JPH041648A - Photomask and production thereof - Google Patents
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は半導体装置の製造に用いるフォトマスク及び
その製造方法に関し、特に高精度８高品質の転写パター
ンを得ることができるフォトマスク及びその製造方法に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a photomask used in the manufacture of semiconductor devices and a method for manufacturing the same, and particularly to a photomask capable of obtaining a highly accurate 8 high quality transfer pattern and its manufacture. Regarding the method.
第５図は、例えば特開昭６１−１７３２５１号公報に掲
載されている従来のフ第１・マスクを示す断面図である
。図示のように、透明ガラス基板１上には所定のパター
ンにバターニングされた遮蔽膜２が形成されている。FIG. 5 is a sectional view showing a conventional first mask disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 173251/1983. As shown in the figure, a shielding film 2 patterned into a predetermined pattern is formed on a transparent glass substrate 1 .
第６八図ないし第６Ｃ図は第５図に示されたフォトマス
クの製造方法を示す断面工程図である。68 to 6C are cross-sectional process diagrams showing a method of manufacturing the photomask shown in FIG. 5.
クロム等の金属又はモリブデン等の金属シリサイドのタ
ーゲットをスパッタすることにより、約１１００ｎ程度
の遮蔽膜２を石英等の透明ガラス基板１上に形成する（
第６Ａ図）。次に遮蔽膜２上にレジストを塗布し、光又
は電子ビームにより、レジストに所望のパターンを描画
し、その後、レジストに現像処理及びベーキングを施す
と、レジストパターン３が形成される（第６８１ｆｆｌ
）。次にレジストパターン３をマスクとして遮蔽膜２に
工ッチングを施すと、遮蔽膜２は第６Ｃ図に示すように
所望のパターンにバターニングされる。その後、レジス
トパターン３を除去すると第５図に示すようなフォトマ
スクが得られる。A shielding film 2 of approximately 1100 nm is formed on a transparent glass substrate 1 such as quartz by sputtering a target of metal such as chromium or metal silicide such as molybdenum (
Figure 6A). Next, a resist is applied onto the shielding film 2, a desired pattern is drawn on the resist using light or an electron beam, and then the resist is developed and baked to form a resist pattern 3 (681ffl
). Next, when the shielding film 2 is etched using the resist pattern 3 as a mask, the shielding film 2 is patterned into a desired pattern as shown in FIG. 6C. Thereafter, by removing the resist pattern 3, a photomask as shown in FIG. 5 is obtained.
第７図（ａ）はこのようにして得られたフォトマスクを
用いて半導体基板６上にノくターンを転写する際のフォ
トマスク通過直後の光学強度の強度分布を示す図、第７
図（ｂ）は該フォトマスクを用いて半導体基板６上に形
成されたレジストパターン７を示す図である。フォトマ
スクの遮蔽膜２のＡ部は開口部が０．５μｍ以下のサブ
ミクロンノくターン部、Ｂ部はＡ部より少し開口部が大
きい中間パターン部、０部は開口部が数μｍ程度の大、
（ターン部である。FIG. 7(a) is a diagram showing the intensity distribution of the optical intensity immediately after passing through the photomask when a notch is transferred onto the semiconductor substrate 6 using the photomask obtained in this manner.
Figure (b) shows a resist pattern 7 formed on the semiconductor substrate 6 using the photomask. Part A of the shielding film 2 of the photomask is a submicron turn part with an opening of 0.5 μm or less, part B is an intermediate pattern part with an opening slightly larger than part A, and part 0 is a submicron turn part with an opening of about several μm. Big,
(This is the turn part.
第７（ａ）図に示すように、光学強度は、０部。As shown in FIG. 7(a), the optical intensity is 0 parts.
Ｂ部、Ａ部の順に小さくなる。つまり、遮蔽膜２の開口
部が大きい程通過光の光学強度が大きい。The size becomes smaller in the order of B part and A part. In other words, the larger the opening of the shielding film 2, the greater the optical intensity of the passing light.
このように遮蔽膜２の開口部の大きさによって、フォト
マスクを通過する光の光学強度が異なってしまう。従っ
て、半導体基板６上のレジストにフォトマスクの遮蔽膜
２のパターンを転写し、その後現像すると、現像速度に
差ができ、Ａ部のような微細なパターン部はど現像速度
が小さくなる。As described above, the optical intensity of light passing through the photomask varies depending on the size of the opening in the shielding film 2. Therefore, when the pattern of the shielding film 2 of the photomask is transferred to the resist on the semiconductor substrate 6 and then developed, there will be a difference in the development speed, and the development speed will be lower in a fine pattern part such as the part A.
そのため、Ａ部に対応する部分において遮蔽膜２のパタ
ーンとレジストパターン７とが寸法的に一致するように
現像時間を制御すると、第７図（ｂ）に示すようにＢ部
、０部に対応する部分では遮蔽膜２のパターンの寸法よ
りもレジストパターン７の寸法の方が大きくなってしま
う。一方、０部に対応する部分での寸法を一致させると
、Ａ部、Ｂ部に対応する部分でのレジストパターン７の
寸法が小さくなってしまう。Therefore, if the development time is controlled so that the pattern of the shielding film 2 and the resist pattern 7 match dimensionally in the part corresponding to the A part, they correspond to the B part and the 0 part as shown in FIG. 7(b). The dimensions of the resist pattern 7 become larger than the dimensions of the pattern of the shielding film 2 in the portion where the resist pattern 7 is exposed. On the other hand, if the dimensions of the portion corresponding to the 0 section are made to match, the dimensions of the resist pattern 7 at the portions corresponding to the A section and the B section will become smaller.
従来のフォトマスクは以上のように構成されているので
、所望寸法どおりの遮蔽膜パターンを有するフォトマス
クでは、その遮蔽膜パターンを半導体基板上に精度よく
転写することができない。Since the conventional photomask is configured as described above, a photomask having a shielding film pattern having the desired dimensions cannot accurately transfer the shielding film pattern onto a semiconductor substrate.
そのため、例えばＡ部に対応する部分でレジストパター
ン７の寸法を遮蔽膜２のパターン寸法に一致させる場合
には、遮蔽膜２のＢ部及び０部のパターン寸法を所望の
パターン寸法より小さくしたり、逆に０部に対応する部
分てレジストノくターン７の寸法を遮蔽膜２のパターン
寸法に一致させる場合には、遮蔽膜２のＡ部及びＢ部の
パターン寸法を所望のパターン寸法より大きくしなけれ
ばならないという問題点があった。Therefore, for example, when making the dimensions of the resist pattern 7 match the pattern dimensions of the shielding film 2 in the part corresponding to the A part, the pattern dimensions of the B part and the 0 part of the shielding film 2 may be made smaller than the desired pattern dimensions. On the contrary, when the dimensions of the resist turn 7 in the part corresponding to part 0 are made to match the pattern dimensions of the shielding film 2, the pattern dimensions of the A part and B part of the shielding film 2 are made larger than the desired pattern dimensions. There was a problem that it had to be done.
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、フォトマスク上のマスクツくターンの寸法
を設計寸法に対し変更することなくそのマスクパターン
を精度よく転写することができるフォトマスク及びその
製造方法を得ることを目的とする
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るフォトマスクは、透明な基板と、前記基
板上に形成されたマスクパターンと、前記マスクパター
ンの開口部に対応する前記基板表面に形成され、前記マ
スクパターンの開口部の大きさに応じたイオン濃度を有
するイオン注入領域とを備えている。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to accurately transfer a mask pattern without changing the dimensions of the mask pattern on the photomask from the designed dimensions. [Means for Solving the Problem] A photomask according to the present invention has a transparent substrate, a mask pattern formed on the substrate, and an opening in the mask pattern. and an ion implantation region formed on the substrate surface corresponding to the area and having an ion concentration corresponding to the size of the opening of the mask pattern.
この発明に係るフォトマスクの製造方法は、透明な基板
を準備する工程と、前記基板上にマスクパターンを形成
する工程とを備えたフォトマスクの製造方法において、
前記マスクパターンの開口部に対応する前記基板表面に
該開口部の大きさに応じたイオン濃度を有するイオン注
入領域を形成する工程を設けたことを特徴とする。A method for manufacturing a photomask according to the present invention includes a step of preparing a transparent substrate, and a step of forming a mask pattern on the substrate.
The present invention is characterized in that a step of forming an ion implantation region having an ion concentration corresponding to the size of the opening on the surface of the substrate corresponding to the opening of the mask pattern is provided.
この発明においては、マスクパターンの開口部に対応す
る基板表面に開口部の大きさに応じたイオン濃度を有す
るイオン注入領域を形成するようにしたので、基板を通
過する光の透過率を開口部の大きさに応じて変化させる
ことができる。In this invention, an ion implantation region having an ion concentration corresponding to the size of the opening is formed on the substrate surface corresponding to the opening of the mask pattern, so that the transmittance of light passing through the substrate is determined by the opening. can be changed depending on the size of
第１図はこの発明に係るフォトマスクの一実施例を示す
断面図である。石英等の透明ガラス基板１上には従来と
同様の所定のパターンにバターニングされた遮蔽膜２が
形成されている。遮蔽膜２のＢ部及び０部に対応する基
板１の表面には各々濃度の異なるイオン注入領域４．４
１が形成されている。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a photomask according to the present invention. A shielding film 2 patterned into a predetermined pattern similar to the conventional one is formed on a transparent glass substrate 1 made of quartz or the like. Ion implantation regions 4.4 with different concentrations are formed on the surface of the substrate 1 corresponding to the B part and the 0 part of the shielding film 2, respectively.
1 is formed.
第２Ａ図ないし第２Ｅ図は、この発明に係るフォトマス
クの製造方法の一実施例を示す断面工程図である。石英
等の透明ガラス基板１上にクロム等の金属膜又はモリブ
デン等の金属シリサイド膜より成る厚さ約１００ｎｉ＋
の遮蔽膜２をスパッタ堆積法により形成する（第２Ａ図
）。次に、遮蔽膜２上にレジストを塗布し、光又は電子
ビームにより所定のパターン描画を行い、その後、現像
、ポストベークを行うと第２Ｂ図に示すようにレジスト
パターン３が形成される。FIGS. 2A to 2E are cross-sectional process diagrams showing one embodiment of the method for manufacturing a photomask according to the present invention. A transparent glass substrate 1 made of quartz or the like is coated with a metal film such as chromium or a metal silicide film such as molybdenum with a thickness of about 100 ni+.
A shielding film 2 is formed by a sputter deposition method (FIG. 2A). Next, a resist is applied onto the shielding film 2, a predetermined pattern is drawn using light or an electron beam, and then development and post-baking are performed to form a resist pattern 3 as shown in FIG. 2B.
次に、レジストパターン３をマスクとして遮蔽膜２にエ
ツチングを施すと、第２Ｃ図に示すように遮蔽膜２は所
定のパターン（設計パターン）にバターニングされる。Next, when the shielding film 2 is etched using the resist pattern 3 as a mask, the shielding film 2 is patterned into a predetermined pattern (designed pattern) as shown in FIG. 2C.
その後、酸素プラズマあるいはレジスト剥離液によりレ
ジストパターン３を除去する（第２Ｄ図）。Thereafter, the resist pattern 3 is removed using oxygen plasma or a resist stripping solution (FIG. 2D).
次に、集束イオンビーム８によりＢ部、０部に濃度の異
なるイオンを注入し、イオン注入領域４４１を形成する
。イオン注入領域４，４１はイオン濃度に応じて光の透
過率が異なる。フォトマスクに光を照射した場合、例え
ばサブミクロンパターン部であるＡ部での出射光の光学
強度が第４図（ａ）に示すように０．８であるとすると
、イオン注入領域４，４１のイオン濃度を調整して、Ｂ
部Ｃ部の照射光の光学強度も０．８になるようにする。Next, ions with different concentrations are implanted into the B part and the 0 part by the focused ion beam 8 to form an ion implantation region 441. The ion implantation regions 4 and 41 have different light transmittances depending on the ion concentration. When a photomask is irradiated with light, for example, if the optical intensity of the emitted light at part A, which is a submicron pattern part, is 0.8 as shown in FIG. By adjusting the ion concentration of B
The optical intensity of the irradiated light in section C is also set to 0.8.
イオン注入領域４．４１を設けない場合のＢ部、０部の
出射光の光学強度は第７図に示すように各々０．９，１
．０である。例えば、イオン注入領域４，４１にＳｉ２
＋を注入する場合、Ｓｉ””濃度と転写に用いる照射線
の基板１に対する透過率の関係を示した第３図から考え
ると、波長が３６５ｎｍのｉ線（点線）により遮蔽膜２
のパターンを転写する場合、Ｂ部にはＳ１２＋を約５×
１０１６個／Ｃシ、０部には約７．５Ｘ１０１６個／
ｃｄ注入すればよいことになる。なお、第３図において
、実線はＳｉ２＋濃度とｇ線（波長が４３６ ｒ＋ｍ）
の透過率との関係を示している。When the ion implantation region 4.41 is not provided, the optical intensities of the emitted light from the B part and the 0 part are 0.9 and 1, respectively, as shown in FIG.
．． It is 0. For example, in the ion implantation regions 4 and 41, Si2
When implanting +, considering the relationship between the Si"" concentration and the transmittance of the irradiation beam used for transfer to the substrate 1 in FIG.
When transferring a pattern of
1016 pieces/C, approximately 7.5 x 1016 pieces/0 copy
All you need to do is inject a CD. In addition, in Fig. 3, the solid line represents the Si2+ concentration and the g-line (wavelength is 436 r+m).
The relationship between the transmittance and the transmittance is shown.
なお、上記実施例では遮蔽膜２を金属膜や金属シリサイ
ド膜としたが、表面に反射が少ない金属酸化膜や金属シ
リサイド酸化膜が形成された多層膜を用いてもよい。In the above embodiment, the shielding film 2 is made of a metal film or a metal silicide film, but a multilayer film in which a metal oxide film or a metal silicide oxide film with low reflection is formed on the surface may be used.
また、上記実施例では集束イオンビーム８を用いてイオ
ン注入領域４．４１を形成したが、遮蔽膜２を所定のパ
ターン（設計パターン）にパターニングした後、遮蔽膜
２上にＢ部あるいは０部にのみ開口を有するレジストを
形成し、全面イオン注入によりイオン注入領域４，４１
を形成してもよい。この場合、イオン注入領域４．４１
のイオン濃度を異ならせるため、上記工程を２．３回繰
返す必要がある。Further, in the above embodiment, the ion implantation region 4.41 was formed using the focused ion beam 8, but after patterning the shielding film 2 into a predetermined pattern (design pattern), the B part or the 0 part is placed on the shielding film 2. A resist having openings is formed only in the ion implantation regions 4 and 41 by ion implantation over the entire surface.
may be formed. In this case, the ion implantation region 4.41
It is necessary to repeat the above steps 2.3 times in order to vary the ion concentration of .
さらに、上記実施例では遮蔽膜２を所定のパターンにバ
ターニングした後、集束イオンビーム８によりイオンを
注入したが、遮蔽膜２のパターニング工程と集束イオン
ビームによるイオン注入工程とを同時に行ってもよい。Furthermore, in the above embodiment, after patterning the shielding film 2 into a predetermined pattern, ions were implanted using the focused ion beam 8. However, the patterning process of the shielding film 2 and the ion implantation process using the focused ion beam may be performed simultaneously. good.
すなわち、第２Ａ図の工程の後、遮蔽膜２上全面にポジ
レジストを塗布する。そして、集束イオンビームにより
所定のパターン（設計パターン）を描画し、現像、ボス
トベークを行うことにより第２Ｂ図に示すようなレジス
トパターン３を得る。このとき、集束イオンビームがポ
ジレジスト及びその下の遮蔽膜２を通過して基板１に打
ち込まれることにより、イオン注入領域４，４１が形成
される。集束イオンビームのエネルギーを基板１にまで
届かないものとしておけば、イオン注入領域は形成され
ない。しかる後、第２Ｃ図及び第２Ｄ図と同様の工程を
行うことにより、上記実施例と同様のフォトマスクが得
られる。That is, after the step shown in FIG. 2A, a positive resist is applied to the entire surface of the shielding film 2. Then, a predetermined pattern (design pattern) is drawn using a focused ion beam, developed, and post-baked to obtain a resist pattern 3 as shown in FIG. 2B. At this time, the focused ion beam passes through the positive resist and the shielding film 2 thereunder and is implanted into the substrate 1, thereby forming ion implantation regions 4 and 41. If the energy of the focused ion beam does not reach the substrate 1, no ion implantation region will be formed. Thereafter, by performing the same steps as shown in FIGS. 2C and 2D, a photomask similar to that of the above embodiment can be obtained.
尚、先にイオン注入領域４，４１を形成し、しかる後遮
蔽膜２のパターンを形成するように順序を変更してもよ
いのは勿論である。Of course, the order may be changed such that the ion implantation regions 4 and 41 are formed first, and then the pattern of the shielding film 2 is formed.
以上のようにこの発明によれば、マスクパターンの開口
部に対応する基板表面に該開口部の大きさに応じたイオ
ン濃度を有するイオン注入領域を形成するようにしたの
で、基板を通過する光の透過率を開口部の大きさに応し
て変化させることができる。その結果、開口部の大きさ
による通過光学強度の違いを、イオン注入領域のイオン
濃度による光透過率の違いで相殺して、マスクパターン
の開口部から出射する光の強度を均一にすることができ
、フォトマスクのマスクパターンの寸法ヲ設計寸法と異
ならせることなく、マスクパターンを精度よく転写する
ことができるという効果がある。As described above, according to the present invention, since an ion implantation region having an ion concentration corresponding to the size of the opening is formed on the substrate surface corresponding to the opening of the mask pattern, light passing through the substrate is formed. The transmittance can be changed depending on the size of the opening. As a result, the difference in transmitted optical intensity due to the size of the aperture can be offset by the difference in light transmittance due to the ion concentration in the ion-implanted region, and the intensity of light emitted from the aperture in the mask pattern can be made uniform. This has the effect that the mask pattern can be accurately transferred without making the dimensions of the mask pattern of the photomask different from the designed dimensions.
第１図はこの発明にな係るフォトマスクの一実施例を示
す断面図、第２八図ないし第２Ｅ図はこの発明に係るフ
ォトマスクの製造方法の一実施例を示す断面工程図、第
３図はＳｊ２＋濃度と照射線の透過率との関係を示す図
、第４図は第１図に示したフォトマスクを用いてパター
ンを転写する場合の説明図、第５図は従来のフォトマス
クの断面図、第６八図ないし第６Ｃ図は第５図に示した
フォトマスクの製造方法を示す断面工程図、第７図は第
５図に示したフォトマスクを用いてパターンを転写する
場合の説明図である。
図において、１は透明ガラス基板、２は遮蔽膜、４及び
４１はイオン注入領域である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
第
図
４．４１：イオン注入領域
第２８ｖ！Ｊ
第２０ｙ？ｉFIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a photomask according to the present invention, FIGS. The figure shows the relationship between the Sj2+ concentration and the transmittance of radiation, Figure 4 is an explanatory diagram of the case of transferring a pattern using the photomask shown in Figure 1, and Figure 5 shows the relationship between the conventional photomask. 68 to 6C are cross-sectional views showing the method of manufacturing the photomask shown in FIG. 5, and FIG. It is an explanatory diagram. In the figure, 1 is a transparent glass substrate, 2 is a shielding film, and 4 and 41 are ion implantation regions. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts. Figure 4.41: Ion implantation area No. 28v! J 20th y? i
Claims (2)
パターンの開口部に対応する前記基板表面に形成され、
前記マスクパターンの開口部の大きさに応じたイオン濃
度を有するイオン注入領域とを備えたフォトマスク。(1) a transparent substrate, a mask pattern formed on the substrate, and a mask pattern formed on the substrate surface corresponding to the opening of the mask pattern,
and an ion implantation region having an ion concentration corresponding to the size of the opening of the mask pattern.
クパターンを形成する工程とを備えたフォトマスクの製
造方法において、 前記マスクパターンの開口部に対応する前記基板表面に
該開口部の大きさに応じたイオン濃度を有するイオン注
入領域を形成する工程を設けたことを特徴とするフォト
マスクの製造方法。(2) A method for manufacturing a photomask comprising the steps of preparing a transparent substrate and forming a mask pattern on the substrate, in which openings are formed on the surface of the substrate corresponding to openings in the mask pattern. A method for manufacturing a photomask, comprising a step of forming an ion implantation region having an ion concentration depending on the size.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102713A JPH041648A (en) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | Photomask and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2102713A JPH041648A (en) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | Photomask and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH041648A true JPH041648A (en) | 1992-01-07 |
Family
ID=14334910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2102713A Pending JPH041648A (en) | 1990-04-18 | 1990-04-18 | Photomask and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH041648A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012237869A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Photomask and manufacturing method for the same |
-
1990
- 1990-04-18 JP JP2102713A patent/JPH041648A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012237869A (en) * | 2011-05-11 | 2012-12-06 | Fujitsu Semiconductor Ltd | Photomask and manufacturing method for the same |
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