JPS61159654A - リソグラフイ−法及びリソグラフイ−用マスク保持体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリソグラフィー法及びそれに使用されるマスク
保持体に関する。

〔従来の技術〕

Ｘ線リソグラフィーは、Ｘ線固有の盲進性、非干渉性、
低回折性などに基づき、これまでの可視光や紫外光によ
るリソグラフィーにより優れた多くの点を持っており、
サブミクロンリソグラフィーの有力な手段として注目さ
れつつある。

Ｘ線リソグラフィーは可視光や紫外光によるリソグラフ
ィーに比較して多くの優位点を持ちながらも、Ｘ線源の
パワー不足、レジストの低感度、アライメントの困難さ
、マスク材料の選定及び加工方法の困難さなどから、生
産性が低く、コストが高いという欠点があり、実用化が
遅れている。

その中でＸ線リソグラフィー用マスクを取上げてみると
、可視光および紫外光リソグラフィーでは、マスク保持
体（即ち光線透過体）としてガラス板および石英板が利
用されてきたが、Ｘ線リソグラフィーにおいては利用で
きる光線の波長が１〜２００人とされており、これまで
のガラス板や石英板はこのＸ線波長域での吸収が大きく
且つ厚さも１〜２ｍｍと厚くせざるを得ないためＸ線を
充分に透過させないので、これらはＸ線リソグラフィー
用マスク保持体の材料としては不適である。

Ｘ線透過率は一般に物質の密度に依存する為。

Ｘ線リソグラフィー用マスク保持体の材料として密度の
低い無機物や有機物が検討されつつある。この様な材料
としては、例えばベリリウム（Ｂｅ）、チタン（Ｔｉ）
、ケイ素（Ｓ　ｔ）、ホウ素（Ｂ）の単位およびそれら
の化合物などの無機物、またはポリイミド、ポリアミド
、ポリエステル、パリレンなどの有機物が挙げられる。

これらの物質をＸ線リソグラフィー用マスク保持体の材
料として実際に用いるためには、Ｘ線透過量をできるだ
け大きくするために薄膜化することが必要であり、無機
物の場合で数＃Ｌｍ以下、有機物の場合で数＋４ｍ以下
の厚さに形成することが要求されている。このため、た
とえば無機物薄膜およびその複合、Ｓからなるマスク保
持体の形成にあたっては、平面性に優れたシリコンウェ
ハー上に蒸着などによってＳｉ３Ｎ４．５ｉ０２、ＢＮ
、ＳｉＣなどの薄膜を形成した後にシリコンウエハーヲ
エッチングによって除去するという方法が提案されてい
る。

一方、以上の様な保持体上に保持されるＸ線リソグラフ
ィー用マスク（即ちＸ線吸収体）として、一般に密度の
高い物質たとえば金、白金。

タングステン、タンタル、銅、ニッケルなどの薄膜望ま
しくは０．５〜ｌＩＬｍ厚の薄膜からなるものが好まし
い、この様なマスクは、たとえば上記Ｘ線透過膜上に一
様に上記高密度物質の薄膜を形成した後、レジストを塗
布し、該レジストに電子ビーム、光などにより所望のパ
ターン描画ヲ行ない、しかる後にエツチングなどの手段
を用いて所望パターンに作成される。

しかして、以上の如き従来のＸ線リソグラフィーにおい
ては、マスク保持体のＸ線透過率が低く、このため十分
なＸ線透過量を得るためにはマスク保持体をかなり薄く
する必要があり、その製造が困難になるという問題があ
った。

〔発明の目的〕

本発明は、以上の様な従来技術に鑑み、Ｘ線透過性の良
好なマスク保持体を提供し、もってリソグラフィーを良
好に実施することを目的とする。

〔発明の概要〕

形成することによって達成される。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

実施例１： ＠１図（ａ）に示される様に、直径１０ｃｍの円！形の
シリコンウェハーｌの両面にＩｇｍ厚の酸化シリコン膜
２を形成した。

次に、第１図（ｂ）に示される様に、熱電子衝撃型イオ
ンブレーティング装置を使用し、Ａｎターゲット、アル
ゴン（Ａｒ）：窒素（Ｎ２）：酸素（０２）　＝　ｌ　
：　３　：　Ｏ，１ｃ７）カス、放電電力４０Ｗ、加速
電圧６００Ｖ、ガス圧３Ｘ１０’Ｔｏｒｒ、基板温度８
０℃で、イオンブレーティング法により、シリコンウエ
ノ＼−１の片面側の酸化シリコン膜２上に成膜速度約１
０人／ｓｅｃで３１Ｌｍ厚のＡｎ−Ｎ−０系膜３を形成
した。

次に、第１図（Ｃ）に示される様に、Ａｌ−Ｎ−０系膜
３上に保護のたのタール系塗料層４を形成した。

次に、第１図（ｄ）に示される様に、露出している酸化
シリコン膜２の直径７．５　ｃ　ｍの円形の中央部分を
フッ化アンニモウムとフッ酸との混合液を用いて除去し
た。尚、この際、リング状に酸化シリコン膜２を残すた
め、その部分に保護のためのアビニシンワックス（シェ
ル化学社製）の層５を形成し、酸化シリコン膜２の中央
部分の除去後、該ワックス暦５を除去した。

次に、第１図（ｅ）に示させる様に、３％フッ酸水溶液
中で電解エツチング（電流密度０．２Ａ／ｄｒｒｆ）を
行ない、シリコンウェハー１の露出している直ｆ１４７
．５　ｃ　ｍの円形の中央部分を除去した。

次に、第１図（ｆ）に示される様に、フッ化アンモニウ
ムとフッ酸との混合液を用いて、露出部分のシリコン酸
化膜２を除去した。

次に、第１図（ｇ）に示される様に、リングフレーム（
パイレックス類、内径７．５ｃｍ、外径９ｃｍ、厚さ５
ｍｍ）６の一面にエポキシ系接着剤７を塗布し、該接着
剤塗布面に上記シリコンウェハー１のへ見−Ｎ−０系膜
３形成面側との反対の面を接着した。

次に、第１図（ｈ）に示される様に、アセトンでタール
系塗料層４を除去した。

かくしてリングフレーム６及びシリコンウェハーｌによ
り固定された状態のＡｎ−Ｎ−〇系１ｔＩ３からなるリ
ソグラフィー用マスク保持体を得た。

実施例２： 実施例１の工程において、Ａ！Ｌ−Ｎ−０系膜を形成し
た後に、該Ａｎ−Ｎ−０系膜上にスピンフートによりフ
ォトレジストＲＤ−２０ＯＮ（日立化成社製）の層を１
．２ｇｍ厚に形成した。

次に、石英−クロムマスクを用いて遠紫外光によりレジ
ストの焼付を行なった後に規定の処理を行ない、マスク
に対しネガ型のレジストノくターンを得た。

次に、エレクトロビーム蒸着機を用いて上記レジストパ
ターン上にタンタル（Ｔａ）を０．５ｕＬｍ厚に蒸着し
た。

次に、リムーバーを用いてレジストを除去し、リフトオ
フ法によりＴａ膜パターンを得た。

次に、Ａ見−Ｎ−０系膜上に実施例１と同様にしてター
ル系塗料ＮＩヲ形成した。

以下、実施例１と同様の工程を行ない、リングフレーム
及びシリコンウニ／＼−により固定された状態のＡｎ−
Ｎ−０系膜からなるマスク保持体を用いたリソグラフィ
ー用マスクを得た。

実施例３： 釆 実施例１に於いてＡ　ｌ−Ｎ　−ＯＡ膜を形成する際に
、リアクティブスパッタ法により窒化アルミニウム（Ａ
ｕＮ）ターゲット、アルゴン（Ａｒ）：窒素（Ｎ２）：
酸素（０２）＝ｌ二１０．５のガス、ガス圧５Ｘ１０−
３Ｔｏｒｒ、放電電力１５０Ｗ、成膜速度約１５人／ｍ
ｉｎで行なうことを除いて、実施例１と同様の工程を行
ない、リソグラフィー用マスク保持体を得た。

に、リアクティブスパッタ法により酸窒化アルミニウム
Ｃ７Ａ１３Ｃ）ｒ　：　３Ａ又Ｎ）ターゲット、アルゴ
ン（Ａｒ）：窒素（Ｎ２）：＝１：１（７）ガス、ガス
圧５Ｘ１０−３Ｔｏｒｒ、放電電力２００Ｗ、成膜速度
約１０人／ｍｉｎで行なうことを除いて、実施例１と同
様の工程を行ない、リソグラフィー用マスク保持体を得
た。

〔発明の効果〕

以上の如き本発明によれば、マスク保持体として用いら
れるＡ文−Ｎ−０系膜はＸ線透過率及び可視光線透過率
が高＜（Ｉｇｍ厚の光学濃度が約０．０１）、熱膨張率
が低く（３〜４ｘ１０−８７’０）、熱伝導率が高く、
且っ成膜性が良好であるなどの特長を有するので、以下
の様な効果が得られる。

（１）Ａ文−Ｎ−０系膜はＸ線透過率が高いので比較的
厚くしても比較的高いＸ線透過量が得られるので、マス
ク保持体の製造を容易且つ良好に行なうなうことができ
る。

（２）Ａｌｌ−Ｎ−０系膜は成膜性が良好であるので極
めて薄い膜からなるマスク保持体を製造することができ
、これによりＸ線透過量を高め焼付のスループットを向
上させることができる。

（３）Ａ交−Ｎ−０系膜は可視光線の透過率が高いため
、Ｘ線リソグラフィーにおいて可視光線を用いて目視に
より容易且つ正確に７ラインメントができる。

（４）Ａ皇−Ｎ−０系膜の熱膨張係数はＸ線リソグラフ
ィーにおけるシリコンウェハー焼付基板の熱膨張係数（
２〜３　Ｘ　Ｉ　Ｏ−６／”０）とほぼ同じ値であるか
ら、極めて高精度の焼付けが可能となる。

（５）Ａｎ−Ｎ−０系膜の熱伝導性が高いため、Ｘ線照
射により温度上昇を防止でき、特に真空中での焼付けの
際に効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｈ）は本発明によるリソグラフィー用
マスク保持体の製造工程を示す図である。 １ニシリコンウエハー ２；融化シリコン膜 ３：＋Ａ！Ｌ−Ｎ−０系膜 ４：タール系塗料層 ５：ワックス層 ６：リングフレーム ７：接着剤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム、窒素、及び酸素を含む膜からなる
   保持体により保持されたマスクを用いることを特徴とす
   る、リソグラフィー法。
2. （２）アルミニウム、窒素、及び酸素を含む膜からなる
   ことを特徴する、リソグラフィー用マスク保持体。