JPH1070074A - Ｘ線マスク製造の間におけるパターン書込み方法 - Google Patents
Ｘ線マスク製造の間におけるパターン書込み方法Info
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- JPH1070074A JPH1070074A JP15297197A JP15297197A JPH1070074A JP H1070074 A JPH1070074 A JP H1070074A JP 15297197 A JP15297197 A JP 15297197A JP 15297197 A JP15297197 A JP 15297197A JP H1070074 A JPH1070074 A JP H1070074A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線マスクにより少ないひずみでパターン形
成を行う。 【解決手段】 Ｘ線マスク製造のためのパターン書込み
方法はＸ線吸収層１３，１４の上に一様な膜層１２を形
成し、かつＸ線吸収材料の層１３，１４の上にエッチン
グマスク１５を形成する段階を含みこの段階は放射に敏
感な材料の層２０を提供する工程を含む。前記材料の層
２０は放射への露光によって変えられる内部ストレスを
有する。前記材料２０は関連する領域２５，３０，３
１，３２，３３において（例えばらせん形で）露光さ
れ、この場合前記材料の層２０内の内部ストレスおよび
関連する領域２５，３０，３１，３２，３３における変
更された内部ストレスが実質的に相殺してＸ線マスク１
５におけるひずみを低減する。
成を行う。 【解決手段】 Ｘ線マスク製造のためのパターン書込み
方法はＸ線吸収層１３，１４の上に一様な膜層１２を形
成し、かつＸ線吸収材料の層１３，１４の上にエッチン
グマスク１５を形成する段階を含みこの段階は放射に敏
感な材料の層２０を提供する工程を含む。前記材料の層
２０は放射への露光によって変えられる内部ストレスを
有する。前記材料２０は関連する領域２５，３０，３
１，３２，３３において（例えばらせん形で）露光さ
れ、この場合前記材料の層２０内の内部ストレスおよび
関連する領域２５，３０，３１，３２，３３における変
更された内部ストレスが実質的に相殺してＸ線マスク１
５におけるひずみを低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はＸ線マスクの製造
に関しかつより特定的にはより少ないひずみでＸ線マス
クにパターンを形成する方法に関する。
に関しかつより特定的にはより少ないひずみでＸ線マス
クにパターンを形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、便宜上かつ標準的な半導体ツー
ルが製造プロセスにおいて使用できるため、Ｘ線マスク
は、シリコンウェーハのような、半導体ウェーハ上に形
成される。シリコンウェーハはマスクのためのフレーム
および支持部（ｓｕｐｐｏｒｔ）のように作用する。膜
（ｍｅｍｂｒａｎｅ）が該ウェーハの上部面上に薄い層
の形で被着される。何らかの安全な重い金属または合金
のような、Ｘ線吸収材料の層が前記膜層の上部面上に被
着される。Ｘ線吸収層はハードマスク材料およびレジス
トを付与することでパターニングされる。前記レジスト
は電子ビーム（Ｅビーム）装置によってパターニングさ
れ（あるいは露光され）、かつハードマスクはパターニ
ングされたフォトレジスト層を通してハードマスク層を
エッチングすることにより形成される。該ハードマスク
は次にＸ線吸収層をパターニングするためのエッチング
マスクとして使用される。前記プロセスのある時点で、
ウェーハは前記膜層から円形または方形にエッチングさ
れて薄い膜部を形成する。前記マスクはしたがってＸ線
が薄い膜部およびエッチング除去された部分のＸ線吸収
層の部分を通って通過できるようにする。前記手順全体
はプロセスフローとして知られておりかつ２つの異なる
プロセスフローが通常使用される。
ルが製造プロセスにおいて使用できるため、Ｘ線マスク
は、シリコンウェーハのような、半導体ウェーハ上に形
成される。シリコンウェーハはマスクのためのフレーム
および支持部（ｓｕｐｐｏｒｔ）のように作用する。膜
（ｍｅｍｂｒａｎｅ）が該ウェーハの上部面上に薄い層
の形で被着される。何らかの安全な重い金属または合金
のような、Ｘ線吸収材料の層が前記膜層の上部面上に被
着される。Ｘ線吸収層はハードマスク材料およびレジス
トを付与することでパターニングされる。前記レジスト
は電子ビーム（Ｅビーム）装置によってパターニングさ
れ（あるいは露光され）、かつハードマスクはパターニ
ングされたフォトレジスト層を通してハードマスク層を
エッチングすることにより形成される。該ハードマスク
は次にＸ線吸収層をパターニングするためのエッチング
マスクとして使用される。前記プロセスのある時点で、
ウェーハは前記膜層から円形または方形にエッチングさ
れて薄い膜部を形成する。前記マスクはしたがってＸ線
が薄い膜部およびエッチング除去された部分のＸ線吸収
層の部分を通って通過できるようにする。前記手順全体
はプロセスフローとして知られておりかつ２つの異なる
プロセスフローが通常使用される。
【０００３】第１のプロセスフローにおいては、通常ウ
ェーハフローと称されるが、全ての処理はウェーハ上に
行なわれ、最終工程の１つは前記膜を形成するためのシ
リコンウェーハのバックエッチング（ｂａｃｋ ｅｔｃ
ｈｉｎｇ）である。前記ウェーハフローは主としてフォ
ーマッティングの事項を解決するために考案された。そ
れはＸ線マスク処理が産業界によって供給される標準的
なウェーハ処理ツールから劇的に相違することのない半
導体ツールで行なうことができるようにする。Ｘ線マス
クに特定的な処理工程（膜形成および支持リングへのウ
ェーハの装着）は前記フローの終りにある。これはツー
ルおよびウェーハ処理の双方に対する必要な修正を最小
にする。しかしながら、前記膜の作成およびウェーハの
装着はマスクにかなりのパターン変位誤差（〜０．１５
μｍ）を生じさせる。
ェーハフローと称されるが、全ての処理はウェーハ上に
行なわれ、最終工程の１つは前記膜を形成するためのシ
リコンウェーハのバックエッチング（ｂａｃｋ ｅｔｃ
ｈｉｎｇ）である。前記ウェーハフローは主としてフォ
ーマッティングの事項を解決するために考案された。そ
れはＸ線マスク処理が産業界によって供給される標準的
なウェーハ処理ツールから劇的に相違することのない半
導体ツールで行なうことができるようにする。Ｘ線マス
クに特定的な処理工程（膜形成および支持リングへのウ
ェーハの装着）は前記フローの終りにある。これはツー
ルおよびウェーハ処理の双方に対する必要な修正を最小
にする。しかしながら、前記膜の作成およびウェーハの
装着はマスクにかなりのパターン変位誤差（〜０．１５
μｍ）を生じさせる。
【０００４】第２の処理フローは一般に膜フロー（ｍｅ
ｍｂｒａｎｅ ｆｌｏｗ）と称される。該膜フローにお
いては、膜部が処理の早期に（ほぼ吸収材の被着の後
に）形成されかつ残りの処理が該膜部に対して行なわれ
る。膜フロー処理は吸収層がパターニングされる前にマ
スクに特定的な処理工程を行なうことによりウェーハフ
ロー処理における誤差を除去するために導き出された。
これは膜形成およびウェーハ装着に関連する誤差を大幅
に低減するが、機器および処理の双方に対する修正を増
大させる。すなわち、ツールはウェーハよりはむしろＸ
線マスク形式を受け入れなければならず、かつパターニ
ング規定処理工程がウェーハよりはむしろ膜上に行なわ
れる。
ｍｂｒａｎｅ ｆｌｏｗ）と称される。該膜フローにお
いては、膜部が処理の早期に（ほぼ吸収材の被着の後
に）形成されかつ残りの処理が該膜部に対して行なわれ
る。膜フロー処理は吸収層がパターニングされる前にマ
スクに特定的な処理工程を行なうことによりウェーハフ
ロー処理における誤差を除去するために導き出された。
これは膜形成およびウェーハ装着に関連する誤差を大幅
に低減するが、機器および処理の双方に対する修正を増
大させる。すなわち、ツールはウェーハよりはむしろＸ
線マスク形式を受け入れなければならず、かつパターニ
ング規定処理工程がウェーハよりはむしろ膜上に行なわ
れる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】膜フローを使用してＸ
線マスクを形成する上での主たる問題は何らかの種類の
露光の間にその応力またはストレスを変える膜形式の構
造上の薄膜またはフィルムが前記膜にストレスおよびひ
ずみを生じさせることである。
線マスクを形成する上での主たる問題は何らかの種類の
露光の間にその応力またはストレスを変える膜形式の構
造上の薄膜またはフィルムが前記膜にストレスおよびひ
ずみを生じさせることである。
【０００６】従って、本発明の目的はＸ線マスクを製造
する新規かつ改善された方法を提供することにある。
する新規かつ改善された方法を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、パターン書込みの間
に精度を大幅に改善するようにひずみを補償するＸ線マ
スクを製造する新規なかつ改善された方法を提供するこ
とにある。
に精度を大幅に改善するようにひずみを補償するＸ線マ
スクを製造する新規なかつ改善された方法を提供するこ
とにある。
【０００８】本発明のさらに他の目的は、Ｘ線マスクの
製造の間におけるひずみを実質的に低減する新しいパタ
ーン書込み技術の使用を含むＸ線マスクの製造のための
新規なかつ改善された方法を提供することにある。
製造の間におけるひずみを実質的に低減する新しいパタ
ーン書込み技術の使用を含むＸ線マスクの製造のための
新規なかつ改善された方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる膜構造製
造のためのパターン書込み方法によって上記問題および
他のものは少なくとも部分的に解決されかつ上記目的お
よび他のものが実現される。該方法は、膜構造を形成す
る段階、および前記膜構造の上に材料系または材料シス
テムを形成する段階を含み、該材料システムを形成する
段階は内部ストレスを有する材料の層を提供する段階を
含み、該内部ストレスは前記材料を放射（ｒａｄｉａｔ
ｉｏｎ）に露出または露光して露光された領域に変更さ
れた内部ストレスを生じさせることによって変更され
る。前記材料システムを形成する段階はさらにパターン
を規定するために前記材料の層を放射に露光する段階を
含み、該露光は関連する領域において行われ、それによ
って前記材料の層内の内部ストレスおよび前記関連する
領域の変更された内部ストレスが実質的に相殺されて前
記材料システムにおけるかつ前記膜構造におけるひずみ
を低減する。
造のためのパターン書込み方法によって上記問題および
他のものは少なくとも部分的に解決されかつ上記目的お
よび他のものが実現される。該方法は、膜構造を形成す
る段階、および前記膜構造の上に材料系または材料シス
テムを形成する段階を含み、該材料システムを形成する
段階は内部ストレスを有する材料の層を提供する段階を
含み、該内部ストレスは前記材料を放射（ｒａｄｉａｔ
ｉｏｎ）に露出または露光して露光された領域に変更さ
れた内部ストレスを生じさせることによって変更され
る。前記材料システムを形成する段階はさらにパターン
を規定するために前記材料の層を放射に露光する段階を
含み、該露光は関連する領域において行われ、それによ
って前記材料の層内の内部ストレスおよび前記関連する
領域の変更された内部ストレスが実質的に相殺されて前
記材料システムにおけるかつ前記膜構造におけるひずみ
を低減する。
【００１０】一般に、この方法はパターンにおけるより
小さな誤差、または少ないひずみ、を備えたＸ線マスク
を製造するために使用される。特定の例では、本方法は
Ｘ線吸収材料の層の上にエッチングマスクを形成する段
階を含み、該エッチングマスクを形成する段階は電子ビ
ームに敏感なフォトレジストの層を提供する段階を含
み、該フォトレジストは電子ビームへの露光により変更
される内部ストレスを有する。前記エッチングマスクを
形成する段階はさらにパターンを規定するために前記フ
ォトレジストを電子ビームに露光する段階を含み、該露
光する段階は関連する領域において行われ前記フォトレ
ジスト内の内部ストレスおよび前記関連する領域におけ
る変更された内部ストレスが実質的に相殺されて前記エ
ッチングマスクにおけるかつ前記Ｘ線吸収材料の層にお
けるひずみを低減する。
小さな誤差、または少ないひずみ、を備えたＸ線マスク
を製造するために使用される。特定の例では、本方法は
Ｘ線吸収材料の層の上にエッチングマスクを形成する段
階を含み、該エッチングマスクを形成する段階は電子ビ
ームに敏感なフォトレジストの層を提供する段階を含
み、該フォトレジストは電子ビームへの露光により変更
される内部ストレスを有する。前記エッチングマスクを
形成する段階はさらにパターンを規定するために前記フ
ォトレジストを電子ビームに露光する段階を含み、該露
光する段階は関連する領域において行われ前記フォトレ
ジスト内の内部ストレスおよび前記関連する領域におけ
る変更された内部ストレスが実質的に相殺されて前記エ
ッチングマスクにおけるかつ前記Ｘ線吸収材料の層にお
けるひずみを低減する。
【００１１】また、好ましい実施形態では、前記放射に
敏感な材料は前記材料の層のほぼ中央部において開始す
るらせん形の経路で前記材料の層を露光することにより
放射に露光されて前記選択されたパターンを規定する。
これは最大のパターニング速度を維持する一方で最少量
のひずみを生成する。
敏感な材料は前記材料の層のほぼ中央部において開始す
るらせん形の経路で前記材料の層を露光することにより
放射に露光されて前記選択されたパターンを規定する。
これは最大のパターニング速度を維持する一方で最少量
のひずみを生成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に図面を参照すると、図１は本
発明に係わる膜フローによって耐熱性（ｒｅｆｒａｃｔ
ｏｒｙ）放射マスク１０を形成するプロセスにおける１
工程での単純化した断面図である。本明細書では、例示
的な目的で使用される放射はＸ線であるがそれはまた
光、電子、イオン、または他の荷電粒子を含むこともで
きる。マスク１０はここでは「ウェーハ」と表される支
持部材（図示せず）を含む。便宜上かつ半導体ツールお
よび機器が一般に製造および使用のプロセスにおいて利
用されるため、前記支持部材は、シリコンウェーハのよ
うな、半導体ウェーハであろう。また、今日の製造者に
よって通常使用されるウェーハは直径が７６ｍｍかつ厚
さが２ｍｍのシリコンウェーハである。しかしながら、
他の部材、材料、および寸法も使用することができかつ
用語「ウェーハ」はすべてのそのような部材を含むこと
を意図している。
発明に係わる膜フローによって耐熱性（ｒｅｆｒａｃｔ
ｏｒｙ）放射マスク１０を形成するプロセスにおける１
工程での単純化した断面図である。本明細書では、例示
的な目的で使用される放射はＸ線であるがそれはまた
光、電子、イオン、または他の荷電粒子を含むこともで
きる。マスク１０はここでは「ウェーハ」と表される支
持部材（図示せず）を含む。便宜上かつ半導体ツールお
よび機器が一般に製造および使用のプロセスにおいて利
用されるため、前記支持部材は、シリコンウェーハのよ
うな、半導体ウェーハであろう。また、今日の製造者に
よって通常使用されるウェーハは直径が７６ｍｍかつ厚
さが２ｍｍのシリコンウェーハである。しかしながら、
他の部材、材料、および寸法も使用することができかつ
用語「ウェーハ」はすべてのそのような部材を含むこと
を意図している。
【００１３】膜層１２は前記支持部材の平坦な上部面の
上に、エピタキシャル成長、被着（デポジション：ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、その他を含む、任意の都合のよい
方法によって形成される。一般に、前記膜層１２はシリ
コン（Ｓｉ）、窒化シリコンまたはシリコンナイトライ
ド（ＳｉＮ）または、炭化シリコンまたはシリコンカー
バイド（ＳｉＣ）、その他のような、何らかの都合のよ
い材料で形成され、かつこの特定の例ではホウ素ドーピ
ングした（ｂｏｒｏｎ−ｄｏｐｅｄ）シリコン（Ｂ：Ｓ
ｉ）である。また、膜層１２が支持部材１１の上に形成
される場合、それは引っ張りまたは緊張状態で（ｗｉｔ
ｈ ｔｅｎｓｉｏｎ）形成される。本明細書で使用され
る特定の例については、膜層１２はほぼ２．５μｍの厚
さでありかつほぼ５Ｅ８ダイン／ｃｍ２の当初ストレス
（ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｔｒｅｓｓ）を有する。膜層１
２のために使用される材料は結果として生じるひずみに
対し大きな影響を持たない。当業者に理解されるよう
に、膜層１２はそれがマスクの使用中にＸ線に対して透
過性であるような材料および厚さのものとすることのみ
が必要である。
上に、エピタキシャル成長、被着（デポジション：ｄｅ
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）、その他を含む、任意の都合のよい
方法によって形成される。一般に、前記膜層１２はシリ
コン（Ｓｉ）、窒化シリコンまたはシリコンナイトライ
ド（ＳｉＮ）または、炭化シリコンまたはシリコンカー
バイド（ＳｉＣ）、その他のような、何らかの都合のよ
い材料で形成され、かつこの特定の例ではホウ素ドーピ
ングした（ｂｏｒｏｎ−ｄｏｐｅｄ）シリコン（Ｂ：Ｓ
ｉ）である。また、膜層１２が支持部材１１の上に形成
される場合、それは引っ張りまたは緊張状態で（ｗｉｔ
ｈ ｔｅｎｓｉｏｎ）形成される。本明細書で使用され
る特定の例については、膜層１２はほぼ２．５μｍの厚
さでありかつほぼ５Ｅ８ダイン／ｃｍ２の当初ストレス
（ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｔｒｅｓｓ）を有する。膜層１
２のために使用される材料は結果として生じるひずみに
対し大きな影響を持たない。当業者に理解されるよう
に、膜層１２はそれがマスクの使用中にＸ線に対して透
過性であるような材料および厚さのものとすることのみ
が必要である。
【００１４】本方法はＸ線マスクを製造する方法を使用
するが、他の種類のマスク（例えば、イオンマスク、電
子マスク、その他）も同じプロセスによって製造するこ
とができかつ用語「マスク（ｍａｓｋ）」および「膜構
造（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」はすべ
てのそのような変形を含むことを意図していることが理
解されるべきであろう。さらに、本明細書の開示のため
に特定の膜構造が使用されているが、用語「膜構造」は
ここに開示されるパターン書込み手順によって行われる
すべての膜あるいは自立構造の（ｆｒｅｅ ｓｔａｎｄ
ｉｎｇ）層を含むことを意図していることが理解される
べきである。
するが、他の種類のマスク（例えば、イオンマスク、電
子マスク、その他）も同じプロセスによって製造するこ
とができかつ用語「マスク（ｍａｓｋ）」および「膜構
造（ｍｅｍｂｒａｎｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）」はすべ
てのそのような変形を含むことを意図していることが理
解されるべきであろう。さらに、本明細書の開示のため
に特定の膜構造が使用されているが、用語「膜構造」は
ここに開示されるパターン書込み手順によって行われる
すべての膜あるいは自立構造の（ｆｒｅｅ ｓｔａｎｄ
ｉｎｇ）層を含むことを意図していることが理解される
べきである。
【００１５】クロミウム（Ｃｒ）の層１３および金（Ａ
ｕ）の層１４を含む、２層メッキ（ｐｌａｔｉｎｇ）ベ
ースがＸ線吸収材料として膜層１２の表面上に被着され
る。一般に、Ｘ線吸収材料はＸ線が層１３を通過するの
を防止するように膜層１２を通るＸ線を吸収する任意の
都合のよい材料とすることができる。タルタル−窒化シ
リコン（ｔａｎｔａｌｕｍ−ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒ
ｉｄｅ：ＴａＳｉＮ）、タルタル−ホウ化物（ｔａｎｔ
ａｌｕｍ−ｂｏｒｉｄｅ：Ｔａ４Ｂ）、重金属その他の
ような材料が通常使用される。この特定の実施形態で
は、クロミウム層１３はほぼ０．００５μｍの厚さであ
りかつ金層１４はほぼ０．０３μｍの厚さである。前記
２層メッキベース（ｂｉ−ｌａｙｅｒ ｐｌａｔｉｎｇ
ｂａｓｅ）はほぼ３Ｅ８ダイン／ｃｍ２の当初ストレ
スを有する。２層メッキベースのストレスは通常１つの
値のみが提供されるようにスタックとして測定される。
ｕ）の層１４を含む、２層メッキ（ｐｌａｔｉｎｇ）ベ
ースがＸ線吸収材料として膜層１２の表面上に被着され
る。一般に、Ｘ線吸収材料はＸ線が層１３を通過するの
を防止するように膜層１２を通るＸ線を吸収する任意の
都合のよい材料とすることができる。タルタル−窒化シ
リコン（ｔａｎｔａｌｕｍ−ｓｉｌｉｃｏｎ ｎｉｔｒ
ｉｄｅ：ＴａＳｉＮ）、タルタル−ホウ化物（ｔａｎｔ
ａｌｕｍ−ｂｏｒｉｄｅ：Ｔａ４Ｂ）、重金属その他の
ような材料が通常使用される。この特定の実施形態で
は、クロミウム層１３はほぼ０．００５μｍの厚さであ
りかつ金層１４はほぼ０．０３μｍの厚さである。前記
２層メッキベース（ｂｉ−ｌａｙｅｒ ｐｌａｔｉｎｇ
ｂａｓｅ）はほぼ３Ｅ８ダイン／ｃｍ２の当初ストレ
スを有する。２層メッキベースのストレスは通常１つの
値のみが提供されるようにスタックとして測定される。
【００１６】本発明の製造技術は一般に膜フローを適用
するから、ウェーハの一部がこの時点で除去され（エッ
チングマスク１５の形成の前に）、それによって実質的
に膜層１２を１つの膜または膜部（ｍｅｍｂｒａｎｅ）
へと形成する。該膜部は実質的に任意の所望の形状とす
ることができるが、好ましい実施形態では方形である。
本発明の新規な方法はウェーハフローに最も良く適用さ
れるが、何らかの特別の用途においては、それはまた膜
フロー、あるいは任意の変更された形式のフローに適用
することもできる。
するから、ウェーハの一部がこの時点で除去され（エッ
チングマスク１５の形成の前に）、それによって実質的
に膜層１２を１つの膜または膜部（ｍｅｍｂｒａｎｅ）
へと形成する。該膜部は実質的に任意の所望の形状とす
ることができるが、好ましい実施形態では方形である。
本発明の新規な方法はウェーハフローに最も良く適用さ
れるが、何らかの特別の用途においては、それはまた膜
フロー、あるいは任意の変更された形式のフローに適用
することもできる。
【００１７】後により詳細に説明するように、選択され
たパターンを層１３および１４に転写する目的で層１４
の上部面の上にエッチングマスク１５が形成される。一
般に、エッチングマスク１５の少なくとも１つの層は何
らかの種類の放射、例えば、電子ビーム、光、その他に
敏感な材料から形成される。エッチングマスク１５は、
すべて技術的に良く知られた、広範囲の方法および材料
または材料の層を使用して形成できるが、この実施形態
ではエッチングマスク１５はこの説明を単純化する目的
で使用されるフォトレジスト層２０の単一の層を含むも
のとする。層２０はポリメタクリル酸メチル（ｐｏｌｙ
ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）か
ら形成され、該ＰＭＭＡの上には、例えば、電子ビーム
（Ｅビーム）装置その他によって選択されたパターンを
容易に書込むことができる。選択されたパターンがフォ
トレジスト層２０に形成された後、フォトレジスト層２
０をマスクとして使用して、前記２層メッキベースがエ
ッチングされてパターンをそこに転写する。エッチング
マスク１５は除去可能であり、従っていったん選択され
たパターンが２層メッキベースに転写されると、エッチ
ングマスク１５は容易に除去できる。
たパターンを層１３および１４に転写する目的で層１４
の上部面の上にエッチングマスク１５が形成される。一
般に、エッチングマスク１５の少なくとも１つの層は何
らかの種類の放射、例えば、電子ビーム、光、その他に
敏感な材料から形成される。エッチングマスク１５は、
すべて技術的に良く知られた、広範囲の方法および材料
または材料の層を使用して形成できるが、この実施形態
ではエッチングマスク１５はこの説明を単純化する目的
で使用されるフォトレジスト層２０の単一の層を含むも
のとする。層２０はポリメタクリル酸メチル（ｐｏｌｙ
ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ：ＰＭＭＡ）か
ら形成され、該ＰＭＭＡの上には、例えば、電子ビーム
（Ｅビーム）装置その他によって選択されたパターンを
容易に書込むことができる。選択されたパターンがフォ
トレジスト層２０に形成された後、フォトレジスト層２
０をマスクとして使用して、前記２層メッキベースがエ
ッチングされてパターンをそこに転写する。エッチング
マスク１５は除去可能であり、従っていったん選択され
たパターンが２層メッキベースに転写されると、エッチ
ングマスク１５は容易に除去できる。
【００１８】パターンを膜形式の構造の上の薄膜上に書
く場合に生じる問題は該薄膜が何らかの種類の露光の間
にそのストレスまたは応力を変えることである。図１の
構造においては、例えば、Ｅビーム装置がマスクパター
ンを書く場合に、層２０内の炭化水素連鎖またはチェイ
ンが破損する。これはレジスト（層２０）によって及ぼ
される張力を低減しかつ従って膜／レジストは露光され
た領域と露光されない領域との間の新しい平衡点に到達
しなければならない。このことの簡単な略図が図２およ
び図３に示されている。図２は図１の構造の頭部面にお
ける図であり、書込まれるべきパターンのセルを示し、
かつ図３は書込み手順による前記構造のひずみを示す図
２と同様の図である。
く場合に生じる問題は該薄膜が何らかの種類の露光の間
にそのストレスまたは応力を変えることである。図１の
構造においては、例えば、Ｅビーム装置がマスクパター
ンを書く場合に、層２０内の炭化水素連鎖またはチェイ
ンが破損する。これはレジスト（層２０）によって及ぼ
される張力を低減しかつ従って膜／レジストは露光され
た領域と露光されない領域との間の新しい平衡点に到達
しなければならない。このことの簡単な略図が図２およ
び図３に示されている。図２は図１の構造の頭部面にお
ける図であり、書込まれるべきパターンのセルを示し、
かつ図３は書込み手順による前記構造のひずみを示す図
２と同様の図である。
【００１９】図３において、前記パターンの第１のセル
２５はＥビーム装置によって書込まれあるいは露光され
ている（ストレスが軽減されている）。前記パターンの
残りのセルおよび膜領域の周辺部の周りの縁部（ｂｏｒ
ｄｅｒ）２６（これは決して露光されない）は書込まれ
あるいは露光されてはいない。縁部２６は、面内ひずみ
（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）によって
生じ得る、（膜領域の外側の）ウェーハのバルク材料に
対する意図しないパターニングを防止する。図３は、膜
／レジストがセル２５が書込まれあるいは露光された後
にひずんでいる様子を示す。Ｅビーム書込みはセル２５
のストレスを低減し、かつ従ってセル２５はそのストレ
スが再び周囲を囲む材料との平衡点になるまで拡張す
る。これは非常に都合が悪く、それはＥビーム装置は
（図２に示されるように）膜／レジストが依然としてひ
ずんでいないかのように第２のセル２７を書込むことに
なるからである。従って、前記パターンはひずんだ膜／
レジストシステムの上に書込まれ続けかつ膜／レジスト
システムは引き続くセルが書込まれるとさらにひずみ続
けることになる。生成される最終的なパターンはＥビー
ム装置にプログラムされたパターンと整合しないであろ
う。
２５はＥビーム装置によって書込まれあるいは露光され
ている（ストレスが軽減されている）。前記パターンの
残りのセルおよび膜領域の周辺部の周りの縁部（ｂｏｒ
ｄｅｒ）２６（これは決して露光されない）は書込まれ
あるいは露光されてはいない。縁部２６は、面内ひずみ
（ｉｎ−ｐｌａｎｅ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）によって
生じ得る、（膜領域の外側の）ウェーハのバルク材料に
対する意図しないパターニングを防止する。図３は、膜
／レジストがセル２５が書込まれあるいは露光された後
にひずんでいる様子を示す。Ｅビーム書込みはセル２５
のストレスを低減し、かつ従ってセル２５はそのストレ
スが再び周囲を囲む材料との平衡点になるまで拡張す
る。これは非常に都合が悪く、それはＥビーム装置は
（図２に示されるように）膜／レジストが依然としてひ
ずんでいないかのように第２のセル２７を書込むことに
なるからである。従って、前記パターンはひずんだ膜／
レジストシステムの上に書込まれ続けかつ膜／レジスト
システムは引き続くセルが書込まれるとさらにひずみ続
けることになる。生成される最終的なパターンはＥビー
ム装置にプログラムされたパターンと整合しないであろ
う。
【００２０】Ｅビーム装置は一般にパターンセルを任意
の順序で書込むための柔軟性を有しているが、２つの方
法が広範囲にわたり使用される。これらの方法は図４に
示される曲がりくねったまたはサーペンタイン（ｓｅｒ
ｐｅｎｔｉｎｅ）方法および図５に示される単一方向方
法である。両方の図において、矢印はＥビーム装置の移
動の方向を示している。サーペンタイン形式は最も高速
の書込み手法であり、それはすべてのセルが連続的に書
込まれるからである。単一方向形式の書込み方法によれ
ば、各行が同じ方向に書込まれかつ次にＥビームは次の
行の初めに復位する（ｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）。これ
らの書込み方法の双方は上に述べたパターンひずみを生
じる。
の順序で書込むための柔軟性を有しているが、２つの方
法が広範囲にわたり使用される。これらの方法は図４に
示される曲がりくねったまたはサーペンタイン（ｓｅｒ
ｐｅｎｔｉｎｅ）方法および図５に示される単一方向方
法である。両方の図において、矢印はＥビーム装置の移
動の方向を示している。サーペンタイン形式は最も高速
の書込み手法であり、それはすべてのセルが連続的に書
込まれるからである。単一方向形式の書込み方法によれ
ば、各行が同じ方向に書込まれかつ次にＥビームは次の
行の初めに復位する（ｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓ）。これ
らの書込み方法の双方は上に述べたパターンひずみを生
じる。
【００２１】パターニングされた領域全体におけるレジ
ストのストレスの軽減によって生じる単純な拡大が図６
に示されている。ある意味で、順次的なレジストのスト
レス軽減（図４および図５に示されるような順次的な書
込み）によるひずみは単純な拡大のこの「バックドロッ
プ（ｂａｃｋｄｒｏｐ）」に対して生じる。
ストのストレスの軽減によって生じる単純な拡大が図６
に示されている。ある意味で、順次的なレジストのスト
レス軽減（図４および図５に示されるような順次的な書
込み）によるひずみは単純な拡大のこの「バックドロッ
プ（ｂａｃｋｄｒｏｐ）」に対して生じる。
【００２２】特に図７を参照すると、新規なパターン書
込みシーケンスが図示されており、これは最大パターニ
ング速度を維持する一方で、図６の単純な拡大を実質的
に打ち消す。３０で示される、書込まれるべき第１のセ
ルは露光されるべき領域の角ではなくパターン中心を縁
取っている。パターニングされた、３１，３２および３
３でそれぞれ示される、次の３つのセルは膜領域の中央
の露光された正方形領域を完成させる。このストレスが
軽減された中央の正方形はすべての未書込みセルを、図
６に示される拡大誤差と同様に、放射状に変位させる。
その後のセルが書込まれると、パターニングされた領域
は膜領域の中央に向けて収縮し、図６に示される拡大を
打ち消す。従って、露光は層２０内の内部のまたは当初
のストレスおよび関連する領域における（書込みプロセ
スにより変更された）変更された内部ストレスが実質的
に相殺するよう関連する領域において行われ材料システ
ムにおけるおよび膜構造におけるひずみを低減する。図
８にひずみマップが示されており、このマップは新規な
パターニング手順から生じるひずみを示している。この
マップは最大ひずみベクトルが５０％以上にわたり１
７．８ｎｍまで低減されたことを示している。
込みシーケンスが図示されており、これは最大パターニ
ング速度を維持する一方で、図６の単純な拡大を実質的
に打ち消す。３０で示される、書込まれるべき第１のセ
ルは露光されるべき領域の角ではなくパターン中心を縁
取っている。パターニングされた、３１，３２および３
３でそれぞれ示される、次の３つのセルは膜領域の中央
の露光された正方形領域を完成させる。このストレスが
軽減された中央の正方形はすべての未書込みセルを、図
６に示される拡大誤差と同様に、放射状に変位させる。
その後のセルが書込まれると、パターニングされた領域
は膜領域の中央に向けて収縮し、図６に示される拡大を
打ち消す。従って、露光は層２０内の内部のまたは当初
のストレスおよび関連する領域における（書込みプロセ
スにより変更された）変更された内部ストレスが実質的
に相殺するよう関連する領域において行われ材料システ
ムにおけるおよび膜構造におけるひずみを低減する。図
８にひずみマップが示されており、このマップは新規な
パターニング手順から生じるひずみを示している。この
マップは最大ひずみベクトルが５０％以上にわたり１
７．８ｎｍまで低減されたことを示している。
【００２３】放射に敏感な材料の層（または膜領域）の
ほぼ中央部分でスタートするらせん形（ｓｐｉｒａｌ）
を使用する書込み手順が好ましい実施形態として開示さ
れているが、層２０内の内部のまたは当初のストレスお
よび関連する領域における（書込みプロセスにより変更
された）変更された内部ストレスが実質的に相殺されて
材料システムにおけるひずみおよび膜構造におけるひず
みを低減するように関連する領域を露光する他の書込み
手順を使用できることも注目すべきである。他の書込み
手順の例は、外側エッジからスタートするらせん形の経
路、関連するまたは相殺するセルまたは領域に不連続に
ジャンプすること、などである。また、本発明の書込み
システムはマルチパス書込み技術において使用すること
ができ、その最も簡単な例は各々のセルが各経路におけ
る必要な露光の５０％のみ露光される２パス（ｔｗｏ−
ｐａｓｓ）露光である。マルチパス書込み技術において
は、各々のパスに対して同じまたは異なる経路を使用す
ることができる。
ほぼ中央部分でスタートするらせん形（ｓｐｉｒａｌ）
を使用する書込み手順が好ましい実施形態として開示さ
れているが、層２０内の内部のまたは当初のストレスお
よび関連する領域における（書込みプロセスにより変更
された）変更された内部ストレスが実質的に相殺されて
材料システムにおけるひずみおよび膜構造におけるひず
みを低減するように関連する領域を露光する他の書込み
手順を使用できることも注目すべきである。他の書込み
手順の例は、外側エッジからスタートするらせん形の経
路、関連するまたは相殺するセルまたは領域に不連続に
ジャンプすること、などである。また、本発明の書込み
システムはマルチパス書込み技術において使用すること
ができ、その最も簡単な例は各々のセルが各経路におけ
る必要な露光の５０％のみ露光される２パス（ｔｗｏ−
ｐａｓｓ）露光である。マルチパス書込み技術において
は、各々のパスに対して同じまたは異なる経路を使用す
ることができる。
【００２４】
【発明の効果】従って、Ｘ線マスクを製造する新規かつ
改善された方法が開示され、該方法は大幅に精度を改善
するようにパターン書込みの間のひずみを補償する。さ
らに、Ｘ線マスクの製造の間におけるひずみを実質的に
低減する新しいパターン書込み技術を使用することを含
むＸ線マスクを製造する新規かつ改善された方法が開示
された。この新しい技術は放射に敏感な材料に書込むこ
とによって生じるパターンのひずみを実質的に低減する
のみならず、好ましい実施形態では、最大パターニング
速度を維持する。
改善された方法が開示され、該方法は大幅に精度を改善
するようにパターン書込みの間のひずみを補償する。さ
らに、Ｘ線マスクの製造の間におけるひずみを実質的に
低減する新しいパターン書込み技術を使用することを含
むＸ線マスクを製造する新規かつ改善された方法が開示
された。この新しい技術は放射に敏感な材料に書込むこ
とによって生じるパターンのひずみを実質的に低減する
のみならず、好ましい実施形態では、最大パターニング
速度を維持する。
【００２５】本発明の特定の実施形態が示されかつ説明
されたが、当業者にはさらに他の修正および改善を行う
ことができるであろう。従って、本発明は示された特定
の形式に限定されるものでないことが理解されるべきで
あり、かつ添付の特許請求の範囲によりこの発明の精神
および範囲から離れることのないすべての変更をカバー
することを意図している。
されたが、当業者にはさらに他の修正および改善を行う
ことができるであろう。従って、本発明は示された特定
の形式に限定されるものでないことが理解されるべきで
あり、かつ添付の特許請求の範囲によりこの発明の精神
および範囲から離れることのないすべての変更をカバー
することを意図している。
【図１】Ｘ線マスクの製造において使用される種々の層
を示す単純化した断面図である。
を示す単純化した断面図である。
【図２】書込まれるべきパターンのセルを示す図１の構
造の頭部面図である。
造の頭部面図である。
【図３】書込み手順による構造のひずみを示す図２と同
様の説明図である。
様の説明図である。
【図４】図３に示されるひずみを生じる従来技術の書込
み手順を示す説明図である。
み手順を示す説明図である。
【図５】図３に示されるひずみを生じる従来技術の書込
み手順を示す説明図である。
み手順を示す説明図である。
【図６】パターニングされた領域全体にわたる一様なス
トレス軽減による拡大を示す説明図である。
トレス軽減による拡大を示す説明図である。
【図７】本発明に係わる書込み手順を示す説明図であ
る。
る。
【図８】図７に示される書込み手順による結果としての
ひずみを示すひずみマップの説明図である。
ひずみを示すひずみマップの説明図である。
１０ マスク １２ 膜層 １３ クロミウム層 １４ 金層 １５ エッチングマスク ２０ フォトレジスト層 ２５ 第１のセル ２６ 縁部 ３０ 第１のセル ３１，３２，３３ 次の書込みセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・エイ・ジョンソン アメリカ合衆国アリゾナ州85253、パラダ イス・バリー、イースト・クレアモント 3430 (72)発明者 ダニエル・エル・レアード アメリカ合衆国ウィスコンシン州53711− 2134、マディソン、オークランド・アベニ ュー 904
Claims (3)
- 【請求項１】 膜構造の製造のためのパターン書込み方
法であって、 膜構造（１２）を形成する段階、そして前記膜構造（１
２）上に材料システム（１３，１４，２０）を形成する
段階であって、 内部ストレスを有する材料の層（２０）を提供する段階
であって、該内部ストレスは前記材料を放射に露光する
ことによって変えられて露光された領域に変更された内
部ストレスを生成するもの、および前記材料の層（２
０）を放射に露光してパターンを規定する段階であっ
て、該露光は前記材料の層（２０）内の内部ストレスお
よび関連する領域（２５，３０，３１，３２，３３）に
おける変更された内部ストレスが実質的に相殺して前記
材料システム（１３，１４，２０）におけるおよび前記
膜構造（１２）におけるひずみを低減するように前記関
連する領域（２５，３０，３１，３２，３３）において
行われるもの、を含む前記膜構造（１２）上に材料シス
テム（１３，１４，２０）を形成する段階、 を具備することを特徴とする膜構造の製造のためのパタ
ーン書込み方法。 - 【請求項２】 マスク製造のためのパターン書込み方法
であって、 放射吸収材料の層（１３，１４）を形成する段階、 前記放射吸収材料の層（１３，１４）上に一様な膜層
（１２）を形成する段階、そして前記放射吸収材料の層
（１３，１４）上にエッチングマスク（１５）を形成す
る段階であって、 放射に敏感な材料の層（１３，１４）を形成する段階で
あって、該材料の層（１３，１４）は内部ストレスを有
し、該内部ストレスは前記材料の層（１３，１４）の放
射に露光することにより変更されて露光された領域に変
更された内部ストレスを生じさせるもの、および前記放
射に前記材料の層（１３，１４）を露光してパターンを
規定する段階であって、前記露光は前記材料の層（１
３，１４）内の内部ストレスおよび関連する領域（２
５，３０，３１，３２，３３）における変更された内部
ストレスが実質的に相殺して前記エッチングマスク（１
５）内におけるおよび前記放射吸収材料の層（１３，１
４）におけるひずみを低減するように前記関連する領域
（２５，３０，３１，３２，３３）において行われるも
の、を含む前記放射吸収材料の層（１３，１４）上にエ
ッチングマスク（１５）を形成する段階、 を具備することを特徴とするマスク製造のためのパター
ン書込み方法。 - 【請求項３】 Ｘ線マスク製造のためのパターン書込み
方法であって、 平坦な面を備えたウェーハを提供する段階、 前記ウエーハの平坦な面上に膜層を配置する段階、 前記膜層の上にＸ線吸収材料の層を配置する段階、 前記Ｘ線吸収材料の層の上に材料システムを配置する段
階であって、該材料システムは放射に敏感な材料の層を
含み、該材料の層は内部ストレスを有し、該内部ストレ
スは前記材料の層の放射への露光によって変更されて露
光された領域に変更された内部ストレスを生成するも
の、 前記ウェーハを通して中央に位置する方形形状の開口を
形成して前記膜層上に方形の膜領域を規定する段階、 前記方形の膜領域の上に重なる材料システムの一部を前
記Ｘ線吸収材料の層の上のエッチングマスクへと形成す
る段階であって前記材料の層を放射に露光してパターン
を規定する段階を含み、前記露光は前記材料の層内の内
部ストレスおよび関連する領域における変更された内部
ストレスが実質的に相殺して前記エッチングマスクにお
けるおよび前記Ｘ線吸収材料の層におけるひずみを低減
するように前記関連する領域において行われるもの、そ
して前記材料の層の露光された部分を除去する段階、 を具備することを特徴とするＸ線マスク製造のためのパ
ターン書込み方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/654,457 | 1996-05-28 | ||
| US08/654,457 US5663018A (en) | 1996-05-28 | 1996-05-28 | Pattern writing method during X-ray mask fabrication |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070074A true JPH1070074A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=24624941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15297197A Pending JPH1070074A (ja) | 1996-05-28 | 1997-05-27 | Ｘ線マスク製造の間におけるパターン書込み方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5663018A (ja) |
| JP (1) | JPH1070074A (ja) |
Families Citing this family (71)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7146354B1 (en) | 1999-06-18 | 2006-12-05 | F5 Networks, Inc. | Method and system for network load balancing with a compound data structure |
| US6405219B2 (en) | 1999-06-22 | 2002-06-11 | F5 Networks, Inc. | Method and system for automatically updating the version of a set of files stored on content servers |
| US7287084B1 (en) | 1999-07-15 | 2007-10-23 | F5 Networks, Inc. | Enabling encryption of application level persistence between a server and a client |
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