JP2794794B2 - フォトマスク及びその製造方法 - Google Patents
フォトマスク及びその製造方法Info
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- JP2794794B2 JP2794794B2 JP15611589A JP15611589A JP2794794B2 JP 2794794 B2 JP2794794 B2 JP 2794794B2 JP 15611589 A JP15611589 A JP 15611589A JP 15611589 A JP15611589 A JP 15611589A JP 2794794 B2 JP2794794 B2 JP 2794794B2
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- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- photomask
- region
- divided
- reduced
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は相互に連続したパターンを投影転写する分割
露光用フォトマスクに関し、 重複して焼き付けられる部分のパターン幅の変化を避
けることを目的とし、 当該部分のマスク基板の光透過率を、重複露光される
有効光エネルギの総量が非重複部と略等しくなるように
低減した構成とする。
露光用フォトマスクに関し、 重複して焼き付けられる部分のパターン幅の変化を避
けることを目的とし、 当該部分のマスク基板の光透過率を、重複露光される
有効光エネルギの総量が非重複部と略等しくなるように
低減した構成とする。
本発明の方法では光透過率を低減するのにイオン注入
を利用する。
を利用する。
本発明は半導体装置の製造などに用いられるレチクル
・マスクに関わり、特に一つのパターンを分割して、投
影転写するフォトマスクに関わる。
・マスクに関わり、特に一つのパターンを分割して、投
影転写するフォトマスクに関わる。
フォトリソグラフィの技術を半導体装置の製造に利用
することは、当初、ウエハ単位でパターンを一度に転写
する形で始められた。即ち、１個のフォトマスクには１
枚のウエハに含まれる複数のチップのパターンが全て備
えられており、フォトレジスト膜に密着させて露光する
形態であった。
することは、当初、ウエハ単位でパターンを一度に転写
する形で始められた。即ち、１個のフォトマスクには１
枚のウエハに含まれる複数のチップのパターンが全て備
えられており、フォトレジスト膜に密着させて露光する
形態であった。
その後集積回路が高集積化され、転写すべきパターン
が微細化したことから、１チップ分だけの高品質マスク
を用意し、ウエハをチップサイズだけX/Y方向にずらせ
ながら繰り返し焼きつけることが行われるようになっ
た。これはステップ・アンド・リピートと呼ばれる処理
であり、使用されるマスクはレチクル・マスクと呼ばれ
ている。レチクル・マスクの無欠陥化には、対象に転写
されるパターンを拡大して形成しておくのが有利である
から、これを転写時に縮小焼きつけする方式が一般に採
用されている。
が微細化したことから、１チップ分だけの高品質マスク
を用意し、ウエハをチップサイズだけX/Y方向にずらせ
ながら繰り返し焼きつけることが行われるようになっ
た。これはステップ・アンド・リピートと呼ばれる処理
であり、使用されるマスクはレチクル・マスクと呼ばれ
ている。レチクル・マスクの無欠陥化には、対象に転写
されるパターンを拡大して形成しておくのが有利である
から、これを転写時に縮小焼きつけする方式が一般に採
用されている。
マスク構成の単位をウエハからチップに分割した考え
を更に進めると、１チップ分のパターンも分割し、ステ
ップ・アンド・リピート露光を行う方法に到達する。こ
の方法の特長の一つは、チップサイズが大型化してもマ
スク・パターンの倍率を高くとることが出来るから、そ
の品質を低下させることがない点であるが、他の特長と
して、同じパターンが繰り返し配置される部分は一つの
マスクで処理出来ることが挙げられる。
を更に進めると、１チップ分のパターンも分割し、ステ
ップ・アンド・リピート露光を行う方法に到達する。こ
の方法の特長の一つは、チップサイズが大型化してもマ
スク・パターンの倍率を高くとることが出来るから、そ
の品質を低下させることがない点であるが、他の特長と
して、同じパターンが繰り返し配置される部分は一つの
マスクで処理出来ることが挙げられる。
このチップ分割法は連続したパターンを順次転写する
ものであるから、分割境界でパターンが不連続部になる
ことを避けるため、分割境界領域は隣接する両マスクに
共に含まれるようにし、その部分は重複して焼きつける
ことが通常行われている。本発明が扱うフォトマスクは
このようなチップ分割方式に関わるものである。
ものであるから、分割境界でパターンが不連続部になる
ことを避けるため、分割境界領域は隣接する両マスクに
共に含まれるようにし、その部分は重複して焼きつける
ことが通常行われている。本発明が扱うフォトマスクは
このようなチップ分割方式に関わるものである。
フォトリソグラフィに於いて、現像処理後のレジスト
・パターンの縁の位置を定める露光／非露光の実効的な
境界が、露光量の多少によって若干変移することは当業
者に周知のことである。例えばノボラック系のレジスト
に対するｇ線紫外光によるリソグラフィでは、１ミリジ
ュール当たり２〜10nmの感光域の拡大が起こる。上記の
チップ分割法では分割境界領域は２回露光されるので、
そのままでは分割境界領域を通過するパターン幅が変化
することになる。この状態を図示したものが第３図で、
レジスト膜５に開けられた帯状の連続パターン４′の幅
が、二重露光量域６の部分で狭くなっている。
・パターンの縁の位置を定める露光／非露光の実効的な
境界が、露光量の多少によって若干変移することは当業
者に周知のことである。例えばノボラック系のレジスト
に対するｇ線紫外光によるリソグラフィでは、１ミリジ
ュール当たり２〜10nmの感光域の拡大が起こる。上記の
チップ分割法では分割境界領域は２回露光されるので、
そのままでは分割境界領域を通過するパターン幅が変化
することになる。この状態を図示したものが第３図で、
レジスト膜５に開けられた帯状の連続パターン４′の幅
が、二重露光量域６の部分で狭くなっている。
このようにパターン幅が狭まるのは、後に説明する第
１図のようなマスクを用いてネガ型レジストに窓を開け
る場合であって、ポジ型レジストに帯状の窓を開ける場
合にはパターン幅が部分的に拡がることになる。
１図のようなマスクを用いてネガ型レジストに窓を開け
る場合であって、ポジ型レジストに帯状の窓を開ける場
合にはパターン幅が部分的に拡がることになる。
本発明の目的はチップ分割型のフォトリソグラフィに
於いて、多重露光部に於けるパターン寸法変化の生じな
いフォトマスクを提供することであり、それによって、
より大きいチップサイズの半導体装置の製造を容易なら
しめることである。
於いて、多重露光部に於けるパターン寸法変化の生じな
いフォトマスクを提供することであり、それによって、
より大きいチップサイズの半導体装置の製造を容易なら
しめることである。
上記目的を達成するため、本発明のフォトマスクは 投影転写により形成されるパターンを分割し、分割パ
ターン毎に投影転写して一つのパターンを完成させる処
理に用いられるフォトマスクであって、 該処理に於いて重複露光される分割境界領域に照射さ
れる光エネルギの総量が、非重複領域に照射される有効
光エネルギ量に略等しくなるように、前記フォトマスク
基板の前記分割境界領域の光透過率が低減されて成るも
のである。
ターン毎に投影転写して一つのパターンを完成させる処
理に用いられるフォトマスクであって、 該処理に於いて重複露光される分割境界領域に照射さ
れる光エネルギの総量が、非重複領域に照射される有効
光エネルギ量に略等しくなるように、前記フォトマスク
基板の前記分割境界領域の光透過率が低減されて成るも
のである。
また、上記フォトマスクの製造方法である請求項
（２）の発明は 前記基板の光透過率を低減する領域に対しイオン注入
を行うことを特徴とするものである。
（２）の発明は 前記基板の光透過率を低減する領域に対しイオン注入
を行うことを特徴とするものである。
通常、上記の境界領域即ちパターンの継ぎ目の部分は
２回露光されるから、レジストに供給される光エネルギ
は他の部分の２倍になる。マスク基板のこの部分の光透
過率を1/2に減ずれば、二度の露光でレジストに与えら
れるエネルギ量の合計が他の部分に与えられるエネルギ
量と同じになり、境界領域に於けるパターンの肥大或い
は痩小は生じないことになる 上記の議論は、光エネルギはレジストを感光させる波
長域全体について為さるべきものであるが、該波長域を
代表する波長光の透過率を1/2にすることで略同等の効
果が得られる。また、重複露光部に与えるエネルギ総量
を同じに揃えなくても、毎回の量を減ずれば相応の効果
が期待できるものである。
２回露光されるから、レジストに供給される光エネルギ
は他の部分の２倍になる。マスク基板のこの部分の光透
過率を1/2に減ずれば、二度の露光でレジストに与えら
れるエネルギ量の合計が他の部分に与えられるエネルギ
量と同じになり、境界領域に於けるパターンの肥大或い
は痩小は生じないことになる 上記の議論は、光エネルギはレジストを感光させる波
長域全体について為さるべきものであるが、該波長域を
代表する波長光の透過率を1/2にすることで略同等の効
果が得られる。また、重複露光部に与えるエネルギ総量
を同じに揃えなくても、毎回の量を減ずれば相応の効果
が期待できるものである。
パターンの継ぎ目ということで考えると、田の字型に
４個のパターンが配列される場合、中央部に４回露光さ
れる領域が発生するので、この部分の透過率は重複しな
い部分の1/4にすることになる。但し本発明の趣旨は、
光エネルギの総量を正確に均一化することではなく、パ
ターンの肥大或いは痩小を許容範囲内に収めることであ
るから、多重露光部でも許容範囲内であれば照射光量が
増加しても差し支えない。
４個のパターンが配列される場合、中央部に４回露光さ
れる領域が発生するので、この部分の透過率は重複しな
い部分の1/4にすることになる。但し本発明の趣旨は、
光エネルギの総量を正確に均一化することではなく、パ
ターンの肥大或いは痩小を許容範囲内に収めることであ
るから、多重露光部でも許容範囲内であれば照射光量が
増加しても差し支えない。
なお、本明細書でエネルギ量を問題にしているのはレ
ジストを感光させる波長域の光だけであり、感光させな
い波長域の光エネルギまで問題にするものでないことは
言うまでもない。特許請求の範囲に言う「有効」はこの
意味である。
ジストを感光させる波長域の光だけであり、感光させな
い波長域の光エネルギまで問題にするものでないことは
言うまでもない。特許請求の範囲に言う「有効」はこの
意味である。
本発明のフォトマスク製造方法では、フォトマスクの
ガラス基板にGa+等のイオンを注入することが行われる
が、Ga+を石英ガラスにイオン注入した場合の、光透過
率の変化の一例が第２図に示されている。同図の横軸は
光の波長、縦軸は注入後の光透過率であり、注入条件
は、加速電圧20KeV、ドーズ量２×1015cm-2である。
ガラス基板にGa+等のイオンを注入することが行われる
が、Ga+を石英ガラスにイオン注入した場合の、光透過
率の変化の一例が第２図に示されている。同図の横軸は
光の波長、縦軸は注入後の光透過率であり、注入条件
は、加速電圧20KeV、ドーズ量２×1015cm-2である。
図から明らかなように、紫外線リソグラフィに通常用
いられるｇ−line（434nm）の光透過率は約76％に低下
しており、ドーズ量を増すことによって光透過率を所望
の値に調整することが出来る。
いられるｇ−line（434nm）の光透過率は約76％に低下
しており、ドーズ量を増すことによって光透過率を所望
の値に調整することが出来る。
第１図に連続パターンを形成するためのフォトマスク
の端部が示されている。同図（ａ）は第１のフォトマス
クの右端部であり、同図（ｂ）は第２のフォトマスクの
左端部である。これ等は同一マスクの右端及び左端であ
っても構わない。
の端部が示されている。同図（ａ）は第１のフォトマス
クの右端部であり、同図（ｂ）は第２のフォトマスクの
左端部である。これ等は同一マスクの右端及び左端であ
っても構わない。
この両マスクに設けられているCrパターン２及び２′
により、レジスト膜５に同図（ｃ）の如き連続パターン
４が形成される。石英ガラスである基板１の端部は領域
３の部分がGaのイオン注入によって光透過率を低減され
ており、ほゞ1/2となっている。
により、レジスト膜５に同図（ｃ）の如き連続パターン
４が形成される。石英ガラスである基板１の端部は領域
３の部分がGaのイオン注入によって光透過率を低減され
ており、ほゞ1/2となっている。
このように処理されたフォトマスクを用いて分割露光
を行うと、第１図（ｃ）の如く線幅の変化の無いパター
ン４が形成される。ここでレジスト膜５はポジ型であ
り、領域６が二重露光された部分である。
を行うと、第１図（ｃ）の如く線幅の変化の無いパター
ン４が形成される。ここでレジスト膜５はポジ型であ
り、領域６が二重露光された部分である。
本実施例では、基板の光透過率を低減させる処理とし
てマスクを使用する選択イオン注入が行われており、基
板の重複部全てに一様に注入しているが、集束イオンビ
ームによる注入を行えば、Crパターンに隣接する部分に
限定して処理することにより、所要時間を短縮すること
が出来る。
てマスクを使用する選択イオン注入が行われており、基
板の重複部全てに一様に注入しているが、集束イオンビ
ームによる注入を行えば、Crパターンに隣接する部分に
限定して処理することにより、所要時間を短縮すること
が出来る。
また本発明に於いて、ガラス基板の端部領域に半透明
膜を設けて所定波長域の光を吸収させたり、或いは薄い
金属膜を蒸着して照射光の一部を反射させる等の処理に
よっても、同様の効果を得ることができる。
膜を設けて所定波長域の光を吸収させたり、或いは薄い
金属膜を蒸着して照射光の一部を反射させる等の処理に
よっても、同様の効果を得ることができる。
以上説明したように、本発明によれば分割されたマス
クによるフォトリソグラフィに於いても、接続部で連続
パターンの線幅が変化することはない。
クによるフォトリソグラフィに於いても、接続部で連続
パターンの線幅が変化することはない。
第１図は本発明の処理を示す模式図、 第２図はイオン注入による光透過率の変化を示す図、 第３図は分割マスク方式の線幅変化を示す図であって、 図に於いて １はガラス基板、 2,2′はCrパターン、 ３は基板端部の低透過率領域、 4,4′は連続パターン、 ５はレジスト膜、 ６は二重露光領域 である。
Claims (2)
- 【請求項１】投影転写により形成されるパターンを分割
し、分割パターン毎に投影転写して一つのパターンを完
成させる処理に用いられるフォトマスクであって、 該処理に於いて重複露光される分割境界領域に照射され
る有効光エネルギの総量が、非重複領域に照射される有
効光エネルギ量に略等しくなるように、前記フォトマス
ク基板の前記分割境界領域の光透過率が低減されて成る
ことを特徴とするフォトマスク。 - 【請求項２】投影転写により形成されるパターンを分割
し、分割パターン毎に投影転写して一つのパターンを完
成させる処理に用いられるフォトマスクであって、 該処理に於いて重複露光される分割境界領域に照射され
る有効光エネルギの総量が、非重複領域に照射される有
効光エネルギ量に等しくなるように、前記フォトマスク
基板の前記分割境界領域の光透過率が低減されて成るこ
とを特徴とするフォトマスクの製造に於いて、 前記光透過率が低減される基板領域に対しイオン注入を
行うことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15611589A JP2794794B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | フォトマスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15611589A JP2794794B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | フォトマスク及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0321952A JPH0321952A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2794794B2 true JP2794794B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=15620645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15611589A Expired - Lifetime JP2794794B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | フォトマスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794794B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL8903108A (nl) * | 1989-12-20 | 1991-07-16 | Philips Nv | Werkwijze voor de vervaardiging van een inrichting en maskergroep voor de werkwijze. |
| JP3351013B2 (ja) * | 1993-04-12 | 2002-11-25 | 株式会社ニコン | 露光装置および露光方法 |
| JP7399813B2 (ja) * | 2020-07-22 | 2023-12-18 | 株式会社エスケーエレクトロニクス | フォトマスク |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6231854A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-10 | Nec Corp | 液晶表示電極基板の製造方法 |
| JPS63216052A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-08 | Fujitsu Ltd | 露光方法 |
| JP2743410B2 (ja) * | 1988-11-15 | 1998-04-22 | ソニー株式会社 | フォトマスク及びパターン形成方法 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP15611589A patent/JP2794794B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321952A (ja) | 1991-01-30 |
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