JPH02207253A - パターン形成用フォトマスク及び露光方法 - Google Patents
パターン形成用フォトマスク及び露光方法Info
- Publication number
- JPH02207253A JPH02207253A JP1028497A JP2849789A JPH02207253A JP H02207253 A JPH02207253 A JP H02207253A JP 1028497 A JP1028497 A JP 1028497A JP 2849789 A JP2849789 A JP 2849789A JP H02207253 A JPH02207253 A JP H02207253A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- exposure
- shielding member
- photomask
- exposing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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】
皮栗上少科朋分互
本発明はフォトリソグラフィのパターン形成用フォトマ
スクに関する。特に、イメージリハーサルプロセスのイ
ニシャル露光等の低エネルギー露光を必要とするプロセ
スにおいて用いるパターン形成用フォトマスク及び露光
方法に関する。
スクに関する。特に、イメージリハーサルプロセスのイ
ニシャル露光等の低エネルギー露光を必要とするプロセ
スにおいて用いるパターン形成用フォトマスク及び露光
方法に関する。
従来■茨街
従来から、フォトリソグラフィ技術において、ステッパ
ー等の装置を用いてウェハー（例えば、ＳｔやＧａＡｓ
）等の基板上のフォトレジストを露光する方法はよく
知られている。この方法では、光源からの光の光量をシ
ャッターの開閉によって調節し、その光をレティクル等
のフォトマスクを介して基板上のフォトレジストに照射
することによってパターンを形成している。
ー等の装置を用いてウェハー（例えば、ＳｔやＧａＡｓ
）等の基板上のフォトレジストを露光する方法はよく
知られている。この方法では、光源からの光の光量をシ
ャッターの開閉によって調節し、その光をレティクル等
のフォトマスクを介して基板上のフォトレジストに照射
することによってパターンを形成している。
発明が解決しようとする課題
しかし、従来の方法では装置のシャッターの開閉スピー
ドによって最小露光時間、すなわち最小露光エネルギー
が決定してしまうので、イメージリバーサルプロセスの
イニシャル露光等の低エネルギー露光を必要とするプロ
セスにおいてはオーバー露光となったり、安定した低エ
ネルギー露光を行うことが難しいという問題がある。
ドによって最小露光時間、すなわち最小露光エネルギー
が決定してしまうので、イメージリバーサルプロセスの
イニシャル露光等の低エネルギー露光を必要とするプロ
セスにおいてはオーバー露光となったり、安定した低エ
ネルギー露光を行うことが難しいという問題がある。
また、基板上のフォトレジストを露光する際に、低エネ
ルギー露光の程度を部分的に変化させて行う必要がある
ときには、従来の種々のパターンのフォトマスクを用い
て異なる露光量で露光を繰り返す方法で行った場合、複
数枚のフォトマスクが必要となるだけでなく、露光回数
が増え、フォトマスクの重ね合せ精度の劣化を防止する
必要が生じたりすることによって工程が煩雑になるとい
う問題がある。
ルギー露光の程度を部分的に変化させて行う必要がある
ときには、従来の種々のパターンのフォトマスクを用い
て異なる露光量で露光を繰り返す方法で行った場合、複
数枚のフォトマスクが必要となるだけでなく、露光回数
が増え、フォトマスクの重ね合せ精度の劣化を防止する
必要が生じたりすることによって工程が煩雑になるとい
う問題がある。
そこで、本発明の目的は、装置のシャッターの開閉スピ
ードの限界において行われる低エネルギー露光よりもさ
らに低い低エネルギー露光（以下「超低エネルギー露光
」という）を、フォトレジストの露光範囲全面について
同一の露光量か、又は部分的に変化させた露光量で、−
度に行うことができるパターン形成用フォトマスクを提
供することにある。
ードの限界において行われる低エネルギー露光よりもさ
らに低い低エネルギー露光（以下「超低エネルギー露光
」という）を、フォトレジストの露光範囲全面について
同一の露光量か、又は部分的に変化させた露光量で、−
度に行うことができるパターン形成用フォトマスクを提
供することにある。
本発明の他の目的はイメージリバーサルプロセスのイニ
シャル露光を超低エネルギー露光で行うことにある。
シャル露光を超低エネルギー露光で行うことにある。
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
ォトマスクは、透光性部分と非透光性部分とを具備する
パターン形成用フォトマスクにおいて、前記透光性部分
に入射光を弱めて出力する半遮光部材を設けた構成とし
ている。
ォトマスクは、透光性部分と非透光性部分とを具備する
パターン形成用フォトマスクにおいて、前記透光性部分
に入射光を弱めて出力する半遮光部材を設けた構成とし
ている。
また、本発明の超低エネルギー露光方法は、半導体基板
上にレジストをコーティングし、ブリヘークした後、フ
ォトマスクのパターンをレジストに転写するためのイニ
シャル露光を行い、リバーサルベークした後、フラット
露光を行い、ついで現像を行うイメージリバーサルプロ
セスにおいて、前記パターン形成用フォトマスクを用い
てイニシャル露光を行う構成としている。
上にレジストをコーティングし、ブリヘークした後、フ
ォトマスクのパターンをレジストに転写するためのイニ
シャル露光を行い、リバーサルベークした後、フラット
露光を行い、ついで現像を行うイメージリバーサルプロ
セスにおいて、前記パターン形成用フォトマスクを用い
てイニシャル露光を行う構成としている。
作用
このような構成によると、前記半遮光部材が光源からの
光の一部を吸収又は反射することによって入射光を弱め
て出力するので、フォトレジストの露光範囲の所定の範
囲について所定の露光量となる超低エネルギー露光を行
うことができる。
光の一部を吸収又は反射することによって入射光を弱め
て出力するので、フォトレジストの露光範囲の所定の範
囲について所定の露光量となる超低エネルギー露光を行
うことができる。
実施例
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
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（５）上のフォトレジスト（４）の露光
を行う形態を示している。第１図に示すフォトマスクは
、光透過等の高い透光性基板（１）上に非透光性部分を
形成する遮光部材（２）と入射光を弱めて出力する半遮
光部材（３）とが設けられて成るものである。
例を用いて基板（５）上のフォトレジスト（４）の露光
を行う形態を示している。第１図に示すフォトマスクは
、光透過等の高い透光性基板（１）上に非透光性部分を
形成する遮光部材（２）と入射光を弱めて出力する半遮
光部材（３）とが設けられて成るものである。
前記透光性基板（１）及び遮光部材（２）としては、従
来からフォトマスクに用いられているものを用いること
ができる。例えば、透光性基板（１）としてはガラス、
石英等から成るものを用いることができ、遮光部材（２
）としてはクロムマスク、エマルジョンマスク、酸化鉄
マスク等を用いることができる。
来からフォトマスクに用いられているものを用いること
ができる。例えば、透光性基板（１）としてはガラス、
石英等から成るものを用いることができ、遮光部材（２
）としてはクロムマスク、エマルジョンマスク、酸化鉄
マスク等を用いることができる。
前記半遮光部材（３）としては、光源からの光の一部を
吸収又は反射することによって、入射光を弱めて出力す
るものであれば用いることができる。
吸収又は反射することによって、入射光を弱めて出力す
るものであれば用いることができる。
例えば、特開昭５２−１２９３８１号公報等に開示され
ているような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、所望のハーフトーンになるように
調節されたエマルジョンマスク等が使用できる。
ているような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、所望のハーフトーンになるように
調節されたエマルジョンマスク等が使用できる。
また、フォトレジストの解像限界未満の微細なパターン
（ストライプパターン、チエツクパターン、ドツトパタ
ーン等）を遮光部材で形成して成るものであってもよい
。例えば、第７図及び第８図に平面図で示されているよ
うに、半遮光部材（３）が遮光部材（２）と同様の材料
でチエツクパターン（第７図）やストライプパターン（
第８図）に形成されたものであってもよい。尚、第９図
は第７図及び第８図のｘ−ｘ’線断面図である。また、
通常フォトリソグラフィに用いられているフォトレジス
トに対して、ｇ線（４３６ｎｍ ）の紫外線を用いて露
光するとき、前記パターンの間隔は０．４μｍ未満であ
るのが好ましいし、又ｉ線（３６５ｎｍ ）を用いると
きは０．３μｍ未満が好ましい。特に、０゜１〜０．２
μｍの間隔で形成されたパターンを用いた場合、露光範
囲（八）全面に対して更に均質且つ安定な超低エネルギ
ー露光を行うことができる。
（ストライプパターン、チエツクパターン、ドツトパタ
ーン等）を遮光部材で形成して成るものであってもよい
。例えば、第７図及び第８図に平面図で示されているよ
うに、半遮光部材（３）が遮光部材（２）と同様の材料
でチエツクパターン（第７図）やストライプパターン（
第８図）に形成されたものであってもよい。尚、第９図
は第７図及び第８図のｘ−ｘ’線断面図である。また、
通常フォトリソグラフィに用いられているフォトレジス
トに対して、ｇ線（４３６ｎｍ ）の紫外線を用いて露
光するとき、前記パターンの間隔は０．４μｍ未満であ
るのが好ましいし、又ｉ線（３６５ｎｍ ）を用いると
きは０．３μｍ未満が好ましい。特に、０゜１〜０．２
μｍの間隔で形成されたパターンを用いた場合、露光範
囲（八）全面に対して更に均質且つ安定な超低エネルギ
ー露光を行うことができる。
また、前記パターンの遮光部分の大小、遮光部分と光が
透過する部分との比率等を変化させることによって、半
遮光部材（３）を透過する光量、すなわち露光エネルギ
ー量を調節することができる。このパターンで形成され
た半遮光部材（３）を有するフォトマスクは、遮光部材
（２）を透光性基板（１）上に設けるとき、同時に一層
で形成されうるので、従来のフォトマスクの製作技術の
延長線上で製作することができる。
透過する部分との比率等を変化させることによって、半
遮光部材（３）を透過する光量、すなわち露光エネルギ
ー量を調節することができる。このパターンで形成され
た半遮光部材（３）を有するフォトマスクは、遮光部材
（２）を透光性基板（１）上に設けるとき、同時に一層
で形成されうるので、従来のフォトマスクの製作技術の
延長線上で製作することができる。
第１図に示されているように、光（矢印）がフォトマス
ク上に照射されると遮光部材（２）が設けられている範
囲においては光は透過せず、半遮光部材（３）が設けら
れている範囲においては入射光が弱められてフォトレジ
スト（４）に照射される。従って、光源からの光よりも
低い露光エネルギーを有する光がフォトレジスト（４）
の露光範囲（Ａ）を露光する。
ク上に照射されると遮光部材（２）が設けられている範
囲においては光は透過せず、半遮光部材（３）が設けら
れている範囲においては入射光が弱められてフォトレジ
スト（４）に照射される。従って、光源からの光よりも
低い露光エネルギーを有する光がフォトレジスト（４）
の露光範囲（Ａ）を露光する。
従来のフォトマスクを用いて、透光性基板（１）のみを
透過する光によって露光範囲（八）を露光する場合には
、前述したように装置のシャッターの開閉スピードによ
って露光エネルギーの下限が制限されるので、低エネル
ギー露光に限界がある。しかし本実施例によれば、半遮
光部材（３）の遮光量を変化させるに伴い、より低い露
光エネルギーで露光することが可能となるので、イメー
ジリバーサルプロセスのイニシャル露光に用いた場合、
オーバー露光となることなく、安定した超低エネルギー
露光を実現することができる。この遮光量は、均質な材
料から成る半遮光部材（３）を用いる場合、厚さが増す
ほど大きくなる。従って超低エネルギー露光の大きさは
、均質な材料から成る半遮光部材（３）の厚さを変化さ
せることによって調節することができる。
透過する光によって露光範囲（八）を露光する場合には
、前述したように装置のシャッターの開閉スピードによ
って露光エネルギーの下限が制限されるので、低エネル
ギー露光に限界がある。しかし本実施例によれば、半遮
光部材（３）の遮光量を変化させるに伴い、より低い露
光エネルギーで露光することが可能となるので、イメー
ジリバーサルプロセスのイニシャル露光に用いた場合、
オーバー露光となることなく、安定した超低エネルギー
露光を実現することができる。この遮光量は、均質な材
料から成る半遮光部材（３）を用いる場合、厚さが増す
ほど大きくなる。従って超低エネルギー露光の大きさは
、均質な材料から成る半遮光部材（３）の厚さを変化さ
せることによって調節することができる。
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（４）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（４）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６図には、本発明のフォトマスクの他の実施
例の断面図が示されている。
例の断面図が示されている。
第２図のフォトマスクには、第１図のものと同様に露光
範囲（Ａ）に対応する透光性基板（１）の全面に半遮光
部材（３）が設けられているが、該部材（３）は遮光部
材（２）上をも被覆しており、その被覆した面と同一平
面を形成するように透光性基板（１）上の半遮光部材（
３）は厚く設けられている。従って、第１図のフォトマ
スクを用いた場合よりも露光量の小さい超低エネルギー
露光を行うことができる。
範囲（Ａ）に対応する透光性基板（１）の全面に半遮光
部材（３）が設けられているが、該部材（３）は遮光部
材（２）上をも被覆しており、その被覆した面と同一平
面を形成するように透光性基板（１）上の半遮光部材（
３）は厚く設けられている。従って、第１図のフォトマ
スクを用いた場合よりも露光量の小さい超低エネルギー
露光を行うことができる。
第３図〜第６図には、露光範囲（八）に対応する透光性
基板（１）上に部分的に厚さを変化させた半遮光部材（
３）が設けられているフォトマスクが示されている。前
述したように、均質な材料から成る半遮光部材（３）を
用いた場合には、範囲（Ｂ）においては範囲（Ｃ）より
も露光量の小さい超低エネルギー露光を行うことができ
る。尚、前記遮光部材で形成された微細なパターンを有
する半遮光部材（３）を用いた場合には、範囲（Ｂ）に
対応する部分を密のパターンとし、範囲（Ｃ）に対応す
る部分を粗のパターンとすることによって、同様の効果
を得ることができる。
基板（１）上に部分的に厚さを変化させた半遮光部材（
３）が設けられているフォトマスクが示されている。前
述したように、均質な材料から成る半遮光部材（３）を
用いた場合には、範囲（Ｂ）においては範囲（Ｃ）より
も露光量の小さい超低エネルギー露光を行うことができ
る。尚、前記遮光部材で形成された微細なパターンを有
する半遮光部材（３）を用いた場合には、範囲（Ｂ）に
対応する部分を密のパターンとし、範囲（Ｃ）に対応す
る部分を粗のパターンとすることによって、同様の効果
を得ることができる。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、超低エネルギー露光
をフォトレジストの露光範囲全面について同一の露光量
か又は部分的に変化させた露光量で、−度に行うことの
でき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。また、イメージリバーサルプロセスのイニシャル
露光ヲ超低エネルギー露光で行うことができる。
をフォトレジストの露光範囲全面について同一の露光量
か又は部分的に変化させた露光量で、−度に行うことの
でき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。また、イメージリバーサルプロセスのイニシャル
露光ヲ超低エネルギー露光で行うことができる。
第１図は本発明の一実施例を用いてフォトレジストに露
光を行う形態を示す工程断面であり、第２図、第３図、
第４図、第５図及び第６図は本発明の他の実施例を示す
断面図である。第７図及び第８図は本発明の他の実施例
を示す平面図であり、第９図はそれらのｘ−ｘ’線断面
図である。 （１）−透光性基板、 （２）−遮光部材。 （３）−ｍ−半遮光部材、 （４）−フォトレジスト。 （５）一基板。
光を行う形態を示す工程断面であり、第２図、第３図、
第４図、第５図及び第６図は本発明の他の実施例を示す
断面図である。第７図及び第８図は本発明の他の実施例
を示す平面図であり、第９図はそれらのｘ−ｘ’線断面
図である。 （１）−透光性基板、 （２）−遮光部材。 （３）−ｍ−半遮光部材、 （４）−フォトレジスト。 （５）一基板。
Claims (2)
- （１）透光性部分と非透光性部分とを具備するパターン
形成用フォトマスクにおいて、前記透光性部分に入射光
を弱めて出力する半遮光部材を設けたことを特徴とする
パターン形成用フォトマスク。 - （２）半導体基板上にレジストをコーティングし、プリ
ベークした後、フォトマスクのパターンをレジストに転
写するためのイニシャル露光を行い、リバーサルベーク
した後、フラット露光を行い、ついで現像を行うイメー
ジリバーサルプロセスにおいて、第１請求項に記載のパ
ターン形成用フォトマスクを用いてイニシャル露光を行
うことを特徴とする超低エネルギー露光方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028497A JPH02207253A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | パターン形成用フォトマスク及び露光方法 |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP1028497A JPH02207253A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | パターン形成用フォトマスク及び露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02207253A true JPH02207253A (ja) | 1990-08-16 |
Family
ID=12250309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028497A Pending JPH02207253A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | パターン形成用フォトマスク及び露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02207253A (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52117628A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-03 | Toppan Printing Co Ltd | Photo mask |
| JPS5692536A (en) * | 1979-12-27 | 1981-07-27 | Fujitsu Ltd | Pattern formation method |
| JPS57121226A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Hitachi Ltd | Photo mask |
| JPS59187343A (ja) * | 1983-04-08 | 1984-10-24 | Hitachi Ltd | フオトマスク |
| JPS60128448A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-09 | Fujitsu Ltd | フオトマスク |
| JPS63304250A (ja) * | 1987-06-04 | 1988-12-12 | Nec Corp | 微細レジストパタ−ンの形成方法 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP1028497A patent/JPH02207253A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52117628A (en) * | 1976-03-29 | 1977-10-03 | Toppan Printing Co Ltd | Photo mask |
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| JPS57121226A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Hitachi Ltd | Photo mask |
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| JPS60128448A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-09 | Fujitsu Ltd | フオトマスク |
| JPS63304250A (ja) * | 1987-06-04 | 1988-12-12 | Nec Corp | 微細レジストパタ−ンの形成方法 |
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