JPS60111245A - マスクの製造方法 - Google Patents

マスクの製造方法

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JPS60111245A
JPS60111245A JP58219273A JP21927383A JPS60111245A JP S60111245 A JPS60111245 A JP S60111245A JP 58219273 A JP58219273 A JP 58219273A JP 21927383 A JP21927383 A JP 21927383A JP S60111245 A JPS60111245 A JP S60111245A
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Susumu Takeuchi
進 武内
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/68Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
    • G03F1/76Patterning of masks by imaging
    • GPHYSICS
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    • G03F1/38Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
    • G03F1/44Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales

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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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、半導体集積回路や固体撮像素子などを製造す
る際に用いるフォトマスクやレチクルマスクの製造方法
に関する。
(発明の技術的背景) 半導体集積回路や固体撮像素子は通常、共通(汎用)パ
ターンと細別パターンとからなっていると言える。この
事情に対応して、当然ながらマスクにも共通パターン部
と個別バタ・−7部が存在する。
この点を図面の第1図および第2図にて説明すると、第
1図は、固体撮像素子あるいは集積回路素子のフンチッ
プに相当するマスクのパターン区域を拡大して示すもの
であるが、その周辺部(1)には、ボンディング用パッ
ト責2)等の大柄でその型式に指定された、したがって
決まりきったパターンが存在しがちである。一方、中央
部(3)には、その素子による独自のパターンが形成さ
れるものである。
すなわち、この場合は周辺部(1)が共通パターン部で
あり、中央部(3)が個別パターン部に相当するとみな
ぜる。また、第2図について言うと、集積回路チップを
ひとつの機能素子と見た場合、その中でも例えば1%O
M(read only memory)部分(4)は
、この機能素子のそれぞれの役割に応じて個別的に変化
する場合があり、それに対してその他の部分(11)は
、共通的に汎用されることが多いものである。
(発明の目的) このように、ひとつの集積回路チップをとってみると、
その中には共通パターン部と個別パターン部に区別でき
る場合が多いのであり、本発明はかかる事態を踏まえて
、それに適合したフォトマスクあるいはレチクルマスク
(以下単にマスクと称す)の製造方法を提供す木もので
ある。
(発明の概要) すなわち、本発明は、マスクを製造するに際して、まず
共通パターン部のみパターン化された遮光層を有する共
通パターンマスクを作成し、これから−ン化し、マスク
を得るものである。
本発明のマスクは、透明基板上にフォトレジストの感光
領域不透過性の遮光層をパターン状に形成してなるもの
であり、その製造方法は、次の(a)〜(f)の工程を
具備すると言って良い。
(a)遮光層を共通パターン部と個別パターン部とに区
別し、共通パターン部に相当する遮光層をパターン状に
透明基板上に形成して共通パターンマスクを作成する工
程、 (b) 前記共通パターンマスクをもとにして、個別パ
ターン部はブランク状態で共通パターン部の遮光層をパ
ターン状に形成した複酸マスクを多数作成する工程、 (C) 前記の複酸マスクの遮光層のある面側に量子線
嶌感応性レジスト層を形成する工程、(d) 上記の複
酸マスクの個別パターン部上の量子線感応性レジスト層
の所望部分を量子線にて露光し、現像することにより、
個別パターン部上に所望の個別パターンに相当するレジ
スト層を形成する工程、 (e) 複酸マスクの前記レジスト層により覆われてい
ない個別パターン部の遮光層をエツチング除去して、個
別パターン部の遮光層をパターン状に形成する工程、 (f) 複酸マスクのレジスト層を除去する工程。
(発明の詳述) 以下さらに図面の第4図(イ)〜(ヌ)に基いて、本発
明を具体的に説明する。
第4図(イ)は、共通パターンマスク(8)を示す模式
断面図である。図において、透明基板(9)は、石英ガ
ラス、低膨張ガラス、通常ガラス等からなるものであり
、その上面に金属あるいは金属化合物等からなる遮光膜
00)が形成されている。しかしながら、この時の遮光
膜α0)は、第4図(イ)に示されている共通ハターン
部(5)の遮光膜(10a)のみが所舅のパターン状に
形成されているのであって、個扁パターン部(B)の遮
光膜(10b)は全くパターン化されていないか、ある
いは全く存在しなくても良い。共通パターンマスクの共
通パターン部(5)の遮光膜(1Oa)のパターン化は
、従来公知の手段で行なわれる。
−例をあげれば、パターン化されていない全面ブランク
状態の遮光膜00)の上に光や電子ビーム、X線等の量
子線に対して感応するレジスト層を一様に形成し、パタ
ーンジェネレーターや電子ビーム露光装置にて所望領域
を部分的に露光し、現像によりレジスト層の未硬化部を
除去し、レジスト層にて覆われていない部分の遮光膜0
0)をエツチング法にて除去することによりパターン状
の遮光膜(108)が得られる。
この共通パターンマスク(8)には、位置合わせマーク
(5a)を任意の場所に少なくとも2個以上形成する。
この位置合わせマーク(5a)は後工程で共通パターン
部(八と個別パターン部(B)の遮光層を整合させるだ
めのものであり、詳細は後述する。
共通パターンマスク(8)は、これを基準にして多数の
複酸マスク(20)を作成するためのものであるから、
マスクとして無欠陥であることが望ましい。第4図(イ
)に示された共通パターンマスク(8)には、存在すべ
きでないところに遮光膜が存在する黒欠陥(1り、およ
び存在すべきところに遮光層が存在しない白欠陥(13
)が模式的に示されている。
このような欠陥を有する共通パターンマスク(8)は、
第4図(ロ)に示すように修正を施して無欠陥のマスク
とする。すなわち、黒欠陥0′!Jに対しては、局所エ
ツチング法やレーザーリペア法により不要な遮光層を除
去する。また白欠陥03)に対しては遮光物質(1(イ
)を充填して修正するものである。
このようにして得られた無欠陥の共通パターンマスク(
8)を用いて、多数の複酸マスクを作成する。
第4図(ハ)に示すように、共通パターンマスク(8)
の遮光層00)面側を、透明基板(I5)、ブランク状
態の一様な遮光層06)、フォトレジスト層(1,71
をこの順に積層してなるマスクブランク板08)のフォ
レジスト層(1η面側と向い合わせ、−共通パターンマ
スク(8)の透明基板(9)側から光を照射する。図の
態様では、共通パターンマスク(8)とマスクブランク
板(I8)は密着状態ではな(、わずかに間隙を有する
近接露光方式が採られているが、もちろんこれに限られ
ず、密着露光方式や投影露光方式であってもさしつかえ
ない。
第4図(ハ)の露光操作によりマスクブランク板(+8
1のフォトレジスト層(17)には潜像が形成される。
これを所定のレジスト現像を行ない、第4図に)に示す
ような所望形状のレジストパターン層u翅が形成される
。続いて、ブランク状態の遮光層(16)のうち、前記
のレジストパターン層(19)にて覆われていない部分
を除去し、しかる後、不要となったレジストパターン鱈
も剥膜して第4図(ホ)に示すような複酸マスク(20
)を得る。遮光層(16)の除去には、腐食液を用いる
湿式エツチング法のほか、スパッターエツチング、イオ
ンエツチング、プラズマエツチング等のドライエツチン
グ方式を用いても良い。複酸マスク(20)は、共通パ
ターンマスク(8)がひとつさえあれば、第4図(ハ)
〜(ホ)の工程を繰り返えすことにより、多数作成でき
る。
すでに明らかなように図の実施例では、光が照射された
部分のフォトレジスト層(1でが現像により溶解除去さ
れているのであり、この例ではポジ型のフォトレジスト
がフォトレジスト層(lηに用いられているものである
。フォトレジスト層αηにネガ型のフォトレジストを用
いる場合は、共通パターンマスク(8)の遮光層(10
a)がネガパターンであることが適当である。共通パタ
ーンマスク(8)の遮光層(10a)が第4図(ロ)の
ようにポジパターンであると、第4図(ハ)〜(ホ)の
操作を二回繰り返す必要がある。
しかしこの手法であっても行なえないことはなく、当然
本発明に含まれる。
こうして得られた複酸マスク(20に対して遮光層06
)および(16a)のある面側に量子線感応性レジスト
層(2I)を形成して第4図(へ)の状態とする。ここ
で言う量子線とは、光、紫外光、電子ビーム、イオンビ
・−ム、レーザー光等が含まれる。
続いて第4図(ト)に示すように個別パターン部(13
)の上にある量子線感応性レジスト層(2υに対してそ
の所望部分を量子線(22)により露光する。この時、
複酸マスクの位置合わせマーク(5b)の上にあるレジ
スト層(21)にも量子線を露光しておく。こうして潜
像を形成された量子線感応性レジスト層(2+)を現像
して第4図(4)に示すように個別パターン部(B)の
遮光層(L6)の上に所望の個別パターンに相当するレ
ジスト層(2階を形成する。説明が前後したが、量子線
感応性レジスト層CDとしてはポジ型のものを用いるの
が好ましい。理由は、ポジ型レジストであれば、量子線
を照射された部分が現像により溶解除去されるのであり
、故に、すでにパターン化された共通パターン部(5)
に対しては量子線を照射しなくても現像後にレジスト層
(23)を残存させることができるからである。
このことは、量子線(2りの露光領域として共通パター
ン部(5)が含まれないことを意味し、かかる露光領域
の縮小化により、量子線例えば電子ビーム蕗光の所要時
間を短縮できることがあり能率的となる。
続いて共通パターン部(5)がレジスト層(ハ)により
全く覆われている第4図(例の状態で、前記レジスト層
(ハ)により覆われていなくて露出している個別パター
ン部の遮光層(1eをエンチング除去すると、第4図(
男に示すように個別パターン部(B)の遮光層(16b
)が形成される。露出した遮光層(leの部分除去法に
ついては、複成マスク0@の共通パターン部(5)作成
の際述べたように、湿式エツチング、ドライエツチング
の両方を選択できる。
最後に、不要となったレジスト層(23)を除去すれば
、第4図し)に示すように透明基板(1句に共通パター
ン部(5)、個別パターン部(B)のそれぞれに遮光層
(16a)(16b)を有するマスクC!優が完成する
ここで、本発明における位置合わせマークについて説明
すると、位置合わせマークは、第1図および第2図に位
置合わせマーク(5)として図示しているように、複数
個設けるのが良い。−個では、角度方向のずれ量が認知
しにくいからである。しかし位置合わせマーク(5)の
位置については、第1図では個別パターン部に設けられ
、第2図では共通パターン部に設けられているように任
意の場所で良く、例えば共通・個別パターン部以外の外
枠に設けても良い。
第3図にかかる位置合わせマーク(5)の形状の一例を
示す。4個の矩形からなるマーク(6)は共通パターン
部をパターン化する際に描出したものであり、十文字形
のマーク(7)は個別パターン部のパターン化の際、同
時に描出したものである。第3図に示される位置合わせ
マーク(5)は理想状態を呈しており、共通パターン部
と個別パターン部の間に相対的な位置ずれが無いことを
示している。共通パターン部と個別パターン部の間に著
しいずれがあるマスクにて半導体集積回路を作成すると
、正しく機能しないことがあり、位置合わせマーク(5
1はそれを検定するだめのものであると言える。
(発明の効果) 本発明は以上のようなマスクの製造方法であり、あらか
じめ共通パターン部のみパターン化された遮光層を有す
る複成マスクを多数作成しておき、需要に応じて、個別
パターン部をパターン化する方式であるので、複成マス
ク作成の折りに共通ノ2ターン部を無欠陥にしておける
のであり、マスクの歩留りが向上するという利点がある
。そのうえ個別パターン部′の領域は、全体のマスク領
域より縮小されたもので、!!liろから、例えばラス
タースキャン方式の電子ビーム露光により個別パターン
部を描画する際、その所要時間は、描画面積が小さいが
故に短時間ですませるという利点があり、マスクの発注
から納品までの時間を短縮できる。
また、共通パターン部として、チップ中のボンディング
バット部のように大柄で比較的大面積なパターンを想定
した場合、かかるパターンの描画には、ラスタースキャ
ン方式の電子ビーム露光方式より矩形分割方式のパター
ンジェネレーターによる描画のほうが能率的に行なえる
意味があり、共通パターン部の描画に数種類ある量子線
のうちから、適切な描画方式が選べるという利点もある
その他、共通パターン部と個別パターン部のAFlは位
置合わせマークを設けることにより、正確に行なうこと
ができる。
本発明は以上のように、半導体集積回路製造用マスクの
製造法として、例えば、アルミ配線パターンのゲートア
レイ、演算回路チップのROM部分等、個別パターンの
性格の強い部分を有するマスクや、ポンディングパッド
等の共通パターン部と個別パターン部とでパターン密度
に差があるマスク等の製造に用いれば、極めて優れた効
果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、固体撮像素子あるいは集積回路素子のワンチ
ップに相当するマスクのパターンの一例を示す拡大平面
図であり、第2図は同じく本発明のマスクの製造方法に
適するマスクパターンの形態の一例を示す拡大平面図で
ある。第6図は位置合わせマークの一例を示す拡大平面
図であり、第、4図(イ)〜し)は本発明のマスクの製
造方法の一実施例を工程順に示す説明断面図である。 ゛(5)・・・・・・位置合わせマーク (81・・・
・・・共通パターンマスク(1艦・・・・・・マスクブ
ランク板 (2o・曲・被成マスク(24J・・・・・
・マスク (5)−・・・共通パターン部 (B)・・・・・・個
別パターン部特許出願人 凸版印刷株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明基板上にフォトレジストの感光領域不透過性
    の遮光層をパターン状に形成してなる半導体集積回路製
    造用マスクの製造方法において(a) 遮光層を共通パ
    ターン部と個別ノ(ターン部とに区別し、共通パターン
    部に相当する遮光層をパターン状に透明基板上に形成し
    て共通)(ターンマスクを作成する工程、 (bl 前記共通パターンマスクをもとにして、個別パ
    ターン部はフリンク状態で共通〕くターン部の遮光層を
    パターン状に形成した複成マスクを多数作成する工程、 (C) 前記の複成マスクの遮光層のある面側に量子紛
    感応性レジスト層を形成する工程、(d) 上記の複成
    マスクの個別ノくターン部上の量半繍威広袢レジスト層
    の所望部分を量子線にテ露光し、現像することにより、
    個別パターン部上に所望の個別パターンに相当するレジ
    スト層を形成する工程、 (e) 複成マスクの前記レジスト層により覆われてい
    ない個別パターン部の遮光層をエツチング除去して、個
    別パターン部の遮光層をパターン状に形成する工程、 (f) 複成マスクのレジスト層を除去する工程、上記
    の(a)〜(f>の工程を具備することを特徴とするマ
    スクの製造方法。
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