JPH0427112A - レジストマスクの製造方法 - Google Patents

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〕 半導体装置の製造に用いられるレジスト層から成るマス
クパターンを電子ビーム等により形成する方法に関し。

半導体装置の高集積化あるいは大規模化に伴って増大す
るパターンデータを圧縮して効率的に処理可能とするこ
とを目的とし。

エネルギービームの過剰な照射を受けると現像剤によっ
て除去され難くなる性質を有するポジ型レジストが塗布
されている基板の一表面に画定された互いに重なり合う
部分を有する二つの領域のそれぞれに対して、少なくと
も酸型なり合う部分における照射量の和が前記過剰な状
態となるように個別に該エネルギービームを照射するこ
とにより該レジスト層に所望の開口を形成するためのパ
ターンデータの論理処理を簡略化するように構成する。

［産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造に用いられるレジスト層か
ら成るマスクパターンを電子ビーム等により形成する方
法に関する。

半導体装置の高集積化および高性能化とともに。

サブミクロン規模の微細加工を可能とするりソゲラフの
開発が進められている。このような微細パターンの形成
においては、露光用の光の回折や干渉の影響により、所
望の寸法やピッチを有するパターンの形成が困難になる
。

〔従来の技術〕

これに対し１位相シフト法が提案されている。

これは２例えば投影露光に用いるレチクルにおける一部
の開ロバターンに位相シフタと呼ばれる光の位相を反転
するための透光膜を設ける等により投影面上における近
接するパターン間における干渉光を互いに打ち消し合う
ようにする方法である。

位相シフト法においては、レチクル等の露光用マスクに
位相シフタを追加して形成することが必要になるが、こ
の追加パターンの発生のためには。

計算機による複雑かつ膨大なデータ処理が要求される。

〔発明が解決しようとする課題〕

これまでのところ９位相シフタパターンの発生は、八Ｎ
ＤやＯＲ等の通常の計算機における論理処理により行わ
れていた。したがって、半導体装置の高集積化や大規模
化にともなって、追加処理が比例的に増加し、計算機処
理時間の増大に伴うスルーブツトの低下やパターンデー
タを保管するためのファイルの増大等に伴うコストの増
加が無視できなくなりつつある。

本発明は、上記のような位相シフタの追加に伴うパター
ンデータを圧縮する方法を提供するものであって、これ
によりパターンデータ処理時間の短縮およびコストの低
減を可能とすることを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 上記目的は、エネルギービームの過剰な照射を受けると
現像剤によって除去され難くなる性質を有するポジ型レ
ジストが塗布されている基板の一表面に画定された互い
に重なり合う部分を有する二つの領域のそれぞれに対し
て、少なくとも酸型なり合う部分における照射量の和が
前記過剰な状態となるように個別に該エネルギービーム
を照射することにより該レジスト層に所望の開口を形成
するためのパターンデータの論理処理を簡略化すること
を特徴とする本発明に係るレジストマスクの製造方法、
または、第１の領域および該第１の領域と共有部分を有
する第２の領域とが画定された基板の一表面にポジ型の
レジスト層を形成する工程と、現像処理において該レジ
スト層を除去可能にする第１のドーズ量のエネルギービ
ームを該第１の領域における該レジスト層に対して選択
的に照射する工程と、少なくとも該第１のドーズ量との
和が現像処理において該レジスト層を残存可能にする第
２のドーズ量のエネルギービームを該第２の領域におけ
る該レジスト層に対して選択的に照射する工程と、該第
１および第２のドーズ量のエネルギービームのそれぞれ
が照射された該レジスト層に対して前記現像処理を施し
て該第１および第２の領域の少なくとも該共有部分を除
く領域における該レジスト層を除去する工程とを含むこ
とを特徴とする本発明に係るレジストマスクの製造方法
によって達成される。

〔作　用〕

例えばレチクル等の投影露光用マスクの作製に用いられ
る電子ビーム露光用のポジ型レジストは。

電子ビームの照射量（ドーズ量）がある一定値まではポ
ジ型としての性質（露光された部分が現像剤によって除
去される）を示し、それ以上のドーズ量では、露光され
た部分が現像剤によって除去されなくなるネガ型的な性
質を示すようになることが知られている。これを第１図
に模式的に示す。

図において横軸は電子ビームのドーズ量（Ｅ）、縦軸は
レジスト層が現像剤によって減少する層厚（１）である
。ドーズ量ＥＣ以上において、レジスト層がネガ型的に
なる。

ところで２例えば、レチクル上に第２図に示すような位
相シフタパターン１を形成しようとする場合を考える。

従来２図示の形状の位相シフタパターン１を定義するた
めには１位相シフタパターン１を四つに分解した矩形部
分ＩＡ、　ＩＢ、　ＩＣ，’ｌＤのそれぞれを指定する
八つの点をパターンデータとして必要とする。すなわち
、矩形部分ＩＡは点Ｐと点Ｑを対角線上に有する矩形と
して表される。矩形部分ＩＢ、　ＩＣ，およびＩＤは、
それぞれ９点Ｒと点Ｓ５点Ｔと点Ｕ、および点Ｖと点−
を対角線上に有する矩形として表される。

これに対して９本発明によれば、第３図に示すように３
点Ａと点Ｂを対角線上に有する矩形２と。

矩形２に含まれ５点Ｃと点りを対角線上に有する矩形３
とを定義するのみで第２図と同様のパターンを形成可能
とする。すなわち、矩形２は１位相シフタパターンが形
成される領域と矩形３との和であって、矩形２内の全体
に対して、ポジ型レジスト層が現像によって除去される
ドーズ量の電子ビームを照射し、矩形３内にのみ、ポジ
型レジストがネガ型になる過剰の電子ビームを照射する
。

これにより、ポジ型レジスト層は５位相シフタパターン
形成領域にのみ開口が形成される。

このように、第２図に示す形状の位相シフタパターンそ
のものを定義することなしに、二つの矩形を指定するだ
けで同等のパターンを形成可能となる。これら二つの矩
形を表すためのデータは四つであり、従来の１／２とな
る。上記本発明の方法は、矩形２で表される領域から矩
形３で表される領域を差し引く論理処理を、過剰電子ビ
ーム照射によるポジ型レジストのネガ化現象を利用して
。

レジスト層上で行うことに相当する。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を参照して説′明する。

以下の図面において、既掲の図面におけるのと同じ部分
には同一符号を付しである。

第４図は、第３図の方法により位相シフタ露光用のレチ
クルを形成する工程を説明するための断面図である。

同図（ａ）に示すように５例えばガラス基板１０の一表
面全体には、遮光層となる厚さ約８００ｎｍの金属クロ
ム膜１１が形成されている。金属クロム膜１１上に、電
子ビーム露光用のレジスト層１２を塗布する。

レジスト層１２は１例えば品番ＥＢＲ９（東し社製）の
ような通常のポジ型のレジストから成り、過剰の電子ビ
ーム照射によりネガ化する。

前記矩形２（第３図参照）に対応する領域２１における
レジスト層１２に対して、所定のドーズ量ＥＩの電子ビ
ームを照射する。この領域２１の輪郭は。

金属クロム膜１１に形成しようとする開口の外周縁に対
応している。また、上記ドーズ量Ｅ、は、レジスト層上
２が３例えば現像液に浸漬されたときに溶解除去される
ようになる値（第１図参照）である。

なお、同図ら）は、領域２１における上記ドーズ量分布
を示す。

次いで、同図（Ｃ）に示すように、前記矩形３（第３図
参照）に対応する領域３１におけるレジスト層１２に対
して、ドーズ量Ｅ２の電子ビームを照射する。

この領域３１の輪郭は、金属クロム膜１１に形成しよう
とする開口の内周縁に対応している。また、上記ドーズ
量Ｅ２は、前記ドーズ量Ｅ１との和が、レジスト層１２
をネガ化する値（第１図におけるＥＮ　）である。なお
、同図（ｄ）は領域２１および３１における上記ドーズ
量分布を示す。

上記皿回の電子ビーム照射（露光）が行われたレジスト
層１２を現像する。その結果、同図（ｅ）に示すように
、前′記領域２１のうち領域３１を除く領域におけるレ
ジスト層１２が除去され、開口１４が形成される。レジ
スト層１２をマスクとして、同図げ）に示すように、開
口１４内に表出する金属クロム膜１１をエツチング除去
したのち、同図（ｇ）に示すように。

レジスト層１２を除去する。

上記のようにして１位相シフタパターンに対応する開口
を有する露光用レチクルが完成する。

第５図は本発明の別の実施例説明図であって。

同図（ａ）に示すように、領域４におけるポジ型レジス
ト層（図示省略）に対して前記ドーズ量Ｅ１の電子ビー
ム照射を行い、領域４と一部を共有する別の領域５にお
ける前記ポジ型レジスト層に対してドーズ量Ｅ２の電子
ビーム照射を行う。領域４と５とが共有する（重なる）
斜線を付した領域３０における前記ポジ型レジスト層は
＋　ＥｌとＥ２との和の電子ビーム照射によりネガ化す
る。このレジストＮを現像すると、領域４および５の重
ならない部分のみが除去され、同図（ｂ）に示すような
開口６Ｉ、６□が形成される。

なお、第５図において３例えば領域５に照射する電子ビ
ームのドーズ量Ｅ２を、二〇ドーズ量のみによって前記
ポジ型レジストが現像剤により除去されなくなる値１例
えば第１図におけるＥＮに設定することにより、領域４
から共有領域３０を差し引いた領域に開口６１のみを形
成することもできる。

同様に、第６図（ａ）に示すように、領域７に前記ドー
ズ量Ｅ１の電子ビーム照射を行い、領域７と共有領域３
０を有する領域８に前記ドーズ量ＥＮの電子ビーム照射
を行うことにより、同図（ｂ）に示すような形状の開口
９を形成することもできる。

上記各実施例に示したように、従来は、三つないし四つ
の部分矩形を規定することにより形成されていた開口が
１本発明によれば、二つの矩形を規定するのみで形成可
能となり、データ量を１７２ないし２／３に減少できる
。

本発明において重ね合わされる領域は、上記実施例のよ
うに矩形に限らず、任意の多角形や円形。

楕円形等の組合せとしてもよい。要は１重ね合わされる
各々のパターンを規格化された単純な形状とし、これら
を表すデータ量が、これらパターンの重ならない部分を
表すために必要なパターンデータ量より少な（なるよう
に設定すればよい。

なお５本発明は１位相シフタパターン露光用レチクルに
限らず、その他の複雑なパターンの形成に適用できるこ
とはもちろんである。また１本発明は、電子ビーム露光
以外にも、その過剰照射によりポジ型レジスト層をネガ
型化するエネルギービームを用いるその他の露光方法に
も適用できることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ポジ型レジスト層のネガ化現象を利用
することにより、従来計算機上で行われていたパターン
データの論理処理量を低減することが可能となり１位相
シフタパターンのような設計や露光に長時間を要する複
雑なパターンの形成工程のスループットを向上し、また
、製造コストを低減可能とする効果がある。

また１本発明を１例えばガラス板等の絶縁性基板上に塗
布されたレジストの電子ビーム露光に通用した場合、露
光時間が短縮されるために基板の帯電が低減され、その
結果、基板の発熱等によるレジスト層の軟化や変形が少
なくなり、高精度のレジストマスクパターンを形成可能
とする利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はポジ型レジスト層のネガ化説明図。 第２図は従来の露光パターンデータ生成性説明図。 第３図は本発明における露光パターンデータ生成性説明
図 第４図ないし第６図は本発明の詳細な説明図である。 図において。 ｌは位相シフタパターン。 ＩＡとＩＢとＩＣとＩＤは矩形部分。 １０はガラス基板。 １２はレジスト層。 ２と３は矩形。 ６と９は開口。 である。 １１は金属クロム膜。 １４は開口。 ４と５と７と８は領域。 ３０は共有領域 ドース量（Ｄ ポジ翌しシ゛スト層Ｑネが・化妃帆ｌ 第１図 Ｂ 従１／）話克パ７−ン５゛−９往成カテム貌唱図’ｆＪ
２回 Ｂ（Ｘ今、Ｙｌ） 木兜明（：おｌｊコ寅航パワーシデータ主成つ沫説明図
ｆ！１３１￥１ 木を明の笑亮例説明回（イ／）２） 第５図 本を哨０突売例説明口（峠の１） 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）エネルギービームの過剰な照射を受けると現像剤
   によって除去され難くなる性質を有するポジ型レジスト
   が塗布されている基板の一表面に画定された互いに重な
   り合う部分を有する二つの領域のそれぞれに対して、少
   なくとも該重なり合う部分における照射量の和が前記過
   剰な状態となるように個別に該エネルギービームを照射
   することにより該レジスト層に所望の開口を形成するた
   めのパターンデータの論理処理を簡略化することを特徴
   とするレジストマスクの製造方法。
2. （２）第１の領域および該第１の領域と共有部分を有す
   る第２の領域とが画定された基板の一表面にポジ型のレ
   ジスト層を形成する工程と、 現像処理において該レジスト層を除去可能にする第１の
   ドーズ量のエネルギービームを該第１の領域における該
   レジスト層に対して選択的に照射する工程と、 少なくとも該第１のドーズ量との和が現像処理において
   該レジスト層を残存可能にする第２のドーズ量のエネル
   ギービームを該第２の領域における該レジスト層に対し
   て選択的に照射する工程と、 該第１および第２のドーズ量のエネルギービームのそれ
   ぞれが照射された該レジスト層に対して前記現像処理を
   施して該第１および第２の領域の少なくとも該共有部分
   を除く領域における該レジスト層を除去する工程 とを含むことを特徴とするレジストマスクの製造方法。