JPS5945443A - クロム・マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（Ｘ発明Ｇ１、クロノ、・マスクな形成すＺ）ための反
転ブロー１！スに係る。クロノ・層を被覆に透明基板の
上に以下においてポジ・レジストと称同るボゾテイブ・
フ第１・レジストを塗布し、露光マスクλ介して露丸し
、現像し、クロムよりも緩慢にトライｅエツヂングさバ
る月料の層をプランケット被僚１なわち全体（Ｃ被覆１
＝　、続（・て〕剖トレジスト層及びこれと重畳された
４ｔ　ｉｌｌ　ｌｘ除去し、最終的にクロムをトライ・
エッチし、残留ずろ層をエツチングφマスクとして用い
る。 反転ゾロセスは露光マスクにおけろ開Ｉ」のパターンの
ネガが例えばクロムからなＺ）層からフ第１・リンクラ
フ技法を用いてエツチング除去されて）プロヒスであく
）。クロム・マスクは、例えば半導体の技術に於し・て
は、メタライセーンヨン・パターンもし，くは拡散窓の
パターンをフォトリンクラフ技法によって半導体基＆１
−に転写するた・）に用いら，！する０ 反転プロセスは成るマスク・バター／のネガ及びポジが
必要−ＣあＺ）場合にこｊＦ借とな４）。こＪｌは、ア
ブイテイブ・プロセスによって及びザグトラクデイフ゛
・フ′ロ七スによってメタライセージ三１ン・パター・
ンの製造を行１．’ｃ　５／＝　Ａ’）の手段が心安で
ある場合にも同様であイ）。反転プロセスはマスク・パ
ター・ンのポジ、１、りもネガを作イ）方が」、り経済
的でルｌ　”）　’Ｊ４合１ｉ−も重要であイ）。例え
ば、最近のマスク（」パターン・ジェネレータを用し・
て作らＪ′よるが、・−の」易合ゾロクラノ、制御さｉ
ｔた露光ビーノ、によりて、ソ」トレジスＩ・及び後の
エツチング上程におし・−ｒ−、＆」、−７スク４Ｊが
除太さねイ）べき個所に於し・てマスタ月１・σ）フ」
トレジストが露光さＡしろ。マスク１：ｉｌｌ　１部の
面枯かアスク全表面積の５０％」、りも人ノ′７’、ｔ
−ろイζ：Ｑ　７．’ｔ−クイブのバク−ンと（７て−
マスクｅ）ぐターンが形成されく）場合Ｇま、バター・
ノ・ジェネレータに、１−１てＪすｒ′イＪの開１−１
のパターンでＧ」−なく、そのネガ・バター・ンろ・作
る事及び反転プロ士スにｉ　−）（−７スクイ１′用い
て所望バク−・ンの転写を行なうのがｌ１１．、間の節
減ｌ／（−／、Ｃ７＋テ＄＋７）’ｌ。 （ＩＹ宋技術に、１ろと、反転プ「ｊセスは次の様に１
−゛Ｃ実施さねる。Ｊｌｌｌ　′ｌ’ｌ　、所望のマス
ク・パターンを早−４るマスクが該マスクの写真乾板を
用いた反転コピーによ−）゛（、あるいはネガデイブ・
フォトレジスト（ネガ・レジスト）で所望のマスク・パ
ターンを呈するマスクを用いる事によって作ら才］ろ〇
反転コピーの不利点としては、装置Ｎ及び月別に関し゛
Ｃ非常に複利である事、形成すべきパターンが完全には
排除し得ないほこりの粒子によって劣化するという危惧
を伴なう事、乳利層が損傷を受けやすし・事あるいはほ
こりの粒子が露光の際にマスクの様に働らく事等を挙げ
る事ができろ。反転コピー及びネガ・レジストの利用に
は常に′ｖＪ〃＜変化ペー橡１°＾１部のにじみが伴フ
：ｃ　５　ｏこ才１が、大規模７．Ｃ製造におし・て、
反転コピー及びネガ・レジストの使用が非常に小さいパ
ターン素ｒの転写を不司能に−Ｊる郡山でル）る。転写
の可能なマＪ法のト限はおよそ２μｍである。一方、ポ
ジ・レジストの場合、［可能）、「解像度は用℃・られ
る放射ビーノ、及び装置Ｋｌに、１、−〕て制限さ第１
るに過ぎｌ、（い。 ごれＧま、換言するならば、この技術分！Ｉ＋ｆが、１
、り高実装密度の、より寸法の小さいものへと、向かう
傾向からするとに記の方法が不適性を増１“事を滴味す
る０ポジ・レジストと比べて、ネガ・レジス■」、酸素
に対ずイ）敏感性の故に貯蔵寿命が短かいよいう不利点
を有１７ている。 米国ノ１冒Ｙ１第４１う２５８６け明細Ｊ（に於（・て
、露光マスクの反転コピーもしくはネガ・レジストの使
用を心安と１７なし・コントラスト・リバーザルをうイ
、方法を開示ｔ７ＣいＺｌｏこの方法に於いて、ポジ・
レジストかクロノ・の４５１な金属層で被控さｉ＋たＪ
ｉｔ、板１−に塗布さＡ１、金属層におい゛Ｃエッチ／
グ、さＡ１イ）べきパターンのネガに対応ずＺ）開「１
のパターンを１１：、　、、４イ）霧光マスクを介［、
て１落光が行／、ｃわれ、現像処理か行／［わ第１、酸
化マグネシラノ・層でもｎ′（ブランク゛ノド被ω処、
叩がｒｊ／Ｉ−わＡする。続（・て、７訓トレシス１及
びその１−の酸化マグネシラノ、がり′ノド飼ソ、Ｘ第
１、最終的１１Ｃ残留−１４）酸化マグネジ１ンノ、４
・エノブンク・マスクとして１目いる事によりＣ１りτ
１入ろ反Ｌｉ、、イ’ｌ’−ｆオン・−「ツブ−フグに
、１、−〕′（除去゛ｉイ）。酸化−２り冑ンウノ、層
はノ９さが２　Ｄ　Ｏ＋＋　ｍｌ、”　Ａ　、；：、、
　Ｏ１，ｉｌ−：　’Ｋ　ｌ”ゼ１．１．ど１の方法は
ノＸ転コピーを川Ｕ−４゛、Ｉｔ７．序カー１／ジスト
イ１川（・７．Ｃいが、パターンの転′す’４−ｊ、酸
化マグネシラノ・・マスクの層の埋さが比較的厚いので
寸法変化を伴ない、更に端部もシャープさに欠ける。従
って上記米国特π「の方法は、非常に微細ブエパターン
成分を有輸−る非常に高密度のパターンを転写１ろため
の方法には適１７゛（い／、「℃・。更に、金属に対す
る酸化マグネシウム層のイ・１着力も十分ではなし・。 従って、本発明の目的はクロム・マスクを形成するため
の簡Ｊ１′Ｉ１．’ｃ　、（８頼ｆ１°のある反転プＩ
’ｌｌセスであ−って、バ々−ンマｊ法がマイクロメー
タ；（−）イ）℃・Ｑ′：］ザブマイクロメータの微細
な＝Ｊ法の場合にも端部が（；散めてシャープでＪＪ　
＜＞高い精度で像を転写１５７、）反転プロセスなＪに
供する事にある。 反転プロセスは、構成累ｒの最小＝Ｊ法が）Ｖ、学的解
像度の限界（およそｏ５ｔｒ、ｍ　）の翁）、回内にあ
く）様ナマスク・パターンなイ１−４−イ）クロノ、・
−マスクθ）製竹に適用１５ろ。核力θ、は史に４１゛
成さＡ１ろ欠陥部の密度が極めて小であるという特徴を
〒する。 更に、二酸化シリコンがクロノ、に対する１ぐλまた伺
着力を早する事並びに非常に薄し・８１０２層でもすぐ
れたエツチング・マスク特性を具備する事笠の顕著／、
Ｉ゛効果かｊｉ′１７．’も、１１イ）。そね故、本発
明の反転プロ十ス（λ、高実装密度の集積半導体回路の
製造に用い１′）λｔイ）マスク・パター・ンの転写に
非常に適；゛（いイ）０ りｒ１ノ、Ｇ土フ゛ラスーマ争丁ツチングに」、りて曲
尾ヨくエツチングさＡ

【イ）。１：１の体積１１ｃ′で
酸素及びＪ：、＋ｒ＋　素化炭化水素な含む雰囲気に於
いてエツチングへで行うのが有利である。、二１１もの
条件の士では二酸化シリコンの丁ツブノグ率は無視し５
イ）程度でｒ（’ｌ　Ｚ＋。４　＋−４、”ソチング１
！Ｉ（休ｅこおける塩素化炭化水素の自分率がトリクロ
ルエヂレン９０体積％及びジク１−ｆｆル［ブレンＩ　
Ｄ体積％でル）イ］と、　酸化ノリ：１ノの除去は観察
さねない。 第１図ＩＩ（示さＪｌイ）構造体はソーダ石灰ガラスな
（・（−イ１りｙガラスの基板１，１００旧η稈度の１
ワさ〕／／ｌｒノ、層２及びイ固々θ）マスク・パター
ンのネガヲ！ｒ”：、　’４”　Ｚ）ボン・レジストの
パターンろよりプ、［ろ。 ｙ′Ａトレジ′７．１−・・ζター・ンろは通常σ）フ
ォトリング−７７法に′土−アー（形成さλ］イ）。適
当なポジ・レジスト月は例えロ：ジアゾナフトキノン増
感剤を用し・たフェノールホルムアルデヒドｌｉ％Ｊ脂
（ｎ　ｏ　ｖ　ｏ　＋　ａ’ｋ　）−Ｃある。市販のも
のとＩ、ては５ｈｉｐｌｐｙ月のＡＺ−−１５５ＤＪ　
、　Ａ、Ｚ−１／Ｉ　５ＤＢ（商品名）が力）ろ〇第１
図の構造体の−１，ンζ第２図に示−１様にｊｒｉｆさ
ａ、＜ｌＯｎｍの三酸化ンリコ／層４をブランケット（
＝Ｊ着さぜる。Ｅ−酸化シリコン層４は陰極スパッタリ
ングもしくはＣＤ　Ｖによ′）てイ＝Ｊ着さぜろ事がで
き７：、）。二酸化ンリコ／層４しまクロｌ、層２に対
す７．）−４ぐれた４１１着力な呈する０こ才１は、（
＝Ｊ着の際に、クロノ、層２上の酸化クロノ、層、クロ
ノ、及びシリ冑ンを含む重畳された酸化物の層及びニー
酸化シリコンの最１一層よりなるわずか数ｎｎｌのＪｒ
７さの層構造体が形成されろと℃・う事実によるものと
考えられイ）。次にフ第１・レジスト・パターンろ及び
その１の゛酸化シリコンの部分がリフト・オフ処理さλ
する。そのために構造体はフ第１・レジストを溶ＩＩＩ
Ｉｉ−１−る媒体に浸αｔさねて）。適当ノｆ月才・１
ば９Ｏ−Ｃ７：ｃｌ、・し１ｏｏ’Ｃに於（・て用（・
ら第１ろＩ　ｎ　ｄ　１１　ｓｔ　　ＲｉＣ）Ｈｍ、　
Ｉ、ａｂｏｒａｔｏｒｙ社のＪ−，１００（商品名）及
び室温で用いられるＣａｒｏ−酸でル）る。、Ｊ−１０
０Ｇ土アルキルヲーソタリン・スルホ／酸のプ゛トリウ
ム塩及び遊前アルキルツ゛フタリン・スルポン酸より１
、ｃイ）　年’、　＋７１比２２５％／ｆいし２３９％
の不揮発信成分を含有［１，でいる。混合体の揮発部分
は４４５重１ｊ；％のデトラクロルエヂレン、５７重ｒ
辻％のＯ−ジク［１ルベンビン、０．８−７’ｊ、、”
Ｆｔ％の【ンージクロルベンゼン及び１７６重−Ｍ％の
フェノールより７、「る。 Ｊ　、−、１［１Ｄに、「イ、処理（よお」、そ／Ｉ　
０分間である。 １ｒの９６％スルポン酸及び４５ｍ／７の８５％週酸化
水素の混合に」ニー）てイＳ”’）第１ろＣａｒｏ酸Ｇ
τよ−〕（イ、有利／〔結果が−＞、　Ｃ−、ねイ）。 Ｃａ　ｒ　ｎ酸の処Ｊ’ｌｊは約１（１分間である。ソ
ｚトレジストに対する。Ｊ　、、、　１　（１１１ｄ、
ｌ　（Ｆａｔ、　Ｃａｒ　ｏ酸の作用は石英層４Ｋｕ−
”）てＱオ実′ｔツｆ的シ（−Ｉｌ、）Ｊげ１′豊１ノ
１、−い。第ろ図の構造体にＩｌ＜される様に、所望の
一７スク・パターンに従って一；酸化７リーＩン層４が
＋［ｇ成、＼λ１イ）。 次のベラ−ノブに於（・て、　、酸化７９３７層４をエ
ツチング・−Ｚスフどして用いて、クロノ、層２が）′
ラズ憚−士・ノチンダ←ｌ−，＞　Ｃ選括的に除去され
ろ０プラズマ・エツチングＧオ例えば、米Ｆｌｉｌ特許
第３、７９５５．５７号明細書に開示さＪする装貿を用
いて行なわれ５る。、−のプラズマ・エノヂング装僅に
於いＣは、エツチングされイ）物体が気密ン、°を部で
覆わ１１た円面型の容器でも一゛）Ｃ少＜、ｃも１つの
活性ガスのためのガス導入１−Ｊ及び貞、シとポンプに
接わ１：された１つのカス排気１１をイｊする答器内に
配＃Ｔ　、、＼れる。反応性ガスとして酸素及びハＡ素
化炭化水素（Ｃ２１（Ｃ匂　９０休梢％及びＣ２ＩＩ２
Ｃ１２１０体積りご・σ）混合体が奸才（、（・）の混
合体が用いｌ’）Ｊｌイ）。Ｐ？さ１０Ｄｎｍ稈度のク
ロノ、層２をエツチング１−るのにおよそ２０分かかる
。所定の反応条件のｌ−’　Ｋ１６℃・て、■酸化シリ
コンは実際１・全く影響を５目／Ｘい。第４図はプラズ
マ・エツチングの結果４′７Ｊ、Ｌ−Ｃ１−・Ｚ）０ク
ロノ、・パターン２番」、第１図のフ第１・レジスト・
パターン５の一ネガて力）イ）。−酸化７９３７層４の
厚さが薄い事に」、って、第１図のン第１・レジスト・
パターンのネガＧよ最大の像精ＩＷ及び非常に高度な蕗
）部の鮮鋭度でもって、りＯＡ層２・＼転写する事がで
きる。クロノ、・パターン２にに残された二酸化シリコ
ン層４はクロムに対する機掃的７．ＬＴ　Ｊ、ｊｊ傷に
対−４４）保設層として用（・らねイ）。 次い二本発明の実施例を、１り訂ｌ−１＜説明する。 ｔ、；　−１：　％−１［〕Ｄ旧１１の）１アさのブラ
ンフット・クロノ・Ａ”ｒ　’（”　破＋’４３　シｌ
、−）−ダ石灰カラスを用い−（、およイー／ｌ＋］　
［］旧）１の厚さのＡＺ−ｉろ５　Ｃｌ　ＩＩの層がり
「１ノ、層の１シ（−スビ／ンＪυ７１７）さ才；ろ。 次にｉ＋ｌ’ｌ常のフ側トリソクラノ＋ＪがＹ−ｊｌ：
Ｉ−わλ１イ）。即ｒ）フメトレジ７、　ｌ・か乾燥ノ
シｒｙ：Ｂ備加熱さ才１、クロム層にｊｓｋ−Ｊる所パ
イノのパターンのネガにこ相当同ろマスク・パターンな
イ】−４イ、マスクな介して水銀ラップ光でもって露光
’ｘ′？−１”／、’Ｃい、Ｉ（ＯＩ＋水溶液でＪ」（
、像を行／、「５゜続し・′にカ１１詑ＱｔＩｌｌ、ｌ
甲る・イＪ°〕Ｉ−５月Ｔ、ｉ：４−＜、フオｉ・レジ
ストで旬月′７５．＼Ａ＋／ｌ−１り「ツノ、を被覆ま
たガラス板が陰極ス・コックリンク装置ｉ′ｉ内Ｃ（−
配置、１／、１さＪｌ、、　ＺＩ　Ｏ（、−Ｊｌｉ；ｌ
’、、相１７”υ（−・１付Ｊムー２〜）θ）水下い一
配置ｉ’１′さλＩ／、−下用な’；＋３：極板を（Ｆ
’　ｌ−Ｚ）、：山常の１（λ（１返ス・Ｚツタリンダ
ｖ：ＩＭでＡ；、る。この装（１へＬ、１：　ｌ！ＪＦ
、　（ｌ板面接駆動型の装置ピアのカーアーコリーに桝
゛４イ）。陰極スパッタリン゛グの開始点νこ於（・て
、カフ　−ｌ’・スパンタリング室内の圧力６よ２＞、
１０−２マイクｌ’Ｖバール（０，００１ミリバール）
より低圧でル）る。次ｕ−て１０　Ｑ　：、！、、−，
５ｍ　ｌ’：７分のｉ’ｌｊｔ、ｆｆｆでもつ′（−ア
ルゴンが宇部にこ導入さねイ）。動作１１力はおよ〜Ｆ
−３０マイクロバールである。全体的／、’（Ｒ，ｌ”
　？ｌｉ力（Ｉ　Ｓ　＋ｖｒ　ＴＴ　７．　）　ＩＳ’
、　：ｈ？　、１、そＱ、８１＜Ｗであイ）　。＋＋３
極に、２８００Ｖの電圧が印加さλ１、陽極に６００Ｖ
（１）バイアスが印加さｔｌＺ）・所５１１の条件のド
に於（・て、およぞ０．２ｎｒｎ／秒の速度で一４酸化
ンリコ／がイー１着さｉ＋ろ。即ちおよそ１　［’ｌ　
ｎｍの厚さの一酸化ンリコン層を構造体トにイ」オ′、
−するのに４０秒／Ｃいし、６０秒かかる事になイ）。 次のプロセス・スデツブに於し・て、フォトレジスト及
びその−１０″酸化シリコンが、構造体全体が９０−Ｃ
／’、ｃ　１．、・しｉ　ｏ　ｏ　′ｃのＪ−１００を
入れた容器内でリフト・倒フ処用１さＡ（る。次にこア
ルカリ性水溶液及び水でも−）てクリ−７−ングが行な
わλ１イ）。乾燥後、夫々の・くり−ンに従′−）でＳ
　ｉ　０２層で被覆されたクロ人被世ガラス板が、例え
ばＬ　Ｆ　Ｅ　ｌ−ｊから販売されていて）Ｌ　Ｆ　Ｅ
−（Ｐ　、Ｆ　Ｓ　／　Ｐ　Ｃｒ　Ｅ　／　Ｐ　Ｄ　Ｓ
　）−５０１プラズ−７・エツチング装置内に配置され
る・ プラズマ・エツチング室内の圧力Ｑまおよそ０３３ミリ
バールであく）。エツチング室」体積比１：１の塩素化
炭ｒ（ツ水素（炭化水素の９０体積％はトリクロルエチ
レンで、１０体積％けジクロルエチレンであイ））及び
酸素の混合体を月見・又実施されろ０ガスの１５ｆｉ：
　１７ｉば１２．５　＋ｎ／１′／分であろＯエツチン
グば１　、’１．５　Ｍ　ＩＩ　Ｚの高周波、５５０ワ
ットの電力で行／「わわた。Ｊ’ｔ；−１：そ１０Ｄｎ
ｍのＪ）７さのクロ１１層を選択的にエツチング“１ろ
ために＆：Ｊ−、１８分／」℃・し２［）分かかろ。本
発明の一マスク製浩力θ二を用いる“１陣二よ′）て、
マスクにｈ今けるパターン４代ｒ−のマｊ法が解像Ｈ（
７）　）Ｙ；学的限Ｗ　（：ｔ、：　、１、’ｃ　０．
５　ｌｒ　ｍ　）　テ；ｔ＋＋　４）ｊｊ、；３合１／
ｎ　４１、りｒ＋　、／、層へり）完全／、Ｃ転写が行
ノ［わ４１ｋ・炉に形成３＼４１／Ｊり１１人パ７スク
Ｇ」−１ぐオ已ニ端ｉ’ｌ邦（Ｙｒｇ２１ｆｉ：　４ｒ
　１．、＋、　ｌ　／、。

【図面の簡単な説明】

２ｆ）１図／：ｔ−１，−１第４１２１は本発明（ハノ
ｊθ、θ戸１稈を示１図（’：’（［’＋イ）０ １・・・・ガラス基（反、２・・・・クロノ、層、ろ・
・・・ポジ・レジスト、４・・・・−゛酸化ンリー１ン
層。 第１頁の続き ■発　明　者　クラウス・ベテル・チールドイツ連邦共
和国６１０８ヴエイテ ルスタツト・エインスタインシ ュトラーセ３５番地 ２５９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １・記［二稈を含むクロノ、・マスクの製造方法。 （イ）　クロノ、層で被覆１１．た基板上にポジ・レジ
   ストの層ろ・塗布−１ろ工Ｐｄ。 ←）露光マスクる・通Ｌ２てＪ光を行ない、ポジ・レジ
   ストを現像４−ろＴＩ稈。 （ハ）　り「１人よりも系＄′ｌＱｐこトライ・エツチ
   ングされろＩ　Ｉ〕１１１１眉１」（のＪｆｐさの一二
   酸化ンリコンの層をグランクツトロυ鞄１−ろ１−７ゼ
   、′、。 （１ポジ・レジスト層及びｎｋ層十の１・記゛酸化７リ
   ニｔンの層イトリット （１１　　残留−１イ）、−°酸化シリファンの層をエ
   ツチング・＝マスクー１．−（用℃・ろＳとに，［リフ
   ロム層をトライ・ニップツク−４゛る１−稈。