JPH05251312A - Ｘ線露光マスク及びその製造方法 - Google Patents
Ｘ線露光マスク及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH05251312A JPH05251312A JP4646192A JP4646192A JPH05251312A JP H05251312 A JPH05251312 A JP H05251312A JP 4646192 A JP4646192 A JP 4646192A JP 4646192 A JP4646192 A JP 4646192A JP H05251312 A JPH05251312 A JP H05251312A
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- Japan
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- ray
- film
- phase
- mask
- resist
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 位相シフト効果を利用し、Ｘ線露光の解像力
を向上させる。 【構成】 Ｘ線透過膜１上に二酸化ケイ素からなる位相
シフタ４のパターンを形成する。その上に重金属のＸ線
吸収体膜を形成し、異方性エッチングして、位相シフタ
４の側壁部にのみ残す。
を向上させる。 【構成】 Ｘ線透過膜１上に二酸化ケイ素からなる位相
シフタ４のパターンを形成する。その上に重金属のＸ線
吸収体膜を形成し、異方性エッチングして、位相シフタ
４の側壁部にのみ残す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線露光用マスクに関
し、さらに詳しくは、大面積の微細な回路パターンを半
導体基板などの被加工物上に転写するＸ線露光に使用す
るのに好適なＸ線露光用マスク及び、そのマスクの製造
方法に関する。
し、さらに詳しくは、大面積の微細な回路パターンを半
導体基板などの被加工物上に転写するＸ線露光に使用す
るのに好適なＸ線露光用マスク及び、そのマスクの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線露光の原理は、図４に示すように、
Ｘ線４１をＸ線吸収体によりマスクパターンの描かれた
Ｘ線マスク４７を通して被加工物４６上のＸ線レジスト
４５にマスクパターンを転写するものである。Ｘ線露光
は、２５６メガビットダイナミックＲＡＭ以降の露光技
術、即ち、０．２μｍ以下の線幅の回路パターンを半導
体基板に焼き付ける露光技術として、研究開発が進めら
れている。
Ｘ線４１をＸ線吸収体によりマスクパターンの描かれた
Ｘ線マスク４７を通して被加工物４６上のＸ線レジスト
４５にマスクパターンを転写するものである。Ｘ線露光
は、２５６メガビットダイナミックＲＡＭ以降の露光技
術、即ち、０．２μｍ以下の線幅の回路パターンを半導
体基板に焼き付ける露光技術として、研究開発が進めら
れている。
【０００３】Ｘ線マスクは、Ｘ線が透過し易い窒化ケイ
素、炭化ケイ素、ケイ素などの材料からなるＸ線透過膜
１上にＸ線を吸収し易い重金属からなるＸ線吸収体パタ
ーン２を形成した構造となっている。従来、吸収体の材
料としては、金、タングステン、タンタルなどが用いら
れてきた。また、Ｘ線露光に使用する７〜１５オングス
トロームの波長のＸ線に対して十分な遮蔽効果を得るた
め、０．３〜０．８μｍの吸収体膜厚が必要である。
素、炭化ケイ素、ケイ素などの材料からなるＸ線透過膜
１上にＸ線を吸収し易い重金属からなるＸ線吸収体パタ
ーン２を形成した構造となっている。従来、吸収体の材
料としては、金、タングステン、タンタルなどが用いら
れてきた。また、Ｘ線露光に使用する７〜１５オングス
トロームの波長のＸ線に対して十分な遮蔽効果を得るた
め、０．３〜０．８μｍの吸収体膜厚が必要である。
【０００４】一方、現在ＬＳＩの製造には、可視光また
は紫外線を用いる縮小投影露光法が用いられている。縮
小投影露光法は、ガラス基板にクロム等の遮光体で回路
パターンを描いたマスクを用い、投影レンズによってマ
スクパターンを縮小して半導体基板上に投影する方法で
ある。
は紫外線を用いる縮小投影露光法が用いられている。縮
小投影露光法は、ガラス基板にクロム等の遮光体で回路
パターンを描いたマスクを用い、投影レンズによってマ
スクパターンを縮小して半導体基板上に投影する方法で
ある。
【０００５】近年、縮小投影露光法の解像力を向上させ
る方法として位相シフト法が開発され、実用化が進めら
れている。これは、図３に示すように、マスクの開口部
の一つおきに位相を反転させる材料を配置することによ
って、投影面上の位相を交互に反転させ、通常の露光よ
りコントラストを向上させ、高解像力を得る方法であ
る。
る方法として位相シフト法が開発され、実用化が進めら
れている。これは、図３に示すように、マスクの開口部
の一つおきに位相を反転させる材料を配置することによ
って、投影面上の位相を交互に反転させ、通常の露光よ
りコントラストを向上させ、高解像力を得る方法であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線マスクを用
いたＸ線露光では、主に回折によって、パターンが微細
になるほどコントラストが低下し、やがて解像しなくな
る。限界解像力は、露光波長、マスクと半導体基板間の
距離、マスクコントラスト、レジストの特性等に影響さ
れる。一例として、典型的な条件である露光波長１０オ
ングストローム、マスク−基板間距離３０μｍ、マスク
コントラスト１０で、線幅、間隙共に０．１μｍのパタ
ーンを露光した場合、Ｘ線の振幅及び、振幅の自乗で表
されるＸ線強度は、図３（ａ）に示した場合に近くな
り、一般に用いられているレジストでは解像することが
できない。
いたＸ線露光では、主に回折によって、パターンが微細
になるほどコントラストが低下し、やがて解像しなくな
る。限界解像力は、露光波長、マスクと半導体基板間の
距離、マスクコントラスト、レジストの特性等に影響さ
れる。一例として、典型的な条件である露光波長１０オ
ングストローム、マスク−基板間距離３０μｍ、マスク
コントラスト１０で、線幅、間隙共に０．１μｍのパタ
ーンを露光した場合、Ｘ線の振幅及び、振幅の自乗で表
されるＸ線強度は、図３（ａ）に示した場合に近くな
り、一般に用いられているレジストでは解像することが
できない。
【０００７】本発明の目的は、このような従来の欠点を
除去し、更に微細なパターンの転写が可能なＸ線マスク
及びその製造方法を提供することである。
除去し、更に微細なパターンの転写が可能なＸ線マスク
及びその製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のＸ線マスクは、
Ｘ線吸収体パターン間にＸ線の位相をシフトさせる材料
を挟み込んだ構造を特徴とする。
Ｘ線吸収体パターン間にＸ線の位相をシフトさせる材料
を挟み込んだ構造を特徴とする。
【０００９】本発明のＸ線マスク製造方法は、Ｘ線の位
相をシフトさせる材料によって微細パターンを形成した
後にＸ線吸収体となる重金属を付着させ、エッチングに
よって側壁以外に付着した重金属を取り去ることを特徴
とする。
相をシフトさせる材料によって微細パターンを形成した
後にＸ線吸収体となる重金属を付着させ、エッチングに
よって側壁以外に付着した重金属を取り去ることを特徴
とする。
【００１０】
【作用】本発明のＸ線マスクでは、Ｘ線の位相を部分的
にシフトさせるため、基板上におけるＸ線強度のコント
ラストが増大し、従来解像できなかった微細パターンを
解像することができる。
にシフトさせるため、基板上におけるＸ線強度のコント
ラストが増大し、従来解像できなかった微細パターンを
解像することができる。
【００１１】また、本発明のＸ線マスク製造方法では、
本発明のＸ線マスクを容易に製造することができる。特
に、従来製造が困難であった、０．１μｍ以下の周期の
パターンを持つＸ線マスクを製造することが可能であ
る。
本発明のＸ線マスクを容易に製造することができる。特
に、従来製造が困難であった、０．１μｍ以下の周期の
パターンを持つＸ線マスクを製造することが可能であ
る。
【００１２】
【実施例】以下、実施例について、図面を参照しながら
説明する。図１は、本発明のＸ線マスクの実施例を示す
断面図である。重金属からなるＸ線吸収体パターン２間
に位相シフタ４を挟む構造となっている他は従来のＸ線
マスクと同様である。位相シフタの材料には、Ｘ線の吸
収が小さい物質が適しており、炭素、二酸化ケイ素、窒
化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ほう素などが使用できる。
位相シフタの膜厚を、透過したＸ線の位相が２分の１波
長変化するように設定すると、解像力向上効果が最も大
きい。例えば、Ｘ線波長が１０オングストローム、ダイ
ヤモンド膜を位相シフタとするとき、膜厚は約１ミクロ
ンとなる。
説明する。図１は、本発明のＸ線マスクの実施例を示す
断面図である。重金属からなるＸ線吸収体パターン２間
に位相シフタ４を挟む構造となっている他は従来のＸ線
マスクと同様である。位相シフタの材料には、Ｘ線の吸
収が小さい物質が適しており、炭素、二酸化ケイ素、窒
化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ほう素などが使用できる。
位相シフタの膜厚を、透過したＸ線の位相が２分の１波
長変化するように設定すると、解像力向上効果が最も大
きい。例えば、Ｘ線波長が１０オングストローム、ダイ
ヤモンド膜を位相シフタとするとき、膜厚は約１ミクロ
ンとなる。
【００１３】図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明のＸ線マス
クの製造方法を示す工程図である。最初に、図２（ａ）
に示すように、シリコン基板３上に窒化ケイ素、炭化ケ
イ素、などの材料からなるＸ線透過膜１を形成し、その
上に二酸化ケイ素からなる位相シフタの膜４を形成す
る。その上に電子線レジスト２７を塗布し、位相シフタ
のパターンを描画する。パターンは、Ｘ線露光、光露
光、イオンビーム露光などで転写あるいは描画すること
も可能である。次に、図２（ｂ）に示すように、レジス
トを現像後、エッチングして位相シフタ４を形成したあ
と電子線レジストを剥離する。その上に、図２（ｃ）に
示すように、金、タングステン等の重金属からなるＸ線
吸収体膜２を形成する。Ｘ線吸収体膜は、側壁部まで回
り込むように、化学的気相成長法などの方法を用いる。
更に、図２（ｄ）に示すように、吸収体を異方性エッチ
ングし、側壁部のみを残す。最後に裏面よりシリコン基
板３をエッチングしてＸ線透過膜１の裏面を露出させて
完成する。
クの製造方法を示す工程図である。最初に、図２（ａ）
に示すように、シリコン基板３上に窒化ケイ素、炭化ケ
イ素、などの材料からなるＸ線透過膜１を形成し、その
上に二酸化ケイ素からなる位相シフタの膜４を形成す
る。その上に電子線レジスト２７を塗布し、位相シフタ
のパターンを描画する。パターンは、Ｘ線露光、光露
光、イオンビーム露光などで転写あるいは描画すること
も可能である。次に、図２（ｂ）に示すように、レジス
トを現像後、エッチングして位相シフタ４を形成したあ
と電子線レジストを剥離する。その上に、図２（ｃ）に
示すように、金、タングステン等の重金属からなるＸ線
吸収体膜２を形成する。Ｘ線吸収体膜は、側壁部まで回
り込むように、化学的気相成長法などの方法を用いる。
更に、図２（ｄ）に示すように、吸収体を異方性エッチ
ングし、側壁部のみを残す。最後に裏面よりシリコン基
板３をエッチングしてＸ線透過膜１の裏面を露出させて
完成する。
【００１４】本発明のＸ線マスクによれば、図３に示す
位相シフト効果を利用することができ、従来のＸ線露光
の解像力を１．５〜２倍に高めることができる。
位相シフト効果を利用することができ、従来のＸ線露光
の解像力を１．５〜２倍に高めることができる。
【００１５】また、本発明の製造方法によれば、位相シ
フタとＸ線吸収体を自己整合的に形成できるため製造が
容易であり、位相シフタの側壁に形成した重金属を吸収
体として用いるため、０．１ミクロン以下の微細パター
ンを容易に形成できる。
フタとＸ線吸収体を自己整合的に形成できるため製造が
容易であり、位相シフタの側壁に形成した重金属を吸収
体として用いるため、０．１ミクロン以下の微細パター
ンを容易に形成できる。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Ｘ線露光の解像力を飛躍的に高めるＸ線マスクとその製
造方法を提供することができる。
Ｘ線露光の解像力を飛躍的に高めるＸ線マスクとその製
造方法を提供することができる。
【図１】本発明のＸ線マスクの一実施例を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明のＸ線マスクの製造方法を示す工程図で
ある。
ある。
【図３】位相シフト露光の原理図。
【図４】Ｘ線露光の原理を示す模式図である。
１ Ｘ線透過膜 ２ Ｘ線吸収体 ３ シリコン基板 ４ 位相シフタ ２６ 電子線 ２７ 電子線レジスト ４１ Ｘ線 ４５ Ｘ線レジスト ４６ 被加工物 ４７ Ｘ線マスク
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｘ線吸収体パターン間にＸ線の位相をシ
フトさせる材料を挟み込んだ構造を特徴とするＸ線露光
マスク。 - 【請求項２】 Ｘ線の位相をシフトさせる材料によって
微細パターンを形成した後にＸ線吸収体となる重金属を
付着させ、エッチングによって側壁以外に付着した重金
属を取り去ることを特徴とするＸ線露光マスクの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4646192A JPH05251312A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Ｘ線露光マスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4646192A JPH05251312A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Ｘ線露光マスク及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05251312A true JPH05251312A (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12747808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4646192A Withdrawn JPH05251312A (ja) | 1992-03-04 | 1992-03-04 | Ｘ線露光マスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05251312A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08111369A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Nec Corp | Ｘ線露光用マスクおよびその製造方法 |
| JPH09190963A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Canon Inc | マスク及びこれを用いたデバイス生産方法や露光装置 |
| JP2013254098A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスクおよびその製造方法 |
| JP2016181008A (ja) * | 2016-07-09 | 2016-10-13 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスク |
-
1992
- 1992-03-04 JP JP4646192A patent/JPH05251312A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08111369A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Nec Corp | Ｘ線露光用マスクおよびその製造方法 |
| JPH09190963A (ja) * | 1996-01-10 | 1997-07-22 | Canon Inc | マスク及びこれを用いたデバイス生産方法や露光装置 |
| JP2013254098A (ja) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | Dainippon Printing Co Ltd | フォトマスクおよびその製造方法 |
| JP2016181008A (ja) * | 2016-07-09 | 2016-10-13 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスク |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |