JPS63289931A - Ｘ線リソグラフィ用ブランクマスク - Google Patents
Ｘ線リソグラフィ用ブランクマスクInfo
- Publication number
- JPS63289931A JPS63289931A JP62126387A JP12638787A JPS63289931A JP S63289931 A JPS63289931 A JP S63289931A JP 62126387 A JP62126387 A JP 62126387A JP 12638787 A JP12638787 A JP 12638787A JP S63289931 A JPS63289931 A JP S63289931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- reinforcing material
- blank mask
- film
- rear side
- 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.)
- Pending
Links
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］
この発明は、半導体装置の製造に際して用いられるリソ
グラフィ技術に関するものであり、特に、Ｘ線を利用す
るＸ線リソグラフィ用ブランクマスクの改良に関するも
のである。
グラフィ技術に関するものであり、特に、Ｘ線を利用す
るＸ線リソグラフィ用ブランクマスクの改良に関するも
のである。
［従来の技術］
過去十数年間、ＩＣの集積度は向上し続けており、その
ペースは、およそ３年間で４倍の集積度の向上となって
いる。この集積度の向上を支えてきたのは、微細加工技
術の発達であり、とりわけ１５年で１／１０という線幅
縮小を可能にしたフォトリソグラフィ技術であった。現
在、１．２μｍルールのＩＭｂＤＲＡＭの生産が始まっ
ており、また、０．８μｍルールの４ＭｂＤＲＡＭの研
究発表も相次いでいる。
ペースは、およそ３年間で４倍の集積度の向上となって
いる。この集積度の向上を支えてきたのは、微細加工技
術の発達であり、とりわけ１５年で１／１０という線幅
縮小を可能にしたフォトリソグラフィ技術であった。現
在、１．２μｍルールのＩＭｂＤＲＡＭの生産が始まっ
ており、また、０．８μｍルールの４ＭｂＤＲＡＭの研
究発表も相次いでいる。
現在のＬＳＩ生産用リソグラフィ技術の主流は、縮小投
影露光装置、いわゆるフォトステッパである。現在のス
テッパは、水銀ランプを光源として、４３６ｎｍの水銀
原子の発光輝線（ｇ線）を用いている。将来は３６５ｎ
ｍのｉ線が用いられると予想されているが、可視光、紫
外光による露光装置の解像度限界は間近に迫っている。
影露光装置、いわゆるフォトステッパである。現在のス
テッパは、水銀ランプを光源として、４３６ｎｍの水銀
原子の発光輝線（ｇ線）を用いている。将来は３６５ｎ
ｍのｉ線が用いられると予想されているが、可視光、紫
外光による露光装置の解像度限界は間近に迫っている。
ステッパの限界は、０． ５μｍルール前後、デバイス
では１６ＭｂＤＲＡＭクラスの集積度と考えられる。過
去の集積度の向−ヒ傾向から考えて、約１０年後には、
この限界に達し、次世代のりソグラフィ技術にとって代
わられると予想されている。
では１６ＭｂＤＲＡＭクラスの集積度と考えられる。過
去の集積度の向−ヒ傾向から考えて、約１０年後には、
この限界に達し、次世代のりソグラフィ技術にとって代
わられると予想されている。
最小線幅１／４μｍのデバイスで６４ＭｂＤＲＡＭクラ
スのＬＳＩを２産するためのリソグラフィ技術として最
も有力視されているのが、Ｘ線リソグラフィ技術である
。特に、輝度が高く、半影ぼけの少ないシンクロトロン
放射光（ＳＯＲ）をＸ線源として用いるＳＯＲリソグラ
フィ技術が注目されている。
スのＬＳＩを２産するためのリソグラフィ技術として最
も有力視されているのが、Ｘ線リソグラフィ技術である
。特に、輝度が高く、半影ぼけの少ないシンクロトロン
放射光（ＳＯＲ）をＸ線源として用いるＳＯＲリソグラ
フィ技術が注目されている。
Ｘ線リソグラフィで用いられるマスクは、金、タングス
テン、タンタル等の重金属を主要元素とし、Ｘ線の透過
を防止するＸ線吸収体パターンと、このＸ線吸収体パタ
ーンを保持するＸ線透過膜（メンブレン）とからなる。
テン、タンタル等の重金属を主要元素とし、Ｘ線の透過
を防止するＸ線吸収体パターンと、このＸ線吸収体パタ
ーンを保持するＸ線透過膜（メンブレン）とからなる。
Ｘ線透過膜は、Ｘ線を吸収しにくい軽元素からなる２μ
ｍ前後の厚さの膜であり、その材料としては、Ｓ ｉ
ＳＳ ｉＣｓＳ ｉ ＮＨ，ＢＮＨ，ポリイミド等が利
用されている。現在、既に直径１０ｃｍ程度のマスクが
形成されている。
ｍ前後の厚さの膜であり、その材料としては、Ｓ ｉ
ＳＳ ｉＣｓＳ ｉ ＮＨ，ＢＮＨ，ポリイミド等が利
用されている。現在、既に直径１０ｃｍ程度のマスクが
形成されている。
［発明が解決しようとする問題点コ
Ｘ線露光は、１／４μｍ以下の最小線幅を仔する超ＬＳ
Ｉに対して適用されると予想されることから、吸収体の
パターン位置精度は０．０２５μ。
Ｉに対して適用されると予想されることから、吸収体の
パターン位置精度は０．０２５μ。
ｍ以上の高精度で制御される必要がある。しかし、従来
のマスクを用いては、この制御が困難であった。
のマスクを用いては、この制御が困難であった。
第３図は、従来から用いられているＸ線リソグラフィ用
ブランクマスクを示す断面図である。図中、１はＸ線透
過膜（メンブレン）であり、２はこのＸ線透過膜１を裏
面側から支持する支持体である。Ｘ線透過膜１は、Ｘ線
を吸収しにくい軽元素からなる２μｍ前後の厚さの膜で
ある。そのため、マスクを製造する過程においてパター
ン描画のためにＸ線透過膜１に電子ビームか照射される
と、Ｘ線透過膜１は加熱され、熱歪が発生する。
ブランクマスクを示す断面図である。図中、１はＸ線透
過膜（メンブレン）であり、２はこのＸ線透過膜１を裏
面側から支持する支持体である。Ｘ線透過膜１は、Ｘ線
を吸収しにくい軽元素からなる２μｍ前後の厚さの膜で
ある。そのため、マスクを製造する過程においてパター
ン描画のためにＸ線透過膜１に電子ビームか照射される
と、Ｘ線透過膜１は加熱され、熱歪が発生する。
このような熱歪を防ぐために、温度上昇を防ぐためのヒ
ートシンクが必要となる。また、Ｘ線透過膜１は、マス
クの大面積化に伴って衝撃に対する耐性が低減する。そ
こで、作製歩留りを向上させるために、Ｘ線透過膜１を
補強する必要が生じてくる。
ートシンクが必要となる。また、Ｘ線透過膜１は、マス
クの大面積化に伴って衝撃に対する耐性が低減する。そ
こで、作製歩留りを向上させるために、Ｘ線透過膜１を
補強する必要が生じてくる。
この発明は、上述したような必要性を考慮してなされた
ものであり、その目的は、衝撃に対して良好な耐性を発
揮し、なおかつＸ線透過膜の熱歪みを防止し得るＸ線リ
ソグラフィ用ブランクマスクを提供することである。
ものであり、その目的は、衝撃に対して良好な耐性を発
揮し、なおかつＸ線透過膜の熱歪みを防止し得るＸ線リ
ソグラフィ用ブランクマスクを提供することである。
［問題点を解決するための手段〕
上記目的を達成するための本発明の構成を、実施例に対
応する第１図を用いて説明する。この発明は、Ｘ線に対
する透過率が高いＸ線透過膜１１と、このＸ線透過膜１
１を裏面側から支持する支持体１２とからなるＸ線リン
グラフィ用ブランクマスクであって、Ｘ線透過膜１１の
裏面を、ヤング率がｌＸ１０′）ｄｙｎ／ｃｍ２以下の
材料１３で補強したことを特徴とする。
応する第１図を用いて説明する。この発明は、Ｘ線に対
する透過率が高いＸ線透過膜１１と、このＸ線透過膜１
１を裏面側から支持する支持体１２とからなるＸ線リン
グラフィ用ブランクマスクであって、Ｘ線透過膜１１の
裏面を、ヤング率がｌＸ１０′）ｄｙｎ／ｃｍ２以下の
材料１３で補強したことを特徴とする。
［作用］
Ｘ線透過膜１１は補強材料１３によってその裏面側から
補強されているので、衝撃に対する耐性が高まる。また
、補強材料１３の存在によって、全体の熱容量が増大す
るので、パターン描画時における加熱によって生じるメ
ンブレンの熱歪を効果的に防止し得る。
補強されているので、衝撃に対する耐性が高まる。また
、補強材料１３の存在によって、全体の熱容量が増大す
るので、パターン描画時における加熱によって生じるメ
ンブレンの熱歪を効果的に防止し得る。
［実施例］
第２Ａ図〜第２Ｇ図は、この発明に従ったブランクマス
クを製造するための工程、およびこのブランクマスクを
用いてＸ線マスクを製造するための工程を順次的に示す
断面図である。
クを製造するための工程、およびこのブランクマスクを
用いてＸ線マスクを製造するための工程を順次的に示す
断面図である。
まず、第２Ａ図を参照して、Ｘ線透過膜（メンブレン）
１１の支持体となるシリコン基板１２の裏面に膜厚約１
０００Ａ、表面に膜厚約１０ＯＡの窒化珪素素膜（Ｓｉ
ａ Ｎ４ ）１４ａ、１４ｂを形成する。
１１の支持体となるシリコン基板１２の裏面に膜厚約１
０００Ａ、表面に膜厚約１０ＯＡの窒化珪素素膜（Ｓｉ
ａ Ｎ４ ）１４ａ、１４ｂを形成する。
次に、第２Ｂ図を参照して、シリコン基板１２の表面側
に位置する一方の窒化珪素膜１４ａ上に、プラズマＣＶ
Ｄ法によって膜厚が約３μｍの水素化窒化珪素膜（Ｓｉ
Ｎ Ｈ）１１を形成する。
に位置する一方の窒化珪素膜１４ａ上に、プラズマＣＶ
Ｄ法によって膜厚が約３μｍの水素化窒化珪素膜（Ｓｉ
Ｎ Ｈ）１１を形成する。
ｙ
この水素化窒化珪素膜１１は、Ｘ線マスクにおけるＸ線
透過膜となる。
透過膜となる。
次に、第２Ｃ図を参照して、シリコン基板１２の裏面側
に形成された他方の窒化珪素膜１４ｂの所定領域を、反
応性イオンエツチングによって除去し、さらに８０℃の
２５％水酸化ナトリウム溶液によってシリコン基板１２
を溶解する。こうして窓１５を形成する。
に形成された他方の窒化珪素膜１４ｂの所定領域を、反
応性イオンエツチングによって除去し、さらに８０℃の
２５％水酸化ナトリウム溶液によってシリコン基板１２
を溶解する。こうして窓１５を形成する。
次に、第２Ｄ図を参照して、Ｘ線透過膜１１の裏面に、
補強材料１３を塗布する。補強材料１３としては、たと
えばネガレジスト（０ＭＲ８３゜４０ｃｐ）が用いられ
る。具体的には、Ｘ線透過膜１１の裏面にネガレジスト
１３を均一に塗布し、風で乾燥した後５０℃で２０分間
、さらに８０℃で３０分間加熱してこの補強材料１３を
十分に乾燥させてブランクマスクを完成させる。
補強材料１３を塗布する。補強材料１３としては、たと
えばネガレジスト（０ＭＲ８３゜４０ｃｐ）が用いられ
る。具体的には、Ｘ線透過膜１１の裏面にネガレジスト
１３を均一に塗布し、風で乾燥した後５０℃で２０分間
、さらに８０℃で３０分間加熱してこの補強材料１３を
十分に乾燥させてブランクマスクを完成させる。
次に第２Ｅ図を参照して、ブランクマスクのＸ線透過膜
１１上に、Ｘ線吸収体１６を成膜する。
１１上に、Ｘ線吸収体１６を成膜する。
Ｘ線吸収体１６としては、Ｘ線の透過を防止し得る重金
属、たとえばタングステン、タングステン合金、金、タ
ンタル等が用いられる。
属、たとえばタングステン、タングステン合金、金、タ
ンタル等が用いられる。
次に、第２Ｆ図を参照して、Ｘ線吸収体１６をパターニ
ングするために、このＸ線吸収体１６の上に電子線レジ
ストを塗布し、電子ビーム描画装置を用いてパターンの
描画、現像を行なう。こうして、ｉ幅０．２５μｍルー
ルのレジストパターン１７を形成する。
ングするために、このＸ線吸収体１６の上に電子線レジ
ストを塗布し、電子ビーム描画装置を用いてパターンの
描画、現像を行なう。こうして、ｉ幅０．２５μｍルー
ルのレジストパターン１７を形成する。
次に、第２Ｇ図を参照して、第２Ｆ図に示されているレ
ジストパターン１７をマスクとして、反応性イオンエッ
チングによってＸ線吸収体１６をエツチングする。この
エツチング後に、レジスト膜１７を除去し、さらに補強
材１３を溶剤で溶解する。こうして、Ｘ線マスクを完成
する。
ジストパターン１７をマスクとして、反応性イオンエッ
チングによってＸ線吸収体１６をエツチングする。この
エツチング後に、レジスト膜１７を除去し、さらに補強
材１３を溶剤で溶解する。こうして、Ｘ線マスクを完成
する。
従来のＸ線マスクの製造方法と異なる点は、ブランクマ
スクとして補強材料１３を備えたものを用いていること
である。つまり、第２Ｄ図にはブランクマスクが示され
ているが、Ｘ線透過膜１１の裏面が補強材料１３で補強
されている。この補強材１３の付与によって、マスク製
造工程におけるマスクの破損が半減した。また、電子ビ
ーム描画時のパターン位置歪みは、補強材を付与しない
Ｘ線透過膜で０．２７ ｕｍ／１５ｍｍフィールドであ
るのに対し、補強材１３を付与したＸ線透過膜１１では
０．１５μｍ／１５ｍｍフィールドであった。この値は
、シリコン基板上に描画した場合のパターン位置歪みと
ほぼ等しい。すなわち、補強材１３は、Ｘ線透過膜１１
の衝撃に対する耐性を高めると同時に、Ｘ線透過膜１１
の破損時における破片の飛散を防止する。また、補強材
１３を付与することによって全体の熱容量が増大するの
で、パターン描画時の加熱によるＸ線透過膜１１の熱歪
みを効果的に抑制する。
スクとして補強材料１３を備えたものを用いていること
である。つまり、第２Ｄ図にはブランクマスクが示され
ているが、Ｘ線透過膜１１の裏面が補強材料１３で補強
されている。この補強材１３の付与によって、マスク製
造工程におけるマスクの破損が半減した。また、電子ビ
ーム描画時のパターン位置歪みは、補強材を付与しない
Ｘ線透過膜で０．２７ ｕｍ／１５ｍｍフィールドであ
るのに対し、補強材１３を付与したＸ線透過膜１１では
０．１５μｍ／１５ｍｍフィールドであった。この値は
、シリコン基板上に描画した場合のパターン位置歪みと
ほぼ等しい。すなわち、補強材１３は、Ｘ線透過膜１１
の衝撃に対する耐性を高めると同時に、Ｘ線透過膜１１
の破損時における破片の飛散を防止する。また、補強材
１３を付与することによって全体の熱容量が増大するの
で、パターン描画時の加熱によるＸ線透過膜１１の熱歪
みを効果的に抑制する。
補強材料１３は、前述したように、加熱乾燥される。そ
のため、冷却後には、補強材料１３には収縮しようとす
る応力が加わっている。この応力による歪みにがあまり
にも大きすぎると、Ｘ線透過膜１１に対して過剰な応力
を加えるようになってしまう。そのため、Ｘ線透過膜１
１に対して過剰な応力を付与するのを避けるために、使
用される補強材料１３としては、ヤング率が１×１０１
Ｏｄｙｎ／ｃｍ２以下の材料が選ばれなければならない
。たとえば、２Ｘ１０’ ２ ｄｎｙ／ｃｍ２のヤング
率をもつ厚さ２μｍのＸ線透過膜の裏面に厚さ２０μｍ
の補強材１３を形成した場合、Ｘ線透過膜１１の歪みを
ｌｐｐｍ以内に抑えるためには、使用される補強材料１
３のヤング率がｌＸｌ０”ｄｙｎ／ｃｍ２以下とされる
。
のため、冷却後には、補強材料１３には収縮しようとす
る応力が加わっている。この応力による歪みにがあまり
にも大きすぎると、Ｘ線透過膜１１に対して過剰な応力
を加えるようになってしまう。そのため、Ｘ線透過膜１
１に対して過剰な応力を付与するのを避けるために、使
用される補強材料１３としては、ヤング率が１×１０１
Ｏｄｙｎ／ｃｍ２以下の材料が選ばれなければならない
。たとえば、２Ｘ１０’ ２ ｄｎｙ／ｃｍ２のヤング
率をもつ厚さ２μｍのＸ線透過膜の裏面に厚さ２０μｍ
の補強材１３を形成した場合、Ｘ線透過膜１１の歪みを
ｌｐｐｍ以内に抑えるためには、使用される補強材料１
３のヤング率がｌＸｌ０”ｄｙｎ／ｃｍ２以下とされる
。
前述した実施例では、補強材料１３として、ポリイソプ
レンを原料とする環化ゴム系のネガレジストを用いた。
レンを原料とする環化ゴム系のネガレジストを用いた。
しかし、これ以外の材料でも使用可能である。たとえば
、アクリル酸ブチル、アクリル酸２エチルヘキシル等の
アクリル酸エステルの重合物、ブタジェンとスチレンの
共重合物、アクリロニトリルとブタジェンの共重合物、
イソブチレンとイソプレンのイオン重合物、クロロプレ
ンモノマーの重合物、エチレンとプロピレンの共重合物
、ポリシロキサン、ポリブタジェン、ポリイソプレン、
ポリプロピレン、ポリプロピレンオキサイド等の樹脂で
も使用可能である。
、アクリル酸ブチル、アクリル酸２エチルヘキシル等の
アクリル酸エステルの重合物、ブタジェンとスチレンの
共重合物、アクリロニトリルとブタジェンの共重合物、
イソブチレンとイソプレンのイオン重合物、クロロプレ
ンモノマーの重合物、エチレンとプロピレンの共重合物
、ポリシロキサン、ポリブタジェン、ポリイソプレン、
ポリプロピレン、ポリプロピレンオキサイド等の樹脂で
も使用可能である。
また、前述した実施例では、Ｘ線吸収体１６の成膜前に
、補強材料１３の塗布を行なったが、Ｘ線吸収体１６の
成膜後に補強材料１３の塗布を行なってもよい。 − ［発明の効果］ この発明では、Ｘ線透過膜の裏面を、ヤング率がＩＸＩ
０１０ｄｙｎ／ｃｍ２以下の材料で補強しているので
、衝撃に対する耐性が向上する。したがって、従来のブ
ランクマスクに比べて、その取扱いが容易になる。また
、従来のブランクマスクで＋ｉパターン描画時の加熱に
よってＸ線透過膜に歪が生じたが、この発明では補強材
の存在によってそのような歪が抑制され、高精度のパタ
ーンを得ることが可能になる。
、補強材料１３の塗布を行なったが、Ｘ線吸収体１６の
成膜後に補強材料１３の塗布を行なってもよい。 − ［発明の効果］ この発明では、Ｘ線透過膜の裏面を、ヤング率がＩＸＩ
０１０ｄｙｎ／ｃｍ２以下の材料で補強しているので
、衝撃に対する耐性が向上する。したがって、従来のブ
ランクマスクに比べて、その取扱いが容易になる。また
、従来のブランクマスクで＋ｉパターン描画時の加熱に
よってＸ線透過膜に歪が生じたが、この発明では補強材
の存在によってそのような歪が抑制され、高精度のパタ
ーンを得ることが可能になる。
以」二のことから明らかなように、この発明は、Ｘ線マ
スクの開発および生産において不可欠なものであり、Ｘ
線リソグラフィの実用化を通じて社会に及ぼす間接的効
果が大きい。つまり、こめ発明の工業的価値は、非常に
高いものである。
スクの開発および生産において不可欠なものであり、Ｘ
線リソグラフィの実用化を通じて社会に及ぼす間接的効
果が大きい。つまり、こめ発明の工業的価値は、非常に
高いものである。
第１図は、この発明の一実施例を示す断面図である。第
２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図、第２Ｅ図、第
２Ｆ図、第２Ｇ図は、この発明に従ったブランクマスク
を製造するための工程、およびこのブランクマスクを用
いてＸ線マスクを製造するための工程を、順次的に示す
断面図である。 第３図は、従来のブランクマスクを示す断面図である。 図において、１１はＸ線透過膜、１２は支持体、１３は
補強材料を示す。 （ほか２名） −′− 第１図 Ｘ様°孟盪鱒 第３図 第２Ａ図 第２９図
２Ａ図、第２Ｂ図、第２Ｃ図、第２Ｄ図、第２Ｅ図、第
２Ｆ図、第２Ｇ図は、この発明に従ったブランクマスク
を製造するための工程、およびこのブランクマスクを用
いてＸ線マスクを製造するための工程を、順次的に示す
断面図である。 第３図は、従来のブランクマスクを示す断面図である。 図において、１１はＸ線透過膜、１２は支持体、１３は
補強材料を示す。 （ほか２名） −′− 第１図 Ｘ様°孟盪鱒 第３図 第２Ａ図 第２９図
Claims (1)
- Ｘ線に対する透過率が高いＸ線透過膜と、このＸ線透過
膜を裏面側から支持する支持体とからなるＸ線リソグラ
フィ用ブランクマスクにおいて、前記Ｘ線透過膜の裏面
を、ヤング率が１×１０＾１０ｄｙｎ／ｃｍ＾２以下の
材料で補強したことを特徴とする、Ｘ線リソグラフィ用
ブランクマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126387A JPS63289931A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | Ｘ線リソグラフィ用ブランクマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62126387A JPS63289931A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | Ｘ線リソグラフィ用ブランクマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63289931A true JPS63289931A (ja) | 1988-11-28 |
Family
ID=14933883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62126387A Pending JPS63289931A (ja) | 1987-05-22 | 1987-05-22 | Ｘ線リソグラフィ用ブランクマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63289931A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111411A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-13 | Canon Inc | Ｘ線マスク構造体作製方法 |
| JP2006108500A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 導電パターンの形成方法 |
-
1987
- 1987-05-22 JP JP62126387A patent/JPS63289931A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04111411A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-13 | Canon Inc | Ｘ線マスク構造体作製方法 |
| JP2006108500A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 導電パターンの形成方法 |
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