JP3391110B2 - Ｘ線露光用マスク及びｘ線露光用マスクブランク - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩ、ＶＬＳＩ，Ｕ
ＬＳＩ等に代表される半導体集積回路をはじめとする極
めて微細なパターンを、Ｘ線リソグラフィーで形成する
際に必要となる露光用マスクパターンの形成されたＸ線
露光用マスク及び露光用マスクパターンが形成される以
前の中間製品であるＸ線露光用マスクブランクに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、図１３に示すように、Ｘ線露光
用マスクＡは、タンタルやタングステン等の重金属によ
る０．２〜１．０μｍ膜厚のＸ線吸収性パターン膜１
（マスクパターン膜）と、該Ｘ線吸収性パターン膜１を
支持する窒化珪素、炭化珪素等の軽元素物質による０．
５〜２．０μｍ程度の膜厚のＸ線透過支持膜３と、該Ｘ
線透過支持膜３を外周側で支持する窓部７を孔設した厚
さ１ｍｍ程度の支持枠体５とからなる。なお、６は窓部
７をパターンエッチングにより形成した際に使用したバ
ックエッチングマスク（エッチングレジストパターン
膜）である。

【０００３】また、図１４に示すように、Ｘ線露光用マ
スクブランクＢとは、上記図１３に示すＸ線露光用マス
クＡにおいてＸ線吸収性パターン膜１がパターン形成さ
れる以前の段階のパターン形成用膜としてＸ線吸収性膜
８（例えば０．２〜１．０μｍ膜厚）と、０．５〜２．
０μｍ程度の膜厚のＸ線透過支持膜３と、支持枠体５を
形成する前の厚さ１ｍｍ程度の支持枠体基板９とからな
る。なお１０は前記バックエッチングマスク６をパター
ン形成する以前の保護膜（エッチングレジスト膜）であ
る。

【０００４】また、Ｘ線露光用マスクＡ及びＸ線露光用
マスクブランクＢは、支持枠体５の裏面のバックエッチ
ングマスク６に重ね合わせるかたちで、４〜５ｍｍ程度
のパイレックスガラス、石英ガラス、炭化珪素セラミッ
クス等の台座を貼り合わせるようにした構造のものもあ
る。

【０００５】図１３に示すようなＸ線パターン露光操作
に使用するＸ線露光用マスクＡは、例えば、半導体基板
（シリコン基板）表面に塗工して設けられたＸ線感光性
のレジスト膜（Ｘ線露光用のフォトレジスト膜）上に平
行に近接して設置し、このＸ線露光用マスクＡを透して
Ｘ線をマスクパターン状に照射し、上記レジスト膜の一
部をＸ線によって選択的に露光し、現像処理することに
より、パターン状に半導体基板表面を露出させるために
用いるものである。そして、この表面露出部位を選択的
に種々の方法で加工することにより所望の半導体素子を
得ることができる。

【０００６】ところで、上記Ｘ線感光性のレジスト膜の
露光に当たっては、半導体基板とＸ線露光用マスクＡの
位置合わせ（アライメント）のため、この両者のそれぞ
れには予めアライメントマーク（見当合わせ用マーク）
が設けられている。そして、両者を平行に所定間隔をあ
けて近接させた後、上記Ｘ線露光用マスクＡを透して上
記レジスト膜に感光しない波長（真空中又は大気中にお
ける波長が４００〜７００ｎｍの可視域にある特定の波
長）のアライメント光を照射して、その半導体基板表面
とＸ線露光用マスクＡ表面からの反射光とを計測して、
両アライメントマークの位置を合致させることにより、
半導体基板とＸ線露光用マスクＡの位置合わせを行って
いる。

【０００７】しかるに、上記Ｘ線透過支持膜３の屈折率
ｎは、大気の屈折率ｎ₀ と大きく相違するため、この支
持膜３の表裏両面でアライメント光の反射が生じ、生じ
た反射光と上記半導体基板表面からの被測定光とが互い
に干渉して、その光強度が増大若しくは減少し、又は回
折現象が生じて、その結果として、アライメント精度の
低下を引き起こすことがある。係る精度の低下は上記Ｘ
線透過支持膜３の光学的膜厚を厳密に制御すれば防ぐこ
とができるが、この様な可視光線の干渉を防ぐための厳
密な膜厚制御は困難である。

【０００８】そこで、上記Ｘ線露光用マスクＡのＸ線透
過支持膜３の表裏両面に、図８に示すように、Ｘ線透過
支持膜３の屈折率ｎの平方根に略等しい屈折率を有する
第１反射防止膜２と第２反射防止膜４を設けることによ
り、上記Ｘ線透過支持膜３の表裏両面からの反射光を相
殺或いは抑制し、延いては上記アライメント精度を向上
させ得ることが知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般的に上記Ｘ線露光
用マスクＡのＸ線吸収性パターン膜１は、例えば、線幅
０．２５μｍ以下の微細な半導体集積回路パターンが実
現可能な手法であるＸ線リソグラフィに使用されるマス
クパターンであり、等倍露光で行われるために、パター
ン膜１自体の線幅０．２５μｍ以下の微細パターンが要
求される。

【００１０】しかしながら、従来のＸ線露光用マスクＡ
では、Ｘ線吸収性パターン膜１をパターンニングする以
前のＸ線吸収性膜８とＸ線透過支持膜３との間の密着力
（接着力）が不足すると、特に反応性イオンエッチング
方式等にてＸ線吸収性パターン膜１をパターンニングす
る際のＸ線露光用マスク製造中においてＸ線吸収性膜８
がＸ線透過支持膜３に対して位置変位が発生して、パタ
ーンニングされるパターン膜１の間隙部分の幅０．２μ
ｍ以下といった微細なパターンが蛇行し、隣接するパタ
ーン膜１同士が互いに重なってパターン形成されたりし
て、所定のパターンが得られないといった問題が生じて
いた。

【００１１】また、窒化珪素や炭化珪素等による上記Ｘ
線透過支持膜３は、導電性が低いために、マスク製造後
に行なう電子線等を用いた製品検査の際に、電子線によ
る帯電によってチャージアップしてしまい、検査を行う
ことができなくなる場合があった。

【００１２】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、Ｘ線透過支持膜３とＸ
線吸収性膜８（若しくはＸ線吸収性パターン膜１）との
間の接着力を、導電性が比較的高く且つ接着力のある酸
化錫膜による第１反射防止膜２の介在によって強化する
ことにより、Ｘ線吸収性パターン膜１を反応性イオンエ
ッチングでパターン形成する際におけるパターンの蛇行
形成を抑止して、Ｘ線露光用マスクパターンのパターン
精度をより向上させるとともに、マスク製造後に行なう
電子線等を用いた製品検査のチャージアップを回避する
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の発明
は、図１、図３、図７、図９の側断面図に示すように窓
部７が孔設されたシリコン製の枠体５と、枠体５に支持
されたＸ線透過支持膜３と、Ｘ線透過支持膜３上に設け
られた重金属によるＸ線吸収性パターン１とを備え、Ｘ
線吸収性パターン１とＸ線透過支持膜３との間に第１反
射防止膜２を備え、Ｘ線透過支持膜３面における枠体５
と接する面に第２反射防止膜４を備えたＸ線露光用マス
クにおいて、Ｘ線吸収性パターン１とＸ線透過支持膜３
とに対して密着性のある酸化錫膜による第１反射防止膜
２と、軽元素の物質からなるＸ線透過支持膜３と、酸化
錫膜である第２反射防止膜４とを備えることを特徴とす
るＸ線露光用マスクＡである。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】また、本発明の請求項２の発明は、図１、
図３、図７、図９の側断面図に示すように窓部７が孔設
されたシリコン製の枠体５と、枠体５に支持されたＸ線
透過支持膜３と、Ｘ線透過支持膜３上に設けられた重金
属からなるＸ線吸収性パターン１とを備え、Ｘ線吸収性
パターン１とＸ線透過支持膜３との間に第１反射防止膜
２を備え、Ｘ線透過支持膜３面における枠体５と接する
面に第２反射防止膜４を備えたＸ線露光用マスクにおい
て、Ｘ線吸収性パターン１とＸ線透過支持膜３とに対し
て密着性のある酸化錫膜による第１反射防止膜２と、軽
元素の物質からなるＸ線透過支持膜３と、サイアロン膜
である第２反射防止膜４とを備えることを特徴とするＸ
線露光用マスクＡである。

【００１８】

【００１９】

【００２０】次に、本発明の請求項３の発明は、図２
（ｂ）〜（ｃ）、図４（ａ）、図５（ａ）〜（ｂ）、図
６（ａ）〜（ｂ）、図８（ａ）〜（ｂ）、図１０、図１
１、図１２の側断面図に示すように、シリコン製の枠体
基板９上に、酸化錫膜である第２反射防止膜４と、軽元
素物質からなるＸ線透過支持膜３と、酸化錫膜からなる
第１反射防止膜２と、重金属からなるＸ線吸収性膜８が
この順序で設けられていることを特徴とするＸ線露光用
マスクブランクＢである。

【００２１】

【００２２】

【００２３】

【００２４】また、本発明の請求項４の発明は、図２
（ｂ）〜（ｃ）、図４（ａ）、図５（ａ）〜（ｂ）、図
６（ａ）〜（ｂ）、図８（ａ）〜（ｂ）、図１０、図１
１、図１２の側断面図に示すように、シリコン製の枠体
基板９上に、サイアロン膜である第２反射防止膜４と、
軽元素物質からなるＸ線透過支持膜３と、酸化錫膜から
なる第１反射防止膜２と、重金属からなるＸ線吸収性膜
８がこの順序で設けられていることを特徴とするＸ線露
光用マスクブランクＢである。

【００２５】

【００２６】

【００２７】

【実施例】本発明の請求項１または２に係わるＸ線露光
用マスクＡ、及び該Ｘ線露光用マスクＡの製造に用いる
本発明の請求項３または４に係るＸ線露光用マスクブラ
ンクＢを、図面を参照しながら以下に示すそれらの製造
工程における具体的な各実施例に従って詳細に説明す
る。なお、上記本発明のＸ線露光用マスクにおいて、第
２反射防止膜４は、酸化錫膜、サイアロン膜のうちのい
ずれかであり、Ｘ線透過支持膜３は、窒化珪素膜、炭化
珪素膜のうちのいずれかであって、その組み合わせにつ
いては特に限定されず、それぞれスパッタリング方式、
減圧ＣＶＤ方式等により形成されるものであり、また、
上記本発明のＸ線露光用マスクブランクにおいて、第２
反射防止膜４は、酸化錫膜、サイアロン膜のうちのいず
れかであり、Ｘ線透過支持膜３は、窒化珪素膜、炭化珪
素膜のうちのいずれかであって、その組み合わせについ
ては特に限定されないものであり、それぞれスパッタリ
ング方式、減圧ＣＶＤ方式等により形成されるものであ
る。

【００２８】＜実施例１＞まず、珪素基板（例えば、３
インキ径、厚さ１ｍｍ程度のシリコン基板）からなる枠
体基板９表面（主面）と裏面の両面に、軽元素物質であ
る窒化珪素を用いてスパッタリング方式あるいは減圧Ｃ
ＶＤ方式等にて蒸着し、該枠体基板９主面側に、Ｘ線透
過支持膜３（例えば膜厚２μｍ程度）、該枠体基板９裏
面に、バックエッチングマスク（バックエッチングレジ
ストパターン膜）形成用の保護膜１０（例えば膜厚２μ
ｍ程度）をそれぞれ成膜する。（図２（ａ）参照）

【００２９】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等により、密着力強化用の第１
反射防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜す
る。（同図２（ａ）参照）

【００３０】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚７００ｎｍ程度）を
成膜して、本発明のＸ線露光用マスクＡを製造するため
のＸ線露光用マスクブランクＢを得る。（図２（ｂ）参
照）

【００３１】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６（エッチングレジストパターン膜）を
形成する。（図２（ｃ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００３２】次に、前記Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソ
グラフィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手
法を用いてパターニングして、所望露光用マスクパター
ンとしての微細なＸ線吸収性パターン膜１を得る。（図
２（ｄ）参照）

【００３３】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、前記シリコン製の枠体基板９を、
Ｘ線透過支持膜３面に到達するまで、熱アルカリ溶液
（例えば、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウム水
溶液）をエッチャントとしてバックエッチングして、窓
部７を孔設した枠体５を形成する。（図２（ｅ）参照）

【００３４】最後に、枠体５の窓部７側からスパッタリ
ング方式等により軽元素物質（酸化錫膜、またはサイア
ロン膜）を用いて、第２反射防止膜４を成膜することに
より、図１に示す本発明のＸ線露光用マスクＡが得られ
る。

【００３５】＜実施例２＞まず、珪素基板（例えば、３
インキ径、厚さ１ｍｍ程度のシリコン基板）からなる枠
体基板９表面（主面）と裏面の両面に、軽元素物質であ
る窒化珪素を用いてスパッタリング方式あるいは減圧Ｃ
ＶＤ方式等にて、該枠体基板９主面側に、Ｘ線透過支持
膜３（例えば膜厚２μｍ程度）、該枠体基板９裏面に、
バックエッチング用の保護膜１０（例えば膜厚２μｍ程
度）を、それぞれ成膜する。（図２（ａ）参照）

【００３６】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図２（ａ）参照）

【００３７】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚６５０ｎｍ程度のタ
ングステン膜）を成膜する。（図２（ｂ）参照）

【００３８】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成して、Ｘ線露光用マスクブラン
クＢを得る。（図２（ｃ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００３９】次に、前記Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソ
グラフィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手
法を用いてパターニングして、所望露光用マスクパター
ンとしての微細なＸ線吸収性パターン膜１を得る。（同
図２（ｄ）参照）

【００４０】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、前記シリコン製の枠体基板９を、
Ｘ線透過支持膜３面に到達するまで、熱アルカリ溶液
（例えば、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウム水
溶液）をエッチャントとしてバックエッチングして、窓
部７を孔設した枠体５を形成する。（図２（ｅ）参照）

【００４１】最後に、枠体５の窓部７側からスパッタリ
ング方式等により軽元素物質（酸化錫膜、またはサイア
ロン膜）による第２反射防止膜４を成膜することにより
図１に示すような本発明のＸ線露光用マスクＡが得られ
る。

【００４２】＜参考例１＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）と裏
面の両面に、軽元素物質である窒化珪素を用いてスパッ
タリング方式あるいは減圧ＣＶＤ方式等にて、該枠体基
板９主面側に、Ｘ線透過支持膜３（例えば膜厚２μｍ程
度）、該枠体基板９裏面に、バックエッチング用の保護
膜１０（例えば膜厚２μｍ程度）を、それぞれ成膜す
る。（図２（ａ）参照）

【００４３】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図２（ａ）参照）

【００４４】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚７００ｎｍ程度のタ
ングステン膜）を成膜する。（図２（ｂ）参照）

【００４５】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成する。（図２（ｃ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００４６】次に、前記枠体基板９を、接着剤を介し
て、予め窓部１２の孔設されているパイレックスガラ
ス、石英ガラス等の台座１１上に貼り合わせることによ
り、参考例のＸ線露光用マスクブランクＢを形成する。
（図４（ａ）参照）

【００４７】続いて、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグ
ラフィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法
を用いてパターニングして、所望露光用マスクパターン
としての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成
する。（図４（ｂ）参照）

【００４８】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、前記シリコン製の枠体基板９裏面
から、Ｘ線透過支持膜３面に到達するまで、熱アルカリ
溶液（例えば、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウ
ム水溶液）をエッチャントとしてバックエッチングし
て、窓部７を孔設した枠体５を形成し、その後、窓部７
側から、スパッタリング方式等によりアルミナ膜を成膜
して第２反射防止層４を形成することにより、参考例の
Ｘ線露光用マスクＡを得る。（図３参照）

【００４９】＜参考例２＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）と裏
面の両面に、軽元素物質である炭化珪素を用いてスパッ
タリング方式あるいは減圧ＣＶＤ方式等にて成膜し、該
枠体基板９主面側にＸ線透過支持膜３（例えば膜厚２μ
ｍ程度）を、該枠体基板９裏面にバックエッチング用の
保護膜１０（例えば膜厚２μｍ程度）をそれぞれ成膜す
る。（図２（ａ）参照）

【００５０】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図２（ａ）参照）

【００５１】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚７００ｎｍ程度のタ
ンタル膜）を成膜する。（図２（ｂ）参照）

【００５２】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成する。（図２（ｃ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００５３】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、前記シリコン製の枠体基板９裏面
から、Ｘ線透過支持膜３面に到達するまで、熱アルカリ
溶液（例えば、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウ
ム水溶液）をエッチャントとしてバックエッチングし
て、窓部７を孔設した枠体５を形成する。（図５（ａ）
参照）

【００５４】次に、窓部７側から、スパッタリング方式
等により二酸化珪素膜を成膜して第２反射防止層４を形
成することにより、参考例のＸ線露光用マスクブランク
Ｂを得る。（図５（ｂ）参照）

【００５５】続いて、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグ
ラフィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法
を用いてパターニングして、所望露光用マスクパターン
としての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成
して、参考例のＸ線露光用マスクＡを形成する。（図１
参照）

【００５６】＜参考例３＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）と裏
面の両面に、軽元素物質である窒化珪素を用いてスパッ
タリング方式あるいは減圧ＣＶＤ方式等にて、該枠体基
板９主面側に、Ｘ線透過支持膜３（例えば膜厚２μｍ程
度）、該枠体基板９裏面に、バックエッチング用の保護
膜１０（例えば膜厚２μｍ程度）を、それぞれ成膜す
る。（図２（ａ）参照）

【００５７】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図２（ａ）参照）

【００５８】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
により、Ｘ線吸収性膜８（例えば膜厚７００ｎｍ程度の
タンタル膜）を成膜する。（図２（ｂ）参照）

【００５９】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成する。（図２（ｃ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００６０】次に、前記枠体基板９を、接着剤を介し
て、予め窓部１２の孔設されているパイレックスガラ
ス、石英ガラス等の台座１１上に貼り合わせる。（図４
（ａ）参照）

【００６１】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、前記シリコン製の枠体基板９裏面
から、Ｘ線透過支持膜３面に到達するまで、熱アルカリ
溶液（例えば、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウ
ム水溶液）をエッチャントとしてバックエッチングし
て、窓部７を孔設した枠体５を形成する。図６（ａ）参
照）

【００６２】続いて、窓部７側から、スパッタリング方
式等によりアルミナ膜を成膜して第２反射防止層４を形
成することにより、Ｘ線露光用マスクブランクを得る。
（図６（ｂ）参照）

【００６３】その後、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグ
ラフィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法
を用いてパターニングして、所望露光用マスクパターン
としての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成
することにより参考例のＸ線露光用マスクＡを得る。
（図３参照）

【００６４】＜実施例３＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）側
に、酸化錫を用いてスパッタリング方式等にて第２反射
防止膜４（例えば、膜厚１５０μｍ程度）を成膜し、そ
の後、該枠体基板９表裏両面に、軽元素物質である窒化
珪素を用いてスパッタリング方式等にて成膜し、第２反
射防止膜４上に、Ｘ線透過支持膜３（例えば膜厚２μｍ
程度）、該枠体基板９裏面に、バックエッチング用の保
護膜１０（例えば膜厚２μｍ程度）をそれぞれ成膜す
る。（図８（ａ）参照）

【００６５】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図８（ａ）参照）

【００６６】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚７００ｎｍ程度のタ
ンタル膜）を成膜して、請求項３の発明のＸ線露光用マ
スクブランクＢを得る。（同図８（ａ）参照）

【００６７】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６（エッチングレジストパターン膜）を
形成する。（図８（ｂ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００６８】次に、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグラ
フィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法を
用いてパターニングして、所望露光用マスクパターンと
しての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成す
る。（図８（ｃ）参照）

【００６９】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、前記シリコン製の枠体基板９裏面
からＸ線透過支持膜３面に到達するまで、熱アルカリ溶
液（例えば、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウム
水溶液）をエッチャントとしてバックエッチングして窓
部７を孔設した枠体５を形成することにより、請求項１
の発明のＸ線露光用マスクＡを得る。（同図８（ｃ）参
照）

【００７０】＜実施例４＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）側
に、酸化錫を用いてスパッタリング方式等にて第２反射
防止膜４（例えば、膜厚１５０μｍ程度）を成膜し、そ
の後、該枠体基板９表裏両面に、軽元素物質である炭化
珪素を用いてスパッタリング方式等にて成膜し、第２反
射防止膜４上にＸ線透過支持膜３（例えば膜厚２μｍ程
度）を、該枠体基板９裏面にバックエッチング用の保護
膜１０（例えば膜厚２μｍ程度）をそれぞれ成膜する。
（図８（ａ）参照）

【００７１】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図８（ａ）参照）

【００７２】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚７００ｎｍ程度のタ
ンタル膜）を成膜する。（図８（ａ）参照）

【００７３】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成することにより、請求項３の発
明のＸ線露光用マスクブランクＢを得る。（図８（ｂ）
参照）なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光
用マスクＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッ
チングにより形成するためのエッチングマスクとして用
いる。

【００７４】次に、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグラ
フィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法を
用いてパターニングして、所望露光用マスクパターンと
しての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成す
る。（図７参照）

【００７５】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、前記シリコン製の枠体基板９裏面
からＸ線透過支持膜３面に到達するまで、熱アルカリ溶
液（例えば、濃度３０％、液温９０℃の水酸化カリウム
水溶液）をエッチャントとしてバックエッチングして窓
部７を孔設した枠体５を形成することにより、請求項１
の発明のＸ線露光用マスクＡを得る。（同図７参照）

【００７６】＜実施例５＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）側
に、スパッタリング方式等にてサイアロン膜による第２
反射防止膜４（例えば、膜厚１５０μｍ程度）を成膜
し、その後、該枠体基板９表裏両面に、軽元素物質であ
る窒化珪素を用いてスパッタリング方式あるいは減圧Ｃ
ＶＤ方式等にて成膜し、第２反射防止膜４上にＸ線透過
支持膜３（例えば膜厚２μｍ程度）を、該枠体基板９裏
面にバックエッチング用の保護膜１０（例えば膜厚２μ
ｍ程度）をそれぞれ成膜する。（図８（ａ）参照）

【００７７】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図８（ａ）参照）

【００７８】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式あ
るいは減圧ＣＶＤ方式等によりＸ線吸収性膜８（例えば
膜厚７００ｎｍ程度のタングステン膜）を成膜する。
（図８（ａ）参照）

【００７９】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成する。（図８（ｂ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００８０】次に、前記枠体基板９を、接着剤を介し
て、予め窓部１２の孔設されているパイレックスガラ
ス、石英ガラス等の台座１１上に貼り合わせることによ
り請求項４の発明のＸ線露光用マスクブランクＢを得
る。（図１０参照）

【００８１】次に、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグラ
フィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法を
用いてパターニングして、所望露光用マスクパターンと
しての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成
し、続いて、バックエッチングマスク６をエッチングマ
スクとして、枠体基板９を前記シリコン製の枠体基板９
裏面の台座１１側からＸ線透過支持膜３面に到達するま
で、熱アルカリ溶液（例えば、濃度３０％、液温９０℃
の水酸化カリウム水溶液）をエッチャントとしてバック
エッチングして、窓部７を孔設した枠体５を形成するこ
とにより、請求項２の発明のＸ線露光用マスクＡを得
る。（図９参照）

【００８２】＜実施例６＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）側
に、スパッタリング方式等にてサイアロン膜による第２
反射防止膜４（例えば、膜厚１５０μｍ程度）を成膜
し、その後、該枠体基板９表裏両面に、軽元素物質であ
る炭化珪素を用いてスパッタリング方式あるいは減圧Ｃ
ＶＤ方式等にて、第２反射防止膜４上に、Ｘ線透過支持
膜３（例えば膜厚２μｍ程度）、該枠体基板９裏面に、
バックエッチング用の保護膜１０（例えば膜厚２μｍ程
度）をそれぞれ成膜する。（図８（ａ）参照）

【００８３】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図８（ａ）参照）

【００８４】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚６５０ｎｍ程度のタ
ンタル膜）を成膜する。（図８（ａ）参照）

【００８５】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成する。（図８（ｂ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００８６】続いて、バックエッチングマスク６をエッ
チングマスクとして、枠体基板９を前記シリコン製の枠
体基板９裏面の台座１１側からＸ線透過支持膜３面に到
達するまで、熱アルカリ溶液（例えば、濃度３０％、液
温９０℃の水酸化カリウム水溶液）をエッチャントとし
てバックエッチングして、窓部７を孔設した枠体５を形
成することにより請求項４の発明のＸ線露光用マスクブ
ランクＢを得る。（図１１参照）

【００８７】次に、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグラ
フィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法を
用いてパターニングして、所望露光用マスクパターンと
しての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成す
ることにより、請求項２の発明のＸ線露光用マスクＡを
得る。（図７参照）

【００８８】＜実施例７＞ まず、珪素基板（例えば、３インキ径、厚さ１ｍｍ程度
のシリコン基板）からなる枠体基板９表面（主面）側
に、スパッタリング方式等にてサイアロン膜による第２
反射防止膜４（例えば、膜厚１５０μｍ程度）を成膜
し、その後、該枠体基板９表裏両面に、軽元素物質であ
る窒化珪素を用いてスパッタリング方式あるいは減圧Ｃ
ＶＤ方式等にて、第２反射防止膜４上に、Ｘ線透過支持
膜３（例えば膜厚２μｍ程度）、該枠体基板９裏面に、
バックエッチング用の保護膜１０（例えば膜厚２μｍ程
度）を、それぞれ成膜する。（図８（ａ）参照）

【００８９】次に、Ｘ線透過支持膜３上に、酸化錫を用
いてスパッタリング方式等にて密着力強化用の第１反射
防止膜２（例えば膜厚１５０ｎｍ程度）を成膜する。
（同図８（ａ）参照）

【００９０】次に、第１反射防止膜２上に、タンタル、
タングステン等の重金属を用いてスパッタリング方式等
によりＸ線吸収性膜８（例えば膜厚７００ｎｍ程度のタ
ングステン膜）を成膜する。（図８（ａ）参照）

【００９１】しかる後、前記保護膜１０を、フォトリソ
グラフィ方式などを用いてパターニングして、バックエ
ッチングマスク６を形成する。（図８（ｂ）参照） なお、該バックエッチングマスク６は、Ｘ線露光用マス
クＡの窓部７（図１参照）相当部をパターンエッチング
により形成するためのエッチングマスクとして用いる。

【００９２】次に、前記枠体基板９を、接着剤を介し
て、予め窓部１２の孔設されているパイレックスガラ
ス、石英ガラス等の台座１１上に貼り合わせる。（図１
０参照）次に、バックエッチングマスク６をエッチング
マスクとして、枠体基板９を前記シリコン製の枠体基板
９裏面の台座１１側からＸ線透過支持膜３面に到達する
まで、熱アルカリ溶液（例えば、濃度３０％、液温９０
℃の水酸化カリウム水溶液）をエッチャントとしてバッ
クエッチングして、窓部７を孔設した枠体５を形成する
ことにより請求項４の発明のＸ線露光用マスクブランク
Ｂを得る。（図１２参照）

【００９３】次に、Ｘ線吸収性膜８を、電子線リソグラ
フィ方式若しくはフォトリソグラフィ方式などの手法を
用いてパターニングして、所望露光用マスクパターンと
しての微細なＸ線吸収性パターン膜１をパターン形成す
ることにより請求項２の発明のＸ線露光用マスクＡを得
る。（図９参照）

【００９４】上記本発明のＸ線露光用マスクＡ、及び本
発明のＸ線露光用マスクブランクＢにおいて、それぞれ
前記第１反射防止膜２と第２反射防止膜４の膜厚は、ｄ
＝λ／４ｎ（ｄ；膜厚、λ；Ｘ線露光波長、ｎ；膜の屈
折率）が最適である。もし、膜厚がこの値からずれてい
てもかなり高い効果を得られるが、なるべくこの値に近
い方が効果が高い。製品の要求仕様にもよるが、この値
に近ければ実用上はこの値から多少のずれがあっても上
記反射防止膜として使用でき、例えば、前記膜厚ｄに対
して±３０％以内の範囲でも実用上はかなりの反射防止
作用を有する。

【００９５】また、前記第１反射防止膜厚２と第２反射
防止膜４のそれぞれ膜厚ｄは、本発明においては特に限
定はされないものの、反射防止膜自身の応力を制御する
という観点から、実際には少なくとも片側（前記第１反
射防止膜２と第２反射防止膜４のいずれか一方）の反射
防止膜の膜厚ｄは２００ｎｍ以下が望ましい。

【００９６】また、前記第２反射防止膜４に使用される
サイアロン膜とは、シリコン、アルミニウム、酸素及び
窒素からなる合金であり、サイアロンターゲットを用い
てスパッタリングにより形成することが可能である。

【００９７】

【作用】本発明に係るＸ線露光用マスクＡ及びＸ線露光
用マスクブランクＢは、Ｘ線透過支持膜３表面（主面）
と裏面の両面に、アライメント光（位置整合のための
光）の反射を抑止するための反射防止膜が、第１反射防
止膜２と第２反射防止膜４としてそれぞれ具備されてい
ることから、十分な反射防止作用による良好なアライメ
ント精度が得られる。

【００９８】また、上記第１反射防止膜２は、Ｘ線吸収
性パターン膜１（又はＸ線吸収性膜８）とＸ線透過支持
膜３との間の密着（接着）力を強化するための密着（接
着）強化膜として作用する酸化錫膜が用いられており、
Ｘ線吸収性膜８をマスクパターン形成する際の反応性イ
オンエッチングにおいて、イオンエッチングによる膜へ
の反応衝撃等によって、Ｘ線吸収性膜８、あるいはパタ
ーン形成されるパターン膜１が不規則にエッチングされ
たり、蛇行したりして形成されることを回避できる。

【００９９】また、上記第１反射防止膜２は、導電性の
ある酸化錫膜であるため、電子線等を用いてＸ線露光用
マスクＡをパターン検査する際に生じるマスク面への電
荷の帯電を防止することができ、適宜アースによって、
電荷を除電することが可能であり、電荷のチャージアッ
プによる検査における弊害を回避できる。

【０１００】

【発明の効果】本発明に係るＸ線露光用マスク及びＸ線
露光用マスクブランクは、Ｘ線透過性支持膜の表裏両面
に第１反射防止膜と第２反射防止膜を備え、十分な反射
防止作用による良好なアライメント精度が得られ、Ｘ線
によるパターン露光精度の向上に効果がある。

【０１０１】また、Ｘ線吸収性膜、あるいはパターン形
成されるＸ線吸収性パターン膜の不規則な蛇行がなく、
従来よりも高精度のＸ線露光用マスクパターンが得ら
れ、高性能、高精度、高品質のＸ線露光マスク及びＸ線
露光用マスクブランクの製造に効果的である。

【０１０２】また、電子線によるＸ線露光用マスクの検
査において、電荷のチャージアップによる検査の弊害を
回避でき、検査精度の向上にも効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線露光用マスクの一実施例のマスク
を示す側断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明のＸ線露光用マスクの
一実施例のマスクの製造工程の一例を示す側断面図であ
る。

【図３】本発明のＸ線露光用マスクの他の実施例のマス
クを示す側断面図である。

【図４】（ａ）〜（ｂ）は本発明のＸ線露光用マスクの
他の実施例のマスクの製造工程の一例を示す側断面図で
ある。

【図５】（ａ）〜（ｂ）は本発明のＸ線露光用マスクの
一実施例のマスクの製造工程のその他の例を示す側断面
図である。

【図６】（ａ）〜（ｂ）は本発明のＸ線露光用マスクの
他の実施例のマスクの製造工程の他の例を示す側断面図
である。

【図７】本発明のＸ線露光用マスクのその他実施例のマ
スクを示す側断面図である。

【図８】本発明のＸ線露光用マスクのその他実施例のマ
スクの製造工程の一例を示す側断面図である。

【図９】本発明のＸ線露光用マスクのその他実施例のマ
スク（台座付き）を示す側断面図である。

【図１０】本発明のＸ線露光用マスクのその他実施例の
マスク（台座付き）の製造工程の一例を示す側断面図で
ある。

【図１１】本発明のＸ線露光用マスクのその他実施例の
マスクの製造工程の他の例を示す側断面図である。

【図１２】本発明のＸ線露光用マスクのその他実施例の
マスク（台座付き）の製造工程の他の例を示す側断面図
である。

【図１３】従来のＸ線露光用マスクの一例を説明する側
断面図である。

【図１４】従来のＸ線露光用マスクブランクの一例を説
明する側断面図である。

【符号の説明】

１…Ｘ線吸収性パターン膜 ２…Ｘ線支持膜主面側の第
１反射防止膜 ３…Ｘ線透過支持膜 ４…Ｘ線透過支持膜裏面側の第２
反射防止膜 ５…シリコン製の枠体 ６…バックエッチングマスク（エッチングレジストパタ
ーン膜） ７…窓部 ８…Ｘ線吸収性膜 ９…枠体基板 １０…保護膜（エッチングレジスト膜） １１…ガラス
台座 １２…窓部 Ａ…Ｘ線露光用マスク Ｂ…Ｘ線露光用マスクブランク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−128251（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−177017（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−51066（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】窓部７が孔設されたシリコン製の枠体５
   と、枠体５に支持されたＸ線透過支持膜３と、Ｘ線透過
   支持膜３上に設けられた重金属からなるＸ線吸収性パタ
   ーン１とを備え、Ｘ線吸収性パターン１とＸ線透過支持
   膜３との間に第１反射防止膜２を備え、Ｘ線透過支持膜
   ３面における枠体５と接する面に第２反射防止膜４を備
   えたＸ線露光用マスクにおいて、Ｘ線吸収性パターン１
   とＸ線透過支持膜３とに対して密着性のある酸化錫膜に
   よる第１反射防止膜２と、軽元素の物質からなるＸ線透
   過支持膜３と、酸化錫膜である第２反射防止膜４とを備
   えることを特徴とするＸ線露光用マスク。
2. 【請求項２】窓部７が孔設されたシリコン製の枠体５
   と、枠体５に支持されたＸ線透過支持膜３と、Ｘ線透過
   支持膜３上に設けられた重金属からなるＸ線吸収性パタ
   ーン１とを備え、Ｘ線吸収性パターン１とＸ線透過支持
   膜３との間に第１反射防止膜２を備え、Ｘ線透過支持膜
   ３面における枠体５と接する面に第２反射防止膜４を備
   えたＸ線露光用マスクにおいて、Ｘ線吸収性パターン１
   とＸ線透過支持膜３とに対して密着性のある酸化錫膜に
   よる第１反射防止膜２と、軽元素の物質からなるＸ線透
   過支持膜３と、サイアロン膜である第２反射防止膜４と
   を備えることを特徴とするＸ線露光用マスク。
3. 【請求項３】シリコン製の枠体基板９上に、酸化錫膜で
   ある第２反射防止膜４と、軽元素物質からなるＸ線透過
   支持膜３と、酸化錫膜からなる第１反射防止膜２と、重
   金属からなるＸ線吸収性膜８がこの順序で設けられてい
   ることを特徴とするＸ線露光用マスクブランク。
4. 【請求項４】シリコン製の枠体基板９上に、サイアロン
   膜である第２反射防止膜４と、軽元素物質からなるＸ線
   透過支持膜３と、酸化錫膜からなる第１反射防止膜２
   と、重金属からなるＸ線吸収性膜８がこの順序で設けら
   れていることを特徴とするＸ線露光用マスクブランク。