JPH09289149A - X-ray mask and manufacture thereof - Google Patents

X-ray mask and manufacture thereof

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JPH09289149A
JPH09289149A JP10094796A JP10094796A JPH09289149A JP H09289149 A JPH09289149 A JP H09289149A JP 10094796 A JP10094796 A JP 10094796A JP 10094796 A JP10094796 A JP 10094796A JP H09289149 A JPH09289149 A JP H09289149A
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JP
Japan
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absorber
reference mark
film
mark
stress
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10094796A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Aoyama
肇 青山
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an X-ray mask to be less deteriorated in positional accuracy when a film is formed or removed by a method wherein a reference mark and a absorbing body are formed of different materials. SOLUTION: In an X-ray mask, a reference mark 3 and absorbing bodies 4 are formed of different materials, whereby a selective etching can be carried out. Therefore, in a process where the absorbing bodies 4 are patterned, the reference mark 3 formed of material different from that of the absorbing bodies 4 can be used as a reference, whereby a positional variation caused by the stress in the patterning process of the absorbing body 4 can be corrected, and the absorbing bodies 4 are improved in accuracy. Therefore, the reference mark 3 and the absorbing bodies 4 are formed of different materials, whereby the position of an absorbing body film or an etching mask film can be measured before and after the film is formed.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はX線マスク及びその
製造方法に関するものであり、特に、X線マスク作製時
における薄膜材料の応力の影響を低減し、位置精度及び
アライメント精度を向上させるためのX線マスク及びそ
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 an X-ray mask and a method for manufacturing the same, and more particularly, to reduce the influence of stress of a thin film material when manufacturing an X-ray mask and improve the positional accuracy and alignment accuracy. The present invention relates to an X-ray mask and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、半導体装置の微細化に伴って、紫
外線露光に代わるより波長の短い光としてX線を用いる
X線露光が開発されており、この様なX線露光に用いる
X線マスクの吸収体としてはTaやW等の重金属膜が使
用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, with the miniaturization of semiconductor devices, X-ray exposure using X-rays as light having a shorter wavelength has been developed instead of UV exposure, and X-ray masks used for such X-ray exposure have been developed. A heavy metal film such as Ta or W is used as the absorber.

【0003】このTaやW等の吸収体膜の一部を利用し
て基準マーク及びアライメントマーク(マスクマーク)
を形成しておき、電子ビーム露光装置を用いて吸収体膜
をパターニングする場合に、試料及び装置の温度変化に
よる位置変動を防ぐために、露光時にこの基準マークを
参照して補正を行っている。
A reference mark and an alignment mark (mask mark) are formed by utilizing a part of the absorber film such as Ta or W.
When the absorber film is patterned using an electron beam exposure apparatus, correction is performed by referring to this reference mark at the time of exposure in order to prevent position variation due to temperature changes of the sample and the apparatus.

【0004】また、デバイスプロセスにおいては、X線
マスクと半導体ウェハとの合わせ精度を向上するため
に、ヘテロダインアライメントが用いられており、マス
クマーク及び半導体ウェハ上に設けたウェハマークの夫
々に波長が若干異なるアライメント光を異なった方向か
ら照射し、マスクマークのエッジからの各々の1次光の
位相差をビート信号として検出して位置合わせを行って
いる。
In the device process, heterodyne alignment is used in order to improve the alignment accuracy between the X-ray mask and the semiconductor wafer, and the mask mark and the wafer mark provided on the semiconductor wafer have different wavelengths. The alignment is performed by irradiating slightly different alignment light from different directions and detecting the phase difference of each primary light from the edge of the mask mark as a beat signal.

【0005】そして、従来のX線マスクの作製工程とし
ては、大きく分けて3通りあるので、この3つの作製工
程を図6を参照して説明する。 図6(a)参照 図6(a)は、所謂バックエッチング後行タイプと言わ
れるもので、シリコン基板上にSiC等のメンブレンを
成膜したのち、Ta膜等の吸収体を成膜し、次いで、レ
ジスト塗布、及び、露光・現像したのち吸収体をパター
ニングし、次いで、シリコン基板の中央部を裏面よりバ
ックエッチングしてメンブレンを露出させることにより
支持枠を形成し、最後に、SiCリング等のフレームを
支持枠に接着する。
Since there are roughly three types of conventional X-ray mask manufacturing steps, these three manufacturing steps will be described with reference to FIG. See FIG. 6 (a). FIG. 6 (a) is a so-called back-etching subsequent type, in which a membrane such as SiC is formed on a silicon substrate, and then an absorber such as a Ta film is formed. Next, resist coating and exposure / development are performed, and then the absorber is patterned. Then, the central part of the silicon substrate is back-etched from the back surface to expose the membrane to form a support frame, and finally, a SiC ring or the like. Glue the frame to the support frame.

【0006】しかし、このバックエッチング後行タイプ
の場合には、描画による配置精度の他に、バックエッチ
ング工程において、シリコン基板とバランスしていたメ
ンブレンの応力が崩れて、既にパターニングされている
吸収体パターンに位置変動が生じたり、或いは、フレー
ムの接着工程において、熱的に吸収体パターンに歪を生
ずるという問題があり、高精度の位置精度が得られなか
った。
However, in the case of the post-back-etching type, in addition to the placement accuracy by drawing, the stress of the membrane balanced with the silicon substrate collapses in the back-etching step, and the absorber already patterned. There is a problem in that the pattern varies in position, or the absorber pattern is thermally distorted in the frame bonding step, so that high-precision position accuracy cannot be obtained.

【0007】図6(b)参照 図6(b)は、所謂バックエッチング先行タイプと言わ
れるもので、シリコン基板上に吸収体を成膜し、フレー
ムをシリコン基板の裏面に接着したのち、バックエッチ
ングを行い、次いで、レジスト塗布、及び、露光・現像
したのち吸収体をパターニングするものである。
See FIG. 6B. FIG. 6B is a so-called back etching preceding type, in which an absorber is formed on a silicon substrate and the frame is adhered to the back surface of the silicon substrate, and then the back etching is performed. The absorber is patterned after etching, then resist coating, and exposure / development.

【0008】図6(c)参照 図6(c)も、所謂バックエッチング先行タイプと言わ
れるもので、シリコン基板の裏面にフレームをシリコン
基板の裏面に接着し、バックエッチングを行ったのち、
吸収体を成膜し、次いで、レジスト塗布、及び、露光・
現像したのち吸収体をパターニングするものである。
FIG. 6C is also referred to as a so-called back etching precedent type. FIG. 6C also shows that a frame is adhered to the back surface of the silicon substrate on the back surface of the silicon substrate and back etching is performed.
The absorber is formed into a film, followed by resist coating and exposure /
After development, the absorber is patterned.

【0009】これらの(b)及び(c)の工程は、フレ
ーム接着工程の後で、且つ、バックエッチング工程の後
に吸収体をパターニングしているので、メンブレンの応
力やフレームの接着による歪の影響がなくなり、位置精
度が向上する。
In these steps (b) and (c), the absorber is patterned after the frame adhering step and after the back etching step, so that the stress of the membrane and the distortion due to the adhering of the frame have an effect. Is eliminated and the position accuracy is improved.

【0010】しかし、この場合にも、吸収体自体の有す
る応力及びレジストの応力の影響は存在するので、吸収
体の応力については、吸収体を成膜する際に用いられる
スパッタリング装置の成膜条件を制御したり、或いは、
成膜後にアニールやイオン注入を施すことによって、応
力の低減を図っていた。
However, even in this case, since the stress of the absorber itself and the stress of the resist exist, the stress of the absorber is determined by the film forming conditions of the sputtering apparatus used for forming the film of the absorber. Control, or
The stress was reduced by performing annealing or ion implantation after the film formation.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の(b)
の工程の場合には、吸収体の成膜後に応力制御を行って
も、フレームの接着に伴う熱工程及びバックエッチング
工程において吸収体の残留応力が変化するという問題が
ある。
However, the above-mentioned (b)
In the case of the above step, even if the stress control is performed after the film formation of the absorber, there is a problem that the residual stress of the absorber changes in the heat process and the back etching process accompanying the adhesion of the frame.

【0012】また、上記(c)の工程の場合には、応力
の測定に通常用いられている、成膜或いは膜除去に伴う
高さの変動により応力を計測する手法が、応力を測定す
べき吸収体が薄膜のメンブレン上に存在するため測定が
困難になるという問題がある。
Further, in the case of the step (c), the method of measuring the stress by the height change accompanying the film formation or the film removal, which is usually used for measuring the stress, should measure the stress. There is a problem that the measurement becomes difficult because the absorber is present on the thin film membrane.

【0013】即ち、基板上に薄膜を堆積した場合、堆積
に伴う変位は基板が薄くなるに連れて大きくなるが、基
板の厚さがある程度以上薄くなると、逆に変位は少なく
なり、したがって、メンブレン等の薄膜上に薄膜を成膜
してもその成膜した薄膜の応力を測定することができな
くなるためである。
That is, when a thin film is deposited on a substrate, the displacement accompanying the deposition increases as the substrate becomes thinner, but when the thickness of the substrate becomes thinner than a certain amount, the displacement becomes smaller, and therefore the membrane becomes smaller. This is because it is impossible to measure the stress of the formed thin film even if the thin film is formed on the thin film.

【0014】また、吸収体のパターニング工程に用いる
レジストの応力による位置変動は、レジストの成分(分
子量)やプリベーク温度に依存するが、レジストの膜厚
及び応力が一定であるならば、レジストの応力による位
置変動の量は同じであるので、複数のX線マスクの相対
的位置座標は互いに一致することになる。
The position variation due to the stress of the resist used in the absorber patterning step depends on the resist component (molecular weight) and the prebaking temperature, but if the resist film thickness and stress are constant, the stress of the resist is constant. Since the amount of position variation due to the same is the same, the relative position coordinates of the plurality of X-ray masks match each other.

【0015】しかし、実施の露光においては、ゲートパ
ターンやコンタクト層パターンのパターニング工程にお
いてはX線露光を用いるものの、他の部分の露光におい
ては電子ビーム露光や紫外線露光を用いることになり、
この様な異なった露光装置を組み合わせて用いるハイブ
リッド露光においては、各マスクの相対的位置座標が異
なることになる。
However, in the actual exposure, X-ray exposure is used in the patterning process of the gate pattern and the contact layer pattern, but electron beam exposure and ultraviolet exposure are used in the exposure of other parts.
In hybrid exposure using such different exposure apparatuses in combination, the relative position coordinates of each mask are different.

【0016】即ち、露光装置が異なるとパターニングの
際に使用するレジストも必然的に異なることになり、し
たがって、レジストの成分の相違によりその応力も変化
し、各マスク間に位置ズレが生ずる。
In other words, if the exposure apparatus is different, the resist used for patterning will inevitably be different. Therefore, the stress also changes due to the difference in the resist composition, resulting in a positional shift between the masks.

【0017】さらに、マスクプロセスにおいて必要とさ
れるレジストの膜厚は、後方散乱によるボケを低減する
ためできる限り薄い方が望ましいが、デバイスプロセス
において、シリコンウェハ上に塗布するレジストの厚さ
は、目的によって異なり、例えば、イオン注入マスクと
してのレジストパターンは、通常のパターンより厚いこ
とが要求されるので、仮に同じレジストを用いたとして
も、マスクプロセスとデバイスプロセスとではレジスト
の膜厚が同じになることは考えづらく、したがって、両
者の間に相対的な位置変動が生ずることになる。
Further, the film thickness of the resist required in the mask process is preferably as thin as possible in order to reduce the blur due to backscattering. However, in the device process, the thickness of the resist applied on the silicon wafer is Depending on the purpose, for example, the resist pattern as an ion implantation mask is required to be thicker than a normal pattern. Therefore, even if the same resist is used, the mask process and the device process have the same resist film thickness. It is hard to think that it will happen, and therefore, a relative positional change occurs between the two.

【0018】そこで、この様な問題を解決するために、
直描、即ち、基準マークの検出を行いながら描画を行う
ことで理想格子となるようにパターニングするが、基準
マーク座標が理想格子上にないと歪んだ形に合わせて描
画されることになり、実際、基準マークもレジストを用
いてパターニングしているので、基準マーク自体がレジ
ストの応力により位置変動が生じている。
Therefore, in order to solve such a problem,
Direct drawing, i.e., patterning is performed by performing drawing while detecting the reference mark to form an ideal grid, but if the reference mark coordinates are not on the ideal grid, it will be drawn according to the distorted shape, Actually, since the reference mark is also patterned by using the resist, the position of the reference mark itself is changed by the stress of the resist.

【0019】なお、デバイスを作製する際の直描では、
レジストの応力により基準マーク座標が歪んでも、同程
度下地のパターンが歪むので、合わせ精度の劣化は生じ
ない。
In addition, in direct drawing when manufacturing a device,
Even if the reference mark coordinates are distorted by the stress of the resist, the underlying pattern is distorted to the same extent, so that the alignment accuracy does not deteriorate.

【0020】また、X線リソグラフィー工程において
は、パターン転写を行う場合に、高精度のアライメント
を行うために、ヘテロダインアライメントを行っている
が、この場合には、マスクマークを透過したアライメン
ト光がX線マスクとシリコンウェハとの間で多重干渉
し、アライメント精度が劣化するため、マスクマークを
アライメント光が透過しないように遮光膜を設けてい
た。
Further, in the X-ray lithography process, when pattern transfer is performed, heterodyne alignment is performed in order to perform highly accurate alignment. In this case, the alignment light transmitted through the mask mark is X-ray. Since multiple interference occurs between the line mask and the silicon wafer, and alignment accuracy is deteriorated, a light shielding film is provided so that the alignment mark does not transmit the alignment light.

【0021】したがって、この場合、メンブレンとして
SiCを用い、吸収体エッチング時に塩素系ガスを用い
ると、SiCからなるメンブレンはほとんどエッチング
されないため、マスクマーク検出信号は、マスクマーク
の材料と遮光膜と複素屈折率の差による回折効率によっ
て決定され、十分なS/N比が得られなかった。
Therefore, in this case, if SiC is used as the membrane and chlorine-based gas is used at the time of etching the absorber, since the membrane made of SiC is hardly etched, the mask mark detection signal indicates that the mask mark material and the light-shielding film are complex. A sufficient S / N ratio was not obtained, which was determined by the diffraction efficiency due to the difference in refractive index.

【0022】一方、エッチングガスとしてフッ素系ガス
を用いたり、メンブレンとしてSiNを用いた場合に
は、メンブレンがある程度エッチングされ、マスクマー
クの在る位置のメンブレンの厚さとそれ以外の位置のメ
ンブレンの厚さに差ができ、この差に基づくアライメン
ト光の位相差により回折効率を高めることができる。
On the other hand, when a fluorine-based gas is used as the etching gas or SiN is used as the membrane, the membrane is etched to some extent, and the thickness of the membrane at the position where the mask mark exists and the thickness of the membrane at other positions. There is a difference in height, and the diffraction efficiency can be improved by the phase difference of the alignment light based on this difference.

【0023】しかし、エッチング時間がパターンサイズ
で異なる所謂マイクロローディング効果により、メンブ
レンのエッチング量はパターン形状及び場所により異な
り、回折効率が一定しないという問題があり、さらに、
メンブレンのエッチングに伴ってメンブレンの応力によ
り吸収体パターンの位置変動が生ずるという問題があ
る。
However, due to the so-called microloading effect in which the etching time varies depending on the pattern size, the etching amount of the membrane varies depending on the pattern shape and location, and there is the problem that the diffraction efficiency is not constant.
There is a problem that the position of the absorber pattern changes due to the stress of the membrane accompanying the etching of the membrane.

【0024】したがって、本発明は、膜を成膜或いは除
去する時に発生する位置精度の劣化を低減することを目
的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to reduce the deterioration of the positional accuracy that occurs when a film is formed or removed.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図におい
て、符号1,5は、夫々支持枠及びフレームである。 図1参照 (1)本発明は、X線マスクにおいて、基準マーク3と
吸収体4とを異なった材料で構成したことを特徴とす
る。
FIG. 1 is an explanatory view of the principle configuration of the present invention, and means for solving the problems in the present invention will be described with reference to FIG. In the figure, reference numerals 1 and 5 are a support frame and a frame, respectively. See FIG. 1 (1) The present invention is characterized in that the reference mark 3 and the absorber 4 are made of different materials in the X-ray mask.

【0026】この様に、基準マーク3と吸収体4とを異
なった材料で構成することにより、選択エッチングが可
能になるので、吸収体4のパターニング工程において、
予め異なった材料形成した基準マ−ク3を基準として用
いることにより吸収体4パターニング工程における応力
による位置変動を補正することができ、精度が向上す
る。
As described above, by forming the reference mark 3 and the absorber 4 with different materials, selective etching becomes possible. Therefore, in the step of patterning the absorber 4,
By using the reference mark 3 formed of different material in advance as a reference, it is possible to correct the positional variation due to the stress in the patterning process of the absorber 4, and the accuracy is improved.

【0027】(2)また、本発明は、上記(1)におい
て、基準マーク3をCr、Co、Ru、Mo、W、A
u、Al2 3 、SiO2 、In2 3 、或いは、Ta
Nのうちのいずれか1つから構成し、また、吸収体4を
Ta、Ta2 5 、或いは、Ta4 Bのうちのいずれか
1つから構成したことを特徴とする。
(2) Further, in the present invention according to the above (1), the reference mark 3 is set to Cr, Co, Ru, Mo, W, A.
u, Al 2 O 3 , SiO 2 , In 2 O 3 , or Ta
The absorber 4 is made of any one of N, and the absorber 4 is made of any one of Ta, Ta 2 O 5 , and Ta 4 B.

【0028】この様に、基準マーク3を塩素系ガスに対
する耐性の大きなCr、Co、Ru、Mo、W、Au、
Al2 3 、SiO2 、In2 3 、或いは、TaNで
構成し、また、吸収体4を塩素系ガスでエッチング可能
なTa、Ta2 5 、或いは、Ta4 Bで構成すること
によって、塩素系ガスを用いたRIE(反応性イオンエ
ッチング)による選択エッチングが可能になる。
As described above, the reference mark 3 is made of Cr, Co, Ru, Mo, W, Au, which has a large resistance to chlorine gas.
By using Al 2 O 3 , SiO 2 , In 2 O 3 , or TaN, and by forming the absorber 4 with Ta, Ta 2 O 5 , or Ta 4 B, which can be etched with a chlorine-based gas. , RIE (reactive ion etching) using a chlorine-based gas enables selective etching.

【0029】(3)また、本発明は、上記(1)におい
て、基準マーク3をAu、または、Alから構成し、ま
た、吸収体4をW、W−Ti、Ta、Ta2 5 、Ta
N、或いは、Ta4 Bのうちのいずれか1つから構成し
たことを特徴とする。
(3) Further, in the present invention according to the above (1), the reference mark 3 is composed of Au or Al, and the absorber 4 is W, W-Ti, Ta, Ta 2 O 5 , Ta
It is characterized in that it is composed of any one of N and Ta 4 B.

【0030】この様に、基準マーク3をフッ素系ガスに
対する耐性の大きなAu、または、Alから構成し、ま
た、吸収体4をフッ素系ガスでエッチング可能なW、W
−Ti、Ta、Ta2 5 、TaN、或いは、Ta4
で構成することにより、フッ素系ガスを用いたRIEに
より選択エッチングが可能になる。
As described above, the reference mark 3 is composed of Au or Al having a high resistance to the fluorine-based gas, and the absorber 4 is W, W which can be etched with the fluorine-based gas.
-Ti, Ta, Ta 2 O 5 , TaN, or, Ta 4 B
With this structure, selective etching can be performed by RIE using a fluorine-based gas.

【0031】(4)また、本発明は、X線マスクの製造
方法において、基準マーク3を形成したのち吸収体4を
成膜し、次いで、基準マーク3上の吸収体4を選択的に
除去したのち、レジストを塗布する前に基準マーク3の
配置を測定し、この測定結果をアライメントマーク座標
値にオフセット値として入力して、吸収体4をパターニ
ングすることを特徴とする。
(4) Further, according to the present invention, in the method for manufacturing an X-ray mask, the absorber 4 is formed after forming the reference mark 3, and then the absorber 4 on the reference mark 3 is selectively removed. After that, the arrangement of the reference marks 3 is measured before applying the resist, and the measurement result is input to the alignment mark coordinate values as an offset value to pattern the absorber 4.

【0032】この様に、レジストを塗布する直前の基準
マーク3の配置を測定し、その測定値の理想値からのズ
レを考慮してレジストの露光を行うことにより、吸収体
パターンのレジストの応力による位置変動を補償するこ
とができ、特に、ハイブリッド露光においてはその相対
的位置座標のズレを補正するために重要になる。
As described above, the stress of the resist of the absorber pattern is measured by measuring the arrangement of the reference mark 3 immediately before applying the resist and exposing the resist in consideration of the deviation of the measured value from the ideal value. It is possible to compensate for the position variation due to, and it becomes important to correct the shift of the relative position coordinates in hybrid exposure in particular.

【0033】(5)また、本発明は、X線マスクの製造
方法において、基準マーク3の形成時に、アライメント
マークを同時に形成すると共に、メンブレン2をSiC
で構成し、吸収体4のパターニング工程においてはエッ
チングガスとして塩素系ガスを用い、基準マーク3及び
アライメントマークのパターニング工程においてはエッ
チングガスとしてフッ素系ガスを用いることにより、基
準マーク3及びアライメントマークのパターニング工程
においてメンブレン2を100〜800nmエッチング
することを特徴とする。
(5) Further, according to the present invention, in the method of manufacturing an X-ray mask, when the reference mark 3 is formed, the alignment mark is simultaneously formed and the membrane 2 is made of SiC.
The chlorine-based gas is used as an etching gas in the patterning process of the absorber 4, and the fluorine-based gas is used as an etching gas in the patterning process of the reference mark 3 and the alignment mark. It is characterized in that the membrane 2 is etched by 100 to 800 nm in the patterning step.

【0034】SiCは塩素系ガスによってはほとんどエ
ッチングされないものの、フッ素系ガスによってはエッ
チングされるので、基準マーク3及びアライメントマー
クのパターニング工程においてフッ素系ガスを用いるこ
とによってSiCからなるメンブレン2も同時にエッチ
ングすることができ、アライメント光の回折効率を向上
してマスク合わせ精度を向上することができる。
Although SiC is hardly etched by chlorine-based gas, it is etched by fluorine-based gas. Therefore, the membrane 2 made of SiC is simultaneously etched by using fluorine-based gas in the patterning process of the reference mark 3 and the alignment mark. It is possible to improve the diffraction efficiency of the alignment light and improve the mask alignment accuracy.

【0035】(6)また、本発明は、X線マスクの製造
方法において、基準マーク3の位置座標の検出を吸収体
4の成膜前と成膜後の2度行い、その差に基づいて吸収
体4の応力による位置変動を計測することを特徴とす
る。
(6) In the method of manufacturing an X-ray mask according to the present invention, the position coordinates of the reference mark 3 are detected twice before and after the absorber 4 is formed, and based on the difference between them. It is characterized in that the positional change due to the stress of the absorber 4 is measured.

【0036】この様に、基準マーク3の位置の検出を吸
収体4の成膜前と成膜後の2度行うことにより、薄いメ
ンブレン2上に成膜した吸収体4の応力を測定すること
が可能になる。
In this way, the stress of the absorber 4 formed on the thin membrane 2 is measured by detecting the position of the reference mark 3 twice before and after the absorber 4 is formed. Will be possible.

【0037】(7)また、本発明は、上記(6)におい
て、位置変動から吸収体4の応力を測定し、その応力値
から予想される位置変動を補償するように転写パターン
のパターンデータを補正して吸収体4をパターニングす
ることを特徴とする。
(7) Further, in the present invention, in the above (6), the stress of the absorber 4 is measured from the position variation, and the pattern data of the transfer pattern is provided so as to compensate the position variation expected from the stress value. It is characterized in that the absorber 4 is corrected and patterned.

【0038】この様に、測定した吸収体4の応力値か
ら、予想される位置変動を補償するように転写パターン
のパターンデータを補正することにより、吸収体4自体
が有する応力の影響による吸収体パターンの位置変動を
低減することができる。
As described above, by correcting the pattern data of the transfer pattern so as to compensate for the expected positional fluctuation from the measured stress value of the absorber 4, the absorber due to the influence of the stress of the absorber 4 itself. It is possible to reduce the positional variation of the pattern.

【0039】[0039]

【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図2
及び図3を参照して説明する。 図2(a)参照 まず、厚さ525μmのシリコン基板11の表面に減圧
化学気相成長法(LPCVD法)によって、X線マスク
のメンブレンとなる厚さ1.0〜2.5μm、例えば、
2μmのSiC膜12を成膜し、次いで、シリコン基板
11の一方の表面に堆積したSiC膜12の表面を研磨
法によって平坦化すると共に、他方の表面に堆積したS
iC膜12を除去したのち、スパッタリング法によって
厚さ30〜650nm、例えば、500nmのW膜13
を堆積させる。
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention.
This will be described with reference to FIG. See FIG. 2 (a). First, a thickness of 1.0 to 2.5 μm, which becomes a membrane of an X-ray mask, is formed on the surface of a silicon substrate 11 having a thickness of 525 μm by a low pressure chemical vapor deposition method (LPCVD method).
A SiC film 12 having a thickness of 2 μm is formed, and then the surface of the SiC film 12 deposited on one surface of the silicon substrate 11 is flattened by a polishing method and the S film deposited on the other surface is polished.
After removing the iC film 12, a W film 13 having a thickness of 30 to 650 nm, for example, 500 nm, is formed by a sputtering method.
Deposit.

【0040】なお、このW膜13は基準マーク14とし
て用いるものであるので、電子ビームを用いて位置検出
する場合、反射電子の信号のS/N比を十分取るために
は、電子ビームの加速電圧及びビーム電流にも依存する
が、W膜13の厚さは30nm以上あれば良い。
Since the W film 13 is used as the reference mark 14, when the position is detected using the electron beam, in order to obtain a sufficient S / N ratio of the reflected electron signal, the electron beam is accelerated. Although depending on the voltage and the beam current, the thickness of the W film 13 may be 30 nm or more.

【0041】また、エッチングガスとしてBCl3 /C
2 を用いたRIE(反応性イオンエッチング)におい
ては、Wと吸収体膜となるTaとのエッチング選択比は
約4倍程度であるので、W膜の厚さは500nmあれば
十分である。
Further, BCl 3 / C is used as an etching gas.
In RIE (reactive ion etching) using l 2 , the etching selection ratio between W and Ta that serves as an absorber film is about 4 times, so that a W film thickness of 500 nm is sufficient.

【0042】図2(b)参照 次いで、厚さ0.4μmのレジスト(図示せず)を塗布
したのち、露光・現像することによって、チップ領域の
周辺4隅に基準マーク14を形成するためのパターンを
形成すると同時に、所定の位置にヘテロダインマークを
形成するためのパターンを形成し、このレジストパター
ン(図示せず)をマスクとして、CF4ガスを用いてW
膜13をエッチングして基準マーク14及びヘテロダイ
ンマーク(図示せず)を形成する。
Next, referring to FIG. 2B, a resist (not shown) having a thickness of 0.4 μm is applied, and then exposed and developed to form reference marks 14 at four corners around the chip area. At the same time as forming the pattern, a pattern for forming a heterodyne mark is formed at a predetermined position, and this resist pattern (not shown) is used as a mask to remove W by using CF 4 gas.
The film 13 is etched to form fiducial marks 14 and heterodyne marks (not shown).

【0043】なお、このエッチング工程において、同時
に、下地のSiC膜12を100〜800nm、例え
ば、320nmエッチングすることによって、アライメ
ント光の回折効率を高める。
In this etching step, the underlying SiC film 12 is simultaneously etched by 100 to 800 nm, for example 320 nm, to enhance the diffraction efficiency of the alignment light.

【0044】即ち、エッチングする深さは、アライメン
ト光の波長の1/2程度、即ち、λ/2であり、アライ
メント光の波長に依存するが、厳密にλ/2である必要
はなく、必要とするS/N比に応じて適宜設定すれば良
く、また、あまりエッチングしすぎると、メンブレンの
応力変動による位置変動が問題になるので、100〜8
00nmが適当である。
That is, the etching depth is about 1/2 of the wavelength of the alignment light, that is, λ / 2, and it depends on the wavelength of the alignment light, but it need not be strictly λ / 2 and is necessary. It may be set appropriately according to the S / N ratio to be set. If too much etching is performed, position fluctuation due to stress fluctuation of the membrane becomes a problem.
00 nm is suitable.

【0045】図2(c)参照 次いで、スパッタリング法を用いて、全面に、厚さ30
0〜800nm、例えば、600nmの吸収体となるT
a膜15を堆積させる。
Then, as shown in FIG. 2C, a thickness of 30 is formed on the entire surface by sputtering.
0 to 800 nm, for example, T which becomes an absorber of 600 nm
a film 15 is deposited.

【0046】なお、この時、Ta膜の残留応力が、後の
パターン描画工程において、参照する基準マーク14の
読取や、基準マーク14上のTa膜除去用パターンの位
置マージンに影響を与えるので、アニール処理を施すこ
とによってTa膜15の応力がほぼ0になるように制御
することが望ましい。
At this time, the residual stress of the Ta film affects the reading of the reference mark 14 to be referred to and the position margin of the Ta film removing pattern on the reference mark 14 in the subsequent pattern drawing process. It is desirable to control the stress of the Ta film 15 to be substantially zero by performing the annealing process.

【0047】図3(d)参照 次いで、新たにレジストを塗布し、露光・現像すること
によってマーク領域開口16を形成するためのレジスト
パターン(図示せず)を形成したのち、このレジストパ
ターンをマスクとしてBCl3 /Cl2 をエッチングガ
スとして用いたRIEによってTa膜15をエッチング
してマーク領域開口16を形成する。
Next, as shown in FIG. 3D, a resist is newly applied, exposed and developed to form a resist pattern (not shown) for forming the mark region opening 16, and then this resist pattern is used as a mask. As a result, the Ta film 15 is etched by RIE using BCl 3 / Cl 2 as an etching gas to form the mark region opening 16.

【0048】これは、吸収体としてのTa膜15を成膜
したのちは、吸収体の厚さは300〜800nm程度と
厚いものであるので、基準マーク14からの反射電子を
直接検出することが不可能になり、且つ、基準マーク1
4の段差による吸収体表面の段差もならされてしまうの
で、基準マーク14の位置検出のためにマーク領域開口
16を形成する必要が生ずるためであり、基準マーク1
4と吸収体とを異なった材料で形成しているので選択エ
ッチングが可能になる。
Since the thickness of the absorber is as thick as about 300 to 800 nm after the Ta film 15 as the absorber is formed, the reflected electrons from the reference mark 14 can be directly detected. Impossible and fiducial mark 1
This is because the step on the surface of the absorber due to the step of No. 4 is also smoothed, so that it becomes necessary to form the mark area opening 16 for detecting the position of the reference mark 14.
Since 4 and the absorber are made of different materials, selective etching is possible.

【0049】なお、このマーク領域開口16の大きさ
は、例えば、基準マーク14のサイズを20μmとした
場合、露光装置のメカニカルアライメントのマージンを
含めて、100μm□にするものであり、また、ヘテロ
ダインマーク上にあるTa膜15は除去しない。
The size of the mark region opening 16 is, for example, 100 μm □ including the mechanical alignment margin of the exposure apparatus when the size of the reference mark 14 is 20 μm. The Ta film 15 on the mark is not removed.

【0050】図3(e)参照 次いで、シリコン基板11の裏面にSiCリングからな
るフレーム17を接着したのち、このフレーム17をマ
スクとしてフッ硝酸を用いたウェット・エッチングを行
うことによってシリコン基板11をバックエッチングし
て、メンブレンとなるSiC膜12を露出させると共
に、残存するシリコン基板11を支持枠18とする。
Next, referring to FIG. 3E, a frame 17 made of a SiC ring is adhered to the back surface of the silicon substrate 11, and wet etching using hydrofluoric / nitric acid is performed using the frame 17 as a mask to remove the silicon substrate 11. Back etching is performed to expose the SiC film 12 serving as a membrane, and the remaining silicon substrate 11 is used as the support frame 18.

【0051】図3(e)参照 次いで、基準マーク14の位置を電子ビーム露光装置で
測定し、測定した基準マーク14の位置と、理想格子と
の差をアライメント座標に加え、例えば、測定した4隅
の基準マーク14の座標が理想座標の(10000,1
0000)、(−10000,10000)、(−10
000,−10000)、(10000,−1000
0)に対して、(10000.4,10000.4)、
(−10000.3,10000.4)、(−1000
0.3,−10000.4)、(10000.4,−1
0000.4)であれば、直描の際のアライメントマー
ク座標に上記値を入力する。
3E, the position of the reference mark 14 is measured by an electron beam exposure apparatus, and the difference between the measured position of the reference mark 14 and the ideal lattice is added to the alignment coordinate, for example, measured 4. The coordinates of the reference mark 14 at the corner are (10000, 1
0000), (-10000, 10000), (-10
000, -10000), (10000, -1000)
0) to (10000.4,10000.4),
(-10000.3, 10000.4), (-1000
0.3, -10000.4), (10000.4, -1
0000.4), the above values are input to the alignment mark coordinates for direct drawing.

【0052】図3(f)参照 次いで、レジスト(図示せず)、例えば、ZEP−52
0(日本ゼオン製商品名)を0.2μm塗布し、200
℃で5分間プリベークを行ったのち、基準マークを検出
しながら、上記入力したアライメントマーク座標に基づ
いて直描によってデバイスパターンを形成するためのパ
ターンを露光し、次いで、現像することによって形成し
たレジストパターン(図示せず)をマスクとして、BC
3 /Cl2 をエッチングガスとして用いたRIEによ
ってTa膜15をエッチングしてTaパターン19から
なるデバイスパターン、即ち、デバイスを形成するため
のパターンを形成する。
See FIG. 3F. Next, a resist (not shown), for example, ZEP-52.
0 (product name manufactured by Zeon Corporation) is applied to 0.2 μm, and 200
After performing pre-baking at 5 ° C. for 5 minutes, while detecting the reference mark, a pattern for forming a device pattern by direct drawing is exposed based on the input alignment mark coordinates described above, and then a resist formed by developing is exposed. BC using a pattern (not shown) as a mask
The Ta film 15 is etched by RIE using l 3 / Cl 2 as an etching gas to form a device pattern including the Ta pattern 19, that is, a pattern for forming a device.

【0053】この本発明の第1の実施の形態により、レ
ジスト応力に起因した、倍率誤差40ppm(0.4/
10000)を補正することができる。
According to the first embodiment of the present invention, the magnification error caused by the resist stress is 40 ppm (0.4 /
10000) can be corrected.

【0054】即ち、従来のように、レジストの塗布後に
基準マークの位置座標の測定を行っても、レジストの応
力によってズレた位置を検出することになり、このズレ
た基準マークを理想的基準として露光を行うと、最終的
にレジストを全て除去した際に、レジストの応力から開
放されて形成したパターンが位置変動を起こし理想的基
準からのズレが生ずる。
That is, even if the position coordinate of the reference mark is measured after coating the resist as in the conventional case, the position displaced due to the stress of the resist is detected, and the displaced reference mark is used as an ideal reference. When exposure is performed, when all the resist is finally removed, the pattern formed by being released from the stress of the resist causes a positional change and a deviation from an ideal reference occurs.

【0055】しかし、本発明のように、レジストを塗布
する前に基準マークの位置座標を測定しておき、レジス
ト塗布後に電子ビーム露光装置を用いてデバイスパター
ンを描画する際に、レジストの塗布によって基準マーク
が位置変動しても、変動した位置が測定した基準マーク
の座標であるとして、それに合わせて直描を行っている
ので、レジストを除去して応力による変動が生じても、
変動後のデバイスパターンと基準マークの位置関係は変
わらず、レジストの応力とは関係なくほぼ理想的な位置
にデバイスパターンを形成することができる。
However, as in the present invention, the position coordinates of the reference mark are measured before the resist is applied, and when the device pattern is drawn using the electron beam exposure apparatus after the resist is applied, the resist is applied. Even if the position of the reference mark changes, the changed position is the coordinate of the measured reference mark and direct drawing is performed in accordance with it, so even if the resist is removed and there is a change due to stress,
The positional relationship between the device pattern and the reference mark after the change does not change, and the device pattern can be formed at an almost ideal position regardless of the stress of the resist.

【0056】なお、上記の第1の実施の形態において
は、吸収体と基準マークを異なった材料で形成している
が、単にレジストの応力の影響を低減するためだけであ
るならば、同じ材料、例えば、Ta膜を用いても良いも
のであり、その場合には、シリコン基板上にSiC膜及
びTa膜を堆積させたのち、フレームを接着してバック
エッチングし、次いで、BCl3 /Cl2 をエッチング
ガスとして用いたRIEによってTa膜をエッチングし
て基準マーク及びヘテロダインマークを形成し、次い
で、CF4 やBCl3 ガスを用いて下地のSiCを10
0〜800nmエッチングし、その後は、上記の第1の
実施の形態の工程と同様に基準マークの位置測定を行
い、位置の補正を行って吸収体パターンを形成すれば良
い。
In the first embodiment, the absorber and the reference mark are made of different materials, but the same material may be used if it is merely to reduce the effect of resist stress. For example, a Ta film may be used. In that case, after depositing the SiC film and the Ta film on the silicon substrate, the frame is bonded and back-etched, and then BCl 3 / Cl 2 is used. The Ta film is etched by RIE using as an etching gas to form a reference mark and a heterodyne mark. Then, CF 4 or BCl 3 gas is used to remove the underlying SiC film.
The etching may be performed for 0 to 800 nm, and thereafter, the position of the reference mark may be measured in the same manner as the process of the first embodiment, and the position may be corrected to form the absorber pattern.

【0057】次に、図4及び図5を参照して、本発明の
第2の実施の形態を説明する。上記の第1の実施の形態
においてはレジストの応力の影響を回避するものである
が、実際には吸収体の応力を問題になるので、この第2
の実施の形態は吸収体の応力の影響を回避するものであ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the above-mentioned first embodiment, the effect of the stress of the resist is avoided, but in reality, the stress of the absorber becomes a problem.
This embodiment avoids the influence of the stress of the absorber.

【0058】図4(a)参照 この第2の実施の形態は、従来の(c)の工程に対応す
るものであり、まず、厚さ525μmのシリコン基板2
1の表面に減圧化学気相成長法(LPCVD法)によっ
て、X線マスクのメンブレンとなる厚さ1.0〜2.5
μm、例えば、2μmのSiC膜22を成膜し、次い
で、シリコン基板21の一方の表面に堆積したSiC膜
22の表面を研磨法によって平坦化すると共に、他方の
表面に堆積したSiC膜22を除去する。
Referring to FIG. 4A, the second embodiment corresponds to the conventional step (c). First, the silicon substrate 2 having a thickness of 525 μm is used.
The thickness of the X-ray mask membrane on the surface of No. 1 is 1.0 to 2.5 by the low pressure chemical vapor deposition method (LPCVD method).
A SiC film 22 having a thickness of, for example, 2 μm is formed, and then the surface of the SiC film 22 deposited on one surface of the silicon substrate 21 is planarized by a polishing method, and the SiC film 22 deposited on the other surface is removed. Remove.

【0059】次いで、シリコン基板21の裏面にSiC
リングからなるフレーム23を接着したのち、このフレ
ーム23をマスクとしてフッ硝酸を用いたウェット・エ
ッチングを行うことによってシリコン基板21をバック
エッチングして、メンブレンとなるSiC膜22を露出
させると共に、残存するシリコン基板21を支持枠24
とする。
Then, SiC is formed on the back surface of the silicon substrate 21.
After the frame 23 made of a ring is adhered, the silicon substrate 21 is back-etched by performing wet etching using hydrofluoric nitric acid using the frame 23 as a mask to expose the SiC film 22 to be the membrane and to leave it. Supporting frame 24 for silicon substrate 21
And

【0060】図4(b)参照 次いで、スパッタリング法によって厚さ30〜650n
m、例えば、500nmのW膜25を堆積させる。な
お、この場合も、W膜25は基準マーク26として用い
るものであるので、電子ビームも用いて位置検出する場
合、反射電子の信号のS/N比を十分取るために、エッ
チングレートを考慮して30nm〜500nmあれば良
い。
Next, as shown in FIG. 4B, a thickness of 30 to 650 n is obtained by a sputtering method.
m, for example, a 500 nm W film 25 is deposited. Also in this case, since the W film 25 is used as the reference mark 26, when the position is also detected using the electron beam, the etching rate is taken into consideration in order to obtain a sufficient S / N ratio of the reflected electron signal. 30 nm to 500 nm is sufficient.

【0061】図4(c)参照 次いで、厚さ0.4μmのレジスト(図示せず)を塗布
したのち、露光・現像することによって、チップ領域の
周辺4隅に基準マーク26を形成するためのパターンを
形成すると同時に、所定の位置にヘテロダインマークを
形成するためのパターンを形成し、このレジストパター
ン(図示せず)をマスクとして、CF4ガスを用いてW
膜25をエッチングして基準マーク26及びヘテロダイ
ンマーク(図示せず)を形成する。
Next, referring to FIG. 4C, a resist (not shown) having a thickness of 0.4 μm is applied, and then exposed and developed to form reference marks 26 at four corners around the chip area. At the same time as forming the pattern, a pattern for forming a heterodyne mark is formed at a predetermined position, and this resist pattern (not shown) is used as a mask to remove W by using CF 4 gas.
The film 25 is etched to form fiducial marks 26 and heterodyne marks (not shown).

【0062】そして、レジストパターンを除去したの
ち、電子ビーム露光装置を用いて第1回目の基準マーク
26の位置測定を行う。
After removing the resist pattern, the first position measurement of the reference mark 26 is performed using the electron beam exposure apparatus.

【0063】図5(d)参照 次いで、スパッタリング法を用いて、全面に、厚さ30
0〜650nm、例えば、600nmの吸収体となるT
a膜27を堆積させる。なお、こ場合も、アニール処理
を施すことによってTa膜27の応力がほぼ0になるよ
うに制御することが望ましい。
Next, as shown in FIG. 5D, a thickness of 30 is formed on the entire surface by sputtering.
0 to 650 nm, for example, T which becomes an absorber of 600 nm
a film 27 is deposited. Also in this case, it is desirable to control the stress of the Ta film 27 to be substantially zero by performing the annealing process.

【0064】図5(e)参照 次いで、新たにレジストを塗布し、露光・現像すること
によってマーク領域開口28を形成するためのレジスト
パターン(図示せず)を形成したのち、このレジストパ
ターンをマスクとしてBCl3 /Cl2 をエッチングガ
スとして用いたRIEによってTa膜27をエッチング
してマーク領域開口28を形成する。
Next, a resist is newly applied, exposed and developed to form a resist pattern (not shown) for forming the mark area opening 28, and then this resist pattern is used as a mask. As a result, the Ta film 27 is etched by RIE using BCl 3 / Cl 2 as an etching gas to form a mark region opening 28.

【0065】この場合も、マーク領域開口16の大きさ
は、例えば、基準マーク14のサイズを20μmとした
場合、露光装置のメカニカルアライメントのマージンを
含めて、100μm□にするものであり、また、ヘテロ
ダインマーク上にあるTa膜15は除去しない。
Also in this case, the size of the mark region opening 16 is 100 μm □ including the margin of the mechanical alignment of the exposure apparatus when the size of the reference mark 14 is 20 μm, for example. The Ta film 15 on the heterodyne mark is not removed.

【0066】そして、レジストパターンを除去したの
ち、電子ビーム露光装置を用いて第2回目の基準マーク
26の位置測定を行い、第1回目と第2回目との位置の
差がTa膜の成膜による位置変動を表すことになり、こ
の位置変動の結果に基づいて補正した位置データを入力
する。
After removing the resist pattern, the position of the second reference mark 26 is measured by using the electron beam exposure apparatus, and the Ta film is formed with a difference in position between the first and second times. Therefore, the position data corrected is input based on the result of the position change.

【0067】図5(f)参照 次いで、レジスト(図示せず)、例えば、ZEP−52
0(日本ゼオン製商品名)を0.2μm塗布し、200
℃で5分間プリベークを行ったのち、基準マーク26を
検出しながら、上記補正入力した位置データに基づいて
直描によってデバイスパターン形成するためのパターン
を露光し、次いで、現像することによって形成したレジ
ストパターン(図示せず)をマスクとして、BCl3
Cl2 をエッチングガスとして用いたRIEによってT
a膜27をエッチングしてTaパターン29からなるデ
バイスパターンを形成する。
Next, referring to FIG. 5F, a resist (not shown), for example, ZEP-52 is used.
0 (product name manufactured by Zeon Corporation) is applied to 0.2 μm, and 200
After performing pre-baking at 5 ° C. for 5 minutes, while detecting the reference mark 26, a pattern for device pattern formation is exposed by direct drawing based on the corrected and input position data, and then developed to form a resist. Using a pattern (not shown) as a mask, BCl 3 /
By RIE using Cl 2 as an etching gas, T
The a film 27 is etched to form a device pattern including the Ta pattern 29.

【0068】なお、ここで注意するのは、レジストは最
終的に完全に除去されるのに対して、吸収体はデバイス
パターンに応じて残存するため、ネガ型レジストを用い
て電子ビーム露光装置での描画率が極めて低い場合に
は、ほとんどの吸収体が除去されるため、基準マーク2
6はほぼ吸収体の成膜前の位置に戻るので、第1回目に
測定した座標を、絶対座標として用いる。
It should be noted here that the resist is finally completely removed, while the absorber remains according to the device pattern. Therefore, a negative resist is used in the electron beam exposure apparatus. When the drawing rate of is extremely low, most of the absorber is removed, so the reference mark 2
Since 6 returns almost to the position before the film formation of the absorber, the coordinates measured in the first time are used as the absolute coordinates.

【0069】また、ポジ型レジストを用いて電子ビーム
露光装置での描画率が極めて低い場合には、ほとんどの
吸収体が残存するため、基準マーク26はほぼ吸収体の
成膜後の位置に留まるので、第2回目に測定した座標
を、絶対座標として用いる。
Further, when the drawing rate in the electron beam exposure apparatus using a positive type resist is extremely low, most of the absorber remains, so that the reference mark 26 remains almost at the position after film formation of the absorber. Therefore, the coordinates measured the second time are used as absolute coordinates.

【0070】また、実際のデバイスパターンに適用する
場合には、描画率やパターンの配置に応じて基準マーク
26のパターニング後の位置が変動するので、第1回目
の位置データと第2回目の位置データの差を換算し、第
2回目の測定結果に加えることによって、位置精度を向
上することが可能になる。
When applied to an actual device pattern, since the position of the reference mark 26 after patterning varies depending on the drawing rate and the pattern arrangement, the position data of the first time and the position data of the second time are changed. The position accuracy can be improved by converting the data difference and adding it to the second measurement result.

【0071】この様に、第2の実施の形態においては、
レジストの応力の影響のみならず、吸収体の応力の影響
も回避することができるので、位置精度をさらに向上す
ることができる。
As described above, in the second embodiment,
Not only the influence of the stress of the resist but also the influence of the stress of the absorber can be avoided, so that the positional accuracy can be further improved.

【0072】なお、上記の第2の実施の形態の説明にお
いては、基準マーク26をバックエッチング後に行って
いるが、バックエッチング工程前に行っても良いもので
ある。
In the above description of the second embodiment, the reference mark 26 is formed after back etching, but it may be formed before the back etching step.

【0073】以上、本発明の第1の実施の形態及び第2
の実施の形態を説明してきたが、本発明においては、へ
テロダインマーク上のTa膜は除去しないので、Ta膜
からなる吸収体がヘテロダインアライメント工程におい
て遮光膜として機能するため、遮光膜を別個に形成する
工程が不要になる。
As described above, the first embodiment and the second embodiment of the present invention
However, in the present invention, since the Ta film on the heterodyne mark is not removed, the absorber made of the Ta film functions as a light shielding film in the heterodyne alignment process, so that the light shielding film is separately provided. The step of forming is unnecessary.

【0074】また、上記各実施の形態の説明において
は、基準マークの検出のために電子ビーム露光装置を用
いているが、光波5I(ニコン製商品名)等の位置検査
装置を用いても良いものである。
Further, in the description of each of the above-mentioned embodiments, the electron beam exposure apparatus is used to detect the reference mark, but a position inspection apparatus such as a light wave 5I (Nikon product name) may be used. It is a thing.

【0075】また、上記の各実施の形態の説明において
は、レジストのみを吸収体のエッチングの際のエッチン
グマスクとして利用しているが、マイクロローディング
効果や電子ビーム描画による近接効果の影響を低減する
ために、SiO2 膜やAl23 膜をエッチングマスク
として用いても良い。
Further, in the above description of each embodiment, only the resist is used as an etching mask when etching the absorber, but the influence of the micro loading effect and the proximity effect due to electron beam drawing is reduced. Therefore, a SiO 2 film or an Al 2 O 3 film may be used as an etching mask.

【0076】この場合には、エッチングマスク自体の応
力によって位置変動が生ずるが、エッチングマスクを最
終的に全て除去する場合には、レジストと同様にエッチ
ングマスクの成膜前に基準マークの位置測定を行えば良
い。
In this case, although the position changes due to the stress of the etching mask itself, when the etching mask is finally removed entirely, the position of the reference mark should be measured before the film formation of the etching mask like the resist. Just go.

【0077】即ち、具体的には、基準マーク及びマスク
マークの形成、吸収体の成膜、基準マーク上の吸収体の
除去、第1回目の基準マークの位置測定、エッチングマ
スクの成膜、第2回目の基準マークの位置測定、デバイ
スパターン描画の工程を順次行えば良い。
That is, specifically, the reference mark and the mask mark are formed, the absorber is formed, the absorber on the reference mark is removed, the first reference mark position is measured, the etching mask is formed, and The second step of measuring the position of the reference mark and drawing the device pattern may be sequentially performed.

【0078】また、エッチングマスクを除去しない場合
には、エッチングマスクと吸収体とが一体となって応力
を持っているのと等しいため、第1回目の位置測定後
に、吸収体とエッチングマスクの成膜を行えば良い。
Further, when the etching mask is not removed, it is equivalent to that the etching mask and the absorber have a stress as a unit, so that the absorber and the etching mask are formed after the first position measurement. You can do a film.

【0079】この場合の第1回目と第2回面の測定結果
の差は、メンブレン上に吸収体やエッチングマスクを成
膜した時の膜応力によるIn−Plane−Disto
rtion(面内歪)を示すことになる。
In this case, the difference between the measurement results of the first surface and the second surface is In-Plane-Disto due to the film stress when the absorber or the etching mask is formed on the membrane.
It means that it represents a region (in-plane strain).

【0080】即ち、成膜や、アニール或いはイオン注入
による応力制御に伴う位置変動を、各プロセスの前後の
位置変動から推測することができ、また、その結果をフ
ィードバックすることによってパターニング工程に伴う
位置変動を補償することができる。
That is, the position variation due to film formation, stress control by annealing or ion implantation can be inferred from the position variation before and after each process, and by feeding back the result, the position associated with the patterning process can be estimated. Fluctuations can be compensated.

【0081】さらに、メンブレン上に、複数のマーク
を、例えば、21mm□内に3mmピッチでマトリクス
状に配置することにより、その領域における成膜した膜
の応力の面内分布を測定することができる。
Further, by arranging a plurality of marks on the membrane in a matrix form at a pitch of 3 mm within, for example, 21 mm □, it is possible to measure the in-plane distribution of the stress of the film formed in that region. .

【0082】また、上記の実施の形態においては、吸収
体膜としてTa膜を用いているが、Taの代わりにTa
と同様に塩素系ガスでエッチング可能なTa2 5 また
はTa4 Bを用いても良いものであり、その場合には、
基準マークとして塩素系ガスに対する耐性の大きなC
r、Co、Ru、Mo、Au、Al2 3 、SiO2
In2 3 、或いは、TaNを用いれば良く、Cr、C
o、Ru、Mo、Au、Al2 3 、SiO2 、In2
3 、及び、TaNのBCl3 /Cl2 に対する耐性は
Taの10倍以上である。
Further, in the above embodiment, the Ta film is used as the absorber film, but Ta is used instead of Ta film.
Similarly, Ta 2 O 5 or Ta 4 B that can be etched with chlorine gas may be used. In that case,
C, which has a high resistance to chlorine-based gas as a reference mark
r, Co, Ru, Mo, Au, Al 2 O 3 , SiO 2 ,
In 2 O 3 or TaN may be used, and Cr, C
o, Ru, Mo, Au, Al 2 O 3 , SiO 2 , In 2
The resistance of O 3 and TaN to BCl 3 / Cl 2 is 10 times or more that of Ta.

【0083】さらに、吸収体としては、フッ素系ガスで
エッチング可能なW、W−Ti、Ta、Ta2 5 、T
aN、或いは、Ta4 Bを用いても良いものであり、そ
の場合には、基準マークとしてフッ素系ガスに対する耐
性の大きなAuまたはAlを用いれば良い。
Further, as the absorber, W, W-Ti, Ta, Ta 2 O 5 and T which can be etched with a fluorine-based gas are used.
Alternatively, aN or Ta 4 B may be used. In that case, Au or Al having a high resistance to the fluorine-based gas may be used as the reference mark.

【0084】[0084]

【発明の効果】本発明によれば、レジストの塗布前に測
定した基準マークの位置座標を用いてパターンを直描す
るので、レジストの応力の影響を回避することができ、
また、基準マークと吸収体とを異なった材料で構成する
ことによって、吸収体膜或いはエッチングマスク成膜前
後の夫々位置測定が可能になり、その位置測定の結果を
用いることによって吸収体膜或いはエッチングマスクの
応力の影響も回避することができるので、精度の高いX
線マスクを製造することができ、特に、ハイブリッド露
光を採用する半導体装置の製造工程に有用となる。
According to the present invention, since the pattern is directly drawn by using the position coordinates of the reference mark measured before applying the resist, it is possible to avoid the influence of the stress of the resist.
Further, by configuring the reference mark and the absorber with different materials, it becomes possible to measure the positions of the absorber film or the etching mask before and after the film formation, respectively, and use the results of the position measurement to measure the absorber film or the etching film. Since the influence of mask stress can be avoided, X with high accuracy
A line mask can be manufactured, which is particularly useful in a manufacturing process of a semiconductor device that employs hybrid exposure.

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

【図1】本発明の原理的構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a principle configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の図2以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention after FIG. 2;

【図4】本発明の第2の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施の形態の図4以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a manufacturing process after FIG. 4 according to the second embodiment of the present invention.

【図6】従来のX線マスク作製工程の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional X-ray mask manufacturing process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持枠 2 メンブレン 3 基準マーク 4 吸収体 5 フレーム 11 シリコン基板 12 SiC膜 13 W膜 14 基準マーク 15 Ta膜 16 マーク領域開口 17 フレーム 18 支持枠 19 Taパターン 21 シリコン基板 22 SiC膜 23 フレーム 24 支持枠 25 W膜 26 基準マーク 27 Ta膜 28 マーク領域開口 29 Taパターン 1 Support Frame 2 Membrane 3 Reference Mark 4 Absorber 5 Frame 11 Silicon Substrate 12 SiC Film 13 W Film 14 Reference Mark 15 Ta Film 16 Mark Area Opening 17 Frame 18 Support Frame 19 Ta Pattern 21 Silicon Substrate 22 SiC Film 23 Frame 24 Support Frame 25 W film 26 Reference mark 27 Ta film 28 Mark area opening 29 Ta pattern

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基準マークと吸収体とを異なった材料で
構成したことを特徴とするX線マスク。
1. An X-ray mask, wherein the reference mark and the absorber are made of different materials.
【請求項2】 上記基準マークをCr、Co、Ru、M
o、W、Au、Al 2 3 、SiO2 、In2 3 、或
いは、TaNのうちのいずれか1つから構成し、また、
上記吸収体をTa、Ta2 5 、或いは、Ta4 Bのう
ちのいずれか1つから構成したことを特徴とする請求項
1記載のX線マスク。
2. The reference mark is made of Cr, Co, Ru, M.
o, W, Au, Al TwoOThree, SiOTwo, InTwoOThreeOr some
Ia consists of any one of TaN, and
The absorber is Ta, TaTwoOFive, Or TaFourB No
It is constituted by any one of
The X-ray mask described in 1.
【請求項3】 上記基準マークをAu、または、Alか
ら構成し、また、上記吸収体をW、W−Ti、Ta、T
2 5 、TaN、或いは、Ta4 Bのうちのいずれか
1つから構成したことを特徴とする請求項1記載のX線
マスク。
3. The reference mark is made of Au or Al, and the absorber is W, W-Ti, Ta, T.
The X-ray mask according to claim 1, wherein the X-ray mask is made of any one of a 2 O 5 , TaN, and Ta 4 B.
【請求項4】 基準マークを形成したのち吸収体を成膜
し、次いで、前記基準マーク上の前記吸収体を選択的に
除去したのち、レジストを塗布する前に前記基準マーク
の配置を測定し、この測定結果をアライメントマーク座
標値にオフセット値として入力して、前記吸収体をパタ
ーニングすることを特徴とするX線マスクの製造方法。
4. After the reference mark is formed, an absorber is formed into a film, and then the absorber on the reference mark is selectively removed, and then the arrangement of the reference mark is measured before applying a resist. A method for manufacturing an X-ray mask, characterized in that the measurement result is input to an alignment mark coordinate value as an offset value to pattern the absorber.
【請求項5】 基準マークの形成時に、アライメントマ
ークを同時に形成すると共に、メンブレンをSiCで構
成し、吸収体のパターニング工程においてはエッチング
ガスとして塩素系ガスを用い、前記基準マーク及びアラ
イメントマークのパターニング工程においてはエッチン
グガスとしてフッ素系ガスを用いることにより、前記基
準マーク及びアライメントマークのパターニング工程に
おいて前記メンブレンを100〜800nmエッチング
することを特徴とするX線マスクの製造方法。
5. The patterning of the reference mark and the alignment mark, wherein the alignment mark is formed at the same time when the reference mark is formed, the membrane is made of SiC, and chlorine-based gas is used as an etching gas in the absorber patterning step. A method of manufacturing an X-ray mask, wherein a fluorine-based gas is used as an etching gas in the step, and the membrane is etched by 100 to 800 nm in the step of patterning the reference mark and the alignment mark.
【請求項6】 基準マークの位置座標の検出を吸収体の
成膜前と成膜後の2度行い、その差に基づいて前記吸収
体の応力による位置変動を計測することを特徴とするX
線マスクの製造方法。
6. The position coordinate of the reference mark is detected twice before and after film formation of the absorber, and the position variation due to the stress of the absorber is measured based on the difference.
Manufacturing method of line mask.
【請求項7】 上記位置変動から、上記吸収体の応力を
測定し、その応力値から予想される位置変動を補償する
ように転写パターンのパターンデータを補正して、上記
吸収体をパターニングすることを特徴とする請求項6記
載のX線マスクの製造方法。
7. The absorber is patterned by measuring the stress of the absorber from the position change and correcting the pattern data of the transfer pattern so as to compensate the position change expected from the stress value. 7. The method for manufacturing an X-ray mask according to claim 6, wherein.
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