JPH0677204A

JPH0677204A - フォトマスク

Info

Publication number: JPH0677204A
Application number: JP22562792A
Authority: JP
Inventors: Satoru Aoyama; 哲青山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-08-25
Filing date: 1992-08-25
Publication date: 1994-03-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、初期のレジスト寸法が忠実に反映
された精度の高いフォトマスクを得ることを最も主要な
特徴とする。【構成】透明基板１と、透明基板１の上に設けられた
遮光パターン１０と、を備える。遮光パターン１０は、
少なくとも２種の膜（６），（７）が積層された積層膜
で形成されている。上記２種の膜（６），（７）は、異
なったエッチャントでそれぞれ独立にエッチングされ得
る材料で形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般にフォトマスク
に関するものであり、より特定的には初期のレジスト寸
法が忠実に反映された精度の高いフォトマスクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】フォトマスク上の拡大パターンをウエハ
上に縮小して繰返し結像させ、所望のＬＳＩパターンを
形成する光リソグラフィ技術はよく知られている。

【０００３】図３は、従来のフォトマスク基板を作製す
る方法の原理を示すものであり、その順序の各工程にお
ける基板の断面図である。

【０００４】図３（ａ）を参照して、合成石英基板１の
主表面上に遮光パターンとなる、たとえばクロム（Ｃ
ｒ）からなる金属膜３を、蒸着等により形成する。金属
膜３の上に、たとえば有機高分子材料からなる電子線レ
ジスト４を、スピンコーティング等の方法を用いて、成
膜する。

【０００５】図３（ａ）と（ｂ）を参照して、電子線レ
ジスト４を、電子線露光機を用いて露光し、現像するこ
とにより、レジストパターン５を形成する。

【０００６】図３（ｃ）を参照して、レジストパターン
５をマスクにして、金属膜３をたとえば塩素（Ｃｌ₂）
等のガスを用いたドライエッチングで加工し、所望のマ
スクパターン６を形成する。

【０００７】図３（ｃ）と（ｄ）を参照して、酸素プラ
ズマ等でレジストパターン５を除去し、フォトマスクを
作製する。

【０００８】なお、上記従来例では、金属膜にクロムを
用いた場合を例示したが、ＭｏＳｉ等の他の金属が用い
られることもある。

【０００９】また、金属膜の加工に塩素ガスを用いたド
ライエッチング法を例示したが、硝酸セリウムアンモニ
ウム水溶液等のエッチング液でエッチングを行なう、ウ
ェットエッチング法を用いることもある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のフォトマスクの
製造原理は、以上のとおりであり、次に示すような問題
点があった。

【００１１】図４を参照して、レジスト５をマスクに金
属膜６をエッチングするときに、エッチングがたとえば
ウェットエッチングやガス圧が０．１Ｔｏｒｒ以上のド
ライエッチングの際に多くみられるように、等方的にエ
ッチングが進む場合に、レジスト５の下部の金属膜６が
エッチングされてしまう。その結果、レジスト５の寸法
が忠実に反映されないという、いわゆる寸法変動の現象
が生じる。遮光パターンの寸法変動は、片側で金属膜６
の膜厚分起こるため、片側で約０．１μｍ，両側合わせ
て約０．２μｍとなり、無視できない値となる。

【００１２】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、初期のレジストの寸法が忠実
に反映された精度の高いフォトマスクを提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るフォトマ
スクは、透明基板と、該透明基板の上に設けられた遮光
パターンと、を備える。上記遮光パターンは、少なくと
も２種の膜が積層された積層膜で形成されている。上記
２種の膜は、異なったエッチャントでそれぞれ独立にエ
ッチングされ得る材料で形成されている。

【００１４】

【作用】この発明に従うフォトマスクによれば、遮光パ
ターンが、少なくとも２種の膜が積層された積層膜で形
成されており、これらの２種の膜は、異なったエッチャ
ントでそれぞれ独立にエッチングされ得る材料で形成さ
れている。

【００１５】上記遮光パターンは、上述の、異なったエ
ッチャントでそれぞれ独立にエッチングされ得る材料で
形成された、少なくとも２種の膜が積層された積層膜を
エッチングすることによって得られる。このような構造
を有する積層膜は、まず上層膜のみをエッチングでき、
引続き、得られた上層膜のパターンをマスクにして、下
層の膜をエッチングできる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。

【００１７】図１は、この発明の一実施例に係るフォト
マスクの製造方法の順序の各工程における基板の断面図
である。

【００１８】図１（ａ）を参照して、合成石英基板１の
主表面上に、遮光パターンとなるたとえばＭｏＳｉ膜２
をスパッタ法等により、約０．０５μｍ蒸着する。その
後、さらに遮光パターンとなる、たとえばＣｒ金属膜３
をスパッタ法等により、約０．０５μｍ蒸着する。遮光
膜（ＭｏＳｉ膜２＋Ｃｒ金属膜３）の膜厚は、フォトマ
スクとして用いる際の露光光に対して、透過率が１／１
０００以下であれば十分であり、膜厚は上述した値に限
られない。

【００１９】遮光膜の上にレジスト膜４を形成するため
に、たとえばポリメチルメタクリレート等からなる有機
高分子材料を溶剤に溶かした液体を、回転している基板
１上に約５ｍｌ滴下し、乾燥させる。これによって、約
０．５μｍの膜厚のレジスト膜４を、Ｃｒ金属膜３の上
に形成する。

【００２０】図１（ａ）と（ｂ）を参照して、レジスト
膜４に電子線露光機等で、電子線をたとえば２０ｋＶの
加速電圧で約１００μｃ／ｃｍ²照射することにより、
レジスト分子を分解する。その後、レジスト４を溶剤等
で現像することにより、レジストパターン５を形成す
る。

【００２１】図１（ｂ）と（ｃ）を参照して、レジスト
パターン５をマスクとして、たとえば塩素（Ｃｌ₂）等
のガスを用いたドライエッチングで、Ｃｒ金属膜３をエ
ッチングし、Ｃｒ金属膜パターン６を形成する。

【００２２】図１（ｄ）を参照して、レジストパターン
５およびＣｒ金属膜パターン６をマスクとして、たとえ
ば４フッ化炭素（ＣＦ₄）等のガスを用いたドライエッ
チングでＭｏＳｉ膜２をエッチングし、ＭｏＳｉ膜パタ
ーン７を形成する。

【００２３】その後、図１（ｄ）と（ｅ）を参照して、
酸素プラズマ等でレジストパターン５を除去することに
より、Ｃｒ金属膜パターン６とＭｏＳｉ膜パターン７が
積層された積層膜で形成された遮光パターン１０が得ら
れる。

【００２４】この方法によると、初期のレジストパター
ンが忠実に反映された精度の高いフォトマスクが得られ
る。この理由を、図２を用いて、さらに詳細に説明す
る。

【００２５】図２（ａ）は図１（ｃ）の拡大図であり、
図２（ｂ）は図１（ｄ）の拡大図である。

【００２６】図２（ａ）を参照して、たとえば塩素を用
いたドライエッチングで等方的なエッチングを行なった
とき、Ｃｒ金属膜パターン６は片側でＣｒ金属膜の膜厚
分の寸法変動を生じる。しかし、従来のＣｒ金属の膜厚
（０．１μｍ）と比べて膜厚が薄い（０．０５μｍ）た
め、変動量も小さくなっている。この場合、Ｃｒ金属膜
パターン６の膜厚が０．０５μｍとすれば、片側で約
０．０５μｍ、両側で約０．１μｍの寸法変動となる。

【００２７】図２（ａ）と（ｂ）を参照して、下層のＭ
ｏＳｉ膜２をエッチングした場合、Ｃｒ金属膜６の下端
６ａをマスクにＭｏＳｉ膜２がエッチングされるため、
変動量は加算されることなく、レジスト５の寸法に対し
て、片側で約０．０５μｍ、両側で約０．１μｍの寸法
変動となり、寸法変動を小さくすることができる。

【００２８】なお、上記実施例では、Ｃｒ金属膜とＭｏ
Ｓｉ膜の二層を用いた場合を例示したが、この発明はこ
れに限られるものでなく、タングステン（Ｗ）等の他の
膜を用いることも可能である。多層膜の数を多くすれ
ば、一層分の膜厚を薄くすることができるため、寸法変
動量をより小さくすることができる。本発明において
は、多層膜の数に制限はない。

【００２９】また、上記実施例では、電子線レジストに
ポリメチルメタクリレートを用いた場合を例示したが、
この発明はこれに限られるものではなく他の電子線レジ
ストを用いることも可能であり、また、フォトレジスト
を用いて、光により感光させ、パターニングすることも
可能である。

【００３０】さらに、上記実施例では、金属膜のエッチ
ングにガスを用いたドライエッチングを例示したが、こ
の発明はこれに限られるものでなく、エッチング液を用
いたウェットエッチングで加工を行なうことも可能であ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係るフ
ォトマスクによれば、遮光パターンが少なくとも２種の
膜が積層された二層膜で形成されており、これらの２種
の膜は、異なったエッチャントでそれぞれ独立にエッチ
ングされ得る材料で形成されている。上記遮光パターン
は、異なったエッチャントでそれぞれ独立にエッチング
され得る材料で形成された、少なくとも二種の膜が積層
された積層膜をエッチングすることによって得られる。
このような構造を有する積層膜は、まず、レジストを用
いて上層膜のみをエッチングでき、引続き、得られた上
層膜のパターンをマスクにして下層の膜をエッチングで
きる。ひいては、初期のレジスト寸法が忠実に反映され
た精度の高い遮光パターンが得られる。その結果、レジ
ストからの寸法変動の小さい精度の高いフォトマスクと
なるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るフォトマスクの製造方
法の順序の各工程における基板の断面図である。

【図２】本発明によって、レジスト寸法が忠実に反映さ
れた遮光パターンが得られる理由を説明するための図で
ある。

【図３】従来のフォトマスクを製造する方法の順序の各
工程における基板の断面図である。

【図４】従来のフォトマスクでは、初期のレジスト寸法
が忠実に反映されない理由を説明するための図である。

【符号の説明】

６Ｃｒ金属膜パターン７ＭｏＳｉ膜パターン１０遮光パターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基板と、前記透明基板の上に設けられた遮光パターンと、を備
え、前記遮光パターンは、少なくとも２種の膜が積層された
積層膜で形成されており、前記２種の膜は、異なったエッチャントでそれぞれ独立
にエッチングされ得る材料で形成されている、フォトマ
スク。