JPH0666253B2 - Ｘ線露光用マスク - Google Patents
Ｘ線露光用マスクInfo
- Publication number
- JPH0666253B2 JPH0666253B2 JP1249704A JP24970489A JPH0666253B2 JP H0666253 B2 JPH0666253 B2 JP H0666253B2 JP 1249704 A JP1249704 A JP 1249704A JP 24970489 A JP24970489 A JP 24970489A JP H0666253 B2 JPH0666253 B2 JP H0666253B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tantalum
- film
- ray
- etching
- mask
- 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.)
- Expired - Fee Related
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は微細パターンの半導体装置の製造に使用される
Ｘ線リソグラフィーで、タンタル膜をＸ線吸収体とする
Ｘ線露光用マスクに関する。
Ｘ線リソグラフィーで、タンタル膜をＸ線吸収体とする
Ｘ線露光用マスクに関する。
（従来の技術） 半導体集積回路の高密度化にともない、素子パターンの
線間並びに幅は益々微細化する情勢にあり、従来の紫外
線露光の限界に達しようとしている。
線間並びに幅は益々微細化する情勢にあり、従来の紫外
線露光の限界に達しようとしている。
それに対応して、次世代の一括露光転写技術として、Ｘ
線露光技術が注目されており、高精度で高コントラスト
な微細パターンを持つＸ線マスクの開発が進められてい
る。
線露光技術が注目されており、高精度で高コントラスト
な微細パターンを持つＸ線マスクの開発が進められてい
る。
従来のＸ線露光用マスクは、第１図に示すように、Ｘ線
を吸収する重金属パターン（１）と、その重金属パター
ンを支持するＸ線の吸収の少ない軽元素の膜（２）と、
その膜の外周を固定する枠（３）からなっている。
を吸収する重金属パターン（１）と、その重金属パター
ンを支持するＸ線の吸収の少ない軽元素の膜（２）と、
その膜の外周を固定する枠（３）からなっている。
この様なＸ線マスクの一般的製造方法を、以下簡単に述
べる。まず、シリコン基板全面に、Ｘ線透過支持膜の働
きと、バッエッチ工程では、保護膜の働きをする、窒化
シリコン膜を形成する。次に、主面の窒化シリコン膜上
に、Ｘ線吸収体であるタンタル膜を形成する。更に、タ
ンタル膜上に、形成されたパターンをレジストとしてド
ライエッチングして、タンタルパターンを形成する。最
後に、裏面よりシリコンを、枠部分を除いてエッチング
して得る。
べる。まず、シリコン基板全面に、Ｘ線透過支持膜の働
きと、バッエッチ工程では、保護膜の働きをする、窒化
シリコン膜を形成する。次に、主面の窒化シリコン膜上
に、Ｘ線吸収体であるタンタル膜を形成する。更に、タ
ンタル膜上に、形成されたパターンをレジストとしてド
ライエッチングして、タンタルパターンを形成する。最
後に、裏面よりシリコンを、枠部分を除いてエッチング
して得る。
この場合のＸ線マスク用タンタル膜のドライエッチング
方法としては、CBrF3をエッチングガスとする反応性イ
オンエッチングが提案されている。
方法としては、CBrF3をエッチングガスとする反応性イ
オンエッチングが提案されている。
（発明が解決しようとする問題点） 然るに、このタンタル膜のドライエッチング工程におい
て、エッチング途中で膜が黒化したり、エッチング終了
後も窒化シリコン膜上に多数の微細な棒状残渣が残存す
る問題がある。黒化膜残渣や棒状残渣は、更にエッチン
グを進めても、除去が困難であり、パターン形状の悪化
の原因ともなる。また、画線部と非画線部のコントラス
トも黒化膜残渣や棒状残渣がある為に悪くなる。
て、エッチング途中で膜が黒化したり、エッチング終了
後も窒化シリコン膜上に多数の微細な棒状残渣が残存す
る問題がある。黒化膜残渣や棒状残渣は、更にエッチン
グを進めても、除去が困難であり、パターン形状の悪化
の原因ともなる。また、画線部と非画線部のコントラス
トも黒化膜残渣や棒状残渣がある為に悪くなる。
以上の従来技術の欠点に鑑み、鋭意研究の結果残渣の発
生は、タンタル膜の結晶構造に関係があることを見いだ
し、残渣の発生しにくい、従って高コントラストな微細
パターンが形成可能なＸ線マスクを発明した。
生は、タンタル膜の結晶構造に関係があることを見いだ
し、残渣の発生しにくい、従って高コントラストな微細
パターンが形成可能なＸ線マスクを発明した。
（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明はタンタルをＸ線吸収体とするＸ線露光用
マスクにおいて、タンタル膜がβ−タンタル膜であるこ
とを特徴とするＸ線露光用マスクである。
マスクにおいて、タンタル膜がβ−タンタル膜であるこ
とを特徴とするＸ線露光用マスクである。
以下本発明を更に詳細に説明する。
スパッタリングにおいて形成されるタンタル膜は、バル
クと同じ体心立方格子（α−タンタルと同意である）、
正方格子（β−タンタルと同意である）、面心立方格
子、の３種類の結晶構造がある。結晶構造の選択性のメ
カニズムは、まだ充分明確にはなっていない。しかし、
スパッタ中不純物ガスの影響を強く受けた場合はα−タ
ンタルが形成され、不純物ガスの影響を極力排除した場
合はβ−タンタルが形成されることが経験的に知られて
いる。発明者等は、Ｘ線マスク基板にα−タンタルとβ
−タンタルをそれぞれ形成し、CBrF3をエッチングガス
とする反応性イオンエッチングでそのエッチング適性を
比較した。その結果、α−タンタルでは0.05μｍ程度の
残渣が10乃至50個／１μm2であり発生し易く、β−タン
タルは残渣が０個／１μm2であり発生しにくいことがわ
かった。
クと同じ体心立方格子（α−タンタルと同意である）、
正方格子（β−タンタルと同意である）、面心立方格
子、の３種類の結晶構造がある。結晶構造の選択性のメ
カニズムは、まだ充分明確にはなっていない。しかし、
スパッタ中不純物ガスの影響を強く受けた場合はα−タ
ンタルが形成され、不純物ガスの影響を極力排除した場
合はβ−タンタルが形成されることが経験的に知られて
いる。発明者等は、Ｘ線マスク基板にα−タンタルとβ
−タンタルをそれぞれ形成し、CBrF3をエッチングガス
とする反応性イオンエッチングでそのエッチング適性を
比較した。その結果、α−タンタルでは0.05μｍ程度の
残渣が10乃至50個／１μm2であり発生し易く、β−タン
タルは残渣が０個／１μm2であり発生しにくいことがわ
かった。
（実施例） 本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。
第１図に示す様に、本発明のＸ線露光用マスクは、Ｘ線
を吸収するβ−タンタルよりなる重金属パターン
（１）、その重金属パターンを支持する窒化シリコンよ
りなる軽元素の膜（２）、その膜の外周を固定する、シ
リコンの枠（３）からなっている。
を吸収するβ−タンタルよりなる重金属パターン
（１）、その重金属パターンを支持する窒化シリコンよ
りなる軽元素の膜（２）、その膜の外周を固定する、シ
リコンの枠（３）からなっている。
そのＸ線露光用マスクの製造方法は、以下の通りであ
る。
る。
シリコンウェーハ基板に、減圧化学気相蒸着法により窒
化シリコン膜を形成し、該窒化シリコン膜の主面側にRF
スパッタ法によりタンタル膜を形成した。このときのタ
ンタル膜の形成条件は次の通りである。
化シリコン膜を形成し、該窒化シリコン膜の主面側にRF
スパッタ法によりタンタル膜を形成した。このときのタ
ンタル膜の形成条件は次の通りである。
まずスパッタ装置のチャンバー内を加熱しながら数時間
10-8Torr台まで真空引きしチャンバー内の不純物ガスを
充分脱ガスし、β−タンタルが形成され易い雰囲気にす
る。スパッタリングガスとしてはXeガスを使用し、２〜
3mTorrの間の任意のガス圧数点でそれぞれRFパワー4kwa
ttsで約１μスパッタした。この様にして得られたタン
タル膜は±９×108dyn／cm2の範囲でリニアーに変化し
た。またその結晶構造は（100）と（200）に配向したβ
−タンタルであった。次に該タンタル膜上にレジスト膜
を形成し、パターンニング後、レジスト膜をマスクとし
てタンタル膜をパターンニングする。タンタル膜のパタ
ーンニングは反応性イオンエッチング装置を用い、その
条件は次の通りである。
10-8Torr台まで真空引きしチャンバー内の不純物ガスを
充分脱ガスし、β−タンタルが形成され易い雰囲気にす
る。スパッタリングガスとしてはXeガスを使用し、２〜
3mTorrの間の任意のガス圧数点でそれぞれRFパワー4kwa
ttsで約１μスパッタした。この様にして得られたタン
タル膜は±９×108dyn／cm2の範囲でリニアーに変化し
た。またその結晶構造は（100）と（200）に配向したβ
−タンタルであった。次に該タンタル膜上にレジスト膜
を形成し、パターンニング後、レジスト膜をマスクとし
てタンタル膜をパターンニングする。タンタル膜のパタ
ーンニングは反応性イオンエッチング装置を用い、その
条件は次の通りである。
エッチングガスはCBrF3であり、流量は20sccmであり、
ガス圧は６〜8Paで、RFパワー100Wでエッチングを行な
った。
ガス圧は６〜8Paで、RFパワー100Wでエッチングを行な
った。
その結果、残渣のない良好なＸ線マスクパターンが得ら
れた。
れた。
（発明の効果） 以上説明したように、Ｘ線吸収体であるタンタル膜をβ
−タンタルにする事によって、CBrF3による反応性イオ
ンエッチングで、残渣のない良好なＸ線マスクパターン
が得られる。また、エッチング性が良好なことからより
微細なパターンの形成が可能となり、更に残渣がないの
で高コントラストなＸ線マスクの製作が可能となる。
−タンタルにする事によって、CBrF3による反応性イオ
ンエッチングで、残渣のない良好なＸ線マスクパターン
が得られる。また、エッチング性が良好なことからより
微細なパターンの形成が可能となり、更に残渣がないの
で高コントラストなＸ線マスクの製作が可能となる。
第１図は、本発明の実施例並びに従来例を示す断面図で
ある。 （１）……重金属パターン （２）……軽元素の膜 （３）……枠
ある。 （１）……重金属パターン （２）……軽元素の膜 （３）……枠
Claims (1)
- 【請求項１】Ｘ線吸収体がβ−タンタルであるＸ線露光
用マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249704A JPH0666253B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Ｘ線露光用マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1249704A JPH0666253B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Ｘ線露光用マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110821A JPH03110821A (ja) | 1991-05-10 |
| JPH0666253B2 true JPH0666253B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=17196962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1249704A Expired - Fee Related JPH0666253B2 (ja) | 1989-09-26 | 1989-09-26 | Ｘ線露光用マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0666253B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS605519A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｘ線露光用マスクおよびその製法 |
-
1989
- 1989-09-26 JP JP1249704A patent/JPH0666253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03110821A (ja) | 1991-05-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |