JPS63192235A - Mask for x-ray exposure - Google Patents
Mask for x-ray exposureInfo
- Publication number
- JPS63192235A JPS63192235A JP62023170A JP2317087A JPS63192235A JP S63192235 A JPS63192235 A JP S63192235A JP 62023170 A JP62023170 A JP 62023170A JP 2317087 A JP2317087 A JP 2317087A JP S63192235 A JPS63192235 A JP S63192235A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- carbide
- mask substrate
- ray
- ray exposure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 10
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052580 B4C Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N alumanylidynemethyl(alumanylidynemethylalumanylidenemethylidene)alumane Chemical compound [Al]#C[Al]=C=[Al]C#[Al] CAVCGVPGBKGDTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N boron carbide Chemical compound B12B3B4C32B41 INAHAJYZKVIDIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 8
- 239000010408 film Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004518 low pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 description 1
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、半導体集積回路を製造する場合に用いるX
線露光用マスクに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to
This invention relates to a mask for line exposure.
一般にX線露光においてはX線露光用マスクは、シリコ
ンウェハ上に微細なレジスタパターンを転写するために
使用されるが、光源としてX線を用いるために、サブミ
クロンオーダのパターンの転写が可能であることを特徴
としている。パターンを転写するためには、マスクによ
ってX線を選択的に透過させる必要がある。Generally, in X-ray exposure, an X-ray exposure mask is used to transfer a fine register pattern onto a silicon wafer, but since X-rays are used as a light source, it is possible to transfer patterns on the submicron order. It is characterized by certain things. In order to transfer the pattern, it is necessary to selectively transmit X-rays using a mask.
第3図は従来のX線露光用マスクの構造を示す断面図で
あり、図において、lはリング状の支持枠、2はこの支
持枠l上に形成されたシリコンカーバイトなどからなる
マスク基板である。3はマスク基板2上に形成された重
金属からなるX線吸収パターンである。FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional X-ray exposure mask. In the figure, l is a ring-shaped support frame, and 2 is a mask substrate made of silicon carbide or the like formed on this support frame l. It is. 3 is an X-ray absorption pattern formed on the mask substrate 2 and made of heavy metal.
次に動作について説明する。マスク基板2は、X線に対
して高い透過率を持たせるために、カーボン(C)、シ
リコンカーバイト(S i C) 、ボロンカーバイト
(84C)、 アルミカーバイト (Alc、)などの
X線透過率の高い、比較的軽い元素を主体とした材料の
薄膜が使用される。また吸収パターン3はX線を効率良
く吸収するためにX線透過率の低い、タンタル(Ta)
、タングステン(W)などの重金属が材料として使用さ
れる。Next, the operation will be explained. The mask substrate 2 is made of X-rays such as carbon (C), silicon carbide (S i C), boron carbide (84C), and aluminum carbide (Alc) in order to have high transmittance to X-rays. A thin film made of a material mainly composed of relatively light elements with high radiation transmittance is used. In addition, absorption pattern 3 is made of tantalum (Ta), which has low X-ray transmittance, in order to efficiently absorb X-rays.
, tungsten (W), and other heavy metals are used as materials.
以上のような構造をもつマスクを介して、シリコンウェ
ハ上のレジスト薄膜をX線照射すれば、レジスト膜中で
透過X線強度の違いが生じこれよってマスクパターンが
転写され、その違いが大きい程コントラストの高いパタ
ーンを転写することができる。When a resist thin film on a silicon wafer is irradiated with X-rays through a mask having the structure described above, a difference in transmitted X-ray intensity occurs in the resist film, and this causes the mask pattern to be transferred. It is possible to transfer patterns with high contrast.
しかし、上述した従来のX線露光用マスクにおいては、
X線吸収パターン3とマスク基板2との接着性が不十分
であるため、はがれによるパターン欠陥を起こしやすく
、また寿命も短いという問題点があった。However, in the conventional X-ray exposure mask mentioned above,
Since the adhesion between the X-ray absorbing pattern 3 and the mask substrate 2 is insufficient, there are problems in that pattern defects are likely to occur due to peeling and the service life is short.
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、X線吸収パターンとマスク基板との接着性が
高く、寿命が長い構造を持つX線露光用マスクを得るこ
とを目的とする。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to obtain an X-ray exposure mask that has a structure that has high adhesiveness between the X-ray absorption pattern and the mask substrate and has a long life. do.
この発明に係るX線露光用マスクは、重金属からなるX
線吸収パターンとマスク基板との間に、吸収パターン材
料をカーバイト化した層を接合して形成したものである
。The X-ray exposure mask according to the present invention comprises X-rays made of heavy metals.
A layer made of a carbide absorbing pattern material is bonded between the line absorbing pattern and the mask substrate.
この発明においては、「一般的に、薄膜と基板間の物質
構造が急激に変わらないようにすることによって付着力
を増加させることが可能である。」という事実をもとに
、マスク基板と吸収パターンとの中間化合物層として、
吸収パターン材料金属のカーバイト層を形成するという
考えに至った。In this invention, based on the fact that "in general, it is possible to increase the adhesion force by preventing the material structure between the thin film and the substrate from changing rapidly," the mask substrate and the absorbent As an intermediate compound layer with the pattern,
The idea was to form a carbide layer of metal as an absorbing pattern material.
このカーバイド層が凝集エネルギーによる強い付着力に
よって吸収パターンをマスク基板に付着させるため、パ
ターンのはがれにくいX線露光用マスクの製作が可能で
ある。Since this carbide layer adheres the absorption pattern to the mask substrate with strong adhesion force due to cohesive energy, it is possible to manufacture an X-ray exposure mask in which the pattern does not easily peel off.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図は本発明の一実施例によるX線露光用マスクの構造を
示しており、図において、lはリング状の支持枠、2は
支持枠1上に形成されたシリコンカーバイト膜からなる
マスク基板、3はタングステンからなるX線吸収パター
ン、4はマスク基板2とX線吸収パターン3との間に各
々に接合して形成された、タングステンをカーバイト化
して成るカーバイト層である。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure shows the structure of an X-ray exposure mask according to an embodiment of the present invention. In the figure, l is a ring-shaped support frame, and 2 is a mask substrate made of a silicon carbide film formed on the support frame 1. , 3 is an X-ray absorbing pattern made of tungsten, and 4 is a carbide layer made of tungsten carbide, which is bonded between the mask substrate 2 and the X-ray absorbing pattern 3.
次に上記のカーバイト層4を備えたX線吸収パターンの
形成方法について述べる。シリコン基板上にマスク基板
2となるシリコンカーバイト膜を減圧CVD法等により
形成し、その窒化膜上全面にタングステンカーバイド層
4をスパッタリング法などにより形成する。続いてカー
バイト層4上にX線吸収パターン3となるタングステン
層をスパッタリング法により形成し、更にレジスト層を
スピンコード法により形成する。電子ビームによりレジ
スト層を露光し、さらに現像処理を行なうことによって
所望のレジストパターンを得る。このレジストパターン
をマスクとして、CF4ガスを使用する反応性イオンエ
ツチングにより、タングステン層次いでカーバイト層を
エツチングし、所望のX線吸収パターンを得ることがで
きる。Next, a method for forming an X-ray absorption pattern including the above carbide layer 4 will be described. A silicon carbide film, which will become a mask substrate 2, is formed on a silicon substrate by a low pressure CVD method or the like, and a tungsten carbide layer 4 is formed on the entire surface of the nitride film by a sputtering method or the like. Subsequently, a tungsten layer that will become the X-ray absorption pattern 3 is formed on the carbide layer 4 by sputtering, and a resist layer is further formed by a spin code method. A desired resist pattern is obtained by exposing the resist layer to an electron beam and further performing a development process. Using this resist pattern as a mask, the tungsten layer and then the carbide layer are etched by reactive ion etching using CF4 gas to obtain a desired X-ray absorption pattern.
第2図は、−例として厚さ2μmのシリコンカーバイト
膜マスク基板2上に、厚さ1μ鶴のタングステン層3及
び厚さ300人のタングステンカーバイド層4からなる
X線吸収パターンを形成したX線露光用マスクに対して
、超音波洗浄を行なった場合のパターン欠陥密度の経時
変化を示したのものである。第2図中実線が本実施例の
場合の結果であり、パターン欠陥密度は洗浄時間によら
ず、はぼ一定値であることが分かる。また、タングステ
ンカーバイド層を持たない従来のX&li光用マスクに
対して同様のことを行なった場合の結果を第2図におい
て破線で示している。FIG. 2 shows, for example, an X-ray absorption pattern formed on a silicon carbide film mask substrate 2 with a thickness of 2 μm, consisting of a tungsten layer 3 with a thickness of 1 μm and a tungsten carbide layer 4 with a thickness of 300 μm. This figure shows the change in pattern defect density over time when a line exposure mask is subjected to ultrasonic cleaning. The solid line in FIG. 2 shows the results of this example, and it can be seen that the pattern defect density is almost constant regardless of the cleaning time. Further, the broken line in FIG. 2 shows the result when the same process was performed on a conventional X&LI optical mask that does not have a tungsten carbide layer.
第2図で示すようにカーバイト層4を備えたX線吸収パ
ターン3はそうでない従来のものと比較してマスク基板
2との接着性が良好であり、大幅にパターン欠陥密度を
減少させることができる。As shown in FIG. 2, the X-ray absorbing pattern 3 with the carbide layer 4 has better adhesion to the mask substrate 2 than the conventional pattern without the carbide layer 4, and can significantly reduce pattern defect density. Can be done.
上記実施例においては、カーバイト層4を接合したこと
によって、パターン欠陥密度の経時変化は一定の低い値
に抑えることができた。また、吸収パターン3とマスク
基板2との境界部分だけにシリサイド薄膜が存在するた
め、X線吸収能力は従来のパターンと同等であり、その
ため吸収パターン3のアスペクト比を高くすることなく
、必要なコントラストを得ることが可能である。さらに
、カーバイト層4が存在しない部分、つまり吸収パター
ン3がなくX線を透過させる領域において、レーザ光を
用いたアライメント方式を適用できる。In the above example, by bonding the carbide layer 4, it was possible to suppress the change in pattern defect density over time to a constant low value. In addition, since the silicide thin film exists only at the boundary between the absorption pattern 3 and the mask substrate 2, the X-ray absorption ability is equivalent to that of the conventional pattern, and therefore the required It is possible to obtain contrast. Furthermore, an alignment method using a laser beam can be applied to a portion where the carbide layer 4 is not present, that is, a region where there is no absorption pattern 3 and allows X-rays to pass through.
なお、上記実施例においては、マスク基板2に ・シリ
コンカーバイト膜、吸収パターン3材料にタングステン
を使用した場合について示したが、マスク基板2として
はカーバイト、ボロンカーバイトアルミカーバイトなど
他のカーボン系基板材料、吸収パターン3にはタンタル
など他の重金属を使用しても同様の効果が期待できる。In the above embodiment, the mask substrate 2 is made of silicon carbide film, and the absorption pattern 3 is made of tungsten. Similar effects can be expected even if other heavy metals such as tantalum are used for the carbon-based substrate material and the absorption pattern 3.
以上のように、この発明によれば、カーボン系のX線露
光用マスクにおいて重金属X線吸収パターンとマスク基
板との間に各々に接合してカーバイト層を接合して形成
したことにより、両者の接着性が高く、パターン欠陥の
少ない、長寿命のX線露光用マスクが得られる効果があ
る。As described above, according to the present invention, in a carbon-based X-ray exposure mask, a carbide layer is bonded between the heavy metal X-ray absorption pattern and the mask substrate, thereby making it possible to bond both the heavy metal X-ray absorption pattern and the mask substrate. This has the effect of providing a long-life X-ray exposure mask with high adhesion and few pattern defects.
第1図はこの発明の一実施例によるX線露光用マスクの
構造を示す断面図、第2図はこの発明の作用・効果を説
明するための、X線吸収パターン欠陥密度の超音波洗浄
時間への依存性を示す特性図、第3図は従来のX線露光
用マスクの構造を示す断面図である。
図において、1は支持枠、2はマスク基板、3はXvA
吸収パターン、4はカーバイト層である。
なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an X-ray exposure mask according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating the ultrasonic cleaning time of X-ray absorption pattern defect density for explaining the operation and effect of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional X-ray exposure mask. In the figure, 1 is a support frame, 2 is a mask substrate, and 3 is an XvA
Absorption pattern 4 is a carbide layer. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.
Claims (5)
て用いたX線露光用マスクにおいて、重金属からなるX
線吸収パターンと上記マスク基板との間に各々に接合し
て形成した、上記重金属をカーバイト化した材料からな
るカーバイト層を備えたことを特徴とするX線露光用マ
スク。(1) In an X-ray exposure mask using a substrate made of carbon-based material as a mask substrate,
A mask for X-ray exposure, comprising a carbide layer made of a material obtained by converting the heavy metal into carbide, which is bonded between the radiation absorption pattern and the mask substrate.
、ボロンカーバイト、アルミカーバイトのいずれかから
なるものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載のX線露光用マスク。(2) The X-ray exposure mask according to claim 1, wherein the mask substrate is made of carbon, silicon carbide, boron carbide, or aluminum carbide.
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のX
線露光用マスク。(3) X according to claim 1, wherein the heavy metal is either tantalum or tungsten.
Mask for line exposure.
を含む合金であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載のX線露光用マスク。(4) Claim 1, wherein the heavy metal is an alloy containing either tantalum or tungsten.
X-ray exposure mask described in Section 1.
一致して形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のX線露光用マスク。(5) The X-ray exposure mask according to claim 1, wherein the carbide layer has an edge formed to match the absorption pattern.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2317087A JPH0682603B2 (en) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | X-ray exposure mask |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2317087A JPH0682603B2 (en) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | X-ray exposure mask |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63192235A true JPS63192235A (en) | 1988-08-09 |
JPH0682603B2 JPH0682603B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=12103152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2317087A Expired - Lifetime JPH0682603B2 (en) | 1987-02-03 | 1987-02-03 | X-ray exposure mask |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0682603B2 (en) |
-
1987
- 1987-02-03 JP JP2317087A patent/JPH0682603B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0682603B2 (en) | 1994-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3470963B2 (en) | Projection electron beam lithography mask | |
JP3148481B2 (en) | Stencil mask for optical excitation process | |
JPS63192235A (en) | Mask for x-ray exposure | |
US4284678A (en) | High resolution mask and method of fabrication thereof | |
US5733688A (en) | Lithographic mask structure and method of producing the same comprising W and molybdenum alloy absorber | |
JPH0992602A (en) | Mask structure and production thereof | |
JPS6286723A (en) | Mask for x-ray exposure | |
JPS6327849B2 (en) | ||
JP2783973B2 (en) | Method of manufacturing mask for X-ray lithography | |
RU2785012C1 (en) | X-ray mask | |
JPH09219351A (en) | Mask structure, method and apparatus for exposure using the structure, and manufacture of device | |
JPS63115332A (en) | Mask for x-ray exposure | |
JP2638056B2 (en) | X-ray mask | |
JP2001267207A (en) | Electron beam exposure mask, its manufacturing method, and electron beam exposure system | |
JP2962049B2 (en) | X-ray mask | |
JPH0799151A (en) | X-ray mask and manufacture thereof | |
JPH02252229A (en) | X-ray exposure mask and its manufacture | |
JPH076947A (en) | Manufacture of x-ray exposure mask for step-and-repeat system | |
JPS6084817A (en) | Mask for sor light exposure | |
JPH05343301A (en) | Method for fabricating x-ray mask | |
JPS61110431A (en) | X-ray exposure mask | |
JP2001028330A (en) | Exposure mask, exposure method, and manufacture of exposure mask | |
JPH09102446A (en) | Mask structure body and its manufacture, aligner using the mask structure, manufacture of device and device manufactured by the method | |
JPH05243125A (en) | X-ray mask and manufacture thereof | |
JPS5986051A (en) | Production of mask for x-ray exposure |