JPH049846A - デバイスの製造方法およびこれに使用するマスク群 - Google Patents

デバイスの製造方法およびこれに使用するマスク群

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JPH049846A
JPH049846A JP2411278A JP41127890A JPH049846A JP H049846 A JPH049846 A JP H049846A JP 2411278 A JP2411278 A JP 2411278A JP 41127890 A JP41127890 A JP 41127890A JP H049846 A JPH049846 A JP H049846A
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マルセル　ディセル
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
［０００１］
【産業上の利用分野】
本発明は、ホトリソグラフィー処理において、少くとも
２個の部分マスクを同一基板に対して整列させ、次いで
オーバーラツプした接続領域を有する像を得るために前
記部分マスクを介してホトレジスト層を逐次露光し、こ
の際第１部分マスクを介する前記接続領域における第１
露光によってホトレジスト層に第１デイテール端部に向
けて次第に増大するダレイスケール（透過光は次第に減
衰する）を有する第１デイテール半部を形成上、第２部
分マスクを介する第２露光によって前記ホトレジスト層
に前記第１デイテール半部に対応し端部に向けて次第に
増大するグレースケール（透過光は次第に増大する）を
有する第２デイテール半部を形成して前記第１および第
２のデイテール半部の端部を互にオーバーラツプさせ、
これらのダレイスケールを前記第１露光中に形成したダ
レイスケールと相補させ、２回の照射によって全体とし
て完全なデイテールの露光を達成することによって、デ
バイスを製造する方法に関するものである。 ［０００２］ 前記オーバーラツプした接続領域はホトレジスト層に結
像させたデイテール半部の端部によって形成される。 ［０００３］
【従来の技術】
冒頭に記載した方法は［オプティカル／レーザ・マイク
ロリソグラフィー（Ｏｐｔｉｃａｌ　／Ｌａ５ｅｒ　Ｍ
ｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）　Ｊ　９２２．第１
８８〜１９３頁（１９８８）に記載されているジエイ・
ピー・ロミンガー（Ｊ、　Ｐ、　Ｒｏｍｉｎｇｅｒ）担
当の「シームレス・ステイツチング・フォア・ラージ・
エイリア・インチグレイテッド・サーキット・マヌファ
クチュアリング（Ｓｅｅｍｌｅｓｓ　Ｓｔｉｃｈｉｎｇ
　ｆｏｒ　Ｌａｒｇｅ　Ａｒｅａ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅ
ｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ　Ｍａｎｕ■≠■ ｔｕｒｉｎｇ）　Ｊから既知である。 ［０００４］ デイテールを次第に外さくすることが半導体集積回路の
装置において必要であり、このために高解像度の結像系
、いわゆるウェハステッパが使用される。 ［０００５１ しかし、ステッパの結像フィールドは大きさが限定され
ている。表面積を次第に大きくすることが集積回路にと
って必要であるから、半導体デバイスが結像フィールド
に適合しなくなることがある。しかし、このようなデバ
イスを製造しようとする場合には、マスクを複数個の部
分マスクに分けることができ、次いでこれらの部分マス
クを使用して半導体スライス上に結像させることができ
る。 ［０００６］ 部分マスクを介して逐次露光を行った場合に回路の対応
するデイテールを互に不都合なく合体させるために、隣
接する像のデイテールの端部に前記像の接続領域におい
て相補的ダレイスケールを与える。 ［０００７］ 上述の刊行物には、結像面に半影が得られるように、結
像系の物体面内に位置していない特別なマスクを使用マ
スクと組み合わせることによりダレイスケールを得る方
法が記載されている。 ［０００８］ この最後に記載した製造方法は下記のようないくつかの
欠点を有する：１．　マスクを製造するために特別なプ
ロセス工程が必要になる。 ２、結像系がテレセントリック系でない場合には、結像
面における半影の接続領域に対する位置力板接続領域と
結像系の光軸との間の距離に依存する。 ３、　部分マスクの対応する端部を真直ぐな連結線上で
終端させる必要がある。このため回路設計の可能性が限
定される。連結線は部分マスクにおける隣接するデイテ
ールの２個の端部を連結し分割する線であり、これらの
端部における部分マスクの近くの端縁に実質的に平行に
延在する線である。 ４、　連結線に平行に延在する部分マスクの端部間の連
結はあまり良好にすることができない。 ５、　隣接する像の間に極めて幅広の接続領域、すなわ
ち１５０〜１０００μｍ程度の接続領域が必要である。 ［０００９］
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上述の欠点を少くとも実質的に克服する
ことにある。 ［００１０，］
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、冒頭に記載した方法において、前記
相補的グレイスケールを、形成すべき次第に増大するグ
レイスケールに対応する負の透明度勾配を透明領域端部
に有する部分マスクを介して露光することにより、形成
することを特徴とする。 ［００１月 本発明は、半透明部分に透明度勾配が存在している部分
マスクを使用することにより、上述の欠点を実質的に回
避できることを見い出したことに基く。 ［００１２］ 本発明方法に使用するマスクを製造するために、特別な
処理工程を必要としない。しかも、結像系がテレセント
リックでない場合には、接続領域に対する結像フィール
ドにおける半影位置は、接続領域と結像系の光軸との間
の距離とは無関係である。 ［００１３］ 隣接する像と像との間の接続領域は、本発明方法におい
ては、１０μｍより幅広にする必要はない。 ［００１４） また、本発明は、少くとも２個の部分マスクを具え、各
部分マスクがホトレジスト層にオーバーラツプした接続
領域を形成するための少くとも１個の周縁領域を有し、
２個の周縁領域が透明領域の端部を構成し、一方の周縁
領域における前記端部が他方の周縁領域における端部に
対応しているマスク群に関するものである。 ［００１５］ 本発明のマスク群においては、透明領域の互に対応する
端部がオ目補的な負の透明度勾配を有することを特徴と
する。 ［００１６］ 本発明のマスク群においては、現在の技術のマスク群と
は反対に、部分マスクにおける連結線はのこぎり歯の形
状を有することができ、あるいは部分マスクにおける端
部は連結線に平行に延在させることができる。 ［００１７１ 本発明のマスクにおける周縁領域は極めて幅狭（例えば
幅約１０μｍ）である。 従って、このようなマスクは半導体デバイスの製造に使
用するのが好ましい。 ［００１８］ しかし、本発明のマスク群の使用は半導体デバイスの製
造に限定されるものではない。また、本発明方法および
本発明のマスク群は、例えば、液晶表示装置の製造に使
用することができる。この場合には表示すべき画像細部
が著しく大きくなり、またこの場合には著しく広い表面
を互に整列させる必要があることが問題になるので、こ
の場合には本発明方法および本発明のマスク群を使用す
るのが有利である。
【Ｏ○１９】 ここに「マスク群」という用語を使用するのは、類似の
用語例えばマスクセットと区別するためであって、この
用語はマスク群が単一ホトレジスト層に１個のデバイス
に相当する露光を行うための部分マスクから構成されて
いることを示す［００２０Ｊ ここに「相補的透明度勾配」とは、接続領域において露
光されるホトレジスト層の各点において、また前記ホト
レジストのあらゆる点において、部分マスクの透明度の
合計は１に等しいので、このような点のそれぞれにおい
てダレイスケールは２個の露光操作後に相殺されること
を意味するものとする。 ［００２１］ 本発明のマスク群は製造に当ってはマスク発生装置によ
って形成される。 ［００２２］ 本発明のマスク群の一例におし）では、部分マスクの周
縁領域における透明領域端部の透明度勾配は連続的勾配
である。このようなマスク群においては、部分マスクは
ガラス基板中の安定化銀粒子からなり、透明領域の端部
における銀濃度が負の透明度勾配に対応して増大してい
るものが好ましい。 ［００２３］ 一般に「部分マスクの透明度勾配」という用語は、部分
マスクの周縁領域端部の透明度が、ホトレジスト層の露
光に対する作用に関して、実際上連続的に延在している
ことを意味するものとする。 ［００２４） 従って、本発明のマスク群の一例においては、部分マス
クの周縁領域における透明領域端部は光不透過性の個々
の領域を有し、これらの個々の領域は数および大きさの
少くとも一方において増大し、かつ使用する結像系の解
像力の限界のために必要な負の透明度勾配において連続
的に形成されているのが好ましい。このようなマスク群
においては、部分マスクは透明基板に形成され部分マス
クに必要なパターンを有するクロム層から構成されるこ
とが多い。照射強度は、マスク発生装置を使用してこの
ようなマスク群を形成した場合には、変化させる必要が
ない。 ［００２５］ また、ガラス基板中に銀沈澱を有する部分マスクからな
るマスク群は、個々の領域が光不透過性端部に存在する
ように構成することができる。 ［００２６］
【実施例】
次に本発明を図面を参照して実施例について説明する。 図１ａおよび図１ｂに示すように、冒頭に記載した方法
によってデバイス、例えばテレビジョンカメラ用イメー
ジセンサのような半導体デバイスを製造する。ホトリソ
グラフィー操作において、少くとも２個の部分マスク１
および２を同一基板３例えばシリコンスライスに対して
交互に整列させ、これらの部分マスク１および２を介し
て基板３の上のホトレジスト層４を露光してオーバーラ
ツプした領域７．８を有する隣接する像５，６を得る。 ［００２７］ 上述の露光はウェハステッパにより常法に従って行うこ
とができる。 ［００２８］ このなめには、第１部分マスクを介する接続区域７，８
における第１露光によって、ホトレジスト層４の第１デ
イテール半部５に、その端部７に向けて次第に増大する
グレースケール（透過光は次第に減衰する）を形成し、
次いで第２部分マスク２を介する第２照射により、ホト
レジスト層４に第１デイテール半部５に対応し端部に向
けて次第に増大するグレースケール（透過光は次第に減
衰する）を有する第２デイテール半部６を形成し、前記
グレースケールを第１露光中に第２デイテール半部６の
端部８に形成したグレースケールと相補させ、前記端部
８を前記端部７とオーバーラツプさせ、これらの２回の
露光によって接続領域７゜８においてデイテール全体を
完全に露光する。 ［００２９］ 本発明においては、相補的グレースケールは部分マスク
１，２を介して露光することによって得られ、部分マス
ク１，２は形成しようとする次第に増大するグレースケ
ールに対応する負の透明勾配を透明領域１１．１２の端
部９，１０に有する。 ［００３０１ 部分マスクのパターンはホトレジスト層に縮小結像させ
ることが多い。この点に関しては明瞭にするために図示
しなかった。ホトレジスト層４は通常のポジ型ホトレジ
スト層とすることができ、基板３はシリコンスライスと
することができシリコンスライスには例えば予め堆積段
階およびエツチング段階において通常の処理を施すこと
ができる。 ［００３１］ 本発明方法においては、第２図に示すように、少くとも
２個の部分マスク１および２からなり、各部分マスクが
少くとも１個の周縁領域２２．２３を有するマスク群を
使用してホトレジスト層４にオーバーラツプした接続領
域７，８を形成し、透明領域１１の端部９および透明区
域１２の端部１０をそれぞれ周縁区域２２および２３に
存在させ、一方の周縁区域２２における端部９を他方の
周縁区域２３における端部１０と対応させる。 ［００３２］ 本発明においては、互に対応する透明領域１１．１２の
端部９，１０は相補的な負の透明度勾配を有する。 ［００３３］ 本発明のマスク群では部分マスクの連結線２１をのこぎ
りの歯の形にすることができる。 ［００３４］ また、部分マスクにおける透明領域の端部９，１０を連
結線３１と平行に延在させることができる（第３図参照
）。 ［００３５］ マスク群はマスク発生装置により常法で製造することが
できる。 ［００３６］ 部分マスク１，２の周縁領域２２．２３における透明領
域１１．１２の端部９，１０は、例えば、ガラス基板上
の個々の領域であって、これらの領域は光不透過性であ
り例えばクロムパターンにおいて、数および大きさの少
くとも一方が増大する。 これらの個々の領域は、使用する結像系の解像力に限界
があるなめ、所望の透明度勾配を有する像を連続的に形
成することができる大きさとする。 ［００３７］ 所望に応じて、２個より多い部分マスク、例えば、４個
の部分マスクを使用することかできる。本発明方法にお
いてはポジ型ならびにネガ型ホトレジスを使用すること
ができる。 ［００３８］
【図面の簡単な説明】
【図１】 （ａ）は本発明方法の第一段階におけるデバイスの一部
の断面図である。 （ｂ）は本発明方法の第二段階におけるデバイスの一部
の断面図である。
【図２】 本発明のマスク群の一例の一部の平面図である。
【図３】 本発明のマスク群の他の例の一部の平面図である。
【符号の説明】
１．２　　部分マスク ３　基板 ４　ホトレジスト層 ５．６　　像（デイテール半部） ７．８　　接続領域（デイテール半部の端部）９．１０
　透明領域端部 １１、１２　　透明領域 ２１　　連結線 ２２、２３　　周縁領域 ３１　　連結線 ト材料
【書類名】
図面

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ホトリソグラフィー処理において、少くと
    も２個の部分マスクを同一基板に対して整列させ、次い
    でオーバーラップした接続領域を有する像を得るために
    前記部分マスクを介してホトレジスト層を逐次露光し、
    この際第１部分マスクを介する前記接続領域における第
    １露光によってホトレジスト層に第１ディテール端部に
    向けて増大するグレイスケール（透過光は次第に減衰す
    る）を有する第１ディテール半部を形成し、第２部分マ
    スクを介する第２露光によって前記ホトレジスト層に前
    記第１ディテール半部に対応し端部に向けて次第に増大
    するグレースケール（透過光は次第に増大する）を有す
    る第２デイテール半部を形成して前記第１および第２の
    ディテール（半部）の端部を互にオーバーラップさせ、
    これらのグレイスケールを前記第１露光中に形成したグ
    レイスケールと相補させ、２回の照射によって全体とし
    て完全なディテールの露光を達成することによって、デ
    バイスを製造するに当り、 前記相補的グレイスケールを、形成すべき次第に増大す
    るグレイスケールに対応する負の透明度勾配を透明領域
    端部に有する部分マスクを介して露光することにより、
    形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
  2. 【請求項２】少くとも２個の部分マスクを具え、各部分
    マスクがホトレジスト層にオーバーラップした接続領域
    を形成するための少くとも１個の周縁領域を有し、２個
    の周縁領域が透明領域端部を構成し、一方の周縁領域に
    おける前記端部が他方の周縁領域における端部に対応し
    ているマスク群において、前記透明領域の互に対応する
    端部が相補的な負の透明度勾配を有することを特徴とす
    るマスク群。
  3. 【請求項３】部分マスクにおける連結線がのこぎり歯の
    形状を有することを特徴とする請求項２記載のマスク群
    。
  4. 【請求項４】部分マスクにおける端部は連結線に平行に
    延在することを特徴とする請求項２記載のマスク群。
  5. 【請求項５】部分マスクの周縁領域における透明領域端
    部は光不透過性の個々の領域を有し、これらの個々の領
    域は数および大きさの少くとも一方において増大し、か
    つ使用する結像系の解像力の限界のために連続的に形成
    されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一
    つの項に記載のマスク群。
  6. 【請求項６】部分マスクの周縁領域における透明領域端
    部の透明度勾配は連続的勾配であることを特徴とする請
    求項２〜４のいずれか一つの項に記載のマスク群。
  7. 【請求項７】部分マスクはガラス基板中の安定化銀粒子
    からなり、透明領域の端部における銀濃度は負の透明度
    勾配に対応して増大していることを特徴とする請求項５
    又は６に記載のマスク群。
  8. 【請求項８】請求項２〜７のいずれか一つの項に記載の
    マスクを使用して製造したことを特徴とする半導体デバ
    イス。
  9. 【請求項９】請求項２〜７のいずれか一つの項に記載の
    マスクを使用して製造したことを特徴とする液晶表示装
    置。
JP41127890A 1989-12-20 1990-12-18 デバイスの製造方法およびこれに使用するマスク群 Expired - Lifetime JPH0772791B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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NL8903108 1989-12-20
NL8903108A NL8903108A (nl) 1989-12-20 1989-12-20 Werkwijze voor de vervaardiging van een inrichting en maskergroep voor de werkwijze.

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Publication Number Publication Date
JPH049846A true JPH049846A (ja) 1992-01-14
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EP (1) EP0434142B1 (ja)
JP (1) JPH0772791B2 (ja)
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