JPS5887821A

JPS5887821A - Ｘ線露光用マスクの製造方法

Info

Publication number: JPS5887821A
Application number: JP56186396A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Kawabuchi; 川「淵」　勝弘
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1983-05-25

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。

Description

【発明の詳細な説明】マスクの製造方法Ｃ二関する。

近時、より筒性訃な半簿体果侑回路を製逅するため（二
、１〔μＩｎ）或いはそれ以下の寸法を有する微細パタ
ーン全、半導体ノ１（４ノソ上（二ｌヒ成する要求が篩
まっている。Ｘ線（：Ｉ、に波長４〜１３八〇の４！Ｋ
Ｘ線）をイ史用したパターン中Ｉ；宥１☆や旨であるＸ
嵌算光は、塵埃の影響を受け（二くい、軸力されたパタ
ーンの峯Ｉ・ｊ見が榛めてＳｋｉい等の多くの特長があ
り、鉤にサブミクロンパターン形成において突力な技術
とされている。

弔１図はＸ蛛蕗光の原理ケボす（り１式図である。

図中１はＸ蛛飴光用マスクで、このマスク１はＸ線に対
しｄ過Φの筐い祠科からなる薄１模基板２ヶ支持環３（
二固定すると共に、薄ｊ挨基槻２０）下１１１１（−Ｘ
線吸収部祠、レリえ目、ｊ印さ０．５〜１０〔μｍ〕の
金からなるＲ１望のマスクパターン４を取看して１ヒ成
されている。マスク１の一ト万にはレジスト５を甲布さ
れた試料６が配ｈ′〜され、またマスク１の上方（二は
Ｘ線源７が配ｂ−される。

そして、Ｘ嵌′ｌＩＭ７からマスク１にＸ　稈をＩＮ’
　射すること（二より、マスク１全カ３１１５　したＸ
部類が試料６上のレジスト５に照射され、同レジスト５
にパターン４が鉢元されることになる。

Ｘ線動光用マスク（二対する要求として、１脚腔基扱上
（二形成されたＸ縁牧直し＋オ不・トから成るマスクパ
ターンの肋面セ状は矩形でたけれはならない。角１１記
弔１１図（二示した如くＸ線源７から発生したＸ＃末は
、薄膜基数３上に形成されたマスクパターン４、レリえ
は厚さ０５〔μｍ〕の曾パターン４ａ、４ｂの像を、ウ
ェーハ６上Ｃ二留布したレジスト５に彬戚する。そし−
Ｃ１マスクパターン４が金パターン４ａの如く台形状の
断面ノド状を南する＾Ｉ合、レジスト５甲に軸力される
イ妹は、δの幅たけ喘部がぼけてしまう。このため、マ
スクパターン４の断面は、慧パターン４ｂの椋に矩形で
なければｌｒらない。

このような要求、即ち薄１臣基板上（二、矩形ロノ；面
を１８ｉするＸ緑吸収Ｈ料のパターンを形成するため（
二は、次のような方法が知られている。この方法では、
まず第２図（ａ）にボ丁如く基板１ノ上に、後述する金
メッキのための岸さ２（）ｏ（Ａ０〕程度の金の薄膜１
２及びＶ・述する反応性イオンエツチングの際の停止膜
としてのＪＬ／さ１．　（１（１０〔へ〇〕利゛曳のチ
タン層１３をそれぞれ蒸崩により形成する。さらに、チ
タン層１３上にたとえはポリイミドイ岩・ｉ８旨からな
るＪシさ１（μ、ｒ、）′４″ｉ！度の被膜１４を回転
塗布により形成し、この被１１か１４上に′皐子線レジ
スト１５を素孔′４−る。次（−１市子線描ｌＩ！１１
装置を用い、功、像後のレジスト断面形状が第２図（ｂ
）に示す如く逆台形状になる様（〜・画し世僧をおこな
う。号１．稼拶、たとえは膣さ１ｏｏｏ（八〇）のチタ
ン層１６をに′孕蒸岸イで形成すると第２図（Ｃ）に示
す状態（二なる。この状態で、弗２図（ｄ）ｆ二不す如
く串ｒ株レジスト１５を除去し、さらに敞累ガスを含む
ＪヌＬｒ−１仁１イオンエツチングでホリイミド蕾膜１
４ケエッチングすると、残されたポリイミド：函１換１
４の（ｌＩ１１壁は同図（ｅ）（二示す如く垂面（二切
り立ったものとなる。ここで、チタン層１３を、たとえ
ば噴１釈した弗酸により除去した佐、蛍の山辺メッキを
おこなう。第２図（ｆ）（すポリイミド被膜１４の１！
？さの７０〜８０〔囁）〕、即ちこの場合Ｊすさ０７〜
０８（μＩｎ）外反の金１７を中受メッキで形成した状
態である。

細いて、第２図（ｇ）（二示す如くポリイミド伏映１４
を、たとえばヒドラジン叫孟二よって除去する。！？＃
（二、たとえは希釈した弗酸を用いてチタン層１３を除
去し、希釈した王水で金の薄膜１２の一部を除去すると
、第２区１（ｈ）ネオ如く垂直な側壁を有する蛍パター
ンが侍られる。

しかしながら、この神の装量方法（二あっては次のよう
な問題があった。すなわち、前記第２図（ｂ）に示した
工程で嘔子線レジスト１５の断面形状を逆台形状にしな
くてはならないが、レジスト断面形状を逆台形状に形成
Ｔるには蕗光倉を捧めて多くしなければならず、実用的
でなかった。また、レジスト中に形成される図形の横方
向の寸法と厚さ方間の形状とを同時に制御することば梧
めて鄭しく、このため、マスクパターンを精屋艮く形成
することば困姐であった。

本発明は上記事情を堝篇してなされたもので、その目的
とするところは、矩形の１ｌＪＴ向形状を有するＸＷ牧
収部材からなるマスクパターンを各雰かつｉ曽、粋ｔｍ
−に形成することができろＸ線赫光坪１マスクの線が方
法を扛′−１１Ｌすること（二ある。

ます、本発明の他、要を説明する。坏発明は、シリコン
基板上（二ｐｌｕ桝Ａ１ンハφをノヒ成したの′ら該搏
Ｈｅ　ヲＰａｒ　ｌ−１のマスクパターンに応じてバタ
ーニングし、次いでシリコンノ１（板のｐ　ｆｌｌ　Ｌ
、た部分に気相威張技術等を用いてタンクスプーンやモ
リブデン寺のＸ線１ぺ収部相をＩｖ択的に形）ｌν、シ
、シかるのちシリコン基板の−け１３を」二ｉ己火１１
快會／専１１６″１か形ｊ戊された曲の反対１■１１か
ら該湧１模が融出１−るまで除去するようにした方法で
ある。し左がって本弁明によれは、ル応＋１イオン、ゴ
ーツチング７ノ二等を用いて訓楊剤、ｊ弗１會垂１山（
ニエッチングすることができ、このエツチング１Ｈ）１
曲（１泊ってＸ蛛１入ＩＩヌ部材を形成しているので、
Ｘ＃吸＋１７バｌ’　Ｎ　ｏ）ｈノＦ曲形状を矩形状に
形成することができる。また、ｒ１米法のよう（二メッ
キＱ）ための重重ｊｖ１を１しｉ戊する工程および該、
！４１亀層を吋去するエイ１１′等が不要となり、■程
の大幅な１し陥化をはかりイ４）る等の効果命奏する。

Ｕ下、本発明の詳利１を図示の実施レロによって説明す
る。

弔３図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例に係わるＸ綴
肺光用マスクの製糸工程をボす模式図である。

ます、弔３図（ａ）に示す如くシリコン承叙２１上にう
１相成長技体［を用いてシリコン酸化族２２（鈍後ＮＬ
股）全０．５　［μｍ］の犀さに形成する。

そして、シリコン酸化膜２２上にレジスト２３を回転幸
布し、このレジスト２３を絽光視、偉してレジストパタ
ーン２４を形成する０次に、弔３図（ｂ）に示す如く欣
応性イオンエッチンク教雨を用い、上記レジスト２３を
マスクとしてシリコン酸化族２２を選択エツチングする
。これ（二より、シリコン酸化族２２のエツチング断曲
形状が矩形状となる。次（二、＠　３　ｔ″Ｘ、＋　（
ｃ）に示す如く気相成長技術音用いて５００じＣ１〕で
金属タングステア　２５　（Ｘ昧＋Ｂｇ部材）　’ｔ＝
　ｔｌＩＸ！、Ｉ早０．１　Ｌ　μｍｌたけ選択成長さ
せる。なお、この−、Ｐ択成長は、気相戚ン時の条件を
迦尚に〃ビふこと（二より容易（二ｒｒないイ４た。

次Ｃ二、第３図（ｄ）にボす如くシリコン酊゛化膿２２
およびタングステン２５上＋”　ＩＩＩ　Ｉ”ｔ’ｌ［
ｔｔｍ　〕のポリイミド膜２６（イー１機ン専ｊ模）を
ｊ杉Ｊ戊する。

しかるのち、Ｋ　ＯＨｌｘ　７４＋をｍい弔：３図（Ｃ
）（二示す如くシリコン基板２）の中央部をｗ曲からエ
ツチングする。かくして形成されたＸ線絡光用マスクは
、ｈ１１記シリコン止化１１Ｌｉ＋　２２およびポリイ
ミド胛２　／ｉがＸ脈をホ禍し、＾］１記タングステン
２５がＸ線を透過しないので、Ｘ１１！健）Ｙ、に用い
ることがＴ＝ＩＪ削・となる。

このように本％　胛１り１１一方法によＪ］目、　ｌＬ
ｒ、−４’ｌイオンエツチンクｈ　９Ｗ　’？４全４紮
てエツチングしたシリコン［化膜２２の４則曲４［１則
曲（７泊ってタングステン２５を成長させているＶ）で
、タングステン２５の的１山１を引コ形１）Ｓ（二ハ・
ｌ戊イイ）ことかでさ、マスクパターンの断［１１１介
・′月シＪト状（二；１ト成できる。

また、レジスト２３ｆ逆子ｊ肘状にハメ成する轡の工程
がイ・要となり、さらにメッキのための８Ｐ南　　４７
１　ｋ形１ｊν、するＴ稈も不要とｌ［る。このため、
１作の太’ＰＭ　ｆＸ　ｉｊｌ略１にをはかりイ４．（
る。

なお、本発明は上述した実施ｙ１１」に１鉋足されるも
のではない、クリえは、前記弔３図（ｃｌでボしたＸ腺
吸収部杓の形成エト・のイ（に、弔４図（ａ）に示す如
くシリコン酸・化ｉｉ＄　２２　Ｆ、７７除去し、その
林・同図（ｂ）にボす如くポリイミド胛２６を肪成し、
しかるのち同図（Ｃ１に示す如くシリコン基板２）の裏
面エツチングを竹なうようにしてもよい。また、第３図
（Ｃ）で示した工程の後にシリコン基板２ノの振出１エ
ツチングを弛し弔５区■二ンＦイ浄“（かを伸るように
してもよい。

抜た、前記＃梯り較としては、シリコン配化Ｉ１１に限
らす、シ１）コンＳ聾化ｌｌω、シリコン￥酸化膜或い
は窒化ポウ累膜を用いてもよい。さらに、前記Ｘ線吸心
部口としてはタングステンの仙にモリブテンを用いるよ
うにしてもよい。その旬ハ本弁明の苛旨を逸脱しない軸
回で、神々度形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

弔１図はＸ線動光の原理を示す模式図、第２図（ａｌ〜
（ｈ）は伸来のＸ蛛蕗光用マスクの製造工程Ｏをボ”　””　ｒｂ＋　ｇ１式［ス１、弔；う図（ａ）
　〜ｔｅｌ　ＦＪ、　、；’ｊ’ｙ’　＜ｌｅ明の一実
１／ｌＩ］　し１」（二猪オつる製漬］−セｌ上イ〔示
すｌｌ：ｉ　＋ｆ＋１イ１）１式区、　第４図（ａｌ〜
（ｃ）および第５図はそれ・４゛Ｊｚ変形レリを４くす
に、＋［山１オ１．う：ｒｖ図である。２１・・・シリコン基夕ヌ、２２・・・シリコン＋Ｖ＋
ｘ　化＋＋Ｉ＾１（蜘’＆ｙ　＃）　＋：ケ）、２３・
・・レジスト、２４・・・レジストパターン、２５・・
・タンゲスアン（Ｘ嵌ｌｉ　収７＜−Ｂ月）、２６・・
・ポリイミ　ド１１１′戸（十機人９１１−・）。＋＋＋川１用人心唐人　二１１−」ψ十　鈴　１１．　
　ｒｉＡ、　　＋’ｘ１第１図第２図５第３図２４２３５２５（２５２５２６第４図２５’　　　、２５５２５第５図１１３−

Claims

【特許請求の範囲】（１）　　シリコン基板上（二無穫隼呼を彰成下る工程
と、上記無砂薄亭を所望のマスクパターンに応じてパタ
ーニングする工程と、次いで気柘５兄長伝を、中い上ぎ
己Ｐ枡−趣ｌ阜（二は成長層がル成されない灸件下でシ
リコン梁板のト出した部分にＸ緑吸収部材を選択的に形
吸才る工程と、し刀ムるのち上記シリコン基数の一部ケ
前記無〜−ｐが形成された面の膜対側から該無桝鱗声か
に出するまで断゛云するＩ３とを具１頭したことを々仮
とするＸ泡に光用マスクの表遣万沼。（２）　　角、弓己Ｘ像牧収部材を形成する工部ののち
、前記ｆ＃：機薄摸およびＸ妹吸収部材上に肩機薄呻７
ｉｌ−た取下るようにしたことを特徴とする特許請不の
鴨西弗１項記軸のＸ縁シ尤用マスクの製造１５伝。（３）　　削記Ｘ排駁１１ｙ部材を形成するＴ和ののち
、ｈＩＩ記無機調）１いを除去し、次いでＸ緑吸収部材
およびシリコン拭取上に有機薄１模を形成し、しかるの
ち前記シリコンの除去二［−程葡弛すようにしたことを
特徴とする特許誼）ｌ＜　Ｕ）朝囲第１項記載のＸ線蕗
元用マスクの製造方法。Ｌ４）　　Ｆｉｔ＋記無機麟胛として、Ｘ線逍迦都刊を
出いたことを特徴とする特許ｉ＾氷の軛叶第１印又は第
２ｙ自台己載のＸ＃ｆ：評元用（マスクθ）県史遣方法
。（５）　　１ｉｆｌ記畑轡ＡＩ　ＩＩφとしてシリコン
酢化１１９、シリコンを化）麟、シリコン酢化；１ｌｉ
ｌとシリコンＶ化眸との幀合膜或、いは輩出ホウ≠、１
１φを出い、前記ＸｆＱ吸収部刊としてタングステン或
いはモリフデンを用いたことを有か・とする＊　ｆ［皓
求の乾囲第１項乃至弔３項市：中＋　ｏ）Ｘ線−光用マ
スクの製造方法。