JPS61267762A - Production of photomask - Google Patents
Production of photomaskInfo
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- JPS61267762A JPS61267762A JP60109782A JP10978285A JPS61267762A JP S61267762 A JPS61267762 A JP S61267762A JP 60109782 A JP60109782 A JP 60109782A JP 10978285 A JP10978285 A JP 10978285A JP S61267762 A JPS61267762 A JP S61267762A
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- film
- etching
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
- G03F1/58—Absorbers, e.g. of opaque materials having two or more different absorber layers, e.g. stacked multilayer absorbers
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体、IC1LSI等の製造に用いられる
フォトマスクの製造方法に関する。より詳しくは、シリ
コンウェーハ、フォトマスクブランク等の被微細加工基
板上に塗布されたレジストに所定のパターンを転写する
際に使用されるフォトマスクの製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a photomask used in manufacturing semiconductors, IC1LSIs, and the like. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a photomask used when transferring a predetermined pattern to a resist coated on a substrate to be microfabricated, such as a silicon wafer or a photomask blank.
(従来の技術)
このフォトマスクは、LSIの高密度化に伴って、微細
化が進み、最近のフォトマスクの製造方法は、従来の湿
式エツチング法から乾式エツチング法に移行しつ)ある
。(Prior Art) As the density of LSI increases, photomasks are becoming increasingly finer, and the recent photomask manufacturing method is shifting from the conventional wet etching method to a dry etching method.
この乾式エツチング法によるフォトマスクの製造方法は
、先ず、ガラス、石英等の透光性基板の主表面を研磨し
、その主表面上にCrを主成分とする遮光性膜をスパッ
タリング法により成膜して、フォトマスクブランクを製
作する。次に、前記遮光性膜上にフォトレジストを塗布
した後、選択的露光工程、現像工程、リンス工程及び乾
燥工程を経て得られたレジストパターン付きフォトマス
クブランクをプラズマ反応室内で四塩化炭素等のガスプ
ラズマにより乾式エツチングして、遮光性膜を選択的パ
ターン形成する。そして、この遮光性膜パターン上のレ
ジストパターンを酸素プラズマ処理により除去して、フ
ォトマスクを得る。This dry etching method for producing a photomask involves first polishing the main surface of a transparent substrate made of glass, quartz, etc., and then depositing a light-shielding film containing Cr as a main component on the main surface by sputtering. Then, a photomask blank is produced. Next, after coating a photoresist on the light-shielding film, a photomask blank with a resist pattern obtained through a selective exposure process, a development process, a rinsing process, and a drying process is placed in a plasma reaction chamber using carbon tetrachloride, etc. The light-shielding film is selectively patterned by dry etching using gas plasma. Then, the resist pattern on this light-shielding film pattern is removed by oxygen plasma treatment to obtain a photomask.
このような乾式エツチング法により得たフォトマスクは
、湿式エツチング法によるものと対比して、′す′イド
エツチング量が少なく、過剰エツチングに対するパター
ン幅変化も少なく、エツチング時間の許容幅も大きいと
いう利点がある。Compared to those obtained by wet etching, photomasks obtained by dry etching have the advantage that the amount of dry etching is small, pattern width changes due to excessive etching are small, and etching time tolerance is large. There is.
しかしながら、遮光性膜のエツチングを乾式エツチング
法を使用して行っても、フオI・レジストの現像工程に
おいて、湿式で行っているために、前述した通り、エツ
チング工程前に乾燥工程が必要になる。この乾燥工程に
おいて、レジストパターン付きフォトマスクブランクは
、レジストパターンで被覆されていない遮光性膜の露出
表面上に一興物が付着していることがしばしばある。例
えば、この異物は6インチ角の基板において1枚あたり
数十〜数百個も付着している。このような異物は次の乾
式エツチング工程においてマスクになり、その異物下の
遮光性膜部分はエツチングされず、いわゆる黒欠陥を発
生してしまう。However, even if the light-shielding film is etched using the dry etching method, the photo-I/resist development process is performed wet, so as mentioned above, a drying process is required before the etching process. . In this drying process, in the photomask blank with a resist pattern, particles often adhere to the exposed surface of the light-shielding film that is not covered with the resist pattern. For example, tens to hundreds of foreign particles are attached to each 6-inch square substrate. Such foreign matter acts as a mask in the next dry etching step, and the portion of the light-shielding film under the foreign matter is not etched, resulting in so-called black defects.
か)る異物の除去手段としては、有機溶剤、酸、アルカ
リ等により洗浄することが考えられるが、前述した乾燥
工程後のレジストパターン付きフォトマスクブランクに
おいては、そのレジストパターンをそのま)維持して、
付着し゛た異物のみを除去することは、現状の製造方法
を使用する場合には不可能である。それ故、現状では、
現像液及びリンス液、°並びに現像、リンス及び乾燥の
各工程における環境において異物を除去するための管理
を厳しく行っているが、根本的に改善することまでに至
っていない。Cleaning with an organic solvent, acid, alkali, etc. can be considered as a means for removing such foreign substances, but in the case of a photomask blank with a resist pattern after the drying process described above, the resist pattern may be maintained as it is. hand,
It is impossible to remove only the adhered foreign matter using the current manufacturing method. Therefore, at present,
Strict controls have been put in place to remove foreign substances from the developing solution, the rinsing solution, and the environment during each development, rinsing, and drying process, but no fundamental improvements have been made.
本発明によるフォトマスクの製造方法は、L記した問題
点を解決すべくなされたものであり、■透光性基板上に
乾式エツチングによりエツチングされる第1遮光性膜と
、前記第1遮光性股上に湿式エツチングによりエツチン
グされ、かつ前記乾式エツチングに対して耐性を有する
第2遮光性膜をそれぞれ成膜し、■前記第2遮光性膜上
に塗布したレジストを露光・現像して、レジストパター
ンを形成し、■前記第2遮光性膜を湿式エツチングによ
り選択的にエツチングして、前記第1遮光性躾上に第2
遮光性膜パターンを形成し、■前記レジストパターンを
除去し、洗浄及び乾燥をした後、前記第2遮光性膜パタ
ーンをマスクにして前記第1遮光性膜を乾式エツチング
により選択的にエツチングすることを特徴としている。The method for manufacturing a photomask according to the present invention has been made to solve the problems listed in L. A second light-shielding film that is etched by wet etching and is resistant to the dry etching is formed on each of the crotches, and (2) the resist coated on the second light-shielding film is exposed and developed to form a resist pattern. and (2) selectively etching the second light-shielding film by wet etching to form a second light-shielding film on the first light-shielding film.
forming a light-shielding film pattern; (1) removing the resist pattern, cleaning and drying; and then selectively etching the first light-shielding film by dry etching using the second light-shielding film pattern as a mask; It is characterized by
本発明によれば、第1遮光性膜をエツチングする前工程
において、第2遮光性膜パターン上のレジストパターン
を除去し、洗浄及び乾燥をする工程を入れることができ
ることから、第2遮光性膜パターンで被覆されていない
第1遮光性膜の露出表面を充分に洗浄して、異物を除去
することができる。According to the present invention, in the process before etching the first light-shielding film, the resist pattern on the second light-shielding film pattern can be removed, and the process of cleaning and drying can be included. The exposed surface of the first light-shielding film that is not covered with the pattern can be sufficiently cleaned to remove foreign matter.
以下、本発明の実施例を第1図を参照して詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
先ず、石英ガラスを所定寸法(本例: 6x6xO11
2インチ)に加工し、この石英ガラスの両生表面を研磨
し、純水及びイソプロピルアルコール等により洗浄し、
乾燥して成膜前の石英ガラスからなる透光性基板1を得
る。この透光性基板1の−1表面上に丁aをターゲット
としてスパッタリング法によりTa膜からなる第1遮光
性膜2(Jll厚:800人)を被着する。次に、この
第1遮光性膜2上にCrをターゲットとしてスパッタリ
ング法によりCr1lからなる第2遮光性膜3(膜厚:
200人)を積層して、第1遮光性膜2と第2遮光性膜
3を成膜したフォトマスクブランク4を得る(第1図(
a))。なお、このフォトマスクブランク4の光学濃度
は3.0であった。First, cut the quartz glass to the specified dimensions (this example: 6x6xO11
2 inches), polished the amphibious surface of this quartz glass, washed it with pure water and isopropyl alcohol, etc.
After drying, a transparent substrate 1 made of quartz glass before film formation is obtained. A first light-shielding film 2 (Jll thickness: 800 layers) made of a Ta film is deposited on the −1 surface of the light-transmitting substrate 1 by sputtering using D as a target. Next, on this first light-shielding film 2, a second light-shielding film 3 (thickness:
200 people) to obtain a photomask blank 4 on which a first light-shielding film 2 and a second light-shielding film 3 are formed (Fig. 1 (
a)). Note that the optical density of this photomask blank 4 was 3.0.
次に、このフォトマスクブランク4の主表面、すなわち
第2遮光性膜3上にポジ型フォトレジスト5(本例:ヘ
キスト社製HP−1350.膜厚: soo。Next, a positive photoresist 5 (this example: HP-1350 manufactured by Hoechst Co., Ltd., film thickness: soo.
人)を塗布した後、所望のパターン線幅を得るべく露光
マスク6を通して、ポジ型フォトレジスト5の上方から
遠紫外光ないし紫外光7(波長=200〜400n11
)を露光する(同図(b))。After coating the positive photoresist 5 with deep ultraviolet light or ultraviolet light 7 (wavelength = 200-400n11) from above the positive photoresist 5 through the exposure mask 6 to obtain the desired pattern line width.
) is exposed to light ((b) in the same figure).
次に、現像液(本例: HP−1350専用デベロツ
パ)により所定時間(本例ニア0秒)現像処理して、ポ
ジ型フォトレジスト5の露光部分を除去し、未露光部分
にレジストパターン8を第2遮光性膜3上に形成する(
同図(C))。Next, development is performed for a predetermined time (near 0 seconds in this example) using a developer (this example: HP-1350 exclusive developer) to remove the exposed portion of the positive photoresist 5 and form a resist pattern 8 on the unexposed portion. Formed on the second light-shielding film 3 (
Same figure (C)).
次に、第2遮光性膜3に対応したエツチング液(本゛例
:硝酸セリウムアンモンと過塩素酸との混合液)を用い
て、所定時間(本例:15秒)で湿式エツチングを行い
、第2遮光性膜パターン9を第1遮光性WIA2上に形
成する(同図(d))。この湿式エツチングにおいて、
下層の第1遮光性膜2は、本例ではエツチングされにく
いが、膜厚が多少薄くなる程度(例:aOOム→600
人)までエツチングされてもよい。Next, wet etching is performed for a predetermined time (this example: 15 seconds) using an etching solution suitable for the second light-shielding film 3 (this example: a mixture of cerium ammonium nitrate and perchloric acid). A second light-shielding film pattern 9 is formed on the first light-shielding WIA 2 (FIG. 4(d)). In this wet etching,
The lower first light-shielding film 2 is not easily etched in this example, but the film thickness is somewhat thinner (e.g. aOOm→600mm).
(a person) may also be etched.
次に、レジストパターン8を剥離液(本例:熱濃硫′l
1190℃)により除去した後、常温の硫酸中に浸して
温度を下げ、水、イソプロピルアルコール中で超音波洗
浄し、フレオン蒸気中で乾燥する(同図(e))。Next, the resist pattern 8 is removed using a stripping solution (this example: hot concentrated sulfuric acid).
1190° C.), immersed in sulfuric acid at room temperature to lower the temperature, subjected to ultrasonic cleaning in water and isopropyl alcohol, and dried in Freon steam (FIG. 3(e)).
次に、第2遮光性膜パターン9付きブランクを平行平板
型プラズマエツチング装置内に入れて、CF4ガスを反
応ガスとして乾式エツチングする。Next, the blank with the second light-shielding film pattern 9 is placed in a parallel plate type plasma etching apparatus and dry etched using CF4 gas as a reaction gas.
この時、第2″m光性腺パターン9はCF4ガスプラズ
マによりおかされず、マスクとして作用することから、
この第2遮光性膜パターン9の被覆されていない第1遮
光性膜2の露出表面のみが乾式エツチングされて、結局
、第1遮光性膜パターン10と第2遮光性膜パターン9
からなる2層構造の遮光性膜パターンを有するフォトマ
スク11が得られる〈同図(f))。At this time, the 2″m photogonadal pattern 9 is not affected by the CF4 gas plasma and acts as a mask.
Only the exposed surface of the first light-shielding film 2 that is not coated with the second light-shielding film pattern 9 is dry-etched, resulting in the first light-shielding film pattern 10 and the second light-shielding film pattern 9.
A photomask 11 having a light-shielding film pattern with a two-layer structure consisting of the following is obtained (FIG. 2(f)).
本実施例によれば、乾式エツチング終了後、本来、遮光
性膜が残存してはいけない部分(1μm以上の寸法を有
する黒欠陥)は、6インチ角1枚当り平均8〜9個程度
(試料数=10枚)になり、非常に少なくすることがで
きた。また、サイドエツチングに起因するレジストパタ
ーンと実際の遮光性膜パターンとの寸法変化は、第2遮
光性膜が薄く湿式エツチング時間が短かいために、0.
1μm程度と微小であったことから、微細パターンに適
するという乾式エツチングの利点を充分に活かすことが
できた。According to this example, after the completion of dry etching, the number of areas where the light-shielding film should not remain (black defects with dimensions of 1 μm or more) is on average about 8 to 9 per 6-inch square sheet (sample number = 10 sheets), which made it possible to reduce the number of sheets to a very small number. Further, the dimensional change between the resist pattern and the actual light-shielding film pattern due to side etching is 0.0000.
Since the size was as small as about 1 μm, the advantage of dry etching, which is suitable for fine patterns, could be fully utilized.
本発明は、以上の実施例に挙げた成膜材料、湿式エツチ
ング液、及び乾式ガスプラズマに限定されるものではな
い。第1遮光性膜については、Taの代わりに、No、
Ni、 W、 Wb、 V、 Zr及ヒコレラのケイ
化物等の乾式エツチングが可能な遮光性膜であればよい
。第2遮光性膜については、金lcrの代わりに、Cr
にO,N、及びCを含有したCrを主成分とする遮光性
膜であってもよい。第1.第2の遮光性膜の相互膜厚関
係については、乾式エツチングによる利点を有効に活用
することを考慮して、第1遮光性膜の膜厚が第2遮光性
膜のそれよりも厚いことが好ましい。湿式エツチング液
については、被エツチング材料との関係で適宜選定され
、実施例以外にも、Cr膜に対してはNaOH+に3
(Fe(CN) a )等でもよい。乾式エツチング
のエツチングガスについても被エツチング材料との関係
で適宜選定され、)4o11J又はW膜に対してCF4
+ (02)等の通りである。その他成膜法について
は真空蒸着法やイオンブレーティング法、透光性基板に
ついてはアルミノシリケートガラスなど多成分系ガラス
、レジストについてはネガ型フォトレジストやポジ型又
はネジ型のEBレジスト等にそれぞれ変更してよいこと
は勿論である。The present invention is not limited to the film forming materials, wet etching solutions, and dry gas plasmas mentioned in the above examples. Regarding the first light-shielding film, instead of Ta, No.
Any light-shielding film that can be dry-etched may be used, such as Ni, W, Wb, V, Zr, and silicides of Hicolera. Regarding the second light-shielding film, instead of gold LCR, Cr
It may also be a light-shielding film whose main component is Cr containing O, N, and C. 1st. Regarding the mutual thickness relationship of the second light-shielding film, in order to effectively utilize the advantages of dry etching, the thickness of the first light-shielding film is thicker than that of the second light-shielding film. preferable. The wet etching solution is selected appropriately depending on the material to be etched.
(Fe(CN) a ) etc. may also be used. The etching gas for dry etching is also selected appropriately depending on the material to be etched.
+ (02) etc. Other film forming methods have been changed to vacuum evaporation and ion blating, translucent substrates have been changed to multi-component glasses such as aluminosilicate glass, and resists have been changed to negative photoresists, positive or screw-type EB resists, etc. Of course you can do that.
(発明の効果)
以上の通り、本発明によれば、透光性基板上に第1.第
2の遮光性膜を成膜して、上層の第2遮光性膜を湿式エ
ツチングした後、レジスト除去、洗浄及び乾燥を行い、
次いで下層の第1遮光性膜を乾式エツチングすることに
より、従来の乾式エツチングによっては除去することが
困難であった黒欠陥を非常に少なくし、フォトマスクの
品質を高めることができる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the first image is placed on the transparent substrate. After forming a second light-shielding film and wet-etching the upper second light-shielding film, the resist is removed, washed and dried,
Next, by dry etching the lower first light-shielding film, black defects, which were difficult to remove by conventional dry etching, can be greatly reduced and the quality of the photomask can be improved.
第1図は本発明によるフォトマスクの製造方法の実施例
を示す工程図である。
1・・・透光性基板、2・・・第1遮光性膜、3・・・
第2遮光性膜、4・・・フォトマスクブランク、5・・
・ポジ型フォトレジスト、6・・・露光マスク、7・・
・遠紫外光ないし紫外光、8・・・レジストパターン、
9・・・第2″a光性膜パターン、10・・・第1遮光
性膜パターン、11・・・フォトマスク
手 続 補 正 書 (自発)1.事件の表
示 昭和60年特許願第109782号2、発明の名
称 フオ]・マスクブランクとフォトマスクの製造方
法
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都新宿区中落合2丁目7番5号〒161
T E L 03(952)1151名称 ホ
− ヤ 株 式 会 社4、補正により増加
する発明の数 ・・・25、補正の対象
(1)願書の「発明の名称の欄」及び[特許請求の範囲
に記載された発明の数の欄]
(2)明細書の「発明の名称の欄」、[特許請求の範囲
の欄」、「発明の詳細な説明のIIIIIJ及び「図面
の簡単な説明の欄」
6、補正の内容
(1)願書を別紙の通り補正する。
(2)明細書全文を別紙の通り補正する。
以1
明 細 書(全文補正)
1、発明の名称
フォトマスクブランクとフォトマスクの製造方法
2、特許請求の範囲
を透光性基板側から順次酸 してなるフォトマスクブラ
ンクの第1 光性膜と 2゛ を 択3、発明の詳
細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体、IC,LSI等の製造に用いられる
フォトマスクブランクとフォトマスクの製造方法に関す
る。より詳しくは、シリコンウェーハ、フォトマスクブ
ランク等の被微細加工塁根上に塗布されたレジストに所
定のパターンを転写する際に使用されるフォトマスクの
製造方法とその素材となるフォトマスクブランクに関す
る。
〔従来の技術〕
このフォトマスクは、LSIの高密度化に伴って、微細
化が進み、最近のフォトマスクの製造方法は、従来の湿
式エツチング法から乾式エツチング法に移行しつ)ある
。
この乾式エツチング法によるフォトマスクの製造方法は
、先ず、ガラス、石英等の透光性基板の主表面を研磨し
、その主表面上にCrを主成分とする遮光性膜をスパッ
タリング法により成膜して、フォトマスクブランクを製
作する。次に、前記遮光性膜上にフォトレジストを塗布
した後、選択的露光工程、現像工程、リンス工程及び乾
燥工程を経て得られたレジストパターン付きフォトマス
クブランクをプラズマ反応室内で四塩化炭素等のガスプ
ラズマにより乾式エツチングして、遮光性膜を選択的パ
ターン形成する。そして、この遮光性膜パターン上のレ
ジストパターンを酸素プラズマ処理により除去して、フ
ォトマスクを得る。
このような乾式エツチング法により得たフォトマスクは
、湿式エツチング法によるものと対比して、サイドエツ
チング量が少なく、過剰エツチングに対するパターン幅
変化も少なく、エツチング時間の許容幅も大きいという
利点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、遮光性膜のエツチングを乾式エツチング
法を使用して行っても、フォトレジストの現像工程にお
いて、湿式で行っているために、前述した通り、エツチ
ング工程前に乾燥工程が必要になる。この乾燥工程にお
いて、レジストパターン付きフォトマスクブランクは、
レジストパターンで被覆されていない遮光性膜の露出表
面上に異物が付着していることがしばしばある。例えば
、この異物は6インチ角の基板において1枚あたり数十
〜数百個も付着している。このような異物は次の乾式エ
ツチング時間においてマスクになり、その異物下の遮光
性膜部分はエツチングされず、いわゆる黒欠陥を発生し
てしまう。
か)る異物の除去手段としては、有機溶剤、酸、アルカ
リ等により洗浄することが考えられるが、前述した乾燥
工程後のレジストパターン付きフォトマスクブランクに
おいては、そのレジストパターンをそのま)維持して、
付着した異物のみを除去することは、現状の製造方法を
使用する場合には不可能である。それ故、現状では、現
像液及びリンス液、並びに現像、リンス及び乾燥の各工
程における環境において異物を除゛去するための管理を
厳しく行っているが、根本的に改善することまでに至っ
ていない。
C問題点を解決するだめの手段〕
本発明によるフォトマスクブランクとフォトマスクの製
造方法は、上記した問題点を解決すべくなされたもので
あり、先ず、フォトマスクブランクは、透光性基板上に
第1遮光性膜と第2遮光性膜を順次積層し、この第1遮
光性膜が乾式エツチングされる成膜材料であり、第21
光性膜が前記乾式エツチングに対して耐性を有し、かつ
湿式エツチングされる成膜材料であることを特徴とし、
フォトマスクの製造方法は、前記フォトマスクブランク
を素材にして、第2遮光性膜を選択的に湿式エツチング
して第1遮光性膜上に第2遮光性膜パターンを形成し、
この第2遮光性膜パターンをマスクにして第1遮光性膜
を選択的に乾式エツチングすることを特徴としている。
〔作 用〕
本発明によれば、第1遮光性膜をエツチングする前工程
において、第2遮光性膜パターン上のレジストパターン
を除去し、洗浄及び乾燥をする工程を入れることができ
ることから、第2遮光性膜パターンで被覆されていない
第1遮光性膜の露出表面を充分に洗浄して、異物を除去
することができる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図を参照して詳述する。
先ず、石英ガラスを所定寸法(本例: 6x6x0.1
2インチ)に加工し、この石英ガラスの両生表面を研磨
し、純水及びイソブOビルアルコール等により洗浄し、
乾燥して成膜前の石英ガラスからなる透光性基板1を得
る。この透光性基板1の−1表面上にTaをターゲット
としてスパッタリング法によりTa膜からなる第1遮光
性膜2(膜厚:800人)を被着する。次に、この第1
遮光性膜2上にcrをターゲットとしてスパッタリング
法によりCr膜からなる第2遮光性膜3(膜厚:200
人)を積層して、第1遮光性膜2と第2遮光性1!12
3を成膜したフォトマスクブランク4を得る(第1図(
a))。なお、このフォトマスクブランク4の光学濃度
は3.0であった。
次に、このフォトマスクブランク4の主表面、すなわち
第2遮光性IIa上にポジ型フォトレジスト5(本例:
ヘキスト社製MP−1350.膜厚: soo。
入)を塗布した後、所望のパターン線幅を得るべく露光
マスク6を通して、ポジ型フォトレジスト5の上方から
遠紫外光ないし紫外光7(波長=200〜400nm
)を露光する(同図(b))。
次に、現像液(本例: HP−1350専用デベロツ
パ)により所定時間(本例ニア0秒)現像処理して、ポ
ジ型フォトレジスト5の露光部分を除去し、未露光部分
にレジストパターン8を第2遮光性膜3上に形成する(
同図(C))。
次に、第2″a光性膜3に対応したエツチング液(本例
:硝酸セリウムアンモンと過塩素酸との混合液)を用い
て、所定時間(本例:15秒)で湿式エツチングを行い
、第2遮光性膜パターン9を第1遮光性膜2上に形成す
る(同図(d))。この湿式エツチングにおいて、下層
の第1遮光性膜2は、本例ではエツチングされにくいが
、膜厚が多少薄くなる程度(例:800人→600人)
までエツチングされてもよい。
次に、レジストパターン8を剥離液(本例:熱濃硫酸9
0℃)により除去した後、常温の硫酸中に浸して温度を
下げ、水、イソプロピルアルコール中で超音波洗浄し、
フレオン蒸気中で乾燥する(同図(e))。
次に、第2遮光性膜パターン9付きブランクを平行平板
型プラズマエツチング装置内に入れて、CF4ガスを反
応ガスとして乾式エツチングする。
この時、第2遮光性膜パターン9はCFaガスプラズマ
によりおかされず、マスクとして作用することから、こ
の第2遮光性膜パターン9の被覆されていない第1遮光
性膜2の露出表面のみが乾式エツチングされて、結局、
第1遮光性膜パターン10と第2遮光性膜パターン9か
らな為2層構造の遮光性膜パターンを有するフォトマス
ク11が得られる(同図(「))。
本実施例によれば、乾式エツチング終了後、本来、遮光
性膜が残存してはいけない部分く1μm以上の寸法を有
する黒欠陥)は、6インチ角1枚当り平均8〜9個程度
(試料数=10枚)になり、非常に少なくすることがで
きた。また、サイドエツチングに起因するレジストパタ
ーンと実際の遮光性膜パターンとの寸法変化は、第2遮
光性膜が薄く湿式エツチング時間が短かいために、0.
1μm程度と微小であったことから、微細パターンに適
するという乾式エツチングの利点を充分に活かすごとが
できた。
本発明は、以上の実施例に挙げた成膜材料、湿式エツチ
ング液、及び乾式ガスプラズマに限定されるものではな
い。第1遮光性膜については、Taの代わりに、)to
、 Ni1W 、 Nb、 V 1Zr及びこれらのケ
イ化物等の乾式エツチングが可能な遮光性膜であればよ
い。第2遮光性膜については、金属Crの代わりに、C
rにO,N及びCを含有したCrを主成分とする遮光性
膜であってもよい。第1、第2の遮光性膜の相互膜厚関
係については、乾式エツチングによる利点を有効に活用
することを考慮して、第1″m光性膜の膜厚が第2遮光
性膜のそれよりも厚いことが好ましい。湿式エツチング
液については、被エツチング材料との関係で適宜選定さ
れ、実施例以外にも、Cr膜に対してはHal十に3(
Fe(CM)s )等でもよい。乾式エツチングのエツ
チングガスについても被エツチング材料との関係で適宜
選定され、)4all又は%4膜に対してCF4 +(
02)等の通りである。その他成膜法については真空蒸
着法やイオンブレーティング法、透光性基板については
アルミノシリケートガラスなど多成分系ガラス、レジス
トについてはネガ型フォトレジストやポジ型又はネジ型
のEBレジスト等にそれぞれ変更してよいことは勿論で
ある。
〔発明の効果〕
以上の通り、本発明のフォトマスクブランクによれば、
乾式エツチングされる第1遮光性膜と、前記乾式エツチ
ングに対して耐性を有し、かつ湿式エツチングされる第
2遮光性膜を透光性基板上に順次積層していることから
、このフォトマスクブランクを素材にしてフォトマスク
を製造する場合に、上層の第21光性膜を湿式エツチン
グした後に、レジスト除去、洗浄及び乾燥を行うことが
でき、次いで・下層の第1遮光性膜を乾式エツチングす
ることができ、従来の乾式エツチングによって発生しが
ちであった黒色欠陥を非常に少なくし、フォトマスクの
品質を向上させることができる。
4、図面の簡単な説明
第1図は本発明によるフォトマスクブランクとフォトマ
スクの製造方法の実施例を示す工程図である。
1・・・透光性基板、2・・・第1遮光性膜、3・・・
第2遮光性膜、4・・・フォトマスクブランク、5・・
・ポジ型フォトレジスト、6・・・露光マスク、7・・
・遠紫外光ないし紫外光、8・・・レジストパターン、
9・・・第2″m光性膜パターン、10・・・第1遮光
性膜パターン、11・・・フォトマスクFIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of the method for manufacturing a photomask according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Transparent substrate, 2... First light-shielding film, 3...
Second light-shielding film, 4... Photomask blank, 5...
・Positive photoresist, 6... Exposure mask, 7...
・Deep ultraviolet light or ultraviolet light, 8...resist pattern,
9... 2nd "a" photosensitive film pattern, 10... 1st light-shielding film pattern, 11... Photomask procedure amendment (voluntary) 1. Indication of incident Patent Application No. 109782 of 1985 No. 2, Title of the Invention: Mask Blank and Photomask Manufacturing Method 3, Relationship with the Amendment Person Case Address of Patent Applicant: 2-7-5 Nakaochiai, Shinjuku-ku, Tokyo 161
T E L 03 (952) 1151 Name H
- YA Co., Ltd. 4, Number of inventions increased by amendment...25, Subject of amendment (1) "Name of invention column" and [Number of inventions stated in claims column] of the application ] (2) "Title of the invention column", "Claims column", "Detailed description of the invention IIIJ" and "Brief description of drawings column" 6. Contents of amendment (1) Amend the application as shown in the attached sheet. (2) Amend the entire specification as shown in the attached sheet. 1. Description (corrected full text) 1. Name of the invention Photomask blank and photomask manufacturing method 2. First photosensitive film of a photomask blank obtained by sequentially acidifying the claims from the transparent substrate side Option 3: Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a photomask blank used in the manufacture of semiconductors, ICs, LSIs, etc., and a method of manufacturing a photomask. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a photomask used to transfer a predetermined pattern to a resist coated on a base to be microfabricated such as a silicon wafer or a photomask blank, and a photomask blank as a material thereof. [Prior Art] As the density of LSI increases, photomasks are becoming increasingly finer, and the recent method of manufacturing photomasks is shifting from the conventional wet etching method to a dry etching method. This dry etching method for producing a photomask involves first polishing the main surface of a transparent substrate made of glass, quartz, etc., and then depositing a light-shielding film containing Cr as a main component on the main surface by sputtering. Then, a photomask blank is produced. Next, after coating a photoresist on the light-shielding film, a photomask blank with a resist pattern obtained through a selective exposure process, a development process, a rinsing process, and a drying process is placed in a plasma reaction chamber using carbon tetrachloride, etc. The light-shielding film is selectively patterned by dry etching using gas plasma. Then, the resist pattern on this light-shielding film pattern is removed by oxygen plasma treatment to obtain a photomask. A photomask obtained by such a dry etching method has the advantage that the amount of side etching is small, the change in pattern width due to excessive etching is small, and the allowable range of etching time is large, as compared to a photomask obtained by a wet etching method. [Problems to be Solved by the Invention] However, even if the light-shielding film is etched using a dry etching method, the photoresist development process is carried out in a wet manner, so as mentioned above, the etching process A drying process is required beforehand. In this drying process, the resist patterned photomask blank is
Foreign matter often adheres to the exposed surface of the light-shielding film that is not covered with the resist pattern. For example, tens to hundreds of foreign particles are attached to each 6-inch square substrate. Such foreign matter becomes a mask during the next dry etching time, and the portion of the light-shielding film under the foreign matter is not etched, resulting in so-called black defects. Cleaning with an organic solvent, acid, alkali, etc. can be considered as a means for removing such foreign substances, but in the case of a photomask blank with a resist pattern after the drying process described above, the resist pattern may be maintained as it is. hand,
It is impossible to remove only the attached foreign matter using the current manufacturing method. Therefore, at present, strict controls are being implemented to remove foreign substances from the developing solution, rinsing solution, and the environment during each development, rinsing, and drying process, but fundamental improvements have not yet been made. . [Means for Solving Problem C] The photomask blank and photomask manufacturing method according to the present invention have been made to solve the above-mentioned problems. A first light-shielding film and a second light-shielding film are sequentially laminated on the film, and the first light-shielding film is the film-forming material to be dry-etched, and the
The photosensitive film is resistant to the dry etching and is a film forming material that can be wet etched,
The method for manufacturing a photomask includes using the photomask blank as a material and selectively wet-etching a second light-shielding film to form a second light-shielding film pattern on the first light-shielding film;
The method is characterized in that the first light-shielding film is selectively dry-etched using the second light-shielding film pattern as a mask. [Function] According to the present invention, the process of removing the resist pattern on the second light-shielding film pattern, washing and drying can be included in the pre-process of etching the first light-shielding film. The exposed surface of the first light-shielding film that is not covered with the second light-shielding film pattern can be sufficiently cleaned to remove foreign matter. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to FIG. First, measure the quartz glass to the specified dimensions (in this example: 6x6x0.1
2 inches), polished the amphibious surface of this quartz glass, washed it with pure water and isobu-O-vinyl alcohol, etc.
After drying, a transparent substrate 1 made of quartz glass before film formation is obtained. A first light-shielding film 2 (film thickness: 800 layers) made of a Ta film is deposited on the −1 surface of the light-transmitting substrate 1 by sputtering using Ta as a target. Next, this first
A second light-shielding film 3 made of a Cr film (thickness: 200 mm
layer), the first light-shielding film 2 and the second light-shielding film 1!12
Obtain a photomask blank 4 on which 3 is deposited (see Fig. 1 (
a)). Note that the optical density of this photomask blank 4 was 3.0. Next, a positive photoresist 5 (this example:
Hoechst MP-1350. Film thickness: soo. After coating the positive photoresist 5 with deep ultraviolet light or ultraviolet light 7 (wavelength = 200 to 400 nm) from above the positive photoresist 5 through an exposure mask 6 to obtain the desired pattern line width.
) is exposed to light ((b) in the same figure). Next, development is performed for a predetermined time (near 0 seconds in this example) using a developer (this example: HP-1350 exclusive developer) to remove the exposed portion of the positive photoresist 5 and form a resist pattern 8 on the unexposed portion. Formed on the second light-shielding film 3 (
Same figure (C)). Next, wet etching is performed for a predetermined time (in this example: 15 seconds) using an etching solution (this example: a mixture of cerium ammonium nitrate and perchloric acid) that is compatible with the second "a" photosensitive film 3. , a second light-shielding film pattern 9 is formed on the first light-shielding film 2 (FIG. 2(d)). In this wet etching, the lower first light-shielding film 2 is not easily etched in this example; The film thickness will be slightly thinner (e.g. 800 people → 600 people)
It may be etched up to Next, the resist pattern 8 is removed with a stripping solution (this example: hot concentrated sulfuric acid 9
0°C), immersed in sulfuric acid at room temperature to lower the temperature, and ultrasonically cleaned in water and isopropyl alcohol.
Dry in Freon steam ((e) in the same figure). Next, the blank with the second light-shielding film pattern 9 is placed in a parallel plate type plasma etching apparatus and dry etched using CF4 gas as a reaction gas. At this time, the second light-shielding film pattern 9 is not disturbed by the CFa gas plasma and acts as a mask, so that only the exposed surface of the first light-shielding film 2 that is not covered by the second light-shielding film pattern 9 is exposed. After being dry etched,
Since the first light-shielding film pattern 10 and the second light-shielding film pattern 9 are used, a photomask 11 having a two-layer structure light-shielding film pattern can be obtained (see the figure ()). After etching, the number of black defects with dimensions of 1 μm or more (in areas where the light-shielding film should not remain) is on average about 8 to 9 per 6 inch square sheet (number of samples = 10 sheets). In addition, the dimensional change between the resist pattern and the actual light-shielding film pattern due to side etching can be reduced to 0.0.0 because the second light-shielding film is thin and the wet etching time is short.
Since it was minute, about 1 μm, it was possible to fully utilize the advantage of dry etching, which is suitable for fine patterns. The present invention is not limited to the film forming materials, wet etching solutions, and dry gas plasmas mentioned in the above examples. Regarding the first light-shielding film, instead of Ta, )to
, Ni1W, Nb, V1Zr, and silicides thereof, which can be dry-etched, may be used. Regarding the second light-shielding film, instead of metal Cr, C
It may be a light-shielding film whose main component is Cr containing O, N, and C in r. Regarding the mutual film thickness relationship between the first and second light-shielding films, in consideration of effectively utilizing the advantages of dry etching, the thickness of the first light-shielding film is equal to that of the second light-shielding film. It is preferable that the wet etching solution is thicker than the above.The wet etching solution is appropriately selected depending on the material to be etched.
It may also be Fe(CM)s) or the like. The etching gas for dry etching is also selected appropriately in relation to the material to be etched.
02) etc. Other film forming methods have been changed to vacuum evaporation and ion blating, translucent substrates have been changed to multi-component glasses such as aluminosilicate glass, and resists have been changed to negative photoresists, positive or screw-type EB resists, etc. Of course you can do that. [Effects of the Invention] As described above, according to the photomask blank of the present invention,
A first light-shielding film that is dry-etched and a second light-shielding film that is resistant to the dry etching and wet-etched are sequentially laminated on a light-transmitting substrate, so that this photomask can be used. When manufacturing a photomask using a blank as a material, the resist can be removed, washed, and dried after wet-etching the 21st light-shielding film on the upper layer, and then dry-etching the 1st light-shielding film on the lower layer. The black defects that tend to occur with conventional dry etching can be greatly reduced, and the quality of the photomask can be improved. 4. Brief Description of the Drawings FIG. 1 is a process diagram showing an embodiment of the method for manufacturing a photomask blank and a photomask according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Transparent substrate, 2... First light-shielding film, 3...
Second light-shielding film, 4... Photomask blank, 5...
・Positive photoresist, 6... Exposure mask, 7...
・Deep ultraviolet light or ultraviolet light, 8...resist pattern,
9... 2nd''m light film pattern, 10... 1st light shielding film pattern, 11... Photomask
Claims (1)
される第1遮光性膜と、前記第1遮光性膜上に湿式エッ
チングによりエッチングされ、かつ前記乾式エッチング
に対して耐性を有する第2遮光性膜をそれぞれ成膜し、
前記第2遮光性膜上に塗布したレジストを露光・現像し
て、レジストパターンを形成し、前記第2遮光性膜を湿
式エッチングにより選択的にエッチングして、前記第1
遮光性膜上に第2遮光性膜パターンを形成し、前記レジ
ストパターンを除去し、洗浄及び乾燥をした後、前記第
2遮光性膜パターンをマスクにして前記第1遮光性膜を
乾式エッチングにより選択的に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。(1) A first light-shielding film etched by dry etching on a light-transmitting substrate, and a second light-shielding film etched by wet etching on the first light-shielding film and having resistance to the dry etching. Form each film,
A resist coated on the second light-shielding film is exposed and developed to form a resist pattern, and the second light-shielding film is selectively etched by wet etching to form a resist pattern on the first light-shielding film.
After forming a second light-shielding film pattern on the light-shielding film, removing the resist pattern, cleaning and drying, dry etching the first light-shielding film using the second light-shielding film pattern as a mask. A method for manufacturing a photomask characterized by selective etching.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60109782A JPS61267762A (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Production of photomask |
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JP60109782A JPS61267762A (en) | 1985-05-22 | 1985-05-22 | Production of photomask |
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JPS61267762A true JPS61267762A (en) | 1986-11-27 |
JPS6365933B2 JPS6365933B2 (en) | 1988-12-19 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007271661A (en) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Hoya Corp | Mask blank and halftone phase shift mask |
CN104914663A (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-16 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Photomask production method |
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-
1985
- 1985-05-22 JP JP60109782A patent/JPS61267762A/en active Granted
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