(57)【要約】 【課題】  微細な設計ルールに対応したフォトマスクを、既存のパターン設計ツールや露光装置を利用して、短い露光時間で作成する。【解決手段】  設計ツールでのパターン作成時に、フォトマスク上に形成したいパターンと、ウエハ径に相当する大きさの円形パターンをポジ・ネガ反転させたパターンを用意する。これら２つのパターンを組み合わせた後、このパターンに対して、ポジ・ネガ反転の関係を持つ反転パターンを作成する。この反転パターンを、ポジ型レジストを用いて露光することにより、微細なパターンに対応したフォトマスクを、短い露光時間で作成することができる。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望のパターンと、ウエハ径に相当する大きさの円形パターンに対してポジ・ネガ反転の関係にある反転円形パターンとを用意する工程と、
前記所望のパターンと、前記反転円形パターンを組み合わせたパターンを形成する工程と、
前記組み合わせたパターンデータ全体を、ポジ・ネガ反転の関係で反転させる工程と、
ポジ・ネガ反転で形成されたパターンデータを、ポジ型レジストを用いて露光する工程とを有することを特徴とするフォトマスクの製造方法
【請求項２】
前記ウエハ径に相当する大きさの円形パターンは、複数の矩形の図形を組み合わせることによって、構成されていることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項３】
前記ウエハ径に相当する大きさの円形パターンは、対象とするウエハ径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項４】
形成されたパターンデータを露光する工程では、レーザー、あるいは電子ビームを用いることを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置等の製造において、使用されるフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトマスクは、半導体装置等の製造において、重要な工程であるフォトリソグラフィ工程で、基板上に塗布したフォトレジスト等の感光性材料に、所望のパターンを露光する際に用いられる。
【０００３】
フォトマスクでは、光を透過する材料を基板として用いる。通常、石英ガラスが多く用いられる。前記基板の上に、光を透過しない材料の薄膜を形成する。通常、クロムが多く用いられる。この光を透過しない材料による薄膜の上に、フォトレジスト等の感光性材料を塗布し、レーザーや電子ビームを利用して、ＣＡＤ等の設計ツールであらかじめ作成した所望のパターンを描画することにより、露光を行なう。この後、現像された感光性材料により形成されたパターンをマスクとして、非透過性材料の薄膜をエッチングする。最後に、感光性材料を基板上から除去することにより所望のパターンを持つフォトマスクが完成する。
【０００４】
なお、フォトマスクのパターン形成時に用いる感光性材料の種類は、半導体装置等の製造において、所望のパターンを形成する際に使用するフォトレジストの種類で決定される。すなわち、半導体装置のパターン形成でポジ型レジストを使用するのであれば、フォトマスク作成時には、ネガ型レジストを用いて露光を行なうことで、所望のパターンに対して、ポジ・ネガ反転したパターンがフォトマスク上に形成されるので、最終的には、所望のパターンが基板上に形成される。
【０００５】
上述した技術は、以下の特許文献１に記載されている。  
【特許文献１】特開２０００−３０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体装置では、パターンの微細化が進んでいる。それに伴い、フォトマスクのパターンについても微細化が必要となってきている。
【０００７】
半導体装置等の製造では、ポジ型レジストを利用してパターン形成を行なうことが多い。そのため、フォトマスクの製造においては、ネガ型レジストを用いてパターン形成を行なっていた。しかし、ネガ型レジストでは、微細なパターンの形成が可能な、高解像度に対応したレジストが少ないため、フォトマスクのパターン形成時においても、ポジ型レジストを使用することが増えている。この場合、所望のパターンのフォトマスクを得るために、設計ツールでパターンを作成する際に、ポジ・ネガ反転をすることで対応していた。
【０００８】
しかし、この方法では、ウエハ全体に対して露光を行なう露光機で使用するフォトマスクを作成する場合、問題となる点があった。以下にそれを説明する。
【０００９】
図５に示すような、所望のパターン５を設計ツールで作成する。なお、図５と図６においては、黒で描かれた部分が、マスク作成時に露光される部分となる。
【００１０】
当該所望のパターン５をポジ・ネガ反転する。その結果、図６に示すような反転パターン６が得られる。
【００１１】
反転パターン６を用いて、ポジ型レジストで作成したマスク７を図７に示す。この時、マスク上には、所望のパターン５と同じ形のパターンが形成される。この時、パターンの周辺部は、全て露光される領域となるため、周辺部を露光するための作業時間が長くなること。マスク名、マスク管理用のデータを挿入するパターンが減少するといった問題が生じていた。前述したように、フォトマスク上にレジストのパターンを露光するには、レーザーや電子ビームによる描画を利用するため、ウエハ上に転写されない部分での露光領域が増えると、それに比例して、露光時間が増えてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述したパターンのポジ・ネガ反転を行ない、ポジ型レジストを用いてフォトマスクを作成する際の欠点を克服するために、本願発明では、ウエハ径に相当する大きさの円形のパターンをポジ・ネガ反転したパターンをあらかじめ作っておき、これと所望のパターンを組み合わせることで問題を解決した。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明により、ポジ型レジストを利用した微細ルールに対応したフォトマスクを作成する際の問題点が解決できる。
【００１４】
第１の効果は、露光領域の面積が減少するため、マスク作成時の露光時間が短縮されることである。
【００１５】
第２の効果は、描画ずれの確認マーク等のマスク管理情報を挿入するための、領域が確保され、マスク内でのパターン配置の自由度が増すことである。
【００１６】
第３の効果は、設計ツールの機能拡張や、新たな描画条件の開発を必要としないため、非常に容易に実行できることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図１から図４に対応させながら、実施例を示す。
【００１８】
図１（ａ）に示した所望のパターン１ａと図１（ｂ）に示したウエハ径に相当する大きさの円形パターンをポジ・ネガ反転させたパターン１ｂを用意する。図１から図３については、黒で描かれた領域が、フォトマスクの上にパターンを作成する時に、露光される領域となる。
【００１９】
なお、ここでは便宜上、円形パターンと称しているが、実際には、円形等の曲線を伴う図形は、微小な矩形の多重露光で形成する為、その描画に時間がかかってしまう。また品質保証の為に行う隣接したチップパターンを比較する欠陥検査において擬似欠陥が発生し易い。
【００２０】
これらの問題点を回避する為、矩形の図形を複数組み合わせることによって、円形に相当するパターンを作成することも、本願発明の範囲に含まれる。
【００２１】
また、ウエハ径に相当する大きさの円形パターンは、前記欠陥検査における擬似欠陥発生を抑える為にウエハよりも多少大きくすることが望ましい。
【００２２】
図８に、矩形の図形を複数組み合わせ、ウエハ径よりも大きい円形パターンの例を示す。図８中の白い部分は、マスクのパターン入る領域である。その周辺の黒い部分は、複数の矩形の図形を組み合わせることにより形成される、ウエハ径より大きい円形のパターンである。このパターンは、大きさを変化させた矩形の図形を上下方向あるいは左右方向に並べていくことにより、円に近い形状が得られるようにしている。
【００２３】
これらの２つのパターンを、組み合わせることにより、図２に示すようなパターン２ができる。
【００２４】
なお、一般に使用される設計ツールでは、複数の描画領域を利用することが可能であり、これらの描画領域を重ね合わせるように配置することで、複数の描画領域を組み合わせた一つのパターン図面が作成できる。そのため、ここでは、別な描画領域にそれぞれのパターンを作成し、組み合わせる手法を用いている。しかし、これら２つの描画領域のどちらかを、もう一方の描画領域に貼り付けることにより、図２に示したパターンを作る手法も、本発明の範囲に入るものである。
【００２５】
前記パターン２を、ポジ・ネガ反転させる。これにより、図３に示すようなウエハ領域内のパターンのみをポジ・ネガ反転させたパターン３が作成される。
【００２６】
石英ガラス等のフォトマスク基板の上に、クロムなどの光を透過しない材料の薄膜とポジ型レジストを塗布し、これに、図３のパターン３に基いて、レーザーや電子ビームによる露光を行なう。これによって、図４に示すように、所望のパターンが形成されたフォトマスク４ができる。
【００２７】
図４では、図中の黒い部分に光を透過しない材料の薄膜がついている。図４から明らかなように、露光される領域は、ウエハ径に相当する大きさの円形領域の内部になるので、ウエハ領域外の部分を露光することはなくなり、結果として、露光時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るフォトマスクの作成方法を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るフォトマスクの作成方法を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るフォトマスクの作成方法を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るフォトマスクの作成方法を示す図である。
【図５】従来の実施形態に係るフォトマスクの作成方法を示す図である。
【図６】従来の実施形態に係るフォトマスクの作成方法を示す図である。
【図７】従来の実施形態に係るフォトマスクの作成方法を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るフォトマスクのパターンの例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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