JPS6233580B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は露光機を用いて基板上にレジストパタ
ーンの形成を行う際の露光方法に関する。

本発明は一般に用いられている紫外線露光機に
止まらず、Ｘ線および電子線露光機など基板と露
光光源との相対位置を移動することにより、レジ
ストパターンを複数個基板上に繰返し露光形成す
る方式に適用される。

こゝで本露光方法が使用可能な被露光基板とし
ては、バブルメモリチツプ、半導体ICチツプ、
薄膜磁気ヘツド等の薄膜形成基板の他に、これら
基板を得る際のパターン形成用マスクをリピータ
を用いて作成する場合にも適用できる。

本発明は１つのパターンが少なくとも２度の露
光により形成されているような場合に適用され、
基板或は露光光源の移動距離を変えることにより
マスクパターンと異なるレジストパターンを基板
上に形成するもので、こゝではバブルメモリチツ
プの導電パターンの接続および切断についての実
施例を基に本発明を説明する。

バブルメモリチツプは製作技術および材料の進
歩に従つて１チツプ内に収容されている磁気バル
ブの記憶容量は年とともに増加し、一方記憶媒体
である磁気バルブ径は減少し、これとともにAu
やNi−Cu等からなる導電パターンおよびパーマ
ロイ等からなる転送パターンは微少化している。

例えば２μｍのバルブ径を用いた記憶容量1M
ビツトのチツプの場合の最少パターン寸法は約１
μｍとなり、従来技術のコンタクト露光方式では
無理であるため通常1/10縮小型の投影露光機が用
いられている。

こゝで1Mビツトのチツプの寸法は10mm角とな
り、現在最も高性能である投影露光機を用いても
10mm角の全領域に互つて１μｍのパターンを形成
するのは歩留りの点から難しい。そこで投影露光
機の分解能の悪い４隅を使用せず、比較的分解能
の良い中心部を用い、500Kビツトのマスクパタ
ーンを２回隣接して露光し、1Mビツトのパター
ンとする方式がとられている。

このようなパターン形成においては転送パター
ンのように相互に独立したパターンの場合は差支
えないが、ゲート回路またはセンス回路のように
双方のパターンの導電部分を接続する必要がある
導電パターンの場合、従来は完成後のチツプを磁
器基板に装着後、磁器基板上に印刷配線されてい
る導体パターンを用いてワイヤーボンデイング
し、これにより２つの導体パターンの接続が行わ
れていた。

然しこのような外部結線は望ましい形ではな
く、チツプ上でパターン形成がなされる際にチツ
プ内において導電部分が接続できれば製作工数の
節減に止まらず、バブルメモリの信頼度向上の面
からも寄与が大きい。

本発明はこの点に着目してなされたもので、以
下図面により一実施例を従来例と比較しながら説
明する。

第１図は1/10縮少型投影露光機を用いて従来の
露光マスク又はレチクル（パターンマスク）によ
り１パターンの導体パターンを基板上に形成した
状態を示す図であつて、この例の場合レチクルの
透光部分は横50mm、縦100mmの矩形でその中に導
体パターンの相似拡大パターンである遮光パター
ンが形成されている。

第１図で導電パターン１はゲート回路、発生回
路、センス回路などの導体回路を簡略化して模式
的に示したもので、これはバブル結晶磁性薄膜の
表面に絶縁膜を被着した基板２の該絶縁膜上に形
成されている。又、導体パターン１の製作は、先
づ基板２の絶縁膜全表面に蒸着等でAu等からな
る導体膜を被着させた後、該導体膜上にポジ型レ
ジストを塗膜し、この状態の基板２を露光機に掛
けて所定マスクパターン（導体パターン１と同形
状で10倍のマスクパターン）が形成されたレチク
ルにより露光処理する。この露光にて導体パター
ン１に相当した部分のレジスト膜はレチクルより
透過光が与えられずに未感光状態で、それ以外の
部分は重合して溶解されやすい状態にされる。こ
の後現像処理にて導体膜上に導体パターンに相当
したレジストパターンを形成し、この状態で導体
膜のエツチング処理を行なうことにより導体パタ
ーン１が製作されている。

第２図は従来方法に関するもので、これは第１
図のレチクルを用い、先づウエハー基板２上のレ
ジスト膜のＡ部分に導体パターン１に相当したパ
ターンを投影露光し、続いて該基板２をレチクル
パターンの１幅分（図の場合５mm、以後１ピツチ
と云う）移動させたＢ部分に再びＡ部分と同じパ
ターンを投影露光してバブルメモリ１チツプ素子
分のレジスト膜露光を行なう。

次に基板２を１ピツチより少し長く（図の場合
5.2mm）移動させてＣ部分にＡ，Ｂ部分と同じパ
ターンを投影露光することにより次のチツプの片
側部分のパターンを露光する。このようにして、
基板２上のレジスト膜を該基板２の移動により１
チツプ内のパターンを連続に且つ各チツプ間には
所定の隙間を与えて所定数のチツプが得られるよ
うに複数回露光し、この後上述したようにレジス
ト膜の現像処理と導体膜のエツチング処理を行な
うことにより第２図の如く基板２のＡ，Ｂ，Ｃ部
分に導体パターン１が形成される。

こゝでＢ，Ｃ部分の間の点線ａ…a′はチツプ完
成後に切り出されるウエハー基板上の位置を示し
ている。

第３図は切り出されたメモリチツプ３を磁器基
板４上に装着後、基板４上に印刷配線されている
導電パターン５，５′とメモリチツプ３のＡ，Ｂ
部分に形成された導電パターン１，１とをワイヤ
ボンデイング法で結線した従来のバブルメモリ構
造を示している。

第３図から明らかなように、従来では基板４上
に導体パターン５′を必要とし、且つそれのワイ
ヤ接続処理を行なわなければならずコスト高にな
り、高信頼度のバブルメモリを得ることが難し
い。このような欠点は従来法では第２図で述べた
如く、チツプ内に２群の導電パターンを２度露光
してパターン形成する際、各パターン間をチツプ
内でパターン接続していないことから発生してい
る。

次に本発明にかかる露光方法を第４図〜第６図
を参照しながら説明する。

第４図は本発明にかかるレチクルのマスクパタ
ーン形状を示す図で、これはガラス等の透明基板
表面が透光部分を除き遮光処理されたマスク基板
６からなる。このマスク基板６は従来のレチクル
と同様横50mm、縦100mmの矩形透光部分７を有す
るが、それとは該透光部分７内に位置する導体パ
ターンを得るための遮光パターン８形状が異な
り、且つ透光部分７の左右に四角な小面積からな
る導体パターンの接続切断処理を行なうための透
光部分９，１０を有する点で大きく異なる。遮光
パターン８は従来の導体パターン１の形状を基本
とし、その端子部８ａから外部へ段差付きの接続
パターン１１が導出し、該接続パターン１１の端
部が透光部分９，１０と一定間隔介し対向してい
る。

なお、このレクチルを用いて投影露光する場合
は、透光部分７以外に透光部分９，１０から光が
基板上のレジスト膜に照射され露光される。

第５図は第４図のレチクルを用いて１チツプ用
のレジストパターンを形成する本発明にかかる露
光方法を示すものである。

図において、露光処理される基板１２は従来と
同様バブル結晶磁性薄膜であつて、該磁性薄膜上
に絶縁膜を介して全面にポジ型のレジスト膜が塗
膜されているものとする。本方法は第４図のレチ
クルを用いて、先づ基板１２の透光部分７に対応
したＡ部分のレジスト膜について投影露光し、続
いて基板１２をピツチP1、即ち4.95mmと１ピツチ
より僅か少い距離だけ移動させてＢ部分を投影露
光する。この重複状態での露光は若干の位置ずれ
によりAB部分間でレジストの残り（コンダクタ
ーシヨート）が生ずるのを防ぐためである。

この場合先のＡ部分投影露光の際、次に投影露
光されるＢ部分内のレジスト膜も透光部分９に対
向した９ａ部が投影露光され、且つ透光部分１０
の対向部分１０ａも露光される。

次にＢ部分の投影露光を行うと、既に露光され
たＡ部分のレジスト膜は点線で示す１０ｂ部が透
光部分１０によつて重複露光される。また次に投
影露光されるＣ部分のレジスト膜は遮光パターン
８の接続パターン１１によつて遮光される部分が
透光部分９によつて９ｂ部の如く予じめ投影露光
され感光状態となる。

次にＣ部分の投影露光は基板１２をピツチ
P2、即ち5.15mmと１ピツチより長く従来と同様に
移動させて行うと、Ｂ部分内のレジスト膜の未感
光状態の１０Ｃ部分が透光部分１０によつて露光
され、且つ次の部分のレジスト膜の９Ｃ部分が透
光部分９によつて露光される。

こゝで第５図のレジスト膜に投影された遮光パ
ターン８および接続パターン１１による未感光状
態のレジストパターン（網目模様部分）を見る
と、Ａ部分とＢ部分のレジストパターンはその対
向縁部が重複し重複露光が行われているため両パ
ターンは接続されており、一方投影露光された透
光部分９，１０による露光部分９ａ，１０ｂは位
置がずれているため本レジストパターン自体を露
光させない。

次にＢ，Ｃ部分については１ピツチより僅か離
れて投影露光されているために、Ｂ部分投影露光
の際は次に投影されるＣ部分の接続パターン１１
が９ｂ部分の位置で露光される。またＣ部分投影
の際にはＢ部分内のレジストパターン（未感光状
態）が１０ｃ部分で感光されるため現像した際に
は図示の如く該レジストパターンが１０ｃ部分で
切断された形状に描かれる。又Ａ部分内のレジス
トパターンはその前の投影露光時に透光部分９に
より９ｂ部分と同様感光形成された９ｄ部分でも
つて切断状態に形成される。

そして、このように第４図のレチクルを用いて
基板１２上のレジスト膜を露光することにより、
これを現像した際未感光状態のレジストパターン
が第５図の如く基板１２の導体膜に残り、該導体
膜をエツチング処理すれば該レジストパターンに
対応した導体パターンが基板１２上に絶縁膜を介
して形成される。

第６図は第５図の本露光方法によつて形成され
たメモリチツプ１３を磁器基板１４上に装着し、
該磁器基板１４の導体パターン１５とメモリチツ
プ１３の導体パターン１６，１７とをワイヤボン
デイング接続した本発明にかかるバブルメモリ構
造を示すものである。これは第３図の従来と比較
すれば明らかな如く、導体パターン１６と１７が
チツプ内でパターン接続されている。

第７図および第８図は本露光方法の理解を更に
容易にさせるため、第５図のＡ，Ｂ，Ｃ部分の投
影露光によるレジストパターンの接続および切断
部分を拡大した図である。第７図はＡ，Ｂ部のレ
ジストパターン１８，１９が接続される状態を示
し、斜め右下りの斜線部２０はＡ部分を投影露光
した場合のレジスト未感光領域を、また斜め左下
りの斜線部２１はＢ部分を投影露光した場合の未
感光領域を示し、Ａ，Ｂ両部分投影露光後におけ
るレジスト未感光領域は斜交線で表わされるレジ
ストパターン１８，１９のみであり、透光部分
９，１０による感光部はこれよりそれている。

なお両部分ABの重複部２２は２重露光されて
いる。

次に第８図はＢ，Ｃ部分のレジストパターン１
９，２３が切断される状態を示し、斜め右下りの
斜線部２４はＢ部分を投影露光した場合のレジス
ト未感光領域を、また斜め左下りの斜線部２５は
Ｃ部分を投影露光した場合の未感光領域を示し、
この場合Ｂ，Ｃ両部分投影露光後におけるレジス
ト未感光領域は斜交線で表わされる部分で、レジ
ストパターン１９，２３は透光部分９，１０によ
り切断されている。

こゝでＢ，Ｃ部分の境界部２６のレジストは感
光されないで残るが、この部分はチツプ切り出し
部分であつて、チツプの特性には影響を及ぼすこ
とはない。

本実施例は従来記憶容量の大きいメモリチツプ
のパターン形成に当つては、同一レチクルを用い
２回隣接して投影露光することにより１チツプの
パターン形成を行い、回路接続が必要な部分はワ
イヤーボンデイングにより行われているが、本発
明を実施する場合は、パターンを１部変更したレ
チクルを用い、投影露光する際の基板移動距離を
１ピツチより変えて行うことにより、両パターン
の回路接続および切断が行われる例を示したもの
である。

以上説明したように本発明はホトレジストのよ
うな感光性材料を塗布した基板を移動して露光を
行う露光方式において移動量を変えて露光するこ
とにより、マスクパターンとは異なるパターン形
成を可能とするもので、マスクパターンの節減に
留まらず、信頼度の向上などの点においても効果
は頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレチクルを用いて投影露光した
際の形成導体パターンを示す図、第２図は従来法
による連続露光を行なつて得たバブルメモリチツ
プのパターンの説明図、第３図は従来のバブルメ
モリにおける導電パターン接続を示す図、第４図
は本発明にかかるレチクルのマスクパターンを示
す図、第５図は本発明にかかる露光方法によりバ
ブルメモリチツプのレジストパターンを得る際の
説明図、第６図は本発明にかかるバブルメモリの
導体パターン接続を示す図、第７図と第８図は本
発明にかかる露光法によるレジストパターンを拡
大して示す図である。 符号の説明、１，１６，１７は導電パターン、
１８，１９，２３はレジストパターンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に被着された感光膜と、光透過領域内
   に所定形状のマスクパターンが形成された露光マ
   スクとを有し、該露光マスクと前記基板とを相対
   的に所定ピツチづつ移動させながら各ピツチ毎に
   前記マスクパターンを前記感光膜へ焼付け、且つ
   該焼付けマスクパターンにより少なくとも２個の
   隣接マスクパターンを１素子分とした素子パター
   ンを複数形成してなる露光方法において、前記露
   光マスクは第１の前記光透過領域外で且つ前記移
   動方向に沿つた両側にそれぞれ第２の光透過領域
   を設けて形成し、前記所定ピツチは前記各素子パ
   ターン内のマスク移動量をピツチP1、隣合うマ
   スク移動量をピツチP2とそれぞれ一定にし、且
   つピツチP1よりピツチP2の方を大きく設定し
   て、前記マスクパターンを焼き付けた際に、前記
   第２光透過領域のそれぞれが１ピツチ前および後
   の前記第１光透過領域に対応した部分の前記感光
   膜を露光することにより、前記素子パターンを前
   記マスクパターンとは異なる形状に形成してなる
   ことを特徴とする露光方法。