JPH065497A - X線マスクの修正方法 - Google Patents

X線マスクの修正方法

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JPH065497A
JPH065497A JP16564592A JP16564592A JPH065497A JP H065497 A JPH065497 A JP H065497A JP 16564592 A JP16564592 A JP 16564592A JP 16564592 A JP16564592 A JP 16564592A JP H065497 A JPH065497 A JP H065497A
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JP
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ray mask
mask
ray
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repairing
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JP16564592A
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Yoshio Yamashita
吉雄 山下
Tsuneaki Ota
恒明 太田
Shuichi Noda
周一 野田
Yoshiyuki Kawazu
佳幸 河津
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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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】 【目的】 X線マスクを作製後、マスクの一部分にメタ
ル,シリコン,シリコン化合物を堆積させることによ
り、マスクの吸収体パターンの配列を計算通りに修正す
る。 【構成】 ウエハ14にメンブレン15を有するX線マ
スクを加工した後に、レーザ光を用いたCVDにより前
記X線マスクの歪みを補償する薄膜18を形成し、位置
歪みを修正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線マスクの修正方法
に係り、特に、ULSI等の製造に用いられる微細レジ
ストパターン形成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、「Ta/SiN−Structure X−R
ay Masks for Sub−Half−Mic
ronLSIs」 Shigehisa Ohki e
t al.Proc.of1989 Intern.S
ymp.on MicroProcess Confe
rence pp.93−98に記載されるものがあっ
た。
【0003】LSIの高集積化は3年で4倍に進んでお
り、2000年には1Gb−DRAM(Dynamic
Random Access Memory)が量産
されると予想されている。この1Gb−DRAMの最小
寸法は、0.15μm程度となることは今までのスケー
リングより容易に予想できる。このような超微細加工を
行うリソグラフィ技術としては、SOR(Syncro
tron Orbital Radiation)から
の5〜15Aの軟X線を用いたプロキシミティ露光によ
るX線リソグラフィが有望である。このX線リソグラフ
ィを実用化するために、小型SOR,ビームライン,X
線マスク,レジストの開発が進められているが、特に高
精度のX線マスクの実現がキーポイントとされている。
【0004】X線マスクの課題としては、吸収体の寸法
制御,無欠陥マスク,吸収体パターンの配列精度等があ
る。その中でも、吸収体パターンの配列精度は最大の課
題である。図5はかかる従来のX線マスクの製造工程断
面図である。まず、図5(a)に示すように、ウエハ1
上にメンブレン2と吸収体3をそれぞれ形成する。
【0005】次に、図5(b)に示すように、吸収体3
上にレジストを塗布し、ホトリソにより、レジストパタ
ーン4を形成する。次に、図5(c)に示すように、レ
ジストパターン4をマスクとして吸収体3のパターニン
グを行う。また、ウエハ1のバックエッチングを行う。
次に、図5(d)に示すように、ウエハ1にフレーム5
の貼り付けを行う。
【0006】なお、上記した全てのプロセスで吸収体パ
ターンの配列の歪みが起こる。特に、大きな要因となる
プロセスは(1)電子線の描画、(2)シリコンのバッ
クエッチ、及び(3)フレームへの貼り付けプロセスに
おいてである。これらのプロセスでの位置歪みをできる
だけ小さくするように改良が行われており、上記先行技
術文献(Proc.of 1989 Symp.on
Micro Process Conf. pp.93
〜98)において、大木等は配列精度として0.085
μm(3σ)の値を得ている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、X線マ
スクの吸収体パターンの配列精度は、1Gb−DRAM
では0.03μm以下が要求される。これを実現するた
めには、電子線描画、バックエッチ、貼り付けのプロセ
スにおいて、それぞれ0.02μm(3σ)の実現が必
要となる。バックエッチ1つの工程をとっても、メンブ
レンの応力制御(3×108 dyn/cm2 ±10
%)、膜厚の均一性(±0.5%)、吸収体の低応力化
(<3×107 dyn/cm2 )、膜厚の均一性(±
0.5%)等全てを必要とし、実現には非常に大きな困
難がある。
【0008】本発明は、以上述べたX線マスクの吸収体
パターンの配列精度が不十分である点を解決するため
に、X線マスクを作製後、マスクの一部分にメタル,シ
リコン,シリコン化合物を堆積させることにより、マス
クの吸収体パターンの配列を計算通りに修正し、配列精
度の優れたX線マスクの修正方法を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、X線リソグラフィに用いるX線マスクの
修正方法において、X線マスクを加工した後に光源を用
いたCVDにより、前記X線マスクの歪みを補償する薄
膜を形成し、位置歪みを修正するようにしたものであ
る。
【0010】また、前記光源として光学的に集束したエ
キシマレーザ、Arレーザ又はイオンビームを用い、前
記薄膜はSiN、SiC、SiO2 、多結晶シリコン,
W又はTaである。
【0011】
【作用】本発明によれば、上記したように、X線マスク
の加工を行なった後に、光CVDにより歪みを補償する
薄膜を形成し、位置歪みを修正するようにしたので、X
線マスクの吸収体パターンの配列精度が向上し、256
MDRAM、1Gb−DRAM等のX線リソグラフィに
利用できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について図を参照しな
がら詳細に説明する。図1は本発明の実施例を示すX線
マスクの修正に用いられる光CVD装置の概略構成図、
図2はその光CVD装置によるX線マスクの修正方法を
示す斜視図、図3は本発明のX線マスクのウエハの位置
歪みが起こっている場合の修正方法を示す図である。
【0013】本発明によれば、次の手順によってX線マ
スクの位置歪みの修正を行う。 (1)X線マスクの応力の分布を、平面度計のソリのデ
ータに基づいて測定する。 (2)膜の応力分布が均一になるように、図1及び図2
に示すように、光CVD装置によって、メタル,多結晶
シリコン,SiN,SiC等の堆積をメンブレンの一部
に行う。
【0014】光CVD装置は、チャンバ10内にレーザ
光源11から光学系12を介して集束されたレーザ光
を、ステージ13に載置されたウエハ14上のメンブレ
ン15の一部を照射して、加熱するとともに、ガスをそ
のウエハ14上のメンブレン15へガス吸入口16より
供給する。ここで、ステージ13よりウエハ上の任意の
点にレーザ光を照射できるように構成されている。この
光CVD装置により、任意の薄膜18を任意の場所へ任
意の厚さだけ形成することができる。17は排気口であ
る。
【0015】なお、ウエハの平面度が悪く、これによ
り、図3(a)に示すように、ウエハ21の位置歪みが
起こっている場合には、図3(b)に示すように、逆の
ソリを形成できる薄膜22をその上に形成する。これに
より、図3(c)に示すように、X線マスク20の平面
度が良くなり、位置歪みが解消される。CVD装置の光
源としては集束(<数μmφ)させる必要があり、ま
た、ガスを分解させる必要がある。このためには、ガス
を直接分解するエキシマレーザ(例えばArFエキシマ
レーザで、NH3 ,SiH4 ,Si2 6 などを分解)
や、FIB(集束イオンビーム)で基板加熱を行い、基
板吸着ガスを分解することができるArレーザ等があ
る。
【0016】ガスは、通常CVDで用いているガスを用
いることができる。例えばWの場合はWF6 +H2 、多
結晶シリコンの場合はSiH4 ,Si2 6 、SiNの
場合はSiH4 +NH3 等である。また、多結晶シリコ
ンの皮膜を形成するには、水銀を増感剤として導入すれ
ば、紫外線ランプを用いることができる。また、光源と
しては集束できることが有利であるが、集束できないX
線やハロゲンランプでもマスクを用いれば利用できる。
【0017】形成する薄膜の応力については、事前に測
定しておけばよく、応力が大きい方が修正の膜厚が薄く
てすむため、修正をするときは有利な場合もある。膜の
選択はメンブレン内では光、X線に対して透過性のよい
SiN,SiC,SiO2 ,多結晶シリコン等が好まし
く、メンブレン外及び吸収体上では、W,Ta,Al等
のメタルでもSiN,SiC,SiO2 ,多結晶シリコ
ンでもどちらでもよい。
【0018】上記した実施例では基準をマスクの設計基
準としたが、ウエハがプロセスを経て変形することはよ
く知られている。すなわち、ウエハでの基準にマスクを
合わせないと、重ね合わせの誤差要因となる。そこでウ
エハの変化を加味して、マスクの設計を修正し、これを
基準としてマスクの修正を行うことも可能である。以
下、具体的な実施例について説明する。
【0019】図4は本発明の一実施例を示すX線マスク
の吸収体パターンの配列精度を高めるためのX線マスク
の修正方法を示す図である。まず、3インチシリコン基
板30上にメンブレンとなるSiNの膜31を2μmの
厚さにLP−CVDにて形成した。ここで、成膜条件
は、アンモニア10sccm,ジクロルシラン60sc
cmとし、0.8Torrのガス圧にて基板温度800
℃で行った。堆積時間は15時間とした。成膜した基板
の平面度を位相差を利用した平面度計(ダイゴK.K社
製)により測定し、これを用いて、SiN膜31の2次
元の応力マップを作製した〔図4(a)参照〕。
【0020】ここで、X線マスクを形成する25mm角
の左下が応力が大きいことが分かった。つまり、各部の
応力を見ると、aの部分は3×108 dyn/cm2
bの部分は4×108 dyn/cm2 、cの部分は5×
108 dyn/cm2 及びdの部分は6×108 dyn
/cm2 である。この基板の応力の大きい部分に、図1
及び図2に示すような光CVD装置により、SiNを堆
積するために、アンモニア10sccm,ジクロルシラ
ン20sccm,N2 100sccmとし、3Torr
のガス圧とした。光照射にはKrFのエキシマレーザ
(1KW)を用いた。照射エリアとしては、図4(b)
に示すように、25mm角の左下の2mm角eで2分間
の照射を行なった。すると、その照射部に0.2μm厚
のSiNが形成された。
【0021】そこで、SiNの応力分布を前記平面度計
により測定したところ、図4(c)に示すように、25
mm角の左下fを4×108 dyn/cm2 の応力分布
に改善することができた。このように、X線マスクの修
正前である図4(a)と、X線マスクの修正後である図
4(c)を比較すると、その改善のようすが明白であ
る。
【0022】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
【0023】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、X線マスクの加工を行なった後に、光CVDに
より歪みを補償する薄膜を形成し、位置歪みを修正する
ようにしたので、X線マスクの吸収体パターンの配列精
度が向上し、256MDRAM、1Gb−DRAM等の
X線リソグラフィに利用できる。
【0024】また、マスクの加工後に位置歪みを修正す
るようにしたので、マスク自体の加工が容易となり、マ
スク加工の歩留まりが著しく向上する。更に、ウエハの
プロセスを経ることによる歪みも同時に修正が可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すX線マスクの修正に用い
られる光CVD装置の概略構成図である。
【図2】本発明の実施例を示すX線マスクの修正に用い
られる光CVD装置によるX線マスクの修正方法を示す
斜視図である。
【図3】本発明のX線マスクのウエハの位置歪みが起こ
っている場合の修正方法を示す図である。
【図4】本発明の一実施例を示すX線マスクの吸収体パ
ターンの配列精度を高めるためのX線マスクの修正方法
を示す図である。
【図5】従来のX線マスクの製造工程断面図である。
【符号の説明】
10 チャンバ 11 レーザ光源 12 光学系 13 ステージ 14 ウエハ 15 メンブレン 16 ガス吸入口 17 排気口 18,21 薄膜 30 シリコン基板 31 SiN膜(メンブレン)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河津 佳幸 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線リソグラフィに用いるX線マスクの
    修正方法において、X線マスクを加工した後に光源を用
    いたCVDにより前記X線マスクの歪みを補償する薄膜
    を形成し、位置歪みを修正するようにしたことを特徴と
    するX線マスクの修正方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のX線マスクの修正方法に
    おいて、前記光源として光学的に集束したエキシマレー
    ザ、Arレーザ又はイオンビームを用いることを特徴と
    するX線マスクの修正方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のX線マスクの修正方法に
    おいて、前記薄膜がSiN、SiC、SiO2 、多結晶
    シリコン,W又はTaであることを特徴とするX線マス
    クの修正方法。
JP16564592A 1992-06-24 1992-06-24 X線マスクの修正方法 Withdrawn JPH065497A (ja)

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JP16564592A JPH065497A (ja) 1992-06-24 1992-06-24 X線マスクの修正方法

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010152031A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Dainippon Printing Co Ltd フォトマスクのパタン位置補正方法および位置補正されたフォトマスク

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010152031A (ja) * 2008-12-25 2010-07-08 Dainippon Printing Co Ltd フォトマスクのパタン位置補正方法および位置補正されたフォトマスク

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Effective date: 19990831