JPH05335216A - Ｘ線マスク及びその製造方法 - Google Patents
Ｘ線マスク及びその製造方法Info
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- JPH05335216A JPH05335216A JP13931892A JP13931892A JPH05335216A JP H05335216 A JPH05335216 A JP H05335216A JP 13931892 A JP13931892 A JP 13931892A JP 13931892 A JP13931892 A JP 13931892A JP H05335216 A JPH05335216 A JP H05335216A
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- 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
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、Ｘ線マスクに関し、Ｘ線吸収体膜を
パターニングする際のシフト量を大幅に低減し、パター
ン精度を良くすることを目的とする。 【構成】（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収体
膜６よりなるマスクパターンを含み構成する。
パターニングする際のシフト量を大幅に低減し、パター
ン精度を良くすることを目的とする。 【構成】（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収体
膜６よりなるマスクパターンを含み構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線マスク及びその製
造方法に関する。ＶＳＬＩの高密度化に伴って、超微細
加工が要求されている。例えば、線幅0.５μｍのパター
ンを形成するためには、マスク自体の歪みは少なくとも
0.０５μｍ以下に抑える必要がある。
造方法に関する。ＶＳＬＩの高密度化に伴って、超微細
加工が要求されている。例えば、線幅0.５μｍのパター
ンを形成するためには、マスク自体の歪みは少なくとも
0.０５μｍ以下に抑える必要がある。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のＸ線マスクの製造工程を
示す断面図である。まず、図７(a) に示すように、減圧
ＣＶＤ法により、シリコン（Si）基板７１の上にSiＣメ
ンブレン７２を形成し、また、その下面にSiＣ膜７３を
形成する。
示す断面図である。まず、図７(a) に示すように、減圧
ＣＶＤ法により、シリコン（Si）基板７１の上にSiＣメ
ンブレン７２を形成し、また、その下面にSiＣ膜７３を
形成する。
【０００３】ついで、図７(b) に示すように、その下面
側のSiＣ膜７３をフォトリソグラフィー法によりパター
ニングし、中央にシリコン基板７１を露出する開口部７
４を設ける。
側のSiＣ膜７３をフォトリソグラフィー法によりパター
ニングし、中央にシリコン基板７１を露出する開口部７
４を設ける。
【０００４】この後に、図７(c) に示すように、メンブ
レン７２の上に、スパッタ法によりＷ、ＴａなどのＸ線
吸収体膜７５を成長し、続いて、SiＣ膜７３を介してSi
基板７１を支持枠７６に接着した後に、SiＣ膜７３の開
口部７４からSi基板７１をエッチングしてメンブレン７
２を露出する窓７７を形成する。
レン７２の上に、スパッタ法によりＷ、ＴａなどのＸ線
吸収体膜７５を成長し、続いて、SiＣ膜７３を介してSi
基板７１を支持枠７６に接着した後に、SiＣ膜７３の開
口部７４からSi基板７１をエッチングしてメンブレン７
２を露出する窓７７を形成する。
【０００５】最後に、図７(d) に示すように、フォトレ
ジスト７８によりマスクを形成し、Ｘ線吸収体膜７５を
パターニングしてから、フォトレジスト７８を除去する
と、図７(e) に示すようなＸ線マスクが完成する。
ジスト７８によりマスクを形成し、Ｘ線吸収体膜７５を
パターニングしてから、フォトレジスト７８を除去する
と、図７(e) に示すようなＸ線マスクが完成する。
【０００６】とろで、上記したようなＸ線マスクの製造
工程における歪みの主なものは、Ｘ線吸収体膜７５のパ
ターニング時に発生するものである。この歪みの主原因
は、Ｘ線吸収体膜７５が応力を持っているからであり、
従来より、Ｘ線吸収体成膜時の応力を極力ゼロに近づけ
るべく、成膜の際に成膜室内の圧力や電極用印加電力、
温度等の各種パラメータを制御することが行われてい
る。
工程における歪みの主なものは、Ｘ線吸収体膜７５のパ
ターニング時に発生するものである。この歪みの主原因
は、Ｘ線吸収体膜７５が応力を持っているからであり、
従来より、Ｘ線吸収体成膜時の応力を極力ゼロに近づけ
るべく、成膜の際に成膜室内の圧力や電極用印加電力、
温度等の各種パラメータを制御することが行われてい
る。
【０００７】一般に、Ｘ線吸収体膜７５の応力制御に最
も有効なものは成膜時のガス圧力であるが、応力が零に
近い範囲では僅かな圧力変化に対しても応力が大きく変
化してしまい、これだけでは制御性が悪くなる。
も有効なものは成膜時のガス圧力であるが、応力が零に
近い範囲では僅かな圧力変化に対しても応力が大きく変
化してしまい、これだけでは制御性が悪くなる。
【０００８】この場合、Ｘ線吸収体膜７５であるＴａ
は、図８(a) に示すように熱処理や経時変化によってそ
の応力が圧縮応力に変化するので、圧縮応力によるパタ
ーン変形が生じるといった不都合がある。
は、図８(a) に示すように熱処理や経時変化によってそ
の応力が圧縮応力に変化するので、圧縮応力によるパタ
ーン変形が生じるといった不都合がある。
【０００９】この圧縮応力を減少させるために、Ar、Kr
等の元素をＸ線吸収膜にイオン注入することが、例えば
特開平３−３４３１２号公報において提案され、例えば
２００℃の加熱下で図８(b) に示すような応力の経時的
変化となる。
等の元素をＸ線吸収膜にイオン注入することが、例えば
特開平３−３４３１２号公報において提案され、例えば
２００℃の加熱下で図８(b) に示すような応力の経時的
変化となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような圧
縮応力の低減方法によれば、図８(b) に示すように、イ
オン注入の際にＸ線吸収体膜７５に発生する熱により圧
縮側への応力の変化と、その後の熱処理による応力の変
化という２段階の圧縮応力の変化が見られるために、イ
オン注入後のシフト量を予め見積もってから成膜条件を
決定しても、熱処理や経時変化による応力の変化により
パターンが変形し易くなり、イオン注入だけでは応力の
制御性が悪くなるといった問題がある。
縮応力の低減方法によれば、図８(b) に示すように、イ
オン注入の際にＸ線吸収体膜７５に発生する熱により圧
縮側への応力の変化と、その後の熱処理による応力の変
化という２段階の圧縮応力の変化が見られるために、イ
オン注入後のシフト量を予め見積もってから成膜条件を
決定しても、熱処理や経時変化による応力の変化により
パターンが変形し易くなり、イオン注入だけでは応力の
制御性が悪くなるといった問題がある。
【００１１】この場合、イオン注入後の熱処理による応
力の変化や、その経時変化を見積もることも考えられる
が、その応力が安定するまでに時間を要するために、シ
フト量のバラツキが大きくなるといった不都合がある。
力の変化や、その経時変化を見積もることも考えられる
が、その応力が安定するまでに時間を要するために、シ
フト量のバラツキが大きくなるといった不都合がある。
【００１２】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、Ｘ線吸収体膜をパターニングする際のシ
フト量を大幅に低減し、パターン精度を良くすることが
できるＸ線マスク及びその製造方法を提供することを目
的とする。
ものであって、Ｘ線吸収体膜をパターニングする際のシ
フト量を大幅に低減し、パターン精度を良くすることが
できるＸ線マスク及びその製造方法を提供することを目
的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、図１に
例示するように、（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ
線吸収体膜６よりなるマスクパターンを有することを特
徴とするＸ線マスクによって達成する。
例示するように、（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ
線吸収体膜６よりなるマスクパターンを有することを特
徴とするＸ線マスクによって達成する。
【００１４】または、炭化シリコンよりなるメンブレン
２の表面に非晶質層５を形成する工程と、前記非晶質層
５の上に、（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収
体膜６を形成する工程と、前記Ｘ線吸収体膜６をパター
ニングしてＸ線吸収パターンを形成する工程とを有する
ことを特徴とするＸ線マスクの製造方法により達成す
る。 または、前記非晶質層５は、メンブレン２の表面
をスパッタリングし、又はイオン注入することにより形
成されていることを特徴とするＸ線マスクの製造方法に
より達成する。
２の表面に非晶質層５を形成する工程と、前記非晶質層
５の上に、（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収
体膜６を形成する工程と、前記Ｘ線吸収体膜６をパター
ニングしてＸ線吸収パターンを形成する工程とを有する
ことを特徴とするＸ線マスクの製造方法により達成す
る。 または、前記非晶質層５は、メンブレン２の表面
をスパッタリングし、又はイオン注入することにより形
成されていることを特徴とするＸ線マスクの製造方法に
より達成する。
【００１５】前記Ｘ線吸収体膜６は、スパッタリングに
よって形成されていることを特徴とするＸ線マスクの製
造方法により達成する。または、前記非晶質層５は、熱
酸化、気相成長又は塗布によって形成されていることを
特徴とするＸ線マスクの製造方法によって達成する。
よって形成されていることを特徴とするＸ線マスクの製
造方法により達成する。または、前記非晶質層５は、熱
酸化、気相成長又は塗布によって形成されていることを
特徴とするＸ線マスクの製造方法によって達成する。
【００１６】または、前記非晶質層５は、酸化膜、窒化
膜、窒化酸化膜から構成されていることを特徴とするＸ
線マスクの製造方法により達成する。または、図４に例
示するように、加熱後に引張り応力を有するＸ線吸収体
膜１４をメンブレン１２の上に形成する工程と、前記Ｘ
線吸収体膜１４を加熱処理した後に、イオン注入を行っ
て前記Ｘ線吸収体膜１４の応力を圧縮側に変化させる工
程と、イオン注入された前記Ｘ線吸収体膜１４をパター
ニングしてＸ線吸収パターンを形成する工程とを有する
ことを特徴とするＸ線マスクの製造方法により達成す
る。
膜、窒化酸化膜から構成されていることを特徴とするＸ
線マスクの製造方法により達成する。または、図４に例
示するように、加熱後に引張り応力を有するＸ線吸収体
膜１４をメンブレン１２の上に形成する工程と、前記Ｘ
線吸収体膜１４を加熱処理した後に、イオン注入を行っ
て前記Ｘ線吸収体膜１４の応力を圧縮側に変化させる工
程と、イオン注入された前記Ｘ線吸収体膜１４をパター
ニングしてＸ線吸収パターンを形成する工程とを有する
ことを特徴とするＸ線マスクの製造方法により達成す
る。
【００１７】または、前記Ｘ線吸収体膜１４はＴａ、
Ｗ、Ｔａ・Ｗ合金により形成されていることを特徴とす
るＸ線マスクにより達成する。
Ｗ、Ｔａ・Ｗ合金により形成されていることを特徴とす
るＸ線マスクにより達成する。
【００１８】
【作 用】本発明によれば、図１に例示するように、
（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収体膜６によ
りマスクパターンを形成するようにしている。
（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収体膜６によ
りマスクパターンを形成するようにしている。
【００１９】このようなＸ線吸収体膜６によれば、図２
に示すように、加熱後の応力の変化が極めて小さくなる
ので、マスクパターンを形成した後の応力の変化が殆ど
見られず、精度の良いマスクパターンを長期にわたって
保存することができる。
に示すように、加熱後の応力の変化が極めて小さくなる
ので、マスクパターンを形成した後の応力の変化が殆ど
見られず、精度の良いマスクパターンを長期にわたって
保存することができる。
【００２０】（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸
収体膜６を形成する方法としては、メンブレンの表面に
非晶質層を形成し、その上にスパッタ法等によりＸ線吸
収体を堆積する方法がある。
収体膜６を形成する方法としては、メンブレンの表面に
非晶質層を形成し、その上にスパッタ法等によりＸ線吸
収体を堆積する方法がある。
【００２１】この場合の非晶質層５としては、スパッタ
リングやイオン注入によりメンブレン２を非晶質化した
ものや、気相成長等によりメンブレン２の上に酸化膜、
窒化膜、窒化酸化膜を形成したり、或いはＳＯＧを塗布
する方法などがある。
リングやイオン注入によりメンブレン２を非晶質化した
ものや、気相成長等によりメンブレン２の上に酸化膜、
窒化膜、窒化酸化膜を形成したり、或いはＳＯＧを塗布
する方法などがある。
【００２２】また、本発明によれば、図４に例示するよ
うに、Ｘ線吸収体膜１４を形成した後に、これを加熱し
てからAr等のイオンを注入するようにしている。これに
よれば、図５に示すように、イオン注入後の圧縮応力の
変化が従来に比べて小さくなって安定した膜を形成する
ことができ、精度の良いマスクパターンを長期にわたっ
て保存することができる。
うに、Ｘ線吸収体膜１４を形成した後に、これを加熱し
てからAr等のイオンを注入するようにしている。これに
よれば、図５に示すように、イオン注入後の圧縮応力の
変化が従来に比べて小さくなって安定した膜を形成する
ことができ、精度の良いマスクパターンを長期にわたっ
て保存することができる。
【００２３】
【実施例】そこで、以下に本発明の実施例を図面に基づ
いて説明する。 （ａ）本発明の第１の実施例の説明 図１は、本発明の第１実施例の製造工程を示す断面図で
ある。
いて説明する。 （ａ）本発明の第１の実施例の説明 図１は、本発明の第１実施例の製造工程を示す断面図で
ある。
【００２４】まず、図１(a) に示すように、減圧ＣＶＤ
法により、単結晶シリコン（Si）基板１の上に、機械的
強度が強くてＸ線耐性が高いSiＣよりなるメンブレン２
を数μｍの厚さに形成し、その下面にSiＣ膜３を形成し
た後に、これをパターニングして中央のSi基板１を露出
する開口部４を設ける。この場合のSiＣは、多結晶又は
単結晶であって、その成長条件としては、例えばSiHC
l3、C3H8の反応ガスを用いてこれらをH2により反応室に
導入し、基板温度を１０００℃とする。
法により、単結晶シリコン（Si）基板１の上に、機械的
強度が強くてＸ線耐性が高いSiＣよりなるメンブレン２
を数μｍの厚さに形成し、その下面にSiＣ膜３を形成し
た後に、これをパターニングして中央のSi基板１を露出
する開口部４を設ける。この場合のSiＣは、多結晶又は
単結晶であって、その成長条件としては、例えばSiHC
l3、C3H8の反応ガスを用いてこれらをH2により反応室に
導入し、基板温度を１０００℃とする。
【００２５】この後に、図１(b) に示すように、メンブ
レン２をアルゴン（Ar）スパッタすることによりその上
層部を非晶質化して非晶質層５を形成する。続いて、図
１(c) に示すように、スパッタリングによって非晶質層
５の上にTa膜６を０．８μｍ程度の厚さに堆積する。成
膜条件としては、例えばスパッタ電力を１kW、ガス圧力
は数mTorr 〜数十mTorr とする。
レン２をアルゴン（Ar）スパッタすることによりその上
層部を非晶質化して非晶質層５を形成する。続いて、図
１(c) に示すように、スパッタリングによって非晶質層
５の上にTa膜６を０．８μｍ程度の厚さに堆積する。成
膜条件としては、例えばスパッタ電力を１kW、ガス圧力
は数mTorr 〜数十mTorr とする。
【００２６】これにより形成されるＴａ膜６は、（００
２）に面配向したβ（tetragonal）−Ｔａとなり、その
成膜時の応力は、例えば図２に示すような状態（加熱時
間０）となり、そのＴａ膜６の応力は成膜時のガス圧力
により変更することが可能である。
２）に面配向したβ（tetragonal）−Ｔａとなり、その
成膜時の応力は、例えば図２に示すような状態（加熱時
間０）となり、そのＴａ膜６の応力は成膜時のガス圧力
により変更することが可能である。
【００２７】この後に、SiＣ膜３を介してSi基板１を支
持枠７に接着してから、SiＣ膜３の開口部４から露出し
た部分のSi基板１を、フッ酸と硝酸の混酸等を用いてエ
ッチングし、これによりメンブレン２を露出する窓８を
形成する。
持枠７に接着してから、SiＣ膜３の開口部４から露出し
た部分のSi基板１を、フッ酸と硝酸の混酸等を用いてエ
ッチングし、これによりメンブレン２を露出する窓８を
形成する。
【００２８】最後に、図１(d) に示すように、Ｔａ膜６
の上にフォトレジスト７を塗布し、これを露光、現像し
てパターンを形成し、続いて図１(e) に示すように、フ
ォトレジスト７をマスクに使用してＴａ膜６をパターニ
ングし、ついでフォトレジスト７を除去すると、図１
(e) に示すようなＸ線マスクが完成する。
の上にフォトレジスト７を塗布し、これを露光、現像し
てパターンを形成し、続いて図１(e) に示すように、フ
ォトレジスト７をマスクに使用してＴａ膜６をパターニ
ングし、ついでフォトレジスト７を除去すると、図１
(e) に示すようなＸ線マスクが完成する。
【００２９】ところで、メンブレン２の非晶質膜５上に
形成されたＴａ膜６を温度２００℃の大気下においてそ
の応力の経時変化を調べると、図２に示すような変化が
みられた。この応力の変化量と、図７に示す非晶質でな
いメンブレン７２の上のＴａ膜７５の応力変化量と比較
すると、従来では図８(b) に示すように約４×１０9dyn
/cm2 の大きさの圧縮応力への変化が見られたが、本実
施例によれば３０分という短い時間で約０．５×１０9
dyn/cm2 と僅かに圧縮側にシフトしただけで、その後の
加熱状態にあってもそれ以上の応力の変化は殆どみられ
ず、安定することが明らかになった。
形成されたＴａ膜６を温度２００℃の大気下においてそ
の応力の経時変化を調べると、図２に示すような変化が
みられた。この応力の変化量と、図７に示す非晶質でな
いメンブレン７２の上のＴａ膜７５の応力変化量と比較
すると、従来では図８(b) に示すように約４×１０9dyn
/cm2 の大きさの圧縮応力への変化が見られたが、本実
施例によれば３０分という短い時間で約０．５×１０9
dyn/cm2 と僅かに圧縮側にシフトしただけで、その後の
加熱状態にあってもそれ以上の応力の変化は殆どみられ
ず、安定することが明らかになった。
【００３０】従って、本実施例の工程により形成したＴ
ａ膜６によれば、マスクパターン形成後の加熱処理や時
間経過による応力の変化が見られないので、精度の良い
パターンを長期に渡って保存することができる。
ａ膜６によれば、マスクパターン形成後の加熱処理や時
間経過による応力の変化が見られないので、精度の良い
パターンを長期に渡って保存することができる。
【００３１】この実施例における応力は成膜時のガス圧
力により制御できるので、約３０分加熱した後に応力が
零になるようなガス圧力条件を選択すれば、極めて精度
の良いパターンが得られる。
力により制御できるので、約３０分加熱した後に応力が
零になるようなガス圧力条件を選択すれば、極めて精度
の良いパターンが得られる。
【００３２】ところで、本実施例のようにアルゴンスパ
ッタしたメンプレン２の表面は平坦となっているので、
その平坦性が圧縮応力の減少につながるものかどうかを
調べる。
ッタしたメンプレン２の表面は平坦となっているので、
その平坦性が圧縮応力の減少につながるものかどうかを
調べる。
【００３３】まず、メンブレン２の表面を非晶質化して
その上にＴａ膜６を堆積したものと、表面が平坦な単結
晶又は多結晶のメンブレン（不図示）とを用いて、これ
らの表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により観察したと
ころ、図３に示すような結果が得られた。図３(a) は、
非晶質層５の表面状態を示し、同図(b) は非晶質でない
メンブレンの表面を示すものであって、この例では、メ
ンブレンの成膜時の表面状態の違いにより、非晶質でな
いメンブレンの表面の方が平坦性が僅かに優れている。
その上にＴａ膜６を堆積したものと、表面が平坦な単結
晶又は多結晶のメンブレン（不図示）とを用いて、これ
らの表面をＡＦＭ（原子間力顕微鏡）により観察したと
ころ、図３に示すような結果が得られた。図３(a) は、
非晶質層５の表面状態を示し、同図(b) は非晶質でない
メンブレンの表面を示すものであって、この例では、メ
ンブレンの成膜時の表面状態の違いにより、非晶質でな
いメンブレンの表面の方が平坦性が僅かに優れている。
【００３４】そして、それらの上にそれぞれ同一条件で
Ｔａ膜を堆積して、その応力を調べたところ、非晶質化
されていないメンブレンの上のＴａ膜では、図２に示す
ような応力の変化が得られず、むしろ図８(a) に近い特
性が得られた。
Ｔａ膜を堆積して、その応力を調べたところ、非晶質化
されていないメンブレンの上のＴａ膜では、図２に示す
ような応力の変化が得られず、むしろ図８(a) に近い特
性が得られた。
【００３５】これにより、Ｔａ膜６の安定性の原因は下
地の平坦性と無関係であることが明らかになり、応力変
化の減少の原因は、（００２）に面配向したβ−Ｔａ膜
の性質によるものと考えられる。
地の平坦性と無関係であることが明らかになり、応力変
化の減少の原因は、（００２）に面配向したβ−Ｔａ膜
の性質によるものと考えられる。
【００３６】なお、上述した実施例ではArパッタによっ
てメンブレン２の表面を非晶質化してその上にＴａ膜を
形成したが、スパッタはKr、N 等の不活性ガスのスパッ
タであってもよい。
てメンブレン２の表面を非晶質化してその上にＴａ膜を
形成したが、スパッタはKr、N 等の不活性ガスのスパッ
タであってもよい。
【００３７】また、非晶質層を形成する方法としては、
メンブレン２にアルゴン等をイオン注入したり、或い
は、熱酸化法又はＣＶＤ法によってメンブレン２の表面
に非晶質であるシリコン酸化膜を形成したり、又は、Ｃ
ＶＤ法によりメンブレン２の上に非晶質のシリコン窒化
膜或いはシリコン窒化酸化膜等を形成する方法を採用し
てもよく、それらの非晶質面の上にＴａ膜を形成したと
ころ、（００２）に面配向したβ−Ｔａ膜が得られ、加
熱下の圧縮応力の変化が小さくなった。また、メンブレ
ン２の上にＳＯＧ等を塗布しても同様である。
メンブレン２にアルゴン等をイオン注入したり、或い
は、熱酸化法又はＣＶＤ法によってメンブレン２の表面
に非晶質であるシリコン酸化膜を形成したり、又は、Ｃ
ＶＤ法によりメンブレン２の上に非晶質のシリコン窒化
膜或いはシリコン窒化酸化膜等を形成する方法を採用し
てもよく、それらの非晶質面の上にＴａ膜を形成したと
ころ、（００２）に面配向したβ−Ｔａ膜が得られ、加
熱下の圧縮応力の変化が小さくなった。また、メンブレ
ン２の上にＳＯＧ等を塗布しても同様である。
【００３８】なお、シリコン酸化膜はＸ線耐性が良くな
いために、これを非晶質層として使用する場合は、β−
Ｔａ膜のパターニングに続いてシリコン酸化膜、シリコ
ン窒化膜等をパターニングする方が好ましい。
いために、これを非晶質層として使用する場合は、β−
Ｔａ膜のパターニングに続いてシリコン酸化膜、シリコ
ン窒化膜等をパターニングする方が好ましい。
【００３９】（ｂ）本発明の第２実施例の説明 図４は、本発明の第２実施例の製造工程を示す断面図で
ある。まず、図４(a) に示すように、第１実施例と同じ
減圧ＣＶＤ法により、シリコン（Si）基板１１の上に、
SiＣよりなるメンブレン１２を数μｍの厚さに形成した
後に、その下面にSiＣ膜１３を形成する。ついで、下面
側のSiＣ膜１３をパターニングして中央のSi基板１１を
露出する開口部１４を設ける。
ある。まず、図４(a) に示すように、第１実施例と同じ
減圧ＣＶＤ法により、シリコン（Si）基板１１の上に、
SiＣよりなるメンブレン１２を数μｍの厚さに形成した
後に、その下面にSiＣ膜１３を形成する。ついで、下面
側のSiＣ膜１３をパターニングして中央のSi基板１１を
露出する開口部１４を設ける。
【００４０】この後に、図４(c) に示すように、スパッ
タリングによりメンブレン１２の上にＷ、Ｔａ或いはこ
れらの合金などのＸ線吸収体膜１４を約０．８μｍの厚
さに堆積し、ついで、Si基板１１を図示しない加熱炉の
中に入れて例えば２００℃で３０分間加熱処理をする。
タリングによりメンブレン１２の上にＷ、Ｔａ或いはこ
れらの合金などのＸ線吸収体膜１４を約０．８μｍの厚
さに堆積し、ついで、Si基板１１を図示しない加熱炉の
中に入れて例えば２００℃で３０分間加熱処理をする。
【００４１】このＸ線吸収体膜１４は、加熱後に引張り
応力が存在するような条件で形成する。例えば、第１実
施例に示すようにメンブレン１２の表面を非晶質状態に
してガス圧力を十mTorr 以上とすれば、Ｘ線吸収体膜１
４は引張り応力となる。
応力が存在するような条件で形成する。例えば、第１実
施例に示すようにメンブレン１２の表面を非晶質状態に
してガス圧力を十mTorr 以上とすれば、Ｘ線吸収体膜１
４は引張り応力となる。
【００４２】続いて、図４(c) に示すように、ドーズ量
０．１×１０15〜１０×１０15／cm 2 、加速エネルギー
１５０keV の条件でアルゴンをＸ線吸収体膜１４にイオ
ン注入する。
０．１×１０15〜１０×１０15／cm 2 、加速エネルギー
１５０keV の条件でアルゴンをＸ線吸収体膜１４にイオ
ン注入する。
【００４３】次に、SiＣ膜１３の下に支持枠１５を接着
した後に、下面のSiＣ膜１３の開口部１４からSi基板１
１をエッチングして窓１６を形成する。この後に、図４
(d) に示すように、フォトレジスト１５を塗布し、プリ
ベークした後に、レチクルを用いて露光し、現像するこ
とによりフォトレジスト１５にパターンを形成する。
した後に、下面のSiＣ膜１３の開口部１４からSi基板１
１をエッチングして窓１６を形成する。この後に、図４
(d) に示すように、フォトレジスト１５を塗布し、プリ
ベークした後に、レチクルを用いて露光し、現像するこ
とによりフォトレジスト１５にパターンを形成する。
【００４４】最後に、フォトレジスト１５をマスクにし
てＸ線吸収体膜１４をエッチングし、これによりパター
ンを形成する。ついで、フォトレジスト１５を除去すれ
ば、図４(e) に示すようなＸ線マスクが完成する。
てＸ線吸収体膜１４をエッチングし、これによりパター
ンを形成する。ついで、フォトレジスト１５を除去すれ
ば、図４(e) に示すようなＸ線マスクが完成する。
【００４５】ところで、加熱し、イオン注入した後のＴ
ａよりなるＸ線吸収体膜１４を２００℃の加熱下に置い
て、その経時変化を調べたところ、図５に示すような特
性が得られた。これにより、加熱処理した後にイオン注
入を行えば、イオン注入直後の圧縮側応力は、時間の経
過によって殆ど変化せずに安定することが明らかにな
り、制御性が向上した。
ａよりなるＸ線吸収体膜１４を２００℃の加熱下に置い
て、その経時変化を調べたところ、図５に示すような特
性が得られた。これにより、加熱処理した後にイオン注
入を行えば、イオン注入直後の圧縮側応力は、時間の経
過によって殆ど変化せずに安定することが明らかにな
り、制御性が向上した。
【００４６】従って、Ｘ線吸収体膜１４を加熱した後で
あってイオン注入前の応力を引張り応力とし、これをイ
オン注入により圧縮側にシフトさせて、その応力を零と
なるようにすれば、その後の熱による応力の変化や経時
変化により応力変動が殆ど生じないので、Ｘ線マスクの
パターンがほとんど変化せず、パターン形状を精度良く
保持することが可能になる。
あってイオン注入前の応力を引張り応力とし、これをイ
オン注入により圧縮側にシフトさせて、その応力を零と
なるようにすれば、その後の熱による応力の変化や経時
変化により応力変動が殆ど生じないので、Ｘ線マスクの
パターンがほとんど変化せず、パターン形状を精度良く
保持することが可能になる。
【００４７】なお、Ｘ線吸収体膜１４を同一条件で形成
し、これを熱処理してからイオン注入した本実施例の場
合と、熱処理をせずにイオン注入した場合のそれぞれに
ついて、イオン注入ドーズ量と加熱後の応力変化の関係
を調べたところ図６に示すような結果が得られ、本実施
例の方が圧縮側へのシフト量が減っていることが分かっ
た。
し、これを熱処理してからイオン注入した本実施例の場
合と、熱処理をせずにイオン注入した場合のそれぞれに
ついて、イオン注入ドーズ量と加熱後の応力変化の関係
を調べたところ図６に示すような結果が得られ、本実施
例の方が圧縮側へのシフト量が減っていることが分かっ
た。
【００４８】また、上記した説明では、イオン注入前に
加熱されたＸ線吸収体膜１４の応力が引張り応力となる
ようにしているが、圧縮応力、応力零となる場合でも応
力の絶対値が小さければ、パターンの変形は少なくな
る。
加熱されたＸ線吸収体膜１４の応力が引張り応力となる
ようにしているが、圧縮応力、応力零となる場合でも応
力の絶対値が小さければ、パターンの変形は少なくな
る。
【００４９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、（０
０２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収体膜によりマス
クパターンを形成するようにしているので、このような
Ｘ線吸収体膜によれば、加熱後の応力の変化が極めて小
さくなるので、マスクパターン形成後の加熱処理や時間
経過による応力の変化が見られず、精度の良いマスクパ
ターンを長期にわたって保存することができる。
０２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸収体膜によりマス
クパターンを形成するようにしているので、このような
Ｘ線吸収体膜によれば、加熱後の応力の変化が極めて小
さくなるので、マスクパターン形成後の加熱処理や時間
経過による応力の変化が見られず、精度の良いマスクパ
ターンを長期にわたって保存することができる。
【００５０】また、本発明によれば、Ｘ線吸収体膜を形
成し、これを加熱した後に、Ar等のイオンを注入するよ
うにしているので、これによれば、イオン注入後の圧縮
応力の変化が従来に比べて小さくなり、安定した膜を形
成することができ、精度の良いマスクパターンを長期間
保存することが可能になる。
成し、これを加熱した後に、Ar等のイオンを注入するよ
うにしているので、これによれば、イオン注入後の圧縮
応力の変化が従来に比べて小さくなり、安定した膜を形
成することができ、精度の良いマスクパターンを長期間
保存することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例に用いるＸ線吸収体膜の加
熱下における時間と応力の関係を示す特性図である。
熱下における時間と応力の関係を示す特性図である。
【図３】本発明の第１実施例に用いるメンブレンの非晶
質面の状態と、従来のSiＣ膜の表面状態を示す図であ
る。
質面の状態と、従来のSiＣ膜の表面状態を示す図であ
る。
【図４】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施例に用いるＸ線吸収体膜の加
熱下における時間と応力の関係を示す特性図である。
熱下における時間と応力の関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第２実施例のＸ線吸収体膜のイオン注
入後の応力変化量と従来の応力変化量を示す特性図であ
る。
入後の応力変化量と従来の応力変化量を示す特性図であ
る。
【図７】従来の製造工程の一例を示す断面図である。
【図８】従来のＸ線吸収体膜の加熱下における時間と応
力の関係を示す特性図である。
力の関係を示す特性図である。
１ Si基板 ２ メンブレン ３ SiＣ膜 ４ 開口部 ５ 非晶質層 ６ β−Ｔａ膜（Ｘ線吸収体膜） ７ 支持枠 ８ 窓 ９ フォトレジスト １１ Si基板 １２ メンブレン １３ SiＣ膜 １４ 開口部 １５ 支持枠 １６ 窓 １７ フォトレジスト
Claims (8)
- 【請求項１】（００２）に面配向したβ−ＴａのＸ線吸
収体膜（６）よりなるマスクパターンを有することを特
徴とするＸ線マスク。 - 【請求項２】炭化シリコンよりなるメンブレン（２）の
表面に非晶質層（５）を形成する工程と、 前記非晶質層（５）の上に、（００２）に面配向したβ
−ＴａのＸ線吸収体膜（６）を形成する工程と、 前記Ｘ線吸収体膜（６）をパターニングしてＸ線吸収パ
ターンを形成する工程と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３】前記Ｘ線吸収体膜（６）は、スパッタリン
グによって形成されてい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。 - 【請求項４】前記非晶質層（５）は、メンブレン（２）
の表面をスパッタリングし、又はイオン注入することに
より形成されてい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。 - 【請求項５】前記非晶質層（５）は、熱酸化、気相成長
又は塗布によって形成されてい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。 - 【請求項６】前記非晶質層（５）は、酸化膜、窒化膜、
窒化酸化膜から構成されてい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。 - 【請求項７】 加熱後に引張り応力を有するＸ線吸収体
膜（１４）をメンブレン（１２）の上に形成する工程
と、 前記Ｘ線吸収体膜（１４）を加熱処理した後に、イオン
注入を行って前記Ｘ線吸収体膜（１４）の応力を圧縮側
に変化させる工程と、 イオン注入された前記Ｘ線吸収体膜（１４）をパターニ
ングしてＸ線吸収パターンを形成する工程とを有するこ
とを特徴とするＸ線マスクの製造方法。 - 【請求項８】前記Ｘ線吸収体膜（１４）はＴａ、Ｗ、Ｔ
ａ・Ｗ合金により形成されていることを特徴とする請求
項７記載のＸ線マスク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13931892A JPH05335216A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | Ｘ線マスク及びその製造方法 |
| US08/067,623 US5541023A (en) | 1992-05-29 | 1993-05-28 | X-ray mask, method of manufacturing the x-ray mask and exposure method using the x-ray mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13931892A JPH05335216A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | Ｘ線マスク及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05335216A true JPH05335216A (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=15242521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13931892A Pending JPH05335216A (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | Ｘ線マスク及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5541023A (ja) |
| JP (1) | JPH05335216A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7109095B2 (en) * | 2002-04-01 | 2006-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating semiconductor device |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5677090A (en) * | 1995-02-23 | 1997-10-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of making X-ray mask having reduced stress |
| JP3578872B2 (ja) * | 1995-10-26 | 2004-10-20 | 三菱電機株式会社 | Ｘ線マスクの製造方法および加熱装置 |
| US6066418A (en) * | 1996-07-10 | 2000-05-23 | Nec Corporation | X-ray mask and fabrication process therefor |
| US5958627A (en) * | 1996-09-03 | 1999-09-28 | Hoya Corporation | X-ray mask blank and method of manufacturing the same |
| JP3588222B2 (ja) * | 1997-03-24 | 2004-11-10 | 三菱電機株式会社 | Ｘ線マスクの製造方法 |
| JP2002110505A (ja) * | 2000-09-27 | 2002-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 露光方法、露光装置、ｘ線マスク、レジスト、半導体装置および微細構造体 |
| US7261919B2 (en) * | 2003-11-18 | 2007-08-28 | Flx Micro, Inc. | Silicon carbide and other films and method of deposition |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4680243A (en) * | 1985-08-02 | 1987-07-14 | Micronix Corporation | Method for producing a mask for use in X-ray photolithography and resulting structure |
| JP2823276B2 (ja) * | 1989-03-18 | 1998-11-11 | 株式会社東芝 | Ｘ線マスクの製造方法および薄膜の内部応力制御装置 |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP13931892A patent/JPH05335216A/ja active Pending
-
1993
- 1993-05-28 US US08/067,623 patent/US5541023A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7109095B2 (en) * | 2002-04-01 | 2006-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for fabricating semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5541023A (en) | 1996-07-30 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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