JPS6345091B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、半導体集積回路や固体撮像素子のよ
うなミクロンオーダーもしくはサブミクロンオー
ダーの高精度パターン物品を作成する際に用いる
レチクルマスクに関する。

（発明の技術的浄背景とその問題点） 近年、半導体集積回路等の高精度パターン物品
を作成する技術においては、縮小投影露光装置
（以下ステツパーと称する）にICチツプサイズの
10倍もしくは５倍のレチクルマスクを装着し、フ
オトマスクを介さずに、直接ウエハー上にチツプ
サイズに縮小したパターン像を焼付ける方式が、
行なわれている。例えば、ダイナミツクランダム
アクセスメモリー（Ｄ−RAM）の場合、64キロ
ビツト以上の記憶容量をもつ超LSIの製造では、
このプロセスが主流となつている。

ここに用いられるレチクルマスクは、光学式の
パターンジエネレーター（以下PGと称する）や
電子ビーム描画装置等の作画装置により描画され
るものであるが、チツプサイズとして５mm角の大
きさを想定してみると、10倍のレチクルマスクで
はパターン部が50mm角となつてしまい、大面積で
あるので、これを例えば４個〜16個程度多面付け
しようとすれば、レチクルマスク自体が相当大き
なものとならざるを得ず、半導体集積回路の既製
の製造ラインに適合しないものである。

これに比較して、例えば５倍レチクルマスクで
あればチツプサイズ５mm角の場合、レチクルマス
ク上のパターン部は25mm角であり、一枚の基板に
相当数のパターンを多面付けできる。図面の第１
図はこのような、レチクルマスク１の一例を示
す。図において、パターン部２は９個の個別パタ
ーン３が形成され、この個別パターン３の大きさ
が、チツプサイズの５倍パターンであるから、こ
のレチクルマスク１は、５分の１の縮小率を有す
るステツパーにより、ウエハー上に一挙に９個の
パターンを投影露光できるものである。

しかしながら、第１図に示すような多面付けさ
れた５倍パターンのレチクルマスク１を従来法に
従つて、PGや電子ビーム露光装置によつて描画
するとなると、PGは周知の如く、半導体集積回
路パターンを矩形パターンに分割して光を照射す
るものであり、第１図のレチクルマスクを描画す
るとなると、個別パターン３のひとつを描画する
所要時間（これはひとつのパターンからなる10倍
レチクルマスクをひとつ描画する時間に等しい）
に個別パターンの数（この場合は９個）を剰した
だけの時間を要し、このような長時間のPGの操
作は実際上は不可能である。また、電子ビーム描
画装置について言うと、近年の電子ビーム描画装
置においては、描画所要時間が描画面積の大きさ
に比例する傾向がある。第１図に示すような９面
付けのレチクルマスク１にあつては、パターン部
２の占有面積が大きくなるので、電子ビーム描画
装置も先言したPGほど極端ではないが、同様の
事情があり、描画に要する時間が長くなる。

加えて、第１図に示す多面付のレチクルマスク
１では、個別パターン３のそれぞれが全て同一パ
ターンであるということは少なく、例えば、メイ
ンパターン３ａが一番多いとしても、その他に、
テストエレメントパターン３ｂやプロセス評価パ
ターン３ｃなど、種々の異なる個別パターンが同
居することがあり、これら種類の異なるパターン
群が同居するパターン部２を一括して電子ビーム
描画装置で描画しようとすれば、できないことは
ないが、データ量が膨大となり、電子ビーム描画
装置を駆動する前のデータ処理に多大の時間を要
し、効率的な電子ビーム描画装置の使い方とは言
えない、すなわち実際的でないということがあつ
た。

（発明の目的） 本発明は、以上述べたような５倍程度のパター
ンサイズを有する多面付けレチクルマスクの新規
な製造方法に係わり、上記したような問題点の生
じない効率的な多面付けレチクルマスクの製造方
法を提出するものである。

（発明の概要） すなわち、本発明は、パターンジエネレータや
電子ビーム露光装置などの作画装置により描画し
て作成した10倍レチクルのパターン部を、２分の
１〜３分の１の縮小率を有する投影露光機により
縮小パターンにして一枚の基板上に多面けするこ
とを特徴とするレチクルマスクの製造方法であ
る。

（発明の詳述） 本発明のレチクルマスクの製造方法の流れを示
す第２図に基いて、本発明を詳細に説明する。レ
チクルマスクのもとになるパターンデータは、磁
気テープ４のような形で入稿してくる。このデー
タが、そのまま作画装置であるPGや電子ビーム
描画装置に適合するものであれば、問題ないが、
適合しない場合には、データ変換等のデータ処理
５の工程が入いる。本発明では、まず10倍レチク
ルを作成するのであり、データ自身が10倍パター
ン用のデータであることが多いから、リサイズ
（倍率変換）、シユリンク（パターンの縮少）、マ
ージ（個別パターンの多面付け配置）のような高
度なデータ変換は必要ないことが多い。上記した
リサイズ、シユリンク、マージ等は、例えば10倍
パターン用のデータから５倍パターンの多面付け
レチクルマスクを直接作画する時に必要な操作で
あるが、本発明では、このような繁煩なデータ変
換はほとんど省略できる。続いて、PGや電子ビ
ーム描画装置等の作画装置６を用いて、10倍パタ
ーンのレチクル７を作成する。第３図に示すよう
に、この段階で造られるレチクル７は、チツプサ
イズの10倍パターン１０を１個有するか、せいぜ
い長方形のパターン１０ａを２個持つ程度のもの
である。

次いで、レチクル７を２分の１〜３分の１の範
囲の縮少投影露光機８にかける。縮少倍率２分の
１では５倍のレチクルマスクが得られるし、５分
の２では４倍レチクル、３分の１では3.3倍レチ
クルが得られる。注意すべきことは、この縮少投
影露光機は、上記した縮少倍率にて、一板の基板
に４〜16個程度のパターンを多面付けできること
である。このような機能は、本発明に用いる縮少
投影露光機８が、その倍率を２分の１〜３分の１
に設定したからできることであり、個別パターン
の大きさが一枚の基板に複数個形成するのに適当
である。

また、２分の１〜３分の１の縮少倍率にあつて
は、チツプサイズ１ミクロンの線幅が５〜3.3ミ
クロンの線幅となり、光学的精度の範囲内にある
ことは強張されて良く、データ合わせも機械的手
段で正確に為し得るのは大きな利点である。

従来、フエトリピーターと称して、10倍レチク
ルのパターンを10分の１に縮写してフオトマスク
（チツプサイズと同寸のパターンを有する）を得
る技術があつたが、フオトレピーターのように10
分の１縮写では、１ミクロン線幅の良好な再現性
や位置合わせ精度の良好な正確性は為し難いもの
であり、この点、本発明に用いる縮少率２分の１
乃至３分の１の縮少投影露光機とフオトレピータ
ーとは、同列に論じられるものではない。

本発明に用いる縮少投影露光機８は、チツプサ
イズの５〜3.3倍の面積を良好な縮少撮影範囲と
するものであり、その範囲は、少なくとも直径30
〜40mmの円となる。

第１図に示したように、本発明により得られる
レチクルマスク９は、多面付けされる縮少パター
ンの種類が一種類に限られず、多種類であること
もある。この場合は、その種類だけの10倍レチク
ル７を一個ずつ複数個作成し、それぞれのレチク
ル７のパターンを決められた数だけ決められた位
置に縮少投影してレチクルマスク９を作成すると
良い。第４図に、第３図ｂに示した２面付レチク
ル７ａをもとにして、それを２分の１に縮少して
一枚の基板に４回投影露光することにより得られ
る８面付のレチクルマスク９を示す。５倍寸法の
個別パターン１０ｂが８個、一枚の基板上に形良
く納まつていることが理解されるであろう。

（本発明の効果） 本発明は、以上のようなレチクルマスクの製造
方法であり、本発明によれば、従来の電子ビーム
描画装置がPGなどの作画装置により直径５倍パ
ターンの多面付レチクルマスクを造る方法に比べ
て、極めて効率的に多面付レチクルマスクを製造
できる方法である。

まず、本発明では10倍レチクルを作画装置にて
造るのであるから、データ処理に要する手間が少
なく、作画装置により造る10倍レチクルは、一枚
の基板に１個ないし２個程度描画するだけである
から、作画装置の描画に要する時間が短かくてす
み、PGや電子ビーム描画装置を効率的に使用で
きる。

また、本発明では、10倍レチクルを縮少かつ多
面付する手段として、縮少倍率２分の１〜３分の
１の光学式縮少投影露光機を用いるものである
が、かかる縮少率においては、位置合せ精度やパ
ターン精度も光学式手法にて充分満足できるもの
となる。

故に、本発明の方法は、生産技術として製造に
要する時間が短かく、量産性に優れ、得られるレ
チクルマスクの品質レベルにおいても、収率が向
上し、位置合わせ精度も良好で、欠隔の少ないも
のが提供される。

以上のように、本発明は、５倍〜3.3倍のパタ
ーン倍率を有する多面付レチクルマスクの製造方
法として、極めて優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、多面付けレチクルマスクの一例を示
す平面図であり、第２図は、本発明のレチクルマ
スクの製造方法を工程順に示す説明図であり、第
３図ａ，ｂは、本発明の製造方法において、作画
装置により描画・作成された10倍レチクルの実施
例を示す平面図であり、第４図は、第３図ｂの10
倍レチクルを縮少かつ多面付けして作成されたレ
チクルマスクの一実施例を示す平面図である。 １……レチクルマスク、２……パターン部、３
……個別パターン、４……磁気テープ、５……デ
ータ処理、６……作画装置、７……レチクル、８
……縮少投影露光機、９……レチクルマスク、１
０……パターン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電子ビーム描画装置もしくはパターンジエネ
   レータなどの作画装置により描画して作成した10
   倍レチクルのパターン部を、２分の１〜３分の１
   の縮小率を有する投影露光機により縮小パターン
   にして一枚の基板上に多面付けすることを特徴と
   するレチクルマスクの製造方法。 ２ 一枚の基板上に多面付けされる縮小パターン
   の個数が４〜16個である特許請求の範囲第１項記
   載のレチクルマスクの製造方法。 ３ 一枚の基板上に多面付けされる縮小パターン
   の種類が複数である特許請求の範囲第１項記載の
   レチクルマスクの製造方法。 ４ レチクルマスクの縮小パターンが、チツプサ
   イズの５倍である特許請求の範囲第１項記載のレ
   チクルマスクの製造方法。