JPH0432379B2 - - Google Patents
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- JPH0432379B2 JPH0432379B2 JP12305680A JP12305680A JPH0432379B2 JP H0432379 B2 JPH0432379 B2 JP H0432379B2 JP 12305680 A JP12305680 A JP 12305680A JP 12305680 A JP12305680 A JP 12305680A JP H0432379 B2 JPH0432379 B2 JP H0432379B2
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- resist
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- pattern
- electron beam
- etching
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Links
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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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/36—Imagewise removal not covered by groups G03F7/30 - G03F7/34, e.g. using gas streams, using plasma
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体ウエハあるいはマスクなどの
基板上に形成されたレジスト膜を現像する方法に
関するものである。
基板上に形成されたレジスト膜を現像する方法に
関するものである。
半導体集積回路などの半導体装置を製造する際
に写真製版工程は必要不可欠のものである。マウ
ス製造工程においても写真製版技術は不可欠であ
り、最近、低欠陥化、自動化、省力化が進んでい
る。また最近、全プロセスのドライ化が種々の分
野で研究開発されつつあり、マスク製造工程にお
いてもエツチング工程はドライ化が研究されてい
るが、現像工程は未だ溶液による現像方法であ
る。
に写真製版工程は必要不可欠のものである。マウ
ス製造工程においても写真製版技術は不可欠であ
り、最近、低欠陥化、自動化、省力化が進んでい
る。また最近、全プロセスのドライ化が種々の分
野で研究開発されつつあり、マスク製造工程にお
いてもエツチング工程はドライ化が研究されてい
るが、現像工程は未だ溶液による現像方法であ
る。
ここで、従来のマスク製造方法を第１図を参照
して説明する。
して説明する。
まず、第１図ａに示すように、ガラス基板１に
金属薄膜（例えば金属クロム）２を被着させたプ
レートに電子ビーム露光用レジスト（例えば
PMMA）３を約5000Åの厚さに被着し170℃で20
分プリベーク処理を行なう。次に第１図ｂに示す
ように、電子ビームを９×10-5C／cm2のドーズ量
にに所望のパターンに対応して照射し、後、第１
図ｃに示すように所定の現像液MIBK（メチルイ
ソブチルケトン）３に対してIPA（イソプロパノ
ール）１の溶液を作成し、現像を行なつてレジス
トパターン４を得る。その後、水洗除去して乾燥
し第１図ｄに示すようにレジストパターン４をマ
スクとして金属薄膜２をエツチング処理し、次に
第１図ｅに示すようにレジストパターン４を除去
して金属薄膜パターン５を得る。一般に電子ビー
ム露光用レジスト３は耐プラズマ性が悪いためウ
エツトエツチング（薬液によるエツチング）で処
理している。
金属薄膜（例えば金属クロム）２を被着させたプ
レートに電子ビーム露光用レジスト（例えば
PMMA）３を約5000Åの厚さに被着し170℃で20
分プリベーク処理を行なう。次に第１図ｂに示す
ように、電子ビームを９×10-5C／cm2のドーズ量
にに所望のパターンに対応して照射し、後、第１
図ｃに示すように所定の現像液MIBK（メチルイ
ソブチルケトン）３に対してIPA（イソプロパノ
ール）１の溶液を作成し、現像を行なつてレジス
トパターン４を得る。その後、水洗除去して乾燥
し第１図ｄに示すようにレジストパターン４をマ
スクとして金属薄膜２をエツチング処理し、次に
第１図ｅに示すようにレジストパターン４を除去
して金属薄膜パターン５を得る。一般に電子ビー
ム露光用レジスト３は耐プラズマ性が悪いためウ
エツトエツチング（薬液によるエツチング）で処
理している。
ここで電子ビーム露光用ポジレジスト
（FMR；富士薬品工業製商品名）を用いて、ドラ
イエツチングを行なつた結果、レジストパターン
がうまく得られなかつた２つの（詳しくは３つ
の）実験例を紹介する。
（FMR；富士薬品工業製商品名）を用いて、ドラ
イエツチングを行なつた結果、レジストパターン
がうまく得られなかつた２つの（詳しくは３つ
の）実験例を紹介する。
(イ) FMR5000Åビーム照射量１×10-4C／cm2
プラズマ条件；N2ガスプラズマ2Torr300W
現像時間と結果；25分間、パターン得られず表
面層のみ硬化変色。35分間、パターン得られ
ず、レジストは殆んどなくなる。
面層のみ硬化変色。35分間、パターン得られ
ず、レジストは殆んどなくなる。
(ロ) FMR5000Åビーム照射量１×10-5C／cm2
プラズマ条件；O2ガスプラズマ2Torr150W
現像時間と結果；３分間、レジストはすべてア
ツシング作用により除去されてしまつた。
ツシング作用により除去されてしまつた。
尚上記以外にも通常空気プラズマ（O220％，
N280％）てエツチングを行われるが、条件によ
つては酸素とレジストの化学反応が速いため、レ
ジストの選択性によつては正確なパターンが得ら
れないことがある。
N280％）てエツチングを行われるが、条件によ
つては酸素とレジストの化学反応が速いため、レ
ジストの選択性によつては正確なパターンが得ら
れないことがある。
以上の様に、従来のマスク製造方法の現像及び
エツチングのウエツト処理では、溶液中の異物の
介在は免れえなく低欠陥化の妨げとなり自動化・
省力化も困難である。そしてドライエツチングも
上記したように正確なパターンが得られない。更
に、特定パターンに対して反転したパターン像を
得たい場合、電子ビーム露光装置のソフト技術に
より容易に反転が可能であるが、ベクタースキヤ
ン方式の露光装置では描画時間が数倍長くかか
る。そのためネガテイブタイプのレジスト（例え
ばPGMA）を用い描画時間を短縮させている。
ところがネガレジストは使用上問題となることが
多い。例えばネガレジストは電子ビームで描画し
た後、真空中で数十分間放置し安定化（キユアリ
ング）しないと高精度パターンが得られにくい。
この様に従来のものは、反転したパターン像を得
る場合において、処理時間が増大したりウエツト
処理をしなければならなくなる欠点があつた。
エツチングのウエツト処理では、溶液中の異物の
介在は免れえなく低欠陥化の妨げとなり自動化・
省力化も困難である。そしてドライエツチングも
上記したように正確なパターンが得られない。更
に、特定パターンに対して反転したパターン像を
得たい場合、電子ビーム露光装置のソフト技術に
より容易に反転が可能であるが、ベクタースキヤ
ン方式の露光装置では描画時間が数倍長くかか
る。そのためネガテイブタイプのレジスト（例え
ばPGMA）を用い描画時間を短縮させている。
ところがネガレジストは使用上問題となることが
多い。例えばネガレジストは電子ビームで描画し
た後、真空中で数十分間放置し安定化（キユアリ
ング）しないと高精度パターンが得られにくい。
この様に従来のものは、反転したパターン像を得
る場合において、処理時間が増大したりウエツト
処理をしなければならなくなる欠点があつた。
この発明は以上のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、ポジレジストを使
用することによりネガパターンが、ネガレジスト
を使用することによりポジパターンが全てドライ
処理にて得られることを特徴とする反転ドライ現
像法を提供することを目的としている。
去するためになされたもので、ポジレジストを使
用することによりネガパターンが、ネガレジスト
を使用することによりポジパターンが全てドライ
処理にて得られることを特徴とする反転ドライ現
像法を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を第２図について説
明する。第２図ａに示すようにガラス基板１上に
金属クロム膜２を形成させ、その上に電子ビーム
露光用ポジレジスト（FMR：富士薬品工業製商
品名）３２を約5000Åの厚さにプレート上に披着
させ、その後、第２図ｂに示すように電子ビーム
を選択的に照射して所望のパターンを描画する。
電子ビーム照射量は3.75×10-4C／cm2とする。そ
の後、80℃で10分間リリーフベークを行なう。こ
のまま所定の現像液（酢酸エチル；メチルイソブ
チルケトンが１：１の溶液）で現像すれば電子ビ
ーム照射部分が溶出しポジタイプレジストの特性
を示すが、本発明ではリリーフベークして得られ
たプレートをプラズマ中で現像を行なう。プラズ
マの出力を70Wとし1Torrのウエツトエアー中で
現像を行なう。この場合、レジスト膜の膜の変化
は、最初、電子ビームが照射された部分は第２図
ｃに示すように凹状になつているが、膜厚の減少
と共に第２図ｄに示すように平坦化し、膜厚が薄
くなると逆に凸状になる。そして遂には、第２図
ｅに示すように電子ビーム照射部分が凸状のレジ
ストパターン４として残りネガタイプレジストの
特徴を示した。この様に本来、ポジタイプレジス
トである電子ビーム用レジスト（FMR）をプラ
ズマ中で現像することにより、得られたレジスト
パターンはネガタイプのレジストの挙動を示し、
所謂反転現像されたことになる。得られたレジス
トパターン４をマスクとしプラズマ中でエツチン
グすると第２図ｆに示すように金属クロム膜はき
れいにエツチングされ、レジストパターン４を除
去すると第２図ｇに示すように極めて良好なエツ
ジを持つパターン５が得られた。なお第２図ｆの
エツチング条件は四塩化炭素（CCl4）0.1Torrで
150Wの出力で行なつた。
明する。第２図ａに示すようにガラス基板１上に
金属クロム膜２を形成させ、その上に電子ビーム
露光用ポジレジスト（FMR：富士薬品工業製商
品名）３２を約5000Åの厚さにプレート上に披着
させ、その後、第２図ｂに示すように電子ビーム
を選択的に照射して所望のパターンを描画する。
電子ビーム照射量は3.75×10-4C／cm2とする。そ
の後、80℃で10分間リリーフベークを行なう。こ
のまま所定の現像液（酢酸エチル；メチルイソブ
チルケトンが１：１の溶液）で現像すれば電子ビ
ーム照射部分が溶出しポジタイプレジストの特性
を示すが、本発明ではリリーフベークして得られ
たプレートをプラズマ中で現像を行なう。プラズ
マの出力を70Wとし1Torrのウエツトエアー中で
現像を行なう。この場合、レジスト膜の膜の変化
は、最初、電子ビームが照射された部分は第２図
ｃに示すように凹状になつているが、膜厚の減少
と共に第２図ｄに示すように平坦化し、膜厚が薄
くなると逆に凸状になる。そして遂には、第２図
ｅに示すように電子ビーム照射部分が凸状のレジ
ストパターン４として残りネガタイプレジストの
特徴を示した。この様に本来、ポジタイプレジス
トである電子ビーム用レジスト（FMR）をプラ
ズマ中で現像することにより、得られたレジスト
パターンはネガタイプのレジストの挙動を示し、
所謂反転現像されたことになる。得られたレジス
トパターン４をマスクとしプラズマ中でエツチン
グすると第２図ｆに示すように金属クロム膜はき
れいにエツチングされ、レジストパターン４を除
去すると第２図ｇに示すように極めて良好なエツ
ジを持つパターン５が得られた。なお第２図ｆの
エツチング条件は四塩化炭素（CCl4）0.1Torrで
150Wの出力で行なつた。
この様に、本来現像液による現像によつてはポ
ジ特性を示すレジストをウエツトエアー中でプラ
ズマ現像することによりネガタイプの同様のレジ
ストパターンが精度よく得られ、しかも従来ドラ
イエツチングが不可能であつた電子ビーム用レジ
ストは本発明により容易にドライエツチングが可
能となる。
ジ特性を示すレジストをウエツトエアー中でプラ
ズマ現像することによりネガタイプの同様のレジ
ストパターンが精度よく得られ、しかも従来ドラ
イエツチングが不可能であつた電子ビーム用レジ
ストは本発明により容易にドライエツチングが可
能となる。
ここで本実施例の「ウエツトエアー中のプラズ
マ」について説明を加える。
マ」について説明を加える。
前述した如く通常の空気プラズマでエツチング
を行うと条件によつては正確なパターンが得られ
ない。これに対して本実施例ではプラズマ中に純
粋を含ませたものである。プラズマ条件は上記の
如く70W1Torrであり、いわゆる低い真空中であ
るためその時の温度できまる飽和蒸気圧分だけ純
水がＯ，Ｈの形で存在することができる。
を行うと条件によつては正確なパターンが得られ
ない。これに対して本実施例ではプラズマ中に純
粋を含ませたものである。プラズマ条件は上記の
如く70W1Torrであり、いわゆる低い真空中であ
るためその時の温度できまる飽和蒸気圧分だけ純
水がＯ，Ｈの形で存在することができる。
つまりこのウエツトエアーを用いたプラズマ
は、ガス成分として空気のＯ，Ｈに加え、純水の
Ｏ，Ｈが加わつたものである。このようにＯにＨ
を含むと酸素プラズマの密度を水素パラズマの存
在により押さえることになり、レジスト膜減りの
進行を調整するとともに、両者の化学的反応によ
り、ある部分ではレジストの保護作用が働き、他
の部分ではアタツク作用が働くことにより、現像
時におけるレジストの電子ビーム露光部と非露光
部との選択性を高めることができる。
は、ガス成分として空気のＯ，Ｈに加え、純水の
Ｏ，Ｈが加わつたものである。このようにＯにＨ
を含むと酸素プラズマの密度を水素パラズマの存
在により押さえることになり、レジスト膜減りの
進行を調整するとともに、両者の化学的反応によ
り、ある部分ではレジストの保護作用が働き、他
の部分ではアタツク作用が働くことにより、現像
時におけるレジストの電子ビーム露光部と非露光
部との選択性を高めることができる。
本発明によれば、ドライ現像、ドライエツチン
グとプロセスが全ドライ化でき、プラズマ装置の
シーケンスを調整しておけば自動化、省力化そし
て低欠陥化が期待できる。その上、従来、現像
液、エツチング液を使用していたが、本発明はプ
ラズマによるものであるため現像に対しては純
水、エツチングに対しては四塩化炭素のみで済み
コストの大幅低下につながる。また、従来、ポジ
画像に対し反転したパターン像を得たい場合には
ネガタイプのレジストを使用しキユアリングなど
の処理を必要としドライ化が不可能であつたが、
本発明によれば反転パターンを全てドライプロセ
スで簡単に得ることができる。
グとプロセスが全ドライ化でき、プラズマ装置の
シーケンスを調整しておけば自動化、省力化そし
て低欠陥化が期待できる。その上、従来、現像
液、エツチング液を使用していたが、本発明はプ
ラズマによるものであるため現像に対しては純
水、エツチングに対しては四塩化炭素のみで済み
コストの大幅低下につながる。また、従来、ポジ
画像に対し反転したパターン像を得たい場合には
ネガタイプのレジストを使用しキユアリングなど
の処理を必要としドライ化が不可能であつたが、
本発明によれば反転パターンを全てドライプロセ
スで簡単に得ることができる。
なお、上記実施例ではFMR（ポジレジスト）に
ついて述べたが、SEL―Ｎ（ソマール工業製ネガ
レジスト商品名）でもよく、同様の効果を奏す
る。ただし、SEL―Ｎはネガタイプのレジストで
ありその挙動を第３図ａ〜ｇについて述べる。ガ
ラス基板上にクロム膜２を形成しその上にネガタ
イプレジスト（SEL―Ｎ）を被着する。（第３図
ａ）電子ビーム照射部第３図ｂはレジストが厚い
場合には凹型第３図ｃになつており、ドライ現象
によりレジスト厚が薄くなつても同様に凹型第３
図ｄとなり遂に凹部がクロム膜第３図ｅに到着す
る。この様にSEL―Ｎの挙動はネガタイプレジス
トでありながらポジタイプレジストと同じ挙動を
示し反転現像されたことになる。なお第３図ｆ，
ｇは第２図ｆ，ｇと同じエツチング工程である。
ついて述べたが、SEL―Ｎ（ソマール工業製ネガ
レジスト商品名）でもよく、同様の効果を奏す
る。ただし、SEL―Ｎはネガタイプのレジストで
ありその挙動を第３図ａ〜ｇについて述べる。ガ
ラス基板上にクロム膜２を形成しその上にネガタ
イプレジスト（SEL―Ｎ）を被着する。（第３図
ａ）電子ビーム照射部第３図ｂはレジストが厚い
場合には凹型第３図ｃになつており、ドライ現象
によりレジスト厚が薄くなつても同様に凹型第３
図ｄとなり遂に凹部がクロム膜第３図ｅに到着す
る。この様にSEL―Ｎの挙動はネガタイプレジス
トでありながらポジタイプレジストと同じ挙動を
示し反転現像されたことになる。なお第３図ｆ，
ｇは第２図ｆ，ｇと同じエツチング工程である。
また上記実施例ではクロムプレートのパターニ
ングの場合について述べたが他の金属膜でも同様
の効果を奏する。また上記実施例では本発明をフ
オトマスクの製造方法に適用した場合について述
べたが、基板として半導体基板を用い半導体装置
の製造方法に適用しても同様の効果を奏する。
ングの場合について述べたが他の金属膜でも同様
の効果を奏する。また上記実施例では本発明をフ
オトマスクの製造方法に適用した場合について述
べたが、基板として半導体基板を用い半導体装置
の製造方法に適用しても同様の効果を奏する。
第１図は従来の現像方法を示すフオトマスクの
断面図、第２図は本発明の一実施例による第３図
は他の実施例による現像方法を示すフオトマスク
の断面図である。１はガラス基板、２は金属クロ
ム膜、３は電子ビーム露光用レジスト膜、４はレ
ジストパターン、５は所望のパターンである。な
お図中、同一符号はそれぞれ同一または相当部分
を示す。
断面図、第２図は本発明の一実施例による第３図
は他の実施例による現像方法を示すフオトマスク
の断面図である。１はガラス基板、２は金属クロ
ム膜、３は電子ビーム露光用レジスト膜、４はレ
ジストパターン、５は所望のパターンである。な
お図中、同一符号はそれぞれ同一または相当部分
を示す。
Claims (1)
- １ 基板上に形成されたレジスト膜に選択的に電
子ビームを照射した後、レジスト膜をウエツトエ
アー中でプラズマ現像することにより、現像液に
よつて得られる像とは反転した像を得ることを特
徴とする反転ドライ現像法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12305680A JPS5746241A (en) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | Reversal dry developing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12305680A JPS5746241A (en) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | Reversal dry developing method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5746241A JPS5746241A (en) | 1982-03-16 |
| JPH0432379B2 true JPH0432379B2 (ja) | 1992-05-29 |
Family
ID=14851099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12305680A Granted JPS5746241A (en) | 1980-09-04 | 1980-09-04 | Reversal dry developing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5746241A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4497891A (en) * | 1983-10-25 | 1985-02-05 | International Business Machines Corporation | Dry-developed, negative working electron resist system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS509549A (ja) * | 1973-05-30 | 1975-01-31 | ||
| JPS5427369A (en) * | 1977-08-01 | 1979-03-01 | Hitachi Ltd | Pattern formation method |
| JPS5471988A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-08 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of developing electron ray resist |
| JPS5471989A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-08 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of developing electron ray resist |
-
1980
- 1980-09-04 JP JP12305680A patent/JPS5746241A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS509549A (ja) * | 1973-05-30 | 1975-01-31 | ||
| JPS5427369A (en) * | 1977-08-01 | 1979-03-01 | Hitachi Ltd | Pattern formation method |
| JPS5471988A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-08 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of developing electron ray resist |
| JPS5471989A (en) * | 1977-11-18 | 1979-06-08 | Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Method of developing electron ray resist |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5746241A (en) | 1982-03-16 |
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