JP2909317B2 - フォトマスク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、一般にフォトマスク
に関するものであり、より特定的には、レジストパター
ン寸法に忠実に加工された精度の高いフォトマスクに関
する。

【０００２】

【従来の技術】フォトマスク上の拡大パターンをウェハ
上に縮小して繰返し結像させ、所望のＬＳＩパターンを
形成するフォトリソグラフィ技術は、従来より、よく知
られている。

【０００３】図３は、従来のフォトマスクの基板を作成
する原理を断面図で示したものである。

【０００４】図３（ａ）を参照して、合成石英基板１の
表面上に、遮光パターンとなる、たとえばクロムからな
る金属膜６を、蒸着等により形成する。金属膜６の上
に、たとえば有機高分子材料からなる電子線レジスト３
を、スピンコーティング等の方法を用いて、成膜する。

【０００５】図３（ｂ）を参照して、電子線レジスト３
を、電子線露光機を用いて選択的に露光する。その後、
電子線レジスト３を現像することにより、レジストパタ
ーン４を形成する。

【０００６】図３（ｃ）を参照して、レジストパターン
４をマスクとして、金属膜６を、たとえば塩素等のガス
を用いたドライエッチングで加工し、所望のマスクパタ
ーン７を形成する。

【０００７】図３（ｃ）および（ｄ）を参照して、酸素
プラズマ等でレジストパターン４を除去し、それによっ
てフォトマスク１０を作成する。なお、上記従来例で
は、金属膜にクロムを用いた場合を例示したが、ＭｏＳ
ｉ等の他の金属が用いられることもある。

【０００８】また、金属膜の加工に塩素ガスを用いるド
ライエッチング法を例示したが、硝酸セリウムアンモニ
ウム水溶液等のエッチング液でエッチングを行なう、ウ
ェットエッチング法を用いることもある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のフォトマスクの
作成原理は以上のとおりであるが、実際にこの原理に基
づいてフォトマスクを製造すると、図４に示すような問
題点があった。

【００１０】すなわち、図４を参照して、レジスト４を
マスクに金属膜６を、ウェットエッチングやガス圧が
０．１Ｔｏｒｒ以上のドライエッチングを行なうと、等
方的にエッチングが進み、レジスト４の下部の金属膜６
をエッチングされてしまい、レジストの寸法が忠実に反
映されず、遮光パターンの寸法変動が生じるという問題
点があった。この寸法変動は、金属膜７の両端でそれぞ
れ膜厚分起こるため、片側で約０．１μｍ寸法変動が生
じるとすれば、両側あわせて、約０．２μｍとなり、無
視できない値となる。

【００１１】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、初期のレジストパターン寸法
に忠実に加工された精度の高いフォトマスクを得ること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係るフォトマ
スクは、透明基板と、上記透明基板の上に設けられた、
金属シリサイドを含む材料からなる遮光パターンと、を
備える。上記遮光パターン中における酸素含有率は、該
遮光パターンの下層部から上層部に向けて連続的に増大
している。

【００１３】

【作用】上述の構造を有する遮光パターンは、基板の上
に設けられた、酸素含有率がその下層部から上層部に向
けて連続的に増大している遮光金属膜をエッチングする
ことによって得られる。このような遮光金属膜において
は、エッチングが横方向に進むよりも、深さ方向に速く
進むため、結果として異方的なエッチングが可能とな
り、初期のレジスト寸法が忠実に反映された遮光パター
ンとなる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。

【００１５】図１は、この発明の一実施例に係るフォト
マスクの製造方法の順序の各工程における基板の断面図
である。

【００１６】図１（ａ）を参照して、合成石英基板１の
主表面上に、後に遮光パターンとなる、たとえばＭｏＳ
ｉからなる遮光膜２を、スパッタ法等により、約０．１
μｍ蒸着法により形成する。このとき、蒸着中に、雰囲
気中の酸素（Ｏ₂ ）圧力を、連続的に増加させ、膜の下
層部に対して、上層部の方が含有酸素濃度が高くなるよ
うに成膜する。

【００１７】遮光膜２の上に、たとえば、ポリメチルメ
タクリレートからなる電子線レジスト材を、たとえば溶
剤に溶かして、回転している基板１上に約５ｍｌ滴下
し、乾燥させる。これによって、約０．５μｍの膜厚の
レジスト膜３を成膜する。

【００１８】図１（ｂ）を参照して、レジスト膜３に向
けて、電子線露光機等で、たとえば２０ｋＶの加速電圧
で、約１００μＣ／ｃｍ² の電子線を照射することによ
り、レジスト分子を選択的に分解する。その後、溶剤等
で現像することにより、レジストパターン４を形成す
る。

【００１９】図１（ｃ）を参照して、レジストパターン
４をマスクにして、たとえば四フッ化炭素（ＣＦ₄ ）等
のプラズマを用いて、ＭｏＳｉからなる遮光膜２をドラ
イエッチングし、ＭｏＳｉ金属パターン５を形成する。

【００２０】図１（ｄ）を参照して、酸素プラズマ等で
レジストパターン４を除去することにより、フォトマス
クを作成する。

【００２１】この方法によれば、初期のレジスト寸法が
忠実に反映された遮光パターンが得られる。このことに
ついて、図２を用いてさらに詳細に説明する。

【００２２】図２は、図１（ｃ）に示す工程を、拡大し
て示した断面図である。四フッ化炭素（ＣＦ₄ ）等のプ
ラズマを用いたドライエッチングでは、一般的に、等方
的なエッチングが進む。しかし、遮光膜２は、上層部ほ
ど酸素含有率が高くなるように成膜されており、上層部
ほどエッチング速度は遅い。逆に、下層部ほどエッチン
グ速度が速くなっている。このため、エッチングは、横
方向に進むよりも速く、下方向（深さ方向に）に進むた
め、結果として、異方的なエッチングとなり、ひいて
は、レジスト形状に忠実なエッチングが行なわれる。そ
の結果、レジスト４の寸法とＭｏＳｉパターン５の寸法
変動量を小さくすることができる。

【００２３】なお、遮光膜２の膜厚は、このフォトマス
クを用いる際の露光光に対して透過率が１／１０００以
下となればよく、上記の値に限定されない。

【００２４】また、上記実施例では、電子線レジスト３
にポリメチルメタクリレートを用いた場合を例示した
が、この発明はこれに限られるものでなく、他の電子線
レジストを用いることも可能であり、また、電子線レジ
ストの代わりにフォトレジストを用いて、感光させ、パ
ターニングすることも可能である。

【００２５】さらに、上記実施例２では遮光膜２にＭｏ
Ｓｉを用いた場合を例示したが、透過率を減少できる材
料なら、いずれのものも使用できる。

【００２６】また、上記実施例では、エッチング速度を
変化させる方法として、酸素含有率を変化させる場合を
例示したが、この発明はこれに限られるものでなく、た
とえば、スパッタ時の放電ガスたとえばアルゴンの圧力
を変えて、スパッタ膜の組成を変化させても、実施例と
同様の効果を実現する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明に係るフ
ォトマスクによれば、遮光パターンが、基板の上に設け
られた、酸素含有率がその下層部から上層部に向けて連
続的に増大している遮光金属膜をエッチングすることに
よって得られている。このような遮光金属膜において
は、エッチングが横方向に進むよりも、深さ方向に速く
進むため、結果として異方的なエッチングとなり、初期
のレジスト寸法が忠実に反映された遮光パターンとな
る。その結果、レジストパターン寸法に忠実に加工され
た精度の高いフォトマスクが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るフォトマスクの製造
方法の順序の各工程における基板の断面図である。

【図２】初期レジスト寸法が忠実に反映された遮光パタ
ーンが得られる原理を示す断面図である。

【図３】従来のフォトマスクの製造方法の順序の各工程
における基板の断面図である。

【図４】従来のフォトマスクの製造方法の問題点を示す
図である。

【符号の説明】

１ 透明基板 ５ 遮光パターン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明基板と、 前記透明基板の上に設けられた、金属シリサイドを含む
   材料からなる遮光パターンと、を備え、 前記遮光パターン中における酸素含有率は、該遮光パタ
   ーンの下層部から上層部に向けて連続的に増大してい
   る、フォトマスク。