(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体形成用の基板と、アライメント光とＸ線を透過させかつＸ線吸収体がパターン状に形成される透過性支持膜と、この透過性支持膜の両面に設けられ上記アライメント光に対する反射防止膜と、上記基板とこの基板側に位置する反射防止膜との間に設けられ基板のバックエッチ処理による枠体形成の際にバックエッチストッパー層として機能する保護膜とを備え、Ｘ線露光用マスクの製造に使用されるＸ線露光用マスクブランクにおいて、
上記保護膜、透過性支持膜並びにこの両面に設けられる反射防止膜が、同一チャンバ内での減圧化学的気相成長法による連続成膜により形成されていることを特徴とするＸ線露光用マスクブランク。
【請求項２】
枠体形成用のシリコン基板と、アライメント光とＸ線を透過させかつＸ線吸収体がパターン状に形成されるＳｉＮxから成る透過性支持膜と、この透過性支持膜の両面に設けられ上記アライメント光に対するＳｉＯxから成る反射防止膜と、上記基板とこの基板側に位置する反射防止膜との間に設けられ基板のバックエッチ処理による枠体形成の際にバックエッチストッパー層として機能するＳｉＮxから成る保護膜とを備え、Ｘ線露光用マスクの製造に使用されるＸ線露光用マスクブランクの製造方法において、
成膜用ガスとしてＳｉＨ2Ｃｌ2、ＮＨ3及びＮ2Ｏを適用し、かつ、チャンバ内へＳｉＨ2Ｃｌ2とＮ2Ｏのガス若しくはＳｉＨ2Ｃｌ2とＮＨ3のガスを順次供給して、上記保護膜、透過性支持膜並びに反射防止膜の各成膜工程を同一チャンバ内で減圧化学的気相成長法により連続的に行うことを特徴とするＸ線露光用マスクブランクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線露光用マスクの製造に使用されるＸ線露光用マスクブランクに係り、特に、高品質のＸ線露光用マスクを製造できるＸ線露光用マスクブランクとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＸ線露光用マスクは、一般に、図４に示すように中央部にＸ線透過窓ａ１を有する枠体ａと、この枠体ａにその周縁部を保持され露光用Ｘ線とアライメント光線とを共に透過させる透過性支持膜ｂと、この透過性支持膜ｂ表面側の主面上にパターン状に設けられたＸ線吸収体層ｃ並びにアライメントマークｃ２とでその主要部が構成されている。
【０００３】
尚、図中、ｄは上記枠体ａを構成する基板中央部をエッチングしてＸ線透過窓ａ１を形成する際にエッチングレジストとして作用する保護膜を示している。また、位置整合のためのアライメントマークｃ２は上記Ｘ線吸収体層ｃの一部で構成されていることが普通である。
【０００４】
そして、このＸ線露光用マスクは以下のように使用される。すなわち、半導体ウエハー等の上に塗布されたＸ線感受性レジスト膜上にこのＸ線露光用マスクを重ね、アライメント光線を照射してその反射光線の強度からＸ線露光用マスクのアライメントマークと半導体ウエハー等に設けられたアライメントマークとを光学的に検出して両者を位置整合させ、次に軟Ｘ線を照射して上記Ｘ線感受性レジスト膜をパターン状に露光させる。Ｘ線感受性レジスト膜に露光されるパターンは上記Ｘ線吸収体パターンに正確に対応しており、パターン状に露光されたＸ線感受性レジスト膜を現像して半導体ウェハー等をパターン状に露出させることによりこの露出部位の半導体ウェハー等を選択的に加工することが可能となる。
【０００５】
ところで、透過性支持膜ｂ内部に入射した上記アライメント光線は多重反射を繰り返しこれ等多重反射光が互いに干渉しながら透過性支持膜ｂから出射される。そして、上記透過性支持膜ｂの膜厚は１〜２μｍと薄いため膜厚の僅かな変動で出射光強度は大きく変動する。このように従来においては上記透過性支持膜ｂの膜厚によって変動し易い光強度によりアライメントマークｃ２を検出しているため、その正確な検出が困難であり、また検出結果が不正確になり易いという問題を有していた。
【０００６】
この様な技術的背景の下、図５に示すように上記透過性支持膜ｂの表裏両面にアライメント光線の反射防止膜ｅ及びｆを設けてその多重反射を防止できるＸ線露光用マスクが提案されている（特開平５−１２９１９０号公報参照）。そして、このＸ線露光用マスクによれば、透過性支持膜ｂの多重反射が生じることなく出射されるため、上記透過性支持膜ｂの膜厚の如何によらずアライメント光線の出射強度が安定し上記アライメントマークを容易かつ正確に検出することが可能となる。
【０００７】
ところで、アライメント光線の反射防止膜を備えたＸ線露光用マスクは、従来、以下に示すようなＸ線露光用マスクブランクを使用して製造されている。
【０００８】
すなわち、このＸ線露光用マスクブランクは、図６に示すように枠体形成用のシリコン等から成る基板ａ’と、この基板ａ’の外周面に設けられ基板ａ’のバックエッチ処理の際にバックエッチストッパー層として機能するＳｉＮx等から成る保護膜ｄと、上記保護膜ｄの主面上に設けられアライメント光に対して反射防止機能を有するＳｉＯx（通常、ｘ＝２である）等から成る反射防止膜ｅと、この反射防止膜ｅ並びに保護膜ｄ面上に設けられると共にアライメント光とＸ線を透過させかつＸ線吸収体がパターン状に形成されるＳｉＮx等から成る透過性支持膜ｂと、上記透過性支持膜ｂの主面上に設けられアライメント光に対して反射防止機能を有するＳｉＯx等から成る反射防止膜ｆとでその主要部が構成されている。
【０００９】
そして、このＸ線露光用マスクブランクの反射防止膜ｆ面上に、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ等Ｘ線吸収性を有する薄膜を成膜し、かつ、この薄膜をパターニングしてＸ線吸収体層とアライメントマークを形成すると共に、裏面側の透過性支持膜ｂ上の周辺部にレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクにしてＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により透過性支持膜ｂ並びに保護膜ｄをエッチングし、シリコン等から成る基板ａ’の中央部を露出させた後、露出した基板ａ’の中央部をＫＯＨ等の熱アルカリでエッチングしＸ線透過窓ａ１を有する枠体ａを形成してＸ線露光用マスクは製造されている（図５参照）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、反射防止膜を備えたＸ線露光用マスクに用いられる上記Ｘ線露光用マスクブランクの透過性支持膜ｂは、上述したようにＳｉＮx等にて構成されている。そして、このＳｉＮxから成る透過性支持膜ｂを真空蒸着法やスパッタリング法により成膜することは困難なことから、通常、ＳｉＮxから成る透過性支持膜ｂは減圧化学的気相成長法により形成されている。他方、反射防止膜ｅ，ｆは上述したようにＳｉＯ2等のＳｉＯxにて構成されており、このＳｉＯxから成る反射防止膜ｅ，ｆはその量産適性や膜厚制御が容易である等の理由から、通常、真空蒸着法やスパッタリング法等物理的気相成長法により形成されていた。
【００１１】
そして、透過性支持膜ｂと反射防止膜ｅ，ｆの成膜方式が相違することから、これ等被膜の形成を同一の成膜装置で行うことができないため、各被膜の成膜工程の度にシリコン等の基板ａ’を別の成膜装置内に移動させる必要があった。
【００１２】
このため、Ｘ線露光用マスクブランクの製造が煩雑となりかつ製造時間も長くなる問題点があり、更に基板の移動中に基板が破損され易くその歩留りがよくない問題点を有していた。
【００１３】
また、シリコン等の基板ａ’を別の成膜装置へ移動させる際、この基板ａ’に設けられた各被膜表面に外気中の水分、酸素、塵埃等が付着して透過性支持膜ｂや反射防止膜ｅ，ｆにパーティクルが発生し易いため、このＸ線露光用マスクブランクを用いて製造されたＸ線露光用マスクの品質は上記パーティクルの存在に起因して余り良好でない問題点を有していた。
【００１４】
本発明はこの様な問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、高品質のＸ線露光用マスクを製造できるＸ線露光用マスクブランクとその製造方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に係る発明は、
枠体形成用の基板と、アライメント光とＸ線を透過させかつＸ線吸収体がパターン状に形成される透過性支持膜と、この透過性支持膜の両面に設けられ上記アライメント光に対する反射防止膜と、上記基板とこの基板側に位置する反射防止膜との間に設けられ基板のバックエッチ処理による枠体形成の際にバックエッチストッパー層として機能する保護膜とを備え、Ｘ線露光用マスクの製造に使用されるＸ線露光用マスクブランクを前提とし、
上記保護膜、透過性支持膜並びにこの両面に設けられる反射防止膜が、同一チャンバ内での減圧化学的気相成長法による連続成膜により形成されていることを特徴とするものである。
【００１６】
そして、請求項１記載の発明に係るＸ線露光用マスクブランクによれば、
保護膜、透過性支持膜及びこの両面に設けられる反射防止膜が、同一チャンバ内での減圧化学的気相成長法による連続成膜により形成されているため、各被膜表面に外気中の水分、酸素、塵埃等が付着している恐れがない。
【００１７】
従って、水分、酸素、塵埃等を原因としたパーティクルが透過性支持膜や反射防止膜内に存在し難いため、このＸ線露光用マスクブランクを使用して高品質のＸ線露光用マスクを製造することが可能となる。
【００１８】
尚、枠体形成用の上記基板としては上述したようにシリコン基板が広く用いられており、また、透過性支持膜や保護膜としてはＳｉＮxが、また、反射防止膜としてはＳｉＯx（通常、ｘ＝２である）が用いられている。請求項２に係る発明は、これ等の材料が適用されているＸ線露光用マスクブランクの製造方法に関するものである。
【００１９】
すなわち、請求項２に係る発明は、
枠体形成用のシリコン基板と、アライメント光とＸ線を透過させかつＸ線吸収体がパターン状に形成されるＳｉＮxから成る透過性支持膜と、この透過性支持膜の両面に設けられ上記アライメント光に対するＳｉＯxから成る反射防止膜と、上記基板とこの基板側に位置する反射防止膜との間に設けられ基板のバックエッチ処理による枠体形成の際にバックエッチストッパー層として機能するＳｉＮxから成る保護膜とを備え、Ｘ線露光用マスクの製造に使用されるＸ線露光用マスクブランクの製造方法を前提とし、
成膜用ガスとしてＳｉＨ2Ｃｌ2、ＮＨ3及びＮ2Ｏを適用し、かつ、チャンバ内へＳｉＨ2Ｃｌ2とＮ2Ｏのガス若しくはＳｉＨ2Ｃｌ2とＮＨ3のガスを順次供給して、上記保護膜、透過性支持膜並びに反射防止膜の各成膜工程を同一チャンバ内で減圧化学的気相成長法により連続的に行うことを特徴とするものである。
【００２０】
尚、以下に示す反応式（１）（２）から明らかなように、減圧化学的気相成長装置（減圧ＣＶＤ装置）のチャンバ内へＳｉＨ2Ｃｌ2とＮ2Ｏのガスを供給することにより、ＳｉＯ2から成る反射防止膜が成膜され、また、減圧ＣＶＤ装置のチャンバ内へＳｉＨ2Ｃｌ2とＮＨ3のガスを供給することによりＳｉＮx（例えば、Ｓｉ3Ｎ4）から成る保護膜、透過性支持膜が成膜される。
【００２１】
ＳｉＨ2Ｃｌ2＋２Ｎ2Ｏ→ＳｉＯ2＋２Ｎ2＋２ＨＣｌ       （１）
３ＳｉＨ2Ｃｌ2＋４ＮＨ3→Ｓｉ3Ｎ4＋６ＨＣｌ＋６Ｈ2    （２）
そして、請求項２記載の発明に係るＸ線露光用マスクブランクの製造方法によれば、
保護膜、透過性支持膜並びに反射防止膜等の各成膜工程を同一チャンバ内で減圧化学的気相成長法により連続的に行うため、従来の製造方法のように各被膜の成膜工程の度に基板を別の成膜装置内へ移動させる必要がない。
【００２２】
従って、基板の移動中に起こり易かった基板の破損事故を未然に防止できその歩留りの改善が図れると共に、製造時間の短縮も図れる。
【００２３】
また、物理的気相成長法により形成された被膜に較べて化学的気相成長法により形成されたＳｉＯxから成る反射防止膜の構造は緻密なため、被膜の経時的物性変化が起こり難くＸ線露光時における歪み等が防止できる。更に、各被膜の成膜工程の度に基板を別の成膜装置内へ移動させる必要がないことから各被膜表面に外気中の水分、酸素、塵埃等が付着する恐れがないため、これ等を原因としたパーティクルが透過性支持膜や反射防止膜内に存在し難い。
【００２４】
従って、この製造方法により得られたＸ線露光用マスクブランクを用いて完成されたＸ線露光用マスクは、繰返しの使用に拘らず長期に亘ってその品質を維持することが可能となる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１（Ａ）に示すように洗浄、乾燥等の前処理が施された複数枚のシリコン基板１０を、図２示すＬＰＣＶＤ装置２のチャンバ２１内へ適宜間隔を介し縦に立てた状態で搬入した。尚、上記チャンバ２１内へはボンベ３１から開閉弁３２を介してＳｉＨ2Ｃｌ2ガスが、また、ボンベ４１から開閉弁４２を介してＮＨ3ガス、ボンベ５１から開閉弁５２を介してＮ2Ｏガスがそれぞれ供給されるようになっている。
【００２７】
そして、上記チャンバ２１内へボンベ３１、４１からＳｉＨ2Ｃｌ2とＮＨ3のガスを導入し、シリコン基板１０の全表面にＳｉＮxから成る厚さ１５０ｎｍの保護膜１１を成膜した（図１Ｂ参照）。尚、保護膜１１の成膜条件は、ＳｉＨ2Ｃｌ2ガスとＮＨ3ガスの流量比が３．０〜４．０：１、圧力が３０〜５０Ｐａ、反応温度が７５０〜９５０℃であった。
【００２８】
次に、ＬＰＣＶＤ装置２からシリコン基板１０を取出すことなく、上記チャンバ２１内へボンベ３１、５１からＳｉＨ2Ｃｌ2とＮ2Ｏのガスを導入し、上記保護膜１１の全表面にＳｉＯ2から成る厚さ１００ｎｍの反射防止膜１２を成膜した（図１Ｃ参照）。尚、反射防止膜１２の成膜条件は、ＳｉＨ2Ｃｌ2ガスとＮ2Ｏガスの流量比が０．１〜１．０：１、圧力が４０〜７０Ｐａ、反応温度が７５０〜９５０℃であった。
【００２９】
更に、上記保護膜１１の成膜条件と同一の条件により反射防止膜１２の全表面にＳｉＮxから成る厚さ２０００ｎｍの透過性支持膜１３を成膜し（図１Ｄ参照）、かつ、この透過性支持膜１３の全表面に上記反射防止膜１２の成膜条件と同一の条件によりＳｉＯ2から成る厚さ１００ｎｍの反射防止膜１４を成膜してＸ線露光用マスクブランク１を得た（図１Ｅ参照）。
【００３０】
そして、このＸ線露光用マスクブランク１は、従来と同様の工程を経てＸ線露光用マスクの製造に供することができる。すなわち、上記反射防止膜１４の主面上にＸ線吸収体層１５を形成すると共に、裏面側からＸ線露光用マスクブランクの中央部をエッチングしてＸ線透過窓１６を有する枠体１００を形成しＸ線露光用マスクを得ることができる（図３参照）。
【００３１】
尚、上記Ｘ線吸収体層１５としては、Ａｕ、Ｔａ、Ｗ等の重金属の薄膜又はこれ等重金属元素の化合物薄膜が利用でき、これ等薄膜を上記反射防止層１４の主面上に成膜した後、所望の微細パターンにパターニングして形成することができる。また、このＸ線吸収体層１５は、その一部にアライメントマーク１５’を有することが望ましい。
【００３２】
また、Ｘ線透過窓１６を有する上記枠体１００については以下のような工程で形成することができる。すなわち、上記Ｘ線露光用マスクブランク１裏面側の反射防止膜１４上の周辺部に耐ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）レジスト（東京応化社製  商品名ＯＦＰＲ−８００）にて構成されたレジストパターンを形成し、このレジストパターンから露出する反射防止膜１４をＣＣｌ2Ｆ2ガスを用いたＲＩＥ法によりエッチングし、かつ、エッチングガスをＣ2Ｆ6ガスに代えてＲＩＥ法によりレジストパターンから露出した中央部の透過性支持膜１３を除去する。更に、エッチングガスをＣＣｌ2Ｆ2ガスに代えて中央部の反射防止膜１２をＲＩＥ法により除去し、かつ、エッチングガスをＣ2Ｆ6ガスに代えてＲＩＥ法により保護膜１１をエッチングしてシリコン基板１０を露出させた後、ＫＯＨ等の熱アルカリにより露出したシリコン基板１０をエッチングしてＸ線透過窓１６を有する上記枠体１００が形成される（図３参照）。尚、上記シリコン基板１０と反射防止膜１２は、共にＳｉＯ2を主成分としているため、熱アルカリによるシリコン基板１０のエッチング処理の際に反射防止膜１２が侵されてしまうことがある。上記保護膜１１はこれを防いで反射防止膜１２を保護する作用を有する。
【００３３】
尚、図６に示された従来のＸ線露光用マスクブランクと図１（Ｅ）に示された本発明に係るＸ線露光用マスクブランクとを比較すれば明らかなように、本発明に係るＸ線露光用マスクブランクは表面側と裏面側との各被膜の構成が同一である。従って、このＸ線露光用マスクブランクを使用してＸ線露光用マスクを製造する際、その製造途中においてＸ線露光用マスクブランクの表面側若しくは裏面側が破損してもその反対面側を生かしてＸ線露光用マスクの製造に供することができる利点を有している。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明に係るＸ線露光用マスクブランクによれば、
保護膜、透過性支持膜及びこの両面に設けられる反射防止膜等が、同一チャンバ内での減圧化学的気相成長法による連続成膜により形成されているため、各被膜表面に外気中の水分、酸素、塵埃等が付着する恐れがない。
【００３５】
従って、水分、酸素、塵埃等を原因としたパーティクルが透過性支持膜や反射防止膜内に存在し難いため、このＸ線露光用マスクブランクを使用して高品質のＸ線露光用マスクを製造できる効果を有する。
【００３６】
また、請求項２記載の発明に係るＸ線露光用マスクブランクの製造方法によれば、
保護膜、透過性支持膜並びに反射防止膜等の各成膜工程を同一チャンバ内で減圧化学的気相成長法により連続的に行うため、従来の製造方法のように各被膜の成膜工程の度に基板を別の成膜装置内へ移動させる必要がない。
【００３７】
従って、基板の移動中に起こり易かった基板の破損事故を未然に防止できその歩留りの改善が図れると共に、製造時間の短縮が図れる効果を有している。
【００３８】
また、物理的気相成長法により形成された被膜に較べて化学的気相成長法により形成されたＳｉＯxから成る反射防止膜の構造は緻密なため、被膜の経時的物性変化が起こり難くＸ線露光時における歪み等が防止できる。更に、各被膜の成膜工程の度に基板を別の成膜装置内へ移動させる必要がないことから各被膜表面に外気中の水分、酸素、塵埃等が付着する恐れがないため、これ等を原因としたパーティクルが透過性支持膜や反射防止膜内に存在し難い。
【００３９】
従って、この製造方法により得られたＸ線露光用マスクブランクを用いて完成されたＸ線露光用マスクは、繰返しの使用に拘らず長期に亘ってその品質が維持される効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）〜（Ｅ）は本発明に係るＸ線露光用マスクブランクの製造工程を示す説明図。
【図２】本発明に係るＸ線露光用マスクブランクを製造する際に使用される減圧化学的気相成長装置の構成説明図。
【図３】本発明に係るＸ線露光用マスクブランクを使用して製造されたＸ線露光用マスクの概略断面図。
【図４】従来例に係るＸ線露光用マスクの概略断面図。
【図５】他の従来例に係るＸ線露光用マスクの概略断面図。
【図６】他の従来例に係るＸ線露光用マスクの製造に供されるＸ線露光用マスクブランクの概略断面図。
【符号の説明】
１  Ｘ線露光用マスクブランク
１０  シリコン基板
１１  保護膜
１２  反射防止膜
１３  透過性支持膜
１４  反射防止膜
【図１】
0003899537.tif 000002
【図２】
0003899537.tif 000003
【図３】
0003899537.tif 000004
【図４】
0003899537.tif 000005
【図５】
0003899537.tif 000006
【図６】
0003899537.tif 000007