JPH0225247B2 - - Google Patents
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- JPH0225247B2 JPH0225247B2 JP54501591A JP50159179A JPH0225247B2 JP H0225247 B2 JPH0225247 B2 JP H0225247B2 JP 54501591 A JP54501591 A JP 54501591A JP 50159179 A JP50159179 A JP 50159179A JP H0225247 B2 JPH0225247 B2 JP H0225247B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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)
Description
請求の範囲
１ 安定な支持枠と非晶質窒化硼素又は炭化硼素
化合物からなる薄膜を該支持枠上に有する放射線
用窓の製造方法において、 前記薄膜を当該薄膜が伸張性となるようなガス
体積比の範囲をもつ組成及び温度を有するガスか
らの被着によつて形成することを特徴とする放射
線用窓の製造方法。 ２ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は硼素リツチな窒化
硼素であり、且つNH3とB2H6とから形成された
ものであり、NH3／B2H6のガス体積比は約0.25
以下の範囲にあることを特徴とする放射線用窓の
製造方法。 ３ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜はおよそ化学量論比
の窒化硼素であり、且つ10原子パーセント迄のシ
リコンでドープされていることを特徴とする放射
線用窓の製造方法。 ４ 請求の範囲第３項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は625℃の温度にお
いてSiH4／B2H60.07、0.12及びNH3／B2H6
＝6.0の気体混合物から形成されることを特徴と
する放射線用窓の製造方法。 ５ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は硼素リツチであ
り、且つ0.25から0.275迄の範囲のNH3／B2H6ガ
ス体積比の範囲から形成されることを特徴とする
放射線用窓の製造方法。 ６ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は窒素をキヤリアと
するB2H6とC2H2との気体混合物から形成された
硼素リツチの炭化硼素であり、C2H2／B2H6のガ
ス体積比は約0.03から0.05迄の範囲であることを
特徴とする放射線用窓の製造方法。 ７ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記支持枠はPyrexガラス
を有し、前記伸張性薄膜は該支持枠に伸延し接着
されているKapton又はポリイミドの層上に形
成されていることを特徴とする放射線用窓の製造
方法。 ８ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記支持枠はシリコンを有す
ることを特徴とする放射線用窓の製造方法。 ９ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、放射線に対して不透明なパタ
ーンが前記伸張性薄膜上に包含されることを特徴
とする放射線用窓の製造方法。 １０ 請求の範囲第４項に記載された放射線用窓
の製造方法において、前記放射線に不透明な物質
は金又はタンタルに重ねた金の積層構造を含むこ
とを特徴とする放射線用窓の製造方法。 １１ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓
の製造方法において、前記伸張性薄膜に少なくと
も一方の側に薄い圧縮性窒化硼素膜があることを
特徴とする放射線用窓の製造方法。 発明の分野 本発明は、半導体装置の如き微小図形を有する
装置製造のための工程技術において用いられる放
射線マスクの製造方法に関するものである。 発明の背景 半導体集積回路において共通な、微細線図形
は、半導体チツプの表面を被覆し、そして例え
ば、チツプ表面に投入する露光パターンに従つて
重合する放射線感応レジストによつて画成され
る。レジストの重合しない部分は、パターンを残
して取り除かれ、パターンは後続の拡散工程への
マスクとして、あるいはエツチング剤にまた金属
附着工程へのマスクとして、作用する。このやり
方で、拡散した、エツチングされたあるいは被覆
された領域のパターンを、チツプ上に形成するこ
とができる。 チツプのより効果的利用が、ビツトあたりのあ
るいは演ぜられる機能あたりのコストをより低く
するので、半導体チツプの表面域を効果的に利用
することは、重要なことである。現今の急務は、
チツプの更に小さい領域中に機能を画成すること
にある。 チツプの装置にとつての、ますますより小さい
特定寸法は、レジストパターンの忠実な再現性を
含めて、精緻な処理工程によつて達成される。し
かし忠実な再現性は正確なマスクを必要とする。
本発明が目指した問題は、共通のプロセス条件領
域に亘つて、構造的に安定で而も歪のない、放射
線に透明な薄膜又は窓を得ることであり、その結
果、そのような薄膜上に画成された放射線に不透
明な特質が、歪のない放射線マスクとして役に立
ち得る。マスクは均一な放射線（例えば、光やＸ
線）のビームをパターン化するのに用いられるの
で、マスクは、レジスト表面で、不透明特質が、
通過を防げるためにない場所で選択的に通過せし
められることも要求される。 窓は、異なつた処理条件に異なつて反応する薄
膜から作成されていたので、歪のないマスクを作
ることは今日迄難かしかつた。このような異つた
条件下での歪をさける試みは、米国特許第
4037111号に開示されているような、積層状の、
歪←→補償←→窓を導びき出した。 発明の簡単な説明 本発明は、非晶質窒化硼素（BN）又は炭化硼
素（BC）薄膜は、硼素リツチであるか珪素でド
ープした場合には、伸張性に作ることができると
いう発見に基ずく。そのような薄膜膜はほぼ歪が
なく、且つ光とＸ線に対して透明である。本発明
は、一実施例においては、BNの伸張フイルム、
Pyrexガラスの環に接着したKapton（又は
ポリイミド）の薄膜上に、温度と湿度の変化に本
質的に影響されないマスク構造体を形成するた
め、附着せしめることができるという、事実に基
ずく。 窒化硼素薄膜は、例えば、アルゴンと純粋アン
モニア（NH3）中に希釈した重量にして15％の
ジボラン（B2H6）の混合ガスから、窒素ガス存
在で、形成される。Kapton上へのBN附着の
ための低温処理は、250度Ｃから400度Ｃの温度で
（上述のように）行なわれた。 他の実施例においては、珪素薄膜上へのBN附
着のための高圧処理は、400度Ｃから800度Ｃ迄の
温度で、５％アンモニアを伴う１％ジボラン混合
物から行われた。高圧処理で作成したマスクにお
いては、シリコン基板を、従来技術、、例えば弗
化水素酸を用いることにより、放射線通過用窓を
形成するため、選択的にエツチングすることがで
きる。残余のシリコンは、枠（これは外子を含む
ことができる）を形成し、BN薄膜用の構造支持
体を提供する。 伸張性BN又はBC薄膜は、共通に硼素リツチ
であるにしても、（化学量論的量をこえた）過剰
硼素の量は歪をコントロールし、あまりに多くの
伸張性歪を与えることができる。結果として
NH3／B2H6のガス体積比の受容し得る範囲は、
伸張性歪下で薄膜を有するための必要性、並びに
薄膜をクラツキングから譲るための必要性とから
決定される。例えば、化学量論的なBN（圧縮性）
の薄膜にシリコンを添加すると、特に魅力ある透
明特性の伸張性薄膜を同様に生み出す。
化合物からなる薄膜を該支持枠上に有する放射線
用窓の製造方法において、 前記薄膜を当該薄膜が伸張性となるようなガス
体積比の範囲をもつ組成及び温度を有するガスか
らの被着によつて形成することを特徴とする放射
線用窓の製造方法。 ２ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は硼素リツチな窒化
硼素であり、且つNH3とB2H6とから形成された
ものであり、NH3／B2H6のガス体積比は約0.25
以下の範囲にあることを特徴とする放射線用窓の
製造方法。 ３ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜はおよそ化学量論比
の窒化硼素であり、且つ10原子パーセント迄のシ
リコンでドープされていることを特徴とする放射
線用窓の製造方法。 ４ 請求の範囲第３項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は625℃の温度にお
いてSiH4／B2H60.07、0.12及びNH3／B2H6
＝6.0の気体混合物から形成されることを特徴と
する放射線用窓の製造方法。 ５ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は硼素リツチであ
り、且つ0.25から0.275迄の範囲のNH3／B2H6ガ
ス体積比の範囲から形成されることを特徴とする
放射線用窓の製造方法。 ６ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記薄膜は窒素をキヤリアと
するB2H6とC2H2との気体混合物から形成された
硼素リツチの炭化硼素であり、C2H2／B2H6のガ
ス体積比は約0.03から0.05迄の範囲であることを
特徴とする放射線用窓の製造方法。 ７ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記支持枠はPyrexガラス
を有し、前記伸張性薄膜は該支持枠に伸延し接着
されているKapton又はポリイミドの層上に形
成されていることを特徴とする放射線用窓の製造
方法。 ８ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、前記支持枠はシリコンを有す
ることを特徴とする放射線用窓の製造方法。 ９ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓の
製造方法において、放射線に対して不透明なパタ
ーンが前記伸張性薄膜上に包含されることを特徴
とする放射線用窓の製造方法。 １０ 請求の範囲第４項に記載された放射線用窓
の製造方法において、前記放射線に不透明な物質
は金又はタンタルに重ねた金の積層構造を含むこ
とを特徴とする放射線用窓の製造方法。 １１ 請求の範囲第１項に記載された放射線用窓
の製造方法において、前記伸張性薄膜に少なくと
も一方の側に薄い圧縮性窒化硼素膜があることを
特徴とする放射線用窓の製造方法。 発明の分野 本発明は、半導体装置の如き微小図形を有する
装置製造のための工程技術において用いられる放
射線マスクの製造方法に関するものである。 発明の背景 半導体集積回路において共通な、微細線図形
は、半導体チツプの表面を被覆し、そして例え
ば、チツプ表面に投入する露光パターンに従つて
重合する放射線感応レジストによつて画成され
る。レジストの重合しない部分は、パターンを残
して取り除かれ、パターンは後続の拡散工程への
マスクとして、あるいはエツチング剤にまた金属
附着工程へのマスクとして、作用する。このやり
方で、拡散した、エツチングされたあるいは被覆
された領域のパターンを、チツプ上に形成するこ
とができる。 チツプのより効果的利用が、ビツトあたりのあ
るいは演ぜられる機能あたりのコストをより低く
するので、半導体チツプの表面域を効果的に利用
することは、重要なことである。現今の急務は、
チツプの更に小さい領域中に機能を画成すること
にある。 チツプの装置にとつての、ますますより小さい
特定寸法は、レジストパターンの忠実な再現性を
含めて、精緻な処理工程によつて達成される。し
かし忠実な再現性は正確なマスクを必要とする。
本発明が目指した問題は、共通のプロセス条件領
域に亘つて、構造的に安定で而も歪のない、放射
線に透明な薄膜又は窓を得ることであり、その結
果、そのような薄膜上に画成された放射線に不透
明な特質が、歪のない放射線マスクとして役に立
ち得る。マスクは均一な放射線（例えば、光やＸ
線）のビームをパターン化するのに用いられるの
で、マスクは、レジスト表面で、不透明特質が、
通過を防げるためにない場所で選択的に通過せし
められることも要求される。 窓は、異なつた処理条件に異なつて反応する薄
膜から作成されていたので、歪のないマスクを作
ることは今日迄難かしかつた。このような異つた
条件下での歪をさける試みは、米国特許第
4037111号に開示されているような、積層状の、
歪←→補償←→窓を導びき出した。 発明の簡単な説明 本発明は、非晶質窒化硼素（BN）又は炭化硼
素（BC）薄膜は、硼素リツチであるか珪素でド
ープした場合には、伸張性に作ることができると
いう発見に基ずく。そのような薄膜膜はほぼ歪が
なく、且つ光とＸ線に対して透明である。本発明
は、一実施例においては、BNの伸張フイルム、
Pyrexガラスの環に接着したKapton（又は
ポリイミド）の薄膜上に、温度と湿度の変化に本
質的に影響されないマスク構造体を形成するた
め、附着せしめることができるという、事実に基
ずく。 窒化硼素薄膜は、例えば、アルゴンと純粋アン
モニア（NH3）中に希釈した重量にして15％の
ジボラン（B2H6）の混合ガスから、窒素ガス存
在で、形成される。Kapton上へのBN附着の
ための低温処理は、250度Ｃから400度Ｃの温度で
（上述のように）行なわれた。 他の実施例においては、珪素薄膜上へのBN附
着のための高圧処理は、400度Ｃから800度Ｃ迄の
温度で、５％アンモニアを伴う１％ジボラン混合
物から行われた。高圧処理で作成したマスクにお
いては、シリコン基板を、従来技術、、例えば弗
化水素酸を用いることにより、放射線通過用窓を
形成するため、選択的にエツチングすることがで
きる。残余のシリコンは、枠（これは外子を含む
ことができる）を形成し、BN薄膜用の構造支持
体を提供する。 伸張性BN又はBC薄膜は、共通に硼素リツチ
であるにしても、（化学量論的量をこえた）過剰
硼素の量は歪をコントロールし、あまりに多くの
伸張性歪を与えることができる。結果として
NH3／B2H6のガス体積比の受容し得る範囲は、
伸張性歪下で薄膜を有するための必要性、並びに
薄膜をクラツキングから譲るための必要性とから
決定される。例えば、化学量論的なBN（圧縮性）
の薄膜にシリコンを添加すると、特に魅力ある透
明特性の伸張性薄膜を同様に生み出す。
第１図並びに第２図は、本発明による放射線マ
スクの代替的断面図を示す。 第３図は、本発明による放射線マスク（又は
窓）の上面図である。 第４図は、第２図のマスク作成のためのプロセ
スのブロツクダイヤフラムである。 第５図は、薄膜附着比対NH3／B2H6ガス比の
グラフである。 第６図は、附着したままのBN薄膜とアニール
したBN薄膜の赤外線スペクトルを示すグラフで
ある。 第７図は、薄膜ストレス対NH3／B2H6ガス比
を示すグラフである。 第８図は、ほぼ化学量論的BNへのシリコンの
影響のグラフである。 詳細な説明 第１図、第２図、第３図は、例示のマスク（又
は窓）構造体の断面図と上面図である。第１図に
おいては、第３図にも示すように、例えば支持体
は、ガラス環か支持枠１１から成る。ガラスは典
型的には、平平均直径11.43cmを有する0.63cm厚
さのPyrexガラスである。Kapton（又はポ
リイミド）の層１２は、円環上に伸延され、エポ
キシでそれに接着されている。その結果できた構
造体は、拡散型炉又は酸化型炉中に置かれ、窒素
キヤリア中のNH3／B2H6の混合ガスにさらさ
れ、第１図に示すように全構造体に亘つて、典型
的には1.1マイクロメーター厚みの硼素リツチな
窒化硼素薄膜１３を形成する。 窒化硼素薄脈の特性と条件を論ずる前に、代替
実施例の記述を、第２図との関連で論ずる。第２
図は、第１図に示すものに類似のマスク構造体の
断面を、特定的に示す。この例では、円環１１′
はシリコンから成り、伸張窒化硼素薄膜１３′は、
第４図に示すプロセスにより、形成される。 第４図の一番上のブロツクに示すように、やや
伸張性の窒化硼素薄膜膜を、例えば高圧条件下
で、直径11.18cm厚み0.5mmのシリコンウエフアー
の磨いた表面上に、化学蒸着による附着せしめ
る。6.35マイクロメーター厚みの薄膜が通常附着
される。第二のシリコンウエフアーは、第４図の
第二のブロツクに示すように、第一のウエフアー
の裏側に対して置かれる。この第二のウエフアー
は、第２図のリング１１′の内側端のものにほぼ
等しい直径を持つ。そして薄膜附着のためのマス
クとして作用する。 第三のブロツクは、続いて行なう、高圧炉中の
NH3／B2H6へ露すことを示す。この工程は、第
２図の薄膜１３′の形成を結果として生ずる。マ
スクは除去され、そして結果として生じた構造体
は、例えば、硝酸−弗化水素酸−酢酸（５：１：
１）エツチング中に浸漬され、第２図の破線１５
上の領域によつて表わされるような、第一のウエ
フアーの被覆されていない部分を取り除く。その
結果の構造体は第４図の最後の二ブロツクに示す
ように、脱イオン水で洗浄され、空気乾燥をされ
る。 窒化硼素薄膜の性質は、二つの実施例で類似し
ており、ここで充分に論議する。一方、附着条件
は、異つていることを、上に示す。これらの条件
も同様に本明細書中後に論議する。低温、低圧附
着条件は、Kapton薄膜又はポリイミド薄膜の、
そのような薄膜が附着表面として用いられる時、
その一体性が確保するためにのみ、ここでは必要
とされることが、諒解されなければいけない。窒
化硼素薄膜の性質と附着条件を第一表にまとめて
ある。窒化硼素薄膜の性質を決定するのに主要な
役割を果すと見出された実験上のパラメータは、
NH3／B2H6ガス比である。附着率は、NH3／
B2H6比に非常に敏感であることが見出されてい
る。第５図で見ることができるように、その率
は、NH3／B2H6ガス比が増加するのに伴つて減
少する。附着率は温度については殆んど独立して
おり、775度Ｃでは、650度Ｃの時よりも1.08倍早
い。ウエフアー対ウエフアーの均一性の僅かな改
善は、650度Ｃの附着温度で観察された。附着温
度が増加すると、圧縮応力増加する。
スクの代替的断面図を示す。 第３図は、本発明による放射線マスク（又は
窓）の上面図である。 第４図は、第２図のマスク作成のためのプロセ
スのブロツクダイヤフラムである。 第５図は、薄膜附着比対NH3／B2H6ガス比の
グラフである。 第６図は、附着したままのBN薄膜とアニール
したBN薄膜の赤外線スペクトルを示すグラフで
ある。 第７図は、薄膜ストレス対NH3／B2H6ガス比
を示すグラフである。 第８図は、ほぼ化学量論的BNへのシリコンの
影響のグラフである。 詳細な説明 第１図、第２図、第３図は、例示のマスク（又
は窓）構造体の断面図と上面図である。第１図に
おいては、第３図にも示すように、例えば支持体
は、ガラス環か支持枠１１から成る。ガラスは典
型的には、平平均直径11.43cmを有する0.63cm厚
さのPyrexガラスである。Kapton（又はポ
リイミド）の層１２は、円環上に伸延され、エポ
キシでそれに接着されている。その結果できた構
造体は、拡散型炉又は酸化型炉中に置かれ、窒素
キヤリア中のNH3／B2H6の混合ガスにさらさ
れ、第１図に示すように全構造体に亘つて、典型
的には1.1マイクロメーター厚みの硼素リツチな
窒化硼素薄膜１３を形成する。 窒化硼素薄脈の特性と条件を論ずる前に、代替
実施例の記述を、第２図との関連で論ずる。第２
図は、第１図に示すものに類似のマスク構造体の
断面を、特定的に示す。この例では、円環１１′
はシリコンから成り、伸張窒化硼素薄膜１３′は、
第４図に示すプロセスにより、形成される。 第４図の一番上のブロツクに示すように、やや
伸張性の窒化硼素薄膜膜を、例えば高圧条件下
で、直径11.18cm厚み0.5mmのシリコンウエフアー
の磨いた表面上に、化学蒸着による附着せしめ
る。6.35マイクロメーター厚みの薄膜が通常附着
される。第二のシリコンウエフアーは、第４図の
第二のブロツクに示すように、第一のウエフアー
の裏側に対して置かれる。この第二のウエフアー
は、第２図のリング１１′の内側端のものにほぼ
等しい直径を持つ。そして薄膜附着のためのマス
クとして作用する。 第三のブロツクは、続いて行なう、高圧炉中の
NH3／B2H6へ露すことを示す。この工程は、第
２図の薄膜１３′の形成を結果として生ずる。マ
スクは除去され、そして結果として生じた構造体
は、例えば、硝酸−弗化水素酸−酢酸（５：１：
１）エツチング中に浸漬され、第２図の破線１５
上の領域によつて表わされるような、第一のウエ
フアーの被覆されていない部分を取り除く。その
結果の構造体は第４図の最後の二ブロツクに示す
ように、脱イオン水で洗浄され、空気乾燥をされ
る。 窒化硼素薄膜の性質は、二つの実施例で類似し
ており、ここで充分に論議する。一方、附着条件
は、異つていることを、上に示す。これらの条件
も同様に本明細書中後に論議する。低温、低圧附
着条件は、Kapton薄膜又はポリイミド薄膜の、
そのような薄膜が附着表面として用いられる時、
その一体性が確保するためにのみ、ここでは必要
とされることが、諒解されなければいけない。窒
化硼素薄膜の性質と附着条件を第一表にまとめて
ある。窒化硼素薄膜の性質を決定するのに主要な
役割を果すと見出された実験上のパラメータは、
NH3／B2H6ガス比である。附着率は、NH3／
B2H6比に非常に敏感であることが見出されてい
る。第５図で見ることができるように、その率
は、NH3／B2H6ガス比が増加するのに伴つて減
少する。附着率は温度については殆んど独立して
おり、775度Ｃでは、650度Ｃの時よりも1.08倍早
い。ウエフアー対ウエフアーの均一性の僅かな改
善は、650度Ｃの附着温度で観察された。附着温
度が増加すると、圧縮応力増加する。
【表】
窒化硼素として薄膜を同定するのは、もつぱら
赤外線スペクトルに基ずく、700度Ｃ附着した窒
化硼素薄膜の赤外線スペクトルは、1380cm-1で強
い非対称Ｂ−Ｎ吸収のピーク、伸縮結合を呈示
し、790cm-1で非常に弱いピークを呈示する。
NH3／B2H6ガス比を低くすると、振幅の減少を
伴つて、Ｂ−Ｎのピークは広がることになる。Ｂ
−ＮピークはNH3／B2H60.1で消滅する。窒化
硼素薄膜を、N2雰囲気中、1000度Ｃ、１時間ア
ニールした結果は、Ｂ−Ｎークの広がり、2500cm
-1に弱い吸収の出現、790cm-1におけるピークの
振幅の増加となる。附着しただけのものアニール
した窒化硼素薄膜の赤外スペクトルは、第６図に
示す。 化学蒸着（CVD）窒化硼素は、酸に対して高
度に耐性があると観察される。例えば、上記の硝
酸−弗化水素酸−酢酸（５：１：１）溶液、窒化
硼素窓作成用に用いられたエツチング剤において
は、エツチング速度は、∠0.5Å／分である。沸
とう〓酸においては、エツチング速度は、∠10
Å／分である。 薄膜応力対NH3／B2H6ガス比のプロツトは第
７図に示す。実験したガス比の範囲内で（0.1か
ら18.0）、マスク金属化用基板として特に適切
（やや伸張）な薄膜は、狭い範囲内のNH3／
B2H6ガス比、0.28からら0.275で得られる。これ
らの好ましい比においては、光に透明で機械的に
強い、7.62cm直径の窒化硼素窓が、デイメンジヨ
ンの上で安定であると発見された。狭い範囲
（NH3／B2H6＝0.25から0.275）においては、附
着速度は220Å／分から300Å／分迄変化し、屈折
率は1.9から2.2の範囲である。附着の再現性を示
す実験データは、第二表にまとめてある。
赤外線スペクトルに基ずく、700度Ｃ附着した窒
化硼素薄膜の赤外線スペクトルは、1380cm-1で強
い非対称Ｂ−Ｎ吸収のピーク、伸縮結合を呈示
し、790cm-1で非常に弱いピークを呈示する。
NH3／B2H6ガス比を低くすると、振幅の減少を
伴つて、Ｂ−Ｎのピークは広がることになる。Ｂ
−ＮピークはNH3／B2H60.1で消滅する。窒化
硼素薄膜を、N2雰囲気中、1000度Ｃ、１時間ア
ニールした結果は、Ｂ−Ｎークの広がり、2500cm
-1に弱い吸収の出現、790cm-1におけるピークの
振幅の増加となる。附着しただけのものアニール
した窒化硼素薄膜の赤外スペクトルは、第６図に
示す。 化学蒸着（CVD）窒化硼素は、酸に対して高
度に耐性があると観察される。例えば、上記の硝
酸−弗化水素酸−酢酸（５：１：１）溶液、窒化
硼素窓作成用に用いられたエツチング剤において
は、エツチング速度は、∠0.5Å／分である。沸
とう〓酸においては、エツチング速度は、∠10
Å／分である。 薄膜応力対NH3／B2H6ガス比のプロツトは第
７図に示す。実験したガス比の範囲内で（0.1か
ら18.0）、マスク金属化用基板として特に適切
（やや伸張）な薄膜は、狭い範囲内のNH3／
B2H6ガス比、0.28からら0.275で得られる。これ
らの好ましい比においては、光に透明で機械的に
強い、7.62cm直径の窒化硼素窓が、デイメンジヨ
ンの上で安定であると発見された。狭い範囲
（NH3／B2H6＝0.25から0.275）においては、附
着速度は220Å／分から300Å／分迄変化し、屈折
率は1.9から2.2の範囲である。附着の再現性を示
す実験データは、第二表にまとめてある。
【表】
NH3／B2H60.24で、窒化硼素薄膜は強い伸
張応力にある。NH3／B2H6＝〓0.3で、この薄膜
は圧縮応力にある。これらの二つの条件下では、
実験した薄膜は、マスク金属化のための支持体と
して役立てるには脆すぎることが発見された。 約10原子パーセントのシリコンが、化学量論的
窒化硼素薄膜に添加して、薄膜の光透明性を劣化
することなく、薄膜の応力を圧縮性から伸張性に
変えることができる。代表的なNH3／B2H6＝6.0
ガス比から形成された薄膜に及ぼすシリコンの効
果は、第８図のグラフに示される。シリコンは、
薄膜が形成される混合ガスにおいて、（100％アン
モニアと共に）シランを用いて添加される。シリ
コン含有薄膜は、第８図から判ることができるよ
うに、Ｘ線と光線両者に優れた透明性を呈示す
る。図からは、右手の目盛りは、シリコンの増加
に伴い屈折率は僅かに変化するだけであるのを示
すこと、及び薄膜組成はガス組成に従うことを注
目すべきである。グラフの下方にあるメンバー
は、グラフ上の薄膜組成用の原子分量である。 本発明BNに関して開示して来た。しかしなが
ら、類似の系がBCから成り、これはキヤリアと
しての窒素中に、アセチレン（C2H2）と共にジ
ボラン15％（重量）の混合ガスから形成される。
伸張性BC薄が低圧環境を生ずるようなB2H6に対
するC2H2の好ましい範囲は、0.03から0.05であ
る。BC薄膜においては、シリコンは同様に透明
性を良くする。 実施にあたつては、傷が核化するのを防ぐた
め、伸張窒化硼素を薄い圧縮性BN薄膜で被覆す
ることが有益である。そのようにして、薄膜を強
化する。このようにして、例えば、六千オングス
トローム単位の窒化硼素の伸張性薄膜が、二千オ
ングストローム厚みの圧縮性薄膜の上部層１７と
下部層１８を持つた積層構造に形成され、そのよ
うな積層配列のマスク構造は第２図に示される。
第３図に示すような、BM薄膜用支持枠子は、第
４図の第４ブロツクで表わされるエツチングの工
程で、適当なレジストパターンを用いることによ
り、達成せられる。 第１図〜第３図の放射線用窓上の不透明パター
ンを画成するための金属化は、第１図で模式的に
示され、二層２０と２１から成るよう示され得
る。下層２０は典型的にはタンタルからなり、上
層２１は金から成る。伸張性窒化硼素並並びに炭
化硼素薄膜は、光Ｘ−放射線へのマスクとして第
一次的には、そのような目的のための不透明素子
パターンを持つものとして、用いられるよう企図
したが、この薄膜はまた、Ｘ線装置に共通な放射
線窓にも有用である。 伸張性BNまたはBC薄膜は、リングラフに用
いるＸ線の過剰吸収を伴わずに、約25ミクロン
（１ミル）迄の役に立つ厚みを持つている。比較
すれば、シリコンをベースとする役に立つ薄膜
は、２ミクロンより薄くなければならない。
張応力にある。NH3／B2H6＝〓0.3で、この薄膜
は圧縮応力にある。これらの二つの条件下では、
実験した薄膜は、マスク金属化のための支持体と
して役立てるには脆すぎることが発見された。 約10原子パーセントのシリコンが、化学量論的
窒化硼素薄膜に添加して、薄膜の光透明性を劣化
することなく、薄膜の応力を圧縮性から伸張性に
変えることができる。代表的なNH3／B2H6＝6.0
ガス比から形成された薄膜に及ぼすシリコンの効
果は、第８図のグラフに示される。シリコンは、
薄膜が形成される混合ガスにおいて、（100％アン
モニアと共に）シランを用いて添加される。シリ
コン含有薄膜は、第８図から判ることができるよ
うに、Ｘ線と光線両者に優れた透明性を呈示す
る。図からは、右手の目盛りは、シリコンの増加
に伴い屈折率は僅かに変化するだけであるのを示
すこと、及び薄膜組成はガス組成に従うことを注
目すべきである。グラフの下方にあるメンバー
は、グラフ上の薄膜組成用の原子分量である。 本発明BNに関して開示して来た。しかしなが
ら、類似の系がBCから成り、これはキヤリアと
しての窒素中に、アセチレン（C2H2）と共にジ
ボラン15％（重量）の混合ガスから形成される。
伸張性BC薄が低圧環境を生ずるようなB2H6に対
するC2H2の好ましい範囲は、0.03から0.05であ
る。BC薄膜においては、シリコンは同様に透明
性を良くする。 実施にあたつては、傷が核化するのを防ぐた
め、伸張窒化硼素を薄い圧縮性BN薄膜で被覆す
ることが有益である。そのようにして、薄膜を強
化する。このようにして、例えば、六千オングス
トローム単位の窒化硼素の伸張性薄膜が、二千オ
ングストローム厚みの圧縮性薄膜の上部層１７と
下部層１８を持つた積層構造に形成され、そのよ
うな積層配列のマスク構造は第２図に示される。
第３図に示すような、BM薄膜用支持枠子は、第
４図の第４ブロツクで表わされるエツチングの工
程で、適当なレジストパターンを用いることによ
り、達成せられる。 第１図〜第３図の放射線用窓上の不透明パター
ンを画成するための金属化は、第１図で模式的に
示され、二層２０と２１から成るよう示され得
る。下層２０は典型的にはタンタルからなり、上
層２１は金から成る。伸張性窒化硼素並並びに炭
化硼素薄膜は、光Ｘ−放射線へのマスクとして第
一次的には、そのような目的のための不透明素子
パターンを持つものとして、用いられるよう企図
したが、この薄膜はまた、Ｘ線装置に共通な放射
線窓にも有用である。 伸張性BNまたはBC薄膜は、リングラフに用
いるＸ線の過剰吸収を伴わずに、約25ミクロン
（１ミル）迄の役に立つ厚みを持つている。比較
すれば、シリコンをベースとする役に立つ薄膜
は、２ミクロンより薄くなければならない。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/941,776 US4171489A (en) | 1978-09-13 | 1978-09-13 | Radiation mask structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55500707A JPS55500707A (ja) | 1980-09-25 |
| JPH0225247B2 true JPH0225247B2 (ja) | 1990-06-01 |
Family
ID=25477045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54501591A Expired - Lifetime JPH0225247B2 (ja) | 1978-09-13 | 1979-09-06 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4171489A (ja) |
| EP (1) | EP0020455B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0225247B2 (ja) |
| CA (1) | CA1129635A (ja) |
| DE (1) | DE2965853D1 (ja) |
| WO (1) | WO1980000634A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4253029A (en) * | 1979-05-23 | 1981-02-24 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Mask structure for x-ray lithography |
| JPS5610928A (en) * | 1979-07-07 | 1981-02-03 | Shinetsu Sekiei Kk | Preparation of electronic device |
| AT371947B (de) * | 1979-12-27 | 1983-08-10 | Rudolf Sacher Ges M B H | Freitragende maske, verfahren zur herstellung derselben und verfahren zum maskieren von substraten |
| DE3119682A1 (de) * | 1981-05-18 | 1982-12-02 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | "verfahren zur herstellung einer maske fuer die mustererzeugung in lackschichten mittels strahlungslithographie" |
| US4522842A (en) * | 1982-09-09 | 1985-06-11 | At&T Bell Laboratories | Boron nitride X-ray masks with controlled stress |
| DE3435177A1 (de) * | 1983-09-26 | 1985-04-11 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Maske fuer lithographische zwecke |
| US5112707A (en) * | 1983-09-26 | 1992-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask structure for lithography |
| US4632871A (en) * | 1984-02-16 | 1986-12-30 | Varian Associates, Inc. | Anodic bonding method and apparatus for X-ray masks |
| US4539278A (en) * | 1984-03-12 | 1985-09-03 | Eaton Corporation | Mask structure for X-ray lithography and method for making same |
| DE3524196C3 (de) * | 1984-07-06 | 1994-08-04 | Canon Kk | Lithografiemaske |
| US4608268A (en) * | 1985-07-23 | 1986-08-26 | Micronix Corporation | Process for making a mask used in x-ray photolithography |
| US4668336A (en) * | 1985-07-23 | 1987-05-26 | Micronix Corporation | Process for making a mask used in x-ray photolithography |
| US4708919A (en) * | 1985-08-02 | 1987-11-24 | Micronix Corporation | Process for manufacturing a mask for use in X-ray photolithography using a monolithic support and resulting structure |
| EP0260718B1 (en) * | 1986-09-19 | 1992-08-05 | Fujitsu Limited | An x-ray-transparent membrane and its production method |
| JPS63114124A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Res Dev Corp Of Japan | Ｘ線マスク用メンブレンおよび製造法 |
| US4868093A (en) * | 1987-05-01 | 1989-09-19 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Device fabrication by X-ray lithography utilizing stable boron nitride mask |
| JP4220229B2 (ja) * | 2002-12-16 | 2009-02-04 | 大日本印刷株式会社 | 荷電粒子線露光用マスクブランクスおよび荷電粒子線露光用マスクの製造方法 |
| US9231063B2 (en) | 2014-02-24 | 2016-01-05 | International Business Machines Corporation | Boron rich nitride cap for total ionizing dose mitigation in SOI devices |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3742229A (en) * | 1972-06-29 | 1973-06-26 | Massachusetts Inst Technology | Soft x-ray mask alignment system |
| US3742230A (en) * | 1972-06-29 | 1973-06-26 | Massachusetts Inst Technology | Soft x-ray mask support substrate |
| US3873824A (en) * | 1973-10-01 | 1975-03-25 | Texas Instruments Inc | X-ray lithography mask |
| US3892973A (en) * | 1974-02-15 | 1975-07-01 | Bell Telephone Labor Inc | Mask structure for X-ray lithography |
| JPS52105777A (en) * | 1976-03-02 | 1977-09-05 | Toshiba Corp | Microscopic diagram transcribing device |
| US4037111A (en) * | 1976-06-08 | 1977-07-19 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Mask structures for X-ray lithography |
| DE2626851C3 (de) * | 1976-06-15 | 1982-03-18 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur Herstellung von Masken für die Röntgenlithographie |
| JPS5329574A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | Transmitting type photoelectric switch |
| JPS5385170A (en) * | 1977-01-05 | 1978-07-27 | Hitachi Ltd | Soft x-ray transfer mask |
-
1978
- 1978-09-13 US US05/941,776 patent/US4171489A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-09-06 DE DE7979901255T patent/DE2965853D1/de not_active Expired
- 1979-09-06 JP JP54501591A patent/JPH0225247B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1979-09-06 WO PCT/US1979/000692 patent/WO1980000634A1/en not_active Ceased
- 1979-09-11 CA CA335,415A patent/CA1129635A/en not_active Expired
-
1980
- 1980-04-09 EP EP79901255A patent/EP0020455B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0020455B1 (en) | 1983-07-13 |
| CA1129635A (en) | 1982-08-17 |
| JPS55500707A (ja) | 1980-09-25 |
| EP0020455A4 (en) | 1981-09-01 |
| EP0020455A1 (en) | 1981-01-07 |
| DE2965853D1 (en) | 1983-08-18 |
| WO1980000634A1 (en) | 1980-04-03 |
| US4171489A (en) | 1979-10-16 |
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