JPH04162414A

JPH04162414A - Ｘ線露光用マスク

Info

Publication number: JPH04162414A
Application number: JP2284298A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Terajima; 茂寺島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1992-06-05

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線露光用マスクに関し、特にシンクロトロン
放射光を光源とするＸ線露光装置に最適なＸ線露光用マ
スクに関するものである。

〔従来の技術〕

近年、半導体装置、特に半導体メモリの大容量化に伴い
、半導体製造装置における微細化技術の向上が叫ばれて
いる。

該微細化技術の向上の一手段として、シンクロトロン放
射光を光源とするＸ線露光装置がある（たとえば、特開
平２−１００３１１号公報）。

このようなＸ線露光装置に使用されるマスク（以下、「
Ｘ線露光用マスク」と称する。）は、ガラスなどからな
るマスク基板の上にクロームなどを蒸着した構造を有す
る、赤外線領域の光を光源とする従来の露光装置で使用
されているマスクと非常に異なっている。

第３図はＸ線露光用マスクの従来例の一つを示す図であ
る。

このＸ線露光用マスク１００は、円環状に加工された、
厚さ３〜８ｍｍのパイレックスガラスなどからなる支持
枠１０１と、支持枠１０１に周辺部が接合された、厚さ
０．５〜３ｍｍのシリコンウェハからなるマスク基板１
０２と、マスク基板１０２の中央部に堆積された、厚さ
０．５〜５μｍのＳｉＮからなる薄膜状のＸ線透過膜１
０３と、Ｘ線透過膜１０３上に形成された、厚さ０．７
μｍに電析されたＡｕからなるＸ線吸収体（不図示）と
を有する構造となっている。

また、前記Ｘ線吸収体は、Ｘ線吸収体パターン（Ｘ線露
光装置によりウェハに転写される回路パターン以外の部
分）に忠実にＸ線透過膜１０３上に形成されている。

〔発明が解決しようとする課題］しかしながら、前述したＸ線露光用マスク１００では、
前記Ｘ線吸収体とＸ線透過膜１０３とは異なる物質から
できているため、両者の物性値および内部応力の違いに
より、たとえば、前記Ｘ線吸収体がいずれかの方向に１
００μｍ程度にわたって切れ目なく連続するような場合
には、その方向に長さが０．００５〜０．１μｍ程度の
許容できない歪が該Ｘ線吸収体に発生するという問題が
生じた。

本発明の目的は、Ｘ線吸収体がいずれかの方向に連続し
ても、該Ｘ線吸収体に発生する歪を許容範囲内に抑える
ことができる高精度なＸ線露光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］本発明のＸ線露光用マスクは、マスク基板の中央部に堆積された薄膜状のＸ線透過膜上
に、Ｘ線吸収体が形成されてなるＸ線露光用マスクであ
って、前記Ｘ線吸収体に、回路パターン以外の細い切込みが形
成されている。

ここで、前記Ｘ線吸収体が前記切込みにより分断されて
いてもよいし、前記切込みが前記Ｘ線吸収体の水平および垂直方向に対
して少なくとも５０μｍごとに形成されていてもよいし
、前記切込みの幅が０．１μｍ以下であってもよいし、前記切込みが、Ｘ線マスク領域全域に少なくとも５０μ
ｍ間隔で碁盤目状に形成されていてもよい。

［作用］本発明のＸ線露光用マスクは、マスク基板の中央部に堆
積された薄膜状のＸ線透過膜上に形成さるＸ線吸収体に
、回路パターン以外の細い切込みが形成されていること
により、前記Ｘ線吸収体と前記Ｘ線透過膜との物性値お
よび内部応力の違いから許容できない歪が発生する長さ
以上に、前記Ｘ線吸収体が連続することを防ぐことがで
きる。

また、前記Ｘ線吸収体が前記切込みにより分断されてい
ても、該切込みが細いため、露光に用いられるＸ線の干
渉により該切込みがウェハに転写されることはない。

さらに、たとえば、光源としてシンクロトロン放射光を
用いたような場合には、前記切込みが前記Ｘ線吸収体の
水平および垂直方向に対して少なくとも５０μｍごとに
形成されていれば、許容できない程度の歪の発生を防止
することができ、また、前記切込みの幅を０．１μｍ以
下とすることにより、該切込みがウェハに転写されるこ
とを防止することができる。

［実施例］次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明のＸ線露光用
マスクの第１の実施例の一部分を示す模式図である。

本実施例のＸ線露光用マスクは、第１図（Ａ）に示すよ
うに、Ｘ線吸収体１２を分断する切込み１３が形成され
ている点で、第３図に示した従来のＸ線露光用マスクと
異なっている。

このＸ線露光用マスクは、次のようにして作製されたも
のである。

（イ）シリコンウェハを用いたマスク基板（不図示）上
に、厚さ２μｍのＳｉＮからなるＸ線透過膜１１を成膜
する。

（ロ）Ｘ線透過膜１１上に、導電層（不図示）として厚
さ０．０５μｍのＡｕを成膜する。

（ハ）該導電層上に塗布した厚さ１μｍのレジストに、
電子ビーム描画によって所望の回路パターンを形成する
。

（ニ）ただし、次の工程で形成されるＸ線吸収体１２が
第１図（Ｂ）図示Ｘ軸またはＹ軸方向に６０μｍ以上連
続するか否かは、前記回路パターンにより予め分ってい
るので、このようなＸ線吸収体１２が存在する場合には
、５０μｍごとに幅０．０８μｍのレジスト壁が当該Ｘ
線吸収体１２の部分に残るように前記電子ビーム描画を
行う。

（ホ）現像後、Ａｕを厚さ０．７μｍはど電析してＸ線
吸収体１２を形成する。このとき、前記レジスト壁が残
された部分には、第１図（Ａ）に示すＸ線吸収体１２を
分断する切込み１３が形成される。

（へ）前記マスク基板のＸ線露光領域をバックエツチン
グしてシリコンを除去する。

すなわち、このＸ線露光用マスクと従来のＸ線露光用マ
スクとの作製方法が異なっている点は、上記（ニ）に示
す工程が付加されている点である。

上記（ニ）に示す工程が付加されずに作製された従来の
Ｘ線露光用マスクでは、Ｘ線吸収体となるＡｕの内部応
力を、たとえば１．０Ｘ１０９［ｄｙｎ／ｃｍ２）の引
張り応力として一次元的に計算すると、前記Ｘ線吸収体
が１００μｍはど連続して形成された場合、回路パター
ンの最小線幅である約０．２５μｍの５分の１にあたる
約０．０５μｍの位置ずれが生じるため、該位置ずれが
誤差として非常に問題となる。

これに対して、このＸ線露光用マスクでは、上記（ニ）
に示す工程が付加されていることにより、上記（ホ）に
示す工程で形成されるＸ線吸収体１２は、各面積が５０
μｍ×５０μｍ以下となるように複数本の切込み１３に
より分断されるため、前記位置ずれを許容誤差範囲内に
抑えることができる。

なお、本実施例のＸ線露光用マスクを使用して露光を行
うと、切込み１３もウェハに転写されるため、回路設計
上連続となるべきＸ線吸収体パターンが切込み１３によ
り分断されることになる。しかし、このＸ線露光用マス
クをシンクロトロン放射光を光源とするＸ線露光装置に
使用する場合には、Ｘ線露光用マスクとウェハとは２０
〜１００μｍ程度のプロキシミティギャップを置いて設
置されるため（たとえば、特開平２−１００３１１号公
報）、シンクロトロン放射光の干渉の影響で切込み１３
が前記ウェハに転写されることはなく、問題とならない
。

また、本実施例のＸ線露光用マスクは、Ｘ線吸収体１２
を分断する切込み１３が形成されているため、露光時の
Ｘ線照射によって生じるＸ線吸収体１２の熱膨張による
歪も緩和できる効果もある。

なお、上記（ニ）に示した工程において、第１図（Ｂ）
図示Ｘ軸またはＹ軸方向に６０μｍ以上連続するＸ線吸
収体１２が存在する場合に、５０μｍごとに幅０，０８
μｍのレジスト壁が当該Ｘ線吸収体１２の部分に残るよ
うに前記電子ビーム描画を行ったが、このようなＸ線吸
収体１２が存在するか否かに関わりなく、Ｘ線マスク領
域（Ｘ線透過膜１１が形成される領域）全域に５０μｍ
間隔で碁盤目状に前記レジスト壁が残るように前記電子
ビーム描画を行ってもよい。この場合には、第１図（Ｂ
）の右斜め上に示す幅の狭いＸ線吸収体１２にも切込み
１３が形成されることになる。

第２図（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ本発明のＸ線露光用
マスクの第２の実施例の一部分を示す模式図である。

本実施例のＸ線露光用マスクは、第２図（Ａ）に示すよ
うに、Ｘ線吸収体３２１に形成されている切込み３３の
深さが、Ｘ線吸収体３２１，３２２の厚さよりも小さい
点で、第１図に示したＸ線露光用マスクと異なっている
。

（イ）シリコンウェハを用いたマスク基板（不図示）上
に厚さ２μｍのＳｉＮからなるＸ線透過膜３１を成膜す
る。

（ロ）Ｘ線透過膜３１上に、厚さ０．７μｍのＴａを成
膜する。

（ハ）Ｘ線マスク領域全域に３０μｍ間隔て碁盤目状に
、幅０．０５μｍ１深さ約０．３μｍの切込み３３をイ
オンビームで形成する。

（ニ）Ｔａ上にレジストを塗布し、電子ビーム描画によ
って所望の回路パターンを形成する。

（ホ）現像後、ＴａをエツチングしてＸ線吸収体３２１
．３２□を形成する。

すなわち、このＸ線露光用マスクの作製方法の特徴は、
上記（ハ）に示す工程が付加されている点である。

このＸ線露光用マスクでは、碁盤目状の切込み３３が形
成されたＴａをエツチングすることにより、Ｘ線吸収体
３２　、、３２□が形成されるため、第２図（Ｂ）に示
すように面積の広いＸ線吸収体３２＋のばかに、ライン
状のＸ線吸収体３２□にも切込み３３が形成される。

このＸ線露光用マスクにおいても、切込み３３が第１図
に示した切込み１３と同じように機能するため、Ｘ線吸
収体３２□、３２□に生じる位置ずれを許容誤差範囲内
に抑えることができる。

また、第２図（Ａ）示すように、切込み３３の深さ（約
０．３μｍ）はＸ線吸収体３２１，３２２の厚さ（０，
７μｍ）よりも小さいため、切込み３３がウェハに転写
されることがなく、回路設計上連続となるべきＸ線吸収
体パターンが切込み３３により分断されることはない。

また、このＸ線露光用マスクは、切込み３３が形成され
ていることにより、第１図に示したＸ線露光用マスクと
同様に露光時のＸ線照射によって生じるＸ線吸収体３２
．．３２□の熱膨張による歪も緩和できる効果もある。

なお、本実施例のＸ線露光用マスクでは、上記（ハ）に
示した工程において、Ｘ線マスク領域全域に３０μｍ間
隔で碁盤目状に切込み３３を形成したが、第１図に示し
たものと同様に第２図（Ｂ）図示Ｘ軸またはＹ軸方向に
６０μｍ以上連続するＸ線吸収体３２１．３２□が存在
する場合に、切込み３３を形成するようにしてもよい。

以上の説明においては、切込みを形成する間隔を５０μ
ｍまたは３０μｍとしたが、Ｘ線透過膜およびＸ線吸収
体の各物性値または相互の物性値によっては、前記間隔
を５０μｍ以上としても問題がない場合もありうるが、
本実施例の設定においては、前記間隔は少なくとも５０
μｍ、好ましくは少なくとも３０μｍであればよい。ま
た、前記切込みの幅も０．０８μｍまたは０．０５μｍ
としたが、該幅は０．１μｍ以下、好ましくは０．０５
μｍ以下であればよい。

［発明の効果コ本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

本発明のＸ線露光用マスクは、マスク基板の中央部に堆
積された薄膜状のＸ線透過膜上に形成さるＸ線吸収体に
、回路パターン以外の細い切込みが形成されていること
により、前記Ｘ線吸収体と前記Ｘ線透過膜との物性値お
よび内部応力の違いから許容できない歪が発生する長さ
以上に、前記Ｘ線吸収体が連続することを防ぐことがで
きるため、高精度なＸ線露光用マスクを提供することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＸ線露光用マスクの第１の実施例のＸ
線透過膜の一部分を示す模式図であり、（Ａ）は　（Ｂ
）のＡ−Ａ線に沿う断面図、　（Ｂ）はその平面図、第
２図は本発明のＸ線露光用マスクの第２の実施例のＸ線
透過膜の一部分を示す模式図であり、（Ａ）は　（Ｂ）
のＡ−Ａ線に沿う断面図、　（Ｂ）はその平面図、第３
図はＸ線露光用マスクの従来例の一つを示す図である。１１．３１・・・Ｘ線透過膜、１２．３２．．３２□・・・Ｘ線吸収体、１３．３３・
・・切込み、Ｘ、Ｙ・・・軸。特許出願人　　キャノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】１、マスク基板の中央部に堆積された薄膜状のＸ線透過
膜上に、Ｘ線吸収体が形成されてなるＸ線露光用マスク
において、前記Ｘ線吸収体に、回路パターン以外の細い切込みが形
成されていることを特徴とするＸ線露光用マスク。２、Ｘ線吸収体が切込みにより分断されていることを特
徴とする請求項第１項記載のＸ線露光用マスク。３、切込みがＸ線吸収体の水平および垂直方向に対して
少なくとも５０μｍごとに形成されていることを特徴と
する請求項第１項または第２項記載のＸ線露光用マスク
。４、切込みの幅が０．１μｍ以下であることを特徴とす
る請求項第１項乃至第３項いずれかに記載のＸ線露光用
マスク。５、切込みが、Ｘ線マスク領域全域に少なくとも５０μ
ｍ間隔で碁盤目状に形成されていることを特徴とする請
求項第１項乃至第４項いずれかに記載のＸ線露光用マス
ク。