JPH01185632A - 転写用マスク、およびこの転写用マスクを使用した露光転写方法 - Google Patents
転写用マスク、およびこの転写用マスクを使用した露光転写方法Info
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- JPH01185632A JPH01185632A JP63010271A JP1027188A JPH01185632A JP H01185632 A JPH01185632 A JP H01185632A JP 63010271 A JP63010271 A JP 63010271A JP 1027188 A JP1027188 A JP 1027188A JP H01185632 A JPH01185632 A JP H01185632A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、フォトマスク、Ｘ線マスク用のパターン形成
、シリコンウェハー上へのパターン形成、圧電材料、光
学素子用材料へのパターン形成に使用される転写用マス
ク、およびこの転写用マスクを使用した露光転写方法に
関する。
、シリコンウェハー上へのパターン形成、圧電材料、光
学素子用材料へのパターン形成に使用される転写用マス
ク、およびこの転写用マスクを使用した露光転写方法に
関する。
近年、ＬＳＩなどの半導体集積回路、およびプラズマデ
イスプレィ等の電極、障壁パターンはより一層、微細化
し、高精度化している。そのためフォトリソグラフィ工
程を用いたこれらの製造に必要不可欠である転写用マス
クに対しても、微細化、高精度化の要求は、ますます強
まりつつある。
イスプレィ等の電極、障壁パターンはより一層、微細化
し、高精度化している。そのためフォトリソグラフィ工
程を用いたこれらの製造に必要不可欠である転写用マス
クに対しても、微細化、高精度化の要求は、ますます強
まりつつある。
現在使用されている転写用マスクは、主に透明基板上に
クロム、酸化クロム、酸窒化クロムなどの無機薄膜を蒸
着、またはスパッターによって被着して形成したハード
マスクであり、透明基板上に高感度乳剤を塗布して形成
したエマルジッンマスクと比較して、高精度微細パター
ンの形成、あるいは耐久性などの点において優れている
。転写用マスクは、現在この無機薄膜上に形成されたレ
ジストパターンのマスクをもとにして、ウェットエ７チ
ング、またはドライエツチングし、無機薄膜のパターン
を形成している０次いでこのハードマスクを使用し、フ
ォトレジストを塗布した基板と密着させ、コンタクト露
光（密着露光）法、プロキシミティー露光法、あるいは
縮小投影露光法により露光させることによりレジストパ
ターンを形成している。
クロム、酸化クロム、酸窒化クロムなどの無機薄膜を蒸
着、またはスパッターによって被着して形成したハード
マスクであり、透明基板上に高感度乳剤を塗布して形成
したエマルジッンマスクと比較して、高精度微細パター
ンの形成、あるいは耐久性などの点において優れている
。転写用マスクは、現在この無機薄膜上に形成されたレ
ジストパターンのマスクをもとにして、ウェットエ７チ
ング、またはドライエツチングし、無機薄膜のパターン
を形成している０次いでこのハードマスクを使用し、フ
ォトレジストを塗布した基板と密着させ、コンタクト露
光（密着露光）法、プロキシミティー露光法、あるいは
縮小投影露光法により露光させることによりレジストパ
ターンを形成している。
転写用マスクを使用し、サブミクロンなどの微細パター
ンを形成する場合には、レジストの解像度やレジスト中
に発生する定在波による影響などの問題もさることなが
ら、転写用マスクの寸法精度が非常に重要な問題となっ
ている。
ンを形成する場合には、レジストの解像度やレジスト中
に発生する定在波による影響などの問題もさることなが
ら、転写用マスクの寸法精度が非常に重要な問題となっ
ている。
現在のハードマスクの製造では、前述したように無機薄
膜上にレジストパターンを形成するという工程をとって
いるが、現状の電子線レジスト及び電子線描画装置の解
像度の限界は０．２μｍ程度である。そのため１μｍ以
下のサブミクロンパターンを電子線で形成する場合、パ
ターンの寸法を設計値どおりに形成することは非常に困
難である。この設計値からずれたパターンの転写用マス
クを使用して露光させた場合、得られるパターン寸法は
当然設計値からずれ、精度が悪（なるという問題が生じ
る。
膜上にレジストパターンを形成するという工程をとって
いるが、現状の電子線レジスト及び電子線描画装置の解
像度の限界は０．２μｍ程度である。そのため１μｍ以
下のサブミクロンパターンを電子線で形成する場合、パ
ターンの寸法を設計値どおりに形成することは非常に困
難である。この設計値からずれたパターンの転写用マス
クを使用して露光させた場合、得られるパターン寸法は
当然設計値からずれ、精度が悪（なるという問題が生じ
る。
本発明は、基板上に形成されるサブミクロンパターンの
寸法を設計値に近づけ、精度を向上させることを課題と
するものである。
寸法を設計値に近づけ、精度を向上させることを課題と
するものである。
そのために本発明は、転写用マスクを、透明基板上に金
属パターンをエツチングにより形成することにより作成
するにあたって、不充分なエツチング条件でエツチング
を行うことにより該金属パターンのエツジ形状をテーパ
ー状に形成し、次いでこの転写用マスクをレジストを塗
布した基板と密着させ、前記金属パターンを露光転写す
る際に、電離放射線の照射量を変化させることにより、
形成されるレジストパターン寸法を制御可能としたこと
を特徴とするものである。
属パターンをエツチングにより形成することにより作成
するにあたって、不充分なエツチング条件でエツチング
を行うことにより該金属パターンのエツジ形状をテーパ
ー状に形成し、次いでこの転写用マスクをレジストを塗
布した基板と密着させ、前記金属パターンを露光転写す
る際に、電離放射線の照射量を変化させることにより、
形成されるレジストパターン寸法を制御可能としたこと
を特徴とするものである。
透明基板としては、シリコンウェハー、ガラス板等の透
明基板であり、電離放射線としては紫外線、遠紫外線、
Ｘ線、電子線等、一般にフォトリソグラフィー工程で使
用されるものであればよい。
明基板であり、電離放射線としては紫外線、遠紫外線、
Ｘ線、電子線等、一般にフォトリソグラフィー工程で使
用されるものであればよい。
金属パターンのエツジの形状をテーパー状に形成するに
は、エツチングする際のエツチング時間、エツチング液
の濃度、その液温等のエツチング条件を、パターンのエ
ツジ形状が、透明基板に垂直に形成される適正なエツチ
ング条件とせず、不充分な条件でエツチングすればよい
、特にエツチング時間は、金属パターン形成の制御に重
要な因子であり、従来の適正エツチング時間より短くす
ることにより、金属パターンにテーパーをつけることが
できる。つまりエツチング時間を短（していくにしたが
い、パターンのテーパ一部分のχは増大していく、この
現象を利用してテーパーをもつパターンの形成を行う０
本発明の転写用マスクは、第１図に示すように、パター
ンの断面が台形に近い形とするものである。テーパーを
持つ金属パターンは、電離放射線の透過率、金属スパッ
タ時の薄膜の安定性、金属薄膜エツチングコントロール
等を考慮すると、パターンの高さｔは６００から３００
０人が好ましく、パターンの寸法ｌは１μｍ以下、テー
パ一部分χは２００人から１０００人が好ましい。
は、エツチングする際のエツチング時間、エツチング液
の濃度、その液温等のエツチング条件を、パターンのエ
ツジ形状が、透明基板に垂直に形成される適正なエツチ
ング条件とせず、不充分な条件でエツチングすればよい
、特にエツチング時間は、金属パターン形成の制御に重
要な因子であり、従来の適正エツチング時間より短くす
ることにより、金属パターンにテーパーをつけることが
できる。つまりエツチング時間を短（していくにしたが
い、パターンのテーパ一部分のχは増大していく、この
現象を利用してテーパーをもつパターンの形成を行う０
本発明の転写用マスクは、第１図に示すように、パター
ンの断面が台形に近い形とするものである。テーパーを
持つ金属パターンは、電離放射線の透過率、金属スパッ
タ時の薄膜の安定性、金属薄膜エツチングコントロール
等を考慮すると、パターンの高さｔは６００から３００
０人が好ましく、パターンの寸法ｌは１μｍ以下、テー
パ一部分χは２００人から１０００人が好ましい。
パターンの材質は、透明基板との密着性が良く、スパッ
タにより薄膜が形成しやすく、光の透過率が小さく、エ
ツチングがしやすく、形成されたパターンが化学的およ
び物理的に安定なものであればよい。例えばクロム、タ
ングステン、モリブデンシリサイド、金、タンタル、モ
リブデンなどを使用することが出来る。
タにより薄膜が形成しやすく、光の透過率が小さく、エ
ツチングがしやすく、形成されたパターンが化学的およ
び物理的に安定なものであればよい。例えばクロム、タ
ングステン、モリブデンシリサイド、金、タンタル、モ
リブデンなどを使用することが出来る。
またパターンの構造は、同一の成分からなる単層構造、
あるいは低反射層などを設けた多層構造であってもよい
。
あるいは低反射層などを設けた多層構造であってもよい
。
透明基板上に形成されたテーパーを持つ金属パターンを
転写用マスクを用いて、ウェハーなどにコーティングし
たフォトレジストに転写する場合、露光量とテーパ一部
の厚さに応じて透過率が変化するので、転写形成される
レジストパターンの線幅の制御が可能であり、露光量の
設定により設計線幅に近いレジストパターンを得ること
を可能とすることができるものである。これは第２図に
示すように、マスクパターンのエツジのテーパ一部分に
おいて、電離放射線の透過率の差が生じ、適正露光量分
の光を透過した部分までがレジストパターンとして形成
されるからである。
転写用マスクを用いて、ウェハーなどにコーティングし
たフォトレジストに転写する場合、露光量とテーパ一部
の厚さに応じて透過率が変化するので、転写形成される
レジストパターンの線幅の制御が可能であり、露光量の
設定により設計線幅に近いレジストパターンを得ること
を可能とすることができるものである。これは第２図に
示すように、マスクパターンのエツジのテーパ一部分に
おいて、電離放射線の透過率の差が生じ、適正露光量分
の光を透過した部分までがレジストパターンとして形成
されるからである。
以下、図面を用いて実施例を説明する。
第１図は本発明の転写用マスクの金属パターン部分の断
面図、第２図は本発明の転写用マスクを使用し、フォト
レジストを塗布した基板と密着させ露光している状態を
示す断面図、第３図は露光量の多少により形成されるレ
ジストパターンとの関係を示す図である。
面図、第２図は本発明の転写用マスクを使用し、フォト
レジストを塗布した基板と密着させ露光している状態を
示す断面図、第３図は露光量の多少により形成されるレ
ジストパターンとの関係を示す図である。
１は金属パターン、２は金属パターン・テーパ一部分、
３は透明基板、−４は電離放射線、５はフォトレジスト
、６はシリコンウェハー等の基板、７は露光量の少ない
場合、８は露光量の少ない場合に転写されたレジストパ
ターン、９は露光量の多い場合、１０は露光量の多い場
合に転写されたレジストパターンを示す。
３は透明基板、−４は電離放射線、５はフォトレジスト
、６はシリコンウェハー等の基板、７は露光量の少ない
場合、８は露光量の少ない場合に転写されたレジストパ
ターン、９は露光量の多い場合、１０は露光量の多い場
合に転写されたレジストパターンを示す。
通常の転写用マスク同様、石英等の低膨張で平面度の優
れた透明基板３上に、厚さ７００人のクロム膜をスパッ
タ法により成膜し、その上に電子線ネガ型レジストＣＭ
Ｓ−ＥＸ （東ソー■製）を０．３μｍの膜厚になるよ
うにスピンコーティング法で塗布する０次に電子線描画
装置にて、レジストパターンの線幅が０．３μｍになる
ようにＣＭＳ−ＥＸを電子線露光し、その後現像、デス
カムを行いクロム薄膜上に線幅０．３μｍのレジストパ
ターンマスクを形成する。
れた透明基板３上に、厚さ７００人のクロム膜をスパッ
タ法により成膜し、その上に電子線ネガ型レジストＣＭ
Ｓ−ＥＸ （東ソー■製）を０．３μｍの膜厚になるよ
うにスピンコーティング法で塗布する０次に電子線描画
装置にて、レジストパターンの線幅が０．３μｍになる
ようにＣＭＳ−ＥＸを電子線露光し、その後現像、デス
カムを行いクロム薄膜上に線幅０．３μｍのレジストパ
ターンマスクを形成する。
次に硝酸第２セリウムアンモンを主成分とする混合液中
でウェットエツチングを行う。
でウェットエツチングを行う。
硝酸第２セリウムアンモンを主成分とするエツチング液
を２０．０℃に設定し、その中に上記の基板を入れる。
を２０．０℃に設定し、その中に上記の基板を入れる。
このとき基板は液面に対して水平に静置させてお（、そ
して従来の適正エツチング時間５０秒より５秒短い４５
秒後にエツチングを終了させる。その後レジストパター
ンを剥膜しクロムパターン１を形成する。この台形形状
に近い断面の各寸法は下低が０．３μｍ上低が０．２２
μｍ１高さ０．０７μｍである。
して従来の適正エツチング時間５０秒より５秒短い４５
秒後にエツチングを終了させる。その後レジストパター
ンを剥膜しクロムパターン１を形成する。この台形形状
に近い断面の各寸法は下低が０．３μｍ上低が０．２２
μｍ１高さ０．０７μｍである。
次にＧａＡｓ基板上のＡＩ）］膜の上に、フォトレジス
トＡＺ１３５０３Ｆ （ヘキストジャパン■製）を膜厚
０．３μｍになるようにスピンコーティング法により塗
布し、この基板を上記転写用マスクと密着させ、紫外線
波長が４３０ ｎｍにおいて、露光量が２０ｍＪ／−か
ら３０ｍＪ／−の範囲で密着露光を行う、露光量２０ｍ
Ｊ／ｄのときは、線幅が０．３μｍのレジストパターン
が形成され、３０ｍＪ／ａｊのときは線幅が０．２２μ
ｍのレジストパターンが形成される。即ち同一の転写用
マスクを用い、２０ｍＪ／ｃｊから３０ｍＪ／−までの
範囲でフォトレジストを露光することにより、レジスト
パターンの線幅を０．３μｍから０．２２μｍまでの範
囲で制御することを可能にした。第２図は密着露光時の
断面の様子を示したもので、紫外線あるいは遠紫外線４
の矢印の長さは強度を表している。
トＡＺ１３５０３Ｆ （ヘキストジャパン■製）を膜厚
０．３μｍになるようにスピンコーティング法により塗
布し、この基板を上記転写用マスクと密着させ、紫外線
波長が４３０ ｎｍにおいて、露光量が２０ｍＪ／−か
ら３０ｍＪ／−の範囲で密着露光を行う、露光量２０ｍ
Ｊ／ｄのときは、線幅が０．３μｍのレジストパターン
が形成され、３０ｍＪ／ａｊのときは線幅が０．２２μ
ｍのレジストパターンが形成される。即ち同一の転写用
マスクを用い、２０ｍＪ／ｃｊから３０ｍＪ／−までの
範囲でフォトレジストを露光することにより、レジスト
パターンの線幅を０．３μｍから０．２２μｍまでの範
囲で制御することを可能にした。第２図は密着露光時の
断面の様子を示したもので、紫外線あるいは遠紫外線４
の矢印の長さは強度を表している。
第３図の（ａ）は露光量が少ない場合で、同図（ｂ）は
露光量が多い場合であり、ＡＺ１３５０のようなポジ型
フォトレジストの場合には、露光量が少ない場合には、
下低０．３μｍに近い太いレジストパターンが形成され
、露光量が多い場合には下低０．２２μｍに近い細かい
レジストパターンが形成される。
露光量が多い場合であり、ＡＺ１３５０のようなポジ型
フォトレジストの場合には、露光量が少ない場合には、
下低０．３μｍに近い太いレジストパターンが形成され
、露光量が多い場合には下低０．２２μｍに近い細かい
レジストパターンが形成される。
１μｍ以下のサブミクロンレジストパターンをフォトリ
ソグラフィーにより形成する際に、紫外線あるいは遠紫
外線等の露光量を変えることにより、線幅の制御が可能
となり、従来、設計線幅に近づけることが困難であった
サブミクロンレジストパターンの形成を、露光量を調整
することにより、設計線幅からのズレを少なくでき、寸
法精度を向上させることができる。これにより超ＬＳＩ
、ＳＡＷデバイス、ＦＥＴなどの高密度集積回路のサブ
ミクロンパターン、プラズマデイスプレィにおける電極
、隔壁パターンをフォトリソグラフィーで形成する際に
、従来よりも高精度のパターン寸法を得ることが出来る
という効果を有するものである。
ソグラフィーにより形成する際に、紫外線あるいは遠紫
外線等の露光量を変えることにより、線幅の制御が可能
となり、従来、設計線幅に近づけることが困難であった
サブミクロンレジストパターンの形成を、露光量を調整
することにより、設計線幅からのズレを少なくでき、寸
法精度を向上させることができる。これにより超ＬＳＩ
、ＳＡＷデバイス、ＦＥＴなどの高密度集積回路のサブ
ミクロンパターン、プラズマデイスプレィにおける電極
、隔壁パターンをフォトリソグラフィーで形成する際に
、従来よりも高精度のパターン寸法を得ることが出来る
という効果を有するものである。
第１図は本発明の転写用マスクの金属パターン部分の断
面図、第２図は本発明の転写用マスクを使用し、フォト
レジストを塗布した基板と密着させ露光している状態を
示す断面図、第３図は露光量と、それにより形成される
レジストパターン幅との関係を示す図である。 １は金属パターン、２は金属パターン・テーパ一部分、
３は透明基板、４は紫外線あるいは遠紫外線等、５はフ
ォトレジスト、６はシリコンウェハー等の基板、７は露
光量の少ない場合、８は露光量の少ない場合に転写され
たレジストパターン、９は露光量の多い場合、１０は露
光量の多い場合に転写されたレジストパターン〇 出 願 人 大日本印刷株式会社代理人 弁理士
内１）亘彦（外４名）第１図 第２図
面図、第２図は本発明の転写用マスクを使用し、フォト
レジストを塗布した基板と密着させ露光している状態を
示す断面図、第３図は露光量と、それにより形成される
レジストパターン幅との関係を示す図である。 １は金属パターン、２は金属パターン・テーパ一部分、
３は透明基板、４は紫外線あるいは遠紫外線等、５はフ
ォトレジスト、６はシリコンウェハー等の基板、７は露
光量の少ない場合、８は露光量の少ない場合に転写され
たレジストパターン、９は露光量の多い場合、１０は露
光量の多い場合に転写されたレジストパターン〇 出 願 人 大日本印刷株式会社代理人 弁理士
内１）亘彦（外４名）第１図 第２図
Claims (2)
- （１）透明基板上に金属パターンをエッチングにより形
成した転写用マスクにおいて、不充分なエッチング条件
でエッチングを行うことにより該金属パターンのエッジ
形状をテーパー状に形成したことを特徴とする転写用マ
スク。 - （２）基板上の金属パターンのエッジ形状がテーパー状
に形成された転写用マスクを、レジストを塗布した基板
に密着させて前記金属パターンを露光転写するにあたり
、電離放射線の照射量を変化させることにより、形成さ
れるレジストパターン寸法を制御可能としたことを特徴
とする請求項１記載の転写用マスクを使用した露光転写
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010271A JPH01185632A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 転写用マスク、およびこの転写用マスクを使用した露光転写方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010271A JPH01185632A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 転写用マスク、およびこの転写用マスクを使用した露光転写方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185632A true JPH01185632A (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=11745652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63010271A Pending JPH01185632A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | 転写用マスク、およびこの転写用マスクを使用した露光転写方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01185632A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05181259A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | フォトマスクおよびその製造方法 |
| US8034543B2 (en) * | 2005-12-07 | 2011-10-11 | GLOBAL FOUNDRIES Singapore Pte. Ltd. | Angled-wedge chrome-face wall for intensity balance of alternating phase shift mask |
| JP2012037687A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスクおよびその製造方法 |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP63010271A patent/JPH01185632A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05181259A (ja) * | 1991-09-05 | 1993-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | フォトマスクおよびその製造方法 |
| US8034543B2 (en) * | 2005-12-07 | 2011-10-11 | GLOBAL FOUNDRIES Singapore Pte. Ltd. | Angled-wedge chrome-face wall for intensity balance of alternating phase shift mask |
| JP2012037687A (ja) * | 2010-08-06 | 2012-02-23 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスクおよびその製造方法 |
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