JPS63164214A - Ｘ線マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線マスクの製造方法Info
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- JPS63164214A JPS63164214A JP61219217A JP21921786A JPS63164214A JP S63164214 A JPS63164214 A JP S63164214A JP 61219217 A JP61219217 A JP 61219217A JP 21921786 A JP21921786 A JP 21921786A JP S63164214 A JPS63164214 A JP S63164214A
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Landscapes
- 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】
〔ａ要〕
Ｘ線マスクの製造において、ヤング率の高いａ−ＢＮＣ
： ＨＭ’Ａを一定の成膜条件の下に形成する。
： ＨＭ’Ａを一定の成膜条件の下に形成する。
本発明はＸ線マスクの製造方法に関し、さらに詳しく言
えば、一定の成膜条件の下にヤング率の高いアモルファ
スなりＮＣ： Ｈｌｉ （ａ−ＢＮＣ： Ｈｉ！Ｊ）を
形成する々法に関するものである。
えば、一定の成膜条件の下にヤング率の高いアモルファ
スなりＮＣ： Ｈｌｉ （ａ−ＢＮＣ： Ｈｉ！Ｊ）を
形成する々法に関するものである。
石英基板を用いる光学的な露光用マスクに代えて、微細
パターンを描画するためのｘ＄ｊｔマスクが開発された
。第２図を参照すると、ウェハ１１上にＸ線露光用のメ
ンブレン１２を成膜し、重金属例えば金、タンタル、タ
ングステンのマスクパターン１３を形成し、図に砂地を
付したウェハ部分をエツチングで除去してＸ線マスクを
作る。
パターンを描画するためのｘ＄ｊｔマスクが開発された
。第２図を参照すると、ウェハ１１上にＸ線露光用のメ
ンブレン１２を成膜し、重金属例えば金、タンタル、タ
ングステンのマスクパターン１３を形成し、図に砂地を
付したウェハ部分をエツチングで除去してＸ線マスクを
作る。
従来の光学的マスクは石英板の上にクロム、のパターン
を設けたものであるが、石英はＸ線の吸収率が高いので
それはＸ線露光マスクには用いられない、そこでＸ線を
通しやすいベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）のメンブ
レンを用いることが考えられるが、Ｘ線マスクも位置合
せには光学系を用いるので光学的に不透明な金属である
ＢｅはＸ線マスクとしては不通であり、Ｘ線吸収率が低
（、光学的に透明な窒化ホウ素（ＢＮ）のメンブレンが
用いられるようになった。
を設けたものであるが、石英はＸ線の吸収率が高いので
それはＸ線露光マスクには用いられない、そこでＸ線を
通しやすいベリリウム（Ｂｅ）、ホウ素（Ｂ）のメンブ
レンを用いることが考えられるが、Ｘ線マスクも位置合
せには光学系を用いるので光学的に不透明な金属である
ＢｅはＸ線マスクとしては不通であり、Ｘ線吸収率が低
（、光学的に透明な窒化ホウ素（ＢＮ）のメンブレンが
用いられるようになった。
かくして、化学気相成長法（ＣＶＤ法）で成膜して得ら
れるアモルファスなりＮ： Ｈ（ａ−ＢＮ： Ｈ）また
はａ−１１８ｃ ： Ｈのメンブレンがメンブレン１２
の材料として用いられるに至った。
れるアモルファスなりＮ： Ｈ（ａ−ＢＮ： Ｈ）また
はａ−１１８ｃ ： Ｈのメンブレンがメンブレン１２
の材料として用いられるに至った。
Ｘ線のマスクに要求される条件としては、■Ｘ線透過率
が高（。
が高（。
■剛性が高く。
■光学的透明度が高く。
■適度な引張り応力
をもつことである。
■のＸ線透過率が高くなければならぬことは自明の条件
である。■の引張り応力については、Ｘ線マスクは使用
において第３図に示される如く、レジスト２２が塗布さ
れたウェハ２１の上方に第２図に示したと上下逆の状態
で配置され、Ｘ線１４を照射してレジスト２２上にパタ
ーン１３を転写する。
である。■の引張り応力については、Ｘ線マスクは使用
において第３図に示される如く、レジスト２２が塗布さ
れたウェハ２１の上方に第２図に示したと上下逆の状態
で配置され、Ｘ線１４を照射してレジスト２２上にパタ
ーン１３を転写する。
このとき、メンブレンの引張り応力が低いと、パターン
１３が縦方向に動いてずれることがあるので、そのよう
なパターンの動きに対抗しうる程度にメンブレンが引っ
張られていなければならないのでメンブレンが自己破壊
しない程度に引張り応力が高いことが求められる。
１３が縦方向に動いてずれることがあるので、そのよう
なパターンの動きに対抗しうる程度にメンブレンが引っ
張られていなければならないのでメンブレンが自己破壊
しない程度に引張り応力が高いことが求められる。
■の剛性については、メンブレン１２とパターン１３と
の応力関係でメンブレン１２が引っ張られた状態でパタ
ーン１３が横方向に動くことがないよう、メンブレンに
はヤング率で３ Ｘ １０１２ｄｙｎ ／ ｃｍ２程度
の剛性が求められる。
の応力関係でメンブレン１２が引っ張られた状態でパタ
ーン１３が横方向に動くことがないよう、メンブレンに
はヤング率で３ Ｘ １０１２ｄｙｎ ／ ｃｍ２程度
の剛性が求められる。
■の光学的透明度については、Ｘ線マスクは使用に先立
って位置合せしなければならず、それにはメンブレンに
光を通ず必要があるから、位置合せ精度を高めるためメ
ンブレンには光学的透明度が高いことが要求されるので
ある。
って位置合せしなければならず、それにはメンブレンに
光を通ず必要があるから、位置合せ精度を高めるためメ
ンブレンには光学的透明度が高いことが要求されるので
ある。
ａ−ＢＮＣ： Ｈで作ったメンブレンは上記した４つの
条件を満たすものであた、本出願人はａ−ＢＮＣ：Ｈ膜
を、〔ジボラン（ＢＪ６）＋アンモニア（ＮＨ３） ＋
メタン（ＣＨｑ ） ）ガスを用い、プラズマＣＶＤ法
で成膜する技術を開発した。
条件を満たすものであた、本出願人はａ−ＢＮＣ：Ｈ膜
を、〔ジボラン（ＢＪ６）＋アンモニア（ＮＨ３） ＋
メタン（ＣＨｑ ） ）ガスを用い、プラズマＣＶＤ法
で成膜する技術を開発した。
本出願人が開発した技術によるａ−ＢＮＣ： Ｈ膜は、
Ｘ線メンブレンに求められる要件を満たすものである。
Ｘ線メンブレンに求められる要件を満たすものである。
しかし、Ｘ線マスクのメンブレン材料として要請される
条件のうち特に剛性、すなわち弾性強度（ヤング率）が
重要であり、本発明は、ヤング率の強化が実現可能な成
膜条件を提供することを目的とする。
条件のうち特に剛性、すなわち弾性強度（ヤング率）が
重要であり、本発明は、ヤング率の強化が実現可能な成
膜条件を提供することを目的とする。
第１図は、ａ−ＢＮＧ ： Ｈ膜を成膜するときの条件
のうち温度とＮ １１３ ／ Ｂｘ １１６の比率との
関係を示す線図で、横軸に成膜温度を（”Ｃ）で、また
縦軸にはＮＨ３／ ＢＪ６の比率をとった。
のうち温度とＮ １１３ ／ Ｂｘ １１６の比率との
関係を示す線図で、横軸に成膜温度を（”Ｃ）で、また
縦軸にはＮＨ３／ ＢＪ６の比率をとった。
本発明においては、〔ジボラン（Ｂ２Ｈ２）＋アンモニ
ア（ＮＨ３）＋メタン（ＣＨｌ＋ ） ）ガスを用いる
プラズマＣｖＤによるａ−ＢＮＣ： ｌ（の成膜におい
て、成膜温度を３５０℃〜５００℃の範囲内に設定し、
Ｃ１１４の流量は１０ ｓｃｃｍ 、 ＮＨ３およびＢ
ｚｌ１６は４％Ａｒベースガスによる希釈で総流量を３
００ ｓｅｃｍ、ガス圧２００ Ｐａ、 ＲＦ （１３
，５６ＭＨｚ ）パワーを０．１７Ｗ／ＣＨ＋２に設定
した。
ア（ＮＨ３）＋メタン（ＣＨｌ＋ ） ）ガスを用いる
プラズマＣｖＤによるａ−ＢＮＣ： ｌ（の成膜におい
て、成膜温度を３５０℃〜５００℃の範囲内に設定し、
Ｃ１１４の流量は１０ ｓｃｃｍ 、 ＮＨ３およびＢ
ｚｌ１６は４％Ａｒベースガスによる希釈で総流量を３
００ ｓｅｃｍ、ガス圧２００ Ｐａ、 ＲＦ （１３
，５６ＭＨｚ ）パワーを０．１７Ｗ／ＣＨ＋２に設定
した。
基本的にａ−ＢＮＣ： Ｈのヤング率は、ａ−ＢＮＣ：
Ｈ膜のもつ自己応力が引張り応力で、かつ、それが大
なる場合に高くなるので、上記の条件でヤング率が強化
されたａ−ＢＮＣ： ＨＨ’Ａが得られるのである。
Ｈ膜のもつ自己応力が引張り応力で、かつ、それが大
なる場合に高くなるので、上記の条件でヤング率が強化
されたａ−ＢＮＣ： ＨＨ’Ａが得られるのである。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
プラズマＣｖＤにおける外部からのマクロな成膜条件は
、 ■ガス混合比、 ■ガス流量、 ■ガス圧、 ■ＲＦ電力および ■成膜温度 である。本発明者は成膜温度を一定にして■〜■の条件
について観測した。
、 ■ガス混合比、 ■ガス流量、 ■ガス圧、 ■ＲＦ電力および ■成膜温度 である。本発明者は成膜温度を一定にして■〜■の条件
について観測した。
先ず、■のガス圧についていうと、ガス圧とは排気され
つつある成膜装置内に供給されるガスの量によって決定
される要素で、ガス圧の大小は、ガスが反応を起そうと
する表面でガスの分子がどの依存性するかを決定するも
のであり、流量が大であればそれだけ多くのガス分子が
反応表面に存在することになる。そのことはガス圧を高
めるとそれだけ流量が増大し、従って反応表面により多
くのガス分子が存在することを意味する。他方、ガス圧
はプラズマＣｖＤにおいては放電状態に影響を与えるも
のであり、実験によると６０〜２５０ Ｐａの範囲内で
安定な放電が得られ、６０Ｐａよりも低いかまたは２５
０ Ｐａよりも高いガス圧では安定な放電が認められな
い。そこで、成膜条件の決定に際してはガス圧を２００
１’ａとする前提に立って条件を考察した。
つつある成膜装置内に供給されるガスの量によって決定
される要素で、ガス圧の大小は、ガスが反応を起そうと
する表面でガスの分子がどの依存性するかを決定するも
のであり、流量が大であればそれだけ多くのガス分子が
反応表面に存在することになる。そのことはガス圧を高
めるとそれだけ流量が増大し、従って反応表面により多
くのガス分子が存在することを意味する。他方、ガス圧
はプラズマＣｖＤにおいては放電状態に影響を与えるも
のであり、実験によると６０〜２５０ Ｐａの範囲内で
安定な放電が得られ、６０Ｐａよりも低いかまたは２５
０ Ｐａよりも高いガス圧では安定な放電が認められな
い。そこで、成膜条件の決定に際してはガス圧を２００
１’ａとする前提に立って条件を考察した。
前記した如く、ガス流量とガス圧は別個の条件ではある
が表裏一体をなすもので、ガス圧を上記の如＜ ２００
Ｐａに設定するとそれに応じてガス流量が定まるが、
ガス流量は成膜装置の寸法に依存するものであって、小
さな装置では小流量で足りるが大装置になると流量を増
大しなければならない。
が表裏一体をなすもので、ガス圧を上記の如＜ ２００
Ｐａに設定するとそれに応じてガス流量が定まるが、
ガス流量は成膜装置の寸法に依存するものであって、小
さな装置では小流量で足りるが大装置になると流量を増
大しなければならない。
さらには装置の排気能力もガス流量に影響するので、ガ
ス流量は装置依存性の大なる要素といえる。
ス流量は装置依存性の大なる要素といえる。
以上のように観測すると、ガス圧を２００１’ａと前提
としたとき、■のガス混合比が重要な要素である゛こと
が理解される。
としたとき、■のガス混合比が重要な要素である゛こと
が理解される。
ＲＦ電力についζは、それをある程度上げると成膜が早
まることは認められるが、それを上げすぎると、イオン
が膜成長表面をたたいて、膜を堆積するよりも剥ぎ取る
量が多くなる。実験によれば、０．１０〜０．１７Ｗ／
ｃｍ２の範囲内、好ましくは０．１３ Ｗ／ｃＨ＋２
が最適電力であり、０．１０ Ｗ／ ｃｍ２より小なる
ＲＦ電力では成膜が遅れ、０．１７ Ｗ／ｃｍ２より大
であると成膜し難いことが確かめられた。かくして、Ｒ
Ｆ電力は可変条件ではあっても、０．１３ Ｗ／ ｃｍ
２の電力を前提とすることになる。
まることは認められるが、それを上げすぎると、イオン
が膜成長表面をたたいて、膜を堆積するよりも剥ぎ取る
量が多くなる。実験によれば、０．１０〜０．１７Ｗ／
ｃｍ２の範囲内、好ましくは０．１３ Ｗ／ｃＨ＋２
が最適電力であり、０．１０ Ｗ／ ｃｍ２より小なる
ＲＦ電力では成膜が遅れ、０．１７ Ｗ／ｃｍ２より大
であると成膜し難いことが確かめられた。かくして、Ｒ
Ｆ電力は可変条件ではあっても、０．１３ Ｗ／ ｃｍ
２の電力を前提とすることになる。
こうみてくると、温度に相対的に可変な成膜条件は■の
ガス混合比だけということになる。
ガス混合比だけということになる。
本発明の行った実験では、上記を考慮し、成膜温度を３
５０℃〜５００℃の範囲で変更し、Ｃｈの流量は１０ｓ
ｃｃａ＋＋ Ｎｉｌ ３とＢ＆Ｈ６は４％Ａｒベースガ
スに希釈し総流量を３００ ｓｅｃｍに、ガス圧は２０
０ Ｐａ、 ＲＦパワーは０．１７ ＄１／ ｔｒａ２
に設定して実験した。前に説明したところに従うと、ガ
ス圧を２００ Ｐａに前提としたことにより、実験装置
の寸法から上記した流量が導き出されたのである。
５０℃〜５００℃の範囲で変更し、Ｃｈの流量は１０ｓ
ｃｃａ＋＋ Ｎｉｌ ３とＢ＆Ｈ６は４％Ａｒベースガ
スに希釈し総流量を３００ ｓｅｃｍに、ガス圧は２０
０ Ｐａ、 ＲＦパワーは０．１７ ＄１／ ｔｒａ２
に設定して実験した。前に説明したところに従うと、ガ
ス圧を２００ Ｐａに前提としたことにより、実験装置
の寸法から上記した流量が導き出されたのである。
第１図の線図を参照すると、図に斜線を付した枠内で所
望のヤング率のａ−ＢＮＣ： Ｈ膜が成膜された。すな
わち、下記の条件で下記のヤング率のａ−ＢＮＣ：Ｈ膜
が成膜されたのである。
望のヤング率のａ−ＢＮＣ： Ｈ膜が成膜された。すな
わち、下記の条件で下記のヤング率のａ−ＢＮＣ：Ｈ膜
が成膜されたのである。
温度 ＮＨ３／Ｂ□Ｈ６ヤング率
３５０″’ＣＯ，７２，５Ｘ １０ ” ｄｙｎ ／ｃ
ｔａ２４００℃ １．１２ ２．７ Ｘ １０
！２ｄｙｎ ／ ｃｍ２４５０℃ １，４５ ３
．０ Ｘ １０ ” ｄｙｎ ／ｃｍ２ＳＯＯ℃
１，４５ ２．５ Ｍ １０１２ｄｙｎ ／ｃｍ２温
度を３５０℃よりも小にすると膜の安定性が悪く （膜
が緻密性に欠け）引張り応力にならず、また５００℃を
超えるとヤング率は高くならない一方で膜質が全く異な
るものが堆積した。なお、図示の枠外において、ＮＨ３
／ Ｂｚｌｌｓの比率を矢印Ａの方向に上げると引張り
応力か弱すぎて圧縮応力になり、メンブレンに皺ができ
、Ｎｉ３ ／ ＢＬＩｔ６の比率を矢印Ｂの方向に下げ
ると引張り応力が強すぎ、メンブレンはそれ自らの引張
り応力に耐えられなくなりメンブレンが破壊すること、
およびＮＨ３／Ｂ、Ｈ６の流量比は、装置により±０．
１の誤差が認められた。
ｔａ２４００℃ １．１２ ２．７ Ｘ １０
！２ｄｙｎ ／ ｃｍ２４５０℃ １，４５ ３
．０ Ｘ １０ ” ｄｙｎ ／ｃｍ２ＳＯＯ℃
１，４５ ２．５ Ｍ １０１２ｄｙｎ ／ｃｍ２温
度を３５０℃よりも小にすると膜の安定性が悪く （膜
が緻密性に欠け）引張り応力にならず、また５００℃を
超えるとヤング率は高くならない一方で膜質が全く異な
るものが堆積した。なお、図示の枠外において、ＮＨ３
／ Ｂｚｌｌｓの比率を矢印Ａの方向に上げると引張り
応力か弱すぎて圧縮応力になり、メンブレンに皺ができ
、Ｎｉ３ ／ ＢＬＩｔ６の比率を矢印Ｂの方向に下げ
ると引張り応力が強すぎ、メンブレンはそれ自らの引張
り応力に耐えられなくなりメンブレンが破壊すること、
およびＮＨ３／Ｂ、Ｈ６の流量比は、装置により±０．
１の誤差が認められた。
以上述べてきたように本発明によれば、ヤング率の高い
ａ−ＢＮＣ： ＨｐＨが成膜され、それはＸ線マスクの
メンブレンとして求められる条件を満たすものであり、
Ｘ線マスクの信頼性を高めるに有効である。
ａ−ＢＮＣ： ＨｐＨが成膜され、それはＸ線マスクの
メンブレンとして求められる条件を満たすものであり、
Ｘ線マスクの信頼性を高めるに有効である。
第１図は本発明の成膜条件を示す線図、第２図はＸ線マ
スクの断面図、 第３図はＸ線マスクの使用を示す断面図である。 第２図と第３図において、 １１と２１はウェハ、 １２はメンブレン、 １３はパターン、 １４はＸ線、 ２２はレジストである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 犬 菅 義 之 へ膜１．魔（＠Ｃ） 不褐明めへ′纜粂１斗を示、丁才某図 第１【４ Ｘ蝶１スフのＣ白石図 第２図 Ｘ線マスクめイ史用を示オ防面圓 第３Ｌ４
スクの断面図、 第３図はＸ線マスクの使用を示す断面図である。 第２図と第３図において、 １１と２１はウェハ、 １２はメンブレン、 １３はパターン、 １４はＸ線、 ２２はレジストである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 犬 菅 義 之 へ膜１．魔（＠Ｃ） 不褐明めへ′纜粂１斗を示、丁才某図 第１【４ Ｘ蝶１スフのＣ白石図 第２図 Ｘ線マスクめイ史用を示オ防面圓 第３Ｌ４
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｘ線マスクのメンブレン（１２）の製造において、〔ジ
ボラン（Ｂ＿２Ｈ＿６）＋アンモニア（ＮＨ＿３）〕は
不活性ガスにより希釈し、かかるガスとメタン（ＣＨ＿
４）とを混合したガスを用いるプラズマ化学気相成長法
によってアモルファスＢＮＣ：Ｈ膜を成膜するときの条
件を、 ガス圧は６０〜２５０Ｐａ、 高周波電力パワーは０．１０〜０．１７Ｗ／ｃｍ＾２、
成膜温度は３５０℃〜５００℃、ＮＨ＿３／Ｂ＿２Ｈ＿
６の流量比を０．７（±０．１）〜１．４５（±０．１
）の範囲に設定したことを特徴とするＸ線マスクの製造
方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219217A JPS63164214A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Ｘ線マスクの製造方法 |
| EP87113715A EP0260718B1 (en) | 1986-09-19 | 1987-09-18 | An x-ray-transparent membrane and its production method |
| US07/098,402 US4820546A (en) | 1986-09-19 | 1987-09-18 | Method for production of X-ray-transparent membrane |
| DE8787113715T DE3780889T2 (de) | 1986-09-19 | 1987-09-18 | Roentgenstrahldurchlaessige membran und herstellungsverfahren. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61219217A JPS63164214A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63164214A true JPS63164214A (ja) | 1988-07-07 |
| JPH0337856B2 JPH0337856B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=16732034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61219217A Granted JPS63164214A (ja) | 1986-09-19 | 1986-09-19 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63164214A (ja) |
-
1986
- 1986-09-19 JP JP61219217A patent/JPS63164214A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337856B2 (ja) | 1991-06-06 |
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