JPH0481851B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＸ線リソグラフイー法及びそれに使用
されるマスク保持体に関する。

［従来の技術］ Ｘ線リソグラフイーは、Ｘ線固有の直進性、非
干渉性、低回折性などに基づき、これまでの可視
光や紫外光によるリソグラフイーより優れた多く
の点を持つており、サブミクロンリソグラフイー
の有力な手段として注目されつつある。

Ｘ線リソグラフイーは可視光や紫外光によるリ
ソグラフイーに比較して多くの優位点を持ちなが
らも、Ｘ線源のパワー不足、レジストの低感度、
アラインメントの困難さ、マスク材料の選定及び
加工方法の困難さなどから、生産性が低く、コス
トが高いという欠点があり、実用化が遅れてい
る。

その中でＸ線リソグラフイー用マスクを取上げ
てみると、可視光および紫外光リソグラフイーで
は、マスク保持体（即ち光線透過体）としてガラ
ス板および石英板が利用されてきたが、Ｘ線リソ
グラフイーにおいては利用できる光線の波長が１
〜200Åとされており、これまでのガラス板や石
英板はこのＸ線波長域での吸収が大きく且つ厚さ
も１〜２mmと厚くせざるを得ないためＸ線を充分
に透過させないので、これらはＸ線リソグラフイ
ー用マスク保持体の材料としては不適である。

Ｘ線透過率は一般に物質の密度に依存するた
め、Ｘ線リソグラフイー用マスク保持体の材料と
して密度の低い無機物や有機物が検討されつつあ
る。この様な材料としては、たとえばベリリウム
（Be）、チタン（Ti）、ケイ素（Si）、ホウ素(B)の
単体およびそれらの化合物などの無機物、または
ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、パリレ
ンなどの有機物が挙げられる。

これらの物質をＸ線リソグラフイー用マスク保
持体の材料として実際に用いるためには、Ｘ線透
過量をできるだけ大きくするために薄膜化するこ
とが必要であり、無機物の場合で数μｍ以下、有
機物の場合で数十μｍ以下の厚さに形成すること
が要求されている。このため、たとえば無機物薄
膜およびその複合膜からなるマスク保持体の形成
にあたつては、平面性に優れたシリコンウエハー
上に蒸着などによつてSi₃N₄、SiO₂、BN、SiCな
どの薄膜を形成した後にシリコンウエハーをエツ
チングによつて除去するという方法が提案されて
いる。

一方、以上の様な保持体上に保持されるＸ線リ
ソグラフイー用マスク（即ちＸ線吸収体）として
は、一般に密度の高い物質たとえば金、白金、タ
ングステン、タンタル、銅、ニツケルなどの薄膜
の望ましくは0.5〜1μ厚の薄膜からなるものが好
ましい。この様なマスクは、たとえば上記Ｘ線透
過膜上に一様に上記高密度物質の薄膜を形成した
後、レジストを塗布し、該レジストに電子ビー
ム、光などにより所望のパターン描画を行ない、
しかる後にエツチングなどの手段を用いて所望パ
ターンに作成される。

しかして、以上の如き従来のＸ線リソグラフイ
ーにおいては、マスク保持体のＸ線透過率が低
く、このため十分なＸ線透過量を得るためにはマ
スク保持体をかなり薄くする必要があり、その製
造が困難になるという問題があつた。

［発明の目的］ 本発明は、以上の様な従来技術に鑑み、Ｘ線透
過性の良好なマスク保持体を提供し、もつてＸ線
リソグラフイーを良好に実施することを目的とす
る。

［発明の概要］ 本発明によれば、以上の如き目的は、マスク保
持体を窒化アルミニウムにより形成することによ
つて達成される。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。

実施例 １ 第１図ａに示される様に、直径10cmの円形のシ
リコンウエハー１の両面に1μｍ厚の酸化シリコ
ン膜２を形成した。

次に、第１図ｂに示される様に、熱電子衝撃型
イオンプレーテイング装置を使用し、Alターゲ
ツト、N₂雰囲気、バイアス電圧900V、蒸着圧２
×NO^-4Torrで、イオンプレーテイング法によ
り、シリコンウエハー１の片面側の酸化シリコン
膜２上に3μｍ厚の窒化アルミニウム（AlN）膜
３を形成した。

次に、第１図ｃに示される様に、窒化アルミニ
ウム膜３上に保護のためのタール系塗料層４を構
成した。

次に、第１図ｄに示される様に、露出している
酸化シリコン膜２の直径7.5cmの円形の中央部分
をフツ化アンモニウムとフツ酸との混合液を用い
て除去した。尚、この際、リング状に酸化シリコ
ン膜２を残すため、その部分に保護のためのアピ
エゾンワツクス（シエル化学社製）の層５を形成
し、酸化シリコン膜の中央部分の除去後、除去し
た。

次に、第１図ｅに示される様に、３％フツ酸水
溶液中で電解エツチング（電流密度0.2A／ｄm²）
を行ない、シリコンウエハー１の露出している直
径7.5cmの円形の中央部分を除去した。

次に、第１図ｆに示される様に、フツ化アンモ
ニウムとフツ酸との混合液を用いて、露出部分の
シリコン酸化膜２を除去した。

次に、第１図ｇに示される様に、リングフレー
ム（パイレツクス製、内径7.5cm、外径９cm、厚
さ５mm）６の一面にエポキシ系接着剤７を塗布
し、該接着剤塗布面に上記シリコンウエハー１の
窒化アルミニウム膜３形成面側と反対の面を接着
した。

次に、第１図ｈに示される様に、アセトンでタ
ール系塗料層４を除去した。

かくしてリングフレーム６及びシリコンウエハ
ー１により固定された状態の窒化アルミニウム膜
３からなるＸ線リソグラフイー用マスク保持体を
得た。

実施例 ２ 実施例１の工程において、窒化アルミニウム膜
を形成した後に、該窒化アルミニウム膜上にスピ
ンコートによりフオトレジストRD−200N（日立
化成社製）の層を1.2μｍ厚に形成した。

次に、石英−クロムマスクを用いて遠紫外光に
よりをレジストの焼付を行なつた後に規定の処理
を行ない、マスクに対しネガ型のレジストパター
ンを得た。

次に、エレクトロンビーム蒸着機を用いて上記
レジストパターン上にタンタル（Ta）を0.5μｍ
厚に蒸着した。

次に、リムーバーを用いてレジストを除去し、
ルフトオフ法によりTa膜パターンを得た。

次に、窒化アルミニウム膜上に実施例１と同様
にしてタール系塗料層を形成した。

以下、実施例１と同様の工程を行ない、リング
フレーム及びシリコンウエハーにより固定された
状態の窒化アルミニウム膜からなるマスク保持体
を用いたＸ線リソグラフイー用マスクを得た。

［発明の効果］ 以上の如き本発明によれば、マスク保持体とし
て用いられる窒化アルミニウムはＸ線透過率及び
可視光線透過率が高く（1μｍ厚の光学濃度が約
0.01）、熱膨張率が低く（３〜４×10^-6／℃）、熱
伝導率が高く、且つ成膜性が良好であるなどの特
長を有するので、以下の様な効果が得られる。

(1) 窒化アルミニウムはＸ線透過率が高いので比
較的厚くしても比較的高いＸ線透過量が得られ
るので、マスク保持体の製造を容易且つ良好に
行なうことができる。

(2) 窒化アルミニウムは成膜性が良好であるので
極めて薄い膜からなるマスク保持体を製造する
ことができ、これによりＸ線透過量を高め焼付
のスループツトを向上させることができる。

(3) 窒化アルミニウムは可視光線の透過率が高い
ため、Ｘ線リソグラフイーにおいて可視光線を
用いて目視により容易且つ正確にアラインメン
トができる。

(4) 窒化アルミニウムの熱膨張係数はＸ線リソグ
ラフイーにおけるシリコンウエハー焼付基板の
熱膨張係数（２〜３×10^-6／℃）とほぼ同じ値
であるから、極めて高精度の焼付けが可能とな
る。

(5) 窒化アルミニウムの熱伝導性が高いため、Ｘ
線照射による温度上昇を防止でき、特に真空中
での焼付けの際に効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ〜ｈは本発明によるＸ線リソグラフイ
ー用マスク保持体の製造工程を示す図である。 １：シリコンウエハー、２：酸化シリコン膜、
３：窒化アルミニウム膜、４：タール系塗料層、
５：ワツクス層、６：リングフレーム、７：接着
剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 窒化アルミニウムからなる保持体により保持
   されたマスクを用いることを特徴とする、Ｘ線リ
   ソグラフイー法。 ２ 窒化アルミニウムからなることを特徴とす
   る、Ｘ線リソグラフイー用マスク保持体。