JPH05335196A - フォトマスクパターンの形成方法およびネガ型感光性樹脂の露光方法ならびに基板 - Google Patents

フォトマスクパターンの形成方法およびネガ型感光性樹脂の露光方法ならびに基板

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JPH05335196A
JPH05335196A JP13454992A JP13454992A JPH05335196A JP H05335196 A JPH05335196 A JP H05335196A JP 13454992 A JP13454992 A JP 13454992A JP 13454992 A JP13454992 A JP 13454992A JP H05335196 A JPH05335196 A JP H05335196A
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JP
Japan
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photomask
photosensitive resin
substrate
pattern
exposure
Prior art date
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Pending
Application number
JP13454992A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Nishikame
正志 西亀
Haruhiko Matsuyama
治彦 松山
Mitsuo Yoshimoto
光雄 吉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネガ型感光性樹脂の露光時におけるフォトマ
スク上の異物により発生するピンホールの低減を図り、
パターニング信頼性を向上する。 【構成】 フォトマスク1上に付着することが想定され
る異物4の少なくとも最大投影長さ以上を、少なくとも
一方向に所望の図柄を拡大したパターンを有するフォト
マスク設計を行い、このフォトマスク1を用いて、基板
8との位置合わせをして一度目の露光を行い、その後、
前記フォトマスク1を該フォトマスク上に付着すること
が想定される異物4の少なくとも最大投影長さ以上を、
少なくとも一方向ずらして二度目の露光を行う。 【効果】 基板に対する位置決めが一度だけで済む高ス
ループットを実現し、感光性樹脂の露光時におけるマス
ク上の異物により発生するピンホールの低減を図り、パ
ターニング信頼性を向上し、基板のエッチング不良を低
減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトマスクパターン
の形成方法およびネガ型感光性樹脂の露光方法ならびに
基板に係り、特に、薄膜厚膜多層基板、プリント回路基
板、半導体用基板および液晶基板における、紫外線ある
いは可視光露光によるフォトマスクパターンの設計方
法、およびネガ型感光性樹脂膜を使用したスルホールお
よびパターン加工形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、薄膜厚膜多層基板、プリント回路
基板、半導体用基板および液晶基板等の所定領域にパタ
ーニングを施す場合、所謂ホトエッチングが行われてい
る。すなわち、基板上にネガ型感光性樹脂膜(例えばレ
ジスト膜)を形成し、このネガ型感光性樹脂膜上に、所
定の透光領域,不透光領域からなるパターンを有するフ
ォトマスクを設け、紫外線あるいは可視光露光によって
フォトマスクのパターンを転写する。これを有機溶剤で
現像して所定パターンのネガ型感光性樹脂膜が得られ
る。次いで、このパターニングされたネガ型感光性樹脂
をマスクとして前記基板にエッチングして基板上にパタ
ーニングを施すものである。
【0003】しかし、この工程において、例えば、前記
フォトマスクの透光領域にゴミなどの異物が存在する
と、その直下の透光領域は不透光領域と同じ状態とな
り、このようなネガ型感光性樹脂に現像を行うとピンホ
ールが形成されて、基板上に所定のパターニングを施す
ことができない。
【0004】従来、フォトマスク上の異物に対しての防
御方法としては、例えば、特開昭62−31855号公
報および特開昭61−241756号公報に記載されて
いるように、フォトマスク上にペリクルを設け、異物が
付着しても基板上で異物による像が解像しないようにす
る技術が知られている。しかし、ペリクルを用いる方法
では、ペリクル付きマスクの製造にコストがかかるこ
と、マスクが汚染された場合、マスクの洗浄が出来ない
などの問題があった。
【0005】また、例えば、特開昭61−151541
号公報に記載されているように、同じパターンの描かれ
た二枚のフォトマスクを用いて二回露光することによ
り、フォトマスク上の異物に対しての存在確率を低減し
て、異物によって発生するピンホールを低減する方法が
ある。しかし、この方法では、同じパターンの描かれた
フォトマスクを二枚用意しなければならないこと、よっ
て基板に対するフォトマスクの位置合わせを二回行わな
ければならず、スループット、マスク管理、保管の点で
問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、フォト
マスク上に保護膜であるペリクルを用いてフォトマスク
上の異物による像を解像させないようにする技術では、
基板洗浄が不可能、マスクの製造にコストがかかる等の
問題があった。また、フォトマスクを二枚用いる方法で
は、フォトマスクの基板に対する位置合わせを二度行う
必要があり、スループット、フォトマスク管理、保管の
点で問題があった。
【0007】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたもので、その目的は、フォトマスクの
パターンをフォトマスク上の異物の大きさから計算し、
パターンを作成することによって、一枚のフォトマスク
で、かつペリクルを用いず、洗浄が可能なフォトマスク
を設計するフォトマスクの形成方法を提供することにあ
る。また、本発明の他の目的は、フォトマスクが一枚
で、位置合わせが一度で実現可能なネガ型感光性樹脂の
露光方法を提供することにある。
【0008】本発明のさらに他の目的は、従来装置の改
造を必要とせず、フォトマスク上の異物による像を解像
させないネガ型感光性樹脂の露光方法を提供することに
ある。本発明のさらに他の目的は、特に大きな面積の基
板で、信頼度の高い無欠陥性が求められるものに適する
ネガ型感光性樹脂の露光方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るフォトマスクパターンの形成方法の構
成は、フォトマスクのパターンを基板上のネガ型感光性
樹脂に転写するもので、前記フォトマスクと前記基板と
の相対位置を異ならせて複数回露光するフォトマスクパ
ターンの形成方法において、前記フォトマスク上に付着
することが想定される異物の少なくとも最大投影長さ以
上を、少なくとも一方向に所望の図柄を拡大したパター
ンを有するようにしたものである。
【0010】また、上記目的を達成するために、本発明
に係るフォトマスクパターンの形成方法の構成は、フォ
トマスクのパターンを基板上のネガ型感光性樹脂に転写
するもので、前記フォトマスクと前記基板との相対位置
を異ならせて複数回露光するフォトマスクパターンの形
成方法において、ネガ型感光性樹脂の少なくとも解像限
界以上の長さを、少なくとも一方向に所望の図柄を拡大
したパターンを有するようにしたものである。
【0011】さらに、上記目的を達成するために、本発
明に係るネガ型感光性樹脂の露光方法の構成は、上記の
パターンを有するフォトマスクを用いて、フォトマスク
と基板との位置合わせを行なったのち一度目の露光を行
い、その後、前記フォトマスクを、該フォトマスク上に
付着することが想定される異物の少なくとも最大投影長
さ以上を、少なくとも一方向ずらして二度目の露光を行
うようにしたものである。
【0012】さらに、上記目的を達成するために、本発
明に係るネガ型感光性樹脂の露光方法の他の構成は、上
記のパターンを有するフォトマスクを用いて、フォトマ
スクと基板との位置合わせを行なったのち一度目の露光
を行い、その後、前記フォトマスクを、ネガ型感光性樹
脂の少なくとも解像限界以上の長さを、少なくとも一方
向ずらして二度目の露光を行うようにしたものである。
【0013】
【作用】上記フォトマスクパターンの形成方法によれば
次の働きがある。フォトマスクのパターンを、フォトマ
スク上の異物の径の最大投影長さ以上を、あるいはネガ
型感光性樹脂の少なくとも解像限界以上の長さのいずれ
かを、少なくとも一方向に所望の図柄を拡大したものに
作成し、この一枚のフォトマスクを採用することによ
り、ペリクルが不必要で、洗浄が可能なフォトマスクを
設計することができる。
【0014】また、上記ネガ型感光性樹脂の露光方法に
よれば次の働きがある。上記のフォトマスクを採用し基
板との位置合わせを行なったのち、一度目の露光を行
い、その後このフォトマスクを、異物の少なくとも最大
投影長さ以上、あるいはネガ型感光性樹脂の少なくとも
解像限界以上の長さのいずれかを、少なくとも一方向ず
らして二度目の露光を行うことにより、従来装置の改造
を必要せず、特に大面積の基板に対してフォトマスク上
の異物による像を解像させること無く、フォトマスクが
一枚で、位置合わせが一度で実現できるネガ型感光性樹
脂の露光方法を可能にする。
【0015】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1ないし図4を
参照して説明する。図1は、本発明の一実施例に係るフ
ォトマスクパターンの平面図、図2は、一般的なパター
ンとマスク上に付着することが想定される異物とを示し
たフォトマスクパターンの平面図、図3は、本発明の一
実施例に係るネガ型感光性樹脂の露光方法における一度
目の露光を示す要部断面図、図4は、図3のネガ型感光
性樹脂の露光方法における二度目の露光を示す要部断面
図である。
【0016】図2に示すように、従来のフォトマスク1
Aは、通常のパターンとして所定の透光領域に係る光透
光部2と、不透光領域すなわち所定の図柄を得るための
遮光部パターン3−1,3−2とを有している。4は、
フォトマスク1A上に付着が想定される異物で、この異
物4の最大の長さはlである。
【0017】図1に示す本実施例のフォトマスク1は、
フォトマスク上に付着することが想定される異物4の少
なくとも最大の長さlと同じ長さ以上一方向に所望の図
柄を拡大したパターン5−1,5−2を有している。た
とえば、20μmから100μmまでのスルーホールパ
ターンに対してフォトマスク1上に付着することが想定
される異物4の最大の長さlを30μmとして一方向に
所望の図柄を拡大したものである。
【0018】次に、図3および図4を参照して本実施例
のネガ型感光性樹脂の露光方法について説明する。図
3,4において、1はフォトマスク、4は異物、5は、
図柄を一定方向拡大した遮光部パターン、7は紫外線ま
たは可視光線などの光、8は、薄膜厚膜多層基板、プリ
ント回路基板、半導体用基板、液晶基板等のパターニン
グを施すべき基板、6は、基板8上のネガ型感光性樹脂
膜、9はネガ型感光性樹脂の露光部、10はネガ型感光
性樹脂の未露光部、11は、現像後にピンホールになる
未露光部を示している。
【0019】まず、図3に示すように、所望の図柄を拡
大したパターン5を有するフォトマスク1(例えば図1
に示したもの)を採用し、このフォトマスク1と基板8
との位置合わせを行ナったのち一度目の露光を行う。こ
れにより、基板8上のネガ型感光性樹脂6には、ハッチ
ングで示す露光部9と遮光部パターン5の投影による未
露光部10と異物4の投影による未露光部11とが形成
される。本実施例では、一度目の露光を終えた時点で現
像を行なったところ、フォトマスク1上に強制的に付着
した異物によるピンホールの発生は、100mm×10
0mm中に80ケ所認められた。
【0020】次に、図4に示すように、上述の一度目の
露光後、フォトマスク1上に付着することが想定される
異物4の少なくとも最大の長さlと同じ長さ以上一方向
にフォトマスクをずらして(図4では右方向にlだけず
らす)、二度目の露光を行なった。これにより、基板8
上のネガ型感光性樹脂6には、所望の未露光部10Aと
露光部9Aとが図のように得られた。一度目の露光で発
生した現像後にピンホールとなる未露光部11は二度目
の露光により消失している。本実施例では、二度目の露
光を終えた時点で現像を行なったところ、フォトマスク
1上に強制的に付着した異物によるピンホールの発生は
100mm×100mm中に0であった。
【0021】上記の実施例では、図1に示すフォトマス
クは、フォトマスク上に付着することが想定される異物
4の少なくとも最大の長さlと同じ長さ以上一方向に所
望の図柄を拡大したパターン5−1,5−2を有してい
る例を説明したが、本発明はこれに限らず、ネガ型感光
性樹脂の少なくとも解像限界以上の長さを、少なくとも
一方向に所望の図柄を拡大したパターンを有するフォト
マスクとしてもよい。
【0022】また、上記の実施例では、一度目の露光
後、フォトマスク1上に付着することが想定される異物
4の少なくとも最大の長さlと同じ長さ以上一方向にフ
ォトマスクをずらして二度目の露光を行うネガ型感光性
樹脂の露光方法を説明したが、本発明はこれに限らず、
一度目の露光後、ネガ型感光性樹脂の少なくとも解像限
界以上の長さを、少なくとも一方向以上フォトマスクを
ずらして二度目の露光を行うようにしても差し支え無
い。
【0023】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、フォトマスクのパターンをフォトマスク上の異物
の大きさから計算し、パターンを作成することによっ
て、一枚のフォトマスクで、かつペリクルを用いず、洗
浄が可能なフォトマスクを設計するフォトマスクの形成
方法を提供することができる。また、本発明によれば、
フォトマスクが一枚で、位置合わせが一度で実現可能な
ネガ型感光性樹脂の露光方法を提供することができる。
【0024】さらに、本発明によれば、従来装置の改造
を必要とせず、フォトマスク上の異物による像を解像さ
せないネガ型感光性樹脂の露光方法を提供することがで
きる。さらに、特に大きな面積の基板で、信頼度の高い
無欠陥性が求められるものに適するネガ型感光性樹脂の
露光方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るフォトマスクパターン
の平面図である。
【図2】一般的なパターンとマスク上に付着することが
想定される異物とを示したフォトマスクパターンの平面
図である。
【図3】本発明の一実施例に係るネガ型感光性樹脂の露
光方法における一度目の露光を示す要部断面図である。
【図4】図3のネガ型感光性樹脂の露光方法における二
度目の露光を示す要部断面図である。
【符号の説明】
1 フォトマスク 2 光透過部 4 異物 5,5−1,5−2 遮光部パターン 6 ネガ型感光性樹脂膜 7 光 8 基板 9,9A 露光部 10,10A 未露光部 11 未露光部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フォトマスクのパターンを基板上のネガ
    型感光性樹脂に転写するもので、前記フォトマスクと前
    記基板との相対位置を異ならせて複数回露光するフォト
    マスクパターンの形成方法において、 前記フォトマスク上に付着することが想定される異物の
    少なくとも最大投影長さ以上を、少なくとも一方向に所
    望の図柄を拡大したパターンを有することを特徴とする
    フォトマスクパターンの形成方法。
  2. 【請求項2】 フォトマスクのパターンを基板上のネガ
    型感光性樹脂に転写するもので、前記フォトマスクと前
    記基板との相対位置を異ならせて複数回露光するフォト
    マスクパターンの形成方法において、 ネガ型感光性樹脂の少なくとも解像限界以上の長さを、
    少なくとも一方向に所望の図柄を拡大したパターンを有
    することを特徴とするフォトマスクパターンの形成方
    法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のパターンを有するフォト
    マスクを用いて、フォトマスクと基板との位置合わせを
    行なったのち一度目の露光を行い、その後、前記フォト
    マスクを、該フォトマスク上に付着することが想定され
    る異物の少なくとも最大投影長さ以上を、少なくとも一
    方向にずらして二度目の露光を行うことを特徴とするネ
    ガ型感光性樹脂の露光方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のパターンを有するフォト
    マスクを用いて、フォトマスクと基板との位置合わせを
    行なったのち一度目の露光を行い、その後、前記フォト
    マスクを、ネガ型感光性樹脂の少なくとも解像限界以上
    の長さを、少なくとも一方向ずらして二度目の露光を行
    うことを特徴とするネガ型感光性樹脂の露光方法。
  5. 【請求項5】 請求項3または4記載のいずれかの露光
    方法によりネガ型感光性樹脂を形成し、このネガ型感光
    性樹脂をマスクにして基板にエッチングを施して作成し
    たことを特徴とする薄膜厚膜多層基板。
  6. 【請求項6】 請求項3または4記載のいずれかの露光
    方法によりネガ型感光性樹脂を形成し、このネガ型感光
    性樹脂をマスクにして基板にエッチングを施して作成し
    たことを特徴とするプリント回路基板。
  7. 【請求項7】 請求項3または4記載のいずれかの露光
    方法によりネガ型感光性樹脂を形成し、このネガ型感光
    性樹脂をマスクにして基板にエッチングを施して作成し
    たことを特徴とする半導体用基板。
  8. 【請求項8】 請求項3または4記載のいずれかの露光
    方法によりネガ型感光性樹脂を形成し、このネガ型感光
    性樹脂をマスクにして基板にエッチングを施して作成し
    たことを特徴とする液晶基板。
JP13454992A 1992-05-27 1992-05-27 フォトマスクパターンの形成方法およびネガ型感光性樹脂の露光方法ならびに基板 Pending JPH05335196A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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