JPH10275758A - Ｘ線マスク用ｘ線透過膜、ｘ線マスクブランク及びｘ線マスク並びにこれらの製造方法並びに炭化珪素膜の研磨方法 - Google Patents
Ｘ線マスク用ｘ線透過膜、ｘ線マスクブランク及びｘ線マスク並びにこれらの製造方法並びに炭化珪素膜の研磨方法Info
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- JPH10275758A JPH10275758A JP8074097A JP8074097A JPH10275758A JP H10275758 A JPH10275758 A JP H10275758A JP 8074097 A JP8074097 A JP 8074097A JP 8074097 A JP8074097 A JP 8074097A JP H10275758 A JPH10275758 A JP H10275758A
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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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- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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- G21K1/10—Scattering devices; Absorbing devices; Ionising radiation filters
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高精度のパターン転写が可能なＸ線マスクを
得ることを可能にする。 【解決手段】 Ｘ線透過膜１２たる炭化珪素膜の表面
を、表面粗さがＲａ（平均線中心粗さ）で１．０ｎｍ以
下で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ傷のない面にす
る。また、Ｘ線透過膜１２たる炭化珪素膜の表面をその
様な高精度の面にするために、研磨材料として所定の粒
径のダイヤモンド粒子や過酸化水素を含む溶液中に分散
したコロイダルシリカを用いて研磨する。
得ることを可能にする。 【解決手段】 Ｘ線透過膜１２たる炭化珪素膜の表面
を、表面粗さがＲａ（平均線中心粗さ）で１．０ｎｍ以
下で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ傷のない面にす
る。また、Ｘ線透過膜１２たる炭化珪素膜の表面をその
様な高精度の面にするために、研磨材料として所定の粒
径のダイヤモンド粒子や過酸化水素を含む溶液中に分散
したコロイダルシリカを用いて研磨する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線透過膜に炭化
珪素膜を用いたＸ線マスクブランク及びＸ線マスク並び
にこれらの製造方法並びに炭化珪素膜の研磨方法に関す
る。
珪素膜を用いたＸ線マスクブランク及びＸ線マスク並び
にこれらの製造方法並びに炭化珪素膜の研磨方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】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技術とし
て、露光用電磁波に可視光や紫外線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よく知られてい
る。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に用いてきた可視光や紫外線での転
写限界（波長による原理的限界）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。このような
微細パターンを転写させるために、可視光や紫外線より
も波長の短いＸ線を用いるＸ線リソグラフィー法が試み
られている。
微細なパターンからなる集積回路を形成する技術とし
て、露光用電磁波に可視光や紫外線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よく知られてい
る。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に用いてきた可視光や紫外線での転
写限界（波長による原理的限界）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。このような
微細パターンを転写させるために、可視光や紫外線より
も波長の短いＸ線を用いるＸ線リソグラフィー法が試み
られている。
【０００３】図２はＸ線リソグラフィーに用いられるＸ
線マスクの構造を示す断面図であり、図３はＸ線マスク
を製造する際の中間工程で得られる中間品としてのＸ線
マスクブランクの１例の構造を示す断面図である。
線マスクの構造を示す断面図であり、図３はＸ線マスク
を製造する際の中間工程で得られる中間品としてのＸ線
マスクブランクの１例の構造を示す断面図である。
【０００４】図２に示したように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、該Ｘ線透
過膜１２の上に形成されたＸ線吸収膜パターン１３ａか
ら構成されており、Ｘ線透過膜１２は、シリコン基板の
周辺部のみを残して他を除去することによって形成され
たシリコン枠体１１ａに支持されている。このＸ線マス
ク１を製造する際にはその中間工程において中間品たる
Ｘ線マスクブランクが製造され、このＸ線マスクブラン
クにさらに加工が施されてＸ線マスクが得られる。当該
産業界においては、完成品たるＸ線マスクが取り引きの
対象となることは勿論であるが、中間品たるＸ線マスク
ブランクも独立して取り引きの対象となる場合も多い。
を透過するＸ線透過膜（メンブレン）１２と、該Ｘ線透
過膜１２の上に形成されたＸ線吸収膜パターン１３ａか
ら構成されており、Ｘ線透過膜１２は、シリコン基板の
周辺部のみを残して他を除去することによって形成され
たシリコン枠体１１ａに支持されている。このＸ線マス
ク１を製造する際にはその中間工程において中間品たる
Ｘ線マスクブランクが製造され、このＸ線マスクブラン
クにさらに加工が施されてＸ線マスクが得られる。当該
産業界においては、完成品たるＸ線マスクが取り引きの
対象となることは勿論であるが、中間品たるＸ線マスク
ブランクも独立して取り引きの対象となる場合も多い。
【０００５】図３に示したように、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、該Ｘ線透過膜の上に形成されたＸ線吸収膜１３とか
ら構成されている。
２は、シリコン基板１１上に形成されたＸ線透過膜１２
と、該Ｘ線透過膜の上に形成されたＸ線吸収膜１３とか
ら構成されている。
【０００６】Ｘ線透過膜１２としては、窒化硅素、炭化
硅素、ダイヤモンドなどが一般に用いられ、Ｘ線吸収膜
１３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。
硅素、ダイヤモンドなどが一般に用いられ、Ｘ線吸収膜
１３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。
【０００７】このＸ線マスクブランク２からＸ線マスク
ブランク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。すなわち、図３に示される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、このパターンをマスクにドライエッチングを
行い、Ｘ線吸収膜パターンを形成する。その後裏面に形
成されＸ線透過膜１２のウインドウエリアとなる中心部
の領域を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（１
２ａ；図２参照）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をエッチングし
てＸ線マスク１（図２参照）を得る。この場合、レジス
トは一般に、電子ビーム（ＥＢ）レジストを用いＥＢ描
画法によりパターン形成を行う。
ブランク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。すなわち、図３に示される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、このパターンをマスクにドライエッチングを
行い、Ｘ線吸収膜パターンを形成する。その後裏面に形
成されＸ線透過膜１２のウインドウエリアとなる中心部
の領域を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（１
２ａ；図２参照）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をエッチングし
てＸ線マスク１（図２参照）を得る。この場合、レジス
トは一般に、電子ビーム（ＥＢ）レジストを用いＥＢ描
画法によりパターン形成を行う。
【０００８】ここで、Ｘ線透過膜１２としては、Ｘ線に
対する高い透過性、高ヤング率、適度な引っ張り応力、
Ｘ線に対する照射耐性、可視域での高い透過性などが要
求される。以下にそれぞれの特性を説明する。Ｘ線に対
する透過性は、露光時に要求され、透過性が高いほど露
光に要する時間を短くできスループットを上げるのに効
果的である。ヤング率は膜の強度や吸収体パターンの歪
みに影響を及ぼし、ヤング率が高い程膜強度は高くなり
位置歪みを抑えるのに効果がある。適度な引っ張り応力
は、膜を自立化させる上で引っ張り応力を持つ必要があ
る。Ｘ線に対する照射耐性は、露光時にＸ線透過膜はＸ
線の照射を受けるため、Ｘ線の照射に対してダメージが
ないことが必要になる。可視域での透過性は、Ｘ線ステ
ッパーへマスクを装着してのマスクとウエハとの位置合
わせに可視域の光源を用いたアライメントを行うため、
高精度なアライメントを実現するためにアライメント光
源に対して高い透過性が必要になる。さらに、膜表面は
平滑であることが要求される。表面平滑性は、吸収体の
高精度なパターン形成に必要とされている。
対する高い透過性、高ヤング率、適度な引っ張り応力、
Ｘ線に対する照射耐性、可視域での高い透過性などが要
求される。以下にそれぞれの特性を説明する。Ｘ線に対
する透過性は、露光時に要求され、透過性が高いほど露
光に要する時間を短くできスループットを上げるのに効
果的である。ヤング率は膜の強度や吸収体パターンの歪
みに影響を及ぼし、ヤング率が高い程膜強度は高くなり
位置歪みを抑えるのに効果がある。適度な引っ張り応力
は、膜を自立化させる上で引っ張り応力を持つ必要があ
る。Ｘ線に対する照射耐性は、露光時にＸ線透過膜はＸ
線の照射を受けるため、Ｘ線の照射に対してダメージが
ないことが必要になる。可視域での透過性は、Ｘ線ステ
ッパーへマスクを装着してのマスクとウエハとの位置合
わせに可視域の光源を用いたアライメントを行うため、
高精度なアライメントを実現するためにアライメント光
源に対して高い透過性が必要になる。さらに、膜表面は
平滑であることが要求される。表面平滑性は、吸収体の
高精度なパターン形成に必要とされている。
【０００９】これらの要求を満たすために様々な材料や
製法が研究されてきたが、これまでにＸ線透過膜として
用いられてきた窒化珪素、炭化珪素（ＳｉＣ）、ダイヤ
モンドの中で、炭化珪素はヤング率が高く、Ｘ線に対し
てダメージがないことが確認されており、最も有望な材
料であるといえる。しかしながら、一般に良く用いられ
るＳｉＣ膜は多結晶の構造をもち、結晶構造に起因した
６ｎｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以上に粗れた膜表面を
有する。このようなＳｉＣ膜の表面平滑化として、成膜
後にエッチバック法や機械研磨を行う方法が実施されて
いる。エツチバツク法は、粗れたＳｉＣ膜上にレジスト
をコートし、得られた平滑なレジスト面をドライエッチ
ングによりＳｉＣ膜へ転写する技術であり、機械研磨
は、ダイヤモンドやアルミナのような硬い粒子を研磨材
として用いて物理的にＳｉＣ膜表面の凸凹部分を削る方
法である。例えば、特公平７−７５２１９によれば、エ
ッチバックや機械研磨により２０ｎｍ以下の表面粗さを
得ている。ここでの表面粗さの定義は明確でないが、こ
の粗さは最大高さ（Ｒｍａｘ）と予想され、Ｒａ換算す
ると約２ｎｍ以下に相当する。
製法が研究されてきたが、これまでにＸ線透過膜として
用いられてきた窒化珪素、炭化珪素（ＳｉＣ）、ダイヤ
モンドの中で、炭化珪素はヤング率が高く、Ｘ線に対し
てダメージがないことが確認されており、最も有望な材
料であるといえる。しかしながら、一般に良く用いられ
るＳｉＣ膜は多結晶の構造をもち、結晶構造に起因した
６ｎｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以上に粗れた膜表面を
有する。このようなＳｉＣ膜の表面平滑化として、成膜
後にエッチバック法や機械研磨を行う方法が実施されて
いる。エツチバツク法は、粗れたＳｉＣ膜上にレジスト
をコートし、得られた平滑なレジスト面をドライエッチ
ングによりＳｉＣ膜へ転写する技術であり、機械研磨
は、ダイヤモンドやアルミナのような硬い粒子を研磨材
として用いて物理的にＳｉＣ膜表面の凸凹部分を削る方
法である。例えば、特公平７−７５２１９によれば、エ
ッチバックや機械研磨により２０ｎｍ以下の表面粗さを
得ている。ここでの表面粗さの定義は明確でないが、こ
の粗さは最大高さ（Ｒｍａｘ）と予想され、Ｒａ換算す
ると約２ｎｍ以下に相当する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】近年、フォトリソグラ
フィー技術の進歩に伴い、Ｘ線リソグラフィーの導入時
期が先送りされ、現状では１Ｇ bit-DRAM （デザインル
ール：０．１８μｍ）の世代から導入される見通しとな
った。そして、Ｘ線リソグラフィーは、１Ｇから導入さ
れた場合でも、４Ｇ、１６Ｇ、６４Ｇまで複数世代に亘
って使用できるという特徴を有している。６４Ｇでの使
用を想定した場合、Ｘ線マスクに要求される位置精度は
一層厳しくなり１０ｎｍという高い位置精度が必要にな
る。さらに、マスクパターンは、パターンサイズによら
ず欠陥がゼロである必要がある。パターンの欠陥は、欠
陥修正装置により修正できるものの、実用上修正可能な
欠陥数は、マスク面内で１０程度以下に制限される。パ
ターン欠陥の要因としては、Ｘ線吸収膜の欠陥が主な原
因として挙げられ、その中でもＸ線透過膜上の欠陥が重
要な要因となる。つまり、透過膜上に欠陥（異物など）
が存在するとその上に形成される吸収膜にも欠陥が引き
継がれ、この吸収膜の欠陥がマスク加工後にパターン欠
陥を生じさせる。したがって、Ｘ線透過膜上の欠陥を正
確に検査し、欠陥がゼロか又は極めて少ない状態に処理
する必要がある。パターン欠陥に影響を及ぼす欠陥の最
小サイズは、パターンの最小線幅相当であり、したがっ
て、Ｘ線マスクの場合、０．２μｍ程度の欠陥サイズを
正確に検査する必要がある。
フィー技術の進歩に伴い、Ｘ線リソグラフィーの導入時
期が先送りされ、現状では１Ｇ bit-DRAM （デザインル
ール：０．１８μｍ）の世代から導入される見通しとな
った。そして、Ｘ線リソグラフィーは、１Ｇから導入さ
れた場合でも、４Ｇ、１６Ｇ、６４Ｇまで複数世代に亘
って使用できるという特徴を有している。６４Ｇでの使
用を想定した場合、Ｘ線マスクに要求される位置精度は
一層厳しくなり１０ｎｍという高い位置精度が必要にな
る。さらに、マスクパターンは、パターンサイズによら
ず欠陥がゼロである必要がある。パターンの欠陥は、欠
陥修正装置により修正できるものの、実用上修正可能な
欠陥数は、マスク面内で１０程度以下に制限される。パ
ターン欠陥の要因としては、Ｘ線吸収膜の欠陥が主な原
因として挙げられ、その中でもＸ線透過膜上の欠陥が重
要な要因となる。つまり、透過膜上に欠陥（異物など）
が存在するとその上に形成される吸収膜にも欠陥が引き
継がれ、この吸収膜の欠陥がマスク加工後にパターン欠
陥を生じさせる。したがって、Ｘ線透過膜上の欠陥を正
確に検査し、欠陥がゼロか又は極めて少ない状態に処理
する必要がある。パターン欠陥に影響を及ぼす欠陥の最
小サイズは、パターンの最小線幅相当であり、したがっ
て、Ｘ線マスクの場合、０．２μｍ程度の欠陥サイズを
正確に検査する必要がある。
【００１１】欠陥検査装置としては、レーザー光を用い
た表面欠陥からの光散乱を検出する方法が一般的であ
り、例えばテンコール社のサーフスキャン６２２０にお
いては、シリコンウエハ上で０．０９μｍの最小感度を
実現できている。しかしながら、このようなレーザー光
を用いた表面欠陥検査装置において、欠陥の検出感度
は、表面の粗さに敏感に影響し、表面が粗れているとそ
の粗さにより光が散乱し、微小な欠陥を認識（区別）で
きなくなる。我々は表面粗さと欠陥検出サイズに関して
実験を重ねた結果、０．２μｍの欠陥を正確に評価する
には、表面粗さは、１．０ｎｍ（Ｒａ）以下である必要
があることが確認された。しかしながら、エッチバック
法を用いた場合、２ｎｍ以下の粗さは得られるものの、
１ｎｍ以下の平滑な表面を得ることはほとんどできなか
った。一方、機械研磨方法の場合、ＳｉＣ膜は非常に硬
い膜であるために、一般にシリカのような柔らかい研磨
粒子ではほとんど削れず、ダイヤモンドのように硬い研
磨材を用いることで、１ｎｍ以下の平滑な表面を得るこ
とはできる。しかしながら、ダイヤモンドの粒子を用い
ると表面に傷が容易に生じることが確認された。このよ
うな傷の中で、ある一定サイズ以上のものは膜強度の低
下を招く他、微細パターンの断線（欠陥）を引き起こす
ことが確認された。
た表面欠陥からの光散乱を検出する方法が一般的であ
り、例えばテンコール社のサーフスキャン６２２０にお
いては、シリコンウエハ上で０．０９μｍの最小感度を
実現できている。しかしながら、このようなレーザー光
を用いた表面欠陥検査装置において、欠陥の検出感度
は、表面の粗さに敏感に影響し、表面が粗れているとそ
の粗さにより光が散乱し、微小な欠陥を認識（区別）で
きなくなる。我々は表面粗さと欠陥検出サイズに関して
実験を重ねた結果、０．２μｍの欠陥を正確に評価する
には、表面粗さは、１．０ｎｍ（Ｒａ）以下である必要
があることが確認された。しかしながら、エッチバック
法を用いた場合、２ｎｍ以下の粗さは得られるものの、
１ｎｍ以下の平滑な表面を得ることはほとんどできなか
った。一方、機械研磨方法の場合、ＳｉＣ膜は非常に硬
い膜であるために、一般にシリカのような柔らかい研磨
粒子ではほとんど削れず、ダイヤモンドのように硬い研
磨材を用いることで、１ｎｍ以下の平滑な表面を得るこ
とはできる。しかしながら、ダイヤモンドの粒子を用い
ると表面に傷が容易に生じることが確認された。このよ
うな傷の中で、ある一定サイズ以上のものは膜強度の低
下を招く他、微細パターンの断線（欠陥）を引き起こす
ことが確認された。
【００１２】本発明は、上述した背景のもとでなされた
ものであり、高精度のパターン転写が可能なＸ線マスク
の製造に用いることができるＸ線マスク用Ｘ線透過膜並
びにＸ線マククブランク及びこれを用いて製造されるＸ
線マスク並びにこれらＸ線マスクブランクおよびＸ線マ
スクのＸ線透過膜として用いられる炭化珪素膜の製造方
法並びにＸ線透過膜としての炭化珪素膜としてこの炭化
珪素膜の製造方法を用いたＸマスクブランク及びＸ線マ
スクの製造方法を提供することを目的とする。
ものであり、高精度のパターン転写が可能なＸ線マスク
の製造に用いることができるＸ線マスク用Ｘ線透過膜並
びにＸ線マククブランク及びこれを用いて製造されるＸ
線マスク並びにこれらＸ線マスクブランクおよびＸ線マ
スクのＸ線透過膜として用いられる炭化珪素膜の製造方
法並びにＸ線透過膜としての炭化珪素膜としてこの炭化
珪素膜の製造方法を用いたＸマスクブランク及びＸ線マ
スクの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、表面粗さがＲａ（平均線中心
粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスク
ラッチ傷のない炭化珪素膜からなるＸ線マスク用のＸ線
透過膜であり、請求項２の発明は、基板上にＸ線透過膜
とＸ線吸収膜とを有するＸ線マスクブランクにおいて、
前記Ｘ線透過膜として、表面粗さがＲａ（平均線中心粗
さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラ
ッチ傷のない炭化珪素膜を用いることを特徴とし、請求
項３の発明は、枠体に支持されたＸ線透過膜の上にＸ線
吸収膜パターンが形成されたＸ線マスクにおいて、前記
Ｘ線透過膜として、表面粗さがＲａ（平均線中心粗さ）
で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ
傷のない炭化珪素膜を用いることを特徴とし、請求項４
の発明は、炭化珪素膜を研磨材を用いて研磨する炭化珪
素膜の研磨方法において、研磨材として、平均粒径が
０．０５〜０．３μｍのダイヤモンドを用いることによ
って、前記炭化珪素膜表面を、Ｒａ（中心線平均粗さ）
で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ
傷が実質的にない表面になるように研磨することを特徴
とし、請求項５の発明は、炭化珪素膜を研磨材を用いて
研磨する炭化珪素膜の研磨方法において、平均粒径が
０．０５〜０．６μｍのダイヤモンドからなる研磨材を
用いて研磨した後、コロイダルシリカからなる研磨材を
用いて研磨することによって、前記炭化珪素膜表面を、
Ｒａ（中心線平均粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２
５μｍ以上のスクラッチ傷が実質的にない表面になるよ
うに研磨することを特徴とし、請求項６の発明は、炭化
珪素膜を研磨材を用いて研磨する炭化珪素膜の研磨方法
において、研磨材として、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を含
有する溶液中に分散したコロイダルシリカを用いて研磨
することによって、前記炭化珪素膜表面を、Ｒａ（中心
線平均粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上
のスクラッチ傷が実質的にない表面になるように研磨す
ることを特徴とし、請求項７の発明は基板上にＸ線透過
膜としての炭化珪素膜を形成する工程と、該炭化珪素膜
表面を研磨する研磨工程とを有するＸ線マスクブランク
の製造方法において、前記炭化珪素膜を研磨する研磨工
程として、請求項４ないし６のいずれかに記載の炭化珪
素膜の研磨方法を用いることを特徴とし、請求項８の発
明は、基板の一方の表面にＸ線透過膜としての炭化珪素
膜を形成する工程と、該炭化珪素膜表面を研磨する研磨
工程と、該研磨工程を施した炭化珪素膜表面にＸ線吸収
膜を形成する工程と、該Ｘ線吸収膜の一部を選択的に除
去してＸ線吸収膜パターンを形成する工程と、前記基板
の前記Ｘ線吸収膜パターンが形成された領域範囲を含む
部分を除去して前記基板を枠体状に形成する工程とを有
するＸ線マスクの製造方法において、前記炭化珪素膜を
研磨する研磨工程として、請求項４ないし６のいずれか
に記載の炭化珪素膜の研磨方法を用いることを特徴とす
るものである。
めに、請求項１の発明は、表面粗さがＲａ（平均線中心
粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスク
ラッチ傷のない炭化珪素膜からなるＸ線マスク用のＸ線
透過膜であり、請求項２の発明は、基板上にＸ線透過膜
とＸ線吸収膜とを有するＸ線マスクブランクにおいて、
前記Ｘ線透過膜として、表面粗さがＲａ（平均線中心粗
さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラ
ッチ傷のない炭化珪素膜を用いることを特徴とし、請求
項３の発明は、枠体に支持されたＸ線透過膜の上にＸ線
吸収膜パターンが形成されたＸ線マスクにおいて、前記
Ｘ線透過膜として、表面粗さがＲａ（平均線中心粗さ）
で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ
傷のない炭化珪素膜を用いることを特徴とし、請求項４
の発明は、炭化珪素膜を研磨材を用いて研磨する炭化珪
素膜の研磨方法において、研磨材として、平均粒径が
０．０５〜０．３μｍのダイヤモンドを用いることによ
って、前記炭化珪素膜表面を、Ｒａ（中心線平均粗さ）
で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ
傷が実質的にない表面になるように研磨することを特徴
とし、請求項５の発明は、炭化珪素膜を研磨材を用いて
研磨する炭化珪素膜の研磨方法において、平均粒径が
０．０５〜０．６μｍのダイヤモンドからなる研磨材を
用いて研磨した後、コロイダルシリカからなる研磨材を
用いて研磨することによって、前記炭化珪素膜表面を、
Ｒａ（中心線平均粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２
５μｍ以上のスクラッチ傷が実質的にない表面になるよ
うに研磨することを特徴とし、請求項６の発明は、炭化
珪素膜を研磨材を用いて研磨する炭化珪素膜の研磨方法
において、研磨材として、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を含
有する溶液中に分散したコロイダルシリカを用いて研磨
することによって、前記炭化珪素膜表面を、Ｒａ（中心
線平均粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上
のスクラッチ傷が実質的にない表面になるように研磨す
ることを特徴とし、請求項７の発明は基板上にＸ線透過
膜としての炭化珪素膜を形成する工程と、該炭化珪素膜
表面を研磨する研磨工程とを有するＸ線マスクブランク
の製造方法において、前記炭化珪素膜を研磨する研磨工
程として、請求項４ないし６のいずれかに記載の炭化珪
素膜の研磨方法を用いることを特徴とし、請求項８の発
明は、基板の一方の表面にＸ線透過膜としての炭化珪素
膜を形成する工程と、該炭化珪素膜表面を研磨する研磨
工程と、該研磨工程を施した炭化珪素膜表面にＸ線吸収
膜を形成する工程と、該Ｘ線吸収膜の一部を選択的に除
去してＸ線吸収膜パターンを形成する工程と、前記基板
の前記Ｘ線吸収膜パターンが形成された領域範囲を含む
部分を除去して前記基板を枠体状に形成する工程とを有
するＸ線マスクの製造方法において、前記炭化珪素膜を
研磨する研磨工程として、請求項４ないし６のいずれか
に記載の炭化珪素膜の研磨方法を用いることを特徴とす
るものである。
【００１４】本発明者等の研究によれば、表面粗さが１
ｎｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以下で、表面に幅０．２
５μｍ以下の直線状の傷（スクラッチ）がない炭化珪素
膜は、高い膜強度を有することがわかった。さらに、そ
の炭化珪素膜をＸ線透過膜として用いた場合、０．２μ
ｍ程度の微小な欠陥まで含めても欠陥の極めて少ないＸ
線マスクが得られることがわかった。すなわち、Ｘ線マ
スクは、低欠陥と高い膜強度をが要求され、例えば、Ｘ
線リソグラフィーで要求される０．１８μｍのデザイン
ルールパターンを有する１Ｇ bit-DRAM 用Ｘ線マスクに
おいては、修正前のパターン欠陥を１０個以下に抑える
必要がある。そのためには、０．２μｍの欠陥サイズも
評価する必要がある。また、膜強度は、Ｘ線透過膜のス
クラッチの程度に影響され、スクラッチを小さくするこ
とが膜強度の低下を抑える上で重要であることが見出さ
れた。そして、Ｘ線透過膜の表面粗さが１ｎｍ（Ｒａ：
中心線平均粗さ）以下で、表面に幅０．２５μｍ以下の
直線状の傷（スクラッチ）がないことが必要であること
を見出した。Ｘ線透過膜の表面粗さが１ｎｍ（Ｒａ：中
心線平均粗さ）以上であると、０．２μｍサイズの欠陥
を正確に評価することができず、信頼性の高い低欠陥の
マスクを作製することができない。またＸ線透過膜の表
面に幅０．２５μｍ以上の直線状の傷（スクラッチ）が
あると、膜強度が著しく低下して、信頼性のあるＸ線マ
スクが得られない。
ｎｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以下で、表面に幅０．２
５μｍ以下の直線状の傷（スクラッチ）がない炭化珪素
膜は、高い膜強度を有することがわかった。さらに、そ
の炭化珪素膜をＸ線透過膜として用いた場合、０．２μ
ｍ程度の微小な欠陥まで含めても欠陥の極めて少ないＸ
線マスクが得られることがわかった。すなわち、Ｘ線マ
スクは、低欠陥と高い膜強度をが要求され、例えば、Ｘ
線リソグラフィーで要求される０．１８μｍのデザイン
ルールパターンを有する１Ｇ bit-DRAM 用Ｘ線マスクに
おいては、修正前のパターン欠陥を１０個以下に抑える
必要がある。そのためには、０．２μｍの欠陥サイズも
評価する必要がある。また、膜強度は、Ｘ線透過膜のス
クラッチの程度に影響され、スクラッチを小さくするこ
とが膜強度の低下を抑える上で重要であることが見出さ
れた。そして、Ｘ線透過膜の表面粗さが１ｎｍ（Ｒａ：
中心線平均粗さ）以下で、表面に幅０．２５μｍ以下の
直線状の傷（スクラッチ）がないことが必要であること
を見出した。Ｘ線透過膜の表面粗さが１ｎｍ（Ｒａ：中
心線平均粗さ）以上であると、０．２μｍサイズの欠陥
を正確に評価することができず、信頼性の高い低欠陥の
マスクを作製することができない。またＸ線透過膜の表
面に幅０．２５μｍ以上の直線状の傷（スクラッチ）が
あると、膜強度が著しく低下して、信頼性のあるＸ線マ
スクが得られない。
【００１５】同様の観点から、Ｘ線透過膜の表面粗さが
０．８ｎｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以下が好ましく、
０．６ｎｍ以下がより好ましい。Ｘ線透過膜の表面の傷
は、幅０．２μｍ以下であることが膜強度の観点から好
ましい。
０．８ｎｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以下が好ましく、
０．６ｎｍ以下がより好ましい。Ｘ線透過膜の表面の傷
は、幅０．２μｍ以下であることが膜強度の観点から好
ましい。
【００１６】ここで、用いる基板としては、シリコン基
板等が挙げられる。また、本発明のＸ線マスクブランク
においては、Ｘ線透過膜とＸ線吸収膜との間に、エッチ
ング停止層、密着層、反射防止層、導電層の膜を設けた
ものでもよく、また、Ｘ線吸収膜上にマスク層、保護
層、導伝層を設けたものでもよい。
板等が挙げられる。また、本発明のＸ線マスクブランク
においては、Ｘ線透過膜とＸ線吸収膜との間に、エッチ
ング停止層、密着層、反射防止層、導電層の膜を設けた
ものでもよく、また、Ｘ線吸収膜上にマスク層、保護
層、導伝層を設けたものでもよい。
【００１７】また、請求項４、請求項５又は請求項６に
記載の方法を用いれば、Ｒａで１．０ｎｍ以下で、幅
０．２５μｍ以上のスクラッチ傷が実質的にない表面を
有する炭化珪素膜を得ることができる。
記載の方法を用いれば、Ｒａで１．０ｎｍ以下で、幅
０．２５μｍ以上のスクラッチ傷が実質的にない表面を
有する炭化珪素膜を得ることができる。
【００１８】請求項４に記載の方法によれば、ダイアモ
ンド粒子を研磨材として用いることにより、炭化珪素膜
の平坦性が得られ、かつそのダイアモンド粒子として比
較的粒子の小さいものを用いることにより、０．２５μ
ｍ以上の傷の発生を防止することができる。このとき用
いることのできるダイアモンド粒子の粒径が１／１０μ
ｍ（０．１μｍ）径、１／８μｍ（０．１２μｍ）径、
１／４μｍ（０．２５μｍ）径のものを使用することが
できる。
ンド粒子を研磨材として用いることにより、炭化珪素膜
の平坦性が得られ、かつそのダイアモンド粒子として比
較的粒子の小さいものを用いることにより、０．２５μ
ｍ以上の傷の発生を防止することができる。このとき用
いることのできるダイアモンド粒子の粒径が１／１０μ
ｍ（０．１μｍ）径、１／８μｍ（０．１２μｍ）径、
１／４μｍ（０．２５μｍ）径のものを使用することが
できる。
【００１９】請求項５に記載の方法によれば、まず、ダ
イアモンド粒子を研磨材として用いて研磨した後、コロ
イダルシリカを研磨材としてメカノケミカル研磨を行う
ことによりダイアモンド研磨により傷が発生していて
も、次のメカノケミカル研磨により傷を取り除くことが
可能となる。このとき用いることができるダイアモンド
粒子の粒径としては、平均粒径が０．０５〜０．６μｍ
のものであり、例えば、平均粒径が１／１０μｍ（０．
１μｍ）径、１／８μｍ（０．１２μｍ）径、１／４μ
ｍ（０．２５μｍ）径、１／２μｍ（０．５μｍ）径の
ものを使用することができるが、特にダイアモンド研磨
で傷が発生するおそれのある０．３μｍより大きい粒径
のダイアモンド粒子を用いた場合有効である。
イアモンド粒子を研磨材として用いて研磨した後、コロ
イダルシリカを研磨材としてメカノケミカル研磨を行う
ことによりダイアモンド研磨により傷が発生していて
も、次のメカノケミカル研磨により傷を取り除くことが
可能となる。このとき用いることができるダイアモンド
粒子の粒径としては、平均粒径が０．０５〜０．６μｍ
のものであり、例えば、平均粒径が１／１０μｍ（０．
１μｍ）径、１／８μｍ（０．１２μｍ）径、１／４μ
ｍ（０．２５μｍ）径、１／２μｍ（０．５μｍ）径の
ものを使用することができるが、特にダイアモンド研磨
で傷が発生するおそれのある０．３μｍより大きい粒径
のダイアモンド粒子を用いた場合有効である。
【００２０】請求項６に記載の方法によれば、傷の発生
を防止するという観点からコロイダルシリカを用いたメ
カノケミカル研磨を採用し、さらに過酸化水素（Ｈ2 Ｏ
2 ）を用いて溶液のｐＨを制御することにより研磨速度
を早め、膜の平坦性を高めることができる。
を防止するという観点からコロイダルシリカを用いたメ
カノケミカル研磨を採用し、さらに過酸化水素（Ｈ2 Ｏ
2 ）を用いて溶液のｐＨを制御することにより研磨速度
を早め、膜の平坦性を高めることができる。
【００２１】
【実施の形態】図１は本発明の実施例にかかるＸ線マス
クの製造方法の説明図である。以下、図１を参照にして
実施例のＸ線マスクの製造方法を説明し、あわせて本発
明の実施例にかかるＸ線マスクブランク及びその製造方
法並びにＸ線マスク並びに炭化珪素膜の研磨方法を説明
する。
クの製造方法の説明図である。以下、図１を参照にして
実施例のＸ線マスクの製造方法を説明し、あわせて本発
明の実施例にかかるＸ線マスクブランク及びその製造方
法並びにＸ線マスク並びに炭化珪素膜の研磨方法を説明
する。
【００２２】（実施例１） ［Ｘ線透過膜の形成］まず、シリコン基板１１の両面に
Ｘ線透過膜１２として炭化珪素膜を成膜する。シリコン
基板１は、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位
（１００）のシリコン基板を用いる。また、Ｘ線透過膜
としての炭化珪素膜は、ジクロロシランとアセチレンを
用いてＣＶＤ法により２．１μｍの厚みに成膜する。次
に、Ｘ線透過膜１２の表面を機械研磨により平滑化処理
する。機械研磨は、Ｘ線透過膜１２を形成した基板の裏
面をステンレス（ＳＵＳ）製の治具に張り付け固定し、
膜表面を平均粒径１／８μｍ（０．０５〜０．３５μｍ
径；日本エンギス製）のダイヤモンド粒子を分散させた
凝固ポリマータイプの軟質研磨布に当てがい、治具に２
００ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけながら６０ｒｐｍで回転さ
せて５分間研磨し、深さ約０．１μｍ削り、表面粗さＲ
ａで１ｎｍ以下の表面を得た。このとき表面の傷は、
０．２μｍ以下であった。
Ｘ線透過膜１２として炭化珪素膜を成膜する。シリコン
基板１は、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位
（１００）のシリコン基板を用いる。また、Ｘ線透過膜
としての炭化珪素膜は、ジクロロシランとアセチレンを
用いてＣＶＤ法により２．１μｍの厚みに成膜する。次
に、Ｘ線透過膜１２の表面を機械研磨により平滑化処理
する。機械研磨は、Ｘ線透過膜１２を形成した基板の裏
面をステンレス（ＳＵＳ）製の治具に張り付け固定し、
膜表面を平均粒径１／８μｍ（０．０５〜０．３５μｍ
径；日本エンギス製）のダイヤモンド粒子を分散させた
凝固ポリマータイプの軟質研磨布に当てがい、治具に２
００ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけながら６０ｒｐｍで回転さ
せて５分間研磨し、深さ約０．１μｍ削り、表面粗さＲ
ａで１ｎｍ以下の表面を得た。このとき表面の傷は、
０．２μｍ以下であった。
【００２３】［Ｘ線吸収膜の形成］次に、図１（Ｂ）に
示すように、Ｘ線透過膜１２上にタンタル及びホウ素か
らなるＸ線吸収膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法に
よって０．５μｍの厚さに形成する。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を用いる。スパッタガスは、Ｘｅ
で、ＲＦパワー密度６．５Ｗ／ｃｍ2 、スパッタガス圧
０．３５Ｐａとする。次いで、この基板を窒素中２５０
℃、２時間の条件でアニーリングを行い、１０ＭＰａ以
下の低応力のＸ線吸収膜１３を得ることにより、Ｘ線マ
スクブランクを作製下。
示すように、Ｘ線透過膜１２上にタンタル及びホウ素か
らなるＸ線吸収膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法に
よって０．５μｍの厚さに形成する。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を用いる。スパッタガスは、Ｘｅ
で、ＲＦパワー密度６．５Ｗ／ｃｍ2 、スパッタガス圧
０．３５Ｐａとする。次いで、この基板を窒素中２５０
℃、２時間の条件でアニーリングを行い、１０ＭＰａ以
下の低応力のＸ線吸収膜１３を得ることにより、Ｘ線マ
スクブランクを作製下。
【００２４】［エッチングマスク層の形成］次に、図１
（Ｃ）に示すように、Ｘ線吸収膜１３の上にエッチング
マスク層１４としてクロム炭化物を含むクロム膜をＲＦ
マグネトロンパッタ法によって０．０５μｍの厚さに形
成した。スパッタターゲットにＣｒを用い、スパッタガ
スは、Ａｒにメタンを７％混合したガスで、ＲＦパワー
密度６．５Ｗ／ｃｍ2 スパッタガス圧１．２Ｐａとし
て、１００ＭＰａ以下の低応力のエッチングマスク層を
得た。なお、ここで、ッチングマスク層とは、ＥＢレジ
ストとＸ線吸収膜の間に挿入して、ドライエッチングに
よるＸ線吸収膜の加工精度を高める役割をするものであ
る。この段階で得られたものもＸ線マスクブランクの１
種として取り扱われる。
（Ｃ）に示すように、Ｘ線吸収膜１３の上にエッチング
マスク層１４としてクロム炭化物を含むクロム膜をＲＦ
マグネトロンパッタ法によって０．０５μｍの厚さに形
成した。スパッタターゲットにＣｒを用い、スパッタガ
スは、Ａｒにメタンを７％混合したガスで、ＲＦパワー
密度６．５Ｗ／ｃｍ2 スパッタガス圧１．２Ｐａとし
て、１００ＭＰａ以下の低応力のエッチングマスク層を
得た。なお、ここで、ッチングマスク層とは、ＥＢレジ
ストとＸ線吸収膜の間に挿入して、ドライエッチングに
よるＸ線吸収膜の加工精度を高める役割をするものであ
る。この段階で得られたものもＸ線マスクブランクの１
種として取り扱われる。
【００２５】［Ｘ線吸収膜パターンの形成及び枠体の形
成］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、このパターンをマスクにドライエ
ッチングを行い、Ｘ線吸収膜パターンを形成する。その
後裏面に形成されＸ線透過膜１２のウインドウエリアと
なる中心部の領域を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１２ａ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１１をエッチン
グしてシリコン枠体１１ａを形成し、Ｘ線マスクを得る
（図１（Ｄ）参照）。なお、この場合、レジストは一般
に、電子ビーム（ＥＢ）レジストを用いＥＢ描画法によ
りパターン形成を行う。
成］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、このパターンをマスクにドライエ
ッチングを行い、Ｘ線吸収膜パターンを形成する。その
後裏面に形成されＸ線透過膜１２のウインドウエリアと
なる中心部の領域を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１２ａ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１１をエッチン
グしてシリコン枠体１１ａを形成し、Ｘ線マスクを得る
（図１（Ｄ）参照）。なお、この場合、レジストは一般
に、電子ビーム（ＥＢ）レジストを用いＥＢ描画法によ
りパターン形成を行う。
【００２６】本実施例で作製したＸ線マスクは、マスク
加工後のパターン欠陥を１０個以下とすることができ、
マスク修正装置により欠陥ゼロのＸ線マスクを実現でき
た。また、膜強度は実用上問題のないことが確認され
た。
加工後のパターン欠陥を１０個以下とすることができ、
マスク修正装置により欠陥ゼロのＸ線マスクを実現でき
た。また、膜強度は実用上問題のないことが確認され
た。
【００２７】（実施例２） ［Ｘ線透過膜の形成］まず、シリコン基板１１の両面に
Ｘ線透過膜１２として炭化珪素膜を成膜する。シリコン
基板１は、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位
（１００）のシリコン基板を用いる。また、Ｘ線透過膜
としての炭化珪素膜は、ジクロロシランとアセチレンを
用いてＣＶＤ法により２．１μｍの厚みに成膜する。次
に、Ｘ線透過膜１２の表面を機械研磨により平滑化処理
する。機械研磨は、Ｘ線透過膜１２を形成した基板の裏
面をステンレス（ＳＵＳ）製の治具に張り付け固定し、
膜表面を平均粒径１／４μｍ（０．１〜０．６μｍ径；
日本エンギス製）のダイヤモンド粒子を分散させた凝固
ポリマータイプの軟質研磨布に当てがい、治具に２００
ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけながら６０ｒｐｍで回転させて
５分間研磨し、表面粗さＲａで１ｎｍ以下の表面を得
る。こうして得られた膜の表面には、０．２μｍ以上の
傷が存在した。そこで、さらに基板の裏面をＳＵＳ製の
治具に固定し、基板をコロイダルシリカ（粒径６０〜８
０ｎｍ）を分散させたスウェードタイプ（不織布タイ
プ）研磨布にあてがい、１８０ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけ
ながら６０ｒｐｍで回転させて５分間研磨し表面の傷を
０．２μｍ以下とした。
Ｘ線透過膜１２として炭化珪素膜を成膜する。シリコン
基板１は、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結晶方位
（１００）のシリコン基板を用いる。また、Ｘ線透過膜
としての炭化珪素膜は、ジクロロシランとアセチレンを
用いてＣＶＤ法により２．１μｍの厚みに成膜する。次
に、Ｘ線透過膜１２の表面を機械研磨により平滑化処理
する。機械研磨は、Ｘ線透過膜１２を形成した基板の裏
面をステンレス（ＳＵＳ）製の治具に張り付け固定し、
膜表面を平均粒径１／４μｍ（０．１〜０．６μｍ径；
日本エンギス製）のダイヤモンド粒子を分散させた凝固
ポリマータイプの軟質研磨布に当てがい、治具に２００
ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけながら６０ｒｐｍで回転させて
５分間研磨し、表面粗さＲａで１ｎｍ以下の表面を得
る。こうして得られた膜の表面には、０．２μｍ以上の
傷が存在した。そこで、さらに基板の裏面をＳＵＳ製の
治具に固定し、基板をコロイダルシリカ（粒径６０〜８
０ｎｍ）を分散させたスウェードタイプ（不織布タイ
プ）研磨布にあてがい、１８０ｇ／ｃｍ2 の荷重をかけ
ながら６０ｒｐｍで回転させて５分間研磨し表面の傷を
０．２μｍ以下とした。
【００２８】［Ｘ線吸収膜の形成］次に、図１（Ｂ）に
示すように、Ｘ線透過膜１２上にタンタル及びホウ素か
らなるＸ線吸収膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法に
よって０．５μｍの厚さに形成する。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を用いる。スパッタガスは、Ｘｅ
で、ＲＦパワー密度６．５Ｗ／ｃｍ2 、スパッタガス圧
０．３５Ｐａとする。次いで、この基板を窒素中２５０
℃、２時間の条件でアニーリングを行い、１０ＭＰａ以
下の低応力のＸ線吸収膜１３を得ることにより、Ｘ線マ
スクブランクを作製した。
示すように、Ｘ線透過膜１２上にタンタル及びホウ素か
らなるＸ線吸収膜１３をＤＣマグネトロンスパッタ法に
よって０．５μｍの厚さに形成する。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を用いる。スパッタガスは、Ｘｅ
で、ＲＦパワー密度６．５Ｗ／ｃｍ2 、スパッタガス圧
０．３５Ｐａとする。次いで、この基板を窒素中２５０
℃、２時間の条件でアニーリングを行い、１０ＭＰａ以
下の低応力のＸ線吸収膜１３を得ることにより、Ｘ線マ
スクブランクを作製した。
【００２９】［エッチングマスク層の形成］次に、図３
（Ｃ）に示すように、Ｘ線吸収膜１３の上にエッチング
マスク層１４としてクロム炭化物を含むクロム膜をＲＦ
マグネトロンパッタ法によって０．０５μｍの厚さに形
成した。スパッタターゲットにＣｒを用い、スパッタガ
スは、Ａｒにメタンを７％混合したガスで、ＲＦパワー
密度６．５Ｗ／ｃｍ2 スパッタガス圧１．２Ｐａとし
て、１００ＭＰａ以下の低応力のエッチングマスク層を
得た。この段階で得られたものもＸ線マスクブランクの
１種として取り扱われる。
（Ｃ）に示すように、Ｘ線吸収膜１３の上にエッチング
マスク層１４としてクロム炭化物を含むクロム膜をＲＦ
マグネトロンパッタ法によって０．０５μｍの厚さに形
成した。スパッタターゲットにＣｒを用い、スパッタガ
スは、Ａｒにメタンを７％混合したガスで、ＲＦパワー
密度６．５Ｗ／ｃｍ2 スパッタガス圧１．２Ｐａとし
て、１００ＭＰａ以下の低応力のエッチングマスク層を
得た。この段階で得られたものもＸ線マスクブランクの
１種として取り扱われる。
【００３０】［Ｘ線吸収膜パターンの形成及び枠体の形
成］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、このパターンをマスクにドライエ
ッチングを行い、Ｘ線吸収膜パターンを形成する。その
後裏面に形成されＸ線透過膜１２のウインドウエリアと
なる中心部の領域を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１２ａ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１１をエッチン
グしてＸ線シリコン枠体１１ａを形成し、Ｘ線マスクを
得る（図１（Ｄ）参照）。なお、この場合、レジストは
一般に、電子ビーム（ＥＢ）レジストを用いＥＢ描画法
によりパターン形成を行う。
成］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、このパターンをマスクにドライエ
ッチングを行い、Ｘ線吸収膜パターンを形成する。その
後裏面に形成されＸ線透過膜１２のウインドウエリアと
なる中心部の領域を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１２ａ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１１をエッチン
グしてＸ線シリコン枠体１１ａを形成し、Ｘ線マスクを
得る（図１（Ｄ）参照）。なお、この場合、レジストは
一般に、電子ビーム（ＥＢ）レジストを用いＥＢ描画法
によりパターン形成を行う。
【００３１】本実施例で作製したＸ線マスクは、マスク
加工後のパターン欠陥を１０個以下とすることができ、
マスク修正装置により欠陥ゼロのＸ線マスクを実現でき
た。また、膜強度は実用上問題のないことが確認され
た。
加工後のパターン欠陥を１０個以下とすることができ、
マスク修正装置により欠陥ゼロのＸ線マスクを実現でき
た。また、膜強度は実用上問題のないことが確認され
た。
【００３２】（実施例３）この実施例は、上述の実施例
１、２におけるＸ線透過膜１２の形成工程において、Ｘ
線透過膜１２たる炭化珪素膜を研磨する工程として、以
下のメカノケミカル研磨を行うようにした点を除けば実
施例１、２と同一である。
１、２におけるＸ線透過膜１２の形成工程において、Ｘ
線透過膜１２たる炭化珪素膜を研磨する工程として、以
下のメカノケミカル研磨を行うようにした点を除けば実
施例１、２と同一である。
【００３３】この実施例のメカノケミカル研磨は、基板
をコロイダルシリカ（粒径６０〜８０ｎｍ）を分散させ
た凝固ポリマータイプの研磨布にあてがい、１８０ｇ／
ｃｍ2 の荷重をかけながら６０ｒｐｍで回転させて１０
分間研磨する。ここで、コロイダルスラリー中にＨ2 Ｏ
2 を３０％添加し、溶媒のｐＨを弱アルカリ（８．５）
にする。これにより、触媒作用が活発になり、研磨速度
の増加と表面平滑化が実現できた。
をコロイダルシリカ（粒径６０〜８０ｎｍ）を分散させ
た凝固ポリマータイプの研磨布にあてがい、１８０ｇ／
ｃｍ2 の荷重をかけながら６０ｒｐｍで回転させて１０
分間研磨する。ここで、コロイダルスラリー中にＨ2 Ｏ
2 を３０％添加し、溶媒のｐＨを弱アルカリ（８．５）
にする。これにより、触媒作用が活発になり、研磨速度
の増加と表面平滑化が実現できた。
【００３４】（比較例）この比較例は、上述の実施例１
におけるＸ線透過膜１２の形成工程において、Ｘ線透過
膜１２たる炭化珪素膜を研磨する工程として、平均粒径
１／２μｍ（０．２〜０．８μｍ径；日本エンギス製）
のダイヤモンド粒子を分散させた凝固ポリマータイプの
軟質研磨布に当てがい、治具に２００ｇ／ｃｍ2 の荷重
をかけながら６０ｒｐｍで回転させて５分間研磨するよ
うにして表面粗さＲａで１ｎｍ以下の表面を得た点を除
けば実施例１と同一である。しかし、こうして研磨して
得られたＸ線透過膜表面には０．２５μｍ以上の傷が存
在した。
におけるＸ線透過膜１２の形成工程において、Ｘ線透過
膜１２たる炭化珪素膜を研磨する工程として、平均粒径
１／２μｍ（０．２〜０．８μｍ径；日本エンギス製）
のダイヤモンド粒子を分散させた凝固ポリマータイプの
軟質研磨布に当てがい、治具に２００ｇ／ｃｍ2 の荷重
をかけながら６０ｒｐｍで回転させて５分間研磨するよ
うにして表面粗さＲａで１ｎｍ以下の表面を得た点を除
けば実施例１と同一である。しかし、こうして研磨して
得られたＸ線透過膜表面には０．２５μｍ以上の傷が存
在した。
【００３５】さらに、最終的に得られたＸ線マスクも、
上記傷が原因で、修正不可能なパターン欠陥が存在し、
無欠陥マスクを得ることはできなかった。また、膜強度
も実用上において十分でなく、繰り返しの使用によって
膜破壊するものであった。
上記傷が原因で、修正不可能なパターン欠陥が存在し、
無欠陥マスクを得ることはできなかった。また、膜強度
も実用上において十分でなく、繰り返しの使用によって
膜破壊するものであった。
【００３６】なお、上述の実施例においては、Ｘ線吸収
膜として、ＴａとＢの化合物（Ｔａ／Ｂ＝８／２）を用
いたが、この代わりに、例えば、金属Ｔａ、Ｔａを含む
アモルファス材料、Ｔａ4 Ｂ以外の組成を持つホウ化タ
ンタル等を用いてもよい。
膜として、ＴａとＢの化合物（Ｔａ／Ｂ＝８／２）を用
いたが、この代わりに、例えば、金属Ｔａ、Ｔａを含む
アモルファス材料、Ｔａ4 Ｂ以外の組成を持つホウ化タ
ンタル等を用いてもよい。
【００３７】また、Ｘ線マスクブランクの構造として
は、実施例で掲げたものの外に、基板にＸ線透過膜を形
成した後に、基板の裏面からその中央部を除去して枠体
を形成し、この枠体にＸ線透過膜が張られた状態のいわ
ゆるメンブレン化した構造のものも考えられる。要する
に、Ｘ線マスク製造工程における主な中間品はＸ線マス
クブランクであるということができる。
は、実施例で掲げたものの外に、基板にＸ線透過膜を形
成した後に、基板の裏面からその中央部を除去して枠体
を形成し、この枠体にＸ線透過膜が張られた状態のいわ
ゆるメンブレン化した構造のものも考えられる。要する
に、Ｘ線マスク製造工程における主な中間品はＸ線マス
クブランクであるということができる。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、Ｘ線透
過膜たる炭化珪素膜の表面を、表面粗さがＲａ（平均線
中心粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上の
スクラッチ傷のない面に研磨するようにしたことによ
り、無欠陥で十分な膜強度を有するＸ線マスクを得るこ
とを可能にしたものである。
過膜たる炭化珪素膜の表面を、表面粗さがＲａ（平均線
中心粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上の
スクラッチ傷のない面に研磨するようにしたことによ
り、無欠陥で十分な膜強度を有するＸ線マスクを得るこ
とを可能にしたものである。
【図１】本発明の実施例にかかるＸ線マスクの製造方法
の説明図である。
の説明図である。
【図２】Ｘ線マスクの構造を説明するための断面図であ
る。
る。
【図３】Ｘ線マスクブランクの構造を説明するための断
面図である。
面図である。
１…Ｘ線マスク ２…Ｘ線マスクブランク １１a …シリコン支持枠 １１…シリコン基板 １２…Ｘ線透過膜 １３…Ｘ線吸収膜 １３a …Ｘ線吸収膜パターン １４…エッチングマスク層
Claims (8)
- 【請求項１】 表面粗さがＲａ（平均線中心粗さ）で
１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ傷
のない炭化珪素膜からなるＸ線マスク用Ｘ線透過膜。 - 【請求項２】 基板上にＸ線透過膜とＸ線吸収膜とを有
するＸ線マスクブランクにおいて、 前記Ｘ線透過膜として、表面粗さがＲａ（平均線中心粗
さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラ
ッチ傷のない炭化珪素膜を用いることを特徴とするＸ線
マスクブランク。 - 【請求項３】 枠体に支持されたＸ線透過膜の上にＸ線
吸収膜パターンが形成されたＸ線マスクにおいて、 前記Ｘ線透過膜として、表面粗さがＲａ（平均線中心粗
さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラ
ッチ傷のない炭化珪素膜を用いることを特徴とするＸ線
マスク。 - 【請求項４】 炭化珪素膜を研磨材を用いて研磨する炭
化珪素膜の研磨方法において、 研磨材として、平均粒径が０．０５〜０．３μｍのダイ
ヤモンドを用いることによって、前記炭化珪素膜表面
を、Ｒａ（中心線平均粗さ）で１．０ｎｍ以下で、幅
０．２５μｍ以上のスクラッチ傷が実質的にない表面に
なるように研磨することを特徴とする炭化珪素膜の研磨
方法。 - 【請求項５】 炭化珪素膜を研磨材を用いて研磨する炭
化珪素膜の研磨方法において、 平均粒径が０．０５〜０．６μｍのダイヤモンドからな
る研磨材を用いて研磨した後、コロイダルシリカからな
る研磨材を用いて研磨することによって、前記炭化珪素
膜表面を、Ｒａ（中心線平均粗さ）で１．０ｎｍ以下
で、幅０．２５μｍ以上のスクラッチ傷が実質的にない
表面になるように研磨することを特徴とする炭化珪素膜
の研磨方法。 - 【請求項６】 炭化珪素膜を研磨材を用いて研磨する炭
化珪素膜の研磨方法において、 研磨材として、過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を含有する溶液
中に分散したコロイダルシリカを用いて研磨することに
よって、前記炭化珪素膜表面を、Ｒａ（中心線平均粗
さ）で１．０ｎｍ以下で、幅０．２５μｍ以上のスクラ
ッチ傷が実質的にない表面になるように研磨することを
特徴とする炭化珪素膜の研磨方法。 - 【請求項７】 基板上にＸ線透過膜としての炭化珪素膜
を形成する工程と、該炭化珪素膜表面を研磨する研磨工
程とを有するＸ線マスクブランクの製造方法において、 前記炭化珪素膜を研磨する研磨工程として、請求項４な
いし６のいずれかに記載の炭化珪素膜の研磨方法を用い
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８】 基板表面にＸ線透過膜としての炭化珪素
膜を形成する工程と、該炭化珪素膜表面を研磨する研磨
工程と、該研磨工程を施した炭化珪素膜表面にＸ線吸収
膜を形成する工程と、該Ｘ線吸収膜の一部を選択的に除
去してＸ線吸収膜パターンを形成する工程と、前記基板
の前記Ｘ線吸収膜パターンが形成された領域範囲を含む
部分を除去して前記基板を枠体状に形成する工程とを有
するＸ線マスクの製造方法において、 前記炭化珪素膜を研磨する研磨工程として、請求項４な
いし６のいずれかに記載の炭化珪素膜の研磨方法を用い
ることを特徴としたＸ線マスクの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074097A JP3607454B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Ｘ線マスク用ｘ線透過膜、ｘ線マスクブランク及びｘ線マスク並びにこれらの製造方法並びに炭化珪素膜の研磨方法 |
| US09/052,352 US6127068A (en) | 1997-03-31 | 1998-03-31 | X-ray membrane for x-ray mask, x-ray mask blank, x-ray mask, manufacturing method thereof and method of polishing silicon carbide film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8074097A JP3607454B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Ｘ線マスク用ｘ線透過膜、ｘ線マスクブランク及びｘ線マスク並びにこれらの製造方法並びに炭化珪素膜の研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275758A true JPH10275758A (ja) | 1998-10-13 |
| JP3607454B2 JP3607454B2 (ja) | 2005-01-05 |
Family
ID=13726802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8074097A Expired - Fee Related JP3607454B2 (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | Ｘ線マスク用ｘ線透過膜、ｘ線マスクブランク及びｘ線マスク並びにこれらの製造方法並びに炭化珪素膜の研磨方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6127068A (ja) |
| JP (1) | JP3607454B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533141A (ja) * | 2004-04-08 | 2007-11-15 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | コロイド状研磨材と組み合わせて過酸化水素またはオゾン化水溶液を用いたＳｉＣ表面の化学機械的研磨 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3311302B2 (ja) | 1998-10-27 | 2002-08-05 | キヤノン株式会社 | 露光方法 |
| TW561279B (en) * | 1999-07-02 | 2003-11-11 | Asml Netherlands Bv | Reflector for reflecting radiation in a desired wavelength range, lithographic projection apparatus containing the same and method for their preparation |
| US20050059247A1 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method for manufacturing SiC substrate |
| US7261919B2 (en) * | 2003-11-18 | 2007-08-28 | Flx Micro, Inc. | Silicon carbide and other films and method of deposition |
| KR101074389B1 (ko) * | 2004-11-05 | 2011-10-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 박막 식각 방법 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 |
| EP1772901B1 (en) * | 2005-10-07 | 2012-07-25 | Rohm and Haas Electronic Materials, L.L.C. | Wafer holding article and method for semiconductor processing |
| CN102169287B (zh) * | 2011-05-31 | 2012-08-22 | 北京大学 | 一种光刻掩膜版及其制备方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0775219B2 (ja) * | 1989-01-18 | 1995-08-09 | 富士通株式会社 | Ｘ線露光マスクの製造方法 |
| US5005075A (en) * | 1989-01-31 | 1991-04-02 | Hoya Corporation | X-ray mask and method of manufacturing an X-ray mask |
| JPH0775219A (ja) * | 1993-07-07 | 1995-03-17 | Nabco Ltd | 電動車両 |
| US5958627A (en) * | 1996-09-03 | 1999-09-28 | Hoya Corporation | X-ray mask blank and method of manufacturing the same |
| JP3607455B2 (ja) * | 1997-03-31 | 2005-01-05 | Ｈｏｙａ株式会社 | Ｘ線マスクブランクの製造方法及びｘ線マスク用ｘ線透過膜の製造方法 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP8074097A patent/JP3607454B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-31 US US09/052,352 patent/US6127068A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007533141A (ja) * | 2004-04-08 | 2007-11-15 | トゥー‐シックス・インコーポレイテッド | コロイド状研磨材と組み合わせて過酸化水素またはオゾン化水溶液を用いたＳｉＣ表面の化学機械的研磨 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3607454B2 (ja) | 2005-01-05 |
| US6127068A (en) | 2000-10-03 |
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