JPH06186730A - 電子ビーム露光によるフォトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、デバイスパターンとアライメン
トマークとが正確に位置決めされる電子ビーム露光によ
るフォトマスクの製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 マスク形成基板１４の電子ビームレジスト膜
１３に対してアライメントマーク３の電子ビーム露光を
行なった後、この電子ビームレジスト膜１３の現像を行
ない、つぎにこのマスク形成基板１４に新たな電子ビー
ムレジスト膜１３の形成を行なう。その後、アライメン
トマーク３の露光部１５にこの新たな電子ビームレジス
ト膜１３により形成された突部１７を基準にデバイスパ
ターン２の露光部１６の原点を求め、このマスク形成基
板１４にデバイスパターン２の電子ビーム露光を行な
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路の製
作等に用いられるフォトマスクの製造方法に関するもの
であり、特に電子ビームをレジスト膜に露光してフォト
マスクを製造する電子ビーム露光によるフォトマスクの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、写真製版技法により半導体集積回
路を製作する場合、シリコンウェハにフォトマスクを位
置決めし、縮小撮影露光装置からフォトマスクを介して
シリコンウェハに光を照射して、このシリコンウェハ上
にフォトマスクのデバイスパターンを転写する必要があ
る。この場合シリコンウェハへのデバイスパターンの転
写は種々のフォトマスクを使用して複数回行なわれるた
め、各フォトマスクをシリコンウェハに位置ずれなく正
確に位置決めする必要が生じる。特に、半導体集積回路
の集積度が向上した近年、デバイスパターンが正確に形
成されたフォトマスクをシリコンウェハ上に高精度に位
置決めすることが要求されるようになってきている。

【０００３】図３はフォトマスクの平面図であり、図に
おいて１はフォトマスク、２はフォトマスク１中にデバ
イスパターン情報に基づいて形成されたデバイスパター
ン、３はフォトマスク１を位置決めするためにデバイス
パターン２の側方に形成されている十字形のアライメン
トマークであり、このアライメントマーク３はＸ方向、
Ｙ方向、回転という平面の位置合わせに必要な３つのア
ライメントマーク３Ｘ，３Ｙ，３Ｒから構成されてい
る。そして、縮小撮影露光装置を使用してフォトマスク
１をシリコンウェハに位置合わせするには、フォトマス
ク１に形成された３つのアライメントマーク３Ｘ，３
Ｙ，３Ｒとシリコンウェハを位置決めしているウェハス
テージの基準点（フイディシャルマーク）との間の距離
を測定し、この値を所定値に保つようフォトマスク１等
を移動させる必要がある。

【０００４】ここで、従来の電子ビーム露光によるフォ
トマスク１の製造方法について説明する。まず、ガラス
基板上に遮光性金属膜をスパッタ等により形成し、さら
に遮光性金属膜上に電子ビームレジスト膜を積層してマ
スク形成基板を形成する。ついで、このマスク形成基板
を露光装置にセットし、マスク形成基板の中心点を原点
として、デバイスパターン２とアライメントマーク３
Ｘ，３Ｙ，３Ｒとを電子ビームにより順次露光する。つ
ぎに、電子ビームレジスト膜の現像を行ない、デバイス
パターンおよびアライメントマークの感光したレジスト
膜硬化部を残した状態で、遮光性金属膜のエッチングを
行なう。そして最終的にレジスト膜硬化部を除去すれ
ば、ガラス基板上に遮光性金属膜によるデバイスパター
ン２とアライメントマーク３が形成されたフォトマスク
１が形成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電子ビーム露光によるフォトマスク１の製造方法に
おいては、電子ビームによってデバイスパターン２用と
アライメントマーク３Ｘ，３Ｙ，３Ｒとの露光が連続し
て行なわれるため、露光に長時間を要し、この間にマス
ク形成基板にわずかな位置ずれ（長時間位置精度による
ずれ）が生じ、デバイスパターン２とアライメントマー
ク３Ｘ，３Ｙ，３Ｒとの間に位置ずれが生じてしまうと
いう課題があった。このためこのフォトマスク１をシリ
コンウェハに正確に位置合わせすることができず、半導
体集積回路の製作におけるフォトマスクの重ね合わせ精
度が低下するという問題があった。

【０００６】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたものであり、電子ビーム露光によりフォト
マスクを製造するにあたり、デバイスパターンとアライ
メントマークとが正確に位置決めされる電子ビーム露光
によるフォトマスクの製造方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、ガラス基板
上に遮光性金属膜と電子ビームレジスト膜とが順次積層
されたマスク形成基板に、電子ビームを露光してフォト
マスクを製造する電子ビーム露光によるフォトマスクの
製造方法において、マスク形成基板にフォトマスクの位
置合わせに使用するアライメントマークの電子ビーム露
光を行なった後、電子ビームレジスト膜の現像を行な
い、つぎにこのマスク形成基板に新たな電子ビームレジ
スト膜の形成を行なった後、アライメントマークの露光
部に新たな電子ビームレジスト膜により形成された突部
を基準にデバイスパターンの露光部の電子ビーム露光の
原点を求めて、このマスク形成基板にデバイスパターン
の電子ビーム露光を行なうことである。

【０００８】

【作用】マスク形成基板の電子ビームレジスト膜にアラ
イメントマーク用の電子ビーム露光を行なった後、この
電子ビームレジスト膜の現像を行なえば、アライメント
マークの露光部を残して電子ビームレジスト膜は除去さ
れる。そして、その後このマスク形成基板に新たな電子
ビームレジスト膜を形成すると、アライメントマークの
露光部にはこの新たな電子ビームレジスト膜によりアラ
イメントマークと同じ位置に同じ形状の突部が形成され
る。この場合、この突部はアライメントマークと同じ位
置決め機能を有しているため、この突部を基準にマスク
形成基板の中心座標を求め、この中心座標を原点とし
て、このマスク形成基板にデバイスパターンの電子ビー
ム露光を行なうことにより、アライメントマークとデバ
イスパターンとが正確に位置決めされたフォトマスクが
形成される。

【０００９】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図について説明
する。図１の（ａ）〜（ｆ）はそれぞれこの発明に係る
電子ビーム露光によるフォトマスクの製造方法を説明す
る工程断面図であり、図２は製造中のフォトマスクの状
態を示す平面図である。なお、図において、図３で示し
たフォトマスクと同一または相当部分には同一符号を付
しその説明を省略する。

【００１０】図において、１１は透明なガラス基板、１
２はスパッタ等によりガラス基板１１上に形成された遮
光性金属膜、１３は遮光性金属膜１２上に形成され、電
子ビームＢの露光によって硬化（感光）する電子ビーム
レジスト膜、１４はガラス基板１１、遮光性金属膜１２
および電子ビームレジスト膜１３等から構成されるマス
ク形成基板である。なおマスク形成基板１４はフォトマ
スク１が形成される直前の状態までを意味するものとす
る。１５はアライメントマーク３Ｘ，３Ｙ，３Ｒを形成
するために電子ビームＢの露光によって電子ビームレジ
スト膜１３に形成されたアライメントマーク３の露光部
としてのマーク硬化部、１６はデバイスパターン２を形
成するために電子ビームＢの露光によって電子ビームレ
ジスト膜１３に形成されたデバイスパターン２の露光部
としてのパターン硬化部、１７はマーク硬化部１５上に
形成された電子ビームレジスト膜１３の突部である。

【００１１】つぎにフォトマスク１の製造方法を説明す
る。図１の（ａ）は加工前のマスク形成基板１４が電子
ビーム露光装置に対して、所定位置に位置決めされてい
る状態を示している。図１の（ｂ）はこのマスク形成基
板１４に電子ビーム露光装置から電子ビームＢを露光し
て、３つのマーク硬化部１５を形成後、電子ビームレジ
スト膜１３の現像を行なうまでの工程を示しており、そ
の最終段階ではマスク形成基板１４からマーク硬化部１
５を残して電子ビームレジスト膜１３は除去されてい
る。図１の（ｃ）は上記マスク形成基板１４上に新たに
電子ビームレジスト膜１３を形成する工程を示してお
り、この工程によりマーク硬化部１５上には新たな電子
ビームレジスト膜１３による突部１７が形成される。そ
して、この状態が図２で示されている。

【００１２】図１の（ｄ）はマスク形成基板１４の再位
置合わせと電子ビームＢの露光によるパターン硬化部１
６の形成工程を示している。この場合、突部１７はアラ
イメントマーク３Ｘ，３Ｙ，３Ｒに対応して、これと同
一位置に同一形状で形成されるため、この突部１７はマ
スク形成基板１４の位置決め用の基準点としての機能を
有している。したがって、図２で示される３つの突部１
７を使用して、電子ビーム露光装置に対してデバイスパ
ターン２形成のためのマスク形成基板１４の再位置合わ
せが行なわれ、それらの突部１７を基準としてマスク形
成基板１４の中心座標が算出され、その中止座標を原点
として、電子ビーム露光装置からの露光によってマスク
形成基板１４上にパターン硬化部１６が形成される。

【００１３】図１の（ｅ）はマスク形成基板１４上の電
子ビームレジスト膜１３の現像後、遮光性金属膜１２の
エッチングを行なうまでの工程を示している。電子ビー
ムレジスト膜１３の現像が行なわれると、マスク形成基
板１４上にはマーク硬化部１５とパターン硬化部１６と
が残され、この状態で遮光性金属膜１２のエッチングが
行なわれることにより、マーク硬化部１５とパターン硬
化部１６の位置にのみ遮光性金属膜１２を残したマスク
形成基板１４が形成される。図１の（ｆ）はマスク形成
基板１４からマーク硬化部１５とパターン硬化部１６を
除去してフォトマスク１が形成された状態を示してい
る。

【００１４】以上のように、このフォトマスク１の製造
方法では、まず、マスク形成基板１４にアライメントマ
ーク３の電子ビームＢの露光を行なった後、電子ビーム
レジスト膜１３の現像を行ない、つぎに、このマスク形
成基板１４に新たな電子ビームレジスト膜１３の形成を
行なった後、アライメントマーク３の露光部にこのアラ
イメントマーク３に対応して形成された突部１７を基準
として、このマスク形成基板１４の中心座標を求め、そ
の中心座標を限定としてデバイスパターン２の電子ビー
ムＢの露光を行なうようにしているため、デバイスパタ
ーン２とアライメントマーク３との電子ビーム露光を一
度に連続して行なう従来のフォトマスクの製造方法に比
べ、デバイスパターン２とアライメントマーク３とが正
確に位置決めされたフォトマスク１を製造することがで
きる。したがって、完成したフォトマスク１をシリコン
ウェハに正確に位置決めでき、半導体集積回路の製作に
おけるフォトマスクの重ね合わせ精度が向上し、歩留ま
りの向上を図ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ガラス基板上に遮光性金属膜と電子ビームレジスト
膜とが順次積層されたマスク形成基板に、電子ビームを
露光してフォトマスクを製造する電子ビーム露光による
フォトマスクの製造方法において、マスク形成基板にフ
ォトマスクの位置合わせに使用するアライメントマーク
の電子ビーム露光を行なった後、電子ビームレジスト膜
の現像を行ない、つぎにこのマスク形成基板に新たな電
子ビームレジスト膜の形成を行なった後、アライメント
マークの露光部に新たな電子ビームレジスト膜により形
成された突部を基準にデバイスパターンの露光部の電子
ビーム露光の原点を求めて、このマスク形成基板にデバ
イスパターンの電子ビーム露光を行なうようにしている
ので、電子ビーム露光によりフォトマスクを製造するに
あたり、デバイスパターンとアライメントマークとが正
確に位置決めされたフォトマスクを製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る電子ビーム露光によ
るフォトマスク製造方法を示す工程断面図である。

【図２】マスク形成基板のマーク硬化部上に突部が形成
されている状態を示す平面図である。

【図３】フォトマスクの平面図である。

【符号の説明】

１ フォトマスク ２ デバイスパターン ３ アライメントマーク １１ ガラス基板 １２ 遮光性金属膜 １３ 電子ビームレジスト膜 １４ マスク形成基板 １５ マーク硬化部（アライメントマークの露光部） １６ パターン硬化部（デバイスパターンの露光部） Ｂ 電子ビーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板上に遮光性金属膜と電子ビー
   ムレジスト膜とが順次積層されたマスク形成基板に、電
   子ビームを露光してフォトマスクを製造する電子ビーム
   露光によるフォトマスクの製造方法において、前記マス
   ク形成基板にフォトマスクの位置合わせに使用するアラ
   イメントマークの電子ビーム露光を行なった後、前記電
   子ビームレジスト膜の現像を行ない、つぎにこのマスク
   形成基板に新たな電子ビームレジスト膜の形成を行なっ
   た後、前記アライメントマークの露光部に前記新たな電
   子ビームレジスト膜により形成された突部を基準にデバ
   イスパターンの露光部の電子ビーム露光の原点を求め
   て、このマスク形成基板にデバイスパターンの電子ビー
   ム露光を行なうことを特徴とする電子ビーム露光による
   フォトマスクの製造方法。