JPH0465816A - Ｘ線マスク - Google Patents
Ｘ線マスクInfo
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- JPH0465816A JPH0465816A JP2179805A JP17980590A JPH0465816A JP H0465816 A JPH0465816 A JP H0465816A JP 2179805 A JP2179805 A JP 2179805A JP 17980590 A JP17980590 A JP 17980590A JP H0465816 A JPH0465816 A JP H0465816A
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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】
〔概 要〕
Ｘ線マスク、特にステップ・アンド・リピート露光用Ｘ
線マスクの構造に関し、 機械的強度とパターン精度を保ち、且つ充分な露光コン
トラストを得ることが可能なステップ・アンド・リピー
ト露光用Ｘ線マスクを提供することを目的とし、 中央部に所望の露光範囲より寸法大なる開孔１１Ａを設
けた支持枠１１と、周辺部を該支持枠１１に固着された
Ｘ線透過膜１２と、該Ｘ線透過膜１２上に配設されて中
央部に所望の露光範囲に等しい寸法の露光窓１３Ａを設
けたＸ線遮蔽膜１３と、該Ｘ線遮蔽膜１３上に配設され
て該露光窓１３Ａ部では該Ｘ線透過膜１２に接する第二
のＸ線透過膜１４と、該露光窓１３Ａ内の該第二のＸ線
透過膜１４上に形成された吸収体パターン１５とを有す
るように構成する。
線マスクの構造に関し、 機械的強度とパターン精度を保ち、且つ充分な露光コン
トラストを得ることが可能なステップ・アンド・リピー
ト露光用Ｘ線マスクを提供することを目的とし、 中央部に所望の露光範囲より寸法大なる開孔１１Ａを設
けた支持枠１１と、周辺部を該支持枠１１に固着された
Ｘ線透過膜１２と、該Ｘ線透過膜１２上に配設されて中
央部に所望の露光範囲に等しい寸法の露光窓１３Ａを設
けたＸ線遮蔽膜１３と、該Ｘ線遮蔽膜１３上に配設され
て該露光窓１３Ａ部では該Ｘ線透過膜１２に接する第二
のＸ線透過膜１４と、該露光窓１３Ａ内の該第二のＸ線
透過膜１４上に形成された吸収体パターン１５とを有す
るように構成する。
本発明は、Ｘ線マスク、特にステップ・アンド・リピー
ト露光用Ｘ線マスクの構造に関する。
ト露光用Ｘ線マスクの構造に関する。
近年、半導体装置の高集積化に伴ってパターンの微細化
が進んでおり、この傾向は今後も続くことが確実である
。そのため超微細パターン形成技術としてＸ線リソグラ
フィが有望視され、その実用化の研究が盛んに行われて
いる。Ｘ線リソグラフィは、Ｘ線透過膜上にＸ線吸収体
からなるマスクパターンを搭載したＸ線マスクを用い、
ウェーハ上のレジストを軟Ｘ線で露光してパターンを転
写する技術であるが、このＸ線マスクは、軟Ｘ線に対し
て充分に透明な固体材料がないため、吸収損失を減らす
必要上、Ｘ線透過膜を極端に薄くしなければならない。
が進んでおり、この傾向は今後も続くことが確実である
。そのため超微細パターン形成技術としてＸ線リソグラ
フィが有望視され、その実用化の研究が盛んに行われて
いる。Ｘ線リソグラフィは、Ｘ線透過膜上にＸ線吸収体
からなるマスクパターンを搭載したＸ線マスクを用い、
ウェーハ上のレジストを軟Ｘ線で露光してパターンを転
写する技術であるが、このＸ線マスクは、軟Ｘ線に対し
て充分に透明な固体材料がないため、吸収損失を減らす
必要上、Ｘ線透過膜を極端に薄くしなければならない。
そのため大型の高精度マスクを製造することが困難であ
り、大口径ウェーハへのパターン転写の場合には、通常
、小型マスクを用いたステップ・アンド・リピート露光
方式が採用される。
り、大口径ウェーハへのパターン転写の場合には、通常
、小型マスクを用いたステップ・アンド・リピート露光
方式が採用される。
従来のステップ・アンド・リピート露光用Ｘ線マスクの
構造を第４図により説明する。第４図は従来のＸ線マス
クの模式側断面図である。図中、１１は支持枠であり、
Ｓｉウェーハ（例えば径が１００ｍｍ、厚さが０．６ｍ
ｍ）の中央部に開孔１１Ａを設けたものである。この開
孔１１Ａの寸法はステップ・アンド・リピート露光にお
ける一度の露光範囲よりやや大きい（例えば２５ Ｘ
２５ｍｍ程度）。４２はＸ線透過膜であり、周辺部が支
持枠１１の表面に固着されている。材質は軟Ｘ線に対し
て比較的透明な固体材料であるＳｉＮ、 ＢＮ、 Ｓｉ
Ｃ等が用いられ、厚さは吸収損失を減らすために極端に
薄い（例えば２μｍ程度）。４３はＸ線遮蔽膜であり、
中央部に一度の露光範囲に等しい寸法（例えば２０ Ｘ
２０ｍｍ程度）の開孔（即ち露光窓４３Ａ）を有して
おり、所望の露光範囲以外のＸ線を遮蔽する。材質は軟
Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴａ 、 Ｗ 、 Ａｕ
等、もしくはそれらのシリサイドであり、厚さは０．５
〜１μｍ程度である。１５は吸収体パターンであり、Ｘ
線透過膜４２の中央部（即ち露光窓１３Ａ相当部）に形
成されている。その材質は軟Ｘ線に対する吸収係数の大
きいＴａ 、 Ｗ 、 Ａｕ等、もしくはそれらのシリ
サイドであり、厚さは０．５μｍ程度である。
構造を第４図により説明する。第４図は従来のＸ線マス
クの模式側断面図である。図中、１１は支持枠であり、
Ｓｉウェーハ（例えば径が１００ｍｍ、厚さが０．６ｍ
ｍ）の中央部に開孔１１Ａを設けたものである。この開
孔１１Ａの寸法はステップ・アンド・リピート露光にお
ける一度の露光範囲よりやや大きい（例えば２５ Ｘ
２５ｍｍ程度）。４２はＸ線透過膜であり、周辺部が支
持枠１１の表面に固着されている。材質は軟Ｘ線に対し
て比較的透明な固体材料であるＳｉＮ、 ＢＮ、 Ｓｉ
Ｃ等が用いられ、厚さは吸収損失を減らすために極端に
薄い（例えば２μｍ程度）。４３はＸ線遮蔽膜であり、
中央部に一度の露光範囲に等しい寸法（例えば２０ Ｘ
２０ｍｍ程度）の開孔（即ち露光窓４３Ａ）を有して
おり、所望の露光範囲以外のＸ線を遮蔽する。材質は軟
Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴａ 、 Ｗ 、 Ａｕ
等、もしくはそれらのシリサイドであり、厚さは０．５
〜１μｍ程度である。１５は吸収体パターンであり、Ｘ
線透過膜４２の中央部（即ち露光窓１３Ａ相当部）に形
成されている。その材質は軟Ｘ線に対する吸収係数の大
きいＴａ 、 Ｗ 、 Ａｕ等、もしくはそれらのシリ
サイドであり、厚さは０．５μｍ程度である。
次にこの従来のＸ線マスクの製造方法を説明する。先ず
Ｓｉ基板上にＸ線透過膜４２をＣＶＤ法、エピタキシア
ル成長法、スパッタリング法等で被着する。次にこの上
にＸ線遮蔽膜４３をスパッタリング法等により被着した
後、ドライエツチング法等で露光窓４３Ａと、同時に吸
収体パターン１５を形成する。但し、Ｘ線遮蔽膜４３と
吸収体パターン１５の膜厚が異なる場合には工程を分け
る。その後、Ｓｉ基板の中央部をウェットエツチング法
により除去して開孔ｌＩＡを設け、Ｘ線マスクが完成す
る。
Ｓｉ基板上にＸ線透過膜４２をＣＶＤ法、エピタキシア
ル成長法、スパッタリング法等で被着する。次にこの上
にＸ線遮蔽膜４３をスパッタリング法等により被着した
後、ドライエツチング法等で露光窓４３Ａと、同時に吸
収体パターン１５を形成する。但し、Ｘ線遮蔽膜４３と
吸収体パターン１５の膜厚が異なる場合には工程を分け
る。その後、Ｓｉ基板の中央部をウェットエツチング法
により除去して開孔ｌＩＡを設け、Ｘ線マスクが完成す
る。
前述のように支持枠の開孔はＸ線遮蔽膜の露光窓より寸
法が大きい。これは支持枠に開孔を設ける際、高精度で
加工することが困難であるためである。従ってＸ線遮蔽
膜の厚さが不足すると支持枠の開孔内ではＸ線が遮蔽し
切れず、透過したＸ線が所望の露光範囲外のレジストを
僅かに露光することになる。ステップ・アンド・リピー
ト露光ではこの余分な露光が問題となる。これを第３図
により説明する。同図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ第一〜
第四の露光を行った状態を示している。図中、３０は被
露光物のウェーハてあり、表面にＸ線レジストが塗布さ
れている。第一の露光により第一の露光領域３１ａの他
にその周囲に支持枠の開孔の範囲内で余分な露光領域３
２を生じている（同図（ａ）参照）。同様に第二〜第四
の露光でもそれぞれ第二〜第四の露光領域３１ｂ〜３１
ｄの他にそれぞれの周囲に余分な露光領域３２を生じて
いる。その結果、同図（ｄ）の斜線の部分では所望のパ
ターンを露光する領域が余分な露光を受けることになり
、所望のパターンの露光コントラストが減少する（いわ
ゆる°かぶり゛を生ずる）。特に同図の斜線がクロスし
ている部分では余分な露光を３回受けるため、露光のコ
ントラストが著しく低下する。
法が大きい。これは支持枠に開孔を設ける際、高精度で
加工することが困難であるためである。従ってＸ線遮蔽
膜の厚さが不足すると支持枠の開孔内ではＸ線が遮蔽し
切れず、透過したＸ線が所望の露光範囲外のレジストを
僅かに露光することになる。ステップ・アンド・リピー
ト露光ではこの余分な露光が問題となる。これを第３図
により説明する。同図（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ第一〜
第四の露光を行った状態を示している。図中、３０は被
露光物のウェーハてあり、表面にＸ線レジストが塗布さ
れている。第一の露光により第一の露光領域３１ａの他
にその周囲に支持枠の開孔の範囲内で余分な露光領域３
２を生じている（同図（ａ）参照）。同様に第二〜第四
の露光でもそれぞれ第二〜第四の露光領域３１ｂ〜３１
ｄの他にそれぞれの周囲に余分な露光領域３２を生じて
いる。その結果、同図（ｄ）の斜線の部分では所望のパ
ターンを露光する領域が余分な露光を受けることになり
、所望のパターンの露光コントラストが減少する（いわ
ゆる°かぶり゛を生ずる）。特に同図の斜線がクロスし
ている部分では余分な露光を３回受けるため、露光のコ
ントラストが著しく低下する。
一方、これを防ぐためにはＸ線遮蔽膜を厚くすればよい
が、膜内には残留応力があるため、これを厚くするとＸ
線透過膜に生ずる歪が増加し、破れ易くなると共にパタ
ーン精度にも影響が出る。
が、膜内には残留応力があるため、これを厚くするとＸ
線透過膜に生ずる歪が増加し、破れ易くなると共にパタ
ーン精度にも影響が出る。
ステップ・アンド・リピート露光用Ｘ線マスクには以上
のような問題があった。本発明は、このような問題を解
決して、機械的強度とパターン精度を保ち、且つ充分な
露光コントラストを得ることが可能なステップ・アンド
・リピート露光用Ｘ線マスクを提供することを目的とす
る。
のような問題があった。本発明は、このような問題を解
決して、機械的強度とパターン精度を保ち、且つ充分な
露光コントラストを得ることが可能なステップ・アンド
・リピート露光用Ｘ線マスクを提供することを目的とす
る。
この目的は、本発明によれば、中央部に所望の露光範囲
より寸法大なる開孔１１Ａを設けた支持枠１１と、周辺
部を該支持枠１１に固着されたＸ線透過膜１２と、該Ｘ
線透過膜１２上に配設されて中央部に所望の露光範囲に
等しい寸法の露光窓１３Ａを設けたＸ線遮蔽膜１３と、
該Ｘ線遮蔽膜１３上に配設されて該露光窓１３Ａ部では
該Ｘ線透過膜１２に接する第二のＸ線透過膜Ｉ４と、該
露光窓１３Ａ内の該第二のＸ線透過膜１４上に形成され
た吸収体パターン１５とを有することを特徴とするＸ線
マスクとすることで、達成される。
より寸法大なる開孔１１Ａを設けた支持枠１１と、周辺
部を該支持枠１１に固着されたＸ線透過膜１２と、該Ｘ
線透過膜１２上に配設されて中央部に所望の露光範囲に
等しい寸法の露光窓１３Ａを設けたＸ線遮蔽膜１３と、
該Ｘ線遮蔽膜１３上に配設されて該露光窓１３Ａ部では
該Ｘ線透過膜１２に接する第二のＸ線透過膜Ｉ４と、該
露光窓１３Ａ内の該第二のＸ線透過膜１４上に形成され
た吸収体パターン１５とを有することを特徴とするＸ線
マスクとすることで、達成される。
中央部に開孔（露光窓）を持つＸ線遮蔽膜をその上下か
ら二枚の無機材料のＸ線透過膜で挟み込むことにより、
Ｓｉ基板の中央部に開孔を設けた際の、Ｘ線遮蔽膜成膜
時に生じた膜内応力に起因する歪の発生を抑制する。
ら二枚の無機材料のＸ線透過膜で挟み込むことにより、
Ｓｉ基板の中央部に開孔を設けた際の、Ｘ線遮蔽膜成膜
時に生じた膜内応力に起因する歪の発生を抑制する。
本発明に基づくＸ線マスクの実施例を第１図および第２
図により説明する。
図により説明する。
第１図は本発明のＸ線マスクの模式断面図である。図中
、１１は支持枠であり、Ｓｉウェーハ（径が１００ ｍ
ｍ、厚さが０ 、６ｍｍのものを使用した）の中央部に
開孔１１Ａを設けたものである。この開孔１１Ａの寸法
はステップ・アンド・リピート露光における一度の露光
範囲よりやや大きい（２５ｘ ２５ｍｍとした）。１２
および１４はＸ線透過膜であり、これらで後述のＸ線遮
蔽膜１３を上下から挟んでいる。これらの材質は軟Ｘ線
に対して比較的透明な固体材料であるＳｉＮとした（
ＢＮ、 ＳｉＣ等でもよい）。厚さは吸収損失を減らす
ために極端に薄い（それぞれ１μｍ、合計２μｍとした
）。１３はＸ線遮蔽膜であり、中央部に一度の露光範囲
に等しい寸法（２０Ｘ ２０ｍｍとした）の開孔、即ち
露光窓１３Ａを有しており、所望の露光範囲以外のＸ線
を遮蔽する。材質は軟Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴ
ａとした（ Ｗ、 Ａｕ等、もしくはそれらのシリサイ
ドでもよい）。前述の“余分な露光°を受けても充分な
コントラストを保つため、厚さは１μｍとした。１５は
吸収体パターンであり、Ｘ線透過膜１４の中央部（即ち
露光窓１３Ａ相当部）に形成されている。その材質は軟
Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴａとした（ Ｗ 、
Ａｕ等、もしくはそれらのシリサイドでもよい）。厚さ
は０．５μｍとした。
、１１は支持枠であり、Ｓｉウェーハ（径が１００ ｍ
ｍ、厚さが０ 、６ｍｍのものを使用した）の中央部に
開孔１１Ａを設けたものである。この開孔１１Ａの寸法
はステップ・アンド・リピート露光における一度の露光
範囲よりやや大きい（２５ｘ ２５ｍｍとした）。１２
および１４はＸ線透過膜であり、これらで後述のＸ線遮
蔽膜１３を上下から挟んでいる。これらの材質は軟Ｘ線
に対して比較的透明な固体材料であるＳｉＮとした（
ＢＮ、 ＳｉＣ等でもよい）。厚さは吸収損失を減らす
ために極端に薄い（それぞれ１μｍ、合計２μｍとした
）。１３はＸ線遮蔽膜であり、中央部に一度の露光範囲
に等しい寸法（２０Ｘ ２０ｍｍとした）の開孔、即ち
露光窓１３Ａを有しており、所望の露光範囲以外のＸ線
を遮蔽する。材質は軟Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴ
ａとした（ Ｗ、 Ａｕ等、もしくはそれらのシリサイ
ドでもよい）。前述の“余分な露光°を受けても充分な
コントラストを保つため、厚さは１μｍとした。１５は
吸収体パターンであり、Ｘ線透過膜１４の中央部（即ち
露光窓１３Ａ相当部）に形成されている。その材質は軟
Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴａとした（ Ｗ 、
Ａｕ等、もしくはそれらのシリサイドでもよい）。厚さ
は０．５μｍとした。
第２図は本発明のＸ線マスクの製造方法の一例を示す模
式図である。先ずＳｉ基板２１の表面に厚さ約１．０μ
ｍのＳｉＮ薄膜をＣＶＤ法により被着し、Ｘ線透過膜１
２とする（同図（ａ）参照）。このＸ線透過膜１２上に
約１．０μｍのＴａ膜をスパッタリング法により被着し
た後、ドライエツチング法により中央部を除去してＸ線
遮蔽膜１３を形成する。除去した中央部は露光窓１３Ａ
となる（同図（ｂ）参照）。更にこの上に厚さ約１．０
μｍのＳｉＮ薄膜をＣＶＤ法により被着し、Ｘ線透過膜
１４とする（同図（Ｃ）参照）。次にこの上に約０．５
μｍのＴａ膜をスパッタリング法により被着した後、こ
れを電子ビーム露光法とドライエツチング法によりパタ
冊ングして露光窓１３Ａ内に吸収体パターン１５を形成
する（同図（ｄ）参照）。最後にＳｉ基板２１の裏面を
ウェットエツチング法（弗酸・硝酸の混合液等を使用）
により中央部を除去して支持枠１１とする。除去した中
央部は開孔１１Ａとなる（同図（ｅ）参照）。この状態
が第１図に相当する。
式図である。先ずＳｉ基板２１の表面に厚さ約１．０μ
ｍのＳｉＮ薄膜をＣＶＤ法により被着し、Ｘ線透過膜１
２とする（同図（ａ）参照）。このＸ線透過膜１２上に
約１．０μｍのＴａ膜をスパッタリング法により被着し
た後、ドライエツチング法により中央部を除去してＸ線
遮蔽膜１３を形成する。除去した中央部は露光窓１３Ａ
となる（同図（ｂ）参照）。更にこの上に厚さ約１．０
μｍのＳｉＮ薄膜をＣＶＤ法により被着し、Ｘ線透過膜
１４とする（同図（Ｃ）参照）。次にこの上に約０．５
μｍのＴａ膜をスパッタリング法により被着した後、こ
れを電子ビーム露光法とドライエツチング法によりパタ
冊ングして露光窓１３Ａ内に吸収体パターン１５を形成
する（同図（ｄ）参照）。最後にＳｉ基板２１の裏面を
ウェットエツチング法（弗酸・硝酸の混合液等を使用）
により中央部を除去して支持枠１１とする。除去した中
央部は開孔１１Ａとなる（同図（ｅ）参照）。この状態
が第１図に相当する。
このようにして製造した本発明のＸ線マスクは、Ｘ線透
過膜の歪は少な（、且つステップ・アンド・リピート露
光を行っても充分なコントラストが得られた。尚、路間
等の諸元の従来のＸ線マスクでは、Ｘ線透過膜に肉眼で
認められる程度の歪（しわ）を生じている。
過膜の歪は少な（、且つステップ・アンド・リピート露
光を行っても充分なコントラストが得られた。尚、路間
等の諸元の従来のＸ線マスクでは、Ｘ線透過膜に肉眼で
認められる程度の歪（しわ）を生じている。
本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種々
変形して実施出来る。
変形して実施出来る。
以上説明したように、本発明によれば、機械的強度とパ
ターン精度を保ち、且つ充分な露光コントラストを得る
ことが可能なステップ・アンド・リピート露光用Ｘ線マ
スクを提供することが出来、Ｘ線露光技術の実用化に寄
与するところが大である。
ターン精度を保ち、且つ充分な露光コントラストを得る
ことが可能なステップ・アンド・リピート露光用Ｘ線マ
スクを提供することが出来、Ｘ線露光技術の実用化に寄
与するところが大である。
１１Ａは開孔、
１２、１４．４２はＸ線透過膜、
１３、４３はＸ線遮蔽膜、
１３Ａ、 ４３Ａは露光窓、
１５は吸収体パターン、である。
第１図は本発明のＸ線マスクの模式断面図、第２図は本
発明のＸ線マスクの製造方法の一例を示す模式図、 第３図はＸ線ステップ・アンド・リピート露光の説明図
、 第４図は従来のＸ線マスクの模式断面図、である。 図中、１１は支持枠、 ＋１Ａ、閉ル 木苑９８／）Ｘ線マスクの根底町面図 竿 Ｉ 目 従来Ｏ×繰ツマスフ０坂 末充明の×穆マ又りの製造方法つ一例玩水１役六′図鵠
２ 図
発明のＸ線マスクの製造方法の一例を示す模式図、 第３図はＸ線ステップ・アンド・リピート露光の説明図
、 第４図は従来のＸ線マスクの模式断面図、である。 図中、１１は支持枠、 ＋１Ａ、閉ル 木苑９８／）Ｘ線マスクの根底町面図 竿 Ｉ 目 従来Ｏ×繰ツマスフ０坂 末充明の×穆マ又りの製造方法つ一例玩水１役六′図鵠
２ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 中央部に所望の露光範囲より寸法大なる開孔（１１Ａ）
を設けた支持枠（１１）と、 周辺部を該支持枠（１１）に固着されたＸ線透過膜（１
２）と、 該Ｘ線透過膜（１２）上に配設されて中央部に所望の露
光範囲に等しい寸法の露光窓（１３Ａ）を設けたＸ線遮
蔽膜（１３）と、 該Ｘ線遮蔽膜（１３）上に配設されて該露光窓（１３Ａ
）部では該Ｘ線透過膜（１２）に密着する第二のＸ線透
過膜（１４）と、 該露光窓（１３Ａ）内の該第二のＸ線透過膜（１４）上
に形成された吸収体パターン（１５）とを有することを
特徴とするＸ線マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179805A JPH0465816A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Ｘ線マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2179805A JPH0465816A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Ｘ線マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0465816A true JPH0465816A (ja) | 1992-03-02 |
Family
ID=16072203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2179805A Pending JPH0465816A (ja) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Ｘ線マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0465816A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009141223A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Toshiba Corp | 反射型マスク |
-
1990
- 1990-07-06 JP JP2179805A patent/JPH0465816A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009141223A (ja) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Toshiba Corp | 反射型マスク |
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