JPS6340306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は光学露光用マスクの製造方法にかか
り、特に荷電ビームを用いてパターン描画する光
学露光用マスクの製作方法に関するものである。

従来、光学露光用マスクはクロム等の遮光材料
からなる薄膜を被着させたガラス基板を用い、遮
光材料の上に光もしくは荷電ビームにそれぞれ感
応するような有機高分子レジストを塗布し、光も
しくは荷電ビームなる手段で、パターン描画およ
び現像し、そのレジストパターンをエツチング保
護マスクとして遮光材料を除去することにより遮
光材料にパターン転写して製作されていた。

しかし、これらのマスクが半導体装置の製造に
用いられる場合、半導体装置の高集積化、高性能
化にしたがい、マスク上のパターンが微細化され
ていくため、描画手段として光より荷電ビーム、
エツチング方法として湿式法よりも乾式法が用い
られることが多くなつてきている。現在では荷電
ビームのうち電子ビームが実用化の段階で、この
場合近接効果とドライエツチングに対する耐性と
が大きに問題となつている。すなわち、近接効果
とは電子ビームが照射されると、レジストや基板
等で発生した２次電子がレジスト中で散乱される
ため、近接したパターンの大小によつて入射され
た領域のレジスト感度が変化するという作用であ
る。第１図は従来の光学露光用マスクの製造プロ
セスを示す模式的な断面図で、１はガラス基板、
２は遮光材料、３は有機高分子レジストをそれぞ
れ示している。最小線幅1μｍ程度のパターン形
成を実現するため、描画手段として電子ビームを
用いた例を示した４つの微細で同じ寸法をもつパ
ターンとそれに隣接して、比較的大きなパターン
を電子ビームで描画した場合、近接した大きなパ
ターンの２次電子分散の影響を受け、第１図ｂの
Ａで表示された領域の寸法が他の寸法よりも大き
くなり、この結果第１図ｃの如く、一部設計寸法
と異なるマスクパターンとなつてしまう。このた
め近接効果を受け易いパターンを描画する場合に
は電子ビーム入射量を減少させる等、ソフトウエ
アで近接効果補正プログラムが開発されている
が、この補正に要する時間は莫大なものとなり、
電子ビームによるパターン描画法の実用化を遅ら
せている原因となつていた。

また、高解像性のPMMAやPGMAという電子
ビーム用レジストはドライエツチングにおけるエ
ツチ速度が大きく、遮光材料のエツチングマスク
として十分ではなく、高解像性を犠牲にしてもド
ライエツチング耐性の比較的大きいレジストを用
いる必要があつた。これらの問題点のために制御
性や再現性のすぐれた微細なパターンを有する光
学用マスクを製作することが困難となつていた。

本発明はレジストを用いないで、パターン形成
された光学露光用マスクの製造方法を提供するこ
とにある。

すなわち、本発明の要旨は、透明基板の上にシ
リコン層と該シリコンと金属シリサイドを形成し
得る金属層とを積層被着する工程と、荷電ビーム
を用いてパターンを描画してその部位のみを金属
シリサイドに変換させる工程と、前記金属シリサ
イド部のみを選択的に残すか、もしくは選択的に
除去する工程とを含むことを特徴とする光学露光
用マスクの製造方法にある。

すなわち荷電ビームがシリコン又は金属表面に
入射することによつてビームエネルギーは衝突に
よる熱エネルギーに変換され、比較的低温で起こ
る金属シリサイド反応を利用している。しかも従
来のような熱伝導性の小さい有機高分子レジスト
が表面にないので、瞬間的に熱エネルギーは金属
やシリコン膜を通して放熱されるために、荷電蓄
積による近接効果も生じ難い。形成されたシリサ
イドがシリコン又は金属に対してエツチング比の
小さいエツチング液を用いれば、電子ビームの入
射領域のみシリサイドが残され、遮光領域となす
ことができる。また逆にシリサイドがシリコン又
は金属に対してエツチング比の大きいエツチング
液を用いれば、電子ビームの入射領域のみ遮光材
料が除去され、シリコンと金属の２層構造領域を
遮光領域となすことができる。

次に図を用いて本発明の一実施例を詳しく説明
する。第２図は本発明による光学露光用マスクの
製造プロセスの概略断面図である。ガラス基板１
にシリコン１０２を500Å程度、白金１０３を500
Å程度連続的に真空蒸着法により堆積させると第
２図ａを得る。次に電子ビーム露光技術を用い
て、パターン描画を行なう。この時用いるウエー
ハ寸法内に収容できるチツプ数だけパターン描画
の繰り返しを行う。電子ビームの入射された領域
のシリコン−白金構造に全面的に白金シリサイド
（Pt₂Si又はPtSi）１０４に変化する。この状態を
第２図ｂに示した。その後、王水で白金を全面的
にエツチング除去し、更に永酢酸−硝酸−弗酸の
混合液を用いて同じく全面的にシリコンをエツチ
ング除去する。それぞれのエツチング液は白金シ
リサイドをほとんど攻撃しないので、ほぼ選択的
に白金やシリコンをエツチングするためのエツチ
ング時間は、さほど厳密でなくてよい。しかもパ
ターンの大小にかかわらず、一定の電子ビーム電
荷量を用いても近接効果の影響がなく、設計寸法
に近いパターンが全マスク上で得られる。仕上り
状態を第２図ｃに示す。なお本実施例では基板上
にシリコンおよび白金をその順序に付着させた
が、付着順序が逆の場合でも同じ効果を出すこと
ができる。

以上は金属として白金を用いた例であるが、比
較的低温でシリサイドを形成する他の金属に置き
かえてもよいことは類推される。例えば相当する
金属としてマグネシウム、ニツケル、ハフニウ
ム、チタン、鉄、タングステン、モリブデン等が
挙げられる。

以上説明したとおりこの発明を用いることによ
り、従来の有機高分子レジストの塗布、現像プロ
セスが省略されるため、マスク製造工程が短縮さ
れるばかりでなく、製造歩留りも大幅に改善され
る。さらに電子ビームにおける近接効果が著しく
減少するために、電子ビーム露光のソフト・ウエ
アやハードウエアが簡略化し、ドライエツチング
の使用も特に要求されなくなる利点がある。また
荷電ビームによるミクロなシリサイド反応を利用
するために高感度、高解像力化が可能となり、マ
スク製作が高速で、しかも微細な寸法を高精度に
実現できる有利さもある。また、同一の荷電ビー
ム描画からエツチング剤を変えることにより、ポ
ジ型、ネガ型の双方のマスクパターンを形成でき
る特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光学露光用マスクの製造工程を
模式的に示した概略断面図で、第２図は本発明の
マスク構造を実現するための製造プロセスを第１
図に対比して示した概略断面図である。 図中の番号は、１，１０１……ガラス基板、２
……遮光材料、３……有機高分子レジスト、１０
２……シリコン、１０３……シリサイドを形成す
る金属で、例えば白金、１０４……金属シリサイ
ド、をそれぞれ示している。第１図ｂで、Ａは近
接効果により寸法変形した領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明基板の上にシリコン層と該シリコンと金
   属シリサイドを形成し得る金属層とを積層被着す
   る工程と、前記積層被着させた層を、荷電ビーム
   を用いてパターン描画してその部位のみを金属シ
   リサイドに変換させる工程と、前記金属シリサイ
   ド部のみを選択的に残すかもしくは選択的に除去
   する工程とを含むことを特徴とする光学露光用マ
   スクの製造方法。