JPH0247824A - 非晶質炭素支持膜を利用したｘ―線リソグラフイツクマスクの製造方法 - Google Patents
非晶質炭素支持膜を利用したｘ―線リソグラフイツクマスクの製造方法Info
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- JPH0247824A JPH0247824A JP63329574A JP32957488A JPH0247824A JP H0247824 A JPH0247824 A JP H0247824A JP 63329574 A JP63329574 A JP 63329574A JP 32957488 A JP32957488 A JP 32957488A JP H0247824 A JPH0247824 A JP H0247824A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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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】
［発明の利用分野］
本発明はＸ−線リソゲラフイック用マスク構造体で可視
光線とＸ−線に透過度がすぐれ平坦度と強度がすぐれた
非晶質炭素支持膜を利用したＸ−線リソグラフイックマ
スクの製造方法に関する。
光線とＸ−線に透過度がすぐれ平坦度と強度がすぐれた
非晶質炭素支持膜を利用したＸ−線リソグラフイックマ
スクの製造方法に関する。
［従来の技術］
高集積半導体素子を製造するためには解像力がすぐれた
リソグラフィツク装置が必要になる。
リソグラフィツク装置が必要になる。
現在集積回路製造には光学リングラフイック装置が利用
されているが根本的な解像力の限界が次第に問題化され
ていて、このような限界を克服するための方法として波
長が短かいＸ−線をリソグラフィツクに応用しようとす
る研究が活発に進行されている。
されているが根本的な解像力の限界が次第に問題化され
ていて、このような限界を克服するための方法として波
長が短かいＸ−線をリソグラフィツクに応用しようとす
る研究が活発に進行されている。
現在Ｘ−線リソゲラフイックが実用化されるためには、
種々の問題が解決されなければならないが、その中でも
安定かつ精密なマスクの製造法が必須の問題である。こ
のＸ−線マスクが備えなければならない条件としては。
種々の問題が解決されなければならないが、その中でも
安定かつ精密なマスクの製造法が必須の問題である。こ
のＸ−線マスクが備えなければならない条件としては。
（１）支持膜のＸ−線透過率が５０％以上なること、
（２）レザー光線を利用した整列が可能なるよう支持膜
が可視光線に透明であること、 （３）マスク面積がシリコン基板の大きさに相当するこ
と。
が可視光線に透明であること、 （３）マスク面積がシリコン基板の大きさに相当するこ
と。
（４）マスクの規格の安定性と平坦度がすぐれること、
および （５）マスク薄膜の材料が厚さの均一度が良好で欠点が
ないこと、等を挙げることができる。
および （５）マスク薄膜の材料が厚さの均一度が良好で欠点が
ないこと、等を挙げることができる。
以上の条件を満たすＸ−線マスク材料としては現在まで
窒化珪素（Ｓｉ２Ｎ、）、窒化はう素（ＢＮ）、炭化け
い素（Ｓ ｉ Ｃ）及びけい素等の無機材料ならびにポ
リマ（ｐｏｌｙ＋＋＋ｅｒ）の薄膜を利用した有機材料
について研究がなされてきた。
窒化珪素（Ｓｉ２Ｎ、）、窒化はう素（ＢＮ）、炭化け
い素（Ｓ ｉ Ｃ）及びけい素等の無機材料ならびにポ
リマ（ｐｏｌｙ＋＋＋ｅｒ）の薄膜を利用した有機材料
について研究がなされてきた。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上記窒化けい素膜は熱に対する安定性。
寸法の安定性及び光の透過率がすぐれている力司張強度
が弱いのが欠点で、上記窒化はう素膜は窒化けい素と長
所は類似しているが通常の化学蒸着法でつくった場合表
面に多くの欠陥が形成される問題がある。上記けい素は
既存の集積回路工程に直接応用可能な長所があるが可視
光線に対する透過度が不良であるため可視光を利用した
整列に制約を受ける。
が弱いのが欠点で、上記窒化はう素膜は窒化けい素と長
所は類似しているが通常の化学蒸着法でつくった場合表
面に多くの欠陥が形成される問題がある。上記けい素は
既存の集積回路工程に直接応用可能な長所があるが可視
光線に対する透過度が不良であるため可視光を利用した
整列に制約を受ける。
また、有機材料は熱安定性、規格安定性及び寿命等に問
題があり、研究が減少している傾向にある。
題があり、研究が減少している傾向にある。
本発明は上記のような問題点を解決するために創案され
たもので、Ｘ−線に対する透過度がすぐれ、同時に可視
光線に対する明確な特徴がある非晶質炭素を利用してＸ
−線マスクを製造することに目的があり、さらに熱的９
機械的、化学的安定性がすぐれプラズマ化学蒸着法で均
質な広い薄膜を得ることができるＸ−線マスクを製造す
ることに目的がある。
たもので、Ｘ−線に対する透過度がすぐれ、同時に可視
光線に対する明確な特徴がある非晶質炭素を利用してＸ
−線マスクを製造することに目的があり、さらに熱的９
機械的、化学的安定性がすぐれプラズマ化学蒸着法で均
質な広い薄膜を得ることができるＸ−線マスクを製造す
ることに目的がある。
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するため、本発明においては、Ｘ−線リ
ソグラフイックマスクは、（１）シリコンまたは石英ガ
ラスウェーハの一ヒにプラズマ蒸着法で非晶質炭素膜を
形成する工程、（２）上記ウェーハの裏面にエツチング
マスク用としての絶縁膜を蒸着、形成して、これをエツ
チングして成形する工程、（３）水酸化カリウム溶液で
、上記絶縁膜をマスクとして、上記ウェーハを湿式エツ
チングする工程、（４）上記炭素膜上に、金またはタン
グステン金属膜を蒸着する工程、および（５）上記金ま
たはタングステン金属膜上に、レジストパターンを形成
した後、これをマスクとして上記金属膜をエダチングし
、集積回路パターンを形成する工程、を有するプロセス
により製造されるものである。
ソグラフイックマスクは、（１）シリコンまたは石英ガ
ラスウェーハの一ヒにプラズマ蒸着法で非晶質炭素膜を
形成する工程、（２）上記ウェーハの裏面にエツチング
マスク用としての絶縁膜を蒸着、形成して、これをエツ
チングして成形する工程、（３）水酸化カリウム溶液で
、上記絶縁膜をマスクとして、上記ウェーハを湿式エツ
チングする工程、（４）上記炭素膜上に、金またはタン
グステン金属膜を蒸着する工程、および（５）上記金ま
たはタングステン金属膜上に、レジストパターンを形成
した後、これをマスクとして上記金属膜をエダチングし
、集積回路パターンを形成する工程、を有するプロセス
により製造されるものである。
［作用］
本発明のＸ−線リソグラフイックマスクの製造方法は、
非晶質炭素の利用により、得られたマスクのＸ−線透過
部分におけるＸ−線に対する透過度がすぐれ、同時に可
視光線に対する透過度もすぐれているのみでなく、耐熱
性、化学的安定性。
非晶質炭素の利用により、得られたマスクのＸ−線透過
部分におけるＸ−線に対する透過度がすぐれ、同時に可
視光線に対する透過度もすぐれているのみでなく、耐熱
性、化学的安定性。
強度においても良好な特性を期待できる。
［実施例］
以下、図を参照しながら本発明の詳細な説明する。
第１図は１本発明の非晶質炭素膜を利用したＸ−線マス
クのブランク構造の一例を図示し、シリコンウェーハま
たは石英ガラスウェーハ１０１の上にプラズマ蒸着法で
非晶質炭素膜１０２を蒸着している。
クのブランク構造の一例を図示し、シリコンウェーハま
たは石英ガラスウェーハ１０１の上にプラズマ蒸着法で
非晶質炭素膜１０２を蒸着している。
この際、反応気体としてはメタン（ＣＨ４）またはエタ
ン（ＣＺ Ｈ＆ ）を利用し、蒸着温度、気体圧力、お
よび電力を調整することにより炭素薄膜の光学的禁止帯
幅（ｏｐｔｉ、ｃａｌ ｂａｎｄｇａｐ）を２．０ｅＶ
以上として且つ水素含有量を少なくすることが可能であ
る。
ン（ＣＺ Ｈ＆ ）を利用し、蒸着温度、気体圧力、お
よび電力を調整することにより炭素薄膜の光学的禁止帯
幅（ｏｐｔｉ、ｃａｌ ｂａｎｄｇａｐ）を２．０ｅＶ
以上として且つ水素含有量を少なくすることが可能であ
る。
普通、Ｘ−線マスク支持膜における炭素膜の厚さはｓ、
ｏｏｏ〜５０，０００人に調整する。このＸ−線マスク
で平坦な面を理保持するには、引張状態の残留凝集力が
薄膜に作用しなければならないが、通常基板に用いられ
るシリコンウェーハの上に蒸着した炭素膜には圧縮凝集
力が作用するようになる。
ｏｏｏ〜５０，０００人に調整する。このＸ−線マスク
で平坦な面を理保持するには、引張状態の残留凝集力が
薄膜に作用しなければならないが、通常基板に用いられ
るシリコンウェーハの上に蒸着した炭素膜には圧縮凝集
力が作用するようになる。
従って、このような問題を解決するために、本発明では
、シリコンよりも熱膨張係数が小さい石英ガラスウェー
ハ１０１を基板としで利用したもので、また他の一つの
方法としてはシリコンウェーハ等の上に蒸着すれば引張
凝集力状態になる窒化けい素または炭化けい素を利用し
て炭素膜の圧縮凝集力を補償する方法を用いている。
、シリコンよりも熱膨張係数が小さい石英ガラスウェー
ハ１０１を基板としで利用したもので、また他の一つの
方法としてはシリコンウェーハ等の上に蒸着すれば引張
凝集力状態になる窒化けい素または炭化けい素を利用し
て炭素膜の圧縮凝集力を補償する方法を用いている。
第２図は本発明の積層構造膜を利用したＸ−線マスクの
ブランク構造図であり、シリコンウェーハまたは石英ガ
ラスウェーハ１０１の上に凝集力補償膜１０３と非晶質
炭素膜１０２を積層に形成することにより上記凝集力問
題を解決すると共に強度と膜厚の均一化が向上するよう
になる。
ブランク構造図であり、シリコンウェーハまたは石英ガ
ラスウェーハ１０１の上に凝集力補償膜１０３と非晶質
炭素膜１０２を積層に形成することにより上記凝集力問
題を解決すると共に強度と膜厚の均一化が向上するよう
になる。
通常、積層構造の支持膜では、上記炭素膜１０２の膜厚
は１０００〜５０００人で上記凝集力補償膜１０３の膜
厚は１０００〜３０００人である。
は１０００〜５０００人で上記凝集力補償膜１０３の膜
厚は１０００〜３０００人である。
このような積層構造は工程が複雑であるが、上記炭素膜
１０２の膜厚に対する凝集力補償層の膜厚の比を調整す
ることにより支持膜の凝集力状態を調整でき、特に炭化
けい素膜を凝集力補償層に利用すれば反応気体としてモ
ノシラン（ＳｉＨ，）だけ添加すればよいので工程が簡
単になる。
１０２の膜厚に対する凝集力補償層の膜厚の比を調整す
ることにより支持膜の凝集力状態を調整でき、特に炭化
けい素膜を凝集力補償層に利用すれば反応気体としてモ
ノシラン（ＳｉＨ，）だけ添加すればよいので工程が簡
単になる。
第３図は本発明の非晶質炭素膜を利用したＸ−線マスク
の製造工程図を示したもので、上記単層炭素膜または積
層炭素膜を利用して、一般に、Ｘ−線マスク製造方法と
類似なマスクを製造することができる。
の製造工程図を示したもので、上記単層炭素膜または積
層炭素膜を利用して、一般に、Ｘ−線マスク製造方法と
類似なマスクを製造することができる。
本実施例における炭素支持膜を利用したＸ−線マスク製
造方法では、シリコンまたは石英ガラスウェーハ１０１
の上にプラズマ蒸着法で非晶質炭素膜１０２を形成した
後、上記ウェーハ１０１の裏面にエツチングマスク用と
して絶縁膜１０４を蒸着する。
造方法では、シリコンまたは石英ガラスウェーハ１０１
の上にプラズマ蒸着法で非晶質炭素膜１０２を形成した
後、上記ウェーハ１０１の裏面にエツチングマスク用と
して絶縁膜１０４を蒸着する。
次に、上記裏面絶縁膜１０４を部分的にエツチングして
成形した後、これをマスクとして水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）溶液で上記ウェーハ１０１を湿式エツチングする。
成形した後、これをマスクとして水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）溶液で上記ウェーハ１０１を湿式エツチングする。
次いで、上記炭素膜１０２の上に金またはタングステン
金属膜１０５を５０００〜１００００人の膜厚に蒸着し
その上にレジストパターン１０６を形成した後エツチン
グして集積回路パターンを形成する。このようにして、
本発明のＸ−線リソグラフイックマスクが製造された。
金属膜１０５を５０００〜１００００人の膜厚に蒸着し
その上にレジストパターン１０６を形成した後エツチン
グして集積回路パターンを形成する。このようにして、
本発明のＸ−線リソグラフイックマスクが製造された。
〔発明の効果］
以上説明したように、本発明で提案した非晶質炭素はＸ
−線マスクとして備えるべき条件、つまりＸ−線及び可
視光に対する透過度、耐熱性及び化学的安定性、強度等
がすぐれ、プラズマ化学蒸着法で均質かつ広い薄膜を得
られ、既存の窒化けい素および窒化はう素等のマスク材
料を代替えできる効果があり、特に炭化けい素膜を凝集
力補償層に利用すれば反応気体としてモノシランのみ添
加すればよいので製造工程が簡単になる特長がある。
−線マスクとして備えるべき条件、つまりＸ−線及び可
視光に対する透過度、耐熱性及び化学的安定性、強度等
がすぐれ、プラズマ化学蒸着法で均質かつ広い薄膜を得
られ、既存の窒化けい素および窒化はう素等のマスク材
料を代替えできる効果があり、特に炭化けい素膜を凝集
力補償層に利用すれば反応気体としてモノシランのみ添
加すればよいので製造工程が簡単になる特長がある。
第１図は本発明の、単層非晶質炭素膜を利用したＸ−線
マスクのブランク構造図、 第２図は本発明の積層構造膜を利用したＸ−線マスクの
ブランク構造図、 第３図は本発明の非晶質炭素膜を利用したＸ−線マスク
の製造工程図を示す。 １０１・・・シリコンウェーハまたは石英ガラスウェー
ハ、１０２・・・非晶質炭素膜、１０３・・・凝集力補
償膜、１０４・・・裏面絶縁膜、１０５・・・金または
タングステン金属膜、１０６・・・レジストパターン。
マスクのブランク構造図、 第２図は本発明の積層構造膜を利用したＸ−線マスクの
ブランク構造図、 第３図は本発明の非晶質炭素膜を利用したＸ−線マスク
の製造工程図を示す。 １０１・・・シリコンウェーハまたは石英ガラスウェー
ハ、１０２・・・非晶質炭素膜、１０３・・・凝集力補
償膜、１０４・・・裏面絶縁膜、１０５・・・金または
タングステン金属膜、１０６・・・レジストパターン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｘ−線マスク製造方法において、 （１）シリコンまたは石英ガラスウェーハの上にプラズ
マ蒸着法で非晶質炭素膜を形成する工程、（２）上記ウ
ェーハの裏面にエッチングマスク用としての絶縁膜を蒸
着、形成して、これをエッチング成形する工程、（３）
水酸化カリウム溶液で、上記絶縁膜をマスクとして、上
記ウェーハを湿式エッチングする工程、（４）上記炭素
膜上に金またはタングステン金属膜を蒸着する工程、お
よび（５）該金属膜上にレジストパターンを形成した後
、エッチングし集積回路パターンを形成する工程、を有
することを特徴とする非晶質炭素支持膜を利用したＸ−
線リソグラフイックマスクの製造方法。 ２、上記工程（１）における非晶質炭素膜蒸着が、反応
気体としてメタンまたはエタンを利用し、且つ蒸着温度
、気体圧力、および電力を調整して炭素薄膜の禁止帯の
幅を２．０ｅＶ以上で炭素膜厚を５，０００〜５０，０
００Åとしたプラズマ化学蒸着法であることを特徴とす
る請求項１記載の非晶質炭素支持膜を利用したＸ−線リ
ソグラフイックマスクの製造方法。 ３、工程（１）において、シリコンウェーハの上に凝集
力補償膜と炭素膜を積層に形成し、 上記炭素膜の圧力凝集力を保証するようにしたことを特
徴とする請求項１記載の非晶質炭素支持膜を利用したＸ
−線リソグラフイックマスクの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR88/9547 | 1988-07-28 | ||
| KR1019880009547A KR910006741B1 (ko) | 1988-07-28 | 1988-07-28 | 비정질 탄소 지지막을 이용한 x-선 리소그라피 마스크의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247824A true JPH0247824A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH069183B2 JPH069183B2 (ja) | 1994-02-02 |
Family
ID=19276507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32957488A Expired - Lifetime JPH069183B2 (ja) | 1988-07-28 | 1988-12-28 | 非晶質炭素支持膜を利用したｘ―線リソグラフイツクマスクの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4998267A (ja) |
| JP (1) | JPH069183B2 (ja) |
| KR (1) | KR910006741B1 (ja) |
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- 1988-12-28 JP JP32957488A patent/JPH069183B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1989-06-23 US US07/370,281 patent/US4998267A/en not_active Expired - Fee Related
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