JPS5910055B2 - マスク製作方法 - Google Patents
マスク製作方法Info
- Publication number
- JPS5910055B2 JPS5910055B2 JP53003129A JP312978A JPS5910055B2 JP S5910055 B2 JPS5910055 B2 JP S5910055B2 JP 53003129 A JP53003129 A JP 53003129A JP 312978 A JP312978 A JP 312978A JP S5910055 B2 JPS5910055 B2 JP S5910055B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- chromium
- resist
- metal ions
- ions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、主に半導体装置の製造工程において用いられ
るフォトマスクであるクロムマスクの製作方法に関する
。
るフォトマスクであるクロムマスクの製作方法に関する
。
近年半導体装置、特に微細パターンを要する半導体装置
の製造において、写真製版工程で使用されるフォトマス
ク材料としてのクロムプレートは、従来のエマルジョン
マスクに比較して寿命、微細パターンの可能性等の点に
おいて多くの利点を有する。
の製造において、写真製版工程で使用されるフォトマス
ク材料としてのクロムプレートは、従来のエマルジョン
マスクに比較して寿命、微細パターンの可能性等の点に
おいて多くの利点を有する。
このようなクロムプレートは、透明なガラス基板上にス
パッタ法又は蒸着法等によりクロム膜を５００〜１００
０Ａ程度の厚さに形成したものである。このクロムプレ
ートは、更にその上にＯＭＲ、、ＫＴＦＲ、ＡＺ等のフ
ォトレジスト又はＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート
）、ＰＢＳ（ポリブデンスルフオン）、ＣＯＰ（メタク
リル酸グリシジル−アクリル酸エチル共重合体）等の電
子線用レジストを塗布し、所望のパターンを光又は電子
線により照射してフォトマスクを製作する。パターンを
形成するとき、クロム膜のエッチングには、従来、硝酸
第２セリウムアンモニウム〔Ｃｅ（ＮＨ４）２（Ｎ０２
）６〕と、過塩素酸〔ＨＣｌ０４〕との混合水溶液等に
よる即ち薬品によるウェットケミカルエッチングが適用
されていたが、近年、ガスプラズマ又は反応性スパッタ
を利用したドライエッチング技術が開発されたため、こ
の技術によるエッチングも適用されるようになつた。と
ころで、クロム膜のドライエッチングは、主に塩素など
のハロゲン元素と酸素とを含んだ混合ガスをグロー放電
させることによつて、Ｃｒ＋２０＋２Ｃｌ→ｃｒｏ２ｃ
ｌ２と推測される反応によつて達成される。このような
クロム膜のエッチング即ちドライエツチングが盛んに利
用されるようになつた理由は、超ＬＳＩの製造で微細加
工が必要とされるようになつたところにある。
パッタ法又は蒸着法等によりクロム膜を５００〜１００
０Ａ程度の厚さに形成したものである。このクロムプレ
ートは、更にその上にＯＭＲ、、ＫＴＦＲ、ＡＺ等のフ
ォトレジスト又はＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート
）、ＰＢＳ（ポリブデンスルフオン）、ＣＯＰ（メタク
リル酸グリシジル−アクリル酸エチル共重合体）等の電
子線用レジストを塗布し、所望のパターンを光又は電子
線により照射してフォトマスクを製作する。パターンを
形成するとき、クロム膜のエッチングには、従来、硝酸
第２セリウムアンモニウム〔Ｃｅ（ＮＨ４）２（Ｎ０２
）６〕と、過塩素酸〔ＨＣｌ０４〕との混合水溶液等に
よる即ち薬品によるウェットケミカルエッチングが適用
されていたが、近年、ガスプラズマ又は反応性スパッタ
を利用したドライエッチング技術が開発されたため、こ
の技術によるエッチングも適用されるようになつた。と
ころで、クロム膜のドライエッチングは、主に塩素など
のハロゲン元素と酸素とを含んだ混合ガスをグロー放電
させることによつて、Ｃｒ＋２０＋２Ｃｌ→ｃｒｏ２ｃ
ｌ２と推測される反応によつて達成される。このような
クロム膜のエッチング即ちドライエツチングが盛んに利
用されるようになつた理由は、超ＬＳＩの製造で微細加
工が必要とされるようになつたところにある。
つまシ、ウエツトエツチングでは、半導体装置の基板と
レジストとの接着性が問題となり、パターンの微細化が
困難となるためである。クロム膜のマスクを製作する際
、従来はマスクの使用目的に応じて、ポジ型レジストと
ネガ型レジストを使い分けている。
レジストとの接着性が問題となり、パターンの微細化が
困難となるためである。クロム膜のマスクを製作する際
、従来はマスクの使用目的に応じて、ポジ型レジストと
ネガ型レジストを使い分けている。
しかし、このような使い分けによつて製作工程が煩雑と
なり、レジストの使い分けを誤る危険も少なくなかつた
。このため、現像、エツチング等の各処理工程を分ける
必要が生じ、マスク製作工程の煩雑化を招く結果となつ
ていた。この場合、クロム膜のドライエツチングにおけ
るエツチングスピードは、クロム膜に含まれる不純物、
例えば酸素不純物に大きく関連していることが知られて
いる。
なり、レジストの使い分けを誤る危険も少なくなかつた
。このため、現像、エツチング等の各処理工程を分ける
必要が生じ、マスク製作工程の煩雑化を招く結果となつ
ていた。この場合、クロム膜のドライエツチングにおけ
るエツチングスピードは、クロム膜に含まれる不純物、
例えば酸素不純物に大きく関連していることが知られて
いる。
この不純物は、タングステン、モリブデン等の金属の不
純物であつてもよく、これによつて更にエツチングスピ
ードが変化することがわかつた。このような不純物は、
蒸着工程においてヒータの材質等によつてもたらされた
ものと思われる。オージエ分析によると、クロムに対し
てタングステン、モリブデン等が１／１０〜］／５の割
合で混入された場合には、クロム膜のエツチングスピー
ドが極端に低下することがわかつた。従つて、本発明は
、前述の事実に注目して従来技術の改良を行なうもので
あり、製作工程が簡単なマスク製作方法を提供すること
を目的とする。
純物であつてもよく、これによつて更にエツチングスピ
ードが変化することがわかつた。このような不純物は、
蒸着工程においてヒータの材質等によつてもたらされた
ものと思われる。オージエ分析によると、クロムに対し
てタングステン、モリブデン等が１／１０〜］／５の割
合で混入された場合には、クロム膜のエツチングスピー
ドが極端に低下することがわかつた。従つて、本発明は
、前述の事実に注目して従来技術の改良を行なうもので
あり、製作工程が簡単なマスク製作方法を提供すること
を目的とする。
本発明のマスク製作方法は、ガラス基板の上にスパツタ
又は蒸着法によつてクロム膜を形成する工程と、このク
ロム膜の上にレジストを塗布した後Ｘ線又は電子線を照
射し現像等によりパターンを形成する工程と、金属イオ
ン、例えばタングステン、モリブデン、鉄、銅等のイオ
ンを注入する工程と、上記レジストを除去した後ガスプ
ラズマ又は反応性スバツタによつてドライエツチングを
行なう工程とから構成され、上記順序に従つて製作する
ものである。この場合、クロム膜を酸化クロム膜とする
ことも司能である。
又は蒸着法によつてクロム膜を形成する工程と、このク
ロム膜の上にレジストを塗布した後Ｘ線又は電子線を照
射し現像等によりパターンを形成する工程と、金属イオ
ン、例えばタングステン、モリブデン、鉄、銅等のイオ
ンを注入する工程と、上記レジストを除去した後ガスプ
ラズマ又は反応性スバツタによつてドライエツチングを
行なう工程とから構成され、上記順序に従つて製作する
ものである。この場合、クロム膜を酸化クロム膜とする
ことも司能である。
以下、本発明の実施例である第１図を参照して説明する
。
。
第１図は各マスク製作工程に｝ける基板の断面図を示す
ものである。第１図Ａはガラス基板１の上にスパツタ又
は蒸着法により、クロム膜２を被着形成したものである
。次にクロム膜２の上にレジスト膜３を第１図Ｂに示す
ように塗布する。レジスト膜３は、例えばポジ型のＡＺ
ｌ３５Ｏ、ネガ型の０ＭＲｓＫＴＦＲでよいし、また、
最近のパターン微細化の点で注目されているＰＭＭＲｓ
ＰＢＳ等の電子線用ボジ型レジスト又はＣＯＰ等の電子
線用ネガ型レジストであつてもよい。次に光又は電子線
をレジスト膜３に照射した後、現像処理でパターン形成
を行ない、第１図Ｃに示す基板を得る。
ものである。第１図Ａはガラス基板１の上にスパツタ又
は蒸着法により、クロム膜２を被着形成したものである
。次にクロム膜２の上にレジスト膜３を第１図Ｂに示す
ように塗布する。レジスト膜３は、例えばポジ型のＡＺ
ｌ３５Ｏ、ネガ型の０ＭＲｓＫＴＦＲでよいし、また、
最近のパターン微細化の点で注目されているＰＭＭＲｓ
ＰＢＳ等の電子線用ボジ型レジスト又はＣＯＰ等の電子
線用ネガ型レジストであつてもよい。次に光又は電子線
をレジスト膜３に照射した後、現像処理でパターン形成
を行ない、第１図Ｃに示す基板を得る。
次に、イオン注入技術により、タングステン、モリブデ
ン、鉄、銅等の金属イオンＩを第１図Ｄに矢印で示すよ
うにしてイオン注入する。
ン、鉄、銅等の金属イオンＩを第１図Ｄに矢印で示すよ
うにしてイオン注入する。
イオン注入はクロム膜２の表面から数十〜数百λあれば
よく、加速エネルギは金属イオンＩの種類によつて異な
るが、５０〜１００ＫｅＶ程度である。次に、クロム膜
２上のレジスト膜３を除去し（第１図Ｅ）、更に塩素等
のハ・ロゲン元素と酸素とを含んだ混合ガスをグロー放
電させるプラズマエツチングによつてクロム膜２を除去
する処理をする。この場合、第１図Ｆに示すように、金
属イオンＩがイオン注入されなかつたクロム膜２の領域
２ａは、選択的に除去され、金属イオンＩがイオン注入
されたクロム膜２の領域２ｂは残留する。これは、領域
２ｂのエツチングスピードが領域２ａのエツチングスピ
ードよりも遅いことに基づく。第２図は、このようない
わゆる反転エツチングを行なう各工程における基板の断
面図を示すものであり、本発明の他の実施例を示すもの
である。
よく、加速エネルギは金属イオンＩの種類によつて異な
るが、５０〜１００ＫｅＶ程度である。次に、クロム膜
２上のレジスト膜３を除去し（第１図Ｅ）、更に塩素等
のハ・ロゲン元素と酸素とを含んだ混合ガスをグロー放
電させるプラズマエツチングによつてクロム膜２を除去
する処理をする。この場合、第１図Ｆに示すように、金
属イオンＩがイオン注入されなかつたクロム膜２の領域
２ａは、選択的に除去され、金属イオンＩがイオン注入
されたクロム膜２の領域２ｂは残留する。これは、領域
２ｂのエツチングスピードが領域２ａのエツチングスピ
ードよりも遅いことに基づく。第２図は、このようない
わゆる反転エツチングを行なう各工程における基板の断
面図を示すものであり、本発明の他の実施例を示すもの
である。
第２図において、ガラス基板１の上に形成された酸化ク
ロム膜４に対しイオン注入を行ない、第２図ＡＶＣ示す
ようなイオン注入された領域４ａが形成される。次に、
領域４ａの上にレジスト膜３を第２図Ｂに示すように形
成し、この基板に対してガスプラズマによるエツチング
を行なう。このエツチングにおいては、レジスト膜３が
分解して、例えば水素、一酸化炭素等を生成し、酸化ク
ロム膜４及び領域４ａと反応することによつてレジスト
膜３の周辺からエツチングが進行する。これによつて、
第２図Ｃに示すような基板が形成され、更にエツチング
が進行すると、最終的には、第２図Ｄに示すように、レ
ジスト膜３で覆われていた部分の酸化クロム膜４及び領
域４ａが全て除去された基板を得る。このようにして、
レジスト膜３で覆われていた部分の酸化クロム膜４及び
領域４ａがエツチングされる理由は、十分に解明されて
はいない。
ロム膜４に対しイオン注入を行ない、第２図ＡＶＣ示す
ようなイオン注入された領域４ａが形成される。次に、
領域４ａの上にレジスト膜３を第２図Ｂに示すように形
成し、この基板に対してガスプラズマによるエツチング
を行なう。このエツチングにおいては、レジスト膜３が
分解して、例えば水素、一酸化炭素等を生成し、酸化ク
ロム膜４及び領域４ａと反応することによつてレジスト
膜３の周辺からエツチングが進行する。これによつて、
第２図Ｃに示すような基板が形成され、更にエツチング
が進行すると、最終的には、第２図Ｄに示すように、レ
ジスト膜３で覆われていた部分の酸化クロム膜４及び領
域４ａが全て除去された基板を得る。このようにして、
レジスト膜３で覆われていた部分の酸化クロム膜４及び
領域４ａがエツチングされる理由は、十分に解明されて
はいない。
しかし、前述のように、レジスト膜３がガスプラズマ中
で分解し、これによつて生成された水素及び一酸化炭素
等の物質がタングステン等を含む酸化クロム膜４及び領
域４ａと反応し、更にこれに対してガスプラズマ中のハ
ロゲン元素等と反応してエツチングが進むものと推測さ
れている。第３図は本発明の更に他の実施例を示すもの
である。
で分解し、これによつて生成された水素及び一酸化炭素
等の物質がタングステン等を含む酸化クロム膜４及び領
域４ａと反応し、更にこれに対してガスプラズマ中のハ
ロゲン元素等と反応してエツチングが進むものと推測さ
れている。第３図は本発明の更に他の実施例を示すもの
である。
この場合は、ガラス基板１の上に順にクロム膜２、酸化
クロム膜４及び酸化クロム膜４にイオン注入された領域
４ａが形成されて第３図Ａに示す基板を得る。次に、ガ
スプラズマによつて基板をエツチングし、第３図Ｂに示
すような基板を得る。な｝、イオン注入の処理工程を行
なわなければレジスト膜３をマスクとする通常のエツチ
ングは勿論司能である。
クロム膜４及び酸化クロム膜４にイオン注入された領域
４ａが形成されて第３図Ａに示す基板を得る。次に、ガ
スプラズマによつて基板をエツチングし、第３図Ｂに示
すような基板を得る。な｝、イオン注入の処理工程を行
なわなければレジスト膜３をマスクとする通常のエツチ
ングは勿論司能である。
以上のように、本発明は、ポジ型又はネガ型のレジスト
のみでパターンの反転が達成される。
のみでパターンの反転が達成される。
また、これによつて得られるパターンは、イオンの直進
性によつてパターンのいわゆる切れがよくなり、サイド
エツチングが少なくなる。従つて本発明は、微細加工を
必要とするＬＳＩ．超ＬＳＩ等のマスク製作及びドライ
エツチングによる膜ベリの大きなレジストに対しても好
適に実施することができる。更に本発明は、タングステ
ン、モリブデン等の金属イオンを注入した酸化クロムを
用いることによつて、レジストで覆われている領域をエ
ツチングする反転エツチングができる。
性によつてパターンのいわゆる切れがよくなり、サイド
エツチングが少なくなる。従つて本発明は、微細加工を
必要とするＬＳＩ．超ＬＳＩ等のマスク製作及びドライ
エツチングによる膜ベリの大きなレジストに対しても好
適に実施することができる。更に本発明は、タングステ
ン、モリブデン等の金属イオンを注入した酸化クロムを
用いることによつて、レジストで覆われている領域をエ
ツチングする反転エツチングができる。
従つて本発明は、レジスト膜を除去する工程を省略でき
るので、マスク製作工程を簡略化することができる。即
ち、本発明は、レジスト膜で覆われたクロム膜又は領域
をエツチングで除去することができるので、従来技術に
訃けるレジストの反転工程が必要としなくなり、かつ微
細加工が容易となる効果がある。
るので、マスク製作工程を簡略化することができる。即
ち、本発明は、レジスト膜で覆われたクロム膜又は領域
をエツチングで除去することができるので、従来技術に
訃けるレジストの反転工程が必要としなくなり、かつ微
細加工が容易となる効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す各工程に卦ける基板の
断面図、第２図は酸化クロム膜を用いた反転エツチング
の各工程における基板の断面図、第３図は本発明の更に
他の実施例における基板の断面図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・クロム膜、
３・・・・・・レジスト膜、４・・・・・・酸化クロム
膜。
断面図、第２図は酸化クロム膜を用いた反転エツチング
の各工程における基板の断面図、第３図は本発明の更に
他の実施例における基板の断面図である。 １・・・・・・ガラス基板、２・・・・・・クロム膜、
３・・・・・・レジスト膜、４・・・・・・酸化クロム
膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス基板の上にスパッタ又は蒸着法によりクロム
膜又は酸化クロム膜を形成する工程と、上記クロム膜又
は酸化クロム膜の上にレジストを塗布した後Ｘ線又は電
子線を照射し現像によりパターンを形成する工程と、金
属イオンを注入する工程と、上記レジストを除去した後
ガスプラズマ又は反応性スパッタによつて上記金属イオ
ンを注入した上記クロム膜又は酸化クロム膜の部分をマ
スクとしてその他の部分を除去するようにドライエッチ
ングを行なう工程とを備えたことを特徴とするマスク製
作方法。 ２ 金属イオンはタングステンのイオンであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のマスク製作方法。 ３ 金属イオンはモリブデンのイオンであることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のマスク製作方法。 ４ 金属イオンは鉄のイオンであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のマスク製作方法。 ５ 金属イオンは銅のイオンであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のマスク製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53003129A JPS5910055B2 (ja) | 1978-01-13 | 1978-01-13 | マスク製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53003129A JPS5910055B2 (ja) | 1978-01-13 | 1978-01-13 | マスク製作方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58221102A Division JPS6018139B2 (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | マスク製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5496369A JPS5496369A (en) | 1979-07-30 |
| JPS5910055B2 true JPS5910055B2 (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=11548740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53003129A Expired JPS5910055B2 (ja) | 1978-01-13 | 1978-01-13 | マスク製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910055B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950528A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 微細パタ−ン形成法 |
| JPS6358446A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Hoya Corp | パタ−ン形成方法 |
-
1978
- 1978-01-13 JP JP53003129A patent/JPS5910055B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5496369A (en) | 1979-07-30 |
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