JPH07220992A - X線露光用マスク及びその製造に用いるx線露光用マスクブランク - Google Patents
X線露光用マスク及びその製造に用いるx線露光用マスクブランクInfo
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- JPH07220992A JPH07220992A JP842394A JP842394A JPH07220992A JP H07220992 A JPH07220992 A JP H07220992A JP 842394 A JP842394 A JP 842394A JP 842394 A JP842394 A JP 842394A JP H07220992 A JPH07220992 A JP H07220992A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】X線吸収体パターンとX線透過支持膜との間の
密着性を向上させ、良好な超微細パターンのX線マスク
を提供する。 【構成】基材14上に、軽元素の物質からなるX線透過
支持膜13と、クロム、すず、白金のうちいずれか一つ
を構成元素とする密着強化層17と、重金属からなるX
線吸収体層16を、順次、気相成長法により形成してな
るX線露光用マスクであって、前記密着強化層が酸素、
窒素及び炭素のうち、少なくとも一つを5〜30%含
み、かつ、密着強化層の膜厚tが、0<t≦100nm
であることを特徴とするものである。
密着性を向上させ、良好な超微細パターンのX線マスク
を提供する。 【構成】基材14上に、軽元素の物質からなるX線透過
支持膜13と、クロム、すず、白金のうちいずれか一つ
を構成元素とする密着強化層17と、重金属からなるX
線吸収体層16を、順次、気相成長法により形成してな
るX線露光用マスクであって、前記密着強化層が酸素、
窒素及び炭素のうち、少なくとも一つを5〜30%含
み、かつ、密着強化層の膜厚tが、0<t≦100nm
であることを特徴とするものである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、LSI、VLSI,U
LSI等に代表される半導体集積回路をはじめ、極めて
微細なパターンを形成する際に必要とされる複製用原画
において、特に、X線リソグラフィー等で用いられる、
いわゆるX線露光用マスク(以下、X線マスクと記す)
及びX線露光用マスクブランク(以下、X線マスクブラ
ンクと記す)に関するものである。
LSI等に代表される半導体集積回路をはじめ、極めて
微細なパターンを形成する際に必要とされる複製用原画
において、特に、X線リソグラフィー等で用いられる、
いわゆるX線露光用マスク(以下、X線マスクと記す)
及びX線露光用マスクブランク(以下、X線マスクブラ
ンクと記す)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、X線露光用マスク(以下、X線
マスクと記す)は、X線吸収体パターン、X線吸収体パ
ターンを支持するX線透過支持膜、X線透過支持膜を外
周側で支持する支持基材とからなる。また、X線マスク
ブランクとは、X線吸収体パターンを加工する前の状態
で、X線吸収体層、X線透過支持膜、支持基材とからな
る。また、支持基材の裏面に台座を貼合せてあるものも
ある(図示はせず)。
マスクと記す)は、X線吸収体パターン、X線吸収体パ
ターンを支持するX線透過支持膜、X線透過支持膜を外
周側で支持する支持基材とからなる。また、X線マスク
ブランクとは、X線吸収体パターンを加工する前の状態
で、X線吸収体層、X線透過支持膜、支持基材とからな
る。また、支持基材の裏面に台座を貼合せてあるものも
ある(図示はせず)。
【0003】X線吸収体パターンは、X線を吸収しやす
い重金属である金、タングステン、タンタル等からな
り、0.2から1.0μm程度の厚さで微細パターンと
して形成されている。
い重金属である金、タングステン、タンタル等からな
り、0.2から1.0μm程度の厚さで微細パターンと
して形成されている。
【0004】また、X線透過支持膜は、X線を透過させ
やすい軽元素からなるケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素
あるいはダイヤモンド状薄膜等からなり、0.5乃至
2.0μm程度の厚さでいわゆるメンブレンの状態に形
成されている。
やすい軽元素からなるケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素
あるいはダイヤモンド状薄膜等からなり、0.5乃至
2.0μm程度の厚さでいわゆるメンブレンの状態に形
成されている。
【0005】そして、支持基材は一般にケイ素が用いら
れることが多い。また、台座には、4乃至5mm厚のパ
イレックスガラス、石英ガラス及び炭化シリコンなどの
セラミック等が用いられる。
れることが多い。また、台座には、4乃至5mm厚のパ
イレックスガラス、石英ガラス及び炭化シリコンなどの
セラミック等が用いられる。
【0006】以下、X線マスクの一般的な製造方法の一
例を説明する。
例を説明する。
【0007】まず、図14に示すように、支持基材(3
4)の表面にX線透過支持膜(33)を、裏面には保護
膜(35)を減圧CVD法などを用いて成膜する。さら
に、前記X線透過支持膜(33)上にスパッタリング法
などを用いて、X線吸収体層(36)を成膜してX線露
光用マスクブランク(30a)(以下、X線マスクブラ
ンクと記す)を完成させる。
4)の表面にX線透過支持膜(33)を、裏面には保護
膜(35)を減圧CVD法などを用いて成膜する。さら
に、前記X線透過支持膜(33)上にスパッタリング法
などを用いて、X線吸収体層(36)を成膜してX線露
光用マスクブランク(30a)(以下、X線マスクブラ
ンクと記す)を完成させる。
【0008】次に、前記保護層(35)を、X線マスク
の開口部のエッチングマスクとして用いるために、フォ
トリソグラフィー法などを用いてパターニングを施し
て、さらに、前記X線吸収体層(36)に所望のパター
ニングを施すためのレジスト層(図示はしない)を塗布
する。
の開口部のエッチングマスクとして用いるために、フォ
トリソグラフィー法などを用いてパターニングを施し
て、さらに、前記X線吸収体層(36)に所望のパター
ニングを施すためのレジスト層(図示はしない)を塗布
する。
【0009】続いて、前記レジスト層に、フォトリソグ
ラフィー法あるいは電子線露光法などを用いて所望のレ
ジストパターンをパターニングする。
ラフィー法あるいは電子線露光法などを用いて所望のレ
ジストパターンをパターニングする。
【0010】さらに、前記レジストパターンをエッチン
グマスクとして、反応性イオンエッチング法等により前
記X線吸収体層(36)をパターニングし、所望のX線
吸収体パターン(31)を得る。
グマスクとして、反応性イオンエッチング法等により前
記X線吸収体層(36)をパターニングし、所望のX線
吸収体パターン(31)を得る。
【0011】最後に、前記レジストパターンを剥離し、
開口部を設けるべく前記保護層(35)をエッチングマ
スクとして、前記支持基材(34)にエッチング(一般
にバックエッチングと称す)を施して、図13に示すよ
うな、X線マスク(30)が得られる。
開口部を設けるべく前記保護層(35)をエッチングマ
スクとして、前記支持基材(34)にエッチング(一般
にバックエッチングと称す)を施して、図13に示すよ
うな、X線マスク(30)が得られる。
【0012】このX線マスク(30)は、線幅0.25
μm以下といった微細な半導体集積回路パターンが実現
可能な手法である「X線リソグラフィー」に使用される
マスクであり、等倍露光で行われているためマスクにお
いても線幅0.25μm以下のパターンが要求されてい
る。
μm以下といった微細な半導体集積回路パターンが実現
可能な手法である「X線リソグラフィー」に使用される
マスクであり、等倍露光で行われているためマスクにお
いても線幅0.25μm以下のパターンが要求されてい
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
X線マスクではX線吸収体パターン(31)とX線透過
支持膜(33)との間の密着力の不足により、製造中、
特に反応性イオンエッチングの途中において、線幅0.
2μm以下といった微細なパターンが蛇行し、隣接する
パターンと重なってしまい、所望のパターンが得られな
いといった問題が生じていた。そもそも、X線吸収体層
(36)の応力がごく小さい値であれば、多少密着力が
弱い場合においても微細パターンが、蛇行し隣接するパ
ターンと重なってしまうといった問題は起こらない。し
かし、気相成長法で生成される薄膜の応力をごく小さい
値で制御するのは非常に困難であり、X線マスクの収率
を落とす原因となっていた。
X線マスクではX線吸収体パターン(31)とX線透過
支持膜(33)との間の密着力の不足により、製造中、
特に反応性イオンエッチングの途中において、線幅0.
2μm以下といった微細なパターンが蛇行し、隣接する
パターンと重なってしまい、所望のパターンが得られな
いといった問題が生じていた。そもそも、X線吸収体層
(36)の応力がごく小さい値であれば、多少密着力が
弱い場合においても微細パターンが、蛇行し隣接するパ
ターンと重なってしまうといった問題は起こらない。し
かし、気相成長法で生成される薄膜の応力をごく小さい
値で制御するのは非常に困難であり、X線マスクの収率
を落とす原因となっていた。
【0014】本発明の目的とするところは、すなわち、
X線吸収体パターンとX線透過支持膜との間の密着性を
向上させ、良好な超微細パターンのX線マスクを提供す
ることである。
X線吸収体パターンとX線透過支持膜との間の密着性を
向上させ、良好な超微細パターンのX線マスクを提供す
ることである。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記の問題点を解決する
ために本発明が提供する手段とは、すなわち、X線吸収
体パターン(16a)とX線透過支持膜(13)との間
に密着強化層(17)を設けたことを特徴とするX線マ
スク(20)である。
ために本発明が提供する手段とは、すなわち、X線吸収
体パターン(16a)とX線透過支持膜(13)との間
に密着強化層(17)を設けたことを特徴とするX線マ
スク(20)である。
【0016】前記吸収体パターン(16a)が、タンタ
ル又はタングステンのうちいずれか一つからなることを
特徴とするX線マスクである。
ル又はタングステンのうちいずれか一つからなることを
特徴とするX線マスクである。
【0017】前記密着強化層(17)が、クロム、す
ず、白金のうち何れか一つを主な構成元素とすることを
特徴とするX線マスクである。
ず、白金のうち何れか一つを主な構成元素とすることを
特徴とするX線マスクである。
【0018】前記密着強化層(17)の膜厚tが、0<
t≦100nmであることを特徴とするX線マスクであ
る。
t≦100nmであることを特徴とするX線マスクであ
る。
【0019】前記密着強化層(17)に、酸素、窒素及
び炭素のうち少なくとも一つを5〜30%含むことを特
徴とするX線マスクである。
び炭素のうち少なくとも一つを5〜30%含むことを特
徴とするX線マスクである。
【0020】基材上に、軽元素の物質からなるX線透過
支持膜(13)と、クロム、すず、白金のうちいずれか
一つを構成元素とする密着強化層(17)と、重金属か
らなるX線吸収体層(16)を、順次、気相成長法によ
り形成してなるX線マスクブランクであって、前記密着
強化層が酸素、窒素及び炭素のうち、少なくとも一つを
5〜30%含み、かつ、密着強化層の膜厚tが、0<t
≦100nmであることを特徴とするX線マスクを製造
するためのX線マスクブランク(10a)である。
支持膜(13)と、クロム、すず、白金のうちいずれか
一つを構成元素とする密着強化層(17)と、重金属か
らなるX線吸収体層(16)を、順次、気相成長法によ
り形成してなるX線マスクブランクであって、前記密着
強化層が酸素、窒素及び炭素のうち、少なくとも一つを
5〜30%含み、かつ、密着強化層の膜厚tが、0<t
≦100nmであることを特徴とするX線マスクを製造
するためのX線マスクブランク(10a)である。
【0021】
【作用】本発明に係わるX線マスク(20)及びX線マ
スクブランク(10a)によると、X線吸収体パターン
(16a)とX線透過支持膜(13)との間に、X線吸
収体パターンやX線透過支持膜に比して、極めて薄い密
着強化層(17)を設けることによって、反応性イオン
エッチング中におけるX線吸収体パターン(16a)の
蛇行を抑止し、良好なX線吸収体パターンの形成が可能
となる。
スクブランク(10a)によると、X線吸収体パターン
(16a)とX線透過支持膜(13)との間に、X線吸
収体パターンやX線透過支持膜に比して、極めて薄い密
着強化層(17)を設けることによって、反応性イオン
エッチング中におけるX線吸収体パターン(16a)の
蛇行を抑止し、良好なX線吸収体パターンの形成が可能
となる。
【0022】また、クロム及び白金は、常温から200
℃の範囲において熱膨張係数がX線吸収体として用いる
タンタルまたはタングステンに近い値を有しており(東
京天文台編纂・理科年表、丸善(株)昭和63年刊を参
照)、反応性イオンエッチング中において、熱応力によ
るパターンの歪みなどが生じにくい。
℃の範囲において熱膨張係数がX線吸収体として用いる
タンタルまたはタングステンに近い値を有しており(東
京天文台編纂・理科年表、丸善(株)昭和63年刊を参
照)、反応性イオンエッチング中において、熱応力によ
るパターンの歪みなどが生じにくい。
【0023】さらに、X線透過支持膜(13)には、一
般に、窒化ケイ素、炭化ケイ素等といった軽元素からな
る物質が用いられており、密着強化層(17)に軽元素
である酸素、窒素、炭素のうち少なくとも一つを5乃至
30%含ませることによりX線透過支持膜(13)との
密着性が向上する。
般に、窒化ケイ素、炭化ケイ素等といった軽元素からな
る物質が用いられており、密着強化層(17)に軽元素
である酸素、窒素、炭素のうち少なくとも一つを5乃至
30%含ませることによりX線透過支持膜(13)との
密着性が向上する。
【0024】また、密着強化層(17)に酸素、窒素、
炭素のうち少なくとも一つを5乃至30%含ませること
により、密着強化層自身の応力の制御が容易となる上、
アライメントに必要となる可視光透過率が向上するた
め、非パターン部分の密着強化層(17)を、エッチン
グによって必ずしも完全に除去する必要が無くなる。
炭素のうち少なくとも一つを5乃至30%含ませること
により、密着強化層自身の応力の制御が容易となる上、
アライメントに必要となる可視光透過率が向上するた
め、非パターン部分の密着強化層(17)を、エッチン
グによって必ずしも完全に除去する必要が無くなる。
【0025】
【実施例】以下に、本発明に係わるX線マスク及び該X
線マスクの製造に用いるX線マスクブランクについて、
図に基づき詳細に説明する。
線マスクの製造に用いるX線マスクブランクについて、
図に基づき詳細に説明する。
【0026】まず、X線マスク(20)は、シリコンウ
ェハーなどの支持基材(14)の表面にX線透過支持膜
(13)と、裏面には保護膜(15)を、減圧CVD法
などの公知の薄膜形成法を用いて成膜する。しかる後、
密着強化層(17)をスパッタリング法などの薄膜形成
法を用いて成膜し、さらに、前記密着強化層(17)の
上に、スパッタリング法などの薄膜形成法を用いて、X
線吸収体層(16)を成膜してX線マスクブランク(1
0a)を完成させる(図5Aを参照)。
ェハーなどの支持基材(14)の表面にX線透過支持膜
(13)と、裏面には保護膜(15)を、減圧CVD法
などの公知の薄膜形成法を用いて成膜する。しかる後、
密着強化層(17)をスパッタリング法などの薄膜形成
法を用いて成膜し、さらに、前記密着強化層(17)の
上に、スパッタリング法などの薄膜形成法を用いて、X
線吸収体層(16)を成膜してX線マスクブランク(1
0a)を完成させる(図5Aを参照)。
【0027】次に、X線マスクの作成は、図5(B)乃
至図5(D)に示すように、前記X線マスクブランク
(10a)裏面の保護層(15)を、X線マスクの開口
部のエッチングマスクとして用いるために、フォトリソ
グラフィー法などを用いてパターニングを施す。また、
前記X線吸収体層(16)に所望のパターニングを施す
ためのレジスト層(18)を塗布する。
至図5(D)に示すように、前記X線マスクブランク
(10a)裏面の保護層(15)を、X線マスクの開口
部のエッチングマスクとして用いるために、フォトリソ
グラフィー法などを用いてパターニングを施す。また、
前記X線吸収体層(16)に所望のパターニングを施す
ためのレジスト層(18)を塗布する。
【0028】続いて、前記レジスト層(18)に、フォ
トリソグラフィー法あるいは電子線露光法などを用いて
所望のレジストパターン(19)をパターニングする。
トリソグラフィー法あるいは電子線露光法などを用いて
所望のレジストパターン(19)をパターニングする。
【0029】さらに、前記レジストパターン(19)を
エッチングマスクとして、反応性イオンエッチング法に
より前記X線吸収体層(16)及び前記密着強化層(1
7)を同時にエッチングし、X線吸収体パターン(16
a)及び密着強化層パターン(17a)を得る。
エッチングマスクとして、反応性イオンエッチング法に
より前記X線吸収体層(16)及び前記密着強化層(1
7)を同時にエッチングし、X線吸収体パターン(16
a)及び密着強化層パターン(17a)を得る。
【0030】最後に、前記レジストパターンを剥離し、
開口部を設けるべく前記保護層(15)をエッチングマ
スクとして、前記支持基材(14)にバックエッチング
を施し、X線マスク(20)が得られる(図1を参
照)。
開口部を設けるべく前記保護層(15)をエッチングマ
スクとして、前記支持基材(14)にバックエッチング
を施し、X線マスク(20)が得られる(図1を参
照)。
【0031】本発明のX線マスクの製造に用いるX線マ
スクブランク(10a)は、シリコンウェハーなどの支
持基材(14)の表面に、X線を透過させやすいケイ
素、窒化ケイ素、炭化ケイ素などの薄膜からなるX線透
過支持膜(13)と、裏面には保護膜(15)を、減圧
CVD法などの公知の薄膜形成法を用いて成膜する。し
かる後、クロム、すず、白金のうちいずれか一つを構成
元素とする密着強化層(17)をスパッタリング法など
の薄膜形成法を用いて成膜し、さらに、前記密着強化層
(17)の上にスパッタリング法などの薄膜形成法を用
いて、タンタル、タングステンのうちいずれか一つから
なるX線吸収体層(16)を成膜して、X線マスクブラ
ンク(10a)を完成させる(図6を参照)。
スクブランク(10a)は、シリコンウェハーなどの支
持基材(14)の表面に、X線を透過させやすいケイ
素、窒化ケイ素、炭化ケイ素などの薄膜からなるX線透
過支持膜(13)と、裏面には保護膜(15)を、減圧
CVD法などの公知の薄膜形成法を用いて成膜する。し
かる後、クロム、すず、白金のうちいずれか一つを構成
元素とする密着強化層(17)をスパッタリング法など
の薄膜形成法を用いて成膜し、さらに、前記密着強化層
(17)の上にスパッタリング法などの薄膜形成法を用
いて、タンタル、タングステンのうちいずれか一つから
なるX線吸収体層(16)を成膜して、X線マスクブラ
ンク(10a)を完成させる(図6を参照)。
【0032】以下に本発明のX線マスク及びその製造に
用いるX線マスクブランクの具体的実施例を説明する。
用いるX線マスクブランクの具体的実施例を説明する。
【0033】<実施例1>図1のX線マスク(20)
は、3インチ径で厚さが1mm厚のシリコンの支持基材
(14)上に、厚さ2μmの窒化シリコン(SiNx)
を減圧CVD法にて成膜する。この窒化シリコン膜は支
持基材の表面側はX線透過支持膜(13)、裏面側を保
護膜(15)として用いる。そして、窒化シリコン膜上
に、密着強化層(17)として、アルゴンガス及び窒素
ガスを用いた反応性スパッタリングにより10nm厚の
窒化クロム膜を成膜する。さらに、窒化クロム膜上に、
X線吸収体層(16)としてスパッタリング法を用いて
タンタル膜を700nm成膜することにより、X線マス
クブランク(10a)とする。
は、3インチ径で厚さが1mm厚のシリコンの支持基材
(14)上に、厚さ2μmの窒化シリコン(SiNx)
を減圧CVD法にて成膜する。この窒化シリコン膜は支
持基材の表面側はX線透過支持膜(13)、裏面側を保
護膜(15)として用いる。そして、窒化シリコン膜上
に、密着強化層(17)として、アルゴンガス及び窒素
ガスを用いた反応性スパッタリングにより10nm厚の
窒化クロム膜を成膜する。さらに、窒化クロム膜上に、
X線吸収体層(16)としてスパッタリング法を用いて
タンタル膜を700nm成膜することにより、X線マス
クブランク(10a)とする。
【0034】次に、前記支持基材(14)に開口部を設
けるために、フォトリソグラフィ法を用いて裏面の窒化
シリコン膜をパターニングする。また、表面には電子線
描画用レジストZEP−520(日本ゼオン(株)製)
を500nm厚に塗布する。
けるために、フォトリソグラフィ法を用いて裏面の窒化
シリコン膜をパターニングする。また、表面には電子線
描画用レジストZEP−520(日本ゼオン(株)製)
を500nm厚に塗布する。
【0035】続いて、電子線描画機により、0.2μ
m、0.175μm及び0.15μmのラインアンドス
ペースのパターンを描画し、現像することによりレジス
トパターンを得る。
m、0.175μm及び0.15μmのラインアンドス
ペースのパターンを描画し、現像することによりレジス
トパターンを得る。
【0036】さらに、このレジストパターンをエッチン
グマスクとして、反応性イオンエッチングにおいて、塩
素流量40scc/min、酸素流量10scc/mi
n、全ガス圧6Pa、高周波出力200Wの条件で、前
記X線吸収体層(16)及び密着強化層(17)に同時
にエッチングを施し、所望のX線吸収体パターン(16
a)及び密着強化層パターン(17a)を得る。
グマスクとして、反応性イオンエッチングにおいて、塩
素流量40scc/min、酸素流量10scc/mi
n、全ガス圧6Pa、高周波出力200Wの条件で、前
記X線吸収体層(16)及び密着強化層(17)に同時
にエッチングを施し、所望のX線吸収体パターン(16
a)及び密着強化層パターン(17a)を得る。
【0037】最後に、レジストパターンを剥離し、開口
部を設けるために支持基材(14)の裏面の保護膜(1
5)をエッチングマスクとして、30%、90℃の水酸
化カリウム水溶液によりバックエッチングを施してX線
マスク(20)を得た。
部を設けるために支持基材(14)の裏面の保護膜(1
5)をエッチングマスクとして、30%、90℃の水酸
化カリウム水溶液によりバックエッチングを施してX線
マスク(20)を得た。
【0038】このようにして作製した本発明のX線マス
クでは、X線吸収体のエッチング途中などに生じる、
0.2μm以下の微細パターンに蛇行・重なり等が生ず
ることがなく、所望のパターンを有するX線マスクが得
られた。
クでは、X線吸収体のエッチング途中などに生じる、
0.2μm以下の微細パターンに蛇行・重なり等が生ず
ることがなく、所望のパターンを有するX線マスクが得
られた。
【0039】<実施例2>3インチ径、厚さが1mm厚
のシリコンの支持基材(14)上に、厚さ2μmの窒化
シリコン(SiNx)を減圧CVD法にて成膜する。こ
の窒化シリコン膜は、支持基材の表面側をX線透過支持
膜(13)として、裏面側を保護膜(15)として用い
る。この窒化シリコン膜上に、密着強化層(17)とし
て、アルゴンガスと酸素ガスを用いた反応性スパッタリ
ングにより30nm厚の酸化すず膜を成膜する。さら
に、酸化すず膜上に、X線吸収体層(16)としてスパ
ッタリング法を用いてタンタル膜を700nm成膜する
ことにより、X線マスクブランク(10a)とする。
のシリコンの支持基材(14)上に、厚さ2μmの窒化
シリコン(SiNx)を減圧CVD法にて成膜する。こ
の窒化シリコン膜は、支持基材の表面側をX線透過支持
膜(13)として、裏面側を保護膜(15)として用い
る。この窒化シリコン膜上に、密着強化層(17)とし
て、アルゴンガスと酸素ガスを用いた反応性スパッタリ
ングにより30nm厚の酸化すず膜を成膜する。さら
に、酸化すず膜上に、X線吸収体層(16)としてスパ
ッタリング法を用いてタンタル膜を700nm成膜する
ことにより、X線マスクブランク(10a)とする。
【0040】次に、前記支持基材(14)に開口部を設
けるために、フォトリソグラフィ法を用いて裏面の窒化
シリコン膜をパターニングする。また、主面には電子線
描画用レジストZEP−520(日本ゼオン(株)製)
を500nm厚に塗布する。
けるために、フォトリソグラフィ法を用いて裏面の窒化
シリコン膜をパターニングする。また、主面には電子線
描画用レジストZEP−520(日本ゼオン(株)製)
を500nm厚に塗布する。
【0041】続いて、電子線描画機により、0.2μ
m、0.175μm及び0.15μmのラインアンドス
ペースのパターンを描画し、現像することによりレジス
トパターンを得る。
m、0.175μm及び0.15μmのラインアンドス
ペースのパターンを描画し、現像することによりレジス
トパターンを得る。
【0042】さらに、このレジストパターンをエッチン
グマスクとして、反応性イオンエッチングにおいて、塩
素流量35scc/min、酸素流量15scc/mi
n、全ガス圧6Pa、高周波出力150Wの条件で、前
記X線吸収体層(16)にエッチングを施し、所望のX
線吸収体パターン(16a)を得る。
グマスクとして、反応性イオンエッチングにおいて、塩
素流量35scc/min、酸素流量15scc/mi
n、全ガス圧6Pa、高周波出力150Wの条件で、前
記X線吸収体層(16)にエッチングを施し、所望のX
線吸収体パターン(16a)を得る。
【0043】最後に、レジストパターンを剥離し、開口
部を設けるために支持基材の裏面の保護膜をエッチング
マスクとして、30%、90℃の水酸化カリウム水溶液
によりバックエッチングを施してX線マスク(20a)
を得た。
部を設けるために支持基材の裏面の保護膜をエッチング
マスクとして、30%、90℃の水酸化カリウム水溶液
によりバックエッチングを施してX線マスク(20a)
を得た。
【0044】このようにして作成した本発明のX線マス
クでは、X線吸収体のエッチング途中などに生じる、
0.2μm以下の微細パターンに蛇行・重なり等が生じ
ず、所望のパターンを有するX線マスクが得られた。ま
た、酸化すず膜は可視光透過性が高いため除去する必要
が無く、さらに、導電性を有しているため、電子線顕微
鏡等による検査に適したX線マスクとなった。
クでは、X線吸収体のエッチング途中などに生じる、
0.2μm以下の微細パターンに蛇行・重なり等が生じ
ず、所望のパターンを有するX線マスクが得られた。ま
た、酸化すず膜は可視光透過性が高いため除去する必要
が無く、さらに、導電性を有しているため、電子線顕微
鏡等による検査に適したX線マスクとなった。
【0045】<実施例3>実施例3は、図3に示すよう
に、実施例1で得られたX線マスクの裏面の保護層(1
5)に、エポキシ系又はアクリル系接着剤を塗布し、予
め、開孔されたガラス台座(10)(パイレックスガラ
ス、石英ガラス、セラミックなど、以下ガラス台座と記
す)を貼着したものである。このガラス台座(10)
は、X線マスクの補強を主な目的として貼り付けたもの
である。
に、実施例1で得られたX線マスクの裏面の保護層(1
5)に、エポキシ系又はアクリル系接着剤を塗布し、予
め、開孔されたガラス台座(10)(パイレックスガラ
ス、石英ガラス、セラミックなど、以下ガラス台座と記
す)を貼着したものである。このガラス台座(10)
は、X線マスクの補強を主な目的として貼り付けたもの
である。
【0046】<実施例4>実施例4は、実施例2で得ら
れたX線マスクの裏面の保護層(15)に、エポキシ系
又はアクリル系接着剤を塗布し、予め、開孔されたガラ
ス台座(10)を貼着したものである。このガラス台座
(10)は、X線マスクの補強を主な目的として貼り付
けたものである。
れたX線マスクの裏面の保護層(15)に、エポキシ系
又はアクリル系接着剤を塗布し、予め、開孔されたガラ
ス台座(10)を貼着したものである。このガラス台座
(10)は、X線マスクの補強を主な目的として貼り付
けたものである。
【0047】<実施例5>実施例5は、図6に示すよう
に、X線マスクの製造に用いるX線マスクブランクの一
例を示すものである。3インチ径で厚さが1mm厚のシ
リコンの支持基材(14)上に、厚さ2μmの窒化シリ
コン(SiNx)を減圧CVD法にて成膜する。この窒
化シリコン膜は支持基材の表面側はX線透過支持膜(1
3)、裏面側を保護膜(15)として用いる。そして、
窒化シリコン膜上に、密着強化層(17)として、アル
ゴンガス及び窒素ガスを用いた反応性スパッタリングに
より10nm厚の窒化クロム膜を成膜する。さらに、窒
化クロム膜上に、X線吸収体層(16)としてスパッタ
リング法を用いてタンタル膜を700nm成膜すること
により、X線マスクブランク(10a)を得た。
に、X線マスクの製造に用いるX線マスクブランクの一
例を示すものである。3インチ径で厚さが1mm厚のシ
リコンの支持基材(14)上に、厚さ2μmの窒化シリ
コン(SiNx)を減圧CVD法にて成膜する。この窒
化シリコン膜は支持基材の表面側はX線透過支持膜(1
3)、裏面側を保護膜(15)として用いる。そして、
窒化シリコン膜上に、密着強化層(17)として、アル
ゴンガス及び窒素ガスを用いた反応性スパッタリングに
より10nm厚の窒化クロム膜を成膜する。さらに、窒
化クロム膜上に、X線吸収体層(16)としてスパッタ
リング法を用いてタンタル膜を700nm成膜すること
により、X線マスクブランク(10a)を得た。
【0048】<実施例6>実施例6は、図7に示すよう
にX線マスクブランクの一例を示すもので、実施例5で
得られたX線マスクブランクの支持基材(14)に開口
部をもうけるために、フォトリソグラフィ法を用いて裏
面の窒化シリコン膜をパターニングしたX線マスクブラ
ンク(10b)である。
にX線マスクブランクの一例を示すもので、実施例5で
得られたX線マスクブランクの支持基材(14)に開口
部をもうけるために、フォトリソグラフィ法を用いて裏
面の窒化シリコン膜をパターニングしたX線マスクブラ
ンク(10b)である。
【0049】<実施例7>実施例7は、図8に示すよう
にX線マスクブランクの一例を示すもので、支持基材
(14)の裏面に、予め開孔された補強用のガラス台座
(10)を貼着してX線マスクブランク(10c)を得
た。
にX線マスクブランクの一例を示すもので、支持基材
(14)の裏面に、予め開孔された補強用のガラス台座
(10)を貼着してX線マスクブランク(10c)を得
た。
【0050】<実施例8>実施例8は、図9に示すよう
にX線マスクブランクの一例を示すもので、実施例6で
得られたX線マスクブランク(10b)の支持基材(1
4)の裏面に開口部を設けるために、支持基材の裏面の
保護膜をエッチングマスクとして、30%、90℃の水
酸化カリウム水溶液によりバックエッチングを施してX
線マスクブランク(10d)を得た。
にX線マスクブランクの一例を示すもので、実施例6で
得られたX線マスクブランク(10b)の支持基材(1
4)の裏面に開口部を設けるために、支持基材の裏面の
保護膜をエッチングマスクとして、30%、90℃の水
酸化カリウム水溶液によりバックエッチングを施してX
線マスクブランク(10d)を得た。
【0051】<実施例9>実施例9は、図10に示すよ
うにX線マスクブランクの一例を示すもので、実施例8
で得られたX線マスクブランク(10d)の裏面に、予
め開孔された補強用のガラス台座(10)を貼着してX
線マスクブランク(10e)を得た。
うにX線マスクブランクの一例を示すもので、実施例8
で得られたX線マスクブランク(10d)の裏面に、予
め開孔された補強用のガラス台座(10)を貼着してX
線マスクブランク(10e)を得た。
【0052】<実施例10>実施例10は、図11に示
すようにX線マスクブランクの一例を示すもので、シリ
コンウェハーなどの支持基材がおよそ20%ほど残るよ
うに裏面からバックエッチング、すなわちハーフバック
エッチングを施したものである。このハーフバックエッ
チングは、パターンの位置精度をより一層向上させるた
めのものである。その他は実施例6と同様に行ってX線
マスクブランク(10f)を得た。
すようにX線マスクブランクの一例を示すもので、シリ
コンウェハーなどの支持基材がおよそ20%ほど残るよ
うに裏面からバックエッチング、すなわちハーフバック
エッチングを施したものである。このハーフバックエッ
チングは、パターンの位置精度をより一層向上させるた
めのものである。その他は実施例6と同様に行ってX線
マスクブランク(10f)を得た。
【0053】<実施例11>実施例11は、図12に示
すようにX線マスクブランクの一例を示すもので、実施
例10で得られたX線マスクブランク(10f)に、予
め開孔された補強用のガラス台座(10)を貼着してX
線マスクブランク(10g)を得た。
すようにX線マスクブランクの一例を示すもので、実施
例10で得られたX線マスクブランク(10f)に、予
め開孔された補強用のガラス台座(10)を貼着してX
線マスクブランク(10g)を得た。
【0054】
【発明の効果】本発明に係わるX線マスク及びX線マス
クブランクによると、X線吸収体パターンとX線透過支
持膜との間に、X線吸収体パターンやX線透過支持膜に
比して極めて薄い密着強化層を設けることによって、反
応性イオンエッチング中におけるX線吸収体パターンの
蛇行を抑止し、良好なX線吸収体パターンの形成が可能
となる。
クブランクによると、X線吸収体パターンとX線透過支
持膜との間に、X線吸収体パターンやX線透過支持膜に
比して極めて薄い密着強化層を設けることによって、反
応性イオンエッチング中におけるX線吸収体パターンの
蛇行を抑止し、良好なX線吸収体パターンの形成が可能
となる。
【0055】すなわち、密着強化層としてクロム又は白
金は主な構成元素とすることで、常温から200℃の範
囲において熱膨張係数がX線吸収体として用いるタンタ
ルまたはタングステンに近い値を有しており(東京天文
台編纂・理科年表、丸善(株)昭和63年刊を参照)、
反応性イオンエッチング中において、熱応力によるパタ
ーンの歪みなどが生じにくくなる。
金は主な構成元素とすることで、常温から200℃の範
囲において熱膨張係数がX線吸収体として用いるタンタ
ルまたはタングステンに近い値を有しており(東京天文
台編纂・理科年表、丸善(株)昭和63年刊を参照)、
反応性イオンエッチング中において、熱応力によるパタ
ーンの歪みなどが生じにくくなる。
【0056】さらに、X線透過支持膜には、一般に、窒
化ケイ素、炭化ケイ素等といった軽元素からなる物質が
用いられており、密着強化層に軽元素である酸素、窒
素、炭素のうち少なくとも一つを5乃至30%含ませる
ことによりX線透過支持膜との密着性が向上する。
化ケイ素、炭化ケイ素等といった軽元素からなる物質が
用いられており、密着強化層に軽元素である酸素、窒
素、炭素のうち少なくとも一つを5乃至30%含ませる
ことによりX線透過支持膜との密着性が向上する。
【0057】また、密着強化層に酸素、窒素、炭素のう
ち少なくとも一つを5乃至30%含ませることにより密
着強化層自身の応力の制御が容易となる上、アライメン
トに必要となる可視光透過率が向上するため、非パター
ン部分の密着強化層を、エッチングによって必ずしも完
全に除去する必要が無くなる。
ち少なくとも一つを5乃至30%含ませることにより密
着強化層自身の応力の制御が容易となる上、アライメン
トに必要となる可視光透過率が向上するため、非パター
ン部分の密着強化層を、エッチングによって必ずしも完
全に除去する必要が無くなる。
【0058】以上の構成から、本発明に係わるX線マス
クブランクを用い、X線マスクの作成を行えば、X線マ
スクとしての致命的ともいえる0.2μm以下のX線吸
収体パターンの蛇行、重なり等の問題を防ぐことができ
る。
クブランクを用い、X線マスクの作成を行えば、X線マ
スクとしての致命的ともいえる0.2μm以下のX線吸
収体パターンの蛇行、重なり等の問題を防ぐことができ
る。
【図1】本発明の一実施例におけるX線マスクの断面図
である。
である。
【図2】本発明の他の実施例におけるX線マスクの断面
図である。
図である。
【図3】本発明の他の実施例におけるX線マスクの断面
図である。
図である。
【図4】本発明の他の実施例におけるX線マスクの断面
図である。
図である。
【図5】本発明に係わるX線マスクの製造方法(A)〜
(D)を工程順に示す断面説明図である。
(D)を工程順に示す断面説明図である。
【図6】本発明の一実施例におけるX線マスクブランク
の断面図である。
の断面図である。
【図7】本発明に他の実施例におけるX線マスクブラン
クの断面図である。
クの断面図である。
【図8】本発明に他の実施例におけるX線マスクブラン
クの断面図である。
クの断面図である。
【図9】本発明に他の実施例におけるX線マスクブラン
クの断面図である。
クの断面図である。
【図10】本発明に他の実施例におけるX線マスクブラ
ンクの断面図である。
ンクの断面図である。
【図11】本発明に他の実施例におけるX線マスクブラ
ンクの断面図である。
ンクの断面図である。
【図12】本発明に他の実施例におけるX線マスクブラ
ンクの断面図である。
ンクの断面図である。
【図13】従来のX線マスクの一例を示す断面図であ
る。
る。
【図14】従来のX線マスクブランクの一例を示す断面
図である。
図である。
10…ガラス台座。、10a, 10b,10c,10
d,10e,10f,10g,30a…X線マスクブラ
ンク、20,20a,20b,20c,30…X線マス
ク、13…X線透過支持膜、14…支持基材、14a…
ハーフバックエッチングを施した支持基材、15…保護
膜、16…X線吸収体層、17…密着強化層、16a…
X線吸収体パターン、17a…密着強化層パターン、1
8…レジスト層、19…レジストパターン
d,10e,10f,10g,30a…X線マスクブラ
ンク、20,20a,20b,20c,30…X線マス
ク、13…X線透過支持膜、14…支持基材、14a…
ハーフバックエッチングを施した支持基材、15…保護
膜、16…X線吸収体層、17…密着強化層、16a…
X線吸収体パターン、17a…密着強化層パターン、1
8…レジスト層、19…レジストパターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 正二 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版印 刷株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】基材上に、軽元素の物質からなるX線透過
支持膜と、重金属からなるX線吸収体パターンを形成し
てなるX線露光用マスクにおいて、X線透過支持膜と、
X線吸収体パターンの層間に、密着強化層を設けたこと
を特徴とするX線露光用マスク。 - 【請求項2】前記X線吸収体パターンが、タンタル、タ
ングステンのうち何れか一つからなることを特徴とする
X線露光用マスク。 - 【請求項3】前記密着強化層が、クロム、すず、白金の
うち何れか一つを主な構成元素とすることを特徴とする
請求項1乃至2記載のX線露光用マスク。 - 【請求項4】前記密着強化層の膜厚tが、0<t≦10
0nmであることを特徴とする請求項1乃至3記載のX
線露光用マスク。 - 【請求項5】前記密着強化層が、酸素、窒素及び炭素の
うち、少なくとも一つを5〜30%含むことを特徴とす
る請求項1乃至4記載のX線露光用マスク。 - 【請求項6】基材上に、軽元素の物質からなるX線透過
支持膜と、クロム、すず、白金のうちいずれか一つを構
成元素とする密着強化層と、重金属からなるX線吸収体
層を、順次、気相成長法により形成してなるX線露光用
マスクブランクであって、前記密着強化層が酸素、窒素
及び炭素のうち、少なくとも一つを5〜30%含み、か
つ、密着強化層の膜厚tが、0<t≦100nmである
ことを特徴とするX線露光用マスクを製造するためのX
線露光用マスクブランク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP842394A JPH07220992A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | X線露光用マスク及びその製造に用いるx線露光用マスクブランク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP842394A JPH07220992A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | X線露光用マスク及びその製造に用いるx線露光用マスクブランク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07220992A true JPH07220992A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11692727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP842394A Pending JPH07220992A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | X線露光用マスク及びその製造に用いるx線露光用マスクブランク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07220992A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100596110B1 (ko) * | 2000-04-25 | 2006-07-05 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 포토마스크용 블랭크 및 포토마스크 |
| JP2015062212A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | ナショナル シンクロトロン ラディエイション リサーチ センターNational Synchrotron Radiation Research Center | X線マスク構造およびその製造方法 |
| CN113267956A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-08-17 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Euv光掩模及其制造方法 |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP842394A patent/JPH07220992A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100596110B1 (ko) * | 2000-04-25 | 2006-07-05 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 포토마스크용 블랭크 및 포토마스크 |
| JP2015062212A (ja) * | 2013-09-23 | 2015-04-02 | ナショナル シンクロトロン ラディエイション リサーチ センターNational Synchrotron Radiation Research Center | X線マスク構造およびその製造方法 |
| US9152036B2 (en) | 2013-09-23 | 2015-10-06 | National Synchrotron Radiation Research Center | X-ray mask structure and method for preparing the same |
| CN113267956A (zh) * | 2020-05-29 | 2021-08-17 | 台湾积体电路制造股份有限公司 | Euv光掩模及其制造方法 |
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