JPS59172646A - フオト・マスク及びその製造方法 - Google Patents

フオト・マスク及びその製造方法

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JPS59172646A
JPS59172646A JP58047364A JP4736483A JPS59172646A JP S59172646 A JPS59172646 A JP S59172646A JP 58047364 A JP58047364 A JP 58047364A JP 4736483 A JP4736483 A JP 4736483A JP S59172646 A JPS59172646 A JP S59172646A
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opaque
transparent substrate
pattern
photomask
pinhole
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JP58047364A
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Shogo Matsui
正五 松井
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Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals 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
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/72Repair or correction of mask defects

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)  発明の技術分野 本発明はフォトマスク及びその製造方法、特に不透明膜
の望ましくない欠落部分、いわゆるピンホール等の修正
されたフォト・マスク及D −f (7) %遣方法に
関する。
(b)  技術の背貝 電子計算機をはじめとする各電子技術応用分野からの要
望に対応しつつ、半害体呆稙回路装置(以下ICと略称
する)は果粒規模の拡大などの大幅な進歩音読けている
ICの微細なパターンを実現する微細加工技術は、レジ
スト全バターニングする技術と、これをマスクとして半
導体基体等全エツチングする技術との複合技術であるが
、と′i1−はIC生産の最も重要な基破技術である。
半導体基体面上にレジスト膜によって設計されたパター
ンを形成する手段としては、現在7メトマスクを使用す
る光学的方法が多く行なわれている。フォトマスクとし
ては半専体基体上のパターント同一寸法のマスターマス
クと寸法が拡大(通n10倍が用いられる)されたレチ
クルマスクとが多く使用されており、マスターマスクは
台漬法又は1:1投影法に用いられ、レチクルマスクは
縮小投影法又はマスターマスクの装作に用いられる0 (c)  従来技術と問題点 半導体装置特にiCの製造工程においてはカラス基板上
に金PA膜または雀属酸化膜によって不透1ル」なパタ
ーンを形成したいわゆるハードマスクが、エマルジョン
マスクに比較して高精度が倚られかつ耐久性VC優るた
めに、一般に用いられている。
マスクブランクの基板としては、レチクルマスク用には
例えばホワイトクラウンガラスか低膨張ガラスなど、マ
スクマスク用Kli低膨張ガラスか合成石英などが用い
ら1する。これらのカラスに例えば金属クロム(Cr 
)を60乃至90 (nm)程度の膜厚にスパッタして
クロムマスクとする。クロムブランク上にポジあるいは
ネガ酸のレジストが塗布されている。
光もしくは電子ビーム等の照射によってレジストに所要
のパターンの露光、現1欲全行ない、ポジ型レジストの
場合には露光された部分を、又イガ型レジストの場合に
I/i露光さi″Lない部分奮辿択的に除去する。この
様に形成されlcンジストパターン全マスクとしてクロ
ムなどの膜をエツチングし、レジストを剥離除去してフ
ォトマスクが光成する。
以上述べた様に製造されるフォトマスクに寸法誤差もし
くは欠陥がある場合には、七の回走及び欠陥はそのまま
半導体素子に現わ1する。従ってトータルピッチ精度、
1チップ鞘度、素子寸法精度ならびに欠陥の発生状況が
詳細に検ヤニされる。
フォトマスクの製造工程中に発生するパターン欠陥とし
ては、(イ)ピンホール、(ロ)黒点、(ハ)パターン
間のブ’Jノジ、に)パターンの切断、(ホ)パターン
の突起、(へ)パターンの凹み、(ト)コーナー丸味、
(1)汚れなどなどがある。これらの欠陥は、例えはレ
ジストがマスクに通常使用されるポジ型である場合にお
いては、黒点及びプリイジ″@はレジストの組成の不均
一、露光不足、現像不足もしくは異物の存在によって生
じ、捷だピンホール及びパターンの切断等は、レジスト
塗布の欠陥、剥離及び異物の存在、或いは露光過剰、現
像過剰、及びクロムブランク形成の際の異物の存在など
によって牛する。
実務上フォトマスクの品質を評価するためには、マスク
の種類や大きさ全考慮して入陥判是基堺を決定するが、
通常はある限度以上の大きさの欠陥がなく、それ以下の
大きさの欠陥は欠陥密度が1丸定の値以下であることを
規定する。実際に製作されたフォトマスクについて許容
限度を超える欠陥が存在する場合には、これを修正する
ことがしばしば行なわれる。
ピンホールはクロムマスクに最も多く発生する欠陥であ
る。このクロムマスクのピンホールの修正には従来下記
の方法が行なわれている。
第1図(a)乃至(e)は従来方法によるピンホールの
修正工程を示す断面図である。基板1上にプレ族された
り・ロム膜2に第1図(a)の如くピンホール3が検査
によって発見されその修正が必髪であるとする0 このクロムマスク上に第1図(b)の如く、ポジ型のレ
ジスト4を塗布して、ピンホール3よシやや広い範囲を
選択的に露光し、現像処理を行なって第1図(C)のレ
ジストマスク4を得る0次いで蒸着法又はスパッタリン
グ法によってクロム膜5を第1図(d)の如く形成して
レジストマスク4を剥離除去することによって、第1図
(e)の如くピンホール3の位置に選択的にクロム膜5
をプレ族する修正が終了する。
また上aα方法とは異なるピンホールの修正方法として
、−Fらα方法と同様にレジストマスクを設けて、その
1j110.HB分の基板表面を旅1食剤に浸漬して腐
食し、表面を荒らして紫外町祝九巌に対する適通率を低
下させる方法が先に提供きれている。
前記方法は何れもリソグラフィ法を第1」用する方法で
あって工程数も多く煩雑である。
リソグラフィ法を利用しないピンホールの4(H歪力法
としては、修正f!:要するフォトマスクを金属のアル
キル化合物例えばジメチルカドミウム界吐気中に置いて
、紫外レーザ光の選択的照射によってジメチルカドミウ
ム等から分解析出するカドミウム等の膜をピンホールに
形成する方法が既に仰られている。
しかしながら、フォトマスク製造の工業的実施に尚って
は史に容易な修正方法が璧蟹はれている○(d)  発
明の目的 本発明はフォトマスクの製造工程において不可避である
不透明膜の欠落部分、いわゆるピンホールが除去された
フォト・マスク及びその製造方法全提供することを目的
□とする。
(e)  発明の構成 本発明の前記目的を達成するフォト・マスクは、透明基
板の一方の主面に、前記透明基板の一部か熱変化によっ
て不fl!i明化された不透明パターンが配設されてな
るフォト・マスク、蛎に透明−i:板と、前記透明基板
の一方の主面に選択的に形成された不透明膜パターンと
、前記透明基板の一方の主面の前記不透明膜パターンの
欠落部に力多成さnたところの前記透明基板の熱変化て
よって不巧り」化された不透明パターンとを備えてなる
フォト会マスクである。
また前記フォト・マ゛スクは、透明基板の表面に選択的
にエネルギー線を照射し、前記透明基板の被照射領域を
熱変化させて不透明化し、不熾明パターンを形成する工
程を有する製造方法、特に透明基板の一方の主面に選択
的に不透1力課パターンを形成する工程と、前記不透明
膜パターンの入洛部に対応する前記透明基板部分に選択
的にエイ・ルギー線を照射して、前記透明基02を熱変
化せしめ不透明化する工程とを有する製造方法によって
容易に製造することが可能である。
特に前記不透明膜欠落部の前記透明基板面上にエネルギ
ー線吸収材料を配置してエネルギー線を照射することに
よって、前記熱変化によって不透明化された不透明パタ
ーンが極めて安定した状態に形成される。
(f)  発明の実施例 以下本発明f:実施例により図面を参照して具体的に説
明する。
第2図は本発明によるピンホールのイレ正方伝の実施例
を7J<す模式図である。図において、11はフォトマ
スクのガラス基板、12はその上に形成されたクロム膜
、13はクロム膜12に生じたピンホール、14はレー
ザ光、15Vi敢9.16は顕微鏡の一部を示す。
この基板11上にクロム1iK12が形J−JJ、ハれ
たフッ、トマスクは大気中において載物台に搭載されて
微細な位置移動を自由にイ丁なうことができ、発見され
たピンホール13を顕微鏡16の視野の中央に位置させ
ることによって、レーザ光14の光軸ニヒンホール12
の中央が位置整合する。
本実施例においては、レーザ光詠としてはパルス波、出
力30 (mw)程度以上のYAGレーザ全用いて、レ
ーザ光14は絞p15によってその光束の直径が選択的
に制御される。この基板11に入射するレーザ光14の
光束はピンホール13内に止まる様に選択する。この様
に制御されたレーザ光を例えば0.1秒程度以下の時間
照射することによって、基板11のピンホール13部分
の表面近傍が加熱されて深さく厚−a ) 1oo〔X
〕〜1〔μ慴〕の熱変化領域17が形成される。
この熱変化領域17は紫外線等に対して十分に不透明で
あって、フォトマスクのクロム等の不透明膜の欠落を修
正する効果が得られる。ただ深キ(厚さ)が100[A
)未満であると紫外線等r(対して十分な不透明性が発
揮されない。クロム膜12と熱変化領域17との聞に価
かに透明筒S分が残存しても、多くの場合にはこれを用
いて形成されるレジストマスクに支障を生じない。なお
この透明部分の残存はマスターマスクよシレチクルマス
クが余裕がある。
フォトマスクのレーザ光を用いるイヒ正方法として、望
ましくないクロム膜の刺着、いわゆる黒点の除去が既に
知られている。このクロム膜の除去と本発明のピンホー
ルの修正とを比較すれは、第3図に例示する如く最適と
するレーザパワーが異なる。第3図は縦軸に目的達成率
(目的達成数/実施数)を、横軸にレーザパワーの相対
(I!、f jr< L、曲線Aはクロム膜の除去、曲
線Bは本発明のピンホール修正の目的達成率をηくず。
クロム族を蒸発除去する黒点の除去に対して、ガラス等
の基板表面を熱変化させる本発明のビンホール修正は例
えば3倍程度のレーザパワーが最適である。
本発明のピンホール修正方法は、大気中におけるレーザ
光の選択的照射という点では、望ましくないクロム族の
除去と共通し、フォトマスクのこれら2種のいわば逆方
向の修正を、同一装置を使用し同一工程としてレーザパ
ワーの選択によって実施することが可能であって、フォ
トマスクの製造方法に大きい改善の効果を及ぼす。
なお本発明の実施に際して、前記の位置整合及び光束径
の調整の後に、第41スに示す如く、例えば炭素(0を
含む液体、微少粉体等の光吸収材料18でピンホール1
3を被覆して、レーザ光熱m−を全行なうならば、前記
熱変化領域17が極めて安定した状態に形成される。
また前記実施例においてはYAGレーザをレーザ光源に
用いているが、アルゴン(Ar )レーザ等を用いても
同様に実施することができる。なお、レーザ光以外のエ
ネルギ線照射によっても同様ρ効果を得ることができる
更に以上の説明において、不透明パターンを形成する材
料としてクロムを引例しているが、本発明は不透明)漠
形成に、酸化クロム或いはその他の金属、金属化合物、
有機物質を含む相′f−+等が用いられている場合にも
適用し得ることは明らかである0 また不透明膜欠落部分の形状についてもいわゆるピンホ
ールのみならず、パターンの凹与、切Itt[等にも適
用することができる。
(g)  発明の詳細 な説明した如く本発明によれば、フォトマスクの製造工
程において生ずる不透明膜の欠落部分を容易に修正する
ことかり能となシ、更に不透明膜の望ましくない付着部
分の除去と工程を統一することも可能となって、半導体
装IM等の製造において極めて重要であるフォトマスク
及びその装造方法に極めて大きい改善効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)乃至(e)I′iフォトマスクに生じた不
透明膜欠落部分を修正する従来方法を説明するmr +
711図、第2図は本発明の第1の実施例の説明図、第
3図はレーザパワーに対する目的達成率のfllを7ド
す図、第4図は本発明の第2の実施例の説明図である0
図において、11はガラス基板、12はクロム膜、13
1−1:ピンホール、14はレーザ光、15は絞り、1
6は顕微鏡、17は熱変化領域、18は光吸収材料を乃
くす。 代理人 弁理士  松 岡 宏四廊 第 1 図 8 を 第7図 宴3 因 し−丈尤ノバフ−〔オ目文すイ亘〕 亨4 図 /8

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明基板の一方の主面に、前記透明基板の一部が
    熱変化によって不透明化された不透明パターンが配設さ
    れてなることを特徴とするフォト・マスク。
  2. (2)透明基板と、前記透明基板の一方の主面に選択的
    に形成きれた不透明膜パターンと、前記透明基板の一方
    の主面の前記不透明膜パターンの欠落部に形成されたと
    ころの前記透明基板の熱変化によって不透明化された不
    透明パターンと?ll−侃えてなること全特徴とする特
    許請求の範囲第1項占己賊のフォト・マスク。
  3. (3)透明基板の表面に選択的にエネルギー線を照射し
    、前記透明基板の被照射領域を熱変化させて不透明化し
    、不透明パターンを形成する工程を翁することを特徴と
    するフォト・マスクの製造方法。
  4. (4)透明基板の一方の主面に選択的に不透明膜パター
    ンを形成する工程と、前記不透す」膜パターンの欠落部
    に対応する前記透明基板部分に選択的に工洋ルギー線を
    照射して、前記透明基板を熱変化せしめ不透明化する工
    程とを有することを特徴とする特許請求の範囲第3項記
    載のフメト・マスクの製造方法。
  5. (5)前記不透明膜欠落部の前記透明基板面上にエネル
    ギー線吸収材料を配置してエネルギー線を照射すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のフォトマスク
    の製造方法。
JP58047364A 1983-03-22 1983-03-22 フオト・マスク及びその製造方法 Granted JPS59172646A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55163541A (en) * 1979-06-07 1980-12-19 Mitsubishi Electric Corp Photo mask and its defect correcting method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55163541A (en) * 1979-06-07 1980-12-19 Mitsubishi Electric Corp Photo mask and its defect correcting method

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