JPH0333848A - クロム系膜のパターン形成方法 - Google Patents
クロム系膜のパターン形成方法Info
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- JPH0333848A JPH0333848A JP1168819A JP16881989A JPH0333848A JP H0333848 A JPH0333848 A JP H0333848A JP 1168819 A JP1168819 A JP 1168819A JP 16881989 A JP16881989 A JP 16881989A JP H0333848 A JPH0333848 A JP H0333848A
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- film
- pattern
- etching
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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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。
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〕
本発明はクロム系膜のドライエツチングによるパターン
の形成方法に関する。
の形成方法に関する。
〔発明の概要）
本発明は、クロム系膜をレジストパターンをマスクとし
てドライエツチングするクロム系膜のパターン形成方法
において、塩素、酸素及び水素を含む混合ガスでドライ
エツチングすることにより、微細な加工を実現するもの
である。
てドライエツチングするクロム系膜のパターン形成方法
において、塩素、酸素及び水素を含む混合ガスでドライ
エツチングすることにより、微細な加工を実現するもの
である。
フォトマスクは、一般に、透明なガラス基ヰ反上に遮光
性等の優れたクロム系膜を微細なパターンに加工して形
成されている。
性等の優れたクロム系膜を微細なパターンに加工して形
成されている。
従来、そのクロム系膜のパターニングには、クロム系膜
上に所要のパターンのレジスト膜を形成し、そのレジス
ト膜をマスクとしてエツチングする場合には、主にウェ
ットエツチングが用いられていた。
上に所要のパターンのレジスト膜を形成し、そのレジス
ト膜をマスクとしてエツチングする場合には、主にウェ
ットエツチングが用いられていた。
ところが、ウェットエツチングの場合、レジスト膜とク
ロム系膜の密着性が悪いため、エツチング液がレジスト
膜とクロム系膜の間にしみ込んでしまい、出来上がるク
ロム系膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の
間に０．１５μｍ程度の変換差が生ずる。そのため、ポ
ジ型の場合では、クロム系膜のパターンを所望の寸法に
するために、レジスト膜の現像時間の調整が必要となり
、ハーフ果クロン以下の微細加工が困難となる。また、
パターンの密度によっては、レジスト膜の溶解速度に差
が生ずることがあり、プレート面内の寸法制御性が劣化
する。
ロム系膜の密着性が悪いため、エツチング液がレジスト
膜とクロム系膜の間にしみ込んでしまい、出来上がるク
ロム系膜のパターンの寸法とレジストパターンの寸法の
間に０．１５μｍ程度の変換差が生ずる。そのため、ポ
ジ型の場合では、クロム系膜のパターンを所望の寸法に
するために、レジスト膜の現像時間の調整が必要となり
、ハーフ果クロン以下の微細加工が困難となる。また、
パターンの密度によっては、レジスト膜の溶解速度に差
が生ずることがあり、プレート面内の寸法制御性が劣化
する。
そこで、微細加工に適するドライエツチングを行うこと
が試みられているが、クロム系膜をエンチングするため
の塩素系ガスと酸素ガスの混合ガスによるドライエンチ
ングでは、高精度微細加工に適した電子線レジスト膜の
耐ドライエツチング特性が悪いと言う問題が生ずる。
が試みられているが、クロム系膜をエンチングするため
の塩素系ガスと酸素ガスの混合ガスによるドライエンチ
ングでは、高精度微細加工に適した電子線レジスト膜の
耐ドライエツチング特性が悪いと言う問題が生ずる。
しかしながら、クロム系膜の微細なバターニングを行う
ためには、ドライエツチングによる微細加工が必要であ
る。
ためには、ドライエツチングによる微細加工が必要であ
る。
クロム系膜のバターニングをドライエツチングにより行
う技術として、特開昭５８−１６８２３５号公報や特開
昭５８−１５３３３３号公報に記載されるように、塩素
系ガスに二酸化窒素や一酸化炭素を含むガスを用いる方
法が知られる。しかしながら、これらの技術では、十分
なりロム系膜のエツチングレートを得ることが困難であ
り、二酸化窒素や一酸化炭素は必ずしも取り扱いが便利
であるとは言い難く、コスト的にも負担である。
う技術として、特開昭５８−１６８２３５号公報や特開
昭５８−１５３３３３号公報に記載されるように、塩素
系ガスに二酸化窒素や一酸化炭素を含むガスを用いる方
法が知られる。しかしながら、これらの技術では、十分
なりロム系膜のエツチングレートを得ることが困難であ
り、二酸化窒素や一酸化炭素は必ずしも取り扱いが便利
であるとは言い難く、コスト的にも負担である。
そこで、本発明は、クロム系膜の微細加工において、新
規なｉ゛ライエツチングよるパターン形成方法を提供す
ることを目的とする。
規なｉ゛ライエツチングよるパターン形成方法を提供す
ることを目的とする。
上述の課題を解決しようと研究を進めた結果、本発明者
らは、レジスト膜をマスクとする選択的なりロム系膜の
エツチングにおいて、塩素、酸素及び水素を含む混合ガ
スを用いてドライエツチングすることにより、クロム系
膜のエッチレートも高く、ガスの取り扱いやコスト面で
も優れていることを見出し本発明を充放するに至ったも
のであすなわち、本発明は、クロム系膜が主面上に被着
された被エツチング処理体の上記クロム系膜の表面上の
所要の部分にレジストパターンを形威し、このレジスト
パターンをマスクとして、塩素、酸素及び水素を含む混
合ガスでドライエツチングして、上記被エツチング処理
体上に上記レジストパターンに応したクロム系膜のパタ
ーンを形成することを特徴とする。
らは、レジスト膜をマスクとする選択的なりロム系膜の
エツチングにおいて、塩素、酸素及び水素を含む混合ガ
スを用いてドライエツチングすることにより、クロム系
膜のエッチレートも高く、ガスの取り扱いやコスト面で
も優れていることを見出し本発明を充放するに至ったも
のであすなわち、本発明は、クロム系膜が主面上に被着
された被エツチング処理体の上記クロム系膜の表面上の
所要の部分にレジストパターンを形威し、このレジスト
パターンをマスクとして、塩素、酸素及び水素を含む混
合ガスでドライエツチングして、上記被エツチング処理
体上に上記レジストパターンに応したクロム系膜のパタ
ーンを形成することを特徴とする。
上記クロム系膜は、クロム若しくはその酸化物の単層膜
又は多重層膜であり、レジストパターンを得るためのレ
ジスト膜は、例えば電子線レジスト膜、その他の膜等が
挙げられる。
又は多重層膜であり、レジストパターンを得るためのレ
ジスト膜は、例えば電子線レジスト膜、その他の膜等が
挙げられる。
上記塩素、酸素及び水素を含む混合ガスは、例えば塩素
系ガス、酸素ガス及びウェットエア即ち水分を含む空気
から構成することができ、他の一例としては塩素系ガス
、酸素ガス及びウェットな状態の窒素ガスでも良い。
系ガス、酸素ガス及びウェットエア即ち水分を含む空気
から構成することができ、他の一例としては塩素系ガス
、酸素ガス及びウェットな状態の窒素ガスでも良い。
（作用）
上記塩素、酸素及び水素を含む混合ガスによるドライエ
ツチングで、クロム系膜のエッチレートが高くなる理論
的な反応機構については、未だ不明であるが、塩素系ガ
スに酸素を混合しただけの混合ガスに比べ、その混合ガ
スにウェットエアを混ぜたガスが格段の高いエッチレー
トを有することについては、後述するように、本発明者
らが行った実験結果より明らかとされる。
ツチングで、クロム系膜のエッチレートが高くなる理論
的な反応機構については、未だ不明であるが、塩素系ガ
スに酸素を混合しただけの混合ガスに比べ、その混合ガ
スにウェットエアを混ぜたガスが格段の高いエッチレー
トを有することについては、後述するように、本発明者
らが行った実験結果より明らかとされる。
本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する。
まず、第１図を参照して、初めに本実施例のクロム系膜
のパターン形成方法に用いるエツチング装置について説
明する。
のパターン形成方法に用いるエツチング装置について説
明する。
第１図に示すように、エツチング装置１は、反応室２を
有し、その反応室２の内部に上部電極３と下部電極４が
対向配置される平行平板型の装置である。上部電極３は
反応室内部の上側に支持部材５を介して取り付けられて
おり、高周波電源６に接続されている。下部電極４は反
応室内部の底部に取り付けられており、高周波電源６の
接地電圧側に接続されている。高周波電源６は、１３．
５６Ｍ１（ｚの高周波信号を発生させ、反応室２の内部
にプラズマを発生させる。上記支持部材５を貫通するよ
うに混合ガス導入管７が設けられており、上部電極３の
主面から混合ガスが反応室２の内部に供給される。この
混合ガス導入管７は３つに分岐し、塩素ガス導入管８．
酸素ガス導入管９及びウェットエア導入管ＩＯに別れて
いる。これら塩素ガス導入管８．酸素ガス導入管９及び
ウェットエア導入管１０は、それぞれガスバルブ１２を
介してマスフローコントローラー１１に接続されており
、このマスフローコントローラー１１により独立して流
量が制御される。また、反応室２には排気口１３が設け
られ、その排気口Ｉ３からの排気によって反応室２内が
所定の真空度に保持される。
有し、その反応室２の内部に上部電極３と下部電極４が
対向配置される平行平板型の装置である。上部電極３は
反応室内部の上側に支持部材５を介して取り付けられて
おり、高周波電源６に接続されている。下部電極４は反
応室内部の底部に取り付けられており、高周波電源６の
接地電圧側に接続されている。高周波電源６は、１３．
５６Ｍ１（ｚの高周波信号を発生させ、反応室２の内部
にプラズマを発生させる。上記支持部材５を貫通するよ
うに混合ガス導入管７が設けられており、上部電極３の
主面から混合ガスが反応室２の内部に供給される。この
混合ガス導入管７は３つに分岐し、塩素ガス導入管８．
酸素ガス導入管９及びウェットエア導入管ＩＯに別れて
いる。これら塩素ガス導入管８．酸素ガス導入管９及び
ウェットエア導入管１０は、それぞれガスバルブ１２を
介してマスフローコントローラー１１に接続されており
、このマスフローコントローラー１１により独立して流
量が制御される。また、反応室２には排気口１３が設け
られ、その排気口Ｉ３からの排気によって反応室２内が
所定の真空度に保持される。
概ね上述の構造を有するエツチング装置ｌは、特にウェ
ットエアを供給するために、第２図に示すようなウニノ
ドエア供給装置２ｏを組み合わせることができる。この
ウェットエア供給装置２０は、容器２Ｉ内に水２２を注
入したものであって、蓋部２３にはウェットエア導出管
２４とエア導入管２５が取り付けられている０Ｍ部２３
は容器２２に密着しており、水面下に端部のあるエア導
入管２５から空気が容器内に導入されると、ウェットエ
ア導出管２４から湿度の高い空気が導出される。ごのウ
ェットエア導出管２４は上記ウェットエア導入管１０に
接続しており、従って、反応室２の内部の真空排気を行
うと、容器２２の内部の圧力が低下して、所要のウェッ
トエアが反応室２の内部まで供給されることになる。な
お、この装置では、ウェットエアに換えてウニノドＮ２
（窒素）を供給することもでき、その場合にはエア導
入管２５に窒素を供給すれば良い。
ットエアを供給するために、第２図に示すようなウニノ
ドエア供給装置２ｏを組み合わせることができる。この
ウェットエア供給装置２０は、容器２Ｉ内に水２２を注
入したものであって、蓋部２３にはウェットエア導出管
２４とエア導入管２５が取り付けられている０Ｍ部２３
は容器２２に密着しており、水面下に端部のあるエア導
入管２５から空気が容器内に導入されると、ウェットエ
ア導出管２４から湿度の高い空気が導出される。ごのウ
ェットエア導出管２４は上記ウェットエア導入管１０に
接続しており、従って、反応室２の内部の真空排気を行
うと、容器２２の内部の圧力が低下して、所要のウェッ
トエアが反応室２の内部まで供給されることになる。な
お、この装置では、ウェットエアに換えてウニノドＮ２
（窒素）を供給することもでき、その場合にはエア導
入管２５に窒素を供給すれば良い。
次に、上述のようなエツチング装置を用いた本実施例の
クロム系膜のパターン形成方法について説明する。
クロム系膜のパターン形成方法について説明する。
まず、フォトマスクＰＭに加工される透明なガラス基板
の主面上に被着されたクロム系膜の上部に電子線レジス
ト膜を形成し、これを選択的に露光して現像する０例え
ば電子線レジスト膜としては、ポジ型電子線レジストの
Ｅ Ｂ Ｒ−９（２，２，２〜トリフルオロエチル−α
−クロロアクリレート：東し株式会社製）を用いる。ク
ロム系膜の膜厚としては、７００〜１ｏｏｏ人程度の膜
厚であり、電子線レジスト膜の膜厚としては５０００人
程度である。
の主面上に被着されたクロム系膜の上部に電子線レジス
ト膜を形成し、これを選択的に露光して現像する０例え
ば電子線レジスト膜としては、ポジ型電子線レジストの
Ｅ Ｂ Ｒ−９（２，２，２〜トリフルオロエチル−α
−クロロアクリレート：東し株式会社製）を用いる。ク
ロム系膜の膜厚としては、７００〜１ｏｏｏ人程度の膜
厚であり、電子線レジスト膜の膜厚としては５０００人
程度である。
現像後のレジストマスクの形成されたフォトマスクＰＭ
をエツチング装置１の反応室２の内部の上記下部電極４
の面にｌ１ｌｌする。続いて、マスフローコントローラ
ー１１により流量が制御され、例えば塩素ガス１６０５
ＣＣＭ、 酸素ガス４０３ＣＣ門、ウェツトエア１６
０３ＣＣＭからなる混合ガスを混合ガス導入管７を介し
て反応室２の内部に導入する。この時の反応室２の内部
のガス圧は、例えば２００ｍＴ ｏｒｒとされる。さら
に、高周波電源６を作動させ、上部電極３と下部電極４
の間に高周波電圧（ＲＦ電力２３０Ｗ）を印加する。
をエツチング装置１の反応室２の内部の上記下部電極４
の面にｌ１ｌｌする。続いて、マスフローコントローラ
ー１１により流量が制御され、例えば塩素ガス１６０５
ＣＣＭ、 酸素ガス４０３ＣＣ門、ウェツトエア１６
０３ＣＣＭからなる混合ガスを混合ガス導入管７を介し
て反応室２の内部に導入する。この時の反応室２の内部
のガス圧は、例えば２００ｍＴ ｏｒｒとされる。さら
に、高周波電源６を作動させ、上部電極３と下部電極４
の間に高周波電圧（ＲＦ電力２３０Ｗ）を印加する。
このような条件により、フォトマスクＰＭのクロム系膜
が選択的にプラズマエツチングされて行く、そして、上
記電子線レジスト膜の下部のクロム系膜はエツチングさ
れず、＠細なドライエツチングが実現される。
が選択的にプラズマエツチングされて行く、そして、上
記電子線レジスト膜の下部のクロム系膜はエツチングさ
れず、＠細なドライエツチングが実現される。
いま、本実施例のクロム系膜のパターン形成方法とウェ
ットエアを用いないクロム系膜のパターン形成方法につ
いて比較実験の結果について第３図に示す、実験は、前
記のエツチング装置１を用いて１テったちのであり、実
施例の方法は、前述の通りの混合ガスを塩素ガス、酸素
ガス５ ウェットエアとした条件であり、比較例はエツ
チングガスを塩素ガスと酸素ガスのみとしたものである
。
ットエアを用いないクロム系膜のパターン形成方法につ
いて比較実験の結果について第３図に示す、実験は、前
記のエツチング装置１を用いて１テったちのであり、実
施例の方法は、前述の通りの混合ガスを塩素ガス、酸素
ガス５ ウェットエアとした条件であり、比較例はエツ
チングガスを塩素ガスと酸素ガスのみとしたものである
。
第３図の縦軸はエッチレート（入／ｗｉｎ ）又は選択
比を示しており、第３図の横軸は開口率（％）を示して
いる。
比を示しており、第３図の横軸は開口率（％）を示して
いる。
実施例のクロム系膜のエッチレートは、Ｏで示すように
４００〜５３０人／ｗｉｎの範囲の値を有し、実施例の
電子線レジスト膜（ＥＢＲ−９）のエッチレートは、口
で示すように３９０〜５５０入／ｌｌｉ ｎの範囲の値
を有している。これに対してウェットエアがエツチング
ガスに用いられていない比較例では、そのクロム系膜の
エッチレートが、開口率が７％のところで、・で示すよ
うに２００Å／ｗｉｎである。ここで、同じ開口率が７
％のところで比較してみると、実施例が４００人／ｗｉ
ｎ程度の値を有しており、従って、実施例は約２倍もク
ロム系膜のエッチレートが高くなっており、高速なりロ
ム系膜のドライエツチングが行われることが判る。また
、電子線レジスト膜のエッチレートに関しては、開口率
が７％のところで、比較例では■で示すようにおよそ５
００Å／＋ｉｎであって、口で示す実施例の値と顕著な
差異はない。
４００〜５３０人／ｗｉｎの範囲の値を有し、実施例の
電子線レジスト膜（ＥＢＲ−９）のエッチレートは、口
で示すように３９０〜５５０入／ｌｌｉ ｎの範囲の値
を有している。これに対してウェットエアがエツチング
ガスに用いられていない比較例では、そのクロム系膜の
エッチレートが、開口率が７％のところで、・で示すよ
うに２００Å／ｗｉｎである。ここで、同じ開口率が７
％のところで比較してみると、実施例が４００人／ｗｉ
ｎ程度の値を有しており、従って、実施例は約２倍もク
ロム系膜のエッチレートが高くなっており、高速なりロ
ム系膜のドライエツチングが行われることが判る。また
、電子線レジスト膜のエッチレートに関しては、開口率
が７％のところで、比較例では■で示すようにおよそ５
００Å／＋ｉｎであって、口で示す実施例の値と顕著な
差異はない。
従って、ウェットエアを塩素ガス及び酸素ガスに混合す
ることで、電子線レジスト膜のエッチレートには変化が
ないものの、クロム系膜のエッチレートは格段に高くな
っていることが判る。
ることで、電子線レジスト膜のエッチレートには変化が
ないものの、クロム系膜のエッチレートは格段に高くな
っていることが判る。
第３図中、選択比については、実施例をΔで、比較例を
ムで示している。ここで、選択比はクロム系膜のエッチ
レートを電子線レジスト膜のエッチレートで割ったもの
である。実施例の選択比は、約１．４〜０．７程度の分
布を示しており、開口率が７％のところで、選択比は０
．８程度である。一方、比較例の選択比は、同じ開口率
が７％のところで０．４程度である。仮に選択比が１に
近ければ、電子線レジスト膜とクロム系膜が同速度でエ
ツチングされて行くことになって、現像後のレジストマ
スクを用いれば十分なバターニングが可能である。
ムで示している。ここで、選択比はクロム系膜のエッチ
レートを電子線レジスト膜のエッチレートで割ったもの
である。実施例の選択比は、約１．４〜０．７程度の分
布を示しており、開口率が７％のところで、選択比は０
．８程度である。一方、比較例の選択比は、同じ開口率
が７％のところで０．４程度である。仮に選択比が１に
近ければ、電子線レジスト膜とクロム系膜が同速度でエ
ツチングされて行くことになって、現像後のレジストマ
スクを用いれば十分なバターニングが可能である。
比較例では選択比が０．４程度であって、実用は困難な
レベルにあるが、実施例のパターン形成方法では選択比
が０．８程度とｌに近い値を有しており、選択比が改善
されて、バターニングが十分可能であることが判る。
レベルにあるが、実施例のパターン形成方法では選択比
が０．８程度とｌに近い値を有しており、選択比が改善
されて、バターニングが十分可能であることが判る。
本発明のクロム系膜のパターン形成方法は、塩素系ガス
、酸素ガスに加えて用いられたウェットエア等の水素を
含むガスがクロム系膜のエッチレートを高くしている。
、酸素ガスに加えて用いられたウェットエア等の水素を
含むガスがクロム系膜のエッチレートを高くしている。
このため、クロム系膜でも十分なドライエツチングによ
るパターニングが可能であり、フォトマスクの微細な線
幅の加工やその作業性の向上等が実現されることになる
。
るパターニングが可能であり、フォトマスクの微細な線
幅の加工やその作業性の向上等が実現されることになる
。
第１図は本発明のクロム系膜のパターン形成方法に用い
られるエツチング装置の模式図、第２図はそのエンチン
グ装置に組合わされるウェットエア供給装置を示す図、
第３図は本発明のクロム系膜のパターン形成方法の実施
例と比較例の比較実験の結果であるエッチレートや選択
比の特性図である。 ・・・エツチング装置 ・・・反応室 ・・・上部電極 ・・・下部電極 ０・・・ウェットエア供給装置
られるエツチング装置の模式図、第２図はそのエンチン
グ装置に組合わされるウェットエア供給装置を示す図、
第３図は本発明のクロム系膜のパターン形成方法の実施
例と比較例の比較実験の結果であるエッチレートや選択
比の特性図である。 ・・・エツチング装置 ・・・反応室 ・・・上部電極 ・・・下部電極 ０・・・ウェットエア供給装置
Claims (1)
- クロム系膜が主面上に被着された被エッチング処理体の
上記クロム系膜の表面上の所要の部分にレジストパター
ンを形成し、このレジストパターンをマスクとして、塩
素、酸素及び水素を含む混合ガスでドライエッチングし
て、上記被エッチング処理体上に上記レジストパターン
に応じたクロム系膜のパターンを形成するクロム系膜の
パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16881989A JP2765065B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | クロム系膜のパターン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16881989A JP2765065B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | クロム系膜のパターン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0333848A true JPH0333848A (ja) | 1991-02-14 |
| JP2765065B2 JP2765065B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=15875095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16881989A Expired - Lifetime JP2765065B2 (ja) | 1989-06-30 | 1989-06-30 | クロム系膜のパターン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2765065B2 (ja) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| EP0744659A1 (en) * | 1995-05-26 | 1996-11-27 | AT&T Corp. | A process for dry lithographic etching |
| EP0999472A3 (en) * | 1998-10-29 | 2001-01-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for dry-etching half-tone phase-shift films, half-tone phase-shift photomasks and method for the preparation thereof, and semiconductor circuits and method for the fabrication thereof |
| WO2006006540A1 (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Hoya Corporation | フォトマスクブランク及びフォトマスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法 |
| JP2011181894A (ja) * | 2010-02-02 | 2011-09-15 | Sii Nanotechnology Inc | Ｅｕｖマスク修正装置および方法 |
| JP2015064603A (ja) * | 2010-02-02 | 2015-04-09 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | Ｅｕｖマスク修正装置 |
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| JPH01166044A (ja) * | 1987-12-22 | 1989-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | フォトマスクの製造方法 |
-
1989
- 1989-06-30 JP JP16881989A patent/JP2765065B2/ja not_active Expired - Lifetime
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