JPH0453119A - Ｘ線マスク - Google Patents
Ｘ線マスクInfo
- Publication number
- JPH0453119A JPH0453119A JP2158206A JP15820690A JPH0453119A JP H0453119 A JPH0453119 A JP H0453119A JP 2158206 A JP2158206 A JP 2158206A JP 15820690 A JP15820690 A JP 15820690A JP H0453119 A JPH0453119 A JP H0453119A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- wafer
- ray
- membrane
- exposure
- 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.)
- Pending
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
Ｘ線露光に使用するＸ線マスクの構造に関し、ウェーハ
に充分に接近して露光することが可能なＸ線マスクを提
供することを目的とし、マスクメンブレン１１のマスク
パターン１２ ’ｆＪＥ 載領域がその周辺部分より突
出しているように構成する。
に充分に接近して露光することが可能なＸ線マスクを提
供することを目的とし、マスクメンブレン１１のマスク
パターン１２ ’ｆＪＥ 載領域がその周辺部分より突
出しているように構成する。
造に関する。
近年、半導体装置の高集積化に伴ってパターンの微細化
が進んでおり、この傾向は今後も続くことが確実である
。そのため超微細パターン形成技術としてＸ線リソグラ
フィが有望視され、その実用化の研究が盛んに行われて
いるが、現時点では未解決の問題点が残されている。Ｘ
線リソグラフィは、Ｘ線透過性材料の薄膜（メンブレン
）からなるマスクメンブレン上にＸ線吸収体からなるマ
スクパターンを搭載したＸ線マスクを用い、ウェーハ上
のレジストを軟Ｘ線で露光してパターンを転写する技術
であるが、このＸ線マスクは、軟Ｘ線に対して充分に透
明な固体材料がないため、吸収損失を減らす必要上マス
クメンブレンの薄膜化が避けられず（例えば２μｊＩ）
、この薄膜化に起因した問題があって使用上の制約が生
じている。従って、このような問題の解決が望まれてい
る。
が進んでおり、この傾向は今後も続くことが確実である
。そのため超微細パターン形成技術としてＸ線リソグラ
フィが有望視され、その実用化の研究が盛んに行われて
いるが、現時点では未解決の問題点が残されている。Ｘ
線リソグラフィは、Ｘ線透過性材料の薄膜（メンブレン
）からなるマスクメンブレン上にＸ線吸収体からなるマ
スクパターンを搭載したＸ線マスクを用い、ウェーハ上
のレジストを軟Ｘ線で露光してパターンを転写する技術
であるが、このＸ線マスクは、軟Ｘ線に対して充分に透
明な固体材料がないため、吸収損失を減らす必要上マス
クメンブレンの薄膜化が避けられず（例えば２μｊＩ）
、この薄膜化に起因した問題があって使用上の制約が生
じている。従って、このような問題の解決が望まれてい
る。
本発明は、Ｘ線露光に使用するＸ線マスクの構〔従来の
技術〕 従来のＸ線マスクの構造を第４図により説明する。第４
図は従来のＸ線マスクの露光状態を示す模式図である。
技術〕 従来のＸ線マスクの構造を第４図により説明する。第４
図は従来のＸ線マスクの露光状態を示す模式図である。
図中、１は被露光体のウェーハであり、表面にＸ線レジ
ストが塗布されている。４０はＸｖＡマスクであり、中
央部にマスクパターン４２を搭載したマスクメンブレン
４１０周辺部を支持枠４３が支持する構造をなしている
。マスクメンブレン４１は軟Ｘ線に対して比較的透明な
固体材料である ＳｉＮ 、、ＢＮＸＳｉＣ等の２μＭ
程度のメンブレン（薄膜）である。マスクパターン４２
は軟Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴａ 、 Ｈ、Ａｕ
等、もしくはそれらのシリサイドで形成され、厚さは０
．５〜１゜０μ−程度である。支持枠４３は径が７５〜
１００−ｍ程度のＳｉうニームの中央部に２５ Ｘ ２
５＋＋ａ＋程度の窓４３Ａを設けたものである。窓４３
Ａがこのように小さいのはマスクメンブレン４１の厚さ
が薄（、機械的強度が弱いためである。前述のマスクパ
ターン４２はこの窓４３Ａに対応する位置に設けられて
いるから、マスクパターン４２が設けられている領域は
２０ Ｘ ２０１程度である。
ストが塗布されている。４０はＸｖＡマスクであり、中
央部にマスクパターン４２を搭載したマスクメンブレン
４１０周辺部を支持枠４３が支持する構造をなしている
。マスクメンブレン４１は軟Ｘ線に対して比較的透明な
固体材料である ＳｉＮ 、、ＢＮＸＳｉＣ等の２μＭ
程度のメンブレン（薄膜）である。マスクパターン４２
は軟Ｘ線に対する吸収係数の大きいＴａ 、 Ｈ、Ａｕ
等、もしくはそれらのシリサイドで形成され、厚さは０
．５〜１゜０μ−程度である。支持枠４３は径が７５〜
１００−ｍ程度のＳｉうニームの中央部に２５ Ｘ ２
５＋＋ａ＋程度の窓４３Ａを設けたものである。窓４３
Ａがこのように小さいのはマスクメンブレン４１の厚さ
が薄（、機械的強度が弱いためである。前述のマスクパ
ターン４２はこの窓４３Ａに対応する位置に設けられて
いるから、マスクパターン４２が設けられている領域は
２０ Ｘ ２０１程度である。
このＸ線マスク４０を用いたＸ線露光は次のように行わ
れる。前述のようにマスクパターン４２の領域が狭く、
一方、ウェーハ１の口径がこれを大幅に上回るのが普通
であるため（例えば１００〜１５０ＩｌｌＩ＋）、露光
はステップ・アンド・リピート方式で行われる。通常、
ウェーハ１をＸ線マスク４０から充分に離して移動し、
所定の位置で所望の露光間隙Ｇまで接近させ、約１気圧
のＨｅガス等の雰囲気中で露光する。
れる。前述のようにマスクパターン４２の領域が狭く、
一方、ウェーハ１の口径がこれを大幅に上回るのが普通
であるため（例えば１００〜１５０ＩｌｌＩ＋）、露光
はステップ・アンド・リピート方式で行われる。通常、
ウェーハ１をＸ線マスク４０から充分に離して移動し、
所定の位置で所望の露光間隙Ｇまで接近させ、約１気圧
のＨｅガス等の雰囲気中で露光する。
Ｘ線露光にあっては、高精度のパターン転写のためには
前記の露光間隙Ｇは小さい方がよい。ところが、Ｘ線マ
スクのマスクメンブレンが極めて薄くて脆弱であるため
、ウェーハを接近させる際にウェーハとＸ線マスクとの
間の雰囲気ガスの気圧が一時的に上昇してマスクメンブ
レンが破れる虞があり、露光間隙Ｇが小さい程その危険
性が高い。従って露光間隙Ｇを充分に小さく出来ない、
という問題があった。本発明は、このような問題を解決
して、ウェーハに充分に接近して露光することが可能な
Ｘ線マスクを提供することを目的とする。
前記の露光間隙Ｇは小さい方がよい。ところが、Ｘ線マ
スクのマスクメンブレンが極めて薄くて脆弱であるため
、ウェーハを接近させる際にウェーハとＸ線マスクとの
間の雰囲気ガスの気圧が一時的に上昇してマスクメンブ
レンが破れる虞があり、露光間隙Ｇが小さい程その危険
性が高い。従って露光間隙Ｇを充分に小さく出来ない、
という問題があった。本発明は、このような問題を解決
して、ウェーハに充分に接近して露光することが可能な
Ｘ線マスクを提供することを目的とする。
この目的は、本発明によれば、マスクメンブレン１１の
マスクパターン１２搭載領域がその周辺部分より突出し
ていることを特徴とするＸ線マスクとすることで、達成
される。
マスクパターン１２搭載領域がその周辺部分より突出し
ていることを特徴とするＸ線マスクとすることで、達成
される。
Ｘ線露光においてマスクをウェーハに接近させなければ
ならないのは、マスクパターン搭載領域だけである。こ
の領域の面積の全体に占める比率は極めて低いから、こ
の領域だけを突出させ、他の部分ではウェーハとの間隙
が大きくなるようにすれば、マスクとウェーハを接近さ
せた際のマスクパターン搭載領域の雰囲気ガスは容易に
周辺部へ逃げることが出来、気圧の上昇は僅かで済む。
ならないのは、マスクパターン搭載領域だけである。こ
の領域の面積の全体に占める比率は極めて低いから、こ
の領域だけを突出させ、他の部分ではウェーハとの間隙
が大きくなるようにすれば、マスクとウェーハを接近さ
せた際のマスクパターン搭載領域の雰囲気ガスは容易に
周辺部へ逃げることが出来、気圧の上昇は僅かで済む。
従ってマスクメンブレン破壊の危険性は減り、充分に露
光間隙を小さくすることが可能となる。
光間隙を小さくすることが可能となる。
本発明に基づくＸ線マスクの実施例を第１図乃至第３図
により説明する。
により説明する。
第１図は本発明の実施例のＸ線マスクの露光状態を示す
模式図である。図中、１は被露光体のウェーハであり、
表面にＸ線レジストが塗布されている。１０は本実施例
のＸ線マスクであり、中央部にマスクパターン１２を搭
載したマスクメンブレン１１０周辺部を支持枠１３が支
持する構造をなしている。マスクメンブレン１１は軟Ｘ
線に対して比較的透明な固体材料であるＳｉＮ、 ＢＮ
、 ＳｉＣ等の２μ−程度の薄膜である。マスクパター
ン１２軟Ｘ線に対する吸収係数の大きいはＴａ ｓ Ｗ
、Ａｕ等、もしくはそれらのシリサイドで形成され、
厚さは０．５〜１．０ｇｙｇ程度である。支持枠１３は
径が７５〜１００ＩＩＩｌ程度、厚さが０．５〜１．ｈ
ｍ程度のＳｔ基板の中央部に２５ Ｘ ２５−ｍ程度の
窓１３Ａを設けたものであるが、マスクメンブレン１１
を支持する面は窓１３Ａの周辺が突出している。その段
差Ｓは１００μ−程度である。前述のマスクパターン１
２はこの窓１３Ａに対応する位置に設けられているから
、マスクパターン１２が設けられている領域は２０ Ｘ
２０ｍｍ程度である。
模式図である。図中、１は被露光体のウェーハであり、
表面にＸ線レジストが塗布されている。１０は本実施例
のＸ線マスクであり、中央部にマスクパターン１２を搭
載したマスクメンブレン１１０周辺部を支持枠１３が支
持する構造をなしている。マスクメンブレン１１は軟Ｘ
線に対して比較的透明な固体材料であるＳｉＮ、 ＢＮ
、 ＳｉＣ等の２μ−程度の薄膜である。マスクパター
ン１２軟Ｘ線に対する吸収係数の大きいはＴａ ｓ Ｗ
、Ａｕ等、もしくはそれらのシリサイドで形成され、
厚さは０．５〜１．０ｇｙｇ程度である。支持枠１３は
径が７５〜１００ＩＩＩｌ程度、厚さが０．５〜１．ｈ
ｍ程度のＳｔ基板の中央部に２５ Ｘ ２５−ｍ程度の
窓１３Ａを設けたものであるが、マスクメンブレン１１
を支持する面は窓１３Ａの周辺が突出している。その段
差Ｓは１００μ−程度である。前述のマスクパターン１
２はこの窓１３Ａに対応する位置に設けられているから
、マスクパターン１２が設けられている領域は２０ Ｘ
２０ｍｍ程度である。
発明者は本発明のＸ線マスク１０を次の二通りの方法で
製造した。最初に第一の製造方法を第２図により説明す
る。先ずＳｉ基板２１の周辺部をウェット・エツチング
（弗酸・硝酸の混合液等による）で段差Ｓだけ除去し、
凸部２１Ａを形成する（同図（ａ）参照）。次にＳｉ基
板２１の上面にＣＶＤ、エピタキシアル成長、スパッタ
リング等によりＳｉＮ等のメンブレン２２を形成する（
同図（ｂ）参照）。次にＳｉ基板２１の中央部を下面か
らウェット・エツチング（弗酸・硝酸の混合液等による
）で除去して窓２１Ｂを形成する（同図（ｃ）参照）。
製造した。最初に第一の製造方法を第２図により説明す
る。先ずＳｉ基板２１の周辺部をウェット・エツチング
（弗酸・硝酸の混合液等による）で段差Ｓだけ除去し、
凸部２１Ａを形成する（同図（ａ）参照）。次にＳｉ基
板２１の上面にＣＶＤ、エピタキシアル成長、スパッタ
リング等によりＳｉＮ等のメンブレン２２を形成する（
同図（ｂ）参照）。次にＳｉ基板２１の中央部を下面か
らウェット・エツチング（弗酸・硝酸の混合液等による
）で除去して窓２１Ｂを形成する（同図（ｃ）参照）。
その後メンブレン２２上にＸ線吸収体の金属膜をスパッ
タリング等により被着し、これを電子ビーム露光等とド
ライ・エツチング等によりパターニングしてマスクパタ
ーン２３を形成する （同図（ｄ）参照）。この状態が
第１図におけるＸ線マスク１０に相当する。
タリング等により被着し、これを電子ビーム露光等とド
ライ・エツチング等によりパターニングしてマスクパタ
ーン２３を形成する （同図（ｄ）参照）。この状態が
第１図におけるＸ線マスク１０に相当する。
次に本発明のＸ線マスク１０の第二の製造方法を第３図
により説明する。先ずＳｉ基板３１の上面にＣＶＤ、エ
ピタキシアル成長、スパッタリング等によりＳｉＮ等の
メンブレン３２を形成する（同図（ａ）参照）。次にＳ
ｉ基板３１の中央部を下面からウェット・エツチング（
弗酸・硝酸の混合液等による）で除去して窓３１Ｂを形
成する（同図（ｂ）参照）。
により説明する。先ずＳｉ基板３１の上面にＣＶＤ、エ
ピタキシアル成長、スパッタリング等によりＳｉＮ等の
メンブレン３２を形成する（同図（ａ）参照）。次にＳ
ｉ基板３１の中央部を下面からウェット・エツチング（
弗酸・硝酸の混合液等による）で除去して窓３１Ｂを形
成する（同図（ｂ）参照）。
次にメンブレン３２の周辺部をドライ・エツチング（Ｃ
Ｆ、・０□の混合ガス等による）等により除去した後、
Ｓｉ基板３１０周辺部をウェット・エツチング（弗酸・
硝酸の混合液等による）して段差Ｓを形成する（同図（
ｃ）参照）。その後メンブレン３２上にＸ線吸収体の金
属膜をスパッタリング等により被着し、これを電子ビー
ム露光等とドライ・エツチング等によりパターニングし
てマスクパターン３３を形成する （同図（ｄ）参照）
、この状態が第１図におけるＸ線マスク１０に相当する
。
Ｆ、・０□の混合ガス等による）等により除去した後、
Ｓｉ基板３１０周辺部をウェット・エツチング（弗酸・
硝酸の混合液等による）して段差Ｓを形成する（同図（
ｃ）参照）。その後メンブレン３２上にＸ線吸収体の金
属膜をスパッタリング等により被着し、これを電子ビー
ム露光等とドライ・エツチング等によりパターニングし
てマスクパターン３３を形成する （同図（ｄ）参照）
、この状態が第１図におけるＸ線マスク１０に相当する
。
このＸ線マスク１０を用いたＸ線露光は次のように行わ
れる。前述のようにマスクパターン１２の領域が狭いた
め、露光はステップ・アンド・リピート方式で行われる
。通常、ウェーハ１をＸ線マスク１０から充分に離して
移動し、所定の位置で所望の露光間隙Ｇまで接近させ、
約１気圧のＨｅガス中で露光する。この所望の露光間隙
Ｇまで接近させる際にマスク基板１１の破壊の危険性が
ある訳であるが、本実施例のＸ線マスク１０の場合、数
百μｍから１５μｍまで２００μｍ／ｓの速度で接近さ
せても破損しなかった。尚、使用したＸ線マスク１０は
、支持枠１３の径が１００ｇｍ、窓１３Ａの寸法が２５
Ｘ ２５ｍ＋＋＋、段差Ｓが１００μ−、マスクメン
ブレン１工が厚さ２μ−のＳｉＮ （耐圧は１０’ Ｐ
ａ）、雰囲気は１気圧のＨｅであった。従来のフラット
なＸ線マスク４０（第４図）において同様の実験を行っ
た結果、Ｇ＝５０〜３０μ量で破損した。従って、本発
明により露光間隙Ｇを大幅に縮小することが可能となっ
たことになる。
れる。前述のようにマスクパターン１２の領域が狭いた
め、露光はステップ・アンド・リピート方式で行われる
。通常、ウェーハ１をＸ線マスク１０から充分に離して
移動し、所定の位置で所望の露光間隙Ｇまで接近させ、
約１気圧のＨｅガス中で露光する。この所望の露光間隙
Ｇまで接近させる際にマスク基板１１の破壊の危険性が
ある訳であるが、本実施例のＸ線マスク１０の場合、数
百μｍから１５μｍまで２００μｍ／ｓの速度で接近さ
せても破損しなかった。尚、使用したＸ線マスク１０は
、支持枠１３の径が１００ｇｍ、窓１３Ａの寸法が２５
Ｘ ２５ｍ＋＋＋、段差Ｓが１００μ−、マスクメン
ブレン１工が厚さ２μ−のＳｉＮ （耐圧は１０’ Ｐ
ａ）、雰囲気は１気圧のＨｅであった。従来のフラット
なＸ線マスク４０（第４図）において同様の実験を行っ
た結果、Ｇ＝５０〜３０μ量で破損した。従って、本発
明により露光間隙Ｇを大幅に縮小することが可能となっ
たことになる。
本発明は以上の実施例に限定されることなく、更に種々
変形して実施出来る。例えば、窓１３Ａは角形ではなく
、円形であってもよい。
変形して実施出来る。例えば、窓１３Ａは角形ではなく
、円形であってもよい。
以上説明したように、本発明によれば、ウェーハに充分
に接近して露光することが可能なＸ線マスクを提供する
ことが出来、Ｘ線露光技術の実用化に寄与するところが
大である。
に接近して露光することが可能なＸ線マスクを提供する
ことが出来、Ｘ線露光技術の実用化に寄与するところが
大である。
第１図は本発明の実施例のＸ線マスクの露光状態を示す
模式図、 第２図は本発明のＸ線マスクの第一の製造方法を示す模
式図、 第３図は本発明のＸ線マスクの第二の製造方法を示す模
式図、 第４図は従来のＸ線マスクの露光状態を示す模式図、で
ある。 図中、■はウェーハ、 １０、４０はＸ線マスク、 １１、４１はマスクメンブレン、 １２、４２はマスクパターン、 １３、４３は支持枠、 １３Ａ、４３Ａは窓、 Ｓは段差、 Ｇ は露光間隙、 である。 本余明の×緯マス７の第一のネ用り彬六に示す模式図％
２図 本Ｙ明の実Ｍ！！、ｇＩ＋の×株マスフの作光状懸Ｒ示
す懐式図第１ 図 従来の×穆マスフの詐尤状態茗示す槓六図第４図 本発明の×稈マスクの第二の製造方法をホ別莫弐図凭３
図
模式図、 第２図は本発明のＸ線マスクの第一の製造方法を示す模
式図、 第３図は本発明のＸ線マスクの第二の製造方法を示す模
式図、 第４図は従来のＸ線マスクの露光状態を示す模式図、で
ある。 図中、■はウェーハ、 １０、４０はＸ線マスク、 １１、４１はマスクメンブレン、 １２、４２はマスクパターン、 １３、４３は支持枠、 １３Ａ、４３Ａは窓、 Ｓは段差、 Ｇ は露光間隙、 である。 本余明の×緯マス７の第一のネ用り彬六に示す模式図％
２図 本Ｙ明の実Ｍ！！、ｇＩ＋の×株マスフの作光状懸Ｒ示
す懐式図第１ 図 従来の×穆マスフの詐尤状態茗示す槓六図第４図 本発明の×稈マスクの第二の製造方法をホ別莫弐図凭３
図
Claims (1)
- マスクメンブレン（１１）のマスクパターン（１２）
搭載領域がその周辺部分より突出していることを特徴と
するＸ線マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158206A JPH0453119A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｘ線マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2158206A JPH0453119A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｘ線マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0453119A true JPH0453119A (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=15666604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2158206A Pending JPH0453119A (ja) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Ｘ線マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0453119A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317480B1 (en) | 1998-04-24 | 2001-11-13 | Hoya Corporation | Method of manufacturing X-ray mask and X-ray mask blank, and X-ray mask and X-ray mask blank manufactured thereby |
-
1990
- 1990-06-15 JP JP2158206A patent/JPH0453119A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6317480B1 (en) | 1998-04-24 | 2001-11-13 | Hoya Corporation | Method of manufacturing X-ray mask and X-ray mask blank, and X-ray mask and X-ray mask blank manufactured thereby |
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