JPH01162332A - X線リソグラフィ用マスクメンブレン - Google Patents
X線リソグラフィ用マスクメンブレンInfo
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- JPH01162332A JPH01162332A JP62322602A JP32260287A JPH01162332A JP H01162332 A JPH01162332 A JP H01162332A JP 62322602 A JP62322602 A JP 62322602A JP 32260287 A JP32260287 A JP 32260287A JP H01162332 A JPH01162332 A JP H01162332A
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Classifications
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は半導体製造技術におけるリソグラフィ技術、特
にX線を利用するX線リソグラフィ用マスクメンブレン
の改良に関するものである。
にX線を利用するX線リソグラフィ用マスクメンブレン
の改良に関するものである。
〈従来の技術〉
最小線幅が174μmのパターンヲ有スる64MbDR
AM クラスのLSIを量産するためのリソグラフィ技
術として最も有望視されているのがX線リソグラフィ技
術である。X線リソグラフィではX線レンズがないため
に、グロキシミリティ方式によってウェハ上にマスクパ
ターンが1:1で投影される。この時、マスクとウェハ
間の位置合わせに可視光を使うため、メンブレンは可視
光透過性が必要である。また、メンブレンの平坦性と強
度を保つために、108dyn/cm2 台の低引っ
張シ応力をもつことが必要である。
AM クラスのLSIを量産するためのリソグラフィ技
術として最も有望視されているのがX線リソグラフィ技
術である。X線リソグラフィではX線レンズがないため
に、グロキシミリティ方式によってウェハ上にマスクパ
ターンが1:1で投影される。この時、マスクとウェハ
間の位置合わせに可視光を使うため、メンブレンは可視
光透過性が必要である。また、メンブレンの平坦性と強
度を保つために、108dyn/cm2 台の低引っ
張シ応力をもつことが必要である。
第2図は従来のX線リソグラフィ用マスクメンブレンの
構造を示す断面図である。第2図において11はX線透
過膜(メンブレン)であシ、このX線透過膜11は、外
枠12によって保持されている。具体的にはメンブレン
11は単結晶シリコン(Si)、水素化窒化珪素(S
iN H)、水素化窒化硼素(BNH)、ポリイミド等
の軽元素からなっている。これらの軽元素はX線を吸収
しに<<、メンブレン11の膜厚はおよそ2μm前後と
薄いため、メンブレンのX線に対する透過率は十分高い
。
構造を示す断面図である。第2図において11はX線透
過膜(メンブレン)であシ、このX線透過膜11は、外
枠12によって保持されている。具体的にはメンブレン
11は単結晶シリコン(Si)、水素化窒化珪素(S
iN H)、水素化窒化硼素(BNH)、ポリイミド等
の軽元素からなっている。これらの軽元素はX線を吸収
しに<<、メンブレン11の膜厚はおよそ2μm前後と
薄いため、メンブレンのX線に対する透過率は十分高い
。
〈発明が解決しようとする問題点〉
X線透過膜はX線露光の度に放射線に晒されるため、そ
の放射線耐性が問題となる。その点において水素化窒化
珪素(SiNH)、水素化窒化硼素(BNH)、ポリイ
ミド等は不適である。例えば水素化窒化硼素膜ではI
K J /cd1程度の軟X線の照射によシ水素の離脱
が起き、可視光透過率が減少するとともに内部応力が圧
縮応力側に変化することが知られている。
の放射線耐性が問題となる。その点において水素化窒化
珪素(SiNH)、水素化窒化硼素(BNH)、ポリイ
ミド等は不適である。例えば水素化窒化硼素膜ではI
K J /cd1程度の軟X線の照射によシ水素の離脱
が起き、可視光透過率が減少するとともに内部応力が圧
縮応力側に変化することが知られている。
単結晶シリコン(Si)は放射線耐性が高いが特殊なマ
スク作製プロセスが必要である。すなわちマスク作製工
程で所定領域の基板シリコンを腐食液によシ、裏面から
溶解してメンブレン化する際にメンブレン部を耐腐食化
するために硼素(B)を添加する必要がある。一方、硼
素添加を行なうと、内部応力が引っ張シ応力となシ、こ
れを緩和するためにゲルマニウム(Ge)の添加を行な
い、圧縮応力を与えて応力制御をする必要がある。従っ
て上述の硼素及びゲルマニウムドープ単結晶シリコンの
形成には専用CVD装置が必要である上、エピタキシー
プロセスの精密な制御が必要であった。
スク作製プロセスが必要である。すなわちマスク作製工
程で所定領域の基板シリコンを腐食液によシ、裏面から
溶解してメンブレン化する際にメンブレン部を耐腐食化
するために硼素(B)を添加する必要がある。一方、硼
素添加を行なうと、内部応力が引っ張シ応力となシ、こ
れを緩和するためにゲルマニウム(Ge)の添加を行な
い、圧縮応力を与えて応力制御をする必要がある。従っ
て上述の硼素及びゲルマニウムドープ単結晶シリコンの
形成には専用CVD装置が必要である上、エピタキシー
プロセスの精密な制御が必要であった。
本発明は上記の点に鑑みて創案されたものであシ、上記
した従来の問題点を除去し、比較的汎用性の高い設備で
、容易に作製可能な、放射線耐性が高く、低応力で可視
光を透過しシリコン腐食剤に対する耐性の高いX線リソ
グラフィ用マスクメンブレンを提供することを目的とし
ている。
した従来の問題点を除去し、比較的汎用性の高い設備で
、容易に作製可能な、放射線耐性が高く、低応力で可視
光を透過しシリコン腐食剤に対する耐性の高いX線リソ
グラフィ用マスクメンブレンを提供することを目的とし
ている。
く問題点を解決するだめの手段及び作用〉上記の目的を
達成するため、本発明はX線に対して高い透過率を有す
るX線透過膜(メンブレン)と、このX線透過膜を保持
する支持枠とを備えたX線リソグラフィ用マスクメンブ
レンにおいて、上記のX線透過膜を多結晶シリコン膜を
含んで構成するようになしておシ、マた本発明の好まし
い実施例にあっては上記の多結晶シリコン膜の表裏両面
に可視光に対して反射防止膜になるとともに、シリコン
腐食剤に対し高い耐性を有する保護膜を備えるように構
成しており、更にこの保護膜を窒化シリコン膜か炭化シ
リコン膜のいずれかで構成するようになしている。
達成するため、本発明はX線に対して高い透過率を有す
るX線透過膜(メンブレン)と、このX線透過膜を保持
する支持枠とを備えたX線リソグラフィ用マスクメンブ
レンにおいて、上記のX線透過膜を多結晶シリコン膜を
含んで構成するようになしておシ、マた本発明の好まし
い実施例にあっては上記の多結晶シリコン膜の表裏両面
に可視光に対して反射防止膜になるとともに、シリコン
腐食剤に対し高い耐性を有する保護膜を備えるように構
成しており、更にこの保護膜を窒化シリコン膜か炭化シ
リコン膜のいずれかで構成するようになしている。
即ち、本発明にあっては、X線透過膜を形成するに際し
て多結晶シリコン膜を用い、その表裏両面に窒化シリコ
ン膜もしくは炭化シリコン膜を形成することによって、
可視光に対する反射を防止し、可視光透過性を高めると
ともにシリコン腐食剤に対し高い耐性を持たせることが
できる。また、多結晶シリコン膜は圧縮応力をもち、熱
処理で容易に応力を制御することができるため、窒化シ
リコン膜等の引っ張シ応力と合わせて、制御性よくメン
ブレンに弱い引つ張シ応力を持たせることができる。
て多結晶シリコン膜を用い、その表裏両面に窒化シリコ
ン膜もしくは炭化シリコン膜を形成することによって、
可視光に対する反射を防止し、可視光透過性を高めると
ともにシリコン腐食剤に対し高い耐性を持たせることが
できる。また、多結晶シリコン膜は圧縮応力をもち、熱
処理で容易に応力を制御することができるため、窒化シ
リコン膜等の引っ張シ応力と合わせて、制御性よくメン
ブレンに弱い引つ張シ応力を持たせることができる。
さらに本発明に係る構造のメンブレンを作成するに際し
ては従来の半導体製造装置によって行なうことができる
ため、新たな設備の導入が不必要であシ、また均一性に
優れた、ピンホール等の欠陥の少ないメンブレンを容易
に得ることができる。
ては従来の半導体製造装置によって行なうことができる
ため、新たな設備の導入が不必要であシ、また均一性に
優れた、ピンホール等の欠陥の少ないメンブレンを容易
に得ることができる。
〈実施例〉
以下、図面を参照して本発明の一実施例として、多結晶
シリコンの表裏両面に窒化シリコンを形成したX線リソ
グラフィ用マスクメンブレンについて説明する。
シリコンの表裏両面に窒化シリコンを形成したX線リソ
グラフィ用マスクメンブレンについて説明する。
第3図は本発明に係る構造のメンブレンにおいて、膜厚
2μmの多結晶シリコンの表裏両面に同じ膜厚の窒化シ
リコン膜を減圧CVD法で形成した場合の膜厚とヘリウ
ムネオンレーザの波長(683nm)での反射率の理論
値を示すグラフである。この第3図かられかる様に膜厚
2μmの多結晶シリコンの表裏両面に75OAの窒化シ
リコン膜を形成した時に反射率が最も低く、マスターウ
ェハ間の位置合わせに適している。
2μmの多結晶シリコンの表裏両面に同じ膜厚の窒化シ
リコン膜を減圧CVD法で形成した場合の膜厚とヘリウ
ムネオンレーザの波長(683nm)での反射率の理論
値を示すグラフである。この第3図かられかる様に膜厚
2μmの多結晶シリコンの表裏両面に75OAの窒化シ
リコン膜を形成した時に反射率が最も低く、マスターウ
ェハ間の位置合わせに適している。
次に第1図(a)から第1図(d)に従って本発明によ
るX線リソグラフィ用マスクメンブレンの製造工程につ
いて説明する。
るX線リソグラフィ用マスクメンブレンの製造工程につ
いて説明する。
まず第1図(a)を参照してX線透過膜(メンブレン)
の支持体となるシリコン基板2の両面に減圧CVD法に
よって膜厚約75OAの窒化珪素膜(5i3N4) I
a及び1bを形成する。
の支持体となるシリコン基板2の両面に減圧CVD法に
よって膜厚約75OAの窒化珪素膜(5i3N4) I
a及び1bを形成する。
次に第1図(b)を参照して、シリコン基板2の表面側
に位置する一方の窒化珪素膜la上に減圧CVD法によ
って膜厚約2μmの多結晶シリコン膜3を形成する。こ
の多結晶シリコン膜3はX線リソグラフィ用マスクにお
けるX線透過膜となる。
に位置する一方の窒化珪素膜la上に減圧CVD法によ
って膜厚約2μmの多結晶シリコン膜3を形成する。こ
の多結晶シリコン膜3はX線リソグラフィ用マスクにお
けるX線透過膜となる。
次に第1図(c)を参照して多結晶シリコン膜3上に減
圧CVD法によって膜厚840Aの窒化珪素膜(Si3
N4)Icを形成する。これは後工程において水酸化ナ
トリウム水溶液で基板シリコンを溶解させる時の膜減シ
分を加算したもので、全工程終了後に多結晶シリコン膜
3上の窒化珪素膜(Si3N4)1cの膜厚は750A
となる。第1図(c)まで完成した3層構造のメンブレ
ンは多結晶シリコン膜3の影響で三層平均で2 X I
09dyn/cm2程度の圧縮応力をもつが、950
℃、60分間の熱処理で2×+ 08dyn/cm2程
度の引っ張シ応力となシ、これはX線リソグラフィ用マ
スクメンブレンとして十分な値である。
圧CVD法によって膜厚840Aの窒化珪素膜(Si3
N4)Icを形成する。これは後工程において水酸化ナ
トリウム水溶液で基板シリコンを溶解させる時の膜減シ
分を加算したもので、全工程終了後に多結晶シリコン膜
3上の窒化珪素膜(Si3N4)1cの膜厚は750A
となる。第1図(c)まで完成した3層構造のメンブレ
ンは多結晶シリコン膜3の影響で三層平均で2 X I
09dyn/cm2程度の圧縮応力をもつが、950
℃、60分間の熱処理で2×+ 08dyn/cm2程
度の引っ張シ応力となシ、これはX線リソグラフィ用マ
スクメンブレンとして十分な値である。
次に第1図(d)を参照してシリコン基板2の裏面側に
形成された他方の窒化珪素膜1bの所定領域を反応性イ
オンエツチングによって除去し、さらに80°Cの25
%水酸化ナトリウム溶液によってシリコン基板2を溶解
する。こうして窓4を形成し、X線マスクメンブレンを
完成する。
形成された他方の窒化珪素膜1bの所定領域を反応性イ
オンエツチングによって除去し、さらに80°Cの25
%水酸化ナトリウム溶液によってシリコン基板2を溶解
する。こうして窓4を形成し、X線マスクメンブレンを
完成する。
上記のようにして製造したX線リソグラフィ用マスクメ
ンブレンを用いてX線耐性の加速試験を電子ビームを用
いて行なった。照射条件は電流密度3.5μA/cA電
子エネルギーが]0KeVで温度は100°C以下に保
った。第4図に示すように水素化窒化珪素(SiNH)
はIMJ/cm3 で応力が2.7X I 08dyn
/ cm2変化してしまうのに対し、多結晶シリコンで
はl OOMJ/cm3の照射でも応力はほとんど変化
しない。X線露光に用いるレジストの感度を]00mJ
/cm2とするとIMJ/cm3はおよそ103回の露
光によってメンブレンが吸収するX線量に対応すること
から、従来のメンブレンが103回の露光で応力変化を
生じ、パターン位置歪みをおこすことに対し、本発明に
よる多結晶シリコンメンブレンでは105回以上のX線
露光でもメンブレンの応力変化によるパターン位置歪み
は生じないといえる。
ンブレンを用いてX線耐性の加速試験を電子ビームを用
いて行なった。照射条件は電流密度3.5μA/cA電
子エネルギーが]0KeVで温度は100°C以下に保
った。第4図に示すように水素化窒化珪素(SiNH)
はIMJ/cm3 で応力が2.7X I 08dyn
/ cm2変化してしまうのに対し、多結晶シリコンで
はl OOMJ/cm3の照射でも応力はほとんど変化
しない。X線露光に用いるレジストの感度を]00mJ
/cm2とするとIMJ/cm3はおよそ103回の露
光によってメンブレンが吸収するX線量に対応すること
から、従来のメンブレンが103回の露光で応力変化を
生じ、パターン位置歪みをおこすことに対し、本発明に
よる多結晶シリコンメンブレンでは105回以上のX線
露光でもメンブレンの応力変化によるパターン位置歪み
は生じないといえる。
また、ヘリウムネオンガスレーザの波長(H3nm)で
の透過率は本実施例のメンブレンで23%でろシ、多結
晶シリコン1μmの表裏両面に75OAの窒化珪素膜を
もつメンブレンでは48%であった。
の透過率は本実施例のメンブレンで23%でろシ、多結
晶シリコン1μmの表裏両面に75OAの窒化珪素膜を
もつメンブレンでは48%であった。
これらの値はウェハーマスク間の位置合わせを行なうの
に十分な値である。
に十分な値である。
なお、本実施例では耐腐食性の反射防止膜としてSi3
N4を用いたが、まったく同様に炭化シリコン膜(Si
C)を用いることもできる。又本発明は耐腐食性反射防
止膜の製造方法及び条件の詳細によるものではない。
N4を用いたが、まったく同様に炭化シリコン膜(Si
C)を用いることもできる。又本発明は耐腐食性反射防
止膜の製造方法及び条件の詳細によるものではない。
〈発明の効果〉
以上のように本発明では、従来半導体プロセスで用いら
れている多結晶シリコンをメンブレン材料とすることで
、汎用性の高い設備で容易にX線耐性の高いX線リソグ
ラフィ用マスクメンブレンを得ることができる。また多
結晶シリコンの表裏両面に窒化シリコン膜や炭化シリコ
ン膜の保護膜を形成することによシ、可視光の反射を防
止し、シリコン腐食剤に対する耐性が向上する。
れている多結晶シリコンをメンブレン材料とすることで
、汎用性の高い設備で容易にX線耐性の高いX線リソグ
ラフィ用マスクメンブレンを得ることができる。また多
結晶シリコンの表裏両面に窒化シリコン膜や炭化シリコ
ン膜の保護膜を形成することによシ、可視光の反射を防
止し、シリコン腐食剤に対する耐性が向上する。
以上のことから明らかな↓うに、この発明は、X線マス
クの開発および生産において不可欠なものでi、X#リ
ソグラフィの実用化を通じて社会に及ぼす面接的効果が
大でロシ、結果として本発明の工業的価値は非常に高い
ものである。
クの開発および生産において不可欠なものでi、X#リ
ソグラフィの実用化を通じて社会に及ぼす面接的効果が
大でロシ、結果として本発明の工業的価値は非常に高い
ものである。
第1図(a)乃至(d)はそれぞれ本発明の一実施例と
してのリソグラフィ用マスクメンブレンを製造するだめ
の工程を示す図、第2図は従来のX線リソグラフィ用マ
スクメンブレンを示す断面図、第3を示す図、第4図は
電子線照射量と応力変化との関係を示す図である。 +a、Ib、Ic・・・窒化珪素膜、2・・・シリコン
基板、3・・多結晶シリコン膜、4・・・窓。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至(他1名)第1図
してのリソグラフィ用マスクメンブレンを製造するだめ
の工程を示す図、第2図は従来のX線リソグラフィ用マ
スクメンブレンを示す断面図、第3を示す図、第4図は
電子線照射量と応力変化との関係を示す図である。 +a、Ib、Ic・・・窒化珪素膜、2・・・シリコン
基板、3・・多結晶シリコン膜、4・・・窓。 代理人 弁理士 杉 山 毅 至(他1名)第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、X線に対して高い透過率を有するX線透過膜と該X
線透過膜を保持する支持枠とを備えたX線リソグラフィ
用マスクメンブレンにおいて、上記X線透過膜を多結晶
シリコン膜を含んで構成してなることを特徴とするX線
リソグラフィ用マスクメンブレン。 2、前記X線透過膜は多結晶シリコン膜の表裏両面に可
視光に対して反射防止膜になるとともにシリコン腐食剤
に対し高い耐性を有する保護膜を有してなることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のX線リソグラフィ用
マスクメンブレン。 3、前記保護膜は窒化シリコン膜か炭化シリコン膜のい
ずれかで構成されてなることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のX線リソグラフィ用マスクメンブレン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62322602A JPH01162332A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | X線リソグラフィ用マスクメンブレン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62322602A JPH01162332A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | X線リソグラフィ用マスクメンブレン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01162332A true JPH01162332A (ja) | 1989-06-26 |
JPH0583171B2 JPH0583171B2 (ja) | 1993-11-25 |
Family
ID=18145539
Family Applications (1)
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JP62322602A Granted JPH01162332A (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | X線リソグラフィ用マスクメンブレン |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH01162332A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023067739A1 (ja) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 日本碍子株式会社 | Euv透過膜 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5792830A (en) * | 1980-12-01 | 1982-06-09 | Hitachi Ltd | Manufacture of mask for x-ray exposure |
JPS585743A (ja) * | 1981-07-03 | 1983-01-13 | Toshiba Corp | X線露光用マスクの製造方法 |
JPS595628A (ja) * | 1982-07-02 | 1984-01-12 | Seiko Epson Corp | メンブラン・マスク |
JPS5918635A (ja) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | X線リソグラフイ用マスク |
JPS59116750A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-07-05 | ユ−ロジル・エレクトロニツク・ゲ−エムベ−ハ− | X線リトグラフイ用放射線マスク基層およびその製法 |
JPS6020514A (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-01 | Matsushita Electronics Corp | X線露光用マスク |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322602A patent/JPH01162332A/ja active Granted
Patent Citations (6)
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WO2023067739A1 (ja) * | 2021-10-20 | 2023-04-27 | 日本碍子株式会社 | Euv透過膜 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0583171B2 (ja) | 1993-11-25 |
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