JPS6212502B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6212502B2 JPS6212502B2 JP3593680A JP3593680A JPS6212502B2 JP S6212502 B2 JPS6212502 B2 JP S6212502B2 JP 3593680 A JP3593680 A JP 3593680A JP 3593680 A JP3593680 A JP 3593680A JP S6212502 B2 JPS6212502 B2 JP S6212502B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- mask
- resist
- ion etching
- etching
- 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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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/80—Etching
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
この発明は改良されたマスクの製造方法に関す
るものであり、特に半導体装置の製造等に使用さ
れるクロム等の遮光材料を有するハードマスクの
改良された製造方法に関するものである。
るものであり、特に半導体装置の製造等に使用さ
れるクロム等の遮光材料を有するハードマスクの
改良された製造方法に関するものである。
近年、半導体装置、特に集積度の高い微細パタ
ーンを有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、
従来のエマルジヨンマスクに比較して膜厚の薄い
マスク材料が使用できるため、パターンの微細化
が可能となり、且つマスク自体の使用に対する寿
命が長くなる等の大きな利点がある。しかしなが
ら、ハードマスクは、クロム等のハードマスク材
料を所望のパターンに形成するエツチング技術が
マスク製造工程において重要な位置を占めること
になる。
ーンを有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、
従来のエマルジヨンマスクに比較して膜厚の薄い
マスク材料が使用できるため、パターンの微細化
が可能となり、且つマスク自体の使用に対する寿
命が長くなる等の大きな利点がある。しかしなが
ら、ハードマスクは、クロム等のハードマスク材
料を所望のパターンに形成するエツチング技術が
マスク製造工程において重要な位置を占めること
になる。
ハードマスクにクロムを用いた場合、クロムを
パターニングするエツチングには、従来硝酸第２
セリウムアンモン〔Ce（NH4）2（NO2）6〕と過塩
素酸〔HclO4〕との混合水溶液によるウエツトケ
ミカルエツチングが用いられていた。近年はパタ
ーンの微細化にともないエツチング技術が進歩
し、プラズマエツチングまたはイオンエツチング
を利用したドライエツチング技術が開発され利用
されるようになつてきた。特に、イオンエツチン
グはパターンエツジがシヤープであり、且つマス
ク内においてエツチングのバラツキが小さいので
高精度のマスクを製造することができる。
パターニングするエツチングには、従来硝酸第２
セリウムアンモン〔Ce（NH4）2（NO2）6〕と過塩
素酸〔HclO4〕との混合水溶液によるウエツトケ
ミカルエツチングが用いられていた。近年はパタ
ーンの微細化にともないエツチング技術が進歩
し、プラズマエツチングまたはイオンエツチング
を利用したドライエツチング技術が開発され利用
されるようになつてきた。特に、イオンエツチン
グはパターンエツジがシヤープであり、且つマス
ク内においてエツチングのバラツキが小さいので
高精度のマスクを製造することができる。
従来のハードマスクの製造方法を第１図Ａ〜Ｄ
に示す。
に示す。
第１図Ａは、ガラス、石英等の透明絶縁基板１
に蒸着法等によりクロム等の遮光性を有する金属
マスク材料からなる薄膜２を形成したマスク基板
を示す。従来法では先ず、第１図Ｂに示す如く、
上記マスク基板にレジスト３を全面塗布し、光ま
たは電子線により所望のパターンを描画した後、
現像等によりレジスト３をパターンニングし、開
口４を設ける。次に、ガスプラズマエツチングま
たはイオンエツチングによりレジスト３をマスク
としてクロム等の薄膜２を選択的にエツチング除
去する。このときの状態が第１図Ｃである。その
後、レジスト３を除去することにより、第１図Ｄ
の如くマスクが完成する。
に蒸着法等によりクロム等の遮光性を有する金属
マスク材料からなる薄膜２を形成したマスク基板
を示す。従来法では先ず、第１図Ｂに示す如く、
上記マスク基板にレジスト３を全面塗布し、光ま
たは電子線により所望のパターンを描画した後、
現像等によりレジスト３をパターンニングし、開
口４を設ける。次に、ガスプラズマエツチングま
たはイオンエツチングによりレジスト３をマスク
としてクロム等の薄膜２を選択的にエツチング除
去する。このときの状態が第１図Ｃである。その
後、レジスト３を除去することにより、第１図Ｄ
の如くマスクが完成する。
ところで、この様な従来法においてドライエツ
チングを利用した場合、熱またはエツチングガス
によりレジスト３自体がエツチングされマスク効
果がなくなることがあつた。特に、近年微細加工
プロセスが多用される電子線レジストは耐ドライ
エツチング性が悪く、クロム等のハードマスク材
料のエツチング完了時にはレジストが膜減りし寸
法誤差が生じるため、微細パターンを有するマス
クの製造が困難となつていた。この様な現象はイ
オンエツチングを用いたときに顕著であり、イオ
ンエツチングが原子の衝突による物理的なエツチ
ングのためと考えられる。
チングを利用した場合、熱またはエツチングガス
によりレジスト３自体がエツチングされマスク効
果がなくなることがあつた。特に、近年微細加工
プロセスが多用される電子線レジストは耐ドライ
エツチング性が悪く、クロム等のハードマスク材
料のエツチング完了時にはレジストが膜減りし寸
法誤差が生じるため、微細パターンを有するマス
クの製造が困難となつていた。この様な現象はイ
オンエツチングを用いたときに顕著であり、イオ
ンエツチングが原子の衝突による物理的なエツチ
ングのためと考えられる。
この発明方法は上述の点に鑑みなされたもので
あり、リフトオフ法及びイオンエツチング法を用
いて精度が高く且つ微細パターンを有するマスク
の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
あり、リフトオフ法及びイオンエツチング法を用
いて精度が高く且つ微細パターンを有するマスク
の製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
以下、この発明方法を図面に基づき詳述する。
第２図Ａ〜Ｆは、この発明方法の一実施例を示
す工程断面図である。図中、第１図と同一または
相当部分には同一符号を付してある。
す工程断面図である。図中、第１図と同一または
相当部分には同一符号を付してある。
先ず、従来法の第１図Ａに示したと同様に、透
明ガラス基板１上に蒸着法等によりクロムの薄膜
２を形成しマスク基板とする。このときの状態が
第２図Ａである。次に、第２図Ｂに示す様に、
AZ1350（商品名）等の光用レジスト、または
PMMA等の電子線用レジスト等のレジスト３を
薄膜２上全面に塗布する。続いて、光または電子
線によりレジスト３に所望のパターンを描画し、
現象等によりレジスト３のパターンニングを行な
い、開口４を設ける。このときの状態が第２図Ｃ
である。次に、第２図Ｄに示す様に、チタン
〔Ti〕等のイオンエツチング速度の遅い金属を蒸
着法等により被着し、薄膜５をレジスト３上及び
開口４部分に形成する。続いて、レジスト３を薬
品またはドライ処理により除去する。これにとも
ない、レジスト３上の薄膜５が除去され、金属薄
膜５のパターニングが行なわれることになる。な
お、レジストの除去にはアセトンがよく用いられ
る。すなわち、レジスト３の除去により一部の金
属薄膜５がリフトオフされることになる。このと
きの状態が第２図Ｅである。その後、残留した金
属薄膜５をマスクとして、アルゴン等のイオンに
より基板１上のクロム薄膜２を選択的にイオンエ
ツチングする。クロム薄膜２をイオンエツチング
するときは、加速エネルギー1000eV、アルゴン
イオンの電流密度1mA／cm2の条件で約200Å／
minのエツチング速度となる。このときの状態が
第２図Ｆである。
明ガラス基板１上に蒸着法等によりクロムの薄膜
２を形成しマスク基板とする。このときの状態が
第２図Ａである。次に、第２図Ｂに示す様に、
AZ1350（商品名）等の光用レジスト、または
PMMA等の電子線用レジスト等のレジスト３を
薄膜２上全面に塗布する。続いて、光または電子
線によりレジスト３に所望のパターンを描画し、
現象等によりレジスト３のパターンニングを行な
い、開口４を設ける。このときの状態が第２図Ｃ
である。次に、第２図Ｄに示す様に、チタン
〔Ti〕等のイオンエツチング速度の遅い金属を蒸
着法等により被着し、薄膜５をレジスト３上及び
開口４部分に形成する。続いて、レジスト３を薬
品またはドライ処理により除去する。これにとも
ない、レジスト３上の薄膜５が除去され、金属薄
膜５のパターニングが行なわれることになる。な
お、レジストの除去にはアセトンがよく用いられ
る。すなわち、レジスト３の除去により一部の金
属薄膜５がリフトオフされることになる。このと
きの状態が第２図Ｅである。その後、残留した金
属薄膜５をマスクとして、アルゴン等のイオンに
より基板１上のクロム薄膜２を選択的にイオンエ
ツチングする。クロム薄膜２をイオンエツチング
するときは、加速エネルギー1000eV、アルゴン
イオンの電流密度1mA／cm2の条件で約200Å／
minのエツチング速度となる。このときの状態が
第２図Ｆである。
ところで、金属薄膜５にチタンを用いた場合、
上述と同一条件でイオンエツチングを行つたとき
エツチング速度が約100Å／minとなり、クロム
薄膜２の膜厚を600Åとしたとき、チタン薄膜５
の膜厚を500Å程度とすればよいことになる。
上述と同一条件でイオンエツチングを行つたとき
エツチング速度が約100Å／minとなり、クロム
薄膜２の膜厚を600Åとしたとき、チタン薄膜５
の膜厚を500Å程度とすればよいことになる。
なお、一般にパターン形成時に使用するレジス
トの膜厚は約5000Åであるが、レジストはイオン
エツチングの際のエツチング速度が著しく速いの
で、膜厚600Åのクロム薄膜をイオンエツチング
するときにさらに膜厚の厚いレジストが必要にな
る。このため、チタン薄膜と比較してマスクの膜
厚が極端に厚くなり、微細パターン形成には適し
ていないことがわかる。
トの膜厚は約5000Åであるが、レジストはイオン
エツチングの際のエツチング速度が著しく速いの
で、膜厚600Åのクロム薄膜をイオンエツチング
するときにさらに膜厚の厚いレジストが必要にな
る。このため、チタン薄膜と比較してマスクの膜
厚が極端に厚くなり、微細パターン形成には適し
ていないことがわかる。
この様に、この実施例方法では膜厚の薄いチタ
ン薄膜５をマスクとしているので微細パターンが
精度よく形成でき、且つイオンエツチングを使用
しているので寸法誤差の少ないマスクを製造する
ことができる。
ン薄膜５をマスクとしているので微細パターンが
精度よく形成でき、且つイオンエツチングを使用
しているので寸法誤差の少ないマスクを製造する
ことができる。
なお、この実施例方法では、イオンエツチング
のマスクとしてチタン薄膜を用いたが、この発明
はこれに限らず、耐イオンエツチング性を有する
物質、例えばアルミニウムなどの薄膜でもよい。
また、イオンエツチングにアルゴンイオンを用い
たが、これに限定されるものではない。さらに透
明ガラス基板上にクロム薄膜を被着したマスク基
板を例示したが、クロム薄膜以外の遮光性を有す
る金属薄膜を用いてもよい。
のマスクとしてチタン薄膜を用いたが、この発明
はこれに限らず、耐イオンエツチング性を有する
物質、例えばアルミニウムなどの薄膜でもよい。
また、イオンエツチングにアルゴンイオンを用い
たが、これに限定されるものではない。さらに透
明ガラス基板上にクロム薄膜を被着したマスク基
板を例示したが、クロム薄膜以外の遮光性を有す
る金属薄膜を用いてもよい。
以上の様に、この発明方法はレジストによるリ
フトオフ法と、耐イオンエツチング性を有する膜
厚の薄い薄膜をマスクとしたイオンエツチング法
とを組合せることにより、イオンエツチングに対
する充分なるマスク効果をもたせるとともに、寸
法精度の高い微細パターンのマスクを製造できる
効果がある。
フトオフ法と、耐イオンエツチング性を有する膜
厚の薄い薄膜をマスクとしたイオンエツチング法
とを組合せることにより、イオンエツチングに対
する充分なるマスク効果をもたせるとともに、寸
法精度の高い微細パターンのマスクを製造できる
効果がある。
第１図Ａ〜Ｄは従来のマスク製造方法を示す工
程断面図、第２図Ａ〜Ｆはこの発明によるマスク
製造方法の一実施例を示す工程断面図である。図
中、同一部分または相当部分には同一符号を付し
てある。 １……透明絶縁基板、２……第１薄膜、３……
レジスト、５……第２薄膜。
程断面図、第２図Ａ〜Ｆはこの発明によるマスク
製造方法の一実施例を示す工程断面図である。図
中、同一部分または相当部分には同一符号を付し
てある。 １……透明絶縁基板、２……第１薄膜、３……
レジスト、５……第２薄膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明絶縁基板上に被着された遮光性を有する
金属からなる第１薄膜上にレジスト膜を選択的に
設ける工程、上記第１薄膜及びレジスト膜上に耐
イオンエツチング性を有する第２薄膜を形成する
工程、上記レジスト膜を除去し上記第２薄膜をパ
ターンニングする工程、上記パターンニングされ
た第２薄膜をマスクとして上記第１薄膜をイオン
エツチングする工程を含んでなるマスク製造方
法。 ２ アルゴンを用いてイオンエツチングすること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のマス
ク製造方法。 ３ 第１薄膜をクロム薄膜としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項に記載のマ
スク製造方法。 ４ 第２薄膜をチタン薄膜としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに
記載のマスク製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3593680A JPS56130751A (en) | 1980-03-18 | 1980-03-18 | Manufacture of mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3593680A JPS56130751A (en) | 1980-03-18 | 1980-03-18 | Manufacture of mask |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56130751A JPS56130751A (en) | 1981-10-13 |
| JPS6212502B2 true JPS6212502B2 (ja) | 1987-03-19 |
Family
ID=12455897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3593680A Granted JPS56130751A (en) | 1980-03-18 | 1980-03-18 | Manufacture of mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56130751A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6196765A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-15 | Toshiba Corp | 金属パタ−ン形成方法 |
| GB2189903A (en) * | 1986-04-01 | 1987-11-04 | Plessey Co Plc | An etch technique for metal mask definition |
-
1980
- 1980-03-18 JP JP3593680A patent/JPS56130751A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56130751A (en) | 1981-10-13 |
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