JPS6337619A - X線マスク - Google Patents

X線マスク

Info

Publication number
JPS6337619A
JPS6337619A JP61180110A JP18011086A JPS6337619A JP S6337619 A JPS6337619 A JP S6337619A JP 61180110 A JP61180110 A JP 61180110A JP 18011086 A JP18011086 A JP 18011086A JP S6337619 A JPS6337619 A JP S6337619A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
single crystal
support frame
mask
etching
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.)
Pending
Application number
JP61180110A
Other languages
English (en)
Inventor
Misao Sekimoto
関本 美佐雄
Hideo Yoshihara
秀雄 吉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP61180110A priority Critical patent/JPS6337619A/ja
Publication of JPS6337619A publication Critical patent/JPS6337619A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、軟X線を用いて微細パターンを転写するX線
露光法におけるX線マスクに関するものである。
〔従来の技術〕
LSI(大規模集積回路)パターンのウェハ上への焼付
け(転写)に使われるX線露光法は、X線を良く吸収す
るタンタル(Ta)や金(Au)等の重金属材料を所望
のLSIパターンを有するように加工したX線吸収体パ
ターンと、逆にX線を良く透過する窒化珪素膜(SiN
膜)等の軽元素材料から成りその面上に形成されるX線
吸収体パターンを支持するX線透過基板と、Si華結品
基板から成りX線透過基板を周囲で固定支持する支持枠
との3つから構成されるXyAマスクを用い、このX線
マスクと表面にレジストを塗布されたウェハとを近接対
向し、これにX線を照射してX線吸収体パターンの像を
ウェハ上のレジストに焼付シナ(転写)するものである
このX線露光法は、そのイ3れな解像性を活かして0.
5μm程度のサブミクロンパターンを有する高性能・高
集積LSIを製造するのに有力な微細パターン転写技術
として位置づけられている。
しかし、LSIを製造する場合には、LSIパターンの
各層に対応する複数のX線マスクに形成した各層間の吸
収体パターンに0.117m以下の高い重ね合わせ精度
が要求されるため、X線マスクの高精度化がX線露光技
術をLSI製造技術として実用化するうえでの重要な課
題の1つとなっている。
以下に従来のX線マスク構造と製作法の一例を示す。こ
れは、開本、小沢、大久保、吉原著「ソリッド・ステー
ト・デバイスと材料に関する第16回会議(国際会議)
の要約」神戸、 1984年、23頁〜26頁(M、S
ekimoto、A、Ozawa、T、0hkubo 
andH,Yosihara:Extended Ab
stracts of the 16th (1984
International )Conference
 on 5olid 5tateDevices an
d Materials、Kobe、1984.I)I
)、23〜26)に記載されている例である。
(100)面方位のSi単結晶基板の両面に高いX線透
過率と耐薬品性を有する窒化珪素膜(以下rsiN膜」
という)を減圧CVD法により同時または個別に成膜し
、上面のSiN膜をX線透過基板とし、また、下面のS
 i N膜をバンクエッチマスク層とする。次にX線透
過基板の上にTa膜の付着・レジストパターンの形成を
行ない、それをエツチングマスクとしてCBrF、ガス
を用いた反応性イオンエツチング法によってTaをエツ
チングし、X線吸収体パターンを形成する。また、下面
のバックエッチマスク層の中央部をC,F。
ガスを用いた反応性イオンエツチング法によって除去し
、マスク支持枠形成に必要なバックエッチウィンドパタ
ーンを形成する。
この例のように、従来のX線マスクは、支持枠として(
100)面方位Si単結晶基板をエツチング液で加工し
て形成したものを使用していた。
その理由は、LSIの製造において(100)面方位の
Si単結晶基板が多用されていて入手し易いこと、各面
方位におけるエツチング速度の違いを利用することによ
ってパターン千ノブと同形の正方形や長方形のメンブレ
ンウィンドをきれいな形状で形成できる( (100)
面よりも(111)面の方がエツチング速度が遅いため
、エツチングすると(111)面が出る)ことなどの優
れた特徴をもっためである。このため、これまでは、(
100)面方位のSi単結晶基板以外をマスク支持枠に
採用しようという発想は全くないに等しかった。
Si単結晶基板を溶解除去するパックエソチエ程に要す
る時間について述べると、(100)面方位Si単結晶
の通常のKOHエツチング液(?農度30%、温度10
0℃)に対するエツチング速度が毎分5μm程度である
ため、0.4mm厚程度の(100)面方位Si単結晶
を溶解・除去するのに1.5時間程度の長時間の処理が
必要となり、X線マスクの生産性における障害となって
いた。
次にX線マスク製作時に生ずるマスク歪Uは、U=A/
B・・・・(11 A−F−r ((1−v)r2↓(1+ν)R2)・ 
・ ・ ・ (2) B=E −h  (r’+R”)  ・ −・ ・(3
)と表わされる。ここで、Fは内周力、rは支持枠の内
縁の半径、νはポアソン比、Rは支持枠の外縁の半径、
Eはヤング率、hは厚みである。なお、支持枠の外縁と
内縁とは同心円をなす。SiN膜として15 kg/m
m”、2μm厚のものを使用し、支持枠として厚さhが
0.4mmの(100)面方位Si単結晶基板を使用す
る通常のX線マスクでは、U’=0.2μmの大きなマ
スク歪を発生していた。
従って、歪Uが0.1μm以下であるような高精度のX
線マスクを実現するため、支持枠の厚みhを従来の0.
4mm程度から1mm程度まで厚(するという試みが検
討されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、支持枠の厚さを1mmとした場合には、(10
0)面方位Si単結晶を溶解・除去するのに従来の2.
5倍の3.5時間以上のバックエッチ時間を必要とする
ことになり、ハックエソチエ程の長時間化に伴うマスク
生産性の一層の低下を招くという重大な欠点を有してい
た。
以上のような状況において、X線マスク精度を確保する
と共に、X線マスクの生産性も向上させることのできる
新しい支持枠をもつX線マスクの開発が強く望まれてい
た。
〔問題点を解決するための手段〕
このような問題点を解決するために本発明は、(110
)面方位Si単結晶基板から成る支持枠をX¥aマスク
に設けるようにしたものである。
また、複数の材料を組み合わせた複合構造を成す支持枠
をX線マスクに設け、複合構造の内の少なくとも1層以
上を(110)面方位Si単結晶の層としたものである
〔作用〕
本発明のX′fIIAマスクの支持枠は、エツチング速
度が大きく、大きなりフグ率を有する。
〔実施例〕
まず、本発明の概要について述べる。本発明は、従来の
欠点を解決するため、KOHエツチング液によるエツチ
ング速度が(100)面方位Si単結晶より速く、かつ
、高いヤング率を有するという特性をもつ(110)面
方位Si単結晶を支持枠として採用することを最も大き
な特徴とする。
本発明に係わるX線マスクは、従来のX線マスクと比べ
て、支持枠形成時間の短縮化と支持枠材料の高弾性化に
より高生産性と高精度を同時に満足できるものである。
第1図は、30%KOH液(温度100℃)に対する(
110)面方位Siのエツチング速度を従来の(100
)面方位Siと比較しながら評価した実験結果である。
ここで、横軸はエツチング時間T(分)であり、縦軸は
エツチング深さH(μm)である。また、SLは(10
0)面方位Si単結晶のエツチング速度を示す特性線、
S2は(110)面方位St単結晶のエツチング速度を
示す特性線である。第1図から分かるように、(100
)面方位Stのエツチング速度が毎分5μmであるのに
対し、(110)面方位Siの場合は毎分9μmであり
、1.8倍の大きなエツチング速度を示す。このため、
(110)面方位Si単結晶基板を支持枠材料として使
用した場合に必要とするバックエッチ時間は、同一厚さ
の(100)面方位Siを使用した場合の1/2に短縮
でき、XvAマスク生産性を大きく向上できた。
一方、歪Uを低減化するにはヤング率Eが大きいことが
望ましいことは、式(1)〜(3)に示す通りである。
表に(110)面方位Si単結晶材料のヤング率Eを(
100)面方位Siと比較して示す。
このように、(110)面方位Si単結晶のヤング率E
は、(100)面方位Si単結晶の1.3倍の値を有す
るため、支持枠の厚さが同一であっても、歪Uの発生を
(100)面方位Si単結晶の場合の0.77倍(= 
to/13)に抑えることができる。すなわち、支持枠
の厚さを一定として(110)面方位Si単結晶で支持
枠を形成した場合、バックエッチ時間を従来の約1/2
に短縮化でき、かつ、歪Uの発生を10/13に低減で
きるという両面の効果を同時に達成できた。また、同一
のバックエッチ時間が許される場合は、厚みhとヤング
率Eの増加に伴う効果が相乗し、マスク歪Uは従来の1
/2以下にできる。
次に、本発明に係わるX線マスクの第1の実施例を第2
図に示す。第2図は、(110)面方位Si単結晶から
成る支持枠をもつX線マスクを形成工程に沿って説明す
るための断面図である。第2図において、lは(110
)面方位Si単結晶基板、2はXvA透過基板、3はバ
ックエッチウィンドパターン、4はX線吸収体パターン
、5はX線透過用開口部、6は(110)面方位Si単
結晶基板から成る支持枠である。
以下に、上記X線マスクの構造と製造法について説明す
る。まず、第2図(alのように、(110)面方位S
i単結晶基板1の上面および下面に、同時または個別に
、高いX線透過率と耐薬品性をもつ材料から成る絶縁膜
、例えば5iNl!i!を減圧CVD法によって成膜し
、上面のSiN膜をX線通過基板2とし、下面のSiN
膜はその中央部分をCF4やCz F bガスを用いた
反応性イオンエツチング法によって除去し、Si単結晶
基板1のバックエッチに必要なバックエッチウィンドパ
ターン3とする。続いて、X線透過基板2の上に高周波
スパッタ法によりTapを成膜し、レジストパターン等
をエッチマスクとして、CBrF5ガスを用いた反応性
イオンエツチング法によって、Taから成るX線吸収体
パターン4を形成する。
この処理の後に、第2図(b)のように、バンクエッチ
ウィンドパターン3から露出した部分の(110)面方
位Si単結晶基板をX線透過基板2の裏面が露出するま
で30%KOHエツチング液(温度100℃)によって
溶解・除去してX線透過のための開口部5と支持枠6を
形成し、X線マスクを完成する。
このようにして形成した第1の実施例のX線マスクは、
例えばKOH液によるへツクエッチ時間は、従来の(1
00)面方位Si単結晶の場合の約1/2で完了でき、
大幅な生産性向上となることがflII認されている。
また、マスクの縮み歪Uについても、ヤング率が大きい
ことから、従来の(100)面方位Si単結晶を使用す
る場合より小さく、高い精度が得られることは明らかで
ある。
次に、本発明の第2の実施例について第3図を用いて説
明する。第3図に示すX線マスクは、支持枠が2層構造
をなし、その1層が<110)面方位Si単結晶基板か
ら成るようなX線マスクである。第3図において第2図
と同一部分又は相当部分には同一符号が付しである。
第3図(alは、支持枠の強度向上および取扱い容易性
向上を目的に、例えば石英ガラス等からなる支持枠7を
(110)面方位Si単結晶基板1に接着・結合した状
態のX&?!マスクの断面図である。
第3図(blは、(110)面方位Si単結晶基板をバ
ンクエッチして支持枠6を形成し、これにより2層構造
支持枠6と7をもつX線マスクの完成した状態を示す断
面図である。このような(110)面方位Si単結晶か
ら成る支持枠6と石英ガラス等からなる支持枠7を結合
した多層の支持枠をもつX線マスクの場合でも、(10
0)面方位Si単結晶から成る支持枠を用いる従来のX
線マスクと比べて、高い生産性を確保できることは第1
の実施例で示したのと同様であり、更に、本実施例にお
いては、支持枠の強度を一層向上でき、取扱いを容易に
することができる効果がある。なお、この第2の実施例
では、支持枠7の材料は石英ガラス等から成ると説明し
たが、支持枠6と同様にSi単結晶を使用し、支持枠7
を支持枠6に接着・結合しても良い。
なお、以上述べてきた実施例において、XvA透過基板
2には減圧CVD法によるSiN膜を一例としてあげた
が、本発明は、このSiN膜のみに限定されるものでな
(、SiC膜等の無機材料膜、複数の無機材料膜を積層
した複合膜または無機材料膜とポリイミド等の高分子膜
との複合膜でも構わない。また、バックエッチマスクパ
ターン材料にもSiN膜を取り上げて説明したが、この
場合にもSiC膜、5in2膜、S iN/S iO2
膜等の他の材料でも構わない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、支持枠材料を(11O)
面方位Si単結晶としたことにより、支持枠は、従来の
X線マスクと比較して、K OH等のエツチング液に対
してエツチング速度が大きくなり、また、ヤング率が大
きくなったので、X線マスクの製作時間を短縮して生産
性を大幅に向上することができ、また、マスクの縮み歪
を低減してマスク精度を高めることができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は(110)面方位および(100)面方位のS
i単結晶のエツチング速度を示すグラフ、第2図は本発
明の第1の実施例を示す断面図、第3図は本発明の第2
の実施例を示す断面図である。 1・・・(110)面方位Si単結晶基板、2・・・X
線透過基板、3・・・ハックエッチウィンドパターン、
4・・・X線吸収体パタ”−ン、5・・・X線透過用開
口部、6.7・・・支持枠。 第1図 第2図 第3図 (b)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)軟X線を良く吸収する材料から成るX線吸収体パ
    ターンと、軟X線を良く透過する材料から成るX線透過
    基板と、前記X線吸収体パターンとX線透過基板とを支
    持する支持枠とから構成されるX線マスクにおいて、前
    記支持枠が(110)面方位Si単結晶基板から成るこ
    とを特徴とするX線マスク。
  2. (2)軟X線を良く吸収する材料から成るX線吸収体パ
    ターンと、軟X線を良く透過する材料から成るX線透過
    基板と、前記X線吸収体パターンとX線透過基板とを支
    持する支持枠とから構成されるX線マスクにおいて、前
    記支持枠が複数の材料を組み合わせた複合構造を成し、
    この複合構造の内の少なくとも1層以上が(110)面
    方位Si単結晶基板から成ることを特徴とするX線マス
    ク。
JP61180110A 1986-08-01 1986-08-01 X線マスク Pending JPS6337619A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61180110A JPS6337619A (ja) 1986-08-01 1986-08-01 X線マスク

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61180110A JPS6337619A (ja) 1986-08-01 1986-08-01 X線マスク

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6337619A true JPS6337619A (ja) 1988-02-18

Family

ID=16077595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61180110A Pending JPS6337619A (ja) 1986-08-01 1986-08-01 X線マスク

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6337619A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5814837A (ja) * 1981-07-20 1983-01-27 Nec Corp X線露光マスクの製造方法
JPS58204534A (ja) * 1982-05-24 1983-11-29 Hitachi Ltd X線リソグラフイ用マスク

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5814837A (ja) * 1981-07-20 1983-01-27 Nec Corp X線露光マスクの製造方法
JPS58204534A (ja) * 1982-05-24 1983-11-29 Hitachi Ltd X線リソグラフイ用マスク

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0864524A (ja) X線吸収マスクの製造方法
US4634643A (en) X-ray mask and method of manufacturing the same
JPH0963912A (ja) 貼り合わせ基板製造方法
JPS6337619A (ja) X線マスク
JP2000003845A (ja) X線露光用マスクの製造方法
JPH02123730A (ja) 放射線露光用マスクおよびその製造方法
JP3297996B2 (ja) X線マスク及びその製造方法
JP2655543B2 (ja) X線マスクブランクス及びx線マスク構造体
JP3631017B2 (ja) X線マスクブランク及びその製造方法、並びにx線マスク及びその製造方法
JP2768595B2 (ja) X線マスク構造体の製造方法
JPS59163825A (ja) X線露光マスクおよびその製造方法
JP2000003844A (ja) X線露光用マスク及びその製造方法
JPS63115332A (ja) X線露光用マスク
JPH0430737B2 (ja)
KR0175351B1 (ko) X-선 브랭크마스크 및 그의 제조방법
JPH0316116A (ja) X線リソグラフィー用マスク構造体及びそれを用いたx線露光方法
JPH01309327A (ja) X線露光用マスク
KR0135002B1 (ko) X-ray 리소그라피용 마스크 및 그 제조방법
JPH01144627A (ja) X線露光用マスクおよびその製造方法
JPH06260397A (ja) X線露光用マスクとその製造方法
JPH063791B2 (ja) X線マスクおよびその製造方法
JP3451431B2 (ja) X線露光用マスク及びその製造方法
Suzuki et al. Silicon IC compatible LIGA mask-fabrication process
JPS58207635A (ja) メンブラン・マスクの製造方法
JPS61269313A (ja) X線マスクの製造方法