JPH0562888A - Ｘ線マスクおよびそれを用いたパターン転写方法 - Google Patents
Ｘ線マスクおよびそれを用いたパターン転写方法Info
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- JPH0562888A JPH0562888A JP21948991A JP21948991A JPH0562888A JP H0562888 A JPH0562888 A JP H0562888A JP 21948991 A JP21948991 A JP 21948991A JP 21948991 A JP21948991 A JP 21948991A JP H0562888 A JPH0562888 A JP H0562888A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線マスクおよびそれを用いたパターン転写
方法に関し，Ｘ線吸収体の内部応力に起因する位置歪み
を抑制し得るようにして高位置精度を実現する。 【構成】 転写パターン４が形成されたＸ線吸収体３
と，このＸ線吸収体３を支持するメンブレン２と，この
メンブレン２を支持するシリコン枠１とから構成され
る。メンブレン２の下部に，このメンブレン２を支持す
る複数のシリコン梁７がシリコン枠１と一体に形成され
いる。Ｘ線吸収体３から成る転写パターン４は，シリコ
ン梁７がある領域とシリコン梁が無いパターン描画領域
８とから成るチップ９，１０を単位として，複数個のチ
ップで１個のデバイスパターンを構成するように形成さ
れている。シリコン梁７がある領域とシリコン梁が無い
パターン描画領域８とから成るチップ９，１０を単位と
して位置合わせおよび露光を行い，複数回の位置合わせ
および露光により１個のデバイスパターンを転写する。
方法に関し，Ｘ線吸収体の内部応力に起因する位置歪み
を抑制し得るようにして高位置精度を実現する。 【構成】 転写パターン４が形成されたＸ線吸収体３
と，このＸ線吸収体３を支持するメンブレン２と，この
メンブレン２を支持するシリコン枠１とから構成され
る。メンブレン２の下部に，このメンブレン２を支持す
る複数のシリコン梁７がシリコン枠１と一体に形成され
いる。Ｘ線吸収体３から成る転写パターン４は，シリコ
ン梁７がある領域とシリコン梁が無いパターン描画領域
８とから成るチップ９，１０を単位として，複数個のチ
ップで１個のデバイスパターンを構成するように形成さ
れている。シリコン梁７がある領域とシリコン梁が無い
パターン描画領域８とから成るチップ９，１０を単位と
して位置合わせおよび露光を行い，複数回の位置合わせ
および露光により１個のデバイスパターンを転写する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，Ｘ線マスクおよびそれ
を用いたパターン転写方法に関する。現在，半導体基板
上に微細回路パターンを転写するのに，紫外線を光源と
し，複数のチップパターンを有するマスクを用いて，大
口径ウェハ上にステップ・アンド・リピート方式によ
り，ウェハ上の転写位置を繰り返し替えてマスクパター
ンを縮小転写していく方法が採られている。
を用いたパターン転写方法に関する。現在，半導体基板
上に微細回路パターンを転写するのに，紫外線を光源と
し，複数のチップパターンを有するマスクを用いて，大
口径ウェハ上にステップ・アンド・リピート方式によ
り，ウェハ上の転写位置を繰り返し替えてマスクパター
ンを縮小転写していく方法が採られている。
【０００２】しかしながら，半導体集積回路装置の高集
積化に伴ってパターンの微細化が進み，紫外線光源の波
長と同程度のサイズに近づいてきた。このため，光の回
折による像コントラストの低下が発生し，さらなるパタ
ーンの微細化は困難となりつつある。この光の限界を打
破する手段として，紫外線の約１／１０００の波長を持
つＸ線が注目されている。
積化に伴ってパターンの微細化が進み，紫外線光源の波
長と同程度のサイズに近づいてきた。このため，光の回
折による像コントラストの低下が発生し，さらなるパタ
ーンの微細化は困難となりつつある。この光の限界を打
破する手段として，紫外線の約１／１０００の波長を持
つＸ線が注目されている。
【０００３】
【従来の技術】図４は従来例を示す図であり，Ｘ線マス
クの例を示している。同図において，４１はシリコン
枠，４２はメンブレン，４３はＸ線吸収体パターン，４
４は接着剤，４５は補強枠である。
クの例を示している。同図において，４１はシリコン
枠，４２はメンブレン，４３はＸ線吸収体パターン，４
４は接着剤，４５は補強枠である。
【０００４】シリコン枠４１の厚さは，０．５〜１ｍｍ
である。メンブレン４２は，厚さ１〜５μｍの，シリコ
ン膜，炭化珪素膜，あるいは窒化珪素膜から成る。
である。メンブレン４２は，厚さ１〜５μｍの，シリコ
ン膜，炭化珪素膜，あるいは窒化珪素膜から成る。
【０００５】Ｘ線吸収体パターン４３は，メンブレン４
２上に堆積された，厚さ０．５〜２μｍの，金，タング
ステン，タンタルなどの重金属の膜を電子ビーム描画す
ることによって形成される。
２上に堆積された，厚さ０．５〜２μｍの，金，タング
ステン，タンタルなどの重金属の膜を電子ビーム描画す
ることによって形成される。
【０００６】補強枠４５には，ガラス枠などが用いられ
る。
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線マスクは，
極めて薄いメンブレン４２上に厚い重金属の膜から成る
Ｘ線吸収体パターン４３が形成されている。この結果，
重金属の膜から成るＸ線吸収体の内部応力が増大する
と，パターン形成後に，メンブレン４２がＸ線吸収体の
内部応力に伴う力を受けて位置歪みを発生させる，とい
う問題があった。
極めて薄いメンブレン４２上に厚い重金属の膜から成る
Ｘ線吸収体パターン４３が形成されている。この結果，
重金属の膜から成るＸ線吸収体の内部応力が増大する
と，パターン形成後に，メンブレン４２がＸ線吸収体の
内部応力に伴う力を受けて位置歪みを発生させる，とい
う問題があった。
【０００８】本発明は，上記の問題点を解決して，Ｘ線
吸収体の内部応力に起因する位置歪みを抑制し得るよう
にして，高位置精度を実現した，Ｘ線マスクおよびそれ
を用いたパターン転写方法を提供することを目的とす
る。
吸収体の内部応力に起因する位置歪みを抑制し得るよう
にして，高位置精度を実現した，Ｘ線マスクおよびそれ
を用いたパターン転写方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに，本発明に係るＸ線マスクは，転写パターンが形成
されたＸ線吸収体と，該Ｘ線吸収体を支持するメンブレ
ンと，該メンブレンを支持するシリコン枠とを備えたＸ
線マスクであって，メンブレンの下部に，該メンブレン
を支持する複数のシリコン梁がシリコン枠と一体に形成
されており，Ｘ線吸収体から成る転写パターンは，シリ
コン梁がある領域とシリコン梁が無いパターン描画領域
とから成るチップを単位として，複数個のチップで１個
のデバイスパターンを構成するように構成する。
めに，本発明に係るＸ線マスクは，転写パターンが形成
されたＸ線吸収体と，該Ｘ線吸収体を支持するメンブレ
ンと，該メンブレンを支持するシリコン枠とを備えたＸ
線マスクであって，メンブレンの下部に，該メンブレン
を支持する複数のシリコン梁がシリコン枠と一体に形成
されており，Ｘ線吸収体から成る転写パターンは，シリ
コン梁がある領域とシリコン梁が無いパターン描画領域
とから成るチップを単位として，複数個のチップで１個
のデバイスパターンを構成するように構成する。
【００１０】本発明に係るＸ線マスクを用いたパターン
転写方法は，シリコン梁がある領域とシリコン梁が無い
パターン描画領域とから成るチップを単位として位置合
わせおよび露光を行い，複数回の位置合わせおよび露光
により１個のデバイスパターンを転写するように構成す
る。
転写方法は，シリコン梁がある領域とシリコン梁が無い
パターン描画領域とから成るチップを単位として位置合
わせおよび露光を行い，複数回の位置合わせおよび露光
により１個のデバイスパターンを転写するように構成す
る。
【００１１】
【作用】Ｘ線吸収体の内部応力に起因するメンブレンの
位置歪みを減少させるために，金鍍金法における各種制
御手段の検討，タングステン，タンタルのスパッタ法に
おけるガス種の選択，ガス圧力の検討・制御を中心に，
多くの方式が検討されてきた。しかしながら，Ｘ線吸収
体の内部応力を１×１０8 ｄｙｎ／ｃｍ2 以下に抑制す
ることは，極めて困難である。
位置歪みを減少させるために，金鍍金法における各種制
御手段の検討，タングステン，タンタルのスパッタ法に
おけるガス種の選択，ガス圧力の検討・制御を中心に，
多くの方式が検討されてきた。しかしながら，Ｘ線吸収
体の内部応力を１×１０8 ｄｙｎ／ｃｍ2 以下に抑制す
ることは，極めて困難である。
【００１２】位置歪みの最大の原因は，厚いＸ線吸収体
に比して薄いメンブレンを使用する点にある。本発明で
は，メンブレンの下部に厚いシリコン枠と一体になった
シリコン梁を設け，Ｘ線吸収体の内部応力に伴う力を負
担させているので，メンブレンの位置歪みを抑制するこ
とができる。
に比して薄いメンブレンを使用する点にある。本発明で
は，メンブレンの下部に厚いシリコン枠と一体になった
シリコン梁を設け，Ｘ線吸収体の内部応力に伴う力を負
担させているので，メンブレンの位置歪みを抑制するこ
とができる。
【００１３】しかし，シリコン梁を設けると，シリコン
梁がある領域の透過Ｘ線量は減少するから，その領域の
パターン露光はできない。そこで本発明では，Ｘ線吸収
体から成る転写パターンを，シリコン梁がある領域とシ
リコン梁が無いパターン描画領域とから成るチップを単
位として，複数個のチップで１個のデバイスパターンを
構成するようにしている。
梁がある領域の透過Ｘ線量は減少するから，その領域の
パターン露光はできない。そこで本発明では，Ｘ線吸収
体から成る転写パターンを，シリコン梁がある領域とシ
リコン梁が無いパターン描画領域とから成るチップを単
位として，複数個のチップで１個のデバイスパターンを
構成するようにしている。
【００１４】従来のＸ線マスクでは，メンブレンの位置
歪みを抑制するために，露光面積を１チップ分に限定す
る必要があるとすると，本発明に係るＸ線マスクでは，
３チップ分以上の露光面積を稼ぐことが可能になる。
歪みを抑制するために，露光面積を１チップ分に限定す
る必要があるとすると，本発明に係るＸ線マスクでは，
３チップ分以上の露光面積を稼ぐことが可能になる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す図であり，図
（ａ）は断面図，図（ｂ）は上面模式図である。
（ａ）は断面図，図（ｂ）は上面模式図である。
【００１６】同図において，１はシリコン枠，２はメン
ブレン，３はＸ線吸収体，４はＸ線吸収体パターン，５
は接着剤，６は補強枠，７はシリコン梁，８はパターン
描画領域，９はチップＡ，１０はチップＢである。
ブレン，３はＸ線吸収体，４はＸ線吸収体パターン，５
は接着剤，６は補強枠，７はシリコン梁，８はパターン
描画領域，９はチップＡ，１０はチップＢである。
【００１７】シリコン枠１の厚さは，０．５〜１ｍｍで
ある。メンブレン２は，厚さ１〜５μｍの炭化珪素膜か
ら成る。Ｘ線吸収体３は，メンブレン２上に堆積され
た，厚さ０．５〜２μｍのタンタル膜から成る。
ある。メンブレン２は，厚さ１〜５μｍの炭化珪素膜か
ら成る。Ｘ線吸収体３は，メンブレン２上に堆積され
た，厚さ０．５〜２μｍのタンタル膜から成る。
【００１８】Ｘ線吸収体パターン４は，メンブレン２上
に堆積されたタンタル膜から成るＸ線吸収体３を電子ビ
ーム描画することによって形成する。補強枠６は，ガラ
ス枠から成る。
に堆積されたタンタル膜から成るＸ線吸収体３を電子ビ
ーム描画することによって形成する。補強枠６は，ガラ
ス枠から成る。
【００１９】複数のシリコン梁７は，その両端がシリコ
ン枠１と一体に形成されている。次に，図（ｂ）を用い
て，Ｘ線吸収体から成る転写パターンの構成例を説明す
る。図（ｂ）は，１個のデバイスパターンを構成する場
合を示している。すなわち，２個のシリコン梁領域７と
１個のシリコン梁が無いパターン描画領域８とから成る
チップＡ，および１個のシリコン梁領域７と１個のシリ
コン梁が無いパターン描画領域８とから成るチップＢで
１個のデバイスパターンを構成する。
ン枠１と一体に形成されている。次に，図（ｂ）を用い
て，Ｘ線吸収体から成る転写パターンの構成例を説明す
る。図（ｂ）は，１個のデバイスパターンを構成する場
合を示している。すなわち，２個のシリコン梁領域７と
１個のシリコン梁が無いパターン描画領域８とから成る
チップＡ，および１個のシリコン梁領域７と１個のシリ
コン梁が無いパターン描画領域８とから成るチップＢで
１個のデバイスパターンを構成する。
【００２０】このデバイスパターンを転写するには，半
導体基板上にチップＡを位置合わせして露光・転写した
後，同じ場所にチップＢを位置合わせして露光・転写す
ることにより行う。
導体基板上にチップＡを位置合わせして露光・転写した
後，同じ場所にチップＢを位置合わせして露光・転写す
ることにより行う。
【００２１】図２は，本発明の他の実施例を示す図であ
る。同図において，２１はシリコン梁，２２はシリコン
ブロック，２３はパターン描画領域である。
る。同図において，２１はシリコン梁，２２はシリコン
ブロック，２３はパターン描画領域である。
【００２２】本実施例では，複数のシリコン梁２１を互
いに直交する方向に設け，シリコン梁２１が交差する部
分にシリコンブロック２２を設けている。シリコン梁２
１およびシリコンブロック２２の無い部分をパターン描
画領域２３する。
いに直交する方向に設け，シリコン梁２１が交差する部
分にシリコンブロック２２を設けている。シリコン梁２
１およびシリコンブロック２２の無い部分をパターン描
画領域２３する。
【００２３】シリコン梁２１が交差する部分にシリコン
ブロック２２を設けることにより，シリコン梁２１を丈
夫にすることができるので，Ｘ線吸収体の内部応力に伴
う力をより効果的に負担することが可能になり，メンブ
レンの位置歪みをより一層効果的に抑制することができ
る。
ブロック２２を設けることにより，シリコン梁２１を丈
夫にすることができるので，Ｘ線吸収体の内部応力に伴
う力をより効果的に負担することが可能になり，メンブ
レンの位置歪みをより一層効果的に抑制することができ
る。
【００２４】次に，図３を用いて，本発明に係るＸ線マ
スクの製造方法を工程順に説明する。 ［工程１，図３（ａ），（ｂ）］シリコン基板３１の表
面および裏面に，プロパンガス＋トリクロロシランガス
＋水素ガス（キャリアガス）を導入し，化学気相成長法
を用いて，約１０００℃の温度にて炭化珪素膜３２を約
２μｍの膜厚に成長させる。
スクの製造方法を工程順に説明する。 ［工程１，図３（ａ），（ｂ）］シリコン基板３１の表
面および裏面に，プロパンガス＋トリクロロシランガス
＋水素ガス（キャリアガス）を導入し，化学気相成長法
を用いて，約１０００℃の温度にて炭化珪素膜３２を約
２μｍの膜厚に成長させる。
【００２５】［工程２，図３（ｂ）］シリコン基板３１
の表面に形成された炭化珪素膜３２上に，スパッタリン
グ法により，タンタル膜３３を約１μｍの膜厚に成長さ
せる。この時，タンタル膜３３の内部応力は１×１０9
ｄｙｎ／ｃｍ2 以下であることが望ましい。
の表面に形成された炭化珪素膜３２上に，スパッタリン
グ法により，タンタル膜３３を約１μｍの膜厚に成長さ
せる。この時，タンタル膜３３の内部応力は１×１０9
ｄｙｎ／ｃｍ2 以下であることが望ましい。
【００２６】［工程３，図３（ｃ）］シリコン基板３１
の裏面に形成された炭化珪素膜３２上にレジストを塗布
し，フォトリソグラフィ技術によって，シリコン枠およ
びシリコン梁を形成すべき部分が残るようにパターニン
グする。シリコン梁は，例えば太さ３ｍｍ，５ｍｍピッ
チとなるようにパターニングする。
の裏面に形成された炭化珪素膜３２上にレジストを塗布
し，フォトリソグラフィ技術によって，シリコン枠およ
びシリコン梁を形成すべき部分が残るようにパターニン
グする。シリコン梁は，例えば太さ３ｍｍ，５ｍｍピッ
チとなるようにパターニングする。
【００２７】レジストをマスクとして，反応性イオンエ
ッチング法により，フレオンガス＋酸素ガスをエッチン
グガスとして炭化珪素膜３２をエッチングする。その
後，レジストを剥離する。
ッチング法により，フレオンガス＋酸素ガスをエッチン
グガスとして炭化珪素膜３２をエッチングする。その
後，レジストを剥離する。
【００２８】［工程４，図３（ｃ），（ｄ）］シリコン
基板３１の裏面に，接着剤３４により補強枠３５を接着
する。炭化珪素膜３２をマスクとして，シリコン基板３
１を裏面から，硝酸＋フッ酸溶液によりエッチングす
る。その結果，炭化珪素膜３２の存在しない領域のシリ
コン基板３１は除去され，シリコン枠３６およびシリコ
ン梁３７が形成される。
基板３１の裏面に，接着剤３４により補強枠３５を接着
する。炭化珪素膜３２をマスクとして，シリコン基板３
１を裏面から，硝酸＋フッ酸溶液によりエッチングす
る。その結果，炭化珪素膜３２の存在しない領域のシリ
コン基板３１は除去され，シリコン枠３６およびシリコ
ン梁３７が形成される。
【００２９】［工程５，図３（ｅ）］タンタル膜３３上
にレジストを塗布した後，シリコン梁３７の無いパター
ン描画領域を電子ビーム描画法によりパターニングす
る。
にレジストを塗布した後，シリコン梁３７の無いパター
ン描画領域を電子ビーム描画法によりパターニングす
る。
【００３０】レジストをマスクとし，塩素ガス＋クロロ
ホルムガスをエッチングガスとして用いた反応性イオン
エッチング法により，タンタル膜３３をエッチングし
て，Ｘ線吸収体パターン３８を形成する。その後，レジ
ストを剥離する。
ホルムガスをエッチングガスとして用いた反応性イオン
エッチング法により，タンタル膜３３をエッチングし
て，Ｘ線吸収体パターン３８を形成する。その後，レジ
ストを剥離する。
【００３１】以上の各工程を経て，本発明に係るＸ線マ
スクが完成する。
スクが完成する。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば，Ｘ線吸収体の内部応力
に起因するメンブレンの位置歪みを抑制し得るので，高
位置精度を持ったＸ線マスクを作製することが可能とな
る。さらに，大面積を転写することが可能になるので，
量産性を満たすＸ線露光技術を確立することができる。
に起因するメンブレンの位置歪みを抑制し得るので，高
位置精度を持ったＸ線マスクを作製することが可能とな
る。さらに，大面積を転写することが可能になるので，
量産性を満たすＸ線露光技術を確立することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】本発明の他の実施例を示す図である。
【図３】本発明に係るＸ線マスクの製造方法の一例を示
す図である。
す図である。
【図４】従来例を示す図である。
１ シリコン枠 ２ メンブレン ３ Ｘ線吸収体 ４ Ｘ線吸収体パターン ５ 接着剤 ６ 補強枠 ７ シリコン梁 ８ パターン描画領域 ９ チップＡ １０ チップＢ
Claims (3)
- 【請求項１】 転写パターンが形成されたＸ線吸収体
と，該Ｘ線吸収体を支持するメンブレンと，該メンブレ
ンを支持するシリコン枠とを備えたＸ線マスクであっ
て， メンブレンの下部に，該メンブレンを支持する複数のシ
リコン梁がシリコン枠と一体に形成されており， Ｘ線吸収体から成る転写パターンは，シリコン梁がある
領域とシリコン梁が無いパターン描画領域とから成るチ
ップを単位として，複数個のチップで１個のデバイスパ
ターンを構成することを特徴とするＸ線マスク。 - 【請求項２】 請求項１において， 複数のシリコン梁を互いに直交する方向に設け， シリコン梁が交差する部分にシリコンブロックを設けた
ことを特徴とするＸ線マスク。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のＸ線マス
クを用いたパターン転写方法であって， シリコン梁がある領域とシリコン梁が無いパターン描画
領域とから成るチップを単位として位置合わせおよび露
光を行い，複数回の位置合わせおよび露光により１個の
デバイスパターンを転写することを特徴とするパターン
転写方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21948991A JPH0562888A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Ｘ線マスクおよびそれを用いたパターン転写方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21948991A JPH0562888A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Ｘ線マスクおよびそれを用いたパターン転写方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562888A true JPH0562888A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16736251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21948991A Withdrawn JPH0562888A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | Ｘ線マスクおよびそれを用いたパターン転写方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562888A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261726B1 (en) | 1999-12-06 | 2001-07-17 | International Business Machines Corporation | Projection electron-beam lithography masks using advanced materials and membrane size |
| US6692877B2 (en) | 2000-10-17 | 2004-02-17 | Nec Electronics Corporation | Mask for beam exposure having membrane structure and stencil structure and method for manufacturing the same |
| US6887626B2 (en) | 2001-01-24 | 2005-05-03 | Nec Electronics Corporation | Electron beam projection mask |
| JP2006049362A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toppan Printing Co Ltd | ステンシルマスク及びステンシルマスクブランクス |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP21948991A patent/JPH0562888A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6261726B1 (en) | 1999-12-06 | 2001-07-17 | International Business Machines Corporation | Projection electron-beam lithography masks using advanced materials and membrane size |
| US6692877B2 (en) | 2000-10-17 | 2004-02-17 | Nec Electronics Corporation | Mask for beam exposure having membrane structure and stencil structure and method for manufacturing the same |
| US6887626B2 (en) | 2001-01-24 | 2005-05-03 | Nec Electronics Corporation | Electron beam projection mask |
| JP2006049362A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Toppan Printing Co Ltd | ステンシルマスク及びステンシルマスクブランクス |
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