JPH06163368A - Ｘ線露光用マスク - Google Patents
Ｘ線露光用マスクInfo
- Publication number
- JPH06163368A JPH06163368A JP31543092A JP31543092A JPH06163368A JP H06163368 A JPH06163368 A JP H06163368A JP 31543092 A JP31543092 A JP 31543092A JP 31543092 A JP31543092 A JP 31543092A JP H06163368 A JPH06163368 A JP H06163368A
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- JP
- Japan
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- film
- silicon nitride
- ray
- exposure mask
- ray exposure
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的強度が大きく、かつＸ線に対する吸収
が小さく、さらに、歪の小さいＸ線露光用マスクを提供
する。 【構成】 酸化シリコン膜１３を窒化シリコン膜１２，
１４ではさんでなる積層膜を支持膜とする薄膜ブリッジ
を備え、このブリッジ上にＸ線吸収体１９が設けられて
いるＸ線露光用マスク。
が小さく、さらに、歪の小さいＸ線露光用マスクを提供
する。 【構成】 酸化シリコン膜１３を窒化シリコン膜１２，
１４ではさんでなる積層膜を支持膜とする薄膜ブリッジ
を備え、このブリッジ上にＸ線吸収体１９が設けられて
いるＸ線露光用マスク。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主としてＸ線リソグ
ラフィーに用いる露光用マスクに関するものである。
ラフィーに用いる露光用マスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線リソグラフィーで使われている従来
のＸ線露光用マスクは、Ｘ線を透過させせられる軽元素
を成分とする厚み数μｍの支持膜と、この支持膜上にパ
ターンを描いた金、タングステン等のＸ線吸収体とによ
って構成されている。一般に、Ｘ線を透過させる支持膜
としては、Ｘ線に対する吸収が小さく、かつ強度が大き
くて、歪等の変形が少ないことが要求される。このた
め、支持膜としては、従来、Ｓｉ，ＳｉＮ，ＳｉＣ，Ｂ
Ｎ等が用いられてきた。
のＸ線露光用マスクは、Ｘ線を透過させせられる軽元素
を成分とする厚み数μｍの支持膜と、この支持膜上にパ
ターンを描いた金、タングステン等のＸ線吸収体とによ
って構成されている。一般に、Ｘ線を透過させる支持膜
としては、Ｘ線に対する吸収が小さく、かつ強度が大き
くて、歪等の変形が少ないことが要求される。このた
め、支持膜としては、従来、Ｓｉ，ＳｉＮ，ＳｉＣ，Ｂ
Ｎ等が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の材料からなる支持膜は、単層では、機械的強度の面で
満足のいくものを得るために膜厚を数μｍ程度の厚いも
のにする必要があった。しかし、支持膜の膜厚が大きい
と、Ｘ線に対する吸収が大きくなるという欠点がある。
さらに、膜厚が大きくなると、膜内の応力が大きくな
り、歪んだマスクパターンしか得られないという欠点が
あった。
の材料からなる支持膜は、単層では、機械的強度の面で
満足のいくものを得るために膜厚を数μｍ程度の厚いも
のにする必要があった。しかし、支持膜の膜厚が大きい
と、Ｘ線に対する吸収が大きくなるという欠点がある。
さらに、膜厚が大きくなると、膜内の応力が大きくな
り、歪んだマスクパターンしか得られないという欠点が
あった。
【０００４】この応力を低減するために、従来、さまざ
まな手段がとられてきた。以下に、歪を低減するための
主な方法を述べる。まず、膜内部の応力を低減するため
に、支持膜作製時の成膜条件を調べ、膜内の応力の少な
いように最適化する方法がある。例えば、スパッタ法に
よる成膜においては、スパッタ成膜時のガス圧力、ター
ゲット入力電力等を最適化するのである。また、応力を
内在した膜を成膜した後、応力を低減する処理を行う方
法がある。高温アニール処理をしたり、イオン注入等の
後処理を施したりして、膜内の応力を低減するのであ
る。
まな手段がとられてきた。以下に、歪を低減するための
主な方法を述べる。まず、膜内部の応力を低減するため
に、支持膜作製時の成膜条件を調べ、膜内の応力の少な
いように最適化する方法がある。例えば、スパッタ法に
よる成膜においては、スパッタ成膜時のガス圧力、ター
ゲット入力電力等を最適化するのである。また、応力を
内在した膜を成膜した後、応力を低減する処理を行う方
法がある。高温アニール処理をしたり、イオン注入等の
後処理を施したりして、膜内の応力を低減するのであ
る。
【０００５】この発明は、かかる従来技術の欠点をなく
し、機械的強度が大きく、かつＸ線に対する吸収が小さ
く、さらに、歪も小さいＸ線露光用マスクを提供するこ
とを課題とする。
し、機械的強度が大きく、かつＸ線に対する吸収が小さ
く、さらに、歪も小さいＸ線露光用マスクを提供するこ
とを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明にかかるＸ線露光用マスクは、酸化シリコ
ン膜を窒化シリコン膜ではさんでなる積層膜を支持膜と
する薄膜ブリッジを備え、このブリッジ上にＸ線吸収体
を設けてなる構成をとるようにしている。
に、この発明にかかるＸ線露光用マスクは、酸化シリコ
ン膜を窒化シリコン膜ではさんでなる積層膜を支持膜と
する薄膜ブリッジを備え、このブリッジ上にＸ線吸収体
を設けてなる構成をとるようにしている。
【０００７】
【作用】支持膜を、酸化シリコン膜を窒化シリコン膜で
はさんでなる積層構造とすることによって、支持膜の機
械的強度が大きくなる。すなわち、各層の膜厚が薄くて
も、積層構造になれば、充分に実用に耐え得る強度をも
つ。各層の膜厚が薄いので、支持膜のＸ線に対する吸収
が低減されるし、内部応力も抑えられるようになる。
はさんでなる積層構造とすることによって、支持膜の機
械的強度が大きくなる。すなわち、各層の膜厚が薄くて
も、積層構造になれば、充分に実用に耐え得る強度をも
つ。各層の膜厚が薄いので、支持膜のＸ線に対する吸収
が低減されるし、内部応力も抑えられるようになる。
【０００８】
【実施例】以下に、この発明の詳細を実施例に基づいて
説明する。図１は、具体的なマスク作製行程を示す。ま
ず、図１の（ａ）に示すように、シリコン単結晶の（１
００）面を表面にもつ、厚み３００μｍの基板１１の両
面に、減圧ＣＶＤ法により、窒化シリコン膜１２を０．
１μｍ堆積し、次に、基板１１の薄膜ブリッジを形成す
る側の面に同じく減圧ＣＶＤ法により酸化シリコン膜１
３を厚み０．４μｍ形成し、最後に、第１層と同様に基
板１１の両面に、減圧ＣＶＤ法により、窒化シリコン膜
１４を０．１μｍ形成する。このときの成膜条件は、窒
化シリコンの場合、ジクロロシラン３０ｃｃ／分、アン
モニア３００ｃｃ／分、温度７３０°Ｃ、成膜時間３０
分とし、酸化シリコンの場合、モノシラン６００ｃｃ／
分、ヘリウム２０００ｃｃ／分、酸素１６０ｃｃ／分、
温度３２５℃、成膜時間１５００秒とした。
説明する。図１は、具体的なマスク作製行程を示す。ま
ず、図１の（ａ）に示すように、シリコン単結晶の（１
００）面を表面にもつ、厚み３００μｍの基板１１の両
面に、減圧ＣＶＤ法により、窒化シリコン膜１２を０．
１μｍ堆積し、次に、基板１１の薄膜ブリッジを形成す
る側の面に同じく減圧ＣＶＤ法により酸化シリコン膜１
３を厚み０．４μｍ形成し、最後に、第１層と同様に基
板１１の両面に、減圧ＣＶＤ法により、窒化シリコン膜
１４を０．１μｍ形成する。このときの成膜条件は、窒
化シリコンの場合、ジクロロシラン３０ｃｃ／分、アン
モニア３００ｃｃ／分、温度７３０°Ｃ、成膜時間３０
分とし、酸化シリコンの場合、モノシラン６００ｃｃ／
分、ヘリウム２０００ｃｃ／分、酸素１６０ｃｃ／分、
温度３２５℃、成膜時間１５００秒とした。
【０００９】次に、同じく図１の（ａ）に示すように、
この３層膜の上にスパッタリング法によりタングステン
膜１５を厚み０．５μｍ成膜した。スパッタ条件は、タ
ーゲット径６インチ、ＲＦパワー１００Ｗ、アルゴンガ
ス圧１０ｍｍＴｏｒｒ、基板−ターゲット間距離６０ｍ
ｍ、基板温度は室温であった。そして、このタングステ
ン膜１５上にＰＭＭＡレジスト１６を塗布した後、図１
の（ｂ）にみるように、集束イオンビームリソグラフィ
により所望のレジストパターン１７を形成した。集束イ
オンビームの描画条件は、１００ｋｅＶ、イオン源Ｂ
ｅ、ビーム径０．０５μｍ、ビーム電流１０ｐＡであっ
た。このレジストパターン１７をマスクとして、図１の
（ｃ）にみるように、ＥＣＲプラズマエッチング法によ
りタングステン膜１５をエッチングした。
この３層膜の上にスパッタリング法によりタングステン
膜１５を厚み０．５μｍ成膜した。スパッタ条件は、タ
ーゲット径６インチ、ＲＦパワー１００Ｗ、アルゴンガ
ス圧１０ｍｍＴｏｒｒ、基板−ターゲット間距離６０ｍ
ｍ、基板温度は室温であった。そして、このタングステ
ン膜１５上にＰＭＭＡレジスト１６を塗布した後、図１
の（ｂ）にみるように、集束イオンビームリソグラフィ
により所望のレジストパターン１７を形成した。集束イ
オンビームの描画条件は、１００ｋｅＶ、イオン源Ｂ
ｅ、ビーム径０．０５μｍ、ビーム電流１０ｐＡであっ
た。このレジストパターン１７をマスクとして、図１の
（ｃ）にみるように、ＥＣＲプラズマエッチング法によ
りタングステン膜１５をエッチングした。
【００１０】このようにしてパターン形成した後、薄膜
ブリッジを形成する側とは反対の面の窒化シリコン膜１
２および１４に対し異方性エッチングを施して、薄膜ブ
リッジが所定の位置に形成されるようなパターンのパタ
ーニングを行った（図示省略）。このパターニングは、
通常のフォトリソグラフィー技術を用いてレジストをパ
ターニングし、それをマスクとしてプラズマエッチング
法によりエッチングすることで行った。
ブリッジを形成する側とは反対の面の窒化シリコン膜１
２および１４に対し異方性エッチングを施して、薄膜ブ
リッジが所定の位置に形成されるようなパターンのパタ
ーニングを行った（図示省略）。このパターニングは、
通常のフォトリソグラフィー技術を用いてレジストをパ
ターニングし、それをマスクとしてプラズマエッチング
法によりエッチングすることで行った。
【００１１】次に、ここでパターン形成した窒化シリコ
ンをエッチング保護膜として、シリコンからなる基板１
１を裏面側から異方性エッチングすることにより、図１
の（ｄ）にみるように、掘込み１８を形成した。この場
合の異方性エッチング条件は、エッチング液に水酸化カ
リウム４０ｗｔ％、８０℃のものを用い、エッチング時
間３８０分であった。このような掘込み１８を形成する
ことによって、窒化シリコン膜１２，１４および酸化シ
リコン膜１３の３層からなる支持膜と、Ｘ線吸収体であ
るパターニングされた（パターン化）タングステン膜１
９とを備えたＸ線露光用マスクを作製した。このように
して、０．１μｍのラインアンドスペースのパターンを
もつマスクを作製した。
ンをエッチング保護膜として、シリコンからなる基板１
１を裏面側から異方性エッチングすることにより、図１
の（ｄ）にみるように、掘込み１８を形成した。この場
合の異方性エッチング条件は、エッチング液に水酸化カ
リウム４０ｗｔ％、８０℃のものを用い、エッチング時
間３８０分であった。このような掘込み１８を形成する
ことによって、窒化シリコン膜１２，１４および酸化シ
リコン膜１３の３層からなる支持膜と、Ｘ線吸収体であ
るパターニングされた（パターン化）タングステン膜１
９とを備えたＸ線露光用マスクを作製した。このように
して、０．１μｍのラインアンドスペースのパターンを
もつマスクを作製した。
【００１２】そして、得られたマスクを用いて、Ｘ線リ
ソグラフィを行ったところ、非常に良好なパターンを転
写することができることが確認できた。この実施例にお
ける支持膜は、窒化シリコン膜／酸化シリコン膜／窒化
シリコン膜からなる３層構造であるが、窒化シリコン膜
／酸化シリコン膜／窒化シリコン膜／酸化シリコン膜／
窒化シリコン膜からなる５層構造でも効果は同様にあ
る。すなわち、酸化シリコン膜が窒化シリコン膜ではさ
まれてなる積層膜は、２以上であっても良いのである。
なお、マスク作製行程も、異方性エッチングを行ったの
ち、タングステン膜のパターニングを行う工程であって
もよい。
ソグラフィを行ったところ、非常に良好なパターンを転
写することができることが確認できた。この実施例にお
ける支持膜は、窒化シリコン膜／酸化シリコン膜／窒化
シリコン膜からなる３層構造であるが、窒化シリコン膜
／酸化シリコン膜／窒化シリコン膜／酸化シリコン膜／
窒化シリコン膜からなる５層構造でも効果は同様にあ
る。すなわち、酸化シリコン膜が窒化シリコン膜ではさ
まれてなる積層膜は、２以上であっても良いのである。
なお、マスク作製行程も、異方性エッチングを行ったの
ち、タングステン膜のパターニングを行う工程であって
もよい。
【００１３】
【発明の効果】この発明では、支持膜を、窒化シリコン
膜／酸化シリコン膜／窒化シリコン膜からなる３層膜で
構成しているため、この支持膜は、従来の支持膜より機
械的強度が大きく、しかも膜厚が薄いためＸ線に対する
吸収が小さくて内部応力の小さい状態で支持膜上にＸ線
吸収体を容易に形成することが可能となり、優れたＸ線
露光用マスクを提供することができる。
膜／酸化シリコン膜／窒化シリコン膜からなる３層膜で
構成しているため、この支持膜は、従来の支持膜より機
械的強度が大きく、しかも膜厚が薄いためＸ線に対する
吸収が小さくて内部応力の小さい状態で支持膜上にＸ線
吸収体を容易に形成することが可能となり、優れたＸ線
露光用マスクを提供することができる。
【図１】実施例でのマスク作製工程を工程順にあらわす
断面図である。
断面図である。
１１ シリコン基板 １２ 窒化シリコン膜 １３ 酸化シリコン膜 １４ 窒化シリコン膜 １８ 堀込み部 １９ パターン化タングステン膜
Claims (1)
- 【請求項１】 酸化シリコン膜を窒化シリコン膜ではさ
んでなる積層膜を支持膜とする薄膜ブリッジを備え、こ
のブリッジ上にＸ線吸収体が設けられているＸ線露光用
マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31543092A JPH06163368A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Ｘ線露光用マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31543092A JPH06163368A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Ｘ線露光用マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163368A true JPH06163368A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=18065285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31543092A Pending JPH06163368A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | Ｘ線露光用マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06163368A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980080097A (ko) * | 1997-03-18 | 1998-11-25 | 요시다 쇼이치로 | 실리콘 스텐실마스크 제조 방법 |
| KR100310541B1 (ko) * | 1998-09-21 | 2001-11-15 | 박종섭 | 스텐실 마스크 |
| JP2005505920A (ja) * | 2001-10-02 | 2005-02-24 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | 高ｋ誘電膜への窒素の取り込み |
| US10713448B2 (en) | 2012-04-04 | 2020-07-14 | Hypertherm, Inc. | Configuring signal devices in thermal processing systems |
| US10786924B2 (en) | 2014-03-07 | 2020-09-29 | Hypertherm, Inc. | Waterjet cutting head temperature sensor |
| US11610218B2 (en) | 2014-03-19 | 2023-03-21 | Hypertherm, Inc. | Methods for developing customer loyalty programs and related systems and devices |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31543092A patent/JPH06163368A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980080097A (ko) * | 1997-03-18 | 1998-11-25 | 요시다 쇼이치로 | 실리콘 스텐실마스크 제조 방법 |
| KR100310541B1 (ko) * | 1998-09-21 | 2001-11-15 | 박종섭 | 스텐실 마스크 |
| JP2005505920A (ja) * | 2001-10-02 | 2005-02-24 | エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド | 高ｋ誘電膜への窒素の取り込み |
| US10713448B2 (en) | 2012-04-04 | 2020-07-14 | Hypertherm, Inc. | Configuring signal devices in thermal processing systems |
| US10786924B2 (en) | 2014-03-07 | 2020-09-29 | Hypertherm, Inc. | Waterjet cutting head temperature sensor |
| US11610218B2 (en) | 2014-03-19 | 2023-03-21 | Hypertherm, Inc. | Methods for developing customer loyalty programs and related systems and devices |
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