JPH05136030A - Ｘ線マスク構造体 - Google Patents
Ｘ線マスク構造体Info
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- JPH05136030A JPH05136030A JP32671691A JP32671691A JPH05136030A JP H05136030 A JPH05136030 A JP H05136030A JP 32671691 A JP32671691 A JP 32671691A JP 32671691 A JP32671691 A JP 32671691A JP H05136030 A JPH05136030 A JP H05136030A
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- JP
- Japan
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- ray
- film
- absorber
- thin film
- metal thin
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来例の問題点を解決し、Ｘ線透過膜上とＸ
線吸収体として主たる役割を果たす金属との間に金属薄
膜を設けるが、Ｘ線吸収体を減少させることなく、且
つ、Ｘ線透過膜の膜厚分布やダメージを引き起こすこと
なく、更にその金属薄膜の非パターン形成部におけるア
ライメント光透過率を妨げることのないＸ線マスクを提
供すること。 【構成】 所望のパターンを有するＸ線吸収体、該吸収
体を支持するＸ線透過膜及びこれらを保持する保持枠か
らなるＸ線マスク構造体において、前記Ｘ線透過膜上の
パターン部以外に金属酸化膜を有することを特徴とする
Ｘ線マスク構造体。
線吸収体として主たる役割を果たす金属との間に金属薄
膜を設けるが、Ｘ線吸収体を減少させることなく、且
つ、Ｘ線透過膜の膜厚分布やダメージを引き起こすこと
なく、更にその金属薄膜の非パターン形成部におけるア
ライメント光透過率を妨げることのないＸ線マスクを提
供すること。 【構成】 所望のパターンを有するＸ線吸収体、該吸収
体を支持するＸ線透過膜及びこれらを保持する保持枠か
らなるＸ線マスク構造体において、前記Ｘ線透過膜上の
パターン部以外に金属酸化膜を有することを特徴とする
Ｘ線マスク構造体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造用のＸ線露
光装置等で用いる転写するべきパターンが形成されたＸ
線マスク構造体に関する。
光装置等で用いる転写するべきパターンが形成されたＸ
線マスク構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度化及び高
速化に伴い、集積回路のパターン線幅が、約３年間で７
０％縮小される傾向にある。大容量メモリ素子の更なる
集積化により、焼付装置も一層の高性能化が要求され、
転写可能な最小線幅が０．３μｍ以下という高性能が要
求され始めてきている。その為、露光波長としてＸ線領
域（２〜２０Å）の光を利用したステッパが開発されつ
つある。そのＸ線露光装置に用いるＸ線マスクは、従
来、図５に示す様な製造工程で作製された図５（ｆ）の
様な構造をしていた。Ｘ線透過膜上のＸ線吸収体の非パ
ターン形成部には何も残存していない構造である。詳細
を述べると、５１は保持枠となる基板で、Ｓｉウエハー
がよく用いられ、Ｘ線透過膜５２としては窒化珪素や炭
化珪素等のＸ線透過性の良い厚み２μｍ程度の薄膜が用
いられる。
速化に伴い、集積回路のパターン線幅が、約３年間で７
０％縮小される傾向にある。大容量メモリ素子の更なる
集積化により、焼付装置も一層の高性能化が要求され、
転写可能な最小線幅が０．３μｍ以下という高性能が要
求され始めてきている。その為、露光波長としてＸ線領
域（２〜２０Å）の光を利用したステッパが開発されつ
つある。そのＸ線露光装置に用いるＸ線マスクは、従
来、図５に示す様な製造工程で作製された図５（ｆ）の
様な構造をしていた。Ｘ線透過膜上のＸ線吸収体の非パ
ターン形成部には何も残存していない構造である。詳細
を述べると、５１は保持枠となる基板で、Ｓｉウエハー
がよく用いられ、Ｘ線透過膜５２としては窒化珪素や炭
化珪素等のＸ線透過性の良い厚み２μｍ程度の薄膜が用
いられる。
【０００３】金の付着用金属薄膜５３としてのクロム５
０ÅとＸ線吸収体成膜用めっき電極５４となる金５００
ÅをＥＢ蒸着により連続蒸着し、図５（ａ）となる。そ
の上に、電子線描画装置にて所望の微細レジストパター
ン５５を形成し、図５（ｂ）とする。用いるレジストは
単層でも多層でもよい。次に、金めっきにより、Ｘ線吸
収体５６となる金を形成する。レジストパターン５５を
剥離し、図５（ｃ）となる。Ｘ線吸収体５６のない部分
のめっき電極５４の剥離を、アルゴンガスを用いてエッ
チングする。めっき電極５４もＸ線吸収体も金であるの
で均等にエッチングされ、Ｘ線吸収体は、図５（ｄ）の
５６’の様になる。更に、Ｘ線吸収体５６’のない部分
の金属薄膜５３のクロムの剥離を行うが、アルゴンガス
を用いたスパッタエッチ又は反応性ガス（塩素系ガス）
を用いてエッチングされ、図５（ｅ）となる。最後にＳ
ｉウエハーをバックエッチングし、保持枠５１を形成
し、図５（ｆ）とする。
０ÅとＸ線吸収体成膜用めっき電極５４となる金５００
ÅをＥＢ蒸着により連続蒸着し、図５（ａ）となる。そ
の上に、電子線描画装置にて所望の微細レジストパター
ン５５を形成し、図５（ｂ）とする。用いるレジストは
単層でも多層でもよい。次に、金めっきにより、Ｘ線吸
収体５６となる金を形成する。レジストパターン５５を
剥離し、図５（ｃ）となる。Ｘ線吸収体５６のない部分
のめっき電極５４の剥離を、アルゴンガスを用いてエッ
チングする。めっき電極５４もＸ線吸収体も金であるの
で均等にエッチングされ、Ｘ線吸収体は、図５（ｄ）の
５６’の様になる。更に、Ｘ線吸収体５６’のない部分
の金属薄膜５３のクロムの剥離を行うが、アルゴンガス
を用いたスパッタエッチ又は反応性ガス（塩素系ガス）
を用いてエッチングされ、図５（ｅ）となる。最後にＳ
ｉウエハーをバックエッチングし、保持枠５１を形成
し、図５（ｆ）とする。
【０００４】
【発明が解決しようとしている問題点】上記従来のＸ線
マスク製造工程において、Ｘ線吸収体５６’のない部分
の金属薄膜５３のクロムの剥離の際、アルゴンガスを用
いたスパッタエッチでは、金に比べクロムはスパッタ率
が低い為、金の膜厚の減少が大きく、Ｘ線マスクとして
のコントラストが減少する。Ｘ線マスク製作時における
困難性は、微細パターン（０．２５μｍレベル）を厚み
０．７５μｍ程度のアスペクト比の高いパターンを形成
し、コントラストを得なければならないことにある。ク
ロムのエッチング時に減少する膜厚を見込んで金を厚く
形成することは困難性が増加する。又、反応性ガスを用
いたエッチングでは、塩素系ガスを用いることとなる
為、エッチングむらが少しでも生じると、Ｘ線透過膜で
ある窒化珪素や炭化珪素がエッチングされ、膜厚分布を
引き起こしたり、膜表面にダメージを与える。アルゴン
ガスを用いたスパッタエッチでも、膜厚分布を引き起こ
したり、膜表面にダメージを与える。又、金属薄膜が残
存した場合、Ｘ線透過率には殆ど影響を与えないが、ア
ライメント透過率を大きく減少させる。Ｃｒ５０Åが残
存した場合、Ｘ線透過率は０．６％しか減少させない
が、アライメント光透過率（Ｈｅ−Ｎｅレーザー）は４
６％も減少させる。
マスク製造工程において、Ｘ線吸収体５６’のない部分
の金属薄膜５３のクロムの剥離の際、アルゴンガスを用
いたスパッタエッチでは、金に比べクロムはスパッタ率
が低い為、金の膜厚の減少が大きく、Ｘ線マスクとして
のコントラストが減少する。Ｘ線マスク製作時における
困難性は、微細パターン（０．２５μｍレベル）を厚み
０．７５μｍ程度のアスペクト比の高いパターンを形成
し、コントラストを得なければならないことにある。ク
ロムのエッチング時に減少する膜厚を見込んで金を厚く
形成することは困難性が増加する。又、反応性ガスを用
いたエッチングでは、塩素系ガスを用いることとなる
為、エッチングむらが少しでも生じると、Ｘ線透過膜で
ある窒化珪素や炭化珪素がエッチングされ、膜厚分布を
引き起こしたり、膜表面にダメージを与える。アルゴン
ガスを用いたスパッタエッチでも、膜厚分布を引き起こ
したり、膜表面にダメージを与える。又、金属薄膜が残
存した場合、Ｘ線透過率には殆ど影響を与えないが、ア
ライメント透過率を大きく減少させる。Ｃｒ５０Åが残
存した場合、Ｘ線透過率は０．６％しか減少させない
が、アライメント光透過率（Ｈｅ−Ｎｅレーザー）は４
６％も減少させる。
【０００５】更に、Ｘ線吸収体の作製方法としてＷやＴ
ａをエッチングにより形成するものがあるが、反応性ガ
ス（主に弗素系）を用いる。これらのガスの多くは、Ｘ
線透過膜である窒化珪素や炭化珪素の方がエッチングレ
イトが高く、膜厚分布を引き起こしたり、膜表面にダメ
ージを与える。その為、エッチングストッパー用金属薄
膜を設けるが、膜厚が薄い分、膜厚分布やダメージの量
は少ないが同様の問題が発生する。従って、本発明の目
的は上記従来例の問題点を解決し、Ｘ線透過膜上とＸ線
吸収体として主たる役割を果たす金属との間に金属薄膜
を設けるが、Ｘ線吸収体を減少させることなく、且つ、
Ｘ線透過膜の膜厚分布やダメージを引き起こすことな
く、更にその金属薄膜の非パターン形成部におけるアラ
イメント光透過率を妨げることのないＸ線マスクを提供
することにある。
ａをエッチングにより形成するものがあるが、反応性ガ
ス（主に弗素系）を用いる。これらのガスの多くは、Ｘ
線透過膜である窒化珪素や炭化珪素の方がエッチングレ
イトが高く、膜厚分布を引き起こしたり、膜表面にダメ
ージを与える。その為、エッチングストッパー用金属薄
膜を設けるが、膜厚が薄い分、膜厚分布やダメージの量
は少ないが同様の問題が発生する。従って、本発明の目
的は上記従来例の問題点を解決し、Ｘ線透過膜上とＸ線
吸収体として主たる役割を果たす金属との間に金属薄膜
を設けるが、Ｘ線吸収体を減少させることなく、且つ、
Ｘ線透過膜の膜厚分布やダメージを引き起こすことな
く、更にその金属薄膜の非パターン形成部におけるアラ
イメント光透過率を妨げることのないＸ線マスクを提供
することにある。
【０００６】
【問題点を解決する為の手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、所望のパターン
を有するＸ線吸収体、該吸収体を支持するＸ線透過膜及
びこれらを保持する保持枠からなるＸ線マスク構造体に
おいて、前記Ｘ線透過膜上のパターン部以外に金属酸化
膜を有することを特徴とするＸ線マスク構造体である。
によって達成される。即ち、本発明は、所望のパターン
を有するＸ線吸収体、該吸収体を支持するＸ線透過膜及
びこれらを保持する保持枠からなるＸ線マスク構造体に
おいて、前記Ｘ線透過膜上のパターン部以外に金属酸化
膜を有することを特徴とするＸ線マスク構造体である。
【０００７】
【作用】金属薄膜はＸ線透過率には殆ど影響を与えない
ので、アライメント光透過率を減少させることのない
様、剥離せずに酸化させる。用いるアライメント光にも
よるが、５０ÅのＣｒを酸素プラズマで酸化処理する
と、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（６，３２８Å）では１．５
％、半導体レーザー（８，３００Å）では、０．５％透
過率が減少するのみである。酸化処理方法としては、酸
素プラズマ処理、酸素イオン注入処理、酸素雰囲気中で
の加熱処理等の方法を用いてもかまわない。金属薄膜
は、その用途によりどの金属を用いても構わないが、薄
膜の状態での金属酸化物がアライメントに用いられる可
視又は赤外光透過率が高いものであればよい。一般的に
は、クロム、チタン、タンタル、アルミニウム、タング
ステン、モリブデン、スズ、亜鉛、銅、鉛又はニッケル
が用いられる。金属薄膜の厚さはその用途によるが、Ｘ
線透過率を大幅に下げることのない１，０００Å以下、
好ましくは１００Å以下がよい。以上の様に、所望のパ
ターンを有するＸ線吸収体、該吸収体を支持するＸ線透
過膜及びこれらを保持する保持枠からなるＸ線マスク構
造体において、前記Ｘ線透過膜上のパターン部以外に金
属酸化膜を有することを特徴とするＸ線マスク構造体に
よって本発明の目的は達成される。
ので、アライメント光透過率を減少させることのない
様、剥離せずに酸化させる。用いるアライメント光にも
よるが、５０ÅのＣｒを酸素プラズマで酸化処理する
と、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（６，３２８Å）では１．５
％、半導体レーザー（８，３００Å）では、０．５％透
過率が減少するのみである。酸化処理方法としては、酸
素プラズマ処理、酸素イオン注入処理、酸素雰囲気中で
の加熱処理等の方法を用いてもかまわない。金属薄膜
は、その用途によりどの金属を用いても構わないが、薄
膜の状態での金属酸化物がアライメントに用いられる可
視又は赤外光透過率が高いものであればよい。一般的に
は、クロム、チタン、タンタル、アルミニウム、タング
ステン、モリブデン、スズ、亜鉛、銅、鉛又はニッケル
が用いられる。金属薄膜の厚さはその用途によるが、Ｘ
線透過率を大幅に下げることのない１，０００Å以下、
好ましくは１００Å以下がよい。以上の様に、所望のパ
ターンを有するＸ線吸収体、該吸収体を支持するＸ線透
過膜及びこれらを保持する保持枠からなるＸ線マスク構
造体において、前記Ｘ線透過膜上のパターン部以外に金
属酸化膜を有することを特徴とするＸ線マスク構造体に
よって本発明の目的は達成される。
【０００８】
【実施例】次に図面に示す実施例により本発明を更に具
体的に説明する。 実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例のＸ線マスク作製工程の
断面図である。保持枠となる基板１１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例では、直径３インチ厚み
２ｍｍのものを用いた。その基板をプラズマＣＶＤ装置
にセットする。先ず、背圧を２×１０-6Ｔｏｒｒまで引
いた後、水素で１０％に希釈されたシランガス５ｓｃｃ
ｍとアンモニアガス２０ｓｃｃｍを、下部電極にあけら
れた穴から供給した。基板１１の温度を２５０℃に加熱
し、圧力５×１０-3Ｔｏｒｒで高周波パワー２０Ｗを印
加して、窒化珪素を厚み２μｍに成膜し、Ｘ線透過膜１
２とした。Ｘ線吸収体成膜用めっき電極１４となる金５
００Åと、付着用金属薄膜１３としてのクロム５０Åを
ＥＢ蒸着により連続蒸着し、図１（ａ）となる。金属薄
膜１３は、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｓｎ又はＺｎ等付着力を
向上出来る金属であればよい。
体的に説明する。 実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例のＸ線マスク作製工程の
断面図である。保持枠となる基板１１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例では、直径３インチ厚み
２ｍｍのものを用いた。その基板をプラズマＣＶＤ装置
にセットする。先ず、背圧を２×１０-6Ｔｏｒｒまで引
いた後、水素で１０％に希釈されたシランガス５ｓｃｃ
ｍとアンモニアガス２０ｓｃｃｍを、下部電極にあけら
れた穴から供給した。基板１１の温度を２５０℃に加熱
し、圧力５×１０-3Ｔｏｒｒで高周波パワー２０Ｗを印
加して、窒化珪素を厚み２μｍに成膜し、Ｘ線透過膜１
２とした。Ｘ線吸収体成膜用めっき電極１４となる金５
００Åと、付着用金属薄膜１３としてのクロム５０Åを
ＥＢ蒸着により連続蒸着し、図１（ａ）となる。金属薄
膜１３は、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ、Ｓｎ又はＺｎ等付着力を
向上出来る金属であればよい。
【０００９】その上に電子線レジストＰＭＭＡ（ＯＥＢ
Ｒ−１０００商品名：東京応化製）を塗布し、電子線描
画装置にて所望の微細レジストパターン１５を形成し図
１（ｂ）とする。次に、亜硫酸金めっき液（ニュートロ
ネクス３０９商品名：ＥＥＪＡ製）を用い、５０℃、電
流密度１ｍＡ／ｃｍ2 の条件にてめっきを行い、Ｘ線吸
収体１６となる金を形成し、レジストパターン１５を専
用剥離液にて剥離し、図１（ｃ）となる。Ｘ線吸収体１
６のない部分のめっき電極１４の剥離を、ＲＩＥ装置に
て行う。背圧を１×１０-5Ｔｏｒｒまで引いた後、アル
ゴンガス２０ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔｏｒｒで２
００Ｗ印加し、エッチングする。めっき電極１４もＸ線
吸収体も金であるので均等にエッチングされＸ線吸収体
は、図１（ｄ）の１６’の様になる。更に、同じＲＩＥ
装置内にて酸素ガス２０ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔ
ｏｒｒで１３０Ｗ印加し、酸素プラズマにより金属薄膜
１３の非パターン形成部を酸化クロム１７とし、図１
（ｅ）となる。最後にＳｉウエハーを３０重量％水酸化
カリウム水溶液で１１０℃にてバックエッチングし、保
持枠１１を形成し、図１（ｆ）とする。この様な製造工
程の中で、図１（ｅ）における金属薄膜１３を酸化処理
した膜が、酸化クロムであることの確認をする為、ＥＳ
ＣＡにて表面組成分析を行った。比較サンプルも含め、
以下の４種類の膜を測定した。そのＣｒのピークの出る
位置のチャートを図２に示す。
Ｒ−１０００商品名：東京応化製）を塗布し、電子線描
画装置にて所望の微細レジストパターン１５を形成し図
１（ｂ）とする。次に、亜硫酸金めっき液（ニュートロ
ネクス３０９商品名：ＥＥＪＡ製）を用い、５０℃、電
流密度１ｍＡ／ｃｍ2 の条件にてめっきを行い、Ｘ線吸
収体１６となる金を形成し、レジストパターン１５を専
用剥離液にて剥離し、図１（ｃ）となる。Ｘ線吸収体１
６のない部分のめっき電極１４の剥離を、ＲＩＥ装置に
て行う。背圧を１×１０-5Ｔｏｒｒまで引いた後、アル
ゴンガス２０ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔｏｒｒで２
００Ｗ印加し、エッチングする。めっき電極１４もＸ線
吸収体も金であるので均等にエッチングされＸ線吸収体
は、図１（ｄ）の１６’の様になる。更に、同じＲＩＥ
装置内にて酸素ガス２０ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔ
ｏｒｒで１３０Ｗ印加し、酸素プラズマにより金属薄膜
１３の非パターン形成部を酸化クロム１７とし、図１
（ｅ）となる。最後にＳｉウエハーを３０重量％水酸化
カリウム水溶液で１１０℃にてバックエッチングし、保
持枠１１を形成し、図１（ｆ）とする。この様な製造工
程の中で、図１（ｅ）における金属薄膜１３を酸化処理
した膜が、酸化クロムであることの確認をする為、ＥＳ
ＣＡにて表面組成分析を行った。比較サンプルも含め、
以下の４種類の膜を測定した。そのＣｒのピークの出る
位置のチャートを図２に示す。
【００１０】 ：図１（ｅ）における金属薄膜１３を酸化処理した膜
１７ ：図１（ｄ）における金属薄膜１３（めっき電極１４
の非パターン形成部剥離後） ：未処理の窒化珪素１２ ：図５（ｅ）における金属薄膜５３を剥離した窒化珪
素 図２を見ると、先ず、の膜にはＣｒは観察されていな
い。の膜にはと同じ位置に小さいピークがでてお
り、Ｃｒが残存している様である。実際には、空気中に
一度出してから測定した為、極表面のＣｒは微量ながら
酸化している。これら２つの膜と比較し、の膜は高エ
ネルギー側にピークがシフトしており、クロムが更に酸
化していることを示している。又、及びは分光透過
率はほぼ同様の値を示すが、ＥＳＣＡの測定結果では、
のみがと同様のＳｉのピークが観察される。以上の
ことから、の金属薄膜の様に剥離されているのではな
く、の膜には酸化クロムが残存していることが確認さ
れた。この様に付着用薄膜であるクロムをエッチングす
ることなく酸化することにより、Ｘ線吸収体１６’であ
る金の薄膜の減少や、Ｘ線透過膜である窒化珪素の膜厚
分布の発生も防ぐことが出来た。又、非パターン部のク
ロム１７の存在により、Ｘ線透過率は０．６％、アライ
メントに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー（６３２８Å）の透
過率は１．５％減少したのみであり全く問題ない。
１７ ：図１（ｄ）における金属薄膜１３（めっき電極１４
の非パターン形成部剥離後） ：未処理の窒化珪素１２ ：図５（ｅ）における金属薄膜５３を剥離した窒化珪
素 図２を見ると、先ず、の膜にはＣｒは観察されていな
い。の膜にはと同じ位置に小さいピークがでてお
り、Ｃｒが残存している様である。実際には、空気中に
一度出してから測定した為、極表面のＣｒは微量ながら
酸化している。これら２つの膜と比較し、の膜は高エ
ネルギー側にピークがシフトしており、クロムが更に酸
化していることを示している。又、及びは分光透過
率はほぼ同様の値を示すが、ＥＳＣＡの測定結果では、
のみがと同様のＳｉのピークが観察される。以上の
ことから、の金属薄膜の様に剥離されているのではな
く、の膜には酸化クロムが残存していることが確認さ
れた。この様に付着用薄膜であるクロムをエッチングす
ることなく酸化することにより、Ｘ線吸収体１６’であ
る金の薄膜の減少や、Ｘ線透過膜である窒化珪素の膜厚
分布の発生も防ぐことが出来た。又、非パターン部のク
ロム１７の存在により、Ｘ線透過率は０．６％、アライ
メントに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー（６３２８Å）の透
過率は１．５％減少したのみであり全く問題ない。
【００１１】実施例２ 図３は、本発明の第２の実施例のＸ線マスク作製工程の
断面図である。保持枠となる基板３１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例では直径３インチ厚み１
ｍｍのものを用いた。その基板をプラズマＣＶＤ装置に
セットする。先ず、背圧を１×１０-6Ｔｏｒｒまで引い
た後、水素で１０％に希釈されたシランガス１０ｓｃｃ
ｍとメタンガス１０ｓｃｃｍを、下部電極にあけられた
穴から供給した。基板３１の温度を６５０℃に加熱し、
圧力５×１０-3Ｔｏｒｒで高周波パワー５０Ｗを印加し
て炭化珪素を厚み２μｍに成膜し、Ｘ線透過膜３２とし
た。更に、２元スパッタ装置にセットし、背圧を２×１
０-6Ｔｏｒｒまで引いた後、アルゴンガス１０ｓｃｃｍ
にて圧力１０×１０-2Ｔｏｒｒ、基板温度１５０℃、高
周波パワー１００Ｗを印加して、吸収体エッチングスト
ッパー用金属薄膜３３となるクロム２００Å成膜し、更
に連続して５００Ｗ印加しＸ線吸収体３６となるＷを８
０００Å成膜し、図３（ａ）となる。用いる金属薄膜
は、Ｘ線吸収体に用いる金属とエッチングレイトの差が
とれるものならどの金属を用いても構わない。
断面図である。保持枠となる基板３１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例では直径３インチ厚み１
ｍｍのものを用いた。その基板をプラズマＣＶＤ装置に
セットする。先ず、背圧を１×１０-6Ｔｏｒｒまで引い
た後、水素で１０％に希釈されたシランガス１０ｓｃｃ
ｍとメタンガス１０ｓｃｃｍを、下部電極にあけられた
穴から供給した。基板３１の温度を６５０℃に加熱し、
圧力５×１０-3Ｔｏｒｒで高周波パワー５０Ｗを印加し
て炭化珪素を厚み２μｍに成膜し、Ｘ線透過膜３２とし
た。更に、２元スパッタ装置にセットし、背圧を２×１
０-6Ｔｏｒｒまで引いた後、アルゴンガス１０ｓｃｃｍ
にて圧力１０×１０-2Ｔｏｒｒ、基板温度１５０℃、高
周波パワー１００Ｗを印加して、吸収体エッチングスト
ッパー用金属薄膜３３となるクロム２００Å成膜し、更
に連続して５００Ｗ印加しＸ線吸収体３６となるＷを８
０００Å成膜し、図３（ａ）となる。用いる金属薄膜
は、Ｘ線吸収体に用いる金属とエッチングレイトの差が
とれるものならどの金属を用いても構わない。
【００１２】Ｓｉウエハーを３０重量％水酸化カリウム
水溶液で１１０℃にてバックエッチングし、保持枠３１
を形成し、図３（ｂ）とする。その上に２層のレジスト
の下層となるＰＩＱ（商品名：日立化成製）、上層とな
るＳｉ含有レジストＳＮＲ（商品名：東洋曹達）を塗布
し、電子線描画装置とＲＩＥ装置にて所望の微細レジス
トパターン３５を形成し、図３（ｃ）とする。次に、Ｘ
線吸収体３６となるＷのエッチングを、ＲＩＥ装置にて
行う。背圧を１×１０-5まで引いた後、ＣＦ4 ガス５０
ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔｏｒｒで２００Ｗ印加
し、Ｗをエッチングする。クロムはＣＦ4ガスでは殆ど
エッチングされてないのでダメージを受けることなく、
Ｘ線吸収体は図３（ｄ）の３６’の様になる。レジスト
パターン３５はＷのエッチング中に同時にエッチングさ
れるが、残存したものは専用剥離液で剥離する。更に、
イオン注入装置内にて酸素イオン濃度１０16〜１０17ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ2、１０〜２０ＫＶでの注入を行い、金属
薄膜３３の非パターン形成部を酸化クロム３７とし、図
３（ｅ）となる。イオン注入を用いれば、適切なイオン
濃度と加速電圧を選択することにより、比較的厚い膜で
も酸化することが出来る。その為、酸化クロムが反射防
止膜となる厚さ（Ｈｅ−Ｎｅレーザーに対しては６３０
Å）になる様に金属薄膜を成膜してもよい。以上の様に
エッチングストッパーであるクロムの金属薄膜を剥離す
ることなく酸化することにより、Ｘ線透過膜である炭化
珪素の膜厚分布の発生も防ぐことが出来た。又、非パタ
ーン部の酸化クロム３７の存在により、Ｘ線透過率は
２．３％、アライメントに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー
（６３２８Å）の透過率は５．０％減少したのみであり
問題ない。
水溶液で１１０℃にてバックエッチングし、保持枠３１
を形成し、図３（ｂ）とする。その上に２層のレジスト
の下層となるＰＩＱ（商品名：日立化成製）、上層とな
るＳｉ含有レジストＳＮＲ（商品名：東洋曹達）を塗布
し、電子線描画装置とＲＩＥ装置にて所望の微細レジス
トパターン３５を形成し、図３（ｃ）とする。次に、Ｘ
線吸収体３６となるＷのエッチングを、ＲＩＥ装置にて
行う。背圧を１×１０-5まで引いた後、ＣＦ4 ガス５０
ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔｏｒｒで２００Ｗ印加
し、Ｗをエッチングする。クロムはＣＦ4ガスでは殆ど
エッチングされてないのでダメージを受けることなく、
Ｘ線吸収体は図３（ｄ）の３６’の様になる。レジスト
パターン３５はＷのエッチング中に同時にエッチングさ
れるが、残存したものは専用剥離液で剥離する。更に、
イオン注入装置内にて酸素イオン濃度１０16〜１０17ｉ
ｏｎｓ／ｃｍ2、１０〜２０ＫＶでの注入を行い、金属
薄膜３３の非パターン形成部を酸化クロム３７とし、図
３（ｅ）となる。イオン注入を用いれば、適切なイオン
濃度と加速電圧を選択することにより、比較的厚い膜で
も酸化することが出来る。その為、酸化クロムが反射防
止膜となる厚さ（Ｈｅ−Ｎｅレーザーに対しては６３０
Å）になる様に金属薄膜を成膜してもよい。以上の様に
エッチングストッパーであるクロムの金属薄膜を剥離す
ることなく酸化することにより、Ｘ線透過膜である炭化
珪素の膜厚分布の発生も防ぐことが出来た。又、非パタ
ーン部の酸化クロム３７の存在により、Ｘ線透過率は
２．３％、アライメントに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー
（６３２８Å）の透過率は５．０％減少したのみであり
問題ない。
【００１３】実施例３ 図４は、本発明の第３の実施例のＸ線マスク作製工程の
断面図である。保持枠となる基板４１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例では直径３インチ厚み２
ｍｍのものを用いた。その基板をプラズマＣＶＤ装置に
セットする。先ず、背圧を２×１０-6Ｔｏｒｒまで引い
た後、水素で１０％に希釈されたシランガス５ｓｃｃｍ
とアンモニアガス２０ｓｃｃｍを下部電極にあけられた
穴から供給した。基板４１の温度を２５０℃に加熱し、
圧力５×１０-3Ｔｏｒｒで高周波パワー２０Ｗを印加し
て窒化珪素を厚み２μｍに成膜し、Ｘ線透過膜４２とし
た。次にＳｉウエハーを３０重量％水酸化カリウム水溶
液で１１０℃にてバックエッチングし、保持枠４１を形
成し、図４（ａ）とする。Ｘ線吸収体成膜用めっき電極
４４となる金５００Åと、付着用金属薄膜４３としての
チタン５０ÅをＥＢ蒸着により連続蒸着し、図４（ｂ）
となる。その上に電子線レジストＰＭＭＡ（ＯＥＢＲ−
１０００ 商品名：東京応化製）を塗布し、電子線描画
装置にて所望の微細レジストパターン４５を形成し、図
４（ｃ）とする。
断面図である。保持枠となる基板４１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例では直径３インチ厚み２
ｍｍのものを用いた。その基板をプラズマＣＶＤ装置に
セットする。先ず、背圧を２×１０-6Ｔｏｒｒまで引い
た後、水素で１０％に希釈されたシランガス５ｓｃｃｍ
とアンモニアガス２０ｓｃｃｍを下部電極にあけられた
穴から供給した。基板４１の温度を２５０℃に加熱し、
圧力５×１０-3Ｔｏｒｒで高周波パワー２０Ｗを印加し
て窒化珪素を厚み２μｍに成膜し、Ｘ線透過膜４２とし
た。次にＳｉウエハーを３０重量％水酸化カリウム水溶
液で１１０℃にてバックエッチングし、保持枠４１を形
成し、図４（ａ）とする。Ｘ線吸収体成膜用めっき電極
４４となる金５００Åと、付着用金属薄膜４３としての
チタン５０ÅをＥＢ蒸着により連続蒸着し、図４（ｂ）
となる。その上に電子線レジストＰＭＭＡ（ＯＥＢＲ−
１０００ 商品名：東京応化製）を塗布し、電子線描画
装置にて所望の微細レジストパターン４５を形成し、図
４（ｃ）とする。
【００１４】次に、亜硫酸金めっき液（ニュートロネク
ス３０９ 商品名：ＥＥＪＡ製）を用い、５０℃電流密
度０．５ｍＡ／ｃｍ2 の条件にてめっきを行い、Ｘ線吸
収体４６となる金を形成し、レジストパターン４５を専
用剥離液にて剥離し、図４（ｄ）となる。Ｘ線吸収体４
６のない部分のめっき電極４４の剥離を、ＲＩＥ装置に
て行う。背圧を１×１０-5Ｔｏｒｒまで引いた後、アル
ゴンガス２０ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔｏｒｒで２
００Ｗ印加し、エッチングする。めっき電極４４もＸ線
吸収体も金であるので均等にエッチングされＸ線吸収体
は、図４（ｅ）の４６’の様になる。次に、酸素雰囲気
中にて１００℃の熱処理を行い、金属薄膜４３の非パタ
ーン形成部を酸化チタン４７とし、図４（ｆ）となる。
この様に付着用金属薄膜であるチタンを剥離することな
く酸化することにより、Ｘ線吸収体４６’である金の膜
厚の減少や、Ｘ線透過膜である窒化珪素の膜厚分布の発
生も防ぐことが出来た。又、非パターン部の酸化チタン
４７の存在により、Ｘ線透過率は０．３％、アライメン
トに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー（６３２８Å）の透過率
は１．０％減少したのみであり全く問題ない。
ス３０９ 商品名：ＥＥＪＡ製）を用い、５０℃電流密
度０．５ｍＡ／ｃｍ2 の条件にてめっきを行い、Ｘ線吸
収体４６となる金を形成し、レジストパターン４５を専
用剥離液にて剥離し、図４（ｄ）となる。Ｘ線吸収体４
６のない部分のめっき電極４４の剥離を、ＲＩＥ装置に
て行う。背圧を１×１０-5Ｔｏｒｒまで引いた後、アル
ゴンガス２０ｓｃｃｍを流し、５×１０-2Ｔｏｒｒで２
００Ｗ印加し、エッチングする。めっき電極４４もＸ線
吸収体も金であるので均等にエッチングされＸ線吸収体
は、図４（ｅ）の４６’の様になる。次に、酸素雰囲気
中にて１００℃の熱処理を行い、金属薄膜４３の非パタ
ーン形成部を酸化チタン４７とし、図４（ｆ）となる。
この様に付着用金属薄膜であるチタンを剥離することな
く酸化することにより、Ｘ線吸収体４６’である金の膜
厚の減少や、Ｘ線透過膜である窒化珪素の膜厚分布の発
生も防ぐことが出来た。又、非パターン部の酸化チタン
４７の存在により、Ｘ線透過率は０．３％、アライメン
トに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー（６３２８Å）の透過率
は１．０％減少したのみであり全く問題ない。
【００１５】実施例４ 図６は、本発明の第４の実施例のＸ線マスク作製工程の
断面図である。保持枠となる基板６１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例３と同様にして窒化珪素
を厚み２μｍｔに成膜し、Ｘ線透過膜６２とした。Ｘ線
吸収体成膜用めっき電極となる金属薄膜６３としてのニ
ッケル２００ÅをＥＢ蒸着し、図６（ａ）となる。その
上に電子線レジストＰＭＭＡ（ＯＥＢＲ−１０００ 商
品名：東京応化製）を塗布し、電子線描画装置にて所望
の微細レジストパターン６５を形成し、図６（ｂ）とす
る。
断面図である。保持枠となる基板６１は、Ｓｉウエハー
がよく用いられる。この実施例３と同様にして窒化珪素
を厚み２μｍｔに成膜し、Ｘ線透過膜６２とした。Ｘ線
吸収体成膜用めっき電極となる金属薄膜６３としてのニ
ッケル２００ÅをＥＢ蒸着し、図６（ａ）となる。その
上に電子線レジストＰＭＭＡ（ＯＥＢＲ−１０００ 商
品名：東京応化製）を塗布し、電子線描画装置にて所望
の微細レジストパターン６５を形成し、図６（ｂ）とす
る。
【００１６】次に、亜硫酸金めっき液（ニュートロネク
ス３０９ 商品名：ＥＥＪＡ製）を用い、５０℃で電流
密度０．５ｍＡ／ｃｍ2の条件にてめっきを行い、Ｘ線
吸収体６６となる金を形成し、レジストパターン６５を
専用剥離液にて剥離し、図６（ｃ）となる。更に、イオ
ン注入装置内にて酸素イオン濃度１０16〜１０17ｉｏｎ
ｓ／ｃｍ2、１０〜２０ＫＶで注入を行い、金属薄膜６
３の非パターン形成部を酸化ニッケル６７とし、図６
（ｄ）となる。この様に付着用金属薄膜であるニッケル
を剥離することなく酸化することにより、Ｘ線吸収体６
６’である金の膜厚の減少や、Ｘ線透過膜である窒化珪
素の膜厚分布の発生も防ぐことが出来た。又、非パター
ン部の酸化チタン６７の存在により、Ｘ線透過率は４．
２％、アライメントに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー（６３
２８Å）の透過率は５．０％減少したのみであり全く問
題ない。
ス３０９ 商品名：ＥＥＪＡ製）を用い、５０℃で電流
密度０．５ｍＡ／ｃｍ2の条件にてめっきを行い、Ｘ線
吸収体６６となる金を形成し、レジストパターン６５を
専用剥離液にて剥離し、図６（ｃ）となる。更に、イオ
ン注入装置内にて酸素イオン濃度１０16〜１０17ｉｏｎ
ｓ／ｃｍ2、１０〜２０ＫＶで注入を行い、金属薄膜６
３の非パターン形成部を酸化ニッケル６７とし、図６
（ｄ）となる。この様に付着用金属薄膜であるニッケル
を剥離することなく酸化することにより、Ｘ線吸収体６
６’である金の膜厚の減少や、Ｘ線透過膜である窒化珪
素の膜厚分布の発生も防ぐことが出来た。又、非パター
ン部の酸化チタン６７の存在により、Ｘ線透過率は４．
２％、アライメントに用いるＨｅ−Ｎｅレーザー（６３
２８Å）の透過率は５．０％減少したのみであり全く問
題ない。
【００１７】
【発明の効果】以上の様に、所望のパターンを有するＸ
線吸収体、該吸収体を支持するＸ線透過膜、及びこれら
を保持する保持枠からなるＸ線マスク構造体において、
前記Ｘ線透過膜上のパターン部以外に金属酸化膜を有す
ることを特徴とするＸ線マスク構造体によって、Ｘ線吸
収体を減少させることなく、Ｘ線透過膜の膜厚分布やダ
メージを引き起こすことなく、金属薄膜の非パターン形
成部が、アライメント光透過率を妨げることのないＸ線
マスク構造体を提供することが出来た。
線吸収体、該吸収体を支持するＸ線透過膜、及びこれら
を保持する保持枠からなるＸ線マスク構造体において、
前記Ｘ線透過膜上のパターン部以外に金属酸化膜を有す
ることを特徴とするＸ線マスク構造体によって、Ｘ線吸
収体を減少させることなく、Ｘ線透過膜の膜厚分布やダ
メージを引き起こすことなく、金属薄膜の非パターン形
成部が、アライメント光透過率を妨げることのないＸ線
マスク構造体を提供することが出来た。
【図１】本発明によるＸ線マスク構造体の工程断面図で
ある。
ある。
【図２】ＥＳＣＡの測定値を示すグラフである。
【図３】本発明による他の例のＸ線マスク構造体の工程
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明による他の例のＸ線マスク構造体の工程
断面図である。
断面図である。
【図５】従来のＸ線マスク構造体の工程断面図である。
【図６】本発明による他の例のＸ線マスク構造体の工程
断面図である。
断面図である。
１１，３１，４１，５１，６１：保持枠 １２，３２，４２，５２，６２：Ｘ線透過膜 １３，３３，４３，５３，６３：金属薄膜 １４，４４，５４：めっき電極 １５，３５，４５，５５，６５：レジスト １６，３６，４６，５６，６６：Ｘ線吸収体 １６’，３６’，４６’，５６’，６６’：Ｘ線吸収体
（加工後） １７，３７，４７，６７：金属酸化物
（加工後） １７，３７，４７，６７：金属酸化物
Claims (3)
- 【請求項１】 所望のパターンを有するＸ線吸収体、該
吸収体を支持するＸ線透過膜及びこれらを保持する保持
枠からなるＸ線マスク構造体において、前記Ｘ線透過膜
上のパターン部以外に金属酸化膜を有することを特徴と
するＸ線マスク構造体。 - 【請求項２】 金属酸化膜が、クロム、チタン、タンタ
ル、アルミニウム、タングステン、モリブデン、スズ、
亜鉛、銅、鉛又はニッケルのいずれかの酸化物である請
求項１に記載のＸ線マスク構造体。 - 【請求項３】 金属酸化膜が、１，０００Å以下の厚さ
である請求項１に記載のＸ線マスク構造体。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32671691A JP2952097B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | Ｘ線マスク構造体 |
| EP92119367A EP0542265B1 (en) | 1991-11-15 | 1992-11-12 | X-ray mask structure and x-ray exposing method, and semiconductor device manufactured by use of x-ray mask structure, and method for manufacturing x-ray mask structure |
| SG1996006884A SG43954A1 (en) | 1991-11-15 | 1992-11-12 | X-ray mask structure and x-ray exposing method and semiconductor device manufactured by use of x-ray mask structure and method for manufacturing x-ray mask structure |
| US07/975,521 US5422921A (en) | 1991-11-15 | 1992-11-12 | X-ray mask structure and manufacturing methods including forming a metal oxide film on a portion of an X-ray permeable film having no X-ray absorber thereon |
| DE69229987T DE69229987T2 (de) | 1991-11-15 | 1992-11-12 | Röntgenstrahlmaskenstruktur und -belichtungsverfahren sowie damit hergestelltes Halbleiterbauelement und Herstellungsverfahren für die Röntgenstrahlmaskenstruktur |
| AT92119367T ATE184711T1 (de) | 1991-11-15 | 1992-11-12 | Röntgenstrahlmaskenstruktur und - belichtungsverfahren sowie damit hergestelltes halbleiterbauelement und herstellungsverfahren für die röntgenstrahlmaskenstruktur |
| CA002082909A CA2082909C (en) | 1991-11-15 | 1992-11-13 | X-ray mask structure and x-ray exposing method, and semiconductor device manufactured by use of x-ray mask structure, and method for manufacturing x-ray mask structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32671691A JP2952097B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | Ｘ線マスク構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136030A true JPH05136030A (ja) | 1993-06-01 |
| JP2952097B2 JP2952097B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=18190880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32671691A Expired - Fee Related JP2952097B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | Ｘ線マスク構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2952097B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP32671691A patent/JP2952097B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2952097B2 (ja) | 1999-09-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |