JPH0266545A - 薄膜パターンの欠落欠陥部修正方法 - 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〕 本発明は、半導体素子や液晶パネル等の製造工程で用い
られるフォトマスク、あるいはシリコンウェハ等の半導
体基板に形成された薄膜パターンの欠落欠陥部を修正す
る方法に関する。

〔従来の技術〕

以下、ガラス基板の一生表面上にクロムからなる遮光性
薄膜パターンを形成したフォトマスクを例に挙げ、従来
の薄膜パターンの欠落欠陥部修正方法について説明する
。

フォトマスクの遮光性薄膜パターンに発生する欠陥とし
ては、該パターンの一部が欠落する欠陥（いわゆる欠け
）、該パターンが途中で切断されてしまう欠陥（いわゆ
る断線）、および該パターン内に生ずるピンホール等の
欠落欠陥がある。この欠落欠陥の発生した部分（欠落欠
陥部）を修正する方法としては、例えば特開昭６１−５
９７３２号公報に記載されているリフトオフ法が採用さ
れている。

そして、第２図（ａ）および（１））に示すように、フ
ォトマスクのガラス基板１の一生表面−Ｆに形成したク
ロムからなる遮光性薄膜パターン２について、該パター
ン２の一部が欠落して欠落欠陥部２ａが発生した場合、
次に記すように前記のリフトオフ法を採用して欠落欠陥
部２ａを修正する。

なお、第２図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ−Ａ轢断面図で
ある。

すなわち、先ず第３図（ａ）を参照して、欠落欠陥部２
ａが発生した遮光性薄膜パターン２を有するガラス基板
１の表面に、ポジ型フォトレジストを塗布した後、ベー
キングしてポジ型フォトレジスト膜３を形成し、次いで
、欠落欠陥部２ａに対応するレジスト膜３の微小頭域３
ａを紫外光４により選択的に露光する。

次に、第３図（ｂ）を参照して、所定の現像液を用いポ
ジ型フォトレジストＩｔ！　３を現像して、開口部５を
備えたレジストパターン６を形成する。

次いで、第３図（Ｃ）を参照して、前記の間口部５、お
よびレジストパターン６上にスパッタリング法によりク
ロム薄膜７を被着する。

続いて、第３図（ｄ）を参照して、所定のレジスト剥離
液を用い、レジストパターン６と共に該パターン６上に
被着された前記クロム薄膜７の部分を剥離し、そして、
このときに残存したクロム１１１７ａにより前記欠落欠
陥部２ａを修正する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記した欠落欠陥部修正方法により薄膜
パターンの欠落欠陥部を修正した場合、以下に記す問題
点が生ずる。

すなわち、前述したように、欠落欠陥部２ａに対応する
ポジ型フォトレジスト膜３の微小頭域３ａを紫外光４に
より露光した後、該レジスト膜３を現像し開口部５を備
えたレジストパターン６を形成している（第３図（ａ）
および（ｂ）参照）。

ここで、第４図（ａ）を参照して、露光領域の幅ａの紫
外光４により前記の微小領域３ａを露光し、次いで第４
図（ｂ）を参照して、レジスト膜３を現像し開口部５を
備えたレジストパターン６を形成したとき、レジスト膜
３はその表面から下面に向かって現像が進行していくた
め、レジストパターン６の内壁面６ａは所定角度θの傾
斜面となり、レジストパターン６の上端と下端との闇に
は寸法差すが生ずる。このため、第５図を参照して、前
述したその後の各工程を経て欠落欠陥部２ａに残存して
被着されたクロム薄膜７ａの縁（エッチ）と遮光性薄膜
パターン２の一方の縁（パターンエッチ）が、前記の寸
法差すに対応してずれてしまう。なお、第５図及び後記
する第７図に図示したクロム薄膜７ａは、欠落欠陥部２
ａ内のみに被着したクロム薄膜を示している。

以上のようにクロム薄１！７ａのエッチと遮光性＊Ｓパ
ターン２のパターンエッチが寸法差すに対応してずれ、
しかもそのずれ量が大きい場合、クロム薄膜７ａの被着
により欠落欠陥部２ａを修正したとしても、極めて精密
なパターン精度を要求されるフォトマスクとして利用す
ることはできない。なお、寸法差すに対応して前記の露
光領域の幅ａを増加することにより、ずれ間を小ざくす
ることが考えられるが、このことは寸法差すを予測する
ことが困難であることから実用的でない。

以上の事情に鑑みて本発明者が考究したところ、以下に
記す事実を知得した。すなわち、先ず第６図（ａ）を参
照して、前記レジスト膜３よりも膜厚の薄いポジ型フォ
トレジスト１３’をガラス基板１の表面に形成し、次い
で、前記したように露光領域の幅ａの紫外光４により微
小領域３″ａを露光する。次いで、第６図（ｂ）を参照
して、前記レジスト膜３′を現像し開口部５′を備えた
レジストパターン６°を形成したとき、該パターン６′
の内壁面６°ａは前記所定角度θの傾斜面となるものの
、該パターン６′の上端と下端との間に生ずる寸法差Ｃ
は前記寸法差すよりも小さくなる。なお、この寸法差Ｃ
は、レジスト１１！３’の膜厚をＭくすることに伴って
小さ（なる。

このため、第７図を参照して、クロム薄膜７ａのエッチ
と遮光性薄膜パターン２のパターンエッチが前記寸法差
Ｃに対応してずれても、そのずれ１は小さなものとなり
、修正された遮光性′？Ｊ膜パターン２を許容の寸法精
度に収めることができる。

しかし、この場合、前記したポジ型フォトレジスト膜３
′の膜厚が薄いため、該レジスト膜３′にピンホールが
発生しやすく、これにより、リフトオフ法で欠落欠陥部
を修正したフォトマスクに、新たにクロムスポット等の
欠陥（いわゆる黒欠陥）が発生してしまいやすくなる。

したがって、単にレジスト膜の膜厚を薄くすることによ
り欠落欠陥部を修正しようとすることは、新たな欠陥の
発生を引き起こすので好ましくない。

ところで、次に、第３図（Ｃ）を参照して、レジストパ
ターン６の傾斜した内壁面６ａにもクロムｉ［７の部分
が被着してしまう。このため、第３図（ｄ）を参照して
、レジストパターン６と共に該パターン６上に被着され
たクロム薄膜７の部分を剥離したとぎ、残存したクロム
薄膜７ａの端部が上方に突出してパリ部７ｂが生ずる。

このようにパリ部７ｂが生じたクロムｌ１７ａにより欠
落欠陥部２ａを修正したフォトマスクを用い、密着露光
法によりパターンを転写する工程を含んで新たなフォト
マスク（いわゆるコピーマスク）を製造した場合、前記
パリ部７ｂがコピーマスク側のレジスト膜にくい込むこ
とに起因して、コピーマスクにピンホール等の欠陥が発
生してしまう。

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであ
り、欠落欠陥部を容易に高い精度で修正することができ
、がっ、修正した欠落欠陥部にパリ部が生ずることを抑
制することができる薄膜パターンの欠落欠陥部修正方法
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するためになされたものであ
り、 基板の表面に形成された薄膜パターンの欠落欠陥部に薄
膜を被着して、前記薄膜パターンの欠落欠陥部を修正す
る方払において、 前記基板の表面に第１のポジ型レジスト膜を形成した後
、前記欠落欠陥部に対応する第１のポジ型レジスト膜の
微小領域を露光し、次いで前記第１のポジ型レジスト膜
を所定の現像手段により現像して、第１の開口部を備え
た第１のレジストパターンを形成する工程と、 前記第１のレジストパターンに対し、前記所定の現像手
段に耐性を有せしめる処理を施して、前記第１のレジス
トパターンを硬化レジストパターンに変質させ、次に前
記第１の開口部および硬化レジストパターン上に第２の
ポジ型レジスト膜を形成した侵、前記微小領域を包囲す
る領域に対応する第２のポジ型レジスト膜の部分を露光
し、次いで前記第２のポジ型レジスト膜を前記所定の現
像手段により現像して、第２の開口部を備えた第２のレ
ジストパターンを形成する工程と、前記第１および第２
の開口部並びに前記第２のレジストパターン上に薄膜を
被着し、次いで前記硬化レジス１−パターンおよび第２
のレジストパターンをその上に被着された前記薄膜の部
分と共に剥離する工程と、 を有することを特徴とする薄膜パターンの欠落欠陥部修
正方法である。

ここで、前記第１のポジ型レジスト膜の膜厚は、前記第
２のポジ型レジスト膜の膜厚に比べて薄いことが望まし
く、更に詳しくは、第１のポジ型レジスト膜の膜厚は前
記薄膜パターンの膜厚の２〜４倍の値、また第２のポジ
型レジスト膜の膜厚は前記ＳＳパターンのｙｉ厚の４倍
以上の値であることが望ましい。

〔作用〕

硬化レジストパターンは所定の現像手段に耐性を有する
ので、第２のポジ型しジス１〜膜を前記所定の現像手段
により現像するとき、除去されない。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について詳）ボする。なお、本
実施例では第２図（ａ）および（ｂ）に示したような、
ガラス基板１の一主表面上に形成したクロムからなる遮
光性薄膜パターン２の欠落欠陥部２ａを修正する場合に
ついて説明する。

先ず、第１図（ａ）を参照して、欠落欠陥部２ａが発生
した遮光性薄膜パターン２（ＦＪ厚：８００人）を有す
るガラス基板１の表面に、ポジ型フォトレジスト（ヘキ
スト社製　ＡＺ　−１３５０＞をスピンコード法により
塗布した後、雰囲気温度９０℃で３０分間ベーキングし
て第１のポジ型フォトレジスト膜８（膜厚ｈ１：２００
０人）を形成する。次いで、欠落欠陥部２ａに対応づる
レジスト膜８の微小領域８ａを、露光領域の幅ａの紫外
光４により選択的に露光する。

次に、第１図（ｂ）を参照して、所定の現像液（ヘキス
ト社製　ＡＺ専用デイベロツバ）を用い第１のポジ型フ
ォトレジスト１ｌＩ８を現像して、第１の開口部９を備
えた第１のレジストパターン１゜を形成する。

次いで、雰囲気温度２００℃で３０分間ζ第１のレジス
トパターン１０をベーキングすることにより、該パター
ン１０を前記所定の現像液では除去されない硬化レジス
トパターン１０′（第１図（Ｃ）参照）に変質させる。

このようにこのベーキングによって、第１のレジストパ
ターン１０は所定の現像液では除去されない、すなわち
前記所定の現像液に耐性を有する硬化レジストパターン
１０′に変質する。

次に、第１図（Ｃ）を参照して、前記第１の開口部９、
および硬化レジストパターン１０’上に、ポジ型フォト
レジスト（ヘキスト社ＩＲＡＺ−１３５０）をスピンコ
ード法により塗布した後、雰囲気温度９０℃で３０分間
ベーキングして第２のポジ型フォトレジスト膜１１（膜
厚ｈ２　：　　１００００人）を形成する。次いで、前
記の微小領域８ａを包囲する領域に対応する第２のポジ
型フォトレジスト膜の部分１１ａを、露光領域の幅ｄの
紫外光１２により１択的に露光する。なお、前記レジス
ト膜の部分１１ａは、前記の微小領域８ａを包囲する領
域に対応するので、露光領域の幅ｄは前記の幅ａより大
きい。

次いで、第１図（ｄ）を参照して、前記した所定の現像
液を用い第２のポジ型フォトレジスト膜１１を現像して
、第２の開口部１３を備えＩＣ第２のレジストパターン
１４を形成する。なお、このとき、前記したように硬化
レジストパターン１０′は所定の現像液に耐性を有する
ので、除去されず残存している。

続いて、第１図（ｅ）を参照して、前記第１の開口部９
、第２の開口部１３、および第２のレジス１〜パターン
１４上にスパッタリング法によりクロム簿膜１５を被着
する。

引き続いて、第１図（ｆ）を参照して、所定のレジスト
剥離液（熱濃硫酸、液温１００℃）を用い、前記の硬化
レジストパターン１０’および第２のレジストパターン
１４と共に、該パターン１０′および１４の上に被着さ
れた前記クロム薄膜１５の部分を剥Ｎｔシ、そして、こ
のとき残存したクロム薄膜ｔ５ａにより前記欠落欠陥部
２ａを修正する。

以上説明したように本実施例によれば、膜厚の薄い第１
のポジ型フォトレジスト膜８がら硬化レジストパターン
１０’を形成した後、該パターン１０′を包囲する第２
のレジストパターン１４を形成し、その後クロム薄膜１
５を被着している。したがって、第１のポジ型フォトレ
ジスト膜８の膜厚が薄いことにより、残存したクロム薄
膜１５ａのエッチと遮光性薄膜パターン２のパターンエ
ッチのずれ最を小さくし、修正された遮光性薄膜パター
ン２を容易に許容の寸法精度に収めることができる。ま
た、膜厚の厚い第２のポジ型フォトレジストｉｉｉがら
第２のレジストパターン１４を形成し、クロム薄膜１５
を被着しているので、欠落欠陥部２ａを修正した後に、
新たにクロムスポット等の欠陥が発生ずることを防止で
きる。さらに、膜厚の薄い第１のポジ型フォトレジスト
膜８がら形成した硬化レジストパターン１０′の内壁面
の面積が小さく、しがも該パターン１０′を包囲する第
２のレジストパターン１４を形成しているので、前記の
各パターン１０′および１４上に被着したクロム′？ｆ
Ｊ膜１５の部分が良好に剥離・除去され、この結果、残
存したクロム薄１１１５ａの端部にパリ部が生ずること
を大幅に抑制することができる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、以下に
記す変形例ないし応用例を含む。

先ず、前記実施例では、欠落欠陥部として欠けを修正す
る場合について説明したが、欠落欠陥部としては断線や
ピンホール等を含むことは言うまでもない。

前記実施例では、基板はガラスからなったが、ガラス以
外にシリコン等の半導体、サファイヤ、あるいは合成樹
脂からなるものであってもよい。

また、薄膜パターンは、前記実施例ではクロムからなる
遮光性薄膜パターンであったが、クロム以外に酸化クロ
ム、炭化クロム、窒化クロム、硼化クロム、モリブデン
、珪化モリブデン、タングステン、タンタルおよびチタ
ン等の物質からなる遮光性薄膜パターンであってもよく
、さらには、それらの遮光性Ｉ　ＩＱパターンを積層し
てなるものであってもよい。さらに、ＷＩ膜パターンは
前記した遮光性を有するもの以外に、酸化シリコン、ア
ルミニウム、酸化錫、および酸化錫と酸化インジウムと
の混合物（ＩＴＯ）等の物質からなるものであってもよ
い。また、薄膜パターンの膜厚は、前記実施例中に記し
た８００人に限定されるものでないことは言うまでもな
い。

第１および第２のポジ型レジストとしては、前記実施例
中に記したちの以外のノボラック系等のポジ型フォトレ
ジスト、あるいはポリオレフィンスルフォン系やポリメ
チルメタアクリレート樹脂系等のポジ型電子線レジスト
を採用してもよい。

なお、ポジ型電子線レジストを採用した場合には、それ
を電子線により露光すればよい。また、ポジ型レジスト
の塗布方法としては、スピンコード法以外にスプレーコ
ート法等を採用してもよい。

また、前述したように第１のポジ型レジスト膜の膜厚は
薄膜パターンの膜厚の２〜４倍の値、また第２のポジ型
レジスト膜の膜厚は薄膜パターンの膜厚の４倍以上の値
であることが望ましく、この範囲内に各レジスト膜の膜
厚を設定することにより、クロムスポット等の欠陥の発
生を防止して欠落欠陥部を高い精度で修正することがで
きる。

第１および第２のポジ型レジスト膜の現像手段としては
、前記実施例中に記した所定の現像液を用いる湿式現像
法以外に、各種のポジ型レジスト膜にそれぞれ対応する
所定の現像液を用いる湿式現像法を採用し得る。

前記実施例では、第１のレジストパターンが所定の現像
手段に耐性を有するように処理する際、第１のレジスト
パターンをベーキングし、これにより該パターンを硬化
レジストパターンに変質させた。この第１のレジストパ
ターンのベーキング時には、雰囲気湿度を２００℃以上
、ベーキング時間を３０分以上にそれぞれ設定すること
が望ましい。

前記実施例では薄膜はクロムからなったが、薄膜として
はクロム以外に、薄膜パターンの欠落欠陥部を修正する
のに必要な前記各種の物質を適宜選択してよく、また、
その膜厚も、欠落欠陥部を修正するのに適正な値が適宜
選定される。さらに、薄膜の成膜方法としては、スパッ
タリング法以外に真空蒸着法、ＣＶＤ法、イオンブレー
ティング法等の方法を採用してもよい。

前記実施例では熱濃硫酸を用いて硬化および第２レジス
トパターンを剥離したが、ジメチルスルオキシ系あるい
はアセトン等の剥離液を用いて剥離してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の薄膜パターンの欠落欠陥
部修正方法によれば、欠落欠陥部を容易に高い精度で修
正することができ、かつ、修正した欠落欠、陥部にパリ
部が生ずることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の薄膜パターンの欠落欠陥部修正方法の
一実施例を示す工程断面図、第２図は遮光性薄膜パター
ンに発生した欠落欠陥部を示す図で同図（ａ）は平面図
、および同図（ｂ）は同図（ａ）中のΔ−Ａ線断面図、
第３図は従来の薄膜パターンの欠落欠陥部修正方法を示
す工程断面図、第４図（ａ）および第６図（ａ）はポジ
型フォトレジスト膜の微小領域を露光する状態を示す断
面図、第４図（ｂ）および第６図（ｂ）は開口部を備え
たレジストパターンを示す断面図、並びに第５図および
第７図は修正した欠落欠陥部の状態を示す平面図である
。 １・・・ガラス基板、２・・・遮光性薄膜パターン、２
ａ・・・欠落欠陥部、４．１２・　・紫外光、８・・・
第１のポジ型フオトレジス１〜膜、８ａ・・・微小領域
、９・・・第１の開口部、１０・・・第１のレジストパ
ターン、１０′　　・・・硬化レジストパターン、１１
・・・第２のポジ型フォトレジスト膜、１１ａ・・・微
小領域を包囲する領域に対応する第２のポジ型フォトレ
ジスト膜の部分、１３・・・第２の開口部、１４・・・
第２のレジストパターン、１５・・・クロム薄膜、１５
ａ・・・残存したクロム薄膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板の表面に形成された薄膜パターンの欠落欠陥
   部に薄膜を被着して、前記薄膜パターンの欠落欠陥部を
   修正する方法において、 前記基板の表面に第１のポジ型レジスト膜を形成した後
   、前記欠落欠陥部に対応する第１のポジ型レジスト膜の
   微小領域を露光し、次いで前記第１のポジ型レジスト膜
   を所定の現像手段により現像して、第１の開口部を備え
   た第１のレジストパターンを形成する工程と、 前記第１のレジストパターンに対し、前記所定の現像手
   段に耐性を有せしめる処理を施して、前記第１のレジス
   トパターンを硬化レジストパターンに変質させ、次に前
   記第１の開口部および硬化レジストパターン上に第２の
   ポジ型レジスト膜を形成した後、前記微小領域を包囲す
   る領域に対応する第２のポジ型レジスト膜の部分を露光
   し、次いで前記第２のポジ型レジスト膜を前記所定の現
   像手段により現像して、第２の開口部を備えた第２のレ
   ジストパターンを形成する工程と、 前記第１および第２の開口部並びに前記第２のレジスト
   パターン上に薄膜を被着し、次いで前記硬化レジストパ
   ターンおよび第２のレジストパターンをその上に被着さ
   れた前記薄膜の部分と共に剥離する工程と、 を有することを特徴とする薄膜パターンの欠落欠陥部修
   正方法。