JPS623257A - Formation of mask pattern and mask base used for it - Google Patents

Formation of mask pattern and mask base used for it

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JPS623257A
JPS623257A JP60143397A JP14339785A JPS623257A JP S623257 A JPS623257 A JP S623257A JP 60143397 A JP60143397 A JP 60143397A JP 14339785 A JP14339785 A JP 14339785A JP S623257 A JPS623257 A JP S623257A
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JP
Japan
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mask
pattern
film
thin film
forming
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JP60143397A
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Japanese (ja)
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Yoshihide Kato
加藤 芳秀
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To form a mask pattern for forming a high-precision mask by laminating a thin film on a light-shading layer formed on a mask base material, forming a resist pattern on the thin film layer, executing wet etching, and further, dry etching to form a light-shading layer pattern. CONSTITUTION:A polymethyl methacrylate film 14 is formed on the light-shading Cr film 13 formed on the mask base, and the resist pattern 14 is formed by depicting a desired pattern with electron beams, and developing it with isoamyl acetate. Then, the thin Cr film 13 is selectively removed with an etching solution of ceric ammonium nitrate and perchloric acid to form an opening W1 faithful to the resist pattern opening WR. A molybdenum silicide film 12 is selectively removed by using a gas mixture of tetrafluoromethane and oxygen and the reactive ion etching method, thus permitting the obtained film pattern to be regulated to <=0.05mum in dimensional change between the initial resist pattern 14 and this pattern.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明はマスクパターンの形成方法に係り、特に、光転
写(ステッパ等)、電子ビーム転写、X線転写等のパタ
ーン転写技術に用いられるレチクルあるいはマスターマ
スクの作成に必要なマスクパターンの形成方法に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a method for forming a mask pattern, and in particular to a method for forming a mask pattern, particularly a reticle or The present invention relates to a method for forming a mask pattern necessary for creating a master mask.

[発明の技術的背景とその問題点] 半導体技術の進歩と共に、超LSIをはじめ、半導体装
置の高集積化が進められてきており、高精度の微細パタ
ーン形成技術が要求されている。
[Technical background of the invention and its problems] With the progress of semiconductor technology, the integration of semiconductor devices including ultra-LSIs has been increasing, and a highly accurate fine pattern forming technology is required.

このような形成技術を量産ラインで使用するには高速性
が必要であり、ステッパ等のパターン転写技術の進歩が
不可欠なものとなっている。そこでi線を用いたステッ
パや電子ビーム転写あるいはX線転写等のサブミクロン
・パターン転写技術が研究開発される一方、ステッパや
アライナ−等の従来のパターン転写技術に対して要求さ
れる精度も日増しに厳しくなってきている。
To use such a forming technique on a mass production line, high speed is required, and progress in pattern transfer techniques such as steppers is essential. Therefore, submicron pattern transfer technologies such as steppers using i-rays, electron beam transfer, and X-ray transfer are being researched and developed. It's getting more and more difficult.

従って、当然、パターン転写の原図となるレチクルやマ
スターマスクの高精度化が期待されており、形成可能な
最小寸法の微細化と共にその寸法精度も一層高いものが
要求され、0.1μm(3σ)以下の寸法精度が要求さ
れるまでに至っている。
Therefore, it is naturally expected that reticles and master masks, which serve as the original drawings for pattern transfer, will have higher precision, and as well as miniaturization of the minimum size that can be formed, higher dimensional accuracy is also required, such as 0.1 μm (3σ). It has come to the point where the following dimensional accuracy is required.

従来、レチクルやマスターマスク用として広く用いられ
ているクロムマスク基板は、第6図に示す如く、低膨張
ガラス、石英等のガラスからなる母材21と、該母材上
に、露光波長の光に対して不透明なりロム層からなる遮
光層22と、露光時における反射光を抑制するための酸
化クロム層からなる低反射膜23とが順次積層せしめら
れてなるものである。
Conventionally, a chrome mask substrate widely used for reticles and master masks, as shown in FIG. A light shielding layer 22 made of a ROM layer which is opaque to the light, and a low reflection film 23 made of a chromium oxide layer for suppressing reflected light during exposure are sequentially laminated.

このクロムマスク基板上の遮光層22と低反射膜とをレ
ジストパターンをマスクとして選択的にエツチング除去
することにより所望のマスクパターンを形成し、これを
レチクルあるいはマスターマスクとして用いるわけであ
るが、形成に際しては、レジストパターンに対していか
に忠実にクロムエツチングが実行できるかが問題となる
。クロムエツチングの方法としては湿式法と乾式法とが
知られている。
By selectively etching and removing the light shielding layer 22 and the low reflection film on this chrome mask substrate using the resist pattern as a mask, a desired mask pattern is formed, and this is used as a reticle or master mask. In this case, the problem is how faithfully chrome etching can be performed to the resist pattern. Wet methods and dry methods are known as chrome etching methods.

まず、湿式法を用いたマスクパターンの形成は、第7図
(a)に示す如く、前記クロムマスク基板上にレジスト
パターン24を形成し、このレジストパターン24をマ
スクとして、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸
とからなるエツチング液に浸漬もしくはエツチング液を
スプレ一式に噴霧し、不要部のクロム層22および酸化
クロム層23を除去することによって行なわれる。この
ように湿式法によってエツチングした場合第7図(b)
に示す如く、レジストパターン24の下側までエツチン
グが進行し、レジストパターン24と形成されるクロム
層22および酸化クロム層23のパターン(以下、クロ
ムパターン)とに大きなパターン変換差が生じる。そし
てその伍は0.1〜0.2σmに及び、従って第7図(
C)。
First, in forming a mask pattern using a wet method, as shown in FIG. 7(a), a resist pattern 24 is formed on the chromium mask substrate, and using this resist pattern 24 as a mask, ceric ammonium nitrate is This is done by immersing the etching solution in an etching solution consisting of perchloric acid or by spraying the etching solution onto the set to remove unnecessary portions of the chromium layer 22 and the chromium oxide layer 23. When etched by the wet method as shown in Fig. 7(b)
As shown in FIG. 2, the etching progresses to the lower side of the resist pattern 24, and a large difference in pattern conversion occurs between the resist pattern 24 and the patterns of the chromium layer 22 and chromium oxide layer 23 (hereinafter referred to as chrome pattern). And the rank ranges from 0.1 to 0.2σm, so Fig. 7 (
C).

(d)に示す如く、レジストパターン24に同一寸法Ω
。の抜きパターンと残しパターンとがある場合、エツチ
ング後のクロムパターンの寸法は、Ω1.Ω2 (光学
濃度の半値幅)となり、その差Ω1−92は0.2〜0
.4μm以上にも達する上、クロムパターンの断面形状
もアンダーカットを生じる等の問題があり、高精度化に
は限界があった。
As shown in (d), the resist pattern 24 has the same size Ω.
. If there is a punched pattern and a left pattern, the dimensions of the chrome pattern after etching are Ω1. Ω2 (half width of optical density), and the difference Ω1-92 is 0.2 to 0.
.. In addition to reaching a diameter of 4 μm or more, the cross-sectional shape of the chrome pattern also had problems such as undercutting, and there was a limit to high precision.

一方、乾式法を用いたマスクパターンの形成は、湿式法
の場合と同様に、第8図(a)に示す如く、クロムマス
ク基板上にレジストパターン25を形成し、このレジス
トパターンをマスクとして、四塩化炭素(CCΩ4)等
の塩素系ガスと酸素(o2)ガスとの混合ガスプラズマ
を用い、不要部のクロム層22と酸化クロム層23とを
エツチング除去することによってなされる。ところで近
年、広く用いられている電子ビーム描画法を用いたレジ
ストパターンの形成方法において使用される感電子線レ
ジストでは、高感度、高解像度のしシストはとプラズマ
耐性が弱く、クロム層22および酸化クロム層23を選
択的に除去するための前記プラズマエツチング工程にお
いてレジスト25の著しい膜減りを生じると共にレジス
ト後退による寸法変化を伴い、エツチング後のクロムパ
ターンは第8図(b)に示す如く、断面傾斜のあるパタ
ーンとなる。このため、第8図(C)。
On the other hand, to form a mask pattern using the dry method, as shown in FIG. 8(a), a resist pattern 25 is formed on a chrome mask substrate, and this resist pattern is used as a mask. This is done by etching away the unnecessary portions of the chromium layer 22 and chromium oxide layer 23 using mixed gas plasma of a chlorine-based gas such as carbon tetrachloride (CCΩ4) and oxygen (O2) gas. By the way, in recent years, electron beam sensitive resists used in the resist pattern formation method using the electron beam writing method, which has been widely used, have high sensitivity and high resolution, but have low resistance to plasma, and the chromium layer 22 and oxidation In the plasma etching process for selectively removing the chromium layer 23, the resist 25 is significantly thinned and the resist recedes, resulting in dimensional changes, and the chromium pattern after etching has a cross-sectional shape as shown in FIG. 8(b). This creates a sloping pattern. For this reason, FIG. 8(C).

(d)に示す如く、レジストパターン25に同一寸法Ω
。の抜ぎパターンと残しパターンとがある場合、エツチ
ング後のクロムパターンの寸法は夫々、Ω1′、Ω ′
となりその差Ω ′−92′はやはり0.2〜0.3μ
mとなり、高精度のマスクパターンの形成には依然とし
て問題が残されていた。
As shown in (d), the resist pattern 25 has the same size Ω.
. When there is a punched pattern and a left pattern, the dimensions of the chrome pattern after etching are Ω1' and Ω', respectively.
Then, the difference Ω ′-92′ is still 0.2 to 0.3 μ
m, and there remained a problem in forming a highly accurate mask pattern.

近年、ドライエツチング用マスク基板として、モリブデ
ンシリサイド(MOSi2)薄膜をマスク母材上に形成
したモリブデンシリサイドマスク基板が注目されている
が、多かれ少なかれこれにも同様の問題がある。
In recent years, molybdenum silicide mask substrates in which a molybdenum silicide (MOSi2) thin film is formed on a mask base material have attracted attention as mask substrates for dry etching, but these also have more or less the same problems.

高精度のレチクル、あるいはマスターマスクを作成する
には、 (1)高粘度のレジストパターン形成技術、(2)レジ
ストパターンから、パターン変換差なく忠実に遮光パタ
ーンを形成する高粘度のエツチング技術とそれに適うマ
スク基板、が必要であった。
To create a high-precision reticle or master mask, (1) a high-viscosity resist pattern formation technology, (2) a high-viscosity etching technology that faithfully forms a light-shielding pattern from the resist pattern without pattern conversion, and A suitable mask substrate was required.

[発明の目的] 本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、量産用パ
ターン転写技術の要となる高精度マスクを作成するため
のマスクパターンを形成することを目的とする。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to form a mask pattern for creating a high-precision mask that is the key to pattern transfer technology for mass production.

[発明の概要] 上記目的を達成するため、本発明によれば、マスク基板
として、マスク母材上に形成された遮光層上に、更に、
該遮光層のバターニング工程におけるエツチング条件に
対して耐性を有する薄膜層を積層せしめたものを使用し
、該薄膜層上にレジストパターンを形成し、次いでこの
レジストパターンをマスクとして該薄膜層を湿式エツチ
ングし、     更に、該薄膜層のパターンをマスク
として前記遮光層をドライ(乾式)エツチングし、遮光
層パターンを形成するようにしている。
[Summary of the Invention] In order to achieve the above object, according to the present invention, as a mask substrate, on a light shielding layer formed on a mask base material, further:
A stack of thin film layers that are resistant to the etching conditions in the patterning process of the light shielding layer is used, a resist pattern is formed on the thin film layer, and then the thin film layer is wet etched using this resist pattern as a mask. Then, using the pattern of the thin film layer as a mask, the light shielding layer is dry etched to form a light shielding layer pattern.

また、本発明のマスク基板は、パターン転写に用いられ
る所定波長域の電磁波に対する遮光層として、金属膜又
は金属シリサイド膜を含むものを用いると共に、この上
層に該遮光層のバターニング工程におけるエツチング条
件に対して耐性を有する薄膜層を形成してなるものであ
る。
In addition, the mask substrate of the present invention uses a metal film or a metal silicide film as a light shielding layer against electromagnetic waves in a predetermined wavelength range used for pattern transfer, and etching conditions are applied to the upper layer in the patterning process of the light shielding layer. It is formed by forming a thin film layer that is resistant to.

すなわち、マスク母材上に形成された金属又は金属シリ
サイドからなる遮光膜を含む遮光層上に、更に、前記薄
膜層を形成せしめ、遮光層のバターニングのためのエツ
チング時のマスク効果を高め、寸法精度の良好な遮光層
パターンを形成しJ:うとするものである。
That is, the thin film layer is further formed on the light-shielding layer including the light-shielding film made of metal or metal silicide formed on the mask base material to enhance the masking effect during etching for patterning the light-shielding layer. The purpose is to form a light shielding layer pattern with good dimensional accuracy.

[発明の効果] 本発明によれば、薄膜層のエツチング工程が湿式エツチ
ング法で行なわれ、工程が簡単である上、従来法では限
界とみられていたレジストパターンと遮光パターンとの
パターン変換差を飛躍的に低減することが可能となった
[Effects of the Invention] According to the present invention, the thin film layer is etched by a wet etching method, which simplifies the process and eliminates the difference in pattern conversion between the resist pattern and the light-shielding pattern, which was considered to be at the limit in conventional methods. It has become possible to dramatically reduce this.

また、比較的ドライエツチング耐性の小さいレジストを
用いても薄膜層が耐性を有しているため、レジストパタ
ーンに忠実で、寸法精度および断面プロファイルの良好
な遮光層のパターン形成が可能となる。
Further, since the thin film layer has resistance even when a resist having relatively low dry etching resistance is used, it is possible to form a light-shielding layer pattern that is faithful to the resist pattern and has good dimensional accuracy and cross-sectional profile.

更に、従来電子ビーム描画での近接効果に対する種々の
補正施策(パターン寸法補正、ドーズ量補正、高加速電
圧化、多層レジスト法等)を実施しても、パターン寸法
変換差が大きいために、高精度パターンを忠実に再現す
ることは不可能であったが、本発明の方法により、パタ
ーン寸法変換差を小さくすることができ、レジストパタ
ーンに忠実な遮光パターンの再現が可能となった。
Furthermore, even if various correction measures (pattern size correction, dose amount correction, high acceleration voltage, multilayer resist method, etc.) are implemented for the proximity effect in conventional electron beam lithography, the difference in pattern size conversion is large, resulting in high Although it has been impossible to faithfully reproduce precision patterns, the method of the present invention makes it possible to reduce the difference in pattern dimension conversion, making it possible to reproduce a light-shielding pattern that is faithful to the resist pattern.

加えて、高精度のマスクパターンが容易に実現できるよ
うになり、サブミクロン領域の高集積デバイス用パター
ン転写技術も確実なものとなった。
In addition, highly accurate mask patterns can now be easily realized, and pattern transfer technology for highly integrated devices in the submicron region has become reliable.

[発明の実施例] 以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。
[Embodiments of the Invention] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明実施例のマスク基板の断面図を示すも
ので、このマスク基板は、低膨張ガラスからなるマスク
母材11上に、遮光層としての膜厚的800Aのモリブ
デンシリサイド(MoS12)膜12および微細パター
ン形成用薄膜としての膜厚的30OAのクロム薄膜13
を順次積層せしめたものである。なお、該クロム薄膜1
3は、モリブデンシリサイド膜12のバターニングのた
めのドライエツチング工程で用いられるテトラフルオル
メタン(CF4)の弗素系ガスと′M素ガスもしくは水
素ガスとの混合ガスに対して3倍以上の選択比の耐性を
有する。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a mask substrate according to an embodiment of the present invention. This mask substrate is made of molybdenum silicide (MoS 12 ) film 12 and a chromium thin film 13 with a thickness of 30OA as a thin film for forming fine patterns
are sequentially laminated. Note that the chromium thin film 1
3 is more than 3 times the selected gas for the mixed gas of fluorine-based gas of tetrafluoromethane (CF4) and 'M gas or hydrogen gas used in the dry etching process for buttering the molybdenum silicide film 12. It has a relative resistance.

また、このマスク基板の形成は、マスク母材11上に、
スパッタ蒸着法を用いてモリブデンシリサイド膜、クロ
ム薄膜を順次積層せしめることによってなされる。
In addition, in forming this mask substrate, on the mask base material 11,
This is done by sequentially laminating a molybdenum silicide film and a chromium thin film using sputter deposition.

次にこのマスク基板を用いた高精度マスクの形成方法に
ついて説明する。
Next, a method for forming a high-precision mask using this mask substrate will be described.

まず、該マスク基板上に、ポリメチルメタクリレート(
PMMA)膜14を形成した後、加速電圧50KV、照
射量50μC/ cdの電子ビーム照射を行ない所望の
パターンを描画し、酢酸イソアミル([AA)を用いて
現像処理を行ない、レジストパターン14を形成する。
First, polymethyl methacrylate (
After forming the PMMA) film 14, electron beam irradiation is performed at an acceleration voltage of 50 KV and a dose of 50 μC/cd to draw a desired pattern, followed by development using isoamyl acetate ([AA)] to form the resist pattern 14. do.

(第2図(a))次いで、該レジストパターン14をマ
スクとし、硝酸第2セリウムアンモニウムと過塩素酸か
ら成るエツチング液により、第2図(b)に示す如くク
ロム薄膜13を選択的に除去する。このときのエツチン
グには、室温で10秒間のスプレーエツチングを用いた
。このようにして形成された開口WIはレジストパター
ンの開口WRに忠実に形成されており、レジストパター
ンの膜減りによる寸法変化は全く認められなかった。ク
ロム薄膜はレジス士との密着性が良好である上、前述の
従来技術で遮光膜として説明した厚いクロム膜と異なり
400A程度までの薄いクロム膜ではレジストパターン
に忠実にしかも垂直に近いプロファイルのクロム間口部
を得ることができる。
(FIG. 2(a)) Next, using the resist pattern 14 as a mask, the chromium thin film 13 is selectively removed as shown in FIG. 2(b) using an etching solution consisting of ceric ammonium nitrate and perchloric acid. do. At this time, spray etching was used for 10 seconds at room temperature. The opening WI thus formed was formed faithfully to the opening WR of the resist pattern, and no dimensional change due to film thinning of the resist pattern was observed. The thin chrome film has good adhesion to the resistor, and unlike the thick chrome film described as a light-shielding film in the prior art described above, a thin chrome film of up to about 400A is faithful to the resist pattern and has a nearly vertical profile. A frontage can be obtained.

続いて、テトラフルオルメタン(CF4)と02の混合
ガスを用い、200W10.06Torr、5分間の反
応性イオンエツチングにより、モリブデンシリサイド膜
12を選択的に除去する。この工程で、レジストパター
ン14は、徐々に除去されていくが、クロム薄膜は充分
な耐性を有するため、膜減りも少なく、下層のモリブデ
ンシリサイド膜12に対するマスクとして有効に作用す
る。
Subsequently, the molybdenum silicide film 12 is selectively removed by reactive ion etching using a mixed gas of tetrafluoromethane (CF4) and 02 at 200 W and 10.06 Torr for 5 minutes. In this step, the resist pattern 14 is gradually removed, but since the chromium thin film has sufficient resistance, there is little film loss and it effectively acts as a mask for the underlying molybdenum silicide film 12.

従って、第2図(C)に示す如く、形成されるモリブデ
ンシリサイド膜のパターンは元のレジストパターン14
の寸法に対して、0.05μm以内の寸法変化に抑える
ことができた。また、このとき、レジストパターン14
は、反応性イオンエツチングによる膜減りによって徐々
に除去されていき、特別なレジスト剥離工程は不要であ
った。
Therefore, as shown in FIG. 2(C), the pattern of the formed molybdenum silicide film is the same as that of the original resist pattern 14.
It was possible to suppress the dimensional change to within 0.05 μm. Also, at this time, the resist pattern 14
was gradually removed by thinning of the film by reactive ion etching, and no special resist stripping process was required.

なお、この実施例を用いた薄膜はそれ自身、良好な遮光
特性を有するため、第2図(C)に示したようなCr 
 M OS i 2複合パターンのままでも高精度マス
クとして使用可能であるが、必要に応じて、第2図(d
)に示す如く、り01m膜を除去してもよい。
Note that the thin film using this example itself has good light-shielding properties, so Cr as shown in FIG. 2(C)
Although the MOS i 2 composite pattern can be used as a high-precision mask, if necessary, it can be used as a high-precision mask.
), the RI01m film may be removed.

また、レジストとしては、ポリメチルメタクリレートの
伯、ポリグリシジルメタクリレート(PGMA)等、他
の物質を用いてもよいことはいうまでもない。ポリグリ
シジルメタクリレートをレジストとして用いた場合、2
0KV、1μC/dの電子ビーム描画を行なった後メヂ
ルエチルケトンとエタノールの混合液により現像処理を
行なうことによって、実施例と同様に寸法精度の良好な
マスクパターンが形成される。尚、レジストパターン形
成方法としては、電子ビーム描画に限らず光露光法等周
知のパターン形成方法が使えることは言うまでもない。
It goes without saying that other materials such as polymethyl methacrylate, polyglycidyl methacrylate (PGMA), etc. may be used as the resist. When polyglycidyl methacrylate is used as a resist, 2
By performing electron beam writing at 0 KV and 1 μC/d and then developing with a mixed solution of methyl ethyl ketone and ethanol, a mask pattern with good dimensional accuracy is formed as in the embodiment. It goes without saying that the method for forming the resist pattern is not limited to electron beam writing, and that any known pattern forming method such as light exposure may be used.

更に、本発明は、実施例に示したCr−M。Furthermore, the present invention relates to Cr-M shown in Examples.

Si2複合マスク基板に限定されることなく、遮光層が
第3図乃至第5図に示す如く、遮光膜12と低反射膜1
4との2層構造からなるもの、遮光膜12と、インジウ
ムもしくはスズの酸化物等からなる導電膜15との2層
構造からなるもの、遮光F112.導電膜15.低反射
膜14の3層構造からなるもの等、遮光層が積層型であ
る場合にも適用可能である。遮光膜12としてもM o
 S i 2の他に、Taxi  、’TiSi  、
WSi2やTa等も適用可能でありエツチング耐性を有
する微細パターン形成用薄膜13を形成することにより
、寸法精度の良好なマスク形成が可能となる。
The light shielding layer is not limited to the Si2 composite mask substrate, but may include a light shielding film 12 and a low reflection film 1 as shown in FIGS. 3 to 5.
4, a light-shielding film 12 and a conductive film 15 made of indium or tin oxide, etc., a light-shielding film 112. Conductive film 15. It is also applicable to cases where the light shielding layer is of a laminated type, such as one consisting of a three-layer structure of the low reflection film 14. M o as the light shielding film 12
In addition to S i 2, there are also Taxi, 'TiSi,
By forming the fine pattern forming thin film 13 which is applicable to WSi2, Ta, etc. and has etching resistance, it becomes possible to form a mask with good dimensional accuracy.

更にまた、微細パターン形成用薄膜13としては、クロ
ム薄膜に限定されるものではなく、遮光層が容易にエツ
チングされる条件で、比較的強い耐エッチ性を示し、逆
に遮光層が比較的強い耐エッチ性を示すエツチング液で
容易にエツチング除去される物質であればよい。ただし
、クロムはレジストとの密着性が良好であり、パターン
精度を上げるには有効な膜である。また、例えば、酸化
クロムも薄膜13の材料として用いることが可能で、同
時に低反射膜として兼用することも可能である。
Furthermore, the thin film 13 for forming a fine pattern is not limited to a chromium thin film, and exhibits relatively strong etch resistance under conditions where the light shielding layer is easily etched; Any material that can be easily etched away with an etching solution that exhibits etching resistance may be used. However, chromium has good adhesion to the resist and is an effective film for improving pattern accuracy. Further, for example, chromium oxide can also be used as a material for the thin film 13, and at the same time, it can also be used as a low reflection film.

また、その膜厚についても、ピンホール特性や、遮光層
の膜厚やレジストパターンに用いられるレジストの耐ド
ライエツチ性を考慮して、適宜選択可能であるが、レジ
ストとのパターン変換差を小さくする為に、40〜40
0A程度が望ましい。
The film thickness can also be selected as appropriate, taking into account the pinhole characteristics, the film thickness of the light-shielding layer, and the dry etch resistance of the resist used for the resist pattern. For 40~40
Approximately 0A is desirable.

加えて、マスク母材としても、低膨張ガラスあるいは石
英に限定されることなく、適用するパターン転写技術に
応じて、適宜選択可能であり、X線マスクとして用いる
場合には、シリコン、窒化シリコン、ポリイミド等も使
用可能である。
In addition, the mask base material is not limited to low expansion glass or quartz, and can be selected as appropriate depending on the pattern transfer technology to be applied. When used as an X-ray mask, silicon, silicon nitride, Polyimide etc. can also be used.

又、所定エネルギーを有する荷電ビームを用いた、荷電
ビーム投影露光法用マスク・パターンや、チャネリング
・マスク・パターンを形成する場合にも、母材及び遮光
材を適宜選択することにより一本発明を適用できること
は言うまでもない。
Also, when forming a mask pattern for charged beam projection exposure method using a charged beam having a predetermined energy or a channeling mask pattern, the present invention can be applied by appropriately selecting the base material and the light shielding material. Needless to say, it can be applied.

更に、遮光層のエツチングガスとしては、テトラフルオ
ルメタン(CF4)に限定されるものではなく、六弗化
イオウ(SF6)オクタフルオルプロパン(03F8)
、のいずれかあるいはこれらと水素ガス(H2)又は酸
素ガス(0□)との混合ガス等の他の弗素系ガス等の使
用も有効である。
Furthermore, the etching gas for the light shielding layer is not limited to tetrafluoromethane (CF4), but also sulfur hexafluoride (SF6), octafluoropropane (03F8), etc.
It is also effective to use other fluorine-based gases such as any of these or a mixed gas of hydrogen gas (H2) or oxygen gas (0□).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明実施例のマスク基板を示す図、第2図
(a)〜(C)は、同マスク基板を用いたマスクパター
ンの形成工程を示す図、第2図(d)は、薄膜を除去し
た場合のマスクを示す図、第3図乃至第5図は、本発明
の他の実施例を示す図、第6図は、従来のマスク基板の
1例を示す図、第7図および第8図は、従来のマスク基
板を用いた場合のマスクパターンの形成状態を示す図で
ある。 11・・・マスク母材、12・・・MoSi2膜(遮光
層)、13・・バクロム薄膜(被覆層)、14・・・レ
ジストパターン、21・・・母材、22・・・遮光層、
23・・・低反射膜、24・・・レジストパターン。 第2図(0) 第1図  第2図(b) 第2図(C) 第2図(d) 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図(0) 第7図(b)
FIG. 1 is a diagram showing a mask substrate according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2(a) to (C) are diagrams showing a process of forming a mask pattern using the same mask substrate, and FIG. 2(d) is a diagram showing a mask pattern forming process using the same mask substrate. , FIG. 3 to FIG. 5 are diagrams showing other embodiments of the present invention, FIG. 6 is a diagram showing an example of a conventional mask substrate, and FIG. FIG. 8 and FIG. 8 are diagrams showing how a mask pattern is formed when a conventional mask substrate is used. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Mask base material, 12... MoSi2 film (light-shielding layer), 13... Bachrome thin film (coating layer), 14... Resist pattern, 21... Base material, 22... Light-shielding layer,
23...Low reflection film, 24...Resist pattern. Figure 2 (0) Figure 1 Figure 2 (b) Figure 2 (C) Figure 2 (d) Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 (0) Figure 7 (b) )

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)マスク母材上に所定波長域の電磁波もしくは所定
エネルギーの荷電ビームに対する遮光層を具えたマスク
基板上にマスクパターンを形成する方法において、 マスク基板として、遮光層上に更に該遮光層のパターニ
ング工程におけるエッチング条件に対して耐性を有する
薄膜層を積層せしめたものを使用し、 該薄膜層上にレジストパターンを形成する工程と、 次いで、このレジストパターンをマスクとして該薄膜層
を湿式エッチング法により選択的に除去する第1のエッ
チング工程と、 更に、該薄膜層のパターンをマスクとしてドライ(乾式
)エッチング法により、前記遮光層を選択的に除去する
第2のエッチング工程とを備えたことを特徴とするマス
クパターンの形成方法。
(1) In a method of forming a mask pattern on a mask substrate, which is provided with a light shielding layer against electromagnetic waves in a predetermined wavelength range or a charged beam with a predetermined energy on a mask base material, the mask substrate further includes a light shielding layer on the light shielding layer. A step of forming a resist pattern on the thin film layer using a laminated thin film layer that is resistant to the etching conditions in the patterning process, and then wet etching the thin film layer using the resist pattern as a mask. a first etching step for selectively removing the light shielding layer; and a second etching step for selectively removing the light shielding layer by dry etching using the pattern of the thin film layer as a mask. A method for forming a mask pattern characterized by:
(2)前記湿式エッチング工程におけるエッチング条件
は前記遮光層が耐性を有するものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項記載のマスクパターンの形
成方法。
(2) The method for forming a mask pattern according to claim (1), wherein the etching conditions in the wet etching step are such that the light shielding layer has resistance.
(3)前記第2のエッチング工程は弗素系ガスを用いた
ドライエッチング工程からなることを特徴とする特許請
求の範囲第(1)項記載のマスクパターンの形成方法。
(3) The method for forming a mask pattern according to claim (1), wherein the second etching step is a dry etching step using a fluorine-based gas.
(4)前記第1のエッチング工程は硝酸第2セリウムア
ンモニウムおよび過塩素酸からなる溶液を用いた湿式エ
ッチング工程からなることを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載のマスクパ
ターンの形成方法。
(4) Claims (1) to (3) characterized in that the first etching step is a wet etching step using a solution consisting of ceric ammonium nitrate and perchloric acid. The method for forming a mask pattern according to any one of the above.
(5)前記弗素系ガスは、テトラフルオルメタン(CF
_4)、オクタフルオルプロパン(C_3F_8)、塩
化ホウ素(BCl_3)のいずれかあるいはこれらと酸
素ガスもしくは水素ガスとの混合ガスからなることを特
徴とする特許請求の範囲第(3)項記載のマスクパター
ンの形成方法。
(5) The fluorine-based gas is tetrafluoromethane (CF
_4), octafluoropropane (C_3F_8), boron chloride (BCl_3), or a mixed gas of these and oxygen gas or hydrogen gas. How to form a pattern.
(6)前記遮光層が金属シリサイドからなる遮光膜を含
むマスク基板を用いたことを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載のマスクパターンの形成方法。
(6) The method for forming a mask pattern according to claim (1), wherein a mask substrate is used in which the light-shielding layer includes a light-shielding film made of metal silicide.
(7)前記金属シリサイドは、MOSi_2、TaSi
_2、TiSi_2、WSi_2のいずれかであること
を特徴とする特許請求の範囲第(6)項記載のマスクパ
ターンの形成方法。
(7) The metal silicide is MOSi_2, TaSi
_2, TiSi_2, or WSi_2. The method for forming a mask pattern according to claim (6).
(8)前記遮光層がMo、Ta、Ti、W等の金属から
なる遮光膜を含むマスク基板を用いたことを特徴とする
特許請求の範囲第(1)項記載のマスクパターンの形成
方法。
(8) The method for forming a mask pattern according to claim (1), wherein a mask substrate is used in which the light-shielding layer includes a light-shielding film made of a metal such as Mo, Ta, Ti, or W.
(9)前記遮光層として、遮光膜の他、前記所定波長域
の電磁波に対する低反射膜およびまたは導電膜の積層さ
れたマスク基板を用いたことを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載のマスクパターンの形成方法。
(9) As the light-shielding layer, in addition to the light-shielding film, a mask substrate laminated with a low-reflection film and/or a conductive film for electromagnetic waves in the predetermined wavelength range is used. The method for forming the mask pattern described above.
(10)前記低反射膜が酸化クロム膜からなるマスク基
板を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(9)項
記載のマスクパターンの形成方法。
(10) The method for forming a mask pattern according to claim (9), wherein the low reflection film uses a mask substrate made of a chromium oxide film.
(11)前記導電膜がインジウム酸化物またはスズ酸化
物からなるマスク基板を用いたことを特徴とする特許請
求の範囲第(9)項記載のマスクパターンの形成方法。
(11) The method for forming a mask pattern according to claim (9), wherein a mask substrate is used in which the conductive film is made of indium oxide or tin oxide.
(12)前記薄膜層がクロムもしくは酸化クロムのうち
のいずれかもしくはこれらを積層したものからなるマス
ク基板を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第(1
)項乃至第(11)項記載のいずれかに記載のマスクパ
ターンの形成方法。
(12) The thin film layer uses a mask substrate made of chromium, chromium oxide, or a stack of these.
) to (11).
(13)前記遮光層をドライエッチングする工程が異方
性エッチングを用いた工程であることを特徴とする特許
請求の範囲第(3)項乃至第(12)項のいずれかに記
載のマスクパターンの形成方法。
(13) The mask pattern according to any one of claims (3) to (12), wherein the step of dry etching the light shielding layer is a step using anisotropic etching. How to form.
(14)マスク母材と、該マスク母材上に形成され、所
定波長域の電磁波もしくは所定エネルギーの荷電ビーム
に対して遮蔽性を有する金属膜又は金属シリサイド薄膜
を含む遮光層と、該遮光層のエッチング条件に対して耐
性を有する薄膜層とからなることを特徴とするマスク基
板。
(14) a mask base material, a light shielding layer formed on the mask base material and containing a metal film or metal silicide thin film that has shielding properties against electromagnetic waves in a predetermined wavelength range or charged beams with a predetermined energy; and the light shielding layer. 1. A mask substrate comprising a thin film layer that is resistant to etching conditions.
(15)前記薄膜層は、そのパターニングのための湿式
エッチング条件に対して、前記遮光層が耐性を有するよ
うな材料から構成されることを特徴とする特許請求の範
囲第(14)項記載のマスク基板。
(15) The thin film layer is made of a material that makes the light shielding layer resistant to wet etching conditions for patterning the thin film layer. mask board.
(16)前記遮光層は弗素系ガスを用いたドライエッチ
ング法によりパターニングされる物質からなることを特
徴とする特許請求の範囲第(14)項記載のマスク基板
(16) The mask substrate according to claim (14), wherein the light shielding layer is made of a material that is patterned by a dry etching method using a fluorine-based gas.
(17)前記薄膜層は、硝酸第2セリウムアンモニウム
およびまたは過塩素酸を含むエッチング液を用いた湿式
エッチング法によりパターニングされる物質からなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(15)項記載のマス
ク基板。
(17) The thin film layer is made of a material patterned by a wet etching method using an etching solution containing ceric ammonium nitrate and/or perchloric acid. mask substrate.
(18)前記弗素系ガスは、テトラフルオルメタン(C
F_4)、オクタフルオルプロパン(C_3F_8)、
六弗化イオウ(SF_6)のいずれかあるいはこれらと
酸素もしくは水素ガスとの混合ガスであることを特徴と
する特許請求の範囲第(16)項記載のマスク基板。
(18) The fluorine-based gas is tetrafluoromethane (C
F_4), octafluoropropane (C_3F_8),
The mask substrate according to claim 16, characterized in that the gas is sulfur hexafluoride (SF_6) or a mixed gas of these and oxygen or hydrogen gas.
(19)前記金属シリサイド薄膜は、モルブデンシリサ
イド(MoSi_2)、タンタルシリサイド(TaSi
_2)、チタンシリサイド(TiSi_2)、タングス
テンシリサイド(WSi_2)のうちのいずれかである
ことを特徴とする特許請求の範囲第(14)項記載のマ
スク基板。
(19) The metal silicide thin film includes molybdenum silicide (MoSi_2), tantalum silicide (TaSi_2),
_2), titanium silicide (TiSi_2), and tungsten silicide (WSi_2).
(20)前記遮光層は、遮光膜の他、前記所定波長域の
電磁波に対する低反射膜およびまたは導電膜の積層され
たものからなることを特徴とする特許請求の範囲第(1
4)項乃至第(19)項のいずれかに記載のマスク基板
(20) In addition to the light shielding film, the light shielding layer is made of a laminated layer of a low reflection film for electromagnetic waves in the predetermined wavelength range and/or a conductive film.
The mask substrate according to any one of items 4) to 19).
(21)前記低反射膜は酸化クロム膜からなることを特
徴とする特許請求の範囲第(20)項記載のマスク基板
(21) The mask substrate according to claim (20), wherein the low reflection film is made of a chromium oxide film.
(22)前記導電膜はインジウム酸化物またはスズ酸化
物からなることを特徴とする特許請求の範囲第(20)
項記載のマスク基板。
(22) Claim (20) characterized in that the conductive film is made of indium oxide or tin oxide.
Mask substrate described in section.
(23)前記薄膜層は、クロムもしくは酸化クロムのい
ずれかもしくはこれらを積層したものであることを特徴
とする特許請求の範囲第(14)項記載のマスク基板。
(23) The mask substrate according to claim (14), wherein the thin film layer is made of chromium, chromium oxide, or a stack of these.
(24)前記薄膜層は、膜厚が40−400Åであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(14)項記載のマス
ク基板。
(24) The mask substrate according to claim (14), wherein the thin film layer has a thickness of 40 to 400 Å.
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Cited By (7)

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