JPH10321495A - Ｘ線露光用マスクとその製造方法 - Google Patents
Ｘ線露光用マスクとその製造方法Info
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- JPH10321495A JPH10321495A JP12418097A JP12418097A JPH10321495A JP H10321495 A JPH10321495 A JP H10321495A JP 12418097 A JP12418097 A JP 12418097A JP 12418097 A JP12418097 A JP 12418097A JP H10321495 A JPH10321495 A JP H10321495A
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- mask
- crystal silicon
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- exposure mask
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マスク構成および製造プロセスに起因するパ
ターン位置変位の小さい（位置精度の高い）Ｘ線露光マ
スクおよびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 下部単結晶シリコン基板１１と上部単結
晶シリコン基板１２が二酸化珪素膜１３にて貼り合わさ
れた貼り合わせ基板１０を用いて、まず上部単結晶シリ
コン基板１２上に、電子線描画やフォトリソグラフィの
手段により、レジストパターン１４を形成し、このレジ
ストパターン１４をマスクとして上部単結晶シリコン基
板１２をドライエッチングしてＸ線吸収部１２ａ及びＸ
線透過部１５からなるパターン領域を形成する。 一方
下部シリコン基板１１側の保護膜パターン１６ａをマス
クとして下部単結晶シリコン基板１１を８０〜９０℃の
ＫＯＨ水溶液等によりバックエッチングして開口部１７
及び支持枠体１１ａを形成して本発明のＸ線露光マスク
を作製する。
ターン位置変位の小さい（位置精度の高い）Ｘ線露光マ
スクおよびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 下部単結晶シリコン基板１１と上部単結
晶シリコン基板１２が二酸化珪素膜１３にて貼り合わさ
れた貼り合わせ基板１０を用いて、まず上部単結晶シリ
コン基板１２上に、電子線描画やフォトリソグラフィの
手段により、レジストパターン１４を形成し、このレジ
ストパターン１４をマスクとして上部単結晶シリコン基
板１２をドライエッチングしてＸ線吸収部１２ａ及びＸ
線透過部１５からなるパターン領域を形成する。 一方
下部シリコン基板１１側の保護膜パターン１６ａをマス
クとして下部単結晶シリコン基板１１を８０〜９０℃の
ＫＯＨ水溶液等によりバックエッチングして開口部１７
及び支持枠体１１ａを形成して本発明のＸ線露光マスク
を作製する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線リソグラフィに
使用されるＸ線露光用マスクとその製造方法に関するも
のである。
使用されるＸ線露光用マスクとその製造方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線リソグラフィは波長数Å（オングス
トローム）から数十Åの軟Ｘ線を光源とする露光転写技
術であり、Ｘ線露光マスクは転写したい所望の回路パタ
ーンから成るＸ線吸収性パターンがＸ線透過性薄膜上に
形成されたものである。
トローム）から数十Åの軟Ｘ線を光源とする露光転写技
術であり、Ｘ線露光マスクは転写したい所望の回路パタ
ーンから成るＸ線吸収性パターンがＸ線透過性薄膜上に
形成されたものである。
【０００３】従来のＸ線露光マスクの基本的な構造は図
５に示すように、Ｘ線吸収性薄膜をパターニングしたＸ
線吸収性パターン２３と、Ｘ線吸収性パターン２３を支
持するＸ線透過性薄膜２２と、その外周を固定する支持
枠体２１（通常は１〜２ｍｍ厚のＳｉ）とから成ってい
る。
５に示すように、Ｘ線吸収性薄膜をパターニングしたＸ
線吸収性パターン２３と、Ｘ線吸収性パターン２３を支
持するＸ線透過性薄膜２２と、その外周を固定する支持
枠体２１（通常は１〜２ｍｍ厚のＳｉ）とから成ってい
る。
【０００４】従来のＸ線露光マスクの製造方法は、まず
Ｓｉ基板の主面にＸ線が透過し易いＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｂ
Ｎ、ダイヤモンド等軽元素の厚さ１〜２μｍ程度のＸ線
透過性薄膜を形成し、裏面には保護膜を形成する。次に
主面のＸ線透過性薄膜上にＸ線が透過しにくいＡｕ、
Ｗ、Ｔａ等原子番号の大きい物質からなる厚さ０．５μ
ｍ程度のＸ線吸収性薄膜を形成する。
Ｓｉ基板の主面にＸ線が透過し易いＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｂ
Ｎ、ダイヤモンド等軽元素の厚さ１〜２μｍ程度のＸ線
透過性薄膜を形成し、裏面には保護膜を形成する。次に
主面のＸ線透過性薄膜上にＸ線が透過しにくいＡｕ、
Ｗ、Ｔａ等原子番号の大きい物質からなる厚さ０．５μ
ｍ程度のＸ線吸収性薄膜を形成する。
【０００５】その後の工程はＸ線吸収性薄膜のパターニ
ングを先に行うか、支持枠体の形成（一般にバックエッ
チングと呼ばれる）を先に行うかにより２通りに分かれ
る。一般に前者を後行バックエッチ法といい、後者を先
行バックエッチ法という。
ングを先に行うか、支持枠体の形成（一般にバックエッ
チングと呼ばれる）を先に行うかにより２通りに分かれ
る。一般に前者を後行バックエッチ法といい、後者を先
行バックエッチ法という。
【０００６】Ｘ線吸収性薄膜のパターニングは、Ｘ線吸
収性薄膜上へ所望のレジストパターンを形成した後、こ
のレジストパターンをマスクとしてＸ線吸収性薄膜をエ
ッチングすることによりなされる。またバックエッチン
グは、裏面の保護膜を通常のフォトリソグラフィの手段
によりパターニングした後、その保護膜のパターンをマ
スクとして、枠体と成る部分以外のＳｉ（支持基板）を
熱アルカリ等によりウェットエッチングで除去すること
によりなされる。
収性薄膜上へ所望のレジストパターンを形成した後、こ
のレジストパターンをマスクとしてＸ線吸収性薄膜をエ
ッチングすることによりなされる。またバックエッチン
グは、裏面の保護膜を通常のフォトリソグラフィの手段
によりパターニングした後、その保護膜のパターンをマ
スクとして、枠体と成る部分以外のＳｉ（支持基板）を
熱アルカリ等によりウェットエッチングで除去すること
によりなされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の構
造および製造方法のＸ線露光マスクにおいては、Ｘ線透
過性薄膜はバックエッチング後緊張した自立膜となるた
めに、内部応力として適度（通常３〜７×１０7 Pa程
度）の引張応力を有するように成膜されている必要があ
る。このＸ線透過性薄膜の内部応力は、特に後行バック
エッチング法において、Ｘ線吸収性パターンの位置変位
を生じさせる主要な原因となっていた。
造および製造方法のＸ線露光マスクにおいては、Ｘ線透
過性薄膜はバックエッチング後緊張した自立膜となるた
めに、内部応力として適度（通常３〜７×１０7 Pa程
度）の引張応力を有するように成膜されている必要があ
る。このＸ線透過性薄膜の内部応力は、特に後行バック
エッチング法において、Ｘ線吸収性パターンの位置変位
を生じさせる主要な原因となっていた。
【０００８】また、Ｘ線吸収性薄膜の内部応力はできる
限り零に近い方が望ましいが、一般的な薄膜の特性とし
て（例えば文献（１）金原栄著、薄膜（裳華房）p.127
）、低応力に、しかも面内の応力分布がないように成
膜することはほとんど不可能に近い。このようなＸ線吸
収性薄膜の内部応力とその面内分布は、特に先行バック
エッチング法において、Ｘ線吸収性パターンの位置変位
を生じさせる主要な原因となっている。
限り零に近い方が望ましいが、一般的な薄膜の特性とし
て（例えば文献（１）金原栄著、薄膜（裳華房）p.127
）、低応力に、しかも面内の応力分布がないように成
膜することはほとんど不可能に近い。このようなＸ線吸
収性薄膜の内部応力とその面内分布は、特に先行バック
エッチング法において、Ｘ線吸収性パターンの位置変位
を生じさせる主要な原因となっている。
【０００９】このように従来の構造および製造方法のＸ
線露光マスクは、Ｘ線吸収性パターンの位置変位が生じ
易く、非常に重大な問題となっている。これらの位置変
位をいかになくすか、またいかに小さくして位置精度を
向上（一般には１ＧＤＲＡＭクラスで３σ：３０ｎｍ以
下）するか、という問題がディープサブミクロン領域の
微細パターンに係わるＸ線露光マスクにおいて、その実
用化と存在価値を左右する重要な鍵を握っている。
線露光マスクは、Ｘ線吸収性パターンの位置変位が生じ
易く、非常に重大な問題となっている。これらの位置変
位をいかになくすか、またいかに小さくして位置精度を
向上（一般には１ＧＤＲＡＭクラスで３σ：３０ｎｍ以
下）するか、という問題がディープサブミクロン領域の
微細パターンに係わるＸ線露光マスクにおいて、その実
用化と存在価値を左右する重要な鍵を握っている。
【００１０】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、その課題とするところは、マス
ク構成および製造プロセスに起因するパターン位置変位
の小さい（位置精度の高い）Ｘ線露光マスクおよびその
製造方法を提供することにある。
になされたものであり、その課題とするところは、マス
ク構成および製造プロセスに起因するパターン位置変位
の小さい（位置精度の高い）Ｘ線露光マスクおよびその
製造方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、まず請求項１においては、 Ｘ線吸収部
とＸ線透過部とからなるパターン領域と、前記パターン
領域を固定する支持枠体とからなるＸ線露光用マスクに
おいて、前記Ｘ線吸収部が単結晶シリコンからなること
を特徴とするＸ線露光用マスクとしたものである。
決するために、まず請求項１においては、 Ｘ線吸収部
とＸ線透過部とからなるパターン領域と、前記パターン
領域を固定する支持枠体とからなるＸ線露光用マスクに
おいて、前記Ｘ線吸収部が単結晶シリコンからなること
を特徴とするＸ線露光用マスクとしたものである。
【００１２】また、請求項２においては、前記Ｘ線透過
部が貫通孔からなることを特徴とする請求項１記載のＸ
線露光用マスクとしたものである。
部が貫通孔からなることを特徴とする請求項１記載のＸ
線露光用マスクとしたものである。
【００１３】また、請求項３においては、前記パターン
領域を固定する支持枠体が単結晶シリコンからなること
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線露光用マスクと
したものである。
領域を固定する支持枠体が単結晶シリコンからなること
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線露光用マスクと
したものである。
【００１４】また、請求項４においては、前記パターン
領域を形成する上部単結晶シリコン基板と、前記支持枠
体を形成する下部単結晶シリコン基板が二酸化珪素膜に
て貼り合わされていることを特徴とする請求項１乃至３
のうちいずれか一項に記載のＸ線露光用マスクとしたも
のである。
領域を形成する上部単結晶シリコン基板と、前記支持枠
体を形成する下部単結晶シリコン基板が二酸化珪素膜に
て貼り合わされていることを特徴とする請求項１乃至３
のうちいずれか一項に記載のＸ線露光用マスクとしたも
のである。
【００１５】また、請求項５においては、前記パターン
領域を形成する上部単結晶シリコン基板の厚さが１．５
μｍから３．５μｍの範囲にあることを特徴とする請求
項１乃至４のうちいずれか一項に記載のＸ線露光用マス
クとしたものである。
領域を形成する上部単結晶シリコン基板の厚さが１．５
μｍから３．５μｍの範囲にあることを特徴とする請求
項１乃至４のうちいずれか一項に記載のＸ線露光用マス
クとしたものである。
【００１６】さらにまた、請求項６においては、上部単
結晶シリコン基板と下部単結晶シリコン基板を二酸化珪
素膜にて貼り合わせ、上部単結晶シリコン基板にＸ線吸
収部とＸ線透過部からなるパターン領域を、下部単結晶
シリコン基板に前記パターン領域を固定する支持枠を形
成することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか
一項に記載のＸ線露光用マスクの製造方法としたもので
ある。
結晶シリコン基板と下部単結晶シリコン基板を二酸化珪
素膜にて貼り合わせ、上部単結晶シリコン基板にＸ線吸
収部とＸ線透過部からなるパターン領域を、下部単結晶
シリコン基板に前記パターン領域を固定する支持枠を形
成することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか
一項に記載のＸ線露光用マスクの製造方法としたもので
ある。
【００１７】本発明のＸ線露光マスクおよびその製造方
法によれば、パターン領域を形成するＸ線の吸収部と透
過部を構成する材料は単結晶シリコンであるので、製造
工程中に薄膜の内部応力に起因する位置変位が生じるこ
とはなく、結果的にパターン位置精度の高いＸ線露光マ
スクが得られる。
法によれば、パターン領域を形成するＸ線の吸収部と透
過部を構成する材料は単結晶シリコンであるので、製造
工程中に薄膜の内部応力に起因する位置変位が生じるこ
とはなく、結果的にパターン位置精度の高いＸ線露光マ
スクが得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。本発明のＸ線露光マスクの構成を図１に、製造
方法を図２に模式断面図で示す。本発明のＸ線露光マス
クはＸ線吸収部１２ａとＸ線透過部１５からなるパター
ン領域と該パターン領域を固定する支持枠体１１ａが単
結晶シリコンにて構成されており、パターン領域を形成
する単結晶シリコンと、支持枠体１１ａを形成する単結
晶シリコンは二酸化珪素膜１３にて貼り合わされてい
る。
明する。本発明のＸ線露光マスクの構成を図１に、製造
方法を図２に模式断面図で示す。本発明のＸ線露光マス
クはＸ線吸収部１２ａとＸ線透過部１５からなるパター
ン領域と該パターン領域を固定する支持枠体１１ａが単
結晶シリコンにて構成されており、パターン領域を形成
する単結晶シリコンと、支持枠体１１ａを形成する単結
晶シリコンは二酸化珪素膜１３にて貼り合わされてい
る。
【００１９】以下、本発明のＸ線露光マスクの構成及び
製造方法について、工程順に説明する。まず、下部単結
晶シリコン基板１１と上部単結晶シリコン基板１２が二
酸化珪素膜１３にて貼り合わされた貼り合わせ基板１０
を用意する（図２（ａ）参照）。このような貼り合わせ
基板１０は一般にＳＯＩ(Silicon on Insulator ）基板
と呼ばれ、センサ類を作製するための基板として一般的
に使われている。
製造方法について、工程順に説明する。まず、下部単結
晶シリコン基板１１と上部単結晶シリコン基板１２が二
酸化珪素膜１３にて貼り合わされた貼り合わせ基板１０
を用意する（図２（ａ）参照）。このような貼り合わせ
基板１０は一般にＳＯＩ(Silicon on Insulator ）基板
と呼ばれ、センサ類を作製するための基板として一般的
に使われている。
【００２０】次に、貼り合わせ基板１０の上部単結晶シ
リコン基板１２上に、電子線描画やフォトリソグラフィ
の手段により、単層または多層からなるレジストパター
ン１４を形成する（図２（ｂ）参照）。
リコン基板１２上に、電子線描画やフォトリソグラフィ
の手段により、単層または多層からなるレジストパター
ン１４を形成する（図２（ｂ）参照）。
【００２１】次に、レジストパターン１４をマスクとし
て上部単結晶シリコン基板１２をドライエッチングした
後レジストパターン１４を剥離して、Ｘ線吸収部１２ａ
及びＸ線透過部１５からなるパターン領域を形成する
（図２（ｃ）参照）。
て上部単結晶シリコン基板１２をドライエッチングした
後レジストパターン１４を剥離して、Ｘ線吸収部１２ａ
及びＸ線透過部１５からなるパターン領域を形成する
（図２（ｃ）参照）。
【００２２】次に、Ｘ線吸収部１２ａ及びＸ線透過部１
５が形成された貼り合わせ基板１０の両面に保護膜１６
を堆積する。保護膜１６は下部シリコン基板１１側にの
み形成する方法もあるが、通常は上部シリコン基板１２
側も保護するために両面に形成される。この工程は通常
の減圧ＣＶＤ法によれば一工程で済む。その後、後のバ
ックエッチング工程で開口部１７を形成する際のマスク
となるよう、通常のフォトリソグラフィとドライエッチ
ングにより下部シリコン基板１１側の保護膜１６をパタ
ーニングし、保護膜パターン１６ａを形成する（図２
（ｄ）参照）。
５が形成された貼り合わせ基板１０の両面に保護膜１６
を堆積する。保護膜１６は下部シリコン基板１１側にの
み形成する方法もあるが、通常は上部シリコン基板１２
側も保護するために両面に形成される。この工程は通常
の減圧ＣＶＤ法によれば一工程で済む。その後、後のバ
ックエッチング工程で開口部１７を形成する際のマスク
となるよう、通常のフォトリソグラフィとドライエッチ
ングにより下部シリコン基板１１側の保護膜１６をパタ
ーニングし、保護膜パターン１６ａを形成する（図２
（ｄ）参照）。
【００２３】次に、保護膜パターン１６ａをマスクとし
て下部単結晶シリコン基板１１を８０〜９０℃のＫＯＨ
水溶液等によりバックエッチングして開口部１７及び支
持枠体１１ａを形成した後、下部単結晶シリコン基板１
１がバックエッチングされた部分の二酸化珪素膜１３を
除去して本発明のＸ線露光マスクが得られる（図２
（ｅ）参照）。
て下部単結晶シリコン基板１１を８０〜９０℃のＫＯＨ
水溶液等によりバックエッチングして開口部１７及び支
持枠体１１ａを形成した後、下部単結晶シリコン基板１
１がバックエッチングされた部分の二酸化珪素膜１３を
除去して本発明のＸ線露光マスクが得られる（図２
（ｅ）参照）。
【００２４】尚、最終的に保護膜１６は図２（ｅ）のよ
うに残したままでもよいし、Ｘ線露光マスクの使用環境
によっては熱りん酸等で剥離してもよい。また、バック
エッチングの工程は上部単結晶シリコン基板１２のパタ
ーニング工程に先んじて行ってもよい。この場合は最終
的に図２（ｅ）において、Ｘ線透過部１５の孔の側面に
は保護膜は存在しなくなる。
うに残したままでもよいし、Ｘ線露光マスクの使用環境
によっては熱りん酸等で剥離してもよい。また、バック
エッチングの工程は上部単結晶シリコン基板１２のパタ
ーニング工程に先んじて行ってもよい。この場合は最終
的に図２（ｅ）において、Ｘ線透過部１５の孔の側面に
は保護膜は存在しなくなる。
【００２５】以下、Ｘ線吸収部１２ａの単結晶シリコン
基板の厚さが、１．５μｍから３．５μｍの範囲にある
ことが好ましい理由について説明する。Ｘ線吸収部の厚
さの有効範囲を決める要因は露光に使用するＸ線波長で
の、吸収部に対する透過部のマスクコントラスト（振幅
比）と位相差である。
基板の厚さが、１．５μｍから３．５μｍの範囲にある
ことが好ましい理由について説明する。Ｘ線吸収部の厚
さの有効範囲を決める要因は露光に使用するＸ線波長で
の、吸収部に対する透過部のマスクコントラスト（振幅
比）と位相差である。
【００２６】一般に吸収性材料の光学的性質は次の複素
屈折率ｎによって表される（例えば、文献（３）ULSIリ
ソグラフィ技術の革新( サイエンスフォーラム)p.39
6）。 ｎ＝１−δ−ｉβ （ｉ：虚数単位） ここでδは材料内での光の位相変化、βは同じく吸収に
関連する量であり、吸収性材料のＸ線に対するδ、βは
次式で表される。 δ＝Ｎｒe λ2 ｆ1 ／２π……… β＝Ｎｒe λ2 ｆ2 ／２π……… Ｎ＝ＮA ρ／ｗ ……… ここで、Ｎ：単位体積あたりの原子の個数、ＮA ：アボ
ガドロ数、ρ：密度、ｗ：質量数、ｒe ：古典原子半
径、λ：Ｘ線の波長、ｆ1 、ｆ2 ：原子散乱因子
屈折率ｎによって表される（例えば、文献（３）ULSIリ
ソグラフィ技術の革新( サイエンスフォーラム)p.39
6）。 ｎ＝１−δ−ｉβ （ｉ：虚数単位） ここでδは材料内での光の位相変化、βは同じく吸収に
関連する量であり、吸収性材料のＸ線に対するδ、βは
次式で表される。 δ＝Ｎｒe λ2 ｆ1 ／２π……… β＝Ｎｒe λ2 ｆ2 ／２π……… Ｎ＝ＮA ρ／ｗ ……… ここで、Ｎ：単位体積あたりの原子の個数、ＮA ：アボ
ガドロ数、ρ：密度、ｗ：質量数、ｒe ：古典原子半
径、λ：Ｘ線の波長、ｆ1 、ｆ2 ：原子散乱因子
【００２７】さらに、吸収部に対する透過部のマスクコ
ントラストmcと位相差psは、各々δとβを使って次式で
表される。 mc＝exp(−４πβｄ／λ）……… ps＝２πδｄ／λ ……… ここで、ｄ：吸収部の厚さ 従って吸収部に使用する材料の露光Ｘ線波長でのｆ1 、
ｆ2 が分かれば、そのＸ線露光マスクのmcとpsは計算す
ることができる。
ントラストmcと位相差psは、各々δとβを使って次式で
表される。 mc＝exp(−４πβｄ／λ）……… ps＝２πδｄ／λ ……… ここで、ｄ：吸収部の厚さ 従って吸収部に使用する材料の露光Ｘ線波長でのｆ1 、
ｆ2 が分かれば、そのＸ線露光マスクのmcとpsは計算す
ることができる。
【００２８】各種材料の波長ごとのｆ1 、ｆ2 の値は文
献（４）（Henke et al., Atomic Data and Nuclear Da
ta Tables(1982) ）に図や表があり、Ｓｉについては p
p.35に記載されている。
献（４）（Henke et al., Atomic Data and Nuclear Da
ta Tables(1982) ）に図や表があり、Ｓｉについては p
p.35に記載されている。
【００２９】ところで、マスクコントラストを大きくす
るには使用するＸ線の波長は、吸収性材料の吸収端より
もやや短めの波長とするのがよい。文献（４）によれば
Ｓｉは６．７３８Åに吸収端があり、この付近のｆ1 、
ｆ2 はpp.35 の図から読みとると、ｆ1 ≒１０．０、ｆ
2 ≒４．０である。これより〜式を用いて吸収部の
Ｓｉの厚さ（ｄ）を横軸にマスクコントラストmcと位相
差psを計算したのが図３である。
るには使用するＸ線の波長は、吸収性材料の吸収端より
もやや短めの波長とするのがよい。文献（４）によれば
Ｓｉは６．７３８Åに吸収端があり、この付近のｆ1 、
ｆ2 はpp.35 の図から読みとると、ｆ1 ≒１０．０、ｆ
2 ≒４．０である。これより〜式を用いて吸収部の
Ｓｉの厚さ（ｄ）を横軸にマスクコントラストmcと位相
差psを計算したのが図３である。
【００３０】一般に近接Ｘ線露光においては、回折の影
響を抑えるために露光波長はせいぜい１５Åくらいまで
が適当とされている。そこで長めの波長の代表として
は、文献（４）pp.35 の表の中の１４．５６Åを選ぶ
と、ｆ1 ＝１３．０８、ｆ2 ＝１．４１であるので、同
様に〜式を用いて吸収部のＳｉの厚さ（ｄ）を横軸
にマスクコントラストmcと位相差psを計算すると図４の
ようになる。
響を抑えるために露光波長はせいぜい１５Åくらいまで
が適当とされている。そこで長めの波長の代表として
は、文献（４）pp.35 の表の中の１４．５６Åを選ぶ
と、ｆ1 ＝１３．０８、ｆ2 ＝１．４１であるので、同
様に〜式を用いて吸収部のＳｉの厚さ（ｄ）を横軸
にマスクコントラストmcと位相差psを計算すると図４の
ようになる。
【００３１】マスクコントラストの最適値は一般に、露
光時のマスク〜ウェハー間ギャップや線幅および位相差
に依存し、現在各所で検討が行われている（例えば、文
献（５）Somemura et al.,Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.32(19
93),pp.5971 ）が、概ね３〜８の間が有効範囲であるこ
とは各文献で一致している。そこで図３と図４を総合し
て、マスクコントラスト３〜８を与える吸収部の単結晶
シリコン基板の厚さ１．５〜３．５μｍを有効範囲とす
る。
光時のマスク〜ウェハー間ギャップや線幅および位相差
に依存し、現在各所で検討が行われている（例えば、文
献（５）Somemura et al.,Jpn.J.Appl.Phys.,Vol.32(19
93),pp.5971 ）が、概ね３〜８の間が有効範囲であるこ
とは各文献で一致している。そこで図３と図４を総合し
て、マスクコントラスト３〜８を与える吸収部の単結晶
シリコン基板の厚さ１．５〜３．５μｍを有効範囲とす
る。
【００３２】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。
る。
【００３３】まず、主面の面方位が＜１００＞で厚さ３
μｍの上部単結晶シリコン基板１２と、主面の面方位が
＜１００＞で厚さ５００μｍの下部単結晶シリコン基板
１１を、下部単結晶シリコン基板１１表面に熱酸化によ
り形成した１μｍ厚の二酸化珪素膜１３にて貼り合わせ
た貼り合わせ基板１０を用意した（図２（ａ）参照）。
μｍの上部単結晶シリコン基板１２と、主面の面方位が
＜１００＞で厚さ５００μｍの下部単結晶シリコン基板
１１を、下部単結晶シリコン基板１１表面に熱酸化によ
り形成した１μｍ厚の二酸化珪素膜１３にて貼り合わせ
た貼り合わせ基板１０を用意した（図２（ａ）参照）。
【００３４】次に、貼り合わせ基板１０の上部単結晶シ
リコン基板１２上に電子線レジストを塗布し、通常の電
子線リソグラフィプロセスにより所定パターンを露光、
現像処理してレジストパターン１４を形成した（図２
（ｂ）参照）。
リコン基板１２上に電子線レジストを塗布し、通常の電
子線リソグラフィプロセスにより所定パターンを露光、
現像処理してレジストパターン１４を形成した（図２
（ｂ）参照）。
【００３５】次に、レジストパターン１４をマスクにし
て上部単結晶シリコン基板１２をＳＦ6 ガスを主ガスと
するドライエッチングによりエッチングした後レジスト
パターン１４を有機溶剤で剥離し、Ｘ線吸収部１２ａ及
びＸ線透過部１５からなるパターン領域を形成した（図
２（ｃ）参照）。ここで、ドライエッチング装置は高ア
スペクト比のエッチングが可能なＩＣＰ（誘導結合プラ
ズマ）型を用いた。
て上部単結晶シリコン基板１２をＳＦ6 ガスを主ガスと
するドライエッチングによりエッチングした後レジスト
パターン１４を有機溶剤で剥離し、Ｘ線吸収部１２ａ及
びＸ線透過部１５からなるパターン領域を形成した（図
２（ｃ）参照）。ここで、ドライエッチング装置は高ア
スペクト比のエッチングが可能なＩＣＰ（誘導結合プラ
ズマ）型を用いた。
【００３６】次に、パターン領域が形成された貼り合わ
せ基板の両面を窒化シリコン膜で被覆し、保護膜１６を
形成した。成膜法は減圧ＣＶＤ法を使い、膜厚は１００
０Åとした。
せ基板の両面を窒化シリコン膜で被覆し、保護膜１６を
形成した。成膜法は減圧ＣＶＤ法を使い、膜厚は１００
０Åとした。
【００３７】さらに、下部単結晶シリコン基板１１側の
窒化シリコン膜１６上に通常のフォトリソグラフィ法に
より、レジストパターンを作製し、このレジストパター
ンをマスクとして、窒化シリコン膜１６をドライエッチ
ングし、開口部を形成するための保護膜パターン１６ａ
を形成した（図２（ｄ）参照）。
窒化シリコン膜１６上に通常のフォトリソグラフィ法に
より、レジストパターンを作製し、このレジストパター
ンをマスクとして、窒化シリコン膜１６をドライエッチ
ングし、開口部を形成するための保護膜パターン１６ａ
を形成した（図２（ｄ）参照）。
【００３８】次に、保護膜パターン１６ａをマスクとし
て下部単結晶シリコン基板を３０重量％、８５℃のＫＯ
Ｈ水溶液によりバックエッチングして開口部１７を形成
した。
て下部単結晶シリコン基板を３０重量％、８５℃のＫＯ
Ｈ水溶液によりバックエッチングして開口部１７を形成
した。
【００３９】最後に、下部単結晶シリコン基板がバック
エッチングされた部分の二酸化珪素膜１３を緩衝フッ酸
で完全に除去して、本発明のＸ線露光マスクが得られた
（図２（ｅ）参照）。
エッチングされた部分の二酸化珪素膜１３を緩衝フッ酸
で完全に除去して、本発明のＸ線露光マスクが得られた
（図２（ｅ）参照）。
【００４０】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のＸ
線露光マスクおよびその製造方法によれば、 Ｘ線吸収
部１２ａとＸ線透過部１５からなるパターン領域及びパ
ターン領域を固定する支持枠体１６ａは単結晶シリコン
から構成され、さらにＸ線透過部１５は貫通孔で形成さ
れているので、製造工程中に単結晶シリコン基板の内部
応力に起因する位置変位が生じることはなく、結果的に
パターン位置精度の高いＸ線露光マスクが得られる。ま
た、Ｘ線吸収部１２ａの単結晶シリコン基板の厚さを
１．５μｍから３．５μｍの範囲にすることで、マスク
〜ウェハー間ギャップなどの露光条件に合わせた最適な
マスクコントラスト、位相差をもつＸ線露光マスクを得
ることができる。
線露光マスクおよびその製造方法によれば、 Ｘ線吸収
部１２ａとＸ線透過部１５からなるパターン領域及びパ
ターン領域を固定する支持枠体１６ａは単結晶シリコン
から構成され、さらにＸ線透過部１５は貫通孔で形成さ
れているので、製造工程中に単結晶シリコン基板の内部
応力に起因する位置変位が生じることはなく、結果的に
パターン位置精度の高いＸ線露光マスクが得られる。ま
た、Ｘ線吸収部１２ａの単結晶シリコン基板の厚さを
１．５μｍから３．５μｍの範囲にすることで、マスク
〜ウェハー間ギャップなどの露光条件に合わせた最適な
マスクコントラスト、位相差をもつＸ線露光マスクを得
ることができる。
【図１】本発明のＸ線露光マスクの一実施例の構成を示
す模式断面図である。
す模式断面図である。
【図２】本発明のＸ線露光マスクの一実施例の製造工程
と構成を示す模式断面図である。
と構成を示す模式断面図である。
【図３】Ｘ線波長６．７３８Åの場合の本発明のＸ線露
光マスクのＸ線吸収部のシリコン厚さとマスクコントラ
スト、位相差の関係を示す説明図である。
光マスクのＸ線吸収部のシリコン厚さとマスクコントラ
スト、位相差の関係を示す説明図である。
【図４】Ｘ線波長１４．５６Åの場合の本発明のＸ線露
光マスクのＸ線吸収部のシリコン厚さとマスクコントラ
スト、位相差の関係を示す説明図である。
光マスクのＸ線吸収部のシリコン厚さとマスクコントラ
スト、位相差の関係を示す説明図である。
【図５】従来のＸ線露光マスクの構成を示す模式断面図
である。
である。
１０……貼り合わせ基板 １１……下部単結晶シリコン基板 １１ａ……支持枠体 １２……上部単結晶シリコン基板 １２ａ…… Ｘ線吸収部 １３……二酸化珪素膜 １４……レジストパターン １５…… Ｘ線透過部 １６……保護膜 １６ａ……保護膜パターン １７……開口部 ２１……支持枠体 ２２……Ｘ線透過性薄膜 ２３……Ｘ線吸収性パターン ２６……保護膜パターン
Claims (6)
- 【請求項１】Ｘ線吸収部とＸ線透過部とからなるパター
ン領域と、前記パターン領域を固定する支持枠体とから
なるＸ線露光用マスクにおいて、前記Ｘ線吸収部が単結
晶シリコンからなることを特徴とするＸ線露光用マス
ク。 - 【請求項２】前記Ｘ線透過部が貫通孔からなることを特
徴とする請求項１記載のＸ線露光用マスク。 - 【請求項３】前記パターン領域を固定する支持枠体が単
結晶シリコンからなることを特徴とする請求項１又は２
記載のＸ線露光用マスク。 - 【請求項４】前記パターン領域を形成する上部単結晶シ
リコン基板と、前記支持枠体を形成する下部単結晶シリ
コン基板が二酸化珪素膜にて貼り合わされていることを
特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の
Ｘ線露光用マスク。 - 【請求項５】前記パターン領域を形成する上部単結晶シ
リコン基板の厚さが１．５μｍから３．５μｍの範囲に
あることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一
項に記載のＸ線露光用マスク。 - 【請求項６】上部単結晶シリコン基板と下部単結晶シリ
コン基板を二酸化珪素膜にて貼り合わせ、上部単結晶シ
リコン基板にＸ線吸収部とＸ線透過部からなるパターン
領域を、下部単結晶シリコン基板に前記パターン領域を
固定する支持枠を形成することを特徴とする請求項１乃
至５のうちいずれか一項に記載のＸ線露光用マスクの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12418097A JPH10321495A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Ｘ線露光用マスクとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12418097A JPH10321495A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Ｘ線露光用マスクとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10321495A true JPH10321495A (ja) | 1998-12-04 |
Family
ID=14878965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12418097A Pending JPH10321495A (ja) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Ｘ線露光用マスクとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10321495A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6812473B1 (en) | 1999-06-30 | 2004-11-02 | Hoya Corporation | Electron beam drawing mask blank, electron beam drawing mask, and method of manufacturing the same |
| JP2007207964A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Toppan Printing Co Ltd | 極端紫外線露光用マスク及びその製造方法並びに極端紫外線の露光方法 |
| US7445875B2 (en) | 2004-05-28 | 2008-11-04 | Hoya Corporation | Mask blank and mask for electron beam exposure |
| JP2009151335A (ja) * | 2009-04-02 | 2009-07-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | リソグラフィ用ペリクル |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP12418097A patent/JPH10321495A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6812473B1 (en) | 1999-06-30 | 2004-11-02 | Hoya Corporation | Electron beam drawing mask blank, electron beam drawing mask, and method of manufacturing the same |
| US7445875B2 (en) | 2004-05-28 | 2008-11-04 | Hoya Corporation | Mask blank and mask for electron beam exposure |
| JP2007207964A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Toppan Printing Co Ltd | 極端紫外線露光用マスク及びその製造方法並びに極端紫外線の露光方法 |
| JP2009151335A (ja) * | 2009-04-02 | 2009-07-09 | Shin Etsu Chem Co Ltd | リソグラフィ用ペリクル |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040318 |
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|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050712 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060110 |