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JPH0656831B2 - Lithographic mask structure manufacturing method and thin film manufacturing method - Google Patents

Lithographic mask structure manufacturing method and thin film manufacturing method

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Publication number
JPH0656831B2
JPH0656831B2 JP24712585A JP24712585A JPH0656831B2 JP H0656831 B2 JPH0656831 B2 JP H0656831B2 JP 24712585 A JP24712585 A JP 24712585A JP 24712585 A JP24712585 A JP 24712585A JP H0656831 B2 JPH0656831 B2 JP H0656831B2
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JP
Japan
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mask
film
thin film
aluminum nitride
holding
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日出夫 加藤
正明 松島
啓子 松田
浩文 柴田
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Canon Inc
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Publication date
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  • 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] 本発明はリソグラフィー用マスク構造体に関する。The present invention relates to a mask structure for lithography.

[従来の技術] X線リソグラフィーは、X線固有の直進性、非干渉性、
低回折性などに基づき、これまでの可視光や紫外光によ
るリソグラフィーより優れた多くの点を持っており、サ
ブミクロンリソグラフィーの有力な手段として注目され
つつある。
[Prior Art] X-ray lithography is characterized by straightness, incoherence, and
Due to its low diffractive property, it has many advantages over conventional lithography using visible light and ultraviolet light, and is attracting attention as a powerful means of submicron lithography.

X線リソグラフィーは可視光や紫外光によるリソグラフ
ィーに比較して多くの優位点を持ちながらも、X線源の
パワー不足、レジストの低感度、アライメントの困難
さ、マスク材料の選定及び加工方法の困難さなどから、
生産性が低く、コストが高いという欠点があり、実用化
が遅れている。
X-ray lithography has many advantages over lithography with visible light or ultraviolet light, but lacks X-ray source power, resist low sensitivity, alignment difficulty, mask material selection and processing methods are difficult. From the
It has the drawbacks of low productivity and high cost, and its commercialization is delayed.

その中でX線リソグラフィー用マスクを取上げてみる
と、可視光および紫外光リソグラフィーでは、マスク材
保持体(即ち光線透過体)としてガラス板および石英板
が利用されてきたが、X線リソグラフィーにおいては利
用できる光線の波長が1〜200Åとされており、これ
までのガラス板や石英板はこのX線波長域での吸収が大
きく且つ厚さも1〜2mmと厚くせざるを得ないためX
線を充分に透過させないので、これらはX線リソグラフ
ィー用マスク材保持体の材料としては不適である。
Taking a mask for X-ray lithography among them, in visible light and ultraviolet light lithography, a glass plate and a quartz plate have been used as a mask material holder (that is, a light transmitting body), but in X-ray lithography, The wavelength of light that can be used is 1 to 200 Å, and conventional glass plates and quartz plates have large absorption in this X-ray wavelength range and the thickness must be 1 to 2 mm.
These are not suitable as the material of the mask material holder for X-ray lithography because they do not sufficiently transmit rays.

X線透過率は一般に物質の密度に依存するため、X線リ
ソグラフィー用マスク材保持体の材料として密度の低い
無機物や有機物が検討されつつある。この様な材料とし
ては、たとえばベリリウム(Be)、チタン(Ti)、
ケイ素(Si)、ホウ素(B)の単体およびそれらの化
合物などの無機物、またはポリイミド、ポリアミド、ポ
リエステル、パリレンなどの有機物が挙げられる。
Since the X-ray transmittance generally depends on the density of a substance, an inorganic substance or an organic substance having a low density is being studied as a material for the mask material holder for X-ray lithography. Examples of such a material include beryllium (Be), titanium (Ti),
Examples include inorganic substances such as simple substances of silicon (Si) and boron (B) and their compounds, or organic substances such as polyimide, polyamide, polyester, and parylene.

これらの物質をX線リソグラフィー用マスク材保持体の
材料として実際に用いるためには、X線透過量をできる
だけ大きくするために薄膜化することが必要であり、無
機物の場合で数μm以下、有機物の場合で数十μm以下
の厚さに形成することが要求されている。このため、た
とえば無機物薄膜およびその複合膜からなるマスク材保
持薄膜の形成にあたっては、平面性に優れたシリコンウ
エハー上に蒸着などによって窒化シリコン、酸化シリコ
ン、窒化ボロン、炭化シリコンなどの薄膜を形成した後
にシリコンウエハーをエッチングによって除去するとい
う方法が提案されている。
In order to actually use these substances as a material for the mask material holder for X-ray lithography, it is necessary to make them thin to increase the X-ray transmission amount as much as possible. In this case, it is required to form it to a thickness of several tens of μm or less. Therefore, for example, when forming a mask material holding thin film composed of an inorganic thin film and a composite film thereof, a thin film of silicon nitride, silicon oxide, boron nitride, silicon carbide or the like is formed on a silicon wafer having excellent flatness by vapor deposition or the like. A method of removing the silicon wafer by etching later has been proposed.

一方、以上の様な保持薄膜上に保持されるX線リソグラ
フィー用マスク材(即ちX線吸収体)としては、一般に
密度の高い物質たとえば金、白金、タングステン、タン
タル、銅、ニッケルなどの薄膜望ましくは0.5〜1μ
m厚の薄膜からなるものが好ましい。この様なマスク材
は、たとえば上記X線透過膜上に一様に上記高密度物質
の薄膜を形成した後、レジストを塗布し、該レジストに
電子ビーム、光などにより所望のパターン描画を行な
い、しかる後にエッチングなどの手段を用いて所望パタ
ーンに作成される。
On the other hand, as a mask material for X-ray lithography (that is, an X-ray absorber) which is held on the holding thin film as described above, a thin film of a substance having a high density such as gold, platinum, tungsten, tantalum, copper or nickel is generally desirable. Is 0.5-1μ
A thin film having a thickness of m is preferable. In such a mask material, for example, a thin film of the high-density material is uniformly formed on the X-ray transparent film, a resist is applied, and a desired pattern is drawn on the resist by an electron beam, light, or the like. After that, a desired pattern is formed by using a method such as etching.

しかして、以上の如き従来のX線リソグラフィーにおい
ては、マスク材保持薄膜のX線透過率が低く、このため
十分なX線透過量を得るためにはマスク材保持薄膜をか
なり薄くする必要があり、その製造が困難になるという
問題があった。
However, in the conventional X-ray lithography as described above, the X-ray transmittance of the mask material holding thin film is low, and therefore the mask material holding thin film needs to be made considerably thin in order to obtain a sufficient X-ray transmission amount. However, there was a problem that its manufacture became difficult.

[発明の目的] 本発明は、以上の様な従来技術に鑑み、X線透過性の良
好なマスク材保持薄膜を有するX線リソグラフィー用マ
スク構造体を提供することを目的とする。
[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above-described conventional techniques, and an object of the present invention is to provide a mask structure for X-ray lithography having a mask material holding thin film having good X-ray transparency.

[発明の概要] 本発明によれば、以上の如き目的は、 基板上に、プラズマCVD法によって、窒化アルミニウ
ムを主成分とする膜からなるか、または少なくとも窒化
アルミニウムを主成分とする積層膜からなるマスク保持
薄膜を形成する工程と、 該マスク保持薄膜の周辺部を保持するための環状保持基
板を設ける工程と、 を有してなるリソグラフィー用マスク構造体の製造方
法、 により達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, an object as described above is formed of a film containing aluminum nitride as a main component on a substrate by a plasma CVD method, or at least a laminated film containing aluminum nitride as a main component. And a step of providing an annular holding substrate for holding a peripheral portion of the mask holding thin film, and a method of manufacturing a mask structure for lithography.

更に、本発明によれば、以上の如き目的は、 基板上に、プラズマCVD法によって、窒化アルミニウ
ムを主成分とする膜からなるか、または少なくとも窒化
アルミニウムを主成分とする積層膜からなるマスク保持
薄膜を形成する工程と、 該マスク保持薄膜上に選択的にマスクを形成する工程
と、 該マスク保持薄膜の周辺部を保持するための環状保持基
板を設ける工程と、 を有してなるリソグラフィー用マスク構造体の製造方
法、 により達成される。
Further, according to the present invention, the above object is to provide a mask holding on a substrate by a plasma CVD method, which is made of a film containing aluminum nitride as a main component, or at least a laminated film containing aluminum nitride as a main component. Lithography comprising a step of forming a thin film, a step of selectively forming a mask on the mask holding thin film, and a step of providing an annular holding substrate for holding the peripheral portion of the mask holding thin film. And a method of manufacturing a mask structure.

また、本発明によれば、 基板表面に、少なくともアルミニウム元素を含むガス及
び窒素元素を含むガスを用いてプラズマCVD法を施
し、該基板表面に窒化アルミニウムを主成分とする薄膜
を得ることを特徴とする、薄膜の作製方法、 が提供される。
Further, according to the present invention, a plasma CVD method is performed on the substrate surface using a gas containing at least an aluminum element and a gas containing a nitrogen element to obtain a thin film containing aluminum nitride as a main component on the substrate surface. A method for producing a thin film is provided.

[実施例] 本発明における「窒化アルミニウムを主成分とする膜」
はプラズマCVD法により形成される。この「窒化アル
ミニウムを主成分とする膜」は窒化アルミニウムのみか
らなるものでもよいし、あるいは窒化アルミニウム中に
少量の他の元素または化合物を含有しているものでもよ
い。この様な少量の含有物質としてはプラズマCVD法
を行なう際のガス中の成分であるH,N,C,O等が例
示される。
[Example] "A film containing aluminum nitride as a main component" in the present invention
Is formed by the plasma CVD method. This "film containing aluminum nitride as a main component" may be made of aluminum nitride only, or may be a film containing a small amount of another element or compound in aluminum nitride. Examples of such a small amount of contained substances include H, N, C, O, etc., which are the components in the gas when performing the plasma CVD method.

本発明におけるマスク保持薄膜(マスク材保持薄膜)
は、「窒化アルミニウムを主成分とする膜」(以下、単
に「窒化アルミニウム膜」という)の単層からなるもの
でもよいし、あるいは窒化アルミニウム膜と他の無機物
膜及び/または有機物膜との積層膜からなるものでもよ
い。
Mask holding thin film in the present invention (mask material holding thin film)
May be a single layer of "a film containing aluminum nitride as a main component" (hereinafter, simply referred to as "aluminum nitride film"), or a laminate of an aluminum nitride film and another inorganic film and / or organic film. It may consist of a film.

積層膜を構成する無機物としては少なくとも膜形成性及
びX線透過性を有するものを使用することができる。こ
の様な無機物としては、たとえば窒化ボロン、窒化シリ
コン、酸化シリコン、炭化シリコン、チタン等が例示さ
れる。
As the inorganic substance forming the laminated film, one having at least a film forming property and an X-ray transmitting property can be used. Examples of such inorganic substances include boron nitride, silicon nitride, silicon oxide, silicon carbide, titanium and the like.

積層膜を構成する有機物としては少なくとも膜形成性及
びX線透過性を有するものを使用することができる。こ
の様な有機物としては、たとえばポリイミド、ポリアミ
ド、ポリエステル、パレリン(商品名、ユニオンカーバ
イド社製)等が例示される。
As the organic substance forming the laminated film, one having at least film forming property and X-ray transmissive property can be used. Examples of such organic substances include polyimide, polyamide, polyester, parerin (trade name, manufactured by Union Carbide Co.).

積層膜は窒化アルミニウム膜と無機物膜及び/または有
機物膜との2層または3層からなるものであってもよい
し、または窒化アルミニウム膜と無機物膜及び/または
有機物膜との少なくとも一方を2層以上用いて全体とし
て3層以上からなるものとしてもよい。
The laminated film may be composed of two or three layers of an aluminum nitride film and an inorganic film and / or an organic film, or two layers of at least one of the aluminum nitride film and the inorganic film and / or the organic film. It is also possible to use three or more layers as a whole by using the above.

本発明におけるマスク材保持薄膜の厚さは特に制限され
ることはなく適宜の厚さとすることができるが、たとえ
ば2〜20μm程度とするのが有利である。
The thickness of the mask material holding thin film in the present invention is not particularly limited and can be set to an appropriate thickness, but it is advantageous to set it to, for example, about 2 to 20 μm.

本発明のマスク構造体は上記のマスク材保持薄膜の周辺
部を適宜の環状保持基板で保持することにより得られ
る。この様な保持基板としてはたとえばガラス、シリコ
ン、石英、リン青銅、黄銅、鉄、ニッケル、ステンレス
等が例示できるが、これらに限定されることはない。
The mask structure of the present invention can be obtained by holding the peripheral portion of the mask material holding thin film with an appropriate annular holding substrate. Examples of such a holding substrate include glass, silicon, quartz, phosphor bronze, brass, iron, nickel, and stainless steel, but are not limited to these.

本発明のマスク構造体には、マスク保持薄膜上に薄膜状
のマスク材を付与したものも包含される。マスク材とし
てはたとえば金、白金、タングステン、タンタル、銅、
ニッケル等が例示されるが、これらに限定されることは
ない。マスク材は保持薄膜上に一面に付与されていても
よいし、あるいは所望のパターンにパターン化されてい
てもよい。
The mask structure of the present invention also includes a mask holding thin film provided with a thin film-shaped mask material. As the mask material, for example, gold, platinum, tungsten, tantalum, copper,
Examples thereof include nickel, but are not limited to these. The mask material may be provided on one surface of the holding thin film, or may be patterned into a desired pattern.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

実施例1: 第1図(a)に示される様に、直径10cmの円形のシ
リコンウエハー1の片面上にPIQ液(ポリイミド前駆
体,日立化成社製)をスピンコートした後、50〜35
0℃で4時間のキュアーを行なって1.5μm厚のポリ
イミド膜2を形成した。
Example 1 As shown in FIG. 1 (a), a PIQ solution (polyimide precursor, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was spin-coated on one surface of a circular silicon wafer 1 having a diameter of 10 cm, and then 50-35.
Curing was performed at 0 ° C. for 4 hours to form a polyimide film 2 having a thickness of 1.5 μm.

次に、第1図(b)に示される様に、該ポリイミド膜2
の形成されたシリコンウエハー1をプラズマCVD装置
(日電アネルバ社製)内にセットし、該シリコンウエハ
ー温度を240℃に保ち、トリエチルアルミニウム(A
l(CH)を水素(H)ガスでバブリングしな
がらアンモニア(NH)ガス及び水素ガス中(ガス流
量各11SCCM)で、13.56MHz、4Wの高周
波電力で、約1Torrの内圧にて、プラズマCVD法
によりポリイミド膜2上に約4μm厚の窒化アルミニウ
ム膜3を形成した。尚、この際の成膜速度は約200Å
/minであり、所要時間は約3時間であった。
Next, as shown in FIG. 1 (b), the polyimide film 2
The silicon wafer 1 on which is formed is set in a plasma CVD apparatus (manufactured by Nichiden Anelva), the temperature of the silicon wafer is kept at 240 ° C., and triethyl aluminum (A
l (CH 3 ) 3 ) while bubbling hydrogen (H 2 ) gas in ammonia (NH 3 ) gas and hydrogen gas (gas flow rate of 11 SCCM each) at 13.56 MHz, 4 W high-frequency power, internal pressure of about 1 Torr. Then, the aluminum nitride film 3 having a thickness of about 4 μm was formed on the polyimide film 2 by the plasma CVD method. The film formation rate at this time is about 200Å
/ Min, and the required time was about 3 hours.

次に、第1図(c)に示される様に、環状保持基板たる
リングフレーム(パイレックス製、内径7.5cm、外
径9cm、厚さ5mm)4の一面にエポキシ系接着剤5
を塗布し、該接着剤塗布面に上記窒化アルミニウム膜3
の面を接着した。
Next, as shown in FIG. 1 (c), an epoxy adhesive 5 is applied to one surface of a ring frame (made by Pyrex, inner diameter 7.5 cm, outer diameter 9 cm, thickness 5 mm) which is an annular holding substrate.
Is applied, and the aluminum nitride film 3 is applied to the adhesive application surface.
Glued the faces.

次に、第1図(d)に示される様に、リングフレーム4
の外周に沿って窒化アルミニウム膜3及びポリイミド膜
2に切込みを入れた。
Next, as shown in FIG. 1 (d), the ring frame 4
A notch was made in the aluminum nitride film 3 and the polyimide film 2 along the outer periphery of.

次に、第1図(e)に示される様に、界面活性剤(アル
キルベンゼンスルホン酸ソーダ)添加水溶液中で超音波
を作用させて、シリコンウエハー1を分離、除去した。
Next, as shown in FIG. 1 (e), ultrasonic waves were applied in an aqueous solution containing a surfactant (sodium alkylbenzene sulfonate) to separate and remove the silicon wafer 1.

次に、第1図(f)に示される様に、ヒドラジン系溶剤
でポリイミド膜2を除去した。尚、この溶剤処理の際に
窒化アルミニウム膜3の保護のため該膜3上にタール系
塗料を塗布しておき、ポリイミド膜2を除去した後にア
セトンにより該タール系塗料層を除去した。
Next, as shown in FIG. 1 (f), the polyimide film 2 was removed with a hydrazine-based solvent. During the solvent treatment, a tar-based paint was applied on the aluminum nitride film 3 in order to protect it, the polyimide film 2 was removed, and then the tar-based paint layer was removed with acetone.

かくして、窒化アルミニウム膜3からなるマスク材保持
薄膜の周辺部が環状保持基板たるリングフレーム4によ
り保持されているX線リソグラフィー用マスク構造体を
得た。
Thus, a mask structure for X-ray lithography in which the peripheral portion of the mask material holding thin film made of the aluminum nitride film 3 is held by the ring frame 4 which is an annular holding substrate was obtained.

本実施例において得られたマスク構造体の窒化アルミニ
ウム膜3にはピンホールが認められず、また内部応力が
小さいことが確認された。
It was confirmed that no pinholes were observed in the aluminum nitride film 3 of the mask structure obtained in this example, and that the internal stress was small.

実施例2: 実施例1において得られたマスク構造体のマスク材保持
薄膜である窒化アルミニウム膜3上にフォトレジストC
MS(クロロメチル化ポリスチレン,東洋ソーダ社製)
の層を約1μm厚に形成した。
Example 2: A photoresist C is formed on the aluminum nitride film 3 which is a mask material holding thin film of the mask structure obtained in Example 1.
MS (chloromethyl polystyrene, manufactured by Toyo Soda Co., Ltd.)
Was formed to a thickness of about 1 μm.

次に、エレクトロンビーム描画装置を用いてマスクパタ
ーンの描画を行なった後に規定の処理を行ない、レジス
トパターンを得た。
Next, a mask pattern was drawn using an electron beam drawing device, and then prescribed processing was performed to obtain a resist pattern.

次に、エレクトロンビーム蒸着機を用いて上記レジスト
パターン上にタンタル(Ta)を0.5μm厚に蒸着し
た。
Next, tantalum (Ta) was vapor-deposited to a thickness of 0.5 μm on the resist pattern using an electron beam vapor deposition machine.

次に、リムーバーを用いてレジストを除去し、マスク材
たるタンタル膜パターンを得た。
Next, the resist was removed using a remover to obtain a tantalum film pattern serving as a mask material.

かくして、タンタル膜パターンマスク材の形成されてい
る窒化アルミニウム膜からなるマスク材保持薄膜の周辺
部が環状保持基板たるリングフレームにより保持されて
いるX線リソグラフィー用マスク構造体を得た。
Thus, an X-ray lithography mask structure was obtained in which the peripheral portion of the mask material holding thin film made of the aluminum nitride film on which the tantalum film pattern mask material was formed was held by the ring frame that was the annular holding substrate.

実施例3: 実施例1の工程においてポリイミド膜2を除去しないこ
とを除いて、実施例1と同様の工程を行なった。
Example 3: The same process as in Example 1 was performed except that the polyimide film 2 was not removed in the process of Example 1.

かくして、窒化アルミニウム膜とポリイミド膜との積層
膜からなるマスク材保持薄膜の周辺部が環状保持基板た
るリングフレームにより保持されているX線リソグラフ
ィー用マスク構造体を得た。
Thus, an X-ray lithography mask structure was obtained in which the peripheral portion of the mask material holding thin film made of a laminated film of the aluminum nitride film and the polyimide film was held by the ring frame which was the annular holding substrate.

本実施例において得られたマスク構造体のマスク材保持
薄膜である窒化アルミニウム膜とポリイミド膜との積層
膜にはピンホールが認められず、また内部応力が小さい
ことが確認された。
It was confirmed that no pinhole was observed in the laminated film of the aluminum nitride film and the polyimide film, which are the mask material holding thin films of the mask structure obtained in this example, and the internal stress was small.

実施例4: 第2図(a)に示される様に、直径10cmの円形のシ
リコンウエハー11の両面に1μm厚の酸化シリコン膜
12を形成した。
Example 4 As shown in FIG. 2A, a silicon oxide film 12 having a thickness of 1 μm was formed on both surfaces of a circular silicon wafer 11 having a diameter of 10 cm.

次に、第2図(b)に示される様に、シリコンウエハー
11の片面側の酸化シリコン膜12上にPIQ液をスピ
ンコートした後に、50〜350℃で4時間のキュアー
を行なって2μm厚のポリイミド膜13を形成した。
Next, as shown in FIG. 2 (b), after spin-coating the PIQ solution on the silicon oxide film 12 on one surface side of the silicon wafer 11, curing is performed at 50 to 350 ° C. for 4 hours to obtain a thickness of 2 μm. Then, the polyimide film 13 was formed.

次に、第2図(c)に示される様に、酸化シリコン膜1
2及びポリイミド膜13の形成されたシリコンウエハー
11を実施例1で用いたプラズマCVD装置内にセット
し、該シリコンウエハー温度を250℃に保ち、三塩化
アルミニウム(AlCl)を窒素(N)ガスでバブ
リングしながらアンモニアガス及び窒素ガス中(ガス流
量各10SCCM)で、13.56MHz、20Wの高
周波電力で、約1Torrの内圧にて、プラズマCVD
法によりポリイミド膜13上に約3μm厚の窒化アルミ
ニウム膜14を形成した。尚、この際の成膜速度は約3
000Å/minであり、所要時間は約10分であっ
た。
Next, as shown in FIG. 2C, the silicon oxide film 1
2 and the silicon wafer 11 on which the polyimide film 13 was formed were set in the plasma CVD apparatus used in Example 1, the temperature of the silicon wafer was kept at 250 ° C., and aluminum trichloride (AlCl 3 ) was replaced with nitrogen (N 2 ). Plasma bubbling in ammonia gas and nitrogen gas (gas flow rate of 10 SCCM each) with high frequency power of 13.56 MHz and 20 W at an internal pressure of about 1 Torr while bubbling with gas.
Then, an aluminum nitride film 14 having a thickness of about 3 μm was formed on the polyimide film 13 by the method. The film forming rate at this time is about 3
It was 000Å / min, and the required time was about 10 minutes.

次に、第2図(d)に示される様に、窒化アルミニウム
膜14上に保護のためのタール系塗料層15を形成し
た。
Next, as shown in FIG. 2D, a tar-based coating layer 15 for protection was formed on the aluminum nitride film 14.

次に、第2図(e)に示される様に、露出している酸化
シリコン膜12の直径7.5cmの円形の中央部分をフ
ッ化アンモニウムとフッ酸との混合液を用いて除去し
た。尚、この際、リング状に酸化シリコン膜12を残す
ため、その部分に保護のためのアピエゾンワックス(シ
エル化学社製)の層16を形成し、酸化シリコン膜の中
央部分を除去した後、該ワックス層16を除去した。
Next, as shown in FIG. 2 (e), the exposed central portion of the circular shape of the silicon oxide film 12 having a diameter of 7.5 cm was removed using a mixed solution of ammonium fluoride and hydrofluoric acid. At this time, in order to leave the ring-shaped silicon oxide film 12, a layer 16 of apiezon wax (made by Shell Chemical Co., Ltd.) for protection is formed on that portion, and after removing the central portion of the silicon oxide film, The wax layer 16 was removed.

次に、第2図(f)に示される様に、3%フッ酸水溶液
中で電解エッチング(電流密度0.2A/dm2)を行な
い、シリコンウエハー11の露出している直径7.5c
mの円形の中央部分を除去した。
Next, as shown in FIG. 2 (f), electrolytic etching (current density 0.2 A / dm 2 ) was performed in a 3% hydrofluoric acid aqueous solution to expose the exposed diameter of 7.5 c of the silicon wafer 11.
The circular central part of m was removed.

次に、第2図(g)に示される様に、フッ化アンモニウ
ムとフッ酸との混合液を用いて、露出部分の酸化シリコ
ン膜12を除去した。
Next, as shown in FIG. 2G, the exposed portion of the silicon oxide film 12 was removed using a mixed solution of ammonium fluoride and hydrofluoric acid.

次に、第2図(h)に示される様に、環状保持基板を構
成するリングフレーム(パイレックス製、内径7.5c
m、外径9cm、厚さ5mm)17の一面にエポキシ系
接着剤18を塗布し、該接着剤塗布面に上記シリコンウ
エハー11のポリイミド膜13及び窒化アルミニウム膜
14形成面側と反対の面を接着し、アセトンでタール系
塗料層15を除去した。
Next, as shown in FIG. 2 (h), a ring frame (made by Pyrex, inner diameter 7.5c) that constitutes the annular holding substrate.
m, outer diameter 9 cm, thickness 5 mm) 17 is coated with an epoxy adhesive 18, and the surface of the silicon wafer 11 opposite to the polyimide film 13 and aluminum nitride film 14 formation surface is coated on the adhesive application surface. After adhesion, the tar-based paint layer 15 was removed with acetone.

かくして、ポリイミド膜13と窒化アルミニウム膜14
との積層膜からなるマスク材保持薄膜の周辺部が環状保
持基板たるリングフレーム17及びシリコンウエハー1
1により保持されているX線リソグラフィー用マスク構
造体を得た。
Thus, the polyimide film 13 and the aluminum nitride film 14
The peripheral portion of the mask material holding thin film made of a laminated film of
A mask structure for X-ray lithography held by No. 1 was obtained.

本実施例において得られたマスク構造体のマスク材保持
薄膜であるポリイミド膜13と窒化アルミニウム膜14
との積層膜にはピンホールが認められず、また内部応力
が小さいことが確認された。
The polyimide film 13 and the aluminum nitride film 14, which are the mask material holding thin films of the mask structure obtained in this example.
It was confirmed that no pinhole was observed in the laminated film of and the internal stress was small.

実施例5: 実施例4と同様にして、シリコンウエハーの両面に酸化
シリコン膜を形成し、その片面にポリイミド膜及び窒化
アルミニウム膜を形成した。
Example 5: In the same manner as in Example 4, a silicon oxide film was formed on both surfaces of a silicon wafer, and a polyimide film and an aluminum nitride film were formed on one surface thereof.

次に、抵抗加熱蒸着機を用いて窒化アルミニウム膜上に
一様にマスク材たる0.5μm厚の金(Au)膜を形成
した。
Next, a 0.5 μm thick gold (Au) film as a mask material was uniformly formed on the aluminum nitride film using a resistance heating vapor deposition machine.

次に、該金膜上に一様にフォトレジストAZ−1350
(シプレー社製)を0.5μm厚に塗布した。
Then, a photoresist AZ-1350 is uniformly formed on the gold film.
(Manufactured by Shipley) was applied to a thickness of 0.5 μm.

次に、レジスト上にマスターマスクを密着せしめ遠紫外
光を用いてレジストの焼付を行なった後に規定の処理を
行ない、マスターマスクに対しポジ型のレジストパター
ンを得た。
Next, a master mask was brought into close contact with the resist, the resist was baked using deep ultraviolet light, and then prescribed processing was performed to obtain a positive resist pattern for the master mask.

次に、ヨウ素(I)系金エッチャントを使用して金膜
のエッチングを行ない、マスターマスクに対しポジ型の
マスク材たる金膜パターンを得た。
Next, the gold film was etched using an iodine (I 2 ) based gold etchant to obtain a gold film pattern as a positive-type mask material for the master mask.

次に、ケトン系溶剤でレジストを除去した。Next, the resist was removed with a ketone solvent.

次に、金膜パターンの形成された窒化アルミニウム膜上
に保護のためのタール系塗料層を形成し、以下実施例4
と同様の工程を行なった。
Next, a tar-based paint layer for protection was formed on the aluminum nitride film having the gold film pattern formed thereon.
The same process was performed.

かくして、金膜パターンマスク材の形成されているポリ
イミド膜と窒化アルミニウム膜との積層膜からなるマス
ク材保持薄膜の周辺部が環状保持基板たるリングフレー
ム及びシリコンウエハーにより保持されているX線リソ
グラフィー用マスク構造体を得た。
Thus, for X-ray lithography in which the peripheral portion of the mask material holding thin film made of a laminated film of the polyimide film and the aluminum nitride film on which the gold film pattern mask material is formed is held by the ring frame as the annular holding substrate and the silicon wafer. A mask structure was obtained.

[発明の効果] 以上の如き本発明によれば、マスク材保持薄膜の構成要
素として用いられる窒化アルミニウムはX線透過率及び
可視光線透過率が高く(1μm厚の光学濃度が約0.
1)、熱膨張率が低く(3〜4×10−6/℃)、熱伝
導率が高く、且つ成膜性が良好であるなどの特長を有す
るので、以下の様な効果が得られる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention as described above, aluminum nitride used as a constituent element of a mask material holding thin film has a high X-ray transmittance and a visible light transmittance (the optical density at a thickness of 1 μm is about 0.
1), low thermal expansion coefficient (3 to 4 × 10 −6 / ° C.), high thermal conductivity, and good film-forming property, and the like, the following effects can be obtained.

(1)窒化アルミニウム膜はX線透過率が高く比較的厚
くしても比較的高いX線透過量が得られるので、マスク
材保持薄膜の製造を容易且つ良好に行なうことができ
る。
(1) Since the aluminum nitride film has a high X-ray transmittance and a relatively high X-ray transmission amount can be obtained even if it is relatively thick, the mask material holding thin film can be easily and favorably manufactured.

(2)窒化アルミニウム膜は成膜性が良好であるので極
めて薄い膜からなるマスク材保持薄膜を製造することが
でき、これによりX線透過量を高め焼付のスループット
を向上させることができる。
(2) Since the aluminum nitride film has a good film-forming property, a mask material holding thin film made of an extremely thin film can be manufactured, whereby the X-ray transmission amount can be increased and the printing throughput can be improved.

(3)窒化アルミニウム膜は可視光線の透過率が高いた
め、X線リソグラフィーにおいて可視光線を用いて目視
により容易且つ正確にアライメントができる。
(3) Since the aluminum nitride film has a high visible light transmittance, it can be easily and accurately aligned visually by using visible light in X-ray lithography.

(4)窒化アルミニウム膜の熱膨張係数はX線リソグラ
フィーにおけるシリコンウエハー焼付基板の熱膨張係数
(2〜3×10−6/℃)とほぼ同じ値であるから、極
めて高精度の焼付けが可能となる。
(4) Since the coefficient of thermal expansion of the aluminum nitride film is almost the same as the coefficient of thermal expansion (2 to 3 × 10 −6 / ° C.) of the silicon wafer printing substrate in X-ray lithography, it is possible to perform baking with extremely high precision. Become.

(5)窒化アルミニウム膜の熱伝導性が高いため、X線
照射による温度上昇を防止でき、特に真空中での焼付け
の際に効果が大である。
(5) Since the aluminum nitride film has high thermal conductivity, it is possible to prevent a temperature rise due to X-ray irradiation, and it is particularly effective when baking in a vacuum.

また、本発明においては窒化アルミニウム膜はプラズマ
CVD法により形成されるのでピンホールがなく且つ内
部応力も小さい等膜特性が優れている。そして、該膜の
形成に当って高い成膜速度が得られるため、比較的短か
い時間で高品質のX線リソグラフィー用マスク構造体を
得ることができる。
Further, in the present invention, since the aluminum nitride film is formed by the plasma CVD method, it has excellent film characteristics without pinholes and small internal stress. Further, since a high film forming rate can be obtained in forming the film, a high quality mask structure for X-ray lithography can be obtained in a relatively short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図(a)〜(f)及び第2図(a)〜(h)はいづ
れも本発明によるX線リソグラフィー用マスク構造体の
製造工程を示す図である。 1,11:シリコンウエハー 2,13:ポリイミド膜 3,14:窒化アルミニウム膜 4,17:リングフレーム 5,18:接着剤 12:酸化シリコン膜
1 (a) to (f) and FIGS. 2 (a) to (h) are views showing a manufacturing process of a mask structure for X-ray lithography according to the present invention. 1, 11: Silicon wafer 2, 13: Polyimide film 3, 14: Aluminum nitride film 4, 17: Ring frame 5, 18: Adhesive 12: Silicon oxide film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に、プラズマCVD法によって、窒
化アルミニウムを主成分とする膜からなるか、または少
なくとも窒化アルミニウムを主成分とする積層膜からな
るマスク保持薄膜を形成する工程と、 該マスク保持薄膜の周辺部を保持するための環状保持基
板を設ける工程と、 を有してなるリソグラフィー用マスク構造体の製造方
法。
1. A step of forming a mask holding thin film made of a film containing aluminum nitride as a main component or at least a laminated film containing at least aluminum nitride as a main component on a substrate by a plasma CVD method, and the mask. And a step of providing an annular holding substrate for holding the peripheral portion of the holding thin film, and a method for manufacturing a mask structure for lithography comprising:
【請求項2】基板上に、プラズマCVD法によって、窒
化アルミニウムを主成分とする膜からなるか、または少
なくとも窒化アルミニウムを主成分とする積層膜からな
るマスク保持薄膜を形成する工程と、 該マスク保持薄膜上に選択的にマスクを形成する工程
と、 該マスク保持薄膜の周辺部を保持するための環状保持基
板を設ける工程と、 を有してなるリソグラフィー用マスク構造体の製造方
法。
2. A step of forming a mask holding thin film made of a film containing aluminum nitride as a main component, or at least a laminated film containing at least aluminum nitride as a main component on a substrate by plasma CVD, and the mask. A method of manufacturing a mask structure for lithography, comprising: a step of selectively forming a mask on a holding thin film; and a step of providing an annular holding substrate for holding a peripheral portion of the mask holding thin film.
【請求項3】前記選択的にマスクを形成する工程は、マ
スク保持薄膜上にレジストパターンを形成し続いて該レ
ジストパターン上にマスク材を薄膜状に付与した後、レ
ジストを除去することによって行う、特許請求の範囲第
2項記載のリソグラフィー用マスク構造体の製造方法。
3. The step of selectively forming a mask is performed by forming a resist pattern on a mask holding thin film, subsequently applying a mask material in a thin film shape on the resist pattern, and then removing the resist. A method of manufacturing a mask structure for lithography according to claim 2.
【請求項4】前記選択的にマスクを形成する工程は、マ
スク保持薄膜上一面に薄膜状にマスク材を付与し続いて
該マスク保持薄膜上一面に付与された薄膜状のマスク材
上にレジストパターンを形成した後、該レジストパター
ンを介して前記マスク材をエッチングすることによって
行う、特許請求の範囲第2項記載のリソグラフィー用マ
スク構造体の製造方法。
4. The step of selectively forming a mask comprises applying a thin film-shaped mask material on one surface of a mask-holding thin film, and subsequently forming a resist on the thin-film mask material applied on the entire surface of the mask-holding thin film. The method for manufacturing a mask structure for lithography according to claim 2, which is performed by forming the pattern and then etching the mask material through the resist pattern.
【請求項5】基板表面に、少なくともアルミニウム元素
を含むガス及び窒素元素を含むガスを用いてプラズマC
VD法を施し、該基板表面に窒化アルミニウムを主成分
とする薄膜を得ることを特徴とする、薄膜の作製方法。
5. Plasma C is formed on the surface of the substrate by using a gas containing at least an aluminum element and a gas containing a nitrogen element.
A method for producing a thin film, which comprises subjecting the substrate surface to a VD method to obtain a thin film containing aluminum nitride as a main component.
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