JPH0484411A - Ｘ線マスク構造体の製造方法 - Google Patents
Ｘ線マスク構造体の製造方法Info
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- JPH0484411A JPH0484411A JP2199746A JP19974690A JPH0484411A JP H0484411 A JPH0484411 A JP H0484411A JP 2199746 A JP2199746 A JP 2199746A JP 19974690 A JP19974690 A JP 19974690A JP H0484411 A JPH0484411 A JP H0484411A
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- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、Ｘ線リソグラフィーに用いるＸ線マスク構造
体の製造方法に関する。
体の製造方法に関する。
従来、ＩＣ’Ｐ ＬＳＩ等の電子デバイスのリソグラフ
ィー加工方法として種々な方法が使用されているが、そ
の中でもＸ線リソグラフィーは、Ｘ線固有の高透過率や
短波長等の性質に基づき、これまでの可視光や紫外光に
よるリソグラフィ一方法に（らべて多（の優れた点を有
しており、サブミクロンリソグラフィ一方法の有力な手
段として注目されている。
ィー加工方法として種々な方法が使用されているが、そ
の中でもＸ線リソグラフィーは、Ｘ線固有の高透過率や
短波長等の性質に基づき、これまでの可視光や紫外光に
よるリソグラフィ一方法に（らべて多（の優れた点を有
しており、サブミクロンリソグラフィ一方法の有力な手
段として注目されている。
これらのＸ線リソグラフィーにおいて使用するＸ線マス
ク構造体は、例えば、第１図（ａ）、 （ｂ）に示す
ように、支持枠１上に緊張支持されたＸ線透過膜２を有
し、さらに該Ｘ線透過膜２上にパターニングされたＸ線
吸収体３を保持して成るものである。
ク構造体は、例えば、第１図（ａ）、 （ｂ）に示す
ように、支持枠１上に緊張支持されたＸ線透過膜２を有
し、さらに該Ｘ線透過膜２上にパターニングされたＸ線
吸収体３を保持して成るものである。
又、第１図（ａ）、 （ｂ）に示される如きＸ線マス
フ構造体の製造工程において、とりわけＸ線吸収体３の
パターニング方法は、従来、Ｘ線吸収材料のＸ線透過膜
２上への堆積をスパッタリング法或いは電解メツキ法に
て行い、これとレジストプロセス及び電子ビーム描画法
とを併用することによりパターニングする方法であった
。
フ構造体の製造工程において、とりわけＸ線吸収体３の
パターニング方法は、従来、Ｘ線吸収材料のＸ線透過膜
２上への堆積をスパッタリング法或いは電解メツキ法に
て行い、これとレジストプロセス及び電子ビーム描画法
とを併用することによりパターニングする方法であった
。
しかしながら上記従来例の如く、Ｘ線吸収体のパターニ
ングに際して、Ｘ線吸収材料の堆積をスパッタリング法
や電解メツキ法により行った場合には、以下の様な問題
点を生じていた。
ングに際して、Ｘ線吸収材料の堆積をスパッタリング法
や電解メツキ法により行った場合には、以下の様な問題
点を生じていた。
まず、スパッタリング法を用いてのＸ線吸収体のパター
ニングにおいては、 ■Ｘ線吸収体を構成する粒子の粒界径を制御するには、
スパッタリング時の基板温度制御しかなく、よって量産
する上でのバラツキが大きくなってしまう。
ニングにおいては、 ■Ｘ線吸収体を構成する粒子の粒界径を制御するには、
スパッタリング時の基板温度制御しかなく、よって量産
する上でのバラツキが大きくなってしまう。
■Ｘ線吸収体を構成する材料の粒界径を大きくしようと
すると、Ｘ線吸収体の内部応力が大きくなり、基体のバ
ックエツチング（支持枠形成）後、ソリを生じてしまう
。等の問題点があった。
すると、Ｘ線吸収体の内部応力が大きくなり、基体のバ
ックエツチング（支持枠形成）後、ソリを生じてしまう
。等の問題点があった。
又、電解メツキ法を用いてのＸ線吸収体のパターニング
においては、 ■そもそもウェット処理であるために、電解メツキ液中
の微小異物による、Ｘ線吸収体パターンの欠陥発生頻度
が高かった。
においては、 ■そもそもウェット処理であるために、電解メツキ液中
の微小異物による、Ｘ線吸収体パターンの欠陥発生頻度
が高かった。
■電極膜（下引膜）上にピンホール、凸部が発生し易（
、この為にＸ線吸収材料堆積時の電界分布が不均一とな
り、Ｘ線吸収体の膜厚ムラ、密度ムラが生じて、Ｘ線吸
収率に分布が生じてしまう。
、この為にＸ線吸収材料堆積時の電界分布が不均一とな
り、Ｘ線吸収体の膜厚ムラ、密度ムラが生じて、Ｘ線吸
収率に分布が生じてしまう。
等の問題点があった。
更に、上記従来法により形成されたＸ線吸収体は、Ｘ線
吸収体を構成する材料のバルク密度にくらべて、その密
度の低下が大きく、Ｘ線吸収率が低下する。しかも、Ｘ
線吸収体のエッチ部分（側面）が、充分に平滑でないな
どの為にサブミクロンリソグラフィーに用いられるＸ線
マスク構造体として、焼き付は時の解像性、コントラス
トの低下等の好まざらしからぬ問題点を生せしめるもの
であった。
吸収体を構成する材料のバルク密度にくらべて、その密
度の低下が大きく、Ｘ線吸収率が低下する。しかも、Ｘ
線吸収体のエッチ部分（側面）が、充分に平滑でないな
どの為にサブミクロンリソグラフィーに用いられるＸ線
マスク構造体として、焼き付は時の解像性、コントラス
トの低下等の好まざらしからぬ問題点を生せしめるもの
であった。
本発明の目的は、Ｘ線マスク構造体の先述した従来の製
造方法における問題点を解決した、Ｘ線マスク構造体の
新規な製造方法を提供することにある。
造方法における問題点を解決した、Ｘ線マスク構造体の
新規な製造方法を提供することにある。
即ち、密度、Ｘ線吸収率が大きいＸ線吸収体を保持した
Ｘ線マスク構造体及び高解像度、高精細及びコントラス
トの優れた焼き付はパターンを形成しうるＸ線マスク構
造体の製造方法を提供することにある。
Ｘ線マスク構造体及び高解像度、高精細及びコントラス
トの優れた焼き付はパターンを形成しうるＸ線マスク構
造体の製造方法を提供することにある。
上記目的は、以下の本発明によって達成される。
即ち、本発明は、Ｘ線透過膜と、該Ｘ線透過膜上にパタ
ーニングされたＸ線吸収体と、該Ｘ線透過膜を支持する
支持枠とを有するＸ線マスク構造体の製造方法において
、該Ｘ線吸収体をパターニングする工程が、ａ）Ｘ線透
過膜を形成後、該Ｘ線透過膜の表面に下引層を形成する
工程と、ｂ）該下引層の表面に、気相成長法によりＸ線
吸収材料を堆積させる工程と、Ｃ）該Ｘ線吸収材料の堆
積膜をパターニングする工程とを有することを特徴とす
るＸ線マスク構造体の製造方法である。
ーニングされたＸ線吸収体と、該Ｘ線透過膜を支持する
支持枠とを有するＸ線マスク構造体の製造方法において
、該Ｘ線吸収体をパターニングする工程が、ａ）Ｘ線透
過膜を形成後、該Ｘ線透過膜の表面に下引層を形成する
工程と、ｂ）該下引層の表面に、気相成長法によりＸ線
吸収材料を堆積させる工程と、Ｃ）該Ｘ線吸収材料の堆
積膜をパターニングする工程とを有することを特徴とす
るＸ線マスク構造体の製造方法である。
以下、本発明のＸ線マスク構造体の製造方法（以下、本
発明方法という）について詳述する。
発明方法という）について詳述する。
まず、本発明方法においては、Ｘ線透過膜及び該Ｘ線透
過膜を支持する支持枠の作成は、従来公知の方法によっ
て行われる。即ち、Ｘ線透過膜について言えば、その成
膜方法として、気相成長法等が用いられ、１〜３μｍの
範囲の膜厚となるよう成膜される。ここで、Ｘ線透過膜
を形成する材料としては、Ｘ線を透過し得る材料、例え
ば、Ｂｅ、 Ｂ、 Ｃ，Ｎ。
過膜を支持する支持枠の作成は、従来公知の方法によっ
て行われる。即ち、Ｘ線透過膜について言えば、その成
膜方法として、気相成長法等が用いられ、１〜３μｍの
範囲の膜厚となるよう成膜される。ここで、Ｘ線透過膜
を形成する材料としては、Ｘ線を透過し得る材料、例え
ば、Ｂｅ、 Ｂ、 Ｃ，Ｎ。
Ａｆ、Ｓｉ等のいかなる材料の組み合わせから成るもの
であっても良いが、材料のヤング率、熱膨張係数、可視
透過率等の点から好ましくは、ＳｉＮ。
であっても良いが、材料のヤング率、熱膨張係数、可視
透過率等の点から好ましくは、ＳｉＮ。
ＳｉＣ等から形成されることが望ましい。さらに、上記
Ｘ線透過膜は単一層から成る膜に限られず、例えば、反
射防止膜又は膜強化の目的で５ｉ０２又は、ポリイミド
等の材料から成る膜をも積層した多層積層膜から形成さ
れてあっても良い。
Ｘ線透過膜は単一層から成る膜に限られず、例えば、反
射防止膜又は膜強化の目的で５ｉ０２又は、ポリイミド
等の材料から成る膜をも積層した多層積層膜から形成さ
れてあっても良い。
又、支持枠ついて言えば、Ｘ線透過膜（さらにはＸ線吸
収体）の形成の後、接着剤にてＸ線透過膜に接着する方
法或いは、支持枠形成材料から成る基体上にＸ線透過膜
（さらにはＸ線吸収体）を形成膜、基体をエツチング処
理にて枠状（環状）成形する方法等が彩られる。ここで
支持枠は、例えばパイレックス等のガラスもしくは単結
晶シリコン、金属チタン及びその合金等の材料で形成さ
れる。
収体）の形成の後、接着剤にてＸ線透過膜に接着する方
法或いは、支持枠形成材料から成る基体上にＸ線透過膜
（さらにはＸ線吸収体）を形成膜、基体をエツチング処
理にて枠状（環状）成形する方法等が彩られる。ここで
支持枠は、例えばパイレックス等のガラスもしくは単結
晶シリコン、金属チタン及びその合金等の材料で形成さ
れる。
本発明方法は、Ｘ線マスク構造体の製造方法において、
とりわけＸ線吸収体を、形成する工程が、以下のａ）工
程、ｂ）工程とＣ）工程とを有することを特徴とするも
のである。すなわち、 ａ） Ｘ線透過膜を形成後、該Ｘ線透過膜の表面に下引
層を形成する工程、 ｂ）該下引層の表面に、気相成長法によりＸ線吸収材料
を堆積させる工程、 Ｃ）該Ｘ線吸収材料の堆積膜をパターニングする工程、 である。
とりわけＸ線吸収体を、形成する工程が、以下のａ）工
程、ｂ）工程とＣ）工程とを有することを特徴とするも
のである。すなわち、 ａ） Ｘ線透過膜を形成後、該Ｘ線透過膜の表面に下引
層を形成する工程、 ｂ）該下引層の表面に、気相成長法によりＸ線吸収材料
を堆積させる工程、 Ｃ）該Ｘ線吸収材料の堆積膜をパターニングする工程、 である。
まず、上記ａ）工程において、下引層を構成する材料は
、電子供与性の材料が用いられる。
、電子供与性の材料が用いられる。
電子供与性材料とは、基体中に自由電子が存在している
か、もしくは自由電子を意図的に生成せしめたかしたも
ので、例えば基体表面上に付着した原料ガス分子との電
子授受により化学反応が促進される表面を有する材料を
いう。例えば、一般に金属や半導体がこれに相当する。
か、もしくは自由電子を意図的に生成せしめたかしたも
ので、例えば基体表面上に付着した原料ガス分子との電
子授受により化学反応が促進される表面を有する材料を
いう。例えば、一般に金属や半導体がこれに相当する。
■族元素としてのＧａ、 Ｉｎ、 ＡＩ！と■族元
素としてのＰ、 Ａｓ。
素としてのＰ、 Ａｓ。
Ｎとを組合せて成る二元系もしくは三元系もしくは四元
系ｍ−ｖ族化合物半導体、ダンゲステン、モリブデン、
タンタル、タングステンシリサイド、チタンシリサイド
、アルミニウム、アルミニウムシリコン、チタンアルミ
ニウム、チタンナイトライド、銅、アルミニウムシリコ
ン銅、アルミニウムパラジウム、チタン、モリブデンシ
リサイド、タンタルシリサイド金等の金属、合金および
それらのシリサイド等を含む。又、本発明方法において
、下引層の厚さは好ましくは、ｌＯＯλ〜１０００人と
される。
系ｍ−ｖ族化合物半導体、ダンゲステン、モリブデン、
タンタル、タングステンシリサイド、チタンシリサイド
、アルミニウム、アルミニウムシリコン、チタンアルミ
ニウム、チタンナイトライド、銅、アルミニウムシリコ
ン銅、アルミニウムパラジウム、チタン、モリブデンシ
リサイド、タンタルシリサイド金等の金属、合金および
それらのシリサイド等を含む。又、本発明方法において
、下引層の厚さは好ましくは、ｌＯＯλ〜１０００人と
される。
更に、上記ｂ）工程において用いられる気相成長法は、
好ましくはＣＶＤ法である。
好ましくはＣＶＤ法である。
本発明方法における上記ｂ）工程のＸ線吸収材料の堆積
メカニズムについては、以下の様に考えられる。
メカニズムについては、以下の様に考えられる。
即ち、ＣＶＤ法において、Ｘ線吸収体を形成する為の原
料ガス分子は、電子授受の可能な電子供与性材料よりな
る下引層表面で化学反応を起こし、定の結晶方位をもっ
て堆積してい（。
料ガス分子は、電子授受の可能な電子供与性材料よりな
る下引層表面で化学反応を起こし、定の結晶方位をもっ
て堆積してい（。
ここで、Ｘ線吸収材料は、従来公知の材料、例えばＡｕ
、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ等のＸ線吸収率の大きな金属材
料或いはこれらの合金材料にて形成される。
、Ｔａ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕ等のＸ線吸収率の大きな金属材
料或いはこれらの合金材料にて形成される。
又、該Ｘ線吸収材料の堆積膜の厚さと該下引層の厚さと
の比率は、本発明方法においては、特に、下引層の厚さ
がＸ線吸収材料の堆積膜の厚さの１％〜１４％となる様
にされるのが好ましい。
の比率は、本発明方法においては、特に、下引層の厚さ
がＸ線吸収材料の堆積膜の厚さの１％〜１４％となる様
にされるのが好ましい。
発明方法においては、とりわけ、上記ａ）、 ｂ）工程
を有することによって、即ち、Ｘ線吸収材料を、以上の
様に電子供与性材料表面での化学反応によって堆積する
ため、膜の均一性は良く、且つ緻密な膜が得られる。つ
まり内部応力の小さな且つＸ線吸収率のよいＸ線吸収体
が得られる。
を有することによって、即ち、Ｘ線吸収材料を、以上の
様に電子供与性材料表面での化学反応によって堆積する
ため、膜の均一性は良く、且つ緻密な膜が得られる。つ
まり内部応力の小さな且つＸ線吸収率のよいＸ線吸収体
が得られる。
ここで、本発明方法においては先述した如＜、Ｘ線透過
膜を形成する材料がＳｉであっても良く、このＳｉの中
には導電性を有するもの、即ち上記電子供与性材料に相
当するものが存在する。しかしながら本発明方法におい
ては、この様な導電性Ｓｉ材料を用いる場合でもあって
も、上記下引層を設けることは必須の要件とされる。即
ち、Ｓｉ膜はその成膜工程中、表面に酸化被膜（ＳｉＯ
２）を形成し易く、この被膜はＸ線吸収材料の上記化学
反応による堆積効率を低下させてしまう。よってＸ線吸
収体が充分なる上記特性を有する為には、本発明方法の
如く、下引層形成を必須の工程として有することが特に
好ましい。
膜を形成する材料がＳｉであっても良く、このＳｉの中
には導電性を有するもの、即ち上記電子供与性材料に相
当するものが存在する。しかしながら本発明方法におい
ては、この様な導電性Ｓｉ材料を用いる場合でもあって
も、上記下引層を設けることは必須の要件とされる。即
ち、Ｓｉ膜はその成膜工程中、表面に酸化被膜（ＳｉＯ
２）を形成し易く、この被膜はＸ線吸収材料の上記化学
反応による堆積効率を低下させてしまう。よってＸ線吸
収体が充分なる上記特性を有する為には、本発明方法の
如く、下引層形成を必須の工程として有することが特に
好ましい。
又、本発明方法は、Ｘ線透過膜がＳｉＮ、 ＳｉＣであ
るＸ線マスク構造体を作製する場合に特に有効である。
るＸ線マスク構造体を作製する場合に特に有効である。
先述した如く、Ｘ線透過膜をＳｉＮ、 ＳｉＣにて形
成することは、Ｘ線透過膜のヤング率、熱膨張係数、可
視透過率等の点から好ましいが、ＳｉＮ。
成することは、Ｘ線透過膜のヤング率、熱膨張係数、可
視透過率等の点から好ましいが、ＳｉＮ。
ＳｉＣは非電子供与性材料である為、かかるＸ線透過膜
表面に上記気相成長によってＸ線吸収材料を堆積するこ
とはできない。本発明方法においては、Ｘ線透過膜表面
に下引層を形成後、かかる下引層表面にＸ線吸収材料を
上記化学反応によって堆積するのであるから、ＳｉＮ、
ＳｉＣのＸ線透過膜の有する上記特性を保持しつつ、
しかも上記所望の特性を有するＸ線吸収体を形成し得る
のである。
表面に上記気相成長によってＸ線吸収材料を堆積するこ
とはできない。本発明方法においては、Ｘ線透過膜表面
に下引層を形成後、かかる下引層表面にＸ線吸収材料を
上記化学反応によって堆積するのであるから、ＳｉＮ、
ＳｉＣのＸ線透過膜の有する上記特性を保持しつつ、
しかも上記所望の特性を有するＸ線吸収体を形成し得る
のである。
又、本発明方法において、上記Ｃ）工程は、上記ａ）、
ｂ）工程により下引層表面に形成されたＸ線吸収材料の
堆積膜を、従来公知のレジストプロセス及び電子ビーム
描画法とを併用することにより、所望のパターニングを
行う。但し、かかるＸ線吸収材料の堆積膜のパターニン
グに際し、下引層が同時にパターニングされ、Ｘ線透過
膜の露出部が形成されても良いし、又は、Ｘ線吸収材料
のパターニングに留め、下引層がＸ線透過膜全面に残さ
れてあっても構わない。
ｂ）工程により下引層表面に形成されたＸ線吸収材料の
堆積膜を、従来公知のレジストプロセス及び電子ビーム
描画法とを併用することにより、所望のパターニングを
行う。但し、かかるＸ線吸収材料の堆積膜のパターニン
グに際し、下引層が同時にパターニングされ、Ｘ線透過
膜の露出部が形成されても良いし、又は、Ｘ線吸収材料
のパターニングに留め、下引層がＸ線透過膜全面に残さ
れてあっても構わない。
以下、具体的な実施例及び比較例を挙げて、本発明を更
に詳述する。
に詳述する。
実施例１
十分に平面性の良いシリコンウェハ１１ （ＴＩＲ２ｐ
ｍ以下、ＮＴＶ２ μｍ以下）上にＬＰＣＶＤ法によっ
てＸ線透過膜となるＳｉＮｘＭ１２を２μｍの厚さに形
成した（第２−（ａ）図）。
ｍ以下、ＮＴＶ２ μｍ以下）上にＬＰＣＶＤ法によっ
てＸ線透過膜となるＳｉＮｘＭ１２を２μｍの厚さに形
成した（第２−（ａ）図）。
形成条件は
ジクロルシラン ５ｉＨ２ＣＩ！２ １１００５ＣＣア
ンモニア ＮＨ３５００ＳＣＣＭ圧力
０．３Ｔｏｒｒ堆積速度
１８０人／分堆積温度 ８０
０°Ｃとし、形成されたＸ線透過膜１２の内部応力は、
５〜７ｘｌＯ’ｄｙｎ／ｃｒｒｒの値であり、使用上充
分小さい値であった。次に上記シリコンウェハを同様に
ＬＰＣＶＤ装置において、電子供与体としてのＴｉＮ膜
をＴｉ （Ｎ （ＣＨｓ ） ２ ） ４とＮＨ３を用
いたＣＶＤにより７００人堆積し下引き膜１４を形成し
た（第２＝（ｂ）図）。
ンモニア ＮＨ３５００ＳＣＣＭ圧力
０．３Ｔｏｒｒ堆積速度
１８０人／分堆積温度 ８０
０°Ｃとし、形成されたＸ線透過膜１２の内部応力は、
５〜７ｘｌＯ’ｄｙｎ／ｃｒｒｒの値であり、使用上充
分小さい値であった。次に上記シリコンウェハを同様に
ＬＰＣＶＤ装置において、電子供与体としてのＴｉＮ膜
をＴｉ （Ｎ （ＣＨｓ ） ２ ） ４とＮＨ３を用
いたＣＶＤにより７００人堆積し下引き膜１４を形成し
た（第２＝（ｂ）図）。
次に上記シリコンウェハをＬＰＣＶＤ装置内に設置し、
ＷＦ６のシラン還元法によりＸ線吸収材料の堆積膜１３
を形成した。
ＷＦ６のシラン還元法によりＸ線吸収材料の堆積膜１３
を形成した。
形成条件としては、
ＷＦ６の分圧 ２ＸＩＯ−”ＴｏｒｒＳｉＨ４分
圧 １．５ＸＩＯ−”Ｔｏｒｒ成長温度
３６０℃ Ｈ２９６，５ｍＴｏｒｒ であり、膜厚０．８５μｍの堆積膜１３が前記下引層】
４の全面に形成された（第２−（Ｃ）図）。
圧 １．５ＸＩＯ−”Ｔｏｒｒ成長温度
３６０℃ Ｈ２９６，５ｍＴｏｒｒ であり、膜厚０．８５μｍの堆積膜１３が前記下引層】
４の全面に形成された（第２−（Ｃ）図）。
この後、通常の常圧ＣＶＤ装置においてＳｉＨ４と０２
の４２０℃での反応によって中間層１５としてＳｉＯ３
を１．０μｍ堆積し、後の異方性エツチングのためにＮ
２雰囲気９５０℃、３０分の熱処理を加え膜の緻密化を
行った。
の４２０℃での反応によって中間層１５としてＳｉＯ３
を１．０μｍ堆積し、後の異方性エツチングのためにＮ
２雰囲気９５０℃、３０分の熱処理を加え膜の緻密化を
行った。
次に前記中間層１５の上に、ＰＭＭＡ系のレジスト（商
品名 東京応化：ＤＥＢＲ−１０００）を１μｍ塗布し
、プリベークを行った後、電子線描画法により露光後、
現像、ボストベークを行い、Ｆプラズマ中にてＳｉＯ□
をドライにてエツチング処理を行うことにより中間層１
５のパターニングを行い、上記堆積膜１３の露出パター
ン１６を形成した（第２＝（ｄ）図）。
品名 東京応化：ＤＥＢＲ−１０００）を１μｍ塗布し
、プリベークを行った後、電子線描画法により露光後、
現像、ボストベークを行い、Ｆプラズマ中にてＳｉＯ□
をドライにてエツチング処理を行うことにより中間層１
５のパターニングを行い、上記堆積膜１３の露出パター
ン１６を形成した（第２＝（ｄ）図）。
次に、フッ素プラズマにて、Ｘ線吸収材料の堆積膜１３
のエツチング処理を行い、 次に、フッ酸系のエツチング液にて中間層の５ｉ０２１
５を除去した後、フッ素プラズマにて露出したＴｉＮ膜
１４を除去した（第２−（ｅ））。
のエツチング処理を行い、 次に、フッ酸系のエツチング液にて中間層の５ｉ０２１
５を除去した後、フッ素プラズマにて露出したＴｉＮ膜
１４を除去した（第２−（ｅ））。
なおこの工程において、好ましくはフッ素プラズマにて
５ｉＯ２１５及びＴｉＮ膜１４を同時に除去することが
望ましい。
５ｉＯ２１５及びＴｉＮ膜１４を同時に除去することが
望ましい。
最後にシリコンウェハ１１をバックエツチングにより部
分的に除去することで支持枠を形成した（第２−（ｆ）
図）。
分的に除去することで支持枠を形成した（第２−（ｆ）
図）。
以上の様に作成された本発明のＸ線マスク構造体をＸ線
マスク構造体（Ａ）とする。
マスク構造体（Ａ）とする。
実施例２〜４
Ｘ線吸収体の形成をＣＶＤ法により以下の条件で行った
以外は実施例１と同様にしてＸ線マスク構造体（Ｂ）〜
（Ｄ）を作製した。
以外は実施例１と同様にしてＸ線マスク構造体（Ｂ）〜
（Ｄ）を作製した。
実施例５
第２図（ａ）〜（ｆ）において、下引膜１４としてＭｏ
膜を厚さ５００人となる様にスパッタリング法にて形成
したこと、及びＸ線吸収体１３として、Ｍ。
膜を厚さ５００人となる様にスパッタリング法にて形成
したこと、及びＸ線吸収体１３として、Ｍ。
（Ｃｏ）ａの分圧２Ｘ１０−’Ｔｏｒｒ、反応ガスＨ２
（分圧１．５Ｔｏｒｒ）、成長温度４５０℃なる条件下
で０．８５μｍの厚さのＭｏ膜を形成したこと以外は実
施例１と同様に、Ｘ線マスク構造体（Ｅ）を作成した。
（分圧１．５Ｔｏｒｒ）、成長温度４５０℃なる条件下
で０．８５μｍの厚さのＭｏ膜を形成したこと以外は実
施例１と同様に、Ｘ線マスク構造体（Ｅ）を作成した。
実施例６
第２図（ａ）〜（ｆ）において、Ｘ線透過膜１２として
５ｉＣｘ膜を厚さ２μｍとなる様にＬＰＣＶＤ法にて形
成したこと以外は実施例１と同様に、Ｘ線マスク構造体
（Ｆ）を作成した。
５ｉＣｘ膜を厚さ２μｍとなる様にＬＰＣＶＤ法にて形
成したこと以外は実施例１と同様に、Ｘ線マスク構造体
（Ｆ）を作成した。
比較例１
以上に述べた実施例１−６と同様に第２図（ａ）〜（ｆ
）の工程に従い、ただしくｅ）の吸収体形成のステップ
を従来行われている金メツキによって行い、最後プロセ
スまで終了してＸ線マスク構造体（ａ）を形成した。完
成後の吸収体の表面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、高さのＰ−ｖ値で０．１〜０．５μｍの凹凸がみら
れた。これは吸収体の厚さむらに対して要求される仕様
を大きく上まわるものであった。
）の工程に従い、ただしくｅ）の吸収体形成のステップ
を従来行われている金メツキによって行い、最後プロセ
スまで終了してＸ線マスク構造体（ａ）を形成した。完
成後の吸収体の表面を走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、高さのＰ−ｖ値で０．１〜０．５μｍの凹凸がみら
れた。これは吸収体の厚さむらに対して要求される仕様
を大きく上まわるものであった。
比較例２
本願実施例と同様にＸ線透過膜となる窒化シリコン膜Ｓ
ｉＮを２μｍの厚さに堆積した。次にＸ線吸収体となる
タングステン膜を、マグネトロンスパッタ装置を用いＡ
ｒｌＯｍＴｏｒｒ、Ｎ ２３ｍＴｏｒｒで０．８５μｍ
の厚さにスパッタ成膜した。その後レジスト工程を通し
、ＥＢ描画、ＣＦ４によるＷのエツチングを行ってＸ線
マスク構造体（ｂ）を形成した。
ｉＮを２μｍの厚さに堆積した。次にＸ線吸収体となる
タングステン膜を、マグネトロンスパッタ装置を用いＡ
ｒｌＯｍＴｏｒｒ、Ｎ ２３ｍＴｏｒｒで０．８５μｍ
の厚さにスパッタ成膜した。その後レジスト工程を通し
、ＥＢ描画、ＣＦ４によるＷのエツチングを行ってＸ線
マスク構造体（ｂ）を形成した。
完成したＸ線吸収体の表面を走査型電子顕微鏡で観察し
たところ、表面は滑らかでアモルファス状であったが、
密度を測定したところ、バルク値の７８％しかなかった
。
たところ、表面は滑らかでアモルファス状であったが、
密度を測定したところ、バルク値の７８％しかなかった
。
参考例
上記実施例１ないし６及び比較例１．２で作製したＸ線
マスク構造体（Ａ）〜（Ｆ）、（ａ）、（ｂ）について
、（１） Ｘ線吸収体を構成する結晶粒子の粒界径と、
（２）Ｘ線吸収体膜の密度とを以下の方法により測定し
た。
マスク構造体（Ａ）〜（Ｆ）、（ａ）、（ｂ）について
、（１） Ｘ線吸収体を構成する結晶粒子の粒界径と、
（２）Ｘ線吸収体膜の密度とを以下の方法により測定し
た。
Ｘ線吸収体の結晶粒子粒界径については通常のＸ線回折
の結果から、即ち、Ｘ線回折チャートから得られる回折
線プロファイルの角度幅Ｂ（ラジアン）の測定から下記
（Ａ）、（Ｂ）式によって、Ｘ線吸収体を構成する結晶
粒子の粒界径ｔ（μｍ）を算出した。
の結果から、即ち、Ｘ線回折チャートから得られる回折
線プロファイルの角度幅Ｂ（ラジアン）の測定から下記
（Ａ）、（Ｂ）式によって、Ｘ線吸収体を構成する結晶
粒子の粒界径ｔ（μｍ）を算出した。
２ｄｓｉｎ θＢ ＝ｍ λ −
（Ａ）ｔ＝０．９ λ／ＢｃｏｓθＢ
−（Ｂ）尚、上記（Ａ）、（Ｂ）式において、ｄは吸
収体結晶粒子格子間隔（ｎｍ）、θＢは回折線のブラッ
グ角（ラジアン）、λはＸ線の波長（ｎ ｍ ）を示す
。
（Ａ）ｔ＝０．９ λ／ＢｃｏｓθＢ
−（Ｂ）尚、上記（Ａ）、（Ｂ）式において、ｄは吸
収体結晶粒子格子間隔（ｎｍ）、θＢは回折線のブラッ
グ角（ラジアン）、λはＸ線の波長（ｎ ｍ ）を示す
。
（ｍ＝１とする。）又、上記ｄはＡＳＴＭカードに記載
の値を用いた。
の値を用いた。
また、粒界径が１μｍを越えると思われるものについて
は、高分解能型走査電子顕微鏡により膜の断面観察し、
平均粒界径を標準試料と比較して求めた。
は、高分解能型走査電子顕微鏡により膜の断面観察し、
平均粒界径を標準試料と比較して求めた。
又、Ｘ線吸収体の密度ρ＾（ｇ／ｃｒｔｒ）は、Ｘ線マ
スク構造体にＸ線例えばＣｕＫ、線、波長１．５４人を
照射し、Ｘ線吸収体及びＸ線透過膜のＸ線透過量（各々
Ｉ＾及び１ｍ（％）とする）と、Ｘ線吸収体の厚さｄＡ
（μｍ）とを測定して、下記（ｃ）式よりＸ線吸収体の
Ｘ線吸収係数μ人（μｍ−１）を算出し、かかるμＡ値
から下記（Ｄ）式を用いて算出した。
スク構造体にＸ線例えばＣｕＫ、線、波長１．５４人を
照射し、Ｘ線吸収体及びＸ線透過膜のＸ線透過量（各々
Ｉ＾及び１ｍ（％）とする）と、Ｘ線吸収体の厚さｄＡ
（μｍ）とを測定して、下記（ｃ）式よりＸ線吸収体の
Ｘ線吸収係数μ人（μｍ−１）を算出し、かかるμＡ値
から下記（Ｄ）式を用いて算出した。
Ｉ ｍ ／ Ｉ Ａ ＝ ｅ＃Ａ′’
−（Ｃ）ρＡ＝（μ＾／μＢ）ρＢ ・・・
（Ｄ）尚、上記（Ｃ）、（Ｄ）式において、μＢ１ρＢ
は各々、Ｘ線吸収体を構成する材料のバルクのＸ線吸収
係数（μｍ−１）及びバルク密度（ｇ／ｃ ｒｔｒ）を
示し、これらの値はＡＳＴＭカードに記載の値を用いた
。
−（Ｃ）ρＡ＝（μ＾／μＢ）ρＢ ・・・
（Ｄ）尚、上記（Ｃ）、（Ｄ）式において、μＢ１ρＢ
は各々、Ｘ線吸収体を構成する材料のバルクのＸ線吸収
係数（μｍ−１）及びバルク密度（ｇ／ｃ ｒｔｒ）を
示し、これらの値はＡＳＴＭカードに記載の値を用いた
。
以上の方法によって求めたＸ線吸収体の粒界径及び密度
を第１表に示す。
を第１表に示す。
第１表に明らかなように、従来の方法によるＸ線吸収体
の粒界径は大きくても１μｍ以上になることはなく、ま
た本実施例によるものは小さ（とも１μｍ以上であり、
はとんどが２μｍ以上の粒径を有していた。またＸ線吸
収体としての機能を果たすために重要なＸ線吸収体密度
は従来ではバルク値の９０％以下、本発明法によれば９
０％以上であった。
の粒界径は大きくても１μｍ以上になることはなく、ま
た本実施例によるものは小さ（とも１μｍ以上であり、
はとんどが２μｍ以上の粒径を有していた。またＸ線吸
収体としての機能を果たすために重要なＸ線吸収体密度
は従来ではバルク値の９０％以下、本発明法によれば９
０％以上であった。
Ｘ線露光装置においては露光用照明光の発散がとりきれ
ないことが多く、ランアウト誤差が発生するが、吸収体
厚さができるだけ薄いこともランアウト誤差及び厚いこ
とによる半影部分を減少するために重要であり、密度が
高いことがＸ線吸収体の厚さを薄くすることに寄与して
いる。
ないことが多く、ランアウト誤差が発生するが、吸収体
厚さができるだけ薄いこともランアウト誤差及び厚いこ
とによる半影部分を減少するために重要であり、密度が
高いことがＸ線吸収体の厚さを薄くすることに寄与して
いる。
転写パターンサイズが１μｍ以下０．２μｍ程度である
から、粒界径が大きいことはパターンは単一の粒界径内
に形成されることになり、Ｘ線吸収体を通して漏洩する
ＸＩｓが十分小さ（、−様である。
から、粒界径が大きいことはパターンは単一の粒界径内
に形成されることになり、Ｘ線吸収体を通して漏洩する
ＸＩｓが十分小さ（、−様である。
以上、詳述した様に本発明方法は大きな粒界径の結晶粒
子により形成されたＸ線吸収体を有し、又その密度がよ
り大きなＸ線吸収体を有するＸ線マスク構造体を作製し
得る。即ち、Ｘ線吸収体でのＸ線の吸収性が著しく改善
され、しかもＸ線吸収体のエッヂ部（側面）の平滑性に
ついても著しく改善されたＸ線マスク構造体を作製し得
るのである。
子により形成されたＸ線吸収体を有し、又その密度がよ
り大きなＸ線吸収体を有するＸ線マスク構造体を作製し
得る。即ち、Ｘ線吸収体でのＸ線の吸収性が著しく改善
され、しかもＸ線吸収体のエッヂ部（側面）の平滑性に
ついても著しく改善されたＸ線マスク構造体を作製し得
るのである。
又、かようなＸ線マスク構造体を用いることにより高解
像度、高精細、高コントラストの焼き付はパターンを形
成することが可能である。更に、本発明の如き製造方法
は、上記諸特性に優れたＸ線マスク構造体を再現性良く
量産し得る方法である。
像度、高精細、高コントラストの焼き付はパターンを形
成することが可能である。更に、本発明の如き製造方法
は、上記諸特性に優れたＸ線マスク構造体を再現性良く
量産し得る方法である。
第１図（ａ）、（ｂ）は、Ｘ線マスク構造体の概略構成
図で、第１図（ａ）はその断面図、第１図（ｂ）はその
平面図を示す。 第２図（ａ）〜（ｆ）は、本発明のＸ線マスク構造体の
製造方法を説明する為の図である。 １．１１・・・支持枠 ２．１２・・・Ｘ線透過膜 ３．１３・・・Ｘ線吸収体 １４・・・下引層 （ａ） （ｂ）
図で、第１図（ａ）はその断面図、第１図（ｂ）はその
平面図を示す。 第２図（ａ）〜（ｆ）は、本発明のＸ線マスク構造体の
製造方法を説明する為の図である。 １．１１・・・支持枠 ２．１２・・・Ｘ線透過膜 ３．１３・・・Ｘ線吸収体 １４・・・下引層 （ａ） （ｂ）
Claims (3)
- （１）Ｘ線透過膜と、該Ｘ線透過膜上にパターニングさ
れたＸ線吸収体と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを
有するＸ線マスク構造体の製造方法において、該Ｘ線吸
収体をパターニングする工程が、 ａ）Ｘ線透過膜を形成後、該Ｘ線透過膜の表面に下引層
を形成する工程と、 ｂ）該下引層の表面に、気相成長法によりＸ線吸収材料
を堆積させる工程と、 ｃ）該Ｘ線吸収材料の堆積膜をパターニングする工程と
を有することを特徴とするＸ線マスク構造体の製造方法
。 - （２）該Ｘ線透過膜が、炭化シリコン膜又は窒化シリコ
ン膜を有する請求項（１）に記載のＸ線マスク構造体の
製造方法。 - （３）該下引層が電子供与性材料から成る請求項（１）
に記載のＸ線マスク構造体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19974690A JP2801377B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Ｘ線マスク構造体の製造方法 |
| EP91111687A EP0466189B1 (en) | 1990-07-12 | 1991-07-12 | X-ray mask structure, preparation thereof and X-ray exposure method |
| DE69132444T DE69132444T2 (de) | 1990-07-12 | 1991-07-12 | Röntgenstrahlmaskenstruktur, Verfahren zur Herstellung und zur Röntgenstrahlbelichtung |
| US08/329,787 US5751780A (en) | 1990-07-12 | 1994-10-27 | X-ray mask structure, preparation thereof and X-ray exposure method |
| US08/475,464 US5607733A (en) | 1990-07-12 | 1995-06-07 | Process for preparing an X-ray mask structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19974690A JP2801377B2 (ja) | 1990-07-27 | 1990-07-27 | Ｘ線マスク構造体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0484411A true JPH0484411A (ja) | 1992-03-17 |
| JP2801377B2 JP2801377B2 (ja) | 1998-09-21 |
Family
ID=16412943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19974690A Expired - Fee Related JP2801377B2 (ja) | 1990-07-12 | 1990-07-27 | Ｘ線マスク構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2801377B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639932A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-16 | Hoya Corp | Ｘ線露光用マスク |
-
1990
- 1990-07-27 JP JP19974690A patent/JP2801377B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS639932A (ja) * | 1986-06-30 | 1988-01-16 | Hoya Corp | Ｘ線露光用マスク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2801377B2 (ja) | 1998-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |