JPH1083951A - 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 - Google Patents

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

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JPH1083951A
JPH1083951A JP25750096A JP25750096A JPH1083951A JP H1083951 A JPH1083951 A JP H1083951A JP 25750096 A JP25750096 A JP 25750096A JP 25750096 A JP25750096 A JP 25750096A JP H1083951 A JPH1083951 A JP H1083951A
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JP
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ray
film
ray mask
mask blank
thickness
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JP25750096A
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English (en)
Inventor
Tsutomu Shiyouki
勉 笑喜
Takamitsu Kawahara
孝光 河原
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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    • 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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ５０ｍｍ角の大きなウインドウサイズにおい
ても位置歪みが極めて小さく、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線透過膜１２のヤング率
と膜厚との積を６×１０8〜３×１０9ｄｙｎ／ｃｍとす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【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Ｘ線マスク等に関
し、詳しくはパターン位置精度に影響を及ぼすＸ線透過
膜のヤング率及び膜厚を制御したＸ線マスクブランク及
びＸ線マスク等に関する。
【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ため
の技術としては、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。
【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が進められてい
る。
【０００５】Ｘ線リソグラフィーに用いるＸ線マスクの
構造を図１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。
【０００７】Ｘ線マスクブランクの構造を図２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。
【０００８】Ｘ線透過膜としては、窒化ケイ素、炭化ケ
イ素、ダイヤモンドなどが一般に用いられ、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
られている。
【００１０】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）に位置する中心部
の領域部分の膜を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ッチング加工
してＸ線マスク１を得る。
【００１１】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。
【００１２】ここで、Ｘ線透過膜には、Ｘ線に対する高
い透過性、高いヤング率、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。
【００１３】以下に、それぞれの特性について説明す
る。Ｘ線に対する高い透過性は、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。
【００１４】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、ヤング率が高いほど膜強度は高く
なり位置歪みを抑えるのに効果がある。
【００１５】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もつ必要がある。
【００１６】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。
【００１７】可視域での透過性は、Ｘ線ステッパーへＸ
線マスクを装着した後に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。しかし、その要求され
る透過率の値は、アライメント方式に依存するため特定
されていないが、一般に６０〜８０％程度とされてい
る。
【００１８】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
窒化ケイ素、炭化ケイ素、ダイヤモンドが用いられてき
た。そして、膜厚は１〜２μｍのものが使用されてき
た。この膜厚は、アライメントに要求される光学透過率
の制約から決定されたもので、膜厚が厚くなると光学透
過率は単調に低下することから１〜２μｍが適当な膜厚
として採用されていた。
【００１９】
【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
期が後送りされ、現状では１Ｇbit-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。
【００２０】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、チップサイズ
は、世代ごとに大きくなり、６４Ｇでは、５０ｍｍ角以
上のウインドウサイズが必要となる。また、１Ｇbit-Ｄ
ＲＡＭにおいてもチップサイズ（１５×３０ｍｍ）に対
して、ウインドウサイズを５０ｍｍ角以上と大きくする
ことでマスク１枚当たりのチップ数を多くとることがで
き、スループット向上に効果がある。したがって、５０
ｍｍ角以上のウインドウサイズで、高い位置精度を有す
るＸ線マスクを実現しておく必要がある。
【００２１】しかしながら、これまでに用いられてきた
１〜２μｍ厚のＸ線透過膜は、アライメント精度の観点
から詳細に調べられているものの、ウインドウサイズも
２０〜３０ｍｍ角で評価されており、大口径ウインドウ
（面積１０００ｍｍ2以上）での膜強度や位置精度の面
からはほとんど議論されていなかった。
【００２２】そして、１〜２μｍ厚のＸ線透過膜は、５
０ｍｍ角のウインドウでは膜強度の低下と位置歪みの増
大が顕著となり、実用的に使用していくのが難しいこと
を本発明者等は確認した。
【００２３】また、膜強度と位置歪みは、Ｘ線透過膜の
膜厚の他に、膜のヤング率にも強く影響を受ける。しか
し、ヤング率は、材料や製法によりある程度は制御でき
るものの、限界があり大幅な改善は期待できない。ま
た、使用する材料や製法によってもヤング率は異なるこ
とから、同じ膜厚のＸ線透過膜であっても、膜強度が異
なり、安定した位置精度を実現できないという問題が生
じていた。
【００２４】一方、膜厚の増加により、光学透過率の低
下やＸ線透過率の低下が予想されるが、近年のアライメ
ント技術の進歩により要求される光学透過率が低くなっ
てきており、例えば６０％以下の透過率でも高精度なア
ライメントが可能になってきた。また、Ｘ線の光源にお
いても高輝度化が進み、膜厚増加によりＸ線透過率が低
下するとしても顕著な露光時間の低下に結びつかないこ
とを本発明者等は確認した。
【００２５】本発明は上述した背景の下になされたもの
であり、極めて高い位置精度を有するＸ線マスクの提供
を目的とし、その製造に適したＸ線マスクブランクの提
供を目的とする。
【００２６】
【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、Ｘ線透過膜のヤ
ング率と膜厚との積が６×１０8〜３×１０9ｄｙｎ／ｃ
ｍとする必要があることを見出した。
【００２７】すなわち、Ｘ線マスクは、高い位置精度と
高い膜強度が要求され、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１Ｇbit-ＤＲＡＭ用のＸ線マスクにおいては、パタ
ーン歪みを２２ｎｍ以下に抑える必要がある。さらに、
６４Ｇbit-ＤＲＡＭでは、パターン歪みを１０ｎｍ以下
にする必要がある。また、ウインドウサイズは、最大５
０ｍｍ角が使用される。位置歪みは、Ｘ線透過膜の膜厚
とヤング率に大きく影響されることが知られているが、
膜厚とヤング率を単純に大きくするだけでは不十分であ
り、光学透過性を考慮して、膜厚とヤング率の双方の特
性を制御することが、パターン位置歪みを低く抑える上
で重要であることを見出した。そして具体的には、Ｘ線
透過膜のヤング率と膜厚との積が６×１０8〜３×１０9
ｄｙｎ／ｃｍであることが必要であることを見出した。
【００２８】また、上記特性を満たすことができる材料
としては、炭化ケイ素が適しており、１bit-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出
した。
【００２９】さらに、Ｘ線透過膜の表面粗さが、Ｘ線吸
収膜パターンのエッジラフネスに強く影響し、Ｘ線透過
膜の表面が粗れているとパターンのエッジラフネスが大
きくなり十分な転写精度を得ることができないことを見
出した。そして、Ｘ線透過膜の表面を平滑なものとし、
かつ、Ｘ線透過膜の膜厚とヤング率を制御することによ
って、パターン歪みとエッジラフネスの低減の双方に優
れたＸ線マスクが得られることを見出し本発明を完成す
るに至った。
【００３０】すなわち、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、該Ｘ線透過膜上に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
線透過膜のヤング率と膜厚との積が、６×１０8〜３．
０×１０9ｄｙｎ／ｃｍである構成としてある。
【００３１】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、Ｘ線透過膜の
膜厚が、２μｍを超える構成、Ｘ線透過膜が、炭化ケイ
素からなる構成、Ｘ線透過膜が、平坦化処理を施された
表面を有する構成、Ｘ線透過膜の表面が、表面粗さ２．
０ｎｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以下の平滑な面を有す
る構成、Ｘ線吸収体膜が、Ｔａを主成分とする材料から
なる構成、Ｘ線吸収体膜が、ＴａとＢを含む材料からな
る構成、あるいは、Ｘ線吸収体膜が、アモルファス構造
の膜である構成としてある。
【００３２】さらに、本発明のＸ線マスクは、上記本発
明のＸ線マスクブランクを用いて製造した構成としてあ
る。また、本発明のＸ線マスクは、上記本発明のＸ線マ
スクにおいて、ウインドウの面積が１０００ｍｍ2以上
である構成としてある。
【００３３】さらに、本発明のパターン転写方法は、上
記本発明のＸ線マスクを用いて、被転写基板にパターン
転写を行う構成としてある。
【００３４】
【作用】本発明では、Ｘ線透過膜のヤング率と膜厚との
積が６×１０8〜３×１０9ｄｙｎ／ｃｍとしてあるの
で、５０ｍｍ角の大きなウインドウサイズにおいても位
置歪みが極めて小さく、極めて高い位置精度を有するＸ
線マスクが得られる。
【００３５】以下、本発明を詳細に説明する。
【００３６】まず、本発明のＸ線マスクブランクについ
て説明する。
【００３７】本発明のＸ線マスクブランクは、Ｘ線透過
膜のヤング率と膜厚との積が、６×１０8〜３×１０9ｄ
ｙｎ／ｃｍであることを特徴とする。
【００３８】Ｘ線透過膜のヤング率と膜厚との積が６×
１０8ｄｙｎ／ｃｍ以下であると、十分な膜強度が確保
できず、さらに要求される位置精度を満足することがで
きない。また、Ｘ線透過膜のヤング率と膜厚との積が３
×１０9ｄｙｎ／ｃｍを超えると、シリコン基板の変形
が大きくなり、高平坦度のマスク基板が得られない。
【００３９】同様の観点から、Ｘ線透過膜のヤング率と
膜厚との積は、８×１０8〜２．４×１０9ｄｙｎ／ｃｍ
であることが好ましく、８×１０8〜１．６×１０9ｄｙ
ｎ／ｃｍであることがより好ましい。
【００４０】Ｘ線透過膜の膜厚は、１．５〜６μｍ程度
であることが光学透過性の観点から好ましく、膜強度、
位置精度、シリコン基板の変形等を考慮すると２〜４μ
ｍ程度であることがより好ましい。なお、本発明では、
従来用いられてきた１〜２μｍ厚のＸ線透過膜に比べ、
厚膜化を図ることができる。
【００４１】また、Ｘ線透過膜のヤング率は、３８０Ｇ
Ｐａ以上であることが膜強度の観点から好ましい。
【００４２】なお、上記特性を有するＸ線透過膜は、成
膜条件等を制御することで作製できる。
【００４３】Ｘ線透過膜としては、上記本発明の特性を
有する膜であれば特に制限されないが、例えば、炭化ケ
イ素（ＳｉＣ）、窒素化ケイ素（ＳｉＮ）、ダイヤモン
ド薄膜などが挙げられる。
【００４４】なお、上記本発明の特性を容易に満たすこ
とができるとともに、Ｘ線照射に対して高い耐性を有す
る膜が得られるという観点からは炭化ケイ素が好まし
い。
【００４５】本発明では、Ｘ線透過膜の表面が平坦化処
理を施されていることが好ましい。これは、Ｘ線吸収体
膜を形成する面の表面粗さは、微細パターンのエッジラ
フネスを低減するという観点から平滑にすることが好ま
しいからである。
【００４６】具体的には、Ｘ線透過膜の表面の表面粗さ
（Ｒａ：中心線平均粗さ）は、２．０ｎｍ以下の平滑な
面とすることが好ましく、１．５ｎｍ以下とすることが
より好ましく、１．２ｎｍ以下とすることがさらに好ま
しい。これにより、エッジラフネスの小さいＸ線吸収体
パターンを得ることができる。
【００４７】なお、Ｘ線透過膜の表面を平滑にするに
は、例えば、機械研磨、エッチバック法等の平坦化処理
を施すことにより行うことができる。
【００４８】本発明では、Ｘ線吸収体膜は、Ｔａを主成
分とする材料からなることがＸ線照射耐性の観点からは
好ましい。
【００４９】また、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。
【００５０】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（柱状構造）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。
【００５１】本発明で用いる基板としては、シリコン基
板（シリコンウエハ）どの公知の基板が挙げられる。
【００５２】本発明のＸ線マスクブランクにおいては、
Ｘ線透過膜及びＸ線吸収体膜以外の層（膜）を、必要に
応じ、設けることができる。
【００５３】例えば、Ｘ線透過膜とＸ線吸収体膜との間
に、エッチング停止層、密着層、反射防止層、導電層な
どを設けることができる。また、Ｘ線吸収体膜上に、マ
スク層、保護層、導電層などを設けることができる。
【００５４】本発明のＸ線マスクは、上記本発明のＸ線
マスクブランクを用いて製造することを特徴とする。
【００５５】ここで、Ｘ線マスクブランクの製造工程と
しては、従来より公知のＸ線マスクの製造工程が適用さ
れる。
【００５６】上記本発明のＸ線マスクは、Ｘ線マスクに
おけるＸ線透過膜のヤング率と膜厚との積が６×１０8
〜３．０×１０9ｄｙｎ／ｃｍであるＸ線マスクが得ら
れる。このＸ線マスクは、５０ｍｍ角の大きなウインド
ウサイズにおいても位置歪みが小さく、極めて高い位置
精度を有する。
【００５７】また、本発明のパターン転写方法は、上記
本発明のＸ線マスクを用いて、被転写基板にパターン転
写を行う構成としてある。
【００５８】上記パターン転写方法によれば、６４Ｇbi
t-ＤＲＡＭに要求される１０ｎｍという高い位置精度、
及び５０ｍｍ角以上のウインドウサイズを満たすＸ線マ
スクを用いているので、６４Ｇbit-ＤＲＡＭの量産が可
能となる。また、１Ｇbit-ＤＲＡＭにおいてもマスク１
枚当たりのチップ数を多くとることができ、スループッ
ト向上に効果がある。
【００５９】
【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。
【００６０】実施例１ Ｘ線マスクブランクの製造 図３は本発明の一実施例に係るＸ線マスクブランクの製
造工程を示す断面図である。
【００６１】まず、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結
晶方位（１００）のシリコン基板１の両面に、Ｘ線透過
膜２として、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶ
Ｄ法により厚さ３μｍの炭化ケイ素膜を成膜した（図３
（ａ））。
【００６２】上記炭化ケイ素膜について、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。
【００６３】なお、上記炭化ケイ素膜のヤング率（Ｅ／
（１−ν））は４５０ＧＰａであり、ヤング率と膜厚と
の積は１．３５×１０9ｄｙｎ／ｃｍであった。ヤング
率はバルジ法で測定した。
【００６４】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３（ｂ））。
【００６５】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。
【００６６】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。
【００６７】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３（ｃ））。
【００６８】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。
【００６９】Ｘ線マスクの製造及び評価 上記で得られたＸ線マスクブランクを用いて、５０ｍｍ
角のウインドウを有するＸ線マスク（図１）を作製し、
位置歪みを座標測定機により評価した結果、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。また、膜強度は実用
上問題のないことを確認した。
【００７０】実施例２ Ｘ線マスクブランクの製造 実施例２では実施例１と同様の製造工程を採用した。
【００７１】まず、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結
晶方位（１００）のシリコン基板の両面に、Ｘ線透過膜
として、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により厚さ５μｍの炭化ケイ素膜を成膜した。
【００７２】上記炭化ケイ素膜について、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】なお、上記炭化ケイ素膜のヤング率（Ｅ／
（１−ν））は４８０ＧＰａであり、ヤング率と膜厚と
の積は２．４×１０9ｄｙｎ／ｃｍであった。ヤング率
はバルジ法で測定した。
【００７４】次いで、Ｘ線透過膜上に、タンタル及びホ
ウ素からなるＸ線吸収体膜を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。
【００７５】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：Ｘｅ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
０．３５Ｐａとした。
【００７６】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線吸収体膜を得た。
【００７７】次に、Ｘ線吸収体膜上に、エッチングマス
ク層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
マスク層を得た。
【００７８】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。
【００７９】Ｘ線マスクの製造及び評価 上記で得られたＸ線マスクブランクを用いて、５０ｍｍ
角のウインドウを有するＸ線マスク（図２）を作製し、
位置歪みを座標測定機により評価した結果、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。また、膜強度は実用
上問題のないことを確認した。
【００８０】比較例１ Ｘ線マスクブランクの製造 比較例１では実施例１と同様の製造工程を採用した。
【００８１】まず、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結
晶方位（１００）のシリコン基板の両面に、Ｘ線透過膜
として、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により厚さ１μｍの炭化ケイ素膜を成膜した。
【００８２】上記炭化ケイ素膜について、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。
【００８３】なお、上記炭化ケイ素膜のヤング率（Ｅ／
（１−ν））は４３０ＧＰａであり、ヤング率と膜厚と
の積は４．３×１０8ｄｙｎ／ｃｍであった。ヤング率
はバルジ法で測定した。
【００８４】次いで、Ｘ線透過膜上に、タンタル及びホ
ウ素からなるＸ線吸収体膜を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。
【００８５】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：Ｘｅ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
０．３５Ｐａとした。
【００８６】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線吸収体膜を得た。
【００８７】次に、Ｘ線吸収体膜上に、エッチングマス
ク層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
マスク層を得た。
【００８８】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。
【００８９】Ｘ線マスクの製造及び評価 上記で得られたＸ線マスクブランクを用いて、５０ｍｍ
角のウインドウを有するＸ線マスク（図２）を作製し、
位置歪みを座標測定機により評価した結果、位置精度は
４０ｎｍと要求される値を満たさないことを確認した。
また、膜強度は実用上十分でなく繰り返しの使用により
容易に膜破壊が起きることを確認した。
【００９０】比較例２ Ｘ線マスクブランクの製造 比較例２では実施例１と同様の製造工程を採用した。
【００９１】まず、大きさ４インチφ、厚さ２ｍｍで結
晶方位（１００）のシリコン基板の両面に、Ｘ線透過膜
として、ジクロロシランとアセチレンを用いてＣＶＤ法
により厚さ７μｍの炭化ケイ素膜を成膜した。
【００９２】上記炭化ケイ素膜について、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。
【００９３】なお、上記炭化ケイ素膜のヤング率（Ｅ／
（１−ν））は５００ＧＰａであり、ヤング率と膜厚と
の積は３．５×１０9ｄｙｎ／ｃｍであった。ヤング率
はバルジ法で測定した。
【００９４】次いで、Ｘ線透過膜上に、タンタル及びホ
ウ素からなるＸ線吸収体膜を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。
【００９５】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：Ｘｅ、Ｒ
Ｆパワー密度：６．５Ｗ／ｃｍ2、スパッタガス圧：
０．３５Ｐａとした。
【００９６】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線吸収体膜を得た。
【００９７】次に、Ｘ線吸収体膜上に、エッチングマス
ク層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
マスク層を得た。
【００９８】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。
【００９９】Ｘ線マスクの製造及び評価 上記で得られたＸ線マスクブランクを用いて、５０ｍｍ
角のウインドウを有するＸ線マスク（図２）を作製し、
位置歪みを座標測定機により評価した結果、位置精度は
２２ｎｍと要求される値を満たし、膜強度も実用上十分
であることを確認したが、可視光透過性が低く、高精度
なアライメントが不可能であることが確認された。
【０１００】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。
【０１０１】例えば、上記実施例では、Ｘ線透過膜の形
成に反応ガスとしてジクロロシランとアセチレンを用い
た例を示したが、ジクロロシランの代わりにトリクロロ
シランやシランなどのガスを使用することができ、アセ
チレンの代わりにプロパンなどの炭化水素系ガスを使用
しても同様の効果がある。
【０１０２】また、Ｘ線吸収体膜として、タンタルとホ
ウ素の化合物（Ｔａ：Ｂ＝８：２）の代わりに、金属Ｔ
ａ、Ｔａを含むアモルファス材料、Ｔａ4Ｂ以外の組成
をもつホウ化タンタル等を用いてもよい。
【０１０３】さらに、Ｘ線マスクブランクの構造は図２
に示した構造に限定されず、Ｘ線透過膜形成後に裏面中
心部のシリコンをエッチング除去し、メンブレン化した
基板を用いてもよい。
【０１０４】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＸ線マスク
ブランク並びにＸ線マスクによれば、Ｘ線透過膜のヤン
グ率と膜厚との積が６×１０8〜３×１０9ｄｙｎ／ｃｍ
としてあるので、５０ｍｍ角の大きなウインドウサイズ
においても位置歪みが極めて小さく、極めて高い位置精
度を有するＸ線マスクが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｘ線マスクの構造を説明するための断面図であ
る。
【図２】Ｘ線マスクブランクを説明するための断面図で
ある。
【図３】本発明の一実施例に係るＸ線マスクブランクの
製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
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

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板上にＸ線透過膜を有し、該Ｘ線透過
    膜上に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線透過膜のヤング率と膜厚との積が、６×１０8
    〜３×１０9ｄｙｎ／ｃｍであることを特徴とするＸ線
    マスクブランク。
  2. 【請求項２】 Ｘ線透過膜の膜厚が、２μｍを超えるこ
    とを特徴とする請求項１に記載のＸ線マスクブランク。
  3. 【請求項３】 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又は２に記載のＸ線マスクブラン
    ク。
  4. 【請求項４】 Ｘ線透過膜が、平坦化処理を施された表
    面を有することを特徴とする請求項１〜３から選ばれる
    一項に記載のＸ線マスクブランク。
  5. 【請求項５】 Ｘ線透過膜の表面が、表面粗さ２．０ｎ
    ｍ（Ｒａ：中心線平均粗さ）以下の平滑な面を有するこ
    とを特徴とする請求項１〜４から選ばれる一項に記載の
    Ｘ線マスクブランク。
  6. 【請求項６】 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１〜５から選ばれる
    一項に記載のＸ線マスクブランク。
  7. 【請求項７】 Ｘ線吸収体膜が、ＴａとＢを含む材料か
    らなることを特徴とする請求項１〜６から選ばれる一項
    に記載のＸ線マスクブランク。
  8. 【請求項８】 Ｘ線吸収体膜が、アモルファス構造の膜
    であることを特徴とする請求項１〜７から選ばれる一項
    に記載のＸ線マスクブランク。
  9. 【請求項９】 請求項１〜８に記載のＸ線マスクブラン
    クを用いて製造したことを特徴とするＸ線マスク。
  10. 【請求項１０】 ウインドウの面積が１０００ｍｍ2以
    上であることを特徴とする請求項９に記載のＸ線マス
    ク。
  11. 【請求項１１】 請求項８又は９に記載のＸ線マスクを
    用いて、被転写基板にパターン転写を行うことを特徴と
    するパターン転写方法。
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