JP2502595B2 - Ｘ線露光用マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線露光用マスクの製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、半導体集積回路製造のために利用される微
細パタン形成技術である、Ｘ線露光技術に係わり、微細
高精度で、しかも、欠陥の少ないＸ線露光用マスクの製
造方法に関するものである。
細パタン形成技術である、Ｘ線露光技術に係わり、微細
高精度で、しかも、欠陥の少ないＸ線露光用マスクの製
造方法に関するものである。
（従来技術） 半導体集積回路の高性能化に伴い、サブミクロン領域
の微細パタンを形成する技術として、波長:4〜20Å程度
の軟Ｘ線を線源として用いるＸ線露光技術がある。そし
て、この技術に不可欠な構成要素としてＸ線露光用マス
クがある。Ｘ線マスクは、軟Ｘ線を良く遮断（吸収）す
る吸収体パタンと、この吸収体パタンを支持し、しか
も、よく軟Ｘ線を透過するマスク基板（メンブレン）と
から構成されている。そして、Ｘ線マスク基板としては
減圧CVD（LP−CVD）法で製造される窒化ケイ素（Si
xNy）に代表される無機材料やポリイミド等の有機高分
子材料等が利用されており、また、Ｘ線吸収体材料とし
てはＸ線阻止能や微細加工性などの観点から、Ta,W,Mo
等に代表される高融点・高密度金属材料が利用されてい
る。
の微細パタンを形成する技術として、波長:4〜20Å程度
の軟Ｘ線を線源として用いるＸ線露光技術がある。そし
て、この技術に不可欠な構成要素としてＸ線露光用マス
クがある。Ｘ線マスクは、軟Ｘ線を良く遮断（吸収）す
る吸収体パタンと、この吸収体パタンを支持し、しか
も、よく軟Ｘ線を透過するマスク基板（メンブレン）と
から構成されている。そして、Ｘ線マスク基板としては
減圧CVD（LP−CVD）法で製造される窒化ケイ素（Si
xNy）に代表される無機材料やポリイミド等の有機高分
子材料等が利用されており、また、Ｘ線吸収体材料とし
てはＸ線阻止能や微細加工性などの観点から、Ta,W,Mo
等に代表される高融点・高密度金属材料が利用されてい
る。
第３図では、Ｘ線露光用マスクの従来の製造方法につ
いて説明する。
いて説明する。
ここで、１はＸ線マスク支持基板、２はマスク基板
（メンブレン材料）、４はエッチング保護用の第１の中
間膜（エッチング用マスク層）、３はＸ線吸収体膜、５
はレジストパタン、４′は第１の中間膜のパタン、３′
はＸ線吸収体パタン、10はメンブレン領域（ウインドウ
部）である。
（メンブレン材料）、４はエッチング保護用の第１の中
間膜（エッチング用マスク層）、３はＸ線吸収体膜、５
はレジストパタン、４′は第１の中間膜のパタン、３′
はＸ線吸収体パタン、10はメンブレン領域（ウインドウ
部）である。
Ｘ線マスク支持基板１の上にLP−CVD法、プラズマCVD
法或はスピンコート法等により、0.1〜５μｍの厚さにS
ixNy（ｘとｙは整数）,BN,SiC膜などに代表される無機
材料或はポリイミドやマイラー等の有機材料（高分子
膜）等からなるメンブレン２を形成する（3A）。次に、
上記メンブレン２の表面上に、Ｘ線吸収体膜３としてT
a,W,Re,Mo,Au,Pt等に代表される原子番号の大きい高密
度材料（重金属）の膜を、スパッタ法、プラズマCVD
法、真空蒸着法、メッキ法などの膜形成技術によって形
成し、更に、上記Ｘ線吸収体膜３の上に酸化シリコン、
窒化シリコン等に代表される無機膜或はポリイミドなど
の高分子膜からなる第１の中間膜（エッチング保護膜）
４を、スパッタ法、プラズマCVD法やスピンコート法な
どの膜形成技術によって、所望とする膜厚に形成する
（3B）。続いて、上記第１の中間膜４の表面に、PMMAな
どの紫外線レジストや電子線レジストを所望の膜厚でコ
ーティングした後、紫外線、電子線やＸ線などにより所
望とするパタンを形成してレジストパタン５を形成する
（3C）。さらに、上記レジストパタン５をマスクとし
て、スパッタエッチング法、反応性スパッタエッチング
法或はイオンエッチング法などの微細加工技術によっ
て、上記第１の中間膜４を加工して、レジストパタン５
を忠実に反映した第１の中間膜のパタン４′を形成す
る。更に、上記第１の中間膜のパタン４′をマスクとし
て、反応性スパッタエッチング法等の微細加工技術によ
って、上記Ｘ線吸収体膜３を加工し、所望とするパタン
の形成されたＸ線吸収体パタン３′を形成する（3D）。
次に、Ｘ線吸収体パタン３′の上に残存している第１の
中間膜のパタン４′をスパッタエッチング法や反応性ス
パッタエッチング法などによって除去した後、上記Ｘ線
マスク支持基板１の裏面側にウインドウ部をスパッタエ
ッチング法や反応性スパッタエッチング法などによって
形成する（3E）。最後に、Ｘ線マスク支持基板１の裏面
側から、ウインドウパタンをマスクとして図に示すごと
く選択エッチングし、Ｘ線マスク支持基板１にメンブレ
ン領域（ウインドウ部）10を設けることによりＸ線露光
用マスクを完成させ所望とするマスクを得る（3F）。
法或はスピンコート法等により、0.1〜５μｍの厚さにS
ixNy（ｘとｙは整数）,BN,SiC膜などに代表される無機
材料或はポリイミドやマイラー等の有機材料（高分子
膜）等からなるメンブレン２を形成する（3A）。次に、
上記メンブレン２の表面上に、Ｘ線吸収体膜３としてT
a,W,Re,Mo,Au,Pt等に代表される原子番号の大きい高密
度材料（重金属）の膜を、スパッタ法、プラズマCVD
法、真空蒸着法、メッキ法などの膜形成技術によって形
成し、更に、上記Ｘ線吸収体膜３の上に酸化シリコン、
窒化シリコン等に代表される無機膜或はポリイミドなど
の高分子膜からなる第１の中間膜（エッチング保護膜）
４を、スパッタ法、プラズマCVD法やスピンコート法な
どの膜形成技術によって、所望とする膜厚に形成する
（3B）。続いて、上記第１の中間膜４の表面に、PMMAな
どの紫外線レジストや電子線レジストを所望の膜厚でコ
ーティングした後、紫外線、電子線やＸ線などにより所
望とするパタンを形成してレジストパタン５を形成する
（3C）。さらに、上記レジストパタン５をマスクとし
て、スパッタエッチング法、反応性スパッタエッチング
法或はイオンエッチング法などの微細加工技術によっ
て、上記第１の中間膜４を加工して、レジストパタン５
を忠実に反映した第１の中間膜のパタン４′を形成す
る。更に、上記第１の中間膜のパタン４′をマスクとし
て、反応性スパッタエッチング法等の微細加工技術によ
って、上記Ｘ線吸収体膜３を加工し、所望とするパタン
の形成されたＸ線吸収体パタン３′を形成する（3D）。
次に、Ｘ線吸収体パタン３′の上に残存している第１の
中間膜のパタン４′をスパッタエッチング法や反応性ス
パッタエッチング法などによって除去した後、上記Ｘ線
マスク支持基板１の裏面側にウインドウ部をスパッタエ
ッチング法や反応性スパッタエッチング法などによって
形成する（3E）。最後に、Ｘ線マスク支持基板１の裏面
側から、ウインドウパタンをマスクとして図に示すごと
く選択エッチングし、Ｘ線マスク支持基板１にメンブレ
ン領域（ウインドウ部）10を設けることによりＸ線露光
用マスクを完成させ所望とするマスクを得る（3F）。
ここで、Ｘ線露光技術の重要な課題として、デバイス
の歩留りや信頼性向上のために、Ｘ線露光用マスクの品
質向上が挙げられる。そして、その実現のための手段と
して、マスクの自動欠陥検査技術やマスクパタンの修正
技術などの開発・実用化が行われている。
の歩留りや信頼性向上のために、Ｘ線露光用マスクの品
質向上が挙げられる。そして、その実現のための手段と
して、マスクの自動欠陥検査技術やマスクパタンの修正
技術などの開発・実用化が行われている。
一般に、レジストワークやエッチング工程を利用する
Ｘ線マスクの製造プロセスにおいて、各工程で使用する
装置内の汚染、試料取扱い時の諸問題等の原因によって
パタン欠陥を生ずる。マスクに発生する欠陥としては、
白点（ピンホール）、凹み、切断、切れ不良、欠落（欠
損）などの欠損欠陥と黒点、ダスト、突起、コンタミネ
ーション、ブリッジなどの残留欠陥に大別される。した
がって、Ｘ線マスクの高品質化の観点からは、これらの
吸収体パタンに発生する欠陥を解消する必要がある。
Ｘ線マスクの製造プロセスにおいて、各工程で使用する
装置内の汚染、試料取扱い時の諸問題等の原因によって
パタン欠陥を生ずる。マスクに発生する欠陥としては、
白点（ピンホール）、凹み、切断、切れ不良、欠落（欠
損）などの欠損欠陥と黒点、ダスト、突起、コンタミネ
ーション、ブリッジなどの残留欠陥に大別される。した
がって、Ｘ線マスクの高品質化の観点からは、これらの
吸収体パタンに発生する欠陥を解消する必要がある。
一般に、マスクの品質とデバイスの歩留りとの間に
は、次のような関係が成り立つことが知られている。
は、次のような関係が成り立つことが知られている。
Ｙ＝｛1/（１＋DA）｝Ｎ ここで、Ｙはデバイスの歩留り（％）、Ｄはマスクの
欠陥密度（個/cm2）、Ａはチップ面積（cm2）、Ｎはデ
バイス工程数を表す。
欠陥密度（個/cm2）、Ａはチップ面積（cm2）、Ｎはデ
バイス工程数を表す。
この関係式は、デバイスのチップサイズが拡大した分
だけ欠陥数を減少させなければ、デバイスの歩留りが低
下するということを意味するとともに、ある程度のマス
ク欠陥があっても良品デバイスが生産できるということ
にもなる。しかし、発散形のＸ線源を用いるＸ線露光技
術においては、パタンの解像性や装置の幾何学的形状か
ら生ずるパタンぼけやランナウト誤差などの観点から、
ステップ アンド リピート方式（ステッパ方式）が採
用される。このステッパ方式では、１枚のオリジナルマ
スクを使ってシリコンウエハ全面に露光をステップ状に
繰り返すため、欠陥のあるオリジナルマスクを使用すれ
ば全チップに欠陥を生むことになる。したがって、ステ
ッパ方式のＸ線露光においては無欠陥のＸ線露光用マス
クが必要となる。
だけ欠陥数を減少させなければ、デバイスの歩留りが低
下するということを意味するとともに、ある程度のマス
ク欠陥があっても良品デバイスが生産できるということ
にもなる。しかし、発散形のＸ線源を用いるＸ線露光技
術においては、パタンの解像性や装置の幾何学的形状か
ら生ずるパタンぼけやランナウト誤差などの観点から、
ステップ アンド リピート方式（ステッパ方式）が採
用される。このステッパ方式では、１枚のオリジナルマ
スクを使ってシリコンウエハ全面に露光をステップ状に
繰り返すため、欠陥のあるオリジナルマスクを使用すれ
ば全チップに欠陥を生むことになる。したがって、ステ
ッパ方式のＸ線露光においては無欠陥のＸ線露光用マス
クが必要となる。
従来、Ｘ線露光用マスクの高品質化のために提案され
てきたマスク修正は、第３図のマスクプロセス終了後
に、0.1μｍ以下の直径に集束させる能力を有し（高解
像度）、非常に高い集束電流密度が得られるフォーカス
ド・イオンビーム（FIB）技術を利用して行われてき
た。第４図にパタン修正技術について説明する。
てきたマスク修正は、第３図のマスクプロセス終了後
に、0.1μｍ以下の直径に集束させる能力を有し（高解
像度）、非常に高い集束電流密度が得られるフォーカス
ド・イオンビーム（FIB）技術を利用して行われてき
た。第４図にパタン修正技術について説明する。
ここで11は細く絞られたイオンビーム、12は残留欠陥
材料の飛散物、13は残留欠陥、14は欠損欠陥、15は不透
明膜の原材料としてのガス分子、16は堆積した不透明
膜、17は不透明膜用原材料としてのガス分子供給用ノズ
ル、３′はＸ線吸収体パタンである。
材料の飛散物、13は残留欠陥、14は欠損欠陥、15は不透
明膜の原材料としてのガス分子、16は堆積した不透明
膜、17は不透明膜用原材料としてのガス分子供給用ノズ
ル、３′はＸ線吸収体パタンである。
まず、（イ）図に示す残留欠陥の修正について説明す
る。
る。
フォーカスド・イオンビーム（FIB）は、液体金属の
イオン源を用いて作られる。ガリウムは、その腐食作用
が低いことや蒸気圧の低いことなどにより、フォーカス
ド・イオンビームの発生にとって理想的な材料であると
一般に考えられている。
イオン源を用いて作られる。ガリウムは、その腐食作用
が低いことや蒸気圧の低いことなどにより、フォーカス
ド・イオンビームの発生にとって理想的な材料であると
一般に考えられている。
ガリウムはタンクで加熱され、タングステン針に沿っ
て引き出し電極に向かって流出させることができる。タ
ングステン針と引き出し電極の間に４〜10KVを印加する
と、ガリウム・イオンがタングステン針から発生する。
このガリウム・イオンは、一連のアインツェルンレンズ
を介して集束され、10〜100KVの引き出し電圧によって
加速される。このように集束・加速されたガリウム・イ
オン11は、精密に位置決めされた残留欠陥13の位置で、
集束・加速されたガリウム・イオン11のスパッタリング
効果を精密に制御することによって、残留欠陥13をエッ
チングしてＸ線吸収体パタン３′上に存在する残留欠陥
13を除去する。
て引き出し電極に向かって流出させることができる。タ
ングステン針と引き出し電極の間に４〜10KVを印加する
と、ガリウム・イオンがタングステン針から発生する。
このガリウム・イオンは、一連のアインツェルンレンズ
を介して集束され、10〜100KVの引き出し電圧によって
加速される。このように集束・加速されたガリウム・イ
オン11は、精密に位置決めされた残留欠陥13の位置で、
集束・加速されたガリウム・イオン11のスパッタリング
効果を精密に制御することによって、残留欠陥13をエッ
チングしてＸ線吸収体パタン３′上に存在する残留欠陥
13を除去する。
一方、（ロ）図に示す欠損欠陥の修正は、基本的には
アモルファス・カーボンなどを、欠損欠陥領域に堆積さ
せていくものである。即ち、イオンビームの励起に伴う
化学効果と不透明膜用原材料としてのガス分子供給ノズ
ルとを組合せて用い、アモルファス・カーボンの不透明
膜を選択的に堆積させることによって、Ｘ線吸収体パタ
ン上の欠損欠陥を修正する。アモルファス・カーボンの
不透明膜は、集束・加速されたビーム状の励磁されたガ
リウム粒子11と不透明膜用原材料としてのガス分子供給
ノズル17から噴射するカーボンガス粒子14の衝突により
形成される。カーボンの不透明膜は、ガリウムビームの
掃引されたところに選択的に堆積し、堆積膜16を形成し
ながら、吸収体上に存在する欠損欠陥を徐々に埋めなが
ら修正してゆく。ここで、カーボン膜は波長:4〜20Å程
度の軟Ｘ線に対する阻止能が小さいため、Ｘ線マスク吸
収体パタンの欠損欠陥の修正用材料としては利用できな
い。したがって、Ｘ線マスク吸収体パタンの欠損欠陥修
正用材料としては吸収体材料と同様の重金属を堆積させ
る必要がある。
アモルファス・カーボンなどを、欠損欠陥領域に堆積さ
せていくものである。即ち、イオンビームの励起に伴う
化学効果と不透明膜用原材料としてのガス分子供給ノズ
ルとを組合せて用い、アモルファス・カーボンの不透明
膜を選択的に堆積させることによって、Ｘ線吸収体パタ
ン上の欠損欠陥を修正する。アモルファス・カーボンの
不透明膜は、集束・加速されたビーム状の励磁されたガ
リウム粒子11と不透明膜用原材料としてのガス分子供給
ノズル17から噴射するカーボンガス粒子14の衝突により
形成される。カーボンの不透明膜は、ガリウムビームの
掃引されたところに選択的に堆積し、堆積膜16を形成し
ながら、吸収体上に存在する欠損欠陥を徐々に埋めなが
ら修正してゆく。ここで、カーボン膜は波長:4〜20Å程
度の軟Ｘ線に対する阻止能が小さいため、Ｘ線マスク吸
収体パタンの欠損欠陥の修正用材料としては利用できな
い。したがって、Ｘ線マスク吸収体パタンの欠損欠陥修
正用材料としては吸収体材料と同様の重金属を堆積させ
る必要がある。
FIB技術を利用するＸ線露光用マスク吸収体パタン修
正技術は、以上説明したような原理に基づいて、マスク
パタン上に存在する残留欠陥や欠損欠陥を修正するもの
である。
正技術は、以上説明したような原理に基づいて、マスク
パタン上に存在する残留欠陥や欠損欠陥を修正するもの
である。
なお、微細なパタン修正方法については、たとえば、
文献マイクロエレクトロニック マニュファクチュアリ
ング アンド テスイング,1986年２月号（Microelectr
onic Manufacturing and Testing）に開示されている。
文献マイクロエレクトロニック マニュファクチュアリ
ング アンド テスイング,1986年２月号（Microelectr
onic Manufacturing and Testing）に開示されている。
（発明が解決しようとする問題点） 従来のＸ線露光用マスク製造プロセスとマスク吸収体
パタンの修正プロセスが独立しており、FIB技術を利用
して膜厚が厚く、しかも、重金属（高密度・高融点）材
料から成るマスク吸収体パタンを修正することによっ
て、無欠陥Ｘ線露光用マスクの製造を行う方法では、 （ｉ）マスク製造プロセスと欠陥修正プロセスとが独立
しているため、プロセスが繁雑となり、効果的でなかっ
た、 （ii）Ｘ線露光用マスクの製造プロセスにおいて、欠損
欠陥や残留欠陥の多くはレジストパタンの形成工程にお
いて発生するものが大半であるにもかかわらず、残留欠
陥や欠損欠陥を持つレジストパタンを利用して吸収体パ
タンに残留欠陥や欠損欠陥を形成した後、改めてＸ線吸
収体パタン上の残留欠陥や欠損欠陥を修正することは非
効率であり、生産性に欠けていた、 （iii）Ｘ線露光用マスクとしてのＸ線吸収体パタン
は、軟Ｘ線を遮断（吸収）する必要があるため、通常、
0.4〜0.8μｍ程度の厚膜となる。従って、このような厚
膜で、しかも高密度・高融点材料をフォーカスド・イオ
ンビームを利用してパタン修正するためには、非常に長
時間を要していた、 （iv）0.4〜0.8μｍと比較的厚膜のＸ線吸収体パタン
は、0.1〜４μｍ程度の比較的薄いメンブレン上に配置
されているため、フォーカスド・イオンビームで吸収体
パタン修正を実施する際、イオンビームによるメンブレ
ンへのダメージが避けられなかった、 （ｖ）欠損欠陥を修正するためには、従来技術で用いら
れるカーボン膜は利用できず、軟Ｘ線に対する阻止能が
大きい重金属膜の堆積が必要となる、 等の本質的な問題を含んでいる。
パタンの修正プロセスが独立しており、FIB技術を利用
して膜厚が厚く、しかも、重金属（高密度・高融点）材
料から成るマスク吸収体パタンを修正することによっ
て、無欠陥Ｘ線露光用マスクの製造を行う方法では、 （ｉ）マスク製造プロセスと欠陥修正プロセスとが独立
しているため、プロセスが繁雑となり、効果的でなかっ
た、 （ii）Ｘ線露光用マスクの製造プロセスにおいて、欠損
欠陥や残留欠陥の多くはレジストパタンの形成工程にお
いて発生するものが大半であるにもかかわらず、残留欠
陥や欠損欠陥を持つレジストパタンを利用して吸収体パ
タンに残留欠陥や欠損欠陥を形成した後、改めてＸ線吸
収体パタン上の残留欠陥や欠損欠陥を修正することは非
効率であり、生産性に欠けていた、 （iii）Ｘ線露光用マスクとしてのＸ線吸収体パタン
は、軟Ｘ線を遮断（吸収）する必要があるため、通常、
0.4〜0.8μｍ程度の厚膜となる。従って、このような厚
膜で、しかも高密度・高融点材料をフォーカスド・イオ
ンビームを利用してパタン修正するためには、非常に長
時間を要していた、 （iv）0.4〜0.8μｍと比較的厚膜のＸ線吸収体パタン
は、0.1〜４μｍ程度の比較的薄いメンブレン上に配置
されているため、フォーカスド・イオンビームで吸収体
パタン修正を実施する際、イオンビームによるメンブレ
ンへのダメージが避けられなかった、 （ｖ）欠損欠陥を修正するためには、従来技術で用いら
れるカーボン膜は利用できず、軟Ｘ線に対する阻止能が
大きい重金属膜の堆積が必要となる、 等の本質的な問題を含んでいる。
（発明の目的） 本発明はこのような点に鑑みて提案されたものであ
り、Ｘ線露光用マスク吸収体パタンの修正プロセスを、
マスク吸収体形成プロセスの１工程としてマスク吸収体
形成プロセスの中に組み込み、厚い膜厚を有する吸収体
をエッチングする以前に、吸収体のエッチングマスク用
としての中間膜パタンの形態でパタン欠陥を修正するこ
とによって、無欠陥エッチングマスクによる吸収体加工
を行うことで、微細高精度で、しかも、無欠陥のＸ線露
光用マスクを実現することを目的とする。
り、Ｘ線露光用マスク吸収体パタンの修正プロセスを、
マスク吸収体形成プロセスの１工程としてマスク吸収体
形成プロセスの中に組み込み、厚い膜厚を有する吸収体
をエッチングする以前に、吸収体のエッチングマスク用
としての中間膜パタンの形態でパタン欠陥を修正するこ
とによって、無欠陥エッチングマスクによる吸収体加工
を行うことで、微細高精度で、しかも、無欠陥のＸ線露
光用マスクを実現することを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 前記従来技術の問題点を解決するため、本発明は、Ｘ
線マスク支持基板にＸ線透過材料から成るメンブレンを
形成する工程と、ついで前記メンブレン上に、Ｘ線吸収
体膜を堆積する工程と、ついで前記Ｘ線吸収体膜の上
に、第１の中間膜を堆積する工程と、ついで前記第１の
中間膜上に、第２の中間膜を堆積する工程と、ついで前
記第２の中間膜上に、レジストをコーティングした後、
レジストパタンを形成する工程と、ついで前記レジスト
パタンに基づいて前記第２の中間膜を加工し、第２の中
間膜のパタンを形成する工程と、ついで前記加工で生じ
た前記第２の中間膜パタンの欠陥を修正する工程と、つ
いで前記欠陥修正した前記第２の中間膜のパタンに基づ
いて第１の中間膜を加工し、前記第１の中間膜のパタン
を形成する工程と、ついで前記第１の中間膜のパタンに
基づいてＸ線吸収体膜を加工する工程とを具備すること
を特徴とするＸ線露光用マスクの製造方法を発明の特徴
とするものである。
線マスク支持基板にＸ線透過材料から成るメンブレンを
形成する工程と、ついで前記メンブレン上に、Ｘ線吸収
体膜を堆積する工程と、ついで前記Ｘ線吸収体膜の上
に、第１の中間膜を堆積する工程と、ついで前記第１の
中間膜上に、第２の中間膜を堆積する工程と、ついで前
記第２の中間膜上に、レジストをコーティングした後、
レジストパタンを形成する工程と、ついで前記レジスト
パタンに基づいて前記第２の中間膜を加工し、第２の中
間膜のパタンを形成する工程と、ついで前記加工で生じ
た前記第２の中間膜パタンの欠陥を修正する工程と、つ
いで前記欠陥修正した前記第２の中間膜のパタンに基づ
いて第１の中間膜を加工し、前記第１の中間膜のパタン
を形成する工程と、ついで前記第１の中間膜のパタンに
基づいてＸ線吸収体膜を加工する工程とを具備すること
を特徴とするＸ線露光用マスクの製造方法を発明の特徴
とするものである。
（作用） Ｘ線吸収体パタンの修正プロセスを、Ｘ線吸収体パタ
ン製造プロセスの１工程としてＸ線吸収体パタン製造プ
ロセスを構成するため、レジスト膜（レジストパタン）
とＸ線吸収体膜の第１の中間膜（エッチングマスク）と
の間にパタン修正用の第２の中間膜として金属、金属化
合物、無機化合物、有機高分子のいずれかから成る薄膜
を配置し、しかも、レジストパタンの形状等を反映した
パタン修正用の第２の中間膜のパタンを、従来のパタン
修正技術で修正し、このパタン修正を施した無欠陥の金
属、金属化合物、無機化合物、有機高分子のいずれかか
ら成る第２の中間膜のパタンをＸ線吸収体膜のエッチン
グマスクとして利用することによって、 （イ）レジストパタンの形成工程においてその大半が発
生するパタン欠陥（残留欠陥や欠損欠陥）をＸ線吸収体
膜のエッチングマスクの段階で修正できるとともに、 （ロ）パタン修正用としての第２の中間膜は非常に薄
く、しかも、密度の低い金属、金属化合物、無機化合
物、有機高分子のいずれかが利用できるため、FIB技術
による残留欠陥や欠損欠陥のパタン修正において、修正
時間の大幅な時間短縮が可能となり、 （ハ）パタン修正用の第２の中間膜はＸ線吸収体膜のエ
ッチング保護膜（第一の中間膜パタン）を形成するため
のエッチングマスクとして利用するため、従来のFIB技
術による欠損欠陥のパタン修正において、カーボン膜が
利用できるとともに、従来問題とされていたカーボン膜
の耐性が問題となることはない。
ン製造プロセスの１工程としてＸ線吸収体パタン製造プ
ロセスを構成するため、レジスト膜（レジストパタン）
とＸ線吸収体膜の第１の中間膜（エッチングマスク）と
の間にパタン修正用の第２の中間膜として金属、金属化
合物、無機化合物、有機高分子のいずれかから成る薄膜
を配置し、しかも、レジストパタンの形状等を反映した
パタン修正用の第２の中間膜のパタンを、従来のパタン
修正技術で修正し、このパタン修正を施した無欠陥の金
属、金属化合物、無機化合物、有機高分子のいずれかか
ら成る第２の中間膜のパタンをＸ線吸収体膜のエッチン
グマスクとして利用することによって、 （イ）レジストパタンの形成工程においてその大半が発
生するパタン欠陥（残留欠陥や欠損欠陥）をＸ線吸収体
膜のエッチングマスクの段階で修正できるとともに、 （ロ）パタン修正用としての第２の中間膜は非常に薄
く、しかも、密度の低い金属、金属化合物、無機化合
物、有機高分子のいずれかが利用できるため、FIB技術
による残留欠陥や欠損欠陥のパタン修正において、修正
時間の大幅な時間短縮が可能となり、 （ハ）パタン修正用の第２の中間膜はＸ線吸収体膜のエ
ッチング保護膜（第一の中間膜パタン）を形成するため
のエッチングマスクとして利用するため、従来のFIB技
術による欠損欠陥のパタン修正において、カーボン膜が
利用できるとともに、従来問題とされていたカーボン膜
の耐性が問題となることはない。
（実施例） 次に本発明の実施例について説明する。
なお実施例は一つの例示であって、本発明の精神を逸
脱しない範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうるこ
とは言うまでもない。
脱しない範囲で、種々の変更あるいは改良を行いうるこ
とは言うまでもない。
（第１実施例） 第１図は、本発明の実施例を説明するマスク製造工程
である。
である。
１はＸ線マスク支持基板、２はマスク基板（メンブレ
ン）、３はＸ線吸収体膜、３′はＸ線吸収体パタン、４
は第１の中間膜（エッチングマスク）、４′は第１の中
間膜のパタン、５はレジストパタン、10はメンブレン領
域（ウインドウ部）、30は第２の中間膜、30′は欠陥修
正前の第２の中間膜のパタン、30″は欠陥修正後の第２
の中間膜のパタンである。
ン）、３はＸ線吸収体膜、３′はＸ線吸収体パタン、４
は第１の中間膜（エッチングマスク）、４′は第１の中
間膜のパタン、５はレジストパタン、10はメンブレン領
域（ウインドウ部）、30は第２の中間膜、30′は欠陥修
正前の第２の中間膜のパタン、30″は欠陥修正後の第２
の中間膜のパタンである。
Ｘ線マスク支持基板１の一主平面側と反対面にLP−CV
D（Low Pressure−Chemically Vapor Deposited）法、
プラズマCVD法或はスピンコート法等の膜形成技術によ
り0.1〜５μｍの厚さにSixNy,BN,SiC等に代表される無
機材料或はポリイミドやマイラーなどに代表される有機
高分子膜から成るＸ線透過材料としてのメンブレン２を
形成する（1A）。次に、上記一主面側に形成されたメン
ブレン２の表面上にＸ線吸収体膜３としてTa,W,Re,Mo,A
u,Ptなどに代表される原子量（質量）や密度の大きい重
金属の膜或は上記材料を主成分とする化合物から成る膜
をスパッタ法、プラズマCVD法、真空蒸着法、メッキ
法、イオンプレーティング法などの膜形成技術によって
所望とする膜厚に堆積させた後、上記Ｘ線吸収体膜３の
表面上に酸化シリコン、窒化シリコン等に代表される無
機材料膜或はポリイミドなどの有機高分子膜から成る第
１の中間膜４をスパッタ法、プラズマCVD法、イオンプ
レーティング法等の乾式膜形成技術やスピンコート法等
の湿式膜形成技術によって、所望とする膜厚に第１の中
間膜４を形成する。更に、上記第１の中間膜４の上面に
Si,Ti,V,Cr,Niなどに代表される低密度金属材料やTa,W,
Moなどの吸収体材料と同様な高密度金属材料或は上記金
属材料を主成分とする化合物から成る第２の中間膜30
を、スパッタ法やプラズマCVD法に代表される膜形成技
術により所望とする膜厚に堆積する（1B）。続いて、上
記第２の中間膜30の表面にPMMA等の紫外線レジストや電
子線・Ｘ線レジストを所望の膜厚でコーティングした
後、紫外線、電子線やＸ線などの露光技術でパタンを創
成し、所望とするパタンを形成してレジストパタン５と
する（1C）。更に、上記レジストパタン５をマスクとし
て、スパッタエッチング法、反応性スパッタエッチング
法やイオンエッチング法等の微細加工技術を用いて第２
の中間膜30を加工してレジストパタン５を忠実に反映し
た欠陥修正前の第２の中間膜パタン30′を形成する（1
D）。次に、公知の技術であるレーザー光やFIBを利用し
たマスクパタン修正技術を利用して欠陥修正前の第２の
中間膜パタン30′上に存在する欠損欠陥14や残留欠陥13
を修正して第１の中間膜４の上に上記材料から成る欠陥
修正後の第２の中間膜パタン30″を形成する（1E）。次
に、パタン修正を実施した上記無欠陥の欠陥修正後の第
２の中間膜パタン30″をマスクとして、スパッタエッチ
ング法、反応性スパッタエッチング法或はイオンエッチ
ング法等の微細加工技術によって、上記第１の中間膜４
を加工し、欠陥修正後の第２の中間膜のパタン30″を忠
実に反映した第１の中間膜のパタン４′を形成する。さ
らに、上記第１の中間膜のパタン４′をマスクとして、
反応性スパッタエッチング法等の選択エッチングができ
る微細加工技術によって上記Ｘ線吸収体膜３を加工して
所望とする形態を有するＸ線吸収体パタン３′を形成す
る（1F）。次に、上記Ｘ線吸収体パタン３′の上に残存
している第１の中間膜のパタン４′をスパッタエッチン
グ法や反応性スパッタエッチング法等によって除去した
後、上記Ｘ線マスク支持基板１の裏面側にウインドウ部
をスパッタエッチング法や反応性スパッタエッチング法
等の加工技術で形成する（1G）。最後に、Ｘ線マスク支
持基板１の裏面側からウインドウパタンをマスクとして
図に示すごとく選択エッチングし、Ｘ線マスク支持基板
１にメンブレン領域（ウインドウ部）10を設けることに
より、無欠陥のＸ線露光用マスクを完成させ所望とする
マスクを得る（1H）。なお、第３図の（1G）工程におい
て、上記Ｘ線吸収体パタン３′上に残存している第１の
中間膜のパタン４′を除去しなくともＸ線マスクの特性
上なんら支障をきたすことがないことは明らかである。
D（Low Pressure−Chemically Vapor Deposited）法、
プラズマCVD法或はスピンコート法等の膜形成技術によ
り0.1〜５μｍの厚さにSixNy,BN,SiC等に代表される無
機材料或はポリイミドやマイラーなどに代表される有機
高分子膜から成るＸ線透過材料としてのメンブレン２を
形成する（1A）。次に、上記一主面側に形成されたメン
ブレン２の表面上にＸ線吸収体膜３としてTa,W,Re,Mo,A
u,Ptなどに代表される原子量（質量）や密度の大きい重
金属の膜或は上記材料を主成分とする化合物から成る膜
をスパッタ法、プラズマCVD法、真空蒸着法、メッキ
法、イオンプレーティング法などの膜形成技術によって
所望とする膜厚に堆積させた後、上記Ｘ線吸収体膜３の
表面上に酸化シリコン、窒化シリコン等に代表される無
機材料膜或はポリイミドなどの有機高分子膜から成る第
１の中間膜４をスパッタ法、プラズマCVD法、イオンプ
レーティング法等の乾式膜形成技術やスピンコート法等
の湿式膜形成技術によって、所望とする膜厚に第１の中
間膜４を形成する。更に、上記第１の中間膜４の上面に
Si,Ti,V,Cr,Niなどに代表される低密度金属材料やTa,W,
Moなどの吸収体材料と同様な高密度金属材料或は上記金
属材料を主成分とする化合物から成る第２の中間膜30
を、スパッタ法やプラズマCVD法に代表される膜形成技
術により所望とする膜厚に堆積する（1B）。続いて、上
記第２の中間膜30の表面にPMMA等の紫外線レジストや電
子線・Ｘ線レジストを所望の膜厚でコーティングした
後、紫外線、電子線やＸ線などの露光技術でパタンを創
成し、所望とするパタンを形成してレジストパタン５と
する（1C）。更に、上記レジストパタン５をマスクとし
て、スパッタエッチング法、反応性スパッタエッチング
法やイオンエッチング法等の微細加工技術を用いて第２
の中間膜30を加工してレジストパタン５を忠実に反映し
た欠陥修正前の第２の中間膜パタン30′を形成する（1
D）。次に、公知の技術であるレーザー光やFIBを利用し
たマスクパタン修正技術を利用して欠陥修正前の第２の
中間膜パタン30′上に存在する欠損欠陥14や残留欠陥13
を修正して第１の中間膜４の上に上記材料から成る欠陥
修正後の第２の中間膜パタン30″を形成する（1E）。次
に、パタン修正を実施した上記無欠陥の欠陥修正後の第
２の中間膜パタン30″をマスクとして、スパッタエッチ
ング法、反応性スパッタエッチング法或はイオンエッチ
ング法等の微細加工技術によって、上記第１の中間膜４
を加工し、欠陥修正後の第２の中間膜のパタン30″を忠
実に反映した第１の中間膜のパタン４′を形成する。さ
らに、上記第１の中間膜のパタン４′をマスクとして、
反応性スパッタエッチング法等の選択エッチングができ
る微細加工技術によって上記Ｘ線吸収体膜３を加工して
所望とする形態を有するＸ線吸収体パタン３′を形成す
る（1F）。次に、上記Ｘ線吸収体パタン３′の上に残存
している第１の中間膜のパタン４′をスパッタエッチン
グ法や反応性スパッタエッチング法等によって除去した
後、上記Ｘ線マスク支持基板１の裏面側にウインドウ部
をスパッタエッチング法や反応性スパッタエッチング法
等の加工技術で形成する（1G）。最後に、Ｘ線マスク支
持基板１の裏面側からウインドウパタンをマスクとして
図に示すごとく選択エッチングし、Ｘ線マスク支持基板
１にメンブレン領域（ウインドウ部）10を設けることに
より、無欠陥のＸ線露光用マスクを完成させ所望とする
マスクを得る（1H）。なお、第３図の（1G）工程におい
て、上記Ｘ線吸収体パタン３′上に残存している第１の
中間膜のパタン４′を除去しなくともＸ線マスクの特性
上なんら支障をきたすことがないことは明らかである。
（第２実施例） 第２図は、第２の中間膜30として無機材料或は有機高
分子膜を用いた場合のＸ線マスク製造方法について説明
する。
分子膜を用いた場合のＸ線マスク製造方法について説明
する。
Ｘ線マスク支持基板１の一主平面と反対面にＸ線透過
材料２を所望とする膜厚で形成する（2A）。次に、上記
Ｘ線マスク支持基板１の一主平面上に形成された前記Ｘ
線透過材料２の上にＸ線吸収体膜３を所望の膜厚に堆積
させた後、上記Ｘ線吸収体膜３の表面に、吸収体膜の反
応性スパッタエッチングに際して吸収体膜のエッチング
速度に対して遅いエッチング速度を有する第２の中間膜
の機能を持つ第１の中間膜4a（エッチングマスク、エッ
チングマスクに対する吸収体のエッチング選択比が２倍
以上が確保できること）としての無機材料或は有機高分
子膜を所望とする膜厚に形成する（2B）。続いて、前記
第１の中間膜4aの上にレジスト膜を形成した後、パタン
創成技術によって所望とするパタンを形成してレジスト
パタン５とする（2C）。次に、上記レジストパタン５を
エッチングマスクとして、前記第１の中間膜4aを加工し
てレジストパタンを忠実に反映した前記第１の中間膜の
パタン4a′を形成する（2D）。続いて、パタン修正技術
によって前記第１の中間膜のパタン4a′上に存在する欠
損欠陥や残留欠陥を修正してＸ線吸収体膜３の上に欠陥
を修正した第１の中間膜のパタン4a″を形成する（2
E）。次に、パタン修正を実施した上記無欠陥の前記欠
陥を修正した第１の中間膜のパタン4a″をマスクとして
選択エッチングが可能な微細加工技術によって上記Ｘ線
吸収体膜３を加工して所望とする形態を有するＸ線吸収
体パタン３′を形成する（2F）。その後、第１の実施例
と同様にバックエッチングを実施して無欠陥のＸ線露光
用マスクをうることができる。
材料２を所望とする膜厚で形成する（2A）。次に、上記
Ｘ線マスク支持基板１の一主平面上に形成された前記Ｘ
線透過材料２の上にＸ線吸収体膜３を所望の膜厚に堆積
させた後、上記Ｘ線吸収体膜３の表面に、吸収体膜の反
応性スパッタエッチングに際して吸収体膜のエッチング
速度に対して遅いエッチング速度を有する第２の中間膜
の機能を持つ第１の中間膜4a（エッチングマスク、エッ
チングマスクに対する吸収体のエッチング選択比が２倍
以上が確保できること）としての無機材料或は有機高分
子膜を所望とする膜厚に形成する（2B）。続いて、前記
第１の中間膜4aの上にレジスト膜を形成した後、パタン
創成技術によって所望とするパタンを形成してレジスト
パタン５とする（2C）。次に、上記レジストパタン５を
エッチングマスクとして、前記第１の中間膜4aを加工し
てレジストパタンを忠実に反映した前記第１の中間膜の
パタン4a′を形成する（2D）。続いて、パタン修正技術
によって前記第１の中間膜のパタン4a′上に存在する欠
損欠陥や残留欠陥を修正してＸ線吸収体膜３の上に欠陥
を修正した第１の中間膜のパタン4a″を形成する（2
E）。次に、パタン修正を実施した上記無欠陥の前記欠
陥を修正した第１の中間膜のパタン4a″をマスクとして
選択エッチングが可能な微細加工技術によって上記Ｘ線
吸収体膜３を加工して所望とする形態を有するＸ線吸収
体パタン３′を形成する（2F）。その後、第１の実施例
と同様にバックエッチングを実施して無欠陥のＸ線露光
用マスクをうることができる。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によればレジスト膜（レ
ジストパタン）と第１の中間膜との間に第２の中間膜と
して金属、金属化合物、無機化合物、有機高分子のいず
れかから成る薄膜を配置し、しかも、レジストパタンの
形状を反映した上記パタン修正用中間膜のパタンを修正
し、このパタン修正した金属、金属化合物、無機化合
物、有機高分子のいずれかから成る無欠陥の中間膜パタ
ンを吸収体膜のエッチングマスクとして利用することに
よって無欠陥のＸ線露光用マスクを実現するＸ線露光用
マスクの製造方法においては以下に挙げる効果がある。
ジストパタン）と第１の中間膜との間に第２の中間膜と
して金属、金属化合物、無機化合物、有機高分子のいず
れかから成る薄膜を配置し、しかも、レジストパタンの
形状を反映した上記パタン修正用中間膜のパタンを修正
し、このパタン修正した金属、金属化合物、無機化合
物、有機高分子のいずれかから成る無欠陥の中間膜パタ
ンを吸収体膜のエッチングマスクとして利用することに
よって無欠陥のＸ線露光用マスクを実現するＸ線露光用
マスクの製造方法においては以下に挙げる効果がある。
（ｉ）レジストパタン製造工程で発生するパタン欠陥
（欠損欠陥や残留欠陥）をマスクプロセスの初期工程で
修正できるため、プロセスの短縮ができる、 （ii）パタン修正用としての第２の中間膜は非常に薄
く、しかも、密度の低い金属膜、上記金属を主成分とす
る化合物、無機化合物、有機高分子のいずれかを利用で
きるとともに、パタン修正時間の大幅な時間短縮ができ
る、 （iii）パタン修正用として第２の中間膜は吸収体膜の
エッチングマスクを形成するためのエッチングマスクと
して利用するため、欠損欠陥の修正にはカーボン等の不
透明膜が利用できるとともに、上記不透明膜の耐性は問
題とならない、 （iv）レーザー光やFIBによるパタン修正は吸収体膜の
エッチングマスクならびに吸収体膜の上で実施するた
め、非常に薄いメンブレンへの熱的影響などのダメージ
がない。
（欠損欠陥や残留欠陥）をマスクプロセスの初期工程で
修正できるため、プロセスの短縮ができる、 （ii）パタン修正用としての第２の中間膜は非常に薄
く、しかも、密度の低い金属膜、上記金属を主成分とす
る化合物、無機化合物、有機高分子のいずれかを利用で
きるとともに、パタン修正時間の大幅な時間短縮ができ
る、 （iii）パタン修正用として第２の中間膜は吸収体膜の
エッチングマスクを形成するためのエッチングマスクと
して利用するため、欠損欠陥の修正にはカーボン等の不
透明膜が利用できるとともに、上記不透明膜の耐性は問
題とならない、 （iv）レーザー光やFIBによるパタン修正は吸収体膜の
エッチングマスクならびに吸収体膜の上で実施するた
め、非常に薄いメンブレンへの熱的影響などのダメージ
がない。
第１図は本発明のＸ線露光用マスクの製造方法の第１実
施例、第２図は本発明の第２実施例、第３図は従来のＸ
線露光用マスクの製造方法、第４図はFIB技術を利用し
たパタン修正方法を示す。 １……Ｘ線マスク支持基板、２……マスク基板（メンブ
レン）、３……Ｘ線吸収体膜、３′……Ｘ線吸収体パタ
ン、４……第１の中間膜、４′……第１の中間膜のパタ
ン、５……レジストパタン、10……メンブレン領域（ウ
インドウ部）、11……細く絞られたイオンビーム、12…
…残留欠陥構成材料の飛散物、13……残留欠陥、14……
欠損欠陥、15……不透明膜の原材料としてのガス分子、
16……堆積した不透明膜、17……不透明膜用原材料とし
てのガス分子供給用ノズル、30……第２の中間膜、30′
……欠陥修正前の第２の中間膜パタン、30″……欠陥修
正後の第２の中間膜パタン。
施例、第２図は本発明の第２実施例、第３図は従来のＸ
線露光用マスクの製造方法、第４図はFIB技術を利用し
たパタン修正方法を示す。 １……Ｘ線マスク支持基板、２……マスク基板（メンブ
レン）、３……Ｘ線吸収体膜、３′……Ｘ線吸収体パタ
ン、４……第１の中間膜、４′……第１の中間膜のパタ
ン、５……レジストパタン、10……メンブレン領域（ウ
インドウ部）、11……細く絞られたイオンビーム、12…
…残留欠陥構成材料の飛散物、13……残留欠陥、14……
欠損欠陥、15……不透明膜の原材料としてのガス分子、
16……堆積した不透明膜、17……不透明膜用原材料とし
てのガス分子供給用ノズル、30……第２の中間膜、30′
……欠陥修正前の第２の中間膜パタン、30″……欠陥修
正後の第２の中間膜パタン。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｘ線マスク支持基板にＸ線透過材料から成
るメンブレンを形成する工程と、 ついで前記メンブレン上に、Ｘ線吸収体膜を堆積する工
程と、 ついで前記Ｘ線吸収体膜の上に、前記Ｘ線吸収体膜のエ
ッチング保護膜と成りうる第１の中間膜を堆積する工程
と、 ついで前記第１の中間膜上に、金属、金属化合物、無機
化合物、有機高分子のいずれかから成る薄膜状の第２の
中間膜を堆積する工程と、 ついで前記第２の中間膜上に、レジストをコーティング
した後、レジストパタンを形成する工程と、 ついで前記レジストパタンに基づいて前記第２の中間膜
を加工し、第２の中間膜のパタンを形成する工程と、 ついで前記加工で生じた前記第２の中間膜パタン欠陥を
修正する工程と、 ついで前記欠陥修正した前記第２の中間膜のパタンに基
づいて第１の中間膜を加工し、前記第１の中間膜のパタ
ンを形成する工程と、 ついで前記第１の中間膜上のパタンに基づいてＸ線吸収
体を加工する工程とを具備することを特徴とするＸ線露
光用マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12571987A JP2502595B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12571987A JP2502595B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63291418A JPS63291418A (ja) | 1988-11-29 |
| JP2502595B2 true JP2502595B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=14917062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12571987A Expired - Fee Related JP2502595B2 (ja) | 1987-05-25 | 1987-05-25 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2502595B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4942581B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2012-05-30 | グローリー株式会社 | Ｘ線マスク製造方法 |
-
1987
- 1987-05-25 JP JP12571987A patent/JP2502595B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63291418A (ja) | 1988-11-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |