JPH02166447A - 露光用マスクおよびその製造方法 - Google Patents
露光用マスクおよびその製造方法Info
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- JPH02166447A JPH02166447A JP63325077A JP32507788A JPH02166447A JP H02166447 A JPH02166447 A JP H02166447A JP 63325077 A JP63325077 A JP 63325077A JP 32507788 A JP32507788 A JP 32507788A JP H02166447 A JPH02166447 A JP H02166447A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/60—Substrates
-
- G—PHYSICS
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- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
-
- G—PHYSICS
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/76—Patterning of masks by imaging
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】
〔概 要〕
露光用のマスクに関し。
紫外線露光ないし遠紫外線露光に適した高解像性の露光
用マスクを従来より簡単な工程で製造可能とすることを
目的とし。
用マスクを従来より簡単な工程で製造可能とすることを
目的とし。
紫外線ないし遠紫外線を透過する材料から成る基板と、
該基板の所定領域に形成され可視領域ないし遠紫外領域
の光を吸収するカラーセンタから成るマスクパターンを
有することから構成される。
該基板の所定領域に形成され可視領域ないし遠紫外領域
の光を吸収するカラーセンタから成るマスクパターンを
有することから構成される。
本発明は、リソグラフィに用いられる露光用のマスクも
しくはレチクルに関する。
しくはレチクルに関する。
半導体集積回路の高密度化に伴って、サブミクロン領域
の露光技術が必須となりつつある。このために、高圧水
銀ランプから発生されるＧ線あるいはＸ線等を用いる従
来の紫外線露光法に代わって、より短波長のエキシマレ
ーザを光源とする露光技術が注目されている。エキシマ
レーザにおいては９例えばＸｅＣ１，ＫｒＦ、 ＡｒＦ
等の希ガスとハロゲンガスの２量体から、波長がそれぞ
れ３０６ｎａ、 ２４８ｎｓ、および１９８ｎ−の光が
誘導放出される。
の露光技術が必須となりつつある。このために、高圧水
銀ランプから発生されるＧ線あるいはＸ線等を用いる従
来の紫外線露光法に代わって、より短波長のエキシマレ
ーザを光源とする露光技術が注目されている。エキシマ
レーザにおいては９例えばＸｅＣ１，ＫｒＦ、 ＡｒＦ
等の希ガスとハロゲンガスの２量体から、波長がそれぞ
れ３０６ｎａ、 ２４８ｎｓ、および１９８ｎ−の光が
誘導放出される。
このうち、 ＸｅＣ１エキシマレーザからの波長３０６
ｎ−の誘導放出光は、波長３６５ｎ−の前記Ｘ線の光に
近いため、微細パターンの露光に用いる利点が少ない、
したがって、ＫｒＦあるいはＡｒＦエキシマレーザがそ
れぞれ放出する波長２４８ｎ−および１９８ｎｍのよう
な、遠紫外線（Ｄｅｅｐ−ＵＶ）と呼ばれるより短波長
の光が微細パターンの露光用に有用視されている。
ｎ−の誘導放出光は、波長３６５ｎ−の前記Ｘ線の光に
近いため、微細パターンの露光に用いる利点が少ない、
したがって、ＫｒＦあるいはＡｒＦエキシマレーザがそ
れぞれ放出する波長２４８ｎ−および１９８ｎｍのよう
な、遠紫外線（Ｄｅｅｐ−ＵＶ）と呼ばれるより短波長
の光が微細パターンの露光用に有用視されている。
露光用マスクないしはレチクルの製造は１通常。
光を透過するメンブレン上に形成されたクロムあるいは
酸化クロム等から成る光吸収性の薄膜上に塗布されたレ
ジスト層を紫外線露光法あるいは電子ビーム露光法を用
いて選択的に感光させることにより所定のレジストパタ
ーンを形成し、このレジストパターンをマスクとして前
記クロムまたは酸化クロム薄膜を選択的にエツチングし
てマスクパターンが形成されるように、光吸収性薄膜の
形成およびそのリソグラフ工程等の複雑な工程を必要と
する。
酸化クロム等から成る光吸収性の薄膜上に塗布されたレ
ジスト層を紫外線露光法あるいは電子ビーム露光法を用
いて選択的に感光させることにより所定のレジストパタ
ーンを形成し、このレジストパターンをマスクとして前
記クロムまたは酸化クロム薄膜を選択的にエツチングし
てマスクパターンが形成されるように、光吸収性薄膜の
形成およびそのリソグラフ工程等の複雑な工程を必要と
する。
また、形成されたマスクパターンの精度は、そのエツチ
ング時にマスクとなるレジストパターンの精度および光
吸収性薄膜のエツチング精度の影響を受ける。
ング時にマスクとなるレジストパターンの精度および光
吸収性薄膜のエツチング精度の影響を受ける。
一方、上記のような短波長光を用いる場合、光吸収が大
きくなるため、露光雰囲気、投影レンズ等の露光光学系
の構成材料、および、マスクパターンが形成されるマス
ク基板を構成する材料の選択条件が厳しくなる。とくに
、遠紫外線の照射によってこれらの構成材料に格子欠陥
が生じ、これがカラーセンタとなって光透過率の低下を
生じる問題がある。
きくなるため、露光雰囲気、投影レンズ等の露光光学系
の構成材料、および、マスクパターンが形成されるマス
ク基板を構成する材料の選択条件が厳しくなる。とくに
、遠紫外線の照射によってこれらの構成材料に格子欠陥
が生じ、これがカラーセンタとなって光透過率の低下を
生じる問題がある。
本発明は、上記のような遠紫外線あるいはＸ線の照射に
より発生する１通常は好ましくないとされるカラーセン
タをマスクパターンとして利用する着想に基づくもので
、上記従来のマスクパターンの製造における問題点を解
決することを目的とする。
より発生する１通常は好ましくないとされるカラーセン
タをマスクパターンとして利用する着想に基づくもので
、上記従来のマスクパターンの製造における問題点を解
決することを目的とする。
上記目的は、紫外線ないし遠紫外線を透過する材料から
成る基板と、該基板の所定領域に形成され可視領域ない
し遠紫外領域の光を吸収するカラーセンタから成るマス
クパターンを有することを特徴とする露光用マスク本発
明に係る露光用マスクによって達成される。
成る基板と、該基板の所定領域に形成され可視領域ない
し遠紫外領域の光を吸収するカラーセンタから成るマス
クパターンを有することを特徴とする露光用マスク本発
明に係る露光用マスクによって達成される。
本発明は、 ＬｉＦやＣａＰｌ等のごときアルカリ金属
またはアルカリ土類金属のハロゲン化物に発生したカラ
ーセンタを紫外線露光における吸収体として利用するも
のである。すなわち、紫外線ないし遠紫外線に対して高
い透過率を示すＣａ’Ｐ３基板等の所定領域に遠紫外線
あるいはＸ線を選択的に照射してカラーセンタ（色中心
）を発生させる。カラーセンタは１通常、可視領域ない
し遠紫外領域の光を吸収するので、これを所望のパター
ンに形成すれば、クロム薄膜あるいは酸化クロム薄膜に
代わる光吸収性のマスクパターンとして利用することが
できる。
またはアルカリ土類金属のハロゲン化物に発生したカラ
ーセンタを紫外線露光における吸収体として利用するも
のである。すなわち、紫外線ないし遠紫外線に対して高
い透過率を示すＣａ’Ｐ３基板等の所定領域に遠紫外線
あるいはＸ線を選択的に照射してカラーセンタ（色中心
）を発生させる。カラーセンタは１通常、可視領域ない
し遠紫外領域の光を吸収するので、これを所望のパター
ンに形成すれば、クロム薄膜あるいは酸化クロム薄膜に
代わる光吸収性のマスクパターンとして利用することが
できる。
カラーセンタから成るパターンは、基板を構成するＣａ
ｂ、等の結晶における格子原子（またはイオン）が、遠
紫外線あるいはＸ線の照射光により格子位置を変えたり
、電子を放出または捕獲して高エネルギーレベルの状態
に励起されるために生じた原子レベルの挙動に基づくも
のである。したがって、形成されたパターンはきわめて
解像性が高く、また、基板表面には何等の凹凸を生じな
い。
ｂ、等の結晶における格子原子（またはイオン）が、遠
紫外線あるいはＸ線の照射光により格子位置を変えたり
、電子を放出または捕獲して高エネルギーレベルの状態
に励起されるために生じた原子レベルの挙動に基づくも
のである。したがって、形成されたパターンはきわめて
解像性が高く、また、基板表面には何等の凹凸を生じな
い。
したがって、高解像性のマスクパターンを得ることがで
きる。
きる。
また、従来の露光用マスクにおけるように、クロム薄膜
等の基板とは異種の光吸収物質層の形成。
等の基板とは異種の光吸収物質層の形成。
および、この層を選択エツチングするためのレジストマ
スクの形成、エツチング等の工程を必要とせず、露光用
マスクの製造工程が著しく簡略化される。さらに、カラ
ーセンタは熱処理によって消去できるので、マスクを作
製後、パターンの修正（一部削除あるいは追加）および
マスクの再生が容易に行えるという特徴がある。
スクの形成、エツチング等の工程を必要とせず、露光用
マスクの製造工程が著しく簡略化される。さらに、カラ
ーセンタは熱処理によって消去できるので、マスクを作
製後、パターンの修正（一部削除あるいは追加）および
マスクの再生が容易に行えるという特徴がある。
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の露光用マスクの製造方法を説明するた
めの要部断面図であって、光吸収性の所定の原パターン
２が形成された原パターン露光用マスク１に対向して、
紫外線ないしは遠紫外線に対して高い透過率を示す基板
３を配置し、原パターン露光用マスクｌの背面から１例
えばＫｒＦエキシマレーザから発生する波長２４８ｎ−
の遠紫外線４を照射する。その結果、原パターン２の開
口部を通過した遠紫外線４により、基板３の内部にカラ
ーセンタが生じる。このカラーセンタは、遠紫外線４よ
り長波長の遠紫外線または紫外線に対して光吸収性を示
しす、したがって、基板３内部には。
めの要部断面図であって、光吸収性の所定の原パターン
２が形成された原パターン露光用マスク１に対向して、
紫外線ないしは遠紫外線に対して高い透過率を示す基板
３を配置し、原パターン露光用マスクｌの背面から１例
えばＫｒＦエキシマレーザから発生する波長２４８ｎ−
の遠紫外線４を照射する。その結果、原パターン２の開
口部を通過した遠紫外線４により、基板３の内部にカラ
ーセンタが生じる。このカラーセンタは、遠紫外線４よ
り長波長の遠紫外線または紫外線に対して光吸収性を示
しす、したがって、基板３内部には。
このようなカラーセンタを要素として成るマスクパター
ン５が形成されたことになる。マスクパターン５は、原
パターン２とはポジーネガの関係にある。
ン５が形成されたことになる。マスクパターン５は、原
パターン２とはポジーネガの関係にある。
基板３としては、紫外線露光用マスクを製造する場合に
は９例えば石英（Ｓｉ（ｈ）を用いることができ、遠紫
外線露光用マスクを製造する場合には。
は９例えば石英（Ｓｉ（ｈ）を用いることができ、遠紫
外線露光用マスクを製造する場合には。
例えばＣａＦ、、 ＢａＦ、等のアルカリ土類金属のハ
ロゲン化物、または、ＬｉＦのようなアルカリ金属のハ
ロゲン化物から成る基板を用いる。
ロゲン化物、または、ＬｉＦのようなアルカリ金属のハ
ロゲン化物から成る基板を用いる。
原パターン露光用マスク基板１としては石英板を用い、
この上に９例えばクロム薄膜を堆積し。
この上に９例えばクロム薄膜を堆積し。
これをＥＢ露光法あるいは紫外線露光法により形成した
レジストパターンをマスクとしてエツチングすることに
より原パターン２を形成する。基板３にマスクパターン
５を形成する際に、原パターン露光用マスク基板１にも
カラーセンタが発生し。
レジストパターンをマスクとしてエツチングすることに
より原パターン２を形成する。基板３にマスクパターン
５を形成する際に、原パターン露光用マスク基板１にも
カラーセンタが発生し。
次第に透過率が低下しても差支えない、なぜならば、原
パターン露光用マスク基板ｌには全面に遠紫外線露光が
照射されるので、カラーセンタが発生したとしても、マ
スクパターン５のコントラスト比が所定の値に達するま
での時間が長くなるだけである。なお、遠紫外線４の代
わりに、軟Ｘ線を用いてもよいことは言うまでもない。
パターン露光用マスク基板ｌには全面に遠紫外線露光が
照射されるので、カラーセンタが発生したとしても、マ
スクパターン５のコントラスト比が所定の値に達するま
での時間が長くなるだけである。なお、遠紫外線４の代
わりに、軟Ｘ線を用いてもよいことは言うまでもない。
第２図は軟Ｘ線を用いて第１図における基板３と同様の
基板にカラーセンタから成るマスクパターンを形成する
例を示す要部断面図である０図において、原パターン露
光用マスク基板１１は、その周辺が図示しない支持枠に
固定された。 Ｓｔ、 Ｓｉｎｇ。
基板にカラーセンタから成るマスクパターンを形成する
例を示す要部断面図である０図において、原パターン露
光用マスク基板１１は、その周辺が図示しない支持枠に
固定された。 Ｓｔ、 Ｓｉｎｇ。
５ｉＪａ＋あるいはＳｉＣ等のＸ線透過性材料から成る
メンブレンであり、この上にＡｕ、 Ｔａ等のＸ線吸収
性材料から成る原パターン１２が形成されている。
メンブレンであり、この上にＡｕ、 Ｔａ等のＸ線吸収
性材料から成る原パターン１２が形成されている。
原パターン露光用マスク基板１１に対向して、前記実施
例と同様に、 ＣａＦｇ等から成る基板１３が配置され
、原パターン露光用マスク基板１１の背面から。
例と同様に、 ＣａＦｇ等から成る基板１３が配置され
、原パターン露光用マスク基板１１の背面から。
軟Ｘ線１４を照射する。その結果、基板１３中に原パタ
ーン１２に対応して発生したカラーセンタから成るマス
クパターン１５が形成される。
ーン１２に対応して発生したカラーセンタから成るマス
クパターン１５が形成される。
上記において、原パターン露光用マスクにおけるＸ線透
過部と遮蔽部とのコントラスト、すなわち、原パターン
露光用マスク基板１１の透過率と原パターン露光用マス
ク基板１１の透過率および原パターン１２の透過率の和
の比が１０以上となるように原パターン１２を構成する
Ａｕ膜等の厚さが決められる。また、原パターン１２と
基板１３との間に１０〜４０μ園程度の距離を設けて軟
Ｘ線１４を照射する。軟Ｘ線１４の光源としては、シン
クロトロン放射光の５〜１０人の領域の光を用いること
ができる。
過部と遮蔽部とのコントラスト、すなわち、原パターン
露光用マスク基板１１の透過率と原パターン露光用マス
ク基板１１の透過率および原パターン１２の透過率の和
の比が１０以上となるように原パターン１２を構成する
Ａｕ膜等の厚さが決められる。また、原パターン１２と
基板１３との間に１０〜４０μ園程度の距離を設けて軟
Ｘ線１４を照射する。軟Ｘ線１４の光源としては、シン
クロトロン放射光の５〜１０人の領域の光を用いること
ができる。
第３図は２本発明の露光用マスクにおけるマスクパター
ンの部分平面図であって、カラーセンタから形成された
マスクパターン５には、突起状の欠陥５１および欠損部
分５２が存在する例を示す。
ンの部分平面図であって、カラーセンタから形成された
マスクパターン５には、突起状の欠陥５１および欠損部
分５２が存在する例を示す。
本発明の方法によれば、突起状欠陥５１に対して。
集束されたレーザビーム６を選択的に照射し、前記基板
３の温度を２００〜５００°Ｃに加熱する。その結果、
突起状欠陥５１を形成しているカラーセンタが消滅し、
突起状欠陥５１は消去される。レーザビーム６の光源と
しては、ＣＯ，レーザ、 ＹＡＧレーザを用いることが
できる。一方、欠損部分５２に対して、波長２４８ｎ−
の遠紫外線を選択的に照射することにより、欠損部分５
２にカラーセンタが発生し。
３の温度を２００〜５００°Ｃに加熱する。その結果、
突起状欠陥５１を形成しているカラーセンタが消滅し、
突起状欠陥５１は消去される。レーザビーム６の光源と
しては、ＣＯ，レーザ、 ＹＡＧレーザを用いることが
できる。一方、欠損部分５２に対して、波長２４８ｎ−
の遠紫外線を選択的に照射することにより、欠損部分５
２にカラーセンタが発生し。
欠損部分５２に所定のマスクパターンが追加される。
遠紫外線光源としては、エキシマレーザを用い。
これを欠損部分５２に対応する開口が設けれたマスクを
通じて選択照射するか、あるいは、集束ビームとして選
択照射すればよい。
通じて選択照射するか、あるいは、集束ビームとして選
択照射すればよい。
上記のようにして、カラーセンタから形成されたマスク
パターンの修正が容易に実施できる。なお、上記のよう
な欠陥部に限らず、基板３の所定位置における所望のパ
ターンの書き換え等の修正も包含されることは言うまで
もない、また、基板３全体を熱処理して、この内部に形
成されているすべてのマスクパターン５を消去すること
により。
パターンの修正が容易に実施できる。なお、上記のよう
な欠陥部に限らず、基板３の所定位置における所望のパ
ターンの書き換え等の修正も包含されることは言うまで
もない、また、基板３全体を熱処理して、この内部に形
成されているすべてのマスクパターン５を消去すること
により。
基板３を再利用できることも勿論である。
本明細書においては、“露光用マスク”なる用語を用い
たが５本発明の性質からして１通常、縮小投影露光法に
用いられるレチクルも包含されることは言うまでもない
。
たが５本発明の性質からして１通常、縮小投影露光法に
用いられるレチクルも包含されることは言うまでもない
。
〔発明の効果］
本発明によれば、高解像性の露光用マスクを少ない工程
で製造可能とする効果がある。
で製造可能とする効果がある。
第１図は本発明の露光用マスクの製造工程を説明するた
めの要部断面図。 第２図は軟Ｘ線を用いてカラーセンタから成るマスクパ
ターンを形成する例を示す要部断面図。 第３図は本発明の露光用マスクにおけるマスクパターン
修正方法を説明するための部分平面図である。 図において。 １と１１は原パターン露光用マスク基板。 ２と１２は原パターン。 ３と１３は基板。 ４は遠紫外線。 ５と１５はマスクパターン。 ６はレーザビーム。 １４は軟Ｘ線。 ５１は突起状欠陥。 ５２は欠損部分。 である。 ！ ！ ｊ Ｌ ト令 本発明の４光用マスク／）梨造工程 第 １ 図 第 ３ 図
めの要部断面図。 第２図は軟Ｘ線を用いてカラーセンタから成るマスクパ
ターンを形成する例を示す要部断面図。 第３図は本発明の露光用マスクにおけるマスクパターン
修正方法を説明するための部分平面図である。 図において。 １と１１は原パターン露光用マスク基板。 ２と１２は原パターン。 ３と１３は基板。 ４は遠紫外線。 ５と１５はマスクパターン。 ６はレーザビーム。 １４は軟Ｘ線。 ５１は突起状欠陥。 ５２は欠損部分。 である。 ！ ！ ｊ Ｌ ト令 本発明の４光用マスク／）梨造工程 第 １ 図 第 ３ 図
Claims (4)
- （１）紫外線ないし遠紫外線を透過する材料から成る基
板と、 該基板の所定領域に形成され可視領域ないし遠紫外領域
の光を吸収するカラーセンタから成るマスクパターンを
有することを特徴とする露光用マスク。 - （２）前記基板の所定の部位に選択的に遠紫外線または
Ｘ線を照射することにより該部位にカラーセンタから成
るマスクパターンを形成することを特徴とする請求項１
の露光用マスクの製造方法。 - （３）前記基板における紫外ないし遠紫外領域を透過さ
せるべき部位に形成されたカラーセンタを選択的に加熱
することによって該部位に形成されている該カラーセン
タを消去することを特徴とする請求項１の露光用マスク
の製造方法。 - （４）請求項１記載の露光用マスク全体を加熱すること
によって、該露光用マスクに形成されているマスクパタ
ーンを消去したのち、請求項２記載の方法を用いて、前
記基板に新たなマスクパターンを形成することを特徴と
する露光用マスクの製造方法。
Priority Applications (4)
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| JP63325077A JPH02166447A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 露光用マスクおよびその製造方法 |
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| JP63325077A JPH02166447A (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 露光用マスクおよびその製造方法 |
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