JP2008089818A - Photomask and method for manufacturing silicon bench using same - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光通信システムに使用される光学部品を搭載するためのシリコンベンチの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a silicon bench for mounting optical components used in an optical communication system.
光通信システムに使用される光学部品を搭載するシリコンベンチは、レーザダイオード、受光ダイオード、レンズ、及び、光ファイバなどを搭載するための基板として使用される。このようなシリコンベンチとして、従来より、一つの溝と電極が形成されているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 A silicon bench on which optical components used in an optical communication system are mounted is used as a substrate for mounting a laser diode, a light receiving diode, a lens, an optical fiber, and the like. As such a silicon bench, one in which one groove and an electrode are conventionally formed is known (for example, see Patent Document 1).
しかし、この特許文献1に開示されているシリコンベンチの製造方法によれば、複数の溝を有するシリコンベンチを作製する場合には、複数回のエッチングやダイシング工程を行う必要がある。例えば、光ファイバやレンズなどが搭載されるサイズの異なるV溝をKOH等のアルカリ溶液で複数回のフォトリソグラフィーと複数回のウェットエッチング工程により作製しており、さらに、基板表面の中央で交差する分離用の溝はダイシングによって作製している。
However, according to the method for manufacturing a silicon bench disclosed in
一方、この様な複数回のフォトリソグラフィー工程及びエッチング工程によらずに、グレー階調を有するマスク(グレーマスクと称する)を用いて作製する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、このシリコンベンチを特許文献2に開示されているグレーマスクは高価であり、シリコンベンチの作製工程のような低価格化を要求される製造工程には使用されることはなかった。
However, the gray mask disclosed in
又、従来のシリコンベンチの作製工程においては、複数回繰り返されるフォトリソグラフィー、エッチング及びダイシング加工等を行うために、各加工されるパターンの位置精度の低下や、加工プロセスの複雑化による高価格化等の問題点が発生した。さらに、シリコンベンチの基板材料として、(100)面の面方位を持つシリコン基板を使用すると、ウェットエッチング工程によりV溝を形成する場合、V溝の角度が一定角度(54度)に固定されるため、任意の角度を形成することが極めて困難であった。 In addition, in the conventional silicon bench fabrication process, photolithography, etching, dicing, etc. that are repeated multiple times are performed, so that the accuracy of the position of each pattern to be processed is lowered and the cost is increased due to the complexity of the processing process. Etc. occurred. Further, when a silicon substrate having a (100) plane orientation is used as the substrate material for the silicon bench, when the V-groove is formed by the wet etching process, the angle of the V-groove is fixed at a constant angle (54 degrees). Therefore, it is extremely difficult to form an arbitrary angle.
そこで、この出願に係る発明者は、鋭意研究を行ったところ、共通の一枚のシリコン基板に深さの異なる溝やV溝を形成するため、これらの溝を形成するために厚みの異なるレジストパターン、従って、レジスト層に深さの異なる溝や、深さが変化する溝の潜像を投写できるフォトマスクを用いれば、従来の問題点を解決できることを見出した。 In view of this, the inventor of the present application has conducted extensive research and found that grooves having different depths and V-grooves are formed on a common silicon substrate. Therefore, resists having different thicknesses are required to form these grooves. It has been found that the conventional problems can be solved by using a photomask capable of projecting a latent image of a groove having a different depth or a groove having a varying depth on the resist layer, that is, the resist layer.
そこで、この発明は、上述したような経済的及び技術的課題を解決することであり、その目的は、フォトリソグラフィー工程の低価格化及び溝加工やダイシング等の工程を簡単化して、シリコンベンチ製造プロセスの効率を高め、工程時間の短縮を図り、作製精度を向上させることにある。 Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned economic and technical problems, and its purpose is to reduce the cost of the photolithography process and simplify the processes such as groove processing and dicing, thereby producing a silicon bench. The purpose is to improve process efficiency, shorten process time, and improve manufacturing accuracy.
第1の発明の第1のフォトマスクは、下記の特徴を有している。 The first photomask of the first invention has the following characteristics.
第1のフォトマスクは、膜厚が非一様なレジストパターンを形成するための露光用のフォトマスクであり、この第1のフォトマスクの構成は、透明なマスク基板と、このマスク基板に密接して配列された複数の正方形のマスクセルとを有している。そして、このマスクセルの一辺の長さは、この第1のフォトマスクが用いられる露光装置の光学系の解像限界となる長さよりも短く設定されている。 The first photomask is an exposure photomask for forming a resist pattern having a non-uniform film thickness. The first photomask is composed of a transparent mask substrate and a close contact with the mask substrate. And a plurality of square mask cells arranged in this manner. The length of one side of the mask cell is set to be shorter than the length that becomes the resolution limit of the optical system of the exposure apparatus in which the first photomask is used.
又、このマスクセルは、光透過領域と、マスク基板に設けられている遮光膜で形成されている遮光領域とのいずれか一方又は双方を有しており、マスクセルの透過光の光強度は、規格化光強度である。そして、マスクセルに対する光透過領域の面積比によって、透過光の光強度を決定している。 In addition, this mask cell has one or both of a light transmission region and a light shielding region formed by a light shielding film provided on the mask substrate. It is the chemical light intensity. The light intensity of the transmitted light is determined by the area ratio of the light transmission region to the mask cell.
さらに、この第1のフォトマスクを上方から見た平面領域中に、第1長方形領域及び第2長方形領域を区画してあって、第1長方形領域に含まれる第1マスクセル群は、第1光強度(但し、0<第1光強度<1 である。)を有し、第2長方形領域に含まれる第2マスクセル群は、第2光強度(但し、第1光強度<第2光強度≦1 である。)を有し、及び、第1及び第2長方形領域外の残りの第3マスクセル群は、第3光強度(但し、0≦第3光強度<1 である。)を有している。 Further, a first rectangular area and a second rectangular area are defined in a planar area when the first photomask is viewed from above, and the first mask cell group included in the first rectangular area includes the first light mask. The second mask cell group having an intensity (where 0 <first light intensity <1) and included in the second rectangular region has a second light intensity (where first light intensity <second light intensity ≦ And the remaining third mask cell group outside the first and second rectangular regions has a third light intensity (where 0 ≦ third light intensity <1). ing.
又、第2の発明の第2のフォトマスクは、下記の特徴を有している。この第2のフォトマスクは、膜厚が非一様なレジストパターンを形成するための露光用のフォトマスクであり、この第2のフォトマスクの構成は、透明なマスク基板と、このマスク基板に密接して配列された複数の正方形のマスクセルとを有している。そして、このマスクセルの一辺の長さは、この第2のフォトマスクが用いられる露光装置の光学系の解像限界となる長さよりも短く設定されている。 The second photomask of the second invention has the following characteristics. The second photomask is an exposure photomask for forming a resist pattern having a non-uniform film thickness. The second photomask is composed of a transparent mask substrate and a mask substrate. And a plurality of square mask cells arranged closely. The length of one side of the mask cell is set to be shorter than the length that becomes the resolution limit of the optical system of the exposure apparatus in which the second photomask is used.
又、このマスクセルは、光透過領域と、マスク基板に設けられている遮光膜で形成されている遮光領域とのいずれか一方又は双方を有しており、マスクセルの透過光の光強度は、規格化光強度である。そして、マスクセルに対する光透過領域の面積比によって、透過光の光強度を決定している。 In addition, this mask cell has one or both of a light transmission region and a light shielding region formed by a light shielding film provided on the mask substrate. It is the chemical light intensity. The light intensity of the transmitted light is determined by the area ratio of the light transmission region to the mask cell.
さらに、この第2のフォトマスクを上方から見た平面領域中に、第1長方形領域及び第2長方形領域を区画してあって、第1長方形領域に含まれる第1マスクセル群は、第1光強度(但し、0<第1光強度<1 である。)を有し、第2長方形領域に含まれる第2マスクセル群は、第2長方形領域の長手方向の2辺上では、第2光強度(但し、0≦第2光強度<第1光強度 である。)を有し、長手方向の中心線上では、第2光強度よりも大きな第3光強度(但し、第2光強度<第3光強度<1 である。)を有し、及び、この2辺と中心線との間では、第2光強度から第3光強度へと直線的に変化する光強度を有し、及び、第1及び第2長方形領域外の残りの第3マスクセル群は、第2光強度を有している。 Furthermore, the first rectangular region and the second rectangular region are partitioned in the planar region when the second photomask is viewed from above, and the first mask cell group included in the first rectangular region includes the first light cell. The second mask cell group having intensity (however, 0 <first light intensity <1) and included in the second rectangular area has a second light intensity on two sides in the longitudinal direction of the second rectangular area. (Where 0 ≦ second light intensity <first light intensity), and a third light intensity greater than the second light intensity on the center line in the longitudinal direction (however, second light intensity <third Light intensity <1, and between the two sides and the center line, the light intensity linearly changes from the second light intensity to the third light intensity, and The remaining third mask cell groups outside the first and second rectangular regions have the second light intensity.
そして、第3の発明は、第1又は第2の発明に記載のレジストパターン形成用のフォトマスクを用いて、シリコンベンチを製造する方法であって、このフォトマスクを用いて、シリコン基板上に形成したレジスト層に、複数の形状及び厚みを有するレジストパターンを現像工程により形成した後に、シリコン基板上のレジストパターンをマスクに、レジストパターンと同様の形状で一括に、シリコン基板の表面をエッチング加工する点に特徴を有している。 A third invention is a method for manufacturing a silicon bench using the photomask for forming a resist pattern according to the first or second invention, and the method is provided on a silicon substrate using the photomask. After forming a resist pattern with multiple shapes and thickness on the formed resist layer by the development process, the surface of the silicon substrate is etched in a batch with the same shape as the resist pattern using the resist pattern on the silicon substrate as a mask It has the feature in the point to do.
さらに、第4の発明は、第3の発明に記載のシリコンベンチの製造方法であって、シリコン基板の表面に、それぞれ深さ形状の異なった分離用の溝と部品配置用のV溝と部品配置用のアライメントマークとを同時に形成する点に特徴を有している。 Furthermore, a fourth invention is a method for manufacturing a silicon bench according to the third invention, wherein a separation groove, a V-groove for component placement, and a component having different depth shapes are formed on the surface of the silicon substrate. It is characterized in that an alignment mark for placement is formed at the same time.
第1の発明によれば、膜厚が非一様なレジストパターンを形成するための露光用の第1のフォトマスクは、この第1のフォトマスクを上方から見た平面領域中に、第1長方形領域及び第2長方形領域を区画してあり、この二つの長方形領域にそれぞれ含まれる第1マスクセル群及び第2マスクセル群は、それぞれ第1光強度及び第2光強度(但し、0<第1光強度<第2光強度≦1 である。)を有している。従って、区画された任意の大きさの長方形領域を有し、かつ、第2長方形領域の方が第1長方形領域よりも深い、任意の深さの異なる二つの縦溝形状のレジストパターンを形成するための第1のフォトマスクが得られるという効果を奏する。 According to the first invention, the first photomask for exposure for forming a resist pattern having a non-uniform film thickness is the first photomask in the plane area when the first photomask is viewed from above. A rectangular area and a second rectangular area are partitioned, and the first mask cell group and the second mask cell group included in the two rectangular areas respectively have a first light intensity and a second light intensity (where 0 <first Light intensity <second light intensity ≦ 1). Therefore, two vertical groove-shaped resist patterns having arbitrary rectangular regions of different sizes are formed, each having a rectangular region having an arbitrary size, and the second rectangular region being deeper than the first rectangular region. Therefore, an effect is obtained that a first photomask is obtained.
又、第2の発明によれば、膜厚が非一様なレジストパターンを形成するための露光用のこの第2のフォトマスクは、この第2のフォトマスクを上方から見た平面領域中に、第1長方形領域及び第2長方形領域を区画してあり、第1長方形領域に含まれる第1マスクセル群は、第1光強度(但し、0<第1光強度<1 である。)を有している。そして、第2長方形領域に含まれる第2マスクセル群は、第2長方形領域の長手方向の2辺上では、第2光強度(但し、0≦第2光強度<第1光強度 である。)を有し、長手方向の中心線上では、第2光強度よりも大きな第3光強度(但し、第2光強度<第3光強度<1 である。)を有し、及び、この2辺と中心線との間では、第2光強度から第3光強度へと直線的に変化する光強度を有している。従って、この第2の発明よれば、第1長方形領域に形成された任意の大きさ及び深さの一つの縦溝形状のレジストパターンと、第2長方形領域に形成された任意の角度及び深さを有する一つのV溝形状のレジストパターンを形成するための第2のフォトマスクが得られるという効果を奏する。 Further, according to the second invention, the second photomask for exposure for forming a resist pattern having a non-uniform film thickness is in a plane region when the second photomask is viewed from above. The first rectangular area and the second rectangular area are partitioned, and the first mask cell group included in the first rectangular area has the first light intensity (where 0 <first light intensity <1). is doing. The second mask cell group included in the second rectangular region has the second light intensity (where 0 ≦ second light intensity <first light intensity) on the two sides in the longitudinal direction of the second rectangular region. And has a third light intensity greater than the second light intensity (where the second light intensity <the third light intensity <1) on the longitudinal center line, and the two sides Between the center line, the light intensity linearly changes from the second light intensity to the third light intensity. Therefore, according to the second invention, one vertical groove-shaped resist pattern having an arbitrary size and depth formed in the first rectangular region and an arbitrary angle and depth formed in the second rectangular region. There is an effect that a second photomask for forming a single V-groove resist pattern having the above can be obtained.
第3の発明によれば、第1又は第2の発明のレジストパターン形成用のフォトマスクを使用することで、1回のフォトリソグラフィーとエッチング工程を行うのみにより、従来と同様のシリコンベンチの作製が可能となる。又、従来はV溝の終端部分が斜面となりこの部分は光ファイバなどを配置する上で障害となる場合もあったが、この発明によれば、垂直な構造、あるいは任意の角度の構造とすることが可能となるので、光ファイバなどを配置する上での障害も無くなる等の効果を奏する。 According to the third invention, by using the photomask for forming a resist pattern of the first or second invention, a silicon bench similar to the conventional one can be produced by performing only one photolithography and etching process. Is possible. Conventionally, the end portion of the V-groove is an inclined surface, and this portion may be an obstacle to the arrangement of the optical fiber. However, according to the present invention, a vertical structure or a structure of an arbitrary angle is used. Therefore, there is an effect that there is no obstacle in arranging the optical fiber or the like.
さらに、第4の発明によれば、それぞれ深さ形状の異なった分離用の溝と部品配置用のV溝と部品配置用のアライメントマークとを、フォトマスクの作製精度で1回のエッチング工程により形成することができるため、高精度に部品搭載のための位置合わせ及び実装が可能となり、シリコンベンチを低価格で提供することができるという効果を奏する。 Further, according to the fourth aspect of the present invention, the separation grooves, the component placement V-grooves, and the component placement alignment marks, each having a different depth shape, can be formed by a single etching process with photomask fabrication accuracy. Since it can be formed, alignment and mounting for component mounting can be performed with high accuracy, and the silicon bench can be provided at a low price.
以下、図を参照して、この発明の実施形態につき説明する。なお、図は、この発明が理解できる程度に構成要素の形状、大きさ及び配置関係を概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明する数値的及びその他の条件は単なる好適例であり、この発明はこの発明の実施形態にのみ何等限定されるものではない。なお、図において、図の複雑化を防ぐために、断面を表すハッチング等を一部省略して示してある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The drawings only schematically show the shapes, sizes, and arrangement relationships of the components to the extent that the present invention can be understood, and the numerical and other conditions described below are merely preferred examples. The present invention is not limited to the embodiments of the present invention. In the figure, in order to prevent complication of the figure, hatching representing a cross section is partially omitted.
(第1の実施形態:フォトマスク)
図1(A)、図1(B)及び図1(C)を参照して、この発明のレジストパターン形成用のフォトマスクについて説明する。図1(A)、図1(B)及び図1(C)は、フォトマスクを説明するための模式図である。図1(A)は、フォトマスクの一部分を上方から見た模式的な平面図である。図1(B)は、図1(A)のA−A線に沿った面で切った断面を示す図である。図1(C)は、図1(A)のA−A線に沿った方向(X方向)の位置と、透過光の光強度の関係を説明するための図である。図1(C)は、横軸にX方向の位置を取って示し、縦軸に透過光の光強度を取って示してある。
(First Embodiment: Photomask)
With reference to FIGS. 1A, 1B, and 1C, a photomask for forming a resist pattern according to the present invention will be described. FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 1C are schematic views for explaining a photomask. FIG. 1A is a schematic plan view of a part of the photomask as viewed from above. FIG. 1B is a diagram showing a cross section cut along a plane along line AA in FIG. FIG. 1C is a diagram for explaining the relationship between the position in the direction (X direction) along the line AA in FIG. 1A and the light intensity of the transmitted light. In FIG. 1C, the horizontal axis indicates the position in the X direction, and the vertical axis indicates the light intensity of the transmitted light.
フォトマスク10は、石英ガラス等の透明なマスク基板20上に、複数の、同一の大きさの正方形状のマスクセル40を備えている。このマスクセル40は、マスク基板20の一方の主表面に画成された複数の単位マスクセル領域に設定されている。これら単位マスクセル領域は、互いに直交するX方向(又は行方向)及びY方向(又は列方向)に引かれた直線である、複数の仮想格子状線46で、マスク基板20の一方の主表面に等間隔に仕切られて設定された領域である。従って、これら単位マスクセル領域は、直交マトリクス(行列)配列として、配列されている。
The
マスクセル40には、光透過領域44と遮光領域42のいずれか一方又は双方が設定されている。マスク基板20上の遮光領域42には、例えば、クロムを蒸着するなどして遮光膜30が形成されている。マスクセル40が、フォトマスク10を透過する光強度を制御する基本単位である。同じ面積のマスクセル40の場合、マスクセル40に対する光透過領域44の面積比により、マスクセル40を透過する光強度が与えられる。すなわち、マスクセル40中の、光透過領域44の面積が大きいほど、当該マスクセル40を透過する光強度が大きくなる(図1(C))。
In the
このマスクセル40の透過光の光強度は、規格化光強度とすることができる。すなわち、規格化光強度とは、多数のマスクセルのうち、いずれかのマスクセルを透過した光の強度が最大であるとき、この最大光強度を1として決まる他のマスクセルを透過する光の強度の値である。従って、規格化光強度は、1と0とをそれぞれ含むその間のいずれかの値を取る。各マスクセルには、それぞれ設計上決められる規格化光強度が割り当てられることになる。
The light intensity of the transmitted light of the
尚、図1(A)は、光透過領域44と遮光領域42の双方が設定されているマスクセル40が、Y方向の仮想二分線48で二分され、仮想二分線48の一方の側(図中、仮想二分線の右側)に光透過領域44が設定され、他方の側(図中、仮想二分線の左側)に遮光領域42が設定されている例を示している。各マスクセルについて、光透過領域44が仮想二分線48に対して同じ側に設定されているのが良い。これは、以下の理由による。
In FIG. 1A, the
目標とされるレジストパターンの形状が、連続的に膜厚が変化する曲面状の場合、レジスト層の膜厚の変化が緩やかな領域では、同一の光強度のマスクセル40が連続して設定されることがある。各マスクセル40について、仮想二分線48に対して、同じ側に光透過領域44が設定される構成にすると、Y方向に連続して設けられる同一の光強度のマスクセル40については、遮光領域は、一つの矩形として構成される。マスクパターンを構成する矩形の数の増減に応じて、マスクパターンの生成に必要なデータも量も増減する。従って、各マスクセル40の遮光膜30を、一括して一つの矩形として形成すると、マスクパターンの生成に必要なデータ量を削減することができる。この結果、フォトマスクの製造にかかる時間を短縮するとともに、コストを削減することができる。
When the target resist pattern shape is a curved surface whose thickness changes continuously,
図1(A)及び図1(B)では、全てのマスクセル40について光透過領域44と遮光領域42が設定されている例を示しているが、この例に限定されない。すなわち、フォトマスクは、光透過領域44だけが設定された、すなわち遮光領域42が無いマスクセル、あるいは、マスクセル40に遮光領域42だけが設定された、すなわち光透過領域44が無いマスクセルを備える構成でも良い。ここで、光透過領域(スペース)44の幅をD、及び、遮光領域(ライン)42の幅をWとする。
1A and 1B show an example in which the
マスクセル40の一辺の長さ(以下、マスクピッチと称することもある。)Pは、このフォトマスク10が用いられる露光装置の光学系の解像限界となる長さより短く設定されている。このため、このフォトマスク10を用いてレジストを露光した場合、フォトマスクのマスクパターンを解像できるだけのコントラストが得られない。このフォトマスク10を用いてレジストを露光した後、現像すると、レジストは分離することなく、連続して膜厚が変化する。
The length of one side of the mask cell 40 (hereinafter also referred to as a mask pitch) P is set to be shorter than the length that is the resolution limit of the optical system of the exposure apparatus in which the
従って、以上説明したように、上記のレジストパターン形成用のフォトマスクによれば、マスクセル毎に透過する光強度を設定することができる。 Therefore, as described above, according to the photomask for forming a resist pattern, the light intensity transmitted for each mask cell can be set.
次に、この発明の第1の発明による第1のフォトマスクについて、図2(A)、図2(B)及び図2(C)を参照して説明する。図2(A)、図2(B)及び図2(C)は、この第1のフォトマスクを説明するための模式図である。図2(A)は、この第1のフォトマスク100の上方から見た模式的な平面図である。図2(B)は、図2(A)のB−B線に沿った面で切った断面図を示す図である。図2(C)は、B−B線に沿った方向(X方向)の位置と、透過光の光強度の関係を説明するための図である。図2(C)は、横軸にX方向の位置を取って示し、縦軸に透過光の光強度を取って示してある。
Next, a first photomask according to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 (A), 2 (B) and 2 (C). 2A, 2B, and 2C are schematic diagrams for explaining the first photomask. FIG. 2A is a schematic plan view seen from above the
第1のフォトマスク100は、石英ガラス等の透明なマスク基板102上に区画された、第1長方形領域110及び第2長方形領域120を有している。この実施形態では、一例として、第1長方形領域110に、4行及び11列の行列配列でマスクセルを設定してあり、一方、第2長方形領域120に、6行及び11列の行列配列でマスクセルを設定してあるが、何らこれらの配列に限定されるものではない。
The
この第1長方形領域110に含まれている複数のマスクセルからなる第1マスクセル群112は、同一の光強度、すなわち第1光強度を有する光を透過する光透過領域を持つマスクセルの集合体から成り立っている。そして、この第1光強度の規格化光強度は、0<第1光強度<1の光強度を有している。
The first
又、第2長方形領域120に含まれている複数のマスクセルからなる第2マスクセル群122は、第1光強度とは異なる光強度、すなわち第2光強度を有する光を透過する光透過領域を持つ同一のマスクセルの集合体から成り立っている。そして、この第2光強度の規格化光強度は、第1光強度<第2光強度≦1の光強度を有している。
The second mask cell group 122 including a plurality of mask cells included in the second
さらに、第1及び第2長方形領域以外の領域130の第3マスクセル群132は、第1及び第2光強度とは異なる第3光強度を有する光を透過する光透過領域を持つ同一のマスクセルの集合体から成り立っている。この第3光強度の規格化光強度は、0≦第3光強度<1の光強度を有している。この実施形態の場合、第3光強度=0としており、この領域は遮光領域となっている。
Furthermore, the third
図2(C)は、このフォトマスクの第1及び第2長方形領域の透過光の光強度分布を示す図である。第1長方形領域110内の透過光の光強度は、一定であって、第1光強度である。又、第2長方形領域内の透過光の光強度は、第2光強度(第1光強度よりも大きい)であって、一定である。これら第1及び第2長方形領域外の領域の透過光の光強度は、第3光強度であって、一定であり、かつ光強度はゼロである。
FIG. 2C is a diagram showing the light intensity distribution of the transmitted light in the first and second rectangular regions of the photomask. The light intensity of the transmitted light in the first
従って、このフォトマスク100を用いてレジスト層にフォトマスクパターンを投写して感光させ、然る後、レジスト層を現像すると、区画された第1長方形領域110及び第2長方形領域120が形成され、第2長方形領域の方が第1長方形領域よりも深い、光強度に応じた深さの異なる二つの縦溝形状パターンを有するレジストパターンを得ることができる。
Therefore, when the photomask pattern is projected onto the resist layer using the
次に、この発明の第2の発明による第2のフォトマスクについて、図3(A)、図3(B)及び図3(C)を参照して説明する。図3(A)、図3(B)及び図3(C)は、第2のフォトマスクを説明するための模式図である。図3(A)は、この第2のフォトマスク200の上方から見た模式的な平面図である。図3(B)は、図3(A)のC−C線に沿った面で切った断面図を示す図である。図3(C)は、C−C線に沿った方向(X方向)の位置と、透過光の光強度の関係を説明するための図である。図3(C)は、横軸にX方向の位置を取って示し、縦軸に透過光の光強度を取って示してある。
Next, a second photomask according to the second aspect of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 (A), 3 (B) and 3 (C). FIG. 3A, FIG. 3B, and FIG. 3C are schematic diagrams for explaining the second photomask. FIG. 3A is a schematic plan view seen from above the
第2のフォトマスク200は、石英ガラス等の透明なマスク基板202上に区画された、第1長方形領域210及び第2長方形領域220を有している。この実施形態では、一例として、第1長方形領域210に、4行及び11列の行列配列でマスクセルを設定してあり、一方、第2長方形領域220に、7行及び11列の行列配列でマスクセルを設定してあるが、何らこれらの配列に限定されるものではない。
The
この第1長方形領域210に含まれている複数のマスクセルからなる第1マスクセル群212は、同一の光強度、すなわち第1光強度を有する光を透過する光透過領域を持つマスクセルの集合体から成り立っている。そして、この第1光強度の規格化光強度は、0<第1光強度<1の光強度を有している。
The first
又、第2長方形領域220に含まれている複数のマスクセルからなる第2マスクセル群222の構成は、第2長方形領域の長手方向の2辺上では、第2光強度(但し、規格化光強度は、0≦第2光強度<第1光強度 である。)を有している。そして、長手方向の中心線上では、第2光強度よりも大きな第3光強度(但し、規格化光強度は、第2光強度<第3光強度<1である。)を有し、第2長方形領域の長手方向の2辺と中心線との間では、第2光強度から第3光強度へと直線的に変化する光強度を有している。
In addition, the configuration of the second
さらに、第1及び第2長方形領域以外の領域230の第3マスクセル群232は、第2光強度を有する光を透過する光透過領域を持つ同一のマスクセルの集合体から成り立っている。この第2光強度の規格化光強度は、0≦第2光強度<1の光強度を有している。この実施形態の場合、第2光強度=0としており、この領域は遮光領域となっている。
Further, the third
図3(C)は、このフォトマスクの第1及び第2長方形領域の透過光の光強度分布を示す図である。第1長方形領域210内の透過光の光強度は、一定であって、第1光強度である。又、第2長方形領域内の透過光の光強度は、第2長方形領域の長手方向の2辺上では、第2光強度(但し、規格化光強度は、0≦第2光強度<第1光強度 である。)を有している。そして、長手方向の中心線上では、第2光強度よりも大きな第3光強度(但し、規格化光強度は、第2光強度<第3光強度<1である。)を有し、第2長方形領域の長手方向の2辺と中心線との間では、第2光強度から第3光強度へと直線的に変化する光強度を有している。これら第1及び第2長方形領域外の領域の透過光の光強度は、第2光強度であって、一定であり、かつ光強度はゼロである。
FIG. 3C is a diagram showing the light intensity distribution of the transmitted light in the first and second rectangular regions of the photomask. The light intensity of the transmitted light in the first
従って、このフォトマスク200を用いてレジスト層を露光してフォトマスクパターンの潜像を作り、レジスト層を現像することによって顕在化すると、区画された第1長方形領域210及び第2長方形領域220が形成され、第1長方形領域に形成された任意の大きさ及び深さの一つの縦溝形状のレジストパターンと、第2長方形領域に形成された任意の角度及び深さを有する一つのV溝形状のレジストパターンを得ることができる。
Accordingly, when the resist layer is exposed using the
(第2の実施形態:フォトマスクを用いたシリコンベンチの製造方法 その1)
この発明の第3の発明を説明するためのシリコンベンチ製造方法の一例として、図4に示すようなシリコンベンチ300を作製する例について説明する。図4において、図4(A)は、シリコンベンチ300の上面から見た平面図である。このシリコンベンチ300の構成としては、全体としては矩形形状をしていて、矩形の中心を直交して交差するする分離用の溝302と、この分離用の溝302より深さが浅いV溝304から構成されている。図4(B)は、シリコンベンチ300の一方の端面のA方向から見た側面図である。分離用の溝302の左側にV溝304が形成されている。これらの分離用の溝302及びV溝304の大きさをそれぞれ、幅100μm、深さ200μm、及び、幅150μm、深さ103μmとする。
Second Embodiment: Silicon Bench Manufacturing Method Using a Photomask (Part 1)
As an example of a silicon bench manufacturing method for explaining the third invention of the present invention, an example of manufacturing a
以上のような形状を有するシリコンベンチ300を作製する。使用したシリコン基板は、6インチ径である。塗布したレジスト厚みは3.5μmで、レジストは、ポジ型レジスト(例えば、JSR社製、商品名IX410)をスピンコータで塗布したものである。露光装置は、i線(波長λ=365nm)ステッパ(例えば、Nikon社製、商品名NSR−2205i11D)を用い、露光条件を投影レンズの開口数NA=0.5、コヒーレンスファクタσ=0.5、縮小投影倍率を5倍とした。又、図1(B)におけるマスクセル40の一辺の長さ、すなわち、マスクピッチPを400nmとする。
The
図5を参照して、フォトマスクのマスクパターン配置手順をについて説明する。マスクパターンの配置を決めるためには、マスクセルのスペース幅と残存するレジスト層の膜厚(以下、単にレジスト膜厚と称する)との関係が必要となる。図5は、スペース幅(図1(B)参照。)に対する露光及び現像後の残存するレジスト膜厚を示す図であり、280ミリ秒の露光時間でのレジスト膜厚を示している。図5において、横軸にマスクセルのスペース幅(単位:nm)を取って示し、縦軸に露光及び現像後の残存するレジスト膜厚(単位:μm)を取って示してある。 With reference to FIG. 5, the mask pattern arrangement procedure of the photomask will be described. In order to determine the arrangement of the mask pattern, a relationship between the space width of the mask cell and the film thickness of the remaining resist layer (hereinafter simply referred to as resist film thickness) is required. FIG. 5 is a diagram showing the resist film thickness remaining after exposure and development with respect to the space width (see FIG. 1B), and shows the resist film thickness at an exposure time of 280 milliseconds. In FIG. 5, the horizontal axis represents the space width (unit: nm) of the mask cell, and the vertical axis represents the remaining resist film thickness (unit: μm) after exposure and development.
図5に示す特性曲線によれば、280ミリ秒の露光時間で120nmのスペース幅、すなわち最小のスペース幅のときに、3.5μmのレジスト膜厚を得、一方、同じ露光条件で、280nmのスペース幅、すなわち最大のスペース幅のときに0μmのレジスト膜厚を得ることができる。従って、例えば、スペース幅を10nm刻みで制御することにより、16段階の諧調数で、目標とされる0〜3.5μmのレジスト膜厚の設定が可能である。 According to the characteristic curve shown in FIG. 5, a resist film thickness of 3.5 μm is obtained with a space width of 120 nm, that is, a minimum space width with an exposure time of 280 milliseconds, while 280 nm with the same exposure conditions. A resist film thickness of 0 μm can be obtained at the space width, that is, the maximum space width. Therefore, for example, by controlling the space width in increments of 10 nm, a target resist film thickness of 0 to 3.5 μm can be set with 16 gradations.
この発明の実施形態のシリコンベンチ300の分離用の溝302は、前述したように深さが200μmである。塗布したレジスト膜厚は、3.5μmである。レジスト形状をシリコン基板に転写して、立体形状を作製する。段差の調整は、シリコンのエッチング条件から求めたレジストとシリコンとの選択比を微調整することにより、レジスト膜厚3.5μm段差が200μmに拡大転写加工される。
The
この場合のフォトマスクは、第1の実施形態において説明した第2の発明による第2のフォトマスクの場合と同じ条件であり、さらにこの場合は、規格化光強度として、第3光強度<第1光強度≦1の条件が付加される場合となる。 The photomask in this case is under the same conditions as the case of the second photomask according to the second invention described in the first embodiment, and in this case, the third light intensity <the first light intensity as the normalized light intensity. This is a case where the condition of 1 light intensity ≦ 1 is added.
図6は、各レジストパターンの形状に対するマスクセルの配置、露光及び現像後のレジストパターンの形状、及び、シリコンエッチング後のエッチングされたシリコン表面に形成された各溝のパターンの形状を示したものである。図6(A)は、各レジストパターンの形状に対するマスクセルの配置を説明するための図である。図6(B)は、各マスクセル群によって露光及び現像した後のレジストパターンの形状を示す図である。図6(C)は、各マスクセルによって露光及び現像した後の各レジストパターンの形状を有するレジストパターンをマスクにエッチングした後のシリコン基板の断面を示す図である。 FIG. 6 shows the arrangement of mask cells with respect to the shape of each resist pattern, the shape of the resist pattern after exposure and development, and the shape of the pattern of each groove formed on the etched silicon surface after silicon etching. is there. FIG. 6A is a diagram for explaining the arrangement of the mask cells with respect to the shape of each resist pattern. FIG. 6B is a diagram showing the shape of the resist pattern after exposure and development by each mask cell group. FIG. 6C is a diagram showing a cross section of the silicon substrate after etching using the resist pattern having the shape of each resist pattern after being exposed and developed by each mask cell as a mask.
図6(A)、図6(B)及び図6(C)において、最小スペース幅Dminが120nmのマスクセルからなるマスクセル群の領域404は、露光及び現像後のレジスト残存率は100%、すなわち、レジスト層が現像されずに完全にシリコン基板400上に残る領域402となる。従って、この領域402は分離用の溝及びV溝以外の領域となる。
In FIG. 6A, FIG. 6B, and FIG. 6C, the
又、最大スペース幅Dmaxが280nmのマスクセルからなるマスクセル群の領域406は、露光及び現像後のレジスト残存率は0%、すなわちレジスト層が局部的に現像工程によって除去されてレジスト層に開口が形成される領域であり、シリコン基板400のエッチングが200μmの深さまで加工される分離用の溝410の領域となる。
Further, in the mask
さらに、V溝の領域におけるマスクセル群の領域408を構成しているマスクセルのスペース幅は、最小スペース幅Dminの120nmから最大スペース幅Dmaxの280nmの中間の、段階的に変化するスペース幅の値を取る。一例として、2つのスペース幅の値D1及びD2を示してある。その段階的な順次のスペース幅の値はV溝領域の一方の長辺において最小スペース幅Dminから直線的に増加し、V溝尖端で極大値D2をとり、そして他方の長辺である最小スペース幅Dminへと直線的に減少する変化を有する。このように、V溝の領域を形成するフォトマスク領域は、連続するスペース幅の値(スペース幅10nm刻み)が設定されているマスクセル群の領域である。従って、レジスト層の現像後の形状はV溝状に膜厚が変化しているレジスト領域となる。エッチングによりレジストパターンの形状を保ったままでレジストパターンはエッチングされ、最終的にV溝形状のパターンにシリコン基板がエッチングされV溝412が形成される。
Further, the space width of the mask cells constituting the mask
以上の結果、分離用の溝とV溝とを有するシリコンベンチが作製される。 As a result, a silicon bench having a separation groove and a V-groove is produced.
レジスト塗布工程からエッチングまでの処理工程は以下の通りである。レジスト塗布後、雰囲気温度90℃で60秒間のプリべーク処理を行った後、i線ステッパを用いて280ミリ秒間の露光を行い、その後、雰囲気温度110℃で100秒間の露光後ベーク処理を行う。次に、アルカリ現像液(例えば、東京応化社製、商品名NMD−3)を用いて90秒間の現像処理を行った後、雰囲気温度120℃で100秒間の現像後べーク処理を行うことにより、レジストパターンが得られる。エッチングは、マイクロマシンの作製で一般に使用されている誘導結合型反応性イオンエッチング(Inductively Coupled Plasma-Reactive Ion Etching:ICP−RIE)装置を用いた。 The processing steps from the resist coating step to etching are as follows. After applying the resist, pre-bake treatment is performed at an atmospheric temperature of 90 ° C. for 60 seconds, followed by exposure for 280 milliseconds using an i-line stepper, and then post-exposure bake treatment for 100 seconds at an atmospheric temperature of 110 ° C. I do. Next, after performing a development process for 90 seconds using an alkaline developer (for example, product name NMD-3, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.), a post-development baking process for 100 seconds at an atmospheric temperature of 120 ° C. Thus, a resist pattern is obtained. Etching was performed using an inductively coupled plasma-reactive ion etching (ICP-RIE) apparatus that is generally used in the production of micromachines.
(第3の実施形態:フォトマスクを用いたシリコンベンチの製造方法 その2)
第3の実施形態として、この発明の第4の発明について説明する。すなわち、シリコンベンチの製造方法において、シリコン基板の表面に、それぞれ深さ形状の異なった分離用の溝と部品配置用のV溝と部品配置用のアライメントマークとを同時に形成する形態について説明する。
(Third Embodiment: Silicon Bench Manufacturing Method Using a Photomask, Part 2)
As a third embodiment, a fourth invention of the present invention will be described. That is, in the silicon bench manufacturing method, a mode in which separation grooves, component placement V-grooves, and component placement alignment marks having different depth shapes are simultaneously formed on the surface of the silicon substrate will be described.
部品配置用のアライメントマークは、矩形状のパターンを基本として、シリコンベンチの表面上に分離用の溝や部品配置用のV溝と比較すると浅い深さの形状を有している。従って、第2の実施形態で説明した方法と同様の方法で、フォトマスクのマスクパターン配置手順を実行する。 The alignment mark for component placement is based on a rectangular pattern, and has a shallower depth on the surface of the silicon bench compared to a separation groove or a component placement V-groove. Therefore, the mask pattern arrangement procedure of the photomask is executed by the same method as that described in the second embodiment.
使用したシリコン基板、レジストパターン形成条件、i線ステッパの露光条件、マスクセルのパターンピッチなどは、第2の実施形態と全く同様の条件である。先ず、図5の特性曲線から分離用の溝、部品配置用のV溝、及び、部品配置用のアライメントマークの対応する各々のマスクセルのスペース幅とそれぞれの現像後のレジスト残膜厚を決定する。 The used silicon substrate, resist pattern formation conditions, i-line stepper exposure conditions, mask cell pattern pitch, etc. are exactly the same as in the second embodiment. First, the space width of each mask cell corresponding to the separation groove, the V groove for component placement, and the alignment mark for component placement and the residual resist film thickness after development are determined from the characteristic curve of FIG. .
図5に示す特性曲線によれば、第2の実施形態で説明したように、280ミリ秒の露光時間で120nmのスペース幅、すなわち最小のスペース幅のときに、3.5μmのレジスト膜厚を得、一方、同じ露光条件で、280nmのスペース幅、すなわち最大のスペース幅のときに0μmのレジスト膜厚を得ることができる。従って、例えば、スペース幅を10nm刻みで制御することにより、16段階の諧調数で、目標とされる0〜3.5μmのレジスト膜厚の設定が可能である。 According to the characteristic curve shown in FIG. 5, as described in the second embodiment, the resist film thickness of 3.5 μm is obtained when the space width is 120 nm, that is, the minimum space width is 280 milliseconds. On the other hand, a resist film thickness of 0 μm can be obtained when the space width is 280 nm, that is, the maximum space width under the same exposure conditions. Therefore, for example, by controlling the space width in increments of 10 nm, a target resist film thickness of 0 to 3.5 μm can be set with 16 gradations.
図7は、各レジストパターンの形状に対するマスクセルの配置、露光及び現像後のレジストパターンの形状、及び、シリコンエッチング後のエッチングされたシリコン表面に形成された各溝のパターンの形状を示したものである。図7(A)は、各レジストパターンの形状に対するマスクセルの配置を説明するための図である。図7(B)は、各マスクセル群によって露光及び現像した後のレジストパターンの形状を示す図である。図7(C)は、各マスクセルによって露光及び現像した後の各レジストパターンの形状を有するレジストパターンをマスクにエッチングした後のシリコン基板の断面を示す図である。 FIG. 7 shows the arrangement of the mask cell with respect to the shape of each resist pattern, the shape of the resist pattern after exposure and development, and the shape of the pattern of each groove formed on the etched silicon surface after silicon etching. is there. FIG. 7A is a diagram for explaining the arrangement of the mask cells with respect to the shape of each resist pattern. FIG. 7B is a diagram showing the shape of the resist pattern after exposure and development by each mask cell group. FIG. 7C is a view showing a cross section of the silicon substrate after etching using the resist pattern having the shape of each resist pattern after being exposed and developed by each mask cell as a mask.
図7(A)、図7(B)及び図7(C)において、最小スペース幅Dminが120nmのマスクセルからなるマスクセル群の領域504は、露光及び現像後のレジスト残存率は100%、すなわち、レジスト層が現像されずに完全にシリコン基板500上に残る領域502となる。従って、この領域502は分離用の溝、部品配置用のV溝及び部品配置用のアライメントマーク以外の領域となる。従って、この領域は、シリコン基板のエッチングされない領域になる。
In FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C, the
又、最大スペース幅Dmaxが280nmのマスクセルからなるマスクセル群の領域506は、露光及び現像後のレジスト残存率は0%、すなわちレジスト層が局部的に現像工程によって除去されてレジスト層に開口が形成される領域であり、シリコン基板500のエッチングが200μmの深さまで加工される分離用の溝512の領域となる。
Further, in the mask
さらに、部品配置用のV溝の領域におけるマスクセル群の領域508を構成しているマスクセルのスペース幅は、最小スペース幅Dminの120nmから最大スペース幅Dmaxの280nmの中間の、段階的に変化するスペース幅の値を取る。一例として、2つのスペース幅の値D2及びD3を示してある。その段階的な順次のスペース幅の値は部品配置用のV溝領域の一方の長辺において最小スペース幅Dminから直線的に増加し、V溝尖端で極大値D3をとり、そして他方の長辺である最小スペース幅Dminへと直線的に減少する変化を有する。このように、部品配置用のV溝の領域を形成するフォトマスク領域は、連続するスペース幅の値(スペース幅10nm刻み)が設定されているマスクセル群の領域である。従って、レジスト層の現像後の形状はV溝状に膜厚が変化しているレジスト領域となる。エッチングによりレジストパターンの形状を保ったままでレジストパターンはエッチングされ、最終的にV溝形状のパターンにシリコン基板がエッチングされV溝514が形成される。
Further, the space width of the mask cell constituting the mask
次に、部品配置用のアライメントマーク領域におけるマスクセル群の領域510を構成しているマスクセルのスペース幅D1の値は、Dmin<D1<D2の範囲の値を取る。すなわち、この領域のレジスト現像後のレジストパターンの形状は、部品配置用のV溝レジストパターンより浅い縦溝状の形状を有し、エッチングによりレジストパターンの形状を保ったままでレジストはエッチングされ、シリコン基板のエッチング後は、部品配置用のアライメントマーク516が形成される。
Next, the value of the space width D 1 of the mask cells constituting the mask
以上の結果、シリコン基板の表面に、それぞれ深さ形状の異なった分離用の溝と部品配置用のV溝と部品配置用のアライメントマークとを同時に形成したシリコンベンチを作製することができる。 As a result, a silicon bench in which a separation groove, a component placement V-groove, and a component placement alignment mark having different depth shapes are simultaneously formed on the surface of the silicon substrate can be manufactured.
部品配置用のアライメントマークは、シリコンベンチに光素子、電子部品及び光ファイバなどを実装する際に、所望の部品をV溝などの所定の位置に実装するために高精度のアライメント精度をもって実装するためのものである。従って、シリコンベンチの作製において分離用の溝やV溝と同時に形成することにより、実装精度は従来技術に比較して格段の向上が見込まれる。 The alignment mark for component placement is mounted with high alignment accuracy in order to mount a desired component at a predetermined position such as a V-groove when mounting an optical element, an electronic component, an optical fiber, or the like on a silicon bench. Is for. Therefore, when the silicon bench is formed at the same time as the separation groove and the V-groove, the mounting accuracy is expected to be remarkably improved as compared with the prior art.
尚、上述した各実施形態においては、好適な形態を例示したものであり、その内容に限定されるものではない。ここでは、露光装置にi線ステッパを用いたが、g線(波長436nm)ステッパ、KrF(波長248nm)ステッパ、及び、ArF(波長193nm)ステッパなどを用いても良い。 In addition, in each embodiment mentioned above, the suitable form is illustrated and it is not limited to the content. Here, an i-line stepper is used for the exposure apparatus, but a g-line (wavelength 436 nm) stepper, a KrF (wavelength 248 nm) stepper, an ArF (wavelength 193 nm) stepper, or the like may be used.
又、レジストとしてポジ型のレジストを用いた形態について説明したが、ネガ型のレジストを用いて、照射される光強度が強くなるほどレジスト残膜厚を増加させる構成としても良い。 Further, although a mode in which a positive resist is used as a resist has been described, a negative resist may be used to increase the resist residual film thickness as the irradiated light intensity increases.
10、100、200:フォトマスク
20、102、202:マスク基板
30:遮光膜
40:マスクセル
42:遮光領域
44:光透過領域
46:仮想格子状線
48:仮想二分線
110、210:第1長方形領域
112、212:第1マスクセル群
120、220:第2長方形領域
122、222:第2マスクセル群
130、230:第1及び第2長方形領域以外の領域
132、232:第3マスクセル群
300:シリコンベンチ
302、410、512:分離用の溝
304、412、514:V溝
400、500:シリコン基板
402、502:レジスト
404、504:最小スペース幅Dminが120nmのマスクセルからなるマスクセル群の領域
406、506:最大スペース幅Dmaxが280nmのマスクセルからなるマスクセル群の領域
408、508:V溝の領域におけるマスクセル群の領域
510:アライメントマーク領域におけるマスクセル群の領域
516:アライメントマーク
10, 100, 200:
Claims (4)
透明なマスク基板と、該マスク基板に密接して配列された複数の正方形のマスクセルとを有しており、
前記マスクセルの一辺の長さは、前記フォトマスクが用いられる露光装置の光学系の解像限界となる長さよりも短く設定されており、
前記マスクセルは、光透過領域と、前記マスク基板に設けられている遮光膜で形成されている遮光領域とのいずれか一方又は双方を有しており、
前記マスクセルの透過光の光強度が規格化光強度であり、
前記マスクセルに対する前記光透過領域の面積比によって、前記透過光の光強度を決定しており、
前記フォトマスクを上方から見た平面領域中に、第1長方形領域及び第2長方形領域を区画してあり、
該第1長方形領域に含まれる第1マスクセル群は、第1光強度(但し、0<第1光強度<1 である。)を有し、
前記第2長方形領域に含まれる第2マスクセル群は、第2光強度(但し、第1光強度<第2光強度≦1 である。)を有し、及び、
前記第1及び第2長方形領域外の残りの第3マスクセル群は、第3光強度(但し、0≦第3光強度<1 である。)を有する
ことを特徴とするフォトマスク。 An exposure photomask for forming a resist pattern having a non-uniform film thickness,
A transparent mask substrate and a plurality of square mask cells arranged in close contact with the mask substrate;
The length of one side of the mask cell is set shorter than the length that is the resolution limit of the optical system of the exposure apparatus in which the photomask is used,
The mask cell has one or both of a light transmission region and a light shielding region formed of a light shielding film provided on the mask substrate,
The light intensity of the transmitted light of the mask cell is a normalized light intensity,
The light intensity of the transmitted light is determined by the area ratio of the light transmitting region to the mask cell,
A first rectangular region and a second rectangular region are partitioned in a planar region when the photomask is viewed from above;
The first mask cell group included in the first rectangular region has a first light intensity (where 0 <first light intensity <1),
A second mask cell group included in the second rectangular region has a second light intensity (where 1st light intensity <second light intensity ≦ 1); and
The remaining third mask cell group outside the first and second rectangular regions has a third light intensity (provided that 0 ≦ third light intensity <1).
透明なマスク基板と、該マスク基板に密接して配列された複数の正方形のマスクセルとを有しており、
前記マスクセルの一辺の長さは、前記フォトマスクが用いられる露光装置の光学系の解像限界となる長さよりも短く設定されており、
前記マスクセルは、光透過領域と、前記マスク基板に設けられている遮光膜で形成されている遮光領域とのいずれか一方又は双方を有しており、
前記マスクセルの透過光の光強度が規格化光強度であり、
前記マスクセルに対する前記光透過領域の面積比によって、前記透過光の光強度を決定しており、
前記フォトマスクを上方から見た平面領域中に、第1長方形領域及び第2長方形領域を区画してあり、
該第1長方形領域に含まれる第1マスクセル群は、第1光強度(但し、0<第1光強度<1 である。)を有し、
前記第2長方形領域に含まれる第2マスクセル群は、該第2長方形領域の長手方向の2辺上では、第2光強度(但し、0≦第2光強度<第1光強度 である。)を有し、長手方向の中心線上では、該第2光強度よりも大きな第3光強度(但し、第2光強度<第3光強度<1 である。)を有し、及び、前記2辺と中心線との間では、前記第2光強度から前記第3光強度へと直線的に変化する光強度を有し、及び、
前記第1及び第2長方形領域外の残りの第3マスクセル群は、前記第2光強度を有している
ことを特徴とするフォトマスク。 An exposure photomask for forming a resist pattern having a non-uniform film thickness,
A transparent mask substrate and a plurality of square mask cells arranged in close contact with the mask substrate;
The length of one side of the mask cell is set shorter than the length that is the resolution limit of the optical system of the exposure apparatus in which the photomask is used,
The mask cell has one or both of a light transmission region and a light shielding region formed of a light shielding film provided on the mask substrate,
The light intensity of the transmitted light of the mask cell is a normalized light intensity,
The light intensity of the transmitted light is determined by the area ratio of the light transmitting region to the mask cell,
A first rectangular region and a second rectangular region are partitioned in a planar region when the photomask is viewed from above;
The first mask cell group included in the first rectangular region has a first light intensity (where 0 <first light intensity <1),
The second mask cell group included in the second rectangular area has a second light intensity (where 0 ≦ second light intensity <first light intensity) on two sides in the longitudinal direction of the second rectangular area. And has a third light intensity greater than the second light intensity (where second light intensity <third light intensity <1) on the longitudinal center line, and the two sides And a center line having a light intensity that linearly changes from the second light intensity to the third light intensity, and
The remaining third mask cell group outside the first and second rectangular regions has the second light intensity.
前記フォトマスクを用いて、シリコン基板上に形成したレジスト層に、複数の形状及び厚みを有する前記レジストパターンを現像工程により形成した後に、前記シリコン基板上の前記レジストパターンをマスクに、該レジストパターンと同様の形状で一括に、前記シリコン基板の表面をエッチング加工する
ことを特徴とするシリコンベンチの製造方法。 In manufacturing a silicon bench using the photomask for forming a resist pattern according to claim 1 or 2,
After forming the resist pattern having a plurality of shapes and thicknesses on a resist layer formed on the silicon substrate using the photomask by a development process, the resist pattern on the silicon substrate is used as a mask. A method for manufacturing a silicon bench, wherein the surface of the silicon substrate is etched in a batch with the same shape as in FIG.
前記シリコン基板の表面に、それぞれ深さ形状の異なった分離用の溝と部品配置用のV溝と部品配置用のアライメントマークとを同時に形成する
ことを特徴とするシリコンベンチの製造方法。 In the manufacturing method of the silicon bench of Claim 3,
A method for manufacturing a silicon bench, wherein a separation groove having a different depth shape, a V groove for component placement, and an alignment mark for component placement are simultaneously formed on the surface of the silicon substrate.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091201 |