JP3364151B2 - X-ray mask and manufacturing method thereof - Google Patents
X-ray mask and manufacturing method thereofInfo
- Publication number
- JP3364151B2 JP3364151B2 JP09886798A JP9886798A JP3364151B2 JP 3364151 B2 JP3364151 B2 JP 3364151B2 JP 09886798 A JP09886798 A JP 09886798A JP 9886798 A JP9886798 A JP 9886798A JP 3364151 B2 JP3364151 B2 JP 3364151B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- ray
- mask
- manufacturing
- absorber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、X線リソグラフィ
ーに用いられるX線マスク及びその製造方法に関する。The present invention relates to an X-ray mask used in X-ray lithography and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】X線リソグラフィーに用いられるX線マ
スクは、所定のパターンに加工されたX線を遮るための
X線吸収体と、X線吸収体を支持する支持膜とにより構
成される。X線マスクにおいて、支持膜にはX線を十分
に透過することが要求されるため、支持膜の膜厚は十分
に薄くする必要がある。したがって、X線吸収体と支持
膜との間に応力が生じていると、X線マスクに容易に歪
みが導入され、マスク位置精度に多大な影響を与えるこ
ととなる。このため、X線吸収体と支持膜との間のスト
レスを抑えつつ如何にX線マスクを作製するかが極めて
重要である。2. Description of the Related Art An X-ray mask used for X-ray lithography comprises an X-ray absorber for blocking X-rays processed into a predetermined pattern and a support film for supporting the X-ray absorber. In the X-ray mask, the supporting film is required to sufficiently transmit X-rays, and therefore the supporting film needs to be sufficiently thin. Therefore, if stress is generated between the X-ray absorber and the support film, distortion is easily introduced into the X-ray mask, which greatly affects the mask position accuracy. Therefore, it is extremely important how to manufacture the X-ray mask while suppressing the stress between the X-ray absorber and the support film.
【0003】マスク歪みの少ない高精度なX線マスクを
作製するためには、X線吸収体と支持膜との間の応力を
できる限りゼロに近づけなければならない。また、一旦
応力のゼロ調整を行ったら、その後のマスク作製プロセ
ス、例えばウェーハとフレームの接着やレジスト塗布工
程に利用される熱プロセス、酸やアルカリによる洗浄プ
ロセスにおいて、或いは、大気中の長時間放置等によっ
て、応力値が変動しないようにしなければならない。よ
って、X線吸収体は、熱的に、化学的に安定なものでな
ければならない。In order to manufacture a highly accurate X-ray mask with little mask distortion, the stress between the X-ray absorber and the support film must be as close to zero as possible. In addition, once the stress is adjusted to zero, it is used in the subsequent mask manufacturing process, such as the thermal process used for wafer and frame adhesion and resist coating, the acid or alkali cleaning process, or after being left in the air for a long time. It is necessary to prevent the stress value from changing due to factors such as the above. Therefore, the X-ray absorber must be thermally and chemically stable.
【0004】かかる観点から、耐薬品性やドライエッチ
ング性等に優れたTa系の材料がX線吸収体として利用
されている。特に、TaB膜、TaSi膜、TaGe膜
などのアモルファス膜は、通常のTa膜とは異なり結晶
粒をもたずエッチング時のパターンエッジがスムースな
ため、高精度のパターン形成が可能である。TaB膜、
TaSi膜、TaGe膜などのアモルファス膜を用いた
従来のX線吸収体の製造方法では、成膜後に行う窒素雰
囲気中でのアニールにより、応力のゼロ調整が行われて
いた。From such a viewpoint, a Ta-based material excellent in chemical resistance and dry etching property is used as the X-ray absorber. In particular, an amorphous film such as a TaB film, a TaSi film, or a TaGe film does not have crystal grains and has a smooth pattern edge at the time of etching unlike a normal Ta film, so that a highly accurate pattern can be formed. TaB film,
In the conventional method of manufacturing an X-ray absorber using an amorphous film such as a TaSi film or a TaGe film, zero stress adjustment was performed by annealing in a nitrogen atmosphere after film formation.
【0005】成膜後に窒素雰囲気中で熱処理を行うと、
応力値は引っ張り側に変動する。また、この変動量は、
温度が高いほどに大きくなる。そこで、従来のX線吸収
体の製造方法では、予め圧縮応力が導入される条件でX
線吸収体の膜を成膜し、成膜直後における応力値を測定
し、測定した応力値とゼロ応力との差からアニール温度
を設定し、この設定温度でアニールを行うことにより、
応力のゼロ調整を行っていた。When heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere after film formation,
The stress value changes to the tensile side. Also, this variation is
The higher the temperature, the larger it becomes. Therefore, according to the conventional method for manufacturing an X-ray absorber, X
The film of the linear absorber is formed, the stress value immediately after the film formation is measured, the annealing temperature is set from the difference between the measured stress value and zero stress, and the annealing is performed at this set temperature,
The stress was adjusted to zero.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、TaB
膜、TaSi膜、TaGe膜などのアモルファス膜は、
大気中で300℃程度のアニールを行うと、図9に示す
ように、一旦は引っ張り応力側に応力値がシフトする
が、その後、応力の変動が圧縮応力側に変わり、時間と
ともに圧縮応力が大きくなることが本願発明者によって
初めて明らかとなった。[Problems to be Solved by the Invention] However, TaB
Amorphous films such as films, TaSi films and TaGe films are
When annealing at about 300 ° C. in the atmosphere, as shown in FIG. 9, the stress value temporarily shifts to the tensile stress side, but thereafter, the change in stress changes to the compressive stress side, and the compressive stress increases with time. It has been clarified for the first time by the inventor of the present application.
【0007】このため、成膜後のアニールによって応力
のゼロ調整を行ったとしても、大気中で行うその後の熱
処理工程、例えば、基板をマスクフレームに接着するプ
ロセスにおいてゼロ応力から圧縮応力に変化し、X線マ
スクに歪みが導入されていた。本発明の目的は、応力の
ゼロ調整を行った後の大気中での高温アニールによって
応力が変動しないX線マスク及びその製造方法を提供す
ることにある。Therefore, even if the stress is adjusted to zero by annealing after the film formation, the zero stress is changed to the compressive stress in the subsequent heat treatment step performed in the air, for example, the process of adhering the substrate to the mask frame. , X-ray mask had distortion introduced. An object of the present invention is to provide an X-ray mask in which stress does not fluctuate due to high temperature annealing in the atmosphere after zero adjustment of stress, and a manufacturing method thereof.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は、支持膜と、
前記支持膜上に形成され、Taよりなる第1の元素と、
Geよりなる第2の元素と、外部から酸素が取り込まれ
るのを防止する窒素又はCrのいずれかよりなる第3の
元素とを少なくとも含む膜よりなるX線吸収体とを有す
ることを特徴とするX線マスクにより達成される。この
ようにしてX線マスクを構成することにより、応力のゼ
ロ調整を行った後に大気中で高温アニールを行っても応
力が変動しないX線マスクを構成することができる。[Means for Solving the Problems] The above object is to provide a supporting film,
A first element formed of Ta on the support film ,
A second element consisting of Ge, having an X-ray absorber and a third <br/> elements oxygen from the outside to be more either nitrogen or Cr prevented from being taken comprises at least containing film Is achieved by the X-ray mask. By constructing the X-ray mask in this way, it is possible to construct an X-ray mask in which the stress does not fluctuate even if high-temperature annealing is performed in the atmosphere after zero adjustment of the stress.
【0009】また、上記のX線マスクにおいて、前記第
3の元素は、窒素、酸素、クロム又はレニウムであるこ
とが望ましい。第3の元素としては、膜中に入ることに
より膜の酸化を防止するように機能する元素、或いは、
膜密度を高めて酸素が膜中に入りにくくなるように機能
する元素を適用することができ、例えば、窒素、酸素、
クロム又はレニウムを用いることができる。Further, in the above X-ray mask, it is desirable that the third element is nitrogen, oxygen, chromium or rhenium. The third element is an element that functions to prevent oxidation of the film by entering the film, or
An element that functions to increase the film density and prevent oxygen from easily entering the film can be applied, for example, nitrogen, oxygen,
Chromium or rhenium can be used.
【0010】また、上記のX線マスクにおいて、前記X
線吸収体は、TaGeN膜であることが望ましい。上記
のX線吸収体のうち、TaGeN膜はX線の吸収率も高
くX線吸収体の膜厚を薄くできるので、高精度のX線マ
スクを作製するうえで特に有効である。また、支持膜上
に、Taよりなる第1の元素と、Geよりなる第2の元
素と、外部から酸素が取り込まれるのを防止する窒素又
はCrのいずれかよりなる第3の元素とを少なくとも含
むX線吸収体を形成するX線吸収体形成工程と、前記支
持膜及び前記X線吸収体を熱処理し、前記支持膜と前記
X線吸収体との間の応力値をほぼゼロに調整する熱処理
工程と、前記X線吸収体をパターニングするパターニン
グ工程と、前記X線吸収体が形成された前記支持膜をマ
スクフレームに接着する接着工程とを有することを特徴
とするX線マスクの製造方法。このようにしてX線マス
クを製造することにより、応力のゼロ調整を行った後の
大気中での高温アニール、例えば、マスクフレームの接
着工程における熱処理を行っても、応力値が変動するこ
とはない。これにより、歪みのない高精度のX線マスク
を製造することができる。In the above X-ray mask, the X
The line absorber is preferably a TaGeN film. Among the above X-ray absorbers, the TaGeN film has a high X-ray absorptivity and can reduce the film thickness of the X-ray absorber, and therefore is particularly effective in producing a highly accurate X-ray mask. Further, on the support film, the first element made of Ta, the second element made of Ge, and nitrogen or nitrogen for preventing oxygen from being taken in from the outside are provided.
Heat treated and the X-ray absorber formed forming at least including <br/> no X-ray absorber and third element composed of more either Cr, the support film and the X-ray absorber, the support almost a heat treatment step of adjusting the zero, and patterning step of patterning the X-ray absorber, a mask frame the supporting film, wherein the X-ray absorber is formed a stress value between the membrane and the X-ray absorber A method of manufacturing an X-ray mask, comprising: By manufacturing the X-ray mask in this way, the stress value does not fluctuate even after high-temperature annealing in the atmosphere after zero adjustment of stress, for example, heat treatment in the mask frame bonding step. Absent. Thus, it is possible to manufacture a high-precision X-ray mask with no distortion.
【0011】また、上記のX線マスクの製造方法におい
て、前記X線吸収体形成工程では、前記第1乃至前記第
3の元素を含むターゲットをスパッタすることにより前
記支持膜上に前記X線吸収体を堆積することが望まし
い。また、上記のX線マスクの製造方法において、前記
X線吸収体形成工程では、前記第1の元素及び前記第2
の元素を含むターゲットを前記第3の元素を含む雰囲気
中でスパッタすることにより前記支持膜上に前記X線吸
収体を堆積することが望ましい。Further, in the above X-ray mask manufacturing method, in the step of forming the X-ray absorber, the X-ray absorption is formed on the support film by sputtering a target containing the first to third elements. It is desirable to deposit the body. Further, in the above X-ray mask manufacturing method, in the X-ray absorber forming step, the first element and the second element may be formed.
It is desirable to deposit the X-ray absorber on the support film by sputtering a target containing the element of No. 3 in an atmosphere containing the third element.
【0012】また、上記のX線マスクの製造方法におい
て、前記熱処理工程における処理温度は、前記接着工程
において前記支持膜を前記マスクフレームに接着する際
の処理温度以上であることが望ましい。後工程におい
て、応力値のゼロ調整を行うためのアニール温度よりも
高い温度で熱処理が行われなければ、ゼロ調整された応
力値を維持することができるので、応力値のゼロ調整の
ための熱処理温度がマスクフレームの接着の際の熱処理
よりも高くなるように製造プロセスを構築することが有
効である。Further, in the above X-ray mask manufacturing method, the processing temperature in the heat treatment step is preferably equal to or higher than the processing temperature at which the supporting film is bonded to the mask frame in the bonding step. If heat treatment is not performed at a temperature higher than the annealing temperature for zero adjustment of the stress value in the subsequent process, the zero adjusted stress value can be maintained. It is effective to construct the manufacturing process so that the temperature is higher than the heat treatment for bonding the mask frame.
【0013】また、上記のX線マスクの製造方法におい
て、前記第3の元素は、窒素、酸素、クロム又はレニウ
ムであることが望ましい。また、上記のX線マスクの製
造方法において、前記X線吸収体は、TaGeN膜であ
ることが望ましい。In the above X-ray mask manufacturing method, the third element is preferably nitrogen, oxygen, chromium or rhenium. Further, in the above-mentioned method for manufacturing an X-ray mask, it is desirable that the X-ray absorber is a TaGeN film.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態によるX線マ
スク及びその製造方法について図1乃至図8を用いて説
明する。図1は本実施形態によるX線マスクの構造を示
す概略断面図、図2乃至図4は本実施形態によるX線マ
スクの製造方法を示す工程断面図、図5はTaGeN膜
における応力値の変動量と熱処理温度との関係を示すグ
ラフ、図6はTaGeN膜の成膜の際の成膜室圧力と応
力値との関係を示すグラフ、図7は応力値の変動量の熱
処理時間依存性を示すグラフ、図8はGeの混入量を変
化した場合におけるTaGe膜の成膜の際の成膜室圧力
と応力値との関係を示すグラフである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An X-ray mask and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the X-ray mask according to the present embodiment, FIGS. 2 to 4 are process cross-sectional views showing the method of manufacturing the X-ray mask according to the present embodiment, and FIG. 5 is a variation in stress value in the TaGeN film. 6 is a graph showing the relationship between the amount and the heat treatment temperature, FIG. 6 is a graph showing the relationship between the film forming chamber pressure and the stress value when the TaGeN film is formed, and FIG. 7 is the heat treatment time dependence of the variation of the stress value. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the pressure in the film forming chamber and the stress value when forming the TaGe film when the amount of Ge mixed is changed.
【0015】はじめに、本実施形態によるX線マスクの
構造について図1を用いて説明する。SiC膜よりなる
支持膜12上には、TaGeN膜よりなり所定のパター
ンに加工されたX線吸収体14が形成されている。支持
膜12は、シリコン基板10を介してマスクフレーム1
8に接着されている。こうして、本実施形態によるX線
マスクが構成されている。First, the structure of the X-ray mask according to the present embodiment will be explained with reference to FIG. On the support film 1 2 of SiC film, X-rays absorber 14 is processed into a predetermined pattern made of TaGeN film is formed. Support film 1 2 mask frame 1 through the silicon substrate 10
It is glued to 8 . Thus, the X-ray mask according to the present embodiment is constructed.
【0016】このように、本実施形態によるX線マスク
は、X線を吸収するためのX線吸収体が、TaGeN膜
により構成されていることに特徴がある。TaGeN膜
は、後述するように、大気中における高温熱処理による
応力の変動が極めて小さい。このため、応力のゼロ調整
を行った後にマスクフレームへの接着などの高温熱処理
工程を施しても応力値が変動することはなく、マスク歪
みのない高精度なX線マスクを構成することができる。As described above, the X-ray mask according to the present embodiment is characterized in that the X-ray absorber for absorbing X-rays is composed of the TaGeN film. As will be described later, the TaGeN film has an extremely small change in stress due to high temperature heat treatment in the atmosphere. For this reason, even if a high temperature heat treatment process such as adhesion to a mask frame is performed after zero adjustment of stress, the stress value does not change, and a highly accurate X-ray mask without mask distortion can be configured. .
【0017】以下、本実施形態によるX線マスク及びそ
の製造方法について、製造工程に沿って詳細に説明す
る。まず、シリコン基板10上に、例えばLPCVD法
によりSiC膜を堆積する。SiC膜は、支持膜12と
なる膜である。次いで、SiC膜の表面を研磨し、Si
C膜の膜厚を例えば約2μmに調整する。こうして、S
iC膜よりなる支持膜12を形成する(図2(a))。
なお、SiC膜の研磨を行うのは、堆積直後のSiC膜
表面の凹凸を除去するためである。The X-ray mask and the method for manufacturing the same according to the present embodiment will be described below in detail along with the manufacturing process. First, a SiC film is deposited on the silicon substrate 10 by, for example, the LPCVD method. SiC film is a film serving as a support film 1 2. Then, the surface of the SiC film is polished to form Si.
The film thickness of the C film is adjusted to, for example, about 2 μm. Thus, S
A supporting film 12 made of an iC film is formed (FIG. 2A).
The SiC film is polished in order to remove the irregularities on the surface of the SiC film immediately after the deposition.
【0018】続いて、支持膜12上に、例えばスパッタ
法により、TaとGeとNの化合物からなる膜(以下、
「TaGeN膜」という)を堆積する。こうして、Ta
GeN膜よりなるX線吸収体14を形成する(図2
(b))。例えば、TaとGeの組成比が4:1である
ターゲットを用い、スパッタガスとしてArとN2を用
い、N2分圧を3%として、TaGeN膜を形成する。
なお、窒素が混入されたTaGeターゲットを用いたス
パッタ法によりTaGeN膜を成膜してもよい。Then, on the support film 12, a film made of a compound of Ta, Ge and N (hereinafter referred to as "sputtering method").
"TaGeN film") is deposited. Thus Ta
The X-ray absorber 14 made of a GeN film is formed (see FIG. 2).
(B)). For example, a TaGeN film is formed by using a target having a composition ratio of Ta and Ge of 4: 1, Ar and N 2 as a sputtering gas, and an N 2 partial pressure of 3%.
The TaGeN film may be formed by a sputtering method using a TaGe target mixed with nitrogen.
【0019】TaGeN膜は、アニールにより応力値が
引っ張り側に変動するため、成膜段階では圧縮側に応力
が導入される条件で成膜する。また、そのときの応力値
は、後工程で課される熱処理温度に応じて設定する。例
えば、300℃の熱処理工程が想定される場合、300
℃の熱処理により導入される応力値の引っ張り側への変
動量を考慮し、その分を見越した圧縮応力が導入される
ように成膜を行う。Since the stress value of the TaGeN film changes to the tensile side by annealing, the film is formed under the condition that the stress is introduced to the compression side at the film forming stage. Further, the stress value at that time is set according to the heat treatment temperature imposed in the subsequent process. For example, if a heat treatment process at 300 ° C. is assumed, 300
Taking into consideration the variation of the stress value introduced by the heat treatment at ℃ to the tensile side, the film is formed so that the compressive stress is introduced in anticipation thereof.
【0020】例えば図5に示すように、応力値は、アニ
ール温度が300℃のときに引っ張り側に約200MP
a変動する。そこで、TaGeN膜の成膜過程では約−
200MPaの圧縮応力が導入されるように成膜する。
このときの成膜室の圧力は、図6に示すように約15m
Torrである。したがって、この場合、圧力約15m
TorrでTaGeN膜を成膜すれば圧縮応力が約−2
00MPaのTaGeN膜を成膜することができ、その
後の300℃のアニールを行うことにより応力値をほぼ
ゼロにすることができる。For example, as shown in FIG. 5, the stress value is about 200 MPa on the tensile side when the annealing temperature is 300.degree.
a fluctuates. Therefore, in the process of forming the TaGeN film, about −
The film is formed so that a compressive stress of 200 MPa is introduced.
The pressure in the film forming chamber at this time is about 15 m as shown in FIG.
Torr. Therefore, in this case, the pressure is about 15m.
If a TaGeN film is formed by Torr, the compressive stress is about -2.
A TaGeN film of 00 MPa can be formed, and the annealing can be performed at 300 ° C. thereafter to reduce the stress value to almost zero.
【0021】この後、応力値をゼロに調整するためにア
ニールを行う。上記の例では、300℃の熱処理により
応力値をほぼゼロとすることができる。なお、熱処理温
度を設定する際には、X線吸収体14の堆積直後に応力
値の測定を行っておき、図5に示すようなグラフから応
力をほぼゼロにしうる熱処理温度を算出することが望ま
しい。こうすることにより、応力値のゼロ調整の精度を
高めることができる。After that, annealing is performed to adjust the stress value to zero. In the above example, the stress value can be made almost zero by the heat treatment at 300 ° C. When setting the heat treatment temperature, it is possible to measure the stress value immediately after the deposition of the X-ray absorber 14 and calculate the heat treatment temperature at which the stress can be almost zero from the graph as shown in FIG. desirable. By doing so, the accuracy of zero adjustment of the stress value can be improved.
【0022】図7は、300℃のアニールを行った場合
の応力値の変動量とアニール時間との関係を示すグラフ
である。図中、●がTaGeN膜の場合を示し、○がT
aGe膜の場合を示している。図示するように、従来用
いられていたTaGe膜では、一旦は引っ張り応力側に
応力値がシフトするが、その後、応力値の変動が圧縮応
力側に変わり、時間とともに圧縮応力は大きくなる。こ
れに対し、TaGeN膜では、熱処理の初期段階で引っ
張り応力側に応力値の変動が見られるが、その後安定
し、熱処理時間が増加してもほぼ一定の応力値を維持す
る。すなわち、TaGe膜では応力のゼロ調整の後に高
温の熱処理が行われると応力値が圧縮側に変動すること
となるが、TaGeN膜では応力のゼロ調整の後に高温
の熱処理が行われても応力値の変動はほとんどない。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of change in stress value and the annealing time when annealing is performed at 300 ° C. In the figure, ● indicates the case of TaGeN film, and ○ indicates T
The case of an aGe film is shown. As shown in the figure, in the conventionally used TaGe film, the stress value temporarily shifts to the tensile stress side, but thereafter, the variation of the stress value changes to the compressive stress side, and the compressive stress increases with time. On the other hand, in the TaGeN film, the stress value varies on the tensile stress side in the initial stage of the heat treatment, but it stabilizes after that and maintains a substantially constant stress value even if the heat treatment time increases. That is, in the TaGe film, when the high-temperature heat treatment is performed after the zero stress adjustment, the stress value fluctuates toward the compression side. However, in the TaGeN film, even if the high-temperature heat treatment is performed after the zero stress adjustment, a stress value Is almost unchanged.
【0023】なお、応力値のゼロ調整を行うための熱処
理は、少なくとも応力値が安定するまでの時間行うこと
が望ましい。例えば、図7に示す例では、300℃30
分程度の熱処理により、応力値の安定化を図ることがで
きる。膜中に窒素を導入することにより応力値の安定化
を図ることができるメカニズムについては明らかではな
いが、Ta膜が酸化されることにより圧縮側に応力値が
変動するという実験結果を考慮すると、膜中のTaがN
と結びつくことにより大気中の酸素と結びつきにくくな
り、その結果、応力値が圧縮側に変動することを防止で
きるものと考えられる。The heat treatment for zero adjustment of the stress value is preferably performed at least until the stress value becomes stable. For example, in the example shown in FIG.
The stress value can be stabilized by heat treatment for about a minute. Although the mechanism by which the stress value can be stabilized by introducing nitrogen into the film is not clear, considering the experimental result that the stress value fluctuates toward the compression side due to the oxidation of the Ta film, Ta in the film is N
It is considered that it becomes difficult to combine with oxygen in the atmosphere by connecting with, and as a result, it is possible to prevent the stress value from fluctuating toward the compression side.
【0024】なお、TaGeN膜中のGe濃度は、応力
変動量と成膜圧力との関係を考慮する上で重要である。
図8は、TaGe膜中における応力値と成膜圧力のGe
濃度依存性を示したものである。図示するように、Ge
の濃度が高いほどにグラフの傾きは緩やかとなってお
り、成膜室圧力の変動に対する応力値の変動が少ない。The Ge concentration in the TaGeN film is important in considering the relationship between the stress fluctuation amount and the film forming pressure.
FIG. 8 shows the Ge value of the stress value and the film forming pressure in the TaGe film.
This shows the concentration dependence. As shown, Ge
The higher the concentration, the more gradual the gradient of the graph becomes, and the fluctuation of the stress value with respect to the fluctuation of the film forming chamber pressure is small.
【0025】このような傾向はTaGeN膜でも同様と
考えられることから、Geを所定の濃度以上導入するこ
とによりTaGe膜の応力値のゼロ調整を行う際の応力
制御性を向上することができる。図8から、Geは5%
よりも多く含むことが望ましい。また、TaGeN膜中
のN濃度は約5%より多く含むことにより応力値の変動
を防止する顕著な効果が見られ、一方、約10を越える
と応力値がほとんど変化しなくなる。したがって、Ta
GeN膜中のN濃度は約10%程度とすることが望まし
い。Since such a tendency is considered to be the same also in the TaGeN film, the stress controllability at the time of zero adjustment of the stress value of the TaGe film can be improved by introducing Ge in a predetermined concentration or more. From Figure 8, Ge is 5%
It is desirable to include more than. In addition, when the N concentration in the TaGeN film is greater than about 5%, a remarkable effect of preventing the variation of the stress value can be seen. On the other hand, when it exceeds about 10, the stress value hardly changes. Therefore, Ta
The N concentration in the GeN film is preferably about 10%.
【0026】このようにしてTaGeN膜よりなるX線
吸収体14の応力値のゼロ調整を行った後、X線吸収体
14上に、例えばスパッタ法により、膜厚約30nmの
Cr膜16を堆積する(図2(c))。Cr膜16は、
X線吸収体をパターニングする際のハードマスクとして
用いる膜である。次いで、このように形成した基板を、
マスクフレーム18に接着する(図3(a))。この
際、300℃程度の熱処理が必要とされるが、図7に示
すように、TaGeN膜はこの熱処理温度において極め
て安定であり、TaGeN膜の応力値がこの熱処理によ
って変動することはない。After the zero adjustment of the stress value of the X-ray absorber 14 made of the TaGeN film is performed in this manner, the Cr film 16 having a thickness of about 30 nm is deposited on the X-ray absorber 14 by, for example, the sputtering method. (FIG. 2 (c)). The Cr film 16 is
This film is used as a hard mask when patterning the X-ray absorber. Then, the substrate thus formed,
It is adhered to the mask frame 18 (FIG. 3A). At this time, a heat treatment of about 300 ° C. is required, but as shown in FIG. 7, the TaGeN film is extremely stable at this heat treatment temperature, and the stress value of the TaGeN film does not change due to this heat treatment.
【0027】続いて、シリコン基板10の背面エッチン
グを行い、マスクフレーム18内のシリコン基板10を
除去する(図3(b))。この後、Cr膜16上に、フ
ォトレジストを塗布する。次いで、電子線描画によりフ
ォトレジストにX線マスクを構成するための所定のパタ
ーンを転写し、現像し、所定のパターンを有するレジス
トマスク20を形成する(図3(c))。Then, the back surface of the silicon substrate 10 is etched to remove the silicon substrate 10 in the mask frame 18 (FIG. 3B). Then, a photoresist is applied on the Cr film 16. Next, a predetermined pattern for forming the X-ray mask is transferred to the photoresist by electron beam drawing and developed to form a resist mask 20 having the predetermined pattern (FIG. 3C).
【0028】続いて、レジストマスク20をマスクとし
てCr膜16をパターニングする。例えば、塩素と酸素
の混合ガスを用いたドライエッチングによりCr膜16
をエッチングする。この後、レジストマスク20を除去
し(図4(a))、パターニングしたCr膜16をマス
クとしてTaGeN膜よりなるX線吸収体14をパター
ニングする(図4(b))。例えば、塩素を用いたドラ
イエッチングによりX線吸収体14をエッチングする。
こうして、TaGeN膜よりなり所定のパターンに加工
されたX線吸収体14を形成する。Subsequently, the Cr film 16 is patterned using the resist mask 20 as a mask. For example, the Cr film 16 is formed by dry etching using a mixed gas of chlorine and oxygen.
To etch. After that, the resist mask 20 is removed (FIG. 4A), and the X-ray absorber 14 made of the TaGeN film is patterned using the patterned Cr film 16 as a mask (FIG. 4B). For example, the X-ray absorber 14 is etched by dry etching using chlorine.
Thus, the X-ray absorber 14 made of the TaGeN film and processed into a predetermined pattern is formed.
【0029】次いで、X線吸収体14上のCr膜16を
除去する。こうして、X線吸収体14がTaGeN膜に
より構成されたX線マスクを形成する(図4(c))。
このように、本実施形態によれば、X線吸収体14をT
aGeN膜により構成するので、X線吸収体14となる
TaGeN膜の応力のゼロ調整を行った後に高温の熱処
理を行っても応力値が変動することはない。したがっ
て、マスク歪みのなく、高精度なX線マスクを形成する
ことができる。Then, the Cr film 16 on the X-ray absorber 14 is removed. Thus, the X-ray absorber 14 forms an X-ray mask composed of the TaGeN film (FIG. 4C).
As described above, according to the present embodiment, the X-ray absorber 14 is set to the T
Since the aGeN film is used, the stress value does not change even if high-temperature heat treatment is performed after zero adjustment of the stress of the TaGeN film that will be the X-ray absorber 14. Therefore, it is possible to form a highly accurate X-ray mask without mask distortion.
【0030】本発明は上記実施形態に限らず種々の変形
が可能である。例えば、上記実施形態では、Taと、G
eと、Nとからなる化合物によりX線吸収体14を構成
したが、Nの代わりに他の第3元素を導入することによ
っても同様な効果を得ることができる。すなわち、本願
発明者が検討したところ、酸素、Cr(クロム)、Re
(レニウム)を導入することによっても同様の効果を得
ることができた。The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, Ta and G
Although the X-ray absorber 14 is made of a compound composed of e and N, the same effect can be obtained by introducing another third element instead of N. That is, as a result of examination by the inventor of the present application, oxygen, Cr (chromium), Re
The same effect could be obtained by introducing (rhenium).
【0031】第3元素として要求される物質の特徴につ
いては明らかではないが、熱処理により応力値が圧縮側
に変動するのはX線吸収体が酸化されることが原因と考
えられるので、TaGe膜中に入ることによりTaGe
膜の酸化を防止するように機能する元素、或いは、X線
吸収体の膜密度を高めて酸素が膜中に入りにくくなるよ
うに機能する元素であれば、如何なる第3元素を導入す
ることによっても同様の効果を得ることができるものと
考えられる。Although the characteristics of the substance required as the third element are not clear, it is considered that the stress value fluctuates toward the compression side by the heat treatment because the X-ray absorber is oxidized. TaGe by entering inside
By introducing any third element as long as it is an element that functions to prevent oxidation of the film or an element that functions to increase the film density of the X-ray absorber and prevent oxygen from easily entering the film, It is considered that the same effect can be obtained.
【0032】また、上記実施形態では、TaGe膜中に
第3元素を導入したX線吸収体について示したが、Ta
B膜、或いは、TaSi膜に第3元素を導入したX線吸
収体を構成しても同様の効果を得ることができる。但
し、TaB膜中のB、TaSi膜中のSiはTaGeN
膜中のGeと比較してX線吸収率が低いので、これらを
含有する割合だけX線吸収体のX線吸収率が低下し、そ
の分膜厚を厚くしなければならない。したがって、X線
吸収体の加工精度を向上するためには、X線波長領域に
おいてTaよりもX線吸収率が高いGeを含んだTaG
eN膜を適用することが望ましい。In the above embodiment, the X-ray absorber in which the third element is introduced into the TaGe film is shown.
The same effect can be obtained by forming an X-ray absorber in which the third element is introduced into the B film or the TaSi film. However, B in the TaB film and Si in the TaSi film are TaGeN.
Since the X-ray absorptivity is lower than that of Ge in the film, the X-ray absorptivity of the X-ray absorber is reduced by the ratio containing these, and the film thickness must be increased accordingly. Therefore, in order to improve the processing accuracy of the X-ray absorber, TaG containing Ge having an X-ray absorptance higher than Ta in the X-ray wavelength region is included.
It is desirable to apply an eN film.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、支持膜
と、前記支持膜上に形成され、Taよりなる第1の元素
と、Geよりなる第2の元素と、外部から酸素が取り込
まれるのを防止する窒素又はCrのいずれかよりなる第
3の元素とを少なくとも含む膜よりなるX線吸収体とに
よりX線マスクを構成するので、応力のゼロ調整を行っ
た後に大気中で高温アニールを行っても、支持膜とX線
吸収体との間の応力が変動することはない。これによ
り、X線マスクに歪みが導入されることを防止できるの
で、高精度のX線マスクを構成することが可能となる。As described above, according to the present invention, the support film, the first element made of Ta, the second element made of Ge , and the oxygen, which are formed on the support film, and oxygen are taken in from the outside. since constituting the X-ray mask by an X-ray absorber made of either become more third element and at least containing film of nitrogen or Cr prevented by the a high temperature in the air after the zero adjustment of the stress Even if annealing is performed, the stress between the support film and the X-ray absorber does not change. As a result, it is possible to prevent distortion from being introduced into the X-ray mask, so that it is possible to configure a highly accurate X-ray mask.
【0034】また、支持膜上に、Taよりなる第1の元
素と、Geよりなる第2の元素と、外部から酸素が取り
込まれるのを防止する窒素又はCrのいずれかよりなる
第3の元素とを少なくとも含むX線吸収体を形成するX
線吸収体形成工程と、前記支持膜及び前記X線吸収体を
熱処理し、前記支持膜と前記X線吸収体との間の応力値
をほぼゼロに調整する熱処理工程と、前記X線吸収体を
パターニングするパターニング工程と、前記X線吸収体
が形成された前記支持膜をマスクフレームに接着する接
着工程とによりX線マスクを製造するので、応力のゼロ
調整を行った後に大気中で高温アニールを行っても、支
持膜とX線吸収体との間の応力が変動することはない。
これにより、X線マスクに歪みが導入されることを防止
できるので、高精度のX線マスクを構成することが可能
となる。Further, on the support film, the first element made of Ta, the second element made of Ge , and either nitrogen or Cr for preventing oxygen from being taken in from the outside are formed. X to form the X-ray absorber comprising at least a third element
X-ray absorber forming step, heat treatment step of heat-treating the support film and the X-ray absorber to adjust the stress value between the support film and the X-ray absorber to substantially zero, and the X-ray absorber a patterning step of patterning the so producing an X-ray mask by a bonding step of bonding the supporting layer in which the X-ray absorber formed on the mask frame, the high-temperature annealing in the atmosphere after the zero adjustment of the stress Even if it does, the stress between the support film and the X-ray absorber does not change.
As a result, it is possible to prevent distortion from being introduced into the X-ray mask, so that it is possible to configure a highly accurate X-ray mask.
【図1】本発明の一実施形態によるX線マスクの構造を
示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an X-ray mask according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施形態によるX線マスクの製造方
法を示す工程断面図(その1)である。FIG. 2 is a process sectional view (1) showing the method for manufacturing the X-ray mask according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施形態によるX線マスクの製造方
法を示す工程断面図(その2)である。FIG. 3 is a process sectional view (No. 2) showing the method for manufacturing the X-ray mask according to the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施形態によるX線マスクの製造方
法を示す工程断面図(その3)である。FIG. 4 is a process sectional view (3) showing the method for manufacturing the X-ray mask according to the embodiment of the present invention.
【図5】TaGeN膜における熱処理温度と応力値の変
動量との関係を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing a relationship between a heat treatment temperature and a variation amount of a stress value in a TaGeN film.
【図6】TaGeN膜の成膜の際の成膜室圧力と応力値
との関係を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a film formation chamber pressure and a stress value when forming a TaGeN film.
【図7】TaGeN膜における応力値の変動量の熱処理
時間依存性を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the heat treatment time dependency of the variation in stress value in the TaGeN film.
【図8】Geの混入量を変化した場合におけるTaGe
膜の成膜の際の成膜室圧力と応力値との関係を示すグラ
フである。FIG. 8 shows TaGe when the amount of Ge mixed is changed.
It is a graph which shows the relationship between the film-forming chamber pressure at the time of film-forming, and a stress value.
【図9】従来のX線吸収体における応力値の変動量の熱
処理時間依存性を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the heat treatment time dependency of the variation in stress value in a conventional X-ray absorber.
10…シリコン基板 12…支持膜 14…X線吸収体 16…Cr膜 18…マスクフレーム 20…レジストマスク 10 ... Silicon substrate 12 ... Supporting membrane 14 ... X-ray absorber 16 ... Cr film 18 ... Mask frame 20 ... Resist mask
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 1/16 Front page continuation (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 1/16
Claims (7)
aよりなる第1の元素と、Geよりなる第2の元素と、
外部から酸素が取り込まれるのを防止する窒素又はCr
のいずれかよりなる第3の元素とを少なくとも含む膜よ
りなるX線吸収体とを有することを特徴とするX線マス
ク。1. A support film and a T film formed on the support film.
a first element composed of a and a second element composed of Ge ,
Nitrogen or Cr that prevents oxygen from being taken in from the outside
X-ray mask and having a more composed X-ray absorber or become more third element and including at least the film of.
るX線マスク。2. A X-ray mask according to claim 1 Symbol placement, the X-ray absorber, an X-ray mask which is a TaGeN film.
と、Geよりなる第2の元素と、外部から酸素が取り込
まれるのを防止する窒素又はCrのいずれかよりなる第
3の元素とを少なくとも含むX線吸収体を形成するX線
吸収体形成工程と、 前記支持膜及び前記X線吸収体を熱処理し、前記支持膜
と前記X線吸収体との間の応力値をほぼゼロに調整する
熱処理工程と、 前記X線吸収体をパターニングするパターニング工程
と、 前記X線吸収体が形成された前記支持膜をマスクフレー
ムに接着する接着工程とを有することを特徴とするX線
マスクの製造方法。To 3. A support film, a first element consisting of Ta, and the second element consisting of Ge, a third element which serves more either nitrogen or Cr to prevent the oxygen is taken in from the outside An X-ray absorber forming step of forming an X-ray absorber including at least , and heat-treating the support film and the X-ray absorber so that a stress value between the support film and the X-ray absorber is substantially zero. a heat treatment step of adjusting the, a patterning step of patterning the X-ray absorber, an X-ray mask; and a bonding step of bonding the supporting layer, wherein the X-ray absorber is formed on the mask frame Manufacturing method.
おいて、 前記X線吸収体形成工程では、前記第1乃至前記第3の
元素を含むターゲットをスパッタすることにより前記支
持膜上に前記X線吸収体を堆積することを特徴とするX
線マスクの製造方法。4. The method of manufacturing an X-ray mask according to claim 3 , wherein in the X-ray absorber forming step, the target containing the first to third elements is sputtered to form the target on the support film. X characterized by depositing an X-ray absorber
Method of manufacturing line mask.
おいて、 前記X線吸収体形成工程では、前記第1の元素及び前記
第2の元素を含むターゲットを前記第3の元素を含む雰
囲気中でスパッタすることにより前記支持膜上に前記X
線吸収体を堆積することを特徴とするX線マスクの製造
方法。5. The method of manufacturing an X-ray mask according to claim 3 , wherein in the X-ray absorber forming step, an atmosphere containing the target containing the first element and the second element and an atmosphere containing the third element is used. The X on the support film by sputtering in
A method of manufacturing an X-ray mask, which comprises depositing a line absorber.
X線マスクの製造方法において、 前記熱処理工程における処理温度は、前記接着工程にお
いて前記支持膜を前記マスクフレームに接着する際の処
理温度以上であることを特徴とするX線マスクの製造方
法。6. The method of manufacturing X-ray mask according to any one of claims 3 to 5, the processing temperature in the heat treatment step, the time of bonding the supporting layer to the mask frame at the bonding step A method of manufacturing an X-ray mask, which is at a processing temperature or higher.
線マスクの製造方法において、 前記X線吸収体は、TaGeN膜であることを特徴とす
るX線マスクの製造方法。7. X according to any one of claims 3 to 6.
In the method of manufacturing an X-ray mask, the X-ray absorber is a TaGeN film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09886798A JP3364151B2 (en) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | X-ray mask and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09886798A JP3364151B2 (en) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | X-ray mask and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11297593A JPH11297593A (en) | 1999-10-29 |
JP3364151B2 true JP3364151B2 (en) | 2003-01-08 |
Family
ID=14231150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09886798A Expired - Fee Related JP3364151B2 (en) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | X-ray mask and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3364151B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100522725B1 (en) * | 2002-04-04 | 2005-10-20 | 주식회사 디엠에스 | Mask having large area and exposure system having the same |
TWI541589B (en) * | 2005-09-30 | 2016-07-11 | Hoya Corp | A mask blank and its manufacturing method, manufacturing method of a mask, and manufacturing method of a semiconductor device |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP09886798A patent/JP3364151B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11297593A (en) | 1999-10-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6737201B2 (en) | Substrate with multilayer film, reflection type mask blank for exposure, reflection type mask for exposure and production method thereof as well as production method of semiconductor device | |
JP3105990B2 (en) | X-ray mask and method of manufacturing X-ray mask | |
JPH0864524A (en) | Preparation of x-ray absorption mask | |
JP2004104118A (en) | Reflection mask blank and manufacturing method for reflection mask | |
US5754619A (en) | X-ray mask for X-ray lithography and method of producing same | |
US20050100797A1 (en) | Method of manufacturing a reflection type mask blank and method of manufacturing a reflection type mask | |
JP3364151B2 (en) | X-ray mask and manufacturing method thereof | |
JP3806711B2 (en) | REFLECTIVE MASK BLANK, REFLECTIVE MASK MANUFACTURING METHOD, AND SEMICONDUCTOR DEVICE MANUFACTURING METHOD | |
US7314688B2 (en) | Method of producing a reflection mask blank, method of producing a reflection mask, and method of producing a semiconductor device | |
US5541023A (en) | X-ray mask, method of manufacturing the x-ray mask and exposure method using the x-ray mask | |
JP3119237B2 (en) | X-ray mask, method of manufacturing the same, semiconductor device and method of manufacturing the same | |
JP3366572B2 (en) | X-ray exposure mask and method for producing the same | |
JP3303858B2 (en) | X-ray mask and manufacturing method thereof | |
JP3097646B2 (en) | Alloy, method of manufacturing the same, X-ray mask, method of manufacturing the same, and method of manufacturing a semiconductor device | |
US5607733A (en) | Process for preparing an X-ray mask structure | |
JPH11219899A (en) | X-ray mask blank, its manufacture, and manufacture of x-ray mask | |
JPS641926B2 (en) | ||
JPH03173116A (en) | X-ray mask and manufacture thereof | |
JP2796552B2 (en) | X-ray lithography mask | |
JP2543546B2 (en) | Method of manufacturing mask for X-ray exposure | |
JPH02281614A (en) | Manufacture of polycrystalline silicon thin film | |
JPH05121299A (en) | X-ray mask support body, x-ray mask structure body and method for x-ray exposure | |
JPS6061750A (en) | Manufacture of x-ray exposure mask | |
JPH07220992A (en) | X-ray exposure mask and x-ray exposure mask blank use for manufacturing the same | |
JP3311472B2 (en) | Mask membrane for X-ray and electron beam lithography |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021015 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |