JPH053148A - Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法およびｘ線マスクを使つた露光方法 - Google Patents
Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法およびｘ線マスクを使つた露光方法Info
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- JPH053148A JPH053148A JP3266289A JP26628991A JPH053148A JP H053148 A JPH053148 A JP H053148A JP 3266289 A JP3266289 A JP 3266289A JP 26628991 A JP26628991 A JP 26628991A JP H053148 A JPH053148 A JP H053148A
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- G03F9/7076—Mark details, e.g. phase grating mark, temporary mark
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
【目的】 十分な強度のアライメント信号が得られ、ア
ライメント精度を向上させることを可能にするＸ線マス
クを提供することである。 【構成】 Ｘ線マスクは、Ｘ線透過膜である厚さ２μm
のSiN膜２表面に、Ｘ線吸収体パターンである厚さ0.7μ
mのタンタル膜からなる回路パターン３ｂ、と位置合せ
用パターン３ａが形成されている。さらにSiN膜２を介
してこのSiN膜２の裏面に、位置合せ用パターン３ａと
対向する同一パターンの、感光性樹脂による位置合せマ
ーク６が形成されている。
ライメント精度を向上させることを可能にするＸ線マス
クを提供することである。 【構成】 Ｘ線マスクは、Ｘ線透過膜である厚さ２μm
のSiN膜２表面に、Ｘ線吸収体パターンである厚さ0.7μ
mのタンタル膜からなる回路パターン３ｂ、と位置合せ
用パターン３ａが形成されている。さらにSiN膜２を介
してこのSiN膜２の裏面に、位置合せ用パターン３ａと
対向する同一パターンの、感光性樹脂による位置合せマ
ーク６が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線露光装置に用い
られるＸ線マスクおよびＸ線マスクの製造方法およびＸ
線マスクを使った露光方法に関するものである。
られるＸ線マスクおよびＸ線マスクの製造方法およびＸ
線マスクを使った露光方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの微細化・高集積
化が著しく進む中で、微細パターン形成技術の開発が製
造装置面および製造技術面で精力的に行われている。リ
ソグラフィー技術開発分野では、これまでＬＳＩの量産
技術を支えてきた光方式の縮小投影露光技術が、光源の
短波長化とレンズの高ＮＡ化の努力により解像力を著し
く向上させてきたが、ハーフミクロン領域を境に限界に
近づいてきている。
化が著しく進む中で、微細パターン形成技術の開発が製
造装置面および製造技術面で精力的に行われている。リ
ソグラフィー技術開発分野では、これまでＬＳＩの量産
技術を支えてきた光方式の縮小投影露光技術が、光源の
短波長化とレンズの高ＮＡ化の努力により解像力を著し
く向上させてきたが、ハーフミクロン領域を境に限界に
近づいてきている。
【０００３】256ＭＤＲＡＭ以降の次々世代デバイスに
必要とされる0.25μmレベルの次世代露光技術には、電
子ビーム露光技術あるいはＸ線露光技術が有望と考えら
れている。
必要とされる0.25μmレベルの次世代露光技術には、電
子ビーム露光技術あるいはＸ線露光技術が有望と考えら
れている。
【０００４】Ｘ線露光には、Ｘ線を吸収する材料および
Ｘ線を透過する材料の組み合せにより作製されたＸ線マ
スクが必要である。
Ｘ線を透過する材料の組み合せにより作製されたＸ線マ
スクが必要である。
【０００５】従来のＸ線マスクの断面構造を図５に示
す。図５において、１はSi基板よりなるシリコン支持
枠、２はＸ線透過膜（メンブレン）として用いられるシ
リコンナイトライド(SiN)膜、３はＸ線吸収体パターン
として用いられるタンタル膜で、３ａは位置合せパター
ン、３ｂは回路パターンである。
す。図５において、１はSi基板よりなるシリコン支持
枠、２はＸ線透過膜（メンブレン）として用いられるシ
リコンナイトライド(SiN)膜、３はＸ線吸収体パターン
として用いられるタンタル膜で、３ａは位置合せパター
ン、３ｂは回路パターンである。
【０００６】Ｘ線マスク11の回路パターン３ｂはＸ線光
源に対してSiN膜２の裏側に形成されている。これは従
来のシリコンＬＳＩのリソグラフィーのマスクにおいて
も回路パターンは光源に対してマスクの裏側に形成され
ている。裏面にパターンを形成するのは露光してもマス
クのパターンが半導体ウエハ上にきれいに転写できるか
らである。もし微細パターンをマスクに対して光源側に
形成するとそのパターンは、半導体ウエハ上にピントが
あわないためぼけてしまい半導体ウエハにきれいに転写
できないからである。
源に対してSiN膜２の裏側に形成されている。これは従
来のシリコンＬＳＩのリソグラフィーのマスクにおいて
も回路パターンは光源に対してマスクの裏側に形成され
ている。裏面にパターンを形成するのは露光してもマス
クのパターンが半導体ウエハ上にきれいに転写できるか
らである。もし微細パターンをマスクに対して光源側に
形成するとそのパターンは、半導体ウエハ上にピントが
あわないためぼけてしまい半導体ウエハにきれいに転写
できないからである。
【０００７】さらに位置合せパターン３ａは回路パター
ン３ｂと同時に形成されるため、位置合せパターン３ａ
はいつも回路パターン３ｂとＸ線透過膜に対して同じ側
にあり、位置合せパターン３ａと回路パターン３ｂとを
別の側に形成しようという思想はなかった。
ン３ｂと同時に形成されるため、位置合せパターン３ａ
はいつも回路パターン３ｂとＸ線透過膜に対して同じ側
にあり、位置合せパターン３ａと回路パターン３ｂとを
別の側に形成しようという思想はなかった。
【０００８】なお、Ｘ線透過膜として炭化シリコン膜、
Ｘ線吸収体パターンとしてタングステン膜とする組み合
せの開発も行われている。
Ｘ線吸収体パターンとしてタングステン膜とする組み合
せの開発も行われている。
【０００９】Ｘ線露光装置は、軟Ｘ線波長領域で十分な
性能を持つミラーやレンズ等の材料が現在まだ開発され
ていないため、縮小投影系が実現できない等の理由によ
り、Ｘ線マスクとウェハは微小なギャップを持ち平行に
対向して保持して露光を行うプロキシミティ露光方式を
用いてる。
性能を持つミラーやレンズ等の材料が現在まだ開発され
ていないため、縮小投影系が実現できない等の理由によ
り、Ｘ線マスクとウェハは微小なギャップを持ち平行に
対向して保持して露光を行うプロキシミティ露光方式を
用いてる。
【００１０】一方、0.25μmレベルの微細パターンを形
成する際には、0.1μm以下の高精度なＸ線マスクとウェ
ハ間位置決め精度が要求される。このため、露光中にお
いても高精度な位置決めを継続して行う方式が採用され
ている。
成する際には、0.1μm以下の高精度なＸ線マスクとウェ
ハ間位置決め精度が要求される。このため、露光中にお
いても高精度な位置決めを継続して行う方式が採用され
ている。
【００１１】図６に代表的なプロキシミティギャップ露
光時のアライメント構成例を示す。図６において、11は
図５に示すＸ線マスク、12はウェハ、13は高精度なウェ
ハステージ、14はアライメント光学系、15はレーザ光、
16は回折光、17はフォトディテクター、18はＸ線であ
る。アライメント光学系14及びフォトディテクター17
は、Ｘ線露光中においても位置検出が可能なように露光
用Ｘ線18の領域の外に配置されている。Ｘ線マスク11と
ウェハ12を近接して対向させた後、Ｘ線マスク11および
ウェハ12上に形成されたアライメントマーク上に位置検
出用のレーザ光15が照射される。アライメントマークに
より回折された回折光16は、Ｘ線マスク11とウェハ12間
の相対的な合せズレ情報を持っている。フォトディテク
ター17で検出された信号より得られるＸ線マスク11とウ
ェハ12間の相対的な合せズレ情報をウェハステージ13へ
フィードバックしステージ位置を補正することにより高
精度なアライメントが達成されている。
光時のアライメント構成例を示す。図６において、11は
図５に示すＸ線マスク、12はウェハ、13は高精度なウェ
ハステージ、14はアライメント光学系、15はレーザ光、
16は回折光、17はフォトディテクター、18はＸ線であ
る。アライメント光学系14及びフォトディテクター17
は、Ｘ線露光中においても位置検出が可能なように露光
用Ｘ線18の領域の外に配置されている。Ｘ線マスク11と
ウェハ12を近接して対向させた後、Ｘ線マスク11および
ウェハ12上に形成されたアライメントマーク上に位置検
出用のレーザ光15が照射される。アライメントマークに
より回折された回折光16は、Ｘ線マスク11とウェハ12間
の相対的な合せズレ情報を持っている。フォトディテク
ター17で検出された信号より得られるＸ線マスク11とウ
ェハ12間の相対的な合せズレ情報をウェハステージ13へ
フィードバックしステージ位置を補正することにより高
精度なアライメントが達成されている。
【００１２】これについて図７をもちいてさらにくわし
く説明する。Ｘ線マスク11と半導体ウェハ12とを位置合
せする際に、両者のずれ量を検出する方法として、Ｘ線
マスク11に形成した位置合わせパターン3aと半導体ウェ
ハ12に形成した位置合せパターン3cにアライメント光で
あるレーザ光15を照射し、生じた各々の回折光を比較す
る方法が、最も精度のよい方法のひとつとして用いられ
ている（光技術コンタクトvo1.28 No.7 p.3(1990)）。
本方法をさらに詳しく説明する。
く説明する。Ｘ線マスク11と半導体ウェハ12とを位置合
せする際に、両者のずれ量を検出する方法として、Ｘ線
マスク11に形成した位置合わせパターン3aと半導体ウェ
ハ12に形成した位置合せパターン3cにアライメント光で
あるレーザ光15を照射し、生じた各々の回折光を比較す
る方法が、最も精度のよい方法のひとつとして用いられ
ている（光技術コンタクトvo1.28 No.7 p.3(1990)）。
本方法をさらに詳しく説明する。
【００１３】図７において、レーザ光15は、Ｘ線マスク
11の位置合せパターン3aを照射し、そのとき生ずる回折
光のうち、１次の反射回折光16をフォトディテクタ17に
より検知する。一方、Ｘ線マスク11を透過してウェハ12
の位置合せパターン3cを照射したレーザ光により生ずる
１次の反射回折光16ａも同様に他のフォトディテクタ17
により検知される。
11の位置合せパターン3aを照射し、そのとき生ずる回折
光のうち、１次の反射回折光16をフォトディテクタ17に
より検知する。一方、Ｘ線マスク11を透過してウェハ12
の位置合せパターン3cを照射したレーザ光により生ずる
１次の反射回折光16ａも同様に他のフォトディテクタ17
により検知される。
【００１４】このようにして検知された回折光16,16ａ
を比較することにより、Ｘ線マスク11、半導体ウェハ12
の位置ずれを検出する。
を比較することにより、Ｘ線マスク11、半導体ウェハ12
の位置ずれを検出する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】アライメント精度を左
右する要因として、ステージ位置決め精度・アライメン
ト信号検出精度等が上げられるが、中でも後者において
アライメント信号強度（Ｓ／Ｎ）が重要な要素となって
いる。
右する要因として、ステージ位置決め精度・アライメン
ト信号検出精度等が上げられるが、中でも後者において
アライメント信号強度（Ｓ／Ｎ）が重要な要素となって
いる。
【００１６】上記従来の構成によれば、図８に示すよう
にフォトディテクター17でのアライメント信号の検出に
際して、レーザ光15が透過率70％程度であるＸ線マスク
11のシリコンナイトライド膜２よりなるＸ線透過膜を往
復するため回折光16の光量が1/2程度に減少する。しか
もSiN膜２の透過率はその厚さによっても周期的に変化
し、条件によっては更に回折光16の光量が減少する可能
性を有している。
にフォトディテクター17でのアライメント信号の検出に
際して、レーザ光15が透過率70％程度であるＸ線マスク
11のシリコンナイトライド膜２よりなるＸ線透過膜を往
復するため回折光16の光量が1/2程度に減少する。しか
もSiN膜２の透過率はその厚さによっても周期的に変化
し、条件によっては更に回折光16の光量が減少する可能
性を有している。
【００１７】また、アライメントマークの回折効率は、
この場合マーク形状によらずＸ線マスク11を構成するＸ
線透過膜とＸ線吸収対パターンの材料の組み合せによっ
て決まる実効屈折率に依存するため、通常小さな値とな
ってしまい、最適な値を任意に設定することができな
い。
この場合マーク形状によらずＸ線マスク11を構成するＸ
線透過膜とＸ線吸収対パターンの材料の組み合せによっ
て決まる実効屈折率に依存するため、通常小さな値とな
ってしまい、最適な値を任意に設定することができな
い。
【００１８】このような理由により、アライメント信号
強度が理想的な信号強度1/5程度以下になってしまい、
高精度なアライメントを行う上で大きな障害となってい
た。
強度が理想的な信号強度1/5程度以下になってしまい、
高精度なアライメントを行う上で大きな障害となってい
た。
【００１９】この発明の目的は、十分な強度のアライメ
ント信号が得られ、アライメント精度を向上させること
を可能にするＸ線マスクおよびＸ線マスクの製造方法お
よびＸ線マスクを使った露光方法を提供することであ
る。
ント信号が得られ、アライメント精度を向上させること
を可能にするＸ線マスクおよびＸ線マスクの製造方法お
よびＸ線マスクを使った露光方法を提供することであ
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明のＸ線マスクは、Ｘ線透過膜の一主面に、回路パ
ターンおよび位置合せ用パターンとなるＸ線吸収体パタ
ーンを備え、前記Ｘ線透過膜の他主面に、前記位置合せ
用パターンと対向する同一パターンの位置合せマークを
設けるものである。
本発明のＸ線マスクは、Ｘ線透過膜の一主面に、回路パ
ターンおよび位置合せ用パターンとなるＸ線吸収体パタ
ーンを備え、前記Ｘ線透過膜の他主面に、前記位置合せ
用パターンと対向する同一パターンの位置合せマークを
設けるものである。
【００２１】また、本発明のＸ線マスクの製造方法は、
Ｘ線透過膜の他主面に位置合せマーク形成用の感光性材
料をコートする工程と、前記Ｘ線透過膜の一主面に形成
してある位置合せ用パターンをマスクとして、前記感光
性材料が感度を有する光を全面露光し、Ｘ線透過膜の他
主面に等倍転写して自己整合的に位置合せマークを形成
する工程とを有するものである。
Ｘ線透過膜の他主面に位置合せマーク形成用の感光性材
料をコートする工程と、前記Ｘ線透過膜の一主面に形成
してある位置合せ用パターンをマスクとして、前記感光
性材料が感度を有する光を全面露光し、Ｘ線透過膜の他
主面に等倍転写して自己整合的に位置合せマークを形成
する工程とを有するものである。
【００２２】さらに、本発明のＸ線マスクを使った露光
方法は、ウェハステージに半導体ウェハを設置する工程
と、回路パターンおよび位置合せパターンをもつ請求項
１記載のＸ線マスクを前記半導体ウェハと対向する位置
にセットする工程と、前記Ｘ線マスクおよび前記半導体
ウェハの位置合せマークにレーザ光を照射して位置ずれ
を検出する工程と、前記Ｘ線マスクにＸ線を露光し前記
Ｘ線マスクに形成された前記回路パターンを前記半導体
ウェハに転写する工程とを有するものである。
方法は、ウェハステージに半導体ウェハを設置する工程
と、回路パターンおよび位置合せパターンをもつ請求項
１記載のＸ線マスクを前記半導体ウェハと対向する位置
にセットする工程と、前記Ｘ線マスクおよび前記半導体
ウェハの位置合せマークにレーザ光を照射して位置ずれ
を検出する工程と、前記Ｘ線マスクにＸ線を露光し前記
Ｘ線マスクに形成された前記回路パターンを前記半導体
ウェハに転写する工程とを有するものである。
【００２３】
【作用】本発明のＸ線マスクの構成によれば、レーザ光
は減衰することなく、Ｘ線透過膜の前記他面に形成され
た位置合せマークを照射するため、またこの位置合せマ
ークの高さを最適に選ぶことにより十分な強度のアライ
メント信号を得ることができる。
は減衰することなく、Ｘ線透過膜の前記他面に形成され
た位置合せマークを照射するため、またこの位置合せマ
ークの高さを最適に選ぶことにより十分な強度のアライ
メント信号を得ることができる。
【００２４】また本発明のＸ線マスクの製造方法によれ
ば、マスクと基板の位置合せ用パターンを用いて自己整
合法により等倍転写してＸ線透過膜の他面にマスク用位
置合せマークを設けるだけなので、簡単な工程でＸ線マ
スクを歩留まりよく製造することができる。
ば、マスクと基板の位置合せ用パターンを用いて自己整
合法により等倍転写してＸ線透過膜の他面にマスク用位
置合せマークを設けるだけなので、簡単な工程でＸ線マ
スクを歩留まりよく製造することができる。
【００２５】さらに、Ｘ線露光方法によれば、十分な強
度のアライメント信号を得ることができアライメント精
度の飛躍的な向上が図れ、マスクの回路パターンを精度
よく半導体半導体ウエハに転写できるので、工業生産性
にも大変優れているものである。
度のアライメント信号を得ることができアライメント精
度の飛躍的な向上が図れ、マスクの回路パターンを精度
よく半導体半導体ウエハに転写できるので、工業生産性
にも大変優れているものである。
【００２６】
【実施例】この発明によるＸ線マスクについて、図面を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【００２７】図２(e),(f)は本発明の一実施例のＸ線マ
スクの断面図であり、１はシリコン支持枠、２はシリコ
ンナイトライド膜(SiN膜)、３はタンタル膜であり、３
ａは位置合せパターン、３ｂは回路パターンである。ま
た６は感光性樹脂による位置合せマークである。
スクの断面図であり、１はシリコン支持枠、２はシリコ
ンナイトライド膜(SiN膜)、３はタンタル膜であり、３
ａは位置合せパターン、３ｂは回路パターンである。ま
た６は感光性樹脂による位置合せマークである。
【００２８】本実施例のＸ線マスクは図２(e)にその断
面を示すようにＸ線透過膜である厚さ２μmのSiN膜２表
面に、Ｘ線吸収体パターンである厚さ0.7μmのタンタル
膜からなる回路パターン３ｂ、と位置合せパターン３ａ
が形成されている。さらにSiN膜２を介してこのSiN膜２
の裏面に、位置合せパターン３ａと対向する同一パター
ンの、感光性樹脂による位置合せマーク６が形成されて
いる。
面を示すようにＸ線透過膜である厚さ２μmのSiN膜２表
面に、Ｘ線吸収体パターンである厚さ0.7μmのタンタル
膜からなる回路パターン３ｂ、と位置合せパターン３ａ
が形成されている。さらにSiN膜２を介してこのSiN膜２
の裏面に、位置合せパターン３ａと対向する同一パター
ンの、感光性樹脂による位置合せマーク６が形成されて
いる。
【００２９】図２(e),(f)のように従来のＸ線マスクに
対して位置合せマーク６をレーザ光源側に形成すること
によりアライメント光学系から出射したレーザ光15はSi
N膜２を透過せず直接位置合せマーク６にあたって回折
するために、レーザ光15の光量の減衰がほとんどなくて
すむ。
対して位置合せマーク６をレーザ光源側に形成すること
によりアライメント光学系から出射したレーザ光15はSi
N膜２を透過せず直接位置合せマーク６にあたって回折
するために、レーザ光15の光量の減衰がほとんどなくて
すむ。
【００３０】以下に、図１、図２の製造工程断面図に基
づいて、本実施例のＸ線マスクの製造方法を簡単に説明
する。
づいて、本実施例のＸ線マスクの製造方法を簡単に説明
する。
【００３１】まず、図１(a)に示すように、シリコン支
持枠１,Ｘ線透過膜となるSiN膜２およびＸ線吸収体パタ
ーンとなるタンタル膜３からなる従来のＸ線マスク11
（図５）を作製する。なお、３ａは従来の位置合せパタ
ーン、３ｂは回路パターンである。
持枠１,Ｘ線透過膜となるSiN膜２およびＸ線吸収体パタ
ーンとなるタンタル膜３からなる従来のＸ線マスク11
（図５）を作製する。なお、３ａは従来の位置合せパタ
ーン、３ｂは回路パターンである。
【００３２】つぎに、シリコンナイトライド膜２に感光
性材料４（例えばポジ型フォトレジスト）をスピンナー
等により図１(b)に示すように均一コートする。このと
き、アライメント光学系の構成によって決定される回折
効率が最大になるように、感光性材料４の膜厚を設定し
ておく。ここで感光性材料４の膜厚の設定について、図
３および図４を参照しながら説明しておく。
性材料４（例えばポジ型フォトレジスト）をスピンナー
等により図１(b)に示すように均一コートする。このと
き、アライメント光学系の構成によって決定される回折
効率が最大になるように、感光性材料４の膜厚を設定し
ておく。ここで感光性材料４の膜厚の設定について、図
３および図４を参照しながら説明しておく。
【００３３】図３はラメラー型回折格子の断面図であ
る。図３に示すように、入射レーザ光の波長をλ、入射
角をα、回折角をβ、回折格子のピッチをｄ、回折格子
の高さをｈとすると、ラメラー回折格子の理論より回折
効率ηはつぎの式で表される。
る。図３に示すように、入射レーザ光の波長をλ、入射
角をα、回折角をβ、回折格子のピッチをｄ、回折格子
の高さをｈとすると、ラメラー回折格子の理論より回折
効率ηはつぎの式で表される。
【００３４】
η＝(400/ｍ2π2)・cos2〔(δ’＋ｍπ)/2〕
但し、δ’＝２πｈ/λ(cosα＋cosβ)
ｍλ＝ｄ(sinα−sinβ)
であり、ｍは回折光の次数である。
【００３５】回折効率ηは、回折格子の高さｈに依存し
て周期的に変化しており、極大値と極小値とをもつ条件
を有している。
て周期的に変化しており、極大値と極小値とをもつ条件
を有している。
【００３６】図４にレーザ光としてヘリウムネオンレー
ザ(λ＝633nm)、ピッチｄ＝４μmの回折格子を用い、入
射角αを約10度とした場合の０次回折光(ZERO order di
ffracted beam)の回折効率η0および１次回折光の回折
効率η1と回折格子の高さｈとの関係を示す。アライメ
ント光として通常１次回折光を使用するため、図４によ
り回折格子の高さｈを0.16μm,0.48μm等に設定するこ
とによって、約40％の最大の回折効率η1が得られるこ
とがわかる。このように設定した回折格子の高さｈを感
光性材料４の膜厚とする。
ザ(λ＝633nm)、ピッチｄ＝４μmの回折格子を用い、入
射角αを約10度とした場合の０次回折光(ZERO order di
ffracted beam)の回折効率η0および１次回折光の回折
効率η1と回折格子の高さｈとの関係を示す。アライメ
ント光として通常１次回折光を使用するため、図４によ
り回折格子の高さｈを0.16μm,0.48μm等に設定するこ
とによって、約40％の最大の回折効率η1が得られるこ
とがわかる。このように設定した回折格子の高さｈを感
光性材料４の膜厚とする。
【００３７】このように回折格子の高さを回折効率が大
きくなるように自由にえらぶことができ、またSiN膜の
レーザ光側に位置合せパターンを形成しているためアラ
イメント光の減衰が小さいので、十分な強度の回折光を
得ることができる。
きくなるように自由にえらぶことができ、またSiN膜の
レーザ光側に位置合せパターンを形成しているためアラ
イメント光の減衰が小さいので、十分な強度の回折光を
得ることができる。
【００３８】つぎに、図１(c)に示すように、感光性材
料４が感度を有する光（例えば水銀ランプ等の光）５を
用いて、Ｘ線吸収体パターンとなるタンタル膜３をマス
クにして一括全面露光を行う。Ｘ線透過膜となるシリコ
ンナイトライド膜２の膜厚は通常２μm程度であるた
め、密着露光と同じ方式になり、Ｘ線吸収体パターンは
正確に裏面の感光性材料４に等倍転写される。当然、Ｘ
線吸収体パターンよりなる位置合せパターン３ａも位置
ズレを発生することなく正確に転写される。
料４が感度を有する光（例えば水銀ランプ等の光）５を
用いて、Ｘ線吸収体パターンとなるタンタル膜３をマス
クにして一括全面露光を行う。Ｘ線透過膜となるシリコ
ンナイトライド膜２の膜厚は通常２μm程度であるた
め、密着露光と同じ方式になり、Ｘ線吸収体パターンは
正確に裏面の感光性材料４に等倍転写される。当然、Ｘ
線吸収体パターンよりなる位置合せパターン３ａも位置
ズレを発生することなく正確に転写される。
【００３９】つぎに、現像処理を行いマスク用の位置合
せマーク６を形成する（図２(d)）。最後に、不要なパ
ターンを選択的に除去することによってＸ線マスクを完
成させる（図２(e)）。
せマーク６を形成する（図２(d)）。最後に、不要なパ
ターンを選択的に除去することによってＸ線マスクを完
成させる（図２(e)）。
【００４０】なお、前記一括全面露光を行う際２、回路
パターン３ｂを遮光することにより、位置合せ用パター
ン３ａのみを転写することができる。
パターン３ｂを遮光することにより、位置合せ用パター
ン３ａのみを転写することができる。
【００４１】このようにこの実施例のＸ線マスクによれ
ば、アライメントマーク６を回折格子として用いること
により、図２(f)に示すように、レーザ光15を照射した
とき、十分な強度の回折光16を生じ、従って高い検出分
解能を得ることができる。すなわち、このＸ線マスク
は、アライメント光学系に対し回折効率が最大となる最
適化された形状のアライメントマーク６を有することに
なり、この結果十分なアライメント信号強度が得られ、
高いアライメント精度を実現することが可能となる。
ば、アライメントマーク６を回折格子として用いること
により、図２(f)に示すように、レーザ光15を照射した
とき、十分な強度の回折光16を生じ、従って高い検出分
解能を得ることができる。すなわち、このＸ線マスク
は、アライメント光学系に対し回折効率が最大となる最
適化された形状のアライメントマーク６を有することに
なり、この結果十分なアライメント信号強度が得られ、
高いアライメント精度を実現することが可能となる。
【００４２】また、アライメントマーク６の形成プロセ
スは、感光性材料４を均一コートし、一括全面露光を行
うだけで可能であり、特殊な装置も必要とせず非常に容
易に行うことができる。しかもＸ線吸収体パターンの転
写に際しては、原理的に密着露光と同じであるため、Ｘ
線吸収体パターンの転写に伴うパターン位置歪み等はほ
とんど問題にならない程の低いレベルであり、アライメ
ント誤差の要因としてはまったく影響がない。したがっ
て、高精度なアライメントが要求されるＸ線露光用のマ
スクとして、十分に高い光学特性を持つアライメントマ
ークを備えた高性能なＸ線マスクを実現することができ
る。
スは、感光性材料４を均一コートし、一括全面露光を行
うだけで可能であり、特殊な装置も必要とせず非常に容
易に行うことができる。しかもＸ線吸収体パターンの転
写に際しては、原理的に密着露光と同じであるため、Ｘ
線吸収体パターンの転写に伴うパターン位置歪み等はほ
とんど問題にならない程の低いレベルであり、アライメ
ント誤差の要因としてはまったく影響がない。したがっ
て、高精度なアライメントが要求されるＸ線露光用のマ
スクとして、十分に高い光学特性を持つアライメントマ
ークを備えた高性能なＸ線マスクを実現することができ
る。
【００４３】
【発明の効果】この発明のＸ線マスクは、マスクと基板
の位置合せ用パターンを用いて自己整合法により等倍転
写してＸ線透過膜の他面にマスク用位置合せマークを設
けたことにより、十分な強度のアライメント信号を得る
ことができアライメント精度の飛躍的な向上が図れ、か
つ工業生産性にも大変優れている。
の位置合せ用パターンを用いて自己整合法により等倍転
写してＸ線透過膜の他面にマスク用位置合せマークを設
けたことにより、十分な強度のアライメント信号を得る
ことができアライメント精度の飛躍的な向上が図れ、か
つ工業生産性にも大変優れている。
【００４４】また位置合せマークをレーザ光源側にも回
折効率が大きくなる高さで形成しているため十分な強度
のアライメント信号が得られる。さらに本発明のＸ線マ
スクを用いてマスク上に形成した回路パターンを半導体
ウェハに露光すればマスクとウェハとの位置ずれがほと
んどないために所望の微細パターンも簡単に露光するこ
とができる。
折効率が大きくなる高さで形成しているため十分な強度
のアライメント信号が得られる。さらに本発明のＸ線マ
スクを用いてマスク上に形成した回路パターンを半導体
ウェハに露光すればマスクとウェハとの位置ずれがほと
んどないために所望の微細パターンも簡単に露光するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例のＸ線マスクの製造方法の工
程断面図
程断面図
【図２】本発明の一実施例のＸ線マスクの製造方法の工
程断面図
程断面図
【図３】ラメラー型回折格子の断面図
【図４】回折効率と回折格子の高さとの関係を示す図
【図５】従来のＸ線マスクの断面図
【図６】プロキシミティギャップ露光時のアライメント
方式を説明するための図
方式を説明するための図
【図７】Ｘ線マスクおよび半導体ウエハの位置合わせの
方法を説明するための断面図
方法を説明するための断面図
【図８】Ｘ線マスクの位置合わせパターンに入射するレ
ーザ光を説明するための断面図
ーザ光を説明するための断面図
【符号の説明】
１ シリコン支持枠
２ シリコンナイトライド膜
３ タンタル膜
３ａ 位置合せパターン
３ｂ 回路パターン
３ｃ 位置合わせパターン
６ 位置合せマーク
１１ Ｘ線マスク
１２ 半導体ウエハ
１３ ウエハステージ
１５ レーザ光
１６ 回折光
１８ Ｘ線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｇ０３Ｆ 7/20 ５２１ 7818−2Ｈ
Claims (3)
- 【請求項１】Ｘ線透過膜の一主面に、回路パターンおよ
び位置合せ用パターンとなるＸ線吸収体パターンを備
え、前記Ｘ線透過膜の他主面に、前記位置合せ用パター
ンと対向する同一パターンの位置合せマークを設けたこ
とを特徴とするＸ線マスク。 - 【請求項２】Ｘ線透過膜の他主面に位置合せマーク形成
用の感光性材料をコートする工程と、前記Ｘ線透過膜の
一主面に形成してある位置合せ用パターンをマスクとし
て、前記感光性材料が感度を有する光を全面露光し、Ｘ
線透過膜の他主面に等倍転写して自己整合的に位置合せ
マークを形成する工程とを有することを特徴とするＸ線
マスクの製造方法。 - 【請求項３】ウェハステージに半導体ウェハを設置する
工程と、回路パターンおよび位置合せパターンをもつ請
求項１記載のＸ線マスクを前記半導体ウェハと対向する
位置にセットする工程と、前記Ｘ線マスクおよび前記半
導体ウェハの位置合せマークにレーザ光を照射して位置
ずれを検出する工程と、前記Ｘ線マスクにＸ線を露光し
前記Ｘ線マスクに形成された前記回路パターンを前記半
導体ウェハに転写する工程とを有することを特徴とする
Ｘ線マスクを使った露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3266289A JPH053148A (ja) | 1990-10-17 | 1991-10-15 | Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法およびｘ線マスクを使つた露光方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-280354 | 1990-10-17 | ||
| JP28035490 | 1990-10-17 | ||
| JP3266289A JPH053148A (ja) | 1990-10-17 | 1991-10-15 | Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法およびｘ線マスクを使つた露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053148A true JPH053148A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=26547376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3266289A Pending JPH053148A (ja) | 1990-10-17 | 1991-10-15 | Ｘ線マスクおよびｘ線マスクの製造方法およびｘ線マスクを使つた露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053148A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696205B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-02-24 | International Business Machines Corporation | Thin tantalum silicon composite film formation and annealing for use as electron projection scatterer |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP3266289A patent/JPH053148A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6696205B2 (en) | 2000-12-21 | 2004-02-24 | International Business Machines Corporation | Thin tantalum silicon composite film formation and annealing for use as electron projection scatterer |
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