JPH10172884A - X線リソグラフィー用マスクメンブレン及びその製造方法 - Google Patents
X線リソグラフィー用マスクメンブレン及びその製造方法Info
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- JPH10172884A JPH10172884A JP33058396A JP33058396A JPH10172884A JP H10172884 A JPH10172884 A JP H10172884A JP 33058396 A JP33058396 A JP 33058396A JP 33058396 A JP33058396 A JP 33058396A JP H10172884 A JPH10172884 A JP H10172884A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
て少なく、高エネルギービーム照射による膜応力の変動
の少ない高エネルギービーム照射耐性に優れたX線リソ
グラフィー用マスクメンブレンとその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 ターゲットにSiC を用いたスパッタリン
グ法で成膜するに際し、SiC 膜の成長速度を100 〜5,00
0 Å/min とし、更には入射電力を100 〜5,000W、スパ
ッタリング圧力を1.0 ×10-3 〜2.0 ×10-1Torrとする
X線リソグラフィー用マスクメンブレンの製造方法、及
び該製造方法により作製される、SiC 膜がアモルファス
で密度が3.00〜3.20g /cm3 であるX線リソグラフィー
用マスクメンブレンにある。
Description
線やシンクロトロン放射光の様な高エネルギービームを
照射しても、膜応力に変化のない優れた高エネルギービ
ーム耐性を有するX線リソグラフィー用マスクメンブレ
ン及びその製造方法に関する。
微細化に伴い、将来のリソグラフィー技術としてX線リ
ソグラフィー技術が最も有望視されている。X線リソグ
ラフィーに用いられるマスクのX線透過膜は、X線吸収
体の支持膜であり、以下マスクメンブレン又は単に膜と
略称する。マスクメンブレンに要求される重要な性質と
しては、 (1)表面が平滑で傷やピンホールが無く、実用的な強
度を有する。 (2)良好な耐薬品性や耐湿性を有し、エッチング工程
や洗浄工程で損傷されにくい。 (3)高エネルギー電子線やシンクロトロン放射光のよ
うな高エネルギービームの照射に耐えられる。 等が挙げられる。従来、X線リソグラフィー用マスクメ
ンブレンの材料として、BN、ボロンドープSi、Si3N4 、
SiC 等が提案されている。中でも、SiC は高いヤング率
を有し、また耐高エネルギービーム性が最も優れた材料
と考えられる。通常、SiC の成膜には、CVD 法が最も多
用されている。しかし、CVD 法では、原料ガスの反応及
び分解を伴い成膜するため、膜の成分以外の元素が膜中
に取り込まれ易い。そして、これらの元素が膜中の不純
物として働くために、 (1)高エネルギービームの照射により膜中の不純物が
容易に離脱し、膜の歪み、膜の応力の変動、膜の機械的
強度の低下等のトラブルを引き起こす。 (2)膜の表面に、ピンホールやノジュールが発生し易
く、良好なメンブレンが得られにくい。 等の問題がある。そこで、ターゲットとしてSiC を用い
たスパッタリング法によって、前記(1)、(2)の改
善を行った報告もある(特開平3 −196148号公報参
照)。しかしながら、膜中に不純物としての酸素や水素
の量が依然として多いため高エネルギービーム照射で、
膜の応力変化と可視光透過率の低下を生ずるという問題
があった。
点に鑑み、膜中に不純物、特に酸素と水素とが極めて少
なく、高エネルギービーム照射による膜応力の変動の少
ない高エネルギービーム照射耐性に優れたマスクメンブ
レンとその製造方法を提供する。
を解決するため鋭意研究を重ね、種々の成膜条件を検討
した結果、膜の成長速度に注目し、本発明を完成させ
た。すなわち、本発明の要旨は、ターゲットにSiC を用
いたスパッタリング法で成膜するに際し、SiC 膜の成長
速度を100 〜 5,000Å/min とすることを特徴とし、更
には入射電力を100 〜 5,000W 、スパッタリング圧力を
1.0 ×10-3 〜2.0×10-1TorrとするX線リソグラフィー
用マスクメンブレンの製造方法、及び該製造方法により
作製される、SiC 膜がアモルファスで密度が3.00〜3.20
g /cm3 であるX線リソグラフィー用マスクメンブレン
にある。
ターゲットとしてSiC を用いたスパッタリング法により
SiC 薄膜を成長させる場合、表1、図1に示したよう
に、スパッタリング圧力と入射電力とによって、膜の成
長速度や生成する膜の結晶性や密度等の物性は大きく異
なる。膜の成長速度は、スパッタリングガス圧力が低い
ほど、また入射電力が高いほど速くなり、膜の成長速度
が速いとアモルファスSiC が、遅いとpolyβ-SiCが得ら
れる。ところで、アモルファスSiC は密度が3.00g /cm
3 以上で高密度な膜であり、polyβ-SiCは3.00g /cm3
未満で低密度な膜である。つまり、膜の成長速度が遅い
と膜の密度が減少し、それと共に結晶性はアモルファス
SiC からpolyβ-SiCへ変化してしまう。また、それぞれ
をチャンバーから取り出して大気中に放置すると、アモ
ルファスSiC には応力変化は見られないが、polyβ-SiC
には圧縮応力がかかる。これは、高密度な膜は、大気中
の酸素や水と結合することが無いので、これらの不純物
の量は極めて少なく、一方、低密度な膜は、成膜後チャ
ンバーから取り出すと、大気中の酸素や水と結合するの
で、膜中にこれらの不純物が増加するためである。膜中
に不純物が増加すると、高エネルギービームの照射によ
り膜中の不純物が容易に脱離して、膜の歪みの発生、膜
の応力の変動、膜の機械的強度の低下等のトラブルを引
き起こす。
ため、成膜条件のうち膜物性に大きな影響を与えるスパ
ッタリングガス圧力と、入射電力をパラメーターとして
種々の条件を検討した結果、膜の成長速度が、100 〜
5,000Å/min となる様にスパッタリングガス圧力及び
入射電力を組み合わせると、膜の密度が3.00〜3.20g /
cm3 の高密度でアモルファス性のSiC が得られることを
見いだした(表1、図1参照)。これは、膜の成長速度
が 100Å/min 未満ではpolyβ-SiC構造となり、100 Å
/min を超えると緻密な SiC構造となるためである。
リング圧力は1.0 ×10-3〜2.0 ×10-1Torrの範囲が、ア
ルゴンイオンの加速エネルギーが増大するため好まし
い。また、入射電力は100 〜 5,000W の範囲が好まし
く、該範囲内では圧力範囲と同様にアルゴンイオンの加
速エネルギーが最適化する。
の場合、スッパッタリングガス圧力及び入射電力によっ
て制御され、その範囲は2.60〜3.20g /cm3 程度である
が、上記の成長速度となるよう入射電力とスパッタリン
グ圧力を調整してスパッタリング法により成膜すると、
3.00 〜3.20g /cm3 の高密度のアモルファス性SiCが
得られる。密度が 3.00 g /cm3 未満では粗なpolyβ-S
iCしか得られない。そして、この高密度膜は、膜中に不
純物量、特に大気中の酸素や水が膜中に取り込まれるこ
ともないため、高エネルギービーム照射による膜応力の
変動が少なく高エネルギービーム照射耐性に優れてお
り、X線リソグラフィー用マスクメンブレンに適してい
る。
レンは、高エネルギービームの吸収を少なくするため数
μm のフリースタンディング構造をとっている。そのた
め、メンブレンの応力(σ)は0<σ≦4×109dyn/cm
2 の引張りになければならない。
力及び入射電力を制御し、膜の成長速度を100 〜 5,000
Å/min に調整し、3.00〜3.20g /cm3 以下の高密度の
アモルファス性SiC を得ることによる。
するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではな
い。 (実施例1〜4)スパッタリングには、R.F.マグネトロ
ンスパッタリング装置SPF-312H型(日電アネルバ(株)
社製商品名)を用いた。タ−ゲットとして直径が 6イン
チで厚さが5mm 、純度≧99.9%(C、O、Nを除く) のSiC 焼
結体をセットした。基板には、直径 3インチで厚さが 6
00μm の両面研磨シリコンウェーハを用いて、 800℃に
加熱した状態でベース圧力が10-7Torr台に入るのを確認
した後、Ar ガス(純度≧99.9999 %)を 15cc /分の
流量で流した。排気系に通じるバタフライバルブでチャ
ンバー内のスパッタリング圧力を実施例1〜4の順に表
1の条件に調整した後、入射電力を1,000Wとして、 100
分間スパッタリングを行い、膜厚2.0 μm まで成膜し
た。この際、表1に示したように、膜の成長速度は100
Å/min 以上であり、膜密度が3.00g /cm3 以上のアモ
ルファスSiC が得られた。また、成膜終了後大気中に取
り出しても長期にわたって応力変動や膜質の変化は確認
されなかった。成膜後に見られた膜の応力は弱い圧縮応
力であった。そこで以下の方法で応力制御を行った。
セットし、高温用電気炉内に静置した。炉内の圧力を
3.0×10-3Torr以下とし、10℃/分の速度で昇温し、101
0℃に到達後、その温度下で1 時間保持した。次に、10
℃/分の速度で降温した。アニール後の膜の応力はメン
ブレン化に最適な 9.0×108dyn/cm2 の引張応力のもの
を得た。最後に、95℃のNaOH溶液でバックエッチングを
行い、メンブレンを完成させた。また、実施例2の膜中
不純物濃度をSIMS測定したところ、酸素及び水の濃度は
[O]= 4.7×1019atoms /cm3 、[H]= 9.0×1019
atoms /cm3 であった。得られたメンブレンに SOR光を
100MJ /cm3 照射した後も、 SOR光照射によるダメージ
が全く無く、極めて SOR光照射耐性に優れたメンブレン
であることが確認できた。
表1のように調整して実施例と同様に成膜した。比較例
1においては、成長速度が94Å/min であり、214 分間
の成膜で得られた2.0 厚の膜の結晶性はpolyβ-SiC、密
度は2.99g /cm3 となり、比較例3においては、成長速
度が90Å/min であり、 222分間の成膜でられた2.0 厚
の膜の結晶性はPolyβ-SiCで、密度は2.82g /cm3 であ
った。また、比較例1、3の膜中不純物濃度をSIMS測定
したところ、酸素及び水の濃度はそれぞれ、 比較例1 [O]= 1.5×1021atoms /cm3 、[H]=
5.0×1021atoms /cm3 比較例3 [O]= 2.2×1021atoms /cm3 、[H]=
5.7×1021atoms /cm3 であった。比較例より、成長速度が 100Å/min 未満で
あると、密度が3.00g /cm3 未満のpolyβ-SiCとなり、
大気中の酸素と水と結合するため不純物濃度が高くなる
ことがわかる。その結果、SOR 照射(100MJ /cm3)によ
って、膜応力が変動する。これはパターン位置精度の低
下の原因となる。
と入射電力を組み合わせ、SiC 膜の成長速度を 100〜
5,000Å/min に調整すると、アモルファスで密度が3.0
0〜3.20g /cm3 のX線リソグラフィー用マスクメンブ
レンが得られる。このSiC 膜は、不純物、特に酸素と水
素とが極めて少なく、高エネルギー電子線やシンクロト
ロン放射光のような高エネルギービームの照射による膜
応力の変動が少なく高エネルギービーム耐性に優れたも
のであり、その工業的利用価値は高い。
ラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】ターゲットにSiC を用いたスパッタリング
法で成膜するに際し、SiC 膜の成長速度を 100〜 5,000
Å/min とすることを特徴とするX線リソグラフィー用
マスクメンブレンの製造方法。 - 【請求項2】成膜条件が、入射電力を100 〜 5,000W 及
びスパッタリング圧力を1.0 ×10-3〜2.0 ×10-1Torrと
する請求項1に記載のX線リソグラフィー用マスクメン
ブレンの製造方法。 - 【請求項3】 SiC膜がアモルファスであり、かつ密度が
3.00〜3.20g /cm3 であることを特徴とする請求項1に
記載の製造方法により作製されたX線リソグラフィー用
マスクメンブレン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33058396A JPH10172884A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | X線リソグラフィー用マスクメンブレン及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33058396A JPH10172884A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | X線リソグラフィー用マスクメンブレン及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172884A true JPH10172884A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18234279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33058396A Pending JPH10172884A (ja) | 1996-12-11 | 1996-12-11 | X線リソグラフィー用マスクメンブレン及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10172884A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100392191B1 (ko) * | 2001-04-30 | 2003-07-22 | 학교법인 한양학원 | 마스크 멤브레인의 제조방법 |
| EP1148148A4 (en) * | 1998-12-22 | 2004-06-09 | Bridgestone Corp | LAMINATE STRUCTURE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| EP1142698A4 (en) * | 1998-12-22 | 2004-06-09 | Bridgestone Corp | LAMINATE STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
| JP2010009001A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | S & S Tech Co Ltd | ブランクマスク、フォトマスク及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-12-11 JP JP33058396A patent/JPH10172884A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1148148A4 (en) * | 1998-12-22 | 2004-06-09 | Bridgestone Corp | LAMINATE STRUCTURE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| EP1142698A4 (en) * | 1998-12-22 | 2004-06-09 | Bridgestone Corp | LAMINATE STRUCTURE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
| KR100392191B1 (ko) * | 2001-04-30 | 2003-07-22 | 학교법인 한양학원 | 마스크 멤브레인의 제조방법 |
| JP2010009001A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | S & S Tech Co Ltd | ブランクマスク、フォトマスク及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040421 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040506 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070109 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070307 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070405 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080606 |