JPH03217013A - Ｘ線マスク - Google Patents
Ｘ線マスクInfo
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- JPH03217013A JPH03217013A JP2011764A JP1176490A JPH03217013A JP H03217013 A JPH03217013 A JP H03217013A JP 2011764 A JP2011764 A JP 2011764A JP 1176490 A JP1176490 A JP 1176490A JP H03217013 A JPH03217013 A JP H03217013A
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路等の微細ノくタンをＸ線リン
グラフイによって形成する際Ｋ用いるＸ線マスクＫ関す
るものである。
グラフイによって形成する際Ｋ用いるＸ線マスクＫ関す
るものである。
半導体集積回路等の微細バタン形成方法の一つとしてＸ
線リングラフイ技術がある。Ｘ線リングラフイは、軟Ｘ
線を露光光線として、微細な遮光バタンまたは透過パタ
ンを有するＸ線マスクを用い、近接して配置した被露光
基板上に塗布した感光性樹脂に前記の微細パタンを転写
する技術である。第３図はこのために用いる従来のＸ線
マスクの典型的な構成を示す。第３図において、シリコ
ン製のマスク基板１に張った窒化シリコン，窒化ほう素
，シリコン，炭化シリコン等の材料からなる支持膜２上
に、金，タングステン，タンタル等の重金属，あるいは
これらを主成分とする合金で所定の形状を有する吸収体
バタン３が形成されている。支持膜２は、マスク基板１
上に一様に付けた後、マスク基板１裏面のバンクエッチ
ング保護膜４をマスキング材料として、マスク基板１を
バックエッチングして溶かし去シ、図のように形成する
。なお、第３図中１＆はマスク基板１に形成された穴部
である。
線リングラフイ技術がある。Ｘ線リングラフイは、軟Ｘ
線を露光光線として、微細な遮光バタンまたは透過パタ
ンを有するＸ線マスクを用い、近接して配置した被露光
基板上に塗布した感光性樹脂に前記の微細パタンを転写
する技術である。第３図はこのために用いる従来のＸ線
マスクの典型的な構成を示す。第３図において、シリコ
ン製のマスク基板１に張った窒化シリコン，窒化ほう素
，シリコン，炭化シリコン等の材料からなる支持膜２上
に、金，タングステン，タンタル等の重金属，あるいは
これらを主成分とする合金で所定の形状を有する吸収体
バタン３が形成されている。支持膜２は、マスク基板１
上に一様に付けた後、マスク基板１裏面のバンクエッチ
ング保護膜４をマスキング材料として、マスク基板１を
バックエッチングして溶かし去シ、図のように形成する
。なお、第３図中１＆はマスク基板１に形成された穴部
である。
しかして、第３図Ｋ示すＸ線マスクに裏面側から軟Ｘ線
を照射し、該Ｘ線マスク表面に近接させて感光性樹脂を
塗布した被露光基板を置けば、吸収体パタン３のうち吸
収体がある部分は吸収体がない部分に比してわずかしか
露光されないので、露光部と未露光部とに分かれ、現像
によってパタンが形成される。
を照射し、該Ｘ線マスク表面に近接させて感光性樹脂を
塗布した被露光基板を置けば、吸収体パタン３のうち吸
収体がある部分は吸収体がない部分に比してわずかしか
露光されないので、露光部と未露光部とに分かれ、現像
によってパタンが形成される。
ところで、パタンをＸ線マスクの吸収体に忠実に形成す
るためには、吸収体がない部分とある部分とのＸ線透過
率の比をなるべく大きくとる必要がある。また、露光時
間を短くするため、支持膜の膜厚はなるべく薄くする必
要がある。
るためには、吸収体がない部分とある部分とのＸ線透過
率の比をなるべく大きくとる必要がある。また、露光時
間を短くするため、支持膜の膜厚はなるべく薄くする必
要がある。
第４図はＸ線マスク材料としてよく用いられる吸収体金
属および支持膜のＸ線吸収係数をＸ線波長に対して示し
たグラフである。
属および支持膜のＸ線吸収係数をＸ線波長に対して示し
たグラフである。
厚さｔの支持膜の吸収係数μが、例えばμ＝１０４／（
Ｍの場合、透過率はｅ一μ１ となるから、ｔ＝１μｍ
としても透過率が＠ ＃ １／２．７３である。
Ｍの場合、透過率はｅ一μ１ となるから、ｔ＝１μｍ
としても透過率が＠ ＃ １／２．７３である。
第４図よシ明らかなよう傾主な支持膜材料の吸収係数は
波長が１．５μｍ以上のＸ線に対してはいずれも概略１
０／ｃＩｎ以上となる。支持膜のＸ線透過率を一ヒげろ
には、支持膜の膜厚を薄くするか、用いるＸ線の波長を
短くすることが必要である。
波長が１．５μｍ以上のＸ線に対してはいずれも概略１
０／ｃＩｎ以上となる。支持膜のＸ線透過率を一ヒげろ
には、支持膜の膜厚を薄くするか、用いるＸ線の波長を
短くすることが必要である。
しかし、支持膜の膜厚ｔを１μｍ以下の膜厚とすると形
成が難しくなる上、仮に形成できても支持膜が破れやす
くなる。一方、用いるＸ線の波長を短くすると、吸収体
金属に対する透過率も上がる。転写パタンを精度良く形
成するためＫは、吸収体部分のＸ線透過率を概略１／７
以下とする必要があるが、短波長にすることによシ透過
率が上がると、それだけ吸収体を厚くする必要がある。
成が難しくなる上、仮に形成できても支持膜が破れやす
くなる。一方、用いるＸ線の波長を短くすると、吸収体
金属に対する透過率も上がる。転写パタンを精度良く形
成するためＫは、吸収体部分のＸ線透過率を概略１／７
以下とする必要があるが、短波長にすることによシ透過
率が上がると、それだけ吸収体を厚くする必要がある。
ところが、パタンの寸法が小さくなるにつれ、吸収体を
精度良く加工することは難し〈なるので、吸収体厚さは
なるべく薄くできることが好ましい。
精度良く加工することは難し〈なるので、吸収体厚さは
なるべく薄くできることが好ましい。
また、Ｘ線波長を短くすると、感光性樹脂中のＸ線透過
率も上がるため、感光性樹脂の露光感度が低下すること
、感光樹脂中でＸ線の入射Ｋよって発生し露光に寄与す
る電子の散乱距離が伸び、解偉性が低下すること等のデ
メリットも生ずる。
率も上がるため、感光性樹脂の露光感度が低下すること
、感光樹脂中でＸ線の入射Ｋよって発生し露光に寄与す
る電子の散乱距離が伸び、解偉性が低下すること等のデ
メリットも生ずる。
このようにパタンの精度を確保し、レジスト中での吸収
を大きくする観点からは、露光に用いるＸ線の波長はむ
しろ長い方が好ましい。しかしながら支持膜の形成が容
易で、取扱い時の強度が確保できる膜厚を必要とし、一
方で、Ｘ線透過率は最低２０〜３０チ程度以上得られる
ことが必須であることから、Ｘ線の波長は前記の約１．
５ｎｍ以下に限定されてきた。
を大きくする観点からは、露光に用いるＸ線の波長はむ
しろ長い方が好ましい。しかしながら支持膜の形成が容
易で、取扱い時の強度が確保できる膜厚を必要とし、一
方で、Ｘ線透過率は最低２０〜３０チ程度以上得られる
ことが必須であることから、Ｘ線の波長は前記の約１．
５ｎｍ以下に限定されてきた。
以上のような理由から、マスクの強度、取扱い易さを確
保した上で、Ｘ線マスクの透過部の透過率を高め、なる
べく波長が長いＸ線に対して使用できるＸ線マスクが望
まれていた。
保した上で、Ｘ線マスクの透過部の透過率を高め、なる
べく波長が長いＸ線に対して使用できるＸ線マスクが望
まれていた。
本発明はこのような事情Ｋ鑑みてなされたもので、Ｘ線
透過部のＸ線透過率を大幅に向上させ、従来よシ長波長
のＸ線を露光に用いることができるＸ線マスクを提供す
るものである。
透過部のＸ線透過率を大幅に向上させ、従来よシ長波長
のＸ線を露光に用いることができるＸ線マスクを提供す
るものである。
すなわち本発明は、Ｘ線マスクの強度を維持した上で従
来よシ長波長のＸ線が使えるようにするため、Ｘ線マス
クの吸収体が載っていない部分の支持膜のみを薄くする
。またはＸ線マスクの吸収体が載っていない部分の支持
膜を除去してその支持膜に穴をあけることを主要な特徴
とする。
来よシ長波長のＸ線が使えるようにするため、Ｘ線マス
クの吸収体が載っていない部分の支持膜のみを薄くする
。またはＸ線マスクの吸収体が載っていない部分の支持
膜を除去してその支持膜に穴をあけることを主要な特徴
とする。
従来のＸ線マスクはＸ線透過部とＸ線吸収部とに同じ厚
さの支持膜がアシ、このため支持膜を厚くすると長波長
光はかなシ減衰していた。これに対し、本発明のＸ線マ
スクでは、Ｘ線透過部の支持膜はＸ線吸収体部の支持膜
より薄いか全く何もないため、長波長光を使用しても減
衰が少ないか、もしくはほとんど減衰がない。そしてＸ
線吸収体部は、そのＸ線吸収体と厚い支持膜の両方でＸ
線が吸収される一方、透過部は薄い支持膜でわずかに減
衰するか、支持膜が無くて全然減衰しない。
さの支持膜がアシ、このため支持膜を厚くすると長波長
光はかなシ減衰していた。これに対し、本発明のＸ線マ
スクでは、Ｘ線透過部の支持膜はＸ線吸収体部の支持膜
より薄いか全く何もないため、長波長光を使用しても減
衰が少ないか、もしくはほとんど減衰がない。そしてＸ
線吸収体部は、そのＸ線吸収体と厚い支持膜の両方でＸ
線が吸収される一方、透過部は薄い支持膜でわずかに減
衰するか、支持膜が無くて全然減衰しない。
したがって第３図に示した従来のＸ線マスクに比して、
支持膜におけるＸ線吸収の差だけＸ線透過部と吸収体部
とのＸ線透過率の比すなわちコントラストが大きくなる
。
支持膜におけるＸ線吸収の差だけＸ線透過部と吸収体部
とのＸ線透過率の比すなわちコントラストが大きくなる
。
また、Ｘ線透過率が確保できることから従来よシ長波長
のＸ線を利用できるため、Ｘ線吸収体での吸収率が高く
なシ、吸収体パタンの厚さを薄くできるので、吸収体パ
タンを作シ易くなシ、寸法精度や断面形状を良くするこ
とができる。
のＸ線を利用できるため、Ｘ線吸収体での吸収率が高く
なシ、吸収体パタンの厚さを薄くできるので、吸収体パ
タンを作シ易くなシ、寸法精度や断面形状を良くするこ
とができる。
実施例１
第１図は本発明の一実施例によるＸ線マスクの断面図で
アシ、シリコン製のマスク基板５に張った支持膜６上に
吸収体バタン７を形成した後、この吸収体パタン７をマ
スキング材として支持膜６をドライエッチングして、そ
の支持膜６に穴８を開けた例である。
アシ、シリコン製のマスク基板５に張った支持膜６上に
吸収体バタン７を形成した後、この吸収体パタン７をマ
スキング材として支持膜６をドライエッチングして、そ
の支持膜６に穴８を開けた例である。
すなわちこの実施例は、支持膜６に窒化シリコン、吸収
体としてタンタルを用いた場合でｌ）、まずシリコン製
マスク基板５の両面に窒化シリコン膜を堆積後、その表
面にタンタル膜、さらにその上にＳｉｇｈ膜を付ける。
体としてタンタルを用いた場合でｌ）、まずシリコン製
マスク基板５の両面に窒化シリコン膜を堆積後、その表
面にタンタル膜、さらにその上にＳｉｇｈ膜を付ける。
次に電子ビーム描画したレジストパタンをもとに前記Ｓ
ｔ（ｈ膜を選択的にドライエッチングした。次いでこの
得られたＳＩＯ２パタンをマスキング材としてタンタル
パタンを吸収体パタンＴとして形成した後、このタンク
ルパタン７をマスキング材として支持膜６の窒化シリコ
ンをドライエッチングした。次いでこの窒化シリコン６
を貫通する穴あけドライエッチングを行った後，つまり
支持膜６の穴８をあけた後、マスク基板５の裏面に付け
た窒化シリコンからなるバックエッチング保護膜９の中
央部の窒化シリコンをドライエッチング除去した。そし
て、このマスク基板５の裏面中央のシリコンが露出した
部分から水酸化カリウム水溶液でマスク基板５の中央部
シリコンを除去して従来と同様の穴部５ａを形成するこ
とによ郵、第１図に示すように、支持膜６の窒化シリコ
ンとその上のタンタル吸収体パタン７を残した構造のＸ
線マスクを作成した。
ｔ（ｈ膜を選択的にドライエッチングした。次いでこの
得られたＳＩＯ２パタンをマスキング材としてタンタル
パタンを吸収体パタンＴとして形成した後、このタンク
ルパタン７をマスキング材として支持膜６の窒化シリコ
ンをドライエッチングした。次いでこの窒化シリコン６
を貫通する穴あけドライエッチングを行った後，つまり
支持膜６の穴８をあけた後、マスク基板５の裏面に付け
た窒化シリコンからなるバックエッチング保護膜９の中
央部の窒化シリコンをドライエッチング除去した。そし
て、このマスク基板５の裏面中央のシリコンが露出した
部分から水酸化カリウム水溶液でマスク基板５の中央部
シリコンを除去して従来と同様の穴部５ａを形成するこ
とによ郵、第１図に示すように、支持膜６の窒化シリコ
ンとその上のタンタル吸収体パタン７を残した構造のＸ
線マスクを作成した。
実施例２
第１図に示した実施例のＸ線マスクでは、その吸収体パ
タンＴが孤立して存在する場合、まわシの支持膜６が除
去されるとＸ線吸収体バタンＴは支持するものがなくな
シ欠落してしまう。これを防ぐには支持膜６Ｋ穴があく
までエッチングせず、Ｘ線吸収体パタン７を支えられる
膜厚を残しておけばよい。第２図はこのようにしてＸ線
吸収体パタン１が付いた部分以外の支持膜６を薄くした
本発明の実施例である。第１図の実施例と比較すると支
持膜６が残っている分だけ、Ｘ線透過部のＸ線透過率が
低下する欠点はめるが、Ｘ線吸収体パタン７の形状の如
何に拘らず適用できる利点がある。
タンＴが孤立して存在する場合、まわシの支持膜６が除
去されるとＸ線吸収体バタンＴは支持するものがなくな
シ欠落してしまう。これを防ぐには支持膜６Ｋ穴があく
までエッチングせず、Ｘ線吸収体パタン７を支えられる
膜厚を残しておけばよい。第２図はこのようにしてＸ線
吸収体パタン１が付いた部分以外の支持膜６を薄くした
本発明の実施例である。第１図の実施例と比較すると支
持膜６が残っている分だけ、Ｘ線透過部のＸ線透過率が
低下する欠点はめるが、Ｘ線吸収体パタン７の形状の如
何に拘らず適用できる利点がある。
以上説明したよう′に、本発明Ｋよれば、支持膜の元々
の厚さが厚くてもＸ線透過部の支持膜は薄くするか、あ
るいは完全に取り去ってしまうため、Ｘ線マスクの強度
を確保した上で、Ｘ線透過率を上げることができる。
の厚さが厚くてもＸ線透過部の支持膜は薄くするか、あ
るいは完全に取り去ってしまうため、Ｘ線マスクの強度
を確保した上で、Ｘ線透過率を上げることができる。
そして、特に、１５八以上の長波長軟Ｘ線に対しても十
分のＸ線透過率を確保できるようになる。
分のＸ線透過率を確保できるようになる。
また、露光に長波長の軟Ｘ線を用いるととＫよシ、従来
０．５μｍ程度以上は必要でめったＸ線吸収体の厚さを
よシ薄くすることができ、従来よシ微細なＸ線吸収体パ
タンを゛精度良く形成できる等の効果がある。
０．５μｍ程度以上は必要でめったＸ線吸収体の厚さを
よシ薄くすることができ、従来よシ微細なＸ線吸収体パ
タンを゛精度良く形成できる等の効果がある。
第１図は本発明の一実施例によるＸ線マスクの断面図、
第２図は本発明の他の実施例によるＸ線マスクの断面図
、第３図は従来例によるＸ線マスクの断面図、第４図は
Ｘ線マスク材料のＸ線吸収係数を表わすグラフである。 ５●●●●マスク基板、５ａ●●●●マスク基板の穴部
、６・・・・支持膜、７・・・・吸収体バタン、８１１
１１１＋１１支持膜の穴、９ｅｅ＊＊バックエッチング
保護膜。
第２図は本発明の他の実施例によるＸ線マスクの断面図
、第３図は従来例によるＸ線マスクの断面図、第４図は
Ｘ線マスク材料のＸ線吸収係数を表わすグラフである。 ５●●●●マスク基板、５ａ●●●●マスク基板の穴部
、６・・・・支持膜、７・・・・吸収体バタン、８１１
１１１＋１１支持膜の穴、９ｅｅ＊＊バックエッチング
保護膜。
Claims (2)
- （１）マスク基板の穴部に支持膜が張られ、該支持膜上
にＸ線吸収体で形成したパタンが搭載されたＸ線マスク
において、Ｘ線吸収体で形成したパタンが搭載されてい
ない部分の支持膜を除去して、その支持膜に穴をあけた
ことを特徴とするＸ線マスク。 - （２）マスク基板の穴部に支持膜が張られ、該支持膜上
にＸ線吸収体で形成したパタンが搭載されたＸ線マスク
において、Ｘ線吸収体で形成したパタンを搭載した前記
支持膜の、Ｘ線吸収体で形成したパタンが搭載されてい
ない部分の膜厚を、Ｘ線吸収体で形成したパタンを搭載
した部分の膜より薄くしたことを特徴とするＸ線マスク
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011764A JPH03217013A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Ｘ線マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011764A JPH03217013A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Ｘ線マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03217013A true JPH03217013A (ja) | 1991-09-24 |
Family
ID=11787044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011764A Pending JPH03217013A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | Ｘ線マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03217013A (ja) |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP2011764A patent/JPH03217013A/ja active Pending
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