JPH0344915A - Ｘ線露光用マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線露光用マスクの製造方法Info
- Publication number
- JPH0344915A JPH0344915A JP1181088A JP18108889A JPH0344915A JP H0344915 A JPH0344915 A JP H0344915A JP 1181088 A JP1181088 A JP 1181088A JP 18108889 A JP18108889 A JP 18108889A JP H0344915 A JPH0344915 A JP H0344915A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- ray
- electron beam
- pattern
- reticle
- Prior art date
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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。
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（よ ハーフミクロン以下の微細パターン形成を
目的とするＸ線露光装置に用いられるＸ線マスクの製造
方法に関するものである。
目的とするＸ線露光装置に用いられるＸ線マスクの製造
方法に関するものである。
従来の技術
半導体デバイスの高集積化が著しく進む中で、微細パタ
ーン形成技術の開発が盛んに行われている。これまで量
産技術を支えてきた光方式の縮小投影露光技術（よ 光
源波長とレンズＮＡ （開口数）により決まる解像性能
にも限界があり、６４ＭＤＲＡＭ以降のデバイスに必要
とされる０、２５μｍレベルの露光技術に（上 電子ビ
ーム露光技術あるいはＸ線露光技術が有望と考えられて
いる。Ｘ線露光に（ヨＸ線を吸収する材料により作製さ
れたＸ線マスクが必要とされる。第２図に従来から用い
られているＸ線マスクの代表的な製造方法を示す。まず
、シリコンウェハ１０上にＸ線透過膜として用いるＳｉ
Ｎ膜１１を１μｍ程度ＣＶＤ法により形成する（第２図
（ａ））。次にＸ線透過領域用の窓１２形戊用として、
裏面のＳｉｎ膜１１をエツチングにより除去する（第２
図（ｂ））。次に Ｘ線吸収体として低応力重金属Ｔａ
１３を全面に形成する（第２図（Ｃ））。次に二層レジ
ストプロセスの中間層として用いる５ｉＯａ １４を全
面に形成する（第２図（ｄ））。次に電子線レジストを
塗布した徽 電子ビーム描画１５により回路パターンを
露光Ｌ 現象処理を行う（第２図（ｅ））。次にレジス
トパターン１６をマスクとし 中間層をエツチングして
５ｉ（ｈ１４上へパターン転写を行う（第２図（ｆ））
。次に５ｉＯ２１４をマスクとしてＴａ１３をエツチン
グしてパターン転写を行う（第２図（ｇ））。最後にレ
ジスト１６を除去した後、 シリコン基板ＩＣを裏面よ
りエツチングしてＸ線透過窓を形成してＸ線マスクとし
て完成する（第２図（ｈ））。
ーン形成技術の開発が盛んに行われている。これまで量
産技術を支えてきた光方式の縮小投影露光技術（よ 光
源波長とレンズＮＡ （開口数）により決まる解像性能
にも限界があり、６４ＭＤＲＡＭ以降のデバイスに必要
とされる０、２５μｍレベルの露光技術に（上 電子ビ
ーム露光技術あるいはＸ線露光技術が有望と考えられて
いる。Ｘ線露光に（ヨＸ線を吸収する材料により作製さ
れたＸ線マスクが必要とされる。第２図に従来から用い
られているＸ線マスクの代表的な製造方法を示す。まず
、シリコンウェハ１０上にＸ線透過膜として用いるＳｉ
Ｎ膜１１を１μｍ程度ＣＶＤ法により形成する（第２図
（ａ））。次にＸ線透過領域用の窓１２形戊用として、
裏面のＳｉｎ膜１１をエツチングにより除去する（第２
図（ｂ））。次に Ｘ線吸収体として低応力重金属Ｔａ
１３を全面に形成する（第２図（Ｃ））。次に二層レジ
ストプロセスの中間層として用いる５ｉＯａ １４を全
面に形成する（第２図（ｄ））。次に電子線レジストを
塗布した徽 電子ビーム描画１５により回路パターンを
露光Ｌ 現象処理を行う（第２図（ｅ））。次にレジス
トパターン１６をマスクとし 中間層をエツチングして
５ｉ（ｈ１４上へパターン転写を行う（第２図（ｆ））
。次に５ｉＯ２１４をマスクとしてＴａ１３をエツチン
グしてパターン転写を行う（第２図（ｇ））。最後にレ
ジスト１６を除去した後、 シリコン基板ＩＣを裏面よ
りエツチングしてＸ線透過窓を形成してＸ線マスクとし
て完成する（第２図（ｈ））。
発明が解決しようとする課題
Ｘ線マスクに＋；Ｌ０，５μｍ以下の微細な回路パター
ンが必要なた取 パターン線幅及び位置の精度としては
０．１μｍ以下のオーダが要求される。ところが上記方
法で（よ 回路パターンの形成に電子ビーム痛画法を用
いるため以下の問題点があったその１つ（よ 電子ビー
ムの散乱と照射電子の電荷によって春画パターンが変形
する近接効果の問題である。特にＸ線マスクの場合、吸
収体としてＴａＡｕ等の重金属を用いるためこの効果が
顕著となり、多層レジストプロセスの使用や近接効果補
正を行っても十分な精度を得ることは困難であった も
う１つ（よ 電子ビーム描画装置の持つ固有の描画誤差
の問題である。電子レンズ収差によるビーム偏光誤差や
フィールド継ぎ時のステージ停止精度等の誤差があり、
描画パターン全域において高精度な描画を行うことが困
難であるという欠点を有してい九 本発明（よ 上述の
課題を解決するために 回路パターンをＸ線マスク上に
直接電子ビームにより描画し形成するのではなく、レチ
クル上に形成された回路パターンを十分な解像性能を有
する縮小投影露光装置により縮小転写してＸ線マスクパ
ターンを形成するもので、従来方式の欠点であったパタ
ーン精度を改善し 且つ生産性にも優れたＸ線露光用マ
スクを製造する方法を提供することを目的とする。
ンが必要なた取 パターン線幅及び位置の精度としては
０．１μｍ以下のオーダが要求される。ところが上記方
法で（よ 回路パターンの形成に電子ビーム痛画法を用
いるため以下の問題点があったその１つ（よ 電子ビー
ムの散乱と照射電子の電荷によって春画パターンが変形
する近接効果の問題である。特にＸ線マスクの場合、吸
収体としてＴａＡｕ等の重金属を用いるためこの効果が
顕著となり、多層レジストプロセスの使用や近接効果補
正を行っても十分な精度を得ることは困難であった も
う１つ（よ 電子ビーム描画装置の持つ固有の描画誤差
の問題である。電子レンズ収差によるビーム偏光誤差や
フィールド継ぎ時のステージ停止精度等の誤差があり、
描画パターン全域において高精度な描画を行うことが困
難であるという欠点を有してい九 本発明（よ 上述の
課題を解決するために 回路パターンをＸ線マスク上に
直接電子ビームにより描画し形成するのではなく、レチ
クル上に形成された回路パターンを十分な解像性能を有
する縮小投影露光装置により縮小転写してＸ線マスクパ
ターンを形成するもので、従来方式の欠点であったパタ
ーン精度を改善し 且つ生産性にも優れたＸ線露光用マ
スクを製造する方法を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明ば レチクル上に電子ビーム露光装置を用いて所
望する回路パターンのＮ倍のマスクを形成し その後フ
ッカアルゴンレーザを光源とし開口数が０．４５以上を
有する投影レンズを搭載した縮小投影露光装置を用いて
、前記レチクル上の回路パターンをＸ線マスク材料の上
に一括してＮ分の１に縮小投影し転写を行なうというＸ
線露光用マスクの製造方法であも 作用 一般に縮小投影光学系の解像性能は以下の式で表される
。
望する回路パターンのＮ倍のマスクを形成し その後フ
ッカアルゴンレーザを光源とし開口数が０．４５以上を
有する投影レンズを搭載した縮小投影露光装置を用いて
、前記レチクル上の回路パターンをＸ線マスク材料の上
に一括してＮ分の１に縮小投影し転写を行なうというＸ
線露光用マスクの製造方法であも 作用 一般に縮小投影光学系の解像性能は以下の式で表される
。
解像限界： Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ−（１）ここでλは光
源波長、ＮＡは投影レンズの解像性能の目安として用い
られる開口数、ｋはリソグラフィ工程における総合的な
性能を表わすプロセス係数である。高解像性能が得られ
るレジスト材料及びプロセスを採用することによりに−
０，５程度まで値を小さくすることは可能である。ここ
で、光源波長としてフッカアルゴン（ＡｒＦ）レーザを
用いれ（′Ｌ λ＝０．１９３μへ また投影レンズの
ＮＡとして０．４５以上を用いれば（１）式より Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ≦０．２１４．ｕｍとなり、Ｘ線マス
に必要とされる０、２５μｍレベルの解像性能が得られ
ることにな翫 従って、Ｎ倍のレチクル上に形成された
回路パターンをフッカアルゴンを光源とした前記縮小投
影露光装置を用いてＸ線マスクを形成するマスク材料上
にＮ分の１に縮小転写することによって、パターン精度
に優れた等倍のＸ線マスクを得ることができも まｔ、
Ｎ倍のレチクル時のパターン位置精度は フォトマ
スク材料として用いるＣｒ等の材料上に電子ビーム露光
によりパターン形成を行った△ 電子ビームの散乱の影
響も小さし〜 更に 縮小投影を行いＸ線マスク上へパ
ターン転写するたム 投影レンズの歪を無視すればレチ
クル上のパターン位置精度はＮ分の１に低減できも 実施例 第１図は本発明の一実施例におけるＸ線露光用マスクの
製造方法を示す工程図である。以下第１図を参照しなが
ら実施例を詳細に説明する。まず、適当な倍率（例えば
５倍）のレチクル１上に 電子ビーム露光２により直接
描画を行なって回路パターンを形成する（第１図（ａ）
）。この時の描画精度（よ 電子レンズ詩法 ステージ
精度及びプロセス要因を含めた総合的な精度となり、最
適化を行うことにより０．１μｍ以下の精度が実現され
ている。
源波長、ＮＡは投影レンズの解像性能の目安として用い
られる開口数、ｋはリソグラフィ工程における総合的な
性能を表わすプロセス係数である。高解像性能が得られ
るレジスト材料及びプロセスを採用することによりに−
０，５程度まで値を小さくすることは可能である。ここ
で、光源波長としてフッカアルゴン（ＡｒＦ）レーザを
用いれ（′Ｌ λ＝０．１９３μへ また投影レンズの
ＮＡとして０．４５以上を用いれば（１）式より Ｒ＝ｋ・λ／ＮＡ≦０．２１４．ｕｍとなり、Ｘ線マス
に必要とされる０、２５μｍレベルの解像性能が得られ
ることにな翫 従って、Ｎ倍のレチクル上に形成された
回路パターンをフッカアルゴンを光源とした前記縮小投
影露光装置を用いてＸ線マスクを形成するマスク材料上
にＮ分の１に縮小転写することによって、パターン精度
に優れた等倍のＸ線マスクを得ることができも まｔ、
Ｎ倍のレチクル時のパターン位置精度は フォトマ
スク材料として用いるＣｒ等の材料上に電子ビーム露光
によりパターン形成を行った△ 電子ビームの散乱の影
響も小さし〜 更に 縮小投影を行いＸ線マスク上へパ
ターン転写するたム 投影レンズの歪を無視すればレチ
クル上のパターン位置精度はＮ分の１に低減できも 実施例 第１図は本発明の一実施例におけるＸ線露光用マスクの
製造方法を示す工程図である。以下第１図を参照しなが
ら実施例を詳細に説明する。まず、適当な倍率（例えば
５倍）のレチクル１上に 電子ビーム露光２により直接
描画を行なって回路パターンを形成する（第１図（ａ）
）。この時の描画精度（よ 電子レンズ詩法 ステージ
精度及びプロセス要因を含めた総合的な精度となり、最
適化を行うことにより０．１μｍ以下の精度が実現され
ている。
次にシリコンウェーハ３上にＸ線透過膜のＳｉＮ膜４を
ＣＶＤ法により埋積して形成する（第１図（ｂ））。
ＣＶＤ法により埋積して形成する（第１図（ｂ））。
次にＸ線透過領域の窓５を形成するために シリコンウ
ェーハ３裏面のＳｉＮ膜４の一部をエツチングにより除
去する（第１図（Ｃ））。この時の窓５形状ＬＬ、
ＳＬとＳｉＮ界面での局所的応力を緩和するために正方
形よりは円に近い多角形の方が望まし賎 次に Ｘ線吸
収体として低応力な重金風 例えばＴａ６をスパッタ法
により全面に形成する（第１図（ｄ））。次？Ｑ Ａ
ｒＦエキシマレーザ光に対し 十分な感度と高い解像性
を持つフォトレジスト７を全面に塗布する（第１図（ｅ
））。次に 前記レチクル１上の回路パターンを波長１
９３ｎｍのＡｒＦレーザを光源とＬ ＮＡ＝０．４５
以上の縮小投影レンズ８を搭載したステッパーを用いて
、前記Ｘ線マスク形成用のシリコンウェーハ３上に一括
して縮小投影を行り＼転写を行う（第１図（ｆ））。Ｘ
線マスクに必要とされる解像性能は この投影露光法に
より、前述したように満足されることになん まな 最
も重要なパターン位置精度（σＡ）についても今回の方
法によれば一般に以下の式で表わせも ム露光装置の描画精度、 σＬ（よ 投影レンズの収差
の影響によるレンズデイスト−ジョン、Ｎはレチクルの
縮小比である。ここで、通常用いられているＮ−５，ｔ
ｙ ＥＢ＝０．１、ｔｙ Ｌ−０，０５ｐ ｍ程度の値
を持つとすれｉｃ ａ Ａ−０，０５４μｍ程度とな
り、０．２５．ｕｍルールのＸ線マスクに必要とされる
パターン位置精度０゜０５μｍをほぼ満足することにな
る。よって５倍のレチクル上に 電子線描画を行うこと
により、電子線描画の誤差を数分の−に低減できる。無
収差レンズ等投影レンズの改良や電子ビーム露光装置の
描画精度を向上させることによって更に精度の改善が可
能である。次にレジストパターン７をマスクとＩＡＴａ
６をエツチングすることによって吸収体として作用する
回路パターンを形成する（第１図（ｇ））。最後にレジ
スト７を除去した後、シリコン基板３を裏面よりエツチ
ング除去してＸ線透過窓を形成してＸ線露光用マスクが
完成する（第１図（ｈ））。な抵 本実施例では投影レ
ンズ開口数Ｎの値を５とした力丈 この値に限るもので
はなく ＮＡの値が増せば 従来方法に比べて電子線描
画の誤差をより低減できる。
ェーハ３裏面のＳｉＮ膜４の一部をエツチングにより除
去する（第１図（Ｃ））。この時の窓５形状ＬＬ、
ＳＬとＳｉＮ界面での局所的応力を緩和するために正方
形よりは円に近い多角形の方が望まし賎 次に Ｘ線吸
収体として低応力な重金風 例えばＴａ６をスパッタ法
により全面に形成する（第１図（ｄ））。次？Ｑ Ａ
ｒＦエキシマレーザ光に対し 十分な感度と高い解像性
を持つフォトレジスト７を全面に塗布する（第１図（ｅ
））。次に 前記レチクル１上の回路パターンを波長１
９３ｎｍのＡｒＦレーザを光源とＬ ＮＡ＝０．４５
以上の縮小投影レンズ８を搭載したステッパーを用いて
、前記Ｘ線マスク形成用のシリコンウェーハ３上に一括
して縮小投影を行り＼転写を行う（第１図（ｆ））。Ｘ
線マスクに必要とされる解像性能は この投影露光法に
より、前述したように満足されることになん まな 最
も重要なパターン位置精度（σＡ）についても今回の方
法によれば一般に以下の式で表わせも ム露光装置の描画精度、 σＬ（よ 投影レンズの収差
の影響によるレンズデイスト−ジョン、Ｎはレチクルの
縮小比である。ここで、通常用いられているＮ−５，ｔ
ｙ ＥＢ＝０．１、ｔｙ Ｌ−０，０５ｐ ｍ程度の値
を持つとすれｉｃ ａ Ａ−０，０５４μｍ程度とな
り、０．２５．ｕｍルールのＸ線マスクに必要とされる
パターン位置精度０゜０５μｍをほぼ満足することにな
る。よって５倍のレチクル上に 電子線描画を行うこと
により、電子線描画の誤差を数分の−に低減できる。無
収差レンズ等投影レンズの改良や電子ビーム露光装置の
描画精度を向上させることによって更に精度の改善が可
能である。次にレジストパターン７をマスクとＩＡＴａ
６をエツチングすることによって吸収体として作用する
回路パターンを形成する（第１図（ｇ））。最後にレジ
スト７を除去した後、シリコン基板３を裏面よりエツチ
ング除去してＸ線透過窓を形成してＸ線露光用マスクが
完成する（第１図（ｈ））。な抵 本実施例では投影レ
ンズ開口数Ｎの値を５とした力丈 この値に限るもので
はなく ＮＡの値が増せば 従来方法に比べて電子線描
画の誤差をより低減できる。
発明の効果
以上の説明から明らかなように 本発明によれば適当な
倍率のフォトマスクを電子線描画により形成し その後
高解像性を有する縮小投影露光装置によりＸ線マスク材
料へパターン転写する方法を用いているたム 電子線描
画の誤差を数分の−に低減でき、パターン位置精度に優
れた高解像度Ｘ線露光用マスクの製造方法を提供するこ
とができる。また −度フオドマスクを作製すれば マ
スターマスクとして、繰り返し露光転写が可能となり、
工業生産性の点でも効果がある。
倍率のフォトマスクを電子線描画により形成し その後
高解像性を有する縮小投影露光装置によりＸ線マスク材
料へパターン転写する方法を用いているたム 電子線描
画の誤差を数分の−に低減でき、パターン位置精度に優
れた高解像度Ｘ線露光用マスクの製造方法を提供するこ
とができる。また −度フオドマスクを作製すれば マ
スターマスクとして、繰り返し露光転写が可能となり、
工業生産性の点でも効果がある。
第１図（よ 本発明のＸ線露光用マスクの形成法を示す
工程は 第２図は従来例のＸ線露光用マスクの形成法を
示す工程図である。 １・・・・レチクノｋ ２・・・・電子ビーム露光 ３
・・・・シリコンウェーノ＼ ４・・・・ＳｉＮ風 ５
・・・・Ｘ線透過式 ６・・・・Ｔａ吸収依 ７・・・
・レジスト、 ８・・・・縮小投影レン乙
工程は 第２図は従来例のＸ線露光用マスクの形成法を
示す工程図である。 １・・・・レチクノｋ ２・・・・電子ビーム露光 ３
・・・・シリコンウェーノ＼ ４・・・・ＳｉＮ風 ５
・・・・Ｘ線透過式 ６・・・・Ｔａ吸収依 ７・・・
・レジスト、 ８・・・・縮小投影レン乙
Claims (1)
- レチクル上に電子ビーム露光装置を用いて所望する回路
パターンのＮ倍のマスクを形成し、その後フッカアルゴ
ンレーザを光源とし開口数が０．４５以上を有する投影
レンズを搭載した縮小投影露光装置を用いて前記レチク
ル上のパターンをＸ線マスク上に一括してＮ分の１に縮
小投影し転写を行うことを特徴とするＸ線露光用マスク
の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18108889A JPH0770467B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18108889A JPH0770467B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0344915A true JPH0344915A (ja) | 1991-02-26 |
| JPH0770467B2 JPH0770467B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=16094613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18108889A Expired - Fee Related JPH0770467B2 (ja) | 1989-07-12 | 1989-07-12 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770467B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5593800A (en) * | 1994-01-06 | 1997-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask manufacturing method and apparatus and device manufacturing method using a mask manufactured by the method or apparatus |
-
1989
- 1989-07-12 JP JP18108889A patent/JPH0770467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5593800A (en) * | 1994-01-06 | 1997-01-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Mask manufacturing method and apparatus and device manufacturing method using a mask manufactured by the method or apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0770467B2 (ja) | 1995-07-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |