JPH0561180A - Photomask and pattern forming method by using this photomask - Google Patents
Photomask and pattern forming method by using this photomaskInfo
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、投影露光法で使用す
るホトマスク及びこれを用いたパターン形成方法に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photomask used in a projection exposure method and a pattern forming method using the photomask.
【０００２】[0002]
【従来の技術】投影露光法によるホトリソグラフィ技術
の分野においても、半導体装置の高集積化に対応できる
技術が種々提案されている。2. Description of the Related Art Various techniques have been proposed in the field of photolithography using a projection exposure method, which can deal with high integration of semiconductor devices.
【０００３】例えば文献ａ（アイイーイーイー トラン
ザクション エレクトロン デバイス（ＩＥＥＥ Ｔｒ
ａｎ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ，Ｖｏｌ．ＥＤ
−２９（１９８２），ｐ．１８２８）には、位相シフト
法と称される技術が開示されている。この技術は、ホト
マスクの遮光部及び光透過部と対向するレジスト部分各
々での光コントラストを上げるためにホトマスクに露光
光の位相をずらすための薄膜（シフタ）を部分的に設け
投影露光法の解像力を向上させる技術である。特公昭６
２ー５９２９６号公報には、この位相シフト法をライン
アンドスペスパターン用のホトマスクに適用した例が開
示されている。For example, reference document a (IEE transaction electron device (IEEE Tr
an. Electron Device, Vol. ED
-29 (1982), p. 1828) discloses a technique called a phase shift method. In this technique, a thin film (shifter) for shifting the phase of the exposure light is partially provided on the photomask in order to increase the optical contrast at each of the resist portions facing the light-shielding portion and the light-transmitting portion of the photomask. Is a technology to improve. Tokusho Sho 6
JP-A 2-59296 discloses an example in which this phase shift method is applied to a photomask for a line and space pattern.
【０００４】また、この出願の出願人に係る文献ｂ（応
用物理学会（１９９０．９．２７）講演番号２７ｐ−Ｚ
Ｇ−３）には、位相シフト法を微細な孤立パターン形成
に適用した例が開示されている。具体的には、位相シフ
ト法用のシフタのエッジラインが光の干渉効果により遮
光部として機能することに着目しこのエッジラインと対
向するレジスト部分に非常に細い未露光部を形成する技
術であった。例えば現在のＬＳＩ製造に用いられている
通常のクロムマスクを用いｉ線ステッパで露光した場合
０．３〜０．４μｍのパターン形成が限界であるのに対
し、文献ｃに開示の技術ではポジ型レジストにあっては
幅０．１５μｍ程度の島状パターンが安定に形成でき、
ネガ型レジストにあっては幅０．１５μｍの溝状パター
ンが安定に形成できた。さらに、これら島状及び溝状パ
ターンの幅は露光量を変えることによっても制御できる
という利点が得られた。[0004] Further, reference b relating to the applicant of this application (Lecture No. 27p-Z of the Japan Society of Applied Physics (1990.9.27)).
G-3) discloses an example in which the phase shift method is applied to the formation of a fine isolated pattern. Specifically, it is a technique of forming a very thin unexposed portion in a resist portion facing the edge line by paying attention to that the edge line of the shifter for the phase shift method functions as a light shielding portion due to the light interference effect. It was For example, the pattern formation of 0.3 to 0.4 μm is the limit when exposed with an i-line stepper using an ordinary chrome mask used in the current LSI manufacturing, whereas the technique disclosed in Document c is positive type. In the resist, an island pattern with a width of about 0.15 μm can be stably formed,
With the negative resist, a groove pattern having a width of 0.15 μm could be stably formed. Furthermore, the width of these island-shaped and groove-shaped patterns can be controlled by changing the exposure amount.
【０００５】また、この出願の出願人に係る文献ｃ（ジ
ャパニーズ ジャーナルオブ アプライド フィジック
ス（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐ
ｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ），Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．１
０，（１０．１９８９），ｐｐ．２０５３−２０５７）
には、ＬＭＲ−ＵＶと称されるネガ型レジストを投影露
光法により露光しレジストパターンを得る技術が開示さ
れている。この技術によれば、開口数０．４２のｉ線ス
テッパでホールパターンを形成した場合、開口寸法が
０．３５μｍまで、断面がオーバハング形状で然もこの
形状が良好なホールパターンが得られるという。この技
術は、ＧａＡｓ半導体装置、表面弾性波素子などリフト
オフ法が多用される素子作製に有用であるという。な
お、ＬＭＲ−ＵＶレジストは、ノボラック樹脂のナフト
キノンジアジドスルホン酸エステルから成るネガ型レジ
ストでありｉ線に対する吸光係数が３．８μｍ-1と従来
のものに比べ大きいレジストである。冨士薬品工業
（株）より商品名ＦＳＭＲとして市販されている。[0005] In addition, a document c (Japanese Journal of Applied Physics) relating to the applicant of this application.
Lied Physics), Vol. 28, No. 1
0, (10.1989), pp. 2053-2057)
Discloses a technique of obtaining a resist pattern by exposing a negative resist called LMR-UV by a projection exposure method. According to this technique, when a hole pattern is formed by an i-line stepper having a numerical aperture of 0.42, it is possible to obtain a hole pattern in which the opening size is up to 0.35 μm and the cross-section has an overhang shape and the shape is still good. It is said that this technique is useful for manufacturing elements such as GaAs semiconductor devices and surface acoustic wave elements, which are often used for the lift-off method. The LMR-UV resist is a negative resist composed of naphthoquinone diazide sulfonic acid ester of novolac resin and has an absorption coefficient for i-ray of 3.8 μm −1 , which is larger than the conventional resist. It is marketed by Fuji Pharmaceutical Co., Ltd. under the trade name FSMR.
【０００６】文献ｃの技術の応用例として、例えばＧａ
Ａｓを用いた高電子移動度トランジスタ（以下、ＨＥＭ
Ｔと略称する。）であってリセス構造を有するＨＥＭＴ
の作製技術がある。図１３（Ａ）及び（Ｂ）と図１４
（Ａ）及び（Ｂ）とはその説明に供する工程図である。
何れの図も素子断面図によって示してある。As an application example of the technique of document c, for example, Ga
High electron mobility transistor using As (hereinafter, HEM
It is abbreviated as T. And a HEMT having a recess structure
There is a manufacturing technology. 13A and 13B and FIG.
(A) and (B) are process drawings used for the description.
Both figures are shown by element cross-sectional views.
【０００７】この作製方法によれば、先ず、ＧａＡｓ基
板１１上に断面がオーバーハング状の開口部１３ａを有
するレジストパターン１３が形成される（図１３
（Ａ））。次に、このレジストパターン１３がマスクと
され好適なエッチング手段によってＧａＡｓ基板１１に
リセス１５が形成される（図１３（Ｂ））。次に、この
試料全面上に異方性の強い成膜技術によりゲート電極形
成材１７が形成される（図１４（Ａ））。リセス１５に
はその、開口部１３ａの開口口と対向する部分にのみゲ
ート電極形成材１７が形成される。次に、リフトオフ法
によりゲート電極形成材１７の不要部分が除去されリセ
ス１５内の所定位置にゲート電極１７ａが形成される
（図１４（Ｂ））。According to this manufacturing method, first, the resist pattern 13 having the opening 13a having an overhang-shaped cross section is formed on the GaAs substrate 11 (FIG. 13).
(A)). Next, using the resist pattern 13 as a mask, a recess 15 is formed in the GaAs substrate 11 by a suitable etching means (FIG. 13 (B)). Next, the gate electrode forming material 17 is formed on the entire surface of the sample by a film forming technique having a strong anisotropy (FIG. 14A). In the recess 15, the gate electrode forming material 17 is formed only in the portion facing the opening of the opening 13a. Then, unnecessary portions of the gate electrode forming material 17 are removed by the lift-off method, and the gate electrode 17a is formed at a predetermined position in the recess 15 (FIG. 14B).
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
いずれの技術においてもレジストパタン１３の開口部１
３ａ（図１３（Ａ）参照）のオーバーハング形状を非対
称にすることができないという問題点があった。このた
め、ゲート電極１７ａ及びソース領域間の距離Ｘ１（図
１４（Ｂ）参照）と、ゲート電極１７ａ及びドレイン領
域間の距離Ｘ２とは、ほぼ等しい状態で形成されてしま
い、オフセットゲート（Ｘ１≠Ｘ２の構成のゲート）を
簡易に形成することができなかった。オフセットゲート
を得るため基板を傾けてゲート電極形成材の入射方向を
偏らせる等の工夫もなされているがこれは容易ではな
い。However, in any of the conventional techniques, the opening 1 of the resist pattern 13 is formed.
There is a problem that the overhang shape of 3a (see FIG. 13A) cannot be made asymmetric. Therefore, the distance X1 between the gate electrode 17a and the source region (see FIG. 14B) and the distance X2 between the gate electrode 17a and the drain region are formed in substantially the same state, and the offset gate (X1 ≠ It was not possible to easily form a gate having a structure of X2). In order to obtain an offset gate, the substrate is tilted to deviate the incident direction of the gate electrode forming material, but this is not easy.
【０００９】この発明はこのような点に鑑みなされたも
のであり従ってこの発明の目的は、断面がオーバーハン
グ形状のレジストパタンの当該オーバーハング形状を非
対称なものとできるホトマスク及びこれを用いたパター
ン形成方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a photomask capable of making the overhang shape of a resist pattern having a cross section having an overhang shape asymmetric, and a pattern using the same. It is to provide a forming method.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、この出願の第一発明によれば、光透過性を有する基
板の一部に遮光部を具えるホトマスクにおいて、光透過
性を有する基板の遮光部の周囲の所定部分に、露光光の
透過率が前記遮光部の透過率より大きくかつ前記基板の
前記該遮光部を設けていない部分の透過率より小さい減
光部を、具えたことを特徴とする。In order to achieve this object, according to the first invention of this application, a photomask having a light-shielding portion on a part of a light-transmitting substrate has a light-transmitting property. A predetermined portion around the light-shielding portion of the substrate is provided with a light-reducing portion having a transmittance of exposure light higher than that of the light-shielding portion and lower than that of a portion of the substrate where the light-shielding portion is not provided. It is characterized by
【００１１】ここで、この第一発明でいう所定部分と
は、例えば断面がオーバーハング状の開口部を有しかつ
その形状が非対称なレジストパタン（図１３参照）を形
成するためのホトマスクの例でいえば、ホトマスクの遮
光部の周囲の、レジストでのオーバーハングの食い込み
を大きくしたい側部分ということになる。また減光部の
透過率をどの程度とするかはオーバーハングの食い込み
をどの程度にするかに応じて決定すれば良い。Here, the predetermined portion in the first invention is, for example, a photomask for forming a resist pattern (see FIG. 13) having an opening whose cross section has an overhang shape and whose shape is asymmetric. In other words, it is the side portion around the light-shielding portion of the photomask where it is desired to increase the overhang of the resist. The degree of transmittance of the light-reducing portion may be determined according to the degree of biting of the overhang.
【００１２】なお、この第一発明の実施に当たり、前述
の遮光部は、例えば一般のホトマスクで使用されている
クロム膜などの遮光膜で構成しても良く、若しくは、既
に説明した位相シフト法のシフタのエッジ部で構成して
も良く、または、シフタのエッジ部及び遮光膜双方で構
成しても良い。In implementing the first invention, the above-mentioned light-shielding portion may be formed of a light-shielding film such as a chromium film used in a general photomask, or the phase shift method described above may be used. It may be configured by the edge portion of the shifter, or may be configured by both the edge portion of the shifter and the light shielding film.
【００１３】また、前述の減光部は、露光光を目的通り
減衰できればその構成は問わない。しかし、例えば、個
別遮光膜パターンを投影露光光学系の解像限界以下のピ
ッチで配列したパターンで構成するのが好適である。そ
の場合は、個別遮光膜パターンを、前述の遮光部のエッ
ジライン沿う方向に配列するか、または、前述の遮光部
のエッジラインに平行に配列するのが好適である。個別
遮光膜パターンの長さ及び又は本数によって減光部の面
積を容易に規定できるからである。また、個別遮光膜パ
ターンの幅及びまたは配列ピッチによって減光の程度を
制御できるからである。The above-mentioned dimming unit may have any configuration as long as it can attenuate the exposure light as intended. However, for example, it is preferable that the individual light-shielding film patterns are arranged at a pitch equal to or less than the resolution limit of the projection exposure optical system. In that case, it is preferable to arrange the individual light-shielding film patterns in a direction along the edge line of the light-shielding portion or in parallel to the edge line of the light-shielding portion. This is because the area of the dimming portion can be easily defined by the length and / or the number of the individual light shielding film patterns. Also, the degree of dimming can be controlled by the width and / or array pitch of the individual light-shielding film patterns.
【００１４】また、減光部は薄膜で構成しても良い。そ
の場合、減光部は２種類以上の薄膜で構成しても良い。
薄膜としては例えばアルミニウム、クロムなどの金属の
薄膜、金属の酸化膜など種々のもので構成できる。減光
部を薄膜で構成した場合減光の程度は薄膜の膜厚によっ
て制御することができる。また、この薄膜の面積によっ
て減光部の面積を制御できる。Further, the dimming portion may be made of a thin film. In that case, the light-attenuating portion may be composed of two or more kinds of thin films.
The thin film can be made of various materials such as a thin film of a metal such as aluminum or chromium or a metal oxide film. When the light-attenuating portion is composed of a thin film, the degree of light-attenuation can be controlled by the film thickness of the thin film. Moreover, the area of the dimming portion can be controlled by the area of this thin film.
【００１５】また、この出願の第二発明のパターン形成
方法によれば、第一発明のホトマスクを介し吸光係数の
大きなネガ型レジストを露光することを特徴とする。こ
こで吸収係数の大きなとは好ましくは１μｍ-1より大き
な値をいう。用いて好適なレジストとしては、ノボラッ
ク樹脂のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルから
成るレジスト例えばＬＭＲ−ＵＶを挙げることができ
る。According to the pattern forming method of the second invention of this application, the negative resist having a large absorption coefficient is exposed through the photomask of the first invention. Here, the large absorption coefficient preferably means a value larger than 1 μm −1 . Suitable resists to be used include resists composed of naphthoquinone diazide sulfonic acid ester of novolak resin, such as LMR-UV.
【００１６】[0016]
【作用】この出願の第一発明の構成によれば、減光部と
対向するレジスト部分は光透過部と対向するレジスト部
分より弱い露光量で露光される。レジストがネガ型レジ
ストの場合では、レジスト表面から露光強度に応じた厚
さ分現像液に対する不溶化が起こることを考えると、減
光部を介し露光されたレジスト部分の下層部分では光透
過部を介して露光されたレジスト部分に比べ現像液に対
する不溶化の程度が小さくなる。このため、減光部を介
し露光されたレジスト部分の下層は光透過部を介して露
光されたレジスト部分の下層より現像工程おいてより多
く除去される様になるのでオーバーハング形状に非対称
性を生じさせることができる。According to the constitution of the first invention of this application, the resist portion facing the dimming portion is exposed with a weaker exposure amount than the resist portion facing the light transmitting portion. When the resist is a negative resist, considering that the resist surface is insolubilized in the developing solution by a thickness corresponding to the exposure intensity, the lower layer part of the resist exposed through the dimming part will pass through the light transmitting part. The degree of insolubilization with respect to the developing solution is smaller than that of the exposed resist portion. Therefore, the lower layer of the resist portion exposed through the light-reducing portion is removed more in the developing process than the lower layer of the resist portion exposed through the light-transmitting portion. Can be generated.
【００１７】また、この出願の第二発明によれば、オー
バーハング形状が非対称なレジストパターンを容易に得
ることができる。According to the second invention of this application, a resist pattern having an asymmetric overhang shape can be easily obtained.
【００１８】[0018]
【実施例】以下、図面を参照してこの発明のホトマスク
及びこれを用いたパターン形成方法の実施例についてそ
れぞれ説明する。なお、以下の説明に用いる各図はこの
発明が理解できる程度に各構成成分の寸法、形状及び配
置関係を概略的に示してある。また、以下の各図では同
様な構成成分について同一の番号を付して示してある。Embodiments of the photomask of the present invention and a pattern forming method using the same will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the drawings used in the following description schematically show the dimensions, shapes, and arrangement relationships of the respective constituent components to the extent that the present invention can be understood. Further, in each of the following drawings, the same numbers are given to the same constituent components.
【００１９】１．第一発明の各実施例の説明 １−１．第１実施例 図１（Ａ）及び（Ｂ）は第１実施例のホトマスク２１の
説明に供する図である。特に、図１（Ａ）は第１実施例
のホトマスク２１を遮光部２３及び減光部２５形成面側
から見て示した平面図、図１（Ｂ）はこのホトマスク２
１を図１（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿って切って示した断面図
である。1. Description of Embodiments of First Invention 1-1. First Embodiment FIGS. 1A and 1B are views for explaining a photomask 21 of a first embodiment. In particular, FIG. 1 (A) is a plan view showing the photomask 21 of the first embodiment as seen from the side where the light-shielding portion 23 and the dimming portion 25 are formed, and FIG. 1 (B) shows this photomask 2
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the line I-I in FIG. 1 (A).
【００２０】第１実施例のホトマスク２１は、光透過性
を有する基板２７としての例えばホトマスク用基板とし
て多用されている石英ガラス基板２７（以下、基板２７
と略称することもある。）と、この基板２７に設けられ
た遮光部２３と、この遮光部２３周囲の所定部分に設け
られ露光光の透過率が遮光部２３の透過率より大きくか
つ基板２７の遮光部２３を設けていない部分の透過率よ
り小さい減光部２５とを具えた構成となっている。The photomask 21 of the first embodiment is a quartz glass substrate 27 (hereinafter referred to as the substrate 27) which is often used as a substrate 27 having a light transmitting property, for example, a photomask substrate.
Sometimes abbreviated. ), A light-shielding portion 23 provided on the substrate 27, and a light-shielding portion 23 of the substrate 27 which is provided in a predetermined portion around the light-shielding portion 23 and has a transmittance of exposure light higher than that of the light-shielding portion 23. It has a configuration including a light-reducing portion 25 which is smaller in transmittance than the non-existing portion.
【００２１】遮光部２３はこの場合一般のホトマスクで
多用されている例えばクロム膜で構成してある。In this case, the light shielding portion 23 is made of, for example, a chrome film, which is often used in a general photomask.
【００２２】減光部２５は、遮光部２３周囲の基板部分
上であって、レジストパターン上でオーバーハングの食
い込みを大きくしたい側部分上に設けてある。そして、
この第１実施例の減光部２５は、平面形状が長尺な遮光
膜パターン２５ａを基板２７上に投影露光光学系の解像
限界以下のピッチＰ（図１（Ａ）参照）で然も長手方向
が遮光部２３のエッジライン２３ａに対し垂直になるよ
うにかつその端部が遮光部２３に接するように複数本配
列したパターンで構成してある。個々の遮光膜パターン
２５ａは例えばクロム膜で構成できる。個々の遮光膜パ
ターン２５ａの長さ及び本数は形成したいレジストパタ
ーンの形状に応じ決定する。また、投影露光光学系の解
像限界以下のピッチとは、投影露光装置の露光波長を
λ、開口数をＮＡと表したとき、０．６λ／ＮＡ以下の
値のことである。The light-reducing portion 25 is provided on the substrate portion around the light-shielding portion 23 and on the side portion on the resist pattern where it is desired to increase the overhang. And
In the dimming unit 25 of the first embodiment, the light-shielding film pattern 25a having a long planar shape is projected onto the substrate 27 at a pitch P (see FIG. 1A) which is less than the resolution limit of the projection exposure optical system. A plurality of patterns are arranged such that the longitudinal direction is perpendicular to the edge line 23a of the light shielding portion 23 and the end portion thereof is in contact with the light shielding portion 23. Each of the light shielding film patterns 25a can be made of, for example, a chrome film. The length and the number of individual light-shielding film patterns 25a are determined according to the shape of the resist pattern to be formed. The pitch below the resolution limit of the projection exposure optical system means a value of 0.6λ / NA or less, where λ is the exposure wavelength of the projection exposure apparatus and NA is the numerical aperture.
【００２３】投影露光装置の露光光の波長λを３６５ｎ
ｍと仮定し、開口数ＮＡを０．４２と仮定し及びコヒー
レンスファクターを０．５と仮定したた場合で、遮光部
２３の幅Ｗ１（図１（Ａ）参照）を０．４μｍ（ただ
し、レジスト上での寸法。以下、断わりなき限り同
様。）とし、減光部２５の個々の遮光パターン２５ａの
幅Ｗ２（図 1（Ａ）参照）を０．１μｍとし、遮光パタ
ーン２５ａのピッチＰを０．４μｍとした第１実施例の
ホトマスク２１を用いた場合にウエハ面（レジスト面）
に投影される像での光強度分布を計算により求めた。そ
の結果を図２に示す。なお、図２において、横軸は投影
像での遮光部２３（図１参照）の中心と対向する位置を
原点とした場合の図１（Ａ）のＩ−Ｉ線に沿った位置
（単位はμｍ）を示し、縦軸は相対的な光強度を示して
いる。さらに、領域Ａはホトマスク２１の遮光部２３と
対向するウエハ部分を示し、領域Ｂはホトマスク２１の
減光部２５と対向するウエハ部分を示し、領域Ｃは基板
２７と直接すなわち光透過部と対向するウエハ部分を示
す。The wavelength λ of the exposure light of the projection exposure apparatus is 365n.
Assuming m, the numerical aperture NA is 0.42 and the coherence factor is 0.5, the width W1 of the light shielding portion 23 (see FIG. 1A) is 0.4 μm (however, The dimensions on the resist are the same unless otherwise specified), the width W2 (see FIG. 1 (A)) of each light shielding pattern 25a of the light-reducing portion 25 is set to 0.1 μm, and the pitch P of the light shielding pattern 25a is set. Wafer surface (resist surface) when the photomask 21 of the first embodiment having a thickness of 0.4 μm is used
The light intensity distribution in the image projected on was calculated. The result is shown in FIG. Note that, in FIG. 2, the horizontal axis is the position along the line II of FIG. 1A when the position facing the center of the light shielding portion 23 (see FIG. 1) in the projected image is the origin (the unit is μm) and the vertical axis represents relative light intensity. Further, a region A shows a wafer portion facing the light shielding portion 23 of the photomask 21, a region B shows a wafer portion facing the dimming portion 25 of the photomask 21, and a region C directly faces the substrate 27, that is, a light transmitting portion. A wafer portion to be processed is shown.
【００２４】図２から明らかなように、第１実施例のホ
トマスク２１によれば、減光部２５と対向するウエハ部
分は光透過部と対向するウエハ部分より光強度が低下す
るというように、遮光部２３の両側で光強度分布が非対
称となことが分かる。As is apparent from FIG. 2, according to the photomask 21 of the first embodiment, the light intensity of the wafer portion facing the dimming portion 25 is lower than that of the wafer portion facing the light transmitting portion. It can be seen that the light intensity distribution is asymmetrical on both sides of the light shielding portion 23.
【００２５】１−２．第２実施例 図３（Ａ）及び（Ｂ）は第２実施例のホトマスク３１の
説明に供する平面図及び断面図である。いずれの図も図
１（Ａ）及び（Ｂ）と同様な位置での平面図及び断面図
である。1-2. Second Embodiment FIGS. 3 (A) and 3 (B) are a plan view and a sectional view for explaining a photomask 31 of a second embodiment. Both figures are a plan view and a cross-sectional view at the same position as in FIGS. 1 (A) and 1 (B).
【００２６】この第２実施例の第１実施例との相違点
は、個別遮光パターン２５ａを基板２７上に投影露光光
学系の解像限界以下のピッチＰ（図３（Ａ）参照）で然
も遮光部２３のエッジライン２３ａに平行になるように
複数本配列することにより減光部２５を構成したことで
ある。The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the individual light-shielding pattern 25a is projected onto the substrate 27 at a pitch P below the resolution limit of the projection exposure optical system (see FIG. 3A). Also, the light-reducing portion 25 is configured by arranging a plurality of the light-shielding portions 23 so as to be parallel to the edge line 23a of the light-shielding portion 23.
【００２７】この第２実施例のホトマスク３１において
も第１実施例の場合と同様に非対称な光強度分布が得ら
れる。Also in the photomask 31 of the second embodiment, an asymmetric light intensity distribution is obtained as in the case of the first embodiment.
【００２８】１−３．第３実施例 図４（Ａ）及び（Ｂ）は第３実施例のホトマスク４１の
説明に供する平面図及び断面図である。いずれの図も図
１（Ａ）及び（Ｂ）と同様な位置での平面図及び断面図
である。1-3. Third Embodiment FIGS. 4 (A) and 4 (B) are a plan view and a sectional view for explaining a photomask 41 of a third embodiment. Both figures are a plan view and a cross-sectional view at the same position as in FIGS. 1 (A) and 1 (B).
【００２９】この第３実施例の第１実施例との相違点
は、減光部を一体の薄膜２９で構成したことである。薄
膜２９は例えばアルミニウム膜、クロム膜などの金属
膜、酸化タンタル膜、酸化錫膜などの酸化膜の中から選
ばれた１種以上の薄膜であって所定の透過率が得られる
膜厚の薄膜で構成できる。薄膜から成る減光部２９の透
過率は９０％以下とするのが好適である。なお、遮光部
２３を構成した薄膜と同じ材質の薄膜で減光部２９を構
成する場合はその膜厚を遮光部２３のそれより薄くする
ことにより透過率制御ができる。また、薄膜２９の面積
は、形成したいレジストパタンの寸法に応じ決定する。The difference between the third embodiment and the first embodiment is that the dimming portion is composed of an integral thin film 29. The thin film 29 is one or more thin films selected from, for example, a metal film such as an aluminum film and a chromium film, an oxide film such as a tantalum oxide film, and a tin oxide film, and has a film thickness capable of obtaining a predetermined transmittance. Can be configured with. It is preferable that the light attenuation portion 29 made of a thin film has a transmittance of 90% or less. When the light-reducing portion 29 is made of a thin film made of the same material as that of the light-shielding portion 23, the transmittance can be controlled by making the film thickness thinner than that of the light-shielding portion 23. The area of the thin film 29 is determined according to the dimensions of the resist pattern to be formed.
【００３０】この第３実施例のホトマスク４１において
薄膜から成る減光部２９の透過率を５６％とした場合第
１実施例の場合と同様な非対称な光強度分布が得られる
ことが分かった。It was found that in the photomask 41 of the third embodiment, when the light attenuation portion 29 made of a thin film has a transmittance of 56%, an asymmetric light intensity distribution similar to that of the first embodiment can be obtained.
【００３１】１−４．第４実施例 図５（Ａ）及び（Ｂ）は第４実施例のホトマスク５１の
説明に供する平面図及び断面図である。いずれの図も図
１（Ａ）及び（Ｂ）と同様な位置での平面図及び断面図
である。1-4. Fourth Embodiment FIGS. 5 (A) and 5 (B) are a plan view and a sectional view for explaining a photomask 51 of a fourth embodiment. Both figures are a plan view and a cross-sectional view at the same position as in FIGS. 1 (A) and 1 (B).
【００３２】この第４実施例の第１実施例との相違点
は、遮光部を位相シフト法用のシフタ３１のエッジライ
ン３１ａで構成したことである。この場合、第１実施例
に比べより微細なスペースパターンが得られる。なお、
図５（Ａ）の平面図においてはシフタ３１を明確にする
ために該当部分にハッチングを付してある（以下の該当
図において同じ。）。The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the light shielding portion is constituted by the edge line 31a of the shifter 31 for the phase shift method. In this case, a finer space pattern can be obtained as compared with the first embodiment. In addition,
In the plan view of FIG. 5 (A), corresponding portions are hatched to clarify the shifter 31 (the same applies in the following relevant drawings).
【００３３】投影露光装置の露光光の波長λを３６５ｎ
ｍと仮定し、開口数ＮＡを０．４２と仮定し及びコヒー
レンスファクターを０．５と仮定したた場合で、減光部
２５の個々の遮光パターン２５ａの幅Ｗ２（図 1（Ａ）
参照）を０．１μｍとし、遮光パターン２５ａのピッチ
Ｐを０．４μｍとした第４実施例のホトマスク５１を用
いた場合にウエハ面（レジスト面）に投影される像での
光強度分布を計算により求めた。その結果を図６に示
す。なお、図６の各軸は図２と同様である。ただし、図
６において領域Ｃはシフタ３１と対向するウエハ部分に
なる。また、シフタ３１のエッジライン３１ａで構成さ
れる遮光部は非常に細いため、図６での領域Ａは図２に
比べ狭くなる。The wavelength λ of the exposure light of the projection exposure apparatus is 365n.
Assuming m, the numerical aperture NA is 0.42, and the coherence factor is 0.5, the width W2 of each light shielding pattern 25a of the dimming unit 25 (see FIG. 1A).
(See) and 0.1 .mu.m and the pitch P of the light shielding pattern 25a is 0.4 .mu.m, the light intensity distribution in the image projected on the wafer surface (resist surface) is calculated when the photomask 51 of the fourth embodiment is used. Sought by. The result is shown in FIG. The axes in FIG. 6 are the same as those in FIG. However, in FIG. 6, a region C is a wafer portion facing the shifter 31. Further, since the light-shielding portion formed by the edge line 31a of the shifter 31 is very thin, the area A in FIG. 6 is narrower than that in FIG.
【００３４】この第４実施例のホトマスク５１において
も、図６から明らかなように、第１実施例のホトマスク
２１と同様に、遮光部２３の両側で光強度分布が非対称
となことが分かる。Also in the photomask 51 of the fourth embodiment, as is clear from FIG. 6, it is understood that the light intensity distribution is asymmetrical on both sides of the light shielding portion 23, as in the photomask 21 of the first embodiment.
【００３５】１−５．第５実施例 図７は第５実施例のホトマスク６１の説明に供する平面
図である。図１（Ａ）と同様な位置での平面図である。1-5. Fifth Embodiment FIG. 7 is a plan view for explaining a photomask 61 of a fifth embodiment. It is a top view in the same position as FIG. 1 (A).
【００３６】この第５実施例のホトマスク６１は第４実
施例のホトマスク５１の変形型である。第４実施例のホ
トマスク５１との相違点は、個別遮光パタン２５ａをシ
フタ３１のエッジライン３１ａに平行に複数本配列する
ことにより減光部２５を構成したことである。The photomask 61 of the fifth embodiment is a modification of the photomask 51 of the fourth embodiment. The difference from the photomask 51 of the fourth embodiment is that the dimming unit 25 is configured by arranging a plurality of individual light shielding patterns 25a in parallel with the edge line 31a of the shifter 31.
【００３７】この第５実施例のホトマスクにおいても第
４実施例の場合と同様に非対称な光強度分布が得られ
る。In the photomask of the fifth embodiment, an asymmetric light intensity distribution is obtained as in the case of the fourth embodiment.
【００３８】１−６．第６実施例、第７実施例 図８（Ａ）は第６実施例のホトマスク７１の説明に供す
る平面図、第８図（Ｂ）は第７実施例のホトマスク８１
の説明に供するである。何れの図も図１（Ａ）と同様な
位置での平面図である。1-6. Sixth Embodiment and Seventh Embodiment FIG. 8A is a plan view for explaining a photomask 71 of the sixth embodiment, and FIG. 8B is a photomask 81 of the seventh embodiment.
Be used for the explanation. Both figures are plan views at the same position as in FIG.
【００３９】この第６実施例のホトマスク７１は第４実
施例のホトマスク５１の変形型であり、第７実施例のホ
トマスク８１は第５実施例のホトマスク６１の変形型で
ある。第４及び第５実施例のホトマスク４１、５１で
は、いずれも、減光部２５を基板２７のシフタ３１を設
けていない部分上に設けていたが、この第６及び第７実
施例ではシフタ側に減光部２５を設けている。減光部２
５とシフタ３１との積層順は何れが下で何れが上でも良
い。The photomask 71 of the sixth embodiment is a modification of the photomask 51 of the fourth embodiment, and the photomask 81 of the seventh embodiment is a modification of the photomask 61 of the fifth embodiment. In each of the photomasks 41 and 51 of the fourth and fifth embodiments, the dimming portion 25 is provided on the portion of the substrate 27 where the shifter 31 is not provided, but in the sixth and seventh embodiments, the shifter side is provided. Is provided with a dimming unit 25. Dimming part 2
5 and the shifter 31 may be stacked in any order, and any order may be above.
【００４０】この第６及び第７実施例のホトマスク７
１、８１においても第４実施例の場合と同様に非対称な
光強度分布が得られる。The photomask 7 of the sixth and seventh embodiments
In Nos. 1 and 81, an asymmetric light intensity distribution is obtained as in the case of the fourth embodiment.
【００４１】１−７．第８実施例、第９実施例 図９（Ａ）は第８実施例のホトマスク９１の説明に供す
る断面図、第９図（Ｂ）は第７実施例のホトマスク１０
１の説明に供する断面図である。何れの図も図５（Ｂ）
と同様な位置での断面図である。1-7. Eighth Embodiment and Ninth Embodiment FIG. 9 (A) is a sectional view for explaining a photomask 91 of the eighth embodiment, and FIG. 9 (B) is a photomask 10 of the seventh embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view provided for explaining 1. Both figures are shown in FIG. 5 (B).
It is sectional drawing in the position similar to.
【００４２】この第８実施例のホトマスク９１は第４実
施例のホトマスク５１の変形型であり、第９実施例のホ
トマスク１０１は第５実施例のホトマスク６１の変形型
である。第４及び第５実施例のホトマスク４１、５１で
は、いずれも、減光部は個別遮光パタン２５ａを露光光
学系の解像限界以下のピッチで配列したパターンにより
構成していたが、この第８及び第９実施例では減光部を
薄膜２９で構成している。具体的には、第８実施例のホ
トマスクは９１では基板２７上に薄膜から成る減光部２
９とシフタ３１とを並置して設けている。第９実施例で
は薄膜から成る減光部２９をシフタ３１に重ねて設けて
いる。薄膜から成る減光部２９は実施例３と同様に構成
すれば良い。薄膜から成る減光部２９とシフタ３１との
積層順は何れが上で何れが下でも良い。The photomask 91 of the eighth embodiment is a modification of the photomask 51 of the fourth embodiment, and the photomask 101 of the ninth embodiment is a modification of the photomask 61 of the fifth embodiment. In each of the photomasks 41 and 51 of the fourth and fifth embodiments, the dimming portion is composed of a pattern in which the individual light-shielding patterns 25a are arranged at a pitch below the resolution limit of the exposure optical system. Also, in the ninth embodiment, the dimming portion is composed of the thin film 29. Specifically, in the photomask of the eighth embodiment, at 91, the light-attenuating portion 2 made of a thin film is formed on the substrate 27.
9 and the shifter 31 are provided side by side. In the ninth embodiment, the light reducing portion 29 made of a thin film is provided so as to overlap the shifter 31. The light-attenuating portion 29 made of a thin film may be configured similarly to the third embodiment. The dimming unit 29 made of a thin film and the shifter 31 may be stacked in any order, either above or below.
【００４３】１−８．第１０実施例、第１１実施例 図１０（Ａ）及び（Ｂ）は第１０実施例のホトマスク１
１１の説明に供する平面図及び断面図、第１１図（Ａ）
及び（Ｂ）は第１１実施例のホトマスク１２１の説明に
供する平面図及び断面図である。何れの図も図１（Ａ）
及び（Ｂ）と同様な位置で示してある。1-8. Tenth and Eleventh Embodiments FIGS. 10A and 10B show a photomask 1 according to the tenth embodiment.
FIG. 11 (A) is a plan view and a cross-sectional view used to explain 11.
And (B) are a plan view and a sectional view for explaining a photomask 121 of the eleventh embodiment. Both figures are shown in FIG.
And (B) are shown at the same positions.
【００４４】この第１０実施例のホトマスク１１１は第
４実施例のホトマスク５１の変形型と考えることがで
き、第１１実施例のホトマスク１２１は第５実施例のホ
トマスク６１の変形型と考えることができる。第４及び
第５実施例のホトマスク４１、５１では、いずれも、遮
光部はシフタ３１のエッジライン３１ａのみで構成して
いたが、この第１０及び第１１実施例ではシフタ３１の
エッジライン３１ａにほぼ重なるように幅Ｓの遮光膜３
３をさらに設けている。シフタ３１のエッジライン３１
ａのみで遮光部を構成した場合シフタのエッジの加工性
が悪いと光強度分布が劣化することが多いが、遮光膜３
３を共用することによりこれを改善できる。ただし、遮
光膜３３の幅Ｓがあまり大きいと位相シフト効果が得ら
れなくなるので、この幅Ｓは０．５λ／ＮＡ以下とする
のが好ましい。The photomask 111 of the tenth embodiment can be considered as a modification of the photomask 51 of the fourth embodiment, and the photomask 121 of the eleventh embodiment can be considered as a modification of the photomask 61 of the fifth embodiment. it can. In each of the photomasks 41 and 51 of the fourth and fifth embodiments, the light-shielding portion is composed of only the edge line 31a of the shifter 31, but in the tenth and eleventh embodiments, the edge line 31a of the shifter 31 is used. The light-shielding film 3 having the width S so as to substantially overlap
3 is further provided. Edge line 31 of shifter 31
When the light-shielding portion is composed of only a, the light intensity distribution often deteriorates if the workability of the edge of the shifter is poor.
This can be improved by sharing 3. However, if the width S of the light shielding film 33 is too large, the phase shift effect cannot be obtained. Therefore, it is preferable that the width S be 0.5λ / NA or less.
【００４５】２．第二発明の各実施例の説明 ２−１．直径が３インチのシリコン基板にスピコート法
によりネガ型レジストとしてのＦＳＭＲ（冨士薬品工業
（株）製）を１μｍの膜厚に塗布する。次に、レジスト
塗布済みのこのシリコン基板をホットプレートを用い７
０℃の温度で６０秒間ベーキングする。2. Description of Embodiments of Second Invention 2-1. A FSMR (manufactured by Fuji Chemical Industry Co., Ltd.) as a negative resist is applied to a silicon substrate having a diameter of 3 inches by a spin coating method to a film thickness of 1 μm. Next, the silicon substrate on which the resist has been applied is used with a hot plate.
Bake at a temperature of 0 ° C. for 60 seconds.
【００４６】次に、図１を用いて説明した第１実施例の
ホトマスク２１であって、遮光部２３の幅Ｗ１を０．４
μｍ、減光部２５の個別遮光パターン２５ａの幅Ｗ２を
０．２μｍ及び長さＬを０．５μｍ、個別遮光パターン
２５ａのピッチＰを０．４μｍとした第１実施例のホト
マスク２１を装着したｉ線投影露光装置（ＲＡ１０１Ｖ
ＬＩＩ（（株）日立製作所製）を用い、上述のベーキン
グ済みレジストを３００ｍＪ／ｃｍ2 の露光量で露光す
る。露光済みのレジストをホットプレートを用い１１０
℃の温度で６０秒間ベーキングし、続いて、ＦＳＭＲ専
用現像液によりスプレー法により現像してレジストパタ
ーンを得る。Next, in the photomask 21 of the first embodiment described with reference to FIG. 1, the width W1 of the light shielding portion 23 is 0.4.
The photomask 21 of the first embodiment having the width W2 of the individual light-shielding pattern 25a of the light-reducing portion 25 of 0.2 μm, the length L of 0.5 μm, and the pitch P of the individual light-shielding pattern 25a of 0.4 μm was mounted. i-line projection exposure system (RA101V
LII (manufactured by Hitachi, Ltd.) is used to expose the above-mentioned baked resist at an exposure dose of 300 mJ / cm 2 . Exposing the exposed resist using a hot plate 110
The resist pattern is obtained by baking at a temperature of ° C for 60 seconds and then developing by a spray method with a developer dedicated to FSMR.
【００４７】得られたレジストパターンの断面形状を走
査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって観察するために、レ
ジストパターン形成済みシリコン基板を割る等の所定の
処理を行ない、その後このシリコン基板をＳＥＭにセッ
トし観察する。In order to observe the cross-sectional shape of the obtained resist pattern by a scanning electron microscope (SEM), the silicon substrate on which the resist pattern has been formed is subjected to a predetermined treatment, and then this silicon substrate is set on the SEM. Observe.
【００４８】図１２は、この実施例で得たレジストパタ
ーン１３１の断面のＳＥＭによる写真を模写した図であ
る。FIG. 12 is a copy of a SEM photograph of the cross section of the resist pattern 131 obtained in this embodiment.
【００４９】図１２において、ａはホトマスク２１の遮
光部２３により形成された開口部の開口口での寸法であ
り、ｂはホトマスク２１の減光部２５により形成された
オバーハングの寸法であり、ｃはホトマスク２１の減光
部２５を設けていない側により形成されたオバーハング
の寸法である。この実施例のレジストパタンでは、ａ＝
０．３５μｍ、ｂ＝０．３５μｍ、ｃ＝０．１μｍであ
った。In FIG. 12, a is the dimension of the opening formed by the light-shielding portion 23 of the photomask 21, b is the dimension of the overhang formed by the dimming portion 25 of the photomask 21, and c is the dimension. Is the size of the overhang formed by the side of the photomask 21 on which the dimming portion 25 is not provided. In the resist pattern of this embodiment, a =
It was 0.35 μm, b = 0.35 μm, and c = 0.1 μm.
【００５０】ホトマスクの減光部と対向するレジスト部
分には減光部を設けない場合に比べ食い込みの大きなオ
ーバーハングが形成されることが分かる。従って、この
出願の第一発明のホトマスクでは、非対称なオーバ−ハ
ング形状の開口部を有するレジストパターンを容易に形
成できることが理解できる。It can be seen that an overhang having a larger bite is formed in the resist portion of the photomask which faces the light-reducing portion, as compared with the case where the light-reducing portion is not provided. Therefore, it can be understood that in the photomask of the first invention of this application, a resist pattern having an asymmetrical overhang-shaped opening can be easily formed.
【００５１】２−２．第２実施例のホトマスク３１（図
３参照）であって、遮光部２３の幅Ｗ１を０．４μｍ、
減光部２５の個別遮光パターン２５ａの幅Ｗ２を０．２
μｍ及び長さＬを５μｍ、個別遮光パターン２５ａのピ
ッチＰを０．４μｍその本数を５本とした第２実施例の
ホトマスク３１を用いたこと以外は、２−１の項のパタ
ーニング実験と同様な実験を行なう。この場合も、２−
１項で得られたと同様な、非対称なオーバ−ハング形状
の開口部を有するレジストパターンが形成できた。2-2. In the photomask 31 (see FIG. 3) of the second embodiment, the width W1 of the light shielding portion 23 is 0.4 μm,
The width W2 of the individual light shielding pattern 25a of the dimming unit 25 is set to 0.2.
Same as the patterning experiment in the paragraph 2-1 except that the photomask 31 of the second embodiment in which the length L is 5 μm, the pitch P of the individual light-shielding patterns 25a is 0.4 μm and the number is 5 is used. Perform an experiment. Also in this case, 2-
A resist pattern having an asymmetrical overhang-shaped opening similar to that obtained in item 1 could be formed.
【００５２】２−３．第４実施例のホトマスク５１（図
５参照）であって、減光部２５の個別遮光パターン２５
ａの幅Ｗ２を０．２μｍ及び長さＬを１μｍ、個別遮光
パターン２５ａのピッチＰを０．４μｍとした第４実施
例のホトマスク５１を用いたこと以外は、２−１の項の
パターニング実験と同様な実験を行なう。なお、シフタ
３１はこの場合電子線レジストＯＥＢＲ−１００（東京
応化工業（株）製レジスト）の膜厚３５０ｎｍの皮膜で
構成している。この場合は、図１２に示した各部の寸法
が、ａ＝０．２μｍ、ｂ＝０．７５μｍ、ｃ＝０．１μ
ｍのレジストパターンが得られた。2-3. It is the photomask 51 (refer FIG. 5) of 4th Example, Comprising: The individual light-shielding pattern 25 of the dimming part 25.
The patterning experiment of the paragraph 2-1 except that the photomask 51 of the fourth embodiment in which the width W2 of a is 0.2 μm, the length L is 1 μm, and the pitch P of the individual light shielding patterns 25a is 0.4 μm is used. Perform an experiment similar to. In this case, the shifter 31 is composed of a film of electron beam resist OEBR-100 (resist manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) having a film thickness of 350 nm. In this case, the dimensions of the respective parts shown in FIG. 12 are a = 0.2 μm, b = 0.75 μm, c = 0.1 μm.
m resist pattern was obtained.
【００５３】２−４．第５実施例のホトマスク６１（図
７参照）であって、減光部２５の個別遮光パターン２５
ａの幅Ｗ２を０．２μｍ及び長さＬを５μｍ、個別遮光
パターン２５ａのピッチＰを０．４μｍとしその本数を
５本とした第５実施例のホトマスク６１を用いたこと以
外は、２−１の項のパターニング実験と同様な実験を行
なう。この場合も、２−３項で得られたと同様な、非対
称なオーバ−ハング形状の開口部を有するレジストパタ
ーンが形成できた。2-4. It is the photomask 61 (refer FIG. 7) of 5th Example, Comprising: The individual light shielding pattern 25 of the dimming part 25.
The width W2 of a is 0.2 μm, the length L is 5 μm, the pitch P of the individual light-shielding patterns 25a is 0.4 μm, and the number of the photomasks 61 is five. An experiment similar to the patterning experiment in the item 1 is performed. Also in this case, a resist pattern having an asymmetrical overhang-shaped opening similar to that obtained in Section 2-3 could be formed.
【００５４】３．比較例 上述の２−１項〜２−４項で用いた各実施例のホトマス
クの構成から減光部を除いた構成の比較例のホトマスク
を作製し、これら比較例のホトマスクを用いたこと以外
は２−１の項のパターニング実験と同様な実験をそれぞ
れ行なう。ただし、露光量は２４０ｍＪ／ｃｍ2 として
いる。3. Comparative Example A comparative photomask having a configuration in which the dimming portion was removed from the configuration of the photomasks of the respective examples used in the above-described items 2-1 to 2-4 was prepared, and the photomasks of these comparative examples were used. Performs the same experiment as the patterning experiment in the section 2-1. However, the exposure amount is 240 mJ / cm 2 .
【００５５】比較例のホトマスクを用いた場合、図１２
のａの寸法は実施例と同様になったがｂの寸法とｃの寸
法とはほぼ同じとなってしまい、非対称なオーバ−ハン
グ形状の開口部を有するレジストパターンは形成できな
かった。When the photomask of the comparative example is used, FIG.
The size of a was the same as that of the example, but the sizes of b and c were almost the same, and a resist pattern having an asymmetrical overhang-shaped opening could not be formed.
【００５６】上述においてはこの出願の各発明の実施例
について説明したがこれらの発明は上述の実施例に限ら
れるものではなく以下に説明するような変更を加えるこ
とができる。Although the embodiments of the inventions of the present application have been described above, the inventions are not limited to the above-described embodiments, but modifications such as those described below can be added.
【００５７】例えば減光部の個別遮光パターンの形状は
設計に応じ他の形状にできる。また、個別遮光パターン
の配置も実施例以外の好適な配置とできる。For example, the shape of the individual light-shielding pattern of the dimming portion can be changed to another shape according to the design. Further, the arrangement of the individual light-shielding patterns can be a suitable arrangement other than that of the embodiment.
【００５８】また、上述の実施例ではレジストとしてＦ
ＳＭＲを用いたが、これ以外のネガ型レジストであって
も実施例と同様な効果が期待できる。Further, in the above embodiment, F was used as the resist.
Although SMR is used, the same effect as that of the embodiment can be expected even if a negative resist other than this is used.
【００５９】また、上述の実施例中の減光部の透過率、
個別遮光パターンの寸法、レジストの膜厚、レジストの
ベーキング条件などの数値的条件は単なる一例であり設
計に応じ変更できることは明らかである。Further, the transmittance of the dimming portion in the above embodiment,
It is obvious that the numerical conditions such as the dimensions of the individual light-shielding patterns, the resist film thickness, and the resist baking conditions are merely examples and can be changed according to the design.
【００６０】[0060]
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の出願の第一発明のホトマスクによれば、ネガ型レジス
トに対しスペースパターンを与える遮光部の周囲の所定
部分に、光の透過率を遮光部を設けていない部分より減
少させる減光部を設けたので、レジストの、遮光部周囲
と対向する領域での光強度分布が遮光部と対向する部分
を中心に非対称となる。このため、現像液に対する溶解
特性も非対称となるので、非対称なオーバーハング形状
を断面に持つレジストパターンが容易に形成できる。As is apparent from the above description, according to the photomask of the first invention of this application, the light transmittance is given to a predetermined portion around the light shielding portion which gives the space pattern to the negative resist. Since the light-reducing portion that reduces the light-shielding portion is provided as compared with the portion where the light-shielding portion is not provided, the light intensity distribution in the region of the resist that faces the periphery of the light-shielding portion is asymmetrical about the portion that faces the light-shielding portion. For this reason, the dissolution characteristic in the developing solution is also asymmetrical, so that a resist pattern having an asymmetrical overhang shape in its cross section can be easily formed.
【００６１】また、この出願の第二発明のパターン形成
方法によれば、非対称な打オーバーハング形状を持つレ
ジストパターンが容易に形成できるので、例えば、リセ
スゲート構造のＨＥＭＴであってオフセットゲートを有
するＨＥＭＴの形成も容易に行なうことができる。ま
た、このようなＨＥＭＴ以外の半導体素子製造への応用
も期待できる。Further, according to the pattern forming method of the second invention of this application, a resist pattern having an asymmetrical overhang shape can be easily formed. Therefore, for example, a HEMT having a recess gate structure and an HEMT having an offset gate is used. Can be easily formed. Further, application to the manufacture of semiconductor devices other than HEMTs can be expected.
【図１】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第１実施例の説
明に供する平面図及び断面図である。1A and 1B are a plan view and a sectional view for explaining a first embodiment of the first invention.
【図２】第１実施例のホトマスクの投影像での光強度分
布を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a light intensity distribution in a projected image of the photomask of the first embodiment.
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第２実施例の説
明に供する平面図及び断面図である。3 (A) and 3 (B) are a plan view and a sectional view for explaining a second embodiment of the first invention.
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第３実施例の説
明に供する平面図及び断面図である。4A and 4B are a plan view and a cross-sectional view for explaining a third embodiment of the first invention.
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第４実施例の説
明に供する平面図及び断面図である。5A and 5B are a plan view and a sectional view for explaining a fourth embodiment of the first invention.
【図６】第４実施例のホトマスクの投影像での光強度分
布を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a light intensity distribution in a projected image of a photomask of a fourth example.
【図７】第一発明の第５実施例の説明に供する平面図で
ある。FIG. 7 is a plan view for explaining a fifth embodiment of the first invention.
【図８】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第６、第７実施
例の説明に供する平面図である。8A and 8B are plan views for explaining sixth and seventh embodiments of the first invention.
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第８、第９実施
例の説明に供する断面図である。9 (A) and 9 (B) are cross-sectional views for explaining eighth and ninth embodiments of the first invention.
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第１０実施例
の説明に供する平面図及び断面図である。10 (A) and 10 (B) are a plan view and a sectional view for explaining a tenth embodiment of the first invention.
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は第一発明の第１１実施例
の説明に供する平面図及び断面図である。11 (A) and (B) are a plan view and a sectional view for explaining an eleventh embodiment of the first invention.
【図１２】第二発明のパターン形成方法の説明に供する
図である。FIG. 12 is a diagram which is used for describing the pattern forming method of the second invention.
【図１３】（Ａ）及び（Ｂ）は従来技術の説明に供する
工程図である。13A and 13B are process diagrams provided for explaining the conventional technique.
【図１４】（Ａ）及び（Ｂ）は従来技術の説明に供する
図１３に続く工程図である。14A and 14B are process diagrams following FIG. 13 for explaining the conventional technique.
２１：第１実施例のホトマスク ２３：遮光部 ２３ａ：遮光部のエッジライン ２５：減光部 ２５ａ：減光部の個別遮光パターン ２７：光透過性を有する基板 ２９：薄膜から成る減光部 ３１：位相シフト法用シフタ ３１ａ：シフタのエッジラインで構成される遮光部 ３３：遮光膜 １３３：実施例で得られたレジストパターン 21: Photomask of the first embodiment 23: Light-shielding portion 23a: Edge line of light-shielding portion 25: Light-reducing portion 25a: Individual light-shielding pattern of light-reducing portion 27: Light-transmitting substrate 29: Light-reducing portion made of thin film 31 : Shifter for phase shift method 31a: Light-shielding part constituted by edge line of shifter 33: Light-shielding film 133: Resist pattern obtained in the example
Claims (7)
具えるホトマスクにおいて、 光透過性を有する基板の遮光部の周囲の所定部分に、露
光光の透過率が前記遮光部の透過率より大きくかつ前記
基板の前記遮光部を設けていない部分の透過率より小さ
い減光部を、具えたことを特徴とするホトマスク。1. A photomask comprising a light-shielding portion on a part of a light-transmissive substrate, wherein a predetermined portion around the light-shielding portion of the light-transmissive substrate has a transmittance of exposure light transmitted by the light-shielding portion. A photomask, comprising a light-reducing portion that is larger than a light-transmitting rate and smaller than a light-transmitting rate of a portion of the substrate where the light-shielding portion is not provided.
ジ部の双方または一方で構成したことを特徴とするホト
マスク。2. The photomask according to claim 1, wherein the light-shielding portion is formed of either or both of a light-shielding film and an edge portion of a phase shift method shifter.
解像限界以下のピッチで配列したパターンで構成したこ
とを特徴とするホトマスク。3. The photomask according to claim 1, wherein the light-attenuating portion is formed of a pattern in which individual light-shielding film patterns are arranged at a pitch equal to or less than a resolution limit of a projection exposure optical system.
に沿う方向に配列し、または、前記遮光部のエッジライ
ンに平行に配列してあることを特徴とするホトマスク。4. The photomask according to claim 3, wherein the individual light-shielding film patterns are arranged in a direction along an edge line of the light-shielding portion, or arranged in parallel to an edge line of the light-shielding portion. A photo mask.
ク。5. The photomask according to claim 1, wherein the light-attenuating portion is made of a thin film.
トマスクを介し吸光係数の大きなネガ型レジストを露光
することを特徴とするパターン形成方法。6. A pattern forming method, which comprises exposing a negative resist having a large absorption coefficient through the photomask according to any one of claims 1 to 5.
いて、 前記レジストをノボラック樹脂のナフトキノンジアジド
スルホン酸エステルから成るレジストとしたことを特徴
とするパターン形成方法。7. The pattern forming method according to claim 6, wherein the resist is a resist composed of naphthoquinone diazide sulfonic acid ester of novolac resin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21908091A JPH0561180A (en) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Photomask and pattern forming method by using this photomask |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0561180A true JPH0561180A (en) | 1993-03-12 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0561180A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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