JPS63115332A - X線露光用マスク - Google Patents

X線露光用マスク

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JPS63115332A
JPS63115332A JP61261411A JP26141186A JPS63115332A JP S63115332 A JPS63115332 A JP S63115332A JP 61261411 A JP61261411 A JP 61261411A JP 26141186 A JP26141186 A JP 26141186A JP S63115332 A JPS63115332 A JP S63115332A
Authority
JP
Japan
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ray
thin film
shielding frame
pattern
transparent thin
Prior art date
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Pending
Application number
JP61261411A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Iimura
飯村 幸夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication of JPS63115332A publication Critical patent/JPS63115332A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は微細なパターンを高精度に転写するX線露光装
置に用いるX線露光用マスクに係り、更に詳しくは主と
してステップ・アンド・レピー1〜方式のX線露光に使
用するX線露光用マスクに関する。
〔従来の技術〕
X線露光法は波長4〜50人の軟X線を線源とし、サブ
ミクロンの微細パターンの転写が可能な技術として知ら
れている。
一般に、X線露光方式としては、被露光基板のほぼ全面
にわたって一括に転写する一括転写方式と、被露光基板
上で分割露光を繰り返すステップ・アンド・レビート方
式に大別される。
而して、従来からのステップ・アンド・レビート方式用
のX線露光用マスクの例としては、第3図に示すように
、平坦なSiウェハ基板の片面側に積層された引っ張り
力を有するX線透過性薄膜2と、このxvA透過性薄膜
2上に形成されたX線吸収性パターン3と、このX線吸
収性パターン3の周囲のX線透過性薄膜2上に形成され
たX線遮蔽枠パターン6と、Siウニ/S基板の一部を
除去してなる支持枠4と、Siウェハ基板を部分的に除
去する際に使用する保護膜5とからなるX線露光用マス
ク1がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
X線吸収性パターンの持つ応力により、マスク歪が発生
することが広く知られている。
しかも、X線吸収性パターンの密度が極端に偏った場合
、このマスク歪が急増することが、例えばに、H,Mu
ller、P、Ti5h−er及びW、Windbra
ckeによる「吸収体応力のX線マスク精度に及ぼす影
響(Inflence  of  absorbers
tress  on  the  preci −5i
on  of  x−ray  masks)J(Jo
unal  of  Vacuum  andScie
nce  Technology  B4  (1)、
Jan、/Feb、   1986゜p、230)に述
べられている。第3図に示した従来例のX線露光用マス
クは正しくこれに該当するものである。
従って、X線遮蔽枠パターンを有するX線露光用マスク
においては、X線遮蔽枠パターンの応力により、長ビ・
ノチ精度が低下し、超LSDデバイス用のX線露光用マ
スクに要求される長ピツチ精度を満たすことができない
場合がしばしば生じていた。
そこで、本発明が解決しようとする問題点は、X線遮蔽
枠パターンの応力による長ビ・ノチ精度の低下を防止し
たX線露光用マスクを提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は上記の問題点を解決すべく研究の結果、X線
遮蔽枠パターンが圧縮力を有するX線露光用マスクにお
いて、X線遮蔽枠)iターンの下面のX線透過性薄膜の
膜厚をX線露光領域に相当する領域のX線透過性薄膜の
膜厚よりも厚く形成し、且つX線遮蔽枠パターンの圧縮
力と該X線遮蔽枠パターンの下面に対応する領域のX線
透過性薄膜の引っ張り力の合成力と、X線透過領域に相
当する領域のX線透過性薄膜の引っ張り力が等しくなる
ように、X線遮蔽枠パターンの下面に対応する領域のX
線透過性薄膜の膜厚を定めることにより、X線遮蔽枠パ
ターンの応力による長ピツチ精度の低下を防止すること
が出来ることを見出し、かかる知見にもとすいて本発明
を完成したものである。
即ち、本発明はr)<1j!透過性薄膜の一面側にX線
吸収性パターンが設けられており、且つX線吸収性パタ
ーンの周囲の、X線透過を阻止すべき領域に相当するX
線透過性薄膜面領域上にX線遮蔽枠パターンが設けられ
ており、且つX線透過性薄膜の他面側に支持枠が設けら
れているX線露光用マスクにおいて、X線遮蔽枠パター
ンが圧縮力を有しており、且つ該X線遮蔽枠パターンの
下面のX線透過性薄膜の膜厚を、X線露光領域に相当す
る領域のX線透過性薄膜の膜厚よりも厚く形成し、且つ
X線遮蔽枠パターンの圧縮力と該X線遮蔽枠パターンの
下面に対応する領域のX線透過性薄膜の引っ張り力が等
しくなるように、X線遮蔽枠パターンの下面に対応する
領域のX線透過性薄膜の膜厚が定められていることを特
徴とするX線露光マスク。」を要旨とするものである 而して、本明細書において、「圧縮力Jとは膜全体とし
て圧縮状態にある単位幅当たりの全応力(d y n/
cm)を意味するものである。
また、「引っ張り力」とは膜全体として引っ張り状態に
ある単位幅当たりの全応力(d y n/ cm )を
意味する物である。
次に、本発明において、X線透過性薄膜として、例えば
CVD法、或いはスパンタリング法によりSiz N4
 、SiN、SiC,BN等の無機材からなる0、2〜
6μm厚の薄膜を適用しうる。
次に、保護膜として、Siウェハ基板の他面側にSi3
 Na 、SiN、SiC,BN、等の無機材からなる
0、2〜6μm厚の薄膜をCVD法やスパッタリング法
により形成したのち、不要部をエツチング除去してなる
ものを適用しうる。
次に、X線吸収性パターン及びX線遮蔽枠パターンとし
て、X線透過性薄膜上にAu、Ta、W、Mo等の重金
属を主成分とするX線吸収材料層を0.4〜3μm厚に
蒸着法やスパッタリング法により形成した後にドライエ
ツチングしてパターニングしてなるものか、或いはX線
透過性薄膜上に50〜200人厚のCr、Ni、Ti等
と200〜600人厚のAuを順次蒸着若しくはスパッ
タリングにより、メッキ下地層を形成した後、メッキ下
地層面をX線吸収性パターンに対応する部分が開口した
レジストパターンで被覆してから、Auメッキし、しか
る後前記レジストパターンを除去してなるものを適用す
ることができる。尚、X線吸収性パターンの形成後にメ
ッキ下地層の不要部分は、例えば Arガスを用いたス
パッタリングにより容易に除去出来る。
次に、上記の本発明のマスクの製造方法について説明す
る。
先ず、Siウェハ基板の一面側に、5isN4、SiC
,BN等の単層若しくは複合層からなる0、2〜6μm
厚のX線透過性薄膜をCVD法、或いはスパッタリング
法等により形成する。また、Siウェハ基板の他面側の
支持枠下面に相当するSiウェハ基板面領域に5itN
4、SiN、SiC,BN等の無機材の単層若しくは複
合層からなる0、2〜6μm厚の薄膜をCVD法やスパ
ッタリング法により形成した後不要部をエツチング除去
して保護膜を設ける。
次に、X線透過性薄膜のX線遮蔽枠パターンを設けるべ
き面領域をレジストパターンで被覆し、このレジストパ
ターンをマスクとして、X線透過性薄膜をハーフエッチ
ソゲしてX線露光領域の厚みを薄くする。
次に、X線透過性薄膜上にAu、Ta+W+Mo等の重
金属を主成分とするX線吸収性材料を0.4〜3μm厚
に蒸着法やスパッタリング法により形成した後に、ドラ
イエツチングしてバターニングする方法か、或いはX線
透過性薄膜上に、例えば50〜200人厚のCr、Ni
等と200〜600人厚のAuを順次、蒸着若しくはス
パッタリングすることにより、メッキ下地層を形成した
後、メッキ下地層面をX線吸収性パターンに対応する部
分が開口したレジストパターンで被覆してからAuメッ
キし、しかる後、前記レジストパターンを除去する方法
により、X線吸収性パターン、及びX線遮蔽枠パターン
を形成する。尚、X線吸収性パターンの形成後にメッキ
下地層の不要部分は、例えばArガスを用いたスパッタ
リング法により容易に除去出来る。
次に、Siウェハ基板の一部を保護膜が設けられた面側
からエツチング除去して、窓を形成することにより、本
発明のX線露光用マスクを得ることが出来る。
〔作用〕
X線遮蔽枠パターンの下面に対応する領域のX線透過性
薄膜よりも薄く形成されたX線露光領域に相当する領域
のX線透過性薄膜のうちの、X線透過領域はX線遮蔽枠
パターンのX線遮蔽枠パターンの圧縮力及びX線遮蔽枠
パターンの下面に対応する領域のX線透過性薄膜の引っ
張り力とつりあって、X線遮蔽枠パターの応力によるマ
スク歪を防止するものである。
〔実施例〕
第1図は、本発明のX線露光用マスクを示す。また、第
2図(a)〜(d)に本発明の実施例による製造工程を
概略断面図によって示す。
先ず、第2図(a)に示すように厚さ0.3〜4mmで
鏡面研磨されたSiウェハ基板4′上の両面に、CVD
装置により、引っ張り応力1.2X109dyn/cn
lを有する厚さ2pmのSiN膜を形成して一面側をX
線透過性薄膜2と、他面側にフォトレジストパターンを
マスクとして、不要部をエツチング除去することにより
保護膜5を形成する。さらに、X線透過性薄膜2上でX
線遮蔽枠パターンを形成する部分に従来の紫外線露光法
によりレジストパターン8を形成する。
次に、第2図(b)に示すように、レジストパターン8
をマスクに、例えばCF4等のガスを用いた反応性スパ
ッタリング法により、X線透過性薄膜2を一定の深さ0
.093μmだけエツチング除去する。次に、第2図(
C)図示のようにレジストパターン8を除去する。
第2図(d)は、さらにTaまたはWからなり、圧縮応
力I X 10Ild yn/cn+を有した厚さ1μ
mのX線吸収性パターン3及びX線遮蔽枠パターン6を
同時工程により形成した状態を示す。
X線吸収性パターン3とX線遮蔽枠パターン6の形成は
、TaまたはWをスパッタリング法により、圧縮応力l
X10’dyn/cI11を有する厚さ1μmのX線吸
収性材料層を形成した後、ドライエツチングしてバター
ニングする方法により行うことが出来る。
ここで、X線遮蔽枠パターンの圧縮力−−1xi O’
  (dyn/aJ)  ・IXI O−’ (am)
=I X 10’  (d y n7cm)とその下面
のX線透過性薄膜の引っ張りカー1.2X109 (d
yn/cffl)  ・2xlO−’(c+n) −2
,4x105(d y n7cm)となり、その引っ張
り力の合成カー2.3X105 (dyn/c+n)で
あり、X線透過領域のX線透過性薄膜の引っ張りカー1
.2xlO9(dyn/cJ)−1,917X10−’
(Cm) −2,3XLO’  (dyn/cm)とな
り、二つの力が等しくなるようにX線透過性菌の曲部分
の膜が形成されている。
最後に、窓あけ用パターンに加工された保護膜5で保護
されていないSiウェハ基板4′の部分を裏面からエツ
チング除去し、第1図に示すように、窓7を形成し、本
発明のX線露光用マスクを得る。
このエツチングの際、X線吸収性パターン3及びX線遮
蔽枠パターン6を保護するために、テフロン、Oリング
等からなる治具を使用し、また、エソチンダ液として、
20〜30%のKOH水溶液や、 HF : HNO3: CH3Co○H=1:3:1の
HF系混合液を使用することにより良好にSiウェハ基
板の一部をエツチング除去出来る。
上記のようにして、X線透過性薄膜2の一面にX線吸収
性パターン3と、その外側に圧縮力を有するX線遮蔽枠
パターン6があり、且つX線遮蔽枠パターンの下面のX
1vl透過性薄膜が凸である、本発明に係るX線露光用
マスク1を得ることが出来る。
〔発明の効果〕
以上詳記した通り、本発明に係るX線露光用マスクは、
X線遮蔽枠パターンの応力による長ピンチの精度の低下
が防止されているので、長ピツチ精度の高いX線露光が
可能である特色を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のX線露光用マスクの断面図、第2図(
a)ないしくd)は本発明のX線露光用マスクの製造工
程を示す断面図、第3図は従来のX線露光用マスクの断
面図である。 1 ・・・・X線露光用マスク 2 ・・・・X線透過性薄膜 3 ・・・・X線吸収性パターン 4 ・・・・支持枠 4′・・・・Siウェハ基板 5 ・・・・保護膜 6 ・・・・X線遮蔽枠パターン 7 ・・・・空 8 ・・・・レジストパターン 第1図 第3図 第2図(a) 第2図(b) 第2図(C) 第2図(d)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. X線透過性薄膜の一面側にX線吸収性パターンが設けら
    れており、且つX線吸収性パターンの周囲の、X線透過
    を阻止すべき領域に相当するX線透過性薄膜面領域上に
    X線遮蔽枠パターンが設けられており、且つX線透過性
    薄膜の他面側に支持枠が設けられているX線露光用マス
    クにおいて、X線遮蔽枠パターンが圧縮力を有しており
    、且つ該X線遮蔽枠パターンの下面のX線透過性薄膜の
    膜厚をX線露光領域に相当する領域のX線透過性薄膜の
    膜厚よりも厚く形成し、且つX線遮蔽枠パターンの圧縮
    力と該X線遮蔽枠パターンの下面に対応する領域のX線
    透過性薄膜の引っ張り力の合成力と、X線透過領域に相
    当する領域のX線透過性薄膜の引っ張り力が等しくなる
    ように、X線遮蔽枠パターンの下面に対応する領域のX
    線透過性薄膜の膜厚が定められていることを特徴とする
    X線露光用マスク。
JP61261411A 1986-10-31 1986-10-31 X線露光用マスク Pending JPS63115332A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0395554A (ja) * 1989-09-08 1991-04-19 Fujitsu Ltd レチクル
CN103713466A (zh) * 2013-12-30 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 掩膜板及其制作方法

Cited By (3)

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