JPH0316116A - Mask structure for x-ray lithography and x-ray exposure using mask structure - Google Patents

Mask structure for x-ray lithography and x-ray exposure using mask structure

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JPH0316116A
JPH0316116A JP2047238A JP4723890A JPH0316116A JP H0316116 A JPH0316116 A JP H0316116A JP 2047238 A JP2047238 A JP 2047238A JP 4723890 A JP4723890 A JP 4723890A JP H0316116 A JPH0316116 A JP H0316116A
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JP
Japan
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film
ray
mask structure
nitrogen
rays
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JP2047238A
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Japanese (ja)
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Masao Sugata
菅田 正夫
Tsutomu Ikeda
勉 池田
Hideo Kato
日出夫 加藤
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To perform highly accurate pattern transfer; besides, prevent the destruction of X-ray absorbents during the manufacture of X-ray mask structures or during normal service of them by forming the X-ray absorbents which exhibit high properties adherent to a film permeable to X-rays on the film that is permeable to the X-rays and exhibits low thermal expansion and high heat transmission properties. CONSTITUTION:A film 2 permeable to X-rays, X-ray absorbents 3, and a holding frame 1 are provided in such a way that the film 2 consists of a single layer film having aluminum and nitrogen as main components or a laminated film which contains at least the above single layer film and the X-ray absorbents 3 have a metal that is held on the film 2 as well as nitrogen as the main components and further, the holding frame 1 holds the film 2 perme able to X-rays. Having aluminum and nitrogen as the main components, the film 2 exhibits low thermal expansion properties and yet, has high heat transmission properties and prevents the rise of a temperature due to absorption of the X-rays. On the other hand, having the metal and nitrogen as the main components, the X-ray absorbents 3 exhibit high properties adherent to the film 2. This enables these elements to form patterns equipped with a hyper-fine high aspect ratio and the destruction of the patterns due to stress that is established on the occasion of forming a protecting film (or secondary electron anti-scattering film) made of polyimide and the like on the X-ray absorbents 3 is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〉 本発明は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線露光方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a mask structure for X-ray lithography and an X-ray exposure method using the same.

(従来の技術) X線リソグラフィーは、X線固有の高透過率(低吸収)
及び短波長等の性質に基づき、これ迄の可視光や紫外光
によるリソグラフィーより優れた多くの点を持っており
、サブミクロンリソグラフィーの有力な手段として注目
されつつある。
(Conventional technology) X-ray lithography uses high transmittance (low absorption) unique to X-rays.
It has many advantages over conventional visible light and ultraviolet light lithography based on its properties such as light and short wavelength, and is attracting attention as an effective means of submicron lithography.

しかしながら、X線源のパワー不足、レジストの低感度
、アライメントの困難さ、マスク材料の選定及び加工方
法の困難さ等から、生産性が低く、コストが高いと欠点
があり、実用化が遅れている。
However, there are drawbacks such as low productivity and high cost due to insufficient power of the X-ray source, low sensitivity of the resist, difficulty in alignment, difficulty in selecting mask materials and processing methods, etc., and practical application has been delayed. There is.

その中で,X線リソグラフィー用マスクを取りあげて見
ると、可視光及び紫外光リソグラフィーでは、マスク材
保持体(即ち光線透過体)としてガラス板及び石英板が
利用されてきたが、X線リソグラフィーにおいては、利
用出来る光線の波長が1入〜200人とされており、こ
れ迄のガラス板や石英板ではX線波長域での吸収が大き
く、且つ厚さも1mm〜2mmと厚くせざるを得ない為
、X線を充分に透過させないので,これらはX線リソグ
ラフィー用マスク構造体のX線透過膜の材料としては不
適である。
Among them, when looking at masks for X-ray lithography, in visible light and ultraviolet light lithography, glass plates and quartz plates have been used as mask material holders (i.e., light transmitting bodies), but in X-ray lithography, It is said that the wavelength of light that can be used is 1 to 200 people, and conventional glass plates and quartz plates have large absorption in the X-ray wavelength range and have to be thick, 1 mm to 2 mm. Therefore, these materials are not suitable as materials for the X-ray transparent film of the mask structure for X-ray lithography because they do not sufficiently transmit X-rays.

X線透過率は一般に物質の密度に依存する為、X線透過
膜の材料として、密度の低い無機物や有機物が検討され
つつある。この様な材料としては、例えば、ベリリウム
(Be) 、チタン(Ti)、硅素(St) .硼素(
B)等の単体及びそれらの化合物等の無機物又はポリイ
ミド、ボリアミド、ポリエステル、ポリパラキシリレン
等の有機物が挙げられる。
Since X-ray transmittance generally depends on the density of a substance, low-density inorganic and organic materials are being considered as materials for X-ray transparent membranes. Examples of such materials include beryllium (Be), titanium (Ti), silicon (St), etc. boron(
Examples include inorganic substances such as simple substances such as B) and their compounds, and organic substances such as polyimide, polyamide, polyester, and polyparaxylylene.

これらの物質をX線透過膜の材料として実際に用いる為
には、X線透過量を出来るだけ大きくする為に薄膜化す
ることが必要であり、無機物の場合で数μm以下、有機
物の場合で数十μm以下の厚さに形成することが要求さ
れている。
In order to actually use these substances as materials for X-ray transmission membranes, it is necessary to make them thin in order to maximize the amount of X-ray transmission. It is required that the thickness be several tens of micrometers or less.

この為、例えば、無機物薄膜及びその複合膜からなるX
線透過膜の形成にあたっては、平面性の優れたシリコン
ウエハー上に蒸着等によって窒化硅素、酸化硅素、炭化
硅素等の薄膜を形成した後に、シリコンウェハーをバッ
クエッチングによって除去する方法が提案されている。
For this reason, for example,
In forming a line-transmitting film, a method has been proposed in which a thin film of silicon nitride, silicon oxide, silicon carbide, etc. is formed by vapor deposition on a silicon wafer with excellent flatness, and then the silicon wafer is removed by back etching. .

尚、以上の様なX線透過膜上に保持されるX線リソグラ
フィー用マスク材(即ちX線吸収体)としては、一般に
密度の高い物質、例えば、金、白金、タングステン、銅
、ニッケル及びそれらを含む化合物等の薄膜が使用され
ている。特に、0.5μm〜1μm厚の薄膜からなるも
のが好ましく使用されている。
In addition, as the mask material for X-ray lithography (i.e., X-ray absorber) held on the above-mentioned X-ray transparent film, materials with high density are generally used, such as gold, platinum, tungsten, copper, nickel, and the like. Thin films of compounds containing In particular, a thin film having a thickness of 0.5 μm to 1 μm is preferably used.

この様なX線吸収体は、例えば、上記X線透過膜上に一
様に上記高密度物質の薄膜を形戊した後、レジストを塗
布し、該レジストに電子ビーム、光等により所望のパタ
ーン描画を行ない、しかる後にエッチング等の手段を用
いて所望のパターンに作成される。
Such an X-ray absorber can be manufactured, for example, by uniformly forming a thin film of the high-density material on the X-ray transmissive film, applying a resist, and then forming a desired pattern on the resist using an electron beam, light, etc. Drawing is performed, and then a desired pattern is created using means such as etching.

(発明が解決しようとしている問題点)近年、X線リソ
グラフィー用の線源として、SOR光が注目されている
。このSOR光は、従来の電子衝撃型X緯源から発生す
る特性X線に比べて、使用する波長の幅も広く且つパワ
ーも桁違いに大きい為、X線透過膜の熱安定性が大きな
問題となっている。
(Problems to be Solved by the Invention) In recent years, SOR light has attracted attention as a radiation source for X-ray lithography. This SOR light uses a wider range of wavelengths and an order of magnitude greater power than the characteristic X-rays generated from conventional electron impact type X-latitudinal sources, so the thermal stability of the X-ray transmission film is a major problem. It becomes.

X線透過膜にX線が照射されると、一部のX線がX線透
過膜に吸収され、温度の上昇を引き起す。この時、X線
透過膜の熱膨張率が大きい場合、X線吸収体との位置づ
れを引き起す。又、更に熱伝導率が低い場合にはX線透
過膜の温度上昇がより大きくなる。
When the X-ray transparent membrane is irradiated with X-rays, some of the X-rays are absorbed by the X-ray transparent membrane, causing a rise in temperature. At this time, if the coefficient of thermal expansion of the X-ray transmissive membrane is large, it causes misalignment with the X-ray absorber. Furthermore, when the thermal conductivity is lower, the temperature rise of the X-ray transmitting film becomes larger.

一方、近年、X線吸収体に対してはより一層の微細パタ
ーン化が要求されており、又、パターンの高アスベクト
比化は必須となっている。
On the other hand, in recent years, even finer patterns have been required for X-ray absorbers, and it has become essential to increase the aspect ratio of the patterns.

しかしながら、高アスペクト比化には、x線吸収体とX
線透過膜との高い接着性が必要となるが、現在のところ
十分な接着性を6つらのはなく、パターンの高アスペク
ト比化において大きな問題となっている。
However, in order to achieve a high aspect ratio,
High adhesion with the light-transmitting film is required, but there is currently no sufficient adhesion, which is a major problem in increasing the aspect ratio of patterns.

又、X線透過膜上にX線吸収体をパターン形成した後、
−IIにその上面をポリイミド等の有機膜で覆う。これ
はX線吸収体のパターンの保護とX線吸収体からの二次
電子の飛散を防止する為である。
In addition, after patterning the X-ray absorber on the X-ray transparent film,
-II, its upper surface is covered with an organic film such as polyimide. This is to protect the pattern of the X-ray absorber and to prevent secondary electrons from scattering from the X-ray absorber.

しかしながら、従来この保護膜形成時に応力が発生し、
パターンが{f11壊するという問題があった。
However, conventionally, stress occurs when forming this protective film,
There was a problem that the pattern broke {f11.

又、従来、X線リソグラフィーの分野ではパターン線幅
ハーフミクロンレベルの高解像性が要求されているが、
この高解像性が不良となる最大の原因は、X線マスク構
造体に由来することが多く、X線マスク構造体自体の次
の様な問題に基づいている。
Furthermore, in the field of X-ray lithography, high resolution with a pattern line width of half a micron has traditionally been required.
The main cause of poor high resolution often originates from the X-ray mask structure, and is based on the following problems with the X-ray mask structure itself.

(1)構成材料に由来するX線透過膜のX線透過性の悪
化の問題、 (2)内部応力に由来するX線透過膜の歪みの問題、 (3)内部応力に由来するX線吸収体の歪みの問題、 (4)X線透過膜とX線吸収体の接着性の問題。
(1) The problem of deterioration of the X-ray transparency of the X-ray transparent membrane due to the constituent materials, (2) The problem of distortion of the X-ray transparent membrane due to internal stress, (3) The problem of X-ray absorption due to internal stress (4) Problems with the adhesion between the X-ray transparent membrane and the X-ray absorber.

上記問題点を解決する為に、これまで種々の技術改良が
為されてきており、例えば、米国特許第4,677.0
42号明細書には,X線透過膜として窒化アルミニウム
を、X線吸収体としてタングステンやタンタル等の重金
属を用いたX線マスク構造体とすることにより、とりわ
け上記(1)の問題を改善することが記載されており、
又、特開昭6 3 − 7 6.3 2 5号及び同6
3−232425号公報には、X線透過膜として窒化シ
リコン、酸化シリコン又は窒化硼素を、X線吸収体とし
てタングステンの窒化物、タンタルの窒化物又はチタン
ータングステンの窒化物を用いたXlliマスク構造体
とすることにより、とりわけ上記(3)及び(4)の問
題を改善することが記載されている。
In order to solve the above problems, various technical improvements have been made so far, such as U.S. Patent No. 4,677.0.
Specification No. 42 specifically states that the above problem (1) is improved by using an X-ray mask structure using aluminum nitride as an X-ray transparent film and heavy metals such as tungsten or tantalum as an X-ray absorber. It is stated that
Also, JP-A-63-76.325 and JP-A No. 6
3-232425 discloses an Xlli mask structure using silicon nitride, silicon oxide, or boron nitride as an X-ray transparent film and tungsten nitride, tantalum nitride, or titanium-tungsten nitride as an X-ray absorber. It is described that the above problems (3) and (4) can be improved by using a body as a body.

しかしながら、X線リソグラフィーの実用面においては
、上記先行技術で開示されたX線iスク構造体であって
も、以下の様な新たな問題点を生じている. 即ち、X線リソグラフィーの実用面においては、 (1)同じX線マスク構造体を用いて数千回或いは数万
回にも及ぶパターン露光を行うのが通常であり、かよう
な複数回のパターン露光の繰り返しによって、X線マス
ク構造体は経時的に歪みを生じ、パターンの解像度が低
下してゆく。
However, in the practical aspect of X-ray lithography, even the X-ray i-sk structure disclosed in the above-mentioned prior art has the following new problems. That is, in the practical aspect of X-ray lithography, (1) it is normal to perform pattern exposure thousands or tens of thousands of times using the same X-ray mask structure; Due to repeated exposures, the X-ray mask structure becomes distorted over time, reducing the resolution of the pattern.

(2)露光時のX線の減衰防止の為、X!!マスク構造
体を減圧下で使用する場合が多いが、被露光部材(ウエ
ハー)の装置への着脱時に生じる圧力変動の繰り返しに
よっても、X線マスク構造体は経時的に歪みを生じ、パ
ターンの解像度が低下してゆく。
(2) To prevent X-ray attenuation during exposure, X! ! Although the mask structure is often used under reduced pressure, the X-ray mask structure may become distorted over time due to repeated pressure fluctuations that occur when the exposed member (wafer) is attached to and detached from the equipment, resulting in reduced pattern resolution. is decreasing.

等のX線マスク構造体の耐久性の点で不満足であった。The durability of the X-ray mask structure was unsatisfactory.

従って本発明の目的は、上記問題点を解決したX線リソ
グラフィー用マスク構造体を提供することである. 更に本発明の目的は、上記マスク構造体を用いた高精度
、高解像度のX線露光方法を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a mask structure for X-ray lithography that solves the above problems. A further object of the present invention is to provide a high-precision, high-resolution X-ray exposure method using the above mask structure.

(問題点を解決する為の手段) 上記目的は以下の本発明によって達成される。(Means for solving problems) The above objects are achieved by the present invention as described below.

即ち、本発明は、アルミニウム及び窒素を主成分とする
単層膜又は当該膜を少なくとも含む積層膜からなるX線
透過膜と、該膜上に保持された金属及び窒素を主成分と
するX線吸収体と、上記X線透過膜を保持する保持枠と
を有することを特徴とするX線リソグラフィー用マスク
構造体、及び上記X線マスク構造体を通してXS*をX
線被露光材に露光することを特徴とするX線露光方法で
ある。
That is, the present invention provides an X-ray transmitting film consisting of a single layer film mainly composed of aluminum and nitrogen or a laminated film containing at least the film, and an X-ray transmitting film mainly composed of metal and nitrogen held on the film. A mask structure for X-ray lithography characterized by having an absorber and a holding frame for holding the above-mentioned X-ray transmissive film, and
This is an X-ray exposure method characterized by exposing a material to be exposed to radiation.

(作   用) アルミニウム及び窒素を主成分とするX線透過膜は低熱
膨張性であり、しかも高熱伝導性を有する。例えば、窒
化アルミニウム(AI−N)は熱膨張係数4− 3pp
m/’C及び熱伝導率260W/m・κを示す。
(Function) The X-ray transparent membrane whose main components are aluminum and nitrogen has low thermal expansion and high thermal conductivity. For example, aluminum nitride (AI-N) has a thermal expansion coefficient of 4-3pp.
m/'C and thermal conductivity of 260 W/m·κ.

この熱膨張係数は一般に焼き付け基板として好適に用い
られるシリコンウェハーとほぼ同じ値であり、熱伝導率
はX線透過膜としてよく使用される窒化硅素(17〜3
0W/m−Klに比べても格段によく,x線吸収による
温度上昇を防止することが出来る。従って極めて高精度
のパターン焼き付けが可能となる。
This coefficient of thermal expansion is approximately the same as that of silicon wafers, which are generally used suitably as baking substrates, and the thermal conductivity is that of silicon nitride (17 to 3
It is much better than 0 W/m-Kl, and can prevent temperature rise due to x-ray absorption. Therefore, it is possible to print patterns with extremely high precision.

一方、金属及び窒素を主成分とするX線吸収体は、上記
X線透過膜と高い接着性を示し、超微細な高アスペクト
比のパターン形成が可能となる。
On the other hand, an X-ray absorber whose main components are metal and nitrogen exhibits high adhesion to the X-ray transparent film, making it possible to form ultra-fine patterns with high aspect ratios.

又、X線吸収体上にポリイミド等の保護膜(又は二次電
子散乱防止膜)を形成する際の応力によるパターンの倒
壊も防止することが出来る。
Furthermore, it is possible to prevent the pattern from collapsing due to stress when forming a protective film (or secondary electron scattering prevention film) such as polyimide on the X-ray absorber.

更に本発明のX線マスク構造体は、とりわけ実用上数千
回或は数万回にも及ぶX線照射の繰り返しによるX線マ
スク構造体全体の膨脹収縮及び同様に数千回或は数万回
にも及ぶ圧力変動の繰り返しによるX線透過膜、x!l
i!吸収体の振動に対して十分な耐久性能を維持するこ
とが出来る。この理由については明瞭な説明が出来る程
明らかではないが、本発明者等の推測によれば、 a》アルミニウム及び窒素を主成分とするX線透過膜は
先に述べた如く低熱膨張性であり、しかも高熱伝導性を
有すること。
Furthermore, the X-ray mask structure of the present invention is particularly suitable for expansion and contraction of the entire X-ray mask structure due to repeated X-ray irradiation thousands or tens of thousands of times in practice, and also X-ray transparent membrane created by repeated pressure fluctuations, x! l
i! Sufficient durability against vibration of the absorber can be maintained. The reason for this is not clear enough to provide a clear explanation, but according to the inventors' speculations, a) the X-ray transparent film whose main components are aluminum and nitrogen has low thermal expansion as mentioned above; , and have high thermal conductivity.

b〉窒化アルミニウム(X線透過膜)と重金属の窒化物
(X線吸収体)とが、両者の接着性の点で最良の組み合
わせである。
b> Aluminum nitride (X-ray transparent membrane) and heavy metal nitride (X-ray absorber) are the best combination in terms of their adhesive properties.

C)窒化アルミニウム(X線透過膜)と重金属の窒化物
(X線吸収体)との応力バランスが最良である. 等の事が起因しているものと考えられる。
C) The stress balance between aluminum nitride (X-ray transparent membrane) and heavy metal nitride (X-ray absorber) is optimal. This is thought to be caused by the following.

(好ましい実施態様) 以下に図面に例示する実施態様により本発明のX線マス
ク構造体について更に詳しく説明する。
(Preferred Embodiments) The X-ray mask structure of the present invention will be explained in more detail below with reference to embodiments illustrated in the drawings.

第1図(a)〜(d)は本発明のX線マスク構造体の構
成を示す断面図である。
FIGS. 1(a) to 1(d) are cross-sectional views showing the structure of the X-ray mask structure of the present invention.

第1図(a)において、1は保持枠、2はX線透過膜、
3はX線吸収体である。
In FIG. 1(a), 1 is a holding frame, 2 is an X-ray transparent membrane,
3 is an X-ray absorber.

先ず、X線透過膜2はアルミニウム及び窒素を主体とす
る化合物、即ち、窒化アルミニウムから構或されている
。好ましくはアルミニウム(All/窒素(N)のモル
比(N/Allは0.3〜1.5の範囲が好ましく、更
に好ましくは0.4〜1.0である。即ち、上記モル比
が1.5を越えるとX線の透過率が低下し、一方、0.
3未満では膜の内部応力の制御が困難となる。しかも0
.3〜1.5の範囲外では先に述べたX線マスク構造体
の実用的耐久性ち低下する。上記X線透過膜の厚みは通
常0.5μm〜・5μmとされる. 又、X線吸収体3は、金属及び窒素を主成分とする化合
物、好ましくは重金属の窒化物から構成されてシ)る。
First, the X-ray transmitting film 2 is made of a compound mainly composed of aluminum and nitrogen, that is, aluminum nitride. Preferably, the molar ratio of aluminum (All/nitrogen (N)) (N/All is preferably in the range of 0.3 to 1.5, more preferably 0.4 to 1.0. That is, the above molar ratio is 1 When the value exceeds .5, the transmittance of X-rays decreases;
If it is less than 3, it becomes difficult to control the internal stress of the film. And 0
.. Outside the range of 3 to 1.5, the above-mentioned practical durability of the X-ray mask structure decreases. The thickness of the above-mentioned X-ray transparent membrane is usually 0.5 μm to 5 μm. The X-ray absorber 3 is made of a compound containing metal and nitrogen as main components, preferably a heavy metal nitride.

重金属としては、W , Ta. Hf. Mo、Nb
. Zr, Ni, Ti. Rh%Ge. Ga或は
これらの合金を用いることが出来るが、特にTa. W
. Hfが好ましく用いられる。この時の重金属と窒素
とのモル比X(窒素/重金属)はO<X<1.0の範囲
が好ましく,更に好ましくはO.Of<x<0.5であ
る。即ち、XがOでは膜の内部応力の制御が困難で、一
方、lを越えるとX線吸収の能力が低下するので好まし
くない。しかもこの範囲を外れると先に述べたX線マス
ク構造体の実用的耐久性ち低下する。
Examples of heavy metals include W, Ta. Hf. Mo, Nb
.. Zr, Ni, Ti. Rh%Ge. Although Ga or an alloy thereof can be used, Ta. W
.. Hf is preferably used. At this time, the molar ratio X between heavy metal and nitrogen (nitrogen/heavy metal) is preferably in the range of O<X<1.0, more preferably O. Of<x<0.5. That is, when X is O, it is difficult to control the internal stress of the film, while when it exceeds 1, the X-ray absorption ability decreases, which is not preferable. Moreover, outside this range, the practical durability of the aforementioned X-ray mask structure decreases.

又、上記X線吸収体3の厚みは通常0.02μm〜5μ
mとされる。尚、上記X線透過膜2とX線吸収体3とは
直接、接して積層されていることが先に述べた実用的耐
久性の点で好ましい。
Further, the thickness of the X-ray absorber 3 is usually 0.02 μm to 5 μm.
It is assumed that m. Incidentally, it is preferable that the X-ray transmitting membrane 2 and the X-ray absorbing body 3 are laminated in direct contact with each other in terms of the practical durability mentioned above.

次に保持枠lは、上記X線透過膜2の周辺部を保持する
環状基板であり、通常シリコンウエハーが用いられ、更
にその外側をパイレックス、ガラス、チタン、チタン合
金等の材料で構成された補強枠で支持されたものであっ
てもよい。
Next, the holding frame l is an annular substrate that holds the peripheral part of the X-ray transparent membrane 2, and is usually made of a silicon wafer, and the outside thereof is made of a material such as Pyrex, glass, titanium, or titanium alloy. It may be supported by a reinforcing frame.

又、本発明のX線マスク構造体は第1図(b)〜(d)
に示される如く、そのX線透過膜2が窒化アルミニウム
の層2aと保護層2bとによって構或されていてもよい
。尚、この場合において′も窒化アルミニウムの層2a
とX線吸収体3とは直接、接して積層されていることが
先に述べた実用的耐久性の点で好ましい。
Moreover, the X-ray mask structure of the present invention is shown in FIGS. 1(b) to (d).
As shown in FIG. 2, the X-ray transmitting film 2 may be composed of an aluminum nitride layer 2a and a protective layer 2b. In this case, ' is also the aluminum nitride layer 2a.
It is preferable that the X-ray absorber 3 and the X-ray absorber 3 are laminated in direct contact with each other from the viewpoint of practical durability mentioned above.

この保護層2bは先に述べた実用的耐久性を一層高める
機能を有し、ポリイミド、ボリアミド、ポリエステル、
ポリバラキシリレン等の有機物或はベリリウム、チタン
、硅素,硼素等の無機物を用いることが出来るが、好ま
しくは有機物である。又、その膜厚は0.5μm〜3μ
mとされることが好ましい。
This protective layer 2b has the function of further increasing the practical durability mentioned above, and is made of polyimide, polyamide, polyester,
Organic substances such as polyvaraxylylene or inorganic substances such as beryllium, titanium, silicon, and boron can be used, but organic substances are preferable. Also, the film thickness is 0.5μm to 3μm.
It is preferable to set it as m.

以上本発明のX線マスク構造体について詳しく説明した
が、保持枠とX線透過膜との間には応力制御或はプロセ
ス用下地層が介在していてもよく,その作成方法は従来
公知の方法に準ずればよく特に限定されない。
Although the X-ray mask structure of the present invention has been described in detail above, a stress control or process base layer may be interposed between the holding frame and the X-ray transparent film, and its production method may be any of the conventionally known methods. There are no particular limitations as long as the method is followed.

(実 施 例) 次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。
(Example) Next, the present invention will be explained in more detail by giving examples and comparative examples.

実施例1 全面に1μm厚の熱酸化膜(Sins) 2 2の付い
たシリコンウエハー21(第2図a)をスパッタリング
装置内にセットし、窒化アルミニウム(Al−N)ター
ゲット、アルゴン(^r):窒素(N2) =5:1、
ガス圧0.OITorr、放電電力200Wにて、2μ
m厚の窒化アルミニウムill (N/A1=l/l)
23を形或した(第2図b)。
Example 1 A silicon wafer 21 (Fig. 2a) with a 1 μm thick thermal oxide film (Sins) 2 on the entire surface was set in a sputtering apparatus, and an aluminum nitride (Al-N) target and argon (^r) were placed on the silicon wafer 21 (Fig. 2a). : Nitrogen (N2) = 5:1,
Gas pressure 0. OITorr, 2μ at discharge power 200W
m-thick aluminum nitride ill (N/A1=l/l)
23 (Figure 2b).

次に裏面の熱酸化膜22(下地層〉をリング状に残す為
に、アビエゾンワックス(シェル化学社製)層24を形
成し(第2図C)、これをレジスト層として、熱酸化膜
22の中央部分を弗化アンモニウムと弗酸との混合液を
用いて除去した(第2図d)。
Next, in order to leave the thermal oxide film 22 (base layer) on the back side in a ring shape, an Aviezon wax (manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.) layer 24 is formed (Fig. 2C), and this is used as a resist layer to form a thermal oxide film. The central portion of No. 22 was removed using a mixed solution of ammonium fluoride and hydrofluoric acid (Fig. 2 d).

その後、アビエゾンワックス24をキシレンで取り去っ
た(第2図e)。
Thereafter, Abiezon Wax 24 was removed with xylene (Fig. 2e).

その後、水酸化カリウム(KOI{)水溶液にて、シリ
コンウエハー21の中央部をエッチングし、熱酸化膜2
2を露出させた(第2図f)。次にこの熱酸化膜22を
ケミカルドライエッチングによりCF4: 2 0SC
CM、ガス圧: 1.2X10−’Torr、放電電力
680Wの条件下で除去した(第2図g)。
After that, the central part of the silicon wafer 21 is etched with a potassium hydroxide (KOI) aqueous solution, and the thermal oxide film 2 is etched.
2 was exposed (Figure 2 f). Next, this thermal oxide film 22 is CF4:20SC by chemical dry etching.
CM was removed under the conditions of gas pressure: 1.2×10-'Torr and discharge power of 680 W (Fig. 2g).

次に、表面の窒化アルミニウム膜23をスパッタリング
装置内にセットし、タングステン(W)ターゲット、ア
ルゴン:窒素=2:1、ガス圧0 . 0 2 Tor
r,放電電力500Wにて、窒化アルミニウム膜23上
に0.7μm厚の窒化タングステン膜(W−N. N/
W=1/l) 2 5を形成し、更に該膜25上にポリ
イミド層26をlμmの厚さに形成し、更にこの上にシ
リコン含有レジスト27を0.2μmの厚みに形成した
(第2図h)。
Next, the aluminum nitride film 23 on the surface is set in a sputtering device, and a tungsten (W) target, argon:nitrogen=2:1, and gas pressure 0. 0 2 Tor
r, at a discharge power of 500 W, a 0.7 μm thick tungsten nitride film (W-N.N/
W=1/l) 2 5 was formed, a polyimide layer 26 was formed on the film 25 to a thickness of 1 μm, and a silicon-containing resist 27 was further formed on this to a thickness of 0.2 μm (second Figure h).

次に、EB描画によりシリコン含有レジスト27をバタ
ーニングし、0.25μmラインアンドスペースパター
ンを得た。続いてこのパターンを酸素ガスによるリアク
ティブイオンエッチングによりポリイミド膜に転写した
Next, the silicon-containing resist 27 was patterned by EB drawing to obtain a 0.25 μm line-and-space pattern. Subsequently, this pattern was transferred to the polyimide film by reactive ion etching using oxygen gas.

更にこのパターンをマスクとして.窒化タングステン膜
25をCF. + 02ガスを用いたりアクティブイオ
ンエッチングで、ガス圧力1. OPa. RFハ’7
−0. 2W/crr?の条件下でエッチングを行い、
窒化タングステン膜25のパターン28を形成し本発明
のX線マスク構造体を得た(第2図工)。
Furthermore, use this pattern as a mask. The tungsten nitride film 25 is coated with CF. +02 gas or active ion etching at a gas pressure of 1. OPa. RF Ha'7
-0. 2W/crr? Etching is performed under the conditions of
A pattern 28 of a tungsten nitride film 25 was formed to obtain an X-ray mask structure of the present invention (see FIG. 2).

実施例2 シリコンウエハー21の全面にLPCVD法を用いて、
2μm厚の窒化硅素膜22を成膜した(第2図a)。
Example 2 Using the LPCVD method on the entire surface of the silicon wafer 21,
A silicon nitride film 22 with a thickness of 2 μm was formed (FIG. 2a).

次に、このウエハー21をMOCVD装置内にセットし
、ウェハー21を500℃に加熱しつつ、トリメチルア
ルミニウム(Al (CHs) 3)を水素パブリング
し5 0 SCCM、アンモニア(NHs)ガスを10
3CCM流し、窒化アルミニウム膜(N/^1=0.9
/l)23を成膜した(第2図b)。
Next, this wafer 21 is set in an MOCVD apparatus, and while heating the wafer 21 to 500°C, trimethylaluminum (Al (CHs) 3) is hydrogen bubbled to 50 SCCM, and ammonia (NHs) gas is heated to 10
3CCM flow, aluminum nitride film (N/^1=0.9
/l) 23 was formed into a film (FIG. 2b).

次にリング状にネガレジスト層2 4 (OMR−83
 :東京応化社製)を形成し(第2図C)、それをレジ
スト層として弗化アンモニウムと弗酸との混合液を用い
て窒化硅素膜22の中央を除去し(第2図d)、専用剥
離7夜を用いてレジストを取り去った(第2図e)。
Next, a ring-shaped negative resist layer 2 4 (OMR-83
: manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.) (FIG. 2C), and using it as a resist layer, the center of the silicon nitride film 22 is removed using a mixed solution of ammonium fluoride and hydrofluoric acid (FIG. 2D). The resist was removed using a special stripper (Figure 2e).

次に弗硝酸(弗酸と硝酸との混合物)でシリコーンウェ
ハー21をバックエッチングした(第2図f)。次に露
出した窒化硅素膜をケミカルドライエッチングにて、C
F4: 2 0SCCM、ガス圧=1.2X10−’T
orr、放電電力680Wの条件下で除去した(第2図
g)。
Next, the silicone wafer 21 was back-etched with hydrofluoric acid (a mixture of hydrofluoric acid and nitric acid) (FIG. 2f). Next, the exposed silicon nitride film is chemically dry etched to remove C.
F4: 20SCCM, gas pressure = 1.2X10-'T
orr, and the discharge power was 680 W (Fig. 2g).

次にこの窒化アルミニウム膜をスパッタリング装置内に
セットし、タンタル(Ta)ターゲット、アルゴン:窒
素=l;1、ガス圧0. O ITorr,放電電力5
00Wにて窒化アルミニウム膜23上に0.8μm厚の
窒化タンタル(Ta−N.N/Ta=1/1)膜25を
形成した。
Next, this aluminum nitride film was set in a sputtering device, using a tantalum (Ta) target, argon:nitrogen=l;1, gas pressure 0. O ITorr, discharge power 5
A tantalum nitride (Ta-N.N/Ta=1/1) film 25 with a thickness of 0.8 μm was formed on the aluminum nitride film 23 at 00W.

続いて、この窒化タンタル膜25上にポリイミド膜26
をlμmの厚みに形成し、更にこの土にシリコン含有レ
ジスト27を0.2μmの厚みに形成した(第2図h)
Subsequently, a polyimide film 26 is formed on this tantalum nitride film 25.
was formed to a thickness of 1 μm, and a silicon-containing resist 27 was further formed to a thickness of 0.2 μm on this soil (Fig. 2 h).
.

次にEB描画によりシリコン含有レジスト27をバター
ニングし、0.25μmラインアンドスペースパターン
を得た。続いてこのパターンを酸素ガスによるリアクテ
ィブイオンエッチングにより、ポリイミド膜に転写した
。更にこのパターンをマスクとして、窒化タンタル膜2
5を塩素ガスを用いたりアクティブイオンエッチングで
ガス圧力!.OPa,RFバワー0.2W/crr?の
条件下でエッチングを行い、窒化タンタルのパターン2
8を形成し本発明のX線マスク構造体を得た(第2図i
)a 実施例3 シリコンウェハー21の全面に熱酸化法を用いて2μm
厚の酸化硅素22を成膜したく第2図a〉。次にこのウ
ェハー21を高周波MOCVD装置内にセットし、ウエ
ハー21を1,200℃に加熱しつつ塩化アルミニウム
(AICIS)を水素パブリングし、IOOsccM、
アンモニアガスを103CCM流し、300Wの放電電
力で窒化アルミニウム膜(N/A1=0.96/11 
2 3を成膜した(第2図b). 次にリング状にネガレジスト24(^Z−1170:ヘ
キスト社製)を形成し(第2図C)、それをレジスト層
として弗化アンモニウムと弗酸との混合液を用いて熱酸
化膜22の中央を除去し(第2図d)、専用剥離液を用
いてレジスト24を取り去った(第2図e)。
Next, the silicon-containing resist 27 was patterned by EB drawing to obtain a 0.25 μm line and space pattern. Subsequently, this pattern was transferred to the polyimide film by reactive ion etching using oxygen gas. Furthermore, using this pattern as a mask, the tantalum nitride film 2 is
5. Gas pressure using chlorine gas or active ion etching! .. OPa, RF power 0.2W/crr? The tantalum nitride pattern 2 was etched under the following conditions.
8 was formed to obtain the X-ray mask structure of the present invention (Fig. 2 i)
)a Example 3 The entire surface of the silicon wafer 21 is coated with a thickness of 2 μm using a thermal oxidation method.
In order to form a thick silicon oxide film 22, as shown in FIG. 2a. Next, this wafer 21 is set in a high frequency MOCVD apparatus, and aluminum chloride (AICIS) is hydrogen bubbled while heating the wafer 21 to 1,200°C.
Ammonia gas was flowed at 103 CCM, and an aluminum nitride film (N/A1=0.96/11
23 was deposited (Fig. 2b). Next, a ring-shaped negative resist 24 (Z-1170: manufactured by Hoechst) is formed (Fig. 2C), and this is used as a resist layer to form a thermal oxide film 22 using a mixed solution of ammonium fluoride and hydrofluoric acid. The center of the resist 24 was removed (FIG. 2 d), and the resist 24 was removed using a special stripping solution (FIG. 2 e).

次に水酸化カリウム(KOH)水溶液にてシリコーンウ
エハー21の中央部をエッチングした(第2図f)。
Next, the center portion of the silicone wafer 21 was etched using a potassium hydroxide (KOH) aqueous solution (FIG. 2f).

次にこの窒化アルミニウム膜をスパッタリング装置内に
セットし、タングステンFW)ターゲット,アルゴン:
窒素=2:1、ガス圧O、02Torr、放電電力50
0Wにて窒化アルミニウム膜23上に0.8μm厚の窒
化タングステン膜(N/W二1/l)25を形成した。
Next, this aluminum nitride film was set in a sputtering device, and a tungsten FW) target, argon:
Nitrogen = 2:1, gas pressure O, 02 Torr, discharge power 50
A 0.8 μm thick tungsten nitride film (N/W 21/l) 25 was formed on the aluminum nitride film 23 at 0W.

続いてこの窒化タングステン膜25上にクロム(Cr)
層26を500人の厚みにEB蒸着により形成し、更に
この上にポリメチルメタクリレート(PMMA)レジス
ト27をlLLmの厚さに塗布形成した(第2図h). 次にEB描画によりポリメチルメタクリレートレジスト
27をバターニングし、0.25μmラインアンドスペ
ースパターンを得た。続いてこのポリメチルメタクリレ
ートパターンをマスクとして塩素ガスによるリアクティ
ブイオンエッチングにより、クロム層26をエッチング
してパターン転写した。続いてこクロムパターンをマス
クとして、窒化タングステン11925を六弗化硫黄(
spJガスによるりアクティブイオンエッチングでバタ
ーニングし、続いて裏面よりケミカルドライエッチング
により酸化硅素を除去し、本発明のX線マスク構造体を
得た(第2図h)。
Next, chromium (Cr) is deposited on this tungsten nitride film 25.
A layer 26 was formed to a thickness of 500 mm by EB evaporation, and a polymethyl methacrylate (PMMA) resist 27 was coated thereon to a thickness of 1 LLm (FIG. 2h). Next, the polymethyl methacrylate resist 27 was patterned by EB drawing to obtain a 0.25 μm line and space pattern. Subsequently, using this polymethyl methacrylate pattern as a mask, the chromium layer 26 was etched by reactive ion etching using chlorine gas to transfer the pattern. Next, using the chrome pattern as a mask, tungsten nitride 11925 was coated with sulfur hexafluoride (
Buttering was performed by active ion etching using spJ gas, and then silicon oxide was removed from the back surface by chemical dry etching to obtain the X-ray mask structure of the present invention (FIG. 2h).

実施例4 実施例3の窒化タングステン膜に代えて窒化ハフニウム
膜を用いた以外は、実施例3と同様の方法で本発明のX
線マスク構造体を作成した。
Example 4 The X of the present invention was prepared in the same manner as in Example 3 except that a hafnium nitride film was used in place of the tungsten nitride film in Example 3.
Created a line mask structure.

実施例5 シリコンウェハー31(第3図a)31をスパッタリン
グ装置内にセットし,窒化アルミニウム(Al−N)タ
ーゲット、Ar:Na=5 : l.ガス圧0.OIT
orr、放電電力200Wにて、2μm厚の窒化アルミ
ニウム(N/A1=1/11膜32を形成した(第3図
b)。
Example 5 A silicon wafer 31 (FIG. 3a) 31 was set in a sputtering apparatus, and an aluminum nitride (Al-N) target, Ar:Na=5:1. Gas pressure 0. OIT
orr and a discharge power of 200 W, a 2 μm thick aluminum nitride (N/A1=1/11 film 32) was formed (FIG. 3b).

次に表面の窒化アルミニウム膜32にタングステンター
ゲット、Ar:Nt=2 : 1,ガス圧0 . 0 
2 Torr.放電電力500Wの条件で、0.7μm
厚の窒化タングステン(■一N.N/W=1/1)膜3
3を形成した。更に該膜33上にポリイミド膜34をl
μmの厚さに形成し、更にこの上にシ?コン含有レジス
ト35を0.2μmの厚みに形成した(第3図C)。
Next, a tungsten target, Ar:Nt=2:1, gas pressure 0. 0
2 Torr. 0.7μm under the condition of discharge power 500W
Thick tungsten nitride (■-N.N/W=1/1) film 3
3 was formed. Furthermore, a polyimide film 34 is formed on the film 33.
Formed to a thickness of μm, and then coated on top of it. A resist 35 containing silicon was formed to a thickness of 0.2 μm (FIG. 3C).

次に、EB描画によりシリコン含有レジスト35をパタ
ーニングし、0.25μmラインアンドスペースパター
ンを得た。
Next, the silicon-containing resist 35 was patterned by EB writing to obtain a 0.25 μm line-and-space pattern.

続いてこのパターンを酸素(0■)ガスによるリアクテ
ィブイオンエッチングによりポリイミド膜34に転写し
た。
Subsequently, this pattern was transferred to the polyimide film 34 by reactive ion etching using oxygen (0) gas.

更にこのパターンをマスクとして、窒化タングステンl
莫33をCF. + O■ガスを用いたりアクティブイ
オンエッチングで、ガス圧力1、OPa.RFバワー0
.2W/crr?の条件下でエッチングを行い、窒化タ
ングステン膜のパターン36を形成した(第3図d)。
Furthermore, using this pattern as a mask, tungsten nitride l
Mo33 to CF. +O■ gas or active ion etching at a gas pressure of 1, OPa. RF power 0
.. 2W/crr? Etching was performed under these conditions to form a pattern 36 of tungsten nitride film (FIG. 3d).

その後、苛性カリ水溶漬にてシリコンウエハー3lの中
央部をエッチングして、第3図(e)に示される本発明
のX線マスク構造体を得た。
Thereafter, the central portion of the silicon wafer 3L was etched by dipping in caustic potassium water to obtain the X-ray mask structure of the present invention shown in FIG. 3(e).

実施例6 シリコンウエハー41上に保護層としてのポリイミド膜
42をlμmの厚さに形成した後(第4図a}、スバッ
クリング装置内にセットし、窒化アルミニウム(At−
N)ターゲット. Ar:Na=5 :l、ガス圧0.
OITorr、放電電力200Wにて、2μm厚の窒化
アルミニウム(N/Al・1/l)膜43を形成した。
Example 6 After forming a polyimide film 42 as a protective layer on a silicon wafer 41 to a thickness of 1 μm (FIG. 4a), the wafer was set in a sbuckling device, and aluminum nitride (At-
N) Target. Ar:Na=5:l, gas pressure 0.
An aluminum nitride (N/Al.1/l) film 43 with a thickness of 2 μm was formed at OITorr and a discharge power of 200 W.

次に表面の窒化アルミニウム膜43をスパッタリング装
置内にセットし、タングステン(W)ターゲット、Ar
:Ns=2 : 1.ガス圧0.  02Torr,放
電電力500Wにて、窒化アルミニウム膜43上に0.
7μm厚の窒化タングステン(W−N. N/W=1/
1)膜44を形成した。更に該膜44上にポリイミド膜
45を1μmの厚さに形成し、更にこの上にシリコン含
有レジスト46を0.2μmの厚みに形成した(第4図
C)。
Next, the aluminum nitride film 43 on the surface is set in a sputtering device, and a tungsten (W) target and an Ar
:Ns=2 :1. Gas pressure 0. 0.02 Torr and discharge power of 500 W on the aluminum nitride film 43.
7 μm thick tungsten nitride (W-N. N/W=1/
1) A film 44 was formed. Furthermore, a polyimide film 45 was formed on the film 44 to a thickness of 1 μm, and a silicon-containing resist 46 was further formed on this film to a thickness of 0.2 μm (FIG. 4C).

次に、EB描画によりシリコン含有レジスト46をバタ
ーニングし、0.25μmラインアンドスペースパター
ンを得た。
Next, the silicon-containing resist 46 was patterned by EB drawing to obtain a 0.25 μm line-and-space pattern.

続いてこのパターンを酸素(Of)ガスによるリアクテ
ィブイオンエッチングによりポリイミド膜45に転写し
た。
Subsequently, this pattern was transferred to the polyimide film 45 by reactive ion etching using oxygen (Of) gas.

更にこのパターンをマスクとして、窒化タングステン膜
44をcF. + Oxガスを用いたりアクティブイオ
ンエッチングで、ガス圧力1. OPa. RFパワー
0. 2W/err?の条件下でエッチングを行い、窒
化タングステン膜のパターン47を形成した(第4図d
)。
Furthermore, using this pattern as a mask, the tungsten nitride film 44 is coated with cF. + Using Ox gas or active ion etching, gas pressure 1. OPa. RF power 0. 2W/err? Etching was performed under the following conditions to form a pattern 47 of the tungsten nitride film (see Fig. 4d).
).

その後、水酸化カリウム水溶液にてシリコンウエハー4
1の中央部をエッチングして保護層としてのポリイミド
膜42を有する第4図(e)に示された本発明のX綿マ
スク構造体を得た。
After that, silicon wafer 4 was heated with potassium hydroxide aqueous solution.
By etching the central part of the mask 1, an X-cotton mask structure of the present invention shown in FIG. 4(e) having a polyimide film 42 as a protective layer was obtained.

実施例7 実施例5で作成したX線マスク構造体に更にポリイミド
の保護膜を2μm厚で設け、第1図(b)に示される本
発明のX線マスク構造体を得た。
Example 7 The X-ray mask structure produced in Example 5 was further provided with a polyimide protective film having a thickness of 2 μm to obtain the X-ray mask structure of the present invention shown in FIG. 1(b).

実施例8 実施例5で作成したX線マスク構造体に更にポリイミド
の保護膜を1μm厚で設け、第1図(d)に示される本
発明のX線マスク構造体を得た。
Example 8 The X-ray mask structure prepared in Example 5 was further provided with a polyimide protective film having a thickness of 1 μm to obtain the X-ray mask structure of the present invention shown in FIG. 1(d).

比較例l 実施例5において窒化タングステン膜の代わりにタング
ステン膜とした以外は実施例5と同様にx線マスク構造
体を作或した。
Comparative Example 1 An x-ray mask structure was fabricated in the same manner as in Example 5 except that a tungsten film was used instead of the tungsten nitride film in Example 5.

比較例2 実施例5において窒化アルミニウム膜の代わりに窒化硅
素膜(N/SL=1/1)とした以外は実施例5と同様
にX線マスク構造体を作成した. 実施例9 実施例1〜8で作或したX線マスク構造体(但しこの実
施例においては、X線吸収体パターン幅は0.25μm
とした)を用いて、該構造体を透過したXilによりレ
ジスト材料(RAY−RF、ヘキスト社製)の塗布され
たシリコンウエハーを露光した。X線はSOR光を分光
して取り出した波長lnmの軟X線を用いた.但し露光
量はシリコンウエハー上で75mJ/crrrどなる様
にし、且つ露光雰囲気はヘリウムガス、L50Torr
とした。
Comparative Example 2 An X-ray mask structure was produced in the same manner as in Example 5, except that a silicon nitride film (N/SL=1/1) was used instead of the aluminum nitride film. Example 9 X-ray mask structure produced in Examples 1 to 8 (However, in this example, the X-ray absorber pattern width was 0.25 μm.
A silicon wafer coated with a resist material (RAY-RF, manufactured by Hoechst) was exposed to Xil transmitted through the structure. The X-rays used were soft X-rays with a wavelength of 1 nm extracted by spectroscopy of the SOR light. However, the exposure amount was set to 75 mJ/crrr on the silicon wafer, and the exposure atmosphere was helium gas, L50 Torr.
And so.

上記露光の結果、実施例l〜8で作或したいずれのX線
マスク構造体を用いた場合でも、上記シJコンウエハー
上に0.25LLmの設計幅に対して誤差δ=±0.0
3LLm以下の精度で高解像度のパターン転写を行うこ
とが可能であった。
As a result of the above exposure, no matter which of the X-ray mask structures produced in Examples 1 to 8 is used, the error δ=±0.0 for the design width of 0.25 LLm on the silicon wafer.
It was possible to perform high-resolution pattern transfer with an accuracy of 3LLm or less.

実施例10 実施例l〜8及び比較例l、2で作成したX線マスク構
造体(但しこの実施例においてはX線吸収体パターン幅
は0.35μmとした)を用い、該マスク構造体を透過
したX!!!により実施例9で用いたシリコンウェハー
を実施例9と同一条件で露光した。但し、X線照射の1
ショットを10秒間とし、これを同一のXi!マスク構
造体に対して1万回繰り返した。更に前記1ショットを
終える毎に露光雰囲気の圧力を大気圧に戻した。
Example 10 Using the X-ray mask structures created in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2 (however, in this example, the X-ray absorber pattern width was 0.35 μm), the mask structure was Transparent X! ! ! The silicon wafer used in Example 9 was exposed under the same conditions as in Example 9. However, 1 of X-ray irradiation
The shot is for 10 seconds, and this is the same Xi! The mask structure was repeated 10,000 times. Furthermore, the pressure of the exposure atmosphere was returned to atmospheric pressure each time the above-mentioned one shot was completed.

上記の結果を第1表に示す。ここで解像性の評価は、1
回目のX線露光により得られたシリコンウエハー上の転
写パターン幅(μm)と、l00回、500回、l,0
00回、5,000回及び1万回のX線露光により得ら
れたシリコンウェハー上の転写パターン幅(μm)との
変化量(ΔX)で行った。
The above results are shown in Table 1. Here, the resolution evaluation is 1
Transfer pattern width (μm) on the silicon wafer obtained by the second X-ray exposure, l00 times, 500 times, l,0
The amount of change (ΔX) from the transfer pattern width (μm) on the silicon wafer obtained by X-ray exposure 00 times, 5,000 times, and 10,000 times was used.

0は0.01μm≧ΔX、 ○は0.02μm≧Δx>O.Olgm,△は0.03
um&Δx>0.02μm、×は0.03μmくΔXで
ある. (発明の効果) 以上詳細に説明した様に、本発明のX線マスク構造体は
、低熱膨張、高熱伝導性をもつX線透過膜上に、これと
高い接着性を示すX線吸収体を形成することにより、高
精度なパターン転写を可能とすると共に、X線マスク構
造体の作成中或いは使用中におけるX線吸収体の倒壊を
防止することが出来る。
0 means 0.01μm≧ΔX, ○ means 0.02μm≧Δx>O. Olgm, △ is 0.03
um&Δx>0.02μm, × is 0.03μm minus ΔX. (Effects of the Invention) As explained in detail above, the X-ray mask structure of the present invention has an X-ray absorber that exhibits high adhesion to the X-ray transparent film that has low thermal expansion and high thermal conductivity, on top of the X-ray transparent film that has low thermal expansion and high thermal conductivity. By forming such a structure, highly accurate pattern transfer is possible, and collapse of the X-ray absorber during production or use of the X-ray mask structure can be prevented.

更にはX線リソグラフィーの実用面において、同じX線
マスク構造体への数千回或は数万回にち及ぶX線のパタ
ーン露光の繰り返し及び同じX線マスク構造体への数千
回或は数万回にも及ぶ圧力変動の繰り返しに対しても十
分な耐久性を有し、パターンの解像性に経時的変化(悪
化)を生じないX線マスク構造体を提供することが出来
る。
Furthermore, in the practical aspect of X-ray lithography, the same X-ray mask structure is repeatedly exposed to X-ray patterns thousands or tens of thousands of times, and the same X-ray mask structure is exposed several thousand times or tens of thousands of times. It is possible to provide an X-ray mask structure that has sufficient durability even when pressure fluctuations are repeated tens of thousands of times, and does not cause a change (deterioration) in pattern resolution over time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明のX線マスク構造体の断面を説明する図
であり、第2図〜第4図は本発明のX線マスク構造体の
製造工程を説明する図である。 第l図において l:保持枠 2:X41透過膜 3:X線吸収体 第2図において 21:シリコンウエハー 22:熱酸化膜 23:窒化アルミニウム膜 24:アビエゾンワックス層 25:窒化タングステン膜 26:ポリイミド膜 27:シリコン含有レジスト 28:パターン 第3図において 3l:シリコンウエハー 32:窒化アルミニウム 33:窒化タングステン膜 34:ポリイミド膜 35:シリコン含有レジスト 36:パターン 第4図において 4l:シリコンウェハー 42;ポリイミド膜 43二窒化アルミニウム膜 44:窒化タングステン膜 45:ポリイミド膜 46:シリコン含有レジスト 47:パターン
FIG. 1 is a diagram illustrating a cross section of the X-ray mask structure of the present invention, and FIGS. 2 to 4 are diagrams explaining the manufacturing process of the X-ray mask structure of the present invention. In FIG. 1, l: Holding frame 2: X41 transmission film 3: X-ray absorber In FIG. Polyimide film 27: Silicon-containing resist 28: Pattern 3l in FIG. 3: Silicon wafer 32: Aluminum nitride 33: Tungsten nitride film 34: Polyimide film 35: Silicon-containing resist 36: Pattern 4l in FIG. 4: Silicon wafer 42; Polyimide Film 43 Aluminum dinitride film 44: Tungsten nitride film 45: Polyimide film 46: Silicon-containing resist 47: Pattern

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アルミニウム及び窒素を主成分とする単層膜又は
当該膜を少なくとも含む積層膜からなるX線透過膜と、
該膜上に保持された金属及び窒素を主成分とするX線吸
収体と、上記X線透過膜を保持する保持枠とを有するこ
とを特徴とするX線リソグラフィー用マスク構造体。
(1) An X-ray transparent film consisting of a single layer film containing aluminum and nitrogen as main components or a laminated film containing at least the film;
A mask structure for X-ray lithography, comprising: an X-ray absorber mainly composed of metal and nitrogen held on the film; and a holding frame that holds the X-ray transparent film.
(2)X線吸収体が、WN_x、TaN_x又はHfN
_x(0<x<1)からなる請求項1に記載のX線リソ
グラフィー用マスク構造体。
(2) The X-ray absorber is WN_x, TaN_x or HfN
The mask structure for X-ray lithography according to claim 1, consisting of _x (0<x<1).
(3)X線透過膜と、X線透過膜に保持されたX線吸収
体と、該X線透過膜を保持する保持枠とを有するX線マ
スク構造体を通してX線をX線被露光材に露光するX線
露光方法において、前記X線マスク構造体のX線透過膜
がアルミニウム及び窒素を主成分とする単層膜又は当該
膜を少なくとも含む積層膜からなり、X線吸収体が上記
膜上に保持された金属及び窒素を主成分としてなること
を特徴とするX線露光方法。
(3) X-rays are applied to the X-ray exposed material through an X-ray mask structure having an X-ray transparent film, an X-ray absorber held by the X-ray transparent film, and a holding frame that holds the X-ray transparent film. In the X-ray exposure method, the X-ray transmitting film of the X-ray mask structure is composed of a single-layer film containing aluminum and nitrogen as main components or a laminated film containing at least the film, and the X-ray absorber is composed of the above-mentioned film. An X-ray exposure method characterized in that the main components are metal and nitrogen held on top.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273514A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Hoya Corp Reflective mask blanks, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device
JPWO2008084680A1 (en) * 2006-12-27 2010-04-30 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography
JPWO2008093534A1 (en) * 2007-01-31 2010-05-20 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography
US9207529B2 (en) 2012-12-27 2015-12-08 Asahi Glass Company, Limited Reflective mask blank for EUV lithography, and process for its production

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61140942A (en) * 1984-12-13 1986-06-28 Canon Inc Mask structure for lithography
JPS6376325A (en) * 1987-06-30 1988-04-06 Agency Of Ind Science & Technol X-ray absorber film of mask for x-ray lithography
JPS63317676A (en) * 1987-06-19 1988-12-26 Sharp Corp Production of thin metallic compound film having non-grained structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61140942A (en) * 1984-12-13 1986-06-28 Canon Inc Mask structure for lithography
JPS63317676A (en) * 1987-06-19 1988-12-26 Sharp Corp Production of thin metallic compound film having non-grained structure
JPS6376325A (en) * 1987-06-30 1988-04-06 Agency Of Ind Science & Technol X-ray absorber film of mask for x-ray lithography

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007273514A (en) * 2006-03-30 2007-10-18 Hoya Corp Reflective mask blanks, reflective mask, and method for manufacturing semiconductor device
JPWO2008084680A1 (en) * 2006-12-27 2010-04-30 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography
JP5018787B2 (en) * 2006-12-27 2012-09-05 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography
JPWO2008093534A1 (en) * 2007-01-31 2010-05-20 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography
JP5018789B2 (en) * 2007-01-31 2012-09-05 旭硝子株式会社 Reflective mask blank for EUV lithography
US9207529B2 (en) 2012-12-27 2015-12-08 Asahi Glass Company, Limited Reflective mask blank for EUV lithography, and process for its production

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