JPH0423819B2 - - Google Patents
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- JPH0423819B2 JPH0423819B2 JP2733383A JP2733383A JPH0423819B2 JP H0423819 B2 JPH0423819 B2 JP H0423819B2 JP 2733383 A JP2733383 A JP 2733383A JP 2733383 A JP2733383 A JP 2733383A JP H0423819 B2 JPH0423819 B2 JP H0423819B2
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はLSI、超LSIの如き集積回路等の製造
の際の軟X線露光に使用する軟X線転写用マスク
及びその製造法に関する。
の際の軟X線露光に使用する軟X線転写用マスク
及びその製造法に関する。
軟X線露光では1:1の転写を行なうので、転
写パターンの寸法精度は、軟X線マスクの加工精
度に大きく依存する。しかるに軟X線露光をどの
ような方法で適用するかにより、軟X線マスクへ
の要求が異なつてくる。現状で開発が進められて
いる露光システムの1つとしてサブミクロンパタ
ーンを有する超LSI回路等に適用するためのステ
ツプ・アンド・レピート転写方式があげられる。
この方式に用いる転写用マスクとしてサブミクロ
ンパターンでアスペクト比の高い吸収パターンを
有する高精度でかつ比較的小サイズ(例えば2″φ
程度)のものが要求されている。又、開発中の他
の露光システムとして従来、紫外線、または遠紫
外線露光によつている1μm幅程度のパターンのも
のを軟X線露光を用いて転写し、より生産性の向
上をねらつた大面積一括転写方式があげられる。
この方式は、軟X線が軽元素を主体としたゴミを
透過し易いことを利用した、この種の小さなゴミ
による転写パターンの欠陥の減少化、および高感
度の軟X線用レジストを用いての大面積一括転写
による高スループツト化をねらいとするものであ
る。
写パターンの寸法精度は、軟X線マスクの加工精
度に大きく依存する。しかるに軟X線露光をどの
ような方法で適用するかにより、軟X線マスクへ
の要求が異なつてくる。現状で開発が進められて
いる露光システムの1つとしてサブミクロンパタ
ーンを有する超LSI回路等に適用するためのステ
ツプ・アンド・レピート転写方式があげられる。
この方式に用いる転写用マスクとしてサブミクロ
ンパターンでアスペクト比の高い吸収パターンを
有する高精度でかつ比較的小サイズ(例えば2″φ
程度)のものが要求されている。又、開発中の他
の露光システムとして従来、紫外線、または遠紫
外線露光によつている1μm幅程度のパターンのも
のを軟X線露光を用いて転写し、より生産性の向
上をねらつた大面積一括転写方式があげられる。
この方式は、軟X線が軽元素を主体としたゴミを
透過し易いことを利用した、この種の小さなゴミ
による転写パターンの欠陥の減少化、および高感
度の軟X線用レジストを用いての大面積一括転写
による高スループツト化をねらいとするものであ
る。
上記2方式は共に電子線励起、プラズマ励起、
またはアーク放電等により発生する拡散型の線源
を用いるものであり、高い層間位置合せ精度を必
要とする場合はどうしても多層レジストを用いね
ばならず、リソグラフイー工程が複雑化し生産性
が悪くなる。
またはアーク放電等により発生する拡散型の線源
を用いるものであり、高い層間位置合せ精度を必
要とする場合はどうしても多層レジストを用いね
ばならず、リソグラフイー工程が複雑化し生産性
が悪くなる。
更に開発中の第3の露光方式として、電子蓄積
リングからの放射(SOR:Synchrotron Orbital
Radiation)を利用する方式があげられる。この
方式は放射光の高い平行光性により単層レジスト
でも十分な解像度が得られ、且つ高輝度性により
露光時間が短かく高いスループツトが得られると
いう利点を有する反面、高輝度性のため露光中の
マスクおよびウエハーの熱変形が生じ易く、それ
に起因する位置合せの誤差が大きくなつてくる難
点がある。それ故、この方式には熱変形の小さい
マスクが望ましい。
リングからの放射(SOR:Synchrotron Orbital
Radiation)を利用する方式があげられる。この
方式は放射光の高い平行光性により単層レジスト
でも十分な解像度が得られ、且つ高輝度性により
露光時間が短かく高いスループツトが得られると
いう利点を有する反面、高輝度性のため露光中の
マスクおよびウエハーの熱変形が生じ易く、それ
に起因する位置合せの誤差が大きくなつてくる難
点がある。それ故、この方式には熱変形の小さい
マスクが望ましい。
従来、軟X線転写用マスクの吸収パターン支持
体としては無機単層膜としてB doped Si,Al2
O3,Si3N4,SiC,BN,Ti等が、有機単層膜と
してポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、
ポリパラキシリレン等が、又複合膜としてSi3
N4/SiO2,Si3N4/SiO2/Si3N4,Si3N4/
SiON/Si3N4,Si3N4/ポリパラキシリレン、
BN/ポリイミド、Ti/ポリイミド等がSi枠もし
くはガラス枠上でメンブレン化されてきた。この
うち大口径のマスク(3″φ以上のウインドーを持
つもの)は、有機単層膜ではマイラー、ポリイミ
ドと、無機単層膜ではTi,複合膜ではBN/ポリ
イミド、Ti/ポリイミドのみであつた。而して、
上記大口径化マスクに適用可能な材料のうち有機
単層膜は熱膨張率(例、ポリイミド:4×105/
deg)が大きくピツチずれが生じ易いという欠点
があつた。またTi膜は可視光を通さないため、
Ti/ポリイミドの複合膜とともに可視光透過型
のアライメントおよび検査は不可能であるという
欠点があつた。またBN膜は非常にもろく破損し
易いのと欠陥密度が高いのでポリイミド膜との複
合体として用いられているが、熱膨張率が1×
10-6/degで、SiO2膜の4×10-7〜7×10-7/deg
よりも大きいという欠点があつた。
体としては無機単層膜としてB doped Si,Al2
O3,Si3N4,SiC,BN,Ti等が、有機単層膜と
してポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、
ポリパラキシリレン等が、又複合膜としてSi3
N4/SiO2,Si3N4/SiO2/Si3N4,Si3N4/
SiON/Si3N4,Si3N4/ポリパラキシリレン、
BN/ポリイミド、Ti/ポリイミド等がSi枠もし
くはガラス枠上でメンブレン化されてきた。この
うち大口径のマスク(3″φ以上のウインドーを持
つもの)は、有機単層膜ではマイラー、ポリイミ
ドと、無機単層膜ではTi,複合膜ではBN/ポリ
イミド、Ti/ポリイミドのみであつた。而して、
上記大口径化マスクに適用可能な材料のうち有機
単層膜は熱膨張率(例、ポリイミド:4×105/
deg)が大きくピツチずれが生じ易いという欠点
があつた。またTi膜は可視光を通さないため、
Ti/ポリイミドの複合膜とともに可視光透過型
のアライメントおよび検査は不可能であるという
欠点があつた。またBN膜は非常にもろく破損し
易いのと欠陥密度が高いのでポリイミド膜との複
合体として用いられているが、熱膨張率が1×
10-6/degで、SiO2膜の4×10-7〜7×10-7/deg
よりも大きいという欠点があつた。
本発明者は上記のマスク材料の欠点を解消し
て、主に大面積一括露光方式もしくは放射光利用
の大面積一括露光方式に適用し得る熱的安定性の
高い大口径の軟X線転写用マスクを開発すべく研
究の結果、二酸化珪素膜の成膜法として高周波ス
パツタリング法とCVD法(Chemica Vapor
Deposition法:気相生長法)を利用し、高周波ス
パツタリング法による圧縮応力を有する二酸化珪
素膜とCVD法による引張り応力を有する二酸化
珪素膜を組合わせて応力バランスを取り、全体で
弱い引張り応力を有する二酸化珪素複合膜を窒化
珪素系膜に積層して形成し、この二酸化珪素複合
膜上に軟X線吸収性パターンを形成し、更にその
上にポリイミド、ポリパラキシリレン等の軟X線
及び可視光に対して透過率の高い透明高分子膜を
被覆することにより、大口径化可能な適度の緊張
力と低熱膨張率を有し、しかも無機膜の欠点であ
る機械的強度の弱さが解消された支持体を形成す
ることができ、更に支持体を低熱膨張率を有する
石英ガラス製支持枠で支持させることによりマス
ク全体の熱変形、及びピツチずれを少なくするこ
とができることを見出だし、かかる知見にもとづ
いて軟X線転写用マスクに係る発明を完成したも
のである。
て、主に大面積一括露光方式もしくは放射光利用
の大面積一括露光方式に適用し得る熱的安定性の
高い大口径の軟X線転写用マスクを開発すべく研
究の結果、二酸化珪素膜の成膜法として高周波ス
パツタリング法とCVD法(Chemica Vapor
Deposition法:気相生長法)を利用し、高周波ス
パツタリング法による圧縮応力を有する二酸化珪
素膜とCVD法による引張り応力を有する二酸化
珪素膜を組合わせて応力バランスを取り、全体で
弱い引張り応力を有する二酸化珪素複合膜を窒化
珪素系膜に積層して形成し、この二酸化珪素複合
膜上に軟X線吸収性パターンを形成し、更にその
上にポリイミド、ポリパラキシリレン等の軟X線
及び可視光に対して透過率の高い透明高分子膜を
被覆することにより、大口径化可能な適度の緊張
力と低熱膨張率を有し、しかも無機膜の欠点であ
る機械的強度の弱さが解消された支持体を形成す
ることができ、更に支持体を低熱膨張率を有する
石英ガラス製支持枠で支持させることによりマス
ク全体の熱変形、及びピツチずれを少なくするこ
とができることを見出だし、かかる知見にもとづ
いて軟X線転写用マスクに係る発明を完成したも
のである。
次に本発明者は上記の軟X線転写用マスクの製
造法につき研究の結果、石英ガラス基板上に窒化
珪素系膜、前記二酸化珪素複合膜、軟X線吸収性
パターン、及び透明高分子膜を順次設け、次に石
英ガラス基板の裏面側に石英ガラス製支持枠を接
着し、しかる後に石英ガラス基板の前記支持枠内
の空間部に相対する領域を食刻除去する方法によ
れば支持体をたるみなく緊張させて支持枠にとり
つけることができることを見出だし、かかる知見
にもとづいて軟X線転写用マスクの製造法に係る
発明を完成したものである。
造法につき研究の結果、石英ガラス基板上に窒化
珪素系膜、前記二酸化珪素複合膜、軟X線吸収性
パターン、及び透明高分子膜を順次設け、次に石
英ガラス基板の裏面側に石英ガラス製支持枠を接
着し、しかる後に石英ガラス基板の前記支持枠内
の空間部に相対する領域を食刻除去する方法によ
れば支持体をたるみなく緊張させて支持枠にとり
つけることができることを見出だし、かかる知見
にもとづいて軟X線転写用マスクの製造法に係る
発明を完成したものである。
即ち、第1の発明の要旨は酸化窒化珪素及び窒
化珪素からなる群から選択される窒化珪素系膜
と、その上に積層された高周波スパツタリング法
により生成される二酸化珪素膜の一層もしくは複
数層とCVD法により生成される二酸化珪素膜の
一層もしくは複数層とを前者と後者が交互に位置
するように積層複合させた二酸化珪素複合膜と、
その上に設けられた軟X線及び可視光に対して透
過率の高い透明高分子膜とからなる支持体と、前
記二酸化珪素複合膜と透明高分子膜の間に設けら
れた軟X線吸収性パターンと前記支持体の窒化珪
素系膜面側に設けられた石英ガラス製支持枠とか
らなることを特徴とする軟X線転写用マスクであ
る。
化珪素からなる群から選択される窒化珪素系膜
と、その上に積層された高周波スパツタリング法
により生成される二酸化珪素膜の一層もしくは複
数層とCVD法により生成される二酸化珪素膜の
一層もしくは複数層とを前者と後者が交互に位置
するように積層複合させた二酸化珪素複合膜と、
その上に設けられた軟X線及び可視光に対して透
過率の高い透明高分子膜とからなる支持体と、前
記二酸化珪素複合膜と透明高分子膜の間に設けら
れた軟X線吸収性パターンと前記支持体の窒化珪
素系膜面側に設けられた石英ガラス製支持枠とか
らなることを特徴とする軟X線転写用マスクであ
る。
次に第2の発明の要旨は石英ガラス基板上に酸
化窒化珪素及び窒化珪素からなる群から選択され
る窒化珪素系膜を形成し、次にその上に高周波ス
パツタリング法により生成される圧縮応力を有す
る二酸化珪素膜とCVD法により生成される引張
り応力を有する二酸化珪素膜とを各々一層もしく
は複数層交互に積層して二酸化珪素複合膜を形成
し、その二酸化珪素複合膜の上に軟X線吸収物質
からなる軟X線吸収性パターンを形成し、次に該
軟X線吸収性パターンを設けた二酸化珪素複合膜
面上に軟X線及び可視光に対して透過率の高い透
明高分子膜を形成し、次いで前記石英ガラス基板
に石英ガラス製支持枠を接着し、しかる後に前記
石英ガラス基板の前記支持枠内の空間部に相対す
る領域を食刻除去することを特徴とする軟X線転
写用マスクの製造法である。
化窒化珪素及び窒化珪素からなる群から選択され
る窒化珪素系膜を形成し、次にその上に高周波ス
パツタリング法により生成される圧縮応力を有す
る二酸化珪素膜とCVD法により生成される引張
り応力を有する二酸化珪素膜とを各々一層もしく
は複数層交互に積層して二酸化珪素複合膜を形成
し、その二酸化珪素複合膜の上に軟X線吸収物質
からなる軟X線吸収性パターンを形成し、次に該
軟X線吸収性パターンを設けた二酸化珪素複合膜
面上に軟X線及び可視光に対して透過率の高い透
明高分子膜を形成し、次いで前記石英ガラス基板
に石英ガラス製支持枠を接着し、しかる後に前記
石英ガラス基板の前記支持枠内の空間部に相対す
る領域を食刻除去することを特徴とする軟X線転
写用マスクの製造法である。
以下、本発明につき図面を参照しながら詳細に
説明する。
説明する。
第1図aないしfは本発明の製造法による軟X
線転写用マスクの製造過程を示し、第1図fは完
成した軟X線転写用マスクを示す。本発明の軟X
線転写用マスクは酸化窒化珪素及び窒化珪素から
なる群から選択される材料を用いて、弱い引張り
応力を有するような生成条件で生成した窒化珪素
系膜2と、その上に積層された高周波スパツタリ
ングにより生成される圧縮応力を有する二酸化珪
素膜の一層もしくは複数層とCVD法により生成
される引張り応力を有する二酸化珪素膜の一層も
しくは複数層とを前者と後者が交互に位置するよ
うに積層複合させた全体として弱い引張り応力を
示す二酸化珪素複合膜3と、その上に設けられた
軟X線及び可視光に対して透過率の高いポリイミ
ド、ポリパラキシリレン等の透明高分子膜5とか
らなる支持体6と、二酸化珪素複合膜3と透明高
分子膜5の間に設けられた軟X線吸収性パターン
4と支持体6の窒化珪素系膜2面側に設けられた
石英ガラス製支持枠7とからなる。尚、図におい
て1は石英ガラス製支持枠7と窒化珪素系膜2間
に介在する石英ガラス片(これは後述する方法で
所要部分を食刻除去した石英ガラス基板の残部で
ある)、8は接着層である。
線転写用マスクの製造過程を示し、第1図fは完
成した軟X線転写用マスクを示す。本発明の軟X
線転写用マスクは酸化窒化珪素及び窒化珪素から
なる群から選択される材料を用いて、弱い引張り
応力を有するような生成条件で生成した窒化珪素
系膜2と、その上に積層された高周波スパツタリ
ングにより生成される圧縮応力を有する二酸化珪
素膜の一層もしくは複数層とCVD法により生成
される引張り応力を有する二酸化珪素膜の一層も
しくは複数層とを前者と後者が交互に位置するよ
うに積層複合させた全体として弱い引張り応力を
示す二酸化珪素複合膜3と、その上に設けられた
軟X線及び可視光に対して透過率の高いポリイミ
ド、ポリパラキシリレン等の透明高分子膜5とか
らなる支持体6と、二酸化珪素複合膜3と透明高
分子膜5の間に設けられた軟X線吸収性パターン
4と支持体6の窒化珪素系膜2面側に設けられた
石英ガラス製支持枠7とからなる。尚、図におい
て1は石英ガラス製支持枠7と窒化珪素系膜2間
に介在する石英ガラス片(これは後述する方法で
所要部分を食刻除去した石英ガラス基板の残部で
ある)、8は接着層である。
以上のように本発明の軟X線転写用マスクは、
支持体が窒化珪素系膜と二酸化珪素複合膜と透明
高分子膜とからなり、大口径軟X線転写用マスク
を形成するのに適度の緊張力を有するのみならず
無機膜の欠点である機械的衝撃に弱い点が透明高
分子膜によつて補なわれており、又、支持体に支
持枠が設けられているので、熱的に寸法変化が少
なく、且つ機械的衝撃に強い利点を有するもので
ある。
支持体が窒化珪素系膜と二酸化珪素複合膜と透明
高分子膜とからなり、大口径軟X線転写用マスク
を形成するのに適度の緊張力を有するのみならず
無機膜の欠点である機械的衝撃に弱い点が透明高
分子膜によつて補なわれており、又、支持体に支
持枠が設けられているので、熱的に寸法変化が少
なく、且つ機械的衝撃に強い利点を有するもので
ある。
次に本発明の軟X線転写用マスクは軟X線吸収
性パターンが透明高分子膜により保護されている
ので、透明高分子膜により軟X線露光時に発生す
る光電子やオージエ電子が吸収され、X線レジス
トのカブリが減少せしめられる利点を有する。
性パターンが透明高分子膜により保護されている
ので、透明高分子膜により軟X線露光時に発生す
る光電子やオージエ電子が吸収され、X線レジス
トのカブリが減少せしめられる利点を有する。
次に上記の本発明の軟X線転写用マスクの製造
法について説明する。
法について説明する。
第1図aの如き表面が平滑で、熱膨張率の小さ
い、厚さ0.2〜1.2mmの石英ガラス基板1の上に膜
厚0.05〜0.1μmの酸化窒化珪素膜もしくは窒化珪
素からなる群から選択される窒化珪素系膜2を形
成する。これらの膜は緩衝HF液のエツチングレ
ートが、いずれも小さいものである。この窒化珪
素系膜は最終工程で石英ガラス基板1を緩衝HF
液で裏面エツチングを行なう際のエツチング停止
膜としての機能を果すものである。この窒化珪素
系膜2としては必要最小限の膜厚でよい。いずれ
もCVD法に内部応力が0.5×109〜1.5×109dyn/
cm2の弱い引張り応力を有するような生成条件で成
膜したものを用いる。酸化窒化珪素膜について
は、例えばSiH4−CO2−NH3系のガスを用い、
温度を900〜1000℃としてSi3N4モル比が0.07〜
0.2になるように成膜することで所定の引張り応
力を有する透明膜が得られる。一方窒化膜につい
ては、例えばSiH4−NH3系のガスを用い、温度
が700〜800℃としてSiの組成比を0.5〜0.7になる
ようにすることで所定の引張り応力を有する透明
膜が得られる。
い、厚さ0.2〜1.2mmの石英ガラス基板1の上に膜
厚0.05〜0.1μmの酸化窒化珪素膜もしくは窒化珪
素からなる群から選択される窒化珪素系膜2を形
成する。これらの膜は緩衝HF液のエツチングレ
ートが、いずれも小さいものである。この窒化珪
素系膜は最終工程で石英ガラス基板1を緩衝HF
液で裏面エツチングを行なう際のエツチング停止
膜としての機能を果すものである。この窒化珪素
系膜2としては必要最小限の膜厚でよい。いずれ
もCVD法に内部応力が0.5×109〜1.5×109dyn/
cm2の弱い引張り応力を有するような生成条件で成
膜したものを用いる。酸化窒化珪素膜について
は、例えばSiH4−CO2−NH3系のガスを用い、
温度を900〜1000℃としてSi3N4モル比が0.07〜
0.2になるように成膜することで所定の引張り応
力を有する透明膜が得られる。一方窒化膜につい
ては、例えばSiH4−NH3系のガスを用い、温度
が700〜800℃としてSiの組成比を0.5〜0.7になる
ようにすることで所定の引張り応力を有する透明
膜が得られる。
次に、窒化珪素系膜2上に高周波スパツタリン
グ法により生成される二酸化珪素膜の一層もしく
は複数層とCVD法により生成される二酸化珪素
膜の一層もしくは複数層とを前者と後者が交互に
位置するように積層複合させた二酸化珪素複合膜
3を形成する。この複合膜を構成する高周波スパ
ツタリング法による二酸化珪素膜は1×109〜2
×109dyn/cm2の圧縮応力を有し、生成条件は使
用装置により異なるが、例えば石英をターゲツト
試料とし、Arガス圧1×10-2〜5×10-3Toor、
高周波パワー500〜1000W、電極間距離3〜10cm
を適用できる。一方CVD法による酸化珪素膜は
2×109〜3×109dyn/cm2の引張り応力を有し、
形成条件は、例えばSiO2−O系のガスを用い、
温度400〜600℃を適用できる。この際、フオスフ
イン(PH3)もしくはシボラン(B2H6)を少量
混合し、PSG膜(Phospho−Silicate Glass膜、
リンガラス膜)もしくはBSG膜(Boron−
Silicate Glass膜、ボロンガラス膜)として内部
応力を調節してもよい。上記のようにして圧縮応
力を有する高周波スパツタリングSiO2膜と
CVD・SiO2膜との膜厚比を調節することにより
全体として弱い引張り応力を有するような二酸化
珪素複合膜にする。
グ法により生成される二酸化珪素膜の一層もしく
は複数層とCVD法により生成される二酸化珪素
膜の一層もしくは複数層とを前者と後者が交互に
位置するように積層複合させた二酸化珪素複合膜
3を形成する。この複合膜を構成する高周波スパ
ツタリング法による二酸化珪素膜は1×109〜2
×109dyn/cm2の圧縮応力を有し、生成条件は使
用装置により異なるが、例えば石英をターゲツト
試料とし、Arガス圧1×10-2〜5×10-3Toor、
高周波パワー500〜1000W、電極間距離3〜10cm
を適用できる。一方CVD法による酸化珪素膜は
2×109〜3×109dyn/cm2の引張り応力を有し、
形成条件は、例えばSiO2−O系のガスを用い、
温度400〜600℃を適用できる。この際、フオスフ
イン(PH3)もしくはシボラン(B2H6)を少量
混合し、PSG膜(Phospho−Silicate Glass膜、
リンガラス膜)もしくはBSG膜(Boron−
Silicate Glass膜、ボロンガラス膜)として内部
応力を調節してもよい。上記のようにして圧縮応
力を有する高周波スパツタリングSiO2膜と
CVD・SiO2膜との膜厚比を調節することにより
全体として弱い引張り応力を有するような二酸化
珪素複合膜にする。
上記の二酸化珪素複合膜は支持体の主要部を構
成し、支持体全体に適度の緊張力を付与すると共
に、後記するように軟X線吸収性パターンを直接
に支持する機能を果すものである。
成し、支持体全体に適度の緊張力を付与すると共
に、後記するように軟X線吸収性パターンを直接
に支持する機能を果すものである。
次に第1図Cに示すが如く、二酸化珪素複合膜
3の上にAu,Pt等からなる軟X線吸収性パター
ン4を形成する。軟X線吸収性パターン4の形成
法としては、軟X線マスクの製造法で一般的に用
いられている方法、例えばAu等を蒸着し次いで
ドライエツチングにより不要部をエツチング除去
してパターンを形成する方法、リフトオフ法によ
りAu等の蒸着層をパターン状に設ける方法、レ
ジスト等の中間層パターンを形成した後Au等を
電気メツキする方法などを採用し得る。
3の上にAu,Pt等からなる軟X線吸収性パター
ン4を形成する。軟X線吸収性パターン4の形成
法としては、軟X線マスクの製造法で一般的に用
いられている方法、例えばAu等を蒸着し次いで
ドライエツチングにより不要部をエツチング除去
してパターンを形成する方法、リフトオフ法によ
りAu等の蒸着層をパターン状に設ける方法、レ
ジスト等の中間層パターンを形成した後Au等を
電気メツキする方法などを採用し得る。
この段階で軟X線吸収性パターンが1μm程度以
上のものは従来のフオトマスクと同様の方法で可
視光透過型の欠陥検査、およびレーザーを利用し
たパターン欠陥の修正が可能である。
上のものは従来のフオトマスクと同様の方法で可
視光透過型の欠陥検査、およびレーザーを利用し
たパターン欠陥の修正が可能である。
次に第1図dの如く、軟X線吸収性パターン4
を設けた酸化珪素複合膜3の上に、ポリイミド、
ポリパラキシリレン等の軟X線及び可視光に対し
て透過率の高く、且つ耐熱性の高い透明高分子膜
5を形成することにより無機材と有機材の間に吸
収パターンをもつた複合材料の支持体6を得る。
を設けた酸化珪素複合膜3の上に、ポリイミド、
ポリパラキシリレン等の軟X線及び可視光に対し
て透過率の高く、且つ耐熱性の高い透明高分子膜
5を形成することにより無機材と有機材の間に吸
収パターンをもつた複合材料の支持体6を得る。
上記においてポリイミド樹脂はイミド結合を有
し、一般に溶剤に不溶であるため、二酸化珪素複
合膜上にポリイミド膜を設けるためには、ポリア
ミツク酸を後述する溶剤に溶解し二酸化珪素複合
膜上に塗布した後、加熱処理により脱水閉環して
イミド結合を持たせる方法が好ましい。
し、一般に溶剤に不溶であるため、二酸化珪素複
合膜上にポリイミド膜を設けるためには、ポリア
ミツク酸を後述する溶剤に溶解し二酸化珪素複合
膜上に塗布した後、加熱処理により脱水閉環して
イミド結合を持たせる方法が好ましい。
ポリアミツク酸を二酸化珪素複合膜上に塗布す
るには、ポリアミツク酸をジメチルアセトアミ
ド、N−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤で希
釈して適正な粘度にし、スピンナー、浸漬、スプ
レー等で塗布を行なう。硬化条件は必要に応じて
10〜100℃ 30分間の予備乾燥して溶剤を除去後、
200〜300℃、30〜60分間の熱処理を行ない硬化さ
せる。一方、ポリパラキシリレン膜の形成法は、
一般的な方法として真空蒸着法を用い、ジパラキ
シリレンを加熱蒸発させ、熱分解後室温で二酸化
珪素複合膜に付着させるものである。
るには、ポリアミツク酸をジメチルアセトアミ
ド、N−メチル−2−ピロリドンなどの溶剤で希
釈して適正な粘度にし、スピンナー、浸漬、スプ
レー等で塗布を行なう。硬化条件は必要に応じて
10〜100℃ 30分間の予備乾燥して溶剤を除去後、
200〜300℃、30〜60分間の熱処理を行ない硬化さ
せる。一方、ポリパラキシリレン膜の形成法は、
一般的な方法として真空蒸着法を用い、ジパラキ
シリレンを加熱蒸発させ、熱分解後室温で二酸化
珪素複合膜に付着させるものである。
上記の透明高分子膜は軟X線吸収性パターンを
保護するとともにX線露光中に発生する光電子及
びオージエ電子を吸収し、X線によるレジストの
カブリを少なくし、高解像のレジスト画像を形成
する作用をするものである。
保護するとともにX線露光中に発生する光電子及
びオージエ電子を吸収し、X線によるレジストの
カブリを少なくし、高解像のレジスト画像を形成
する作用をするものである。
更に透明高分子膜は無機膜の欠点である機械的
衝撃に弱い点を補なうものである。
衝撃に弱い点を補なうものである。
次に第1図eの如く、石英ガラス基板1の上の
軟X線吸収性パターン4を含む支持体6と反対の
面(裏面)にあらかじめ所定の窓開けがなされた
石英ガラス製支持枠7を接着層8を介して強固に
接着する。この際の石英ガラス製支持枠7は厚さ
1〜5mm、大きさ4〜6インチの丸型もしくは正
方形で、必要に応じて吸収パターンに影響しない
範囲で補強用リブを窓内に設けることも可能であ
る。接着層8はガラスの接着に一般に用いられる
接着剤、例えばアクリル樹脂系光硬化型接着剤、
またはエポキシ樹脂系熱硬化型接着剤、または
400℃以下の低融点ガラスフリツト等を接着すべ
き面の片側もしくは両面に薄く均一に塗布し、そ
れぞれ所定の硬化条件または熱融着条件で処理
し、形成する。
軟X線吸収性パターン4を含む支持体6と反対の
面(裏面)にあらかじめ所定の窓開けがなされた
石英ガラス製支持枠7を接着層8を介して強固に
接着する。この際の石英ガラス製支持枠7は厚さ
1〜5mm、大きさ4〜6インチの丸型もしくは正
方形で、必要に応じて吸収パターンに影響しない
範囲で補強用リブを窓内に設けることも可能であ
る。接着層8はガラスの接着に一般に用いられる
接着剤、例えばアクリル樹脂系光硬化型接着剤、
またはエポキシ樹脂系熱硬化型接着剤、または
400℃以下の低融点ガラスフリツト等を接着すべ
き面の片側もしくは両面に薄く均一に塗布し、そ
れぞれ所定の硬化条件または熱融着条件で処理
し、形成する。
次に石英ガラス基板1の支持枠内の空間部に相
対する領域を石英ガラス基板1の裏面側よりエツ
チング法により取り去る。エツチング液としては
緩衝HF系エツチング液(例えばNH4F:HF=
10:1)を用いることができ、また必要に応じて
テフロン治具等によりエツチングする必要のない
部分を保護する。以上の如く石英ガラス基板1に
窓開けすることにより最終的に第1図fに示すよ
うな、本発明に係る熱的安定性に優れ、かつ機械
的強度の強い大口径の軟X線転写用マスクが得ら
れる。
対する領域を石英ガラス基板1の裏面側よりエツ
チング法により取り去る。エツチング液としては
緩衝HF系エツチング液(例えばNH4F:HF=
10:1)を用いることができ、また必要に応じて
テフロン治具等によりエツチングする必要のない
部分を保護する。以上の如く石英ガラス基板1に
窓開けすることにより最終的に第1図fに示すよ
うな、本発明に係る熱的安定性に優れ、かつ機械
的強度の強い大口径の軟X線転写用マスクが得ら
れる。
以下に実施例により本発明を説明する。
実施例 1
第2図aに示す如く光学研磨された大きさ6×
6インチ厚さ0.5mmの石英ガラス基板1の上に酸
化窒化珪素膜2をSiH4−CO2−NH3系のガスを
用いたCVD法により厚さ0.1μm形成した。このと
きの形成条件は、温度=900℃、2%SiH4/H2=
1/min,CO2=1.5/min,NH3=0.3〜0.6
/minであつた。
6インチ厚さ0.5mmの石英ガラス基板1の上に酸
化窒化珪素膜2をSiH4−CO2−NH3系のガスを
用いたCVD法により厚さ0.1μm形成した。このと
きの形成条件は、温度=900℃、2%SiH4/H2=
1/min,CO2=1.5/min,NH3=0.3〜0.6
/minであつた。
次に第2図b図示の如くその上に、石英ターゲ
ツトを用いた高周波スパツタリングにより圧縮応
力1.5×109dyn/cm2を有する厚さ0.4μmの二酸化
珪素膜9を形成した。次にその上に、CVD法に
より引張り応力3×109dyn/cm2を有する二酸化
珪素膜10を厚さ1μm形成した。ここにおいて形
成条件は、温度=450℃、2%SiH4/N2=500
c.c./min,O2=200c.c./minであつた。さらにそ
の上に、前記と同条件の高周波スパツタリングに
より圧縮応力1.5×109dyn/cm2を有する二酸化珪
素膜11を形成することにより、弱い引張り応力
を有する二酸化珪素複合膜3を得た。
ツトを用いた高周波スパツタリングにより圧縮応
力1.5×109dyn/cm2を有する厚さ0.4μmの二酸化
珪素膜9を形成した。次にその上に、CVD法に
より引張り応力3×109dyn/cm2を有する二酸化
珪素膜10を厚さ1μm形成した。ここにおいて形
成条件は、温度=450℃、2%SiH4/N2=500
c.c./min,O2=200c.c./minであつた。さらにそ
の上に、前記と同条件の高周波スパツタリングに
より圧縮応力1.5×109dyn/cm2を有する二酸化珪
素膜11を形成することにより、弱い引張り応力
を有する二酸化珪素複合膜3を得た。
次に第2図Cに示す如く二酸化珪素複合膜3上
に、密着性向上のためのCr層(0.02μm厚)と導
電性付与のためのAu層(0.05μm厚)を順次スパ
ツタリングにより形成してCr層とAu層よりなる
下地層12を設けた。さらにその上にフオトレジ
ストAZ−1350J(シツプレー社製、石炭酸ホルマ
リン樹脂にキノン・ジアザイド類の分子をスルホ
ン基を介して結合したAZ系のフオトレジスト)
を回転塗布して厚さ1.2μmの中間層13を設け
た。
に、密着性向上のためのCr層(0.02μm厚)と導
電性付与のためのAu層(0.05μm厚)を順次スパ
ツタリングにより形成してCr層とAu層よりなる
下地層12を設けた。さらにその上にフオトレジ
ストAZ−1350J(シツプレー社製、石炭酸ホルマ
リン樹脂にキノン・ジアザイド類の分子をスルホ
ン基を介して結合したAZ系のフオトレジスト)
を回転塗布して厚さ1.2μmの中間層13を設け
た。
次に電子線ポジレジストPMMAを0.4μm厚に
塗布し乾燥後、電子線露光、及び現像により第2
図d図示のような電子線レジストパターン14を
形成した。次いでその上からスパツタリング法に
よりCr膜を0.15μm厚形成後、電子線レジストパ
ターン14を除去することにより第2図e図示の
ようにCrパターン15を形成した。
塗布し乾燥後、電子線露光、及び現像により第2
図d図示のような電子線レジストパターン14を
形成した。次いでその上からスパツタリング法に
よりCr膜を0.15μm厚形成後、電子線レジストパ
ターン14を除去することにより第2図e図示の
ようにCrパターン15を形成した。
次いでこのCrパターン15をマスクとして中
間層13をO2ガス圧2×10-2Torr、高周波出力
100Wの条件下で反応性スパツタエツチングを行
なつた後、Crパターン15をエツチング液(例
えば(NH4)2Ce(NO3)6:70%HClO4:H2O=
165g:43ml:1000mlの配合比のエツチング液)
でエツチング除去することにより第2図f図示の
如く、AZレジストによるAuメツキ用レプリカパ
ターン16を形成した。
間層13をO2ガス圧2×10-2Torr、高周波出力
100Wの条件下で反応性スパツタエツチングを行
なつた後、Crパターン15をエツチング液(例
えば(NH4)2Ce(NO3)6:70%HClO4:H2O=
165g:43ml:1000mlの配合比のエツチング液)
でエツチング除去することにより第2図f図示の
如く、AZレジストによるAuメツキ用レプリカパ
ターン16を形成した。
次に電気メツキ法によりレプリカパターン16
の部分にAuを厚さ0.8μmにメツキし、しかる後
中間層13を5%KOH水溶液で除去し、さらに
その下の下地層12のAu層、およびCr層をスパ
ツタエツチングすることにより、下地層12と
Auメツキ層17からなる軟X線吸収性パターン
4を形成した。
の部分にAuを厚さ0.8μmにメツキし、しかる後
中間層13を5%KOH水溶液で除去し、さらに
その下の下地層12のAu層、およびCr層をスパ
ツタエツチングすることにより、下地層12と
Auメツキ層17からなる軟X線吸収性パターン
4を形成した。
次に透明分子膜としてポリアミツク酸をジメチ
ルアセトアミドに溶解したものを回転塗布し、90
℃、200℃で各30分ずつのベーキングにより第2
図hのように厚さ4μmのポリイミド膜5を形成
し、軟X線吸収性パターン4を酸化窒化珪素膜2
と二酸化珪素複合膜3の無機膜とポリイミド膜5
の有機膜ではさんだ支持体6を形成した。
ルアセトアミドに溶解したものを回転塗布し、90
℃、200℃で各30分ずつのベーキングにより第2
図hのように厚さ4μmのポリイミド膜5を形成
し、軟X線吸収性パターン4を酸化窒化珪素膜2
と二酸化珪素複合膜3の無機膜とポリイミド膜5
の有機膜ではさんだ支持体6を形成した。
次に第2図iに示す如く、あらかじめ所定の窓
開けを行なつた大きさ6×6インチ、厚さ0.09イ
ンチの石英ガラス製支持枠7をエポキシ樹脂系接
着剤(硬化条件:60℃、1時間)を用いた接着層
8を介して石英ガラス基板1の裏面と接着させ
た。
開けを行なつた大きさ6×6インチ、厚さ0.09イ
ンチの石英ガラス製支持枠7をエポキシ樹脂系接
着剤(硬化条件:60℃、1時間)を用いた接着層
8を介して石英ガラス基板1の裏面と接着させ
た。
最後に。裏面から石英ガラス基板1の前記支持
枠内の空間部に相対する領域をエツチング液(40
%NH4F:49%HF=10:1)によりエツチング
除去することにより第2図jに示す如く、本発明
の軟X線転写用マスクを得た。
枠内の空間部に相対する領域をエツチング液(40
%NH4F:49%HF=10:1)によりエツチング
除去することにより第2図jに示す如く、本発明
の軟X線転写用マスクを得た。
実施例 2
第3図aに示す如く光学研磨された大きさ5×
5インチ厚さ0.8mmの石英ガラス基板1上に、
CVD法により厚さ0.05μmの窒化珪素膜2を形成
した。ここにおいて形成条件は、温度=800℃、
2%SiH4/H2=2/min,NH3=10〜12c.c./
minであつた。
5インチ厚さ0.8mmの石英ガラス基板1上に、
CVD法により厚さ0.05μmの窒化珪素膜2を形成
した。ここにおいて形成条件は、温度=800℃、
2%SiH4/H2=2/min,NH3=10〜12c.c./
minであつた。
次にその上に、第3図b図示の如く、CVD法
により引張り応力2×109dyn/cm2を有する厚さ
1μmのPSG膜19を形成した。ここにおいて形成
条件は、温度=450℃、2%SiH4/N2=450c.c./
min,O2=200c.c./min、0.2%PH3/N2=180
c.c./minであつた。さらにその上に、高周波スパ
ツタリング法により圧縮応力1.5×109dyn/cm2を
有する厚さ0.5μmの二酸化珪素膜9を形成し上記
19膜と合せ、全体として弱い引張り応力を有す
る二酸化珪素複合膜3とした。
により引張り応力2×109dyn/cm2を有する厚さ
1μmのPSG膜19を形成した。ここにおいて形成
条件は、温度=450℃、2%SiH4/N2=450c.c./
min,O2=200c.c./min、0.2%PH3/N2=180
c.c./minであつた。さらにその上に、高周波スパ
ツタリング法により圧縮応力1.5×109dyn/cm2を
有する厚さ0.5μmの二酸化珪素膜9を形成し上記
19膜と合せ、全体として弱い引張り応力を有す
る二酸化珪素複合膜3とした。
次いで第3図C図示の如く、Auパターンの密
着性を良くするために厚さ0.02μmのTiの下地層
12を蒸着法により形成し、さらに厚さ0.5μmの
Au蒸着膜20を形成した。
着性を良くするために厚さ0.02μmのTiの下地層
12を蒸着法により形成し、さらに厚さ0.5μmの
Au蒸着膜20を形成した。
次に電子線ネガレジストCOP(ミードケミカ
ル社製)0.4μmに塗布後、電子線露光することに
より第3図dに示す如く、最小線幅1μmの電子線
レジストパターン14を形成した。さらにその上
からTiを厚さ0.2μmに蒸着後、電子線レジストパ
ターン14を除去することによつて第3図eに示
す如く、Tiリフトオフパターン15を形成した。
ル社製)0.4μmに塗布後、電子線露光することに
より第3図dに示す如く、最小線幅1μmの電子線
レジストパターン14を形成した。さらにその上
からTiを厚さ0.2μmに蒸着後、電子線レジストパ
ターン14を除去することによつて第3図eに示
す如く、Tiリフトオフパターン15を形成した。
次に、Tiリフトオフパターン15をドライエ
ツチングのマスクとしてAu蒸着膜20をArガス
圧2×10-2Torr、高周波出力70Wの条件でスパ
ツタエツチングした後、Ti下地層12とTiリフ
トオフパターン15をCF4ガス圧2Torr高周波出
力250Wの条件でプラズマエツチングすることに
より第3図fの如く、Ti下地層12とAu蒸着層
20からなる軟X線吸収性パターン4を形成し
た。
ツチングのマスクとしてAu蒸着膜20をArガス
圧2×10-2Torr、高周波出力70Wの条件でスパ
ツタエツチングした後、Ti下地層12とTiリフ
トオフパターン15をCF4ガス圧2Torr高周波出
力250Wの条件でプラズマエツチングすることに
より第3図fの如く、Ti下地層12とAu蒸着層
20からなる軟X線吸収性パターン4を形成し
た。
次に第3図g図示の如く、その上に透明高分子
膜としてパリレンN(ユニオン・カーバイド社製、
ポリパラキシリレン樹脂)を2μm厚に蒸着し、そ
の後所定の窓開けを行なつた大きさ5×5イン
チ、厚さ0.09インチの石英ガラス製支持枠7と、
石英ガラス基板1の裏面を低融点ガラスフリツト
を用いて、350℃30分熱処理することにより接着
層8を介して接着し、次いで石英ガラス基板1の
前記支持枠内の空間部に相対する領域を40%
NH4F:49%HF=10:1のエツチング液でエツ
チング除去することにより本発明による軟X線転
写用マスクを得た。
膜としてパリレンN(ユニオン・カーバイド社製、
ポリパラキシリレン樹脂)を2μm厚に蒸着し、そ
の後所定の窓開けを行なつた大きさ5×5イン
チ、厚さ0.09インチの石英ガラス製支持枠7と、
石英ガラス基板1の裏面を低融点ガラスフリツト
を用いて、350℃30分熱処理することにより接着
層8を介して接着し、次いで石英ガラス基板1の
前記支持枠内の空間部に相対する領域を40%
NH4F:49%HF=10:1のエツチング液でエツ
チング除去することにより本発明による軟X線転
写用マスクを得た。
第1図a〜fは、本発明の軟X線転写用マスク
の製造法の過程を示す断面図、第2図a〜jは本
発明の実施例1の製造法の過程を示す断面図、第
3図a〜gは本発明の実施例2の製造法の過程を
示す断面図である。 1……石英ガラス基板、2……窒化珪素系膜、
3……二酸化珪素複合膜、4……軟X線吸収性パ
ターン、5……透明高分子膜、6……支持体、7
……石英ガラス製支持枠、8……接着層。
の製造法の過程を示す断面図、第2図a〜jは本
発明の実施例1の製造法の過程を示す断面図、第
3図a〜gは本発明の実施例2の製造法の過程を
示す断面図である。 1……石英ガラス基板、2……窒化珪素系膜、
3……二酸化珪素複合膜、4……軟X線吸収性パ
ターン、5……透明高分子膜、6……支持体、7
……石英ガラス製支持枠、8……接着層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 酸化窒化珪素及び窒化珪素からなる群から選
択される窒化珪素膜と、その上に積層された高周
波スパツタリング法により生成される二酸化珪素
膜の一層もしくは複数層とCVD法により生成さ
れる二酸化珪素膜の一層もしくは複数層とを、前
者と後者が交互に位置するように積層複合させた
二酸化珪素複合膜と、その上に設けられた軟X線
及び可視光に対して透過率の高い透明高分子膜と
からなる支持体と、前記二酸化珪素複合膜と透明
高分子膜の間に設けられた軟X線吸収性パターン
と前記支持体の窒化珪素系膜面側に設けられた石
英ガラス製支持枠とからなることを特徴とする軟
X線転写用マスク。 2 石英ガラス基板上に酸化窒化珪素及び窒化珪
素からなる群から選択される窒化珪素系膜を形成
し、次にその上に高周波スパツタリング法により
生成される圧縮応力を有する二酸化珪素膜と
CVD法により生成される引張り応力を有する二
酸化珪素膜とを各々一層もしくは複数層交互に積
層して二酸化珪素複合膜を形成し、その二酸化珪
素複合膜の上に軟X線吸収物質からなる軟X線吸
収性パターンを形成し、次に該軟X線吸収性パタ
ーンを設けた二酸化珪素複合膜面上に軟X線及び
可視光に対して透過率の高い透明高分子膜を形成
し、次いで前記石英ガラス基板に石英ガラス製支
持枠を接着し、しかる後に前記石英ガラス基板の
前記支持枠内の空間部に相対する領域を食刻除去
することを特徴とする軟X線転写用マスクの製造
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58027333A JPS59154452A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 軟x線転写用マスク及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58027333A JPS59154452A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 軟x線転写用マスク及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59154452A JPS59154452A (ja) | 1984-09-03 |
JPH0423819B2 true JPH0423819B2 (ja) | 1992-04-23 |
Family
ID=12218136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58027333A Granted JPS59154452A (ja) | 1983-02-21 | 1983-02-21 | 軟x線転写用マスク及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59154452A (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0715877B2 (ja) * | 1985-07-19 | 1995-02-22 | 日本電信電話株式会社 | X線マスク |
JPS6237273A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-18 | Nissan Shatai Co Ltd | ステアリング装置 |
WO2000075727A2 (en) * | 1999-06-07 | 2000-12-14 | The Regents Of The University Of California | Coatings on reflective mask substrates |
JP2001100395A (ja) | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | 露光用マスク及びその製造方法 |
-
1983
- 1983-02-21 JP JP58027333A patent/JPS59154452A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59154452A (ja) | 1984-09-03 |
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