JPS6145823B2 - - Google Patents
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- JPS6145823B2 JPS6145823B2 JP13627179A JP13627179A JPS6145823B2 JP S6145823 B2 JPS6145823 B2 JP S6145823B2 JP 13627179 A JP13627179 A JP 13627179A JP 13627179 A JP13627179 A JP 13627179A JP S6145823 B2 JPS6145823 B2 JP S6145823B2
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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
- 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
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/76—Patterning of masks by imaging
- G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
-
- G—PHYSICS
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、放射線感応レジスト膜を用いてガ
ラス基板上のマスク材に微細パターンを形成する
マスクパターンの形成方に関する。
ラス基板上のマスク材に微細パターンを形成する
マスクパターンの形成方に関する。
従来、ガラス基板上全面に酸化クロム膜とクロ
ム膜の二層構造のマスク材を設けた基材を用い
て、集積回路用の微細マスクパターンを形成する
には、次のような方法が採られている。まず、マ
スク材上に放射線感応レジスト膜、例えばポリメ
チルメタクリレート（以下PMMAと称する）を
被覆した後、プリベークと称される加熱処理を行
う。このプリベークは、レジスト膜とマスク材の
酸化クロム膜との密着性を向上させるためのもの
で、通常160℃、１時間程度である。この後、レ
ジスト膜の所望部分に放射線、特に電子線を照射
してパターン描画を行い、次いでメチルイソブチ
ルケトン等の現像液中に浸漬して電子線照射部と
非照射部との間の溶解度差からいずれか一方を除
去してレジストパターンを形成する。そしてこの
レジストパターンをマスクとして露出した酸化ク
ロム膜およびその下のクロム膜を順次エツチング
してマスクパターンを形成する。
ム膜の二層構造のマスク材を設けた基材を用い
て、集積回路用の微細マスクパターンを形成する
には、次のような方法が採られている。まず、マ
スク材上に放射線感応レジスト膜、例えばポリメ
チルメタクリレート（以下PMMAと称する）を
被覆した後、プリベークと称される加熱処理を行
う。このプリベークは、レジスト膜とマスク材の
酸化クロム膜との密着性を向上させるためのもの
で、通常160℃、１時間程度である。この後、レ
ジスト膜の所望部分に放射線、特に電子線を照射
してパターン描画を行い、次いでメチルイソブチ
ルケトン等の現像液中に浸漬して電子線照射部と
非照射部との間の溶解度差からいずれか一方を除
去してレジストパターンを形成する。そしてこの
レジストパターンをマスクとして露出した酸化ク
ロム膜およびその下のクロム膜を順次エツチング
してマスクパターンを形成する。
しかしながら、この従来方法では、マスク材の
エツチング時に、“くわれ”と通称されるパター
ン端部の脱落やエツジラスネスの増大、ピンホー
ル等の欠陥発生が認められ、特に微細マスクパタ
ーンを有するフオトマスクを形形成する上で実用
上大きな問題となつている。このような欠陥発生
の原因としては、ガラス基板内のナトリウムとマ
スク材である酸化クロム膜およびクロム膜、更に
はその上のレジスト膜との反応によるエツチング
速度の不均一性やレジスト膜とマスク材との密着
度の不均一性が考えられている。即ち、この種の
ガラス基板には一般にソーダライムガラスが用い
られ、その組成はSiO2，Na2O，CaO等から成つ
ており、ナトリウムが含まれている。このナトリ
ウムイオンがプリベーク工程でマスク材中に熱拡
散してマスク材と反応し、更に一部はレジスト膜
中にも達してレジスト膜と不均一に反応する。こ
の反応はナトリウムイオンの熱拡散の度合によつ
て進行するためプリベークの条件に左右される
が、一般には150℃以上の温度で上述した“くわ
れ”が発生することが知られている。特に、感度
向上を目的としてプリベーク時にポリメチルメタ
クリレート中に架橋構造を導入するいわゆる熱架
橋型レジスト膜を用いる場合、プリベークに200
℃以上の温度を要することがあるので、上述した
欠陥がより発生し易くなる。
エツチング時に、“くわれ”と通称されるパター
ン端部の脱落やエツジラスネスの増大、ピンホー
ル等の欠陥発生が認められ、特に微細マスクパタ
ーンを有するフオトマスクを形形成する上で実用
上大きな問題となつている。このような欠陥発生
の原因としては、ガラス基板内のナトリウムとマ
スク材である酸化クロム膜およびクロム膜、更に
はその上のレジスト膜との反応によるエツチング
速度の不均一性やレジスト膜とマスク材との密着
度の不均一性が考えられている。即ち、この種の
ガラス基板には一般にソーダライムガラスが用い
られ、その組成はSiO2，Na2O，CaO等から成つ
ており、ナトリウムが含まれている。このナトリ
ウムイオンがプリベーク工程でマスク材中に熱拡
散してマスク材と反応し、更に一部はレジスト膜
中にも達してレジスト膜と不均一に反応する。こ
の反応はナトリウムイオンの熱拡散の度合によつ
て進行するためプリベークの条件に左右される
が、一般には150℃以上の温度で上述した“くわ
れ”が発生することが知られている。特に、感度
向上を目的としてプリベーク時にポリメチルメタ
クリレート中に架橋構造を導入するいわゆる熱架
橋型レジスト膜を用いる場合、プリベークに200
℃以上の温度を要することがあるので、上述した
欠陥がより発生し易くなる。
この問題の解決策として、ナトリウム含有量の
少ないガラス基板（例えば保谷電子製のLE型な
ど）を用いることも試みられている。しかし、低
ナトリウムのガラス基板は一般のソーダライムか
らなるガラス基板に比べて1.5〜２倍高価であ
り、生産コストの点で著しく不利である。また低
ナトリウムのガラス基板は気泡等の異物が非常に
多く、ウエハ上へのパターン転写時にその異物像
が転写されてしまうという問題もある。
少ないガラス基板（例えば保谷電子製のLE型な
ど）を用いることも試みられている。しかし、低
ナトリウムのガラス基板は一般のソーダライムか
らなるガラス基板に比べて1.5〜２倍高価であ
り、生産コストの点で著しく不利である。また低
ナトリウムのガラス基板は気泡等の異物が非常に
多く、ウエハ上へのパターン転写時にその異物像
が転写されてしまうという問題もある。
この発明は上記の点に鑑み、通常のソーダライ
ムからなるガラス基板を用いても設計どおりの均
一性の優れたパターンを有するフオトマスクを得
ることができるマスクパターンの形成方法を提供
するものである。
ムからなるガラス基板を用いても設計どおりの均
一性の優れたパターンを有するフオトマスクを得
ることができるマスクパターンの形成方法を提供
するものである。
この発明の骨子は、プリベーク工程を、ガラス
基板に対してマスク材側が正となる直流電界を印
加しながら行うようにしたことにある。このよう
な直流電界を印加しながらプリベークを行うこと
によつて、ガラス基板中のナトリウムイオンのマ
スク材側への拡散を効果的に抑制することがで
き、これにより“くわれ”が低減して高品質の微
細マスクパターンが得られることが見出された。
この場合、直流電界の印加は、プリベーク終了
後、ガラス基板が室温近くまで戻るのを待つて解
除することが望ましい。
基板に対してマスク材側が正となる直流電界を印
加しながら行うようにしたことにある。このよう
な直流電界を印加しながらプリベークを行うこと
によつて、ガラス基板中のナトリウムイオンのマ
スク材側への拡散を効果的に抑制することがで
き、これにより“くわれ”が低減して高品質の微
細マスクパターンが得られることが見出された。
この場合、直流電界の印加は、プリベーク終了
後、ガラス基板が室温近くまで戻るのを待つて解
除することが望ましい。
以下この発明の実施例を図面を参照して説明す
る。まず第１図に示すように、ソーダライムから
なるガラス基板１の全面にマスク材であるクロム
膜２が被覆されたマスク基材に、PMMAレジス
ト膜３（数平均分子量約100万、分子量分布約
２）を約5000Å回転塗布した。次に第２図に示す
ように、有効パターン領域にかからないマスク基
材周縁部のレジスト膜３の一部を機械的にはくり
して開口部４を設け、一方ガラス基板１の裏面に
は銅電極５を圧着して、開口部４に露出したクロ
ム膜２と銅電極５の間にクロム膜２側が正となる
ように20Vの直流電源６を印加して室温に１時間
放置した。続いて、電圧を印加したまま、オーブ
ン内で180℃、１時間プリベークを行つた。そし
てオーブンより取出し、マスク材の温度が室温に
戻るのを待つて電圧印加を止め、銅電極５を取り
外した後、レジスト膜３の所望部分に電子ビーム
描画装置によりドーズ量15μｃ／cm2でパターン描
画を行い、メチルイソブチルケトンで現像処理し
てレジストパターンを形成し、続いて酢酸イソア
ミルでリンス処理を行つた。次に硝酸カリウム
181ｇ、酢酸48mlおよび水960mlからなるエツチン
グ液に55秒間浸漬してクロム膜２のエツチングを
行つてフオトマスクを作成した。
る。まず第１図に示すように、ソーダライムから
なるガラス基板１の全面にマスク材であるクロム
膜２が被覆されたマスク基材に、PMMAレジス
ト膜３（数平均分子量約100万、分子量分布約
２）を約5000Å回転塗布した。次に第２図に示す
ように、有効パターン領域にかからないマスク基
材周縁部のレジスト膜３の一部を機械的にはくり
して開口部４を設け、一方ガラス基板１の裏面に
は銅電極５を圧着して、開口部４に露出したクロ
ム膜２と銅電極５の間にクロム膜２側が正となる
ように20Vの直流電源６を印加して室温に１時間
放置した。続いて、電圧を印加したまま、オーブ
ン内で180℃、１時間プリベークを行つた。そし
てオーブンより取出し、マスク材の温度が室温に
戻るのを待つて電圧印加を止め、銅電極５を取り
外した後、レジスト膜３の所望部分に電子ビーム
描画装置によりドーズ量15μｃ／cm2でパターン描
画を行い、メチルイソブチルケトンで現像処理し
てレジストパターンを形成し、続いて酢酸イソア
ミルでリンス処理を行つた。次に硝酸カリウム
181ｇ、酢酸48mlおよび水960mlからなるエツチン
グ液に55秒間浸漬してクロム膜２のエツチングを
行つてフオトマスクを作成した。
こうして得られたフオトマスクは、従来方法に
よるものに比べて、“くわれ”その他の欠陥が1/5
０〜1/100と大幅に減少していることが確認され
た。
よるものに比べて、“くわれ”その他の欠陥が1/5
０〜1/100と大幅に減少していることが確認され
た。
なおこの発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、プリベークの方式として雰囲気加熱や熱
板加熱を用い得ることは勿論、加熱温度の上昇速
度、電圧印加からプリベーク工程に入るまでの時
間、加熱温度およびその時間、電圧およびその印
加時間、電圧印加のための電極の位置や形状等、
この発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施
することが可能である。
はなく、プリベークの方式として雰囲気加熱や熱
板加熱を用い得ることは勿論、加熱温度の上昇速
度、電圧印加からプリベーク工程に入るまでの時
間、加熱温度およびその時間、電圧およびその印
加時間、電圧印加のための電極の位置や形状等、
この発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形実施
することが可能である。
以上述べたようにこの発明によれば、高価で欠
陥の多い低ナトリウムのガラス基板を用いること
なく、通常のソーダライムからなるガラス基板を
用いて、設計どおりの微細かつ高精度のマスクパ
ターンを形成することができる。
陥の多い低ナトリウムのガラス基板を用いること
なく、通常のソーダライムからなるガラス基板を
用いて、設計どおりの微細かつ高精度のマスクパ
ターンを形成することができる。
第１図はマスク基材にレジスト膜を塗布した状
態を示す図、第２図はそのマスク基材に直流電界
を印加している状態を示す図である。 １……ガラス基板、２……クロム膜（マスク
材）、３……PMMAレジスト膜、４……開口部、
５……銅電極、６……直流電源。
態を示す図、第２図はそのマスク基材に直流電界
を印加している状態を示す図である。 １……ガラス基板、２……クロム膜（マスク
材）、３……PMMAレジスト膜、４……開口部、
５……銅電極、６……直流電源。
Claims (1)
- １ ガラス基板にマスク材を全面被着し放射線感
応レジスト膜を被覆して加熱処理した後、前記レ
ジスト膜に放射線照射によりパターン描画を行
い、現像処理をしてレジストパターンを形成し、
前記マスク材を選択エツチングするに際して、前
記加熱処理を、前記ガラス基板に対してマスク材
側が正となる直流電界を印加しながら行うように
したことを特徴とするマスクパターンの形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13627179A JPS5660435A (en) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | Mask pattern forming method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13627179A JPS5660435A (en) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | Mask pattern forming method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5660435A JPS5660435A (en) | 1981-05-25 |
| JPS6145823B2 true JPS6145823B2 (ja) | 1986-10-09 |
Family
ID=15171283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13627179A Granted JPS5660435A (en) | 1979-10-22 | 1979-10-22 | Mask pattern forming method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5660435A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331320U (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-27 |
-
1979
- 1979-10-22 JP JP13627179A patent/JPS5660435A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0331320U (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-27 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5660435A (en) | 1981-05-25 |
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