JPS5934295B2 - 感光性カルコゲナイド層を有するパタ−ン形成用感光性材及びその製法及び感光性カルコゲナイド層を使用したパタ−ン形成用光学マスク及びパタ−ン形成法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は感光性カルコゲナイド層を有するパターン形成
用感光性材に関する。

従来、感光性カルコゲナイド層を有するパターン形成用
感光性材が提案されている。

感光性カルコゲナイド層を有するパターン形成用感光性
材の１つは、基板上に非晶質カルコゲナイド層と金属層
とが積層されて感光性カルコゲナイド層が形成されてな
る構成を有し、その感光性カルコゲナイド層に所望のパ
ターンでの露光処理をなせばその非晶質カルコゲナイド
層にその露光された領域に於て金属層による金属のドー
プされた領域が形成され、而してその金属のドープされ
た領域はアルカリ性溶液に犯されないけれども金属のド
ープされていない領域はアルカリ性溶液に犯されること
により、上述せる露光処理後金属層の金属を溶去するエ
ッチャントを用いてのエッチング処理及びアルカリ性溶
液によるエッチャントを用いてのエッチング処理を順次
なせば、非晶質カルコゲナイド層の露光された領域のみ
を基板土に残した態様のパターンが形成されることによ
り、斯るパターンを目的とするパターンとして形成する
に用いられる。

又感光性カルコゲナイド層を有するパターン形成用感光
性材の他の１つは、基板本体土にパターンの形成される
べき層状乃至板状体を有する基板上に上述せる感光性カ
ルコゲナイ・ ド層が形成されてなる構成を有し、その
感光性カルコゲナイド層に上述せる露光処理及びエッチ
ング処理を順次なして非晶質カルコゲナイド層の露光さ
れた領域のみをパターンの形成されるべき層状乃至板状
体土に残した態様のパターンをマスクとして形成し、次
に層状乃至板状体を溶去するエツチヤントを用いてのエ
ツチング処理をなせば、層状乃至板状体の土述せるマス
クにてマスクされていない領域のエツチングされてなる
態様のパターンが形成されることにより、斯るパターン
を目的とせるパターンとして形成するに用いられる。斯
る感光性カルコゲナイド層を有するパターン形成用感光
性材、及びそれを使用したパターン形成法は、従来の光
重合性又は光分解性有機化合物層を有するパターン形成
用感光性材、及びそれを使用したパターン形成法に比し
優れた特徴を有するものである。即ち簡単の為上述せる
基板本体上に層状乃至板状体を有する基板上に感光性カ
ルコゲナイド層を有するパターン形成用感光性材を使用
して、その層状乃至板状体のエツチングされてなる態様
のパターンを目的とせるパターンとして形成するパター
ン形成法と、基板本体止に層状乃至板状体を有する基板
上に光重合性又は光分解性有機化合物を有するパターン
形成用感光性材を使用して、その層状乃至板状体のエツ
チングされてなる態様のパターンを目的とせるパターン
として形成するパターン形成法とを対比して述べるに、
その光重合性又は光分解性有機化合物層を有するパター
ン形成用感光性材を使用したパターン形成法の場合は、
そのパターン形成用感光性材を基板の層状乃至板状体上
に光重合性又は光分解性有機化合物層をその材料のスピ
ナ等による塗布により形成し、次にこの有機化合物層に
所望のパターンでの露光処理及び適当な現像液を用いて
の現像処理を順次なして有機化合物層の露光された領域
（有機化合物層が光重合性を有する場合）又はそれ以外
の領域（有機化合物層が光分解性を有する場合）のみを
層状乃至板状体上に残した態様のパターンをマスクとし
て形成し、次に熱処理してそのマスクを乾燥、固化し、
次に層状乃至板状体を溶去するエツチヤントを用いての
エツチング処理をなして層状乃至板状体の上述せるマス
クにてマスクされていない領域のエツチングされてなる
態様のパターンを目的とせるパターンとして形成するも
のであり、従つて有機化合物層を有するパターン形成用
感光性材を使用したパターン形成法による場合、そのパ
ターン形成用感光性材を基板の層状乃至板状体土に宥機
化合物層をその材料のスピナ等による塗布により得るを
要し、そしてその塗布を均一になすことに比較的困難を
伴うものであるも、感光性カルコゲナイド層を有するパ
ターン形成用感光性材を使用したパターン形成法による
場合、そのパターン形成用感光性材を基板の層状乃至板
状体土に感光性カルコゲナイド層をその材料のスパツタ
リング又は真空蒸着により得るので、この点感光性カル
コゲナイド層を有するパターン形成用感光性材を使用し
たパターン形成法の方が、有機化合物層を有するパター
ン形成用感光性材を使用したパターン形成法に比し均一
な膜形成が容易であり、又有機化合物層を有するパター
ン形成用感光性材を使用したパターン形成法の場合、現
像処理中に有機化合物層の膨潤や、熱処理による変形が
生じ、パターン精度の劣化をもたらすも感光性カルコゲ
ナイド層を有するパターン形成用感光性材を使用したパ
ターン形成法による場合、斯る膨潤変形はなく、又熱処
理も必要とせず、更に光重合性有機化合物層を有するパ
ターン形成用感光性材を使用したパターン形成法の場合
、その光重合性有機化合物層の材料の分子の大きさによ
り分解能限界が規定されるのに対し、非晶質カルコゲナ
イド材料はかかる有意な分子構造を有しないため分解能
限界は極めて高く、尚更に光分解性有機化合物層を有す
るパターン形成用感光性材を使用したパターン形成法の
場合、その光分解性有機化合物層の基板の層状乃至板状
体への密着性が悪く、又有機化合物層を有するパターン
形成用感光性材を使用したパターン形成法による場合、
その有機化合物層に基くマスクが熱濃燐酸液に犯される
為、層状乃至板状体を窒化シリコンとする態様で得るこ
との多い半導体装置の製法に斯るパターン形成法を適用
せんとしてもこれをなし得ないものであるが、感光性カ
ルコゲナイド層を有するパターン形成用感光性材を使用
したパターン形成法による場合はその感光性カルコゲナ
イド層に基くマスクは熱濃燐酸液にも耐え得るので層状
乃至板状体を窒化シリコンとせる態様で得ることの多い
半導体装置の製法に斯るパターン形成法を直ちに適用し
得る等の優れた特徴を有するものである。

然し乍ら従来の感光性カルコゲナイド層を有するパター
ン形成用感光性材は、その感光性カルコゲナイド層を構
成せる非晶質カルコゲナイド層が真空蒸着により形成さ
れた少なくとも砒素を主成分として含むものであり、又
この非晶質カルコゲナイド層上に少なくとも１００Ａ以
上の膜厚の金属層を専ら真空蒸着により形成するもので
あつた。

この為、従来の感光性カルコゲナイド層を有するパター
ン形成用感光性材は次の欠点を有していた。即ち上述せ
る如き少なくとも砒素を主成分として含むカルコゲナイ
ド層を用いて上述せる方法によりパターン形成をなした
場合には、エツチング処理により溶去された領域と溶去
されない領域の境界の明瞭度が充分でなく従つて高精度
で目的とせるパターンを得ることが困難であつた。又非
晶質カルコゲナイド層が真空蒸着により形成されている
為、それが形成される基板又は層状乃至板状体の温度の
制御の下に又は非晶質カルコゲナイド層となる材料に添
加物を加えて形成しなければこれを所期の性質を有する
ものとして基板又は層状乃至板状体上に再現性良く且密
着性良く形成し得ないという制限を有していた。又非晶
質カルコゲナイド層上の金属層も又蒸着により形成しな
ければならないという制限の為に、蒸着時に蒸発源より
放出される光により感光性カルコゲナイド層が感光する
という欠点を有していた。又金属層が少なくとも１００
λ以上と厚いため、この層による光吸収が大で、この為
感光性カルコゲナイド層への露光処理を長時間大なる露
光量でなすを要していた。更に感光性カルコゲナイド層
に対する露光処理によりその露光された領域に金属層に
よる金属が不必要に大量にドープされてこれが拡散し、
この為感光性カルコゲナイド層の露光された領域と露光
されざる領域とのなす境界の明瞭度が十分満足し得るも
のとして得られず、従つて目的とせるパターンを高精度
で得るに一定の制限を有していた。尚更に非晶質カルコ
ゲナイド層の主成分の１つとして有毒な砒素を含んでい
ることによる危険性を有していた。依つて本発明は上述
せる従来の欠点を有しない新規な感光性カルコゲナイド
層を有するパターン形成用感光性材を提案ぜんとするも
のである。

而して本発明による感光性カルコゲナイド層を有するパ
ターン形成用感光性材は、特に感光性カルコゲナイド層
がその非晶質カルコゲナイド層をして低圧不活性ガス中
のスパツタリングにより形フ成された膜厚４０００λ以
下のセレン７５〜９５モル％、ゲルマニウム５〜２５モ
ル％の組成を有し、又金属層をして膜厚１００Ａ以下の
銀層でなる場合、感光性カルコゲナイド層を有するパタ
ーン形成用感光性材として顕著な効果が得られることを
見出したことに基き提案されたもので、本願明細書中特
に特許請求の範囲に記載せる所である。

本発明による感光性カルコゲナイド層がその非晶質カル
コゲナイド層をしてセレン７５〜９５モル％、ゲルマニ
ウム５〜２５モル％の組成を有する場合、上述せる顕著
な効果が得られることは、非晶質カルコゲナイド層をセ
レンと同族元素である硫黄とゲルマニウムとよりなる組
成、セレンとゲルマニウムとよりなる組成、硫黄とセレ
ンとゲルマニウムとよりなる組成の何れともし得るも、
ゲルマニウムに対する硫黄及び又はセレンを考えるとき
ゲルマニウムに対する硫黄及び又はセレンの量を後述に
て明らかとなる本発明のセレンの量の如く７５〜９５モ
ル％の如く大とする場合硫黄に比しセレンの方が取扱い
易いこと、又斯る観点よりして非晶質カルコゲナイド層
をセレンとゲルマニウムとよりなる組成とする場合に於
て下記の事項が明らかとなつたことによるものである。
非晶質カルコゲナイド層をセレンとゲルマニウムとより
なる組成とする場合に於て明らかとなつた事項の１つは
、その非晶質カルコゲナイド層と銀層とが積層されて形
成されてなる感光性カルコゲナイド層を得た場合に於け
るその感光性が、非晶質カルコゲナイド層のセレンが７
５モル％以上である場合それ以下である場合に比し顕著
であり、従つて「感光性カルコゲナイド層」が「感光性
相としての性質を十分発揮し得ることになるということ
である。このことは、基板上にセレンとゲルマニウムと
よりなる非晶質カルコゲナイド層と銀層とが積層されて
附されて感光性カルコゲナイド層を形成し、次にこの感
光性カルコゲナイド層に対し所望のパターンでの露光処
理、銀を溶去する第１のエツチヤントを用いての第１の
エツチング処理、及びアルカリ溶液による第２のエツチ
ヤントを用いての第２のエツチング処理を順次なして非
晶質カルコゲナイド層の銀のドープされた領域（所望の
パターンで露光された領域）のみを基板上に残した場合
に於ける、その残された非晶質カルコゲナイド層の厚さ
（これをＤ１とする）と上述せる露光処理及び第１及び
第２のエツチング処理をなさない前の非晶質カルコゲナ
イド層の厚さ（これをＤＯとする）とより（Ｄ１／ＤＯ
×１００％）で表わされる残膜率を、上述せる露光処理
に於ける露光時間に対して、セレン及びゲルマニウムの
量（モル％）をパラメータとして測定した結果第１図に
示す如き曲線が得られたことよりして明らかである。尚
この場合の露光処理は２００Ｗの水銀灯を光源とし、露
光される面での光量が６０ｍｗ／？であつた。又非晶質
カルコゲナイド層をセレンとゲルマニウムとよりなる組
成とする場合に於て明らかとなつた事項の他の１つは、
上述せる如く基板上に感光性カルコゲナイド層を形成し
、次に露光処理及び第１及び第２のエツチング処理をな
して基板上に残された非晶質カルコゲナイド層を得た場
合に於ける、そのパターンが、非晶質カルコゲナイド層
のセレンが７５モル％以上である場合それ以下に比し、
高い精度で得られ、従つて「感光性カルコゲナイド層］
が「パターン形成用」としての特質を十分発揮し得るこ
とになるということである。

このことは第１図に示す上述せる露光時間に対するセレ
ン及びゲルマニウムの量（モル％）をパラメータとせる
残膜率（Ｄ，／ＤＯ×１００％）を表わす曲線よりして
、セレンが７５モル％以上である場合の曲線の傾斜がセ
レンが７０モル％の場合のそれに比し大であり即ち感光
性材としてのコントラストが大であることよりして明ら
かである。更に非晶質カルコゲナイド層をセレンとゲル
マニウムとよりなる組成とする場合に於て明らかとなつ
た事項の更に他の１つは、上述せる如く基板又は感光性
カルコゲナイド層を形成し、次にこれに対する所望のパ
ターンでの露光処理、銀を溶去する第１のエツチヤント
を用いての第１のエツチング処理、及びアルカリ性溶液
による第２のエツチヤントを用いての第２のエツチング
処理を順次なして基板上に非晶質カルコゲナイドの銀の
ドープされた領域（所望のパターンで露光された領域）
のみを残した場合に於ける、その残された非晶質カルコ
ゲナイド層が、非晶質カルコゲナイド層のセレンが９５
モル％以下であれば、９５モル％以上である場合に比し
、特に銀を溶去する王水、濃硝酸等の第１のエツチヤン
トを使用せる第１のエツチング処理時に於て生ずる惺れ
のあるピンホールやパターン崩れを生ぜしめることなし
に得られ、即ち感光性カルコゲナイド層がこれに対する
露光処理後第１のエツチング処理前に於けるその感光性
カルコゲナイド層の露光された領域をして第１のエツチ
ヤントに対して高い耐性を有し、従つて「感光性カルコ
ゲナイド層」が［／マターン形成用］としての特質を十
分発揮し得ることになるということである。尚このこと
は実験によつて確認された所である。又本発明による感
光性カルコゲナイド層がその非晶質カルコゲナイド層を
して低圧不活性ガス中のスパツタリングにより形成され
ている場合、土述せる顕著な効果が得られることは、ス
パツタリングにより形成される非晶質カルコゲナイド層
は基板との密着性が良好であることによる。

即ち従来の感光性カルコゲナイド層を有するパターン形
成用感光性材に於てはその感光性カルコゲナイド層がそ
の非晶質カルコゲナイド層をして真空蒸着により形成さ
れるを普通としていた。然し乍ら真空蒸着により形成さ
れた非晶質カルコゲナイド層は基板との密着性が良好で
なく、このためアルカリ溶液乃至各種の酸溶液を用いて
前述せる如くにパターンを形成する場合非晶質カルコゲ
ナイド層が基板から剥離し易く、従つて前述する如くに
パターンを実質的に形成し難いものであつた。これに対
し本発明に於てはその感光性カルコゲナイド層がその非
晶質カルコゲナイド層をして低圧不活性ガス中のスパツ
タリング例えば５×１０−３１０ｒｒのＡｒ中での高周
波スパツタリングで形成されるため、それが基板との密
着性は極めて良く、アルカリ溶液乃至各種の酸溶液を用
いて前述せる如くにパターンを形成する場合非晶質カル
コゲナイド層が基板から剥離することがなく、従つて前
述せる如くにパターンを確実に形成し得るものである。
更に本発明による感光性カルコゲナイド層がその金属層
をして膜厚１００Å以下の銀層である場合、上述せる顕
著な効果が得られることは次の理由による。即ち本発明
によるパターン形成用感光性材が感光性材としての感光
性を持ち得るためには、露光処理により非晶質カルコゲ
ナイド層中に銀がドープされねばならず、その為には光
が銀層と非晶質カルコゲナイド層との界面に到達する必
要があるが、銀層が厚い場合にはこの銀層中での光の吸
収が大で界面への充分な光の到達が阻げられ、従つて感
光性材としての感度が著しく低いものである。本発明の
如く銀層が１００λ以下と充分に薄い場合には、感光性
材としての感度が実用上有効な感度を呈するものである
。更に本発明による感光性カルコゲナイド層がその非晶
質カルコゲナイド層をして膜厚４０００λ以下である場
合、上述せる顕著な効果が得られることの理由は、本発
明による非晶質カルコゲナイド層による場合それがそれ
への銀のドープの有無に拘らず、その耐酸性が極めて高
く、従つて本発明による基板本体上に層状乃至板状体を
有する基板上に感光性カルコゲナイド層を形成せるパタ
ーン形成用感光性材を使用し、そして酸性液を用いて前
述する如くに層状乃至板状体にパターンを形成する場合
、非晶質カルコゲナイド層が４０００Å以下の膜厚を有
するマスクとなるものであるが、そのマスクが酸性液を
用いて層状乃至板状体を形成する場合に適用されるマス
クとして十分機能し得ることになること、及び上述せる
如く銀層が１００λ以下と薄い場合にはそれへの露光処
理により銀層を構成せる銀の全てが非晶質カルコゲナイ
ド層中にドープされるものであるが、その場合非晶質カ
ルコゲナイド層がその膜厚をして４０００λ以下である
場合アルカリ不溶となり、従つて非晶質カルコゲナイド
層をマスクとするそのマスクがアルカリ溶液を用いて層
状乃至板状体を形成する場合に適用されるマスクとして
十分機能し得ることになること等によるものである。

以下図面について本発明の実施例を詳述するに、第２図
は本発明に依る感光性カルコゲナイド層を有するパター
ン形成用感光性材の実施例を示し、基板１上にセレン７
５〜９５モル％、ゲルマニウム５〜２５モル％の組成を
有する非晶質カルコゲナイド層２と銀層３とがそれ等の
順を以つて積層されて感光性カルコゲナイド層４が形成
されてなる構成を有する。

この場合の基板１は例えばガラスとし得る。

又基板１上の非晶質カルコゲナイド層２は、セレンとゲ
ルマニウムとを真空中で加熱し、然る後急冷して得られ
るセレン７５〜９５モル％、ゲルマニウム５〜２５モル
％のガラス材を基板１上にこれを特に加温乃至加熱せし
める必要なしに低圧不活性ガス中でのスパツタリングを
なさしめ、然る後例えば５分程度の短時間空気中での例
えば２１０）℃程度の非晶質カルコゲナイド層のガラス
転移温度以下の温度での熱処理をなして例えば２０００
〜４０００八厚さで形成する。

更に非晶質カルコゲナイド層２上の銀層３は、上述せる
如くして基板１上に非晶質カルコゲナイド層２を形成し
て後、これをＯ℃〜９０℃程度の範囲の温度に保たれた
銀イオンを含む溶液に数秒〜１０分間程度浸漬し即ち例
えば室温に保たれた例えば３０重量％程度の硝酸銀水溶
液、５０℃程度の温度に保たれたシアン化銀を主成分と
する銀の無電解メツキ液中に例えば１〜２分間程度の短
時間浸漬し、然る後水洗乾燥して、１００八以下例えば
７０〜８０λ程度の厚さに形成する。この場合銀イオン
を含む溶液中に銀層の被着速度等の制御の為の添加物例
えばアンモニウムを加え得る。斯る本発明に依るパター
ン形成用感光性材は前述せる従来のパターン形成用感光
性材の有する欠点を有さず、且その感光性は、感光性カ
ルコゲナイド層の非晶質カルコゲナイド層が抵圧不活性
ガス中のスパツタリングにより形成された膜厚４０００
Å以下のセレン７５〜９５モル％、ゲルマニウム５〜２
５モル％の組成を有し、．又金属層が膜厚１００λ以下
の銀層であるので、前述せる所よりして明らかな如く高
く、そしてコントラストの高いパターン形成用感光性材
として得られるものである。

次に本発明に依る感光性カルコゲナイド層を有するパタ
ーン形成用感光性材の製法の一例につき述べるに、図示
説明はこれを省略するも、基板上にセレン７５〜９５モ
ル％、ゲルマニウム５〜２５モル％の組成を有する非晶
質カルコゲナイド層を第２図のパターン形成用感光性材
を得る場合につき上述せる如くにして附し、然る後この
非晶質カルコゲナイド層上に同様に土述せる如く銀イオ
ンを含む溶液に浸漬する工程をとつて基板上に低圧不活
性ガス中のスパツタリングにより形成された膜厚４００
０八以下のセレン７５〜９５モル％、ゲルマニウム５〜
２５モル％の組成を有する非晶質カルコゲナイド層と膜
厚が１００λ以下の銀層とが積層されてなる感光性カル
コゲナイド層を形成し、目的とせる即ち第２図に示す如
き感光性カルコゲナイド層を有するパターン形成用感光
性材を得る。

斯る本発明による感光性カルコゲナイド層を有するパタ
ーン形成用感光性材の製法によればそのパターン形成用
感光性材の感光性カルコゲナイド層の銀層を単に銀イオ
ンを含む溶液に浸漬する工程を含む丈けで容易に得られ
、又この製法により得られるパターン形成用感光性材が
感光性カルコゲナイド層がその非晶質カルコゲナイド層
をしてセレン７５〜９５モル％、ゲルマニウム５〜２５
モル％の組成を有し、この為冒頭にて前述せる如く感光
性が大であること、パターン精度が高いこと、多くの酸
溶液に対する耐性が大であること等の優れた特徴を有す
るパターン形成用感光性材として得られるものである。

次に本発明に依る感光性カルコゲナイド層を有するパタ
ーン形成用感光性材を使用してパターン形成用光学マス
クを得る場合の実施例をその製法と共に述べるに、第３
図Ａに示す如く、透光性を有する基板２１が用意され、
而してこの基板２１上に第２図のパターン形成用感光性
材を得る場合につき上述せる如くにしてセレン７５〜９
５モル％、ゲルマニウム５〜２５モル％の組成を有する
非晶質カルコゲナイド層を附し、然る後上述せる如くに
銀イオンを含む溶液に浸漬する工程をとつて、第３図Ｂ
に示す如く基板２１上に低圧不活性ガス中のスパツタリ
ングにより形成された膜厚４０００λ以下のセレン７５
〜９５モル％、ゲルマニウム５〜２５モル％の組成を有
する非晶質カルコゲナイド層２２と膜厚１００λ以下の
銀層２３とが積層されてなる感光性カルコゲナイド層２
４を有するパターン形成用感光性材を得、次にその感光
性カルコゲナイド層２４に対し、第３図Ｃに示す如くそ
の銀層２３側より所望のパターンを有する光学マスク２
５を用いての露光処理がなされて非晶質カルコゲナイド
層２２にその露光された領域に於て銀層２３による銀の
ドープされた領域２２″を形成し、次に銀を溶去する第
１のエツチヤントを用いての第１のエツチング処理をな
して第３図Ｄに示す如く領域２２′以外の領域上に残つ
ている銀層２３を溶去し、次にアルカリ性溶液による第
２のエツチヤントを用いての第２のエツチング処理をな
して第３図Ｅに示す如く領域２２′以外の領域を基板２
１土より溶去し、領域２２′を基板２１上に残した態様
のパターンとして形成する。

この場合の露光処理は水銀ランプにより得られノる光を
例えば６０ｍｗ／ＣＡ程度の照射光量で例えば５〜２′
０秒程度の時間なす処理とし得る。

又第１のエツチング処理は第１のエツチヤントとして王
水、濃硝酸等の液を用いその室温に保たれた液中に例え
ば７〜１０秒間程度全体を浸漬する処理とし得る。更に
第２のエツチング処理は第２のエツチヤントとして１規
定水酸化ナトリウム１００ＣＣと、アセトン１００ＣＣ
と、水１００ＣＣとの比率組成を有するアルカリ性溶液
を用い、その室温に保たれた溶液中に例えば３０秒程度
浸漬する処理、又は第２のエツチヤントとして１規定水
酸化ナトリウム１００ＣＣとエチルアルコール１００Ｃ
Ｃとの比率組成を有するアルカリ性溶液を用い、その室
温に保たれた溶液中に例えば１分程度浸漬する処理とし
得る。この場合アルカリ性溶液による第２のエツチヤン
トにアセトン、エチルアルコールメチルアルコール等の
有機溶剤を添加することによつて非晶質カルコゲナイド
層の領域２２２以外の領域の溶去性が向土することが確
められ、従つて第２のエツチヤントに斯る有機性溶剤を
添加し得るものである。又第２のエツチヤントによるエ
ツチング処理はこの第２のエツチヤントの温度がＯ℃〜
９０℃の範囲内の何れであつても十分満足し得るものと
してなし得た。以上が本発明に依る感光性カルコゲナイ
ド層を有するパターン形成用感光性材を使用してパター
ン形成用光学マスタを得る場合の実施例であり、又第３
図Ｅに示す構成がその製法によつて得られたパターン形
成用光学マスクの一例であるが、斯る構成に依ればその
基板２１が透光性を有し、方この基板２１上に残された
部２２′即ち非晶質カルコゲナイド層２２が上述せる露
光処理時の露光パターンを有して且上述せる銀層２３に
よる銀のドープされて基板２１上に残された態様の非晶
質カルコゲナイド層（膜厚４０００Å以下、２０００人
以上）が実質的に透光性を有しないことにより半導体装
置を得る場合等に適用されるパターン形成用光学マスク
としての機能を有するものであること明らかである。

而して斯るパターン形成用光学マスクはその基板２１土
に残された部２２′が、低圧不活性ガス中のスパツタリ
ングによつて形成された膜厚４０００八以下のセレン７
５〜９５モル％ゲルマニウム５〜２５モル％の組成を有
する非晶質カルコゲナイド層と膜厚１００λ以下の銀層
との製層された感光性カルコゲナイド層を有するパター
ン形成用感光性材に基き得られているので冒頭にて上述
せる所よりして明らかな如く優れたパターン形成用光学
マスクとして得られているものである。次に本発明に依
る感光性カルコゲナイド層を有するパターン形成用感光
性材を使用したパターン形成法の実施例を述べるに、そ
れは第３図につき土述せるパターン形成用光学マスクの
製法と同様であつて、第３図Ｅに示す構成に於ける基板
２１土に残された領域２２！を目的とせるパターンとし
て得る様になされたものである。

但しこの場合の基板２１は透光性である必要は何等有し
ないものである。斯る本発明に依るパターン形成法は前
述せる従来のパターン形成法の有する欠点なしに高感度
且高精度で所望のパターンを得ることが出来るパターン
形成法ということが出来るものである。

次に本発明による感光性カルコゲナイド層を有するパタ
ーン形成用感光性材を使用したパターン形成法の他の実
施例を述べるに、第４図Ａに示す如く基板本体３１上に
パターンの形成されるべき層状乃至板状体３２を有する
基板３３が用意され、而してこの基板３３の層状乃至板
状体３２上に第４図Ｂに示す如く第３図Ｂにて上述せる
感光性カルコゲナイド層２４が第３図Ｂにて土述せると
同様に形成されてその感光性カルコゲナイド層２４を有
するパターン形成用感光性材を得、次にその感光性カル
コゲナイド層２４に対し、第４図Ｃに示す如く、第３図
Ｃにて上述せると同様の光学マスク２５を用いての露光
処理がなされて非晶質カルコゲナイド層２２にその露光
された領域に於て銀層２３による銀のドープされた領域
２２′を形成し、次に第４図Ｄに示す如く、第３図Ｄに
て上述せると同様の第１のエツチヤントを用いての第１
のエツチング処理をなして領域２２′以外の領域に残つ
ている銀層２３を溶去し、次に第４図Ｅに示す如く、第
３図Ｅにて上述せると同様の第２のエツチヤントを用い
ての第２のエツチング処理をなして領域２２″以外の領
域を層状乃至板状体３２上より溶去し、領域２２′を層
状乃至板状体３２上に残した態様のパターンをマスタ３
４として形成し、次に基板３３の層３２を溶去する第３
のエツチヤントを用いての第３のエツチング処理がなさ
れてフ第４図Ｆに示す如く、層３２のマスク３４にてマ
スクされている領域のみを基板本体３１上に残した態様
のパターンを目的とせるパターンとして形成し、然る後
マスク３４を溶去し得る溶液を用いて第４図Ｇに示す如
くマスク３４を浴去する様になされている。

この場合の基板３３の基板本体３１はシリコンとし得、
又層３２は、水蒸気と酸素による熱酸化法によつて形成
された例えば３０００〜４０００λ程度の厚さを有する
シリコン酸化物層、又は四水素化硅素とアンモニアの化
学反応を利用した所謂ＣＶＤ法によつて形成された例え
ば１５００人程度の厚さのシリコン窒化物層、若しくは
アルミニウム層とし得る。

又第３のエツチング処理はマスク３４が熱濃硫酸や、過
酸化水素と酸との混合液の如き強酸化性水溶液以外の液
に耐えることにより、第３のエツチヤントとして層３２
がシリコン酸化物層である場合例えば４８％の弗酸１０
ＣＣ、弗化アンモニウム４０ｇに対し水６０ＣＣの割合
の室温に保たれて溶液又は弗酸水溶液を、又層３２がシ
リコン窒化物層又はアルミニウム層である場合、第３の
エツチヤントとして例えば熱濃燐酸液を用い、その液に
全体を例えば５〜１０分間程度浸漬する処理とし得る。
更にマスタ３４の溶去は、その為の溶液として層３２が
シリコン酸化物層である場合例えば濃硫酸液を用い、そ
の例えば２００℃に保たれた液に全体を例えば２分間程
度浸漬してなし得、又層３２がシリコン窒化物層である
場合例えば２５重量％のアンモニア水溶液を用い、その
例えば８０℃に保たれた溶液に全体を例えば８分間程度
浸漬してなし得る。斯る本発明に依るパターン形成法は
前述せる従来のパターン形成法の有する欠点なしに高精
度且高感度で所望のパターンを得ることの出来るパター
ン形成法ということが出来るものである。

尚上述に於ては基板３３が基板本体３１上に層状乃至板
状体３２が形成されてなる構成を有してその層による所
望のパターンを形成する場合につき述べたが、基板が単
一の層状乃至板状体でなる構成を有してその主面士に凹
凸によるパターンを形成する様になすことも出来るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明に供する本発明に適用される感光
性カルコゲナイド層を有するパターン形成用感光性材の
その感光性カルコゲナイド層の露光時間に対する残膜率
を示す曲線図、第２図は本発明に依る感光性カルコゲナ
イド層を有するパターン形成用感光性材の実施例を示す
路線的断面図、第３図は本発明に依る感光性カルコゲナ
イド層を有するパターン形成用感光性材を使用したパタ
ーン形成用光学マスタの製法を示す路線的断面図、第４
図は本発明に依る感光性カルコゲナイド層を有するパタ
ーン形成用感光性材を使用したパターン形成法の実施例
を示す路線的断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上に低圧不活性ガス中のスパッタリングにより
   形成された膜厚４０００Å以下のセレン７５〜９５モル
   ％、ゲルマニウム５〜２５モル％の組成を有する非晶質
   カルコゲナイド層と、膜厚１００Å以下の銀層とが積層
   されて感光性カルコゲナイド層が形成されてなる感光性
   カルコゲナイド層を有するパターン形成用感光性材。