JPS6061750A - Ｘ線露光マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線露光マスクの製造方法Info
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- JPS6061750A JPS6061750A JP58170754A JP17075483A JPS6061750A JP S6061750 A JPS6061750 A JP S6061750A JP 58170754 A JP58170754 A JP 58170754A JP 17075483 A JP17075483 A JP 17075483A JP S6061750 A JPS6061750 A JP S6061750A
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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
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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】
本発明は微細パターンの高精度転写技術として注目され
ているＸｉ露元法に於いて用いられるＸ線露光マスクの
１！造方法に関するものである・Ｘ線露光法は、波長の
短い軟Ｘ線を図形の転写媒体として用いるため、プロキ
シミティ露光による微細パターン高精度一括転写が可能
であり、この為マスクの汚れが生じ難いといった長所を
有している。その反面、電子ビーム励起方式のＸ線源を
用いたＸ線露光装置では、点光源から放射状ζこ発生す
る軟Ｘ線を図形の転写媒体として用いるが故ζこマスク
及びウェハの反りや歪が転写パターンの位置ずれやボケ
に大きく影響するという開切も抱えている。しかしなが
ら、ウェハの大口径化もまた半導体デバイスの生産性及
び歩留りを篩める為に不可欠である。この為、従来、マ
イラー、カプトン、ポリイミド、パリレン−Ｎなどとい
ったプラスチックの薄膜を転写パターンの支持層とする
大口径のＸ線露光マスク（以後プラスチックマスクと称
する）を用いて、密ＭＷ光により人口径ウェハに一括転
写しようと下る試みがなされている。
ているＸｉ露元法に於いて用いられるＸ線露光マスクの
１！造方法に関するものである・Ｘ線露光法は、波長の
短い軟Ｘ線を図形の転写媒体として用いるため、プロキ
シミティ露光による微細パターン高精度一括転写が可能
であり、この為マスクの汚れが生じ難いといった長所を
有している。その反面、電子ビーム励起方式のＸ線源を
用いたＸ線露光装置では、点光源から放射状ζこ発生す
る軟Ｘ線を図形の転写媒体として用いるが故ζこマスク
及びウェハの反りや歪が転写パターンの位置ずれやボケ
に大きく影響するという開切も抱えている。しかしなが
ら、ウェハの大口径化もまた半導体デバイスの生産性及
び歩留りを篩める為に不可欠である。この為、従来、マ
イラー、カプトン、ポリイミド、パリレン−Ｎなどとい
ったプラスチックの薄膜を転写パターンの支持層とする
大口径のＸ線露光マスク（以後プラスチックマスクと称
する）を用いて、密ＭＷ光により人口径ウェハに一括転
写しようと下る試みがなされている。
ところが、現在までのところ、これらプラスチックマス
クには、プラスチック薄膜の寸法の経時変化や温度及び
湿度の変動に伴う寸法の変化及び使用状態においてもウ
ェハに密着したプラスチック薄膜を引き離す時に生する
歪等々の問題があるため、１μｍ＠後若しくはそれ以下
の超漱細パターンを所望の精度で車ね合せ露光すること
は非常に困難である。
クには、プラスチック薄膜の寸法の経時変化や温度及び
湿度の変動に伴う寸法の変化及び使用状態においてもウ
ェハに密着したプラスチック薄膜を引き離す時に生する
歪等々の問題があるため、１μｍ＠後若しくはそれ以下
の超漱細パターンを所望の精度で車ね合せ露光すること
は非常に困難である。
一方、Ａｕ等のＸ線を良く吸収する重金属で形成した所
望の転写パターンを８ｉや８ｉ３Ｎ４．５ｉ０２ 。
望の転写パターンを８ｉや８ｉ３Ｎ４．５ｉ０２ 。
ＳｉＯ，ＢＮ、Ａ／、０．等々の軟Ｘ線の透過率が大き
い無機材料から成る＃膜で支持し窓枠状のＳｉフレーム
で前記薄膜を補強支持する構造のＸ線露光マスク（以後
これを無機マスクと称］−る）の開発もまた盛んである
。こうした無機マスクは、一般に寸法の経時変化が殆ん
ど無くまた、温度や湿度の変化に伴う寸法の変動が小さ
いため、極めて高Ｍ度の位置合せを必要とＴる超ＬＳＩ
等の製造に適している。
い無機材料から成る＃膜で支持し窓枠状のＳｉフレーム
で前記薄膜を補強支持する構造のＸ線露光マスク（以後
これを無機マスクと称］−る）の開発もまた盛んである
。こうした無機マスクは、一般に寸法の経時変化が殆ん
ど無くまた、温度や湿度の変化に伴う寸法の変動が小さ
いため、極めて高Ｍ度の位置合せを必要とＴる超ＬＳＩ
等の製造に適している。
一方無機マスクの欠点は、機械的強度がプラスチックマ
スクに比べて小さい為、大口径ウェハに一括露光する為
の大口径マスクの製造が困ＩＩｇな点である。しかし、
大口径ウェハに露光する場合の上記の問題点は比較的小
口径の高平面度を有する無機マスクを用いたステップ・
アンド・リピート露光方式を採用するこさζこより解決
できる。なぜならば、こうすることによってマスク面積
は小さくてもよいことになり、マスクの寸法が小さいた
めに反りが小さくなり、しかも温５１ｗや湿度の変化に
伴うマスクのピッチ精度の低下が小さく抑えられ、更に
各露光ステップ毎にＸ線露光マスクξウェハの間隔及び
平行層を妙妙ｌこ調整できるようｌこなる為、ウェハの
口径とは無関係に高精度の位置合せが可能ζこなるので
ある。
スクに比べて小さい為、大口径ウェハに一括露光する為
の大口径マスクの製造が困ＩＩｇな点である。しかし、
大口径ウェハに露光する場合の上記の問題点は比較的小
口径の高平面度を有する無機マスクを用いたステップ・
アンド・リピート露光方式を採用するこさζこより解決
できる。なぜならば、こうすることによってマスク面積
は小さくてもよいことになり、マスクの寸法が小さいた
めに反りが小さくなり、しかも温５１ｗや湿度の変化に
伴うマスクのピッチ精度の低下が小さく抑えられ、更に
各露光ステップ毎にＸ線露光マスクξウェハの間隔及び
平行層を妙妙ｌこ調整できるようｌこなる為、ウェハの
口径とは無関係に高精度の位置合せが可能ζこなるので
ある。
ところがこうしたステップ・アンド・リピート露光方式
を採用したとしても１μＴｎ以下の做細パターンをそれ
に見合った加工精度および位置合せ精度で転写する為に
は、Ｘｆｔ１Ｊ′ＩＩＪ光マスクの反りはパターン領域
で約１μｍ以下、マスク全体で少なくとも１０μｍ以下
にする必要がある。さころが従来得られているＸ線露光
マスクは、前記Ｎ膜の材質およびその堆積条件を選択す
ることにより、該薄膜自身は所望の平面度で形成するこ
とが可能であるものの、該薄膜上に形成する重金属パタ
ーンが一般に大きな応力を有している為、Ｘ線露光マス
ク基板に大きな反りを生じ、Ｘ線露光に於けるマスク上
ウェハ間の間隔を十分狭めるこ、Ｘ：ができない為に所
望の転写精度を得ることが困雉であったばかりでなく、
パターン密度によってＸ線露光マスクの反りが変化する
為、例えばＭＯＳデバイス等の製造プロセスに於いては
マスクの位置合せＭ度をも低下させる原因となっていた
。
を採用したとしても１μＴｎ以下の做細パターンをそれ
に見合った加工精度および位置合せ精度で転写する為に
は、Ｘｆｔ１Ｊ′ＩＩＪ光マスクの反りはパターン領域
で約１μｍ以下、マスク全体で少なくとも１０μｍ以下
にする必要がある。さころが従来得られているＸ線露光
マスクは、前記Ｎ膜の材質およびその堆積条件を選択す
ることにより、該薄膜自身は所望の平面度で形成するこ
とが可能であるものの、該薄膜上に形成する重金属パタ
ーンが一般に大きな応力を有している為、Ｘ線露光マス
ク基板に大きな反りを生じ、Ｘ線露光に於けるマスク上
ウェハ間の間隔を十分狭めるこ、Ｘ：ができない為に所
望の転写精度を得ることが困雉であったばかりでなく、
パターン密度によってＸ線露光マスクの反りが変化する
為、例えばＭＯＳデバイス等の製造プロセスに於いては
マスクの位置合せＭ度をも低下させる原因となっていた
。
本発明の目的は上記のごとき従来のＸ線露光マスクの欠
点を改良し、転写パターンを構成する重金属パターンの
応力を補償し、パターン密度によらず常に高平面度のＸ
線露光マスクを製造下る方法を提供するものである。
点を改良し、転写パターンを構成する重金属パターンの
応力を補償し、パターン密度によらず常に高平面度のＸ
線露光マスクを製造下る方法を提供するものである。
以下本発明の詳細を一実施例を引用しながら図面を用い
て説明する。
て説明する。
第１図から第５図に至る各図は本発明の一実施例による
Ｘ線露光マスクの主要與造工程ζこ於ける模式的断面図
を工程順に示した′ものである。
Ｘ線露光マスクの主要與造工程ζこ於ける模式的断面図
を工程順に示した′ものである。
先ず、（１００）若しくは（１１０）シリコン単結晶基
板１の一表面上に窒化シリコン、二酸化シリコン、炭化
シリコン、窒化ボロン又はアルミナのいずれか一つ若し
くはそれ等の複合膜から成る薄膜をＯＶＤ法、スパッタ
リング法又は熱酸化法等の方法によＶ）堆積し、通常の
光学露光技術で形成したレジストパターンを保護膜にし
て湿式化学エツチング技術を用いて前記薄膜を所望の窓
枠状パターン２に加工する（ハシ１図）。
板１の一表面上に窒化シリコン、二酸化シリコン、炭化
シリコン、窒化ボロン又はアルミナのいずれか一つ若し
くはそれ等の複合膜から成る薄膜をＯＶＤ法、スパッタ
リング法又は熱酸化法等の方法によＶ）堆積し、通常の
光学露光技術で形成したレジストパターンを保護膜にし
て湿式化学エツチング技術を用いて前記薄膜を所望の窓
枠状パターン２に加工する（ハシ１図）。
しかる後前記ソリコン単結晶基板１の他方の表面上に厚
さ１μｍの窒化シリコン膜３をプラズマＯＶＤ法若しく
はＯＶＤ法により堆積する（第２図）。
さ１μｍの窒化シリコン膜３をプラズマＯＶＤ法若しく
はＯＶＤ法により堆積する（第２図）。
次に前記窒化シリコン膜３の表面上に例えばＡｒガスを
用いたスパッタリング法をこより約１０００＾ないし数
千穴のｔｉさのＷ＃膜を堆積し、続いてＷＦ６ガス♂Ｈ
，ガスを用いたＯＶ、、Ｄ法若しくはプラズマ０ＶＩ）
法により約１００ＯＡすいし数千Ａの厚さのＷ薄膜を堆
積する（第３図）。両方法ｌこよって堆積し１こＷ博膜
４全体の厚さは数千Ａ１．〔いし約１μＩｎとすること
が望ましい。
用いたスパッタリング法をこより約１０００＾ないし数
千穴のｔｉさのＷ＃膜を堆積し、続いてＷＦ６ガス♂Ｈ
，ガスを用いたＯＶ、、Ｄ法若しくはプラズマ０ＶＩ）
法により約１００ＯＡすいし数千Ａの厚さのＷ薄膜を堆
積する（第３図）。両方法ｌこよって堆積し１こＷ博膜
４全体の厚さは数千Ａ１．〔いし約１μＩｎとすること
が望ましい。
次に前記Ｗ薄膜４上に例えば電子ヒーノ・露光技術等に
より所望のパターンをレジストで形成し、このレジスト
パターンをマスクにして８（６又は０（３４，あるいは
Ｓｉす１４等のカスを用いた反応性スパッタエッチング
により、該Ｗ薄膜４をパターン化して４′とした後、不
用となったレジストパターンを除去′？Ｉ−る（第４図
）。
より所望のパターンをレジストで形成し、このレジスト
パターンをマスクにして８（６又は０（３４，あるいは
Ｓｉす１４等のカスを用いた反応性スパッタエッチング
により、該Ｗ薄膜４をパターン化して４′とした後、不
用となったレジストパターンを除去′？Ｉ−る（第４図
）。
最後ζこ該Ｗパターン４′を例えはＱ、ｌＪンク等を用
いた任意の治具を用いて保誂しつつ、先に形成した窓枠
状薄膜２を保護服にして１１１記ソリコン単結晶基板１
の一部を例えばＫ Ｏ）（水溶液等の異方性エッチンク
液を用いでシリコン屋化膜３が露出丁６まで除去すれは
第５図に示すごとき断面形状を有するＸ勝幽光マスクが
得られる。
いた任意の治具を用いて保誂しつつ、先に形成した窓枠
状薄膜２を保護服にして１１１記ソリコン単結晶基板１
の一部を例えばＫ Ｏ）（水溶液等の異方性エッチンク
液を用いでシリコン屋化膜３が露出丁６まで除去すれは
第５図に示すごとき断面形状を有するＸ勝幽光マスクが
得られる。
−Ｊ＆ ｌこスパッタリンク法でＳ ｉ Ｊ％板上４こ
堆積したＷ薄膜は約５ Ｘ １．Ｏｄｙｎ ／ ｃｒａ
ｆｔいし２Ｘ１０１０ｄｙｎ／ｃｒＡという太き１ｘ圧
縮応力を有しており、逆にＷＦ、ガスと１１．ガスを用
いたＯＶＤ法又はプラズマＯＶＤ法で堆積したＷ薄膜は
およそＩＸＩＯｇｄｙｎ／ｉ７．にいしＩ ＸＩＯｄｙ
ｎ ／ｃｄの引張り応力を有している為、Ｘ線露光マス
クのパターンとして必要な数千へないし１μｍ程度の膜
厚のＷＮ膜をいずれか一つの方法で堆積すると、Ｗ薄膜
自身の内部応力により膜中にクラックを生じたりあるい
は基板から剥離してしまう為、約５００ＯＡ以上の膜厚
のＷ薄膜を形成することは困難であるが、上記のように
スパッタリングとＯＶＤ法若しくはプラズマＯＶＤ法に
よるＷ薄膜を交互をこ績層丁れは、互いの応力を相殺す
る為、数千へ以上の膜厚を有する欠陥の無いＷ膜が得ら
れるはかりでなく、それぞれの方法で堆積するＷ薄膜の
膜厚比を内部応力の強度に応じて適宜選択子れは、基板
に列して応力を全く付加しないＷ膜の形成が可能となる
。
堆積したＷ薄膜は約５ Ｘ １．Ｏｄｙｎ ／ ｃｒａ
ｆｔいし２Ｘ１０１０ｄｙｎ／ｃｒＡという太き１ｘ圧
縮応力を有しており、逆にＷＦ、ガスと１１．ガスを用
いたＯＶＤ法又はプラズマＯＶＤ法で堆積したＷ薄膜は
およそＩＸＩＯｇｄｙｎ／ｉ７．にいしＩ ＸＩＯｄｙ
ｎ ／ｃｄの引張り応力を有している為、Ｘ線露光マス
クのパターンとして必要な数千へないし１μｍ程度の膜
厚のＷＮ膜をいずれか一つの方法で堆積すると、Ｗ薄膜
自身の内部応力により膜中にクラックを生じたりあるい
は基板から剥離してしまう為、約５００ＯＡ以上の膜厚
のＷ薄膜を形成することは困難であるが、上記のように
スパッタリングとＯＶＤ法若しくはプラズマＯＶＤ法に
よるＷ薄膜を交互をこ績層丁れは、互いの応力を相殺す
る為、数千へ以上の膜厚を有する欠陥の無いＷ膜が得ら
れるはかりでなく、それぞれの方法で堆積するＷ薄膜の
膜厚比を内部応力の強度に応じて適宜選択子れは、基板
に列して応力を全く付加しないＷ膜の形成が可能となる
。
このようにして形成したＷ薄膜は如何なる形状にパター
ニングしようとも新たな応力を生ずることは無いので、
本発明によればパターンの密度や形状に関らす、常に高
平面１敢のＸ線露光マスクが容易に得られる。なお前記
実施例ではシリコン窒化膜３上にスパッタリング法でＷ
薄膜を形成し、次にＯＶ Ｉ）法あるいはプラズマＯＶ
Ｄ法てＷ薄膜を形成し１こが順序を逆にしてもよいし、
この３つの方法すべてを使ってもよい。
ニングしようとも新たな応力を生ずることは無いので、
本発明によればパターンの密度や形状に関らす、常に高
平面１敢のＸ線露光マスクが容易に得られる。なお前記
実施例ではシリコン窒化膜３上にスパッタリング法でＷ
薄膜を形成し、次にＯＶ Ｉ）法あるいはプラズマＯＶ
Ｄ法てＷ薄膜を形成し１こが順序を逆にしてもよいし、
この３つの方法すべてを使ってもよい。
【図面の簡単な説明】
第１図から第５図に至る各図は、本発明による製造工程
順に示したＸ線露光マスクの模式断面図であり、図中各
番号はそ２ｔそれ次のもＱ）を示す。 １・パソリコン単結晶基板、２・・・薄膜、３・・・７
リコン９化膜、４・・・Ｗ薄膜、４′・・・Ｗ薄膜４（
／Ｊ−郡で形成したパターン、１′−・・シリコン単結
晶基板１の一部で形成した窓枠状補強支持梁 オ １ 図 ７２ 図 オ ５ 図
順に示したＸ線露光マスクの模式断面図であり、図中各
番号はそ２ｔそれ次のもＱ）を示す。 １・パソリコン単結晶基板、２・・・薄膜、３・・・７
リコン９化膜、４・・・Ｗ薄膜、４′・・・Ｗ薄膜４（
／Ｊ−郡で形成したパターン、１′−・・シリコン単結
晶基板１の一部で形成した窓枠状補強支持梁 オ １ 図 ７２ 図 オ ５ 図
Claims (1)
- シリコン単結晶基板の一表面上ζこ誘電体薄膜を堆積し
、該誘電体薄膜を所望の形状に加工する工程と、前記シ
リコン単結晶基板の他方の表面上にシリコン窒化膜を堆
積する工程と、スパッタリング法、ＣＶＤ法、プラズマ
ＣＶＤ法の３つの方法の中からスパッタリング法を含む
ように選んだ２つあるいは３つの方法を用いて、前記シ
リコン窒化ｊ換上にタングステン薄膜を複数層堆憤する
工程と、このタングステン薄膜表面上にレジストパター
ンを形成し、反応性スパッタエツチング法により該タン
グステン４膜をパターン化する−［程と、前記シリコン
単結晶基板の一部を化学的ζこエツチングする工程とを
含む事を特徴とするＸ線露光マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170754A JPS6061750A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58170754A JPS6061750A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光マスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6061750A true JPS6061750A (ja) | 1985-04-09 |
Family
ID=15910766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58170754A Pending JPS6061750A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｘ線露光マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6061750A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122944A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-07-01 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | パタ−ン製造用マスクの製造方法 |
| EP0306091A2 (de) * | 1987-09-03 | 1989-03-08 | Philips Patentverwaltung GmbH | Verfahren zur Herstellung einer Maske für Strahlungslithographie |
| JPH0242711A (ja) * | 1988-04-18 | 1990-02-13 | Canon Inc | リソグラフィ用マスクの構造体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5775427A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Nec Corp | Manufacture of mask for exposure to x-ray |
| JPS57198461A (en) * | 1981-05-18 | 1982-12-06 | Philips Nv | Radiant lithographic mask and manufacture thereof |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP58170754A patent/JPS6061750A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5775427A (en) * | 1980-10-29 | 1982-05-12 | Nec Corp | Manufacture of mask for exposure to x-ray |
| JPS57198461A (en) * | 1981-05-18 | 1982-12-06 | Philips Nv | Radiant lithographic mask and manufacture thereof |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60122944A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-07-01 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | パタ−ン製造用マスクの製造方法 |
| JPH0430737B2 (ja) * | 1983-11-02 | 1992-05-22 | ||
| EP0306091A2 (de) * | 1987-09-03 | 1989-03-08 | Philips Patentverwaltung GmbH | Verfahren zur Herstellung einer Maske für Strahlungslithographie |
| JPH0194347A (ja) * | 1987-09-03 | 1989-04-13 | Philips Gloeilampenfab:Nv | 放射リソグラフィ用マスクの製造方法 |
| JPH0242711A (ja) * | 1988-04-18 | 1990-02-13 | Canon Inc | リソグラフィ用マスクの構造体 |
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