JPH09146256A - フォトマスク及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
フォトマスク及び半導体装置の製造方法Info
- Publication number
- JPH09146256A JPH09146256A JP30317095A JP30317095A JPH09146256A JP H09146256 A JPH09146256 A JP H09146256A JP 30317095 A JP30317095 A JP 30317095A JP 30317095 A JP30317095 A JP 30317095A JP H09146256 A JPH09146256 A JP H09146256A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photomask
- pattern
- etching
- patterns
- transmittance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体装置の製造方法の内、特にフォトリソに
おける孤立パターンの焦点深度余裕を広げること、及び
エッチングにおける疎密パターンの差をなくす方法を提
供する。 【解決手段】ライン幅の２倍以上スペースが空く場合、
フォトマスク形成の際にそのラインの横に透過率の高い
材料で補助パターンを形成する。この時の遮光材料の透
過率を２０から８０％とする。 【効果】補助パターンがない場合に比べ疎パターンの焦
点深度が２倍以上になる。又、補助パターンにより疑似
的な密パターンが得られ、エッチング形状の疎密による
差がなくなる。
おける孤立パターンの焦点深度余裕を広げること、及び
エッチングにおける疎密パターンの差をなくす方法を提
供する。 【解決手段】ライン幅の２倍以上スペースが空く場合、
フォトマスク形成の際にそのラインの横に透過率の高い
材料で補助パターンを形成する。この時の遮光材料の透
過率を２０から８０％とする。 【効果】補助パターンがない場合に比べ疎パターンの焦
点深度が２倍以上になる。又、補助パターンにより疑似
的な密パターンが得られ、エッチング形状の疎密による
差がなくなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はフォトマスク、特に
遮光部分の形成方法に関する。及び半導体装置の製造方
法、特にエッチングに関する。
遮光部分の形成方法に関する。及び半導体装置の製造方
法、特にエッチングに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造にはフォトリソとエッ
チングはかかせない技術である。この内まずフォトリソ
に関して述べる。
チングはかかせない技術である。この内まずフォトリソ
に関して述べる。
【０００３】フォトリソは第１にレジストの塗布、第２
に露光、第３に現像という大きく分けて３段階の工程が
踏まれ、この中の露光の工程でフォトマスクが使用され
る。これは所望のパターンをウエハ上に焼き付けるため
のもので、光を通さない遮光部分には主にクロムが使わ
れる（図６）。ポジレジストを使用した場合、光の当た
った部分が現像で除去され、クロムの部分だけにレジス
トがパターニングされる。クロムは光を通さないためそ
の部分のレジストは塗布時の膜厚をほぼ維持する。この
従来技術で問題になるのは孤立パターンにおける焦点深
度余裕が密パターンに比べてとれないと言う点である
（図７）。
に露光、第３に現像という大きく分けて３段階の工程が
踏まれ、この中の露光の工程でフォトマスクが使用され
る。これは所望のパターンをウエハ上に焼き付けるため
のもので、光を通さない遮光部分には主にクロムが使わ
れる（図６）。ポジレジストを使用した場合、光の当た
った部分が現像で除去され、クロムの部分だけにレジス
トがパターニングされる。クロムは光を通さないためそ
の部分のレジストは塗布時の膜厚をほぼ維持する。この
従来技術で問題になるのは孤立パターンにおける焦点深
度余裕が密パターンに比べてとれないと言う点である
（図７）。
【０００４】一方エッチング、特にアルミニウム配線の
エッチングは塩素系のガスを用い高周波によりプラズマ
化し行っている。この技術はプラズマの生成方法が各装
置異なるだけで基本的には同じ原理で行っており、次に
あげる問題点を持っている。その問題点というのは孤立
パターンの寸法や形状が密パターンと異なることであ
る。これは孤立パターン部の被エッチング面積が大きい
ため反応生成物が多く、パターンの側壁にデポジション
が着きやすいからである（図８）。
エッチングは塩素系のガスを用い高周波によりプラズマ
化し行っている。この技術はプラズマの生成方法が各装
置異なるだけで基本的には同じ原理で行っており、次に
あげる問題点を持っている。その問題点というのは孤立
パターンの寸法や形状が密パターンと異なることであ
る。これは孤立パターン部の被エッチング面積が大きい
ため反応生成物が多く、パターンの側壁にデポジション
が着きやすいからである（図８）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
で述べたような孤立パターンの焦点深度余裕やエッチン
グ後の形状・寸法差を改善する方法を提供するものであ
る。
で述べたような孤立パターンの焦点深度余裕やエッチン
グ後の形状・寸法差を改善する方法を提供するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のフォトマスクは １．フォトマスク上の遮光部分の一部を透過性の材料で
形成する ２．フォトマスク上の遮光部分の一部を２０から８０％
の透過率をもつ材料で形成する ３．フォトマスク上に形成されたパターンにおいて前記
パターン幅の２倍以上のスペースが空いたとき前記パタ
ーンの横にダミーパターンを形成する ４．前記ダミーパターンを透過性の材料で形成する の４つを特徴とする。
形成する ２．フォトマスク上の遮光部分の一部を２０から８０％
の透過率をもつ材料で形成する ３．フォトマスク上に形成されたパターンにおいて前記
パターン幅の２倍以上のスペースが空いたとき前記パタ
ーンの横にダミーパターンを形成する ４．前記ダミーパターンを透過性の材料で形成する の４つを特徴とする。
【０００７】本発明の半導体装置の製造方法は １．フォトマスク上の遮光部分の一部が透過性材料で形
成されているフォトマスクを用いてパターニングし、エ
ッチングを行う ２．フォトマスク上の透過性の遮光部分がエッチング
後、パターンとして残らないこと の２つを特徴とする。
成されているフォトマスクを用いてパターニングし、エ
ッチングを行う ２．フォトマスク上の透過性の遮光部分がエッチング
後、パターンとして残らないこと の２つを特徴とする。
【０００８】
【作用】孤立パターンのエッチングでは被エッチング面
積が大きい、つまり反応生成物が多いということで、こ
れによりパターン側壁に付着する反応生成物の量が多く
なりテーパー形状となる。そこで孤立パターンでも密パ
ターンと同じエッチングができるように補助パターンを
入れる。
積が大きい、つまり反応生成物が多いということで、こ
れによりパターン側壁に付着する反応生成物の量が多く
なりテーパー形状となる。そこで孤立パターンでも密パ
ターンと同じエッチングができるように補助パターンを
入れる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明を実施例に基づき詳細に説
明する。
明する。
【００１０】まずフォトマスクの作成について述べる。
石英ガラス基板１にモリブデンシリサイド２を１０００
Å形成する。次にレジスト３を塗布し、実パターン６と
補助パターン７を同時にパターニングする。その後、Ｃ
Ｆ４ガスプラズマを用いたドライエッチングにてモリブ
デンシリサイドパターンを形成する。次にクロム４を１
０００Å形成し、再びレジストを塗布する。今度は実パ
ターン６のみパターニングする。今度は硝酸第二セリウ
ムアンモンにて１分間ウエットエッチングし、パターン
を形成する。レジストを剥離し、フォトマスクが完成す
る（図１）。このフォトマスクを使った場合の焦点深度
についてのグラフを図２に示す。従来の場合（図７）に
比べて焦点深度が約２倍になっていることが分かる。
又、このフォトマスクを使った場合、補助パターン部は
図４に示すように実パターン部に比べて膜厚が薄くな
る。これは補助パターン部の透過率により変化するもの
で図３のような関係にある。ちなみに図４は透過率５０
％の時のものである。次にエッチングについて述べる。
ここではアルミニウムのエッチングについて詳しく述べ
ることにする。アルミニウム５上にレジスト３を塗布
し、本発明のフォトマスクを用いパターニングする（図
４）。ここでの補助パターンの透過率を５０％としたた
め実パターン部の膜厚１００００Åに対し補助パターン
では４０００Å程度となる。エッチングは平行平板型ド
ライエッチング装置を用いた。条件はＢＣｌ３及びＣｌ
２ガスをそれぞれ４０及び６０ｃｃで圧力を１０ｍＴｏ
ｒｒに設定した。ＲＦパワーを８００Ｗ印加してプラズ
マを発生させた。この条件下での特性はレートが７００
０Å／ｍｉｎ程度でレジストとの選択比は１．８であ
る。通常アルミニウムのエッチングの場合対レジスト選
択比の低いのがネックとなる。終点判定プラス５０％の
時間エッチングを行ったところ孤立パターンも密パター
ンと同じ形状・寸法が得られた（図５）。そして補助パ
ターン部はエッチングされてパターンが残らなかった。
これはエッチングの対レジスト選択比が低いためエッチ
ング途中でレジストがなくなり、実パターン部のオーバ
ーエッチング中にアルミニウムもエッチングされたから
である。本実施例では補助パターンの透過率５０％のと
きのみについて述べたがこれに限るものではない。透過
率２０から８０％の間であれば同様の効果が見られる。
これより高い透過率であればパターニングの際にレジス
トが残らないし、低い透過率であればエッチング後パタ
ーンが残ってしまう。又、エッチング方法に関してもこ
れに限るものではなく、ＥＣＲ型プラズマエッチャーで
もマグネトロン型エッチャーでも同様の効果が得られる
ことは明白である。
石英ガラス基板１にモリブデンシリサイド２を１０００
Å形成する。次にレジスト３を塗布し、実パターン６と
補助パターン７を同時にパターニングする。その後、Ｃ
Ｆ４ガスプラズマを用いたドライエッチングにてモリブ
デンシリサイドパターンを形成する。次にクロム４を１
０００Å形成し、再びレジストを塗布する。今度は実パ
ターン６のみパターニングする。今度は硝酸第二セリウ
ムアンモンにて１分間ウエットエッチングし、パターン
を形成する。レジストを剥離し、フォトマスクが完成す
る（図１）。このフォトマスクを使った場合の焦点深度
についてのグラフを図２に示す。従来の場合（図７）に
比べて焦点深度が約２倍になっていることが分かる。
又、このフォトマスクを使った場合、補助パターン部は
図４に示すように実パターン部に比べて膜厚が薄くな
る。これは補助パターン部の透過率により変化するもの
で図３のような関係にある。ちなみに図４は透過率５０
％の時のものである。次にエッチングについて述べる。
ここではアルミニウムのエッチングについて詳しく述べ
ることにする。アルミニウム５上にレジスト３を塗布
し、本発明のフォトマスクを用いパターニングする（図
４）。ここでの補助パターンの透過率を５０％としたた
め実パターン部の膜厚１００００Åに対し補助パターン
では４０００Å程度となる。エッチングは平行平板型ド
ライエッチング装置を用いた。条件はＢＣｌ３及びＣｌ
２ガスをそれぞれ４０及び６０ｃｃで圧力を１０ｍＴｏ
ｒｒに設定した。ＲＦパワーを８００Ｗ印加してプラズ
マを発生させた。この条件下での特性はレートが７００
０Å／ｍｉｎ程度でレジストとの選択比は１．８であ
る。通常アルミニウムのエッチングの場合対レジスト選
択比の低いのがネックとなる。終点判定プラス５０％の
時間エッチングを行ったところ孤立パターンも密パター
ンと同じ形状・寸法が得られた（図５）。そして補助パ
ターン部はエッチングされてパターンが残らなかった。
これはエッチングの対レジスト選択比が低いためエッチ
ング途中でレジストがなくなり、実パターン部のオーバ
ーエッチング中にアルミニウムもエッチングされたから
である。本実施例では補助パターンの透過率５０％のと
きのみについて述べたがこれに限るものではない。透過
率２０から８０％の間であれば同様の効果が見られる。
これより高い透過率であればパターニングの際にレジス
トが残らないし、低い透過率であればエッチング後パタ
ーンが残ってしまう。又、エッチング方法に関してもこ
れに限るものではなく、ＥＣＲ型プラズマエッチャーで
もマグネトロン型エッチャーでも同様の効果が得られる
ことは明白である。
【００１１】
【発明の効果】本発明は実パターン幅の２倍以上のスペ
ースが空く場合に透過率の高い補助パターンを入れるこ
とで、孤立パターンの焦点深度余裕を実用レベルに拡大
する効果を有している。又、孤立パターンではエッチン
グ形状や寸法が密パターンに比べて変化するのを防止す
る効果も有している。
ースが空く場合に透過率の高い補助パターンを入れるこ
とで、孤立パターンの焦点深度余裕を実用レベルに拡大
する効果を有している。又、孤立パターンではエッチン
グ形状や寸法が密パターンに比べて変化するのを防止す
る効果も有している。
【図１】本実施例におけるフォトマスクの概略図。
【図２】本実施例における焦点深度と寸法の関係図。
【図３】本実施例における補助パターンの透過率とレジ
スト膜厚の関係図。
スト膜厚の関係図。
【図４】本実施例におけるレジスト形状の断面図。
【図５】本実施例におけるエッチング形状の断面図。
【図６】従来技術におけるフォトマスクの概略図。
【図７】従来技術における焦点深度と寸法の関係図。
【図８】従来技術におけるエッチング形状の断面図。
１．石英ガラス ２．モリブデンシリサイド ３．レジスト ４．クロム ５．アルミニウム ６．実パターン ７．補助パターン
Claims (6)
- 【請求項１】フォトマスク上の遮光部分の一部を透過性
の材料で形成することを特徴とするフォトマスク。 - 【請求項２】フォトマスク上の遮光部分の一部を２０か
ら８０％の透過率をもつ材料で形成することを特徴とす
るフォトマスク。 - 【請求項３】フォトマスク上に形成されたパターンにお
いて前記パターン幅の２倍以上のスペースが空いたとき
前記パターンの横にダミーパターンを形成することを特
徴とするフォトマスク。 - 【請求項４】請求項３記載のダミーパターンを透過性の
材料で形成することを特徴とするフォトマスク。 - 【請求項５】フォトマスク上の遮光部分の一部が透過性
材料で形成されているフォトマスクを用いてパターニン
グし、エッチングを行うことを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項６】フォトマスク上の透過性の遮光部分がエッ
チング後、パターンとして残らないことを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30317095A JPH09146256A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | フォトマスク及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30317095A JPH09146256A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | フォトマスク及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09146256A true JPH09146256A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=17917738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30317095A Pending JPH09146256A (ja) | 1995-11-21 | 1995-11-21 | フォトマスク及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09146256A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335125B2 (en) | 1998-04-02 | 2002-01-01 | Nec Corporation | Photomask and method of manufacturing same |
-
1995
- 1995-11-21 JP JP30317095A patent/JPH09146256A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6335125B2 (en) | 1998-04-02 | 2002-01-01 | Nec Corporation | Photomask and method of manufacturing same |
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