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JPH0758679B2 - X線露光用マスクの製造方法 - Google Patents
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JPH0758679B2 - X線露光用マスクの製造方法 - Google Patents

X線露光用マスクの製造方法

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JPH0758679B2
JPH0758679B2 JP29886385A JP29886385A JPH0758679B2 JP H0758679 B2 JPH0758679 B2 JP H0758679B2 JP 29886385 A JP29886385 A JP 29886385A JP 29886385 A JP29886385 A JP 29886385A JP H0758679 B2 JPH0758679 B2 JP H0758679B2
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Japan
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ray
pattern
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absorptive
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洋之 中村
章 小沢
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Dai Nippon Printing Co Ltd
NTT Inc
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、微細パターンを高精度に転写するX線露光装
置用のX線露光用マスクの製造方法に係り、更に詳しく
はX線露光域を高精度に規定するX線露光用マスクの製
造方法に関する。
〔従来の技術〕
回折による微細化の限界を克服するため、より短波長の
電磁波を応用した露光方法としてX線露光がある。
X線露光にはX線透過率のコントラストが十分大きい露
光用マスクが必要であり、その基板にはX線透過性の優
れた材料が選択使用され、基板上にはX線吸収材料薄膜
よりなるX線吸収性パターンが設けられ、又、一般に波
長4〜数10Åの軟X線が使用される。
このX線露光方法には大別して一括転写方式とステップ
アンドリピート方式の2方式がある。前者は大面積を一
括して転写するため、1μm以下のパターン転写では転
写精度が低下する。それ故1μm以下ではステップアン
ドリピート方式が主に採用されている。
而して1μm以下のパターン転写をステップアンドリピ
ート方式によって行なう場合、なるべく転写間隔をせば
めて次々と隣の位置にパターンを転写することが要求さ
れる。その際二重露光により、被転写基板上のレジスト
にかぶりを生ぜしめてしまうことを防止するため、X線
露光用マスクにはX線吸収性パターンを包囲して、マス
ク周辺部にX線露光域を規定するX線遮光枠パターンが
設けられている。
しかしながら、従来のX線露光枠パターンを有する、X
線露光用マスクは、基板として0.3〜3mm厚のSiウエハ基
板を用い、Siウエハ基板上の上面に0.2〜4μmのSi
3N4、SiO2、SiC、SiN、BN等の無機材料によりX線透過
性薄膜を形成し、一方Siウエハ基板の下面には同じくSi
3N4、SiO2、SiC、SiN、BN等の無機材料よりなる、保護
膜を形成し、次いでX線透過性薄膜上にX線吸収性材料
層をAuなどの重金属を蒸着するか、またはスパッタリン
グすることにより形成し、次いでドライエッチングする
か、あるいはまずメッキ下地層を設け、次いでメッキ下
地層をX線吸収性パターンに対応する部分が開口したレ
ジストパターンで被覆してからAuメッキし、しかるのち
前記レジストパターンを除去することにより製造される
ものであるが、X線遮光枠パターンによるX線遮へいが
十分になされず、ステップアンドリピートで重なって配
置されるX線遮光枠パターン部分において多重露光さ
れ、結果レジストのかぶりが生じてしまう。
〔発明が解決しようとする問題点〕
そこで本発明が解決しようとする問題点はX線遮光枠パ
ターン部分を通しての多重露光によるレジストのかぶり
を解消したX線露光用マスクの製造方法を提供すること
にある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者は上記問題点を解決すべく研究の結果、X線遮
光枠パターンをさらに厚膜化すれば多重露光によるレジ
ストのかぶりを解消し得ること、X線吸収性パターンは
厚膜化せず、X線遮光枠パターンのみを厚膜に形成する
ことによりX線吸収性パターンのパターン精度は保持さ
れること、X線遮光枠パターンのみの厚膜化はX線吸収
性材料を用いてX線吸収性パターンを形成すると共にX
線遮光枠パターンの主要部を構成するX線遮光枠主体層
をX線露光用マスクの外周部に沿って形成し、次いで、
X線遮光枠主体層とX線吸収性パターン間を電気的に絶
縁した状態でX線遮光枠主体層をめっき電極に接続し、
X線遮光枠主体層上に電気めっきしてX線遮光枠補足層
を形成することにより繁雑なレジスト製版工程を経るこ
となく、めっき工程のみで簡単に行なうことができるこ
とを見いだし、かかる知見にもとづいて本発明を完成し
たものである。
本発明のX線露光用マスクの製造方法はSiウエハ基板の
一面側にX線透過性薄膜を積層する工程と、Siウエハ基
板の他面側の支持枠下面に相当するSiウエハ基板面領域
に保護膜を設ける工程と、X線吸収性材料を用いてX線
吸収性パターンを形成すると共にX線遮光枠パターンの
主要部を構成するX線遮光枠主体層をX線露光用マスク
の外周部に沿って形成する工程と、X線遮光枠主体層と
X線吸収性パターン間を電気的に絶縁した状態でX線遮
光枠主体層をめっき電極に接続し、X線遮光枠主体層上
に電気めっきしてX線遮光枠補足層を形成する工程とSi
ウエハ基板の一部を保護膜が設けられた面側から一回の
みのエッチングを行って除去し、窓を形成する工程とか
らなる。
以下、本発明の製造方法について図面を用いて詳細に説
明する。
第1図a図示のような0.3〜3mm厚のSiウエハ1を基板と
し、第1図b図示の如くSiウエハ1の両面に0.2〜4μ
m厚のSiN4、SiO2、SiC、SiN、BNなどの無機材料をスパ
ッタリングまたはCVD(chemical vapor deposition)法
によりX線透過性薄膜2、2′を形成し、次いで第1図
c図示の如く、プラズマエッチングまたはRIE(reactiv
e ion etching)などの方法により下側のX線透過性材
料層2′のX線透過窓に相当する部分を除去して枠状の
保護膜3を形成する。次いで第1図dに示す如く、上側
のX線透過性薄膜2の上に厚さ0.2〜1.2μmのAu、Ta、
Wなどの重金属を蒸着またはスパッタリングした後ドラ
イエッチングしてパターニングするか、或いはX線透過
性薄膜面上に例えば50〜200ÅのCrと200〜600ÅのAuを
連続して蒸着もしくはスパッタリングしてメッキ下地層
を形成した後、メッキ下地層面をX線吸収性パターンに
対応する部分が開口したレジストパターンで被覆してか
ら金メッキし、しかるのち前記レジストパターンを除去
する方法によりX線吸収性パターン6及びX線遮光枠主
体層5を形成する。
次いでめっき法によりX線吸収性パターンのパターン形
成を行なった場合はX線吸収性パターン6とX線遮光枠
主体層5間を接続するメッキ下地層を除去し、蒸着法ま
たはスパッタリング法による場合はパターン形成後、X
線吸収材料とX線透過性薄膜との接着層を除去し、X線
遮光枠主体層5とX線吸収性パターン6間を電気的に絶
縁した状態でX線遮光枠主体層5をめっき電極に接続
し、電気めっきして、第1図e図示の如くX線遮光枠主
体層5上に0.5〜3μmの膜厚にAu、Pt、Pb等の金属ま
たはW合金をめっきしてX線遮光枠補足層7を形成し、
X線遮光枠主体層5とX線遮光枠補足層7の積層物より
なる、X線吸収性パターン6よりも厚膜のX線遮光枠パ
ターン8を形成する。
最後に第1図f図示の如く、保護膜5で保護されていな
いウエハ基板の1部分を裏面からエッチング除去して窓
9を形成することによりX線露光用マスクを作製するこ
とができる。
Siウエハのエッチングの際、X線透過性薄膜、X線吸収
性パターン、及びX線遮光枠パターンを保護するため
に、テフロン、Oリングなどよりなる治具を使用し、
又、エッチング液としては例えば20〜30%のKOH水溶液
やHF:HNO3:CH3COOH=1:3:1のHF系、混合液を使用する
ことにより良好にSiウエハの一部をエッチング除去でき
る。
次にネガ型のX線レジストに転写するX線露光用マスク
の場合X線遮光枠としての部分とX線吸収性パターンが
連続しており、X線吸収性パターン上にもめっきが成長
してしまうので第2図aに示すようにX線吸収性パター
ン形成の際に、X線露光域を規定する10〜50μmの幅程
度の溝10を設け、その後、前述した方法で電気めっきを
行ない、第2図bの如くX線マスクを作製する。
〔実施例〕
実施例1 2″φSiウエハを基板としたX線露光用マスクの作製を
以下の手順で行なった。Siウエハ上に成膜した1μm厚
のSiN膜の上のめっき下地である金膜上にパターン形成
した厚さ1.5μmのフォトレジストAZ−1350(ヘキスト
製)をめっきスペーサとして金を0.8μm成長させた。
その後、アセトンによりAZ−1350を溶解除去し、金のめ
っき下地をアルゴンガスプラズマにより、スパッタエッ
チング除去後、X線露光域の外周部にめっき電極を接続
し、金めっきを1.2μm成長させ、2μm厚の金のX線
遮光枠パターンを形成した。
尚金めっきの作業条件は下記の通りであった。
即ち、メッキ液としてpH7のオウロール292M(ジャパン
ロナール社製)を用いて設定電流密度1mA/cm2、液温50
℃、メッキ時間13分間により1.2μmの厚さを有するAu
膜を形成した。
最後に20%KOH水溶液でSi裏面エッチングを行ないX線
露光用マスクを作製した。
実施例2 2″φSiウエハを基板としたX線露光用マスクの作製を
以下の手順で行なった。Siウエハに成膜した2μm厚の
BN膜の上にスパッタリング法により0.6μm厚のタング
ステン膜を成膜後、電子ビームでパターン形成したレジ
ストCMS−EX(東洋曹達社製)をマスクとして、CCI4
スによるRIE法を用いてタングステンのX線吸収体パタ
ーンを形成した。次いでX線露光域の外周部にめっき電
極を接続し、タングステン膜の上に金めっきを2μm成
長させ、W厚0.6μm、とAu膜2μmの積層物よりなる
X線遮光枠パターンを形成した。
尚、金めっきの条件は下記の通りであった。
即ち、メッキ液としてpH7のオウロール292M(ジャパン
ロナール社製)を用いて設定電流密度2mA/cm2、液温50
℃、メッキ時間10分間により2μmの厚さを有する金膜
を形成した。
最後に30%KOH水溶液でSi裏面エッチングを行ないX線
露光用マスクを製作した。
〔発明の効果〕
本発明の製造方法によれば繁雑なレジスト製版工程を経
ることなく、めっき工程のみで簡単にX線遮光枠パター
ン部分を厚膜化して、X線遮光枠パターン部分を通して
の多重露光によるレジストのかぶりを解消したX線露光
マスクを生産性良く製造することができる。
又、X線遮光枠パターン部分のみを厚膜化し、X線吸収
性パターンは厚膜化しないのでX線吸収性パターンの加
工精度を従来のX線露光用マスクのX線吸収性パターン
の加工精度と同程度に維持したまま製造することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図aないしfは本発明の製造方法の製造過程を示す
断面図、第2図a、及びbはネガ型のX線レジストに転
写するX線露光用マスクを示し、aは平面図、bは断面
図である。 1……Siウエハ 2、2′……X線透過性薄膜 5……X線遮光枠主体層 6……X線吸収性パターン 7……X線遮光枠補足層 8……X線遮光枠 10……溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−62855(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Siウエハ基板の一面側にX線透過性薄膜を
    積層する工程と、Siウエハ基板の他面側の支持枠下面に
    相当するSiウエハ基板面領域に保護膜を設ける工程と、
    X線吸収性材料を用いてX線吸収性パターンを形成する
    と共にX線遮光枠パターンの主要部を構成するX線遮光
    枠主体層をX線露光用マスクの外周部に沿って形成する
    工程と、X線遮光枠主体層とX線吸収性パターン間を電
    気的に絶縁した状態でX線遮光枠主体層をめっき電極に
    接続し、X線遮光枠主体層上に電気めっきして、X線遮
    光枠補足層を形成する工程とSiウエハ基板の一部を保護
    膜が設けられた面側から一回のみのエッチングを行って
    除去し、窓を形成する工程とからなることを特徴とする
    X線露光用マスクの製造方法。
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