JPH03168641A - フォトマスク - Google Patents

フォトマスク

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JPH03168641A
JPH03168641A JP1308763A JP30876389A JPH03168641A JP H03168641 A JPH03168641 A JP H03168641A JP 1308763 A JP1308763 A JP 1308763A JP 30876389 A JP30876389 A JP 30876389A JP H03168641 A JPH03168641 A JP H03168641A
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JP
Japan
Prior art keywords
layer
substrate
glass
film
refractive index
Prior art date
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Pending
Application number
JP1308763A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiaki Kawabata
川畑 敏明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 フォトマスク、即ち縮小投影露光に用いる拡大マスク(
レチクル)及びプロキシミティ或いは密着露光に用いる
等倍マスクの改良に関し、石英を用いるマスク基板の屈
折率を減少させて光の透過率を高め、これによってより
高い解像力を得てウエーハ上へのより微細なパターンの
転写を可能にし、半導体装置の一層の高集積化に寄与す
ることを目的とし、 ガラス基板の遮光膜パターンが配設される表面及び該ガ
ラス基板の裏面の、何れか一方の面若しくは両面に、該
ガラス基板より屈折率の小さいガラス状の層が被着され
た構戒を有する。
〔産業上の利用分野〕
本発明はフォトマスク、即ち縮小投影露光に用いる拡大
マスク(レチクル)及びプロキシミティ或いは密着露光
に用いる等倍マスクの改良に関する。
近年、半導体集積回路装置の高集積化により半導体ウエ
ーハ上に形成される各種のパターンは極度に微細且つ高
密度化されてきており、それに伴って上記ウエーハ上へ
のパターンの転写に用いられるフォトマスクのパターン
も、一層微細で且つ高精度を有することが要求されてい
る.〔従来の技術] 従来のフォトマスク例えばレチクルは、第6図に示す模
式側断面図のように、透明な石英基仮51上に、例えば
クロム(Cr)膜からなり半導体ウエーハ上に転写され
るパターンの5〜10倍の大きさを有する透光パターン
56を有する遮光膜53が配設された構造を有していた
. このような従来の構造のレチクルにおいては、石英の屈
折率が約1.48であることによって、次の(1)式に
基づき光の透過率は約92.5%以下に制限される. 透過率=1−2R =1 − ((n−1)/ (n+1))”  X2一
・・・−・−(1) R:反射率  n:屈折率 即ち、従来のマスクは両面が同一物質からなる反射面で
構威されるので、マスク全体としての反射率は2R(両
面の和)となり、透過率は(1)式に示すように(1−
2R)となる。
従って従来のマスクにおいては、(1)式のnに石英の
屈折率1.48を代入して計算した結果、前記92.5
%近傍の透過率の値が得られる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のように従来のレチクルにおいては、石英の屈折率
によって光の透過率が92.5%程度以下の低い値に制
限されるために、極度に微細な幅を有する透光パターン
においては、透過する光量が不足してレジストを十分に
感光させる光量が得られず、パターンの解像力即ち解像
し得るパターンの最小幅はレジストに転写される幅で0
.6〜0.7μmが限度であった. そこで本発明は、上記石英を用いるマスク基板の屈折率
を減少させて光の透過率を高め、これによってより高い
解像力を得てウエーハ上へのより微細なパターンの転写
を可能にし、半導体装置の一層の高集積化に寄与するこ
とを目的とする.〔課題を解決するための手段〕 上記課題は、ガラス基板の遮光膜パターンが配設される
表面及び該ガラス基板の裏面の、何れか一方の面若しく
は両面に、該ガラス基板より屈折率の小さいガラス状の
層が被着される本発明によるフォトマスクによって解決
される. 〔作 用〕 前記(1)式によって、屈折率の小さい(空気の屈折率
に近い)層の方が光の透過率が高くなることが明らかで
ある。
従って本発明に係るフォトマスクにおいては、それの基
体となる石英基板の表面に石英より屈折率の小さいガラ
ス状の層を被着して、上記石英基板とガラス状の層を含
むマスク基板全体としての光の透過率を、マスク基板が
石英基板のみからなる従来のフォトマスクよりも高くす
るものであり、これによって従来解像し得なかった微細
パターンの解像を可能にし、半導体装置の高集積化に寄
与するものである。
(実施例) 以下本発明を、図示実施例により具体的に説明する。
第1図(a)〜(f)は本発明のフォトマスクの第1の
実施例に係る製造工程断面図、第2図(a)〜(b)は
第2の実施例に係る製造工程断面図、第3図(a)〜(
b)は第3の実施例に係る製造工程断面図、第4図(a
)〜rb>は第4の実施例に係る製造工程断面図、第5
図は第5の実施例に係る製造工程断面図である。
全図を通じ同一対象物は同一符合で示す。
本発明の第1の実施例に係るフォトマスク(レチクル)
は、例えば第1図(f)に示すように、従来同様の石英
基板Iの遮光膜パターンが配設される側の面即ち表面に
、厚さ1000〜2000人程度のガラス状の層、例え
ば弗化マグネシウム(MgF,)層2Aが被着され、そ
の上に遮光膜として例えば厚さ800〜1000人程度
のクロム(Cr)膜3が被着され、このクロム(Cr)
膜3に所定の微細幅を有する開札パターン6A、6Bが
形成されてなり、片面のみにガラス状の層を有して構威
される。
この構造を有するフォトマスクは、 第1図(a)に示すように、通常のマスク用の石英基板
1上に、例えば真空蒸着法或いはスパッタリング法等に
より厚さ2000〜3000人程度のMgF.層2Aを
被着形戒する。
次いで第1図い)に示すように、上記MgF.層2A上
にスパッタリング法等により厚さ800〜1000人程
度のCr膜3を形戒する。
次いで第1図(C)に示すように、上記Cr膜3上に例
えばボジレジストN4を形成し、次いでこのレジスト層
4に電子ビーム(EB)描画により微細幅を有する開孔
パターンに対応する形状の露光を行う.5A、5Bは露
光領域を示す。
次いで第1図(d)に示すように現像を行ってレジスト
層4に前記露光領域5A、5Bに対応するエッチング用
開札105A, 105Bを形戒する。
次いで第1図(e)に示すように、上記レジスト層4を
マスクにし上記エッチング用開孔105A, 105B
を介し、例えば四塩化炭素(CC1a)等の塩素系のガ
スによるリアクティブイオンエッチング(1?If!)
処理を行い、Cr膜3に所定の微細幅を有する開孔パタ
ーン6八、及び6Bを形或する。
次いで、上記レジスト層4を溶剤等により溶解除去して
第1図(f)に示す構威を有し片面のみにガラス状の層
を有するフォトマスクが完或する。
本発明の第2の実施例に係るフォトマスクは、第2図(
a)に示すように、第1の実施例と同様な方法で石英基
板1の裏面側に2000〜3000入程度の厚さを有す
るMgFJ2Bを被着形戒した後、第1図(a)〜(e
)に示す工程に従って、表面側への800〜1000人
程度の厚さのCr膜3の形或、Cr膜3への微細幅を有
する開孔パターン6A、6Bの形成を行うことによって
、第2図(b)に示すように、開孔パターン6A、6B
を有するCr膜3が石英基板1の一面(表面)側に直に
形戒され、2000〜3000人程度の厚さのMgP.
Ji2Bが、Cr膜3形戒面に対して裏面側に被着され
た、片面のみにガラス状の層を有する構造に形成される
また本発明の第3の実施例に係るフォトマスクは、第3
図(a)に示すように、第1の実施例と同様蒸着或いは
スパッタリング法等により石英基板1の両面に厚さ20
00〜3000入程度のMghli2A、2Bを被着形
戒した後、第lの実施例の第1図(a)〜(e)の工程
に従って800〜1000人程度の厚さのCr膜3の形
戒、Cr膜3への微細幅を有する開孔パターン6A,6
Bの形或を行うことによって、第3図(ハ)に示すよう
に、石英基板1の表面及び裏面にMgFxJi2A及び
2Bを有し、表面のMgF.層2A上に微細開孔パター
ン6A, 6Bを有するCr膜3からなるマスクパター
ンが設けられた、両面にガラス状の層を有する構造に形
成される.なおCr膜3によるマスクパターンの形戒と
裏面のMgF.層2Bの形或順序は逆であってもよい. また本発明の第4の実施例に係るフォトマスクは、第4
図(a)に示すように、従来同様に石英基板1の表面上
に直に微細開孔パターン6A, 6Bを有するCr膜3
からなるマスクパターンを形成した後、このマスクパタ
ーンが形成された表面上に蒸着或いはスパッタリング法
等により厚さ2000〜3000人程度のMgP.層2
Bを形戒することによって、第4図(ロ)に示すように
、石英基板1上に直に微細間孔パターン6A, 6Bを
有するCr膜3によるマスクパターンが形成され、その
上をMgFzJii2Bで覆ってなる、片面のみにガラ
ス状の層を有する構造に形成される。
また本発明の第5の実施例に係るフォトマスクは、第4
図(b)に示したと同様の石英基板1上に直に蒸着或い
はスパッタリング法等により厚さ2000〜3000人
程度のMgFzli2Bを形戒することによって、第5
図に示すように、石英基板1上に直に微細開孔パターン
6A, 6Bを有するCr膜3によるマスクパターンが
形成され、マスクパターン配設面と裏面との両面上にそ
れぞれ2000〜3000人程度の厚さを有するMgF
.層2A及び2Bが被着された、両面にガラス状の層を
有する構造に形成される.なお、裏面側のMgF.層2
BとCr膜3によるマスクパターンの形或順序は何れが
先であってもよい. 上記実施例においてガラス状の層として用いたMgF,
の屈折率は1.378である。従って基板石英の屈折率
が前記のようにl.48であることから、それぞれのフ
ォトマスク全体としての光の透過率は下記のようになる
. 即ち、MgF.層が片面のみに設けられた第1、第2、
第4の実施例においては、 透過率Z100− ( ((1.48−1)/(1.4
8+1))寞+ {(1.48 −1.378)/(1
.48+1.378)) ”+ ((1.378−1)
/(1.378 +1)) ” ) X1oO− 93
.6  C%〕 となり、 MgF.層が両面に設けられた第3、第5の実施例にお
いては、 透過率!=i 100− ( (1.378 −1)/
(1.378 +1)) ”X2 + {(1.48 
−1.378)/(1.48+1.378)) ”X2
 ) XIOO − 94.7  (%〕 となる。
なお、従来のガラス状の層を被着しないフォトマスクに
おいては、 透過率!== 100− ( ((1.48 −1)/
(1.48+1)) ” )X2 XIOO − 92.5  (%〕 である. このように本発明に係るフォトマスクにおいては、光の
透過率を従来に比べて向上できるので、その分、解像力
を高めることができる。
なお、ガラス状の層を構或する物質には氷晶石(AIF
s−3NaF) 、屈折率−1.35も用いられる。
〔発明の効果〕
以上説明のように本発明によれば、レチクル、等倍マス
ク等のフォトマスクの解像力を従来より高めることがで
きるので、より高集積化されパターンが一層微細化され
る半導体装置の製造に効果を生ずる.
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明のフォトマスクの第1の
実施例に係る製造工程断面図、 第2図(a)〜伽)は第2の実施例に係る製造工程断面
図、 第3図(a)〜(b)は第3の実施例に係る製造工程断
面図、 第4図(a)〜(b)は第4の実施例に係る製造工程断
面図、 第5図は第5の実施例に係る製造工程断面図、第6図は
従来のフォトマスクの模式側断面図である. 図において、 ■は石英基板、    2A, 2BはMgF.層、3
はCr膜、       4はボジレジスト層、5A,
 5Bは露光領域、  6A、6Bは開孔パターン、1
05A, 105Bはエッチング用間孔、EBは電子ビ
ーム を示す. 不発日月/)7fトマス7の!AIJ洪ジ乃仁イ泰う甲
U近工4里dつ′遺n8′!f   1   旧 第 2 図 4’?芒日月ラつ@+θラ【杷4声11=イ衆ラl喝辻
1工寸ヱq宸昨db5ヨダ  +  配

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガラス基板の遮光膜パターンが配設される表面及
    び該ガラス基板の裏面の、何れか一方の面若しくは両面
    に、該ガラス基板より屈折率の小さいガラス状の層が被
    着されることを特徴とするフォトマスク。
  2. (2)前記ガラス基板の表面側に被着される該ガラス状
    の層が遮光膜パターンの下部に被着されることを特徴と
    する請求項(1)記載のフォトマスク。
  3. (3)前記ガラス基板の表面側に被着される該ガラス状
    の層が、遮光膜パターンが形成された上に被着されるこ
    とを特徴とする請求項(1)記載のフォトマスク。
JP1308763A 1989-11-28 1989-11-28 フォトマスク Pending JPH03168641A (ja)

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JP1308763A JPH03168641A (ja) 1989-11-28 1989-11-28 フォトマスク

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ID=17985003

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JP1308763A Pending JPH03168641A (ja) 1989-11-28 1989-11-28 フォトマスク

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960042202A (ko) * 1995-05-19 1996-12-21 김주용 반도체 패턴형성용 레티클
WO1999024869A1 (fr) * 1997-11-11 1999-05-20 Nikon Corporation Photomasque plaque de correction d'aberration, dispositif d'exposition et procede de fabrication de micro-dispositif
TWI587949B (zh) * 2015-10-27 2017-06-21 Interface Optoelectronics (Shenzhen) Co Ltd A method of manufacturing a hole on a substrate

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