JPH0293537A - フォトマスク - Google Patents
フォトマスクInfo
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- JPH0293537A JPH0293537A JP63246401A JP24640188A JPH0293537A JP H0293537 A JPH0293537 A JP H0293537A JP 63246401 A JP63246401 A JP 63246401A JP 24640188 A JP24640188 A JP 24640188A JP H0293537 A JPH0293537 A JP H0293537A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、フォトマスクに係り、特に微細パターンの形
成に用いられるフォトマスクに関する。
成に用いられるフォトマスクに関する。
（従来の技術）
所望の遮光パターンを形成してなるマスクを介して、基
板上に光照射を行い、微細パターンを転写する技術は、
半導体製造分野において広く用いられている技術である
。
板上に光照射を行い、微細パターンを転写する技術は、
半導体製造分野において広く用いられている技術である
。
このようなパターン転写技術は、近年、著しく発達し、
ｍ細なパターンを得ることができるようになっている。
ｍ細なパターンを得ることができるようになっている。
しかしながら、転写装置の性能限界近傍の解像力を必要
とするパターンについては、パターンに対する忠実性が
低下してくるという問題がある。
とするパターンについては、パターンに対する忠実性が
低下してくるという問題がある。
例えば、フォトレジストを塗布した半導体基板表面に、
所望の遮光パターンを形成してなるマスクを介して、光
照射を行い、微細パターンを転写し、微細寸法のホール
などの形成を行う場合、パターン寸法の大きいパターン
の場合に比べ、適性露光量が著しく変化したり、良好な
断面形状をもつレジストパターンを得ることができない
という問題があった。
所望の遮光パターンを形成してなるマスクを介して、光
照射を行い、微細パターンを転写し、微細寸法のホール
などの形成を行う場合、パターン寸法の大きいパターン
の場合に比べ、適性露光量が著しく変化したり、良好な
断面形状をもつレジストパターンを得ることができない
という問題があった。
特に、ポジ型レジストを用いてホールを形成するような
パターン加工においては、パターン寸法に依存して、形
成されるパターンの寸法誤差が著しく変化するという問
題があった。
パターン加工においては、パターン寸法に依存して、形
成されるパターンの寸法誤差が著しく変化するという問
題があった。
これは、パターン寸法の微小なホールを形成するような
場合、遮光パターンの開口領域（透光性領域）を透過し
てくる光量が十分でないためと考えられる。
場合、遮光パターンの開口領域（透光性領域）を透過し
てくる光量が十分でないためと考えられる。
また、寸法の比較的大きいパターンにおいてもパターン
エツジをシャープに形成することができず、この転写パ
ターンを耐エツチング性マスクを用いて、エツチングを
行うような場合、パターン不良を生じやすいという問題
もあった。
エツジをシャープに形成することができず、この転写パ
ターンを耐エツチング性マスクを用いて、エツチングを
行うような場合、パターン不良を生じやすいという問題
もあった。
（発明が解決しようとする課題）
このように、＠細寸法のパターン形成を行う場合に不良
を生じるのみならず、寸法の比較的大きいパターンにお
いてもパターンエツジをシャープに形成することができ
ないという問題があった。
を生じるのみならず、寸法の比較的大きいパターンにお
いてもパターンエツジをシャープに形成することができ
ないという問題があった。
本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、パターン
寸法に依存することなく一定の光量で忠実なパターン転
写を行うことのできるフォトマスクを堤供することを目
的とする。
寸法に依存することなく一定の光量で忠実なパターン転
写を行うことのできるフォトマスクを堤供することを目
的とする。
（課Ｕを解決するための手段）
そこで本発明では、透光性基板上に遮光性材料からなる
マスクパターンを配設してなるフォトマスクにおいて、
開口部およびその外縁部近傍の透光性基板に凹部を形成
し、この凹部内に基板を構成する第１の透光性材料より
も屈折率の大きい第２の材料を充填するようにしている
。
マスクパターンを配設してなるフォトマスクにおいて、
開口部およびその外縁部近傍の透光性基板に凹部を形成
し、この凹部内に基板を構成する第１の透光性材料より
も屈折率の大きい第２の材料を充填するようにしている
。
また本発明では、透光性基板上に遮光性材料からなるマ
スクパターンを配設してなるフォトマスクにおいて、開
口部およびその近傍の基板表面に凹部を形成するように
している。
スクパターンを配設してなるフォトマスクにおいて、開
口部およびその近傍の基板表面に凹部を形成するように
している。
（作用）
本発明の第１の構成によれば、開口部およびその外縁部
近傍を基板を構成する第１の透光性材料よりも屈折率の
大きい第２の材料で形成することにより、本来なら、遮
光性材料に当たってマスクを透過しない光も、第１の材
料から第２の材料に入射する時、屈折し、開口部周縁に
集光されるため、パターンエツジとなる領域により多く
の光量を集光することができ、パターンエツジのシャー
プな像を形成することか可能となるうえ、微細パターン
についても忠実なパターン形成をおこなうことができる
。
近傍を基板を構成する第１の透光性材料よりも屈折率の
大きい第２の材料で形成することにより、本来なら、遮
光性材料に当たってマスクを透過しない光も、第１の材
料から第２の材料に入射する時、屈折し、開口部周縁に
集光されるため、パターンエツジとなる領域により多く
の光量を集光することができ、パターンエツジのシャー
プな像を形成することか可能となるうえ、微細パターン
についても忠実なパターン形成をおこなうことができる
。
また本発明の第２の構成によれば、開口部およびその外
縁部近傍における基板表面に凹部を形成することにより
、本来なら、遮光性材料に当たってマスクを透過しない
光も、透光性の基板材料から空気中（真空に近い条件下
で露光されることも多いが・・・その場合は真空中）に
入射する時、反射し、開口部周縁に集光されるため、パ
ターンエツジとなる領域により多くの光量を集光するこ
とができ、パターンエツジのシャープな像を形成するこ
とが可能となるうえ、１ｆｉＡＩパターンについても忠
実なパターン形成をおこなうことができる。
縁部近傍における基板表面に凹部を形成することにより
、本来なら、遮光性材料に当たってマスクを透過しない
光も、透光性の基板材料から空気中（真空に近い条件下
で露光されることも多いが・・・その場合は真空中）に
入射する時、反射し、開口部周縁に集光されるため、パ
ターンエツジとなる領域により多くの光量を集光するこ
とができ、パターンエツジのシャープな像を形成するこ
とが可能となるうえ、１ｆｉＡＩパターンについても忠
実なパターン形成をおこなうことができる。
（実施例）
次に、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明実施例のフォトマスクの断面を示す図で
ある。
ある。
このフォトマスクは、透光性の石英基板１の表面に形成
されたクロム薄膜と酸ｊヒフロム薄膜との積層膜からな
る遮光膜パターン２とからなり、該遮光膜パターン２の
開口部およびその外縁部近傍の基板表面に凹部りを形成
し、この凹部内にノボラック樹脂３を充填してなるもの
である。
されたクロム薄膜と酸ｊヒフロム薄膜との積層膜からな
る遮光膜パターン２とからなり、該遮光膜パターン２の
開口部およびその外縁部近傍の基板表面に凹部りを形成
し、この凹部内にノボラック樹脂３を充填してなるもの
である。
次に、このフォトマスクの製造工程について説明する。
まず、第２図（ａ）に示すように、透光性の石英基板１
の表面にスパッタリンク法により、クロム薄膜と酸化ク
ロム薄膜との積層膜からなる遮光膜２′を形成したのち
、電子ビーム露光法によりレジストパターンＲを形成す
る。
の表面にスパッタリンク法により、クロム薄膜と酸化ク
ロム薄膜との積層膜からなる遮光膜２′を形成したのち
、電子ビーム露光法によりレジストパターンＲを形成す
る。
次いで、第２図ｆｂ）に示すように、このレジストパタ
ーンをマスクとして遮光Ｈ２′を、を用いた等方性エツ
チングにより、パターニングする。このとき、ややオー
バーエツチングになるように条件設定をし、該遮光膜パ
ターン２の開口部およびその外縁部近傍の基板表面をも
エツチングし、凹部りを形成する。
ーンをマスクとして遮光Ｈ２′を、を用いた等方性エツ
チングにより、パターニングする。このとき、ややオー
バーエツチングになるように条件設定をし、該遮光膜パ
ターン２の開口部およびその外縁部近傍の基板表面をも
エツチングし、凹部りを形成する。
こののち、第２図（Ｃ）に示すように、レジストパター
ンＲを除去した後、基板１の表面全体に膜厚１μｍとな
るようにノボラック樹脂膜３を塗布し、硬化させる。
ンＲを除去した後、基板１の表面全体に膜厚１μｍとな
るようにノボラック樹脂膜３を塗布し、硬化させる。
以下、このようにして形成されたフォトマスクを用いシ
リコン基板上に形成された酸化シリコン膜のパターン形
成グのためのレジストパターンの形成を行う場合につい
て説明する。
リコン基板上に形成された酸化シリコン膜のパターン形
成グのためのレジストパターンの形成を行う場合につい
て説明する。
まず、表面に膜厚０．８μｍの酸化シリコン膜１１を形
成してなるシリコン基板１０の表面に、膜厚１，４１μ
ｍとなるようにスピンコード法によりポジ型のフォトレ
ジスト膜１２（たとえば、ＰＦＲ−７７５０：日本合成
ゴム族）を塗布したものを縮小投影露光装置の基台上に
設置すると共に前記工程で形成したフォトマスクをマス
ク台に設置し、位置決めを行った後、４７５ｍＪ／ｃｎ
”のエネルギーの光を照射し、第３図１ａ）に模式図を
示すように、フォトレジストｗＡ１２の露光を行う。
成してなるシリコン基板１０の表面に、膜厚１，４１μ
ｍとなるようにスピンコード法によりポジ型のフォトレ
ジスト膜１２（たとえば、ＰＦＲ−７７５０：日本合成
ゴム族）を塗布したものを縮小投影露光装置の基台上に
設置すると共に前記工程で形成したフォトマスクをマス
ク台に設置し、位置決めを行った後、４７５ｍＪ／ｃｎ
”のエネルギーの光を照射し、第３図１ａ）に模式図を
示すように、フォトレジストｗＡ１２の露光を行う。
こののち、現像液（たとえば、ＮＭＤ−Ｗ：東京応化製
）に６０秒間浸漬し、現像を行う。
）に６０秒間浸漬し、現像を行う。
このようにして、第３図（ｂ）に示すように、シリコン
基板１０表面の酸化シリコンＷＡｌｌ上に高精度のレジ
ストパターン１２が形成される。
基板１０表面の酸化シリコンＷＡｌｌ上に高精度のレジ
ストパターン１２が形成される。
そして轟後にこのレジストパターンをマスクとして、第
３図（Ｃ）に示すように、異方性エツチングにより酸化
シリコン膜のエツチングをおこなう。
３図（Ｃ）に示すように、異方性エツチングにより酸化
シリコン膜のエツチングをおこなう。
この結果、０，５５μｍのホールパターンＨもフォトマ
スクのパターンに忠実に精度良く形成されることがわか
った。
スクのパターンに忠実に精度良く形成されることがわか
った。
これは、第１図に示したように、光りが石英基板１とこ
れよりも屈折率の大きいノボラック樹脂との界面で屈折
し、遮光膜パターンの開口部１１の方に集光され、第４
図（ａ）にレジスト表面の受けるエネルギー強度とマス
クパターンとの関係を示すように、開口部の周縁近傍の
光強度が従来に比べ増大するためと考えられる。
れよりも屈折率の大きいノボラック樹脂との界面で屈折
し、遮光膜パターンの開口部１１の方に集光され、第４
図（ａ）にレジスト表面の受けるエネルギー強度とマス
クパターンとの関係を示すように、開口部の周縁近傍の
光強度が従来に比べ増大するためと考えられる。
比較のために、第４図（ｂ）に従来ＰＡ１のフォトマス
クを用いた場合のレジスト表面の受けるエネルギー強度
とフォトマスクのマスクパターンとの関１系を示す。
クを用いた場合のレジスト表面の受けるエネルギー強度
とフォトマスクのマスクパターンとの関１系を示す。
これら第４図１ａ）および第４図ｔｂ）の比較からも明
らかなように、本発明のフォトマスクの場合従来に比べ
、フォトマスクの遮光膜パターンエツジ近傍がうける光
エネルギー強度が大幅に増大していることがわかる。
らかなように、本発明のフォトマスクの場合従来に比べ
、フォトマスクの遮光膜パターンエツジ近傍がうける光
エネルギー強度が大幅に増大していることがわかる。
なお、前記実施例では、凹部に充填されているだけでな
く、遮光膜パターン表面にもノボラック樹脂３が塗布さ
れている例について説明したが、第５図に第２の実施例
を示すように、凹部にのみノボラック樹脂３を充填する
ようにしてもよい。
く、遮光膜パターン表面にもノボラック樹脂３が塗布さ
れている例について説明したが、第５図に第２の実施例
を示すように、凹部にのみノボラック樹脂３を充填する
ようにしてもよい。
また、第６図に第３の実施例を示すように、前記凹部へ
のノボラック樹脂３の充填を行なわず、遮光膜パターン
開口部およびその周縁部の石英基板表面に凹部ｈ２を形
成するだけにしてもよい。
のノボラック樹脂３の充填を行なわず、遮光膜パターン
開口部およびその周縁部の石英基板表面に凹部ｈ２を形
成するだけにしてもよい。
このフォトマスクは、第１の実施例と同様に凹部をエツ
チングにより形成すればよいが、凹部のエツジＥをシャ
ープにするために、凹部形成のための基板のエツチング
に際し、フッ素系ガスまたは塩素系ガスを用いた反応性
イオンエンチングまたはアルゴンスパッタリング等を用
いるようにする。
チングにより形成すればよいが、凹部のエツジＥをシャ
ープにするために、凹部形成のための基板のエツチング
に際し、フッ素系ガスまたは塩素系ガスを用いた反応性
イオンエンチングまたはアルゴンスパッタリング等を用
いるようにする。
このフォトマスクの場合、開口部周縁近傍の光しは石英
基板表面の凹部で反射し、開口部内に集光せしめられ、
パターンエツジ近傍の光エネルギー強度が高められ、微
細パターンに対しても寸法精度の良好なパターン形成が
可能となる。
基板表面の凹部で反射し、開口部内に集光せしめられ、
パターンエツジ近傍の光エネルギー強度が高められ、微
細パターンに対しても寸法精度の良好なパターン形成が
可能となる。
なお、これらの実施例において、石英基板表面の凹部の
断面形状は、必要に応じて、適宜変形可能である。
断面形状は、必要に応じて、適宜変形可能である。
また、透光性基板および遮光膜パターンの材料について
は、実施例に限定されることなく適宜変更可能である。
は、実施例に限定されることなく適宜変更可能である。
以上説明してきたように、本発明によれば、遮光膜パタ
ーンの開口部およびその外縁部近傍を、基板を構成する
第１の透光性材料よりも屈折率の大きい第２の材料で構
成しているため、パターンエツジとなる領域に多くの光
量を集光することができ、パターンエツジのシャープな
像を形成することが可能となるうえ、微細パターンにつ
いても忠実なパターン形成をおこなうことができる。
ーンの開口部およびその外縁部近傍を、基板を構成する
第１の透光性材料よりも屈折率の大きい第２の材料で構
成しているため、パターンエツジとなる領域に多くの光
量を集光することができ、パターンエツジのシャープな
像を形成することが可能となるうえ、微細パターンにつ
いても忠実なパターン形成をおこなうことができる。
また本発明の第２の構成によれば、遮光膜パターンの開
口部およびその外縁部近傍における基板表面に凹部を形
成するようにしているため、パターンエツジとなる領域
により多くの光量を集光することかでき、パターンエツ
ジのシャープな像を形成することが可能となるうえ、微
細パターンについても忠実なパターン形成を行うことが
できる。
口部およびその外縁部近傍における基板表面に凹部を形
成するようにしているため、パターンエツジとなる領域
により多くの光量を集光することかでき、パターンエツ
ジのシャープな像を形成することが可能となるうえ、微
細パターンについても忠実なパターン形成を行うことが
できる。
第１図は本発明実施例のフォトマスクを示す図、第２図
（ａ）乃至第２図（Ｃ）は本発明実施例のフォトマスク
の製造工程図、第３図ｆａ）乃至第３図（Ｃ）は本発明
実施例のフォトマスクを用いたレジストパターンの形成
工程図、第４図１ａ）および第４図（ｂ）はそれぞれ本
発明実施例および従来例のフォトマスクを用いた場合の
基板表面の光強度とパターンとの関係を示す図、第５図
および第６図はそれぞれ本発明の第２および第３の実施
例のフォトマスクを示す図である。 １・・・石英基板、２・・・遮光膜、３・・・ノボラッ
ク樹脂、ｌＯ・・・シリコン基板、１１・・・酸化シリ
コン膜、１２・・・レジスト膜、ｈ、ｈ２・・・凹部、
Ｈ・・・ホールパターン、Ｌ・・・光。 第 図（ａ） 第 図（ｂ） 第 図 （ｃ） 第 図 第 図 手続補正書 （自発） ６゜ 補正の内容 本願明細漠の第６ページ第１ ８行目乃至第（９行
（ａ）乃至第２図（Ｃ）は本発明実施例のフォトマスク
の製造工程図、第３図ｆａ）乃至第３図（Ｃ）は本発明
実施例のフォトマスクを用いたレジストパターンの形成
工程図、第４図１ａ）および第４図（ｂ）はそれぞれ本
発明実施例および従来例のフォトマスクを用いた場合の
基板表面の光強度とパターンとの関係を示す図、第５図
および第６図はそれぞれ本発明の第２および第３の実施
例のフォトマスクを示す図である。 １・・・石英基板、２・・・遮光膜、３・・・ノボラッ
ク樹脂、ｌＯ・・・シリコン基板、１１・・・酸化シリ
コン膜、１２・・・レジスト膜、ｈ、ｈ２・・・凹部、
Ｈ・・・ホールパターン、Ｌ・・・光。 第 図（ａ） 第 図（ｂ） 第 図 （ｃ） 第 図 第 図 手続補正書 （自発） ６゜ 補正の内容 本願明細漠の第６ページ第１ ８行目乃至第（９行
Claims (2)
- （１）透光性基板上に遮光性材料からなるマスクパター
ンを配設してなるフォトマスクにおいて、基板表面を覆
う遮光性材料の開口部およびその外縁部近傍の透光性基
板に凹部を形成し、この凹部内に、基板を構成する第１
の透光性材料よりも屈折率の大きい第２の材料を充填し
たことを特徴とするフォトマスク。 - （２）透光性基板上に遮光性材料からなるマスクパター
ンを配設してなるフォトマスクにおいて、基板表面を覆
う遮光性材料の開口部およびその近傍の基板表面に凹部
を形成したことを特徴とするフォトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24640188A JP2731177B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | フォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24640188A JP2731177B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | フォトマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0293537A true JPH0293537A (ja) | 1990-04-04 |
| JP2731177B2 JP2731177B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=17147961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24640188A Expired - Fee Related JP2731177B2 (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | フォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2731177B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013145044A1 (ja) * | 2012-03-27 | 2013-10-03 | パナソニック株式会社 | フォトマスク、それを用いたパターン形成方法及び露光装置 |
| US9046783B2 (en) | 2012-03-27 | 2015-06-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Photomask, and pattern formation method and exposure apparatus using the photomask |
| US10969677B2 (en) | 2016-01-27 | 2021-04-06 | Lg Chem, Ltd. | Film mask, method for manufacturing same, and method for forming pattern using film mask |
| US10969686B2 (en) * | 2016-01-27 | 2021-04-06 | Lg Chem, Ltd. | Film mask, method for manufacturing same, and method for forming pattern using film mask and pattern formed thereby |
| US11029596B2 (en) | 2016-01-27 | 2021-06-08 | Lg Chem, Ltd. | Film mask, method for manufacturing same, and method for forming pattern using film mask and pattern formed thereby |
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1988
- 1988-09-30 JP JP24640188A patent/JP2731177B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2731177B2 (ja) | 1998-03-25 |
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