JPH0566554A - Photomask - Google Patents

Photomask

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Publication number
JPH0566554A
JPH0566554A JP22922291A JP22922291A JPH0566554A JP H0566554 A JPH0566554 A JP H0566554A JP 22922291 A JP22922291 A JP 22922291A JP 22922291 A JP22922291 A JP 22922291A JP H0566554 A JPH0566554 A JP H0566554A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
pattern
photomask
transparent
opaque
Prior art date
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Pending
Application number
JP22922291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sonte An
アン・ソンテ
Takashi Fukushima
隆史 福島
Hiroki Tabuchi
宏樹 田渕
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP22922291A priority Critical patent/JPH0566554A/en
Publication of JPH0566554A publication Critical patent/JPH0566554A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the depth of exposure focus on a wafer in a photolithography process for a semiconductor device. CONSTITUTION:The photomask is so constituted that focusing on the upper and lower part of the high step of the wafer can be obtained by relatively shifting light shielding opaque patterns 12 and 15 of the photomask on an optical axis. Consequently, the simultaneous focusing on the upper and lower parts of the step on the substrate which has the relatively high step is enabled and pattern transfer can excellently be performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はフォトマスクに関し、更
に詳しくは半導体装置等の製造に利用される光露光装置
用のマスク板に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask, and more particularly to a mask plate for an optical exposure apparatus used for manufacturing semiconductor devices and the like.

【0002】[0002]

【従来技術および発明が解決しようとする課題】近年生
産されている超LSI半導体装置ではシリコン基板上に
ミクロンオーダーのトランジスタや配線が多数集積され
ている。これらの微細なパターンの形成には、半導体基
板上に塗布された感光性の樹脂(レジスト)膜にマスク
パターンを縮小転写(通常1/5倍)する事によりミク
ロンオーダーのパターンを形成する光露光技術が使用さ
れている。現在量産されている1MDRAMや4MDR
AMはそれぞれ最小線幅1.2 μm、0.8 μmが用いられ
ている。これらを生産する光露光装置(ステッパ)は大
部分がg線と呼ばれる超高圧水銀ランプから発する43
6nmの輝線を用いており、一部でi線と呼ばれる同ラ
ンプから発する365nmの輝線の利用が始まってい
る。将来生産が予定される16MDRAM、64MDR
AMでは使用される最小線幅はそれぞれ0.6 から0.5 μ
m、0.4 から0.3 μmと予想されている。これらの半導
体装置を量産するためにはより解像度の高い光露光技術
の開発が求められている。露光光の短波長化により解像
度の向上は図るためg線に代えてi線、さらに248n
mのクリプトン・フッ素エキシマーレーザーの利用が検
討されている。また、投影レンズの開口数(NA)を大
きくすることも検討されている。これらの露光装置では
石英等の平滑な透明基板上に通常金属薄膜で形成された
不透明パターンを配置したマスクに裏面より光を照射
し、マスクを透過した光束を投影レンズを介して縮小し
て基板上に結像している。このような方法では、先に述
べたように露光装置の光源となる光の波長をより短波長
化することあるいは投影レンズのNAを大きくすること
で解像度を高くすることは可能であるが、焦点深度が小
さくなるため超LSI半導体装置の集積度が上がりシリ
コン基板上で高段差になるにつれて転写パターンを段差
の上から下までの全領域で同時に焦点を合わせることが
重要な課題である。以上の様に従来使用されている平滑
な石英基板上に不透明パターンを金属薄膜などで形成し
た光露光用マスクでは高段差を有する超LSI半導体装
置のパターン転写は大きな問題点があり、作成方法が容
易で、耐久性に富む光露光用マスクが求められている。
2. Description of the Related Art In a VLSI semiconductor device produced in recent years, a large number of micron-order transistors and wirings are integrated on a silicon substrate. These fine patterns are formed by photo-exposure to form micron-order patterns by reducing (usually ⅕) the mask pattern transferred onto a photosensitive resin (resist) film coated on a semiconductor substrate. Technology is being used. Currently mass-produced 1MDRAM and 4MDR
The AM has a minimum line width of 1.2 μm and 0.8 μm, respectively. Most of the light exposure equipment (stepper) that produces these emits from an ultra-high pressure mercury lamp called g-line.
The 6 nm emission line is used, and the use of the 365 nm emission line, which is partly called the i line, emitted from the same lamp has started. 16M DRAM, 64MDR planned for future production
The minimum line width used in AM is 0.6 to 0.5 μ respectively.
m, 0.4 to 0.3 μm. In order to mass-produce these semiconductor devices, it is required to develop an optical exposure technique with higher resolution. In order to improve the resolution by shortening the wavelength of the exposure light, i line instead of g line, 248n
The use of a krypton / fluorine excimer laser of m. In addition, increasing the numerical aperture (NA) of the projection lens is also being considered. In these exposure devices, a mask in which an opaque pattern formed of a metal thin film is usually placed on a smooth transparent substrate such as quartz is irradiated with light from the back surface, and the light flux passing through the mask is reduced through a projection lens to reduce the substrate. Imaged above. In such a method, it is possible to increase the resolution by shortening the wavelength of the light used as the light source of the exposure apparatus or increasing the NA of the projection lens as described above. As the depth of the VLSI semiconductor device increases and the level of the step increases on the silicon substrate, it is an important issue to focus the transfer pattern on the entire area from the top to the bottom of the step at the same time. As described above, the pattern transfer of a VLSI semiconductor device having a high step difference is a serious problem in the conventional mask for light exposure in which an opaque pattern is formed on a smooth quartz substrate with a metal thin film or the like. There is a need for a light exposure mask that is easy and has high durability.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】この発明は、パターン転
写用の可視光または紫外光等の光に対して透明な透明基
板上に前記光に対して不透明なパターンを形成してなる
光露光用のマスクであって、不透明なパターン部を透明
基板上の相対的に異なる高さの位置に設けたことを特徴
とするフォトマスクである。すなわち、本発明では、光
軸上に異なった高さでパターンを形成することで焦点面
を変え、高段差超LSI半導体装置のパターン転写が可
能な光露光用マスクを提供する。超LSI半導体装置の
製造に用いられる縮小投影露光装置は、通常露光用マス
クのパターンを1/5に縮小してシリコン基板上に転写
する。一方、一般的な縮小投影レンズ系では縦倍率
(α)は横倍率(β)と以下のような関係にある。 α=β2 (1) 従って、例えば1μmの段差が存在するシリコン基板の
段差の上下に同時に焦点を合わせることは、露光用マス
ク上に25μmの段差を設けることで可能になる。ま
た、このような段差を形成することなくマスク上のパタ
ーンを(1)式に従う距離に相当する膜厚の透明媒質の
上下に設けることでも発明の効果が得られる。この場
合、縮小倍率をm、透明媒質の屈折率をnとするとシリ
コン基板上aμmの段差の上下で同時に焦点を合わせる
ために必要な透明媒質の厚さTは次の(2)式で示され
る。 T=(a×m2 )/n (2) 本発明によればマスク上のパターンの光軸上の相対的な
位置を変えることにより比較的段差の大きい基板の段差
の上下に同時に焦点を合わせることができる。具体的に
は(i)図4,図5,図6,図7に示すように、不透明
なパターン部12及び15、12a,12b及び15
a,15bが、表面11aが平坦な透明基板11の直上
と、その透明基板上に設けたパターン転写用の可視光ま
たは紫外光等の光に対して透明な透明層14の直上とに
それぞれ設けられてなるフォトマスクであったり、(i
i)図9に示すように、不透明なパターン部22a及び
22bが段差Hを有する透明基板31の段差下面31a
と段差上面31bとにそれぞれ設けられてなるフォトマ
スクであったり、(iii)図10に示すように、不透明
なパターン部32が、段差Hを有する透明基板31の段
差下面31aから段差上面31bにまで延設して設けら
れてなるフォトマスクであったり、(iv)図11に示す
ように、不透明なパターン部42a及び42bが、段差
Lを有する透明層44の段差下面44aと段差上面44
bとにそれぞれ設けられてなるフォトマスクであった
り、(V)図12に示すように、不透明なパターン部5
3,54及び55が、段差Hを有する透明基板31の段
差下面31aと段差上面31bとにそれぞれ設けられ、
かつ両者53及び54の間で透明基板31の段差下面3
1aから段差上面31bにまで延設して設けられてなる
フォトマスクである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is for light exposure in which a pattern opaque to light is formed on a transparent substrate which is transparent to light such as visible light or ultraviolet light for pattern transfer. The photomask, wherein the opaque pattern portions are provided at positions of different heights on the transparent substrate. That is, the present invention provides an optical exposure mask capable of transferring a pattern of a high step VLSI semiconductor device by changing the focal plane by forming patterns at different heights on the optical axis. A reduction projection exposure apparatus used for manufacturing a VLSI semiconductor device reduces the pattern of a normal exposure mask to 1/5 and transfers it onto a silicon substrate. On the other hand, in a general reduction projection lens system, the vertical magnification (α) has the following relationship with the horizontal magnification (β). α = β 2 (1) Therefore, for example, it is possible to simultaneously focus on the upper and lower steps of the silicon substrate having the step of 1 μm by providing the step of 25 μm on the exposure mask. Further, the effect of the invention can be obtained by providing the pattern on the mask above and below the transparent medium having a film thickness corresponding to the distance according to the equation (1) without forming such a step. In this case, when the reduction ratio is m and the refractive index of the transparent medium is n, the thickness T of the transparent medium required for focusing at the same time above and below the step of a μm on the silicon substrate is expressed by the following equation (2). .. T = (a × m 2 ) / n (2) According to the present invention, the relative position on the optical axis of the pattern on the mask is changed to simultaneously focus on the upper and lower steps of the substrate having a relatively large step. be able to. Specifically, (i) as shown in FIGS. 4, 5, 6 and 7, the opaque pattern portions 12 and 15, 12a, 12b and 15 are formed.
a and 15b are provided directly above the transparent substrate 11 having a flat surface 11a and directly above the transparent layer 14 provided on the transparent substrate and transparent to light such as visible light or ultraviolet light for pattern transfer. It can be a photo mask made by
i) As shown in FIG. 9, the step lower surface 31a of the transparent substrate 31 in which the opaque pattern portions 22a and 22b have the step H
And (iii) as shown in FIG. 10, an opaque pattern portion 32 is formed on the step upper surface 31b from the step lower surface 31a of the transparent substrate 31 having the step H. (Iv) As shown in FIG. 11, the opaque pattern portions 42a and 42b have the stepped lower surface 44a and the stepped upper surface 44 of the transparent layer 44 having the step L.
b and a photomask provided on each of the b and (V) opaque pattern portions 5 as shown in FIG.
3, 54 and 55 are provided on the step lower surface 31a and the step upper surface 31b of the transparent substrate 31 having the step H, respectively,
And the lower surface 3 of the step of the transparent substrate 31 between the both 53 and 54
The photomask is provided so as to extend from 1a to the step upper surface 31b.

【0004】[0004]

【実施例】【Example】

【0005】実施例1 図4は、不透明なパターン部が、表面が平坦な透明基板
直上と、その透明基板上に設けたパターン転写用の可視
光または紫外光等の光に対して透明な透明層の直上とに
それぞれ設けられているフォトマスクの本発明の第1の
実施例を示す。フォトマスクを形成するには、まず、図
1に示すように遮光膜12を有する石英基板11上にパ
ターン転写用フォトレジスト13を塗布する。続いて、
電子ビーム描画装置によりフォトレジスト13の所望の
パターンを描画し、現像後レジストパターン(図示せ
ず)を得、続いて得られたレジストパターンをマスクと
して、通常の液槽エッチング法により遮光膜12を加工
し、第一の不透明パターン12を形成する。その後レジ
ストパターンは除去する(図2参照)。更に、第一の不
透明パターン12と以後に形成される第二の不透明パタ
ーンの相対的な位置を変えるために透明槽14を堆積
し、続いて第二の遮光膜15を堆積し、それを加工する
ための電子ビームレジスト16を塗布する(図3参
照)。その後、電子ビーム描画装置によりレジスト16
の所望のパターン(図示せず)を描画し、現像後レジス
トパターンを得、続いて得られたレジストパターンをマ
スクとして、通常の液層エッチング法により遮光膜15
を加工し、第二の不透明パターン15を形成する。その
後レジストパターン15を除去して、所望のマスクを得
る(図4参照)。また、図5は上下の不透明パターン1
5,12を光軸方向に接続することで転写後の遮光膜1
4における段差Aの上下で不透明パターン15,12の
接続を可能にした本発明の第1の実施例の変形例を示
す。更に図6は上下の不透明パターン15,12をわず
かに重ねることで相当良好に転写後の遮光膜14におけ
る段差Aの上下で不透明パターン15,12の接続を可
能にした本発明の第1の実施例の他の変形例を示す。ま
た、図7も上下の不透明パターン15a,15b、12
a,12bをわずかに重ねることで相当良好に転写後の
遮光膜14における段差Aの上下で不透明パターンの接
続を可能にした本発明の第1の実施例の更なる変形例を
示す。このように本実施例に示す方法では第一の不透明
パターンと第二の不透明パターンの間の透明層14の膜
厚は式(2)で示される膜厚T(=A)に等しいことが
望ましい。本実施例にしたがった1/5縮小投影i線
(365nm)ステッパ用マスク作成工程では、石英製
透明基板上に遮光膜としてはトータル膜厚100nmの
クロム酸化膜/クロム(Cr)の2層金属膜を用い、遮
光膜パターン形成用レジストとしては500nmのポジ
型レジストを用い、遮光膜のエッチングは通常の液層法
により行い第一の不透明パターンを形成した。透明層1
4の形成には公知の常圧CVD法により屈折率1.45の酸
化シリコン膜(SiO2 )を17.24μm堆積した。さら
に、透明層14は上に遮光膜としてはトータル膜厚10
0nmのクロム酸化膜/クロム(Cr)の2層金属膜を
用い、遮光膜パターン形成用レジストとしては500n
mのポジ型レジストを用い、遮光膜のエッチングは通常
の液層法により行い第二の不透明パターンを形成し、フ
ォトマスクを完成した。これらの個々のプロセス技術は
IC製造工程において公知の技術である。以上の材料、
工程で作製されたマスクを用いて開口数(NA)=0.45
のi線ステッパで露光テストを行った。従来のマスクで
は0.4 μmのライン&スペースを1μmの段差を有する
基板上に転写することができなかったのに、本マスクで
は良好に転写できることを確認した。本実施例の作製工
程としては上記材料、手法以外に多用な材料、手法を用
いる事ができる。遮光膜はモリブデン、タングステン、
コバルト、ニッケル、アルミニウム等の金属膜、あるい
は、タングステンシリサイド(WSi2 )、モリブデン
シリサイド(MoSi2)等のシリコン金属化合物及び
シリコン合金膜、シリコン等の半導体膜であっても良
い。エッチング法としては通常の液層法以外にも遮光膜
材質に応じて適切な方法を採用することができる。例え
ば、モリブデン等の金属膜では反応性インエッチングに
てパターンを形成することができる。透明膜としては回
転塗布が可能なシリコンガラス膜、シリコン・リンガラ
ス膜、シリコン・リン・ボロンガラス膜等の透明膜でも
良い。
Embodiment 1 In FIG. 4, an opaque pattern portion is transparent directly above a transparent substrate having a flat surface and transparent to light such as visible light or ultraviolet light for pattern transfer provided on the transparent substrate. The 1st example of the present invention of a photomask provided directly on a layer is shown. To form a photomask, first, as shown in FIG. 1, a pattern transfer photoresist 13 is applied onto a quartz substrate 11 having a light shielding film 12. continue,
A desired pattern of the photoresist 13 is drawn by an electron beam drawing apparatus, a resist pattern (not shown) is obtained after development, and then the light-shielding film 12 is formed by a normal liquid bath etching method using the obtained resist pattern as a mask. By processing, the first opaque pattern 12 is formed. After that, the resist pattern is removed (see FIG. 2). Further, in order to change the relative position of the first opaque pattern 12 and the second opaque pattern which will be formed later, a transparent tank 14 is deposited, and then a second light-shielding film 15 is deposited and processed. An electron beam resist 16 for coating is applied (see FIG. 3). After that, the resist 16 is removed by an electron beam drawing device.
A desired pattern (not shown) is drawn, a resist pattern is obtained after development, and then the light-shielding film 15 is formed by a normal liquid layer etching method using the obtained resist pattern as a mask.
Are processed to form the second opaque pattern 15. After that, the resist pattern 15 is removed to obtain a desired mask (see FIG. 4). In addition, FIG. 5 shows the opaque pattern 1 on the upper and lower sides.
By connecting 5, 12 in the optical axis direction, the light-shielding film 1 after transfer
4 shows a modification of the first embodiment of the present invention in which the opaque patterns 15 and 12 can be connected above and below the step A in FIG. Further, FIG. 6 shows the first embodiment of the present invention in which the upper and lower opaque patterns 15 and 12 are slightly overlapped with each other, so that the opaque patterns 15 and 12 can be connected to each other above and below the step A in the light-shielding film 14 after transfer. The other modification of an example is shown. Also in FIG. 7, upper and lower opaque patterns 15a, 15b, 12
A further modified example of the first embodiment of the present invention in which the a and 12b are slightly overlapped to enable connection of opaque patterns above and below the step A in the light-shielding film 14 after the transfer is fairly excellent is shown. As described above, in the method shown in this embodiment, it is desirable that the film thickness of the transparent layer 14 between the first opaque pattern and the second opaque pattern is equal to the film thickness T (= A) shown in the equation (2). .. In the mask making process for the 1/5 reduced projection i-line (365 nm) stepper according to the present embodiment, a two-layer metal film of chromium oxide film / chrome (Cr) having a total film thickness of 100 nm is used as a light-shielding film on a transparent substrate made of quartz. A film was used, a positive type resist of 500 nm was used as a light-shielding film pattern forming resist, and the light-shielding film was etched by an ordinary liquid layer method to form a first opaque pattern. Transparent layer 1
For forming No. 4, a silicon oxide film (SiO 2 ) having a refractive index of 1.45 was deposited by 17.24 μm by a known atmospheric pressure CVD method. Further, the transparent layer 14 has a total film thickness of 10 as a light shielding film.
A two-layer metal film of 0 nm chromium oxide film / chromium (Cr) is used, and a light-shielding film pattern forming resist is 500 n
Using a positive resist of m, etching of the light-shielding film was performed by an ordinary liquid layer method to form a second opaque pattern, and a photomask was completed. These individual process technologies are known in the IC manufacturing process. The above materials,
Numerical aperture (NA) = 0.45 using the mask manufactured in the process
The exposure test was performed using the i-line stepper. It was confirmed that 0.4 μm lines and spaces could not be transferred onto a substrate having a 1 μm step with the conventional mask, but this mask can transfer them well. In the manufacturing process of this embodiment, various materials and methods other than the above materials and methods can be used. The light-shielding film is molybdenum, tungsten,
It may be a metal film of cobalt, nickel, aluminum, etc., a silicon metal compound such as tungsten silicide (WSi 2 ), molybdenum silicide (MoSi 2 ), a silicon alloy film, or a semiconductor film of silicon. As the etching method, other than the usual liquid layer method, an appropriate method can be adopted depending on the material of the light shielding film. For example, with a metal film such as molybdenum, a pattern can be formed by reactive in-etching. The transparent film may be a spin-coatable silicon glass film, a silicon-phosphorus glass film, a silicon-phosphorus-boron glass film, or the like.

【0006】実施例2 図9は、不透明なパターン部が、段差を有する透明基板
の段差下面と段差上面とにそれぞれ設けられているフォ
トマスクの本発明の第1の実施例を示す。フォトマスク
を形成するには、まず、図8に示すようにあらかじめ段
差Hを設けた石英基板31上に遮光膜22を堆積し、パ
ターン転写用フォトレジスト( 図示せず) を塗布する。
電子ビーム描画装置により所望のパターンを描画し、現
像後レジストパターン23を得る。続いて得られたレジ
ストパターン23をマスクとして、通常の液層エッチン
グ法により遮光膜22を加工し、第一の不透明パターン2
2a,22bを形成する。その後レジストパターン23
は除去してフォトマスクを完成する(図9参照)。
Embodiment 2 FIG. 9 shows a first embodiment of the present invention of a photomask in which opaque pattern portions are provided on the step lower surface and the step upper surface of a transparent substrate having steps, respectively. In order to form a photomask, first, as shown in FIG. 8, a light-shielding film 22 is deposited on a quartz substrate 31 provided with a step H in advance, and a pattern transfer photoresist (not shown) is applied.
A desired pattern is drawn by an electron beam drawing device to obtain a resist pattern 23 after development. Then, the resist pattern 23 thus obtained is used as a mask to process the light-shielding film 22 by a normal liquid layer etching method, and the first opaque pattern 2 is formed.
2a and 22b are formed. After that, the resist pattern 23
Are removed to complete the photomask (see FIG. 9).

【0007】実施例3 また、図10は、透明基板31に傾斜部131を有する
際には傾斜部の段差下面31aと段差上面31bを不透
明パターン32で接続することで転写後の段差Hの上下
で不透明パターンの接続が可能である本発明の第3の実
施例を示す。
Embodiment 3 In addition, in FIG. 10, when the transparent substrate 31 has the inclined portion 131, the step lower surface 31a and the step upper surface 31b of the inclined portion are connected by the opaque pattern 32 so that the step H after transfer is increased or decreased. 3 shows a third embodiment of the present invention in which an opaque pattern can be connected.

【0008】実施例4 図11は、透明基板21に傾斜部を有しない場合で、不
透明なパターン部42a,42bが、段差Aを有する透
明層44の段差下面44aと段差上面44bとにそれぞ
れ設けられている本発明の第4の実施例を示す。上記実
施例1と同様に光軸方向にパターンを接続することで転
写後の段差の上下で不透明パターンの接続が可能であ
る。
Embodiment 4 FIG. 11 shows a case where the transparent substrate 21 does not have an inclined portion, and opaque pattern portions 42a and 42b are provided on the step lower surface 44a and the step upper surface 44b of the transparent layer 44 having the step A, respectively. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. By connecting the patterns in the optical axis direction as in the case of the first embodiment, it is possible to connect the opaque patterns above and below the step after transfer.

【0009】実施例5 図12は、不透明なパターン部53,54,55が、段
差Hを有する透明基板31の段差下面31aと段差上面
31bとにそれぞれ設けられ、かつ両者の間で透明基板
の段差下面から段差上面にまで延設して設けられている
本発明の第5の実施例を示す。上記実施例1と同様に光
軸方向にパターンを接続することで転写後の段差の上下
で不透明パターンの接続が可能である。このように実施
例2、実施例3、実施例5では、予め透明石英基板上に
設ける段差は、上記(1)式に従い基板上の段差の25
倍に等しいことが望ましい。本実施例にしたがった1/
5縮小投影i線(365nm)ステッパ用マスク作成工
程では、石英製透明基板上の段差を25μmとし、遮光
膜としてはトータル膜厚100nmのクロム酸化膜/ク
ロム(Cr)の2層金属膜を用い、遮光膜パターン形成
用レジストとしては500nmのポジ型レジストを用
い、遮光膜のエッチングは通常の液層法により行い不透
明パターンを形成し、フォトマスクを完成した。これら
の個々のプロセス技術はIC製造工程において公知の技
術である。以上の材料、工程で作製されたマスクを用い
て開口数(NA)=0.45のi線ステッパで露光テストを
行った。第一の実施例と同様の良好な結果が得られるこ
とを確認した。本実施例の作製工程としては上記材料、
手法以外に多用な材料、手法を用いる事ができる。遮光
膜はモリブデン、タングステン、コバルト、ニッケル、
アルミニウム等の金属膜、あるいは、タングステンシリ
サイド(WSi2 )、モリブデンシリサイド(MoSi
2 )等のシリコン金属化合物及びシリコン合金膜、シリ
コンんどの半導体膜であっても良い。エッチング法とし
ては通常の液層法以外にも遮光膜材質に応じて適切な方
法を採用することができる。例えば、モリブデン等の金
属膜では反応性イオンエッチングにてパターンを形成す
ることができる。
Embodiment 5 In FIG. 12, opaque pattern portions 53, 54 and 55 are provided on a step lower surface 31a and a step upper surface 31b of a transparent substrate 31 having a step H, respectively, and between the two, a transparent substrate is formed. A fifth embodiment of the present invention, which is provided extending from the lower surface of the step to the upper surface of the step, will be described. By connecting the patterns in the optical axis direction as in the case of the first embodiment, it is possible to connect the opaque patterns above and below the step after transfer. As described above, in the second, third, and fifth embodiments, the step provided on the transparent quartz substrate in advance is 25 steps of the step on the substrate according to the above equation (1).
It is desirable to be equal to twice. 1 according to the present embodiment
In the step of forming the mask for the 5 reduced projection i-line (365 nm) stepper, the step on the transparent substrate made of quartz was 25 μm, and the light-shielding film was a two-layer metal film of chromium oxide film / chrome (Cr) with a total film thickness of 100 nm. A 500 nm positive resist was used as the light-shielding film pattern forming resist, and the light-shielding film was etched by an ordinary liquid layer method to form an opaque pattern to complete a photomask. These individual process technologies are known in the IC manufacturing process. An exposure test was conducted using an i-line stepper with a numerical aperture (NA) = 0.45 using the mask manufactured by the above materials and steps. It was confirmed that good results similar to those of the first example were obtained. As the manufacturing process of the present embodiment, the above materials,
In addition to the method, various materials and methods can be used. The light-shielding film is molybdenum, tungsten, cobalt, nickel,
A metal film such as aluminum, tungsten silicide (WSi 2 ), molybdenum silicide (MoSi
It may be a silicon metal compound such as 2 ), a silicon alloy film, or a semiconductor film such as silicon. As the etching method, other than the usual liquid layer method, an appropriate method can be adopted depending on the material of the light shielding film. For example, a metal film of molybdenum or the like can be patterned by reactive ion etching.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上のように本発明に従えば、比較的高
い段差を有する基板上の段差の上下で同時に焦点を合わ
せることが可能で露光焦点深度を増加でき、パターン転
写を良好に行うことができる効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to focus at the same time above and below a step on a substrate having a relatively high step, the depth of focus of exposure can be increased, and good pattern transfer can be performed. There is an effect that can be.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例におけるフォトマスクの
製作工程の第1 ステップを説明するための構成説明図で
ある。
FIG. 1 is a structural explanatory view for explaining a first step of a manufacturing process of a photomask in a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例におけるフォトマスクの製作工程第
2ステップを説明するための構成説明図である。
FIG. 2 is a structural explanatory view for explaining a second step of manufacturing process of the photomask in the above-mentioned embodiment.

【図3】上記実施例におけるフォトマスクの製作工程第
3ステップを説明するための構成説明図である。
FIG. 3 is a configuration explanatory view for explaining a third step of manufacturing process of the photomask in the above-mentioned embodiment.

【図4】上記実施例におけるフォトマスクの構成説明図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the configuration of the photomask in the above embodiment.

【図5】上記実施例におけるフォトマスクの第1の変形
例を示す構成説明図である。
FIG. 5 is a configuration explanatory view showing a first modified example of the photomask in the above-described embodiment.

【図6】上記実施例におけるフォトマスクの第2の変形
例を示す構成説明図である。
FIG. 6 is a structural explanatory view showing a second modified example of the photomask in the above-mentioned embodiment.

【図7】上記実施例におけるフォトマスクの第3の変形
例を示す構成説明図である。
FIG. 7 is a structural explanatory view showing a third modified example of the photomask in the above-mentioned embodiment.

【図8】本発明の第2の実施例におけるフォトマスクの
製作工程の第1ステップを説明するための構成説明図で
ある。
FIG. 8 is a structural explanatory view for explaining the first step of the photomask manufacturing process in the second example of the present invention.

【図9】上記第2の実施例におけるフォトマスクの構成
説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of a configuration of a photomask in the second embodiment.

【図10】本発明の第3の実施例におけるフォトマスク
の構成説明図である。
FIG. 10 is a structural explanatory view of a photomask according to a third embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第4の実施例におけるフォトマスク
の構成説明図である。
FIG. 11 is a structural explanatory view of a photomask according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第5の実施例におけるフォトマスク
の構成説明図である。
FIG. 12 is a structural explanatory view of a photomask according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21,31 透明石英基板 12,15,22a,22b,32,42a,42b,
53,54,55 不透明パターン 13,23 電子ビーム用レジスト 14 透明層 16 電子ビーム用レジスト
11, 21, 31 Transparent quartz substrate 12, 15, 22a, 22b, 32, 42a, 42b,
53,54,55 Opaque pattern 13,23 Electron beam resist 14 Transparent layer 16 Electron beam resist

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パターン転写用の可視光または紫外光等
の光に対して透明な透明基板上に前記光に対して不透明
なパターンを形成してなる光露光用のマスクであって、
不透明なパターン部を透明基板上の相対的に異なる高さ
の位置に設けたことを特徴とするフォトマスク。
1. A mask for light exposure, which comprises a transparent substrate transparent to light such as visible light or ultraviolet light for pattern transfer, on which a pattern opaque to the light is formed.
A photomask, characterized in that opaque pattern portions are provided at positions of different heights on a transparent substrate.
【請求項2】 不透明なパターン部が、表面が平坦な透
明基板直上と、その透明基板上に設けたパターン転写用
の可視光または紫外光等の光に対して透明な透明層の直
上とにそれぞれ設けられている請求項1によるフォトマ
スク。
2. The opaque pattern portion is provided directly on a transparent substrate having a flat surface and on a transparent layer provided on the transparent substrate and transparent to light such as visible light or ultraviolet light for pattern transfer. Photomask according to claim 1, each provided.
【請求項3】 不透明なパターン部が、段差を有する透
明基板の段差下面と段差上面とにそれぞれ設けられてい
る請求項1によるフォトマスク。
3. The photomask according to claim 1, wherein the opaque pattern portions are provided on the step lower surface and the step upper surface of the transparent substrate having the step, respectively.
【請求項4】 不透明なパターン部が、段差を有する透
明基板の段差下面から段差上面にまで延設して設けられ
ている請求項3によるフォトマスク。
4. The photomask according to claim 3, wherein the opaque pattern portion is provided so as to extend from the step lower surface to the step upper surface of the transparent substrate having the step.
【請求項5】 不透明なパターン部が、段差を有する透
明層の段差下面と段差上面とにそれぞれ設けられている
請求項2によるフォトマスク。
5. The photomask according to claim 2, wherein opaque pattern portions are provided on the step lower surface and the step upper surface of the stepped transparent layer, respectively.
【請求項6】 不透明なパターン部が、段差を有する透
明基板の段差下面と段差上面とにそれぞれ設けられ、か
つ両者の間で透明基板の段差下面から段差上面にまで延
設して設けられている請求項1によるフォトマスク。
6. An opaque pattern portion is provided on each of a step lower surface and a step upper surface of a transparent substrate having a step, and is provided so as to extend from the step lower surface to the step upper surface of the transparent substrate between them. The photomask according to claim 1.
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