JPH06130652A

JPH06130652A - ガラスマスク

Info

Publication number: JPH06130652A
Application number: JP27563692A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ike; 政弘池
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1992-10-14
Filing date: 1992-10-14
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】パターン欠損の発生を回避することのできる
ガラスマスクを提供する。【構成】ガラス基板１０上の回路パターン１８の周辺
に、部分的に、静電気によって生じる放電を誘導するた
め擬似パターン１６を具えている。また、回路パタンを
櫛歯パターンとする場合、擬似パターンは、回路パター
ンの櫛歯の配列方向と平行に置いて、櫛歯状のパターン
の両側に１つまたは２つ以上設ける。また、回路パター
ンを単一または複数の多角形パターン１８ａ〜１８ｃで
形成している場合、擬似パターンは単一または複数の多
角形パターンを取り囲む周辺に少なくとも１つ以上、互
いに離間して設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガラスマスク、特に
ホトリソグラフィ工程で利用するガラスマスクのパター
ンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ホトリソグラフィ工程に用いるホ
トマスクは、エネルギ−線を吸収遮断する遮蔽材（吸収
体）と基板（支持体）とから構成されている。波長が４
００ｎｍ前後の近紫外線や２００ｎｍ〜３００ｎｍの遠
紫外線露光用のマスクは、通常、遮蔽材としてクロム
（Ｃｒ）等の金属薄膜を用い、基板として各種のガラス
をが用いられ、ガラスマスクと称せられている。マスク
を用いた露光法の一つに密着露光法があり、この方法で
はこのような材料で構成されたガラスマスクとホトレジ
ストが塗布形成されている基板に直接密着させた状態で
露光を行ってホトレジストにマスクパターンを転写させ
てレジストパターンを形成する。

【０００３】また、この密着露光法は、位置合わせを行
ったウエーハ上にホトマスクを機械的に密着させてウエ
ーハ全体に渡って一度に光照射を行う方法である。従っ
て、この密着露光法は、サブミクロン（１μｍ以下）領
域の微細パターンもウエーハ上に形成できる等といった
多くの利点を有している（文献：「超ＳＬＩ総合辞
典」、サイエンスフォ−ラム社発行、昭和６３年３月、
ｐ８０２参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
マスク基板は通常石英ガラスを用いて構成しているため
絶縁体基板である。一方、遮光材料として用いるクロム
は導電体である。そして、転写される側のホトレジスト
が、例えばガリウムひ素（ＧａＡｓ）基板上に塗布して
形成されている場合には、ガラスマスク基板およびガリ
ウム・ひ素基板とも、絶縁性材料で形成されているた
め、両者を密着させると静電気を誘導して容易に帯電し
てしまう。そのため静電気による放電によってガラスマ
スク上のクロム等の遮光パターンが破壊され、その結
果、遮蔽パターン欠損（この欠損をパターン欠損と称す
る。）が生じる。このマスクを用いてレジストパターン
を形成して基板に素子を形成すると形成された素子自体
に欠損が生じてしまうので、歩留が悪くなるという問題
があった。

【０００５】この発明は、上述した問題点に鑑み行われ
たものであり、従って、この発明の目的は、パターン欠
損の発生を回避することのできるガラスマスクを提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この発明によれば、ガラス基板と、このガラス基板
上に遮光膜で形成され、回路形成のために用いられる回
路パターンとを具える密着露光用のガラスマスクにおい
て、このガラス基板上であって、この回路パターンの周
囲に、部分的に、静電気の放電を誘導するための擬似パ
ターンを具えることを特徴とする。

【０００７】また、好ましくは、この回路パターンを櫛
歯パターンとする場合、この擬似パターンは回路パター
ンの櫛歯の配列方向と平行な方向において、これら櫛歯
状パターンの両側に少なくとも１つ又は２つ以上設ける
のが良い。

【０００８】また、好ましくは、この回路パターンを単
一又は複数の多角形パターンで形成している場合、この
擬似パターンは、前記単一又は複数の多角形パターンを
取り囲む周辺に少なくとも１つ以上、互いに離間して設
けるのが良い。

【０００９】

【作用】上述したように、この発明のガラスマスクによ
れば、ガラス基板上に静電気の放電を誘導するための擬
似パターンを具えている。

【００１０】このためガラスマスクとレジスト基板を密
着させたとき静電気による放電で生じるパターンの欠損
を擬似パターン側に集中させて誘導できる。

【００１１】また、回路パターンを櫛歯状とした場合、
この擬似パターンをこの回路パターンの櫛歯の配列方向
と平行に置いて、かつ、これら櫛歯状パターンの両側に
少なくとも１つ又は２つ以上設けている。このようにマ
スクパターンを形成することによって、両端にある擬似
パターンに静電気の放電を集中して誘導できるため擬似
パターンの内側にある回路パターンに対する放電が著し
く減少し、実質的にパターン欠損を低減できる。

【００１２】また、回路パターンを単一又は複数の多角
形で形成している場合、この擬似パターンを単一又は複
数の多角形パターンを取り囲む周辺に、少なくとも１つ
以上、互いに離間して設けられいる。このようなマスク
パターン形状にすることによっても静電気の放電を擬似
パターン側に集中して誘導することができるのでパター
ン欠損を低減できる。

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
つき説明する。尚、各図は、これらの発明が理解できる
程度に、各構成成分の寸法、形状および配置関係を概略
的に示しているにすぎない。また、以下の説明では、特
定の材料および条件をもちいて説明するが、これらの材
料および条件は単なる好適例にすぎず、従って、何らこ
れに限定されるものではない。

【００１４】図１を用いてこの発明の第１実施例のガラ
スマスクの概要につき説明する。

【００１５】先ず、ガラス基板１０として石英ガラスを
用いる。このガラス基板１０上に回路パターン（本パタ
ーンともいう。）１２として櫛歯状のパターンを形成し
てある。そして、この回路パターンの両側、すなわち回
路の櫛歯状パターンの配列方向の延長上に平行して擬似
パターン１４を設けてある。また、この回路パターン１
２は、例えば幅１μｍ、長さ２５０μｍの形状で数１０
本が繰り返し配列されているとする。そして、この配列
された櫛歯パターンは、全て電気的に接続されている。

【００１６】また、この回路パターンは、遮光材料、例
えばクロム（Ｃｒ）によって遮光パターンとして形成さ
れている。更に、擬似パターンも同様な遮光材料をもっ
て形成する。また、この擬似パターンを、回路パターン
が連続して設けられた間隔と等間隔で回路パターンの両
側に１つまたは２つ以上設ける。然も、回路パターンと
擬似パターンとは、電気的に絶縁されている。この回路
パターン１２と擬似パターン１４とでマスクパターンを
構成している。

【００１７】また、図１で表した回路パターンは、１組
の回路パターンから構成されているが、実際は１００ｍ
ｍ角のガラスマスク上に縦と横、それぞれ等間隔に２０
００組程度の回路パターンがガラス基板上に形成されて
いる。

【００１８】一方、このガラスマスクと密着露光される
側の基板の材料として、例えばガリウムひ素（ＧａＡ
ｓ）が用いられる。このＧａＡｓ基板は、半絶縁性基板
であって、レジストが基板上に塗布されている。このレ
ジスト基板とガラスマスクを密着露光させて３００回程
度の繰り返し露光を行った後、ガラスマスク上のパター
ン欠損状況を光学顕微鏡を用いて調べた。後掲する表１
にこの第１実施例のパターン欠損状況を示す。

【００１９】この結果から理解できるように、最外周の
擬似パターン１４ａには、１０００組のパターン欠損が
発生していた。擬似パターン１４ｂには、４０組、更
に、回路パターン１２の両側のパターンには、約１０組
のパターン欠損を生じていた。また、この両端以外の素
子構成に必要な本来の回路パターンには、２組以下のパ
ターン欠損が生じているにすぎなかった。また、各欠陥
発生箇所に対する欠損発生率を百分率で表わすと、擬似
パターン１４ａの箇所には９５％、また、擬似パターン
１４ｂの箇所には３．８％の欠損が集中して発生してい
ることがわかる。これに対して回路パターンの端部１２
ａには、約１％の欠損が発生し、また、回路パターンの
端部以外には０．２％以下の欠損発生率を示しているこ
とがわかる（表１参照）。

【００２０】この図１の実施例の構成の場合、静電気の
放電による破壊によって生じるパターン欠損の発生頻度
は最両端部が著しく高くなり、この両側から内側になる
にしたがって減少することがわかった。

【００２１】次に、図２および図３を用いてこの発明の
第２実施例のガラスマスクの概要につき説明する。

【００２２】この場合にも、ガラス基板１０として石英
ガラスを用いる。このガラス基板１０上に形状の異なる
多角形の、複数の遮光パターン１８ａ、１８ｂ、１８ｃ
からなる回路パターン１８が形成されているとする。こ
の遮光パターン１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、ガラス基板
１０上にクロム（Ｃｒ）を積層して形成する。また、こ
の多角形の遮光パターン１８ａ、１８ｂ、１８ｃの周辺
を取り囲む形で擬似パターン１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、
１６ｄを形成する。なお、擬似パターン１６ａ〜１６ｄ
を総称して擬似パターン１６と呼ぶこともある。また、
この擬似パターン１６ａ〜１６ｄには少なくとも１つ以
上、互いに離間して設けてある。この第２の実施例で
は、離間部分を４つ設けている。そして、回路パターン
１８と擬似パターン１６とをもってマスクパターンを構
成する。

【００２３】図２に示す構成例では、遮光パターンとそ
れを取り囲む擬似パターンとからなる１組のマスクパタ
ーンを示したが、実際には同様の形状をしたマスクパタ
ーンがガラス基板上に多数配列されている。この様子を
模式的に示したのが図３である。なお、図中、回路パタ
ーンを省略して示してある。

【００２４】次に、図３を用いて擬似パターンの構成に
つき説明する。

【００２５】１組の擬似パターン１６ａ〜１６ｄの離間
距離をＬ１、Ｌ２とする。また、隣接する距離をＬ３、
Ｌ４としたとき離間距離Ｌ１〜Ｌ４を何れも５０μｍ以
下にするのが好ましい。なお、この離間距離は、ゼロ
（０）であってはならない。その理由は、密着露光され
た後のレジスト基板は、蒸着とかリフトオフ法等をもち
いて基板上に金属パターンを形成するため、もしＬ１＝
Ｌ２＝Ｌ３＝Ｌ４＝０のとき、擬似パターンは回路パタ
ーンの周囲で閉塞してしまうため蒸着金属によるリフト
オフに支障をきたすためである。

【００２６】この第２実施例において例えばマスクパタ
ーンを、１００ｍｍ角の石英製ガラスマスク１０上に
縦、横それぞれ等間隔に合わせて１０，０００組程度設
けて構成する。

【００２７】一方、ガラスマスクと密着される側のレジ
スト基板は、例えば直径７６ｍｍのガリウムひ素（Ｇａ
Ａｓ）基板上にホトレジストを塗布して形成したとす
る。これらガラスマスクとレジスト基板とを密着させて
紫外線によって密着露光を行い、このとき約３００回程
度の露光を繰り返し行ってパターン欠損を調べた。その
結果を後掲する表２に示す。

【００２８】表２は、第２実施例のパターン欠損の状況
を示している。

【００２９】この結果から理解できるように、擬似パタ
ーン側には、９０００組のパターン欠損が発生してい
た。これを欠損発生率で表すと約９９％（実測値は９
８．９％）のパターン欠損率になる。これに対して内側
にある回路パターンに対する欠損発生率は、１．１％以
下であった。

【００３０】表２の結果からも理解できるように、回路
パターンを取り囲む擬似パターン側には高い頻度でパタ
ーン欠損が発生しており、回路パターン側には欠損パタ
ーンが著しく少ないことがわかる。従って、密着露光に
よって転写されるレジストパターン側は良好な特性を有
する素子が得られる。

【００３１】この発明は、上述した実施例にのみ限定さ
れるものではなく、多くの変形若しくは変更を行い得
る。例えば上述した実施例では、レジスト基板の材料を
ガリウムひ素とした例につき説明したが、それ以外の化
合物半導体基板であっても良く、また、その他の例えば
ガラス基板等といった任意好適な材料で基板を構成して
も良い。

【００３２】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明のガラスマスクの構成によれば、ガラス基板上の
回路パターンの周囲に部分的に、静電気によって生じる
放電を誘導するため擬似パターンを具えている。このた
め殆どの静電気による放電は、この擬似パターンに誘導
することができるため、素子形成に用いられる本来の回
路パターンを損なうことがない。

【００３３】また、回路パターンを櫛歯パターンとする
場合、擬似パターンは回路パターンの櫛歯の配列方向と
平行な方向に置いて、櫛歯状パターンの両側に１つまた
は２つ以上設けるのが良い。このような擬似パターンを
形成することによって内部にある本来の回路パターンに
発生するパターン欠損を著しく抑制できる。また、回路
パターンを単一または複数の多角形パターンで形成して
いる場合、擬似パターンは単一または複数の多角形パタ
ーンを取り囲む周辺に少なくとも１つ以上、互いに離間
して設けてある。このうようにパターン形成することに
よっても内部にある本来の回路パターンに発生するパタ
ーン欠損を著しく抑制できる。従って、密着露光によっ
て形成されるレジストパターンは、欠陥の少ない回路パ
ターンを形成できるため素子特性として良好なウエーハ
が作製できる。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を説明するためのガラス
マスクの要部の平面図である。

【図２】この発明の第２実施例を説明するためのガラス
マスクの部分的平面図である。

【図３】第２実施例の擬似パターンの構成図である。

【符号の説明】１０：ガラス基板１２、１２ａ：回路パターン１４、１４ａ、１４ｂ：擬似パターン１６、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ：擬似パターン１８ａ、１８ｂ、１８ｃ：遮光パターン１８：回路パターンＬ１〜Ｌ４：各擬似パターンの離間距離

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板と、該ガラス基板上に遮光膜
で形成され、回路形成のために用いられる回路パターン
とを具える密着露光用のガラスマスクにおいて、前記ガラス基板上であって、前記回路パターンの周囲
に、部分的に、静電気の放電を誘導するための擬似パタ
ーンを具えることを特徴とするガラスマスク。
【請求項２】請求項１のガラスマスクにおいて、前記回路パターンを櫛歯パターンとする場合、前記擬似
パターンは該回路パターンの櫛歯の配列方向と平行な方
向において、これら櫛歯状パターンの両側に少なくとも
１つ又は２つ以上設けてあることを特徴とするガラスマ
スク。
【請求項３】請求項１のガラスマスクにおいて、前記回路パターンを単一又は複数の多角形パターンで形
成している場合、前記擬似パターンは、前記単一又は複
数の多角形パターンを取り囲む周辺に少なくとも１つ以
上、互いに離間して設けることを特徴とするガラスマス
ク。