JPH02241020A - X線マスクブランクス、x線マスク構造体、x線露光装置及びx線露光方法 - Google Patents
X線マスクブランクス、x線マスク構造体、x線露光装置及びx線露光方法Info
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- JPH02241020A JPH02241020A JP1062764A JP6276489A JPH02241020A JP H02241020 A JPH02241020 A JP H02241020A JP 1062764 A JP1062764 A JP 1062764A JP 6276489 A JP6276489 A JP 6276489A JP H02241020 A JPH02241020 A JP H02241020A
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- Japan
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- ray
- film
- mask
- thickness
- holding
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は半導体製造装置、特にX線マスクと被露光材と
のアライメント性に優れたX線マスクブランクス、X線
マスク構造体、X線露光装置及びX線露光方法に関する
。
のアライメント性に優れたX線マスクブランクス、X線
マスク構造体、X線露光装置及びX線露光方法に関する
。
(従来の技術)
近年、半導体集積回路の高密度化及び高速化に伴い、集
積回路のパターン線幅が約3年間で70%に縮小される
傾向にある。
積回路のパターン線幅が約3年間で70%に縮小される
傾向にある。
大容量メモリ素子(例えば4MDRAM)の更なる集積
化により、16Mbit容量のもの等では0,5μmル
ールのデバイス設計が行われる様になってきた。この為
焼付装置も一層の高性能化が要求され、転写可能な最小
線幅が0.5μm以下という高性能が要求され始めて来
ている。その為露光光源波長としてX線領域(7乃至1
4人)の光を利用したX線露光装置が開発されつつある
。
化により、16Mbit容量のもの等では0,5μmル
ールのデバイス設計が行われる様になってきた。この為
焼付装置も一層の高性能化が要求され、転写可能な最小
線幅が0.5μm以下という高性能が要求され始めて来
ている。その為露光光源波長としてX線領域(7乃至1
4人)の光を利用したX線露光装置が開発されつつある
。
上記X線露光装置は第5図示の様に、X線発生源(X−
Ray)と露光チャンバー10とシリコンウェハ等の被
露光材15を所定位置に固定するウェハチャック16と
X線マスク14を所定位置に固定するマスクチャック1
2とアライメント光源とアライメント検出部13等を主
要な要素として構成されている。
Ray)と露光チャンバー10とシリコンウェハ等の被
露光材15を所定位置に固定するウェハチャック16と
X線マスク14を所定位置に固定するマスクチャック1
2とアライメント光源とアライメント検出部13等を主
要な要素として構成されている。
これらX線露光装置に用いられるマスク構造体としては
、例えば、第4図に示す様に、シリコンウェハ1上に化
学気相堆積法等により2μm程度の硅素化合物、特に窒
化硅素、炭化硅素、ポリシリコン等の膜2が僅かに引っ
張り応力をもつ様に形成される(第4図a)。次に膜2
の表面に金等のX線を良く吸収する材料により吸収体の
パターン4を形成しく第4図b)、次いでシリコンウェ
ハ1を、裏面から必要な領域(X*を透過せしめる為の
領域)をエツチングにより除去すると、無機薄膜2がシ
リコンウェハ1上に緊張保持された状態のマスクが得ら
れる。しかしながらこのままの状態ではシリコンウェハ
1が薄い為、強度が小さく取扱いにも実用にも不便であ
る為、第4図Cに示す様に補強体5を接着剤6により接
着して用いる場合もある。
、例えば、第4図に示す様に、シリコンウェハ1上に化
学気相堆積法等により2μm程度の硅素化合物、特に窒
化硅素、炭化硅素、ポリシリコン等の膜2が僅かに引っ
張り応力をもつ様に形成される(第4図a)。次に膜2
の表面に金等のX線を良く吸収する材料により吸収体の
パターン4を形成しく第4図b)、次いでシリコンウェ
ハ1を、裏面から必要な領域(X*を透過せしめる為の
領域)をエツチングにより除去すると、無機薄膜2がシ
リコンウェハ1上に緊張保持された状態のマスクが得ら
れる。しかしながらこのままの状態ではシリコンウェハ
1が薄い為、強度が小さく取扱いにも実用にも不便であ
る為、第4図Cに示す様に補強体5を接着剤6により接
着して用いる場合もある。
(発明が解決しようとしている問題点)以上の如きX線
マスクの吸収体を保持するX線透過膜としては、炭化硅
素、窒化硅素、ポリシリコン等の無機膜が保持枠となる
シリコン基板と近い熱膨張係数を有することから有望視
されている。これらのX線透過膜はxII透過率から見
れば薄い程よいが、逆に機械的強度の点からは厚い方が
よい。これらの両方の性能を考慮して従来は約2μm程
度の膜厚のものが多く用いられている。
マスクの吸収体を保持するX線透過膜としては、炭化硅
素、窒化硅素、ポリシリコン等の無機膜が保持枠となる
シリコン基板と近い熱膨張係数を有することから有望視
されている。これらのX線透過膜はxII透過率から見
れば薄い程よいが、逆に機械的強度の点からは厚い方が
よい。これらの両方の性能を考慮して従来は約2μm程
度の膜厚のものが多く用いられている。
又、これらのX線透過膜はそのX線透過領域において膜
厚むらがあると、透過X線に強度むらが発生するので、
均一な厚さの膜であることが望ましいが、透過X線の強
度むらは、装置の反射ミラーやBe窓の厚さむら等によ
っても生じるので、透過X線の強度むらは3.5%以内
に抑える必要がある。
厚むらがあると、透過X線に強度むらが発生するので、
均一な厚さの膜であることが望ましいが、透過X線の強
度むらは、装置の反射ミラーやBe窓の厚さむら等によ
っても生じるので、透過X線の強度むらは3.5%以内
に抑える必要がある。
ところが、これらの炭化硅素膜、窒化硅素膜、ポリシリ
コン膜等は、X線露光に先立って半導体レーザー(例え
ば8,300人)を例えば17.5”の角度で入射して
、マスクのアライメントを行う場合に最大で約55%(
炭化硅素)、約36%(窒化硅素)、約76%(ポリシ
リコン)もの反射があり、透過X線強度むらが3.5%
以内の膜であっても、膜厚の僅かの違いにより反射率が
大きく変動する為アライメント光のS/N比を下げ、ア
ライメント効率が劣るという問題がある。
コン膜等は、X線露光に先立って半導体レーザー(例え
ば8,300人)を例えば17.5”の角度で入射して
、マスクのアライメントを行う場合に最大で約55%(
炭化硅素)、約36%(窒化硅素)、約76%(ポリシ
リコン)もの反射があり、透過X線強度むらが3.5%
以内の膜であっても、膜厚の僅かの違いにより反射率が
大きく変動する為アライメント光のS/N比を下げ、ア
ライメント効率が劣るという問題がある。
又、アライメントの検出部の配置にもよるが、反射光に
より検出が妨げられることもある。
より検出が妨げられることもある。
従って本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決し、
アライメント性に優れ、適正且つ寸法精度に優れたX線
マスクブランクス、X線マスク構造体、X線露光装置及
びX線露光方法を提供することである。
アライメント性に優れ、適正且つ寸法精度に優れたX線
マスクブランクス、X線マスク構造体、X線露光装置及
びX線露光方法を提供することである。
(問題点を解決する為の手段)
上記目的は以下の本発明によって達成される。
即ち、本発明は、X線吸収体を保持する為のX線透過膜
とこれを保持する保持枠とからなるX線マスクブランク
スにおいて、上記X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動
率が0.5%乃至5%の範囲内であることを特徴とする
X線マスクブランクス、該ブランクスのX線透過領域の
一方の面に透過膜の厚さ変動によるアライメント光の反
射率変動を緩和する反射防止膜を形成したX線マスクブ
ランクス及びこれらのマスクブランクスを利用したX線
マスク構造体、X線露光装置及びX線露光方法である。
とこれを保持する保持枠とからなるX線マスクブランク
スにおいて、上記X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動
率が0.5%乃至5%の範囲内であることを特徴とする
X線マスクブランクス、該ブランクスのX線透過領域の
一方の面に透過膜の厚さ変動によるアライメント光の反
射率変動を緩和する反射防止膜を形成したX線マスクブ
ランクス及びこれらのマスクブランクスを利用したX線
マスク構造体、X線露光装置及びX線露光方法である。
(作 用)
X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動率を、0.5%乃
至5%の範囲内とし、更に好ましくはX線透過領域の一
方の面に透過膜の厚さ変動によるアライメント光の反射
率変動を緩和する反射防止膜を形成することによって、
透過X線の強度むらを3.5%以内に抑えつつ、アライ
メント光に対する反射率及びその厚さ変化による反射率
変動率が低下し、アライメント性に優れ、適正且つ寸法
精度に優れたX線露光が実現される。
至5%の範囲内とし、更に好ましくはX線透過領域の一
方の面に透過膜の厚さ変動によるアライメント光の反射
率変動を緩和する反射防止膜を形成することによって、
透過X線の強度むらを3.5%以内に抑えつつ、アライ
メント光に対する反射率及びその厚さ変化による反射率
変動率が低下し、アライメント性に優れ、適正且つ寸法
精度に優れたX線露光が実現される。
(実施例)
以下図面に示す実施例により本発明を更に詳しくする。
実施例1
第1図は本発明のX線マスクブランクス及びX線マスク
構造体の製造工程の断面図である。
構造体の製造工程の断面図である。
先ず、シリコン基板1を、プラズマCVD用チャンバー
内にセットし、背圧を2 X 10−@Torr迄引い
た後、水素で10%に希釈されたシランガス10105
eとメタンガス10105eとを下部電極に開けられた
穴から供給した。基板1の温度を650℃に加熱し、圧
力5 X 10−’torrで高周波パワー50Wを印
加して基板1上に炭化硅素膜2を成膜した(第1図a)
。
内にセットし、背圧を2 X 10−@Torr迄引い
た後、水素で10%に希釈されたシランガス10105
eとメタンガス10105eとを下部電極に開けられた
穴から供給した。基板1の温度を650℃に加熱し、圧
力5 X 10−’torrで高周波パワー50Wを印
加して基板1上に炭化硅素膜2を成膜した(第1図a)
。
次にシリコン基板1の背面の周辺に酸化硅素からなるエ
ツチング保護膜を形成し、基板1をピロカテコール:エ
チレンジアミン:水=4:46−4 : 49.6の混
合液でバックエツチングし、その後弗酸と弗化アンモニ
ウム=1:1の混合液で酸化硅素保護膜を除去し、第1
図(b)の様なマスクブランクスを形成した。
ツチング保護膜を形成し、基板1をピロカテコール:エ
チレンジアミン:水=4:46−4 : 49.6の混
合液でバックエツチングし、その後弗酸と弗化アンモニ
ウム=1:1の混合液で酸化硅素保護膜を除去し、第1
図(b)の様なマスクブランクスを形成した。
このブランクスのX線透過領域のX線透過膜2の厚さは
、1.96乃至2.04μmであり、最大で0.08μ
mの厚さむらを有していた。この膜の厚さむらにより発
生する透過X線の強度むらは2.1%であった。
、1.96乃至2.04μmであり、最大で0.08μ
mの厚さむらを有していた。この膜の厚さむらにより発
生する透過X線の強度むらは2.1%であった。
上記ブランクスのX線透過膜2上に金メツキによりX線
吸収体パターン4を形成してマスク構造体とした(第1
図C)。
吸収体パターン4を形成してマスク構造体とした(第1
図C)。
第5図は本発明のX線露光装置の簡略図であり、10は
露光チャンバーである。11はBe窓ポートであり、2
0は排気ボートであり、露光チャンバー10はBeでX
線発生源と遮断され、チャンバー内は大気、真空、He
雰囲気等あらゆる状態での露光が可能である。
露光チャンバーである。11はBe窓ポートであり、2
0は排気ボートであり、露光チャンバー10はBeでX
線発生源と遮断され、チャンバー内は大気、真空、He
雰囲気等あらゆる状態での露光が可能である。
12はマスクステージ、13はアライメント検出部、1
4はマスク、15はウェハ、16はウェハチャック、1
7はウェハステージ、18はX軸ステージ駆動モーター
19はY軸ガイドである。
4はマスク、15はウェハ、16はウェハチャック、1
7はウェハステージ、18はX軸ステージ駆動モーター
19はY軸ガイドである。
マスク14はマスクステージ12に吸着される際、ある
程度定められた方向に位置決めビン又はオリエンテーシ
ョンフラット等を用い機械的にセット、される。ウェハ
15も同様にウェハチャック16にセットされ、その後
マスク14とウェハ15の相対的な位置関係を7ライメ
ント検出部13からの指示により定められ、その後X線
により露光される。
程度定められた方向に位置決めビン又はオリエンテーシ
ョンフラット等を用い機械的にセット、される。ウェハ
15も同様にウェハチャック16にセットされ、その後
マスク14とウェハ15の相対的な位置関係を7ライメ
ント検出部13からの指示により定められ、その後X線
により露光される。
前記マスクを上記の様な露光チャンバー10にセットし
、入射角17.5°の半導体レーザー(8300人)ア
ライメント光を用い、マスク(ブランクス)14とウェ
ハ15のアライメントを行ったところ、反射率が場所に
より27.5%から55%迄大きく変動し、アライメン
ト光のS/N比を一定にすることが困難であった。
、入射角17.5°の半導体レーザー(8300人)ア
ライメント光を用い、マスク(ブランクス)14とウェ
ハ15のアライメントを行ったところ、反射率が場所に
より27.5%から55%迄大きく変動し、アライメン
ト光のS/N比を一定にすることが困難であった。
その為に第1図dに示す様に上記マスクの裏面にスパッ
タ法により酸化硅素を0.146μm±10%の厚さに
蒸着して反射防止膜3を形成して本発明のX線マスクと
した。
タ法により酸化硅素を0.146μm±10%の厚さに
蒸着して反射防止膜3を形成して本発明のX線マスクと
した。
該マスクを前記と同様にしてX線露光装置に装着し、同
様にアライメント光の反射率を測定したところ、場所に
よる反射率及びその変動率は13.9%から29.3%
迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。又、ア
ライメント光の反射によるアラ・イメント検出部へのノ
イズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(2+
3)の透過X線の強度分布は最大で2.7%となった。
様にアライメント光の反射率を測定したところ、場所に
よる反射率及びその変動率は13.9%から29.3%
迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。又、ア
ライメント光の反射によるアラ・イメント検出部へのノ
イズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(2+
3)の透過X線の強度分布は最大で2.7%となった。
又、第1図(e)のように補強体5を接着剤6により接
着して用いてもよい。
着して用いてもよい。
実施例2
第2図は本発明のマスク構造体の製造工程の断面図であ
る。
る。
先ず、シリコン基板1を、マグネトロンスパッタ装置に
セットし、背圧を2 X 10−’Torr迄引いた後
、アルゴンガスを305cca+流し、圧力5×10−
3Torrとし、高周波パワー100Wを炭化硅素ター
ゲットに印加し、十分放電が安定した後にシャッターを
開き基板1上に炭化硅素膜2を成膜した(第2図a)。
セットし、背圧を2 X 10−’Torr迄引いた後
、アルゴンガスを305cca+流し、圧力5×10−
3Torrとし、高周波パワー100Wを炭化硅素ター
ゲットに印加し、十分放電が安定した後にシャッターを
開き基板1上に炭化硅素膜2を成膜した(第2図a)。
次に基板1の雪面にSi、N4からなるエツチング保護
膜を形成して30重量%苛性カリ溶液でバックエツチン
グして基板を除去した(第2図b)。尚、Si、N、か
らなる保護膜は熱燐酸液で除去できるが、必ずしも除去
する必要はない。このブランクスのX線透過領域のX線
透過膜2の厚さは、1.95乃至2.05μmであり、
最大で0.10μmの厚さむらを有していた。この膜の
厚さむらにより発生する透過X線の強度むらは2.6%
であった。
膜を形成して30重量%苛性カリ溶液でバックエツチン
グして基板を除去した(第2図b)。尚、Si、N、か
らなる保護膜は熱燐酸液で除去できるが、必ずしも除去
する必要はない。このブランクスのX線透過領域のX線
透過膜2の厚さは、1.95乃至2.05μmであり、
最大で0.10μmの厚さむらを有していた。この膜の
厚さむらにより発生する透過X線の強度むらは2.6%
であった。
前記xmマスクブランクスを前記の様な露光チャンバー
10にセットし、入射角17.5°の半導体レーザー(
8300人)アライメント光を用い、アライメントを行
ったところ、場所による反射率及びその変動率は15%
から55%迄と大きく変動し、アライメント光のS/N
比を一定にすることが困難であった。
10にセットし、入射角17.5°の半導体レーザー(
8300人)アライメント光を用い、アライメントを行
ったところ、場所による反射率及びその変動率は15%
から55%迄と大きく変動し、アライメント光のS/N
比を一定にすることが困難であった。
その為に第2図Cに示す様に上記マスクブランクスの表
面にスパッタ法により酸化硅素を0.146μm±10
%の厚さに蒸着して反射防止膜3を形成して本発明のX
線マスクブランクスとした。
面にスパッタ法により酸化硅素を0.146μm±10
%の厚さに蒸着して反射防止膜3を形成して本発明のX
線マスクブランクスとした。
次に第2図dに示す様に反射防止膜3の上にタンタル層
を形成し、ドライエツチングにより吸収体パターン4を
形成して本発明のX線マスク構造体とした。
を形成し、ドライエツチングにより吸収体パターン4を
形成して本発明のX線マスク構造体とした。
該マスクを前記と同様にしてX線露光装置に装着し、同
様にアライメント光の反射率を測定したところ、場所に
よる反射率及びその変動率は11.8%から29.3%
迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。又、ア
ライメント光の反射によるアライメント検出部へのノイ
ズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(2+3
)の透過X線の強度分布は最大で3.2%となった。。
様にアライメント光の反射率を測定したところ、場所に
よる反射率及びその変動率は11.8%から29.3%
迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。又、ア
ライメント光の反射によるアライメント検出部へのノイ
ズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(2+3
)の透過X線の強度分布は最大で3.2%となった。。
実施例3
第3図は本発明のマスク構造体の製造工程の断面図であ
る。
る。
実施例2において、炭化硅素膜2の厚さむらは最大で0
.10μnn’Qあり、透過X線の強度むらは2.6%
程度であるが、この程度の厚さむらであっても、アライ
メント光の反射率は、例えば、波長8.300人、入射
角17.5°のアライメント光で15%から55%迄大
きく変動する。
.10μnn’Qあり、透過X線の強度むらは2.6%
程度であるが、この程度の厚さむらであっても、アライ
メント光の反射率は、例えば、波長8.300人、入射
角17.5°のアライメント光で15%から55%迄大
きく変動する。
その為、シリコン基板1の表面に予め反射防止膜3とし
て厚み0.105μm±10%の窒化硅素膜をマグネト
ロンスパッタリング法にて形成し、更にその表面に実施
例2と同様な条件で炭化硅素膜2を形成した(第3図b
)。
て厚み0.105μm±10%の窒化硅素膜をマグネト
ロンスパッタリング法にて形成し、更にその表面に実施
例2と同様な条件で炭化硅素膜2を形成した(第3図b
)。
次に表面にタングステン膜を形成し、これをドライエツ
チングしてX線吸収体のパターン4を形成しく第3図c
)、更に基板1の背面にエツチング保護膜を形成してバ
ックエツチングして本発明のX線マスク構造体を得た(
第3図d)。
チングしてX線吸収体のパターン4を形成しく第3図c
)、更に基板1の背面にエツチング保護膜を形成してバ
ックエツチングして本発明のX線マスク構造体を得た(
第3図d)。
前記X線マスクを前記の様な露光チャンバー10にセッ
トし、入射角17.5°の半導体レーザー(8300人
)アライメント光を用い、アライメントを行ったところ
、場所による反射率及びその変動率は5.8%から36
.6%迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。
トし、入射角17.5°の半導体レーザー(8300人
)アライメント光を用い、アライメントを行ったところ
、場所による反射率及びその変動率は5.8%から36
.6%迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。
又、アライメント光の反射によるアライメント検出部へ
のノイズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(
2◆3)の透過X線の強度分布は最大で3.2%となっ
た。
のノイズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(
2◆3)の透過X線の強度分布は最大で3.2%となっ
た。
実施例4
実施例2と同様にして基板1上に炭化硅素膜2を成膜し
た。
た。
この炭化硅素膜2の膜厚は1.98μmから2.02μ
mであり、最大で0.04μmの厚みむらを有している
。この膜2は、前記と同様にアライメントした時の反射
率は、波長8,300人、入射角17.5°のアライメ
ント光で46%から55%迄大きく変動する。
mであり、最大で0.04μmの厚みむらを有している
。この膜2は、前記と同様にアライメントした時の反射
率は、波長8,300人、入射角17.5°のアライメ
ント光で46%から55%迄大きく変動する。
次に@2上に金の吸収体パターン4を形成後、その表面
全体に反射防止膜3として厚み0.620μm±5%の
ポリイミド膜を塗布法で形成した。
全体に反射防止膜3として厚み0.620μm±5%の
ポリイミド膜を塗布法で形成した。
前記X線マスクを前記の様な露光チャンバー10にセッ
トし、入射角17.5°の半導体レーザー(8300人
)アライメント光を用い、アライメントを行ったところ
、場所による反射率及びその変動率は10.5%から3
4.2%迄の範囲に減少し、アライメント精度が向上し
た。又、アライメント光の反射によるアライメント検出
部へのノイズも著しく減少した。又、最終的なX線透過
膜(2◆3)の透過X線の強度分布は最大で1.5%と
なった。又、ポリイミド膜の形成によってマスク全体の
強度が向上して取扱いが容易になった。
トし、入射角17.5°の半導体レーザー(8300人
)アライメント光を用い、アライメントを行ったところ
、場所による反射率及びその変動率は10.5%から3
4.2%迄の範囲に減少し、アライメント精度が向上し
た。又、アライメント光の反射によるアライメント検出
部へのノイズも著しく減少した。又、最終的なX線透過
膜(2◆3)の透過X線の強度分布は最大で1.5%と
なった。又、ポリイミド膜の形成によってマスク全体の
強度が向上して取扱いが容易になった。
実施例5
第1図と同様な工程であるが、X線透過膜を窒化硅素で
形成する。
形成する。
先ず、シリコン基板1を、プラズマCVD用チャンバー
内にセットし、背圧を2 x 10−’Torr迄引い
た後、水素で10%に希釈されたシランガス5 sec
mとアンモニアガス20scc■を下部電極に開けられ
た穴から供給した。基板1の温度を250℃に加熱し、
圧カフ、 sx 10−’Torrで高周波パワー20
Wを印加して基板1上に窒化硅素膜2を成膜した。
内にセットし、背圧を2 x 10−’Torr迄引い
た後、水素で10%に希釈されたシランガス5 sec
mとアンモニアガス20scc■を下部電極に開けられ
た穴から供給した。基板1の温度を250℃に加熱し、
圧カフ、 sx 10−’Torrで高周波パワー20
Wを印加して基板1上に窒化硅素膜2を成膜した。
次に実施例1と同様にして基板をバックエツチングして
マスクブランクスを作成した(第1図b)。このブラン
クスの膜厚は1.95μmから2.05μmの間であり
、透過X線の強度むらは1.6%であったが、波長8,
300人、入射角17.5°のアライメント光に対する
反射率は場所により16%から36%迄の間で大きく変
動した。
マスクブランクスを作成した(第1図b)。このブラン
クスの膜厚は1.95μmから2.05μmの間であり
、透過X線の強度むらは1.6%であったが、波長8,
300人、入射角17.5°のアライメント光に対する
反射率は場所により16%から36%迄の間で大きく変
動した。
膜2の上に金からなるX線吸収体パターン4を形成(第
1図C)後、膜2の裏面に酸化硅素からなる厚さ0.1
46μm±10%の反射防止膜3を蒸着法で形成した(
第1図a)。
1図C)後、膜2の裏面に酸化硅素からなる厚さ0.1
46μm±10%の反射防止膜3を蒸着法で形成した(
第1図a)。
前記X線マスクを前記の様にアライメントを行ったとこ
ろ、場所による反射率及びその変動率は7.8%から1
5%迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。又
、アライメント光の反射によるアライメント検出部への
ノイズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(2
+3)の透過X線の強度分布は最大で3.5%となった
。
ろ、場所による反射率及びその変動率は7.8%から1
5%迄の範囲となり、アライメント精度が向上した。又
、アライメント光の反射によるアライメント検出部への
ノイズも著しく減少した。又、最終的なX線透過膜(2
+3)の透過X線の強度分布は最大で3.5%となった
。
実施例6
実施例5と同様にして窒化硅素からX線透過膜を形成す
る。
る。
先ず、シリコン基板1を、マグネトロンスパッタ装置に
セットし、背圧を2 X 10−’Torr迄引いた後
、アルゴンガスを30scc■流し、圧力5×10−’
Torrとし、高周波゛パワーtoowを窒化硅素ター
ゲットに印加し、十分放電が安定した後にシャッターを
開き基板1上に窒化硅素膜2を成膜した(第1図a)。
セットし、背圧を2 X 10−’Torr迄引いた後
、アルゴンガスを30scc■流し、圧力5×10−’
Torrとし、高周波゛パワーtoowを窒化硅素ター
ゲットに印加し、十分放電が安定した後にシャッターを
開き基板1上に窒化硅素膜2を成膜した(第1図a)。
次に実施例5と同様にして基板をバックエッチングして
マスクブランクスを作成したく第1図b)。このブラン
クスの膜厚は1.97μmから2.03μm迄の間であ
り、波長8,300人、入射角17.5°のアライメン
ト光に対する反射率は場所により26%から36%の間
で大きく変動した。
マスクブランクスを作成したく第1図b)。このブラン
クスの膜厚は1.97μmから2.03μm迄の間であ
り、波長8,300人、入射角17.5°のアライメン
ト光に対する反射率は場所により26%から36%の間
で大きく変動した。
次に上記マスクブランクスの膜2の裏面に0.620μ
m±3%のポリイミド膜を塗布法で形成して焼成し、同
様にしてアライメントを行ったところ、場所による反射
率の及びそ変動率は2.3%から19゜2%の範囲に迄
減少し、アライメント精度が向上した。又、アライメン
ト光の反射によるアライメント検出部へのノイズも著し
く減少した。又、最終的なX線透過膜(2◆3)の透過
X線の強度分布は最大で2.0%となった。
m±3%のポリイミド膜を塗布法で形成して焼成し、同
様にしてアライメントを行ったところ、場所による反射
率の及びそ変動率は2.3%から19゜2%の範囲に迄
減少し、アライメント精度が向上した。又、アライメン
ト光の反射によるアライメント検出部へのノイズも著し
く減少した。又、最終的なX線透過膜(2◆3)の透過
X線の強度分布は最大で2.0%となった。
又、窒化硅素のみの場合に比べ、弾性限界が大となり、
マスク全体の強度が向上して取扱いが容易になった。
マスク全体の強度が向上して取扱いが容易になった。
実施例7
実施例3と同様であるが、X線透過膜をポリシリコンか
ら形成する。
ら形成する。
先ず、シリコン基板1の表面に予め反射防止膜3として
、厚み0.105μm±10%の窒化硅素膜をマグネト
ロンスパッタリング法にて形成した(第3図a)。
、厚み0.105μm±10%の窒化硅素膜をマグネト
ロンスパッタリング法にて形成した(第3図a)。
次に熱分解CVD装置において、背圧を2×10−’T
orr迄引いた後、水素で10%に希釈されたシランガ
スを50 secm流し、圧力を0.3乃至0 、5
Torrとし、基板1の温度を600乃至650℃に加
熱し、基板1上にポリシリコン膜2を成膜した(第3図
b)。 、、4このポリシリコン膜の膜厚は1.9
5μmから2.05μmの間であり、同様に成膜したポ
リシリコン膜のみを用いて測定したところ、透過X線の
強度むらは2.2%であった。波長8,300人、入射
角17゜5°のアライメント光に対する反射率は、場所
により4%から76%の間で大きく変動した。
orr迄引いた後、水素で10%に希釈されたシランガ
スを50 secm流し、圧力を0.3乃至0 、5
Torrとし、基板1の温度を600乃至650℃に加
熱し、基板1上にポリシリコン膜2を成膜した(第3図
b)。 、、4このポリシリコン膜の膜厚は1.9
5μmから2.05μmの間であり、同様に成膜したポ
リシリコン膜のみを用いて測定したところ、透過X線の
強度むらは2.2%であった。波長8,300人、入射
角17゜5°のアライメント光に対する反射率は、場所
により4%から76%の間で大きく変動した。
更に表面にタングステン膜を形成し、これをドライエツ
チングしてX線吸収体のパターン4を形成しく第3図c
)、更に基板lの背面にエツチング保護膜を形成してバ
ックエツチングして本発明のX線マスク構造体を得た(
第3図d)。
チングしてX線吸収体のパターン4を形成しく第3図c
)、更に基板lの背面にエツチング保護膜を形成してバ
ックエツチングして本発明のX線マスク構造体を得た(
第3図d)。
このマスクブランクスを用いて前記と同様にアライメン
トを行ったところ、場所による反射率及びその変動率は
24.9%から42.6%の範囲となり、アライメント
精度が向上した。又、アライメント光の反射によるアラ
イメント検出部へのノイズも著しく減少した。又、最終
的なX線透過11!(2◆3)の透過膜X線の強度分布
は最大で2.8%となった。
トを行ったところ、場所による反射率及びその変動率は
24.9%から42.6%の範囲となり、アライメント
精度が向上した。又、アライメント光の反射によるアラ
イメント検出部へのノイズも著しく減少した。又、最終
的なX線透過11!(2◆3)の透過膜X線の強度分布
は最大で2.8%となった。
実施例8
実施例1と同様の方法で基板1上に炭化硅素2を成膜し
てマスクブランクスを作製し、炭化硅素膜2の厚さを1
.96乃至2.04μmの間とした。この膜の透過X線
の強度むらは2.1%であった。
てマスクブランクスを作製し、炭化硅素膜2の厚さを1
.96乃至2.04μmの間とした。この膜の透過X線
の強度むらは2.1%であった。
He−Noレーザー(6328人)、入射角15゜のア
ライメント光を用い前記と同様にアライメントを行った
ところ、場所により反射率が14.0%から56.0%
迄と大きく変動した。
ライメント光を用い前記と同様にアライメントを行った
ところ、場所により反射率が14.0%から56.0%
迄と大きく変動した。
次に反射防止膜3として酸化硅素を0.11μm±10
%の厚さに窒化硅素膜2の表面にスパッタ蒸着し、同様
にアライメントを行ったところ、反射率及びその変動率
は11.5%から30%迄の範囲になった。
%の厚さに窒化硅素膜2の表面にスパッタ蒸着し、同様
にアライメントを行ったところ、反射率及びその変動率
は11.5%から30%迄の範囲になった。
又、最終的なX線透過膜(2+3)の厚さむらによる透
過X線の強度分布は3.1%であった。
過X線の強度分布は3.1%であった。
以上本発明を特定の実施例により説明したが、本発明は
これらの実施例に限定されない。即ち、本発明のマスク
ブランクス、マスク構造体、X線露光装置及び露光方法
は、マスクのX線透過膜の厚み変動率を規定し、好まし
くはその一方の面に反射防止膜を形成したことを除き、
他の構成はいずれも従来公知の構成でよく上記実施例に
限定されない。
これらの実施例に限定されない。即ち、本発明のマスク
ブランクス、マスク構造体、X線露光装置及び露光方法
は、マスクのX線透過膜の厚み変動率を規定し、好まし
くはその一方の面に反射防止膜を形成したことを除き、
他の構成はいずれも従来公知の構成でよく上記実施例に
限定されない。
特に、本発明の効果を最大限発揮させるためには、X線
透過膜の厚み変動率を、透過X線の強度むらを3゜5%
以内にする為に、線透過領域において0.5乃至5%の
範囲に抑えることが必要である。厚み変動率を0.5%
未満とすることは実際上困難であり、不可能ではないが
経済的には適当ではなく、一方、5%を越える変動率で
は、透過X線の強度むらを3.5%以内に抑えるのが困
難となる。
透過膜の厚み変動率を、透過X線の強度むらを3゜5%
以内にする為に、線透過領域において0.5乃至5%の
範囲に抑えることが必要である。厚み変動率を0.5%
未満とすることは実際上困難であり、不可能ではないが
経済的には適当ではなく、一方、5%を越える変動率で
は、透過X線の強度むらを3.5%以内に抑えるのが困
難となる。
尚、本発明で云う厚みの変動率とは下記式により算出さ
れる値である。
れる値である。
T:X線透過膜の厚さの平均値
Δt=X線透過膜の膜厚むら(最大膜厚−最少膜厚)
又、本発明におけるX線透過膜の厚みは使用する材料に
よって異なるので一概には規定出来ないが、X線透過率
で云えば、好ましくはX線透過率が30乃至85%、よ
り好ましくは50乃至85%となる厚みである。
よって異なるので一概には規定出来ないが、X線透過率
で云えば、好ましくはX線透過率が30乃至85%、よ
り好ましくは50乃至85%となる厚みである。
又、反射防止膜については、X線透過膜よりも屈折率が
低い材料から形成する限り、前記実施例側以外に、例え
ば、ポリシリコン膜のX線透過膜に炭化硅素や酸化硅素
の反射防止膜等も同様に使用できる。
低い材料から形成する限り、前記実施例側以外に、例え
ば、ポリシリコン膜のX線透過膜に炭化硅素や酸化硅素
の反射防止膜等も同様に使用できる。
又、これらの反射防止膜の最適な厚さは、その材料、ア
ライメント光の波長及び入射角に依存し、次の様にして
求めることが出来る。
ライメント光の波長及び入射角に依存し、次の様にして
求めることが出来る。
アライメント光の波長: λ
アライメント光の入射角: θ。
反射防止膜中での入射角: θ。
反射防止膜の屈折率:nl
反射防止膜の最適厚さ: d
整数二 m
とすると
Braggの式より
2n、d、cosθr = (m+H)λ−・(1)S
nellの式より sinθ。=n、sinθ、−(2) (1)と(2)より 反射防止膜の最適の厚さは以上の式で規定されるが、±
10%程度の膜厚むらがあっても充分に反射防止膜とし
ての効果を示す。
nellの式より sinθ。=n、sinθ、−(2) (1)と(2)より 反射防止膜の最適の厚さは以上の式で規定されるが、±
10%程度の膜厚むらがあっても充分に反射防止膜とし
ての効果を示す。
又、mは整数であればかまわないが、mが大きすぎると
、反射防止膜が厚くなり、X線透過率を減少させるので
、m=0.1.2.3程度が好ましい。
、反射防止膜が厚くなり、X線透過率を減少させるので
、m=0.1.2.3程度が好ましい。
(効 果)
以上の様に本発明によれば、X線透過膜のX線透過領域
の厚さ変動率を0.5%乃至5%の範囲内とし、更に好
ましくはX線透過領域の一方の面に透過膜の厚さ変動に
よるアライメント光の反射率変動を緩和する反射防止膜
を形成することによって、透過X線の強度むらを3.5
%以内に抑えつつ、アライメント光に対する反射率及び
その厚さ変化による反射率変動率が低下し、アライメン
ト性に優れ、適正且つ寸法精度に優れたX線露光が実現
される。又、アライメント光に波長変動(±100人程
度)が生じた場合のアライメント光反射率変動率を低下
することもできる。
の厚さ変動率を0.5%乃至5%の範囲内とし、更に好
ましくはX線透過領域の一方の面に透過膜の厚さ変動に
よるアライメント光の反射率変動を緩和する反射防止膜
を形成することによって、透過X線の強度むらを3.5
%以内に抑えつつ、アライメント光に対する反射率及び
その厚さ変化による反射率変動率が低下し、アライメン
ト性に優れ、適正且つ寸法精度に優れたX線露光が実現
される。又、アライメント光に波長変動(±100人程
度)が生じた場合のアライメント光反射率変動率を低下
することもできる。
第1図乃至第3図は本発明におけるX線マスク製造工程
の断面図であり、第4図は従来のX線マスクの製造工程
の断面図であり、第5図は本発明におけるX線露光装置
の簡略図である。 1:シリコン基板 2:X線透過膜 3:反射防止膜 4:X線吸収体 5:補強体 6:接着剤 10:露光チャンバー 11:Be窓ポート 12:マスクステージ 13:アライメント検出部 14:マスク 15:ウェハ 16:ウエハチャック 17:クエハステージ 18:x軸ステージ駆動モーター 19:Y軸ガイド 20:排気ボート 第3図 第4図 第 図 第2図 第5図
の断面図であり、第4図は従来のX線マスクの製造工程
の断面図であり、第5図は本発明におけるX線露光装置
の簡略図である。 1:シリコン基板 2:X線透過膜 3:反射防止膜 4:X線吸収体 5:補強体 6:接着剤 10:露光チャンバー 11:Be窓ポート 12:マスクステージ 13:アライメント検出部 14:マスク 15:ウェハ 16:ウエハチャック 17:クエハステージ 18:x軸ステージ駆動モーター 19:Y軸ガイド 20:排気ボート 第3図 第4図 第 図 第2図 第5図
Claims (6)
- (1)X線吸収体を保持する為のX線透過膜とこれを保
持する保持枠とからなるX線マスクブランクスにおいて
、上記X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動率が0.5
%乃至5%の範囲内であることを特徴とするX線マスク
ブランクス。 - (2)X線吸収体を保持する為のX線透過膜とこれを保
持する保持枠とからなるX線マスクブランクスにおいて
、上記X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動率が0.5
%乃至5%の範囲内であり、且つ上記領域の一方の面に
透過膜の厚さ変動によるアライメント光の反射率変動を
緩和する反射防止膜を形成したことを特徴とするX線マ
スクブランクス。 - (3)X線吸収体と該吸収体を保持する為のX線透過膜
とこれらを保持する保持枠とからなるX線マスク構造体
において、上記X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動率
が0.5%乃至5%の範囲内であることを特徴とするX
線マスク。 - (4)X線吸収体と該吸収体を保持する為のX線透過膜
とこれらを保持する保持枠とからなるX線マスク構造体
において、上記X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動率
が0.5%乃至5%の範囲内であり、且つ上記領域の一
方の面に透過膜の厚さ変動によるアライメント光の反射
率変動を緩和する反射防止膜を形成したことを特徴とす
るX線マスク。 - (5)X線発生源と露光チャンバーと被露光材を所定位
置に固定する手段とX線マスクを所定位置に固定する手
段とアライメント光源とアライメント検出部とを含むX
線露光装置において、上記X線マスクが、X線吸収体と
該吸収体を保持する為のX線透過膜とこれらを保持する
保持枠とからなり、上記X線透過膜のX線透過領域の厚
さ変動率が0.5%乃至5%の範囲内であり、且つ上記
領域の一方の面に透過膜の厚さ変動によるアライメント
光の反射率変動を緩和する反射防止膜を形成したX線マ
スクであることを特徴とするX線露光装置。 - (6)被露光材の表面にX線マスクを重ね、アライメン
ト光によりX線マスクのアライメントを行ない且つ該マ
スクを通してX線を露光するX線露光方法において、上
記X線マスクが、X線吸収体と該吸収体を保持する為の
X線透過膜とこれらを保持する保持枠とからなり、上記
X線透過膜のX線透過領域の厚さ変動率が0.5%乃至
5%の範囲内であり、且つ上記領域の一方の面に透過膜
の厚さ変動によるアライメント光の反射率変動を緩和す
る反射防止膜を形成したX線マスクであることを特徴と
するX線露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062764A JPH02241020A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | X線マスクブランクス、x線マスク構造体、x線露光装置及びx線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062764A JPH02241020A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | X線マスクブランクス、x線マスク構造体、x線露光装置及びx線露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02241020A true JPH02241020A (ja) | 1990-09-25 |
Family
ID=13209781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062764A Pending JPH02241020A (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | X線マスクブランクス、x線マスク構造体、x線露光装置及びx線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02241020A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04372112A (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | X線露光用マスク |
| JPH0590136A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Toppan Printing Co Ltd | X線露光用マスクおよびそのブランク |
| JP2016119387A (ja) * | 2014-12-20 | 2016-06-30 | 東光株式会社 | 表面実装インダクタおよびその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1062764A patent/JPH02241020A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04372112A (ja) * | 1991-06-20 | 1992-12-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | X線露光用マスク |
| JPH0590136A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Toppan Printing Co Ltd | X線露光用マスクおよびそのブランク |
| JP2016119387A (ja) * | 2014-12-20 | 2016-06-30 | 東光株式会社 | 表面実装インダクタおよびその製造方法 |
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