JPH0159574B2 - - Google Patents
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- JPH0159574B2 JPH0159574B2 JP4218181A JP4218181A JPH0159574B2 JP H0159574 B2 JPH0159574 B2 JP H0159574B2 JP 4218181 A JP4218181 A JP 4218181A JP 4218181 A JP4218181 A JP 4218181A JP H0159574 B2 JPH0159574 B2 JP H0159574B2
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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
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/76—Patterning of masks by imaging
- G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- 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
- G03F1/54—Absorbers, e.g. of opaque materials
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学露光用マスクの製造方法に関する
ものである。
ものである。
半導体デバイスではその用途拡大に伴い、より
高機能化および高密度化が要求され、また微細加
工の要求が高まつている。さらにデバイス試作期
間の短期化も重要となつている。そこで、最も重
要な工程である写真蝕刻工程で用いる光学露光用
マスクの製造に電子線露光を用いることで、これ
らの要求にこたえることが行われ始めている。電
子線露光は、太さ0.1μｍ〜1μｍに絞つたビームを
用いて描画するため微細なパターンを形成しやす
く、又計算機制御によりビームを偏向して描画す
るので、制御プログラムの一部変更だけでパター
ン修正が行えるためデバイス試作期間の短期化に
もつながると考えられ実用化され始めた。しか
し、電子線露光が詳しく研究されるにつれ、電子
線露光におけるパターン精度は電子線ビームの散
乱による近接効果や電子線レジストの耐加工性の
悪さのため、1μｍルール程度のものでも近接効
果補正のための露光プログラム修正や加工プロセ
スの工夫を要することが分かつてきた。すなわち
従来の電子線露光ではパターンの精度をあげるこ
とが困難であるという欠点があつた。
高機能化および高密度化が要求され、また微細加
工の要求が高まつている。さらにデバイス試作期
間の短期化も重要となつている。そこで、最も重
要な工程である写真蝕刻工程で用いる光学露光用
マスクの製造に電子線露光を用いることで、これ
らの要求にこたえることが行われ始めている。電
子線露光は、太さ0.1μｍ〜1μｍに絞つたビームを
用いて描画するため微細なパターンを形成しやす
く、又計算機制御によりビームを偏向して描画す
るので、制御プログラムの一部変更だけでパター
ン修正が行えるためデバイス試作期間の短期化に
もつながると考えられ実用化され始めた。しか
し、電子線露光が詳しく研究されるにつれ、電子
線露光におけるパターン精度は電子線ビームの散
乱による近接効果や電子線レジストの耐加工性の
悪さのため、1μｍルール程度のものでも近接効
果補正のための露光プログラム修正や加工プロセ
スの工夫を要することが分かつてきた。すなわち
従来の電子線露光ではパターンの精度をあげるこ
とが困難であるという欠点があつた。
本発明の目的は上記の欠点を解決するために電
子線ビームより重いイオンビームを用いることに
より、露光プログラム修正の容易さを保持したま
ま露光精度をあげ、また耐加工性の悪い電子線レ
ジストを用いずに光学露光用マスクのパターン化
を行う光学露光用マスクの製造方法を提供するこ
とにある。
子線ビームより重いイオンビームを用いることに
より、露光プログラム修正の容易さを保持したま
ま露光精度をあげ、また耐加工性の悪い電子線レ
ジストを用いずに光学露光用マスクのパターン化
を行う光学露光用マスクの製造方法を提供するこ
とにある。
本発明によれば透明基板上にシリコン薄膜を堆
積する工程と、Asイオンビームを所望パターン
部分に選対走査して１×1015ケ／cm2〜５×1016
ケ／cm2の注入領域を前記シリコン薄膜層に形成す
る工程と、加熱した水蒸気雰囲気中で処理し前記
注入領域の前記シリコン薄膜層を増殖酸化により
シリコン酸化膜層に変成する工程とを含むことを
特徴とする光学露光用マスクの製造方法が得られ
る。
積する工程と、Asイオンビームを所望パターン
部分に選対走査して１×1015ケ／cm2〜５×1016
ケ／cm2の注入領域を前記シリコン薄膜層に形成す
る工程と、加熱した水蒸気雰囲気中で処理し前記
注入領域の前記シリコン薄膜層を増殖酸化により
シリコン酸化膜層に変成する工程とを含むことを
特徴とする光学露光用マスクの製造方法が得られ
る。
次に本発明の実施例について図面を参照して説
明する。
明する。
第１図〜第３図は本発明の光学露光用マスクの
製造方法の一実施例における工程別の半導体ウエ
ーハを示す素子断面図である。
製造方法の一実施例における工程別の半導体ウエ
ーハを示す素子断面図である。
第１図は厚さ約１mm〜約５mmの石英基板１０１
上に膜厚約0.1μｍ〜約0.3μｍのポリシリコン層又
はアモルフアスシリコン層をスパツタリングや
CVD法などにより堆積してシリコン薄膜１０２
を形成する。
上に膜厚約0.1μｍ〜約0.3μｍのポリシリコン層又
はアモルフアスシリコン層をスパツタリングや
CVD法などにより堆積してシリコン薄膜１０２
を形成する。
次いで第２図は加速電圧約50KV〜約150KVに
加速し、ビーム径約0.1μｍ〜1μｍに収束した
75As−イオンビームを、従来の電子線露光と同
様に、計算機制御による静電偏向で所要パターン
部分に選択走査して、濃度約１×1015ケ／cm2から
約５×1016ケ／cm2の注入領域２０１を非注入領域
２０２と隣接して形成した状態を示す。
加速し、ビーム径約0.1μｍ〜1μｍに収束した
75As−イオンビームを、従来の電子線露光と同
様に、計算機制御による静電偏向で所要パターン
部分に選択走査して、濃度約１×1015ケ／cm2から
約５×1016ケ／cm2の注入領域２０１を非注入領域
２０２と隣接して形成した状態を示す。
次に第３図では、温度約600℃〜約1050℃に加
熱した水蒸気雰囲気中で約２時間〜約20分間処理
することによりシリコンの酸化を行う。この際、
温度が低い程、As高濃度注入シリコンと非注入
シリコンの酸化速度の差がとりやすく本発明で必
要な選択性は得やすくなるが、パターン化のため
の酸化時間がより長くかかるようになる。
熱した水蒸気雰囲気中で約２時間〜約20分間処理
することによりシリコンの酸化を行う。この際、
温度が低い程、As高濃度注入シリコンと非注入
シリコンの酸化速度の差がとりやすく本発明で必
要な選択性は得やすくなるが、パターン化のため
の酸化時間がより長くかかるようになる。
第４図は水蒸気雰囲気中で950℃に加熱した状
態におけるAs高濃度注入シリコンと非注入シリ
コンとの酸化速度を示すグラフである。本グラフ
に示したように、前記注入シリコンの酸化速度は
前記非注入シリコンの酸化速度の約５倍〜７倍で
あり、前記注入シリコン層の約0.25μｍが酸化膜
になる時間の約10分間に酸化される前記非注入シ
リコン層は0.03μｍ以下となる。この差のため第
３図に示したごとく光学通過部分のシリコン酸化
膜３０１が形成された時点でも、Asの非注入領
域２０２はほんの一部が酸化され非注入領域上の
シリコン酸化膜３０２を形成するが、遮光に必要
な0.08μｍ以上の膜厚を有しており光学マスクパ
ターンが得られる。
態におけるAs高濃度注入シリコンと非注入シリ
コンとの酸化速度を示すグラフである。本グラフ
に示したように、前記注入シリコンの酸化速度は
前記非注入シリコンの酸化速度の約５倍〜７倍で
あり、前記注入シリコン層の約0.25μｍが酸化膜
になる時間の約10分間に酸化される前記非注入シ
リコン層は0.03μｍ以下となる。この差のため第
３図に示したごとく光学通過部分のシリコン酸化
膜３０１が形成された時点でも、Asの非注入領
域２０２はほんの一部が酸化され非注入領域上の
シリコン酸化膜３０２を形成するが、遮光に必要
な0.08μｍ以上の膜厚を有しており光学マスクパ
ターンが得られる。
本実施例によれば以下の特長が得られる。第１
に軽くて散乱しやすい電子線でなく重いイオンを
選択パターン形成に用いているため、近接効果と
呼ばれる描画パターン相互間の影響が少ないので
露光プログラムの修正を必要としない。第２に電
子線レジストなどのレジストを用いていないた
め、高速描画しても熱の影響が現われないし、ま
たパターン化のための加工段階で前記レジストの
接着力が問題になることもないし、さらに前記レ
ジストの耐ドライエツチング性の悪さによるパタ
ーン化精度の悪化も起こらない。第３に紫外線の
遮光層となるシリコン膜は可視光は通過するた
め、このシリコン膜をマスクとして用いるときそ
の下にあるウエーハを目視できるので作業性がよ
くなる。
に軽くて散乱しやすい電子線でなく重いイオンを
選択パターン形成に用いているため、近接効果と
呼ばれる描画パターン相互間の影響が少ないので
露光プログラムの修正を必要としない。第２に電
子線レジストなどのレジストを用いていないた
め、高速描画しても熱の影響が現われないし、ま
たパターン化のための加工段階で前記レジストの
接着力が問題になることもないし、さらに前記レ
ジストの耐ドライエツチング性の悪さによるパタ
ーン化精度の悪化も起こらない。第３に紫外線の
遮光層となるシリコン膜は可視光は通過するた
め、このシリコン膜をマスクとして用いるときそ
の下にあるウエーハを目視できるので作業性がよ
くなる。
なお、コントラストを高めるためAsを含むシ
リコン酸化膜を緩衝弗酸により除去したり、走査
型イオンビーム注入を用いずに金属マスクを用い
て一括注入するなどの本実施例の変形は容易に可
能である。
リコン酸化膜を緩衝弗酸により除去したり、走査
型イオンビーム注入を用いずに金属マスクを用い
て一括注入するなどの本実施例の変形は容易に可
能である。
また透明基板としては本実施例では石英基板を
用いたがサフアイア基板などでも勿論よく、透明
で耐熱性のあるものであればよい。
用いたがサフアイア基板などでも勿論よく、透明
で耐熱性のあるものであればよい。
本発明の光学露光用マスクの製造方法によれ
ば、近接効果補正のための露光プログラム修正や
加工プロセスの工夫を必要とせずにパターン化の
精度を向上させた光学パターンマスクが得られる
という効果が生じる。
ば、近接効果補正のための露光プログラム修正や
加工プロセスの工夫を必要とせずにパターン化の
精度を向上させた光学パターンマスクが得られる
という効果が生じる。
第１図〜第３図は本発明の一実施例におけるそ
れぞれの工程別のウエーハを示す素子断面図、第
４図は水蒸気雰囲気で950℃に加熱した状態にお
けるAs高濃度注入シリコンと非注入シリコンの
酸化速度を示すグラフである。 １０１……石英基板、１０２……シリコン薄
膜、２０１……注入領域、２０２……非注入領
域、３０１……シリコン酸化膜、３０２……非注
入領域上のシリコン酸化膜。
れぞれの工程別のウエーハを示す素子断面図、第
４図は水蒸気雰囲気で950℃に加熱した状態にお
けるAs高濃度注入シリコンと非注入シリコンの
酸化速度を示すグラフである。 １０１……石英基板、１０２……シリコン薄
膜、２０１……注入領域、２０２……非注入領
域、３０１……シリコン酸化膜、３０２……非注
入領域上のシリコン酸化膜。
Claims (1)
- １ 透明基板上にシリコン薄膜を堆積する工程
と、Asイオンビームを所望パターン部分に選択
走査して１×1015ケ／cm2〜５×1016ケ／cm2の注入
領域を前記シリコン薄膜層に形成する工程と、加
熱した水蒸気雰囲気中で処理し前記注入領域の前
記シリコン薄膜層を増殖酸化によりシリコン酸化
膜層に変成する工程とを含むことを特徴とする光
学露光用マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218181A JPS57157248A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Preparation of optical exposure mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4218181A JPS57157248A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Preparation of optical exposure mask |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57157248A JPS57157248A (en) | 1982-09-28 |
| JPH0159574B2 true JPH0159574B2 (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=12628813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4218181A Granted JPS57157248A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Preparation of optical exposure mask |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57157248A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT382040B (de) * | 1983-03-01 | 1986-12-29 | Guenther Stangl | Verfahren zur herstellung von optisch strukturierten filtern fuer elektromagnetische strahlung und optisch strukturierter filter |
| DE3524176A1 (de) * | 1985-07-05 | 1987-01-15 | Max Planck Gesellschaft | Lichtmaske und verfahren fuer ihre herstellung |
| JPH0526633U (ja) * | 1991-09-12 | 1993-04-06 | 衛 初鹿 | 制動状態表示装置 |
| US5460693A (en) * | 1994-05-31 | 1995-10-24 | Texas Instruments Incorporated | Dry microlithography process |
| JP4774937B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2011-09-21 | 大日本印刷株式会社 | テンプレートの製造方法 |
| JP2011189746A (ja) * | 2011-05-10 | 2011-09-29 | Dainippon Printing Co Ltd | パターンの形成方法およびテンプレートの製造方法 |
-
1981
- 1981-03-23 JP JP4218181A patent/JPS57157248A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57157248A (en) | 1982-09-28 |
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