JPS63249337A - 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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- JPS63249337A JPS63249337A JP62083068A JP8306887A JPS63249337A JP S63249337 A JPS63249337 A JP S63249337A JP 62083068 A JP62083068 A JP 62083068A JP 8306887 A JP8306887 A JP 8306887A JP S63249337 A JPS63249337 A JP S63249337A
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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】
〔概要〕
ＥＣＲプラズマＣＶＤ法によって成膜した炭素を含む４
元素以上から成る薄膜をＸ線マスクのメンブレンとして
使用する。
元素以上から成る薄膜をＸ線マスクのメンブレンとして
使用する。
本発明はＸ線マスクの製造方法、特にＥＣＲ（電子サイ
クロトロン共鳴）プラズマを用い化学気相成長（ＣＶＤ
）法でＸ線マスクのためのメンブレンを製造する方法に
関する。
クロトロン共鳴）プラズマを用い化学気相成長（ＣＶＤ
）法でＸ線マスクのためのメンブレンを製造する方法に
関する。
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線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線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Ｂ
ｅはＸ線マスクとしては不通であり、Ｘ線吸収率が低く
、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。
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Ｂ
ｅはＸ線マスクとしては不通であり、Ｘ線吸収率が低く
、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−ＢＮＣ： 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−ＢＮＣ： 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
が高く。
が高く。
■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ろ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ろ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２〜３ ＸＩＯ１２ｄｙｎ ／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２〜３ ＸＩＯ１２ｄｙｎ ／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
光を通す必要があるから、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
光を通す必要があるから、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、本出願人はａ−ＢＮＣ： Ｈ膜を
、〔ジボラン（ＢＪＬＨ６）＋アンモニア（ＮＨ３）＋
メタン（ＣＨｇ ） ）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、本出願人はａ−ＢＮＣ： Ｈ膜を
、〔ジボラン（ＢＪＬＨ６）＋アンモニア（ＮＨ３）＋
メタン（ＣＨｇ ） ）ガスを用い、プラズマＣＶＤ法
で成膜する技術を開発した。
Ｘ線マスクのメンブレンとしては、上記したＢＮＣ：Ｈ
の他に、ＢＣＳｉ ： Ｈ、５ｉＮＣ： Ｆｌ、 ＢＮ
ＣＳｉ ： ８等炭素を含む４元素以上から成る薄膜が
用いられるが、通常は炭素の供給源として炭化水素、ハ
ロゲン化炭化水素などがある。これらの元素はジボラン
（ＢＪ６ ） 、アンモニア（ＮＨ３）に比べ分解能率
が悪いので、分解効率を上げるためにプラズマを用いる
ことにしたものである。
の他に、ＢＣＳｉ ： Ｈ、５ｉＮＣ： Ｆｌ、 ＢＮ
ＣＳｉ ： ８等炭素を含む４元素以上から成る薄膜が
用いられるが、通常は炭素の供給源として炭化水素、ハ
ロゲン化炭化水素などがある。これらの元素はジボラン
（ＢＪ６ ） 、アンモニア（ＮＨ３）に比べ分解能率
が悪いので、分解効率を上げるためにプラズマを用いる
ことにしたものである。
通常は、１３．５６ＭＨｚの高周波印加によるプラズマ
ＣＶＤ法によって前記した膜を成膜するが、プラズマを
用いても１０〜３０原子（ａｔｏｍ）％程度の水素が膜
中に含まれ、Ｘ線照射を受けると水素の結合（ｂｏｎｄ
ｉｎｇ ）が切れて水素が膜から抜け、時間の経過につ
れて膜が劣化する、すなわちＸ線に対するダメージ耐性
が弱い問題がある。
ＣＶＤ法によって前記した膜を成膜するが、プラズマを
用いても１０〜３０原子（ａｔｏｍ）％程度の水素が膜
中に含まれ、Ｘ線照射を受けると水素の結合（ｂｏｎｄ
ｉｎｇ ）が切れて水素が膜から抜け、時間の経過につ
れて膜が劣化する、すなわちＸ線に対するダメージ耐性
が弱い問題がある。
そこで、水素含有量をさらに減らす必要があり、例えば
８００℃以上の高温で減圧ＣＶＤ法により成膜すること
も考えられるが、この場合にはＸ線マスクに必要な応力
条件を満たさない問題が残る。
８００℃以上の高温で減圧ＣＶＤ法により成膜すること
も考えられるが、この場合にはＸ線マスクに必要な応力
条件を満たさない問題が残る。
本発明はこのような点に鑑みて創作されたちので、前記
したＢＮＣ： Ｈ、ＢＣＳｉ ： ）ｌなどの炭素を含
む４元素以上から成る薄膜を、水素含有量を減らして製
造する方法を提供することを目的とする。
したＢＮＣ： Ｈ、ＢＣＳｉ ： ）ｌなどの炭素を含
む４元素以上から成る薄膜を、水素含有量を減らして製
造する方法を提供することを目的とする。
本発明においては、ＥＣＲプラズマＣｖＤ法により成膜
した４元素以上を含む薄膜をＸ線として用いるもので、
材料としてはＢＮＣ： Ｈ、ＢＣＳｉ ： Ｈ、５ｉ−
ＣＮ： Ｈ，ＢＮＣＳｉ ： Ｈを用い、成膜温度すな
わち基板温度を２００〜６００℃の範囲に設定した。
した４元素以上を含む薄膜をＸ線として用いるもので、
材料としてはＢＮＣ： Ｈ、ＢＣＳｉ ： Ｈ、５ｉ−
ＣＮ： Ｈ，ＢＮＣＳｉ ： Ｈを用い、成膜温度すな
わち基板温度を２００〜６００℃の範囲に設定した。
例えばＢＮＧ： ＩＩ ］］５Ｎの成膜において、ガス
圧力、マイクロ波をＥＣＲプラズマが発生する条件に設
定し、基板温度を２００〜６００℃に設定することによ
って、水素含有量の少なく、Ｘ線ダメージ耐性に優れた
薄膜の成膜が可能になった。
圧力、マイクロ波をＥＣＲプラズマが発生する条件に設
定し、基板温度を２００〜６００℃に設定することによ
って、水素含有量の少なく、Ｘ線ダメージ耐性に優れた
薄膜の成膜が可能になった。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
本発明においては、第１図の断面図に示されるＥＣＲプ
ラズマ装置を用いるもので、図中、１１は２．４５ＧＨ
２のマイクロ波（μ波）、１２はμ波を導入する導波管
、１３は石英管（放電室）、１４は石英管１３内に磁場
を作るための電磁石、１５は放電室内に発生せしめられ
たプラズマ、１６はその上にメンブレン成膜する基板、
１７は基板１６を支持するサセプタ、１８はガス導入口
、１９は排気口、２０は基板を加熱するためのヒータで
ある。
ラズマ装置を用いるもので、図中、１１は２．４５ＧＨ
２のマイクロ波（μ波）、１２はμ波を導入する導波管
、１３は石英管（放電室）、１４は石英管１３内に磁場
を作るための電磁石、１５は放電室内に発生せしめられ
たプラズマ、１６はその上にメンブレン成膜する基板、
１７は基板１６を支持するサセプタ、１８はガス導入口
、１９は排気口、２０は基板を加熱するためのヒータで
ある。
ＢＮＣｌｌｉの成膜には、 ＢＬＨ６（Ｉ２ ＋ Ｎ
２またはアルゴン（Ａｒ）希釈数％）、アンモニア（ま
たはＮ２ ） 、ＣＨ＋４などの炭化水素（またはハロ
ゲン化炭化水素）を用いた。
２またはアルゴン（Ａｒ）希釈数％）、アンモニア（ま
たはＮ２ ） 、ＣＨ＋４などの炭化水素（またはハロ
ゲン化炭化水素）を用いた。
ガス圧力は５ ｘ １０− ’ Ｔｏｒｒ〜Ｉ Ｘ １
０−’ Ｔｏｒｒに設定し、ＥＣＲプラズマを放電させ
た。マイクロ波には２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用い
た。
０−’ Ｔｏｒｒに設定し、ＥＣＲプラズマを放電させ
た。マイクロ波には２．４５ＧＨｚのマイクロ波を用い
た。
ここで重要な要素は基板温度である。本発明者の実験の
結果は第２図の線図に示され、同図で縦軸に応力（０か
ら上は引張り応力、０から下は圧縮応力）を（Ｘ １０
ｄｙｎ／ ｃｍ２）でとり、横軸にはＮＨ３／ Ｂｚ
ｋ比をとり、装置内に導入したメタン（ＣＩＩ＋）の流
量は１０ ｓｅｃｍ ＋全ガスの流量は３００３ＣＣＩ
Ｉ１１ガス圧力は１ｍＴｏｒｒであった。
結果は第２図の線図に示され、同図で縦軸に応力（０か
ら上は引張り応力、０から下は圧縮応力）を（Ｘ １０
ｄｙｎ／ ｃｍ２）でとり、横軸にはＮＨ３／ Ｂｚ
ｋ比をとり、装置内に導入したメタン（ＣＩＩ＋）の流
量は１０ ｓｅｃｍ ＋全ガスの流量は３００３ＣＣＩ
Ｉ１１ガス圧力は１ｍＴｏｒｒであった。
基板温度が２００℃であっても、２００ ”Ｃを付した
線に見られる如く、ＮＨ３／ Ｂ、Ｈｓ ＝ ０．１
（７）とコロでも応力は＋側にあって使用可能な膜が成
膜すること、温度を上昇させると応力は矢印Ｉで示す方
向に増加する傾向にあるが、５００ ”ｃにおいては逆
に応力が減少する傾向にあることが認められた。
線に見られる如く、ＮＨ３／ Ｂ、Ｈｓ ＝ ０．１
（７）とコロでも応力は＋側にあって使用可能な膜が成
膜すること、温度を上昇させると応力は矢印Ｉで示す方
向に増加する傾向にあるが、５００ ”ｃにおいては逆
に応力が減少する傾向にあることが認められた。
しかし、５００℃で成膜しても成長膜の応力は＋側にあ
るので、温度をさらに上昇させてみた。
るので、温度をさらに上昇させてみた。
かくして得られた結果は第３図の線図に示され、そのと
きのＮＨ３／Ｂユ８６ ＝ １．０とし、その他の条
件は第２図に示した場合と同様であった。この実験で６
００℃においても引張り応力を示す膜が成長することが
認められた。８００ ’Ｃで成長膜は圧縮応力を示し使
用に耐えないことが判明した。
きのＮＨ３／Ｂユ８６ ＝ １．０とし、その他の条
件は第２図に示した場合と同様であった。この実験で６
００℃においても引張り応力を示す膜が成長することが
認められた。８００ ’Ｃで成長膜は圧縮応力を示し使
用に耐えないことが判明した。
基板温度が２００℃未満であると、ＥＣＲプラズマで分
解効率がよいとはいえ温度が低いと原子が基板上で十分
に動きまわることができず、例えばＢは強固に基板上に
堆積しないので大気中の水と結合し膜質を劣化させるこ
とが確かめられた。
解効率がよいとはいえ温度が低いと原子が基板上で十分
に動きまわることができず、例えばＢは強固に基板上に
堆積しないので大気中の水と結合し膜質を劣化させるこ
とが確かめられた。
上記したガス圧力、基板温度は第１図の装置において通
常の技術により制御可能であり、特に基板温度はヒータ
２ｏによる加熱に代えて、基板上方に赤外ランプを配置
して制御することができる。
常の技術により制御可能であり、特に基板温度はヒータ
２ｏによる加熱に代えて、基板上方に赤外ランプを配置
して制御することができる。
ＢＣ５ｉ：）ｌ膜の成膜にはＢＪｓ （Ｉ２ ＋
Ｎ２ ＋ Ａｒ希釈数％＞＋ Ｓｉｈ ＋ ５ｉＪ６
＋またはハロゲン化シラン、 ＣＩ４などの炭化水素（
またはハロゲン化炭化水素）を材料とし、その他の条件
はＢＮＣ：ｌ（膜成膜のときと同様にした。
Ｎ２ ＋ Ａｒ希釈数％＞＋ Ｓｉｈ ＋ ５ｉＪ６
＋またはハロゲン化シラン、 ＣＩ４などの炭化水素（
またはハロゲン化炭化水素）を材料とし、その他の条件
はＢＮＣ：ｌ（膜成膜のときと同様にした。
５ｉＣＨ：Ｈ膜成膜のときには、５ｉＨｔ ＋ ５ｉＪ
ｅ （またはハロゲン化シラン）、Ｃｈなどの炭化水
素（またはハロゲン化炭化水素）を材料とし、ＮＨ４ま
たはＮ２を用い基板温度は１００”Ｃ以上とした。
ｅ （またはハロゲン化シラン）、Ｃｈなどの炭化水
素（またはハロゲン化炭化水素）を材料とし、ＮＨ４ま
たはＮ２を用い基板温度は１００”Ｃ以上とした。
その他の条件はＢＮＣ：Ｈｌｇの場合と同様である。
ＢＮＣＳｉ ： Ｈ膜の成膜条件はＳｉＣＮ：Ｈ膜の場
合と同様とした。
合と同様とした。
上記の方法で、応力を５ Ｘ １０’ 〜Ｉ Ｘ １０
ｄｙｎ／ｃｍ２に制御し、２〜６μ悄の膜厚に成膜し
た。基板（シリコンウェハ）上に成膜した後に、裏面に
リングを接着し、基板のウィンド一部をエッチバンクし
、メンブレンとし、しかる後にＡｕＩ Ｔａ＋ Ｗなど
の吸収体パターンを作成した。
ｄｙｎ／ｃｍ２に制御し、２〜６μ悄の膜厚に成膜し
た。基板（シリコンウェハ）上に成膜した後に、裏面に
リングを接着し、基板のウィンド一部をエッチバンクし
、メンブレンとし、しかる後にＡｕＩ Ｔａ＋ Ｗなど
の吸収体パターンを作成した。
以上述べてきたように本発明によれば、Ｘ線ダメージ耐
性が通常の高周波プラズマＣＶＤ法による成長膜に比べ
２倍以上に向上する効果が認められた。
性が通常の高周波プラズマＣＶＤ法による成長膜に比べ
２倍以上に向上する効果が認められた。
第１図はＥＣＲプラズマ装置断面図、
第２図はＮＨ３／ ＢｚＨ６流量比、成長膜の応力、基
板温度の関係を示す線図、 第３図は基板温度と成長膜の応力の関係を示す線図であ
る。 第１図において、 １１はμ波、 １２は導波管、 １３は石英管、 １４は電磁石、 １５はプラズマ、 １６は基板、 １７はサセプタ、 １８はガス導入口、 １９は排気口、 ２０はヒータである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 ＥＣＲ７°９ス’ｖＣＶＤ”Ｊｉｌｔｌｒ面圀第１図 ＮＨ３７Ｂ２ ）１６譜層戊、線の六・力、１４反蘂茂
＾聞イ条ｆＬ禾を縄の 第２図 応力（ｘ １０’ｄｙｎ ／ｃ ｍ’ ）基層３翫曳Ｉ
ｔ、Ｎ ｌ ）疾のあ・力の関イ釆を示す傘製の第３図
板温度の関係を示す線図、 第３図は基板温度と成長膜の応力の関係を示す線図であ
る。 第１図において、 １１はμ波、 １２は導波管、 １３は石英管、 １４は電磁石、 １５はプラズマ、 １６は基板、 １７はサセプタ、 １８はガス導入口、 １９は排気口、 ２０はヒータである。 代理人 弁理士 久木元 彰 復代理人 弁理士 大 菅 義 之 ＥＣＲ７°９ス’ｖＣＶＤ”Ｊｉｌｔｌｒ面圀第１図 ＮＨ３７Ｂ２ ）１６譜層戊、線の六・力、１４反蘂茂
＾聞イ条ｆＬ禾を縄の 第２図 応力（ｘ １０’ｄｙｎ ／ｃ ｍ’ ）基層３翫曳Ｉ
ｔ、Ｎ ｌ ）疾のあ・力の関イ釆を示す傘製の第３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 炭素を含む４元素以上からなる材料から電子サイクロト
ロン共鳴プラズマ法で気相成長するにおいて、 該材料はＢＮＣ：Ｈ、ＢＣＳｉ：Ｈ、ＳｉＣＮ：Ｈおよ
びＢＮＣＳｉ：Ｈとし、 基板温度を２００〜６００℃の範囲内に設定することを
特徴とするＸ線マスク製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083068A JPS63249337A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083068A JPS63249337A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63249337A true JPS63249337A (ja) | 1988-10-17 |
Family
ID=13791862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62083068A Pending JPS63249337A (ja) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63249337A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04149553A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | 位相シフトマスク |
-
1987
- 1987-04-06 JP JP62083068A patent/JPS63249337A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04149553A (ja) * | 1990-10-12 | 1992-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | 位相シフトマスク |
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