JPH0851055A - Manufacture of x-ray exposing mask - Google Patents

Manufacture of x-ray exposing mask

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JPH0851055A
JPH0851055A JP18594694A JP18594694A JPH0851055A JP H0851055 A JPH0851055 A JP H0851055A JP 18594694 A JP18594694 A JP 18594694A JP 18594694 A JP18594694 A JP 18594694A JP H0851055 A JPH0851055 A JP H0851055A
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JP
Japan
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ray
film
pattern
mask
ray absorber
Prior art date
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Application number
JP18594694A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Somemura
染村  庸
Kimikichi Deguchi
公吉 出口
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH0851055A publication Critical patent/JPH0851055A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To obtain an X-ray exposing mask having high quality mask shape and little mask distortion by a method wherein an X-ray transmitting pattern is formed, and after an X-ray absorber has been deposited on the whole surface of a substrate, the X-ray absorber is removed until an X-ray transmitting film is exposed, and the X-ray absorber is left on the pattern part only formed on the X-ray transmitting film. CONSTITUTION:A resist film 4 is formed on the silicon dioxide film 3 on the membrane film 2 on the surface side of a silicon substrate 1, a pattern is drawn, and an L and S pattern 6 is formed by conducting an anisotropic dry etching method using an L and S pattern 5 as an etching mask. Subsequently, a Ti layer 11 and a TiN layer 12 are sucessively formed on the whole surface of the silicon substrate 1, and a W-layer 13 is deposited as an X-ray absorber layer. Then, the W-layer 13 is flattened until the surface of the silicon dioxide film 3 appears using a chemical-mechanical polishing method, and the X-ray absorber L & S pattern 14 of the W-layer is formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、X線透過性膜上にパタ
ン化されたX線吸収体層が形成されている構造を有する
X線露光用マスクの製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an X-ray exposure mask having a structure in which a patterned X-ray absorber layer is formed on an X-ray transparent film.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にX線露光に用いられるX線マスク
は、X線を良好に透過するメンブレン膜上にX線を吸収
するX線吸収体層からなるX線吸収体パタンを形成して
作製されている。
2. Description of the Related Art An X-ray mask generally used for X-ray exposure is manufactured by forming an X-ray absorber pattern consisting of an X-ray absorber layer that absorbs X-rays on a membrane film that transmits X-rays well. Has been done.

【0003】従来のドライエッチング技術を用いたX線
露光用マスクの製造方法の一例を簡単に説明する。先
ず、シリコン(Si)基板の両面に窒化シリコン(Si
N)のメンブレン膜を減圧CVD法により約2μmの膜
厚に形成した後、タンタル(Ta)のX線吸収体層をス
パッタリング法により約0.65μmの膜厚に形成し、
引き続き、二酸化シリコン(SiO2 )層をECR法に
より約0.2μmの膜厚に形成する。
An example of a method for manufacturing an X-ray exposure mask using a conventional dry etching technique will be briefly described. First, on both sides of a silicon (Si) substrate, silicon nitride (Si
N) the membrane film is formed to a thickness of about 2 μm by the low pressure CVD method, and then the tantalum (Ta) X-ray absorber layer is formed to a thickness of about 0.65 μm by the sputtering method.
Subsequently, a silicon dioxide (SiO 2 ) layer is formed to a thickness of about 0.2 μm by the ECR method.

【0004】次にこのシリコン基板上にEB(電子ビー
ム)レジストを塗布し、EB露光装置によりパタン描画
を行い、異方性ドライエッチング(RIE)法により前
述したレジストパタンをSiO2 パタンに変換し、さら
にこのSiO2 パタンをエッチングマスクとしてRIE
法によりTa吸収体パタンを形成する。最後にこのシリ
コン基板の裏側よりSiN膜をエッチングマスクとして
ウェットエッチングを行い、シリコン基板にメンブレン
窓を形成して工程を終了する。この最後の工程をバック
エッチング工程と呼ぶが、このバックエッチングをパタ
ンニングに先行して行う場合と、最後に行う場合とがあ
る。
Next, an EB (electron beam) resist is coated on this silicon substrate, a pattern is drawn by an EB exposure device, and the resist pattern described above is converted into a SiO 2 pattern by an anisotropic dry etching (RIE) method. RIE using this SiO 2 pattern as an etching mask
A Ta absorber pattern is formed by the method. Finally, wet etching is performed from the back side of the silicon substrate using the SiN film as an etching mask to form a membrane window on the silicon substrate, and the process is completed. This last step is called a back etching step. There are cases where this back etching is performed prior to the patterning and cases where it is performed last.

【0005】従来、前述したドライエッチング技術によ
るX線露光用マスクの製造方法では、パタンの形状とし
て平面的には設計パタンに一致し、垂直方向には矩形状
のX線吸収体パタンを形成していた。しかし、従来のX
線吸収体パタンの形成技術において、X線吸収体層の膜
厚を厚くすると、アスペクト比(パタンの高さ/パタン
の寸法)が大きくなるため、微細パタンの形成が極めて
難しくなり、形成したX線吸収体パタンの品質(寸法精
度,断面形状など)が劣化するという問題があった。
Conventionally, in the method of manufacturing an X-ray exposure mask by the dry etching technique described above, a rectangular X-ray absorber pattern is formed in the vertical direction which coincides with the design pattern in plan view. Was there. However, the conventional X
In the technology for forming the X-ray absorber pattern, if the X-ray absorber layer is made thicker, the aspect ratio (height of the pattern / dimension of the pattern) becomes larger, making it extremely difficult to form a fine pattern. There is a problem that the quality of the linear absorber pattern (dimensional accuracy, cross-sectional shape, etc.) deteriorates.

【0006】さらに1:1の等倍近接露光を用いた前記
X線露光用マスクのパタン転写においては、パタンが微
細化すると、X線の回折および相互干渉の影響で解像
性,露光量マージン,寸法制御性などの露光特性が劣化
するため、問題となっていた。
Further, in the pattern transfer of the X-ray exposure mask using the 1: 1 unity proximity exposure, if the pattern becomes finer, the resolution and the exposure amount margin are affected by the influence of X-ray diffraction and mutual interference. However, the exposure characteristics such as dimensional controllability deteriorate, which is a problem.

【0007】このような問題を解決したものとしては、
X線吸収体パタンのうち、平面的サイズの小さなパタン
に対応するX線吸収体層の膜厚を平面的サイズの大きな
パタン対応するX線吸収体層の膜厚よりも薄く形成した
X線露光用マスクが提案されている(特開平4−322
419号公報)。
As a solution to such a problem,
Among the X-ray absorber patterns, an X-ray exposure in which the film thickness of an X-ray absorber layer corresponding to a pattern having a small planar size is made thinner than the film thickness of an X-ray absorber layer corresponding to a pattern having a large planar size. Masks have been proposed (JP-A-4-322).
419).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
X線露光用マスクの製造方法では、X線吸収体材料とな
る重金属を堆積した後に加工を行っているため、重金属
の微細パタンの形成が極めて難しくなり、高品質なマス
クパタン形状を有するX線マスクの製造が困難であっ
た。
However, in the conventional method of manufacturing a mask for X-ray exposure, since the processing is performed after depositing the heavy metal which is the X-ray absorber material, the fine pattern of the heavy metal is extremely formed. It is difficult to manufacture an X-ray mask having a high quality mask pattern shape.

【0009】また、従来のX線露光用マスクにおいて
は、マスクパタン周辺部がX線吸収体で膜形成されてい
るため、X線吸収体膜の応力によってX線露光用マスク
に歪が生じ、X線マスクパタンの位置精度が劣化すると
いう問題があった。
Further, in the conventional X-ray exposure mask, since the peripheral portion of the mask pattern is formed by an X-ray absorber, the stress of the X-ray absorber film causes distortion in the X-ray exposure mask. There is a problem that the positional accuracy of the X-ray mask pattern deteriorates.

【0010】さらに同一マスク内に様々な寸法のパタン
が混在する場合、マスクパタン寸法に応じてX線吸収体
膜の膜厚を変えてX線露光用マスクを形成することが困
難であった。
Further, when patterns of various sizes are mixed in the same mask, it is difficult to form the X-ray exposure mask by changing the film thickness of the X-ray absorber film according to the mask pattern size.

【0011】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、高
品質なマスクパタン形状を有し、かつマスク歪の少ない
X線露光用マスクを簡単なプロセスで製造可能とするX
線露光用マスクの製造方法を提供することにある。
Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide an X-ray exposure mask having a high quality mask pattern shape and a small mask distortion. That can be manufactured by various processes
It is to provide a method for manufacturing a line exposure mask.

【0012】また、本発明の他の目的は、同一X線マス
ク内に様々な寸法のパタンが混在する場合においても、
微細パタンに対してX線吸収体膜の膜厚を薄く、大きい
パタンに対してはX線吸収体膜の膜厚を厚く形成したX
線露光用マスクを簡単なプロセスで製造可能とするX線
露光用マスクの製造方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a pattern having various sizes mixed in the same X-ray mask.
The X-ray absorber film has a smaller thickness for a fine pattern, and the X-ray absorber film has a larger thickness for a larger pattern.
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an X-ray exposure mask, which enables manufacturing of the X-ray exposure mask by a simple process.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明では、シリコン基板にX線を透過するメ
ンブレン膜を形成する工程までは従来のX線用露光マス
クの製造方法にしたがい、このメンブレン膜上にX線透
過性膜を形成し、このシリコン基板にレジストを塗布
し、パタン描画を行い、レジストパタンをX線透過性膜
のエッチングマスクとして異方性エッチングを用いてX
線透過性パタンを形成し、シリコン基板の全面にX線吸
収体膜を順次堆積した後、X線透過性膜が露出するまで
X線吸収体膜を除去し、X線透過性膜に形成されたパタ
ン部のみにX線吸収体パタンを残すことによりX線露光
用マスクを製造するものである。
In order to achieve such an object, according to the present invention, the conventional method for manufacturing an exposure mask for X-rays is used up to the step of forming a membrane film which transmits X-rays on a silicon substrate. , An X-ray transparent film is formed on the membrane film, a resist is applied to the silicon substrate, a pattern is drawn, and the anisotropic X-ray is used by using the resist pattern as an etching mask for the X-ray transparent film.
After forming the X-ray absorbing pattern and sequentially depositing the X-ray absorbing film on the entire surface of the silicon substrate, the X-ray absorbing film is removed until the X-ray transmitting film is exposed to form the X-ray transmitting film. The mask for X-ray exposure is manufactured by leaving the X-ray absorber pattern only in the pattern portion.

【0014】また、他の発明では、レジストパタンをX
線透過性膜のエッチングマスクとして異方性エッチング
を用いてX線透過性パタンを形成する際にマイクロロー
ディング効果を用い、このレジストパタンの平面的サイ
ズに応じてエッチング深さを変化させ、結果としてパタ
ンの平面的サイズに応じてX線吸収体パタンの膜厚を変
化させることによりX線露光用マスクを製造するもので
ある。
In another invention, the resist pattern is set to X.
When the X-ray transparent pattern is formed by using anisotropic etching as an etching mask for the line transparent film, the micro loading effect is used, and the etching depth is changed according to the planar size of this resist pattern. The mask for X-ray exposure is manufactured by changing the film thickness of the X-ray absorber pattern according to the planar size of the pattern.

【0015】[0015]

【作用】本発明においては、X線吸収体パタン形成のた
めにX線透過性膜を加工するので、従来のX線露光用マ
スクの製造方法に比べ加工が容易になり、高精度なマス
クパタン形状を有するX線露光用マスクが形成可能とな
る。
In the present invention, since the X-ray transparent film is processed to form the X-ray absorber pattern, the process is easier than the conventional method for manufacturing an X-ray exposure mask, and the mask pattern with high accuracy is obtained. An X-ray exposure mask having a shape can be formed.

【0016】また、X線マスクパタン周辺部分のX線吸
収体膜を取り除くことができるので、X線吸収体膜の応
力がX線マスクパタン位置精度に及ぼす影響を軽減で
き、高位置精度のX線露光用マスクが製造可能になる。
Further, since the X-ray absorber film around the X-ray mask pattern can be removed, it is possible to reduce the influence of the stress of the X-ray absorber film on the X-ray mask pattern position accuracy, and to improve the X-position accuracy of the X-ray mask pattern. A mask for line exposure can be manufactured.

【0017】また、同一X線マスク内に様々な寸法パタ
ンが混在する場合においても、簡単なプロセスで微細パ
タンに対してはX線吸収体膜の膜厚を薄く、大きいパタ
ンに対してはX線吸収体膜の膜厚を厚く形成したX線露
光用マスクが製造可能となり、X線近接露光における実
効的露光コントラストを改善でき、解像性の高いX線露
光用マスクが得られる。
Even when various dimensional patterns are mixed in the same X-ray mask, the X-ray absorber film is thin for fine patterns and X for large patterns by a simple process. It is possible to manufacture an X-ray exposure mask in which the film thickness of the line absorber film is increased, the effective exposure contrast in X-ray proximity exposure can be improved, and an X-ray exposure mask with high resolution can be obtained.

【0018】[0018]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。 (実施例1)図1〜図8は、本発明によるX線露光用マ
スクの製造方法の一実施例を説明する各工程における断
面図を示したものである。図1において、先ず、例えば
厚さ約2mmのシリコン基板1の表裏の両面に窒化シリ
コン(SiN)のメンブレン膜2を減圧CVD(化学気
相成長)法により約2μmの膜厚に形成した。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIGS. 1 to 8 are sectional views showing respective steps for explaining an embodiment of a method for manufacturing an X-ray exposure mask according to the present invention. In FIG. 1, first, a silicon nitride (SiN) membrane film 2 having a thickness of about 2 μm is formed on both front and back surfaces of a silicon substrate 1 having a thickness of about 2 mm by a low pressure CVD (chemical vapor deposition) method.

【0019】次に図2に示すようにシリコン基板1の表
面側のメンブレン膜2上にX線透過性膜として、二酸化
シリコン(SiO2 )膜3をプラズマCVD法により約
0.6μmの膜厚に形成した。次に図3に示すようにこ
の二酸化シリコン膜3上にEB(電子ビーム)ポジ型レ
ジスト膜4を約0.3μmの膜厚に塗布し、EB露光法
によりパタン描画を行い、現像を行った。描画したパタ
ンは、寸法が約0.3μmのラインアンドスペース(L
&S)パタン5である。
Next, as shown in FIG. 2, a silicon dioxide (SiO 2 ) film 3 as an X-ray transparent film is formed on the surface side of the silicon substrate 1 as an X-ray transparent film by a plasma CVD method to a film thickness of about 0.6 μm. Formed. Next, as shown in FIG. 3, an EB (electron beam) positive resist film 4 was applied on the silicon dioxide film 3 to a film thickness of about 0.3 μm, and pattern drawing was performed by the EB exposure method and development was performed. . The drawn pattern has a line-and-space (L
& S) Pattern 5.

【0020】次にこのL&Sパタン5をエッチングマス
クとして異方性ドライエッチング(RIE)法により二
酸化シリコン膜3をエッチングした後、ポジ型レジスト
膜4を剥離した。この場合、図4に示すように二酸化シ
リコン膜3のRIE法において、エッチング雰囲気およ
びエッチング時間を制御することにより、二酸化シリコ
ン膜3のエッチング深さが初期膜厚の約0.6μmにな
るようにジャストエッチングした。この結果、寸法が約
0.3μmの二酸化シリコンのL&Sパタン6として形
成できた。
Then, the silicon dioxide film 3 was etched by anisotropic dry etching (RIE) using the L & S pattern 5 as an etching mask, and then the positive type resist film 4 was peeled off. In this case, in the RIE method for the silicon dioxide film 3, as shown in FIG. 4, the etching atmosphere and the etching time are controlled so that the etching depth of the silicon dioxide film 3 becomes about 0.6 μm of the initial film thickness. Just etched. As a result, an L & S pattern 6 of silicon dioxide having a size of about 0.3 μm could be formed.

【0021】引き続き、図5に示すようにシリコン基板
1上に形成された二酸化シリコン膜3と後工程で形成さ
れるX線吸収体層との接着性の良好な中間層として、シ
リコン基板1上の全面にチタン(Ti)層11を約10
nmの膜厚,窒化チタン(TiN)層12を約50nm
の膜厚でこの順序にスパッタリング法により膜形成し
た。
Subsequently, as shown in FIG. 5, as an intermediate layer having good adhesiveness between the silicon dioxide film 3 formed on the silicon substrate 1 and the X-ray absorber layer formed in the subsequent step, the silicon substrate 1 is formed on the silicon substrate 1. Approximately 10 titanium (Ti) layers 11 are formed on the entire surface of the
nm thickness, titanium nitride (TiN) layer 12 is about 50 nm
The film was formed in this order with a film thickness of 1 by the sputtering method.

【0022】引き続き、図6示すようにこのシリコン基
板1の全面にブランケットCVD法によりX線吸収体層
として、タングステン(W)層13を約1.0μmの膜
厚で堆積した。その後、このW層13をCMP(化学的
機械研磨)法により図7に示すように二酸化シリコン膜
3の表面が現れるまで平坦化し、W層のX線吸収体L&
Sパタン14を形成した。
Subsequently, as shown in FIG. 6, a tungsten (W) layer 13 as an X-ray absorber layer was deposited to a thickness of about 1.0 μm on the entire surface of the silicon substrate 1 by a blanket CVD method. Then, the W layer 13 is flattened by CMP (Chemical Mechanical Polishing) until the surface of the silicon dioxide film 3 appears as shown in FIG. 7, and the X-ray absorber L &
The S pattern 14 was formed.

【0023】次に図8に示すようにシリコン基板1の裏
側のSiNメンブレン膜2をRIE法によりエッチング
し、このエッチングされたSiNメンブレン膜2をマス
クとしてKOH水溶液を用いたウェットエッチング法に
よりシリコン基板1にメンブレン窓17を形成し、最後
にこのシリコン基板1をパイレックス板18に接着して
最終的にX線マスクとした。
Next, as shown in FIG. 8, the SiN membrane film 2 on the back side of the silicon substrate 1 is etched by the RIE method, and the etched SiN membrane film 2 is used as a mask by the wet etching method using a KOH aqueous solution. A membrane window 17 was formed on the substrate 1, and finally the silicon substrate 1 was adhered to a Pyrex plate 18 to finally form an X-ray mask.

【0024】(実施例2)図9〜図16は、本発明によ
るX線露光用マスクの製造方法の他の実施例を説明する
各工程における断面図を示したものである。図9におい
て、先ず、例えば厚さ約2mmのシリコン基板1の両面
に窒化シリコン(SiN)のメンブレン膜2を減圧CV
D(化学気相成長)法により約2μmの膜厚に形成し
た。
(Embodiment 2) FIGS. 9 to 16 are sectional views showing respective steps for explaining another embodiment of the method for manufacturing an X-ray exposure mask according to the present invention. In FIG. 9, first, for example, a silicon nitride (SiN) membrane film 2 is formed on both surfaces of a silicon substrate 1 having a thickness of about 2 mm under reduced pressure CV.
A film having a thickness of about 2 μm was formed by the D (chemical vapor deposition) method.

【0025】次に図10に示すようにシリコン基板1の
表面側のメンブレン膜2上にX線透過性膜として、二酸
化シリコン(SiO2 )膜3をプラズマCVD法により
約0.6μmの膜厚に形成した。次に図11に示すよう
にこの二酸化シリコン膜3上にEB(電子ビーム)ポジ
型レジスト膜4を約0.3μmの膜厚に塗布し、EB露
光法によりパタン描画を行い、現像を行った。描画した
パタンは、平面的サイズの小さな寸法約0.1μmの孤
立抜きパタン7および平面的サイズの大きな寸法約0.
3μmの孤立抜きパタン8である。
Next, as shown in FIG. 10, a silicon dioxide (SiO 2 ) film 3 as an X-ray transmissive film is formed on the surface side of the silicon substrate 1 by the plasma CVD method to a film thickness of about 0.6 μm. Formed. Next, as shown in FIG. 11, an EB (electron beam) positive resist film 4 was applied on the silicon dioxide film 3 to a film thickness of about 0.3 μm, and pattern drawing was performed by the EB exposure method to develop. . The drawn pattern includes an isolated pattern 7 having a small planar size of about 0.1 μm and a large planar size of about 0.1 μm.
It is an isolated pattern 8 of 3 μm.

【0026】次にこれらの孤立抜きパタン7,8をエッ
チングマスクとして異方性ドライエッチング(RIE)
法により二酸化シリコン膜3をエッチングし、ポジ型レ
ジスト膜4を剥離した。ここで二酸化シリコン膜3のR
IE法において、図12に示すようにエッチング雰囲気
およびエッチング時間を制御することにより、前述した
レジスト膜4のレジストパタンのうち、平面的サイズの
大きな孤立抜きパタン8に対応する二酸化シリコン膜3
のエッチング深さが初期膜厚の約0.6μmになるよう
にジャストエッチングした。
Next, anisotropic dry etching (RIE) is performed using these isolated removal patterns 7 and 8 as etching masks.
The silicon dioxide film 3 was etched by the method to peel off the positive resist film 4. Here, R of the silicon dioxide film 3
In the IE method, by controlling the etching atmosphere and the etching time as shown in FIG. 12, among the resist patterns of the resist film 4 described above, the silicon dioxide film 3 corresponding to the isolated removal pattern 8 having a large planar size is formed.
Was just etched so that the etching depth was about 0.6 μm of the initial film thickness.

【0027】前述したRIE法による二酸化シリコン膜
3のエッチングのとき、マイクロローディング効果を利
用することにより、前述した二酸化シリコン膜3のパタ
ンのうち、平面的サイズの小さな孤立抜きパタン7に対
応する二酸化シリコン膜3のエッチング深さを約0.3
μmパタンの1/2の深さになるように形成した。この
ときの二酸化シリコン膜3のエッチングレートの寸法依
存性を図17に示す。図17において、エッチング速度
は規格化してある。
When the silicon dioxide film 3 is etched by the above-mentioned RIE method, by utilizing the microloading effect, among the patterns of the silicon dioxide film 3 described above, the dioxide corresponding to the isolated pattern 7 having a small planar size is formed. The etching depth of the silicon film 3 is about 0.3.
It was formed to have a depth of 1/2 of the μm pattern. FIG. 17 shows the dimensional dependence of the etching rate of the silicon dioxide film 3 at this time. In FIG. 17, the etching rate is standardized.

【0028】この結果、図12に示すように寸法が約
0.1μm,エッチング残し膜厚T1(μm)が約0.
3μm,エッチング深さ膜厚T2 (μm)が約0.3μ
mの孤立抜きの二酸化シリコンエッチングパタン9とし
て形成できるとともに寸法約0.3μm,膜厚約0.6
μmの孤立抜きの二酸化シリコンエッチングパタン10
として形成できた。
As a result, as shown in FIG. 12, the dimension is about 0.1 μm and the etching residual film thickness T1 (μm) is about 0.
3 μm, etching depth film thickness T2 (μm) is about 0.3 μm
It can be formed as an isolated silicon dioxide etching pattern 9 of m and has a size of about 0.3 μm and a film thickness of about 0.6.
Silicon dioxide etching pattern without isolation of 10 μm 10
Could be formed as.

【0029】引き続き、図13に示すようにシリコン基
板1上に形成された二酸化シリコン膜3と後工程で形成
されるX線吸収体層との接着性の良い中間層として、シ
リコン基板1上の全面にチタン(Ti)層11を約10
nmの膜厚,窒化チタン(TiN)層12を約50nm
の膜厚でこの順序にスパッタリング法により膜形成し
た。
Subsequently, as shown in FIG. 13, the silicon dioxide film 3 formed on the silicon substrate 1 and the X-ray absorber layer to be formed in a later step serve as an intermediate layer having good adhesiveness. Approximately 10 titanium (Ti) layers 11 on the entire surface
nm thickness, titanium nitride (TiN) layer 12 is about 50 nm
The film was formed in this order with a film thickness of 1 by the sputtering method.

【0030】引き続き、図14示すようにこのシリコン
基板1の全面にブランケットCVD法によりX線吸収体
層として、タングステン(W)層13を約1.0μmの
膜厚に堆積した。その後、このW層13をCMP(化学
的機械研磨)法により図15に示すように前述した二酸
化シリコン膜3の表面が現れるまで平坦化し、W層のX
線吸収体パタン15,16を形成した。
Subsequently, as shown in FIG. 14, a tungsten (W) layer 13 as an X-ray absorber layer was deposited to a thickness of about 1.0 μm on the entire surface of the silicon substrate 1 by a blanket CVD method. Then, the W layer 13 is flattened by CMP (Chemical Mechanical Polishing) until the surface of the silicon dioxide film 3 described above appears as shown in FIG.
The linear absorber patterns 15 and 16 were formed.

【0031】次に図16に示すようにシリコン基板1の
裏面側のSiNメンブレン膜2をRIE法によりエッチ
ングし、このエッチングされたSiNメンブレン膜2を
マスクとしてKOH水溶液を用いたウェットエッチング
法によりシリコン基板1にメンブレン窓17を形成し、
最後にこのシリコン基板1をパイレックス板18に接着
して最終的にX線マスクとした。
Next, as shown in FIG. 16, the SiN membrane film 2 on the back surface side of the silicon substrate 1 is etched by the RIE method, and the etched SiN membrane film 2 is used as a mask to etch the silicon by a wet etching method using an aqueous KOH solution. Forming a membrane window 17 on the substrate 1,
Finally, the silicon substrate 1 was adhered to the Pyrex plate 18 to finally form an X-ray mask.

【0032】なお、前述した実施例1および実施例2で
は、X線透過性膜の材料として二酸化シリコンを、X線
吸収体膜の材料としてWを、X線透過性膜とX線吸収体
層との接着性の良い中間層としてTiN,Tiをそれぞ
れ用いて構成された例について説明したが、他のX線透
過性材料,X線吸収体材料および中間層材料の組み合わ
せを用いても本発明が適用できることは明かである。ま
た、X線吸収体膜の加工にCMP法を用いた例を説明し
たが、エッチングによるエッチバック技術が利用できる
ことも明かである。
In the first and second embodiments described above, silicon dioxide is used as the material of the X-ray transparent film, W is used as the material of the X-ray absorber film, and the X-ray transparent film and the X-ray absorber layer. Although an example in which TiN and Ti are respectively used as the intermediate layer having good adhesiveness with is described, the present invention can be achieved by using other combinations of X-ray transmissive material, X-ray absorber material and intermediate layer material. Is obviously applicable. Further, although the example in which the CMP method is used for processing the X-ray absorber film has been described, it is also clear that the etchback technique by etching can be used.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
X線吸収体膜である重金属を加工する従来の製造方法に
比べ、加工が容易になり、解像性を向上でき、高精度な
マスクパタン形状を有するX線露光用マスクが形成可能
となるという極めて優れた効果が得られる。
As described above, according to the present invention,
Compared with the conventional manufacturing method of processing a heavy metal that is an X-ray absorber film, the processing becomes easier, the resolution can be improved, and an X-ray exposure mask having a highly accurate mask pattern shape can be formed. An extremely excellent effect can be obtained.

【0034】また、マスクパタン周辺部分のX線吸収体
膜を取り除くことができるので、従来のX線露光用マス
クに比べ、X線吸収体膜の応力がX線マスクパタン位置
精度に及ぼす影響を低減でき、高位置精度のX線露光用
マスクが製造可能となるという極めて優れた効果が得ら
れる。
Further, since the X-ray absorber film in the peripheral portion of the mask pattern can be removed, the influence of the stress of the X-ray absorber film on the X-ray mask pattern position accuracy can be improved as compared with the conventional X-ray exposure mask. It is possible to reduce the number of masks, and it is possible to manufacture an X-ray exposure mask with high positional accuracy, which is an extremely excellent effect.

【0035】さらに同一X線マスク内に様々な寸法のパ
タンが混在する場合においても、簡単なプロセスで微細
パタンに対してはX線吸収体膜の膜厚を薄く、大きいパ
タンに対してはX線吸収体膜の膜厚を厚く形成したX線
マスクが製造可能となり、このX線露光用マスクを使用
することにより解像性を向上させることができるという
極めて優れた効果が得られる。
Further, even when patterns of various sizes are mixed in the same X-ray mask, the film thickness of the X-ray absorber film is thin for fine patterns and X for large patterns by a simple process. An X-ray mask having a thick absorber film can be manufactured, and the use of this X-ray exposure mask has an extremely excellent effect of improving the resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明によるX線露光用マスクの製造方法の
一実施例を説明する工程の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a step illustrating an embodiment of a method for manufacturing an X-ray exposure mask according to the present invention.

【図2】 図1に引き続く工程の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a step following the step of FIG.

【図3】 図2に引き続く工程の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a step following the step of FIG.

【図4】 図3に引き続く工程の断面図である。FIG. 4 is a sectional view of a step following the step of FIG.

【図5】 図4に引き続く工程の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a step following the step of FIG.

【図6】 図5に引き続く工程の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a step following the step of FIG. 5;

【図7】 図6に引き続く工程の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a step following the step of FIG. 6;

【図8】 図7に引き続く工程の断面図である。FIG. 8 is a sectional view of a step following the step of FIG. 7.

【図9】 本発明によるX線露光用マスクの製造方法の
他の実施例を説明する工程の断面図である。
FIG. 9 is a sectional view of a step illustrating another embodiment of the method for manufacturing an X-ray exposure mask according to the present invention.

【図10】 図9に引き続く工程の断面図である。FIG. 10 is a sectional view of a step following the step of FIG. 9;

【図11】 図10に引き続く工程の断面図である。11 is a sectional view of a step following the step of FIG.

【図12】 図11に引き続く工程の断面図である。12 is a sectional view of a step following FIG. 11. FIG.

【図13】 図12に引き続く工程の断面図である。FIG. 13 is a sectional view of a step following the step of FIG. 12;

【図14】 図13に引き続く工程の断面図である。FIG. 14 is a sectional view of a step following the step of FIG. 13;

【図15】 図14に引き続く工程の断面図である。FIG. 15 is a sectional view of a step following the step of FIG. 14;

【図16】 図15に引き続く工程の断面図である。16 is a sectional view of a step following FIG.

【図17】 規格化した二酸化シリコン膜のエッチング
レートの寸法依存性を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing the dimensional dependence of the etching rate of a standardized silicon dioxide film.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…シリコン基板、2…メンブレン膜、3…二酸化シリ
コン膜、4…レジスト膜、5…レジストL&Sパタン、
6…二酸化シリコンL&Sパタン、7…平面的サイズの
小さなレジスト孤立抜きパタン、8…平面的サイズの大
きなレジスト孤立抜きパタン、9…平面的サイズの小さ
な二酸化シリコン孤立抜きパタン、10…平面的サイズ
の大きな二酸化シリコン孤立抜きパタン、11…Ti
層、12…TiN層、13…W層、14…X線吸収体L
&Sパタン、15…平面的サイズの小さなX線吸収体孤
立パタン、16…平面的サイズの大きなX線吸収体孤立
パタン、17…メンブレン窓、18…パイレックス板。
1 ... Silicon substrate, 2 ... Membrane film, 3 ... Silicon dioxide film, 4 ... Resist film, 5 ... Resist L & S pattern,
6 ... Silicon dioxide L & S pattern, 7 ... Small isolated resist pattern of planar size, 8 ... Large isolated resist pattern of planar size, 9 ... Small isolated silicon dioxide pattern of planar size, 10 ... Large silicon dioxide isolated pattern, 11 ... Ti
Layer, 12 ... TiN layer, 13 ... W layer, 14 ... X-ray absorber L
& S pattern, 15 ... X-ray absorber isolated pattern having a small planar size, 16 ... X-ray absorber isolated pattern having a large planar size, 17 ... Membrane window, 18 ... Pyrex plate.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコン基板上にX線吸収体パタンを有
するX線マスクの製造方法において、 前記X線吸収体パタンは、前記シリコン基板上にX線を
透過するメンブレン膜を形成し、前記メンブレン膜上に
X線透過性膜を堆積した後、前記X線透過性膜に窓を形
成し、前記シリコン基板の全面にX線吸収体膜を堆積し
た後、前記X線吸収体膜を前記X線透過性膜が露出する
まで除去し、前記X線透過性膜の前記窓にX線吸収体パ
タンを形成することを特徴とするX線露光用マスクの製
造方法。
1. A method of manufacturing an X-ray mask having an X-ray absorber pattern on a silicon substrate, wherein the X-ray absorber pattern forms a X-ray permeable membrane film on the silicon substrate, After depositing an X-ray transparent film on the film, forming a window in the X-ray transparent film, depositing an X-ray absorber film on the entire surface of the silicon substrate, and then removing the X-ray absorber film by the X-ray absorber film. A method of manufacturing an X-ray exposure mask, comprising removing the X-ray transparent film until it is exposed, and forming an X-ray absorber pattern in the window of the X-ray transparent film.
【請求項2】 シリコン基板上にX線吸収体パタンを有
するX線マスクの製造方法において、 前記X線吸収体パタンは、前記シリコン基板上にX線を
透過するメンブレン膜を形成し、前記メンブレン膜上に
X線透過性膜を堆積した後、前記X線透過性膜上に大き
さの異なる少なくとも2個の孔を有するレジスト膜を形
成し、前記レジスト膜をマスクとして前記X線透過性膜
にエッチングを行い、前記孔の大きさに応じて深さの異
なる窓を形成し、前記シリコン基板の全面にX線吸収体
膜を堆積した後、前記X線吸収体膜を前記X線透過性膜
が露出するまで除去し、前記X線透過性膜に厚さの異な
る少なくとも2個のX線吸収体パタンを形成することを
特徴とするX線露光用マスクの製造方法。
2. A method of manufacturing an X-ray mask having an X-ray absorber pattern on a silicon substrate, wherein the X-ray absorber pattern forms a membrane film that transmits X-rays on the silicon substrate. After depositing an X-ray transparent film on the film, a resist film having at least two holes of different sizes is formed on the X-ray transparent film, and the X-ray transparent film is formed using the resist film as a mask. Etching is performed to form windows having different depths according to the size of the hole, and an X-ray absorber film is deposited on the entire surface of the silicon substrate. A method for manufacturing an X-ray exposure mask, comprising removing the film until it is exposed, and forming at least two X-ray absorber patterns having different thicknesses on the X-ray transparent film.
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