JPH04206926A

JPH04206926A - 半導体装置製造用マスク及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04206926A
Application number: JP33874390A
Authority: JP
Inventors: Hirotoshi Kawahira; 川平　博敏
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-28

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】〈産業上の利用分野〉本発明は高精度のホトレジストパターンを形成すること
ができる半導体装置製造用マスクと、その製造方法とに
関する。

〈従来の技術〉従来の半導体装置の製造方法について第７図〜第１２図
を参照しつつ説明する。

なお、以下の説明におけるホトレジストには、光等が照
射されることによって現像液に対して可溶性となり、現
像後に基板表面から除去されるポジ型ボトレジストを例
とする。

半導体装置の製造工程の重要な部分を占めるホトレジス
ト工程においては、ｇ線（４３６ｎｍ）　、ｉ線（３６
５ｎｍ）等の紫外線ＵＶが、半導体装置製造用マスク１
００（以下、マスク１００とする）を介してホトレジス
ト２００に照射され、露光されるのが一般的である。最
近の微細化パターンでは、前記紫外線Ｕ■は、縮小投影
露光装置を用いてホトレジスト２００に照射される。

マスク１００には、照射される紫外線Ｕ■を透過させる
透過部分１２０と、紫外線ＵＶを透過させない不透過部
分１１０とが、ホトレジスト２００に形成されるべきパ
ターン２１０に応じて形成されている（第７図参照）。

ずなわち、マスク１００には、ボトレジスｌ−２００に
形成されるべきパターン２１０と等しい不透過部分１１
０が形成されているのである。

前記露光工程において重要な点は、アライメント精度、
解像度とともに、マスク１００に形成された透過部分１
２０と不透過部分１１０との境目たるエツジ部分を正確
に再現するパターンの制御性がある。

パターンの制御性は、ホトレジスト２００の下に紫外線
ＵＶの反射率が高い高反射率層、例えばアルミニウム層
３００があり、当８亥アルミニウム層３００には下地４
００等に起因する凹凸３１０がある場合に悪化すること
がある。

すなわち、第９図に示すように、アルミニウム層３００
の凹凸３１０のテーパ面３１１で斜め方向に反射された
紫外線ｔＪ　Ｖが、マスク１００の不透過部分１１０の
真下にあるポトレジスｌ−２００ａに対して照射され、
本来露光されてはならない部分２００ｂを露光すること
で、パターン２１０に細り、（びれ等の欠陥２２０（第
８図及び第１０図参照）を形成するのである。

かかる欠陥２２０を解消するために、第１１図に示すよ
うに、マスク１００において欠陥２２０が発生ずる部分
の不透過部分１１０を部分的に太く形成する手法がある
。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、この手法は、−旦製造したマスクを破棄
し、すべての設計データを−から作り直さなければなら
ないので、多大な時間を必要とし、誤りの発生ずる確率
も高くなる。

また、単純に不透過部分を大くすると、透過部分が狭く
なり、隣接するパターンがくっついてしまうことがある
。

さらに、多層レジスト法等のプロセスにおいて、かかる
問題を解消しようとしても、プロセス工程の条件の組み
合わせ等の観点から困難が生じやすい。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、パターン
の細り、くびれ等の欠陥が発生しない半導体装置製造用
マスクとその製造方法とを提供することを目的としてい
る。

〈課題を解決するだめの手段〉本発明に係る半導体装置製造用マスクは、ボトレジスＩ
・を所望の形状にパターニングすべく透過部分と不透過
部分とが形成された半導体装置製造用マスクであって、
照射光の透過率を低下させる透過率低下手段が、ホトレ
ジストの下に形成された高反射率層の凹凸に応じて形成
されている。

また、本発明に係る半導体装置製造用マスクの製造方法
は、半導体装置製造用マスクによって形成されたパター
ンの欠陥の有無を検査する工程と、パターンの欠陥を覆
うデータを作成する工程と、前記半導体装置製造用マス
クに塗布されたホトレジストを前記データに基づいて露
光する工程と、当該ホトレジストを現像する工程とを有
している。

〈作用〉高反射率層の凹凸に照射される照射光は、透過率低下手
段を介して凹凸に照射されるので、他の部分より入射量
が減少する。

〈実施例〉以下、図面を参照して本発明に係る一実施例を説明する
。

第１図は本発明の一実施例に係る半導体装置製造用マス
クの平面図、第２図はこの半導体装置製造用マスクで形
成されたパターンを示す平面図、第３図はこの半導体装
置製造用マスクを用いた露光工程の断面図、第４図はこ
の半導体装置製造用マスクを用いて形成された半導体装
置の断面図、第５図はこの半導体装置製造用マスクの製
造工程の説明図、第６図はこの製造方法のフローチャー
トである。

なお、以下の説明においては、下地４００によって凹凸
３１０が形成された高反射率層たるアルミニラム層３０
０の上にホトレジスト２００が塗布されており、当該ホ
トレジスト２００をパターニングするものとする。

本実施例に係る半導体装置製造用マスク　（以下、マス
ク１００とする）は、ホトレジスト２００を所望の形状
にパターニングすべく透過部分１２０と不透過部分１１
０とが形成されており、照射光たる紫外線ＵＶの透過率
を低下させる透過率低下手段１５０が、ホトレジスト２
００の下に形成されたアルミニウム層３００の凹凸３１
０に応じて形成されている。

マスク１００は、ガラス基板１４０と、このガラス基板
１４０の上に形成されたクロムからなる不透過部分１１
０と、この不透過部分１１０が形成されていない透過部
分１２０と、照射される紫外線ＵＶをある程度吸収する
とともに、退色しない染料を含んだホトレジストからな
る透過率低下手段１５０とを存している。

前記不透過部分１１０のうち、左右の不透過部分１１．
０．１１０は、アルミニウム層３００の平坦部分３２０
の上に、中央の不透過部分１１０はアルミニウム層３０
０の凹凸３１０の平坦部分３１２の上にそれぞれ位置す
るものとする。

透過率低下手段１５０として使用するホトレジストは、
マスク１００を介して照射される紫外線Ｕ■の波長に応
じて選択しなければならない。例えば、波長４３６ｎｍ
のｇ線を照射するならば、日立化成社のＲＧ−３００Ｏ
Ｎが、波長３６５ｎｍのｉ線を照射するならば、日立化
成社のＲＵ−１１００Ｎが適している。

かかる透過率低下手段１５０は、アルミニウム層３００
の凹凸３１０のテーパ面３１１に対応した部分に形成さ
れている。このため、テーパ面３１１に入射する紫外線
ＵＶＯ量は、他の部分に入射される量より少なくなって
いる。この低下の割合は、透過率低下手段１５０の膜厚
によって制御することができる。例えば、アルミニウム
層３００からの反射を防止するためには、アルミニウム
層３００に入射する波長４３６ｒ＋ｍのｇ線を約３０％
低減させればよく、そのためには約１．０μｍの膜厚の
透過率低下手段１５０を形成すればよいことが実験で確
認されている。

次に、かかるマスク１００の製造方法について説明する
。

ＣＡＤによる設計データをパターンデータ化し、当該パ
ターンデータを電子ビーム　（以下、ｌｉ′ＥＢ、とす
る）用のデータへ変換する（第６図のＳ、参照）。また
、ＥＢ用レジストが塗布されたマスク原盤（ガラス基板
１４０の上にクロム膜が積層されたもの）に前記ＥＢ用
のデータに基づいてレチクルを直接描画した後、現像工
程を経てマスク１００を製造する（第６図の８２〜Ｓ、
参照）。

かかるマスク１００のレチクルの欠陥の有無を検査し、
欠陥がなければ通常の露光を行い、テストパターンを形
成し、当該テストパターンの欠陥の有無を検査する（第
６図の８６参照）。

一方、マスク１００のレチクルに欠陥があれば、設計デ
ータの再作成を行う。

ここまでは、通常のマスク１００の製造方法と同様であ
る。

テストパターンに欠陥がなければ、そのまま半導体装置
の製造に使用するが、テストパターンに細り、くびれ等
の欠陥があれば、かかる欠陥が生ずる部分を修正する。

すなわち、この修正する部分を０．３μｍ〜０．５μｍ
で覆うパターンデータをＣＡＤで作成しく第６図のＳ、
参照）、当該パターンデータをＥＢ用データに変換する
（第６図のＳＩＱ参照）。

一方、マスク１００には、不透過部分１１０たるクロム
の凹凸が形成されているが（第５図（ａ）参照）、当該
凹凸の上からスピンオンコート法によってネガレジスト
１６０を平坦に塗布する（第５図（ｂ）及び第６図のＳ
ｌ＋参照）。

このネガレジスト１６０を前記ＥＢ用データに基づいて
ＥＢを照射し、その部分のみを露光する（第５図（Ｃ）
参照）。

かかるネガレジスト１６０を現像すれば、前記修正する
部分には、透過率低下手段１５０としてのネガレジスト
１６０がマスク１００の」二に残置される（第５図（ｄ
）参照）。

この透過率低下手段１５０が形成されたマスク１００で
再びテストパターンを形成し、欠陥の有無を検査し、欠
陥がなくなるまで、３９〜Ｓｌ＋の工程を繰り返す。

〈発明の効果〉本発明に係る半導体装置製造用マスクは、欠陥が生ずる
部分、ずなわちボトレジストの下に形成された高反射率
層の凹凸に応じて、照射光の透過率を低下させる透過率
低下手段が形成されているので、前記凹凸での反射に起
因する欠陥が生じない。また、前記透過率低下手段はホ
）・レジストで形成されるので、修正に要する時間を従
来のものより短縮させることが可能になった。

さらに、透過率低下手段たるホトレジストば、退色しな
い染料を含んでいるので、長期間にわたって使用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る半導体装置製造用マス
クの平面図、第２図はごの半導体装置製造用マスクで形
成されたパターンを示す平面図、第３図はこの半導体装
置製造用マスクを用いた露光工程の断面図、第４図はこ
の半導体装置製造用マスクを用いて形成された半導体装
置の断面図、第５図はこの半導体装置製造用マスクの製
造工程の説明図、第６図はこの製造方法のフローチャー
ト、第７図は従来の半導体装置製造用マスクの平面図、
第８図はこの半導体装置製造用マスクで形成されたパタ
ーンを示す平面図、第９図及び第１０図は従来の半導体
装置製造用マスクの欠陥を示すだめの断面図、第１１図
番才従来の欠陥を修正した半導体装置製造用マスクの平
面図、第１２図は従来の半導体装置製造用マスクの製造
方法のフローチャートである。１００　　・・・マスク、１１０　　・・・不透過部分
、】２０　・・・透過部分、１５０　　・・・透過率低
下手段、２００　　・・・ホトレジスト、３００　　・
・・アルミニラ１、層（高反射率層）、Ｕ■・・・紫外
線（照射光）。

Claims

【特許請求の範囲】（１）ホトレジストを所望の形状にパターニングすべく
透過部分と不透過部分とが形成された半導体装置製造用
マスクにおいて、照射光の透過率を低下させる透過率低
下手段が、ホトレジストの下に形成された高反射率層の
凹凸に応じて形成されたことを特徴とする半導体装置製
造用マスク。（２）前記透過率低下手段は、照射される
照射光を吸収するとともに、退色しない染料を含んだホ
トレジストであることを特徴とする請求項１記載の半導
体装置製造用マスク。（３）半導体装置製造用マスクによって形成されたパタ
ーンの欠陥の有無を検査する工程と、パターンの欠陥を
覆うデータを作成する工程と、前記半導体装置製造用マ
スクに塗布されたホトレジストを前記データに基づいて
露光する工程と、当該ホトレジストを現像する工程とを
具備したことを特徴とする半導体装置製造用マスクの製
造方法。