JPH0294421A - Ｘ線露光マスク - Google Patents
Ｘ線露光マスクInfo
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は、Ｘ線露光マスクの改良に係わり特に、高精度
微細加工及び高精度微細パターン転写が可能であり、か
つ低応力なＸ線吸収体パターンを有するＸ線露光用マス
クに関する。
微細加工及び高精度微細パターン転写が可能であり、か
つ低応力なＸ線吸収体パターンを有するＸ線露光用マス
クに関する。
（従来の技術）
近年、集積回路の高集積化に伴い、回路パターンの微細
加工技術の中でも、感光剤にパターンを形成するりソグ
ラフィ技術の重要性が高まっている。現在、光を露光媒
体とするフォトリングラフィ技術が−を産ラインで使用
されているが、波長によって決まる解像力の限界に近づ
きつつあり、原理的に解像力が飛躍的に向上するＸ線リ
ングラフィ技術の研究開発が急速な進展を見せている。
加工技術の中でも、感光剤にパターンを形成するりソグ
ラフィ技術の重要性が高まっている。現在、光を露光媒
体とするフォトリングラフィ技術が−を産ラインで使用
されているが、波長によって決まる解像力の限界に近づ
きつつあり、原理的に解像力が飛躍的に向上するＸ線リ
ングラフィ技術の研究開発が急速な進展を見せている。
Ｘ線露光では、所定のパターンが形成されたＸ線露光用
マスクと試料とを１０１１ｍオーダーの間隔で平行に保
持し、マスク背面よりＸ線を照射することによりマスク
パターンが試料上の感光剤に転写される。ここで、Ｘ線
露光用マスクはシリコンウェハ等の基板支持体■―に、
Ｘ線を透過するＳｊＮ、 ＳｉＣ等の薄膜をＣＶＤ法等
で堆積した後、この薄膜上にＸ線を吸収するＷ等の重金
属でパターンを形成し。
マスクと試料とを１０１１ｍオーダーの間隔で平行に保
持し、マスク背面よりＸ線を照射することによりマスク
パターンが試料上の感光剤に転写される。ここで、Ｘ線
露光用マスクはシリコンウェハ等の基板支持体■―に、
Ｘ線を透過するＳｊＮ、 ＳｉＣ等の薄膜をＣＶＤ法等
で堆積した後、この薄膜上にＸ線を吸収するＷ等の重金
属でパターンを形成し。
さらに支持体の中央部をその裏面からマスク基板の形状
に合せてエツチング除去したものである。
に合せてエツチング除去したものである。
１−述したＸ線露光用マスクを用いたＸ線露光の実用化
に向けて解決すべき重要な課題としてＸ線吸収体パター
ンの加工精度は極めて重要な要素である。従来、Ｘ線吸
収体パターンは、Ｗをスパッタリング法により堆積し、
スパッタリング条件を変化させることにより応力をＩ
Ｘ １０”ｄｙｎ／ ｃｘＫ以下にコントロールした膵
をＲＩＥ （反応性イオンエツチング）によりパターニ
ングし微細吸収パターンとしている。しかしながら、こ
のようにして形成されたＷ ｌ１ｆｆは柱状構造になっ
ており、凹凸のある・荒れたパターン形状になってしま
う。つまり、エツチングの過程で粒界の形状の影響各受
け、高精度のパターン形成が困難である。また、柱状構
造となっているＷＨの応力コントロールは、再現性に乏
しく、目標としている応力を得るのは非常に難しい。こ
の様な状況の中で非晶質構造となろＷＮｘ をＸ線吸収
体材料に用いた報告が成されている（シャープ、電子総
合研究所）。しかし、ＷＮｘでは密度が小さいためにＸ
線吸収力が弱く十分なコントラストを得ることができな
い。また、コントラストを得るために膜厚を厚くすると
微細パターン形成が困難となる。従って、パターン形状
が平滑で密度が大きく、応力コントロールが容易なＸ線
吸収体膜が必要になっている。
に向けて解決すべき重要な課題としてＸ線吸収体パター
ンの加工精度は極めて重要な要素である。従来、Ｘ線吸
収体パターンは、Ｗをスパッタリング法により堆積し、
スパッタリング条件を変化させることにより応力をＩ
Ｘ １０”ｄｙｎ／ ｃｘＫ以下にコントロールした膵
をＲＩＥ （反応性イオンエツチング）によりパターニ
ングし微細吸収パターンとしている。しかしながら、こ
のようにして形成されたＷ ｌ１ｆｆは柱状構造になっ
ており、凹凸のある・荒れたパターン形状になってしま
う。つまり、エツチングの過程で粒界の形状の影響各受
け、高精度のパターン形成が困難である。また、柱状構
造となっているＷＨの応力コントロールは、再現性に乏
しく、目標としている応力を得るのは非常に難しい。こ
の様な状況の中で非晶質構造となろＷＮｘ をＸ線吸収
体材料に用いた報告が成されている（シャープ、電子総
合研究所）。しかし、ＷＮｘでは密度が小さいためにＸ
線吸収力が弱く十分なコントラストを得ることができな
い。また、コントラストを得るために膜厚を厚くすると
微細パターン形成が困難となる。従って、パターン形状
が平滑で密度が大きく、応力コントロールが容易なＸ線
吸収体膜が必要になっている。
（発明が解決しようとする課題）
Ｘ線露光マスクにおけるＷ膜を用いたＸ線吸収体膜は柱
状構造となっておりエツチング後のパターン形状は、粒
界の形状の影響を受け、凹凸のある荒れたものとなって
しまう。また、応力コントロールも再現性が悪く困難で
ある。一方、非晶質構造のＷＮｘを用いた吸収体膜は、
密度が小さく十分なコントラストを得ることができない
。本発明は丑記事情を考慮して成されたもので、その目
的とするところはＸ線吸収体膜を無粒構造化することに
よりパターン形状の荒れを無くし、さらに、応力コント
ロールが容易で且つ、大きい密度を有し十分なコントラ
ストを得ることができる。高精度微細パターンを有した
Ｘ＃ＪＡ露光用マスクを提供することにある。
状構造となっておりエツチング後のパターン形状は、粒
界の形状の影響を受け、凹凸のある荒れたものとなって
しまう。また、応力コントロールも再現性が悪く困難で
ある。一方、非晶質構造のＷＮｘを用いた吸収体膜は、
密度が小さく十分なコントラストを得ることができない
。本発明は丑記事情を考慮して成されたもので、その目
的とするところはＸ線吸収体膜を無粒構造化することに
よりパターン形状の荒れを無くし、さらに、応力コント
ロールが容易で且つ、大きい密度を有し十分なコントラ
ストを得ることができる。高精度微細パターンを有した
Ｘ＃ＪＡ露光用マスクを提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明は、Ｘ線露光マスクにおけるＸ線吸収体パターン
材料にＷとＲｅの合金を用いることにより吸収体膜を無
粒構造化するものである。
材料にＷとＲｅの合金を用いることにより吸収体膜を無
粒構造化するものである。
（作用）
サブミクロン以下のパターン形成を［］１指すＸ線リン
グラフィにおいては、Ｘ線露光マスクに０．０１μ程度
の高精度パターン形成が要求されろ。しかしながら、Ｘ
線吸収体にＷを用いた場合、Ｗ膜が柱状構造となるため
に、エツチング後のパターン形状は粒界の影響が残った
凹凸のあるものになってしまう。また、応力コントロー
ルも再現性が悪く困難である。本発明では、Ｘ線吸収体
にＷとＲｅの合金を用いることにより、柱状構造のない
、あるいは粒径が極めて小さい吸収体膜を形成できる。
グラフィにおいては、Ｘ線露光マスクに０．０１μ程度
の高精度パターン形成が要求されろ。しかしながら、Ｘ
線吸収体にＷを用いた場合、Ｗ膜が柱状構造となるため
に、エツチング後のパターン形状は粒界の影響が残った
凹凸のあるものになってしまう。また、応力コントロー
ルも再現性が悪く困難である。本発明では、Ｘ線吸収体
にＷとＲｅの合金を用いることにより、柱状構造のない
、あるいは粒径が極めて小さい吸収体膜を形成できる。
このため、エツチング後のパターン形状は、エツジラフ
ネス等の表面の凹凸の全く無いものとなる。
ネス等の表面の凹凸の全く無いものとなる。
また、ＷとＲｅの比を変化させることにより、スパッタ
リング法あるいは蒸着法による膜形成において、極めて
高精度な応力コントロールが可能である。このようにＸ
線吸収体にＷとＲｅの合金を用いることにより、高精度
のＸ線吸収体パターンを有したＸ線露光マスクが提供で
きる。
リング法あるいは蒸着法による膜形成において、極めて
高精度な応力コントロールが可能である。このようにＸ
線吸収体にＷとＲｅの合金を用いることにより、高精度
のＸ線吸収体パターンを有したＸ線露光マスクが提供で
きる。
（実施例）
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図（ａ）〜（ｆ）は１本発明の一実施例に係わる１
１Ｒｔ：合金Ｘ線吸収体を用いたＸ線露光マスクの製造
工程を示す断面図である。まず、第１図（、）に示すと
とくφ３′、厚さ５５０趨のシリコン基板（マスク基板
支持体）１１にＬＰＧＶＤ装置にてＳｉＮ膜１２を１−
の厚さに形成した。次に第１図（ｂ）に示す如く、一方
の面のＳｉＮ膜１膜上２上ｌｌＲｅ合金膜１３を電子ビ
ーム蒸着法により、５０００Δの熱さに形成し、その七
に熱さ１μｓのＳｉＯ，１ＦＪ１４をスパッタリング法
により形成した。この時、組成比をＷＲｅｘ（ｘ ＝０
．２〜０．５）変化させ、また、ノん板Ｗ、１度（−１
００℃〜２００°Ｃ）も変化させることにより、応力が
ｌ Ｘ １０″ｄｙｎ／ ａｉ以下になる条件を再現性
よく、容易に得ることができた。また、ＳＥＭにより膵
の断面を観察したところ、全く柱状も、ｌａは見ら扛ず
無粒土η造であることが確認できた。さらに密度を測定
した結果、１８．５ｇ／ｃｉという大きな値であった。
１Ｒｔ：合金Ｘ線吸収体を用いたＸ線露光マスクの製造
工程を示す断面図である。まず、第１図（、）に示すと
とくφ３′、厚さ５５０趨のシリコン基板（マスク基板
支持体）１１にＬＰＧＶＤ装置にてＳｉＮ膜１２を１−
の厚さに形成した。次に第１図（ｂ）に示す如く、一方
の面のＳｉＮ膜１膜上２上ｌｌＲｅ合金膜１３を電子ビ
ーム蒸着法により、５０００Δの熱さに形成し、その七
に熱さ１μｓのＳｉＯ，１ＦＪ１４をスパッタリング法
により形成した。この時、組成比をＷＲｅｘ（ｘ ＝０
．２〜０．５）変化させ、また、ノん板Ｗ、１度（−１
００℃〜２００°Ｃ）も変化させることにより、応力が
ｌ Ｘ １０″ｄｙｎ／ ａｉ以下になる条件を再現性
よく、容易に得ることができた。また、ＳＥＭにより膵
の断面を観察したところ、全く柱状も、ｌａは見ら扛ず
無粒土η造であることが確認できた。さらに密度を測定
した結果、１８．５ｇ／ｃｉという大きな値であった。
次に、第１図（ｃ） に示す如く、電子ビーム描画装置
によりパターン形成したＰＭＭＡ１５をマスクとして、
５ｉｎ２膜１４をＲＩＥ法１６によりエツチングしパタ
ーン形成した。更に第１図（ｄ）に示すごとくパターン
形成された５ｉｎ２１ｐＪ １４をマスクとして平行平
面型のＲＩＥ装置にて、エツチングガスにＳＦ、と０２
（２０％）の混合ガスを用い、圧力５ｍＴｏｒｒ、パワ
ーｉｓｏｗでエツチングした。その結果、 ０．２．の
ライン＆スペースのＷＲｅ吸収体パターンがエツジラフ
ネス等の表面粗さもなく良好に形成されていた。次に、
第１図（ｅ）に示すごとく、１Ａの５ｉＮｌｌｌ］２に
ＲＩＥ１６にて開口部を形成し、最後に、第１図（ｆ
）に示すごとく、裏面の開口部にＫ ＯＨおよび水より
成るエツチング液１７を作用させてシリコン基板を除去
した５以上の工程により、０．２μｌの Ｌ＆ＳのＸ線
吸収体パターンを有する高精度Ｘ線露光マスクを製作す
ることができた。
によりパターン形成したＰＭＭＡ１５をマスクとして、
５ｉｎ２膜１４をＲＩＥ法１６によりエツチングしパタ
ーン形成した。更に第１図（ｄ）に示すごとくパターン
形成された５ｉｎ２１ｐＪ １４をマスクとして平行平
面型のＲＩＥ装置にて、エツチングガスにＳＦ、と０２
（２０％）の混合ガスを用い、圧力５ｍＴｏｒｒ、パワ
ーｉｓｏｗでエツチングした。その結果、 ０．２．の
ライン＆スペースのＷＲｅ吸収体パターンがエツジラフ
ネス等の表面粗さもなく良好に形成されていた。次に、
第１図（ｅ）に示すごとく、１Ａの５ｉＮｌｌｌ］２に
ＲＩＥ１６にて開口部を形成し、最後に、第１図（ｆ
）に示すごとく、裏面の開口部にＫ ＯＨおよび水より
成るエツチング液１７を作用させてシリコン基板を除去
した５以上の工程により、０．２μｌの Ｌ＆ＳのＸ線
吸収体パターンを有する高精度Ｘ線露光マスクを製作す
ることができた。
次に、Ｒｅ合金膜の形成にスパッタリング法を用いた場
合の実施例を以下に示す。スパッタリングにおいても蒸
着による場合と同様にＷＲｅ合金膜の組成比、スパッタ
リングガス（Ａｒガス）の圧力、基板温度（３０℃〜３
００℃）を変化させ、応力が１Ｘ１０８ｄｙｎ／（−と
なる条件を１耳現性良く、容易に見出すことができた。
合の実施例を以下に示す。スパッタリングにおいても蒸
着による場合と同様にＷＲｅ合金膜の組成比、スパッタ
リングガス（Ａｒガス）の圧力、基板温度（３０℃〜３
００℃）を変化させ、応力が１Ｘ１０８ｄｙｎ／（−と
なる条件を１耳現性良く、容易に見出すことができた。
また、膜の構造もＳＥＭでの観察の結果、無粒構造とな
っていることが確認でき、密度も１８．７ｇ／ａｎであ
った。このようにしてスパッタリングにより形成したＷ
Ｒｅ合金膜を、 前述の蒸着法による場合と同じ工程で
Ｘ線露光マスクを製作したところ、その吸収体パターン
の形状は表面の凹凸のない良好なものであった。
っていることが確認でき、密度も１８．７ｇ／ａｎであ
った。このようにしてスパッタリングにより形成したＷ
Ｒｅ合金膜を、 前述の蒸着法による場合と同じ工程で
Ｘ線露光マスクを製作したところ、その吸収体パターン
の形状は表面の凹凸のない良好なものであった。
ＷＲｅ合金膜を蒸着法及びスパッタリング法により形成
したＸ線吸収体をそれぞれ３００’ｌ：で１時間アニー
ルしたところ、応力変化は無視できる値であった。また
、応力の経時変化（６力月）もほとんど生じなかった。
したＸ線吸収体をそれぞれ３００’ｌ：で１時間アニー
ルしたところ、応力変化は無視できる値であった。また
、応力の経時変化（６力月）もほとんど生じなかった。
第２図は、１ＪＲｅ合金膜を蒸−Ｒ法及びスパッタリン
グ法により形成したＸＭＡ吸収体を有する２種類の前記
Ｘ線露光用マスクを用いてピーク波長１０ＡのＳＲ光２
１によるパターン転写の実施例を示した図である。レジ
ストＰＭＭＡ２２を１μｍの厚さに塗布したシリコンウ
ェハ２３とＷＲｅ吸収体を有したＸ線露光マスクを５０
μ■の間隔で保持し露光したところ、０．２μｓのＬ＆
Ｓパターンがコントラスト良く。
グ法により形成したＸＭＡ吸収体を有する２種類の前記
Ｘ線露光用マスクを用いてピーク波長１０ＡのＳＲ光２
１によるパターン転写の実施例を示した図である。レジ
ストＰＭＭＡ２２を１μｍの厚さに塗布したシリコンウ
ェハ２３とＷＲｅ吸収体を有したＸ線露光マスクを５０
μ■の間隔で保持し露光したところ、０．２μｓのＬ＆
Ｓパターンがコントラスト良く。
また、高位置精度で形成され、 ＷＲｅ吸収体パターン
が非常に高精度に形成されていることが確認できた。
が非常に高精度に形成されていることが確認できた。
なお、本発明は」二連した実施例に限定されるものでは
ない。例えばＸ線透過性の薄膜は、 ＬＰＧＶＤにて形
成したＳｉへ膜に限らず、ＳｉＣ，ＢＮ、 Ｓｉ等でも
可能である。また、１ｉｌＲｅ合金膜の形成方法もＭＢ
Ｅ法やＲＦスパッタ等でも良い。ＷＲｅ合金１３をエツ
チングする際のエツチングガスはＣＦ４と０２ の混合
ガスや、Ｃ１□とＯ７の混合ガス等でも良い。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。
ない。例えばＸ線透過性の薄膜は、 ＬＰＧＶＤにて形
成したＳｉへ膜に限らず、ＳｉＣ，ＢＮ、 Ｓｉ等でも
可能である。また、１ｉｌＲｅ合金膜の形成方法もＭＢ
Ｅ法やＲＦスパッタ等でも良い。ＷＲｅ合金１３をエツ
チングする際のエツチングガスはＣＦ４と０２ の混合
ガスや、Ｃ１□とＯ７の混合ガス等でも良い。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。
以上、詳述したように、本発明によればＸ線吸収体にＷ
Ｒｅ合金を用いることにより、柱状構造のない無粒構造
のＸ線吸収体膜を形成することが可能であり、エツチン
グ後のパターン形状は、エツジラフネスなどの表面の凹
凸のない良好なものとなり、更に、応力コントロールも
容易になる。これにより、サブミクロン以下のパターン
形成を目指すＸ線露光マスクの微細化に大きく寄与する
ことが可能である。
Ｒｅ合金を用いることにより、柱状構造のない無粒構造
のＸ線吸収体膜を形成することが可能であり、エツチン
グ後のパターン形状は、エツジラフネスなどの表面の凹
凸のない良好なものとなり、更に、応力コントロールも
容易になる。これにより、サブミクロン以下のパターン
形成を目指すＸ線露光マスクの微細化に大きく寄与する
ことが可能である。
第１図は本発明の一実施例に係わるＷＲｅ合金のＸ線吸
収体を有したＸ線露光マスクの製造工程を示す断面図、
第２図は本発明によろ１ｊｌｉｅ吸収体を有したＸ線露
光用マスクによるＸ線露光方法を示す図である。 １１・・シリコンｊ１（板（マスク基板支持体）１２・
・・ＳｉＮ膜 １３・・ＷＲｅ合金膜 １４・・５ｉｎ２１漠 １５・ＰＭＭＡ １６・・・ＲＩＥ粒子 １７・・・エツチング液 ２１・・ＳＲ光 ２２・・・ＰＭＭＡ ２：３・・・シリコンウェハー
収体を有したＸ線露光マスクの製造工程を示す断面図、
第２図は本発明によろ１ｊｌｉｅ吸収体を有したＸ線露
光用マスクによるＸ線露光方法を示す図である。 １１・・シリコンｊ１（板（マスク基板支持体）１２・
・・ＳｉＮ膜 １３・・ＷＲｅ合金膜 １４・・５ｉｎ２１漠 １５・ＰＭＭＡ １６・・・ＲＩＥ粒子 １７・・・エツチング液 ２１・・ＳＲ光 ２２・・・ＰＭＭＡ ２：３・・・シリコンウェハー
Claims (6)
- （１）マスク基板支持体の表面にＸ線透過の薄膜を被着
し、該Ｘ線透過薄膜上にＸ線吸収体薄膜を堆積したのち
Ｘ線吸収体薄膜の微細パターンを形成しＸ線吸収体パタ
ーン層としたＸ線露光用マスクにおける該Ｘ線吸収体薄
膜にＷとＲｅの合金を用いたＸ線露光マスク。 - （２）前記ＷとＲｅの合金材料を蒸着法により形成する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線露光マスク。 - （３）前記ＷとＲｅの合金材料をスパッタリング法によ
り形成することを特徴とする請求項１記載のＸ線露光マ
スク。 - （４）前記ＷとＲｅの合金のＸ線吸収体パターン層の形
成方法として反応性プラズマエッチングを用いることを
特徴とする請求項１記載のＸ線露光マスク。 - （５）前記反応性プラズマエッチングにおいて、ドライ
エッチングガスとして、塩素ガス及び塩素ガスと酸素の
混合ガスを用いることを特徴とする請求項１記載のＸ線
露光マスク。 - （６）前記反応性プラズマエッチングにおいて、ドライ
エッチングガスとして、ＳＦ＿６またはＣＦ＿４および
これらの弗素系ガスと酸素との混合ガスを用いることを
特徴とする請求項１記載のＸ線露光マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243815A JPH0294421A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｘ線露光マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63243815A JPH0294421A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｘ線露光マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0294421A true JPH0294421A (ja) | 1990-04-05 |
Family
ID=17109341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63243815A Pending JPH0294421A (ja) | 1988-09-30 | 1988-09-30 | Ｘ線露光マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0294421A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6066418A (en) * | 1996-07-10 | 2000-05-23 | Nec Corporation | X-ray mask and fabrication process therefor |
| US6197457B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-03-06 | Nec Corporation | X-ray mask and method of fabricating the same |
| CN102172450A (zh) * | 2011-03-01 | 2011-09-07 | 倪文龙 | 格栅反吸式圆笼除尘器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144328A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Mitsubishi Electric Corp | Ｘ線マスク及びその製造方法 |
-
1988
- 1988-09-30 JP JP63243815A patent/JPH0294421A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62144328A (ja) * | 1985-12-18 | 1987-06-27 | Mitsubishi Electric Corp | Ｘ線マスク及びその製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6455204B1 (en) | 1922-09-05 | 2002-09-24 | Nec Corporation | X-ray mask and method of fabricating the same |
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| US6197457B1 (en) | 1998-05-22 | 2001-03-06 | Nec Corporation | X-ray mask and method of fabricating the same |
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