JPS5871622A - X線露光用マスクの製造方法 - Google Patents
X線露光用マスクの製造方法Info
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- JPS5871622A JPS5871622A JP56169899A JP16989981A JPS5871622A JP S5871622 A JPS5871622 A JP S5871622A JP 56169899 A JP56169899 A JP 56169899A JP 16989981 A JP16989981 A JP 16989981A JP S5871622 A JPS5871622 A JP S5871622A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、X線露光に使用されるX線露光用マスクの製
造方法に関する0 近時、↓り高性能な半導体集稠回路を製造する次めに、
1 (jlfR)或いはそれ以下の寸法を有する微細パ
ターンt、牛導体基板上に形成する要求が高まっている
。X線(主に波長4〜131の軟X線)を使用したパタ
ーン転写技術であるX線露光は、塵埃の影譬を受けにく
い、転写されたパターンの精度が極めて高い等の多くの
特長があり、特にチブミクロンパターン形成において有
力な技術とされている。
造方法に関する0 近時、↓り高性能な半導体集稠回路を製造する次めに、
1 (jlfR)或いはそれ以下の寸法を有する微細パ
ターンt、牛導体基板上に形成する要求が高まっている
。X線(主に波長4〜131の軟X線)を使用したパタ
ーン転写技術であるX線露光は、塵埃の影譬を受けにく
い、転写されたパターンの精度が極めて高い等の多くの
特長があり、特にチブミクロンパターン形成において有
力な技術とされている。
第1図はX線露光の原理を示す模式図である。
図中1はX線露光用マス、りで、このマスク1はX線に
対し透過率の高い材料からなる薄膜基板2を支持@Sに
固定すると共に、薄膜基板2の下面にX!I獣収部材、
例えば厚さ0,5〜1.0(am)の金からなる所望の
マスクパターン4を取着して形成されている。マスク1
の下方にはレジス)5に塗布され九試料6が配置され、
またマスク1の上方にはX線源1が配置される。そして
、X線源rからマスクJKX線を照射することにぶり、
マスタ1を透過したX線が試料6上のレジスト5に照射
され、同レジスト5にパターシ4が露光されることにな
る。
対し透過率の高い材料からなる薄膜基板2を支持@Sに
固定すると共に、薄膜基板2の下面にX!I獣収部材、
例えば厚さ0,5〜1.0(am)の金からなる所望の
マスクパターン4を取着して形成されている。マスク1
の下方にはレジス)5に塗布され九試料6が配置され、
またマスク1の上方にはX線源1が配置される。そして
、X線源rからマスクJKX線を照射することにぶり、
マスタ1を透過したX線が試料6上のレジスト5に照射
され、同レジスト5にパターシ4が露光されることにな
る。
ところで、X線露光用マスクでは、その薄膜部における
X線の透過度音大きくする九め薄膜基板をできるだけ薄
く(数sm)する必要がある。
X線の透過度音大きくする九め薄膜基板をできるだけ薄
く(数sm)する必要がある。
さらに、所望のパターン全同一の半導体基板上に高精度
に整合した状態で形成するためKは、これに使用するマ
スクパターンは高い寸法安定性が保障されなければなら
ない0即ち、マスク基板上に形成した無数のマスクパタ
ーン相互の相対位置が、マスクの取り扱い、温度お↓び
渥度勢の変化に1って変わるならば、前述の様に高精度
に整合し次状態で、半導体勢の基板上に所望パターンを
形成することは不可能となってしまう。従って、X線露
光用マスクに対する基本的な要求として、薄膜基板は極
力薄くて、かつ高い寸法安定性を保障された材料でなけ
ればならない。
に整合した状態で形成するためKは、これに使用するマ
スクパターンは高い寸法安定性が保障されなければなら
ない0即ち、マスク基板上に形成した無数のマスクパタ
ーン相互の相対位置が、マスクの取り扱い、温度お↓び
渥度勢の変化に1って変わるならば、前述の様に高精度
に整合し次状態で、半導体勢の基板上に所望パターンを
形成することは不可能となってしまう。従って、X線露
光用マスクに対する基本的な要求として、薄膜基板は極
力薄くて、かつ高い寸法安定性を保障された材料でなけ
ればならない。
さて、薄くて高い寸法安定性を有する薄膜基板を得るた
めには、81 、810. 、liH,N、 、 ml
N或いはこれらの複合膜を用いる手法が知られている
。これらの無機物材料から薄膜基板を作れば、例えば厚
さ1.5(am)程度で、寸法安定性の高いマスクを作
ることができる。しかし無機物材料からなゐ薄膜基板は
、その製造工程が豪雑で材料自体が脆いため、機械的衝
撃に弱く、取り扱いに注意しなければならない。また、
小面積たとえば数〔簡〕四方の大きさで膜上形成するこ
とはできるが、大面積の膜【形成することは、薄膜化の
工程の制御性から困難である勢の欠点がある。一方、前
記薄膜基板としてポリイミド樹脂等の有機物薄膜を用い
ると、10100(!!%j方1!&ノ大面SO膜を形
成することはできるが、この場合有機物薄膜がゆえに寸
法安定性の低下を招いた。
めには、81 、810. 、liH,N、 、 ml
N或いはこれらの複合膜を用いる手法が知られている
。これらの無機物材料から薄膜基板を作れば、例えば厚
さ1.5(am)程度で、寸法安定性の高いマスクを作
ることができる。しかし無機物材料からなゐ薄膜基板は
、その製造工程が豪雑で材料自体が脆いため、機械的衝
撃に弱く、取り扱いに注意しなければならない。また、
小面積たとえば数〔簡〕四方の大きさで膜上形成するこ
とはできるが、大面積の膜【形成することは、薄膜化の
工程の制御性から困難である勢の欠点がある。一方、前
記薄膜基板としてポリイミド樹脂等の有機物薄膜を用い
ると、10100(!!%j方1!&ノ大面SO膜を形
成することはできるが、この場合有機物薄膜がゆえに寸
法安定性の低下を招いた。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところは、薄膜基板の大面積化お↓び寸法安定性
の向上tはかり得るX線露光用マスクの製造方法tII
供することにある。
とするところは、薄膜基板の大面積化お↓び寸法安定性
の向上tはかり得るX線露光用マスクの製造方法tII
供することにある。
まず、本発明の詳細な説明する。前述した如く薄膜基板
としてポリイミド11脂醇の有機物薄膜上用いると、大
面積の膜【形成することはできるがその寸法安定性が悪
い。本発明者等は上記有機物薄膜の寸法安定性を向上せ
しめること金目的として鋭意研究上型ね次結果、有機物
薄膜に高いドーズ量のイオンを注入すれば↓いこと七見
出した。すなわち、有機物薄膜にイオン會注入すると該
薄膜の一部が変成し一般に硬質化する。例えば、有機物
薄膜としてのポリイミド樹脂膜にアルゴンイオンを注入
すると、ポリイミド樹脂膜の一部が訳化し、極めて強度
の大きい膜に変成する。この炭化膜は多小脆性【有して
いるが、ポリイミド樹脂膜が数〔μm)stの厚さであ
れば、変成の起こる部分は一部であり、残部は元のポリ
インド樹脂膜の性質【保持する。このため、一種の有機
無機複合膜の1うな性質となり、上記脆性は実質的に問
題とならなくなる。
としてポリイミド11脂醇の有機物薄膜上用いると、大
面積の膜【形成することはできるがその寸法安定性が悪
い。本発明者等は上記有機物薄膜の寸法安定性を向上せ
しめること金目的として鋭意研究上型ね次結果、有機物
薄膜に高いドーズ量のイオンを注入すれば↓いこと七見
出した。すなわち、有機物薄膜にイオン會注入すると該
薄膜の一部が変成し一般に硬質化する。例えば、有機物
薄膜としてのポリイミド樹脂膜にアルゴンイオンを注入
すると、ポリイミド樹脂膜の一部が訳化し、極めて強度
の大きい膜に変成する。この炭化膜は多小脆性【有して
いるが、ポリイミド樹脂膜が数〔μm)stの厚さであ
れば、変成の起こる部分は一部であり、残部は元のポリ
インド樹脂膜の性質【保持する。このため、一種の有機
無機複合膜の1うな性質となり、上記脆性は実質的に問
題とならなくなる。
なお、上記イオンとしては質量数の大きいもの程、変成
効果が大きいことが確認された。加速電圧200 (K
V)、F −X 量8 X I O’ (/cffl)
の条件下で縦索イオンとアルゴンイオンとを比較したと
ころ、アルゴンイオンの場合にはポリインド樹脂膜の変
成は十分であり、誼膜の強度は著しく増大し7t o
t * 、質量数の小さい炭素イオンの場合には上記変
成は小さかったが、この場合にもイオン注入時間を長く
する等して十分なる変成を行わしめることができ友○本
発明はこのような点に着目し、基板上にX線を透過する
有機物薄膜を形成したのち、有機物薄膜にイオンを注入
すると共に有機物薄膜上或いは該薄膜の内部にxII吸
収部材會所望パクーンに形成し、さらに上記基板の一部
を有機物薄膜が形成された面の反対側から該薄膜が露出
する壕で除去するようにしている。シタがって、有機物
薄膜の一部が変成せしめられて強度の大きいものとなり
、咳薄膜の寸法安定性の向上【はかり得る。このため、
X線上透過する薄膜基板の大面積化は勿論、その寸法安
定性の大幅な向上tはかり得て、前記し皮目的を達成す
ることができる。
効果が大きいことが確認された。加速電圧200 (K
V)、F −X 量8 X I O’ (/cffl)
の条件下で縦索イオンとアルゴンイオンとを比較したと
ころ、アルゴンイオンの場合にはポリインド樹脂膜の変
成は十分であり、誼膜の強度は著しく増大し7t o
t * 、質量数の小さい炭素イオンの場合には上記変
成は小さかったが、この場合にもイオン注入時間を長く
する等して十分なる変成を行わしめることができ友○本
発明はこのような点に着目し、基板上にX線を透過する
有機物薄膜を形成したのち、有機物薄膜にイオンを注入
すると共に有機物薄膜上或いは該薄膜の内部にxII吸
収部材會所望パクーンに形成し、さらに上記基板の一部
を有機物薄膜が形成された面の反対側から該薄膜が露出
する壕で除去するようにしている。シタがって、有機物
薄膜の一部が変成せしめられて強度の大きいものとなり
、咳薄膜の寸法安定性の向上【はかり得る。このため、
X線上透過する薄膜基板の大面積化は勿論、その寸法安
定性の大幅な向上tはかり得て、前記し皮目的を達成す
ることができる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例に1って説明する。
第2図(a)〜(・)は本発明の一実施例に係わるX線
露光用マスクの製造工111c示す断面模式図である。
露光用マスクの製造工111c示す断面模式図である。
まず、第2図(a)K示す如く4インチ径のシリコンウ
ェーハ11(基板)上にチタン薄膜12’1(膜厚50
0〔又) l!f蒸着し、このチタン薄膜12上に膜厚
2〔μm〕のポリイミド樹脂膜13(有機物薄膜)t−
回転塗布おLび熱処理に1り形成する。ここで、チタン
薄膜12を蒸着する理由は、シリコンウェーハ11とポ
リイミド樹脂膜13との密着度音場すためである。次に
、周知のイオン注入技術を用い加速電圧20G(KV)
、ドーズ量8 X 10’ (/cd)C)条件で、ポ
リイミド樹脂膜13にアルゴンイオン【注入する。これ
Kより、ポリインド樹脂膜13の一部が炭化、すなわち
ポリイミド樹脂膜13の中央部に炭化層が形成された。
ェーハ11(基板)上にチタン薄膜12’1(膜厚50
0〔又) l!f蒸着し、このチタン薄膜12上に膜厚
2〔μm〕のポリイミド樹脂膜13(有機物薄膜)t−
回転塗布おLび熱処理に1り形成する。ここで、チタン
薄膜12を蒸着する理由は、シリコンウェーハ11とポ
リイミド樹脂膜13との密着度音場すためである。次に
、周知のイオン注入技術を用い加速電圧20G(KV)
、ドーズ量8 X 10’ (/cd)C)条件で、ポ
リイミド樹脂膜13にアルゴンイオン【注入する。これ
Kより、ポリインド樹脂膜13の一部が炭化、すなわち
ポリイミド樹脂膜13の中央部に炭化層が形成された。
次に、第2図(b)に示す如くポリインド樹脂膜1s上
に膜厚2oo(X)の金薄膜14f蒸着し、この金薄1
114上に感電子ビームレジスト15tlk布する。そ
して、電子ビーム描画装置を用い第2図(c)に示す如
くレジメ) 15’t−所望のマスクパターンに応じて
露光現像する。次いで、第2図(d)に示す如く金(X
!I吸収部材)の電気メッキを施し金パターン1−全形
成し、レジスト1st−除去する。続いて、82図(、
)に示す如く露出した金薄膜14を除去すると共に、シ
リコンウェーハ11の中央部を裏面から前記チタン薄膜
12が露出するまで除去する〇 かくして形成され2X線露光用マスクは、前記イオン注
入に、にるポリイミド樹脂H13の一部炭化によって、
ポリイミド樹脂膜13の強度が大きくなりその寸法安定
性が着しく向上された。ちなみに、本実施例方法にエリ
得られたX線露光用マスクと従来方法にぶるX線露光用
マスクとの寸法安定性を比較し穴ところ、第3図に示す
結果が得られた。すなわち、従来方法に↓るものでは、
X線露光用マスクの露光面積(径)が6〔傷φ〕と大き
い場合その寸法安定性σ(第3図中実線Bで示す)はσ
−0,4(μm〕と悪い。これに対し、本実施例方法に
よるものではその寸法安定性σ(第3図中実線Aで示す
)はσ=0.1(Am)となり、従来方法に↓ゐものエ
リも寸法安定性が4倍程度向上した。
に膜厚2oo(X)の金薄膜14f蒸着し、この金薄1
114上に感電子ビームレジスト15tlk布する。そ
して、電子ビーム描画装置を用い第2図(c)に示す如
くレジメ) 15’t−所望のマスクパターンに応じて
露光現像する。次いで、第2図(d)に示す如く金(X
!I吸収部材)の電気メッキを施し金パターン1−全形
成し、レジスト1st−除去する。続いて、82図(、
)に示す如く露出した金薄膜14を除去すると共に、シ
リコンウェーハ11の中央部を裏面から前記チタン薄膜
12が露出するまで除去する〇 かくして形成され2X線露光用マスクは、前記イオン注
入に、にるポリイミド樹脂H13の一部炭化によって、
ポリイミド樹脂膜13の強度が大きくなりその寸法安定
性が着しく向上された。ちなみに、本実施例方法にエリ
得られたX線露光用マスクと従来方法にぶるX線露光用
マスクとの寸法安定性を比較し穴ところ、第3図に示す
結果が得られた。すなわち、従来方法に↓るものでは、
X線露光用マスクの露光面積(径)が6〔傷φ〕と大き
い場合その寸法安定性σ(第3図中実線Bで示す)はσ
−0,4(μm〕と悪い。これに対し、本実施例方法に
よるものではその寸法安定性σ(第3図中実線Aで示す
)はσ=0.1(Am)となり、従来方法に↓ゐものエ
リも寸法安定性が4倍程度向上した。
このように本実施例方法に1れば、xt*會透過すべき
薄膜基板としてポリイミド樹脂膜13郷の有機物薄膜を
用いているにも拘わらず、その寸法安定性の向上tはか
り得るoLltがって、薄膜基板の大面積化および寸法
安定性の向上を同時にはかり得ると云う効果を奏する。
薄膜基板としてポリイミド樹脂膜13郷の有機物薄膜を
用いているにも拘わらず、その寸法安定性の向上tはか
り得るoLltがって、薄膜基板の大面積化および寸法
安定性の向上を同時にはかり得ると云う効果を奏する。
fた、従来方法に比してイオンを注入する工IIt付加
、するのみの極めて簡易な工程で実施し得る勢の利点が
ある0 なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記有機物薄膜に注入するイオンとしては
、前記アルゴンイオンの他にクリプトン、キセノン、シ
リコン、砒素、アンチモン、リン或いは嶽素等のイオン
【用いても工い0さらに、イオン注入するときの加速電
圧中ドーズ量等の条件は、使用するイオン種お1び有機
物薄膜の材質等に応じて適宜窓めればよいot7t、前
記xi*a収部材によるマスクツ(ターンは、必ずしも
有機物薄膜内部に形成する必要なく、有機物薄膜上に形
成するようにしても1い0さらに%xi*a収部材お工
び基板材料は、仕様に応じて適宜変更することができる
0その他、本発明の要旨【逸脱しない範囲で、種々変形
して実施することができる。
、するのみの極めて簡易な工程で実施し得る勢の利点が
ある0 なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記有機物薄膜に注入するイオンとしては
、前記アルゴンイオンの他にクリプトン、キセノン、シ
リコン、砒素、アンチモン、リン或いは嶽素等のイオン
【用いても工い0さらに、イオン注入するときの加速電
圧中ドーズ量等の条件は、使用するイオン種お1び有機
物薄膜の材質等に応じて適宜窓めればよいot7t、前
記xi*a収部材によるマスクツ(ターンは、必ずしも
有機物薄膜内部に形成する必要なく、有機物薄膜上に形
成するようにしても1い0さらに%xi*a収部材お工
び基板材料は、仕様に応じて適宜変更することができる
0その他、本発明の要旨【逸脱しない範囲で、種々変形
して実施することができる。
第1図はX1iiN光の原理を示す模式図、第2−図(
a)〜(・)は本発明の一実施例に係わるX線露光用マ
スクの製造工St示す断面模式図、鯖3図は上記実施例
にふる効果を説明する九めの特性図である0 11・・・シリコンウェーハ・(基板)、12・・・チ
タン薄膜、13・・・ポリイミド樹脂膜(有機物薄11
)、JJ・・・金薄膜、15・・・感電子ビームレジス
ト、16・・・金パターン。 第1因 第2図
a)〜(・)は本発明の一実施例に係わるX線露光用マ
スクの製造工St示す断面模式図、鯖3図は上記実施例
にふる効果を説明する九めの特性図である0 11・・・シリコンウェーハ・(基板)、12・・・チ
タン薄膜、13・・・ポリイミド樹脂膜(有機物薄11
)、JJ・・・金薄膜、15・・・感電子ビームレジス
ト、16・・・金パターン。 第1因 第2図
Claims (2)
- (1)基板上11CX@を透過する有機物薄膜を形成す
る工程と、上記有機物薄膜にイオンを注入し腋薄膜の一
部食変成せしめる工程と、上記有機物薄膜上載いは該薄
膜の内部にX@吸収部材を所望パターンに形成する工程
と、前記基板の一部を上記有機物薄膜が形成された面の
反対側から腋薄膜が露出するまで除去する工程とt具備
したことを特徴とするxiui光用マスクの製造方法。 - (2)前記有機物薄膜として、ポリイミド樹脂を用いる
ことを特徴とする特許請求の範H第1項記載のX線露光
用7メクの製造方法。 〜
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56169899A JPS5871622A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | X線露光用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56169899A JPS5871622A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | X線露光用マスクの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5871622A true JPS5871622A (ja) | 1983-04-28 |
Family
ID=15895027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56169899A Pending JPS5871622A (ja) | 1981-10-23 | 1981-10-23 | X線露光用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5871622A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4606803A (en) * | 1983-11-02 | 1986-08-19 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a mask for the production of patterns in lacquer layers by means of X-ray lithography |
-
1981
- 1981-10-23 JP JP56169899A patent/JPS5871622A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4606803A (en) * | 1983-11-02 | 1986-08-19 | U.S. Philips Corporation | Method of manufacturing a mask for the production of patterns in lacquer layers by means of X-ray lithography |
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