JP2846073B2 - 薄膜の製造法及びｘ線マスクの製造法 - Google Patents
薄膜の製造法及びｘ線マスクの製造法Info
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Classifications
-
- 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
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/167—X-ray
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、隔離層を介在させて基板に薄膜材料を被着
させ、次いで、この薄膜をフレームと結合し、かつ前記
基板と分離して、小さな欠陥密度の平坦で平滑な表面を
有する、前記フレームによって緊張させられた薄膜を製
造する方法に関する。さらに、本発明は上記方法により
製造される薄膜を利用してＸ線マスクを製造する方法に
関する。
させ、次いで、この薄膜をフレームと結合し、かつ前記
基板と分離して、小さな欠陥密度の平坦で平滑な表面を
有する、前記フレームによって緊張させられた薄膜を製
造する方法に関する。さらに、本発明は上記方法により
製造される薄膜を利用してＸ線マスクを製造する方法に
関する。
［従来の技術］ 刊行物ソリッド・ステート・テクノロジー（Solid St
ate Technology）［SSTEAP27（９）］、1984年９月、第
192頁〜第199頁において、第194頁のシムクナス（A.R.S
himkunas）著の論文「アドバンシーズ・イン・Ｘ−レイ
・マスク・テクノロジー（Advances in X−Ray Mask Te
chnology）」には、窒化ホウ素から成るＸ線マスクブラ
ンクを製造する方法が記載されている。この場合には、
シリコンウェーハがまず全ての側で窒化ホウ素を被覆さ
れる。次いで、シリコンに到達するまで、裏面の中央範
囲がエッチング除去され、ウェーハはパイレックスリン
グと結合される。ポリイミドを被覆され、前面が金属被
覆された後に、このシリコンは自由な裏面の方からエッ
チング除去されるので、緊張させられた薄膜を有するマ
スクブランクが生じる。このマスクブランクを引き続き
処理してＸ線マスクを形成することができる。しかしな
がらこの方法は、エッチング剤によって攻撃されないよ
うな薄膜材料においてしか用いることができない。そこ
で、たとえばチタンはシリコンのための汎用のエッチン
グ剤によってやはりエッチング除去されるので、使用す
ることができない。
ate Technology）［SSTEAP27（９）］、1984年９月、第
192頁〜第199頁において、第194頁のシムクナス（A.R.S
himkunas）著の論文「アドバンシーズ・イン・Ｘ−レイ
・マスク・テクノロジー（Advances in X−Ray Mask Te
chnology）」には、窒化ホウ素から成るＸ線マスクブラ
ンクを製造する方法が記載されている。この場合には、
シリコンウェーハがまず全ての側で窒化ホウ素を被覆さ
れる。次いで、シリコンに到達するまで、裏面の中央範
囲がエッチング除去され、ウェーハはパイレックスリン
グと結合される。ポリイミドを被覆され、前面が金属被
覆された後に、このシリコンは自由な裏面の方からエッ
チング除去されるので、緊張させられた薄膜を有するマ
スクブランクが生じる。このマスクブランクを引き続き
処理してＸ線マスクを形成することができる。しかしな
がらこの方法は、エッチング剤によって攻撃されないよ
うな薄膜材料においてしか用いることができない。そこ
で、たとえばチタンはシリコンのための汎用のエッチン
グ剤によってやはりエッチング除去されるので、使用す
ることができない。
刊行物ジャーナル・オブ・ザ・エレクトロケミカル・
ソサエティ（Journal of the Electrochemical Societ
y）、第128巻、第５号、1981年５月、第1116頁〜第1120
頁において、第1117/1118頁のバックレイ（W.D.Buckle
y）、ネスラー（J.F.Nesler）およびウィンディシュマ
ン（H.Windischmann）著の論文「Ｘ−レイ・リソグラフ
ィ・マスク・テクノロジ（Ｘ−Ray Lithography Mask T
echnology）」には、チタンから成る薄膜を製造する方
法が記載されており、この薄膜には、電気メッキ法によ
り金から成る吸収構造体が被着される。この場合に、ま
ずガラス製の基板に金から成る薄い層が備えられ、次い
でこの層にチタンが被着される。このチタン膜はリング
と結合されて、機械的にガラス基板と分離される。次い
で、この膜は緊張させられて、支持リングと結合され
る。しかしながら、この膜の自由な緊張はマスクし難い
プロセスである。また、この方法では金層がチタン膜に
付着したままとなり、これにより吸収構造体に対するＸ
線コントラストが減少してしまう。同様の方法が欧州特
許第0104685号明細書（請求項８〜11参照）に記載され
ている。
ソサエティ（Journal of the Electrochemical Societ
y）、第128巻、第５号、1981年５月、第1116頁〜第1120
頁において、第1117/1118頁のバックレイ（W.D.Buckle
y）、ネスラー（J.F.Nesler）およびウィンディシュマ
ン（H.Windischmann）著の論文「Ｘ−レイ・リソグラフ
ィ・マスク・テクノロジ（Ｘ−Ray Lithography Mask T
echnology）」には、チタンから成る薄膜を製造する方
法が記載されており、この薄膜には、電気メッキ法によ
り金から成る吸収構造体が被着される。この場合に、ま
ずガラス製の基板に金から成る薄い層が備えられ、次い
でこの層にチタンが被着される。このチタン膜はリング
と結合されて、機械的にガラス基板と分離される。次い
で、この膜は緊張させられて、支持リングと結合され
る。しかしながら、この膜の自由な緊張はマスクし難い
プロセスである。また、この方法では金層がチタン膜に
付着したままとなり、これにより吸収構造体に対するＸ
線コントラストが減少してしまう。同様の方法が欧州特
許第0104685号明細書（請求項８〜11参照）に記載され
ている。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は冒頭で述べた、薄膜を製造する方法を
改良して、薄膜が別のプロセスステップのために、製造
時に付与された緊張状態を維持し、しかも、薄膜材料が
広い範囲で自由に選択可能となるような方法を提供する
ことである。さらに、本発明の課題は上記方法により製
造される薄膜を利用してＸ線マスクを製造する有利な方
法を提供することである。
改良して、薄膜が別のプロセスステップのために、製造
時に付与された緊張状態を維持し、しかも、薄膜材料が
広い範囲で自由に選択可能となるような方法を提供する
ことである。さらに、本発明の課題は上記方法により製
造される薄膜を利用してＸ線マスクを製造する有利な方
法を提供することである。
［課題を解決するための手段］ この課題を解決するために、薄膜を製造する本発明に
よる方法では、 イ） 基板に隔離層を被着させる際に、基板縁部に沿っ
て隔離層材料を有しない自由な面を残し、この面を、引
き続いて被着させたい薄膜材料によって一緒に覆い、 ロ） その後に、前記隔離層によって占められた範囲の
内側で、薄膜をフレームと結合して、該フレームの周囲
で前記薄膜を分断し、 ハ） 次いで、前記フレームを有する分断された薄膜を
前記基板もしくは前記隔離層と解離し、場合によってこ
の薄膜上に残った隔離層材料を除去するようにした。
よる方法では、 イ） 基板に隔離層を被着させる際に、基板縁部に沿っ
て隔離層材料を有しない自由な面を残し、この面を、引
き続いて被着させたい薄膜材料によって一緒に覆い、 ロ） その後に、前記隔離層によって占められた範囲の
内側で、薄膜をフレームと結合して、該フレームの周囲
で前記薄膜を分断し、 ハ） 次いで、前記フレームを有する分断された薄膜を
前記基板もしくは前記隔離層と解離し、場合によってこ
の薄膜上に残った隔離層材料を除去するようにした。
［発明の効果］ 本発明によれば、得られた薄膜は別の処理ステップの
ために、製造時に付与された緊張状態を保っており、し
かも薄膜材料を広い範囲で自由に選択することができ
る。
ために、製造時に付与された緊張状態を保っており、し
かも薄膜材料を広い範囲で自由に選択することができ
る。
隔離層のための材料としては、炭素が使用されると有
利である。その理由は、炭素が基板から剥離され易く、
また、薄膜上に場合によって生じる炭素残分が酸素プラ
ズマで簡単に、きれいに除去され得て、しかも薄膜の表
面が損なわれないからである。それというのは、薄膜表
面がエッチング剤と接触させられないからである。
利である。その理由は、炭素が基板から剥離され易く、
また、薄膜上に場合によって生じる炭素残分が酸素プラ
ズマで簡単に、きれいに除去され得て、しかも薄膜の表
面が損なわれないからである。それというのは、薄膜表
面がエッチング剤と接触させられないからである。
さらに、前記課題を解決するために、Ｘ線マスクを製
造する本発明による方法では、前記ステップ イ）の後
で、薄膜にＸ線吸収構造体を形成し、その後に前記ステ
ップ ロ）およびハ）を実施するようにした。このこと
は取り扱いを楽にする。その理由は、薄膜がこの過程の
間、比較的安定した基板によって支持されるからであ
る。
造する本発明による方法では、前記ステップ イ）の後
で、薄膜にＸ線吸収構造体を形成し、その後に前記ステ
ップ ロ）およびハ）を実施するようにした。このこと
は取り扱いを楽にする。その理由は、薄膜がこの過程の
間、比較的安定した基板によって支持されるからであ
る。
［実施例］ 以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明す
る。
る。
第１図a,bにおいて、基板１は0.5mmの厚さと100mmの
直径とを有する極端に平らで平滑なシリコンウェーハか
ら成っている。このシリコンウェーハ１の片面には、炭
素から成る約100nmの厚さの隔離層２がスパッタリング
または蒸着により形成され、この場合、基板周縁部に沿
って、炭素を有しない約1mmの幅の環状の面1aが残され
る（第２図a,b参照）。次いで、シリコンウェーハ１の
炭素を被覆された方の面に、薄膜材料としてチタンが約
２〜３μｍの厚さでスパッタリングにより被着され、こ
の場合、このチタンはウェーハ周縁部に設けられた炭素
を有しない環状の面1aを一緒に覆う（第３図a,b参
照）。これにより、薄膜材料はシリコンウェーハ１の前
記隔離層２を有しない周縁部に付着し、したがって、製
造条件（特に、作業ガスの温度、種類および圧力、HF領
域の出力、熱処理温度および熱処理時間）によって規定
された内部緊張状態を得る。
直径とを有する極端に平らで平滑なシリコンウェーハか
ら成っている。このシリコンウェーハ１の片面には、炭
素から成る約100nmの厚さの隔離層２がスパッタリング
または蒸着により形成され、この場合、基板周縁部に沿
って、炭素を有しない約1mmの幅の環状の面1aが残され
る（第２図a,b参照）。次いで、シリコンウェーハ１の
炭素を被覆された方の面に、薄膜材料としてチタンが約
２〜３μｍの厚さでスパッタリングにより被着され、こ
の場合、このチタンはウェーハ周縁部に設けられた炭素
を有しない環状の面1aを一緒に覆う（第３図a,b参
照）。これにより、薄膜材料はシリコンウェーハ１の前
記隔離層２を有しない周縁部に付着し、したがって、製
造条件（特に、作業ガスの温度、種類および圧力、HF領
域の出力、熱処理温度および熱処理時間）によって規定
された内部緊張状態を得る。
こうして緊張させられた薄膜３はたとえば接着によっ
てリングの形の安定したフレーム４と結合される。この
場合にこのフレーム４は（横断面で見て）隔離層２によ
って占められた範囲の内側に位置している（第４図a,b
参照）。引掻きまたはエッチングによって、薄膜３がフ
レーム４の周囲で分断されるので、フレーム４によって
緊張させられた薄膜3aはたんに炭素製の隔離層２に接触
しているだけとなる（第５図a,b参照）。隔離層２の炭
素はシリコンウェーハ１の表面に軽く付着しているだけ
なので、薄膜3aをフレーム４と共に機械的にシリコンウ
ェーハ１と解離することができる（第６図a,b参照）。
薄膜3a上に残った炭素残分は酸素プラズマを用いて除去
され得るので、小さな欠陥密度の極端に平らで平滑な表
面を備えた、フレーム４によって自由に緊張させられた
薄膜3aが得られる（第７図参照）。炭素が基板からも薄
膜からも容易に分離され得るので、冒頭で述べたような
エッチングプロセスは不要となり、したがって薄膜材料
を広い範囲で自由に選択することができるようになる。
こうして製造された、フレームによって緊張させられた
薄膜（マスクブランクとも呼ばれる）は公知の方法で引
き続きＸ線マスクに処理され得る。しかし、この方法は
本発明による方法ステップにも組み込むことができ、こ
の場合、薄膜材料が被着された直後に、Ｘ線マスクに必
要なＸ線吸収構造体５がたとえばリソグラフィ・電気メ
ッキ法で薄膜表面に形成される（第８図参照）。
てリングの形の安定したフレーム４と結合される。この
場合にこのフレーム４は（横断面で見て）隔離層２によ
って占められた範囲の内側に位置している（第４図a,b
参照）。引掻きまたはエッチングによって、薄膜３がフ
レーム４の周囲で分断されるので、フレーム４によって
緊張させられた薄膜3aはたんに炭素製の隔離層２に接触
しているだけとなる（第５図a,b参照）。隔離層２の炭
素はシリコンウェーハ１の表面に軽く付着しているだけ
なので、薄膜3aをフレーム４と共に機械的にシリコンウ
ェーハ１と解離することができる（第６図a,b参照）。
薄膜3a上に残った炭素残分は酸素プラズマを用いて除去
され得るので、小さな欠陥密度の極端に平らで平滑な表
面を備えた、フレーム４によって自由に緊張させられた
薄膜3aが得られる（第７図参照）。炭素が基板からも薄
膜からも容易に分離され得るので、冒頭で述べたような
エッチングプロセスは不要となり、したがって薄膜材料
を広い範囲で自由に選択することができるようになる。
こうして製造された、フレームによって緊張させられた
薄膜（マスクブランクとも呼ばれる）は公知の方法で引
き続きＸ線マスクに処理され得る。しかし、この方法は
本発明による方法ステップにも組み込むことができ、こ
の場合、薄膜材料が被着された直後に、Ｘ線マスクに必
要なＸ線吸収構造体５がたとえばリソグラフィ・電気メ
ッキ法で薄膜表面に形成される（第８図参照）。
また、大面積の共通の基板に、より小さな複数のマス
クブランクを製造するために、基板表面にたとえば網状
に、隔離層材料を有しない自由な面を有し、これらの面
を次いで薄膜材料によって一緒に覆うことも可能であ
る。
クブランクを製造するために、基板表面にたとえば網状
に、隔離層材料を有しない自由な面を有し、これらの面
を次いで薄膜材料によって一緒に覆うことも可能であ
る。
第１図a,b、第２図a,b、第３図a,b、第４図a,b、第５図
a,bおよび第６図a,bは本発明による方法により薄膜を製
造するための６つの構造工程をそれぞれ側面図および下
から見た平面図で示す図、第７図は前記製造工程の最終
段階を示す側面図、第８図はＸ線マスクを製造する本発
明による方法の実施例を示す図である。 １……基板、1a……面、２……隔離層、3,3a……薄膜、
４……フレーム、５……Ｘ線吸収構造体
a,bおよび第６図a,bは本発明による方法により薄膜を製
造するための６つの構造工程をそれぞれ側面図および下
から見た平面図で示す図、第７図は前記製造工程の最終
段階を示す側面図、第８図はＸ線マスクを製造する本発
明による方法の実施例を示す図である。 １……基板、1a……面、２……隔離層、3,3a……薄膜、
４……フレーム、５……Ｘ線吸収構造体
フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト・シユテルン ドイツ連邦共和国プフインツタール１・ グレツツ インガーシユトラーセ 30 (56)参考文献 特開 昭63−283023（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/16 G03F 1/08
Claims (4)
- 【請求項１】隔離層を介在させて基板に薄膜材料を被着
させ、次いで、この薄膜をフレームと結合し、かつ前記
基板と分離して、小さな欠陥密度の平坦で平滑な表面を
有する、前記フレームによって緊張させられた薄膜を製
造する方法において、 イ）基板（１）に隔離層（２）を被着させる際に、基板
縁部に沿って隔離層材料を有しない自由な面（1a）を残
し、この面を、引き続いて被着させたい薄膜材料によっ
て一緒に覆い、 ロ）その後に、前記隔離層（２）によって占められた範
囲の内側で、薄膜（３）をフレーム（４）と結合して、
該フレームの周囲で前記薄膜（３）を分断し、 ハ）次いで、前記フレーム（４）を有する分断された薄
膜（3a）を前記基板（１）もしくは前記隔離層（２）と
解離し、場合によってこの薄膜（3a）上に残った隔離層
材料を除去することを特徴とする、薄膜の製造法。 - 【請求項２】薄膜表面を損うことなく、基板（１）から
も薄膜（３）からも除去することのできる材料を、隔離
層（２）のための材料として使用する、請求項１記載の
方法。 - 【請求項３】炭素を隔離層（２）のための材料として使
用する、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】請求項１記載の方法により製造される薄膜
を利用して、Ｘ線マスクを製造する方法において、請求
項１記載のステップ イ）の後で、薄膜（３）にＸ線吸
収構造体（５）を形成し、その後に請求項１記載のステ
ップ ロ）および ハ）を実施することを特徴とする、
Ｘ線マスクの製造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3920788.9 | 1989-06-24 | ||
| DE3920788A DE3920788C1 (ja) | 1989-06-24 | 1989-06-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0350714A JPH0350714A (ja) | 1991-03-05 |
| JP2846073B2 true JP2846073B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=6383529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16435290A Expired - Lifetime JP2846073B2 (ja) | 1989-06-24 | 1990-06-25 | 薄膜の製造法及びｘ線マスクの製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5034972A (ja) |
| JP (1) | JP2846073B2 (ja) |
| DE (1) | DE3920788C1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5254375A (en) * | 1991-08-26 | 1993-10-19 | Yen Yung Tsai | Apparatus for controllably separating framed working area from remainder of the membrane |
| DE4238571C1 (de) * | 1992-11-16 | 1994-06-01 | Kernforschungsz Karlsruhe | Verfahren zur Herstellung von durch einen Rahmen aufgespannte Membranen |
| US6162564A (en) * | 1997-11-25 | 2000-12-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Mask blank and method of producing mask |
| US9401303B2 (en) | 2014-08-01 | 2016-07-26 | Globalfoundries Inc. | Handler wafer removal by use of sacrificial inert layer |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3232499A1 (de) * | 1982-09-01 | 1984-03-01 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Maske fuer die mustererzeugung in lackschichten mittels roentgenstrahllithographie und verfahren zu ihrer herstellung |
| US4539278A (en) * | 1984-03-12 | 1985-09-03 | Eaton Corporation | Mask structure for X-ray lithography and method for making same |
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| DE3600169A1 (de) * | 1985-01-07 | 1986-07-10 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Maskenstruktur zur lithographie, verfahren zu ihrer herstellung und lithographisches verfahren |
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