JPS5923105B2 - 軟ｘ線露光用マスクの製造方法 - Google Patents
軟ｘ線露光用マスクの製造方法Info
- Publication number
- JPS5923105B2 JPS5923105B2 JP51034833A JP3483376A JPS5923105B2 JP S5923105 B2 JPS5923105 B2 JP S5923105B2 JP 51034833 A JP51034833 A JP 51034833A JP 3483376 A JP3483376 A JP 3483376A JP S5923105 B2 JPS5923105 B2 JP S5923105B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- soft
- etching
- layer
- epitaxial growth
- 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
Links
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は軟Ｘ線露光用マスクの製造方法に関し、特に
マスクズレを生ぜずかつ大面積のマスクの製造を可能に
する軟Ｘ線露光用マスクの製造方法を提供するものであ
る。
マスクズレを生ぜずかつ大面積のマスクの製造を可能に
する軟Ｘ線露光用マスクの製造方法を提供するものであ
る。
従来半導体集積回路装置の製造に光製版技術が用いられ
ていた。
ていた。
しかし光製版技術の解像能力はこれに用いた光の波長に
直接関係する干渉や回折効果によつて制限され、安定に
再現されうる最少線幅はおよそ２μ程度である。この光
による解像の限界を克服するために走査電子線露光方式
およびＸ線露光方式が開発された。しかし前者は電子ビ
ームを順次走査して露光するために時間がかかり、マス
タマスクの製造には用いられるが半導体フ 基板に直接
露光することは経済的でない。一方、光の代りに波長が
数オングストロム＾の軟Ｘ線を用いるＸ線転写方式と称
せられる技術は上記走査電子線方式に比して安価でかつ
経済的である。軟Ｘ線に対するマスクは、マスク材料と
これを支持５ するとともに軟Ｘ線を透過する薄膜とか
らなつている。このマスク材料の厚さはマスク材料をパ
ターンづけする技術によつて制限され、厚さは最小線幅
を１μとすると０．５μ程度迄である。これに対して軟
Ｘ線を透過する薄膜の厚さは、Ｘ線の波フ 長、薄膜の
材質にもよるが、せいぜい１０μ程度である。従来Ｘ線
を透過する薄膜としてはシリコンもしくは有機物のフィ
ルムが用いられてきた。
直接関係する干渉や回折効果によつて制限され、安定に
再現されうる最少線幅はおよそ２μ程度である。この光
による解像の限界を克服するために走査電子線露光方式
およびＸ線露光方式が開発された。しかし前者は電子ビ
ームを順次走査して露光するために時間がかかり、マス
タマスクの製造には用いられるが半導体フ 基板に直接
露光することは経済的でない。一方、光の代りに波長が
数オングストロム＾の軟Ｘ線を用いるＸ線転写方式と称
せられる技術は上記走査電子線方式に比して安価でかつ
経済的である。軟Ｘ線に対するマスクは、マスク材料と
これを支持５ するとともに軟Ｘ線を透過する薄膜とか
らなつている。このマスク材料の厚さはマスク材料をパ
ターンづけする技術によつて制限され、厚さは最小線幅
を１μとすると０．５μ程度迄である。これに対して軟
Ｘ線を透過する薄膜の厚さは、Ｘ線の波フ 長、薄膜の
材質にもよるが、せいぜい１０μ程度である。従来Ｘ線
を透過する薄膜としてはシリコンもしくは有機物のフィ
ルムが用いられてきた。
有機物フィルムは大面積のマスクの製造を容易にするも
、５ フィルムと半導体基板のシリコンとの熱膨張係数
の差による「マスクズレ」を生ずるという致命的な欠点
がある。これは単に転写時の温度制御のみならず、マス
ク製作工程での温度制御が正確に行なわれないとマスク
の精度が保たれないからであ０ る。一方、シリコン薄
膜の場合には基板と同じ材質であるため上記の「マスク
ズレ」の問題はないが、有機物フィルムに比して脆いた
め微小部分のマスクは容易に作れるが大面積のマスクの
製造は従来’５ 困難とされていた。
、５ フィルムと半導体基板のシリコンとの熱膨張係数
の差による「マスクズレ」を生ずるという致命的な欠点
がある。これは単に転写時の温度制御のみならず、マス
ク製作工程での温度制御が正確に行なわれないとマスク
の精度が保たれないからであ０ る。一方、シリコン薄
膜の場合には基板と同じ材質であるため上記の「マスク
ズレ」の問題はないが、有機物フィルムに比して脆いた
め微小部分のマスクは容易に作れるが大面積のマスクの
製造は従来’５ 困難とされていた。
シリコン薄膜によるマスクの製造の一例を断面図にて第
１図および第２図に示す。これはシリコン基板を部分的
に薄くしてこのウ７−部分をマスクにするもので、図の
１はシリコン基板で、この１主面にボロンを高濃度に含
む層２を拡散またはエピタキシヤル成長などの手段で形
成し次にマスク材３が構成される。
１図および第２図に示す。これはシリコン基板を部分的
に薄くしてこのウ７−部分をマスクにするもので、図の
１はシリコン基板で、この１主面にボロンを高濃度に含
む層２を拡散またはエピタキシヤル成長などの手段で形
成し次にマスク材３が構成される。
次にアルカリ液にて裏面よりエツチングを施すと、ボロ
ンを高濃度に含むシリコン層２はシリコン基板よりもエ
ツチングされにくいためシリコン基板はその露出面側か
らエツチングされて第２図の如くなる。しかしこの方法
は選択性が完全でないことと、液相エツチングにおいて
は第３図に示す如くエツジの部分はエツチレートが速い
ため溝（図における矢印）を形成し、さらに時には孔と
なり、またエツチングのバラツキを生ずる部分の面積は
可成の部分を占めマスクの有効面積が減少し、またエツ
チング面が一様でないという欠点をもつている。この発
明は上記従来の欠点を除去するためになされたもので、
シリコン薄膜で比較的大きい面積の軟Ｘ線露光用マスク
を製造する目的で、その概要はシリコン基板に形成した
第１のエピタキシヤル成長層の基板周辺部で覆われてい
ない露出部を格子状に残してマスクの強度を増大させる
とともに、シリコンの選択エツチングを二段階に別け選
択性を向上し、表面の均一性をよくすることによつて達
成される。
ンを高濃度に含むシリコン層２はシリコン基板よりもエ
ツチングされにくいためシリコン基板はその露出面側か
らエツチングされて第２図の如くなる。しかしこの方法
は選択性が完全でないことと、液相エツチングにおいて
は第３図に示す如くエツジの部分はエツチレートが速い
ため溝（図における矢印）を形成し、さらに時には孔と
なり、またエツチングのバラツキを生ずる部分の面積は
可成の部分を占めマスクの有効面積が減少し、またエツ
チング面が一様でないという欠点をもつている。この発
明は上記従来の欠点を除去するためになされたもので、
シリコン薄膜で比較的大きい面積の軟Ｘ線露光用マスク
を製造する目的で、その概要はシリコン基板に形成した
第１のエピタキシヤル成長層の基板周辺部で覆われてい
ない露出部を格子状に残してマスクの強度を増大させる
とともに、シリコンの選択エツチングを二段階に別け選
択性を向上し、表面の均一性をよくすることによつて達
成される。
次にこの発明の実施例につき説明する。
第４図で不純物濃度が１０１８個／Ｃｃ以下、直径７５
詣、厚さ６００μのｎ型（１００）のシリコンウエハ１
１にトリクロルシラン（ＳｉＨＣｌ３）の水素還元によ
つて１１７０℃で不純物濃度が１×１０２０個／５ＣＣ
のボロンを含む３５μの厚さの第１のエピタキシヤル層
１２を形成した。
詣、厚さ６００μのｎ型（１００）のシリコンウエハ１
１にトリクロルシラン（ＳｉＨＣｌ３）の水素還元によ
つて１１７０℃で不純物濃度が１×１０２０個／５ＣＣ
のボロンを含む３５μの厚さの第１のエピタキシヤル層
１２を形成した。
次にモノシラン（ＳｉＨ４）の熱分解によつて１０００
℃で８×１０１４個／Ｃｃのボロンを含む厚さが３．８
μの第２のエピタキシヤル層１３を積層形成した。次に
厚さ１５０Ｘのクロム層１４を一例の真空蒸着により被
着した。これは後の金めつき被着を容易にするためのも
のである。次に走査電子線露光によつて厚さ０．８μの
所望のレジストのパターン１５を形成し、これをマスク
として厚さ０．５μの金層１６を選択的にめつき被着し
たのちレジストを除去して第５図に示す如くなる。上記
第１および第２の各エピタキシヤル層１２，１３につき
例示された不純物濃度はシリコン基板に対する第１のエ
ピタキシヤル層、第１のエピタキシヤル層と第２のエピ
タキシヤル層とのエツチングレートを後に述べる１０：
１，２００：１というように大きくするためで、第１の
エピタキシヤル層の不純物濃度は２×１０１９個／Ｃｃ
以上、第２のエピタキシヤル層の不純物濃度は５×１０
１５個／Ｃｃ以下にすれば好適する。
℃で８×１０１４個／Ｃｃのボロンを含む厚さが３．８
μの第２のエピタキシヤル層１３を積層形成した。次に
厚さ１５０Ｘのクロム層１４を一例の真空蒸着により被
着した。これは後の金めつき被着を容易にするためのも
のである。次に走査電子線露光によつて厚さ０．８μの
所望のレジストのパターン１５を形成し、これをマスク
として厚さ０．５μの金層１６を選択的にめつき被着し
たのちレジストを除去して第５図に示す如くなる。上記
第１および第２の各エピタキシヤル層１２，１３につき
例示された不純物濃度はシリコン基板に対する第１のエ
ピタキシヤル層、第１のエピタキシヤル層と第２のエピ
タキシヤル層とのエツチングレートを後に述べる１０：
１，２００：１というように大きくするためで、第１の
エピタキシヤル層の不純物濃度は２×１０１９個／Ｃｃ
以上、第２のエピタキシヤル層の不純物濃度は５×１０
１５個／Ｃｃ以下にすれば好適する。
次に第６図に示すように上記処理を施した面にシリコン
のエツチング液に対する保護膜１７を被着し、シリコン
ウエハの露出主面（上記処理を施した主面と反対主面）
の周縁部１８を幅５ｍＩ残して容量比が次式ＨＦ：ＨＮ
Ｏ３＝３：９７・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・１のシリコンエツチング液で厚さ４００μ
を除去した。
のエツチング液に対する保護膜１７を被着し、シリコン
ウエハの露出主面（上記処理を施した主面と反対主面）
の周縁部１８を幅５ｍＩ残して容量比が次式ＨＦ：ＨＮ
Ｏ３＝３：９７・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・１のシリコンエツチング液で厚さ４００μ
を除去した。
次に第７図に示す如く周辺部を幅７１１保護膜で被覆し
エチレンジアミン：水：ピロカテコｉル：１７で０：８
・０：３９・・・２の組成のシリコンエツチング液でシ
リコンウエハ１１をエツチングしてシリコン基板の段差
面１８′を形成した。
エチレンジアミン：水：ピロカテコｉル：１７で０：８
・０：３９・・・２の組成のシリコンエツチング液でシ
リコンウエハ１１をエツチングしてシリコン基板の段差
面１８′を形成した。
この組成２のエツチング液は上記ウエハ１１と第１のエ
ピタキシヤル層１２の不純物濃度比では１５：１の選択
性を有する。次に周知の写真蝕刻の手段により幅４００
μの格子状のレジストを附け、周辺部を幅９ｕの保護膜
で被覆しＨＦ：ＨＮＯ３：ＣＨ３ＣＯＯＨ＝１：３：８
・・・３の組成のエツチング液中で第１のエピタキシヤ
ル成長層に対する選択エツチングが達成される。
ピタキシヤル層１２の不純物濃度比では１５：１の選択
性を有する。次に周知の写真蝕刻の手段により幅４００
μの格子状のレジストを附け、周辺部を幅９ｕの保護膜
で被覆しＨＦ：ＨＮＯ３：ＣＨ３ＣＯＯＨ＝１：３：８
・・・３の組成のエツチング液中で第１のエピタキシヤ
ル成長層に対する選択エツチングが達成される。
すなわち、第８図に示すように、上記の式３に示される
エツチング液２１を入れた容器２２内にシリコン基板２
３，２３・・・を浸し、かつ液中に一例の炭素（Ｏ電極
２４と白金（Ｐｔ）電極２５を並べ、炭素電極２４を正
に、白金電極２５を負にして両端の電極電位が４０ｍＶ
になる如く過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を過酸化水素注加口
２６から制御しつつ導入して行なう選択エツチング方法
で達成される。この組成のエツチング液は上述の第１の
エピタキシヤル層１２と第２のエピタキシヤル層１３の
不純物の濃度比では２００：１の選択性を有する。上記
第１のエピタキシヤル層１２のエツチング後の第２のエ
ピタキシヤル層１３の表面の粗さは１０００Ｘのすぐれ
た滑面が得られ、該層の厚さ３．８μに比しＸ線の透過
に対しては全く無視できる。ウエハ１１と第１のエピタ
キシヤル層１２のエツチングはウエハを毎分４０回転の
公転と毎分２０回転の自転とによつて行なつた。これは
表面の均一性をうるために有効である。また第１のエピ
タキシヤル層１２の選択エツチングではウエハを自公転
させないと選択性は３０：１にまで低下する。次に保護
膜１７を除去して第７図に示すようにＸ線露光用マスク
が得られた。このマスクは第１のエピタキシヤル層１２
の格子状に残された部分がマスクの補強部となる。上記
の如くして形成されたマスクを用いてアルミニウムの波
長８．３４λの軟Ｘ線を照射したところ極めて良好なパ
ターンを得ることができた。
エツチング液２１を入れた容器２２内にシリコン基板２
３，２３・・・を浸し、かつ液中に一例の炭素（Ｏ電極
２４と白金（Ｐｔ）電極２５を並べ、炭素電極２４を正
に、白金電極２５を負にして両端の電極電位が４０ｍＶ
になる如く過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を過酸化水素注加口
２６から制御しつつ導入して行なう選択エツチング方法
で達成される。この組成のエツチング液は上述の第１の
エピタキシヤル層１２と第２のエピタキシヤル層１３の
不純物の濃度比では２００：１の選択性を有する。上記
第１のエピタキシヤル層１２のエツチング後の第２のエ
ピタキシヤル層１３の表面の粗さは１０００Ｘのすぐれ
た滑面が得られ、該層の厚さ３．８μに比しＸ線の透過
に対しては全く無視できる。ウエハ１１と第１のエピタ
キシヤル層１２のエツチングはウエハを毎分４０回転の
公転と毎分２０回転の自転とによつて行なつた。これは
表面の均一性をうるために有効である。また第１のエピ
タキシヤル層１２の選択エツチングではウエハを自公転
させないと選択性は３０：１にまで低下する。次に保護
膜１７を除去して第７図に示すようにＸ線露光用マスク
が得られた。このマスクは第１のエピタキシヤル層１２
の格子状に残された部分がマスクの補強部となる。上記
の如くして形成されたマスクを用いてアルミニウムの波
長８．３４λの軟Ｘ線を照射したところ極めて良好なパ
ターンを得ることができた。
すなわち、この発明の軟Ｘ線露光用マスクの製造方法に
よれば、薄いシリコンで形成される軟Ｘ線露光用マスク
を強固に、かつ露光の透過面を高度に平滑に形成するの
が容易で、解像性能がすぐれたマスクの製造が達成でき
、稠密で微細なパターンが形成できる顕著な利点がある
。
よれば、薄いシリコンで形成される軟Ｘ線露光用マスク
を強固に、かつ露光の透過面を高度に平滑に形成するの
が容易で、解像性能がすぐれたマスクの製造が達成でき
、稠密で微細なパターンが形成できる顕著な利点がある
。
第１図および第２図は従来の軟Ｘ線露光用マスクの製造
方法を説明するための断面図、第３図は従来の軟Ｘ線露
光用マスクおよびその製造方法の欠点を説明するための
部分断面図、第４図ないし第７図はこの発明の一実施例
の軟Ｘ線露光用マスクの製造方法を工程順に説明するい
ずれも断面図、第８図は第２エピタキシヤル成長層のエ
ツチングに用いるエツチング装置の断面図である。 １１・・・・・・シリコンウエハ、１２・・・・・・第
１のエピタキシヤル層、１３・・・・・・第２のエピタ
キシヤル層、１４，１６・・・・・・金属層、１７・・
・・・・保護膜、１８・・・・・・ウエハの周縁部、２
１・・・・・・エツチング液、２２・・・・・・エツチ
ング容器、２３・・・・・・（第１エピタキシヤル成長
層をエツチングする段階の）シリコンウエハ、２４・・
・・・・炭素電極、２５・・・・・・白金電極、２６・
・・・・・過酸化水素注加口。
方法を説明するための断面図、第３図は従来の軟Ｘ線露
光用マスクおよびその製造方法の欠点を説明するための
部分断面図、第４図ないし第７図はこの発明の一実施例
の軟Ｘ線露光用マスクの製造方法を工程順に説明するい
ずれも断面図、第８図は第２エピタキシヤル成長層のエ
ツチングに用いるエツチング装置の断面図である。 １１・・・・・・シリコンウエハ、１２・・・・・・第
１のエピタキシヤル層、１３・・・・・・第２のエピタ
キシヤル層、１４，１６・・・・・・金属層、１７・・
・・・・保護膜、１８・・・・・・ウエハの周縁部、２
１・・・・・・エツチング液、２２・・・・・・エツチ
ング容器、２３・・・・・・（第１エピタキシヤル成長
層をエツチングする段階の）シリコンウエハ、２４・・
・・・・炭素電極、２５・・・・・・白金電極、２６・
・・・・・過酸化水素注加口。
Claims (1)
- １ 不純物濃度が１０＾１＾８個／ｃｃ以下のシリコン
基板の１主面にボロンの不純物濃度が２×１０＾１＾９
個／ｃｃ以上の第１のエピタキシャル成長層を形成する
工程と、前記第１のエピタキシャル成長層上に不純物濃
度が５×１０＾１＾５個／ｃｃ以下の第２のエピタキシ
ャル成長層を形成する工程と、前記第２のエピタキシャ
ル成長層にこれとなじみのよい金属層を介してマスク形
成予定域に軟Ｘ線を透過させない金属のマスクパターン
層を形成する工程と、前記シリコン基板の他主面周縁部
を除きエチレンジアミンと水とピテカテコールの組成比
が１７ｃｃ：８ｃｃ：３ｇである蝕刻液で蝕刻する工程
と、前記第１のエピタキシャル成長層のシリコン基板周
縁部で覆われていない露出部を弗酸と硝酸と酢酸の組成
比が１：３：８である蝕刻液で選択的に蝕刻してマスク
パターン層の形成されてない部分を選択的に残す工程と
を具備した軟Ｘ線露光用マスクの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51034833A JPS5923105B2 (ja) | 1976-03-30 | 1976-03-30 | 軟ｘ線露光用マスクの製造方法 |
| US05/782,379 US4198263A (en) | 1976-03-30 | 1977-03-29 | Mask for soft X-rays and method of manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51034833A JPS5923105B2 (ja) | 1976-03-30 | 1976-03-30 | 軟ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52117558A JPS52117558A (en) | 1977-10-03 |
| JPS5923105B2 true JPS5923105B2 (ja) | 1984-05-30 |
Family
ID=12425192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51034833A Expired JPS5923105B2 (ja) | 1976-03-30 | 1976-03-30 | 軟ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5923105B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286002U (ja) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | ||
| JPH0171815U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-15 | ||
| JPH0446315U (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-20 | ||
| JPH0517097U (ja) * | 1991-08-12 | 1993-03-05 | 積水ハウス株式会社 | ステンド照明付き一体式ポスト |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5312274A (en) * | 1976-07-21 | 1978-02-03 | Oki Electric Ind Co Ltd | Production of mask for x-ray exposure |
| JPS5313879A (en) * | 1976-07-23 | 1978-02-07 | Nec Corp | Silicon mask for x-ray exposure and its production |
| JPS56132343A (en) * | 1980-03-22 | 1981-10-16 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Mask for x-ray exposure and its manufacture |
-
1976
- 1976-03-30 JP JP51034833A patent/JPS5923105B2/ja not_active Expired
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286002U (ja) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 | ||
| JPH0171815U (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-15 | ||
| JPH0446315U (ja) * | 1990-08-24 | 1992-04-20 | ||
| JPH0517097U (ja) * | 1991-08-12 | 1993-03-05 | 積水ハウス株式会社 | ステンド照明付き一体式ポスト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52117558A (en) | 1977-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3620833A (en) | Integrated circuit fabrication | |
| US4472459A (en) | Local oxidation of silicon substrate using LPCVD silicon nitride | |
| CN110998436B (zh) | 皮层以及皮层的制造方法 | |
| JPH03114049A (ja) | シリコンシャドウマスク形成方法 | |
| JPS6250987B2 (ja) | ||
| US4198263A (en) | Mask for soft X-rays and method of manufacture | |
| JPH03129818A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3698947A (en) | Process for forming monocrystalline and poly | |
| JPS5923104B2 (ja) | 軟ｘ線露光用マスクの製造方法 | |
| EP0424375B1 (en) | Monolithic channeling mask having amorphous/single crystal construction | |
| JPS61244041A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6027180B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3615940A (en) | Method of forming a silicon nitride diffusion mask | |
| JPS62234333A (ja) | 微細溝加工用マスクの形成方法 | |
| JPS6289324A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US3801383A (en) | Method for alignment of diffusion masks for semiconductors | |
| WO1987007400A2 (en) | Monolithic channeling mask | |
| JPS59167028A (ja) | 化合物半導体集積回路装置の製造方法 | |
| CN117711916A (zh) | 用于异质外延生长的硅衬底的制作方法、硅衬底及应用 | |
| JPS61174635A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6122645A (ja) | 半導体デバイス用基板およびその製造方法 | |
| JP3278709B2 (ja) | Ｘ線露光用マスクの製造方法 | |
| JPS5827655B2 (ja) | アパ−チャ絞りの製造方法 | |
| JPS61134037A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS6348829A (ja) | ドライエツチング方法 |