JP3339201B2

JP3339201B2 - Ｘ線露光用マスク及びｘ線露光用マスクブランク

Info

Publication number: JP3339201B2
Application number: JP23568294A
Authority: JP
Inventors: 信彦福原; 正松尾; 文信野口; 正二田中
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-09-29
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 2002-10-28
Anticipated expiration: 2017-10-28
Also published as: JPH08101495A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ，Ｕ
ＬＳＩ等をはじめとする半導体集積回路の製造に代表さ
れるような極めて微細なパターンを、Ｘ線リソグラフィ
ーで形成する際に必要となるＸ線露光用マスク及びＸ線
露光用マスクを製造するための中間製造品であるＸ線露
光用マスクブランクに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｘ線露光用マスクは、図８に示
すように、Ｘ線吸収性パターン膜１、該Ｘ線吸収性パタ
ーン膜１を支持するＸ線透過支持膜３、該Ｘ線透過支持
膜３を外周側で支持する支持枠体５とからなる。また、
Ｘ線露光用マスクブランクとは、Ｘ線吸収性膜をＸ線吸
収性パターン膜１に加工する前の状態であり、該Ｘ線吸
収性膜、Ｘ線透過支持膜３、支持枠体５を形成する前の
支持基板とからなる。また、Ｘ線露光用マスク、Ｘ線露
光用マスクブランクともに、支持枠体５を形成する前に
支持基板の裏面にガラス台座１１を貼合せてある構造の
ものもある。

【０００３】Ｘ線パターン露光操作に使用する図８に示
すようなＸ線露光用マスクは、例えば、半導体基板（シ
リコン基板）表面に塗布して設けられたＸ線感光性のレ
ジスト膜（若しくはフォトレジスト膜）上に平行に近接
して設置し、このＸ線露光用マスクを透してＸ線をパタ
ーン照射し、上記レジスト膜の一部をＸ線によって選択
的に露光し、現像処理することにより、パターン状に半
導体基板表面を露出させるために用いるものである。そ
して、この表面露出部位を選択的に種々の方法で加工す
ることにより所望の半導体素子を得ることができる。

【０００４】ところで、上記Ｘ線感光性のレジスト膜の
露光に当たっては、半導体基板とＸ線露光用マスクの位
置合わせ（アライメント）のため、この両者のそれぞれ
には予めアライメントマーク（見当合わせ用マーク）が
設けられている。そして、両者を平行に所定間隔をあけ
て近接させた後、上記Ｘ線露光用マスクを透して、上記
レジスト膜に感光しない波長（真空中又は大気中におけ
る波長が４００〜７００ｎｍの可視域にある特定の波
長）のアライメント光を照射し、その半導体基板表面と
Ｘ線露光用マスク表面からの反射光とを計測して、両ア
ライメントマークの位置を合致させることにより、半導
体基板とＸ線露光用マスクの位置合わせを行っている。

【０００５】しかるに、上記Ｘ線透過支持膜３の屈折率
ｎは、大気の屈折率ｎ₀と大きく相違するため、この支
持膜３の表裏両面でアライメント光の反射が生じ、生じ
た反射光と上記半導体基板表面からの被測定光とが互い
に干渉して、その光強度が増大若しくは減少し、又は回
折現象が生じて、その結果として、アライメント精度の
低下を引き起こすことがある。係る精度の低下は上記Ｘ
線透過支持膜３の光学的膜厚を厳密に制御すれば防ぐこ
とができるが、この様な可視光線の干渉を防ぐための厳
密な膜厚制御は困難である。

【０００６】一方、このＸ線露光用マスクのＸ線透過支
持膜３の表裏両面に、図８に示すように、Ｘ線透過支持
膜３の屈折率ｎの平方根に略等しい屈折率を有する第１
反射防止膜２と第２反射防止膜４を設けることにより、
上記Ｘ線透過支持膜３の表裏両面からの反射光を相殺或
いは抑制し、延いては上記アライメント精度を向上させ
得ることが知られている。

【０００７】この様なＸ線露光用マスク構造を得るに
は、先ず、後において全体の構造的支持枠体５となるシ
リコン基板による枠体基板上に、Ｘ線透過支持膜３裏面
側の第２反射防止膜４と、Ｘ線透過支持膜３と、Ｘ線透
過支持膜３表面（主面）側の第１反射防止膜２と、重金
属薄膜によるＸ線吸収性膜（後にＸ線吸収性パターン膜
１となる形成膜）とを順次形成してＸ線露光用マスクブ
ランクを得る。次いで、このＸ線吸収性膜を露光用マス
クパターン形状にパターン化してＸ線吸収性パターン膜
と、アライメントマークとを同時に形成した後、上記シ
リコン基板による枠体基板を、バックエッチングにより
選択的にパターンエッチングして、枠体５と、Ｘ線及び
アライメント光の透過する窓部７とを形成することによ
り原理的には作製することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一般に、上記第１，第
２反射防止膜２，４としては二酸化珪素膜（ＳｉＯ₂）
若しくはアルミナ膜（Ａｌ₂Ｏ₃）が用いられるが、こ
の様な構造のＸ線露光用マスクの作製においては、Ｘ線
透過支持膜３裏面側の第２反射防止膜４が、Ｘ線及びア
ライメント光の透過する窓部７を形成する際にシリコン
製の枠体基板のエッチャントとして使用する熱アルカリ
溶液に対して耐性がないため、バックエッチングする際
にＸ線透過支持膜３裏面側の第２反射防止膜もエッチン
グされてしまい、最悪の場合は前記第２反射防止膜が全
て剥離してしまう。

【０００９】そこで、図８に示すように、通常はバック
エッチング後に最終工程としてＸ線透過支持膜３裏面側
に、第２反射防止膜４を補充するように、補充反射防止
膜４ａを再度形成することになるが、この場合は、厚さ
が０．５乃至３．０μｍ程度の薄膜よりなるＸ線透過支
持膜３の裏面側から補充反射防止膜４ａを形成するプロ
セスを行うため、前記Ｘ線透過支持膜３が加工装置内や
真空装置内で破壊されてしまうとともに、Ｘ線透過支持
膜３裏面側に補充形成される補充反射防止膜４ａのもつ
内部応力によってＸ線吸収性パターン膜１が位置変位し
てしまう危険が避けられなかった。

【００１０】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、Ｘ線透過支持膜裏面側
から補充反射防止膜４ａを補充形成するプロセスを省略
できるようにすることにより、Ｘ線透過支持膜が加工装
置内や真空装置内で破壊する危険性と、Ｘ線透過支持膜
裏面側に補充形成される補充反射防止膜の内部応力等に
よるＸ線吸収性パターン膜の位置変位とを回避して、Ｘ
線露光用マスクとＸ線露光用マスクブランクの位置精度
を向上させることにある。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】本発明の第１発明は、図１
の側断面図に示すように窓部７が孔設されたシリコン製
の枠体５と、枠体５に支持されたＸ線透過支持膜３と、
Ｘ線透過支持膜３上に設けられた重金属からなるＸ線吸
収性パターン１とを有し、Ｘ線吸収性パターン１とＸ線
透過支持膜３との間に第１反射防止膜２と、Ｘ線透過支
持膜３と枠体５との間に第２反射防止膜４とをそれぞれ
具備するＸ線露光用マスクにおいて、軽元素の物質から
なる第１反射防止膜２と、軽元素の物質からなるＸ線透
過支持膜３と、熱アルカリ溶液に耐性のある酸化錫膜
（ＳｎＯ₂）からなる第２反射防止膜４とを備えること
を特徴とするＸ線露光用マスクＡである。

【００１２】また、上記第１発明のＸ線露光用マスク
は、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２が酸化
錫膜（ＳｎＯ₂）であるＸ線露光用マスクである。

【００１３】また、上記第１発明のＸ線露光用マスク
は、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２がアル
ミナ膜であるＸ線露光用マスクである。

【００１４】また、上記第１発明のＸ線露光用マスク
は、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２が二酸
化珪素膜であるＸ線露光用マスクである。

【００１５】また、上記第１発明のＸ線露光用マスク
は、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２がサイ
アロン膜であるＸ線露光用マスクである。

【００１６】また、上記第１発明のＸ線露光用マスク
は、前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜３が窒化
珪素膜であるＸ線露光用マスクである。

【００１７】また、上記第１発明のＸ線露光用マスク
は、前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜３が炭化
珪素膜であるＸ線露光用マスクである。

【００１８】次に、本発明の第２発明は、図２の側断面
図に示すように、シリコン製の枠体基板９上に、熱アル
カリ溶液に耐性のある酸化錫膜（ＳｎＯ₂）からなる第
２反射防止膜４と、軽元素の物質からなるＸ線透過支持
膜３と、軽元素の物質からなる第１反射防止膜２と、重
金属からなるＸ線吸収性膜８がこの順序で設けられてい
ることを特徴とするＸ線露光用マスクブランクＢであ
る。

【００１９】また、上記第２発明のＸ線露光用マスクブ
ランクは、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２
が酸化錫膜（ＳｎＯ₂）であるＸ線露光用マスクブラン
クである。

【００２０】また、上記第２発明のＸ線露光用マスクブ
ランクは、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２
がアルミナ膜であるＸ線露光用マスクブランクである。

【００２１】また、上記第２発明のＸ線露光用マスクブ
ランクは、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２
がサイアロン膜であるＸ線露光用マスクブランクであ
る。

【００２２】また、上記第２発明のＸ線露光用マスクブ
ランクは、前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜２
が二酸化珪素膜であるＸ線露光用マスクブランクであ
る。

【００２３】また、上記第２発明のＸ線露光用マスクブ
ランクは、前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜３
が窒化珪素膜であるＸ線露光用マスクブランクである。

【００２４】また、上記第２発明のＸ線露光用マスクブ
ランクは、前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜３
が炭化珪素膜であるＸ線露光用マスクブランクである。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明に係わる第１発明のＸ線露光
用マスクＡ及び該Ｘ線露光用マスクＡの製造に用いる第
２発明のＸ線露光用マスクブランクＢについて、その実
施例を、図３（ａ）〜（ｄ）の側断面図に示すそれらの
製造工程に従って以下に詳細に説明する。なお、上記第
１発明のＸ線露光用マスクにおいて、第１反射防止膜２
は、酸化錫膜、アルミナ膜、二酸化珪素膜、サイアロン
膜のうちのいずれかであり、Ｘ線透過支持膜３は、窒化
珪素膜、炭化珪素膜のうちのいずれかであって、その組
み合わせについては特に限定されないものであり、ま
た、上記第２発明のＸ線露光用マスクブランクにおい
て、第１反射防止膜２は、酸化錫膜、アルミナ膜、二酸
化珪素膜、サイアロン膜のうちのいずれかであり、Ｘ線
透過支持膜３は、窒化珪素膜、炭化珪素膜のうちのいず
れかであって、その組み合わせについては特に限定され
ないものである。

【００２６】まず図３（ａ）、シリコン基板からなる枠
体基板９表面（主面）に、Ｘ線透過支持膜３の裏面側相
当部となる第２反射防止膜４を、スパッタリング法など
の薄膜形成法を用いて成膜する。

【００２７】次に図３（ｂ）、薄膜形成法を用いて成膜
された前記第２反射防止膜４上に、Ｘ線透過支持膜３
を、また前記枠体基板９裏面に、バックエッチング用の
保護膜１０（レジスト膜、エッチングレジスト膜等）
を、それぞれスパッタリング法などの公知の薄膜形成法
を用いて成膜する。

【００２８】しかる後、図３（ｃ）、Ｘ線透過支持膜３
上に、第１反射防止膜２をスパッタリング法などの薄膜
形成法を用いて成膜し、さらにその第１反射防止膜２上
に、スパッタリング法等の薄膜形成法を用いてＸ線吸収
性膜８を成膜して、Ｘ線露光用マスクブランクＢを完成
する。

【００２９】次に、図３（ｄ）、前記保護膜１０を、フ
ォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして、バ
ックエッチングマスク６（エッチングレジストパターン
膜）を形成して、該バックエッチングマスク６をＸ線露
光用マスクＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエ
ッチングにより形成するためのエッチングマスクとして
用いる。

【００３０】また、同図３（ｄ）、前記Ｘ線吸収性膜８
を、電子線リソグラフィ法若しくはフォトリソグラフィ
法などの手法を用いてパターニングして、所望露光用マ
スクパターンとしての微細なＸ線吸収性パターン膜１を
得る。

【００３１】最後に、同図３（ｄ）、前記バックエッチ
ングマスク６をエッチングマスクとして、前記シリコン
製の枠体基板９を、第２反射防止膜４面に到達するま
で、熱アルカリ溶液をエッチャントとしてバックエッチ
ングして、図１に示すように、枠体５と窓部７を設ける
ことによりＸ線露光用マスクＡが得られる。

【００３２】上記第１発明のＸ線露光用マスクＡ、及び
Ｘ線露光用マスクブランクＢにおいて、それぞれ前記第
１反射防止膜２と第２反射防止膜４の膜厚は、ｄ＝λ／
４ｎ（ｄ；膜厚、λ；Ｘ線露光波長、ｎ；膜の屈折率）
が最適である。もし、膜厚がこの値からずれていてもか
なり高い効果を得られるが、なるべくこの値に近い方が
効果が高い。製品の要求仕様にもよるが、この値に近け
れば実用上はこの値から多少のずれがあっても上記反射
防止膜として使用でき、例えば、前記膜厚ｄに対して±
３０％以内の範囲でも実用上はかなりの反射防止作用を
有する。

【００３３】また、前記第１反射防止膜厚２と第２反射
防止膜４のそれぞれ膜厚ｄは、本発明においては特に限
定はされないものの、反射防止膜自身の応力を制御する
という観点から、実際には少なくとも片側（前記第１反
射防止膜２と第２反射防止膜４のいずれか一方）の反射
防止膜の膜厚ｄは２００ｎｍ以下が望ましい。

【００３４】また、前記第１反射防止膜２に使用される
サイアロン膜とは、シリコン、アルミニウム、酸素及び
窒素からなる合金であり、サイアロンターゲットを用い
てスパッタリングにより形成することが可能である。

【００３５】図４は、本発明の第１発明のＸ線露光用マ
スクの他の実施例を示す側断面図であり、図１に示す第
１発明の一実施例におけるＸ線露光用マスクのバックエ
ッチングマスク６面に、接着剤を介して、予め窓部相当
部を貫設したガラス基板１１を貼り合わせるようにした
ものである。

【００３６】また、図５は、Ｘ線吸収性パターン膜１を
パターン形成する以前のＸ線露光用マスクブランクの他
の実施例を示す側断面図であり、図６、図７は、Ｘ線吸
収性パターン膜１をパターン形成する以前のＸ線露光用
マスクブランクのその他の実施例を示す側断面図であ
る。

【００３７】

【作用】本発明に係るＸ線露光用マスクＡ及びＸ線露光
用マスクブランクＢは、アライメント光（位置整合のた
めの光）の反射を抑止するための反射防止膜が、Ｘ線透
過支持膜３表面と裏面の両面に、第１反射防止膜２と、
熱アルカリ溶液に対して耐性のある第２反射防止膜４と
して、それぞれ具備されていることから、十分な反射防
止作用による良好なアライメント精度が得られる。

【００３８】また、上記第２反射防止膜４は、枠体基板
に窓部をパターンエッチングする際にエッチャントとし
て使用する熱アルカリ溶液に対して十分な耐性があるの
で、窓部７のバックエッチングに伴う同第２反射防止膜
４の変質や損傷が回避され、設計値通りの反射防止効果
が期待でき、結果的に、Ｘ線透過支持膜３が加工装置内
や真空装置内で破壊されてしまう危険性を大幅に減少で
きる。

【００３９】また、本発明に係るＸ線露光用マスクＡ、
Ｘ線露光用マスクブランクＢは、Ｘ線透過支持膜３裏面
側にある第２反射防止膜４が、シリコン基板のエッチャ
ントである熱アルカリ溶液に対してエッチングされにく
い薄膜であるため、窓部７のバックエッチングに伴う同
第２反射防止膜４の変質や損傷が回避され、設計値通り
の反射防止効果が期待できる。

【００４０】以下に、本発明の具体的実施例を示す。

【００４１】＜実施例１＞大きさが３インチ径、厚さ１
ｍｍのシリコン製の枠体基板９表面（主面）側に厚さ１
５０ｎｍの酸化錫膜をスパッタリング法にて成膜して、
酸化錫膜による第２反射防止膜４を形成した。（図３
（ａ）参照）

【００４２】次に、第２反射防止膜４を形成した上記シ
リコン製枠体基板９の表裏両面に、厚さ２μｍの窒化珪
素膜（ＳｉＮ_X）をスパッタリング法にて成膜し、枠体
基板の表面（主面）側である第２反射防止膜４上に窒化
珪素膜によるＸ線透過支持膜３を形成し、枠体基板９の
裏面側に窒化珪素膜による保護膜６を形成した。（図３
（ｂ）参照）

【００４３】そして、枠体基板９の主面側の上記Ｘ線透
過支持膜３上に、スパッタリング法により１５０ｎｍ厚
の酸化錫膜を成膜して、Ｘ線透過支持膜３の主面（表
面）側における酸化錫膜による第１反射防止膜２を形成
した。さらに、第１反射防止膜２上に、スパッタリング
法を用いてタンタル膜（Ｔａ）を厚さ７００ｎｍに成膜
することによりＸ線吸収性膜８を形成して、本発明のＸ
線露光用マスクブランクＢを得た。（図２、図３（ｃ）
参照）

【００４４】次に、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢの
Ｘ線吸収性膜８を電子線リソグラフィー法やフォトリソ
グラフィー法を用いてパターニングして所望のＸ線吸収
性パターン膜１を得た。（図３（ｄ）参照）

【００４５】また、枠体基板９裏面に形成された窒化珪
素膜による保護膜１０をフォトリソグラフィ法を用いて
パターニングし、枠体基板９に窓部７を設けるためのバ
ックエッチングマスク６を形成した。（図３（ｄ）参
照）

【００４６】最後に、枠体基板９裏面を、前記バックエ
ッチングマスク６（エッチングレジストパターン膜）を
用いて、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウム水溶
液により第２反射防止膜４面に到達するまでバックエッ
チングして、枠体基板９を枠体５に形成するとともに窓
部７を形成し、本発明のＸ線露光用マスクＡを得た。
（図１参照）

【００４７】このようにして作製した図１に示す本発明
のＸ線露光用マスクＡでは、Ｘ線透過支持膜３の裏面側
にある第２反射防止膜４が、窓部７形成用のバックエッ
チングのエッチャントに対して耐性があるため、バック
エッチング後に第２反射防止膜４を形成していた従来の
危険なプロセスを経る必要がなく、また、Ｘ線露光用マ
スクブランクＢ作成前に設計した通りの第２反射防止膜
４による反射防止作用を有するＸ線露光用マスクＡが得
られた。

【００４８】＜実施例２＞大きさが３インチ径、厚さ１
ｍｍのシリコン製の枠体基板９表面（主面）側に厚さ１
５０ｎｍの酸化錫膜をスパッタリング法にて成膜して、
酸化錫膜による第２反射防止膜４を形成した。（図３
（ａ）参照）

【００４９】次に、第２反射防止膜４が形成された上記
シリコン製の枠体基板９の表裏（主面側と裏面側）両面
に、厚さ２μｍの炭化珪素膜（ＳｉＣ）をスパッタリン
グ法にて成膜し、枠体基板９表面（主面）側に炭化珪素
膜によるＸ線透過支持膜３を形成し、裏面側に炭化珪素
膜による保護膜１０を形成した。（図３（ｂ）参照）

【００５０】そして、枠体基板９表面（主面）側のＸ線
透過支持膜３上に、スパッタリング法により１００ｎｍ
厚のアルミナ膜を成膜して、Ｘ線透過支持膜３表面（主
面）側にアルミナ膜による第１反射防止膜２を形成し
た。（図３（ｃ）参照）

【００５１】さらに、この第１反射防止膜２上に、スパ
ッタリング法を用いてタンタル膜を７００ｎｍ成膜し
て、Ｘ線吸収性膜８を形成することにより、本発明のＸ
線露光用マスクブランクＢを得た。（図２、図３（ｃ）
参照）

【００５２】次に、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢの
枠体基板９裏面側に形成されている炭化珪素膜による保
護膜１０を、フォトリソグラフィ法を用いてパターニン
グして、バックエッチングマスク６を形成した。（図３
（ｄ）参照）

【００５３】続いて、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢ
の枠体基板９表面（主面側）のタンタル膜によるＸ線吸
収性膜８を電子線リソグラフィー法やフォトリソグラフ
ィー法を用いてパターニングして所望のＸ線吸収性パタ
ーン膜１を得た。（図３（ｄ）参照）

【００５４】最後に、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢ
のシリコン製の枠体基板９裏面を、炭化珪素膜によるバ
ックエッチングマスク６をエッチングマスクとして、濃
度３０％、液温９０℃の水酸化カリウム水溶液を用い
て、第２反射防止膜４面に到達するまでバックエッチン
グして、枠体基板９を枠体５に形成するとともに窓部７
を形成し、本発明のＸ線露光用マスクＡを得た。（図１
参照）

【００５５】このようにして作製した本発明のＸ線露光
用マスクＡのＸ線透過支持膜３裏面側の第２反射防止膜
４は、バックエッチングのエッチャントに耐性があるた
め、バックエッチング後にＸ線透過支持膜３裏面側の第
２反射防止膜４を形成していた従来の危険なプロセスを
経る必要がなく、また、第２反射防止膜４は、Ｘ線露光
用マスクブランクＢ作成前に設計した通りの反射防止作
用を有するＸ線露光用マスクＡが得られた。

【００５６】＜実施例３＞大きさが３インチ径、厚さ１
ｍｍのシリコン製の枠体基板９表面（主面）側に厚さ１
５０ｎｍの酸化錫膜をスパッタリング法にて成膜して、
酸化錫膜による第２反射防止膜４を形成した。（図３
（ａ）参照）

【００５７】次に、その第２反射防止膜４が形成された
枠体基板９両面に、厚さ２μｍの炭化珪素膜をスパッタ
リング法にて成膜し、枠体基板９の主面側に、炭化珪素
膜によるＸ線透過支持膜３を形成し、裏面側に炭化珪素
膜による保護膜１０を形成した。（図３（ｂ）参照）

【００５８】そして、枠体基板９主面側のＸ線透過支持
膜３上に、スパッタリング法により１５０ｎｍ厚の酸化
錫膜を成膜して、酸化錫膜による第１反射防止膜２を形
成した。（図３（ｃ）参照）

【００５９】さらに、この第１反射防止膜２上に、スパ
ッタリング法を用いてタンタル膜を７００ｎｍ成膜し
て、タンタル膜によるＸ線吸収性膜８を形成することに
より、Ｘ線露光用マスクブランクＢを得た。（図３
（ｃ）参照）

【００６０】次に、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢ表
面（主面側）のタンタル膜によるＸ線吸収性膜８を、電
子線リソグラフィー法やフォトリソグラフィー法を用い
てパターニングして、所望のＸ線吸収体パターン膜１を
得た。（図３（ｄ）参照）

【００６１】また、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢの
裏面側の炭化珪素膜による保護膜１０を、フォトリソグ
ラフィ法を用いてパターニングして、バックエッチング
マスク６を形成した。（図３（ｄ）参照）

【００６２】最後に、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢ
の枠体基板９裏面のバックエッチングマスク６をエッチ
ングマスクとして、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カ
リウム水溶液により、第２反射防止膜４面に到達するま
で枠体基板９をバックエッチングして、枠体５と窓部７
を形成した。（図４参照）

【００６３】その後に、上記枠体基板９裏面のバックエ
ッチングマスク６上に、接着剤を介して窓部相当部を予
め孔設してあるパイレックスガラスをガラス台座１１と
して貼合わせることにより、本発明のＸ線露光用マスク
を得た。（図４参照）

【００６４】このようにして作製した本発明のＸ線露光
用マスクＡでは、Ｘ線透過支持膜３裏面側の第２反射防
止膜４が、バックエッチングのエッチャントに耐性があ
るため、バックエッチング後に第２反射防止膜を形成し
ていた従来の危険なプロセスを経る必要がなく、また、
Ｘ線露光用マスクブランクＢ作成前に設計した通りの反
射防止効果を有するＸ線露光用マスクＡが得られた。

【００６５】＜実施例４＞大きさが３インチ径、厚さ１
ｍｍのシリコン製の枠体基板９表面（主面）側に厚さ１
５０ｎｍの酸化錫膜をスパッタリング法にて成膜して、
酸化錫膜による第２反射防止膜４を形成した。（図３
（ａ）参照）

【００６６】次に、第２反射防止膜４が形成された枠体
基板９表裏（主面と裏面）両面に厚さ２μｍの窒化珪素
膜をスパッタリング法にて成膜して、枠体基板９表面側
に窒化珪素膜によるＸ線透過支持膜３を形成し、裏面側
に窒化珪素膜による保護膜１０を形成した。（図３
（ｂ）参照）

【００６７】そして、枠体基板９主面側のＸ線透過支持
膜３上に、スパッタリング法により１００ｎｍ厚の二酸
化珪素膜を成膜して第１反射防止膜２を形成し、さら
に、第１反射防止膜２上に、スパッタリング法を用いて
タンタル膜を７００ｎｍ成膜してＸ線吸収性膜８を形成
してＸ線露光用マスクブランクＢを得た。（図３（ｃ）
参照）

【００６８】次に、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢの
窒化珪素膜による保護膜１０をフォトリソグラフィ法等
を用いてパターニングすることにより、バックエッチン
グマスク６を得た。（図３（ｄ）参照）

【００６９】続いて、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢ
のＸ線吸収性膜８を、電子線リソグラフィー法やフォト
リソグラフィー法を用いてパターニングして所望のＸ線
吸収性パターン膜１を設ける。（図４参照）

【００７０】次に枠体基板９裏面のバックエッチングマ
スク６をエッチングマスクとして、濃度３０％、液温９
０℃の水酸化カリウム水溶液により、枠体基板９裏面
を、第２反射防止膜４面に到達するまでバックエッチン
グして、枠体５と窓部７を形成する。（図４参照）

【００７１】次に、枠体基板９裏面のバックエッチング
マスク６面に、接着剤を介して、窓部を予め設けてある
パイレックスガラスをガラス台座１１として貼合わせる
ことにより、本発明のＸ線露光用マスクＡを得た。（図
４参照）

【００７２】このようにして作製した本発明のＸ線露光
用マスクＡでは、Ｘ線透過支持膜３裏面側の第２反射防
止膜４が、バックエッチングのエッチャントに耐性があ
るため、バックエッチング後に第２反射防止膜４を形成
していた従来の危険なプロセスを経る必要がなく、ま
た、Ｘ線露光用マスクブランクＢ作成前に設計した通り
の反射防止作用を有するＸ線露光用マスクＡが得られ
た。

【００７３】＜実施例５＞大きさが３インチ径、厚さ１
ｍｍのシリコン製の枠体基板９表面（主面）側に厚さ１
５０ｎｍの酸化錫膜をスパッタリング法にて成膜して、
酸化錫膜による第２反射防止膜４を形成した。（図３
（ａ）参照）

【００７４】次に、その枠体基板９表裏（主面と裏面）
両面に厚さ２μｍの窒化珪素膜をスパッタリング法にて
成膜して、窒化珪素膜によるＸ線透過支持膜３と、窒化
珪素膜による保護膜１０を形成した。（図３（ｂ）参
照）

【００７５】そして、窒化珪素膜によるＸ線透過支持膜
３上に、スパッタリング法により１３０ｎｍ厚のサイア
ロン膜を成膜して第１反射防止膜２を形成し、さらに、
このサイアロン膜による第１反射防止膜２上に、スパッ
タリング法を用いてタンタル膜を７００ｎｍ成膜してＸ
線吸収性膜８を形成した。（図３（ｃ）参照）

【００７６】続いて、フォトリソグラフィ法等を用い
て、窒化珪素膜による保護膜１０をパターニングして、
バックエッチングマスク６を形成した。（図３（ｄ）参
照）

【００７７】さらに、上記バックエッチングマスク６面
に、ガラス台座１１として予め窓部を設けたパイレック
スガラスを接着剤を介して貼合わせることにより、本発
明のＸ線露光用マスクブランクＢを得た。（図５参照）

【００７８】続いて、上記Ｘ線露光用マスクブランクＢ
を、電子線リソグラフィー法やフォトリソグラフィー法
を用いて、Ｘ線吸収性膜８をパターニングして所望のＸ
線吸収性パターン膜１を設け、最後に、枠体基板９裏面
のバックエッチングマスク６をエッチングマスクとし
て、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウム水溶液に
より、枠体基板９裏面をバックエッチングすることによ
り、枠体５と窓部７を形成し、本発明のＸ線露光用マス
クＡを得た。（図４参照）

【００７９】このようにして作製した本発明のＸ線露光
用マスクＡでは、Ｘ線透過支持膜３の裏面側の第２反射
防止膜４が、バックエッチングのエッチャントに耐性が
あるため、バックエッチング後に第２反射防止膜４を形
成していた従来の危険なプロセスを経る必要がなく、ま
た、Ｘ線露光用マスクブランク作成前に設計した通りの
反射防止作用を有するＸ線露光用マスクＡが得られた。

【００８０】＜実施例６＞大きさが３インチ径、厚さ１
ｍｍのシリコン製の枠体基板９表面（主面）側に厚さ１
５０ｎｍの酸化錫膜をスパッタリング法にて成膜して、
酸化錫膜による第２反射防止膜４を形成した。（図３
（ａ）参照）

【００８１】次に、その枠体基板９表裏（主面と裏面）
両面に厚さ２μｍの炭化珪素膜をスパッタリング法にて
成膜して、炭化珪素膜によるＸ線透過支持膜３と、炭化
珪素膜による保護膜１０を形成した。（図３（ｂ）参
照）

【００８２】そして、Ｘ線透過支持膜３上に、スパッタ
リング法により１５０ｎｍ厚の酸化錫膜を成膜して第１
反射防止膜２を形成し、さらに、この第１反射防止膜２
上にスパッタリング法を用いてタンタル膜を７００ｎｍ
成膜してＸ線吸収性膜８を形成して、本発明のＸ線露光
用マスクブランクＢを得た。（図３（ｃ）参照）

【００８３】続いて、フォトリソグラフィ法等を用いて
炭化珪素膜による保護膜１０をパターニングして、バッ
クエッチングマスク６を形成し、そのバックエッチング
マスク６をエッチングマスクとして、濃度３０％、液温
９０℃の水酸化カリウム水溶液により、枠体基板９裏面
を第２反射防止膜４面に到達するまでバックエッチング
して、枠体５と窓部７を形成した。（図６参照）

【００８４】続いて、電子線リソグラフィー法やフォト
リソグラフィー法を用いてＸ線吸収性膜８をパターニン
グして所望のＸ線吸収性パターン膜１を設けことによ
り、本発明のＸ線露光用マスクＡを得た。（図１参照）

【００８５】このようにして作製した本発明のＸ線露光
用マスクＡでは、Ｘ線透過支持膜３裏面側の第２反射防
止膜４が、バックエッチングのエッチャントに耐性があ
るため、バックエッチング後に第２反射防止膜４を形成
していた従来の危険なプロセスを経る必要がなく、ま
た、Ｘ線露光用マスクブランクＢ作成前に設計した通り
の反射防止作用を有するＸ線露光用マスクが得られた。

【００８６】＜実施例７＞大きさが３インチ径、厚さ１
ｍｍのシリコン製の枠体基板９表面（主面）側に厚さ１
５０ｎｍの酸化錫膜をスパッタリング法にて成膜して、
酸化錫膜による第２反射防止膜４を形成した。（図３
（ａ）参照）

【００８７】次に、その枠体基板９表裏（主面と裏面）
両面に厚さ２μｍの窒化珪素膜をスパッタリング法にて
成膜して、窒化珪素膜によるＸ線透過支持膜３と、窒化
珪素膜による保護膜１０を形成した。（図３（ｂ）参
照）

【００８８】そして、Ｘ線透過支持膜３上に、スパッタ
リング法により１５０ｎｍ厚の酸化錫膜を成膜して、第
１反射防止膜２を形成し、さらに、この第１反射防止膜
２上に、スパッタリング法を用いてタンタル膜を７００
ｎｍ成膜してＸ線吸収性膜８を形成した。（図３（ｃ）
参照）

【００８９】続いて、フォトリソグラフィ法等を用い
て、窒化珪素膜による保護膜１０をパターニングしてバ
ックエッチングマスク６を形成し、さらに、バックエッ
チングマスク６面に、ガラス台座１１として予め窓部を
設けたパイレックスガラスを接着剤を介して貼合わせ
る。（図５参照）

【００９０】さらに、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、枠体基板９裏面より、濃度３０
％、液温９０℃の水酸化カリウム水溶液によりバックエ
ッチングすることにより、枠体５と窓部７を形成して、
本発明のＸ線露光用マスクブランクＢを得た。（図６参
照）

【００９１】続いて、電子線リソグラフィー法やフォト
リソグラフィー法を用いてＸ線吸収性膜８をパターニン
グして所望のＸ線吸収性パターン膜１を設けることによ
り、本発明のＸ線露光用マスクＡを得た。（図１参照）

【００９２】このようにして作製した本発明のＸ線露光
用マスクＡでは、Ｘ線透過支持膜３裏面側の第２反射防
止膜４が、バックエッチングのエッチャントに耐性があ
るため、バックエッチング後に第２反射防止膜４を形成
していた従来の危険なプロセスを経る必要がなく、ま
た、Ｘ線露光用マスクブランクＢ作成前に設計した通り
の反射防止作用を有するＸ線露光用マスクＡが得られ
た。

【００９３】

【発明の効果】本発明に係るＸ線露光用マスク及びＸ線
露光用マスクブランクは、Ｘ線透過性支持膜の表裏両面
に備える第１反射防止膜と第２反射防止膜のうち少なく
とも第２反射防止膜は、熱アルカリ溶液に対して十分な
耐性があるため、バックエッチングする際にエッチング
されてしまったり、剥離してしまうことがないため、第
２反射防止膜の剥離による加工装置内や真空装置内での
Ｘ線透過支持膜の破壊の危険性を回避できる効果があ
る。

【００９４】また、本発明に係るＸ線露光用マスク及び
Ｘ線露光用マスクブランクは、従来のようなＸ線透過支
持膜裏面側に対する第２反射防止膜の補充形成が不要で
あるため、補充形成される反射防止膜の内部応力等によ
るＸ線吸収性パターン膜の位置変位の発生がなく、Ｘ線
露光用マスクとＸ線露光用マスクブランクの位置精度を
向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明のＸ線露光用マスクの一実施例におけ
る側断面図である。

【図２】第２発明のＸ線露光用マスクブランクの一実施
例における側断面図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は、第１発明に係るＸ線マスク
の一実施例、及び第２発明に係るＸ線露光用マスクブラ
ンクの一実施例における製造工程を順に示す側断面図で
ある。

【図４】第１発明のＸ線露光用マスクの他の実施例にお
ける側断面図である。

【図５】第２発明のＸ線露光用マスクブランクの他の実
施例における側断面図である。

【図６】第２発明のＸ線露光用マスクブランクのその他
の実施例における側断面図である。

【図７】第２発明のＸ線露光用マスクブランクのその他
の実施例における側断面図である。

【図８】従来のＸ線露光用マスクの一例を説明する側断
面図である。

【符号の説明】

１…Ｘ線吸収性パターン膜２…Ｘ線支持膜主面側の第
１反射防止膜３…Ｘ線透過支持膜４…Ｘ線透過支持膜裏面側反射防
止膜５…シリコン製の枠体６…バックエッチングマスク（エッチングレジストパタ
ーン膜）７…窓部８…Ｘ線吸収製膜９…枠体基板１０…保
護膜１１…ガラス台座Ａ…Ｘ線露光用マスクＢ…Ｘ線露光用マスクブランク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−51066（ＪＰ，Ａ) 特開平６−61125（ＪＰ，Ａ) 特開平５−315229（ＪＰ，Ａ) 特開平５−136030（ＪＰ，Ａ) 特開平３−173638（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−128251（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16 H01L 21/027

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】窓部７が孔設されたシリコン製の枠体５
と、枠体５に支持されたＸ線透過支持膜３と、Ｘ線透過
支持膜３上に設けられた重金属からなるＸ線吸収性パタ
ーン１とを有し、Ｘ線吸収性パターン１とＸ線透過支持
膜３との間に第１反射防止膜２と、Ｘ線透過支持膜３と
枠体５との間に第２反射防止膜４とをそれぞれ具備する
Ｘ線露光用マスクにおいて、軽元素の物質からなる第１
反射防止膜２と、軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜
３と、熱アルカリ溶液に耐性のある酸化錫膜からなる第
２反射防止膜４とを備えることを特徴とするＸ線露光用
マスク。
【請求項２】前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜
２が酸化錫膜である請求項１記載のＸ線露光用マスク。
【請求項３】前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜
２がアルミナ膜である請求項１記載のＸ線露光用マス
ク。
【請求項４】前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜
２が二酸化珪素膜である請求項１記載のＸ線露光用マス
ク。
【請求項５】前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜
２がサイアロン膜である請求項１記載のＸ線露光用マス
ク。
【請求項６】前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜
３が窒化珪素膜である請求項１記載のＸ線露光用マス
ク。
【請求項７】前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜
３が炭化珪素膜である請求項１記載のＸ線露光用マス
ク。
【請求項８】シリコン製の枠体基板９上に、熱アルカリ
溶液に耐性のある酸化錫膜からなる第２反射防止膜４
と、軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜３と、軽元素
の物質からなる第１反射防止膜２と、重金属からなるＸ
線吸収性膜８がこの順序で設けられていることを特徴と
するＸ線露光用マスクブランク。
【請求項９】前記軽元素の物質からなる第１反射防止膜
２が酸化錫膜である請求項８記載のＸ線露光用マスクブ
ランク。
【請求項１０】前記軽元素の物質からなる第１反射防止
膜２がアルミナ膜である請求項８記載のＸ線露光用マス
クブランク。
【請求項１１】前記軽元素の物質からなる第１反射防止
膜２がサイアロン膜である請求項８記載のＸ線露光用マ
スクブランク。
【請求項１２】前記軽元素の物質からなる第１反射防止
膜２が二酸化珪素膜である請求項８記載のＸ線露光用マ
スクブランク。
【請求項１３】前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持
膜３が窒化珪素膜である請求項８記載のＸ線露光用マス
クブランク。
【請求項１４】前記軽元素の物質からなるＸ線透過支持
膜３が炭化珪素膜である請求項８記載のＸ線露光用マス
クブランク。