JPH0455856A - フォトマスク - Google Patents
フォトマスクInfo
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- JPH0455856A JPH0455856A JP2167172A JP16717290A JPH0455856A JP H0455856 A JPH0455856 A JP H0455856A JP 2167172 A JP2167172 A JP 2167172A JP 16717290 A JP16717290 A JP 16717290A JP H0455856 A JPH0455856 A JP H0455856A
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- square
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- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 abstract description 11
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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】
産業上の利用分野
本発明は半導体装置等の製造工程において写真蝕刻法に
よりフォトレジストパターン形成を行う際、ステッパー
等の露光装置でそのパターンの原版として用いるフォト
マスクに関するものである。
よりフォトレジストパターン形成を行う際、ステッパー
等の露光装置でそのパターンの原版として用いるフォト
マスクに関するものである。
従来の技術
フォトマスクは石英やソーダガラス等誘電体基板の上に
クロム等の金属被膜による任意の回路パターンを持つ遮
光体が形成されているものであり、露光装置において、
形成したいパターンの原版として用いる。遮光体の存在
しない部分を通過した光は半導体等の基板上に塗布され
たフォトレジストに達し、後に現像を行うことによって
この部分が選択的に除去あるいは残される。現在一般的
に用いられている露光装置であるステッパーにおいては
フォトマスク上のパターンは投影レンズで縮小されて基
板上に転写される。ところでステッパーの解像度の限界
は基板上で０．４μｍ前後であり、たとえば縮小率が５
＝１であればフォトマスク上では２μｍ前後である。こ
れ以下のパターンは転写されない。
クロム等の金属被膜による任意の回路パターンを持つ遮
光体が形成されているものであり、露光装置において、
形成したいパターンの原版として用いる。遮光体の存在
しない部分を通過した光は半導体等の基板上に塗布され
たフォトレジストに達し、後に現像を行うことによって
この部分が選択的に除去あるいは残される。現在一般的
に用いられている露光装置であるステッパーにおいては
フォトマスク上のパターンは投影レンズで縮小されて基
板上に転写される。ところでステッパーの解像度の限界
は基板上で０．４μｍ前後であり、たとえば縮小率が５
＝１であればフォトマスク上では２μｍ前後である。こ
れ以下のパターンは転写されない。
発明が解決しようとする課題
ところでフォトマスク上のパターンサイズが露光装置の
解像度限界に近づくと基板上に投影された光はコントラ
ストが低下してマスク開口部を通過してくる光の強度が
低下する。このため、たとえばフォトマスク上のパター
ン寸法通り（ステンバーではちょうど縮小率を乗じた寸
法）のフォトレジストパターンを形成するために必要な
最適露光量はマスク上のパターン寸法に依存し、その開
口部の寸法が小さいほど大きな露光量が必要となる。
解像度限界に近づくと基板上に投影された光はコントラ
ストが低下してマスク開口部を通過してくる光の強度が
低下する。このため、たとえばフォトマスク上のパター
ン寸法通り（ステンバーではちょうど縮小率を乗じた寸
法）のフォトレジストパターンを形成するために必要な
最適露光量はマスク上のパターン寸法に依存し、その開
口部の寸法が小さいほど大きな露光量が必要となる。
一般にフォトマスクは大小さまざまな寸法のパターンを
含んでいる。したがって従来の方法においてはこれらの
すべてを忠実に基板上に転写することは極めて困難であ
った。
含んでいる。したがって従来の方法においてはこれらの
すべてを忠実に基板上に転写することは極めて困難であ
った。
またさらに基板に凹凸の存在する場合、露光した光の一
部が基板で乱反射されて周辺のフォトレジストを露光し
てしまうような場合があり、フォトレジストパターンが
異常な欠落や変形を起す。
部が基板で乱反射されて周辺のフォトレジストを露光し
てしまうような場合があり、フォトレジストパターンが
異常な欠落や変形を起す。
このような場合、部分的にフォトマスクを透過する光の
強度を下げたい場合があるが、従来の方法では困難であ
った。
強度を下げたい場合があるが、従来の方法では困難であ
った。
また凹凸の存在する場合、基板の一部でフォトレジスト
の膜厚が極端に厚くなる場合がある。このような場合、
この部分のみ露光量を増すことによって基板全体で忠実
なフォトレジストパターンを形成できるが、従来の方法
によれば部分的に露光量を増すことは困難であった。
の膜厚が極端に厚くなる場合がある。このような場合、
この部分のみ露光量を増すことによって基板全体で忠実
なフォトレジストパターンを形成できるが、従来の方法
によれば部分的に露光量を増すことは困難であった。
課題を解決するための手段
前記問題点を解決するために本発明においては次の２つ
のフォトマスクを提供するものである。
のフォトマスクを提供するものである。
（１）光が透過する部分の透過率に３％以上差のある２
つ以上の領域を有するフォトマスク。
つ以上の領域を有するフォトマスク。
（２）光が透過する部分の一部に露光装置の限界解像度
より小さいパターンを有するフォトマスク。
より小さいパターンを有するフォトマスク。
作用
本発明によると、以下のような作用を呈する。
（１） フォトマスクの光透過部分の透過率を必要に
応じて部分的に変えることによってマスクパターンの寸
法や、基板の状態に対して最適な露光量を基板上で得る
ことができる。このためフォトマスクサイズに忠実なフ
ォトレジストパターンを形成することができる。また凹
凸基板上での忠実なパターン形成が可能である。
応じて部分的に変えることによってマスクパターンの寸
法や、基板の状態に対して最適な露光量を基板上で得る
ことができる。このためフォトマスクサイズに忠実なフ
ォトレジストパターンを形成することができる。また凹
凸基板上での忠実なパターン形成が可能である。
（２） 露光装置の限界解像度以下のマスクパターン
は光のコントラストが低いためフォトレジスト上にパタ
ーンとして形成されることはない。たとえばピッチが十
分小さいラインアンドスペースパターンはコントラスト
が低く、単純な石英の開口部分に比べて透過率の低いフ
ィルター状態となる。この部分の透過率は、ラインとス
ペースのデユーティ−を変化させることによって所望の
値に設定することができる。したがって必要に応じて前
記パターンを設けることによって、第１項に記載したも
のと同様な作用を得ることができる。またこのような付
加的なパターンは、所望の遮光体パターンを形成する工
程において同時に形成できるため、工程が従来方法と同
一である。
は光のコントラストが低いためフォトレジスト上にパタ
ーンとして形成されることはない。たとえばピッチが十
分小さいラインアンドスペースパターンはコントラスト
が低く、単純な石英の開口部分に比べて透過率の低いフ
ィルター状態となる。この部分の透過率は、ラインとス
ペースのデユーティ−を変化させることによって所望の
値に設定することができる。したがって必要に応じて前
記パターンを設けることによって、第１項に記載したも
のと同様な作用を得ることができる。またこのような付
加的なパターンは、所望の遮光体パターンを形成する工
程において同時に形成できるため、工程が従来方法と同
一である。
実施例
本発明の一実施例であるフォトマスクに関して図面を参
照しながら詳細に説明する。
照しながら詳細に説明する。
第１図は本発明のフォトマスクの一例を示す図面である
。フォトマスクは５：１の縮小率を持つステッパーで用
いられるものである。マスク上にはクロム遮光体１をエ
ツチングして被露光基板上で０．６μｍ角となる３、０
μｍ角の開ロバターン２と基板上で０．８μｍ角となる
４、０μｍ角の開ロバターン３が存在している。シリコ
ン基板上に塗布された１、２μｍ厚のポジ型フォトレジ
スト（ＴＳＭＲ−Ｖ３東京応化■製）上に０．６μｍ角
のパターンをＮ、Ａ、 ０１５４の投影レンズを通し
て４３６ｎｍの波長の光で形成する場合、露光量は４７
０ｍＪ／ａｌ必要である。また０、８μｍ角のパターン
は、３３０ｍＪ／ｃｄが最適となる。
。フォトマスクは５：１の縮小率を持つステッパーで用
いられるものである。マスク上にはクロム遮光体１をエ
ツチングして被露光基板上で０．６μｍ角となる３、０
μｍ角の開ロバターン２と基板上で０．８μｍ角となる
４、０μｍ角の開ロバターン３が存在している。シリコ
ン基板上に塗布された１、２μｍ厚のポジ型フォトレジ
スト（ＴＳＭＲ−Ｖ３東京応化■製）上に０．６μｍ角
のパターンをＮ、Ａ、 ０１５４の投影レンズを通し
て４３６ｎｍの波長の光で形成する場合、露光量は４７
０ｍＪ／ａｌ必要である。また０、８μｍ角のパターン
は、３３０ｍＪ／ｃｄが最適となる。
これらのパターンを同時に忠実に形成するため、フォト
マスクの４．０μｍ角の開ロバターン３（基板上０．８
μｍ角）に透過率が７０％のフィルターを形成した。
マスクの４．０μｍ角の開ロバターン３（基板上０．８
μｍ角）に透過率が７０％のフィルターを形成した。
第２図は前記フォトマスクの断面図である。
フォトマスクの構成を同図を用いて説明する。
０．１５インチ厚の石英基板４の上にクロムによる遮光
体１をエツチングして３．０μｍ角の開ロバターン２と
４．０μｍ角の開ロバターン３が形成されている。この
うち４゜０μｍ角の開口バターン３の上に７００ｎｍ厚
の炭素被膜による７０％の透過率を持つ層５が形成され
ている。
体１をエツチングして３．０μｍ角の開ロバターン２と
４．０μｍ角の開ロバターン３が形成されている。この
うち４゜０μｍ角の開口バターン３の上に７００ｎｍ厚
の炭素被膜による７０％の透過率を持つ層５が形成され
ている。
本実施例のフォトマスクを用いることによって基板上で
０．６μｍ角と０．８μｍ角のパターンを忠実に形成す
ることができた。開ロバターンの大きさによって透過率
に３％以上の差を設けることで多種の大きさのパターン
に対しても同様の効果が期待できる。
０．６μｍ角と０．８μｍ角のパターンを忠実に形成す
ることができた。開ロバターンの大きさによって透過率
に３％以上の差を設けることで多種の大きさのパターン
に対しても同様の効果が期待できる。
本発明の他の実施例であるフォトマスクに関して図面を
参照しながら詳細に説明する。
参照しながら詳細に説明する。
第３図は本発明のフォトマスクにおいて光透過部に装置
の解像度以下のラインアンドスペースパターンを付加し
た部分を示す例である。石英基板上にクロムによる遮光
体をエツチングして２．５μｍ幅のスペース６と５，０
μｍ幅のスペース７が形成されている。２．５μｍ幅の
スペース６は５：ｌのステッパーで縮小投影すると０．
５μｍスペースパターンとなり、５．０μｍ幅のスペー
ス７は１．０μｍのスペースパターンである。０．５μ
ｍスペースをシリコン基板上に塗布した１、２μｍ厚の
フォトレジスト（ＴＳＭＲ−Ｖ３東京応化製）上にＮ、
Ａ、０．５４の投影レンズを通して４３６ｎｍの光で形
成するためには、５２０ｍＪ／ａｌの露光量が必要であ
る。一方１．０μｍスペースを形成するためには２６０
ｍ Ｊ ／ ａｔとなる。したがって基板上１．０μ
ｍのスペースを形成するためのフォトマスク上の５．０
μｍ幅のスペース７の部分の透過率を５０％とすれば、
１．０μｍのスペースパターンと０．５μｍのスペース
パターンを投影基板上に忠実に実現できる。このためフ
ォトマスク上５．０μｍ幅のスペース７の部分にステッ
パーの解像度限界を越えるフォトマスク上１．０μｍの
ラインアンドスペースパターン８を第３図のごとく形成
した。ラインアンドスペースパターンの光体は第１図の
クロムと同じものであるため、従来方法に比べて本発明
のフォトマスクの製作工程が複雑とはならない。またラ
インアンドスペースのデユーティーを変化させることに
より、前述の二側の中間的なスペースパターンに対して
も最適化が可能である。
の解像度以下のラインアンドスペースパターンを付加し
た部分を示す例である。石英基板上にクロムによる遮光
体をエツチングして２．５μｍ幅のスペース６と５，０
μｍ幅のスペース７が形成されている。２．５μｍ幅の
スペース６は５：ｌのステッパーで縮小投影すると０．
５μｍスペースパターンとなり、５．０μｍ幅のスペー
ス７は１．０μｍのスペースパターンである。０．５μ
ｍスペースをシリコン基板上に塗布した１、２μｍ厚の
フォトレジスト（ＴＳＭＲ−Ｖ３東京応化製）上にＮ、
Ａ、０．５４の投影レンズを通して４３６ｎｍの光で形
成するためには、５２０ｍＪ／ａｌの露光量が必要であ
る。一方１．０μｍスペースを形成するためには２６０
ｍ Ｊ ／ ａｔとなる。したがって基板上１．０μ
ｍのスペースを形成するためのフォトマスク上の５．０
μｍ幅のスペース７の部分の透過率を５０％とすれば、
１．０μｍのスペースパターンと０．５μｍのスペース
パターンを投影基板上に忠実に実現できる。このためフ
ォトマスク上５．０μｍ幅のスペース７の部分にステッ
パーの解像度限界を越えるフォトマスク上１．０μｍの
ラインアンドスペースパターン８を第３図のごとく形成
した。ラインアンドスペースパターンの光体は第１図の
クロムと同じものであるため、従来方法に比べて本発明
のフォトマスクの製作工程が複雑とはならない。またラ
インアンドスペースのデユーティーを変化させることに
より、前述の二側の中間的なスペースパターンに対して
も最適化が可能である。
発発明の効果
本発明のフォトマスクによれば、露光装置の解像度限界
に近いマスクパターンと同時にそれ以上のサイズのパタ
ーンを忠実に露光基板上に転写することができる。
に近いマスクパターンと同時にそれ以上のサイズのパタ
ーンを忠実に露光基板上に転写することができる。
第１図は本発明の一実施例であるフォトマスクの平面図
、第２図は本発明の他の実施例であるフォトマスクの断
面図、第３図は本発明のフォトマスクのパターンの一例
を示す平面図である。 １・・・・・・クロム遮光体、２・・・・・・３．０μ
ｍ角の開口部、３・・・・・・４．０μｍ角の開口部、
４・・・・・・石英基板、５・・・・・・炭素被膜、６
・・・・・・２．５μｍ幅の開口部、７・・・・・・５
．０μｍ幅の開口部、８・・・・・・１．０μｍ幅の遮
光体。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 ！ クロム遮光体
、第２図は本発明の他の実施例であるフォトマスクの断
面図、第３図は本発明のフォトマスクのパターンの一例
を示す平面図である。 １・・・・・・クロム遮光体、２・・・・・・３．０μ
ｍ角の開口部、３・・・・・・４．０μｍ角の開口部、
４・・・・・・石英基板、５・・・・・・炭素被膜、６
・・・・・・２．５μｍ幅の開口部、７・・・・・・５
．０μｍ幅の開口部、８・・・・・・１．０μｍ幅の遮
光体。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名第１図 ！ クロム遮光体
Claims (2)
- （１）透明基板上の遮光体の存在しない部分の透過率が
３％以上異なる領域から成ることを特徴とするフォトマ
スク。 - （２）露光する光が通過する領域に少なくとも露光装置
の限界解像力より小さいピッチで形成されたパターンを
有することを特徴とするフォトマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167172A JPH0455856A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | フォトマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2167172A JPH0455856A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | フォトマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0455856A true JPH0455856A (ja) | 1992-02-24 |
Family
ID=15844755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2167172A Pending JPH0455856A (ja) | 1990-06-25 | 1990-06-25 | フォトマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0455856A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128447A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-09 | Fujitsu Ltd | フオトマスク |
| JPS62276552A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-01 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | パタ−ン形成用マスク及びそれを用いた電子装置の製造方法 |
| JPS6318351A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | パタ−ン形成用マスク |
-
1990
- 1990-06-25 JP JP2167172A patent/JPH0455856A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60128447A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-09 | Fujitsu Ltd | フオトマスク |
| JPS62276552A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-01 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | パタ−ン形成用マスク及びそれを用いた電子装置の製造方法 |
| JPS6318351A (ja) * | 1986-07-11 | 1988-01-26 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | パタ−ン形成用マスク |
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