JPS627537B2 - - Google Patents
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- JPS627537B2 JPS627537B2 JP5398181A JP5398181A JPS627537B2 JP S627537 B2 JPS627537 B2 JP S627537B2 JP 5398181 A JP5398181 A JP 5398181A JP 5398181 A JP5398181 A JP 5398181A JP S627537 B2 JPS627537 B2 JP S627537B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
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- H01L31/02162—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors
- H01L31/02164—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for filtering or shielding light, e.g. multicolour filters for photodetectors for shielding light, e.g. light blocking layers, cold shields for infrared detectors
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は摩擦などによる静電的な帯電および
放電により、遮光薄膜の破壊を防止することがで
きるフオトマスクに関するものである。
放電により、遮光薄膜の破壊を防止することがで
きるフオトマスクに関するものである。
従来のフオトマスクは絶縁性の高い透明基板上
に部分的かつ弧立的に形成した遮光薄膜が摩擦な
どによる静電的な帯電および放電により部分的に
欠落、剥離して破壊される。そこで、このフオト
マスクとしての致命的な損傷の発生を防止するた
め、従来は酸化インジウム、酸化スズなどの導電
性を有する金属酸化物を主成分とする透明導電性
薄膜を真空蒸着などの手段により0.01〜0.1μｍ
程度の厚さに形成していた。すなわち、第１図ａ
〜第１図ｃは従来のフオトマスクを製造工程順に
示す断面図である。同図において、１はガラスあ
るいは石英などの絶縁性の高い透明基板、２はこ
の透明基板１上に形成した透明導電性薄膜、３は
この金属または金属酸化物などの遮光薄膜であ
り、この遮光薄膜３を通常のフオトエツチング工
程によつて選択的、部分的に加工除去して所定の
パターンを有する遮光薄膜３ａを形成する。４は
フオトレジストのパターンである。
に部分的かつ弧立的に形成した遮光薄膜が摩擦な
どによる静電的な帯電および放電により部分的に
欠落、剥離して破壊される。そこで、このフオト
マスクとしての致命的な損傷の発生を防止するた
め、従来は酸化インジウム、酸化スズなどの導電
性を有する金属酸化物を主成分とする透明導電性
薄膜を真空蒸着などの手段により0.01〜0.1μｍ
程度の厚さに形成していた。すなわち、第１図ａ
〜第１図ｃは従来のフオトマスクを製造工程順に
示す断面図である。同図において、１はガラスあ
るいは石英などの絶縁性の高い透明基板、２はこ
の透明基板１上に形成した透明導電性薄膜、３は
この金属または金属酸化物などの遮光薄膜であ
り、この遮光薄膜３を通常のフオトエツチング工
程によつて選択的、部分的に加工除去して所定の
パターンを有する遮光薄膜３ａを形成する。４は
フオトレジストのパターンである。
次に、上記構成によるフオトマスクの製造工程
について説明する。まず、第１図ａに示すよう
に、絶縁性の透明基板１上に透明導電性薄膜２を
形成したのち、この透明導電性薄膜２上に金属ま
たは金属酸化物などの遮光薄膜３を形成し、パタ
ーン形成前のマスクいわゆるブランクプレートを
作成する。次に、第１図ｂに示すように、この遮
光薄膜３をフオトレジストのパターン４をマスク
として通常のフオトエツチング工程によつて選択
的・部分的に加工除去して、所定のパターンを有
する遮光薄膜３ａを形成すると共に、第１図ｃに
示すように、遮光薄膜３ａと同じパターンの透明
導電性薄膜２ａを形成し、フオトマスクとしての
加工を終了する。
について説明する。まず、第１図ａに示すよう
に、絶縁性の透明基板１上に透明導電性薄膜２を
形成したのち、この透明導電性薄膜２上に金属ま
たは金属酸化物などの遮光薄膜３を形成し、パタ
ーン形成前のマスクいわゆるブランクプレートを
作成する。次に、第１図ｂに示すように、この遮
光薄膜３をフオトレジストのパターン４をマスク
として通常のフオトエツチング工程によつて選択
的・部分的に加工除去して、所定のパターンを有
する遮光薄膜３ａを形成すると共に、第１図ｃに
示すように、遮光薄膜３ａと同じパターンの透明
導電性薄膜２ａを形成し、フオトマスクとしての
加工を終了する。
しかしながら、従来のフオトマスクは帯電防止
策として設けた透明導電性薄膜の材料が金属酸化
物であり、遮光薄膜と類似の物質であるため、こ
の遮光薄膜をプラズマエツチングなどの真空中で
の放電によつて加工する場合、第１図ｃに示すよ
うに透明導電性薄膜の露光した部分がエツチング
作用を受けて変質し、除去され、プレート表面全
体に亘る均一な導電性を失なうなどの欠点があつ
た。
策として設けた透明導電性薄膜の材料が金属酸化
物であり、遮光薄膜と類似の物質であるため、こ
の遮光薄膜をプラズマエツチングなどの真空中で
の放電によつて加工する場合、第１図ｃに示すよ
うに透明導電性薄膜の露光した部分がエツチング
作用を受けて変質し、除去され、プレート表面全
体に亘る均一な導電性を失なうなどの欠点があつ
た。
したがつて、この発明の目的は遮光薄膜加工時
における導電性薄膜の損傷を防止し、フオトマス
クとしての使用時における遮光薄膜の静電破壊に
よるパターン変形を防止することができるフオト
マスクを提供するものである。
における導電性薄膜の損傷を防止し、フオトマス
クとしての使用時における遮光薄膜の静電破壊に
よるパターン変形を防止することができるフオト
マスクを提供するものである。
このような目的を達成するため、この発明はガ
ラスあるいは石英などの絶縁性の透明基板と、こ
の透明基板上に形成した導電性を有するアモルフ
アス半導体薄膜と、このアモルフアス半導体薄膜
上に形成した金属または金属酸化物などの遮光薄
膜とを備えるものであり、以下実施例を用いて詳
細に説明する。
ラスあるいは石英などの絶縁性の透明基板と、こ
の透明基板上に形成した導電性を有するアモルフ
アス半導体薄膜と、このアモルフアス半導体薄膜
上に形成した金属または金属酸化物などの遮光薄
膜とを備えるものであり、以下実施例を用いて詳
細に説明する。
第２図ａ〜第２図ｃはこの発明に係るフオトマ
スクの一実施例を製造工程順に示す断面図であ
る。一例として、アモルフアス半導体としてアモ
ルフアスシリコンを用いる場合について説明す
る。同図において、５はアモルフアスシリコン膜
などの電気伝導度の高いアモルフアス半導体薄膜
である。
スクの一実施例を製造工程順に示す断面図であ
る。一例として、アモルフアス半導体としてアモ
ルフアスシリコンを用いる場合について説明す
る。同図において、５はアモルフアスシリコン膜
などの電気伝導度の高いアモルフアス半導体薄膜
である。
次に、上記構成によるフオトマスクの製造工程
について説明する。まず、第２図ａに示すよう
に、絶縁性の透明基板１上に電気伝導度の高いア
モルフアス半導体薄膜５をプラズマ分解法によつ
て形成する。すなわち、数Torr程度に減圧され
た反応室内に、水素（H2）をキヤリアガスとし
て、シリコン材料となるシラン（SiH4）を、また
導電性を与える不純物の添加のために、ホスフイ
ン（PH3）もしくはジボラン（B2H6）などのガスを
送り込み、高周波放電を行なわせることにより、
基板上に導電性を有するアモルフアスシリコン薄
膜５を形成することができる。この場合、基板を
予め加熱しておくことにより、電気伝導度のより
高い薄膜が得られる。適当な条件を選ぶことによ
り電気抵抗率が１〜10Ω・cmのアモルフアスシリ
コン薄膜５を形成することができる。一方、この
アモルフアスシリコン薄膜５の光学的特性として
はこれまでに知られているように、可視光に対す
る吸収係数が大きいという性質があり、透明導電
性膜としての有用性について考察する必要があ
る。例えば光が透過する物質の厚さをｄとし、物
質の光に対する吸収係数をＫとすれば、光の透過
率Ｔは次式で示すことができる。
について説明する。まず、第２図ａに示すよう
に、絶縁性の透明基板１上に電気伝導度の高いア
モルフアス半導体薄膜５をプラズマ分解法によつ
て形成する。すなわち、数Torr程度に減圧され
た反応室内に、水素（H2）をキヤリアガスとし
て、シリコン材料となるシラン（SiH4）を、また
導電性を与える不純物の添加のために、ホスフイ
ン（PH3）もしくはジボラン（B2H6）などのガスを
送り込み、高周波放電を行なわせることにより、
基板上に導電性を有するアモルフアスシリコン薄
膜５を形成することができる。この場合、基板を
予め加熱しておくことにより、電気伝導度のより
高い薄膜が得られる。適当な条件を選ぶことによ
り電気抵抗率が１〜10Ω・cmのアモルフアスシリ
コン薄膜５を形成することができる。一方、この
アモルフアスシリコン薄膜５の光学的特性として
はこれまでに知られているように、可視光に対す
る吸収係数が大きいという性質があり、透明導電
性膜としての有用性について考察する必要があ
る。例えば光が透過する物質の厚さをｄとし、物
質の光に対する吸収係数をＫとすれば、光の透過
率Ｔは次式で示すことができる。
Ｔ＝exp（−ｋ・ｄ）
ただし、この式では入射波と反射波との干渉に
よる効果は考慮していない。フオトマスクに関す
る光の代表的な波長として0.4μｍの波長の光に
対して、アモルフアスシリコンの吸収係数はおよ
そ105／cmであることが知られている。したがつ
て、アモルフアスシリコン薄膜の厚さが10nｍの
場合には光の透過率Ｔは１／ｅ、すなわち約37％
の光しか透過しないことになり、この程度の厚さ
がフオトマスク導電性薄膜として使用する場合の
上限と考えられる。アモルフアスシリコン薄膜の
厚さを5nｍに選べば光の透過率Ｔは約60％に達
する。
よる効果は考慮していない。フオトマスクに関す
る光の代表的な波長として0.4μｍの波長の光に
対して、アモルフアスシリコンの吸収係数はおよ
そ105／cmであることが知られている。したがつ
て、アモルフアスシリコン薄膜の厚さが10nｍの
場合には光の透過率Ｔは１／ｅ、すなわち約37％
の光しか透過しないことになり、この程度の厚さ
がフオトマスク導電性薄膜として使用する場合の
上限と考えられる。アモルフアスシリコン薄膜の
厚さを5nｍに選べば光の透過率Ｔは約60％に達
する。
このようにして、絶縁性の透明基板１上に透明
導電性薄膜としてのアモルフアスシリコン薄膜５
を形成したのち、金属または金属酸化物などの遮
光薄膜３を被着して、いわゆるブランクプレート
を作ることができる。この場合、アモルフアスシ
リコン薄膜５の厚さを5nｍ、またその電気抵抗
率を10Ω・cmとした場合には導電性薄膜として
20MΩ／□のシート抵抗値が得られる計算にな
り、この値はプレート表面の不均一な帯電を防止
するに十分な値であり、フオトマスクパターンの
静電的な破壊を防ぐことができる。次に、第２図
ｂに示すように、前記ブランクプレートをいわゆ
るドライエツチングにより加工する場合には、エ
ツチングの進行に伴つて、遮光薄膜３が部分的に
除去された後に露出するアモルフアスシリコン薄
膜が、変質もしくは除去されにくい利点があり、
加工完了時において、プレート表面の均一な導電
性を失なうことがない。一例として、遮光薄膜３
として金属クロム（Cr）を選び、塩素（Cl）を
含む減圧雰囲気中で高周波放電を行ない、生じた
ガスプラズマ中でエツチングを行なう場合につい
て説明する。まず、遮光薄膜３であるクロムを部
分的に除去してパターンを形成するにはブランク
プレート上に一旦フオトレジストを塗布し、これ
に所定のパターンに従つて部分的、選択的に露光
を行い、現像処理によつて得られるフオトレジス
トのパターン４をマスクとしてエツチングを行な
う。したがつて、エツチングは前記レジストパタ
ーンが変形もしくは除去されないような比較的隠
やかな条件で実施する必要がある。上述のクロム
に対する塩素系プラズマによるドライエツチング
を行なう際に、ブランクプレートを一方の電極と
して用いるとすればレジストパターン４に変形を
与えないためには印加できる高周波電力はブレー
ト裏面を適当な手段によつて冷却したとしても
高々数Watt／cm2が上限である。この程度の条件
において、クロム膜のエツチング速度として厚さ
0.1μｍのクロム薄膜を５〜10分で除去すること
ができる。一方、前記限度以下の電力においては
塩素系プラズマ中におけるアモルフアスシリコン
薄膜５はエツチングされず、10分以上プラズマに
曝しても膜厚の変化は認められない。したがつ
て、第２図ｃに示すように、フオトマスクを形成
することができ、ドライエツチングによつて弧立
的なパターンの遮光薄膜３ａを形成した後にも、
プレート表面に不均一な帯電を伴うことなく、静
電的なパターンの破壊現象を効果的に防ぐことが
できる。
導電性薄膜としてのアモルフアスシリコン薄膜５
を形成したのち、金属または金属酸化物などの遮
光薄膜３を被着して、いわゆるブランクプレート
を作ることができる。この場合、アモルフアスシ
リコン薄膜５の厚さを5nｍ、またその電気抵抗
率を10Ω・cmとした場合には導電性薄膜として
20MΩ／□のシート抵抗値が得られる計算にな
り、この値はプレート表面の不均一な帯電を防止
するに十分な値であり、フオトマスクパターンの
静電的な破壊を防ぐことができる。次に、第２図
ｂに示すように、前記ブランクプレートをいわゆ
るドライエツチングにより加工する場合には、エ
ツチングの進行に伴つて、遮光薄膜３が部分的に
除去された後に露出するアモルフアスシリコン薄
膜が、変質もしくは除去されにくい利点があり、
加工完了時において、プレート表面の均一な導電
性を失なうことがない。一例として、遮光薄膜３
として金属クロム（Cr）を選び、塩素（Cl）を
含む減圧雰囲気中で高周波放電を行ない、生じた
ガスプラズマ中でエツチングを行なう場合につい
て説明する。まず、遮光薄膜３であるクロムを部
分的に除去してパターンを形成するにはブランク
プレート上に一旦フオトレジストを塗布し、これ
に所定のパターンに従つて部分的、選択的に露光
を行い、現像処理によつて得られるフオトレジス
トのパターン４をマスクとしてエツチングを行な
う。したがつて、エツチングは前記レジストパタ
ーンが変形もしくは除去されないような比較的隠
やかな条件で実施する必要がある。上述のクロム
に対する塩素系プラズマによるドライエツチング
を行なう際に、ブランクプレートを一方の電極と
して用いるとすればレジストパターン４に変形を
与えないためには印加できる高周波電力はブレー
ト裏面を適当な手段によつて冷却したとしても
高々数Watt／cm2が上限である。この程度の条件
において、クロム膜のエツチング速度として厚さ
0.1μｍのクロム薄膜を５〜10分で除去すること
ができる。一方、前記限度以下の電力においては
塩素系プラズマ中におけるアモルフアスシリコン
薄膜５はエツチングされず、10分以上プラズマに
曝しても膜厚の変化は認められない。したがつ
て、第２図ｃに示すように、フオトマスクを形成
することができ、ドライエツチングによつて弧立
的なパターンの遮光薄膜３ａを形成した後にも、
プレート表面に不均一な帯電を伴うことなく、静
電的なパターンの破壊現象を効果的に防ぐことが
できる。
なお、上記実施例ではアモルフアス半導体とし
て、アモルフアスシリコンを用いて説明したが、
これに限定せず、ゲルマニウム（Ge）、セレン
（Se）などのアモルフアス薄膜についても同様に
できることはもちろんである。また、電気伝導度
の高いアモルフアスシリコン膜はプラズマ分解法
によつて得られることを説明したが、通常の真空
蒸着法、反応性スパツタ法、イオンブレーテイン
グ法、CVD（Chemical Vavor Deposition）法な
どでは得られないことはもちろんである。
て、アモルフアスシリコンを用いて説明したが、
これに限定せず、ゲルマニウム（Ge）、セレン
（Se）などのアモルフアス薄膜についても同様に
できることはもちろんである。また、電気伝導度
の高いアモルフアスシリコン膜はプラズマ分解法
によつて得られることを説明したが、通常の真空
蒸着法、反応性スパツタ法、イオンブレーテイン
グ法、CVD（Chemical Vavor Deposition）法な
どでは得られないことはもちろんである。
以上、詳細に説明したように、この発明に係る
フオトマスクによれば透明導電性薄膜の素材とし
て、遮光薄膜とは化学的に類似しない物質を用い
るので、遮光薄膜の加工に際して、透明導電性薄
膜が変質または除去されることがなくそれだけ安
定した導電性を維持することができるなどの効果
がある。
フオトマスクによれば透明導電性薄膜の素材とし
て、遮光薄膜とは化学的に類似しない物質を用い
るので、遮光薄膜の加工に際して、透明導電性薄
膜が変質または除去されることがなくそれだけ安
定した導電性を維持することができるなどの効果
がある。
第１図ａ〜第１図ｃは従来のフオトマスクを製
造工程順に示す断面図、第２図ａ〜第２図ｃはこ
の発明に係るフオトマスクの一実施例を製造工程
順に示す断面図である。 １……透明基板、２および２ａ……透明導電性
薄膜、３および３ａ……遮光薄膜、４……フオト
レジスト、５……アモルフアス半導体薄膜。な
お、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。
造工程順に示す断面図、第２図ａ〜第２図ｃはこ
の発明に係るフオトマスクの一実施例を製造工程
順に示す断面図である。 １……透明基板、２および２ａ……透明導電性
薄膜、３および３ａ……遮光薄膜、４……フオト
レジスト、５……アモルフアス半導体薄膜。な
お、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラスあるいは石英などの絶縁性の透明基板
と、この透明基板上に形成した導電性を有するア
モルフアス半導体薄膜と、このアモルフアス半導
体薄膜上に形成した金属または金属酸化物などの
遮光薄膜とを備えたことを特徴とするフオトマス
ク。 ２ 前記アモルフアス半導体薄膜の透明基板上へ
の形成はプラズマ分解法によつて行なうことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のフオトマス
ク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5398181A JPS57167026A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Photo mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5398181A JPS57167026A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Photo mask |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57167026A JPS57167026A (en) | 1982-10-14 |
| JPS627537B2 true JPS627537B2 (ja) | 1987-02-18 |
Family
ID=12957796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5398181A Granted JPS57167026A (en) | 1981-04-08 | 1981-04-08 | Photo mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57167026A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59123840A (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-17 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 露光マスクの製造方法 |
-
1981
- 1981-04-08 JP JP5398181A patent/JPS57167026A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57167026A (en) | 1982-10-14 |
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