JPH10229043A - Ｘ線マスクブランク及びその製造方法並びにｘ線マスクの製造方法 - Google Patents
Ｘ線マスクブランク及びその製造方法並びにｘ線マスクの製造方法Info
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- JPH10229043A JPH10229043A JP9314797A JP9314797A JPH10229043A JP H10229043 A JPH10229043 A JP H10229043A JP 9314797 A JP9314797 A JP 9314797A JP 9314797 A JP9314797 A JP 9314797A JP H10229043 A JPH10229043 A JP H10229043A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高いエッチング選択比を保持したままで極め
て低い応力を得ることができ、したがって、極めて高い
位置精度を有するＸ線マスクを製造できるＸ線マスクブ
ランク及びＸ線マスクの製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１１上に、Ｘ線透過膜１２を有し、
該Ｘ線透過膜１２上にＸ線吸収体膜１３を有するＸ線マ
スクブランクであって、前記Ｘ線吸収体膜１３の上に、
クロムと炭素及び／又は窒素を含む材料からなるエッチ
ングマスク層１４を設ける。
て低い応力を得ることができ、したがって、極めて高い
位置精度を有するＸ線マスクを製造できるＸ線マスクブ
ランク及びＸ線マスクの製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１１上に、Ｘ線透過膜１２を有し、
該Ｘ線透過膜１２上にＸ線吸収体膜１３を有するＸ線マ
スクブランクであって、前記Ｘ線吸収体膜１３の上に、
クロムと炭素及び／又は窒素を含む材料からなるエッチ
ングマスク層１４を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線リソグラフィ
ーに用いるＸ線マスクブランク及びその製造方法並びに
Ｘ線マスクの製造方法に関する。
ーに用いるＸ線マスクブランク及びその製造方法並びに
Ｘ線マスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体産業において、シリコン基
板等に微細なパターンからなる集積回路を形成する上で
必要な微細パターンの転写技術としては、露光用電磁波
として可視光や紫外光を用いて微細パターンを転写する
フォトリソグラフィー法が用いられてきた。
板等に微細なパターンからなる集積回路を形成する上で
必要な微細パターンの転写技術としては、露光用電磁波
として可視光や紫外光を用いて微細パターンを転写する
フォトリソグラフィー法が用いられてきた。
【０００３】しかし、近年、半導体技術の進歩ととも
に、超ＬＳＩなどの半導体装置の高集積化が著しく進
み、従来のフォトリソグラフィー法で用いてきた可視光
や紫外光での転写限界を超えた高精度の微細パターンの
転写技術が要求されるに至った。
に、超ＬＳＩなどの半導体装置の高集積化が著しく進
み、従来のフォトリソグラフィー法で用いてきた可視光
や紫外光での転写限界を超えた高精度の微細パターンの
転写技術が要求されるに至った。
【０００４】そして、このような微細パターンの転写を
実現するために、可視光や紫外光よりも波長の短いＸ線
を用いたＸ線リソグラフィー法の開発、実用化が進めら
れている。
実現するために、可視光や紫外光よりも波長の短いＸ線
を用いたＸ線リソグラフィー法の開発、実用化が進めら
れている。
【０００５】Ｘ線リソグラフィーに用いられるＸ線マス
クの構造を図４に示す。
クの構造を図４に示す。
【０００６】同図に示すように、Ｘ線マスク１は、Ｘ線
を透過するＸ線透過膜（メンブレン）１２と、Ｘ線を吸
収するＸ線吸収体パターン１３ａから構成されており、
これらは、シリコンからなる支持基板（支持枠）１１ａ
で支持されている。
を透過するＸ線透過膜（メンブレン）１２と、Ｘ線を吸
収するＸ線吸収体パターン１３ａから構成されており、
これらは、シリコンからなる支持基板（支持枠）１１ａ
で支持されている。
【０００７】Ｘ線マスクブランクの構造を図５に示す。
Ｘ線マスクブランク２は、シリコン基板１１上に形成さ
れたＸ線透過膜１２とＸ線吸収体膜１３から構成されて
いる。
Ｘ線マスクブランク２は、シリコン基板１１上に形成さ
れたＸ線透過膜１２とＸ線吸収体膜１３から構成されて
いる。
【０００８】Ｘ線透過膜としては、高いヤング率をも
ち、Ｘ線照射に対して優れた耐性をもつ炭化ケイ素が一
般に用いられ、Ｘ線吸収体膜には、Ｘ線照射に対して優
れた耐性をもつＴａを含むアモルファス材料が良く用い
られている。
ち、Ｘ線照射に対して優れた耐性をもつ炭化ケイ素が一
般に用いられ、Ｘ線吸収体膜には、Ｘ線照射に対して優
れた耐性をもつＴａを含むアモルファス材料が良く用い
られている。
【０００９】Ｘ線マスクブランク２からＸ線マスク１を
作製するプロセスとしては、例えば、以下の方法が用い
られる。Ｘ線マスクブランク２上に所望のパターンを形
成したレジスト膜を配し、このレジストパターンをマス
クとしてドライエッチングを行いＸ線吸収体パターンを
形成する。その後、裏面に形成されたＸ線透過膜のうち
のウインドウエリア（裏面凹部）に位置する領域部分の
膜をＣＦ4をエッチングガスとしたリアクティブイオン
エッチング（ＲＩＥ）により除去し、残った膜をマスク
にして、フッ酸と硝酸の混合液からなるエッチング液に
よりシリコン基板の裏面をエチング加工してＸ線マスク
１を得る。
作製するプロセスとしては、例えば、以下の方法が用い
られる。Ｘ線マスクブランク２上に所望のパターンを形
成したレジスト膜を配し、このレジストパターンをマス
クとしてドライエッチングを行いＸ線吸収体パターンを
形成する。その後、裏面に形成されたＸ線透過膜のうち
のウインドウエリア（裏面凹部）に位置する領域部分の
膜をＣＦ4をエッチングガスとしたリアクティブイオン
エッチング（ＲＩＥ）により除去し、残った膜をマスク
にして、フッ酸と硝酸の混合液からなるエッチング液に
よりシリコン基板の裏面をエチング加工してＸ線マスク
１を得る。
【００１０】この際、レジストには、一般に、電子線ビ
ーム（ＥＢ）レジストを用い、ＥＢ描画法によりパター
ン形成（露光）を行う。
ーム（ＥＢ）レジストを用い、ＥＢ描画法によりパター
ン形成（露光）を行う。
【００１１】しかしながら、ＥＢレジストは、Ｘ線吸収
体膜を加工するドライエッチングに対して十分な耐性を
持たない（エッチング速度が速い）ために、レジストパ
ターンをマスクとして直接Ｘ線吸収体膜をエッチングす
ると、Ｘ線吸収体のパターン形成が完了する前にレジス
トパターンがエッチングによって消失し、所望のＸ線吸
収体パターンが得られない。
体膜を加工するドライエッチングに対して十分な耐性を
持たない（エッチング速度が速い）ために、レジストパ
ターンをマスクとして直接Ｘ線吸収体膜をエッチングす
ると、Ｘ線吸収体のパターン形成が完了する前にレジス
トパターンがエッチングによって消失し、所望のＸ線吸
収体パターンが得られない。
【００１２】そこで、Ｘ線吸収体膜とレジストとの間
に、Ｘ線吸収体膜に対して高いエッチング選択比をもつ
エッチングマスク層と呼ばれる膜を挿入し、Ｘ線吸収体
膜のパターン形成を行うのが一般的である。
に、Ｘ線吸収体膜に対して高いエッチング選択比をもつ
エッチングマスク層と呼ばれる膜を挿入し、Ｘ線吸収体
膜のパターン形成を行うのが一般的である。
【００１３】その場合、レジストパターンとＸ線吸収体
パターンとのサイズのずれ（パターン変換差と呼ぶ）を
なくすために、エッチングマスク層の厚みはできるだけ
薄くする必要がある。したがって、Ｘ線吸収体膜をパタ
ーニングする際に、Ｘ線吸収体膜のエッチング速度に対
して、エッチングマスク層のエッチング速度が十分に小
さい（高いエッチング選択比をもつ）必要がある。
パターンとのサイズのずれ（パターン変換差と呼ぶ）を
なくすために、エッチングマスク層の厚みはできるだけ
薄くする必要がある。したがって、Ｘ線吸収体膜をパタ
ーニングする際に、Ｘ線吸収体膜のエッチング速度に対
して、エッチングマスク層のエッチング速度が十分に小
さい（高いエッチング選択比をもつ）必要がある。
【００１４】一方、Ｘ線吸収体膜のエッチングは、マス
ク面内に部分的なエッチング残りを生じることなくウエ
ハ面内で均一なパターン形状を確保するために、Ｘ線吸
収体膜のエッチングに要する時間よりもエッチングを長
く行ういわゆるオーバーエッチングをある程度行う必要
がある。
ク面内に部分的なエッチング残りを生じることなくウエ
ハ面内で均一なパターン形状を確保するために、Ｘ線吸
収体膜のエッチングに要する時間よりもエッチングを長
く行ういわゆるオーバーエッチングをある程度行う必要
がある。
【００１５】このオーバーエッチングにより、Ｘ線吸収
体膜の下層であるＸ線透過膜がプラズマに曝されること
になる。例えば、Ｘ線吸収体膜の下層が炭化ケイ素から
なるＸ線透過膜である場合、Ｘ線吸収体膜のエッチング
条件に対して、Ｘ線透過膜のエッチング速度が無視でき
る速度を超えるので、オーバーエッチングによりＸ線透
過膜がエッチングされ、下層のＸ線透過膜の膜厚が減少
するほか、Ｘ線吸収体膜自体のパターン形状の劣化を引
き起こす。Ｘ線透過膜の減少は、Ｘ線アライナーへの装
着時のアライメントに必要な光学透過率の変化やマスク
の位置歪みの増大を招くため、望ましくない。
体膜の下層であるＸ線透過膜がプラズマに曝されること
になる。例えば、Ｘ線吸収体膜の下層が炭化ケイ素から
なるＸ線透過膜である場合、Ｘ線吸収体膜のエッチング
条件に対して、Ｘ線透過膜のエッチング速度が無視でき
る速度を超えるので、オーバーエッチングによりＸ線透
過膜がエッチングされ、下層のＸ線透過膜の膜厚が減少
するほか、Ｘ線吸収体膜自体のパターン形状の劣化を引
き起こす。Ｘ線透過膜の減少は、Ｘ線アライナーへの装
着時のアライメントに必要な光学透過率の変化やマスク
の位置歪みの増大を招くため、望ましくない。
【００１６】したがって、Ｘ線吸収体膜とＸ線透過膜と
の間には、Ｘ線吸収体膜のエッチングに対してエッチン
グされにくい（高いエッチング選択比をもつ）材料から
なるエッチング停止層を挿入することが望ましい。
の間には、Ｘ線吸収体膜のエッチングに対してエッチン
グされにくい（高いエッチング選択比をもつ）材料から
なるエッチング停止層を挿入することが望ましい。
【００１７】従来、Ｔａを主成分とするＸ線吸収体膜の
エッチングは、塩素ガスを用いて行われており、このＸ
線吸収体膜に対して高いエッチング選択比を実現できる
エッチングマスク層及びエッチング停止層としては、Ｃ
ｒ膜が良く用いられている。また、Ｗを主成分とするＸ
線吸収体膜のエッチングは、ＳＦ6のようなフッ化物の
ガスを用いて行われており、このＸ線吸収体膜に対する
エッチングマスク層及びエッチング停止層としても、Ｃ
ｒ膜が用いられている。これらのＣｒ膜は、ほとんどの
場合スパッタリング法によりＸ線吸収体膜の上及び／又
は下に形成されている。
エッチングは、塩素ガスを用いて行われており、このＸ
線吸収体膜に対して高いエッチング選択比を実現できる
エッチングマスク層及びエッチング停止層としては、Ｃ
ｒ膜が良く用いられている。また、Ｗを主成分とするＸ
線吸収体膜のエッチングは、ＳＦ6のようなフッ化物の
ガスを用いて行われており、このＸ線吸収体膜に対する
エッチングマスク層及びエッチング停止層としても、Ｃ
ｒ膜が用いられている。これらのＣｒ膜は、ほとんどの
場合スパッタリング法によりＸ線吸収体膜の上及び／又
は下に形成されている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】Ｘ線マスクには、高い
位置精度が要求され、例えば、０．１８μｍのデザイン
ルールパターンを有する１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のＸ線
マスクでは、２２ｎｍ以下の歪みに抑える必要がある。
位置精度が要求され、例えば、０．１８μｍのデザイン
ルールパターンを有する１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のＸ線
マスクでは、２２ｎｍ以下の歪みに抑える必要がある。
【００１９】位置歪みは、Ｘ線マスク材料の応力に強く
影響され、Ｘ線吸収体膜、エッチングマスク層、エッチ
ング停止層の応力が高いとその応力によって位置歪みが
誘発される。したがって、Ｘ線吸収体膜、エッチングマ
スク層、エッチング停止層は極めて低い応力である必要
がある。
影響され、Ｘ線吸収体膜、エッチングマスク層、エッチ
ング停止層の応力が高いとその応力によって位置歪みが
誘発される。したがって、Ｘ線吸収体膜、エッチングマ
スク層、エッチング停止層は極めて低い応力である必要
がある。
【００２０】しかしながら、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ以降
のＸ線マスクについて、応力の研究やパターン側壁の垂
直性やパターンのシャープさの研究は十分なされていな
い。
のＸ線マスクについて、応力の研究やパターン側壁の垂
直性やパターンのシャープさの研究は十分なされていな
い。
【００２１】本発明は上述した背景の下になされたもの
であり、高いエッチング選択比を保持したままで極めて
低い応力を得ることができ、したがって、極めて高い位
置精度を有するＸ線マスクを製造できるＸ線マスクブラ
ンク及びその製造方法等の提供を第一の目的とする。
であり、高いエッチング選択比を保持したままで極めて
低い応力を得ることができ、したがって、極めて高い位
置精度を有するＸ線マスクを製造できるＸ線マスクブラ
ンク及びその製造方法等の提供を第一の目的とする。
【００２２】また、Ｘ線吸収体膜パターンの側壁が垂直
で、かつパターンがシャープであるＸ線マスクを製造で
きるＸ線マスクブランク及びその製造方法等の提供を第
二の目的とする。
で、かつパターンがシャープであるＸ線マスクを製造で
きるＸ線マスクブランク及びその製造方法等の提供を第
二の目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、従来主として使
用されてきたＣｒ膜は、Ｘ線吸収体膜に対して１０以上
の高いエッチング選択比をもつというエッチング耐性の
点で優れた材料であるが、Ｃｒ膜は、結晶質の膜で、ス
パッタリングの成膜条件にほとんど依存せず５００ＭＰ
ａ以上の高い応力をもつ。このような大きな応力をもっ
たＣｒ膜をエッチングマスク層あるいはエッチング停止
層に適用した場合、応力による位置歪みで要求されるマ
スクの位置精度を満たすことができず、１Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ以降のＸ線マスクの製造が困難であることを確認
した。
に本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、従来主として使
用されてきたＣｒ膜は、Ｘ線吸収体膜に対して１０以上
の高いエッチング選択比をもつというエッチング耐性の
点で優れた材料であるが、Ｃｒ膜は、結晶質の膜で、ス
パッタリングの成膜条件にほとんど依存せず５００ＭＰ
ａ以上の高い応力をもつ。このような大きな応力をもっ
たＣｒ膜をエッチングマスク層あるいはエッチング停止
層に適用した場合、応力による位置歪みで要求されるマ
スクの位置精度を満たすことができず、１Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ以降のＸ線マスクの製造が困難であることを確認
した。
【００２４】そして、さらに研究を重ねた結果、シュミ
レーション解析によって、Ｘ線吸収体膜の応力は１０Ｍ
Ｐａ以下、エッチングマスク層及びエッチング停止層の
応力は１００ＭＰａ以下とする必要があることを見い出
した。また、エッチングマスク層及びエッチング停止層
として、高いエッチング選択比を有するとともに極めて
低い膜応力を得ることができる膜材料としては、クロム
と炭素及び／又は窒素を含む材料が適していることを見
い出し、これらの材料が、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ以降の
Ｘ線マスクの製造に不可欠な材料であることを見い出し
た。さらに、これらの材料からなるエッチングマスク層
及びエッチング停止層を用いてＸ線マスクを製造すると
Ｘ線吸収体膜パターンの側壁が垂直でかつパターンがシ
ャープであるＸ線マスクを製造できることを見い出し
た。また、これらの効果を得るためには、単にエッチン
グマスク層及びエッチング停止層の材料としてクロムと
炭素及び／又は窒素を含む材料を用いるだけでは不十分
であり、エッチングマスク層やエッチング停止層の膜厚
や膜組成を最適化する必要があることを見出し、本発明
を完成するに至った。
レーション解析によって、Ｘ線吸収体膜の応力は１０Ｍ
Ｐａ以下、エッチングマスク層及びエッチング停止層の
応力は１００ＭＰａ以下とする必要があることを見い出
した。また、エッチングマスク層及びエッチング停止層
として、高いエッチング選択比を有するとともに極めて
低い膜応力を得ることができる膜材料としては、クロム
と炭素及び／又は窒素を含む材料が適していることを見
い出し、これらの材料が、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ以降の
Ｘ線マスクの製造に不可欠な材料であることを見い出し
た。さらに、これらの材料からなるエッチングマスク層
及びエッチング停止層を用いてＸ線マスクを製造すると
Ｘ線吸収体膜パターンの側壁が垂直でかつパターンがシ
ャープであるＸ線マスクを製造できることを見い出し
た。また、これらの効果を得るためには、単にエッチン
グマスク層及びエッチング停止層の材料としてクロムと
炭素及び／又は窒素を含む材料を用いるだけでは不十分
であり、エッチングマスク層やエッチング停止層の膜厚
や膜組成を最適化する必要があることを見出し、本発明
を完成するに至った。
【００２５】すなわち、本発明のＸ線マスクブランク
は、マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透過膜を有
し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収体膜を有
するＸ線マスクブランクであって、前記Ｘ線吸収体膜の
上に、クロムと炭素を含む材料からなるエッチングマス
ク層を設けた構成としてある。また、本発明の他のＸ線
マスクブランクは、マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ
線透過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線
吸収体膜を有するＸ線マスクブランクであって、前記Ｘ
線吸収体膜の上に、クロムと窒素を含む材料からなるエ
ッチングマスク層を設けた構成としてある。さらに、本
発明の他のＸ線マスクブランクは、マスク基板上に、Ｘ
線を透過するＸ線透過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線
を吸収するＸ線吸収体膜を有するＸ線マスクブランクで
あって、前記Ｘ線吸収体膜の上に、クロムと炭素及び窒
素を含む材料からなるエッチングマスク層を設けた構成
としてある。また、本発明の他のＸ線マスクブランク
は、マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透過膜を有
し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収体膜を有
するＸ線マスクブランクであって、前記Ｘ線吸収体膜の
上に、クロムを主成分とするアモルファス構造及び／又
は微結晶構造の膜からなるエッチングマスク層を設けた
構成としてある。
は、マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透過膜を有
し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収体膜を有
するＸ線マスクブランクであって、前記Ｘ線吸収体膜の
上に、クロムと炭素を含む材料からなるエッチングマス
ク層を設けた構成としてある。また、本発明の他のＸ線
マスクブランクは、マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ
線透過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線
吸収体膜を有するＸ線マスクブランクであって、前記Ｘ
線吸収体膜の上に、クロムと窒素を含む材料からなるエ
ッチングマスク層を設けた構成としてある。さらに、本
発明の他のＸ線マスクブランクは、マスク基板上に、Ｘ
線を透過するＸ線透過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線
を吸収するＸ線吸収体膜を有するＸ線マスクブランクで
あって、前記Ｘ線吸収体膜の上に、クロムと炭素及び窒
素を含む材料からなるエッチングマスク層を設けた構成
としてある。また、本発明の他のＸ線マスクブランク
は、マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透過膜を有
し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収体膜を有
するＸ線マスクブランクであって、前記Ｘ線吸収体膜の
上に、クロムを主成分とするアモルファス構造及び／又
は微結晶構造の膜からなるエッチングマスク層を設けた
構成としてある。
【００２６】また、本発明のＸ線マスクブランクは、上
記本発明のＸ線マスクブランクにおいて、上記エッチン
グマスク層の表面粗さＲａが、１．０ｎｍ以下である構
成、上記Ｘ線透過膜が、炭化ケイ素からなる構成、上記
Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とする材料からなる構
成、上記Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とし少なくとも
Ｂを含む材料からなる構成、 上記Ｘ線吸収体膜が、Ｔ
ａを主成分とするアモルファス構造の膜である構成、あ
るいは、上記Ｘ線吸収体膜の下に、クロムと炭素及び／
又は窒素を含む材料からなるエッチング停止層を設けた
構成としてある。
記本発明のＸ線マスクブランクにおいて、上記エッチン
グマスク層の表面粗さＲａが、１．０ｎｍ以下である構
成、上記Ｘ線透過膜が、炭化ケイ素からなる構成、上記
Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とする材料からなる構
成、上記Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とし少なくとも
Ｂを含む材料からなる構成、 上記Ｘ線吸収体膜が、Ｔ
ａを主成分とするアモルファス構造の膜である構成、あ
るいは、上記Ｘ線吸収体膜の下に、クロムと炭素及び／
又は窒素を含む材料からなるエッチング停止層を設けた
構成としてある。
【００２７】また、本発明のＸ線マスクブランクの製造
方法は、マスク基板上に、Ｘ線透過膜を形成する工程
と、前記Ｘ線透過膜上にＸ線吸収体膜を形成する工程
と、前記Ｘ線吸収体膜の上にクロムと炭素及び／又は窒
素を含む材料からなるエッチングマスク層を形成する工
程とを有し、前記エッチングマスク層を形成する工程に
おいて、クロムターゲットを用い、炭素を含むガス及び
／又は窒素を含むガスをスパッタリングガス中に添加し
てエッチングマスク層を形成する構成としてある。
方法は、マスク基板上に、Ｘ線透過膜を形成する工程
と、前記Ｘ線透過膜上にＸ線吸収体膜を形成する工程
と、前記Ｘ線吸収体膜の上にクロムと炭素及び／又は窒
素を含む材料からなるエッチングマスク層を形成する工
程とを有し、前記エッチングマスク層を形成する工程に
おいて、クロムターゲットを用い、炭素を含むガス及び
／又は窒素を含むガスをスパッタリングガス中に添加し
てエッチングマスク層を形成する構成としてある。
【００２８】さらに、本発明のＸ線マスクの製造方法
は、上記本発明のＸ線マスクブランクを用いてＸ線マス
クを製造する構成としてある。
は、上記本発明のＸ線マスクブランクを用いてＸ線マス
クを製造する構成としてある。
【００２９】
【作用】本発明においては、エッチングマスク層及びエ
ッチング停止層としてクロムと炭素及び／又は窒素を含
む材料を用いることで、高いエッチング選択比を保持し
たままで１００ＭＰａ以下の極めて低い応力を得ること
ができるため、膜応力による位置歪みが少なく、極めて
高い位置精度を有するＸ線マスクが得られる。
ッチング停止層としてクロムと炭素及び／又は窒素を含
む材料を用いることで、高いエッチング選択比を保持し
たままで１００ＭＰａ以下の極めて低い応力を得ること
ができるため、膜応力による位置歪みが少なく、極めて
高い位置精度を有するＸ線マスクが得られる。
【００３０】また、これらの材料からなるエッチングマ
スク層及びエッチング停止層を用いてＸ線マスクを製造
するとＸ線吸収体膜パターンの側壁が垂直でかつパター
ンがシャープであるＸ線マスクを製造できる。
スク層及びエッチング停止層を用いてＸ線マスクを製造
するとＸ線吸収体膜パターンの側壁が垂直でかつパター
ンがシャープであるＸ線マスクを製造できる。
【００３１】さらに、エッチングマスク層及びエッチン
グ停止層等の膜厚や膜組成を比較的狭い範囲内で最適化
することで、極めて高いパターン精度及び極めて高い位
置精度を有するＸ線マスクが得られる。
グ停止層等の膜厚や膜組成を比較的狭い範囲内で最適化
することで、極めて高いパターン精度及び極めて高い位
置精度を有するＸ線マスクが得られる。
【００３２】なお、本発明は、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ以
降のＸ線マスクの量産性に優れており、４Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ（０．１３μｍライン＆スペース以下のデザイン
ルール）以降のＸ線マスクの製造にも適している。
降のＸ線マスクの量産性に優れており、４Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ（０．１３μｍライン＆スペース以下のデザイン
ルール）以降のＸ線マスクの製造にも適している。
【００３３】以下、本発明を詳細に説明する。
【００３４】まず、本発明のＸ線マスクブランクについ
て説明する。
て説明する。
【００３５】本発明のＸ線マスクブランクは、基板上
に、Ｘ線透過膜を有し、このＸ線透過膜上にＸ線吸収体
膜を有する。
に、Ｘ線透過膜を有し、このＸ線透過膜上にＸ線吸収体
膜を有する。
【００３６】ここで、基板としては、シリコン基板（シ
リコンウエハ）がよく用いられるが、これに限定され
ず、石英ガラスなどの公知の基板を用いることもでき
る。
リコンウエハ）がよく用いられるが、これに限定され
ず、石英ガラスなどの公知の基板を用いることもでき
る。
【００３７】Ｘ線透過膜としては、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ダ
イヤモンド薄膜などが挙げられる。Ｘ線照射耐性等の観
点からはＳｉＣ等が好ましい。Ｘ線透過膜の膜応力は、
５０〜４００ＭＰａ以下であることが好ましい。また、
Ｘ線透過膜の膜厚は、１〜３μｍ程度であることが好ま
しい。
イヤモンド薄膜などが挙げられる。Ｘ線照射耐性等の観
点からはＳｉＣ等が好ましい。Ｘ線透過膜の膜応力は、
５０〜４００ＭＰａ以下であることが好ましい。また、
Ｘ線透過膜の膜厚は、１〜３μｍ程度であることが好ま
しい。
【００３８】Ｘ線吸収体膜としては、タンタル、タング
ステンなどの高融点金属を主成分とする材料等が挙げら
れる。具体的には、例えば、ＴａとＢの化合物［例えば
Ｔａ4Ｂ（Ｔａ：Ｂ＝８：２）や、Ｔａ4Ｂ以外の組成を
もつホウ化タンタルなど］、金属Ｔａ、Ｔａを含むアモ
ルファス材料、Ｔａと他の物質を含むＴａ系の材料や、
金属Ｗ、Ｗと他の物質を含むＷ系の材料等が挙げられ
る。なお、Ｘ線照射耐性等の観点からはタンタルを主成
分とする材料等が好ましい。
ステンなどの高融点金属を主成分とする材料等が挙げら
れる。具体的には、例えば、ＴａとＢの化合物［例えば
Ｔａ4Ｂ（Ｔａ：Ｂ＝８：２）や、Ｔａ4Ｂ以外の組成を
もつホウ化タンタルなど］、金属Ｔａ、Ｔａを含むアモ
ルファス材料、Ｔａと他の物質を含むＴａ系の材料や、
金属Ｗ、Ｗと他の物質を含むＷ系の材料等が挙げられ
る。なお、Ｘ線照射耐性等の観点からはタンタルを主成
分とする材料等が好ましい。
【００３９】ここで、タンタルを主成分とするＸ線吸収
体材料は、Ｔａ以外に少なくともＢを含むことが好まし
い。これは、Ｔａ及びＢを含むＸ線吸収体膜は、内部応
力が小さく、高純度で不純物を含まず、Ｘ線吸収率が大
きい等の利点を有するからである。また、スパッタリン
グで成膜する際のガス圧を制御することで容易に内部応
力を制御できるからである。
体材料は、Ｔａ以外に少なくともＢを含むことが好まし
い。これは、Ｔａ及びＢを含むＸ線吸収体膜は、内部応
力が小さく、高純度で不純物を含まず、Ｘ線吸収率が大
きい等の利点を有するからである。また、スパッタリン
グで成膜する際のガス圧を制御することで容易に内部応
力を制御できるからである。
【００４０】Ｔａ及びＢを含むＸ線吸収体膜におけるＢ
の割合は、１５〜２５原子％とすることが好ましい。Ｘ
線吸収体膜におけるＢの割合が上記範囲を超えると微結
晶の粒径が大きくなりサブミクロンオーダーの微細加工
が難しくなる。なお、Ｘ線吸収体膜におけるＢの割合に
関しては、本願出願人はすでに出願を行っている（特開
平２−１９２１１６号公報）。
の割合は、１５〜２５原子％とすることが好ましい。Ｘ
線吸収体膜におけるＢの割合が上記範囲を超えると微結
晶の粒径が大きくなりサブミクロンオーダーの微細加工
が難しくなる。なお、Ｘ線吸収体膜におけるＢの割合に
関しては、本願出願人はすでに出願を行っている（特開
平２−１９２１１６号公報）。
【００４１】タンタルを主成分とするＸ線吸収体材料
は、アモルファス構造あるいは微結晶構造を有すること
が好ましい。これは、結晶構造（金属構造）であるとサ
ブミクロンオーダーの微細加工が難しく、内部応力が大
きくＸ線マスクに歪みが生じるからである。
は、アモルファス構造あるいは微結晶構造を有すること
が好ましい。これは、結晶構造（金属構造）であるとサ
ブミクロンオーダーの微細加工が難しく、内部応力が大
きくＸ線マスクに歪みが生じるからである。
【００４２】Ｘ線吸収体膜の膜応力は、１０ＭＰａ以下
であることが好ましい。また、Ｘ線吸収体膜の膜厚は、
０．３〜０．８μｍ程度であることが好ましい。
であることが好ましい。また、Ｘ線吸収体膜の膜厚は、
０．３〜０．８μｍ程度であることが好ましい。
【００４３】本発明のＸ線マスクブランクは、上記Ｘ線
吸収体膜の上に、クロムと炭素及び／又は窒素を含む材
料からなるエッチングマスク層を設けたことを特徴とす
る。
吸収体膜の上に、クロムと炭素及び／又は窒素を含む材
料からなるエッチングマスク層を設けたことを特徴とす
る。
【００４４】クロムと炭素及び／又は窒素を含む材料か
らなるエッチングマスク層は、高いエッチング選択比を
保持したままで極めて低い膜応力を得ることができる。
この場合、膜組成、スパッタガスの全圧、ＲＦパワー、
スパッタ装置の種類等を調節及び選択することでエッチ
ング選択比や膜応力の制御が可能である。特に、スパッ
タガスの混合比等を微調整することで膜応力の微妙な制
御が可能である。その一例を図１に示す。図１からスパ
ッタガスの混合比を狭い範囲で微調整することで膜応力
の微妙な制御が可能であることがわかる。また、クロム
単体の膜が柱状構造（結晶構造）であるのに対し、クロ
ムに炭素及び／又は窒素を添加することにより、アモル
ファス構造あるいは微結晶構造の膜（両構造を有する膜
を含む）を形成することができ、その結果、エッチング
マスク層の表面粗さを低減することができる（表面を平
滑にできる）ため、エッチングマスクパターンのエッジ
ラフネスを低減できるという利点がある。このときのエ
ッチングマスク層の表面粗さＲａは、１．０ｎｍ以下が
好ましく、より好ましくは０．８ｎｍ以下、さらに好ま
しくは０．６ｎｍ以下である。さらに、クロムに炭素及
び／又は窒素を添加することにより、洗浄液として良く
使用される硫酸、過水硫酸等に対して高い耐薬品性を示
す。
らなるエッチングマスク層は、高いエッチング選択比を
保持したままで極めて低い膜応力を得ることができる。
この場合、膜組成、スパッタガスの全圧、ＲＦパワー、
スパッタ装置の種類等を調節及び選択することでエッチ
ング選択比や膜応力の制御が可能である。特に、スパッ
タガスの混合比等を微調整することで膜応力の微妙な制
御が可能である。その一例を図１に示す。図１からスパ
ッタガスの混合比を狭い範囲で微調整することで膜応力
の微妙な制御が可能であることがわかる。また、クロム
単体の膜が柱状構造（結晶構造）であるのに対し、クロ
ムに炭素及び／又は窒素を添加することにより、アモル
ファス構造あるいは微結晶構造の膜（両構造を有する膜
を含む）を形成することができ、その結果、エッチング
マスク層の表面粗さを低減することができる（表面を平
滑にできる）ため、エッチングマスクパターンのエッジ
ラフネスを低減できるという利点がある。このときのエ
ッチングマスク層の表面粗さＲａは、１．０ｎｍ以下が
好ましく、より好ましくは０．８ｎｍ以下、さらに好ま
しくは０．６ｎｍ以下である。さらに、クロムに炭素及
び／又は窒素を添加することにより、洗浄液として良く
使用される硫酸、過水硫酸等に対して高い耐薬品性を示
す。
【００４５】クロムと窒素及び／又は炭素を含む膜の好
ましい組成は所望する膜特性（膜応力、エッチング選択
比、耐酸性など）等によって異なるので一概には言えな
いが、例えば、クロムと窒素を含む膜の場合には膜中の
窒素含有量は原子％比でＮ：Ｃｒ＝１：２〜１５程度が
好ましく、また、クロムと炭素を含む膜の場合には膜中
の炭素含有量は原子％比でＣ：Ｃｒ＝１：１．５〜１５
程度が好ましく、また、クロムと窒素及び炭素を含む膜
の場合には膜中の各成分の含有量はＣｒ：Ｎ：Ｃ＝５５
〜６６原子％：１〜３３原子％：１〜４０原子％程度が
好ましい。
ましい組成は所望する膜特性（膜応力、エッチング選択
比、耐酸性など）等によって異なるので一概には言えな
いが、例えば、クロムと窒素を含む膜の場合には膜中の
窒素含有量は原子％比でＮ：Ｃｒ＝１：２〜１５程度が
好ましく、また、クロムと炭素を含む膜の場合には膜中
の炭素含有量は原子％比でＣ：Ｃｒ＝１：１．５〜１５
程度が好ましく、また、クロムと窒素及び炭素を含む膜
の場合には膜中の各成分の含有量はＣｒ：Ｎ：Ｃ＝５５
〜６６原子％：１〜３３原子％：１〜４０原子％程度が
好ましい。
【００４６】クロムと炭素及び／又は窒素を含む材料か
らなるエッチングマスク層は、クロムと炭素及び窒素を
含む三元系材料としたり、エッチング選択比や膜応力に
影響を与えない範囲で酸素、フッ素などの他の元素を添
加することで、耐熱性、耐洗浄性等を改良することがで
きる。
らなるエッチングマスク層は、クロムと炭素及び窒素を
含む三元系材料としたり、エッチング選択比や膜応力に
影響を与えない範囲で酸素、フッ素などの他の元素を添
加することで、耐熱性、耐洗浄性等を改良することがで
きる。
【００４７】本発明では、Ｘ線吸収体膜の下に、クロム
と炭素及び／又は窒素を含む材料からなるエッチング停
止層を設けることができる。このエッチング停止層の構
成及び作用効果に関しては上記エッチングマスク層と同
様であるので説明を省略する。ただし、両者を組み合わ
せることで、単独の場合に比べ、より膜応力による位置
歪みが少なく、極めて高い位置精度を有するとともに、
Ｘ線吸収体膜パターンの側壁が垂直でかつパターンがシ
ャープであるＸ線マスクを製造できる。
と炭素及び／又は窒素を含む材料からなるエッチング停
止層を設けることができる。このエッチング停止層の構
成及び作用効果に関しては上記エッチングマスク層と同
様であるので説明を省略する。ただし、両者を組み合わ
せることで、単独の場合に比べ、より膜応力による位置
歪みが少なく、極めて高い位置精度を有するとともに、
Ｘ線吸収体膜パターンの側壁が垂直でかつパターンがシ
ャープであるＸ線マスクを製造できる。
【００４８】エッチングマスク層の膜厚は、１０〜２０
０ｎｍ、好ましくは１５〜６０ｎｍ、より好ましくは３
０〜５０ｎｍである。エッチングマスク層の膜厚を薄く
すると、垂直な側壁のエッチングマスクパターンが得ら
れるとともにマイクロローディング効果の影響を低減で
きるので、エッチングマスクパターンをマスクとしてＸ
線吸収体材料層をドライエッチングする際のパターン変
換差を低減できる。
０ｎｍ、好ましくは１５〜６０ｎｍ、より好ましくは３
０〜５０ｎｍである。エッチングマスク層の膜厚を薄く
すると、垂直な側壁のエッチングマスクパターンが得ら
れるとともにマイクロローディング効果の影響を低減で
きるので、エッチングマスクパターンをマスクとしてＸ
線吸収体材料層をドライエッチングする際のパターン変
換差を低減できる。
【００４９】エッチング停止層の膜厚は、５〜１００ｎ
ｍ、好ましくは７〜５０ｎｍ、より好ましくは１０〜３
０ｎｍである。エッチング停止層の膜厚を薄くすると、
エッチング時間を短くできるので、エッチング停止層を
除去する際のＸ線吸収体パターンのエッチングによる形
状変化を低減できる。
ｍ、好ましくは７〜５０ｎｍ、より好ましくは１０〜３
０ｎｍである。エッチング停止層の膜厚を薄くすると、
エッチング時間を短くできるので、エッチング停止層を
除去する際のＸ線吸収体パターンのエッチングによる形
状変化を低減できる。
【００５０】エッチングマスク層、エッチング停止層に
おける膜応力と膜厚との積は、±１×１０4ｄｙｎ／ｃ
ｍ以下であることが好ましい。膜応力と膜厚との積が上
記範囲を超えると、応力による位置歪みが大きく、極め
て高い位置精度を有するＸ線マスクが得られない。
おける膜応力と膜厚との積は、±１×１０4ｄｙｎ／ｃ
ｍ以下であることが好ましい。膜応力と膜厚との積が上
記範囲を超えると、応力による位置歪みが大きく、極め
て高い位置精度を有するＸ線マスクが得られない。
【００５１】次に、本発明のＸ線マスクブランクの製造
方法について説明する。
方法について説明する。
【００５２】本発明のＸ線マスクブランクの製造方法
は、エッチングマスク層及び／又はエッチング停止層
を、クロムターゲットを用い、炭素を含むガス及び／又
は窒素を含むガスをスパッタリングガス中に添加して形
成することを特徴とする。
は、エッチングマスク層及び／又はエッチング停止層
を、クロムターゲットを用い、炭素を含むガス及び／又
は窒素を含むガスをスパッタリングガス中に添加して形
成することを特徴とする。
【００５３】ここで、スパッタリング法としては、例え
ば、ＲＦマグネトロンスパッタリング、ＤＣスパッタリ
ング、ＤＣマグネトロンスパッタリングなどが挙げられ
る。
ば、ＲＦマグネトロンスパッタリング、ＤＣスパッタリ
ング、ＤＣマグネトロンスパッタリングなどが挙げられ
る。
【００５４】炭素を含むガスとしては、メタン、エタ
ン、プロパンなどの炭化水素系ガス等が挙げられる。窒
素を含むガスとしては、窒素、アンモニアガス、一酸化
窒素、二酸化窒素、一酸化二窒素等が挙げられる。
ン、プロパンなどの炭化水素系ガス等が挙げられる。窒
素を含むガスとしては、窒素、アンモニアガス、一酸化
窒素、二酸化窒素、一酸化二窒素等が挙げられる。
【００５５】スパッタガスとしては、アルゴン、キセノ
ン、クリプトン、ヘリウムなどの不活性ガス等が挙げら
れる。
ン、クリプトン、ヘリウムなどの不活性ガス等が挙げら
れる。
【００５６】スパッタガス中に添加される炭素を含むガ
ス及び／又は窒素を含むガスの添加量は、所望する膜組
成、膜質（アモルファス構造、微結晶構造）及び膜特性
（膜応力、エッチング選択比、耐酸性等）を制御すべく
調整する。好ましい添加量はガスの種類やその他の成膜
条件及び所望する膜特性等によって異なるので一概には
言えないが、例えば、スパッタガス中に窒素を添加して
クロムと窒素を含む膜を成膜する場合には好ましい窒素
の添加量はガス圧比で７〜５０％（より好ましくは１５
〜４０％）であり、また、スパッタガス中にメタンを添
加してクロムと炭素を含む膜を成膜する場合には好まし
いメタンの添加量はガス圧比で６〜４０％（より好まし
くは７〜３０％）であり、また、スパッタガス中に窒素
及びメタンを添加してクロムと窒素及び炭素を含む膜を
成膜する場合には好ましい窒素の添加量はガス圧比で１
〜３０％であり、好ましいメタンの添加量はガス圧比で
１〜４０％である。
ス及び／又は窒素を含むガスの添加量は、所望する膜組
成、膜質（アモルファス構造、微結晶構造）及び膜特性
（膜応力、エッチング選択比、耐酸性等）を制御すべく
調整する。好ましい添加量はガスの種類やその他の成膜
条件及び所望する膜特性等によって異なるので一概には
言えないが、例えば、スパッタガス中に窒素を添加して
クロムと窒素を含む膜を成膜する場合には好ましい窒素
の添加量はガス圧比で７〜５０％（より好ましくは１５
〜４０％）であり、また、スパッタガス中にメタンを添
加してクロムと炭素を含む膜を成膜する場合には好まし
いメタンの添加量はガス圧比で６〜４０％（より好まし
くは７〜３０％）であり、また、スパッタガス中に窒素
及びメタンを添加してクロムと窒素及び炭素を含む膜を
成膜する場合には好ましい窒素の添加量はガス圧比で１
〜３０％であり、好ましいメタンの添加量はガス圧比で
１〜４０％である。
【００５７】なお、Ｘ線マスクブランクの他の製造工程
に関しては特に制限されず、従来より公知のＸ線マスク
ブランクの製造工程が適用できる。
に関しては特に制限されず、従来より公知のＸ線マスク
ブランクの製造工程が適用できる。
【００５８】次に、本発明のＸ線マスクの製造方法につ
いて説明する。
いて説明する。
【００５９】本発明のＸ線マスクの製造方法は、上述し
た本発明のＸ線マスクブランクを用いてＸ線マスクを製
造することを特徴とする。
た本発明のＸ線マスクブランクを用いてＸ線マスクを製
造することを特徴とする。
【００６０】Ｘ線マスクの製造工程に関しては特に制限
されず、従来より公知のＸ線マスクの製造工程が適用で
きる。
されず、従来より公知のＸ線マスクの製造工程が適用で
きる。
【００６１】例えば、エッチングマスク層のパターニン
グには、レジスト（フォト、電子線）を用いたリソグラ
フィー法（レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レ
ジスト剥離、洗浄など）、多層レジスト法、多層マスク
（金属膜／レジスト膜等）法などの公知のパターニング
技術が使用できる。レジストを用いる場合にあっては、
レジストの膜厚は薄い方が好ましく、５０〜１０００ｎ
ｍ、好ましくは１００〜３００ｎｍである。
グには、レジスト（フォト、電子線）を用いたリソグラ
フィー法（レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レ
ジスト剥離、洗浄など）、多層レジスト法、多層マスク
（金属膜／レジスト膜等）法などの公知のパターニング
技術が使用できる。レジストを用いる場合にあっては、
レジストの膜厚は薄い方が好ましく、５０〜１０００ｎ
ｍ、好ましくは１００〜３００ｎｍである。
【００６２】エッチングマスク層及びエッチング停止層
をドライエッチングする際のエッチングガスとしては、
塩素と酸素の混合ガスを用いることが好ましい。これ
は、エッチングガスである塩素に対して酸素を混入させ
た混合ガスによるエッチングを行うことで、Ｔａを主成
分とする材料のエッチング速度（エッチングレート）を
極端に低下させることができるので、Ｔａを主成分とす
る材料に対するＣｒと炭素及び／又は窒素を含む材料の
エッチング選択比（Ｃｒ／Ｔａ）を大きくすることが可
能となり、塩素ガス単体によるエッチングの場合（エッ
チング選択比は０．１）に比べ、相対エッチング速度を
逆転（１以上に）することが可能となるからである。
をドライエッチングする際のエッチングガスとしては、
塩素と酸素の混合ガスを用いることが好ましい。これ
は、エッチングガスである塩素に対して酸素を混入させ
た混合ガスによるエッチングを行うことで、Ｔａを主成
分とする材料のエッチング速度（エッチングレート）を
極端に低下させることができるので、Ｔａを主成分とす
る材料に対するＣｒと炭素及び／又は窒素を含む材料の
エッチング選択比（Ｃｒ／Ｔａ）を大きくすることが可
能となり、塩素ガス単体によるエッチングの場合（エッ
チング選択比は０．１）に比べ、相対エッチング速度を
逆転（１以上に）することが可能となるからである。
【００６３】ドライエッチング装置としては、プラズマ
エッチング装置、光エッチング装置、ＲＩＥ（反応性イ
オンエッチング：Reactive Ion Etching）装置、反応性
イオンビームエッチング装置（ＲＩＢＥ）、スパッタエ
ッチング装置、イオンビームエッチング装置などが使用
できる。
エッチング装置、光エッチング装置、ＲＩＥ（反応性イ
オンエッチング：Reactive Ion Etching）装置、反応性
イオンビームエッチング装置（ＲＩＢＥ）、スパッタエ
ッチング装置、イオンビームエッチング装置などが使用
できる。
【００６４】
【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに詳細
に説明する。
に説明する。
【００６５】実施例１〜３及び比較例１ 低応力膜の成膜 金属クロムをスパッタリングターゲットとし、アルゴン
とメタンとの混合ガス（全圧約１．２Ｐａ）をスパッタ
ガスとして、ＲＦマグネトロンスパッタリングにより、
エッチングマスク層としてクロムと炭素を含む膜を５０
０オンク゛ストローム（５０ｎｍ）の膜厚で成膜した。表１にア
ルゴンとメタンの混合比を変化させたときの膜応力、Ｔ
ａ4Ｂ吸収体膜に対するエッチング選択比、表面粗さ、
及び耐薬品性（硫酸、過水硫酸）を示す（実施例１〜
３）。また、比較例として、メタンを混合せずにアルゴ
ンのみをスパッタガスとして上記と同様の条件でスパッ
タリングにより成膜した金属クロム膜の膜応力等の膜特
性を表１に併せて示す（比較例１）。
とメタンとの混合ガス（全圧約１．２Ｐａ）をスパッタ
ガスとして、ＲＦマグネトロンスパッタリングにより、
エッチングマスク層としてクロムと炭素を含む膜を５０
０オンク゛ストローム（５０ｎｍ）の膜厚で成膜した。表１にア
ルゴンとメタンの混合比を変化させたときの膜応力、Ｔ
ａ4Ｂ吸収体膜に対するエッチング選択比、表面粗さ、
及び耐薬品性（硫酸、過水硫酸）を示す（実施例１〜
３）。また、比較例として、メタンを混合せずにアルゴ
ンのみをスパッタガスとして上記と同様の条件でスパッ
タリングにより成膜した金属クロム膜の膜応力等の膜特
性を表１に併せて示す（比較例１）。
【００６６】
【表１】
【００６７】表１から明らかなように、クロムと炭素を
含む膜（実施例１〜３）は、金属クロム膜（比較例１）
と比較して、膜応力が極端に低いことがわかる。また、
アルゴンとメタンの混合比を変えることによって膜応力
を制御できることがわかる。なお、スパッタガスの全
圧、ＲＦパワーによっても膜応力を制御できる。さら
に、クロムと炭素を含む膜（実施例１〜３）は、各種Ｘ
線吸収体膜材料に対し、従来の金属クロム膜と同様のエ
ッチング選択比をもつことを確認した。また、クロムと
炭素を含む膜（実施例１〜３）は、金属クロム膜（比較
例１）と比較して、表面粗さ及び耐薬品性（硫酸、過水
硫酸）に優れることがわかる。なお、耐薬品性は硫酸及
び過水硫酸（H2SO4:H2O2=4:1）をそれぞれ１００℃に加
熱し１時間浸漬して評価した（「０．１＜」は０．１以
下を示す）。また、表面粗さの評価にはＡＦＭを用い
た。
含む膜（実施例１〜３）は、金属クロム膜（比較例１）
と比較して、膜応力が極端に低いことがわかる。また、
アルゴンとメタンの混合比を変えることによって膜応力
を制御できることがわかる。なお、スパッタガスの全
圧、ＲＦパワーによっても膜応力を制御できる。さら
に、クロムと炭素を含む膜（実施例１〜３）は、各種Ｘ
線吸収体膜材料に対し、従来の金属クロム膜と同様のエ
ッチング選択比をもつことを確認した。また、クロムと
炭素を含む膜（実施例１〜３）は、金属クロム膜（比較
例１）と比較して、表面粗さ及び耐薬品性（硫酸、過水
硫酸）に優れることがわかる。なお、耐薬品性は硫酸及
び過水硫酸（H2SO4:H2O2=4:1）をそれぞれ１００℃に加
熱し１時間浸漬して評価した（「０．１＜」は０．１以
下を示す）。また、表面粗さの評価にはＡＦＭを用い
た。
【００６８】実施例４ 金属クロムをスパッタリングターゲットとし、アルゴン
と窒素とを含むガスをスパッタガスとして、ＲＦマグネ
トロンスパッタリングにより、エッチングマスク層とし
てクロムと窒素を含む膜を成膜した。その際、アルゴン
と窒素の混合比、スパッタガスの全圧、ＲＦパワーを変
えることによって膜応力を制御した。その結果、実施例
１と同様に、低応力であって高いエッチング選択比を有
するとともに、表面平滑性及び耐薬品性（硫酸、過水硫
酸）に優れた膜が得られた（表１）。
と窒素とを含むガスをスパッタガスとして、ＲＦマグネ
トロンスパッタリングにより、エッチングマスク層とし
てクロムと窒素を含む膜を成膜した。その際、アルゴン
と窒素の混合比、スパッタガスの全圧、ＲＦパワーを変
えることによって膜応力を制御した。その結果、実施例
１と同様に、低応力であって高いエッチング選択比を有
するとともに、表面平滑性及び耐薬品性（硫酸、過水硫
酸）に優れた膜が得られた（表１）。
【００６９】実施例５ 金属クロムをスパッタリングターゲットとし、アルゴン
とメタン及び窒素とを含むガスをスパッタガスとして、
ＲＦマグネトロンスパッタリングにより、エッチングマ
スク層としてクロムと炭素と窒素を含む膜を成膜した。
その際、アルゴンとメタン及び窒素の混合比、スパッタ
ガスの全圧、ＲＦパワーを変えることによって膜応力を
制御した。その結果、実施例１と同様に、低応力であっ
て高いエッチング選択比を有するとともに、表面平滑性
及び耐薬品性（硫酸、過水硫酸）に優れた膜が得られた
（表１）。
とメタン及び窒素とを含むガスをスパッタガスとして、
ＲＦマグネトロンスパッタリングにより、エッチングマ
スク層としてクロムと炭素と窒素を含む膜を成膜した。
その際、アルゴンとメタン及び窒素の混合比、スパッタ
ガスの全圧、ＲＦパワーを変えることによって膜応力を
制御した。その結果、実施例１と同様に、低応力であっ
て高いエッチング選択比を有するとともに、表面平滑性
及び耐薬品性（硫酸、過水硫酸）に優れた膜が得られた
（表１）。
【００７０】実施例６ 図２に本発明の一実施例に係るＸ線マスクブランク製造
工程を示す。
工程を示す。
【００７１】まず、シリコン基板１１の両面に、Ｘ線透
過膜１２として炭化ケイ素膜を成膜した（図２
（ａ））。
過膜１２として炭化ケイ素膜を成膜した（図２
（ａ））。
【００７２】なお、シリコン基板１１としては、大きさ
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
【００７３】次いで、Ｘ線透過膜１２上に、タンタル及
びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマグネトロン
スパッタリング法によって０．５μｍの厚さで形成した
（図２（ｂ））。
びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマグネトロン
スパッタリング法によって０．５μｍの厚さで形成した
（図２（ｂ））。
【００７４】なお、スパッタターゲットは、タンタルと
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
【００７５】続いて、上記基板を窒素雰囲気下で、２５
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
【００７６】次に、Ｘ線吸収体膜１３上に、エッチング
マスク層１４としてクロムと炭素を含む膜をＲＦマグネ
トロンスパッタリング法によって０．０５μｍの厚さで
形成した。この結果、１００ＭＰａ以下の低応力のエッ
チングマスク層１４を得た（図２（ｃ））。
マスク層１４としてクロムと炭素を含む膜をＲＦマグネ
トロンスパッタリング法によって０．０５μｍの厚さで
形成した。この結果、１００ＭＰａ以下の低応力のエッ
チングマスク層１４を得た（図２（ｃ））。
【００７７】なお、スパッタターゲットにはＣｒを用
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタンを７
％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、
スパッタガス圧：１．２Ｐａとした。
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタンを７
％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、
スパッタガス圧：１．２Ｐａとした。
【００７８】Ｘ線マスクの製造 上記で得られたＸ線マスクブランクを用いてＸ線マスク
を製造した。
を製造した。
【００７９】具体的には、まず、Ｘ線マスクブランク上
に塗布した電子線レジストに設計値０．２５μｍのライ
ンアンドスペース（以下、Ｌ＆Ｓと記す）パターンを電
子線描画し、湿式現像によって電子線レジストパターン
を形成した。
に塗布した電子線レジストに設計値０．２５μｍのライ
ンアンドスペース（以下、Ｌ＆Ｓと記す）パターンを電
子線描画し、湿式現像によって電子線レジストパターン
を形成した。
【００８０】この電子線レジストパターンをマスクとし
て、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）エッチン
グ装置を用いて、マイクロ波６００Ｗ、コイル電流１３
Ａ、ＲＦパワー１２０ｍＷ／ｃｍ2のエッチング条件
下、基板部分を２．５℃に冷却しながら塩素と酸素の混
合ガス（塩素：２５ｓｃｃｍ、酸素：５ｓｃｃｍ）にて
エッチングマスク層のエッチングを行い、エッチングマ
スクパターンを得た。
て、ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance）エッチン
グ装置を用いて、マイクロ波６００Ｗ、コイル電流１３
Ａ、ＲＦパワー１２０ｍＷ／ｃｍ2のエッチング条件
下、基板部分を２．５℃に冷却しながら塩素と酸素の混
合ガス（塩素：２５ｓｃｃｍ、酸素：５ｓｃｃｍ）にて
エッチングマスク層のエッチングを行い、エッチングマ
スクパターンを得た。
【００８１】このエッチングマスクパターンをマスクと
して、ＥＣＲドライエッチング装置を用い、マイクロ波
６００Ｗ、コイル電流１３Ａ、ＲＦパワー１２０ｍＷ／
ｃｍ2のエッチング条件下、基板部分を２．５℃に冷却
しながら塩素ガス（２５ｓｃｃｍ）にてＸ線吸収体層の
エッチングを行い、次いでエッチングマスクパターンを
除去し、Ｘ線吸収体パターンを形成して、Ｘ線マスクを
得た。
して、ＥＣＲドライエッチング装置を用い、マイクロ波
６００Ｗ、コイル電流１３Ａ、ＲＦパワー１２０ｍＷ／
ｃｍ2のエッチング条件下、基板部分を２．５℃に冷却
しながら塩素ガス（２５ｓｃｃｍ）にてＸ線吸収体層の
エッチングを行い、次いでエッチングマスクパターンを
除去し、Ｘ線吸収体パターンを形成して、Ｘ線マスクを
得た。
【００８２】評価 上記で得られたＸ線マスクのパターン断面をＳＥＭ（Sc
anning Electron Microscope）によって形状観察した結
果、側壁が垂直に形成された極めて良好（側壁の垂直
性、側壁の表面状態、ラインの直線性等）な０．１８μ
ｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形成が確認された。
anning Electron Microscope）によって形状観察した結
果、側壁が垂直に形成された極めて良好（側壁の垂直
性、側壁の表面状態、ラインの直線性等）な０．１８μ
ｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形成が確認された。
【００８３】さらに、上記で得られたＸ線マスクの位置
歪みを座標測定機により評価した結果、１Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ用のＸ線マスクに要求される２２ｎｍ以下の位置
歪みであり、高い位置精度が実現できることを確認し
た。
歪みを座標測定機により評価した結果、１Ｇｂｉｔ−Ｄ
ＲＡＭ用のＸ線マスクに要求される２２ｎｍ以下の位置
歪みであり、高い位置精度が実現できることを確認し
た。
【００８４】実施例７ 実施例７に係るＸ線マスクブランクの製造工程は、実施
例６と同様であるので図２を用いて説明する。
例６と同様であるので図２を用いて説明する。
【００８５】まず、シリコン基板１１の両面に、Ｘ線透
過膜１２として炭化ケイ素膜を成膜した（図２
（ａ））。
過膜１２として炭化ケイ素膜を成膜した（図２
（ａ））。
【００８６】なお、シリコン基板１１としては、大きさ
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
【００８７】次いで、Ｘ線透過膜１２上に、タンタル及
びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマグネトロン
スパッタリング法によって０．５μｍの厚さで形成した
（図２（ｂ））。
びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマグネトロン
スパッタリング法によって０．５μｍの厚さで形成した
（図２（ｂ））。
【００８８】なお、スパッタターゲットは、タンタルと
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
【００８９】続いて、上記基板を窒素雰囲気下で、２５
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
【００９０】次に、Ｘ線吸収体膜１３上に、エッチング
マスク層１４としてクロムと窒素を含む膜をＲＦマグネ
トロンスパッタリング法によって０．０５μｍの厚さで
形成した。この結果、１００ＭＰａ以下の低応力のエッ
チングマスク層１４を得た（図２（ｃ））。
マスク層１４としてクロムと窒素を含む膜をＲＦマグネ
トロンスパッタリング法によって０．０５μｍの厚さで
形成した。この結果、１００ＭＰａ以下の低応力のエッ
チングマスク層１４を得た（図２（ｃ））。
【００９１】なお、スパッタターゲットにはＣｒを用
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒに窒素を３５
％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、
スパッタガス圧：０．６Ｐａとした。
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒに窒素を３５
％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、
スパッタガス圧：０．６Ｐａとした。
【００９２】Ｘ線マスクの製造 上記で得られたＸ線マスクブランクを用い実施例６と同
様にしてＸ線マスクを製造した。
様にしてＸ線マスクを製造した。
【００９３】評価 上記で得られたＸ線マスクのパターン断面をＳＥＭ（Sc
anning Electron Microscope）によって形状観察した結
果、側壁が垂直に形成された極めて良好（側壁の垂直
性、側壁の表面状態、ラインの直線性等）な０．１８μ
ｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形成が確認された。
anning Electron Microscope）によって形状観察した結
果、側壁が垂直に形成された極めて良好（側壁の垂直
性、側壁の表面状態、ラインの直線性等）な０．１８μ
ｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形成が確認された。
【００９４】また、上記で得られたＸ線マスクの位置歪
みを座標測定機により評価した結果、１Ｇｂｉｔ−ＤＲ
ＡＭ用のＸ線マスクに要求される２２ｎｍ以下の位置歪
みであり、高い位置精度が実現できることを確認した。
みを座標測定機により評価した結果、１Ｇｂｉｔ−ＤＲ
ＡＭ用のＸ線マスクに要求される２２ｎｍ以下の位置歪
みであり、高い位置精度が実現できることを確認した。
【００９５】実施例８ 実施例８に係るＸ線マスクブランクの製造工程は、実施
例６と同様であるので図２を用いて説明する。
例６と同様であるので図２を用いて説明する。
【００９６】まず、シリコン基板１１の両面に、Ｘ線透
過膜１２として炭化ケイ素膜を成膜した（図２
（ａ））。
過膜１２として炭化ケイ素膜を成膜した（図２
（ａ））。
【００９７】なお、シリコン基板１１としては、大きさ
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
【００９８】次いで、Ｘ線透過膜１２上に、タンタル及
びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマグネトロン
スパッタリング法によって０．５μｍの厚さで形成した
（図２（ｂ））。
びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマグネトロン
スパッタリング法によって０．５μｍの厚さで形成した
（図２（ｂ））。
【００９９】なお、スパッタターゲットは、タンタルと
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
【０１００】続いて、上記基板を窒素雰囲気下で、２５
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
【０１０１】次に、Ｘ線吸収体膜１３上に、エッチング
マスク層１４としてクロムと炭素及び窒素を含む膜をＲ
Ｆマグネトロンスパッタリング法によって０．０５μｍ
の厚さで形成した。この結果、１００ＭＰａ以下の低応
力のエッチングマスク層１４を得た（図２（ｃ））。
マスク層１４としてクロムと炭素及び窒素を含む膜をＲ
Ｆマグネトロンスパッタリング法によって０．０５μｍ
の厚さで形成した。この結果、１００ＭＰａ以下の低応
力のエッチングマスク層１４を得た（図２（ｃ））。
【０１０２】なお、スパッタターゲットにはＣｒを用
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタン５
％、窒素を３０％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．
５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：０．６Ｐａとした。
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタン５
％、窒素を３０％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．
５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：０．６Ｐａとした。
【０１０３】Ｘ線マスクの製造 上記で得られたＸ線マスクブランクを用い実施例６と同
様にしてＸ線マスクを製造した。
様にしてＸ線マスクを製造した。
【０１０４】評価 上記で得られたＸ線マスクのパターン断面をＳＥＭ（Sc
anning Electron Microscope）によって形状観察した結
果、側壁が垂直に形成された極めて良好（側壁の垂直
性、側壁の表面状態、ラインの直線性等）な０．１８μ
ｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形成が確認された。
anning Electron Microscope）によって形状観察した結
果、側壁が垂直に形成された極めて良好（側壁の垂直
性、側壁の表面状態、ラインの直線性等）な０．１８μ
ｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形成が確認された。
【０１０５】また、上記で得られたＸ線マスクの位置歪
みを座標測定機により評価した結果、１Ｇｂｉｔ−ＤＲ
ＡＭ用のＸ線マスクに要求される２２ｎｍ以下の位置歪
みであり、高い位置精度が実現できることを確認した。
みを座標測定機により評価した結果、１Ｇｂｉｔ−ＤＲ
ＡＭ用のＸ線マスクに要求される２２ｎｍ以下の位置歪
みであり、高い位置精度が実現できることを確認した。
【０１０６】実施例９ 図３に本発明の他の実施例に係るＸ線マスクブランク製
造工程を示す。
造工程を示す。
【０１０７】まず、シリコン基板１１の両面に、Ｘ線透
過膜（Ｘ線マスクメンブレン）１２として炭化ケイ素膜
を成膜した（図３（ａ））。
過膜（Ｘ線マスクメンブレン）１２として炭化ケイ素膜
を成膜した（図３（ａ））。
【０１０８】なお、シリコン基板１１としては、大きさ
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
３インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位（１００）のシリコ
ン基板を用いた。また、Ｘ線透過膜１２である炭化ケイ
素膜は、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により２μｍの厚みに成膜した。さらに、機械研磨によ
り膜表面の平坦化を行い、Ｒａ＝１ｎｍ以下の表面粗さ
を得た。
【０１０９】次いで、Ｘ線透過膜１２上に、エッチング
ストッパー層１５としてクロムと炭素を含む膜をＲＦマ
グネトロンスパッタリング法によって０．０２μｍの厚
さで形成した（図３（ｂ））。この結果、１００ＭＰａ
以下の低応力のエッチングストッパー層１５を得た。
ストッパー層１５としてクロムと炭素を含む膜をＲＦマ
グネトロンスパッタリング法によって０．０２μｍの厚
さで形成した（図３（ｂ））。この結果、１００ＭＰａ
以下の低応力のエッチングストッパー層１５を得た。
【０１１０】なお、スパッタターゲットにはＣｒを用
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタンを８
％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、
スパッタガス圧：１．２Ｐａとした。
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタンを８
％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、
スパッタガス圧：１．２Ｐａとした。
【０１１１】次に、エッチングストッパー層１５上に、
タンタル及びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマ
グネトロンスパッタリング法によって０．５μｍの厚さ
で形成した（図３（ｃ））。
タンタル及びホウ素からなるＸ線吸収体膜１３をＲＦマ
グネトロンスパッタリング法によって０．５μｍの厚さ
で形成した（図３（ｃ））。
【０１１２】なお、スパッタターゲットは、タンタルと
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
ホウ素を原子数比（Ｔａ／Ｂ）で８／２の割合で含む焼
結体とした。スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
１．０Ｐａとした。
【０１１３】続いて、上記基板を窒素雰囲気下で、２５
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
０℃、２時間アニーリングを行い、１０ＭＰａ以下の低
応力のＸ線吸収体膜１３を得た。
【０１１４】次に、Ｘ線吸収体膜１３上に、エッチング
マスク層１４としてクロムと炭素を含む膜をＲＦマグネ
トロンスパッタリング法によって０．０５μｍの厚さで
形成した（図３（ｄ））。この結果、１００ＭＰａ以下
の低応力のエッチングマスク層１４を得た。
マスク層１４としてクロムと炭素を含む膜をＲＦマグネ
トロンスパッタリング法によって０．０５μｍの厚さで
形成した（図３（ｄ））。この結果、１００ＭＰａ以下
の低応力のエッチングマスク層１４を得た。
【０１１５】なお、スパッタターゲットにはＣｒを用
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタンを１
０％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃ
ｍ2、スパッタガス圧：０．６Ｐａとした。
い、スパッタ条件は、スパッタガス：Ａｒにメタンを１
０％混合したガス、ＲＦパワー密度：６．５Ｗ／ｃ
ｍ2、スパッタガス圧：０．６Ｐａとした。
【０１１６】上記で得られたＸ線マスクブランクを用い
てＸ線マスクを作製し、位置歪みを座標測定機により評
価した結果、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のＸ線マスクに要
求される２２ｎｍ以下の位置歪みであり、高い位置精度
が実現できることを確認した。
てＸ線マスクを作製し、位置歪みを座標測定機により評
価した結果、１Ｇｂｉｔ−ＤＲＡＭ用のＸ線マスクに要
求される２２ｎｍ以下の位置歪みであり、高い位置精度
が実現できることを確認した。
【０１１７】また、上記で得られたＸ線マスクのパター
ン断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）によ
って形状観察した結果、側壁が垂直に形成された極めて
良好（側壁の垂直性、側壁の表面状態、ラインの直線性
等）な０．１８μｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形
成が確認された。さらに、エッチング停止層の除去に伴
うＸ線透過膜の膜減りについても同様に調べたが、Ｘ線
透過膜の膜減りは確認されなかった。
ン断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）によ
って形状観察した結果、側壁が垂直に形成された極めて
良好（側壁の垂直性、側壁の表面状態、ラインの直線性
等）な０．１８μｍのＬ＆ＳのＸ線吸収体パターンの形
成が確認された。さらに、エッチング停止層の除去に伴
うＸ線透過膜の膜減りについても同様に調べたが、Ｘ線
透過膜の膜減りは確認されなかった。
【０１１８】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。
【０１１９】例えば、ＲＦマグネトロンスパッタリング
法の代わりに、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用
いて、エッチングマスク層及びエッチング停止層の成膜
を行っても同様の効果がある。
法の代わりに、ＤＣマグネトロンスパッタリング法を用
いて、エッチングマスク層及びエッチング停止層の成膜
を行っても同様の効果がある。
【０１２０】また、Ａｒガスの代わりにキセノン、クリ
プトン、ヘリウム、ネオン等の他の不活性ガスを用い、
メタンの代わりに得たん、プロパンなどの炭化水素系ガ
スを用いても同様の効果がある。
プトン、ヘリウム、ネオン等の他の不活性ガスを用い、
メタンの代わりに得たん、プロパンなどの炭化水素系ガ
スを用いても同様の効果がある。
【０１２１】さらに、メタンあるいは窒素の添加濃度は
実施例の値に限定されず、スパッタリング装置、スパッ
タガス圧、パワー等に応じて適宜変更される。
実施例の値に限定されず、スパッタリング装置、スパッ
タガス圧、パワー等に応じて適宜変更される。
【０１２２】また、エッチングマスク層は、クロムと窒
素以外に酸素を含むものとしてもよい。また、エッチン
グマスク層の応力制御をより正確に行うために、エッチ
ングマスク層又はエッチングマスクパターンを２００℃
〜２５０℃の温度でアニール処理してもよい。
素以外に酸素を含むものとしてもよい。また、エッチン
グマスク層の応力制御をより正確に行うために、エッチ
ングマスク層又はエッチングマスクパターンを２００℃
〜２５０℃の温度でアニール処理してもよい。
【０１２３】さらに、Ｘ線吸収体膜として、Ｔａ4Ｂ以
外の組成をもつホウ化タンタル、金属Ｔａ、Ｔａを含む
アモルファス材料を等用いてもよい。
外の組成をもつホウ化タンタル、金属Ｔａ、Ｔａを含む
アモルファス材料を等用いてもよい。
【０１２４】また、Ｘ線透過膜として、炭化ケイ素の代
わりに、窒化ケイ素やダイヤモンド膜等を用いてもよ
い。
わりに、窒化ケイ素やダイヤモンド膜等を用いてもよ
い。
【０１２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ッチングマスク層及びエッチング停止層としてクロムと
炭素及び／又は窒素を含む材料を用いることで、高いエ
ッチング選択比を保持したままで極めて低い膜応力を得
ることができるため、膜応力による位置歪みが少なく、
極めて高い位置精度を有するＸ線マスクが得られる。ま
た、これらの材料からなるエッチングマスク層及びエッ
チング停止層を有するＸ線マスクブランクを用いてＸ線
マスクを製造するとＸ線吸収体膜パターンの側壁が垂直
でかつパターンがシャープであるＸ線マスクを製造でき
る。
ッチングマスク層及びエッチング停止層としてクロムと
炭素及び／又は窒素を含む材料を用いることで、高いエ
ッチング選択比を保持したままで極めて低い膜応力を得
ることができるため、膜応力による位置歪みが少なく、
極めて高い位置精度を有するＸ線マスクが得られる。ま
た、これらの材料からなるエッチングマスク層及びエッ
チング停止層を有するＸ線マスクブランクを用いてＸ線
マスクを製造するとＸ線吸収体膜パターンの側壁が垂直
でかつパターンがシャープであるＸ線マスクを製造でき
る。
【図１】スパッタガスの混合比と膜応力との関係を示す
図である。
図である。
【図２】本発明の一実施例に係るＸ線マスクブランクの
製造工程を説明するための図である。
製造工程を説明するための図である。
【図３】本発明の他の実施例に係るＸ線マスクブランク
の製造工程を説明するための図である。
の製造工程を説明するための図である。
【図４】Ｘ線マスクの構造を説明するための断面図であ
る。
る。
【図５】Ｘ線マスクブランクを説明するための図であ
る。
る。
１ Ｘ線マスク ２ Ｘ線マスクブランク １１ シリコン基板 １１ａ 支持基板（支持枠） １２ Ｘ線透過膜 １３ Ｘ線吸収体膜 １３ａ Ｘ線吸収体パターン １４ エッチングマスク層 １５ エッチング停止層
Claims (12)
- 【請求項１】 マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透
過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収
体膜を有するＸ線マスクブランクであって、 前記Ｘ線吸収体膜の上に、クロムと炭素を含む材料から
なるエッチングマスク層を設けたことを特徴とするＸ線
マスクブランク。 - 【請求項２】 マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透
過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収
体膜を有するＸ線マスクブランクであって、 前記Ｘ線吸収体膜の上に、クロムと窒素を含む材料から
なるエッチングマスク層を設けたことを特徴とするＸ線
マスクブランク。 - 【請求項３】 マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透
過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収
体膜を有するＸ線マスクブランクであって、 前記Ｘ線吸収体膜の上に、クロムと炭素及び窒素を含む
材料からなるエッチングマスク層を設けたことを特徴と
するＸ線マスクブランク。 - 【請求項４】 マスク基板上に、Ｘ線を透過するＸ線透
過膜を有し、該Ｘ線透過膜上にＸ線を吸収するＸ線吸収
体膜を有するＸ線マスクブランクであって、 前記Ｘ線吸収体膜の上に、クロムを主成分とするアモル
ファス構造及び／又は微結晶構造の膜からなるエッチン
グマスク層を設けたことを特徴とするＸ線マスクブラン
ク。 - 【請求項５】 エッチングマスク層の表面粗さＲａが、
１．０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４か
ら選ばれるいずれか一項に記載のＸ線マスクブランク。 - 【請求項６】 前記Ｘ線透過膜が、炭化ケイ素からなる
ことを特徴とする請求項１〜５から選ばれるいずれか一
項に記載のＸ線マスクブランク。 - 【請求項７】 前記Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とす
る材料からなることを特徴とする請求項１〜６から選ば
れるいずれか一項に記載のＸ線マスクブランク。 - 【請求項８】 前記Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とし
少なくともＢを含む材料からなることを特徴とする請求
項１〜７から選ばれるいずれか一項に記載のＸ線マスク
ブランク。 - 【請求項９】 前記Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とす
るアモルファス構造の膜であることを特徴とする請求項
７又は８に記載のＸ線マスクブランク。 - 【請求項１０】 前記Ｘ線吸収体膜の下に、クロムと炭
素及び／又は窒素を含む材料からなるエッチング停止層
を設けたことを特徴とする請求項１〜９から選ばれるい
ずれか一項に記載のＸ線マスクブランク。 - 【請求項１１】 マスク基板上に、Ｘ線透過膜を形成す
る工程と、前記Ｘ線透過膜上にＸ線吸収体膜を形成する
工程と、前記Ｘ線吸収体膜の上にクロムと炭素及び／又
は窒素を含む材料からなるエッチングマスク層を形成す
る工程とを有し、 前記エッチングマスク層を形成する
工程において、クロムターゲットを用い、炭素を含むガ
ス及び／又は窒素を含むガスをスパッタリングガス中に
添加してエッチングマスク層を形成することを特徴とす
るＸ線マスクブランクの製造方法。 - 【請求項１２】 請求項１〜１０に記載のＸ線マスクブ
ランクを用いてＸ線マスクを製造することを特徴とする
Ｘ線マスクの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9314797A JP4027458B2 (ja) | 1996-12-14 | 1997-03-27 | Ｘ線マスクブランク及びその製造方法並びにｘ線マスクの製造方法 |
| US08/990,041 US5999590A (en) | 1996-12-14 | 1997-12-12 | X-ray mask blank and manufacturing method for the same, and manufacturing method for X-ray mask |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-352703 | 1996-12-14 | ||
| JP35270396 | 1996-12-14 | ||
| JP9314797A JP4027458B2 (ja) | 1996-12-14 | 1997-03-27 | Ｘ線マスクブランク及びその製造方法並びにｘ線マスクの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10229043A true JPH10229043A (ja) | 1998-08-25 |
| JP4027458B2 JP4027458B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=26434576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9314797A Expired - Fee Related JP4027458B2 (ja) | 1996-12-14 | 1997-03-27 | Ｘ線マスクブランク及びその製造方法並びにｘ線マスクの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5999590A (ja) |
| JP (1) | JP4027458B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696205B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-02-24 | International Business Machines Corporation | Thin tantalum silicon composite film formation and annealing for use as electron projection scatterer |
| JP2007133098A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Ulvac Seimaku Kk | グレートーンマスク及びその製造方法 |
| JP2010009001A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | S & S Tech Co Ltd | ブランクマスク、フォトマスク及びその製造方法 |
| JP2011003898A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Asml Netherlands Bv | 液浸リソグラフィ装置のためのセンサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6277539B1 (en) * | 1998-05-22 | 2001-08-21 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Enhanced adhesion for LIGA microfabrication by using a buffer layer |
| JP3631017B2 (ja) * | 1998-11-14 | 2005-03-23 | Ｈｏｙａ株式会社 | Ｘ線マスクブランク及びその製造方法、並びにｘ線マスク及びその製造方法 |
| US20050238922A1 (en) * | 2003-12-25 | 2005-10-27 | Hoya Corporation | Substrate with a multilayer reflection film, reflection type mask blank for exposure, reflection type mask for exposure and methods of manufacturing them |
| JP6341166B2 (ja) * | 2015-09-03 | 2018-06-13 | 信越化学工業株式会社 | フォトマスクブランク |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57151945A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-20 | Hoya Corp | Photomask blank and its manufacture |
| JPS61272746A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Asahi Glass Co Ltd | フオトマスクブランクおよびフオトマスク |
| JP2642724B2 (ja) * | 1989-01-20 | 1997-08-20 | ホーヤ株式会社 | Ｘ線マスク材料およびｘ線マスク |
| JP3193863B2 (ja) * | 1996-01-31 | 2001-07-30 | ホーヤ株式会社 | 転写マスクの製造方法 |
| JPH1083951A (ja) * | 1996-09-06 | 1998-03-31 | Hoya Corp | Ｘ線マスクブランク及びｘ線マスク並びにパターン転写方法 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9314797A patent/JP4027458B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-12 US US08/990,041 patent/US5999590A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696205B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-02-24 | International Business Machines Corporation | Thin tantalum silicon composite film formation and annealing for use as electron projection scatterer |
| JP2007133098A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | Ulvac Seimaku Kk | グレートーンマスク及びその製造方法 |
| JP4695964B2 (ja) * | 2005-11-09 | 2011-06-08 | アルバック成膜株式会社 | グレートーンマスク及びその製造方法 |
| JP2010009001A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | S & S Tech Co Ltd | ブランクマスク、フォトマスク及びその製造方法 |
| JP2011003898A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Asml Netherlands Bv | 液浸リソグラフィ装置のためのセンサ |
| US8395772B2 (en) | 2009-06-19 | 2013-03-12 | Asml Netherlands B.V. | Sensor, a table and lithographic apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5999590A (en) | 1999-12-07 |
| JP4027458B2 (ja) | 2007-12-26 |
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