JPH07135157A

JPH07135157A - Ｘ線マスク並びにその製造方法および製造装置

Info

Publication number: JPH07135157A
Application number: JP23318793A
Authority: JP
Inventors: Kenji Marumoto; 健二丸本; Hidetaka Yabe; 秀毅矢部; Atsushi Aya; 淳綾; Koji Kichise; 幸司吉瀬; Motoko Matsuba; 素子松葉; Yasuharu Matsui; 安治松井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1993-09-20
Publication date: 1995-05-23
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: JP3833274B2

Abstract

(57)【要約】【目的】高精度なＸ線マスクの構造、製造方法および
製作装置を得る。【構成】Ｘ線吸収体が成膜された基板を加熱すると、
基板材料と吸収体材料の熱膨張係数の差により、応力
は、室温での成膜後のアニール開始前のＸ線吸収体の状
態Ａからアニール効果発現点Ｂに変化する。加熱温度を
さらに上げると、点Ｂで、応力は直線Ａ−Ｂから離れ出
し、結晶構造の変化や吸収体膜中に取り込まれたガスの
脱離などにより、アニール効果が発現される。目標とす
る状態は室温でのアニール完了時点点Ｄで、この点Ｄを
求めるために、直線Ａ−Ｂが求められた時点で、直線Ａ
−Ｂに平行で、かつ応力または応力と相関する物理量が
零となる点Ｄを通る直線Ｄ−Ｄ’を予め求めておくこと
により、点Ｂを過ぎた後も応力をモニタし、点Ｄを通
り、直線Ａ−Ｂに平行な直線Ｄ−Ｄ’と交差するアニー
ル停止点Ｃに達した時点で、アニールを停止し、基板を
室温まで冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線リソグラフィー
に使用するＸ線マスク並びにその製造方法および製造装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３３は従来のＸ線マスクの基本構成図
である。Ｘ線マスクは、軽元素からなる厚さ数μmの薄
膜基板２（以下メンブレンという）の上に、重元素から
なるＸ線吸収体３の回路パターンが形成された構成とな
っている。これらは、通常、シリコン基板１上で作ら
れ、このシリコン基板１はガラスやセラミックスからな
る支持枠４に接合されている。

【０００３】このような従来のＸ線マスクの製造方法と
しては、使用する材料、プロセスの順、Ｘ線吸収体３の
パターン形成の方法などが異なる種々の方法が提案され
ている。図３４は、例えば文献「JJAPシリ―ス゛3、Proceed
ings of 1989 Inernal. Sympo. on Micro Process Conf
erence、第９９頁〜第１０３頁」に示された従来のＸ線
マスクの製造方法の例を（ａ）〜（ｆ）の工程順に示す
断面図である。

【０００４】次に、この図３４にしたがって、従来のＸ
線マスクの製造方法について説明する。まず、同図
（ａ）ではシリコン基板１の両面に成膜されたメンブレ
ン２のうち、裏面の一部をドライエッチングによって取
り除く。そして、同図（ｂ）では支持枠４に接着し、同
図（ｃ）ではシリコン基板１を裏面からウエットエッチ
ングし、メンブレン２部を形成する。同図（ｄ）ではメ
ンブレン２上にＸ線吸収体３をスパッタリングなどの方
法で成膜し、同図（ｅ）でその上に電子線描画によりレ
ジスト５のパターンを形成する。同図（ｆ）ではレジス
ト５のパターンをマスクにＸ線吸収体３のエッチングを
行い、Ｘ線マスクが完成する。

【０００５】また、図３５は、例えば文献「月刊Semico
nductor World 1991．5、第１０７頁〜第１１１頁」に
示された従来の他のＸ線マスクの製造方法の例を（ａ）
〜（ｅ）の工程順に示す断面図である。図において、３
１はＸ線吸収体３のエッチングマスクで、二酸化シリコ
ン膜でなる。同図（ａ）〜（ｅ）に示す工程は、パター
ニング→バックエッチ→接合の順となっている。バック
エッチの前にパターニングが完了しているため、バック
エッチ時にレジスト５のパターンを保護する必要があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】まず、Ｘ線マスクの製
造上の一般的な課題について述べる。Ｘ線マスクは等倍
マスクであるため、通常の光マスク以上に精度に関する
要求が厳しい。主な要求項目は次の４点である。（イ）微細加工：等倍マスクゆえ、マスク上にデバイス
と同じ極微細パタンを形成する必要がある。（ロ）パターン寸法精度：上記微細パターンは所望の寸
法精度を満足せねばならない。（ハ）パターン位置精度（ニ）欠陥のないこと

【０００７】上記課題は、さらに、階層化されたいくつ
かの課題に分解される。例えばパターン位置精度を満足
するためには、メンブレン２の高剛性化、Ｘ線吸収体３
の低応力化、高精度電子線描画などが必要である。以
下、この発明が解決しようとする課題を列挙する。

【０００８】（１）Ｘ線吸収体３膜の低応力化に関する
課題Ｘ線マスクのパターン位置精度に関する要求を満足する
には、極低応力の吸収体成膜を達成する必要がある。従
来のＸ線マスクの製造方法では、スパッタリングによっ
て低応力の成膜を行い、さらにはアニールやイオンイン
プランテーションにより応力調整を行っていたが、安定
した低応力膜を得ることは困難であった。

【０００９】（２）電子線描画に関する問題点Ｘ線吸収体３のクオーターミクロン以下の微細回路パタ
ーン形成は、通常、電子線描画によりレジストパターン
を形成し、それをマスクとしてドライエッチングにより
Ｘ線吸収体３のパターン形成を行う。作製したレジスト
パターンの寸法は、直接、Ｘ線吸収体３のパターン寸法
精度に影響するので、レジストパターンには厳しい精度
が要求されている。

【００１０】レジストパターン５形成の際、電子線描画
後レジストを現像するが、ポジレジストならば電子線露
光部のレジスト、ネガレジストならば未露光部のレジス
トの溶解が下地に達するまで現像して行う。しかしなが
ら、電子線はレジスト中や基板中で散乱するため、実際
に得られるレジストパターンの寸法は、設計寸法、つま
り描画寸法と異なったものとなってしまうという問題点
があった。

【００１１】（３）Ｘ線吸収体３の微細加工（エッチン
グ）に関する課題従来のＸ線マスクの製造では、Ｘ線吸収体３とエッチン
グマスク３１との選択比があまり高くないため、微細加
工を行うことが難しかった。また、Ｘ線吸収体３の下地
との選択比があまり高くないため、下地もエッチングさ
れるといった問題点もあった。

【００１２】また、Ｘ線マスクでは、一般的に、アライ
メントの精度を上げるため、反射防止膜を必要とする
が、Ｘ線吸収体３のエッチングの際、下地の反射防止膜
も多少エッチングされるため反射防止膜の最適膜厚をは
ずれ、アライメント効率が低下するといった問題点もあ
った。

【００１３】また、Ｘ線吸収体３をエッチングするため
のエッチングマスク３１やオーバーエッチを防ぐための
エッチングストッパーの応力が高い場合、パターンの位
置精度が低下するといった問題点もあった。また、エッ
チングマスク３１のエッチングも高精度に行わなけれ
ば、Ｘ線吸収体３の寸法精度の点で問題があった。ま
た、Ｘ線吸収体３のエッチングも適正な条件下で行わな
ければ、寸法精度が低下する。

【００１４】また、従来のＲＩＥやマグネトロンＲＩＥ
ではエッチング圧力を低圧にすることができず、マイク
ロローディング効果による微細パターンのエッチング速
度の低下や、電極電位Ｖ_DCの低下によるスパッタ効果の
増大によって選択比が低下するといった問題点があっ
た。さらに、垂直エッチングのためにＸ線マスクを冷却
するために、高価なヘリウムを用いねばならないという
問題点があった。

【００１５】（４）接合に関する課題シリコン基板１を支持枠４に接合する際の課題について
も種々あげられる。１つは、パターン位置精度達成のた
め、Ｘ線マスクプロセス中でＸ線吸収体３のパターニン
グ工程よりも先に接合する場合、接合の耐熱性が問題と
なる。

【００１６】すなわち、シリコン基板１は支持枠４に常
温で接着剤で接着している。常温で接着するのは、シリ
コン基板１と支持枠４の熱膨張率の違いにより歪みが発
生するのを防ぐためである。このため、完成後にシリコ
ン基板１の反りなどの不良が判明しても剥離して再利用
することが困難であり、マスクの歩留りを向上させるこ
とができなかった。また、常温接着では数時間にもおよ
ぶ長い硬化時間が必要である。さらに、そのような長時
間経過した後でも接着剤が完全に硬化せず、徐々にシリ
コン基板１の反りが変化し、安定性に欠けている。

【００１７】また、メンブレン２の透過率改善のため
に、表面・裏面に反射防止膜を形成する場合がある。そ
のためにあらかじめバックエッチングし、反射防止膜を
形成してから、電子線リソグラフィーを行う場合があ
る。この場合、シリコン基板１が反った状態でパターニ
ングされるため、接合工程でシリコン基板１を平坦に矯
正されるとパターン位置精度が悪化する。このため、シ
リコン基板１の反りを保持し、かつ支持枠４の平面度に
依存しないようにする必要がある。

【００１８】従来の接着工程では、電子線描画装置の基
板ホルダーと異なるホルダーを使用しているため、シリ
コン基板１が描画時と異なる平面状態で支持枠４に固定
され、パターン位置精度を悪化させていた。さらに、詳
細に説明すると、シリコン基板１は、バックエッチ後に
メンブレン２の張力により反った状態にある。この状態
で電子線描画装置の基板ホルダーで固定され、レジスト
パターニングされる。シリコン基板１固有の反りによ
り、シリコン基板１の固定状態は基板毎に大きく異な
り、その平面度は均一ではない。

【００１９】一方、接着用ホルダーは非常によい平面度
を有し、真空吸着により基板を吸着するため、シリコン
基板１の反りは矯正される。描画時と比較するとメンブ
レン２は引き延ばされたり、縮んだりすることになり、
パターンの位置ずれが生じることになる。このようなマ
スクを用いた場合、正確な転写ができず、歩留まりが悪
化し、ＬＳＩの生産性にとって大問題となる。

【００２０】（５）メンブレン２の可視光透過率改善に
関する課題アライメント精度改善のためのメンブレンの可視光透過
率向上策として反射防止膜の成膜を行う。反射防止膜と
してスピンーオンーガラス（以下、ＳＯＧ）を用いる場
合、特に、バックエッチ済みのメンブレン２の場合、Ｓ
ＯＧの塗布均一性がメンブレン２表面状態に影響される
という問題点があった。

【００２１】（６）バックエッチに関する課題パターニング工程をバックエッチ工程に先立ち行う場
合、パターン面の保護が必要となる。特に、ＳＯＧなど
バックエッチ液に弱い材料を用いている場合、パターン
面を完全に保護しないと、パターン剥がれなどのダメー
ジを受けるという問題点があった。また、バックエッチ
完了時点のメンブレン２上に異常膜が発生し、メンブレ
ン２面内の均一性を損なうという問題点もあった。

【００２２】この発明は、上述した種々の問題点を解決
することを課題としてなされたもので、高精度のＸ線マ
スクを得ることを目的としたものである。

【００２３】また、高精度Ｘ線マスクを得るため、エッ
チング時のパターン形成方法を改善することを目的とし
ている。

【００２４】さらに、Ｘ線マスクの製造工程において、
上述した問題点を解決し、高いパターン位置精度と長期
安定性を保証できるマスク構造のＸ線マスクとその製造
方法および製造装置を得ることを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るＸ線マスクの製造方法は、Ｘ線吸収体を成膜した後、
アニールによって膜応力を調整するＸ線マスクの製造方
法において、Ｘ線吸収体が成膜された基板の温度上昇に
伴う吸収体膜応力または応力に相関する物理量を連続計
測し、その計測結果をもとにアニール完了温度を決定す
るものである。

【００２６】また、請求項２に係るＸ線マスクの製造方
法は、Ｘ線吸収体を成膜した後、アニールによって膜応
力を調整するＸ線マスクの製造方法において、所望のア
ニール温度より低温で一回もしくは複数回のアニールを
行うとともにアニール後の膜応力を計測し、成膜後の応
力計測結果と、上記一回もしくは複数回のアニール後の
応力計測結果とに基づいて最終アニール温度を決定し、
その最終アニール温度でアニールを行うものである。

【００２７】また、請求項３に係るＸ線マスクは、シリ
コン基板上にメンブレン成膜を行った後に、Ｘ線吸収体
のエッチングストッパ層として非晶質のインジウム・す
ず酸化物層を塗布成膜したものである。

【００２８】また、請求項４に係るＸ線マスクの製造方
法は、Ｘ線吸収体上の電子線描画したレジストの表層部
を現像した後、該レジストをエッチングすることにより
レジストパターンを形成し、該レジストパターンをもと
にＸ線吸収体のパターン形成を行うものである。

【００２９】また、請求項５に係るＸ線マスクの製造方
法は、Ｘ線吸収体上に直接マスキング層を形成するもの
である。

【００３０】また、請求項６に係るＸ線マスクの製造方
法は、タングステンを主成分とするＸ線吸収体をエッチ
ングする際のエッチングマスク、またはエッチングスト
ッパーの少なくとも一方に、クロム、クロム酸化物、も
しくはそれらの混合体のいずれかを用いるものである。

【００３１】また、請求項７に係るＸ線マスクは、Ｘ線
吸収体とメンブレン膜との間にクロム酸化物層を設け、
このクロム酸化物層をエッチングストッパーを兼ねた反
射防止膜として用いるものである。

【００３２】また、請求項８に係るＸ線マスクの製造方
法は、Ｘ吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜上に、第一
中間層と該Ｘ線吸収体と同じ材料からなる第二中間層と
を順次成膜し、その上にレジストを塗布し、レジストに
形成したパターンを順次全３回のエッチングによって上
記Ｘ線吸収体まで転写するものである。

【００３３】また、請求項９に係るＸ線マスクの製造方
法は、Ｘ吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜上に、第一
中間層と第二中間層とを順次成膜し、その上にレジスト
を塗布し、レジストに形成したパターンを順次全３回の
エッチングによってＸ線吸収体まで転写する際、塩素系
及びフッ素系のガスを用いて上記第二中間層、上記第一
中間層、及び上記Ｘ線吸収体のエッチングを行うとき
に、順次異なるガスを交互に用いてエッチングするもの
である。

【００３４】また、請求項１０に係るＸ線マスクの製造
方法は、タングステンを主成分とするＸ線吸収体をエッ
チングする際のエッチングマスク、エッチングストッパ
ー、または反射防止膜の少なくとも一方に、クロム酸化
物を用い、そのクロム酸化膜をスパッタリング法によっ
て成膜する際、クロム、クロム酸化物、またはそれらの
混合体のいずれかをターゲットとし、不活性ガスのみ、
または不活性ガスに１０％以下の酸素を添加して成膜す
るものである。

【００３５】また、請求項１１に係るＸ線マスクの製造
方法は、タングステンを主成分とするＸ線吸収体をエッ
チングする際のエッチングマスクとしてクロム酸化物を
用い、そのクロム酸化膜をエッチングする際、塩素ガス
のみ、または、塩素ガスに酸素を１０％以下添加して、
電子サイクロトロン共鳴法を用い、１０ｍＴｏｒｒ以下
の圧力でドライエッチングするものである。

【００３６】また、請求項１２に係るＸ線マスクの製造
方法は、タングステンを主成分とするＸ線吸収体をエッ
チングする際のエッチングマスクまたはエッチングスト
ッパーの少なくとも一方に、クロムを用い、そのクロム
をエッチングする際、塩素ガスに１０％以上３０％以下
の酸素を添加して、電子サイクロトロン共鳴法を用い、
１０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でドライエッチングするもの
である。

【００３７】また、請求項１３に係るＸ線マスクの製造
方法は、タングステン単体またはタングステンにチタン
または窒素の少なくとも一方を含むアモルファス状のＸ
線吸収体をエッチングする際、ＣＨＦ₃やＣＨＦ₃にＨｅ
を含むガスに１％以上２０％以下のＳＦ₆ ガスを添加
し、エッチング時のエッチャーのステージ温度を−４０
℃以下に冷却し、電子サイクロトロン共鳴法を用い、１
０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でエッチングするものである。

【００３８】また、請求項１４に係るＸ線マスクの製造
方法は、Ｘ線吸収体のエッチング時に、低温に冷却した
ステージとこのステージ上の基板との間に窒素ガスまた
はエッチングガスを流すようにしたものである。

【００３９】また、請求項１５に係るＸ線マスクの製造
方法は、シリコン基板上に各種成膜を行う成膜工程及び
それらに付随する加熱工程を経た後、電子線描画の直前
に、該シリコン基板を支持枠に接合するものである。

【００４０】また、請求項１６に係るＸ線マスクは、支
持枠、該支持枠上に固定されたシリコン基板、該シリコ
ン基板上に形成されたＸ線透過膜、該Ｘ線透過膜上に形
成されたＸ線マスク吸収体パターンを基本構成要素とす
るＸ線マスクにおいて、上記シリコン基板と上記支持枠
とをネジ止めしたものである。

【００４１】また、請求項１７に係るＸ線マスクは、支
持枠、該支持枠上に固定されたシリコン基板、該シリコ
ン基板上に形成されたＸ線透過膜、該Ｘ線透過膜上に形
成されたＸ線吸収体のパターンを基本構成要素とするＸ
線マスクにおいて、上記シリコン基板と上記支持枠とを
柔軟層または隙間を介して接合したものである。

【００４２】また、請求項１８に係るＸ線マスクは、支
持枠、該支持枠上に固定されたシリコン基板、該シリコ
ン基板上に形成されたＸ線透過膜、該Ｘ線透過膜上に形
成されたＸ線吸収体のパターンを基本構成要素とするＸ
線マスクにおいて、上記シリコン基板と上記支持枠とを
同心円状に２周以上の場所で固定したものである。

【００４３】また、請求項１９に係るＸ線マスクの製造
装置は、基板の平面度を計測する平面度計測手段と、そ
の計測結果を記憶・表示する手段と、基板の平面度を調
整する調整手段とを備えたものである。

【００４４】また、請求項２０に係るＸ線マスクの製造
方法は、電子線リソグラフィー前に基板の平面度を計測
・記憶し、接合時に記憶した平面度に合わせるべく基板
の平面度を調整し、支持枠に基板を固定させるものであ
る。

【００４５】また、請求項２１に係るＸ線マスクの製造
方法は、バックエッチ済みのメンブレンにＳＯＧを塗布
する工程を含むＸ線マスクの製造方法において、ＳＯＧ
の溶媒の沸点を１００℃以上とするものである。

【００４６】また、請求項２２に係るＸ線マスクの製造
方法は、シリコン基板上に成膜されたメンブレンの表面
をフッ酸水溶液で洗浄するものである。

【００４７】また、請求項２３に係るＸ線マスクの製造
方法は、シリコン基板上にメンブレンを成膜し、そのメ
ンブレン上にＸ線吸収体のパターンを形成した工程中の
Ｘ線マスクをバックエッチする際に、上記Ｘ線吸収体の
パターンを保護するためのレジストを塗布してバックエ
ッチするものである。

【００４８】さらに、請求項２４に係るＸ線マスクの製
造方法は、バックエッチ後のＸ線マスクのメンブレンの
裏面をフッ素を含むガスを用いてドライエッチングで洗
浄するものである。

【００４９】

【作用】この発明の請求項１に係るＸ線吸収体の製造方
法においては、Ｘ線吸収体を成膜した後、アニールによ
って膜応力を調整するＸ線マスクの製造方法において、
Ｘ線吸収体が成膜されたシリコン基板の温度上昇に伴う
吸収体膜応力または応力に相関する物理量を連続計測
し、その計測結果をもとにアニール完了温度を決定する
ことにより、再現性良く低応力の吸収体膜が成膜され
る。

【００５０】また、請求項２に係るＸ線マスクの製造方
法においては、Ｘ線吸収体を成膜した後、アニールによ
って膜応力を調整するＸ線マスクの製造方法において、
所望のアニール温度より低温で一回もしくは複数回のア
ニールを行うとともにアニール後の膜応力を計測し、成
膜後の応力計測結果と、上記一回もしくは複数回のアニ
ール後の応力計測結果とに基づいて最終アニール温度を
決定し、その最終アニール温度でアニールを行うことに
より、再現性良く低応力の吸収体膜が成膜される。

【００５１】また、請求項３に係るＸ線マスクにおいて
は、シリコン基板上にメンブレン成膜を行った後に、Ｘ
線吸収体のエッチングストッパ層として非晶質のインジ
ウム・すず酸化物層を塗布成膜したことにより、エッチ
ングストッパー兼反射防止膜であるインジウム・すず酸
化物層の上に、アモルファス吸収体を成膜させる。

【００５２】また、請求項４に係るＸ線マスクの製造方
法においては、Ｘ線吸収体上の電子線描画したレジスト
の表層部を現像した後、該レジストをエッチングするこ
とによりレジストパターンを形成し、該レジストパター
ンをもとにＸ線吸収体のパターン形成を行うことによ
り、Ｘ線マスク工程での、電子線の散乱の影響が低減さ
れ、従って、描画パターンにより近い高精度のレジスト
パターンが得られ、強いてはＸ線吸収体のパターンの精
度を改善し、Ｘ線マスクの高精度化に寄与する。

【００５３】また、請求項５に係るＸ線マスクの製造方
法においては、Ｘ線吸収体上に直接マスキング層を形成
することにより、電子線リソグラフィー工程が不要とな
り、プロセスの簡略化とＸ線マスクのパターン位置精度
や寸法精度の改善向上が期待できる。

【００５４】また、請求項６に係るＸ線マスクの製造方
法においては、タングステンを主成分とするＸ線吸収体
をエッチングする際のエッチングマスク、またはエッチ
ングストッパーの少なくとも一方に、クロム、クロム酸
化物、もしくはそれらの混合体のいずれかを用いること
により、タングステンを主成分とするＸ線吸収体をエッ
チングする際に、エッチングマスクとの選択比が良好な
ため、パターン寸法精度を高め、微細パターンのエッチ
ングが可能となる。また、エッチングストッパーとの選
択比が良好なため、下地の性質を損なうことがない。

【００５５】また、エッチングストッパーとしてクロム
の酸化物を用いた場合、光の透過率を高めることができ
るため、マスクと基板のアライメント効率を高めること
ができる。また、エッチングマスクの応力を低下できる
ため、パターンの位置精度を向上させることが可能であ
る。

【００５６】また、クロムやクロムの酸化物などのエッ
チングマスク自体を高精度にエッチングできるため、最
終的な吸収体のエッチングパターンの寸法精度を向上さ
せる。さらに、タングステンやタングステンを主成分と
するＸ線吸収体を高精度にエッチングできるため、パタ
ーンの寸法精度を向上させることができる。

【００５７】また、ＥＣＲエッチング装置を使うため、
マイクロローディング効果を抑えることによってエッチ
ングの均一性を高め、また選択比を向上させることがで
きるため、寸法精度や微細パターンのエッチングが可能
となり、エッチング時にＸ線マスクを簡単に冷却でき
る。

【００５８】また、請求項７に係るＸ線マスクにおいて
は、Ｘ線吸収体とメンブレン膜との間にクロム酸化物層
を設けることにより、このクロム酸化物層をエッチング
ストッパーを兼ねた反射防止膜として用いることができ
る。

【００５９】また、請求項８に係るＸ線マスクの製造方
法においては、Ｘ線吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜
上に第一中間層と第二中間層とを順次成膜し、さらに、
その上にレジストを塗布し、レジストに形成したパター
ンを順次全３回のエッチングによってＸ線吸収体まで転
写する際、上記第二中間層を上記Ｘ線吸収体と同じ材料
とすることにより、Ｘ線吸収体のパターンニングが精度
よく行われ、Ｘ線マスクの高精度化に寄与する。

【００６０】また、請求項９に係わるＸ線マスクの製造
方法においては、Ｘ線吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体
膜上に、第一中間層と第二中間層とを順次成膜し、その
上にレジストを塗布し、レジストに形成したパターンを
順次全３回のエッチングによってＸ線吸収体まで転写す
る際、上記Ｘ線吸収体のエッチングをフッ素系のガスを
用いて行うときには、第一中間層を塩素系のガスでエッ
チングすると共に、第二中間層をフッ素系のガスでエッ
チングし、上記Ｘ線吸収体のエッチングを塩素系のガス
を用いて行うときには、第一中間層をフッ素系のガスで
エッチングすると共に、第二中間層を塩素系のガスでエ
ッチングすることにより、Ｘ線吸収体のパターンニング
が精度よく行い得て、Ｘ線マスクの高精度化に寄与す
る。

【００６１】また、請求項１０に係るＸ線マスクの製造
方法においては、タングステンを主成分とするＸ線吸収
体をエッチングする際のエッチングマスク、エッチング
ストッパー、または反射防止膜の少なくとも一方に、ク
ロム酸化物を用い、そのクロム酸化膜をスパッタリング
法によって成膜する際、クロム、クロム酸化物、または
それらの混合体のいずれかをターゲットとし、不活性ガ
スのみ、または不活性ガスに１０％以下の酸素を添加し
て成膜することにより、タングステンエッチングの際に
選択比が良く、比較的低応力の膜が成膜でき、Ｘ線マス
クのパターン位置精度が向上し、微細パターンの加工が
可能になる。

【００６２】また、請求項１１に係るＸ線マスクの製造
方法においては、タングステンを主成分とするＸ線吸収
体をエッチングする際のエッチングマスクとしてクロム
酸化物を用い、そのクロム酸化膜をエッチングする際、
塩素ガスのみ、または、塩素ガスに酸素を１０％以下添
加して、電子サイクロトロン共鳴法を用い、１０ｍＴｏ
ｒｒ以下の圧力でドライエッチングすることにより、Ｘ
線マスクのパターン位置精度が向上し、微細パターンの
加工が可能になる。

【００６３】また、請求項１２に係るＸ線マスクの製造
方法においては、タングステンを主成分とするＸ線吸収
体をエッチングする際のエッチングマスクまたはエッチ
ングストッパーの少なくとも一方に、クロムを用い、そ
のクロムをエッチングする際、塩素ガスに１０％以上３
０％以下の酸素を添加して、電子サイクロトロン共鳴法
を用い、１０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でドライエッチング
することにより、クロム酸化物の側壁を垂直な形状にし
て適切なエッチングを行う。

【００６４】また、請求項１３に係るＸ線マスクの製造
方法においては、タングステン単体またはタングステン
にチタンまたは窒素の少なくとも一方を含むアモルファ
ス状のＸ線吸収体をエッチングする際、ＣＨＦ₃やＣＨ
Ｆ₃にＨｅを含むガスに１％以上２０％以下のＳＦ₆ ガ
スを添加し、エッチング時のエッチャーのステージ温度
を−４０℃以下に冷却し、電子サイクロトロン共鳴法を
用い、１０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でエッチングすること
により、クロムの最適なエッチングを行う。

【００６５】また、請求項１４に係るＸ線マスクの製造
方法においては、Ｘ線吸収体のエッチング時に、低温に
冷却したステージとこのステージ上の基板との間に窒素
ガスまたはエッチングガスを流すことにより、工程中に
マスク基板に供給される熱をステージに逃してマスク基
板を効果的に冷却し熱伝導性を維持する。

【００６６】また、請求項１５に係るＸ線マスクの製造
方法においては、シリコン基板上に各種成膜を行う成膜
工程及びそれらに付随する加熱工程を経た後、電子線描
画の直前に、該シリコン基板を支持枠に接合することに
より、耐熱性のない接合方法が採用でき、また、接合の
信頼性を向上させる。

【００６７】また、請求項１６に係るＸ線マスクにおい
ては、支持枠、該支持枠上に固定されたシリコン基板、
該シリコン基板上に形成されたＸ線透過膜、該Ｘ線透過
膜上に形成されたＸ線マスク吸収体パターンを基本構成
要素とするＸ線マスクにおいて、上記シリコン基板と上
記支持枠とをネジ止めすることにより、シリコン基板と
支持枠とを強固に固定し、万一、平面度及び位置の不良
が発生しても再調整を可能にし、信頼性とＸ線マスクの
歩留り向上や所用工程時間の短縮を図ることができると
共に、Ｘ線マスクの平面度を電子線描画時と同じ状態に
矯正することができるため、パターン位置歪みを抑制す
ることができ、正確なパターン形成が可能になり、ＬＳ
Ｉの歩留まりが向上する。

【００６８】また、請求項１７に係るＸ線マスクにおい
ては、支持枠、該支持枠上に固定されたシリコン基板、
該シリコン基板上に形成されたＸ線透過膜、該Ｘ線透過
膜上に形成されたＸ線吸収体のパターンを基本構成要素
とするＸ線マスクにおいて、上記シリコン基板と上記支
持枠とを柔軟層または隙間を介して接合することによ
り、接合状態が緩んだとしても締め付け力を保持する。

【００６９】また、請求項１８に係るＸ線マスクにおい
ては、支持枠、該支持枠上に固定されたシリコン基板、
該シリコン基板上に形成されたＸ線透過膜、該Ｘ線透過
膜上に形成されたＸ線吸収体のパターンを基本構成要素
とするＸ線マスクにおいて、上記シリコン基板と上記支
持枠とを同心円状に２周以上の場所で固定することによ
り、長期に亙り強固に位置ずれを起こすことなくシリコ
ン基板と支持枠とを固定させる。

【００７０】また、請求項１９に係るＸ線マスクの製造
装置においては、基板の平面度を計測する平面度計測手
段と、その計測結果を記憶・表示する手段と、基板の平
面度を調整する調整手段とを備えたことにより、基板の
平面度を調整してメンブレンを電子線リソグラフィー時
と同じ状態に保持してパターンの位置ずれをなくすこと
を可能にする。

【００７１】また、請求項２０に係るＸ線マスクの製造
方法においては、電子線リソグラフィー前に基板の平面
度を計測・記憶し、接合時に記憶した平面度に合わせる
べく基板の平面度を調整し、支持枠に基板を固定させる
ことにより、基板の平面度を調整してメンブレンを電子
線リソグラフィー時と同じ状態に保持してパターンの位
置ずれをなくすことを可能にする。

【００７２】また、請求項２１に係るＸ線マスクの製造
方法においては、バックエッチ済みのメンブレンにＳＯ
Ｇを塗布する工程を含むＸ線マスクの製造方法におい
て、ＳＯＧの溶媒の沸点を１００℃以上とすることによ
り、バックエッチしたメンブレンにもＳＯＧを均一に塗
布することを可能にする。

【００７３】また、請求項２２に係るＸ線マスクの製造
方法においては、シリコン基板上に成膜されたメンブレ
ンの表面をフッ酸水溶液で洗浄することにより、メンブ
レンを清浄に保ち、また、その上に反射防止膜としての
スピンーオンーガラスなどを塗布し易くする。

【００７４】また、請求項２３に係るＸ線マスクの製造
方法においては、シリコン基板上にメンブレンを成膜
し、そのメンブレン上にＸ線吸収体のパターンを形成し
た工程中のＸ線マスクをバックエッチする際に、上記Ｘ
線吸収体のパターンを保護するためのレジストを塗布し
てバックエッチすることにより、バックエッチ時にパタ
ーン面を損なうことがない。

【００７５】さらに、請求項２４に係るＸ線マスクの製
造方法においては、バックエッチ後のＸ線マスクのメン
ブレンの裏面をフッ素を含むガスを用いてドライエッチ
ングで洗浄することにより、メンブレンの裏面を清浄に
保ち、メンブレン面内の可視光透過率を均一にする。

【００７６】

【実施例】

実施例１．図１はこの発明の請求項１に対応する実施例
１に係るＸ線吸収体の応力制御方法を説明するためのグ
ラフである。ここで、Ｘ線吸収体としては、具体的に
は、マグネトロンＤＣスパッタ法によって成膜したＷ−
Ｔｉ吸収体を示し、Ｘ線マスクを製作する際、Ｘ線吸収
体を成膜した後、アニールによって調整する膜応力は圧
縮応力である。

【００７７】図１の横軸は温度、縦軸は応力または応力
と相関する物理量（例えば反りの高さや曲率等の測定
値）を表し、＋方向は引張応力、−方向は圧縮応力であ
る。また、図中、Ａは室温での成膜後のアニール開始前
のＸ線吸収体の状態、Ｂはアニール効果発現点、Ｃはア
ニール停止点、Ｄは室温でのアニール完了時点をそれぞ
れ示している。

【００７８】このＸ線吸収体が成膜された基板を加熱す
ると、基板材料（例えばＳｉ）と吸収体材料の熱膨張係
数の差により、応力は、図中、Ａ→Ｂと変化する。加熱
温度をさらに上げると、点Ｂで、応力は直線Ａ−Ｂから
離れ出す。これは、結晶構造の変化や吸収体膜中に取り
込まれたガスの脱離などにより、アニール効果が発現さ
れるためである。

【００７９】ところで、目標とする状態は点Ｄである。
この点Ｄを求めるためには、直線Ａ−Ｂが求められた時
点で、直線Ａ−Ｂに平行で、かつ応力または応力と相関
する物理量が零となる室温でのアニール完了時点Ｄを通
る直線Ｄ−Ｄ’を予め求めておくことにより、点Ｂを過
ぎた後も応力をモニタし、点Ｄを通り、直線Ａ−Ｂに平
行な直線Ｄ−Ｄ’と交差する点Ｃに達した時点で、アニ
ールを停止（加熱停止）し、基板を室温まで冷却するこ
とにより、点Ｄの状態が得られる。

【００８０】従って、上記実施例１によれば、Ｘ線吸収
体３のアニール時に応力等をモニタすることにより、そ
の結果からアニール完了時点を決定できるため、再現性
よく低応力の吸収体膜が得られるという効果がある。

【００８１】実施例２．次に、図２は請求項２に対応す
る実施例２に係るＸ線吸収体の応力制御方法を説明する
ためのグラフである。図２の横軸は温度、縦軸は応力ま
たは応力と相関する物理量を表し、図中、ｓ１，ｓ２，
ｓ３は３つのサンプルを表す。

【００８２】例えば、Ｘ線吸収体３として、Ｗ−Ｔｉ吸
収体をスパッタリング法によって成膜すると、完全な再
現性を得ることは困難であり、従って、応力には若干の
変動がある。図２（ａ）は、一律のアニールを３つのサ
ンプルに施した場合の応力変化を示すもので、ここで、
成膜後の応力値のばらつきはアニール後にも保存されて
しまっている。

【００８３】これに対し、図２（ｂ）は、本実施例２に
係る吸収体応力調整方法を示し、ここでは、成膜後に応
力計測を行い、その後、あらかじめ調べられた所定のア
ニール温度θよりも低い温度θ_M で一度アニールを行
い、その後、応力を計測する。そして、成膜後の応力結
果と、アニール後の応力結果を直線で結び、この直線と
応力ゼロの線との交点から、サンプル毎に最終アニール
温度θ_a1，θ_a2，θ_a3を決定し、その決定された温度で
アニールを行うことにより、低応力の吸収体膜が得られ
る。

【００８４】従って、上記実施例２によれば、Ｘ線吸収
体を成膜した後、アニールによって膜応力を調整するＸ
線マスクの製造方法において、所望のアニール温度より
低温でアニールを行うとともにアニール後の膜応力を計
測し、成膜後の応力計測結果とアニール後の応力計測結
果とに基づいて最終アニール温度を決定し、その最終ア
ニール温度でアニールを行うことにより、再現性良く低
応力の吸収体膜が成膜されるという効果がある。

【００８５】実施例３．次に、図３は実施例２に対し他
の実施例となる実施例３を説明する図である。ここで
は、あらかじめ調べられた所定のアニール温度θよりも
低い２点の温度θ_M1，θ_M2でアニールを行い、その度に
応力を計測する。この２点の応力計測結果を結ぶ直線と
応力ゼロの線との交点から、サンプル毎に最終アニール
温度θ_a1，θ_a2，θ_a3を決定し、その決定された温度で
アニールを行うことにより、低応力の吸収体膜が得られ
る。

【００８６】なお、この実施例３では、上述した実施例
２が、所望のアニール温度より低温で一回アニールを行
いアニール後の膜応力を計測し、成膜後の応力計測結果
と、アニール後の応力計測結果とに基づいて最終アニー
ル温度を決定したのに対し、上記アニールを２回行い、
成膜後の応力計測結果と、その２回のアニール後の応力
計測結果とに基づいて最終アニール温度を決定したが、
２回のみならず、複数回行っても良く、より最終アニー
ル温度に近い温度複数点での応力計測結果をもとに最終
アニール温度を算出することにより、より正確にＸ線吸
収体３のゼロ応力調整ができる。

【００８７】従って、上記実施例３によれば、所望のア
ニール温度より低温で複数回アニールを行いアニール後
の膜応力を計測し、成膜後の応力計測結果と、それらア
ニール後の応力計測結果とに基づいて最終アニール温度
を決定し、その最終アニール温度でアニールを行うこと
により、より最終アニール温度に近い温度複数点での応
力計測結果をもとに最終アニール温度を算出すること
で、より正確にＸ線吸収体３のゼロ応力調整ができ、低
応力の吸収体膜が得られるという効果がある。

【００８８】実施例４．次に、図４は請求項３に対応す
る実施例４に係るＸ線マスクを示す断面図である。図に
おいて、１はシリコン基板、２はメンブレン、２５はイ
ンジウム・すず酸化物（以下、ＩＴＯと称す）、３はＸ
線吸収体、４は支持枠である。

【００８９】ここで、ＩＴＯ２５は、透明であること、
屈折率が１．９〜２程度とＳｉＣなどのメンブレン２の
無反射コート（ＡＲＣ）として適当であることに加え
て、Ｘ線吸収体３の材料であるＷのエッチングに対して
高い選択比を有していることから、エッチングストッパ
兼ＡＲＣとして用いることができる。さらに、このＩＴ
Ｏ２５を塗布成膜すれば、ＣＶＤーＳｉＣをメンブレン
とした場合の表面平坦化膜も兼ねる。その際、ＩＴＯを
非晶質化することにより、その上に成膜するＷ−Ｔｉ吸
収体のアモルファス化が容易となる。

【００９０】従って、上記実施例４によれば、シリコン
基板１上にメンブレン２の成膜を行った後に、Ｘ線吸収
体３のエッチングストッパ層として非晶質のインジウム
・すず酸化物層２５を塗布成膜したので、その上に成膜
するＷ−ＴｉＸ線吸収体３のアモルファス化が容易にな
るという効果がある。

【００９１】実施例５．次に、図５はこの発明の請求項
４に対応する実施例５に係るＸ線マスクの製造工程を示
す断面図である。図中、１はシリコン基板、２はメンブ
レン、３は吸収体、４は支持枠、５はレジストである。

【００９２】次に、図に従ってＸ線マスクの製造工程を
説明する。まず、メンブレン２及びＸ線吸収体３が順次
成膜されたシリコン基板１の上記Ｘ線吸収体３上にポジ
レジスト５を塗布する（同図（ａ））。次に、このレジ
スト５を電子線描画後、アンダー現像により表面のみパ
ターン形成する（同図（ｂ））。現像後、電子線描画し
ていない部分のレジスト５が完全に無くなるまでエッチ
ングする（同図（ｃ））。エッチング後、作製したレジ
ストパターンをマスクとしてＸ線吸収体３のエッチング
を行いパターン形成する（同図（ｄ））。

【００９３】図６は上記実施例５に係る効果をより分か
り易く説明するためのもので、電子線の散乱を示す断面
図である。これは、タングステンＷでなるＸ線吸収体３
上のレジスト５に電子線（加速電圧２５ＫｅＶ）を入射
した場合のエネルギー蓄積分布をモンテカルロシュミレ
ーションにより求めたものである。

【００９４】同図から電子線のレジスト５内での前方散
乱、さらにはタングステンＷからの後方散乱により、レ
ジスト５内部ではレジスト５表面とは異なった蓄積エネ
ルギー分布となっていることが判る。ところが、表面部
では露光パターン通りのエネルギー蓄積となっている。
従って、レジスト５の表面のみを現像すれば、描画パタ
ーンに忠実なレジストパターンが得られることになる。

【００９５】従って、上記実施例５によれば、Ｘ線吸収
体３上の電子線描画したレジスト５の表層部を現像した
後、該レジスト５をエッチングすることによりレジスト
パターンを形成し、該レジストパターンをもとにＸ線吸
収体３のパターン形成を行うようにしたので、レジスト
パターンの寸法精度を、強いてはＸ線吸収体３のパター
ンの精度を改善し、Ｘ線マスクの高精度化に寄与すると
いう効果がある。

【００９６】実施例６．次に、図７は請求項４に対応す
る実施例６に係るＸ線マスクの製造方法を説明するため
のもので、上述した実施例５の他の実施例を示す断面図
である。図中、１はシリコン基板、２はメンブレン、３
は吸収体、４は支持枠、５はレジストである。また、３
１はＸ線吸収体３をエッチングするためのエッチングマ
スクである。

【００９７】この実施例６においては、まず、メンブレ
ン２及びＸ線吸収体３が順次成膜されたシリコン基板１
の上記Ｘ線吸収体３上にエッチングマスク３１を介して
ポジレジスト５を塗布する（同図（ａ））。次に、この
レジスト５を電子線描画後、アンダー現像により表面の
みパターン形成する（同図（ｂ））。現像後、電子線描
画していない部分のレジスト５が完全に無くなるまでエ
ッチングする（同図（ｃ））。

【００９８】エッチング後、作製したレジストパターン
をマスクとしてＸ線吸収体３のエッチングを行いパター
ン形成する際に、この実施例４では、同図（ｃ）で得ら
れたレジストパターンを一旦エッチングマスク３１層に
転写し（同図（ｄ））、このエッチングマスク３１をマ
スクにＸ線吸収体３をエッチングする（同図（ｅ））。

【００９９】このエッチングマスク３１には、Ｘ線吸収
体３としてタングステンを用いる場合は、クロム、イン
ジウム・すず酸化物（ＩＴＯ）などが、また、Ｘ線吸収
体３がタンタルの場合には、二酸化珪素などが用いられ
る。

【０１００】従って、上記実施例６によれば、Ｘ線吸収
体３上の電子線描画したレジスト５の表層部を現像した
後、該レジスト５をエッチングすることによりレジスト
パターンを形成し、該レジストパターンを一旦エッチン
グマスク層に転写し、そのエッチングマスク３１をもと
にＸ線吸収体３のパターン形成を行うようにしたので、
実施例３と同様に、レジストパターンの寸法精度を、強
いてはＸ線吸収体３のパターンの精度を改善し、Ｘ線マ
スクの高精度化に寄与するという効果がある。

【０１０１】実施例７．次に、図８は請求項５に対応す
る実施例７に係るもので、Ｘ線吸収体３上に、レジスト
パターンを形成せずに、直接Ｃｒ等のエッチングマスク
を形成しようとするものである。図において、７０１は
ＳＴＭ（走査型トンネル電子顕微鏡）の探針、７０２は
加熱ステージ、７０３はＸ線吸収体３まで形成されたマ
スク基板１０を載置した駆動ステージであり、これらは
減圧チャンバー７０４内に設置されている。７０５はガ
ス供給管である。

【０１０２】Ｘ線吸収体３まで形成されたマスク基板１
０を加熱ステージ７０２の駆動ステージ７０３上に設置
し、Cr(CO)₆、Cr(CO)₅PH₃ 等のCr含有有機化合物を0.1
〜１Torr程度の圧力で充満した後、ＳＴＭの端針７０１
とＸ線吸収体の間にトンネル電流を流すと、有機化合物
が分解されてＣｒ薄膜が形成される。駆動ステージ７０
３を回路データに従って移動させることにより、20nm程
度以上の線幅パターンを形成することができる。なお、
酸素を含む混合気中で本操作を行うことにより、酸化ク
ロム（CrOx）薄膜を形成することもできる。

【０１０３】なお、上記実施例７では、ＳＴＭによる超
微細パターン形成について示したが、電子線装置等の電
子源やＦＩＢ(Focused Ion Beam)等のイオン源を用いて
も、同様にＣｒ薄膜を形成できる。

【０１０４】従って、上記実施例７によれば、Ｘ線吸収
体上に直接マスキング層を形成するため、電子線リソグ
ラフィー工程が不要となり、Ｘ線マスクのパターン位置
精度や寸法精度の改善が期待できるという効果がある。

【０１０５】実施例８．次に、図９は実施例７に対し他
の実施例となる実施例８を示す概略図である。図におい
て、１０は工程中のＸ線マスク、７０６は第一のＸ線マ
スク、７０７はＳＲ光（シンクロトロン放射光）であ
る。この実施例６では、先に製作された第一のＸ線マス
ク７０６を用いてCr(CO)₆ 等の有機金属蒸気中または酸
素との混合気中でＳＲ露光することにより、ＣｒやCrOx
の回路パターンを一括形成することができる。通常の紫
外光やエキシマレーザを用いて、等倍もしくは縮小転写
することも同様に可能である。

【０１０６】さらに、上記実施例８は、ＣｒやCrOx薄膜
に限るものでなく、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔ
ｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）等、ＷでなるＸ線吸収
体に対して充分なエッチング速度比を持つ金属薄膜を、
有機金属材料の分解によって形成することができる。ま
た、Ｘ線吸収体３として、タンタル（Ｔａ）を用いた場
合、そのＸ線吸収体３上に二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）
を直接形成しても良い。

【０１０７】実施例９．次に、図１０は請求項６に対応
する実施例９に係るＸ線マスクのパターニング工程を示
す断面図である。図において、１はシリコン基板、２は
ＳｉＣやＳｉＮなどのメンブレン、２１は反射防止膜、
３はＸ線吸収体、３１はエッチングマスク、３２はエッ
チングストッパー、４は支持枠、５はレジストである。
ここでは、Ｘ線吸収体３として、タングステンＷを主成
分とする膜を用い、エッチングマスク３１やエッチング
ストッパー３２に、クロム、クロムの酸化物、もしくは
それらの混合体を用いている。

【０１０８】このような構成において、ＥＣＲエッチン
グ装置を用い、ＳＦ₆ ：６％、ＣＨＦ₃ ：４７％、Ｈ
ｅ：４７％、圧力：１ｍＴｏｒｒ、マイクロ波：２００
Ｗ、ＲＦバイアス：１３Ｗ、ステージ温度：−５０℃の
条件でエッチングを行うと、タングステンＷとクロムＣ
ｒの選択比が約１００、タングステンＷとクロムＣｒの
酸化物の選択比が約３０程度となり、クロムやクロムの
酸化物またはそれらの混合体がエッチングマスク３１や
エッチングストッパー３２として十分であることがわか
った。

【０１０９】従って、上記実施例９によれば、タングス
テンＷを主成分とするＸ線吸収体３をエッチングする際
に、エッチングマスク３１との選択比が良好なため、パ
ターン寸法精度を高め、微細パターンのエッチングが可
能となる。また、エッチングストッパー３２との選択比
が良好なため、下地の性質を損なうことがない。さら
に、エッチングストッパー３２としてクロムの酸化物を
用いた場合、光の透過率を高めることができるため、マ
スクとウエハのアライメント効率を高めることができ
る。また、エッチングマスク３１の応力を低下できるた
め、パターンの位置精度を向上させることができる。

【０１１０】また、ＥＣＲエッチング装置を使うため、
マイクロローディング効果を抑えることによってエッチ
ングの均一性を高め、また選択比を向上させることがで
きるため、寸法精度や微細パターンのエッチングが可能
となる。さらに、エッチング時にＸ線マスクを簡単に冷
却できる。

【０１１１】実施例１０．次に、図１１は請求項７に対
応する実施例１０に係るＸ線マスクのパターニング工程
を示す断面図である。図において、３０９はＸ線吸収体
３とメンブレン２との間の層に設けられたクロムの酸化
物である。このクロムの酸化物は光の透過率が高く、Ｓ
ｉＣやＳｉＮなどのメンブレン２上に成膜すると、アラ
イメント光の透過率を高めることができる。また、タン
グステンＷを主成分とする膜のエッチングストッパーを
兼ね反射防止膜として用いることができる。

【０１１２】従って、上記実施例１０によれば、メンブ
レン２上にクロム酸化物３０９層を設け、この層をエッ
チングストッパーを兼ねた反射防止膜として用いるよう
にしたので、反射防止膜を最適化でき、アライメント精
度を向上させることができる。

【０１１３】実施例１１．次に、図１２は請求項８に対
応する実施例１１に係るＸ線マスクの製造方法を説明す
る工程図である。図において、３はマグネトロンＤＣス
パッタ法で成膜されたＷ−ＴｉからなるＸ線吸収体、５
は電子線描画用レジスト（以下、ＥＢレジストとい
う）、３２はエッチングストッパー、３５はＣｒからな
る第一中間層、３６は第二中間層であり、上記Ｘ線吸収
体３と同じＷ−Ｔｉからなり、同一装置で成膜される。

【０１１４】図１２に示すＸ線マスクの製造方法は次の
ようにしてなされる。まず、同図（ａ）はＥＢレジスト
５の現像後の状態を示しており、同図（ｂ）において、
ＥＢレジストパターンをマスクにして、第二中間層３６
のエッチングを行う。さらに、同図（ｃ）で第二中間層
３６のパターンをマスクに第一中間層３５をエッチング
する。最後に、同図（ｄ）で第一中間層３５をマスクに
Ｘ線吸収体３のエッチングを行うことにより、Ｘ線マス
クのパターニングが完了する。

【０１１５】一般に、エッチングで垂直なエッチングを
実現しようとすれば、大きな選択比の条件を用いること
ができないが、このように、Ｘ線マスクパターンを形成
するために３回のエッチングを行うことにより、エッチ
ングの選択比に余裕ができ、より垂直なエッチングが可
能となり、寸法精度の高いパターンが得られるという効
果がある。

【０１１６】図１３は上記実施例１１の効果を説明する
ための部分断面図である。図１３において、３はＷ−Ｔ
ｉからなるＸ線吸収体、３１はＣｒからなるエッチング
マスクで、その上にはＥＢレジスト５のパターンが形成
されている。同図（ａ）では、ＥＢレジスト５／Ｃｒか
らなるエッチングマスク３１／Ｗ−ＴｉからなるＸ線吸
収体３という構成となっている。このとき、Ｃｒとレジ
ストの選択比は１〜２程度と低いため、ＥＢレジスト５
をマスクにＣｒのエッチングを行う際、垂直エッチング
を行いにくく、結果として、Ｃｒのエッチングパターン
は図示するように富士山型になってしまう。

【０１１７】これに対し、Ｃｒからなる第一中間層３５
とレジスト５の間にＷ−Ｔｉからなる第二中間層３６を
成膜することにより、Ｃｒエッチングの選択比を１０程
度に大きくでき、結果として、より垂直なＣｒのエッチ
ングが実現できた。この結果、Ｘ線吸収体３のエッチン
グの垂直性、寸法精度に改善が見られた。

【０１１８】従って、上記実施例１１によれば、Ｘ線吸
収体３の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜３上に第一中間層３
５と第二中間層３６とを順次成膜し、さらに、その上に
レジスト５を塗布し、レジスト５に形成したパターンを
順次全３回のエッチングによってＸ線吸収体３まで転写
する際、上記第二中間層３６を上記Ｘ線吸収体３と同じ
材料とすることにより、Ｘ線吸収体３のパターンニング
が精度よく行われ、Ｘ線マスクの高精度化に寄与すると
いう効果がある。

【０１１９】実施例１２．次に、図１４は請求項９に対
応する実施例１２に係るＸ線マスクの製造方法を説明す
る工程図である。図において、３はＴａからなるＸ線吸
収体、５はＥＢレジスト、３２はエッチングストッパ
ー、３５はＳｉＯ₂ からなる第一中間層、３６はＣｒか
らなる第二中間層である。

【０１２０】図１４に示すＸ線マスクの製造方法は次の
ようにしてなされる。まず、同図（ａ）はＥＢレジスト
５の現像後の状態を示している。同図(ｂ)においてＥＢ
レジスト５に形成したパターンをマスクにして、塩素系
のガスを用いて第二中間層３６のエッチングを行う。さ
らに、同図（ｃ）で、第二中間層３６のパターンをマス
クにフッ素系のガスで第一中間層３５をエッチングす
る。最後に、同図（ｄ）で第一中間層３５をマスクに塩
素系のガスによりＸ線吸収体３のエッチングを行うこと
により、Ｘ線マスクのパターニングが完了する。

【０１２１】このように、塩素系とフッ素系のガスによ
るエッチングを交互に行うことにより、選択比の高い材
料の組み合せを選択することが可能になり、結果とし
て、寸法精度にすぐれた吸収体パターンを得ることがで
きる。

【０１２２】なお、上記実施例１２では、塩素系のガス
によりＸ線吸収体３のエッチングを行う際に、第一中間
層３５をフッ素系のガスでエッチングすると共に、第二
中間層３６を塩素系のガスでエッチングするようにした
が、これを逆にして、Ｘ線吸収体３のエッチングをフッ
素系のガスを用いて行う際には、第一中間層３５を塩素
系のガスでエッチングすると共に、第二中間層３６をフ
ッ素系のガスでエッチングするようにしても良く、実施
例１２と同様の効果がある。

【０１２３】従って、上記実施例１２によれば、Ｘ線吸
収体３の成膜の後、該Ｘ線吸収体３膜上に、第一中間層
３５と第二中間層３６とを順次成膜し、その上にレジス
ト５を塗布し、レジスト５に形成したパターンを順次全
３回のエッチングによってＸ線吸収体３まで転写する
際、塩素系及びフッ素系のガスを用いて上記第二中間層
３６、上記第一中間層３５、及び上記Ｘ線吸収体３のエ
ッチングを行うときに、順次異なるガスを交互に用いて
エッチングすることにより、Ｘ線吸収体３のパターンニ
ングが精度よく行い得て、Ｘ線マスクの高精度化に寄与
するという効果がある。

【０１２４】実施例１３．次に、図１５は請求項１０に
対応する実施例１３に係るもので、上述した実施例９に
おけるエッチングマスク３１やエッチングストッパー３
２、及び上述した実施例１０における反射防止膜として
用いられるクロム酸化物の成膜条件を示すものである。
図において、横軸はスパッタガス（Ａｒ＋Ｏ₂）中の酸
素濃度、縦軸は膜応力である。なお、ここでは、＋は引
張応力を、−は圧縮応力を示している。また、ターゲッ
トは純クロムを、圧力は１０ｍＴｏｒｒ以下、好ましく
は５ｍＴｏｒｒで、０．２ｋＷのＤＣ放電を行ってい
る。

【０１２５】この図より、酸素濃度が５％程度から応力
が急激に減少し、低応力のクロム酸化物の膜が成膜可能
なことがわかる。なお、約３％以下ではＣｒが主体とな
って成膜するため、タングステンエッチングの際に選択
比が向上する。また、約３〜５％ではクロムと酸化クロ
ムの混合体が成膜され、選択比が良く比較的低応力の膜
が成膜可能である。また、酸素濃度が１０％を越える
と、クロム酸化物の密度が低下するため、タングステン
エッチングの際、エッチングマスクとして使用するには
不十分となる。さらに、ここでは、ターゲットに純クロ
ムを用いているが、酸化クロムや酸化クロムとクロムの
混合物をターゲットとしても同様の結果が得られる。

【０１２６】従って、上記実施例１３によれば、タング
ステンを主成分とするＸ線吸収体をエッチングする際の
エッチングマスク、エッチングストッパー、または反射
防止膜のいずれかに、クロム酸化物を用い、スパッタリ
ング法によって成膜する際、クロム、クロム酸化物、も
しくはそれらの混合体のいずれかをターゲットとし、不
活性ガスのみ、もしくは不活性ガスに１０％以下の酸素
を添加して成膜するようにしたので、タングステンエッ
チングの際に選択比が良く比較的低応力の膜が成膜可能
となる。

【０１２７】実施例１４．次に、図１６は請求項１１に
対応する実施例１４に係るもので、上述した実施例９に
おいて、エッチングマスク３１として用いられるクロム
酸化物のエッチング条件を示すものである。図におい
て、横軸はエッチングガス（Ｃｌ₂＋Ｏ₂）中の酸素濃度
を、縦軸はクロム酸化物とレジストとの選択比を示す。
ここでは、ＥＣＲエッチング装置を用い、圧力：約５ｍ
Ｔｏｒｒ（１０５ｍＴｏｒｒ以下）、マイクロ波：１５
０Ｗ、温度：−２０℃の条件でエッチングを行ってい
る。

【０１２８】図から理解されるように、酸素濃度が低い
ほど選択比が良好なことがわかる。ここで、酸素濃度が
１０％を越えると、エッチングの選択比が低下し、エッ
チング時のクロム酸化物の側壁が垂直にならずに、等方
的な形状を示すようになった。そのため、適切なエッチ
ング条件は酸素濃度が１０％以下であった。

【０１２９】従って、上記実施例１４によれば、タング
ステンを主成分とするＸ線吸収体をエッチングする際の
エッチングマスクに、クロム酸化物を用い、そのクロム
酸化物をエッチングする際、塩素ガスのみ、もしくは、
塩素ガスに酸素を１０％以下添加して、電子サイクロト
ロン共鳴（ＥＣＲ）法を用い、１０ｍＴｏｒｒ以下の圧
力でドライエッチングするので、エッチングの選択比を
良好にし、エッチング時のクロム酸化物の側壁を垂直な
形状にして適切なエッチングを行うことができる。

【０１３０】実施例１５．次に、図１７は請求項１２に
対応する実施例１５に係るもので、上述した実施例９に
おいてエッチングマスク３１やエッチングストッパー３
２として用いられるクロムのエッチング条件を示すもの
である。図において、横軸はエッチングガス（Ｃｌ₂＋
Ｏ₂）中の酸素濃度を、縦軸はクロムとレジストとの選
択比を示す。ここでは、ＥＣＲエッチング装置を用い、
圧力：約５ｍＴｏｒｒ（１０ｍＴｏｒｒ以下）、マイク
ロ波：１５０Ｗ、温度：−２０℃の条件でエッチングを
行っている。

【０１３１】図から理解されるように、酸素濃度が２０
％前後の時、選択比が良好なことがわかる。ここで、酸
素濃度が１０％を下回ると、クロムのエッチングレート
が減少するため選択比が低下し、また、逆に、酸素濃度
が３０％を上回るとレジストのエッチングレートが増加
するため選択比が低下する。その結果、クロムの最適エ
ッチング条件は酸素濃度が１０〜３０％程度であった。

【０１３２】従って、上記実施例１５によれば、タング
ステンを主成分とするＸ線吸収体をエッチングする際の
エッチングマスクまたはエッチングストッパーの少なく
とも一方に、クロムを用い、そのクロムをエッチングす
る際、塩素ガスに１０％以上３０％以下の酸素を添加し
て、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）法を用い、１０
ｍＴｏｒｒ以下の圧力でドライエッチングすることによ
り、クロムの最適なエッチングを行うことができる。

【０１３３】実施例１６．次に、図１８は請求項１３に
対応する実施例１６に係るもので、上述した実施例９に
おけるＸ線吸収体３として、タングステン単体、あるい
はタングステンにチタンもしくは窒素の少なくとも一方
を含むアモルファス状のものを用いた場合のエッチング
条件を示す図である。図において、横軸はエッチングガ
ス（ＳＦ₆＋ＣＨＦ₃＋Ｈｅ、なお、ＣＨＦ₃とＨｅは同
じ濃度）中のＳＦ₆ ガス濃度を、縦軸はタングステンと
クロムとの選択比を示す。ここでは、ＥＣＲエッチング
装置を用い、圧力：約１ｍＴｏｒｒ（１０ｍＴｏｒｒ以
下）、マイクロ波：２００Ｗ、ＲＦバイアス：１３Ｗ、
温度−５０℃の条件でエッチングを行っている。

【０１３４】図から理解されるように、ＳＦ₆ ガス濃度
の増加とともに選択比が向上しているが、２０％を越え
るとサイドエッチが入るため側壁が垂直状にならなくな
る。また、逆に、１％を下回るとタングステンのエッチ
ングレートの減少や、エッチング形状の低下が見られ
る。また、ここでは、温度を−５０℃としているが、温
度が−４０℃より高くなるとサイドエッチが入り、エッ
チング形状が低下した。

【０１３５】従って、上記実施例１６によれば、タング
ステン単体またはタングステンにチタンまたは窒素の少
なくとも一方を含むアモルファス状のＸ線吸収体をエッ
チングする際、ＣＨＦ₃やＣＨＦ₃にＨｅを含むガスに１
％以上２０％以下のＳＦ₆ ガスを添加し、エッチング時
のエッチャーのステージ温度を−４０℃以下に冷却し、
電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）法を用い、１０ｍＴ
ｏｒｒ以下の圧力でドライエッチングすることにより、
側壁部が垂直になり、最適なエッチング形状を得ること
ができ、Ｘ線マスクのパターン位置精度や寸法精度が向
上する。

【０１３６】実施例１７．次に、図１９は請求項１２お
よび１３に対応する実施例１５および１６に係るエッチ
ング条件例を示す図である。図において、横軸はエッチ
ンガスの圧力を示す。ここで、左側の縦軸及び図中の白
丸は、ＳＦ₆＋ＣＨＦ₃＋Ｈｅガスを用いた時のタングス
テンとクロムの選択比を、また、右側の縦軸及び図中の
黒丸は、Ｃｌ₂＋Ｏ₂ガスを用いたときのクロムとレジス
トの選択比を示す。

【０１３７】このように、ＥＣＲエッチング装置等を用
い、圧力を１０ｍＴｏｒｒ以下にすると、良好な選択比
を示すことがわかる。また、１０ｍＴｏｒｒ以下の低圧
でエッチングを行うと、マイクロローディング効果によ
るエッチングレートのパターン幅依存性が減少し、比較
的均一にエッチングが可能となる。さらに、通常のＲＩ
ＥやマグネトロンＲＩＥでは、低圧にすると電極電位Ｖ
_DCが低下しスパッタの効果が増大するため選択比が低下
するが、ここで、用いているＥＣＲエッチャーではその
ような現象が起こらないことがわかった。

【０１３８】なお、本実施例でも窒素ガスを用いて充分
な冷却効果が得られた。また、窒素の代わりにエッチン
グガスを用いれば、冷却のために別のガスを用意しなく
てもよい。

【０１３９】実施例１８．次に、図２０は請求項１４に
対応する実施例１８に係る構成図である。図において、
１２０はエッチングチャンバ、１２１はステージ、１２
２は上記ステージを冷却する冷媒通路、１２３はＸ線マ
スクのマスク基板１０の裏面を冷却するためのガス流
路、１２４はチャンバ内に発生させたプラズマ、１３０
は供給ガスの圧力を測る圧力計、１３１は圧力計１３０
の出力に応じて制御弁１３２の開度を調整する制御器、
１３３は窒素ガスボンベである。また、１はシリコン基
板、２はメンブレン、３は吸収体、５はレジストであ
る。

【０１４０】次に動作について説明する。エッチングチ
ャンバ１２０内でのプラズマエッチング時に、工程中の
マスク基板１０は冷却されたステージ１２１上に置かれ
る。このマスク基板１０を効果的に冷却するには、プラ
ズマ１２４によってＸ線マスクに供給される熱をステー
ジに逃がさねばならない。そのためには、Ｘ線マスクの
マスク基板１０裏面とステージ間のギャップＧを小さく
するとともに、そこにガスを満たし熱伝導性を維持する
必要がある。

【０１４１】ここでは、圧力計１３０により窒素ガス供
給圧が数Torrになるように制御弁によって調整した。冷
却ガスとして、一般には、熱伝導率が高いヘリウムガス
が用いられる。しかしながら、低圧下での熱伝導を考察
するに、決してヘリウムが最適と限ったわけではなく、
順応係数の点ですぐれた窒素を用いればよい。本実施例
でも窒素ガスを用いて充分な冷却効果が得られた。これ
により、高価なヘリウムを用意する必要がない。また、
窒素の代わりにエッチングガスを用いれば、冷却のため
に別のガスを用意しなくてもよいし装置も簡単になる。

【０１４２】従って、上記実施例１８によれば、エッチ
ングチャンバ１２０内でのＸ線吸収体のエッチング時
に、低温に冷却したステージ１２１とそのステージ１２
１上のマスク基板１０との間に、窒素ガスまたはエッチ
ングガスを流すようにすることにより、エッチングチャ
ンバ１２０内でのプラズマエッチング時に、工程中のマ
スク基板１０に供給される熱をステージ１２１に逃して
マスク基板１０を効果的に冷却することができ、熱伝導
性を維持することができる。

【０１４３】実施例１９．次に、図２１は請求項１５に
対応する実施例１９に係るＸ線マスクの製造方法の説明
図である。図において、１はシリコン基板、２はメンブ
レン、２５はインジウム・すず酸化物（ＩＴＯ）、３は
Ｘ線吸収体、４は支持枠、５はレジスト、１０７は接着
剤である。

【０１４４】図２１に示すＸ線マスクの製造方法は次の
ようにしてなされる。まず、同図（ａ）でシリコン基板
１上にメンブレン２が成膜される。同図（ｂ）ではシリ
コン基板１の一部を除去（バックエッチ）する。同図
（ｃ）では上記メンブレン２上にＩＴＯ２５を塗布また
はアニールして成膜する。本実施例ではインジウムとす
ずを含む有機金属液を塗布し、５００℃で焼成すること
により成膜した。

【０１４５】次に、同図（ｄ）ではＸ線吸収体３の成膜
を行う。具体的には、Ｗ−Ｔｉをスパッタ成膜し、応力
制御のために２５０℃でアニールする。同図（ｅ）では
レジスト５を塗布し１８０℃でベークする。その後、同
図（ｆ）でシリコン基板１を支持枠４に接着剤１０７に
より接着する。最後に、同図（ｇ）でＸ線吸収体３のパ
ターニングを行う。この工程は、電子線描画、現像、エ
ッチング工程を含むが省略した。

【０１４６】ところで、上記工程順では、焼成、アニー
ル、レジストベークなどの加熱工程がすべて接着の前に
済まされており、また、接着のあとにはＸ線マスクは高
温にさらされない。従って、接着剤１０７としては、耐
熱性は必要でなく、加熱にともなう接着剤の変質や劣化
が無視できる。つまり、材料選択の制約が少なくなり、
Ｘ線マスクの強度に関する信頼性が高まる。

【０１４７】従って、上記実施例１９によれば、各種成
膜工程及びその成膜工程に付随する加熱工程を経た後、
電子線描画の直前に、シリコン基板１と支持枠４とを接
着剤１０７を用いて接合するようにしたので、耐熱性は
必要でなく、加熱にともなう接着剤１０７の変質や劣化
が無視でき、材料選択の制約が少なくなり、Ｘ線マスク
の強度に関する信頼性が高まると言う効果がある。

【０１４８】実施例２０．次に、図２２は請求項１６に
対応する実施例２０に係るＸ線マスクを説明する断面図
である。図において、１はシリコン基板、２はＸ線透過
膜となるメンブレン、３はＸ線吸収体、４は支持枠、２
０１はネジ、２０２はアダプターである。

【０１４９】この実施例２０では、接合工程において、
シリコン基板１と支持枠４とをネジ２０１とアダプター
２０２により固定することにより、マスクが完成する。
これにより、シリコン基板１と支持枠４を強固に固定す
ることができる。ネジ２０１は接着剤のように変形や変
質を起こさないので、シリコン基板１は長期間一定の平
面状態を保つことができる。

【０１５０】また、この工程は、接着工程のような待ち
時間がないので、工程時間を数分程度と非常に短縮する
ことができる。さらに、特に、上記メンブレン２は薄膜
でなるため、製造工程中に破損することがあるが、この
ような場合、上記ネジ２０１を調整することによってシ
リコン基板１と支持枠４とを分離し、メンブレン２を取
り替えることができるので、高価な支持枠４を有効に利
用することができる。なお、図２２は完成したＸ線マス
クの断面図であるが、接合はＸ線マスク製作工程のどの
時点で行われてもよい。

【０１５１】従って、上記実施例２０によれば、シリコ
ン基板１と支持枠４とをネジ止めしたので、シリコン基
板１と支持枠４を強固に固定することができ、万一、平
面度が良好でなく、また、位置不良が発生しても再調整
可能であり、支持枠と基板のどちらかが損傷したとして
も他方の部材は再利用が可能となり、マスク製造コスト
を低減できる。また、位置不良が発生しても再調整可能
であるため、調整によってパターン位置精度を向上させ
ることができる。

【０１５２】実施例２１．次に、図２３は請求項１７に
対応する実施例２１に係るＸ線マスクの説明図である。
図について、１はシリコン基板、２はメンブレン、３は
Ｘ線吸収体、４は支持枠、２０１はネジ、２０２はアダ
プター、２０３は柔軟層であり、また、（ａ）は柔軟層
単体、（ｂ）は接合工程後のＸ線マスク、（ｃ）はネジ
が緩んだ場合のＸ線マスクを示す断面図である。

【０１５３】この実施例２１において、接合工程では、
シリコン基板１と支持枠４を柔軟層２０３を介してネジ
２０１とアダプター２０２により固定し、マスクが完成
する。これにより、シリコン基板１と支持枠４を強固に
固定することができる。さらに、ネジ２０１が若干緩ん
だ場合でも、縮んでいた柔軟層２０３が伸びることによ
り締め付け力を保持することができる。

【０１５４】すなわち、図２４は上述した効果を図２３
と比較して説明するもので、柔軟層がない場合を示す断
面図である。同図（ａ）は接合工程後のＸ線マスク、同
図（ｂ）はネジ２０１が緩んだ場合を示している。この
とき、柔軟層がないとシリコン基板１と支持枠４の間に
遊びが生じ、シリコン基板１の姿勢が定まらなくなって
しまう。

【０１５５】従って、上記実施例２１によれば、シリコ
ン基板１と支持枠４を柔軟層２０３を介してネジ２０１
とアダプター２０２により固定するより、シリコン基板
１と支持枠４を強固に固定することができ、ネジ２０１
が若干緩んだ場合でも、縮んでいた柔軟層２０３が伸び
ることにより締め付け力を保持することができる。

【０１５６】実施例２２．また、図２５は請求項１７に
対応する実施例２１の他の実施例となる実施例２２に係
るＸ線マスクの接合時を説明するための断面図である。
同図（ａ）は接合前のシリコン基板を、同図（ｂ）は空
間がない場合の接合後のＸ線マスクを表す断面図であ
り、同図（ｃ）は隙間を介してシリコン基板と支持枠と
を接合した状態の本実施例を示すＸ線マスクの断面図で
ある。図中、２０４は支持枠アダプター、２０５基板ア
ダプターである。

【０１５７】接合工程では、支持枠アダプター２０４に
より支持枠４にネジ２０１を固定し、次に、基板アダプ
ター２０５とアダプター２０２によりシリコン基板１を
固定し、マスクが完成する。このようにして、隙間を介
してシリコン基板１と支持枠４とを接合したことによ
り、支持枠４の平面度に依存しないで、シリコン基板１
と支持枠４を強固に固定することができる。また、この
工程時間は数分程度と非常に短かい。

【０１５８】従って、上記実施例２２によれば、シリコ
ン基板１と支持枠４とを隙間を介して固定するより、支
持枠４の平面度に依存しないで、シリコン基板１と支持
枠４を強固に固定することができる。

【０１５９】実施例２３．次に、図２６は請求項１８に
対応する実施例２３に係るＸ線マスクの接合工程を説明
する断面図である。同図（ａ）は接合前のシリコン基板
を、同図（ｂ）は柔軟層がなく、固定場所が一周の場合
のＸ線マスクの断面図、同図（ｃ）は柔軟層を介して接
合し、シリコン基板と支持枠との固定場所が２周の場合
の本実施例を示すＸ線マスクの断面図である。図中、１
はシリコン基板、２はメンブレン、３はＸ線吸収体、４
は支持枠、２０１はネジ、２０２はアダプター、２０３
は柔軟層である。

【０１６０】接合工程では、シリコン基板１と支持枠４
を、柔軟層２０３を介して、ネジ２０１とアダプター２
０２を用いて同心円上に２周以上固定し、マスクが完成
する。同心円上に２周以上固定部があるために、シリコ
ン基板１の平面度を制御することができる。

【０１６１】従って、上記実施例２３によれば、シリコ
ン基板と支持枠とを同心円状に２周以上の場所で固定す
るようにしたので、長期に亙り強固に位置ずれを起こす
ことなくシリコン基板１と支持枠４とを固定できる。

【０１６２】実施例２４．次に、図２７は請求項１８に
対応する実施例２３の他の実施例となる実施例２４に係
るＸ線マスクの接合工程を説明する断面図である。同図
（ａ）は接合前のシリコン基板を、同図（ｂ）は隙間が
なく、固定場所が一周の場合のＸ線マスクの断面図、同
図（ｃ）は隙間を介して接合し、シリコン基板と支持枠
との固定場所が２周の場合の本実施例を示すＸ線マスク
の断面図である。図中、１はシリコン基板、２はメンブ
レン、３はＸ線吸収体、４は支持枠、２０１はネジ、２
０１’は関節を介して自在に曲げられるようになされた
ネジ、２０２はアダプター、２０４は支持枠アダプタ
ー、２０５は基板アダプターである。

【０１６３】本実施例の接合工程では、まず、シリコン
基板１と支持枠４を、隙間を設けてネジ２０１’と支持
枠アダプター２０４により支持枠４とネジ２０１’を固
定し、次に、基板アダプター２０５とアダプター２０２
によりシリコン基板１を同心円状に２周以上固定し、マ
スクが完成する。これにより、支持枠平面度に依存しな
いで、隙間を介して強固にシリコン基板１と支持枠４を
固定することができる。さらに、同心円上に２周以上固
定部があるためにシリコン基板１の平面度を制御するこ
とができる。

【０１６４】従って、上記実施例２４によれば、シリコ
ン基板１と支持枠４を隙間を設けてネジにより固定し、
シリコン基板１を同心円状に２周以上固定するようにす
るので、支持枠平面度に依存しないで、隙間を介して強
固にシリコン基板１と支持枠４を固定することができ、
かつ同心円上に２周以上固定部があるためにシリコン基
板１の平面度を制御することができるという効果があ
る。

【０１６５】実施例２５．次に、図２８と図２９は請求
項１９と２０に対応する実施例２５に係るＸ線マスクの
製造装置を示す構成図である。図２８は基板平面度の計
測工程を示し、レーザー光源２５１とミラー２５３およ
び受光素子２５２により平面度計測部２５４を構成して
いる。また、２６２は表示装置、２６１は記憶装置であ
る。電子線リソグラフィー用ホルダー２２１にシリコン
基板１が装着されている状態での基板平面度を上記平面
度計測部２５４で計測し、記憶装置２６１に記憶させる
ようになされている。

【０１６６】また、図２９は、上述した図２８による電
子線リソグラフィー用ホルダー２２１にシリコン基板１
が装着されている状態での基板平面度の計測および記憶
後、Ｘ線吸収体３のパターンを形成し、シリコン基板１
と支持枠４を接合する時の状態を示すもので、図中、２
７１は平面度調整機構２７２と支持枠固定部２７３を備
えた接合装置である。支持枠４と基板１は図２６と図２
７に示したように同心円状に２周以上固定部を有してい
る。

【０１６７】ここでは、電子線リソグラフィー工程前に
計測したシリコン基板１の平面度を表示装置２６２によ
り表示させ、平面度計測部２５４により、接合装置に装
着された基板１の平面度を計測し、併せて表示させる
と、平面度の違いが分かる。この違いをなくすように、
平面度調整機構２７２で所定の精度にまで調整する。こ
のようにすることで、メンブレン２が電子線リソグラフ
ィー時と同じ状態に保たれ、パターンの位置ずれがなく
なる。

【０１６８】従って、上記実施例２５によれば、電子線
リソグラフィー工程前に計測したシリコン基板１の平面
度と接合装置に装着されたシリコン基板１の平面度を併
せて表示させて、平面度の違いをなくすように、平面度
調整機構２７２で所定の精度にまで調整するすること
で、メンブレン２が電子線リソグラフィー時と同じ状態
に保たれ、パターンの位置ずれがなくなるという効果が
ある。

【０１６９】実施例２６．次に、図３０は請求項２１と
２２に対応する実施例２６を示す断面図である。図にお
いて、１はシリコン基板、２はメンブレン、１０７は５
％フッ酸水溶液、１０８はアライメント精度改善のため
のメンブレン２の可視光透過率向上策として用いられる
反射防止膜としてのスピンーオンーガラス（以下、ＳＯ
Ｇと称す）である。

【０１７０】同図（ａ）は工程中のＸ線マスクを示し、
本図ではバックエッチされたメンブレン付きシリコン基
板である。同図（ｂ）で上記シリコン基板をフッ酸水溶
液中で洗浄した。そして、同図（ｃ）においてメンブレ
ン２の可視光透過率の改善のためメンブレン２両面にＳ
ＯＧを塗布した。ここで、工程（ｂ）を省略するとＳＯ
Ｇの均一性は悪かったが、メンブレン２表面をＳＯＧ塗
布前にフッ酸水溶液で洗浄することにより均一性にすぐ
れた平坦なＳＯＧ膜が得られた。さらに、ＳＯＧの溶媒
を高沸点（１００℃以上）化することにより、メンブレ
ン２上でもシリコン基板１上と同様の膜質が得られた。

【０１７１】従って、上記実施例２６によれば、バック
エッチ済みのメンブレン２にＳＯＧを塗布する際に、Ｓ
ＯＧの溶媒を１００℃以上とすることにより、メンブレ
ン２上でもシリコン基板１上と同様の膜質が得られ、ま
た、メンブレン２表面をＳＯＧ塗布前にフッ酸水溶液で
洗浄することにより均一性にすぐれた平坦なＳＯＧ膜が
得られるという効果がある。

【０１７２】実施例２７．次に、図３１は請求項２３に
対応する実施例２７に係るＸ線マスクの製造方法を示す
工程図である。図中、１０は工程中のＸ線マスク、１５
０は台、１５１はパッキン、１５２はテフロン製の重
り、１５３はシリコン基板１をエッチングするためのエ
ッチング液で、フッ酸と硝酸の混合水溶液である。ま
た、１６０はパターン保護膜である。

【０１７３】本実施例では、Ｘ線吸収体３のエッチング
が完了してからバックエッチを行っている。このＸ線マ
スクでは、反射防止膜２１としてＳＯＧを用いたが、も
し、パターン保護膜１６０がなければ、雰囲気に拡散し
たフッ化水素によりＳＯＧが、強いてはＸ線吸収体３の
パターンがダメージを受ける。ここでは、保護膜１６０
として、感光性ネガレジスト（シップレー、ＡＺ１３５
０）を用い、バックエッチ前に回転塗布した。バックエ
ッチ後にアセトンによって上記保護膜１６０を除去した
が、パターンには全くダメージがなかった。

【０１７４】従って、上記実施例２７によれば、工程中
のＸ線マスクをバックエッチする際に、Ｘ線吸収体３の
パターンを保護するための保護膜１６０を塗布してバッ
クエッチするようにしたので、Ｘ線吸収体３のパターン
がダメージを受けることはないという効果がある。

【０１７５】実施例２８．次に、図３２は請求項２４に
対応する実施例２８に係る説明図である。図中、１０は
工程中のＸ線マスクで、本図ではバックエッチが完了し
た時点にある。１７０はチャンバ、１７１はスペーサ、
１７２はガス導入管、１７３はプラズマ、１７４はステ
ージである。

【０１７６】Ｘ線マスク１０は、バックエッチ側を上に
してスペーサ１７１を介してステージ１７４上に置かれ
ている。本実施例では、メンブレン２として炭化珪素
（ＳｉＣ）を用いたが、バックエッチ後のメンブレン裏
面は水洗のみでは完全に清浄にできない。また、バック
エッチ時の反応によって異常膜が発生することもあり、
可視光透過率の面内均一性を損なっていた。

【０１７７】しかし、本実施例では、ＳＦ₆：ＣＨＦ₃：
Ｈｅ＝６：４７：４７の成分比のガスのをチャンバ内に
導入し、圧力０．２Ｐａ、マイクロ波２００Ｗ、ＲＦパ
ワー０．３Ｗ／ｃｍ² 、ステージ温度ー５０℃の条件で
プラズマ１７３を発生させ、その中にメンブレン裏面を
１〜５分間さらした。その結果、バックエッチ直後に発
生していた異常膜は完全に除去され、メンブレンの可視
光透過率の面内均一性が向上した。

【０１７８】従って、上記実施例２８によれば、バック
エッチ後のＸ線マスクのメンブレンの裏面をフッ素を含
むガスを用いてドライエッチングで洗浄することによ
り、バックエッチ直後に発生していた異常膜は完全に除
去され、メンブレンの可視光透過率の面内均一性が向上
するという効果がある。

【０１７９】

【発明の効果】この発明は、以上説明したようにしてＸ
線マスクを製造するので、以下に記載されるような効果
を奏する。

【０１８０】請求項１に係るＸ線マスクの製造方法によ
れば、Ｘ線吸収体のアニール時に応力等をモニタするこ
とにより、その結果からアニール完了時点を決定するよ
うにしたため、再現性よく低応力の吸収体膜が得られる
という効果がある。

【０１８１】また、請求項２に係るＸ線マスクの製造方
法によれば、Ｘ線吸収体を成膜した後、アニールによっ
て膜応力を調整するＸ線マスクの製造方法において、所
望のアニール温度より低温で一回もしくは複数回のアニ
ールを行うとともにアニール後の膜応力を計測し、成膜
後の応力計測結果と、上記一回もしくは複数回のアニー
ル後の応力計測結果とに基づいて最終アニール温度を決
定し、その最終アニール温度でアニールを行うことによ
り、再現性良く低応力の吸収体膜が得られるという効果
がある。

【０１８２】また、請求項３に係るＸ線マスクによれ
ば、シリコン基板上にメンブレンの成膜を行った後に、
Ｘ線吸収体のエッチングストッパ層として非晶質のイン
ジウム・すず酸化物層を塗布成膜したので、その上に成
膜するＸ線吸収体のアモルファス化が容易になるという
効果がある。

【０１８３】また、請求項４に係るＸ線マスクの製造方
法によれば、Ｘ線吸収体上の電子線描画したレジストの
表層部を現像した後、該レジストをエッチングすること
によりレジストパターンを形成し、該レジストパターン
をもとにＸ線吸収体のパターン形成を行うようにしたの
で、レジストパターンの寸法精度を、強いてはＸ線吸収
体のパターンの精度を改善し、Ｘ線マスクの高精度化に
寄与するという効果がある。

【０１８４】また、請求項５に係るＸ線マスクの製造方
法によれば、Ｘ線吸収体上に直接マスキング層を形成す
るため、電子線リソグラフィー工程が不要となり、Ｘ線
マスクのパターン位置精度や寸法精度の改善が期待でき
るという効果がある。

【０１８５】また、請求項６ないし１４によれば、Ｘ線
マスクのパターン位置精度や寸法精度が向上し、微細パ
ターンの加工が可能となる。また、反射防止膜等を最適
化できるため、アライメント精度を向上させることがで
きるという効果を奏する。

【０１８６】特に、請求項６に係るＸ線マスクの製造方
法によれば、タングステンＷを主成分とするＸ線吸収体
をエッチングする際に、エッチングマスクとの選択比が
良好なため、パターン寸法精度を高め、微細パターンの
エッチングが可能となる。また、エッチングストッパー
との選択比が良好なため、下地の性質を損なうことがな
い。さらに、エッチングストッパーとしてクロムの酸化
物を用いた場合、光の透過率を高めることができるた
め、マスクとウエハのアライメント効率を高めることが
できる。また、エッチングマスクの応力を低下できるた
め、パターンの位置精度を向上させることができるとい
う効果がある。

【０１８７】また、請求項７に係るＸ線マスクの製造方
法によれば、メンブレン上にクロム酸化物層を設け、こ
の層をエッチングストッパーを兼ねた反射防止膜として
用いるようにしたので、反射防止膜を最適化でき、アラ
イメント精度を向上させることができるという効果があ
る。

【０１８８】また、請求項８に係るＸ線マスクの製造方
法によれば、Ｘ線吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜上
に、第一中間層と該Ｘ線吸収体と同じ材料からなる第二
中間層とを順次成膜し、その上にレジストを塗布し、レ
ジストに形成したパターンを順次全３回のエッチングに
よって上記Ｘ線吸収体まで転写するすることにより、Ｘ
線吸収体のパターンニングが精度よく行われ、Ｘ線マス
クが高精度化されるという効果がある。

【０１８９】また、請求項９に係るＸ線マスクの製造方
法によれば、Ｘ線吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜上
に、第一中間層と第二中間層とを順次成膜し、その上に
レジストを塗布し、レジストに形成したパターンを順次
全３回のエッチングによってＸ線吸収体まで転写する
際、塩素系及びフッ素系のガスを用いて上記第二中間
層、上記第一中間層、及び上記Ｘ線吸収体のエッチング
を行うときに、順次異なるガスを交互に用いてエッチン
グすることにより、Ｘ線吸収体のパターンニングが精度
よく行われ、Ｘ線マスクが高精度化されるという効果が
ある。

【０１９０】また、請求項１０に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、タングステンを主成分とするＸ線吸収体
をエッチングする際のエッチングマスク、エッチングス
トッパー、または反射防止膜のいずれかに、クロム酸化
物を用い、スパッタリング法によって成膜する際、クロ
ム、クロム酸化物、もしくはそれらの混合体のいずれか
をターゲットとし、不活性ガスのみ、もしくは不活性ガ
スに１０％以下の酸素を添加して成膜するようにしたの
で、タングステンエッチングの際に選択比が良く比較的
低応力の膜が成膜可能になるという効果がある。

【０１９１】また、請求項１１に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、タングステンを主成分とするＸ線吸収体
をエッチングする際のエッチングマスクに、クロム酸化
物を用い、そのクロム酸化物をエッチングする際、塩素
ガスのみ、もしくは、塩素ガスに酸素を１０％以下添加
して、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）法を用い、１
０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でドライエッチングするので、
エッチングの選択比を良好にし、エッチング時のクロム
酸化物の側壁を垂直に形状にして適切なエッチングを行
うことができるという効果がある。

【０１９２】また、請求項１２に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、タングステンを主成分とするＸ線吸収体
をエッチングする際のエッチングマスクまたはエッチン
グストッパーの少なくとも一方に、クロムを用い、その
クロムをエッチングする際、塩素ガスに１０％以上３０
％以下の酸素を添加して、電子サイクロトロン共鳴（Ｅ
ＣＲ）法を用い、１０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でドライエ
ッチングすることにより、クロムの最適なエッチングを
行うことができるという効果がある。

【０１９３】また、請求項１３に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、タングステン単体またはタングステンに
チタンまたは窒素の少なくとも一方を含むアモルファス
状のＸ線吸収体をエッチングする際、ＣＨＦ₃やＣＨＦ₃
にＨｅを含むガスに１％以上２０％以下のＳＦ₆ ガスを
添加し、エッチング時のエッチャーのステージ温度を−
４０℃以下に冷却し、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣ
Ｒ）法を用い、１０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でドライエッ
チングすることにより、側壁部が垂直になり、最適なエ
ッチング形状を得ることができ、Ｘ線マスクのパターン
位置精度や寸法精度が向上するという効果がある。

【０１９４】また、請求項１４に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、Ｘ線吸収体のエッチング時に、低温に冷
却したステージとそのステージ上のマスク基板との間
に、窒素ガスまたはエッチングガスを流すようにするこ
とにより、工程中のマスク基板に供給される熱をステー
ジに逃してマスク基板を効果的に冷却することができ、
良好な熱伝導性を維持することができるという効果があ
る。

【０１９５】また、請求項１５に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、各種成膜工程及びその成膜工程に付随す
る加熱工程を経た後、電子線描画の直前に、シリコン基
板と支持枠とを接合するようにしたので、耐熱性は必要
でなく、加熱にともなう変質や劣化が無視でき、接合材
料選択の制約が少なくなり、Ｘ線マスクの強度に関する
信頼性が高まるという効果がある。

【０１９６】また、請求項１６ないし２０によれば、
（１）長期にわたり強固に位置ずれを起こすことなく基
板と支持枠を固定できること、（２）万一、平面度・位
置不良が発生しても再調整することが可能となること、
（３）接着工程よりはるかに短時間になること、（４）
支持枠および基板のどちらかが損傷してたとしても、も
う一方の部材は再利用可能になり、マスク製造コストを
低減させることが可能になること、（５）パターン位置
精度が向上することなどの効果を奏する。

【０１９７】特に、請求項１６に係るＸ線マスクによれ
ば、シリコン基板と支持枠とをネジ止めしたので、シリ
コン基板と支持枠を強固に固定することができ、万一、
平面度が良好でなく、また、位置不良が発生しても再調
整可能であり、支持枠と基板のどちらかが損傷したとし
ても他方の部材は再利用が可能となり、マスク製造コス
トを低減できる。また、位置不良が発生しても再調整可
能であるため、調整によってパターン位置精度を向上さ
せることができるという効果がある。

【０１９８】また、請求項１７に係るＸ線マスクによれ
ば、シリコン基板と支持枠とを柔軟層または隙間を介し
て固定するより、支持枠の平面度に依存しないで、シリ
コン基板と支持枠を強固に固定することができると共
に、シリコン基板と支持枠との間が緩んでも所定の締め
付け力を保持することができるいう効果がある。

【０１９９】また、請求項１８に係るＸ線マスクによれ
ば、シリコン基板と支持枠とを同心円状に２周以上固定
するようにしたので、長期に亙り強固に位置ずれを起こ
すことなく強固にシリコン基板と支持枠を固定すること
ができ、かつ同心円上に２周以上固定部があるために支
持枠平面度に依存しないで、シリコン基板の平面度を制
御することができるという効果がある。

【０２００】また、請求項１９および２０に係るＸ線マ
スクの製造装置および製造方法によれば、電子線リソグ
ラフィー工程前に計測したシリコン基板の平面度と接合
装置に装着されたシリコン基板の平面度を併せて表示さ
せて、平面度の違いをなくすように、平面度調整機構で
所定の精度にまで調整するすることにより、メンブレン
が電子線リソグラフィー時と同じ状態に保たれ、パター
ンの位置ずれがなくなるという効果がある。

【０２０１】また、請求項２１に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、バックエッチ済みのメンブレンにＳＯＧ
を塗布する際に、ＳＯＧの溶媒を１００℃以上とするこ
とにより、バックエッチ済みのメンブレン上でも反射膜
として使用するＳＯＧを均一に塗布でき、シリコン基板
上と同様の膜質が得られ、アライメント精度が向上する
という効果がある。

【０２０２】また、請求項２２に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、メンブレン表面をＳＯＧ塗布前にフッ酸
水溶液で洗浄することにより均一性にすぐれた平坦なＳ
ＯＧ膜が得られ、アライメント精度が向上するという効
果がある。

【０２０３】また、請求項２３に係るＸ線マスクの製造
方法によれば、工程中のＸ線マスクをバックエッチする
際に、Ｘ線吸収体のパターンを保護するための保護膜を
塗布してバックエッチするようにしたので、Ｘ線吸収体
のパターンがダメージを受けることはないため、Ｘ線マ
スク製作の信頼性が向上するという効果がある。

【０２０４】さらに、請求項２４に係るＸ線マスクの製
造方法によれば、バックエッチ後のＸ線マスクのメンブ
レンの裏面をフッ素を含むガスを用いてドライエッチン
グで洗浄することにより、バックエッチ直後に発生して
いた異常膜は完全に除去され、メンブレンの可視光透過
率の面内均一性が向上し、アライメント精度が改善され
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の請求項１に対応する実施例１に係る
Ｘ線マスクの製造方法の説明図である。

【図２】この発明の請求項２に対応する実施例２に係る
Ｘ線マスクの製造方法の説明図である。

【図３】この発明の請求項２に対応する他の実施例３に
係るＸ線マスクの製造方法の説明図である。

【図４】この発明の請求項３に対応する実施例４に係る
Ｘ線マスクの断面図である。

【図５】この発明の請求項４に対応する実施例５に係る
Ｘ線マスクの製造方法を説明する工程図である。

【図６】実施例５の説明のために用いた電子線の散乱を
示す断面図である。

【図７】この発明の請求項４に対応する他の実施例６に
係るＸ線マスクの製造方法を説明する工程図である。

【図８】この発明の請求項５に対応する実施例７に係る
Ｘ線マスクの製造方法を説明する構成図である。

【図９】この発明の請求項５に対応する実施例８に係る
Ｘ線マスクの製造方法を説明する構成図である。

【図１０】この発明の請求項６に対応する実施例９に係
るＸ線マスクのパターニング工程を示す断面図である。

【図１１】この発明の請求項７に対応する実施例１０に
係るＸ線マスクのパターニング工程を示す断面図であ
る。

【図１２】この発明の請求項８に対応する実施例１１に
係るＸ線マスクの製造方法を説明する工程図である。

【図１３】この発明の請求項８に対応する実施例１１に
係るＸ線マスクの製造方法の効果を説明するための断面
図である。

【図１４】この発明の請求項９に対応する実施例１２に
係るＸ線マスクの製造方法を説明する工程図である。

【図１５】この発明の請求項１０に対応する実施例１３
に係る応力−酸素濃度のグラフである。

【図１６】この発明の請求項１１に対応する実施例１４
に係る選択比−酸素濃度のグラフである。

【図１７】この発明の請求項１２に対応する実施例１５
に係る選択比−酸素濃度のグラフである。

【図１８】この発明の請求項１３に対応する実施例１６
に係る選択比−ＳＦ₆ 濃度のグラフである。

【図１９】この発明の請求項１２および１３に対応する
実施例１７に係る選択比−圧力のグラフである。

【図２０】この発明の請求項１４に対応する実施例１８
に係るＸ線マスクの製造方法を示す工程図である。

【図２１】この発明の請求項１５に対応する実施例１９
に係るＸ線マスクの製造方法を示す工程図である。

【図２２】この発明の請求項１６に対応する実施例２０
に係るＸ線マスクの断面図である。

【図２３】この発明の請求項１７に対応する実施例２１
に係るＸ線マスクの断面図である。

【図２４】この発明の請求項１７に対応する実施例２１
に係る柔軟層の効果を説明するためのＸ線マスクの断面
図である。

【図２５】この発明の請求項１８に対応する実施例２２
に係るＸ線マスクの断面図である。

【図２６】この発明の請求項１８に対応する実施例２３
に係るＸ線マスクの断面図である。

【図２７】この発明の請求項１８に対応する実施例２４
に係るＸ線マスクの断面図である。

【図２８】この発明の請求項１９および２０に対応する
実施例２５に係るＸ線マスクの平面度計測工程を示す説
明図である。

【図２９】この発明の請求項１９および２０に対応する
実施例２５に係るＸ線マスクの接合工程を示す説明図で
ある。

【図３０】この発明の請求項２１および２２に対応する
実施例２６に係るＸ線マスクの製造方法を示す断面図で
ある。

【図３１】この発明の請求項２３に対応する実施例２７
に係るＸ線マスクの製造方法を示す工程図である。

【図３２】この発明の請求項２４に対応する実施例２７
に係るＸ線マスクの製造方法を示す工程図である。

【図３３】従来例に係るＸ線マスクの基本構成図であ
る。

【図３４】従来例に係るＸ線マスクの製造方法を説明す
る工程図である。

【図３５】従来例に係るＸ線マスクの製造方法を説明す
る工程図である。

【符号の説明】

１シリコン基板２メンブレン３Ｘ線吸収体４支持枠５レジスト１０工程途中のＸ線マスク２１反射防止膜２５非晶質のインジウム・すず酸化膜（ＩＴＯ）３１エッチングマスク３２エッチングストッパー３５第１中間層３６第２中間層１６０保護膜２０１ネジ３０９クロム酸化膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉瀬幸司兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社半導体基礎研究所内 (72)発明者松葉素子兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社半導体基礎研究所内 (72)発明者松井安治兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号三菱電機株式会社半導体基礎研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線吸収体を成膜した後、アニールによ
って膜応力を調整するＸ線マスクの製造方法において、
Ｘ線吸収体が成膜された基板の温度上昇に伴う吸収体膜
応力または応力に相関する物理量を連続計測し、その計
測結果をもとにアニール完了温度を決定することを特徴
とするＸ線マスクの製造方法。
【請求項２】Ｘ線吸収体を成膜した後、アニールによ
って膜応力を調整するＸ線マスクの製造方法において、
所望のアニール温度より低温で一回もしくは複数回のア
ニールを行うとともにアニール後の膜応力を計測し、成
膜後の応力計測結果と、上記一回もしくは複数回のアニ
ール後の応力計測結果とに基づいて最終アニール温度を
決定し、その最終アニール温度でアニールを行うことを
特徴とするＸ線マスクの製造方法。
【請求項３】シリコン基板上にメンブレン成膜を行っ
た後に、Ｘ線吸収体のエッチングストッパ層として非晶
質のインジウム・すず酸化物層を塗布成膜したＸ線マス
ク。
【請求項４】Ｘ線吸収体上の電子線描画したレジスト
の表層部を現像した後、該レジストをエッチングするこ
とによりレジストパターンを形成し、該レジストパター
ンをもとにＸ線吸収体のパターン形成を行うＸ線マスク
の製造方法。
【請求項５】Ｘ線吸収体上に直接マスキング層を形成
するＸ線マスクの製造方法。
【請求項６】タングステンを主成分とするＸ線吸収体
をエッチングする際のエッチングマスク、またはエッチ
ングストッパーの少なくとも一方に、クロム、クロム酸
化物、もしくはそれらの混合体のいずれかを用いるＸ線
マスクの製造方法。
【請求項７】Ｘ線吸収体とメンブレン膜との間にクロ
ム酸化物層を設け、このクロム酸化物層をエッチングス
トッパーを兼ねた反射防止膜として用いるＸ線マスク。
【請求項８】Ｘ線吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜
上に、第一中間層と該Ｘ線吸収体と同じ材料からなる第
二中間層とを順次成膜し、その上にレジストを塗布し、
レジストに形成したパターンを順次全３回のエッチング
によって上記Ｘ線吸収体まで転写するＸ線マスクの製造
方法。
【請求項９】Ｘ線吸収体の成膜の後、該Ｘ線吸収体膜
上に、第一中間層と第二中間層とを順次成膜し、その上
にレジストを塗布し、レジストに形成したパターンを順
次全３回のエッチングによってＸ線吸収体まで転写する
際、塩素系及びフッ素系のガスを用いて上記第二中間
層、上記第一中間層、及び上記Ｘ線吸収体のエッチング
を行うときに、順次異なるガスを交互に用いてエッチン
グするＸ線マスクの製造方法。
【請求項１０】タングステンを主成分とするＸ線吸収
体をエッチングする際のエッチングマスク、エッチング
ストッパー、または反射防止膜の少なくとも一方に、ク
ロム酸化物を用い、そのクロム酸化膜をスパッタリング
法によって成膜する際、クロム、クロム酸化物、または
それらの混合体のいずれかをターゲットとし、不活性ガ
スのみ、または不活性ガスに１０％以下の酸素を添加し
て成膜するＸ線マスクの製造方法。
【請求項１１】タングステンを主成分とするＸ線吸収
体をエッチングする際のエッチングマスクとしてクロム
酸化物を用い、そのクロム酸化膜をエッチングする際、
塩素ガスのみ、または、塩素ガスに酸素を１０％以下添
加して、電子サイクロトロン共鳴法を用い、１０ｍＴｏ
ｒｒ以下の圧力でドライエッチングするＸ線マスクの製
造方法。
【請求項１２】タングステンを主成分とするＸ線吸収
体をエッチングする際のエッチングマスクまたはエッチ
ングストッパーの少なくとも一方に、クロムを用い、そ
のクロムをエッチングする際、塩素ガスに１０％以上３
０％以下の酸素を添加して、電子サイクロトロン共鳴法
を用い、１０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でドライエッチング
するＸ線マスクの製造方法。
【請求項１３】タングステン単体またはタングステン
にチタンまたは窒素の少なくとも一方を含むアモルファ
ス状のＸ線吸収体をエッチングする際、ＣＨＦ₃ やＣＨ
Ｆ₃ にＨｅを含むガスに１％以上２０％以下のＳＦ₆ ガ
スを添加し、エッチング時のエッチャーのステージ温度
を−４０℃以下に冷却し、電子サイクロトロン共鳴法を
用い、１０ｍＴｏｒｒ以下の圧力でエッチングするＸ線
マスクの製造方法。
【請求項１４】Ｘ線吸収体のエッチング時に、低温に
冷却したステージとこのステージ上の基板との間に窒素
ガスまたはエッチングガスを流すようにしたＸ線マスク
の製造方法。
【請求項１５】シリコン基板上に各種成膜を行う成膜
工程及びそれらに付随する加熱工程を経た後、電子線描
画の直前に、該シリコン基板を支持枠に接合するＸ線マ
スクの製造方法。
【請求項１６】支持枠、該支持枠上に固定されたシリ
コン基板、該シリコン基板上に形成されたＸ線透過膜、
該Ｘ線透過膜上に形成されたＸ線吸収体のパターンを基
本構成要素とするＸ線マスクにおいて、上記シリコン基
板と上記支持枠とをネジ止めしたことを特徴とするＸ線
マスク。
【請求項１７】支持枠、該支持枠上に固定されたシリ
コン基板、該シリコン基板上に形成されたＸ線透過膜、
該Ｘ線透過膜上に形成されたＸ線吸収体のパターンを基
本構成要素とするＸ線マスクにおいて、上記シリコン基
板と上記支持枠とを柔軟層または隙間を介して接合した
ことを特徴とするＸ線マスク。
【請求項１８】支持枠、該支持枠上に固定されたシリ
コン基板、該シリコン基板上に形成されたＸ線透過膜、
該Ｘ線透過膜上に形成されたＸ線吸収体のパターンを基
本構成要素とするＸ線マスクにおいて、上記シリコン基
板と上記支持枠とを同心円状に２周以上の場所で固定し
たことを特徴とするＸ線マスク。
【請求項１９】基板の平面度を計測する平面度計測手
段と、その計測結果を記憶・表示する手段と、基板の平
面度を調整する調整手段とを備えたＸ線マスクの製造装
置。
【請求項２０】電子線リソグラフィー前に基板の平面
度を計測・記憶し、接合時に記憶した平面度に合わせる
べく基板の平面度を調整し、支持枠に基板を固定させる
Ｘ線マスクの製造方法。
【請求項２１】バックエッチ済みのメンブレンにＳＯ
Ｇを塗布する工程を含むＸ線マスクの製造方法におい
て、ＳＯＧの溶媒の沸点を１００℃以上とするＸ線マス
クの製造方法。
【請求項２２】シリコン基板上に成膜されたメンブレ
ンの表面をフッ酸水溶液で洗浄するＸ線マスクの製造方
法。
【請求項２３】シリコン基板上にメンブレンを成膜
し、そのメンブレン上にＸ線吸収体のパターンを形成し
た工程中のＸ線マスクをバックエッチする際に、上記Ｘ
線吸収体のパターンを保護するためのレジストを塗布し
てバックエッチするＸ線マスクの製造方法。
【請求項２４】バックエッチ後のＸ線マスクのメンブ
レンの裏面をフッ素を含むガスを用いてドライエッチン
グで洗浄するＸ線マスクの製造方法。