JPH0715879B2 - Ｘ線マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線マスクの製造方法Info
- Publication number
- JPH0715879B2 JPH0715879B2 JP26700986A JP26700986A JPH0715879B2 JP H0715879 B2 JPH0715879 B2 JP H0715879B2 JP 26700986 A JP26700986 A JP 26700986A JP 26700986 A JP26700986 A JP 26700986A JP H0715879 B2 JPH0715879 B2 JP H0715879B2
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- Japan
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- ray
- mask
- layer
- pattern
- absorber
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- 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.)
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、Ｘ線マスクの製造方法に関するものである。
従来の技術 半導体集積回路の高密度化に伴い、パターンは増々微細
化する情勢にあり、サブミクロンパターン露光技術の確
立が望まれている。Ｘ線露光は、高解像性を有するこ
と、一括転写により生産性に富むことなどの長所を有す
る為に、サブミクロンパターン転写技術として期待され
ており、高コントラスト，高精度のＸ線マスクの開発が
進められている。
化する情勢にあり、サブミクロンパターン露光技術の確
立が望まれている。Ｘ線露光は、高解像性を有するこ
と、一括転写により生産性に富むことなどの長所を有す
る為に、サブミクロンパターン転写技術として期待され
ており、高コントラスト，高精度のＸ線マスクの開発が
進められている。
第２図を参照してＸ線マスクの製造方法の従来例を説明
する。第２図（ａ）に示すように、Ｘ線マスク支持体と
なるシリコン（Si）ウエハ１の上に、Ｘ線透過体２を形
成し、さらに、この上にＸ線吸収体３を形成する。次い
で、第２図（ｂ）に示すように、所定形状のレジストパ
ターン４を形成し、このレジストパターンの開口部直下
に位置するＸ線吸収体３をドライエッチングする。以上
の過程を経ることによって、第２図（ｃ）に示すような
Ｘ線吸収体パターン30が得られる。最後にシリコンウエ
ハ１を裏面から支持枠を残してエッチングすることによ
り、第２図（ｄ）に示すようなＸ線マスクが得られる。
する。第２図（ａ）に示すように、Ｘ線マスク支持体と
なるシリコン（Si）ウエハ１の上に、Ｘ線透過体２を形
成し、さらに、この上にＸ線吸収体３を形成する。次い
で、第２図（ｂ）に示すように、所定形状のレジストパ
ターン４を形成し、このレジストパターンの開口部直下
に位置するＸ線吸収体３をドライエッチングする。以上
の過程を経ることによって、第２図（ｃ）に示すような
Ｘ線吸収体パターン30が得られる。最後にシリコンウエ
ハ１を裏面から支持枠を残してエッチングすることによ
り、第２図（ｄ）に示すようなＸ線マスクが得られる。
発明が解決しようとする問題点 Ｘ線露光においては、Ｘ線マスクが転写パターンに大き
な影響を与える。したがって、高コントラスト，高精度
のＸ線マスクが必要であり、その製作にあたっては、Ｘ
線吸収体パターンの厚みを厚くするとともに、所望する
パターンを正確に形成することが大切となる。
な影響を与える。したがって、高コントラスト，高精度
のＸ線マスクが必要であり、その製作にあたっては、Ｘ
線吸収体パターンの厚みを厚くするとともに、所望する
パターンを正確に形成することが大切となる。
ところで、コントラストを向上させる為にＸ線吸収体の
厚みを厚くした場合、ドライエッチングを行う際のマス
クとなるレジストパターンの形成材料であるレジストと
してＸ線吸収体に対する選択性が充分に得られるような
ものを選定しなければならない。しかしながら単層のレ
ジストでは充分な選択性が得られず、レジストの膜厚を
かなり厚くしなければならない。その為、レジストの解
像度が低下する。また、多層レジストを用いる場合は、
工程が非常に複雑となる。さらにレジストパターンの厚
みが厚いと細いパターン開口部でエッチングができなく
なる問題点も生じる。
厚みを厚くした場合、ドライエッチングを行う際のマス
クとなるレジストパターンの形成材料であるレジストと
してＸ線吸収体に対する選択性が充分に得られるような
ものを選定しなければならない。しかしながら単層のレ
ジストでは充分な選択性が得られず、レジストの膜厚を
かなり厚くしなければならない。その為、レジストの解
像度が低下する。また、多層レジストを用いる場合は、
工程が非常に複雑となる。さらにレジストパターンの厚
みが厚いと細いパターン開口部でエッチングができなく
なる問題点も生じる。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決する為に、本発明は、Ｘ線マスク部を
支持するＸ線マスク支持体上に、Ｘ線透過層を形成し、
さらにこの上にＸ線吸収体層および同Ｘ線吸収体層と同
一の材料からなり、かつ前記Ｘ線吸収体層とは原子配列
が異なる構造のマスク層を積み重ねて形成し、次いで、
所定のレジストパターンを前記マスク層上に形成したの
ち、エッチング処理を施して前記マスク層のパターンを
形成し、前記マスク層をマスクとして前記Ｘ線吸収体層
をパターンエッチングするＸ線マスクの製造方法であ
る。
支持するＸ線マスク支持体上に、Ｘ線透過層を形成し、
さらにこの上にＸ線吸収体層および同Ｘ線吸収体層と同
一の材料からなり、かつ前記Ｘ線吸収体層とは原子配列
が異なる構造のマスク層を積み重ねて形成し、次いで、
所定のレジストパターンを前記マスク層上に形成したの
ち、エッチング処理を施して前記マスク層のパターンを
形成し、前記マスク層をマスクとして前記Ｘ線吸収体層
をパターンエッチングするＸ線マスクの製造方法であ
る。
作用 本発明のＸ線マスクの製造方法によれば、Ｘ線吸収体層
の厚みを厚くしても簡単なドライエッチングプロセスの
下で所望するＸ線吸収体パターンを正確に形成すること
ができ、高コントラスト，高精度のＸ線マスクを製作す
ることが可能となる。
の厚みを厚くしても簡単なドライエッチングプロセスの
下で所望するＸ線吸収体パターンを正確に形成すること
ができ、高コントラスト，高精度のＸ線マスクを製作す
ることが可能となる。
実施例 第１図は、本発明にかかるＸ線マスクの製造方法の一実
施例を説明するために示したＸ線マスクの製造工程順断
面図であり、図面を参照して本実施例を詳述する。
施例を説明するために示したＸ線マスクの製造工程順断
面図であり、図面を参照して本実施例を詳述する。
まず、第１図（ａ）のようにＸ線マスク支持体、例えば
直径が４インチのシリコンウエハ１の上に、Ｘ線透過
体、例えば窒化ホウ素膜（BN膜）２を、プラズマCVD法
により、３μｍの厚さに堆積する。なお、このプラズマ
CVD法では、ジボランB2H6とアンモニアNH3を反応ガスと
して用い、基板温度300℃で反応させて堆積した。次
に、Ｘ線吸収体として例えばタングステン膜（Ｗ膜）３
を高周波スパッタ法により1.2μｍの厚さに堆積する。
スパッタ条件は、放電ガスとしてアルゴンArを用い、放
電ガス圧15mTorr,高周波電力700W、基板温度を200℃と
した。
直径が４インチのシリコンウエハ１の上に、Ｘ線透過
体、例えば窒化ホウ素膜（BN膜）２を、プラズマCVD法
により、３μｍの厚さに堆積する。なお、このプラズマ
CVD法では、ジボランB2H6とアンモニアNH3を反応ガスと
して用い、基板温度300℃で反応させて堆積した。次
に、Ｘ線吸収体として例えばタングステン膜（Ｗ膜）３
を高周波スパッタ法により1.2μｍの厚さに堆積する。
スパッタ条件は、放電ガスとしてアルゴンArを用い、放
電ガス圧15mTorr,高周波電力700W、基板温度を200℃と
した。
この後、第１図（ｂ）に示すように、マスクとなるタン
グステン膜４を高周波スパッタ法により0.24μｍの厚さ
に堆積する。この時のスパッタ条件は、放電ガス圧15mT
orr,高周波電力700w、基板温度を液体窒素温度−196℃
とした。
グステン膜４を高周波スパッタ法により0.24μｍの厚さ
に堆積する。この時のスパッタ条件は、放電ガス圧15mT
orr,高周波電力700w、基板温度を液体窒素温度−196℃
とした。
次に、第１図（ｃ）のように、タングステン膜４の上
に、耐ドライエッチング性の電子線レジスト（例えば、
クロロメチル化ポリスチレン）５を0.48μｍの厚さに塗
布し、120℃で25分間プリベークを行った後、電子ビー
ム６を用いてパターンを描画し、さらに酢酸イソアミ
ル：エチルセロソルブ＝1:4の現像液で１分間現像する
ことによって、第１図（ｄ）に示すような所望のレジス
トパターン７を形成する。
に、耐ドライエッチング性の電子線レジスト（例えば、
クロロメチル化ポリスチレン）５を0.48μｍの厚さに塗
布し、120℃で25分間プリベークを行った後、電子ビー
ム６を用いてパターンを描画し、さらに酢酸イソアミ
ル：エチルセロソルブ＝1:4の現像液で１分間現像する
ことによって、第１図（ｄ）に示すような所望のレジス
トパターン７を形成する。
次に、レジストパターン７をマスクとし反応性イオンエ
ッチングでタングステン膜４を６分間エッチングするこ
とによりタングステンパターン８を形成する。なお、レ
ジストパターン７はこの処理で取り去られ、第１図
（ｅ）の形状が得られる。続けて、タングステンパター
ン８をマスクとして、Ｘ線吸収体のタングステン膜３を
６分間エッチングする。この時には、タングステンパタ
ーン８が次第にエッチングされ、６分間のエッチングで
完全に取り去られる。したがって、この処理で第１図
（ｆ）で示すＸ線吸収用タングステンパターン９が形成
される。なお、この時のエッチング条件は、反応ガスと
して六フッ化イオウSF6を用い、ガス流量100c.c./分で
供給し、ガス圧力30mTorr,高周波電力密度0.18W/cm2で
ある。この条件のエッチング処理によると、上記の電子
線レジスト5,タングステン膜４およびＸ線吸収体タング
ステン膜３のエッチング速度は、それぞれ、800Å/mi
n、400Å/minおよび2000Å/minである。最後にシリコン
ウエハ１を裏面側からエッチングし、支持枠となる部分
のみを残すことによってＸ線マスクが完成する。
ッチングでタングステン膜４を６分間エッチングするこ
とによりタングステンパターン８を形成する。なお、レ
ジストパターン７はこの処理で取り去られ、第１図
（ｅ）の形状が得られる。続けて、タングステンパター
ン８をマスクとして、Ｘ線吸収体のタングステン膜３を
６分間エッチングする。この時には、タングステンパタ
ーン８が次第にエッチングされ、６分間のエッチングで
完全に取り去られる。したがって、この処理で第１図
（ｆ）で示すＸ線吸収用タングステンパターン９が形成
される。なお、この時のエッチング条件は、反応ガスと
して六フッ化イオウSF6を用い、ガス流量100c.c./分で
供給し、ガス圧力30mTorr,高周波電力密度0.18W/cm2で
ある。この条件のエッチング処理によると、上記の電子
線レジスト5,タングステン膜４およびＸ線吸収体タング
ステン膜３のエッチング速度は、それぞれ、800Å/mi
n、400Å/minおよび2000Å/minである。最後にシリコン
ウエハ１を裏面側からエッチングし、支持枠となる部分
のみを残すことによってＸ線マスクが完成する。
なお、Ｘ線吸収体となるタングステン膜３は、α相（体
心立方構造）のタングステン膜、一方、マスク層のタン
スグテン膜４は、β相｛A15型構造（体心立方構造＋面
心立方構造）｝のタングステン膜であり両者の構造は異
なっている。スパッタ法を用いて膜を形成する場合、基
板にはターゲットから放出されるスパッタ粒子，放電ガ
スの原子，分子あるいはイオンなどが高エネルギーで入
射し、膜形成時における実効的な膜表面の温度を上昇さ
せる。したがって、膜形成時の基板温度を実施例で示し
たように変化させることで、高温相のα相ならびに低温
相のβ相である異る構造のタングステン膜が形成でき
る。
心立方構造）のタングステン膜、一方、マスク層のタン
スグテン膜４は、β相｛A15型構造（体心立方構造＋面
心立方構造）｝のタングステン膜であり両者の構造は異
なっている。スパッタ法を用いて膜を形成する場合、基
板にはターゲットから放出されるスパッタ粒子，放電ガ
スの原子，分子あるいはイオンなどが高エネルギーで入
射し、膜形成時における実効的な膜表面の温度を上昇さ
せる。したがって、膜形成時の基板温度を実施例で示し
たように変化させることで、高温相のα相ならびに低温
相のβ相である異る構造のタングステン膜が形成でき
る。
発明の効果 以上詳述したように、膜形成条件を変化させることだけ
で、Ｘ線吸収体層の上にこれと同一の材料で構造の異な
る層を薄く形成し、この層をマスクとしてＸ線吸収体を
エッチングする本発明のＸ線マスク製造方法によれば、
Ｘ線吸収体の厚みを厚くしても所望するＸ線吸収体パタ
ーンを正確に形成することができ、高コントラスト，高
精度のＸ線マスクを製作することが可能となる。
で、Ｘ線吸収体層の上にこれと同一の材料で構造の異な
る層を薄く形成し、この層をマスクとしてＸ線吸収体を
エッチングする本発明のＸ線マスク製造方法によれば、
Ｘ線吸収体の厚みを厚くしても所望するＸ線吸収体パタ
ーンを正確に形成することができ、高コントラスト，高
精度のＸ線マスクを製作することが可能となる。
第１図は、本発明の一実施例の製造方法によるＸ線マス
クの製造工程順断面図、第２図は、従来の製造方法によ
るＸ線マスクの製造工程順断面図である。 １……シリコンウエハ、２……窒化ホウ素膜（Ｘ線透過
体）、３……タングステン膜（Ｘ線吸収体）、４……タ
ングステン膜、５……電子線レジスト、６……電子ビー
ム、７……レジストパターン、８……タングステンパタ
ーン、９……Ｘ線吸収用タングステンパターン、10……
Ｘ線透過体、11……Ｘ線吸収体、12……Ｘ線吸収体パタ
ーン。
クの製造工程順断面図、第２図は、従来の製造方法によ
るＸ線マスクの製造工程順断面図である。 １……シリコンウエハ、２……窒化ホウ素膜（Ｘ線透過
体）、３……タングステン膜（Ｘ線吸収体）、４……タ
ングステン膜、５……電子線レジスト、６……電子ビー
ム、７……レジストパターン、８……タングステンパタ
ーン、９……Ｘ線吸収用タングステンパターン、10……
Ｘ線透過体、11……Ｘ線吸収体、12……Ｘ線吸収体パタ
ーン。
Claims (2)
- 【請求項１】Ｘ線マスク部を支持するＸ線マスク支持体
上に、Ｘ線透過層を形成し、さらにこの上にＸ線吸収体
層および同Ｘ線吸収体層と同一の材料からなり、かつ前
記Ｘ線吸収体層とは原子配列が異なる構造のマスク層を
積み重ねて形成し、次いで、所定のレジストパターンを
前記マスク層上に形成したのち、エッチング処理を施し
て前記マスク層のパターンを形成し、前記マスク層をマ
スクとして前記Ｘ線吸収体層をパターンエッチングする
ことを特徴とするＸ線マスクの製造方法。 - 【請求項２】Ｘ線吸収体層がα相のタングステン膜で、
マスク層がβ相のタングステン膜であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項に記載のＸ線マスクの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26700986A JPH0715879B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26700986A JPH0715879B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63120420A JPS63120420A (ja) | 1988-05-24 |
| JPH0715879B2 true JPH0715879B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17438790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26700986A Expired - Lifetime JPH0715879B2 (ja) | 1986-11-10 | 1986-11-10 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715879B2 (ja) |
-
1986
- 1986-11-10 JP JP26700986A patent/JPH0715879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63120420A (ja) | 1988-05-24 |
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