JPS6135449A - レントゲンリトグラフイ用マスク - Google Patents

レントゲンリトグラフイ用マスク

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JPS6135449A
JPS6135449A JP14846585A JP14846585A JPS6135449A JP S6135449 A JPS6135449 A JP S6135449A JP 14846585 A JP14846585 A JP 14846585A JP 14846585 A JP14846585 A JP 14846585A JP S6135449 A JPS6135449 A JP S6135449A
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JP
Japan
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mask
membrane
layer
silicon
mechanical
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Pending
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JP14846585A
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English (en)
Inventor
ユルゲン・ヘルゼナー
ハンス‐イエスト・ヘルツオーク
カール・ストローム
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Telefunken Electronic GmbH
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Telefunken Electronic GmbH
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
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Publication date
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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/60—Wet etching
    • H10P50/64—Wet etching of semiconductor materials
    • H10P50/642—Chemical etching
    • H10P50/644—Anisotropic liquid etching

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は感光性ワックスで被覆された半導体サブストレ
ートに模様をつくり出すためのＸ線ＩＪ　）グラフィ用
マスクで幾何学的構造の吸収層が施されている実際に透
光性の担体から成るＸ線リトグラフィ用のマスクに関す
る。
従来の技術 この種のマスクは欧州特許出願公開第１０４６８５Ａ２
号明細書により公知である。殊にいわゆるＶＬＳ　Ｉ技
術（超大規模集積回路技術Ｖｅｒｙ　ｌａｒｇｅ　５ｃ
ａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒ、ａｔｌｏｎ　）ｌｃおける半導
体構成素子を生産するばあいにはマイクロメータ範囲お
よびそれ以下の大きさの半導体構造のマスクから該Ｘ線
光に感光するワックスを被覆した半導体板であるサブス
トレード上に゛コピーされ、その後、半導体技術におい
てよく知られている方法で現像され例えばエツチング法
と拡散法によって再処理される。ＶＬ、ＳＩ半導体構成
素子を生産するには興なる構造のマスクによって幾つか
の露光、拡散およびエツチング工程が時間的に相前後し
て行われることが必要である。これらのマスクは既にサ
シストレート上に存在する構造に対して例えば適当な基
準線によって１１節されなければ□ならない。この種の
調節□のプロセスにはＯ，１μｍ未満の精度（許容差）
が必要とされる８その他に目下の経済事情ではコストの
上から有利であってなおかつ時間的に可能な限り短かな
ＶＬＳＩ半導体構成素子の生産方法が要求される。
発明が解決しようとする問題点 従って本発明の目的は先に記載した形式のマスクで、短
かい時間で信頼性のあり、コスト上からも有利に生産で
さてその機械的ひずみ、殊に吸収構造のそれが取るに足
らない程小さくコスト上からも有利な調節方法を可能に
するようなものを提供することである。
問題点を解決するための手段 本目的は、特許請求の範囲第１項の特徴部分に示す特徴
によって達成される。本発明の目的にかなった実施態様
は、特許請求の範囲第２項以下により理解されよう。
本発明の利点は、膜が（Ｘ線）吸収層を有さない箇所で
は？’ｆ’４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長領域にある可
視光に対して透光性であるという点にある、これにより
コスト上有利に行える光学的（マスク）調節方法が可能
になる。この場合マスク内に透光性の（調節用）窓を付
加的に取りつける必要はない。この窓によってマスク内
には障害となる機械的張力が生じ、該張力はマスクに不
都合な機械的ゆがみをつくりだすか又はマスクが破損す
る確率を大きくすることになる。
実施例 次に図面に基づき本発明の１実施例を詳説する。
図面はほぼ７５龍の外径を有する円板形マスクの断面図
を示すものである。Ｘ線光吸収層３が塗布されている担
体は、珪素（Ｓｌ）を含有したほぼ２μｍの厚さの膜１
から成り、該膜は珪素（Ｓｌ）を含んだ厚さほぼ０．４
　ｍｍ　１幅はぼ１２゜５　ｍｍのリング２によって、
膜１とリング２の機械的ひずみが回避されるように張設
される。これにより、吸収層３の幾可学的構造の機械的
ひずみは０．１μｍの範囲にあるかもしくはそれよりも
小さくなるという効果が達成される。
まず、膜１上にはその全面にわたって例えば厚さほぼａ
ｏｎｍの窒化珪素及び／又は二酸化珪素の層の如き拡散
遮断層５が取り付けられもこの拡散遮断層５は続いて塗
布された吸収層３の材料が膜１内へ拡散したり逆に膜の
材料が吸収層内へ拡散したりすることを阻止すると共に
、可視光の反射防止層（λ／４層）としても作用する。
このマスクの生産方法を例示すれば所謂（１００）−結
晶方向を有する直径はぼ７５ｍｍ及び厚さほぼ０．４−
　ｙ＋ｍの円形の単結晶珪素（Ｓｉ）板から出発する。
この珪素板は「ウェハ」とも呼ばれ目下コスト上有利に
生産できる半導体構成素子用の一次製品である。矢印６
で示した珪素板側にはエピタキシャル法によってほう素
とゲルマニウムを同時にドーピングした珪素層が析出さ
れる。生じるエピタキシャル層は生産すべき膜１の厚さ
に応じてほぼ２μｍの厚さを有する。
はう素をドーピングすることによってｐ−ドーピングに
よるｐ−導電性の珪素半導体層が生じ、その濃度は７×
１０　ｃＷＬ　　より大きい。こうしてほう素によって
ドーピングした層は、後述するように腐食防止層として
作用するという利点を有するが、この高度なほう素のド
ーピングは、はう累が珪素よりも小さな共有結合半径を
有することから好ましくない。
その結果、はう素をドーピングした層内には機械的な張
力が発生する。該張力は間膜に対して制御不能な収縮を
惹き起こし、吸収層３内忙は障害となるだけでなく予測
不可能な構造の機械的ひずみが発生することになる。更
に不都合なことにこの高度なほう素のドーピングはその
下に位置するドーピングされていない珪素に対して境界
層部で格子欠陥をひきおこす。これらの格子欠陥は膜１
の機械的安定性を好まし−くなく低下させると共に１、
可視光の散乱屈折障害をひきおこす。その結果既に述べ
たようなコスト上有利な光学調整行程は困難になるかあ
るいは不可能にさえなる。これらの欠点は既に記載され
ているゲルマニウム（Ｇｅ）のドー゛ぜングによって回
避スることができる。それというのもゲルマニウム（Ｇ
ｅ）は珪素よりも大きな共有結合半径を有しているから
である。従ってゲルマニウムをドーピングすることによ
って、殊にほう素のドーピングにより発生するような機
械的な張力は完全に補償することができる。しかし完成
マスクの変形、例えば膜と吸収層の自重によるたわみを
回避するためにはこれらの張力を完全には補償しない方
が有利である。は＃Ｙ　１．５　Ｘ１０　　ＣＩＬ　　
　のほう素とほぼ１３Ｘｌｏ　　αのゲルマニウムをド
ーピングすることが有利である。こうしてドーピングし
た層上には、その後、拡散遮断層５が１例えば半導体技
術において周知の方法、例えばＣｖＤ方法によって塗布
される。続いて吸収層３が例えば蒸着及びその後の電着
補強によって塗布される。必要な構造化は例えば吸収材
の材料に適合したエツチング法によって可能となる。吸
収層３の材料としては１例えばチタン、（ＴＩ）と金、
クロム（Ｃｒ）と金（Ａｕ）及び／支は不変鋼型の合金
の如き重金属が適している。最後の材料は、西ドイツ特
許出願公開第３２１５３１６号明細書によればマスクの
付加的な温度補償を可能にすることができるという利点
を有している。
次いで予め準備した珪素板は、製造すべきリング２に応
じて１例えばエツチングされた窓を有する塗布された酸
化物によって、吸収層３とは逆の側をマスキングされる
。この時点で露出した、窓の領域の珪素は例えばエチレ
ンジアミン、ピロカテコール、および水からなる溶液。
いわゆるＥＤＰ−エツチング液によって、第２の矢印７
の方向へ均等に腐食させて除去されることになる。この
エツチング工程は、ドーピングされていない珪素に対し
てだけ選択的に作用し、すでにふれたほう素とゲルマニ
ウムをドーピングした層で自動的に終了する。その結果
、所望のマスクが生じることになる。
マスクは、例えば接着によってリシグ２上に固着される
適当に成形した機械的担体牛によって更に補強される。
その代りにＥＤＰ液でエツチングする前に珪素板上に担
体牛を固着し、続いてすでに述べたエツチング工程に取
りかかることも可能である。
本発明は以上に説明した実施例に限定されるものではな
く、事態に即してその他の実施例にも応用することがで
きる。例えば先にふれたほう素トゲルマニウムをドーピ
ングした珪素層を拡散法及び／又は打ち込み法及び／又
は分子線エピタキシャル法罠よってつくり出すことも可
能である。
【図面の簡単な説明】
図面は、円板形マスクの断面図である。 １・・・膜、２・・・リング、３・・・吸収層、牛・・
・担体５・・・拡散遮断層、６・・・はう素とゲルマニ
ウムをドーピングする方向、７・・・珪素を腐食除去す
る方向

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、感光性ワックスで被覆された半導体サブストレート
    に模様をつくり出すためのＸ線リトグラフイ用マスクで
    、幾何学的構造の吸収層が施こされている実際に透光性
    の担体から成る上記マスクにおいて、 該担体が珪素を含有する実際に単結晶の膜（１）から成
    り、この膜（１）がその周縁領域に存在する実際に単結
    晶の珪素含有リング（２）によつて機械的に張られてお
    り、このリング（２）は吸収層（３）とは逆の側の膜（
    １）面に存在し、 該膜（１）がドーピングされてその内部に所定の機械的
    張力を生ぜしめ、これにより膜（１）とリング（２）と
    の有害な機械的ずれを阻止し、かつ膜（１）の厚さ及び
    ドーピングを、 該膜が調節行程に十分な透光性を可視スペクトル領域で
    有するように選択することを特徴とするレントゲン・リ
    トグラフイ用マスク。 ２、珪素含有膜（１）がほう素ならびにゲルマニウムで
    同時にドーピングされており、それらの濃度がつくり出
    すべき機械的張力との関連において選択されていること
    を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載のマスク。 ３、膜（１）とリング（２）の機械的安定性を一層増す
    ためにリング（２）に付加的に機械的担体（４）が固着
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
    第２項に記載のマスク。 ４、機械的担体（４）がガラス及び／又は不変鋼型の鉄
    −ニッケル合金から成り、これが少なくともマスクの作
    業温度領域で珪素に適した熱膨張率を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか
    １項に記載のマスク。 ５、膜（１）が、後にその上に施される吸収層（３）用
    の拡散遮断層（５）でほぼ全面的に被覆されていること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項までのい
    ずれか１項に記載のマスク。 ６、拡散遮断層（５）が窒化珪素及び／又は二酸化珪素
    を含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第１項か
    ら第５項までのいずれか１項に記載のマスク。 ７、拡散遮断層（５）が調節行程にさいして使用される
    可視光用の反射防止層として構成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか
    １項に記載のマスク。 ８、吸収層（３）内に少なくとも一種の重金属及び／又
    は不変鋼型合金が存在することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項から第７項までのいずれか１項に記載のマス
    ク。 ９、吸収層（３）の材質ならびに膜（１）が、温度の変
    化によつて異なる吸収層（３）と膜（１）との間に生ず
    るずれを少なくともマスクの作業温度範囲で回避される
    ように選択されていることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項から第８項までのいずれか１項に記載のマスク。
JP14846585A 1984-07-07 1985-07-08 レントゲンリトグラフイ用マスク Pending JPS6135449A (ja)

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