JPH01184919A - X線リソグラフィー用マスク構造体 - Google Patents
X線リソグラフィー用マスク構造体Info
- Publication number
- JPH01184919A JPH01184919A JP63008240A JP824088A JPH01184919A JP H01184919 A JPH01184919 A JP H01184919A JP 63008240 A JP63008240 A JP 63008240A JP 824088 A JP824088 A JP 824088A JP H01184919 A JPH01184919 A JP H01184919A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- ray
- mask
- mask material
- lithography
- Prior art date
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- Pending
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (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。
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X線リソグラフィー用マスク構造体に関する。
[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)、
短波長等の性質に基づき、これまで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などから、生産性が低く、コスト
が高い等の欠点があり、実用化が遅れている。
短波長等の性質に基づき、これまで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などから、生産性が低く、コスト
が高い等の欠点があり、実用化が遅れている。
その中で、X線リソグラフィー用マスクを取り挙げてみ
ると、可視光およ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)としてガラス板および石
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、利用できる光線の波長が1〜200人とされており
、これまでのガラス板や石英板はX線波長域での吸収が
大きく、且つ厚さも1〜2mmと厚くせざるをえないた
め、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材保持体の材料としては不適である
。
ると、可視光およ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)としてガラス板および石
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、利用できる光線の波長が1〜200人とされており
、これまでのガラス板や石英板はX線波長域での吸収が
大きく、且つ厚さも1〜2mmと厚くせざるをえないた
め、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材保持体の材料としては不適である
。
X線透過率は一般に物質の密度に依存するため、X線リ
ソグラフィー用マスク材保持体の材料として、密度の低
い無機物や有機物が検討されつつある。このような材料
としては、例えば、ベリリウム(Be) 、チタン(T
i) 、ケイ素(Si) 、ホウ素(B)の単体および
それらの化合物などの無機物、またはポリイミド、ポリ
アミド、ポリエステル、パリレン等の有機物が挙げられ
る。
ソグラフィー用マスク材保持体の材料として、密度の低
い無機物や有機物が検討されつつある。このような材料
としては、例えば、ベリリウム(Be) 、チタン(T
i) 、ケイ素(Si) 、ホウ素(B)の単体および
それらの化合物などの無機物、またはポリイミド、ポリ
アミド、ポリエステル、パリレン等の有機物が挙げられ
る。
これらの物質をX線リソグラフィー用マスク材保持体の
材料として実際5用いるためには、X線透過量をできる
だけ大きくするために薄膜化することが必要であり、無
機物の場合で数μ以下、有機物の場合で数十−以下の厚
さに形成することが、要求されている。このため、例え
ば、無機物薄膜およびその複合膜から成るマスク材保持
膜の形成にあたっては、平面性の優れたシリコンウェハ
ー上に蒸着などによって窒化シリコン、酸化シリコン、
窒化ボロン、炭化シリコンなどの薄膜を形成した後にシ
リコンウェハーをエツチングによって除去する方法が提
案されている。
材料として実際5用いるためには、X線透過量をできる
だけ大きくするために薄膜化することが必要であり、無
機物の場合で数μ以下、有機物の場合で数十−以下の厚
さに形成することが、要求されている。このため、例え
ば、無機物薄膜およびその複合膜から成るマスク材保持
膜の形成にあたっては、平面性の優れたシリコンウェハ
ー上に蒸着などによって窒化シリコン、酸化シリコン、
窒化ボロン、炭化シリコンなどの薄膜を形成した後にシ
リコンウェハーをエツチングによって除去する方法が提
案されている。
なお、以上のような保持薄膜上に保持される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、ニッケルおよびそれらを含む化合物などの薄膜が
使用されている。
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、ニッケルおよびそれらを含む化合物などの薄膜が
使用されている。
特に、0.5〜1間厚の薄膜からなるものが好ましく使
用されている。
用されている。
このようなマスク材は、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成した後、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、しかる後にエツチングなどの手段を
用いて所望のパターンに作成される。
様に上記高密度物質の薄膜を形成した後、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、しかる後にエツチングなどの手段を
用いて所望のパターンに作成される。
[発明が解決しようとする課題]
以上の如く、従来のX線リソグラフィーにおいては、マ
スク材保持薄膜のX線透過率、可視および近赤外の透過
率が低く、十分なX線透過量、可視および近赤外光透過
量を得るには、マスク保持膜を数−以下にする必要があ
る。しかし、そのようにすることは必ずしも容易なこと
ではなく、歩留りが良くない。強度的にも問題がある。
スク材保持薄膜のX線透過率、可視および近赤外の透過
率が低く、十分なX線透過量、可視および近赤外光透過
量を得るには、マスク保持膜を数−以下にする必要があ
る。しかし、そのようにすることは必ずしも容易なこと
ではなく、歩留りが良くない。強度的にも問題がある。
また、微小な膜厚の差によっても物性が変わり、再現性
の良い製造には向かない。
の良い製造には向かない。
また、近年X線の線源としてSOR光が注目されており
、従来の電子衝撃型X線源から発生するX線に比べて、
使用する波長の幅も広く、パワーも大きいため、X線リ
ソグラフィー用材保持体の、広範囲な波長におけるX線
透過率、熱安定性およびX線耐性が大きな問題となって
いる。
、従来の電子衝撃型X線源から発生するX線に比べて、
使用する波長の幅も広く、パワーも大きいため、X線リ
ソグラフィー用材保持体の、広範囲な波長におけるX線
透過率、熱安定性およびX線耐性が大きな問題となって
いる。
本発明は、広い範囲のX線の波長(1〜10人)に対し
て、X線透過率が高く、従来よりも厚い厚さで十分な透
光性を示し、強度、歩留り向上に好適であるマスク保持
体を備えたX線リソグラフィー用マスク構造体を提供す
ることにある。
て、X線透過率が高く、従来よりも厚い厚さで十分な透
光性を示し、強度、歩留り向上に好適であるマスク保持
体を備えたX線リソグラフィー用マスク構造体を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は、可視光透過率をも満足し、熱的寸
法安定性、X線耐性が良好なマスク材保持体を備えたX
線リソグラフィー用マスク構造体を提供することにある
。
法安定性、X線耐性が良好なマスク材保持体を備えたX
線リソグラフィー用マスク構造体を提供することにある
。
[課題を解決するための手段]
上記の目的は、アルミニウム、ホウ素および窒素を主成
分とする単層膜または当該膜を少なくとも含む積層膜か
ら成るマスク材保持膜と、該マスク材保持膜の周辺部を
保持するための環状部材とを有することを特徴とする、
x練りソゲラフイー用マスク構造体によって達成される
。
分とする単層膜または当該膜を少なくとも含む積層膜か
ら成るマスク材保持膜と、該マスク材保持膜の周辺部を
保持するための環状部材とを有することを特徴とする、
x練りソゲラフイー用マスク構造体によって達成される
。
アルミニウム、ホウ素および窒素を主成分とする膜のA
j、N、Bのモル比は、AjN、BNという形で、/I
N : BN=1 : 1〜10が好ましい。
j、N、Bのモル比は、AjN、BNという形で、/I
N : BN=1 : 1〜10が好ましい。
なお、環状部材としては、シリコン、ガラス、石英、イ
ンバー、ステンレス等が用いられる。
ンバー、ステンレス等が用いられる。
[作用]
八Aの吸収端よりも短いX線(1〜8.34人)では、
ホウ素(B)の透過率がよく、長い波長(8,34〜1
0人)ではAjの透過率が良いので、SOR等の波長の
幅をもったX線源に対し、Aj−B−N膜は高い透過率
を示す。そのため、1−B−N膜は2鱗厚で50%以上
の透過率を示す。同じ透過率を示すためには多くの無機
材料(窒化シリコン膜等)では、1−程度と薄くする必
要があり、それに比べてAn−B−N膜は製造が容易で
あって、X線リソグラフィー用マスク構造体の歩留りの
向上を図ることができる。
ホウ素(B)の透過率がよく、長い波長(8,34〜1
0人)ではAjの透過率が良いので、SOR等の波長の
幅をもったX線源に対し、Aj−B−N膜は高い透過率
を示す。そのため、1−B−N膜は2鱗厚で50%以上
の透過率を示す。同じ透過率を示すためには多くの無機
材料(窒化シリコン膜等)では、1−程度と薄くする必
要があり、それに比べてAn−B−N膜は製造が容易で
あって、X線リソグラフィー用マスク構造体の歩留りの
向上を図ることができる。
1−B−N膜は2鱗厚では可視光が95%以上と高いた
め、可視光線によるアライメントが容易である。
め、可視光線によるアライメントが容易である。
AA−B−N膜の熱膨張率は3〜4X10−’/℃と一
般に焼き付は基板として用いられるシリコンウェハーと
ほぼ同じ値であるので、両者の極めて高精度の焼き付け
が可能になる。
般に焼き付は基板として用いられるシリコンウェハーと
ほぼ同じ値であるので、両者の極めて高精度の焼き付け
が可能になる。
Aj−B−N膜は熱伝導率が1〜2 W cm−’ k
−鳳(窒化シリコン膜は0.17〜0.3Wcm−鳳に
−1)と高いため、X線照射による温度上昇も防止でき
る。
−鳳(窒化シリコン膜は0.17〜0.3Wcm−鳳に
−1)と高いため、X線照射による温度上昇も防止でき
る。
[実施例]
実施例1
裏面に1鱗厚の酸化シリコン(SiO□)12の付いた
シリコンウェハー11(第1図(a))をスパッタリン
グ装置内にセットし、ニホウ化アルミニウム(AlB2
)ターゲット、アルゴン(Ar):窒素(N2) =5
: 1、ガス圧0.0ITorr、放電電力200W
にて、2鱗厚のAA −B −N膜13を形成した(同
図(b))。
シリコンウェハー11(第1図(a))をスパッタリン
グ装置内にセットし、ニホウ化アルミニウム(AlB2
)ターゲット、アルゴン(Ar):窒素(N2) =5
: 1、ガス圧0.0ITorr、放電電力200W
にて、2鱗厚のAA −B −N膜13を形成した(同
図(b))。
次に、リング状に5i02を残すために、アビニシンワ
ックス(シェル化学社製)層を形成しく同図(C))、
これを保護膜14として、5i02の中央部分をフッ化
アンモニウムとフッ酸との混合液を用いて、除去したく
同図(d))。その後、アビニシンワックスをキシレン
で取り去った(同図(e))。
ックス(シェル化学社製)層を形成しく同図(C))、
これを保護膜14として、5i02の中央部分をフッ化
アンモニウムとフッ酸との混合液を用いて、除去したく
同図(d))。その後、アビニシンワックスをキシレン
で取り去った(同図(e))。
その後、水酸化カリウム(KOH)水溶液にて、シリコ
ンウェハー11の中央部をエツチングし、11− B
−N膜13の両面を露出させた(同図(f))。
ンウェハー11の中央部をエツチングし、11− B
−N膜13の両面を露出させた(同図(f))。
最後に、EB描画およびエレクトロフォーミング法を利
用して、金(Au)のマスク材15を形成し、A1−B
−Nlfi13を透過膜とするX線マスクを作製した(
同図(g))。
用して、金(Au)のマスク材15を形成し、A1−B
−Nlfi13を透過膜とするX線マスクを作製した(
同図(g))。
実施例2
シリコンウェハー11の裏面にプラズマCVD法を用い
て、2−厚の窒化シリコン膜(SiNx) 12を成膜
した(第1図(a))。
て、2−厚の窒化シリコン膜(SiNx) 12を成膜
した(第1図(a))。
次に、このウェハー11をMOCVD装置内にセットし
、ウェハー11を500℃に加熱しつつ、トリメチルア
ルミニウム(An (CH3)3)をN2バブリングし
503CCM % ジボラン(B2H6)をN2のキ
ャリアガスを用い5SCCM% アンモニア(NH3)
ガスを101iccM流し、Aj−B−N膜13を成膜
した(同図(b))。
、ウェハー11を500℃に加熱しつつ、トリメチルア
ルミニウム(An (CH3)3)をN2バブリングし
503CCM % ジボラン(B2H6)をN2のキ
ャリアガスを用い5SCCM% アンモニア(NH3)
ガスを101iccM流し、Aj−B−N膜13を成膜
した(同図(b))。
次に、リング状にネガレジスト(OMR−83:東京応
化社製)を形成しく同図(C))、それを保護膜14と
して、フッ化アンモニウムとフッ酸との混合液を用いて
、5iNxl 2の中央を除去しく同図(d))、専用
剥離液を用いて、レジストを取り去った(同図(e))
。
化社製)を形成しく同図(C))、それを保護膜14と
して、フッ化アンモニウムとフッ酸との混合液を用いて
、5iNxl 2の中央を除去しく同図(d))、専用
剥離液を用いて、レジストを取り去った(同図(e))
。
次に、フッ硝酸でシリコンウェハー11をバックエツチ
ングした(同図(f))。
ングした(同図(f))。
その上に、Taを0.7−1Sin2を0.3μ順に蒸
着し、EB描画により作製したレジストパターンをCF
4+82ガスでドライエツチングすることにより5in
2に転写し、BrF、ガスによりエツチングすることに
よりTaに転写し、Taによるマスク材15を作製し、
kl、 −B −N膜13を透過膜とするX線マスクを
作製した(同図(g))。
着し、EB描画により作製したレジストパターンをCF
4+82ガスでドライエツチングすることにより5in
2に転写し、BrF、ガスによりエツチングすることに
よりTaに転写し、Taによるマスク材15を作製し、
kl、 −B −N膜13を透過膜とするX線マスクを
作製した(同図(g))。
実施例3
シリコンウェハー11の裏面にスパッタを用いて、2鱗
厚の酸化シリコン膜を(Si02) 12を成膜した(
第1図(a))。
厚の酸化シリコン膜を(Si02) 12を成膜した(
第1図(a))。
次に、このウェハー11を高周波MOCVD装置内にセ
ットし、ウェハー11を1200℃に加熱しつつ、塩化
アルミニウム(AlCA3 ) ヲ)hバブリングし1
008CCM、塩化ホウ素(BCA:+)をの112キ
ヤリアガスを用い5 gCCMs アンモニアガス(N
H3)を10 gccv流し、300Wの放電電力でへ
7−B−N膜13を成膜した(同図(b))。
ットし、ウェハー11を1200℃に加熱しつつ、塩化
アルミニウム(AlCA3 ) ヲ)hバブリングし1
008CCM、塩化ホウ素(BCA:+)をの112キ
ヤリアガスを用い5 gCCMs アンモニアガス(N
H3)を10 gccv流し、300Wの放電電力でへ
7−B−N膜13を成膜した(同図(b))。
次に、リング状にポジレジスト(AZ−1370:ヘキ
スト社製)を形成しく同図(C))、それを保護膜14
として、フッ化アンモニウムとフッ酸との混合液を用い
て、5in212の中央を除去しく同図(d))、専用
剥離°液を用いて、レジストを取り去った(同図(C)
)。
スト社製)を形成しく同図(C))、それを保護膜14
として、フッ化アンモニウムとフッ酸との混合液を用い
て、5in212の中央を除去しく同図(d))、専用
剥離°液を用いて、レジストを取り去った(同図(C)
)。
次に、水酸化カリウム(K、 OH)水溶液にてシリコ
ンウェハー11の中央部をエツチングした(同図(f)
)。
ンウェハー11の中央部をエツチングした(同図(f)
)。
その上に、Cr1OOp、Au7000uを順に蒸着し
、フォーカスイオンビーム装置(FIB)にて、直接描
画しマスク材15とし、AA −B −N膜13を透過
膜とするX線マスクを作製した(同図(g))。
、フォーカスイオンビーム装置(FIB)にて、直接描
画しマスク材15とし、AA −B −N膜13を透過
膜とするX線マスクを作製した(同図(g))。
実施例4
シリコンウェハー11の裏面にプラズマCVDを用いて
、2−厚の窒化シリコン膜(SiNx) 12を成膜し
た(第2図(a))。
、2−厚の窒化シリコン膜(SiNx) 12を成膜し
た(第2図(a))。
次に、実施例2と同様な方法でMOCVD装置内にてA
j−B−N膜13を成膜した(同図(b))。
j−B−N膜13を成膜した(同図(b))。
次に、Auのマスク材15を形成した(同図(C))。
これには実施例1〜3のいずれの方法でも良いが、実際
には実施例1の方法を利用した。
には実施例1の方法を利用した。
次に、リング状にポジレジスト(OFPR−800=東
京応化社製)を形成しく同図(d))、それを保護膜1
4として、フッ化アンモニウムとフッ酸との混合液を用
いて、SiNxの中央を除去しく同図(e)、 ) 、
専用剥離液を用いて、レジストを取り去った(同図(f
))。
京応化社製)を形成しく同図(d))、それを保護膜1
4として、フッ化アンモニウムとフッ酸との混合液を用
いて、SiNxの中央を除去しく同図(e)、 ) 、
専用剥離液を用いて、レジストを取り去った(同図(f
))。
最後に、エチレンジアミンとパイロカテコールによりシ
リコンウェハー11をバックエツチングし、 1−B−
N膜13を透過膜とするX線マスクを作成した(同図(
g))。
リコンウェハー11をバックエツチングし、 1−B−
N膜13を透過膜とするX線マスクを作成した(同図(
g))。
[評価]
[発明の効果]
以上詳細に説明したように、本発明では、X線透過膜と
して用いられるAJ −B −N膜が広い波長範囲でX
線透過率や、可視光透過率が高く、熱膨張率が低く、ま
た熱伝導率が高いので、・X線透過膜を、同じ透過率を
示す従来のものSiN膜よりも厚くでき、そのため再現
性の良い製造が容易で歩留が高くなり、また強度も向上
し、・可視光によるアライメントが容易となり、・熱寸
法安定性が向上し、 ・広い範囲の波長を用いるSOR光を光源としたX線リ
ソグラフィーに用いるのに好適である。
して用いられるAJ −B −N膜が広い波長範囲でX
線透過率や、可視光透過率が高く、熱膨張率が低く、ま
た熱伝導率が高いので、・X線透過膜を、同じ透過率を
示す従来のものSiN膜よりも厚くでき、そのため再現
性の良い製造が容易で歩留が高くなり、また強度も向上
し、・可視光によるアライメントが容易となり、・熱寸
法安定性が向上し、 ・広い範囲の波長を用いるSOR光を光源としたX線リ
ソグラフィーに用いるのに好適である。
第1図、第2図は、各々本発明のX線リソグラフィー用
マスク構造体の製造工程を示す図である。 11:シリコンウェハー 12 : Sin□またはSiN xから成る膜13:
A4−B−N膜 14:保護膜 15:マスク材 特許出願人 キャノン株式会社
マスク構造体の製造工程を示す図である。 11:シリコンウェハー 12 : Sin□またはSiN xから成る膜13:
A4−B−N膜 14:保護膜 15:マスク材 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- 1)アルミニウム、ホウ素および窒素を主成分とする単
層膜または当該膜を少なくとも含む積層膜から成るマス
ク材保持膜と、該マスク材保持膜の周辺部を保持するた
めの環状部材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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008240A JPH01184919A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | X線リソグラフィー用マスク構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63008240A JPH01184919A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | X線リソグラフィー用マスク構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184919A true JPH01184919A (ja) | 1989-07-24 |
Family
ID=11687621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63008240A Pending JPH01184919A (ja) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | X線リソグラフィー用マスク構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01184919A (ja) |
-
1988
- 1988-01-20 JP JP63008240A patent/JPH01184919A/ja active Pending
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