JPH02260414A - X-ray exposure mask - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［概要］
Ｘ線露光マスクの改良に関し、
精度良いＸ線吸収体パターンを配設させることを目的と
し、
第１のＸ線透過膜と、該第１のＸ線透過膜上に選択的に
形成された該第１のＸ線透過膜よりもＸ線吸収率の高い
Ｘ線吸収体パターンと、該Ｘ線吸収体パターンを含む前
記第１のＸ線透過膜上に形成された第２のＸ線透過膜を
有し、前記Ｘ線吸収体パターンが前記第１および第２の
Ｘ線透過膜に埋め込まれている構成を有することを特徴
とする。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding the improvement of an X-ray exposure mask, the present invention aims to arrange a highly accurate X-ray absorber pattern, and includes a first X-ray transmitting film and a first X-ray transmitting film. an X-ray absorber pattern having a higher X-ray absorption rate than the first X-ray transparent film selectively formed on the film; and an X-ray absorber pattern on the first X-ray transparent film including the X-ray absorber pattern. A second X-ray transparent film is formed, and the X-ray absorber pattern is embedded in the first and second X-ray transparent films.
［産業上の利用分野］ 本発明はＸ線露光マスクの改良に関する。[Industrial application field] The present invention relates to improvements in X-ray exposure masks.
Ｘ線露光法はサブミクロン級の微細パターンを一括転写
できるために、今後のりソグラフィ技術として開発努力
がなされているが、Ｘ線露光マスクのパターン精度は未
だ十分ではなく、その改善が望まれている。Since the X-ray exposure method can transfer submicron-level fine patterns all at once, efforts are being made to develop it as a future lithography technology, but the pattern accuracy of X-ray exposure masks is still not sufficient, and improvements are desired. There is.
［従来の技術］
第４図は従来のＸ線露光マスクの断面図を示しており、
図中の記号１はメンブレン（ｍｅｎ＋ｂｒａｎｅ ；膜
）、２はＸ線吸収体パターン、３はシリコン（Ｓｉ）枠
、４はリング形状の支持枠で、メンブレンｌとしては窒
化硼素（ＢＮ）、 シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、シ
リコン（Ｓｔ）などが用いられ、また、Ｘ線吸収体パタ
ーン２としてはタングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）
、金（Ａｕ）等が用いられて、且つ、支持枠４として
はセラミックス、パイレックスなどが使用されている。[Prior Art] Figure 4 shows a cross-sectional view of a conventional X-ray exposure mask.
In the figure, symbol 1 is a membrane (men+brane), 2 is an X-ray absorber pattern, 3 is a silicon (Si) frame, and 4 is a ring-shaped support frame. Membrane 1 is made of boron nitride (BN), silicon carbide. (SiC), silicon (St), etc., and as the X-ray absorber pattern 2, tungsten (W), tantalum (Ta), etc.
, gold (Au), etc., and the support frame 4 is made of ceramics, Pyrex, etc.
第５図（ａ）〜（ｅ）はそのような従来のＸ線露光マス
クの形成方法の工程順断面図を示しており、本例はタン
タルＸ線吸収体パターンを設けた例である。FIGS. 5(a) to 5(e) show step-by-step sectional views of such a conventional method for forming an X-ray exposure mask, and this example is an example in which a tantalum X-ray absorber pattern is provided.
その概要を説明すると、
第５図（ａ）参照；まず、シリコン基板１３の表面に化
学気相成長（ＣＶＤ）法によってＳｔＣ膜１１（膜厚２
μｍ）を成長し、て、次に、支持枠４を接着する。To explain the outline, see FIG. 5(a); First, the StC film 11 (film thickness 2
μm) is grown, and then the support frame 4 is bonded.
このＣＶＤ法によるＳｔＣ膜１１の形成方法は５ｉＨＣ
！、（トリクロールシラン）／Ｃ，ＩＩ（８（プロパン
）／Ｈ，（水素）を供給ガスとして温度１０００°Ｃ１
圧力２Ｔｏｒｒ程度で成長させる方法による。The method of forming the StC film 11 by this CVD method is 5iHC.
! , (trichlorosilane)/C,II(8(propane)/H, (hydrogen) as a supply gas at a temperature of 1000°C1
A method of growing at a pressure of about 2 Torr is used.
第５図■）参照；次いで、ＨＦ（弗酸）／ＨＮＯ。See Figure 5 ■); then HF (hydrofluoric acid)/HNO.
（硝酸）の混合液を用いた通常のウェットエツチングに
よってシリコン基板１３をエツチング除去してシリコン
枠１３のみ残存させて、ＳｉＣメンブレンを設けたマス
クブランクを形成する。The silicon substrate 13 is etched away by normal wet etching using a mixed solution of (nitric acid), leaving only the silicon frame 13, thereby forming a mask blank provided with a SiC membrane.
第５図（Ｃ）参照；次いで、その全面に膜厚０．５〜１
μｍのタンタル膜１２をスパッタ法によって被着する。See FIG. 5(C); Next, the entire surface is coated with a film thickness of 0.5 to 1.
A tantalum film 12 of .mu.m is deposited by sputtering.
第５図（ｄ）参照−次いで、その上にレジスト膜を塗布
し、それをパターンニングしてレジスト膜パターン５を
形成する。このパターンニングには電子ビーム（ＥＢ）
露光法を用いて微細に描画して露光し、それを現像して
微細パターンを形成する方法を用いる。Refer to FIG. 5(d) - Next, a resist film is applied thereon and patterned to form a resist film pattern 5. Electron beam (EB) is used for this patterning.
A method is used in which a fine pattern is drawn using an exposure method, exposed, and then developed to form a fine pattern.
第５図（ｅ）参照；次いで、Ｃ１２（塩素） ／Ｃｃｉ
。See Figure 5(e); then C12 (chlorine) /Cci
.
（四塩化炭素）の混合ガスを反応ガスとしたりアクティ
ブイオンエツチング（ＲＩＥ）によってタンタルＷ！１
２をエツチングしてタンタルＸ線吸収体パターン１２を
形成する。Using a mixed gas of (carbon tetrachloride) as a reaction gas or using active ion etching (RIE), tantalum W! 1
2 to form a tantalum X-ray absorber pattern 12.
上記がタンタルＸ線吸収体パターン（タンタルからなる
Ｘ線吸収体パターン）を設けたＸ線露光マスクの形成方
法の概要である。The above is an overview of the method for forming an X-ray exposure mask provided with a tantalum X-ray absorber pattern (an X-ray absorber pattern made of tantalum).
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記のＸ線露光マスクの構造は、タンタル膜を
Ｘ線吸収体パターンにパターンニングする際、そのＸ線
吸収体パターンに引張りや反りなどの応力が発生して、
パターンが動き易く、上記のＸ線吸収体パターンに内蔵
した応力によってメンブレンに歪みが生じ、折角高精度
にパターンニングしたＸ線吸収体パターンが動いてパタ
ーン精度が低下するという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the structure of the above-mentioned X-ray exposure mask, when the tantalum film is patterned into an X-ray absorber pattern, stress such as tension or warping is generated in the X-ray absorber pattern. do,
There is a problem in that the pattern is easy to move, and the stress built into the X-ray absorber pattern causes distortion in the membrane, and the X-ray absorber pattern, which has been patterned with high precision, moves and reduces pattern accuracy.
零発所はこのような問題点を軽減させ、精度良いＸ線吸
収体パターンを配設したＸ線露光マスクの構造を提案す
るものであるゆ
〔課題を解決するための手段〕
その課題は、第１のＸ線透過膜と、該第１のＸ線透過膜
上に選択的に形成された該第１のＸ線透過膜よりもＸ線
吸収率の高いＸ線吸収体パターンと、該Ｘ線吸収体パタ
ーンを含む前記第１のＸ線透過膜上に形成された第２の
Ｘ線透過膜を有し、前記Ｘ線吸収体パターンが前記第１
および第２のＸ線透過膜に埋め込まれている構成を有す
るＸ線露光マスクによって解決される。The zero source proposes an X-ray exposure mask structure that alleviates these problems and has a highly accurate X-ray absorber pattern. [Means for solving the problem] The problem is as follows. a first X-ray transparent film, an X-ray absorber pattern selectively formed on the first X-ray transparent film and having a higher X-ray absorption rate than the first X-ray transparent film; a second X-ray transparent film formed on the first X-ray transparent film including a radiation absorber pattern;
and an X-ray exposure mask having a configuration embedded in a second X-ray transparent film.
［作用］
即ち、本発明は、パターンニングしたＸ線吸収体パター
ンが動かないように、第１．第２のＸ線透過膜（メンブ
レン）中にＸ線吸収体パターンを埋没させた構成にする
。[Operation] That is, in the present invention, in order to prevent the patterned X-ray absorber pattern from moving, the first. The X-ray absorber pattern is embedded in the second X-ray transmissive film (membrane).
そのように、Ｘ線吸収体パターンをメンブレン中に埋没
させると、Ｘ線吸収体パターンとメンブレンとの応力が
均衡して、Ｘ線吸収体パターンが動き難くなる。また、
その形成方法もＸ線吸収体パターンが動かないように工
夫した工程順序にする。When the X-ray absorber pattern is buried in the membrane in this way, the stresses between the X-ray absorber pattern and the membrane are balanced, making it difficult for the X-ray absorber pattern to move. Also,
The method of forming the X-ray absorber pattern is also designed in a carefully designed process order so that it does not move.
［実施例］ 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。[Example] Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
第１図（ａ）、 Ｃｂ）は本発明にかかるＸ線露光マス
クの断面図を示しており、同図（ａ）と同図（ｂ）とは
支持枠４の接着位置を逆にした構成で、記号１３はシリ
コン枠、１５は薄膜メンブレン（第１のＸ線透過膜）、
１６はＳｉＣメンブレン（第２のＸ線透過膜）。FIGS. 1(a) and 1Cb) show cross-sectional views of the X-ray exposure mask according to the present invention, and FIGS. 1(a) and 1(b) show a structure in which the adhesion position of the support frame 4 is reversed. 13 is a silicon frame, 15 is a thin film membrane (first X-ray transparent membrane),
16 is a SiC membrane (second X-ray transparent membrane).
２０はＸ線吸収体パターンである。20 is an X-ray absorber pattern.
図のように、本発明にかかるＸ線露光マスクはＸ線吸収
体パターン２０をＳＩＣメンブレン１６に埋め込んであ
り、そのためにＸ線吸収体パターンとメンブレンとの応
力のバランスが採れてＸ線吸収体パターン２２が動き難
くなり、従って、高精度なＸ線吸収体パターンを設けた
ｘｍｎ光マスクが得られる。As shown in the figure, the X-ray exposure mask according to the present invention has an X-ray absorber pattern 20 embedded in the SIC membrane 16, so that the stress between the X-ray absorber pattern and the membrane is balanced, and the X-ray absorber pattern 20 is embedded in the SIC membrane 16. The pattern 22 becomes difficult to move, and therefore, an xmn optical mask provided with a highly accurate X-ray absorber pattern can be obtained.
次に、第２図（ａ）〜（ｆ）はこのような本発明にかか
るＸ線露光マスクの形成方法の工程順断面図を示してい
る。本工程は第１図（ａ）に示すＸ線露光マスクの形成
法であり、その概要を順を追って説明すると、
第２図（ａ）参照；まず、シリコン基板１３（厚さ５０
０μｍ）の表面にＣＶＤ法によってＳｉＣ薄膜１５ （
膜厚０．２μｍ程度）を成長する。ＳｉＣ薄膜１５の形
成方法は従来法と同じ＜５ｉ）ＩＣｈ （）リフロー
ルシラン）／Ｃ３Ｈａ（プロパン）／Ｈｚ （水素）
を供給ガスとして温度１０００℃、圧力２Ｔｏｒｒ程度
で成長させる方法を用いる。なお、ＳｉＣ薄膜１５の他
に、５ｉＮｘｆｉｌ膜、ＢＮｍ膜などのメンブレンとし
て使用できる薄膜を形成しても良い。Next, FIGS. 2(a) to 2(f) show step-by-step sectional views of the method for forming an X-ray exposure mask according to the present invention. This process is a method for forming the X-ray exposure mask shown in FIG. 1(a), and its outline will be explained step by step. See FIG.
A SiC thin film 15 (
A film thickness of approximately 0.2 μm) is grown. The method for forming the SiC thin film 15 is the same as the conventional method <5i) ICh () rerolled silane)/C3Ha (propane)/Hz (hydrogen)
A method is used in which growth is performed at a temperature of 1000° C. and a pressure of about 2 Torr using as a supply gas. In addition to the SiC thin film 15, a thin film that can be used as a membrane, such as a 5iNxfil film or a BNm film, may be formed.
第２図Ｃｂ）参照；次いで、全面にタンタル膜２２（膜
厚０．５〜１μｍ）をスパッタ法によって被着し、更に
、その上面にレジスト膜を塗布し、これを電子ビーム露
光法によってパターンニングしてレジスト膜パターン５
０を形成する。See Figure 2Cb); Next, a tantalum film 22 (film thickness 0.5 to 1 μm) is deposited on the entire surface by sputtering, a resist film is further applied on the top surface, and this is patterned by electron beam exposure. resist film pattern 5
form 0.
第２図（Ｃ）参照；次いで、レジスト膜パターン５０を
マスクにして、Ｃｔ、 （塩素）／ＣＣｌ４ （四
塩化炭素）の混合ガスによって露出したタンタル膜２２
をリアクティブイオンエツチング（ＲＩＥ）によってエ
ツチングしてタンタルＸ線吸収体パターン２２を形成し
、その後にレジスト膜パターン５０を除去する。このよ
うに、シリコン基板１３を残存したままタンタルＸ線吸
収体パターン２２を形成すると、Ｘ線吸収体パターンに
引張りや反りなどの応力が発生しても、下地のシリコン
基板１３が強固であって、精度良くパターンニングされ
たＸ線吸収体パターンは動かずに、そのまま維持できる
。Refer to FIG. 2(C); Next, using the resist film pattern 50 as a mask, the tantalum film 22 is exposed to a mixed gas of Ct (chlorine)/CCl4 (carbon tetrachloride).
is etched by reactive ion etching (RIE) to form a tantalum X-ray absorber pattern 22, and then the resist film pattern 50 is removed. In this way, if the tantalum X-ray absorber pattern 22 is formed with the silicon substrate 13 remaining, even if stress such as tension or warping occurs in the X-ray absorber pattern, the underlying silicon substrate 13 will remain strong. , the precisely patterned X-ray absorber pattern can be maintained as it is without moving.
第２図（ｄ）参照；次いで、凸状のタンタルＸ線吸収体
パターン２２の上にｓｔｃ＊１６（膜厚２〜４μｍ）を
成長して、ＳｉＣ膜１膜中６中ターンを埋め込んだ構成
にする。なお、ＳｉＣ膜１６の形成方法は上記の第２図
（ａ）で説明した方法と同じである。Refer to FIG. 2(d); Next, stc*16 (film thickness 2 to 4 μm) is grown on the convex tantalum X-ray absorber pattern 22, and six medium turns are buried in one SiC film. Make it. Note that the method for forming the SiC film 16 is the same as the method explained in FIG. 2(a) above.
第２図（ｅ）参照；次いで、支持枠４を接着する。See FIG. 2(e); then, the support frame 4 is glued.
第２図（ｆ）参照：次いで、シリコン基板１３をエツチ
ング除去して完成する。このシリコン基板のエツチング
にはＨＦ（弗酸）／ＨＮＯｓ （硝酸）の混合液を用
いた通常のウェットエツチングを適用する。この時、シ
リコン基板はシリコン枠１３として支持枠４の近傍に残
存するのみになる。Refer to FIG. 2(f): Next, the silicon substrate 13 is removed by etching to complete the process. For etching this silicon substrate, ordinary wet etching using a mixed solution of HF (hydrofluoric acid)/HNOs (nitric acid) is applied. At this time, the silicon substrate only remains in the vicinity of the support frame 4 as the silicon frame 13.
次に、第３図（ａ）、 （ｂ）は他のＸ線露光マスクの
形成方法の工程断面図を示しており、本工程は第１図（
ロ）に示すＸ線露光マスクの形成法である。即ち、この
形成方法は第２図によって説明した形成方法における第
２図（ｄ）工程まで終了した後、第３図（ａ）に示すよ
うに、形成方法（１）とは逆にＳｉＣ膜１６の成長面に
支持枠４を接着し、次いで、第３図（ｂ）に示すように
、上面のシリコン基板１３を除去して完成させる。なお
、シリコン基板１３のエツチング法は第２図（ｆ）で説
明した方法と同じである。Next, FIGS. 3(a) and 3(b) show process cross-sectional views of another method of forming an X-ray exposure mask, and this process is shown in FIG.
This is the method for forming an X-ray exposure mask shown in b). That is, in this forming method, after completing the process up to the step shown in FIG. 2(d) in the forming method explained with reference to FIG. 2, as shown in FIG. 3(a), the SiC film 16 is A supporting frame 4 is adhered to the growth surface of the wafer, and then, as shown in FIG. 3(b), the silicon substrate 13 on the upper surface is removed to complete the process. Note that the etching method for the silicon substrate 13 is the same as the method explained in FIG. 2(f).
上記のようにして形成したＸ線露光マスクはタンタルＸ
線吸収体パターンをＳｉＣメンブレン内に埋没させた構
造となるから、応力が均衡してＸ線吸収体パターンの移
動が抑止され、また、その形成方法においてもシリコン
基板を残存したままＸ線吸収体パターン−を形成するた
めにパターンニング精度が維持され、従って、精度の良
いＸ線吸収体パターンを配設したＸ線露光マスクが得ら
れるものである。The X-ray exposure mask formed as described above is tantalum
Since the structure is such that the radiation absorber pattern is buried in the SiC membrane, the stress is balanced and the movement of the X-ray absorber pattern is suppressed. Patterning accuracy is maintained in order to form a pattern, and therefore an X-ray exposure mask having a highly accurate X-ray absorber pattern can be obtained.
なお、上記例はタンタルＸ線吸収体パターンを設けるＸ
線露光マスクで説明したが、タングステンなど他のＸ線
吸収体パターンを設けるＸ線露光マスクにも適用できる
ことは言うまでもない。Note that the above example is an X
Although the description has been made using a ray exposure mask, it goes without saying that the present invention can also be applied to an X-ray exposure mask provided with other X-ray absorber patterns such as tungsten.
［発明の効果］
以上の説明から明らかなように、本発明によれば高精度
なＸ線吸収体パターンを配設したＸ線露光マスクが得ら
れて、Ｘ線露光法の品質向上に大きく寄与するものであ
る。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, according to the present invention, an X-ray exposure mask having a highly accurate X-ray absorber pattern can be obtained, which greatly contributes to improving the quality of X-ray exposure methods. It is something to do.
第１図（ａ）、 （ｂ）は本発明にかかるＸ線露光マス
クの断面図、
第２図（ａ）〜（ｆ）は本発明にかかるＸ線露光マスク
の形成方法の工程順断面図、
第３図（ａ）、 （ｂ）は本発明にかかる他のＸ線露光
マスクの形成方法の工程断面図、
第４図は従来のＸ線露光マスクの断面図、第５図（ａ）
〜（ｅ）は従来のＸ線露光マスクの形成方法の工程順断
面図である。
図において、
■はメンブレン、
２．２０はＸ線吸収体パターン、
３．１３はシリコン基板、またはシリコン枠、４は支持
枠、
５．５０はレジスト膜パターン、
１１はＳｉＣメンブレン、またはＳｉＣ膜、１２、２２
はタンタル膜、またはタンタルＸ線吸収体パターン
１５は薄膜メンブレン、または５ｉＣＦｊＥ膜、を示し
ている。
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ｊ去ゎニオ１１貢雌咋面００第２図（その？）FIGS. 1(a) and (b) are cross-sectional views of an X-ray exposure mask according to the present invention, and FIGS. 2(a) to (f) are cross-sectional views in the order of steps of a method for forming an X-ray exposure mask according to the present invention. , FIGS. 3(a) and 3(b) are process cross-sectional views of another method for forming an X-ray exposure mask according to the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional X-ray exposure mask, and FIG. 5(a)
- (e) are step-by-step cross-sectional views of a conventional method for forming an X-ray exposure mask. In the figure, ■ is a membrane, 2.20 is an X-ray absorber pattern, 3.13 is a silicon substrate or silicon frame, 4 is a support frame, 5.50 is a resist film pattern, 11 is a SiC membrane or SiC film, 12, 22
indicates a tantalum film, or the tantalum X-ray absorber pattern 15 indicates a thin film membrane, or a 5iCFjE film. , 22 Wonworu
P6X stable Kamesaki square 7n resistance figure 1 4th prisoner S day ha nitsu 6Xn, 'a light mamarime m k
7i 3! -Lkl/fusuma, with Fig. 2 (Scarce 1
．． )? Tome 6 Ming C; Nari 6
Claims (1)
形成された該第１のＸ線透過膜よりもＸ線吸収率の高い
Ｘ線吸収体パターンと、該Ｘ線吸収体パターンを含む前
記第１のＸ線透過膜上に形成された第２のＸ線透過膜を
有し、前記Ｘ線吸収体パターンが前記第１および第２の
Ｘ線透過膜に埋め込まれている構成を有することを特徴
とするＸ線露光マスク。a first X-ray transparent film, an X-ray absorber pattern selectively formed on the first X-ray transparent film and having a higher X-ray absorption rate than the first X-ray transparent film; A second X-ray transparent film is formed on the first X-ray transparent film including a ray absorber pattern, and the X-ray absorber pattern is embedded in the first and second X-ray transparent films. An X-ray exposure mask characterized by having a configuration.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080618A JPH02260414A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | X-ray exposure mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1080618A JPH02260414A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | X-ray exposure mask |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260414A true JPH02260414A (en) | 1990-10-23 |
Family
ID=13723333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1080618A Pending JPH02260414A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | X-ray exposure mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02260414A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019015967A (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Metrology system having euv optical unit |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP1080618A patent/JPH02260414A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019015967A (en) * | 2017-07-05 | 2019-01-31 | カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー | Metrology system having euv optical unit |
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