JPS62125352A - フオトマスクの製造方法 - Google Patents

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】 ［概要コ 少なくとも下層部に金属イオンが注入されたレジスト膜
を露光してレジスト膜パターンを形成し、そのレジスト
膜パターンを保護膜にして、金属膜パターンを形成する
。そうすれば、フォトマスクのパターン精度が向上する
。

［産業上の利用分野］ 本発明はＩＣなど半導体装置の製造工程に使用されるフ
ォトマスクの製造方法に関する。

半導体装置のウェハープロセスにおいて、最も重要な工
程の一つに微細パターンを写真食刻法で形成する、所謂
フォトプロセスがあり、このブオトプロセスではフォト
マスクが必須の材料となっている。

しかし、このようなフォトマスクには、出来る限り精度
の良いパターンを形成することが要望されており、それ
は半導体装置の性能１品質に極めて重要な影響を与える
からである。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］さて、
従前より、フォトマスクにはエマルジョンマスクとハー
ドマスクとの二種類があるが、最近では、微細パターン
形成に優れたハードマスクが重用されている。

ハードマスクとは金属膜、金属酸化膜からなるパターン
を形成したマスクのことで、例えば、膜厚数百人のクロ
ム（Ｃｒ）膜や酸化クロム（Ｃｒ２０ａ）膜、あるいは
両者の複合膜によってパターンが形成されている。これ
らの膜はスパッタ法によって透明なマスク基板上に被着
し、その上にレジスト膜パターンを形成し、それを保護
膜にしてエツチングして作成される。

また、ハードマスクにも、密着露光用のマスクと縮小露
光用のレチクルとの二種類が用いられているが、最近、
微細パターン形成に適した縮小投影露光装置（ステッパ
）が用いられることが多く、そのため、レチクルが汎用
されている。従って、以下にレチクルを含むハードマス
クをマスクと総称して説明する。

第３図は従来のマスクの形成工程途中の断面図を示して
おり、１は石英ガラスからなるマスク基板、２はクロム
膜、３はレジスト膜パターンで、同図はレジスト膜パタ
ーンを形成した直後、即ち、クロム膜をエツチングする
直前の断面図である。

このレジスト膜パターン３を形成するために、最近では
電子ビーム露光法で露光が行なわれており、それは、電
子ビーム露光法の方が光露光法より高精度にレジスト膜
パターンを形成でき、率いては、高精度なりロム膜パタ
ーンが形成できるからである。

ところが、パターンを描画するために、レジスト膜上に
電子ビームを照射すると、そのビームエーネルギーのた
め、マスク基板１が加熱されて、その結果、パターン描
画精度が悪（なる問題がある。

電子ビーム描画の場合、ビーム照射によって熱エネルギ
ーがマスク基板に加わるが、マスク基板１の熱伝導性が
悪いため、その熱エネルギーの放散は主としてクロム膜
からなされる。しかし、膜厚数百人の薄膜の熱伝導だけ
では充分でなく、ビーム照射による熱量がマスク基板に
部分的に蓄積され、そのためにレジスト膜が変形して、
レジスト膜パターンの形成精度を悪化させる。

従って、現在、熱伝導の悪い基板が原因となって、パタ
ーン精度の向上に限界が生じてきた。

本発明は、このような高精度化の限界を解消させて、一
層パターン精度が高められるフォトマスクを提藁するも
のである。

［問題点を解決するための手段］ その問題は、金属膜を被着したマスク基板上に、少なく
とも下層部に金属イオンが注入されたレジスト膜を被覆
し、該レジスト膜を露光してレジスト膜パターンを形成
し、該レジスト膜パターンを保護膜にして前記金属膜を
パターンニングする工程が含まれるフォトマスクの製造
方法によって解決される。

［作用］ 即ち、本発明は、少なくとも下層部分に金属イオンを注
入したレジスト膜を被覆し、そのレジスト膜を、例えば
電子ビーム露光法で露光してレジスト膜パターンを形成
し、それを保護膜にして金属膜をパターンニングする。

そのように形成すると、露光時に熱伝導が良くなるから
、高精度なレジスト膜パターンが形成され、率いては、
高精度な金属膜パターンを形成することができる。

［実施例コ 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図（ａ）〜（ｆｌは本発明にかかるマスクの形成工
程順断面図を示しており、まず、同図（ａｌに示すよう
に、透明石英ガラスからなるマスク基板１１の上に、ス
パッタ法によって膜厚数百人のクロム膜１２を被着する
。

次いで、第１図（ｂ）に示すように、その上に膜厚３０
００人程度０ポジ型レジスト膜１３を塗布した後、この
レジスト膜１３に、公知のイオン注入法によって、例え
ば、ナトリウムイオン（Ｎａ”　）をイオン注入してく
金属イオン含有レジスト膜にする。ナトリウムイオンの
注入量は１０　　／ｃｏ１程度が適当である。又、注入
イオンはナトリウムに限らず、カリウムや鉄、ニッケル
などを注入しても良い。

次いで、第１図（Ｃ）に示すように、更に、その上に膜
厚３０００人程度０ポジ型レジスト膜１４を塗布し、次
いで、同図（ｄｌに示すように、レジスト膜１４．１３
を電子ビーム露光法で露光し、現像してレジスト膜パタ
ーン１４．１３を形成する。この時、現像にはニトロセ
ルソルブアセテートなどが用いられるが、−回の現像で
高精度なパターン形成が困難な場合には二回に分けて現
像をおこなう。且つ、この工程で、電子ビーム照射によ
る熱エネルギーは金属イオン含有レジスト膜１３を通し
て早く全面に放散されるため、ビーム照射による基板の
局部的な膨張・縮小がなくなって、レジスト膜パターン
は高精度に形成される。

次いで、第１図（ｅｌに示すように、そのレジスト膜パ
ターン１４．１３を保護膜にして、露出したクロム膜１
２をエツチング除去して、所望のパターンを形成し、次
いで、同図（ｆ）に示すように、レジスト膜パターン１
３を除去して、所望のマスクに仕上げる。なお、上記の
クロム膜のエツチングには、四塩化炭素＋酸素の混合ガ
スを用いたドライエツチング法を用いる。

上記のように、金属イオン含有レジスト膜１３を含んだ
レジスト膜を設けておくと、電子ビーム露光時に、ビー
ム照射の熱エネルギーが逸散され易くなって、レジスト
膜パターンが精度良く形成され、結果として、高精度な
りロム膜パターンが得られる。

以上は一実施例であって、電子ビームで露光するマスク
（レチクル）の例であるが、紫外線や遠紫外線で露光す
る光露光方法においても、本発明を適用すれば光照射の
熱エネルギーが放散され易く、レジスト膜パターンが精
度良（形成されて、高精度なりロム膜パターンを有する
マスクが得られる。

且つ、上記例は石英ガラス基板で説明したが、石英より
も膨張・収縮の大きいソータガラス基板の場合には、更
に高精度なパターンを形成することができる。

［発明の効果］ 上記の説明から明らかなように、本発明によれば高精度
パターンを設けたマスクやレチクルが得られ、半導体装
置の高性能化・高品質化に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌ〜（ｆ）は本発明にかかるマスクの形成工
程順断面図、 第２図は従来のフォトマスクの工程途中の断面図である
。 図において、 １．１１はマスク基板、 ２．１２はクロム膜またはクロム膜パターン、３．１４
はレジスト膜またはレジスト膜パターン、１３は金属イ
オン含有レジスト膜またはそのレジスト膜パターン を示している。 ♀抹のフズ７図形八尤へ市のｒケ面図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属膜を被着したマスク基板上に、少なくとも下層部に
   金属イオンが注入されたレジスト膜を被覆し、該レジス
   ト膜を露光してレジスト膜パターンを形成し、該レジス
   ト膜パターンを保護膜にして前記金属膜をパターンニン
   グする工程が含まれてなることを特徴とするフォトマス
   クの製造方法。