JPH04330712A - 微細パターン作製用マスクの製造方法 - Google Patents
微細パターン作製用マスクの製造方法Info
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- JPH04330712A JPH04330712A JP3116923A JP11692391A JPH04330712A JP H04330712 A JPH04330712 A JP H04330712A JP 3116923 A JP3116923 A JP 3116923A JP 11692391 A JP11692391 A JP 11692391A JP H04330712 A JPH04330712 A JP H04330712A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、微細パターンの作製
に使用する原版マスクの製造方法に関し、特に大規模集
積回路（ＬＳＩ）の製造に使用するＸ線マスクの製造方
法に関するものである。
に使用する原版マスクの製造方法に関し、特に大規模集
積回路（ＬＳＩ）の製造に使用するＸ線マスクの製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの製造は、通常写真原版となるマ
スクを半導体ウエハ上に焼き付けることにより行われる
。焼き付けるときに使用される光は通常紫外線が用いら
れてきたが、焼き付けるべきパターンの寸法が紫外線の
波長と同じ大きさ（０．４μｍ程度）に達してきたため
に、より短い波長の光を用いることが必要となってきて
いる。この解決策として波長５〜５０ｎｍのＸ線を光源
として用いたパターン作製方法（Ｘ線リソグラフィー）
が検討されている。
スクを半導体ウエハ上に焼き付けることにより行われる
。焼き付けるときに使用される光は通常紫外線が用いら
れてきたが、焼き付けるべきパターンの寸法が紫外線の
波長と同じ大きさ（０．４μｍ程度）に達してきたため
に、より短い波長の光を用いることが必要となってきて
いる。この解決策として波長５〜５０ｎｍのＸ線を光源
として用いたパターン作製方法（Ｘ線リソグラフィー）
が検討されている。
【０００３】Ｘ線リソグラフィーに用いられている原版
マスク（Ｘ線マスク）は図２の構造を持つ。図２におい
て、１は支持リング、２は厚さ数ミクロンのＸ線透過膜
となるＳｉＮ（窒化シリコン）やＳｉＣ（炭化シリコン
）の薄膜、３は厚さ０．５〜１．０μｍのＸ線吸収体と
なるＷ（タングステン）やＴａ（タンタル）などの重金
属である。
マスク（Ｘ線マスク）は図２の構造を持つ。図２におい
て、１は支持リング、２は厚さ数ミクロンのＸ線透過膜
となるＳｉＮ（窒化シリコン）やＳｉＣ（炭化シリコン
）の薄膜、３は厚さ０．５〜１．０μｍのＸ線吸収体と
なるＷ（タングステン）やＴａ（タンタル）などの重金
属である。
【０００４】この種のＸ線マスクは図３の作製フローで
作製する。まず、Ｓｉ基板上にＸ線透過膜２，Ｘ線吸収
体３を順次形成し、Ｓｉ基板裏面全面に窒化膜を形成し
、エッチングを行なうことにより支持リング１を形成し
、その後、Ｘ線吸収体の上に電子ビームレジスト４を塗
付して図３（ａ） の状態を得る。次に、選択的に電子
ビーム５を露光し、現像することでレジストパターン６
を作製する（図３（ｂ））。本パターン付のマスクをド
ライエッチング装置中でプラズマにさらすことにより、
Ｘ線吸収体にパターンを作製する（図３（ｃ））。
作製する。まず、Ｓｉ基板上にＸ線透過膜２，Ｘ線吸収
体３を順次形成し、Ｓｉ基板裏面全面に窒化膜を形成し
、エッチングを行なうことにより支持リング１を形成し
、その後、Ｘ線吸収体の上に電子ビームレジスト４を塗
付して図３（ａ） の状態を得る。次に、選択的に電子
ビーム５を露光し、現像することでレジストパターン６
を作製する（図３（ｂ））。本パターン付のマスクをド
ライエッチング装置中でプラズマにさらすことにより、
Ｘ線吸収体にパターンを作製する（図３（ｃ））。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線マスクの製
造方法においては、図３（ｃ） において薄膜基板状の
Ｘ線マスクをプラズマにさらすことにより、プラズマの
熱で吸収体パターン作製時に、レジストマスクが変質し
たり、吸収体パターンのパターン形状が悪化するなどの
問題点があった。これはＸ線透過膜２，Ｘ線吸収体３，
電子ビームレジスト４の厚みが数ミクロン程度しかなく
、熱容量が小さいため容易に温度が上昇してしまうこと
により発生するものである。
造方法においては、図３（ｃ） において薄膜基板状の
Ｘ線マスクをプラズマにさらすことにより、プラズマの
熱で吸収体パターン作製時に、レジストマスクが変質し
たり、吸収体パターンのパターン形状が悪化するなどの
問題点があった。これはＸ線透過膜２，Ｘ線吸収体３，
電子ビームレジスト４の厚みが数ミクロン程度しかなく
、熱容量が小さいため容易に温度が上昇してしまうこと
により発生するものである。
【０００６】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、Ｘ線マスクエッチング時に発
生する熱が原因となるレジストマスクの変質や、吸収体
パターンの形状悪化を抑制できるＸ線マスクの製造方法
を提供することを目的とする。
るためになされたもので、Ｘ線マスクエッチング時に発
生する熱が原因となるレジストマスクの変質や、吸収体
パターンの形状悪化を抑制できるＸ線マスクの製造方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明に係る微細パタ
ーン作製用マスクの製造方法は、Ｘ線マスクの製造フロ
ーにおいて、Ｘ線吸収体のエッチング前にＸ線マスク裏
面に熱伝導膜を塗付し、エッチング後にこれを除去する
ようにしたものである。
ーン作製用マスクの製造方法は、Ｘ線マスクの製造フロ
ーにおいて、Ｘ線吸収体のエッチング前にＸ線マスク裏
面に熱伝導膜を塗付し、エッチング後にこれを除去する
ようにしたものである。
【０００８】
【作用】この発明における熱伝導膜は、吸収体エッチン
グ時の薄膜基板の温度上昇を抑制するため、レジストマ
スクの変質や吸収体パターンの形状悪化を抑制すること
ができる。また、薄膜基板部分の温度分布が均一になる
ため、エッチング時のパターン寸法に面内ばらつきを抑
制する効果もある。
グ時の薄膜基板の温度上昇を抑制するため、レジストマ
スクの変質や吸収体パターンの形状悪化を抑制すること
ができる。また、薄膜基板部分の温度分布が均一になる
ため、エッチング時のパターン寸法に面内ばらつきを抑
制する効果もある。
【０００９】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による微細パターン作
製用マスクの製造方法の製造フローを示す。図において
、１はＸ線マスク支持材となるシリコン、２はＸ線透過
膜となる窒化シリコン、３はＸ線吸収体となるタングス
テン、４は電子ビームレジストである。
する。図１はこの発明の一実施例による微細パターン作
製用マスクの製造方法の製造フローを示す。図において
、１はＸ線マスク支持材となるシリコン、２はＸ線透過
膜となる窒化シリコン、３はＸ線吸収体となるタングス
テン、４は電子ビームレジストである。
【００１０】図１（ａ） において、作製したＸ線マス
クを電子ビーム描画し、図１（ｂ） において現像を行
い、レジストパターン６を作製する。電子ビームレジス
トとして日本ゼオン株式会社製ＺＥＰ５２０を使用した
場合、電子ビーム露光量は２０〜２５μＣ／ｃｍ２ に
て露光を行なった。また現像液は日本ゼオン株式会社製
ＺＥＰ−ＲＤを用い、３分間のディップ現像を行った。
クを電子ビーム描画し、図１（ｂ） において現像を行
い、レジストパターン６を作製する。電子ビームレジス
トとして日本ゼオン株式会社製ＺＥＰ５２０を使用した
場合、電子ビーム露光量は２０〜２５μＣ／ｃｍ２ に
て露光を行なった。また現像液は日本ゼオン株式会社製
ＺＥＰ−ＲＤを用い、３分間のディップ現像を行った。
【００１１】次に図１（ｃ） において、Ｘ線マスクの
裏面にクラレ株式会社製ポリビニルアルコールを滴下し
てオーブンで６０℃，３０分間ベークし、厚さ数百ミク
ロンの裏面熱伝導膜７を形成する。
裏面にクラレ株式会社製ポリビニルアルコールを滴下し
てオーブンで６０℃，３０分間ベークし、厚さ数百ミク
ロンの裏面熱伝導膜７を形成する。
【００１２】次に、図１（ｄ） において、タングステ
ンからなるＸ線吸収体のエッチングを行うが、これには
有磁場ＲＩＥ装置を用いており、エッチングガスとして
はフッ化イオンと窒素ガスの混合ガスを用いた。エッチ
ング時のガス圧力と、入力電力は１〜５Ｐａ及び０．２
〜０．５Ｗ／ｃｍ２ であり、混合比は１対１である。 エッチング時間は吸収体膜厚に依存するが、０．５μｍ
厚の吸収体の場合、２００〜１０００秒であった。
ンからなるＸ線吸収体のエッチングを行うが、これには
有磁場ＲＩＥ装置を用いており、エッチングガスとして
はフッ化イオンと窒素ガスの混合ガスを用いた。エッチ
ング時のガス圧力と、入力電力は１〜５Ｐａ及び０．２
〜０．５Ｗ／ｃｍ２ であり、混合比は１対１である。 エッチング時間は吸収体膜厚に依存するが、０．５μｍ
厚の吸収体の場合、２００〜１０００秒であった。
【００１３】最後に、図１（ｅ） において、裏面熱伝
導膜を除去するために、７０〜９０℃の温水中にＸ線マ
スクを置き空気のバブリングを行いながら、３０分間で
除去し、図２に示すＸ線マスクを得た。
導膜を除去するために、７０〜９０℃の温水中にＸ線マ
スクを置き空気のバブリングを行いながら、３０分間で
除去し、図２に示すＸ線マスクを得た。
【００１４】このように、本実施例によれば、Ｘ線吸収
体のエッチングを行なう前にポリビニルアルコールをＸ
線マスクの裏面に塗布してその温度上昇を抑制するよう
にしたので、有磁場エッチングのような温度上昇の激し
いエッチング方法でもレジストマスクの変質等を防止で
きる。また図４に示すように、裏面にポリビニルアルコ
ールを塗布しエッチングが終了した時点では基板に位置
歪みが発生しているが、ポリビニルアルコールを剥離し
た時点では、電子ビーム（ＥＢ）描画時と同じ歪みに戻
っている。
体のエッチングを行なう前にポリビニルアルコールをＸ
線マスクの裏面に塗布してその温度上昇を抑制するよう
にしたので、有磁場エッチングのような温度上昇の激し
いエッチング方法でもレジストマスクの変質等を防止で
きる。また図４に示すように、裏面にポリビニルアルコ
ールを塗布しエッチングが終了した時点では基板に位置
歪みが発生しているが、ポリビニルアルコールを剥離し
た時点では、電子ビーム（ＥＢ）描画時と同じ歪みに戻
っている。
【００１５】なお、上記実施例では、Ｘ線透過膜として
窒化シリコンを用いたが、炭化シリコン，窒化ボロン等
を用いてもよい。またＸ線吸収体として、タングステン
を用いたが、タンタル等の重金属を用いてもよい。また
タングステンに対するエッチングガスとして、４フッ化
炭素と酸素の混合系を用いてもよく、この場合上述と同
様のガス圧力と入力電力で４フッ化炭素に対し酸素を５
ないし１０パーセント混合すればよい。またタンタルお
よびタングステンに対するエッチングガスとして塩素の
ようなハロゲンガスを用いてもよい。
窒化シリコンを用いたが、炭化シリコン，窒化ボロン等
を用いてもよい。またＸ線吸収体として、タングステン
を用いたが、タンタル等の重金属を用いてもよい。また
タングステンに対するエッチングガスとして、４フッ化
炭素と酸素の混合系を用いてもよく、この場合上述と同
様のガス圧力と入力電力で４フッ化炭素に対し酸素を５
ないし１０パーセント混合すればよい。またタンタルお
よびタングステンに対するエッチングガスとして塩素の
ようなハロゲンガスを用いてもよい。
【００１６】また裏面熱伝導膜としてポリビニルアルコ
ールを用いたが、水で容易に剥離できる物質であればよ
い。
ールを用いたが、水で容易に剥離できる物質であればよ
い。
【００１７】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る微細パタ
ーン作製用マスクの製造方法によれば、エッチングに先
立って、Ｘ線マスクの裏面に熱伝導膜を形成するように
したので、エッチング時の基板温度上昇を抑制できるた
め、レジストマスクの変質や吸収体パターンの形状悪化
を抑制することができる効果がある。また薄膜基板部分
の温度分布が均一になるため、エッチング時のパターン
寸法の面内ばらつきを抑制できる効果がある。
ーン作製用マスクの製造方法によれば、エッチングに先
立って、Ｘ線マスクの裏面に熱伝導膜を形成するように
したので、エッチング時の基板温度上昇を抑制できるた
め、レジストマスクの変質や吸収体パターンの形状悪化
を抑制することができる効果がある。また薄膜基板部分
の温度分布が均一になるため、エッチング時のパターン
寸法の面内ばらつきを抑制できる効果がある。
【図１】この発明の一実施例によるＸ線マスクの製造方
法の流れを示す図である。
法の流れを示す図である。
【図２】Ｘ線マスクの構造を示す図である。
【図３】従来のＸ線マスクの製造方法の流れを示す図で
ある。
ある。
【図４】ポリビニルアルコールの塗布によるＸ線マスク
の歪みを示す図である。
の歪みを示す図である。
１ 支持リング
２ Ｘ線透過膜
３ Ｘ線吸収膜
４ 電子ビームレジスト
５ 電子ビーム
６ レジストパターン
７ 裏面熱伝導膜
Claims (1)
- 【請求項１】 薄膜基板上に作製されているＸ線吸収
体をエッチング加工する際に、Ｘ線吸収体のエッチング
加工に先立ち、熱伝導膜を薄膜基板裏面に付着し、エッ
チング終了後に上記熱伝導膜を除去することを特徴とす
る微細パターン作製用マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116923A JPH04330712A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 微細パターン作製用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3116923A JPH04330712A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 微細パターン作製用マスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04330712A true JPH04330712A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14699024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3116923A Pending JPH04330712A (ja) | 1991-04-19 | 1991-04-19 | 微細パターン作製用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04330712A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002047134A1 (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Tokyo Electron Limited | Stencil mask and manufacturing method thereof |
-
1991
- 1991-04-19 JP JP3116923A patent/JPH04330712A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002047134A1 (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Tokyo Electron Limited | Stencil mask and manufacturing method thereof |
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