JPS6244740A - パタ−ン形成方法 - Google Patents

パタ−ン形成方法

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JPS6244740A
JPS6244740A JP60185060A JP18506085A JPS6244740A JP S6244740 A JPS6244740 A JP S6244740A JP 60185060 A JP60185060 A JP 60185060A JP 18506085 A JP18506085 A JP 18506085A JP S6244740 A JPS6244740 A JP S6244740A
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Kunihiko Ueno
邦彦 上野
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Hoya Corp
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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

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種のディスプレイ及び半導体集積回路など
の微細加工において利用されるパターン形成方法に関し
、特に、大型のパターンを被転写板に転写するのに有用
なパターン形成方法に関する。
〔従来の技術〕
従来のパターン形成方法として光学式パターンジェネレ
ータを使用する方法が知られている。この光学式パター
ンジェネレータは、キセノンランプなどの光源から発光
する光をコンデンサレンズで集光し、バリアプルアパー
チャを通して拡大(例:5〜10倍)された矩形を形成
し、この矩形を縮小投影レンズを通して縮小(例:11
5〜1710倍)して、XYステージEに設置された被
転写板(例ニレジストを塗布したフォトマスクブランク
)に露光する装置である。ここで、バリアプルアパーチ
ャは4枚のブレードで矩形を形成し、向かい合ったブレ
ードの間隔を調整することにより、任意の矩形が得られ
る。そして、xYステージは、光波干渉を利用した測長
機やリニアエンコーダ等の測長機と接続されて、XとY
の各テーブルを駆動調整して、被転写板に露光すべきパ
ターンを位置決めする。上記露光後、現像・エツチング
・レジスト剥離の所定の工程を経て、被転写板上にパタ
ーンを形成する。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、被転写板上に形成すべきパターン寸法が
大型になった場合、これに見合った測長機の大型化が必
要になり、この大型化に伴って、機械加工精度の限界に
より測長機の精度が低下し、結局パターンの位置決め精
度の低下を余儀なくされる。また、バリアプルアパーチ
ャによる矩形の位置決め精度の低下により解像度が低下
し、更に縮小投影レンズにおいても解像度が低下してし
まう。
本発明の目的は、上記した問題点を解決するためになさ
れたものであり、被転写板上に形成ずべきパターン寸法
が大型になった場合においても、パターンの位置決め精
度と解像度を高くしたパターン形成方法を提供すること
である。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するため、本発明は、所望のパ
ターンを複数個に分割して分割パターン1  をそれぞ
れ形成した複数個の原版マスクを製作し、前記原版マス
クの分割パターンを1個ずつ、その都度レジストを塗布
した被転写板の所定位置に転写すると共に、後の分割パ
ターンが既に転写された分割パターンを遮光して転写し
て、その転写された分割パターンを合成することにより
、前記所望のパターンを形成することを特徴とするパタ
ーン形成方法である。
〔作 用〕
本発明によれば、所望のパターン寸法が大型であっても
、分割パターンをレジストを塗布した被転写板に転写し
、かつその都度、2重転写を防止していることから、上
述した大型化の弊害を除去し、パターンの位置決め精度
と解像度を良好にすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
本実施例の所望の大型パターンは、第2図に示すように
フォトマスク1に形成されたF字状の白抜きパターン2
である。この白抜きパターンは、遮光性膜がパターン外
側にあって、内側にないものである。このフォトマスク
1は、寸法320mm口X O,23mmtのソーダラ
イムガラスからなる透光性基板上にcrとCrxOYか
らなる遮光性膜を被着し、フォトリソグラフィ工程を経
て、この遮光性膜を選択的にパターン化して、F字状の
パターン2を形成したものであり、このパターンエリア
は250m−である。
このような大型のパターン2は、電子線描画装置でXY
座標のパターンデータ入力操作により4分割され、パタ
ーンデータ上で、第3図(a) 、 (b) 、 (C
)及び(d)にそれぞれ示すような分割パターン3,4
.5及び6を設定し、これ等の分割パターン3〜6のパ
ターンエリア外にアライメントマーク(7,8) 、 
 (9,10) 、  (11,12)及び(13,1
4>もパターンデータ上で設定する。
次に、上記パターンデータの被転写板として、第4図に
示すように透光性基板15(本例:石英ガラス)上に、
スパッタリング法により成膜した遮光性膜16(本例:
Cr膜、膜厚700人)と、スピン」−9法により塗布
した電子線ビームポジ型レジスト17(本例:  PB
S(チッ’l1M>、膜厚4000人)を形成してなる
フォトマスクブランクを4枚用意する。なお、上記レジ
スト11はポジ型であるが、パターンデータを反転させ
れば、ネガ型(例:C)Is −EX(SS) (東洋
曹達工業曲製))を使用してもよい。
この4枚のフォトマスクブランクに対して、前述した電
子線描画装置内で設定された分割パターン3,4.5及
び6とアライメントマーク(7゜8) 、  < 9.
10) 、  (11,12>及び(13,14>をそ
れぞれ描画露光し、専用現像液(例: PBS専用デベ
ロッパ(チッソ曲製)を用いて現像し、ボストベーク、
ディスカミングの各工程を行った後、エツチング液(例
:硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸よりなる水
溶液)を用いてエツチングを行い、次に剥離液(例:濃
硫酸と過酸化水素水の混合液)を用いてレジスト剥離を
行う所定のフォトリソグラフィ工程を経て、第3図(a
) 、 (b) 、 (C)及び(d)にそれぞれ示し
た原版マスク18゜19、20及び21を製作する。
次に、第2図に示した本実施例の所望な大型パターン2
を転写する被転写板として、第5図に示すように透光性
基板22(本例:ソーグライムガラス)上に、スパッタ
リング法により成膜した遮光性膜23(本例:基板から
Cr膜とCr×OY膜1合計膜厚合計膜厚700人−ル
コート法により塗布したポジ型フォトレジスト24(本
例: AZ−1350(ヘキストジャパン■製)、膜厚
8000人)を形成してなるフォトマスクブランク25
を用意し、これを定盤上に真空吸着して固定する。そし
て、第3図(a)に示した原版マスク18をフォトマス
クブランク25上の左側上部の所定位置に密着固定して
、紫外線光を上方から原版マスク18を通し、この原版
マスク18以外のエリアを遮光してフォトマスクブラン
ク25のフォトレジスト24に露光し、専用現像液(例
:Al専用デベロッパ(ヘキストジャパン■製)を用い
て現像し、エツチング液(例:硝酸第二セリウムアンモ
ニウムと過塩素酸よりなる水溶液)を用いてエツチング
を行い、次に剥離液(例:濃硫酸と過酸化水素水の混合
液)を用いてレジスト剥離を行う所定のフォトリソグラ
フィ工程を経て、第1図(a)に示すような共に白扱き
の分割パターン3′とアライメントマーク(7’ 、8
’  )を転写して形成する。
次に、上記分割パターン3′とアライメントマーク(7
’ 、8’ )が形成されたフォトマスクブランク25
上に新たにフォトレジスト24を塗布し、第3図(b)
に示した原版マスク19をこのフォトマスクブランク2
5上に設置する。その際、光学顕微鏡を通して、原版マ
スク1つのアライメントマーク9を形成済のアライメン
トマーク7′に位置合わせして設置する。そして、原版
マスク19をフォトマスクブランク25上に密着固定し
て、前述したと同様のフォトリソグラフィ工程を経て、
第1図(b)に示すような共に白抜きの分割パターン4
′とアライメントマーク10′ を新たに転写して形成
し、先に転写された分割パターン3′と今回転写の分割
パターン4′とで合成パターン26を形成する。
なお、アライメントマーク7′は、アライメントマーク
9の4角形状白抜きパターンの露光、現像により消去し
、4角形状白抜きパターンのみになる。
次に、上記合成パターン26とアライメントマーク8′
及び10′ が形成されたフォトマスクブランク25上
に新たに7オトレジスト24を塗布し、第3図(C)に
示した原版マスク20をこのフォトマスクブランク25
上に設置する。その際にも、光学顕微鏡を通して、原版
マスク20のアライメントマーク11を形成済のアライ
メントマーク8′に位置合わせして設置する。そして、
原版マスク20をフォトマスクブランク25上に密着固
定して、前述したと同様のフォトリソグラフィ工程を経
て、第1図(C)に示すような共に白扱きの分割パター
ン5′ とアライメントマーク12′ を新たに転写し
て形成し、先に転写された分割パターン3′及び4′と
今回転写の分割パターン5′とで合成パターン27を形
成する。ここでも、アライメントマーク8′は、アライ
メントマーク11の4角形状白抜きパターンの露光、現
像により消去し、4角形状白抜きパターンのみになる。
そして最優に、上記合成パターン27とアライメントマ
ーク10′及び12′ が転写されたフォトマスクブラ
ンク25上に新たにフォトレジスト24を塗布し、第3
図(d)に示した原版マスク21をこのフォトマスクブ
ランク25上に設置する。その際にも、光学顕微鏡を通
して、原版マスク21のアライメントマーク13及び1
4をそれぞれ形成済のアライメントマーク12′及び1
0′に位置合わせして設置する。
そして、原版マスク21をフォトマスクブランク25上
に密着固定して、前述したと同様のフォトリソグラフィ
工程を経て、第1図(d)に示すような白抜きの分割パ
ターン6′を新たに転写して形成し、先に転写された分
割パターン3’ 、4’及び5′とで合成パターン28
を形成する。ここでも、アライメントマーク12′ と
10′ は、それぞれアライメントマーク13と14の
4角形状白抜きパターンの露光、現像により消去し、4
角形状白抜きパターンのみになる。
以上の通り、転写された分割パターン3′。
4’ 、5’及び6′は、後の分割パターン(例:6′
)が転写済の分割パターン(例:3’、4’。
5′)を遮光して転写されていることから、2重転写を
防止している。なお、第1図に示した合成パターン26
〜28において、一方の分割パターンの接合部分(例:
第1図(b)に示した分割パターン3′の接合部分(破
線箇所))を他方の分割パターンの接合部分(同:分割
パターン4′の接合部分)の側に延長すれば、合成パタ
ーン(同:合成パターン26)内での接合部分の露光不
足を防止し、その接合部分の線状遮光性膜の発生を防止
することができる。
本実施例によれば、パターンの位置決め精度が5 Of
1m程度の誤差以内に収まり、またパターンの解像度に
おいてもパターン線幅1μmまで可能であった。したが
って、大型パターンに対して高い位置決め精度で、かつ
高解像度のパターンを形成できることが確認された。
以上の実施例は、所望の大型パターンが第2図1  に
示したように白抜きパターンであったが、逆に遮光性膜
がパターンの内側にあって、外側にない1、いわゆる遮
光性膜パターンについても本発明は実施可能である。こ
の遮光性膜パターンの実施例については第6図〜第8図
を参照して説明する。
、 本実施例の所望の大型パターンは、第6図に示すよ
うにフォトマスク29に形成された1字状の遮光性膜パ
ターン30であり、遮光性膜がパターンの内側にあって
、外側にないこと以外については第2図に示したものと
同様である。
このような大型のパターン30も、前実施例と同様に電
子線描画装置でXYt標のパターンデータ入力操作によ
り4分割され、パターンデータ上で第7図(a) 、 
(b) 、 (C)及び(d)にそれぞれ示すような分
割パターン31.32.33及び34を設定し、これ等
の分割パターン31〜34のパターンエリア外にアライ
メントマーク(35,36) 、  (37,38> 
(39,40)及び(41,42)もパターンデータ上
で設定する。なお、分割パターン31.32.33及び
34の周辺部にあって、所望な大型のパターン30のパ
ターンエリア内にそれぞれ遮光パターン43.44゜4
5及び46も同様にパターンデータ上で設定する。
次に、上記パターンデータの被転写板として、第4図に
示したと同様なフォトマスクブランクを4枚用意する。
このフォトマスクブランクに塗布されたレジスト17は
、前実施例と同様ポジ型であるが、パターンデータの反
転を行えば、ネガ型であってもよい。
この4枚のフォトマスクブランクに対して、前述した電
子線描画装置内で設定された分割パターン31.32.
33及び34と、遮光パターン43.44.45及び4
6とアライメントマーク(35,36) 、  (37
゜38) 、  (39,40>及び(41,42)を
それぞれ描画露光し、前実施例の原版マスク製作と同様
、所定のフォトリソグラフィ工程を経て、第7図に示し
た原版マスク47.48.49及び50を製作する。
次に、第6図に示した本実施例の所望な大型パターン3
0を転写する被転写板として、前実施例と同様、第5図
に示したフォトマスクブランク25を用意し、これを定
盤上に真空吸着して固定する。
そして、第7図(a)に示した原版マスク47をフォト
マスクブランク25上の左側上部の所定位置に密着固定
して、紫外線光を上方から原版マスク47を通し、この
原版マスク47以外のエリアを遮光してフォトマスクブ
ランク25のフォトレジスト24に露光し、前実施例の
分割パターンとアライメントマークの転写形成と同様、
所定のフォトリソグラフィ工程を経て、第8図(a)に
示すような分割パターン31′ とアライメントマーク
(35’ 、 36”)を転写して形成する。なお、遮
光パターン43′ と51は、それぞれ上記した遮光パ
ターン43と原版マスク47以外のエリアの遮光手段と
により形成されたパターンである。
次に、第8図(a)に示したフォトマスクブランク25
上に新たなフォトレジスト24を塗布し、第7図(b)
に示した原版マスク48をこのフォトマスクブランク2
5上に設置する。その際、光学顕微鏡を通して、原版マ
スク48のアライメントマーク37を形成済のアライメ
ントマーク35′に位置合わせして設置する。そして、
原版マスク48をフォトマスクブランク25上に密着固
定して、前述したと同様のフォトリソグラフィ工程を経
て、第7図(b)に示すような分割パターン32′ と
アライメントマーり38′を新たに転写して形成し、先
に転写された分割パターン31′ と今回転写の分割パ
ター ン32′とで合成パターン54を形成する。なお
、第8図(a)に示したフォトマスクブランク25のア
ライメントマーク35′ は原版マスク48のアライメ
ントマーク31の露光・現像により消去され、原版マス
ク48の遮光パターン44と原版マスク48以外のエリ
アの遮光手段は合成パターン54の接合部とその合成パ
ターン54の輪郭部分に2重露光を防止して、パターン
精度を向上させるために有効に作用する。そして、分割
パターン32′ と遮光パターン43′ は、第8図(
a)に示した遮光パターン43′ と51の各遮光性膜
を選択的にパターン化して形成されている。
また、遮光パターン52は第8図(a)に示した遮光パ
ターン51と同様、原版マスク48以外のエリアの遮光
手段により形成されたパターンである。
次に、第8図(b)に示したフォトマスクブランク25
上に新たなフォトレジスト24を塗布し、第7図(C)
に示した原版マスク49をこのフォトマスクブランク2
5上に設置する。その際にも、光学顕微鏡を通して、原
版マスク49のアライメントマーク39を形成済のアラ
イメントマーク36′ に位置合わせして設置する。そ
して、原版マスク49をフォトマスクブランク25上に
密着固定して、前述したと同様のフォトリソグラフィ工
程を経て、第8図(C)に示すような分割パターン33
′ とアライメントマーク40′ を新たに転写して形
成し、先に転写された分割パターン31′及び32′ 
と今回転写の分割パターン33′ とで合成パターン5
5を形成する。ここでも、第8図(b)に示したフォト
マスクブランク25のアライメントマーク36′ は、
原版マスク49のアライメントマーク39の露光・現像
により消去され、原版マスク49の遮光パターン45と
原版マスク49以外のエリアの遮光手段は合成パターン
54と分割パターン33′の接合部と合成パターン55
の輪郭部分に2重露光を防止して、パターン精度を向上
させるために有効に作用する。そして、分割パターン3
3′ と遮光パターン45′は、第8図(b)に示した
遮光パターン44′ と52の各遮光性膜を選択的にパ
ターン化して形成されている。また、遮光パターン53
は第8図(a)に示した遮光パターン51と同様、原版
マスク49以外のエリアの遮光手段により形成されたパ
ターンである。
そして最後に、第8図(C)に示したフォトマスクブラ
ンク25上に新たに7オトレジスト24を塗布し、第7
図(d)に示した原版マスク50をこのフォトマスクブ
ランク25上に設置する。その際にも、光学顕微鏡を通
して、原版マスク50のアライメントマーク41及び4
2をそれぞれ形成済のアライメントマーク40′及び3
8′に位置合わせして設置する。
そして、原版マスク50をフォトマスクブランク25上
に密着固定して、前述したと同様のフォ1〜リソグラフ
イエ程を経て、第8図(d)に示すような分割パターン
34′ を新たに転写して形成し、転写流の分割パター
ン31’ 、 32’及び33′ とで合成パターン5
6を形成する。ここでも、第8図(C)に示したフォト
マスクブランク25のアライメントマーク40’ と3
8′ は、それぞれ原版マスク5oのアライメントマー
ク41と42の露光・現像により消去され、原版マスク
50の遮光パターン46と原版マスク50以外のエリア
の遮光手段は合成パターン55と分割パターン34′の
接合部と合成パターン56の輪郭部分に2重露光を防止
して、パターン精度を向上させるために有効に作用する
本実施例によっても、前実施例の効果と同様、大型パタ
ーンに対して高い位置決め精度で、かつ高解像度のパタ
ーンを形成することができた。
本発明は、上記した実施例に限定されるものではない。
所望のパターン形状についてはF字状以外にも任意の形
状でよいことは勿論である。分割パターンの形成手段と
して使用した電子線描画装置の代わり、光学式パターン
ジェネレータや、アートワーク法により拡大パターンを
形成し、リダクションカメラにて縮小し、パターンを得
る方法等を使用してもよい。また分割数については2以
上であれば任意である。アライメントマークについては
、位置合わせ精度が得られるようなマークであれば、そ
の形状は任意であり、その位置もパターンエリア外であ
ればどこでもよいし、更にパターン自体で位置合わせす
ることができれば不要である。被転写板として使用した
フォトマスクブランクについては、透光性基板の材料と
してソーダライムガラスの代わりにアルミノボロシリグ
ー1〜ガラスなどの多成分系ガラスや石英ガラス等を使
用してもより、遮光性膜の材料としてクロムの代わりに
タンタル、モリブデン、ニッケル、チタン等の遷移金属
元素や、シリコン及びゲルマニウム等、又はこれ等の合
金や酸化物、窒化物、炭化物、珪化物、硼化物若しくは
これ等の混合物(例:窒化炭化物)を単層、複層に積層
したものでもよく、成膜方法としてスパッタリング法の
代わりに真空蒸着法及びイオンブレーティング法等を使
用してもよい。被転写板はフォトマスクブランクの代わ
りにエレクトロ・ルミネセンスなどのディスプレ電極用
基板、半導体基板及び光記録用媒体等でもよく、これ等
の被転写板のレジストとしてはポジ型又はネガ型のフォ
トレジスト及び電子線ビ)   −ムレシストでもよい
。また、これ等の被転写板に対する原版マスクの転写方
法としては、密着露光法の他にプロキシミティ露光法、
ミラープロジェクション露光法、1倍投影レンズ露光法
等を使用してもよい。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明のパターン形成方法によれば、被転
写板上に形成すべきパターン寸法が大型になっても、そ
のパターンの位置決め精度と解像度を高くすることがで
き、特に大型被転写板のパターン形成において多大なる
価値がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における分割パターンの合成工
程を示す平面図、第2図は同実施例における所望のパタ
ーンを示す平面図、第3図は同実施例における分に1パ
ターンが形成された原版マスクを示す平面図、第4図は
第3図に示した原版マスクを製作するためのフォトマス
クブランクを示す断面図及び第5図は同実施例における
分割パターンを転写するためのフォトマスクブランクを
示す断面図、第6図は本発明の他の実施例における所望
のパターンを示す平面図、第7図は同地の実施例におけ
る分割パターンが形成された原版マスクを示す平面図及
び第8図は同地の実施例における分割パターンの合成工
程を示す平面図である。 1.29・・・フォトマスク、2,30・・・所望なパ
ターン、3.4.5.6.31.32.33.34・・
・分割パターン、3’、4’、5’、6’、31’。 32’ 、 33’ 、 34’  ・・・転写された
分割パターン、25・・・フォトマスクブランク(被転
写板) 、26゜27、28.54.55.56・・・
合成パターン(cl)             (b
)第2図 (cl)           (b)(C)    
       (d) 第4図 第5図 第6図 (C1)            (b)(c)   
          (d)第8図   エ (cl )             (b )4U’
 (C)             (dl手  続 
 補  正  書  (自発)昭和60年12月 4日 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 東京都新宿区中落合2丁目7番5号〒161  
T E L  03(952)1151名称  ホ  
−  ヤ  株  式  会  社(1)明細書の「発
明の詳細な説明」の欄5、補正の内容 (1)明細書第5頁第1行にr O,23mmt Jと
ある1    を「2.3ml1lt」色補正スル。 (2)明細書第6頁第7行〜第9行に「設定された・・
・(途中省略)・・・及び(13,14) Jとあるを
[設定された、分割パターン3及びフライメントマーク
(7,8>と、分割パターン4及びアライメントマーク
(9,10)と、分割パターン5及びアライメントマー
ク(11,12)と、分割パターン6及びアライメント
マーク(13゜14)と]と補正する。 (3)明細書第6頁第14行に「過塩素酸よりなる」と
あるを[過塩素酸を混合した」と補正する。 (4)明細書第5頁第13行に「エリアを遮光して」と
あるを「エリアをアパーチャにより遮光して」と補正す
る。 (5)明細書第7頁第17行に「過塩素酸よりなる」と
あるを[過塩素酸を混合した]と補正する。 (6)明細書第8頁第19行、第9頁第17行〜第18
行及び第10頁第15行〜第16行に[4角形状白抜き
パターンの露光、現像]とあるをそれぞれ「4角形状白
抜きパターンを通して露光し、現像・エツチング」と補
正する。 (7)明細書第13頁第7行〜第10行に「設定された
・・・(途中省略)・・・及び(41,42) Jとあ
゛るを[設定された、分割パターン31.遮光パターン
43及びアライメントークーク(35,36)と、分割
パターン32.遮光パターン44及びアライメントマー
ク(37,38)と、分割パターン33.遮光パターン
45及びアライメントマーク(39,40)と、分割パ
ターン34.遮光パターン46及びアライメントマーク
(41,42)と」と補正する。 (8)明細書第14頁第1行に「エリアを遮光して」と
あるを「エリアをアパーチャにより遮光して」と補正す
る。 (9)明細書第5頁第1 頁第19行に「の露光・現像」とあるをそれぞれ「を通
して露光し、現像・エツチング」と補正する。 (10)明細書第15頁第8行に「遮光手段は」とある
を「遮光手段とは、」と補正する。 以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所望のパターンを複数個に分割して分割パターン
    をそれぞれ形成した複数個の原版マスクを製作し、前記
    原版マスクの分割パターンを1個ずつ、その都度レジス
    トを塗布した被転写板の所定位置に転写すると共に、後
    の分割パターンが既に転写された分割パターンを遮光し
    て転写して、その転写された分割パターンを合成するこ
    とにより、前記所望のパターンを形成することを特徴と
    するパターン形成方法。
JP60185060A 1985-08-23 1985-08-23 パタ−ン形成方法 Granted JPS6244740A (ja)

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