JP3588223B2 - X線マスクの製造方法 - Google Patents
X線マスクの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3588223B2 JP3588223B2 JP7029597A JP7029597A JP3588223B2 JP 3588223 B2 JP3588223 B2 JP 3588223B2 JP 7029597 A JP7029597 A JP 7029597A JP 7029597 A JP7029597 A JP 7029597A JP 3588223 B2 JP3588223 B2 JP 3588223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stress
- ray
- ray absorber
- substrate
- membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【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(Dynamic 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5−138104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30(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SiC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 Deposition )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SiC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 が測定される。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。
【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CMP(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(SiC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24)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S2)。
【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、650W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S12)。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。
【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SiC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SiC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 (6)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7029597A JP3588223B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | X線マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7029597A JP3588223B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | X線マスクの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10270315A JPH10270315A (ja) | 1998-10-09 |
JP3588223B2 true JP3588223B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=13427337
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7029597A Expired - Fee Related JP3588223B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | X線マスクの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3588223B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6140020A (en) * | 1998-11-30 | 2000-10-31 | 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 |
JP4900656B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2012-03-21 | 凸版印刷株式会社 | 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 |
CN108281369B (zh) * | 2018-02-01 | 2024-04-09 | 赵中阳 | 一种半导体衬底的处理*** |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP7029597A patent/JP3588223B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10270315A (ja) | 1998-10-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH11274067A (ja) | X線マスクの応力調整方法 | |
US5382551A (en) | Method for reducing the effects of semiconductor substrate deformities | |
US4840874A (en) | Method of forming resist pattern | |
JP4476622B2 (ja) | 温度制御チャック | |
JP3588223B2 (ja) | X線マスクの製造方法 | |
TW202249084A (zh) | 用於半導體處理的應力與覆蓋管理 | |
JP2751718B2 (ja) | 露出マスク | |
JPH09180994A (ja) | X線マスクの製造方法および加熱装置 | |
US20010046646A1 (en) | Stencil mask and method for manufacturing same | |
JP3588222B2 (ja) | X線マスクの製造方法 | |
JP2904145B2 (ja) | 荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法 | |
JP3626284B2 (ja) | マスク基板の熱処理方法とその装置 | |
JP4788249B2 (ja) | ステンシルマスクブランク及びステンシルマスク並びにそれを用いた荷電粒子線のパターン露光方法 | |
JP5332776B2 (ja) | 転写マスクの製造方法 | |
Van Zeijl et al. | Front-to back-wafer overlay accuracy in substrate transfer technologies | |
JPH09306812A (ja) | X線マスクの製造方法 | |
JP5003321B2 (ja) | マスクブランクおよびマスクブランク製造方法 | |
JP2008218673A (ja) | 転写マスクおよびその製造方法 | |
JPH11214281A (ja) | X線マスクの製造方法 | |
JPH11214282A (ja) | X線マスクの製造方法 | |
KR20020043184A (ko) | 전자빔프로젝션리소그래피용 마스크 및 그의 제조방법 | |
KR100369776B1 (ko) | 반도체 소자용 박막의 표면 처리 방법 및 사진 식각 방법 | |
JPS6061750A (ja) | X線露光マスクの製造方法 | |
JP3221453B2 (ja) | X線露光用マスクの製造方法およびそれに用いるブランク | |
JP3279181B2 (ja) | X線露光用マスクの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040415 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040616 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040803 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040812 |
|
R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070820 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080820 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |