製造方法では、マスクパターンの描画に先立って、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを、パターンの種類、寸法の大小、疎密等に基づいて、マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データに分割する。例えば、図1に示すように、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データD0を、3種類の領域描画データd1、d2、d3に分割する。
【0015】
次いで、分割された複数の領域描画データに基づくパターンを、それぞれ適宜所定の描画条件で互いに独立に描画する。例えば、図1に示すように、複数の領域描画データd1、d2、d3に基づくパターンを、描画条件C1、C2、C3で描画する。
【0016】
以上のようにして、分割された複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを適宜所定の描画条件で互いに独立に描画することにより、描画データの全部がマスクブランクに描画されることになる。続いて、マスクパターンが描画されたマスクブランクに対して、露光後焼きしめ(PEB)処理工程、現像工程、及びエッチング工程等を行うことにより、所望のマスクパターンを有するフォトマスクが得られる。
【0017】
上述のように、本発明によるフォトマスクの製造方法では、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを複数の領域描画データに分割するので、分割された複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、適宜所定の描画条件を設定して描画することが可能となる。このため、種類、寸法の大小、疎密等が異なるパターンが1枚のフォトマスクに混在する場合等に、各パターンを形成するために最適な描画条件で描画することが可能となる。したがって、寸法均一性やリニアリティーに優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造することが可能となる。
【0018】
例えばラインパターン、トレンチパターン、ホールパターン等の複数種類のパターンが1枚のフォトマスクに混在する場合には、1枚のフォトマスクに描画するための描画データを、パターンの種類に応じて複数の領域描画データに分割する。これにより、複数種類のパターンのそれぞれを、最適な描画条件を設定して描画することができる。
【0019】
また、寸法の大きいパターンと非常に微細なパターンとが1枚のフォトマスクに混在する場合には、1枚のフォトマスクに描画するための描画データを、パターンの寸法の大小に応じて複数の領域描画データに分割する。これにより、寸法が異なる複数のパターンのそれぞれを、最適な描画条件を設定して描画することができる。
【0020】
1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データは、例えば以下に述べる第1乃至第3の分割方法のような方法を用いて、複数の領域描画データに分割することができる。
【0021】
まず、第1の分割方法では、1枚のフォトマスクのマスクパターンにおける各パターンの種類や、ターゲットとなる寸法、ピッチ等が異なる場合に、パターンの種類や疎密等の差違を考慮して描画データを複数の領域描画データに分割する。図2は、例えば、1枚のフォトマスクのマスクパターンが、SRAMエリア、DRAMエリア、フラッシュメモリエリア、ロジック回路エリア等に分けられている場合の描画データの分割を示す概略図である。この場合は、図2(a)に示す1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データD0を、SRAMエリア等のエリアごとに、図2(b)に示すように、複数の領域描画データd1〜d7に分割する。
【0022】
また、第2の分割方法では、マスク描画装置によるマスクパターンの描画における光近接効果補正の最小補正単位であるグリッドの大きさ違いに基づき、描画データを複数の領域描画データに分割する。図3は、例えば、光近接効果補正のグリッドとして0.5nmグリッド、1nmグリッド、2.5nmグリッドの3種類の最小グリッド値を用いる場合の描画データの分割を示す概略図である。この場合、図3(a)に示す1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データD0を、図3(b)に示すように、0.5nmグリッドを用いる領域描画データd1、d2、d3と、1nmグリッドを用いる領域描画データd4、d5と、2.5nmグリッドを用いる領域描画データd6、d7とに分割する。
【0023】
また、第3の分割方法では、まず、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを任意の小領域のパターンを描画するための複数の小領域描画データに分割する。続いて、分割された複数の小領域描画データを、小領域データに設計されているパターンの種類、寸法の大小、疎密等を考慮して、描画条件ごとに、領域描画データ群に振り分ける。例えば、図4に示すように、まず、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データD0を格子状に複数の小領域データに分割する。続いて、例えば密集ラインパターン、孤立ラインパターン、コンタクトホールパターン等のパターンの種類、寸法、疎密に応じて、複数の小領域描画データのそれぞれを所定の描画条件で描画される3種類の領域描画データ群d1、d2、d3に振り分ける。
【0024】
なお、分割した複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを描画するごとに、PEB処理工程、現像工程、エッチング工程等、パターンをマスクブランクに形成するための工程を行ってもよい。こうして、複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれをマスクブランクに形成するための工程を、互いに独立に行うことにより、分割した複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、最適な条件でマスクブランクに形成することができる。これにより、例えばエッチングにおけるローディング効果の影響を低減することができる。したがって、分割した複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを更に高い精度で形成することができ、更に寸法均一性やリニアリティーに優れ高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造することができる。
【0025】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態によるフォトマスクの製造方法について図5を用いて説明する。図5は本実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【0026】
まず、マスク描画装置によるマスクブランクへのマスクパターンの描画に先立って、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを、パターンの種類、寸法、疎密等に応じて、マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データに分割しておく。なお、説明の便宜上、本実施形態では、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データD0をパターンの疎密に応じて、2つの領域描画データd1、d2に分割してフォトマスクを製造する場合について説明する。領域描画データd1が密なパターンの領域描画データ、領域描画データd2が疎のパターンの領域描画データとなっている。
【0027】
次いで、石英基板10上にクロム膜よりなる遮光膜12が形成されたマスクブランク16上にポジレジストを塗布し、ポジレジストからなるレジスト膜14をマスクブランク16上に形成する(図5(a)を参照)。
【0028】
次いで、マスク描画装置として例えばEB描画装置を用いて、描画データD0を分割した2つの領域描画データのうちの領域描画データd1に基づくパターンを描画条件C1で描画する。これにより、マスクブランク16上のレジスト膜14に、領域描画データd1に基づくパターンが露光される(図5(b)を参照)。描画条件C1は、例えば、領域描画データd1に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。なお、マスク描画装置はEB描画装置に限定されるものではなく、レーザ式の描画装置、高密度プラズマを用いた描画装置等の種々のマスク描画装置を用いることができる。
【0029】
次いで、領域描画データd1に基づくパターンの描画に用いたマスク描画装置と同一のマスク描画装置を用いて、分割した2つのデータのうちの領域描画データd2に基づくパターンを描画条件C2で描画する。これにより、マスクブランク16上のレジスト膜14に、領域描画データd2に基づくパターンが露光される(図5(c)を参照)。描画条件C2は、例えば、領域描画データd2に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。
【0030】
こうして、領域描画データd1と領域描画データd2とを互いに独立に描画することにより、描画データD0の全部が描画されたことになる。領域描画データd1と領域描画データd2とを互いに独立に描画することにより、それぞれに最適化された描画条件で描画することが可能となる。これにより、描画データD0に基づくマスクパターンを高い寸法精度、高いリニアリティーで露光することができる。
【0031】
次いで、レジスト膜14のPEB処理を行った後、現像液を用いて、レジスト膜14を現像する。これにより、ポジレジストよりなるレジスト膜14の露光された部分が現像液により除去され、レジスト膜14は、描画データD0に基づくマスクパターンにパターニングされる(図5(d)を参照)。
【0032】
次いで、パターニングされたレジスト膜14をマスクとして、遮光膜12のエッチングを行う。これにより、石英基板10上の遮光膜12に、描画データD0に基づくマスクパターンが形成される(図5(e)を参照)。
【0033】
次いで、遮光膜12をエッチングするためのマスクとして用いたレジスト膜14を除去する(図5(f)を参照)。
【0034】
こうして、描画データD0に基づくマスクパターンを有するフォトマスクが製造される。
【0035】
このように、本実施形態によれば、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを、パターンの種類、寸法、疎密等に応じて、描画条件ごとに、複数の領域描画データに分割するので、各パターンを形成するために最適な描画条件で描画することができる。これにより、種類、寸法、疎密等が異なるパターンが1枚のフォトマスクに混在する場合等であっても、寸法均一性やリニアリティーに優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造することが可能となる。
【0036】
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態によるフォトマスクの製造方法について図6を用いて説明する。なお、第1実施形態によるフォトマスクの製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡略にする。
【0037】
本実施形態によるフォトマスクの製造方法は、第1実施形態による場合とほぼ同様である。本実施形態によるフォトマスクの製造方法は、描画データを分割した複数の領域描画データに基づくパターンの描画に、異なるマスク描画装置を用いる点で、第1実施形態による場合と異なっている。
【0038】
まず、マスク描画装置によるマスクブランクへのマスクパターンの描画に先立って、マスクパターンを描画するための描画データD0を、例えばパターンの疎密に応じて、2つの領域描画データd1、d2に分割する。
【0039】
次いで、石英基板10上にクロム膜よりなる遮光膜12が形成されたマスクブランク16上に、ポジレジストからなるレジスト膜14を形成する(図6(a)を参照)。
【0040】
次いで、マスク描画装置として例えばEB描画装置を用いて、領域描画データd1を描画条件C1で描画する。これにより、マスクブランク16上のレジスト膜14に、領域描画データd1に基づくパターンが露光される(図6(b)を参照)。描画条件C1は、例えば、領域描画データd1に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。
【0041】
次いで、領域描画データd1の描画に用いたマスク描画装置とは別のマスク描画装置を用いて、領域描画データd2を描画条件C2で描画する。これにより、マスクブランク16上のレジスト膜14に、領域描画データd2に基づくパターンが露光される(図6(c)を参照)。描画条件C2は、例えば、領域描画データd2に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。
【0042】
こうして、異なるマスク描画装置を用いて、領域描画データd1、d2に基づくパターンを互いに独立に描画することにより、描画データD0に基づくマスクパターンの全部が描画されたことになる。領域描画データd1、d2に基づくパターンを互いに独立に描画することにより、それぞれのパターンの描画に適した描画装置を用いて最適化された描画条件で描画することができるので、描画データD0に基づくマスクパターンを高い寸法均一性、高いリニアリティーで露光することができる。
次いで、PEB処理を行った後、現像液を用いて、描画データD0に基づくマスクパターンが露光されたレジスト膜14を現像する。これにより、ポジレジストよりなるレジスト膜14の露光された部分が現像液により除去され、レジスト膜14は、描画データD0に基づくマスクパターンにパターニングされる(図6(d)を参照)。
【0043】
次いで、パターニングされたレジスト膜14をマスクとして、遮光膜12のエッチングを行う。これにより、石英基板10上の遮光膜12に、描画データD0に基づくマスクパターンが形成される(図6(e)を参照)。
【0044】
次いで、遮光膜12をエッチングするためのマスクとして用いたレジスト膜14を除去する(図6(f)を参照)。
【0045】
こうして、描画データD0に基づくマスクパターンを有するフォトマスクが製造される。
【0046】
このように、本実施形態によれば、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを、パターンの種類、寸法、疎密等に応じて、描画条件ごとに、複数の領域描画データに分割するので、描画するパターンに要求される精度に応じて、高性能の高価なマスク描画装置と、通常の性能のマスク描画装置とを適宜使い分けることができる。また、パターンの種類等に応じて、各パターンの描画に好適なマスク描画装置を適宜選択することができる。これにより、種類、寸法、疎密等が異なるパターンが1枚のフォトマスクに混在する場合等であっても、寸法均一性やリニアリティーに優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを安価に製造することが可能となる。
【0047】
なお、本実施形態では、2つの領域描画データに対して2つの異なるマスク描画装置を用いる場合を例に説明したが、領域描画データが2以上の場合には、2以上の異なるマスク描画装置を用いることができる。
【0048】
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態によるフォトマスクの製造方法について図7及び図8を用いて説明する。なお、第1実施形態によるフォトマスクの製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略し或いは簡略にする。
【0049】
本実施形態によるフォトマスクの製造方法は、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを分割し、分割した複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを描画するごとに、描画したパターンをマスクブランクに形成するためのプロセスを行うことに主たる特徴がある。
【0050】
まず、マスク描画装置によるマスクブランクへのマスクパターンの描画に先立って、マスクパターンを描画するための描画データD0を、例えばパターンの疎密に応じて、2つの領域描画データd1、d2に分割する。
【0051】
次いで、石英基板10上にクロム膜よりなる遮光膜12が形成されたマスクブランク16上に、ポジレジストからなるレジスト膜14を形成する(図7(a)を参照)。
【0052】
次いで、マスク描画装置として例えばEB描画装置を用いて、描画データD0を分割した2つの領域描画データのうちの領域描画データd1を描画条件C1で描画する。これにより、マスクブランク16上のレジスト膜14に、領域描画データd1に基づくパターンが露光される(図7(b)を参照)。描画条件C1は、例えば、領域描画データd1に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。
【0053】
次いで、領域描画データd1に基づくパターンが露光されたレジスト膜14のPEB処理を行う。加熱温度、加熱時間等のPEB処理の条件は、例えば、領域描画データd1に基づくパターンを形成するために最適化された条件とする。
【0054】
レジスト膜14のPEB処理後、現像液を用いて、領域描画データd1に基づくパターンが露光されたレジスト膜14を現像する。これにより、ポジレジストよりなるレジスト膜14の露光された部分が現像液により除去され、レジスト膜14は、領域描画データd1に基づくパターンにパターニングされる(図7(c)を参照)。現像液の種類、現像時間、現像温度等の現像条件は、例えば、領域描画データd1に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0055】
次いで、パターニングされたレジスト膜14をマスクとして、遮光膜12のエッチングを行う。これにより、石英基板10上の遮光膜12に、領域描画データd1に基づくパターンが形成される(図7(d)を参照)。エッチングガスの種類、エッチング時間等エッチング条件は、例えば、領域描画データd1に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0056】
次いで、遮光膜12をエッチングするためのマスクとして用いたレジスト膜14を除去する(図7(e)を参照)。
【0057】
次いで、領域描画データd1に基づくパターンが遮光膜12に形成されたマスクブランク16上に、ポジレジストを塗布し、ポジレジストよりなるレジスト膜18を形成する(図8(a)を参照)。
【0058】
次いで、マスク描画装置を用いて、描画データD0を分割した2つの領域描画データのうちの領域描画データd2を描画条件C2で描画する。これにより、マスクブランク16のレジスト膜18に、領域描画データd2に基づくパターンが露光される(図8(b)を参照)。このとき、マスク描画装置は、領域描画データd1に基づくパターンの描画に用いたマスク描画装置と同一のものでも異なるものでもよい。描画条件C2は、例えば、領域描画データd2に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。
【0059】
次いで、領域描画データd2に基づくパターンが露光されたレジスト膜18のPEB処理を行う。加熱温度、加熱時間等のPEB処理の条件は、例えば、領域描画データd2に基づくパターンを形成するために最適化された条件とする。
【0060】
レジスト膜18のPEB処理後、現像液を用いて、領域描画データd2に基づくパターンが露光されたレジスト膜18を現像する。これにより、ポジレジストよりなるレジスト膜18の露光された部分が現像液により除去され、レジスト膜18は、領域描画データd2に基づくパターンにパターニングされる。(図8(c)を参照)。現像液の種類、現像時間、現像温度等の現像条件は、例えば、領域描画データd2に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0061】
次いで、パターニングされたレジスト膜18をマスクとして、遮光膜12のエッチングを行う。これにより、石英基板10上の遮光膜12に、領域描画データd2に基づくパターンが形成される(図8(d)を参照)。エッチングガスの種類、エッチング時間等のエッチング条件は、例えば、領域描画データd2に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0062】
次いで、遮光膜12をエッチングするためのマスクとして用いたレジスト膜18を除去する(図8(e)を参照)。
【0063】
上述のように、本実施形態によるフォトマスクの製造方法では、まず、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データD0を2つの領域描画データd1、d2に分割する。次いで、まず、領域描画データd1に基づくパターンの描画及びこのパターンをマスクブランク16に形成するためのプロセスを行う。その後に、領域描画データd2に基づくパターンの描画及びこのパターンをマスクブランク12に形成するためのプロセスを行う。これにより、領域描画データd1、d2に基づくパターンをマスクブランク16に形成するためのPEB処理工程、現像工程、及びエッチング工程をそれぞれ最適化された条件で行うことが可能となる。したがって、領域描画データd1、d2に基づくパターンのそれぞれを、寸法均一性やリニアリティーについて更に高い精度で形成することができる。
【0064】
こうして、描画データD0を分割した2つの領域描画データd1、d2に基づくパターンが互いに独立に遮光膜12に形成され、描画データD0に基づくマスクパターンを有するフォトマスクが製造される。
【0065】
このように、本実施形態によれば、描画した領域描画データに基づくパターンに応じて、PEB処理工程、現像工程、エッチング工程等のパターンをマスクブランクに形成するためのプロセスについても、最適な条件で行うことが可能となる。これにより、例えばエッチングにおけるローディング効果の影響を低減することができる。したがって、寸法均一性やリニアリティーに更に優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造することができる。
【0066】
[第4実施形態]
本発明の第4実施形態によるフォトマスクの製造方法について図9及び図10を用いて説明する。なお、第3実施形態によるフォトマスクの製造方法と同様の構成要素については同一の符号を付し説明を省略し或いは簡略にする。
【0067】
本実施形態によるフォトマスクの製造方法は、第3実施形態による場合とほぼ同様である。本実施形態によるフォトマスクの製造方法は、描画データを分割した複数の領域描画データに基づくパターンが、ポジレジストよりなるレジスト膜とネガレジストよりなるレジスト膜とに露光される点で、第3実施形態による場合と異なっている。
【0068】
まず、マスク描画装置によるマスクブランクへのマスクパターンの描画に先立って、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを、パターンの種類、寸法、疎密等に応じて、複数の領域描画データに分割しておく。なお、説明の便宜上、本実施形態では、マスクパターンを描画するための描画データD0′を、パターンの疎密に応じて、2つの領域描画データd1′、d2′に分割する場合について説明する。領域描画データd1′が密なパターンの領域描画データ、領域描画データd2′が疎のパターンの領域描画データとなっている。
【0069】
次いで、石英基板10上にクロム膜よりなる遮光膜12が形成されたマスクブランク16上に、ポジレジストからなるレジスト膜14を形成する(図9(a)を参照)。
【0070】
次いで、マスク描画装置として例えばEB描画装置を用いて、描画データD0′を分割した2つの領域描画データのうちの領域描画データd1′を描画条件C1′で描画する。これにより、マスクブランク16上のレジスト膜14に、領域描画データd1′に基づくパターンが露光される(図9(b)を参照)。描画条件C1′は、例えば、領域描画データd1′に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。
【0071】
次いで、領域描画データd1′に基づくパターンが露光されたレジスト膜14のPEB処理を行う。加熱温度、加熱時間等のPEB処理の条件は、例えば、領域描画データd1′に基づくパターンを形成するために最適化された条件とする。
【0072】
レジスト膜14のPEB処理後、現像液を用いて、領域描画データd1′に基づくパターンが露光されたレジスト膜14を現像する。これにより、ポジレジストよりなるレジスト膜14の露光された部分が現像液により除去され、レジスト膜14は、領域描画データd1′に基づくパターンにパターニングされる(図9(c)を参照)。現像液の種類、現像時間、現像温度等の現像条件は、例えば、領域描画データd1′に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0073】
次いで、パターニングされたレジスト膜14をマスクとして、遮光膜12のエッチングを行う。これにより、石英基板10上の遮光膜12に、領域描画データd1′に基づくパターンが形成される(図9(d)を参照)。エッチング条件は、例えば、領域描画データd1′に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0074】
次いで、遮光膜12をエッチングするためのマスクとして用いたレジスト膜14を除去する(図9(e)を参照)。
【0075】
次いで、領域描画データd1′に基づくパターンが遮光膜12に形成されたマスクブランク16上に、ネガレジストを塗布し、ネガレジストからなるレジスト膜20を形成する(図10(a)を参照)。
【0076】
次いで、マスク描画装置を用いて、描画データD0′を分割した2つの領域描画データのうちの領域描画データd2′を描画条件C2′で描画する。これにより、マスクブランク16のレジスト膜20に、領域描画データd2′に基づくパターンが露光される(図10(b)を参照)。このとき、マスク描画装置は、領域描画データd1′の描画に用いたマスク描画装置と同一のものでも異なるものでもよい。描画条件C2′は、例えば、領域描画データd2′に基づくパターンを形成するために最適化された描画条件とする。
【0077】
次いで、領域描画データd2′に基づくパターンが露光されたレジスト膜20のPEB処理を行う。加熱温度、加熱時間等のPEB処理の条件は、例えば、領域描画データd2′に基づくパターンを形成するために最適化された条件とする。
【0078】
次いで、レジスト膜20のPEB処理を行った後、現像液を用いて、領域描画データd2′に基づくパターンが露光されたレジスト膜20を現像する。これにより、ネガレジストよりなるレジスト膜20の露光されていない部分が現像液により除去され、レジスト膜20は、領域描画データd2′に基づくパターンにパターニングされる。(図10(c)を参照)。現像液の種類や、現像時間、現像温度等の現像条件は、例えば、領域描画データd2′に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0079】
次いで、パターニングされたレジスト膜20をマスクとして、遮光膜12のエッチングを行う。これにより、石英基板10上の遮光膜12に、領域描画データd2′に基づくパターンが形成される(図10(d)を参照)。エッチングガスの種類、エッチング時間等のエッチング条件は、例えば、領域描画データd2′に基づくパターンを形成するために最適化されたものとする。
【0080】
次いで、遮光膜12をエッチングするためのマスクとして用いたレジスト膜20を除去する(図10(e)を参照)。
【0081】
こうして、描画データD0′を分割した2つの領域描画データd1′、d2′に基づくパターンが互いに独立に遮光膜12に形成され、描画データD0′に基づくマスクパターンを有するフォトマスクが製造される。
【0082】
このように、分割した複数の描画領域データに基づくパターンが露光されるレジスト膜は、露光されるパターンに応じて、ポジレジストとネガレジストとを適宜用いればよい。
【0083】
[変形実施形態]
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【0084】
例えば、上記実施形態では、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを2分割する場合を例に説明したが、分割数はこれに限定されるものではなく、パターンの種類、寸法、疎密等に応じて分割数を適宜設定することができる。
【0085】
また、上記実施形態では、1枚のフォトマスクのマスクパターンを描画するための描画データを、パターンの疎密に応じて分割する場合を例に説明したが、パターンの種類、寸法の大小等に応じて、描画データを分割してもよい。また、描画装置による描画の際に行う光近接効果補正の最小グリッド値の違いに応じて、描画データを分割してもよい。
【0086】
また、上記実施形態では、石英基板10上にクロム膜よりなる遮光膜12を形成されたマスクブランク16を用いる場合を例に説明したが、マスクブランク16の材質はこれに限定されるものではなく、種々の材質のマスクブランクを用いることができる。
【0087】
また、上記実施形態では、遮光膜12のエッチングが行われているが、このエッチングには、形成するパターンに応じて、ウェットエッチング又はドライエッチングを適宜選択して適用することができる。
【0088】
(付記1) マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法であって、前記マスクパターンを描画するための描画データを、所定の描画条件ごとに、前記マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データに分割し、前記複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、前記描画装置を用いて互いに独立に描画することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0089】
(付記2) 付記1記載のフォトマスクの製造方法において、前記所定の描画条件は、前記マスクパターンにおけるパターンの種類、寸法の大小、又は疎密に応じて定めることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0090】
(付記3) 付記1記載のフォトマスクの製造方法において、前記所定の描画条件は、前記描画装置による描画の際に行う光近接効果補正の最小グリッド値に応じて定めることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0091】
(付記4) 付記1乃至3のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法において、前記所定の描画条件は、互いに異なっていることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0092】
(付記5) 付記1乃至4のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法において、前記複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、2以上の異なる前記描画装置を用いて描画することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0093】
(付記6) 付記1乃至5のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法において、前記複数の領域描画データに基づくパターンを描画するごとに、異なる条件のプロセスにより、前記マスクブランク上のレジスト膜に対する処理を行うことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0094】
(付記7) 付記6記載のフォトマスクの製造方法において、前記プロセスは、前記レジスト膜のPEB処理工程、前記レジスト膜の現像工程、又は前記レジスト膜をマスクとするエッチング工程を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0095】
(付記8) マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法であって、前記マスクパターンを描画するための描画データを、前記マスクパターンの小領域のパターンを描画するための複数の小領域描画データに分割し、前記複数の小領域描画データのそれぞれを、前記小領域描画データに基づくパターンの種類、寸法の大小、又は疎密に応じて、所定の描画条件ごとに、複数の領域描画データ群に振り分け、前記複数の領域描画データ群に基づくパターンのそれぞれを、前記描画装置を用いて互いに独立に描画することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0096】
(付記9) 付記8記載のフォトマスクの製造方法において、前記小領域データは、前記マスクパターンを格子状に分割した小領域のパターンを描画するためのものであることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0097】
(付記10) 付記8又は9記載のフォトマスクの製造方法において、前記所定の描画条件は、互いに異なっていることを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0098】
(付記11) 付記8乃至10のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法において、前記複数の領域描画データ群に基づくパターンのそれぞれを、2以上の前記描画装置を用いて描画することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【0099】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法において、マスクパターンを描画するための描画データを、所定の描画条件ごとに、マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データに分割し、複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、描画装置を用いて互いに独立に描画するので、各領域描画データに基づくパターンを形成するために最適な描画条件で描画することができる。これにより、寸法均一性やリニアリティーに優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造することができる。
【0100】
また、本発明によれば、マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法において、マスクパターンを描画するための描画データを、マスクパターンの小領域のパターンを描画するための複数の小領域描画データに分割し、複数の小領域描画データのそれぞれを、小領域描画データに基づくパターンの種類、寸法の大小、又は疎密に応じて、所定の描画条件ごとに、複数の領域描画データ群に振り分け、複数の領域描画データ群に基づくパターンのそれぞれを、描画装置を用いて互いに独立に描画するので、各領域描画データ群に基づくパターンを形成するために最適な描画条件で描画することができる。これにより、寸法均一性やリニアリティーに優れた高精度かつ高信頼性のマスクパターンを有するフォトマスクを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図である。
【図2】本発明によるフォトマスクの製造方法におけるマスクパターンの描画データの分割方法の一例を説明する図(その1)である。
【図3】本発明によるフォトマスクの製造方法におけるマスクパターンの描画データの分割方法の一例を説明する図(その2)である。
【図4】本発明によるフォトマスクの製造方法におけるマスクパターンの描画データの分割方法の一例を説明する図(その3)である。
【図5】本発明の第1実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【図6】本発明の第2実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図(その1)である。
【図8】本発明の第3実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図(その2)である。
【図9】本発明の第4実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図(その1)である。
【図10】本発明の第4実施形態によるフォトマスクの製造方法を示す工程断面図(その2)である。
【符号の説明】
10…石英基板
12…遮光膜
14…レジスト膜
16…マスクブランク
18…レジスト膜
20…レジスト膜

Claims (5)

  1. マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法であって、
    前記マスクパターンを描画するための描画データを、所定の描画条件ごとに、前記マスクパターンの所定の領域のパターンを描画するための複数の領域描画データに分割し、
    前記複数の領域描画データに基づくパターンのそれぞれを、前記描画装置を用いて互いに独立に描画する
    ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
  2. 請求項1記載のフォトマスクの製造方法において、
    前記所定の描画条件は、前記マスクパターンにおけるパターンの種類、寸法の大小、又は疎密に応じて定める
    ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
  3. 請求項1記載のフォトマスクの製造方法において、
    前記所定の描画条件は、前記描画装置による描画の際に行う光近接効果補正の最小グリッド値に応じて定める
    ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のフォトマスクの製造方法において、
    前記複数の領域描画データに基づくパターンを描画するごとに、異なる条件のプロセスにより、前記マスクブランク上のレジスト膜に対する処理を行う
    ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
  5. マスクブランクに描画装置を用いてマスクパターンを描画してフォトマスクを製造するフォトマスクの製造方法であって、
    前記マスクパターンを描画するための描画データを、前記マスクパターンの小領域のパターンを描画するための複数の小領域描画データに分割し、
    前記複数の小領域描画データのそれぞれを、前記小領域描画データに基づくパターンの種類、寸法の大小、又は疎密に応じて、所定の描画条件ごとに、複数の領域描画データ群に振り分け、
    前記複数の領域描画データ群に基づくパターンのそれぞれを、前記描画装置を用いて互いに独立に描画する
    ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
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