JPS6285429A - X線マスクの製造方法 - Google Patents

X線マスクの製造方法

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JPS6285429A
JPS6285429A JP60225621A JP22562185A JPS6285429A JP S6285429 A JPS6285429 A JP S6285429A JP 60225621 A JP60225621 A JP 60225621A JP 22562185 A JP22562185 A JP 22562185A JP S6285429 A JPS6285429 A JP S6285429A
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JP
Japan
Prior art keywords
pattern
film
mask
thickness
polyimide
Prior art date
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Pending
Application number
JP60225621A
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English (en)
Inventor
Akira Chiba
明 千葉
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高密度集積回路装置等の製造Iこ用いるX線
露光用マスクの製造方法に関するものであるO 〔従来の技術] XMは、その波長が紫外光や遠紫外光に比べて数A〜数
百への範囲に分散しているように極めて短かいので透過
力に優れている。そこでX線マスクのコントラストを高
めるためにX線に対して吸収係数の大きな、しかも加工
の容易なんをパターン材料にしている。MはXM1こ対
する吸収係数が他の材料に比べ大きいが、X線を完全に
遮断できないので、マスクのコントラストを上げる為濃
こMパターンの厚さを厚くする必要がある。さらに、X
線が他の光源に比べて回折効果が極めて小さいのでその
特性を充分に生かす目的で、Auパターン自体はステイ
ープでなければならない。したがって、これらの要求を
満たすX線マスクのAn パターンをサブミクロンでし
かも高アスペクト比に形成するために、それに応じた高
アスペクト比の有機材料のマスクが要求され、この有機
材料マスクを形成するために2段階エツチング法が考え
出されている。
第2図(a)〜(h)はこの2段階エツチング法によっ
て有機材料マスクを形成する方法を利用した従来のX線
マスクの製造方法の主要段階における状態を示す断面図
である。
まず、第2図(a)に示すよう≦こSi基板(1)の上
にSiN膜(2)を形成し、その上に第1のCr膜(3
)及びん膜(4)を形成し、更にその上にポリイミド層
(5)を形成し、その上に第2のCr膜(6)を形成し
、その土に所望形状のレジストパターン(7)を形成す
る。
All膜(4)は後に電気メッキによって油からなるマ
スクパターンを形成するときの電極用である。第1のC
r膜(3)はSiN膜(2)とん膜(4)との接着強度
を高めるためのものであるOA+1膜(4)の膜厚は後
番こMメンキのためのマスクを形成するに際してポリイ
ミド層(5)をリアクティブ、イオン、エツチング(R
IE: Reactl−s−is Ion Etehl
−pg )するときに、オーバエツチングによってM膜
(4)もエツチングされることがあるので、その膜減り
を考慮した膜厚にしてSかねばならない。次に、メッキ
の型(マスク)になるポリイミド層(5)はポリアミッ
ク酸を塗布して、これを350℃以上の温度で熱処理す
ることによって形成される。次に、第2図(b)に示す
ように。
レジストパターン(7)をマスクとして、第2のCr膜
(6)をエツチングすることによって、ポリイミド層ρ
) (5)をエツチングするためのCrマスク、(6)が形
成され勾ン る。次に、第2図(C)に示すように、C「マス久(6
)を介してポリイミド層(5)をエツチングする。この
エツチングガスには一般にへが用いられる。選択エツチ
ング≦こよってポリインド層(5)が抜けると、その部
位にM膜詔)が露出するようになる。次に、第2図(d
)に示すよう番こ、ポリイミドパターン(5)を型にし
て、電気メツキ法によって、A11をその型の高さ以下
の厚さに析出させAuマスクパターン(8)を形成する
。次に、第2図(e)に示すように、ポリイミトハター
ン(5)を02ガスプラズマによつ−C除去し、続いて
、第2図(f)に示すように、Au IC対するライト
エツチングを施し、Allマスクパターン(8)が形成
されていrlい部位のAu膜(4)を除去し、劾マスク
パターン(8)のコントラストを向上させる。当然、こ
0:) m、 Au マスクパターン(8)も僅かなが
ら厚さが減少する。このようにして、SiN膜(2)の
上に下敷油膜(4)とAuマスクパターン(8)からな
るんマスク(8A)が形成される。続いて、第2図(2
))≦こ示すように、Mマスク(8A)を保護するため
に再びポリイミド層(9)でコーアイングし、最後に、
第2図(h)に示すように、Si基板(1)をその周縁
部を枠体として残して中央部をエツチング除去して窓を
形成して、X線マスクが完成する。
ところで、ここで用いた2段階エツチングではそれに関
与する6膜の膜厚かプロセスの上で重要になる。すなわ
ち、ポリイミド膜(5)の膜厚はそれをエツチングする
ときにマスクとなる第2のCr膜(6)の膜厚と膜減り
の割合によって限定される。更≦こ、第2のCr膜(6
)の膜厚はこれをエツチングするときにマスクとなるレ
ジストパターン(7)の耐エツチング性感こよって制限
を受ける。従って、第2のCr膜(6)はポリイミド膜
(5)及びレジストパターン(7)の双方の膜厚及び被
エツチング特性にまって制限を受ける。
第2のC「膜(6)、ポリイミド膜(5)及びレジスト
パターン(7)のそれぞれの膜厚TTm 、 Hp及び
Hrとの間には次の関係が要求される。
(trms−1rs) ここでlはポリイミド膜(5)のエツチンク時に起こる
第2の0膜(6)の膜減り速度、 Impはポリイミド
膜(5)の膜減り速度、tmps、 tmsはそれぞれ
ポリイミド膜+5)及び第2のCr膜(6)が実際にエ
ツチング除去の起こりはじめる時刻、Urmはレジスト
パターン(7)をマスクにして第2(OCr膜(6)を
エツチングしている時の第2のCr膜(6)の膜減り速
度、 I工rはm2(Z) Cr 膜(6)をエツチン
グしている時のレジストパターン(7)の膜減り速度、
 trm8.tms l;jそれぞれ第2のCr 膜(
6)、レジストパターン(7)が実際にエツチング除去
の起こりはじめる時刻を示す。最小線幅が0.5μmの
Auマスクパターン(8)を形成するためにはレジスト
パターン(7)の膜厚もヂよそ0.5 pm程度になる
。AIマスクパターン(8)の厚さが800 A程度必
要であれはポリイミド膜(5)の膜厚は余裕を考慮して
1.2μm程度最低必要である。その8度の厚さのポリ
イミド膜(5)をエツチングするため≦こは第2のCr
膜(6)の膜厚か100OA以上必要番こなる。ところ
が。
レジストパターン(7)の膜厚が(1,5A11で第2
のCr膜(6)をエツチングできる限界は100OA程
度である。
したがって、よほどエツチングの選択性が良(なければ
、2段階エツチング法はその刀を充分に発揮することが
できlJい。
〔発明が解決しようとする問題点3 以上のように従来のX線マスク製造方法では、マスクコ
ントラストを高めようとする目的で、Mマスクパターン
(8)の厚さを厚くしようとすれは、ポリイミド膜(5
)及び第2の0膜(6)を厚くしなければならす、その
ため番こレジストパターン(7)の厚さも増やさなけれ
ばならない。その結果レジストパターン(7)の膜厚が
1.0μm程度になれば2000〜3000 A厚程度
の第2のCr膜(6)やaoμm厚程度のポリイミド膜
(5)を容易にエツチングできるが、逆にレジストパタ
ーン(7)の解像度が著しく低下してくる。さらに、A
ll膜(4)の不要部をエツチングするためのポリイミ
ド膜(5)を除去し、マスク保護のために再びポリイミ
ド# (9)のコーティングをするという2重手間と、
第2図(f)の工程で油のライトエツチングをするので
、Auマスク(aAlの厚さが減少し、マスクコントラ
ストが悪くなるtlとの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、ザブミクロン、高アスペクトのMパターン形
成を従来の方法よりも著しく容易にできるとともに、起
LSIを実現できるX線マスクの製造方法を得ることを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
「二 この発明心像るX線マスクの製造方法では、基板上に有
機材料膜を形成し、その上にリフトオフ法1こよって金
嘴パターンを形成し、その金属パターンをマスクとして
有機材料膜パターンを形成し。
その全上面にX線吸収材料膜を形成した後に有機材料膜
パターン上fX線吸収材料膜の下に残っている金属パタ
ーンがエツチングされる液に浸すことによって金属パタ
ーンとそのヒのX線吸収材料膜を除去するものである。
〔作 用〕
この発明では有機材料膜上の微細金頃パターンをリフト
オフ法で形成するので、次の工程で、この金属パターン
をマスクとして有機材料膜をエツチング除去するに必要
なマスク膜厚番こ容易lこ形成できる。従って、微細な
有機材料膜を所要の厚さに容易に形成でき、その全土面
にX線吸収材料膜を形成した後に、上記金属膜をエツチ
ングすることによってその上の部分のX線吸収材料膜を
一緒に除去するので工程が簡単になる。
〔実施例〕
第1図(a)〜(g)はこの発明の一実施例方法の主要
段階における状態を示す断面図で、まず−8i基板〜 fl)の上に形成されたS用膜(2)のよにポリアミッ
ク酸を塗布し、350℃以ヒの温度で熱処理するとポリ
イミド層(5)が形成される。ざらにポリイミド層(5
)の上に’を子ビームレジストPMMAのパターン(1
)を形成する(第1図(a))。次に全一ヒ面にレジス
トパターン(7)の膜厚以Fの厚さにCr膜(6)を成
膜する(第1図(b))。このとき、適尚な基板加熱を
施すこと番こよりCr膜(6)とポリイミド7g+5)
との付着力が向上する。次に、レシストハ多−ン(7)
をア七トンで除去する。このとき、レゾストパターン(
7)上のCr膜(6)はレジストパターン(7)と同時
−こ除去される。
したがって、ポリ1ミド層(5)上には膜厚41111
OA程度のCrパターン(6A)が形成される(第1図
(C))。
次にCrパターン(稙)をマスク−こしてポリイミド層
(5)1こへガスプラズマを用いてRTEを施ず。C「
ハターンC礒)の膜厚は前述の従来の方法≦ご用いた場
合より3〜4倍程度厚いので、3μIn厚のポリイミド
層(5)のエツチングに対して、充分なマスク材料にな
っている。ポリイミドj−f6)のエツチング後 (シ
パターン(稙)は膜減りを起こしているが、また充分な
膜厚を有した状態でポリ1ミドパターン(5)の凸部に
残っている(第1図(d))。次に、全−l−面にAu
膜(8)をホリイξドパターン15)の喚厚以Fに蒸着
またはスパッタにより成膜する。このときポリイミドパ
ターン(5)の凸部のC「パターン(fiA) 、kに
も油膜(8)が成膜される(第1図(e))、これは不
要であるので次の工程で除去される。すなわちCrのエ
ツチング液を用いてCrパターン(6A)をエツチング
するよ、その上のAll膜(8)はポリイミドパターン
(5)凸部上から容易に分離され(第1図(f) ) 
、Crのエツチング液中に固形状で沈澱するので、Mの
回収が容易になる。最後に、Si基板i1)の裏面から
X線を通す窓をエツチングにより形成して、X線マスク
は完成する(第1図(g))。
上記実施例ではVジストハターンにPMMAを用いたか
、他のネガやポジレジストでもよい。ポリイミドをエツ
チングするためのマスクにCrを用いたが、Cr以外に
Ti 、 Mo、+ Ta、Ae等のエツチング可能な
金属であればいずれでもよい。油パターン形成の型にポ
リイミドを用いたが、上記金属のエツチング液に対して
侵されない材料であればポリイミドに限らない。Stと
ポリイミドの中間にSiMを用いたが、SiNの代わり
にBNを用いてもよく、あるいはSiとポリイミドの中
間に何も形成しなくてもよい。更に、St基板上にSi
M膜を成膜(7てプロセス工程の最後にSlをエツチン
グして窓をあけたが、あらかじめ窓があけられているS
iM膜からプロセスをはじめてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によればポリイミドパターンを
形成するための金属マスクをリフトオフにより形成した
ので、高アスペクト比のMパターンが容易にでき、#1
1.fの高いものが得られる効果がある。また、ポリイ
ミドパターン凸部醗こある金属をエツチング液で溶かし
てAllを分離するので。
油の回収が容易にする。更に、従来の方法のようなんを
ライトエツチングする工程がないのでポリイミドの全面
#離と2度目のポリイミドのコーティングのプロセスを
省略できる。その結果、高コントラストのX線マスクが
高N度で、しかも製作時間が従来よりも短縮できるので
、安価に優られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図葎斤ml関はこの発明の一実施例方法の主要段階
における状態を示す断面図、第2図匍さ祉は従来のX線
マスクの製造方法の主要段階1こおける状態を示す断面
図である。 図において、(1)は基板、(5)は有機材料膜、(6
)は金属膜、(6k>は金属膜パターン、(7)はレジ
ストノ(ターン、(8)はX線吸収材料膜である。 な81図中同一符号は同一、または相当部分を示す0

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に形成された有機材料膜上に塗布したホト
    レジスト膜に所要のパターンの露光及び現像処理を施し
    てレジストパターンを形成し、このレジストパターンの
    上を含めて露出した上記有機材料膜上に金属膜を形成し
    た後に、上記レジストの剥離液によつて上記レジストパ
    ターンとともにその上の上記金属膜を除去し、直接上記
    有機材料膜上に残存する金属膜パターンをマスクとして
    上記有機材料膜を選択除去し、更にその後に、これによ
    つて露出した上記基板上及び上記金属膜パターン上にX
    線吸収材料膜を形成し、上記金属膜パターンのエッチン
    グ液に浸して上記金属膜パターンとその上の上記X線吸
    収材料膜の部分とを除去して上記X線吸収材料膜パター
    ンを得ることを特徴とするX線マスクの形成方法。
JP60225621A 1985-10-09 1985-10-09 X線マスクの製造方法 Pending JPS6285429A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6446927A (en) * 1987-08-18 1989-02-21 Matsushita Electronics Corp Manufacture of x-ray mask

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6446927A (en) * 1987-08-18 1989-02-21 Matsushita Electronics Corp Manufacture of x-ray mask

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