JPS58178354A - ホトマスク素材およびその製造方法 - Google Patents
ホトマスク素材およびその製造方法Info
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- JPS58178354A JPS58178354A JP57062220A JP6222082A JPS58178354A JP S58178354 A JPS58178354 A JP S58178354A JP 57062220 A JP57062220 A JP 57062220A JP 6222082 A JP6222082 A JP 6222082A JP S58178354 A JPS58178354 A JP S58178354A
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- photomask
- titanium nitride
- layer
- substrate
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- 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
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、半導体器材等の製造工程で使用されるホトマ
スクのホトマスク素材及びその製造方法の改良に関する
〇 半導体器材等の製造において最も重要な工程の１つは微
細パターンを写真食刻法で形成する工程であり、その工
程で番マホトマスクが欠かせない材料である。ホトマス
クには超高解像力写真乳剤を用いたエマルジーンマスタ
及び蒸着り四ム等を用いたハードマスクのｚｌｌｌｌＩ
Ｉがあるが、近年のパターンの高密度化に伴い、パター
ン鮮鋭度及び線巾再現性に優ね、欠陥の少いハードマス
クが広く用いられている。
スクのホトマスク素材及びその製造方法の改良に関する
〇 半導体器材等の製造において最も重要な工程の１つは微
細パターンを写真食刻法で形成する工程であり、その工
程で番マホトマスクが欠かせない材料である。ホトマス
クには超高解像力写真乳剤を用いたエマルジーンマスタ
及び蒸着り四ム等を用いたハードマスクのｚｌｌｌｌＩ
Ｉがあるが、近年のパターンの高密度化に伴い、パター
ン鮮鋭度及び線巾再現性に優ね、欠陥の少いハードマス
クが広く用いられている。
特に支持体上にクロム及び−化クロムを積＃［。
た゛低反射タイプクロムマスクは・マスク表面での入射
光の反射による鮮鋭性の劣化や線巾再現性の低下が防止
できるため多く用いられている。
光の反射による鮮鋭性の劣化や線巾再現性の低下が防止
できるため多く用いられている。
第１図（ａ） Ｋ前記クロム及び酸化クロムを積層【。
たホトマスク素材Ｒの断面を例示した。
同図（１）に於て１はクロム層、２は酸化クリ五層であ
る◎４は支持体であって一般にガラス、石英或はサファ
イア等が用いられる。５はホトレジス第１図（ｂ）乃至
（ｄ）は従来のホトマスク素材Ｒからハードホトマスク
Ｍの作成工程の概要を示すものであって、まづホトマス
ク素材Ｒは密着或は投影等によって露光されメタ硅酸ン
ーダ等を用いてホトレジスト層５は像様に除去されて現
像され（第１図（ｂ）） 、続いて乾式または湿式エツ
チングでホトレジスト層５が除去された部分の酸化クロ
ム層２及びクロム層１が除去され支持体４が露呈する（
第１図（ｅ））ｏ更に残存ホトレジスト層がリムーバに
よって除去され、続いてリンスされてバーＶホトマスク
Ｍが仕上る〇 しかし、低反射タイプのクロムプレートはエツチング特
性の異るクロム層１と酸化クロム層２を積層して形成し
ているため、パターンエツチングによって、その断面形
状において酸化クロムＮ２がクロム層ｌの上にひざし状
に突出する（第１図（ｅ）及び（釦）。これは１化クロ
ム層２がクロム層１より小さいエツチング速度を有して
いるためである。
る◎４は支持体であって一般にガラス、石英或はサファ
イア等が用いられる。５はホトレジス第１図（ｂ）乃至
（ｄ）は従来のホトマスク素材Ｒからハードホトマスク
Ｍの作成工程の概要を示すものであって、まづホトマス
ク素材Ｒは密着或は投影等によって露光されメタ硅酸ン
ーダ等を用いてホトレジスト層５は像様に除去されて現
像され（第１図（ｂ）） 、続いて乾式または湿式エツ
チングでホトレジスト層５が除去された部分の酸化クロ
ム層２及びクロム層１が除去され支持体４が露呈する（
第１図（ｅ））ｏ更に残存ホトレジスト層がリムーバに
よって除去され、続いてリンスされてバーＶホトマスク
Ｍが仕上る〇 しかし、低反射タイプのクロムプレートはエツチング特
性の異るクロム層１と酸化クロム層２を積層して形成し
ているため、パターンエツチングによって、その断面形
状において酸化クロムＮ２がクロム層ｌの上にひざし状
に突出する（第１図（ｅ）及び（釦）。これは１化クロ
ム層２がクロム層１より小さいエツチング速度を有して
いるためである。
この酸化クロム層２のひさしはパターンエツジを不明［
ＫＬ、、より微細なパターンを得ようとする際の障害と
なるばかりでなく、マスクをリンスする際にもパターン
エツジに欠けを生じてパターン欠陥となる。
ＫＬ、、より微細なパターンを得ようとする際の障害と
なるばかりでなく、マスクをリンスする際にもパターン
エツジに欠けを生じてパターン欠陥となる。
本発明の目的はこの様なパターン断面の不均一性を改良
し、より鮮明なパターンエツジを有し、欠陥の発生の少
いマスク素材及びその製造方法を提供する事である。
し、より鮮明なパターンエツジを有し、欠陥の発生の少
いマスク素材及びその製造方法を提供する事である。
上記［、た本発明の目的は、（１）支持体上に窒化チタ
ン薄膜を設けた事を待機とするホトマスタ素材及び 偉
）支持体上に窒化チタン薄膜を設けたホトマスク素材の
製造方法において、前記窒化チタン薄膜を窒素を含む雰
囲気中で金属チタンを支持体上にスパッタリングする事
により形成した事を特徴とするホトマスク素材の製造方
法によって達することができる・ 次に本発明を図面に示す具体例にもとづき詳細に説明す
る・ 第２図（ＩＬ）に本発明のホトマスク素材Ｒａの断面を
示す・４はガラス等の支持体、５はホトレジスト層であ
って先に例示【たバーＦマスク素材と同様す７トキノン
アジド等を適宜選択して用いる。
ン薄膜を設けた事を待機とするホトマスタ素材及び 偉
）支持体上に窒化チタン薄膜を設けたホトマスク素材の
製造方法において、前記窒化チタン薄膜を窒素を含む雰
囲気中で金属チタンを支持体上にスパッタリングする事
により形成した事を特徴とするホトマスク素材の製造方
法によって達することができる・ 次に本発明を図面に示す具体例にもとづき詳細に説明す
る・ 第２図（ＩＬ）に本発明のホトマスク素材Ｒａの断面を
示す・４はガラス等の支持体、５はホトレジスト層であ
って先に例示【たバーＦマスク素材と同様す７トキノン
アジド等を適宜選択して用いる。
３は本発明の特徴である窒化チタン層である。
本発明のホトマスク素材Ｒｍに形成させる窒化チタン層
３はチタンと窒素の元素比がほぼｌ：ｌであり、金属チ
タンを窒素を含む雰囲気中で支持体上にスパッタリング
する事により形成【、たちのである。
３はチタンと窒素の元素比がほぼｌ：ｌであり、金属チ
タンを窒素を含む雰囲気中で支持体上にスパッタリング
する事により形成【、たちのである。
本発明のホトマスク素材において、窒化チタン層３は第
３図の曲線Ｔで示すような光学特性を有しているためそ
の表面反射率は露光波長域（４００〜４５０ ｎｍ）で
１０％以下となり、窒化チタン層一層のみで低反射タイ
プのハードマスクを提供する事ができる。尚同図の曲１
ｓＣは酸化クロムの表面反射率である０窒化チタンの反
射率は主要使用波長域に於て酸化クロムよりも寧ろ好し
い反射率をもっている。
３図の曲線Ｔで示すような光学特性を有しているためそ
の表面反射率は露光波長域（４００〜４５０ ｎｍ）で
１０％以下となり、窒化チタン層一層のみで低反射タイ
プのハードマスクを提供する事ができる。尚同図の曲１
ｓＣは酸化クロムの表面反射率である０窒化チタンの反
射率は主要使用波長域に於て酸化クロムよりも寧ろ好し
い反射率をもっている。
窒化チタン層３の厚みは０．０５〜５μであり好しくは
０．１〜１μである。また単一形成条件で構氏された単
一層で充分に使用目的に耐える。更Ｋまだ本発明に関る
窒化チタン層は機械的に優れた硬度を有している。
０．１〜１μである。また単一形成条件で構氏された単
一層で充分に使用目的に耐える。更Ｋまだ本発明に関る
窒化チタン層は機械的に優れた硬度を有している。
本発明のホトマスク素材Ｒ畠を用いてホシマスクＭａを
作成する工程手順は前記した従来用いられているハード
マスクの場合と同様である。第３図（ｂ）乃至（ｄ）［
その概要を示した。
作成する工程手順は前記した従来用いられているハード
マスクの場合と同様である。第３図（ｂ）乃至（ｄ）［
その概要を示した。
まづ短波長光或は電子ビームによって密着或は投影焼付
を行い、メタ硅酸ンーダ或はテトラメ千ルアンモニウム
ハイト°ロオキサイＹ （ＣＭ、）、ＮＯＨＳを主要成
分とする現像液で像様にホトレジス）４９５を除去する
現像を行い（第２図（ｂ））、続いてエツチングｔ−行
う。エツチングは従来のハードホトマスク素材に対する
エツチングから窒化チタンに適し、たエツチング条件に
変えた方が当然好譬い。
を行い、メタ硅酸ンーダ或はテトラメ千ルアンモニウム
ハイト°ロオキサイＹ （ＣＭ、）、ＮＯＨＳを主要成
分とする現像液で像様にホトレジス）４９５を除去する
現像を行い（第２図（ｂ））、続いてエツチングｔ−行
う。エツチングは従来のハードホトマスク素材に対する
エツチングから窒化チタンに適し、たエツチング条件に
変えた方が当然好譬い。
例えば湿式エツチング液として次の組成の混成液を選ぶ
ことができる。
ことができる。
また乾式エツチングに於ては、例えば四弗化炭素と酸素
の混合気体０．２〜０．４ Ｔａｒｒの雰囲気中でＲＦ
パワー１００〜５００Ｗを与えエツチングを行うことが
できる・ （第２図（Ｃ））。続いて従来のハードホト
マスク作成と同様に、硅酸塩及びホルムアミドを主成分
とするリムーバ等を用い約１００℃で１０分間程度でホ
トレジストの除去を行い純水でｌＯ分位のリンスをして
ホトマスクＭ１として仕上げる（＃！２図（ｄ））。
の混合気体０．２〜０．４ Ｔａｒｒの雰囲気中でＲＦ
パワー１００〜５００Ｗを与えエツチングを行うことが
できる・ （第２図（Ｃ））。続いて従来のハードホト
マスク作成と同様に、硅酸塩及びホルムアミドを主成分
とするリムーバ等を用い約１００℃で１０分間程度でホ
トレジストの除去を行い純水でｌＯ分位のリンスをして
ホトマスクＭ１として仕上げる（＃！２図（ｄ））。
次に本発明のホトマスク素材の製造方法について説明す
る・ハードホトマスク素材は真空蒸着法、イオンプレー
テング法、スパッタリング法或は分子線エピタキシ法等
によって製造することが゛できるが本発明の製造方法は
スパッタリング法によるものである。
る・ハードホトマスク素材は真空蒸着法、イオンプレー
テング法、スパッタリング法或は分子線エピタキシ法等
によって製造することが゛できるが本発明の製造方法は
スパッタリング法によるものである。
１［４図に本発明のホトマスク素材の製造に用いるスパ
ッタリング装置の一例を示した。
ッタリング装置の一例を示した。
同図に於て１０は真空槽、１１は排気口、１２はガス導
入口、１３はターゲットホルダー、１４は本発明に関る
チタンターゲットであって、円形又は長方形Ｋｇ形した
厚み１〜６簡の金属チタンから成り、陰極を兼用させら
れる。１５は陽極をなすガラス等の支持体１６のホルダ
ーである。
入口、１３はターゲットホルダー、１４は本発明に関る
チタンターゲットであって、円形又は長方形Ｋｇ形した
厚み１〜６簡の金属チタンから成り、陰極を兼用させら
れる。１５は陽極をなすガラス等の支持体１６のホルダ
ーである。
本発明のホトマスク素材を製造するに当っては、まづ排
気口１１から真空ポンプ（図示せず）を作動させて排気
し、真空槽内を５Ｘ１０〜Ｉ ＸＩＯＴｏｒｒ好しくは
１×１０〜Ｉ ＸＩＯＴ＠ｒｔ Ｋ減圧し、またガラス
等の支持体１６を２５〜３００℃に加温する。次にアル
ゴンガ牟ス及び官業ガスをガス導入口１２から導入し、
それによって真空槽１０内を５×ｌＯ〜５Ｘ１０−’＋
１ Ｔｏｒｒ好しくは５×１０〜Ｉ Ｘ １０ Ｔｏｒｒと
し陰陽極間に１００〜１０００ Ｖ好しくは３００〜５
００ｖの電圧を印加する。電圧は電池による直流電圧で
もよいし或は交流を整流することによってえられる直流
電圧でもよい。電圧印加によってグリ−放電域２を生じ
、発生したＡｒｌ″及びＮ−はチタンターゲットに衝突
しチタン原子をターゲットから遊離させ、遊離「たチタ
ン原子は窒素と共に支持体１６の上に沈着しＮ：Ｔ１４
＝１：１の窒化チタン層を形成する。
気口１１から真空ポンプ（図示せず）を作動させて排気
し、真空槽内を５Ｘ１０〜Ｉ ＸＩＯＴｏｒｒ好しくは
１×１０〜Ｉ ＸＩＯＴ＠ｒｔ Ｋ減圧し、またガラス
等の支持体１６を２５〜３００℃に加温する。次にアル
ゴンガ牟ス及び官業ガスをガス導入口１２から導入し、
それによって真空槽１０内を５×ｌＯ〜５Ｘ１０−’＋
１ Ｔｏｒｒ好しくは５×１０〜Ｉ Ｘ １０ Ｔｏｒｒと
し陰陽極間に１００〜１０００ Ｖ好しくは３００〜５
００ｖの電圧を印加する。電圧は電池による直流電圧で
もよいし或は交流を整流することによってえられる直流
電圧でもよい。電圧印加によってグリ−放電域２を生じ
、発生したＡｒｌ″及びＮ−はチタンターゲットに衝突
しチタン原子をターゲットから遊離させ、遊離「たチタ
ン原子は窒素と共に支持体１６の上に沈着しＮ：Ｔ１４
＝１：１の窒化チタン層を形成する。
本発明に於て、窒化チタン層形成に当って・ＲＦパワー
の導入活用・真空槽・電極或いはターゲットの配置形態
の変更、更には自動制御機構の取入れなどは任意に採る
ことができる。
の導入活用・真空槽・電極或いはターゲットの配置形態
の変更、更には自動制御機構の取入れなどは任意に採る
ことができる。
以上述べた本発明の方法によって製造した本発明の窒化
チタン層を有するホトマスク素材は、第３図に曲線丁で
示したような表面反射率を有するため、単一層でありな
がら表面反射防止効果を有し、露光時に画質に良結果を
もたらすことができ、しかも単一種単一層構成であるた
めに製造工程が甚だ簡単で製造分留りもよい。また第２
図（ｅ）及び（ｄ）に示すように上記窒化チタン層を所
定のエツチング液でエツチングした際、パターンの断面
形状は滑らかとなり、パターンエツジにおける欠は等の
欠陥を発生する恐れがない。
チタン層を有するホトマスク素材は、第３図に曲線丁で
示したような表面反射率を有するため、単一層でありな
がら表面反射防止効果を有し、露光時に画質に良結果を
もたらすことができ、しかも単一種単一層構成であるた
めに製造工程が甚だ簡単で製造分留りもよい。また第２
図（ｅ）及び（ｄ）に示すように上記窒化チタン層を所
定のエツチング液でエツチングした際、パターンの断面
形状は滑らかとなり、パターンエツジにおける欠は等の
欠陥を発生する恐れがない。
また単一種、単一層であるため最も好都合なエツチング
液の組成或は湿式、乾式エツチングに於る最適エツチン
グ条件を定めるのに甚だ好都合である。
液の組成或は湿式、乾式エツチングに於る最適エツチン
グ条件を定めるのに甚だ好都合である。
又、窒化チタン層は機械的にも優れた硬度を有している
ためキズが付きにくいので、このホトマスク素材を用い
て耐久性に優れたホトマスクを提供できる。
ためキズが付きにくいので、このホトマスク素材を用い
て耐久性に優れたホトマスクを提供できる。
以下に本発明のホトマスク素材について実施例を上げて
具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。
具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもので
はない。
実施例１
（１） 支持体４をスパッタリング装置内のホルダー
上に設置し、真空槽内をｌＸｌ０ Ｔｏｒｒ以上の高真
空まで排気する。次にムｒとＮ、ガスをｌ：１の比で５
ｍ ’ｆ’ｏｒｒ導入する。陽極と陰極の間に５００
Ｖの直流電圧を印加し、プラズマを発生させチタンター
ゲットをスパッタリングする。こうして約０．２μ翼の
窒化チタン層を支持体上に形成した。
上に設置し、真空槽内をｌＸｌ０ Ｔｏｒｒ以上の高真
空まで排気する。次にムｒとＮ、ガスをｌ：１の比で５
ｍ ’ｆ’ｏｒｒ導入する。陽極と陰極の間に５００
Ｖの直流電圧を印加し、プラズマを発生させチタンター
ゲットをスパッタリングする。こうして約０．２μ翼の
窒化チタン層を支持体上に形成した。
該窒化チタン層上にレジストパターンを形成らかとなっ
た。又、パターンエツジの鮮鋭性も十分良好であった。
た。又、パターンエツジの鮮鋭性も十分良好であった。
以上のように本発明によれば窒化チタン聯−聯のみで、
パターン鮮鋭性及びマスク耐久性に優れ、パターン断面
形状が特に従来技術に比べ改良されたホトマスクを得る
事ができる。
パターン鮮鋭性及びマスク耐久性に優れ、パターン断面
形状が特に従来技術に比べ改良されたホトマスクを得る
事ができる。
第１図（ａ） ＊ （ｂ） −（ｅ）および（田は従来
のホトマスりを用いたパターン形成工程を示すパターン
断面、第２ ＦＩＪ （ａ） 、 （ｂ） 、 （ｅ）
および（ｄ）は本発明のホトマスク素材を用いたホトマ
スクのパターン断面図、ｌｌ！Ｉ３図は本発明のホトマ
スク素材の窒化チタン薄膜の分光反射率を示す。第４図
は、本発明ホトマスク素材の５ｉＩ１１装置の概略図で
ある。 ｌはクロム層、２は酸化クロム層、３け窒化チタン層、
４は支持体、５はホトレジスト層である。 １０はＪＩｌ［空槽、１２はガス導入口、１４は千タン
ターゲツシ、１６は支持体である。 代理人 桑 原 義 美 第１図 第２図 第５図 ＋００ ５００ ６００ ７００波
長（′ｎｍ）
のホトマスりを用いたパターン形成工程を示すパターン
断面、第２ ＦＩＪ （ａ） 、 （ｂ） 、 （ｅ）
および（ｄ）は本発明のホトマスク素材を用いたホトマ
スクのパターン断面図、ｌｌ！Ｉ３図は本発明のホトマ
スク素材の窒化チタン薄膜の分光反射率を示す。第４図
は、本発明ホトマスク素材の５ｉＩ１１装置の概略図で
ある。 ｌはクロム層、２は酸化クロム層、３け窒化チタン層、
４は支持体、５はホトレジスト層である。 １０はＪＩｌ［空槽、１２はガス導入口、１４は千タン
ターゲツシ、１６は支持体である。 代理人 桑 原 義 美 第１図 第２図 第５図 ＋００ ５００ ６００ ７００波
長（′ｎｍ）
Claims (2)
- （１） 支持体上に窒化チタン薄膜を設けた事を特徴
とするホトマスク素材。 - （２） 支持体上に窒化チタン薄膜を設けたホトマス
ク素材の製造方法において、前記窒化チタン薄膜を窒素
を含む雰囲気中で金属チタンを支持体上にスパッタリン
グする事により形成（、た事を特徴とするホトマスク素
材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062220A JPS58178354A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | ホトマスク素材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57062220A JPS58178354A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | ホトマスク素材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58178354A true JPS58178354A (ja) | 1983-10-19 |
Family
ID=13193842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57062220A Pending JPS58178354A (ja) | 1982-04-13 | 1982-04-13 | ホトマスク素材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58178354A (ja) |
-
1982
- 1982-04-13 JP JP57062220A patent/JPS58178354A/ja active Pending
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