JPH02207252A - パターン形成用フォトマスク - Google Patents
パターン形成用フォトマスクInfo
- Publication number
- JPH02207252A JPH02207252A JP1028496A JP2849689A JPH02207252A JP H02207252 A JPH02207252 A JP H02207252A JP 1028496 A JP1028496 A JP 1028496A JP 2849689 A JP2849689 A JP 2849689A JP H02207252 A JPH02207252 A JP H02207252A
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- JP
- Japan
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- light
- photoresist
- photomask
- shielding member
- exposure
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- Pending
Links
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 34
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- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
皮栗上■肌朋分界
本発明は、フォトリソグラフィに用いるパターン形成用
フォトマスクに関するものである。
フォトマスクに関するものである。
従来■吸血
一般にフォトリソグラフィ技術において、任意の一層の
パターンを基板（例えば、Ｓｉ、 ＧａＡｓ等の半導体
ウェハー）上のフォトレジストに形成するためには、得
ようとするフォトレジストのパターンがガラス、石英等
の透光性基板上にＣｒ等の遮光部材で描かれている１枚
のパターン形成用フォトマスク（レティクル等）を介し
て、フォトレジスト上に光（紫外線、Ｘ線等）の照射を
行う。このとき光の照射は前記フォトマスクの全面に同
一の露光エネルギーで一括して行われる。またフォトマ
スクは遮光部材の有無によって一定の露光エネルギーを
有する光を通すか、又は通さないかの２通りのみに作用
するため、フォトマスクを透過した光で照射された部分
のフォトレジストは、すべて同一の露光エネルギーで露
光されることになる。
パターンを基板（例えば、Ｓｉ、 ＧａＡｓ等の半導体
ウェハー）上のフォトレジストに形成するためには、得
ようとするフォトレジストのパターンがガラス、石英等
の透光性基板上にＣｒ等の遮光部材で描かれている１枚
のパターン形成用フォトマスク（レティクル等）を介し
て、フォトレジスト上に光（紫外線、Ｘ線等）の照射を
行う。このとき光の照射は前記フォトマスクの全面に同
一の露光エネルギーで一括して行われる。またフォトマ
スクは遮光部材の有無によって一定の露光エネルギーを
有する光を通すか、又は通さないかの２通りのみに作用
するため、フォトマスクを透過した光で照射された部分
のフォトレジストは、すべて同一の露光エネルギーで露
光されることになる。
ところが、フォトレジストの下層には、基板の他に基板
上に設けられたＡ／２．Ｓｉ等の金属膜やＳｉＯ□等の
金属酸化物膜等の種々の無機膜等の物質が存在している
場合が多く、これらの物質の反射率は各々異なるため、
同一露光エネルギーでフォトレジストが照射されても、
下層に反射率の大きい物質が存在する部分と反射率の小
さい物質が存在する部分とでは、フォトレジストに対す
る露光量は異なる。
上に設けられたＡ／２．Ｓｉ等の金属膜やＳｉＯ□等の
金属酸化物膜等の種々の無機膜等の物質が存在している
場合が多く、これらの物質の反射率は各々異なるため、
同一露光エネルギーでフォトレジストが照射されても、
下層に反射率の大きい物質が存在する部分と反射率の小
さい物質が存在する部分とでは、フォトレジストに対す
る露光量は異なる。
例えば第５図に示すように、透光性基板（１）上に遮光
部材（２）が設けられていない部分を通過した光（矢印
）は、フォトレジスト（６）中を露光しながら通過し、
範囲（Ｃ）においては反射率の小さい基板（４）表面で
反射した後、更にフォトレジスト（６）をわずかに露光
し、範囲（Ｂ）においては反射率の大きい無機膜（５）
で反射した後、更にフォトレジスト（６）を大きく露光
する。従って範囲（Ｂ）のフォトレジスト（６）はオー
バー露光されてしまう。
部材（２）が設けられていない部分を通過した光（矢印
）は、フォトレジスト（６）中を露光しながら通過し、
範囲（Ｃ）においては反射率の小さい基板（４）表面で
反射した後、更にフォトレジスト（６）をわずかに露光
し、範囲（Ｂ）においては反射率の大きい無機膜（５）
で反射した後、更にフォトレジスト（６）を大きく露光
する。従って範囲（Ｂ）のフォトレジスト（６）はオー
バー露光されてしまう。
上述のように露光量にばらつきが生じると、それによっ
て形成されるパターンサイズにもばらつきが生じる。
て形成されるパターンサイズにもばらつきが生じる。
そこで、フォトレジストの下層に存在する物質の反射率
に応じて複数のフォトマスクを用い、露光を数回に分け
て行うなどの方法もある。例えば、反射率の大きい物質
がフォトレジストの下層に存在する部分については、そ
の部分を遮蔽するパターンのフォトマスクをも用いて露
光される回数を減らすことによって露光量を小さくして
いる。
に応じて複数のフォトマスクを用い、露光を数回に分け
て行うなどの方法もある。例えば、反射率の大きい物質
がフォトレジストの下層に存在する部分については、そ
の部分を遮蔽するパターンのフォトマスクをも用いて露
光される回数を減らすことによって露光量を小さくして
いる。
■がゞ しようとするｉ
しかしながら、露光を数回に分けて行う方法では各露光
において露光量を調節しなければならないという煩しさ
があり、また露光回数が増えることによって、露光工程
の時間が長くなるという問題がある。更に各露光におけ
るフォトマスクのパターン同士の重ね合せの精度が低下
しやすく、また重ね合せの調整工程や調整時間が必要に
なるという問題がある。
において露光量を調節しなければならないという煩しさ
があり、また露光回数が増えることによって、露光工程
の時間が長くなるという問題がある。更に各露光におけ
るフォトマスクのパターン同士の重ね合せの精度が低下
しやすく、また重ね合せの調整工程や調整時間が必要に
なるという問題がある。
そこで本発明は、１回の露光でフォトレジストの各部分
に応じた所望の露光エネルギーを有する光を透過させる
パターン形成用フォトマスクを提供することを目的とす
る。
に応じた所望の露光エネルギーを有する光を透過させる
パターン形成用フォトマスクを提供することを目的とす
る。
課題を解決するための手段
上記の目的を達成するため本発明のパターン形成用フォ
トマスクでは、透光性基板上に、完全に光を遮蔽する部
分と、入射光を半透過させうる物質材料から成る半遮光
部分と、完全に光を透過させる部分と、から構成された
マスク材料層を設けている。
トマスクでは、透光性基板上に、完全に光を遮蔽する部
分と、入射光を半透過させうる物質材料から成る半遮光
部分と、完全に光を透過させる部分と、から構成された
マスク材料層を設けている。
翁辷づ且
このような構成によると、透光性基板上の完全に光を透
過させる部分を通過した光と、半遮光部分を通過した光
とが、異なる露光エネルギーを有するので、フォトレジ
ストの各部分が必要とする露光量となるように露光エネ
ルギーを調節することができる。
過させる部分を通過した光と、半遮光部分を通過した光
とが、異なる露光エネルギーを有するので、フォトレジ
ストの各部分が必要とする露光量となるように露光エネ
ルギーを調節することができる。
実」Ｌ炭
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、
本発明で実施した第１図〜第４図において、第５図の従
来例と同一部分には同一の符号を付して重複説明を省略
する。
本発明で実施した第１図〜第４図において、第５図の従
来例と同一部分には同一の符号を付して重複説明を省略
する。
第１図は本発明のパターン形成用フォトマスクの一実施
例を用いて基板上にフォトレジストのパターンを形成す
る形態を示す工程断面図である。
例を用いて基板上にフォトレジストのパターンを形成す
る形態を示す工程断面図である。
本実施例のフォトマスクは、透光性基板（１）上に遮光
部材（２）及び半遮光部材（３）をそれぞれ設けること
によって構成されている。遮光部材（２）が設けられて
いる部分は、完全に光を遮蔽する部分（範囲（Ａ）及び
（Ｄ））となり、半遮光部材（３）が設けられている部
分は、入射光を半透過させうる物質材料から成る半遮光
部分（範囲（Ｂ））となる。
部材（２）及び半遮光部材（３）をそれぞれ設けること
によって構成されている。遮光部材（２）が設けられて
いる部分は、完全に光を遮蔽する部分（範囲（Ａ）及び
（Ｄ））となり、半遮光部材（３）が設けられている部
分は、入射光を半透過させうる物質材料から成る半遮光
部分（範囲（Ｂ））となる。
また、透光性基板（１）上に何も設けられていない部分
は、完全に光を透過させる部分（範囲（Ｃ））となり、
フォトレジスト（６）に照射される光量は、透光性基板
（１）の光透過率のみに依存する。範囲（Ｂ）において
フォトレジスト（６）に照射される光量は、範囲（Ｃ）
のものに比べ小さいが、基板（４）よりも反射率の大き
い無機膜（５）の表面で、基板（４）の表面よりも大き
い光量の光が反射され、フォトレジスト（６）を更に露
光するので、範囲（Ｂ）におけるフォトレジスト（６）
に対する露光量と範囲（Ｃ）におけるフォトレジスト（
６）に対する露光量とを同一に調節することが可能とな
る。
は、完全に光を透過させる部分（範囲（Ｃ））となり、
フォトレジスト（６）に照射される光量は、透光性基板
（１）の光透過率のみに依存する。範囲（Ｂ）において
フォトレジスト（６）に照射される光量は、範囲（Ｃ）
のものに比べ小さいが、基板（４）よりも反射率の大き
い無機膜（５）の表面で、基板（４）の表面よりも大き
い光量の光が反射され、フォトレジスト（６）を更に露
光するので、範囲（Ｂ）におけるフォトレジスト（６）
に対する露光量と範囲（Ｃ）におけるフォトレジスト（
６）に対する露光量とを同一に調節することが可能とな
る。
半遮光部材（３）としては、フォトレジスト（６）を感
光する波長の光を所定量だけ吸収又は反射する材料から
成るものであれば、特に限定されないが、例えば、特開
昭５２−１２９３８１号公報等に開示されているフォト
レジストのように多孔質化されたフォトレジストやそれ
に色素を含浸させたもの、エマルジョンマスク等に用い
られている感光材料であってハーフトーンに発色させた
もの等が使用できる。
光する波長の光を所定量だけ吸収又は反射する材料から
成るものであれば、特に限定されないが、例えば、特開
昭５２−１２９３８１号公報等に開示されているフォト
レジストのように多孔質化されたフォトレジストやそれ
に色素を含浸させたもの、エマルジョンマスク等に用い
られている感光材料であってハーフトーンに発色させた
もの等が使用できる。
尚、第１図中フォトマスクの透光性基板（１）はフォト
レジスト（６）と対向するように設けられているが、逆
に透光性基板（１）が光源側に設けられていてもよい。
レジスト（６）と対向するように設けられているが、逆
に透光性基板（１）が光源側に設けられていてもよい。
第２図〜第４図は本発明の他の実施例の断面を示してい
る。
る。
第２図に示すフォトマスクにおいては、半遮光部材（３
）は遮光部材（２）上をも被覆するように設けられてい
るが、第１図に示すフォトマスクと同じ効果を奏する。
）は遮光部材（２）上をも被覆するように設けられてい
るが、第１図に示すフォトマスクと同じ効果を奏する。
更に第３図においては、遮光部材（２）を被覆している
半遮光部材（３）の上面と、透光性基板（１）上に設け
られている半遮光部材（３）の上面とが、同一平面を形
成するように、基板（１）上に設けられている半遮光部
材（３）は厚くなっている。半遮光部材（３）が均質な
材料がら成るものであれば、その厚さが増すほど光を遮
蔽する効果は向上する。従って、第４図に示すように段
階状に半遮光部材（３）を形成した場合、２種類の異な
る露光エネルギーを有する光をフォトレジスト（６）に
照射する半遮光部分が構成される。
半遮光部材（３）の上面と、透光性基板（１）上に設け
られている半遮光部材（３）の上面とが、同一平面を形
成するように、基板（１）上に設けられている半遮光部
材（３）は厚くなっている。半遮光部材（３）が均質な
材料がら成るものであれば、その厚さが増すほど光を遮
蔽する効果は向上する。従って、第４図に示すように段
階状に半遮光部材（３）を形成した場合、２種類の異な
る露光エネルギーを有する光をフォトレジスト（６）に
照射する半遮光部分が構成される。
発凱■四来
以上説明したように本発明によれば、１回の露光でフォ
トレジストの各部分に応じた所望の露光エネルギーを有
する光を透過させるパターン形成用フォトマスクを実現
することができる。それに伴い、露光回数を増すことな
くフォトレジストのパターンサイズのばらつきの発生を
抑制することが可能になるという効果がある。
トレジストの各部分に応じた所望の露光エネルギーを有
する光を透過させるパターン形成用フォトマスクを実現
することができる。それに伴い、露光回数を増すことな
くフォトレジストのパターンサイズのばらつきの発生を
抑制することが可能になるという効果がある。
第１図は本発明のパターン形成用フォトマスクの一実施
例を用いて基板上にフォトレジストのパターンを形成す
る形態を示す工程断面図であり、第２図、第３図及び第
４図は本発明の他の実施例を示す断面図である。第５図
はパターン形成用フォトマスクの従来例を用いて基板上
にフォトレジストのパターンを形成する形態を示す工程
断面図である。 （１）−透光性基板、（２）−遮光部材。 （３）−半遮光部材、 （４） −基板。 （５）−ｍ−無機膜、（６） フォトレジスト。
例を用いて基板上にフォトレジストのパターンを形成す
る形態を示す工程断面図であり、第２図、第３図及び第
４図は本発明の他の実施例を示す断面図である。第５図
はパターン形成用フォトマスクの従来例を用いて基板上
にフォトレジストのパターンを形成する形態を示す工程
断面図である。 （１）−透光性基板、（２）−遮光部材。 （３）−半遮光部材、 （４） −基板。 （５）−ｍ−無機膜、（６） フォトレジスト。
Claims (1)
- （１）透光性基板上に、完全に光を遮蔽する部分と、入
射光を半透過させうる物質材料から成る半遮光部分と、
完全に光を透過させる部分と、から構成されたマスク材
料層が設けられているパターン形成用フォトマスク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028496A JPH02207252A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | パターン形成用フォトマスク |
| US07/935,345 US5486449A (en) | 1989-02-07 | 1992-08-28 | Photomask, photoresist and photolithography for a monolithic IC |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028496A JPH02207252A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | パターン形成用フォトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207252A true JPH02207252A (ja) | 1990-08-16 |
Family
ID=12250283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028496A Pending JPH02207252A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | パターン形成用フォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207252A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196473A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-12 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスク |
| JP2005181827A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Seiko Epson Corp | 露光用マスク及びその製造方法、並びに液晶装置の製造方法 |
| JP2005257712A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Hoya Corp | グレートーンマスク及びその製造方法 |
| JP2006268035A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Hoya Corp | グレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、並びにグレートーンマスクブランク |
| JP2009037254A (ja) * | 2008-10-06 | 2009-02-19 | Hoya Corp | グレートーンマスクの製造方法及び被処理体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128448A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-09 | Fujitsu Ltd | フオトマスク |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP1028496A patent/JPH02207252A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128448A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-09 | Fujitsu Ltd | フオトマスク |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002196473A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-12 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスク |
| JP2005181827A (ja) * | 2003-12-22 | 2005-07-07 | Seiko Epson Corp | 露光用マスク及びその製造方法、並びに液晶装置の製造方法 |
| JP2005257712A (ja) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Hoya Corp | グレートーンマスク及びその製造方法 |
| JP2006268035A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-10-05 | Hoya Corp | グレートーンマスクの製造方法及びグレートーンマスク、並びにグレートーンマスクブランク |
| JP2009037254A (ja) * | 2008-10-06 | 2009-02-19 | Hoya Corp | グレートーンマスクの製造方法及び被処理体の製造方法 |
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