JPH0334412A - X線マスクおよびその製造方法 - Google Patents

X線マスクおよびその製造方法

Info

Publication number
JPH0334412A
JPH0334412A JP1168535A JP16853589A JPH0334412A JP H0334412 A JPH0334412 A JP H0334412A JP 1168535 A JP1168535 A JP 1168535A JP 16853589 A JP16853589 A JP 16853589A JP H0334412 A JPH0334412 A JP H0334412A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
layer
silicon
absorber
etching
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.)
Granted
Application number
JP1168535A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH063791B2 (ja
Inventor
Junji Ito
順司 伊藤
Yoshihiro Kubota
芳宏 久保田
Satoshi Okazaki
智 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology, Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP1168535A priority Critical patent/JPH063791B2/ja
Publication of JPH0334412A publication Critical patent/JPH0334412A/ja
Publication of JPH063791B2 publication Critical patent/JPH063791B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は超LSIの製造に使用されるX線リソグラフィ
ー用マスクとその製造方法に関するものである。 (従来の技術) 近年超LSIは益々高密度化し、そのパターンはサブミ
クロンオーダーが要求され、レジスト膜の解像力を高め
るために極超短波のX線が使用されるようになってきた
。従来のX線マスクではX線透過体としては、BN、 
S i N、 S i C,S L等のX線透過率の高
い材料を用い、X線吸収体としては、Au、W、Ta等
のX線吸収係数の大きい重金属材料を用いていた。 (発明が解決しようとする課題) しかし、これら従来のX線透過体−吸収体の組み合わせ
で形成されたX線マスクでは、吸収体パターニング後に
局所応力等が残留する為の歪や位置ずれの発生が不可避
であった。また、これらの異種材料の組み合わせでは、
界面に大きな歪が発生し、接着不良等の問題もあった。 従って、本発明の技術的課題はかかる諸問題を解決し、
歪、位置ずれ、接着不良などの欠陥のないX線リソグラ
フィー用マスクを提供することにある。 (課題を解決するための手段) 本発明者らはかかる課題を解決するためにX i!i!
リソグラフィー用マスクの材質、構造および製造方法を
詳細に検討した結果、本発明に到達した。 本発明の要旨とするところは、 X線吸収体と透過体の材質を同一のけい素とし、さらに
透過体には、はう素を不純物としてドープしたちの使用
する、吸収体と透過体の厚さの比を3〜20対1とする
等を特徴としたX線マスクおよびけい素基板上にほう素
をドープしたけい素よりなるXI!透過層を形成し、そ
の上にエピタキシャル法によりけい素層を形成し、これ
を゛エツチングしパターンを形成してX線吸収体とし、
該けい素基板層をエツチングにより除去する工程から成
るX線マスクの製造方法、また別途、けい素基板上にイ
オン打ち込み装置でO−イオンを打−ち込み、SIMO
Xと呼ばれるS i Ox層を形成し、さらに、900
〜1200℃の温度範囲でアニールし、5tO2層を一
定の深さに形成し、この上のSi基板層をエツチングし
、パターン形成して、X線吸収体パターンおよびxi透
過体層を形成し、次いで、裏面よりこの下のSi基板層
をエツチングにより除去し、さらに、この5ins層を
エツチングにより除去する工程から成るXllマスクの
製造方法にある。 以下、本発明の詳細な説明する。 先ず、X線吸収体と透過体の材質を、これらを形成する
基板をも含めて検討した結果、全てを同一のけい素とす
ることで従来の異種材料量界面に生ずる各種の歪や、位
置ずれ、接着不良を低減化することができた。また、け
い素は、X線吸収係数が小さいため、X線吸収体の膜厚
をX線透過体に用いるけい素メンブレン膜厚よりも大き
くする必要があり、膜厚比を3以上とすることでX線透
過率に差異をつけた。しかし膜厚比を20以上とすると
パターンエツチング時にパターン形状の異状、変形、応
力歪み等の問題が生じるため、好ましい膜厚比の範囲を
3以上20以下とした。例えば、6人波長のX線透過率
をSt膜厚比で考えた場合、図1において、a / b
 = 10倍とすると、露光されるレジスト[ポリメチ
ルメタクリレート(以下PMMAと略記する)製とした
場合]の露光量の比率は、X線透過体の部分でX線吸収
体部の約20倍に達することが図2より明らかである、
従って、同−Siで、膜厚比に差をつけて、厚い方をX
線吸収体、薄い方をX I!透過体として、使用するこ
とは充分可能である。また、X!l透過体としてのけい
素メンブレンは不純物をドープしたものでも、しないも
のでも良い、ただし、下のけい素基板との選択エツチン
グが可能となるようにするため、不純物をドープしない
場合には、O−イオン打ち込み工程とそれに続く温度範
囲900〜1200℃下でのアニール工程により、一定
の深さに5iOz層を形成した。また、不純物をドープ
したものでは、各種エツチング薬品に対する耐薬品性に
優れている点からBドープSiを選択した。 具体的には、5 X 10” 〜2 X 10”atm
 /ccのほう素をドープしたけい素のエピタキシャル
層を形成し、このメンブレン化の際に、下のけい素基板
との選択エツチングが可能となるようにした。この際、
Bドープ量が5 X 10”atm /cc以下では、
パターンエツチングやバックエツチング時の耐薬品性が
なくなり、2 X 10”atm /cc以上では偏析
が生じ、均一にドープ出来ない。また、このけい素メン
ブレン層の厚さは、X線透過率の確保と、自立膜として
の強度を確保するための厚さとして0.5〜4μmの範
囲が好ましい、また、吸収体用けい素層としては、不純
物の混入を気にする必要はなく、重金属等が含まれてい
ても良いため、安価なプロセスで形成できる。材質とし
て同一けい素を用いた吸収体と透過体の差異は膜厚比を
3以上20以下とすることで解決しているが、特に、積
極的に吸収体層に不純物をドーピングしていくことで、
SN比も改良できることが判った。この不純物としては
、原子番号がけい素の14より大きい元素がよく、ドー
プ量はパターニング時のエツチングレートを低下させな
い程度が好ましい。 また、X線吸収体けい素基板上にW、Ta、Au等の重
金属の薄膜層を形成し、X線吸収能力を高める方法を併
用しても良い、ただし、このとき、本発明の目的である
吸収体層の低減化のためにはこれら重金属吸収体層はX
線吸収体およびX線透過体としてのけい素層全体の1/
lO以下の膜厚のものでなければならない。その理由を
(I)式で説明する。 δ・・・X線吸収体の応力 ta ・・X線吸収体の膜厚 ts ・・X線透過体の膜厚 σ・・・X線透過体の応力 Es ・・ヤング率 k・・・係数 (1)式に示されるX線吸収体の応力δを小さくするた
め、(1)式中のt a / t sを1/1o以下と
して、応力δを1桁以上低く設定することを可能にする
ためである。この原理は、図5および図6の比較で明ら
かなように、一般に普及しているX線マスク(図3)の
ものに比べ、本発明によるX線マスク(図4)では、(
■)式中のtsに相当する部分の膜厚が非常に大きいた
め、全体として、吸収体の応力δを大幅に低減すること
ができる。 図4の場合、taに相当するのはCの厚さ
(W、Ta、Au等の重金属Mから成るX線吸収体層(
7))、tsに相当するのはa+bの厚さ(a : S
 iから成るX線吸収体層(5)、b:Stから成るX
線透過体層(6))である。従って、Cの厚さをa+b
の厚さの1/10以下と設定することにより、吸収体応
力δをl/l O以下に低減できる。 次に、本発明のX線マスクの製造方法の1実施態様を図
5の工程に従って説明する。 1)先ず、けい素(St)基板(1)[工程A]上面に
CVD法によりほう素(B)ドープStエピタキシャル
膜(2)を形成する。[工程B]2)この上に、ノンド
ープSiエピタキシャル膜(3)を同上方法により形成
する。[工程C13)この上にタングステン(W)膜を
スパッタリング法で形成する。 4)これにフォトレジストをスピンコードし、パターン
を形成する。 5)このレジストパターンを用い、W膜をハロンガスド
ライエツチングでパターニングした後、レジスト層を除
去する。 6)さらに、このW膜パターンを用いて、下層のエピタ
キシャルb ングでパターニングする。   ・・・ [工程D]7
)該けい素基板をバックエツチングで除去し、メンブレ
ン化する。      ・・・ [工程E]また、別の
製造方法の1実施態様を図6の工程に従って説明する。 1)先ず、けい素(St)基板(1)にO−イオンを打
ち込み、900〜1200℃ の温度でアニールしてS
in、層(S IMOX)(4)を一定の深さに形成す
る。・・・・・・・・・・ [工程G〕2)SiO□層
の上のSi基板層をエツチングし、パターン形成して、
X線吸収体SLパターン(5)およびX線透過体シリコ
ン層(6)を同時形成する。          ・・
・・ 〔工程N13)X線透過体層の下のSi基板層を
バックエツチングにより除去する。・・・・・・ [工
程I]4〕さらにSi基板層の上のS i Oz層をエ
ツチングにより除去する。     ・・・ [工程J
]5)オールシリコンX線マスクの完成品・・・ 【工
程K】 さらに、他の製造方法の1実施態様を図7の工程順に説
明する。 1)O−イオンの打ち込み、アニール、S i Os層
形成。           ・・・ 【工程M]2)
W膜(7)スパッタリング、・・ [工程N15)W膜
およびSl基板のパターニング・・・ [工程O] 4)Si基板のバックエツチング。・ [工程P15)
SiOx層の除去。    ・・・ [工程Q10)X
#Jlマスクの完成。    ・・・ [工程81次に
、本発明の具体例を実施例を挙げて説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。 (実施例) 3’$、60口μmt、面方位<100>のSi基板上
にCVD法で7 X 10”atm/ccのBドープS
iエピタキシャル膜を2μm厚さで形成した。さらに、
その上に同様の方法でノンドープSiエピタキシャル膜
を10μm厚さで形成した。この上に、(1,lLLm
厚さのWIllをスパッタリングで形成した。これにフ
ォトレジストをスピンコードし、パターン形成をした。 このレジストパターンを用い、0.1um厚さW膜をハ
ロンガスドライエツチングでパターニングした後、レジ
スト層を除去した、更に、このW膜パターンを用いて、
下層のエピタキシャルシリコン層のみをCF4ドライエ
ツチングでパターニングした。この段階では、0.1μ
m厚W層は完全に除去され、吸収体パターンの厚さが8
.5μmとなっていた。第1図A部拡大図でエピタキシ
ャル5i(Xil吸収体)の膜厚aとBドープ5i(X
線透過体)の膜厚すとの膜厚比はa / b = 8.
572 g m = 4.25倍であった。次に、裏面
より600umtのSi基板を30mm$の範囲でKO
H水溶液でバックエツチングで除去し、X線リソグラフ
ィー用マスクを得た。このマスクにIGJのSORを照
射し、その前後でのパターン位置歪を測定したところ、
平均でlOppm以下であった。 (発明の効果) 本発明により作製されたX線マスクは、従来品に比較し
て l)全層をけい素で形成するため、界面でのミスマツチ
がなく、接着不良がない。 2)局所応力が小さく抑えられる。 3)パターンの位置ずれ、歪が小さい。 等の優れた性能を有し、超LSI製造用X11リソグラ
フイー用マスクとして好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
図1はX線吸収体層とX線透過体層の厚さの比を示す説
明図。 図2はX線露光されたレジスト(PMMA)の露光量の
比率を示す説明図。 図3は従来公知のX線マスク。 図4は本発明のX線マスクの1実施態様。 図5は本発明製造方法の1実施態様でA−Hの工程順に
縦断面図で示しさらにF部拡大図を示す。 図6は本発明製造方法の1実施態様をG−にの工程順に
縦断面図で示しさらにL部拡大図を示す。 図7は本発明製造方法の1実施態様でM−Hの工程順に
縦断面図で示しさらにS部拡大図を示す。 図中記号はつぎの通り。 l・・・Si基板 2・・・BドープSi膜(X線透過体)3・・・エピタ
キシャルSi膜(X 11吸収体)4・・・SiO2層
(SIMOX) 5・・・5L(X線吸収体) ・5i(X線透過体) ・M  (X線吸収体) X線吸収体Si膜厚さ(μm) X線透過体SL膜厚さ(μm) X線吸収体M膜厚さ(μm)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、共にけい素から成るX線吸収体およびX線透過体よ
    り成るX線マスク。 2、X線吸収体の厚さがX線透過体の厚さより大である
    請求項1記載のX線マスク。 3、X線吸収体のX線透過体に対する厚さの比が3〜2
    0対1である請求項1または2記載のX線マスク。 4、X線透過体の厚さが0.5〜4μmである請求項1
    、2または3記載のX線マスク。 5、X線透過体が不純物をドープしたけい素より成る請
    求項1または4記載のX線マスク。 6、不純物がほう素である請求項5記載のX線マスク。 7、X線吸収体が不純物をドープしたけい素よりなる請
    求項1記載のX線マスク。 8、不純物のドープ量がX線吸収体のパターニング時の
    エッチングレートを低下させない程度である請求項7記
    載のX線マスク。 9、X線吸収体として、W、Ta、Au等の重金属から
    成る膜を、けい素から成るX線吸収体上にけい素層の1
    /10以下の膜厚で形成したことを特徴とする請求項1
    〜8のいづれかに記載のX線マスク。 10、けい素基板上にほう素を0.5〜2×10^2^
    0atm/ccの範囲でドープしたけい素よりなるX線
    透過層を形成し、その上にエピタキシャル法によりけい
    素層を形成し、これをエッチングしパターンを形成して
    X線吸収体とし、該けい素基板層をエッチングにより除
    去する工程から成る請求項1〜9のいづれかに記載のX
    線マスクの製造方法。 11、けい素基板上に0^−イオンを打ち込み、900
    〜1200℃の温度範囲でアニールし、SiO_2層を
    一定の深さに形成し、この上のSi基板層をエッチング
    し、パターン形成して、X線吸収体パターンおよびX線
    透過体層を形成し、この下のSi基板層をエッチングに
    より除去し、さらに、このSiO_2層を除去する工程
    から成る請求項1〜9のいづれかに記載のX線マスクの
    製造方法。
JP1168535A 1989-06-30 1989-06-30 X線マスクおよびその製造方法 Expired - Lifetime JPH063791B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1168535A JPH063791B2 (ja) 1989-06-30 1989-06-30 X線マスクおよびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1168535A JPH063791B2 (ja) 1989-06-30 1989-06-30 X線マスクおよびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0334412A true JPH0334412A (ja) 1991-02-14
JPH063791B2 JPH063791B2 (ja) 1994-01-12

Family

ID=15869822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1168535A Expired - Lifetime JPH063791B2 (ja) 1989-06-30 1989-06-30 X線マスクおよびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH063791B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950639A (en) * 1997-10-03 1999-09-14 Yoshino Kogyosho Co., Ltd Airtight compact for cosmetics

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5568634A (en) * 1978-11-20 1980-05-23 Fujitsu Ltd Manufacture of mask for x-ray exposure
JPS5898923A (ja) * 1981-12-09 1983-06-13 Seiko Epson Corp X線露光ホトマスク
JPS6161252A (ja) * 1984-09-03 1986-03-29 Sony Corp リ−ルサ−ボ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5568634A (en) * 1978-11-20 1980-05-23 Fujitsu Ltd Manufacture of mask for x-ray exposure
JPS5898923A (ja) * 1981-12-09 1983-06-13 Seiko Epson Corp X線露光ホトマスク
JPS6161252A (ja) * 1984-09-03 1986-03-29 Sony Corp リ−ルサ−ボ装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950639A (en) * 1997-10-03 1999-09-14 Yoshino Kogyosho Co., Ltd Airtight compact for cosmetics

Also Published As

Publication number Publication date
JPH063791B2 (ja) 1994-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001100395A (ja) 露光用マスク及びその製造方法
EP0054736A2 (en) Photomask and photomask blank
JPH0334412A (ja) X線マスクおよびその製造方法
EP0103844B1 (en) X-ray mask
KR100211012B1 (ko) 리소그래픽마스크구조체와 그 생산방법 및 디바이스제조방법
JPH01128522A (ja) レジストパターンの形成方法
JP3223581B2 (ja) X線露光用マスク及びその製造方法
JPH02252229A (ja) X線露光用マスクの製造方法
JPH0430737B2 (ja)
JP2538902B2 (ja) X線露光用マスク
JPS59163825A (ja) X線露光マスクおよびその製造方法
JP3451431B2 (ja) X線露光用マスク及びその製造方法
JPS641926B2 (ja)
JPH05265189A (ja) フォトマスク及びその製造方法
JPH05136027A (ja) 転写マスク及びそれを用いた半導体装置の製造方法
CN120686528A (zh) 掩模坯料、转印用掩模以及显示装置的制造方法
JPH0465816A (ja) X線マスク
JPS60140347A (ja) フオトマスク
JPH04174509A (ja) X線マスクの製造方法
JPS63115332A (ja) X線露光用マスク
JPH05204130A (ja) レチクル及びマスクとその製造方法
GB2145539A (en) Optical preparation of molybdenum surfaces
JP2001324795A (ja) ホトマスクおよび半導体集積回路の製造方法
JPH04111411A (ja) X線マスク構造体作製方法
JPS63313821A (ja) 半導体装置の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term