JPH03274718A - X線露光用マスクの支持膜及びx線露光用マスク - Google Patents

X線露光用マスクの支持膜及びx線露光用マスク

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JPH03274718A
JPH03274718A JP2074787A JP7478790A JPH03274718A JP H03274718 A JPH03274718 A JP H03274718A JP 2074787 A JP2074787 A JP 2074787A JP 7478790 A JP7478790 A JP 7478790A JP H03274718 A JPH03274718 A JP H03274718A
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ray
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Takashi Iizuka
隆 飯塚
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • 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X線露光用マスクの支持膜及びX線露光用マス
クに関し、例えば波長2人〜150人程度のX線を用い
てマスク面上の電子回路パターンをウェハ面上に転写し
、lc、LsI等の半導体素子を製造する際に好適な所
定のアライメントマークを設けるようにしたX線露光用
マスクの支持膜及びそれを用いたX線露光用マスクに関
するものである。
(従来の技術) 最近1c、LsI等の半導体素子製造用の露光装置にお
いては半導体素子の高集積化に伴って、より高分解能の
焼付けが可能なX線を利用した露光装置が種々と提案さ
れている。
このX線を利用した露光装置で使用されるX線露光用マ
スクは一般にリング状の形状をした支持枠と、その開口
に緊張して張られたX線に対する透過性の支持膜と支持
膜面上に設けられたX線吸収体より成る所定の電子回路
パターンとアライメントマークとから構成されている。
このX線吸収体より成る電子回路パターンは例えばサブ
ミクロンの精度で、かつ再現性良く、被転写体、例えば
ウェハ面上に転写されるように構成されている。
XwA露光用マスクの支持膜はその性質よりX線に対し
て所定の透過率を有し、かつアライメント光(可視光又
は近赤外光)に対しても所定の透過率を有することが要
求される。
この為X線露光用マスクの支持膜の材料とじては従来よ
り窒化ケイ素(SisN−)や二酸化ケイ素(Sing
)等可視光や近赤外光に対して透過率が比較的高く、尚
かつX線に対して吸収の比較的少ない軽元素同志の化合
物が用いられている。
(発明が解決しようとする問題点) 従来のX線露光用マスクの支持膜は単一の材料で構成さ
れていた為にX線の透過率、可視光・近赤外光の透過率
、そして支持膜としての機械的強度の3つの条件を全て
良好に満足させるものがなかった。
特に従来より用いられている窒化ケイ素(SilN4)
や二酸化ケイ素(S10t)等の酸化物や窒化物はシン
クロトロン等の強い放射光を照射した場合に酸素や窒素
の解離等、放射線損傷が生じ、支持膜としての性質が劣
化してくるという問題点があった。
本発明はx!!露光用マスクの支持膜として主にX線透
過率が良く、かつ機械的強度の強い材料を選び、アライ
メントマークが形成される支持膜面上のアライメントマ
ーク領域に対しては特別の処置を施すことにより、アラ
イメント光に対し透過性を増し良好なるアライメントを
可能とし、全体として前述した全ての条件を良好に満足
したX線露光用マスクの支持膜及びX線露光用マスクの
提供を目的とする。
(問題点を解決するための手段) 本発明のX1!露光用マスクの支持膜はX線吸収体で所
定のパターンをその面上に形成する為のX線透過性の支
持膜であって該支持膜面上のアライメントマークを設け
るべきアライメントマーク領域を可視光又は/及び近赤
外光に対して透過性を有するように構成したことを特徴
としている。
特に本発明では前記アライメントマーク領域をイオン注
入手段により前記支持膜の材料にイオンを注入すること
により形成し、前記イオン注入手段により注入された部
分はイオン原子を含む化合物であり、可視光又は/及び
近赤外光に対して透過性を有することを特徴としている
(実施例) 第1図(A)は本発明に係るX線露光用マスクの一実施
例の平面模式図、第1図(B)は第1図(A)のa−a
°断面説明図である。
図中101はX11il露光用マスクである。3はX線
露光用マスク支持膜であり、本実施例では主にXwAに
対して一定の透過率を有し、かつ一定の機械的強度を有
した、所定の厚さの元素単体より構成している0本実施
例では元素単体を用いることにより、強い放射光を照射
した際の放射線損傷が少なく、劣化の少ないX線露光用
マスクを得ている。4はリング状のマスク保持枠であり
、支持膜3を緊張保持している。5はマスク補強枠であ
り、リング状の保持枠4に接着され、X線露光用マスク
としての機械的強度を補っている。
1はX線吸収体であり、xIIに対して不透過物質より
成っており、支持膜3面上に幾何学形状に描かれたパタ
ーンlaを形成し、それより半導体素子用の電子回路パ
ターンを形成している。2は支持11i3面上のパター
ンとウェハとのアライメントを行うアライメントマーク
を形成する為のアライメントマーク領域であり、同図で
はパターン1aの4角に各々設定されている。
本実施例に係る支持膜3はアライメント用の可視光や近
赤外光に対して透過率が低く又は不透過である為に、イ
オン注入手段により、アライメントマーク領域2にイオ
ンを注入することにより可視光又は/及び近赤外光に対
して高い透過率を有するようにしている。
これにより本実施例ではX線に対して高透過率を有し、
かつ高い機械的強度を有し、しかもアライメントマーク
領域に対して高い可視光または/及び近赤外光の透過率
を有した良好なるX線露光用マスクの支持膜を得ている
次に本発明に係るX線露光用マスクの作製方法の一実施
例を示す。
(イ)実施例 1 λ/10に平面研磨した5mm厚のSiウェハ(面方位
100)上にRFマグネトロンスパッタ法で炭素(C)
を50nm成膜し、その上にホウ素(B)を15μm成
膜した。その上にX線吸収体としての金(Au)を0.
75μm成膜し、電子線描画によって線幅05μmの電
子回路パターンを作製した1次に水酸化カリウム(KO
H)30%溶液(115℃)を用いて基板裏面からの異
方性エツチングを行ない、炭素層でエツチングを停止さ
せた。バックエッチの画角は20mmoとした。
このようにして得たマスクのアライメントマークを形成
するアライメントマーク領域に開口100X250μm
のマスキングを施し1、イオン注入手段によって窒素イ
オンを支持膜中に注入したところ、そのアライメントマ
ーク領域のみ窒化物が形成された。
次に作製したマスクに対し、ウェハとの位置合わせのた
めアライメントマーク領域に波長780nmのアライメ
ント光を照射したところ、アライメント光の透過率は8
1%程度で位置合わせの精度を十分保証できるちのであ
った。
さらに、このマスクに対し、アライメントマークとその
外側を覆う形状のアパーチャーを設けた上でアルミニウ
ムのKa線(波長0.83nm)のX線を照射しマスク
の透過X線の強度を光電子増倍管を用いて測定したとこ
ろ全吸収体パターンの無い部分とある部分とで約25・
1のコントラストを得た。
(ロ)実施例 2 第2図は本発明の実施例2のX千露光用マスクの断面概
略図である。
λ/10に平面研磨した5mm厚のSiウェハ13(面
方位100)上にRFマグネトロンスパッタ法により窒
化ケイ素(S i N)を200nm成膜し、その上に
ケイ素(Si)を17μm成膜した0次にこの上にX線
吸収体としての金(Au)を075μm成膜し電子線描
画によって線幅05μmの電子回路パターン11を作製
した。つぎにこれに対して水酸化カリウム(KOH)3
0%溶液(115℃)を用いて基板裏面からの異方性エ
ツチングを行ない窒化ケイ素層16でエツチングを停止
させた。この際バックエッチの画角は15mm’とした
このようにして得たマスクのアライメントマーク領域1
2に504 m X 250μmの領域にわたって集束
イオンビームによって酸素イオンを打ち込んたとこるそ
のアライメントマーク領域のみ酸化物(fM化ケイ素)
か形成された。
次に作製したマスクに対しウェハとの位置合わせのため
アライメントマーク領域12に波長830nmのアライ
メント光を照射したところアライメント光の透過率は7
5%程度あった。
さらに、このマスクに対し、アライメントマークとその
外側を覆う形状のアパーチャーを設けた上でシンクロト
ロン放射光を分光して波長1nmの軟X線と取り出し照
射したところ、マスク透過光のコントラストは全吸収体
パターンの無い部分と、ある部分とて約120+1であ
った。また従来よりマスク支持H13として用いられて
いる窒化ケイ素(Six N4)1.9川m厚と比較し
て、この波長における軟X線透過率は約1.5faてあ
り、マスクのX線吸収による熱歪か低減された。
尚、第2図において14はマスク保持枠(ケイ素基板)
、15はマスク補強枠である。
(発明の効果) 本発明によれば支持膜面上のアライメントマーク領域を
イオン注入手段により、アライメント光に対して所定の
透過率を有するように構成することにより機械的強度が
強く、X線に対して高い透過率を有した良好なるXS*
S光用マスクの支持膜及びそれを用いたX線露光用マス
クを達成することができる。
特に本発明では支持膜としてホウ素(B)等、機械的強
度の高い元素単体より成る材料を用いることにより、支
持膜の厚さを従来より薄くすることができ、X線透過率
が増大する為、lショット当りの露光時間を短縮するこ
とができ、支持膜のX線吸収による熱歪の低減化及びX
a*rll射に対して安定化を図ったX線露光用マスク
の支持膜を達成することができる。また、これと同時に
スルーブツトの向上も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
?!1図(A)、(B)は本発明の一実施例の平面模式
図と断面説明図、第2図は本発明の実施例2の断面説明
図である。 図中1.11はX線吸収体、2.12はアライメントマ
ーク領域、3.13は支持膜、4.14はマスク保持枠
、5.15はマスク補強枠、16は窒化ケイ素層である

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)X線吸収体で所定のパターンをその面上に形成す
    る為のX線透過性の支持膜であって該支持膜面上のアラ
    イメントマークを設けるべきアライメントマーク領域を
    可視光又は/及び近赤外光に対して透過性を有するよう
    に構成したことを特徴とするX線露光用マスクの支持膜
  2. (2)前記アライメントマーク領域をイオン注入手段に
    より前記支持膜の材料にイオンを注入することにより形
    成したことを特徴とする請求項1記載のX線露光用マス
    クの支持膜。
  3. (3)前記イオン注入手段によりイオン注入された領域
    がイオン原子を含む化合物であり、可視光又は/及び近
    赤外光に対して透過性を有することを特徴とする請求項
    2記載のX線露光用マスクの支持膜。
  4. (4)前記支持膜のアライメントマーク領域以外の領域
    は元素単体より成っていることを特徴とする請求項1記
    載のX線露光用マスクの支持膜。
  5. (5)前記支持膜面上のアライメントマーク領域以外の
    領域はホウ素より形成されていることを特徴とする請求
    項4記載のX線露光用マスクの支持膜。
  6. (6)前記X線露光用マスクの支持膜を用いて構成され
    ていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に
    記載のX線露光用マスク。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112009000062T5 (de) 2008-09-26 2010-10-14 Art Metal Mfg. Co., Ltd., Ueda-shi Beschichtetes Aluminiumprodukt
JP2012237869A (ja) * 2011-05-11 2012-12-06 Fujitsu Semiconductor Ltd フォトマスク及びその製造方法
US9377682B2 (en) 2011-06-30 2016-06-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Template substrate, method for manufacturing same, and template

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DE112009000062T5 (de) 2008-09-26 2010-10-14 Art Metal Mfg. Co., Ltd., Ueda-shi Beschichtetes Aluminiumprodukt
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