JPS5910056B2 - マスク製作方法 - Google Patents
マスク製作方法Info
- Publication number
- JPS5910056B2 JPS5910056B2 JP53003131A JP313178A JPS5910056B2 JP S5910056 B2 JPS5910056 B2 JP S5910056B2 JP 53003131 A JP53003131 A JP 53003131A JP 313178 A JP313178 A JP 313178A JP S5910056 B2 JPS5910056 B2 JP S5910056B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photomask
- electron beam
- mask
- photomask material
- chromium
- 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
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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
トマスクを電子ビームによつて製作するマスク製作方法
に関する。
トマスクを電子ビームによつて製作するマスク製作方法
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クロム等
のハードマスクは、従来のエマルジョンマスクに比較し
て、膜厚の薄いものが使用可能であるために、パターン
の微細化が可能であり、かつ、その寿命も長くなる等の
多くの利点をもつ。
置の製造において、写真製版工程で使用されるクロム等
のハードマスクは、従来のエマルジョンマスクに比較し
て、膜厚の薄いものが使用可能であるために、パターン
の微細化が可能であり、かつ、その寿命も長くなる等の
多くの利点をもつ。
このようなハードマスクは、例えば材料がクロムの場合
、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５００〜１０００Ａ程度の厚さでフォトマス
クとして形成されたものである。また、このようなフォ
トマスク技術の進歩と共に電子ビーム露光技術を用いた
マスク製作方法も開発され、実用化されるようになつた
。
、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５００〜１０００Ａ程度の厚さでフォトマス
クとして形成されたものである。また、このようなフォ
トマスク技術の進歩と共に電子ビーム露光技術を用いた
マスク製作方法も開発され、実用化されるようになつた
。
この電子ビーム露光技術を使用すると、ＬＳＩ等の半導
体装置の設計時間を大巾に短縮することが可能となり、
またマスク製造コストもこれまでの光（紫外線）を用い
たマスク製作方法よりも安価にすること及び幅が２μｍ
からサブミクロンの微細パターン加工も十分に可能とな
る。しかしながら、電子ビーム露光を用いたマスク製作
方法で、特に２μｍ幅以下の微細パターンを製作する場
合、パターン形成の際に用いられるレジスト処理、露光
後の現像処理、エツチング処理等を正確に行なう必要が
生じる。
体装置の設計時間を大巾に短縮することが可能となり、
またマスク製造コストもこれまでの光（紫外線）を用い
たマスク製作方法よりも安価にすること及び幅が２μｍ
からサブミクロンの微細パターン加工も十分に可能とな
る。しかしながら、電子ビーム露光を用いたマスク製作
方法で、特に２μｍ幅以下の微細パターンを製作する場
合、パターン形成の際に用いられるレジスト処理、露光
後の現像処理、エツチング処理等を正確に行なう必要が
生じる。
つまり、電子ビームにより微細パターンを描画しても、
その後の現像処理で現像オーバ又は現像によるレジスト
の膜べり、エツチング処理におけるレジストの膜べり、
オーバエツチング等による膜べり等のため、最終的には
微細パターンマスクが得られないことがある。従つて最
近のように、ガスプラズマ又は反応性スパツタによつて
ドライエツチングをし、微細なパターンを得る場合には
、一層レジストの膜べりが問題になる。
その後の現像処理で現像オーバ又は現像によるレジスト
の膜べり、エツチング処理におけるレジストの膜べり、
オーバエツチング等による膜べり等のため、最終的には
微細パターンマスクが得られないことがある。従つて最
近のように、ガスプラズマ又は反応性スパツタによつて
ドライエツチングをし、微細なパターンを得る場合には
、一層レジストの膜べりが問題になる。
また、クロム、酸化クロム等のハードマスクを製作する
場合、従来＆ち第１図Ａに示すようにガラス基板１の上
にクロム、酸化クロム等のフオトマスク材料２をスパツ
タ又は蒸着方法で被着し、被着されたフオトマスク材料
２の上に電子線用のレジスト材料３、例えばＰＭＭＡ（
ポリメチルメタクリレート）、ＰＢＳ（ポリブテンスル
ホン）、ＣＯＰ（メタクリル酸グリシジル−アクリル酸
エチル共重合体）等を塗布する。
場合、従来＆ち第１図Ａに示すようにガラス基板１の上
にクロム、酸化クロム等のフオトマスク材料２をスパツ
タ又は蒸着方法で被着し、被着されたフオトマスク材料
２の上に電子線用のレジスト材料３、例えばＰＭＭＡ（
ポリメチルメタクリレート）、ＰＢＳ（ポリブテンスル
ホン）、ＣＯＰ（メタクリル酸グリシジル−アクリル酸
エチル共重合体）等を塗布する。
次いで、第２図ＢにＢＭで示すように電子線、Ｘ線等の
照射によつて所望のパターンをレジスト材料３の上に形
成する。その後、現像処理によつてパターンを形成し、
第１図Ｃに示す基板を得る。
照射によつて所望のパターンをレジスト材料３の上に形
成する。その後、現像処理によつてパターンを形成し、
第１図Ｃに示す基板を得る。
フオトマスク材料２がクロムの場合、従来は、硝酸第２
セリウムアンモニウム〔Ｃｅ（ＮＨ４）２（ＮＯ２）６
〕と過塩素酸〔ＨＣｌＯ４〕との混合水溶液等の薬品に
よるウエツトケミカルエツチングが適用されていた。
セリウムアンモニウム〔Ｃｅ（ＮＨ４）２（ＮＯ２）６
〕と過塩素酸〔ＨＣｌＯ４〕との混合水溶液等の薬品に
よるウエツトケミカルエツチングが適用されていた。
また、既に述べたが、最近ではＬＳＩ等半導体装置のパ
ターンの微細化に伴い、エツチング技術も進歩し、ガス
プラズマ又は反応性スパツタを利用したドライエツチン
グ技術が開発されたため、この技術によるエツチングも
フｊ 適用されるようになつた。
ターンの微細化に伴い、エツチング技術も進歩し、ガス
プラズマ又は反応性スパツタを利用したドライエツチン
グ技術が開発されたため、この技術によるエツチングも
フｊ 適用されるようになつた。
ところで、フオトマスク材料３として広く用いられてい
るクロムに対するドライエツチングは、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＋２Ｃ１−＋ＣｒＯ２Ｃ
ｌ２と推測される反応によつて達成される。
るクロムに対するドライエツチングは、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＋２Ｃ１−＋ＣｒＯ２Ｃ
ｌ２と推測される反応によつて達成される。
このようにしてハードマスクが製作されるが、前述のよ
うに現像処理及びエツチング処理によるレジスト材料３
の膜ベリが第１図Ｃ及びＤに３ａで示すように生じる。
うに現像処理及びエツチング処理によるレジスト材料３
の膜ベリが第１図Ｃ及びＤに３ａで示すように生じる。
このため、いわゆるパターンの切れに問題が生じたりす
る。また膜べりを考慮し、予めレジスト材料３の膜厚を
厚くしておくと、レジストの解像度及びコントラストが
低下する結果となり、微細加工で大きな問題が生ずる。
本発明は、このような問題を解決するためになされたも
のであり、製造工程が簡単化され、歩留の向上とパター
ン精度の向上が可能な半導体装置．用のマスク製作方法
を提供することを目的とする。本発明のマスク製造方法
は、ガラス基板の上にスパツタ又は蒸着方法によつてフ
オトマスク材料、例えばクロム、酸化クロム、クロム及
び酸化クロムの混合物、酸化鉄等を被着する工程と、こ
のフオトマスク材料の上に高分子材料、例えば川Ｖ仏（
ポリメチルメタクリレート）、ＰＢＳ（ポリブテンスル
フオン）又はＣＯＰ（メタクリル酸グリシジル及びアク
リル酸エチル共重合体）等を塗布する工程と、次に所望
のパターンを、前記フオトマスク材料と前記高分子材料
が反応する程度に電子線で描画する工程と、ガスプラズ
マ、例えば塩素等のハロゲン元素と酸素を含んだ混合ガ
スのプラズマにより前記高分子材料を除去し、更に前記
電子線によつて描画された前記フオトマスク材料の領域
（又は逆に描画されていない領域）を選択的にエツチン
グする工程とを含むものであり、上記順序でマスク製作
を行なうものである。この場合、酸化クロムには、タン
グステン又はモリブデンのいずれか一方又は両方を含ん
でいてもよい。以下、本発明の一実施例について第２図
を参照して説明する。第２図は本発明の各製造工程にお
ける基板の断面図である。基板は、まずガラス基板１の
上に通常に用いられる低反射クロムであるクロム膜４を
スパツタ又は蒸着によつて被着し、更にその上に酸化ク
ロムからなるフオトマスク材ｏ料５を同じようにして約
１００Ａの厚さで被着したものである。
る。また膜べりを考慮し、予めレジスト材料３の膜厚を
厚くしておくと、レジストの解像度及びコントラストが
低下する結果となり、微細加工で大きな問題が生ずる。
本発明は、このような問題を解決するためになされたも
のであり、製造工程が簡単化され、歩留の向上とパター
ン精度の向上が可能な半導体装置．用のマスク製作方法
を提供することを目的とする。本発明のマスク製造方法
は、ガラス基板の上にスパツタ又は蒸着方法によつてフ
オトマスク材料、例えばクロム、酸化クロム、クロム及
び酸化クロムの混合物、酸化鉄等を被着する工程と、こ
のフオトマスク材料の上に高分子材料、例えば川Ｖ仏（
ポリメチルメタクリレート）、ＰＢＳ（ポリブテンスル
フオン）又はＣＯＰ（メタクリル酸グリシジル及びアク
リル酸エチル共重合体）等を塗布する工程と、次に所望
のパターンを、前記フオトマスク材料と前記高分子材料
が反応する程度に電子線で描画する工程と、ガスプラズ
マ、例えば塩素等のハロゲン元素と酸素を含んだ混合ガ
スのプラズマにより前記高分子材料を除去し、更に前記
電子線によつて描画された前記フオトマスク材料の領域
（又は逆に描画されていない領域）を選択的にエツチン
グする工程とを含むものであり、上記順序でマスク製作
を行なうものである。この場合、酸化クロムには、タン
グステン又はモリブデンのいずれか一方又は両方を含ん
でいてもよい。以下、本発明の一実施例について第２図
を参照して説明する。第２図は本発明の各製造工程にお
ける基板の断面図である。基板は、まずガラス基板１の
上に通常に用いられる低反射クロムであるクロム膜４を
スパツタ又は蒸着によつて被着し、更にその上に酸化ク
ロムからなるフオトマスク材ｏ料５を同じようにして約
１００Ａの厚さで被着したものである。
第２図Ａに示すように、フオトマスク材料５の上にＰＭ
ＭＡ，ＰＢＳ，ＣＯＰ等の電子線用レジストを塗布して
レジスト材料３を形成する。
ＭＡ，ＰＢＳ，ＣＯＰ等の電子線用レジストを塗布して
レジスト材料３を形成する。
レジスト材料３は、０ＭＲ，ＫＴＦＲ，ＡＺ等のフオト
レジスト及びその他高分子材料が用いられる。次に、第
２図Ｂに示すように、所望のパターンを電子ビームＢＭ
で基板上に描画する。この場合、レジスト材料３の膜厚
は、できるたけ薄いのがよい。これは、電子ビームＢＭ
がレジスト材料３内で散乱したり、基板により後方散乱
したりするのを小さくしてパターンの精度を高めるため
である。電子ビーム量は、レジスト材料３及びフオトマ
スク材料５の種類によつて異なるが、レジスト材料３と
フオトマスク材料５とが反応を生する程度に高ければよ
い。例えば、レジスト材料３がＰＢＳで、その膜厚が約
１０００Ａである場合、電子ビーム量は０．５Ａ／Ｃｒ
Ａ程度の電流密度である。ただし、前述の反応は、電子
ビームＢＭの描画速度にも関連しているので、この描画
速度も電流密度の設定要因として含めて決定されなけれ
ばならない。次に、フオトマスク材料５の上のレジスト
材料３を酸素プラズマ等で、第２図Ｃに示すように、全
面的に除去し、更にプラズマエツチングによつて電子ビ
ームＢＭで照射されてレジスト材料３と反応したフオト
マスク材料５の領域５ａ及びクロム膜４のエツチングを
行ない、第２図Ｄ及びＥに示すような基板を形成する。
レジスト及びその他高分子材料が用いられる。次に、第
２図Ｂに示すように、所望のパターンを電子ビームＢＭ
で基板上に描画する。この場合、レジスト材料３の膜厚
は、できるたけ薄いのがよい。これは、電子ビームＢＭ
がレジスト材料３内で散乱したり、基板により後方散乱
したりするのを小さくしてパターンの精度を高めるため
である。電子ビーム量は、レジスト材料３及びフオトマ
スク材料５の種類によつて異なるが、レジスト材料３と
フオトマスク材料５とが反応を生する程度に高ければよ
い。例えば、レジスト材料３がＰＢＳで、その膜厚が約
１０００Ａである場合、電子ビーム量は０．５Ａ／Ｃｒ
Ａ程度の電流密度である。ただし、前述の反応は、電子
ビームＢＭの描画速度にも関連しているので、この描画
速度も電流密度の設定要因として含めて決定されなけれ
ばならない。次に、フオトマスク材料５の上のレジスト
材料３を酸素プラズマ等で、第２図Ｃに示すように、全
面的に除去し、更にプラズマエツチングによつて電子ビ
ームＢＭで照射されてレジスト材料３と反応したフオト
マスク材料５の領域５ａ及びクロム膜４のエツチングを
行ない、第２図Ｄ及びＥに示すような基板を形成する。
この場合、プラズマエツチングは、例えば四塩化炭酸（
ＣＣｌ４）と空気の混合ガスを使用して行なわれる。
ＣＣｌ４）と空気の混合ガスを使用して行なわれる。
このようなエツチングｉｌζ電子ビームＢＭの照射によ
つてレジスト材料３が分解して生成された物質、例えば
水素と一酸化炭素がフオトマスク材料５と反応して、フ
オトマスク材料５がガスプラズマ中で揮発し易い、即ち
エツチングされ易い状態に変化することによつて達成さ
れると推測される。
つてレジスト材料３が分解して生成された物質、例えば
水素と一酸化炭素がフオトマスク材料５と反応して、フ
オトマスク材料５がガスプラズマ中で揮発し易い、即ち
エツチングされ易い状態に変化することによつて達成さ
れると推測される。
従つて、電子ビームＢＭで照射された領域５ａに接した
クロム膜４の領域４ａは、エツチングによつて選択的に
除去されて第２図Ｅに示すような基板が形成される。
クロム膜４の領域４ａは、エツチングによつて選択的に
除去されて第２図Ｅに示すような基板が形成される。
フ
このことは、第２図Ｅに示す基板が、従来必要とした現
像処理工程を経ることなく、得られることを示ずもので
ある。
像処理工程を経ることなく、得られることを示ずもので
ある。
前述から明らかなように、レジスト材料３及びフオトマ
スク材料５の材質によつてエツチングの効果が異なつて
来る。
スク材料５の材質によつてエツチングの効果が異なつて
来る。
即ち、酸化クロム膜であるフオトマスク材料５に含まれ
る酸素濃度や他の不純物質の在存によつてエツチング速
度が大きく影響される。この不純物質は、タングステン
、モリブテン等であつてもよく、これらを含むフオトマ
スク材料５は、四塩化炭素及び空気の混合ガスにょるプ
ラズマエツチングにおいてほとんどエツチングされず、
不揮発性である。第３図＆ζ本発明の他の実施例を示す
各工程における基板の断面図を示す。
る酸素濃度や他の不純物質の在存によつてエツチング速
度が大きく影響される。この不純物質は、タングステン
、モリブテン等であつてもよく、これらを含むフオトマ
スク材料５は、四塩化炭素及び空気の混合ガスにょるプ
ラズマエツチングにおいてほとんどエツチングされず、
不揮発性である。第３図＆ζ本発明の他の実施例を示す
各工程における基板の断面図を示す。
この場合は、プラズマエツチングで反応したクロム膜４
の領域４ｂが第３図Ｂに示すように除去される。第４図
＆翫本発明の更に他の実施例を示ず各工程における基板
の断面図を示す。
の領域４ｂが第３図Ｂに示すように除去される。第４図
＆翫本発明の更に他の実施例を示ず各工程における基板
の断面図を示す。
この場合＆ζプラズマエツチングで反応した領域４ｂが
第４図Ｂに示すように残留する。なお、前述の説明では
、フオトマスク材料５が低反射クロム（クロム＋酸化ク
ロム）である場合を示したが、これはクロム等の金属材
料であつてもよい。
第４図Ｂに示すように残留する。なお、前述の説明では
、フオトマスク材料５が低反射クロム（クロム＋酸化ク
ロム）である場合を示したが、これはクロム等の金属材
料であつてもよい。
また、レジスト材料３と反応するフオトマスク材料５が
四塩化炭素等のガスプラズマ中でエツチングされる場合
を示したが、レジスト材料３、フオトマスク材料５及び
プラズマのガスの種類によつてエツチングの対称を反転
させることができる。以上のように、本発明によれば、
現像処理の工程が省略でき、これによつて歩留が向上し
、更に現像エツチングによるレジスト材料の膜ベリもな
くなるため、パターンの精度も向上し、微細加工が可能
となる効果がある。
四塩化炭素等のガスプラズマ中でエツチングされる場合
を示したが、レジスト材料３、フオトマスク材料５及び
プラズマのガスの種類によつてエツチングの対称を反転
させることができる。以上のように、本発明によれば、
現像処理の工程が省略でき、これによつて歩留が向上し
、更に現像エツチングによるレジスト材料の膜ベリもな
くなるため、パターンの精度も向上し、微細加工が可能
となる効果がある。
第１図は従来のマスク製作の各工程における基板の断面
図、第２図は本発明の一実施例によるマスク製作の各工
程における基板の断面図、第３図及び第４図は本発明の
他の実施例によるマスク製作の各工程における基板の断
面図である。 １・・・・・・ガラス基板、２，５・・・・・・フオト
マスク材料、３・・・・・・レジスト膜、４・・・・・
・クロム膜。
図、第２図は本発明の一実施例によるマスク製作の各工
程における基板の断面図、第３図及び第４図は本発明の
他の実施例によるマスク製作の各工程における基板の断
面図である。 １・・・・・・ガラス基板、２，５・・・・・・フオト
マスク材料、３・・・・・・レジスト膜、４・・・・・
・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フォト
マスク材料を被着する工程と、被着した前記フォトマス
ク材料の上に高分子材料を塗布する工程と、電子線によ
つて前記フォトマスク材料及び高分子材料を反応させて
パターンを描画する工程と、前記高分子材料及び前記電
子線によつて描画された前記フォトマスク材料の領域を
ガスプラズマによりエッチング除去する工程とから構成
され、上記順序でマスク製作を行なうことを特徴とする
マスク製作方法。 ２ フォトマスク材料はクロム及び酸化クロムの少なく
ともいずれか一方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 フォトマスク材料は酸化鉄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 高分子材料は電子線用レジスト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 酸化クロムはタングステン又はモリブデンのいずれ
か一方又は両方を含む酸化クロムであることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項記載のマスク製作方法。 ６ ガスプラズマはハロゲン元素及び酸素を含む混合ガ
スで発生され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。 ７ ガラス基板の上にスパッタ又は蒸着法によりフォト
マスク材料を被着する工程と、被着した前記フォトマス
ク材料の上に高分子材料を塗布する工程と、電子線によ
つて前記フォトマスク材料及び高分子材料を反応させて
パターンを描画する工程と、前記高分子材料及び前記電
子線によつて反応した部分をマスクとして他の前記フォ
トマスク材料の領域をガスプラズマによりエッチング除
去する工程とから構成され、上記順序でマスク製作を行
なうことを特徴とするマスク製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53003131A JPS5910056B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP53003131A JPS5910056B2 (ja) | 1978-01-13 | 1978-01-13 | マスク製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5496371A JPS5496371A (en) | 1979-07-30 |
| JPS5910056B2 true JPS5910056B2 (ja) | 1984-03-06 |
Family
ID=11548792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53003131A Expired JPS5910056B2 (ja) | 1978-01-13 | 1978-01-13 | マスク製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5910056B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0695502B2 (ja) * | 1984-05-10 | 1994-11-24 | 三菱電機株式会社 | ドライエッチングによるパターンの形成方法 |
| JPH0626209B2 (ja) * | 1985-09-27 | 1994-04-06 | 日本電気株式会社 | 蝕刻方法 |
-
1978
- 1978-01-13 JP JP53003131A patent/JPS5910056B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5496371A (en) | 1979-07-30 |
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