JPS63208049A - 半導体製造用マスクの製造方法およびその装置 - Google Patents

半導体製造用マスクの製造方法およびその装置

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JPS63208049A
JPS63208049A JP62041876A JP4187687A JPS63208049A JP S63208049 A JPS63208049 A JP S63208049A JP 62041876 A JP62041876 A JP 62041876A JP 4187687 A JP4187687 A JP 4187687A JP S63208049 A JPS63208049 A JP S63208049A
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JP
Japan
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plasma
mask
resist
resist film
fluctuation
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JP62041876A
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English (en)
Inventor
Toshio Oguchi
小口 俊夫
Haruaki Kinoshita
木下 晴朗
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2022Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
    • G03F7/2024Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure of the already developed image
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S438/00Semiconductor device manufacturing: process
    • Y10S438/942Masking
    • Y10S438/948Radiation resist
    • Y10S438/949Energy beam treating radiation resist on semiconductor

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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〕 本発明は半導体製造用マスクの製造方法およびその装置
に関し、特にディスカム処理方法およびその処理装置に
関する。
〔従来の技術〕
半導体集積回路装置の製造に用いられるフォト・マスク
は、通常、ガラス基板上に被着させたクロム(Cr )
等の金属層をレジスト膜の露光・現像工程を介し所望の
マスク・パターンにパターニングすることによって製造
される。このレジスト膜の露光には紫外光または電子ビ
ーム露光法が用いられるが、特に電子ビーム露光法によ
る場合は現像後に所謂レジスト残渣が生じるのでディス
カム処理と呼ばれる工程が付加される。このディスカム
処理とはプラズマ・イオンまたはりアクティブ・イオン
によるエツチング技術を用いたレジスト残渣の除去手段
である。従来のディスカム処理工程によれば、レジスト
膜の露光・現像工程を終えたマスク基板はバレル型(プ
ラズマ)!、たは平行平板型(リアクティブ・イオン)
の処理室内に収容されレジスト膜の表面が薄く除去され
るようにエツチングされる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、このレジスト残置の発生要因にはレジス
ト塗布膜の厚さ、露光量、現像条件等のバラツキが複雑
に絡み合っており残渣量の分布が均一ではないので、従
来の如きディスカム処理では残渣量の分布の違いを考え
ない一括処理の上に更に処理装置内のエツチング・バラ
ツキが加わるのでレジスト・パターン幅に大きなバラツ
キを残す。現在の技術水準ではこのパターン幅のバラツ
キ(最大と最小の差)は最大1μmにも達するので、今
日の許容幅0.1〜0.2μmを到底満足せしめること
はできない。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の情況に鑑み、レジスト・パター
ン幅のバラツキを041〜0.2μmに収め得る半導体
製造用マスクの製造方法およびその装置を提供すること
である。
〔発明の構成〕
本発明によれば、半導体製造用マスクの製造方法はガラ
ス基板の一主面上にマスク用金属層を被着する工程と、
前記マスク用金属層の全面にレジスト膜を塗布する工程
と、前記レジスト膜を所望のマスク−パターンに形成す
るレジスト膜の露光・現像工程と、前記レジスト膜の露
光・現像工程で生じるレジスト−パターン幅のバラツキ
を前記レジスト膜上のバラツキ予測分布データおよびプ
ラズマ速度制御信号に基づき修正するディスカム処理工
程とを含む。
また、本発明によれば、半導体製造用マスクの製造装置
は、プラズマ発生室と、削肥プラズマ発生室からプラズ
マを引出し加速するプラズマφビーム形成手段と、レジ
スト膜の露光・現像工程を終えたマスク・ガラス基板を
前記プラズマ・ビーム形成手段と対向させて載置するス
テージと、前記レジストi上におけるレジスト・パター
ン幅のバラツキ予測分布データおよびプラズマ速度?t
+i 御信号をそれぞれ入力するデータ入力装置と、前
記データ入力装置のレジスト・パターン幅パjツキ予測
分布データおよびプラズマ速度制御信号に基づきプラズ
マの発生量とビーム速度およびマスク・ガラス基板の位
置座標をそれぞれ整合せしめる前記プラズマ発生室、プ
ラズマ・ビーム形成手段およびステージ駆動手段に対す
る制御装置と、前記プラズマ・ビーム形成手段およびス
テージをそれぞれ収納する一つの真空室と、前記真空室
およびプラズマ発生室に対する排気系およびガス導入系
とを含むディスカム処理装置を備えることを含む。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち、本発明によれば、露光・現像工程を終えたレ
ジスト膜面は、実測により予かじめ作成されたレジスト
膜上のマスク・パターン幅すなわちレジスト・パターン
幅のバラツキ予測分布データに基づきガス量および速度
が場所毎に充分制御されたプラズマ・ビームによシ隅ま
なく走査される。この際、マスク拳パターン幅のバラツ
キ予測分布データは統計的に求めた推計値でもよいし、
或いは個々の実測値であってもよい。
〔作用〕
本発明によれば、マスク・ガラス基板上のレジスト残渣
は残渣量の分布状況に応じて強さを変えるプラズマ会ビ
ームによシブイスカム処理されるのでマスク製造装置個
有の発生要因に基づくレジスト・パターン幅のバラツキ
は殆んど修正される。
すなわち、自然榮住によるバラツキ分のみに抑えること
が可能であるので従来技術を遺るかに越えた0、1〜0
.2μmのバラツキ許谷幅を達成せしめることができる
。以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
〔実施例〕
第1図(a)〜(g)および第2図はそれぞれ本発明の
一実施例を示す製造方法の工程図およびディスカム処理
装置のブロック構成図である。本芙遁例によれば、本発
明の製造方法はvJ1図(a)〜(d)および(f)〜
(g)がそれぞれ示す従来と全く同一のレジスト膜鰭光
・現像工程およびマスク金属層のパターニング工程と第
2図の本発明にかかるディスカム処理装置を用いた第1
図(e)のディスカム処理工程とを含む。
本実施例によれば、ガラス基板1の全面には従来と同じ
くまずマスク用金属)gJ2(例えばクロム金F4)お
よびレジスト膜3がそれぞれ被着される。
〔第1図(a) 、 (b)参照〕。ついでレジスト膜
3は所望のマスク・パターンを形成するように電子ビー
ム露光され且つ現像される。〔第1図(c)および(d
)参照〕。この電子ビームe−によるレジスト膜3の露
光・現像工程によってマスク用金属層2上にはレジスト
・パターン3a、3bと共に高さの不均一なレジスト残
渣4が広く分布して形成される。
このレジスト残渣4の存在によってレジスト・パターン
3a、3bの縁端部が不明確となシレジスト中パターン
幅にバラツキが生じることは既に述べた通りである。こ
のレジスト残渣の発生要因はレジスト塗布膜の厚さ、露
光誼、現像プロセスにおけるエツチング条件等が複雑に
絡み合ってはいるがこれによって生じるレジスト・パタ
ーンのバラツキ分布状況は製造装置によって共通の傾向
を示すので一般的には予測することが可能である。すな
わち、多数のサンプル・データの統計処理によってレジ
スト・パターン幅のバラツキ予測分布データを作成し得
る。
第3図は代表的なレジスト・パターン幅のバラツキ予測
分布データ図でパターニングのバラツキを高さhで表示
したものである。このレジスト・パターン幅バラツキ予
測分布データI)aはプラズマ速度制御信号pvと共に
第2図のディスカム処理装置100に入力される。この
プラズマ速度制御信号pv、はレジスト・パターン幅の
変化量ΔWを修正するに要するプラズマ速度を制御する
もので実験によりあらかじめ準備されたものである。
第4図はプラズマ加速電圧に対するレジスト・パターン
幅の変化量を示す図でプラズマ速度制御信号pyはこの
実験データに基づいて作成される。
ここで、ディスカム処理装置100は、プラズマ発生室
10と、プラズマ発生室10からプラズマを引出して加
速しプラズマ・ビーム11を形成するプラズマ・ビーム
形成手段の加速電極12と、レジスト・パターン3a、
3bを備えるマスク拳ガラス基板13を加速電極12に
対向させて載置するステージ14と、レジスト−パター
ン幅のバラ、すλヱ嘘へ+d−カー +−5−rr−ニ
イエ雪#年T1倒信号pyをそれぞれ入力するデータ入
力装置15と、このレジスト・パターン幅のバラツキ予
測分布データpaおよびプラズマ速度制御信号pyに基
づきプラズマ発生電源16、加速電極12およびステー
ジ駆動モータ17をそれぞれ整合せしめて制御する制御
装置18と、加速電極12およびステージ14をそれぞ
れ収納する真空室19と、真空室19およびプラズマ発
生室10に対する排気ポンプ20およびガス導入装置2
1とを含む。
本実施例によれば、ディスカム処理装置100はレジス
ト・パターン3a、3bのバラツキ量に応じてプラズマ
・ビーム11の強さを変えつつレジスト膜面を逐次走査
しつづけることができる。従りて、第1図(e)のディ
スカム処理工程ではマスク装置個有の発生要因に基づく
レジスイ・パターン幅のバラツキは殆んど修正され自然
条件によるバラツキ分にのみ押さえ込むことができる。
以上の説明ではレジスト・パターン幅のバラツキ予測分
布データp。を統計手法で定める場合を示したが勿論単
品毎にレジスト・パターン幅を測定して定めてもよい。
これはバラツキ修正の精度向上にきわめて有効に作用す
る。
このディスカム処理工程の具体的数値はつぎの通りであ
る。
このように第1図(e)のディスカム処理工程を終えた
マスク基板は第1図(f)および(g)に示すように従
来と同じ技術を用いて処理され金Jf4層から成るマス
ク吻パタン2a、2bがきわめて精度よく形成される。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、本発明によれば、レジスト
膜の露光・現像処理工程において生じるレジスト残渣を
その分布量に応じてディスカム処理し得るのでレジスト
・パターン幅のバラツキを自然発生分にまで抑え込むこ
とができる。従って半導体製造用マスクの精度向上に卓
効を秦し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(g)および第2図はそれぞれ本発明の
一実施例を示す製造方法の工程図およびディスカム処理
装置のブロック構成図、第3図は代表的なレジスト・パ
ターン幅のバラツキ予測分布データ図、第4図はプラズ
マ加速電圧に対するレジスト・パターン幅の変化量を示
す図である。 1・・・・・・ガラス基板、2・・・・・・マスク用金
属層、3・・・・・・レジスト膜、4・・・・・・レジ
スト残渣、2a、2b・・・・・・マスクeパターン、
3a、3b・・・・・・レジスト−パターン、10・・
・・・・プラズマ発生室、11・・・・・・プラズマ・
ビーム、12・・・・・・加速電極、13・・・・・・
マスク・ガラス基板、14・・・・・・ステージ、15
・・・・・・データ入力装置、16・・・・・・プラズ
マ発生電源、17・・・・・・モータ、18・・・・・
・制御装置、19・・・・・・真空室、20・・・・・
・ポンプ、21・・・・・・ガス導入装置、h・・・・
・・レジストeパターン幅のバラツキの高さ表示、10
0・・・・・・ディスカム処理装置、p、・・・・・・
レジスト・パターン幅のバラツキ予測分布データ、pv
・・・・・・プラズマ速度制御信号。 代理人 弁理士  内 原   1 ″日      
二5 (d) /−−一方゛′フ又4差、才瓦         どα
、2b−−−7ズク・ハ゛ターン?−−−マ又り用布3
h層     3i、3b −−−レじ°ズト・パター
ン3−−−レジ゛スト月麹        e−−−・
電5ビ”−ムd−−−レジ゛又トl(渣

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ガラス基板の一主面上にマスク用金属層を被着す
    る工程と、前記マスク用金属層の全面にレジスト膜を塗
    布する工程と、前記レジスト膜を所望のマスク・パター
    ンに形成するレジスト膜の露光・現像工程と、前記レジ
    スト膜の露光・現像工程で生じるレジスト・パターン幅
    のバラツキを前記レジスト膜上のバラツキ予測分布デー
    タおよびプラズマ速度制御信号に基づき修正するディス
    カム処理工程とを含むことを特徴とする半導体製造用マ
    スクの製造方法。
  2. (2)プラズマ発生室と、前記プラズマ発生室からプラ
    ズマを引出し加速するプラズマ・ビーム形成手段と、レ
    ジスト膜の露光・現像工程を終えたマスク・ガラス基板
    を前記プラズマ・ビーム形成手段と対向させて載置する
    ステージと、前記レジスト膜上におけるレジスト・パタ
    ーン幅のバラツキ予測分布データおよびプラズマ速度制
    御信号をそれぞれ入力するデータ入力装置と、前記デー
    タ入力装置のレジスト・パターン幅バラツキ予測分布デ
    ータおよびプラズマ速度制御信号に基づきプラズマの発
    生量とビーム速度およびマスク・ガラス基板の位置座標
    をそれぞれ整合せしめる前記プラズマ発生室、プラズマ
    ・ビーム形成手段およびステージ駆動手段に対する制御
    装置と、前記プラズマ・ビーム形成手段およびステージ
    をそれぞれ収納する一つの真空室と、前記真空室および
    プラズマ発生室に対する排気系およびガス導入系とを含
    むディスカム処理装置を備えることを特徴とする半導体
    製造用マスクの製造装置。
JP62041876A 1987-02-24 1987-02-24 半導体製造用マスクの製造方法およびその装置 Pending JPS63208049A (ja)

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