JPS63254726A - Ｘ線露光用マスクとその製造方法 - 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〕 この発明は、例えばＸ線リソグラフィ等に用いられるＸ
線露光用マスクとその製造方法に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、Ｘ線露光用マスクの製造工程の一例を示す図
である。

まず、例えばシリコン単結晶基板から成るマスク支持体
２を用意しく同図（Ａ））　、その上にＸ線透過性支持
体４をＣＶＤ法、ＰＶＤ法等によって形成する（同図（
Ｂ））。このＸｖＡ透過性支持体４としては、放熱の観
点から熱伝導率が、かつ変形防止の観点から硬度がそれ
ぞれ高いものが好ましく、従来は通常、窒化ホウ素（Ｂ
Ｎ）膜または窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜が用いられて
いる。

そしてその上に、例えばＡｕ　ｓ　Ｔａ　ｓ　Ｗ等から
成るＸ線吸収体６をＣＶＤ法、ＰＶＤ法等によって形成
する（同図（Ｃ））。これによって、バターニング等の
加工をする前のマスク（マスクブランクス）７が得られ
る。

その後は例えば、Ｘ線吸収体６の上にレジストパターン
８を形成した後（同図（Ｄ））　、Ｘ線吸収体６をイオ
ンエツチング等によってバターニングしく同図（Ｅ））
　、最後にウエットエッチング等によってＸ線透過性支
持体４をエツチング停止層としてマスク支持体２に窓あ
けを行うと、最終的に加工されたＸ線露光用マスク１０
が得られる（同図（Ｆ））。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記Ｘ線透過性支持体４に従来用いられている窒化ホウ
素膜は、大方晶窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）から成るもので
あるため、ある程度の熱伝導率および硬度を有している
ものの、それらはまだ十分ではなく、そのためＸ線照射
時にＸ線吸収体６の変形を招く恐れがあった。

即ち、Ｘ線照射時にＸＮ１Ａ吸収体６はＸ線の吸収によ
って発熱し、その熱がＸｗＡ透過性支持体４に伝わるが
、当該Ｘ線透過性支持体４の熱伝導率や硬度が不十分だ
と、その熱によってＸＳｉ！Ｓｉ性支持体４がたわむ等
して変形し、それに伴ってその上のＸ線吸収体６も変形
し、その結果正確なパターン転写が行えなくなる。

同様の問題は、上記窒化シリコン膜の場合にも存在する
。

そこでこの発明は、このような問題点を解決したＸ線露
光用マスクとその製造方法を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明のＸ線露光用マスクは、前述したようなＸ線透
過性支持体が、立方晶窒化ホウ素を含む窒化ホウ素系膜
から成ることを特徴とする。

この発明の製造方法は、前述したようなＸ線透過性支持
体を、真空中でマスク支持体に対して、ホウ素の蒸着と
加速された窒素イオンの照射とを行うことによって形成
することを特徴とする。

〔作用〕

この発明のＸ線露光用マスクにおいては、Ｘ線透過性支
持体が立方晶窒化ホウ素（Ｃ−ＢＮ）を含む窒化ホウ素
系膜から成っていて従来の窒化ホウ素膜や窒化シリコン
膜よりも高硬度かつ高熱伝導率であるため、Ｘ線照射時
の当該Ｘ線透過性支持体の温度上昇やそれに伴う変形が
抑えられる。

その結果、当該Ｘ線透過性支持体上のＸ線吸収体の変形
も抑えられ、正確なパターン転写が可能となる。

また、この発明の製造方法によれば、従来の方法では得
られなかった立方晶窒化ホウ素を含む窒化ホウ素系膜が
、Ｘ線透過性支持体としてマスク支持体上に形成される
。

〔実施例〕

第１図は、この発明に係るＸ線露光用マスクを示す概略
断面図である。

この実施例のＸ線露光用マスク１２は、例えば前述した
ようなＸ線吸収体６と、それを支持するＸ線透過性支持
体１４と、それを支持する例えば前述したようなマスク
支持体２とを有しており、Ｘ線透過性支持体１４は、立
方晶窒化ホウ素を含む窒化ホウ素系膜から成る。尚、図
示例ではＸ線吸収体６あるいはマスク支持体２はパター
ニングあるいは窓あけ等の加工が成されていないものを
示すが、それらは例えば第３図（Ｄ）〜（Ｆ）のような
工程を経る等して適宜加工される。

上記Ｘ線透過性支持体１４は、立方晶窒化ホウ素を含む
ため、従来の窒化ホウ素膜や窒化シリコン膜よりも硬度
および熱伝導率が高い。例えば、従来の窒化ホウ素膜を
構成する六方晶窒化ホウ素は窒化シリコンよりも熱伝導
率が高いがそれでも約０．８Ｗ／ｃｍＫ程度であるのに
対して、立方晶窒化ホウ素の熱伝導率は約１３Ｗ／ｃｍ
Ｋ程度もある。

勿論上記Ｘ線透過性支持体１４はＸ線透過性も良く、例
えば膜厚が４μｍの場合の波長１０人のＸ線に対する透
過率は７０％以上であった。

従って上記のようなＸ線透過性支持体１４を有するＸ線
露光用マスク１２においては、Ｘ線透過性支持体１４が
高硬度かつ高熱伝導率であるため、Ｘ線照射時の当該Ｘ
線透過性支持体１４の温度上昇やそれに伴うたわみ、反
り等の変形が抑えられる。その結果、Ｘ線透過性支持体
１４上のＸ線吸収体６の変形も抑えられ、正確なパター
ン転写が可能となる。

次に、上記のようなＸ線露光用マスク１２の製造方法を
、そのＸ線透過性支持体１４の形成工程を主体に説明す
る。

第２図は、この発明に係る製造方法を実施する装置の一
例を示す概略図である。

真空容器（図示省略）内に、前述したようなマスク支持
体２をホルダ２４に取り付けて収納しており、当該マス
ク支持体２に向けて蒸発源１６およびイオン源２６を配
置している。

蒸発源Ｉ６は、この例では電子ビーム蒸発源であり、蒸
発材料１８としてホウ素金属を有しており、それを電子
ビームによって加熱蒸気化して得られるホウ素２０をマ
スク支持体２の表面に蒸着させることができる。もっと
も、このような電子ビーム蒸発源の代わりに、ホウ素金
属から成るターゲットをスパッタさせる方式の蒸発源、
あるいはホウ素金属から成るカソードにおける真空アー
ク放電によってホウ素を蒸発させる方式の蒸発源等を用
いることもできる。

マスク支持体２に対するホウ素２０の蒸着速度あるいは
マスク支持体２上に形成される膜の膜厚は、膜厚モニタ
２２によって計測することができる。

イオン源２６は、この例ではプラズマ閉じ込めに多極磁
場を用いるパケット型イオン源であり、供給された窒素
ガスＧをイオン化して均一で大面積の窒素イオン（窒素
イオンビーム）２８を加速してマスク支持体２の表面に
向けて照射することができる。もっとも、このようなバ
ケット型イオン源の代わりに、他のタイプのイオン源を
用いることもできる。

処理に際しては、真空容器内を例えば１０−Ｓ〜１０−
’Ｔｏｒｒ程度まで排気した後、蒸発源１６からのホウ
素２０をマスク支持体２上に蒸着させるのと同時に、ま
たはそれと交互に、イオン源２６からの窒素イオン２８
をマスク支持体２に向けて照射する。

その際、マスク支持体２へ蒸着させるホウ素Ｂとマスク
支持体２へ照射する窒素イオンＮとの粒子比（組成比）
Ｂ／Ｎを適切な値、例えば０．　７〜２．０程度の範囲
内に選ぶのが好ましい。

上記処理の結果、マスク支持体２０表面に、前述したよ
うな立方晶窒化ホウ素を含む窒化ホウ素系膜から成るＸ
線透過性支持体１４（第１図参照）が形成される。ちな
みにその後は、例えば前述したような公知のＣＶＤ法、
ＰＶＤ法等によって、当該Ｘ線透過性支持体１４上に前
述したようなＸ線吸収体６を形成すれば良い。その結果
、第１図に示したようなＸ線露光用マスク１２が得られ
る。

尚、上記窒素イオン２８の加速エネルギーは、その照射
によって膜、即ちＸ′ｓ透過性支持体１４の内部にダメ
ージ（欠陥部）が発生したりスパッタ作用によってその
表面が荒れたりするのを極力少なくする観点から、１０
ＫｅＶ程度以下の低エネルギー、より好ましくは数百ｅ
Ｖ程度以下にするのが良く、またその下限は特にないが
、イオン源２６から窒素イオン２８を引き出せる限度か
ら、現実的には１０ｅＶ程度になる。

また、マスク支持体２表面の垂線に対する窒素イオン２
８の入射角θは、それによる蒸着ホウ素２０のスパッタ
防止等の観点から、Ｏ°〜６０゛程度の範囲内にするの
が好ましい。

また、処理の際のマスク支持体２の温度は、室温程度で
も良いし、熱励起による反応促進のためや窒素イオン２
８の照射に伴って膜中に発生する欠陥部除去等のために
、必要に応じて数百℃程度に加熱しても良い。

上記のような方法の特徴を列挙すれば次の通りである。

■　従来のＰＶＤ法、ＣＶＤ法では、窒化ホウ素膜を形
成することができてもその中に立方晶窒化ホウ素が含ま
れていないことが知られているが、上記方法によれば、
立方晶窒化ホウ素を含む高硬度かつ高熱伝導率の窒化ホ
ウ素系膜をＸ線透過性支持体１４として形成することが
できる。

■　熱励起を主体としていないため、低温処理が可゛能
であり、その結果マスク支持体２として使用できる材質
の範囲が大幅に広がる。

■　加速された窒素イオン２８の照射を併用するため、
イオンの押込み（ノックオン）作用によってマスク支持
体２とＸ線透過性支持体１４との界面付近に両者の構成
物質から成る混合層（ミキシング層）を形成することが
でき、これが言わば模のような作用をするので、マスク
支持体２に対する密着性の良いＸ線透過性支持体１４が
得られる。

■　ホウ素２０の蒸着と窒素イオン２８の照射の個々の
処理条件の調整が可能であるため、膜形成時の組成比Ｂ
／Ｎに対する制御性が良く、従ってＸ線透過性支持体１
４の結晶配向等の膜質の制御をある程度自由に行うこと
ができる。

■　この例のように低エネルギーの窒素イオン２８を用
いれば、表面が非常に平滑でしかも内部に欠陥部の少な
いより良質のＸ線透過性支持体１４を得ることができる
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明に係るＸ線露光用マスクによれば
、Ｘ線透過性支持体が立方晶窒化ホウ素を含む窒化ホウ
素系膜から成っていて高硬度かつ高熱伝導率であるため
、Ｘ線照射時の当該Ｘ線透過性支持体の温度上昇やそれ
に伴う変形を抑えることができる。その結果、当該Ｘｖ
Ａ透過性支持体上のＸ線吸収体の変形も抑えられ、正確
なパターン転写が可能となる。

またこの発明に係る製造方法によれば、従来の方法では
得られなかつた立方晶窒化ホウ素を含む窒化ホウ素系膜
を、ＸｆＩＩＡｉＭ過性支持体としてマスク支持体上に
密着性良く形成することができる。

しかも低温処理が可能であるため、マスク支持体として
使用できる材質の範囲が大幅に広がる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係るＸ線露光用マスクを示す概略
断面図である。第２図は、この発明に係る製造方法を実
施する装置の一例を示す概略図である。第３図は、Ｘ線
露光用マスクの製造工程の一例を示す図である。 ２・・・マスク支持体、６・・・Ｘ線吸収体、１２・・
・実施例に係るＸ線露光用マスク、１４・・・Ｘ線透過
性支持体、１６・・・蒸発源、２０・・・ホウ素、２６
・・・イオン源、２８・・・窒素イオン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ線吸収体と、それを支持するＸ線透過性支持体
   と、それを支持するマスク支持体とを有するＸ線露光用
   マスクにおいて、前記Ｘ線透過性支持体が、立方晶窒化
   ホウ素を含む窒化ホウ素系膜から成ることを特徴とする
   Ｘ線露光用マスク。
2. （２）Ｘ線吸収体と、それを支持するＸ線透過性支持体
   と、それを支持するマスク支持体とを有するＸ線露光用
   マスクを製造する方法において、前記Ｘ線透過性支持体
   を、真空中でマスク支持体に対して、ホウ素の蒸着と加
   速された窒素イオンの照射とを行うことによって形成す
   ることを特徴とするＸ線露光用マスクの製造方法。