JPS6341024A - Ｘ線リソグラフイ用マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線リソグラフイ用マスクの製造方法Info
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- JPS6341024A JPS6341024A JP61184704A JP18470486A JPS6341024A JP S6341024 A JPS6341024 A JP S6341024A JP 61184704 A JP61184704 A JP 61184704A JP 18470486 A JP18470486 A JP 18470486A JP S6341024 A JPS6341024 A JP S6341024A
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、Ｘ線リソグラフィに用いるマスクの製造方法
に関する。
に関する。
（ロ）従来の技術
半導体装置の製造に際してリソグラフィ工程は乍可欠で
ある。ＩＣ，ＬＳＩのレベルの素子の場合、通常は紫外
線を用いた１μｍａ？＆の精度のリソグラフィ技術が用
いられていた。
ある。ＩＣ，ＬＳＩのレベルの素子の場合、通常は紫外
線を用いた１μｍａ？＆の精度のリソグラフィ技術が用
いられていた。
ところが更に高集積度が要求されるＶＬＳ Ｉ、ＵＬＳ
Ｉに於ては、０．５μｍとか０．２５μｍオーダの精
度でパターン露光する必要があるが、紫外線を用いた従
来のリソグラフィでは、紫外線の波長の関係から０．５
μｍ以上の精度での露光は物理的に不可能である。
Ｉに於ては、０．５μｍとか０．２５μｍオーダの精
度でパターン露光する必要があるが、紫外線を用いた従
来のリソグラフィでは、紫外線の波長の関係から０．５
μｍ以上の精度での露光は物理的に不可能である。
このような観点から、近年、紫外線より短波長のＸ線を
用いたＸ腺すングラフィが脚光を浴び、一部実用化され
つつある。Ｘ線リソグラフィに眉いられるマスクとして
は、例えは、 ＩＥＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＋、ｏｒ
ＥＲｓ、ｖｏｔ、、ａｏｔ、−６゜ＮＯ，７，ＪＬＩＬ
Ｙ １９８５ Ｐ、３５３〜に示されている（第１１
図参照）、同図に於て、（１）はマスクの支持枠を構成
するシリコン基盤で、その−主面に形成されたマスク形
成用のベース層ヲ構成する窒化シリコン膜〈２）土に、
金などの重金属から成るマスクパターン（３）が設けら
れている。（４）はこのマスクパターン（３）表面を覆
うように被着された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜な
どからなる光電子吸収】である。
用いたＸ腺すングラフィが脚光を浴び、一部実用化され
つつある。Ｘ線リソグラフィに眉いられるマスクとして
は、例えは、 ＩＥＥＥ ＥＬＥＣＴＲＯＮ ＤＥＶＩＣＥ ＋、ｏｒ
ＥＲｓ、ｖｏｔ、、ａｏｔ、−６゜ＮＯ，７，ＪＬＩＬ
Ｙ １９８５ Ｐ、３５３〜に示されている（第１１
図参照）、同図に於て、（１）はマスクの支持枠を構成
するシリコン基盤で、その−主面に形成されたマスク形
成用のベース層ヲ構成する窒化シリコン膜〈２）土に、
金などの重金属から成るマスクパターン（３）が設けら
れている。（４）はこのマスクパターン（３）表面を覆
うように被着された酸化シリコン膜、窒化シリコン膜な
どからなる光電子吸収】である。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
一方、半導体工業に於ては、半導体基盤、或いは基盤の
表面上の酸化膜などの表面層に深さの異なる溝や穴を設
ける必要が屡々あるが、第１１図に示した現存のマスク
でそのような要求を満たずには、その深きの異なる溝や
穴毎にマスクを用意しなければならず、また各マスク毎
に手間の掛かるマスク合わせなどの工程を必要とした。
表面上の酸化膜などの表面層に深さの異なる溝や穴を設
ける必要が屡々あるが、第１１図に示した現存のマスク
でそのような要求を満たずには、その深きの異なる溝や
穴毎にマスクを用意しなければならず、また各マスク毎
に手間の掛かるマスク合わせなどの工程を必要とした。
（ニ）問題点を解決するだめの手段
本発明はこれらの問題点に鑑みて為ｄ ｆＱだものであ
って、マスク支Ｉ：Ｆ枠基盤の表面にＸ線を透ｊａさせ
る材料からなるベース層を形１文した後、該ヘース泗上
に一定以上の厚みであればＸＢの透過を阻止し、それ以
下の場合はその厚みに応じた量のＸ線を透過させる阻止
膜を被着許せ、続いてこの阻止膜に所定のパターンに従
って少なくとも二種の強さの異なる政界イオンビームを
照射して夫々そのイオンビームの強度に応じた変化を該
阻止膜に与え、その後この工程で変化せしめた阻止膜を
イオンミリングして強度の大なる収束イオンビームの照
射を受けた個所の阻止膜は完全にエンチング除去せしめ
、弱い強度の収束イオンビームの照射を受けた個所の阻
止膜は一部残存させ、最後に上記マスク支持枠基盤の裏
面から上記ベース層まで達する透孔を穿つものである。
って、マスク支Ｉ：Ｆ枠基盤の表面にＸ線を透ｊａさせ
る材料からなるベース層を形１文した後、該ヘース泗上
に一定以上の厚みであればＸＢの透過を阻止し、それ以
下の場合はその厚みに応じた量のＸ線を透過させる阻止
膜を被着許せ、続いてこの阻止膜に所定のパターンに従
って少なくとも二種の強さの異なる政界イオンビームを
照射して夫々そのイオンビームの強度に応じた変化を該
阻止膜に与え、その後この工程で変化せしめた阻止膜を
イオンミリングして強度の大なる収束イオンビームの照
射を受けた個所の阻止膜は完全にエンチング除去せしめ
、弱い強度の収束イオンビームの照射を受けた個所の阻
止膜は一部残存させ、最後に上記マスク支持枠基盤の裏
面から上記ベース層まで達する透孔を穿つものである。
（ホ）作用
半導体基盤や該基盤上の表面層に深きの異なる溝や穴を
、一種類のマスクでしかも１回のマスク合わせに依って
形成するマスクが得られる。
、一種類のマスクでしかも１回のマスク合わせに依って
形成するマスクが得られる。
（へ）実施例
本発明の第１の工程は第１図に示す如く、マスクの支持
枠を構成する厚さ約３００μｍのシリコン基盤（１０）
の表面にＸ線は透過させる材料である窒化シリコン膜か
らなるベース肩（１１）をＣＶＤ法にて約１μｍの厚み
で成長きせ、またその裏面にＣＶＤ法による厚さ約Ｏ０
３μｍの窒化シリコン膜（１２ンを成長させる。
枠を構成する厚さ約３００μｍのシリコン基盤（１０）
の表面にＸ線は透過させる材料である窒化シリコン膜か
らなるベース肩（１１）をＣＶＤ法にて約１μｍの厚み
で成長きせ、またその裏面にＣＶＤ法による厚さ約Ｏ０
３μｍの窒化シリコン膜（１２ンを成長させる。
第２の工程は、上記ベース層（１１）上にＸ線吸収率の
大きな重金属、例えば金層（１３）を２０００人程度０
厚みに蒸看し、続いてアルミニウム層（１４）を約１６
０人魚着する（第２図）。この金層（１３）は一定以上
の厚みであればＸ線の透過を阻止し、それ以下の場合は
その厚みに応じた量のＸ線を透過させる働きを持つ阻止
膜として作用する。
大きな重金属、例えば金層（１３）を２０００人程度０
厚みに蒸看し、続いてアルミニウム層（１４）を約１６
０人魚着する（第２図）。この金層（１３）は一定以上
の厚みであればＸ線の透過を阻止し、それ以下の場合は
その厚みに応じた量のＸ線を透過させる働きを持つ阻止
膜として作用する。
第３の工程は、第３図に示す如く、アルミニウム層（１
４）表面から所定のパターンに従って二種の＠度の異な
る収束イオンビーム（１５）（１５）を照射して夫々そ
のイオンビームの強度に応じた変化をアルミニウム層（
１４）並びに金、！（１３＞に与えるところにある。具
体的には金Ｊｉｌｔ（１３）を完全に除去してしまう個
所には、加速電圧５０ＫｅＶのＧａ”イオンを５．５Ｘ
１０”１ｎｏｓ／ａｍ”の量で打ち込み、−吏、金層
（１３）を幾許か残存させる個所には同じ加速電圧で同
じＧａ”イオンを４．８Ｘ ｔｏ” １ｏｎｓ／ａｍ”
の量で打ち込む。このようにアルミニウム層（１４）を
介して金層（１３）にイオンを打ち込むと、その打ち込
み量に応じて金とアルミニウムとが共晶体（１６）に変
化し、その後のイオンミリング工程に於てエツチング除
去し易い状態となる。更に詳しく説明すると、多量にＧ
ａ”イオンが打ち込よれた個所は金層（１３）が全て共
晶体（１６）に変化しており、一方、イオンの打ち込み
量が少なかった個所は、金層（１３）の全てが共晶体（
１６）に変化せずに底面の一部に金の値の状態で残って
いる。ここで打ち込むイ才〉・の量を変化させることに
依って金７３（１３）の金の侭の残存量が制御きれる。
４）表面から所定のパターンに従って二種の＠度の異な
る収束イオンビーム（１５）（１５）を照射して夫々そ
のイオンビームの強度に応じた変化をアルミニウム層（
１４）並びに金、！（１３＞に与えるところにある。具
体的には金Ｊｉｌｔ（１３）を完全に除去してしまう個
所には、加速電圧５０ＫｅＶのＧａ”イオンを５．５Ｘ
１０”１ｎｏｓ／ａｍ”の量で打ち込み、−吏、金層
（１３）を幾許か残存させる個所には同じ加速電圧で同
じＧａ”イオンを４．８Ｘ ｔｏ” １ｏｎｓ／ａｍ”
の量で打ち込む。このようにアルミニウム層（１４）を
介して金層（１３）にイオンを打ち込むと、その打ち込
み量に応じて金とアルミニウムとが共晶体（１６）に変
化し、その後のイオンミリング工程に於てエツチング除
去し易い状態となる。更に詳しく説明すると、多量にＧ
ａ”イオンが打ち込よれた個所は金層（１３）が全て共
晶体（１６）に変化しており、一方、イオンの打ち込み
量が少なかった個所は、金層（１３）の全てが共晶体（
１６）に変化せずに底面の一部に金の値の状態で残って
いる。ここで打ち込むイ才〉・の量を変化させることに
依って金７３（１３）の金の侭の残存量が制御きれる。
第４の工程は、５Ｘ１０−’Ｐａの０．雰囲気中にて４
ＫｅＶのＸｓイオンにイ衣るイオンミリングを行なう
ところにある〈第４図）、このイオンミリング工程の結
果、共晶体（１６〉がエツチング除去きれ、第３の工程
でＧａ”イオンが多量に打ち込まれた個所は窒化シリコ
ン膜（１２）に達する；Ａ（１７）が穿たれ、また一方
イオンの打ち込み量が少なかった個所は約１００人の厚
みの金層（１３）が残った溝（１８）が穿たれることと
なる。
ＫｅＶのＸｓイオンにイ衣るイオンミリングを行なう
ところにある〈第４図）、このイオンミリング工程の結
果、共晶体（１６〉がエツチング除去きれ、第３の工程
でＧａ”イオンが多量に打ち込まれた個所は窒化シリコ
ン膜（１２）に達する；Ａ（１７）が穿たれ、また一方
イオンの打ち込み量が少なかった個所は約１００人の厚
みの金層（１３）が残った溝（１８）が穿たれることと
なる。
最後に第５図に示す如く、シリコン基盤（１０）の裏面
からベース署（１１）に達する透孔（１９）を窒化シリ
コン膜（１２）を用いて穿ちベース署（１１）を裏面か
ら露出きせてＸ線１１ソグラフイ用マスクを完成する。
からベース署（１１）に達する透孔（１９）を窒化シリ
コン膜（１２）を用いて穿ちベース署（１１）を裏面か
ら露出きせてＸ線１１ソグラフイ用マスクを完成する。
この様にして得られたＸ線リソグラフィ用マスクを用い
たｘｓ’ｉｓ光工程の一例を第６図以降に示す。−主表
面にＣＶＤ法にて酸化シリコン膜（２０）を３０００人
の厚みで形成し、該酸化シリコン膜（２０）ノ表面に３
０００人のレジスト膜（２１）をスピンナー塗布したシ
リコン基板（２２）を、Ｘ線リソグラフィ用マスク（２
３）に対向配置し、該マスク（２３）の表面から波長１
０人の軟Ｘ線（２４）を照射してレジスト膜（２１）を
露光する。その結果、窒化ンリコン膜り１２）に達する
溝（Ｘ７）を透過した軟Ｘ線（２４）は全く減衰を受け
ずにレジスト膜（２１）に達するが、約１００人の厚み
の金層（１３）が残った溝（１８）を透過してきた歌Ｘ
線（２４）は残存した金属に依って幾許か減衰を受けて
レジスト膜（２１）に到達する。続いて軟Ｘ線（２４）
の照射を受けたレジスト膜（２１）を現像することに依
って、第７図に示すように窒化シリコン膜（１２）に達
する溝（１７）に該当する個所のレジスト膜（２１）に
酸化シリコン膜（１２）に達する溝（２５）が形成され
、また約１００人の厚みの金Ｒ（１３）が残った溝（１
７）に該当する個所にレジスト膜（２１）を７５０人程
０残した溝（２６）が形成きれる。その後、酸化シリコ
ン膜ニレジスト膜−２＝１ の条件を満たす条件でリアクティブイオンエツチングを
施すことに依って、酸化シリコン膜（２０）に深き ３
０００人の溝（２７）と １５００Ａの溝（２８）とが
穿たれる（第８図）、最後にレジスト膜（２１）を除去
して深き ３０００人の溝（２７）と １５００人の溝
（２８）とが穿たれた酸化シリコン膜（２０）を表面に
有するシリコン基板（２２）を得る（第９図）。このリ
アクティブイオンエツチングのエツチング比を選択する
ことに依って浅い方の溝り２８）の深さを任意に選び得
る。
たｘｓ’ｉｓ光工程の一例を第６図以降に示す。−主表
面にＣＶＤ法にて酸化シリコン膜（２０）を３０００人
の厚みで形成し、該酸化シリコン膜（２０）ノ表面に３
０００人のレジスト膜（２１）をスピンナー塗布したシ
リコン基板（２２）を、Ｘ線リソグラフィ用マスク（２
３）に対向配置し、該マスク（２３）の表面から波長１
０人の軟Ｘ線（２４）を照射してレジスト膜（２１）を
露光する。その結果、窒化ンリコン膜り１２）に達する
溝（Ｘ７）を透過した軟Ｘ線（２４）は全く減衰を受け
ずにレジスト膜（２１）に達するが、約１００人の厚み
の金層（１３）が残った溝（１８）を透過してきた歌Ｘ
線（２４）は残存した金属に依って幾許か減衰を受けて
レジスト膜（２１）に到達する。続いて軟Ｘ線（２４）
の照射を受けたレジスト膜（２１）を現像することに依
って、第７図に示すように窒化シリコン膜（１２）に達
する溝（１７）に該当する個所のレジスト膜（２１）に
酸化シリコン膜（１２）に達する溝（２５）が形成され
、また約１００人の厚みの金Ｒ（１３）が残った溝（１
７）に該当する個所にレジスト膜（２１）を７５０人程
０残した溝（２６）が形成きれる。その後、酸化シリコ
ン膜ニレジスト膜−２＝１ の条件を満たす条件でリアクティブイオンエツチングを
施すことに依って、酸化シリコン膜（２０）に深き ３
０００人の溝（２７）と １５００Ａの溝（２８）とが
穿たれる（第８図）、最後にレジスト膜（２１）を除去
して深き ３０００人の溝（２７）と １５００人の溝
（２８）とが穿たれた酸化シリコン膜（２０）を表面に
有するシリコン基板（２２）を得る（第９図）。このリ
アクティブイオンエツチングのエツチング比を選択する
ことに依って浅い方の溝り２８）の深さを任意に選び得
る。
尚、以上の説明に於ては、マスクパターンは溝に依って
構成されている場合についてのみ説明したが、溝に限る
ことなく不連続な穴のようなものも同様に用い得ること
は云うまでもないことである。
構成されている場合についてのみ説明したが、溝に限る
ことなく不連続な穴のようなものも同様に用い得ること
は云うまでもないことである。
この様に深さの異なる溝（２７）（２８）が穿たれた酸
化シリコン膜（２０）を有するシリコン基板（２２）は
、例えば第１０図に示す如（、浅い溝り２８）はＭＯＳ
−ＦＥＴのゲート領域（２９）として作用し、一方、深
ｊ、）溝（２７）は基板（２２〉と酸化シリコン膜（２
０）表面の配線パターンとの電気的接読の為のスルーホ
ール（３０）として用いることが出来る。
化シリコン膜（２０）を有するシリコン基板（２２）は
、例えば第１０図に示す如（、浅い溝り２８）はＭＯＳ
−ＦＥＴのゲート領域（２９）として作用し、一方、深
ｊ、）溝（２７）は基板（２２〉と酸化シリコン膜（２
０）表面の配線パターンとの電気的接読の為のスルーホ
ール（３０）として用いることが出来る。
（ト）発明の効果
本発明は以上の説明から明らかな如く、ベース居士に一
定以上の厚みであればＸ線の透過を阻止し、それ以下の
場合はその厚みに応じた量のＸ線を透過させる阻止膜を
被着し、この阻止膜に所定のパターンに従って少なくと
も二種の強さの異なる収束イオンビームを照射して夫々
そのイオンビームの強度に応じた変化を該阻止膜に与え
、次に変化せしめた阻止膜をイオンミリングして強度の
大なる収束イオンビームの照射を受けた個所の阻止膜は
完全にエツチング除去せしめ、弱い強度の収束イオンビ
ームの照射を受けた個所の阻止膜は一部残存させてＸ線
リソグラフィ用マスクを形成してるので、１枚のマスク
でしかも１回のマスク合わせのみで深さの異なる溝や穴
を設けることが出来、半導体工業に多大の効果を与える
ものである。
定以上の厚みであればＸ線の透過を阻止し、それ以下の
場合はその厚みに応じた量のＸ線を透過させる阻止膜を
被着し、この阻止膜に所定のパターンに従って少なくと
も二種の強さの異なる収束イオンビームを照射して夫々
そのイオンビームの強度に応じた変化を該阻止膜に与え
、次に変化せしめた阻止膜をイオンミリングして強度の
大なる収束イオンビームの照射を受けた個所の阻止膜は
完全にエツチング除去せしめ、弱い強度の収束イオンビ
ームの照射を受けた個所の阻止膜は一部残存させてＸ線
リソグラフィ用マスクを形成してるので、１枚のマスク
でしかも１回のマスク合わせのみで深さの異なる溝や穴
を設けることが出来、半導体工業に多大の効果を与える
ものである。
第１図乃至第５図は本発明方法を工程順に示した要部の
断面図、第６図乃至第９凶は本発明に依って得たマスク
を用いた露光工程を示す断面図、第１０図は本発明に依
って得られたマスクを用いて形成された半導体装置の一
例を示す断面図、第１１図は従来のマスクの断面図であ
る。 （１０）・・・シリコン基盤、（１１）・・・ベース１
、〈１３）・・・金層、（１４〉・・・アルミニウム肩
、（１５）・・・収束イオンビーム、（１６）・・・共
晶体、（１７）（１８）・・・金層（１３）に設けた溝
、（２０〉・・・酸化シリコン膜、 （２１）・・・レ
ジスト層、（２５＞（２６）・・・レジスト届く２１〉
に設けた溝、（２７）（２８）・・・酸化ンリコン膜（
２０）に設けた溝。
断面図、第６図乃至第９凶は本発明に依って得たマスク
を用いた露光工程を示す断面図、第１０図は本発明に依
って得られたマスクを用いて形成された半導体装置の一
例を示す断面図、第１１図は従来のマスクの断面図であ
る。 （１０）・・・シリコン基盤、（１１）・・・ベース１
、〈１３）・・・金層、（１４〉・・・アルミニウム肩
、（１５）・・・収束イオンビーム、（１６）・・・共
晶体、（１７）（１８）・・・金層（１３）に設けた溝
、（２０〉・・・酸化シリコン膜、 （２１）・・・レ
ジスト層、（２５＞（２６）・・・レジスト届く２１〉
に設けた溝、（２７）（２８）・・・酸化ンリコン膜（
２０）に設けた溝。
Claims (1)
- （１）次の工程からなるＸ線リソグラフィ用マスクの製
造方法： ・マスク支持枠基盤の表面にＸ線を透過させる材料から
なるベース層を形成する工程、 ・このベース層上に一定以上の厚みであればＸ線の透過
を阻止し、それ以下の場合はその厚みに応じた量のＸ線
を透過させる阻止膜を被着させる工程、 ・この阻止膜に所定のパターンに従って少なくとも二種
の強さの異なる収束イオンビームを照射して夫々そのイ
オンビームの強度に応じた変化を該阻止膜に与える工程
、 ・この工程で変化せしめた阻止膜をイオンミリングして
強度の大なる収束イオンビームの照射を受けた個所の阻
止膜は完全にエッチング除去せしめ、弱い強度の収束イ
オンビームの照射を受けた個所の阻止膜は一部残存させ
る工程、 ・上記マスク支持枠基盤の裏面から上記ベース層まで達
する透孔を穿つ工程。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184704A JPS6341024A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | Ｘ線リソグラフイ用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61184704A JPS6341024A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | Ｘ線リソグラフイ用マスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6341024A true JPS6341024A (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=16157911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61184704A Pending JPS6341024A (ja) | 1986-08-06 | 1986-08-06 | Ｘ線リソグラフイ用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6341024A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63219591A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-13 | Agency Of Ind Science & Technol | イオンビ−ム・レジスト及びその作製方法 |
| WO2008059508A1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-22 | Color Chip (Israel) Ltd. | An apodized optical waveguide grating as wavelength filter |
-
1986
- 1986-08-06 JP JP61184704A patent/JPS6341024A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63219591A (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-13 | Agency Of Ind Science & Technol | イオンビ−ム・レジスト及びその作製方法 |
| WO2008059508A1 (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-22 | Color Chip (Israel) Ltd. | An apodized optical waveguide grating as wavelength filter |
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