JPS61292145A - Multi-layered mask - Google Patents

Multi-layered mask

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Publication number
JPS61292145A
JPS61292145A JP60134976A JP13497685A JPS61292145A JP S61292145 A JPS61292145 A JP S61292145A JP 60134976 A JP60134976 A JP 60134976A JP 13497685 A JP13497685 A JP 13497685A JP S61292145 A JPS61292145 A JP S61292145A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
wafer
light
pattern
patterned
Prior art date
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Pending
Application number
JP60134976A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Kato
真也 加藤
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPS61292145A publication Critical patent/JPS61292145A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • G03F1/50Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof

Abstract

PURPOSE:To effectively produce a multi-layered mask with a single mask by forming plural layers of films having different optical transmission char acteristics on the surface of single light transmittable mask substrate, forming mask patterns to be patterned to the respective films and projecting exposing rays of different wavelengths. CONSTITUTION:The multi-layered mask 21 is disposed in the region where the exposing rays are irradiated. The 1st mask 22 which allows the transmission of >=5,000Angstrom wavelength lambda and the 2nd mask 23 which does not allow the transmission of light of <=7,000Angstrom wavelength are formed on the surface of the multi- layered mask. A wafer 24 to be patterned is disposed below the same. The wafer is exposed with the light of <=5,000Angstrom wavelength as the exposing rays so as to be patterned with the 1st mask, then the pattern 25 of the 1st mask is formed on the wafer. The wafer is exposed with the light of 5,000-7,000Angstrom wavelength lambda as the exposing rays so as to be formed with the pattern of the 2nd mask, then the light transmits the 1st mask film 22 and therefore the pattern 26 of the 2nd mask is formed on the wafer.

Description

【発明の詳細な説明】 [1111要1 本発明は、多層マスクであって、単数のマスクに、光透
過特性の異なる膜を積層して、そのそれぞれの膜に異な
るパターニングを形成した多層マスクであって、上記そ
れぞれの膜に、順次異なる波長の光を投射して、パター
ニングをすることにより、マスクの交換をすることなく
、単体のマスクで多層パターニングが可(資)になり、
またマスク交換の工程を不要にして、製造工程の合理化
をおこなったものである。
Detailed Description of the Invention [1111 Main Point 1] The present invention is a multilayer mask in which films having different light transmission characteristics are laminated on a single mask, and each film has a different patterning. Therefore, by sequentially projecting light of different wavelengths onto each of the above films for patterning, multilayer patterning is possible with a single mask without changing the mask.
Additionally, the manufacturing process is streamlined by eliminating the need for mask replacement.

[産業上の利用分野] 本発明は、多層マスクに係わり、特に異なるパターンを
同一ウェハに形成するための多層マスクの構成に関する
ものである。
[Industrial Field of Application] The present invention relates to a multilayer mask, and particularly to the structure of a multilayer mask for forming different patterns on the same wafer.

従来から、フォトリソグラフィーの技術が、広範囲に利
用されていることは周知であり、特に半導体装置等では
、高度に高築積化された素子の形成のため、ウェハ基板
に順次異なるパターンを積層することが多い。
It is well known that photolithography technology has been widely used, especially in semiconductor devices, where different patterns are sequentially layered on a wafer substrate in order to form highly stacked elements. There are many things.

このような、パターニング工程では、従来パターンが異
なる度に、異なるマスクに交換して、その都度パターニ
ングを行っているが、マスクの交換作業や、位置合わせ
等の製造工程が煩雑になるため、その改善が要望されて
いる。
Conventionally, in the patterning process, each time the pattern changes, a different mask is used and patterning is performed each time, but this makes the manufacturing process such as mask replacement and positioning complicated. Improvements are requested.

[従来の技術1 第3図18)〜第3図1d)は、従来の複数回の露光を
行うためのマスクとウェハの関係を示す模式断面図であ
るが、−例として、ウェハに二回のパターニングを行う
場合について説明する。
[Prior art 1] Fig. 3 18) to Fig. 3 1d) are schematic cross-sectional views showing the relationship between a mask and a wafer for performing multiple exposures in the conventional art. A case in which patterning is performed will be explained.

第3図(alは、第1のパターニングを行うための露光
を示す断面図である。
FIG. 3 (al is a cross-sectional view showing exposure for performing the first patterning.

露光用光線1は、例えば紫外線であってもよく、その射
光領域内に第1のマスク2がおかれ、その第1のマスク
2にはパターニング3がなされている。
The exposure light beam 1 may be, for example, ultraviolet light, and a first mask 2 is placed within its radiation area, and a patterning 3 is formed on the first mask 2 .

パターニングがなされるウェハ4は、表面にレジスト膜
5が被着されて所定位置に配置されている。
A wafer 4 to be patterned is placed at a predetermined position with a resist film 5 deposited on its surface.

第1のマスクには、矢印のように露光光線が照射され、
ウェハ表面には、第1のマスクによる露光が行われて、
続いて通常の現像後エツチング等の処理工程がなされる
The first mask is irradiated with exposure light as shown by the arrow,
The wafer surface is exposed to light using a first mask,
Subsequently, normal post-development processing steps such as etching are performed.

第3図中)はウェハ4の表面に、第1のマスクによる第
1のパターン6が形成されたものである。
In FIG. 3), a first pattern 6 is formed on the surface of a wafer 4 using a first mask.

第3図(C)は、第1のパターン6が形成されたウェハ
3の表面に、第2のパターンを形成するもので、第2の
パターン8が形成された第2のマスク7を使用して、新
たにレジスト膜9を被着したウェハ3に、第3図ial
と同様の方法により、露光、現像後、エツチング等の処
理をおこなったものである。
In FIG. 3(C), a second pattern is formed on the surface of the wafer 3 on which the first pattern 6 is formed, using a second mask 7 on which a second pattern 8 is formed. Then, the wafer 3 newly coated with the resist film 9 is coated as shown in FIG.
After exposure and development, etching and other treatments were performed in the same manner as above.

第3図(dlは、このようにして形成されたウェハであ
り、ウェハ3の表面に、第1のパターン6と、第2のパ
ターン10が形成されている。
FIG. 3 (dl) is a wafer formed in this manner, and a first pattern 6 and a second pattern 10 are formed on the surface of the wafer 3.

このように、従来の露光方法では、同一ウェハに、異な
る複数のパターニングを行う際には、その都度、異なる
パターニングがなされたマスクに交換が必要となり、そ
のために、マスク交換と新たなマスクとウェハとの位置
合わせに多大の工数を要するという欠点があった。
In this way, with conventional exposure methods, when performing multiple different patternings on the same wafer, it is necessary to replace the mask with a different patterned mask each time. The disadvantage is that it takes a lot of man-hours to align the

[発明が解決しようとする問題点] 従来、フォトリソグラフィで使用されるマスクには、単
一のパターニングがなされているだけであり、同一ウェ
ハ表面に、複数の異なるパターニングを行う際には、パ
ターン毎にマスクを交換するので、マスクの数量が多く
なり、また堆り替え工数の増加が問題点である。
[Problems to be Solved by the Invention] Conventionally, masks used in photolithography have only a single pattern, and when performing multiple different patterning on the same wafer surface, it is necessary to Since the masks are replaced every time, the number of masks increases, and the number of man-hours required for replacing the masks also increases.

[問題点を解決するための手段] 第1図は、上記問題点を解決するための、本発明による
断面図であり、その解決の手段は、単体の光透過性マス
ク基板(11)の表面に、光の透過波長領域の異なる複
数の膜を積層し、そのそれぞれのマスク膜に、第1のマ
スク(12)と、第2のマスク(13)として所定の異
なるパターンを形成しておき、そのそれぞれの第1のマ
スクと第2のマスクに対応して、波長の異なる透過光を
、工程に従って、順次投射することにより、串−マスク
によって複数のパターニングが行なえるようにしたもの
である。
[Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a cross-sectional view according to the present invention for solving the above problems, and the means for solving the problems is as follows: , a plurality of films having different light transmission wavelength regions are laminated, and predetermined different patterns are formed on each of the mask films as a first mask (12) and a second mask (13), By sequentially projecting transmitted light having different wavelengths corresponding to the first mask and the second mask according to the process, a plurality of patternings can be performed using a skewer mask.

[作用1 本発明は、単体の光透過性マスク基板の表面に、それぞ
れ光透過特性の異なる複数層の膜を形成しておき、それ
ぞれの膜に、製造工程の順序に従って、パターニングを
すべきマスクパターンを形成しておくことにより、異な
る波長の露光光線を投射することにより、小数のアスク
によって、ウェハに連続的にパターニングがなされるよ
うにしたものであって、多数のマスクや、それらマスク
の交換を不要として、製造工程の合理化を計ったもので
ある。
[Operation 1] In the present invention, a plurality of layers of films having different light transmission characteristics are formed on the surface of a single light-transmitting mask substrate, and each film is patterned according to the order of the manufacturing process. By forming a pattern in advance and projecting exposure light beams of different wavelengths, the wafer can be patterned continuously using a small number of asks. This was designed to streamline the manufacturing process by eliminating the need for replacement.

[実施例1 第1図(al〜第1図(diは、本発明の多層マスクの
構成を示す断面図である。
[Example 1] Figures 1 (al) to 1 (di) are cross-sectional views showing the structure of the multilayer mask of the present invention.

第1図+alで、マスク基板11の光透過性材料として
、例えば石英ガラス板を使用すると、光波長λ−200
0Å以上の光を透過する特性を有しており、この基板表
面を平滑に研磨し、最大5μ−以下の平面度に仕上げる
In FIG. 1+al, if a quartz glass plate is used as the light-transmitting material of the mask substrate 11, the light wavelength λ-200
It has the property of transmitting light of 0 Å or more, and the surface of this substrate is polished to a flatness of 5 μm or less at maximum.

第1図(b)は、マスク基板11の表面に、第1のマス
ク膜12として、例えば酸化鉄(Pe20 o )膜を
使用して、これをCVD法により、約3000人程度の
厚みに成膜し、所定の第1のマスクパターン13を形成
する。
In FIG. 1(b), an iron oxide (Pe20 o ) film, for example, is used as the first mask film 12 on the surface of the mask substrate 11, and this is grown to a thickness of about 3000 by CVD. A predetermined first mask pattern 13 is formed.

この酸化鉄の光透過特性は、波長λ−5000Å以上を
透過するが、それ以下の波長は透過しない性質を有して
いる。
The light transmission property of this iron oxide is that it transmits wavelengths of λ-5000 Å or more, but does not transmit wavelengths shorter than that.

第1図1dlは、第2のマスク膜14を形成するために
、クロム(Cr)膜と酸化クロム(Cr02 )膜をそ
れぞれ600人と300人を積層したものであって、こ
のクロム積層膜の表面に所定の第2のマスクパターン1
5を形成したものであるが、クロムでパターニングされ
たマスクは、7000Å以下の波慕の光は透過すること
ができない。
1dl in FIG. 1 shows a chromium (Cr) film and a chromium oxide (Cr02) film laminated by 600 and 300 layers, respectively, to form the second mask film 14. Predetermined second mask pattern 1 on the surface
However, a mask patterned with chromium cannot transmit light with a wavelength of less than 7000 Å.

第1図1dlは、第1のマスクと第2のマスクが基板上
に形成されたものである。
In FIG. 1 1dl, a first mask and a second mask are formed on a substrate.

第2図+al〜第2図(C)は、本発明による多層マス
クを使用した露光方法を説明するための断面図である。
FIG. 2+al to FIG. 2(C) are cross-sectional views for explaining an exposure method using a multilayer mask according to the present invention.

第2図(a)は、矢印の露光光線の照射領域に、本発明
の多層マスク21が配置されているが、多層マスクの表
面には、波長λ−5000Å以上を透過する第1のマス
ク22と、7000Å以下の波長の光は透過しない第2
のマスク23が形成され、その下方に、パターニングが
なされるウェハ24が配置されてい第2図(blは、第
1のマスクのパターニングをするために、矢印の露光光
線として、波長λ= 5000Å以下の光で露光を行っ
たもので、これによりウェハには、第1のマスクのパタ
ーン25が形成される。
In FIG. 2(a), a multilayer mask 21 of the present invention is placed in the irradiation area of the exposure light indicated by the arrow, but a first mask 22 that transmits wavelengths of λ-5000 Å or more is placed on the surface of the multilayer mask. and a second layer that does not transmit light with a wavelength of 7000 Å or less.
A mask 23 is formed and a wafer 24 to be patterned is placed below it. The pattern 25 of the first mask is thereby formed on the wafer.

第2図(C1は、第2のマスクのパターンを形成するた
めに、露光光線として波長λ−5000人〜7000人
上の光で露光を行ったもので、この波長では第1のマス
クの酸化鉄の膜22を透過するために、第2のマスクの
パターン26が形成される。
Figure 2 (C1 shows that in order to form the pattern of the second mask, exposure was carried out using light with a wavelength of λ -5000 to 7000 mm. At this wavelength, the oxidation of the first mask A second mask pattern 26 is formed to transmit through the iron film 22.

これによりウェハには、単一マスクにより、波長の異な
る露光を行うことにより、複数の異なるパターンを形成
することができる。
Thereby, a plurality of different patterns can be formed on the wafer by performing exposure with different wavelengths using a single mask.

[発明の効果] 以上、詳細に説明したように、本発明による多層マスク
を使用することにより、単一マスクで効率的な製造を行
うことができ、効果大なるものがある。
[Effects of the Invention] As described above in detail, by using the multilayer mask according to the present invention, efficient manufacturing can be performed with a single mask, which has great effects.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図1dl〜第1図(d+は、本発明の多層マスクの
構成を示す断面図、 第2図(al〜第2図(clは、本発明による多層マス
クを使用した露光方法を説明するための断面図第3図i
al〜第3図+dlは、従来の複数回の露光を行うため
のマスクとウェハの関係を示す模式断面図、 図において、 IIはマスク基板、    12は第1のマスク膜13
は第1のマスクパターン、 14は第2のマスク膜、 15は第2のマスクパターン、 21は多層マスク、の   22は第1のマスク、23
は第2のマスク、   24はウェハ、25は第1のマ
スクのパターン、 26は第2゛のマスクのパターン、 をそれぞれ示している。 cb 子ネ芒ρn−ウ/!′マス7/11nへ(じトjfケ面
図第1図 I↓↓↓↓口番↓ ↓nuJI+壷壷◆ tC) 浮子タガ4Mマス7をfCm錯露克方逝bat鍔を版刀
       σ第2図 (d> 上の子1(ガ目7111を譜りうjJt内マス7Z’7
Lへ^走中預屓2IN3 図
1 dl to 1 (d+ is a sectional view showing the structure of the multilayer mask of the present invention, and FIG. 2 al to 2 (cl) are sectional views showing the exposure method using the multilayer mask of the present invention. Cross-sectional diagram for Fig. 3i
al~FIG. 3+dl is a schematic cross-sectional view showing the relationship between a mask and a wafer for performing conventional multiple exposures, In the figure, II is a mask substrate, 12 is a first mask film 13
14 is a first mask pattern, 14 is a second mask film, 15 is a second mask pattern, 21 is a multilayer mask, 22 is a first mask, 23
24 is a wafer, 25 is a pattern of the first mask, and 26 is a pattern of a second mask. cb child awn ρn-u/! 'Go to square 7/11n (jitojf surface map 1 I ↓↓↓↓ mouth number ↓ ↓ nuJI + pot jar ◆ tC) float tag 4M square 7 fCm illusion ro katsuho bat tsuba plate sword σth Figure 2 (d> Upper child 1 (note the number 7111)
To LᄒRunning deposit 2IN3 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】  光透過性基板(11)の表面に、 光の透過波長領域およびパターン形状の異なる複数のマ
スク膜(13)、(15)が積層されてなることを特徴
とする多層マスク。
[Claims] A multilayer mask characterized in that a plurality of mask films (13) and (15) having different light transmission wavelength ranges and pattern shapes are laminated on the surface of a light-transmitting substrate (11). .
JP60134976A 1985-06-19 1985-06-19 Multi-layered mask Pending JPS61292145A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60134976A JPS61292145A (en) 1985-06-19 1985-06-19 Multi-layered mask

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JP60134976A JPS61292145A (en) 1985-06-19 1985-06-19 Multi-layered mask

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JP (1) JPS61292145A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9005849B2 (en) 2009-06-17 2015-04-14 Photronics, Inc. Photomask having a reduced field size and method of using the same
US9005848B2 (en) 2008-06-17 2015-04-14 Photronics, Inc. Photomask having a reduced field size and method of using the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9005848B2 (en) 2008-06-17 2015-04-14 Photronics, Inc. Photomask having a reduced field size and method of using the same
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