JPH0590138A - Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法およびパターン形成方法 - Google Patents
Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法およびパターン形成方法Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- 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
-
- G—PHYSICS
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- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/46—Antireflective coatings
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 可視光透過率の高いＸ線透過膜を有するＸ線
露光マスクを提供し、アスペクト比の高いパターンを高
精度に形成する。 【構成】 反射防止膜として、フッ素系ガスに対するエ
ッチング耐性の高い酸化アルミニウムを用いる。さらに
Ｘ線吸収体薄膜を形成しこれをエッチングストッパとし
てＸ線吸収体薄膜のパターン形成のためのエッチングを
行う。また、反射防止膜を厚く形成し、この後所望の厚
さまでエッチバックすることにより、表面の平滑な反射
防止膜を得る。反射防止膜は回転塗布法によって形成す
る。また、Ｘ線吸収体薄膜上にスパッタリングにより酸
化アルミニウム層を堆積した後、所望の形状に形成し、
これをマスクとしてＸ線吸収体薄膜をエッチングする。
さらに、被エッチング層上の酸化アルミニウムパターン
エッチングマスクとして被エッチング層をエッチングす
る。
露光マスクを提供し、アスペクト比の高いパターンを高
精度に形成する。 【構成】 反射防止膜として、フッ素系ガスに対するエ
ッチング耐性の高い酸化アルミニウムを用いる。さらに
Ｘ線吸収体薄膜を形成しこれをエッチングストッパとし
てＸ線吸収体薄膜のパターン形成のためのエッチングを
行う。また、反射防止膜を厚く形成し、この後所望の厚
さまでエッチバックすることにより、表面の平滑な反射
防止膜を得る。反射防止膜は回転塗布法によって形成す
る。また、Ｘ線吸収体薄膜上にスパッタリングにより酸
化アルミニウム層を堆積した後、所望の形状に形成し、
これをマスクとしてＸ線吸収体薄膜をエッチングする。
さらに、被エッチング層上の酸化アルミニウムパターン
エッチングマスクとして被エッチング層をエッチングす
る。
Description
【０００１】
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線マスクの改良に係
り、特に可視光透過率の高いＳｉＣ製Ｘ線透過膜を有す
るＸ線マスクおよびその製造方法に関する。
り、特に可視光透過率の高いＳｉＣ製Ｘ線透過膜を有す
るＸ線マスクおよびその製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】近年、集積回路の高集積化に伴い、回路
パタ―ンの微細加工技術の中でも、感光剤にパタ―ンを
形成するリソグラフィ技術の重要性が高まっている。現
在、可視光を露光媒体とするフォトリソグラフィ技術が
量産ラインで使用されているが、波長によって決まる解
像力の限界に近付きつつ有り、原理的に解像力が飛躍的
に向上するＸ線リソグラフィ技術が急速な進展を見せて
いる。Ｘ線露光では、所定のパタ―ンが形成されたＸ線
露光マスクと試料とを１０μｍオ―ダ―の間隔で平行に
保持し、マスク背面よりＸ線を照射することにより、マ
スクパタ―ンが試料上の感光剤に等倍転写される。
パタ―ンの微細加工技術の中でも、感光剤にパタ―ンを
形成するリソグラフィ技術の重要性が高まっている。現
在、可視光を露光媒体とするフォトリソグラフィ技術が
量産ラインで使用されているが、波長によって決まる解
像力の限界に近付きつつ有り、原理的に解像力が飛躍的
に向上するＸ線リソグラフィ技術が急速な進展を見せて
いる。Ｘ線露光では、所定のパタ―ンが形成されたＸ線
露光マスクと試料とを１０μｍオ―ダ―の間隔で平行に
保持し、マスク背面よりＸ線を照射することにより、マ
スクパタ―ンが試料上の感光剤に等倍転写される。
【０００４】このようなな等倍転写方式では、Ｘ線マス
クパターンの寸法精度、位置精度がそのままデバイス精
度になるため、Ｘ線マスクのパターンにはデバイスの最
小線幅の１０分の１程度の寸法精度、位置精度が要求さ
れる。このため、Ｘ線リソグラフィの実現には、高精度
Ｘ線吸収体パターンを有したＸ線マスクの開発が最も重
要な鍵となっている。
クパターンの寸法精度、位置精度がそのままデバイス精
度になるため、Ｘ線マスクのパターンにはデバイスの最
小線幅の１０分の１程度の寸法精度、位置精度が要求さ
れる。このため、Ｘ線リソグラフィの実現には、高精度
Ｘ線吸収体パターンを有したＸ線マスクの開発が最も重
要な鍵となっている。
【０００５】Ｘ線マスクは、一般に、シリコン等からな
るリング状のマスク支持体上に、Ｘ線に対する吸収率が
特に小さいＳｉＣ薄膜等のＸ線透過膜を具備し、このＸ
線透過膜上にＸ線に対する吸収率が大きい材料からなる
マスクパターンを形成した構造となっている。
るリング状のマスク支持体上に、Ｘ線に対する吸収率が
特に小さいＳｉＣ薄膜等のＸ線透過膜を具備し、このＸ
線透過膜上にＸ線に対する吸収率が大きい材料からなる
マスクパターンを形成した構造となっている。
【０００６】製造に際しては、通常図１０(a) 乃至(e)
に示すような方法が用いられる。
に示すような方法が用いられる。
【０００７】まず、図１０(a) に示すごとく、マスク支
持体であるシリコン基板１表面にＬＰＣＶＤ法により、
膜厚１μｍのＳｉＣ膜（Ｘ線透過膜）２を堆積する。Ｘ
線透過膜はＸ線を透過し、かつアライメント光（可視
光）に対する透過性に優れ、引っ張り応力を有する自立
支持膜であることが要求される。その材料として、現在
のところ、ＳｉＣの他に、ＢＮ，Ｓｉ，ＳｉＮ，ダイヤ
モンドなどが報告されている。この後シリコン基板裏面
に開口部を有するＣｒ膜５を形成する。
持体であるシリコン基板１表面にＬＰＣＶＤ法により、
膜厚１μｍのＳｉＣ膜（Ｘ線透過膜）２を堆積する。Ｘ
線透過膜はＸ線を透過し、かつアライメント光（可視
光）に対する透過性に優れ、引っ張り応力を有する自立
支持膜であることが要求される。その材料として、現在
のところ、ＳｉＣの他に、ＢＮ，Ｓｉ，ＳｉＮ，ダイヤ
モンドなどが報告されている。この後シリコン基板裏面
に開口部を有するＣｒ膜５を形成する。
【０００８】次に、図１０(b) に示すように、ＳｉＣ膜
２上に膜厚０．５μｍのＷ膜７を堆積した。ここでＸ線
吸収体としては露光波長におけるＸ線吸収係数が大きい
こと、微細加工が容易であることが要求される。また、
Ｘ線吸収体が厚さ１μm のＸ線透過膜という極薄膜上に
存在するために、Ｘ線吸収体の内部圧力は、１×１０7
Ｎ／ m2 程度の低圧力であることが不可欠である。Ｘ線
吸収体の応力が大きいと、Ｘ線透過膜が変形し、その結
果Ｘ線吸収体パターンの位置歪が発生してしまう。そこ
で応力制御が可能なスパッタリング法により内部応力を
制御して堆積される。 次に、図１０(c) に示すごと
く、シリコンからなる支持枠を直接接合によりシリコン
基板１に接合させる。
２上に膜厚０．５μｍのＷ膜７を堆積した。ここでＸ線
吸収体としては露光波長におけるＸ線吸収係数が大きい
こと、微細加工が容易であることが要求される。また、
Ｘ線吸収体が厚さ１μm のＸ線透過膜という極薄膜上に
存在するために、Ｘ線吸収体の内部圧力は、１×１０7
Ｎ／ m2 程度の低圧力であることが不可欠である。Ｘ線
吸収体の応力が大きいと、Ｘ線透過膜が変形し、その結
果Ｘ線吸収体パターンの位置歪が発生してしまう。そこ
で応力制御が可能なスパッタリング法により内部応力を
制御して堆積される。 次に、図１０(c) に示すごと
く、シリコンからなる支持枠を直接接合によりシリコン
基板１に接合させる。
【０００９】そして図１０(d) に示すように、電子ビー
ム描画装置によりパターン描画を行い、レジストパター
ン１０を形成する。
ム描画装置によりパターン描画を行い、レジストパター
ン１０を形成する。
【００１０】次いで、図１０(e) に示すように、ドライ
エッチングにより、レジストパターン１０をマスクとし
てＷ膜７を異方性エッチングによりパターニングする。
エッチングにより、レジストパターン１０をマスクとし
てＷ膜７を異方性エッチングによりパターニングする。
【００１１】そして最後に図１０(f) に示すように、水
酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液を用いた液相エッチングに
より、Ｃｒ膜５をマスクとしてシリコン基板１をエッチ
ングし、３０mm径の開口部を形成する。
酸化カリウム（ＫＯＨ）溶液を用いた液相エッチングに
より、Ｃｒ膜５をマスクとしてシリコン基板１をエッチ
ングし、３０mm径の開口部を形成する。
【００１２】ところで、Ｘ線透過膜はＸ線透過率を上げ
る目的から１μｍ程度と極薄である必要があるため、Ｘ
線吸収体パタ―ンの応力によるパタ―ンの位置歪みを小
さくすべく、ヤング率およびポアソン比が大きいＳｉＣ
がＸ線透過膜として用いられる。
る目的から１μｍ程度と極薄である必要があるため、Ｘ
線吸収体パタ―ンの応力によるパタ―ンの位置歪みを小
さくすべく、ヤング率およびポアソン比が大きいＳｉＣ
がＸ線透過膜として用いられる。
【００１３】このような状況の中で、Ｘ線透過膜にＳｉ
Ｃを用いたＸ線マスクの実用化に向けて解決すべき課題
としてＸ線透過膜の可視光透過率の高さは極めて重要で
ある。すなわち、Ｘ線マスクとウェハのアライメントは
Ｈｅ−Ｎｅレ―ザ―を用いて行うために、Ｘ線ステッパ
―により異なるが一般にＸ線透過膜は波長６３３ｎｍに
おいて７０％以上の透過率を有することが求められる。
これに対し、ＳｉＣやダイヤモンド膜は５０〜６０％の
程度の透過率しか得られない。これは、ＳｉＣやダイヤ
モンド膜の屈折率が２．３〜２．６と大きく、空気（Ｈ
ｅ雰囲気であることもある）とＸ線透過膜との界面での
反射率が大きいことに起因するものと考えられる。そこ
で形成したＸ線透過膜に反射防止膜を被着することによ
り可視光透過率を向上させるという提案がなされている
（第５１回応用物理学会講演予稿集、ｐ４５５）。
Ｃを用いたＸ線マスクの実用化に向けて解決すべき課題
としてＸ線透過膜の可視光透過率の高さは極めて重要で
ある。すなわち、Ｘ線マスクとウェハのアライメントは
Ｈｅ−Ｎｅレ―ザ―を用いて行うために、Ｘ線ステッパ
―により異なるが一般にＸ線透過膜は波長６３３ｎｍに
おいて７０％以上の透過率を有することが求められる。
これに対し、ＳｉＣやダイヤモンド膜は５０〜６０％の
程度の透過率しか得られない。これは、ＳｉＣやダイヤ
モンド膜の屈折率が２．３〜２．６と大きく、空気（Ｈ
ｅ雰囲気であることもある）とＸ線透過膜との界面での
反射率が大きいことに起因するものと考えられる。そこ
で形成したＸ線透過膜に反射防止膜を被着することによ
り可視光透過率を向上させるという提案がなされている
（第５１回応用物理学会講演予稿集、ｐ４５５）。
【００１４】反射防止膜の条件はその屈折率ｎがＸ線透
過膜の屈折率の平方根に近いことと、膜厚がλ／（４
ｎ）の奇数倍（λは波長）であることが求められる。す
なわち、屈折率が１．５〜１．６程度の膜が反射防止膜
として適しており、屈折率１．４５のＳｉＯ2 膜が用い
られてきた。また、この反射防止膜の膜厚はこの膜自体
での吸収を極力抑えるために、１０９nm（λ／４）とし
ている。
過膜の屈折率の平方根に近いことと、膜厚がλ／（４
ｎ）の奇数倍（λは波長）であることが求められる。す
なわち、屈折率が１．５〜１．６程度の膜が反射防止膜
として適しており、屈折率１．４５のＳｉＯ2 膜が用い
られてきた。また、この反射防止膜の膜厚はこの膜自体
での吸収を極力抑えるために、１０９nm（λ／４）とし
ている。
【００１５】しかしながら、反射防止膜上に形成される
Ｗ等の重金属のＸ線吸収体パターンは反応性イオンエッ
チングによって形成されるため、このエッチング工程で
反射防止膜もエッチングされてしまうという問題があっ
た。すなわち、Ｘ線吸収体パターンのエッチングにおい
ては、マイクロローディング効果により、微細パターン
はエッチングレートが遅く、粗いパターンはエッチング
レートが早いためにエッチングのエンドポイントがパタ
ーンの寸法により異なる。このため、光吸収体パターン
の下地となっている反射防止膜のエッチング耐性が小さ
いと、微細パターンのエッチングが終了する時点におい
て、粗いＸ線吸収体パターンの下地となっている反射防
止膜はエッチングされてしまい、その結果膜厚が変化し
てしまうために十分な反射防止効果を得ることができな
い。実際に、Ｗ膜のエッチングに使用されるエッチング
ガスにはＣＦ4 やＳＦ6 などのフッ素系のガスが用いら
れ、これは同時にＳｉＯ2 膜のエッチングガスでもある
ため、両者の選択比が小さいのが問題となっていた。
Ｗ等の重金属のＸ線吸収体パターンは反応性イオンエッ
チングによって形成されるため、このエッチング工程で
反射防止膜もエッチングされてしまうという問題があっ
た。すなわち、Ｘ線吸収体パターンのエッチングにおい
ては、マイクロローディング効果により、微細パターン
はエッチングレートが遅く、粗いパターンはエッチング
レートが早いためにエッチングのエンドポイントがパタ
ーンの寸法により異なる。このため、光吸収体パターン
の下地となっている反射防止膜のエッチング耐性が小さ
いと、微細パターンのエッチングが終了する時点におい
て、粗いＸ線吸収体パターンの下地となっている反射防
止膜はエッチングされてしまい、その結果膜厚が変化し
てしまうために十分な反射防止効果を得ることができな
い。実際に、Ｗ膜のエッチングに使用されるエッチング
ガスにはＣＦ4 やＳＦ6 などのフッ素系のガスが用いら
れ、これは同時にＳｉＯ2 膜のエッチングガスでもある
ため、両者の選択比が小さいのが問題となっていた。
【００１６】そこで、Ｘ線吸収体パターンを形成した後
にＸ線吸収体パターンの上から反射防止膜を被着すると
いう方法も提案されているが、この方法では、Ｘ線吸収
体パターンの側壁にも反射防止膜が堆積してしまうた
め、パターンのエッジ部分でのコントラストが低下し急
峻なレジストパターンを得ることができないという問題
がある。また、Ｘ線吸収体パターン形成後であるため応
力制御も非常に厳しくなるという問題がある。
にＸ線吸収体パターンの上から反射防止膜を被着すると
いう方法も提案されているが、この方法では、Ｘ線吸収
体パターンの側壁にも反射防止膜が堆積してしまうた
め、パターンのエッジ部分でのコントラストが低下し急
峻なレジストパターンを得ることができないという問題
がある。また、Ｘ線吸収体パターン形成後であるため応
力制御も非常に厳しくなるという問題がある。
【００１７】ところでまた、Ｘ線透過膜の表面粗さは５
０nm（ｐ−ｖ）程度と大きいのに対し、この上層に形成
される反射防止膜は前述したように２１５nm程度の薄い
膜厚であるため、表面粗さはあまり改善されず、表面で
の散乱による透過率の低下を阻むことができないという
問題があった。また、表面を平滑化するために厚い反射
防止膜を形成することも考えられるが、応力の制御が非
常に厳しいものになる上、反射防止膜による光の吸収の
影響が出てしまうという問題がある。
０nm（ｐ−ｖ）程度と大きいのに対し、この上層に形成
される反射防止膜は前述したように２１５nm程度の薄い
膜厚であるため、表面粗さはあまり改善されず、表面で
の散乱による透過率の低下を阻むことができないという
問題があった。また、表面を平滑化するために厚い反射
防止膜を形成することも考えられるが、応力の制御が非
常に厳しいものになる上、反射防止膜による光の吸収の
影響が出てしまうという問題がある。
【００１８】さらにまた、Ｘ線吸収体パターンの形成に
際しても、エッチングに大きな問題が残されている。
際しても、エッチングに大きな問題が残されている。
【００１９】例えば、１ＧのＤＲＡＭレベルのＸ線吸収
体パターンの最小線幅は０．１５μm のＷ膜をエッチン
グする場合、そのアスペクト比は１０近くにもなる。こ
のような大きなアスペクト比のエッチングでは、マイク
ロローディング効果が問題となる。すなわち、微細パタ
ーンはエッチング速度が遅く、粗いパターンはエッチン
グ速度が速いために、エッチングのエンドポイントがパ
ターン寸法により異なってくる。さらにパターンの断面
形状もパターン寸法により異なってくる（寸法変換差が
大きくなる）。このマイクロローディング効果の影響を
小さくするためにはエッチングマスクの厚さを薄くする
必要がある。しかしながら、レジストとＷ膜との選択比
が小さいためにレジスト以外のマスク材としてはＳｉＯ
2 膜を用いた例もあるが、やはり選択比は十分ではなく
Ｗ膜と同程度の膜厚が必要となる。また厚いエッチング
マスクがＸ線吸収体上に残留すると、その応力が問題と
なる。 このようにＸ線吸収体パターンのエッチングに
際しては、マスク材料は極力薄いことが求められてい
る。
体パターンの最小線幅は０．１５μm のＷ膜をエッチン
グする場合、そのアスペクト比は１０近くにもなる。こ
のような大きなアスペクト比のエッチングでは、マイク
ロローディング効果が問題となる。すなわち、微細パタ
ーンはエッチング速度が遅く、粗いパターンはエッチン
グ速度が速いために、エッチングのエンドポイントがパ
ターン寸法により異なってくる。さらにパターンの断面
形状もパターン寸法により異なってくる（寸法変換差が
大きくなる）。このマイクロローディング効果の影響を
小さくするためにはエッチングマスクの厚さを薄くする
必要がある。しかしながら、レジストとＷ膜との選択比
が小さいためにレジスト以外のマスク材としてはＳｉＯ
2 膜を用いた例もあるが、やはり選択比は十分ではなく
Ｗ膜と同程度の膜厚が必要となる。また厚いエッチング
マスクがＸ線吸収体上に残留すると、その応力が問題と
なる。 このようにＸ線吸収体パターンのエッチングに
際しては、マスク材料は極力薄いことが求められてい
る。
【００２０】この問題は、Ｘ線吸収体パターンの形成の
みならず、極微細パターンのエッチングに際しての課題
となっている。
みならず、極微細パターンのエッチングに際しての課題
となっている。
【００２１】
【発明が解決しようとしている課題】上述したように、
従来Ｘ線透過膜の可視光透過率を向上させるため、Ｘ線
透過膜に反射防止膜を被着しているが、反射防止膜のＸ
線吸収体のエッチング条件に対するエッチング耐性が小
さいために、十分な反射防止効果を得ることができない
という状況にあった。
従来Ｘ線透過膜の可視光透過率を向上させるため、Ｘ線
透過膜に反射防止膜を被着しているが、反射防止膜のＸ
線吸収体のエッチング条件に対するエッチング耐性が小
さいために、十分な反射防止効果を得ることができない
という状況にあった。
【００２２】また、Ｘ線透過膜の表面粗さが大きいた
め、反射防止膜を被着しても、表面での散乱による透過
率の低下を阻むことができず反射防止膜を被着すること
によっても十分な反射防止効果を得ることができないと
いう問題がある。
め、反射防止膜を被着しても、表面での散乱による透過
率の低下を阻むことができず反射防止膜を被着すること
によっても十分な反射防止効果を得ることができないと
いう問題がある。
【００２３】さらにまた、極微細な重金属パターンのエ
ッチングのための薄いマスク材料を形成するのは極めて
困難であり、極微細パターンのエッチングに際し、エッ
チング選択比の大きいマスクパターンを得ることが課題
となっている。
ッチングのための薄いマスク材料を形成するのは極めて
困難であり、極微細パターンのエッチングに際し、エッ
チング選択比の大きいマスクパターンを得ることが課題
となっている。
【００２４】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、可視光透過率の高いＸ線透過膜を有するＸ線露光マ
スクを提供することを目的とする。
で、可視光透過率の高いＸ線透過膜を有するＸ線露光マ
スクを提供することを目的とする。
【００２５】すなわち本発明では、Ｘ線吸収体パターン
のエッチング条件に対してエッチング耐性の高い反射防
止膜を形成することにより、Ｘ線吸収体パターンの寸法
に依存することなく全面に反射防止効果を得ることがで
き、露光領域全面に均一に可視光透過率の高いＸ線透過
膜を有するＸ線露光マスクを提供することを目的とす
る。
のエッチング条件に対してエッチング耐性の高い反射防
止膜を形成することにより、Ｘ線吸収体パターンの寸法
に依存することなく全面に反射防止効果を得ることがで
き、露光領域全面に均一に可視光透過率の高いＸ線透過
膜を有するＸ線露光マスクを提供することを目的とす
る。
【００２６】また本発明では、表面の平滑な反射防止膜
を形成することにより十分な反射防止効果を得、可視光
透過率の高いＸ線透過膜を有するＸ線露光マスクを提供
することを目的とする。
を形成することにより十分な反射防止効果を得、可視光
透過率の高いＸ線透過膜を有するＸ線露光マスクを提供
することを目的とする。
【００２７】さらに本発明では、極微細パターンを得る
ことのできるパターン形成方法を提供することを目的と
する。
ことのできるパターン形成方法を提供することを目的と
する。
【００２８】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の第１で
は、反射防止膜として、フッ素系ガスに対するエッチン
グ耐性の高い酸化アルミニウムを用いるようにしてい
る。
は、反射防止膜として、フッ素系ガスに対するエッチン
グ耐性の高い酸化アルミニウムを用いるようにしてい
る。
【００２９】本発明の第２では、Ｘ線透過性薄膜上に反
射防止膜を形成しこの反射防止膜の表面を酸化アルミニ
ウムで被覆した後Ｘ線吸収体薄膜を形成しこれをエッチ
ングストッパとしてＸ線吸収体薄膜のパターン形成のた
めのエッチングを行うようにしている。
射防止膜を形成しこの反射防止膜の表面を酸化アルミニ
ウムで被覆した後Ｘ線吸収体薄膜を形成しこれをエッチ
ングストッパとしてＸ線吸収体薄膜のパターン形成のた
めのエッチングを行うようにしている。
【００３０】本発明の第３では、反射防止膜をＸ線透過
膜の表面の粗さが十分に低減される程度まで厚く形成
し、この後所望の厚さまでエッチバックすることによ
り、表面の平滑な反射防止膜を得るようにしている。
膜の表面の粗さが十分に低減される程度まで厚く形成
し、この後所望の厚さまでエッチバックすることによ
り、表面の平滑な反射防止膜を得るようにしている。
【００３１】本発明の第４では、反射防止膜を回転塗布
法によって形成するようにしている。 望ましくは、こ
の回転塗布法によって形成される反射防止膜表面を酸化
アルミニウムなどのアルミニウム化合物で被覆するよう
にしている。
法によって形成するようにしている。 望ましくは、こ
の回転塗布法によって形成される反射防止膜表面を酸化
アルミニウムなどのアルミニウム化合物で被覆するよう
にしている。
【００３２】本発明の第５では、Ｘ線吸収体薄膜上にス
パッタリングにより酸化アルミニウム層を堆積した後、
所望の形状に酸化アルミニウム層パターンを形成し、こ
の酸化アルミニウム層パターンをマスクとしてＸ線吸収
体薄膜をエッチングするようにしている。
パッタリングにより酸化アルミニウム層を堆積した後、
所望の形状に酸化アルミニウム層パターンを形成し、こ
の酸化アルミニウム層パターンをマスクとしてＸ線吸収
体薄膜をエッチングするようにしている。
【００３３】本発明の第６では、被エッチング層上に酸
化アルミニウム層パターンを形成し、この酸化アルミニ
ウムパターンエッチングマスクとして被エッチング層を
エッチングするようにしている。
化アルミニウム層パターンを形成し、この酸化アルミニ
ウムパターンエッチングマスクとして被エッチング層を
エッチングするようにしている。
【００３４】望ましくはこの酸化アルミニウム層パター
ンの形成は、スパッタリング法によ形成した酸化アルミ
ニウム層パターンを用いる。
ンの形成は、スパッタリング法によ形成した酸化アルミ
ニウム層パターンを用いる。
【００３５】
【作用】本発明の第１によれば、Ｗ膜等のＸ線吸収体パ
ターンのエッチングに用いられるフッ素系ガスに対する
エッチング耐性の高い酸化アルミニウムを反射防止膜と
して用いているため、Ｘ線吸収体パターンのエッチング
に際しても、マイクロローディング効果の影響を受ける
ことなく、反射防止膜を良好に維持することができる。
これは、酸化アルミニウムは、フッ素系ガスに対しては
化学的な反応性エッチングはほとんど生じることなく、
物理的なスパッタリングによりエッチングが進むため
で、Ｗ膜やＳｉＯ2 膜のエッチングに対して選択比２０
程度を得ることができる。
ターンのエッチングに用いられるフッ素系ガスに対する
エッチング耐性の高い酸化アルミニウムを反射防止膜と
して用いているため、Ｘ線吸収体パターンのエッチング
に際しても、マイクロローディング効果の影響を受ける
ことなく、反射防止膜を良好に維持することができる。
これは、酸化アルミニウムは、フッ素系ガスに対しては
化学的な反応性エッチングはほとんど生じることなく、
物理的なスパッタリングによりエッチングが進むため
で、Ｗ膜やＳｉＯ2 膜のエッチングに対して選択比２０
程度を得ることができる。
【００３６】また、酸化アルミニウムの屈折率は波長６
３３nmで１．６程度であるため、ＳｉＣやダイヤモンド
をＸ線透過膜として用いたＸ線マスクの反射防止膜とし
て非常に適したものということができる。
３３nmで１．６程度であるため、ＳｉＣやダイヤモンド
をＸ線透過膜として用いたＸ線マスクの反射防止膜とし
て非常に適したものということができる。
【００３７】本発明の第２によれば、Ｗ膜等のＸ線吸収
体パターンのエッチングに用いられるフッ素系ガスに対
するエッチング耐性の高い酸化アルミニウムで反射防止
膜を被覆して、Ｘ線吸収体パターンのエッチングを行う
ようにしているため、マイクロローディング効果の影響
を受けることなく、下地表面を良好に維持することがで
きる。
体パターンのエッチングに用いられるフッ素系ガスに対
するエッチング耐性の高い酸化アルミニウムで反射防止
膜を被覆して、Ｘ線吸収体パターンのエッチングを行う
ようにしているため、マイクロローディング効果の影響
を受けることなく、下地表面を良好に維持することがで
きる。
【００３８】本発明の第３によれば、反射防止膜をＸ線
透過膜の表面の粗さが十分に低減される程度まで厚く形
成し、この後所望の厚さまでエッチバックするようにし
ているため、所望の厚さであってかつ表面の平坦な反射
防止膜を形成することができ、十分な反射防止機能を発
揮することができる。
透過膜の表面の粗さが十分に低減される程度まで厚く形
成し、この後所望の厚さまでエッチバックするようにし
ているため、所望の厚さであってかつ表面の平坦な反射
防止膜を形成することができ、十分な反射防止機能を発
揮することができる。
【００３９】本発明の第４によれば、反射防止膜として
酸化シリコン膜などを回転塗布法で形成するようにして
いるため、所望の厚さであってかつ表面の平坦な反射防
止膜を形成することができ、十分な反射防止機能を発揮
することができる。
酸化シリコン膜などを回転塗布法で形成するようにして
いるため、所望の厚さであってかつ表面の平坦な反射防
止膜を形成することができ、十分な反射防止機能を発揮
することができる。
【００４０】また回転塗布法によって形成される反射防
止膜表面を酸化アルミニウムなどのアルミニウム化合物
で被覆することにより、Ｘ線吸収体パターンの形勢に際
し、エッチングストッパとして作用し、十分な反射防止
機能をもたせることができる。 本発明の第５によれ
ば、酸化アルミニウム層パターンをマスクとしてＸ線吸
収体薄膜をエッチングするようにしているため、薄くて
十分なエッチング選択比を得ることができ、応力を小さ
くしつつパターン高いＸ線マスクを得ることができる。
止膜表面を酸化アルミニウムなどのアルミニウム化合物
で被覆することにより、Ｘ線吸収体パターンの形勢に際
し、エッチングストッパとして作用し、十分な反射防止
機能をもたせることができる。 本発明の第５によれ
ば、酸化アルミニウム層パターンをマスクとしてＸ線吸
収体薄膜をエッチングするようにしているため、薄くて
十分なエッチング選択比を得ることができ、応力を小さ
くしつつパターン高いＸ線マスクを得ることができる。
【００４１】本発明の第６によれば、被エッチング層上
に酸化アルミニウム層パターンを形成し、この酸化アル
ミニウムパターンエッチングマスクとして被エッチング
層をエッチングするようにしているため、極めて高いエ
ッチング選択比を得ることができ、エッチングマスクを
薄くすることができる。
に酸化アルミニウム層パターンを形成し、この酸化アル
ミニウムパターンエッチングマスクとして被エッチング
層をエッチングするようにしているため、極めて高いエ
ッチング選択比を得ることができ、エッチングマスクを
薄くすることができる。
【００４２】被エッチング層としてはＴａまたはＷを含
む材料に特に有効である。
む材料に特に有効である。
【００４３】酸化アルミニウムのエッチング耐性はフッ
素系のガスを用いたプラズマエッチングにおいて高いエ
ッチング耐性を有しており、被エッチング層との選択比
は非常に大きくなる。図８にエッチングガスとしてＳＦ
6 とＣＨＦ3 の混合ガスを用いた場合の酸化アルミニウ
ム膜のＷ膜との選択比を示す。エッチング装置としては
平行平板型を用い、印加電力を７５〜２００Ｗまで変化
させ、圧力は、４０mTorr とした。その結果エッチング
速度の遅いＷなどの重金属でも選択比２０以上を確保す
ることができ、マスク材としての酸化アルミニウムの膜
厚は極薄でよいことになる。例えば厚さ０．５μm のＷ
膜をエッチングするのに必要となる酸化アルミニウムの
膜厚は選択比だけからいえば０．０３μm でよい。この
ように酸化アルミニウムは重金属のエッチングに際して
も非常に大きいエッチング選択比を確保することができ
るため、極微細パターンのエッチング、特にＸ線吸収体
のエッチングマスクとして極めて有効である。
素系のガスを用いたプラズマエッチングにおいて高いエ
ッチング耐性を有しており、被エッチング層との選択比
は非常に大きくなる。図８にエッチングガスとしてＳＦ
6 とＣＨＦ3 の混合ガスを用いた場合の酸化アルミニウ
ム膜のＷ膜との選択比を示す。エッチング装置としては
平行平板型を用い、印加電力を７５〜２００Ｗまで変化
させ、圧力は、４０mTorr とした。その結果エッチング
速度の遅いＷなどの重金属でも選択比２０以上を確保す
ることができ、マスク材としての酸化アルミニウムの膜
厚は極薄でよいことになる。例えば厚さ０．５μm のＷ
膜をエッチングするのに必要となる酸化アルミニウムの
膜厚は選択比だけからいえば０．０３μm でよい。この
ように酸化アルミニウムは重金属のエッチングに際して
も非常に大きいエッチング選択比を確保することができ
るため、極微細パターンのエッチング、特にＸ線吸収体
のエッチングマスクとして極めて有効である。
【００４４】望ましくはこの酸化アルミニウム層パター
ンの形成は、スパッタリング法によ形成した酸化アルミ
ニウム層パターンを用いる。これは特に薄い膜の場合、
特に有効である。なぜならば、アルミニウムパターンを
形成したのちに酸化すると、酸化により膨脹し、パター
ン精度が大幅に劣化する。また、このようにパターン形
成後酸化する場合、応力を増大させることになるため、
Ｘ線マスクの形成には酸化アルミニウムを形成し、これ
をパターニングするのが望ましい。
ンの形成は、スパッタリング法によ形成した酸化アルミ
ニウム層パターンを用いる。これは特に薄い膜の場合、
特に有効である。なぜならば、アルミニウムパターンを
形成したのちに酸化すると、酸化により膨脹し、パター
ン精度が大幅に劣化する。また、このようにパターン形
成後酸化する場合、応力を増大させることになるため、
Ｘ線マスクの形成には酸化アルミニウムを形成し、これ
をパターニングするのが望ましい。
【００４５】また、酸化アルミニウムのパターンエッチ
ングにはＢＣｌ3 を含むガスを用いたドライエッチング
を用いるのが望ましい。
ングにはＢＣｌ3 を含むガスを用いたドライエッチング
を用いるのが望ましい。
【００４６】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。
つつ詳細に説明する。
【００４７】実施例１ 図１(a) 〜(j) は、本発明実施例のＸ線マスクの製造工
程を示す断面図である。 まず、ＲＦ誘導加熱方式の減
圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）装置を用い、グラファイト表面
にＳｉＣをコーティングしたサセプタ上に直径φ＝３イ
ンチ、厚さ５５０μｍの面方位（１００）の両面研磨シ
リコン基板（マスク基板支持体）１１を載置し、ＨＣｌ
ガスにより表面エッチングを行う。ここでは基板温度を
１１００℃とした。このようにしてシリコン基板１１表
面に存在する自然酸化膜および重金属類の汚染物を除去
した。これにより、シリコン基板表面の清浄化処理が完
了する。
程を示す断面図である。 まず、ＲＦ誘導加熱方式の減
圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）装置を用い、グラファイト表面
にＳｉＣをコーティングしたサセプタ上に直径φ＝３イ
ンチ、厚さ５５０μｍの面方位（１００）の両面研磨シ
リコン基板（マスク基板支持体）１１を載置し、ＨＣｌ
ガスにより表面エッチングを行う。ここでは基板温度を
１１００℃とした。このようにしてシリコン基板１１表
面に存在する自然酸化膜および重金属類の汚染物を除去
した。これにより、シリコン基板表面の清浄化処理が完
了する。
【００４８】ついで図１(a) に示すごとく、前記シリコ
ン基板表面に膜厚１μｍのＳｉＣ膜１２を堆積する。こ
こで、Ｓｉ系原料ガスとしては、ＳｉＨ4 、Ｃ系原料ガ
スにはＣ2 Ｈ4 を用い、添加ガスとして塩化水素（ＨＣ
ｌ）、キャリアガスとしてはＨ2 を用いた。基板温度は
１１００℃とし、反応圧力は１ｋＰａとした。昇温およ
び降温はＨ2 雰囲気中で行った。ＳｉＨ4 の流量は５０
sccm、Ｃ2 Ｈ2 は２５sccmとし、原料ガス組成比（Ｃ／
Ｓｉ）＝１．０の成膜条件にてＳｉＣ膜を形成した。キ
ャリアガスの流量は３slm とした。この後、反応性スパ
ッタリング法により、反射防止膜として酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2 Ｏ3 ）１３を２００nm堆積する。スパッタリ
ング条件は、ターゲットに酸化アルミニウムを用い、Ａ
ｒ流量２０sccm圧力３mTorr 、印加電力１ｋＷである。
ついで電子ビームを用いた真空蒸着装置を用いてシリコ
ン基板１１の裏面に膜厚０．１μm のクロム（Ｃｒ）膜
１４ を堆積させる。
ン基板表面に膜厚１μｍのＳｉＣ膜１２を堆積する。こ
こで、Ｓｉ系原料ガスとしては、ＳｉＨ4 、Ｃ系原料ガ
スにはＣ2 Ｈ4 を用い、添加ガスとして塩化水素（ＨＣ
ｌ）、キャリアガスとしてはＨ2 を用いた。基板温度は
１１００℃とし、反応圧力は１ｋＰａとした。昇温およ
び降温はＨ2 雰囲気中で行った。ＳｉＨ4 の流量は５０
sccm、Ｃ2 Ｈ2 は２５sccmとし、原料ガス組成比（Ｃ／
Ｓｉ）＝１．０の成膜条件にてＳｉＣ膜を形成した。キ
ャリアガスの流量は３slm とした。この後、反応性スパ
ッタリング法により、反射防止膜として酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2 Ｏ3 ）１３を２００nm堆積する。スパッタリ
ング条件は、ターゲットに酸化アルミニウムを用い、Ａ
ｒ流量２０sccm圧力３mTorr 、印加電力１ｋＷである。
ついで電子ビームを用いた真空蒸着装置を用いてシリコ
ン基板１１の裏面に膜厚０．１μm のクロム（Ｃｒ）膜
１４ を堆積させる。
【００４９】そして、図１(b) に示すごとく通常のフォ
トリソグラフィ―技術により、裏面のＣｒ膜１４の中央
部に３０mm径の開口部を有するレジストパターン１５を
形成する。
トリソグラフィ―技術により、裏面のＣｒ膜１４の中央
部に３０mm径の開口部を有するレジストパターン１５を
形成する。
【００５０】次に、図１(c) に示すように、硝酸第２セ
リウムアンモニウム溶液によりレジストパターン１５を
マスクとしてＣｒ膜１４を液相エッチングした。
リウムアンモニウム溶液によりレジストパターン１５を
マスクとしてＣｒ膜１４を液相エッチングした。
【００５１】この後、マグネトロンＤＣスパッタリング
装置により、ＳｉＣ膜１２上に膜厚０．５μｍのＷ膜１
６を堆積した。スパッタリングの電力は１ｋｗとし、ガ
ス圧力を、密度の大きいＷ膜を形成できる低圧力側で、
応力がゼロとなる３mTorr とした。形成したＷ膜１６の
応力はＳｉ基板１１の反りから測定した結果、３×１０
8 dyn ／cm2 であった。
装置により、ＳｉＣ膜１２上に膜厚０．５μｍのＷ膜１
６を堆積した。スパッタリングの電力は１ｋｗとし、ガ
ス圧力を、密度の大きいＷ膜を形成できる低圧力側で、
応力がゼロとなる３mTorr とした。形成したＷ膜１６の
応力はＳｉ基板１１の反りから測定した結果、３×１０
8 dyn ／cm2 であった。
【００５２】次に、図１(d) に示すごとく、エネルギ―
１８０ｋe ＶでＷ膜１６に３×１０15 atoms/ cm2 のド
―ズ量でＡr イオンをイオン注入し、Ｗ膜１６の応力を
ゼロにした。そしてＷ膜１６上にスパッタリング法によ
りエッチングマスクとして膜厚５０nmの酸化アルミニウ
ム膜１７を堆積する。
１８０ｋe ＶでＷ膜１６に３×１０15 atoms/ cm2 のド
―ズ量でＡr イオンをイオン注入し、Ｗ膜１６の応力を
ゼロにした。そしてＷ膜１６上にスパッタリング法によ
りエッチングマスクとして膜厚５０nmの酸化アルミニウ
ム膜１７を堆積する。
【００５３】この後、図１(e) に示すごとく、ＳｉＯ2
膜でコ―ティングされたシリコンからなる補強枠１８と
マスク支持体であるＳｉ基板１１とを、接着剤を用いる
ことなく直接接合により接着した。直接接合とは接着面
を鏡面とすることにより、接着面の間で働く原子間力に
より接着する方法である。接合は、補強枠１８を弾性体
である厚さ１mmのバイトン製のゴムを用いたステージ上
に保持し、１．０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧力を１分間印加し
た。またこの直接接合は、接着面に空気が残るのを防ぐ
ために真空中で行った。最後に、４００℃で、３分間の
熱処理を行った。ここで熱処理を加えるのは、熱処理を
行うことにより接着強度が増すためである。 次に、図
１(f) に示すごとく、酸化アルミニウム膜１７上に電子
ビ―ムレジスト１９として膜厚０．５μｍの化学増幅型
のレジスト（ＳＡＬ６０１）を塗布し、Ｎ2 雰囲気中１
５０℃にてベ―キングすることにより電子ビ―ムレジス
ト１９中の溶媒を除去した後、電子ビ―ム描画装置によ
りレジスト１９を描画して所望のパタ―ン（最小線幅
０．１５μｍ）を形成した。このときのドーズ量は１３
μＣ／cm2 とした。
膜でコ―ティングされたシリコンからなる補強枠１８と
マスク支持体であるＳｉ基板１１とを、接着剤を用いる
ことなく直接接合により接着した。直接接合とは接着面
を鏡面とすることにより、接着面の間で働く原子間力に
より接着する方法である。接合は、補強枠１８を弾性体
である厚さ１mmのバイトン製のゴムを用いたステージ上
に保持し、１．０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧力を１分間印加し
た。またこの直接接合は、接着面に空気が残るのを防ぐ
ために真空中で行った。最後に、４００℃で、３分間の
熱処理を行った。ここで熱処理を加えるのは、熱処理を
行うことにより接着強度が増すためである。 次に、図
１(f) に示すごとく、酸化アルミニウム膜１７上に電子
ビ―ムレジスト１９として膜厚０．５μｍの化学増幅型
のレジスト（ＳＡＬ６０１）を塗布し、Ｎ2 雰囲気中１
５０℃にてベ―キングすることにより電子ビ―ムレジス
ト１９中の溶媒を除去した後、電子ビ―ム描画装置によ
りレジスト１９を描画して所望のパタ―ン（最小線幅
０．１５μｍ）を形成した。このときのドーズ量は１３
μＣ／cm2 とした。
【００５４】さらに、図１(g) に示すように、ＥＣＲ型
プラズマエッチング装置により、エッチングガスＢＣｌ
3 を用いて、レジスト１９をマスクとして酸化アルミニ
ウム１７をエッチングした。
プラズマエッチング装置により、エッチングガスＢＣｌ
3 を用いて、レジスト１９をマスクとして酸化アルミニ
ウム１７をエッチングした。
【００５５】そして図１(h) に示すように、酸化アルミ
ニウム膜パターン１７をマスクとしてＷ膜１６を異方性
エッチングした。このときのエッチングガスとしてはＳ
Ｆ6 ＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧力は３０mTorr ，印
加電力は２００Ｗとした。
ニウム膜パターン１７をマスクとしてＷ膜１６を異方性
エッチングした。このときのエッチングガスとしてはＳ
Ｆ6 ＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧力は３０mTorr ，印
加電力は２００Ｗとした。
【００５６】Ｗ膜（ＳｉＯ2 も同様）表面では、エッチ
ャントとしてのフッ素粒子による反応性イオンエッチン
グが進んでいるため、エッチング速度が早いのに対し、
酸化アルミニウムでは物理的なスパッタリングによるエ
ッチング進行のみであるため、エッチング速度が遅い。
この条件におけるエッチング速度と選択比とを測定した
結果を図２に示す。これらの結果から、Ｗ膜のエッチン
グに際し酸化アルミニウム膜は十分な選択比（＝２０）
を得ることができることがわかる。
ャントとしてのフッ素粒子による反応性イオンエッチン
グが進んでいるため、エッチング速度が早いのに対し、
酸化アルミニウムでは物理的なスパッタリングによるエ
ッチング進行のみであるため、エッチング速度が遅い。
この条件におけるエッチング速度と選択比とを測定した
結果を図２に示す。これらの結果から、Ｗ膜のエッチン
グに際し酸化アルミニウム膜は十分な選択比（＝２０）
を得ることができることがわかる。
【００５７】次に、図１(i) に示すごとく、９５℃に加
熱した濃度３０％の水酸化カリウム溶液により、Ｃｒ膜
１４をマスクとしてＳｉ基板１１を液相でエッチング除
去した。これにより、３０mm径の開口部を形成した。
熱した濃度３０％の水酸化カリウム溶液により、Ｃｒ膜
１４をマスクとしてＳｉ基板１１を液相でエッチング除
去した。これにより、３０mm径の開口部を形成した。
【００５８】さらに、図１(j) に示すごとく、反射防止
膜としての酸化アルミニウム膜１３を反応性スパッタリ
ング法により、Ｘ線透過膜のＸ線吸収体パターンのある
面とは反対側に膜厚３１７nmとなるように堆積した。
膜としての酸化アルミニウム膜１３を反応性スパッタリ
ング法により、Ｘ線透過膜のＸ線吸収体パターンのある
面とは反対側に膜厚３１７nmとなるように堆積した。
【００５９】以上の工程により、形成したＸ線マスクの
可視光透過率を測定したところ、６３３ｎｍの波長にお
いて９２％であった。またＸ線ステッパーのアライメン
ト信号も高いＳ／Ｎ比で検出することができ、粗いパタ
ーンであるアライメントマークの下においても反射防止
膜である酸化アルミニウムの膜厚に変化はないことが確
認できた。
可視光透過率を測定したところ、６３３ｎｍの波長にお
いて９２％であった。またＸ線ステッパーのアライメン
ト信号も高いＳ／Ｎ比で検出することができ、粗いパタ
ーンであるアライメントマークの下においても反射防止
膜である酸化アルミニウムの膜厚に変化はないことが確
認できた。
【００６０】また、このＸ線マスクを評価するため、Ｘ
線マスク中の面内パタ―ンの位置ずれを測定した。測定
領域はマスク中の十字パタ―ンを含む２０×２０mmの領
域とし、このマスク中の十字パタ―ンの、設計値に対す
る位置ずれをニコン社製「光波３Ｉ」により測定評価し
たところ０．０３μｍ（３σ）以下と、格段に小さい値
であった。さらに、ＳＥＭによりＸ線吸収体パターンの
形状を観察したところ、エッジラフネスもなく、０．１
５μm の線幅の微細パターンが良好に形成されているこ
とも確認できた。
線マスク中の面内パタ―ンの位置ずれを測定した。測定
領域はマスク中の十字パタ―ンを含む２０×２０mmの領
域とし、このマスク中の十字パタ―ンの、設計値に対す
る位置ずれをニコン社製「光波３Ｉ」により測定評価し
たところ０．０３μｍ（３σ）以下と、格段に小さい値
であった。さらに、ＳＥＭによりＸ線吸収体パターンの
形状を観察したところ、エッジラフネスもなく、０．１
５μm の線幅の微細パターンが良好に形成されているこ
とも確認できた。
【００６１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、Ｘ線吸収体はＷに限るもので
はなく、Ｔａ、Ｍｏおよびこれらの窒化物や炭化物、Ａ
ｕ等を用いることもできる。また、Ｘ線透過性薄膜にお
いても、ＳｉＣに限定されることなく、ダイヤモンド、
ＳｉＮx 、ＢＣ、ボロンドープのシリコン等を用いるこ
ともできる。さらに、補強枠もシリコンに限るものでは
なく、シリコンの化合物やパイレックスガラスなどのガ
ラスでも良い。また、酸化アルミニウムの形成方法につ
いてもスパッタリングに限定されることなく、陽極酸化
やプラズマ酸化等を用いるようにしてもよい。
るものではない。例えば、Ｘ線吸収体はＷに限るもので
はなく、Ｔａ、Ｍｏおよびこれらの窒化物や炭化物、Ａ
ｕ等を用いることもできる。また、Ｘ線透過性薄膜にお
いても、ＳｉＣに限定されることなく、ダイヤモンド、
ＳｉＮx 、ＢＣ、ボロンドープのシリコン等を用いるこ
ともできる。さらに、補強枠もシリコンに限るものでは
なく、シリコンの化合物やパイレックスガラスなどのガ
ラスでも良い。また、酸化アルミニウムの形成方法につ
いてもスパッタリングに限定されることなく、陽極酸化
やプラズマ酸化等を用いるようにしてもよい。
【００６２】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で、種々変形して実施することができる。
で、種々変形して実施することができる。
【００６３】実施例２ 次に、本発明の第２の実施例について説明する。
【００６４】この例では反射防止膜として、実施例１の
酸化アルミニウムに代えてＳｉＯ2 膜２３を用い、さら
にこのＳｉＯ2 膜２３の形成に際し、表面が平滑となる
まで十分に厚く形成し、この後所望の厚さまでエッチバ
ックするようにしたことを特徴とするものである。他の
工程については実施例１と同様である。
酸化アルミニウムに代えてＳｉＯ2 膜２３を用い、さら
にこのＳｉＯ2 膜２３の形成に際し、表面が平滑となる
まで十分に厚く形成し、この後所望の厚さまでエッチバ
ックするようにしたことを特徴とするものである。他の
工程については実施例１と同様である。
【００６５】図３(a) 〜(j) は、本発明実施例のＸ線マ
スクの製造工程を示す断面図である。 実施例１と同様
にまず、ＲＦ誘導加熱方式の減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）
装置を用い、グラファイト表面にＳｉＣをコーティング
したサセプタ上に直径φ＝３インチ、厚さ５５０μｍの
面方位（１００）の両面研磨シリコン基板（マスク基板
支持体）２１を載置し、ＨＣｌガスにより表面エッチン
グを行う。ここでは基板温度を１１００℃とした。この
ようにしてシリコン基板２１表面に存在する自然酸化膜
および重金属類の汚染物を除去した。これにより、シリ
コン基板表面の清浄化処理が完了する。
スクの製造工程を示す断面図である。 実施例１と同様
にまず、ＲＦ誘導加熱方式の減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）
装置を用い、グラファイト表面にＳｉＣをコーティング
したサセプタ上に直径φ＝３インチ、厚さ５５０μｍの
面方位（１００）の両面研磨シリコン基板（マスク基板
支持体）２１を載置し、ＨＣｌガスにより表面エッチン
グを行う。ここでは基板温度を１１００℃とした。この
ようにしてシリコン基板２１表面に存在する自然酸化膜
および重金属類の汚染物を除去した。これにより、シリ
コン基板表面の清浄化処理が完了する。
【００６６】ついで図３(a) に示すごとく、前記シリコ
ン基板表面に膜厚１μｍのＳｉＣ膜２２を堆積した後、
ＬＰＣＶＤ法により、反射防止膜として酸化シリコン
（ＳｉＯ2 ）２３を６００nm堆積する。堆積条件は、原
料ガスにＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 を用い、基板温度７５０
℃、圧力１．０Torrとした。このとき酸化シリコン膜表
面は、ＳｉＣ膜２２表面の凹凸を吸収し十分に平滑な状
態となっている。このときの堆積膜厚と表面粗さとの関
係を測定した結果を図４に示す。この図から６００nm以
上堆積すれば十分な平滑度を得ることができることが分
かる。
ン基板表面に膜厚１μｍのＳｉＣ膜２２を堆積した後、
ＬＰＣＶＤ法により、反射防止膜として酸化シリコン
（ＳｉＯ2 ）２３を６００nm堆積する。堆積条件は、原
料ガスにＳｉ（ＯＣ2 Ｈ5 ）4 を用い、基板温度７５０
℃、圧力１．０Torrとした。このとき酸化シリコン膜表
面は、ＳｉＣ膜２２表面の凹凸を吸収し十分に平滑な状
態となっている。このときの堆積膜厚と表面粗さとの関
係を測定した結果を図４に示す。この図から６００nm以
上堆積すれば十分な平滑度を得ることができることが分
かる。
【００６７】ついで図３(b) に示すようにＣＦ4 ＋Ｏ2
の混合ガスをエッチングガスとして用いたケミカルドラ
イエッチングにより、所望の厚さである２１５nmまでエ
ッチングした。エッチング条件はＣＦ4 ガスの流量を２
０sccm、Ｏ2 流量を１０sccmとし、圧力１００mTorr で
行った。このようにして得られた酸化シリコン膜表面の
表面粗さをＳＴＭを用いて測定したところ、１０nm（ｐ
−ｖ）と十分に平滑化されていることがわかる。この時
エッチバック後の膜厚と平坦度との関係を測定した結果
を図５に示す。この結果から、エッチバックによりさら
に平坦性が向上することがわかる。そして電子ビームを
用いた真空蒸着装置を用いてシリコン基板２１の裏面に
膜厚０．１μm のＣｒ膜２４ を堆積させ、通常のフォ
トリソグラフィ―技術により、裏面のＣｒ膜２４の中央
部に３０mm径の開口部を有するレジストパターン２５を
形成する。
の混合ガスをエッチングガスとして用いたケミカルドラ
イエッチングにより、所望の厚さである２１５nmまでエ
ッチングした。エッチング条件はＣＦ4 ガスの流量を２
０sccm、Ｏ2 流量を１０sccmとし、圧力１００mTorr で
行った。このようにして得られた酸化シリコン膜表面の
表面粗さをＳＴＭを用いて測定したところ、１０nm（ｐ
−ｖ）と十分に平滑化されていることがわかる。この時
エッチバック後の膜厚と平坦度との関係を測定した結果
を図５に示す。この結果から、エッチバックによりさら
に平坦性が向上することがわかる。そして電子ビームを
用いた真空蒸着装置を用いてシリコン基板２１の裏面に
膜厚０．１μm のＣｒ膜２４ を堆積させ、通常のフォ
トリソグラフィ―技術により、裏面のＣｒ膜２４の中央
部に３０mm径の開口部を有するレジストパターン２５を
形成する。
【００６８】次に、図３(c) に示すように、硝酸第２セ
リウムアンモニウム溶液によりレジストパターン２５を
マスクとしてＣｒ膜２４を液相エッチングした。
リウムアンモニウム溶液によりレジストパターン２５を
マスクとしてＣｒ膜２４を液相エッチングした。
【００６９】この後、マグネトロンＤＣスパッタリング
装置により、ＳｉＣ膜２２上に膜厚０．５μｍのＷ膜２
６を堆積した。スパッタリングの電力は１ｋｗとし、ガ
ス圧力を、密度の大きいＷ膜を形成できる低圧力側で、
応力がゼロとなる３mTorr とした。形成したＷ膜２６の
応力はＳｉ基板２１の反りから測定した結果、３×１０
8 dyn ／cm2 であった。
装置により、ＳｉＣ膜２２上に膜厚０．５μｍのＷ膜２
６を堆積した。スパッタリングの電力は１ｋｗとし、ガ
ス圧力を、密度の大きいＷ膜を形成できる低圧力側で、
応力がゼロとなる３mTorr とした。形成したＷ膜２６の
応力はＳｉ基板２１の反りから測定した結果、３×１０
8 dyn ／cm2 であった。
【００７０】次に、図３(d) に示すごとく、エネルギ―
１８０ｋe ＶでＷ膜２６に３×１０15 atoms/ cm2 のド
―ズ量でＡr イオンをイオン注入し、Ｗ膜２６の応力を
ゼロにした。そしてＷ膜２６上にスパッタリング法によ
りエッチングマスクとして膜厚５０nmの酸化アルミニウ
ム膜２７を堆積する。
１８０ｋe ＶでＷ膜２６に３×１０15 atoms/ cm2 のド
―ズ量でＡr イオンをイオン注入し、Ｗ膜２６の応力を
ゼロにした。そしてＷ膜２６上にスパッタリング法によ
りエッチングマスクとして膜厚５０nmの酸化アルミニウ
ム膜２７を堆積する。
【００７１】この後、図３(e) に示すごとく、ＳｉＯ2
膜でコ―ティングされたシリコンからなる補強枠２８と
マスク支持体であるＳｉ基板２１とを、接着剤を用いる
ことなく直接接合により接着した。直接接合とは接着面
を鏡面とすることにより、接着面の間で働く原子間力に
より接着する方法である。接合は、補強枠２８を弾性体
である厚さ１mmのバイトン製のゴムを用いたステージ上
に保持し、１．０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧力を１分間印加し
た。またこの直接接合は、接着面に空気が残るのを防ぐ
ために真空中で行った。最後に、４００℃で、３分間の
熱処理を行った。ここで熱処理を加えるのは、熱処理を
行うことにより接着強度が増すためである。 次に、図
３(f) に示すごとく、Ｗ膜２６上に電子ビ―ムレジスト
２９として膜厚０．５μｍの化学増幅型のレジスト（Ｓ
ＡＬ６０１）を塗布し、Ｎ2 雰囲気中１５０℃にてベ―
キングすることにより電子ビ―ムレジスト２９中の溶媒
を除去した後、電子ビ―ム描画装置によりレジスト２９
を描画して所望のパタ―ン（最小線幅０．１５μｍ）を
形成した。このときのドーズ量は１３μＣ／cm2 とし
た。 さらに、図３(g) に示すように、ＥＣＲ型プラズ
マエッチング装置により、エッチングガスＣｌ2 ＋Ｈ2
を用いて、レジスト２９をマスクとして酸化シリコン２
７をエッチングした。
膜でコ―ティングされたシリコンからなる補強枠２８と
マスク支持体であるＳｉ基板２１とを、接着剤を用いる
ことなく直接接合により接着した。直接接合とは接着面
を鏡面とすることにより、接着面の間で働く原子間力に
より接着する方法である。接合は、補強枠２８を弾性体
である厚さ１mmのバイトン製のゴムを用いたステージ上
に保持し、１．０ｋｇ／ｃｍ2 の加圧力を１分間印加し
た。またこの直接接合は、接着面に空気が残るのを防ぐ
ために真空中で行った。最後に、４００℃で、３分間の
熱処理を行った。ここで熱処理を加えるのは、熱処理を
行うことにより接着強度が増すためである。 次に、図
３(f) に示すごとく、Ｗ膜２６上に電子ビ―ムレジスト
２９として膜厚０．５μｍの化学増幅型のレジスト（Ｓ
ＡＬ６０１）を塗布し、Ｎ2 雰囲気中１５０℃にてベ―
キングすることにより電子ビ―ムレジスト２９中の溶媒
を除去した後、電子ビ―ム描画装置によりレジスト２９
を描画して所望のパタ―ン（最小線幅０．１５μｍ）を
形成した。このときのドーズ量は１３μＣ／cm2 とし
た。 さらに、図３(g) に示すように、ＥＣＲ型プラズ
マエッチング装置により、エッチングガスＣｌ2 ＋Ｈ2
を用いて、レジスト２９をマスクとして酸化シリコン２
７をエッチングした。
【００７２】そして図３(h) に示すように、酸化シリコ
ン膜パターン２７をマスクとしてＷ膜２６を異方性エッ
チングした。このときのエッチングガスとしてはＳＦ6
＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧力は３０mTorr ，印加電
力は２００Ｗとした。
ン膜パターン２７をマスクとしてＷ膜２６を異方性エッ
チングした。このときのエッチングガスとしてはＳＦ6
＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧力は３０mTorr ，印加電
力は２００Ｗとした。
【００７３】次に、図３(i) に示すごとく、９５℃に加
熱した濃度３０％の水酸化カリウム溶液により、Ｃｒ膜
２４をマスクとしてＳｉ基板２１を液相でエッチング除
去した。これにより、３０mm径の開口部を形成した。
熱した濃度３０％の水酸化カリウム溶液により、Ｃｒ膜
２４をマスクとしてＳｉ基板２１を液相でエッチング除
去した。これにより、３０mm径の開口部を形成した。
【００７４】さらに、図３(j) に示すごとく、反射防止
膜としての酸化シリコン膜２３を反応性スパッタリング
法により、Ｘ線透過膜のＸ線吸収体パターンのある面と
は反対側に膜厚２１５nmとなるように堆積した。
膜としての酸化シリコン膜２３を反応性スパッタリング
法により、Ｘ線透過膜のＸ線吸収体パターンのある面と
は反対側に膜厚２１５nmとなるように堆積した。
【００７５】以上の工程により、形成したＸ線マスクの
可視光透過率を測定したところ、６３３ｎｍの波長にお
いて９２％であった。このＸ線マスクを評価するため、
Ｘ線マスク中の面内パタ―ンの位置ずれを測定した。測
定領域はマスク中の十字パタ―ンを含む２０×２０mmの
領域とし、このマスク中の十字パタ―ンの、設計値に対
する位置ずれをニコン社製「光波３Ｉ」により測定評価
したところ０．０３μｍ（３σ）以下と、格段に小さい
値であった。さらに、ＳＥＭによりＸ線吸収体パターン
の形状を観察したところ、エッジラフネスもなく、０．
１５μm の線幅の微細パターンが良好に形成されている
ことも確認できた。
可視光透過率を測定したところ、６３３ｎｍの波長にお
いて９２％であった。このＸ線マスクを評価するため、
Ｘ線マスク中の面内パタ―ンの位置ずれを測定した。測
定領域はマスク中の十字パタ―ンを含む２０×２０mmの
領域とし、このマスク中の十字パタ―ンの、設計値に対
する位置ずれをニコン社製「光波３Ｉ」により測定評価
したところ０．０３μｍ（３σ）以下と、格段に小さい
値であった。さらに、ＳＥＭによりＸ線吸収体パターン
の形状を観察したところ、エッジラフネスもなく、０．
１５μm の線幅の微細パターンが良好に形成されている
ことも確認できた。
【００７６】なお前記実施例では、反射防止膜として酸
化シリコン膜を用いた場合について説明したが、この他
酸化クロムや酸化アルミニウム、窒化ケイ素等他の材料
を用いても良い。
化シリコン膜を用いた場合について説明したが、この他
酸化クロムや酸化アルミニウム、窒化ケイ素等他の材料
を用いても良い。
【００７７】さらに反射防止膜の堆積方法としては、Ｌ
ＰＣＶＤ法のほか、スパッタリング法、ＣＶＤ法などを
用いても良く、またエッチバック工程におけるエッチン
グ方法としても、反応性イオンエッチングやＥＣＲエッ
チング、イオンミリング等を用いても良い。
ＰＣＶＤ法のほか、スパッタリング法、ＣＶＤ法などを
用いても良く、またエッチバック工程におけるエッチン
グ方法としても、反応性イオンエッチングやＥＣＲエッ
チング、イオンミリング等を用いても良い。
【００７８】実施例３ 次に、本発明の第３の実施例について説明する。
【００７９】この例では反射防止膜として、実施例２の
ＳｉＯ2 膜２３の形成に際し、回転塗布法を用いて表面
が平滑となるようににしたことを特徴とするものであ
る。他の工程については実施例２と同様である。
ＳｉＯ2 膜２３の形成に際し、回転塗布法を用いて表面
が平滑となるようににしたことを特徴とするものであ
る。他の工程については実施例２と同様である。
【００８０】図６(a) 〜(j) は、本発明実施例のＸ線マ
スクの製造工程を示す断面図である。 実施例２と同様
にまず、ＲＦ誘導加熱方式の減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）
装置を用い、グラファイト表面にＳｉＣをコーティング
したサセプタ上に直径φ＝３インチ、厚さ５５０μｍの
面方位（１１１）の両面研磨シリコン基板（マスク基板
支持体）３１を載置し、ＨＣｌガスにより表面エッチン
グを行う。ここでは基板温度を１１００℃とした。この
ようにしてシリコン基板３１表面に存在する自然酸化膜
および重金属類の汚染物を除去した。これにより、シリ
コン基板表面の清浄化処理が完了する。
スクの製造工程を示す断面図である。 実施例２と同様
にまず、ＲＦ誘導加熱方式の減圧ＣＶＤ（ＬＰＣＶＤ）
装置を用い、グラファイト表面にＳｉＣをコーティング
したサセプタ上に直径φ＝３インチ、厚さ５５０μｍの
面方位（１１１）の両面研磨シリコン基板（マスク基板
支持体）３１を載置し、ＨＣｌガスにより表面エッチン
グを行う。ここでは基板温度を１１００℃とした。この
ようにしてシリコン基板３１表面に存在する自然酸化膜
および重金属類の汚染物を除去した。これにより、シリ
コン基板表面の清浄化処理が完了する。
【００８１】ついで図６(a) に示すごとく、前記シリコ
ン基板表面に膜厚１μｍのＳｉＣ膜３２を堆積する。
ン基板表面に膜厚１μｍのＳｉＣ膜３２を堆積する。
【００８２】この後、図６(b) に示すように、回転塗布
法により、反射防止膜として酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
３３を膜厚１０９nmとなるように塗布形成する。形成条
件は東京応化製のＳｉＯ2 被膜形成塗布液（ＳｉＯ2 濃
度５％）を回転数３０００ｒｐｍで回転塗布し、２５０
℃の窒素雰囲気中で３０分間加熱処理を行った。このと
きのＳｉＯ2 膜の表面粗さをＳＴＭを用いて測定したと
ころ、１nm（ｐ−ｖ）と平坦な状態であった。ＳｉＣ膜
の表面粗さとＳｉＯ2 膜塗布後の表面粗さとの関係を測
定した結果を図７に示す。この結果から大幅に表面が平
滑化されていることがわかる。そしてさらにこの上層に
窒化アルミニウム膜３４をスパッタリング法によって形
成する。このときターゲットとしてはアルミニウムを用
い、スパッタリングガスとしてはＡｒとＮ2 との混合ガ
スを用いた。ここで窒化アルミニウム３４はＷ膜のパタ
ーニングに際してのエッチングストッパとしての役割を
果たす。
法により、反射防止膜として酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）
３３を膜厚１０９nmとなるように塗布形成する。形成条
件は東京応化製のＳｉＯ2 被膜形成塗布液（ＳｉＯ2 濃
度５％）を回転数３０００ｒｐｍで回転塗布し、２５０
℃の窒素雰囲気中で３０分間加熱処理を行った。このと
きのＳｉＯ2 膜の表面粗さをＳＴＭを用いて測定したと
ころ、１nm（ｐ−ｖ）と平坦な状態であった。ＳｉＣ膜
の表面粗さとＳｉＯ2 膜塗布後の表面粗さとの関係を測
定した結果を図７に示す。この結果から大幅に表面が平
滑化されていることがわかる。そしてさらにこの上層に
窒化アルミニウム膜３４をスパッタリング法によって形
成する。このときターゲットとしてはアルミニウムを用
い、スパッタリングガスとしてはＡｒとＮ2 との混合ガ
スを用いた。ここで窒化アルミニウム３４はＷ膜のパタ
ーニングに際してのエッチングストッパとしての役割を
果たす。
【００８３】そしてさらに図６(c) に示すように、電子
ビームを用いた真空蒸着装置を用いてシリコン基板３１
の裏面に膜厚０．１μm のＣｒ膜３５を堆積させ、通常
のフォトリソグラフィ―技術により、裏面のＣｒ膜３５
の中央部に３０mm径の開口部を有するレジストパターン
３６を形成する。
ビームを用いた真空蒸着装置を用いてシリコン基板３１
の裏面に膜厚０．１μm のＣｒ膜３５を堆積させ、通常
のフォトリソグラフィ―技術により、裏面のＣｒ膜３５
の中央部に３０mm径の開口部を有するレジストパターン
３６を形成する。
【００８４】次に、図６(d) に示すように、硝酸第２セ
リウムアンモニウム溶液によりレジストパターン３６を
マスクとしてＣｒ膜３５を液相エッチングした。
リウムアンモニウム溶液によりレジストパターン３６を
マスクとしてＣｒ膜３５を液相エッチングした。
【００８５】この後、図６(e) に示すごとく、マグネト
ロンＤＣスパッタリング装置により、窒化アルミニウム
膜３４上に膜厚０．５μｍのＷ膜３７を堆積した。スパ
ッタリングの電力は１ｋｗとし、ガス圧力を、密度の大
きいＷ膜を形成できる低圧力側で、応力がゼロとなる３
mmTorrとした。形成したＷ膜３７の応力はＳｉ基板３１
の反りから測定した結果、３×１０8 dyn ／cm2 であっ
た。次に、エネルギ―１８０ｋe ＶでＷ膜３７に３×１
０15 atoms/ cm2 のド―ズ量でＡｒイオンをイオン注入
し、Ｗ膜３７の応力をゼロにした。そしてＷ膜３７上に
スパッタリング法によりエッチングマスクとして膜厚５
０nmの酸化アルミニウム膜３８を堆積する。 さらに、
図６(f) に示すごとく、ＳｉＯ2 膜でコ―ティングされ
たシリコンからなる補強枠３９とマスク支持体であるＳ
ｉ基板３１とを、接着剤を用いることなく直接接合によ
り接着した。
ロンＤＣスパッタリング装置により、窒化アルミニウム
膜３４上に膜厚０．５μｍのＷ膜３７を堆積した。スパ
ッタリングの電力は１ｋｗとし、ガス圧力を、密度の大
きいＷ膜を形成できる低圧力側で、応力がゼロとなる３
mmTorrとした。形成したＷ膜３７の応力はＳｉ基板３１
の反りから測定した結果、３×１０8 dyn ／cm2 であっ
た。次に、エネルギ―１８０ｋe ＶでＷ膜３７に３×１
０15 atoms/ cm2 のド―ズ量でＡｒイオンをイオン注入
し、Ｗ膜３７の応力をゼロにした。そしてＷ膜３７上に
スパッタリング法によりエッチングマスクとして膜厚５
０nmの酸化アルミニウム膜３８を堆積する。 さらに、
図６(f) に示すごとく、ＳｉＯ2 膜でコ―ティングされ
たシリコンからなる補強枠３９とマスク支持体であるＳ
ｉ基板３１とを、接着剤を用いることなく直接接合によ
り接着した。
【００８６】次に、図６(g) に示すごとく、酸化アルミ
ニウム膜３８上に電子ビ―ムレジスト４０として膜厚
０．５μｍの化学増幅型のレジスト（ＳＡＬ６０１）を
塗布し、Ｎ2 雰囲気中１５０℃にてベ―キングすること
により電子ビ―ムレジスト４０中の溶媒を除去した後、
電子ビ―ム描画装置によりレジスト４０を描画して所望
のパタ―ン（最小線幅０．１５μｍ）を形成した。この
ときのドーズ量は１３μＣ／cm2 とした。
ニウム膜３８上に電子ビ―ムレジスト４０として膜厚
０．５μｍの化学増幅型のレジスト（ＳＡＬ６０１）を
塗布し、Ｎ2 雰囲気中１５０℃にてベ―キングすること
により電子ビ―ムレジスト４０中の溶媒を除去した後、
電子ビ―ム描画装置によりレジスト４０を描画して所望
のパタ―ン（最小線幅０．１５μｍ）を形成した。この
ときのドーズ量は１３μＣ／cm2 とした。
【００８７】さらに、図６(h) に示すように、ＥＣＲ型
プラズマエッチング装置により、エッチングガスＣｌ2
＋Ｈ2 を用いて、レジスト４０をマスクとして酸化アル
ミニウム膜３８をエッチングした。
プラズマエッチング装置により、エッチングガスＣｌ2
＋Ｈ2 を用いて、レジスト４０をマスクとして酸化アル
ミニウム膜３８をエッチングした。
【００８８】そして図６(i) に示すように、酸化アルミ
ニウム膜パターン３８をマスクとしてＷ膜３７を異方性
エッチングした。このときのエッチングガスとしてはＳ
Ｆ6 ＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧力は２０mTorr ，印
加電力は２００Ｗとした。
ニウム膜パターン３８をマスクとしてＷ膜３７を異方性
エッチングした。このときのエッチングガスとしてはＳ
Ｆ6 ＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧力は２０mTorr ，印
加電力は２００Ｗとした。
【００８９】次に、図６(j) に示すごとく、９５℃に加
熱した濃度３０％の水酸化カリウム溶液により、Ｃｒ膜
３５をマスクとしてＳｉ基板３１を液相でエッチング除
去した。これにより、３０mm径の開口部を形成した。
熱した濃度３０％の水酸化カリウム溶液により、Ｃｒ膜
３５をマスクとしてＳｉ基板３１を液相でエッチング除
去した。これにより、３０mm径の開口部を形成した。
【００９０】さらに、図６(j) に示すごとく、反射防止
膜としての酸化シリコン膜４１を反応性スパッタリング
法により、Ｘ線透過膜のＸ線吸収体パターンのある面と
は反対側に膜厚１０９nmとなるように堆積した。
膜としての酸化シリコン膜４１を反応性スパッタリング
法により、Ｘ線透過膜のＸ線吸収体パターンのある面と
は反対側に膜厚１０９nmとなるように堆積した。
【００９１】以上の工程により、形成したＸ線マスクの
可視光透過率を測定したところ、６３３ｎｍの波長にお
いて９２％であった。このＸ線マスクを評価するため、
Ｘ線マスク中の面内パタ―ンの位置ずれを測定した。測
定領域はマスク中の十字パタ―ンを含む２０×２０mmの
領域とし、このマスク中の十字パタ―ンの、設計値に対
する位置ずれをニコン社製「光波３Ｉ」により測定評価
したところ０．０３μｍ（３σ）以下と、格段に小さい
値であった。さらに、ＳＥＭによりＸ線吸収体パターン
の形状を観察したところ、エッジラフネスもなく、０．
１５μm の線幅の微細パターンが良好に形成されている
ことも確認できた。
可視光透過率を測定したところ、６３３ｎｍの波長にお
いて９２％であった。このＸ線マスクを評価するため、
Ｘ線マスク中の面内パタ―ンの位置ずれを測定した。測
定領域はマスク中の十字パタ―ンを含む２０×２０mmの
領域とし、このマスク中の十字パタ―ンの、設計値に対
する位置ずれをニコン社製「光波３Ｉ」により測定評価
したところ０．０３μｍ（３σ）以下と、格段に小さい
値であった。さらに、ＳＥＭによりＸ線吸収体パターン
の形状を観察したところ、エッジラフネスもなく、０．
１５μm の線幅の微細パターンが良好に形成されている
ことも確認できた。
【００９２】次に本発明の第４の実施例として、ＭＯＳ
ＦＥＴの製造工程において酸化アルミニウムをＷ膜のパ
ターニングに際しエッチングマスクとして用いた例につ
いて説明する。
ＦＥＴの製造工程において酸化アルミニウムをＷ膜のパ
ターニングに際しエッチングマスクとして用いた例につ
いて説明する。
【００９３】図９(a) に示すように、シリコン基板５１
表面に素子分離領域５２を形成した後、ゲート絶縁膜５
３を形成しさらにＣＶＤ法によりｎ+多結晶シリコン膜
５４およびＷ膜５５を形成する。そしてしさらにスパッ
タリングにより酸化アルミニウム層５６を形成したのち
この上層にレジストパターン５７を形成する。
表面に素子分離領域５２を形成した後、ゲート絶縁膜５
３を形成しさらにＣＶＤ法によりｎ+多結晶シリコン膜
５４およびＷ膜５５を形成する。そしてしさらにスパッ
タリングにより酸化アルミニウム層５６を形成したのち
この上層にレジストパターン５７を形成する。
【００９４】そしてレジストパターン５７をマスクとし
てＢＣｌ3 により酸化アルミニウム５６をパターニング
し、この酸化アルミニウム膜パターン５６をマスクとし
てＷ膜５５を異方性エッチングした。このときのエッチ
ングガスとしてはＳＦ6 ＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧
力は３０mTorr ，印加電力は２００Ｗとした。Ｗ膜表面
では、エッチャントとしてのフッ素粒子による反応性イ
オンエッチングが進んでいるため、エッチング速度が早
いのに対し、酸化アルミニウムでは物理的なスパッタリ
ングによるエッチング進行のみであるため、エッチング
速度が遅い。そこで十分な選択比を得ることができ寸法
精度の高いＷ膜パターンを形成することができる。そし
てさらに多結晶シリコン膜をエッチングし、ポリサイド
ゲートが得られる（図９(b)）。
てＢＣｌ3 により酸化アルミニウム５６をパターニング
し、この酸化アルミニウム膜パターン５６をマスクとし
てＷ膜５５を異方性エッチングした。このときのエッチ
ングガスとしてはＳＦ6 ＋ＣＨＦ3 の混合ガスを用い圧
力は３０mTorr ，印加電力は２００Ｗとした。Ｗ膜表面
では、エッチャントとしてのフッ素粒子による反応性イ
オンエッチングが進んでいるため、エッチング速度が早
いのに対し、酸化アルミニウムでは物理的なスパッタリ
ングによるエッチング進行のみであるため、エッチング
速度が遅い。そこで十分な選択比を得ることができ寸法
精度の高いＷ膜パターンを形成することができる。そし
てさらに多結晶シリコン膜をエッチングし、ポリサイド
ゲートが得られる（図９(b)）。
【００９５】この後、このゲート電極をマスクとして、
イオン注入を行いソースドレイン領域５８を形成しレジ
ストパターン５７を剥離し、ＭＯＳＦＥＴが形成され
る。ここで酸化アルミニウム５６はゲート上絶縁膜とし
てそのまま残すようにしてもよい。
イオン注入を行いソースドレイン領域５８を形成しレジ
ストパターン５７を剥離し、ＭＯＳＦＥＴが形成され
る。ここで酸化アルミニウム５６はゲート上絶縁膜とし
てそのまま残すようにしてもよい。
【００９６】このようにＷ膜のエッチングに酸化アルミ
ニウム膜パターンをマスクとして用いたため、極めて高
精度のパターニングを行うことができ、素子の微細化に
悠揚である。
ニウム膜パターンをマスクとして用いたため、極めて高
精度のパターニングを行うことができ、素子の微細化に
悠揚である。
【００９７】
【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれば
平坦かつ均一な反射防止膜を有するＸ線マスクを形成す
ることができるため、可視光透過率の高いＸ線透過膜を
有するＸ線露光マスクを得ることが可能となる。
平坦かつ均一な反射防止膜を有するＸ線マスクを形成す
ることができるため、可視光透過率の高いＸ線透過膜を
有するＸ線露光マスクを得ることが可能となる。
【００９８】また、エッチング選択比の高いパターン形
成を行うことが可能となる。
成を行うことが可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例のＸ線露光マスクの製造
工程図。
工程図。
【図２】エッチング速度と選択比とを測定した結果を示
す図。
す図。
【図３】本発明の第２の実施例のＸ線露光マスクの製造
工程図。
工程図。
【図４】本発明の第２の実施例の方法における酸化シリ
コン膜の堆積膜厚と表面粗さとの関係を示す図。
コン膜の堆積膜厚と表面粗さとの関係を示す図。
【図５】本発明の第２の実施例の方法における酸化シリ
コン膜のエッチバック工程における膜厚と表面粗さとの
関係を示す図。
コン膜のエッチバック工程における膜厚と表面粗さとの
関係を示す図。
【図６】本発明の第３の実施例のＸ線露光マスクの製造
工程図。
工程図。
【図７】本発明の第３の実施例におけるＳｉＣ膜の表面
粗さとＳｉＯ2 膜の表面粗さとの関係を示す図。
粗さとＳｉＯ2 膜の表面粗さとの関係を示す図。
【図８】Ｗの酸化アルミニウムに対するエッチング選択
比と印加電力との関係を示す図
比と印加電力との関係を示す図
【図９】本発明の第４の実施例のＭＯＳＦＥＴの製造工
程図
程図
【図１０】従来例のＸ線マスクの製造工程図
１１ シリコン基板 １２ ＳｉＣ膜 １３ 酸化アルミニウム膜 １４ Ｃｒ膜 １５ レジストパターン １６ Ｗ膜 １７ 酸化アルミニウム膜（エッチングマスク） １８ 補強枠 １９ 電子ビームレジスト ２１ シリコン基板 ２２ ＳｉＣ膜 ２３ 酸化シリコン膜 ２４ Ｃｒ膜 ２５ レジストパターン ２６ Ｗ膜 ２７ 酸化アルミニウム膜（エッチングマスク） ２８ 補強枠 ２９ 電子ビームレジスト ３１ シリコン基板 ３２ ＳｉＣ膜 ３３ 酸化シリコン膜（回転塗布膜） ３４ 窒化アルミニウム膜 ３５ Ｃｒ膜 ３６ レジストパターン ３７ Ｗ膜 ３８ 酸化アルミニウム膜（エッチングマスク） ３９ 補強枠 ４０ 電子ビームレジスト ４１ 酸化シリコン膜 ５１ シリコン基板 ５２ 素子分離絶縁膜 ５３ ゲート絶縁膜 ５４ 多結晶シリコン膜 ５５ Ｗ膜 ５６ 酸化アルミニウム膜 ５７ レジストパターン ５８ ソースドレイン領域
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｘ線透過性薄膜上に形成されたＸ線吸収
体薄膜パターンと、 前記Ｘ線透過性薄膜上に形成された反射防止膜としての
酸化アルミニウム膜とを具備したことを特徴とするＸ線
マスク。 - 【請求項２】 Ｘ線透過性薄膜を形成するＸ線透過性薄
膜形成工程と、 前記Ｘ線透過性膜上に反射防止膜を形成する工程と、 前記反射防止膜表面を酸化アルミニウムで被覆する酸化
アルミニウム形成工程と、 Ｘ線吸収体薄膜形成工程と、 前記酸化アルミニウムをエッチングストッパとして前記
Ｘ線吸収体薄膜を所望の形状にパターニングするエッチ
ング工程とを含むことを特徴とするＸ線マスクの製造方
法。 - 【請求項３】 Ｘ線透過性薄膜上に、反射防止膜をＸ線
透過膜の表面の粗さが十分に低減される程度まで厚く形
成する反射防止膜堆積工程と、 前記反射防止膜を所望の厚さまでエッチバックするエッ
チング工程と、 Ｘ線吸収体薄膜パターンを形成するＸ線吸収体形成工程
とを含むことを特徴とするＸ線マスクの製造方法。 - 【請求項４】 Ｘ線透過性薄膜上に、反射防止膜を回転
塗布法により形成する反射防止膜塗布工程と、 前記反射防止膜の上層にＸ線吸収体薄膜パターンを形成
するＸ線吸収体形成工程とを含むことを特徴とするＸ線
マスクの製造方法。 - 【請求項５】 Ｘ線透過性薄膜を形成するＸ線透過性薄
膜形成工程と、 前記Ｘ線透過性薄膜の上層にＸ線吸収体薄膜を形成する
Ｘ線吸収体薄膜形成工程と、 前記Ｘ線吸収体薄膜上にスパッタリングにより酸化アル
ミニウム層を堆積した後、所望の形状に酸化アルミニウ
ム層パターンを形成する酸化アルミニウム層パターン形
成工程と、 前記酸化アルミニウム層パターンをマスクとして前記Ｘ
線吸収体薄膜をエッチングするＸ線吸収体パターン形成
工程とを含むことを特徴とするＸ線マスクの製造方法。 - 【請求項６】 被エッチング層上に酸化アルミニウム層
パターンを形成する酸化アルミニウムパターン形成工程
と、 前記酸化アルミニウム層パターンをエッチングマスクと
して被エッチング層をエッチングするエッチング工程と
を含むことを特徴とするパターン形成方法。 - 【請求項７】 前記酸化アルミニウム層パターン形成工
程は、 スパッタリング法により酸化アルミニウム層を堆積する
スパッタリング工程と、 前記酸化アルミニウム層を所望の形状にパターニングす
るパターニング工程とを含むことを特徴とする請求項６
に記載のパターン形成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7137992A JP3105990B2 (ja) | 1991-06-26 | 1992-03-27 | Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法 |
| US07/900,494 US5291536A (en) | 1991-06-26 | 1992-06-18 | X-ray mask, method for fabricating the same, and pattern formation method |
| KR1019920011105A KR960015467B1 (ko) | 1991-06-26 | 1992-06-25 | X선 마스크와 x선 마스크의 제조방법 및 패턴형성방법 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-154921 | 1991-06-26 | ||
| JP15492191 | 1991-06-26 | ||
| JP7137992A JP3105990B2 (ja) | 1991-06-26 | 1992-03-27 | Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32416899A Division JP3195328B2 (ja) | 1999-11-15 | 1999-11-15 | Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590138A true JPH0590138A (ja) | 1993-04-09 |
| JP3105990B2 JP3105990B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=26412484
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7137992A Expired - Fee Related JP3105990B2 (ja) | 1991-06-26 | 1992-03-27 | Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5291536A (ja) |
| JP (1) | JP3105990B2 (ja) |
| KR (1) | KR960015467B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004158726A (ja) * | 2002-11-07 | 2004-06-03 | Kobe Steel Ltd | ヒートスプレッダ付半導体素子及び半導体パッケージ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0542265B1 (en) * | 1991-11-15 | 1999-09-15 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray mask structure and x-ray exposing method, and semiconductor device manufactured by use of x-ray mask structure, and method for manufacturing x-ray mask structure |
| JPH0549318U (ja) * | 1991-12-09 | 1993-06-29 | 株式会社クボタ | 破砕圧縮固化装置 |
| US5768241A (en) | 1993-11-06 | 1998-06-16 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Shutter operating mechanism for magneto-optical disk drive |
| JP3513236B2 (ja) * | 1993-11-19 | 2004-03-31 | キヤノン株式会社 | Ｘ線マスク構造体、ｘ線マスク構造体の製造方法、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置及びｘ線露光方法、並びに該ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置 |
| US5509041A (en) * | 1994-06-30 | 1996-04-16 | Motorola, Inc. | X-ray lithography method for irradiating an object to form a pattern thereon |
| US5702567A (en) * | 1995-06-01 | 1997-12-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Plurality of photolithographic alignment marks with shape, size and spacing based on circuit pattern features |
| 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 |
| JPH1083951A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Hoya Corp | Ｘ線マスクブランク及びｘ線マスク並びにパターン転写方法 |
| JP2000012428A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-01-14 | Canon Inc | Ｘ線マスク構造体、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光方法、前記ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置、前記ｘ線マスク構造体を用いた半導体デバイスの製造方法、および該製造方法によって製造された半導体デバイス |
| US6562183B1 (en) * | 1999-04-07 | 2003-05-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Anti-corrosive parts for etching apparatus |
| US6537706B1 (en) * | 2000-03-14 | 2003-03-25 | Intel Corporation | Method for making a photolithographic mask |
| JPWO2002075373A1 (ja) * | 2001-03-21 | 2004-07-08 | 富士写真フイルム株式会社 | 反射防止フィルムおよび画像表示装置 |
| US6610464B2 (en) * | 2001-05-24 | 2003-08-26 | Agere Systems Inc. | Process for patterning a membrane |
| JP6054470B2 (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-27 | 株式会社日本製鋼所 | 原子層成長装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPS5814837A (ja) * | 1981-07-20 | 1983-01-27 | Nec Corp | Ｘ線露光マスクの製造方法 |
| JPH0628229B2 (ja) * | 1986-07-18 | 1994-04-13 | 富士通株式会社 | Ｘ線露光用マスク |
| JP2943217B2 (ja) * | 1990-03-07 | 1999-08-30 | 日本電気株式会社 | Ｘ線露光マスクとその製造方法 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP7137992A patent/JP3105990B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-06-18 US US07/900,494 patent/US5291536A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-06-25 KR KR1019920011105A patent/KR960015467B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR960015467B1 (ko) | 1996-11-14 |
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