JPS63136518A - Ｘ線マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線マスクの製造方法Info
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- JPS63136518A JPS63136518A JP61280877A JP28087786A JPS63136518A JP S63136518 A JPS63136518 A JP S63136518A JP 61280877 A JP61280877 A JP 61280877A JP 28087786 A JP28087786 A JP 28087786A JP S63136518 A JPS63136518 A JP S63136518A
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Landscapes
- 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。
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Ｘ線マスクの製造方法に関するものである。
（従来の技術）
波長の短いＸ線が露光に使用されるようになってきてい
る。この原理は波長故人のＸ線によりＸ線レジストを露
光、現像するものであり、その特徴としては、回折、干
渉がな（、微細パターンの形成に優れている。
る。この原理は波長故人のＸ線によりＸ線レジストを露
光、現像するものであり、その特徴としては、回折、干
渉がな（、微細パターンの形成に優れている。
従来、この分野の技術としては、例えば、（１）月刊、
セミコンダクターワールド、１９８６． ＩＶｏｌ、５
．Ｎｏ、１．Ｐ、７４〜８１（２） ＪＰＮ、Ｊ、ＡＰ
ＰＬ、ＰｌｌＹＳ、ＶＯＬ、１９（１９８０）、Ｎｏ、
１１．Ｐ２３２１−２３１２ ｆ ｌｌｉｇｈ−！？ｅ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｔｈ１ｃｋ Ｍａｓｋ Ｐａｔｔｅ
ｒｎＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｘ−Ｒａｙ Ｌ
ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ｊ（３） ５ＰＩＥ Ｖｏｌ、
４７１＋Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｂｅａｍ、Ｘ−Ｒａｙ、ａ
ｎｄ Ｉｏｎ−Ｂｅａｍ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏ
ｒ ＳｕｂｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒＬｉｔｈｏｇｒａｐｈ
ｉｅｓ ＩＩＩ （１９８４） Ｐ、９６〜１０２など
が挙げられる。
セミコンダクターワールド、１９８６． ＩＶｏｌ、５
．Ｎｏ、１．Ｐ、７４〜８１（２） ＪＰＮ、Ｊ、ＡＰ
ＰＬ、ＰｌｌＹＳ、ＶＯＬ、１９（１９８０）、Ｎｏ、
１１．Ｐ２３２１−２３１２ ｆ ｌｌｉｇｈ−！？ｅ
ｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｔｈ１ｃｋ Ｍａｓｋ Ｐａｔｔｅ
ｒｎＦａｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｘ−Ｒａｙ Ｌ
ｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ Ｊ（３） ５ＰＩＥ Ｖｏｌ、
４７１＋Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−Ｂｅａｍ、Ｘ−Ｒａｙ、ａ
ｎｄ Ｉｏｎ−Ｂｅａｍ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏ
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ｉｅｓ ＩＩＩ （１９８４） Ｐ、９６〜１０２など
が挙げられる。
以下、これらの文献に示されるＸ線マスクの製遣方法を
第２図乃至第４図を参照しながら説明する。
第２図乃至第４図を参照しながら説明する。
〔１〕メツキ法
まず、第２図（ａ）に示されるように、シリコン（Ｓｔ
）ウェハ１上ｐこ順次サンドイッチ（Ｓｉ＊Ｎ＊／５Ｉ
ｏ２／ ｓ＋ｚＮ４）構造マスク基板２、メッキのため
のベースメタルとしてのＡｕ膜（１００人厚蒸着）３、
ポリイミド膜４、Ｔｉ成膜、εＢ（電子ビーム）レジス
ト８を形成する。
）ウェハ１上ｐこ順次サンドイッチ（Ｓｉ＊Ｎ＊／５Ｉ
ｏ２／ ｓ＋ｚＮ４）構造マスク基板２、メッキのため
のベースメタルとしてのＡｕ膜（１００人厚蒸着）３、
ポリイミド膜４、Ｔｉ成膜、εＢ（電子ビーム）レジス
ト８を形成する。
次に、第２図（ｂ）に示されるように、ＥＢレジスト８
を露光、現像し、ＥＢレジストパターン形成を行い、次
に、そのＥＢレジストパターンに基づいてＴｉパターン
５′を形成する。
を露光、現像し、ＥＢレジストパターン形成を行い、次
に、そのＥＢレジストパターンに基づいてＴｉパターン
５′を形成する。
次に、第２図（ｃ）に示されるように、Ｔｉパターン５
′に基づいて、酸素反応性イオンエツチング（０□ＲＩ
Ｅ）により、ポリイミド膜パターン４′を形成する。
′に基づいて、酸素反応性イオンエツチング（０□ＲＩ
Ｅ）により、ポリイミド膜パターン４′を形成する。
次に、第２図（ｄ）に示されるように、Ａｕメツキロを
施す。
施す。
次に、第２図（ｅ）に示されるように、ポリイミド膜パ
ターン４′を除去する。
ターン４′を除去する。
次に、第２図（ｒ）に示されるように、ベースメタルと
しての＾ＵＵＣ２エツチングする。
しての＾ＵＵＣ２エツチングする。
最後に、第２図（ｇ）に示されるように、Ｓｔウェハｌ
をバックエツチングを行いＳｉ支持枠１′を形成する。
をバックエツチングを行いＳｉ支持枠１′を形成する。
〔２〕 リフトオフ法
まず、第３図（ａ）に示されるように、Ｘ線マスク支持
体膜ｌｌ上にレジス）１２を塗布する。次に、第３図（
ｂ）に示されるように、露光し、次いで、第３図（Ｃ）
に示されるように、レジストを現像し、レジストパター
ン１２’を形成する。次に、第３図（ｄ）に示されるよ
うに、Ａｕを蒸着した後、第３図（ｅ）に示されるよう
に、レジストパターン１２′をその上に付着した不用な
Ａｕと共に除去し、ＸｙＡ吸収体としてのＡｕパターン
１３を形成する。
体膜ｌｌ上にレジス）１２を塗布する。次に、第３図（
ｂ）に示されるように、露光し、次いで、第３図（Ｃ）
に示されるように、レジストを現像し、レジストパター
ン１２’を形成する。次に、第３図（ｄ）に示されるよ
うに、Ａｕを蒸着した後、第３図（ｅ）に示されるよう
に、レジストパターン１２′をその上に付着した不用な
Ａｕと共に除去し、ＸｙＡ吸収体としてのＡｕパターン
１３を形成する。
〔３〕エツチング法
まず、第４図（ａ）に示されるように、Ｓｉウェハ２０
上にＸ線透過率の大きい窒化ホウ素（ＢＮ）膜２１をＬ
ＰＣＶＤにより４〜５μｍ堆積し、その上にポリイミド
樹脂２２を２μｍ塗布し、その上に、Ｘ線吸収体として
のＴａ （３００人） ２３／Ａｕ （６０００人）２
４／Ｔａ（８００人）２５膜を形成し、その上に、更に
、ＥＢレジスト２６を設ける。
上にＸ線透過率の大きい窒化ホウ素（ＢＮ）膜２１をＬ
ＰＣＶＤにより４〜５μｍ堆積し、その上にポリイミド
樹脂２２を２μｍ塗布し、その上に、Ｘ線吸収体として
のＴａ （３００人） ２３／Ａｕ （６０００人）２
４／Ｔａ（８００人）２５膜を形成し、その上に、更に
、ＥＢレジスト２６を設ける。
次に、そのＥＢレジスト２６を露光、現像し、第４図（
ｂ）に示されるように、ＩＥＲレジスト２６をパターニ
ングする。
ｂ）に示されるように、ＩＥＲレジスト２６をパターニ
ングする。
次に、Ｔａ （８００人）膜２５がプラズマエツチング
され、そのＴａ成膜２はアルゴンエアープラズマ雰囲気
で、Ａｕ （６０００人） Ｉ！１２４のスパッタエツ
チングのためのマスクとして作用し、第４図（ｃ）に示
されるように、Ｘ線吸収体としてのＡｕパターン２４′
が形成される。
され、そのＴａ成膜２はアルゴンエアープラズマ雰囲気
で、Ａｕ （６０００人） Ｉ！１２４のスパッタエツ
チングのためのマスクとして作用し、第４図（ｃ）に示
されるように、Ｘ線吸収体としてのＡｕパターン２４′
が形成される。
なお、Ｘ線透過率の大きいメンブレン膜の作製方法とし
ては、通常、Ｓｉウェハ凸析板上ＣＶＤ法、スパッタ法
等により、ＢＮ、 Ｓｉ＊Ｎａ等の薄膜を２〜１１μｍ
厚に成膜し、その後、このＳｔウェハ基板をＫＯＩ＋等
を用いて除去する方法が広く用いられているが、ＣＶＤ
の条件等により、メンブレン）１９が均一に形成できず
、最近では、本出願人の提案に係る特願昭６１−６５９
７４号に示されるように、厚い窒化ホウ素を作製し、バ
ンクエッチ処理を施すことによりメンブレン膜を形成す
る手法が採用されている。
ては、通常、Ｓｉウェハ凸析板上ＣＶＤ法、スパッタ法
等により、ＢＮ、 Ｓｉ＊Ｎａ等の薄膜を２〜１１μｍ
厚に成膜し、その後、このＳｔウェハ基板をＫＯＩ＋等
を用いて除去する方法が広く用いられているが、ＣＶＤ
の条件等により、メンブレン）１９が均一に形成できず
、最近では、本出願人の提案に係る特願昭６１−６５９
７４号に示されるように、厚い窒化ホウ素を作製し、バ
ンクエッチ処理を施すことによりメンブレン膜を形成す
る手法が採用されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記の従来の方法では次のような欠点が
あった。
あった。
（１）エツチング法の欠点
−ａに、第５図に示されるように、エツチングされたＡ
ｕの再付着により、メンブレン膜３１上に形成されるＡ
ｕパターン３２がメサ型となり、コントラスト精度が悪
くなる。
ｕの再付着により、メンブレン膜３１上に形成されるＡ
ｕパターン３２がメサ型となり、コントラスト精度が悪
くなる。
（２）メッキ法の欠点
ゴミがあるとその部分にだけメッキされず、ピンホール
が発生してしまう。また、ウェハ中心とウェハ周辺部で
は膜厚が異なる。更に、第６図に示されるように、大パ
ターン３３の膜厚１１と小パターン３４のＩｌり厚β２
とではパターン膜厚が異なる。
が発生してしまう。また、ウェハ中心とウェハ周辺部で
は膜厚が異なる。更に、第６図に示されるように、大パ
ターン３３の膜厚１１と小パターン３４のＩｌり厚β２
とではパターン膜厚が異なる。
−喰に、ｆｉ、 ＞１．２の関係にある。
（３）リフトオフ法の欠点
微細なパターンが形成される場合、第７図に示されるよ
うに、メンブレン膜３５上に形成される透光性膜パター
ン３６間の溝内にＡｕ３７が入り込み難い。
うに、メンブレン膜３５上に形成される透光性膜パター
ン３６間の溝内にＡｕ３７が入り込み難い。
そのため、レジストを剥がすと、Ａｕ３７もすべて剥が
れてしまう。また、Ａｕ３７を溶かすとレジストも？容
けてしまう。
れてしまう。また、Ａｕ３７を溶かすとレジストも？容
けてしまう。
本発明は、上記問題点を除去し、高平面度で、しかもバ
ターニング精度を向上し得るＸ線マスクの製造方法を提
供することを目的とする。
ターニング精度を向上し得るＸ線マスクの製造方法を提
供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記問題点を解決するために、Ｘ線マスクの
製造方法において、高Ｘ線透過率で、かつ、高融点のウ
ェハを用意し、そのウェハにトレンチ（ｔｒｅｎｃｈ
：間口は狭いが深い溝）を形成し、そのトレンチに高Ｘ
線吸収率で、かつ、低融点の重金属を流し込むようにし
てＸ線吸収体パターンを形成したものである。
製造方法において、高Ｘ線透過率で、かつ、高融点のウ
ェハを用意し、そのウェハにトレンチ（ｔｒｅｎｃｈ
：間口は狭いが深い溝）を形成し、そのトレンチに高Ｘ
線吸収率で、かつ、低融点の重金属を流し込むようにし
てＸ線吸収体パターンを形成したものである。
（作用）
本発明によれば、ウェハとして低熱膨張である窒化ホウ
素を用い、この窒化ホウ素ウェハに反応性イオンエツチ
ング（ＲＩＥ ）によりトレンチを形成し、そのトレン
チ内にＸ線吸収体となる重金属、例えば、Ａｕ、 Ｐｂ
を埋め込むようにしたので、高平面度Ｘ線マスクを得る
ことができ、しかもその製造は容易である。また、高融
点のウェハ、例えば、窒化ホウ素ウェハのトレンチ内へ
熱フローによってＡｕｌ！Ｊを充填しているため、Ａｕ
パターンのストレスが殆どない。更に、トレンチ形状を
任意に制御することにより、任意の断面形状のＸ綿号収
体パターンを形成することができる。
素を用い、この窒化ホウ素ウェハに反応性イオンエツチ
ング（ＲＩＥ ）によりトレンチを形成し、そのトレン
チ内にＸ線吸収体となる重金属、例えば、Ａｕ、 Ｐｂ
を埋め込むようにしたので、高平面度Ｘ線マスクを得る
ことができ、しかもその製造は容易である。また、高融
点のウェハ、例えば、窒化ホウ素ウェハのトレンチ内へ
熱フローによってＡｕｌ！Ｊを充填しているため、Ａｕ
パターンのストレスが殆どない。更に、トレンチ形状を
任意に制御することにより、任意の断面形状のＸ綿号収
体パターンを形成することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明のＸ′ｂＡマスクの製造方法を示す製造
工程断面図である。
工程断面図である。
まず、第１図（ａ）に示されるように、超微粉末窒化ホ
ウ素（ＢＮ）から焼成研摩して高平面度の窒化ホウ素ウ
ェハ４０を作製する。
ウ素（ＢＮ）から焼成研摩して高平面度の窒化ホウ素ウ
ェハ４０を作製する。
次に、第１図（ｂ）に示されるように、この窒化ホウ素
ウェハ４０上に膜厚０．５〜１．０ μｍのＥＢレジス
トパターン４１を形成する。
ウェハ４０上に膜厚０．５〜１．０ μｍのＥＢレジス
トパターン４１を形成する。
次に、第１図（ｃ）に示されるように、このＥＢレジス
トパターン４１をマスクとしてＣＦ系のガスを用いて窒
化ホウ素ウェハ４０に、トレンチエツチングを施し、例
えば、深さ０．５μｍのトレンチ４２を形成する。この
エツチングに際しては異方性エツチングを行い、断面形
状が矩形であり、深さは０．５μｍ以上のものが必要で
ある。この場合、例えば、２００〜４００Ｗの高パワー
、５〜１０ｍＬｏｒｒの高真空下でエツチングすること
が望ましい。
トパターン４１をマスクとしてＣＦ系のガスを用いて窒
化ホウ素ウェハ４０に、トレンチエツチングを施し、例
えば、深さ０．５μｍのトレンチ４２を形成する。この
エツチングに際しては異方性エツチングを行い、断面形
状が矩形であり、深さは０．５μｍ以上のものが必要で
ある。この場合、例えば、２００〜４００Ｗの高パワー
、５〜１０ｍＬｏｒｒの高真空下でエツチングすること
が望ましい。
次に、第１図（ｄ）に示されるように、全面に真空蒸着
法により、Ａｕ成膜３を１．０ μｍ厚に形成する。
法により、Ａｕ成膜３を１．０ μｍ厚に形成する。
次いで、第１図（ｅ）に示されるように、これをＡｕの
融点温度（１０６４℃）以上で加熱処理し、蒸着成膜し
たＡｕ成膜３を前記トレンチ４２内に充たすと共に蒸着
したＡｕ成膜３の平坦化を行う。この際、窒化ホウ素は
融点温度が３０００℃以上であるため、加熱による前記
トレンチ形状の劣化は生じない。
融点温度（１０６４℃）以上で加熱処理し、蒸着成膜し
たＡｕ成膜３を前記トレンチ４２内に充たすと共に蒸着
したＡｕ成膜３の平坦化を行う。この際、窒化ホウ素は
融点温度が３０００℃以上であるため、加熱による前記
トレンチ形状の劣化は生じない。
次に、第１図（ｆ）に示されるように、トレンチ部以外
の窒化ホウ素ウェハ４０表面部のＡｕ膜のみをＡｒガス
を用いてスパッタエツチングにより除去する。このＡｕ
膜のＡｒによるスパッタエツチングにおいては窒化ホウ
素ウェハ４０表面部の＾Ｕはトレンチ４２内のＡｕ膜よ
りもスパッタされ易いため、良好なＡｕパターンの形成
が可能である。
の窒化ホウ素ウェハ４０表面部のＡｕ膜のみをＡｒガス
を用いてスパッタエツチングにより除去する。このＡｕ
膜のＡｒによるスパッタエツチングにおいては窒化ホウ
素ウェハ４０表面部の＾Ｕはトレンチ４２内のＡｕ膜よ
りもスパッタされ易いため、良好なＡｕパターンの形成
が可能である。
次に、第１図（ｇ）に示されるように、そのＡｕパター
ンが形成された窒化ホウ素ウェハ上に窒化ホウ素ウェハ
補強用のポリイミドを回転塗布し、ベータ行い、２〜３
μｍ厚のポリイミド膜４４を形成する。
ンが形成された窒化ホウ素ウェハ上に窒化ホウ素ウェハ
補強用のポリイミドを回転塗布し、ベータ行い、２〜３
μｍ厚のポリイミド膜４４を形成する。
次に、第１図（ｈ）に示されるように、窒化ホウ素ウェ
ハ４０のＡｕパターンのない裏面からＣＦ系のガスを用
い、窒化ホウ素ウェハ４０のバックエツチングを行い、
窒化ホウ素ウェハ４０を薄膜化することによりＸ線マス
クを得る。
ハ４０のＡｕパターンのない裏面からＣＦ系のガスを用
い、窒化ホウ素ウェハ４０のバックエツチングを行い、
窒化ホウ素ウェハ４０を薄膜化することによりＸ線マス
クを得る。
以上、窒化ホウ素ウェハにトレンチを施し、Ａｕ膜を熱
溶融させる場合について説明したが、窒化ホウ素ウェハ
以外のウェハであっても、高融点で、かつ、高Ｘ線透過
性のもの、例えば、グラファイト、シリコン等のウェハ
であってもよい。また、Ｘ線吸収体としてはＡｕ膜膜外
外もＸ線透過率の小さい金属で溶融点の低い重金属、例
えば、ｐｂ等であってもよい。
溶融させる場合について説明したが、窒化ホウ素ウェハ
以外のウェハであっても、高融点で、かつ、高Ｘ線透過
性のもの、例えば、グラファイト、シリコン等のウェハ
であってもよい。また、Ｘ線吸収体としてはＡｕ膜膜外
外もＸ線透過率の小さい金属で溶融点の低い重金属、例
えば、ｐｂ等であってもよい。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。
（発明の効果）
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、次のよ
うな効果を奏することができる。
うな効果を奏することができる。
（１）高平面度Ｘ Ｎ、４％マスクを得ることができ、
しかもその製造は容易である。
しかもその製造は容易である。
（２）高融点のウェハ、例えば、窒化ホウ素ウェハのト
レンチ内へ熱フローによってＡｕ膜を充填しているため
、Ａｕパターンのストレスが殆どない。
レンチ内へ熱フローによってＡｕ膜を充填しているため
、Ａｕパターンのストレスが殆どない。
（３）トレンチ形状を任意シこ制御することにより、任
意の断面形状のＸ線吸収体パターンを形成することがで
きる。
意の断面形状のＸ線吸収体パターンを形成することがで
きる。
第１図は本発明に係るＸ線マスクの製造方法を示す製造
工程断面図、第２図は従来のメッキ法によるＸ線マスク
の製造方法を示す製造工程断面図、第３図は従来のリフ
トオフ法によるＸ線７２、りの製造方法を示す製造工程
断面図、第４図は従来のエツチング法によるＸ線マスク
の製造方法を示す製造工程断面図、第５図乃至第７図は
従来技術の問題点説明図である。 ４０・・・窒化ホウ素ウェハ、４１・・・ＥＢレジスト
パｙ−ン、４２・・・トレンチ、４３・・・Ａｕ膜、４
４・・・ポリイミド膜。
工程断面図、第２図は従来のメッキ法によるＸ線マスク
の製造方法を示す製造工程断面図、第３図は従来のリフ
トオフ法によるＸ線７２、りの製造方法を示す製造工程
断面図、第４図は従来のエツチング法によるＸ線マスク
の製造方法を示す製造工程断面図、第５図乃至第７図は
従来技術の問題点説明図である。 ４０・・・窒化ホウ素ウェハ、４１・・・ＥＢレジスト
パｙ−ン、４２・・・トレンチ、４３・・・Ａｕ膜、４
４・・・ポリイミド膜。
Claims (3)
- （１） （ａ）高Ｘ線透過率で、かつ、高融点のウェハを用意し
、 （ｂ）該ウェハにトレンチを形成し、 （ｃ）該トレンチに高Ｘ線吸収率で、かつ、低融点の重
金属を流し込むようにしてＸ線吸収体パターンを形成す
ることを特徴とするＸ線マスクの製造方法。 - （２）前記ウェハは窒化ホウ素、グラファイト、又はシ
リコンからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のＸ線マスクの製造方法。 - （３）前記重金属としてＡｕ又はＰｂを用いるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線マ
スクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61280877A JPS63136518A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61280877A JPS63136518A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136518A true JPS63136518A (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=17631194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61280877A Pending JPS63136518A (ja) | 1986-11-27 | 1986-11-27 | Ｘ線マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63136518A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019211738A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社オプトニクス精密 | Ｘ線マスク及びｘ線マスクの製造方法 |
-
1986
- 1986-11-27 JP JP61280877A patent/JPS63136518A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019211738A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社オプトニクス精密 | Ｘ線マスク及びｘ線マスクの製造方法 |
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