JPH0772791B2 - デバイスの製造方法およびこれに使用するマスク群 - Google Patents
デバイスの製造方法およびこれに使用するマスク群Info
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Description
理において、少くとも2個の部分マスクを同一基板に対
して整列させ、次いでオーバーラップした接続領域を有
する像を得るために前記部分マスクを介してホトレジス
ト層を逐次露光し、この際第1部分マスクを介する前記
接続領域における第1露光によってホトレジスト層に第
1ディテール端部に向けて次第に増大するグレイスケー
ル(透過光は次第に減少する)を有する第1ディテール
半部を形成し、第2部分マスクを介する第2露光によっ
て前記ホトレジスト層に前記第1ディテール半部に対応
し端部に向けて次第に増大するグレースケール(透過光
は次第に減少する)を有する第2ディテール半部を形成
して前記第1および第2のディテール半部の端部を互に
オーバーラップさせ、前記第2露光中に形成するグレイ
スケールを前記第1露光中に形成するグレイスケールと
相補させ、2回の露光によって全体として完全なディテ
ールの露光を達成することによって、デバイスを製造す
る方法に関するものである。
ジスト層に結像させたディテール半部の端部によって形
成される。
レーザ・マイクロリソグラフィー(Optical /Laser Mi
crolithography) 」922,第188 〜193 頁(1988)に記載さ
れているジェイ・ピー・ロミンガー(J.P.Rominger)担当
の「シームレス・スティッチング・フォア・ラージ・エ
イリア・インテグレイテッド・サーキット・マヌファク
チュアリング(Seemless Stiching for Large Area Inte
grated Circuit Manufacturing) 」から既知である。
体集積回路の装置において必要であり、このために高解
像度の結像系、いわゆるウエハステッパが使用される。
さが限定されている。表面積を次第に大きくすることが
集積回路にとって必要であるから、半導体デバイスが結
像フィールドに適合しなくなることがある。しかし、こ
のようなデバイスを製造しようとする場合には、マスク
を複数個の部分マスクに分けることができ、次いでこれ
らの部分マスクを使用して半導体スライス上に結像させ
ることができる。
に回路の対応するディテールを互に不都合なく合体させ
るために、隣接する像のディテールの端部に前記像の接
続領域において相補的グレイスケールを与える。
るように、結像系の物体面内に位置していない特別なマ
スクを使用マスクと組み合わせることによりグレイスケ
ールを得る方法が記載されている。
ないくつかの欠点を有する: 1. マスクを製造するために特別なプロセス工程が必要
になる。 2. 結像系がテレセントリック系でない場合には、結像
面における半影の接続領域に対する位置が、接続領域と
結像系の光軸との間の距離に依存する。 3. 部分マスクの対応する端部を真直ぐな連結線上で終
端させる必要がある。このため回路設計の可能性が限定
される。連結線は部分マスクにおける隣接するディテー
ルの2個の端部を連結し分割する線であり、これらの端
部における部分マスクの近くの端縁に実質的に平行に延
在する線である。 4. 連結線に平行に延在する部分マスクの端部間の連結
はあまり良好にすることができない。 5. 隣接する像の間に極めて幅広の接続領域、すなわち
150 〜1000μm程度の接続領域が必要である。
欠点を少くとも実質的に克服することにある。
に記載した方法において、前記相補的グレイスケール
を、形成すべき次第に増大するグレイスケールに対応す
る負の透明度勾配を透明領域端部に有する部分マスクを
介して露光することにより、形成することを特徴とす
る。
している部分マスクを使用することにより、上述の欠点
を実質的に回避できることを見い出したことに基く。
めに、特別な処理工程を必要としない。しかも、結像系
がテレセントリックでない場合には、接続領域に対する
結像フィールドにおける半影位置は、接続領域と結像系
の光軸との間の距離とは無関係である。
明方法においては、10μmより幅広にする必要はない。
スクを具え、各部分マスクをホトレジスト層にオーバー
ラップした接続領域を形成するための少くとも1個の周
縁領域を有し、該2個の周縁領域は透明領域の端部を有
し、一方の周縁領域における前記端部が他方の周縁領域
における端部に対応しているマスク群に関するものであ
る。
互に対応する端部が相補的な負の透明度勾配を有するこ
とを特徴とする。
のマスク群とは反対に、部分マスクにおける連結線はの
こぎり歯の形状を有することができ、あるいは部分マス
クにおける端部は連結線に平行に延在させることができ
る。
幅狭(例えば幅約10μm)である。従って、このような
マスクは半導体デバイスの製造に使用するのが好まし
い。
デバイスの製造に限定されるものではない。また、本発
明方法および本発明のマスク群は、例えば、液晶表示装
置の製造に使用することができる。この場合には表示す
べき画像細部が著しく大きくなり、またこの場合には著
しく広い表面を互に整列させる必要があることが問題に
なるので、この場合には本発明方法および本発明のマス
ク群を使用するのが有利である。
のは、類似の用語例えばマスクセットと区別するためで
あって、この用語はマスク群が単一ホトレジスト層に1
個のデバイスに相当する露光を行うための部分マスクか
ら構成されていることを示す。
域において露光されるホトレジスト層の各点において、
また前記ホトレジストのあらゆる点において、部分マス
クの透明度の合計は1に等しいので、このような点のそ
れぞれにおいてグレイスケールは2回の露光操作後に相
殺されることを意味するものとする。
て製造される。
マスクの周縁領域における透明領域端部の透明度勾配は
連続的勾配である。このようなマスク群においては、部
分マスクはガラス基板中の安定化銀粒子からなり、透明
領域の端部における銀濃度が負の透明度勾配に対応して
増大しているものが好ましい。
用語は、部分マスクの周縁領域端部の透明度が、ホトレ
ジスト層の露光に対する作用に関して、実際上連続的に
延在していることを意味するものとする。
は、部分マスクの周縁領域における透明領域端部は光不
透過性の個々の領域を有し、これらの個々の領域は数お
よび大きさの少くとも一方において増大し、かつ使用す
る結像系の解像力の限界のために必要な負の透明度勾配
において連続的に形成されているのが好ましい。このよ
うなマスク群においては、部分マスクは透明基板に形成
され部分マスクに必要なパターンを有するクロム層から
構成されることが多い。照射強度は、マスク発生装置を
使用してこのようなマスク群を形成した場合には、変化
させる必要がない。
マスクからなるマスク群は、個々の領域が光不透過性端
部に存在するように構成することができる。
説明する。図1aおよび1bに示すように、冒頭に記載した
方法によってデバイス、例えばテレビジョンカメラ用イ
メージセンサのような半導体デバイスを製造する。ホト
リソグラフィー操作において、少くとも2個の部分マス
ク1および2を同一基板3例えばシリコンスライスに対
して交互に整列させ、これらの部分マスク1および2を
介して基板3の上のホトレジスト層4を露光してオーバ
ーラップした領域7,8を有する隣接する像5,6を得
る。
従って行うことができる。
続区域7,8における第1露光によって、ホトレジスト
層4の第1ディテール半部5に、その端部7に向けて次
第に増大するグレースケール(透過光は次第に減少す
る)を形成し、次いで第2部分マスク2を介する第2露
光によって、ホトレジスト層4に第1ディテール半部5
に対応し端部に向けて次第に増大するグレースケール
(透過光は次第に減少する)を有する第2ディテール半
部6を形成し、前記グレースケールを第1露光中に第2
ディテール半部6の端部8に形成するグレースケールと
相補させ、前記端部8を前記端部7とオーバーラップさ
せ、これらの2回の露光によって接続領域7,8におい
てディテール全体を完全に露光する。
は部分マスク1,2を介して露光することによって得ら
れ、部分マスク1,2は形成しようとする次第に増大す
るグレースケールに対応する負の透明度勾配を透明領域
11,12の端部9,10に有する。
縮小結像させることが多い。この点に関しては明瞭にす
るための図示を行わなかった。ホトレジスト層4は通常
のポジ型ホトレジスト層とすることができ、基板3はシ
リコンスライスとすることができ,シリコンスライスに
は例えば予め堆積段階およびエッチング段階において通
常の処理を施すことができる。
に、少くとも2個の部分マスク1および2からなり、各
部分マスクが少くとも1個の周縁領域22,23を有するマ
スク群を使用してホトレジスト層4にオーバーラップし
た接続領域7,8を形成し、透明領域11の端部9および
透明区域12の端部10をそれぞれ周縁区域22および23に存
在させ、一方の周縁区域22における端部9を他方の周縁
区域23における端部10と対応させる。
11,12の端部9,10は相補的な負の透明度勾配を有す
る。
21をのこぎりの歯の形にすることができる。
9,10を連結線31と平行に延在させることができる(第
3図参照)。
造することができる。
る透明領域11,12の端部9,10は、例えば、ガラス基板
上の個々の領域であって、これらの領域は光不透過性で
あり、例えばクロムパターンにおいて、数および大きさ
の少くとも一方が増大する。これらの個々の領域は、使
用する結像系の解像力に限界があるため、所望の透明度
勾配を有する像を連続的に形成することができる大きさ
とする。
例えば、4個の部分マスクを使用することかできる。本
発明方法においてはポジ型ならびにネガ型ホトレジスト
材料を使用することができる。
の一部の断面図である。 (b) は本発明方法の第二段階におけるデバイスの一部の
断面図である。
る。
る。
Claims (9)
- 【請求項1】ホトリソグラフィー処理において、少くと
も2個の部分マスクを同一基板に対して整列させ、次い
でオーバーラップした接続領域を有する像を得るために
前記部分マスクを介してホトレジスト層を逐次露光し、
この際第1部分マスクを介する前記接続領域における第
1露光によってホトレジスト層に第1ディテール端部に
向けて増大するグレイスケール(透過光は次第に減少す
る)を有する第1ディテール半部を形成し、第2部分マ
スクを介する第2露光によって前記ホトレジスト層に前
記第1ディテール半部に対応し端部に向けて次第に増大
するグレースケール(透過光は次第に減少する)を有す
る第2ディテール半部を形成して前記第1および第2の
ディテール(半部)の端部を互にオーバーラップさせ、
前記第2露光中に形成するグレイスケールを前記第1露
光中に形成するグレイスケールと相補させ、2回の露光
によって全体として完全なディテールの露光を達成する
ことによって、デバイスを製造するに当り、 前記相補的グレイスケールを、形成すべき次第に増大す
るグレイスケールに対応する負の透明度勾配を透明領域
端部に有する部分マスクを介して露光することにより、
形成することを特徴とするデバイスの製造方法。 - 【請求項2】少くとも2個の部分マスクを具え、各部分
マスクがホトレジスト層にオーバーラップした接続領域
を形成するための少くとも1個の周縁領域を有し、2個
の周縁領域が透明領域端部を構成し、一方の周縁領域に
おける前記端部が他方の周縁領域における端部に対応し
ているマスク群において、 前記透明領域の互に対応する端部が相補的な負の透明度
勾配を有することを特徴とするマスク群。 - 【請求項3】部分マスクにおける連結線がのこぎり歯の
形状を有することを特徴とする請求項2記載のマスク
群。 - 【請求項4】部分マスクにおける端部は連結線に平行に
延在することを特徴とする請求項2記載のマスク群。 - 【請求項5】部分マスクの周縁領域における透明領域端
部は光不透過性の個々の領域を有し、これらの個々の領
域は数および大きさの少くとも一方において増大し、か
つ使用する結像系の解像力の限界のために連続的に形成
されていることを特徴とする請求項2〜4のいずれか一
つの項に記載のマスク群。 - 【請求項6】部分マスクの周縁領域における透明領域端
部の透明度勾配は連続的勾配であることを特徴とする請
求項2〜4のいずれか一つの項に記載のマスク群。 - 【請求項7】部分マスクはガラス基板中の安定化銀粒子
からなり、透明領域の端部における銀濃度は負の透明度
勾配に対応して増大していることを特徴とする請求項5
又は6に記載のマスク群。 - 【請求項8】請求項2〜7のいずれか一つの項に記載の
マスク群を使用することを特徴とする半導体デバイス製
造方法。 - 【請求項9】請求項2〜7のいずれか一つの項に記載の
マスク群を使用することを特徴とする液晶表示装置の製
造方法
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