JPH01173715A - 転写用マスクの製造方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明に、半導体装置の微細パターン形成用マスクを
、少ない工程で、かつ精度よく製造する方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

近年、半導体装置の進歩はめざましく、その動作機能も
ます萱す高速化？要求されているが、動作速度を早める
ためには半導体内部における電子の格納距離ができるだ
け短くなるような素子構造にするＩ必要があり、例えば
第２図に示すＴ〜ｌｉｌｌａｍ極を用いた電界効果型ト
ランジスタの断面図（図において、曲はＧａＡｓ基板、
１Ｉ２１はｎ型基板、Ｏ濁はソース電離、α４はドレイ
ン電離、αＧはＴ型制御電極である。）でいえば、該電
極ｔｅａとｎ型基板Ｕ２Ｉとの接触幅Ｗｌ、即ちゲート
長さヲ聰くすることである。

そうして、このような超極の形成に当っては微細パター
ンの高晴度転写技術が重要であり、Ｘａｇ光法が有力視
されている。

第３図は、上記Ｔ型別ａｌ電極２ｘ盪４元法により形成
する場合にｌｌ−１いられる、従来の一実施例における
Ｘ線転写用マスクの製造方法を作製工程、１：ｎに示し
た要部断面図である。

図において、１１１は例えばＳｉ３　Ｎ４より成るＸ線
透過膜基板、１２）はＸ線吸収層、（８ａ）、（３ａ社
所要のパターンをつくるための成型層、（４ａ）、父は
（４ｅ）は成型層（８ａ）、又は（８ｅ）のマスクとな
る中間層、　（５ａ）、（５ｅ）は電子線レジスト層で
あシ、以下、第２図ｆａｌ〜ｔｆ＋に従って従来のＸ線
転写用マスクの製造方法ケ説明する。

まず、Ｘ線透過膜基板（１）上に例えばＡｕ’１５００
Ａ程度の厚さ仄層してＸ線吸収層＋２１１に形成し、史
ＶＣその上に、例えばポリイミド２ｏ、ｓμｍ　＠度の
厚さ被着した成型層（３ａ）、例えばＭＯを０．１μｍ
程度の厚さ蒸着した中間層（４ａ）及びレジストを０．
３μｍ程度の厚さＦｔＺ着した電子線レジスト層（５ａ
）の８層レジストをｌ１ｊｆｉに形成する。（第３図１
ｄ１）　。

次に、電子線露光技術を用いて、上記Ｔ型ｕ制御電極Ｑ
６１のｎ型基板旺との接触＠Ｗｘ　ＶＣ対Ｓした所定の
幅で電子線レジスト層（５ａ）を露光し、所望の電子線
レジスト層（５ａ）のパターン？得る。

（第３図（ｂ））。

次に、電子線レジスト層ｒ５ａ）のパターンとマスクと
して、反応性イオンエツチング法（Ｒ工Ｅ法）により中
間層（４ａ）及び成型！（８１Ｌ）をエツチングし念後
、残りの電子線レジスト層（５ａ）を除去する（第３図
１（１）　。

次に、残りの中間層（４ａ）を除去した後、成型層（８
ａ）をメツキの型として、例えばＡｕなどによりＸ線吸
収１ｉ１１２１の電解メツキを行ない、０．２μｍ程度
の厚さに形成する。（第３図１ｄ１）。

そうして、上記第３図（ｊＬｌにおける場合と同様にし
て、１．０μｍ程度の厚さの成型層（８ｅ）、０：３μ
ｍ程度の厚さの中間層【４ｅ）及び０．３μｍ程度の厚
さの電子線レジスト層（５ｅ）より成る新たな３層しジ
ス）ｔＸ線吸収層（２１及び成型層（８ａ）上に形成す
る（第３図（ｅ、）。

ここでまた、上記編３図１ｂ＋における場合と同様ＶＣ
して、電子線露光技術を用いて上記Ｔ型制御妊極ｕ０の
上部の幅Ｗ２に対応した所定の幅で電子線レジスト層（
５θ）を露光し、所望の電子、保レジスト層（５ｅ）の
パターンを得る。（第３図（ｆ））。

次に、上記第３図ｉｏｔ　Ｋおける場合と同様に、電子
線レジスト層（５ｅ）のパターンをマスクとしてＲＩＫ
法により中間層（４ｅ）及び成型層（８ｅ）をエツチン
グした後、残りの電子線レジスト層（５ｅ）を１余去す
る（第３図１ｒｌ　）　。

そうして、残りの中間層（４ｅ）を除去し念後、成型層
（３ｅ）ｉメツキの梨として、例えばＡｕなどによりＸ
線吸収層（２１の電解メツキを行ない、Ｏ１８μｍ程度
の厚さに形成する。（第３図小））。

最後に、ＲＩＫ法により暇型層（８ｅ）及び核層（３θ
）の狭幅部底辺下のＸ線吸収層部分をエツチングするこ
とにエリ、所望の断面形状を有したＴ型制御電極形成用
Ｘ線マスクが完成する（第３図（１１）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のＴ型８！ｉ′１ｌＩｆｆｌｌ電極形
成用Ｘ線マスクの′＃造方法においては、電子ビーム露
光（第３図１ｄ１）−ＲＩＫ（第３図１０：）、−′市
解メツキ（第３図１ｄｌ）、′電子ビーム露光（第３図
（ｆ））−ＲＩ　Ｋ　（第３図ｔｇ＋　）→電解メツキ
第３図１相）と、同様の工程が２度繰り返されるため、
全体の工程が長くなり、更に、２度の電子ビーム露光に
より電極形成用パターンを形成することになるので、２
回目の電子ビーム露光は１回目に形成されたパターンと
正確に位置合わせして行なう必要があり、この位置合わ
せに伴う誤差？生じ易いなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、少ない作製工程で、しかもパターンの位置合
わせ？要しない転写用マスクの製造方法？得ることを目
的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明における転写用マスクの製造方法はマスク基板
上に、エネルギー線ヲ吸収する吸収層を設けて、核層を
貫通するパターンを形成する弔１の工程と、上記吸収層
及びパターン上（でレジスト層を被着し、上記マスク晶
８２側からエネルギー＠を照射して、上記吸収層のパタ
ーン部を透過する直接光及び回折光によって上記レジス
ト層を感光させた後、現像してレジスト・パターンを形
成する第２の工程と、上記第２の工程においてレジスト
層が感光された部位を除く上記マスク基板上に、上記吸
収層を形成する第３の工程とを含むようにしたものであ
る。

〔作用〕

この発明においては、マスク基板上に設けた吸収ＩｉＩ
に、核層をｌＬ通するパターンが形成され、該吸収層及
びパターン上にレジスト層を被着して、上記マスク基板
側からただ１回エネルギー線全照射し現像することによ
り、セルフ・アラインで所要のレジスト・パターンが形
成されこれ’ｋＡにして精度のよいマスク・パターンを
形成することができる。

〔実施列〕

第１図はこの発明の一実施−１における、電界効果トラ
ンジスタのＴ型別画電極を形成するための、）Ｍ４転与
用マスクの製造方法分作製工程蛸に示した安部断１図で
ある。

図において、ｔ６１は電子ビーム、１７１は光用ネガレ
ジストｆ＠、（８１は紫外線であり、図中、要素（１１
，２１は従来例におけるものと同一、要素・５）は従来
例における要素（５ａ）と相当するものである。

以下、第１図１ａｌ〜Ｉｇ＋に従ってこの発明のＸ線転
写用マスクの製造方法を説明する。

まず、Ｘ線透過膜基板（１）上に、例えばＷ金１μ嘲度
の厚さ漂着してＸ線吸収層１２１を形成する（第１図（
ａｌ）。

次に、その上に電子線レジスト層＋６１　ｆ　０．５〜
１μｍ厚さ被着させ、電子ビーム（６１忙所定幅照射し
た後、現像して被照射部？除去し幅ｗｌが約０．３μｍ
のレジスト・パターンケ形成する（第１図１ｂ））。

そうして、上記レジスト・パターンをマスクとしてＸ＠
吸収層（２）を例えばＲＩＥ法によりエツチングした後
、電子線レジスト層１６１を除去する（第１図１ａｌ　
）。

次に、上記エツチング部を含み、Ｘ線吸収層１２１上に
、世１えば厚さ約１μｍの尤用ネガレジスト層（１１を
被着し、Ｘ線透過膜基板Ｉｌ＋側から紫外＃　ｔ８１を
照射して上記レジスト・パターン部ヲ逍過する直接尤及
び回折光により光用ネガレジスト層曽（７１を感光させ
る（第１図１ａｌ　）　。

そうして、現像して光用ネガレジスト層（７）の非感光
部を除去し、セルフ・アラインにより幅Ｗ２がｇｏ、ａ
μｍ程度のネガレジスト・ノ（ターンを形成する（第１
図（ｅ；）。

次に、Ｘ線吸収層（２１及び光用ネガレジスト層（７）
上に、例えばＷ倉庫さ０．８μｍ程度ゐ着する（第１図
（ｆ））。

最後に、リフトオフ法によりネガレジスト層（７）のパ
ターンを溶解して所望のマスクツ（ターン？備えたＸ線
転写用マスクが完成する（Ｍ１図（ｇｌ）。

なお、紫外ｆｆ１ｔｌｌｌ−照射して光用ネガレジスト
ｆ１７１の感光部幅Ｗ２を得るに際しては、照射線の波
長、照射強度、照射時間又はネガレジストの種類等を適
宜選択することにより上記感光部のｊ＝ｗｚｖ制弱する
ことができる。

なお、上記実施列では、Ｘ緑透過膜基板としてＳｉ：ｓ
　Ｎａ　（ｉ−用いた例を示したが、ＢＮＷＸ＊を透過
する基板であれば何でもよく、史に、Ｘ線吸収層として
ｗ２用いた例を示したが、Ｔａ。

Ａｕ等の重金属を中いてもよい。

また、上記実施例ではＸ線転写用マスクの作製方法とし
て説明したが、これはＸ線により転写するものに限られ
るものでなく、例えば遠紫外線等の＋ｔにＬの照射エネ
ルギー線により転写？行なうマスクの製造方法としても
有効である。

従ってこの場合には、上記実施例で示したＸ線透過膜基
板）１１．或にＸ線吸収層（２］はいずれも貢用される
照射エネルギー碌の透過膜基板、或は吸収ｒ−とすれば
よい。

また、上記実廁例では電界効果型トランジスタのＴ”Ｊ
ＩＩａｖＬ極を形成ためのマスクの作製法を示したが、
この用途に限るものではなく、同様に形成されるもので
あればいかなるもの？形成するマスクの製造方決であっ
てもよい。

史ＶＣまた、上記害茄列においては、Ｘ線吸収層（２１
にパターンを形成する方法として、該吸収層（２１上に
破着した電子線レジスト層、５旨てレジスト・パターン
を形成し、該パターンをマスクとして上記Ｘ線吸収層（
２１をエツチングするものをホしたが、例えば、イオン
ビームやレーザ光により上記Ｘ線吸収層ＩＩＩを直接加
工しても同様のパターンを形成することが藺待できる。

なお、上記実施例においては、紫外線（８）によるレジ
スト・パターン形成用にネガレジストを用いるものを示
したが、ポジレジストを用いて同様に紫外線（８）を照
射し、現像により除去された感光部へ例えばポリイミド
を充填した後上記ポジレジストの非感光部を除去して、
上記ネガレジスト・パターンと同様のポリイミド・パタ
ーンを形成させるものであってもよい。

〔発明の効果〕 この発明においては上記のように、マスクを形成するだ
めのレジストパターンがただ１回のエネルギー線の照射
と現像によってセルフ・アラインで形成されるので、転
写用マスクの形成ケ少ない工程で、しかもパターンの位
１′ｔ！１合わせ工程を一切要さずに行なえる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

断面図、第２図はＴ型制御電極を用いた電界効果トラン
ジスタの断面図、第３図は従来の一実施例におけるＸ線
転写用マスクの製造方法を製作工程順に示した要部断面
図である。 図において、１１１はＸ線透過膜基板、（２１はｘ＊吸
吸収−１＋７１　Ｉｄｔ用ネガレジスト層、（８１は紫
外線である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マスク基板上にエネルギー線を吸収する吸収層を
   設けて、該層を貫通するパターンを形成する第１の工程
   と、上記吸収層及びパターン上にレジスト層を被着し、
   上記マスク基板側からエネルギー線を照射して、上記吸
   収層のパターン部を透過する直接光及び回折光によつて
   上記レジスト層を感光させた後、現像してレジスト・パ
   ターンを形成する第２の工程と、上記第２の工程におい
   てレジスト層が感光された部位を除く上記マスク基板上
   に、上記吸収層を形成する第３の工程とを含むことを特
   徴とする転写用マスクの製造方法。