JPH04342113A - Ｘ線マスクの製造方法及びｘ線マスク - Google Patents
Ｘ線マスクの製造方法及びｘ線マスクInfo
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- JPH04342113A JPH04342113A JP3114549A JP11454991A JPH04342113A JP H04342113 A JPH04342113 A JP H04342113A JP 3114549 A JP3114549 A JP 3114549A JP 11454991 A JP11454991 A JP 11454991A JP H04342113 A JPH04342113 A JP H04342113A
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- etching
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- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線露光装置において
超ＬＳＩ等の微細パターンを高精度に転写するために用
いるＸ線マスクの製造方法及びその方法によって製造さ
れたＸ線マスクに関する。
超ＬＳＩ等の微細パターンを高精度に転写するために用
いるＸ線マスクの製造方法及びその方法によって製造さ
れたＸ線マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線露光法は、波長０．４〜５ｎｍの軟
Ｘ線を使用することにより、サブミクロン以下の微細パ
ターンの転写が可能な技術として知られている。従来、
Ｘ線透過性薄膜としてカーボン膜を用いるＸ線マスクの
製造方法としては、例えばウィンディッシュマン〔Ｈｅ
ｎｒｙ Ｗｉｎｄｉｓｃｈｍａｎｎ，“Ａ７５ｍｍ
ｄｉａｍｅｔｅｒ ｄｉａｍｏｎｄ ｘ−ｒａｙ
ｍｅｍｂｒａｎｅ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆ ＳＰＩＥ １２６３，２４１（１９９０）〕
により報告されており、カーボン膜をシリコン基板上に
形成して、その反対側から、フッ化水素酸、硝酸及び酢
酸の混合溶液（ＨＦ：ＨＮＯ３ ：ＣＨ３ ＣＯＯＨ＝
２：２：１）を用いた等方性ウエットエッチングにより
、シリコン基板の一部分を除去して開口を設け、Ｘ線露
光領域を含むＸ線透過窓を形成していた。
Ｘ線を使用することにより、サブミクロン以下の微細パ
ターンの転写が可能な技術として知られている。従来、
Ｘ線透過性薄膜としてカーボン膜を用いるＸ線マスクの
製造方法としては、例えばウィンディッシュマン〔Ｈｅ
ｎｒｙ Ｗｉｎｄｉｓｃｈｍａｎｎ，“Ａ７５ｍｍ
ｄｉａｍｅｔｅｒ ｄｉａｍｏｎｄ ｘ−ｒａｙ
ｍｅｍｂｒａｎｅ”，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ
ｏｆ ＳＰＩＥ １２６３，２４１（１９９０）〕
により報告されており、カーボン膜をシリコン基板上に
形成して、その反対側から、フッ化水素酸、硝酸及び酢
酸の混合溶液（ＨＦ：ＨＮＯ３ ：ＣＨ３ ＣＯＯＨ＝
２：２：１）を用いた等方性ウエットエッチングにより
、シリコン基板の一部分を除去して開口を設け、Ｘ線露
光領域を含むＸ線透過窓を形成していた。
【０００３】ところで、アルカリ液によるシリコン基板
の異方性ウエットエッチングは、高精度加工が可能なこ
とと、エッチング中の液疲労が少なく、エッチング途中
での液交換が必要な上記のフッ化水素酸、硝酸及び酢酸
の混合溶液による等方性ウエットエッチングに比べて、
簡便であることの利点を持ち合わせているものの、カー
ボン膜はアルカリ耐性に乏しいので、従来、アルカリ液
によるシリコン基板の異方性ウエットエッチングは採用
されていなかった。
の異方性ウエットエッチングは、高精度加工が可能なこ
とと、エッチング中の液疲労が少なく、エッチング途中
での液交換が必要な上記のフッ化水素酸、硝酸及び酢酸
の混合溶液による等方性ウエットエッチングに比べて、
簡便であることの利点を持ち合わせているものの、カー
ボン膜はアルカリ耐性に乏しいので、従来、アルカリ液
によるシリコン基板の異方性ウエットエッチングは採用
されていなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
等方性ウエットエッチングでは、シリコン基板の深さ方
向ばかりでなくその横方向にもエッチングが進行してし
まい、開口の寸法加工精度が悪く、希望とする寸法及び
形状のＸ線透過窓が高精度に形成できないばかりでなく
、上記のエッチング液は劣化が速いため、エッチング途
中で何度か液交換が必要であり、不便であった。
等方性ウエットエッチングでは、シリコン基板の深さ方
向ばかりでなくその横方向にもエッチングが進行してし
まい、開口の寸法加工精度が悪く、希望とする寸法及び
形状のＸ線透過窓が高精度に形成できないばかりでなく
、上記のエッチング液は劣化が速いため、エッチング途
中で何度か液交換が必要であり、不便であった。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、異種エッチング液による二段
エッチング処理により、Ｘ線透過窓形状の加工高精度化
、及び、エッチング液の交換回数を１回に減らすことに
よって工程の簡略化を図ることができるＸ線マスクの製
造方法及びその方法によって製造されたＸ線マスクを提
供することにある。
ものであり、その目的は、異種エッチング液による二段
エッチング処理により、Ｘ線透過窓形状の加工高精度化
、及び、エッチング液の交換回数を１回に減らすことに
よって工程の簡略化を図ることができるＸ線マスクの製
造方法及びその方法によって製造されたＸ線マスクを提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のＸ線マスクの製造方法は、Ｘ線透過窓形
成の際のウエットエッチング処理工程において、アルカ
リ液による異方性エッチングを第一段階として行い、次
いで、フッ化水素酸、硝酸及び酢酸の混合溶液による等
方性エッチングを第二段階として行う二段エッチングを
行うことを特徴とする。
めに、本発明のＸ線マスクの製造方法は、Ｘ線透過窓形
成の際のウエットエッチング処理工程において、アルカ
リ液による異方性エッチングを第一段階として行い、次
いで、フッ化水素酸、硝酸及び酢酸の混合溶液による等
方性エッチングを第二段階として行う二段エッチングを
行うことを特徴とする。
【０００７】すなわち、本発明のＸ線マスクの製造方法
は、シリコン基板の片面上にＸ線透過性薄膜を形成し、
シリコン基板と反対側のＸ線透過性薄膜面上にＸ線吸収
性パターンを形成し、Ｘ線吸収性パターンが形成されＸ
線露光領域を含む部分のシリコン基板をエッチング除去
することによりＸ線露光領域を含むＸ線透過窓を形成す
るＸ線マスクの製造方法において、前記シリコン基板の
Ｘ線透過性薄膜と反対側の面上にＸ線露光領域以外の部
分をほぼ覆う保護膜を形成し、異方性エッチングにより
前記保護膜が覆っていないシリコン基板部分を途中の深
さまで除去した後、等方性エッチングによりその残りの
深さ部分を除去して、Ｘ線露光領域を含むＸ線透過窓を
形成することを特徴とする方法である。
は、シリコン基板の片面上にＸ線透過性薄膜を形成し、
シリコン基板と反対側のＸ線透過性薄膜面上にＸ線吸収
性パターンを形成し、Ｘ線吸収性パターンが形成されＸ
線露光領域を含む部分のシリコン基板をエッチング除去
することによりＸ線露光領域を含むＸ線透過窓を形成す
るＸ線マスクの製造方法において、前記シリコン基板の
Ｘ線透過性薄膜と反対側の面上にＸ線露光領域以外の部
分をほぼ覆う保護膜を形成し、異方性エッチングにより
前記保護膜が覆っていないシリコン基板部分を途中の深
さまで除去した後、等方性エッチングによりその残りの
深さ部分を除去して、Ｘ線露光領域を含むＸ線透過窓を
形成することを特徴とする方法である。
【０００８】この場合、Ｘ線透過性薄膜としてカーボン
膜を用いることが望ましい。なお、本発明は、このよう
な製造方法によって製造されたＸ線マスクを含むもので
ある。
膜を用いることが望ましい。なお、本発明は、このよう
な製造方法によって製造されたＸ線マスクを含むもので
ある。
【０００９】
【作用】本発明のＸ線マスクの製造方法においては、Ｘ
線透過窓を形成する工程において、まず始めに、シリコ
ン基板厚の大部分をアルカリ液等による異方性エッチン
グ除去を行い、次に、残りのシリコン基板厚をフッ化水
素酸、硝酸及び酢酸の混合溶液等による等方性エッチン
グ除去を行うため、シリコン基板に形成されるＸ線透過
窓は大部分異方性エッチングにより形成されることにな
り、その寸法、形状は高精度なものとなる。また、エッ
チング液の交換は、アルカリ液等の異方性エッチング液
からフッ化水素酸混合溶液等の等方性エッチング液への
１回だけでよく、工程数の短縮化を達成することができ
る。
線透過窓を形成する工程において、まず始めに、シリコ
ン基板厚の大部分をアルカリ液等による異方性エッチン
グ除去を行い、次に、残りのシリコン基板厚をフッ化水
素酸、硝酸及び酢酸の混合溶液等による等方性エッチン
グ除去を行うため、シリコン基板に形成されるＸ線透過
窓は大部分異方性エッチングにより形成されることにな
り、その寸法、形状は高精度なものとなる。また、エッ
チング液の交換は、アルカリ液等の異方性エッチング液
からフッ化水素酸混合溶液等の等方性エッチング液への
１回だけでよく、工程数の短縮化を達成することができ
る。
【００１０】
【実施例】以下に、本発明のＸ線マスクの製造方法の実
施例を図面を参照しながら説明する。図１（ａ）〜（ｇ
）は、本発明に係るＸ線マスクの製造方法の１実施例の
製造工程を示す概略断面図である。
施例を図面を参照しながら説明する。図１（ａ）〜（ｇ
）は、本発明に係るＸ線マスクの製造方法の１実施例の
製造工程を示す概略断面図である。
【００１１】まず、鏡面研磨された厚さ０．３〜６．４
ｍｍのシリコン基板１の片面側全面にＣＶＤ法又はスパ
ッタリング法により厚さ０．４〜４μｍの保護膜用のＳ
ｉＮ膜を形成する。次に、このＳｉＮ膜上にフォトレジ
ストを塗布し、Ｘ線透過窓以外の部分に保護膜を残すた
めのレジストパターンを通常のフォトリソグラフィ法に
より形成した後、ＣＦ４ 等のガスを用いたドライエッ
チングによりＸ線透過窓に相当するＳｉＮ膜部分をエッ
チング除去し、さらに、残りのレジストパターンを酸素
ガスを用いたプラズマエッチングにより除去することに
より、保護膜２を形成する。なお、この保護膜２を次工
程のＸ線透過性薄膜３の形成後に形成してもよいことは
言うまでもない。
ｍｍのシリコン基板１の片面側全面にＣＶＤ法又はスパ
ッタリング法により厚さ０．４〜４μｍの保護膜用のＳ
ｉＮ膜を形成する。次に、このＳｉＮ膜上にフォトレジ
ストを塗布し、Ｘ線透過窓以外の部分に保護膜を残すた
めのレジストパターンを通常のフォトリソグラフィ法に
より形成した後、ＣＦ４ 等のガスを用いたドライエッ
チングによりＸ線透過窓に相当するＳｉＮ膜部分をエッ
チング除去し、さらに、残りのレジストパターンを酸素
ガスを用いたプラズマエッチングにより除去することに
より、保護膜２を形成する。なお、この保護膜２を次工
程のＸ線透過性薄膜３の形成後に形成してもよいことは
言うまでもない。
【００１２】次に、先の従来技術の説明で述べたウィン
ディッシュマンの文献に開示されているように、メタン
と水素の混合ガスを用いたマイクロ波プラズマＣＶＤ法
により、Ｘ線透過性薄膜として、厚さ０．８〜４０μｍ
、引っ張り応力５×１０８ 〜２．２ｘ１０９ ｄｙｎ
／ｃｍ２ を有するカーボン膜３を、図１（ａ）に示す
ように、シリコン基板１の保護膜２が付着した面と反対
側の面上全面に形成する。
ディッシュマンの文献に開示されているように、メタン
と水素の混合ガスを用いたマイクロ波プラズマＣＶＤ法
により、Ｘ線透過性薄膜として、厚さ０．８〜４０μｍ
、引っ張り応力５×１０８ 〜２．２ｘ１０９ ｄｙｎ
／ｃｍ２ を有するカーボン膜３を、図１（ａ）に示す
ように、シリコン基板１の保護膜２が付着した面と反対
側の面上全面に形成する。
【００１３】次いで、図１（ｂ）に示すように、カーボ
ン膜３上に、スパッタリング法やＣＶＤ法により、タン
タル、タングステン又はそれらを主体とする合金等から
なる厚さ０．２〜１μｍのＸ線吸収材料層４を形成する
。
ン膜３上に、スパッタリング法やＣＶＤ法により、タン
タル、タングステン又はそれらを主体とする合金等から
なる厚さ０．２〜１μｍのＸ線吸収材料層４を形成する
。
【００１４】次に、図１（ｃ）に示すように、通常の電
子線露光法等により所望のレジストパターン５を形成す
る。次に、レジストパターン５をマスクにして、ＣＦ４
、Ｃｌ２ ＋Ｏ２ 等のガスを用いた反応性イオンエ
ッチング法により、Ｘ線吸収材料層４をエッチングして
Ｘ線吸収性パターン６を形成した後、残りのレジストパ
ターン５を酸素ガスを用いたプラズマエッチングにより
除去して、図１（ｄ）に示すようなＸ線吸収性パターン
６を形成する。
子線露光法等により所望のレジストパターン５を形成す
る。次に、レジストパターン５をマスクにして、ＣＦ４
、Ｃｌ２ ＋Ｏ２ 等のガスを用いた反応性イオンエ
ッチング法により、Ｘ線吸収材料層４をエッチングして
Ｘ線吸収性パターン６を形成した後、残りのレジストパ
ターン５を酸素ガスを用いたプラズマエッチングにより
除去して、図１（ｄ）に示すようなＸ線吸収性パターン
６を形成する。
【００１５】次いで、シリコン基板１の保護膜２で保護
されていない部分を、裏面から全シリコン基板厚の大部
分をアルカリ液を用いた異方性ウエットエッチングによ
り除去することにより、図１（ｅ）に示すように、所望
の断面台形状の高精度の窓を有するシリコン基板７を形
成することができる。このエッチングの際、カーボン膜
３及びＸ線吸収性パターン６を保護するために、Ｏリン
グ等からなる治具を使用し、エッチング液としては、２
０〜４０％のＫＯＨ、ＮａＯＨ等の水溶液を用いること
により、良好な高精度エッチングが可能である。
されていない部分を、裏面から全シリコン基板厚の大部
分をアルカリ液を用いた異方性ウエットエッチングによ
り除去することにより、図１（ｅ）に示すように、所望
の断面台形状の高精度の窓を有するシリコン基板７を形
成することができる。このエッチングの際、カーボン膜
３及びＸ線吸収性パターン６を保護するために、Ｏリン
グ等からなる治具を使用し、エッチング液としては、２
０〜４０％のＫＯＨ、ＮａＯＨ等の水溶液を用いること
により、良好な高精度エッチングが可能である。
【００１６】次に、フッ化水素酸、硝酸及び酢酸の混合
溶液（ＨＦ：ＨＮＯ３ ：ＣＨ３ ＣＯＯＨ＝１：２〜
３：１）をエッチング液とした等方性ウエットエッチン
グを行うことにより、残りのシリコン基板厚を除去して
、図１（ｆ）に示すようなＸ線露光領域を含んだ最終的
なＸ線透過窓及びシリコン枠８を形成する。このエッチ
ングにより除去する厚さはごく僅かであるので、第一段
階の異方性エッチングによって形成された高精度の窓の
形状はほとんど変形せず、高精度のまま維持される。
溶液（ＨＦ：ＨＮＯ３ ：ＣＨ３ ＣＯＯＨ＝１：２〜
３：１）をエッチング液とした等方性ウエットエッチン
グを行うことにより、残りのシリコン基板厚を除去して
、図１（ｆ）に示すようなＸ線露光領域を含んだ最終的
なＸ線透過窓及びシリコン枠８を形成する。このエッチ
ングにより除去する厚さはごく僅かであるので、第一段
階の異方性エッチングによって形成された高精度の窓の
形状はほとんど変形せず、高精度のまま維持される。
【００１７】最後に、図１（ｇ）に示すように、エポキ
シ系接着剤層９を介して厚さ２〜１０ｍｍのボロシリケ
イトガラス等からなる補強枠１０と保護膜２を接着する
ことにより、Ｘ線マスクが完成する。
シ系接着剤層９を介して厚さ２〜１０ｍｍのボロシリケ
イトガラス等からなる補強枠１０と保護膜２を接着する
ことにより、Ｘ線マスクが完成する。
【００１８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のＸ線マスク製造方法によれば、Ｘ線透過窓を形成する
工程において、まず始めに、シリコン基板厚の大部分を
アルカリ液等による異方性エッチング除去を行い、次に
、残りのシリコン基板厚をフッ化水素酸、硝酸及び酢酸
の混合溶液等による等方性エッチング除去を行うため、
シリコン基板に形成されるＸ線透過窓は大部分異方性エ
ッチングにより形成されることになり、その寸法、形状
は高精度なものとなる。また、エッチング液の交換は、
アルカリ液等の異方性エッチング液からフッ化水素酸混
合溶液等の等方性エッチング液への１回だけでよく、工
程数の短縮化を達成することができる。
のＸ線マスク製造方法によれば、Ｘ線透過窓を形成する
工程において、まず始めに、シリコン基板厚の大部分を
アルカリ液等による異方性エッチング除去を行い、次に
、残りのシリコン基板厚をフッ化水素酸、硝酸及び酢酸
の混合溶液等による等方性エッチング除去を行うため、
シリコン基板に形成されるＸ線透過窓は大部分異方性エ
ッチングにより形成されることになり、その寸法、形状
は高精度なものとなる。また、エッチング液の交換は、
アルカリ液等の異方性エッチング液からフッ化水素酸混
合溶液等の等方性エッチング液への１回だけでよく、工
程数の短縮化を達成することができる。
【図１】本発明に係るＸ線マスクの製造方法の１実施例
の工程を示す断面図である。
の工程を示す断面図である。
１…シリコン基板
２…保護膜
３…Ｘ線透過性薄膜（カーボン膜）
４…Ｘ線吸収性材料層
５…レジストパターン
６…Ｘ線吸収性パターン
７…窓付きシリコン基板
８…シリコン枠
９…接着剤層
１０…補強枠
Claims (3)
- 【請求項１】 シリコン基板の片面上にＸ線透過性薄
膜を形成し、シリコン基板と反対側のＸ線透過性薄膜面
上にＸ線吸収性パターンを形成し、Ｘ線吸収性パターン
が形成されＸ線露光領域を含む部分のシリコン基板をエ
ッチング除去することによりＸ線露光領域を含むＸ線透
過窓を形成するＸ線マスクの製造方法において、前記シ
リコン基板のＸ線透過性薄膜と反対側の面上にＸ線露光
領域以外の部分をほぼ覆う保護膜を形成し、異方性エッ
チングにより前記保護膜が覆っていないシリコン基板部
分を途中の深さまで除去した後、等方性エッチングによ
りその残りの深さ部分を除去して、Ｘ線露光領域を含む
Ｘ線透過窓を形成することを特徴とするＸ線マスクの製
造方法。 - 【請求項２】 前記Ｘ線透過性薄膜がカーボン膜であ
ることを特徴とする請求項１記載のＸ線マスクの製造方
法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の製造方法によっ
て製造されたことを特徴とするＸ線マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11454991A JP3122162B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Ｘ線マスクの製造方法及びｘ線マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11454991A JP3122162B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Ｘ線マスクの製造方法及びｘ線マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04342113A true JPH04342113A (ja) | 1992-11-27 |
| JP3122162B2 JP3122162B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=14640572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11454991A Expired - Fee Related JP3122162B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | Ｘ線マスクの製造方法及びｘ線マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3122162B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP11454991A patent/JP3122162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3122162B2 (ja) | 2001-01-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071020 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081020 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |