JP2006208429A

JP2006208429A - 両面マスクの作成方法

Info

Publication number: JP2006208429A
Application number: JP2005016413A
Authority: JP
Inventors: Jotaro Suzuki; 丈太郎鈴木
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-01-25
Filing date: 2005-01-25
Publication date: 2006-08-10

Abstract

【課題】透明基板の表裏両面にパターンを有する両面マスクの作成において、上面のパターンと下面のパターンの配置位置を高い精度で重ね合わせることを可能にする両面マスクの作成方法を提供する。
【解決手段】透明基板の下面の転写有効領域内に遮光層からなるメインパターンと転写有効領域外にアライメントマークを形成する工程と、上面の転写有効領域に遮光層を形成後、全面にレジスト層を形成する工程と、上面からレジスト層と透明基板を通して、透明基板の下面に形成されたアライメントマークを視認し、該アライメントマークの座標を測定し、前記下面のアライメントマークの座標を基準座標とすることでメインパターンのアライメントを調整しながら、他方の面（上面）のレジスト層にメインパターンを描画する工程と、を少なくとも含む工程からなる両面マスクの作成方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、表裏両面にパターンを有するフォトマスク（いわゆる両面マスク）の作成方法に係るものであり、詳しくは、下面パターンの配置位置に対して上面パターンを高精度に重ね合わせて形成することを可能とする両面マスクの作成方法に関する。

図４は、従来の両面マスクの製造工程の一例を説明する側断面図である。図４に示すように、図４（ａ）の工程では、両面マスクの下面に遮光用金属膜のメインパターン４５を形成する。次に、図４（ｂ）の工程では、上面に遮光用金属膜層の上面遮光層４３と上面レジスト層４４を積層し形成する。次に、図４（ｃ）の工程では、上面レジスト層４４にアライメントマーク４６’を描画する。次に、図４（ｄ）の工程では、上面に遮光用金属膜のアライメントマークを形成する。次に、前記下面及び上面のパターンの位置を測定し、その測定結果から両面のパターンの重ね位置の精度を算出し、その重ね合わせのずれ量を算出する。次に、図４（ｅ）の工程では、上面のメインパターンを露光描画する。該露光描画時には、上面に形成されたアライメントマークの座標を基準にして、前記ずれ量のセントラリティやローテーションなどの重ね合わせ成分を補正して、アライメント調整を行なう。

さらに詳しく述べると、下面と上面の重ねずれがない両面マスクを作成するために、予め上面のアライメントマークと下面のメインパターンのセントラリティやローテーションを各々測定し、その結果から重ねずれ量を算出して、上面のアライメントマークでアライメント調整した結果にそのずれ分を補正して上面のメインパターンを描画することで、両面マスクを作成する（特許文献１参照）。

しかし、下面のメインパターンと上面のアライメントマークを個別に測定し、その測定値から重ねずれ量を算出するため、測定誤差により、下面のメインパターンと上面のメインパターンに重ねずれが発生するために、高い精度で重ね合わせることができなかった。

以下に公知文献を記す。
特開２００４−１４５１７４号公報

本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたもので、上面のパターンと下面のパターンを高い精度で重ね合わせることを可能にする両面マスクの作成方法を提供することを課題とする。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、本発明の請求項１に係る発明は、表裏両面にパターンを有するフォトマスク（いわゆる両面マスク）の作成において、透明基板の一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを、透明基板の他方の面（上面）から視認し、該アライメントマークの座標を測定し、該アライメントマークの座標を基準座標とすることで、透明基板の他方の面（上面）のパターンのアライメントを調整する処理を、透明基板の他方の面（上面）にパターンを描画する工程中に含むことを特徴とする両面マスクの作成方法である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の両面マスクの作成方法において、その製造工程が下記の工程からなることを特徴とする両面マスクの作成方法である。（ａ）透明基板の一方の面（下面）に遮光層を形成し、リソグラフィー手法により、転写有効領域内に該遮光層からなるメインパターンと、転写有効範囲外に該遮光層からなるアライメントマークを形成する工程。
（ｂ）透明基板の他方の面（上面）の転写有効配置領域に遮光層を形成する工程。
（ｃ）透明基板の他方の面（上面）の全面にレジスト層を形成する工程。
（ｄ）透明基板の他方の面（上面）からレジスト層と透明基板を通して、透明基板の一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを視認し、該アライメントマークの座標を測定し、前記一方の面（下面）のアライメントマークの座標を基準座標とすることでメインパターンのアライメントを調整して、他方の面（上面）のレジスト層にメインパターンを描画する工程。
（ｅ）リソグラフィー手法により、他方の面（上面）の遮光層にメインパターンを形成して、上面の遮光層からなるメインパターンを形成する工程。

また、本発明の請求項３に係る発明は、請求項１に記載の両面マスクの作成方法において、その製造工程が下記の工程からなることを特徴とする両面マスクの作成方法である。（ａ）透明基板の一方の面（下面）に遮光層を形成し、リソグラフィー手法により、転写有効領域内に該遮光層からなるメインパターンと、転写有効領域外に該遮光層からなるアライメントマークと該アライメントマークが存在する箇所を除く領域に設けられた遮光域を形成する工程。
（ｂ）透明基板の他方の面（上面）に、一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを他方の面（上面）から認識するために必要な領域を除く全面に遮光層を形成する工程。
（ｃ）透明基板の他方の面（上面）の全面にレジスト層を形成する工程。
（ｄ）透明基板の他方の面（上面）からレジスト層と透明基板を通して、透明基板の一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを視認し、該アライメントマークの座標を測定し、前記一方の面（下面）のアライメントマークの座標を基準座標とすることでメインパターンのアライメントを調整して、他方の面（上面）のレジスト層にメインパターンと遮光域を描画する工程。
（ｅ）リソグラフィー手法により、他方の面（上面）の遮光層にメインパターンと遮光域を形成して、上面の遮光層からなるメインパターンと遮光域を形成する工程。

すなわち、請求項１の発明乃至請求項３の発明の両面マスクの作成方法によれば、上面のパターンの形成においては、下面にアライメントマークが形成された透明基板を用いて、上面から透明基板を透過し、前記下面のアライメントマークを読み取って、該前記下面のアライメントマークの読み取り座標位置を基準点としてアライメントをとり、上面のパターンを描画することにより、上面のパターンと下面のパターンを高い精度で重ね合わせることができる。

本発明の両面マスクの作成方法によれば、両面マスクの上面と下面のパターンが精度よく重ね合わされた両面マスクを作成することができる。

図１は、本発明の請求項２に係る両面マスクの作成方法における工程の一例を示す図である。

工程（ａ）では、透明基板１１の下面遮光層１２に、転写有効領域内に下面メインパターン１５と、転写有効領域外にアライメントマーク１６を形成する。工程（ｂ）では、上
面に遮光用金属膜層の上面遮光層１３を積層し形成する。上面遮光層１３は、転写有効領域５０に形成する。上面遮光層１３の形成領域が下面のアライメントマーク配置領域６０を除くことにより、下面のアライメントマーク配置領域の上面には上面遮光層が形成されないようにする。

次に、工程（ｃ）では、上面に、レジストをコートし、上面レジスト層１４を形成する。

次に、工程（ｄ）では、上面遮光層のない部分からレジスト、透明基板を通して、下面アライメントマーク１６をレーザー光で反射させ、その画像をＣＣＤカメラで視認して座標を測定する。次に、下面アライメントマーク１６の座標測定値から、該座標測定値を基準点とし、アライメント調整を実施し、上面メインパターンを描画し、上面メインパターン１７’を形成する。当該工程のアライメント調整は、上面側より、下面アライメントマーク１６の座標測定をするため、該測定位置が上面の基準点となり、該基準点の位置を原点として上面メインパターン１７の位置座標が補正され、より大幅に重ね合わせ精度が改善される。

最後に、工程（ｅ）では、現像、エッチング、レジスト層の剥離を施し、本発明の両面マスクが完成する。

図２は、本発明の請求項３に係る両面マスクの作成方法における工程の一例を示す図である。

工程（ａ）では、透明基板２１の下面遮光層２２に、転写有効領域内に下面メインパターン２５と、転写有効領域外にアライメントマーク２６と該アライメントマークが存在する箇所を除く領域に遮光域９０を形成する。工程（ｂ）では、上面に遮光用金属膜層の上面遮光層２３を積層し形成する。上面遮光層２３は、下面のアライメントマークを上面から認識するために必要な範囲をマスキングすることにより形成し、下面のアライメントマーク配置領域の上面には上面遮光層が形成されないようにする。

次に、工程（ｃ）では、上面に、レジストをコートし、上面レジスト層２４を形成する。

次に、工程（ｄ）では、上面の遮光層のない部分からレジスト、透明基板を通して、下面のアライメントマーク２６をレーザー光で反射させ、その画像をＣＣＤカメラで視認して座標を測定する。次に、下面アライメントマーク２６の座標測定値から、該座標測定値を基準点とし、アライメント調整を実施し、上面のメインパターンを描画し、上面メインパターン２７’を形成する。当該工程のアライメント調整は、上面側より、下面アライメントマーク２６の座標測定をするため、該測定位置が上面の基準点となり、該基準点の位置を原点として上面のメインパターン２７の位置座標が補正され、より大幅に重ね合わせ精度が改善される。

また、本発明の両面マスクの作成方法に係る製造工程において透明基板の下面に形成されたアライメントマークを視認する方法を説明する。図３は、本発明において下面に形成されたアライメントマークを用いてアライメント調整を実施する方法を説明する図である。すなわち、下面に焦点を合わせたレーザー光の反射像をＣＣＤカメラで視認することにより行なわれる。

レーザー光による下面アライメントマーク３６の画像をＣＣＤカメラで視認し、その位置を測定する方法は、
（ａ）座標測定装置を用いて、上面遮光層３３のない部分からレーザー光を照射し、透明基板３１の下面に焦点を合わせる工程と、
（ｂ）下面アライメントマーク３６をレーザー光で反射させ画像を視認する工程と、
（ｃ）前記装置の測定座標系を用いて、下面アライメントマーク３６の画像位置を計測し、その座標を測定する工程よりなる方法である。

下面には、予め遮光層からなる下面アライメントマーク３６が形成されている。ＣＣＤカメラの画像のコントラストからアライメントマークのエッジの位置を測定し、下面アライメントマーク３６の設計データにおける設計上の位置座標とアライメントマーク３６の実際の測定位置を比較してずれを算出し、このずれがなくなるように、スケール、直行度、回転成分等の測定座標系の補正、及び設計上の位置座標へのオフセットなどのアライメント補正を行なった後、上面レジスト層３４に上面メインパターンを描画し、上面メインパターンを形成する。

本発明の請求項２に係る両面マスクの製造工程を示す図である。本発明の請求項３に係る両面マスクの製造工程を示す図である。本発明の両面マスクの製造工程において透明基板の下面に形成されたアライメントマークを視認する方法を示す図である。従来の両面マスクの製造工程を示す図である。

符号の説明

１１、２１、３１、４１…透明基板
１２、２２、３２、４２…下面遮光層
１３、２３、３３、４３…上面遮光層
１４、２４、３４、４４…上面レジスト層
１５、２５、３５、４５…下面メインパターン
１６、２６、３６…下面アライメントマーク
４６、４６’…上面アライメントマーク
１７、１７’、２７、２７’、４７、４７’…上面メインパターン
５０…転写有効領域
６０…アライメントマーク配置領域
９０…遮光域

Claims

表裏両面にパターンを有するフォトマスク（いわゆる両面マスク）の作成において、透明基板の一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを、透明基板の他方の面（上面）から視認し、該アライメントマークの座標を測定し、該アライメントマークの座標を基準座標とすることで、透明基板の他方の面（上面）のパターンのアライメントを調整する処理を、透明基板の他方の面（上面）にパターンを描画する工程中に含むことを特徴とする両面マスクの作成方法。
請求項１に記載の両面マスクの作成方法において、その製造工程が下記の工程からなることを特徴とする両面マスクの作成方法。
（ａ）透明基板の一方の面（下面）に遮光層を形成し、リソグラフィー手法により、転写有効領域内に該遮光層からなるメインパターンと、転写有効領域外に該遮光層からなるアライメントマークを形成する工程。
（ｂ）透明基板の他方の面（上面）の転写有効領域に遮光層を形成する工程。
（ｃ）透明基板の他方の面（上面）の全面にレジスト層を形成する工程。
（ｄ）透明基板の他方の面（上面）からレジスト層と透明基板を通して、透明基板の一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを視認し、該アライメントマークの座標を測定し、前記一方の面（下面）のアライメントマークの座標を基準座標とすることでメインパターンのアライメントを調整して、他方の面（上面）のレジスト層にメインパターンを描画する工程。
（ｅ）リソグラフィー手法により、他方の面（上面）の遮光層にメインパターンを形成して、上面の遮光層からなるメインパターンを形成する工程。
請求項１に記載の両面マスクの作成方法において、その製造工程が下記の工程からなることを特徴とする両面マスクの作成方法。
（ａ）透明基板の一方の面（下面）に遮光層を形成し、リソグラフィー手法により、転写有効領域内に該遮光層からなるメインパターンと、転写有効領域外に該遮光層からなるアライメントマークと該アライメントマークが存在する箇所を除く領域に設けられた遮光域を形成する工程。
（ｂ）透明基板の他方の面（上面）に、一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを他方の面（上面）から認識するために必要な領域を除く全面に遮光層を形成する工程。
（ｃ）透明基板の他方の面（上面）の全面にレジスト層を形成する工程。
（ｄ）透明基板の他方の面（上面）からレジスト層と透明基板を通して、透明基板の一方の面（下面）に形成されたアライメントマークを視認し、該アライメントマークの座標を測定し、前記一方の面（下面）のアライメントマークの座標を基準座標とすることでメインパターンのアライメントを調整して、他方の面（上面）のレジスト層にメインパターンと遮光域を描画する工程。
（ｅ）リソグラフィー手法により、他方の面（上面）の遮光層にメインパターンと遮光域を形成して、上面の遮光層からなるメインパターンと遮光域を形成する工程。