JPH10270315A - X線マスクの製造方法およびx線マスク - Google Patents

X線マスクの製造方法およびx線マスク

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JPH10270315A
JPH10270315A JP7029597A JP7029597A JPH10270315A JP H10270315 A JPH10270315 A JP H10270315A JP 7029597 A JP7029597 A JP 7029597A JP 7029597 A JP7029597 A JP 7029597A JP H10270315 A JPH10270315 A JP H10270315A
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ray absorber
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秀毅 矢部
Kaeko Kitamura
佳恵子 北村
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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】 【課題】 X線吸収体のパターニング後にもX線吸収体
のパターンが動かないX線マスクの製造方法およびそれ
により製造されるX線マスクを提供する。 【解決手段】 シリコン基板1の表面上にメンブレン2
が形成される。メンブレン2上にX線吸収体4が形成さ
れる。シリコン基板1にエッチバックが施され、メンブ
レン2の一部表面が露出する。このシリコン基板1のバ
ックエッチ前において、メンブレン2とX線吸収体4と
の応力むらの分布が実質的に同じようにされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線リソグラフィ
に使用するX線マスクの製造方法に関し、具体的にはX
線吸収体の応力を小さくすることによりパターニング時
の歪みを低減することの可能なX線マスクの製造方法お
よびそれにより製造されるX線マスクに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】これまで、それほど集積度の高くない半
導体記憶装置におけるパターンの転写には、主に紫外線
によるリソグラフィ技術が用いられてきた。しかし、半
導体記憶装置の高集積化が進み、たとえばDRAM(Dy
namic Random Access Memory)において1Gbit(ギ
ガビット)のようにGbit級となると、配線などの各
パターンがデバイスルールに従って極微細になるため、
より解像度の高いパターンの転写が必要となる。
【0003】このような微細パターンの転写を行なう技
術としてX線によるリソグラフィ技術が期待されてい
る。このX線リソグラフィ技術では、露光光となるX線
の波長(軟X線:λ=5〜20nm)が紫外線に比べ短
波長となるため、紫外線によるリソグラフィよりも解像
度の高いパターンの転写が可能となる。
【0004】このようなX線リソグラフィ技術に用いら
れるX線マスクの製造方法は、たとえば特開平5−13
8104号公報に示されている。以下、この公報に示さ
れたX線マスクの製造方法を従来例として説明する。
【0005】図23〜図29は、上記公報に示された従
来のX線マスクの製造方法を工程順に示す概略断面図で
ある。まず、図23を参照して、シリコン基板1上に、
たとえば厚さ1〜2μmで軽元素からなるメンブレン
(X線透過性基板と同義)2が成膜される。
【0006】図24を参照して、シリコン基板1の裏面
からメンブレン2の一部表面が露出するまでシリコン基
板1の一部が選択的に除去(バックエッチ)される。
【0007】図25を参照して、メンブレン2上に、た
とえばインジウム・錫酸化物などからなる反射防止膜兼
エッチングストッパ膜(以下、単に反射防止膜と称す
る)3が塗布され焼成される。
【0008】図26を参照して、この反射防止膜3上
に、たとえばスパッタ法によりタングステン−チタン膜
からなるX線吸収体4が成膜される。そして、この際の
X線吸収体4の平均膜応力を測定し、この平均膜応力を
0とするための熱処理時の温度を決め、たとえばオーブ
ンで250℃で均一にアニールして、X線吸収体4の平
均膜応力が0に調整される。
【0009】図27を参照して、このX線吸収体4上
に、レジスト5が塗布された後、たとえば180℃でベ
ークされる。
【0010】図28を参照して、シリコン基板1の裏面
に、サポートリング6が接着剤7によって接着される。
そして、電子線描画(EB)および現像によりレジスト
5がパターニングされる。このパターニングされたレジ
スト5をマスクとしてX線吸収体4にドライエッチング
が行なわれ、X線吸収体4のパターニングが行なわれ
る。この後、レジスト5が除去されて、図29に示すX
線マスクが製造される。
【0011】なお、シリコン基板1のバックエッチ工程
およびサポートリング6へのシリコン基板1の接着の工
程は必ずしもこの工程順のとおりに行なわれるものでは
ない。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】X線リソグラフィは、
X線が短波長であるため微細なパターンの転写に適用さ
れるが、X線の性質上、通常、等倍転写となる。このた
め、X線マスクには高いパターンの位置精度が要求され
る。ところが、X線吸収体4に応力が残存していた場
合、X線吸収体4のパターニング後に応力によってX線
吸収体4のパターンの位置が動き、位置精度が低下して
しまう。
【0013】そこで、従来のX線マスクの製造方法で
は、X線吸収体4にアニールを施し、その加熱温度によ
りX線吸収体4の平均膜応力が0となるように調整され
ている。しかし、X線吸収体4はメンブレン2上に成膜
されるため、X線吸収体4の正確な膜応力値は不明であ
った。そのため、図26に示すようにメンブレン2上に
X線吸収体4を成膜するのと同時にシリコンウェハにも
X線吸収体4を成膜し、このシリコンウェハ上のX線吸
収体4の応力が0となる条件で、メンブレン2上のX線
吸収体4のアニールが行なわれていた。
【0014】しかし、メンブレン2上とシリコンウェハ
上とでの成膜では成膜時の温度が異なる。このため、両
者上にX線吸収体4を同時にかつ同じ条件でスパッタし
ても、X線吸収体4の応力がメンブレン2上とシリコン
ウェハ上とで異なるという現象が生じていた。その結
果、上記のアニールはシリコンウェハ上のX線吸収体4
の応力を0とすることができても、メンブレン2上のX
線吸収体4の応力を0にすることができず、X線吸収体
4に応力が残ってしまう。このX線吸収体4内の残留応
力によってX線吸収体4のエッチング後にX線吸収体4
のパターンが歪むという問題があった。
【0015】上記のような問題の解決のため、X線吸収
体4を成膜した後に、シリコン基板1をバックエッチし
てメンブレン化するというX線マスクの作成プロセスも
考えられている。この作成プロセスは具体的には、図3
0(a)に示すようにシリコン基板1上にメンブレン
(SiC膜)2と反射防止膜3とX線吸収体4とを順次
成膜した後、X線吸収体4の応力を測定し、その応力が
0となるようにアニールを行ない、その後にバックエッ
チして図31(a)に示すようにメンブレン化するとい
う手法である。
【0016】しかし、この方法では、(1)SiC膜2
の応力むらがバックエッチ後にX線吸収体4に乗り移る
ため、また(2)バックエッチでウェハが変形すること
でX線吸収体4に圧縮応力が発生するため、X線吸収体
4のエッチング後にパターンが動き、位置精度が低下す
るという問題点があった。以下、この(1)と(2)と
について図を用いて詳細に説明する。
【0017】(1) 図30と図31とは、X線吸収体
4のアニール後(バックエッチ前)とバックエッチ後と
のX線マスクの構成を示す図(a)とそれに対応したS
iC膜およびX線吸収体の応力分布を示す図(b)であ
る。
【0018】図30を参照して、通常、SiC膜2は、
シリコン基板1上に、CVD(Chemical Vapor Deposit
ion )法により成膜される。このCVD法では、通常、
原料ガスがウェハの外周領域から内周領域へ向かって流
れるため、SiC膜2は中央部と外周部とでは応力が異
なり、一般的には同心円状の応力分布を有することにな
る。一方、X線吸収体4には上述したように応力をなく
すためのアニールが施されているため、X線吸収体4の
応力は実質的に0となっている。この状態から、シリコ
ン基板1にバックエッチを施すと、図31に示すように
なる。
【0019】図31を参照して、このバックエッチによ
りSiC膜2が部分的にシリコン基板1から露出して変
形する。その変形によりSiC膜2の応力むらが緩和さ
れ、その緩和された応力むらと逆方向の応力むらがX線
吸収体4に生じて、SiC膜2とX線吸収体4との応力
が釣り合う。これにより、X線吸収体4には、中央部が
引張で外周部が圧縮の応力むらが生ずる。
【0020】このように、X線吸収体4にSiC膜2の
応力むらが乗り移った状態で、X線吸収体4にパターニ
ングが施されると、図32に示すように、X線吸収体4
の残留応力によってX線吸収体4のパターンが図中矢印
方向へ動き、位置精度が低下し、Gbit級の微細な転
写は困難となる。
【0021】(2) 図33と図34とは、バックエッ
チ前とバックエッチ後とのX線マスクの構成を示す図
(a)とそれに対応したSiC膜およびX線吸収体の応
力を示す図(b)である。
【0022】図33を参照して、通常SiC膜2には、
100MPa程度の平均膜応力が生じる。一方、X線吸
収体4には、上述したように応力をなくすためのアニー
ルが施されているため、X線吸収体4の膜応力は0とな
っている。この状態からシリコン基板1にバックエッチ
が施されると、図34に示すようになる。
【0023】図34を参照して、バックエッチによりS
iC膜2は部分的に露出するため変形して、その引張応
力は緩和される。一方、X線吸収体4はSiC膜2の変
形により縮むため、SiC膜2中には圧縮応力が発生す
る。このように圧縮応力が生じたX線吸収体4にパター
ニングが施されると、図35に示すようにその圧縮応力
によってX線吸収体4のパターンが図中矢印方向へ動
き、位置精度が低下し、Gbit級の微細な転写は困難
となる。
【0024】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、X線吸収体のパターニング後にも
X線吸収体のパターンが動かない、高い位置精度を有す
るX線マスクの製造方法を提供することを目的とする。
【0025】
【課題を解決するための手段】本発明の一の局面に従う
X線マスクの製造方法は、以下の工程を備えている。
【0026】まず、基板の表面上にX線を透過するメン
ブレンが形成される。そしてメンブレン上にX線の透過
を遮るX線吸収体を形成される。そして基板の裏面から
メンブレンの一部表面が露出するように基板を選択的に
除去される。基板の選択的除去の工程前において、メン
ブレンとX線吸収体との応力むらの分布傾向が実質的に
同じとなるようにされる。
【0027】なお応力むらの分布傾向が実質的に同じと
は、メンブレンとX線吸収体との位置的に対応する領域
内の応力の増減が実質的に同じであることを意味し、メ
ンブレンとX線吸収体との対応する各位置での応力値は
同じであっても異なっていてもよい。
【0028】上記局面において好ましくは、メンブレン
とX線吸収体との応力むらが実質的に同一となる条件で
メンブレンおよびX線吸収体の少なくともいずれかが成
膜される。
【0029】上記局面において好ましくは、メンブレン
とX線吸収体との応力むらが実質的に同一となるよう
に、メンブレンおよびX線吸収体の少なくともいずれか
に、不均一アニール、不均一イオン注入および不均一表
面研磨の群から選ばれる少なくとも一の処理が施され
る。
【0030】本発明の他の局面に従うX線マスクの製造
方法は以下の工程を備えている。まず基板の表面上にX
線を透過するメンブレンを形成される。そしてメンブレ
ン上にX線の透過を遮るX線吸収体が形成される。そし
て基板の裏面からメンブレンの一部表面が露出するよう
に基板を選択的に除去される。
【0031】基板の選択的除去の工程によってX線吸収
体の発生する圧縮応力と実質的に同じ応力が、基板の選
択的除去の工程前に引張応力としてX線吸収体に与えら
れる。
【0032】上記局面において好ましくは、X線吸収体
を形成した後に熱処理を施すことによって、X線吸収体
に引張応力が与えられる。
【0033】本発明のさらに他の局面に従うX線吸収体
の製造方法は以下の工程を備えている。
【0034】まずX線を透過するメンブレンが基板表面
上に形成された後、基板の表面からメンブレンの一部表
面が露出するように基板が選択的に除去されてX線マス
ク基板が準備される。そしてモニタ基板上およびX線マ
スク基板のメンブレン上に同一バッチでX線吸収体が形
成される。そしてモニタ基板のX線吸収体の応力SM
測定される。そしてX線マスク基板のX線吸収体の応力
Sxが測定される。そして応力SM とSX との差Sを導
出し、この差Sから熱処理温度差αが導出される。そし
て熱処理を施したときにX線吸収体形成後のモニタ基板
の反りが熱処理によりX線吸収体形成前のモニタ基板の
反りと実質的に同じとなるときの熱処理温度Tが導出さ
れ、T−αの温度でX線吸収体形成後のX線マスク基板
に熱処理が施される。
【0035】本発明のX線マスクは、基板と、メンブレ
ンと、X線吸収体とを備えている。基板は貫通孔を有し
ている。メンブレンは、貫通孔において一部表面が基板
から露出するように基板の表面上に形成されており、X
線を透過する。X線吸収体は、メンブレン上に選択的に
形成されており、X線の透過を遮る。X線吸収体の応力
は実質的に0である。
【0036】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。
【0037】実施の形態1 図1は、本発明の実施の形態1におけるX線マスクの構
成を概略的に示す断面図である。図1を参照して、本実
施の形態のX線マスクは、シリコン基板1と、メンブレ
ン2と、反射防止膜3と、X線吸収体4と、サポートリ
ング6とを有している。
【0038】メンブレン2は、X線透過性基板であり、
たとえば厚さ1〜2μmで軽元素からなっており、シリ
コン基板1上に形成されている。またシリコン基板1に
は、シリコン基板1を貫通する孔1aが設けられてお
り、この孔1aからメンブレン2の裏面が露出してい
る。反射防止膜3は、アライメント光の反射を防止する
役割をなすもので、たとえばインジウム・錫酸化物から
なっており、メンブレン2の表面に形成されている。X
線吸収体4は、反射防止膜3上に所定の形状で形成さ
れ、X線の透過を遮る材料、たとえばタングステン−チ
タン膜からなっている。このX線吸収体4のパターンが
形成されている領域はX線の透過を遮り、またX線吸収
体のパターンが形成されていない領域はX線を透過す
る。サポートリング6は、シリコン基板1の裏面に接着
剤(図示せず)により接着されてシリコン基板1を支持
している。
【0039】X線吸収体4のパターン内では、膜応力が
実質的に0(すなわち膜応力が0あるいは無視できる程
度にまで低くなっている)である。
【0040】次に、本実施の形態のX線マスクの製造方
法を説明する。図2〜図5は、本発明の実施の形態1に
おけるX線マスクの製造方法を工程順に示す概略断面図
である。また図6と図7とは、本発明の実施の形態1に
おけるX線吸収体の成膜後およびバックエッチ後のX線
マスクの構成を示す図(a)とそれに対応したSiC膜
およびX線吸収体の応力分布を示す図(b)である。
【0041】まず図2を参照して、シリコン基板1上
に、たとえばCVD法により厚さ1〜2μmで軽元素か
らなるメンブレン2が成膜される。
【0042】図3を参照して、このメンブレン2上に、
たとえばインジウム・錫酸化物などからなる反射防止膜
3が塗布された後、焼成される。この反射防止膜3上
に、図6に示すようにメンブレン2の応力むらの分布傾
向と実質的に同一の応力むらの分布傾向を有するX線吸
収体4が後述の方法により形成される。
【0043】図4を参照して、メンブレン2とX線吸収
体4との応力むらの分布傾向が実質的に同じ状態で、シ
リコン基板1にバックエッチが施され、メンブレン2の
裏面が露出する。このバックエッチにより、メンブレン
2内の応力むらが緩和されるとともに、この緩和された
応力むらと逆方向の応力むらがX線吸収体4に生じる。
このX線吸収体4には、予めメンブレン2内の応力むら
と実質的に同一の分布傾向を有する応力むらが与えられ
ているため、この予め与えられた応力むらとバックエッ
チにより生じた応力むらとが互いに相殺し合う。これに
より、図7に示すようにX線吸収体4の応力むらは実質
的になくなり、膜応力は実質的に0となる。
【0044】図5を参照して、このように応力が実質的
に0となった状態で、X線吸収体4上にレジスト5が塗
布された後、電子線描画(EB)および現像によりパタ
ーニングされる。このレジストパターン5をマスクとし
てエッチングを施すことにより、X線吸収体4がパター
ニングされる。この後、レジストパターン5が除去さ
れ、かつサポートリング6がシリコン基板1に接着剤
(図示せず)により接着されることにより図1に示すX
線マスクが完成する。
【0045】次に、メンブレン2と実質的に同一の応力
むらの分布傾向を有するX線吸収体4を形成する具体的
方法(a)〜(e)について詳述する。
【0046】(a) まずX線吸収体4がたとえばスパ
ッタ法により形成される場合には、図6に示すようにス
パッタ装置10内のステージ13上に、X線マスク(シ
リコン基板1上にメンブレン2と反射防止膜3とが形成
された状態のもの)が載置される。この際、X線マスク
は、その中心C1 が、ターゲット12に接続された陰極
11の中心C2 の真下に位置するように載置されてスパ
ッタ処理される。これにより、成膜されるX線吸収体4
の中央部は圧縮応力となり、外周部は引張応力となる。
したがって、上述した図6に示すような応力むらを有す
るX線吸収体4が得られる。
【0047】なお、通常のスパッタ処理は、同一スパッ
タ装置内に装填された複数枚のウェハ(X線吸収体成膜
前のX線マスク)のすべてに均一に成膜を行なうため各
ウェハが公転した状態で行なわれる。よって、従来のス
パッタ処理方法では、図6に示すようなX線吸収体4の
応力むらは得られない。
【0048】(b) また他の方法として、図9に示す
ようにスパッタ装置内でウェハ(シリコン基板1上にメ
ンブレン2と反射防止膜3とを形成した状態のX線マス
ク)を自転させながらスパッタ処理を行なうことによっ
ても、図6に示すような応力むらを有するX線吸収体4
を得ることができる。
【0049】またX線吸収体4の成膜と同時にX線吸収
体4に応力むらを与える以外に、X線吸収体4の成膜後
に何らかの処理を施して応力むらを与えることもでき
る。
【0050】(c) たとえば図10に示すようにホッ
トプレート15を用いてウェハを不均一に熱処理(アニ
ール)することによってもX線吸収体4の応力むらを制
御することができる。たとえばX線吸収体4の図中左側
の領域を図中右側の領域よりも高い温度で加熱すれば、
X線吸収体4の図中左側の領域は図中右側の領域よりも
圧縮応力が小さく(引張応力が大きく)なる。
【0051】通常、X線吸収体4には、その成膜時に雰
囲気ガスが取込まれることによって圧縮応力が生じてい
る。また、X線吸収体4のアニール温度が高いほど、原
料ガスがX線吸収体4から抜けやすくなる。このため、
X線吸収体4において引張応力としたい部分は比較的高
温度で、また圧縮応力としたい部分はアニールしない
か、もしくは比較的低温度でアニールすることにより、
図6に示すようなX線吸収体4の応力むらを得ることが
できる。
【0052】(d) また図11に示すようにX線吸収
体4を成膜した後に、圧縮応力としたい部分をレジスト
パターン7から露出した状態でイオン注入を行なう方法
もある。このような不均一イオン注入を行なった場合、
イオンが注入されたX線吸収体4の領域が圧縮応力とな
るため、図6に示すようなX線吸収体4の応力むらを得
ることができる。
【0053】(e) また、X線吸収体4の成膜前に、
図12に示すようにメンブレン2となるSiC膜を不均
一に削ってもよい。この場合、削られた部分は引張力が
小さくなる。またこの削る手段としては、たとえばCM
P(Chemical Mechanical Polishing )法が用いられ
る。
【0054】本実施の形態では、図6に示すようにメン
ブレン(SiC膜)2の応力むらの分布傾向と実質的に
同じ応力むらを有するようにX線吸収体4が形成され
る。よって、図7に示すようにシリコン基板1にバック
エッチが施され、メンブレン2内の応力むらが緩和され
ると、X線吸収体4にもこの緩和された応力むらと逆方
向の応力がX線吸収体4に加わる。つまり、メンブレン
2の緩和された応力むらがX線吸収体4に乗り移る。こ
のため、予めX線吸収体4に与えられた応力むらと、バ
ックエッチによって新たに与えられる応力むらとが互い
に相殺し合い、X線吸収体4の応力むらも実質的に0に
することができる。したがって、X線吸収体4をパター
ニングしてもX線吸収体4のパターンは動かず良好な位
置精度が得られる。
【0055】なお、図13に示すようにメンブレン(S
iC膜)2の応力むらの分布が図6に示す応力むらの分
布と異なる場合でも、X線吸収体4の応力むらの分布傾
向をメンブレン2の応力むらの分布傾向と実質的に同じ
となるように制御すれば、図14に示すようにシリコン
基板1にバックエッチを施すことでX線吸収体4の応力
分布を実質的に0とすることができる。
【0056】実施の形態2 本実施の形態のX線マスクの製造方法では、図3に示す
実施の形態1の工程で、図15に示すように所定の応力
を有するX線吸収体4が形成される。このX線吸収体4
の所定の応力として、後工程のバックエッチでウェハが
変形することによりX線吸収体4に発生する圧縮応力と
実質的に同じ応力が引張応力として与えられている。こ
の所定の応力はX線吸収体4にたとえばアニールを施す
ことにより与えることができる。なお、これ以外の製造
工程については、図2〜図5に示す実施の形態1とほぼ
同様であるため、同一の部材については同一の符号を付
し、その説明は省略する。
【0057】本実施の形態では、X線吸収体4に所定の
応力が予め与えられている。このため、図16に示すよ
うにシリコン基板1にバックエッチを施した場合にウェ
ハが変形することによりX線吸収体4に発生する圧縮応
力は、X線吸収体4に予め与えられた引張応力によって
相殺される。これにより、X線吸収体4の応力は実質的
に0にすることができる。よって、図5に示すようにレ
ジストパターン5を用いてX線吸収体4をパターニング
しても、X線吸収体4のパターンは動かず良好な位置精
度を得ることができる。
【0058】また本実施の形態の方法で製造されるX線
マスクの構成は、図1に示す実施の形態1の構成と同じ
く、X線吸収体4の応力が実質的に0になっている。
【0059】実施の形態3 上述した従来の技術では、アニールを施してX線吸収体
4の応力を0にしようとする際に、メンブレン上とウェ
ハ上とに成膜されるX線吸収体4の応力が異なることを
考慮していなかった。これに対して本実施の形態では、
メンブレン上とウェハ上とに成膜されるX線吸収体4の
応力の差を考慮して、X線吸収体にアニールを施すこと
によりX線吸収体の応力を実質的に0にできるX線マス
クの製造方法を提供するものである。
【0060】図17は、本発明の実施の形態3における
X線マスクの製造方法を示すブロック図であり、図19
〜図22は、本発明の実施の形態3におけるX線マスク
の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【0061】図17を参照して、まずモニタ基板20
(図19)とバックエッチ済のX線マスク基板(図2
4)とが準備される(ステップS1)。ここでモニタ基
板20では、図19に示すようにシリコン基板1上にメ
ンブレン(SiC膜)2のみが成膜されている。そして
X線マスク基板では、図24に示すようにシリコン基板
1上にメンブレン(SiC膜)2のみが形成された状態
でバックエッチが施されている。
【0062】このときモニタ基板20はX線マスク基板
と同一膜構造で、唯一バックエッチの有無だけが異なる
ことが望ましいが、条件によっては、Si基板のみから
なっていても構わない。
【0063】図17と図19とを参照して、この状態で
モニタ基板20の反りW0 が測定される(ステップS
2)。
【0064】図17と図20とを参照して、たとえばW
−Ti膜よりなるX線吸収体4が、9mTorr、65
0Wの条件でモニタ基板20およびX線マスク基板10
に同一バッチで成膜される(ステップS3)。
【0065】図17と図21とを参照して、成膜後、モ
ニタ基板20の反りが初期状態の反りと同じくなるよう
にアニールが繰返される。たとえば、250℃、300
℃とアニールを行ない、温度とモニタ基板20の反りと
の変化から最終アニール温度Tが決定される(ステップ
S4)。たとえば330℃でアニールを行なったとき
に、モニタ基板20の反りが初期状態の反りと同じくな
りX線吸収体4の応力が0となったとすると、そのとき
の330℃の温度が最終アニール温度Tとして決定され
る。
【0066】図17と図22とを参照して、この後、上
述の最終アニール温度Tから後述の方法で得られた熱処
理温度差αだけ下げた温度(T−α)で、X線マスク基
板10にアニールが施される。たとえば熱処理温度差α
が100℃の場合には、最終アニール温度Tから100
℃だけ下げた温度でアニールが行なわれる。このような
温度でアニールを行なうことにより、メンブレン上でも
X線吸収体4の応力を実質的に0とすることができる。
【0067】この後、図26〜図29に示す従来例の工
程と同様の工程を経ることにより、X線マスクが完成す
る。
【0068】次に、熱処理温度差αの導出の方法につい
て説明する。図18は、熱処理温度差αの導出の工程を
示すブロック図である。
【0069】まず図18と図20とを参照して、モニタ
基板20とバックエッチ済のX線マスク基板10とにX
線吸収体4が同時に成膜される(ステップS11)。そ
してモニタ基板20とX線マスク基板10とに同一温度
でアニール(熱処理)が行なわれる(ステップS1
2)。ウェハ状態のモニタ基板20はウェハの反りから
X線吸収体4の応力が求められ、またメンブレン状態の
X線マスク基板10ではバルジ法によってX線吸収体4
の応力が求められる(ステップS13、S14)。
【0070】ここでウェハの反りからX線吸収体4の応
力を求める方法とは、たとえばウェハの表面にレーザを
スキャンし、そのレーザ光の反射光の干渉縞を観察する
ことにより、ウェハの面内の応力を測定する方法であ
る。またバルジ法とは、測定したい点にガス圧力を加
え、そのときの変形量を測定することで応力を測定する
方法であり、たとえばTOP OF MIND 31号
Feb.15,1989の7〜11頁に示されてい
る。
【0071】そしてその応力の差S(=SM −SX )が
導出され(ステップS15)、その応力の差Sから熱処
理温度差αが導出される(ステップS16)。なお応力
の差Sから熱処理温度差αを導出する工程については、
予め求められた応力値と熱処理温度値との関係に基づい
て行なわれる。
【0072】なお、基板構造によっては、この熱処理温
度差αの値は異なるため、ある構造のときは100℃で
あり、またある構造では150℃であったりする。
【0073】また、本実施の形態の方法により製造され
るX線マスクでは、図1に示す実施の形態1の構成と同
じく、X線吸収体4の応力が実質的に0となっている。
【0074】本実施の形態の製造方法では、モニタ基板
20とX線マスク基板10とのX線吸収体4の応力差S
から熱処理温度差αを導出して、この熱処理温度差αを
考慮した温度(T−α)でX線マスク基板10に熱処理
が施される。このため、X線吸収体4の応力を実質的に
0にすることができる。したがって、X線吸収体4をパ
ターニングしてもX線吸収体4のパターンは動かず、良
好な位置精度が得られる。
【0075】また、予め熱処理温度差αを導出しておけ
ば、熱処理温度差αの導出に用いたX線マスク基板10
と異なるバッチで処理されたX線マスク基板10につい
てもX線吸収体4の応力を測定することなく、図17の
プロセスに従うことでX線吸収体4の応力を実質的に0
にできる熱処理温度(T−α)を導出することができ
る。
【0076】なお、各バッチごとにバルジ法によりX線
吸収体4の応力を求めれば、モニタ基板の応力を求める
必要はない。しかし、バルジ法は、上述したようにある
点における応力を測定する方法であるため、X線吸収体
4の面内全体の応力分布を知るには、多数の点での測定
が必要となる。このため、X線吸収体4の精密な測定に
は向いているが、バルジ法を用いて各バッチごとにX線
吸収体4の応力を測定しようとすると、煩雑な測定の工
程が各バッチ処理ごとに必要となってしまう。
【0077】これに対して本実施の形態の方法は、バル
ジ法は最初の1回のみ用いればよいため、煩雑な測定工
程が不要となり、量産化に適した方法であるといえる。
【0078】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求
の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味お
よび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図され
る。
【0079】
【発明の効果】本発明の一の局面に従うX線マスクの製
造方法では、X線吸収体の応力むらの分布がメンブレン
の応力むらの分布と実質的に同じとされた状態で基板が
選択的に除去される。このため、基板が選択的に除去さ
れてメンブレンの一部が露出しメンブレンの応力が緩和
されると、その緩和された応力と逆の応力がX線吸収体
に与えられる。これにより、X線吸収体に予め与えられ
た応力むらと基板を選択的に除去することで新たに与え
られる応力むらとが互いに相殺し合い、X線吸収体の応
力を実質的に0にすることができ、X線吸収体をパター
ニングしてもX線吸収体のパターンは動かず良好な位置
精度が得られる。したがって、良好な重ね合わせを持つ
X線マスクを作成することが可能となり、低コスト・高
性能のLSIを製造することができる。
【0080】上記局面において好ましくはメンブレンと
X線吸収体との応力むらが実質的に同一となる条件でメ
ンブレンおよびX線吸収体の少なくともいずれかが成膜
される。これにより、成膜と同時にX線吸収体とメンブ
レンとの応力むらの分布を調整することが可能となる。
【0081】上記局面において好ましくは、メンブレン
とX線吸収体との応力むらが実質的に同一となるよう
に、メンブレンおよびX線吸収体の少なくともいずれか
に、不均一アニール、不均一イオン注入および不均一表
面研磨の群から選ばれる少なくとも一の処理が施され
る。これにより、X線吸収体とメンブレンとのいずれか
の成膜後に、応力むらの分布を調整することが可能とな
る。
【0082】本発明の他の局面に従うX線マスクの製造
方法では、基板の選択的除去によってX線吸収体に発生
する圧縮応力と実質的に同じ応力が、基板の選択的除去
の工程前にX線吸収体に引張応力として与えられてい
る。このため、基板の選択的除去によって与えられる圧
縮応力は、予め与えられた引張応力と相殺し合う。よっ
て、基板の選択的除去後にX線吸収体の応力を実質的に
0にすることができ、X線吸収体をパターニングしても
X線吸収体のパターンは動かず良好な位置精度が得られ
る。したがって、良好な重ね合わせを持つX線マスクを
作成することが可能となり、低コスト・高性能のLSI
を製造することができる。
【0083】上記局面において好ましくは、X線吸収体
を形成した後に熱処理を施すことによって、X線吸収体
に引張応力が与えられる。このX線吸収体中には、その
成膜時の原料ガス成分が含まれている。このため、X線
吸収体に熱処理を施して原料ガス成分をX線吸収体から
取り除くことにより、X線吸収体に引張応力を与えるこ
とが可能となる。
【0084】本発明のさらに他の局面に従うX線マスク
の製造方法では、モニタ基板とX線マスク基板とのX線
吸収体の応力差Sから熱処理温度差αを導出して、この
熱処理温度差αを考慮した温度(T−α)でX線マスク
基板に熱処理が施される。このため、X線吸収体の応力
を実質的に0にすることができ、X線吸収体をパターニ
ングしてもX線吸収体のパターンは動かず、良好な位置
精度が得られる。したがって、良好な重ね合わせを持つ
X線マスクを作成することが可能となり、低コスト・高
性能のLSIを製造することができる。
【0085】また、予め熱処理温度差αを導出しておけ
ば、異なるバッチで処理されたX線マスク基板について
は、X線吸収体の応力を測定することなくX線吸収体の
応力を実質的に0にできる熱処理温度を導出することが
可能となる。
【0086】本発明のX線マスクでは、X線吸収体の応
力が実質的に0である。このため、X線吸収体のパター
ンがずれることはなく、良好な位置精度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1におけるX線マスクの
構成を概略的に示す断面図である。
【図2】 本発明の実施の形態1におけるX線マスクの
製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
【図3】 本発明の実施の形態1におけるX線マスクの
製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
【図4】 本発明の実施の形態1におけるX線マスクの
製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
【図5】 本発明の実施の形態1におけるX線マスクの
製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
【図6】 バックエッチ前のX線マスクの構成とSiC
およびX線吸収体の応力分布とを示す図である。
【図7】 バックエッチ後のX線マスクの構成とSiC
およびX線吸収体の応力分布とを示す図である。
【図8】 X線吸収体の応力を調整する第1の方法を示
す図である。
【図9】 X線吸収体の応力を調整する第2の方法を示
す図である。
【図10】 X線吸収体の応力を調整する第3の方法を
示す図である。
【図11】 X線吸収体の応力を調整する第4の方法を
示す図である。
【図12】 メンブレンの応力を調整する方法を示す図
である。
【図13】 バックエッチ前のX線マスクの構成とSi
CおよびX線吸収体の応力分布とを示す図である。
【図14】 バックエッチ後のX線マスクの構成とSi
CおよびX線吸収体の応力分布とを示す図である。
【図15】 本発明の実施の形態2におけるバックエッ
チ前のX線マスクの構成とSiCおよびX線吸収体の応
力分布とを示す図である。
【図16】 本発明の実施の形態2におけるバックエッ
チ後のX線マスクの構成とSiCおよびX線吸収体の応
力分布とを示す図である。
【図17】 本発明の実施の形態3におけるX線マスク
の製造方法を示すブロック図である。
【図18】 熱処理温度差αを導出する工程を説明する
ためのブロック図である。
【図19】 本発明の実施の形態3におけるX線マスク
の製造方法の第1工程を示す概略断面図である。
【図20】 本発明の実施の形態3におけるX線マスク
の製造方法の第2工程を示す概略断面図である。
【図21】 本発明の実施の形態3におけるX線マスク
の製造方法の第3工程を示す概略断面図である。
【図22】 本発明の実施の形態3におけるX線マスク
の製造方法の第4工程を示す概略断面図である。
【図23】 従来のX線マスクの製造方法の第1工程を
示す概略断面図である。
【図24】 従来のX線マスクの製造方法の第2工程を
示す概略断面図である。
【図25】 従来のX線マスクの製造方法の第3工程を
示す概略断面図である。
【図26】 従来のX線マスクの製造方法の第4工程を
示す概略断面図である。
【図27】 従来のX線マスクの製造方法の第5工程を
示す概略断面図である。
【図28】 従来のX線マスクの製造方法の第6工程を
示す概略断面図である。
【図29】 従来のX線マスクの製造方法の第7工程を
示す概略断面図である。
【図30】 バックエッチ前の従来のX線マスクの構成
とSiCおよびX線吸収体の応力分布とを示す図であ
る。
【図31】 バックエッチ後の従来のX線マスクの構成
とSiCおよびX線吸収体の応力分布とを示す図であ
る。
【図32】 X線吸収体に応力むらが残存している場合
に生じる問題を説明するための図である。
【図33】 バックエッチ前の従来のX線マスクの構成
とSiCおよびX線吸収体の応力分布とを示す図であ
る。
【図34】 バックエッチ後の従来のX線マスクの構成
とSiCおよびX線吸収体の応力分布とを示す図であ
る。
【図35】 X線吸収体に応力が残存していた場合に生
じる問題を説明するための図である。
【符号の説明】
1 シリコン基板、2 メンブレン、3 反射防止膜、
4 X線吸収体、6サポートリング。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の表面上にX線を透過するメンブレ
    ンを形成する工程と、 前記メンブレン上にX線の透過を遮るX線吸収体を形成
    する工程と、 前記基板の裏面から前記メンブレンの一部表面が露出す
    るように前記基板を選択的に除去する工程とを備え、 前記基板の選択的除去の工程前において、前記メンブレ
    ンと前記X線吸収体との応力むらの分布傾向が実質的に
    同じとなるようにされる、X線マスクの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記メンブレンと前記X線吸収体との応
    力むらが実質的に同一となる条件で前記メンブレンおよ
    び前記X線吸収体の少なくともいずれかが成膜される、
    請求項1に記載のX線マスクの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記メンブレンと前記X線吸収体との応
    力むらが実質的に同一となるように、前記メンブレンお
    よび前記X線吸収体の少なくともいずれかに、不均一ア
    ニール、不均一イオン注入および不均一表面研磨の群か
    ら選ばれる少なくとも一の処理が施される、請求項1に
    記載のX線マスクの製造方法。
  4. 【請求項4】 基板の表面上にX線を透過するメンブレ
    ンを形成する工程と、 前記メンブレン上にX線の透過を遮るX線吸収体を形成
    する工程と、 前記基板の裏面から前記メンブレンの一部表面が露出す
    るように前記基板を選択的に除去する工程とを備え、 前記基板の選択的除去の工程によって、前記X線吸収体
    に発生する圧縮応力と実質的に同じ応力を、前記基板の
    選択的除去の工程前に引張応力として前記X線吸収体に
    与える、X線マスクの製造方法。
  5. 【請求項5】 前記X線吸収体を形成した後に熱処理を
    施すことによって、前記X線吸収体に前記引張応力を与
    える、請求項4に記載のX線マスクの製造方法。
  6. 【請求項6】 X線を透過するメンブレンを基板表面上
    に形成した後、前記基板の裏面から前記メンブレンの一
    部表面が露出するように前記基板を選択的に除去してX
    線マスク基板を準備する工程と、 モニタ基板上および前記X線マスク基板の前記メンブレ
    ン上に同一バッチでX線吸収体を形成する工程と、 前記モニタ基板の前記X線吸収体の応力SM を測定する
    工程と、 前記X線マスク基板の前記X線吸収体の応力SX を測定
    する工程と、 前記応力SM とSX との差Sを導出し、この差Sから熱
    処理温度差αを導出する工程と、 熱処理を施したときに前記X線吸収体形成後の前記モニ
    タ基板の反りが前記X線吸収体形成前の前記モニタ基板
    の反りと実質的に同じとなるときの熱処理温度Tを導出
    し、T−αの温度で前記X線吸収体形成後の前記X線マ
    スク基板に熱処理を施す工程とを備えた、X線マスクの
    製造方法。
  7. 【請求項7】 貫通孔を有する基板と、 前記貫通孔において一部表面が前記基板から露出するよ
    うに前記基板の表面上に形成された、X線を透過するメ
    ンブレンと、 前記メンブレン上に選択的に形成された、X線の透過を
    遮るX線吸収体とを備え、 前記X線吸収体の応力は実質的に0である、X線マス
    ク。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1006409A3 (en) * 1998-11-30 2001-02-21 Motorola, Inc. Method for patterning a semiconductor wafer using a mask that has several regions with different scattering ability
KR100390819B1 (ko) * 2001-06-30 2003-07-12 주식회사 하이닉스반도체 전자빔 리소그라피 마스크
JP2004029736A (ja) * 2002-03-29 2004-01-29 Hoya Corp 電子デバイス用基板の平坦度決定方法および製造方法、マスクブランクおよび転写用マスクの製造方法
JP2007207829A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Toppan Printing Co Ltd 反射型マスクブランク、反射型フォトマスク、及び反射型フォトマスクの製造方法
CN108281369A (zh) * 2018-02-01 2018-07-13 北京派克贸易有限责任公司 一种半导体衬底的处理系统

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1006409A3 (en) * 1998-11-30 2001-02-21 Motorola, Inc. Method for patterning a semiconductor wafer using a mask that has several regions with different scattering ability
US6444398B1 (en) * 1998-11-30 2002-09-03 Motorola, Inc. Method for manufacturing a semiconductor wafer using a mask that has several regions with different scattering ability
KR100390819B1 (ko) * 2001-06-30 2003-07-12 주식회사 하이닉스반도체 전자빔 리소그라피 마스크
JP2004029736A (ja) * 2002-03-29 2004-01-29 Hoya Corp 電子デバイス用基板の平坦度決定方法および製造方法、マスクブランクおよび転写用マスクの製造方法
JP2007207829A (ja) * 2006-01-31 2007-08-16 Toppan Printing Co Ltd 反射型マスクブランク、反射型フォトマスク、及び反射型フォトマスクの製造方法
CN108281369A (zh) * 2018-02-01 2018-07-13 北京派克贸易有限责任公司 一种半导体衬底的处理系统
CN108281369B (zh) * 2018-02-01 2024-04-09 赵中阳 一种半导体衬底的处理系统

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