JP2020091330A - Method for manufacturing photomask - Google Patents

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Abstract

To provide a method for manufacturing a photomask, in which the number of processes of manufacturing a multi-gradation photomask can be reduced by forming a photoresist pattern with different film thicknesses on a photomask substrate by a single exposure process.SOLUTION: A micromirror array in which a plurality of micromirrors each independently variable for a tilt angle is arranged is irradiated with laser light; and a first state and a second state determined by the tilt angle of the micromirror are temporally controlled so as to allow a photoresist formed on a photomask substrate to be irradiated only with the laser light reflected by the micromirror in the first state. Thus, a photoresist pattern having different film thicknesses can be formed by a single exposure process.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、フォトマスクの製造方法に関する。具体的には、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)を用いたフォトマスクの描画装置を用いたフォトマスク、特に多階調マスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a photomask manufacturing method. Specifically, the present invention relates to a photomask using a photomask drawing apparatus using a DMD (digital micromirror device), and particularly to a method for manufacturing a multi-tone mask.

表示装置や半導体装置等の製造過程におけるリソグラフィー工程で使用するフォトマスクを製造する際、フォトマスクブランクス上のフォトレジストに所望のパターンを描画するために、例えば特許文献1、2記載のような描画装置が使用されている。 When manufacturing a photomask used in a lithography process in the manufacturing process of a display device, a semiconductor device, etc., in order to draw a desired pattern on a photoresist on a photomask blank, for example, as described in Patent Documents 1 and 2 The device is in use.

このような公知のレーザ描画装置を用いてハーフトーンマスク(3階調のフォトマスク)を製造する主要工程について以下に説明する。
図12は、典型的なボトムハーフ型の多階調マスクの製造方法を示す工程断面図である。
先ず、石英等の透明基板100上に、Moシリサイド(MoSi)等の半透過膜101と、クロム(Cr)等の遮光膜102とがこの順に形成されたフォトマスクブランクスを準備し、その表面全体にフォトレジスト103を塗布法等により形成する(図12A)。
次に、フォトレジスト103を、描画装置により露光し、現像することによりフォトレジストのパターン103aを形成する(図12B)。
次に、フォトレジストのパターン103aをマスクに遮光膜102をエッチングすることにより、遮光膜のパターン102aを形成し(図12C)、さらに半透過膜101をエッチングすることにより半透過膜のパターン101aを形成する(図12D)。
次に、アッシング等によりフォトレジストのパターン103aを除去した後(図12E)、フォトレジスト104を形成する(図12F)。
次に、フォトレジスト104を、描画装置により露光し、現像することによりフォトレジストのパターン104aを形成する(図12G)。
次に、フォトレジストのパターン104aをマスクに、遮光膜のパターン102aを選択的にエッチングし、遮光膜のパターン102bを形成する(図12H)。
最後に、アッシング等によりフォトレジストのパターン104aを除去する(図12I)。
The main steps of manufacturing a halftone mask (three-tone photomask) using such a known laser drawing apparatus will be described below.
12A to 12D are process cross-sectional views showing a method of manufacturing a typical bottom half type multi-tone mask.
First, a photomask blank in which a semi-transmissive film 101 such as Mo silicide (MoSi) and a light shielding film 102 such as chromium (Cr) are formed in this order on a transparent substrate 100 such as quartz is prepared, and the entire surface thereof is prepared. A photoresist 103 is formed on the substrate by a coating method or the like (FIG. 12A).
Next, the photoresist 103 is exposed by a drawing device and developed to form a photoresist pattern 103a (FIG. 12B).
Next, the light-shielding film 102 is etched by using the photoresist pattern 103a as a mask to form the light-shielding film pattern 102a (FIG. 12C), and the semi-transmissive film 101 is further etched to form the semi-transmissive film pattern 101a. Formed (FIG. 12D).
Next, after removing the photoresist pattern 103a by ashing or the like (FIG. 12E), a photoresist 104 is formed (FIG. 12F).
Next, the photoresist 104 is exposed by a drawing device and developed to form a photoresist pattern 104a (FIG. 12G).
Next, the light shielding film pattern 102a is selectively etched using the photoresist pattern 104a as a mask to form a light shielding film pattern 102b (FIG. 12H).
Finally, the photoresist pattern 104a is removed by ashing or the like (FIG. 12I).

特開2003−215782号公報JP, 2003-215782, A 特開2014−95827号公報JP, 2014-95827, A

公知の描画装置でハーフトーンマスク(多階調マスク)を製造するためには、半透過膜と遮光膜の積層とをエッチングするパターンと遮光膜のみをエッチングするパターンの2種類の描画データーをそれぞれ別個に作成する必要があり、2回のリソグラフィー工程が必要になる。その結果、製造工程の増大にともなう製造工期の長時間化、製造コストの高コスト化を招くことになる。
さらに、2回(複数)のリソグラフィー工程を必要とするため、それぞれのリソグラフィー工程で形成する描画パターンを合わせるための位置合わせが必要となる。この場合、位置合わせマージン(余裕)を考慮して描画パターンを拡張する等の対応が必要であるため、パターンの微細化、高集積化の障害となる。
また、4階調以上の多階調マスクを形成する場合、さらにリソグラフィー工程が増加することになる。
In order to manufacture a halftone mask (multi-tone mask) with a known drawing device, two kinds of drawing data, that is, a pattern for etching a semi-transmissive film and a stack of light-shielding films and a pattern for etching only the light-shielding film, are used. It must be made separately and requires two lithographic steps. As a result, the manufacturing period is lengthened and the manufacturing cost is increased due to the increase in the manufacturing process.
Furthermore, since two (plural) lithography processes are required, it is necessary to perform alignment for aligning the drawing patterns formed in each lithography process. In this case, since it is necessary to take measures such as expanding the drawing pattern in consideration of the alignment margin (margin), it becomes an obstacle to miniaturization of pattern and high integration.
Further, when forming a multi-tone mask having four or more tones, the number of lithography processes will be further increased.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、1回のリソグラフィー工程により多階調フォトマスクを形成することを可能とするフォトマスク描画装置及びこれを用いた多階調マスクの製造方法を提供することを課題とする。
なお、本発明にかかるフォトマスク描画装置は、多階調フォトマスクの製造に限定的に使用されるものではなく、例えばバイナリーマスクの製造にも使用可能であることは言うまでもない。
The present invention has been made in view of the above, and provides a photomask drawing device capable of forming a multi-tone photomask by a single lithography process, and a method of manufacturing a multi-tone mask using the photomask drawing device. The challenge is to provide.
Needless to say, the photomask drawing apparatus according to the present invention is not limited to the production of a multi-tone photomask, but can be used for the production of a binary mask, for example.

本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
描画装置を用いたフォトマスクの製造方法であって、
前記描画装置は、半導体レーザーから照射されたレーザー光の光路中に傾斜角度を独立して変更可能な複数のマイクロミラーで構成されるマイクロミラーアレイを含み、
フォトレジストを形成したフォトマスク基板を設置するステップと、
前記マイクロミラーアレイにレーザー光を照射するステップと、
前記マイクロミラーの各々に対して、前記傾斜角度を制御することにより、前記レーザー光の照射状態を時間的に制御するステップと、
前記フォトマスク基板に対する前記レーザー光の照射位置を相対的に変化させるステップと
を含むことを特徴とする。
The photomask manufacturing method according to the present invention is
A method of manufacturing a photomask using a drawing device, comprising:
The drawing apparatus includes a micromirror array composed of a plurality of micromirrors capable of independently changing an inclination angle in an optical path of laser light emitted from a semiconductor laser,
Installing a photomask substrate having a photoresist formed thereon,
Irradiating the micromirror array with a laser beam,
For each of the micro mirrors, controlling the tilt angle to control the irradiation state of the laser light temporally,
Relatively changing the irradiation position of the laser light on the photomask substrate.

このようなフォトマスクの製造方法とすることで、フォトマスク基板(フォトマスクブランクス)上に形成されたフォトレジストに照射するレーザーの露光量を、パターン形成の画素単位で制御することができ、膜厚の異なるフォトレジストのパターンを1回の露光処理により形成することが可能となる。 With such a photomask manufacturing method, it is possible to control the exposure amount of the laser applied to the photoresist formed on the photomask substrate (photomask blanks) in pixel units of pattern formation. It becomes possible to form photoresist patterns having different thicknesses by a single exposure process.

また、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
前記マイクロミラーアレイは、第1の領域、第2の領域及び第3の領域に区分され、
前記第1の領域に配置されたマイクロミラーは、第1の制御時間の間、第1の状態を維持しつつ、その他の時間は第2の状態を維持し、
前記第2の領域に配置されたマイクロミラーは、第2の制御時間の間、第1の状態を維持しつつ、その他の時間は第2の状態を維持し、
前記第3の領域に配置されたマイクロミラーは、第3の制御時間の間、第1の状態を維持しつつ、その他の時間は第2の状態を維持し、
第1の制御時間、第2の制御時間、第3の制御時間は互いに異なるように設定されることを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a photomask according to the present invention,
The micromirror array is divided into a first area, a second area and a third area,
The micromirror arranged in the first region maintains the first state during the first control time, while maintaining the second state during the other time,
The micromirror disposed in the second region maintains the first state for the second control time, while maintaining the second state for the other time,
The micromirror arranged in the third region maintains the first state during the third control time, and maintains the second state during the other time,
The first control time, the second control time, and the third control time are set to be different from each other.

このようなフォトマスクの製造方法とすることで、3種の異なる膜厚のフォトレジストを有するフォトレジストのパターンを1回の露光処理により形成することが可能となる。
また、例えばネガ型フォトレジストに対して、第1の制御時間をゼロとすることで、膜厚がゼロ、即ち開口部を有するフォトレジストパターンを形成することが可能となる。
With such a photomask manufacturing method, it is possible to form a photoresist pattern having photoresists of three different film thicknesses by a single exposure process.
Further, for example, by setting the first control time to zero for a negative photoresist, it becomes possible to form a photoresist pattern having a film thickness of zero, that is, an opening.

また、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
前記フォトレジストの前記レーザーによる露光量とパターン幅変動量との相関関係から、前記第1の領域、第2の領域及び前記第3の領域をマイクロミラー単位で補正することを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a photomask according to the present invention,
The first region, the second region, and the third region are corrected in units of micromirrors based on the correlation between the exposure amount of the photoresist by the laser and the pattern width variation amount.

このようなフォトマスクの製造方法とすることで、パターン幅の寸法変動が少ない異なる膜厚を有するフォトレジストパターンを形成することが可能となる。 By using such a photomask manufacturing method, it becomes possible to form photoresist patterns having different film thicknesses with a small pattern width dimensional variation.

また、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
前記フォトレジストを露光するステップと
前記マイクロミラー制御領域からの反射レーザーにより照射される領域を相対的に移動させるステップとを繰り返すことを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a photomask according to the present invention,
The step of exposing the photoresist and the step of relatively moving the area irradiated by the reflection laser from the micromirror control area may be repeated.

このようなフォトマスクの製造方法とすることで、ステップアンドリピート方式により、必要な領域の全てのフォトレジストを露光することが可能となる。 With such a photomask manufacturing method, it becomes possible to expose all the photoresist in a necessary region by the step-and-repeat method.

また、本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
前記フォトマスク基板は、透明基板上に半透過膜及び遮光膜がこの順に形成されていることを特徴とする。
Further, the method for manufacturing a photomask according to the present invention,
The photomask substrate is characterized in that a semi-transmissive film and a light shielding film are formed in this order on a transparent substrate.

このようなフォトマスクの製造方法とすることで、容易に3階調のハーフトーンの製造が可能となる。 By using such a photomask manufacturing method, it is possible to easily manufacture three-tone halftones.

本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
半導体レーザーから照射されたレーザー光の光路中に傾斜角度を独立して変更可能な複数のマイクロミラーで構成されるマイクロミラーアレイを含む描画装置を用いたフォトマスクの製造方法であって、
透明基板上に半透過膜及び遮光膜がこの順に形成されたフォトマスク基板を準備するステップと、
前記フォトマスク基板上にフォトレジストを形成するステップと、
前記マイクロミラーアレイにおける第1の領域、第2の領域及び第3の領域に配置されたマイクロミラーの各々に対して、前記傾斜角度で決定される第1の状態及び第2の状態を維持する時間を制御するステップと、
前記第1乃至第3の領域に配置されたマイクロミラーの傾斜角度を個別に制御することにより、
前記マイクロミラーの各々に対して、前記傾斜角度で決定される第1の状態及び第2の状態を維持する時間を制御するステップと、
前記第1の領域に設置された前記マイクロミラーは傾斜角度によって決定される第2の状態を維持し、前記第2の領域に設置された前記マイクロミラーは傾斜角度によって決定される第1の状態を第2の制御時間の間維持し、前記第3の領域に設置された前記マイクロミラーは傾斜角度によって決定される第1の状態を前記第2の制御時間より短い第3の制御時間の間維持し、
第1の状態にある前記マイクロミラーにより反射された前記レーザーのみを前記フォトレジストに照射するステップと、
前記フォトレジストを現像し、開口部と第1の膜厚のフォトレジストと第2の膜厚のフォトレジストを有するフォトレジストパターンを形成するステップと、
前記フォトレジストパターンをマスクに前記遮光膜及び前記半透過膜をエッチングするステップと、
前記フォトレジストパターンを前記第2の膜厚より多く、前記第1の膜厚より少ない量だけエッチバックして前記フォトレジストパターンの膜厚を減少させるステップと、
膜厚が減少した前記フォトレジストパターンをマスクに前記遮光膜をエッチングするステップと、
前記フォトレジストパターンを除去するステップと、
を含むことを特徴とする。
The photomask manufacturing method according to the present invention is
A method of manufacturing a photomask using a drawing device that includes a micromirror array composed of a plurality of micromirrors capable of independently changing an inclination angle in an optical path of laser light emitted from a semiconductor laser,
Preparing a photomask substrate in which a semi-transmissive film and a light-shielding film are formed in this order on a transparent substrate,
Forming a photoresist on the photomask substrate,
The first state and the second state determined by the tilt angle are maintained for each of the micromirrors arranged in the first region, the second region and the third region in the micromirror array. Controlling the time,
By individually controlling the tilt angles of the micromirrors arranged in the first to third regions,
Controlling time for each of the micromirrors to maintain a first state and a second state determined by the tilt angle;
The micromirrors installed in the first area maintain a second state determined by an inclination angle, and the micromirrors installed in the second area maintain a first state determined by an inclination angle. For a second control time, and the micromirror installed in the third region maintains a first state determined by a tilt angle for a third control time shorter than the second control time. Keep and
Irradiating the photoresist only with the laser reflected by the micromirror in the first state;
Developing the photoresist to form a photoresist pattern having openings, a photoresist of a first thickness and a photoresist of a second thickness;
Etching the light-shielding film and the semi-transmissive film using the photoresist pattern as a mask,
Etching back the photoresist pattern by an amount larger than the second film thickness and smaller than the first film thickness to reduce the film thickness of the photoresist pattern;
Etching the light-shielding film using the photoresist pattern with a reduced film thickness as a mask,
Removing the photoresist pattern,
It is characterized by including.

このようなフォトマスクの製造方法とすることで、3階調のハーフトーンの製造工数を削減できる。 By using such a photomask manufacturing method, it is possible to reduce the number of man-hours for manufacturing three halftones.

本発明にかかるフォトマスクの製造方法によって、1回のリソグラフィー工程によって膜厚の異なるレジストを形成することができ、多階調フォトマスクの製造工程削減が可能となる。
また、重ね合わせマージンを考慮したパターン設計を不要とすることにより、パターンの微細化にも寄与することができる。
By the photomask manufacturing method according to the present invention, resists having different film thicknesses can be formed by one lithography process, and the manufacturing process of the multi-tone photomask can be reduced.
Further, it is possible to contribute to the miniaturization of the pattern by eliminating the need for the pattern design considering the overlay margin.

本発明にかかる描画装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the drawing apparatus concerning this invention. 図2(A)は、光反射部上にレーザーが照射される様子を示し、図2(B)は、レーザー強度分布を模式的に示す。FIG. 2A shows how the laser is irradiated onto the light reflecting portion, and FIG. 2B schematically shows the laser intensity distribution. 図3(A)は、マイクロミラー制御領域Cの一部の拡大図、図3(B)は、マイクロミラー9により反射されたレーザーがフォトレジストに照射される状態を示す断面図。3A is an enlarged view of a part of the micromirror control region C, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state in which the laser reflected by the micromirror 9 is applied to the photoresist. ステップアンドリピート方式によりフォトレジストを露光する状況を示す図。The figure which shows the condition which exposes a photoresist by a step and repeat system. 図5(A)は、マイクロミラー制御領域CのA−A’部分から反射されたレーザーの強度分布の実測値を示し、図5(B)は、パターニングされたフォトレジストのライン幅の分布(実測値)を示す。FIG. 5A shows measured values of the intensity distribution of the laser reflected from the AA′ portion of the micromirror control region C, and FIG. 5B shows the line width distribution of the patterned photoresist ( The measured value) is shown. 図6(A)は、光反射部の一部の領域を拡大した図。図6(B)は、マイクロミラーの第1の状態と第2の状態のタイミングを比較して示すグラフ。FIG. 6A is an enlarged view of a part of the light reflecting portion. FIG. 6B is a graph showing the timings of the first state and the second state of the micromirror in comparison. DMDにより領域毎に照射時間が制御されたレーザーによりパターニングしたフォトレジストの断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view of a photoresist patterned by a laser, the irradiation time of each region is controlled by DMD. ハーフトンマスク(多階調マスク)の製造方法の主要工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the main processes of the manufacturing method of a half-tone mask (multi-tone mask). ハーフトンマスク(多階調マスク)の製造方法の主要工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the main processes of the manufacturing method of a half-tone mask (multi-tone mask). レーザーの露光量と現像後のレジストパターン幅の寸法変動量との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the exposure amount of a laser, and the dimension variation of the resist pattern width after development. 図11(A)は、レジストパターン幅の寸法変動量の実測値に基づき、マイクロミラーの領域の補正状況を示す図。図11(B)は露光量とレジストパターン幅の寸法変動量との相関データを取得するためのパターンを示す図。FIG. 11A is a diagram showing the correction situation of the area of the micromirror based on the measured value of the dimensional variation of the resist pattern width. FIG. 11B is a diagram showing a pattern for obtaining the correlation data between the exposure amount and the dimensional variation of the resist pattern width. 典型的なボトムハーフ型の多階調マスクの主要製造工程を示す断面図。Sectional drawing which shows the main manufacturing processes of a typical bottom half type multi-tone mask.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付して、説明を省略することがある。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, none of the following embodiments gives a limited interpretation in the recognition of the gist of the present invention. Further, the same or similar members are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted.

図1(A)は、描画装置1の主な構成を示す。
レーザー発生装置である半導体レーザー2から放射されたレーザーLD(例えばg線、h線、i線等)は、点線矢印で示すように反射鏡3によりDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)4へと誘導される。DMD4の光反射部8で反射されたレーザーは、点線矢印で示すように、例えばレンズからなる光学系5により、ステージ6上に載置されたフォトマスク基板7上に、等倍又は縮小投影される。
フォトマスク基板7は、例えば透明基板上に半透過膜と遮光膜が形成されたフォトマスクブランクスであり、さらにフォトマスクブランクス上に照射されるレーザーに対して感光性を有するフォトレジストが塗布されている。
ステージ7は、互いに直交するX方向及びY方向に移動し、フォトマスク基板7を所定の方向に所定の距離だけ、移動させることができる。
FIG. 1A shows a main configuration of the drawing device 1.
A laser LD (eg, g-line, h-line, i-line, etc.) emitted from a semiconductor laser 2 which is a laser generator is guided to a DMD (digital micromirror device) 4 by a reflecting mirror 3 as indicated by a dotted arrow. It The laser reflected by the light-reflecting portion 8 of the DMD 4 is projected in the same size or reduced size on the photomask substrate 7 mounted on the stage 6 by the optical system 5 including a lens, as shown by a dotted arrow. It
The photomask substrate 7 is, for example, a photomask blank in which a semi-transmissive film and a light-shielding film are formed on a transparent substrate, and a photoresist having photosensitivity to a laser irradiated on the photomask blank is applied. There is.
The stage 7 can move in the X and Y directions orthogonal to each other, and can move the photomask substrate 7 in a predetermined direction by a predetermined distance.

DMD4の光反射部8は、後述するように複数のマイクロミラー9を有し、各マイクロミラー9の傾斜角度は電気的に制御され、レーザーの反射角度を、図1(A)、(B)の白塗り矢印又は黒塗り矢印で示すように、二者択一的に変更することができる。
白塗り矢印方向に反射されたレーザーは、光学系5を経由(通過)して、フォトマスク基板7に照射される。一方、黒塗り矢印方向に反射されたレーザーは、光学系5に入射することがなく、そのためフォトマスク基板7に照射されない。このように光学系5を配置することで、DMD4により、フォトマスク基板7にレーザーを照射する状態と照射しない状態を選択的に実現できる。
The light reflecting portion 8 of the DMD 4 has a plurality of micromirrors 9 as will be described later, the tilt angle of each micromirror 9 is electrically controlled, and the reflection angle of the laser is shown in FIGS. 1(A) and 1(B). Alternately, as indicated by a white arrow or a black arrow in FIG.
The laser reflected in the white arrow direction passes through (passes through) the optical system 5 and is applied to the photomask substrate 7. On the other hand, the laser reflected in the direction of the black arrow does not enter the optical system 5, and therefore is not irradiated on the photomask substrate 7. By arranging the optical system 5 in this way, the DMD 4 can selectively realize the state where the photomask substrate 7 is irradiated with the laser and the state where the photomask substrate 7 is not irradiated with the laser.

図1(B)は、DMD4の光反射部8の表面の一部を示す斜視図である。
図1(B)に示すように、光反射部8は、例えば1辺が10〜15[μm]の微小な鏡(マイクロミラー9)が複数個、例えば1980×1080個、碁盤の目状に整列し配置されたマイクロミラーアレイ(マイクロミラーの配列)により構成されている。各マイクロミラー9は独立して制御することができ、その傾斜角度を、第1の傾斜角度又は第2の傾斜角度、例えば−12[°]又は+12[°]に切り換えることができる。
FIG. 1B is a perspective view showing a part of the surface of the light reflecting portion 8 of the DMD 4.
As shown in FIG. 1B, the light reflecting portion 8 has a plurality of minute mirrors (micromirrors 9) each having a side of 10 to 15 [μm], for example, 1980×1080, in a grid pattern. It is configured by a micromirror array (arrangement of micromirrors) aligned and arranged. Each micro mirror 9 can be independently controlled, and its tilt angle can be switched to the first tilt angle or the second tilt angle, for example, −12 [°] or +12 [°].

光反射部8に入射した(図1(B)中点線矢印で示される)レーザーは、例えば、第1の傾斜角度に設定されたマイクロミラー9aで反射された場合には、図1(B)中白塗り矢印で示すように光学系5に入射し、その後フォトマスク基板7に照射される。傾斜角が第2の傾斜角度に設定されたマイクロミラー9bで反射された場合には、図1(B)中黒塗り矢印で示すように光学系5に入射しない(フォトマスク基板7に照射されない)ように配置されている。 The laser incident on the light reflecting portion 8 (indicated by a dotted arrow in FIG. 1B) is reflected by the micromirror 9a set to the first tilt angle, as shown in FIG. The light enters the optical system 5 as indicated by the white-filled arrow, and then is irradiated on the photomask substrate 7. When reflected by the micro mirror 9b whose inclination angle is set to the second inclination angle, it does not enter the optical system 5 as shown by the black arrow in FIG. 1B (the photomask substrate 7 is not irradiated). ) Is arranged.

マイクロミラー9毎に、傾斜角度によってレーザーの反射方向を制御することで、レーザーをフォトマスク基板7に照射するか否かを選択することができる。1つのマイクロミラー9から光学系5を経由してフォトマスク基板7に照射される領域が、フォトマスク基板7上の最小露光領域(画素)となる。
なお、傾斜角度は例示でありこれに限定されるものではない。
It is possible to select whether or not to irradiate the photomask substrate 7 with the laser by controlling the reflection direction of the laser for each micromirror 9 depending on the inclination angle. The area irradiated from one micro mirror 9 to the photomask substrate 7 via the optical system 5 is the minimum exposure area (pixel) on the photomask substrate 7.
It should be noted that the inclination angle is an example and is not limited to this.

このようにDMD4は、各マイクロミラー9の傾斜角を変更することにより、局所的に(各マイクロミラー9毎に)レーザーの進路を変更し、フォトマスク基板7上に照射する状態(第1の状態)、照射しない状態(第2の状態)を選択することができる。 In this way, the DMD 4 locally (for each micro mirror 9) changes the laser path by changing the tilt angle of each micro mirror 9, and irradiates the photo mask substrate 7 with the laser light (first). State) and a state in which irradiation is not performed (second state) can be selected.

図2(A)は、光反射部8上にレーザーが照射される様子を示し、図2(B)は、図2(A)の一点鎖線Z−Z’断面におけるレーザー強度分布を模式的に示す。
図2(A)中点線で示される円で囲まれた領域は、レーザー照射領域Sを示し、この円がレーザースポット径(例えば1[mm])に対応する。また、図2(A)中実線で示される四角形の領域は、レーザー照射領域S内に設定されたマイクロミラー制御領域Cである。マイクロミラー制御領域Cは、レーザースポット径の変動や光軸の変動を考慮して、必ずレーザー照射領域S内に収まるように設定する。
図2(B)に示すように、レーザー照射領域Sの外部では、レーザーの強度が急激に減少し、そして0(ゼロ)となるが、レーザー照射領域Sの内部では、理想的にはレーザー強度が一定であり、マイクロミラー制御領域Cは強度分布の均一性の良い領域、例えば顧客要求の均一性以内となる領域に設定されている。
なお、DMD4の光反射部8の面は、レーザーの入射方向に対して必ずしも垂直でないため、レーザー照射領域Sは必ずしも円ではなく、正確には楕円となることがある。
FIG. 2(A) shows how the laser is radiated onto the light reflecting portion 8, and FIG. 2(B) schematically shows the laser intensity distribution in the cross section taken along the alternate long and short dash line ZZ′ of FIG. 2(A). Show.
A region surrounded by a circle indicated by a dotted line in FIG. 2A indicates a laser irradiation region S, and this circle corresponds to a laser spot diameter (for example, 1 [mm]). Further, a rectangular area shown by a solid line in FIG. 2A is a micromirror control area C set in the laser irradiation area S. The micromirror control area C is set so as to be always within the laser irradiation area S in consideration of the fluctuation of the laser spot diameter and the fluctuation of the optical axis.
As shown in FIG. 2B, the laser intensity sharply decreases outside the laser irradiation region S and becomes 0 (zero), but inside the laser irradiation region S, ideally, the laser intensity decreases. Is constant, and the micromirror control region C is set to a region where the intensity distribution is uniform, for example, a region within the uniformity required by the customer.
Since the surface of the light reflecting portion 8 of the DMD 4 is not necessarily perpendicular to the laser incident direction, the laser irradiation area S is not necessarily a circle but may be an ellipse to be exact.

マイクロミラー制御領域C内部においては、各マイクロミラーは第1の状態、又は第2の状態を選択的して制御できる領域であり、マイクロミラー制御領域C以外の領域にあるマイクロミラーは、常時第2の状態に設定する。 Inside the micromirror control region C, each micromirror is a region in which the first state or the second state can be selectively controlled, and the micromirrors in the regions other than the micromirror control region C are always in the first state. Set to state 2.

図3(A)は、マイクロミラー制御領域Cの一部を拡大した図を示し、各マイクロミラー9の制御状態の例を示す。図3(B)は、レーザーLDがマイクロミラー9により反射され、光学系5を経由してフォトマスク基板7に形成されたフォトレジスト10に照射される状態を示す断面図である。
図3(A)中、ハッチングされたマイクロミラー9aは第1の状態、ハッチングされていないマイクロミラー9bは第2の状態にあるマイクロミラーを示す。
第1の状態にあるマイクロミラー9aを所望のパターンに配置することにより、マイクロミラー9aにより反射されたレーザーは、所望のパターン形状でフォトマスク基板7上のフォトレジスト10に照射される(図3(B))。従って、フォトレジスト10を、所望のパターン形状に露光することができる。
マイクロミラー制御領域Cの各マイクロミラー9は、フォトマスク基板7上で1つの画素(ピクセル)を構成し、この露光領域の最小単位である画素の集合としてフォトレジストのパターンが形成されることになる。
FIG. 3A is an enlarged view of a part of the micromirror control area C and shows an example of the control state of each micromirror 9. FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state in which the laser LD is reflected by the micromirror 9 and is applied to the photoresist 10 formed on the photomask substrate 7 via the optical system 5.
In FIG. 3A, the hatched micro mirrors 9a are in the first state, and the unhatched micro mirrors 9b are in the second state.
By arranging the micromirrors 9a in the first state in a desired pattern, the laser reflected by the micromirrors 9a is applied to the photoresist 10 on the photomask substrate 7 in a desired pattern shape (FIG. 3). (B)). Therefore, the photoresist 10 can be exposed to a desired pattern shape.
Each micromirror 9 in the micromirror control region C constitutes one pixel on the photomask substrate 7, and a photoresist pattern is formed as a set of pixels which is the minimum unit of this exposure region. Become.

1回の露光処理(1回の描画処理)により露光可能なフォトレジスト10の露光領域(簡単のため露光区画と称す。)は、マイクロミラー制御領域Cから反射されたレーザーによって照射可能な領域である。
そのため、図4に示すように、マイクロミラー制御領域Cで確定する1つの露光区画の露光処理が完了すると、連続したパターン形成が可能なように、ステージ6によって露光区画の大きさに相当した距離(図中L)だけフォトマスク基板7を移動する。その後、次の露光区画に対して所望のパターンのマイクロミラー9の第1、第2の状態を制御することで露光処理を行う。
すなわちステップアンドリピート方式により、フォトマスク基板7表面の露光処理とフォトマスク基板7の移動とを繰り返すことで、所望のパターンをフォトマスク基板7の全面(又はフォトレジスト10に対してパターン形成が必要な領域)に形成することが可能となる。
The exposure region of the photoresist 10 that can be exposed by one exposure process (one drawing process) (referred to as an exposure section for simplicity) is a region that can be irradiated by the laser reflected from the micromirror control region C. is there.
Therefore, as shown in FIG. 4, when the exposure process of one exposure section determined in the micromirror control area C is completed, the distance corresponding to the size of the exposure section is adjusted by the stage 6 so that continuous pattern formation can be performed. The photomask substrate 7 is moved by (L in the figure). After that, the exposure process is performed by controlling the first and second states of the micromirror 9 having a desired pattern for the next exposure section.
That is, it is necessary to form a desired pattern on the entire surface of the photomask substrate 7 (or on the photoresist 10) by repeating the exposure process of the surface of the photomask substrate 7 and the movement of the photomask substrate 7 by the step-and-repeat method. Area).

なお、移動するステージ6によりフォトマスク基板7を移動させたが、ステップアンドリピート方式によりフォトマスク基板7を露光する場合、フォトマスク基板7と光学系5とが相対的に移動すればよいため、光学系5(及びDMD4)を移動する構成としてもよく、光学系4とフォトマスク基板7との両方を移動する構成としてもよい。 Although the photomask substrate 7 is moved by the moving stage 6, when the photomask substrate 7 is exposed by the step-and-repeat method, the photomask substrate 7 and the optical system 5 may move relatively. The optical system 5 (and the DMD 4) may be moved, or both the optical system 4 and the photomask substrate 7 may be moved.

フォトレジストを感光させるためのレーザーの露光量は、マイクロミラー9aの第1の状態の時間で制御することができる。所定の時間経過後、マイクロミラー9aを第2の状態にすることで、容易に所望パターンの露光時間を設定することができる。
さらに、1個のマイクロミラー9は、フォトマスク基板7上で1つの画素を構成するため、画素毎に露光時間を制御することができる。
The exposure amount of the laser for exposing the photoresist can be controlled by the time of the first state of the micromirror 9a. The exposure time of the desired pattern can be easily set by setting the micromirror 9a to the second state after a predetermined time has elapsed.
Furthermore, since one micro mirror 9 constitutes one pixel on the photomask substrate 7, the exposure time can be controlled for each pixel.

図5(A)は、マイクロミラー制御領域CのA−A’部分から反射されたレーザーの強度分布の実測値を示し、図5(B)は、5[μm]幅のラインパターンの列を形成するように制御されたマイクロミラー9から反射されたレーザーによりパターニングされたフォトレジストのライン幅の実測値を示す。 FIG. 5A shows measured values of the intensity distribution of the laser reflected from the AA′ portion of the micromirror control region C, and FIG. 5B shows a line pattern row having a width of 5 μm. An actual measurement value of the line width of the photoresist patterned by the laser reflected from the micromirror 9 controlled to be formed is shown.

図5(A)に示すように、実際のレーザーの強度分布は、下に凸形状の強度分布を示し、有限の変動幅を有する。図5(B)に示すように、フォトレジストのライン幅の実測値は、レーザーの強度分布を反映して、わずかに周期的な変動が見られる。
フォトレジストのライン幅の変動は、反射されるレーザーの強度分布に依存する。そのため、もしライン幅の変動が許容範囲を超える場合には、レーザーの強度分布の変動幅を低減するようにマイクロミラー制御領域Cを設定すればよい。例えば図5(A)において、中央部分の領域(矢印B−B’で示す領域)に限定することで、さらにフォトレジストのライン幅の変動を抑制することができる。このように、最終製品の回路等の設計要求(又は微細化の目標)を反映して所望のライン幅の変動量のしきい値を決め、そのしきい値に対して、マイクロミラー制御領域Cを決定すればよい。
なお、B−B’に垂直な方向についても同様に設定する。
As shown in FIG. 5A, the actual laser intensity distribution shows a downward convex intensity distribution and has a finite fluctuation range. As shown in FIG. 5B, the measured value of the line width of the photoresist shows a slight periodic fluctuation reflecting the intensity distribution of the laser.
Variations in the photoresist line width depend on the intensity distribution of the reflected laser. Therefore, if the fluctuation of the line width exceeds the allowable range, the micromirror control region C may be set so as to reduce the fluctuation width of the laser intensity distribution. For example, in FIG. 5A, the variation in the line width of the photoresist can be further suppressed by limiting the area to the central area (area indicated by the arrow BB′). In this way, the threshold value of the variation amount of the desired line width is determined by reflecting the design requirements (or the target of miniaturization) of the circuit of the final product, and the micromirror control area C Should be decided.
Note that the same applies to the direction perpendicular to BB'.

図6(A)は、多階調フォトマスクを製造するためのDMD4の光反射部8の一部の領域を拡大した図である。図6(A)に示すように、光反射部8は3つの領域Ra(図中クロスハッチング領域)、領域Rb(図中シングルハッチング領域)、領域Rc(図中白塗り領域)、を有している。 FIG. 6A is an enlarged view of a partial region of the light reflecting portion 8 of the DMD 4 for manufacturing the multi-tone photomask. As shown in FIG. 6A, the light reflecting portion 8 has three regions Ra (cross hatching region in the drawing), region Rb (single hatching region in the drawing), and region Rc (white area in the drawing). ing.

図6(B)は、1回の露光処理を行う際の、領域Ra、Rb、Rcにおいてマイクロミラー9a、9b、9cの第1の状態(”ON”状態)と第2の状態(”OFF”状態)のタイミングを示すグラフである。領域Rc(第1の領域)では各マイクロミラー9cは、第1の状態の時間がゼロ(第1の制御時間)、すなわち常に第2の状態を維持し、領域Rb(第2の領域)では各マイクロミラー9bは所定の期間(第2の制御時間tb)第1の状態、それ以外の期間は第2の状態を維持し、領域Ra(第3の領域)では各マイクロミラー9aは所定の期間(第3の制御時間ta)第1の状態、それ以外の期間は第2の状態を維持する。図6(B)に示すようにtbはtaより短く設定されている。例えばtaを100%とした場合、tbを30%〜50%とする。 FIG. 6B shows the first state (“ON” state) and the second state (“OFF”) of the micromirrors 9a, 9b and 9c in the regions Ra, Rb and Rc when performing one exposure process. It is a graph which shows the timing of "state." In the region Rc (first region), each micromirror 9c keeps the time of the first state zero (first control time), that is, always maintains the second state, and in the region Rb (second region). Each micro mirror 9b maintains the first state for a predetermined period (second control time tb) and the second state for the other period, and each micro mirror 9a has a predetermined state in the region Ra (third region). The first state is maintained during the period (third control time ta), and the second state is maintained during other periods. As shown in FIG. 6B, tb is set shorter than ta. For example, when ta is 100%, tb is 30% to 50%.

従って、1回の露光処理の間に、レーザーが3つの領域Ra、Rb、Rcにおいて反射されフォトマスク基板7に照射される期間(露光時間)は、それぞれta、tb、tc(0:無し)である。
なお、照射される期間(露光時間)は、必ずしも連続する必要はなく、合計がta、tb、tc(0:無し)となればよい。
Therefore, the period (exposure time) during which the laser is reflected in the three regions Ra, Rb, and Rc and irradiated on the photomask substrate 7 during one exposure process is ta, tb, and tc (0: none), respectively. Is.
Note that the irradiation period (exposure time) does not necessarily need to be continuous, and the total may be ta, tb, tc (0: none).

図7は、描画装置1を用いてパターニングしたフォトレジスト10の膜厚を示す。レーザーLDが、図7で示す領域Ra、Rb、Rcにおいて反射され、フォトマスク基板7上のフォトレジスト10の領域Pa、Pb、Pcをそれぞれ照射する。領域Pa、Pb、Pcのフォトレジスト10は、露光時間が異なるため、現像後のフォトレジストの膜厚も異なることになる。
例えば、ネガ型フォトレジストの場合、領域Rcを介して照射されるレーザーの露光時間は0であるため、領域Pcのフォトレジスト10の膜厚は0となる。領域Pbのフォトレジスト10の膜厚(Hb)及び領域Paのフォトレジスト10の膜厚(Ha)は、露光時間tbは露光時間taより短い(tb<ta)ため、Hb<Haとなる。
FIG. 7 shows the film thickness of the photoresist 10 patterned by using the drawing apparatus 1. The laser LD is reflected in the regions Ra, Rb, and Rc shown in FIG. 7, and irradiates the regions Pa, Pb, and Pc of the photoresist 10 on the photomask substrate 7, respectively. Since the photoresist 10 in the regions Pa, Pb, and Pc have different exposure times, the film thickness of the photoresist after development also differs.
For example, in the case of a negative photoresist, the exposure time of the laser irradiated through the region Rc is 0, so the film thickness of the photoresist 10 in the region Pc is 0. The film thickness (Hb) of the photoresist 10 in the region Pb and the film thickness (Ha) of the photoresist 10 in the region Pa are Hb<Ha because the exposure time tb is shorter than the exposure time ta (tb<ta).

所望の膜厚のフォトレジスト10は、フォトレジスト10の膜厚と露光時間との相関データ(感度曲線)により得ることができる。予め使用するフォトレジスト10の感度曲線のデータを取得しておくことで、各領域で所望の膜厚のフォトレジスト10を形成するための露光時間を決定することができる。決定された露光時間は、各マイクロミラー9に対して第1の状態を維持する時間設定により制御することができる。そのため、DMD4を用いてレーザー照射を制御することで、1個のマイクロミラー9を単位とした任意の領域において、任意の露光時間を設定できる。 The photoresist 10 having a desired film thickness can be obtained from the correlation data (sensitivity curve) between the film thickness of the photoresist 10 and the exposure time. By acquiring the data of the sensitivity curve of the photoresist 10 to be used in advance, the exposure time for forming the photoresist 10 having a desired film thickness in each region can be determined. The determined exposure time can be controlled by setting the time for maintaining the first state for each micro mirror 9. Therefore, by controlling the laser irradiation using the DMD 4, it is possible to set an arbitrary exposure time in an arbitrary region in which one micro mirror 9 is a unit.

図7では3種類の膜厚(Ha、Hb、0)のフォトレジスト10を形成する例を示した。このように、光反射部8を複数の領域、例えば第1から第n(n≧3)の領域に区分し、各領域に配置された各マイクロミラーを第1の状態とする第1から第nの制御時間(時間0を含め)を設定することで、n種類(膜厚0を含め)の異なる膜厚を有するレジストパターンを形成することができる。従って3種類以上の膜厚のフォトレジストを形成することもできる。
また、階段状に傾斜する断面を有するフォトレジストを形成することも可能である。
FIG. 7 shows an example in which the photoresist 10 having three kinds of film thickness (Ha, Hb, 0) is formed. In this way, the light reflecting portion 8 is divided into a plurality of regions, for example, the first to n-th (n≧3) regions, and the micromirrors arranged in the respective regions are set to the first state. By setting the control time for n (including time 0), it is possible to form n types (including film thickness 0) of resist patterns having different film thicknesses. Therefore, it is possible to form a photoresist having three or more kinds of film thickness.
It is also possible to form a photoresist having a cross section that is inclined stepwise.

後述するように、光反射部8から反射されたレーザーを用いてフォトレジスト10を露光した後にフォトマスク基板7を移動し、ステップアンドリピート方式により、露光処理とフォトマスク基板7の移動を繰り返し、複数の膜厚を有するフォトレジスト10のパターンをフォトマスク基板7上に形成することができる。
なお、ポジ型フォトレジストに対しても、1回の露光処理により異なる複数の膜厚を有するフォトレジストを形成できる。
As will be described later, the photomask substrate 7 is moved after exposing the photoresist 10 using the laser reflected from the light reflecting portion 8, and the exposure process and the movement of the photomask substrate 7 are repeated by the step-and-repeat method, The pattern of the photoresist 10 having a plurality of film thicknesses can be formed on the photomask substrate 7.
Incidentally, also for the positive type photoresist, a photoresist having a plurality of different film thicknesses can be formed by one exposure process.

もし従来の描画装置を用いた場合、このような膜厚の異なるフォトレジストのパターンを形成しようとすると、複数回の描画処理によりフォトレジストの露光を行う必要がある。そのため、異なる描画工程においてパターンの重ね合わせズレ(位置合わせズレ)を考慮して、重ね合わせ余裕(マージン)の相当する幅(寸法)をパターンに盛り込む必要がある。
しかし、本実施形態のようにDMD4を用いた描画装置1を用いた場合、1回の露光で異なる膜厚を有するフォトレジスト10をパターニングできるため、重ね合わせ余裕を考慮したパターン設計が必要が無く、重ね合わせ余裕に相当する寸法の微細化が可能となる。さらに、重ね合わせ余裕に対する設計ルールが緩和され、パターン設計が容易になり、パターン設計者の労力も軽減される。
If a conventional drawing apparatus is used to form a photoresist pattern having such a different film thickness, it is necessary to expose the photoresist by a plurality of drawing processes. For this reason, it is necessary to incorporate a width (dimension) corresponding to an overlay margin (margin) into the pattern in consideration of overlay misalignment (positional misalignment) of the patterns in different drawing processes.
However, when the drawing apparatus 1 using the DMD 4 is used as in the present embodiment, the photoresist 10 having different film thickness can be patterned by one exposure, so that it is not necessary to design the pattern considering the overlay margin. Therefore, it is possible to reduce the size corresponding to the overlap margin. Further, the design rule for the overlay margin is relaxed, the pattern design is facilitated, and the labor of the pattern designer is reduced.

図8は、ハーフトンマスク(多階調マスク)の製造方法の主要工程を示す断面図である。
図8(A)に示すように、石英等の透明基板11上に、蒸着法やスパッタ法により、半透過膜12(例えばMoSi、Ti)と遮光膜13(例えばCr)とがこの順に形成されたフォトマスクブランクスを準備し、遮光膜13上にフォトレジスト10を塗布等により形成する。
なお、半透過膜12の光透過率は、透明基板11の光透過率と遮光膜13の光透過率と
の間で任意に設定されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the main steps of the method for manufacturing a halftone mask (multi-tone mask).
As shown in FIG. 8A, a semi-transmissive film 12 (for example, MoSi, Ti) and a light shielding film 13 (for example, Cr) are formed in this order on a transparent substrate 11 such as quartz by a vapor deposition method or a sputtering method. The photomask blanks are prepared, and the photoresist 10 is formed on the light-shielding film 13 by coating or the like.
The light transmittance of the semi-transmissive film 12 is arbitrarily set between the light transmittance of the transparent substrate 11 and the light transmittance of the light shielding film 13.

次に図8(B)に示すように、各マイクロミラー9単位での露光時間制御によりフォトレジスト10を露光し、その後現像することによりフォトレジスト10をパターニングする。
上記のように(図6、7参照)、マイクロミラー9毎に露光時間を制御できるため、1回の露光処理工程により、膜厚が異なる第1のフォトレジスト10a、第2のフォトレジスト10bを同時に形成することができる。また、さらに異なる3種類以上の膜厚を有するフォトレジスト10のパターンを形成することも可能である。
Next, as shown in FIG. 8B, the photoresist 10 is exposed by controlling the exposure time in units of each micromirror 9, and then developed to pattern the photoresist 10.
As described above (see FIGS. 6 and 7), since the exposure time can be controlled for each micro mirror 9, the first photoresist 10a and the second photoresist 10b having different film thicknesses can be formed by one exposure process. It can be formed at the same time. It is also possible to form patterns of the photoresist 10 having three or more different film thicknesses.

次に図8(C)に示すように、フォトレジスト10(第1のフォトレジスト10a及び第2のフォトレジスト10b)をマスクに、公知のウェットエッチング法やドライエッチング法により、遮光膜13及び半透過膜12を順にエッチングする。 Next, as shown in FIG. 8C, with the photoresist 10 (the first photoresist 10a and the second photoresist 10b) as a mask, the light-shielding film 13 and the half-shield film are formed by a known wet etching method or dry etching method. The permeable film 12 is sequentially etched.

次に図8(D)に示すように、アッシング法により第2のフォトレジスト10bの部分が除去されるまでフォトレジスト10を全面エッチング(エッチバック)する。
すなわち、膜厚Hbより多く、膜厚Haより少ない量だけエッチバックしフォトレジスト10の膜厚を減少させる。
第1のフォトレジスト10aの膜厚Haは、第2のフォトレジスト10bの膜厚Hbより大きいため、第1のフォトレジスト10aの膜厚は減少する(Ha−Hb以下となる)ものの残置せしめることが可能である。
なお、図8(C)の工程において、遮光膜13及び半透過膜12の少なくとも一方をドライエッチング法によりエッチングする場合、エッチングガス(エッチャント)を最適化し選択比を調整することで、フォトレジスト10を同時にエッチングし、第2のフォトレジスト10bの部分を除去してもよい。
Next, as shown in FIG. 8D, the photoresist 10 is entirely etched (etched back) by an ashing method until the portion of the second photoresist 10b is removed.
That is, the film thickness of the photoresist 10 is reduced by etching back by an amount larger than the film thickness Hb and smaller than the film thickness Ha.
Since the film thickness Ha of the first photoresist 10a is larger than the film thickness Hb of the second photoresist 10b, the film thickness of the first photoresist 10a decreases (becomes less than Ha-Hb) but is left as it is. Is possible.
In the step of FIG. 8C, when at least one of the light shielding film 13 and the semi-transmissive film 12 is etched by the dry etching method, the etching gas (etchant) is optimized and the selection ratio is adjusted to adjust the photoresist 10. May be simultaneously etched to remove the portion of the second photoresist 10b.

次に図9(E)に示すように、フォトレジスト10(第1のフォトレジスト10a)をマスクに、ウェットエッチング法やドライエッチング法により遮光膜13を選択的にエッチングする。公知のエッチャント(エッチング液、エッチングガス)を使用し、選択比を十分に高く(例えば10以上)することで半透過膜12のエッチングが抑制される。 Next, as shown in FIG. 9E, the light shielding film 13 is selectively etched by a wet etching method or a dry etching method using the photoresist 10 (first photoresist 10a) as a mask. The etching of the semi-transmissive film 12 is suppressed by using a known etchant (etching liquid, etching gas) and sufficiently increasing the selection ratio (for example, 10 or more).

次に図9(F)に示すように、アッシング法等によりフォトレジスト(第1のフォトレジスト10a)を除去する。
以上の工程により透明基板11が露出した領域、透明基板11上に半透過膜12のみが形成された領域、透明基板11上に半透過膜12と遮光膜13とが形成された領域を有する3階調のハーフトーンマスク14を得ることができる。
Next, as shown in FIG. 9F, the photoresist (first photoresist 10a) is removed by an ashing method or the like.
Through the above steps, the transparent substrate 11 is exposed, the semi-transmissive film 12 is formed on the transparent substrate 11, and the semi-transmissive film 12 and the light-shielding film 13 are formed on the transparent substrate 11. A halftone mask 14 with gradation can be obtained.

なお、上記は3階調のハーフトーンマスクを形成する方法を示した。フォトレジスト10に対して、マイクロミラー9に対する第1の状態の時間を制御することで、3種以上の膜厚を有するようにフォトレジスト10をパターニングすることも可能である。
それにより、さらに多階調のフォトマスクを製造可能である。
異なる膜厚の半透過膜のパターンを形成するため、膜厚の異なるレジストパターンのエッチバックと半透過膜の部分的エッチング(ハーフエッチング)を順次繰り返せばよい。
The above shows a method of forming a halftone mask of three gradations. It is also possible to pattern the photoresist 10 so as to have three or more types of film thickness by controlling the time of the first state for the micromirror 9 with respect to the photoresist 10.
Thereby, it is possible to manufacture a photomask having more gradations.
In order to form patterns of semi-transmissive films having different film thicknesses, etching back of resist patterns having different film thicknesses and partial etching (half etching) of the semi-transmissive film may be sequentially repeated.

図10は、レーザーの露光量と現像後のレジストパターン幅の寸法変動量との関係を示し、縦軸に寸法変動量、横軸にレーザーの露光量をプロットしている。
露光量は、ライン幅5[μm]のレジストパターンが形成される露光量を1として規格化している。このような露光量と現像後のレジストパターン幅との関係は、使用するレジストに依存し、パターン幅毎に(例えば、複数のライン幅、スペース幅又は複数のホール径に対して)実測により求めることができる。
FIG. 10 shows the relationship between the laser exposure amount and the dimensional variation amount of the resist pattern width after development, in which the vertical axis represents the dimensional variation amount and the horizontal axis represents the laser exposure amount.
The exposure amount is standardized with an exposure amount of 1 at which a resist pattern having a line width of 5 [μm] is formed. The relationship between the exposure amount and the resist pattern width after development depends on the resist used and is obtained by actual measurement for each pattern width (for example, for a plurality of line widths, space widths or a plurality of hole diameters). be able to.

図10に示すように、露光量が1より小さくなると、レジストパターン幅が小さくなり、露光量が1より大きくなるとレジストパターン幅が大きくなる。すなわち、形成するレジストの膜厚を薄くするため露光量を低減するとパターン幅が狭くなる。そのため、露光量の少ない領域(図7中領域Pb)においては、露光量の多い領域(図7中領域Pa)と比較して、レジストパターンが狭くなる。
このことは、描画装置1を用いて1回の露光処理によって同時にレジスト膜厚の厚い領域と薄い領域を形成する場合、レジスト膜厚の厚い領域に比べ薄い領域のパターン幅が狭くなることを意味する。
As shown in FIG. 10, when the exposure amount is smaller than 1, the resist pattern width is small, and when the exposure amount is larger than 1, the resist pattern width is large. That is, the pattern width becomes narrower when the exposure amount is reduced in order to reduce the film thickness of the formed resist. Therefore, in the region with a small exposure amount (region Pb in FIG. 7), the resist pattern becomes narrower than in the region with a large exposure amount (region Pa in FIG. 7).
This means that when a region having a large resist film thickness and a region having a thin resist film thickness are simultaneously formed by the exposure apparatus 1 using the drawing apparatus 1, the pattern width of the thin region becomes narrower than that of the region having a large resist film thickness. To do.

そこで、所望の幅のレジストパターンを形成するためには、図11(A)に示すように、露光量の少ない領域に対応したマイクロミラー9bの領域(図11(A)中領域Rb)の幅を、マイクロミラー9aの領域(図11(A)中領域Ra)より広くなるよう設定(補正)すればよい。
ここで、図11(A)において、点線は補正前のマイクロミラー9bの領域(領域Rb)を示す。
なお、マイクロミラー9bの領域を補正する例を示したが、マイクロミラー9aの領域を補正してもよく、両方の領域を補正してもよく、所望のパターン形状が得られるよう適宜補正すればよい。
Therefore, in order to form a resist pattern having a desired width, as shown in FIG. 11A, the width of the area of the micromirror 9b (the middle area Rb in FIG. 11A) corresponding to the area with a small exposure amount. Should be set (corrected) so as to be wider than the area of the micro mirror 9a (the area Ra in FIG. 11A).
Here, in FIG. 11A, the dotted line shows the area (area Rb) of the micromirror 9b before correction.
Although the example in which the area of the micro mirror 9b is corrected has been described, the area of the micro mirror 9a may be corrected, both areas may be corrected, and the correction may be appropriately performed to obtain a desired pattern shape. Good.

また、露光量とレジストパターン幅の寸法変動量との相関は、例えば図11(B)に示すようにマイクロミラー9を複数列ならべた領域W1、W2、W3を準備し、それぞれの領域におけるマイクロミラー9の列数とレジストパターン幅との相関関係を、露光時間を変えて取得してもよい。この場合、レジストパターン幅の寸法に対して、マイクロミラー9の必要な個数(列数)を直接求めることができる。また、領域W1、W2、W3に対して露光時間の異なる領域を複数準備し(例えば図11(B)中領域Ra、Rb)1回の露光で複数の露光量を変化させるデータを取得することも可能である。この手法を用いることで、本描画装置1により、フォトレジストの感度曲線やパターン幅の変動量のデータを取得する労力も軽減でき、フォトマスク製造のみならず開発コストも軽減することができる。 Further, as for the correlation between the exposure amount and the dimensional variation of the resist pattern width, for example, as shown in FIG. 11B, the regions W1, W2, W3 in which the micromirrors 9 are arranged in a plurality of rows are prepared, and the microscopic regions in the respective regions are set. The correlation between the number of rows of the mirrors 9 and the resist pattern width may be acquired by changing the exposure time. In this case, the required number of micromirrors 9 (the number of rows) can be directly obtained with respect to the dimension of the resist pattern width. Further, a plurality of regions having different exposure times are prepared for the regions W1, W2, and W3 (for example, regions Ra and Rb in FIG. 11B), and data for changing a plurality of exposure amounts by one exposure is acquired. Is also possible. By using this method, the drawing apparatus 1 can reduce the labor for acquiring the data of the variation amount of the sensitivity curve of the photoresist and the pattern width, and can reduce not only the photomask manufacturing but also the development cost.

上記のように、予めレーザーの露光量と現像後のレジストパターン幅との相関関係についてのデータを取得しておけば、そのデータに基づいて反射部8のマイクロミラー9のパターンを補正することで、所望の膜厚でかつ所望の幅のレジストパターンを形成することができる。
マイクロミラー9は、個々に制御が可能であるため、容易にパターンの修正が可能である。例えば、ネガ型フォトレジストの場合、レジストパターンを拡張するためには、拡張する幅に合わせて、第1の状態にするマイクロミラー9を所定の個数だけ増やせばよく、レジストパターンを縮小するためには、縮小する幅に合わせて、第1の状態にするマイクロミラー9を所定の個数だけ減らせばよい。
As described above, if the data on the correlation between the exposure amount of the laser and the resist pattern width after development is acquired in advance, the pattern of the micro mirror 9 of the reflecting section 8 can be corrected based on the data. A resist pattern having a desired film thickness and a desired width can be formed.
Since the micromirrors 9 can be individually controlled, the pattern can be easily modified. For example, in the case of a negative photoresist, in order to expand the resist pattern, it is sufficient to increase the number of micromirrors 9 in the first state by a predetermined number according to the expanding width. May be reduced by a predetermined number of micromirrors 9 in the first state according to the width to be reduced.

以下、フォトマスクの描画パターンを形成するためのDMD4の制御方法について説明する。
例えば3階調のハーフトーンマスクを形成する場合、以下の手順に従い、フォトマスク(ハーフトーンマスク)のレジストパターンを形成することができる。
Hereinafter, a method of controlling the DMD 4 for forming the drawing pattern of the photomask will be described.
For example, when forming a three-tone halftone mask, a resist pattern of a photomask (halftone mask) can be formed according to the following procedure.

(1)CAD等の設計ツールを利用し、第1のパターン領域である透明部(光透過部又は透明基板露出部)のパターンデータ(座標データ)、第2のパターン領域である遮光部のパターンデータ(座標データ)、第3のパターン領域である遮光部と透明部の間の透過率を有する半透過部のパターンデータ(座標データ)の3つの領域に区分される所望のパターンデータ(例えば、電気回路パターン)を確定(設計)する。パターンデータは、描画装置1に内蔵された記憶装置又は外部の記憶装置に記憶する。
(2)上記各領域に対応して、形成するフォトレジストの膜厚を製造プロセスの要請から決定する。
(1) Using a design tool such as CAD, pattern data (coordinate data) of the transparent portion (light transmitting portion or transparent substrate exposed portion) that is the first pattern area, and pattern of the light shielding portion that is the second pattern area Desired pattern data (for example, data (coordinate data) and desired pattern data divided into three regions, that is, pattern data (coordinate data) of a semi-transmissive portion having a transmittance between a light-shielding portion and a transparent portion, which is a third pattern area Confirm (design) the electric circuit pattern. The pattern data is stored in a storage device built in the drawing device 1 or an external storage device.
(2) The film thickness of the photoresist to be formed is determined from the requirements of the manufacturing process corresponding to each of the above regions.

(3)各パターンデータをマイクロミラー制御領域で確定される露光区画(マイクロミラー制御領域により反射されたレーザーのフォトレジスト上での照射領域)に分割して、露光区画毎に、透明部(第1のパターン領域)、遮光部(第2のパターン領域)、半透過部(第3のパターン領域)、の各領域に対応したフォトレジストの露光時間を決定する。露光時間は、予め実測した感度曲線と、各領域に対して決定されたフォトレジスト膜厚とから算出する。
このとき、パターンデータの重要な回路部分が分割した露光区画の境界部分に重ならないように調整することも可能である。
そうすることで露光量の変動が発生した場合であっても重要な回路部分のパターン幅の変動を回避することが可能となる。
すなわち、予め重要な回路部分を、分割不能部として特定し、指定しておき、その分割不能部に露光区画の境界部分が重ならないよう、露光区画の大きさをその分割不能部の周囲で変更すればよい。
(3) Each pattern data is divided into exposure sections (irradiation areas on the photoresist of the laser reflected by the micromirror control area) defined by the micromirror control area, and transparent sections (first sections) are formed for each exposure section. The exposure time of the photoresist corresponding to each region of the first pattern region), the light-shielding portion (second pattern region), and the semi-transmissive portion (third pattern region) is determined. The exposure time is calculated from the sensitivity curve measured in advance and the photoresist film thickness determined for each region.
At this time, it is also possible to adjust so that the important circuit portion of the pattern data does not overlap the boundary portion of the divided exposure sections.
By doing so, it becomes possible to avoid the fluctuation of the pattern width of the important circuit portion even when the fluctuation of the exposure amount occurs.
That is, an important circuit portion is specified and designated in advance as an undividable portion, and the size of the exposure division is changed around the undividable portion so that the boundary portion of the exposure division does not overlap the undividable portion. do it.

算出された露光時間から、上記第1、第2及び第3のパターン領域に対応したDMD4の各マイクロミラー9の制御条件(傾斜角(即ち第1の状態又は第2の状態)とその保持時間)を暫定的に決定する。
ここで、第1、第2及び第3のパターン領域に対応したマイクロミラーとは、レーザーを反射し、それぞれ第1、第2及び第3のパターン領域に照射するマイクロミラーを意味する。第1、第2及び第3のパターン領域に対応したマイクロミラーからなる領域をそれぞれ第1、第2及び第3のマイクロミラー領域と称す。
なお、感度曲線は、記憶装置に記憶しておき、マイコン等の演算処理装置により算出してもよい。
From the calculated exposure time, the control conditions (tilt angle (that is, the first state or the second state) and the holding time of each micromirror 9 of the DMD 4 corresponding to the first, second and third pattern areas are calculated. ) Is provisionally determined.
Here, the micromirrors corresponding to the first, second, and third pattern areas mean micromirrors that reflect laser and irradiate the first, second, and third pattern areas, respectively. Areas formed by micromirrors corresponding to the first, second and third pattern areas are referred to as first, second and third micromirror areas, respectively.
The sensitivity curve may be stored in a storage device and calculated by an arithmetic processing device such as a microcomputer.

(4)予め取得した露光量とパターン幅変動量との相関関係から、マイクロミラー制御領域に対して、第1、第2及び第3のパターン領域に対応した第1、第2及び第3のマイクロミラー領域をマイクロミラー単位で補正し(拡大又は縮小し)、マイクロミラー9の制御条件(傾斜角と保持時間)を補正して、制御条件を確定する。
なお、第1、第2及び第3のマイクロミラー領域以外、すなわちマイクロミラー制御領域C以外の領域のマイクロミラー制御条件は、常時第2の状態を維持するという条件とする。
補正されたマイクロミラーの制御条件を露光区画毎に対応させて記憶装置に記憶する。
(4) From the previously obtained correlation between the exposure amount and the pattern width variation amount, the first, second, and third patterns corresponding to the first, second, and third pattern regions are set for the micromirror control region. The micromirror region is corrected (enlarged or reduced) in units of micromirrors, the control conditions (tilt angle and holding time) of the micromirrors 9 are corrected, and the control conditions are determined.
Note that the micromirror control conditions for regions other than the first, second, and third micromirror regions, that is, regions other than the micromirror control region C, are conditions that always maintain the second state.
The corrected micromirror control conditions are stored in the storage device in association with each exposure section.

(5)透明基板上に光透過部、遮光部をこの順に形成したフォトマスクブランクス上に、フォトレジスト10を形成したフォトマスク基板7を準備し、ステージ6上に載置する。
(6)記憶された各露光区画に対応したマイクロミラー制御条件に従って、DMD4の各マイクロミラー9を制御し、レーザーをフォトマスク基板7上のフォトレジスト10に照射する。
(5) A photomask substrate 7 having a photoresist 10 formed thereon is prepared on a photomask blank having a light transmitting portion and a light shielding portion formed in this order on a transparent substrate, and placed on a stage 6.
(6) The micromirrors 9 of the DMD 4 are controlled according to the stored micromirror control conditions corresponding to the respective exposure sections, and the photoresist 10 on the photomask substrate 7 is irradiated with the laser.

(7)フォトマスク基板7を光学系5に対して1つの露光区画に相当する距離だけ移動する。
このステップは、フォトマスク基板7と光学系5との相対的距離を移動させるものであり、フォトマスク基板7若しくは光学系5の一方、又はフォトマスク基板7及び光学系5の両方を移動させてもよい。これによりフォトレジスト10上の露光区画を移動し、フォトレジスト10上の露光処理が必要な領域すべてを露光することができる。
相対的移動は、例えば所謂直交座標系の2つの直交軸、X軸、Y軸の各方向に対して行
うことができる。
(7) The photomask substrate 7 is moved with respect to the optical system 5 by a distance corresponding to one exposure section.
In this step, the relative distance between the photomask substrate 7 and the optical system 5 is moved, and either the photomask substrate 7 or the optical system 5, or both the photomask substrate 7 and the optical system 5 are moved. Good. As a result, it is possible to move the exposure section on the photoresist 10 and expose the entire area of the photoresist 10 that requires exposure processing.
The relative movement can be performed, for example, in each of the two orthogonal axes of the so-called orthogonal coordinate system, the X axis, and the Y axis.

光学系5を移動させる場合、第1の状態のマイクロミラー9から反射されたレーザーが光学系5を経由してフォトマスク基板7に照射できるように構成する必要がある。そのため、光学系5と同時にDMD4を移動させてもよい。光学系5を移動させる方法は、例えば特許文献1、2に開示されている手法等、公知の手法を採用できる。 When the optical system 5 is moved, the laser reflected from the micromirror 9 in the first state needs to be configured to irradiate the photomask substrate 7 via the optical system 5. Therefore, the DMD 4 may be moved simultaneously with the optical system 5. As a method for moving the optical system 5, known methods such as the methods disclosed in Patent Documents 1 and 2 can be adopted.

(8)ステップアンドリピート方式に従って、(6)と(7)を繰り返し、フォトマスク基板7上に形成されたフォトレジスト10を順次露光する
以上の手順により、フォトマスク基板7上のフォトレジスト10の露光が完了し、その後現像処理によりフォトレジスト10のパターニングが完了する。
その後図8で説明した製造工程によりフォトマスクを完成させることができる。
(8) By repeating step (6) and (7) according to the step-and-repeat method, the photoresist 10 formed on the photomask substrate 7 is sequentially exposed. After the exposure is completed, the patterning of the photoresist 10 is completed by the developing process.
After that, the photomask can be completed by the manufacturing process described in FIG.

なお、(3)と(4)の工程を実質的に入れ替えることも可能である。
すなわち、予め取得した露光量とパターン幅変動量との相関関係から、半透過部のパターンデータ(座標データ)と、遮光部のパターンデータ(座標データ)を補正し、その後各パターンデータをマイクロミラー制御領域で確定する露光区画に分割して、露光区画毎に、光透過部、遮光部、透明部に対応したDMD4の各マイクロミラー9の制御条件(傾斜角とその保持時間)を決定し、記憶装置に記憶してもよい。
The steps (3) and (4) can be substantially interchanged.
That is, the pattern data (coordinate data) of the semi-transmissive portion and the pattern data (coordinate data) of the light-shielding portion are corrected based on the previously obtained correlation between the exposure amount and the pattern width variation amount, and then each pattern data is converted into a micromirror. Dividing the exposure section to be determined in the control area, determining the control conditions (tilt angle and its holding time) of each micromirror 9 of the DMD 4 corresponding to the light transmitting section, the light shielding section, and the transparent section for each exposure section, It may be stored in the storage device.

本発明によれば、1回の露光処理により膜厚の異なるフォトレジストのパターンをフォトマスク基板上に形成することが可能となり、多階調フォトマスクの製造工程の削減することが可能となり、さらにフォトマスクのパターンの微細化にも寄与することが可能である。本発明により製造されたフォトマスクは、電子デバイス等の製造過程のリソグラフィー工程に利用することができ、産業上の利用可能性は高い。 According to the present invention, it is possible to form photoresist patterns having different film thicknesses on a photomask substrate by a single exposure process, and it is possible to reduce the number of steps for manufacturing a multi-tone photomask. It is also possible to contribute to the miniaturization of the photomask pattern. The photomask manufactured according to the present invention can be used in the lithography process in the manufacturing process of electronic devices and the like, and has high industrial applicability.

1 描画装置
2 半導体レーザー
3 反射鏡
4 DMD
5 光学系
6 ステージ
7 フォトマスク基板
8 光反射部
9、9a、9b、9c マイクロミラー
10 フォトレジスト
10a 第1のフォトレジスト
10b 第2のフォトレジスト
11 透明基板
12 半透過膜
13 遮光膜
14 ハーフトーンマスク
15 光量検出器
100 透明基板
101 半透過膜
101a 半透過膜のパターン
102 遮光膜
102a、102b 遮光膜のパターン
103 フォトレジスト
103a フォトレジストのパターン
104 フォトレジスト
104a フォトレジストのパターン
1 Drawing device 2 Semiconductor laser 3 Reflector 4 DMD
5 optical system 6 stage 7 photomask substrate 8 light reflecting portions 9, 9a, 9b, 9c micromirror 10 photoresist 10a first photoresist 10b second photoresist 11 transparent substrate 12 semi-transmissive film 13 light-shielding film 14 halftone Mask 15 Light intensity detector 100 Transparent substrate 101 Semi-transmissive film 101a Semi-transmissive film pattern 102 Light-shielding films 102a and 102b Light-shielding film pattern 103 Photoresist 103a Photoresist pattern 104 Photoresist 104a Photoresist pattern

Claims (6)

描画装置を用いたフォトマスクの製造方法であって、
前記描画装置は、半導体レーザーから照射されたレーザー光の光路中に傾斜角度を独立して変更可能な複数のマイクロミラーで構成されるマイクロミラーアレイを含み、
フォトレジスト膜を形成したフォトマスク基板を設置するステップと、
前記マイクロミラーアレイにレーザー光を照射するステップと、
前記マイクロミラーの各々に対して、前記傾斜角度を制御することにより、前記レーザー光の照射状態を時間的に制御するステップと、
前記フォトマスク基板に対する前記レーザー光の照射位置を相対的に変化させるステップと
を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
A method of manufacturing a photomask using a drawing device, comprising:
The drawing apparatus includes a micromirror array composed of a plurality of micromirrors capable of independently changing an inclination angle in an optical path of laser light emitted from a semiconductor laser,
Installing a photomask substrate on which a photoresist film is formed,
Irradiating the micromirror array with a laser beam,
For each of the micro mirrors, controlling the tilt angle to control the irradiation state of the laser light temporally,
A step of relatively changing an irradiation position of the laser beam with respect to the photomask substrate.
前記マイクロミラーアレイは、第1の領域、第2の領域及び第3の領域に区分され、
前記第1の領域に配置されたマイクロミラーは、第1の制御時間の間、第1の状態を維持しつつ、その他の時間は第2の状態を維持し、
前記第2の領域に配置されたマイクロミラーは、第2の制御時間の間、第1の状態を維持しつつ、その他の時間は第2の状態を維持し、
前記第3の領域に配置されたマイクロミラーは、第3の制御時間の間、第1の状態を維持しつつ、その他の時間は第2の状態を維持し、
第1の制御時間、第2の制御時間、第3の制御時間は互いに異なるように設定されることを特徴とする請求項1記載のフォトマスクの製造方法。
The micromirror array is divided into a first area, a second area and a third area,
The micromirror arranged in the first region maintains the first state during the first control time, while maintaining the second state during the other time,
The micromirror disposed in the second region maintains the first state for the second control time, while maintaining the second state for the other time,
The micromirror arranged in the third region maintains the first state during the third control time, and maintains the second state during the other time,
The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the first control time, the second control time, and the third control time are set to be different from each other.
前記フォトレジストの前記レーザーによる露光量とパターン幅変動量との相関関係から、前記第1の領域、第2の領域及び前記第3の領域をマイクロミラー単位で補正することを特徴とする請求項2記載のフォトマスクの製造方法。 The first region, the second region, and the third region are corrected in units of micromirrors based on a correlation between an exposure amount of the photoresist by the laser and a pattern width variation amount. 2. The method for manufacturing a photomask according to 2. 前記フォトレジストを露光するステップと
前記マイクロミラー制御領域からの反射レーザーにより照射される領域を相対的に移動させるステップとを繰り返すことを特徴とする
請求項1乃至3のいずれか1項記載のフォトマスクの製造方法。
4. The photo according to claim 1, wherein the step of exposing the photoresist and the step of relatively moving the area irradiated by the reflection laser from the micromirror control area are repeated. Mask manufacturing method.
前記フォトマスク基板は、透明基板上に半透過膜及び遮光膜がこの順に形成されていることを特徴とする
請求項1乃至4のいずれか1項記載のフォトマスクの製造方法。
The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the photomask substrate has a semi-transmissive film and a light-shielding film formed in this order on a transparent substrate.
半導体レーザーから照射されたレーザー光の光路中に傾斜角度を独立して変更可能な複数のマイクロミラーで構成されるマイクロミラーアレイを含む描画装置を用いたフォトマスクの製造方法であって、
透明基板上に半透過膜及び遮光膜がこの順に形成されたフォトマスク基板を準備するステップと、
前記フォトマスク基板上にフォトレジストを形成するステップと、
前記マイクロミラーアレイにおける第1の領域、第2の領域及び第3の領域に配置されたマイクロミラーの各々に対して、前記傾斜角度で決定される第1の状態及び第2の状態を維持する時間を制御するステップと、
前記第1乃至第3の領域に配置されたマイクロミラーの傾斜角度を個別に制御することにより、
前記マイクロミラーの各々に対して、前記傾斜角度で決定される第1の状態及び第2の状態を維持する時間を制御するステップと、
前記第1の領域に設置された前記マイクロミラーは前記第2の状態を維持し、前記第2の領域に設置された前記マイクロミラーは前記第1の状態を第2の制御時間の間維持し、前記第3の領域に設置された前記マイクロミラーは前記第1の状態を前記第2の制御時間より短い第3の制御時間の間維持し、
前記第1の状態にある前記マイクロミラーにより反射された前記レーザーのみを前記フォトレジストに照射するステップと、
前記フォトレジストを現像し、開口部と第1の膜厚のフォトレジストと第2の膜厚のフォトレジストを有するフォトレジストパターンを形成するステップと、
前記フォトレジストパターンをマスクに前記遮光膜及び前記半透過膜をエッチングするステップと、
前記フォトレジストパターンを前記第2の膜厚より多く、前記第1の膜厚より少ない量だけエッチバックして前記フォトレジストパターンの膜厚を減少させるステップと、
膜厚が減少した前記フォトレジストパターンをマスクに前記遮光膜をエッチングするステップと、
前記フォトレジストパターンを除去するステップと、
を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
A method of manufacturing a photomask using a drawing device that includes a micromirror array composed of a plurality of micromirrors capable of independently changing an inclination angle in an optical path of laser light emitted from a semiconductor laser,
Preparing a photomask substrate in which a semi-transmissive film and a light-shielding film are formed in this order on a transparent substrate,
Forming a photoresist on the photomask substrate,
The first state and the second state determined by the tilt angle are maintained for each of the micromirrors arranged in the first region, the second region and the third region in the micromirror array. Controlling the time,
By individually controlling the tilt angles of the micromirrors arranged in the first to third regions,
Controlling time for each of the micromirrors to maintain a first state and a second state determined by the tilt angle;
The micromirror installed in the first area maintains the second state, and the micromirror installed in the second area maintains the first state for a second control time. , The micromirror installed in the third region maintains the first state for a third control time shorter than the second control time,
Irradiating the photoresist only with the laser reflected by the micromirror in the first state;
Developing the photoresist to form a photoresist pattern having openings, a photoresist of a first thickness and a photoresist of a second thickness;
Etching the light-shielding film and the semi-transmissive film using the photoresist pattern as a mask,
Etching back the photoresist pattern by an amount larger than the second film thickness and smaller than the first film thickness to reduce the film thickness of the photoresist pattern;
Etching the light-shielding film using the photoresist pattern with a reduced film thickness as a mask,
Removing the photoresist pattern,
A method of manufacturing a photomask, comprising:
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