JPH04309952A - フォトマスク - Google Patents
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- JPH04309952A JPH04309952A JP3103768A JP10376891A JPH04309952A JP H04309952 A JPH04309952 A JP H04309952A JP 3103768 A JP3103768 A JP 3103768A JP 10376891 A JP10376891 A JP 10376891A JP H04309952 A JPH04309952 A JP H04309952A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエネルギーの大きなレ
ーザ光に対して使用することのできるフォトマスクに関
する。たとえば、レーザ光を使用して、文字や図形パタ
ーンを加工対象物（ＩＣやプラスチックモールドパッケ
ージ、シリコンウェハー、ガラス）にマーキングをする
際に用いるところのフォトマスクである。この発明が対
象とするのは、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシ
マレーザなどのエネルギーの大きなレーザ光を光源とし
、これを空間選択的に遮光するようにしたフォトマスク
である。
ーザ光に対して使用することのできるフォトマスクに関
する。たとえば、レーザ光を使用して、文字や図形パタ
ーンを加工対象物（ＩＣやプラスチックモールドパッケ
ージ、シリコンウェハー、ガラス）にマーキングをする
際に用いるところのフォトマスクである。この発明が対
象とするのは、炭酸ガスレーザ、ＹＡＧレーザ、エキシ
マレーザなどのエネルギーの大きなレーザ光を光源とし
、これを空間選択的に遮光するようにしたフォトマスク
である。
【０００２】
【従来の技術】目的や対象物によりいくつかの種類のフ
ォトマスクが使用されている。以下これらについて概観
する。
ォトマスクが使用されている。以下これらについて概観
する。
【０００３】■ ソフトマスク
図４に断面図を示す。ガラス基板１上に微粒子の銀塩粒
子を含むゼラチン膜３と、銀塩粒子を含まないゼラチン
膜２が形成されたものである。銀塩粒子の有無で遮光、
透過のマスク特性を得ている。これは、写真のフイルム
と同じ原理に基づいたものである。このソフトマスクは
製造が容易で安価であるため広く利用されている。
子を含むゼラチン膜３と、銀塩粒子を含まないゼラチン
膜２が形成されたものである。銀塩粒子の有無で遮光、
透過のマスク特性を得ている。これは、写真のフイルム
と同じ原理に基づいたものである。このソフトマスクは
製造が容易で安価であるため広く利用されている。
【０００４】■ ハードマスク
図５、図６に断面図を示す。図５に示すものはガラス基
板１上に金属膜４を設けてレーザ光を照射すると、金属
膜４の存在しない部分はレーザ光を透過し、金属膜４で
覆われた部分はレーザ光を遮光する。前記金属膜４とし
てクロムを使用した場合、図６に示すように金属膜４の
上に反射防止層として酸化クロムなどの金属酸化物膜５
を設けると、密着露光や近接露光時に転写面との間で生
じる多重反射を抑制できる。このようなフォトマスクは
膜強度が大きく耐久性がある。前記金属膜４としては、
クロム、ニッケル、アルミニウムなどがあり、金属酸化
物膜５としては、酸化クロム、酸化鉄、ゲルマニウムな
どがある。
板１上に金属膜４を設けてレーザ光を照射すると、金属
膜４の存在しない部分はレーザ光を透過し、金属膜４で
覆われた部分はレーザ光を遮光する。前記金属膜４とし
てクロムを使用した場合、図６に示すように金属膜４の
上に反射防止層として酸化クロムなどの金属酸化物膜５
を設けると、密着露光や近接露光時に転写面との間で生
じる多重反射を抑制できる。このようなフォトマスクは
膜強度が大きく耐久性がある。前記金属膜４としては、
クロム、ニッケル、アルミニウムなどがあり、金属酸化
物膜５としては、酸化クロム、酸化鉄、ゲルマニウムな
どがある。
【０００５】■ プレートマスク
図７に断面図を示す。金属板６にエッチングまたは機械
加工により、パターン形状に開口部を設けたものである
。金属板６の開口部をレーザ光が通り、金属のある部分
はレーザ光が遮られる。金属板６としてはステンレスや
鉄、アルミニウムなどが用いられ、レーザ光に対しても
耐久性がある。
加工により、パターン形状に開口部を設けたものである
。金属板６の開口部をレーザ光が通り、金属のある部分
はレーザ光が遮られる。金属板６としてはステンレスや
鉄、アルミニウムなどが用いられ、レーザ光に対しても
耐久性がある。
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】これまでに述べた従来
のフォトマスクには、それぞれ長所利点がある。しかし
、エネルギーの大きなレーザ光の場合、パターン転写精
度が高く、パターン劣化（歪）の少ない、耐久性に優れ
たフォトマスクとして、十分な遮光特性（光学濃度）を
有したものと考えればそれぞれ難点がある。
のフォトマスクには、それぞれ長所利点がある。しかし
、エネルギーの大きなレーザ光の場合、パターン転写精
度が高く、パターン劣化（歪）の少ない、耐久性に優れ
たフォトマスクとして、十分な遮光特性（光学濃度）を
有したものと考えればそれぞれ難点がある。
【０００７】■ ソフトマスクはゼラチン膜で形成さ
れているため、膜強度が弱く耐薬品性に乏しい。このた
め耐久性にかける。銀塩粒子を含むゼラチン膜の遮光部
は、その製作上パターン線幅の減少と共に銀塩粒子を含
むゼラチン膜の厚さが薄くなり、遮光特性（光学濃度）
が低下する。このため微細なマスクパターンを形成する
ことができない。
れているため、膜強度が弱く耐薬品性に乏しい。このた
め耐久性にかける。銀塩粒子を含むゼラチン膜の遮光部
は、その製作上パターン線幅の減少と共に銀塩粒子を含
むゼラチン膜の厚さが薄くなり、遮光特性（光学濃度）
が低下する。このため微細なマスクパターンを形成する
ことができない。
【０００８】■ ハードマスクは遮光部に金属膜を用
いているので、レーザ光を反射せずに吸収するため、温
度上昇して金属膜に熱歪が生じる。またガラス基板との
熱膨張の違いから金属膜がはがれてフォトマスクが損傷
する。特にエネルギーの大きなレーザ光を照射した場合
、金属膜が高温となり蒸発、飛散してフォトマスクが損
傷する。
いているので、レーザ光を反射せずに吸収するため、温
度上昇して金属膜に熱歪が生じる。またガラス基板との
熱膨張の違いから金属膜がはがれてフォトマスクが損傷
する。特にエネルギーの大きなレーザ光を照射した場合
、金属膜が高温となり蒸発、飛散してフォトマスクが損
傷する。
【０００９】■ プレートマスクは金属板を加工する
ので、微細で複雑なフォトマスクを形成することが難し
い。最小の加工線幅は１０μｍ 〜１００μｍ 程度で
ある。また、金属板であることからレーザ光を吸収して
温度上昇をするので、熱膨張し、フォトマスクパターン
が劣化する。
ので、微細で複雑なフォトマスクを形成することが難し
い。最小の加工線幅は１０μｍ 〜１００μｍ 程度で
ある。また、金属板であることからレーザ光を吸収して
温度上昇をするので、熱膨張し、フォトマスクパターン
が劣化する。
【００１０】本発明はエネルギーの大きなレーザ光に対
して、パターン転写精度が高く、パターン劣化の少ない
、耐久性に優れた寿命の長いフォトマスクを提供するこ
とが目的である。
して、パターン転写精度が高く、パターン劣化の少ない
、耐久性に優れた寿命の長いフォトマスクを提供するこ
とが目的である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ガラス基板と、このガラス基板の少なくとも一方の面に
形成され、相隣合う誘電体層の屈折率が異なるように積
層したレーザ光反射膜とを備えたことを特徴とする。
ガラス基板と、このガラス基板の少なくとも一方の面に
形成され、相隣合う誘電体層の屈折率が異なるように積
層したレーザ光反射膜とを備えたことを特徴とする。
【００１２】請求項２記載の発明は、ガラス基板と、相
隣合う誘電体層の屈折率が異なるように積層したレーザ
光反射膜と、金属膜とからなり、前記レーザ光反射膜が
光源側に、金属膜が加工対象物側に位置するように前記
ガラス基板の少なくとも一方の面に形成したことを特徴
とする。
隣合う誘電体層の屈折率が異なるように積層したレーザ
光反射膜と、金属膜とからなり、前記レーザ光反射膜が
光源側に、金属膜が加工対象物側に位置するように前記
ガラス基板の少なくとも一方の面に形成したことを特徴
とする。
【００１３】
【作用】レーザ光反射膜は、各誘電体層の境界面で生じ
る反射光の干渉作用によりレーザ光を反射、遮光する。
る反射光の干渉作用によりレーザ光を反射、遮光する。
【００１４】金属膜は、前記レーザ光反射膜で反射によ
り遮光し得なかったレーザ光の発散成分を吸収し、遮光
する。
り遮光し得なかったレーザ光の発散成分を吸収し、遮光
する。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の一実施例に係るフォトマス
クを図１に示す断面図に基ずいて説明する。なお、図１
において図４〜図７と同じ符号を附した部分は、同一ま
たは対応する部分を示す。
クを図１に示す断面図に基ずいて説明する。なお、図１
において図４〜図７と同じ符号を附した部分は、同一ま
たは対応する部分を示す。
【００１６】１はガラス基板で、このガラス基板１とし
ては、対象とするレーザ光の波長を透過する特性のもの
が用いられ、たとえば鉛ガラス、ソーダ系ガラス、石英
ガラスなどがある。
ては、対象とするレーザ光の波長を透過する特性のもの
が用いられ、たとえば鉛ガラス、ソーダ系ガラス、石英
ガラスなどがある。
【００１７】７はレーザ光反射膜で、その屈折率が異な
る誘電体層７ａ、７ｂが相隣合わせになるように積層し
て形成されている。これら誘電体層７ａ、７ｂとしては
、対象とするレーザ光の波長を透過する特性のものが用
いられ、たとえばフッ化物、カルゴゲナイト半導体およ
び酸化物などがある。前記フッ化物としては、フッ化カ
ルシウム、フッ化ナトリウムおよびフッ化マグネシウム
などがある。前記カルゴゲナイト半導体としては、硫化
亜鉛、シリコンおよびゲルマニウムなどがある。また、
前記酸化物としては、酸化シリコン、酸化チタンおよび
酸化アルミなどがある。
る誘電体層７ａ、７ｂが相隣合わせになるように積層し
て形成されている。これら誘電体層７ａ、７ｂとしては
、対象とするレーザ光の波長を透過する特性のものが用
いられ、たとえばフッ化物、カルゴゲナイト半導体およ
び酸化物などがある。前記フッ化物としては、フッ化カ
ルシウム、フッ化ナトリウムおよびフッ化マグネシウム
などがある。前記カルゴゲナイト半導体としては、硫化
亜鉛、シリコンおよびゲルマニウムなどがある。また、
前記酸化物としては、酸化シリコン、酸化チタンおよび
酸化アルミなどがある。
【００１８】前記誘電体層７ａ、７ｂは、電子ビーム蒸
着装置、スパッタ装置およびＣＶＤ装置などの薄膜形成
装置を用いて形成することが出来る。前記誘電体層（７
ａ、７ｂ）の層厚ｄ（ｄ１、ｄ２）は、垂直入射の場合
対象とするレーザ光の波長をλ、誘電体層（７ａ、７ｂ
）の屈折率をそれぞれｎ（ｎ１ 、ｎ２）とすると、ｄ
＝λ／４ｎ すなわち ｄ１＝λ／（４ｎ１） ｄ２＝λ／（４ｎ２） とすれば良い。
着装置、スパッタ装置およびＣＶＤ装置などの薄膜形成
装置を用いて形成することが出来る。前記誘電体層（７
ａ、７ｂ）の層厚ｄ（ｄ１、ｄ２）は、垂直入射の場合
対象とするレーザ光の波長をλ、誘電体層（７ａ、７ｂ
）の屈折率をそれぞれｎ（ｎ１ 、ｎ２）とすると、ｄ
＝λ／４ｎ すなわち ｄ１＝λ／（４ｎ１） ｄ２＝λ／（４ｎ２） とすれば良い。
【００１９】以上の構成において、誘電体層７ａ、７ｂ
の屈折率ｎ１、ｎ２の関係を、ｎ１＞ｎ２とすると、レ
ーザー光が誘電体層７ａから誘電体層７ｂに入射する境
界での反射光は入射光と同位相となり、その逆では反転
することとなり反射増大効果を生じる。
の屈折率ｎ１、ｎ２の関係を、ｎ１＞ｎ２とすると、レ
ーザー光が誘電体層７ａから誘電体層７ｂに入射する境
界での反射光は入射光と同位相となり、その逆では反転
することとなり反射増大効果を生じる。
【００２０】上述の実施例では、レーザ光反射膜７とし
て、２種類の屈折の異なる誘電体層７ａ、７ｂを用いた
が、３種類以上の屈折率の異なる誘電体層を適宜組合せ
て積層し、レーザ光反射膜７を形成しても良いのは勿論
である。また、各誘電体層の層厚ｄは、前述したλ／４
ｎ整数倍（１を含む）とすると、反射率が高くなり好ま
しい。
て、２種類の屈折の異なる誘電体層７ａ、７ｂを用いた
が、３種類以上の屈折率の異なる誘電体層を適宜組合せ
て積層し、レーザ光反射膜７を形成しても良いのは勿論
である。また、各誘電体層の層厚ｄは、前述したλ／４
ｎ整数倍（１を含む）とすると、反射率が高くなり好ま
しい。
【００２１】レーザ光反射膜７は、レーザ光を完全に遮
光する必要はなく、加工対象物に影響をあたえない程度
の性能に成るよう、積層数を設定すればよい。
光する必要はなく、加工対象物に影響をあたえない程度
の性能に成るよう、積層数を設定すればよい。
【００２２】前記レーザ光反射膜の光学的反射率は、入
射するレーザ光に対して角度依存性が大きく、従ってそ
の割合は少ないがレーザ光の発散成分に対しては反射率
が悪い。
射するレーザ光に対して角度依存性が大きく、従ってそ
の割合は少ないがレーザ光の発散成分に対しては反射率
が悪い。
【００２３】このような発散成分の影響をも十分に遮光
するには、図２あるいは図３に示すように金属膜を併用
するとよい。図２、図３においては図示しないがレーザ
光からなる光源が紙面の上側に、加工対象物が紙面下側
にあるものとする。
するには、図２あるいは図３に示すように金属膜を併用
するとよい。図２、図３においては図示しないがレーザ
光からなる光源が紙面の上側に、加工対象物が紙面下側
にあるものとする。
【００２４】図２の例では、レーザ光反射膜７として、
屈折率の小さい誘電対層７ｂを第１層目に、第２層目に
前記誘電対層７ｂより屈折率の大きい誘電対層７ａを形
成し、以下順次誘電対層７ｂ、７ａ交互に積層したもの
を用い、このレーザ光反射膜７とガラス基板１との間に
、たとえばクロム、ニッケル、アルミニウムなどからな
る金属膜４を設けている。この金属膜４は、レーザ光源
側に位置する前記レーザ光反射膜７で反射されずに透過
した僅かなレーザ光を吸収によって遮光する。この場合
、前記金属膜４に到達するレーザ光は、僅かであり、金
属膜４はほとんど温度上昇しない。
屈折率の小さい誘電対層７ｂを第１層目に、第２層目に
前記誘電対層７ｂより屈折率の大きい誘電対層７ａを形
成し、以下順次誘電対層７ｂ、７ａ交互に積層したもの
を用い、このレーザ光反射膜７とガラス基板１との間に
、たとえばクロム、ニッケル、アルミニウムなどからな
る金属膜４を設けている。この金属膜４は、レーザ光源
側に位置する前記レーザ光反射膜７で反射されずに透過
した僅かなレーザ光を吸収によって遮光する。この場合
、前記金属膜４に到達するレーザ光は、僅かであり、金
属膜４はほとんど温度上昇しない。
【００２５】図３の例では、加工対象物側に金属膜４を
設け、この金属膜４とレーザ光源側に位置するガラス基
板１との間にレーザ光反射膜７を設けたもので、前記図
２に示す実施例と同様の作用効果を奏する外、加工対象
物側に金属膜４が位置するので、パターン転写精度の向
上が計れる。
設け、この金属膜４とレーザ光源側に位置するガラス基
板１との間にレーザ光反射膜７を設けたもので、前記図
２に示す実施例と同様の作用効果を奏する外、加工対象
物側に金属膜４が位置するので、パターン転写精度の向
上が計れる。
【００２６】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、エネルギーの
大きなレーザ光を、レーザ光反射膜によって反射し、遮
光するので、パターン劣化の少ない、耐久性に優れた寿
命の長いフォトマスクを提供することができる。
大きなレーザ光を、レーザ光反射膜によって反射し、遮
光するので、パターン劣化の少ない、耐久性に優れた寿
命の長いフォトマスクを提供することができる。
【００２７】請求項２の発明によれば、前述の効果の外
、レーザ光の発散成分をも十分に遮光することができる
。
、レーザ光の発散成分をも十分に遮光することができる
。
【図１】この発明の一実施例に係るフォトマスクの概略
断面図である。
断面図である。
【図２】この発明の他の実施例に係るフォトマスクの概
略断面図である。
略断面図である。
【図３】この発明の更に他の実施例に係るフォトマスク
の概略断面図である。
の概略断面図である。
【図４】従来例のソフトマスクの概略断面図である。
【図５】従来例の金属膜によるハードマスクの概略断面
図である。
図である。
【図６】従来例の金属膜と金属酸化物によるハードマス
クの概略断面図である。
クの概略断面図である。
【図７】従来例のプレートマスクの概略断面図である。
１ ガラス基板
４ 金属膜
７ レーザ光反射膜
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス基板と、このガラス基板の少な
くとも一方の面に形成され、相隣合う誘電体層の屈折率
が異なるように積層したレーザ光反射膜とを備えたこと
を特徴とするフォトマスク。 - 【請求項２】 ガラス基板と、相隣合う誘電体層の屈
折率が異なるように積層したレーザ光反射膜と、金属膜
とからなり、前記レーザ光反射膜が光源側に、金属膜が
加工対象物側に位置するように前記ガラス基板の少なく
とも一方の面に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 |
|---|---|---|---|
| JP3103768A JPH04309952A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | フォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3103768A JPH04309952A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | フォトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04309952A true JPH04309952A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=14362651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3103768A Pending JPH04309952A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | フォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04309952A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517620A (ja) * | 2009-09-02 | 2012-08-02 | ダブリュアイ−エー・コーポレーション | レーザ反射型マスク及びその製造方法 |
| JP2015152924A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | エスケーハイニックス株式会社ＳＫｈｙｎｉｘ Ｉｎｃ． | 熱吸収抑制のためのフォトマスクブランクおよびフォトマスク |
| CN108292103A (zh) * | 2015-09-30 | 2018-07-17 | Asml荷兰有限公司 | 计量方法、目标和衬底 |
| JP2020134577A (ja) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | 大日本印刷株式会社 | レーザ露光用フォトマスク及びフォトマスクブランクス |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3103768A patent/JPH04309952A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517620A (ja) * | 2009-09-02 | 2012-08-02 | ダブリュアイ−エー・コーポレーション | レーザ反射型マスク及びその製造方法 |
| JP2015152924A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-24 | エスケーハイニックス株式会社ＳＫｈｙｎｉｘ Ｉｎｃ． | 熱吸収抑制のためのフォトマスクブランクおよびフォトマスク |
| CN108292103A (zh) * | 2015-09-30 | 2018-07-17 | Asml荷兰有限公司 | 计量方法、目标和衬底 |
| JP2020134577A (ja) * | 2019-02-14 | 2020-08-31 | 大日本印刷株式会社 | レーザ露光用フォトマスク及びフォトマスクブランクス |
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