JPS592323A - X線露光マスク - Google Patents
X線露光マスクInfo
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- JPS592323A JPS592323A JP57111104A JP11110482A JPS592323A JP S592323 A JPS592323 A JP S592323A JP 57111104 A JP57111104 A JP 57111104A JP 11110482 A JP11110482 A JP 11110482A JP S592323 A JPS592323 A JP S592323A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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)
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】
本発明は1μm以下の微細パターンの複写に威力を発揮
するXdlJソグラフィの分野におけるXi露光被照射
体に関する。
するXdlJソグラフィの分野におけるXi露光被照射
体に関する。
軟X線を用いたX線リソグラフィによれば、高解像度パ
ターンの複写が可能であることがエレクトロニクス・レ
ターズ(Electronics Letters)第
8巻第4号第102−104頁(1972年)に発表さ
れて以来、X1lJソグラフイに関する研究開発が精力
的に進められてきた。X線源、X線マスク、アライメン
ト方式、X線レジスト、そしてX線露光装置とその各々
において技術の蓄積がなされ、実される光′電子・オー
ジェ電子の効果に関する。
ターンの複写が可能であることがエレクトロニクス・レ
ターズ(Electronics Letters)第
8巻第4号第102−104頁(1972年)に発表さ
れて以来、X1lJソグラフイに関する研究開発が精力
的に進められてきた。X線源、X線マスク、アライメン
ト方式、X線レジスト、そしてX線露光装置とその各々
において技術の蓄積がなされ、実される光′電子・オー
ジェ電子の効果に関する。
もつとも、光電子・オージェ電子放出に関する指摘は1
975年に発行された刊行物ジャーナル・オブ・バキュ
ウム・サイエンス・アンド・テクノロジー(Journ
al of Vacuum 5cience and
Tec−hnology)第12巻第6号第132ト1
331頁になされている。すなわち、)Lh La線(
波長4.6A)PdLaij波長4.37 A )等(
2)ヨり短v−% 性X線を使用する場合に、AJKα
m(波長8.34A)使用の場合に比べて、より多く放
出される高エネルギー成分である連続X線による影響が
指摘されている。この連続X線によってマスクコントラ
ストが低下し、さらにはマスク上のAu吸収体パターン
及びレジスト基板から光電子・オージェ′電子が放出さ
れ、レジストのバターニングに影響を与えることが報告
されている。
975年に発行された刊行物ジャーナル・オブ・バキュ
ウム・サイエンス・アンド・テクノロジー(Journ
al of Vacuum 5cience and
Tec−hnology)第12巻第6号第132ト1
331頁になされている。すなわち、)Lh La線(
波長4.6A)PdLaij波長4.37 A )等(
2)ヨり短v−% 性X線を使用する場合に、AJKα
m(波長8.34A)使用の場合に比べて、より多く放
出される高エネルギー成分である連続X線による影響が
指摘されている。この連続X線によってマスクコントラ
ストが低下し、さらにはマスク上のAu吸収体パターン
及びレジスト基板から光電子・オージェ′電子が放出さ
れ、レジストのバターニングに影響を与えることが報告
されている。
ところが、本発明者はAlターゲットを用いたX線露光
において、次の新しい実験事実を見出した。第1図にそ
の特性が示されている。
において、次の新しい実験事実を見出した。第1図にそ
の特性が示されている。
本図は、ネガレジス)PGMAの残存膜厚の露光雰囲気
真空度依存性を示している。露光雰囲気とは、マスクと
ウェハーとの間の空間の雰囲気を意味する。第1図から
露光雰囲気真空度が悪化すると、X線マスク無しの場合
(○印のデータ)は、PGMA残存膜厚は次第に減少し
、一方17nmAu膜を有するマスクを開いた場合(q
h印のデータ)は、PGMA残存膜厚は次第に増加する
ことが分ふる。このとき、PGMAに対するAI K
a縁のドース量は30 rrJ/crlt 、マスクと
ウェハーとのギャップは20μmに固定された。X線マ
スク無しの場合の傾向は、空気中の酸素による架橋反応
阻止効果であることが、はぼ纏められている。問題は厚
さ17nmのAu膜を有するマスクを用いた場合である
。露光雰囲気真空度の悪化によるPGMA残存膜厚の顕
著な増加傾向は、新たに見出された実験事実であり、か
つレジストのパターニングの精度向上に対l−で、一つ
の大きな問題点である。つまり残存膜厚が増加するとマ
スク上のパターンを精度良く転寥できなくなる。特にサ
ブミクロン幅パターンの正確な複ずを実現するという観
点においてこのようなPGMA残存膜厚の増加は重大な
問題点である。前2者の実験(−印と0印)条件の大き
な違いは、薄いAu膜の存在の有無である。薄いAu膜
が有るということは、Alターゲットから放射されるX
m(主としてにα線)が、Au膜に吸収されて、Au膜
から光電子・オージェ電子が放出されることを意味する
。このいわゆる光電効果による光電子・オージェ電子の
放装置は、全ての一印のデータ点において同一である。
真空度依存性を示している。露光雰囲気とは、マスクと
ウェハーとの間の空間の雰囲気を意味する。第1図から
露光雰囲気真空度が悪化すると、X線マスク無しの場合
(○印のデータ)は、PGMA残存膜厚は次第に減少し
、一方17nmAu膜を有するマスクを開いた場合(q
h印のデータ)は、PGMA残存膜厚は次第に増加する
ことが分ふる。このとき、PGMAに対するAI K
a縁のドース量は30 rrJ/crlt 、マスクと
ウェハーとのギャップは20μmに固定された。X線マ
スク無しの場合の傾向は、空気中の酸素による架橋反応
阻止効果であることが、はぼ纏められている。問題は厚
さ17nmのAu膜を有するマスクを用いた場合である
。露光雰囲気真空度の悪化によるPGMA残存膜厚の顕
著な増加傾向は、新たに見出された実験事実であり、か
つレジストのパターニングの精度向上に対l−で、一つ
の大きな問題点である。つまり残存膜厚が増加するとマ
スク上のパターンを精度良く転寥できなくなる。特にサ
ブミクロン幅パターンの正確な複ずを実現するという観
点においてこのようなPGMA残存膜厚の増加は重大な
問題点である。前2者の実験(−印と0印)条件の大き
な違いは、薄いAu膜の存在の有無である。薄いAu膜
が有るということは、Alターゲットから放射されるX
m(主としてにα線)が、Au膜に吸収されて、Au膜
から光電子・オージェ電子が放出されることを意味する
。このいわゆる光電効果による光電子・オージェ電子の
放装置は、全ての一印のデータ点において同一である。
にもかかわらず、露光雰囲気真空度の悪化によってPG
MA残存膜厚が増加するということは、光電子・オージ
ェ電子による露光雰囲気内の空気の電離が、真空度の悪
化に従って増加するだめと考えられる。
MA残存膜厚が増加するということは、光電子・オージ
ェ電子による露光雰囲気内の空気の電離が、真空度の悪
化に従って増加するだめと考えられる。
真空度の悪化は空気の密度の増加を意味するt・らこρ
考えは、極めて妥当である。
考えは、極めて妥当である。
すなわち、A、u膜から放出される光電子・オージェ電
子が露光雰囲気中の空気を電離し、その結果発生した全
二次電子がPGMAの架橋を促進するという効果が、前
記の空気中の酸素による架橋阻止の効果を上まわるため
であると解釈される。
子が露光雰囲気中の空気を電離し、その結果発生した全
二次電子がPGMAの架橋を促進するという効果が、前
記の空気中の酸素による架橋阻止の効果を上まわるため
であると解釈される。
本発明の目的は、このような従来の問題点を、除去せし
めてX線マスクから発生する光電子・オージェ電子によ
る悪影響を回避し、X線リソグラフィにおける微細パタ
ーン複写を、より精度良く行うとどのできるX線露光マ
スクを提供することにある0 本発明によれば、Xi吸収体パターン、マスク基板、及
び基板支持体から成るX線露光マスクにおいて、前記X
練成il1体パターンが存在する側の表面に多層の保護
膜を有することを特徴としたX線露光マスクが得られる
。
めてX線マスクから発生する光電子・オージェ電子によ
る悪影響を回避し、X線リソグラフィにおける微細パタ
ーン複写を、より精度良く行うとどのできるX線露光マ
スクを提供することにある0 本発明によれば、Xi吸収体パターン、マスク基板、及
び基板支持体から成るX線露光マスクにおいて、前記X
練成il1体パターンが存在する側の表面に多層の保護
膜を有することを特徴としたX線露光マスクが得られる
。
以下本発明について、実施例を示す図面等を参照して詳
しく説明する。X機マスクの吸収体パターンから放出さ
れる光電子・オージェ電子による露光雰囲気の空気の電
離を防ぐ有力な一手法として吸収体パターンを保護膜で
覆うことが考えられる。本発明者もこの点に気付き、櫨
々の保護膜についての実験検討を行った。
しく説明する。X機マスクの吸収体パターンから放出さ
れる光電子・オージェ電子による露光雰囲気の空気の電
離を防ぐ有力な一手法として吸収体パターンを保護膜で
覆うことが考えられる。本発明者もこの点に気付き、櫨
々の保護膜についての実験検討を行った。
ただし、保護膜を形成する際のポイントとして次の事が
重要である。
重要である。
(1) 吸収体パターンふら放出される光電子・オー
ジェ電子を十分に吸収できること、+2)X線吸収体パ
ターン上に容易に形成がuf能であること、(3)Xm
マスクの強度、補強の役割も兼ね備える保護膜であるこ
と、等である。これ等の要請を満たす保護膜として最も
有力な候補としてポリイミド膜がある。第2図はポリイ
ミド膜についての本発明者の実験結果である。第1図と
同じ< 、PGMA残存膜厚の露光雰囲気真空度依存性
が示されている。ポリイミド膜を保護膜として使った場
合の重大な問題点が第2図から分かる。すなわち、マス
ク無しの場合(○印のデータ)に比べて、厚さ20nI
nのAu膜を1.4μm厚ポリイミド膜で覆った場合(
△印のデータ)は、PGMAの残存膜厚が顕著に減少し
ていることである。このようなPGMAの残存膜厚のよ
り大きな減少は、やはりレジストパターン形成、微細パ
ターンの形成におtρては大きな問題である。第2図の
1,4μm厚のポリイミド膜のみを使用した場合(×印
のデータ)も、X椀マスク無しの場合(O印のデータ)
に比べて、PGMAの残存膜厚はより少ない。この事は
ポリイミド膜を単独で保護膜として使用することは、あ
まり好1しく無いことを意味している。しかし、ポリイ
ミド膜は、前述の要RAl(2)、 (3)を十分溝た
す材料であるから捨て鑓い。そこで、本発明においては
、保護膜を多層構造にすることを提案する。
ジェ電子を十分に吸収できること、+2)X線吸収体パ
ターン上に容易に形成がuf能であること、(3)Xm
マスクの強度、補強の役割も兼ね備える保護膜であるこ
と、等である。これ等の要請を満たす保護膜として最も
有力な候補としてポリイミド膜がある。第2図はポリイ
ミド膜についての本発明者の実験結果である。第1図と
同じ< 、PGMA残存膜厚の露光雰囲気真空度依存性
が示されている。ポリイミド膜を保護膜として使った場
合の重大な問題点が第2図から分かる。すなわち、マス
ク無しの場合(○印のデータ)に比べて、厚さ20nI
nのAu膜を1.4μm厚ポリイミド膜で覆った場合(
△印のデータ)は、PGMAの残存膜厚が顕著に減少し
ていることである。このようなPGMAの残存膜厚のよ
り大きな減少は、やはりレジストパターン形成、微細パ
ターンの形成におtρては大きな問題である。第2図の
1,4μm厚のポリイミド膜のみを使用した場合(×印
のデータ)も、X椀マスク無しの場合(O印のデータ)
に比べて、PGMAの残存膜厚はより少ない。この事は
ポリイミド膜を単独で保護膜として使用することは、あ
まり好1しく無いことを意味している。しかし、ポリイ
ミド膜は、前述の要RAl(2)、 (3)を十分溝た
す材料であるから捨て鑓い。そこで、本発明においては
、保護膜を多層構造にすることを提案する。
以下説明においては、便宜りに層構造を取上げるが、そ
のまま三層以上の多層+#造に適用できる事は、言うま
でも無い。第3図は一実施例を示すX線露光マスクの概
略図である。X−マスクlは、マスク基板2.Xs吸暇
体パターン3.及び基板支持体4力\ら成る。有機膜力
為ら成る保護膜5を、吸収体パターン上に形成し、さら
に無機絶縁膜の保護膜6を、・1機保護膜上に形成する
。
のまま三層以上の多層+#造に適用できる事は、言うま
でも無い。第3図は一実施例を示すX線露光マスクの概
略図である。X−マスクlは、マスク基板2.Xs吸暇
体パターン3.及び基板支持体4力\ら成る。有機膜力
為ら成る保護膜5を、吸収体パターン上に形成し、さら
に無機絶縁膜の保護膜6を、・1機保護膜上に形成する
。
−例として有機保護膜としてポリイミド膜1μm厚位、
無機絶縁膜として、ブラズYCVD法で形成されたシリ
コン窒化膜数千A厚の構成がある。
無機絶縁膜として、ブラズYCVD法で形成されたシリ
コン窒化膜数千A厚の構成がある。
シリコン窒化膜についての検討結果が第4図に示されて
いる◎シリコン窒化膜のみを使用した場合(×印のデー
タ)、及びAul1gをシリコン窒化膜で覆った場合(
Δ印のデータ)は、XIMマスク無しの場合(○印のデ
ータ)と、はぼ一致している。
いる◎シリコン窒化膜のみを使用した場合(×印のデー
タ)、及びAul1gをシリコン窒化膜で覆った場合(
Δ印のデータ)は、XIMマスク無しの場合(○印のデ
ータ)と、はぼ一致している。
す、うわち、シリコン窒化膜は、Au吸収体からの光電
子オージェシ子全十分VC吸収できると1える。
子オージェシ子全十分VC吸収できると1える。
し力・し、シリコン窒化膜のみでは、前記の要請(3)
を満たさない。従って、ポリイミド膜の上にシリコン窒
化膜を形成した保蝕膜は、前述の3つの要請を満たし、
乃・つ、本発明の目的を達成することができる。
を満たさない。従って、ポリイミド膜の上にシリコン窒
化膜を形成した保蝕膜は、前述の3つの要請を満たし、
乃・つ、本発明の目的を達成することができる。
まだ、この実施列においては、シリコン窒化膜を上層に
、ポリイミド膜を下層に形成しているが、この逆でもよ
い。即ち、一般に無機絶縁膜上にXmVmタスク械的強
度をも/こせるに十分な厚さの有機膜を形成するという
順序でもよい。
、ポリイミド膜を下層に形成しているが、この逆でもよ
い。即ち、一般に無機絶縁膜上にXmVmタスク械的強
度をも/こせるに十分な厚さの有機膜を形成するという
順序でもよい。
有機保護膜として、ポリイミド膜の他に、パリレン膜、
マイラー膜、ポリプロピレン膜、AZ系レジスト等の種
々のレジスト材料(BB−Xfiレジストも含む)、導
電性有機膜等も含まれる。
マイラー膜、ポリプロピレン膜、AZ系レジスト等の種
々のレジスト材料(BB−Xfiレジストも含む)、導
電性有機膜等も含まれる。
無機絶縁膜として、シリコン窒化膜の他に、8i0゜膜
、Si3N、膜、AA、0.膜、8iC膜、BN膜等も
含まれる。
、Si3N、膜、AA、0.膜、8iC膜、BN膜等も
含まれる。
以上説明したように本発明を適用するならば、第一にX
線リングラフィにおけるサブミクロン幅パターンの複写
を、より確実にでき、第二に実用的なX線マスクを得る
ことができ、第三に露光雰囲気に対して大きな自由度を
与えることができる。
線リングラフィにおけるサブミクロン幅パターンの複写
を、より確実にでき、第二に実用的なX線マスクを得る
ことができ、第三に露光雰囲気に対して大きな自由度を
与えることができる。
第1図は従来技術の問題点である)’GMA残存膜厚の
露光雰囲気真空度依存性を示した図、第2図はポリイミ
ド膜の特性を示した図、第3図は不発明にかかる実施例
であるX線露光マスクの概略図第4図はシリコン窒化膜
の特性を示した図である。 図中の番号は以下のものを示している。 1・・・・・・・・・X #M−rスク、2・・・・・
・・・・マスク基板、3・・・・・・・・・吸収体パタ
ーン、4・・・・・・・・基板支持体、5.6・・・・
・・・・保護膜。 代理人91理士内原 音
露光雰囲気真空度依存性を示した図、第2図はポリイミ
ド膜の特性を示した図、第3図は不発明にかかる実施例
であるX線露光マスクの概略図第4図はシリコン窒化膜
の特性を示した図である。 図中の番号は以下のものを示している。 1・・・・・・・・・X #M−rスク、2・・・・・
・・・・マスク基板、3・・・・・・・・・吸収体パタ
ーン、4・・・・・・・・基板支持体、5.6・・・・
・・・・保護膜。 代理人91理士内原 音
Claims (1)
- X線吸収体パターン、マスク基板、及び基板支持体から
成るX線露光マスクにおいて、前記X!吸収体パターン
が存在する側の表面に、少なくとも一層の無機絶縁膜と
、少なくとも一層の有機膜を含む保護膜を設けたことを
特徴とするX線露光マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111104A JPS592323A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | X線露光マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111104A JPS592323A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | X線露光マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS592323A true JPS592323A (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=14552495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57111104A Pending JPS592323A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | X線露光マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS592323A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201513A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-19 | Hitachi Ltd | 管内走行装置 |
| EP0837365A1 (en) * | 1996-10-16 | 1998-04-22 | International Business Machines Corporation | Membrane mask structure, fabrication and use |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP57111104A patent/JPS592323A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63201513A (ja) * | 1987-02-18 | 1988-08-19 | Hitachi Ltd | 管内走行装置 |
| EP0837365A1 (en) * | 1996-10-16 | 1998-04-22 | International Business Machines Corporation | Membrane mask structure, fabrication and use |
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