JPH023217A - Reflection mask - Google Patents

Reflection mask

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JPH023217A
JPH023217A JP63150143A JP15014388A JPH023217A JP H023217 A JPH023217 A JP H023217A JP 63150143 A JP63150143 A JP 63150143A JP 15014388 A JP15014388 A JP 15014388A JP H023217 A JPH023217 A JP H023217A
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mask
resist
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ditch
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Kenji Kurihara
健二 栗原
Hiroo Kinoshita
博雄 木下
Tsutomu Mizota
勉 溝田
Nobuyuki Takeuchi
竹内 信行
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make a contrast of a reflectance at a ditch portion and a flat pattern infinitely great for unnecessitating an aftertreatment after formation of a reflection film and for keeping the reflection surface in a good condition by forming a ditch having on its bottom recessed and projected portions on a surface of a substrate and by forming a reflection film on the surface of the substrate including the ditch portion. CONSTITUTION:The resist 11 is applied on a silicon substrate 12 and is exposed using a photomask or the electron beams to form a specified pattern. Using this resist as a mask, reactive ion etching is conducted on the silicon substrate 12 in an atmosphere including chlorine gas to form a ditch 13 having on its bottom needle-shaped protrusions of some 100 to 10000Angstrom . Then, the resist 11 is exfoliated by an oxygen plasma. A multi-layer film 14 is deposited on the whole surface of the substrate to form a reflection mask. Since the thickness of the multi-layer film 14 is some 1000Angstrom or about, the bottom 13a of the ditch 13 keeps unevenness even after the film 14 is deposited on it. The surface of the substrate 12 is polished like a mirror, and so the portion except for the ditch 13 is a mirror-like surface.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造工程で用いられるマスクに
関し、特に軟X線露光や真空紫外線露光におけるバタン
転写用の反射型マスクに関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a mask used in the manufacturing process of semiconductor devices, and particularly to a reflective mask for batten transfer in soft X-ray exposure or vacuum ultraviolet exposure. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

X線1スクを用いたX線露光方式は、微細性、生産性の
点で電子ビーム露光等よシも優れている。
The X-ray exposure method using one X-ray screen is superior to electron beam exposure and the like in terms of fineness and productivity.

従来この方式では、X線に対して透明な膜の上に形成し
たX線を吸収するバタンを加工した。透過型のX線マス
クが用いられる。このX線マスクは、レジストを塗布し
たウェハに対して数10μmの微小な間隔をおいて設置
され、均一にX線が照射される。これによシ、X線マス
クを透過したX線によシレジストが感光し、レジストを
現像すれば、レジストバタンか得られる。ところで、こ
の従来方式では等倍転写であるためにX線マスクのバタ
ン描画に用いる電子ビーム露光装置のバタン精度以上の
転写精度は得られない。また、X線マスクのX線を吸収
するバタンを支持している透過膜はX線透過率を確保す
るために、 2μm程度ときわめて薄いものが用いられ
るために、大面積のX線マスクの製造は困難が多い。そ
こで、このような問題を解決するために、シンクロトロ
ン放射光を利用したX線縮小投影露光方式(木下ほか:
第47回応用物理学会講演予稿集、p322.28p 
−ZF −15)が検討されている。この方式は、X線
マスクの像を反射光学系によりレジストを塗布したウエ
ハ上に縮小投影して露光を行うものである。X線マスク
としては透過型マスク、反射型マスクの2種類が考えら
れている。透過型のX線マスクは、等倍転写におけるも
のと同様に非常に薄いX線透過膜が必要になるので、大
口径化は困難である。−方、反射型X線マスクは、十分
厚い基板の上にパタンを形成できるので、製造上有利で
ある。そのため、X線縮小投影露光には、反射型マスク
を用いるのが望ましいと考えられる。ところで、X線縮
小投影露光で用いられる反射型マスクや反射光学系には
、反射率を高めるため特定の波長のxHを反射する多層
膜を表面にコーティングしたものが用いられる。多層膜
には、例えば、タングステン(W)/カーボン(C)や
モリブデン(Mo) /シリコン(S+)というように
、重原子と重原子を対としたものが用いられる。多層膜
の形成間隔は、X線波長と入射角から、ブラッグの回折
条件よシ決まる。
Conventionally, in this method, a batten that absorbs X-rays was formed on a film that was transparent to X-rays. A transmission type X-ray mask is used. This X-ray mask is placed at a minute interval of several tens of micrometers from a wafer coated with resist, and uniformly irradiates the wafer with X-rays. As a result, the resist is exposed to the X-rays transmitted through the X-ray mask, and when the resist is developed, a resist baton is obtained. By the way, since this conventional method uses same-size transfer, it is not possible to obtain a transfer precision higher than that of an electron beam exposure device used for drawing a stamp on an X-ray mask. In addition, in order to ensure X-ray transmittance, the transparent membrane that supports the X-ray absorbing button of an X-ray mask is extremely thin, about 2 μm, so it is difficult to manufacture large-area X-ray masks. is very difficult. Therefore, in order to solve this problem, an X-ray reduction projection exposure method using synchrotron radiation (Kinoshita et al.:
Proceedings of the 47th Japan Society of Applied Physics, p322.28p
-ZF-15) is being considered. In this method, exposure is performed by reducing and projecting an image of an X-ray mask onto a wafer coated with resist using a reflective optical system. Two types of X-ray masks are considered: transmission masks and reflection masks. Transmission-type X-ray masks require a very thin X-ray transparent film, similar to those used in equal-magnification transfer, so it is difficult to increase the diameter. - On the other hand, a reflective X-ray mask is advantageous in terms of manufacturing because a pattern can be formed on a sufficiently thick substrate. Therefore, it is considered desirable to use a reflective mask for X-ray reduction projection exposure. By the way, in order to increase the reflectance, a reflective mask and a reflective optical system used in X-ray reduction projection exposure are coated with a multilayer film that reflects xH at a specific wavelength. The multilayer film uses a pair of heavy atoms, such as tungsten (W)/carbon (C) or molybdenum (Mo)/silicon (S+). The formation interval of the multilayer film is determined by the Bragg diffraction conditions based on the X-ray wavelength and incident angle.

従来、xlの反射型マスクとして第4図に示す断面図の
ような加工法(K、 Hoh and H,Tan1n
Conventionally, the processing method (K, Hoh and H, Tan1n
.

:  Bull*tlon  of  Electro
technieal  Laborstory、 Vo
l、 49Nn12(1985) p47 54)が提
案されている。図において、41はレジスト、42は多
層膜、43はシリコン基板である。マスクの加工法は次
の手順で行なわれる。まず、シリコン基板43に多層膜
42(例えば、タングステン/カーボン)を堆私し、こ
の多層膜42上にレジスト41を塗布する。次に、レジ
スト41を光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光
し所定のパタンを形成する(同図(a))。そして、こ
のレジスト41をマスクにして多層膜42をドライエツ
チングによりエツチングして除去する(同図(b))。
: Bull*ton of Electro
technical laboratory, Vo
1, 49Nn12 (1985) p47 54) has been proposed. In the figure, 41 is a resist, 42 is a multilayer film, and 43 is a silicon substrate. The mask processing method is performed in the following steps. First, a multilayer film 42 (for example, tungsten/carbon) is deposited on a silicon substrate 43, and a resist 41 is applied onto the multilayer film 42. Next, the resist 41 is exposed using a light mask or an electron beam to form a predetermined pattern (FIG. 4(a)). Then, using the resist 41 as a mask, the multilayer film 42 is removed by dry etching (FIG. 4(b)).

その後、レジスト41を酸素プラズマを用いて剥離し、
従来の反射型マスクを形成する(同図(C))。
After that, the resist 41 is removed using oxygen plasma,
A conventional reflective mask is formed ((C) in the same figure).

また、別の従来例として第5図に示す断面図のような加
工法が提案されている。図において、第4図と同一部分
には同一符号を付する。52はX線を吸収する吸収体で
ある。マスクの加工法は第4図と同様にシリコン基板4
3上に多NM42C例えばタングステン/カーボン)を
形成し、その上層KX線を吸収して反射率が低い吸収体
52を形成する。その後、吸収体52上にレジスト41
を塗布し、光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光
し所定のパターンを形成する(同図(a))。
Further, as another conventional example, a processing method as shown in the sectional view shown in FIG. 5 has been proposed. In the figure, the same parts as in FIG. 4 are given the same reference numerals. 52 is an absorber that absorbs X-rays. The mask processing method is similar to that shown in Fig. 4.
A multilayer NM42C (for example, tungsten/carbon) is formed on the upper layer 3 to form an absorber 52 that absorbs KX-rays and has a low reflectance. After that, the resist 41 is placed on the absorber 52.
is coated and exposed using a photomask or an electron beam to form a predetermined pattern (FIG. 4(a)).

次にルジスト41をマスクにして吸収体52をドライエ
ツチングによシ除去する。その後、レジスト41を酸素
プラズマを用いて剥離し、従来の反射型マスクを形成す
る。(同図(b))。
Next, the absorber 52 is removed by dry etching using the resist 41 as a mask. Thereafter, the resist 41 is removed using oxygen plasma to form a conventional reflective mask. (Figure (b)).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら従来の反射型マスクは、上記のように構成
されているため、次のような欠点があった。まず、第4
図の反射型マスクは、レジスト41をマスクにして多層
膜42をエツチングした後、酸素プラズマを用いてレジ
スト41を剥離している。このため、例えば多層膜42
の上層がカーボンである場合、この酸素プラズマによっ
てカーボンがレジスト41と同じくエツチングされてし
まい反射のコントラストが低下してしまう欠点があった
。ここで、酸素プラズマを用いず有機系溶液によるレジ
スト41の剥離が提案されているが、多層膜42のエツ
チング工程においてレジスト41の表面がドライエツチ
ングによ)変質しているため、完全にレジスト41を剥
離することができ々かった。また、多層膜42表面がタ
ングステンまたはモリブデンである場合、酸素プラズマ
によシ表面に酸化膜が形成され、X線反射率が低下して
しまう原因となった。さらに1多層膜42がタングステ
ン/カーボンの場合、前述したようにカーボンが酸素プ
ラズマによシエッチングされるので、レジスト41の剥
離中に多層膜42のパタン側壁からカーボン層にアンダ
ーカットが進行し、パタン精度が劣化する結果となった
However, since the conventional reflective mask is configured as described above, it has the following drawbacks. First, the fourth
In the reflective mask shown in the figure, a multilayer film 42 is etched using a resist 41 as a mask, and then the resist 41 is peeled off using oxygen plasma. For this reason, for example, the multilayer film 42
If the upper layer is carbon, there is a drawback that the carbon is etched by the oxygen plasma in the same way as the resist 41, resulting in a reduction in reflection contrast. Here, it has been proposed to remove the resist 41 using an organic solution without using oxygen plasma, but since the surface of the resist 41 is altered (due to dry etching) during the etching process of the multilayer film 42, the resist 41 is completely removed. It was difficult to peel it off. Further, when the surface of the multilayer film 42 is made of tungsten or molybdenum, an oxide film is formed on the surface by oxygen plasma, which causes a decrease in X-ray reflectance. Furthermore, when the multilayer film 42 is made of tungsten/carbon, the carbon is etched by oxygen plasma as described above, so undercutting progresses from the pattern sidewall of the multilayer film 42 to the carbon layer while the resist 41 is peeled off. This resulted in a deterioration in pattern accuracy.

次に、第5図に示す反射型マスクでは、吸収体52のパ
タンを得るためにドライエツチングを用いている。その
ため、吸収体52のエツチングが終了すると多層膜42
がプラズマにさらされるととKなる。一般に、ドライエ
ツチングではあまシ高いエツチング選択比を得るのは難
しく、オーバーエツチングによシ多層膜42もエツチン
グされてしまう。多層膜42は数1OAのきわめて薄い
膜からなるので、オーバーエツチングによる多層膜42
の破壊の影響はきわめて大きい。また、プラズマイオン
の衝撃によシ、数オンゲストローム以下の面粗さが要求
される多層i表面が荒れてしまい、X線反射率の低下の
原因となる。さらに、反応生成物等のエツチング残シが
反射面に付着する場合もある。これらの影響をさけるた
めに吸収体52をウェットエツチングによシ加工するこ
とも考えられるが、等方性エツチングとなってしまうの
で、高精度なバタンを得ることはできない。
Next, in the reflective mask shown in FIG. 5, dry etching is used to obtain the pattern of the absorber 52. Therefore, when the etching of the absorber 52 is completed, the multilayer film 42
becomes K when exposed to plasma. Generally, it is difficult to obtain a fairly high etching selectivity with dry etching, and the multilayer film 42 is also etched due to overetching. Since the multilayer film 42 is made of an extremely thin film of several 1 OA, the multilayer film 42 may be damaged by over-etching.
The impact of the destruction is extremely large. Furthermore, the multilayer i surface, which requires a surface roughness of several angstroms or less, becomes rough due to the impact of plasma ions, causing a decrease in X-ray reflectance. Furthermore, etching residues such as reaction products may adhere to the reflective surface. In order to avoid these effects, it is possible to process the absorber 52 by wet etching, but since this results in isotropic etching, it is not possible to obtain a highly accurate batten.

また、露光時の欠点として、シンクロトロン放射光のよ
うに波長が連続である光源をマスクの露光に用いる場合
、第4図の反射型マスクでは、多層膜42のバタン以外
であるシリコン基板43表面でも紫外線を反射し、ウェ
ハ上のレジストを露光してしまうことがある。この場合
、バタンのコントラストが低下することになるので、特
に微細バタン形成の点で大きな欠点となる。
Furthermore, as a drawback during exposure, when a light source with continuous wavelengths such as synchrotron radiation light is used for mask exposure, in the reflective mask shown in FIG. However, it can reflect ultraviolet light and expose the resist on the wafer. In this case, the contrast of the battens is reduced, which is a major drawback particularly in terms of forming fine battens.

また、重ね合せ露光を行なう場合、マスクにマークを設
けてウェハのマークと合わせている。しかし、従来の反
射型マスクでは、可視光において多層膜と下地面とのコ
ントラストを大きくとることができないため、マーク検
出信号のS/N比が低下し、バタン位置精度に影響を及
はすという欠点があった。
Furthermore, when overlapping exposure is performed, marks are provided on the mask and aligned with the marks on the wafer. However, with conventional reflective masks, it is not possible to achieve a large contrast between the multilayer film and the underlying surface in visible light, which reduces the S/N ratio of the mark detection signal and affects the accuracy of the button position. There were drawbacks.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明に係る反射型マスクは、基板表面に形成した底部
に凹凸を有する溝部と、この溝部を有する基板上に形成
した反射膜とt−備えている。
The reflective mask according to the present invention includes a groove formed on the surface of a substrate and having an uneven bottom, and a reflective film formed on the substrate having the groove.

また、基板上の高融点金属膜表面に形成した底部に凹凸
を有する溝部と、この溝部を有する高融点金属膜上に形
成した反射膜とを備えている。
The device also includes a groove portion formed on the surface of the high melting point metal film on the substrate and having an uneven bottom portion, and a reflective film formed on the high melting point metal film having the groove portion.

〔作用〕[Effect]

基板表面に形成した底部に凹凸を有する溝部は、反射率
を低くする。
A groove portion having an uneven bottom portion formed on the substrate surface lowers the reflectance.

また、高融点金属膜表面に形成した底部に凹凸を有する
溝部は、反射率を低くする。
Further, the groove portion having an uneven bottom portion formed on the surface of the high melting point metal film lowers the reflectance.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を図に従って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る第1の実施例を示した反射型マス
クにおける加工法の断面図である。図において、1)は
レジスト、12はシリコン基板、13は溝部、13aは
溝底部、14は反射膜にあたる多層膜である。マスクの
加工法は次の手順で行なわれる。まず、シリコン基板1
2上にレジスト1)を塗布し、光用マスクもしくは電子
ビームを用いて露光して所定のバタンを形成する(同図
(a))。
FIG. 1 is a sectional view of a method of processing a reflective mask according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1) is a resist, 12 is a silicon substrate, 13 is a groove, 13a is a groove bottom, and 14 is a multilayer film serving as a reflective film. The mask processing method is performed in the following steps. First, silicon substrate 1
A resist 1) is applied onto the resist 2 and exposed using a light mask or an electron beam to form a predetermined pattern (FIG. 2(a)).

次に、このレジスト1)をマスクにして下地のシリコン
基板12をドライエツチングにより溝部13を形成する
。このとき、ドライエツチングは塩素(C2z)ガスを
雰囲気として反応性イオンエツチング(RIE)を用い
る。エツチングの条件としては、例えばカソードカップ
ル方式のエツチング装置の場合、塩素(C10)ガス圧
7Pa、RFパワー100Wとする。また、エツチング
深さは数μm程度にする。
Next, using this resist 1) as a mask, the underlying silicon substrate 12 is dry etched to form a groove 13. At this time, the dry etching uses reactive ion etching (RIE) using chlorine (C2z) gas as an atmosphere. As etching conditions, for example, in the case of a cathode couple type etching apparatus, the chlorine (C10) gas pressure is 7 Pa and the RF power is 100 W. Further, the etching depth is approximately several μm.

この条件下でエツチングするととくより、溝底部起(凹
凸)を形成することができる(同図(b))。
Etching under these conditions makes it possible to form groove bottom elevations (irregularities) (FIG. 4(b)).

この針状の突起は、可視光で観察すると真っ黒く見え、
反射率が極めて低下していることがわかる。
These needle-like protrusions appear black when observed under visible light;
It can be seen that the reflectance is extremely reduced.

次にルジスト1)を8素プラズマで剥離する(同図(C
))。また、レジスト1)の剥離に硫酸(H2SO4)
十過酸化水素水(H2(h)溶液を用いてもよい。その
後、シリコン基板全面に多層膜14を堆積させて反射型
マスクを形成する(同図(d))。ここで、多層膜は例
えばX線の波長を100Aとしてタングステン(W)/
カーボン(C)の組合せを用いる。直入射の場合、タン
グステンの膜厚を2OA。
Next, the Lujist 1) is peeled off using 8-element plasma (see figure (C)
)). In addition, sulfuric acid (H2SO4) is used to remove resist 1).
A decahydrogen peroxide solution (H2(h) solution may also be used. After that, a multilayer film 14 is deposited on the entire surface of the silicon substrate to form a reflective mask (FIG. 1(d)).Here, the multilayer film is For example, assuming the wavelength of X-rays is 100A, tungsten (W)/
A combination of carbon (C) is used. For direct incidence, the tungsten film thickness is 2OA.

カーボンの膜厚を3OAとし、これを数10重ね合せて
X線の反射率を高める。このようKして形成した多層膜
14の膜厚は数1000 A程度でおり、前述の溝底部
13aK堆積させても針状の突起は平坦化されるには至
らず、その部分の多層膜140表面は凹凸の状態となる
。一方、シリコン基板120表面は鏡面研磨されている
ので、溝部13以外のエツチングされないシリコン基板
12表面に堆積した多層膜14は、下地と同様に鏡面と
々る。
The carbon film thickness is set to 3OA, and several tens of carbon films are stacked on top of each other to increase the X-ray reflectance. The thickness of the multilayer film 14 formed in this way is about several thousand amps, and even if the groove bottom 13aK is deposited, the needle-like protrusions will not be flattened, and the multilayer film 14 at that part will not be flattened. The surface becomes uneven. On the other hand, since the surface of the silicon substrate 120 is mirror-polished, the multilayer film 14 deposited on the surface of the silicon substrate 12 that is not etched except for the groove 13 has a mirror-like surface like the underlying layer.

次に、この反射型マスクの反射特性を説明する。Next, the reflection characteristics of this reflection type mask will be explained.

多層膜14の反射率Rは、表面粗さによシ低下し理想値
Roよシも小さくなる。そして、この反射率Rは、 R=RO@XPC−2(2πσcosθ/λ)!〕で与
えられる。但し、面粗さのrma値をσ、X線の波長を
λ、入射角をθとする。また、第2図はX線の入射角θ
=0における反射率と表面粗さとの関係を示す特性図で
ある。図において、特性A。
The reflectance R of the multilayer film 14 decreases depending on the surface roughness, and the ideal value Ro also decreases. And this reflectance R is R=RO@XPC-2(2πσcosθ/λ)! ] is given. However, it is assumed that the rma value of the surface roughness is σ, the wavelength of the X-ray is λ, and the incident angle is θ. Also, Figure 2 shows the incident angle θ of X-rays.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between reflectance and surface roughness at =0. In the figure, characteristic A.

であるときの特性曲線を示す。例えば、波長100叉で
は、多層膜の表面粗さを5A(rms)とすると理想値
の92%の反射率が得られる。表面粗さが10J(rm
s)では理想値の45%となるので、高い反射率を得よ
うとすると、下地シリコン基板の方も面粗さ5A(rm
s)以下のものを用いることが望ましい。つぎに、反射
型マスクとして機能するためには、第1図に示したUr
面図において溝部130部分がX線を反射しないことが
必要となる。例えば波長Zoo Aを考えると表面粗さ
が2OA(rms )を越えると理想値の5%以下の反
射率となり、理想反射面に対するコントラストが大きく
なってくる。
The characteristic curve when . For example, at a wavelength of 100 mm, if the surface roughness of the multilayer film is 5 A (rms), a reflectance of 92% of the ideal value can be obtained. Surface roughness is 10J (rm
s) is 45% of the ideal value, so if you want to obtain a high reflectance, the surface roughness of the underlying silicon substrate should be 5A (rm
s) It is desirable to use the following: Next, in order to function as a reflective mask, the Ur
In the top view, it is necessary that the groove portion 130 portion does not reflect X-rays. For example, considering the wavelength Zoo A, if the surface roughness exceeds 2OA (rms), the reflectance will be less than 5% of the ideal value, and the contrast with respect to the ideal reflective surface will become large.

表面粗さが100100A(rもあれば、無限大のコン
トラストが得られる。前述の加工法で説明したように、
溝底部13mの凹凸は数100OAもあるのでX線の反
射率はゼロと考えてよい。また、波長1000Aや20
00Aの光でも500A(rma)も表面粗さがあれば
反射は無視できるので、これらの光もX線と同様のカッ
トすることができる。また、溝底部13mの表面が黒く
みえることからも、可視光までもカットされることがわ
かる。したがって、本発明の反射型マスクでは、溝以外
の平坦なシリコン面に形成された多層膜面からの反射の
みを考えればよいことになり、はぼ無限大のコントラス
トの理想的な反射型マスクとなることがわかる。
If the surface roughness is 100100A (r), infinite contrast can be obtained.As explained in the processing method above,
Since the groove bottom 13m has irregularities of several hundred OA, the reflectance of X-rays can be considered to be zero. Also, wavelengths of 1000A and 20A
Since reflection of 00A light and 500A (rma) light can be ignored if there is surface roughness, these lights can also be cut in the same way as X-rays. Furthermore, the fact that the surface of the groove bottom 13m appears black indicates that even visible light is cut. Therefore, in the reflective mask of the present invention, it is only necessary to consider the reflection from the multilayer film surface formed on the flat silicon surface other than the grooves, which makes it an ideal reflective mask with almost infinite contrast. I know what will happen.

このように本実施例における反射型マスクは、平坦なシ
リコン基板12表面に凹凸の突起を底面に設けた溝部1
3を形成し、その上からx線反射用の多層膜14を形成
しているので、溝部13以外の平坦部と溝底部13&の
凹凸面に形成した多層膜14との反射率のコントラスト
をほぼ無限大とすることができる。また、多層膜14形
成後はプラズマエツチング等の処理を全く行なう必要が
ないため、良好な反射面を維持することができる。
In this way, the reflective mask in this embodiment has a groove portion 1 on the surface of a flat silicon substrate 12 with uneven protrusions on the bottom surface.
3 is formed, and the multilayer film 14 for X-ray reflection is formed thereon, so that the contrast in reflectance between the flat part other than the groove part 13 and the multilayer film 14 formed on the uneven surface of the groove bottom part 13 & is almost the same. It can be infinite. Furthermore, since there is no need to perform any treatment such as plasma etching after the multilayer film 14 is formed, a good reflective surface can be maintained.

なお、上記の実施例においてレジスト1)をマスクとし
たが絶縁膜(Si02)をマスクにしてもよい。この場
合、エツチング面の荒れが多くなる傾向がある。この原
因はシリコン面に絶縁膜(SiOz)が形成され、それ
がエツチングマスク作用を持つためと考えられる。
In the above embodiment, the resist 1) was used as a mask, but an insulating film (Si02) may be used as a mask. In this case, the etched surface tends to become more rough. The reason for this is thought to be that an insulating film (SiOz) is formed on the silicon surface, which acts as an etching mask.

また、上記の実施例においてドライエツチングの雰囲気
として塩素(Ctz)ガスを用いたが、フロン系のガス
やSF6+02のような酸素を添加したガス系でもよい
Furthermore, although chlorine (Ctz) gas was used as the dry etching atmosphere in the above embodiments, a fluorocarbon-based gas or an oxygen-added gas system such as SF6+02 may be used.

また、上記の実施例においてシリコ/基板12に溝部1
3を加工したが、シリコン基板12上に絶縁膜(S I
 Oz)を形成し、レジストマスクを用いて溝部13を
シリコン面が露出するまで絶縁膜(Si02)を加工し
てシリコンをエツチングしてもよい。その後、レジスト
を剥離して多層膜14を形成すれば、絶縁!(Si02
)が下地となった多層膜部分が反射面となる反射型マス
クが得られる。
In addition, in the above embodiment, the groove 1 is formed in the silicon/substrate 12.
3 was processed, but an insulating film (S I
Alternatively, the silicon may be etched by forming an insulating film (Si02) using a resist mask and processing the insulating film (Si02) in the trench 13 until the silicon surface is exposed. After that, if the resist is peeled off and the multilayer film 14 is formed, it is insulated! (Si02
) is the underlying layer, and a reflective mask is obtained in which the multilayer film portion serves as a reflective surface.

また、上記の実施例において基板としてシリコン基板1
2を用いたが、溝底部13凰に凹凸が形成できる材料で
あればよい。例えば、ガリウム砒素(GaAs)基板を
用いてもよく、この場合、ドライエツチングの雰囲気は
シリコン基板12と同様に塩素(CI−2)ガスを用い
ることができる。
Further, in the above embodiment, a silicon substrate 1 is used as the substrate.
2 was used, but any material that can form unevenness on the groove bottom 13 may be used. For example, a gallium arsenide (GaAs) substrate may be used, and in this case, chlorine (CI-2) gas may be used for the dry etching atmosphere as in the case of the silicon substrate 12.

第3図は本発明に係る第2の実施例を示した反射型マス
クにおける加工法の断面図である。図において、第1図
と同一部分または相当部分については同一符号を付する
。15は高融点金属膜にあたるモリブデン膜、16は絶
縁膜(Si02)である。
FIG. 3 is a sectional view of a processing method for a reflective mask showing a second embodiment of the present invention. In the figures, the same or equivalent parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. 15 is a molybdenum film corresponding to a high melting point metal film, and 16 is an insulating film (Si02).

マスクの加工法は次の手順で行なわれる。まず、シリコ
ン基板12上に電子ビーム蒸着法によジモリブデン膜1
5を膜厚1μm程度形成し、その上層に絶縁膜(Sto
w)16を膜厚数1000A程度形成する。さらに、こ
の絶縁膜16上にレジスト1)を塗布し、光用マスクや
電子ビームを用いて露光して所定のパタンに形成する(
同図(a))。次に、レジスト1)のパタンをマスクに
して下地の絶縁M16をモリブデン膜15が露出するま
でCF4+H2ガスを用いて反応性イオンエツチング(
RIE)によりドライエツチングする。その後、モリブ
デン膜15をCF4+02ガスを用いて同様にドライエ
ツチングして溝部13を形成する。ところで、モリブデ
ン膜15は柱状構造薄膜であシ、柱状の結晶粒界が存在
する。このため、モリブデン膜15をドライエツチング
するとこの結晶粒界の部分から進み、エツチング途中で
は結晶粒を単位とした針状の突起(凹凸)が全面に形成
される。結晶粒の大きさは、成膜条件にもよるが数10
0A〜1000るまでエツチングを進めると、エツチン
グ面が黒くなυ、前実施例と同様に可視光まで散乱する
ような凹凸のある溝部13を形成することができる(同
図(b))。次に、レジスト1)を剥離して同図(c)
に示す構造を得る。このとき、絶縁膜16の表面はエツ
チングされないので、平坦面を維持している。そして、
同図(d)K示すように多層膜14を全面に形成して反
射型マスクを形成する。
The mask processing method is performed in the following steps. First, a dimolybdenum film 1 is deposited on a silicon substrate 12 by electron beam evaporation.
5 is formed with a thickness of about 1 μm, and an insulating film (Sto
w) 16 is formed to a thickness of about 1000 Å. Furthermore, a resist 1) is applied on this insulating film 16 and exposed using a photomask or an electron beam to form a predetermined pattern (
Figure (a)). Next, using the resist 1) pattern as a mask, the underlying insulation M16 is etched using CF4+H2 gas until the molybdenum film 15 is exposed.
Dry etching by RIE). Thereafter, molybdenum film 15 is similarly dry etched using CF4+02 gas to form grooves 13. By the way, the molybdenum film 15 is a thin film with a columnar structure and has columnar grain boundaries. Therefore, when the molybdenum film 15 is dry-etched, the etching proceeds from the crystal grain boundaries, and in the middle of the etching, needle-like protrusions (irregularities) in units of crystal grains are formed over the entire surface. The size of the crystal grains depends on the film formation conditions, but it is several tens of thousands.
When the etching is continued from 0A to 1000A, it is possible to form a groove 13 in which the etched surface becomes black and has concavities and convexities that scatter visible light as in the previous embodiment (FIG. 2(b)). Next, resist 1) is peeled off and the same figure (c) is obtained.
We obtain the structure shown in At this time, the surface of the insulating film 16 is not etched, so that it maintains a flat surface. and,
As shown in FIG. 3(d)K, a multilayer film 14 is formed on the entire surface to form a reflective mask.

この構造のマスクが反射型マスクとして機能するのは、
前実施例と同一であるのでここでは省略する。
The mask with this structure functions as a reflective mask because
Since it is the same as the previous embodiment, it will be omitted here.

なお、上記実施例において高融点金属膜としてモリブデ
ン膜15を用いたがタングステン膜等を用いてもよい。
Although the molybdenum film 15 was used as the refractory metal film in the above embodiment, a tungsten film or the like may also be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明のように本発明は、次の効果を有している。 As explained above, the present invention has the following effects.

(、)平坦な基板または平坦な高融点金I!A膜表面に
凹凸を底面に設けた溝部を形成し、その上層に反射膜を
形成しているので、この溝部と溝部以外の平坦部とKお
ける反射率のコントラストをほぼ無限大にすることがで
きる。
(,) Flat substrate or flat high melting point gold I! Since a groove with an uneven bottom surface is formed on the surface of the A film, and a reflective film is formed on top of the groove, the contrast between the reflectance between this groove and the flat area other than the groove can be made almost infinite. can.

(b)本発明は、反射膜形成後の後処理を行なう必要が
ないため、良好な反射面を維持することができる。
(b) Since the present invention does not require post-treatment after forming the reflective film, a good reflective surface can be maintained.

(c)凹凸面は、X線だけでなく真空紫外線や紫外線の
反射も防止できるので、マスクバタンに対応した平坦な
反射面以外からの露光バタン品質を劣化させる余分な反
射光を除去することができる。
(c) The uneven surface can prevent the reflection of not only X-rays but also vacuum ultraviolet rays and ultraviolet rays, so it is possible to remove excess reflected light that degrades the exposure baton quality from surfaces other than the flat reflective surface that corresponds to the mask baton. can.

(d)本発明は、マスク合わせ用の反射型のマークを可
視光でコントラストよく検出でき、バタン位置精度を向
上させることができる。
(d) According to the present invention, a reflective mark for mask alignment can be detected with good contrast using visible light, and the accuracy of the button position can be improved.

(・)本発明は、X線露光のみならず光用の高コントラ
ストの反射型マスクとして用いることができる。
(.) The present invention can be used not only for X-ray exposure but also as a high-contrast reflective mask for light.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る第1の実施例を示した加工法の断
面図、第2図は反射率と表面粗さとの関係を示す特性図
、第3図は本発明に係る第2の実施例を示した加工法の
断面図、第4図及び第5図は従来の加工法の断面図であ
る。 1)・・・・レジスト、12・・・・シリコン基板、1
3・・・・溝部、13&・・・・溝底部、14・・・命
多層膜、15・・・・モリブデン膜、16・・・・絶縁
膜(S102)。 第1図 特許出願人 日本電信電話株式会社 代理人 山川政樹(tlか1名) 第 図 友會躇ざ (A) 第 図
Fig. 1 is a cross-sectional view of the processing method showing the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a characteristic diagram showing the relationship between reflectance and surface roughness, and Fig. 3 is a cross-sectional view of the processing method showing the first embodiment of the present invention. 4 and 5 are cross-sectional views of a conventional processing method. 1)...Resist, 12...Silicon substrate, 1
3...Groove portion, 13&...Groove bottom, 14...Multilayer film, 15...Molybdenum film, 16...Insulating film (S102). Fig. 1 Held patent applicant: Nippon Telegraph and Telephone Corporation agent Masaki Yamakawa (TL or one person) Fig. Tomokaiza (A) Fig.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板表面に底部に凹凸を有する溝部を形成し、こ
の溝部を含め基板上層に反射膜を形成したことを特徴と
する反射型マスク。
(1) A reflective mask characterized in that a groove portion having an uneven bottom is formed on the surface of a substrate, and a reflective film is formed on the upper layer of the substrate including the groove portion.
(2)基板上の高融点金属膜表面に底部に凹凸を有する
溝部を形成し、この溝部を含め高融点金属膜上層に反射
膜を形成したことを特徴とする反射型マスク。
(2) A reflective mask characterized in that a groove having an uneven bottom is formed on the surface of a high melting point metal film on a substrate, and a reflective film is formed on the high melting point metal film including the groove.
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