JP2771542B2 - 露光用マスクの製造方法 - Google Patents
露光用マスクの製造方法Info
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- JP2771542B2 JP2771542B2 JP6430688A JP6430688A JP2771542B2 JP 2771542 B2 JP2771542 B2 JP 2771542B2 JP 6430688 A JP6430688 A JP 6430688A JP 6430688 A JP6430688 A JP 6430688A JP 2771542 B2 JP2771542 B2 JP 2771542B2
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- Japan
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- mask
- exposure
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- ray
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （イ） 産業上の利用分野 本発明は、露光用マスクの製造方法に関し、例えば半
導体装置の製造に際し必要となるリソグラフイ技術にと
って有用である。
導体装置の製造に際し必要となるリソグラフイ技術にと
って有用である。
（ロ） 従来の技術 この種露光方法は、露光用エネルギ線をパターンマス
クに照射し、このマスクのパターンを被露光体に転写す
るものであるが、サブミクロン寸法のパターン転写にお
いては、解像度及びスループツトの点から、露光用エネ
ルギ線としてＸ線を使用したＸ線リソグラフイが有望視
されている。
クに照射し、このマスクのパターンを被露光体に転写す
るものであるが、サブミクロン寸法のパターン転写にお
いては、解像度及びスループツトの点から、露光用エネ
ルギ線としてＸ線を使用したＸ線リソグラフイが有望視
されている。
Ｘ線リソグラフイは、それに用いるパターンマスクの
作成と縮小露光の面で困難性を持つが、それらを改善す
る技術としてブラツグ反射型マスクを用いることが提案
されている（特開昭61−168917号公報参照）。即ち、こ
の方法は、第４図に示す如く、露光用Ｘ線（１）を、マ
スク（２）でブラツグ反射させた後、被露光体（３）に
指向させるものである。マスク（２）は露光用Ｘ線に対
してブラツグ反射可能な基体（４）と、露光用Ｘ線に対
する吸収能の大きな吸収体（５）とからなり、それらが
マスクパターンを構成する。基体（４）及び吸収体
（５）は、例えば、夫々Si単結晶及びAuで形成される。
被露光体（３）は、例えばSi等の半導体基板（６）の表
面にレジスト膜（７）を被着したものである。
作成と縮小露光の面で困難性を持つが、それらを改善す
る技術としてブラツグ反射型マスクを用いることが提案
されている（特開昭61−168917号公報参照）。即ち、こ
の方法は、第４図に示す如く、露光用Ｘ線（１）を、マ
スク（２）でブラツグ反射させた後、被露光体（３）に
指向させるものである。マスク（２）は露光用Ｘ線に対
してブラツグ反射可能な基体（４）と、露光用Ｘ線に対
する吸収能の大きな吸収体（５）とからなり、それらが
マスクパターンを構成する。基体（４）及び吸収体
（５）は、例えば、夫々Si単結晶及びAuで形成される。
被露光体（３）は、例えばSi等の半導体基板（６）の表
面にレジスト膜（７）を被着したものである。
従って、単色化したＸ線（１）をブラツグ角θでマス
ク（２）表面に入射すると、吸収体（５）のない部分で
のみブラツグ反射が起こり、被露光体（３）を反射Ｘ線
（1B）に正対配置しておけば、マスク（２）の図中左右
方向のパターン寸法のSinθだけ縮小された露光パター
ンが被露光体（３）に転写される。
ク（２）表面に入射すると、吸収体（５）のない部分で
のみブラツグ反射が起こり、被露光体（３）を反射Ｘ線
（1B）に正対配置しておけば、マスク（２）の図中左右
方向のパターン寸法のSinθだけ縮小された露光パター
ンが被露光体（３）に転写される。
（ハ） 発明が解決しようとする課題 前記のマスク構造においては、第５図に示すように入
射Ｘ線（1A）及び反射Ｘ線（1B）がマスク基体（４）に
対してブラツグ角θを持つため、吸収体（５）のパター
ンエツジでＸ線が図中点線で示す如く吸収体の角を通過
してしまう。この結果、部分的なＸ線吸収が生じ、同図
中曲線（10）で示すＸ線強度分布に見られるように、な
だらかな強度分布となって、反射Ｘ線（1B）はマスク
（２）のパターンを忠実に反映せず、パターン転写精度
が悪くなる。
射Ｘ線（1A）及び反射Ｘ線（1B）がマスク基体（４）に
対してブラツグ角θを持つため、吸収体（５）のパター
ンエツジでＸ線が図中点線で示す如く吸収体の角を通過
してしまう。この結果、部分的なＸ線吸収が生じ、同図
中曲線（10）で示すＸ線強度分布に見られるように、な
だらかな強度分布となって、反射Ｘ線（1B）はマスク
（２）のパターンを忠実に反映せず、パターン転写精度
が悪くなる。
（ニ） 課題を解決するための手段 本発明は、前記の欠点を解消するためのマスクの製造
方法を提供するもので、ブラツグ反射可能な基体表面に
上記パターンに応じた凹所を形成した後、上記エネルギ
線を吸収する吸収体金属をCVD（化学的気相蒸着）法に
より、上記凹所内に、その深さだけ成長させることを特
徴とする。
方法を提供するもので、ブラツグ反射可能な基体表面に
上記パターンに応じた凹所を形成した後、上記エネルギ
線を吸収する吸収体金属をCVD（化学的気相蒸着）法に
より、上記凹所内に、その深さだけ成長させることを特
徴とする。
（ホ） 作用 本発明の製造方法によれば、第２図に示す如く、マス
ク（２）の基体（４）と吸収体金属（５）との各表面は
同一面内に位置する。この場合、第３図に示す如く、入
射Ｘ線（1A）は吸収体金属（５）に全く遮られることな
く反射される。ブラツグ反射はマスク基体（４）の最表
面でのみ起るため反射Ｘ線強度は、図中線（11）で示す
如く、パターンエツジにおいても減衰することなくマス
クパターンに応じたシヤープなものとなる。
ク（２）の基体（４）と吸収体金属（５）との各表面は
同一面内に位置する。この場合、第３図に示す如く、入
射Ｘ線（1A）は吸収体金属（５）に全く遮られることな
く反射される。ブラツグ反射はマスク基体（４）の最表
面でのみ起るため反射Ｘ線強度は、図中線（11）で示す
如く、パターンエツジにおいても減衰することなくマス
クパターンに応じたシヤープなものとなる。
更に、吸収体金属（５）はCVD法により形成されるた
め、その膜成長は等方的に生じ、アスペクト比の大きな
凹所でも隙間のない緻密な膜が成長することとなり、こ
の結果、Ｘ線吸収能力が高くなる。
め、その膜成長は等方的に生じ、アスペクト比の大きな
凹所でも隙間のない緻密な膜が成長することとなり、こ
の結果、Ｘ線吸収能力が高くなる。
（ヘ） 実施例 第１図に本発明実施例としての製造法を工程順に示
す。
す。
まず基体（４）の表面全面にSiO2膜（12）を形成し、
更にその上にレジスト（13）を塗布する（図Ａ）。基体
（４）としては、ブラツグ反射可能な（111）面Si単結
晶が用いられる。
更にその上にレジスト（13）を塗布する（図Ａ）。基体
（４）としては、ブラツグ反射可能な（111）面Si単結
晶が用いられる。
次いで、レジスト（13）をフオトリソグラフイ又は電
子線描画等でパターニングし、パターニングされたレジ
ストをマスクとしてSiO2膜（12）をRIEで異方性エツチ
ングすると共に、残存するレジストを除去する（図
Ｂ）。
子線描画等でパターニングし、パターニングされたレジ
ストをマスクとしてSiO2膜（12）をRIEで異方性エツチ
ングすると共に、残存するレジストを除去する（図
Ｂ）。
引き続き、パターニングされたSiO2膜（12）をマスク
とし、基体（４）にRIEで異方性エツチングを施し、基
体（４）表面に、パターン化された凹所（14）を形成す
る（図Ｃ）。
とし、基体（４）にRIEで異方性エツチングを施し、基
体（４）表面に、パターン化された凹所（14）を形成す
る（図Ｃ）。
続く工程では、凹所（14）内に吸収体金属（５）、具
体的にはＷ（タングステン）をCVD法により、凹所（1
4）の深さだけ成長させる（図Ｄ）。この成長法自体
は、「A New Encroachment−free Tungsten CVD Proces
s with Superior Selectivity」第15回固体素子材料コ
ンフアレンス予稿集（1983）225〜228頁）にＷの選択成
長法として、記載されているが、具体的には次の手順と
なる。
体的にはＷ（タングステン）をCVD法により、凹所（1
4）の深さだけ成長させる（図Ｄ）。この成長法自体
は、「A New Encroachment−free Tungsten CVD Proces
s with Superior Selectivity」第15回固体素子材料コ
ンフアレンス予稿集（1983）225〜228頁）にＷの選択成
長法として、記載されているが、具体的には次の手順と
なる。
ホツトウオール型の減圧CVD装置が用いられ、基本条
件は、基板温度300〜500℃、圧力0.1〜0.2Torr、WF6分
圧１×10-4〜１×10-3Torrである。
件は、基板温度300〜500℃、圧力0.1〜0.2Torr、WF6分
圧１×10-4〜１×10-3Torrである。
反応の第１段階では、WF6、Arの混合ガスを用いる。
このとき、 2WF6＋3Si→2W＋3SiF4 の反応が生じ基体表面に薄いＷ膜が生じる。基体表面と
Ｗ膜との界面にはタングステンシリサイド（WSix）が形
成され、これは、基体表面とＷ膜との接着力を高める。
このとき、 2WF6＋3Si→2W＋3SiF4 の反応が生じ基体表面に薄いＷ膜が生じる。基体表面と
Ｗ膜との界面にはタングステンシリサイド（WSix）が形
成され、これは、基体表面とＷ膜との接着力を高める。
反応の第２段階では、WF6、H2の混合ガスに切り換え
ることにより、上記第１段階で形成したＷ膜に続けてＷ
膜が成長する。このときの反応式は、 WF6＋3H2→Ｗ＋6HF である。
ることにより、上記第１段階で形成したＷ膜に続けてＷ
膜が成長する。このときの反応式は、 WF6＋3H2→Ｗ＋6HF である。
最後に、SiO2膜（12）をプラズマエツチングにより除
去して、マスク（２）が完成する（図Ｅ）。
去して、マスク（２）が完成する（図Ｅ）。
マスクコントラスト10以上を得るためには、吸収体金
属の下の基体で反射されるＸ線強度が、吸収体で被われ
ていない部分で反射されるＸ線強度の1/10以下になるよ
うに吸収体金属の厚さを選択しなければならない。マス
ク基体としてSi（111）面、転写に使用するＸ線の波長
を４Åとしたときブラツグ角は40゜となる。吸収体金属
としてＷを用いると、波長４Åに対する線吸収係数が３
μm-1であるため吸収に必要なＸ線のパスは7700Åであ
る。Ｘ線は基体に対してブラツグ角で入射するため、実
際の吸収体金属の厚さとしては4900Åとなりその厚さ以
上の深さの凹所（14）を設け、その凹所にＷをCVDで選
択成長させる。
属の下の基体で反射されるＸ線強度が、吸収体で被われ
ていない部分で反射されるＸ線強度の1/10以下になるよ
うに吸収体金属の厚さを選択しなければならない。マス
ク基体としてSi（111）面、転写に使用するＸ線の波長
を４Åとしたときブラツグ角は40゜となる。吸収体金属
としてＷを用いると、波長４Åに対する線吸収係数が３
μm-1であるため吸収に必要なＸ線のパスは7700Åであ
る。Ｘ線は基体に対してブラツグ角で入射するため、実
際の吸収体金属の厚さとしては4900Åとなりその厚さ以
上の深さの凹所（14）を設け、その凹所にＷをCVDで選
択成長させる。
実施例ではマスク基体表面と結晶面とが並行である場
合を挙げたが、マスク基体表面と結晶面とがオフセツト
角αを持っていてもよい。その場合非対称ブラツグ反射
により縮小率がsin（θ−α）と変化する。またマスク
基体は単結晶であればSi以外であってもよい。吸収体金
属としては、Ｗ以外にも成長可能な原子番号の大きな材
料であればかまわない。更に、露光用エネルギ線として
ブラツグ反射の可能なものであれば、Ｘ線以外のもの、
例えば粒子線を用いても良い。
合を挙げたが、マスク基体表面と結晶面とがオフセツト
角αを持っていてもよい。その場合非対称ブラツグ反射
により縮小率がsin（θ−α）と変化する。またマスク
基体は単結晶であればSi以外であってもよい。吸収体金
属としては、Ｗ以外にも成長可能な原子番号の大きな材
料であればかまわない。更に、露光用エネルギ線として
ブラツグ反射の可能なものであれば、Ｘ線以外のもの、
例えば粒子線を用いても良い。
（ト） 発明の効果 本発明方法により得られるマスクによれば、露光用エ
ネルギ線を、マスクでブラツグ反射させた後、被露光体
に指向させ、マスクに形成されたパターンに対応した露
光パターンを被露光体に転写する際に、マスクに入射し
たエネルギ線は、吸収体金属によりほとんど完全に吸収
されるか、あるいは、吸収体金属により全く遮られるこ
となく反射するため、反射エネルギ線強度がマスクパタ
ーンに対応したシヤープなものとなり、精度の高いパタ
ーン転写露光が可能となる。
ネルギ線を、マスクでブラツグ反射させた後、被露光体
に指向させ、マスクに形成されたパターンに対応した露
光パターンを被露光体に転写する際に、マスクに入射し
たエネルギ線は、吸収体金属によりほとんど完全に吸収
されるか、あるいは、吸収体金属により全く遮られるこ
となく反射するため、反射エネルギ線強度がマスクパタ
ーンに対応したシヤープなものとなり、精度の高いパタ
ーン転写露光が可能となる。
更に、吸収体金属は等方的に成長形成されるので、ア
スペクト比の大きな凹所でも隙間のない緻密な状態で成
長することとなり、この結果、Ｘ線吸収能力が高まりよ
り精度の高いパターン転写露光が可能となる。
スペクト比の大きな凹所でも隙間のない緻密な状態で成
長することとなり、この結果、Ｘ線吸収能力が高まりよ
り精度の高いパターン転写露光が可能となる。
第１図乃至第３図は本発明実施例の方法を説明するため
のもので、第１図は製造工程別断面図、第２図はマスク
の断面図、第３図はマスク表面でのＸ線の反射を示す拡
大断面図、第４図は従来例を示す断面図、第５図は同要
部拡大断面図である。 （４）……基体、（５）……吸収体金属、（14）……凹
所。
のもので、第１図は製造工程別断面図、第２図はマスク
の断面図、第３図はマスク表面でのＸ線の反射を示す拡
大断面図、第４図は従来例を示す断面図、第５図は同要
部拡大断面図である。 （４）……基体、（５）……吸収体金属、（14）……凹
所。
Claims (1)
- 【請求項１】露光用エネルギ線を、マスクでブラツグ反
射させた後、被露光体に指向させ、前記マスクに形成さ
れたパターンに対応した露光パターンを前記被露光体に
転写する露光方法に用いられる上記マスクの製造方法で
あって、ブラツグ反射可能な基体表面に上記パターンに
応じた凹所を形成した後、上記エネルギ線を吸収する吸
収体金属をCVD法により、上記凹所内に、その深さだけ
成長させることを特徴とする露光用マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6430688A JP2771542B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 露光用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6430688A JP2771542B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 露光用マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01236623A JPH01236623A (ja) | 1989-09-21 |
| JP2771542B2 true JP2771542B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=13254428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6430688A Expired - Fee Related JP2771542B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 露光用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771542B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-17 JP JP6430688A patent/JP2771542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01236623A (ja) | 1989-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |