JPS63166231A

JPS63166231A - フオトマスクの製造方法

Info

Publication number: JPS63166231A
Application number: JP61311610A
Authority: JP
Inventors: Osamu Sugihara; 理杉原
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1988-07-09

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〕本発明は、ドライエツチング法によりフォトマスクを製
造する方法に関するものであり、特にプラズマエツチン
グ法又は反応性イオンエツチング法によりパターンを形
成することに対して有効なフォトマスクの￥Ｊ造方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の製造方法は、次の工程で行なわれていた
。先ず；透光性基板の−１表面１−に遮光性膜を被着し
、次にこの遮光性膜上にフォトレジスト膜又は電子線レ
ジスト膜を塗布する。次にこのレジスト膜に所望のレジ
ストパターンを得るため紫外線又は電子線を照射してレ
ジスト膜を露光し、レジスト膜の専用現像液により現像
し、リンスし、その後乾燥し、レジストパターンを形成
する。次に、このレジストパターンを形成したものをプ
ラズマエツチング装置、反応性イオンエッチング装置等
のドライエツチング装置内に収容し、ＣＦ４系又はＣ（
、Ｌｓ系のエツチングガスで、遮光性膜の露出している
ところをドライエツチングし、遮光性膜パターンを形成
する。次に、レジストパターンを、レジスト剥ｌｌ１ｌ
ｔ液又は０２プラズマアツシング装置を用いて剥離し、
遮光性膜パターンを有するフォトマスクを形成する。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の方法では、例えば、ポリブチン−
１−スルホン等のポジ型電子線レジスト膜等のレジスト
膜においては、ドライエツチングのとぎ使用されるエツ
チングガスにより炭化され、除去される速度が極めて速
いことから、プラズマエツチング法や反応性イオンエツ
チング法のドライエツチング法により、前述したレジス
ト膜のパターンをマスクとして遮光性膜をエツチングし
てフォトマスクを製造でることは困難であった。また、
このとぎ、遮光性膜を非常に薄くすることも考えられる
が、膜厚を薄くすると、フォトマスクの；ｒ■光性膜の
重要な特性である光学濃度（レジストの感光波長光に対
する遮光性を示す値）が劣化してしまう問題点がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、前’＞７１した問題点を除去するためになさ
れたもので、その特徴は、透光性基板上に、ドライエツ
チング法によりレジスト膜が除去される除去速度よりも
ドライエツチング速度が遅い遮光性膜を被着し、前記遮
光性ｎＱ上に、ドライエツチング法によりレジスト膜が
除去される前又は同時にドライエツチングされる膜厚を
有し、かつ１）す記遮光性膜のドライエツチング条件に
おけるエツチング速度が前記遮光性膜よりち遅い中間層
を被着し、次に前記中間層上にレジスＩ−膜を塗布し、
前記リンス］・膜をパターン化し、パターン化されたレ
ジスト膜をマスクとして前記中間層をドライエツチング
してパターン化し、次に前記パターン化された中間層を
マスクとして前記遮光性膜をドライエツチングするフォ
トマスクの製造方法である。

また、本発明の望ましいｆフ様として、前述したドライ
エツチング法が、プラズマエツチング法又は反応性イオ
ンエツチング法である。

〔実施例〕

本発明のフォトマスクの製造方法の一実施例を第１図に
基づき詳細に説明する。

先ず、主表面が５インチ×５インチの石英ガラス基板１
の−・主表面上にタンタルからなるターゲットを用い、
アルゴンと窒素との混合雰囲気中（窒素含有率：２０％
）でスパッタリング法により、タンタル窒化物の遮光性
膜２（膜厚：約１０００人。

波長４５０ｎｍに対する光学濃度：　　３．０）を被着
する。

次に、この遮光性膜２上に、クロムからなるターゲット
を用い、アルゴンと窒素との混合雰囲気中（窒素含有率
＝４０％）で遮光性膜２と同様にスパッタリング法で、
クロム窒化物の透明な中間層３（膜厚：約５０人）を被
着する。次に、この中間層３上に、ポリブテン−１−ス
ルホンからなるポジ型の電子線レジスト膜４（膜厚：約
４０００人）をスピンコード法により塗布し、レジスト
膜付フォトマスクブランク５を製作する。次に、前述し
たリンスｌ−膜４に、所望１°るレジストパターンを形
成するため、電子線描画装置を用いて電子線６を照射し
てレジスト膜４を露光する（同図（ａ））。次に、露光
されたレジスト膜４をの用現像液により現像してレジス
トパターン７を形成し、リンス液（例：イソプロピルア
ルコール液）によりリンス処理し、その後乾燥し、レジ
ストパターン付フォトマスクブランク８を製作する（同
図（ｂ））。

次に、前述したレジストパターン付フォトマスクブラン
ク８を平行平板型プラズマエツチング装置内に収容し、
ＣＧ　１　ａと０２との混合ガス雰囲（０２含有率ニア
５％、圧カニ　　０．３５ＴＯｒｒ　、混合ガス流Ｍｌ
　二４０ＳＣＣＭ）中で、高周波電力２００Ｗにてクロ
ム窒化物からなる中間層４を８秒間ドライエツチングし
、中間層パターン９を形成する（同図（Ｃ））。なお、
前述した混合ガスによる、中間ＦＪ３及び遮光性膜２の
エツチング速度はそれぞれ、７５０Ａ　／分、０人／分
であり、レジスト膜４の灰化して除去される速度は２０
００人／分である。また、中間層４の、エツチング速度
から４篩したエツチング時間（ジャストエツチングタイ
ム）は約４秒であるが、確実にレジストパターン７によ
り露出している中間Ｆ４３の全域をエツチングするため
に、エツチング時間を８秒にしている。このプラズマエ
ツチングの工程において、除去された、レジストパター
ン７のレジスト膜７ａの膜厚は約２６０人であり、残存
しているレジストパターン７の膜厚は約３７４０人とな
る。

次に、前述したプラズマエツチング装置内のＣＣｊＬａ
と０２との混合ガスを排出し、ＣＦ４と０２との混合ガ
ス（０２含右率：２０％、圧カニ０．３０ＴＯｒｒ　、
混合ガス流ｆｆｉ　：　４０ＳＣＣＨ）を導入し、高周
波電力１００Ｗで、タンタル窒化物の遮光性膜２を１９
５０秒間プラズマエツチングし、遮光性膜パターン１０
を形成し、後記するようにレジストパターン７も除去さ
れ、フォトマスク１１が製作される（同図（ｄ））。な
お、このＣＦａと０２との混合ガスによる、中間層３及
び遮光性膜２のエツチング速度は、それぞれＯ人／分、
７００人／分であり、レジスト膜４（レジストパターン
７）の除去速度は約４０００人／分である。したがって
前述したように遮光性膜２を１分５０秒間エツチングす
ることから、レジスト膜４は、完全に除去される。また
、遮光性膜２のジャストエツチングタイムは１分２６秒
であるが、前述した中間層３のエツチングのときと同様
の理由により、エツチング時間を１分５０秒としている
。

本例によれば、遮光性膜２のエツチング速度が、レジス
トＦＪ４の除去速度よりも遅くても、遮光性膜２とレジ
スト膜４との間に中間層３が介在し、かつこの中間層３
の膜厚が、中間層３をドライエツチングしたときレジス
トパターン７が除去される前に、中間層パターン９が形
成される膜厚であることから、中間層３はパターン化さ
れて残存し、ざらに、この中間層３は、遮光性膜２をエ
ツチングするときのドライエツチング条件（本例の場合
はエツチングガス）に対して遅いエツチング速度を有し
ているので、遮光性膜パターン１０が形成される前に、
レジストパターン７が除去されても、中間層パターン９
が遮光性膜２に対してマスクとして作用することから、
遮光性膜２の膜厚が通常の光学濃度を有する膜厚であっ
ても充分に遮光性膜パターン１０を形成することができ
る。

また、本例においては、等方性を有するプラズマエツチ
ング法（膜厚方向のみならず、この方向と垂直方向へも
エツチングする方法。）を用いているが、中間層３のエ
ツチング速度が比較的速く、かつ膜厚が非常に薄いため
、中間層３をエツチングをしているとき、レジストパタ
ーン７の側面７ｂ（第１図（Ｃ）参照）から内側方向（
図において横方向）の除去を防止することができること
から、中間層パターン９のパターン線幅は、露光、現象
により形成したレジストパターン７のパターン線幅を実
質的に維持することができ、その結果遮光性膜パターン
１０のパターン線幅を所望する幅にすることができる。

さらに、本例においては、前述したとおり、中間層３が
遮光性膜のドライエツチング条件に対して遅いエツチン
グ速度を有しいていることから、遮光性膜パターン１０
を形成する前に、レジストパターン７を除去することが
でき、従来からおこなわれているレジストパターン除去
工程を設ける必要もなく、フォトマスクの製造工程を商
略化することかでき、製造コストの低減となる。

以上、本発明は前記実施例に限定されるものではなく下
記のものであってもよい。

先ず、前記実施例では、中間層と遮光性膜とのエツチン
グガスを換えてエツチング条件を異にしたが、同一のエ
ツチングガスでドライエツチングされる材質からなる、
中間層及び遮光性膜（例えば、中間層をクロム窒化物か
らなるものであり、遮光性膜をモリブデンシリサイドか
らなるものである。）であっても、エツチングガスの圧
力等のエツチング条件を中間層及び遮光性膜のそれぞれ
のパターン化のとき異にすることによりエツチング速度
が異なることもあることから、エツチングガスを異にせ
ず、同じエツチングガスで中間層及び遮光性膜をエツチ
ングしてもよい。また、前記実施例では、中間層及び遮
光性膜をプラズマエツチング法でエツチングしたが、伯
のドライエツチング法、例えば反応性イオンエツチング
法であってもよく、さらに中間層と遮光性膜とのドライ
エツチング法を異にしてもよい。

また、前記実施例では、クロム窒化物からなる中間層で
あるが、他の材質、例えば、Ｔａ、Ｓｉ。

ＭＯ，Ｎｂ、Ｔｉ、Ｖ、Ｗ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ａｉ。

Ｇａ及びＺｎ等のうち何れか一つを少なくとも含有する
ものまたはこれらにＢ、Ｏ，Ｃ，Ｎ、Ｐ。

Ｓ、ＡＳ、Ｓｅ等の周期表第ｍｂ族、第１ｖｂ族。

第ｖｂ族、第ｖｔｂ族に属する元素を不純物としてドー
プされているものであってもよく、さらに金属でなくて
も非金属のものであってもよい。すなわち、遮光性膜を
ドライエツチングするときのエツチング条件において、
中間層のエツチング速度が遅いものであればよい。また
、中間層の膜厚は、前記５０人の厚さに限定されるもの
ではなく、中間層のエツチングのとき、レジストパター
ンが除去される前又は同時にエツチングされる膜厚であ
ればよく、また、この膜厚内で遮光性膜と中間層とのエ
ツチング速度（遮光性膜をドライエツチングするときの
条件での速度）の差に応じて適宜決定すればよい。また
、この膜厚は中間層の材質によっても適宜決定される。

また、基板は石英ガラスに限らず、アルミノシリケート
ガラス、ソーダライムガラス等のガラス、またはセラミ
ック等の透光性のものであればよく、また、レジスト膜
はフォトレジストであってもよい。

さらに、前記実施例では、遮光性膜として一層のクロム
膜を用いたが、これに限定されず他の膜、例えばクロム
酸化物膜、クロム窒化物膜等の遮光性を有する膜であっ
てもよく、また、２層以上の多層膜であってもよい。

〔発明の効果〕

本発明のフォトマスクの製造方法によれば、遮光性膜の
エツチング速度がレジスト膜の除去速度よりも遅くても
、ドライエツチング法によりフォトマスクを製造するこ
とができ、また遮光性膜の膜厚も薄くする必要もなく、
フォトマスクとして必要な光学濃度を維持することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のフォトマスクの製造方法を示す断面図
である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透光性基板上に、ドライエッチング法によりレジ
スト膜が除去される除去速度よりもドライエッチング速
度が遅い遮光性膜を被着し、前記遮光性膜上に、ドライ
エッチング法によりレジスト膜が除去される前又は同時
にドライエッチングされる膜厚を有し、かつ前記遮光性
膜のドライエッチング条件におけるエッチング速度が前
記遮光性膜よりも遅い中間層を被着し、次に前記中間層
上にレジスト膜を塗布し、前記レジスト膜をパターン化
し、パターン化されたレジスト膜をマスクとして前記中
間層をドライエッチングしてパターン化し、次に前記パ
ターン化された中間層をマスクとして前記遮光性膜をド
ライエッチングすることを特徴とするフォトマスクの製
造方法。
（２）ドライエッチング法が、プラズマエッチング法又
は反応性イオンエッチング法であることを特徴とする特
許請求の範囲第（１）項記載のフォトマスクの製造方法
。