JPH0770466B2 - Ｘ線マスクおよびその製造方法 - Google Patents
Ｘ線マスクおよびその製造方法Info
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- JPH0770466B2 JPH0770466B2 JP12139289A JP12139289A JPH0770466B2 JP H0770466 B2 JPH0770466 B2 JP H0770466B2 JP 12139289 A JP12139289 A JP 12139289A JP 12139289 A JP12139289 A JP 12139289A JP H0770466 B2 JPH0770466 B2 JP H0770466B2
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体集積装置等の製造におけるＸ線微細加
工に用いるＸ線レジストの感度の測定、または現像モニ
タに使用するＸ線マスクおよび、その製造方法に関す
る。
工に用いるＸ線レジストの感度の測定、または現像モニ
タに使用するＸ線マスクおよび、その製造方法に関す
る。
（従来の技術） 近時、半導体集積回路は半導体素子の微細化が著しく進
み、そのためパターン形成にＸ線リソグラフィ技術が注
目されている。一方、Ｘ線リソグラフィ技術のために種
々のＸ線レジスト（以下単にレジストという）が次々に
開発されており、その機能評価は可及的にすみやかに行
なう必要がある。
み、そのためパターン形成にＸ線リソグラフィ技術が注
目されている。一方、Ｘ線リソグラフィ技術のために種
々のＸ線レジスト（以下単にレジストという）が次々に
開発されており、その機能評価は可及的にすみやかに行
なう必要がある。
レジスト評価の重要な機能に感度と解像度があり、その
うち感度の評価は、レジストを塗布した複数のウエハの
各々に、種々時間を変えてＸ線を露光し、その現像結果
を感度曲線に形成して行っている。
うち感度の評価は、レジストを塗布した複数のウエハの
各々に、種々時間を変えてＸ線を露光し、その現像結果
を感度曲線に形成して行っている。
しかし、この方法は多数のウエハを準備し、しかも各ウ
エハにそれぞれ時間をかけて、異なる種々の露光を行な
う欠点がある。最近、その欠点を排除するため、Ｘ線源
に対する透過率の異なるパターンを複数形成したＸ線マ
スクを用いてＸ線露光する、１枚のウエハに１回の露光
を行なって感度曲線を描く方法が提案されている。
エハにそれぞれ時間をかけて、異なる種々の露光を行な
う欠点がある。最近、その欠点を排除するため、Ｘ線源
に対する透過率の異なるパターンを複数形成したＸ線マ
スクを用いてＸ線露光する、１枚のウエハに１回の露光
を行なって感度曲線を描く方法が提案されている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の方法は透過率の異なるパターンを
複数個形成する適当な手段が解決されておらず、実施す
ることは現状では困難である。
複数個形成する適当な手段が解決されておらず、実施す
ることは現状では困難である。
本発明は上述に鑑み、レジストの感度曲線を簡易に描
き、感度評価を容易に可能とするＸ線マスクとその製造
方法を提供することを目的とする。
き、感度評価を容易に可能とするＸ線マスクとその製造
方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を、Ｘ線吸収体上に厚さの異なる複
数のレジスト領域を形成した後、そのレジスト領域、お
よびレジスト直下のＸ線吸収体の一部をドライエッチン
グすることによりＸ線マスクを製造する方法により達成
する。
数のレジスト領域を形成した後、そのレジスト領域、お
よびレジスト直下のＸ線吸収体の一部をドライエッチン
グすることによりＸ線マスクを製造する方法により達成
する。
（作 用） 本発明によれば、Ｘ線レジストの露光感度の測定、ある
いはＸ線レジストの現像の進行をモニタするＸ線マスク
が極めて容易に製造される。
いはＸ線レジストの現像の進行をモニタするＸ線マスク
が極めて容易に製造される。
（実施例） 第１図は本発明の第１の実施例のＸ線マスクを示す図で
ある。図（ａ）は平面図、図（ｂ）はそのＡ−Ａ′線断
面図で、１はＸ線透過体を示し、その上面には厚さの異
なるＸ線吸収体２が複数個形成されて、マスク支持体３
の上に保持された構成である。
ある。図（ａ）は平面図、図（ｂ）はそのＡ−Ａ′線断
面図で、１はＸ線透過体を示し、その上面には厚さの異
なるＸ線吸収体２が複数個形成されて、マスク支持体３
の上に保持された構成である。
このＸ線マスクは次のように使用する。すなわち、この
Ｘ線マスクをレジストを塗布したウエハ上面に配してＸ
線露光および現像を行なうと、各Ｘ線吸収体２の膜厚の
差により上記レジストの膜厚が異なって形成されるの
で、その膜厚の測定結果を感度曲線として描き、あるい
は、このＸ線マスクをレチクルとして素子パターン間の
異種チップとして、Ｘ線ステッパーを使用して露光する
ことにより、素子パターン現像時に現像モニタとして用
いる。
Ｘ線マスクをレジストを塗布したウエハ上面に配してＸ
線露光および現像を行なうと、各Ｘ線吸収体２の膜厚の
差により上記レジストの膜厚が異なって形成されるの
で、その膜厚の測定結果を感度曲線として描き、あるい
は、このＸ線マスクをレチクルとして素子パターン間の
異種チップとして、Ｘ線ステッパーを使用して露光する
ことにより、素子パターン現像時に現像モニタとして用
いる。
第２図は、第２の実施例を示す図で（ａ）、（ｂ）は第
１図と同様に示しており、４はＸ線マスクパターンで、
その他の符号は第１図と同じものをさしている。
１図と同様に示しており、４はＸ線マスクパターンで、
その他の符号は第１図と同じものをさしている。
これはＸ線透過体１上に半導体素子のＸ線マスクパター
ン４を形成した領域の一角に、第１図のように厚さの異
なるＸ線吸収体２を複数配列した領域を形成したもので
ある。このＸ線マスクは現像する際に、Ｘ線マスクパタ
ーン４の現像モニタとして大いに役立つ利点がある。
ン４を形成した領域の一角に、第１図のように厚さの異
なるＸ線吸収体２を複数配列した領域を形成したもので
ある。このＸ線マスクは現像する際に、Ｘ線マスクパタ
ーン４の現像モニタとして大いに役立つ利点がある。
第３図は、上述したＸ線マスクの製造方法を示す工程断
面図で、５はレジスト膜で、その他の符号は前図までの
説明を援用する。
面図で、５はレジスト膜で、その他の符号は前図までの
説明を援用する。
本発明のＸ線マスクの製造は、まず、通常、シリコン基
板によって構成されるマスク支持体３上に、Ｘ線透過体
１として窒化シリコン（SiN）膜を２μｍの厚さに形成
し、その上にＸ線吸収体２としてタングステン（Ｗ）膜
を0.6μｍの厚さで形成する。その上にレジスト膜５と
して、たとえばクロロメチル化ポリスチレン（CMS）を
0.6μｍの厚さで塗布し、110℃、20分のプリベイク処理
を行なってから50μｍ×50μｍの大きさで、電子ビーム
を１μC/cm2から50μC/cm2まで等比級数的に変化させて
露光し、100個の正方形を描画する（第３図（ａ））。
なお、図（ａ）には代表的に露光量の異なる露光Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのみが示されている。
板によって構成されるマスク支持体３上に、Ｘ線透過体
１として窒化シリコン（SiN）膜を２μｍの厚さに形成
し、その上にＸ線吸収体２としてタングステン（Ｗ）膜
を0.6μｍの厚さで形成する。その上にレジスト膜５と
して、たとえばクロロメチル化ポリスチレン（CMS）を
0.6μｍの厚さで塗布し、110℃、20分のプリベイク処理
を行なってから50μｍ×50μｍの大きさで、電子ビーム
を１μC/cm2から50μC/cm2まで等比級数的に変化させて
露光し、100個の正方形を描画する（第３図（ａ））。
なお、図（ａ）には代表的に露光量の異なる露光Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのみが示されている。
次に、酢酸イソアミルとエチルセルソルブの１対３の割
合の溶液を現像液として、１分間現像することによりパ
ターンが形成される。このとき露光量の大きい部分はレ
ジストが完全に残存し、露光量が少ない部分は露光量に
応じてレジストが残存し、未露光部分はレジストが完全
に除去され（同図（ｂ））、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′、
Ｅ′、がそれぞれ露光量の異なる露光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅに対応する残存レジスト領域を示している。
合の溶液を現像液として、１分間現像することによりパ
ターンが形成される。このとき露光量の大きい部分はレ
ジストが完全に残存し、露光量が少ない部分は露光量に
応じてレジストが残存し、未露光部分はレジストが完全
に除去され（同図（ｂ））、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′、
Ｅ′、がそれぞれ露光量の異なる露光Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅに対応する残存レジスト領域を示している。
つぎに平行平板型エッチング装置によって、エッチング
ガスにSF6を使用し、高周波電力密度0.3W/cm2、圧力15m
Torrの条件で、タングステン膜のＸ線吸収体２をエッチ
ングする。ここで残存する膜厚が最大のレジスト領域
Ａ′がエッチングにより除去されるときに、Ｘ線吸収体
２のタングステン膜のエッチングが終わるようにエッチ
ング時間を設定すると、レジストの残存膜厚に応じて厚
さの異なるＸ線吸収体２として、タングステン膜が同図
（ｃ）のように形成される。Ａ″、Ｂ″、Ｃ″、Ｄ″、
Ｅ″がそれぞれ、残存するタングステン膜であり、残存
レジストＡ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′に対応してい
る。その後、裏面からマスク支持体３のシリコン基板中
央部をエッチングにより除去すれば、同図（ｄ）のよう
なＸ線マスクが完成する。なお、Ｘ線吸収体２のタング
ステン膜のドライエッチングの際に、レジストとエッチ
ング速度を等しくさせることにより、レジストの膜厚
が、そのままＸ線吸収体２のタングステン膜に転写され
る利点がある。
ガスにSF6を使用し、高周波電力密度0.3W/cm2、圧力15m
Torrの条件で、タングステン膜のＸ線吸収体２をエッチ
ングする。ここで残存する膜厚が最大のレジスト領域
Ａ′がエッチングにより除去されるときに、Ｘ線吸収体
２のタングステン膜のエッチングが終わるようにエッチ
ング時間を設定すると、レジストの残存膜厚に応じて厚
さの異なるＸ線吸収体２として、タングステン膜が同図
（ｃ）のように形成される。Ａ″、Ｂ″、Ｃ″、Ｄ″、
Ｅ″がそれぞれ、残存するタングステン膜であり、残存
レジストＡ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′、Ｅ′に対応してい
る。その後、裏面からマスク支持体３のシリコン基板中
央部をエッチングにより除去すれば、同図（ｄ）のよう
なＸ線マスクが完成する。なお、Ｘ線吸収体２のタング
ステン膜のドライエッチングの際に、レジストとエッチ
ング速度を等しくさせることにより、レジストの膜厚
が、そのままＸ線吸収体２のタングステン膜に転写され
る利点がある。
（発明の効果） 以上、詳細に説明して明らかなように本発明は、Ｘ線露
光量が細かいステップで変化するＸ線マスクを容易に構
成することができ、その構成されたＸ線マスクはレジス
トの感度評価、あるいはレジスト現像時の現像モニタと
して使用できるから、近時の半導体素子の微細化にとも
なうＸ線パターンの形成に使用し、極めて大きな効果を
発揮できる。
光量が細かいステップで変化するＸ線マスクを容易に構
成することができ、その構成されたＸ線マスクはレジス
トの感度評価、あるいはレジスト現像時の現像モニタと
して使用できるから、近時の半導体素子の微細化にとも
なうＸ線パターンの形成に使用し、極めて大きな効果を
発揮できる。
第１図、第２図はそれぞれ、本発明の第１、第２の実施
例を示す平面図、および断面図、第３図は本発明のＸ線
マスクの製造工程断面図である。 １……Ｘ線透過体、２……Ｘ線吸収体、３……マスク支
持体、４……Ｘ線マスクパターン、５……レジスト膜。
例を示す平面図、および断面図、第３図は本発明のＸ線
マスクの製造工程断面図である。 １……Ｘ線透過体、２……Ｘ線吸収体、３……マスク支
持体、４……Ｘ線マスクパターン、５……レジスト膜。
Claims (4)
- 【請求項１】半導体基板等のＸ線透過体をマスク基板と
して、その面上にＸ線の透過率が互いに異なるＸ線吸収
体複数を形成したことを特徴とするＸ線マスク。 - 【請求項２】透過率が互いに異なるＸ線吸収体複数は、
素子のＸ線パターンと同一基板上に形成されていること
を特徴とする請求項（１）記載のＸ線マスク。 - 【請求項３】Ｘ線吸収体上に厚さの異なる複数のレジス
ト領域を形成した後、そのレジスト領域、およびレジス
ト直下のＸ線吸収体の一部をドライエッチングする工程
を有することを特徴とするＸ線マスクの製造方法。 - 【請求項４】レジスト領域とＸ線吸収体に対するエッチ
ング速度を等しくして、ドライエッチングすることを特
徴とする請求項（３）記載のＸ線マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12139289A JPH0770466B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | Ｘ線マスクおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12139289A JPH0770466B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | Ｘ線マスクおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02302020A JPH02302020A (ja) | 1990-12-14 |
| JPH0770466B2 true JPH0770466B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=14810061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12139289A Expired - Lifetime JPH0770466B2 (ja) | 1989-05-17 | 1989-05-17 | Ｘ線マスクおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770466B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2675859B2 (ja) * | 1989-05-23 | 1997-11-12 | キヤノン株式会社 | Ｘ線マスクおよびこれを用いたｘ線露光方法 |
| GB2298556A (en) * | 1995-03-01 | 1996-09-04 | St George's Healthcare Nhs Trust | X-ray beam attenuator |
-
1989
- 1989-05-17 JP JP12139289A patent/JPH0770466B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02302020A (ja) | 1990-12-14 |
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