JPH05134385A - 反射マスク - Google Patents
反射マスクInfo
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- JPH05134385A JPH05134385A JP29433191A JP29433191A JPH05134385A JP H05134385 A JPH05134385 A JP H05134385A JP 29433191 A JP29433191 A JP 29433191A JP 29433191 A JP29433191 A JP 29433191A JP H05134385 A JPH05134385 A JP H05134385A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
- G03F1/24—Reflection masks; Preparation thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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- Nanotechnology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 反射照明によって投影される反射マスクにお
いて、従来と同一波長の光および同一の投影ミラーを用
いたままでも、投影像の解像限界が高くなるようにす
る。 【構成】 反射部１と非反射部２とで形成された所定の
パターンを有し、反射照明によって投影される反射マス
ク９において、前記非反射部をはさむ両側の反射部から
反射した反射光の間に位相差を生じさせる位相シフト手
段１ｂを設けた。
いて、従来と同一波長の光および同一の投影ミラーを用
いたままでも、投影像の解像限界が高くなるようにす
る。 【構成】 反射部１と非反射部２とで形成された所定の
パターンを有し、反射照明によって投影される反射マス
ク９において、前記非反射部をはさむ両側の反射部から
反射した反射光の間に位相差を生じさせる位相シフト手
段１ｂを設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的な像の再生、特
に紫外線および軟Ｘ線領域の反射照明により照明される
反射マスクに関する。
に紫外線および軟Ｘ線領域の反射照明により照明される
反射マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、フォトエッチング等に用いられる
マスクには、照明光の反射部と非反射部からなる所定の
パターンが形成されていた。そして、このパターンをミ
ラー光学系によって感光膜面上に投影していた。（例え
ば、 J.Vac.Sci.Technol.B7(1989) p1648）。
マスクには、照明光の反射部と非反射部からなる所定の
パターンが形成されていた。そして、このパターンをミ
ラー光学系によって感光膜面上に投影していた。（例え
ば、 J.Vac.Sci.Technol.B7(1989) p1648）。
【０００３】ところで、このような被投影型の反射マス
ク（以下、反射マスクと略す）に設けられたパターンを
ミラーによって投影する場合には、回折現象のために投
影された再生像には解像限界があることが知られてい
る。この場合、理想的な限界値としてのカットオフ周波
数は、投影ミラーの開口数をＮＡ、使用する照明光の波
長をλとすると、インコヒーレント照明では２ＮＡ／λ
（本／ｍｍ）、またコヒーレント照明ではＮＡ／λ（本
／ｍｍ）となる。従って、ある波長を有する照明光に対
する解像を高めるには、投影ミラーの開口数ＮＡを大き
くする必要があった。
ク（以下、反射マスクと略す）に設けられたパターンを
ミラーによって投影する場合には、回折現象のために投
影された再生像には解像限界があることが知られてい
る。この場合、理想的な限界値としてのカットオフ周波
数は、投影ミラーの開口数をＮＡ、使用する照明光の波
長をλとすると、インコヒーレント照明では２ＮＡ／λ
（本／ｍｍ）、またコヒーレント照明ではＮＡ／λ（本
／ｍｍ）となる。従って、ある波長を有する照明光に対
する解像を高めるには、投影ミラーの開口数ＮＡを大き
くする必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般にミラ
ー光学系はレンズ光学系より収差が大きく、開口数をあ
る値以上に大きくすると収差による像の拡がりが回折に
よる解像限界を越えてしまう。そのため、所望の解像度
を得るためにミラー系の開口数を大きくしようとして
も、その大きさには制限があった。
ー光学系はレンズ光学系より収差が大きく、開口数をあ
る値以上に大きくすると収差による像の拡がりが回折に
よる解像限界を越えてしまう。そのため、所望の解像度
を得るためにミラー系の開口数を大きくしようとして
も、その大きさには制限があった。
【０００５】図７は、従来の反射マスクの概略断面と、
この反射マスクによる投影像の光の振幅分布の状態を示
す図である。図に示すように、基板８上に反射部１と非
反射部２とが交互に並んだ、従来の一般的な反射マスク
９の投影像においては、反射部１からの光が回折現象に
よって非反射部２の投影部分まで拡がっている。そのた
め、分解できる反射部１の間隔Δに限界が生じる。
この反射マスクによる投影像の光の振幅分布の状態を示
す図である。図に示すように、基板８上に反射部１と非
反射部２とが交互に並んだ、従来の一般的な反射マスク
９の投影像においては、反射部１からの光が回折現象に
よって非反射部２の投影部分まで拡がっている。そのた
め、分解できる反射部１の間隔Δに限界が生じる。
【０００６】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
めに、従来と同一波長の光および同一の投影ミラーを用
いたままでも、解像限界を従来以上に高めることが可能
な反射マスクを提供することにある。
めに、従来と同一波長の光および同一の投影ミラーを用
いたままでも、解像限界を従来以上に高めることが可能
な反射マスクを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的のために本発明
では、反射部と非反射部とで形成された所定のパターン
を有し、反射照明によって投影される反射マスクにおい
て、前記非反射部をはさむ両側の反射部から反射した反
射光の間に位相差を生じさせる位相シフト手段を設け
た。
では、反射部と非反射部とで形成された所定のパターン
を有し、反射照明によって投影される反射マスクにおい
て、前記非反射部をはさむ両側の反射部から反射した反
射光の間に位相差を生じさせる位相シフト手段を設け
た。
【０００８】
【作用】前述のような隣合う反射部からの光の相互作用
は、照明光がインコヒーレントの場合は光の強度の重ね
合わせとなるのに対し、コヒーレントの場合は光の振幅
の重ね合わせとなる。そして、光の強度は振幅の二乗で
与えられるので、振幅の拡がりの方が強度の拡がりより
大きくなっている。そのため、一般にはコヒーレント照
明の方が解像限界は低下する。
は、照明光がインコヒーレントの場合は光の強度の重ね
合わせとなるのに対し、コヒーレントの場合は光の振幅
の重ね合わせとなる。そして、光の強度は振幅の二乗で
与えられるので、振幅の拡がりの方が強度の拡がりより
大きくなっている。そのため、一般にはコヒーレント照
明の方が解像限界は低下する。
【０００９】しかしながら、コヒーレント照明であって
も、隣合う反射部からの光に位相差がある場合には、投
影像の解像を高めることが可能である。図８は、２つの
点光源が、レーリー（Rayleigh）の解像限界の距離にあ
る場合の投影像での光の強度分布を示す図である。図
中、強度分布ａは前記各光源がインコヒーレントな場
合、強度分布ｂは各光源がコヒーレントで位相が一致し
ている場合、強度分布ｃは各光源がコヒーレントで位相
が180 ゜ずれている場合を示す。このように、通常は解
像限界が下がるコヒーレント照明であっても、位相が18
0 ゜ずれていればインコヒーレント照明の場合よりはる
かに良く解像することがわかる。
も、隣合う反射部からの光に位相差がある場合には、投
影像の解像を高めることが可能である。図８は、２つの
点光源が、レーリー（Rayleigh）の解像限界の距離にあ
る場合の投影像での光の強度分布を示す図である。図
中、強度分布ａは前記各光源がインコヒーレントな場
合、強度分布ｂは各光源がコヒーレントで位相が一致し
ている場合、強度分布ｃは各光源がコヒーレントで位相
が180 ゜ずれている場合を示す。このように、通常は解
像限界が下がるコヒーレント照明であっても、位相が18
0 ゜ずれていればインコヒーレント照明の場合よりはる
かに良く解像することがわかる。
【００１０】本発明はこのように、位相が180 ゜ずれた
コヒーレント照明の場合に解像が高まることに着目し、
非反射部を介して隣接する反射部（前記点光源に相当す
る）の間で位相をシフトさせる（ずらす）位相シフト手
段を設けることで解像を高めるようにした。つまり、本
発明による反射マスクは、反射部と非反射部とで形成さ
れた所定のパターンを有し、コヒーレントな反射照明に
よって用いられるものであって、非反射部をはさむ両側
の反射部の少なくとも一方に位相シフト手段を設け、こ
れら両側の反射部からの光に位相差が生じる構成とした
ものである。
コヒーレント照明の場合に解像が高まることに着目し、
非反射部を介して隣接する反射部（前記点光源に相当す
る）の間で位相をシフトさせる（ずらす）位相シフト手
段を設けることで解像を高めるようにした。つまり、本
発明による反射マスクは、反射部と非反射部とで形成さ
れた所定のパターンを有し、コヒーレントな反射照明に
よって用いられるものであって、非反射部をはさむ両側
の反射部の少なくとも一方に位相シフト手段を設け、こ
れら両側の反射部からの光に位相差が生じる構成とした
ものである。
【００１１】以下、本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。
が、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１２】
【実施例１】図１は、本発明の第１の実施例の反射マス
クの概略断面図である。なお、図１には、このマスクに
コヒーレント照明を垂直入射させた時の投影像の振幅分
布と強度分布を併せて示してある。反射マスク９は、基
板８上に反射部１として金属膜あるいは反射増加膜を、
また非反射部２として反射防止膜をそれぞれコートする
ことで作成した。そして、この反射部１と非反射部２と
で所定のパターンを形成している。
クの概略断面図である。なお、図１には、このマスクに
コヒーレント照明を垂直入射させた時の投影像の振幅分
布と強度分布を併せて示してある。反射マスク９は、基
板８上に反射部１として金属膜あるいは反射増加膜を、
また非反射部２として反射防止膜をそれぞれコートする
ことで作成した。そして、この反射部１と非反射部２と
で所定のパターンを形成している。
【００１３】反射マスクの作成に際しては、基板８上に
パターンを形成する前に、反射部において位相をシフト
させる位置（図では１ａと１ｃの間の１ｂの位置）にエ
ッチング等の方法を用いて基板８に段差を設け、これを
位相シフト手段としてある。この段差の量ｈは、使用す
る照明光の波長をλとすると、ｈ＝λ／４となるように
した。
パターンを形成する前に、反射部において位相をシフト
させる位置（図では１ａと１ｃの間の１ｂの位置）にエ
ッチング等の方法を用いて基板８に段差を設け、これを
位相シフト手段としてある。この段差の量ｈは、使用す
る照明光の波長をλとすると、ｈ＝λ／４となるように
した。
【００１４】つまり、図１においては、１ａと１ｃが基
準の位相を与える反射部、１ｂが180 °の位相差を与え
る反射部を構成している。本実施例の反射マスクにおけ
る投影像においては、図中の３つの反射部１ａ、１ｂ、
１ｃのうち、前記基準の位相を与える反射部１ａ、１ｃ
からの像の振幅分布３ａ、３ｃは従来と同様になる。し
かし、段差部に形成された180 °の位相差を与える反射
部１ｂの像は、３ｂのように段差により振幅が反転す
る。その結果、非反射部に達する光は互いに打ち消され
て光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上す
る。
準の位相を与える反射部、１ｂが180 °の位相差を与え
る反射部を構成している。本実施例の反射マスクにおけ
る投影像においては、図中の３つの反射部１ａ、１ｂ、
１ｃのうち、前記基準の位相を与える反射部１ａ、１ｃ
からの像の振幅分布３ａ、３ｃは従来と同様になる。し
かし、段差部に形成された180 °の位相差を与える反射
部１ｂの像は、３ｂのように段差により振幅が反転す
る。その結果、非反射部に達する光は互いに打ち消され
て光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上す
る。
【００１５】このような反射マスクは、紫外線領域のエ
キシマレーザを光源とする照明光を用いる場合に特に効
果がある。なお、本実施例では、反射部１ｂが１ａ、１
ｃより低くなるように段差を形成しているが、逆に反射
部１ｂが高くなるように形成してもよい。
キシマレーザを光源とする照明光を用いる場合に特に効
果がある。なお、本実施例では、反射部１ｂが１ａ、１
ｃより低くなるように段差を形成しているが、逆に反射
部１ｂが高くなるように形成してもよい。
【００１６】
【実施例２】図２は、本発明の第２の実施例の反射マス
クの概略断面図である。本実施例の反射マスク９は、軟
Ｘ線領域（約２〜100 nm）で使われるＸ線反射マスクと
して使用されるものである。反射マスク９は、基板８上
に所定のパターン形状に合わせて反射部１となる多層膜
５を形成してある。反射マスク９の作成に際しては、実
施例１と同様、基板８の所望の位置（図では反射部１
ｂ）にエッチング等の方法により、ｈ＝λ／４の段差を
設けておく。そして、その後で各反射部（図中１ａない
し１ｃ）に多層膜５を形成した。多層膜５は、段差の有
無に関係なく各反射部でそれぞれ同じ層数だけ形成させ
ればよい。
クの概略断面図である。本実施例の反射マスク９は、軟
Ｘ線領域（約２〜100 nm）で使われるＸ線反射マスクと
して使用されるものである。反射マスク９は、基板８上
に所定のパターン形状に合わせて反射部１となる多層膜
５を形成してある。反射マスク９の作成に際しては、実
施例１と同様、基板８の所望の位置（図では反射部１
ｂ）にエッチング等の方法により、ｈ＝λ／４の段差を
設けておく。そして、その後で各反射部（図中１ａない
し１ｃ）に多層膜５を形成した。多層膜５は、段差の有
無に関係なく各反射部でそれぞれ同じ層数だけ形成させ
ればよい。
【００１７】ところで、軟Ｘ線領域では通常の物質の反
射率はきわめて小さく、ほとんどの光が吸収されるの
で、非反射部２としては特に加工を行なう必要はない。
例えば、多層膜を形成する前にマスクキングしておいて
もよいし、該多層膜が形成された後でエッチング等で不
要部分を除去してもよい。本実施例では、基板８自体で
非反射部２を形成し、この非反射部２と反射部１とで所
定のパターンを形成してある。
射率はきわめて小さく、ほとんどの光が吸収されるの
で、非反射部２としては特に加工を行なう必要はない。
例えば、多層膜を形成する前にマスクキングしておいて
もよいし、該多層膜が形成された後でエッチング等で不
要部分を除去してもよい。本実施例では、基板８自体で
非反射部２を形成し、この非反射部２と反射部１とで所
定のパターンを形成してある。
【００１８】本実施例の反射マスクにおける投影像にお
いては、実施例１と同様、図中１ａないし１ｃの反射部
のうち、両外側の反射部１ａ、１ｃからの像の振幅分布
は従来と同様になる。しかし、段差部に形成された反射
部１ｂの像は、λ／４の段差により振幅が反転する。そ
の結果、非反射部に達する光は互いに打ち消されて光強
度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上する。
いては、実施例１と同様、図中１ａないし１ｃの反射部
のうち、両外側の反射部１ａ、１ｃからの像の振幅分布
は従来と同様になる。しかし、段差部に形成された反射
部１ｂの像は、λ／４の段差により振幅が反転する。そ
の結果、非反射部に達する光は互いに打ち消されて光強
度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上する。
【００１９】なお、多層膜としては、モリブデン／シリ
コンやタングステン／炭素の組み合わせ等が使用でき
る。例えば、波長13nmのＸ線を照明する場合には、モリ
ブデンとシリコンの膜を50ペア積層したものが使用でき
る。
コンやタングステン／炭素の組み合わせ等が使用でき
る。例えば、波長13nmのＸ線を照明する場合には、モリ
ブデンとシリコンの膜を50ペア積層したものが使用でき
る。
【００２０】
【実施例３】図３は、本発明の第３の実施例を示す概略
断面図である。本実施例の反射マスク９は、実施例２と
同様、軟Ｘ線領域で使用されるものである。本実施例の
反射マスク９は、基板８上に形成された多層膜５自体が
反射部１に、多層膜５上に形成された光吸収部材６が非
反射部２になっている。そして、これら反射部１と非反
射部２とで所定のパターンを形成している。
断面図である。本実施例の反射マスク９は、実施例２と
同様、軟Ｘ線領域で使用されるものである。本実施例の
反射マスク９は、基板８上に形成された多層膜５自体が
反射部１に、多層膜５上に形成された光吸収部材６が非
反射部２になっている。そして、これら反射部１と非反
射部２とで所定のパターンを形成している。
【００２１】マスク９の作成に際しては、実施例２と同
様、基板８の所望の位置（図では反射部１ｂ）にエッチ
ング等の方法により、ｈ＝λ／４の段差を設けておく。
そして、その後で、多層膜５を基板８上に形成した。多
層膜５は、段差の有無に関係なく同じ層数だけ形成させ
ればよい。また、光吸収部材６としては、光の波長に応
じて吸収係数の大きな物質を選択すればよいが、照明光
を垂直入射させて使用する場合は、多層膜を構成する２
つの物質のうち、重い方の元素を用いることができる。
様、基板８の所望の位置（図では反射部１ｂ）にエッチ
ング等の方法により、ｈ＝λ／４の段差を設けておく。
そして、その後で、多層膜５を基板８上に形成した。多
層膜５は、段差の有無に関係なく同じ層数だけ形成させ
ればよい。また、光吸収部材６としては、光の波長に応
じて吸収係数の大きな物質を選択すればよいが、照明光
を垂直入射させて使用する場合は、多層膜を構成する２
つの物質のうち、重い方の元素を用いることができる。
【００２２】本実施例の反射マスクにおける投影像にお
いては、実施例１と同様、反射部１ａ、１ｃからの像の
振幅分布は従来と同様になる。しかし、段差部に形成さ
れた反射部１ｂの像は、λ／４の段差により振幅が反転
する。その結果、非反射部に達する光は互いに打ち消さ
れて光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上す
る。
いては、実施例１と同様、反射部１ａ、１ｃからの像の
振幅分布は従来と同様になる。しかし、段差部に形成さ
れた反射部１ｂの像は、λ／４の段差により振幅が反転
する。その結果、非反射部に達する光は互いに打ち消さ
れて光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上す
る。
【００２３】なお、非反射部は、多層膜の構造を破壊し
て形成させてもよい。多層膜の構造を破壊するには、該
膜にイオンビームを照射する等の方法がある。
て形成させてもよい。多層膜の構造を破壊するには、該
膜にイオンビームを照射する等の方法がある。
【００２４】
【実施例４】図４は、本発明の第４の実施例の反射マス
クの概略断面図である。本実施例の反射マスク９は、基
板８に段差を設ける代わりに、該基板上に形成された反
射部１となる多層膜５の総厚を変えることでλ／４の段
差を形成させたものである。このマスク９は実施例３の
マスクと同様、基板８上に形成された多層膜５自体が反
射部１に、多層膜５上に形成された光吸収部材６が非反
射部２になっている。そして、これら反射部１と非反射
部２とで所定のパターンを形成している。
クの概略断面図である。本実施例の反射マスク９は、基
板８に段差を設ける代わりに、該基板上に形成された反
射部１となる多層膜５の総厚を変えることでλ／４の段
差を形成させたものである。このマスク９は実施例３の
マスクと同様、基板８上に形成された多層膜５自体が反
射部１に、多層膜５上に形成された光吸収部材６が非反
射部２になっている。そして、これら反射部１と非反射
部２とで所定のパターンを形成している。
【００２５】マスク９の作成に際しては、所定の（例え
ば、図中の反射部１ａ、１ｃに相当する）厚さの多層膜
５を基板８上に形成し、ついで所望の位置（図中、反射
部１ｂ）の多層膜を成膜あるいはエッチングすること
で、λ／４の段差を設けた。本実施例の反射マスクにお
ける投影像においては、実施例１と同様、反射部１ａ、
１ｃからの像の振幅分布は従来と同様になる。しかし、
段差部にある反射部１ｂの像は、λ／４の段差により振
幅が反転する。その結果、非反射部に達する光は互いに
打ち消されて光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界
が向上する。
ば、図中の反射部１ａ、１ｃに相当する）厚さの多層膜
５を基板８上に形成し、ついで所望の位置（図中、反射
部１ｂ）の多層膜を成膜あるいはエッチングすること
で、λ／４の段差を設けた。本実施例の反射マスクにお
ける投影像においては、実施例１と同様、反射部１ａ、
１ｃからの像の振幅分布は従来と同様になる。しかし、
段差部にある反射部１ｂの像は、λ／４の段差により振
幅が反転する。その結果、非反射部に達する光は互いに
打ち消されて光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界
が向上する。
【００２６】なお、成膜により段差を設ける場合には、
成膜する物質は多層膜を構成する物質とは別のものでも
構わない。また、非反射部は、多層膜の構造を破壊して
形成させても良い。多層膜の構造を破壊するには、該膜
にイオンビームを照射する等の方法がある。ところで、
多層膜の膜厚と光の波長との関係は、結晶による回折と
同様にブラッグの式で与えられる。つまり、多層膜の１
ペア層の厚さをｄ、照明光の波長をλ、光の入射角をα
とすると、ほぼ２ｄ・cos α＝λとなる。
成膜する物質は多層膜を構成する物質とは別のものでも
構わない。また、非反射部は、多層膜の構造を破壊して
形成させても良い。多層膜の構造を破壊するには、該膜
にイオンビームを照射する等の方法がある。ところで、
多層膜の膜厚と光の波長との関係は、結晶による回折と
同様にブラッグの式で与えられる。つまり、多層膜の１
ペア層の厚さをｄ、照明光の波長をλ、光の入射角をα
とすると、ほぼ２ｄ・cos α＝λとなる。
【００２７】照明光を垂直入射させて使用する場合は、
α＝０゜となるから、本実施例においてはλ／４の段差
とｄ／２とが等しくなればよい。すなわち、180 ゜の位
相差を生じさせるためには、１ペア層の1/2 だけ多層膜
の総厚を変化させればよい。一般に、多層膜では２つの
物質を同じ程度の膜厚で交互に積層することが多いの
で、例えば１つの物質をそれまでと同じ程度の厚さだけ
付加すれば、前記総厚の変化分を得ることが可能であ
る。より厳密には、多層膜の最表面（照明光の入射面）
の物質が反射部１ａ、１ｃと１ｂとが同じか否かで、両
者の位相差や反射率に僅かに差が生じるが、この差は成
膜する厚さを変えることで調整できる。
α＝０゜となるから、本実施例においてはλ／４の段差
とｄ／２とが等しくなればよい。すなわち、180 ゜の位
相差を生じさせるためには、１ペア層の1/2 だけ多層膜
の総厚を変化させればよい。一般に、多層膜では２つの
物質を同じ程度の膜厚で交互に積層することが多いの
で、例えば１つの物質をそれまでと同じ程度の厚さだけ
付加すれば、前記総厚の変化分を得ることが可能であ
る。より厳密には、多層膜の最表面（照明光の入射面）
の物質が反射部１ａ、１ｃと１ｂとが同じか否かで、両
者の位相差や反射率に僅かに差が生じるが、この差は成
膜する厚さを変えることで調整できる。
【００２８】
【実施例５】図５は、本発明の第５の実施例の反射マス
クの概略断面図である。本実施例では、基板８に段差を
設ける代わりに、多層膜の最表面層を酸化させる等の方
法により該層を変質させてλ／４の段差のある反射部を
構成してある。このマスク９は実施例３のマスクと同
様、基板８上に形成された多層膜５自体が反射部１を、
多層膜５上に形成された光吸収部材６が非反射部２を構
成している。そして、これら反射部１と非反射部２とで
所定のパターンを形成している。
クの概略断面図である。本実施例では、基板８に段差を
設ける代わりに、多層膜の最表面層を酸化させる等の方
法により該層を変質させてλ／４の段差のある反射部を
構成してある。このマスク９は実施例３のマスクと同
様、基板８上に形成された多層膜５自体が反射部１を、
多層膜５上に形成された光吸収部材６が非反射部２を構
成している。そして、これら反射部１と非反射部２とで
所定のパターンを形成している。
【００２９】マスク９の作成に際しては、所定の（例え
ば、図中の反射部１ａ、１ｃに相当する）厚さの多層膜
５を基板８上に形成し、ついで所望の位置（図中、反射
部１ｂ）に、例えば陽極酸化等の方法によりλ／４の段
差となるように酸化膜（変質膜）７を形成した。非反射
部２は、多層膜５上に光吸収部材６をコートして形成し
た。この場合、非反射部は、多層膜の構造を破壊して形
成させても良い。多層膜の構造を破壊するには、該膜に
イオンビームを照射する等の方法がある。
ば、図中の反射部１ａ、１ｃに相当する）厚さの多層膜
５を基板８上に形成し、ついで所望の位置（図中、反射
部１ｂ）に、例えば陽極酸化等の方法によりλ／４の段
差となるように酸化膜（変質膜）７を形成した。非反射
部２は、多層膜５上に光吸収部材６をコートして形成し
た。この場合、非反射部は、多層膜の構造を破壊して形
成させても良い。多層膜の構造を破壊するには、該膜に
イオンビームを照射する等の方法がある。
【００３０】本実施例の反射マスクにおける投影像にお
いては、実施例１と同様、反射部１ａ、１ｃからの像の
振幅分布は従来と同様になる。しかし、変質膜７にある
反射部１ｂの像は、λ／４の段差により振幅が反転す
る。その結果、非反射部に達する光は互いに打ち消され
て光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上す
る。
いては、実施例１と同様、反射部１ａ、１ｃからの像の
振幅分布は従来と同様になる。しかし、変質膜７にある
反射部１ｂの像は、λ／４の段差により振幅が反転す
る。その結果、非反射部に達する光は互いに打ち消され
て光強度がほぼ０となり、投影像の解像限界が向上す
る。
【００３１】変質膜の形成で変化させる膜の厚さは、実
施例４と同様、多層膜１ペア層の厚さｄの１／２であ
る。多層膜の最表面層を変質させるだけではこの厚さが
得られない場合は、数層にわたって変質させてもよい。
より厳密には、多層膜の最表面の物質が反射部１ａと１
ｂとで異なるため位相差や反射率に僅かに差が生じる
が、この差は変質させる厚さを変えることで調整でき
る。
施例４と同様、多層膜１ペア層の厚さｄの１／２であ
る。多層膜の最表面層を変質させるだけではこの厚さが
得られない場合は、数層にわたって変質させてもよい。
より厳密には、多層膜の最表面の物質が反射部１ａと１
ｂとで異なるため位相差や反射率に僅かに差が生じる
が、この差は変質させる厚さを変えることで調整でき
る。
【００３２】ところで、実施例１ないし実施例５におい
ては、位相シフト手段として垂直入射の光に対して位相
差が180 ゜となるように、使用する照明光の波長をλと
してλ／４に相当する段差ｈを設けた。しかし、より一
般には、光の入射角をαとして、λ／（４cos α）に相
当する段差を設ければよい。
ては、位相シフト手段として垂直入射の光に対して位相
差が180 ゜となるように、使用する照明光の波長をλと
してλ／４に相当する段差ｈを設けた。しかし、より一
般には、光の入射角をαとして、λ／（４cos α）に相
当する段差を設ければよい。
【００３３】軟Ｘ線のように入射光と反射光を分離する
適当なビームスプリッタがない波長領域では、入射光を
僅かに傾けることで、これら入射光と反射光とを分離す
る。そして、光の入射角に合わせて段差の量を変えれば
良い。なお、この段差を多層膜あるいは別の膜で成膜す
る場合は、前述のようにブラッグの式を考慮して、その
厚さ（段差に相当）をｄ／２とすればよい。
適当なビームスプリッタがない波長領域では、入射光を
僅かに傾けることで、これら入射光と反射光とを分離す
る。そして、光の入射角に合わせて段差の量を変えれば
良い。なお、この段差を多層膜あるいは別の膜で成膜す
る場合は、前述のようにブラッグの式を考慮して、その
厚さ（段差に相当）をｄ／２とすればよい。
【００３４】また、本発明の反射マスクは、１次元に限
らず２次元パターンを有するものでもよい。さらに、位
相差は 180゜に限るものではない。例えば、位相が90゜
ずれた２つの点光源の像はインコヒーレントの場合と同
じ解像になり、位相差のないコヒーレントな解像より分
解能が高くなる。
らず２次元パターンを有するものでもよい。さらに、位
相差は 180゜に限るものではない。例えば、位相が90゜
ずれた２つの点光源の像はインコヒーレントの場合と同
じ解像になり、位相差のないコヒーレントな解像より分
解能が高くなる。
【００３５】
【実施例６】図６は、本発明の第６の実施例の反射マス
クを示す概略平面図である。３つの反射部１ａ、１ｂ、
１ｄは、非反射部２と共に２次元のパターンを形成して
いる。本実施例では、反射部１ａを基準として、反射部
１ｂにはλ／４の段差を、反射部１ｄにはλ／８の段差
を設けてある。この時、３つの反射部１ａ、１ｄ、１ｂ
が並列する区域では、隣接する反射部間での位相差はそ
れぞれ90゜となる。また、反射部１ａ、１ｂが隣接する
区域では位相差が 180゜となる。従って、パターンのほ
ぼ全域にわたって解像を高めることができる。
クを示す概略平面図である。３つの反射部１ａ、１ｂ、
１ｄは、非反射部２と共に２次元のパターンを形成して
いる。本実施例では、反射部１ａを基準として、反射部
１ｂにはλ／４の段差を、反射部１ｄにはλ／８の段差
を設けてある。この時、３つの反射部１ａ、１ｄ、１ｂ
が並列する区域では、隣接する反射部間での位相差はそ
れぞれ90゜となる。また、反射部１ａ、１ｂが隣接する
区域では位相差が 180゜となる。従って、パターンのほ
ぼ全域にわたって解像を高めることができる。
【００３６】このように、位相差の設定に際しては、反
射マスクのパターンに応じて適切に選択することが好ま
しい。なお、本実施例で設けた位相差λ／４およびλ／
８の段差は、前述の実施例１ないし実施例５で示したい
ずれの方法においても形成することができる。
射マスクのパターンに応じて適切に選択することが好ま
しい。なお、本実施例で設けた位相差λ／４およびλ／
８の段差は、前述の実施例１ないし実施例５で示したい
ずれの方法においても形成することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように、本発明の反射マスクを用
いれば、従来と同一の投影ミラーおよび同一波長の照明
光を用いたまま、投影像の解像限界を格段に高めること
ができる。特に、ＩＣ製造装置等による微細パターンの
焼き付け等において、パターンの間隔が解像限界に近い
場合には極めて有効である。
いれば、従来と同一の投影ミラーおよび同一波長の照明
光を用いたまま、投影像の解像限界を格段に高めること
ができる。特に、ＩＣ製造装置等による微細パターンの
焼き付け等において、パターンの間隔が解像限界に近い
場合には極めて有効である。
【００３８】また、投影装置の機械的な制約等により投
影ミラー系を大きくすることができない場合、収差補正
上の問題からミラー系の開口数を大きくすることは困難
であるが、本発明の反射マスクを使用することで投影ミ
ラーによる解像限界以上に高い解像を得ることが可能と
なる。さらに、本発明は反射マスク上の焼き付けされる
パターン面だけでなくアライメントマーク等にも用いる
ことができ、位置合わせの精度をより向上させることが
可能となる。
影ミラー系を大きくすることができない場合、収差補正
上の問題からミラー系の開口数を大きくすることは困難
であるが、本発明の反射マスクを使用することで投影ミ
ラーによる解像限界以上に高い解像を得ることが可能と
なる。さらに、本発明は反射マスク上の焼き付けされる
パターン面だけでなくアライメントマーク等にも用いる
ことができ、位置合わせの精度をより向上させることが
可能となる。
【図１】は、本発明の第１の実施例の反射マスクの概略
断面と、この反射マスクをコヒーレント照明によって投
影した像の振幅分布および強度分布と、を示す図であ
る。
断面と、この反射マスクをコヒーレント照明によって投
影した像の振幅分布および強度分布と、を示す図であ
る。
【図２】は、第２の実施例の反射マスクの概略断面図で
ある。
ある。
【図３】は、第３の実施例の反射マスクの概略断面図で
ある。
ある。
【図４】は、第４の実施例の反射マスクの概略断面図で
ある。
ある。
【図５】は、第５の実施例の反射マスクの概略断面図で
ある。
ある。
【図６】は、第６の実施例の２次元パターンを有する反
射マスクの概略平面図である。
射マスクの概略平面図である。
【図７】は、従来の反射マスクの断面およびこの反射マ
スクの投影像の振幅分布を示す図である。
スクの投影像の振幅分布を示す図である。
【図８】は、２つの点光源がレーリーの解像限界の距離
にある場合の強度分布を示す図である。
にある場合の強度分布を示す図である。
１ 反射部 １ａ 基準の位相を与える反射部 １ｂ 180 ゜の位相差を与える反射部（位相シフト手
段） １ｃ 基準の位相を与える反射部 １ｄ 90゜の位相差を与える反射部（位相シフト手段） ２ 非反射部 ３ 投影像の振幅分布 ４ 投影像の強度分布 ５ 多層膜 ６ 光吸収部材 ７ 酸化膜 ８ 基板 ９ 反射マスク
段） １ｃ 基準の位相を与える反射部 １ｄ 90゜の位相差を与える反射部（位相シフト手段） ２ 非反射部 ３ 投影像の振幅分布 ４ 投影像の強度分布 ５ 多層膜 ６ 光吸収部材 ７ 酸化膜 ８ 基板 ９ 反射マスク
Claims (6)
- 【請求項１】 反射部と非反射部とで形成された所定の
パターンを有し、反射照明によって投影される反射マス
クにおいて、 前記非反射部をはさむ両側の反射部から反射した反射光
の間に位相差を生じさせる位相シフト手段を設けたこと
を特徴とする反射マスク。 - 【請求項２】 前記パターンが基板上に形成されるとと
もに、前記非反射部をはさむ両側の反射部の一方を、他
方に対し段差をつけて形成させることで前記位相シフト
手段を構成することを特徴とする請求項１記載の反射マ
スク。 - 【請求項３】 前記段差が、前記基板に設けられている
ことを特徴とする請求項２記載の反射マスク。 - 【請求項４】 前記パターンの反射部が、前記段差を設
けた基板上に形成された多層膜からなることを特徴とす
る請求項３記載の反射マスク。 - 【請求項５】 前記段差が、前記基板上に形成された多
層膜の総厚を変えることで形成されていることを特徴と
する請求項２記載の反射マスク。 - 【請求項６】 前記段差が、前記基板上に形成された多
層膜の表面層を変質させることで形成されていることを
特徴とする請求項２記載の反射マスク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29433191A JPH05134385A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 反射マスク |
| US07/953,246 US5399448A (en) | 1991-11-11 | 1992-09-30 | Reflection mask for X ray |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29433191A JPH05134385A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 反射マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05134385A true JPH05134385A (ja) | 1993-05-28 |
Family
ID=17806322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29433191A Pending JPH05134385A (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 反射マスク |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5399448A (ja) |
| JP (1) | JPH05134385A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06177016A (ja) * | 1992-12-01 | 1994-06-24 | Canon Inc | 反射型マスクとその製造方法、並びに露光装置と半導体デバイス製造方法 |
| JP2003506880A (ja) * | 1999-07-29 | 2003-02-18 | コミツサリア タ レネルジー アトミーク | 反射型リソグラフィマスク構造及びその製造方法 |
| JP2008078652A (ja) * | 2006-09-18 | 2008-04-03 | Asml Netherlands Bv | リソグラフィシステム、デバイス製造方法、及びマスク最適化方法 |
| JP2010087194A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法およびマスクの製造方法 |
| JP2011510480A (ja) * | 2007-12-21 | 2011-03-31 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Ｅｕｖ放射用の格子、その格子を製造する方法、および波面収差測定システム |
| JP2012182289A (ja) * | 2011-03-01 | 2012-09-20 | Toppan Printing Co Ltd | 反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスク及びその製造方法 |
| JP2014192312A (ja) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Toppan Printing Co Ltd | 反射型位相シフトマスク及び製造方法 |
| JP2018531422A (ja) * | 2015-10-09 | 2018-10-25 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 検査及びメトロロジのための方法及び装置 |
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| KR0168134B1 (ko) * | 1993-05-25 | 1999-01-15 | 사토 후미오 | 반사형 위상쉬프트 마스크와, 투과형 위상쉬프트 마스크 및, 패턴형성방법 |
| JP3078163B2 (ja) * | 1993-10-15 | 2000-08-21 | キヤノン株式会社 | リソグラフィ用反射型マスクおよび縮小投影露光装置 |
| JPH07240364A (ja) * | 1994-03-02 | 1995-09-12 | Canon Inc | 反射型マスク、その製造方法及び該マスクを用いた露光装置 |
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-
1991
- 1991-11-11 JP JP29433191A patent/JPH05134385A/ja active Pending
-
1992
- 1992-09-30 US US07/953,246 patent/US5399448A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| US5399448A (en) | 1995-03-21 |
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