JPH0675358A - フォトマスクの製造方法 - Google Patents
フォトマスクの製造方法Info
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- JPH0675358A JPH0675358A JP22847592A JP22847592A JPH0675358A JP H0675358 A JPH0675358 A JP H0675358A JP 22847592 A JP22847592 A JP 22847592A JP 22847592 A JP22847592 A JP 22847592A JP H0675358 A JPH0675358 A JP H0675358A
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- Japan
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- phase shifter
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- photomask
- light
- siloxane
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐久性、耐薬品性、露光光に対する安定性に
優れた実用的な位相シフタを具えたフォトマスクを短い
工程で製造する方法を提供すること。 【構成】 透明基板10上にITO膜16を形成し、そ
の上にクロムパタ−ン12を形成する。この透明基板1
0上に、ポリ(シロキサン)10gとトリフェニルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネ−ト50mgをM
IBK50mlに溶解濾過したシリコン樹脂組成物を回
転塗布し80℃で2分間ソフトべ−クして光透過膜30
を形成する。MEBES電子線露光機を用いて露光量1
0μC/cm2 で選択的に露光する。その後160℃で
5分間べ−クして露光部分32をSiO2 化し、その
後、メトキシベンゼンで現像して位相シフタ14を具え
たフォトマスクを得る。
優れた実用的な位相シフタを具えたフォトマスクを短い
工程で製造する方法を提供すること。 【構成】 透明基板10上にITO膜16を形成し、そ
の上にクロムパタ−ン12を形成する。この透明基板1
0上に、ポリ(シロキサン)10gとトリフェニルスル
ホニウムトリフルオロメタンスルホネ−ト50mgをM
IBK50mlに溶解濾過したシリコン樹脂組成物を回
転塗布し80℃で2分間ソフトべ−クして光透過膜30
を形成する。MEBES電子線露光機を用いて露光量1
0μC/cm2 で選択的に露光する。その後160℃で
5分間べ−クして露光部分32をSiO2 化し、その
後、メトキシベンゼンで現像して位相シフタ14を具え
たフォトマスクを得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、位相シフタを具えた
フォトマスク(レチクルも含む)の製造方法に関するも
のである。
フォトマスク(レチクルも含む)の製造方法に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、LSIの高速化、高集積化に伴
い、フォトリソグラフィにおけるパタ−ンの高解像度化
は極めて重要な課題となっている。このため、露光装置
やレジスト材料、レジスト工程に対して、さまざまな改
良が加えられ高解像度化が図られている。これら改良の
中で、フォトマスクにより解像度を向上させる位相シフ
ト露光法に関する技術開発が進められている。この方法
は、フォトマスクを透過する光に位相差を与え、透過光
相互の干渉を利用して解像度の向上を図る方法である。
このようなフォトマスクの構造に関してはさまざまな提
案がなされている。いずれのものも基本的には、マスク
ブランクの上に、透過光の位相を変える働きを有する位
相シフタのパタ−ンのみを配置するか、若しくは、図2
に示す様にマスクブランク10の上にクロムパタ−ン1
2および位相シフタ14のパタ−ンを適当に配置するも
のである。
い、フォトリソグラフィにおけるパタ−ンの高解像度化
は極めて重要な課題となっている。このため、露光装置
やレジスト材料、レジスト工程に対して、さまざまな改
良が加えられ高解像度化が図られている。これら改良の
中で、フォトマスクにより解像度を向上させる位相シフ
ト露光法に関する技術開発が進められている。この方法
は、フォトマスクを透過する光に位相差を与え、透過光
相互の干渉を利用して解像度の向上を図る方法である。
このようなフォトマスクの構造に関してはさまざまな提
案がなされている。いずれのものも基本的には、マスク
ブランクの上に、透過光の位相を変える働きを有する位
相シフタのパタ−ンのみを配置するか、若しくは、図2
に示す様にマスクブランク10の上にクロムパタ−ン1
2および位相シフタ14のパタ−ンを適当に配置するも
のである。
【0003】位相シフタの材料としては、露光光を透過
させることができるものであれば良い。従来の位相シフ
ト露光技術とそれに用いるフォトマスクの製造方法に関
する技術については、例えば、文献:「テクニカル・ダ
イジェスト[Technical Digest],1990,IEDM,p.821」に記
載されている。この文献によれば、位相シフト露光法に
用いる図2に示すフォトマスクの位相シフタは、図3を
参照して以下に説明するような工程で形成されていた。
但し、図3では図2に示した遮光膜の図示は省略してい
る。
させることができるものであれば良い。従来の位相シフ
ト露光技術とそれに用いるフォトマスクの製造方法に関
する技術については、例えば、文献:「テクニカル・ダ
イジェスト[Technical Digest],1990,IEDM,p.821」に記
載されている。この文献によれば、位相シフト露光法に
用いる図2に示すフォトマスクの位相シフタは、図3を
参照して以下に説明するような工程で形成されていた。
但し、図3では図2に示した遮光膜の図示は省略してい
る。
【0004】先ず、マスクブランク10上に帯電防止層
16を形成し、この上にPMMAレジストを塗布してレ
ジスト膜18を形成する(図3の(A))。次に、この
レジスト膜18に対して電子線露光を行い、その後現像
してレジストパタ−ン20を形成する(図3の
(B))。そして、このレジストパタ−ン20をそのま
ま位相シフタとして用いる。
16を形成し、この上にPMMAレジストを塗布してレ
ジスト膜18を形成する(図3の(A))。次に、この
レジスト膜18に対して電子線露光を行い、その後現像
してレジストパタ−ン20を形成する(図3の
(B))。そして、このレジストパタ−ン20をそのま
ま位相シフタとして用いる。
【0005】また、上記文献によれば、図2に示したフ
ォトマスクの位相シフタは図4を参照して以下に説明す
るような工程によっても製造されていた。但し、図4に
おいても遮光膜の図示は省略している。
ォトマスクの位相シフタは図4を参照して以下に説明す
るような工程によっても製造されていた。但し、図4に
おいても遮光膜の図示は省略している。
【0006】先ず、マスクブランク10上に帯電防止層
16(但し、図2では図示せず)を形成し、この上にS
iO2 またはSiNの無機膜22を形成する。次に、無
機膜22の上にPMMAレジストを塗布してレジスト層
18を形成する(図4の(A))。次に、レジスト層1
8に対して電子線露光を行ってレジストパタ−ン20を
形成する(図4の(B))。レジストパタ−ン20をエ
ッチングマスクとして無機膜22をエッチングして無機
質のエッチングパタ−ン24を形成する。次に、レジス
トパタ−ン20を除去してこの無機膜のエッチングパタ
−ン24を位相シフタとしたフォトマスクを得る(図4
の(C))。
16(但し、図2では図示せず)を形成し、この上にS
iO2 またはSiNの無機膜22を形成する。次に、無
機膜22の上にPMMAレジストを塗布してレジスト層
18を形成する(図4の(A))。次に、レジスト層1
8に対して電子線露光を行ってレジストパタ−ン20を
形成する(図4の(B))。レジストパタ−ン20をエ
ッチングマスクとして無機膜22をエッチングして無機
質のエッチングパタ−ン24を形成する。次に、レジス
トパタ−ン20を除去してこの無機膜のエッチングパタ
−ン24を位相シフタとしたフォトマスクを得る(図4
の(C))。
【0007】前者の方法はレジストパタ−ンをそのまま
位相シフタとして用いるので、フォトマスクを短い工程
で製造することができるという利点を有する。一方、後
者の方法は、無機膜のエッチングパタ−ンを位相シフタ
として用いるので、長期間の使用に耐える耐久性や、耐
薬品性を有する位相シフタが得られるという利点を有す
る。
位相シフタとして用いるので、フォトマスクを短い工程
で製造することができるという利点を有する。一方、後
者の方法は、無機膜のエッチングパタ−ンを位相シフタ
として用いるので、長期間の使用に耐える耐久性や、耐
薬品性を有する位相シフタが得られるという利点を有す
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
の技術には若干の問題点が認められる。
の技術には若干の問題点が認められる。
【0009】先ず、PMMA等のレジストを位相シフタ
として用いる場合、位相シフタの耐久性が無機膜に比べ
て著しく劣る。また、このような位相シフタを具えたフ
ォトマスクには、フォトマスクの洗浄方法として標準的
である硫酸または過酸化水素水等による洗浄方法を用い
ることができない。さらに、この位相シフタを具えたフ
ォトマスクに対して、パタ−ンの微細化を図るため、K
rFエキシマレ−ザ等の短波長光源を用いた場合、光の
エネルギ−が高いため、長時間露光すると、位相シフタ
が損傷を受け、材質が変わってしまう。その結果、位相
シフタの光透過率が低下したり、位相シフタの屈折率が
変わってしまう等の問題が生じる。
として用いる場合、位相シフタの耐久性が無機膜に比べ
て著しく劣る。また、このような位相シフタを具えたフ
ォトマスクには、フォトマスクの洗浄方法として標準的
である硫酸または過酸化水素水等による洗浄方法を用い
ることができない。さらに、この位相シフタを具えたフ
ォトマスクに対して、パタ−ンの微細化を図るため、K
rFエキシマレ−ザ等の短波長光源を用いた場合、光の
エネルギ−が高いため、長時間露光すると、位相シフタ
が損傷を受け、材質が変わってしまう。その結果、位相
シフタの光透過率が低下したり、位相シフタの屈折率が
変わってしまう等の問題が生じる。
【0010】一方、SiO2 やSiN等の無機膜を位相
シフタとして用いる場合は、レジストを位相シフタとし
て用いる場合の工程に加えて、SiO2 膜やSiN膜等
の無機膜を形成する工程と、レジストパタ−ンをエッチ
ングマスクとして無機膜をエッチングする工程と、レジ
ストを除去する工程が必要になり、製造工程が煩雑にな
る。また、これに伴って、例えばSiO2 膜の成膜装置
等の高価な装置が必要になり、全般的に製造コストが高
くなってしまう。
シフタとして用いる場合は、レジストを位相シフタとし
て用いる場合の工程に加えて、SiO2 膜やSiN膜等
の無機膜を形成する工程と、レジストパタ−ンをエッチ
ングマスクとして無機膜をエッチングする工程と、レジ
ストを除去する工程が必要になり、製造工程が煩雑にな
る。また、これに伴って、例えばSiO2 膜の成膜装置
等の高価な装置が必要になり、全般的に製造コストが高
くなってしまう。
【0011】従って、この発明の目的は、以上に述べた
従来技術の問題点を解決し、耐久性、耐薬品性、露光光
に対する安定性に優れた実用的な位相シフタを具えたフ
ォトマスクを短い工程で製造する方法を提供することで
ある。
従来技術の問題点を解決し、耐久性、耐薬品性、露光光
に対する安定性に優れた実用的な位相シフタを具えたフ
ォトマスクを短い工程で製造する方法を提供することで
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段および作用】この目的を達
成するため、この発明の発明者は、位相シフタを形成す
る材料がレジストと同様に電子線等の放射線でパタ−ン
ニングが可能で、後に簡便な操作でSiO2 ネットワ−
クに変換できる特性を有していれば良いと考えた。
成するため、この発明の発明者は、位相シフタを形成す
る材料がレジストと同様に電子線等の放射線でパタ−ン
ニングが可能で、後に簡便な操作でSiO2 ネットワ−
クに変換できる特性を有していれば良いと考えた。
【0013】そこで先ず、本発明に用いる位相シフタ形
成用材料について説明する。下記の式(2)に示すよう
なSiO2 ネットワ−クに着目し、これが処理後の最終
的な形になることを考えた。この2次元的な構造からS
i−Oの繰り返し単位を切り取って得られる下記の式
(3)に示すような1次元構造を、式(2)に示すSi
O2 ネットワ−クの前駆体と考え、これを、位相シフタ
形成用材料と考えた。
成用材料について説明する。下記の式(2)に示すよう
なSiO2 ネットワ−クに着目し、これが処理後の最終
的な形になることを考えた。この2次元的な構造からS
i−Oの繰り返し単位を切り取って得られる下記の式
(3)に示すような1次元構造を、式(2)に示すSi
O2 ネットワ−クの前駆体と考え、これを、位相シフタ
形成用材料と考えた。
【0014】
【化2】
【0015】処理後に式(2)に示すようなSiO2 ネ
ットワ−クまたはこれに近い構造を得るためには、式
(2)に示した前駆体のSi−O鎖の側鎖は、式(3)
に示す様にO−Hであることが理想である。
ットワ−クまたはこれに近い構造を得るためには、式
(2)に示した前駆体のSi−O鎖の側鎖は、式(3)
に示す様にO−Hであることが理想である。
【0016】しかし、本来シラノ−ルよりもシロキサン
の方が平衡論的に生成し易い。このため、シロキサンに
起因するゲル化を生じさせずに式(4)に示す構造を前
駆体として単離することは困難である。
の方が平衡論的に生成し易い。このため、シロキサンに
起因するゲル化を生じさせずに式(4)に示す構造を前
駆体として単離することは困難である。
【0017】従って、通常の保管条件下で溶液状態での
安定性や、使用にあたって溶剤に溶解して塗布溶液を調
整する際の容易さも考慮すると、式(4)に示した構造
を前駆体とすることは必ずしも好ましくない。
安定性や、使用にあたって溶剤に溶解して塗布溶液を調
整する際の容易さも考慮すると、式(4)に示した構造
を前駆体とすることは必ずしも好ましくない。
【0018】そこで、この発明に係る発明者は、酸の作
用で切断可能な保護基Rによって、シラノ−ル末端およ
び側鎖をSi−O−Rの形で保護し、ゲル化を防ぐこと
にした。そのために、酸の作用で切断可能なC−O結合
を有する線状ポリ(シロキサン)を前駆体とした。
用で切断可能な保護基Rによって、シラノ−ル末端およ
び側鎖をSi−O−Rの形で保護し、ゲル化を防ぐこと
にした。そのために、酸の作用で切断可能なC−O結合
を有する線状ポリ(シロキサン)を前駆体とした。
【0019】従って、この発明によれば、位相シフタを
具えたフォトマスクを製造するにあたり、位相シフタ
が、この位相シフタ形成用薄膜として、酸の作用で切断
可能なC−O結合を有するポリ(シロキサン)と放射線
感応性酸発生物質とを含むシリコン樹脂組成物からなる
光透過膜を用い、該光透過膜に対して選択的に露光を行
い、露光済の該光透過膜を加熱処理し、加熱処理済の該
光透過膜を現像する工程を含むことを特徴とする。
具えたフォトマスクを製造するにあたり、位相シフタ
が、この位相シフタ形成用薄膜として、酸の作用で切断
可能なC−O結合を有するポリ(シロキサン)と放射線
感応性酸発生物質とを含むシリコン樹脂組成物からなる
光透過膜を用い、該光透過膜に対して選択的に露光を行
い、露光済の該光透過膜を加熱処理し、加熱処理済の該
光透過膜を現像する工程を含むことを特徴とする。
【0020】ここで、この発明において、位相シフタを
具えたフォトマスクは、遮蔽膜を有する場合と、シフタ
のみの場合のいずれの場合も含む。さらに、フォトマス
クには帯電防止膜を設けても良い。
具えたフォトマスクは、遮蔽膜を有する場合と、シフタ
のみの場合のいずれの場合も含む。さらに、フォトマス
クには帯電防止膜を設けても良い。
【0021】また、この発明に用いるポリ(シロキサ
ン)の分子量は、位相シフタ形成用薄膜である光透過膜
の形成が可能な範囲であれば良い。具体的には、この分
子量が小さ過ぎると光透過膜の形成が困難となり、逆に
大き過ぎると光透過膜形成用の塗布溶液の調整が困難と
なる。さらに、光透過膜をパタ−ニングして位相シフタ
を得る時の解像度を考慮すると、ポリ(シロキサン)の
分子量は1,000 〜1,000,000 の範囲とするのが良い。
ン)の分子量は、位相シフタ形成用薄膜である光透過膜
の形成が可能な範囲であれば良い。具体的には、この分
子量が小さ過ぎると光透過膜の形成が困難となり、逆に
大き過ぎると光透過膜形成用の塗布溶液の調整が困難と
なる。さらに、光透過膜をパタ−ニングして位相シフタ
を得る時の解像度を考慮すると、ポリ(シロキサン)の
分子量は1,000 〜1,000,000 の範囲とするのが良い。
【0022】次に、前駆体(ポリ(シロキサン))をS
iO2 ネットワ−クに変換する方法について述べる。式
(5)および(6)に示す変換反応を可能にするには、
酸触媒を利用すれば良い。この発明では、上述の前駆体
に放射線感応性の酸発生物質を添加してシリコン樹脂組
成物とし、このシリコン樹脂組成物に電子線等の放射線
を照射することによって酸を発生させる。さらに、変換
反応を加速させるために適当な温度にシリコン樹脂組成
物を加熱する。このシリコン樹脂組成物の、放射線が照
射された部分では上述の変換反応によってSiO2 ネッ
トワ−クまたはこれに近い構造が形成される。
iO2 ネットワ−クに変換する方法について述べる。式
(5)および(6)に示す変換反応を可能にするには、
酸触媒を利用すれば良い。この発明では、上述の前駆体
に放射線感応性の酸発生物質を添加してシリコン樹脂組
成物とし、このシリコン樹脂組成物に電子線等の放射線
を照射することによって酸を発生させる。さらに、変換
反応を加速させるために適当な温度にシリコン樹脂組成
物を加熱する。このシリコン樹脂組成物の、放射線が照
射された部分では上述の変換反応によってSiO2 ネッ
トワ−クまたはこれに近い構造が形成される。
【0023】放射線感応性酸発生物質としては、例えば
下記の式(I)、(II)に示すヨ−ドニウム塩、下記
の式(III)、(IV)に示すスルホニウム塩、下記
の式(V)に示すp−トルエンスルホナ−ト、下記の式
(VI)に示すトリクロロメチル置換トリアジン、下記
の式(VII)に示すトリクロメチル置換ベンゼン等を
用いることができる。
下記の式(I)、(II)に示すヨ−ドニウム塩、下記
の式(III)、(IV)に示すスルホニウム塩、下記
の式(V)に示すp−トルエンスルホナ−ト、下記の式
(VI)に示すトリクロロメチル置換トリアジン、下記
の式(VII)に示すトリクロメチル置換ベンゼン等を
用いることができる。
【0024】
【化3】
【0025】但し、式(I)〜(IV)中のXは、例え
ば、BF4 、AsF6 ,SbF6 ,ClO4 ,CF3 S
O3 を表し、式(V)中のRは、例えば、下記の式
(A)、(B)で示される基を表し、式(VI)中のR
は、例えば、CCl3 、または下記の式(C)(D)
(E)(F)または(G)で示される式を表し、また、
式(VII)中のR1 は、例えば、ClまたはHであ
り、かつR2 は、例えば、ClまたはCCl3 を表して
いる。
ば、BF4 、AsF6 ,SbF6 ,ClO4 ,CF3 S
O3 を表し、式(V)中のRは、例えば、下記の式
(A)、(B)で示される基を表し、式(VI)中のR
は、例えば、CCl3 、または下記の式(C)(D)
(E)(F)または(G)で示される式を表し、また、
式(VII)中のR1 は、例えば、ClまたはHであ
り、かつR2 は、例えば、ClまたはCCl3 を表して
いる。
【0026】
【化4】
【0027】これらの酸発生物質は、市販されているも
のを用いても良いし、またはジェイ・ブイ・クリベロ
(J.V.Crivello)等による方法、例えば[ジャ−ナル・オ
ブ・ポリマ−・サイエンス、ポリマ−・ケミストリ−・
エディション(J.Plomer Sci.,Polymer Chem.Ed.),18,26
77(1980)]や[ジャ−ナル・オブ・ポリマ−・サイエン
ス、ポリマ−・ケミストリ−・エディション(J.Plomer
Sci.,Polymer Chem.Ed.),22,69(1984)]の記載に従って
合成することもできる。これらの酸発生剤は、用いるポ
リ(シロキサン)の重量に対し0.01%以上含まれて
いれば良い。この値よりも酸発生剤の含有量が少ない
と、シリコン樹脂組成物の放射線に対する感度が低くな
り、シリコン樹脂組成物を硬化させることが困難にな
る。
のを用いても良いし、またはジェイ・ブイ・クリベロ
(J.V.Crivello)等による方法、例えば[ジャ−ナル・オ
ブ・ポリマ−・サイエンス、ポリマ−・ケミストリ−・
エディション(J.Plomer Sci.,Polymer Chem.Ed.),18,26
77(1980)]や[ジャ−ナル・オブ・ポリマ−・サイエン
ス、ポリマ−・ケミストリ−・エディション(J.Plomer
Sci.,Polymer Chem.Ed.),22,69(1984)]の記載に従って
合成することもできる。これらの酸発生剤は、用いるポ
リ(シロキサン)の重量に対し0.01%以上含まれて
いれば良い。この値よりも酸発生剤の含有量が少ない
と、シリコン樹脂組成物の放射線に対する感度が低くな
り、シリコン樹脂組成物を硬化させることが困難にな
る。
【0028】また、この発明の実施にあたり、上述の前
駆体は下記の式(1a)〜(1f)で表されるポリ(シ
ロキサン)から選択される1つまたは複数のものである
のが良い。
駆体は下記の式(1a)〜(1f)で表されるポリ(シ
ロキサン)から選択される1つまたは複数のものである
のが良い。
【0029】
【化5】
【0030】但し、式(1a)〜(1f)中のl、m、
nは重合度を表し、R1 、R2 各々は、例えばt−ブチ
ル基のような第3級アルキル基、例えばα−フェネチル
基のような1−アルキルフェニル基、例えばα−メチル
−α−フェネチル基のような1,1−ジアルキルフェニ
ル基、およびt−ブトキシカルボニル基から選択される
ものである。尚、R1 とR2 とは同じものでも違うもの
でも良い。
nは重合度を表し、R1 、R2 各々は、例えばt−ブチ
ル基のような第3級アルキル基、例えばα−フェネチル
基のような1−アルキルフェニル基、例えばα−メチル
−α−フェネチル基のような1,1−ジアルキルフェニ
ル基、およびt−ブトキシカルボニル基から選択される
ものである。尚、R1 とR2 とは同じものでも違うもの
でも良い。
【0031】これらの保護基は、式(5)に示すような
反応で脱離させることができる。さらに平衡論的にシロ
キサンが生成し易いことを利用して下記の式(6)に示
す様にシラノ−ルが縮合することにより、SiO2 ネッ
トワ−クまたはこれに近い構造を形成することができ
る。
反応で脱離させることができる。さらに平衡論的にシロ
キサンが生成し易いことを利用して下記の式(6)に示
す様にシラノ−ルが縮合することにより、SiO2 ネッ
トワ−クまたはこれに近い構造を形成することができ
る。
【0032】
【化6】
【0033】前駆体として用いる式(1a)〜(1f)
に示す線状ポリ(シロキサン)は、ジアセトキシジ−t
−ブトキシシランを加水分解し、次いで、シラノ−ル末
端および側鎖の一部分をt−ブトキシカルボニル基等の
保護基で封鎖することによって得られる。
に示す線状ポリ(シロキサン)は、ジアセトキシジ−t
−ブトキシシランを加水分解し、次いで、シラノ−ル末
端および側鎖の一部分をt−ブトキシカルボニル基等の
保護基で封鎖することによって得られる。
【0034】この場合、例えば、酸性の条件下では、側
鎖のt−ブトキシ基の一部がO−H基に変わりシラノ−
ルが形成されるので、加水分解後にシラノ−ル末端だけ
ではなく側鎖の一部もt−ブトキシカルボニル化され
る。末端および側鎖がt−ブトキシ基であっても、t−
ブトキシカルボニル基であっても、後にSiO2 ネット
ワ−クを形成する時に本質的な差はない。また、側鎖の
t−ブトキシカルボニル化が不完全でシラノ−ルが残っ
ていても溶液中での安定性が確保できれば良い。そのた
めには、側鎖置換基中に占めるシラノ−ルの割合は50
%以下であることが好ましい。即ち、式(1c)および
(1f)の場合、l/(l+m+n)≦0.5を満たす
ことが望ましい。
鎖のt−ブトキシ基の一部がO−H基に変わりシラノ−
ルが形成されるので、加水分解後にシラノ−ル末端だけ
ではなく側鎖の一部もt−ブトキシカルボニル化され
る。末端および側鎖がt−ブトキシ基であっても、t−
ブトキシカルボニル基であっても、後にSiO2 ネット
ワ−クを形成する時に本質的な差はない。また、側鎖の
t−ブトキシカルボニル化が不完全でシラノ−ルが残っ
ていても溶液中での安定性が確保できれば良い。そのた
めには、側鎖置換基中に占めるシラノ−ルの割合は50
%以下であることが好ましい。即ち、式(1c)および
(1f)の場合、l/(l+m+n)≦0.5を満たす
ことが望ましい。
【0035】
【実施例】以下、この発明の位相シフタの材料の合成
例、合成した材料の評価例、および、この発明のフォト
マスクの製造方法の一実施例についてそれぞれ説明す
る。尚、以下に説明する実施例中の使用材料および材料
の使用量、処理時間、温度、膜厚等の数値条件は、単な
る好適例にすぎない。従って、この発明はこの合成例
や、実施例の条件にのみ限定されるものではない。
例、合成した材料の評価例、および、この発明のフォト
マスクの製造方法の一実施例についてそれぞれ説明す
る。尚、以下に説明する実施例中の使用材料および材料
の使用量、処理時間、温度、膜厚等の数値条件は、単な
る好適例にすぎない。従って、この発明はこの合成例
や、実施例の条件にのみ限定されるものではない。
【0036】1.材料の合成例 以下、位相シフタの材料として、式(1b)に示すポリ
(シロキサン)の合成方法を説明する。
(シロキサン)の合成方法を説明する。
【0037】先ず、ジアセトキシ−ジ−t−ブトキシシ
ラン5.8g(20mmol)をTHF(テトラヒドロ
フラン)100mlに溶解し、0℃に冷却する。これに
トリエチルアミン0.21g、水3.6mlを加える。
室温で1時間攪拌した後、80℃まで昇温し、12時間
反応させる。冷却後、THF100mlを加えて希釈
し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、セライトに
通して濾過する。これにカリウムt−ブトキシド2.2
4g、ジ−t−ジブチルカ−ボネ−ト4.36gを加え
る。室温で2時間反応させた後、反応混合物を氷水中に
投入し、これを酢酸エチルで抽出する。抽出液を50m
l程度までに濃縮し、これを冷メタノ−ル中に滴下す
る。生じた沈殿を濾過し、真空乾燥機で一夜乾燥する
と、3.2gのポリマが得られた。
ラン5.8g(20mmol)をTHF(テトラヒドロ
フラン)100mlに溶解し、0℃に冷却する。これに
トリエチルアミン0.21g、水3.6mlを加える。
室温で1時間攪拌した後、80℃まで昇温し、12時間
反応させる。冷却後、THF100mlを加えて希釈
し、硫酸マグネシウムを加えて乾燥した後、セライトに
通して濾過する。これにカリウムt−ブトキシド2.2
4g、ジ−t−ジブチルカ−ボネ−ト4.36gを加え
る。室温で2時間反応させた後、反応混合物を氷水中に
投入し、これを酢酸エチルで抽出する。抽出液を50m
l程度までに濃縮し、これを冷メタノ−ル中に滴下す
る。生じた沈殿を濾過し、真空乾燥機で一夜乾燥する
と、3.2gのポリマが得られた。
【0038】NMRで測定したところ、重CDCl
3 中、t−ブチル基に由来するピ−クがδ1.1および
1.3に観測され両者の強度比は90:10であった。
IRの吸光度を測定したところ、1150cm-1にシロ
キサンに基づく強い吸収と1360、1390cm-1に
t−ブチル基のC−C結合に基づく吸収が観測された。
しかし、3300cm-1付近にシラノ−ルのO−H結合
に基づく吸収は観測されなかった。GPCによる分子量
測定の結果はMw34,000、Mw/Mn1.6であ
った。
3 中、t−ブチル基に由来するピ−クがδ1.1および
1.3に観測され両者の強度比は90:10であった。
IRの吸光度を測定したところ、1150cm-1にシロ
キサンに基づく強い吸収と1360、1390cm-1に
t−ブチル基のC−C結合に基づく吸収が観測された。
しかし、3300cm-1付近にシラノ−ルのO−H結合
に基づく吸収は観測されなかった。GPCによる分子量
測定の結果はMw34,000、Mw/Mn1.6であ
った。
【0039】2.材料の評価 上述した合成例で得たポリ(シロキサン)10gとトリ
フェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネ−ト
(式(III)中、XがCF3 SO3 であるもの)50
mgをMIBK(メチルイソブチルケトン)50mlに
溶解する。この溶液を0.2μmメンブレンフィルタで
濾過して試料とする。この試料をシリコン基板上に回転
塗布した後、ホットプレ−ト上で80℃で1分間ソフト
べ−クを行って0.70μm厚のポリマ層を形成する。
このポリマ層に対してEB露光機(ELS3300,エ
リオニクス社製)を用いて、露光量を10μC/cm-1
で1mm角のパタ−ンを露光した後、ホットプレ−ト上
で160℃で10分間べ−クを行う。露光後、ポリマ層
をアニソ−ル(メトキシベンゼン)で現像してパタ−ン
を作る。得られたパタ−ンのIRを測定したところ、1
100cm-1以外には大きな吸収は無く、ほぼSiO2
化していることが確認された。
フェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネ−ト
(式(III)中、XがCF3 SO3 であるもの)50
mgをMIBK(メチルイソブチルケトン)50mlに
溶解する。この溶液を0.2μmメンブレンフィルタで
濾過して試料とする。この試料をシリコン基板上に回転
塗布した後、ホットプレ−ト上で80℃で1分間ソフト
べ−クを行って0.70μm厚のポリマ層を形成する。
このポリマ層に対してEB露光機(ELS3300,エ
リオニクス社製)を用いて、露光量を10μC/cm-1
で1mm角のパタ−ンを露光した後、ホットプレ−ト上
で160℃で10分間べ−クを行う。露光後、ポリマ層
をアニソ−ル(メトキシベンゼン)で現像してパタ−ン
を作る。得られたパタ−ンのIRを測定したところ、1
100cm-1以外には大きな吸収は無く、ほぼSiO2
化していることが確認された。
【0040】また、このパタ−ンの屈折率を日立製T5
000型膜厚計(ハロゲンランプ)を用いて測定したと
ころ、屈折率は1.38であった。熱酸化膜の屈折率が
1.43であることから、通常の酸化膜に近い構造が形
成されていると考えられる。
000型膜厚計(ハロゲンランプ)を用いて測定したと
ころ、屈折率は1.38であった。熱酸化膜の屈折率が
1.43であることから、通常の酸化膜に近い構造が形
成されていると考えられる。
【0041】また、このパタ−ンはアセトン、DMF、
アルコ−ル等の有機溶剤には全く溶解しなかった。水、
硫酸、過酸化水素水中で加熱しても全く侵されなかっ
た。さらに、これを450℃で2時間べ−クした後もパ
タ−ンにクラック等の発生は全く認められなかった。従
って、パタ−ンは、耐薬品性を有していることが分かっ
た。
アルコ−ル等の有機溶剤には全く溶解しなかった。水、
硫酸、過酸化水素水中で加熱しても全く侵されなかっ
た。さらに、これを450℃で2時間べ−クした後もパ
タ−ンにクラック等の発生は全く認められなかった。従
って、パタ−ンは、耐薬品性を有していることが分かっ
た。
【0042】上述したポリマ層を石英基板上に形成し、
紫外スペクトルを測定した。ステッパの露光波長である
436nm,365nm(水銀ランプ),248nm
(KrFエキシマレ−ザ)に対する透過率はそれぞれ1
00%、98%であった。また、この試料に対してKr
Fエキシマレ−ザ(Lambda Phisyk 社製)を100mJ
/cm2 pulseで2時間照射した後、このポリマ層
の248nmにおける透過率を測定したところ、透過率
は照射前と変わらなかった。従って、このポリマ層は、
位相シフタとして用いた場合、露光光に対して十分な透
過性と光安定性を有していることが分かった。
紫外スペクトルを測定した。ステッパの露光波長である
436nm,365nm(水銀ランプ),248nm
(KrFエキシマレ−ザ)に対する透過率はそれぞれ1
00%、98%であった。また、この試料に対してKr
Fエキシマレ−ザ(Lambda Phisyk 社製)を100mJ
/cm2 pulseで2時間照射した後、このポリマ層
の248nmにおける透過率を測定したところ、透過率
は照射前と変わらなかった。従って、このポリマ層は、
位相シフタとして用いた場合、露光光に対して十分な透
過性と光安定性を有していることが分かった。
【0043】3.フォトマスクの製造例 以下、図面を参照して、上述の合成例で得たポリ(シロ
キサン)を用いたフォトマスクの製造方法について説明
する。尚、以下に参照する図は、この発明が理解できる
程度に構成成分の大きさ、形状、および配置関係を概略
的に示してあるにすぎない。従って、この発明はこの実
施例にのみ限定されるものではない。
キサン)を用いたフォトマスクの製造方法について説明
する。尚、以下に参照する図は、この発明が理解できる
程度に構成成分の大きさ、形状、および配置関係を概略
的に示してあるにすぎない。従って、この発明はこの実
施例にのみ限定されるものではない。
【0044】図1の(A)〜(D)は、この発明のフォ
トマスクの製造方法の一実施例を示す工程図である。各
図は、工程の主要段階で得られる構造体の断面を概略的
に示している。
トマスクの製造方法の一実施例を示す工程図である。各
図は、工程の主要段階で得られる構造体の断面を概略的
に示している。
【0045】合成例で得たポリ(シロキサン)10gと
放射線感応性酸発生剤としてトリフェニルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネ−ト50mgをMIBK5
0mlに溶解する。この溶液を0.2μmメンブレンフ
ィルタで濾過してシリコン樹脂組成物とする。石英マス
クブランク10としての透明基板10上に帯電防止層1
6としてITO膜16を形成し、その上に位置決め用お
よび種々の線幅の等間隔ラインアンドスペ−スクロムパ
タ−ン12を形成する(図1の(A))。
放射線感応性酸発生剤としてトリフェニルスルホニウム
トリフルオロメタンスルホネ−ト50mgをMIBK5
0mlに溶解する。この溶液を0.2μmメンブレンフ
ィルタで濾過してシリコン樹脂組成物とする。石英マス
クブランク10としての透明基板10上に帯電防止層1
6としてITO膜16を形成し、その上に位置決め用お
よび種々の線幅の等間隔ラインアンドスペ−スクロムパ
タ−ン12を形成する(図1の(A))。
【0046】クロムパタ−ン12を形成した石英マスク
10上に、シリコン樹脂組成物を回転塗布し、80℃で
2分間ソフトべ−クして0.70μm厚の光透過膜30
を形成する(図1の(B))。
10上に、シリコン樹脂組成物を回転塗布し、80℃で
2分間ソフトべ−クして0.70μm厚の光透過膜30
を形成する(図1の(B))。
【0047】次に、光透過膜30に対して、MEBES
電子線露光機(Perkin Elmer社製)を用いて露光量10
μC/cm2 で等間隔ラインアンドスペ−スクロムパタ
−ンのスペ−ス部分を一本おきに選択的に露光する(図
1の(C))。
電子線露光機(Perkin Elmer社製)を用いて露光量10
μC/cm2 で等間隔ラインアンドスペ−スクロムパタ
−ンのスペ−ス部分を一本おきに選択的に露光する(図
1の(C))。
【0048】その後160℃で5分間べ−クして光透過
膜30の露光部分32にSiO2 ネットワ−クを形成す
る。次に、スプレ−現像機を用いてアニソ−ルで30秒
間現像し、キシレンで30秒間リンスする。次に、この
光透過膜32を100℃に熱した硫酸または過酸化水素
水中で30分間処理する。処理後、純水で10分間濯
ぐ。これをオ−ブン中で、100℃で60分間乾燥して
位相シフタ14を具えたフォトマスクを得る。得られた
フォトマスクを光測長機で観察した結果、図1の(D)
に示すようなマスクができていることを確認することが
できた。
膜30の露光部分32にSiO2 ネットワ−クを形成す
る。次に、スプレ−現像機を用いてアニソ−ルで30秒
間現像し、キシレンで30秒間リンスする。次に、この
光透過膜32を100℃に熱した硫酸または過酸化水素
水中で30分間処理する。処理後、純水で10分間濯
ぐ。これをオ−ブン中で、100℃で60分間乾燥して
位相シフタ14を具えたフォトマスクを得る。得られた
フォトマスクを光測長機で観察した結果、図1の(D)
に示すようなマスクができていることを確認することが
できた。
【0049】上述した実施例では、この発明を、特定の
材料を使用し、また、特定の条件で形成した例につき説
明したが、この発明は多くの変更および変形を行うこと
ができる。例えば、上述した実施例では、光透過膜に対
して電子ビ−ム露光を行ったが、この発明では、X線や
イオンビ−ムや光を照射しても良い。また、上述した実
施例では、遮光膜としてクロムパタ−ンを形成したが、
この発明では、遮光膜は設けても無くても良い。
材料を使用し、また、特定の条件で形成した例につき説
明したが、この発明は多くの変更および変形を行うこと
ができる。例えば、上述した実施例では、光透過膜に対
して電子ビ−ム露光を行ったが、この発明では、X線や
イオンビ−ムや光を照射しても良い。また、上述した実
施例では、遮光膜としてクロムパタ−ンを形成したが、
この発明では、遮光膜は設けても無くても良い。
【0050】また、上述の実施例では、保護基がt−ブ
チル基およびt−ブトキシカルボニル基である例につい
て説明した。しかし、保護基が他の第3級アルキル基、
1−アルキルフェネチル基、または1,1−ジアルキル
フェネチル基の場合であっても同様な効果が得られる。
チル基およびt−ブトキシカルボニル基である例につい
て説明した。しかし、保護基が他の第3級アルキル基、
1−アルキルフェネチル基、または1,1−ジアルキル
フェネチル基の場合であっても同様な効果が得られる。
【0051】また、放射線感応性酸発生剤は実施例で用
いた以外の好適なもの、例えば上記の各例示のものとし
た場合も、上述の実施例と同様の効果を得ることができ
る。
いた以外の好適なもの、例えば上記の各例示のものとし
た場合も、上述の実施例と同様の効果を得ることができ
る。
【0052】
【発明の効果】この発明の位相シフタを具えたフォトマ
スクの製造方法によれば、レジストパタ−ンを位相シフ
タとして用いる場合と同じ工程によって、無機物からな
る位相シフタを形成することができる。即ち、耐久性、
耐薬品性、露光光に対する耐光性において優れた実用的
なマスクが極めて簡単な工程で製造できる。従って、工
程の短縮により、歩留の向上、製造コストの大幅な低減
が可能となる。
スクの製造方法によれば、レジストパタ−ンを位相シフ
タとして用いる場合と同じ工程によって、無機物からな
る位相シフタを形成することができる。即ち、耐久性、
耐薬品性、露光光に対する耐光性において優れた実用的
なマスクが極めて簡単な工程で製造できる。従って、工
程の短縮により、歩留の向上、製造コストの大幅な低減
が可能となる。
【図1】(A)〜(D)は、この発明の位相シフタを具
えたフォトマスクの製造方法の説明に供する工程図であ
る。
えたフォトマスクの製造方法の説明に供する工程図であ
る。
【図2】従来の位相シフタを具えたフォトマスクの断面
図である。
図である。
【図3】従来の位相シフタを具えたフォトマスクの製造
方法の説明に供する工程図である。
方法の説明に供する工程図である。
【図4】従来の位相シフタを具えたフォトマスクの製造
方法の説明に供する工程図である。
方法の説明に供する工程図である。
10:マスクパタ−ン 12:クロムパタ−ン 14:位相シフタ 16:帯電防止層 30:光透過膜 32:露光部分
Claims (2)
- 【請求項1】 位相シフタを具えたフォトマスクを製造
するにあたり、 位相シフタが、位相シフタ形成用薄膜として、酸の作用
で切断可能なC−O結合を有するポリ(シロキサン)と
放射線感応性酸発生物質とを含むシリコン樹脂組成物か
らなる光透過膜を用い、 該光透過膜に対して選択的に露光を行い、 露光済の該光透過膜を加熱処理し、 加熱処理済の該光透過膜を現像して形成される工程を含
むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載のポリ(シロキサン)が
下記の式(1a)〜(1f)で表されるポリ(シロキサ
ン)から選択される1つまたは複数のものであることを
特徴とするフォトマスクの製造方法。但し、式(1a)
〜(1f)中のl、m、nは重合度を表し、R1 、R2
各々は第3級アルキル基、1−アルキルフェニル基、
1,1−ジアルキルフェニル基、およびt−ブトキシカ
ルボニル基から選択されるものである。尚、R1 とR2
とは同じものでも違うものでも良い。 【化1】
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22847592A JPH0675358A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | フォトマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22847592A JPH0675358A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | フォトマスクの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0675358A true JPH0675358A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16877064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22847592A Withdrawn JPH0675358A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | フォトマスクの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0675358A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100663714B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-01-03 | 성균관대학교산학협력단 | Ito를 합성하기 위한 조성물을 형성하는 방법 및 그조성물로 합성된 ito를 패터닝하는 방법 |
EP2322074A1 (en) * | 2009-11-13 | 2011-05-18 | Candy S.p.A. | Combination of shelves for dishwasher basket |
WO2017018831A1 (ko) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 주식회사 엘지화학 | 포토마스크, 상기 포토마스크를 포함하는 적층체, 상기 포토마스크의 제조방법 및 상기 포토마스크를 이용하는 패턴형성방법 |
WO2017018830A1 (ko) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 주식회사 엘지화학 | 포토마스크, 상기 포토마스크를 포함하는 적층체, 상기 포토마스크의 제조방법, 상기 포토마스크를 이용하는 패턴형성장치 및 상기 포토마스크를 이용하는 패턴형성방법 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP22847592A patent/JPH0675358A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100663714B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-01-03 | 성균관대학교산학협력단 | Ito를 합성하기 위한 조성물을 형성하는 방법 및 그조성물로 합성된 ito를 패터닝하는 방법 |
EP2322074A1 (en) * | 2009-11-13 | 2011-05-18 | Candy S.p.A. | Combination of shelves for dishwasher basket |
WO2017018831A1 (ko) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 주식회사 엘지화학 | 포토마스크, 상기 포토마스크를 포함하는 적층체, 상기 포토마스크의 제조방법 및 상기 포토마스크를 이용하는 패턴형성방법 |
WO2017018830A1 (ko) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 주식회사 엘지화학 | 포토마스크, 상기 포토마스크를 포함하는 적층체, 상기 포토마스크의 제조방법, 상기 포토마스크를 이용하는 패턴형성장치 및 상기 포토마스크를 이용하는 패턴형성방법 |
JP2018521339A (ja) * | 2015-07-28 | 2018-08-02 | エルジー・ケム・リミテッド | フォトマスク、前記フォトマスクを含む積層体、前記フォトマスクの製造方法および前記フォトマスクを用いるパターン形成方法 |
JP2018525652A (ja) * | 2015-07-28 | 2018-09-06 | エルジー・ケム・リミテッド | フォトマスク、前記フォトマスクを含む積層体、前記フォトマスクの製造方法、前記フォトマスクを用いるパターン形成装置および前記フォトマスクを用いるパターン形成方法 |
US10732500B2 (en) | 2015-07-28 | 2020-08-04 | Lg Chem, Ltd. | Photomask, laminate comprising photomask, photomask preparation method, pattern forming apparatus using photomask and pattern forming method using photomask |
US10747101B2 (en) | 2015-07-28 | 2020-08-18 | Lg Chem, Ltd. | Photomask, laminate comprising photomask, photomask preparation method, and pattern forming method using photomask |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |