JP2003131356A - ホトマスクの製造方法および描画装置 - Google Patents
ホトマスクの製造方法および描画装置Info
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- JP2003131356A JP2003131356A JP2001327118A JP2001327118A JP2003131356A JP 2003131356 A JP2003131356 A JP 2003131356A JP 2001327118 A JP2001327118 A JP 2001327118A JP 2001327118 A JP2001327118 A JP 2001327118A JP 2003131356 A JP2003131356 A JP 2003131356A
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70716—Stages
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
【課題】 レジストマスクのパターン描画を光で行うと
き、描画光がガラス基板を通してステージ上で反射し、
パターン描画精度が低下するという問題が本発明で解決
すべき課題である。 【解決手段】 上記従来のレジストマスクの製造方法の
課題を解決するために、レジストパターンの描画時に描
画光に対し反射防止されたステージ上にホトマスク基板
を載せて描画する。また描画装置のホトマスクを載せる
ステージを描画光に対し反射防止されたものとする。
き、描画光がガラス基板を通してステージ上で反射し、
パターン描画精度が低下するという問題が本発明で解決
すべき課題である。 【解決手段】 上記従来のレジストマスクの製造方法の
課題を解決するために、レジストパターンの描画時に描
画光に対し反射防止されたステージ上にホトマスク基板
を載せて描画する。また描画装置のホトマスクを載せる
ステージを描画光に対し反射防止されたものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィの時
に用いるホトマスクの製造方法及びその製造に用いる描
画装置に関し、特に、コストが安くて寸法精度の高いホ
トマスクの製造方法及びその製造に用いる描画装置に関
するものである。
に用いるホトマスクの製造方法及びその製造に用いる描
画装置に関し、特に、コストが安くて寸法精度の高いホ
トマスクの製造方法及びその製造に用いる描画装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路装置の製造においては、
微細パターンを半導体ウエハ上に転写する方法として、
リソグラフィ技術が用いられる。リソグラフィ技術にお
いては、主に投影露光装置が用いられる。投影露光装置
に装着したホトマスクのパターンを半導体ウエハ上に転
写してデバイスパターンを形成する。
微細パターンを半導体ウエハ上に転写する方法として、
リソグラフィ技術が用いられる。リソグラフィ技術にお
いては、主に投影露光装置が用いられる。投影露光装置
に装着したホトマスクのパターンを半導体ウエハ上に転
写してデバイスパターンを形成する。
【０００３】通常のホトマスクは、透明石英基板上に形
成されたクロム（Ｃｒ）等の金属遮光材あるいはＭｏＳ
ｉ， ＺｒＳｉＯ， ＳｉＮ等の無機膜減光材を加工し
て作製される。すなわち、通常のホトマスクは石英基板
上にクロム等の金属あるいは無機膜からなる遮光膜ある
いは減光膜が所望の形状で形成されて構成されている。
成されたクロム（Ｃｒ）等の金属遮光材あるいはＭｏＳ
ｉ， ＺｒＳｉＯ， ＳｉＮ等の無機膜減光材を加工し
て作製される。すなわち、通常のホトマスクは石英基板
上にクロム等の金属あるいは無機膜からなる遮光膜ある
いは減光膜が所望の形状で形成されて構成されている。
【０００４】近年、ＬＳＩの開発競争が進みデバイスデ
バッグを加速する必要から多数のホトマスクが必要とな
り、ホトマスクを低コストで作る必要性が高まった。ま
た、ホトマスクを短い作製期間（ＴＡＴ）で作製する必
要も高まった。特に少量多品種のシステムＬＳＩの需要
が高まっているため、この要求は強まっている。
バッグを加速する必要から多数のホトマスクが必要とな
り、ホトマスクを低コストで作る必要性が高まった。ま
た、ホトマスクを短い作製期間（ＴＡＴ）で作製する必
要も高まった。特に少量多品種のシステムＬＳＩの需要
が高まっているため、この要求は強まっている。
【０００５】ホトマスクの製造工程の簡略化および低コ
スト化を目的として、例えば特開平５−２１８９３０７
号公報においては、遮光膜をレジスト膜で形成する、い
わゆるレジストマスク法が開示されている。この方法
は、通常の電子線感応レジストや光感応レジストが短波
長の紫外光を遮光する性質を利用したものである。この
方法によれば遮光膜のエッチング工程やレジストの除去
工程が不要となり、ホトマスクのコスト低減、工程の簡
略化によるＴＡＴ（Ｔｕｒｎ Ａｒｏｕｎｄ Ｔｉｍ
ｅ）の短縮が可能である。
スト化を目的として、例えば特開平５−２１８９３０７
号公報においては、遮光膜をレジスト膜で形成する、い
わゆるレジストマスク法が開示されている。この方法
は、通常の電子線感応レジストや光感応レジストが短波
長の紫外光を遮光する性質を利用したものである。この
方法によれば遮光膜のエッチング工程やレジストの除去
工程が不要となり、ホトマスクのコスト低減、工程の簡
略化によるＴＡＴ（Ｔｕｒｎ Ａｒｏｕｎｄ Ｔｉｍ
ｅ）の短縮が可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】波長１９３ｎｍのＡｒ
Ｆエキシマレーザを光源に用いたＡｒＦリソグラフィ用
途など解像度の高いパターンの転写を目的にしたマスク
の描画には従来ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）を
用いていたため問題がなかったが、レジストマスクをよ
り安価なものとし、かつＴＡＴをさらに速くするために
は光による描画が必要となり、新たに下記に示す問題が
発生することを見いだした。
Ｆエキシマレーザを光源に用いたＡｒＦリソグラフィ用
途など解像度の高いパターンの転写を目的にしたマスク
の描画には従来ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）を
用いていたため問題がなかったが、レジストマスクをよ
り安価なものとし、かつＴＡＴをさらに速くするために
は光による描画が必要となり、新たに下記に示す問題が
発生することを見いだした。
【０００７】レジストマスクは従来のＣｒマスクと異な
りガラス基板上にＣｒが形成されていないため、ホトマ
スク上のレジストパターン描画光としてＥＢではなく光
を用いた場合、レジストパターン描画時に描画光がガラ
ス基板を透過し、ホトマスクステージで反射する。反射
光は散乱によるハレーションや多重干渉を引き起こし、
パターン描画寸法精度を低下させる。２ｍｍから１０ｍ
ｍ程度の厚いガラス基板を挟んでの多重干渉となるが、
一般に描画光は干渉性の高いレーザ光であるためガラス
基板表面に形成されたレジスト表面とステージ反射面と
の間で多重干渉が起り、レジストに吸収される露光量が
安定せず寸法精度が低下する。
りガラス基板上にＣｒが形成されていないため、ホトマ
スク上のレジストパターン描画光としてＥＢではなく光
を用いた場合、レジストパターン描画時に描画光がガラ
ス基板を透過し、ホトマスクステージで反射する。反射
光は散乱によるハレーションや多重干渉を引き起こし、
パターン描画寸法精度を低下させる。２ｍｍから１０ｍ
ｍ程度の厚いガラス基板を挟んでの多重干渉となるが、
一般に描画光は干渉性の高いレーザ光であるためガラス
基板表面に形成されたレジスト表面とステージ反射面と
の間で多重干渉が起り、レジストに吸収される露光量が
安定せず寸法精度が低下する。
【０００８】本願発明の目的は、パターン寸法精度が良
好なホトマスク（レジストマスク）の製造方法を提供す
ることにある。
好なホトマスク（レジストマスク）の製造方法を提供す
ることにある。
【０００９】また、本願発明の他の目的は、寸法精度が
良好なホトマスク（レジストマスク）用のパターン描画
装置を提供することにある。
良好なホトマスク（レジストマスク）用のパターン描画
装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本願発明においては、レ
ジストパターンの描画時に描画光に対し反射防止された
ステージ上にホトマスク基板を載せて描画する。また描
画装置のホトマスクを載せるステージを描画光に対し反
射防止された構成とする。
ジストパターンの描画時に描画光に対し反射防止された
ステージ上にホトマスク基板を載せて描画する。また描
画装置のホトマスクを載せるステージを描画光に対し反
射防止された構成とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本願発明を詳細に説明する前に、
本願における用語の意味を説明すると次の通りである。 １．「減光領域」、「減光膜」、「減光パターン」と言
うときは、その領域に照射される露光光のうち、２５％
未満を透過させる光学特性を有することを示す。一般に
１５％未満のものが使われる。「遮光領域」、「遮光
膜」、「遮光パターン」と言うときは、その領域に照射
される露光光のうち、２％未満を透過させる光学特性を
有することを示す。一般に１％以下のものが使われる。
一方、「透明」、「透明膜」と言うときは、その領域に
照射される露光光のうち、６０％以上を透過させる光学
特性を有することを示す。一般に９０％以上のものが使
用される。なお、本願明細書での光は、主に可視光〜１
００ｎｍの範囲のエネルギー線を指す。 ２．「レジストパターン」は、感光性の有機膜をホトリ
ソグラフィの手法により、パターニングした膜パターン
を言う。なお、このパターンには当該部分に関して全く
開口のない単なるレジスト膜を含む。感光性の有機膜と
しては有機物のみで構成されるものに加え、Ｓｉ等の無
機物を含有しているものも含む。本発明で製造するホト
マスクの断面構造を図２に示す。ガラス基板１１上にレ
ジストパターン１００が形成された構造である。図１は
本ホトマスクを製造する際の描画装置の構成を示す。
Ｘ， Ｙ， Ｚ方向に動かすことが出来る金属ステージ
１３上にガラスステージ１２が載っており、さらにその
ガラスステージ１２の上に、ガラス基板１１上にレジス
ト１０の塗布されたホトマスクブランクスを載せる。こ
こでガラス基板１１をガラスステージ１２および金属ス
テージ１３内に形成された細孔を通して真空吸着する。
なお、ここではガラスステージ材料として熱膨張係数の
小さな石英ガラスを用いた。また金属ステージ材料とし
てはステンを用いたが、熱膨張の影響を小さくするため
セラミックスを用いることも出来る。レーザ１５から射
出されるレーザ光１６はレンズ１７を通しコリメートさ
れてビームスプリッタ１８に導かれる。ビームスプリッ
タ１８はアレー状構造になっていて入射してきたレーザ
ビームを３２本のビームに分波する。分波されたレーザ
ビームは音響光学素子１９に導かれ、ビームのオンオフ
操作が行われる。すなわち描画するビームをオンし、暗
部とすべきビームはオフする。音響光学素子１９を通し
てきたレーザビームはレンズ２０で集光されポリゴンミ
ラー２１にあたり、ポリゴンミラーからの反射光はレン
ズ２２でレジスト１０に照射される。ここで、ガラスス
テージの表面２４を黒化処理した。黒化処理として、こ
こでは黒色塗料を塗布したが、カーボン層をＣＶＤで形
成してもよい。但し、ガラス基板１１の接触により剥が
れ、異物欠陥を生じさせないようにハードコートにする
必要がある。もう一つの方法としては金属ステージ１３
の表面２３を黒化処理する方法がある。黒化処理の方法
は黒色塗料をコートする方法、カーボンを被着する方
法、及び極めて多くの微小突起を形成するいわゆる植毛
法などがある。金属ステージ表面を黒化処理する方法は
ガラス基板との接触により黒化処理物が剥がれ異物とな
ることがないため、異物欠陥が発生しにくいという特長
がある。黒化処理により、描画光であるレーザビーム１
６のステージからの反射率を５％以下にすると描画パタ
ーンの寸法精度が高まった。具体的にはマスク上０．５
２μｍの配線パターン寸法が、従来法ではステージから
の光反射の影響で０．１２μｍの振れ幅で寸法が変動し
ていたが、本方法により０．０８μｍの振れ幅に低減し
た。このように寸法バラツキが２／３に低減した。
本願における用語の意味を説明すると次の通りである。 １．「減光領域」、「減光膜」、「減光パターン」と言
うときは、その領域に照射される露光光のうち、２５％
未満を透過させる光学特性を有することを示す。一般に
１５％未満のものが使われる。「遮光領域」、「遮光
膜」、「遮光パターン」と言うときは、その領域に照射
される露光光のうち、２％未満を透過させる光学特性を
有することを示す。一般に１％以下のものが使われる。
一方、「透明」、「透明膜」と言うときは、その領域に
照射される露光光のうち、６０％以上を透過させる光学
特性を有することを示す。一般に９０％以上のものが使
用される。なお、本願明細書での光は、主に可視光〜１
００ｎｍの範囲のエネルギー線を指す。 ２．「レジストパターン」は、感光性の有機膜をホトリ
ソグラフィの手法により、パターニングした膜パターン
を言う。なお、このパターンには当該部分に関して全く
開口のない単なるレジスト膜を含む。感光性の有機膜と
しては有機物のみで構成されるものに加え、Ｓｉ等の無
機物を含有しているものも含む。本発明で製造するホト
マスクの断面構造を図２に示す。ガラス基板１１上にレ
ジストパターン１００が形成された構造である。図１は
本ホトマスクを製造する際の描画装置の構成を示す。
Ｘ， Ｙ， Ｚ方向に動かすことが出来る金属ステージ
１３上にガラスステージ１２が載っており、さらにその
ガラスステージ１２の上に、ガラス基板１１上にレジス
ト１０の塗布されたホトマスクブランクスを載せる。こ
こでガラス基板１１をガラスステージ１２および金属ス
テージ１３内に形成された細孔を通して真空吸着する。
なお、ここではガラスステージ材料として熱膨張係数の
小さな石英ガラスを用いた。また金属ステージ材料とし
てはステンを用いたが、熱膨張の影響を小さくするため
セラミックスを用いることも出来る。レーザ１５から射
出されるレーザ光１６はレンズ１７を通しコリメートさ
れてビームスプリッタ１８に導かれる。ビームスプリッ
タ１８はアレー状構造になっていて入射してきたレーザ
ビームを３２本のビームに分波する。分波されたレーザ
ビームは音響光学素子１９に導かれ、ビームのオンオフ
操作が行われる。すなわち描画するビームをオンし、暗
部とすべきビームはオフする。音響光学素子１９を通し
てきたレーザビームはレンズ２０で集光されポリゴンミ
ラー２１にあたり、ポリゴンミラーからの反射光はレン
ズ２２でレジスト１０に照射される。ここで、ガラスス
テージの表面２４を黒化処理した。黒化処理として、こ
こでは黒色塗料を塗布したが、カーボン層をＣＶＤで形
成してもよい。但し、ガラス基板１１の接触により剥が
れ、異物欠陥を生じさせないようにハードコートにする
必要がある。もう一つの方法としては金属ステージ１３
の表面２３を黒化処理する方法がある。黒化処理の方法
は黒色塗料をコートする方法、カーボンを被着する方
法、及び極めて多くの微小突起を形成するいわゆる植毛
法などがある。金属ステージ表面を黒化処理する方法は
ガラス基板との接触により黒化処理物が剥がれ異物とな
ることがないため、異物欠陥が発生しにくいという特長
がある。黒化処理により、描画光であるレーザビーム１
６のステージからの反射率を５％以下にすると描画パタ
ーンの寸法精度が高まった。具体的にはマスク上０．５
２μｍの配線パターン寸法が、従来法ではステージから
の光反射の影響で０．１２μｍの振れ幅で寸法が変動し
ていたが、本方法により０．０８μｍの振れ幅に低減し
た。このように寸法バラツキが２／３に低減した。
【００１２】
【発明の効果】本願によって、製造されるホトマスク
（レジストマスク）のパターン寸法精度が向上する。
（レジストマスク）のパターン寸法精度が向上する。
【図１】本発明の描画装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明によって製造されるホトマスクの断面を
示す断面図である。
示す断面図である。
１０…レジスト， １１…ガラス基板， １２…ガラス
ステージ， １３…金属ステージ， １４…真空吸着用
孔， １５…レーザ， １６…レーザ光， １７…レン
ズ， １８…ビームスプリッタ， １９…音響光学素
子， ２０…レンズ， ２１…ポリゴンミラー， ２２
…レンズ， ２３…金属表面， ２４…ガラス表面，
１００…レジストパターン。
ステージ， １３…金属ステージ， １４…真空吸着用
孔， １５…レーザ， １６…レーザ光， １７…レン
ズ， １８…ビームスプリッタ， １９…音響光学素
子， ２０…レンズ， ２１…ポリゴンミラー， ２２
…レンズ， ２３…金属表面， ２４…ガラス表面，
１００…レジストパターン。
Claims (2)
- 【請求項１】透明基板上にレジストからなる減光体パタ
ーンが形成されたホトマスクの製造方法において、該レ
ジストパターンの描画には光を用い、かつ該レジストパ
ターンの描画時に描画光に対し反射防止されたステージ
上にホトマスク基板を載せて描画することを特徴とする
ホトマスクの製造方法。 - 【請求項２】透明基板上にレジストからなる減光体パタ
ーンが形成されたホトマスクの製造に用いる描画装置に
おいて、該描画には光を用い、かつ上記透明基板を載せ
るステージの上記描画光に対する反射面上に反射を押さ
える反射防止処理が施されていることを特徴とした描画
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327118A JP2003131356A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | ホトマスクの製造方法および描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327118A JP2003131356A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | ホトマスクの製造方法および描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003131356A true JP2003131356A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19143387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001327118A Pending JP2003131356A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | ホトマスクの製造方法および描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003131356A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005062512A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Sony Corp | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| CN105874365A (zh) * | 2014-01-15 | 2016-08-17 | 大日本印刷株式会社 | 偏振元件、偏振元件的制造方法、光取向装置及偏振元件的组装方法 |
| CN110091648A (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | 清华大学 | 一种掩模图案绘制装置及绘制方法 |
-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001327118A patent/JP2003131356A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005062512A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Sony Corp | 液晶表示装置およびその製造方法 |
| CN105874365A (zh) * | 2014-01-15 | 2016-08-17 | 大日本印刷株式会社 | 偏振元件、偏振元件的制造方法、光取向装置及偏振元件的组装方法 |
| JPWO2015108075A1 (ja) * | 2014-01-15 | 2017-03-23 | 大日本印刷株式会社 | 偏光子、偏光子の製造方法、光配向装置および偏光子の装着方法 |
| CN110091648A (zh) * | 2018-01-29 | 2019-08-06 | 清华大学 | 一种掩模图案绘制装置及绘制方法 |
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