JP3366270B2 - 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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線露光用マスク
の製造方法に関し、特に半導体装置の製造プロセスで使
用されるＸ線露光用マスクの製造方法に関するものであ
る。
の製造方法に関し、特に半導体装置の製造プロセスで使
用されるＸ線露光用マスクの製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、Ｘ線を利用したリソグラフィ
技術が検討されるとともに、それに使用される露光用マ
スクの技術開発も行われている。
技術が検討されるとともに、それに使用される露光用マ
スクの技術開発も行われている。
【０００３】図４は、従来のＸ線露光用マスクを示す断
面図である。同図に示すように、Ｘ線露光用マスク１０
は、所望形状の吸収体パタン４が表面に形成された吸収
体パタン支持用膜２と、この吸収体パタン支持用膜２が
張設され枠体状に形成されたＳｉ（シリコン）製のウエ
ハ１とで構成されている。
面図である。同図に示すように、Ｘ線露光用マスク１０
は、所望形状の吸収体パタン４が表面に形成された吸収
体パタン支持用膜２と、この吸収体パタン支持用膜２が
張設され枠体状に形成されたＳｉ（シリコン）製のウエ
ハ１とで構成されている。
【０００４】ウエハ１は、直径が３インチまたは４イン
チ程度の大きさのＳｉウエハを、その縁部に沿った枠状
の領域を残した状態でそれ以外の部分を除去することに
よって作られたものである。
チ程度の大きさのＳｉウエハを、その縁部に沿った枠状
の領域を残した状態でそれ以外の部分を除去することに
よって作られたものである。
【０００５】吸収体パタン支持用膜２は、Ｘ線を透過し
易い材料で形成されており、例えばＳｉＮ（窒化シリコ
ン），ＳｉＣ（炭化シリコン）またはダイヤモンド等で
形成されている。また、その厚さは１〜２μｍであり、
その縁部はウエハ１に取り付けられ、中央部一帯はマス
クメンブレン８として機能する。
易い材料で形成されており、例えばＳｉＮ（窒化シリコ
ン），ＳｉＣ（炭化シリコン）またはダイヤモンド等で
形成されている。また、その厚さは１〜２μｍであり、
その縁部はウエハ１に取り付けられ、中央部一帯はマス
クメンブレン８として機能する。
【０００６】吸収体膜３は、Ｘ線吸収率の大きい材料で
形成されており、例えば金，タングステンもしくはタン
タル等の重金属、または、それらの化合物等で形成され
ている。また、その厚さは０．２〜１μｍである。
形成されており、例えば金，タングステンもしくはタン
タル等の重金属、または、それらの化合物等で形成され
ている。また、その厚さは０．２〜１μｍである。
【０００７】さて、このようなＸ線露光用マスク１０に
おいては、ウエハ１に吸収体パタン支持用膜２を張設さ
せるため、この吸収体パタン支持用膜２は、引っ張り応
力が５０〜４００ＭＰａであることを要する。したがっ
て、なるべく剛性の高い材料の使用が望まれており、Ｓ
ｉＮの２倍以上のヤング率を有するＳｉＣ膜は、このよ
うな条件を満たすことから好ましいといえる。さらに、
ＳｉＣ膜は高い剛性を有するだけでなく電気伝導性を有
し、Ｘ線露光用マスクの高精度化に適しているといえ
る。
おいては、ウエハ１に吸収体パタン支持用膜２を張設さ
せるため、この吸収体パタン支持用膜２は、引っ張り応
力が５０〜４００ＭＰａであることを要する。したがっ
て、なるべく剛性の高い材料の使用が望まれており、Ｓ
ｉＮの２倍以上のヤング率を有するＳｉＣ膜は、このよ
うな条件を満たすことから好ましいといえる。さらに、
ＳｉＣ膜は高い剛性を有するだけでなく電気伝導性を有
し、Ｘ線露光用マスクの高精度化に適しているといえ
る。
【０００８】ここで、ＳｉＣ膜の一般的な形成方法につ
いて説明する。従来、ＳｉＣ膜はこのＳｉＣ膜の支持体
となるＳｉウエハ上に減圧ＣＶＤ法（以下、ＬＰ−ＣＶ
Ｄ（Low Pressure - Chemical Vapor Deposition ）と
いう）を使って作られていた。
いて説明する。従来、ＳｉＣ膜はこのＳｉＣ膜の支持体
となるＳｉウエハ上に減圧ＣＶＤ法（以下、ＬＰ−ＣＶ
Ｄ（Low Pressure - Chemical Vapor Deposition ）と
いう）を使って作られていた。
【０００９】すなわち、１０００℃程度に加熱された反
応炉の内にＳｉウエハを載置し、Ｓｉを含有するガス例
えばＳｉＨ2Ｃｌ2（ジクロルシラン）、ＣＨ3ＳｉＣｌ3
（メチルトリクロルシラン）またはＳｉＣｌ4（テトラ
クロライド）等と、Ｃ（炭素）を含有するガス例えばＣ
2Ｈ2（アセチレン）またはＣ3Ｈ8（プロパン）等とを、
キャリアガスのＨ2（水素）またはＡｒ（アルゴン）等
で希釈してから、これらの混合ガスを上述の反応炉内に
流して化学的気相反応させることにより、Ｓｉウエハ上
にＳｉＣ膜を成長させる。
応炉の内にＳｉウエハを載置し、Ｓｉを含有するガス例
えばＳｉＨ2Ｃｌ2（ジクロルシラン）、ＣＨ3ＳｉＣｌ3
（メチルトリクロルシラン）またはＳｉＣｌ4（テトラ
クロライド）等と、Ｃ（炭素）を含有するガス例えばＣ
2Ｈ2（アセチレン）またはＣ3Ｈ8（プロパン）等とを、
キャリアガスのＨ2（水素）またはＡｒ（アルゴン）等
で希釈してから、これらの混合ガスを上述の反応炉内に
流して化学的気相反応させることにより、Ｓｉウエハ上
にＳｉＣ膜を成長させる。
【００１０】また、上述の方法以外として、Ｓｉウエハ
上に直接ＳｉＣ膜を形成する方法がある。すなわち、反
応炉内の温度を膜形成温度近くに上昇させ、その中にＨ
2 で希釈したＨＣｌガスを流してＳｉウエハの表面をエ
ッチングして清浄にした後、Ｃを含有するガス例えばＣ
2Ｈ2またはＣ3Ｈ8等を流し、Ｓｉウエハ表面をＳｉＣ化
させ、その上にＳｉＣ膜を形成する。
上に直接ＳｉＣ膜を形成する方法がある。すなわち、反
応炉内の温度を膜形成温度近くに上昇させ、その中にＨ
2 で希釈したＨＣｌガスを流してＳｉウエハの表面をエ
ッチングして清浄にした後、Ｃを含有するガス例えばＣ
2Ｈ2またはＣ3Ｈ8等を流し、Ｓｉウエハ表面をＳｉＣ化
させ、その上にＳｉＣ膜を形成する。
【００１１】したがって、このようにしてＳｉウエハ上
にＳｉＣからなる吸収体パタン支持用膜２を形成するこ
とができ、さらに図４に示す窓７を介してＳｉウエハを
ウエットエッチングすることにより、ウエハ１が作られ
るとともに、ＳｉＣ膜からなるマスクメンブレン８が形
成される。その後、吸収体パタン支持用膜２上に吸収体
膜３を形成してから、電子線リソグラフィでレジストパ
タンを作りエッチングすることにより、所望形状の吸収
体パタン４を作ることができる
にＳｉＣからなる吸収体パタン支持用膜２を形成するこ
とができ、さらに図４に示す窓７を介してＳｉウエハを
ウエットエッチングすることにより、ウエハ１が作られ
るとともに、ＳｉＣ膜からなるマスクメンブレン８が形
成される。その後、吸収体パタン支持用膜２上に吸収体
膜３を形成してから、電子線リソグラフィでレジストパ
タンを作りエッチングすることにより、所望形状の吸収
体パタン４を作ることができる
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線露光用
マスクをＬＳＩ製造工程に使用する場合、パタン精度や
パタン線幅の高い精度および再現性が要求されるのは当
然として、さらに欠陥の無いことが絶対条件として要求
される。
マスクをＬＳＩ製造工程に使用する場合、パタン精度や
パタン線幅の高い精度および再現性が要求されるのは当
然として、さらに欠陥の無いことが絶対条件として要求
される。
【００１３】ここでＸ線露光用マスクの欠陥について具
体例を挙げると、例えば吸収体パタン形成工程で発生す
るパタンの不足による欠陥または過剰による欠陥があ
り、このような欠陥は、フォーカスイオンビームを用い
たＸ線マスク修正装置等で容易に修正される。
体例を挙げると、例えば吸収体パタン形成工程で発生す
るパタンの不足による欠陥または過剰による欠陥があ
り、このような欠陥は、フォーカスイオンビームを用い
たＸ線マスク修正装置等で容易に修正される。
【００１４】ところが、このような欠陥以外にマスクメ
ンブレンに起因する欠陥、例えばマスクメンブレンの局
所的な欠落や突起、局所的に異物が混入する等が原因と
なって発生した欠陥があるが、このような欠陥の修正は
不可能であり、欠陥の生じたマスクを使用することはで
きない。
ンブレンに起因する欠陥、例えばマスクメンブレンの局
所的な欠落や突起、局所的に異物が混入する等が原因と
なって発生した欠陥があるが、このような欠陥の修正は
不可能であり、欠陥の生じたマスクを使用することはで
きない。
【００１５】しかしながら、従来のＸ線露光用マスクの
製造方法においては、マスクメンブレンに起因する欠陥
が生じやすいといえる。例えば、反応炉内の昇温・加熱
時に、ＳｉＣ膜の形成時に排気系等に付着した副生成物
からＣを含有するガスが発生し、その際にＳｉウエハに
異物や結晶欠陥等があると、これらの欠陥を核として、
不純物を多く含み周辺の膜と組成が大幅に異なるＳｉＣ
結晶粒が成長してしまう。また、Ｓｉウエハ表面をＳｉ
Ｃ化させる場合においても、Ｓｉウエハ上の異物や結晶
欠陥を核としてＳｉＣ結晶粒が大きく成長してしまう。
製造方法においては、マスクメンブレンに起因する欠陥
が生じやすいといえる。例えば、反応炉内の昇温・加熱
時に、ＳｉＣ膜の形成時に排気系等に付着した副生成物
からＣを含有するガスが発生し、その際にＳｉウエハに
異物や結晶欠陥等があると、これらの欠陥を核として、
不純物を多く含み周辺の膜と組成が大幅に異なるＳｉＣ
結晶粒が成長してしまう。また、Ｓｉウエハ表面をＳｉ
Ｃ化させる場合においても、Ｓｉウエハ上の異物や結晶
欠陥を核としてＳｉＣ結晶粒が大きく成長してしまう。
【００１６】このように、従来の製造方法では、ＳｉＣ
膜形成時に結晶構造や方位が周辺部のものと異なるＳｉ
Ｃ結晶粒や、不純物を多く含み周辺部と比べて組成が大
幅に異なるＳｉＣ結晶粒が成長することになる。する
と、これらのＳｉＣ結晶粒は周辺部と硬度が異なるた
め、ＳｉＣ膜表面を研磨して平坦化するときに脱落し易
かったり、あるいは研磨されにくく突起物として残って
しまったりすることがある。当然これらの脱落および突
起はメンブレン膜欠陥となり、このような欠陥を有する
マスクでは、Ｘ線露光への使用は不可能である
膜形成時に結晶構造や方位が周辺部のものと異なるＳｉ
Ｃ結晶粒や、不純物を多く含み周辺部と比べて組成が大
幅に異なるＳｉＣ結晶粒が成長することになる。する
と、これらのＳｉＣ結晶粒は周辺部と硬度が異なるた
め、ＳｉＣ膜表面を研磨して平坦化するときに脱落し易
かったり、あるいは研磨されにくく突起物として残って
しまったりすることがある。当然これらの脱落および突
起はメンブレン膜欠陥となり、このような欠陥を有する
マスクでは、Ｘ線露光への使用は不可能である
【００１７】一方、ＳｉＣ膜を形成するために１０００
℃程度の温度で加熱することについて述べたが、その際
に部分的に露出しているＳｉ表面からその深さ方向へＣ
が拡散し、ＳｉウエハとＳｉＣ膜との界面にＳｉＣと比
べて組成が大幅に変動した膜が部分的に形成されること
がある。そして、そのような状態でＳｉウエハの裏面の
ＳｉＣ膜をエッチングマスクにして、ＫＯＨ等でＳｉウ
エハを溶解させてＳｉＣ膜をメンブレン化しようとする
と、この組成変動した部分がＫＯＨで溶解されてしまう
ため、ＳｉＣ膜はエッチングマスクとしての役目を果た
さなくなってしまう。
℃程度の温度で加熱することについて述べたが、その際
に部分的に露出しているＳｉ表面からその深さ方向へＣ
が拡散し、ＳｉウエハとＳｉＣ膜との界面にＳｉＣと比
べて組成が大幅に変動した膜が部分的に形成されること
がある。そして、そのような状態でＳｉウエハの裏面の
ＳｉＣ膜をエッチングマスクにして、ＫＯＨ等でＳｉウ
エハを溶解させてＳｉＣ膜をメンブレン化しようとする
と、この組成変動した部分がＫＯＨで溶解されてしまう
ため、ＳｉＣ膜はエッチングマスクとしての役目を果た
さなくなってしまう。
【００１８】また、ＳｉＣ膜とＳｉウエハとの界面では
Ｓｉウエハの面方向にＳｉが浸食されるため、マスクメ
ンブレン周辺部のＳｉ枠体は直線状にならずに蛇行して
しまう。その結果、マスクメンブレンが枠体によって引
っ張られる力は均一にならず、マスクパタンの位置精度
も大幅に低下してしまう。
Ｓｉウエハの面方向にＳｉが浸食されるため、マスクメ
ンブレン周辺部のＳｉ枠体は直線状にならずに蛇行して
しまう。その結果、マスクメンブレンが枠体によって引
っ張られる力は均一にならず、マスクパタンの位置精度
も大幅に低下してしまう。
【００１９】以上のとおり本発明は、このような課題を
解決するためのものであり、欠陥が少なくかつ高精度な
パタン位置精度を有するＸ線露光用マスクの製造方法を
提供することを目的とする。
解決するためのものであり、欠陥が少なくかつ高精度な
パタン位置精度を有するＸ線露光用マスクの製造方法を
提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１に係る本発明のＸ線露光用マスクの
製造方法は、シリコン基板の全表面にアモルファス構造
の下地膜を形成する第１の工程と、この第１の工程によ
って得られた上記シリコン基板の全表面にＳｉＣ膜を形
成する第２の工程と、この第２の工程によって得られた
上記シリコン基板の一方の面における上記下地膜および
上記ＳｉＣ膜のうち、上記シリコン基板の縁部に沿って
枠状の領域を残した状態でその他の領域を除去する第３
の工程と、この第３の工程によって露出した上記シリコ
ン基板を除去することにより、上記下地膜および上記Ｓ
ｉＣ膜からなるマスクメンブレンを形成する第４の工程
とを有するものである。
るために、請求項１に係る本発明のＸ線露光用マスクの
製造方法は、シリコン基板の全表面にアモルファス構造
の下地膜を形成する第１の工程と、この第１の工程によ
って得られた上記シリコン基板の全表面にＳｉＣ膜を形
成する第２の工程と、この第２の工程によって得られた
上記シリコン基板の一方の面における上記下地膜および
上記ＳｉＣ膜のうち、上記シリコン基板の縁部に沿って
枠状の領域を残した状態でその他の領域を除去する第３
の工程と、この第３の工程によって露出した上記シリコ
ン基板を除去することにより、上記下地膜および上記Ｓ
ｉＣ膜からなるマスクメンブレンを形成する第４の工程
とを有するものである。
【００２１】また、請求項２に係る本発明のＸ線露光用
マスクの製造方法は、シリコン基板の一方の面にのみア
モルファス構造の下地膜を形成する第１の工程と、この
第１の工程によって得られた上記シリコン基板の全表面
にＳｉＣ膜を形成する第２の工程と、この第２の工程に
よって得られた上記シリコン基板における上記ＳｉＣ膜
が形成されたのとは反対側の面の上記下地膜および上記
ＳｉＣ膜のうち、上記シリコン基板の縁部に沿って枠状
の領域を残した状態でその他の領域を除去する第３の工
程と、この第３の工程によって露出した上記シリコン基
板を除去することにより、上記下地膜および上記ＳｉＣ
膜からなるマスクメンブレンを形成する第４の工程とを
有するものである。
マスクの製造方法は、シリコン基板の一方の面にのみア
モルファス構造の下地膜を形成する第１の工程と、この
第１の工程によって得られた上記シリコン基板の全表面
にＳｉＣ膜を形成する第２の工程と、この第２の工程に
よって得られた上記シリコン基板における上記ＳｉＣ膜
が形成されたのとは反対側の面の上記下地膜および上記
ＳｉＣ膜のうち、上記シリコン基板の縁部に沿って枠状
の領域を残した状態でその他の領域を除去する第３の工
程と、この第３の工程によって露出した上記シリコン基
板を除去することにより、上記下地膜および上記ＳｉＣ
膜からなるマスクメンブレンを形成する第４の工程とを
有するものである。
【００２２】また、請求項３に係る本発明のＸ線露光用
マスクの製造方法は、請求項１または２において、上記
第３の工程の後に、上記マスクメンブレンに対応する領
域における上記下地膜を除去する工程をさらに有するも
のである。
マスクの製造方法は、請求項１または２において、上記
第３の工程の後に、上記マスクメンブレンに対応する領
域における上記下地膜を除去する工程をさらに有するも
のである。
【００２３】また、請求項４に係る本発明のＸ線露光用
マスクの製造方法は、請求項１または２において、上記
下地膜は、Ａｌ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ｃ
ｒＮまたはＳｉＮの何れかからなるものである。
マスクの製造方法は、請求項１または２において、上記
下地膜は、Ａｌ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2，Ｃ
ｒＮまたはＳｉＮの何れかからなるものである。
【００２４】以上のように本発明では、多結晶構造のＳ
ｉＣ膜をシリコン基板上に形成する際に、基板表面はＳ
ｉＮ膜で覆われている。そのため、反応炉内にあるＣを
含む残留ガスや排気系に付着しているＳｉＣ形成時の副
生成物から発生して炉内に拡散してくるガスに、シリコ
ン基板が直接さらされることはなく、ＳｉＣ結晶粒が生
じることがない。したがって、本発明を用いることによ
り、欠陥が少なくかつ高精度なパタン位置精度を有する
Ｘ線露光用マスクを製造することができる。
ｉＣ膜をシリコン基板上に形成する際に、基板表面はＳ
ｉＮ膜で覆われている。そのため、反応炉内にあるＣを
含む残留ガスや排気系に付着しているＳｉＣ形成時の副
生成物から発生して炉内に拡散してくるガスに、シリコ
ン基板が直接さらされることはなく、ＳｉＣ結晶粒が生
じることがない。したがって、本発明を用いることによ
り、欠陥が少なくかつ高精度なパタン位置精度を有する
Ｘ線露光用マスクを製造することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。
て図を用いて説明する。
【００２６】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態を示す断面図である。同図において、
（ａ）〜（ｆ）は、Ｘ線露光用マスク１０の製造工程を
時系列順に示したものである。
１の実施の形態を示す断面図である。同図において、
（ａ）〜（ｆ）は、Ｘ線露光用マスク１０の製造工程を
時系列順に示したものである。
【００２７】まず、図１（ａ）に示すように、結晶方位
（１００）のＳｉからなるウエハ１を用意する。このウ
エハ１は、後に枠体状に成型されてからマスクメンブレ
ンが張設される。次いで、図１（ｂ）に示すように、ウ
エハ１の表面に厚さが１０〜５００ｎｍ程度のアモルフ
ァス構造のＳｉＮからなる下地膜５を、１０００℃程度
の高温状態でＬＰ−ＣＶＤを使って被膜する。
（１００）のＳｉからなるウエハ１を用意する。このウ
エハ１は、後に枠体状に成型されてからマスクメンブレ
ンが張設される。次いで、図１（ｂ）に示すように、ウ
エハ１の表面に厚さが１０〜５００ｎｍ程度のアモルフ
ァス構造のＳｉＮからなる下地膜５を、１０００℃程度
の高温状態でＬＰ−ＣＶＤを使って被膜する。
【００２８】次いで、図１（ｃ）に示すように、下地膜
５の上からさらにＬＰ−ＣＶＤを用いてＳｉＣ膜６を被
膜する。このとき、その厚さを２μｍにする。その結
果、ウエハ１の表面には、ＳｉＣ／ＳｉＮの２層構造が
形成される。その後、吸収体パタンを形成する側の表面
を研磨することにより、ＳｉＣ膜６の表面粗さを１ｎｍ
以下にする。
５の上からさらにＬＰ−ＣＶＤを用いてＳｉＣ膜６を被
膜する。このとき、その厚さを２μｍにする。その結
果、ウエハ１の表面には、ＳｉＣ／ＳｉＮの２層構造が
形成される。その後、吸収体パタンを形成する側の表面
を研磨することにより、ＳｉＣ膜６の表面粗さを１ｎｍ
以下にする。
【００２９】次いで、図１（ｄ）に示すように、吸収体
パタンを形成するのとは反対側の面のＳｉＣ膜５に窓開
けをする。すなわち、マスクメンブレンの領域に対応さ
せてウエハ１の裏面側におけるＳｉＣ／ＳｉＮ膜を、反
応性イオンプラズマエッチング等で除去し、窓７を形成
する。
パタンを形成するのとは反対側の面のＳｉＣ膜５に窓開
けをする。すなわち、マスクメンブレンの領域に対応さ
せてウエハ１の裏面側におけるＳｉＣ／ＳｉＮ膜を、反
応性イオンプラズマエッチング等で除去し、窓７を形成
する。
【００３０】次いで、図１（ｅ）に示すように、ウエハ
１の裏面を１００℃程度のＫＯＨ液に浸して、窓７から
露出しているＳｉをウエットエッチングし、下地膜５お
よびＳｉＣ膜６からなるマスクメンブレン８を形成す
る。その際、方位が（１００）のＳｉウエハをＫＯＨ液
でウエットエッチングしたのであれば、面方位に沿って
斜めにエッチングされることになる。
１の裏面を１００℃程度のＫＯＨ液に浸して、窓７から
露出しているＳｉをウエットエッチングし、下地膜５お
よびＳｉＣ膜６からなるマスクメンブレン８を形成す
る。その際、方位が（１００）のＳｉウエハをＫＯＨ液
でウエットエッチングしたのであれば、面方位に沿って
斜めにエッチングされることになる。
【００３１】次いで、図１（ｆ）に示すように、ＳｉＣ
膜６上に吸収体膜３を形成してから、電子線リソグラフ
ィでレジストパタンを作りエッチングすることにより、
所望形状の吸収体パタン４を形成する。その結果、Ｘ線
露光用マスク１０が完成する。
膜６上に吸収体膜３を形成してから、電子線リソグラフ
ィでレジストパタンを作りエッチングすることにより、
所望形状の吸収体パタン４を形成する。その結果、Ｘ線
露光用マスク１０が完成する。
【００３２】このように本実施の形態においては、１０
００℃程度の高温で多結晶構造のＳｉＣ膜をＬＰ−ＣＶ
Ｄで形成する際に、ウエハ１のＳｉ表面はＳｉＮ膜等の
下地膜５で覆われている。そのため、反応炉内にあるＣ
を含む残留ガスや排気系に付着しているＳｉＣ形成時の
副生成物から発生して炉内に拡散してくるガスに、ウエ
ハ１が直接さらされることがない。
００℃程度の高温で多結晶構造のＳｉＣ膜をＬＰ−ＣＶ
Ｄで形成する際に、ウエハ１のＳｉ表面はＳｉＮ膜等の
下地膜５で覆われている。そのため、反応炉内にあるＣ
を含む残留ガスや排気系に付着しているＳｉＣ形成時の
副生成物から発生して炉内に拡散してくるガスに、ウエ
ハ１が直接さらされることがない。
【００３３】そのため、１０００℃程度の高温中でもウ
エハ１の表面にＳｉＣ結晶粒が形成されることはなく、
ＳｉＣ膜６上には、ＳｉＣ膜６を形成するためのガス
（例えば、水素で希釈したＳｉＨ2Ｃｌ2とＣ2Ｈ2等）を
ＬＰ−ＣＶＤ炉内に流すときにのみ形成される。
エハ１の表面にＳｉＣ結晶粒が形成されることはなく、
ＳｉＣ膜６上には、ＳｉＣ膜６を形成するためのガス
（例えば、水素で希釈したＳｉＨ2Ｃｌ2とＣ2Ｈ2等）を
ＬＰ−ＣＶＤ炉内に流すときにのみ形成される。
【００３４】さらに、Ｓｉウエハの表面からＣが深さ方
向に拡散しようとしても、ＳｉＮ等からなる下地膜５で
阻止されるため、Ｓｉウエハ表面から深さ方向に、Ｓｉ
Ｃと比べて組成の変動した膜が形成されることはない。
そのため、図１（ｅ）のようにウエハ１をエッチングし
てマスクメンブレン８を形成する際においても、マスク
メンブレン８の端部におけるＳｉが横方向にＫＯＨ液で
浸食されることはない。
向に拡散しようとしても、ＳｉＮ等からなる下地膜５で
阻止されるため、Ｓｉウエハ表面から深さ方向に、Ｓｉ
Ｃと比べて組成の変動した膜が形成されることはない。
そのため、図１（ｅ）のようにウエハ１をエッチングし
てマスクメンブレン８を形成する際においても、マスク
メンブレン８の端部におけるＳｉが横方向にＫＯＨ液で
浸食されることはない。
【００３５】なお、下地膜５としてＳｉＮ膜を使ってウ
エハ１を被膜したが、これに限られるものではない。例
えば、ウエハ１を熱酸化炉等に投入してその表面を酸化
させ、その際に形成されたアモルファス構造のＳｉＯ2
膜を、下地膜５として使用しても同様の効果が得られ
る。
エハ１を被膜したが、これに限られるものではない。例
えば、ウエハ１を熱酸化炉等に投入してその表面を酸化
させ、その際に形成されたアモルファス構造のＳｉＯ2
膜を、下地膜５として使用しても同様の効果が得られ
る。
【００３６】また、アモルファス構造のＡｌ2Ｏ3，Ｃｒ
2Ｏ3またはＴｉＯ2 等の酸化物、ＣｒＮ等の窒化物を使
用してもよい。これらの材料においても、ＣＶＤやスパ
ッタリング法等で成膜することができ、ＳｉＮを使った
場合と同様の欠陥の少ないＳｉＣ膜のマスクメンブレン
８が得られる
2Ｏ3またはＴｉＯ2 等の酸化物、ＣｒＮ等の窒化物を使
用してもよい。これらの材料においても、ＣＶＤやスパ
ッタリング法等で成膜することができ、ＳｉＮを使った
場合と同様の欠陥の少ないＳｉＣ膜のマスクメンブレン
８が得られる
【００３７】次に、本発明のその他の実施の形態につい
て説明する。 ［第２の実施の形態］図２は、本発明の第２の実施の形
態を示す断面図である。図１同様に図中の（ａ）〜
（ｆ）は、製造工程を時系列順に示したものであり、図
１における同一符号は同一または同等のものを示す。ま
た、図２（ｂ）以外の工程は、図１のものと同様である
ため、その説明は省略する。
て説明する。 ［第２の実施の形態］図２は、本発明の第２の実施の形
態を示す断面図である。図１同様に図中の（ａ）〜
（ｆ）は、製造工程を時系列順に示したものであり、図
１における同一符号は同一または同等のものを示す。ま
た、図２（ｂ）以外の工程は、図１のものと同様である
ため、その説明は省略する。
【００３８】さて、本実施の形態においては、第１の実
施の形態のようにウエハ１の全表面に下地膜を形成する
のではなく、ウエハ１の一方の面のみをＳｉＯ2 膜で被
膜し、このＳｉＯ2 膜を下地膜５ａとして使用してい
る。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2 をス
パッタリング法やＥＣＲプラズマＣＶＤを使うことによ
り、ウエハ１の表面にのみ下地膜５ａを形成している。
施の形態のようにウエハ１の全表面に下地膜を形成する
のではなく、ウエハ１の一方の面のみをＳｉＯ2 膜で被
膜し、このＳｉＯ2 膜を下地膜５ａとして使用してい
る。すなわち、図２（ｂ）に示すように、ＳｉＯ2 をス
パッタリング法やＥＣＲプラズマＣＶＤを使うことによ
り、ウエハ１の表面にのみ下地膜５ａを形成している。
【００３９】なお、下地膜５ａとしてはＳｉＮやＳｉＯ
2 等のＳｉ化合物の他に、Ａｌ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3またはＴ
ｉＯ2 等の酸化物、ＣｒＮ等の窒化物を使用してもよ
い。これらの材料においても、ＣＶＤやスパッタリング
法等で成膜することができ、ＳｉＮと同様の欠陥の少な
いＳｉＣ膜のマスクメンブレン８が得られる。
2 等のＳｉ化合物の他に、Ａｌ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3またはＴ
ｉＯ2 等の酸化物、ＣｒＮ等の窒化物を使用してもよ
い。これらの材料においても、ＣＶＤやスパッタリング
法等で成膜することができ、ＳｉＮと同様の欠陥の少な
いＳｉＣ膜のマスクメンブレン８が得られる。
【００４０】［第３の実施の形態］上述の第１および第
２の実施の形態では、完成したマスクメンブレン８の裏
面にＳｉＮやＳｉＯ2 からなる下地膜５を残す構成とし
ている。ところが、これらＳｉＮやＳｉＯ2 は、Ｘ線の
吸収によって応力が変化するため、露光時にマスクメン
ブレン８を変形させる恐れがある。
２の実施の形態では、完成したマスクメンブレン８の裏
面にＳｉＮやＳｉＯ2 からなる下地膜５を残す構成とし
ている。ところが、これらＳｉＮやＳｉＯ2 は、Ｘ線の
吸収によって応力が変化するため、露光時にマスクメン
ブレン８を変形させる恐れがある。
【００４１】そこで、本実施の形態は、このような問題
点を解決すべく、バックエッチングしてマスクメンブレ
ン８を形成した後に、ＳｉＮやＳｉＯ2 を除去するよう
にしたものである。すなわち、図３（ａ）に示すよう
に、ウエハ１をバックエッチングしてマスクメンブレン
８を形成してから、その裏面にフッ酸液９を滴下し、下
地膜５を除去する。その結果、図３（ｂ）に示すよう
に、マスクメンブレン８に対応する領域における下地膜
５の除去されたＸ線露光用マスク１０ができあがる。
点を解決すべく、バックエッチングしてマスクメンブレ
ン８を形成した後に、ＳｉＮやＳｉＯ2 を除去するよう
にしたものである。すなわち、図３（ａ）に示すよう
に、ウエハ１をバックエッチングしてマスクメンブレン
８を形成してから、その裏面にフッ酸液９を滴下し、下
地膜５を除去する。その結果、図３（ｂ）に示すよう
に、マスクメンブレン８に対応する領域における下地膜
５の除去されたＸ線露光用マスク１０ができあがる。
【００４２】なお、下地膜５を完全に除去することがで
きないとしても構わない。下地膜５の膜厚を０．５μｍ
以下にすることさえできれば、その歪む量は１０ｎｍ以
下と極めて小さくなるからである。
きないとしても構わない。下地膜５の膜厚を０．５μｍ
以下にすることさえできれば、その歪む量は１０ｎｍ以
下と極めて小さくなるからである。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、シリコ
ン基板の全表面にアモルファス構造の下地膜を形成する
第１の工程と、この第１の工程によって得られた上記シ
リコン基板の全表面にＳｉＣ膜を形成する第２の工程
と、この第２の工程によって得られた上記シリコン基板
の一方の面における上記下地膜および上記ＳｉＣ膜のう
ち、上記シリコン基板の縁部に沿って枠状の領域を残し
た状態でその他の領域を除去する第３の工程と、この第
３の工程によって露出した上記シリコン基板を除去する
ことにより、上記下地膜および上記ＳｉＣ膜からなるマ
スクメンブレンを形成する第４の工程とを有する。
ン基板の全表面にアモルファス構造の下地膜を形成する
第１の工程と、この第１の工程によって得られた上記シ
リコン基板の全表面にＳｉＣ膜を形成する第２の工程
と、この第２の工程によって得られた上記シリコン基板
の一方の面における上記下地膜および上記ＳｉＣ膜のう
ち、上記シリコン基板の縁部に沿って枠状の領域を残し
た状態でその他の領域を除去する第３の工程と、この第
３の工程によって露出した上記シリコン基板を除去する
ことにより、上記下地膜および上記ＳｉＣ膜からなるマ
スクメンブレンを形成する第４の工程とを有する。
【００４４】すなわち、本発明では、多結晶構造のＳｉ
Ｃ膜をシリコン基板上に形成する際に、基板表面はＳｉ
Ｎ膜で覆われている。そのため、反応炉内にあるＣを含
む残留ガスや排気系に付着しているＳｉＣ形成時の副生
成物から発生して炉内に拡散してくるガスに、シリコン
基板が直接さらされることはなく、ＳｉＣ結晶粒が生じ
ることがない。したがって、本発明を用いることによ
り、欠陥が少なくかつ高精度なパタン位置精度を有する
Ｘ線露光用マスクを製造することができる。
Ｃ膜をシリコン基板上に形成する際に、基板表面はＳｉ
Ｎ膜で覆われている。そのため、反応炉内にあるＣを含
む残留ガスや排気系に付着しているＳｉＣ形成時の副生
成物から発生して炉内に拡散してくるガスに、シリコン
基板が直接さらされることはなく、ＳｉＣ結晶粒が生じ
ることがない。したがって、本発明を用いることによ
り、欠陥が少なくかつ高精度なパタン位置精度を有する
Ｘ線露光用マスクを製造することができる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図２】 本発明の第２の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の第３の実施の形態を示す断面図であ
る。
る。
【図４】 従来例を示す断面図である。
１…ウエハ、２…吸収体パタン支持用膜、３…吸収体
膜、４…吸収体パタン、５，５ａ…下地膜、６…ＳｉＣ
膜、７…窓、８…マスクメンブレン、９…フッ酸液、１
０…Ｘ線露光用マスク。
膜、４…吸収体パタン、５，５ａ…下地膜、６…ＳｉＣ
膜、７…窓、８…マスクメンブレン、９…フッ酸液、１
０…Ｘ線露光用マスク。
フロントページの続き
(72)発明者 小田 政利
東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日
本電信電話株式会社内
(72)発明者 本吉 彰
東京都武蔵野市御殿山一丁目１番３号
エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロ
ジ株式会社内
(72)発明者 吉原 秀雄
東京都武蔵野市御殿山一丁目１番３号
エヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロ
ジ株式会社内
(56)参考文献 特開 平９−92616（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−45503（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−140629（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
Claims (2)
- 【請求項１】 シリコン基板の全表面にアモルファス構
造の下地膜を形成する第１の工程と、 この第１の工程によって得られた前記シリコン基板の全
表面にＳｉＣ膜を形成する第２の工程と、 この第２の工程によって得られた前記シリコン基板の一
方の面における前記下地膜および前記ＳｉＣ膜のうち、
前記シリコン基板の縁部に沿って枠状の領域を残した状
態でその他の領域を除去する第３の工程と、 この第３の工程によって露出した前記シリコン基板を除
去することにより、前記下地膜および前記ＳｉＣ膜から
なるマスクメンブレンを形成する第４の工程と、 前記マスクメンブレンに対応する領域における前記下地
膜を除去する第５の工程と を有することを特徴とするＸ線露光用マスクの製造方
法。 - 【請求項２】 シリコン基板の一方の面にのみアモルフ
ァス構造の下地膜を形成する第１の工程と、 この第１の工程によって得られた前記シリコン基板の全
表面にＳｉＣ膜を形成する第２の工程と、 この第２の工程によって得られた前記シリコン基板にお
ける前記下地膜が形成されたのとは反対側の面の前記Ｓ
ｉＣ膜のうち、前記シリコン基板の縁部に沿って枠状の
領域を残した状態でその他の領域を除去する第３の工程
と、 この第３の工程によって露出した前記シリコン基板を除
去することにより、前記下地膜および前記ＳｉＣ膜から
なるマスクメンブレンを形成する第４の工程と、 前記マスクメンブレンに対応する領域における前記下地
膜を除去する第５の工程と を有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 |
|---|---|---|---|
| JP36090398A JP3366270B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36090398A JP3366270B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000182944A JP2000182944A (ja) | 2000-06-30 |
| JP3366270B2 true JP3366270B2 (ja) | 2003-01-14 |
Family
ID=18471398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36090398A Expired - Fee Related JP3366270B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | Ｘ線露光用マスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3366270B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9152036B2 (en) * | 2013-09-23 | 2015-10-06 | National Synchrotron Radiation Research Center | X-ray mask structure and method for preparing the same |
-
1998
- 1998-12-18 JP JP36090398A patent/JP3366270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000182944A (ja) | 2000-06-30 |
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