JPH0659435A - マスクおよび製造方法 - Google Patents
マスクおよび製造方法Info
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- JPH0659435A JPH0659435A JP12877893A JP12877893A JPH0659435A JP H0659435 A JPH0659435 A JP H0659435A JP 12877893 A JP12877893 A JP 12877893A JP 12877893 A JP12877893 A JP 12877893A JP H0659435 A JPH0659435 A JP H0659435A
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- mask
- substrate
- radiation
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスクの前面に第１のパターン化された反射
コーティングを含み、マスクの背面に反射率の高い第２
のパターン化された誘電コーティングなどのパターン化
放射遮蔽層を導入したマスク及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 マスクの前面に第１のパターン化反射コーテ
ィング１４を含み、マスクの背面に、反射率の高い第２
のパターン化誘電コーティングなどのパターン化放射遮
蔽層を導入する。この反射率の高い第２の誘電コーティ
ングはプリマスク１６と呼ばれ、マスクのオープン領域
を通過するレーザ・エネルギに影響を与えることなく、
基板１２の加熱につながる、マスクに向けられるレーザ
・エネルギのほとんどをなくす。プリマスク１６のオー
プン領域は、マスク内のオープン領域よりも充分に大き
いので、照射ジオメトリに干渉しない（すなわち照射開
口数よりも大きい角度を形成する）。
コーティングを含み、マスクの背面に反射率の高い第２
のパターン化された誘電コーティングなどのパターン化
放射遮蔽層を導入したマスク及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 マスクの前面に第１のパターン化反射コーテ
ィング１４を含み、マスクの背面に、反射率の高い第２
のパターン化誘電コーティングなどのパターン化放射遮
蔽層を導入する。この反射率の高い第２の誘電コーティ
ングはプリマスク１６と呼ばれ、マスクのオープン領域
を通過するレーザ・エネルギに影響を与えることなく、
基板１２の加熱につながる、マスクに向けられるレーザ
・エネルギのほとんどをなくす。プリマスク１６のオー
プン領域は、マスク内のオープン領域よりも充分に大き
いので、照射ジオメトリに干渉しない（すなわち照射開
口数よりも大きい角度を形成する）。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エッチングやアブレー
ションのためにパターンを投写する際に電磁エネルギ源
と共に用いられる非接触マスクに関し、特に耐用期間の
長い反射マスクに関する。
ションのためにパターンを投写する際に電磁エネルギ源
と共に用いられる非接触マスクに関し、特に耐用期間の
長い反射マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】Kirchらによる米国特許第４９２３７７
２号明細書（1990年5月8日公開）、"HIGH ENERGY LASER
MASK AND METHOD OF MAKING SAME"は、レーザ投写エッ
チング・システムと共に用いるマスク及びその製造方法
について述べている。この独特なマスクは、劣化するこ
となく高エネルギ、高電力のレーザ作用に耐える性質を
持つ。この新しい投写エッチング・マスクは、マスクの
不透明領域におけるレーザ・エネルギの反射を最大に
し、透明領域におけるレーザ・エネルギの透過率を最大
にするために、ＵＶグレードの合成溶融シリカ基板（UV
grade syntheticfused silica substrate ）上にパタ
ーンが形成され、高い屈折率と低い屈折率を交互にもた
せた複数の誘電層から製造される。
２号明細書（1990年5月8日公開）、"HIGH ENERGY LASER
MASK AND METHOD OF MAKING SAME"は、レーザ投写エッ
チング・システムと共に用いるマスク及びその製造方法
について述べている。この独特なマスクは、劣化するこ
となく高エネルギ、高電力のレーザ作用に耐える性質を
持つ。この新しい投写エッチング・マスクは、マスクの
不透明領域におけるレーザ・エネルギの反射を最大に
し、透明領域におけるレーザ・エネルギの透過率を最大
にするために、ＵＶグレードの合成溶融シリカ基板（UV
grade syntheticfused silica substrate ）上にパタ
ーンが形成され、高い屈折率と低い屈折率を交互にもた
せた複数の誘電層から製造される。
【０００３】Haeringによる米国特許第４３１７８７６
号明細書（1982年3月2日公開）、"METHOD FOR PRODUCIN
G HIGH RESOLUTION RECORDING MEDIUM" は、高解像度の
多色記録媒体を製造する方法について述べている。この
プロセスは感光性マスク層を基板に被着するステップ、
マスク層を露光するステップ、及びマスク層を現像して
下の基板のパターンが形成された部分を露出させるステ
ップから成る。その後、残りのマスク層と露出基板上に
反射層が被着され、残ったマスク層が取除かれ、基板を
直接覆う反射層の部分だけが残る。次に基板と残った反
射層の部分に厚みが均一な干渉層が被着され、上記第１
反射層と同じ手順によって第２反射層が被着される。
号明細書（1982年3月2日公開）、"METHOD FOR PRODUCIN
G HIGH RESOLUTION RECORDING MEDIUM" は、高解像度の
多色記録媒体を製造する方法について述べている。この
プロセスは感光性マスク層を基板に被着するステップ、
マスク層を露光するステップ、及びマスク層を現像して
下の基板のパターンが形成された部分を露出させるステ
ップから成る。その後、残りのマスク層と露出基板上に
反射層が被着され、残ったマスク層が取除かれ、基板を
直接覆う反射層の部分だけが残る。次に基板と残った反
射層の部分に厚みが均一な干渉層が被着され、上記第１
反射層と同じ手順によって第２反射層が被着される。
【０００４】Wojnarowskiらによる米国特許第４８４２
６１７号明細書（1989年6月27日公開）、"EXCIMER LASE
R PATTERNING OF A NOVEL RESIST USING MASKED ANDMAS
KLESS PROCESS STEPS" は、下のポリマ基板やセラミッ
ク基板、特にチャネル、ボス、隆起など表面が荒く平坦
でない基板上の高解像度伝導パターンを光によってパタ
ーニングする２層レジスト構造について述べている。金
属を被覆した基板上に、アブレーションが可能な光吸着
性ポリマの薄い下層が被着され、その後実質上透明な物
質の厚い層がポリマ上に被着される。紫外線エキシマ・
レーザによって生成されるようなレーザ・エネルギのビ
ームが上層に向けられて下層に吸収される。下層はアブ
レートされると同時にその上の厚い層を取除く。これに
よりポリマなどの基板、なかでも銅が被覆されたポリエ
チルイミドの回路基板上の高解像度フィーチャをエッチ
ングすることができる。これに代わる方法も説明されて
いる。すなわち、第１ステップがアブレーションが可能
な層だけに対するマスク付き操作、第２ステップが２層
物質に対するマスクなし操作の、２段階レーザ露光ステ
ップが採られる。
６１７号明細書（1989年6月27日公開）、"EXCIMER LASE
R PATTERNING OF A NOVEL RESIST USING MASKED ANDMAS
KLESS PROCESS STEPS" は、下のポリマ基板やセラミッ
ク基板、特にチャネル、ボス、隆起など表面が荒く平坦
でない基板上の高解像度伝導パターンを光によってパタ
ーニングする２層レジスト構造について述べている。金
属を被覆した基板上に、アブレーションが可能な光吸着
性ポリマの薄い下層が被着され、その後実質上透明な物
質の厚い層がポリマ上に被着される。紫外線エキシマ・
レーザによって生成されるようなレーザ・エネルギのビ
ームが上層に向けられて下層に吸収される。下層はアブ
レートされると同時にその上の厚い層を取除く。これに
よりポリマなどの基板、なかでも銅が被覆されたポリエ
チルイミドの回路基板上の高解像度フィーチャをエッチ
ングすることができる。これに代わる方法も説明されて
いる。すなわち、第１ステップがアブレーションが可能
な層だけに対するマスク付き操作、第２ステップが２層
物質に対するマスクなし操作の、２段階レーザ露光ステ
ップが採られる。
【０００５】Dasによる米国特許第４８７７４８０号明
細書（1989年10月31日公開）、"LITHOGRAPHIC TECHNIQU
E USING LASER FOR FABRICATION OF ELECTRONICCOMPONE
NTS AND THE LIKE"は、集積回路チップやコンピュータ
・ディスク・システムのための薄膜読取り／書込みヘッ
ドなどの電子素子を製造するマイクロリソグラフィ・プ
ロセスについて述べている。ここでレーザはマスクによ
って画成されるフィーチャのエッチングに用いられる。
レーザはエッチングされたワークによって放射線が吸収
されるように選択され、マスク物質は放射レーザの反射
率が高くなるように選択される。マスク物質はエッチン
グされるワーク物質の部分が露出するように従来の方法
によってパターニングされる。レーザがワークに向けら
れる時、マスクによって保護されていないワークの部分
がレーザ放射によってエッチングされる。レーザによっ
て形成される窪みの深さは、反射物質の耐エッチング層
を基板上に被着し、次にエッチングされるワーク物質の
中間層を、さらに反射マスクを被着することによって制
限することができる。レーザ放射によって、マスクを通
して中間層から耐エッチング層までエッチングされ、こ
れによってワークがさらにエッチングされるのが防止さ
れる。
細書（1989年10月31日公開）、"LITHOGRAPHIC TECHNIQU
E USING LASER FOR FABRICATION OF ELECTRONICCOMPONE
NTS AND THE LIKE"は、集積回路チップやコンピュータ
・ディスク・システムのための薄膜読取り／書込みヘッ
ドなどの電子素子を製造するマイクロリソグラフィ・プ
ロセスについて述べている。ここでレーザはマスクによ
って画成されるフィーチャのエッチングに用いられる。
レーザはエッチングされたワークによって放射線が吸収
されるように選択され、マスク物質は放射レーザの反射
率が高くなるように選択される。マスク物質はエッチン
グされるワーク物質の部分が露出するように従来の方法
によってパターニングされる。レーザがワークに向けら
れる時、マスクによって保護されていないワークの部分
がレーザ放射によってエッチングされる。レーザによっ
て形成される窪みの深さは、反射物質の耐エッチング層
を基板上に被着し、次にエッチングされるワーク物質の
中間層を、さらに反射マスクを被着することによって制
限することができる。レーザ放射によって、マスクを通
して中間層から耐エッチング層までエッチングされ、こ
れによってワークがさらにエッチングされるのが防止さ
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ポリ
マ、セラミック、金属などのアブレーションなどのパタ
ーニングのために放射源と共に用いる誘電マスクを提供
することである。
マ、セラミック、金属などのアブレーションなどのパタ
ーニングのために放射源と共に用いる誘電マスクを提供
することである。
【０００７】本発明の他の目的は、レーザなどの放射源
と共に用いる耐用期間が比較的長いマスクを提供するこ
とである。
と共に用いる耐用期間が比較的長いマスクを提供するこ
とである。
【０００８】本発明の他の目的は、レーザ・エネルギの
ほとんどをマスク基板に照射される前に反射するため
に、マスクの背面にパターンが形成された反射層を用い
ることによって耐用期間を長くした、レーザなどの放射
源と共に用いるマスクを提供することである。
ほとんどをマスク基板に照射される前に反射するため
に、マスクの背面にパターンが形成された反射層を用い
ることによって耐用期間を長くした、レーザなどの放射
源と共に用いるマスクを提供することである。
【０００９】本発明の他の目的は、放射エネルギをマス
ク基板に照射される前に吸収するために、マスクの背面
にパターンが形成された吸収層を用いることによって耐
用期間を長くした、レーザなどの放射源と共に用いるマ
スクを提供することである。
ク基板に照射される前に吸収するために、マスクの背面
にパターンが形成された吸収層を用いることによって耐
用期間を長くした、レーザなどの放射源と共に用いるマ
スクを提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は、改良された誘電マス
クの製造方法を提供することである。
クの製造方法を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、マスクの前面のパタ
ーンが形成された層内のピンホールに対する感度を減少
させる手段を提供することである。
ーンが形成された層内のピンホールに対する感度を減少
させる手段を提供することである。
【００１２】本発明の他の目的は、レーザによる劣化の
影響を受ける物質のアライメント・マークを使用できる
ようにすることである。
影響を受ける物質のアライメント・マークを使用できる
ようにすることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のマスクは、背面
が放射ビーム源に向くように配置された放射透過性の２
面基板を含む。基板の背面と反対側の前面には、放射線
反射物質または放射線吸収物質の第１のパターン化層が
被着される。この放射線反射物質のパターン化層は、そ
の中に放射線透過領域を有し、基板を透過する放射線は
パターン化層をも透過することができる。パターン化層
の他の部分は上記反射物質または吸収物質のパターンか
ら成り、上記基板を透過する放射線を再び基板に反射ま
たは吸収させる。基板の背面には、放射線遮蔽物質の第
２のパターン化層が被着される。第２のパターン化層は
基板の前面の第１のパターン化層の放射線透過領域と同
じ対応する位置に、放射線透過領域を有する。第２のパ
ターン化層の放射線透過領域は、基板の前面の第１のパ
ターン化層の対応する放射線透過領域よりも大きい。第
２のパターン化層は放射線を基板の背面に照射される前
に反射または吸収するように作用する。
が放射ビーム源に向くように配置された放射透過性の２
面基板を含む。基板の背面と反対側の前面には、放射線
反射物質または放射線吸収物質の第１のパターン化層が
被着される。この放射線反射物質のパターン化層は、そ
の中に放射線透過領域を有し、基板を透過する放射線は
パターン化層をも透過することができる。パターン化層
の他の部分は上記反射物質または吸収物質のパターンか
ら成り、上記基板を透過する放射線を再び基板に反射ま
たは吸収させる。基板の背面には、放射線遮蔽物質の第
２のパターン化層が被着される。第２のパターン化層は
基板の前面の第１のパターン化層の放射線透過領域と同
じ対応する位置に、放射線透過領域を有する。第２のパ
ターン化層の放射線透過領域は、基板の前面の第１のパ
ターン化層の対応する放射線透過領域よりも大きい。第
２のパターン化層は放射線を基板の背面に照射される前
に反射または吸収するように作用する。
【００１４】
【実施例】パターン化された誘電性反射マスクは現在、
高電力エキシマ・レーザによるポリマやセラミックスの
アブレーションに用いられている。このようなマスク
は、通常は透明な（溶融シリカ）基板上に被着された多
層誘電コーティングから成り、シングル・ショット・ダ
メージのしきい値が極めて高い。ただし破損が生じるの
は、破損しきい値よりもかなり低い作用（フルエンス）
レベルでレーザ放射に長時間晒された場合である。その
際の破損はコーティングと溶融シリカ基板の両方に生じ
る。破損の原因となるこのような作用レベルは、セラミ
ック、金属などの物質のアブレーションには必要不可欠
である。
高電力エキシマ・レーザによるポリマやセラミックスの
アブレーションに用いられている。このようなマスク
は、通常は透明な（溶融シリカ）基板上に被着された多
層誘電コーティングから成り、シングル・ショット・ダ
メージのしきい値が極めて高い。ただし破損が生じるの
は、破損しきい値よりもかなり低い作用（フルエンス）
レベルでレーザ放射に長時間晒された場合である。その
際の破損はコーティングと溶融シリカ基板の両方に生じ
る。破損の原因となるこのような作用レベルは、セラミ
ック、金属などの物質のアブレーションには必要不可欠
である。
【００１５】現在知られているレーザ・アブレーション
・マスクの高い破損しきい値は、レーザ・エネルギを吸
収するのではなく、そのほとんどを反射することによっ
て達成される。代表的な用途（図１）の場合、放射レー
ザ１０は溶融シリカ基板１２に入射してパターン化反射
コーティング１４に届く。マスクから製品へ光学的に正
しい像を形成するためにはこの構造が必要である。反射
コーティング１４は、放射源と反対側の基板１２の"前
面"に被着される。したがって基板１２はレーザの全作
用を受ける。ディープＵＶ（２４８ｎｍなど）では、最
上の品質の溶融シリカでさえもわずかに吸収性を示す。
レーザの作用レベル及び反復率が高い時、小さい吸収で
も基板の加熱、吸収率の増加、そして最終的には破損に
つながる。
・マスクの高い破損しきい値は、レーザ・エネルギを吸
収するのではなく、そのほとんどを反射することによっ
て達成される。代表的な用途（図１）の場合、放射レー
ザ１０は溶融シリカ基板１２に入射してパターン化反射
コーティング１４に届く。マスクから製品へ光学的に正
しい像を形成するためにはこの構造が必要である。反射
コーティング１４は、放射源と反対側の基板１２の"前
面"に被着される。したがって基板１２はレーザの全作
用を受ける。ディープＵＶ（２４８ｎｍなど）では、最
上の品質の溶融シリカでさえもわずかに吸収性を示す。
レーザの作用レベル及び反復率が高い時、小さい吸収で
も基板の加熱、吸収率の増加、そして最終的には破損に
つながる。
【００１６】通常、代表的なマスクの"オープン"（すな
わち透明な）領域は全面積の１０％未満である。すなわ
ち入射レーザ・エネルギの９０％以上は無駄になり、基
板の加熱や破損の要因にしかならない。本発明のマスク
は第２の遮蔽コーティング１６をマスクの背面に加えて
いる（図２）。マスクの"背面"とは放射源に向き合う面
である。コーティング１６は入射線を反射する、反射率
の高い物質または、マスク基板の位置の放射線を吸収す
る、吸収率の高い物質などである。吸収材を用いた実施
例の場合はクロムなどの金属が使用できる。反射物質を
用いた実施例では誘電層が使用できる。反射率の高い誘
電コーティングまたは吸収コーティング１６（プリマス
クと呼ぶ）は、マスクのオープン領域を通過するレーザ
・エネルギに影響を与えることなく、基板の加熱や破損
にしかつながらないレーザ・エネルギのほとんどをなく
す。プリマスク１６のオープン領域は、照射ジオメトリ
に干渉しないようにマスク内の領域よりも充分に大きく
される（すなわち "プリマスク１６がない時オープン領
域に入射する光線が全く遮られないほど充分に大きい領
域" を形成する）。プリマスク１６を使用すると、代表
的なレーザ・アブレーション・マスクにおける基板の加
熱は１０分の１に減少する。本発明は特に、反射コーテ
ィングを用いた実施例に関して説明する。基板背面の反
射物質コーティング１６は、マスク・パターン化コーテ
ィング１４と同じ物質にする必要はない。また背面の反
射層は位相マスクなど、任意の前面パターニングに使用
することができる。
わち透明な）領域は全面積の１０％未満である。すなわ
ち入射レーザ・エネルギの９０％以上は無駄になり、基
板の加熱や破損の要因にしかならない。本発明のマスク
は第２の遮蔽コーティング１６をマスクの背面に加えて
いる（図２）。マスクの"背面"とは放射源に向き合う面
である。コーティング１６は入射線を反射する、反射率
の高い物質または、マスク基板の位置の放射線を吸収す
る、吸収率の高い物質などである。吸収材を用いた実施
例の場合はクロムなどの金属が使用できる。反射物質を
用いた実施例では誘電層が使用できる。反射率の高い誘
電コーティングまたは吸収コーティング１６（プリマス
クと呼ぶ）は、マスクのオープン領域を通過するレーザ
・エネルギに影響を与えることなく、基板の加熱や破損
にしかつながらないレーザ・エネルギのほとんどをなく
す。プリマスク１６のオープン領域は、照射ジオメトリ
に干渉しないようにマスク内の領域よりも充分に大きく
される（すなわち "プリマスク１６がない時オープン領
域に入射する光線が全く遮られないほど充分に大きい領
域" を形成する）。プリマスク１６を使用すると、代表
的なレーザ・アブレーション・マスクにおける基板の加
熱は１０分の１に減少する。本発明は特に、反射コーテ
ィングを用いた実施例に関して説明する。基板背面の反
射物質コーティング１６は、マスク・パターン化コーテ
ィング１４と同じ物質にする必要はない。また背面の反
射層は位相マスクなど、任意の前面パターニングに使用
することができる。
【００１７】以下、図２のプリマスク１６の製造方法に
ついて、図３乃至図６を参照して説明する。
ついて、図３乃至図６を参照して説明する。
【００１８】ステップ１ 感光性ポリイミド（ＰＳＰＩ）の薄膜層１８を誘電マス
ク基板１２の背面にスピン・コートする。基板１２の前
面はパターンが形成された反射コーティング１４である
（図３）。上述のとおり、マスク基板の"背面"とは放射
源に向き合う面である。マスクの"前面"のパターンが形
成されたコーティング１４は、投写されるパターンが形
成されたものである。
ク基板１２の背面にスピン・コートする。基板１２の前
面はパターンが形成された反射コーティング１４である
（図３）。上述のとおり、マスク基板の"背面"とは放射
源に向き合う面である。マスクの"前面"のパターンが形
成されたコーティング１４は、投写されるパターンが形
成されたものである。
【００１９】ステップ２ マスクの前面のパターン化コーティング１４を通して全
面露光（floodexposure）することによりＰＳＰＩ層１
８を所望のパターンに露光する。誘電マスク・コーティ
ング１４はこのようにＰＳＰＩ層１８に対する近接マス
クとして用いられる。
面露光（floodexposure）することによりＰＳＰＩ層１
８を所望のパターンに露光する。誘電マスク・コーティ
ング１４はこのようにＰＳＰＩ層１８に対する近接マス
クとして用いられる。
【００２０】ステップ３ ＰＳＰＩを現像／除去する。ＰＳＰＩがネガ型レジスト
であるので、マスクのオープン領域にポリマが残る（図
４）。
であるので、マスクのオープン領域にポリマが残る（図
４）。
【００２１】ステップ４ 蒸発またはスパッタリングにより多層誘電コーティング
１６をステンシル・マスクであるＰＳＰＩ層１８上の基
板１２に被着する。このステップでは誘電物質を被着す
る際の高温（約３００℃）に対応するためにポリイミド
が必要である。パターン化層１８は、製造許容差を小さ
くするためにパターン化コーティング１４よりも大きく
することができる。
１６をステンシル・マスクであるＰＳＰＩ層１８上の基
板１２に被着する。このステップでは誘電物質を被着す
る際の高温（約３００℃）に対応するためにポリイミド
が必要である。パターン化層１８は、製造許容差を小さ
くするためにパターン化コーティング１４よりも大きく
することができる。
【００２２】ステップ５ ステンシルのＰＳＰＩ層１８と誘電オーバコーティング
１６を基板を通してのレーザ・アブレーションによって
取除く。これは"マスク"側を通して開口数が充分に大き
い露光を行なうか、または好適には誘電物質の透過率が
高い別の（エキシマ）レーザ波長によって行なえる。ス
テップ５で、マスクの基板１２の背面に残ったパターン
化誘電プリマスク１６が完成し、フィーチャはわずかに
大きくなり、完璧な位置関係が得られる（図６）。
１６を基板を通してのレーザ・アブレーションによって
取除く。これは"マスク"側を通して開口数が充分に大き
い露光を行なうか、または好適には誘電物質の透過率が
高い別の（エキシマ）レーザ波長によって行なえる。ス
テップ５で、マスクの基板１２の背面に残ったパターン
化誘電プリマスク１６が完成し、フィーチャはわずかに
大きくなり、完璧な位置関係が得られる（図６）。
【００２３】上記とは別に、従来のリソグラフィ方式も
ポリマ層１８のパターニングに用いることができる。そ
の場合、フォトレジストの被覆／露光／現像に続いて、
反応性イオン・エッチングにより、誘電反射器で被覆で
きるポリイミドのパターンが形成される。この方式の欠
点はプリマスク・パターンとマスク・パターンの位置合
わせが必要になることである。ただし、このプリマスク
の品質はマスク側ほど高くする必要がないので、この位
置合わせは重要ではない。
ポリマ層１８のパターニングに用いることができる。そ
の場合、フォトレジストの被覆／露光／現像に続いて、
反応性イオン・エッチングにより、誘電反射器で被覆で
きるポリイミドのパターンが形成される。この方式の欠
点はプリマスク・パターンとマスク・パターンの位置合
わせが必要になることである。ただし、このプリマスク
の品質はマスク側ほど高くする必要がないので、この位
置合わせは重要ではない。
【００２４】上記の内容は、最終的にはマスク前面のコ
ーティングによって反射されるレーザ光の透過によるマ
スク基板の破損を防ぐ用途に関係する。不要な電力のリ
ダイレクションなど他の応用も可能である。また本発明
は、破損をなくすほかに吸収によって生じる熱膨張によ
る変形をなくす効果もある。
ーティングによって反射されるレーザ光の透過によるマ
スク基板の破損を防ぐ用途に関係する。不要な電力のリ
ダイレクションなど他の応用も可能である。また本発明
は、破損をなくすほかに吸収によって生じる熱膨張によ
る変形をなくす効果もある。
【００２５】現在の高電力装置では、マスクから反射し
た光は照射系統に戻り、そこでガラス内に焦点がある場
合は光学系をごく短時間のうちに、または褐変が徐々に
進行して比較的緩やかに破損し得る。さらに、反射光の
一部がレーザの空隙に再入し、プロセスの一貫性に影響
する予測できない結果が生じ得る。このような問題は、
マスクの背面を拡散器や回折格子でパターニングするこ
とによって少なく、あるいは回避することができる。拡
散器により光を全方向に拡散させれば、どの点の電力も
破損しきい値を下回る。回折格子を用いれば、光はビー
ム・ダンプが置かれる特定の方向にリダイレクトされ
る。
た光は照射系統に戻り、そこでガラス内に焦点がある場
合は光学系をごく短時間のうちに、または褐変が徐々に
進行して比較的緩やかに破損し得る。さらに、反射光の
一部がレーザの空隙に再入し、プロセスの一貫性に影響
する予測できない結果が生じ得る。このような問題は、
マスクの背面を拡散器や回折格子でパターニングするこ
とによって少なく、あるいは回避することができる。拡
散器により光を全方向に拡散させれば、どの点の電力も
破損しきい値を下回る。回折格子を用いれば、光はビー
ム・ダンプが置かれる特定の方向にリダイレクトされ
る。
【００２６】本発明のマスクは、特定の放射線波長に限
定せずに使用することができる。
定せずに使用することができる。
【００２７】本発明は前面のピンホールをなくすために
も利用できる。マスク前面のコーティング内のピンホー
ルが問題になる。結果的に不要な露光領域やアブレーシ
ョン領域が生じる。背面にパターンを追加すれば、この
問題の大部分、おそらくは全部を解決することができ
る。その結果、歩留りが上がりマスクの製造時間が短縮
される。
も利用できる。マスク前面のコーティング内のピンホー
ルが問題になる。結果的に不要な露光領域やアブレーシ
ョン領域が生じる。背面にパターンを追加すれば、この
問題の大部分、おそらくは全部を解決することができ
る。その結果、歩留りが上がりマスクの製造時間が短縮
される。
【００２８】本発明は、ビーム遮蔽／アライメント・マ
ークにも応用することができる。アブレーション・マス
クではしばしば、位置合わせのためにクロムなどの物質
のマークが求められる場合がある。ただしクロムは高電
力のレーザ・ビームによって劣化する。この問題をなく
すため、現在、マスクの上に機械的ビーム・ブロックが
用いられている。しかしこれでは装置が複雑になり、場
合によってはアライメント・マークが誘電パターンに近
接するためにこの遮蔽がほとんど不可能になる。背面に
ダイクロイック誘電反射器を用いれば、アライメントに
可視光が使え、クロム・マスクが高電力のレーザ光に対
して保護される。
ークにも応用することができる。アブレーション・マス
クではしばしば、位置合わせのためにクロムなどの物質
のマークが求められる場合がある。ただしクロムは高電
力のレーザ・ビームによって劣化する。この問題をなく
すため、現在、マスクの上に機械的ビーム・ブロックが
用いられている。しかしこれでは装置が複雑になり、場
合によってはアライメント・マークが誘電パターンに近
接するためにこの遮蔽がほとんど不可能になる。背面に
ダイクロイック誘電反射器を用いれば、アライメントに
可視光が使え、クロム・マスクが高電力のレーザ光に対
して保護される。
【００２９】本発明は、相対放射照度の制御にも応用で
きる。背面のコーティングはマスクの大きい領域での透
過性を変化させるように用いることができる。この背面
コーティングは、マスク上の異なるフィーチャに対する
エッチング深さ、または照射量を制御するのに利用でき
る。背面コーティングが用いられる場合は、透過率の異
なるコーティングを使用できる。また放射照度を制御す
るために透過性を変化させるのに、中間調のような構造
を採用することもできる。
きる。背面のコーティングはマスクの大きい領域での透
過性を変化させるように用いることができる。この背面
コーティングは、マスク上の異なるフィーチャに対する
エッチング深さ、または照射量を制御するのに利用でき
る。背面コーティングが用いられる場合は、透過率の異
なるコーティングを使用できる。また放射照度を制御す
るために透過性を変化させるのに、中間調のような構造
を採用することもできる。
【００３０】
【発明の効果】レーザ・エネルギのほとんどをマスク基
板に照射される前に反射または吸収するために、マスク
の背面にパターン化反射層または吸収層を用いることに
よって耐用期間が長くなる、レーザなどの放射源と共に
用いるマスクが得られる。
板に照射される前に反射または吸収するために、マスク
の背面にパターン化反射層または吸収層を用いることに
よって耐用期間が長くなる、レーザなどの放射源と共に
用いるマスクが得られる。
【図１】従来技術に従った放射ビームを遮る代表的な反
射マスクの図である。
射マスクの図である。
【図２】本発明に従った放射ビームを遮る反射マスク構
造の図である。
造の図である。
【図３】図２のマスク構造を製造する方法のステップを
示す図である。
示す図である。
【図４】図２のマスク構造を製造する方法のステップを
示す図である。
示す図である。
【図５】図２のマスク構造を製造する方法のステップを
示す図である。
示す図である。
【図６】図２のマスク構造を製造する方法のステップを
示す図である。
示す図である。
１０ 放射レーザ １２ 基板 １４ パターン化反射コーティング １６ プリマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダグラス・シーモア・グッドマン アメリカ合衆国10598、ニューヨーク州ヨ ークタウン・ハイツ、ダーンリイ・プレイ ス 2616
Claims (2)
- 【請求項１】放射ビームを遮るマスクであって、 背面が放射ビーム源に向き合うように配置された放射透
過性の２面を持つ基板と、 上記基板の上記背面と反対側の前面に配置され、放射線
透過領域を有する、放射線反射物質または放射線吸収物
質の第１パターン化層と、 上記基板の上記背面に配置され、上記放射線透過領域と
同じ対応する位置にこれよりも大きな放射線透過領域を
有し、放射線を上記基板の背面に照射される前に反射ま
たは吸収するように機能する、放射線遮蔽物質の第２パ
ターン化層と、 を含むマスク。 - 【請求項２】反射マスクを製造する方法であって、 誘電物質から成る２面基板の前面に照射透過領域を有す
る反射物質のパターン化層を形成するステップと、 感光性物質層を上記基板の背面に被着するステップと、 上記基板の上記パターンが形成された前面を通して方向
づけられた照射によって上記感光性物質層を露光するス
テップと、 上記露光された感光性層を現像／除去して、上記基板の
上記前面の上記反射物質層の上記照射透過領域に対応
し、上記照射透過領域よりも大きい領域にパターン化さ
れた感光性物質を残すステップと、 上記基板の上記背面及び上記基板の上記背面の上記感光
性物質のパターン上に誘電物質の層を被着するステップ
と、 上記感光性物質のパターン化層とその上に配置された上
記誘電物質を上記基板の上記背面から取り除くステップ
と、 を含む反射マスク製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US909886 | 1992-07-07 | ||
| US07/909,886 US5387484A (en) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | Two-sided mask for patterning of materials with electromagnetic radiation |
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| JP2510069B2 JP2510069B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=25427984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP12877893A Expired - Lifetime JP2510069B2 (ja) | 1992-07-07 | 1993-05-31 | レ―ザ・アブレ―ション・マスクの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
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| US (1) | US5387484A (ja) |
| JP (1) | JP2510069B2 (ja) |
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