JP2009075531A - アライナ用露光マスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被処理基板の表面に突起状の異物が存在しても、露光の際に遮光膜パターンを被処理基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に密着、或いは密着に近い状態で接近させることが可能なアライナ用露光マスク及びその製造方法を提供する。
【解決手段】光透過性を有する基板２１と、この基板の一面に設けられて所定のパターン形状を有する遮光膜１６ａと、基板の一面に、遮光膜が設けられている領域を残して設けられた凹部２４と、を有するアライナ用露光マスク２０である。凹部は、このアライナ用露光マスクを用いて被露光物を露光する際に、被露光物の表面に付着した異物を収容する収容部となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に、ＩＣ（Integrated Circuit）や半導体レーザ素子等の半導体素子を製造する過程において、半導体ウエハ等の基板の表面に形成されたレジスト膜に密着露光または近接露光を行うためのアライナに用いられる、アライナ用露光マスク及びその製造方法に関する。

一般に、ＩＣや半導体レーザ素子等の半導体素子を製造する過程においては、半導体ウエハ等の基板の表面に形成された薄膜等を所定のパターン形状にエッチングするために、この薄膜等上にレジストパターンが形成される。
レジストパターンを形成するためのアライナに用いられる露光マスクとして、例えば特許文献１に記載されているような露光光を透過する基板上に露光光を遮光する遮光パターンが形成された遮光型マスクや、例えば特許文献２に記載されているようなハーフトーン型位相シフトマスク等がある。
アライナとは、露光マスクパターンをレジスト膜に密着露光または近接露光を行って、露光マスクパターンと等倍のレジストパターンを形成するための露光装置を称する。

ここで、ハーフトーン型位相シフトマスクについて説明する。
従来、露光マスクは、遮光型マスクが一般的であったが、近年のフォトリソグラフィ技術における露光パターンの微細化に伴って、位相シフトマスクを用いて露光を行う位相シフトリソグラフィ技術が発展しており、すでに実用化されている。
位相シフトリソグラフィ技術は、露光光が位相シフトマスクを透過する際に位相差を与えることにより、透過光の相互干渉を利用して解像度を向上させる技術である。
位相シフトマスクには、レベンソン型、補助パターン型、自己整合型等が知られているが、その他に、ハーフトーン型の位相シフトマスクがあり、より実用化が進んでいる。

ハーフトーン型位相シフトマスクは、露光光を透過する基板上に、実質的に露光に寄与しない程度の強度で露光光を透過させる光半透過性を有するマスクパターンが形成されたものである。
また、上記半透過型のマスクパターンは、露光光の位相を１８０度シフトさせる位相シフト機能を有している。
そのため、マスクパターンが形成されていない光透過部と、マスクパターンが形成されている光半透過部との境界部では、光透過部を透過した露光光の位相と、光半透過部を透過した露光光の位相とが互いに１８０度異なるため、これら露光光同士は互いに打ち消しあうように干渉する。
これにより、上記境界部における露光光間のコントラストを向上させることができるので、露光の解像度を、遮光型マスクを用いた場合よりもさらに向上させることができる。

次に、上述したような遮光型マスクやハーフトーン型位相シフトマスク等の従来の露光マスクについて、図７を用いて説明する。
図７は、従来の露光マスクを説明するための模式的断面図である。

図７に示すように、露光マスク２は平板状になされた所定の厚さを有する光透過性の基板４を有しており、この基板４は例えば石英ガラス板よりなる。この基板４の表面（図中では下面）には、遮光型マスクの場合には遮光膜パターン６ａが形成されており、ハーフトーン型位相シフトマスクの場合には光半透過性膜パターン６ｂが形成されている。
遮光膜パターン６ａは、遮光性を有する例えば金属クロム（Ｃｒ）膜よりなり、その厚さは約１０００Å程度である。従って、遮光膜パターン６ａ以外の石英ガラス部分のみに露光光が透過できるようになっている。
光半透過性膜パターン６ｂは、光半透過性を有するモリブデンシリコン化合物膜よりなる。
そして、半導体ウエハ等の基板の表面に所定のレジストパターンを形成するために、アライナ等の露光装置において上述したような露光マスク２が用いられる。

次に、上述した従来の露光マスクを用いて行われる密着露光の理想的な露光プロセスについて、図８を用いて説明する。図８は従来の露光マスクを用いて行われる密着露光の理想的な露光プロセスを示す工程図であり、図中の（Ａ）〜（Ｄ）は、露光プロセスの各過程を説明するための模式的断面図である。

図８（Ａ）に示すように、半導体基板等の被処理基板８の表面には、エッチング等の加工の対象となる被加工膜１０が形成されている。
そして、図８（Ｂ）に示すように、レジスト塗布工程において、被処理基板における被加工膜１０が形成された表面に、所定の厚さでフォトレジスト膜１２を平坦に形成する。

次に、図８（Ｃ）に示すように、露光工程において、フォトレジスト膜１２に、遮光膜パターン６ａまたは光半透過性膜パターン６ｂを密着させるように露光マスク２を設置し、この状態で露光マスク２側から露光光Ｌを照射してフォトレジスト膜１２を感光させる。尚、近接露光の場合には、露光マスク２を略密着に近い状態でフォトレジスト膜１２へ接近させる。

その後、図８（Ｄ）に示すように、現像工程において、フォトレジスト膜１２を現像することにより、所定形状のレジストパターン１２Ａを形成する。
尚、これ以降は、レジストパターン１２Ａをマスクとして被加工膜１０をパターンエッチングする。

特開平５−１７３３１７号公報 特開平７−１４０６３５号公報

しかしながら、上述した露光プロセスは理想的な露光プロセスであって、実際の半導体素子の製造工程においては、例えば被処理基板８の表面に、金属膜や絶縁膜等を形成する際に発生する微細なゴミ等の異物が付着したり、また、エピタキシャル膜の成膜工程を有する場合には、このエピタキシャル膜の成膜の際に生じる異常成長等により突起状の異物が生じたりする場合があり、これらの異物が露光プロセスの際に露光解像度等の露光精度に悪影響を及ぼすことがあった。

この露光プロセスにおける異物が及ぼす悪影響について、図９を参照して説明する。図９は従来の露光マスクを用いて行われる露光プロセスにおける異物が及ぼす悪影響を説明するための工程図であり、図中の（Ａ）〜（Ｄ）は、露光プロセスにおける各過程を説明するための模式的断面図である。

図９（Ａ）に示すように、被処理基板８に形成されている被加工膜１０の表面には、上述したような突起状の異物１４が散在している。このような突起状の異物１４が存在する場合において、図９（Ｂ）に示すレジスト塗布工程において、特に、フォトレジスト膜１２の膜厚よりも異物１４の高さが大きいときには、異物１４の頂点はフォトレジスト膜１２の表面の平坦部よりも上方へ顕著に突出する状態となる。

そのため、次の露光工程において、図９（Ｃ）に示すによう、露光マスク２のマスク面と被加工膜１０（被処理基板８）との間に、異物１４の大きさ（高さ）に相当する間隙（ギャップ）Ｇが生ずることになる。すなわち、マスク面と被加工膜１０の表面との間で露光時のギャップが発生するため、適正な密着が得られなくなる。
従って、露光光Ｌが上記遮光膜パターン６ａや光半透過性膜パターン６ｂの端部（エッジ部）で錯乱や回折を生じるため、この露光光Ｌの一部が遮光膜パターン６ａや光半透過性膜パターン６ｂの下部に廻り込み、その結果、図９（Ｄ）に示すように、レジストパターン１２Ａが所望の長さや幅よりも小さくなったり（図８（Ｄ）と比較参照）、この断面形状が矩形状とならずに台形状になったりしていた。このような形状では、素子の特性がパターン幅やその断面形状に依存する場合には素子特性のバラツキが大きくなり、結果として製品歩留まりを低下させるという問題を引き起こす場合があった。このような問題に対し、回路の更なる集積化や線幅等の更なる微細化傾向が高まっている今日において、早期の解決が望まれている。

本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、被処理基板の表面に突起状の異物が存在しても、露光の際に遮光膜パターンや光半透過性膜パターン６ｂを被処理基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に密着させて密着露光を可能とし、密着に近い状態である所定の距離に接近させて近接露光を可能とする、アライナ用露光マスク及びその製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本願各発明は次の手段を有する。
１）光透過性を有する基板（２１）と、前記基板の一面に設けられて所定のパターン形状を有する遮光膜（１６ａ）と、前記基板の一面に、前記遮光膜が設けられている領域を残して設けられた凹部（２４）と、を有するアライナ用露光マスク（２０）である。
２）１）記載のアライナ用露光マスクであって、前記凹部は、当該アライナ用露光マスクを用いて被露光物を露光する際に、前記被露光物の表面に付着した異物（１４）を収容する収容部であることを特徴とするアライナ用露光マスクである。
３）光透過性を有する基板（２１）の一面に遮光膜（２６ａ）を形成する遮光膜形成工程と、前記遮光膜形成工程後に、前記遮光膜を部分的に除去して、前記一面に所定のパターン形状を有する遮光領域と、前記基板が露出した露出領域と、を形成する遮光膜部分除去工程と、前記遮光膜部分除去工程後に、前記露出領域における前記基板を、前記一面から所定の深さまでエッチングして、前記基板に凹部（２４）を形成する凹部形成工程と、を有することを特徴とするアライナ用露光マスク（２０）の製造方法である。
４）光透過性を有する基板（２１）の一面上に、所定のパターン形状を有するレジスト膜（３８Ａ）を形成するレジスト膜形成工程と、前記レジスト膜形成工程後に、前記一面上に、前記レジスト膜が形成されている領域を残して、遮光膜（３６）を形成する遮光膜形成工程と、前記遮光膜形成工程後に、前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、を有することを特徴とするアライナ用露光マスク（３０）の製造方法である。
５）光透過性を有する基板（２１）と、前記基板の一面に設けられ、所定のパターン形状を有し、前記基板を透過した露光光の一部を透過させると共に前記露光光の位相をシフトさせる光半透過性膜（１６ｂ）と、前記基板の一面に、前記光半透過性膜が設けられている領域を残して設けられた凹部（２４）と、を有するアライナ用露光マスク（２０）である。
６）５）記載のアライナ用露光マスクであって、前記凹部は、当該アライナ用露光マスクを用いて被露光物を露光する際に、前記被露光物の表面に付着した異物（１４）を収容する収容部であることを特徴とするアライナ用露光マスクである。
７）前記光半透過性膜は、モリブデンシリコン化合物を含んでいることを特徴とする５）または６）に記載のアライナ用露光マスクである。
８）光透過性を有する基板（２１）の一面に、前記基板を透過した露光光の一部を透過させると共に前記露光光の位相をシフトさせる光半透過性膜（２６ｂ）を形成する光半透過性膜形成工程と、前記光半透過性膜形成工程後に、前記光半透過性膜を部分的に除去すると共に、前記光半透過性膜が除去された領域における前記基板を、前記一面から所定の深さまでエッチングして、前記基板に凹部（２４）を形成する凹部形成工程と、を有することを特徴とするアライナ用露光マスク（２０）の製造方法である。

本発明によれば、被処理基板の表面に突起状の異物が存在しても、露光の際に遮光膜パターンや光半透過性膜パターン６ｂを、被処理基板の表面に形成されたフォトレジスト膜に密着させて密着露光することが可能になり、また、密着に近い状態である所定の距離に接近させて近接露光することが可能になるので、被処理基板の表面に一様に精度の高いパターンを形成することができ、製品歩留まりを向上させることができる。

本発明の実施の形態を、好ましい実施例である第１実施例及び第２実施例により図１〜図６を用いて説明する。

［第１実施例］
まず、本発明に係るアライナ用露光マスク及びその製造方法の第１実施例について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は第１実施例の露光マスクを示す模式的断面図であり、図２はこの露光マスクを製造する製造方法を説明するための工程図であり、図２中の（Ａ）〜（Ｉ）は、露光マスクの各製造過程を示す模式的断面図である。
図３は上記露光マスクを用いて行われる密着露光の露光プロセスを説明するための工程図であり、図中の（Ａ）〜（Ｄ）は、露光プロセスにおける各過程を示す模式的断面図である。
尚、図７〜図９に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付して説明する。

図１に示すように、露光マスク２０は、平板状になされた所定の厚さを有する光透過性の基板２１を有しており、この基板２１として、例えば石英ガラス（ＳｉＯ_２）板を用いることができる。基板２１の表面（図中では下面）には、遮光膜で所定のパターン形状になされた遮光膜パターン１６ａ、または、実質的に露光に寄与しない程度の強度となるように後述する露光光Ｌの一部を透過させる半透過機能とこの露光光の位相を１８０度シフトさせる位相シフト機能とを有する光半透過性膜パターン１６ｂが形成されている。
遮光膜パターン１６ａが形成されている露光マスク２０を遮光型マスクと称し、光半透過性膜パターン１６ｂが形成されている露光マスク２０をハーフトーン型位相シフトマスクと称す。

遮光膜パターン１６ａは、遮光性を有する例えば金属クロム（Ｃｒ）を主成分とする膜よりなり、その厚さは約０．１μｍである。従って、遮光膜パターン１６ａ以外の石英ガラス部分のみに露光光が透過できるようになっている。

光半透過性膜パターン１６ｂは、光半透過性を有するモリブデンシリコン酸化物やモリブデンシリコン窒化酸化物等のモリブデンシリコン化合物を主成分とする膜よりなる。
光半透過性膜パターン１６ｂの厚さは、露光光源の波長及び光半透過性膜パターン１６ｂの透過率等によって適宜設定されるが、実質的なその設定範囲は０．１μｍ〜１μｍ程度である。

光半透過性膜パターン１６ｂが形成された場合の露光マスク２０（ハーフトーン型位相シフトマスク）は、光半透過性膜パターン１６ｂが基板２１を透過した露光光Ｌの位相を１８０度シフトさせる位相シフト機能を有しているため、光半透過性膜パターン１６ｂが形成されている光半透過部と、形成されていない光透過部との境界部では、上記光半透過部を透過した露光光の位相と、上記光透過部を透過した露光光の位相とが１８０度異なるので、これら露光光同士は互いに打ち消しあうように干渉する。
そのため、上記境界部における露光光間のコントラストを向上させることができるので、露光の解像度を、遮光型マスクを用いた場合よりもさらに向上させることができる。

そして、上記基板２１にあっては、遮光膜パターン１６ａまたは光半透過性膜パターン１６ｂが形成されている領域以外の基板２１の表面を凹部状に窪ませてここに高さＨ１の段差２２を有する構成となっている。換言すれば、基板２１の表面において、遮光膜パターン１６ａまたは光半透過性膜パターン１６ｂが形成されている領域が、他の領域よりも突出して形成されており、すなわち遮光膜パターン１６ａ間及び光半透過性膜パターン１６ｂ間はそれぞれ凹部２４となっている。
凹部２４の段差２２の高さＨ１は、例えば１〜５μｍ程度である。

次に、上記露光マスク２０を製造するための製造方法について、図２を参照して説明する。
ここでは、上記遮光膜パターン１６ａを有する露光用マスク２０（遮光型マスク）を例にして説明する。

まず、図２（Ａ）に示すように、平板状になされた例えば石英ガラスよりなる光透過性の基板２１を用意する。

次に、図２（Ｂ）に示すように、この基板２１の一面に遮光膜２６ａを均一な厚さで形成する。この遮光膜２６ａは、遮光性を有する金属膜、例えばクロム（Ｃｒ）膜やニッケル（Ｎｉ）膜をスパッタリング等により堆積させることにより形成できる。
また、光半透過性膜パターン１６ｂとなる光半透過性膜２６ｂを形成する場合は、モリブデンシリコン酸化物やモリブデンシリコン窒化酸化物等のモリブデンシリコン化合物をスパッタリング等により堆積させることにより形成できる。

さらに、図２（Ｃ）に示すように、遮光膜２６ａ（または光半透過性膜２６ｂ）上にフォトレジスト膜２８を均一な厚さで塗布した後、乾燥させる。

その後、図２（Ｄ）に示すように、フォトレジスト膜２８を、形成すべき露光用マスクパターン形状に露光して現像することにより、フォトレジストパターン２８Ａを形成する。

次に、図２（Ｅ）に示すように、フォトレジストパターン２８Ａをマスクとしてドライエッチングを行うことにより、上記遮光膜２６ａをエッチングしてパターン化し、上述した遮光膜パターン１６ａを形成する。この時のエッチングガスとしては、例えばＣＨＦ_３（トリフルオロメタン）、ＣＦ_４（テトラフルオロメタン）、Ｃ_２Ｆ_６（ヘキサフルオロエタン）、ＳＦ_６（六フッ化硫黄）等を用いることができる。

その後、図２（Ｆ）に示すように、フォトレジストパターン２８Ａをアッシング処理により除去する。

さらに、図２（Ｇ）に示すように、遮光膜パターン１６ａをマスクとしてドライエッチングを行うことにより、石英ガラスよりなる基板２１の表面及びその近傍を選択的にエッチングする。
これにより、遮光膜パターン１６ａが形成されている領域以外の基板２１の表面部分が数μｍ程度の深さに削られて、ここに高さＨ１（図１参照）の段差２２を有する凹部２４が形成されることになり、露光マスク２０（遮光型マスク）を完成させることができる。このエッチングガスとしては、例えばＣＦ系ガスを用いることができる。

また、他の製造方法としては、以下のように、図２（Ｆ）に示す工程と図２（Ｇ）に示す工程とを逆に行うようにしてもよい。
すなわち、図２（Ｅ）に示すように、ドライエッチングにより遮光膜パターン１６ａを形成したならば、この上面に形成されているフォトレジストパターン２８Ａを除去することなく残した状態で、図２（Ｈ）に示すように、基板２１の表面を選択的にエッチングして段差２２を有する凹部２４を形成する。この際、上記フォトレジストパターン２８Ａと遮光膜パターン１６ａとがエッチングマスクとして作用する。

そして、図２（Ｉ）に示すように、残ったフォトレジストパターン２８Ａをアッシング処理等により除去することによって、露光マスク２０（遮光型マスク）が完成する。
この製造方法は、遮光膜パターン１６ａがフォトレジストパターン２８Ａで保護された状態で凹部２４を形成するため、エッチングの際に遮光膜パターン１６ａへのエッチングダメージや膜厚の減少を抑制することができる点においてより好適な方法である。

また、光半透過性膜パターン１６ｂを有する露光マスク２０（ハーフトーン型位相シフトマスク）を製造する場合は、上述した図２（Ｄ）に示すフォトレジストパターン２８Ａを形成した後、このフォトレジストパターン２８Ａをエッチングマスクとしてドライエッチングを行うことにより、光半透過性膜２６ｂを部分的に除去すると共に、基板２１の表面及びその近傍を選択的にエッチングする。このエッチングガスとしては、例えばＣＦ系ガスを用いることができる。
これにより、フォトレジストパターン２８Ａが形成されている領域以外の領域において、光半透過性膜２６ｂが除去されると共に基板２１の表面部分が数μｍ程度の深さに削られて、ここに高さＨ１（図１参照）の段差２２を有する凹部２４が形成される。
その後、図２（Ｊ）に示すように、残ったフォトレジストパターン２８Ａをアッシング処理等により除去することによって、露光マスク２０（ハーフトーン型位相シフトマスク）が完成する。

次に、図３を参照して上述した露光マスク２０（遮光型マスク，ハーフトーン型位相シフトマスク）を用いて、被処理基板８の表面上に突起状の異物１４が存在している場合の露光プロセスについて説明する。図３（Ａ）に示す状態、及び、図３（Ｂ）に示す工程は、前述した図９（Ａ）に示す状態、及び、図９（Ｂ）に示す工程とそれぞれ同じである。

図３（Ａ）に示すように、半導体ウエハ等の基板よりなる被処理基板８の表面には、エッチング等の加工の対象となる被加工膜１０が形成されており、この被加工膜１０の表面には、突起状の異物１４が散在している。
この異物１４は、金属膜や絶縁膜等を形成する際に付着した微細なゴミや、エピタキシャル膜の成膜工程を有する場合にはこのエピタキシャル膜の成膜の際の異常成長により生じたものである。

次に、図３（Ｂ）に示すように、レジスト塗布工程において、このような異物１４が散在している表面に、所定の厚さでフォトレジスト膜１２を形成する。
その際、特にフォトレジスト膜１２の膜厚よりも異物１４の高さが高いときには、フォトレジスト膜１２の表面は、異物１４が存在する領域が他の領域に対して上方へ顕著に突出した状態となる。この状態で従来の露光マスクを用いて密着露光を行う場合には、この異物１４に起因して、遮光膜パターン６ａまたは光半透過性膜パターン６ｂとフォトレジスト膜１２とを密着させることが困難になり、遮光膜パターン６ａまたは光半透過性膜パターン６ｂとフォトレジスト膜１２との間に目的としない間隙Ｇが生じてしまう。

これに対して、上述した露光マスク２０を用いた場合には、図３（Ｃ）に示すように、異物１４が被加工膜１０上に存在しても、この異物１４が露光マスク２０の凹部２４に収容される状態となり、異物１４の高さを凹部２４の段差２２で吸収することができる。
そのため、異物１４が存在しても、露光マスク２０の遮光膜パターン１６ａまたは光半透過性膜パターン１６ｂはフォトレジスト膜１２の表面に密着されるため、露光光Ｌが遮光膜パターン１６ａまたは光半透過性膜パターン１６ｂの下方へ廻り込むことを防止できる。

これにより、図３（Ｄ）に示すように、現像工程において、レジストパターン１２Ａの幅が狭くなったり、その断面形状が変形すること等を防止でき、寸法精度等が良好な所定形状のレジストパターン１２Ａを形成することができ、製品歩留まりを向上させることができる。

また、近接露光の場合には、上記露光マスク２０を略密着に近い状態である所定の距離までフォトレジスト膜１２へ接近させるが、この場合にも両者間で目的とするギャップスペースを形成することができ、上記と同様な作用効果を発揮することができる。

また、上記異物１４は、その発生要因にもよるが、後工程で、レジストパターン１２Ａをマスクとして被加工膜１０を部分的にエッチングしてこの被加工膜１０をパターン化する際に、被加工膜１０と共に除去することができる。

［第２実施例］
次に、本発明に係るアライナ用露光マスク及びその製造方法の第２実施例について、図４〜図６を用いて説明する。
図４は第２実施例の露光マスクを示す模式的断面図であり、図５はこの露光マスクを製造する製造方法を説明するための工程図であり、図５中の（Ａ）〜（Ｇ）は、露光マスクの各製造過程を示す模式的断面図である。
図６は上記露光マスクを用いて行われる密着露光の露光プロセスを説明するための工程図であり、図中の（Ａ）〜（Ｄ）は、露光プロセスにおける各過程を示す模式的断面図である。
尚、図１〜図３及び図７〜図９に示す構成部分と同一構成部分については同一符号を付して説明する。

以下に説明するアライナ用露光マスク及びその製造方法は、特に遮光型マスクに対して好適である。

図４に示すように、露光マスク３０は平板状になされた所定の厚さを有する光透過性の基板２１を有しており、この基板２１として、例えば石英ガラス（ＳｉＯ_２）板を用いることができる。基板２１の表面（図中では下面）には、遮光膜で所定のパターン形状になされた遮光膜パターン３６が形成されている。この遮光膜パターン３６は、例えばクロム（Ｃｒ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ）等の遮光性を有する金属膜よりなり、その厚さは１〜５μｍ程度である。従って、遮光膜パターン３６が形成されている領域以外の石英ガラス部分のみを露光光が透過できるようになっている。

そして、上記露光マスク３０にあっては、遮光膜パターン３６が基板２１に対して高さＨ１１の段差３２を有して凸部状に形成されている。換言すれば、遮光膜パターン３６間が遮光膜パターン３６の表面に対して凹状になされている。この凹状になされている領域を凹部３４と称す。
また、凹部３４の段差３２の高さＨ１１は、遮光膜パターン３６の厚さに相当し、１〜５μｍ程度である。

次に、上記露光マスク３０を製造するための製造方法について、図５を参照して説明する。

まず、図５（Ａ）に示すように、平板状になされた例えば石英ガラスよりなる光透過性の基板２１を用意する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、この基板２１の表面全体に導電膜３１を均一な厚さで形成する。この導電膜３１は、例えばクロム（Ｃｒ）やニッケル（Ｎｉ）を主成分とする金属膜をスパッタリング等により堆積させることにより形成できる。

その後、図５（Ｃ）に示すように、導電膜３１上にフォトレジスト膜３８を均一な厚さで塗布した後、乾燥させる。

さらに、図５（Ｄ）に示すように、フォトレジスト膜３８に露光及び現像を行い、このフォトレジスト膜３８を部分的に除去して下地の導電膜３１を露出させることにより、導電膜３１が露出した領域の形状が露光用マスクパターンの形状となるフォトレジストパターン３８Ａを形成する。

次に、図５（Ｅ）に示すように、フォトレジストパターン３８Ａをめっきマスクとし、導電膜３１をめっき導通膜として、電気めっきを行うことにより、導電膜３１が露出した領域にめっきパターン３３を形成する。
めっきパターン３３は、銅，ニッケル等の遮光性を有する金属材料を主成分としており、電気銅めっきや電気ニッケルめっき等により形成することができる。
また、めっきパターン３３と導電膜３１との総厚は、遮光膜パターン３６の高さＨ１１である段差３２に相当する。
そこで、例えば上記電気めっきの際に、めっき時間やめっき速度等のめっき条件を適宜設定することにより、上記高さＨ１１を所定の値とすることができる。

次に、図５（Ｆ）に示すように、フォトレジストパターン３８Ａをアッシング処理により除去して、導電膜３１を露出させる。

さらに、図５（Ｇ）に示すように、露出した領域の導電膜３１を周知の方法で除去する。

上述した工程により、上記露光マスク３０を得る。

次に、図６を参照して上述した露光マスク３０を用いて、被処理基板８の表面上に突起状の異物１４が存在している場合の露光プロセスについて説明する。
なお、図６（Ａ）に示す状態及び図６（Ｂ）に示す工程は、図３（Ａ）に示す状態及び図３（Ｂ）に示す工程、並びに、図９（Ａ）に示す状態及び図９（Ｂ）に示す工程とそれぞれ同じであるため、ここではその詳細な説明については省略する。

上述した露光マスク３０を用いた場合には、図６（Ｃ）に示すように、異物１４が被加工膜１０上に存在しても、この異物１４が露光マスク３０の凹部３４に収容される状態となり、異物１４の高さを吸収するように作用する。
このため、異物１４が存在しても、露光マスク３０の遮光膜パターン３６はフォトレジスト膜１２の表面に密着されるため、露光光Ｌが遮光膜パターン３６の下方へ廻り込むことを防止できる。

これにより、図６（Ｄ）に示すように、現像工程において、レジストパターン１２Ａの幅が狭くなったり、この断面形状が変形すること等を防止でき、寸法精度等が良好な所定形状のレジストパターン１２Ａを形成することができる。

換言すれば、遮光膜パターン３６を基板２１の表面に対して突出するように形成したので、被処理基板８の表面に突起状の異物１４が存在しても、露光時に遮光膜パターン３６を被処理基板８の表面に形成されたフォトレジスト膜１２に密着、或いは密着に近い状態で接近させることができる。
この結果、所望の密着露光及び近接露光が可能になるため、被処理基板の表面に一様に精度の高いパターンを形成することができ、製品歩留まりを向上させることができる。

また、上記異物１４は、その発生要因にもよるが、後工程で、レジストパターン１２Ａをマスクとして被加工膜１０を部分的にエッチングしてこの被加工膜１０をパターン化する際に、被加工膜１０と共に除去することができる。

ここで、上記したような本発明による効果は、半導体ウエハ等の被処理基板８上の露光面積に対し、遮光部（遮光膜パターン１６ａ，３６に対応）または光半透過部（光半透過性膜パターン１６ｂに対応）の面積が、遮光部（または光半透過部）以外の光透過部の面積に対し、遮光部＜光透過部、または、光半透過部＜光透過部である場合、特に、遮光部≪透過部、または、光半透過部≪透過部であるほど、より顕著になる。

例えば、半導体レーザ素子のリッジストライプを形成するためのレジストパターン１２Ａを形成する場合、ラインの幅は１〜数μｍ、ラインのピッチは２００μｍ前後である。このようなリッジストライプを形成するに際して、ポジ型のフォトレジストを使用してパターンを形成する場合には、遮光部または光半透過部は、幅数μｍのラインが２００μｍピッチで繰り返し並ぶことになり、露光領域のほとんどが光透過部となる。この光透過部は遮光部（遮光膜パターン１６ａ，３６）または光半透過部（光半透過性膜パターン１６ｂ）に対して凹んでいるため、被処理基板上に突起状の異物が散在している場合でも、この異物が露光マスクの凹部（光透過部）に入る可能性は確率的に大きくなる。逆に突起状の異物が遮光膜パターンまたは光半透過性膜パターンにかかる可能性はきわめて低いことになる。

以上のように、露光マスク２０，３０において、遮光膜パターン６，３６が形成されている領域以外の領域を遮光膜パターン１６ａ，３６または光半透過性膜パターン１６ｂに対して凹状に窪むように段差２２，３２を有する凹部２４，３４とすることにより、露光マスク２０，３０と半導体ウエハ等の被処理基板８上のフォトレジスト膜１２とを密着露光する際、突起状の異物１４の高さが露光マスク２０，３０の凹部２４，３４の段差２２，３２に吸収され、遮光膜パターン１６ａ，３６及び光半透過性膜パターン１６ｂをフォトレジスト膜１２に密着させることができる。その結果、被処理基板の全面に一様に寸法精度の高いフォトレジストパターン２８Ａを形成でき、製品の歩留向上に寄与できる。
また、上記露光マスク２０，３０を用いることにより、所望のギャップを有して密着に近い状態でフォトレジスト膜１２を近接露光することができるため、上記効果と同様の効果を得ることができる。

本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。

例えば、上述した第１実施例及び第２実施例では、光透過性を有する基板２１として石英ガラス板を用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されるものではなく、ソーダライムガラス等を用いることができる。

また、第２実施例では、遮光膜パターン３６を、めっきパターン３３及び導電膜３１により構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、基板２１の表面にめっき触媒を付与した後、この表面に無電解めっきを行うことにより、無電解めっきパターンからなる遮光膜パターンとしてもよい。

本発明に係るアライナ用露光マスクの第１実施例を示す模式的断面図である。 第１実施例の露光マスクを製造する製造方法を説明するための工程図である。 第１実施例の露光マスクを用いて行われる密着露光の露光プロセスを説明するための工程図である。 本発明に係るアライナ用露光マスクの第２実施例を示す模式的断面図である。 第２実施例の露光マスクを製造する製造方法を説明するための工程図である。 第２実施例の露光マスクを用いて行われる密着露光の露光プロセスを説明するための工程図である。 従来の露光マスクを示す模式的断面図である。 従来の露光マスクを用いて行われる密着露光の理想的な露光プロセスを示す工程図である。 従来の露光マスクを用いて行われる密着露光の露光プロセスにおける問題点を説明するための工程図である。

符号の説明

８…被処理基板、１０…被加工膜、１２…フォトレジスト膜、１２Ａ…レジストパターン、１４…異物、１６ａ，３６…遮光膜パターン、１６ｂ…光半透過性膜パターン、２６ａ…遮光膜、２６ｂ…光半透過性膜、２０，３０…露光用マスク、２１…基板、２２，３２…段差、２４，３４…凹部

Claims (8)

1. 光透過性を有する基板と、
   前記基板の一面に設けられて所定のパターン形状を有する遮光膜と、
   前記基板の一面に、前記遮光膜が設けられている領域を残して設けられた凹部と、
   を有するアライナ用露光マスク。
2. 請求項１記載のアライナ用露光マスクであって、
   前記凹部は、当該アライナ用露光マスクを用いて被露光物を露光する際に、前記被露光物の表面に付着した異物を収容する収容部であることを特徴とするアライナ用露光マスク。
3. 光透過性を有する基板の一面に遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
   前記遮光膜形成工程後に、前記遮光膜を部分的に除去して、前記一面に所定のパターン形状を有する遮光領域と、前記基板が露出した露出領域と、を形成する遮光膜部分除去工程と、
   前記遮光膜部分除去工程後に、前記露出領域における前記基板を、前記一面から所定の深さまでエッチングして、前記基板に凹部を形成する凹部形成工程と、
   を有することを特徴とするアライナ用露光マスクの製造方法。
4. 光透過性を有する基板の一面上に、所定のパターン形状を有するレジスト膜を形成するレジスト膜形成工程と、
   前記レジスト膜形成工程後に、前記一面上に、前記レジスト膜が形成されている領域を残して、遮光膜を形成する遮光膜形成工程と、
   前記遮光膜形成工程後に、前記レジスト膜を除去するレジスト膜除去工程と、
   を有することを特徴とするアライナ用露光マスクの製造方法。
5. 光透過性を有する基板と、
   前記基板の一面に設けられ、所定のパターン形状を有し、前記基板を透過した露光光の一部を透過させると共に前記露光光の位相をシフトさせる光半透過性膜と、
   前記基板の一面に、前記光半透過性膜が設けられている領域を残して設けられた凹部と、
   を有するアライナ用露光マスク。
6. 請求項５記載のアライナ用露光マスクであって、
   前記凹部は、当該アライナ用露光マスクを用いて被露光物を露光する際に、前記被露光物の表面に付着した異物を収容する収容部であることを特徴とするアライナ用露光マスク。
7. 前記光半透過性膜は、モリブデンシリコン化合物を含んでいることを特徴とする請求項５または請求項６に記載のアライナ用露光マスク。
8. 光透過性を有する基板の一面に、前記基板を透過した露光光の一部を透過させると共に前記露光光の位相をシフトさせる光半透過性膜を形成する光半透過性膜形成工程と、
   前記光半透過性膜形成工程後に、前記光半透過性膜を部分的に除去すると共に、前記光半透過性膜が除去された領域における前記基板を、前記一面から所定の深さまでエッチングして、前記基板に凹部を形成する凹部形成工程と、
   を有することを特徴とするアライナ用露光マスクの製造方法。

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