TW466617B - X-ray mask and its fabricating method - Google Patents

Description

A7 46 66 1 7 ___B7_ 五、發明說明（1 ) [發明所屬之技術領域] 本發明係關於一種在X射線微圖刻蝕法使用之X射線光 罩以及其製造方法；具體而言，係關於改變蝕刻用光罩或 反射防止膜（蝕刻停止膜）之結晶構造或應力來可減低製造 線路圖案時之變形之X射線光罩及其製造方法者。 [先前之技術] 先前，在複製其集成度不是很高的半導體記億裝置中之 線路圖案時，主要使用紫外線之微圖刻蝕法。然而，半導 體記憶裝置之高集成化愈進步，舉例來說，在動態隨機接 達記憶裝置（DRAM)中，其單位成爲千兆位（giga bit)級 時，布線等之各圖案爲按照設計規則而變成極微細的關 係，需要析像淸晰度更高的圖案複製。 於是，期待著用X射線微圖刻蝕法來複製該種微細圖案 之技術。在該X射線微圖刻蝕法中，由於成爲曝光用光的 X射線之波長（軟X射線：；1=5〜20nm)爲比紫外線較短的 關係，可得到析像淸晰度比紫外線微圖刻蝕法更高的圖案 複製。 這種X射線微圖刻蝕法技術所使用之X射線光罩之構成 及製造方法爲，例如在攝影儀器工程師學會（The Society of Pho t o-Op t i c a 1 Instrumentation £1^;!166”，（3?1£)),1994年，第2194卷，第221〜230 段 所記載。茲將該文獻所記載之X射線光罩之構成及製造方 法做爲先前例來說明如下。 圖8係槪略地顯示在上述文獻中所示之先前之X射線光 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSM4規袼（2Kix 297公釐） €----I I I I ^---------^ I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工湞費合作社印製 4 A7 4 6 6 6 1 7 B7_ 五、發明說明（2 ) 罩構成之剖面圖。參考圖8，X射線光罩包括：矽基板1， 膜片2,反射防止膜兼鈾刻停止膜l〇3a(以下簡稱爲反射防 止膜），反射防止膜103b，X射線吸收體104,及支撐環5。 膜片2爲可透過X射線性基板，係形成在矽基板1上。 反射防止膜103 a係形成在膜片2之表面，而反射防止膜 l〇3b係形成在膜片2之背面。X射線吸收體104係由可遮 蔽X射線透過之材料所成，係以預定之形狀形成在反射防 止膜103a上。支承環5係用接合劑（未圖示）粘接於矽基板 1之背面，用以支撐基板1。 其次，就上述之先前之X射線光罩之製造方法說明如下。 圖9〜圖11係按照步驟順序來顯示先前之X射線光罩之 製造方法之槪略剖面圖。參考圖9,首先在矽基板1上形 成膜片2,之後，除去矽基板1之一部分（反向蝕刻，back etch)，露出膜片2之背面。之後，在膜片2之表面及背面 形成反射防止膜103a，丨03b。然後，對矽基板1接合支撐 環5。 參考圖10，例如，用濺射方法在反射防止膜103a上形 成X射線吸收體1 04。然後，測定該時之X射線吸收體1 04 之平均膜應力，決定要使該平均應力爲零之溫度，例如在 烘箱內用250°C的溫度均勻地退火，以調整X射線吸收體 1 04之平均膜應力爲零。然後，用例如濺射法在該X射線 吸收體104上形成蝕刻用光罩106。在該蝕刻用光罩106 上，塗敷光阻圖案7，然後用18CTC的溫度烘乾。 參考圖11，用電子線描畫器對光阻107上描畫圖案之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNSW規格（210 > 297公釐） --IIIIIII1I! illlln ^*— — — — — ——1* Λ _ - (請先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 5 五、發明說明（3) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 後，予以顯像而形成光阻圖案7»用該光阻圖案7在融刻 用光罩106上實行蝕刻。然後，用蝕刻用光罩1〇6來實行 X射線吸收體1 04之蝕刻。最後除去蝕刻用光罩i 06，完 成圖8所示之X射線光罩。 上述之矽基板1之反向蝕刻之步驟及對支撐環5接合矽 基板1之步驟不一定是要按照該步驟實行之。 再者，在千兆級的條件下，需要微細加工的關係，不能 加厚光阻圖案1 07。因此，在X射線吸收體1 04上直接形 成光阻圖案107來形成X射線吸收體104之線路圖案時， 在形成X射線吸收體104之線路圖案之途中，有光阻圖案 107完全消失的可能性。蝕刻用光罩]06係由對X射線吸 收體1 04之蝕刻選擇比較高之材料所成。因此，在形成X 射線吸收體】04之圖案時雖有光阻圖案1 07消失，但蝕刻 用光罩1 06可發揮光罩之功能。因此，蝕刻用光罩1 06係 非常有用。 [發明所欲解決之課題] 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 X射線微圖刻蝕法係因X射線之波長短的關係可適用於 微細圖案的複製，但由於X射線之性質的關係，通常是成 爲等倍複製。因此，對X射線光罩要求很高的圖案位置精 度。然而，在X射線吸收體104有應力殘留時，在X射線 吸收體〗04形成圖案後，如圖I 2所示，由於應力，X射線 吸收體104之圖案之位置向箭號方向移動，使位置精度降 低。 於是，在先前之X射線光罩之製造方法中’爲了要使x 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（2〗〇χ 297公釐） 6 A7 46661 7 B7_ 五、發明說明（4 ) 射線吸收體1 04之平均膜應力爲零的關係而實行退火。 <請先83讀背面之注意事項再填寫本頁> 然而，先前之X射線光罩之製造方法中之蝕刻光罩106 之製膜中，蝕刻光罩106通常是成爲柱狀之結晶構造。因 此，如在圖13(a)及（b)所示，將光阻圖案7做爲光罩來形 成蝕刻光罩1 0 6之圖案時，鈾刻光罩1 〇 6係容易沿著結晶 粒界而形成圖案，發生圖案之邊緣粗糙。以產生該邊緣粗 糙之狀態下，將蝕刻光罩106作爲光罩來形成X射線吸收 體104之圖案時，有圖案爲圖中偏倚尺寸Wo而形成，使圖 案精度劣化的問題存在。 圖1 3 ( b )係圖1 3 ( a )之箭方向所視之圖，係省略光阻圖案 7而顯示之圖。 又，在先前之X射線光罩之製造方法中，雖然有考量過 X射線吸收體104之應力，然而未考量過蝕刻用光罩106 及反射防止膜103a之應力及應力不均勻的情形。因此，也 有形成X射線吸收體1 04之圖案後之位置精度劣化的問題 存在《關於該問題，就蝕刻用光罩1 06有應力不均勻的情 形爲例，詳細說明如下。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印f 圖14〜圖17係用以說明先前之X射線光罩之製造方法 中’若蝕刻光罩有應力不均勻情形時，會使位置精度劣化 之槪略剖面圖。在該圖14〜圖17中，爲了方便說明起見， 省略在圖8所示之反射防止膜l〇3b與支撐環5之圖示。 首先參考圖14,如上述用退火作業來使X射線吸收體 104之平均膜應力爲零。 請參考圖15。然而在X射線吸收體104上（如圖18所示） 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（2】〇χ 297公釐） 7 Α7 4 6 6S 1 7 _Β7_ 五、發明說明（5 ) 形成具有應力不均勻之蝕刻用光罩1 06時，X射線吸收體 104之預定之A點爲被蝕刻用光罩106之應力所拉而移動。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 請參考圖16。在該狀態下以光阻圖案7做爲光罩而形成 蝕刻用光罩106之圖案，並將該形成圖案之蝕刻用光罩106 做爲光罩來形成X射線吸收體104之圖案。 請參考圖17。後來，除去該光阻圖案7及蝕刻用光罩106 之後，X射線吸收體1 04之A點爲從蝕刻用光罩1 06之應 力解放而恢復原狀》因此，圖案之位置偏倚相當於恢復原 狀之尺寸I之量。 本發明係爲解決上述之問題點所成，其目的在於提供一 種其圖案之位置精度良好之X射線光罩及其製造方法者。 [用以解決課題之手段] 本發明之X射線光罩具備有：膜片，反射防止膜，及X 射線吸收體。膜片會使X射線透過。反射防止膜係形成在 膜片上旦防止對準光之反射。X射線吸收體爲，接觸於反 射防止膜之表面且形成有圖案，以遮蔽X射線之透過。反 射防止膜係包含有非晶形構造。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在上述局面中，最好是反射防止膜係均爲非晶形構造者。 在上述局面中，最好是X射線吸收體包含有非晶形構造。 在上述局面中，最好是反射防止膜係由選自氮化鉻，氧 化鉻，氮氧化鉻，氧化錫，碳化矽及氮化矽所成之群中之 一種以上之材質所成者。 本發明之第1局面之X射線光罩之製造方法具備有下述 之步驟。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 8

4 6 66 1 T Λ7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _Β7五、發明說明（6 ) 首先使X射線透過之膜片上形成遮蔽X射線透過之X射 線吸收體。然後，在X射線吸收體上，形成用異於X射線 吸收體之材料所成之光罩層。然後將光罩層形成爲預定形 狀之圖案。然後，光罩層做爲光罩來形成X射線吸收體之 圖案。光罩層爲，至少在形成X射線吸收體之圖案時，含 有非晶形構造。 在上述局面中最好是，光罩層至少在形成X射線吸收體 之圖案時，均爲非晶形構造者。 根據本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲具備有 下述之步驟。 首先，在使X射線透過之膜片上形成用以防止對準光之 反射之反射防止膜'然後，以接觸反射防止膜表面之狀態， 形成遮蔽X射線之透過之X射線吸收體。然後，將X射線 吸收體形成爲預定之圖案。反射防止膜爲，至少在形成X 射線吸收體時，含有非晶形構造》 在上述局面中，最好是，反射防止膜爲，至少在形成X 射線吸收體時，均爲非晶形構造。 根據本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲具備有 下述之步驟。 首先，使X射線透過之膜片上，形成用以防止對準光之 反射用之反射防止膜。然後，以接觸反射防止膜之表面之 狀態，形成遮蔽X射線透過之X射線吸收體。然後，在X 射線吸收體上，形成由X射線吸收體不同之材料所成之光 罩層。然後，以光罩層做爲光罩來形成X射線吸收體之圖 I I ^ ---I I---ί I I t I I ! ---! I (請先閱讀背面之注专孝項再填寫本頁> 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0 Χ297公g ) 9 A7 466617 B7 五、發明說明（7 ) 案"反射防止膜及光罩層當中之至少一方爲，使用鉻標的 物，使用含有氮的惰性氣體做爲濺射氣體來濺射而製膜之 氮化鉻所成。 根據本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲具備有 下述之步驟。 首先，在使X射線透過之膜片上形成用以防止對準光之 反射之反射防止膜。然後，以接觸反射防止膜表面之狀態， 形成遮蔽X射線之透過之X射線吸收體。然後，在X射線 吸收體上形成與X射線吸收體不同之材料所成之光罩層-然後，以光罩層爲光罩來形成X射線吸收體的圖案。反射 防止膜以及光罩層當中之至少一方爲，使用氮及鉻之標的 物來濺射而製膜之氮化鉻所成。 根據本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲具備有 下述之步驟= 首先，在使X射線透過之膜片上形成用以遮蔽X射線透 過之X射線吸收體。然後，在X射線吸收體上，形成與X 射線吸收體不同之材料所成之光罩層。然後，將光罩層形 成爲預定形狀之圖案。然後，以光罩層做爲光罩來彤成X 射線吸收體的圖案。若設X射線吸收體之厚度爲da，光罩 層之厚度爲de時，光罩層內之局部應力爲，至少在形成X 射線吸收體之圖案時，在± l〇x da/deMPa以下者。 根據本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲具備有 下述之步驟。 首先使X射線透過之膜片上，形成用以防止對準光之反 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<210 X 297公釐） ------------裝！ —--ί 訂 ---— I! _線 - - ~ ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 10 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？β 4 6 661 7 at _B7___ 五、發明說明（8 ) 射用之反射防止膜。然後，以接觸反射防止膜之表面之狀 態，形成遮蔽X射線透過之X射線吸收體。然後*將X射 線吸收體形成爲預定之圖案形狀X射線吸收體之圖案形 成係由蝕刻來實行，且將前述X射線吸收體予以過量腐蝕 來除去前述反射防止膜之局部表面。而且，若設X射線吸 收體之厚度爲da，該蝕刻中之X射線吸收體之過量腐蝕之 時間爲T，蝕刻中之反射防止膜之蝕刻速度爲E時，反射 防止膜之過量腐蝕所除去部分之局部應力爲± 1 Ox da / (EXT)MPa 以下者。 [實施發明之形態] 茲根據附圖，將本發明之實施形態說明如下。 [實施之形態1 ] 圖1係槪略地顯示本發明實施之形態1之X射線光罩之 構成之剖面圖。參考圖1，本實施形態之X射線光罩係具 有：矽基板1，膜片2，反射防止兼蝕刻停止膜（以下簡稱 爲反射防止膜）3a，反射防止膜3b，X射線吸收體4,及支 撐環5。 膜片2係X射線透過性基板，厚度爲例如1〜2//Π1而由 輕元素所成，係形成在矽基板1上。反射防止膜3a係形成 在膜片2之表面，例如由氧化銦·錫等所成。反射防止膜 3b係形成於膜片2之背面，例如由氧化銦·錫等所成。該 等反射防止膜3a，3b係作用爲防止對準光之反射。X射線 吸收體4係以預定之形狀形成於反射防止膜3a上*由可遮 蔽X射線透過之材料，例如由钽系統之材料所成。支撐環 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格（210 X 297公璉） — — — — —— I I · ^ I I---I — til!! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 661 7 A1 ____ B7 五、發明說明（9 ) 5係以接合劑接合於矽基板1之背面（未圖示）來支撐矽基 板1。 在本實施形態之X射線光罩之構造中特別要注意之點 爲，反射防止膜3 a含有非晶形構造者。又，反射防止膜 3a之全體均爲非晶形構造爲佳。又，X射線吸收體4也含 有非晶形構造爲宜。 又，反射防止膜3a不限定於氧化銦*錫，而含有選自由 氮化鉻，氧化鉻，氮氧化鉻，氧化錫’碳化矽及氮化矽所 成之群中之一種以上之材質所成爲宜° 又，X射線吸收體4也不限定於钽系統之材料，由鎢系 統之膜所構成也可以。 其次，就本實施形態之製造方法說明如下° 圖2〜圖4係將本發明實施形態1之X射線光罩之製造 方法按步驟順序所示之槪略剖面圖。首先參考圖2，在矽 基板1上形成厚度1〜而由輕元素所成膜之膜片2。 然後，在矽基板1之一部分實行背後蝕刻，露出膜片2之 背面。在膜片2之表面及背面形成反射防止膜3a及3b。 尤其是反射防止膜3a係形成爲含有非晶形構造。之後，矽 基板1爲由接合劑（未圖示）而接合於支撐環5。 請參考圖3。在反射防止膜3 a上，例如以濺射法來成膜， 用钽系統之材料來形成X射線吸收體4。該時’若反射防 止膜3a含有非晶形構造時，X射線吸收體4也易於成爲非 晶形構造。測定該時之X射線吸收體4之平均膜應力之 後，決定能使該平均應力成爲零的溫度，例如用烘箱內以 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格<2】0 X 297公釐〉 12 裝--------訂---------線 - . - * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*11' 4 b 66 1 T a? _ B7 五、發明說明（1〇) 2 5 0 °C的溫度均勻地退火，藉以將：K射線吸收體4之平均膜 應力調整爲零。 接著，例如用濺射法來形成膜，使由鎢所形成之蝕刻光 罩6含有非晶形構造。在此，蝕刻光罩6之濺射爲，使用 對氬氣加7%之氮氣之濺射氣體，設定輸出爲65 0W，壓力爲 9mTorr來實行之5 之後，在蝕刻光罩6上塗敷光阻7，例如用1 80°C的溫度 烘乾之。 請參考圖4。用電子線描畫器（EB)在光阻7上畫線路圖 案之後，予以顯像而彤成光阻圖案7 =用該光阻圖案7來 在蝕刻用光罩6實行蝕刻。蝕刻用光罩6爲，至少在該蝕 刻時具有非晶形構造。之後，使用形成有圖案之蝕刻光罩 6而在X射線吸收體4實行蝕刻，形成X射線吸收體4之 圖案。該形成X射線吸收體4之圖案時，X射線吸收體4 含有非晶形構造爲宜。最後，除去蝕刻光罩6而完成X射 線光罩 又，矽基板1之背後蝕刻之步驟及對支撐環5之矽基板 1之接合步驟爲，並不是一定要按照本步驟之順序進行者。 在本實施形態中，如圖4所示，蝕刻用光罩6之圖案形 成時，蝕刻用光罩6含有非晶形構造。因此，不同於如在 圖1 3中所說明，蝕刻用光罩1 06不會沿著蝕刻用光罩1 〇6 之結晶粒界而形成圖案。因此，不會發生由此引起的蝕刻 用光罩6之邊緣粗糙情形。因此，不會發生該邊緣粗糙所 致之X射線吸收體4之線路圖案精度之劣化，可製造尺寸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（2〗〇χ297公芨） I I I I ----I » - I I-----^- — iflu--*5^ , i - · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 13 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^ 6 661 7 Λ7 __B7_____ 五、發明說明（11) 精度良好之X射線光罩。 又，反射防止膜3 a含有非晶形構造時，該反射防止膜 3 a上所製膜之X射線吸收體4爲容易非晶形化》通常，X 射線吸收體4係柱狀之結晶構造，但如此X射線吸收體4 爲非晶形化時，如同上述，X射線吸收體4不會沿著結晶 粒界而形成圖案的關係，圖案之尺寸精度爲良好。 再者，在本實施形態之製造方法中，就反射防止膜3a 及蝕刻用光罩6之雙方爲含有非晶形構造之情形而說明， 然而，只要是反射防止膜3a及蝕刻用光罩6當中之任何一 方爲非晶形構造即可。 [實施之形態2 ] 本發明者等發現，在預定的條件下製膜圖3所示之反射 防止膜3a及蝕刻用光罩6，即可降低該等膜內之應力。茲 就該實驗之內容及實驗之結果說明如下。 首先，備製在氬氣流量：80cm3/分鐘，DC: 500W，濺射 氣體壓力：15mTor r之條件下，用鉻標的物，在3英吋之 矽晶片上，用磁控管濺射裝置來濺射之鉻膜作爲比較例。 又，製備在氬氣流量：80cm3/分鐘，氮氣流量：6cm3/分 鐘，DC : 100W，濺射氣體壓力：17mTorr之條件下，用鉻 標的物，在3英吋之矽晶片上，用磁控管濺射裝置來濺射 之氮化鉻膜作爲本發明例。 對該比較例之鉻膜與本發明例之氮化鉻膜之雙方，用 1 801之溫度實行退火之後，用直徑50mm面積來測定各膜 之應力分布。在圖5顯示比較例之測定結果，而圖6顯示 本紙張尺度適用中國因家標準（CNS)/M規格（210* 297公釐） 裝-----麵—訂---------線 1 · · * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 466617 B7___ 五、發明說明（12 ) 本發明例之測定結果。 請參考圖5之測定結果。在比較例之鉻膜中，在25mm 口之平均應力爲1 3 3 8MPa，最大應力爲1380MPa’最小應力 爲 1 170MPa。 請參考圖6之測定結果。在本發明例之氮化鉻膜中，在 25mm 口之平均應力爲92.7MPa，最大應力爲105.2MPa，最 小應力爲68_2MPa。 從上述之結果可明白，對濺射氣體中添加氮氣而製膜之 本發明例之氮化鉻膜之應力爲低於較先前例之鉻膜之應 力，而且應力之不均勻情形較小。 因此，本實施形態之製造方法中，在圖2所示之反射防 止膜3a及圖3所示蝕刻用光罩6當中至少一方爲使用鉻標 的物，使用含有氮之惰性氣體（例如氬A r)做爲濺射氣體來 濺射來製膜。 又，形成上述之氮化鉻膜用之濺射之條件爲，在惰性氣 體中含有5%以上之氮，濺射氣體之壓力在lOmTorr以上爲 宜。 其他的製造步驟爲與實施之形態1相同，因此省略其說 明。 以上述的方法來製成反射防止膜3a以及蝕刻用光罩6 當中之至少一方之膜的關係，在本實施形態中，反射防止 膜3a與蝕刻用光罩6當中之至少一方係由氮化鉻膜所成。 又，其他的製造步驟爲與實施之形態1相同，因此省略 其說明。 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ297公釐） -------------· — — 1 _ — J1T·----— 11 (請先閱讀背面之注t事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 15 A7 4 6 661 7 ___—_B7 ____ 五、發明說明（I3 ) 本實施之形態中，反射防止膜3 a與蝕刻用光罩6係成爲 低應力的關係，不必特別地將該等成爲非晶形構造。然而1 使反射防止膜3 a與蝕刻用光罩6成爲低應力之同時含有非 晶形構造即更佳。 又，在本實施之形態中，使用鉻標的物，使用含有氮之 惰性氣體做爲濺射氣體來濺射而製膜，但使用含有氮與鉻 之標的物來實行濺射而形成氮化鉻膜時，也如同上述可成 爲低應力。 在本實施之形態中，使用含有氮之惰性氣體做爲濺射氣 體來濺射，或使用含有氮的標的物來濺射，而製造低應力 及應力不均勻低的反射防止膜3a或蝕刻用光罩6。因此， 可抑制在圖1 5中所示之A點被蝕刻用光罩6之應力所拉 動。因此，不會發生如在圖17所示之，形成X射線吸收體 4之圖案之後，A點又回到原來位置而發生之X射線吸收體 4之圖案之位置偏倚。因此，可防止圖案之位置精圖之降 低。 [實施之形態3 ] 請參考圖3<本案發明者等發現，若蝕刻用光罩6之局 部應力在± l〇x da/deMPa以下時，形成X射線吸收體4之 圖案之後，X射線吸收體4不會引起位置偏倚。在此，da 及d e係如圖3所示，X射線吸收體4及鈾刻用光罩6之膜 厚。因此，在本實施形態之製造方法爲，在圖3所示之步 驟中，將蝕刻用光罩6形成爲其局部應力在± i〇x da/deMPa 以下’或者，在製膜之後賓行處理（例如退火等之熱處理” 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2〗0 X 297公釐） 裝--------訂---------線 - _ * {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 16 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 66 1 7 _____B?____ 五、發明說明（14 ) 又，在圖4中，光阻圖案7做爲光罩而形成融刻用光罩 6之圖案，用該形成圖案之蝕刻用光罩6做爲光罩來蝕刻 而形成X射線吸收體4的圖案。在形成X射線吸收體4之 圖案之鈾刻時，由於對X射線吸收體4之過量腐蝕的關 係，在其下層之反射防止膜3a也被腐蝕某種程度。如此用 過量腐蝕而除去反射防止膜3a時，爲了要緩和被除去部分 之應力的關係，有使X射線吸收體4之圖案位置偏倚之虞。 對此，本案發明者等發現，將蝕刻該X射線吸收體4時 之過量腐蝕之時間爲T，X射線吸收體4之蝕刻條件中之 反射防止膜3a之蝕刻速度爲E時，.由過量腐蝕所除去之反 射防止膜3a之部分之局部應力在± 10x da/(ExT)MPa以下 時，即在X射線吸收體4之圖案形成後，X射線吸收體4 之圖案之位置不會偏倚。 又在此，ExT爲，如圖7中所示，在蝕刻X射線吸收體4 時之過量腐蝕所除去之反射防止膜3a之膜厚t實質上相 同。 因此，在本實施形態之製造方法中，將反射防止膜3a 形成爲，或者，在製膜之後予以處理（例如退火等之熱處 理），以便蝕刻X射線吸收體4時所除去之反射防止膜3 a 之部分之局部應力成爲在± 10x cia/(ExT)MPa以下。

在本實施之形態中，如上述，將蝕刻用光罩6或反射防 止膜3a之應力控制在預定之應力以下的關係，在X射線吸 收體4之圖案形成後，可防止X射線吸收體4之圖案發生 位置偏倚的情形。因此，可得到具有良好的圖案精度之X 本紙張尺度適用中囤國家標準（CNS)A4規格（2】〇χ 297公釐） ί I 1 -----I---裝 ---訂-·--------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 17 4 6 6 6 A7 B7 五、發明說明（15) 射線光罩。 在此所揭示之實施形 性。本發明之範圍係由 之說明所定：係包括申 內之所有變更者。 [發明之效果] 本發明之X射線光罩 的關係，接在其上面形 形構造。X射線吸收體 收體圖案之際，可防止 圖案的關係，不會引起 好的圖案精度。 在上述局面中最好是 態均爲例示，而被考量爲並非限制 申請專利之範圍所定而並非由上述 請專利之範圍均等之意義以及範圍 爲，因反射防止膜含有非晶形構造 成之X射線吸收體也容易成爲非晶 含有非晶形構造時，形成X射線吸 X射線吸收體爲沿著結晶粒界形成 因此而發生的邊緣粗糙，可得到良 請 先 閱 讀 背 面 之 注 I裝 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 反射防止膜均爲非晶形構造。如此 一來，X射線吸收體爲更容易非晶形化。 在上述局面中最好是X射線吸收體含有非晶形構造。如 此一來，可得到上述之良好的圖案精度。 在上述局面中最好是反射防止膜係由含有選自由氮化 鉻，氧化鉻，氮氧化鉻，氧化錫，碳化矽及鎢所成之群中 之一種以上之材質所成。如此，反射防止膜使用適當的材 料來可防止X射線之反射之同時，在蝕刻X射線吸收體 時，反射防止膜發揮触刻停止膜之功能。 本發明一局面之X射線吸收體之製造方法中’因爲光罩 層含有非晶形構造的關係，在形成該光罩層之圖案時’可 防止光罩層沿著結晶粒界而形成圖案。因此’可避免由此 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2】0« 297公釐） 18 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制我 ^6 66 1 7 Λ7 ____Β7__ 五、發明說明（16 ) 所產生的邊緣粗糙的關係，用該光罩層做爲光罩而形成圖 案之X射線吸收體不會發生邊緣粗糙所致之圖案精度之劣 化。因此，可得到具有良好的圖案精度之X射線光罩。 在上述局面中最好是，光罩層爲，至少在形成X射線吸 收體之圖案時，均爲非晶形構造。如此，可完全地防止光 罩層沿著結晶粒界而形成圖案。因此，可得到具有更良好 的圖案位置精度之X射線光罩。 本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲，反射防止 膜含有非晶形構造的關係，相接於其上面之X射線吸收體 也容易成爲非晶形構造。如果X射線吸收體含有非晶形構 造，即X射線吸收體在形成圖案時，可防止X射線吸收體 沿著結晶粒界形成圖案，因此，不會發生邊緣粗糙所致之 圖案精度之劣化，而可得到具有良好的圖案精度。 在上述局面中最好是，反射防止膜爲，至少在形成X射 線吸收體膜時，均爲非晶形構造。如此一來，X射線吸收 體爲更容易非晶形化。 本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲，反射防止 膜及光罩層中之至少一方爲使用鉻標的物，並使用含有氮 的惰性氣體作爲濺射氣體來濺射來製膜之氮化鉻所成。用 該方法形成反射防止膜及光罩層當中之至少一方來製造低 應力之反射防止膜或光罩層。因此，可防止因X射線吸收 體被反射防止膜及光罩層之應力所拉動而降低圖案之位置 精度的情形。 本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲*反射防止 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） -----------裝---！— 訂·！ •線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 19 經濟部智慧財產局員工消費合作社印 4 ο 66 1 T a? _B7_ 五、發明說明（1?) 膜及光罩層中之至少一方爲使用含有氮與鉻之標的物而濺 射來製膜之氮化鉻所成。用該方法形成反射防止膜及光罩 層當中之至少一方來製造低應力以及應力不均勻性低的反 射防止膜或光罩層。因此，可防止因X射線吸收體被反射 防止膜及光罩層之應力所拉動而降低圖案之位置精度的情 形。 本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲，光罩層內 之局部應力爲，至少在形成X射線吸收體之圖案時，在± 1 Ox da/deMPa以下的關係，在形成X射線吸收體圖案之 後，可防止引起X射線吸收體圖案之位置偏倚。因此，可 製造圖案位置精度良好的X射線光罩。 本發明其他局面之X射線光罩之製造方法爲，反射防止 膜之過量腐蝕所除去部分之局部應力在± l〇x da/(ExT)MPa以下的關係，在形成X射線吸收體圖案之 後，可防止引起X射線吸收體圖案之位置偏倚。因此’可 製造圖案位置精度良好的X射線光罩。 [圖式之簡單說明] 圖1係顯示本發明實施之形態1中之X射線光罩之槪略 構成之剖面圖。 圖2係顯示本發明實施之形態1中之X射線光罩之製造 方法之第1步驟之槪略剖面圖。 圖3係顯示本發明實施之形態丨中之X射線光罩之製造 方法之第2步驟之槪略剖面圖。 圖4係顯示本發明實施之形態1中之X射線光罩之製造 本紙張尺度適用t國國家標準（CNSM4規格（210x297公釐） — fill--裝 - ----1— 訂 d----I--•線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 20 466617 經濟部智慧財產局員工消費合作社印sr' B7 五、發明說明（18) 方法之第3步驟之槪略剖面圖》 圖5係顯示使用未含有氮的濺射氣體而製膜之先前之鉻 膜之應力分布之圖。 圖6係顯示使用含有氮的濺射氣體而製膜之氮化鉻膜之 應力分布之圖。 圖7係顯示X射線吸收體4之蝕刻時，反射防止膜3 a 被過量腐蝕之情形之槪略剖面圖。 圖8係顯示先前之X射線光罩之槪略構成之剖面圖。 圖9係顯示先前之X射線光罩之製造方法之第I步驟之 槪略剖面圖。 圖10係顯示先前之X射線光罩之製造方法之第2步驟之 槪略剖面圖ϋ 圖11係顯示先前之X射線光罩之製造方法之第3步驟之 槪略剖面圖。 圖1 2係顯示X射線吸收體有應力殘留時，X射線吸收體 之圖案位置會偏倚之槪略剖面圖。 圖1 3係顯示蝕刻用光罩具有柱狀之結晶構造時’鈾刻用 光罩爲沿著結晶粒界而形成圖案之槪略剖面圖。 圖1 4係用以說明蝕刻用光罩內有應力不均勻時’ X射線 吸收體之圖案會偏倚之狀態之第1步驟圖。 圖1 5係用以說明蝕刻用光罩內有應力不均勻時’ X射線 吸收體之圖案會偏倚之狀態之第2步驟圖。 圖1 6係用以說明蝕刻用光罩內有應力不均勻時’ X射線 吸收體之圖案會偏倚之狀態之第3步驟圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規樁<210 X 297公釐） -------------- I I I I I ^ I ^ .'— — It — — — — C請先閱讀背面之注意事項再填寫本ϊ 21 Λ 666 1 Τ Α7 Β7__ 五、發明說明（I9 ) 圖17係用以說明蝕刻用光罩內有應力不均勻時，χ射線 吸收體之圖案會偏倚之狀態之第4步驟圖。 圖18爲在圖15所示狀態下之蝕刻用光罩之應力分布狀 態之圖。 [元件編號之說明] 1 砂基板 2 膜片 3a,3b 反射防止膜 4 X射線吸收體 5 支撐環 7 光阻圖案 103a 反射防止膜兼蝕刻停止膜 103b 反射防止膜 104 X射線吸收體 106 蝕刻用光罩 --— — — - ------— — — — — ^ --- <請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2]0 X 297公釐） 22

Claims (1)

1. Α8 Β8 C8 D8 466617 六、申請專利範圍 種.X射線光罩，其特徵爲，具備有： 會使X射線透過之膜片， (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 形成在前述膜片上，且用以防止對準光反射之反射防止 膜， 接觸於前述反射防止膜之表面且形成有圖案，以遮蔽X 射線透過之X射線吸收體， 前述反射防止膜係包含有非晶形構造者。 2 .如申請％利範圍第1項之X射線光罩，其中，前述反 射防止膜係均爲非晶形構造者。 3 .如申請專利範圍第1項之X射線光罩，其中，前述X 射線吸收體係包含有非晶形構造者。 4 .如申請專利範圍第1項之X射線光罩，其中，前述反 射防止膜係由含有選自氮化鉻，氧化鉻，氮氧化鉻，氧化 錫，碳化矽及氮化矽所成之群中之一種以上之材質所成者。 5.—種X射線光罩之製造方法，其特徵爲： 具備有： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印*1^ 在使X射線透過之膜片上，形成遮蔽X射線透過之X射 線吸收體之步驟， 在前述X射線吸收體上’形成用異於前述X射線吸收體 之材料所成之光罩層之步驟’ 將前述光罩層形成爲預定形狀之圖案之步驟’ 以前述光罩層做爲光罩來形成前述χ射線吸收體之圖案 之步驟， 前述光罩層爲’至少在形成即述χ射線吸收體之圖案 本紙張尺度適用+國國家標準（CNS)A4规格（210 χ 297公釐） A8 A8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印？衣 、申請專利範圍 時，含有非晶形構造者。 6 .如申請專利範圍第5項之X射線光罩之製造方法，其 中，前述光罩層係至少在形成前述X射線吸收體之圖案 時，均爲非晶形構造者。 7. —種X射線光罩之製造方法，其特徵爲： 具備有： 在使X射線透過之膜片上，形成思以防止對準光之反射 之反射防止膜之步驟， 以接觸前述反射防止膜表面之狀態，形成遮蔽X射線之 透過之X射線吸收體之步驟， 將前述X射線吸收體形成爲預定之圖案之步驟， 前述反射防止膜爲，至少在形成前述X射線吸收體時， 含有非晶形構造者。 8. 如申請專利範圍第7項之X射線光罩之製造方法，其 中，前述反射防止膜爲，至少在形成前述X射線吸收體時， 均爲非晶形構造者。 9. 一種X射線光罩之製造方法，其特徵爲： 具備有： 在使X射線透過之膜片上，形成用以防止對準光之反射 用之反射防止膜之步驟， 以接觸於前述反射防止膜之表面之狀態，形成遮蔽X射 線透過之X射線吸收體之步驟， 在前述X射線吸收體上，’形成由X射線吸收體不同之材 料所成之光罩層之步驟， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — — — — — ---I -------I 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A8 B8 ο 66 1 7 g8s 六、申請專利範圍 以前述光罩層做爲光罩來形成X射線吸收體之圖案之步 驟， 前述反射防止膜及光罩層當中之至少一方爲，使用鉻標 的物，使用含有氮的惰性氣體做爲濺射氣體來濺射而製膜 之氮化鉻所成者。 10. —種X射線光罩之製造方法，其特徵爲： 具備有： . 在使X射線透過之膜片上，形成用以防止對準光之反射 用之反射防止膜之步驟， 以接觸於前述反射防止膜之表面之狀態，形成遮蔽X射 線透過之X射線吸收體之步驟， 在前述X射線吸收體上，形成由X射線吸收體不同之材 料所成之光罩層之步驟， 以前述光罩層做爲光罩來彤成X射線吸收體之圖案之步 驟， 前述反射防止膜以及前述光罩層當中之至少一方爲，使 用氮及鉻之標的物來濺射而製膜之氮化鉻所成者。 11. 一種X射線光罩之製造方法，其特徵爲： 具備有： 在使X射線透過之膜片上形成用以遮蔽X射線透過之X 射線吸收體之步驟， 在前述X射線吸收體上，形成與X射線吸收體不同之材 料所成之光罩層之步驟’ 將前述光罩層形成爲預定形狀之圖案之步驟’ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I-------I - f,----^--：--訂； — 11—- (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 4 b 6 6 1 T g 六、申請專利範圍 以前述光罩層做爲光罩來形成前述X射線吸收體的圖案 之步驟， 若設前述X射線吸收體之厚度爲da，前述光罩層之厚度 爲de時，前述光罩層內之局部應力爲，至少在形成前述X 射線吸收體之圖案時，在± 1 Ox da/deMPa以下者。 12.—種X射線光罩之製造方法，其特徵爲： 具備有： 在使X射線透過之膜片上，形成用以防止對準光之反射 用之反射防止膜之步驟， 以接觸前述反射防止膜之表面之狀態，形成遮蔽X射線 透過之X射線吸收體之步驟， 將前述X射線吸收體形成爲預定之圖案形狀之步驟， 前述X射線吸收體之圖案形成係由蝕刻來實行，且將前 述X射線吸收體予以過量腐蝕來除去前述反射防止膜之局 部表面，而且 若設前述X射線吸收體之厚度爲da，前述蝕刻中之X射 線吸收體之過量腐蝕之時間爲T，前述蝕刻中之反射防止 膜之蝕刻速度爲E時，反射防止膜之前述過量腐蝕所除去 部分之局部應力爲± 10x da / (EXT)MPa以下者。 本紙張尺度遶用中國國家標準（CNS)A4規格（2]G X 297公釐） -------------裝1_----訂\--------線 (請先閲讀背面之注意ί項再填寫本頁) 4