JP2001028334A - Ｘ線用マスクのペリクルの構造およびその製造 - Google Patents
Ｘ線用マスクのペリクルの構造およびその製造Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線マスク面積の増大、Ｘ線マスクの膜およ
び取り付け材料の範囲拡大、および製造の精度の向上が
実現される、膜および硬質スペーサ型ペリクル構造を提
供する。 【解決手段】 Ｘ線マスクとパターン形成される酸化物
との間の間隙の厚みを有するバルク・スペーサ材料の上
に、酸化物層がパターン形成される。バルク・スペーサ
材料上の酸化物は、バルク・スペーサ材料のウエーハ
の、露出した表面を介して、バルク・スペーサ材料と異
なるエッチング特性へのスペーサとして機能するウエー
ハの部分の変換を防止する。露出したバルク・スペーサ
材料のウエーハは、スペーサとして機能し、縁部を保護
する深さまで変換される。次に酸化物を除去する。膜を
バルク・スペーサ材料の表面全体に付着させる。バルク
・ウエーハを、与えられた異なるエッチング特性を利用
して、変換された部分まで除去する。
び取り付け材料の範囲拡大、および製造の精度の向上が
実現される、膜および硬質スペーサ型ペリクル構造を提
供する。 【解決手段】 Ｘ線マスクとパターン形成される酸化物
との間の間隙の厚みを有するバルク・スペーサ材料の上
に、酸化物層がパターン形成される。バルク・スペーサ
材料上の酸化物は、バルク・スペーサ材料のウエーハ
の、露出した表面を介して、バルク・スペーサ材料と異
なるエッチング特性へのスペーサとして機能するウエー
ハの部分の変換を防止する。露出したバルク・スペーサ
材料のウエーハは、スペーサとして機能し、縁部を保護
する深さまで変換される。次に酸化物を除去する。膜を
バルク・スペーサ材料の表面全体に付着させる。バルク
・ウエーハを、与えられた異なるエッチング特性を利用
して、変換された部分まで除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線を利用するパ
ターンの転写に関するものであり、さらに具体的には、
パターン面積を大きく、材料の選択を広く、製造の精密
さを増大させる、ペリクル（pellicle）と称するＸ線マ
スクを取り付けた装置に関するものである。また、本出
願は、同日に出願された米国特許出願番号０９／３３５
９８０の関連出願である。
ターンの転写に関するものであり、さらに具体的には、
パターン面積を大きく、材料の選択を広く、製造の精密
さを増大させる、ペリクル（pellicle）と称するＸ線マ
スクを取り付けた装置に関するものである。また、本出
願は、同日に出願された米国特許出願番号０９／３３５
９８０の関連出願である。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路の製造は、発生させたパ
ターンが、装置基板表面に正確に複製できるかどうかに
依存する。これは通常、コンピュータにより発生させた
パターンを石英基板上のクロム層中に形成した後、光学
リソグラフィにより転写することにより行われている。
複製の操作は、たとえばエッチングなどのサブトラクテ
ィブ・プロセス、たとえば付着などのアディティブ・プ
ロセス、および酸化、イオン注入などの材料改質技術の
使用など、各種の方法を用いて行われる。
ターンが、装置基板表面に正確に複製できるかどうかに
依存する。これは通常、コンピュータにより発生させた
パターンを石英基板上のクロム層中に形成した後、光学
リソグラフィにより転写することにより行われている。
複製の操作は、たとえばエッチングなどのサブトラクテ
ィブ・プロセス、たとえば付着などのアディティブ・プ
ロセス、および酸化、イオン注入などの材料改質技術の
使用など、各種の方法を用いて行われる。
【０００３】従来、当業界では、投影印刷技術である光
学リソグラフィが、複製工程で使用されている。光学リ
ソグラフィでは、マスクを露光されるウエーハから幾分
離して置き、マスクの像とウエーハの像との間で４〜５
分の１に縮小することができるが、この方法はリソグラ
フィとマスクの製作を簡単にするが、欠陥も許容するこ
とになる。
学リソグラフィが、複製工程で使用されている。光学リ
ソグラフィでは、マスクを露光されるウエーハから幾分
離して置き、マスクの像とウエーハの像との間で４〜５
分の１に縮小することができるが、この方法はリソグラ
フィとマスクの製作を簡単にするが、欠陥も許容するこ
とになる。
【０００４】技術が進歩するにつれて、高密度化の要望
からウエーハ上に直接Ｘ線複製を利用することが注目さ
れている。しかし、Ｘ線複製の利用において考慮すべき
点は大変なものである。Ｘ線技術では、Ｘ線マスクの像
がウエーハ上の最終像と同寸法になるように、近接複製
により行う。Ｘ線マスク上の像とウエーハ上に形成され
た像とが１：１の関係であるため、Ｘ線マスクを製作す
る際に位置の誤差が生じると、そのままウエーハに複製
される。したがって、Ｘ線マスクの製作に必要な位置の
精度を出すことはきわめて困難であり、その結果Ｘ線マ
スクの製作は高価となる。使用中に粒子がマスク上に付
着することは避けられない。従来の光学リソグラフィで
得られた、付着した粒子が複製の焦点深度外に維持さ
れ、粒子が高度にピンぼけになり印刷されないようにす
る可能性は、Ｘ線近接複製では期待できない。状況によ
っては、マスク上に付着した粒子がＸ線の光子を吸収す
るため、これを除去しなければならない。粒子が付着す
る問題の主要な原因は、所期のパターンを形成するレジ
スト材料に与えるＸ線エネルギーの影響から来るもので
ある。Ｘ線レジストが照射されると、有機物質がレジス
トから放出される。Ｘ線リソグラフィは近接印刷法であ
るため、この物質はマスクとウエーハとの間の短距離を
移動して、Ｘ線マスク上に付着する。特に、この物質は
Ｘ線マスクの吸収パターンに付着しやすい。短時間の間
に、この有機物質はＸ線を減衰させ始め、露出時間の増
加、寸法制御問題、およびパターンの欠陥を生じる原因
となる。このような汚染の累積により、通常Ｘ線マスク
の洗浄が必要となる。しかし、Ｘ線マスクは高価であ
り、破損しやすいため、また洗浄に関連するリスクのた
め、これは合理的な解決方法とは考えられない。
からウエーハ上に直接Ｘ線複製を利用することが注目さ
れている。しかし、Ｘ線複製の利用において考慮すべき
点は大変なものである。Ｘ線技術では、Ｘ線マスクの像
がウエーハ上の最終像と同寸法になるように、近接複製
により行う。Ｘ線マスク上の像とウエーハ上に形成され
た像とが１：１の関係であるため、Ｘ線マスクを製作す
る際に位置の誤差が生じると、そのままウエーハに複製
される。したがって、Ｘ線マスクの製作に必要な位置の
精度を出すことはきわめて困難であり、その結果Ｘ線マ
スクの製作は高価となる。使用中に粒子がマスク上に付
着することは避けられない。従来の光学リソグラフィで
得られた、付着した粒子が複製の焦点深度外に維持さ
れ、粒子が高度にピンぼけになり印刷されないようにす
る可能性は、Ｘ線近接複製では期待できない。状況によ
っては、マスク上に付着した粒子がＸ線の光子を吸収す
るため、これを除去しなければならない。粒子が付着す
る問題の主要な原因は、所期のパターンを形成するレジ
スト材料に与えるＸ線エネルギーの影響から来るもので
ある。Ｘ線レジストが照射されると、有機物質がレジス
トから放出される。Ｘ線リソグラフィは近接印刷法であ
るため、この物質はマスクとウエーハとの間の短距離を
移動して、Ｘ線マスク上に付着する。特に、この物質は
Ｘ線マスクの吸収パターンに付着しやすい。短時間の間
に、この有機物質はＸ線を減衰させ始め、露出時間の増
加、寸法制御問題、およびパターンの欠陥を生じる原因
となる。このような汚染の累積により、通常Ｘ線マスク
の洗浄が必要となる。しかし、Ｘ線マスクは高価であ
り、破損しやすいため、また洗浄に関連するリスクのた
め、これは合理的な解決方法とは考えられない。
【０００５】したがって、比較的デリケートで、洗浄が
容易ではないＸ線マスクを、汚染、および傷などによる
機械的損傷から、配置の精度に影響を与える機械的応力
を与えることなく保護する必要がある。
容易ではないＸ線マスクを、汚染、および傷などによる
機械的損傷から、配置の精度に影響を与える機械的応力
を与えることなく保護する必要がある。
【０００６】当業界ではこの問題に対処するためのいく
つかの活動があり、米国特許第５７９３８３６号明細書
には、マスクを汚染から保護する助けになるよう、マス
クとウエーハとの間に膜を設ける方法が記載されてい
る。
つかの活動があり、米国特許第５７９３８３６号明細書
には、マスクを汚染から保護する助けになるよう、マス
クとウエーハとの間に膜を設ける方法が記載されてい
る。
【０００７】膜の進歩につれて、パターン面積を拡大
し、処理の精度を高め、使用できる材料を増やす必要性
に迫られている。
し、処理の精度を高め、使用できる材料を増やす必要性
に迫られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｘ線
マスクのパターン面積を拡大し、Ｘ線マスクの膜および
吸収パターンの材料の範囲を広げ、さらに転写処理の精
度を向上できるような膜および硬質スペーサ型ペリクル
構造を提供することである。
マスクのパターン面積を拡大し、Ｘ線マスクの膜および
吸収パターンの材料の範囲を広げ、さらに転写処理の精
度を向上できるような膜および硬質スペーサ型ペリクル
構造を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明では、Ｘ線マスク
面積の増大、Ｘ線マスクの膜および取り付け材料の範囲
拡大、および製造の精度の向上が、膜および硬質スペー
サ型ペリクルの取り付け構造の使用により達成される。
エッチングにより変換するレジストで、保護される精密
な厚みのバルク・エッチング可能なスペーサ材料が、蒸
着工程に敏感な膜材料とともに使用される。この方法に
より、バルク・スペーサの一部分を選択的に除去し、精
密に制御できる付着工程を、きわめて薄い膜の位置決め
に使用することができる。この技術により、膜材料の範
囲を拡大し、スペーサの形状を選択的に保護し、低応力
のエッチング工程により、使用されないスペーサ材料の
除去が可能になる。
面積の増大、Ｘ線マスクの膜および取り付け材料の範囲
拡大、および製造の精度の向上が、膜および硬質スペー
サ型ペリクルの取り付け構造の使用により達成される。
エッチングにより変換するレジストで、保護される精密
な厚みのバルク・エッチング可能なスペーサ材料が、蒸
着工程に敏感な膜材料とともに使用される。この方法に
より、バルク・スペーサの一部分を選択的に除去し、精
密に制御できる付着工程を、きわめて薄い膜の位置決め
に使用することができる。この技術により、膜材料の範
囲を拡大し、スペーサの形状を選択的に保護し、低応力
のエッチング工程により、使用されないスペーサ材料の
除去が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】ペリクル構造およびその製造は、
Ｘ線マスクを使用中に汚染粒子から保護し、当業界での
約１μｍの厚み要件に適合する材料で作られ、従来の技
術により得られたものよりはるかに大面積の膜を使用す
るもので、しかもこのペリクルは、使用中および製造の
操作中に生じる応力と摩耗に耐えることができる。
Ｘ線マスクを使用中に汚染粒子から保護し、当業界での
約１μｍの厚み要件に適合する材料で作られ、従来の技
術により得られたものよりはるかに大面積の膜を使用す
るもので、しかもこのペリクルは、使用中および製造の
操作中に生じる応力と摩耗に耐えることができる。
【００１１】図１を参照すると、集積回路ウエーハ４上
のＸ線レジスト３に対して、約５〜４０μｍ程度の比較
的狭い間隙２により分離された、近接印刷位置に置かれ
た代表的な従来の技術によるＸ線マスク１の、展開断面
図が示されている。マスク１は、たとえばシリコンのバ
ルク支持部６により周辺を支持された、厚み約１〜５μ
ｍ、約２５ｍｍ（１インチ）角の薄い領域５で構成さ
れ、さらに直径約１００ｍｍ（４インチ）のパイレック
スTMなどの材料の構造的支持リング７に取り付けられ、
支持されている。マスク１の薄い領域５の表面８上に
は、たとえばＡｕ、Ｗ、またはＴａＳｉなどのＸ線に不
透明な材料の吸収パターン９がある。吸収パターン９は
Ｘ線１０により間隙２を介して装置ウエーハ４のうえに
あるＸ線レジスト３上に転写される。図１に示すような
種類の従来の技術では、いくつかの主要な問題が生じて
いる。その１つは、通常、Ｘ線によりレジスト３から叩
き出された有機物質の汚染粒子がマスクに付着し、洗浄
が必要になることである。この問題は、参照した米国特
許第５７９３８３６号明細書に説明されているように、
汚染防止膜を間隙２中に置くペリクルにより解消され
る。もう１つは、ひずみを防止するには、膜が非常に薄
く、ミクロン程度でなければならず、そのような膜は大
きい応力に耐えず、しかもパターン９の面積を拡大する
ことや、Ｓｉ、Ｓｉ 3Ｎ4、ＳｉＣ、ダイアモンドなどの
有望な膜材料の多くは、加工条件によりかなりの応力を
膜に与えることがある。
のＸ線レジスト３に対して、約５〜４０μｍ程度の比較
的狭い間隙２により分離された、近接印刷位置に置かれ
た代表的な従来の技術によるＸ線マスク１の、展開断面
図が示されている。マスク１は、たとえばシリコンのバ
ルク支持部６により周辺を支持された、厚み約１〜５μ
ｍ、約２５ｍｍ（１インチ）角の薄い領域５で構成さ
れ、さらに直径約１００ｍｍ（４インチ）のパイレック
スTMなどの材料の構造的支持リング７に取り付けられ、
支持されている。マスク１の薄い領域５の表面８上に
は、たとえばＡｕ、Ｗ、またはＴａＳｉなどのＸ線に不
透明な材料の吸収パターン９がある。吸収パターン９は
Ｘ線１０により間隙２を介して装置ウエーハ４のうえに
あるＸ線レジスト３上に転写される。図１に示すような
種類の従来の技術では、いくつかの主要な問題が生じて
いる。その１つは、通常、Ｘ線によりレジスト３から叩
き出された有機物質の汚染粒子がマスクに付着し、洗浄
が必要になることである。この問題は、参照した米国特
許第５７９３８３６号明細書に説明されているように、
汚染防止膜を間隙２中に置くペリクルにより解消され
る。もう１つは、ひずみを防止するには、膜が非常に薄
く、ミクロン程度でなければならず、そのような膜は大
きい応力に耐えず、しかもパターン９の面積を拡大する
ことや、Ｓｉ、Ｓｉ 3Ｎ4、ＳｉＣ、ダイアモンドなどの
有望な膜材料の多くは、加工条件によりかなりの応力を
膜に与えることがある。
【００１２】図２を参照すると、本発明の膜および硬質
スペーサ・ペリクル１１の基本的構造態様の、断面図が
示されている。本発明のペリクル１１は、１１３ｍｍ
（４．５インチ）に近い大幅に拡大されたマスクに適用
することができる。図２の構造は、バルク材料１３の、
元の厚み１４の周辺縁部１５を残して、元の厚み寸法１
４から形成された、バルク材料１３から形成されたスペ
ーサ部材１２を有する。厚み１４は、図１の間隙２中に
置かれる膜１６の位置を規定するマスク１の表面８に関
係する距離である。スペーサ１２の開口１８の部分での
厚み１７は、図３に示すように組み立てた場合、吸収パ
ターン９に適用するのに十分な大きさで、吸収パターン
９と膜１６との間に約１μｍのクリアランスを有する。
膜１６は厚みが約１μｍであり、開口１８を除いて表面
１９全体の上で、スペーサ部材１２により支持され、接
着されている。周辺縁部１５における厚み１４は、ペリ
クル１１に剛性を与え、膜１６への応力を防止および減
少させる機能を有する。本発明の構造では、膜１６は完
全に平坦で、どのような曲げの必要もないため、たとえ
ばＳｉ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ダイアモンドなどの無機材
料を含む広範囲の材料を用いることができる。バルク材
料１３から形成されたスペーサ部材１２は、材料１３の
バルクとエッチング特性の異なる部分２０との間に、異
なるエッチング特性を与えるように、エッチング特性の
異なる材料を導入できる、どのような材料のものでもよ
い。異なるエッチング特性を与える材料の導入は、たと
えば、拡散および注入の精密な工程により行うことがで
きる。本発明のペリクル１１は、外部取り付け部材２１
を介して、周辺表面１５でマスク１の支持リング部材７
に接着することができる。外部取り付け部材２１は、そ
の一方を周辺表面１５に接着し、他方を支持リング部材
７の下側に取り付けることができる。
スペーサ・ペリクル１１の基本的構造態様の、断面図が
示されている。本発明のペリクル１１は、１１３ｍｍ
（４．５インチ）に近い大幅に拡大されたマスクに適用
することができる。図２の構造は、バルク材料１３の、
元の厚み１４の周辺縁部１５を残して、元の厚み寸法１
４から形成された、バルク材料１３から形成されたスペ
ーサ部材１２を有する。厚み１４は、図１の間隙２中に
置かれる膜１６の位置を規定するマスク１の表面８に関
係する距離である。スペーサ１２の開口１８の部分での
厚み１７は、図３に示すように組み立てた場合、吸収パ
ターン９に適用するのに十分な大きさで、吸収パターン
９と膜１６との間に約１μｍのクリアランスを有する。
膜１６は厚みが約１μｍであり、開口１８を除いて表面
１９全体の上で、スペーサ部材１２により支持され、接
着されている。周辺縁部１５における厚み１４は、ペリ
クル１１に剛性を与え、膜１６への応力を防止および減
少させる機能を有する。本発明の構造では、膜１６は完
全に平坦で、どのような曲げの必要もないため、たとえ
ばＳｉ、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ダイアモンドなどの無機材
料を含む広範囲の材料を用いることができる。バルク材
料１３から形成されたスペーサ部材１２は、材料１３の
バルクとエッチング特性の異なる部分２０との間に、異
なるエッチング特性を与えるように、エッチング特性の
異なる材料を導入できる、どのような材料のものでもよ
い。異なるエッチング特性を与える材料の導入は、たと
えば、拡散および注入の精密な工程により行うことがで
きる。本発明のペリクル１１は、外部取り付け部材２１
を介して、周辺表面１５でマスク１の支持リング部材７
に接着することができる。外部取り付け部材２１は、そ
の一方を周辺表面１５に接着し、他方を支持リング部材
７の下側に取り付けることができる。
【００１３】図３を参照すると、Ｘ線マスクと、マスク
とウエーハの間に位置する、本発明の膜およびスペーサ
を有するウエーハの展開図が示されている。図３では、
前の図と同じ参照番号を使用する。本発明のスペーサ１
１と膜１６が本来の位置にある場合、周辺のリッジの表
面１５は、厚み１７が膜１６のマスク表面８に対する位
置を規定するように、取り付け部材２１と接触してお
り、取り付け部材２１はさらに支持リング部材７の下側
に接触している。
とウエーハの間に位置する、本発明の膜およびスペーサ
を有するウエーハの展開図が示されている。図３では、
前の図と同じ参照番号を使用する。本発明のスペーサ１
１と膜１６が本来の位置にある場合、周辺のリッジの表
面１５は、厚み１７が膜１６のマスク表面８に対する位
置を規定するように、取り付け部材２１と接触してお
り、取り付け部材２１はさらに支持リング部材７の下側
に接触している。
【００１４】図４ないし８は、本発明のペリクル１１を
製造する諸ステップでの４つの中間製品を示す断面図で
あり、図８に完成品が示されている。前の図と同じ参照
番号を使用する。
製造する諸ステップでの４つの中間製品を示す断面図で
あり、図８に完成品が示されている。前の図と同じ参照
番号を使用する。
【００１５】本発明によれば、図２の構造は、膜を損傷
させることなく薄い厚みを達成するように、相互に関連
のあるエッチングおよび付着操作により製造される。
させることなく薄い厚みを達成するように、相互に関連
のあるエッチングおよび付着操作により製造される。
【００１６】一般に、パターン形成した酸化シリコン層
をバルク材料のウエーハに付着させる。酸化物は、ウェ
ーハのスペーサとして働く部分にバルク・スペーサ材料
とは異なるエッチ特性を与えるよう、バルク・スペーサ
材料のウェーハの露出表面を介して行われる拡散を防止
する。露出したバルク・スペーサ材料のウェーハは、ス
ペーサとして機能し、縁部を保護する深さまで変換され
る。次に酸化物を除去する。膜をバルク・スペーサ材料
の表面全体に付着させる。バルクウエーハは、与えられ
た異なるエッチング特性を利用して、変換された部分ま
で除去する。この工程は、図４ないし８を参照して、例
としてスペーサ材料にシリコンを、エッチング特性の変
換にホウ素の拡散を、たとえば窒化シリコンの膜の付着
に化学気相付着を使用した場合を説明する。この工程
は、約１１００℃までの温度で広範囲のアディティブお
よびサブトラクティブ工程に容易に適用することができ
る。図４を参照すると、パターン形成した酸化シリコン
層を、Ｓｉなどの、バルク・エッチングできるスペーサ
部材３０に付着させた中間製品の断面図を示す。バルク
部材３０はウエーハ型で、異なるエッチング特性を有す
る領域に局部的に変換することができるエッチング特性
を有する材料３１でつくられ、柔軟性がなく、約１１０
０℃の処理温度で顕著な特性変化を示さず、表面３２と
３３の間、すなわち、ほぼ図１および図３の間隙２の厚
み寸法１３を有する。
をバルク材料のウエーハに付着させる。酸化物は、ウェ
ーハのスペーサとして働く部分にバルク・スペーサ材料
とは異なるエッチ特性を与えるよう、バルク・スペーサ
材料のウェーハの露出表面を介して行われる拡散を防止
する。露出したバルク・スペーサ材料のウェーハは、ス
ペーサとして機能し、縁部を保護する深さまで変換され
る。次に酸化物を除去する。膜をバルク・スペーサ材料
の表面全体に付着させる。バルクウエーハは、与えられ
た異なるエッチング特性を利用して、変換された部分ま
で除去する。この工程は、図４ないし８を参照して、例
としてスペーサ材料にシリコンを、エッチング特性の変
換にホウ素の拡散を、たとえば窒化シリコンの膜の付着
に化学気相付着を使用した場合を説明する。この工程
は、約１１００℃までの温度で広範囲のアディティブお
よびサブトラクティブ工程に容易に適用することができ
る。図４を参照すると、パターン形成した酸化シリコン
層を、Ｓｉなどの、バルク・エッチングできるスペーサ
部材３０に付着させた中間製品の断面図を示す。バルク
部材３０はウエーハ型で、異なるエッチング特性を有す
る領域に局部的に変換することができるエッチング特性
を有する材料３１でつくられ、柔軟性がなく、約１１０
０℃の処理温度で顕著な特性変化を示さず、表面３２と
３３の間、すなわち、ほぼ図１および図３の間隙２の厚
み寸法１３を有する。
【００１７】表面３３上のパターン３５中の、熱酸化さ
せたＳｉ材料３１などの酸化物３４は、表面３３を介し
て材料３１の異なるエッチング特性への変換を防止する
マスクとして機能し、表面３２上の酸化物パターン３６
は、材料３１の変換を防止するマスクとして機能する。
パターン３５は、変換領域がウエーハ縁部周辺まで延
び、表面３３の一部まで延びるように、ウエーハ３０の
縁部の前で終わる。
せたＳｉ材料３１などの酸化物３４は、表面３３を介し
て材料３１の異なるエッチング特性への変換を防止する
マスクとして機能し、表面３２上の酸化物パターン３６
は、材料３１の変換を防止するマスクとして機能する。
パターン３５は、変換領域がウエーハ縁部周辺まで延
び、表面３３の一部まで延びるように、ウエーハ３０の
縁部の前で終わる。
【００１８】図５を参照すると、変換が酸化物３４によ
り保護されていないバルク材料３１中まで、ホウ素の拡
散によって行われる変換動作を示す図が示されている。
バルク材料３１中へのホウ素の拡散により、材料３１、
この例ではシリコンの領域３７が、バルク・シリコンの
異方性エッチングであるＥＰＰＷ（エチレンジアミン、
ピロカテコール、ピラジン、水）など、標準のシリコン
のエッチングに対する感度が低い、ホウ素をドーピング
した領域３７に変換される。
り保護されていないバルク材料３１中まで、ホウ素の拡
散によって行われる変換動作を示す図が示されている。
バルク材料３１中へのホウ素の拡散により、材料３１、
この例ではシリコンの領域３７が、バルク・シリコンの
異方性エッチングであるＥＰＰＷ（エチレンジアミン、
ピロカテコール、ピラジン、水）など、標準のシリコン
のエッチングに対する感度が低い、ホウ素をドーピング
した領域３７に変換される。
【００１９】ペリクルの中間製品を示す断面図である図
６を参照すると、酸化物３４のパターン３５および３６
が除去され、たとえば当業界で標準的なエッチングであ
るフッ化水素酸により酸化シリコンが除去される。
６を参照すると、酸化物３４のパターン３５および３６
が除去され、たとえば当業界で標準的なエッチングであ
るフッ化水素酸により酸化シリコンが除去される。
【００２０】図７を参照すると、厚み約１μｍの、窒化
シリコンまたはホウ素を拡散させたシリコンなどの膜１
６を、化学気相付着など、比較的低温の低応力な付着法
により表面３２上に付着させる。
シリコンまたはホウ素を拡散させたシリコンなどの膜１
６を、化学気相付着など、比較的低温の低応力な付着法
により表面３２上に付着させる。
【００２１】工程全体のこの時点での構造の結果、薄い
付着と、応力緩和のための穏和な温度サイクルが損傷を
与えないため、表面は完全に平坦である。
付着と、応力緩和のための穏和な温度サイクルが損傷を
与えないため、表面は完全に平坦である。
【００２２】図８を参照すると、変換により保護されて
いない図７の中間製品をバルク・エッチングし、図２に
示すような本発明のペリクルを製造した結果を示す断面
図が示されている。工程のこの時点で、構造は化学的に
激しいＥＰＰＷによるシリコン・エッチングを用いてバ
ルク・シリコン材料３１全体を除去するが、支持されて
いない区域３８の膜１６を損傷させる可能性のある温度
サイクルは望ましくない。変換された部分３７は縁部周
辺に延び、図２のリッジ２０を形成し、剛性のために縁
部に材料３１を残す。
いない図７の中間製品をバルク・エッチングし、図２に
示すような本発明のペリクルを製造した結果を示す断面
図が示されている。工程のこの時点で、構造は化学的に
激しいＥＰＰＷによるシリコン・エッチングを用いてバ
ルク・シリコン材料３１全体を除去するが、支持されて
いない区域３８の膜１６を損傷させる可能性のある温度
サイクルは望ましくない。変換された部分３７は縁部周
辺に延び、図２のリッジ２０を形成し、剛性のために縁
部に材料３１を残す。
【００２３】本発明の原理が適切に取り付けられた、正
方形など円形以外の形状のマスクにも適用できることが
当業者には理解されるであろう。
方形など円形以外の形状のマスクにも適用できることが
当業者には理解されるであろう。
【００２４】以上、膜ペリクル構造と、Ｘ線照射に適合
し、製造可能で、より広い範囲の材料を容易に使用する
ことができる、従来より大きく精密な膜ペリクルの製法
について説明した。
し、製造可能で、より広い範囲の材料を容易に使用する
ことができる、従来より大きく精密な膜ペリクルの製法
について説明した。
【００２５】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００２６】（１）吸収パターン領域を含むＸ線マスク
から間隙を置いて膜部材を位置決めし、前記Ｘ線マスク
を汚染から保護するためのペリクル部材であって、ワッ
シャ型のスペーサ部材上に、膜部材のアセンブリを組み
合わせて有し、前記スペーサ部材は、第１および第２の
ほぼ平行な表面と、前記吸収パターンを収納するのに十
分な寸法を有し、前記スペーサ部材を貫通する中央開口
と、前記間隙とほぼ同じ前記ワッシャ型のスペーサ部材
周辺における、前記第１および第２のほぼ平行な表面間
の第１の厚み寸法と、前記中央開口縁部における、前記
第１および第２のほぼ平行な表面間の第２の厚み寸法と
を有し、前記膜部材は、前記スペーサ部材の前記第２の
ほぼ平行な表面の領域全体に密接に接触し、取り付けら
れている、ペリクル部材。 （２）前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、および
ダイアモンドからなる群から選択される、上記（１）に
記載のペリクル部材。 （３）前記スペーサ部材が、ホウ素をドーピングしたシ
リコンである、上記（１）に記載のペリクル部材。 （４）前記のホウ素ドーピングが、拡散および注入ステ
ップのいずれかによるものである、上記（３）に記載の
ペリクル部材。 （５）第１および第２のほぼ平行な表面を有するバルク
・マスク支持部材がリング部材により周辺で支持され、
前記バルク・マスク支持部材が、前記第１の表面中に薄
くした中央領域を有し、前記第２の表面上に前記薄くし
た領域に位置を合わせたＸ線に不透明な材料の吸収パタ
ーンを有し、前記マスクは前記Ｘ線によりウエーハ上に
パターン形成すべきレジストから所定の間隔だけ分離さ
れている、Ｘ線を使用するパターン複製方法において、
ワッシャ型スペーサ部材上に膜部材を含むマスク保護ペ
リクルを備え、前記スペーサ部材は、第１および第２の
ほぼ平行な表面と、前記スペーサ部材を貫通し、前記吸
収パターンを収納できる直径を有する中央開口を有し、
前記第１の表面の周辺領域で前記スペーサが前記所定の
間隔とほぼ同一の厚みを有し、前記膜部材が、前記スペ
ーサ部材の前記第２の表面すべてに接触して位置してい
る方法。 （６）前記スペーサ部材が、ホウ素をドーピングしたシ
リコンである、上記（５）に記載の方法。 （７）前記のホウ素ドーピングが、拡散および注入工程
のいずれかによるものである、上記（６）に記載の方
法。 （８）前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、および
ダイアモンドからなる群の１つである、上記（７）に記
載の方法。 （９）膜部材を有するＸ線ペリクルを製造する方法であ
って、第１および第２の表面を有し、所定の厚さの耐Ｘ
線バルク材料のウエーハを提供するステップであって、
前記バルク材料は、前記バルク材料のエッチング特性を
変化させる材料を挿入して変換した場合、エッチング特
性が変化しやすいものであるステップと、前記材料の挿
入に耐える酸化物のパターンを、前記ウエーハの前記第
１および第２の表面に塗布するステップと、前記ウエー
ハの前記酸化物パターンに被覆されない部分を、エッチ
ング特性を変化させる材料の挿入により、選択した厚み
まで変換するステップと、前記ウエーハから前記酸化物
のパターンを除去するステップと、バルク・エッチング
に耐える材料の膜部材を前記ウエーハの前記第２の表面
に付着させるステップと、前記ウエーハを、前記バルク
材料のためのエッチングによりエッチングするステップ
とを含む方法。 （１０）前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、およ
びダイアモンドからなる群から選択される、上記（９）
に記載の方法。 （１１）前記材料の挿入は、拡散または注入による、上
記（９）に記載の方法。 （１２）前記バルク材料がシリコンであり、前記バルク
・エッチングが、シリコン・エッチＥＰＰＷである、上
記（９）に記載の方法。 （１３）前記挿入される材料は、ホウ素である、上記
（１２）に記載の方法。 （１４）前記膜部材の付着は、低温付着および化学的気
相付着のいずれかによる、上記（９）に記載の方法。
から間隙を置いて膜部材を位置決めし、前記Ｘ線マスク
を汚染から保護するためのペリクル部材であって、ワッ
シャ型のスペーサ部材上に、膜部材のアセンブリを組み
合わせて有し、前記スペーサ部材は、第１および第２の
ほぼ平行な表面と、前記吸収パターンを収納するのに十
分な寸法を有し、前記スペーサ部材を貫通する中央開口
と、前記間隙とほぼ同じ前記ワッシャ型のスペーサ部材
周辺における、前記第１および第２のほぼ平行な表面間
の第１の厚み寸法と、前記中央開口縁部における、前記
第１および第２のほぼ平行な表面間の第２の厚み寸法と
を有し、前記膜部材は、前記スペーサ部材の前記第２の
ほぼ平行な表面の領域全体に密接に接触し、取り付けら
れている、ペリクル部材。 （２）前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、および
ダイアモンドからなる群から選択される、上記（１）に
記載のペリクル部材。 （３）前記スペーサ部材が、ホウ素をドーピングしたシ
リコンである、上記（１）に記載のペリクル部材。 （４）前記のホウ素ドーピングが、拡散および注入ステ
ップのいずれかによるものである、上記（３）に記載の
ペリクル部材。 （５）第１および第２のほぼ平行な表面を有するバルク
・マスク支持部材がリング部材により周辺で支持され、
前記バルク・マスク支持部材が、前記第１の表面中に薄
くした中央領域を有し、前記第２の表面上に前記薄くし
た領域に位置を合わせたＸ線に不透明な材料の吸収パタ
ーンを有し、前記マスクは前記Ｘ線によりウエーハ上に
パターン形成すべきレジストから所定の間隔だけ分離さ
れている、Ｘ線を使用するパターン複製方法において、
ワッシャ型スペーサ部材上に膜部材を含むマスク保護ペ
リクルを備え、前記スペーサ部材は、第１および第２の
ほぼ平行な表面と、前記スペーサ部材を貫通し、前記吸
収パターンを収納できる直径を有する中央開口を有し、
前記第１の表面の周辺領域で前記スペーサが前記所定の
間隔とほぼ同一の厚みを有し、前記膜部材が、前記スペ
ーサ部材の前記第２の表面すべてに接触して位置してい
る方法。 （６）前記スペーサ部材が、ホウ素をドーピングしたシ
リコンである、上記（５）に記載の方法。 （７）前記のホウ素ドーピングが、拡散および注入工程
のいずれかによるものである、上記（６）に記載の方
法。 （８）前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、および
ダイアモンドからなる群の１つである、上記（７）に記
載の方法。 （９）膜部材を有するＸ線ペリクルを製造する方法であ
って、第１および第２の表面を有し、所定の厚さの耐Ｘ
線バルク材料のウエーハを提供するステップであって、
前記バルク材料は、前記バルク材料のエッチング特性を
変化させる材料を挿入して変換した場合、エッチング特
性が変化しやすいものであるステップと、前記材料の挿
入に耐える酸化物のパターンを、前記ウエーハの前記第
１および第２の表面に塗布するステップと、前記ウエー
ハの前記酸化物パターンに被覆されない部分を、エッチ
ング特性を変化させる材料の挿入により、選択した厚み
まで変換するステップと、前記ウエーハから前記酸化物
のパターンを除去するステップと、バルク・エッチング
に耐える材料の膜部材を前記ウエーハの前記第２の表面
に付着させるステップと、前記ウエーハを、前記バルク
材料のためのエッチングによりエッチングするステップ
とを含む方法。 （１０）前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、およ
びダイアモンドからなる群から選択される、上記（９）
に記載の方法。 （１１）前記材料の挿入は、拡散または注入による、上
記（９）に記載の方法。 （１２）前記バルク材料がシリコンであり、前記バルク
・エッチングが、シリコン・エッチＥＰＰＷである、上
記（９）に記載の方法。 （１３）前記挿入される材料は、ホウ素である、上記
（１２）に記載の方法。 （１４）前記膜部材の付着は、低温付着および化学的気
相付着のいずれかによる、上記（９）に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【図１】装置のウエーハに対するＸ線マスクの構成を示
す、従来の技術によるリソグラフィの展開断面図であ
る。
す、従来の技術によるリソグラフィの展開断面図であ
る。
【図２】本発明の膜およびスペーサを示す断面図であ
る。
る。
【図３】Ｘ線マスクおよびウエーハとともに使用される
本発明の膜およびスペーサを示す展開断面図である。
本発明の膜およびスペーサを示す展開断面図である。
【図４】バルク・エッチング可能なスペーサ部材上のレ
ジスト・パターンの適用を示す、部分ペリクル製品の断
面図である。
ジスト・パターンの適用を示す、部分ペリクル製品の断
面図である。
【図５】バルク・スペーサ部材の一部の、エッチングへ
の反応が異なる材料への変換を示す、ペリクルの中間製
品の断面図である。
の反応が異なる材料への変換を示す、ペリクルの中間製
品の断面図である。
【図６】変換およびレジストの除去後のバルク・エッチ
ング可能なスペーサ部材を示す、ペリクルの中間製品の
断面図である。
ング可能なスペーサ部材を示す、ペリクルの中間製品の
断面図である。
【図７】変換したバルク・スペーサ部材上への膜の付着
を示す、ペリクルの中間製品の断面図である。
を示す、ペリクルの中間製品の断面図である。
【図８】図２に示す本発明のペリクルを形成する図７の
中間製品の、バルク・エッチングの結果を示す断面図で
ある。
中間製品の、バルク・エッチングの結果を示す断面図で
ある。
１ Ｘ線マスク ２ 狭いギャップ ３ Ｘ線レジスト ４ 装置ウエーハ ５ 薄い領域 ６ バルク支持部 ７ 構造支持リング ８ 薄い領域の表面 ９ 吸収パターン １０ Ｘ線 １１ スペーサ・ペリクル １２ スペーサ部材 １３ バルク材料 １４ バルク材料の厚み １５ 周辺リッジおよびその表面 １６ 膜 １７ スペーサの厚み １８ 開口 １９ スペーサの表面 ２０ エッチング特性が変換された領域 ２１ 外部取り付け部材 ３０ ウエーハ ３１ シリコン材料 ３２ 表面 ３３ 表面 ３４ 酸化物 ３５ パターン ３６ パターン ３７ ドーピングした領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラウール・エドムンド・アコスタ アメリカ合衆国10606 ニューヨーク州ホ ワイト・プレインズ オグデン・アベニュ ー 115 (72)発明者 マリー・アンゲロポーロス アメリカ合衆国10567 ニューヨーク州コ ートランド・マナー イースト・ヒル・ロ ード 30 (72)発明者 スチーブン・アレン・コルデス アメリカ合衆国10567 ニューヨーク州コ ートランド・マナー
Claims (14)
- 【請求項１】吸収パターン領域を含むＸ線マスクから間
隙を置いて膜部材を位置決めし、前記Ｘ線マスクを汚染
から保護するためのペリクル部材であって、 ワッシャ型のスペーサ部材上に、膜部材のアセンブリを
組み合わせて有し、 前記スペーサ部材は、 第１および第２のほぼ平行な表面と、 前記吸収パターンを収納するのに十分な寸法を有し、前
記スペーサ部材を貫通する中央開口と、 前記間隙とほぼ同じ前記ワッシャ型のスペーサ部材周辺
における、前記第１および第２のほぼ平行な表面間の第
１の厚み寸法と、 前記中央開口縁部における、前記第１および第２のほぼ
平行な表面間の第２の厚み寸法とを有し、 前記膜部材は、前記スペーサ部材の前記第２のほぼ平行
な表面の領域全体に密接に接触し、取り付けられてい
る、ペリクル部材。 - 【請求項２】前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、
およびダイアモンドからなる群から選択される、請求項
１に記載のペリクル部材。 - 【請求項３】前記スペーサ部材が、ホウ素をドーピング
したシリコンである、請求項１に記載のペリクル部材。 - 【請求項４】前記のホウ素ドーピングが、拡散および注
入ステップのいずれかによるものである、請求項３に記
載のペリクル部材。 - 【請求項５】第１および第２のほぼ平行な表面を有する
バルク・マスク支持部材がリング部材により周辺で支持
され、前記バルク・マスク支持部材が、前記第１の表面
中に薄くした中央領域を有し、前記第２の表面上に前記
薄くした領域に位置を合わせたＸ線に不透明な材料の吸
収パターンを有し、前記マスクは前記Ｘ線によりウエー
ハ上にパターン形成すべきレジストから所定の間隔だけ
分離されている、Ｘ線を使用するパターン複製方法にお
いて、 ワッシャ型スペーサ部材上に膜部材を含むマスク保護ペ
リクルを備え、 前記スペーサ部材は、第１および第２のほぼ平行な表面
と、前記スペーサ部材を貫通し、前記吸収パターンを収
納できる直径を有する中央開口を有し、前記第１の表面
の周辺領域で前記スペーサが前記所定の間隔とほぼ同一
の厚みを有し、 前記膜部材が、前記スペーサ部材の前記第２の表面すべ
てに接触して位置している方法。 - 【請求項６】前記スペーサ部材が、ホウ素をドーピング
したシリコンである、請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】前記のホウ素ドーピングが、拡散および注
入工程のいずれかによるものである、請求項６に記載の
方法。 - 【請求項８】前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、
およびダイアモンドからなる群の１つである、請求項７
に記載の方法。 - 【請求項９】膜部材を有するＸ線ペリクルを製造する方
法であって、 第１および第２の表面を有し、所定の厚さの耐Ｘ線バル
ク材料のウエーハを提供するステップであって、 前記バルク材料は、前記バルク材料のエッチング特性を
変化させる材料を挿入して変換した場合、エッチング特
性が変化しやすいものであるステップと、 前記材料の挿入に耐える酸化物のパターンを、前記ウエ
ーハの前記第１および第２の表面に塗布するステップ
と、 前記ウエーハの前記酸化物パターンに被覆されない部分
を、エッチング特性を変化させる材料の挿入により、選
択した厚みまで変換するステップと、 前記ウエーハから前記酸化物のパターンを除去するステ
ップと、 バルク・エッチングに耐える材料の膜部材を前記ウエー
ハの前記第２の表面に付着させるステップと、 前記ウエーハを、前記バルク材料のためのエッチングに
よりエッチングするステップとを含む方法。 - 【請求項１０】前記膜部材が、Ｓｉ，Ｓｉ3Ｎ4、Ｓｉ
Ｃ、およびダイアモンドからなる群から選択される、請
求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】前記材料の挿入は、拡散または注入によ
る、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】前記バルク材料がシリコンであり、前記
バルク・エッチングが、シリコン・エッチＥＰＰＷであ
る、請求項９に記載の方法。 - 【請求項１３】前記挿入される材料は、ホウ素である、
請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】前記膜部材の付着は、低温付着および化
学的気相付着のいずれかによる、請求項９に記載の方
法。
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