JPH08264419A - Manufacture of x-ray mask - Google Patents
Manufacture of x-ray maskInfo
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- JPH08264419A JPH08264419A JP6557395A JP6557395A JPH08264419A JP H08264419 A JPH08264419 A JP H08264419A JP 6557395 A JP6557395 A JP 6557395A JP 6557395 A JP6557395 A JP 6557395A JP H08264419 A JPH08264419 A JP H08264419A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は,X線リソグラフィーに
用いられるX線マスクの製造方法に関し,詳しくはパタ
ーン位置精度に影響を及ぼすX線吸収体膜の内部応力を
精密に制御したX線マスクの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an X-ray mask used in X-ray lithography, and more specifically to an X-ray mask in which the internal stress of an X-ray absorber film that affects the pattern position accuracy is precisely controlled. Manufacturing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来,半導体産業において,シリコン基
板等に微細パターンからなる集積回路を形成する技術に
は,露光用電磁波として,可視光や紫外光を用いて微細
パターンを転写するフォトリソグラフィー法が用いられ
てきた。しかし近年,半導体技術の進歩とともに,超L
SIなどの半導体装置の高集積化が著しく進み,このよ
うな背景に伴い,従来のフォトリソグラフィー法に用い
てきた可視光や紫外光での転写限界を越えた高精度の微
細パターンの転写技術が要求されるに至った。このよう
な微細パターンを転写させるために,可視光や紫外線よ
りも波長の短いX線露光用電磁波として用いるX線リソ
グラフィー法が試みられている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the semiconductor industry, a photolithography method for transferring a fine pattern using visible light or ultraviolet light as an electromagnetic wave for exposure has been used as a technique for forming an integrated circuit having a fine pattern on a silicon substrate or the like. Has been used. However, in recent years, along with the progress of semiconductor technology, super L
High integration of semiconductor devices such as SI has progressed remarkably, and with such a background, transfer technology of high-precision fine patterns exceeding the transfer limit of visible light and ultraviolet light used in the conventional photolithography method has been developed. I came to be requested. In order to transfer such a fine pattern, an X-ray lithography method used as an X-ray exposure electromagnetic wave having a shorter wavelength than visible light or ultraviolet rays has been attempted.
【0003】X線リソグラフィーに用いられるX線マス
クは,X線吸収膜は微細なパターンを有し,X線透過膜
とX線吸収膜から構成されており,これらはシリコンウ
エハで支持されている。ここで,X線吸収膜には,X線
級収率の大きな材料が用いられねばならないことは言う
までもないが,さらに次に述べる要求を満たさなければ
ならない。In an X-ray mask used for X-ray lithography, an X-ray absorbing film has a fine pattern and is composed of an X-ray transmitting film and an X-ray absorbing film, which are supported by a silicon wafer. . Here, it is needless to say that a material having a large X-ray grade yield must be used for the X-ray absorbing film, but the following requirements must be satisfied.
【0004】まず第1に内部応力が小さいことである。
これは内部応力が大きいと膜の応力によって吸収体パタ
ーンの位置ずれを引き起こし,パターン転写精度を確保
できなくなるからである。例えば,0.2μm以下のデ
ザインルールにおいて30nm(3σ)以下の位置精度
が必要な場合,X線吸収体膜には,10MPa以下の小
さい内部応力が要求されている。さらにこの内部応力
は,25nmm角以上のパターンエリアにおいて均一で
ある必要がある。つまり応力分布が不均一であれば,不
均一な応力分布によりパターン歪みが生じるためであ
る。第2に,X線吸収膜の0.2μm以下の微細なパタ
ーンを形成するためには,微結晶状態かアモルファス構
造でなければならない。例えば柱状の結晶構造をもつ
と,微細パターンの形成により,パターンのエッジの形
状が荒れ,パターン形状が悪化する。First, the internal stress is small.
This is because if the internal stress is large, the stress of the film causes a positional shift of the absorber pattern, and the pattern transfer accuracy cannot be ensured. For example, when a positional accuracy of 30 nm (3σ) or less is required in the design rule of 0.2 μm or less, the X-ray absorber film is required to have a small internal stress of 10 MPa or less. Further, this internal stress needs to be uniform in a pattern area of 25 nm square or more. In other words, if the stress distribution is non-uniform, pattern distortion will occur due to the non-uniform stress distribution. Second, in order to form a fine pattern of 0.2 μm or less of the X-ray absorbing film, it must have a microcrystalline state or an amorphous structure. For example, if it has a columnar crystal structure, the fine pattern is formed, the edge shape of the pattern is roughened, and the pattern shape is deteriorated.
【0005】従来,X線吸収体膜として用いられてきた
のは,タンタル(Ta),タングステン(W)もしくは
これらの金属を含む化合物等であり,これらはほとんど
スパッタリング法によりX線透過膜上に形成されてい
る。そして,上述した特性を満たす材料として,例えば
タンタルとホウ素の化合物が開示されている(特開平2
−192116号公報,以下従来例1と呼ぶ)。この従
来例1によれば,タンタル−ホウ素の化合物は,スパッ
タガスにArを用いたRFマグネトロンスパッタ法によ
り,SiNX線透過膜上に形成しており,低内部応力
は,成膜パラメータであるスパッタガス圧とRFパワー
の制御により得ている。このような膜応力は,一般に成
膜前後のシリコンウエハの変形量の差により算出され
る。Conventionally, tantalum (Ta), tungsten (W), or compounds containing these metals have been used as the X-ray absorber film, and most of them are formed on the X-ray transparent film by the sputtering method. Has been formed. Then, as a material satisfying the above-mentioned characteristics, for example, a compound of tantalum and boron has been disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2 (1999))
-192116, hereinafter referred to as Conventional Example 1). According to this prior art example 1, the tantalum-boron compound is formed on the SiNX ray transmissive film by the RF magnetron sputtering method using Ar as a sputtering gas, and the low internal stress is a sputtering parameter which is a film forming parameter. It is obtained by controlling gas pressure and RF power. Such film stress is generally calculated from the difference in the amount of deformation of the silicon wafer before and after film formation.
【0006】しかしながら,面内の応力分布は,シリコ
ンウエハの変形による測定では信頼性のある値が得られ
ず,また他に適当な測定方法がないこともあり,これま
でほとんど議論されていなかった。However, the in-plane stress distribution has not been discussed so far because a reliable value cannot be obtained by measurement by deformation of a silicon wafer and there is no other suitable measurement method. .
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】前述したように,従来
例1に記載されたタンタルとホウ素の化合物(Ta−
B)には,以下のような欠点があった。平滑なSiNX
線透過膜上に形成したTa−B膜の応力の成膜時のAr
ガス圧による依存性は,図2の曲線51に示すような特
性を示し,正確なガス圧の制御により,低応力の膜を得
ることができるものの,ガス圧に対する応力の変化率が
大きいために,微小な圧力変動により応力が変化してし
まい,必ずしも再現性良く低応力の膜を得ることができ
なかった。また,パターンのさらなる微細化に伴い,さ
らに小さい応力が要求されるため,この方法ではより厳
密な応力制御は不可能となる。低応力の膜を再現性良く
得るためには,応力と成膜パラメターであるガス圧の変
化率(図の傾き)を小さくすることが有効となるが,R
Fパワーなどの他の成膜パラメータを変化させてもほと
んど改善されない。As described above, the compound of tantalum and boron (Ta-
B) has the following drawbacks. Smooth SiNX
Ar at the time of forming the stress of the Ta-B film formed on the line permeable film
The dependence due to gas pressure exhibits the characteristics as shown by the curve 51 in FIG. 2, and although a film with low stress can be obtained by controlling the gas pressure accurately, the rate of change of stress with respect to gas pressure is large. However, the stress changed due to minute pressure fluctuations, and it was not always possible to obtain a low stress film with good reproducibility. Further, with the further miniaturization of the pattern, smaller stress is required, so that more strict stress control is impossible with this method. In order to obtain a low stress film with good reproducibility, it is effective to reduce the rate of change of the stress and gas pressure, which is a film formation parameter (gradient in the figure).
Even if other film forming parameters such as F power are changed, there is almost no improvement.
【0008】また,本発明者らの検証実験として,バル
ジ法により25mm角内の応力分布を測定したところ,
面内で70MPaの均一な応力分布が確認された。この
応力の不均一は,Arガスの圧力が1.5Pa程度の比
較的高いため,プラズマ密度が基板面内で不均一とな
り,これにより基板面内での膜厚と応力の不均一性を引
き起こすことによるものであることが判明している。As a verification experiment by the present inventors, the stress distribution within a 25 mm square was measured by the bulge method.
A uniform stress distribution of 70 MPa was confirmed within the plane. This non-uniform stress causes the plasma density to be non-uniform within the substrate surface because the Ar gas pressure is relatively high at about 1.5 Pa, which causes non-uniformity of film thickness and stress within the substrate surface. It turned out to be due to the fact.
【0009】そこで,本発明の技術的課題は,X線吸収
体膜の内部応力が極めて小さく,かつ面内の応力分布が
均一で微細加工性に優れているX線吸収膜を有するX線
マスクの製造方法を提供することにある。Therefore, the technical problem of the present invention is to provide an X-ray mask having an X-ray absorbing film having an extremely small internal stress of the X-ray absorbing film, a uniform in-plane stress distribution, and excellent fine workability. It is to provide a manufacturing method of.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を達成す
るために,本発明のX線マスクの製造方法では,X線透
過膜と,タンタル及びホウ素を原子数比(Ta/B)が
8.5/1.5〜7.5/2.5となる範囲で含有する
X線吸収膜とを備えた,X線マスクを製造する方法にお
いて,前記X線吸収膜を形成後にアニール処理を行うこ
とを特徴としている。In order to achieve the above technical object, in the method of manufacturing an X-ray mask of the present invention, the atomic number ratio (Ta / B) of the X-ray transparent film, tantalum and boron is 8%. A method of manufacturing an X-ray mask, comprising: an X-ray absorbing film contained within a range of 0.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5, wherein an annealing treatment is performed after the X-ray absorbing film is formed. It is characterized by that.
【0011】また,本発明のX線マスクの製造方法はX
線透過膜上に,タンタル及びホウ素を原子数比(Ta/
B)で8.5/1.5〜7.5/2.5となる範囲で含
有するX線吸収膜を形成するX線マスクの製造方法にお
いて,前記X線透過膜は,表面粗さが0.2−20nm
(Ra:中心線平均粗さ)であることを特徴としてい
る。The method of manufacturing an X-ray mask of the present invention uses X
Atom ratio of Ta and Boron (Ta /
In the method of manufacturing an X-ray mask for forming an X-ray absorption film containing B / B in a range of 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5, the X-ray transmission film has a surface roughness of 0.2-20 nm
(Ra: center line average roughness).
【0012】さらに,本発明のX線マスクの製造方法
は,X線透過膜と,X線吸収膜とを備え,前記X線吸収
膜がタンタル及びホウ素を原子数比(Ta/B)で8.
5/1.5〜7.5/2.5の範囲で含有するX線吸収
膜とを備えたX線マスクを製造する方法において,前記
X線吸収膜をスパッタリング法により形成する際,スパ
ッタリングガスとしてXeを用いることを特徴としてい
る。Further, the method of manufacturing an X-ray mask according to the present invention comprises an X-ray transmitting film and an X-ray absorbing film, wherein the X-ray absorbing film contains tantalum and boron at an atomic ratio (Ta / B) of 8%. .
A method for producing an X-ray mask having an X-ray absorption film containing 5 / 1.5 to 7.5 / 2.5, wherein a sputtering gas is used when the X-ray absorption film is formed by a sputtering method. Is characterized by using Xe.
【0013】ここで,本発明において,X線吸収膜を形
成する基板としては,シリコンが好ましく,また,X線
透過膜としては,窒化ケイ素,及び炭化ケイ素を用いる
ことができるがこれらに限定されるものではない。In the present invention, silicon is preferably used as the substrate for forming the X-ray absorbing film, and silicon nitride and silicon carbide can be used as the X-ray transmitting film, but the substrate is not limited thereto. Not something.
【0014】[0014]
【作用】本発明においては,タンタル及びホウ素を原子
数比(Ta/B)で8.5/1.5〜7.5/2.5の
範囲で含有するX線吸収(Ta−B)膜において,極め
て小さい内部応力をもち,かつ面内で均一な応力分布を
再現性良く得ることができるため,パターン位置精度要
求される30nm(3σ)以下に保つことができ,さら
にアモルファス構造を有するため0.2μm以下の微細
なパターンを有するX線マスクを得ることができる。In the present invention, an X-ray absorption (Ta-B) film containing tantalum and boron in the atomic number ratio (Ta / B) in the range of 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5. , It has an extremely small internal stress and can obtain a uniform stress distribution in the surface with good reproducibility. Therefore, the pattern position accuracy can be kept to 30 nm (3σ) or less, and further, it has an amorphous structure. An X-ray mask having a fine pattern of 0.2 μm or less can be obtained.
【0015】[0015]
【実施例】以下,本発明の実施例について,図面を参照
して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0016】図1は本発明のX線マスクの製造方法にお
けるアニール温度と内部応力との関係の一例を示す図で
ある。図2は,アルゴン(Ar)圧力と,内部応力との
関係の一例を示す図である。また,図3はガス圧力と内
部応力との関係の他の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the relationship between the annealing temperature and the internal stress in the X-ray mask manufacturing method of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between argon (Ar) pressure and internal stress. FIG. 3 is a diagram showing another example of the relationship between gas pressure and internal stress.
【0017】本発明のX線マスクの製造方法において,
タンタルとホウ素とをそれらの原子数比(Ta−B)が
8.5/1.5〜7.5/2.5となる範囲で含有する
X線吸収(Ta−B)膜において,スパッタリングの成
膜によりおよそ100MPa程度以下の圧縮応力を有す
るTa−B膜を作製した後,この膜をアニール処理する
ことにより膜応力が引っ張り側へ変化する特性を用い
て,初期の応力値に対し,アニール温度を制御すること
により低応力の膜を得ている。図1に示すように,この
方法によれば成膜時に応力にばらつきが生じても,内部
応力とアニール温度の依存性(変化度)が小さいため
に,アニール温度を変えることで任意の応力を低応力に
正確に制御することができる。またこのアニールによ
り,面内に生じた応力分布を70MPaから50MPa
まで改善することもできる。下記表1にアニールの効果
について調べた結果を示す。In the method of manufacturing an X-ray mask of the present invention,
In the X-ray absorption (Ta-B) film containing tantalum and boron in the range where the atomic number ratio (Ta-B) is 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5, sputtering After a Ta-B film having a compressive stress of about 100 MPa or less is formed by film formation, the film is annealed and the film stress changes to the tensile side. A low stress film is obtained by controlling the temperature. As shown in FIG. 1, according to this method, even if the stress varies during film formation, since the dependency (change degree) between the internal stress and the annealing temperature is small, any stress can be changed by changing the annealing temperature. It can be accurately controlled to low stress. Also, the stress distribution generated in the surface by this annealing is changed from 70 MPa to 50 MPa.
Can be improved to. Table 1 below shows the results of examining the effect of annealing.
【0018】[0018]
【表1】 [Table 1]
【0019】また,タンタルとホウ素とをそれらの原子
数比(Ta/B)が8.5/1.5〜7.5/2.5と
なる範囲で含有するX線吸収(Ta−B)膜において,
スパッタリングによるTa−Bを成膜する際,表面が
0.2から20nm(Ra)の範囲で粗れたX線透過膜
上に形成することで,図2の曲線12に示すように応力
とガス圧の変化率を1桁程度も小さくすることができ,
これにより再現性の良い小さい応力を得ることができ
る。さらに面内の応力分布を70MPaまでの均一化で
きる。またTa−B膜は粗れた膜上にもアモルファス構
造を有する。Further, X-ray absorption (Ta-B) containing tantalum and boron in the atomic number ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5. In the membrane,
When the Ta-B film is formed by sputtering, by forming it on the X-ray transmissive film whose surface is rough in the range of 0.2 to 20 nm (Ra), the stress and gas as shown by the curve 12 in FIG. The rate of change in pressure can be reduced by an order of magnitude,
This makes it possible to obtain small stress with good reproducibility. Furthermore, the in-plane stress distribution can be made uniform up to 70 MPa. The Ta-B film also has an amorphous structure on the rough film.
【0020】また,タンタルとホウ素とをそれらの原子
数比(Ta/B)が8.5/1.5〜7.5/2.5と
なる範囲で含有するX線吸収(Ta−B)膜において,
スパッタリングガスに曲線52に示すArの代わりにX
eを用いることで,図3の曲線13で示すようにスパッ
タリングガスを大幅に低くすることができ,プラズマ密
度の均一化に伴い,応力分布は15MPaまで均一化す
る。Further, X-ray absorption (Ta-B) containing tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5. In the membrane,
X in the sputtering gas instead of Ar shown in the curve 52
By using e, the sputtering gas can be significantly reduced as shown by the curve 13 in FIG. 3, and the stress distribution becomes uniform up to 15 MPa with the uniformization of the plasma density.
【0021】次に,本発明のX線マスクの製造の具体例
について説明する。Next, a specific example of manufacturing the X-ray mask of the present invention will be described.
【0022】(実施例1)図4(A),(B),
(C),(D)は,本発明の実施例1に係るX線マスク
の製造工程を順に示す断面図である。図4(A)を参照
して,シリコン(Si)基板1aの両面にX線透過膜2
a,2bとして窒化ケイ素を成膜して作成したX線マス
クメンブレンを示すものである。なお,シリコン基板1
としては大きさ3インチφ,厚さ2mmで結晶方位(1
00)のシリコン基板を用いた。またX線透過膜2a,
2bとしての窒化ケイ素は,ジクロロシランとアンモニ
アを用いてCVD法により2μmの厚みに成膜されたも
のである。(Embodiment 1) FIGS. 4A, 4B,
(C), (D) is sectional drawing which shows the manufacturing process of the X-ray mask which concerns on Example 1 of this invention in order. Referring to FIG. 4A, the X-ray transparent film 2 is formed on both surfaces of the silicon (Si) substrate 1a.
1 shows an X-ray mask membrane formed by depositing silicon nitride as a and 2b. The silicon substrate 1
Is 3 inches in diameter and 2 mm in thickness, and the crystal orientation (1
The silicon substrate of (00) was used. In addition, the X-ray transparent film 2a,
The silicon nitride as 2b is formed by a CVD method using dichlorosilane and ammonia to a thickness of 2 μm.
【0023】次に,図4(B)に示すように,X線透過
膜2aの上にタンタルおよびホウ素からなるX線吸収膜
3aをRFマグネトロンスパッタ法によって0.8μm
の厚さに形成した。スパッタターゲットは,タンタルと
ホウ素を原子数比(Ta/B)で8.5/1.5の割合
で含む焼結体である。スパッタガスはArで,RFパワ
ー300W,スパッタ圧力1.5Paとして,80MP
aの圧縮応力の膜を得た。Next, as shown in FIG. 4B, an X-ray absorbing film 3a made of tantalum and boron is formed on the X-ray transmitting film 2a by RF magnetron sputtering to a thickness of 0.8 μm.
Formed to a thickness of. The sputter target is a sintered body containing tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5. Sputter gas is Ar, RF power is 300W, sputter pressure is 1.5Pa, and 80MP
A film having a compressive stress of a was obtained.
【0024】次にこの基板を窒素中250℃,1時間の
条件でアニーリングを行い,10MPa以下低応力のX
線吸収体を得た。Next, this substrate was annealed in nitrogen at 250 ° C. for 1 hour to obtain X-ray having a low stress of 10 MPa or less.
A line absorber was obtained.
【0025】次に,X線吸収膜3aの上に電子線レジス
タを塗布して電子線により線幅0.2μm以下のレジス
トパターンを形成した。このレジストパターンをマスク
にして反応性イオンビームエッチングを施し,図4
(C)に示すX線吸収パターン3を形成した(図4
(C))。Next, an electron beam resistor was applied on the X-ray absorbing film 3a to form a resist pattern having a line width of 0.2 μm or less by an electron beam. Using this resist pattern as a mask, reactive ion beam etching was performed, and as shown in FIG.
An X-ray absorption pattern 3 shown in (C) was formed (FIG. 4).
(C)).
【0026】次に,基板1aのもう一方の側(裏面)に
形成されたX線透過膜2bをCF4等のフッ素系ガスと
酸素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチング
により,その中央部の25mm角の領域をエッチング除
去した。次に,裏面に残ったX線透過膜2,2をマスク
として,80−100℃に加熱した10−50wt%N
aOH水溶液に浸せきすることにより中央部のシリコン
を除去し,図4(D)に示すように,25mm角の自立
したメンブレンを有するマスク支持体10を形成した。Next, the X-ray transparent film 2b formed on the other side (back surface) of the substrate 1a is subjected to reactive ion etching using a mixed gas of a fluorine-based gas such as CF 4 and an oxygen gas, and its center is formed. A 25 mm square area of the portion was removed by etching. Next, using the X-ray transmission films 2 and 2 remaining on the back surface as a mask, 10-50 wt% N heated to 80-100 ° C.
The silicon in the central portion was removed by immersing it in an aOH aqueous solution to form a mask support 10 having a 25 mm square self-supporting membrane, as shown in FIG. 4 (D).
【0027】本発明の実施例1で作製したX線マスク材
料の転写精度を,座標測定機により評価してみると,3
0nm(3σ)の要求される精度以下に抑えられている
ことを確認した。さらに,アモルファス構造を有するた
め0.2μm以下の微細パターンを得ることができた。The transfer accuracy of the X-ray mask material produced in Example 1 of the present invention was evaluated by a coordinate measuring machine.
It was confirmed that the accuracy was suppressed to the required accuracy of 0 nm (3σ) or less. Furthermore, since it has an amorphous structure, a fine pattern of 0.2 μm or less could be obtained.
【0028】スパッタ成膜による初期応力値は80MP
aに限定されず表2に示したように−130から−20
MPaまでの応力を340−120℃までのアニールに
より10MPa以下へ制御できる。ここで120℃以下
の温度では応力が変化せず,340℃以上では逆に圧縮
方向に応力変化するため,低応力で制御が難しくなる。Initial stress value due to sputtering film formation is 80MP
Not limited to a, as shown in Table 2, -130 to -20
The stress up to MPa can be controlled to 10 MPa or less by annealing up to 340 to 120 ° C. Here, the stress does not change at a temperature of 120 ° C. or lower, and the stress changes in the compression direction at a temperature of 340 ° C. or higher, so that control is difficult due to low stress.
【0029】アニールの雰囲気はN2 に限らず,Arな
どの還元雰囲気や,真空中,大気中でも同様な応力制御
が可能である。但し,雰囲気により最適なアニール温度
は異なってくる。The atmosphere of the annealing is not limited to N 2, and a reducing atmosphere such as Ar, in a vacuum, it is possible to similar stress control in the air. However, the optimum annealing temperature differs depending on the atmosphere.
【0030】(実施例2)次に,本発明の実施例2に係
るX線マスクの製造方法について,説明する。本発明の
実施例2では,実施例1とその工程が同様であるので,
図4(A),(B),(C),及び(D)を用いて説明
する。(Embodiment 2) Next, an X-ray mask manufacturing method according to Embodiment 2 of the present invention will be described. The second embodiment of the present invention has the same process as the first embodiment,
It demonstrates using FIG. 4 (A), (B), (C), and (D).
【0031】図4(A)を参照して,シリコン(Si)
基板1aの両面にX線透過膜2aとして炭化ケイ素を成
膜してX線マスクメンブレンを作製した。なお,シリコ
ン基板1aとしては大きさ3インチφ,厚さ2mmで結
晶方位(100)のシリコン基板を用いた。また,X線
透過膜2a,2bを形成する炭化ケイ素は,ジクロロシ
ランとアセチレンを用いてCVD法により2μmの厚み
に成膜されたものである。このX線透過膜2aの表面
は,Ra(中心線平均粗さ)で7nm程度に粗れてい
る。Referring to FIG. 4A, silicon (Si)
An X-ray mask membrane was produced by depositing silicon carbide as the X-ray transparent film 2a on both surfaces of the substrate 1a. As the silicon substrate 1a, a silicon substrate having a size of 3 inches φ, a thickness of 2 mm and a crystal orientation (100) was used. The silicon carbide forming the X-ray transparent films 2a and 2b is formed to a thickness of 2 μm by the CVD method using dichlorosilane and acetylene. The surface of the X-ray transparent film 2a has a Ra (center line average roughness) of about 7 nm.
【0032】次に,図4(B)に示すように,表面の粗
れたX線透過膜2aの上にタンタルおよびホウ素からな
るX線吸収膜3aをRFマグネトロンスパッタ法によっ
て0.8μmの厚さに形成した。スパッタターゲット
は,タンタルとホウ素を原子数比(Ta/B)で8.5
/1.5の割合で含む焼結体である。スパッタガスはA
rで,RFパワー300W,スパッタ圧力1.2Paと
して,10MPa以下低圧縮応力の膜を得た。Next, as shown in FIG. 4B, an X-ray absorbing film 3a made of tantalum and boron is formed on the roughened X-ray transmitting film 2a by RF magnetron sputtering to a thickness of 0.8 μm. Formed. The sputter target contains tantalum and boron at an atomic ratio (Ta / B) of 8.5.
It is a sintered body containing at a ratio of /1.5. Sputter gas is A
At r, an RF power of 300 W and a sputtering pressure of 1.2 Pa were used to obtain a film having a low compressive stress of 10 MPa or less.
【0033】次に,X線吸収膜3aの上に電子線レジス
トを塗布して電子線により線幅0.2μm以下のレジス
トパターンを形成し,このレジストパターンをマスクに
して反応性イオンビームエッチングを施し,図4(C)
に示すように,X線吸収パターン3を形成した。Next, an electron beam resist is applied on the X-ray absorbing film 3a to form a resist pattern having a line width of 0.2 μm or less by an electron beam, and this resist pattern is used as a mask for reactive ion beam etching. Giving, Figure 4 (C)
X-ray absorption pattern 3 was formed as shown in FIG.
【0034】次に,基板1aのもう一方の側(裏面)に
形成されたX線透過膜2bをCF4等のフッ素系ガスと
酸素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチング
によりその中央部の25mm角の領域をエッチング除去
し,次に,裏面に残ったX線透過膜2をマスクとして,
80−100℃に加熱した10−50wt%NaOH水
溶液に浸せきすることにより中央部のシリコンを除去
し,図4(D)に示すように,25mm角の自立したメ
ンブレンを有するマスク支持体10を形成した。Next, the X-ray transparent film 2b formed on the other side (back surface) of the substrate 1a is subjected to reactive ion etching using a mixed gas of a fluorine-based gas such as CF 4 and an oxygen gas, and its central portion is formed. The 25 mm square area is removed by etching, and then the X-ray transparent film 2 remaining on the back surface is used as a mask.
The silicon in the central portion is removed by immersing in a 10-50 wt% NaOH aqueous solution heated to 80-100 ° C. to form a mask support 10 having a 25 mm square self-supporting membrane, as shown in FIG. 4 (D). did.
【0035】ここで透過膜の表面粗さの望ましい範囲は
Ra0.2〜20nmである。Here, the desirable range of the surface roughness of the permeable membrane is Ra 0.2 to 20 nm.
【0036】これは,表面粗さが0.2nm以下である
と図2の51に示した平滑なSiNメンブレンへ形成と
同じ特性を示すため応力制御性の改善ができない。また
20nm以上の表面に形成すると図2の51と同様な応
力特性を示し低応力膜の作製が可能となるが,吸収体表
面の恐れも大きくなり微細加工によるパターン形状を損
なう。If the surface roughness is 0.2 nm or less, the stress controllability cannot be improved because it exhibits the same characteristics as the formation on the smooth SiN membrane shown by 51 in FIG. Further, when formed on the surface of 20 nm or more, a stress characteristic similar to that of 51 in FIG. 2 can be obtained and a low stress film can be manufactured, but the risk of the absorber surface increases and the pattern shape due to fine processing is impaired.
【0037】本発明の実施例2で作製したX線マスク材
料の転写精度を,座標測定機により評価してみると,2
0nm(3σ)の要求される精度以下に抑えられている
ことを確認した。さらに,アモルファス構造を有するた
め0.2μm以下の微細パターンを得ることができた。The transfer accuracy of the X-ray mask material produced in Example 2 of the present invention was evaluated by a coordinate measuring machine.
It was confirmed that the accuracy was suppressed to the required accuracy of 0 nm (3σ) or less. Furthermore, since it has an amorphous structure, a fine pattern of 0.2 μm or less could be obtained.
【0038】(実施例3)次に,本発明の実施例3に係
るX線マスクの製造方法について説明する。本発明の実
施例3の製造工程は,先に述べた実施例1及び実施例2
と同様であるので,図4を用いて説明する。図4(A)
を参照して,シリコン(Si)基板1aの両面にX線透
過膜2aとして窒化ケイ素を成膜してX線マスクメンブ
レンを作成した。なお,シリコン基板1aとしては大き
さ3インチφ,厚さ2mmで結晶方位(100)のシリ
コン基板を用いた。またX線透過膜としての炭化ケイ素
は,ジクロロシランとアンモニアを用いてCVD法によ
り2μmの厚みに成膜されたものである。(Embodiment 3) Next, a method of manufacturing an X-ray mask according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The manufacturing process of the third embodiment of the present invention is the same as that of the first and second embodiments described above.
Since it is similar to the above, it will be described with reference to FIG. FIG. 4 (A)
Referring to, a silicon nitride film was formed as the X-ray transparent film 2a on both surfaces of the silicon (Si) substrate 1a to form an X-ray mask membrane. As the silicon substrate 1a, a silicon substrate having a size of 3 inches φ, a thickness of 2 mm and a crystal orientation (100) was used. Further, silicon carbide as an X-ray transparent film is formed by CVD using dichlorosilane and ammonia to a thickness of 2 μm.
【0039】次にX線透過膜2の上にタンタルおよびホ
ウ素からなるX線吸収膜3aをRFマグネトロンスパッ
タ法によって0.8μmの厚さに形成した(図4
(B))。スパッタターゲットは,タンタルとホウ素を
原子数比(Ta/B)で8.5/1.5の割合で含む焼
結体である。スパッタガスはXeで,Rfパワー300
W,スパッタ圧力0.38Paとして,10MPa以下
低圧縮応力の膜を得た。Next, an X-ray absorbing film 3a made of tantalum and boron was formed on the X-ray transmitting film 2 by RF magnetron sputtering to a thickness of 0.8 μm (FIG. 4).
(B)). The sputter target is a sintered body containing tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5. Sputtering gas is Xe and Rf power is 300
A film having a low compressive stress of 10 MPa or less was obtained with W and a sputtering pressure of 0.38 Pa.
【0040】次に,X線吸収膜3aの上に電子線レジス
トを塗布して電子線により線幅0.2μm以下のレジス
トパターンを形成し,このレジストパターンをマスクに
して反応性イオンビームエッチングを施し,図4(C)
に示すX線吸収パターン3を形成した。Next, an electron beam resist is applied on the X-ray absorbing film 3a to form a resist pattern having a line width of 0.2 μm or less by an electron beam, and the resist pattern is used as a mask for reactive ion beam etching. Giving, Figure 4 (C)
X-ray absorption pattern 3 shown in FIG.
【0041】次に,基板1aのもう一方の側(裏面)に
形成されたX線透過膜2bをCF4等のフッ素系ガスと
酸素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチング
によりその中央部の25mm角の領域をエッチング除去
し,次に,裏面に残ったX線透過膜をマスクとして,8
0−100℃に加熱した10−50wt%NaOH水溶
液に浸せきすることにより中央部のシリコンを除去し,
25mm角の自立したメンブレンを有するマスク支持体
10を形成した(図4(D))。Next, the X-ray transparent film 2b formed on the other side (rear surface) of the substrate 1a is subjected to reactive ion etching using a mixed gas of a fluorine-based gas such as CF 4 and an oxygen gas, and its central portion is formed. The 25 mm square area of is removed by etching, and then the X-ray transmissive film remaining on the back surface is used as a mask.
The center silicon is removed by immersing it in a 10-50 wt% NaOH aqueous solution heated to 0-100 ° C.
A mask support 10 having a 25 mm square free-standing membrane was formed (FIG. 4D).
【0042】本発明の実施例3で作製したX線マスクの
転写精度を,座標測定機により評価してみると,20n
m(3σ)の要求される精度以下に抑えられていること
を確認した。さらに,アモルファス構造を有するため
0.2μm以下の微細パターンを得ることができた。When the transfer accuracy of the X-ray mask manufactured in Example 3 of the present invention was evaluated by a coordinate measuring machine, it was 20n.
It was confirmed that the accuracy was suppressed below the required accuracy of m (3σ). Furthermore, since it has an amorphous structure, a fine pattern of 0.2 μm or less could be obtained.
【0043】(実施例4)次に実施例4に係わるX線マ
スクの製造方法について説明する。本発明の実施例4で
は,実施例1と2の工程を含むので,図4(A),
(B),(C)及び(D)を用いて説明する。(Embodiment 4) Next, a method of manufacturing an X-ray mask according to Embodiment 4 will be described. Since Example 4 of the present invention includes the steps of Examples 1 and 2, FIG.
This will be described with reference to (B), (C) and (D).
【0044】シリコン(Si)基板1aの両面にX線透
過膜2として炭化ケイ素を成膜してX線マスクメンブレ
ンを作成した。なお,シリコン基板1aとしては大きさ
3″φ,厚さ2mmで結晶方位(100)のシリコン基
板を用いた。またX線透過膜としての炭化ケイ素は,ジ
クロロシランとアセチレンを用いてCVD法により2μ
mの厚みに成膜されたものである。この透過膜の表面
は,Ra(中心線平均粗さ)で7nm程度に粗れてい
る。Silicon carbide was deposited as the X-ray transparent film 2 on both surfaces of the silicon (Si) substrate 1a to prepare an X-ray mask membrane. As the silicon substrate 1a, a silicon substrate having a size of 3 ″ φ and a thickness of 2 mm and a crystal orientation (100) was used. Further, silicon carbide as an X-ray transparent film was formed by a CVD method using dichlorosilane and acetylene. 2μ
The film is formed to a thickness of m. The surface of this transmission film is roughened to Ra (center line average roughness) of about 7 nm.
【0045】次に表面の粗れたX線透過膜2の上にタン
タルおよびホウ素からなるX線吸収膜3aをRFマグネ
トロンスパッタ法によって0.8μmの厚さに形成し
た)。スパッタターゲットは,タンタルとホウ素を原子
数比(Ta/B)で8.5/1.5の割合で含む焼結体
である。スパッタガスはArで,Rfパワー300W,
スパッタ圧力0.8Paとして,130MPaの圧縮応
力の膜を得た。Next, an X-ray absorption film 3a made of tantalum and boron was formed on the X-ray transmission film 2 having a rough surface by RF magnetron sputtering to a thickness of 0.8 μm). The sputter target is a sintered body containing tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5. Sputter gas is Ar, Rf power is 300W,
A film having a compressive stress of 130 MPa was obtained with a sputtering pressure of 0.8 Pa.
【0046】次にこの基板を窒素中340℃,1時間の
条件でアニーリングを行い,10MPa以下の低応力の
膜を得た。Next, this substrate was annealed in nitrogen at 340 ° C. for 1 hour to obtain a film having a low stress of 10 MPa or less.
【0047】次に,X線吸収膜3aの上に電子線レジス
トを塗布して電子線により線幅0.2μm以下のレジス
トパターンを形成し,このレジストパターンをマスクに
して反応性イオンビームエッチングを施し,X線吸収パ
ターン3を形成した。Next, an electron beam resist is applied on the X-ray absorbing film 3a to form a resist pattern having a line width of 0.2 μm or less by an electron beam, and this resist pattern is used as a mask for reactive ion beam etching. Then, the X-ray absorption pattern 3 was formed.
【0048】次に,基板1aのもう一方の側(裏面)に
形成されたX線透過膜21aをCF4 等のフッ素系ガス
と酸素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチン
グによりその中央部の25mm角の領域をエッチング除
去し,次に,裏面に残ったX線透過膜をマスクとして,
80−100℃に加熱した10−50wt%NaOH水
溶液に浸せきすることにより中央部のシリコンを除去
し,25mm角の自立したメンブレンを有するマスク支
持体1を形成した。Next, the central portion of the X-ray transparent film 21a formed on the other side (back surface) of the substrate 1a by reactive ion etching using a mixed gas of a fluorine-based gas and oxygen gas such as CF 4 The 25 mm square area of is removed by etching, and then the X-ray transparent film remaining on the back surface is used as a mask.
The silicon in the central portion was removed by immersing in a 10-50 wt% NaOH aqueous solution heated to 80-100 ° C. to form a mask support 1 having a 25 mm square free-standing membrane.
【0049】本実施例で作製したX線マスク材料の転写
精度を,座標測定機により評価してみると,20nm
(3σ)の要求される精度以下に抑えられていることを
確認した。さらに,アモルファス構造を有するため0.
2μm以下の微細パターンを得ることができた。When the transfer accuracy of the X-ray mask material produced in this example was evaluated by a coordinate measuring machine, it was 20 nm.
It was confirmed that the accuracy was suppressed below the required accuracy of (3σ). Furthermore, since it has an amorphous structure,
A fine pattern of 2 μm or less could be obtained.
【0050】(実施例5)次に,実施例5に係わるX線
マスクの製造方法について説明する。本発明の実施例4
では,実施例1と3の工程を含むので,図4(A),
(B),(C)及び(D)を用いて説明する。(Embodiment 5) Next, an X-ray mask manufacturing method according to Embodiment 5 will be described. Example 4 of the present invention
Since the steps of Examples 1 and 3 are included in FIG.
This will be described with reference to (B), (C) and (D).
【0051】シリコン(Si)基板1aの両面にX線透
過膜2として表面が平滑な窒化ケイ素を成膜してX線マ
スクメンブレンを作成した。なお,シリコン基板1aと
しては大きさ3″φ,厚さ2mmで結晶方位(100)
のシリコン基板を用いた。またX線透過膜としての炭化
ケイ素は,ジクロロシランとアンモニアを用いてCVD
法により2μmの厚みに成膜されたものである。An X-ray mask membrane was prepared by depositing silicon nitride having a smooth surface as the X-ray transparent film 2 on both surfaces of the silicon (Si) substrate 1a. The silicon substrate 1a has a size of 3 ″ φ, a thickness of 2 mm, and a crystal orientation (100).
The silicon substrate of was used. Moreover, silicon carbide as an X-ray transparent film is formed by CVD using dichlorosilane and ammonia.
It is formed into a film having a thickness of 2 μm by the method.
【0052】次にX線透過膜2の上にタンタルおよびホ
ウ素からなるX線吸収膜3aをRFマグネトロンスパッ
タ法によって0.8μmの厚さに形成した)。スパッタ
ターゲットは,タンタルとホウ素を原子数比(Ta/
B)で8.5/1.5の割合で含む焼結体である。スパ
ッタガスはXeで,Rfパワー300W,スパッタ圧力
0.34Paとして,80MPaの圧縮応力の膜を得
た。Next, an X-ray absorbing film 3a made of tantalum and boron was formed on the X-ray transmitting film 2 by RF magnetron sputtering to a thickness of 0.8 μm). The sputter target consists of tantalum and boron in the atomic ratio (Ta /
It is a sintered body containing B) in a ratio of 8.5 / 1.5. The sputtering gas was Xe, the Rf power was 300 W, the sputtering pressure was 0.34 Pa, and a film having a compressive stress of 80 MPa was obtained.
【0053】次にこの基板を窒素中200℃,1時間の
条件でアニーリングを行い,10MPa以下の低応力の
膜を得た。Next, this substrate was annealed in nitrogen at 200 ° C. for 1 hour to obtain a low stress film of 10 MPa or less.
【0054】次に,X線吸収膜3aの上に電子線レジス
トを塗布して電子線により線幅0.2μm以下のレジス
トパターンを形成し,このレジストパターンをマスクに
して反応性イオンビームエッチングを施し,X線吸収パ
ターン3を形成した。Next, an electron beam resist is applied on the X-ray absorbing film 3a to form a resist pattern having a line width of 0.2 μm or less by an electron beam, and this resist pattern is used as a mask for reactive ion beam etching. Then, the X-ray absorption pattern 3 was formed.
【0055】次に,基板1aのもう一方の側(裏面)に
形成されたX線透過膜21aをCF4 等のフッ素系ガス
と酸素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチン
グによりその中央部の25mm角の領域をエッチング除
去し,次に,裏面に残ったX線透過膜をマスクとして,
80−100℃に加熱した10−50wt%NaOH水
溶液に浸せきすることにより中央部のシリコンを除去
し,25mm角の自立したメンブレンを有するマスク支
持体1を形成した。Next, the central portion of the X-ray transparent film 21a formed on the other side (back surface) of the substrate 1a by reactive ion etching using a mixed gas of a fluorine-based gas and oxygen gas such as CF 4 The 25 mm square area of is removed by etching, and then the X-ray transparent film remaining on the back surface is used as a mask.
The silicon in the central portion was removed by immersing in a 10-50 wt% NaOH aqueous solution heated to 80-100 ° C. to form a mask support 1 having a 25 mm square free-standing membrane.
【0056】本実施例で作製したX線マスク材料の転写
精度を,座標測定機により評価してみると,15nm
(3σ)の要求される精度以下に抑えられていることを
確認した。さらに,アモルファス構造を有するため0.
2μm以下の微細パターンを得ることができた。When the transfer accuracy of the X-ray mask material manufactured in this example is evaluated by a coordinate measuring machine, it is 15 nm.
It was confirmed that the accuracy was suppressed below the required accuracy of (3σ). Furthermore, since it has an amorphous structure,
A fine pattern of 2 μm or less could be obtained.
【0057】(実施例6)次に,実施例6に係わるX線
マスクの製造方法について説明する。本発明の実施例4
では,実施例2と3の工程を含むので,図4(A),
(B),(C)及び(D)を用いて説明する。(Sixth Embodiment) Next, a method of manufacturing an X-ray mask according to a sixth embodiment will be described. Example 4 of the present invention
Since the steps of Examples 2 and 3 are included in FIG.
This will be described with reference to (B), (C) and (D).
【0058】シリコン(Si)基板1aの両面にX線透
過膜2として炭化ケイ素を成膜してX線マスクメンブレ
ンを作成した。なお,シリコン基板1aとしては大きさ
3″φ,厚さ2mmで結晶方位(100)のシリコン基
板を用いた。またX線透過膜としての炭化ケイ素は,ジ
クロロシランとアセチレンを用いてCVD法により2μ
mの厚みに成膜されたものである。この透過膜の表面
は,Ra(中心線平均粗さ)で7nm程度に粗れてい
る。An X-ray mask membrane was prepared by depositing silicon carbide as the X-ray transparent film 2 on both sides of the silicon (Si) substrate 1a. As the silicon substrate 1a, a silicon substrate having a size of 3 ″ φ and a thickness of 2 mm and a crystal orientation (100) was used. Further, silicon carbide as an X-ray transparent film was formed by a CVD method using dichlorosilane and acetylene. 2μ
The film is formed to a thickness of m. The surface of this transmission film is roughened to Ra (center line average roughness) of about 7 nm.
【0059】次に表面の粗れたX線透過膜2の上にタン
タルおよびホウ素からなるX線吸収膜3aをRFマグネ
トロンスパッタ法によって0.8μmの厚さに形成し
た)。スパッタターゲットは,タンタルとホウ素を原子
数比(Ta/B)で8.5/1.5の割合で含む焼結体
である。スパッタガスはXeで,Rfパワー300W,
スパッタ圧力0.15Paとして,10MPa以下の低
応力の膜を得た。Next, an X-ray absorption film 3a made of tantalum and boron was formed on the X-ray transmission film 2 having a rough surface by RF magnetron sputtering to a thickness of 0.8 μm). The sputter target is a sintered body containing tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5. Sputter gas is Xe, Rf power is 300W,
A film with a low stress of 10 MPa or less was obtained with a sputtering pressure of 0.15 Pa.
【0060】次に,X線吸収膜3aの上に電子線レジス
トを塗布して電子線により線幅0.2μm以下のレジス
トパターンを形成し,このレジストパターンをマスクに
して反応性イオンビームエッチングを施し,X線吸収パ
ターン3を形成した。Next, an electron beam resist is applied on the X-ray absorbing film 3a to form a resist pattern having a line width of 0.2 μm or less by an electron beam, and this resist pattern is used as a mask for reactive ion beam etching. Then, the X-ray absorption pattern 3 was formed.
【0061】次に,基板1aのもう一方の側(裏面)に
形成されたX線透過膜21aをCF4 等のフッ素系ガス
と酸素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチン
グによりその中央部の25mm角の領域をエッチング除
去し,次に,裏面に残ったX線透過膜をマスクとして,
80−100℃に加熱した10−50wt%NaOH水
溶液に浸せきすることにより中央部のシリコンを除去
し,25mm角の自立したメンブレンを有するマスク支
持体1を形成した。Next, the X-ray transparent film 21a formed on the other side (rear surface) of the substrate 1a is subjected to reactive ion etching using a mixed gas of a fluorine-based gas such as CF 4 and an oxygen gas, and its central portion is formed. The 25 mm square area of is removed by etching, and then the X-ray transparent film remaining on the back surface is used as a mask.
The silicon in the central portion was removed by immersing in a 10-50 wt% NaOH aqueous solution heated to 80-100 ° C. to form a mask support 1 having a 25 mm square free-standing membrane.
【0062】本実施例で作製したX線マスク材料の転写
精度を,座標測定機により評価してみると,15nm
(3σ)の要求される精度以下に抑えられていることを
確認した。さらに,アモルファス構造を有するため0.
2μm以下の微細パターンを得ることができた。When the transfer accuracy of the X-ray mask material manufactured in this example was evaluated by a coordinate measuring machine, it was 15 nm.
It was confirmed that the accuracy was suppressed below the required accuracy of (3σ). Furthermore, since it has an amorphous structure,
A fine pattern of 2 μm or less could be obtained.
【0063】(実施例7)次に,実施例7に係わるX線
マスクの製造方法について説明する。本発明の実施例4
では,実施例1,2と3の工程を含むので,図4
(A),(B),(C)及び(D)を用いて説明する。(Embodiment 7) Next, a method of manufacturing an X-ray mask according to Embodiment 7 will be described. Example 4 of the present invention
Since the steps of Examples 1, 2, and 3 are included in FIG.
This will be described with reference to (A), (B), (C) and (D).
【0064】シリコン(Si)基板1aの両面にX線透
過膜2として炭化ケイ素を成膜してX線マスクメンブレ
ンを作成した。なお,シリコン基板1aとしては大きさ
3″φ,厚さ2mmで結晶方位(100)のシリコン基
板を用いた。またX線透過膜としての炭化ケイ素は,ジ
クロロシランとアセチレンを用いてCVD法により2μ
mの厚みに成膜されたものである。この透過膜の表面
は,Ra(中心線平均粗さ)で7nm程度に粗れてい
る。Silicon carbide was deposited as an X-ray transparent film 2 on both surfaces of the silicon (Si) substrate 1a to prepare an X-ray mask membrane. As the silicon substrate 1a, a silicon substrate having a size of 3 ″ φ and a thickness of 2 mm and a crystal orientation (100) was used. Further, silicon carbide as an X-ray transparent film was formed by a CVD method using dichlorosilane and acetylene. 2μ
The film is formed to a thickness of m. The surface of this transmission film is roughened to Ra (center line average roughness) of about 7 nm.
【0065】次に表面の粗れたX線透過膜2の上にタン
タルおよびホウ素からなるX線吸収膜3aをRFマグネ
トロンスパッタ法によって0.8μmの厚さに形成し
た)。スパッタターゲットは,タンタルとホウ素を原子
数比(Ta/B)で8.5/1.5の割合で含む焼結体
である。スパッタガスはXeで,Rfパワー300W,
スパッタ圧力0.10Paとして,130MPaの圧縮
応力の膜を得た。Next, an X-ray absorption film 3a made of tantalum and boron was formed on the X-ray transmission film 2 having a rough surface by RF magnetron sputtering to a thickness of 0.8 μm). The sputter target is a sintered body containing tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5. Sputter gas is Xe, Rf power is 300W,
A film having a compressive stress of 130 MPa was obtained with a sputtering pressure of 0.10 Pa.
【0066】次にこの基板を窒素中340℃,1時間の
条件でアニーリングを行い,10MPa以下の低応力の
膜を得た。Next, this substrate was annealed in nitrogen at 340 ° C. for 1 hour to obtain a low stress film of 10 MPa or less.
【0067】次に,X線吸収膜3aの上に電子線レジス
トを塗布して電子線により線幅0.2μm以下のレジス
トパターンを形成し,このレジストパターンをマスクに
して反応性イオンビームエッチングを施し,X線吸収パ
ターン3を形成した。Next, an electron beam resist is applied on the X-ray absorbing film 3a to form a resist pattern having a line width of 0.2 μm or less by an electron beam, and the resist pattern is used as a mask for reactive ion beam etching. Then, the X-ray absorption pattern 3 was formed.
【0068】次に,基板1aのもう一方の側(裏面)に
形成されたX線透過膜21aをCF4 等のフッ素系ガス
と酸素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチン
グによりその中央部の25mm角の領域をエッチング除
去し,次に,裏面に残ったX線透過膜をマスクとして,
80−100℃に加熱した10−50wt%NaOH水
溶液に浸せきすることにより中央部のシリコンを除去
し,25mm角の自立したメンブレンを有するマスク支
持体1を形成した。Next, the central portion of the X-ray transparent film 21a formed on the other side (back surface) of the substrate 1a by reactive ion etching using a mixed gas of a fluorine-based gas and oxygen gas such as CF 4 The 25 mm square area of is removed by etching, and then the X-ray transparent film remaining on the back surface is used as a mask.
The silicon in the central portion was removed by immersing in a 10-50 wt% NaOH aqueous solution heated to 80-100 ° C. to form a mask support 1 having a 25 mm square free-standing membrane.
【0069】本実施例で作製したX線マスク材料の転写
精度を,座標測定機により評価してみると,15nm
(3σ)の要求される精度以下に抑えられていることを
確認した。さらに,アモルファス構造を有するため0.
2μm以下の微細パターンを得ることができた。When the transfer accuracy of the X-ray mask material manufactured in this example is evaluated by a coordinate measuring machine, it is 15 nm.
It was confirmed that the accuracy was suppressed below the required accuracy of (3σ). Furthermore, since it has an amorphous structure,
A fine pattern of 2 μm or less could be obtained.
【0070】以上説明した各実施例における応力分布及
び位置精度をまとめた結果を下記表2に示す。Table 2 below shows the results of summarizing the stress distribution and the positional accuracy in each of the examples described above.
【0071】[0071]
【表2】 [Table 2]
【0072】比較例として従来例1により10MPa以
下の応力を持つTa−B膜において位置精度と面内応力
分布を調べたところ,夫々,50nm,80MPaであ
り,上記表2との比較から本発明の優位性が立証され
た。As a comparative example, when the positional accuracy and the in-plane stress distribution of the Ta-B film having a stress of 10 MPa or less were examined by the conventional example 1, the results were 50 nm and 80 MPa, respectively. The superiority of was proved.
【0073】また,本発明の実施例ではX線透過膜を自
立させる方法としてNaOHによるシリコンのエッチン
グを行ったが,エッチングの方法はこの方法に限るもの
ではなく,フッ硝酸(HFとHNO3 の混合液)等も用
いることができる。In the embodiment of the present invention, etching of silicon with NaOH was carried out as a method for making the X-ray transparent film self-supporting. However, the etching method is not limited to this method, and hydrofluoric nitric acid (HF and HNO 3 A mixed solution) or the like can also be used.
【0074】尚,上記実施例1乃至3において,シリコ
ン基板は,面方位(100)で大きさ3インチφ,厚み
2mmのものを用いたが,本発明はこれに限定されず,
面方位は(111)等でも良く,一般好適な大きさは3
インチφと4インチφが厚みは0.38〜2mmが挙げ
られる。また,本発明は,ガラス支持枠の大きさ,厚み
についても限定されるものではない。更に,本発明の実
施例1乃至3において,X線透過膜として炭化ケイ素と
窒化ケイ素を用いたが,ケイ素,ダイヤモンドなども使
用できる。In the first to third embodiments, the silicon substrate has a plane orientation (100) and a size of 3 inches φ and a thickness of 2 mm, but the present invention is not limited to this.
The plane orientation may be (111), etc., and the generally preferred size is 3
The thickness of inch φ and 4 inch φ is 0.38 to 2 mm. Further, the present invention is not limited to the size and thickness of the glass supporting frame. Furthermore, although silicon carbide and silicon nitride are used as the X-ray transparent film in the first to third embodiments of the present invention, silicon, diamond, etc. can also be used.
【0075】また,X線透過膜の表面粗さは,材料,成
膜方法や成膜条件により制御出来るほか,表面のエッチ
ングやITOなどの他の材料を形成によっても制御でき
る。The surface roughness of the X-ray transparent film can be controlled not only by the material, the film forming method and the film forming conditions but also by etching the surface and forming other materials such as ITO.
【0076】尚,本発明の実施例では,X線吸収膜はX
線透過膜上に形成しているが,X線透過膜上に反射防止
膜やエッチングストッパーなどの他の膜が形成した基板
上に形成しても同様な効果が得られる。さらに,アニー
ル雰囲気は窒素中に限らず,Arなどの不活性ガスや大
気中や真空中でも良い。またアニール時間1時間に限定
されず,5分以上で2時間以内が実用的な範囲として望
ましい。In the embodiment of the present invention, the X-ray absorbing film is X-ray.
Although it is formed on the X-ray transmission film, the same effect can be obtained by forming it on the substrate on which another film such as an antireflection film or an etching stopper is formed on the X-ray transmission film. Further, the annealing atmosphere is not limited to nitrogen, but may be an inert gas such as Ar, air, or vacuum. Further, the annealing time is not limited to 1 hour, and a practical range of 5 minutes or more and 2 hours or less is desirable.
【0077】[0077]
【発明の効果】以上述べたように,本発明によれば,タ
ンタルとホウ素とをそれらの原子数比(Ta−B)が
8.5/1.5〜7.5/2.5となる範囲で含有する
X線吸収(Ta−B)膜において,X線吸収膜形成後に
アニーリングを行う,粗れたX線透過膜上に形成する,
あるいはスパッタリングガスにXeを用いることによ
り,低応力で面内で均一な吸収体膜を再現性良く作製す
ることができ,パターン歪みを精密に抑えるX線マスク
の製造方法を提供することができる。As described above, according to the present invention, the atomic number ratio (Ta-B) of tantalum and boron is 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5. In the X-ray absorption (Ta-B) film contained in the range, annealing is performed after the X-ray absorption film is formed, and the film is formed on the rough X-ray transmission film.
Alternatively, by using Xe as the sputtering gas, an in-plane uniform absorber film with low stress can be produced with good reproducibility, and a method for producing an X-ray mask that suppresses pattern distortion precisely can be provided.
【0078】さらに,本発明によれば,X線吸収膜はア
モルファス構造であるため,0.2μm以下の微細なパ
ターンを有するX線マスクを得ることができるX線マス
クの製造方法を提供することができる。Further, according to the present invention, since the X-ray absorption film has an amorphous structure, it is possible to provide an X-ray mask manufacturing method capable of obtaining an X-ray mask having a fine pattern of 0.2 μm or less. You can
【図1】本発明の実施例によるX線マスクの製造方法に
おけるアニール温度と内部応力との関係を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between annealing temperature and internal stress in an X-ray mask manufacturing method according to an example of the present invention.
【図2】本発明の実施例によるX線マスクの製造方法に
おけるAr圧力と内部応力との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between Ar pressure and internal stress in an X-ray mask manufacturing method according to an example of the present invention.
【図3】本発明の実施例によるX線マスクの製造方法に
おけるガス圧力と内部応力との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between gas pressure and internal stress in the method of manufacturing an X-ray mask according to an example of the present invention.
【図4】本発明の実施例によるX線マスクの製造方法の
各工程を順に示す図である。FIG. 4 is a diagram sequentially showing each step of the method for manufacturing the X-ray mask according to the embodiment of the present invention.
1a シリコン基板 1 マスク基板 2a,2b X線透過膜 2 X線透過膜のマスク 3a X線吸収膜 3 X線吸収パターン 10 マスク支持体 1a Silicon substrate 1 Mask substrate 2a, 2b X-ray transparent film 2 X-ray transparent film mask 3a X-ray absorbing film 3 X-ray absorbing pattern 10 Mask support
Claims (3)
子数比(Ta/B)が8.5/1.5〜7.5/2.5
となる範囲で含有するX線吸収膜とを備えた,X線マス
クを製造する方法において,前記X線吸収膜を形成後に
アニール処理を行うことを特徴とするX線マスクの製造
方法。1. An atomic number ratio (Ta / B) of an X-ray transparent film to tantalum and boron is 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5.
A method of manufacturing an X-ray mask, comprising: an X-ray absorbing film contained in the range of: wherein an annealing treatment is performed after the X-ray absorbing film is formed.
原子数比(Ta/B)で8.5/1.5〜7.5/2.
5となる範囲で含有するX線吸収膜を形成するX線マス
クの製造方法において,前記X線透過膜は,表面粗さが
0.2−20nm(Ra:中心線平均粗さ)であること
を特徴とするX線マスクの製造方法。2. Tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / B) of 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.
In the method of manufacturing an X-ray mask for forming an X-ray absorption film containing 5 to 5, the X-ray transmission film has a surface roughness of 0.2-20 nm (Ra: center line average roughness). A method for manufacturing an X-ray mask, comprising:
記X線吸収膜がタンタル及びホウ素を原子数比(Ta/
B)で8.5/1.5〜7.5/2.5の範囲で含有す
るX線吸収膜とを備えたX線マスクを製造する方法にお
いて,前記X線吸収膜をスパッタリング法により形成す
る際,スパッタリングガスとしてXeを用いることを特
徴とするX線マスクの製造方法。3. An X-ray transmission film and an X-ray absorption film, wherein the X-ray absorption film contains tantalum and boron in an atomic ratio (Ta / Ta).
B) a method for producing an X-ray mask having an X-ray absorbing film containing 8.5 / 1.5 to 7.5 / 2.5, wherein the X-ray absorbing film is formed by a sputtering method. A method of manufacturing an X-ray mask, characterized in that Xe is used as a sputtering gas when performing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6557395A JPH08264419A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Manufacture of x-ray mask |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6557395A JPH08264419A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Manufacture of x-ray mask |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08264419A true JPH08264419A (en) | 1996-10-11 |
Family
ID=13290896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6557395A Pending JPH08264419A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Manufacture of x-ray mask |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08264419A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6696205B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-02-24 | International Business Machines Corporation | Thin tantalum silicon composite film formation and annealing for use as electron projection scatterer |
JP2006024920A (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Schott Ag | Method for manufacturing mask blank for euv photolithography, and mask blank |
JP2014229825A (en) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 旭硝子株式会社 | Method of manufacturing reflective mask blank for euv lithography, and method of manufacturing substrate with reflective layer for mask blank |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP6557395A patent/JPH08264419A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6696205B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-02-24 | International Business Machines Corporation | Thin tantalum silicon composite film formation and annealing for use as electron projection scatterer |
JP2006024920A (en) * | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Schott Ag | Method for manufacturing mask blank for euv photolithography, and mask blank |
JP2014229825A (en) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 旭硝子株式会社 | Method of manufacturing reflective mask blank for euv lithography, and method of manufacturing substrate with reflective layer for mask blank |
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