JPS6376324A

JPS6376324A - Ｘ線露光用マスクの製造方法

Info

Publication number: JPS6376324A
Application number: JP61221280A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakagawa; 健二中川
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1986-09-18
Filing date: 1986-09-18
Publication date: 1988-04-06

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】［概要］メンプラン上に透明電極膜を被着し、その透明電極膜上
に所望パターンのステンシルを形成し、そのステンシル
を含む上面にＸ線吸収体をスパッタした後、Ｘ線吸収体
をメンキする。そうすれば、高精度な金パターン（吸収
体パターン）をもったマスクが得られる。

［産業上の利用分野］本発明はＸ線露光用マスクの製造方法に関する。

Ｘ線露光法は、紫外線露光法と同じく一括露光方式（ス
テップアンドレピート方式を含む）を採ることができ、
しかも、サブミクロン級の微細パターンを転写できるた
めに、今後のりソグラフィ技術として重要視されており
、その実用化のための開発努力がなされている。

従って、このようなＸ線露光法に用いるマスクは必須の
重要なもので、高品質なマスクの形成方法が要望されて
いる。

［従来の技術］Ｘ線露光用マスクの材料と構成については多くの研究が
発表されているが、例えば、メンプラン（＋ｗｅｍｂｒ
ａｎｅ　：膜）として窒化硼素（Ｂ　Ｎ）を用い、Ｘ線
吸収体パターンとして金（Ａｕ）を形成する方式が知ら
れており、第２図にそのマスクの一例の断面を示してい
る。図中の１はＢＮ（メンブレン）、２は金（Ａｕ）パ
ターン、３はシリコン支持枠。

４はパイレックスリングで、メンブレンとしては、その
他に窒化シリコン（ＳｉＮｘ　）が用いられ、また、吸
収体パターンとして、他にタンタル（Ｔａ）　。

タングステン（Ｗ）などが知られている。

第３図（ａ）〜（Ｃ）は第２図に示すＸ線露光用マスク
の形成方法の前半工程の工程順断面図を示している。即
ち、シリコン支持枠３．パイレックスリング４にＢＮ（
メンブレン）を形成するまでの工程の断面図で、まず、
同図（ａｌに示すように、シリコン基板（膜厚５００〜
６００μｍ）３の上に化学気相成長（ＣＶＤ）法でＢＮ
Ｉ　　（膜厚５ｕｍ程度）を被着する。次いで、同図（
ｂ）に示すように、余分のＢＮＩをプラズマエツチング
法で除去して、片面にのみＢＮＩを残存させた後、シリ
コン基板３にパイレックスリング４を接着剤（例えば、
エポキシ系樹脂）で貼り付ける。

次いで、第３図（Ｃ）に示すように、弗酸と硝酸との混
合液または熱苛性カリ溶液でシリコン基板をエツチング
除去して、シリコン支持枠３のみ残存させ、かくして、
Ｘ線露光用のマスク基板が作成される。

次に、第４図（ａ）〜（ｅ）は従来の後半工程の形成方
法の工程順断面図、即ち、メンブレン上への金パターン
の形成方法の工程順断面図を示している。

この後半工程では種々の方法が提案されているが、本例
はその一例であり、まず、同図（ａ）は上記の第３図（
Ｃ１と同様のマスク基板の断面図を示している。

図中の１はＢＮ、３はシリコン支持枠、４はパイレック
スリングである。

次いで、第４図世）に示すように、全面に膜厚１００〜
３００　人のタンタル膜１３をスパッタ法で被着し、更
に、膜厚１００〜３００人の金１４をスパッタ法で被着
する。以降の説明では、この金１４をスパッタ金１４と
呼んで、メッキ（鍍金）した金と区別することにする。

次いで、第４図（Ｃ１に示すように、ポリイミド５を膜
厚０．５〜２μｍ程度に積層し、更に、同図（ｄ）に示
すように、ポリイミドをパターンニングして、ポリイミ
ドからなるステンシル５を形成する。このステンシル（
５ｔｅｎｃｉｌ　；型紙）５のパターンニングは、公知
の３層レジスト（トリレベル）技術を用いておこなう。

それは、図示していないが、ポリイミド５の上にＳｉｏ
２膜（膜厚３００〜２０００人。

ＳＯＧ　（スピンオングラス）膜でも良い）を被着し、
その上に電子ビーム露光法でレジスト膜パターンを形成
し、このレジスト膜パターンによって５ｉ０２膜をパタ
ーンニングする。５ｉ０２膜のパターンニングはＣＦ４
とＣＨＦ、との混合ガスを用いたプラズマエツチングを
行なう０次いで、その５ｉ０２膜をマスクにして、酸素
プラズマエツチングしてステンシル５を形成する。

次いで、第４図（ｄ）に示すように、タンタル１３とス
パッタ金１４を電極にして、スパッタ金１４の上に金メ
ッキする。そうすると、ステンシル５の部分を除いて、
膜厚０．６〜１μｍの金パターン２を被着することがで
きる。

次いで、第４図（ｆ）に示すように、ステンシル５を酸
素アッシングで除去し、更に、アルゴンイオンによるス
パッタエッチによりスパッタ金１４、続いて、四塩化炭
素と塩素の混合プラズマエッチによりタンタル１３を除
去して、第４図（勢に示すような構造のＸ線露光用マス
クが完成される。

［発明が解決しようとする問題点］ところが、ステンシル５を除去して、第２図に示すよう
なＸ線露光用マスクに仕上げれば、金パターン２が突出
した凸状になって破損し易く、例えば、水洗やその後の
保護膜コーティング等の処理に耐えられず、金パターン
が崩れるといった問題があることが判ってきた。

且つ、メンブレンの上に金パターンのみ設けると、メン
ブレンとの間に生じるストレスによって金パターンが撓
んで変形する問題があることも判ってきた。

従って、ステンシル５を金パターンの間に残存させるこ
とが提案されている。そうすると、ステンシル５と金パ
ターン２を同一ストレスに制御することにより、かえっ
てストレスのバランスが保たれて、金パターンが精度良
くメンブレンの上で保持される。

そのため、現在、第４図（ｅ）に示すような断面図のま
ま、あるいは、その上に保護膜を被覆した状態のマスク
が作成されている。

他方、上記の第４図（８）に示した断面形状のままのＸ
ｖＡマスクは、ステンシル５を金パターンの間に介在さ
せたままにでき、上記の問題点が解消されるが、タンタ
ル１３とスパッタ金１４がそれぞれ１００〜３００人と
膜が厚いために光が透過せず、光によるアライメントが
不可能になる。

本発明は、これらの問題点を除去したＸ線露光用マスク
の形成方法を提案するものである。

［問題点を解決するための手段］その問題は、メンプラン上の全面に透明電極膜を被着し
、該透明電極膜上に所望パターンのステンシルを形成す
る工程、次いで、該ステンシルを含む上面にＸ線吸収体
をスパッタした後、Ｘ線吸収体をメッキする工程が含ま
れるＸ線露光用マスクの製造方法によって解決される。

［作用］即ち、本発明は、メンプラン上に透明電極膜を被着し、
その透明電極膜上にステンシルを形成し、そのステンシ
ルを含む上面にＸ線吸収体、例えば金をスパッタした後
、金をメッキする。そうすると、均一なＸ線吸収体パタ
ーンが高精度に形成される。

［実施例］以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明にかかる形成方法の工程
順断面図を示しており、同図（ａ）は第３図（Ｃ）、第
４図（ａ）と同様のマスク基板の断面図である０図中の
記号ｌは膜厚３〜５μｍのＢＮ、３はシリコン支持枠、
４はパイレックスリングである。即ち、前半工程の形成
方法は第３図で説明した従来法と変わりはなく行なう。

次いで、第１図中）に示すように、ＢＮＩＯ上に膜厚４
００〜２０００人の透明電極膜１１をスパッタ法または
蒸着法で被着する。この透明電極膜１１は、例えば、ｉ
ｔｏ膜と呼ばれる酸化錫（Ｚｎ０２　）　５〜１０％と
酸化インジウム（Ｉｎ２０ａ　）との混合膜を用いるも
ので、このｉｔｏ膜は１．Ｘ線は勿論、光を十分に透過
する導電膜である。

次いで、第１図（Ｃ）に示すように、ポリイミドからな
るステンシル５を形成する。このステンシル５は、第４
図（Ｃ）、　（ｄｌで説明した従来法と同様に、膜厚０
．５〜２μｍのポリイミドを塗布してキュアし、これを
パターンニングしてステンシル５にするが、ステンシル
５のパターンニングは、前記のように、公知の３層レジ
スト技術を用いておこなう。

次いで、第１図（ｄ）に示すように、そのステンシル５
を含む面上に膜厚１〜７０人のスパッタ金１２をスパッ
タ法で被着する。この膜厚１〜７０人の金は、前記した
ように、Ｘ線および光線を透過できる程度の薄い膜厚で
ある。

次いで、第１図（ｅ）に示すように、透明電極膜１１お
よび透明電極膜上のスパッタ金１２を電極にして、ステ
ンシル５の間のスパッタ金１２上に金メッキを施して、
膜厚０．６〜１μｍの金パターン２を形成する。なお、
スパッタ金１２は膜厚１〜７０人と薄いので、ステンシ
ル５の壁面がほぼ垂直であればステンシル上の金とｌｔ
ｏ膜上の金とは電気的に絶縁されていて、メッキはｉｔ
ｏ膜上のみに成長する。

次いで、第１図（ｆ）に示すように、上面からスパッタ
エツチングをおこない、ステンシル５の上のスパッタ金
１２を除去して、マスクを完成する。なお、この第１図
（ｆ）のスパッタ金１２の除去は実施しなくてもよく、
それはスパッタ金１２の膜厚がＸ線。

光線を透過できる程度の薄い膜厚だからである。

上記実施例を説明したようにして、Ｘ線露光用マスクを
形成すれば、均一な金パターンが精度良く形成されて、
従来より一層高品質なマスクが形成される。

且つ、上記の本発明にかかる形成方法において、透明電
極膜１１が導電体であるにもかかわらず、透明電極膜１
１の上にスパッタ金１２を被着する理由は、透明電極膜
１１の上に直接金メッキをおこなうと、金メッキ膜に凹
凸が生じて、均一な膜厚の金パターンが形成でき難いか
らで、上記のように透明電極膜１１の上にスパッタ金１
２を被着することによって、均一な金パターンが容易に
得られて、高品質なマスクが作成されるものである。

尚、上記は吸収体パターンを金パターンとし、ポリイミ
ドからなるステンシルの例で説明したが、その他の吸収
体パターンやその他の透過性ステンシルを用いても同様
に形成できる。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように、本発明によれば均一な
高精度な金パターンをもったＸ線露光用マスクを作成す
ることができて、ｘｌ露光法の汎用化に大きく寄与する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｆ）は本発明にかかる形成方法の工程
順断面図、第２図はＸ線露光用マスクの断面図、第３図（ａ）〜（Ｃ）はＸ線露光用マスクの前半工程の
形成方法の工程順断面図、第４図（ａ）〜（幻は従来の形成方法（後半工程）の工
程順断面図である。図において、１はＢＮ（メンブレン）、２は金パターン、３はシリコン支持枠またはシリコン基板、４はパイレン
クスリング、５はポリイミドからなるステンシル、１１は透明電極膜、１３はタンタル膜、１４はスパッタ金第１閃Ｘ線斉尤用マフスの１が置月囮第２図１イ１）二Ｔニー程ｄ−ンノ１１？シーｉ”３；キ）゛
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Claims

【特許請求の範囲】メンプラン上の全面に透明電極膜を被着し、該透明電極
膜上に所望パターンのステンシルを形成する工程、次いで、該ステンシルを含む上面にＸ線吸収体をスパッ
タした後、Ｘ線吸収体をメッキする工程が含まれてなる
ことを特徴とするＸ線露光用マスクの製造方法。