JP3513236B2 - Ｘ線マスク構造体、ｘ線マスク構造体の製造方法、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置及びｘ線露光方法、並びに該ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置 - Google Patents
Ｘ線マスク構造体、ｘ線マスク構造体の製造方法、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置及びｘ線露光方法、並びに該ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）や、マイクロオプティックスやマイクロマシン等の
微細パターンをＸ線露光によりウエハ等に焼き付ける際
に用いられるＸ線マスク構造体、その製造方法、更に該
Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光装置及びＸ線露光方
法、該Ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置に関
する。
Ｉ）や、マイクロオプティックスやマイクロマシン等の
微細パターンをＸ線露光によりウエハ等に焼き付ける際
に用いられるＸ線マスク構造体、その製造方法、更に該
Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光装置及びＸ線露光方
法、該Ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＲＡＭに代表される大規模集積回路
は、今や４Ｍ（メガ）ＤＲＡＭの量産期にあたり、しか
も、１６ＭＤＲＡＭから２５６ＭＤＲＡＭへと急速に技
術的に進歩している。これに伴い、半導体デバイスに要
求される最小線幅も、ハーフミクロンからクォーターミ
クロンへと縮小している。又、これらの半導体デバイス
は、近紫外光から遠紫外光の波長の光を用いて、マスク
から半導体基板へと転写されるが、これらの光の波長で
は、加工することが出来る半導体デバイスの加工線幅も
限界に近付きつつある。又、露光波長の短波長化や投影
光学系の開口数の増加に伴う焦点深度の低下も免れ得な
い。これに対し、Ｘ線を利用したリソグラフィー技術
は、上記の問題を同時に解決し得るものとしてその期待
が大きく、露光波長としてＸ線領域（２〜２０Å）の光
を利用したＸ線露光装置が開発されつつある。
は、今や４Ｍ（メガ）ＤＲＡＭの量産期にあたり、しか
も、１６ＭＤＲＡＭから２５６ＭＤＲＡＭへと急速に技
術的に進歩している。これに伴い、半導体デバイスに要
求される最小線幅も、ハーフミクロンからクォーターミ
クロンへと縮小している。又、これらの半導体デバイス
は、近紫外光から遠紫外光の波長の光を用いて、マスク
から半導体基板へと転写されるが、これらの光の波長で
は、加工することが出来る半導体デバイスの加工線幅も
限界に近付きつつある。又、露光波長の短波長化や投影
光学系の開口数の増加に伴う焦点深度の低下も免れ得な
い。これに対し、Ｘ線を利用したリソグラフィー技術
は、上記の問題を同時に解決し得るものとしてその期待
が大きく、露光波長としてＸ線領域（２〜２０Å）の光
を利用したＸ線露光装置が開発されつつある。
【０００３】上記Ｘ線露光に使用されるＸ線マスク構造
体は、一般的に、適当な支持枠上に形成されたＸ線透過
膜上に、更に、Ｘ線吸収体の微細パターンやアライメン
トに使用するアライメントパターンが形成された構造を
有する。かかるＸ線マスク構造体の製造方法としては、
先ず第１の例に、Ｘ線透過膜の平坦化処理工程を含むこ
とを特徴とする方法がある。以下、この第１の例に挙げ
た方法を、図２１を用いてに説明する。
体は、一般的に、適当な支持枠上に形成されたＸ線透過
膜上に、更に、Ｘ線吸収体の微細パターンやアライメン
トに使用するアライメントパターンが形成された構造を
有する。かかるＸ線マスク構造体の製造方法としては、
先ず第１の例に、Ｘ線透過膜の平坦化処理工程を含むこ
とを特徴とする方法がある。以下、この第１の例に挙げ
た方法を、図２１を用いてに説明する。
【０００４】第１の例に挙げた方法では、図２１（Ａ）
に示す様に、先ず、Ｓｉ基板１１の上下面に夫々、Ｘ線
透過膜１２ａ及び１２ｂを形成する。これらのＸ線透過
膜としては、例えば、ＣＶＤ法等により成膜されたＳｉ
Ｃ又はＳｉＮが用いられる。これらの膜は結晶性がある
為、微細凹凸を有しており、図に概念的に示した様に、
高性能化が要求される現在においては平滑性に劣ってい
る。次に、図２１（Ｂ）に示す様に、Ｓｉ基板１１の下
面に位置するＸ線透過膜１２ａの中心部をエッチングし
てＸ線透過膜１２ａの周辺部分のみを残し、リング状の
膜１２ｃを形成する。次に、このリング状の膜１２ｃを
マスクとしてＳｉ基板１１の中心部をエッチングし、図
２１（Ｃ）に示す様な、Ｓｉ基板１１の周辺部分１１ａ
のみが残った状態にする。
に示す様に、先ず、Ｓｉ基板１１の上下面に夫々、Ｘ線
透過膜１２ａ及び１２ｂを形成する。これらのＸ線透過
膜としては、例えば、ＣＶＤ法等により成膜されたＳｉ
Ｃ又はＳｉＮが用いられる。これらの膜は結晶性がある
為、微細凹凸を有しており、図に概念的に示した様に、
高性能化が要求される現在においては平滑性に劣ってい
る。次に、図２１（Ｂ）に示す様に、Ｓｉ基板１１の下
面に位置するＸ線透過膜１２ａの中心部をエッチングし
てＸ線透過膜１２ａの周辺部分のみを残し、リング状の
膜１２ｃを形成する。次に、このリング状の膜１２ｃを
マスクとしてＳｉ基板１１の中心部をエッチングし、図
２１（Ｃ）に示す様な、Ｓｉ基板１１の周辺部分１１ａ
のみが残った状態にする。
【０００５】次いで、図２１（Ｄ）及び（Ｅ）に示す様
に、Ｓｉ基板１１の上面側に位置したＸ線透過膜１２ｂ
の膜表面に平坦化処理を施す。その平坦化処理工程とし
は、先ず、図２１（Ｄ）に示す様に、Ｘ線透過膜１２ｂ
の上に平坦化処理膜１４を形成する。例えば、ＳｉＣか
らなるＸ線透過膜上にＳｉＯ２からなる平坦化膜を形成
する。その後、平坦化処理膜１４の表面をエッチングす
る。このエッチングは、平坦化処理膜１４の表面全域に
渡って均一に行われ、図２１（Ｅ）に示す様に、Ｘ線透
過膜１２ｂの上面上から平坦化処理膜１４が全て除去さ
れるまで行う。平坦化処理膜１４が全てエッチングによ
って除去されれば、平坦化処理は完了し、平坦化処理さ
れたＸ線透過膜１２ｄが形成される。次に、図２１
（Ｆ）に示す様に、平坦化処理されたＸ線透過膜１２ｄ
上に、Ｘ線吸収体１５を形成し、図２１（Ｇ）に示す様
に、通常の方法によりＸ線吸収体１５によるパターン１
５ａを形成すれば、Ｘ線マスク構造体の製造方法におけ
る全工程が終了し、所望のパターンを有するＸ線マスク
構造体が得られる。
に、Ｓｉ基板１１の上面側に位置したＸ線透過膜１２ｂ
の膜表面に平坦化処理を施す。その平坦化処理工程とし
は、先ず、図２１（Ｄ）に示す様に、Ｘ線透過膜１２ｂ
の上に平坦化処理膜１４を形成する。例えば、ＳｉＣか
らなるＸ線透過膜上にＳｉＯ２からなる平坦化膜を形成
する。その後、平坦化処理膜１４の表面をエッチングす
る。このエッチングは、平坦化処理膜１４の表面全域に
渡って均一に行われ、図２１（Ｅ）に示す様に、Ｘ線透
過膜１２ｂの上面上から平坦化処理膜１４が全て除去さ
れるまで行う。平坦化処理膜１４が全てエッチングによ
って除去されれば、平坦化処理は完了し、平坦化処理さ
れたＸ線透過膜１２ｄが形成される。次に、図２１
（Ｆ）に示す様に、平坦化処理されたＸ線透過膜１２ｄ
上に、Ｘ線吸収体１５を形成し、図２１（Ｇ）に示す様
に、通常の方法によりＸ線吸収体１５によるパターン１
５ａを形成すれば、Ｘ線マスク構造体の製造方法におけ
る全工程が終了し、所望のパターンを有するＸ線マスク
構造体が得られる。
【０００６】又、第２及び第３の例は、とりわけＸ線吸
収体パターン形成方法に関するものであり、第２の例は
吸収体のパターンをめっき法で形成する方法であり、第
３の例は、Ｘ線吸収体のパターンをエッチング法で形成
する方法である。先ず、第２の例について説明する。図
２２（ａ）に示す様に、後に支持枠となる両面研磨され
たシリコンウエハ４１の表面に化学気相蒸着法（ＣＶＤ
法）によって窒化シリコン等のＸ線透過膜４２を形成す
る。次に、図２２（ｂ）に示す様にパターンを形成する
領域にウエハ４１の背面からシリコンウエハのエッチン
グを行い、Ｘ線透過膜４２の自立膜を形成する。次に、
図２２（ｃ）に示す様に、Ｘ線透過膜４２上にめっきの
電極となるＣｒ４３及びＡｕ４４を夫々５ｎｍ及び５０
ｎｍの膜厚となる様に、ＥＢ蒸着装置にて連続蒸着す
る。
収体パターン形成方法に関するものであり、第２の例は
吸収体のパターンをめっき法で形成する方法であり、第
３の例は、Ｘ線吸収体のパターンをエッチング法で形成
する方法である。先ず、第２の例について説明する。図
２２（ａ）に示す様に、後に支持枠となる両面研磨され
たシリコンウエハ４１の表面に化学気相蒸着法（ＣＶＤ
法）によって窒化シリコン等のＸ線透過膜４２を形成す
る。次に、図２２（ｂ）に示す様にパターンを形成する
領域にウエハ４１の背面からシリコンウエハのエッチン
グを行い、Ｘ線透過膜４２の自立膜を形成する。次に、
図２２（ｃ）に示す様に、Ｘ線透過膜４２上にめっきの
電極となるＣｒ４３及びＡｕ４４を夫々５ｎｍ及び５０
ｎｍの膜厚となる様に、ＥＢ蒸着装置にて連続蒸着す
る。
【０００７】更に、図２２（ｄ）に示す様に、その上に
レジスト４５を塗付し、ステッパー等の光学的露光手段
や電子線描画装置等によってパターンを形成する。次い
で図２２（ｅ）に示す様に、このレジストパターンの間
隙にめっき法によってＡｕ層４６等の重金属を堆積し、
レジストを剥離する。続いて図２２（ｆ）に示す様に、
非パターン部分の露出した電極部分を、Ａｕスパッタと
Ｏ2 ＲＩＥによるクロム酸化、透明化処理を行い、Ｘ線
マスク構造体を得る。最後に図２２（ｇ）に示す様に、
この基板を、パイレックスガラスや、炭化ケイ素やチタ
ン合金等の補強フレーム４７に、エポキシ系等の接着剤
４８で接着する。又、Ｘ線露光装置で磁性チャックを用
いてＸ線マスク構造体を保持する場合には、図２２
（ｈ）に示す様に、マスクフレーム４７に磁性体４９を
更に接着する。
レジスト４５を塗付し、ステッパー等の光学的露光手段
や電子線描画装置等によってパターンを形成する。次い
で図２２（ｅ）に示す様に、このレジストパターンの間
隙にめっき法によってＡｕ層４６等の重金属を堆積し、
レジストを剥離する。続いて図２２（ｆ）に示す様に、
非パターン部分の露出した電極部分を、Ａｕスパッタと
Ｏ2 ＲＩＥによるクロム酸化、透明化処理を行い、Ｘ線
マスク構造体を得る。最後に図２２（ｇ）に示す様に、
この基板を、パイレックスガラスや、炭化ケイ素やチタ
ン合金等の補強フレーム４７に、エポキシ系等の接着剤
４８で接着する。又、Ｘ線露光装置で磁性チャックを用
いてＸ線マスク構造体を保持する場合には、図２２
（ｈ）に示す様に、マスクフレーム４７に磁性体４９を
更に接着する。
【０００８】次に、第３の例について図２３を用いて説
明する。先ず、図２３（ａ）に示す様に、後に支持枠と
なる両面研磨されたシリコンウエハ５１の表面に化学気
相蒸着法（ＣＶＤ法）によって窒化シリコン５２等のＸ
線透過膜を形成する。次に、図２３（ｂ）に示す様に、
後にパターンが形成される領域に、ウエハ背面からシリ
コンウエハのエッチングを行い、Ｘ線透過膜５２の自立
膜を形成する。次に、図２３（ｃ）に示す様に、Ｘ線透
過膜上にエッチングストッパー層５３、Ｘ線吸収体膜５
４を夫々スパッタ法で成膜する。次いでこの上に、電子
線レジストであるＰＭＭＡやフォトレジスト等のレジス
ト５５を塗布する。
明する。先ず、図２３（ａ）に示す様に、後に支持枠と
なる両面研磨されたシリコンウエハ５１の表面に化学気
相蒸着法（ＣＶＤ法）によって窒化シリコン５２等のＸ
線透過膜を形成する。次に、図２３（ｂ）に示す様に、
後にパターンが形成される領域に、ウエハ背面からシリ
コンウエハのエッチングを行い、Ｘ線透過膜５２の自立
膜を形成する。次に、図２３（ｃ）に示す様に、Ｘ線透
過膜上にエッチングストッパー層５３、Ｘ線吸収体膜５
４を夫々スパッタ法で成膜する。次いでこの上に、電子
線レジストであるＰＭＭＡやフォトレジスト等のレジス
ト５５を塗布する。
【０００９】更に、図２３（ｄ）に示す様に、ステッパ
ー等の光学的露光手段や電子線描画装置等によって、レ
ジスト膜５５のパターンを形成する。次いで図２３
（ｅ）に示す様に、このレジストをマスクにＸ線吸収体
膜５４をドライエッチングし、Ｘ線パターンを形成す
る。続いて、図２３（ｆ）に示す様に、非パターン部分
の露出したエッチングストッパー層５３を除去し、Ｘ線
透過膜上に所望のパターンが形成されたＸ線マスク構造
体を得る。最後に図２３（ｇ）に示す様に、この基板を
パイレックスガラスや炭化ケイ素やチタン合金等の補強
フレーム５６に、エポキシ系等の接着剤５７で接着す
る。又、Ｘ線露光装置で磁性チャックを用いてＸ線マス
クを保持する場合には、図２３（ｈ）でマスクフレーム
５６に磁性体５８を更に接着する。
ー等の光学的露光手段や電子線描画装置等によって、レ
ジスト膜５５のパターンを形成する。次いで図２３
（ｅ）に示す様に、このレジストをマスクにＸ線吸収体
膜５４をドライエッチングし、Ｘ線パターンを形成す
る。続いて、図２３（ｆ）に示す様に、非パターン部分
の露出したエッチングストッパー層５３を除去し、Ｘ線
透過膜上に所望のパターンが形成されたＸ線マスク構造
体を得る。最後に図２３（ｇ）に示す様に、この基板を
パイレックスガラスや炭化ケイ素やチタン合金等の補強
フレーム５６に、エポキシ系等の接着剤５７で接着す
る。又、Ｘ線露光装置で磁性チャックを用いてＸ線マス
クを保持する場合には、図２３（ｈ）でマスクフレーム
５６に磁性体５８を更に接着する。
【００１０】上記の様な方法で得られるＸ線マスク構造
体を用いたＸ線リソグラフィー技術においては、特に、
Ｘ線マスク構造体と被露光基板とを正確に位置合せする
ことが重要である。図２４にＸ線マスク構造体を用いた
Ｘ線露光装置の一般的な概略図を示す。図中、６０はＸ
線光源であるシンクロトロン、６１はＸ線を垂直方向に
拡大するためのＸ線反射ミラー、６２はＸ線マスク構造
体、６３は被露光基板であるシリコンウエハである。
又、図２５に、Ｘ線マスクと被露光基板であるウエハの
位置合せ装置の概略図を示す。図２５中、２２はＸ線マ
スク構造体、２３は被露光基板であるシリコンウエハ、
２５は露光領域、２４〜３１はＸ線マスク上のアライメ
ントパターン、１６〜２０と３２〜３３は、アライメン
ト光学系である。アライメントの方法は、アライメント
パターンでの光の回折現象を利用した方法等がとられ
る。
体を用いたＸ線リソグラフィー技術においては、特に、
Ｘ線マスク構造体と被露光基板とを正確に位置合せする
ことが重要である。図２４にＸ線マスク構造体を用いた
Ｘ線露光装置の一般的な概略図を示す。図中、６０はＸ
線光源であるシンクロトロン、６１はＸ線を垂直方向に
拡大するためのＸ線反射ミラー、６２はＸ線マスク構造
体、６３は被露光基板であるシリコンウエハである。
又、図２５に、Ｘ線マスクと被露光基板であるウエハの
位置合せ装置の概略図を示す。図２５中、２２はＸ線マ
スク構造体、２３は被露光基板であるシリコンウエハ、
２５は露光領域、２４〜３１はＸ線マスク上のアライメ
ントパターン、１６〜２０と３２〜３３は、アライメン
ト光学系である。アライメントの方法は、アライメント
パターンでの光の回折現象を利用した方法等がとられ
る。
【００１１】具体的には、露光装置に備えられた特殊な
アライメント用の光学系を用いて、数μｍから数十μｍ
までの距離で近接配置されたＸ線マスク構造体２２とシ
リコンウエハ２３に対して、Ｘ線マスク構造体２２上に
描かれたアライメントパターン２４〜３１と、予めシリ
コンウエハ２３上に形成されているアライメントパター
ン（不図示）とを用いて、Ｘ線マスク構造体２２とウエ
ハ２３との位置のズレ量を読み取り、この計測結果に基
づいて、露光装置のステージを駆動する動作を行うこと
によってＸ線マスク構造体とウエハとの正確なアライメ
ントが行なわれる。アライメント完了の後、Ｘ線露光に
よってＸ線マスク構造体上のパターンがウエハ上に転写
される。この様にして、複数のＸ線マスクを用いたパタ
ーン転写と通常の半導体製造プロセス技術を組みあわせ
て行くことによって、半導体デバイス等が製造される。
アライメント用の光学系を用いて、数μｍから数十μｍ
までの距離で近接配置されたＸ線マスク構造体２２とシ
リコンウエハ２３に対して、Ｘ線マスク構造体２２上に
描かれたアライメントパターン２４〜３１と、予めシリ
コンウエハ２３上に形成されているアライメントパター
ン（不図示）とを用いて、Ｘ線マスク構造体２２とウエ
ハ２３との位置のズレ量を読み取り、この計測結果に基
づいて、露光装置のステージを駆動する動作を行うこと
によってＸ線マスク構造体とウエハとの正確なアライメ
ントが行なわれる。アライメント完了の後、Ｘ線露光に
よってＸ線マスク構造体上のパターンがウエハ上に転写
される。この様にして、複数のＸ線マスクを用いたパタ
ーン転写と通常の半導体製造プロセス技術を組みあわせ
て行くことによって、半導体デバイス等が製造される。
【００１２】
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記した従来の製造方法で作製されるＸ線マスク構造体に
おいては、以下の様な問題がある。先ず、上記第１の例
のＸ線マスク構造体の製造工程においては、図２１に示
したＸ線透過膜１２ｂの平坦化処理の際に、処理膜１４
とＸ線透過膜１２ｂのエッチング速度を同一にするエッ
チング条件の設定が必要になるが、この場合に、設定誤
差があると、Ｘ線透過膜１２ｂの平坦化が不完全な形で
終了する場合が生じる。特に、Ｘ線透過膜１２ｂにＳｉ
Ｃを用いた場合に、該材料が多結晶質であることに起因
して、その粒界が表面に多く現れる為、上記した平坦化
処理程度では十分なＸ線透過膜の平坦化を達成すること
が困難であった。
記した従来の製造方法で作製されるＸ線マスク構造体に
おいては、以下の様な問題がある。先ず、上記第１の例
のＸ線マスク構造体の製造工程においては、図２１に示
したＸ線透過膜１２ｂの平坦化処理の際に、処理膜１４
とＸ線透過膜１２ｂのエッチング速度を同一にするエッ
チング条件の設定が必要になるが、この場合に、設定誤
差があると、Ｘ線透過膜１２ｂの平坦化が不完全な形で
終了する場合が生じる。特に、Ｘ線透過膜１２ｂにＳｉ
Ｃを用いた場合に、該材料が多結晶質であることに起因
して、その粒界が表面に多く現れる為、上記した平坦化
処理程度では十分なＸ線透過膜の平坦化を達成すること
が困難であった。
【００１３】上記の様な不十分な平坦化処理がなされた
Ｘ線透過膜を有するＸ線マスク構造体を用いてＸ線リソ
グラフィを行った場合、即ち、当該マスク構造体を介し
て任意の基板表面にＸ線露光を施し、基板表面の加工を
行った場合には、Ｘ線マスク構造体に入射されたアライ
メント光やＸ線等の光が、平坦化が不十分なＸ線透過膜
の表面等で散乱を生じ、この散乱光がアライメント光学
系の検出器に混入し、結果としてアライメント精度の低
下をもたらし、ひいてはＸ線リソグラフィにおける加工
精度が損なわれるという問題がある。
Ｘ線透過膜を有するＸ線マスク構造体を用いてＸ線リソ
グラフィを行った場合、即ち、当該マスク構造体を介し
て任意の基板表面にＸ線露光を施し、基板表面の加工を
行った場合には、Ｘ線マスク構造体に入射されたアライ
メント光やＸ線等の光が、平坦化が不十分なＸ線透過膜
の表面等で散乱を生じ、この散乱光がアライメント光学
系の検出器に混入し、結果としてアライメント精度の低
下をもたらし、ひいてはＸ線リソグラフィにおける加工
精度が損なわれるという問題がある。
【００１４】又、上記第２の例に挙げた方法で製造した
Ｘ線マスク構造体では、Ｘ線マスク構造体の形成部材の
一部であるＸ線吸収体パターンやアライメントパターン
が、例えば、図２２の説明で述べた様に、めっき法でＡ
ｕ層の結晶成長が行われ、その結晶成長面であるパター
ン４６の上面にはＡｕの結晶の粒界が現れる為、パター
ン４６の上面は微細な凹凸を有している。一方、パター
ンの側壁は、めっき時に用いたレジストパターン４６の
側壁に忠実に再現されて作製されるが、光露光時の定在
波やＥＢ露光時のビームのふらつき、更には、レジスト
現像時の溶解速度差等によって、レジスト側壁も微細な
凹凸を有する為、パターン４６の側壁も微細な凹凸を有
している。更に、Ｘ線吸収体パターンの下面は、Ｘ線透
過膜等の下地基板の表面の凹凸の影響を受け、やはり微
細な凹凸を有している。
Ｘ線マスク構造体では、Ｘ線マスク構造体の形成部材の
一部であるＸ線吸収体パターンやアライメントパターン
が、例えば、図２２の説明で述べた様に、めっき法でＡ
ｕ層の結晶成長が行われ、その結晶成長面であるパター
ン４６の上面にはＡｕの結晶の粒界が現れる為、パター
ン４６の上面は微細な凹凸を有している。一方、パター
ンの側壁は、めっき時に用いたレジストパターン４６の
側壁に忠実に再現されて作製されるが、光露光時の定在
波やＥＢ露光時のビームのふらつき、更には、レジスト
現像時の溶解速度差等によって、レジスト側壁も微細な
凹凸を有する為、パターン４６の側壁も微細な凹凸を有
している。更に、Ｘ線吸収体パターンの下面は、Ｘ線透
過膜等の下地基板の表面の凹凸の影響を受け、やはり微
細な凹凸を有している。
【００１５】又、前述した第３の例として挙げたＸ線吸
収体パターンやアライメントパターンをエッチング法に
よって形成する場合においても、図２３に示す様に、先
ず、タンタルやタングステン等のＸ線吸収体材料をスパ
ッタ法等の方法で成膜するが、この様な方法で成膜され
た吸収体材料膜５３の表面もまた微細な凹凸を有してい
る。又、エッチングにより形成されたＸ線吸収体パター
ン側壁も、レジストプロセス後のパターンエッジラフネ
スやエッチジング条件等によって、やはり微細な凹凸を
有してしまう。又、図２２に示しためっき法の場合と同
様に、Ｘ線吸収体パターンの下面も、Ｘ線透過膜５２等
の下地基板の表面の凹凸の影響を受けて微細な凹凸を有
している。
収体パターンやアライメントパターンをエッチング法に
よって形成する場合においても、図２３に示す様に、先
ず、タンタルやタングステン等のＸ線吸収体材料をスパ
ッタ法等の方法で成膜するが、この様な方法で成膜され
た吸収体材料膜５３の表面もまた微細な凹凸を有してい
る。又、エッチングにより形成されたＸ線吸収体パター
ン側壁も、レジストプロセス後のパターンエッジラフネ
スやエッチジング条件等によって、やはり微細な凹凸を
有してしまう。又、図２２に示しためっき法の場合と同
様に、Ｘ線吸収体パターンの下面も、Ｘ線透過膜５２等
の下地基板の表面の凹凸の影響を受けて微細な凹凸を有
している。
【００１６】以上の様な、Ｘ線吸収体パターンの表面が
微細な凹凸を有しているＸ線マスク構造体を用い、Ｘ線
露光装置で該Ｘ線マスク構造体とウエハを近接配置し
て、Ｘ線マスク構造体とウエハとを光学的にアライメン
トしようとする場合には、Ｘ線マスク構造体上のＸ線吸
収体パターンやアライメントパターンの表面で、アライ
メント光が散乱され、この散乱光がアライメント光学系
の検出器に混入し、結果としてアライメント精度の低下
をもたらすという非常に重大な問題を引き起こす。
微細な凹凸を有しているＸ線マスク構造体を用い、Ｘ線
露光装置で該Ｘ線マスク構造体とウエハを近接配置し
て、Ｘ線マスク構造体とウエハとを光学的にアライメン
トしようとする場合には、Ｘ線マスク構造体上のＸ線吸
収体パターンやアライメントパターンの表面で、アライ
メント光が散乱され、この散乱光がアライメント光学系
の検出器に混入し、結果としてアライメント精度の低下
をもたらすという非常に重大な問題を引き起こす。
【００１７】上記の問題を図２７を用いて更に詳しく説
明する。図中、５０１、５１１及び５２１は、夫々Ｘ線
透過膜の支持枠を示す。図２７（ａ）〜（ｃ）は、Ｘ線
吸収体パターンやアライメントパターンからのアライメ
ント光の散乱のモードの一例を示す。先ず、図２７の
（ａ）は、入射アライメント光５０５のパターン５０３
の下面（即ち、Ｘ線透過膜５０２との界面）で生じる散
乱を示す。この散乱光５０６は、直接又はＸ線透過膜５
０２中での多重反射の後、アライメント光の検出器に到
達する。図２７（ｂ）は入射アライメント光５１５のパ
ターン５１３の上面（即ち、被露光基板５１４側の表
面）で生じる散乱を示す。この散乱光５１６は、被露光
基板であるウエハ５１４表面とＸ線マスク構造体のＸ線
吸収体５１３又はＸ線透過膜５１２との間での多重反射
の後、アライメント光の検出器に到達する。更に、図２
７（ｃ）は、パターン５２３の側壁で生じる入射アライ
メント光５２５の散乱を示す。この散乱光５２６は、直
接又は被露光基板であるウエハ５２４の表面と、Ｘ線吸
収体又は該Ｘ線透過膜との間での多重反射の後、アライ
メント光の検出器に到達する。
明する。図中、５０１、５１１及び５２１は、夫々Ｘ線
透過膜の支持枠を示す。図２７（ａ）〜（ｃ）は、Ｘ線
吸収体パターンやアライメントパターンからのアライメ
ント光の散乱のモードの一例を示す。先ず、図２７の
（ａ）は、入射アライメント光５０５のパターン５０３
の下面（即ち、Ｘ線透過膜５０２との界面）で生じる散
乱を示す。この散乱光５０６は、直接又はＸ線透過膜５
０２中での多重反射の後、アライメント光の検出器に到
達する。図２７（ｂ）は入射アライメント光５１５のパ
ターン５１３の上面（即ち、被露光基板５１４側の表
面）で生じる散乱を示す。この散乱光５１６は、被露光
基板であるウエハ５１４表面とＸ線マスク構造体のＸ線
吸収体５１３又はＸ線透過膜５１２との間での多重反射
の後、アライメント光の検出器に到達する。更に、図２
７（ｃ）は、パターン５２３の側壁で生じる入射アライ
メント光５２５の散乱を示す。この散乱光５２６は、直
接又は被露光基板であるウエハ５２４の表面と、Ｘ線吸
収体又は該Ｘ線透過膜との間での多重反射の後、アライ
メント光の検出器に到達する。
【００１８】図２７中に、５０６、５１６及び５２６で
示した様な上記の散乱光が、図２５に示したアライメン
ト光学系に混入すると、３３（ａ）及び３３（ｂ）で示
したアライメント信号の受光器上では、図２８（ａ）に
示した様に、必要なアライメント信号に多くのノイズが
混入する。この結果、アライメントの為の波形解析精度
が低下し、ひいてはアライメント精度が低下する。
示した様な上記の散乱光が、図２５に示したアライメン
ト光学系に混入すると、３３（ａ）及び３３（ｂ）で示
したアライメント信号の受光器上では、図２８（ａ）に
示した様に、必要なアライメント信号に多くのノイズが
混入する。この結果、アライメントの為の波形解析精度
が低下し、ひいてはアライメント精度が低下する。
【００１９】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
決し、Ｘ線リソグラフィの際に生じるＸ線透過膜上にお
ける光の散乱が防止された高精細なリソグラフィを実現
し得る、Ｘ線マスク構造体、該Ｘ線マスク構造体の製造
方法、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光装置及びＸ
線露光方法、並びに該Ｘ線露光方法を用いて製造される
半導体装置を提供することにある。又、本発明の目的
は、Ｘ線マスク構造体と被露光基板であるウエハをＸ線
露光装置のアライメント機構で位置合せしようとする際
に生じる、アライメント光がＸ線マスク構造体上のパタ
ーンによって散乱され、結果としてアライメント精度が
低下するという問題を解決した優れたＸ線リソグラフィ
ーを実現し得る、Ｘ線マスク構造体、Ｘ線マスク構造体
の製造方法、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光装置
及びＸ線露光方法、並びに該Ｘ線露光方法を用いた半導
体装置を提供することにある。
決し、Ｘ線リソグラフィの際に生じるＸ線透過膜上にお
ける光の散乱が防止された高精細なリソグラフィを実現
し得る、Ｘ線マスク構造体、該Ｘ線マスク構造体の製造
方法、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光装置及びＸ
線露光方法、並びに該Ｘ線露光方法を用いて製造される
半導体装置を提供することにある。又、本発明の目的
は、Ｘ線マスク構造体と被露光基板であるウエハをＸ線
露光装置のアライメント機構で位置合せしようとする際
に生じる、アライメント光がＸ線マスク構造体上のパタ
ーンによって散乱され、結果としてアライメント精度が
低下するという問題を解決した優れたＸ線リソグラフィ
ーを実現し得る、Ｘ線マスク構造体、Ｘ線マスク構造体
の製造方法、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光装置
及びＸ線露光方法、並びに該Ｘ線露光方法を用いた半導
体装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、所定形状の
パターンと、該パターンを上面に保持するＸ線透過膜
と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを具備したＸ線リ
ソグラフィ用マスク構造体であって、該Ｘ線透過膜の上
面及び下面の少なくとも一部に該Ｘ線透過膜の屈折率と
実質的に同様の屈折率を有する光散乱防止の為の平滑被
膜が形成されていることを特徴とするＸ線マスク構造
体、Ｘ線マスク構造体の製造方法、該Ｘ線マスク構造体
を用いたＸ線露光装置及びＸ線露光方法、並びに該Ｘ線
露光方法を用いて製造される半導体装置である。
発明によって達成される。即ち、本発明は、所定形状の
パターンと、該パターンを上面に保持するＸ線透過膜
と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを具備したＸ線リ
ソグラフィ用マスク構造体であって、該Ｘ線透過膜の上
面及び下面の少なくとも一部に該Ｘ線透過膜の屈折率と
実質的に同様の屈折率を有する光散乱防止の為の平滑被
膜が形成されていることを特徴とするＸ線マスク構造
体、Ｘ線マスク構造体の製造方法、該Ｘ線マスク構造体
を用いたＸ線露光装置及びＸ線露光方法、並びに該Ｘ線
露光方法を用いて製造される半導体装置である。
【００２１】
【好ましい実施態様】以下、本発明の好ましい実施態様
を挙げて本発明を詳述する。先ず、本発明の第一の態様
について説明する。本発明者らは上記問題点を解決すべ
く、鋭意研究の結果、Ｘ線マスク構造体を製造する際、
図１の（ａ）〜（ｅ）に示す様に、Ｘ線透過膜の上面及
び下面の少なくとも１方の面に、光散乱防止膜３及び７
を成膜してＸ線マスク構造体を構成すれば、Ｘ線マスク
構造体を製造する際に行われるＸ線透過膜表面の平坦化
処理と異なり、エッチング工程を必要とせず、Ｘ線透過
膜表面で生じる散乱光の発生を著しく減少させることが
可能となることを知見して本発明に至った。即ち、従来
の平坦化処理されたＸ線透過膜表面の場合とは異なり、
本発明のＸ線マスク構造体においては、Ｘ線透過膜表面
に積層される光散乱防止膜がＸ線透過膜表面を被覆して
残存し、Ｘ線透過膜表面での照射光、特に、アライメン
ト光の散乱を著しく低減することが出来る。
を挙げて本発明を詳述する。先ず、本発明の第一の態様
について説明する。本発明者らは上記問題点を解決すべ
く、鋭意研究の結果、Ｘ線マスク構造体を製造する際、
図１の（ａ）〜（ｅ）に示す様に、Ｘ線透過膜の上面及
び下面の少なくとも１方の面に、光散乱防止膜３及び７
を成膜してＸ線マスク構造体を構成すれば、Ｘ線マスク
構造体を製造する際に行われるＸ線透過膜表面の平坦化
処理と異なり、エッチング工程を必要とせず、Ｘ線透過
膜表面で生じる散乱光の発生を著しく減少させることが
可能となることを知見して本発明に至った。即ち、従来
の平坦化処理されたＸ線透過膜表面の場合とは異なり、
本発明のＸ線マスク構造体においては、Ｘ線透過膜表面
に積層される光散乱防止膜がＸ線透過膜表面を被覆して
残存し、Ｘ線透過膜表面での照射光、特に、アライメン
ト光の散乱を著しく低減することが出来る。
【００２２】本発明のＸ線マスク構造体は、Ｘ線透過膜
と実質的に同様の屈折率を有する光散乱防止膜（第１の
態様ではこれを平滑被膜とも呼ぶ）を、Ｘ線透過膜の上
面及び下面の少なくとも一方に設けることが好ましい。
Ｘ線透過膜と実質的に同様の屈折率を有する平滑被膜を
形成し得る材料としては、Ｘ線透過膜と一体となってＸ
線透過膜に入射される光のＸ線透過膜表面での散乱を低
減させるものであればいずれのものも好ましく使用する
ことが出来る。
と実質的に同様の屈折率を有する光散乱防止膜（第１の
態様ではこれを平滑被膜とも呼ぶ）を、Ｘ線透過膜の上
面及び下面の少なくとも一方に設けることが好ましい。
Ｘ線透過膜と実質的に同様の屈折率を有する平滑被膜を
形成し得る材料としては、Ｘ線透過膜と一体となってＸ
線透過膜に入射される光のＸ線透過膜表面での散乱を低
減させるものであればいずれのものも好ましく使用する
ことが出来る。
【００２３】この様な材料としては、例えば、ＳｉＣで
形成したＸ線透過膜の屈折率がｎ＝２．６２の場合に
は、形成被膜の屈折率がほぼ同様となるが、この様なも
のとしては、屈折率ｎ＝２．６のＣｄＳや屈折率ｎ＝
２．５８のＺｎＳｅ、その他ＴｉＯ2等が挙げられる。
これらの材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混
合して用いてもよい。又、Ｘ線透過膜をＳｉＮで形成す
る場合の平滑被膜を形成し得る材料としては、Ｎｄ
2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2やＴｉＯ2等が挙げられ、Ｘ線
透過膜をダイヤモンドで形成する場合には、ＴｉＯ2、
ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳやＣｅＯ2等を挙げることが
出来る。上記の様な材料で形成される平滑被膜の屈折率
が、Ｘ線透過膜の屈折率と実質的に同様とは、各膜の形
成材料にも依存する為、特に限定された指標はないが、
一般的には、平滑被膜の屈折率がＸ線透過膜の屈折率の
±１０％の範囲内にあると好ましい。
形成したＸ線透過膜の屈折率がｎ＝２．６２の場合に
は、形成被膜の屈折率がほぼ同様となるが、この様なも
のとしては、屈折率ｎ＝２．６のＣｄＳや屈折率ｎ＝
２．５８のＺｎＳｅ、その他ＴｉＯ2等が挙げられる。
これらの材料は、単独で用いてもよいし、２種以上を混
合して用いてもよい。又、Ｘ線透過膜をＳｉＮで形成す
る場合の平滑被膜を形成し得る材料としては、Ｎｄ
2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2やＴｉＯ2等が挙げられ、Ｘ線
透過膜をダイヤモンドで形成する場合には、ＴｉＯ2、
ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＣｄＳやＣｅＯ2等を挙げることが
出来る。上記の様な材料で形成される平滑被膜の屈折率
が、Ｘ線透過膜の屈折率と実質的に同様とは、各膜の形
成材料にも依存する為、特に限定された指標はないが、
一般的には、平滑被膜の屈折率がＸ線透過膜の屈折率の
±１０％の範囲内にあると好ましい。
【００２４】この際の各膜の屈折率の測定条件として
は、アライメント光学系の光源の波長に対する屈折率を
求める条件に準ずる。その他、本発明で、Ｘ線透過膜表
面での散乱を低減させる為に設けられる平滑被膜の平滑
度としては、例えば、平滑被膜の断面曲線の最高点と最
低点との間の距離（Ｒmax.）で規定され、Ｒmax.が１０
ｎｍ以下であれば、本発明の所期の目的を達成するに十
分な平滑度を有するといえる。
は、アライメント光学系の光源の波長に対する屈折率を
求める条件に準ずる。その他、本発明で、Ｘ線透過膜表
面での散乱を低減させる為に設けられる平滑被膜の平滑
度としては、例えば、平滑被膜の断面曲線の最高点と最
低点との間の距離（Ｒmax.）で規定され、Ｒmax.が１０
ｎｍ以下であれば、本発明の所期の目的を達成するに十
分な平滑度を有するといえる。
【００２５】又、上記の平滑被膜の膜厚に関しては、特
に限定されないが、Ｘ線透過膜の表面の凹凸の最高位置
が、散乱防止膜である平滑被膜によって覆われる様にす
ることが必要である。尚、散乱防止膜は、Ｘ線透過膜の
上面及び下面の両方に成膜してもよいし、或いはどちら
か一方の面のみに成膜してもよい。又、本発明において
は、上記した様な平滑被膜の表面に更に該平滑被膜に入
射する光の表面反射光を低減する光反射防止膜を設ける
ことも好ましい態様である。光反射防止膜としては、例
えば、ＣｅＦ3、Ａｌ2Ｏ3、ＮｄＦ3、ＳｉＯ2及びＭｇ
Ｏ等が挙げられる。尚、本発明のＸ線マスク構造体にお
けるＸ線透過膜面上に形成されるパターンとしては、Ｘ
線吸収体パターン及びアライメントマーク用パターンの
いずれをも意味するが、本発明においては、特に、Ｘ線
マスク構造体とウエハとの位置合わせに使用されるアラ
イメントマーク用パターンにおける光の散乱によるノイ
ズの発生の問題が著しく解決され、Ｘ線リソグラフィに
おける加工精度の向上が達成される。
に限定されないが、Ｘ線透過膜の表面の凹凸の最高位置
が、散乱防止膜である平滑被膜によって覆われる様にす
ることが必要である。尚、散乱防止膜は、Ｘ線透過膜の
上面及び下面の両方に成膜してもよいし、或いはどちら
か一方の面のみに成膜してもよい。又、本発明において
は、上記した様な平滑被膜の表面に更に該平滑被膜に入
射する光の表面反射光を低減する光反射防止膜を設ける
ことも好ましい態様である。光反射防止膜としては、例
えば、ＣｅＦ3、Ａｌ2Ｏ3、ＮｄＦ3、ＳｉＯ2及びＭｇ
Ｏ等が挙げられる。尚、本発明のＸ線マスク構造体にお
けるＸ線透過膜面上に形成されるパターンとしては、Ｘ
線吸収体パターン及びアライメントマーク用パターンの
いずれをも意味するが、本発明においては、特に、Ｘ線
マスク構造体とウエハとの位置合わせに使用されるアラ
イメントマーク用パターンにおける光の散乱によるノイ
ズの発生の問題が著しく解決され、Ｘ線リソグラフィに
おける加工精度の向上が達成される。
【００２６】前述した、Ｘ線露光装置においてＸ線マス
ク構造体とウエハとの相対位置合わせを行う為の位置合
わせ装置における、位置合わせの原理について以下、図
２５を参照しながら説明する。半導体レーザー（λ＝７
８０ｎｍ）、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（λ＝６３２．８ｎ
ｍ）等の光源１６からの光束は、コリメータレンズ１７
により平行光束となる。平行光束は、投光レンズ１８を
通り、ミラー１９で偏向され、フィルタ２０を透過し、
露光領域２１内にあるＸ線マスク構造体２２とウエハ２
３との相対横ずれ検知用の物理光学素子２４、２５、２
６及び２７と、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との
相対間隔検知用の物理光学素子２８、２９、３０及び３
１に照射される。
ク構造体とウエハとの相対位置合わせを行う為の位置合
わせ装置における、位置合わせの原理について以下、図
２５を参照しながら説明する。半導体レーザー（λ＝７
８０ｎｍ）、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（λ＝６３２．８ｎ
ｍ）等の光源１６からの光束は、コリメータレンズ１７
により平行光束となる。平行光束は、投光レンズ１８を
通り、ミラー１９で偏向され、フィルタ２０を透過し、
露光領域２１内にあるＸ線マスク構造体２２とウエハ２
３との相対横ずれ検知用の物理光学素子２４、２５、２
６及び２７と、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との
相対間隔検知用の物理光学素子２８、２９、３０及び３
１に照射される。
【００２７】これらの各物理光学素子からの回折光は、
Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ量及
び相対間隔を示す情報を含んでおり、フィルタ２０を通
り、受光レンズ３２によりセンサ３３のセンサ受光面に
結像される。センサ３３は、２つのラインセンサ３３
（ａ）及び３３（ｂ）より構成される。ラインセンサ３
３（ａ）は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相
対横ずれ量情報を含む回折光を受光し、ラインセンサ３
３（ｂ）は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相
対間隔情報を含む回折光を受光している。
Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ量及
び相対間隔を示す情報を含んでおり、フィルタ２０を通
り、受光レンズ３２によりセンサ３３のセンサ受光面に
結像される。センサ３３は、２つのラインセンサ３３
（ａ）及び３３（ｂ）より構成される。ラインセンサ３
３（ａ）は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相
対横ずれ量情報を含む回折光を受光し、ラインセンサ３
３（ｂ）は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相
対間隔情報を含む回折光を受光している。
【００２８】図２６にＸ線マスク構造体２２、ウエハ２
３上の物理光学素子の配置と照射光及び回折光の光路と
の関係を示す。図中の２４、２５、２６及び２７は、Ｘ
線マスク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ検知用
の物理光学素子であり、２８、２９、３０及び３１は、
Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対間隔検知用
の物理光学素子である。光源１６から照射された照射光
３４は、上記の各物理光学素子に照射され、これらの各
物理光学素子からの回折光である３６、３７、３８及び
３９がセンサ３３へと向かう。ここで、各物理光学素子
は回折格子やフレネルゾーンプレート等より構成されて
いる。
３上の物理光学素子の配置と照射光及び回折光の光路と
の関係を示す。図中の２４、２５、２６及び２７は、Ｘ
線マスク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ検知用
の物理光学素子であり、２８、２９、３０及び３１は、
Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対間隔検知用
の物理光学素子である。光源１６から照射された照射光
３４は、上記の各物理光学素子に照射され、これらの各
物理光学素子からの回折光である３６、３７、３８及び
３９がセンサ３３へと向かう。ここで、各物理光学素子
は回折格子やフレネルゾーンプレート等より構成されて
いる。
【００２９】図２８は、例えば、図２６に示すＸ線マス
ク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ量の信号を受
光するラインセンサ３３（ａ）の出力状態を示した図で
ある。又、Ｘ線マスク構造体とウエハとの相対間隔量
は、図２６に示したラインセンサ３３（ｂ）により測定
され、２つのピークの各重心位置間隔を正確に求めて行
われる。図２８（ａ）は、Ｘ線マスク構造体に散乱防止
膜である平滑被膜がない場合のセンサ３３（ａ）の出力
値を示したものであり、図２８（ｂ）は散乱防止膜であ
る平滑被膜３が成膜されている本発明のＸ線マスク構造
体を用いた場合のセンサ３３（ａ）の出力値を示したも
のである。この結果、図２８（ａ）に比べると図２８
（ｂ）では散乱光によるノイズ成分が著しく低減されて
いることが確認され、図２８（ｂ）に示した出力値によ
れば、各ピーク位置の重心位置を求める際にも精度よく
行うことが出来る。尚、Ｘ線マスク構造体とウエハの相
対横ずれ量、及び相対間隔量を測定する方法としては、
測定用の物理光学素子に直線回折格子、又は市松格子を
用いた光ヘテロダイン干渉法により行ってもよい。
ク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ量の信号を受
光するラインセンサ３３（ａ）の出力状態を示した図で
ある。又、Ｘ線マスク構造体とウエハとの相対間隔量
は、図２６に示したラインセンサ３３（ｂ）により測定
され、２つのピークの各重心位置間隔を正確に求めて行
われる。図２８（ａ）は、Ｘ線マスク構造体に散乱防止
膜である平滑被膜がない場合のセンサ３３（ａ）の出力
値を示したものであり、図２８（ｂ）は散乱防止膜であ
る平滑被膜３が成膜されている本発明のＸ線マスク構造
体を用いた場合のセンサ３３（ａ）の出力値を示したも
のである。この結果、図２８（ａ）に比べると図２８
（ｂ）では散乱光によるノイズ成分が著しく低減されて
いることが確認され、図２８（ｂ）に示した出力値によ
れば、各ピーク位置の重心位置を求める際にも精度よく
行うことが出来る。尚、Ｘ線マスク構造体とウエハの相
対横ずれ量、及び相対間隔量を測定する方法としては、
測定用の物理光学素子に直線回折格子、又は市松格子を
用いた光ヘテロダイン干渉法により行ってもよい。
【００３０】次に、本発明の第２の態様について説明す
る。本発明者らは、Ｘ線マスク構造体が有していたアラ
イメント光がＸ線マスク構造体上のパターンによって散
乱され、結果としてアライメント精度が低下するという
問題を、パターン表面の少なくとも一部又は全部に、光
散乱防止膜を形成することによって、上記の問題が解決
されることを知見して本発明を完成した。
る。本発明者らは、Ｘ線マスク構造体が有していたアラ
イメント光がＸ線マスク構造体上のパターンによって散
乱され、結果としてアライメント精度が低下するという
問題を、パターン表面の少なくとも一部又は全部に、光
散乱防止膜を形成することによって、上記の問題が解決
されることを知見して本発明を完成した。
【００３１】本発明の第２の態様のＸ線マスク構造体に
おける最も特徴的な点は、Ｘ線透過膜上に保持されたパ
ターン、例えば、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパ
ターンの表面の少なくとも一部又は全部に、光散乱防止
膜を設けた点にある。詳しくは、所定のライン及びスペ
ースからなるＸ線吸収体パターンやアライメントパター
ン、特にアライメント用パターンにおいて、該ライン部
の表面の少なくとも一部又は全部に、Ｘ線マスク構造体
に入射する光の散乱を抑制し得る光散乱防止膜を設け
る。かかる光散乱防止膜の形成位置の具体例を図２
（ａ）〜（ｈ）に示す。
おける最も特徴的な点は、Ｘ線透過膜上に保持されたパ
ターン、例えば、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパ
ターンの表面の少なくとも一部又は全部に、光散乱防止
膜を設けた点にある。詳しくは、所定のライン及びスペ
ースからなるＸ線吸収体パターンやアライメントパター
ン、特にアライメント用パターンにおいて、該ライン部
の表面の少なくとも一部又は全部に、Ｘ線マスク構造体
に入射する光の散乱を抑制し得る光散乱防止膜を設け
る。かかる光散乱防止膜の形成位置の具体例を図２
（ａ）〜（ｈ）に示す。
【００３２】本発明のＸ線マスク構造体を構成する光散
乱防止層としては、第１に、アライメント光を吸収する
物質を使用して形成することが挙げられる。一般に、該
アライメントに使用される光の波長は、例えば、Ｈｅ−
Ｎｅレーザーの６３３ｎｍ光や、半導体レーザーの７８
５ｎｍ光や８３０ｎｍ光、それに水銀ランプの特定のエ
ミッション光である、例えば、５４６ｎｍ光等が使用さ
れる。従って、アライメント光の吸収膜として使用され
る物質も、アライメント光の波長に応じて選択する必要
がある。この目的で本発明に使用されるアライメント光
を吸収する物質としては、例えば、カーボン及び有機色
素等が挙げられる。有機色素としては、アライメント光
を吸収する化合物であればいずれのものも使用すること
が出来るが、例えば、下記の化学式（１）に示されるイ
ンジゴ系の色素、下記の化学式（２）に示すアントラキ
ノン系の色素、及び下記の化学式（３）に示すシアニン
系の色素等が挙げられる。又、これらの物質を実際にア
ライメント光の吸収体層として積層して用いる場合に
は、スパッタ法及び蒸着法等の通常の成膜方法を用いる
ことが出来る。
乱防止層としては、第１に、アライメント光を吸収する
物質を使用して形成することが挙げられる。一般に、該
アライメントに使用される光の波長は、例えば、Ｈｅ−
Ｎｅレーザーの６３３ｎｍ光や、半導体レーザーの７８
５ｎｍ光や８３０ｎｍ光、それに水銀ランプの特定のエ
ミッション光である、例えば、５４６ｎｍ光等が使用さ
れる。従って、アライメント光の吸収膜として使用され
る物質も、アライメント光の波長に応じて選択する必要
がある。この目的で本発明に使用されるアライメント光
を吸収する物質としては、例えば、カーボン及び有機色
素等が挙げられる。有機色素としては、アライメント光
を吸収する化合物であればいずれのものも使用すること
が出来るが、例えば、下記の化学式（１）に示されるイ
ンジゴ系の色素、下記の化学式（２）に示すアントラキ
ノン系の色素、及び下記の化学式（３）に示すシアニン
系の色素等が挙げられる。又、これらの物質を実際にア
ライメント光の吸収体層として積層して用いる場合に
は、スパッタ法及び蒸着法等の通常の成膜方法を用いる
ことが出来る。
【００３３】
【００３４】
【００３５】
【００３６】又、本発明のＸ線マスク構造体を構成する
光散乱防止層としては、第２に、アライメント光に対す
る光反射防止膜を使用することが挙げられる。アライメ
ント光の散乱を防止する目的で、Ｘ線吸収体パターンや
アライメントパターンに反射防止膜を設けることは、未
だ知られていない。即ち、Ｘ線マスク構造体において、
アライメント光の透過率を向上させる目的で、Ｘ線透過
膜表面にアライメント光に対する光反射防止膜を設ける
ことは考えられ得るが、Ｘ線透過膜は、通常アライメン
ト光の様な光に対しても透過性が高く、この様な光透過
性の膜上の反射防止膜と、本発明で述べる様な金属パタ
ーン表面に設ける反射防止膜とは、付設する膜の物質の
屈折率も異なってくる。
光散乱防止層としては、第２に、アライメント光に対す
る光反射防止膜を使用することが挙げられる。アライメ
ント光の散乱を防止する目的で、Ｘ線吸収体パターンや
アライメントパターンに反射防止膜を設けることは、未
だ知られていない。即ち、Ｘ線マスク構造体において、
アライメント光の透過率を向上させる目的で、Ｘ線透過
膜表面にアライメント光に対する光反射防止膜を設ける
ことは考えられ得るが、Ｘ線透過膜は、通常アライメン
ト光の様な光に対しても透過性が高く、この様な光透過
性の膜上の反射防止膜と、本発明で述べる様な金属パタ
ーン表面に設ける反射防止膜とは、付設する膜の物質の
屈折率も異なってくる。
【００３７】一般に、金属表面の反射防止は容易ではな
いが、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターンに屈
折率が１以上の物質を使用した場合に、本発明で用いる
ことの出来る光反射防止膜の材料の屈折率ｎは、次式
（Ａ）で表すことが出来る。 ｎ＝［ｎ0 ＋｛ｋ2 0／（ｎ0 −１）｝］1/2 例えば、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターンの
形成にタングステンを使用した場合は、ｎ0＝３．４
８、ｋ0＝２．７９であるから、（Ａ）式から、ｎ＝
２．５７となる。又、本発明で使用するアライメント光
に対する反射防止膜の材料は、（Ａ）式から導かれる屈
折率を有する材料であれば特に制限なく使用することが
出来る。しかし、（Ａ）式から導かれる屈折率よりわず
かに異なった屈折率を有する材料であっても構わない
が、この場合は、（Ａ）式から導かれる屈折率の±１０
％の範囲の材料、更に望ましくは±５％の材料であるこ
とが好ましい。
いが、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターンに屈
折率が１以上の物質を使用した場合に、本発明で用いる
ことの出来る光反射防止膜の材料の屈折率ｎは、次式
（Ａ）で表すことが出来る。 ｎ＝［ｎ0 ＋｛ｋ2 0／（ｎ0 −１）｝］1/2 例えば、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターンの
形成にタングステンを使用した場合は、ｎ0＝３．４
８、ｋ0＝２．７９であるから、（Ａ）式から、ｎ＝
２．５７となる。又、本発明で使用するアライメント光
に対する反射防止膜の材料は、（Ａ）式から導かれる屈
折率を有する材料であれば特に制限なく使用することが
出来る。しかし、（Ａ）式から導かれる屈折率よりわず
かに異なった屈折率を有する材料であっても構わない
が、この場合は、（Ａ）式から導かれる屈折率の±１０
％の範囲の材料、更に望ましくは±５％の材料であるこ
とが好ましい。
【００３８】この様な屈折率を有する、本発明で使用す
ることが可能な材料としては、具体的には、例えば、炭
化珪素、セレン化亜鉛、ＴｉＯx 及びＴｉxＯy で表さ
れる酸化チタン、及び硫化カドミウム等が挙げられる。
又、これらの材料を実際にアライメント光に対する反射
防止膜として使用する場合は、スパッタ法、化学気相蒸
着法、抵抗加熱法及び電子ビーム蒸着法等の通常の成膜
方法で成膜することが出来る。又、成膜時の膜厚ｄは、
アライメント光の波長をλとすると、以下の式（Ｂ）か
ら求められる。 ｄ＝λ／４ｎ （Ｂ）
ることが可能な材料としては、具体的には、例えば、炭
化珪素、セレン化亜鉛、ＴｉＯx 及びＴｉxＯy で表さ
れる酸化チタン、及び硫化カドミウム等が挙げられる。
又、これらの材料を実際にアライメント光に対する反射
防止膜として使用する場合は、スパッタ法、化学気相蒸
着法、抵抗加熱法及び電子ビーム蒸着法等の通常の成膜
方法で成膜することが出来る。又、成膜時の膜厚ｄは、
アライメント光の波長をλとすると、以下の式（Ｂ）か
ら求められる。 ｄ＝λ／４ｎ （Ｂ）
【００３９】次に、上述した様な各種の光散乱防止膜の
付設位置について述べる。前述した様に、Ｘ線マスク構
造体上に形成されたＸ線吸収体パターンやアライメント
パターンからのアライメント光の散乱の様子は、図２７
に示した如くである。従って、本発明の光散乱防止膜
も、図２７の散乱パターンに対応して付設しなければな
らない。付設位置について、図２を用いて述べる。図２
中、斜線を施した部分は本発明に従って設けた光散乱防
止膜を表している。先ず、図２（ａ）は、光散乱防止膜
８３を、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターン８
５とＸ線透過膜８１との間に付設した例である。（以下
符番同一）図２（ｂ）は、光散乱防止膜８３を、Ｘ線吸
収体パターンやアライメントパターン８５の上面、即
ち、被露光基板であるシリコンウエハ側の面に付設した
例である。図２（ｃ）は、光散乱防止膜８３を、Ｘ線吸
収体パターンやアライメントパターン８５の側壁に付設
した例である。図２（ｄ）は、光散乱防止膜８３を、Ｘ
線吸収体パターンやアライメントパターン８５の上面と
下面に同時に付設した例である。図２（ｅ）は、光該散
乱防止膜８３をＸ線吸収体パターンやアライメントパタ
ーン８５の上面と両側面に同時に付設した例である。図
２（ｆ）は、光散乱防止膜８３をＸ線吸収体パターンや
アライメントパターン８５の下面と両側壁とに同時に付
設した例である。図２（ｇ）は、光散乱防止膜８３を、
Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターン８５の上
面、下面及び側面に同時に付設した例である。最後に示
した図２（ｈ）は、Ｘ線透過膜８１’自身の膜厚をＸ吸
収体パターンやアライメントパターン８５に対する反射
防止条件を満たす膜厚に制御する方法である。
付設位置について述べる。前述した様に、Ｘ線マスク構
造体上に形成されたＸ線吸収体パターンやアライメント
パターンからのアライメント光の散乱の様子は、図２７
に示した如くである。従って、本発明の光散乱防止膜
も、図２７の散乱パターンに対応して付設しなければな
らない。付設位置について、図２を用いて述べる。図２
中、斜線を施した部分は本発明に従って設けた光散乱防
止膜を表している。先ず、図２（ａ）は、光散乱防止膜
８３を、Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターン８
５とＸ線透過膜８１との間に付設した例である。（以下
符番同一）図２（ｂ）は、光散乱防止膜８３を、Ｘ線吸
収体パターンやアライメントパターン８５の上面、即
ち、被露光基板であるシリコンウエハ側の面に付設した
例である。図２（ｃ）は、光散乱防止膜８３を、Ｘ線吸
収体パターンやアライメントパターン８５の側壁に付設
した例である。図２（ｄ）は、光散乱防止膜８３を、Ｘ
線吸収体パターンやアライメントパターン８５の上面と
下面に同時に付設した例である。図２（ｅ）は、光該散
乱防止膜８３をＸ線吸収体パターンやアライメントパタ
ーン８５の上面と両側面に同時に付設した例である。図
２（ｆ）は、光散乱防止膜８３をＸ線吸収体パターンや
アライメントパターン８５の下面と両側壁とに同時に付
設した例である。図２（ｇ）は、光散乱防止膜８３を、
Ｘ線吸収体パターンやアライメントパターン８５の上
面、下面及び側面に同時に付設した例である。最後に示
した図２（ｈ）は、Ｘ線透過膜８１’自身の膜厚をＸ吸
収体パターンやアライメントパターン８５に対する反射
防止条件を満たす膜厚に制御する方法である。
【００４０】又、図２で説明した様なパターン上のいず
れかの位置に設けられた光散乱防止膜は、光反射防止膜
と光吸収膜のいかなる組み合わせであってもよい。更
に、パターン上のいずれかの位置に設けられた該散乱防
止膜は、従来の技術であるＸ線透過膜への反射防止膜と
併用してもかまわない。
れかの位置に設けられた光散乱防止膜は、光反射防止膜
と光吸収膜のいかなる組み合わせであってもよい。更
に、パターン上のいずれかの位置に設けられた該散乱防
止膜は、従来の技術であるＸ線透過膜への反射防止膜と
併用してもかまわない。
【００４１】この他、本発明では、Ｘ線源、及び上記Ｘ
線マスク構造体を具備し、被露光部材に対し、Ｘ線マス
ク構造体を介してＸ線露光を施し、Ｘ線マスク構造体に
形成されたパターンを転写するＸ線露光装置が提供され
る。又、本発明では、被露光部材に対し、上記Ｘ線マス
ク構造体を介してＸ線露光を施し、Ｘ線マスク構造体に
形成されたパターンを転写する工程を有してなるＸ線露
光方法が提供される。更に、本発明では、上記Ｘ線露光
方法により基板上に形成された被露光部材にパターンを
転写し、該基板を加工する工程を有してなるプロセスに
よって製造される半導体装置が提供される。
線マスク構造体を具備し、被露光部材に対し、Ｘ線マス
ク構造体を介してＸ線露光を施し、Ｘ線マスク構造体に
形成されたパターンを転写するＸ線露光装置が提供され
る。又、本発明では、被露光部材に対し、上記Ｘ線マス
ク構造体を介してＸ線露光を施し、Ｘ線マスク構造体に
形成されたパターンを転写する工程を有してなるＸ線露
光方法が提供される。更に、本発明では、上記Ｘ線露光
方法により基板上に形成された被露光部材にパターンを
転写し、該基板を加工する工程を有してなるプロセスに
よって製造される半導体装置が提供される。
【００４２】
【実施例】次に実施例を挙げて、本発明を更に具体的に
説明する。図１は、本発明の実施例１に係るＸ線マスク
構造体の製造工程の断面模式図である。図１（ａ）にお
いて、基板１はＸ線透過膜を支持する支持枠となる部材
であり、Ｓｉウエハがよく用いられる。本実施例におい
ては、先ず、Ｓｉウエハからなる基板１上に、化学気相
蒸着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣを２μｍの厚さで成膜
し、これをＸ線透過膜２とした。ここで、形成されたＸ
線透過膜２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６２である。更
に、Ｘ線透過膜２上面に、スパッタ法にてＣｄＳ（ｎ＝
２．６）を１２０ｎｍの厚さで成膜して散乱防止膜であ
る平滑被膜３を形成した。
説明する。図１は、本発明の実施例１に係るＸ線マスク
構造体の製造工程の断面模式図である。図１（ａ）にお
いて、基板１はＸ線透過膜を支持する支持枠となる部材
であり、Ｓｉウエハがよく用いられる。本実施例におい
ては、先ず、Ｓｉウエハからなる基板１上に、化学気相
蒸着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣを２μｍの厚さで成膜
し、これをＸ線透過膜２とした。ここで、形成されたＸ
線透過膜２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６２である。更
に、Ｘ線透過膜２上面に、スパッタ法にてＣｄＳ（ｎ＝
２．６）を１２０ｎｍの厚さで成膜して散乱防止膜であ
る平滑被膜３を形成した。
【００４３】次に、平滑被膜３の上にＸ線吸収体４とし
て、タングステンを７５０ｎｍの厚さでスパッタ法にて
成膜し（図１（ｂ）図示）、更に、このＸ線吸収体４の
上にＳｉＯ2 を５０ｎｍの厚さでスパッタ法にて成膜し
た（不図示）。この後、ＳｉＯ2 層の上に遠紫外線レジ
ストである化学増幅レジストを０．３μｍの厚さに塗布
した。この基板に、予め製作されたレチクルを通して、
開口数０．５のエキシマレーザーステッパーを用いて２
４８ｎｍ光で露光を行い、レジスト現像した結果、０．
２５μｍが解像されたレジストパターンを形成すること
が出来た（不図示）。次に、このレジストパターンをマ
スクにＳｉＯ2 層をエッチングし、更に、エッチングさ
れたＳｉＯ2 層をマスクにタングステン層をドライエッ
チングして、図１（ｃ）に示した様に、厚さ０．７５μ
ｍのＸ線吸収体パターン５とアライメント用パターン
（不図示）を形成した。
て、タングステンを７５０ｎｍの厚さでスパッタ法にて
成膜し（図１（ｂ）図示）、更に、このＸ線吸収体４の
上にＳｉＯ2 を５０ｎｍの厚さでスパッタ法にて成膜し
た（不図示）。この後、ＳｉＯ2 層の上に遠紫外線レジ
ストである化学増幅レジストを０．３μｍの厚さに塗布
した。この基板に、予め製作されたレチクルを通して、
開口数０．５のエキシマレーザーステッパーを用いて２
４８ｎｍ光で露光を行い、レジスト現像した結果、０．
２５μｍが解像されたレジストパターンを形成すること
が出来た（不図示）。次に、このレジストパターンをマ
スクにＳｉＯ2 層をエッチングし、更に、エッチングさ
れたＳｉＯ2 層をマスクにタングステン層をドライエッ
チングして、図１（ｃ）に示した様に、厚さ０．７５μ
ｍのＸ線吸収体パターン５とアライメント用パターン
（不図示）を形成した。
【００４４】次に、図１（ｄ）に示す様に、後にＸ線透
過領域となる部分に相当するだけ、吸収体パターンが形
成されていない側のＸ線透過膜２の面だけをドライエッ
チング法にて除去した。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にてＸ線透過膜２が除去さ
れた領域の基板１をエッチングによって除去し、支持枠
６を形成した。最後に、図１（ｅ）に示す様に、Ｘ線透
過膜２の下面に、散乱防止膜である平滑被膜３と同じＣ
ｄＳにより構成された散乱防止膜である平滑被膜７をス
パッタ法にて１２０ｎｍの厚さで成膜し、Ｘ線透過膜２
の上面及び下面に夫々平滑被膜が形成された本実施例の
Ｘ線マスク構造体とした。
過領域となる部分に相当するだけ、吸収体パターンが形
成されていない側のＸ線透過膜２の面だけをドライエッ
チング法にて除去した。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にてＸ線透過膜２が除去さ
れた領域の基板１をエッチングによって除去し、支持枠
６を形成した。最後に、図１（ｅ）に示す様に、Ｘ線透
過膜２の下面に、散乱防止膜である平滑被膜３と同じＣ
ｄＳにより構成された散乱防止膜である平滑被膜７をス
パッタ法にて１２０ｎｍの厚さで成膜し、Ｘ線透過膜２
の上面及び下面に夫々平滑被膜が形成された本実施例の
Ｘ線マスク構造体とした。
【００４５】尚、本実施例では、Ｘ線透過膜２の下面に
形成される平滑被膜７を構成する薄膜物質として、Ｘ線
透過膜２の上面に形成された平滑被膜３と同様のＣｄＳ
により形成したが、その他Ｘ線透過膜２の屈折率と実質
的に同様の、即ち、Ｘ線透過膜２の屈折率の約±１０％
の増減幅内の値の屈折率を持つ薄膜物質であればいずれ
のものを用いてもよく、勿論、平滑被膜３と異なる薄膜
物質から構成されていてもよい。
形成される平滑被膜７を構成する薄膜物質として、Ｘ線
透過膜２の上面に形成された平滑被膜３と同様のＣｄＳ
により形成したが、その他Ｘ線透過膜２の屈折率と実質
的に同様の、即ち、Ｘ線透過膜２の屈折率の約±１０％
の増減幅内の値の屈折率を持つ薄膜物質であればいずれ
のものを用いてもよく、勿論、平滑被膜３と異なる薄膜
物質から構成されていてもよい。
【００４６】上記膜構成による実施例１のＸ線マスク構
造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエハの
相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたところ、
マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク入射
面で発生するアライメント光の表面反射光が低減され、
ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位置合
わせが可能であった。
造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエハの
相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたところ、
マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク入射
面で発生するアライメント光の表面反射光が低減され、
ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位置合
わせが可能であった。
【００４７】実施例２
図３は、本発明の実施例２に係るＸ線マスク構造体の製
造工程の断面模式図である。図３（ａ）において、基板
１はＸ線透過膜の支持枠であり、Ｓｉウエハがよく用い
られる。本実施例においては、先ず、Ｓｉウエハからな
る基板１上に、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣ
を２μｍの厚さで成膜し、これをＸ線透過膜２とした。
ここで、Ｘ線透過膜２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６２
である。更に、このＸ線透過膜２上にスパッタ法にて、
ＺｎＳｅ（ｎ＝２．５８）を用い散乱防止膜である平滑
被膜３を１２０ｎｍの厚さで成膜した。次に、平滑被膜
３の上にＣｅＦ3 をスパッタ法にて１９５ｎｍの厚さで
成膜し、反射防止膜８を形成する（図３（ｂ）図示）。
更に、この上にＸ線吸収体４として、タングステンを７
５０ｎｍのスパッタ法にて成膜し（図３（ｃ）図示）、
この吸収体４の上に更にＳｉＯ2 をスパッタ法にて成膜
した（不図示）。この後、遠紫外線レジストである化学
増幅レジストを、０．３μｍの厚さに塗布した。
造工程の断面模式図である。図３（ａ）において、基板
１はＸ線透過膜の支持枠であり、Ｓｉウエハがよく用い
られる。本実施例においては、先ず、Ｓｉウエハからな
る基板１上に、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣ
を２μｍの厚さで成膜し、これをＸ線透過膜２とした。
ここで、Ｘ線透過膜２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６２
である。更に、このＸ線透過膜２上にスパッタ法にて、
ＺｎＳｅ（ｎ＝２．５８）を用い散乱防止膜である平滑
被膜３を１２０ｎｍの厚さで成膜した。次に、平滑被膜
３の上にＣｅＦ3 をスパッタ法にて１９５ｎｍの厚さで
成膜し、反射防止膜８を形成する（図３（ｂ）図示）。
更に、この上にＸ線吸収体４として、タングステンを７
５０ｎｍのスパッタ法にて成膜し（図３（ｃ）図示）、
この吸収体４の上に更にＳｉＯ2 をスパッタ法にて成膜
した（不図示）。この後、遠紫外線レジストである化学
増幅レジストを、０．３μｍの厚さに塗布した。
【００４８】この基板に、予め製作されたレチクルを通
して、開口数０．５のエキシマレーザーステッパーを用
いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジスト現像後、
０．２５μｍが解像されたレジストパターンを形成する
ことが出来た。次に、このレジストパターンをマスクに
ＳｉＯ2 層をドライエッチングし、更にそのＳｉＯ2 層
をマスクにタングステン層４をドライエッチングし、図
３（ｄ）に示した様に、厚さ０．７５μｍのＸ線吸収体
パターン５と、アライメント用パターン（不図示）を形
成する。次に、後にＸ線透過領域となる部分に相当する
だけ、吸収体パターンが形成されていない側のＸ線透過
膜２の面だけをドライエッチング法にて除去した。この
後、水酸化カリウムの３０％水溶液を用いて、１００℃
にてＸ線透過膜２が除去された領域の基板１をエッチン
グによって除去し、支持枠６を形成した（図３（ｅ）図
示）。
して、開口数０．５のエキシマレーザーステッパーを用
いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジスト現像後、
０．２５μｍが解像されたレジストパターンを形成する
ことが出来た。次に、このレジストパターンをマスクに
ＳｉＯ2 層をドライエッチングし、更にそのＳｉＯ2 層
をマスクにタングステン層４をドライエッチングし、図
３（ｄ）に示した様に、厚さ０．７５μｍのＸ線吸収体
パターン５と、アライメント用パターン（不図示）を形
成する。次に、後にＸ線透過領域となる部分に相当する
だけ、吸収体パターンが形成されていない側のＸ線透過
膜２の面だけをドライエッチング法にて除去した。この
後、水酸化カリウムの３０％水溶液を用いて、１００℃
にてＸ線透過膜２が除去された領域の基板１をエッチン
グによって除去し、支持枠６を形成した（図３（ｅ）図
示）。
【００４９】最後に、図３（ｆ）に示す様に、Ｘ線透過
膜２の裏面に散乱防止膜３と同じＺｎＳｅにより構成さ
れた散乱防止膜である平滑被膜７をスパッタ法にて１２
０ｎｍの厚さで成膜し、更に、ＣｅＦ3 を反射防止膜９
として上面と同じくスパッタ法にて１２０ｎｍの厚さで
成膜し、本実施例のＸ線マスク構造体となる。
膜２の裏面に散乱防止膜３と同じＺｎＳｅにより構成さ
れた散乱防止膜である平滑被膜７をスパッタ法にて１２
０ｎｍの厚さで成膜し、更に、ＣｅＦ3 を反射防止膜９
として上面と同じくスパッタ法にて１２０ｎｍの厚さで
成膜し、本実施例のＸ線マスク構造体となる。
【００５０】尚、本実施例では、Ｘ線透過膜２の下面に
形成される平滑被膜７を構成する薄膜物質として上面に
形成した平滑被膜３と同様のＺｎＳｅにより形成した
が、その他Ｘ線透過膜２の屈折率と同様の、或はＸ線透
過膜２の屈折率の約±１０％の増減幅内の値の屈折率を
持つ薄膜物質であればいずれのものでもよく、平滑被膜
３と異なる薄膜物質から構成されていてもよい。更に、
散乱防止膜は、本実施例では上下両面に設けたが、Ｘ線
透過膜２のどちらか一方の面のみの成膜でもよく、反射
防止膜もＸ線透過膜２に対して、どちらか一方のサイド
に成膜するだけでもよい。
形成される平滑被膜７を構成する薄膜物質として上面に
形成した平滑被膜３と同様のＺｎＳｅにより形成した
が、その他Ｘ線透過膜２の屈折率と同様の、或はＸ線透
過膜２の屈折率の約±１０％の増減幅内の値の屈折率を
持つ薄膜物質であればいずれのものでもよく、平滑被膜
３と異なる薄膜物質から構成されていてもよい。更に、
散乱防止膜は、本実施例では上下両面に設けたが、Ｘ線
透過膜２のどちらか一方の面のみの成膜でもよく、反射
防止膜もＸ線透過膜２に対して、どちらか一方のサイド
に成膜するだけでもよい。
【００５１】上記膜構成による実施例２のＸ線マスク構
造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエハの
相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたところ、
マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク入射
面で発生するアライメント光の表面反射光が低減され、
ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位置合
わせが可能であった。
造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエハの
相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたところ、
マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク入射
面で発生するアライメント光の表面反射光が低減され、
ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位置合
わせが可能であった。
【００５２】実施例３
実施例１及び実施例２においては、Ｘ線透過膜２の薄膜
形成物質をＳｉＣとしたが、この代わりに、ＳｉＮを用
い、散乱防止膜としてＮｄ2Ｏ3を用いた以外は実施例１
と同様にして、本実施例のＸ線マスク構造体を作成し
た。これを実施例１と同様の位置合わせ装置に用いたと
ころ、実施例１と同様に、マスクのＸ線透過膜表面で生
じる散乱光及びマスク入射面で発生するアライメント光
の表面反射光が低減され、ノイズ成分の少ない測定信号
が得られ、高精度の位置合わせが可能であった。
形成物質をＳｉＣとしたが、この代わりに、ＳｉＮを用
い、散乱防止膜としてＮｄ2Ｏ3を用いた以外は実施例１
と同様にして、本実施例のＸ線マスク構造体を作成し
た。これを実施例１と同様の位置合わせ装置に用いたと
ころ、実施例１と同様に、マスクのＸ線透過膜表面で生
じる散乱光及びマスク入射面で発生するアライメント光
の表面反射光が低減され、ノイズ成分の少ない測定信号
が得られ、高精度の位置合わせが可能であった。
【００５３】実施例４
実施例１及び実施例２においては、Ｘ線透過膜２の薄膜
形成物質をＳｉＣとしたが、この代わりに、ダイアモン
ドを用い、散乱防止膜としてＴｉＯ2を用いた以外は実
施例１と同様にして、本実施例のＸ線マスク構造体を作
成した。これを実施例１と同様の位置合わせ装置に用い
たところ、実施例１と同様に、マスクのＸ線透過膜表面
で生じる散乱光及びマスク入射面で発生するアライメン
ト光の表面反射光が低減され、ノイズ成分の少ない測定
信号が得られ、高精度の位置合わせが可能であった。
形成物質をＳｉＣとしたが、この代わりに、ダイアモン
ドを用い、散乱防止膜としてＴｉＯ2を用いた以外は実
施例１と同様にして、本実施例のＸ線マスク構造体を作
成した。これを実施例１と同様の位置合わせ装置に用い
たところ、実施例１と同様に、マスクのＸ線透過膜表面
で生じる散乱光及びマスク入射面で発生するアライメン
ト光の表面反射光が低減され、ノイズ成分の少ない測定
信号が得られ、高精度の位置合わせが可能であった。
【００５４】実施例５
図４は、本発明の実施例５にかかる図であり、上記の実
施例１〜実施例４の本発明のＸ線マスク構造体を搭載し
た露光装置の概略図である。図４において、１３９はＸ
線ビームで、ほぼ平行な光が照射され、一点鎖線で示し
た部分が露光領域となる。１３５はウエハで、例えば、
Ｘ線用のレジストが表面に塗布されている。１３３はマ
スクフレーム、１３４はマスクメンブレンで、この上に
Ｘ線吸収体がパターニングされている。１３２はマスク
支持体、１３６はウエハチャック等のウエハ固定部材、
１３７はＺ軸ステージ（実際はティルト可能なステージ
になっている）、１３８はＸ軸ステージ、１４４はＹ軸
ステージである。マスク１３４とウエハ１３５のアライ
メント検出機能部分は、１３０ａ及び１３０ｂに納めら
れており、ここからマスク１３４とウエハ１３５の相対
間隔と、ＸＹ面内方向の相対横ずれ量の情報が得られ
る。図４には、アライメント検出機能部分としては、１
３０ａ及び１３０ｂの２つしか図示されていないが、マ
スク１３４上の四隅のＩＣ回路パターンエリアの各辺に
対応して、更に２か所にアライメント検出機能部分が設
けられている。１３０ａ及び１３０ｂ中には、図２５に
示した光学系及び検出系が収められている。
施例１〜実施例４の本発明のＸ線マスク構造体を搭載し
た露光装置の概略図である。図４において、１３９はＸ
線ビームで、ほぼ平行な光が照射され、一点鎖線で示し
た部分が露光領域となる。１３５はウエハで、例えば、
Ｘ線用のレジストが表面に塗布されている。１３３はマ
スクフレーム、１３４はマスクメンブレンで、この上に
Ｘ線吸収体がパターニングされている。１３２はマスク
支持体、１３６はウエハチャック等のウエハ固定部材、
１３７はＺ軸ステージ（実際はティルト可能なステージ
になっている）、１３８はＸ軸ステージ、１４４はＹ軸
ステージである。マスク１３４とウエハ１３５のアライ
メント検出機能部分は、１３０ａ及び１３０ｂに納めら
れており、ここからマスク１３４とウエハ１３５の相対
間隔と、ＸＹ面内方向の相対横ずれ量の情報が得られ
る。図４には、アライメント検出機能部分としては、１
３０ａ及び１３０ｂの２つしか図示されていないが、マ
スク１３４上の四隅のＩＣ回路パターンエリアの各辺に
対応して、更に２か所にアライメント検出機能部分が設
けられている。１３０ａ及び１３０ｂ中には、図２５に
示した光学系及び検出系が収められている。
【００５５】これらのアライメント検出機能部分により
得られた信号を、信号処理機１４０で処理し、ＸＹ面内
の相対横ずれ量と相対間隔量を求めてこの結果を判断
し、所定の値以内に収まっていないと判断された場合に
は、各軸ステージの駆動系１４１、１４２及び１４３を
動かして所定のマスクとウエハの相対位置関係になる様
に追い込み、然る後に、Ｘ線露光ビーム１３９を照射す
る。ここで、Ｘ線露光ビーム１３９は、マスク１３４と
ウエハ１３５の相対位置合わせが完了するまでは不図示
のＸ線遮断部材で遮断しておく。又、Ｘ線源及びＸ線照
射系も図から省略してある。尚、１４６ａ及び１４６ｂ
は、各アライメント系からのアライメント検出光であ
る。図４は、プロキシミティータイプのＸ線露光装置の
例について示したが、光ステッパーについても同様に適
用される。即ち、近年多く用いられており、今後も用い
られることが予想されるｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、Ｋｒ
Ｆエキシマ光（λ＝２４８ｎｍ）及びＡｒＦエキシマ光
（λ＝１９３ｎｍ）等の照明光を持つ逐次移動型投影露
光装置や、等倍のミラープロジェクションタイプの光露
光装置についても、同様に適用することが出来る。
得られた信号を、信号処理機１４０で処理し、ＸＹ面内
の相対横ずれ量と相対間隔量を求めてこの結果を判断
し、所定の値以内に収まっていないと判断された場合に
は、各軸ステージの駆動系１４１、１４２及び１４３を
動かして所定のマスクとウエハの相対位置関係になる様
に追い込み、然る後に、Ｘ線露光ビーム１３９を照射す
る。ここで、Ｘ線露光ビーム１３９は、マスク１３４と
ウエハ１３５の相対位置合わせが完了するまでは不図示
のＸ線遮断部材で遮断しておく。又、Ｘ線源及びＸ線照
射系も図から省略してある。尚、１４６ａ及び１４６ｂ
は、各アライメント系からのアライメント検出光であ
る。図４は、プロキシミティータイプのＸ線露光装置の
例について示したが、光ステッパーについても同様に適
用される。即ち、近年多く用いられており、今後も用い
られることが予想されるｉ線（λ＝３６５ｎｍ）、Ｋｒ
Ｆエキシマ光（λ＝２４８ｎｍ）及びＡｒＦエキシマ光
（λ＝１９３ｎｍ）等の照明光を持つ逐次移動型投影露
光装置や、等倍のミラープロジェクションタイプの光露
光装置についても、同様に適用することが出来る。
【００５６】実施例６
次に、上記説明した露光方法を利用した半導体装置の製
造方法の実施例を説明する。図５は、半導体デバイス
（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、或は液晶パネルやＣ
ＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）
では、半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２
（マスク製作）では、設計した回路パタ−ンを形成した
マスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）で
は、シリコーン等の材料を用いてウエハを製造する。ス
テップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用
意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によ
ってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５
（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成さ
れたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、ア
ッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケ
ージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ
６で（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバ
イスの動作確認テスト及び耐久性テスト等の検査を行
う。こうした工程を経て、半導体デバイスが完成し、こ
れが出荷（ステップ７）される。
造方法の実施例を説明する。図５は、半導体デバイス
（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、或は液晶パネルやＣ
ＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）
では、半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２
（マスク製作）では、設計した回路パタ−ンを形成した
マスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）で
は、シリコーン等の材料を用いてウエハを製造する。ス
テップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用
意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によ
ってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５
（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成さ
れたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、ア
ッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケ
ージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ
６で（検査）では、ステップ５で作製された半導体デバ
イスの動作確認テスト及び耐久性テスト等の検査を行
う。こうした工程を経て、半導体デバイスが完成し、こ
れが出荷（ステップ７）される。
【００５７】図６には、上記ウエハプロセス（ステップ
４）での詳細なフローを示す。ステップ１１で（酸化）
では、ウエハ表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）では、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１
３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着によって形
成する。ステップ１４（イオン打込み）では、ウエハに
イオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）で
は、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）
では、上記説明した露光装置によってマスクの回路パタ
ーンをウエハに焼付け露光する。ステップ１７（現像）
では、露光したウエハを現像する。ステップ１８では
（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を
削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。本実施例によれば、本
発明Ｘ線マスク構造体の構成に起因して、従来は製造が
難しかった高集積度の半導体デバイスを製造することが
出来る。
４）での詳細なフローを示す。ステップ１１で（酸化）
では、ウエハ表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）では、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１
３（電極形成）では、ウエハ上に電極を蒸着によって形
成する。ステップ１４（イオン打込み）では、ウエハに
イオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）で
は、ウエハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）
では、上記説明した露光装置によってマスクの回路パタ
ーンをウエハに焼付け露光する。ステップ１７（現像）
では、露光したウエハを現像する。ステップ１８では
（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を
削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。本実施例によれば、本
発明Ｘ線マスク構造体の構成に起因して、従来は製造が
難しかった高集積度の半導体デバイスを製造することが
出来る。
【００５８】実施例７
図７を用いて、本実施例を説明する。先ず（ａ）に示す
様に、シリコンウエハ基板８１の上に、Ｘ線透過膜とし
て窒化シリコン層８２を化学気相蒸着法にて、２μｍの
厚さに形成する。次いで、ドライエッチング法にて、後
にＸ線透過領域となる部分に相当するだけ、吸収体パタ
ーンが形成されていない側のＸ線透過膜８２の面をドラ
イエッチング法にて除去する（図７（ｂ）図示）。この
後、水酸化カリウムの３０％水溶液を用い、１００℃に
て、窒化シリコン層８１が除去された領域のシリコンを
エッチングによって除去し、図７（ｃ）に示す様に窒化
シリコンの自立膜を得る。
様に、シリコンウエハ基板８１の上に、Ｘ線透過膜とし
て窒化シリコン層８２を化学気相蒸着法にて、２μｍの
厚さに形成する。次いで、ドライエッチング法にて、後
にＸ線透過領域となる部分に相当するだけ、吸収体パタ
ーンが形成されていない側のＸ線透過膜８２の面をドラ
イエッチング法にて除去する（図７（ｂ）図示）。この
後、水酸化カリウムの３０％水溶液を用い、１００℃に
て、窒化シリコン層８１が除去された領域のシリコンを
エッチングによって除去し、図７（ｃ）に示す様に窒化
シリコンの自立膜を得る。
【００５９】次に、図７（ｄ）に示す様に、カーボン層
８３を１００ｎｍ、クロム層８４を５ｎｍ、金層８７を
５０ｎｍ、電子線蒸着装置を用い夫々連続蒸着し、更に
その上に、遠紫外光用化学増幅型レジスト層８６を１．
０μｍの厚さに塗付する。このウエハに投影光学系の開
口数が０．５のステッパーを用いて、波長２４８ｎｍの
エキシマ−レーザー光によって、予めレティクル上に形
成されたパターンを、このＸ線マスク構造体用基板に転
写する。このレジストを現像して、図７（ｅ）に示す様
に、０．２５μｍが解像されたレジストパターンを形成
する。次に、このレジストパターンの間に、めっき液と
してニュートロネックス−３０９（ＥＥＪＡ製）を用い
て、５０℃にて下地の金層８７を電極として金めっきを
行い、図７（ｆ）に示す様に、厚さ０．７μｍのＸ線吸
収体パターンとアライメント用パターン８５を形成す
る。
８３を１００ｎｍ、クロム層８４を５ｎｍ、金層８７を
５０ｎｍ、電子線蒸着装置を用い夫々連続蒸着し、更に
その上に、遠紫外光用化学増幅型レジスト層８６を１．
０μｍの厚さに塗付する。このウエハに投影光学系の開
口数が０．５のステッパーを用いて、波長２４８ｎｍの
エキシマ−レーザー光によって、予めレティクル上に形
成されたパターンを、このＸ線マスク構造体用基板に転
写する。このレジストを現像して、図７（ｅ）に示す様
に、０．２５μｍが解像されたレジストパターンを形成
する。次に、このレジストパターンの間に、めっき液と
してニュートロネックス−３０９（ＥＥＪＡ製）を用い
て、５０℃にて下地の金層８７を電極として金めっきを
行い、図７（ｆ）に示す様に、厚さ０．７μｍのＸ線吸
収体パターンとアライメント用パターン８５を形成す
る。
【００６０】更に、Ｏ2 ＲＩＥによるレジスト剥離、Ａ
ｒスパッタによる金層８７、クロム層８４、カーボン層
８３のエッチングを連続的に行い、図７（ｇ）に示す様
に、本発明のＸ線マスク構造体を得る。最後に，露光装
置上で取扱いを容易にする為、図７（ｈ）に示す様に、
パイレックス製のマスクフレーム８８にこのＸ線マスク
構造体をエポキシ系の接着剤で接着する。
ｒスパッタによる金層８７、クロム層８４、カーボン層
８３のエッチングを連続的に行い、図７（ｇ）に示す様
に、本発明のＸ線マスク構造体を得る。最後に，露光装
置上で取扱いを容易にする為、図７（ｈ）に示す様に、
パイレックス製のマスクフレーム８８にこのＸ線マスク
構造体をエポキシ系の接着剤で接着する。
【００６１】完成したＸ線マスク構造体をアライメント
光学系を有するＸ線露光装置に装着し、予めウエハ上に
形成されたアライメントパターンに対して位置合わせを
行ったところ、アライメント検出系におけるアライメン
ト信号の出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対し
て、（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この
為アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいては
アライメント精度の低下を防止することが出来た。
光学系を有するＸ線露光装置に装着し、予めウエハ上に
形成されたアライメントパターンに対して位置合わせを
行ったところ、アライメント検出系におけるアライメン
ト信号の出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対し
て、（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この
為アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいては
アライメント精度の低下を防止することが出来た。
【００６２】実施例８
図８を用いて、本実施例を説明する。先ず図８（ａ）に
示す様に、シリコンウエハ基板９１の上に、Ｘ線透過膜
として炭化シリコン層９２を化学気相蒸着法にて、２μ
ｍの厚さに形成する。次いで、図８（ｂ）に示す様に、
ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領域となる部分
に相当するだけ、後に吸収体パターンを形成していない
側のＸ線透過膜９２の面をドライエッチング法にて除去
する。この後、水酸化カリウムの３０％水溶液を用い
て、１００℃にて炭化シリコンが除去された領域のシリ
コンをエッチングによって除去し、図８（ｃ）に示す様
に、炭化シリコン層９２の自立膜を得る。
示す様に、シリコンウエハ基板９１の上に、Ｘ線透過膜
として炭化シリコン層９２を化学気相蒸着法にて、２μ
ｍの厚さに形成する。次いで、図８（ｂ）に示す様に、
ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領域となる部分
に相当するだけ、後に吸収体パターンを形成していない
側のＸ線透過膜９２の面をドライエッチング法にて除去
する。この後、水酸化カリウムの３０％水溶液を用い
て、１００℃にて炭化シリコンが除去された領域のシリ
コンをエッチングによって除去し、図８（ｃ）に示す様
に、炭化シリコン層９２の自立膜を得る。
【００６３】次に、図８（ｄ）に示す様に、カーボン層
９４を１００ｎｍ、クロム層９３を５０ｎｍ、タンタル
層９５を７００ｎｍ、有機色素層として、ジオキシキノ
ン類色素の５，６−ｄｉｏｘｙ−１，４−ｎａｐｈｔｈ
ｏｑｕｉｎｏｎｅ層９６（ナフタザリン）（吸収極大波
長 ６２５ｎｍ）を１００ｎｍ、及びＳｉＯ2 層９７を
５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて連続成膜した上
に、更に、電子線レジストであるＰＭＭＡ層９８を０．
３μｍの厚さに塗付する。この基板に、加速電圧５０ｋ
Ｖで電子線描画を行い、レジスト現像後、図８（ｅ）に
示す様に、０．２５μｍが解像されたレジストパターン
を形成する。このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2
層９７を、更に、このＳｉＯ2 層９７をマスクに有機色
素層９６、タンタル層９５、クロム層９３及びカーボン
層９４をドライエッチングし（図８（ｆ）図示）、図８
（ｇ）に示す様に、ＰＭＭＡ層９８を除去して、厚さ
０．７５μｍのＸ線吸収体パターンとアライメント用パ
ターンを形成し、本発明のＸ線マスク構造体を得る。
９４を１００ｎｍ、クロム層９３を５０ｎｍ、タンタル
層９５を７００ｎｍ、有機色素層として、ジオキシキノ
ン類色素の５，６−ｄｉｏｘｙ−１，４−ｎａｐｈｔｈ
ｏｑｕｉｎｏｎｅ層９６（ナフタザリン）（吸収極大波
長 ６２５ｎｍ）を１００ｎｍ、及びＳｉＯ2 層９７を
５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて連続成膜した上
に、更に、電子線レジストであるＰＭＭＡ層９８を０．
３μｍの厚さに塗付する。この基板に、加速電圧５０ｋ
Ｖで電子線描画を行い、レジスト現像後、図８（ｅ）に
示す様に、０．２５μｍが解像されたレジストパターン
を形成する。このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2
層９７を、更に、このＳｉＯ2 層９７をマスクに有機色
素層９６、タンタル層９５、クロム層９３及びカーボン
層９４をドライエッチングし（図８（ｆ）図示）、図８
（ｇ）に示す様に、ＰＭＭＡ層９８を除去して、厚さ
０．７５μｍのＸ線吸収体パターンとアライメント用パ
ターンを形成し、本発明のＸ線マスク構造体を得る。
【００６４】最後に露光装置上で取扱いを容易にする
為、図８（ｈ）に示す様に、炭化珪素製のマスクフレー
ム９８に、このＸ線マスク構造体をエポキシ系の接着剤
で接着する。完成したＸ線マスク構造体を、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザー（６３２．８ｎｍ）のアライメント光学系を有
するＸ線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形
成されたアライメントパターンに対して位置合わせを行
ったところ、アライメント検出系におけるアライメント
信号の出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対し
て、図２８（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さ
く、この為アライメントの為の波形解析精度が向上し、
ひいてはアライメント精度の低下を防止することが出来
た。
為、図８（ｈ）に示す様に、炭化珪素製のマスクフレー
ム９８に、このＸ線マスク構造体をエポキシ系の接着剤
で接着する。完成したＸ線マスク構造体を、Ｈｅ−Ｎｅ
レーザー（６３２．８ｎｍ）のアライメント光学系を有
するＸ線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形
成されたアライメントパターンに対して位置合わせを行
ったところ、アライメント検出系におけるアライメント
信号の出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対し
て、図２８（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さ
く、この為アライメントの為の波形解析精度が向上し、
ひいてはアライメント精度の低下を防止することが出来
た。
【００６５】実施例９
図９を用いて、本実施例を説明する。先ず図９（ａ）に
示す様に、シリコンウエハ基板１０１の上にＸ線透過膜
として窒化シリコン層１０２を化学気相蒸着法にて、２
μｍの厚さに形成する。次いで、図９（ｂ）に示す様
に、ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領域となる
部分に相当するだけ、後に吸収体パターンを形成してい
ない側のＸ線透過膜１０２の面をドライエッチング法に
て除去する。この後、水酸化カリウムの３０％水溶液を
用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去された領域の
シリコンをエッチングによって除去し、図９（ｃ）に示
す様に、窒化シリコン層１０２のの自立膜を得る。次
に、図９（ｄ）に示す様に、クロム層１０３を５ｎｍ、
タングステン層１０４を７５０ｎｍ、及びＳｉＯ2 層１
０５を５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて連続成膜し
た上に、更に、電子線レジストであるＰＭＭＡ層１０６
を０．３μｍの厚さに塗付する。
示す様に、シリコンウエハ基板１０１の上にＸ線透過膜
として窒化シリコン層１０２を化学気相蒸着法にて、２
μｍの厚さに形成する。次いで、図９（ｂ）に示す様
に、ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領域となる
部分に相当するだけ、後に吸収体パターンを形成してい
ない側のＸ線透過膜１０２の面をドライエッチング法に
て除去する。この後、水酸化カリウムの３０％水溶液を
用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去された領域の
シリコンをエッチングによって除去し、図９（ｃ）に示
す様に、窒化シリコン層１０２のの自立膜を得る。次
に、図９（ｄ）に示す様に、クロム層１０３を５ｎｍ、
タングステン層１０４を７５０ｎｍ、及びＳｉＯ2 層１
０５を５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて連続成膜し
た上に、更に、電子線レジストであるＰＭＭＡ層１０６
を０．３μｍの厚さに塗付する。
【００６６】この基板に、加速電圧５０ｋＶで電子線描
画を行い、レジスト現像後、図９（ｅ）に示す様に、
０．２５μｍが解像されたレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層１０５
を、更に、このＳｉＯ2 層１０５をマスクにタングステ
ン層１０４をドライエッチングし、次いで、Ｏ2 ＲＩＥ
でクロム膜１０３の酸化及び透明化処理を行い（１０
３’）、図９（ｆ）に示す様に、厚さ０．７５μｍのＸ
線吸収体パターンとアライメント用パターンを形成す
る。この後、アルキルチタネートのアルコール溶液をス
ピンナーで塗付し、次いで、３００℃で３０分間加熱処
理を行い、図９（ｇ）に示す様に、膜厚８０ｎｍの酸化
チタン層１０７を得る。この様にして、本発明のＸ線マ
スク構造体を得る。最後に露光装置上で取扱いを容易に
する為、図９（ｈ）に示す様に、チタン合金製のマスク
フレーム１０８にこのＸ線マスク構造体をエポキシ系の
接着剤で接着する。
画を行い、レジスト現像後、図９（ｅ）に示す様に、
０．２５μｍが解像されたレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層１０５
を、更に、このＳｉＯ2 層１０５をマスクにタングステ
ン層１０４をドライエッチングし、次いで、Ｏ2 ＲＩＥ
でクロム膜１０３の酸化及び透明化処理を行い（１０
３’）、図９（ｆ）に示す様に、厚さ０．７５μｍのＸ
線吸収体パターンとアライメント用パターンを形成す
る。この後、アルキルチタネートのアルコール溶液をス
ピンナーで塗付し、次いで、３００℃で３０分間加熱処
理を行い、図９（ｇ）に示す様に、膜厚８０ｎｍの酸化
チタン層１０７を得る。この様にして、本発明のＸ線マ
スク構造体を得る。最後に露光装置上で取扱いを容易に
する為、図９（ｈ）に示す様に、チタン合金製のマスク
フレーム１０８にこのＸ線マスク構造体をエポキシ系の
接着剤で接着する。
【００６７】完成したＸ線マスク構造体をレーザーダイ
オード（７８５ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ
線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成され
たアライメントパターンに対して位置合わせを行ったと
ころ、アライメント検出系におけるアライメント信号の
出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２
８（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為
アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはア
ライメント精度の低下を防止することが出来た。
オード（７８５ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ
線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成され
たアライメントパターンに対して位置合わせを行ったと
ころ、アライメント検出系におけるアライメント信号の
出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２
８（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為
アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはア
ライメント精度の低下を防止することが出来た。
【００６８】実施例１０
図１０を用いて、本実施例を説明する。先ず、図１０
（ａ）に示す様に、シリコンウエハ基板１１１の上にＸ
線透過膜として窒化シリコン層１１２を、化学気相蒸着
法にて２μｍの厚さに形成する。次いで、図１０（ｂ）
に示す様に、ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領
域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パターンを形
成していない側のＸ線透過膜１１２の面だけをドライエ
ッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウムの３
０％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去
された領域のシリコンをエッチングによって除去し、図
１０（ｃ）に示す様に、窒化シリコン層１１２の自立膜
を得る。次に、図１０（ｄ）に示す様に、ＺｎＳｅ層１
１３を８０ｎｍ、タングステン層１１４を７５０ｎｍ、
ＺｎＳｅ層１１５を８０ｎｍ、及びＳｉＯ2 層１１６を
５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて成膜した上に、遠
紫外線レジスト１１７層を０．３μｍの厚さに塗布す
る。
（ａ）に示す様に、シリコンウエハ基板１１１の上にＸ
線透過膜として窒化シリコン層１１２を、化学気相蒸着
法にて２μｍの厚さに形成する。次いで、図１０（ｂ）
に示す様に、ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領
域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パターンを形
成していない側のＸ線透過膜１１２の面だけをドライエ
ッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウムの３
０％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去
された領域のシリコンをエッチングによって除去し、図
１０（ｃ）に示す様に、窒化シリコン層１１２の自立膜
を得る。次に、図１０（ｄ）に示す様に、ＺｎＳｅ層１
１３を８０ｎｍ、タングステン層１１４を７５０ｎｍ、
ＺｎＳｅ層１１５を８０ｎｍ、及びＳｉＯ2 層１１６を
５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて成膜した上に、遠
紫外線レジスト１１７層を０．３μｍの厚さに塗布す
る。
【００６９】この基板に、予め製作されたレティクルを
通して投影光学系の開口数が０．５のエキシマレーザー
ステッパーを用いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジ
スト現像後、図１０（ｅ）に示す様に、０．２５μｍが
解像されたレジストパターンを形成する。このレジスト
パターンをマスクにＳｉＯ2 層１１６を、更に、このＳ
ｉＯ2 層１１６をマスクにＺｎＳｅ層１１５、タングス
テン層１１４、ＺｎＳｅ層１１３を夫々ドライエッチン
グし（図１０（ｆ）図示）、図１０（ｇ）に示す様にレ
ジスト槽を完全に除去し、厚さ０．７５μｍのＸ線吸収
体パターンとアライメント用パターンを形成し、本発明
のＸ線マスク構造体を得た。最後に露光装置上で取扱い
を容易にする為、図１０（ｈ）に示す様に、パイレック
ス製のマスクフレーム１１８にこのＸ線マスク構造体を
エポキシ系の接着剤で接着する。
通して投影光学系の開口数が０．５のエキシマレーザー
ステッパーを用いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジ
スト現像後、図１０（ｅ）に示す様に、０．２５μｍが
解像されたレジストパターンを形成する。このレジスト
パターンをマスクにＳｉＯ2 層１１６を、更に、このＳ
ｉＯ2 層１１６をマスクにＺｎＳｅ層１１５、タングス
テン層１１４、ＺｎＳｅ層１１３を夫々ドライエッチン
グし（図１０（ｆ）図示）、図１０（ｇ）に示す様にレ
ジスト槽を完全に除去し、厚さ０．７５μｍのＸ線吸収
体パターンとアライメント用パターンを形成し、本発明
のＸ線マスク構造体を得た。最後に露光装置上で取扱い
を容易にする為、図１０（ｈ）に示す様に、パイレック
ス製のマスクフレーム１１８にこのＸ線マスク構造体を
エポキシ系の接着剤で接着する。
【００７０】完成したＸ線マスク構造体をレーザーダイ
オード（８３０ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ
線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成され
たアライメントパターンに対して位置合わせを行ったと
ころ、アライメント検出系におけるアライメント信号の
出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２
８（ｂ）に示す様に、ノイズ成分が十分に小さく、この
為、アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいて
はアライメント精度の低下を防止することが出来た。
オード（８３０ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ
線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成され
たアライメントパターンに対して位置合わせを行ったと
ころ、アライメント検出系におけるアライメント信号の
出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２
８（ｂ）に示す様に、ノイズ成分が十分に小さく、この
為、アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいて
はアライメント精度の低下を防止することが出来た。
【００７１】実施例１１
図１１を用いて、本実施例を説明する。先ず、図１１
（ａ）に示す様に、シリコンウエハ基板１２１の上に、
Ｘ線透過膜として窒化シリコン層１２２を、化学気相蒸
着法にて２μｍの厚さに形成する。次いで、図１１
（ｂ）に示す様に、ドライエッチング法にて、後にＸ線
透過領域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パター
ンを形成していない側のＸ線透過膜１２２の面をドライ
エッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウムの
３０％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除
去された領域のシリコンをエッチングによって除去し、
図１１（ｃ）に示す様に、窒化シリコン層１２２の自立
膜を得る。次に、図１１（ｄ）に示す様に、クロム層１
２３を５ｎｍ、タングステン層１２４を７５０ｎｍ、Ｃ
ｄＳ層１２５を６１ｎｍ、及びＳｉＯ2 層１２６を５０
ｎｍ、スパッタ法にて連続成膜した上に、更に、遠紫外
線レジスト層１２７を０．３μｍの厚さに塗布する。
（ａ）に示す様に、シリコンウエハ基板１２１の上に、
Ｘ線透過膜として窒化シリコン層１２２を、化学気相蒸
着法にて２μｍの厚さに形成する。次いで、図１１
（ｂ）に示す様に、ドライエッチング法にて、後にＸ線
透過領域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パター
ンを形成していない側のＸ線透過膜１２２の面をドライ
エッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウムの
３０％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除
去された領域のシリコンをエッチングによって除去し、
図１１（ｃ）に示す様に、窒化シリコン層１２２の自立
膜を得る。次に、図１１（ｄ）に示す様に、クロム層１
２３を５ｎｍ、タングステン層１２４を７５０ｎｍ、Ｃ
ｄＳ層１２５を６１ｎｍ、及びＳｉＯ2 層１２６を５０
ｎｍ、スパッタ法にて連続成膜した上に、更に、遠紫外
線レジスト層１２７を０．３μｍの厚さに塗布する。
【００７２】この基板に、予め製作されたレティクルを
通して投影光学系の開口数が０．５のエキシマレーザー
ステッパーを用いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジ
スト現像後、図１１（ｅ）に示す様に、０．２５μｍが
解像されたレジストパターンを形成する。このレジスト
パターンをマスクにＳｉＯ2 層１２６を、更に、このＳ
ｉＯ2 層をマスクにＣｄＳ層１２５、及びタングステン
層１２４を夫々ドライエッチングし（図１１（ｆ）図
示）、次いでレジスト層１２７を除去し、Ｏ2 ＲＩＥに
より、クロム膜１２３の酸化、透明化処理を行い１２
３’とし、図１１（ｇ）に示す様に、厚さ０．７５μｍ
のＸ線吸収体パターンとアライメント用パターンを形成
し、本発明のＸ線マスク構造体を得る。最後に露光装置
上で取扱いを容易にするため、パイレックス製のマスク
フレームにこのＸ線マスクをエポキシ系の接着剤で接着
する。
通して投影光学系の開口数が０．５のエキシマレーザー
ステッパーを用いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジ
スト現像後、図１１（ｅ）に示す様に、０．２５μｍが
解像されたレジストパターンを形成する。このレジスト
パターンをマスクにＳｉＯ2 層１２６を、更に、このＳ
ｉＯ2 層をマスクにＣｄＳ層１２５、及びタングステン
層１２４を夫々ドライエッチングし（図１１（ｆ）図
示）、次いでレジスト層１２７を除去し、Ｏ2 ＲＩＥに
より、クロム膜１２３の酸化、透明化処理を行い１２
３’とし、図１１（ｇ）に示す様に、厚さ０．７５μｍ
のＸ線吸収体パターンとアライメント用パターンを形成
し、本発明のＸ線マスク構造体を得る。最後に露光装置
上で取扱いを容易にするため、パイレックス製のマスク
フレームにこのＸ線マスクをエポキシ系の接着剤で接着
する。
【００７３】完成したＸ線マスクをレーザーダイオード
（６３２．８ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ線
露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成された
アライメントパターンに対して位置合わせを行うと、ア
ライメント検出系におけるアライメント信号の出力波形
は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２８（ｂ）
に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為アライメ
ントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはアライメン
ト精度の低下を防止することが出来た。
（６３２．８ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ線
露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成された
アライメントパターンに対して位置合わせを行うと、ア
ライメント検出系におけるアライメント信号の出力波形
は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２８（ｂ）
に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為アライメ
ントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはアライメン
ト精度の低下を防止することが出来た。
【００７４】実施例１２
図１２を用いて、本実施例を説明する。図１２（ａ）に
示す様に、シリコンウエハ基板１５１の上に、光散乱防
止膜を兼ねるＸ線透過膜として炭化シリコン層１５２を
化学気相蒸着法にて、アライメント光の反射防止条件を
満たす様に１７３６ｎｍの厚さに形成する。次いで、ド
ライエッチング法にて、図１２（ｂ）に示す様に、後に
Ｘ線透過領域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パ
ターンを形成していない側のＸ線透過膜１５２の面をド
ライエッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウ
ムの３０％水溶液を用いて、１００℃にて炭化シリコン
層１５２が除去された領域のシリコンをエッチングによ
って除去し、図１２（ｃ）に示す様に、炭化シリコン層
１５２’の自立膜を得る。次に、図１２（ｄ）に示す様
に、タングステン層１５３を７５０ｎｍ、及びＳｉＯ2
層１５４を５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて成膜し
た上に、電子線レジストであるＰＭＭＡ層１５５を０．
３μｍの厚さに塗布する。
示す様に、シリコンウエハ基板１５１の上に、光散乱防
止膜を兼ねるＸ線透過膜として炭化シリコン層１５２を
化学気相蒸着法にて、アライメント光の反射防止条件を
満たす様に１７３６ｎｍの厚さに形成する。次いで、ド
ライエッチング法にて、図１２（ｂ）に示す様に、後に
Ｘ線透過領域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パ
ターンを形成していない側のＸ線透過膜１５２の面をド
ライエッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウ
ムの３０％水溶液を用いて、１００℃にて炭化シリコン
層１５２が除去された領域のシリコンをエッチングによ
って除去し、図１２（ｃ）に示す様に、炭化シリコン層
１５２’の自立膜を得る。次に、図１２（ｄ）に示す様
に、タングステン層１５３を７５０ｎｍ、及びＳｉＯ2
層１５４を５０ｎｍとなる様に、スパッタ法にて成膜し
た上に、電子線レジストであるＰＭＭＡ層１５５を０．
３μｍの厚さに塗布する。
【００７５】この基板に、加速電圧５０ｋＶで電子線描
画を行い、レジスト現像後、図１２（ｅ）に示す様に、
０．１５μｍが解像されたレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層１５４
を、更に、このＳｉＯ2 層をマスクにタングステン層１
５３を夫々ドライエッチングし（図１２（ｆ）図示）、
図１２（ｇ）に示す様にレジスト層１５５を除去し、厚
さ０．７５μｍのＸ線吸収体とパターンとアライメント
用パターンを形成し、本発明のＸ線マスク構造体を得
た。最後に、露光装置上で取扱いを容易にする為、図１
２（ｈ）に示す様に、炭化珪素製のマスクフレーム１５
６にこのＸ線マスク構造体をエポキシ系の接着剤で接着
する。
画を行い、レジスト現像後、図１２（ｅ）に示す様に、
０．１５μｍが解像されたレジストパターンを形成す
る。このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層１５４
を、更に、このＳｉＯ2 層をマスクにタングステン層１
５３を夫々ドライエッチングし（図１２（ｆ）図示）、
図１２（ｇ）に示す様にレジスト層１５５を除去し、厚
さ０．７５μｍのＸ線吸収体とパターンとアライメント
用パターンを形成し、本発明のＸ線マスク構造体を得
た。最後に、露光装置上で取扱いを容易にする為、図１
２（ｈ）に示す様に、炭化珪素製のマスクフレーム１５
６にこのＸ線マスク構造体をエポキシ系の接着剤で接着
する。
【００７６】完成したＸ線マスク構造体をレーザーダイ
オード（７８５ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ
線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成され
たアライメントパターンに対して位置合わせを行ったと
ころ、アライメント検出系におけるアライメント信号の
出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２
８（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為
アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはア
ライメント精度の低下を防止することが出来た。
オード（７８５ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ
線露光装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成され
たアライメントパターンに対して位置合わせを行ったと
ころ、アライメント検出系におけるアライメント信号の
出力波形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２
８（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為
アライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはア
ライメント精度の低下を防止することが出来た。
【００７７】実施例１３
図１３を用いて、本実施例を説明する。先ず、図１３
（ａ）に示す様に、シリコンウエハ基板１６１の上に、
Ｘ線透過膜として窒化シリコン層１６２を化学気相蒸着
法にて２μｍの厚さに形成する。次いで、図１３（ｂ）
に示す様に、ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領
域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パターンを形
成していない側の窒化シリコン層１６２の面をドライエ
ッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウムの３
０％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去
された領域のシリコンをエッチングによって除去し、図
１３（ｃ）に示す様に、窒化シリコン層１６２の自立膜
を得る。次に、図１３（ｄ）に示す様に、カーボン層１
６３を５０ｎｍ、クロム層１６４を５ｎｍ、タングステ
ン層１６５を７５０ｎｍ、ＺｎＳｅ層１６６を７５ｎ
ｍ、及びＳｉＯ2 層１６７を５０ｎｍとなる様に、ス
パッタ法にて成膜した上に、更に、遠紫外線レジスト層
１６８を０．３μｍの厚さに塗布する。
（ａ）に示す様に、シリコンウエハ基板１６１の上に、
Ｘ線透過膜として窒化シリコン層１６２を化学気相蒸着
法にて２μｍの厚さに形成する。次いで、図１３（ｂ）
に示す様に、ドライエッチング法にて、後にＸ線透過領
域となる部分に相当するだけ、後に吸収体パターンを形
成していない側の窒化シリコン層１６２の面をドライエ
ッチング法にて除去する。この後、水酸化カリウムの３
０％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去
された領域のシリコンをエッチングによって除去し、図
１３（ｃ）に示す様に、窒化シリコン層１６２の自立膜
を得る。次に、図１３（ｄ）に示す様に、カーボン層１
６３を５０ｎｍ、クロム層１６４を５ｎｍ、タングステ
ン層１６５を７５０ｎｍ、ＺｎＳｅ層１６６を７５ｎ
ｍ、及びＳｉＯ2 層１６７を５０ｎｍとなる様に、ス
パッタ法にて成膜した上に、更に、遠紫外線レジスト層
１６８を０．３μｍの厚さに塗布する。
【００７８】この基板に、予め製作されたレティクルを
通して投影光学系の開口数が０．５のエキシマレーザー
ステッパーを用いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジ
スト現像後、図１３（ｅ）に示す様に、０．２５μｍが
解像されたレジストパターンを形成する。このレジスト
パターンをマスクにＳｉＯ2 層を、更に、このＳｉＯ2
層１６７をマスクにＺｎＳｅ層１６６、タングステン層
１６５、クロム層１６４及びカーボン層１６３を夫々ド
ライエッチングし（図１３（ｆ）図示）、図１３（ｇ）
に示す様にレジスト層１６８を除去し、厚さ０．７５μ
ｍのＸ線吸収体とパターンとアライメント用パターンを
形成し、本発明のＸ線マスク構造体を得る。最後に露光
装置上で取扱いを容易にする為、図１３（ｈ）に示す様
に、パイレックス製のマスクフレーム１６９にこのＸ線
マスクをエポキシ系の接着剤で接着する。
通して投影光学系の開口数が０．５のエキシマレーザー
ステッパーを用いて、２４８ｎｍ光で露光を行い、レジ
スト現像後、図１３（ｅ）に示す様に、０．２５μｍが
解像されたレジストパターンを形成する。このレジスト
パターンをマスクにＳｉＯ2 層を、更に、このＳｉＯ2
層１６７をマスクにＺｎＳｅ層１６６、タングステン層
１６５、クロム層１６４及びカーボン層１６３を夫々ド
ライエッチングし（図１３（ｆ）図示）、図１３（ｇ）
に示す様にレジスト層１６８を除去し、厚さ０．７５μ
ｍのＸ線吸収体とパターンとアライメント用パターンを
形成し、本発明のＸ線マスク構造体を得る。最後に露光
装置上で取扱いを容易にする為、図１３（ｈ）に示す様
に、パイレックス製のマスクフレーム１６９にこのＸ線
マスクをエポキシ系の接着剤で接着する。
【００７９】完成したＸ線マスクをレーザーダイオード
（７８５ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ線露光
装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成されたアラ
イメントパターンに対して位置合わせを行ったところ、
アライメント検出系におけるアライメント信号の出力波
形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２８
（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為ア
ライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはアラ
イメント精度の低下を防止することが出来た。
（７８５ｎｍ）のアライメント光学系を有するＸ線露光
装置に装着し、予めシリコンウエハ上に形成されたアラ
イメントパターンに対して位置合わせを行ったところ、
アライメント検出系におけるアライメント信号の出力波
形は、図２８（ａ）に示す比較例に対して、図２８
（ｂ）に示す様にノイズ成分が十分に小さく、この為ア
ライメントの為の波形解析精度が向上し、ひいてはアラ
イメント精度の低下を防止することが出来た。
【００８０】比較例１
図２２を用いて、本発明の比較例に相当するマスク構造
体を説明する。先ず、図２２（ａ）に示す様に、シリコ
ンウエハ４１の上にＸ線透過膜として窒化シリコン層４
２を化学気相蒸着法にて、２μｍの厚さに形成する。次
いで、図２２（ｂ）に示す様に、ドライエッチング法に
て、後にＸ線透過領域に相当する領域の窒化シリコンを
一方の面だけ除去する。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去さ
れた領域のシリコンをエッチングによって除去し、窒化
シリコンの自立した膜を得る。
体を説明する。先ず、図２２（ａ）に示す様に、シリコ
ンウエハ４１の上にＸ線透過膜として窒化シリコン層４
２を化学気相蒸着法にて、２μｍの厚さに形成する。次
いで、図２２（ｂ）に示す様に、ドライエッチング法に
て、後にＸ線透過領域に相当する領域の窒化シリコンを
一方の面だけ除去する。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にて窒化シリコンが除去さ
れた領域のシリコンをエッチングによって除去し、窒化
シリコンの自立した膜を得る。
【００８１】次に図２２（ｃ）に示す様に、電極となる
クロム４３及び金４４を、夫々５ｎｍ及び５０ｎｍとな
る様に、電子線蒸着装置で連続蒸着した上に、遠紫外光
用レジスト４５を１．０μｍの厚さに塗付する。このウ
エハに投影光学系の開口数が０．５のステッパーを用い
て、波長２４８ｎｍのエキシマ−レーザー光によって、
予めレティクル上に形成されたパターンを、このＸ線マ
スク構造体用基板に転写する。このレジストを現像し
て、図２２（ｄ）に示す様に、０．２５μｍが解像され
たレジストパターンを形成する。次に図２２（ｅ）に示
す様に、このレジストパターンの間に、めっき液として
ニュートロネックス−３０９（ＥＥＪＡ製）を用いて、
５０℃にて下地の金層４４を電極として金めっき４６を
行い、厚さ０．６５μｍのＸ線吸収体パターンとアライ
メント用パターンとを形成する。
クロム４３及び金４４を、夫々５ｎｍ及び５０ｎｍとな
る様に、電子線蒸着装置で連続蒸着した上に、遠紫外光
用レジスト４５を１．０μｍの厚さに塗付する。このウ
エハに投影光学系の開口数が０．５のステッパーを用い
て、波長２４８ｎｍのエキシマ−レーザー光によって、
予めレティクル上に形成されたパターンを、このＸ線マ
スク構造体用基板に転写する。このレジストを現像し
て、図２２（ｄ）に示す様に、０．２５μｍが解像され
たレジストパターンを形成する。次に図２２（ｅ）に示
す様に、このレジストパターンの間に、めっき液として
ニュートロネックス−３０９（ＥＥＪＡ製）を用いて、
５０℃にて下地の金層４４を電極として金めっき４６を
行い、厚さ０．６５μｍのＸ線吸収体パターンとアライ
メント用パターンとを形成する。
【００８２】更に図２２（ｆ）に示す様に、Ｏ2 ＲＩＥ
によるレジスト剥離、Ａｒスパッタによる金層１４のエ
ッチング、及びＯ2 ＲＩＥによるクロムの酸化透明化処
理を連続的に行う。最後に図２２（ｇ）に示す様に、パ
イレックスガラス製のマスクフレーム１７に、このＸ線
マスク用基板をエポキシ系の接着剤４８で接着し、通常
のＸ線マスクを得る。完成したＸ線マスクを図２５のア
ライメント光学系を有するＸ線露光装置（図２４）に装
着し、予めシリコンウエハ上に形成されたアライメント
パターンに対して位置合わせを行うったところ、アライ
メント検出系におけるアライメント信号の出力波形は、
図２８（ａ）に示す様に、アライメント信号と共に多く
のノイズを含んでいた。この為、アライメントの為の波
形回折精度が低くなり、ひいてはアライメント精度自身
の精度が低下した。
によるレジスト剥離、Ａｒスパッタによる金層１４のエ
ッチング、及びＯ2 ＲＩＥによるクロムの酸化透明化処
理を連続的に行う。最後に図２２（ｇ）に示す様に、パ
イレックスガラス製のマスクフレーム１７に、このＸ線
マスク用基板をエポキシ系の接着剤４８で接着し、通常
のＸ線マスクを得る。完成したＸ線マスクを図２５のア
ライメント光学系を有するＸ線露光装置（図２４）に装
着し、予めシリコンウエハ上に形成されたアライメント
パターンに対して位置合わせを行うったところ、アライ
メント検出系におけるアライメント信号の出力波形は、
図２８（ａ）に示す様に、アライメント信号と共に多く
のノイズを含んでいた。この為、アライメントの為の波
形回折精度が低くなり、ひいてはアライメント精度自身
の精度が低下した。
【００８３】実施例１４
図２４及び図２５を用いて、本発明のＸ線マスク構造体
を用いたＸ線露光装置及び露光方法の実施例を説明す
る。図２４で、シンクロトロン光源６０から放射された
Ｘ線は、Ｘ線反射ミラー６１で拡大され、Ｘ線露光装置
のマスクステージに固定された本発明のＸ線マスク構造
体６２を照射する。Ｘ線マスク構造体６２上に描かれた
Ｘ線吸収体パターンは、Ｘ線マスク構造体６２と３０μ
ｍの距離に近接して配置されたウエハ６３上に転写され
る。該ウエハ６３上には、予めアライメントパターンが
描かれており、更に、該アライメントパターン上にはＸ
線レジストが膜厚１μｍ程度に塗布されている。本発明
のＸ線マスク構造体６２とウエハ６３は、Ｘ線マスク構
造体６２上のアライメントパターンとウエハ上のアライ
メントパターンを用いて、Ｘ線露光装置に搭載されたア
ライメント光学系（図２５）で位置ズレ量を読み取り、
この結果を用いてウエハ６３が保持されたウエハステー
ジ（不図示）を駆動し、両者の位置合せを行う。
を用いたＸ線露光装置及び露光方法の実施例を説明す
る。図２４で、シンクロトロン光源６０から放射された
Ｘ線は、Ｘ線反射ミラー６１で拡大され、Ｘ線露光装置
のマスクステージに固定された本発明のＸ線マスク構造
体６２を照射する。Ｘ線マスク構造体６２上に描かれた
Ｘ線吸収体パターンは、Ｘ線マスク構造体６２と３０μ
ｍの距離に近接して配置されたウエハ６３上に転写され
る。該ウエハ６３上には、予めアライメントパターンが
描かれており、更に、該アライメントパターン上にはＸ
線レジストが膜厚１μｍ程度に塗布されている。本発明
のＸ線マスク構造体６２とウエハ６３は、Ｘ線マスク構
造体６２上のアライメントパターンとウエハ上のアライ
メントパターンを用いて、Ｘ線露光装置に搭載されたア
ライメント光学系（図２５）で位置ズレ量を読み取り、
この結果を用いてウエハ６３が保持されたウエハステー
ジ（不図示）を駆動し、両者の位置合せを行う。
【００８４】ここで、Ｘ線マスク構造体６２とウエハ６
３との位置合わせについて、図２５を用いて具体的に説
明する。図２５中、半導体レーザー１６等から放出され
た光はコリメーターレンズ１７により平行光束となる。
平行光束は投影レンズ１８を通り、ミラー１９で偏向さ
れ、フィルター２０を透過し、Ｘ線露光領域２１内にあ
る、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ
検知用の物理光学素子、２４、２５、２６及び２７と、
相対間隔検知用の物理光学素子、２８、２９、３０及び
３１に照射される。各物理光学素子からの回折光は、マ
スク２２とウエハ２３との相対横ずれ量、及び相対間隔
を示す情報を含んでおり、フィルター２０を通り、受光
レンズ３２によりセンサ３３のセンサ受光面に結像され
る。
３との位置合わせについて、図２５を用いて具体的に説
明する。図２５中、半導体レーザー１６等から放出され
た光はコリメーターレンズ１７により平行光束となる。
平行光束は投影レンズ１８を通り、ミラー１９で偏向さ
れ、フィルター２０を透過し、Ｘ線露光領域２１内にあ
る、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対横ずれ
検知用の物理光学素子、２４、２５、２６及び２７と、
相対間隔検知用の物理光学素子、２８、２９、３０及び
３１に照射される。各物理光学素子からの回折光は、マ
スク２２とウエハ２３との相対横ずれ量、及び相対間隔
を示す情報を含んでおり、フィルター２０を通り、受光
レンズ３２によりセンサ３３のセンサ受光面に結像され
る。
【００８５】センサ３３は２つのラインセンサ３３
（ａ）及び３３（ｂ）より構成され、ラインセンサ３３
（ａ）は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対
横ずれ量測定信号を受光し、ラインセンサ３３（ｂ）
は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３の相対間隔測定
信号を受光している。本Ｘ線露光装置には、本発明のＸ
線マスク構造体を使用している為、センサ３３の出力値
は、図２８（ａ）に示す様なノイズは低減されて図２８
（ｂ）の様な、ノイズのない状態の出力が得られる。こ
こで、図２８（ａ）に比べて図２８（ｂ）の波形は、散
乱光によるノイズ成分が低減されており、ピーク位置の
重心位置を求める波形解析の際も精度よく行うことが出
来る。
（ａ）及び３３（ｂ）より構成され、ラインセンサ３３
（ａ）は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３との相対
横ずれ量測定信号を受光し、ラインセンサ３３（ｂ）
は、Ｘ線マスク構造体２２とウエハ２３の相対間隔測定
信号を受光している。本Ｘ線露光装置には、本発明のＸ
線マスク構造体を使用している為、センサ３３の出力値
は、図２８（ａ）に示す様なノイズは低減されて図２８
（ｂ）の様な、ノイズのない状態の出力が得られる。こ
こで、図２８（ａ）に比べて図２８（ｂ）の波形は、散
乱光によるノイズ成分が低減されており、ピーク位置の
重心位置を求める波形解析の際も精度よく行うことが出
来る。
【００８６】この様に、本発明のＸ線マスク構造体を用
いたＸ線露光装置は、アライメント精度に優れ、この
為、高精度のＸ線露光による半導体デバイス製造が可能
となる。尚、Ｘ線マスク構造体とウエハの相対横ずれ
量、及び相対間隔量を測定する方法は、測定用の物理光
学素子に直線回折格子、又は市松格子を用いた光へテロ
ダイン干渉光により行ってもよい。
いたＸ線露光装置は、アライメント精度に優れ、この
為、高精度のＸ線露光による半導体デバイス製造が可能
となる。尚、Ｘ線マスク構造体とウエハの相対横ずれ
量、及び相対間隔量を測定する方法は、測定用の物理光
学素子に直線回折格子、又は市松格子を用いた光へテロ
ダイン干渉光により行ってもよい。
【００８７】実施例１５
図５及び図６を用いて、本発明のＸ線マスク構造体を用
いた半導体装置の製造例を説明する。図５は半導体デバ
イス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パ
ネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ
製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
いた半導体装置の製造例を説明する。図５は半導体デバ
イス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パ
ネルやＣＣＤ等）の製造のフローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。
ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウエハ
製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によ
って作製されたウエハを用いて半導体チップ化する工程
であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成
し、これが出荷（ステップ７）される。
【００８８】図６は上記ウエハプロセス（ステップ４）
の詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエ
ハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウ
エハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形
成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステ
ップ１４（イオン打込み）ではウエハ上にイオンを打ち
込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光
剤を塗付する。ステップ１６（露光）では上記説明した
露光装置によってＸ線マスク構造体の回路パターンをウ
エハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光し
たウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では
現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１
９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となっ
たレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行
うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成
される。本実施例によれば、従来は製造が難しかった高
集積度の半導体デバイスを製造することが出来る。
の詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエ
ハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウ
エハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形
成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステ
ップ１４（イオン打込み）ではウエハ上にイオンを打ち
込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハに感光
剤を塗付する。ステップ１６（露光）では上記説明した
露光装置によってＸ線マスク構造体の回路パターンをウ
エハに焼付露光する。ステップ１７（現像）では露光し
たウエハを現像する。ステップ１８（エッチング）では
現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１
９（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となっ
たレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行
うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成
される。本実施例によれば、従来は製造が難しかった高
集積度の半導体デバイスを製造することが出来る。
【００８９】実施例１６
図１４は、本発明の実施例１６に係るＸ線マスク構造体
の製造工程の断面模式図である。図１４（ａ）におい
て、基板３０１はＸ線透過膜を支持する支持枠となる部
材であり、Ｓｉウエハがよく用いられる。本実施例にお
いては、先ず、Ｓｉウエハからなる基板３０１上に、化
学気相蒸着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣを２μｍの厚さで
成膜し、これをＸ線透過膜３０２とした。ここで、形成
されたＸ線透過膜３０２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６
２である。
の製造工程の断面模式図である。図１４（ａ）におい
て、基板３０１はＸ線透過膜を支持する支持枠となる部
材であり、Ｓｉウエハがよく用いられる。本実施例にお
いては、先ず、Ｓｉウエハからなる基板３０１上に、化
学気相蒸着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣを２μｍの厚さで
成膜し、これをＸ線透過膜３０２とした。ここで、形成
されたＸ線透過膜３０２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６
２である。
【００９０】次に、図１４（ｂ）に示す様に、後にＸ線
透過領域となる部分に相当するだけ、ＳｉＣドライエッ
チング法にて除去した。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にてＸ線透過膜３０２が除
去された領域の基板３０１をエッチングによって除去
し、支持枠を形成した（図１４（ｃ）図示）。更に、Ｘ
線透過膜３０２上面に、スパッタ法にてＣｄＳ（ｎ＝
２．６）を１２０ｎｍの厚さで成膜して散乱防止膜であ
る平滑被膜３０３を形成した。次に、平滑被膜３０３の
上にＸ線吸収体３０４として、タングステンを７５０ｎ
ｍの厚さでスパッタ法にて成膜し、更に、このＸ線吸収
体３０４の上にＣｄＳ３０５を６１ｎｍ、ＳｉＯ2 ３０
６を５０ｎｍの厚さでスパッタ法にて成膜した。
透過領域となる部分に相当するだけ、ＳｉＣドライエッ
チング法にて除去した。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にてＸ線透過膜３０２が除
去された領域の基板３０１をエッチングによって除去
し、支持枠を形成した（図１４（ｃ）図示）。更に、Ｘ
線透過膜３０２上面に、スパッタ法にてＣｄＳ（ｎ＝
２．６）を１２０ｎｍの厚さで成膜して散乱防止膜であ
る平滑被膜３０３を形成した。次に、平滑被膜３０３の
上にＸ線吸収体３０４として、タングステンを７５０ｎ
ｍの厚さでスパッタ法にて成膜し、更に、このＸ線吸収
体３０４の上にＣｄＳ３０５を６１ｎｍ、ＳｉＯ2 ３０
６を５０ｎｍの厚さでスパッタ法にて成膜した。
【００９１】この後、ＳｉＯ2 層の上に、化学増幅型の
遠紫外線レジスト３０７を０．３μｍの厚さに塗布した
（図１４（ｄ）図示）。この基板に、予め製作されたレ
チクルを通して、開口数０．５のエキシマレーザーステ
ッパーを用いて２４８ｎｍ光で露光を行いレジスト現像
した結果、０．２５μｍが解像されたレジストパターン
を形成することが出来た（図１４（ｅ）図示）。次に、
このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層３０６をエ
ッチングし、更に、エッチングされたＳｉＯ2 層をマス
クに、ＣｄＳ層３０５とタングステン層３０４とをドラ
イエッチングして、エッチング終了後このＳｉＯ2 層を
フッ酸を用いて除去し、図１４（ｆ）に示した様に、厚
さ０．７５μｍのＸ線吸収体パターンとアライメント用
パターンを形成した。
遠紫外線レジスト３０７を０．３μｍの厚さに塗布した
（図１４（ｄ）図示）。この基板に、予め製作されたレ
チクルを通して、開口数０．５のエキシマレーザーステ
ッパーを用いて２４８ｎｍ光で露光を行いレジスト現像
した結果、０．２５μｍが解像されたレジストパターン
を形成することが出来た（図１４（ｅ）図示）。次に、
このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層３０６をエ
ッチングし、更に、エッチングされたＳｉＯ2 層をマス
クに、ＣｄＳ層３０５とタングステン層３０４とをドラ
イエッチングして、エッチング終了後このＳｉＯ2 層を
フッ酸を用いて除去し、図１４（ｆ）に示した様に、厚
さ０．７５μｍのＸ線吸収体パターンとアライメント用
パターンを形成した。
【００９２】最後に、図１４（ｇ）に示す様に、Ｘ線透
過膜３０２の下面に、散乱防止膜である平滑被膜３０３
と同じＣｄＳにより構成された散乱防止膜である平滑被
膜３０８をスパッタ法にて１２０ｎｍの厚さで成膜し、
Ｘ線透過膜３０２の上面及び下面に夫々平滑被膜３０３
及び３０８が形成され、且つタングステンパターン上に
反射防止膜としてのＣｄＳ層３０５を有する本実施例の
Ｘ線マスク構造体を得た。本実施例のＸ線マスク構造体
は、図１４（ｈ）に図示した様に、マスクフレーム３０
９に接着して使用することも出来る。
過膜３０２の下面に、散乱防止膜である平滑被膜３０３
と同じＣｄＳにより構成された散乱防止膜である平滑被
膜３０８をスパッタ法にて１２０ｎｍの厚さで成膜し、
Ｘ線透過膜３０２の上面及び下面に夫々平滑被膜３０３
及び３０８が形成され、且つタングステンパターン上に
反射防止膜としてのＣｄＳ層３０５を有する本実施例の
Ｘ線マスク構造体を得た。本実施例のＸ線マスク構造体
は、図１４（ｈ）に図示した様に、マスクフレーム３０
９に接着して使用することも出来る。
【００９３】上記膜構成による本実施例１６のＸ線マス
ク構造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエ
ハの相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたとこ
ろ、マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク
入射面で発生するアライメント光の表面反射光が低減さ
れ、ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位
置合わせが可能であった。
ク構造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエ
ハの相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたとこ
ろ、マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク
入射面で発生するアライメント光の表面反射光が低減さ
れ、ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位
置合わせが可能であった。
【００９４】実施例１７
図１４は、本発明の実施例１７に係るＸ線マスク構造体
の製造工程の断面模式図である。本実施例においては、
先ず、Ｓｉウエハからなる基板３０１上に、化学気相蒸
着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣを２μｍの厚さで成膜し、
これをＸ線透過膜３０２とした。ここで、形成されたＸ
線透過膜３０２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６２であ
る。
の製造工程の断面模式図である。本実施例においては、
先ず、Ｓｉウエハからなる基板３０１上に、化学気相蒸
着法（ＣＶＤ法）にてＳｉＣを２μｍの厚さで成膜し、
これをＸ線透過膜３０２とした。ここで、形成されたＸ
線透過膜３０２のＳｉＣの屈折率はｎ＝２．６２であ
る。
【００９５】次に、図１４（ｂ）に示す様に、後にＸ線
透過領域となる部分に相当するだけ、ＳｉＣドライエッ
チング法にて除去した。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にてＸ線透過膜３０２が除
去された領域の基板３０１をエッチングによって除去
し、支持枠を形成した（図１４（ｃ）図示）。この後、
このＸ線透過膜３０２の表面と裏面の表面粗さを夫々光
学粗さ測定器で測定した結果、最大高さ（ｐ−ｖ値）が
夫々、１８ｎｍ及び６ｎｍであった。この結果を基に、
Ｘ線透過膜３０２上面に、スパッタ法にてＣｄＳ（ｎ＝
２．６）を、表面に３０ｎｍ、裏面に１０ｎｍの厚さで
夫々成膜して、散乱防止膜である平滑被膜３０３を形成
した。次に、平滑被膜３０３の上にＸ線吸収体３０４と
して、タングステンを７５０ｎｍの厚さでスパッタ法に
て成膜し、更に、このＸ線吸収体３０４の上にＣｄＳ３
０５を６１ｎｍ、ＳｉＯ2 ３０６を５０ｎｍの厚さでス
パッタ法にて成膜した。
透過領域となる部分に相当するだけ、ＳｉＣドライエッ
チング法にて除去した。この後、水酸化カリウムの３０
％水溶液を用いて、１００℃にてＸ線透過膜３０２が除
去された領域の基板３０１をエッチングによって除去
し、支持枠を形成した（図１４（ｃ）図示）。この後、
このＸ線透過膜３０２の表面と裏面の表面粗さを夫々光
学粗さ測定器で測定した結果、最大高さ（ｐ−ｖ値）が
夫々、１８ｎｍ及び６ｎｍであった。この結果を基に、
Ｘ線透過膜３０２上面に、スパッタ法にてＣｄＳ（ｎ＝
２．６）を、表面に３０ｎｍ、裏面に１０ｎｍの厚さで
夫々成膜して、散乱防止膜である平滑被膜３０３を形成
した。次に、平滑被膜３０３の上にＸ線吸収体３０４と
して、タングステンを７５０ｎｍの厚さでスパッタ法に
て成膜し、更に、このＸ線吸収体３０４の上にＣｄＳ３
０５を６１ｎｍ、ＳｉＯ2 ３０６を５０ｎｍの厚さでス
パッタ法にて成膜した。
【００９６】この後、ＳｉＯ2 層の上に、化学増幅型の
遠紫外線レジスト３０７を０．３μｍの厚さに塗布した
（図１４（ｄ）図示）。この基板に、予め製作されたレ
チクルを通して、開口数０．５のエキシマレーザーステ
ッパーを用いて２４８ｎｍ光で露光を行いレジスト現像
した結果、０．２５μｍが解像されたレジストパターン
を形成することが出来た（図１４（ｅ）図示）。次に、
このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層３０６をエ
ッチングし、更に、エッチングされたＳｉＯ2 層をマス
クに、ＣｄＳ層３０５とタングステン層３０４とをドラ
イエッチングして、エッチング終了後このＳｉＯ2 層を
フッ酸を用いて除去し、図１４（ｆ）に示した様に、厚
さ０．７５μｍのＸ線吸収体パターンとアライメント用
パターンを形成した。
遠紫外線レジスト３０７を０．３μｍの厚さに塗布した
（図１４（ｄ）図示）。この基板に、予め製作されたレ
チクルを通して、開口数０．５のエキシマレーザーステ
ッパーを用いて２４８ｎｍ光で露光を行いレジスト現像
した結果、０．２５μｍが解像されたレジストパターン
を形成することが出来た（図１４（ｅ）図示）。次に、
このレジストパターンをマスクにＳｉＯ2 層３０６をエ
ッチングし、更に、エッチングされたＳｉＯ2 層をマス
クに、ＣｄＳ層３０５とタングステン層３０４とをドラ
イエッチングして、エッチング終了後このＳｉＯ2 層を
フッ酸を用いて除去し、図１４（ｆ）に示した様に、厚
さ０．７５μｍのＸ線吸収体パターンとアライメント用
パターンを形成した。
【００９７】最後に、図１４（ｇ）に示す様に、Ｘ線透
過膜３０２の下面に、散乱防止膜である平滑被膜３０３
と同じＣｄＳにより構成された散乱防止膜である平滑被
膜３０８をスパッタ法にて１２０ｎｍの厚さで成膜し、
Ｘ線透過膜３０２の上面及び下面に夫々平滑被膜３０３
及び３０８が形成され、且つタングステンパターン上に
反射防止膜としてのＣｄＳ層３０５を有する本実施例の
Ｘ線マスク構造体を得た。本実施例のＸ線マスク構造体
は、図１４（ｈ）に図示した様に、マスクフレーム３０
９に接着して使用することも出来る。
過膜３０２の下面に、散乱防止膜である平滑被膜３０３
と同じＣｄＳにより構成された散乱防止膜である平滑被
膜３０８をスパッタ法にて１２０ｎｍの厚さで成膜し、
Ｘ線透過膜３０２の上面及び下面に夫々平滑被膜３０３
及び３０８が形成され、且つタングステンパターン上に
反射防止膜としてのＣｄＳ層３０５を有する本実施例の
Ｘ線マスク構造体を得た。本実施例のＸ線マスク構造体
は、図１４（ｈ）に図示した様に、マスクフレーム３０
９に接着して使用することも出来る。
【００９８】上記膜構成による本実施例１６のＸ線マス
ク構造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエ
ハの相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたとこ
ろ、マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク
入射面で発生するアライメント光の表面反射光が低減さ
れ、ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位
置合わせが可能であった。
ク構造体を、図２５に示す様な露光装置のマスクとウエ
ハの相対位置合わせを行う位置合わせ装置に用いたとこ
ろ、マスクのＸ線透過膜表面で生じる散乱光及びマスク
入射面で発生するアライメント光の表面反射光が低減さ
れ、ノイズ成分の少ない測定信号が得られ、高精度の位
置合わせが可能であった。
【００９９】実施例１８
実施例１７で成膜された光散乱防止膜であるＣｄＳ膜
を、Ｘ線回折装置を用いて、膜の内部構造の分析を行っ
た。この膜から結晶構造の存在を示すＸ線回折パターン
は検出されず、膜の内部構造は、アモルファス構造であ
ることが確認された。この為、本光散乱防止膜は、結晶
構造を有する薄膜に固有の膜表面の結晶粒塊による光散
乱が小さいものと考えられた。
を、Ｘ線回折装置を用いて、膜の内部構造の分析を行っ
た。この膜から結晶構造の存在を示すＸ線回折パターン
は検出されず、膜の内部構造は、アモルファス構造であ
ることが確認された。この為、本光散乱防止膜は、結晶
構造を有する薄膜に固有の膜表面の結晶粒塊による光散
乱が小さいものと考えられた。
【０１００】実施例１９
本実施例では、実施例１〜実施例４で述べたＸ線マスク
構造体を、図１５〜図１７に示すマスクとウエハの相対
位置合わせを行う位置合わせ装置に用いる。以下、図１
５〜図１７を用いて、本実施例に用いた位置合わせ装置
の原理を説明する。図１５において、互いに周波数が僅
かに異なる可干渉光２２５及び２２６をマスク７２上の
直線回折格子２０９と、ウエハ７３上の直線回折格子２
１０に照射する。図１６は、図１５に示すマスクとウエ
ハを異なる角度から見た場合を図示したものである。図
１６において、直線回折格子２０９からは、照射光２２
５に対する回折光２２８と、照射光２２６に対する回折
光２３０とを得る。ここで、回折光２２８と回折光２３
０は同じ光軸上にある。同様にして、直線回折格子２１
０からは、照射光２２５に対する回折光２２９と、照射
光２２６に対する回折光２３１とを得る。ここで、回折
光２２９と回折光２３１は同じ光軸上にある。
構造体を、図１５〜図１７に示すマスクとウエハの相対
位置合わせを行う位置合わせ装置に用いる。以下、図１
５〜図１７を用いて、本実施例に用いた位置合わせ装置
の原理を説明する。図１５において、互いに周波数が僅
かに異なる可干渉光２２５及び２２６をマスク７２上の
直線回折格子２０９と、ウエハ７３上の直線回折格子２
１０に照射する。図１６は、図１５に示すマスクとウエ
ハを異なる角度から見た場合を図示したものである。図
１６において、直線回折格子２０９からは、照射光２２
５に対する回折光２２８と、照射光２２６に対する回折
光２３０とを得る。ここで、回折光２２８と回折光２３
０は同じ光軸上にある。同様にして、直線回折格子２１
０からは、照射光２２５に対する回折光２２９と、照射
光２２６に対する回折光２３１とを得る。ここで、回折
光２２９と回折光２３１は同じ光軸上にある。
【０１０１】これらの回折光２２８、２２９、２３０及
び２３１は、ミラー２４４により偏向され、レンズ２３
２及び２３３を通り、偏光板２３４又は２３６により各
回折光の偏光面が揃えられる。偏光板２３４を通過した
回折光２２９及び２３１は干渉光２３５となり、光セン
サー２３８に入る。同様に、偏光板２３６を通過した回
折光２２８及び２３０は干渉光２４５となりミラー２３
７により偏向され、光センサー２３９に入る。ここで、
マスク７２と光センサー２３９はレンズ２３３により供
役関係にあり、ウエハ７３と光センサー２３８はレンズ
２３２により供役関係にある。
び２３１は、ミラー２４４により偏向され、レンズ２３
２及び２３３を通り、偏光板２３４又は２３６により各
回折光の偏光面が揃えられる。偏光板２３４を通過した
回折光２２９及び２３１は干渉光２３５となり、光セン
サー２３８に入る。同様に、偏光板２３６を通過した回
折光２２８及び２３０は干渉光２４５となりミラー２３
７により偏向され、光センサー２３９に入る。ここで、
マスク７２と光センサー２３９はレンズ２３３により供
役関係にあり、ウエハ７３と光センサー２３８はレンズ
２３２により供役関係にある。
【０１０２】干渉光２３５及び２４５は光センサー２３
８及び２３９により光電変換されて図１７に示すビート
信号２４６及び２４７となる。ビート信号２４６及び２
４７の位相差を、図１６に示した位相差検出器２４０に
より測定し、この位相差が、マスク７２とウエハ７３の
相対位置ずれ量となり、この相対位置ずれ量が減少する
様に、位置コントローラー２４１においてマスク７２と
ウエハ７３の補正移動量を算出し、アクチュエーター２
４２及び２４３によりマスク７２とウエハ７３の相対位
置合わせが行える。実施例１〜実施例４で述べたＸ線マ
スク構造体上に、直線回折格子２０９及び２１０を配置
することにより、ビート信号２４６及び２４７のＳ／Ｎ
比が向上し、高精度なマスクとウエハの相対位置合わせ
が可能となる。
８及び２３９により光電変換されて図１７に示すビート
信号２４６及び２４７となる。ビート信号２４６及び２
４７の位相差を、図１６に示した位相差検出器２４０に
より測定し、この位相差が、マスク７２とウエハ７３の
相対位置ずれ量となり、この相対位置ずれ量が減少する
様に、位置コントローラー２４１においてマスク７２と
ウエハ７３の補正移動量を算出し、アクチュエーター２
４２及び２４３によりマスク７２とウエハ７３の相対位
置合わせが行える。実施例１〜実施例４で述べたＸ線マ
スク構造体上に、直線回折格子２０９及び２１０を配置
することにより、ビート信号２４６及び２４７のＳ／Ｎ
比が向上し、高精度なマスクとウエハの相対位置合わせ
が可能となる。
【０１０３】ここで、可干渉光２２５及び２２６の発振
周波数をｆ1 及びｆ2 、直線回折格子２０９及び２１０
のピッチをＰ、直線回折格子２０９及び２１０の基準位
置からのずれ量を夫々ｘ1 及びｘ2 とすると、ビート信
号２４６及び２４７は、 Ｌ1 ＝ａ1＋ｂ1・ｃｏｓ{２π(ｆ2−ｆ1)ｔ＋４πｘ1／Ｐ｝ （ａ） Ｌ2 ＝ａ2＋ｂ2・ｃｏｓ{２π(ｆ2−ｆ1)ｔ＋４πｘ2／Ｐ｝ （ｂ） となる。式（１）及び（２）において、ａ1 、ａ2 は直
流成分、ｂ1 、ｂ2 はビート信号の振幅である。位相差
検出器２４０において得られるビート信号２４６と２４
７の位相差Δφとマスク７２とウエハ７３の相対ずれ量
の関係は、 ｘ2−ｘ1 ＝Ｐ・Δφ／４π （ｃ） となり、式（ｃ）で計算され、この値が減少する様に、
マスク７２とウエハ７３はアクチュエーター２４２及び
２４３により位置調整をされている。
周波数をｆ1 及びｆ2 、直線回折格子２０９及び２１０
のピッチをＰ、直線回折格子２０９及び２１０の基準位
置からのずれ量を夫々ｘ1 及びｘ2 とすると、ビート信
号２４６及び２４７は、 Ｌ1 ＝ａ1＋ｂ1・ｃｏｓ{２π(ｆ2−ｆ1)ｔ＋４πｘ1／Ｐ｝ （ａ） Ｌ2 ＝ａ2＋ｂ2・ｃｏｓ{２π(ｆ2−ｆ1)ｔ＋４πｘ2／Ｐ｝ （ｂ） となる。式（１）及び（２）において、ａ1 、ａ2 は直
流成分、ｂ1 、ｂ2 はビート信号の振幅である。位相差
検出器２４０において得られるビート信号２４６と２４
７の位相差Δφとマスク７２とウエハ７３の相対ずれ量
の関係は、 ｘ2−ｘ1 ＝Ｐ・Δφ／４π （ｃ） となり、式（ｃ）で計算され、この値が減少する様に、
マスク７２とウエハ７３はアクチュエーター２４２及び
２４３により位置調整をされている。
【０１０４】実施例２０
本実施例は、実施例７〜実施例１１で述べたＸ線マスク
構造体の散乱防止膜の成膜方法を示すものである。以
下、図１８〜図２０を用いて、散乱防止膜の成膜方法を
説明する。図１８はＸ線マスク構造体の散乱防止膜の製
造装置を示す図である。１７６はプラズマＣＶＤ（化学
気相合成法）用チャンバーであり、１７８は電極であ
る。成膜するＸ線マスク構造体用の基板１７１はサンプ
ルホルダー１７７に設置されている。プラズマＣＶＤ用
チャンバー１７６には、成膜中の散乱防止膜の成膜状態
モニター機構が付加されている。それはレーザー１７
９、偏向用ミラー１８０、光検出器１８１及び１８３か
ら構成されており、ミラー１８０と光検出器１８１及び
１８３は保護部材１８２で保護されている。レーザー１
７９から出射されたレーザー光は、偏向ミラー１８０に
より進行方向を偏向させられ保護部材１８２を透過し、
成膜中のＸ線マスク構造体用の基板１７１に所定の角度
を持って照射される。
構造体の散乱防止膜の成膜方法を示すものである。以
下、図１８〜図２０を用いて、散乱防止膜の成膜方法を
説明する。図１８はＸ線マスク構造体の散乱防止膜の製
造装置を示す図である。１７６はプラズマＣＶＤ（化学
気相合成法）用チャンバーであり、１７８は電極であ
る。成膜するＸ線マスク構造体用の基板１７１はサンプ
ルホルダー１７７に設置されている。プラズマＣＶＤ用
チャンバー１７６には、成膜中の散乱防止膜の成膜状態
モニター機構が付加されている。それはレーザー１７
９、偏向用ミラー１８０、光検出器１８１及び１８３か
ら構成されており、ミラー１８０と光検出器１８１及び
１８３は保護部材１８２で保護されている。レーザー１
７９から出射されたレーザー光は、偏向ミラー１８０に
より進行方向を偏向させられ保護部材１８２を透過し、
成膜中のＸ線マスク構造体用の基板１７１に所定の角度
を持って照射される。
【０１０５】成膜中のＸ線マスク構造体用の基板１７１
からの正反射光は保護部材１８２を透過し光検出器１８
１に入射し、Ｘ線マスク構造体用の基板１７１からの散
乱光は保護部材１８２を透過し光検出器１８３に入射す
る。光検出器１８１及び１８３より得られる光強度信号
を基に散乱光量が最小となる様な成膜を行う。例えば光
検出器１８１より得られる光強度分布により反射率がほ
ぼ０になり、且つ散乱光を検出する光検出器１８３の光
強度が最小になる膜厚で成膜を止めれば、アライメント
時にＸ線マスク構造体用の基板表面からの散乱光を低減
することが出来る。
からの正反射光は保護部材１８２を透過し光検出器１８
１に入射し、Ｘ線マスク構造体用の基板１７１からの散
乱光は保護部材１８２を透過し光検出器１８３に入射す
る。光検出器１８１及び１８３より得られる光強度信号
を基に散乱光量が最小となる様な成膜を行う。例えば光
検出器１８１より得られる光強度分布により反射率がほ
ぼ０になり、且つ散乱光を検出する光検出器１８３の光
強度が最小になる膜厚で成膜を止めれば、アライメント
時にＸ線マスク構造体用の基板表面からの散乱光を低減
することが出来る。
【０１０６】図１９は図１８に示した、成膜中の散乱防
止膜の成膜状態モニター機構の別の実施態様を示す図で
ある。図１８は成膜状態モニター系がプラズマＣＶＤ用
チャンバー内に配置されていたが、図１９に示す様に成
膜状態モニター系はＣＶＤ用チャンバーから独立してい
てもよい。図１９において、散乱防止膜を成膜したＸ線
マスク構造体用の基板に対して、レーザー１７９を出射
したレーザー光は、偏向ミラー１８０により進行方向を
偏向させられ、散乱防止膜を成膜したＸ線マスク構造体
用の基板１７１に所定の角度をもって照射される。
止膜の成膜状態モニター機構の別の実施態様を示す図で
ある。図１８は成膜状態モニター系がプラズマＣＶＤ用
チャンバー内に配置されていたが、図１９に示す様に成
膜状態モニター系はＣＶＤ用チャンバーから独立してい
てもよい。図１９において、散乱防止膜を成膜したＸ線
マスク構造体用の基板に対して、レーザー１７９を出射
したレーザー光は、偏向ミラー１８０により進行方向を
偏向させられ、散乱防止膜を成膜したＸ線マスク構造体
用の基板１７１に所定の角度をもって照射される。
【０１０７】成膜中のＸ線マスク構造体用の基板１７１
からの正反射光は光検出器１８１に入射し、Ｘ線マスク
構造体用基板１７１からの散乱光は光検出器１８３に入
射する。光検出器１８１及び１８３より得られる光強度
信号を基に散乱光量が最小になる様な成膜を行う。例え
ば光検出器１８１より得られる光強度分布により反射率
がほぼ０になり、且つ散乱光を検出する光検出器１８３
の光強度が最小になる膜厚で成膜を止めれば、アライメ
ント時にＸ線マスク構造体用の基板表面からの散乱光を
低減することができる。
からの正反射光は光検出器１８１に入射し、Ｘ線マスク
構造体用基板１７１からの散乱光は光検出器１８３に入
射する。光検出器１８１及び１８３より得られる光強度
信号を基に散乱光量が最小になる様な成膜を行う。例え
ば光検出器１８１より得られる光強度分布により反射率
がほぼ０になり、且つ散乱光を検出する光検出器１８３
の光強度が最小になる膜厚で成膜を止めれば、アライメ
ント時にＸ線マスク構造体用の基板表面からの散乱光を
低減することができる。
【０１０８】図２０は、図１９に示す成膜状態モニター
系を使用した場合の散乱防止膜の成膜過程の流れ図であ
る。以上に述べた様に、本実施例に述べた方法により散
乱防止膜の成膜を行えば、アライメント時にＸ線マスク
構造体用の基板表面からの散乱光を低減することがで
き、高精度なアライメントが可能となる。
系を使用した場合の散乱防止膜の成膜過程の流れ図であ
る。以上に述べた様に、本実施例に述べた方法により散
乱防止膜の成膜を行えば、アライメント時にＸ線マスク
構造体用の基板表面からの散乱光を低減することがで
き、高精度なアライメントが可能となる。
【０１０９】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、Ｘ
線透過膜表面或いはパターンでの散乱光、特にアライメ
ント光の散乱を低減することが可能となり、マスクとウ
エハの相対位置合わせをする際に用いる測定信号のノイ
ズ成分が減少し、高精度な相対位置合わせを行うことが
出来、高精細のリソグラフィが実現される。
線透過膜表面或いはパターンでの散乱光、特にアライメ
ント光の散乱を低減することが可能となり、マスクとウ
エハの相対位置合わせをする際に用いる測定信号のノイ
ズ成分が減少し、高精度な相対位置合わせを行うことが
出来、高精細のリソグラフィが実現される。
【図１】本発明の実施例１を示すＸ線マスク構造体の作
製工程を示す模式図である。
製工程を示す模式図である。
【図２】本発明のアライメント光の光散乱防止膜の配置
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図３】本発明の実施例２を示すＸ線マスク構造体の作
製工程を示す模式図である。
製工程を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例５を示すＸ線露光装置概略図で
ある。
ある。
【図５】実施例６及び実施例１５を説明する半導体デバ
イス製造フローである。
イス製造フローである。
【図６】実施例６及び実施例１５を説明するウェハプロ
セスである。
セスである。
【図７】実施例７のＸ線マスク構造体の作製工程を示す
模式図である。
模式図である。
【図８】実施例８のＸ線マスク構造体の作製工程を示す
模式図である。
模式図である。
【図９】実施例９のＸ線マスク構造体の作製工程を示す
模式図である。
模式図である。
【図１０】実施例１０のＸ線マスク構造体の作製工程を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図１１】実施例１１のＸ線マスク構造体の作製工程を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図１２】実施例１２のＸ線マスク構造体の作製工程を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図１３】実施例１３のＸ線マスク構造体の作製工程を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図１４】実施例１６及び実施例１７のＸ線マスク構造
体の作製工程を示す模式図である。
体の作製工程を示す模式図である。
【図１５】位置合わせを説明する為の図である。
【図１６】位置合わせを説明する為の図である。
【図１７】干渉光が光電変換された場合のビート信号を
示す図である。
示す図である。
【図１８】Ｘ線マスク構造体の光散乱防止膜の製造装置
を示す図である。
を示す図である。
【図１９】光散乱防止膜の成膜状態の別のモニター機構
を示す図である。
を示す図である。
【図２０】図１９に示す成膜状態のモニター機構を用い
た場合の光散乱防止膜の成膜過程のフローである。
た場合の光散乱防止膜の成膜過程のフローである。
【図２１】従来例のＸ線マスク構造体の作製工程を示す
模式図である。
模式図である。
【図２２】従来のＸ線マスク製造プロセス例（めっき
法）の模式図である。
法）の模式図である。
【図２３】従来のＸ線マスク製造プロセス例（エッチン
グ法）の模式図である。
グ法）の模式図である。
【図２４】Ｘ線露光装置の模式図である。
【図２５】Ｘ線マスク構造体とウエハの相対位置を検出
する化学系概略図である。
する化学系概略図である。
【図２６】Ｘ線マスク構造体とウエハ上に配置された物
理光学素子の配置と照射光の関係を示す図である。
理光学素子の配置と照射光の関係を示す図である。
【図２７】アライメント光のマスク上パターンでの散乱
を模式的に示す図である。
を模式的に示す図である。
【図２８】アライメント信号の出力波形及び第８の実施
例を模式的に示す図である。
例を模式的に示す図である。
１：基板
２：Ｘ線透過膜
３，７：光散乱防止膜
４：Ｘ線吸収体
５：Ｘ線吸収体パターン
６：支持枠
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 千葉 啓子
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(56)参考文献 特開 平１−173618（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−36591（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−47642（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−82422（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−90136（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−90138（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−129190（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−136028（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−175104（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−191105（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
G03F 1/16
Claims (13)
- 【請求項１】 所定形状のパターンと、該パターンを上
面に保持するＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支
持枠とを具備したＸ線リソグラフィ用マスク構造体であ
って、該Ｘ線透過膜の上面及び下面の少なくとも一部に
該Ｘ線透過膜の屈折率と実質的に同様の屈折率を有する
光散乱防止の為の平滑被膜が形成されていることを特徴
とするＸ線マスク構造体。 - 【請求項２】 平滑被膜の表面に、該平滑被膜に入射す
る光の表面反射光を低減させる光反射防止膜が設けられ
ている請求項１に記載のＸ線マスク構造体。 - 【請求項３】 平滑被膜の屈折率がＸ線透過膜の屈折率
の±１０％の範囲にある請求項１に記載のＸ線マスク構
造体。 - 【請求項４】 少なくともＸ線透過膜の上面に所定形状
のパターンを形成する工程と、該Ｘ線透過膜の上面及び
下面の少なくとも一方に、Ｘ線透過膜の屈折率と実質的
に同様の屈折率を有する光散乱防止膜を形成する工程と
を有することを特徴とするＸ線マスク構造体の製造方
法。 - 【請求項５】 光散乱防止膜の形成工程に、光散乱防止
膜の形成面の散乱光をモニターすることによって光散乱
防止膜の膜厚の制御を行う工程を含む請求項４に記載の
Ｘ線マスク構造体の製造方法。 - 【請求項６】 平滑被膜が、アモルファス構造を有する
請求項１に記載のＸ線マスク構造体。 - 【請求項７】 平滑被膜の膜厚が、Ｘ線透過膜表面が有
している凹凸の厚みよりも厚い請求項１に記載のＸ線マ
スク構造体。 - 【請求項８】 所定形状のＸ線吸収体部を有するパター
ンと、該パターンを上面に保持するＸ線透過膜と、該Ｘ
線透過膜を支持する支持枠とを具備したＸ線リソグラフ
ィ用マスク構造体であって、上記Ｘ線吸収体部の少なく
とも側面部に光吸収層が形成されていることを特徴とす
るＸ線マスク構造体。 - 【請求項９】 光吸収層が、カーボン膜又は色素化合物
からなる膜である請求項８に記載のＸ線マスク構造体。 - 【請求項１０】 Ｘ線透過膜上に所定形状のパターンを
形成する工程と、該パターンの表面の少なくとも側面部
に光散乱防止膜を選択的に設ける工程とを有してなるこ
とを特徴とするＸ線マスク構造体の製造方法。 - 【請求項１１】 少なくともＸ線源及び請求項１並びに
請求項８のいずれかに記載のＸ線マスク構造体を具備
し、且つ、該Ｘ線マスク構造体を介してＸ線源からＸ線
露光を施して、Ｘ線マスク構造体に形成されているパタ
ーンを被露光部材に転写することを特徴とするＸ線露光
装置。 - 【請求項１２】 被露光部材に対し、請求項１並びに請
求項８のいずれかに記載のＸ線マスク構造体を介してＸ
線露光を施して、Ｘ線マスク構造体に形成されているパ
ターンを被露光部材に転写する工程を有することを特徴
とするＸ線露光方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載のＸ線露光方法によ
り、基板上に形成された被露光部材にパターンを転写し
た後、基板を加工する工程を有してなるプロセスによっ
て製造されることを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30168894A JP3513236B2 (ja) | 1993-11-19 | 1994-11-11 | Ｘ線マスク構造体、ｘ線マスク構造体の製造方法、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置及びｘ線露光方法、並びに該ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置 |
| US08/345,395 US5553110A (en) | 1993-11-19 | 1994-11-18 | X-ray mask structure, process for production thereof, apparatus and method for X-ray exposure with the X-ray mask structure, and semiconductor device produced by the X-ray exposure method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31275093 | 1993-11-19 | ||
| JP5-312750 | 1993-11-19 | ||
| JP5-312749 | 1993-11-19 | ||
| JP31274993 | 1993-11-19 | ||
| JP30168894A JP3513236B2 (ja) | 1993-11-19 | 1994-11-11 | Ｘ線マスク構造体、ｘ線マスク構造体の製造方法、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置及びｘ線露光方法、並びに該ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07192997A JPH07192997A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3513236B2 true JP3513236B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=27338480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30168894A Expired - Fee Related JP3513236B2 (ja) | 1993-11-19 | 1994-11-11 | Ｘ線マスク構造体、ｘ線マスク構造体の製造方法、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置及びｘ線露光方法、並びに該ｘ線露光方法を用いて製造される半導体装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5553110A (ja) |
| JP (1) | JP3513236B2 (ja) |
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| JPH0992602A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-04-04 | Canon Inc | マスク構造体及びその製造方法 |
| JP3416373B2 (ja) * | 1996-02-20 | 2003-06-16 | キヤノン株式会社 | 反射型ｘ線マスク構造体、ｘ線露光装置、ｘ線露光方法ならびに該反射型ｘ線マスク構造体を用いて作製されるデバイス |
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| JP3223567B2 (ja) * | 1992-05-06 | 2001-10-29 | 三菱電機株式会社 | Ｘ線マスク |
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1994
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