JPS59154A - プラズマエツチングに耐性を有するレジストマスクを形成する方法 - Google Patents

プラズマエツチングに耐性を有するレジストマスクを形成する方法

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JPS59154A
JPS59154A JP58089308A JP8930883A JPS59154A JP S59154 A JPS59154 A JP S59154A JP 58089308 A JP58089308 A JP 58089308A JP 8930883 A JP8930883 A JP 8930883A JP S59154 A JPS59154 A JP S59154A
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/40Treatment after imagewise removal, e.g. baking

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】
発  明  の  分  野 本発明は′ダ1″<ルリ版技術を用いて放射線感知レジ
ストのパターンを股+−3たフイルノ\を含むプラズマ
エツチングに耐性を有するマスクを基板上に形成する方
法に門するものである。 K   来  技  術 プラズマ エツチングの技術についてはよく知られてお
り、一般に)1″導体装置の製造に際し使用されている
。これに関する参考文献としては、例エバ、フィリップ
ス デクニ力ル レビュー、Vow、、 38.1!1
78 / 7!l、 A 7/8 (7) 200ない
し21.0ヘーシにfr+成オれているカルター(Ka
lter )おj:びファンデベン(Van de v
en)Gこよる論文″IC技術におけるプラズマ エツ
チング(Plasma Etchj−ng in IC
technology )”がある。 本明細書において、プラズマ エツチングナル語句はい
わゆるイ副ン反応エッヂングを含む広い意半導体1−業
(こ一般に使用されている放9・1線電ミ知レジストは
神々の1杉のj俊射線に110度をイ■する。例えば、
ある神のレジストは可視光線に11ω知し、また、ある
レジスl−はX線に感するが、117.のレジストは1
例えばs ’l’l、子のような471宿、*′X1子
のヒーノ、の形状をイr1−る放射線に感度を有する。 したがって、適当な放射線にさらした後、適当な溶剤で
現像するステップを含むいわゆる写真製版技術を用いて
、基板上にあるレジスト フィルムにパターンヲ設け、
爾後のプラズマ エ゛、ソチング処Ill に面1える
ようなマスクを形成することが可能となる。 放射線感知レジストはポジティブ(陽画)作用レジスト
またはネガティブ(陰画)作用レジストに分類される。 ポジティブ作用レジストを放II 、Mにさらした場合
は、これらの露光部分は選択的に取除くことができる。 これは、さらされた部分は現像液内で可溶性となり、さ
らされ1.I″い部分は不溶性のまま保持されることに
よる。これに反して、ネガティブ作用レジストの、場合
は、ざらされた部分が不溶性となり、ざらされない部分
が可溶性となる。−・般Gこ、ポジティブ作用レジスト
の方がネガティブ作用レジストより良θrな解像度を与
える。 したがって、これらのプラズマ エツチングに対する耐
蝕性の点では、通常ネガティブ作用レジストに劣ってい
るGこも拘らず、小型化との両立性の観2点もあり、半
導体工業分野においては、集情回路の製に1rGこ際し
て、ポジティブ作用レジストを選択する傾向が強い。こ
の不充分な耐蝕性の間順に対処4るため、通常は、比較
的1シいレジスト層(棹準的には0.5ないし1μmの
範囲)を用いて不jf望のpJ蝕をhff fJ’tす
るようにしているが、残念なことには、レジストの厚み
を大きくするにしたがって解像度が劣化するという・)
d[点が生じてくる。 高解像度の利点を保持しながら、プラズマ エツチング
に肘するポジティブ レジストの耐蝕性を11を善する
ため、各相(のプラズマ エツヂングシスデノ\や新し
いポジティブ レジスト材料に関し種々提案がなされて
おり、例えば、日本国電気化学協会:固体回路科学およ
び技術(5olid −5tate 5cienCe 
and Technology )、I !l [30
年2月号、手1)]ないし497ページG、7.4F、
’+ 19 J fr、 ’Cいるハラダ カッヒロの
1扁史°°プラズマ 、エツチングに@(性をf1°4
−るポジティブ レジストる一改善するための添力目斉
It (AdditiVes that ]:mpr(
lVePositive Re5ist Durabi
lity for Plasma、 Etclti、n
g)”においで、著者は、例えば、不純物除夫削(ラジ
カル スカベンジャ)または遊n「柚、すなわち、1.
1ジフェニル−2−1ごクリルヒドラジルびガルピノ副
ギシルまたはプラスデック酸イ旧;ノ肖1−剤、ツーな
わち、2,4.6−)リタートブヂルフェノールのよう
な添加剤を金石させることにより、従来のポジティブ 
レジストの耐蝕性を9 %しうる旨−1ミ張している。 しかし、残念ながら、ハラダの技術により而」触性を改
善する方法は、しばしく4゛、レジストの感度のような
他の重要な′#性を@牲にするという難点ゾI(ある。 発明の構成 写8製版技術を用いて放射m感知レジス) (7−)バ
ターンを#’+’C’、Jたフィルムを劇むプラズマ 
エツチング(・二酊t1″をイ1−するマスクを基板十
に形I)aするためσ)本発明方法Gこよるときは、バ
タ一二・を設41た該フィルムを一酸化炭素プラズマに
さらし、パター二/不、役目か該フィルムの表1拍にプ
ラズマ エ゛ンチング(こlLする面1性を高めたfI
′l域をJ1ツ成させるステップを含むことを特徴とす
る。 本別出廟人は、−酸化炭素プラズマにレジストをさらす
ことが爾後のエッヂング処P(Iに対するレジスト マ
スクの面J蝕性を高めるよう作用しているという事実を
発見したことGこより本発明を導いたものである。、−
の結果は、パターンを設Uたレジストを他のプラズマに
ぎらずことにより、帽蝕性(エツザ抵抗)が影響を受り
ることもなく、またある場合Q、:は耐蝕性が害われる
こともないという点で腸(こ驚くべきことである。 この方法η′Jげ成した表面領域の耐蝕性の増加はし一
シスト ベース マスクのプラズマ エッチレートを顕
著に減少さげるので、1rイ像度を増大させるのに、例
えば、064μm以下のさらに薄いし1シストを使用す
ることができる。 本発明方法は、前述の従来技術と11比した場合・新し
い相*・[または着rしいエツチング システムを必要
とぜす、それどころか、本来、半導f4・1[業でよく
知られている処理ステップおよび材1′″1を使用して
いるに過ぎない。 プラズマ エッチ速度を減少させる利点は、レジストが
ポジティブ作用レジストのJムh合、特(こ屯貿である
が、本発明JI法はネガティブ作用レジストの場合Gこ
も使用することができる。 以下図面により本発明を説明する。 添付図は図示を明瞭にするため実物のスケールに比例し
ないスケールで表示しである。 また・以下の記述は、半導体ウエノ・処理に使用される
一般の写真製版技術用として適するフォトマスクの製造
に関するものである。 まず、例えば、一般のスパッタリング技術を月1いて、
アルミノ珪rtI/塩または合成石英の基板1−ヒ。 (コ・イ+、:°i iV(的M O,111mのI?
みを・0するクロム層2を析出させる。次いて、該クロ
ノ・層2上に・英国時jj’l’ Ct B 1 + 
445 + 345号′j−3よびG B 1,5(1
0,5+1号4.前記賎されているような交差結合ポジ
ティブ作用レジストのフィルトを設りるgこの場合、例
えば・ポリ−(メチル メタクリレートーコーメタクリ
ック アシド)およびポリ−(メチル メタクリルレー
ト−2−メタクリロイル りロライド)の混合物Gこよ
り形成したレジストは71f、−T−1i、(j射線に
感知Jるので、■、知の>H,7−ビーム写直;91J
版技術を用いてレジス1 フィルト\にパターンを設け
ることができる。このようGこ・電子・ビーノ・にぎら
したfTi Gこけ、パターンを設けたレジスト フィ
ルム3がケ1λるようなレジスト フィルト、が生成さ
れる。 次いで、レジスト フィルム3を一般のプラズマ エツ
ヂング装置内で()。4トル、100ワツトの一酸化1
.ζ素プラズマGこ5分間さらす。驚いたことに、この
処理G」、パターンを設けたレジストフrルム3の1<
面子Gこ、爾後のプラズマ エツチング ステップG、
X嫁1して増大しまた耐蝕性を有する領域を形成ざぜる
。この結果i:t 、+ii+ 、;li したようG
・−・本1lJj“(出願人が仙、のプラズマを用いて
実施した同一処理では、マスクの耐蝕性(エッチ抵11
″し)の増大をはかること(」てきず、あるJ’(’r
合Gこ番ま1.−のよ)tC処JIIIGこより面1蝕
性が′−rわれることざえンら−)たという事実からJ
スえると、特に驚くべきことでもるる。 ン欠のスi゛ンフ゛G;tプラズマ エツーヂンゲGこ
」てりクロム層2 K−パターンを設4Jるス゛yノブ
を1¥む。・二のステップにおい゛C1パターンをf没
(またlz シス々フィルム3は表面領域4とともGこ
クロノ\層2のト)j4こある部分をマスクrる(41
」きをする。′j(1ηに、プラズマ エッヂに耐性を
有する表面領域410面1蝕性はマスクのuink性を
2倍たり増加させうろことが分っている。クロムは、例
えば、−酸化アルゴンまたは一酸化炭素のような坦体ガ
ス3のうち四1話化IV素1ないし酸素]を含む0.5
1−ル、4100ワツトのプラズマ中で10分間エツヂ
ングを行うよう(こするを111とする。 次に、蒸気状硝酸を用いてパターンを股番づたしシフ1
 フイルノ・3を表面領域4とともに取除き、ガラス基
板11−にパターンを役目た半透明クロム層2を含むフ
第1・マスクを残存さげる。 また、上述したど同じ方法を用いで、既知の717゜r
−ビーム画像投写技術に使用する光電陰極マスクを11
〆;1造することもできる。この場合には、基板1を石
Jfi:(、こより形成、し、表面層2ちクロムGこよ
り形成するを可とするが、基板のさらぎれた表面部分お
」、びパターンを、没けたクロム層は、マスクが後方か
ら紫外線を多111に浴びた際に、宙1了源として作動
しつる沃化セシウムのような光′M、陰極材料で被覆す
ることが望ましい。 本発明Ji fJ?は゛l′、3.1’X体ウェハを処
理するのに直接使用することができる。この場合、基板
]はそれ自体を崖、導体ウェハGこより)彪成し、表面
層2に爾後の処理ステップGに対してI’−:tx体表
面をマスクしで、例えば、酸化物のような+イ料のI+
4 により形成するをl1とする。 本−Vd ll11は本1111細dj記載の実施例に
限定されるものでなく、本発明は他の変形をも包含する
ものである。 発  明  の  要  約 イ(発明はJ、を板(1)上Gこあるh(射線感知レジ
ス)  フイ#ム(3)に写真f1+’1 版技術を用
いてバクーンヲ設りることによりプラズマ エラー1゛
ング々ハIjllにu性をqするマスクを形成する方法
(こ門4−るもので、−rgp化疾素プラズマにさら1
こと(こよりマスクの耐蝕性(エッチ抵抗)を増大させ
、パターンを、9 IJたフィルムの表面にプラズマ 
エツチングGこス・11−る耐性を高めた領域(4)を
形rr’;、許せるようにしたものである。この方法は
、例えは、クロノ\被覆ガラス基板を用いてフAトマス
クを製造するのに使用することかでき、もしくは11′
導体ウェハ基板
【1】」−における半導体ウェハの製1
4i中Oこ使用Jることもできる。 4、 LSI 面ノrii’i I′F’−lx 説明
糖1図および第2図は本発明方法を用いてノ、l:板士
にプラズマ エッチに耐性を有するマスクを形成する場
合の各ステップを示す断面図である。 1、・、Jl(板       2・・・クロム層(表
面層)3・・・パターン杵・HQ IJだレジスト フ
ィルム4、・・・表1f11領域。 igI Fig 、 2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 写J’(製版技術を用いて放Q、1線感知レジス
    トのパターンを設けたフィルムを含むプラズマエツチン
    グGこ耐性を有するマスクを基板−ヒに形成する方法に
    おいて、パターンを設けた該フイルノ\を一酸化炭素プ
    ラズマにさらし、パターンを設けた該フィルムの表面に
    プラズマエツチングに対する耐性を高めた領域を形成さ
    せるスデツブを含むことを特徴とするプラズマ エツチ
    ングに耐性有するレジストマスクを形成する方法。 2 該放射線ホう知レジストをポジティブ作用レジスト
    としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 & バな放射線感知レジストを交差結合ポジティブ作用
    共重合体レジストGこより形成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珀こ記載の方法。 4 該放射線感知しンストをホリー(メチルメタクリレ
    ート−ツーメタクリック アシッド)およびポリ−(メ
    チL メカクリレート−コーメタクリロイル クロライ
    ド)の混合物こより形成したことを特徴とする特許請求
    の範囲18項記代の方法。 5 該レジスト フィルムの1さヲ0.4l用より小と
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第4
    頂のいずれかこ記載の方法。
JP58089308A 1982-05-26 1983-05-23 プラズマエツチングに耐性を有するレジストマスクを形成する方法 Granted JPS59154A (ja)

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GB8215432 1982-05-26
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EP (1) EP0095212B1 (ja)
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