JPH0445236Y2 - - Google Patents
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- JPH0445236Y2 JPH0445236Y2 JP1986153874U JP15387486U JPH0445236Y2 JP H0445236 Y2 JPH0445236 Y2 JP H0445236Y2 JP 1986153874 U JP1986153874 U JP 1986153874U JP 15387486 U JP15387486 U JP 15387486U JP H0445236 Y2 JPH0445236 Y2 JP H0445236Y2
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Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本考案は微細パターンを高精度に転写するＸ線
露光装置用のＸ線露光用マスクに関する。
露光装置用のＸ線露光用マスクに関する。
紫外線露光を用いた場合の波長及び回折による
微細化の限界を克服するために、より短波長のＸ
線を用いて微細画像を感光材料に露光焼付する方
法が実用化されており、この露光方法においては
一般に波長４〜数10〓の軟Ｘ線が使用される。
微細化の限界を克服するために、より短波長のＸ
線を用いて微細画像を感光材料に露光焼付する方
法が実用化されており、この露光方法においては
一般に波長４〜数10〓の軟Ｘ線が使用される。
而してＸ線露光には、一般にSiウエハ基板上に
Ｘ線透過性の優れたSiN，BNなどの薄膜層が設
けられ、その薄膜層上にＸ線吸収性の優れたAu，
Taなどで微細パターンを成型したＸ線露光用マ
スクが使われる。
Ｘ線透過性の優れたSiN，BNなどの薄膜層が設
けられ、その薄膜層上にＸ線吸収性の優れたAu，
Taなどで微細パターンを成型したＸ線露光用マ
スクが使われる。
Siウエハ基板が使用される理由は、Ｘ線透過性
薄膜およびＸ線吸収性パターンの支持枠としての
一定の強度が要求されること、平面性が良好で、
平滑であり、欠陥の少ない高品質の特性が要求さ
れること、およびＸ線マスクの製造技術が半導体
製造技術を応用したものであり、加工対象素材と
してもSiウエハが最適であるなどによる。
薄膜およびＸ線吸収性パターンの支持枠としての
一定の強度が要求されること、平面性が良好で、
平滑であり、欠陥の少ない高品質の特性が要求さ
れること、およびＸ線マスクの製造技術が半導体
製造技術を応用したものであり、加工対象素材と
してもSiウエハが最適であるなどによる。
Siウエハ基板のＸ線が透過する開口部（以下窓
と呼ぶ）は通常のSiエツチング技術によつて形成
される。従来は半導体製造に使用される（100）
又はそれに近い結晶面を表面に有するSiウエハを
転用してＸ線マスクに用い、NaOH，KOHなど
のアルカリ水溶液、またはエチレンジアミン・ピ
ロカテコール混合液などの異方性エツチング液で
エツチングすることにより、第４図ａ及び第４図
ｂに示すように丸形の窓２または矩型の窓３をも
つＸ線マスクを製造していた。尚、図において１
はSiウエハ基板よりなる支持枠を示す。
と呼ぶ）は通常のSiエツチング技術によつて形成
される。従来は半導体製造に使用される（100）
又はそれに近い結晶面を表面に有するSiウエハを
転用してＸ線マスクに用い、NaOH，KOHなど
のアルカリ水溶液、またはエチレンジアミン・ピ
ロカテコール混合液などの異方性エツチング液で
エツチングすることにより、第４図ａ及び第４図
ｂに示すように丸形の窓２または矩型の窓３をも
つＸ線マスクを製造していた。尚、図において１
はSiウエハ基板よりなる支持枠を示す。
〔考案が解決しようとする問題点〕
Ｘ線透過性薄膜はＸ線を効率よく透過させるた
めに、通常0.1μm〜10数μmの非常に薄い膜で形
成されている。膜が薄いので、例えば矩形状の窓
をもつ支持枠では、支持枠がＸ線透過性薄膜自体
の有する引張り応力で反ると、窓の外周線は同一
平面に存在しなくなるため、窓の膜部分にそりを
生じてしまう。窓部分のＸ線透過性薄膜のそり
は、Ｘ線透過性薄膜上に設けられたＸ線吸収性パ
ターンの位置精度に影響し、本来の設計値からの
ピツチずれを生じさせ、また、Ｘ線転写時におけ
るＸ線吸収性パターン−ウエハ間の間隔の局所的
変動を生ぜしめる。そしてこの局所的変動を有す
るＸ線露光用マスクを用いて電子線励起型Ｘ線源
などから発生する発散Ｘ線を用いてパターン転写
する場合、転写パターンの不規則な位置ずれが生
じる。それであるから、Ｘ線吸収性パターンのピ
ツチずれ及び転写パターンの不規則な位置ずれを
小さくするために、窓内のＸ線透過性薄膜のそり
を小さくする必要がある。これに対する１つの対
策としては、窓を丸形にすることが有効と言え
る。
めに、通常0.1μm〜10数μmの非常に薄い膜で形
成されている。膜が薄いので、例えば矩形状の窓
をもつ支持枠では、支持枠がＸ線透過性薄膜自体
の有する引張り応力で反ると、窓の外周線は同一
平面に存在しなくなるため、窓の膜部分にそりを
生じてしまう。窓部分のＸ線透過性薄膜のそり
は、Ｘ線透過性薄膜上に設けられたＸ線吸収性パ
ターンの位置精度に影響し、本来の設計値からの
ピツチずれを生じさせ、また、Ｘ線転写時におけ
るＸ線吸収性パターン−ウエハ間の間隔の局所的
変動を生ぜしめる。そしてこの局所的変動を有す
るＸ線露光用マスクを用いて電子線励起型Ｘ線源
などから発生する発散Ｘ線を用いてパターン転写
する場合、転写パターンの不規則な位置ずれが生
じる。それであるから、Ｘ線吸収性パターンのピ
ツチずれ及び転写パターンの不規則な位置ずれを
小さくするために、窓内のＸ線透過性薄膜のそり
を小さくする必要がある。これに対する１つの対
策としては、窓を丸形にすることが有効と言え
る。
また、それと共にＸ線露光用マスクとしては枠
を含めたSiウエハ基板全体のそりも極力小さくす
ることが要求される。そのための解決策の１つと
して、従来、Siウエハ基板自体を１mmないし２mm
前後に厚くし、Ｘ線透過性薄膜およびＸ線吸収性
パターンのもつ内部応力に起因する基板全体のそ
りを小さくする手段がとられている。
を含めたSiウエハ基板全体のそりも極力小さくす
ることが要求される。そのための解決策の１つと
して、従来、Siウエハ基板自体を１mmないし２mm
前後に厚くし、Ｘ線透過性薄膜およびＸ線吸収性
パターンのもつ内部応力に起因する基板全体のそ
りを小さくする手段がとられている。
しかしながら、Siウエハ基板を１mm以上の厚さ
にすると、従来のアルカリ水溶液などによる異方
性エツチングでも、Siの様々な結晶方位に依存し
たエツチング速度差が顕著となり、従来のような
丸形の窓を実現することが難しい。尚、矩形の窓
は従来通り形成できるが、Ｘ線透過性薄膜のそり
が大きくなつてしまう問題が従来通り残つてしま
う。
にすると、従来のアルカリ水溶液などによる異方
性エツチングでも、Siの様々な結晶方位に依存し
たエツチング速度差が顕著となり、従来のような
丸形の窓を実現することが難しい。尚、矩形の窓
は従来通り形成できるが、Ｘ線透過性薄膜のそり
が大きくなつてしまう問題が従来通り残つてしま
う。
そこで本考案が解決しようとする問題点はSiウ
エハ基板を用いたＸ線露光用マスクにおいて、Ｘ
線透過性薄膜のそりを小さくしたＸ線露光用マス
クを提供することにある。
エハ基板を用いたＸ線露光用マスクにおいて、Ｘ
線透過性薄膜のそりを小さくしたＸ線露光用マス
クを提供することにある。
本考案は、Ｘ線透過性薄膜のそりが小さいＸ線
露光用マスクを提供するもので、『Ｘ線透過性薄
膜の一面にＸ線吸収性材料よりなるＸ線吸収性パ
ターンが設けられ、かつＸ線透過性薄膜の他面側
にはいわゆる（100）面と呼ばれる結晶面を表面
とし、かつ（011）結晶面をオリエンテーシヨ
ン・フラツトとするシリコンウエハ基板よりなる
支持枠が設けられているＸ線露光用マスクにおい
て、シリコンウエハ基板よりなる支持枠の開口形
状が８つの内角のいずれもほぼ135°の八角形であ
り、八角形の一辺がオリエンテーシヨンフラツト
と平行に位置することを特徴とするＸ線露光用マ
スク。』を要旨とするものである。
露光用マスクを提供するもので、『Ｘ線透過性薄
膜の一面にＸ線吸収性材料よりなるＸ線吸収性パ
ターンが設けられ、かつＸ線透過性薄膜の他面側
にはいわゆる（100）面と呼ばれる結晶面を表面
とし、かつ（011）結晶面をオリエンテーシヨ
ン・フラツトとするシリコンウエハ基板よりなる
支持枠が設けられているＸ線露光用マスクにおい
て、シリコンウエハ基板よりなる支持枠の開口形
状が８つの内角のいずれもほぼ135°の八角形であ
り、八角形の一辺がオリエンテーシヨンフラツト
と平行に位置することを特徴とするＸ線露光用マ
スク。』を要旨とするものである。
本考案者はシリコンウエハ基板の窓形状とＸ線
透過性薄膜のそりとの関係を考察し、次の結論に
達した。すなわち、Ｘ線透過性薄膜のそりを小さ
くするためには窓形状として丸形が最も望まし
く、また丸形により近い正多角形が次に望まし
い。例えば、厚さ１mm以上のシリコンウエハ基板
を異方性エツチングを用いて加工する場合、窓形
状として丸形は形成不可能であるが、正八角形ま
たはそれに近い八角形は矩形に比べてはるかに丸
形に近いため、窓の外周線はほゞ同一平面上に存
在でき、その結果、Ｘ線透過薄膜のそりの小さい
Ｘ線マスクを実現することができる。したがつ
て、Ｘ線透過薄膜のそりを小さくするには正八角
形またはそれに近い八角形の窓を有するＸ線露光
用マスクを作成するとよい。
透過性薄膜のそりとの関係を考察し、次の結論に
達した。すなわち、Ｘ線透過性薄膜のそりを小さ
くするためには窓形状として丸形が最も望まし
く、また丸形により近い正多角形が次に望まし
い。例えば、厚さ１mm以上のシリコンウエハ基板
を異方性エツチングを用いて加工する場合、窓形
状として丸形は形成不可能であるが、正八角形ま
たはそれに近い八角形は矩形に比べてはるかに丸
形に近いため、窓の外周線はほゞ同一平面上に存
在でき、その結果、Ｘ線透過薄膜のそりの小さい
Ｘ線マスクを実現することができる。したがつ
て、Ｘ線透過薄膜のそりを小さくするには正八角
形またはそれに近い八角形の窓を有するＸ線露光
用マスクを作成するとよい。
以下では、従来例を挙げながら、上記八角形窓
を得るのに必要な、異方正エツチングの性質につ
いて考察することにより、本考案における八角形
形状の指定理由の説明とする。
を得るのに必要な、異方正エツチングの性質につ
いて考察することにより、本考案における八角形
形状の指定理由の説明とする。
Siウエハ基板を異方性エツチングするとき、エ
ツチング速度の結晶方位依存が大きく、〈100〉方
向のエツチング速度は速く、それに反して〈111〉
方向のエツチング速度は最も遅い。従来例の第４
図ｂおよびｃ図示のＸ線露光用マスクは、この性
質を利用して制作されたものである。つまり、
（100）面を表面とするウエハを用い、該基板のオ
リエンテーシヨン・フラツトと平行な一辺をもつ
矩形C1，C2，C3，C4状にSi面を露出させたのち、
異方性エツチングを行うと、上記矩形の各辺を含
む｛111｝面が現れる。ところでエツチングは
〈100〉方向へは進行しないので、該基板は｛111｝
面によつて規定された、第４図ｃ図示の断面形状
をもつに至る。
ツチング速度の結晶方位依存が大きく、〈100〉方
向のエツチング速度は速く、それに反して〈111〉
方向のエツチング速度は最も遅い。従来例の第４
図ｂおよびｃ図示のＸ線露光用マスクは、この性
質を利用して制作されたものである。つまり、
（100）面を表面とするウエハを用い、該基板のオ
リエンテーシヨン・フラツトと平行な一辺をもつ
矩形C1，C2，C3，C4状にSi面を露出させたのち、
異方性エツチングを行うと、上記矩形の各辺を含
む｛111｝面が現れる。ところでエツチングは
〈100〉方向へは進行しないので、該基板は｛111｝
面によつて規定された、第４図ｃ図示の断面形状
をもつに至る。
他方、Si露出面の一辺がオリエンテーシヨン・
フラツトに対して45°または135°をなすところの
〈010〉線分または〈001〉線分である場合には、
該基板は異方性エツチング後に上記一辺において
｛100｝面によつて規定された断面形状をもつに至
ることが知られている。
フラツトに対して45°または135°をなすところの
〈010〉線分または〈001〉線分である場合には、
該基板は異方性エツチング後に上記一辺において
｛100｝面によつて規定された断面形状をもつに至
ることが知られている。
そこで、本考案においては異方性エツチングの
上記結晶方位依存性を考慮して窓の形状を８つの
内角のいずれも135°の八角形としたものである。
上記結晶方位依存性を考慮して窓の形状を８つの
内角のいずれも135°の八角形としたものである。
本考案において、八角形の窓が開口した支持枠
はＸ線透過性薄膜のそりを少なく保持する作用を
するものである。
はＸ線透過性薄膜のそりを少なく保持する作用を
するものである。
これに対し、窓の開口形状が矩形のときはＸ線
吸収性薄膜のそりを少なく保持することはできな
い。
吸収性薄膜のそりを少なく保持することはできな
い。
第１図ａないしｃは本考案のＸ線露光用マスク
を示し、第１図ａは背面図、第１図ｂは第１図ａ
図示の−′線矢視断面図、第１図ｃは第１図
ａ図示の−′線矢視断面図有る。
を示し、第１図ａは背面図、第１図ｂは第１図ａ
図示の−′線矢視断面図、第１図ｃは第１図
ａ図示の−′線矢視断面図有る。
第１図ａないしｃに示す通り、本考案のＸ線露
光用マスクはＸ線透過性薄膜６の一面にＸ線吸収
性材料よりなるＸ線吸収性パターン５が設けら
れ、かつＸ線透過性薄膜６の他面側には（100）
又はそれに近い結晶面を表面とし、かつ（011）
又はそれに近い結晶面をオリエンテーシヨン・フ
ラツトとする厚さ１mm以上のシリコンウエハ基板
よりなる支持枠１が設けられているＸ線露光用マ
スクにおいて、シリコンウエハ基板よりなる支持
枠１の開口形状が８つの内角のいずれもほゞ135°
の八角形であり、且つ八角形の一辺がオリエンテ
ーシヨン・フラツト９と平行に位置するものであ
る。
光用マスクはＸ線透過性薄膜６の一面にＸ線吸収
性材料よりなるＸ線吸収性パターン５が設けら
れ、かつＸ線透過性薄膜６の他面側には（100）
又はそれに近い結晶面を表面とし、かつ（011）
又はそれに近い結晶面をオリエンテーシヨン・フ
ラツトとする厚さ１mm以上のシリコンウエハ基板
よりなる支持枠１が設けられているＸ線露光用マ
スクにおいて、シリコンウエハ基板よりなる支持
枠１の開口形状が８つの内角のいずれもほゞ135°
の八角形であり、且つ八角形の一辺がオリエンテ
ーシヨン・フラツト９と平行に位置するものであ
る。
以下、本考案の実施例につき詳細に説明する。
直径３インチで（100）結晶面を表面とし、か
つ（011）結晶面をオリエンテーシヨン・フラツ
トとする２mm厚のSiウエハ基板を準備し、該基板
の全面に厚さ2μmのSiN薄膜層を設け、次にＸ線
吸収性パターンを設ける側とは反対側の裏面側に
フオトレジストOMR−83（東京応化工業(株)製）
を1μm厚に塗布し、90℃，30分乾燥した。次に第
２図に示すように、B1，B2，……，B8を頂点と
する八角形（ｄ＝43mm，ｅ＝36mm）の遮光部７を
有するフイルム原版８を、その八角形の一短辺
B4，B5が該基板のオリエンテーシヨン・フラツ
ト面と平行となるように位置させてフオトレジス
ト膜に密着させたのち、露光、現像して、遮光部
７に対応するレジスト領域を除去した。続いて乾
燥後、得られたレジストパターンを用いて、ドラ
イエツチングによりSiN薄膜をエツチングして、
前記フイルム原版の遮光部と同一形状に取り除
き、Siを一部露出させたのち、フオトレジストを
剥離した。さらに表面側に通常の工程でＸ線吸収
性パターンを形成したのち、治具を用いてＸ線吸
収性パターンがエツチング液に接しないようにし
ながら裏面の露出したSi部分を90℃，20重量％
KOH水溶液で約９時間エツチング除去して開口
部を形成した。ところで、第１図ａ−′線矢
視断面に対応する部分は、第３図示のようにSiN
薄膜パターンの開口縁６′がSiの開口部内に突出
した状態となるので、Siの口部を形成後に突出し
たSiN薄膜６′を機械的に除去して、第１図ａな
いしｃに死すような正八角形（ｃ＝40mm）窓を有
するＸ線露光用マスクが得られる。なお、用途に
応じてはSiN薄膜６′を除去しない場合もある。
尚、市販のSiウエハの結晶面方位は必ずしも結晶
学的な厳密さでは保証されていないが、例えば
（100）に近い面方位のウエハでも同様の効果が期
待できる。
つ（011）結晶面をオリエンテーシヨン・フラツ
トとする２mm厚のSiウエハ基板を準備し、該基板
の全面に厚さ2μmのSiN薄膜層を設け、次にＸ線
吸収性パターンを設ける側とは反対側の裏面側に
フオトレジストOMR−83（東京応化工業(株)製）
を1μm厚に塗布し、90℃，30分乾燥した。次に第
２図に示すように、B1，B2，……，B8を頂点と
する八角形（ｄ＝43mm，ｅ＝36mm）の遮光部７を
有するフイルム原版８を、その八角形の一短辺
B4，B5が該基板のオリエンテーシヨン・フラツ
ト面と平行となるように位置させてフオトレジス
ト膜に密着させたのち、露光、現像して、遮光部
７に対応するレジスト領域を除去した。続いて乾
燥後、得られたレジストパターンを用いて、ドラ
イエツチングによりSiN薄膜をエツチングして、
前記フイルム原版の遮光部と同一形状に取り除
き、Siを一部露出させたのち、フオトレジストを
剥離した。さらに表面側に通常の工程でＸ線吸収
性パターンを形成したのち、治具を用いてＸ線吸
収性パターンがエツチング液に接しないようにし
ながら裏面の露出したSi部分を90℃，20重量％
KOH水溶液で約９時間エツチング除去して開口
部を形成した。ところで、第１図ａ−′線矢
視断面に対応する部分は、第３図示のようにSiN
薄膜パターンの開口縁６′がSiの開口部内に突出
した状態となるので、Siの口部を形成後に突出し
たSiN薄膜６′を機械的に除去して、第１図ａな
いしｃに死すような正八角形（ｃ＝40mm）窓を有
するＸ線露光用マスクが得られる。なお、用途に
応じてはSiN薄膜６′を除去しない場合もある。
尚、市販のSiウエハの結晶面方位は必ずしも結晶
学的な厳密さでは保証されていないが、例えば
（100）に近い面方位のウエハでも同様の効果が期
待できる。
以上詳記した通り、本考案のＸ線露光用マスク
は窓を丸型に近い八角形にすることによつて従来
の矩形状の窓をもつＸ線マクスの場合よりもＸ線
透過性薄膜のそりが小さく保持され、画像を高精
度に転写することができる利点を有するものであ
る。
は窓を丸型に近い八角形にすることによつて従来
の矩形状の窓をもつＸ線マクスの場合よりもＸ線
透過性薄膜のそりが小さく保持され、画像を高精
度に転写することができる利点を有するものであ
る。
第１図ａないしｃは本考案のＸ線露光用マクス
を示し、第１図ａは背面図、第１図ｂは第１図ａ
図示の−′線矢視断面図、第１図ｃは第１図
ａ図示の−′線矢視断面図、第２図は本考案
のＸ線露光用マスクの製造に用いるフイルム原版
をＸ線マスク基板裏面に重ねた状態の背面図、第
３図は本考案のＸ線露光用マスクの製造過程にお
ける第１図ａ図示の−′線矢視断面図、第４
図ａ，ｂは従来のマスクの背面図、第４図ｃは第
４図ｂ図示の−′線矢視断面図である。 符号の説明；１……支持枠、２，３，４……
窓、５……Ｘ線吸収性パターン、６……Ｘ線透過
性薄膜、６′……突出したSiN薄膜、７……遮光
部、８……フイルム原版、９……オリエンテーシ
ヨン・フラツト、A1…A8……窓外形、B1…B8…
…遮光部外形、C1…C4……露出されたSi部外形。
を示し、第１図ａは背面図、第１図ｂは第１図ａ
図示の−′線矢視断面図、第１図ｃは第１図
ａ図示の−′線矢視断面図、第２図は本考案
のＸ線露光用マスクの製造に用いるフイルム原版
をＸ線マスク基板裏面に重ねた状態の背面図、第
３図は本考案のＸ線露光用マスクの製造過程にお
ける第１図ａ図示の−′線矢視断面図、第４
図ａ，ｂは従来のマスクの背面図、第４図ｃは第
４図ｂ図示の−′線矢視断面図である。 符号の説明；１……支持枠、２，３，４……
窓、５……Ｘ線吸収性パターン、６……Ｘ線透過
性薄膜、６′……突出したSiN薄膜、７……遮光
部、８……フイルム原版、９……オリエンテーシ
ヨン・フラツト、A1…A8……窓外形、B1…B8…
…遮光部外形、C1…C4……露出されたSi部外形。
Claims (1)
- Ｘ線透過性薄膜の一面にＸ線吸収性材料よりな
るＸ線吸収性パターンが設けられ、かつＸ線透過
性薄膜の他面側には（100）又はそれに近い結晶
面を表面とし、かつ（011）又はそれに近い結晶
面をオリエンテーシヨン・フラツトとするシリコ
ンウエハ基板よりなる支持枠が設けられているＸ
線露光用マスクにおいて、シリコンウエハ基板よ
りなる支持枠の開口形状が８つの内角のいずれも
ほゞ135°の八角形であり、八角形の一辺がオリエ
ンテーシヨン・フラツトと平行に位置することを
特徴とするＸ線露光用マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986153874U JPH0445236Y2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986153874U JPH0445236Y2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6359321U JPS6359321U (ja) | 1988-04-20 |
| JPH0445236Y2 true JPH0445236Y2 (ja) | 1992-10-23 |
Family
ID=31073153
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986153874U Expired JPH0445236Y2 (ja) | 1986-10-07 | 1986-10-07 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0445236Y2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-07 JP JP1986153874U patent/JPH0445236Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6359321U (ja) | 1988-04-20 |
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