JPH0334310A - Ｘ線用マスクブランクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線用マスクブランクの製造方法Info
- Publication number
- JPH0334310A JPH0334310A JP1168048A JP16804889A JPH0334310A JP H0334310 A JPH0334310 A JP H0334310A JP 1168048 A JP1168048 A JP 1168048A JP 16804889 A JP16804889 A JP 16804889A JP H0334310 A JPH0334310 A JP H0334310A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- nitride
- hydrogen
- gas
- mask blank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- 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線リングラフイーの分野でＸ線用マスクや
Ｘ線ゾーンプレート等の支持基板として用いられるマス
クブランクの製造方法、特に窒化物薄膜の形成方法に関
する。
Ｘ線ゾーンプレート等の支持基板として用いられるマス
クブランクの製造方法、特に窒化物薄膜の形成方法に関
する。
Ｘ線用マスクブランクの製造工程を第１図に従って説明
する。
する。
シリコンウェハ２の表側にＸ線を透過する窒化膜】を周
知のＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ ）法によって成膜する（ａ）。これら
窒化膜ｌはケイ素をエツチングした後、たわ１ず常に一
定の平面度を保たなくてはいけない。膜が適度な引っ張
り応力を持つようにＣＶＤ法の成膜条件が調節される。
知のＣＶＤ （Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐ
ｏｓｉｔｉｏｎ ）法によって成膜する（ａ）。これら
窒化膜ｌはケイ素をエツチングした後、たわ１ず常に一
定の平面度を保たなくてはいけない。膜が適度な引っ張
り応力を持つようにＣＶＤ法の成膜条件が調節される。
膜の厚さは、Ｘ線の透過率を考慮して数μｍくらいにす
るのが通例であるｂ 表側の窒化層】のうちマスクブランクとして使いたい部
分を残してシリコンウェハ２の裏側を保護膜３で３かう
（ｂ）。
るのが通例であるｂ 表側の窒化層】のうちマスクブランクとして使いたい部
分を残してシリコンウェハ２の裏側を保護膜３で３かう
（ｂ）。
このシリコンウェハ２の裏側の保護膜３でおかわれてい
ない部分のシリコンを水酸化カリウム水溶液のような異
方性エツチング液か、フッ酸及び硝酸のような等方性エ
ツチング液につけて除去する（Ｃ）。
ない部分のシリコンを水酸化カリウム水溶液のような異
方性エツチング液か、フッ酸及び硝酸のような等方性エ
ツチング液につけて除去する（Ｃ）。
Ｘ線透過薄膜である窒化膜１の支持基板となっているシ
リコンウェハ２をさらに保持するバイレックスリング４
をシリコンウェハ２の裏側にはりつける（ｄ）。
リコンウェハ２をさらに保持するバイレックスリング４
をシリコンウェハ２の裏側にはりつける（ｄ）。
ＸＭマスク用用板板材料して現在量も有力視されている
窒化膜には、窒化ケイ素（８ｉｓＮ４）と窒化ホウ素（
ＢＮ）がある。これらは主にプラズマＣＶＤ法か低圧Ｃ
ＶＤ法によって成膜されてきた。
窒化膜には、窒化ケイ素（８ｉｓＮ４）と窒化ホウ素（
ＢＮ）がある。これらは主にプラズマＣＶＤ法か低圧Ｃ
ＶＤ法によって成膜されてきた。
ＣＶＤ法で窒化ケイ素膜をＷｌ戒するには、普通反応ガ
スにシラン（５ｉＨ４） ＆Ｕアンモニア（ＮＨａ）の
混合ガスか、ジクロロシラン（５ｉＨｚ（Ｊ２）及びア
ンモニアの混合ガスのいずれかを用い、キャリアガスに
は窒素（Ｎｚ）−水素（Ｈｚ ）−アルゴン（Ａ「）の
いずれかのガスを用いる。一方、窒化ホウ素膜を形成す
るには１反応ガスにジポラン（ＢｚＨａ ） １びアン
モニアの混合ガスを用い、キャリアガスには窒素を用い
る。
スにシラン（５ｉＨ４） ＆Ｕアンモニア（ＮＨａ）の
混合ガスか、ジクロロシラン（５ｉＨｚ（Ｊ２）及びア
ンモニアの混合ガスのいずれかを用い、キャリアガスに
は窒素（Ｎｚ）−水素（Ｈｚ ）−アルゴン（Ａ「）の
いずれかのガスを用いる。一方、窒化ホウ素膜を形成す
るには１反応ガスにジポラン（ＢｚＨａ ） １びアン
モニアの混合ガスを用い、キャリアガスには窒素を用い
る。
しかし、シランにしてもジポランにしてもきわめて反応
性が高く、大気中に出ただけで発火する危険なガスであ
る。従って、ＣＶＤ法による窒化膜の形成では、使用ガ
スのリーク等の事態を考えるとかなりの危険をともなう
といえる。
性が高く、大気中に出ただけで発火する危険なガスであ
る。従って、ＣＶＤ法による窒化膜の形成では、使用ガ
スのリーク等の事態を考えるとかなりの危険をともなう
といえる。
筐た。ＣＶＤ法によって形成された窒化膜は多量の水素
を含んでいる。これは反応ガスにシラン。
を含んでいる。これは反応ガスにシラン。
ジポラン、アンモニアのように水素を含んだガスを用い
ているためで、このため、膜の組成は厳密にいうと窒化
ケイ素や窒化ホウ素ではなくて、これらの水素化物（Ｓ
ｉｘＮｙＨｇや胸〜ｙＨｚ ）という形をとっている。
ているためで、このため、膜の組成は厳密にいうと窒化
ケイ素や窒化ホウ素ではなくて、これらの水素化物（Ｓ
ｉｘＮｙＨｇや胸〜ｙＨｚ ）という形をとっている。
この水素の存在が膜に柔軟性を与え。
膜をこわれにくいものにしている。また、この水素の含
有量を変えたり、ホウ素と窒素と水素との結合状態を変
えたりすることによって膜の応力を調節することができ
る。
有量を変えたり、ホウ素と窒素と水素との結合状態を変
えたりすることによって膜の応力を調節することができ
る。
しかし、一方この窒化膜製のＸ線用マスクブランクを放
射光等の強力ＸＩａ源に長時間照射し続けると、マスク
にゆがみが生じてくることが明らかになってきた。これ
は膜中の水素の部分での結合状態が変化する等の損傷が
強力放射線によって弓き起こされるためであることがわ
かってきた。
射光等の強力ＸＩａ源に長時間照射し続けると、マスク
にゆがみが生じてくることが明らかになってきた。これ
は膜中の水素の部分での結合状態が変化する等の損傷が
強力放射線によって弓き起こされるためであることがわ
かってきた。
そこで９本発明はＣＶＤ法で用いる危検ガスを使わずに
、Ｘ線用マスクブランクの窒化膜を形成する製造方法を
提供することを目的としてかり。
、Ｘ線用マスクブランクの窒化膜を形成する製造方法を
提供することを目的としてかり。
さらにＣＶＤ法では不可能な水素を含有しない。
窒化膜の形成を行なうことによって、放射線損傷に強く
ゆがみの生じにぐいＸ線用マ、スフブランクの製造方法
を提供することを目的としている。
ゆがみの生じにぐいＸ線用マ、スフブランクの製造方法
を提供することを目的としている。
上記目的を解決するため゛１本発明の製造方法において
は、窒化膜の形成にＣＶＤ法ではなく、スパッタリング
法を用いる。ターゲットＦｉ、Ｓと同じ化学量論組成を
持った窒化物（８ｉｓＮａ ｅ ＢＮ ）を用いるか、
あるいは窒化していない元素自身（！９ｉ＋Ｂ）を用い
てもよい。
は、窒化膜の形成にＣＶＤ法ではなく、スパッタリング
法を用いる。ターゲットＦｉ、Ｓと同じ化学量論組成を
持った窒化物（８ｉｓＮａ ｅ ＢＮ ）を用いるか、
あるいは窒化していない元素自身（！９ｉ＋Ｂ）を用い
てもよい。
窒化物をスパッタするときのガスには、普通アルゴンに
窒素を混ぜたガスを使用して反応性スパッタとし、膜中
の窒素の量が減らないようにガスの混合比、流量、ガス
圧等を調節する。アルゴンだけでスパッタすると窒素は
飛んでいきやすいので、どうしてもできた膜はケイ素が
多量になったり、ホウ素が多量になったりする。この方
法によると水素の入り込む余地はない。しかし、膜に柔
軟性を持たせたいときや９強力なＸ線にさらされること
がないときには、スパッタガスに水素を加え、膜中に水
素を含ませることもできる。
窒素を混ぜたガスを使用して反応性スパッタとし、膜中
の窒素の量が減らないようにガスの混合比、流量、ガス
圧等を調節する。アルゴンだけでスパッタすると窒素は
飛んでいきやすいので、どうしてもできた膜はケイ素が
多量になったり、ホウ素が多量になったりする。この方
法によると水素の入り込む余地はない。しかし、膜に柔
軟性を持たせたいときや９強力なＸ線にさらされること
がないときには、スパッタガスに水素を加え、膜中に水
素を含ませることもできる。
普通、スパッタリング法による成膜法では・膜は柱状構
造になり、横の引っ張り強度は弱い。だカラ・シリコン
ウェハをバックエッチした後に窒化膜だけを残すことは
不可能に近い。しかし、これは成膜時の基板加熱温度を
調整することによって克服することができる。今、成膜
したい窒化物の融点をＴｍ、成膜時の温度をＴとすると
・０．１＜Ｔ／ Ｔｍ ＜ ０．３の温度領域で柱状構
造がかなり解消され、引っ張り強度も強くなる温度が存
在する。
造になり、横の引っ張り強度は弱い。だカラ・シリコン
ウェハをバックエッチした後に窒化膜だけを残すことは
不可能に近い。しかし、これは成膜時の基板加熱温度を
調整することによって克服することができる。今、成膜
したい窒化物の融点をＴｍ、成膜時の温度をＴとすると
・０．１＜Ｔ／ Ｔｍ ＜ ０．３の温度領域で柱状構
造がかなり解消され、引っ張り強度も強くなる温度が存
在する。
この温度で加熱しながら形成した窒化膜は膜のみで存在
し得る。
し得る。
窒化ホウ素の焼結体をターゲットにし・スパッタリング
ガスにアルゴン及び窒素の混合ガスを用いたマグネトロ
ンスパッタリング法で窒化膜が形戒できる。窒化ホウ素
の融点は３０００″Ｃなので。
ガスにアルゴン及び窒素の混合ガスを用いたマグネトロ
ンスパッタリング法で窒化膜が形戒できる。窒化ホウ素
の融点は３０００″Ｃなので。
基板温度は３００℃以上９００’Ｃ以下でなければなら
ない。シリコンウェハ上に成膜してもシリコンの融点は
１４１４℃なので、基板のシリコンウェハ自体がこの温
度領域で融けることはない。
ない。シリコンウェハ上に成膜してもシリコンの融点は
１４１４℃なので、基板のシリコンウェハ自体がこの温
度領域で融けることはない。
なか、窒化膜の形成後のマスクブランクの製造工程は第
１図を参照して既に説明した従来の方法と同様である。
１図を参照して既に説明した従来の方法と同様である。
スパッタリング法の採用によって、ＣＶＤ法では不可避
だった危険ガスの使用を避けることができる。ターゲッ
トも窒化ケイ素や窒化ホウ素の焼結体を使用するので・
化学的に安定でＣＶＤ法にくらべて著しく安全性が増す
。
だった危険ガスの使用を避けることができる。ターゲッ
トも窒化ケイ素や窒化ホウ素の焼結体を使用するので・
化学的に安定でＣＶＤ法にくらべて著しく安全性が増す
。
筐た。ＣＶＤ法による窒化膜では水素の混入を避けるこ
とは根本的に不可能だったが、スパッタリング法ではス
パッタリングガスに混ぜる水素の量で膜中に存在する水
素の割り合いを自由に変えることができる０これにより
水素をほとんど含まない窒化膜の形成も可能になり、そ
の結果放射線損傷に強いマスクブランクの製作が可能に
なった０
とは根本的に不可能だったが、スパッタリング法ではス
パッタリングガスに混ぜる水素の量で膜中に存在する水
素の割り合いを自由に変えることができる０これにより
水素をほとんど含まない窒化膜の形成も可能になり、そ
の結果放射線損傷に強いマスクブランクの製作が可能に
なった０
第１図は窒化膜のＸ線マスクブランクの製造工程を表わ
す図面である。 １−・窒化膜 ２−・シリコンウェハ ３−・エクラングの保護膜 ４−・バイレックスリング １和、、１１士
す図面である。 １−・窒化膜 ２−・シリコンウェハ ３−・エクラングの保護膜 ４−・バイレックスリング １和、、１１士
Claims (1)
- Ｘ線用マスクブランクの製造工程において、ウェハ基板
上に窒化膜を形成するのにスパッタリング法を用い、こ
のとき窒化ホウ素あるいは窒化ケイ素の窒化物又はホウ
素あるいはケイ素の元素をターゲットとし、導入ガスに
アルゴン及び窒素の混合ガス又はアルゴン、窒素及び水
素の混合ガスを用いると共に、ウェハ基板の加熱温度を
窒化物の融点（摂氏）の１０％以上３０％以下の範囲に
設定したことを特徴とするＸ線用マスクブランクの製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168048A JPH0334310A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Ｘ線用マスクブランクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1168048A JPH0334310A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Ｘ線用マスクブランクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0334310A true JPH0334310A (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=15860864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1168048A Pending JPH0334310A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | Ｘ線用マスクブランクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0334310A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068934A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-04-18 | Hoya Corp | マスクブランク、転写用マスク、および半導体デバイスの製造方法 |
| US9231063B2 (en) | 2014-02-24 | 2016-01-05 | International Business Machines Corporation | Boron rich nitride cap for total ionizing dose mitigation in SOI devices |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP1168048A patent/JPH0334310A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013068934A (ja) * | 2011-09-07 | 2013-04-18 | Hoya Corp | マスクブランク、転写用マスク、および半導体デバイスの製造方法 |
| US9231063B2 (en) | 2014-02-24 | 2016-01-05 | International Business Machines Corporation | Boron rich nitride cap for total ionizing dose mitigation in SOI devices |
| US9484403B2 (en) | 2014-02-24 | 2016-11-01 | International Business Machines Corporation | Boron rich nitride cap for total ionizing dose mitigation in SOI devices |
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