JPH041764A

JPH041764A - フォトマスクの製造方法

Info

Publication number: JPH041764A
Application number: JP2103521A
Authority: JP
Inventors: Akira Tamura; 章田村; Masaji Yonezawa; 米澤　正次; Takeo Sugiura; 杉浦　猛雄
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1990-04-19
Filing date: 1990-04-19
Publication date: 1992-01-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JP2522087B2

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】［産業上の利用分野］本発明は、半導体集積回路の製造時に使廟されるフォト
マスクの製造方法に関するものである。

［従来技術とその問題点］一般的に、フォトマスクはクロム等の遮光膜を一様に蒸
着されたガラス透明基板上に、電子線レジストを塗布し
、電子線照射後、現像処理を行い、レジストパターンを
形成した後、硝酸第２セリウムアンモニウム溶液に浸漬
し、ウェット（湿式）エツチングすることにより作製さ
れる。しかし、ウェットエツチングでは線幅寸法が細く
なるとクロムのエツチングパターンの直線性が低くなる
。

また、等方性エツチングのためサイドエツチングにより
遮光膜の側面がえぐられ、寸法制御性も低くならざるを
えない、近年、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）も遮
光膜として用いられているが、Ｍ　ｏ　Ｓ　ｉはウェッ
トエツチングではエンチング不可能で、ドライエツチン
グでなければならない。

しかし、反応性イオンエツチング等のドライエツチング
では、レジストのドライエツチング耐性が問題となる。

ネガ型レジストの、ＣＭＳ　（東ソー■製商品名）、５
ＥＬ−Ｎ（ソマール■製商品名）、５ＡＬ６０１（米国
シラプレー社製商品名）等は、エツチング耐性が高い。

しかし、ＰＢＳ（チッソ■製画品名）、ＥＢＲ−９（東
し■製画品名）、ＦＢＭ−１２０（ダイキン工業■製商
品名）等のポジ型レジストの耐性は低い。そのため、前
記ポジ型レジストを用いた場合には、ドライエツチング
耐性が低いため、レジストパターンの後退が生じ、遮光
膜パターンにテーパーがついたり、設計寸法が得られな
いということがおきた。

また、φ−ＭＡＣ（ダイキン工業■製商品名）、ＭＰ２
４００　（米国シラプレー社製商品名）は前記ポジ型電
子線レジストより耐性は高いが、感度が２０μＣ／ｃ４
以下と非常に低く、スループントが低いという欠点があ
る。

以上のことから明らかなように現在市販されているポジ
型電子線レジストでは、フォトマスクを高精細度かつ高
スループツトで製造することができない。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、半導体集積回路の製造時に使用されるフォト
マスクを高解像度で、かつ高スループ。

トで提供することを目的とする。

［課題を解決する手段］本発明は、透明基板上に、遮光膜を形成し、該遮光膜上
にポジ型電子線レジストを用いて、電子線リソグラフィ
ーによりレジストパターンを形成し、前記遮光膜をエン
チングすることで、遮光膜をパターン化するフォトマス
クの製造方法において、（１）式で表わされる２−シア
ノアクリル酸シクロヘキシル重合体を主剤とするポジ型
電子線レジストを用いて、電子線リソグラフィーにより
レジストパターンを形成しで、ドライエツチングにより
遮光膜をエツチングすることを特徴とするフォトマスク
の製造方法である。

Ｎ本発明による２−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合
体は、次式（２）：で表わされる２−シアノアクリル酸シクロヘキシルモノ
マーをアニオン重合またはラジカル重合することによっ
て得られる。分子量は、１万から３００万であるが、分
子量が大きすぎると塗布性が低下し、また分子量が小さ
いと感度が低下することから１０万〜１００万が好まし
い。

また、本発明で用いる現像液としては、２−シアノアク
リル酸シクロヘキシル重合体に対して可溶性溶媒である
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル
イソアミルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢
酸エチル、酢酸ｎ　−プロピル、酢酸イソプロピル、酢
酸ブチル、酢酸アミル、酢酸メチルセロソルブ、酢酸エ
チルセロソルブ等のエステル類、メチルセロソルブ等の
セロソルブ類から選択される少なくとも一種と、不溶性
溶媒であるメタノール、エタノール、プロパツール、ブ
タノール等のアルコール類、石油エーテル、ｎ−ヘキサ
ン、シクロヘキサン等の炭化水素類などから選択される
少なくとも一種とからなる混合溶媒が好ましい。なお、
これらの可溶性溶媒と不溶性溶媒の混合比は、用いる溶
媒の種類および電子線照射量によって、当然異なってく
る。

また、フォトマスクに使用される遮光膜は、クロム、ク
ロム系化合物、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）等が
あり、フォトマスク作製における遮光膜のエツチング耐
性においてプラズマエツチング、反応性イオンエツチン
グ、反応性イオンビームエツチング、イオンビームエツ
チング等のドライエツチングを用いる。なお、クロムお
よびクロム化合物のエツチングガスとしては四塩化炭素
と酸素、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ）は、ＣＦ、
と酸素の混合ガスが好ましい。

［作用］表１は、２−シアノアクリル酸シクロヘキシル重合体と
、市販の各種ポジ型電子線レジストとの比較を示す。な
お、感度は電子ビームの加速電圧を２０ｋＶとし、耐ド
ライエツチング性はドライエツチング装置として反応性
イオンエツチング装置を用い、エツチングガスとして四
塩化炭素と酸素の混合ガス−で、圧力４０Ｐａ、パワー
３００Ｗの条件で実施した。（以下余白）表１表１から明らかなように、本発明に用いるレジストは感
度およびドライエツチング耐性の両方に優れるため、半
導体製造時に用いられるフォトマスクを高解像度で且つ
高スループツトで可能となる。

［実施例１］２−シアノアクリル酸シクロヘキシル１０ｇ１酢酸２ｇ
、アゾビスイソブチロニトリル０．０５　ｇをガラス封
管に仕込み、窒素気流中で、６０℃にて１０時間反応さ
せた。これを石油エーテル中に注ぎ、反応生成物を沈澱
させ、白色粉末状の共重合体８．３ｇを得た。なお、こ
の共重合体の分子量は７０万（ＧＰＣによるポリスチレ
ン換算）であった。

分子量７０万の２−シアノアクリル酸シクロヘキシル重
合体の５重量％のシクロヘキサノン溶液を作り、１００
０人の厚さでクロム蒸着されたガラス基板上に回転塗布
法により１８００　ｒ　ｐ　ｍで３０００人の厚さのレ
ジスト被膜を形成し、１２０℃で３０分間熱処理後、照
射量３．２μＣ／ｃｄ、加速電圧２０ｋＶで電子線照射
した。電子線照射後、メチルイソブチルケトン＝２−プ
ロパツール＝６０：４０の混合溶媒で２０℃において５
分間浸漬し、２−プロパツール中にてリンスして乾燥す
ることによってポジ型レジストパターンが得られた。

次に反応性イオンエツチング装置を用いて、四塩化炭素
（５０３ＣＣＭ）と酸素（５０５ＣＣＭ）の混合ガスで
、圧力４０Ｐａ、パワー３００Ｗで１０分間、クロムの
エツチングを行なった。

アセトンでレジスト被膜を除去すると、ガラス基板上に
０．２μｍ線幅のエツジラフネスのないクロムの遮光膜
パターンが得られた。

［実施例２］ＭｏＳｉの蒸着されたガラス基板上に実施例１と同様に
ポジ型レジストパターンを形成後、反応性イオンエツチ
ング装置を用いて、ＣＦ、（９５ＳＣＣＭ）と酸素（５
ＳＣＣＭ）の混合ガスで、圧力３０Ｐａ、パワー３００
　Ｗで３分間、ＭｏＳｉのエツチングを行ない、アセト
ンでレジスト被膜を除去すると、ガラス基板上に０．２
μｍＷＡ幅のＭ　ｏ　Ｓ　ｉの遮光膜パターンが得られ
た。

［比較例１コクロム蒸着されたガラス基板上に実施例１と同様にポジ
型レジストパターンを形成後、１２０°Ｃ１３０分間加
熱処理し、硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素酸の
クロム用エツチング液にて５０秒間、浸漬すると１００
０人のクロム層がエツチングされ、アセトンでレジスト
被膜を除去すると、ガラス基板上に０．２５μｍ線幅の
クロムパターンが得られたが、クロムパターンのエツジ
ラフネスは非常に大きかった。

［比較例２］ＭｏＳｉの蒸着されガラス基板上にＥＢＲ−９を３００
０人の厚さで被膜形成し、温度２００°Ｃで３０分間ブ
リヘーツク後３．２μＣ／ｃ＋ｉｌの電子線を照射した
。電子線照射後、メチルイソブチルケトン中で２０°Ｃ
にて３分間浸漬し、その後、２プロパツールでリンスし
、乾燥した。１２０　’Ｃで３０分間、ポストベークを
行なった後、反応性イオンエツチング装置を用いて、Ｃ
Ｆ、（９５３ＣＣＭ）と酸素（５３ＣＣＭ）の混合ガス
で、圧力３０Ｐａ、パワー３００Ｗで３分間、ＭｏＳｉ
のエツチングを行なったが、レジストパターンはすべて
消失し、ＭｏＳｉとレジストの選択比がとれなかった。

［発明の効果］以上のように、ポジ型電子線レジストの２−ンアノアク
リル酸シクロヘキシル重合体は、優れた耐ドライエツチ
ング性を発揮するのであり、本発明により半導体集積回
路の製造時に使用されるフォトマスクを高解像塵で、か
つ高スループ、７トで提供することが可能となり、半導
体の製造において高生産性とコスト低減に大きな効果を
もたらすことができる。

特　　許　　出　　願　　人凸版印刷株式会社代表者　鈴木和夫

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基板上に、遮光膜を形成し、該遮光膜上にポ
ジ型電子線レジストを用いて、電子線リソグラフィーに
よりレジストパターンを形成し、前記遮光膜をエッチン
グすることで、遮光膜をパターン化するフォトマスクの
製造方法において、下記（１）式で表わされる２−シア
ノアクリル酸シクロヘキシル重合体を主剤とするポジ型
電子線レジストを用いて、電子線リソグラフィーにより
レジストパターンを形成して、ドライエッチングにより
遮光膜をエッチングすることを特徴とするフォトマスク
の製造方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・・・・
　（１）
（２）ドライエッチングが、プラズマエッチング、反応
性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング、
またはイオンビームエッチングである請求項（１）記載
のフォトマスクの製造方法。