JPS6259956A - Mask for pattern formation - Google Patents
Mask for pattern formationInfo
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Classifications
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- G—PHYSICS
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- 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
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- 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〕
この発明はジアゾ化合物をマスク材料として用いたパタ
ーン形成用マスクに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a pattern forming mask using a diazo compound as a mask material.
従来、半導体素子等のデバイスパターンをシリコン(S
t)等の基板上に転写する方法として一般的に用いられ
ている方法は1、クロム(Cr)マスクを用いて光露光
法により基板上に成膜したレジスト上にパターニングす
る方法である。この方法でマスクとして用いるものは石
英等の透明基板上にCr等の金属薄膜を成膜したもので
ある。Conventionally, device patterns such as semiconductor elements have been made using silicon (S).
A commonly used method for transferring images onto a substrate such as t) is 1, a method of patterning a resist film formed on a substrate by a light exposure method using a chromium (Cr) mask. The mask used in this method is a thin film of metal such as Cr formed on a transparent substrate such as quartz.
この金M*膜上にレジストを塗布して電子ビームやイオ
ンビーム等を用いてパターン描画ヲ行ナイ、金属薄膜を
エツチングすることによりパターンを形成する。つまり
、金属薄膜の除去された部分は光が透過するために、こ
のマスクプレートの下にレジストを塗布した試料を配置
して光を照射すると試料上のレジストにマスクパターン
が転写されるわけである。A resist is coated on this gold M* film, a pattern is drawn using an electron beam, an ion beam, etc., and a pattern is formed by etching the metal thin film. In other words, since light passes through the parts where the metal thin film has been removed, when a sample coated with resist is placed under this mask plate and irradiated with light, the mask pattern is transferred to the resist on the sample. .
従来のこのパターン形成方法では形成されるパターンの
寸法精度やパターン配置精度はマスクプレート上に形成
されるパターンのそれによって決定される。マスクプレ
ート上にパターンを形成するためには金属薄膜をエツチ
ング除去せねばならないので、次のような問題が生じる
。すなわち、電子ビームで金属薄膜上に塗布されたレジ
スト上ニハターンの描画を行ない、レジストの現像、ヘ
ーキング等のプロセスを経た後、金属薄膜のエノチング
を例えばプラズマエツチング法などにより行なうことに
なるが、この際、マスクプレートの中央部と周辺部とで
寸法のバラツキが見られる。In this conventional pattern forming method, the dimensional accuracy and pattern arrangement accuracy of the formed pattern are determined by those of the pattern formed on the mask plate. In order to form a pattern on the mask plate, the metal thin film must be removed by etching, which causes the following problems. In other words, a pattern is drawn on a resist coated on a thin metal film using an electron beam, and after processes such as development and haking of the resist are performed, the thin metal film is etched by, for example, a plasma etching method. At this time, there are variations in the dimensions between the center and the periphery of the mask plate.
これはプラズマの不均一性やマスクプレート自体の温度
の不均一性及びエツチングレートのバラツキによるもの
である。一方、金属薄膜を酸やアルカリ性の溶液を用い
てエツチングする方法では、サイドエツチングと呼ばれ
る現象が起り、特に1μm程度以下のサブミクロンパタ
ーンの形成が困難である。これはエツチングが等方的に
進行するためにパターンの寸法がエツチング時間ととも
に変化し、微細なパターンはど設計パターン寸法のずれ
の割合が大きくなるからである。This is due to non-uniformity of the plasma, non-uniformity of the temperature of the mask plate itself, and variation in the etching rate. On the other hand, in the method of etching a metal thin film using an acid or alkaline solution, a phenomenon called side etching occurs, and it is particularly difficult to form submicron patterns of about 1 μm or less. This is because the etching progresses isotropically, so the pattern dimensions change with the etching time, and the proportion of deviation in the designed pattern dimensions increases for fine patterns.
次にマスクプレート上にパターンを形成するプロセスが
パターンが高密度、高精度になるに従って高度な技術を
要するものとなる問題がある。つまり金属薄膜のエツチ
ングプロセスで生じるパターン欠陥を修正する技術を併
用せねばならない場合が多く発生するようになる。その
結果マスクプレートの原価は極めて高価なものとなって
しまう。Next, there is a problem in that the process of forming a pattern on a mask plate requires advanced technology as the pattern becomes denser and more precise. In other words, it is often necessary to use a technique for correcting pattern defects that occur during the etching process of metal thin films. As a result, the cost of the mask plate becomes extremely high.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、従来のマスクプレートを用いる場合に必要と
された現像、ベーク、金属のエツチング等の数多くのプ
ロセスを省略できるとともに、パターン寸法のバラツキ
等も従来より少なくできるパターン形成用マスクを提供
することを口約としている。This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it can omit many processes such as development, baking, and metal etching that are required when using conventional mask plates, and it also reduces pattern size. The company's commitment is to provide a pattern-forming mask that has less variation in the pattern than conventional ones.
この発明に係るパターン形成用マスクは、光や荷電ビー
ムの照射により光の透過特性に変化を生じ、パターンの
形成が可能なジアゾ基を含む有機化合物を石英等の透明
ガラスプレート上に成膜し、該試料に光又は荷電粒子を
照射してプレート上の所望部を透明化して形成したもの
である。The pattern forming mask according to the present invention is made by forming a film of an organic compound containing a diazo group on a transparent glass plate such as quartz, which causes a change in light transmission characteristics when irradiated with light or a charged beam, and can form a pattern. The plate is formed by irradiating the sample with light or charged particles to make the desired area on the plate transparent.
この発明においては、マスクプレート上に形成すべき膜
に、ジアゾ基を含む有機化合物であって光又は荷電粒子
の照射により透明化するものを用いたので、マスクの作
製プロセスを簡略化でき、しかもパターン精度がよく、
かつパターン欠陥のないパターン形成を行なうことがで
きる。In this invention, the film to be formed on the mask plate is made of an organic compound containing a diazo group that becomes transparent when irradiated with light or charged particles, which simplifies the mask manufacturing process. Good pattern accuracy,
Moreover, pattern formation without pattern defects can be performed.
以下この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
ある種のジアゾ化合物が光に対して光透過特性を変える
ことは周知の事実であり (例えば第32回応用物理学
会予稿集(1985) P297) 、本発明はこの有
機化合物を石英等の透明ガラス上に成膜したプレートを
、従来用いられている金KM膜を成膜したガラスプレー
トの代わりにマスク材として用いようとするものである
。It is a well-known fact that certain diazo compounds change the light transmission properties of light (for example, Proceedings of the 32nd Japan Society of Applied Physics (1985), p. 297), and the present invention uses this organic compound as a transparent glass such as quartz. The plate on which the film is deposited is intended to be used as a mask material in place of the conventionally used glass plate on which the gold KM film is deposited.
第1図〜第2図は本発明の一実施例によるパターン形成
用マスクを作製する方法を示す。第1図において、3は
光又は荷電ビームであり、1は該光又は荷電ビーム3の
照射により光の透過特性に変化を生じる、例えばジアゾ
基を含む有機化合物(文献エル エフ ハーレ 真空技
術雑誌(L、F。1 and 2 show a method of manufacturing a pattern forming mask according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 3 is light or a charged beam, and 1 is an organic compound containing a diazo group that changes its light transmission characteristics by irradiation with the light or charged beam 3 (Reference: L.F. Halle, Vacuum Technology Magazine). L, F.
Halle、J、Vac、Se4.Tech、 ) B
3 (1) 、P323,1985参照)からなる薄膜
層であり、2は例えば石英などの透明ガラスプレートで
ある。薄膜層1の光又は荷電ビーム3を照射された領域
では光の透過性が上がり、第2図に示すように光の透過
領域4を形成することができる。Halle, J., Vac, Se4. Tech, )B
3 (1), p. 323, 1985), and 2 is a transparent glass plate made of, for example, quartz. In the region of the thin film layer 1 irradiated with the light or the charged beam 3, the light transmittance increases, and a light transmitting region 4 can be formed as shown in FIG.
第3図は上記のようにして作製したマスクを使用してパ
ターン形成を行なう方法を示し、;第3図に示すように
光5を照射することによって例えばSi等の基板材料7
上に塗布されたレジスト6上に従来と同じ方法によりパ
ターン形成を行なうことができる。すなわち従来のCr
等の金属層を透明ガラスプレート上に形成したマスクの
代わりに有機化合物を塗布した透明ガラスプレートを用
いることになる。FIG. 3 shows a method of forming a pattern using the mask produced as described above; as shown in FIG.
A pattern can be formed on the resist 6 coated thereon by the same method as in the prior art. That is, conventional Cr
A transparent glass plate coated with an organic compound is used instead of a mask in which a metal layer such as the above is formed on a transparent glass plate.
この方法によれば、従来のマスク作製プロセスに必要な
多くのプロセスを省略できる。例えば、従来Cr等の金
属層をバターニングするためには、金属層上に塗布され
たレジストの現像及び金泥のエツチング、レジスト除去
等のプロセスを行なう必°要があった。しかし本発明に
もとづく方法では光や荷電ビームの照射のプロセスのみ
でマスクプレートが作製できる。このことは従来法で大
きな問題とされるパターン欠陥が生じる機会を大幅に減
少できることを意味している。According to this method, many processes required in conventional mask manufacturing processes can be omitted. For example, conventionally, in order to pattern a metal layer such as Cr, it has been necessary to perform processes such as developing a resist coated on the metal layer, etching a gold slurry, and removing the resist. However, according to the method according to the present invention, a mask plate can be manufactured only by the process of irradiation with light or a charged beam. This means that the chances of pattern defects occurring, which are a major problem with conventional methods, can be significantly reduced.
来の方法のように現像条件、ベーキング条件、金属のエ
ツチング条件等多くのパラメータのコントロールは不要
となる。Unlike conventional methods, there is no need to control many parameters such as development conditions, baking conditions, metal etching conditions, etc.
これらのことは、本発明の方法によれば従来よりもマス
クプレートのターンアラウンド時間を大幅に短縮できる
ことを示している。These results indicate that the method of the present invention can significantly shorten the turnaround time of the mask plate compared to the conventional method.
一方マスクプレートの反復使用による品質の劣化の問題
についても、本発明の方法を用いることによって従来の
方法に比べて有利な結果が得られる。つまり、従来の金
属薄膜を用いたマスクプレートの場合、マスクプレーI
・の汚れを落とすために、これを洗浄する必要がある。On the other hand, with respect to the problem of quality deterioration due to repeated use of mask plates, the method of the present invention provides advantageous results compared to conventional methods. In other words, in the case of a mask plate using a conventional metal thin film, the mask plate I
・It is necessary to wash this to remove the dirt.
この洗浄プロセス中に金B薄膜のはがれやピンホールの
発生等が生じやすく、マスクプレートの品質はマスクプ
レートの洗浄回数が増えるほど劣化する。During this cleaning process, peeling of the gold B thin film, generation of pinholes, etc. are likely to occur, and the quality of the mask plate deteriorates as the number of times the mask plate is cleaned increases.
ところが、本発明によるマスクプレートを使用する場合
には、透明ガラスプレート上に塗布された有機化合物の
薄膜を除去して、再び同し有機化合物を塗布しなおすこ
とになるので、パターン形成のために電子ビームを用い
る場合を仮定しても、例えば256K DRAM
(ダイナミックRAM)パターンの場合、20〜40分
程度を要するのみであるから、従来のマスクプレートの
洗浄や、欠陥検査等に要する時間と同程度であり、問題
とはならず、もちろんマスク品質の劣化の問題も生じな
い。However, when using the mask plate according to the present invention, the thin film of the organic compound coated on the transparent glass plate must be removed and the same organic compound must be coated again. Even assuming that an electron beam is used, for example, 256K DRAM
In the case of (dynamic RAM) patterns, it only takes about 20 to 40 minutes, so it is about the same time as conventional mask plate cleaning and defect inspection, so it does not pose a problem and of course it does not affect the mask quality. There is no problem of deterioration.
以上のように、この発明によれば、マスクプレートに成
膜すべき膜に、従来の金属薄膜の代わりに、光又は荷電
粒子の照射により光の透過特性に変化を生じるジアゾ基
を含む有機化合物を用いたので、パターン精度やパター
ン欠陥の面で従来よりも有利な条件のもとてパターン形
成を行なうことができ、しかもマスクの作製プロセスを
簡略化できることからマスクのコストを低減できる効果
がある。As described above, according to the present invention, instead of a conventional metal thin film, the film to be formed on the mask plate is an organic compound containing a diazo group that causes a change in light transmission characteristics when irradiated with light or charged particles. By using this method, pattern formation can be performed under conditions that are more advantageous than conventional methods in terms of pattern accuracy and pattern defects, and the mask manufacturing process can be simplified, which has the effect of reducing mask costs. .
第1図、第2図はこの発明の一実施例によるマスクプレ
ートを作製する方法を示す図、第3図は上記実施例のマ
スクプレートを用いてパターン形成を行なう方法を示す
図である。
1・・・薄膜、2・・・透明ガラスプレート、3・・−
光又は荷電ビーム、4・・・光透過領域、5・・・光、
6−・・レジスト、7・・・基板。
なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。1 and 2 are diagrams showing a method of manufacturing a mask plate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing a method of forming a pattern using the mask plate of the above embodiment. 1...Thin film, 2...Transparent glass plate, 3...-
light or charged beam, 4... light transmission region, 5... light,
6-...Resist, 7...Substrate. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
子の照射により光の透過特性に変化を生じるものを透明
プレート上に成膜し、 これに光又は荷電粒子を照射して該プレート上の所望部
を透明化して形成してなることを特徴とするパターン形
成用マスク。(1) A film of an organic compound containing a diazo group whose light transmission characteristics change when irradiated with light or charged particles is formed on a transparent plate, and then irradiated with light or charged particles to form a film on the plate. A mask for pattern formation, characterized in that it is formed by making a desired portion of the mask transparent.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60200292A JPS6259956A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Mask for pattern formation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60200292A JPS6259956A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Mask for pattern formation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6259956A true JPS6259956A (en) | 1987-03-16 |
Family
ID=16421888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60200292A Pending JPS6259956A (en) | 1985-09-10 | 1985-09-10 | Mask for pattern formation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6259956A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06342206A (en) * | 1990-10-30 | 1994-12-13 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Gray level mask and preparation thereof |
-
1985
- 1985-09-10 JP JP60200292A patent/JPS6259956A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06342206A (en) * | 1990-10-30 | 1994-12-13 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | Gray level mask and preparation thereof |
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