JPS61110431A - Ｘ線露光マスク - Google Patents

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】 〔並業上の利用分野〕 この発明はＸ４１［光用マスクに関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は、例えば公開特許公報昭５９−９２５３１に示
され之従来のＸ線蕗光用マスクを示す断面図であり、図
において、（１１は写真食刻で中央部を収り去ら′ｈ次
シリコン基板、（２）は厚さ１〜２μｍの貨化シリコン
膜からなるマスク基板、（３）は厚さ１００ＯＡのチタ
ニウム膜、（４）は厚さ約１）Ａｍの金膜からなるＸ祷
吸収層、（６）はモリブデン膜である。

従来のＸｍ露光マスクは上記のように構成されていたの
で、＄２図において、紙面下部にｘｇｊ用レジストを塗
布しｔウェハを置き、上部から下部に向って平行Ｘ１ｌ
ｊｋ照射すると、金膜（４）、シリコン基板＋１１によ
って吸収され、その他のＳ分では透過して、上記のＸ、
＠用レジストをこのマスクによって選択的１／ＣＭ光さ
せることができる。つまり、Ｘｍ露光マスクとして使え
ることを意味している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のＸ線露光マスクでは、ｘＮ４吸収層
としての金膜（４）の厚さを以下に述べるように充分、
大にできなかつ次ために、ｘ＃ｉ！に対する吸収率が不
足（厚さ１μｍの金膜のＸ線吸収率Ｖｉ８５〜９ｏｐ　
（Ｘ線管からのｘ繰に対し）である。）してマスクのコ
ントラストか不充分となる問題点かあった。

つ１す、金８！！＋４１の厚さを上記の例より増すと、
剥離する危険性が大となる定めである。この傾向はこの
金膜に限らず、他の材料でも、甘之メッキ法に限らず蒸
看法、スパッタ法等で作られ九礪台でも、その下地との
弾性係数が著しく異なる条件の時に埃われることは、一
般によく経躾されていることである。金膜（４）とマス
ク基板（２）の関係はこの条件に当てはまる。

この発明は、か＼る問題点を解決するためになされ九も
ので、マスク吸収層の厚みを増しても剥離することのな
い高コントラストの１１１４元マスクを得ることを目的
としている。

〔問題点全解決する次めの手段〕

この発明に係るｘｓ’ｕ、光マスクは、マスク基板内［
ｆｉＫ上部及び下部Ｘ線吸収層を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、下部ｘＩｓ吸収層は、上部Ｘ＃吸
収層を透過し九Ｘ線を吸収し、両者を酔わせて透過する
Ｘ線量を少くする。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図であり、図中
、（６１は従来例のシリコン基板とはソー形状同寸法の
パイレックスリング、（２）はマスク基板であって、ボ
ロンナイトライド膜やシリコンカーバイド膜でもよいが
、この実施例では厚さ１ｍ２声ｍの窒化シリコン編、（
４ａ）は上ｔａ　Ｘ　婦吸収層であって、この実施例で
は厚さ約１μｍの金膜、（４ｂ）は下部Ｘ＃吸収層であ
って、この実榴例では厚さ約１、ａｍの金膜、（７ａ）
、　（７ｂ）は厚さ１．５．ｌｔｍのそれぞれ金８ｓ（
４ａ）、　（４１））を保護する上部及び下部のポリイ
ミド膜、（８ａ）、　（８ｂ）は淳さ約＆１００オング
ストロームの窒化シリコンからなる機械的補強の之めの
、それぞれ上部及び下部補強膜である。なお、（４ｃ）
は金膜（４ｂ）と同時に形成される金膜であり、金膜（
４ｂ）。

（４ｃ）はそれぞれ金膜（４ａ）　、パイレックスリン
グ（６１の垂直投影儂と一致するようになっている。

上記のように構成され之ｘ祠蕗光マスクにおいては、第
１図において、紙面下部にＸ線用レジストを塗布し友つ
ェハ全置森、紙面上部から下部に向って極めて平行度の
高い１例えばシンクロトロン放射光の如きＸ＃を照射す
ると、それぞれ対となる上部及び下部Ｘ線吸収層の金Ｉ
Ｎ　（４ａ）、　（ａｂ）は、それぞれの垂直投′＃儂
か一致するので、膿が二Ｎになることなく、上記のＸ線
用レジスト上にシャープな金膜（４ａ）、（仙）の影を
つくり、これ以外の部分ではＸ線を良く透過する窒化シ
リコン膜ｆ２１　、　（ａａ）。

（８ｂ）及びポリイミドＩＩＩ　（’７ａ）、　（７に
＋）のみｔ４遇してき７ｔＸ線により感光させることが
できるので、１ずマスクに必要な条件を満たしており、
さらに上部及び下部を合わせた実効的７’ｋＸＮ吸収層
の厚さは、従来のものの約２倍で透過率が厚みの指故関
攻で減少するから、前述の従来のデータから計算で吸収
率は９８〜９９チとなり、従来のものと比べ格段に高い
コントラストのＸ＃ｄ党マスクを提供でへることがわか
る。

次に、上記のｘ＃ｊマスクの製造方法の一例を、第３図
乃至第１２図および第１図の一連の断面図を用いて、順
を追って説明する。

捷ず、第３図に示す如く、シリコン基板ｉｌ＋上に輩出
シリコン基板及び厚さ攻１００オンゲストロー３ムの金
Ｉｌ＋９１を形成し、史にその上に後のりフトオフ工程
に必要な厚さ約１．ｌ１ｍのポリイミド膜１１０１　ｒ
形成し、その上にフォトレジスト層（６）を形成する。

なお、図示のフォトレジスト層Ｑｌ）は露光、現像が終
了し、その形状が前記の上部及び下部のＸｇ吸収層（４
ａ）、　（４ｂ）のネガパターンとなるようにパターン
ニングしたものを示している。

次に、リアクティブイオンエツチング等でポリイミドＭ
　（１０１のうちフォトレジスト＠Ｕυで覆われていな
い部分を除去し、渠番図の構造を帰る。さら１ｃｆｉ！
出した金膜（９１上に選択的に金メッキを行い、厚さ約
１声ｍの上部ｘｌｓ吸収層となる金膜（４ａ）を帰で第
５図の如くとなる。第５図のポリイミド暎叫。

フォトレジスト層（６）を有機溶剤等で除去すると、第
６図の如くになる。第６図で全面一様に金膜（９）より
少し厚めに金のエツチングを行い、第７図の構造を得る
。第８図において、（７ａ）は金ｆｄｌ　（４ａ）　ｆ
保護する有機膜であって、この＋ｍ例では厚さ約１．５
７１ｍのポリイミド膜であり、（８ａ）はマスクの強度
を向上させる次めに、ポリイミド膜の上につけられ几無
（ｌｌＮ膜であって、この夷崗例では厚さ攻１■オ／ゲ
ストロームの窒化７リコン膜である。第）図η）らａｌ
　（７ａ）、　Ｃ８＆＞の＠Ｉｃ形成し、第８図ヲ得る
。

第８図の構造にパイレックスリング（６）を後者して第
９図の構造？優る。第９図からシリコン基板（１：を水
酸化カリウム溶液で収り去り、第１Ｏ図の構造金得る。

第１１図において、＠は第１０図のマスク基板（２）の
下部に付着され友金＠　１９１と同じ厚さ＆瞭オングス
トロームの金属であり、（至）は上記のボリイはド躾と
同じ働きをする厚さ約１〜２ｆｉｍのＸ巌用ネガレジス
ト層である。第１０図から金膜（２）、レジスト層ｕ場
の順に形成し、第１１図を得る。第１１図で紙面上部か
ら−１−行ｘｍｔ−照射すると、上部ＸＪＩＩ＆収層（
４ａ）とパイレックスリングｔｅｌの真下のＸ線用ネガ
１／シストは感光せず、その他の部分は感光しているの
で、この後、現４．１１を行うと第１２図の如くになる
。第１２図の輩出シリコン膜（２）の下部と第４図の間
膜（２）の上部を見比べると、ｘ＃！用ネガレジスト１
ｍ　Ｑ！９　ｖｃポリイミドＩｌｌ　ｔＩＱとフォトレ
ジスト層回の２ＭＭが対応し、その抜き部分もパイレッ
クスリングに対応する部分μ４ｔ−除いて完全に一致し
ている。

従って、第１２図の構造の下部に萬４図から礪８図まで
の工程と同様の処理を行うことにエリ、前述の第１図の
構造が得られる。この時、下部Ｘ繰吸収層（４ｂ）が以
上説明し九ような、いわゆるセルファラインで作られて
いるため、上部Ｘ・−吸収層（４ａ）とその垂直投影像
向志良く一致することは町らかである。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明し友とおり、マスク基板両面［Ｘ
ｌ吸収層を設けることにより、剥離等の間＠金膜ずるこ
となく、Ｘｍの吸収率を大とならしめ、高コントラスト
のＸ線蕗元マスクが得られる効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一１！晦例を示す断面図、第２図は
従来のＸ＃ｍ光マスクの断面図、ｗｃｓ因乃至第１２図
はこの発明に係るｘＭ４蕗党マスクの製造方法の一例を
示す一連の断面図である。 ■において、（２）はマスク基板、（４ａ）は上部Ｘ１
ｉｌ吸収層、（４ｂ）は下部Ｘ−吸収層である。 なお、各図中、同一符号は同一ま７ｔ＃′ｉ相当部分ｔ
−示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線を透過する材質からなるマスク基板とＸ線を
   吸収する材質からなり、その垂直投影像が互いに一致す
   る形状の、上記マスク基板両面に投けられた上部Ｘ線吸
   収層及び下部Ｘ線吸収層を備えたことを特徴とするＸ線
   露光マスク。