JPH06168919A - 半導体装置のパターニング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より単純なプロセスによりパターニングを行
うことができる半導体装置のパターニング方法を提供す
る。 【構成】 (a) ガラス基板１上にＣｒ材料層２を形成
し、このＣｒ材料層２を配線層として用いるためのパタ
ーニングを行う。(b) 形成すべき配線層のパターンに対
応する形状の開口窓３１が形成されたマスク板３をＣｒ
材料層２の上にのせ、材料層２の表面の一部を開口窓３
１から露出させ、弗化物ガスのプラズマ雰囲気中のチャ
ンバ内において電界Ｅをかける。(c) マスク板３を除去
すれば、露出部分に弗素化合物膜２１が形成されてい
る。Ｃｒと弗素化合物膜２１とでエッチングレートの異
なるエッチングを行う。(d) 所望の配線層がＣｒパター
ニング層２２として形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置のパターニン
グ方法、特に、薄膜トランジスタ、太陽電池、各種セン
サ、などの製造に適したパターニング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な半導体装置は、半導体基板上に
複数の層をそれぞれ様々なパターンで積層させた構造を
もつ。このため、半導体装置の製造工程では、半導体基
板上への層の形成と、形成した層に対するパターニング
とが繰り返し行われる。従来用いられている最も一般的
なパターニング方法は、フォトリソグラフィ法である。
この方法では、パターニング対象となる層の上にレジス
ト層を形成し、このレジスト層上に所定のパターンが描
かれたマスクを載せた状態で露光し、レジスト層を現像
して露光部分または非露光部分を除去し、残ったレジス
ト層を保護膜として用い、パターニング対象層のエッチ
ングが行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したフォトリソグ
ラフィ法では、対象となる１つの層をパターニングする
ために、レジスト層の形成、マスクを用いた露光、
レジスト層の現像、エッチング、レジスト層の除
去、という５つの段階が必要になる。一般に、１つの半
導体装置を製造するためには、多数の層に対するパター
ニングが必要になるため、全製造プロセスを完了するま
でには、非常に多数の段階からなる複雑な処理を行わね
ばならない。このため、製造に時間がかかりコストも高
くなるという問題があった。

【０００４】そこで本発明は、より単純なプロセスによ
りパターニングを行うことができる半導体装置のパター
ニング方法を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

(1) 本願第１の発明は、製造工程途中の半導体装置を
構成する材料層について、その一部を除去することによ
って所定のパターンを形成する半導体装置のパターニン
グ方法において、所定のパターンに対応する形状の開口
窓が形成されたマスク板をパターニングの対象となる材
料層の上にのせ、この材料層の表面の一部を開口窓から
露出させ、この材料層と化学反応を生じる反応性ガスの
雰囲気中において、この材料層の露出部分に別な化合物
を形成させ、マスク板を除去した後、この材料層とその
上に形成された別な化合物との間でエッチングレートの
異なるエッチングを行いパターン形成を行うようにした
ものである。

【０００６】(2) 本願第２の発明は、上述の第１の発
明に係る半導体装置のパターニング方法において、反応
性ガスをプラズマ化し、材料層の露出面に対して垂直な
方向に電界をかけることにより、方向性をもった化学反
応が行われるようにしたものである。

【０００７】(3) 本願第３の発明は、上述の第２の発
明に係る半導体装置のパターニング方法において、パタ
ーニングの対象となる材料層としてＣｒからなる層を用
い、反応性ガスとして、弗化物ガスのプラズマを用いる
ようにしたものである。

【０００８】(4) 本願第４の発明は、上述の第１〜３
の発明に係るパターニング方法に用いるマスク板を製造
する方法において、少なくとも上面が、反応性ガスの回
り込みを阻止するのに十分な平滑度を有する平板を用意
し、この平板の上面に第１のレジスト層を形成し、半導
体装置に形成すべき所定のパターンを有する第１のフォ
トマスクによりこの第１のレジスト層をパターニングし
た後、残ったレジスト層をマスクとして用いてこの平板
を上面側から下面までは到達しない深さまでエッチング
を行い、この平板の下面に第２のレジスト層を形成し、
必要な架橋部のパターンを上記所定のパターンに付加し
てなる合成パターンを有する第２のフォトマスクによ
り、この第２のレジスト層をパターニングした後、残っ
たレジスト層をマスクとして用いてこの平板を下面側か
ら架橋部以外の部分について貫通孔が得られる深さまで
エッチングを行うようにしたものである。

【０００９】(5) 本願第５の発明は、上述の第１〜３
の発明に係るパターニング方法に用いるマスク板を製造
する方法において、ベースとなる金属層の上面にレジス
ト層を形成し、半導体装置に形成すべき所定のパターン
を有するフォトマスクによりこのレジスト層をパターニ
ングした後、金属層上面の露出部分に所定の材料を鍍金
堆積することにより、レジスト層の厚みより小さな厚み
をもった堆積層を形成し、レジスト層を除去するととも
に、堆積層を金属層から分離し、この堆積層をマスク板
とするようにしたものである。

【００１０】

【作 用】本発明に係るパターニング方法では、物理的
な開口窓をもったマスク板によって、パターニング対象
となる材料層の一部が物理的に覆われる。この状態で、
所定の反応性ガスの雰囲気中におくと、マスク板の開口
窓から露出した材料層に対して化学反応が生じ、この露
出部分についてのみ別な化合物が形成される。結局、マ
スク板で覆われていた部分はもとの材料層のままである
が、開口窓によって露出していた部分には別な化合物が
形成されたことになる。そこで、もとの材料層と別な化
合物との間でエッチングレートが異なる方法でエッチン
グを行えば、露出部分と非露出部分とのいずれか一方を
選択的に除去することができ、所望のパターニングが可
能になる。この方法によれば、反応性ガス雰囲気中で
の化合物形成、エッチング、という２段階の処理によ
り、１つの層に対するパターニングが完了する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図示する実施例に基づいて説
明する。ここでは、ガラス基板上にＣｒからなる金属配
線層をパターニングするプロセスに本発明を適用した実
施例を、図１の断面図を参照しながら説明する。まず、
図１(a) に示すように、ガラス基板１上にＣｒを堆積さ
せ、Ｃｒ材料層２を形成する。Ｃｒを堆積させる方法と
しては、従来から用いられている一般的な成膜方法を用
いればよい。たとえば、真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶ
Ｄ法、鍍金法などを用いることができる。Ｃｒ材料層２
の厚みとしては、後述するように、０．０１〜１μｍの
範囲が好ましく、特に、０．０５〜０．５μｍの範囲に
するのがよい。

【００１２】続いて、図１(b) に示すように、このＣｒ
材料層２の上に、マスク板３をのせて覆うようにする。
このマスク板３には、金属配線層に形成すべき所定のパ
ターンに対応する形状の開口窓３１が設けられている。
開口窓３１は貫通孔を形成しており、Ｃｒ材料層２の表
面のうち、開口窓３１に対応する部分は露出した状態と
なる。これらをこの状態のまま、反応性ガスの雰囲気中
に入れる。ここで用いる反応性ガスとしては、Ｃｒ材料
層２の表面と化学反応を起こしてＣｒとは別の化合物を
生成するようなガスであれば何でもよいが、ここでは、
弗素を含んだガス（ＣＦ_４，ＳＦ_６等）をプラズマ化し
たものを反応性ガスとして用いている。このように、図
１(b) に示すものを、弗素を含んだプラズマガス雰囲気
中におくことにより、開口窓３１から露出しているＣｒ
材料層２の露出面が化学反応を起こし、その表面に弗素
化合物膜２１が形成される。なお、条件によっては、弗
素によるコーティング膜が形成される場合もあるが、本
明細書では、このような弗素コーティング膜も含めて弗
素化合物膜２１と呼ぶことにする。図１(c) は、マスク
板３を除去したときの状態を示す図であり、Ｃｒ材料層
２の表面に弗素化合物膜２１が形成された状態が明瞭に
示されている。

【００１３】上述したプラズマガス雰囲気中における化
学反応を行うにあたって重要なことは、Ｃｒ材料層２の
露出面のみについて反応が起こり、非露出面には反応が
起こらないようにすることである。そのためには、プラ
ズマガスが露出面だけに供給され、非露出面には触れな
いようにしなければならない。これは、Ｃｒ材料層２の
上面とマスク板３の下面との物理的密着性を向上させる
ことにより可能である。一般に、ガラス基板１の上面は
かなりの平滑度を有しており、この上に真空蒸着法、ス
パッタ法、ＣＶＤ法、鍍金法などによって堆積されたＣ
ｒ材料層２の上面もかなり平滑度をもった面となる。そ
こで、同程度の平滑度をもった下面を有するマスク板３
を用い、このマスク板３がＣｒ材料層２の上に密着した
状態を保つようにして反応を行わせれば、両者間におけ
るプラズマガスの回り込みを阻止することができ、Ｃｒ
材料層２の露出面のみに弗素化合物膜２１が形成される
ことになる。

【００１４】ここでは、このプラズマガスの回り込みを
阻止するために、図１(b) に示すように、Ｃｒ材料層２
の露出面に対して垂直な方向に電界Ｅをかけるように
し、方向性をもった化学反応が行われるようにしてい
る。すなわち、電界Ｅをかけることにより、プラズマガ
スによる反応方向が図の垂直方向に偏ることになり、プ
ラズマガスの回り込みにより、非露出面に対する反応が
行われるのを防ぐことができる。

【００１５】さて、図１(c) に示すように、弗素化合物
膜２１が所定のパターンで形成されたら、これに対して
選択的なエッチングを行う。すなわち、Ｃｒ材料層２と
弗素化合物膜２１との間で、エッチングレートの異なる
エッチング方法を行うのである。たとえば、硝酸第２セ
リウムアンモン液を用いたエッチングを行えば、Ｃｒ材
料層２に対するエッチング速度は、弗素化合物膜２１に
対するエッチング速度の１０倍程度となり、エッチング
速度の遅い弗素化合物膜２１をマスクとして用い、Ｃｒ
材料層２のうち弗素化合物膜２１が形成されていない部
分のみをエッチング除去することが可能である。こうし
て、図１(d) に示すように、Ｃｒ材料層２のうち、Ｃｒ
パターニング層２２だけがエッチング除去されずに残る
ことになり、このＣｒパターニング層２２が目的の金属
配線層となる。なお、別なエッチング方法として、ＣＣ
ｌ_４を用いたドライエッチングを行っても、同程度のエ
ッチング選択比が得られる。

【００１６】前述したように、Ｃｒ材料層２の厚みとし
ては、０．０１〜１μｍの範囲が好ましい。これは、次
のような理由による。すなわち、Ｃｒ材料層２の厚みが
０．０１μｍ以下であると、金属配線層として抵抗が高
くなりすぎ実用的ではなくなる上、プラズマ雰囲気中に
おける化学処理の際に、スパッタ効果により層が消滅す
るおそれがあり不適当である。また、Ｃｒ材料層２の厚
みが１μｍ以上であると、Ｃｒ材料層２の厚みと弗素化
合物膜２１の厚みの比が大きくなりすぎるため、エッチ
ング処理時に、マスクとして機能する弗素化合物膜２１
がエッチング除去されてしまったり、サイドエッチング
の影響を受けてＣｒパターニング層２２の形状が悪くな
ったりするためにやはり不適当である。

【００１７】以下に、より具体的な実施例をいくつか提
示しておく。

【００１８】＜実施例１＞：ガラス基板１上にスパッタ
法により厚み０．１μｍのＣｒ材料層２を堆積させ、そ
の上に金属製のマスク板３を載せる（図１(b) 参照）。
マスク板３には、最小５μｍライン＆スペースの精度を
もったパターンによる開口窓３１が形成されており、ガ
ラス基板１の下面側に永久磁石を設置して、この金属製
のマスク板３をＣｒ材料層２の上面に吸引固定した。こ
れを、従来一般に用いられているプラズマエッチング装
置のチャンバ内に収容し、ＣＦ_４とＯ_２とを混合比９
５：５で混合した反応性ガスを１００ｓｃｃｍ（standa
rd cc per minute：１分間の標準導入量）の割合でチャ
ンバ内に導入しながら真空排気を行い、チャンバ内の圧
力を５Ｐａに保つ。そして、５００ＷのＲＦ交流電力を
チャンバ内に供給して放電を起こし、反応性ガスをプラ
ズマ化した状態を３分間維持した。その結果、ＸＰＳを
用いた組成分析により、Ｃｒ材料層２の露出部分につい
ては弗素のピークが確認され、弗素化合物膜２１の形成
が確認できた。続いて、硝酸第２セリウムアンモンによ
るエッチングを行うことにより、Ｃｒ材料層２に対する
十分な精度をもったパターニングを行うことができた。

【００１９】＜実施例２＞：実施例１と同様の構成要素
をチャンバ内に収容する。反応性ガスとしては、ＳＦ_６
を用い、チャンバ内圧力を５０Ｐａに保つ。そして、１
０００ＷのＲＦ交流電力をチャンバ内に供給して放電を
起こし、反応性ガスをプラズマ化した状態を５分間維持
した。エッチングは、ＣＣｌ_４ガスを１００ｓｃｃｍで
導入し、チャンバ内圧力を１０Ｐａに保ち、５００Ｗの
ＲＦ交流電力を供給することによって行った。やはり、
Ｃｒ材料層２に対する十分な精度をもったパターニング
を行うことができた。

【００２０】＜実施例３＞：実施例１と同様のプロセス
を行ったが、Ｃｒ材料層２の代わりにＡｌ材料層を用
い、エッチングはりん酸系のエッチング溶液を用いた。
Ａｌ材料層に対する十分な精度をもったパターニングを
行うことができた。

【００２１】以上、本発明をいくつかの実施例に基づい
て説明したが、本発明はこれらの実施例のみに限定され
るものではなく、この他にも種々の態様で実施可能であ
る。たとえば、上述の実施例では、ガラス基板１の上に
ＣｒやＡｌの材料層を形成する例を述べたが、基板とし
てはガラス基板１のみに限定されるものではなく、セラ
ミックスやシリコンの基板や、、ポリカーボネイト、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂などのプラス
チックフィルムを用いることも可能である。また、パタ
ーニングの対象となる材料層は、必ずしも金属層である
必要もなく、種々の絶縁層に対するパターニングにも、
本発明は適用可能である。ただ、本発明に係るパターニ
ング方法は、マスク板を物理的に接触させる必要がある
ため、フォトリソグラフィ法に比べれば、寸法精度を向
上させることがやや困難である。したがって、ＭＯＳト
ランジスタなど、寸法精度を要求する半導体装置のパタ
ーニングに用いるよりは、薄膜トランジスタ、太陽電
池、各種センサ、などの比較的寸法精度が要求されない
半導体装置のパターニングに用いるのが好ましい。

【００２２】最後に、本発明に係るパターニング方法に
用いるマスク板３の具体例およびその製造方法を開示し
ておく。図２は、方環状の開口窓３１が形成されたマス
ク板３の斜視図である。このような環状の開口窓３１を
有するマスク板３では、開口窓３１に囲まれた部分に、
必然的に島状部３２が形成される。このような島状部３
２を支えるためには、図のような架橋部３３を設けるよ
うにすればよい。架橋部３３の厚みは、マスク板３の厚
みに比べれば小さく、しかも図２に示す例では、マスク
板３の上面側にだけ設けられている。このような構成に
すれば、架橋部３３は、パターニングの形状に影響を与
えることはない。すなわち、図２に示すマスク板３の上
面は図３(a) に示すような架橋部３３を含んだパターン
となっているが、下面は図３(b) に示すように架橋部３
３を含まない本来のパターンとなっている。Ｃｒ材料層
２の上面に接触するのは、マスク板３の下面、すなわち
図３(b) に示すパターンであるため、架橋部３３は形成
されるパターンに何ら影響は及ぼさない。なお、材料層
とマスク板とを密着固定するために磁石を用いることが
できるようにするために、マスク板はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ
のような強磁性体の材料によって形成するのが好まし
く、また、腐食防止のための表面処理を施すようにする
のが好ましい。

【００２３】図２に示すような架橋部３３を有するマス
ク板３の製造方法の一例を図４の断面図を用いて説明す
る。まず、図４(a) に示すように、少なくとも上面が十
分な平滑度を有する平板１１を用意する。後述するよう
に、この平板１１の上面はマスク板３の下面を構成する
面になるため、反応性ガスの回り込みを阻止するのに十
分な平滑度を要するのである。そして、この平板１１の
上面に、第１のレジスト層１２を形成し、通常のフォト
リソグラフィ法により、この第１のレジスト層１２に図
３(b) に示すようなパターンを転写し、図４(b) に示す
ように、方環状のパターン部分のレジストを除去する
（図４の断面図は、図３のパターンにおける一点鎖線の
部分の断面に相当する）。続いて、残ったレジストをマ
スクとして用いて、平板１１を上面から下面に向かって
エッチングする。ただし、平板１１の下面に到達する前
にエッチングを中止する。図４(c) は、エッチングを中
止したときの状態を示す断面図である。平板１１には、
方環状の溝が掘られているが、この溝は下面までには達
していない。次に、第１のレジスト層１２を剥離し、今
度はこの平板１１の下面に、図４(d) に示すように、第
２のレジスト層１３を形成する。そして、通常のフォト
リソグラフィ法により、この第２のレジスト層１３に図
３(a) に示すようなパターンを転写してこの部分を除去
する。更に、残ったレジストをマスクとして用いて、平
板１１を下面から上面に向かってエッチングする。その
結果、図４(e) に示すように、平板１１の上面から下面
に向かって、方環状の貫通孔が形成されることになる。
ただし、下面側の一部は架橋部３３として残ることにな
る。こうして、第２のレジスト層１３を剥離すれば、図
４(f) に示すように、方環状の開口窓３１が形成され、
しかも島状部３２が架橋部３３によって支持されたマス
ク板３が得られる（図４(f) の断面図と図２の斜視図と
では上下が逆の関係になっている）。

【００２４】この図４に示す方法により、実際にマスク
板を製造したときの条件を以下に示しておく。平板１１
としては、面方位（１００）、厚み２５０μｍ程度のシ
リコン基板を用い、第１のレジスト層１２および第２の
レジスト層１３としては、厚み０．２μｍ程度のＣｒ層
を用いた。実際には、シリコン基板の両面にＣｒ層を同
時に堆積し、両レジスト層１２，１３を同時に形成して
いる。また、第１のレジスト層１２側からのエッチング
は、ＫＯＨ（２４重量％）、プロピルアルコール（１
３．３重量％）、Ｈ_２Ｏ（６３．３重量％）で混合した
エッチング液を用いるウェットエッチングを行い、第２
のレジスト層１３側からのエッチングは、ＳＦ_６を１０
０sccm（１分間に１００ｃｃの流量）で流したチャンバ
内で、圧力を５Ｐａに保ち、８００Ｗの電力で１０分間
ドライエッチングを行った。なお、この実施例では、第
２のレジスト層１３からのエッチングを先に行い、５．
８μｍ程度の深さの溝を形成した後、第１のレジスト層
１２側からのエッチングにより貫通孔を得ている。最後
にＣｒ層を剥離すればマスク板が完成する。

【００２５】図５は、マスク板３の別な製造方法の工程
を示す断面図である。まず、図５(a) に示すように、ベ
ースとなる基板４１（たとえばガラス板）を用意し、続
いて、図５(b) に示すように、この基板４１の上に中間
層４２を形成する。この中間層４２の上面は、反応性ガ
スの回り込みを阻止するのに十分な平滑度をもった面と
なるようにする。たとえば、金属をＰＶＤ法により堆積
させることにより中間層４２を形成すれば、その上面は
十分な平滑度をもった面となる。次に、図５(c) に示す
ように、中間層４２の上面にレジスト層４３を形成し、
目的となるパターンが形成されたフォトマスクを用いて
このレジスト層４３をパターニングする。図５(d) は、
このパターニングにより、レジスト層４３が部分的に除
去された状態を示す。続いて、中間層４２上面の露出部
分に所定の材料を堆積することにより、図５(e) に示す
ような堆積層４４を形成する。このとき、堆積層４４の
厚みは、レジスト層４３の厚みよりも小さくなるように
する。別言すれば、堆積層４４は、レジスト層４３によ
る垣根を越えない程度の厚みに抑える。この堆積層４４
としては、たとえば、中間層４２の露出面を金属材料に
よって鍍金することにより得られる鍍金層を用いればよ
い。このような鍍金により堆積層４４を形成すれば、中
間層４２の露出面のみを選択して堆積層を形成すること
ができる。ここで、レジスト層４３を除去した後、中間
層４２のみを選択的に除去できるようなエッチングを行
い、堆積層４４をガラス基板４１から分離すれば、この
分離した堆積層４２がマスク板となる。前述したよう
に、中間層４２の上面は十分な平滑度をもった面である
ため、その上に堆積形成された堆積層４４の下面も十分
な平滑度をもった面となり、マスク板としての機能を備
えることになる。なお、架橋部が必要なパターンの場合
には、図５(e) に示す状態において、更に、部分的にレ
ジスト層４３の垣根を越えるような架橋部を形成する工
程を追加すればよい。

【００２６】この図５に示す方法により、実際にマスク
板を製造したときの条件を以下に示しておく。ベースと
なる基板４１としては平滑性のよいガラス基板を用い、
その上にスパッタ法により１μｍ程度の厚みのＣｒ膜を
形成し、これを中間層４２とした。この上にレジスト層
４３（東京応化製：OFPR-800cp300 を用いた）を５μｍ
程度の厚みで形成し、ライン＆スペースを５μｍ程度と
する精度でパターニングを行った。そして、鍍金液とし
て、スルファミン酸ニッケル溶液を用い、液温５０℃に
おいて１Ａの電流を流す電解鍍金を行い、厚み３．８μ
ｍのＮｉ鍍金層を堆積層４４として得た。この後、レジ
スト層４３を剥離除去し、堆積層４４のエッチングレー
トに対して、中間層４２のエッチングレートがかなり大
きい性質をもったエッチング（たとえば、硝酸第２セリ
ウムアンモン（ＭＲ−ＥＳ）の溶液によるエッチング）
を行い、堆積層４４からなるマスク板を得た。

【００２７】なお、上述したマスク板の製造方法は、一
例を示したものであり、この他にも種々の方法でマスク
板を製造することが可能である。たとえば、図５に示す
方法では中間層４２を形成しているが、ガラス基板４１
の代わりに金属製の基板をベースとなる基板として用い
れば、この基板の上に直接レジスト層４３を形成し、堆
積層４４を鍍金形成することができる。このように中間
層４２を用いない場合は、ベースとなる基板４１から、
物理的な方法によって（たとえば、手ではがす等）堆積
層４４を剥離すればよい。また、図５に示す方法のよう
に、中間層４２を用いた場合にも、エッチングを行わず
に物理的な方法によって堆積層４４を剥離してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上のとおり、本発明に係るパターニン
グ方法によれば、物理的な開口窓をもったマスク板によ
って、パターニング対象となる材料層の一部を物理的に
覆った状態で反応性ガス雰囲気中におき、露出部分に別
な化合物を形成させ、もとの材料層と別な化合物との間
でエッチングレートが異なる方法でエッチングを行うこ
とにより所望のパターニングを行うようにしたため、
反応性ガス雰囲気中での化合物形成、エッチング、と
いう２段階の処理により、１つの層に対するパターニン
グを行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体装置のパターニング方法の
工程を示す断面図である。

【図２】図１に示す工程に用いるマスク板の一例を示す
斜視図である。

【図３】図２に示すマスク板の上面パターンおよび下面
パターンを示す図である。

【図４】図２に示すマスク板の製造工程の一例を示す断
面図である。

【図５】本発明に用いるマスク板の別な製造工程の一例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板 ２…Ｃｒ材料層 ３…マスク板 １１…平板 １２…第１のレジスト層 １３…第２のレジスト層 ２１…弗素化合物膜 ２２…Ｃｒパターニング層 ３１…開口窓 ３２…島状部 ３３…架橋部 ４１…ガラス基板 ４２…中間層 ４３…レジスト層 ４４…堆積層

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製造工程途中の半導体装置を構成する材
   料層について、その一部を除去することによって所定の
   パターンを形成する半導体装置のパターニング方法であ
   って、 所定のパターンに対応する形状の開口窓が形成されたマ
   スク板を前記材料層の上にのせ、前記材料層の表面の一
   部を前記開口窓から露出させ、前記材料層と化学反応を
   生じる反応性ガスの雰囲気中において、前記材料層の露
   出部分に別な化合物を形成させ、 前記マスク板を除去した後、前記材料層と前記別な化合
   物との間でエッチングレートの異なるエッチングを行い
   パターン形成を行うことを特徴とする半導体装置のパタ
   ーニング方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のパターニング方法にお
   いて、反応性ガスをプラズマ化し、材料層の露出面に対
   して垂直な方向に電界をかけることにより、方向性をも
   った化学反応が行われるようにしたことを特徴とする半
   導体装置のパターニング方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のパターニング方法にお
   いて、パターニングの対象となる材料層としてＣｒから
   なる層を用い、反応性ガスとして、弗化物ガスのプラズ
   マを用いるようにしたことを特徴とする半導体装置のパ
   ターニング方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３に記載のパターニング方法
   に用いるマスク板を製造する方法であって、 少なくとも上面が、反応性ガスの回り込みを阻止するの
   に十分な平滑度を有する平板を用意し、 この平板の上面に第１のレジスト層を形成し、半導体装
   置に形成すべき所定のパターンを有する第１のフォトマ
   スクによりこの第１のレジスト層をパターニングした
   後、残ったレジスト層をマスクとして用いて前記平板を
   上面側から下面までは到達しない深さまでエッチングを
   行い、 前記平板の下面に第２のレジスト層を形成し、必要な架
   橋部のパターンを前記所定のパターンに付加してなる合
   成パターンを有する第２のフォトマスクにより、この第
   ２のレジスト層をパターニングした後、残ったレジスト
   層をマスクとして用いて前記平板を下面側から前記架橋
   部以外の部分について貫通孔が得られる深さまでエッチ
   ングを行うことを特徴とするマスク板の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜３に記載のパターニング方法
   に用いるマスク板を製造する方法であって、 ベースとなる金属層の上面にレジスト層を形成し、半導
   体装置に形成すべき所定のパターンを有するフォトマス
   クによりこのレジスト層をパターニングした後、前記金
   属層上面の露出部分に所定の材料を鍍金堆積することに
   より、前記レジスト層の厚みより小さな厚みをもった堆
   積層を形成し、 前記レジスト層を除去するとともに、前記堆積層を前記
   金属層から分離し、この堆積層をマスク板とすることを
   特徴とするマスク板の製造方法。