JPH0588355A - Reflection type mask and exposure device using the same - Google Patents
Reflection type mask and exposure device using the sameInfo
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- JPH0588355A JPH0588355A JP3273197A JP27319791A JPH0588355A JP H0588355 A JPH0588355 A JP H0588355A JP 3273197 A JP3273197 A JP 3273197A JP 27319791 A JP27319791 A JP 27319791A JP H0588355 A JPH0588355 A JP H0588355A
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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
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は反射型マスク及びそれを
用いた露光装置及びデバイス製造方法に関し、例えばX
線やあるいは真空紫外線を反射型マスクに照射し、該反
射型マスク面上のパターンを反射鏡によってウエハ面上
のレジスト上に縮小投影する半導体素子製造用のリソグ
ラフィ装置に好適な反射型マスク及びそれを用いた露光
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflective mask, an exposure apparatus and a device manufacturing method using the same, for example, X
A reflective mask suitable for a lithographic apparatus for manufacturing a semiconductor device, which irradiates a reflective mask with lines or vacuum ultraviolet rays, and reduces and projects a pattern on the reflective mask surface onto a resist on a wafer surface by a reflecting mirror, and the same. The present invention relates to an exposure apparatus using.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体素子を製造するために微細
な構造を光学的にレジストに転写するようにしたリソグ
ラフィでは、半導体素子の高集積化、微細化に伴なって
より解像度が高いX線あるいは真空紫外線を用いる露光
装置が用いられるようになってきた。2. Description of the Related Art In recent years, in lithography in which a fine structure is optically transferred to a resist in order to manufacture a semiconductor device, X-rays having a higher resolution are required as the semiconductor device is highly integrated and miniaturized. Alternatively, an exposure apparatus using vacuum ultraviolet rays has come into use.
【0003】このような露光装置ではシンクロトロンあ
るいはレーザープラズマなどの光源からのX線あるいは
真空紫外線を転写用の回路パターンが形成されている反
射型マスクに照射し、該回路パターンによって反射され
たX線あるいは真空紫外線を複数枚の反射鏡よりなる投
影系によってウエハ面上のレジスト上に縮小投影してい
る。In such an exposure apparatus, X-rays or vacuum ultraviolet rays from a light source such as a synchrotron or laser plasma are applied to a reflection type mask on which a circuit pattern for transfer is formed, and X reflected by the circuit pattern is reflected. Lines or vacuum ultraviolet rays are reduced and projected onto the resist on the wafer surface by a projection system including a plurality of reflecting mirrors.
【0004】このような露光装置に用いられる反射型マ
スクとしては、反射鏡の上に転写用の回路パターンに応
じた吸収体、あるいは反射防止膜などが設けられたもの
がある。又投影系としての反射鏡はその面上に複数の物
質を交互に積層した多層膜、結晶などが用いられてい
る。As a reflection type mask used in such an exposure apparatus, there is one in which an absorber corresponding to a transfer circuit pattern or an antireflection film is provided on a reflecting mirror. Further, the reflecting mirror as a projection system uses a multilayer film, a crystal, or the like in which a plurality of substances are alternately laminated on the surface thereof.
【0005】図22は従来のX線又は真空紫外線用の反
射型マスクの一部分の要部断面図である。同図において
1は基板であり、例えば石英等から成っている。2は多
層膜であり、基板1面上に形成し反射部2aを形成して
いる。4はX線又は真空紫外線を吸収する非反射部であ
る。反射部2aと非反射部4より転写すべき回路パター
ンを形成している。FIG. 22 is a partial cross-sectional view of a part of a conventional reflective mask for X-rays or vacuum ultraviolet rays. In the figure, 1 is a substrate, which is made of, for example, quartz. Reference numeral 2 denotes a multilayer film, which is formed on the surface of the substrate 1 to form the reflection portion 2a. Reference numeral 4 is a non-reflecting portion that absorbs X-rays or vacuum ultraviolet rays. A circuit pattern to be transferred is formed by the reflective portion 2a and the non-reflective portion 4.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】図22に示す従来の反
射型マスクでは転写用の回路パターンが微細になると光
やX線の回折によって転写用の回路パターンのコントラ
ストが低下するという問題点があった。The conventional reflective mask shown in FIG. 22 has a problem that when the transfer circuit pattern becomes fine, the contrast of the transfer circuit pattern decreases due to diffraction of light or X-rays. It was
【0007】図23は図22の反射型マスクを用いたと
きの投影系により所定面上に投影される投影パターンの
振幅分布である。図24は図23の投影パターンの強度
分布である。図23、図24に示すように隣り合ったパ
ターンの中間位置ではこれらのパターンから回折された
X線又は真空紫外線(以下代表的に「X線」と称する場
合がある。)の位相が同じなのでX線強度が高くなるの
でコントラストが低下する。そのため図25に示すよう
に転写されたレジスト形状の精度が低下する。FIG. 23 is an amplitude distribution of a projection pattern projected on a predetermined surface by the projection system when the reflective mask of FIG. 22 is used. FIG. 24 is an intensity distribution of the projection pattern of FIG. As shown in FIGS. 23 and 24, at the intermediate positions of the adjacent patterns, the phases of X-rays or vacuum ultraviolet rays diffracted from these patterns (hereinafter may be typically referred to as “X-rays”) are the same. Since the X-ray intensity is high, the contrast is low. Therefore, as shown in FIG. 25, the accuracy of the transferred resist shape is lowered.
【0008】これに対して反射型マスクをウエハ面上の
レジストに投影する投影系の開口数を大きくすれば回折
による転写用の回路パターンのコントラスト低下の影響
を低減することができる。しかしながら、この場合投影
系の焦点深度が浅くなってくる。このためウエハの位置
合わせ誤差やウエハのそりなどによって焦点ずれの影響
が大きく表われ、転写用の回路パターンのコントラスト
が低下してくるという問題点があった。On the other hand, if the numerical aperture of the projection system for projecting the reflective mask onto the resist on the wafer surface is increased, it is possible to reduce the influence of the contrast reduction of the transfer circuit pattern due to diffraction. However, in this case, the depth of focus of the projection system becomes shallow. For this reason, there is a problem in that the effect of defocusing is greatly affected by wafer alignment errors, wafer warpage, etc., and the contrast of the transfer circuit pattern is reduced.
【0009】本発明はX線や紫外線等の放射ビームを対
象とした反射型マスクの転写用の回路パターンの構成を
適切に設定することにより、投影系の開口数をあまり大
きくしなくても回折による影響を低減し、焦点深度を深
くなるように維持しつつレジスト面上に良好なるコント
ラストの投影パターンを容易に形成することができる反
射型マスク及びそれを用いた露光装置の提供を目的とす
る。According to the present invention, by appropriately setting the structure of the circuit pattern for transferring the reflection type mask for the radiation beam such as X-rays and ultraviolet rays, the diffraction can be performed without increasing the numerical aperture of the projection system. It is an object of the present invention to provide a reflective mask capable of easily forming a projection pattern of good contrast on a resist surface while reducing the influence of ..
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の反射型マスク
は、放射ビームの反射を利用してレジスト面に露光転写
する為の回路パターンを有する反射型マスクにおいて、
該回路パターンの一部に反射する放射ビームの位相を変
化させる位相部材を設けたことを特徴としている。A reflection type mask of the present invention is a reflection type mask having a circuit pattern for exposing and transferring to a resist surface by utilizing reflection of a radiation beam,
It is characterized in that a phase member for changing the phase of the radiation beam reflected is provided on a part of the circuit pattern.
【0011】この他本発明の反射型マスクとしては (イ)前記反射型マスクは反射する放射ビームの位相及
び光強度を変えていること。In addition, the reflective mask of the present invention includes: (a) The reflective mask changes the phase and light intensity of the reflected radiation beam.
【0012】(ロ)前記位相部材を介して反射する放射
ビームの位相変化δがnを0以上の整数としたとき(B) When the phase change δ of the radiation beam reflected through the phase member is n is an integer of 0 or more.
【0013】[0013]
【数3】 となるようにしたこと。[Equation 3] I made it so that
【0014】(ハ)前記位相部材を前記基板面上に段差
部を設けて形成したこと。(C) The phase member is formed by providing a step on the surface of the substrate.
【0015】(ニ)前記段差部の高さをh、放射ビーム
の波長をλ、放射ビームの前記反射型マスクへの入射角
をθ、nを0以上の整数としたとき(D) When the height of the step portion is h, the wavelength of the radiation beam is λ, the angle of incidence of the radiation beam on the reflective mask is θ, and n is an integer of 0 or more.
【0016】[0016]
【数4】 となるようにしたこと等を特徴としている。[Equation 4] It is characterized by the fact that
【0017】又、本発明の反射型マスクを用いた露光装
置としては放射ビームを反射する反射部と、放射ビーム
を吸収及び/又は透過する非反射部とから成るパターン
を基板面上に設けると共に、該反射部の一部に反射する
の位相を変化させる位相部材を設けた反射型マスクに放
射ビームを照射し、該反射型マスクから反射した放射ビ
ームをウエハ面に導光し、該ウエハ面に該反射型マスク
面のパターンを露光転写するようにしたことを特徴とし
ている。Further, as an exposure apparatus using the reflective mask of the present invention, a pattern composed of a reflecting portion for reflecting the radiation beam and a non-reflecting portion for absorbing and / or transmitting the radiation beam is provided on the substrate surface. Irradiating a radiation beam on a reflection mask provided with a phase member for changing the phase of reflection on a part of the reflection portion, and guiding the radiation beam reflected from the reflection mask to the wafer surface, In addition, the pattern on the reflective mask surface is exposed and transferred.
【0018】[0018]
【実施例】図1は本発明の反射型マスクの要部断面図で
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view of the essential parts of a reflective mask of the present invention.
【0019】同図において1は基板であり、例えば石英
より成っている。2は多層膜であり、反射部2aを形成
している。4はX線や真空紫外線等の放射ビームを吸収
する吸収体より成る非反射部である。反射部2aと非反
射部4とでレジスト面上に投影転写する回路パターンを
形成している。3は位相部材(位相シフタ)であり、反
射部2aの一部、(同図では反射部2aの1つおき)に
設けており反射部2aで反射するX線の位相を例えばπ
(180度)変化させている。In the figure, reference numeral 1 denotes a substrate, which is made of, for example, quartz. Reference numeral 2 denotes a multilayer film, which forms the reflection portion 2a. Reference numeral 4 is a non-reflecting portion made of an absorber that absorbs a radiation beam such as X-rays and vacuum ultraviolet rays. The reflective portion 2a and the non-reflective portion 4 form a circuit pattern that is projected and transferred onto the resist surface. Reference numeral 3 denotes a phase member (phase shifter), which is provided in a part of the reflection part 2a (every other reflection part 2a in the figure) and the phase of the X-ray reflected by the reflection part 2a is, for example, π.
(180 degrees).
【0020】本実施例では図1に示すように基板1面上
に1/4波長の厚さをもつ位相シフタ3が設けてありそ
の上に多層膜2による反射層2aが形成されている。反
射層2aの上には更に非反射部4としての吸収体パター
ンが設けてある。1/4波長の厚さをもつ位相シフタ3
上の多層膜2aで反射したX線と位相シフタ3がない部
分の多層膜2aで反射したX線とでは互いに位相がπず
れている。In this embodiment, as shown in FIG. 1, a phase shifter 3 having a thickness of ¼ wavelength is provided on the surface of a substrate 1, and a reflective layer 2a made of a multilayer film 2 is formed on the phase shifter 3. An absorber pattern serving as the non-reflective portion 4 is further provided on the reflective layer 2a. Phase shifter 3 with thickness of 1/4 wavelength
The X-rays reflected by the upper multilayer film 2a and the X-rays reflected by the multilayer film 2a where there is no phase shifter 3 are out of phase with each other by π.
【0021】このような反射型マスクによって反射され
たX線を投影系(結像光学系)によってウエハ(レジス
ト)上に投影結像した場合の振幅分布は図2の様にな
る。1/4波長の厚さをもつ位相シフタ3上の多層膜の
反射部2aで反射したX線と位相シフタ3がない部分の
多層膜の反射部2aで反射したX線とでは位相がπずれ
ているので両者の間で振幅が0になる部分がある。The amplitude distribution when the X-ray reflected by such a reflective mask is projected and imaged on the wafer (resist) by the projection system (imaging optical system) is as shown in FIG. The phase of the X-ray reflected by the reflection part 2a of the multilayer film on the phase shifter 3 having a thickness of 1/4 wavelength and the phase of the X-ray reflected by the reflection part 2a of the multilayer film in the part without the phase shifter 3 are deviated by π. Therefore, there is a portion where the amplitude becomes 0 between the two.
【0022】図3は図1の反射型マスクのレジスト面上
における投影パターンの強度分布、図4は図1の反射型
マスクの回路パターンをレジストに転写したときのパタ
ーン形状の説明図である。FIG. 3 is an intensity distribution of the projected pattern on the resist surface of the reflection type mask of FIG. 1, and FIG. 4 is an explanatory view of the pattern shape when the circuit pattern of the reflection type mask of FIG. 1 is transferred to the resist.
【0023】本実施例によれば図3、図4に示すよう
に、X線強度のコントラストが高くなりその結果、転写
パターンの精度が向上する。According to this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the contrast of the X-ray intensity is increased, and as a result, the accuracy of the transfer pattern is improved.
【0024】本実施例における多層膜の構成は、用いる
波長によって適当なものを選んでいる。例えばX線の波
長が13nmの場合ではモリブデンとシリコンからなり
厚さはモリブデンが3.1nm,シリコンが3.6n
m、層数は合わせて50層対の多層膜などを用いてい
る。The structure of the multilayer film in this embodiment is properly selected according to the wavelength used. For example, when the wavelength of X-ray is 13 nm, the thickness is made of molybdenum and silicon, and the thickness is 3.1 nm for molybdenum and 3.6 n for silicon.
m, and the total number of layers is 50 layers.
【0025】位相シフタ3の材料としては膜厚を制御し
て形成できる材料なら何でも構わない。例えばシリコ
ン、二酸化シリコン、アルミニウム、クロム、モリブデ
ン、ニッケル、炭素、タングステン、金、白金、などの
膜を用いることができる。パターニングの方法はエッチ
ング法、リフトオフ法などの方法で行うことができる。Any material can be used as the material of the phase shifter 3 as long as it can be formed by controlling the film thickness. For example, a film of silicon, silicon dioxide, aluminum, chromium, molybdenum, nickel, carbon, tungsten, gold, platinum, or the like can be used. The patterning method may be an etching method, a lift-off method, or the like.
【0026】又、基板上に位相部材としての段差を設け
る手段としては以上述べたような基板上に膜を形成する
方法以外に、基板の一部をエッチングなどによって除去
する方法も可能である。ここではX線が基板1に垂直に
入射する場合を示したが、入射角が0と異なる場合はそ
の角度に応じて段差の大きさを変えれば良い。例えばX
線の波長が13nmの場合ではX線が反射型マスクに垂
直に入射するなら段差の大きさは3.25nm、π/4
で入射するなら4.6nmが適当である。In addition to the method of forming a film on a substrate as described above, a method of removing a part of the substrate by etching or the like can be used as means for providing a step as a phase member on the substrate. Here, the case where the X-ray is vertically incident on the substrate 1 is shown, but when the incident angle is different from 0, the size of the step may be changed according to the angle. For example X
When the wavelength of the line is 13 nm, the step size is 3.25 nm and π / 4 if the X-ray is incident vertically on the reflective mask.
If it is incident at, 4.6 nm is appropriate.
【0027】図5は本発明の反射型マスクを用いた露光
装置の要部概略図である。FIG. 5 is a schematic view of a main part of an exposure apparatus using the reflective mask of the present invention.
【0028】本実施例では波長13nmの軟X線を発生
するアンジュレータ6からのビームを凸面鏡7と凹面鏡
8の2枚の反射鏡で拡大して反射型マスク9を照明す
る。反射型マスク9によって強度と位相が変化した軟X
線は凸面鏡10と凹面鏡11の2枚の反射鏡よりなる投
影系(結像光学系)によって縮小されシリコンウエハ1
2に塗布されたレジスト上に投影される。縮小率10分
の1、開口数0.06のシュワルツシルド光学系を用い
た場合、パターン毎に位相を変化させない従来の反射型
マスクを用いるとレジスト上で線幅150nmのパター
ンまで解像できた。In this embodiment, the beam from the undulator 6 for generating soft X-rays having a wavelength of 13 nm is expanded by the two reflecting mirrors, the convex mirror 7 and the concave mirror 8, to illuminate the reflective mask 9. Soft X with intensity and phase changed by the reflective mask 9
The line is reduced by a projection system (imaging optical system) consisting of two reflecting mirrors, a convex mirror 10 and a concave mirror 11.
2 is projected onto the resist applied. When a Schwarzschild optical system with a reduction ratio of 1/10 and a numerical aperture of 0.06 was used, a pattern with a line width of 150 nm could be resolved on the resist by using a conventional reflective mask that does not change the phase for each pattern. ..
【0029】これに対して同じ結像光学系をもつ露光装
置において本実施例の図1に示すような位相変化を行う
反射型マスクを用いた場合、線幅90nmのパターンま
で解像でき、より微細なパターンの転写が可能となっ
た。On the other hand, when an exposure apparatus having the same image forming optical system uses a reflection type mask for changing the phase as shown in FIG. 1 of this embodiment, a pattern having a line width of 90 nm can be resolved, and It became possible to transfer fine patterns.
【0030】図6、図7、図8は本発明の反射型マスク
の実施例2、3、4の要部断面図である。図6、図7、
図8において図1で示した要素と同一要素には同符番を
付している。FIGS. 6, 7 and 8 are sectional views of the essential portions of Embodiments 2, 3 and 4 of the reflective mask of the present invention. 6, FIG.
8, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
【0031】図6の実施例2では非反射部61を多層膜
2を形成しないで或は除去し、これより回路パターンを
形成している。この場合非反射部61の回路パターンは
電子ビーム描画とリフトオフ法やエッチング法など通常
の半導体加工プロセスで形成できる。In the second embodiment of FIG. 6, the non-reflective portion 61 is not formed with the multilayer film 2 or is removed, and a circuit pattern is formed from this. In this case, the circuit pattern of the non-reflecting portion 61 can be formed by a usual semiconductor processing process such as electron beam drawing and a lift-off method or an etching method.
【0032】図7の実施例3では非反射部71を多層膜
構造をイオンビームなどで破壊し、これによりX線又は
真空紫外線の非反射部として用いている。In the third embodiment of FIG. 7, the non-reflecting portion 71 is used as a non-reflecting portion for X-rays or vacuum ultraviolet rays by destroying the multilayer film structure with an ion beam or the like.
【0033】図8の実施例4では基板1面上に1/4波
長の厚さをもつ位相シフタ3のパターンが設けてあり、
その面上に多層膜による反射層2が形成されている。本
実施例では非反射部はなく全面が多層膜2に被われてい
る。この反射型マスクによって反射されたX線を投影系
(結像光学系)によってウエハ上に投影結像した場合の
振幅分布は図9のようになる。1/4波長の厚さを持つ
位相シフタ3上の多層膜81で反射したX線と位相シフ
タ3がない部分の多層膜82で反射したX線とでは位相
がπずれているので両者の間で振幅が0になる部分があ
る。In Example 4 of FIG. 8, the pattern of the phase shifter 3 having a thickness of ¼ wavelength is provided on the surface of the substrate 1,
A reflective layer 2 made of a multilayer film is formed on the surface. In this embodiment, there is no non-reflecting portion and the entire surface is covered with the multilayer film 2. The amplitude distribution when the X-ray reflected by the reflective mask is projected and imaged on the wafer by the projection system (imaging optical system) is as shown in FIG. Since the X-ray reflected by the multilayer film 81 on the phase shifter 3 having a thickness of ¼ wavelength and the X-ray reflected by the multilayer film 82 in the portion without the phase shifter 3 are out of phase with each other, There is a part where the amplitude becomes 0.
【0034】図10は図8の反射型マスクの投影パター
ンのウエハ面上の強度分布図11は図8の反射型マスク
の回路パターンをレジストに転写したときのパターン形
状である。FIG. 10 shows the intensity distribution of the projected pattern of the reflective mask of FIG. 8 on the wafer surface. FIG. 11 shows the pattern shape when the circuit pattern of the reflective mask of FIG. 8 is transferred to a resist.
【0035】本実施例によれば投影パターンの強度分布
は図10に示す様にX線強度のコントラストが高くなり
その結果、転写パターンの精度が向上する。According to this embodiment, the intensity distribution of the projected pattern has a high contrast of the X-ray intensity as shown in FIG. 10, and as a result, the accuracy of the transferred pattern is improved.
【0036】本実施例では位相シフタ3の厚さは反射す
るX線の位相をπだけ変える厚さである例を示したが、
この値は必ずも厳密にπである必要はない。実験では位
相を変える量δが π/2<δ<3π/2 であれば、従来の位相を変えない反射型マスクに比べて
転写パターンの精度向上が認められた。したがって位相
シフタ3の厚さは、反射する軟X線の位相を変える量δ
が (2×n+1/2)×π<δ<(2×n+3/2)×π
n:0以上の整数 となるような範囲の厚さであれば構わない。このように
位相シフタの厚さは厳密に設定されていなくても、ある
範囲の厚さになっていれば構わないということは他の実
施例でも同様である。In this embodiment, the thickness of the phase shifter 3 is such that the phase of the reflected X-ray is changed by π.
This value does not necessarily have to be exactly π. In the experiment, if the amount δ of changing the phase is π / 2 <δ <3π / 2, it is confirmed that the accuracy of the transfer pattern is improved as compared with the conventional reflection type mask which does not change the phase. Therefore, the thickness of the phase shifter 3 is the amount δ that changes the phase of the reflected soft X-ray.
Is (2 × n + 1/2) × π <δ <(2 × n + 3/2) × π
The thickness may be within the range of n: an integer of 0 or more. As described above, the thickness of the phase shifter is not strictly set, but may be within a certain range, as in the other embodiments.
【0037】図12は本発明の反射型マスクの実施例5
の要部断面図である。FIG. 12 shows Example 5 of the reflective mask of the present invention.
FIG.
【0038】本実施例では、基板1の反射パターンを設
ける領域121の内部に位相を変化させるための段差す
なわち位相シフタ3を設け位相シフタ3及びその周囲の
面上に多層膜2を施している。これにより反射パターン
を形成している。In this embodiment, a step for changing the phase, that is, a phase shifter 3 is provided inside the region 121 where the reflection pattern of the substrate 1 is provided, and the multilayer film 2 is provided on the phase shifter 3 and the surface around it. .. This forms a reflection pattern.
【0039】反射パターン121の内部121aとその
周辺121bで反射するX線の位相を変化させている。
この反射型マスクによって反射されたX線を投影系(結
像光学系)によってウエハ上に結像した場合の振幅分
布、強度分布は図13、14のようになる。このように
反射パターンの間でX線強度が小さくなるのでコントラ
ストが向上しその結果、転写パターンの精度が向上す
る。The phase of the X-ray reflected by the inside 121a of the reflection pattern 121 and the periphery 121b is changed.
13 and 14 show the amplitude distribution and the intensity distribution when the X-ray reflected by the reflective mask is imaged on the wafer by the projection system (imaging optical system). In this way, the X-ray intensity is reduced between the reflection patterns, so that the contrast is improved and, as a result, the accuracy of the transfer pattern is improved.
【0040】図15は図12の反射型マスクの回路パタ
ーンをレジストに転写したときのパターン形状である。FIG. 15 shows a pattern shape when the circuit pattern of the reflection type mask of FIG. 12 is transferred to a resist.
【0041】図16、図17は本発明の反射型マスクの
実施例6、7の要部断面図である。図16の実施例6で
は図12の実施例5に比べて反射パターン161の周辺
部161bに位相シフタ3を設けていている点が異なっ
ている。16 and 17 are cross-sectional views of the essential parts of Embodiments 6 and 7 of the reflective mask of the present invention. The sixth embodiment of FIG. 16 is different from the fifth embodiment of FIG. 12 in that the phase shifter 3 is provided in the peripheral portion 161b of the reflection pattern 161.
【0042】又、図17の実施例7では多層膜2の上に
吸収体パターン4を設けて非反射部を形成している。そ
して非反射部4の周辺領域の反射部4aからの反射光と
反射部2aからの反射光に対して所定の位相差を付与し
ている。これによって図12の実施例5と同様の効果を
得ている。In Example 7 of FIG. 17, the absorber pattern 4 is provided on the multilayer film 2 to form the non-reflecting portion. Then, a predetermined phase difference is given to the reflected light from the reflective portion 4a and the reflected light from the reflective portion 2a in the peripheral region of the non-reflective portion 4. As a result, the same effect as that of the fifth embodiment shown in FIG. 12 is obtained.
【0043】図18は本発明の反射型マスクの実施例8
の要部断面図である。FIG. 18 shows a reflective mask of Example 8 of the present invention.
FIG.
【0044】本実施例では基板1面の反射パターンを設
けない非反射部の領域の内部に位相を変化させるための
位相シフタ3を設けその上に多層膜2による反射パター
ン181が形成されている。この反射型マスクによって
反射されたX線を投影系(結像光学系)によってウエハ
上に結像した場合の振幅分布、強度分布は図13、14
のようになる。このように反射パターンの間でX線の位
相が反転することによってX線の強度が小さくなるので
コントラストが向上しその結果、転写パターンの精度が
向上する。In this embodiment, the phase shifter 3 for changing the phase is provided inside the non-reflection area of the substrate 1 where the reflection pattern is not provided, and the reflection pattern 181 by the multilayer film 2 is formed thereon. .. 13 and 14 show the amplitude distribution and the intensity distribution when the X-ray reflected by the reflective mask is imaged on the wafer by the projection system (imaging optical system).
become that way. By thus reversing the phase of the X-rays between the reflection patterns, the intensity of the X-rays is reduced, the contrast is improved, and as a result, the accuracy of the transfer pattern is improved.
【0045】図21は図18の反射型マスクの回路パタ
ーンをレジストに転写したときのパターン形状である。FIG. 21 shows a pattern shape when the circuit pattern of the reflection type mask of FIG. 18 is transferred to a resist.
【0046】尚、本発明においては以上説明した反射型
マスクを用い、その面上に形成した回路パターンをレジ
ストが塗布されているウエハに露光転写すれば高集積度
の半導体デバイスを容易に製造することができる。In the present invention, a highly integrated semiconductor device can be easily manufactured by using the above-described reflective mask and exposing and transferring the circuit pattern formed on the surface thereof onto a wafer coated with a resist. be able to.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明によれば前述の如くX線や真空紫
外線等を対象とした反射型マスクの転写用の回路パター
ンの構成を適切に設定することにより、投影系の開口数
をあまり大きくしなくても回折による影響を低減し、焦
点深度を深くなるように維持しつつレジスト面上に良好
なるコントラストの投影パターンを容易に形成すること
ができる反射型マスク及びそれを用いた露光装置を達成
することができる。As described above, according to the present invention, the numerical aperture of the projection system is increased to a large value by appropriately setting the configuration of the circuit pattern for transfer of the reflection type mask for X-rays or vacuum ultraviolet rays. A reflective mask and an exposure apparatus using the same that can easily form a projection pattern with good contrast on a resist surface while reducing the influence of diffraction and maintaining a deep depth of focus without doing so. Can be achieved.
【図1】 本発明の実施例1の反射型マスクの要部断
面図FIG. 1 is a sectional view of an essential part of a reflective mask according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施例1の反射型マスクによる投
影パターンのX線振幅分布FIG. 2 is an X-ray amplitude distribution of a projection pattern by the reflective mask according to the first embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施例1の反射型マスクによる投
影パターンのX線強度分布FIG. 3 is an X-ray intensity distribution of a projection pattern by the reflective mask of Example 1 of the present invention.
【図4】 本発明の実施例1の反射型マスクによる転
写されたレジストパターンの形状FIG. 4 is a shape of a resist pattern transferred by a reflective mask according to Example 1 of the present invention.
【図5】 本発明の反射型マスクを用いた露光装置の
実施例1の要部概略図FIG. 5 is a schematic view of a main part of an exposure apparatus according to a first embodiment of the present invention, which uses a reflective mask of the present invention.
【図6】 本発明の実施例2の反射型マスクの要部断
面図FIG. 6 is a sectional view of an essential part of a reflective mask according to a second embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の実施例3の反射型マスクの断面図FIG. 7 is a sectional view of a reflective mask of Example 3 of the present invention.
【図8】 本発明の実施例4の反射型マスクの断面図FIG. 8 is a sectional view of a reflective mask according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の実施例4の反射型マスクによる投
影パターンのX線振幅分布FIG. 9 is an X-ray amplitude distribution of a projection pattern by a reflective mask according to Example 4 of the present invention.
【図10】 本発明の実施例4の反射型マスクによる投
影パターンのX線強度分布FIG. 10 is an X-ray intensity distribution of a projection pattern by the reflective mask of Example 4 of the present invention.
【図11】 本発明の実施例4の反射型マスクによる転
写されたレジストパターンの形状FIG. 11 is a shape of a resist pattern transferred by a reflective mask of Example 4 of the present invention.
【図12】 本発明の実施例5の反射型マスクの断面図FIG. 12 is a sectional view of a reflective mask of Example 5 of the present invention.
【図13】 本発明の実施例5の反射型マスクによる投
影パターンのX線振幅分布FIG. 13 is an X-ray amplitude distribution of a projection pattern by a reflective mask of Example 5 of the present invention.
【図14】 本発明の実施例5の反射型マスクによる投
影パターンのX線強度分布FIG. 14 is an X-ray intensity distribution of a projection pattern by the reflective mask of Example 5 of the present invention.
【図15】 本発明の実施例5の反射型マスクによる転
写されたレジストパターンの形状FIG. 15 is a shape of a resist pattern transferred by a reflective mask of Example 5 of the present invention.
【図16】 本発明の実施例6の反射型マスクの断面図FIG. 16 is a sectional view of a reflective mask according to Example 6 of the present invention.
【図17】 本発明の実施例7の反射型マスクの断面図FIG. 17 is a sectional view of a reflective mask according to Example 7 of the present invention.
【図18】 本発明の実施例8の反射型マスクの断面図FIG. 18 is a sectional view of a reflective mask according to Example 8 of the present invention.
【図19】 本発明の実施例8の反射型マスクによる投
影パターンのX線振幅分布FIG. 19 is an X-ray amplitude distribution of a projection pattern by the reflective mask of Example 8 of the present invention.
【図20】 本発明の実施例8の反射型マスクによる投
影パターンのX線強度分布FIG. 20 is an X-ray intensity distribution of a projection pattern by the reflective mask of Example 8 of the present invention.
【図21】 本発明の実施例8の反射型マスクによる転
写されたレジストパターンの形状FIG. 21 is a shape of a resist pattern transferred by a reflective mask of Example 8 of the present invention.
【図22】 従来の反射型マスクの断面図FIG. 22 is a sectional view of a conventional reflective mask.
【図23】 従来の実施例の反射型マスクによる投影パ
ターンのX線振幅分布FIG. 23 is an X-ray amplitude distribution of a projection pattern by the reflection type mask of the conventional example.
【図24】 従来の反射型マスクによる投影パターンの
X線強度分布FIG. 24 is an X-ray intensity distribution of a projection pattern using a conventional reflective mask.
【図25】 従来の反射型マスクによる転写されたレジ
ストパターンの形状FIG. 25 is a shape of a resist pattern transferred by a conventional reflective mask.
1 基板 2 反射多層膜 2a 反射部 3 位相部材(位相シフタ) 4 X線吸収体(非反射部) 6 アンジュレーター光源 7,8 反射鏡 9 反射型マスク 10,11 反射鏡(投影系) 12 ウエハ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Reflective multilayer film 2a Reflecting part 3 Phase member (phase shifter) 4 X-ray absorber (non-reflecting part) 6 Undulator light source 7,8 Reflecting mirror 9 Reflective mask 10,11 Reflecting mirror (projection system) 12 Wafer
Claims (8)
に露光転写する為の回路パターンを有する反射型マスク
において、該回路パターンの一部に反射する放射ビーム
の位相を変化させる位相部材を設けたことを特徴とする
反射型マスク。1. A reflection type mask having a circuit pattern for exposing and transferring to a resist surface by utilizing the reflection of a radiation beam, wherein a phase member for changing the phase of the radiation beam reflected on a part of the circuit pattern is provided. A reflective mask.
ムを吸収及び/又は透過する非反射部とから成るパター
ンを基板面上に設けた反射型マスクにおいて、該反射部
の一部に反射する放射ビームの位相を変化させる位相部
材を設けたことを特徴とする反射型マスク。2. A reflection type mask having a pattern comprising a reflecting portion for reflecting a radiation beam and a non-reflecting portion for absorbing and / or transmitting the radiation beam on a surface of a substrate and reflecting on a part of the reflecting portion. A reflective mask comprising a phase member for changing the phase of a radiation beam.
の位相及び光強度を変えていることを特徴とする請求項
1の反射型マスク。3. The reflective mask according to claim 1, wherein the reflective mask changes a phase and a light intensity of a reflected radiation beam.
ムの位相変化δがnを0以上の整数としたとき 【数1】 となるようにしたことを特徴とする請求項1の反射型マ
スク。4. A phase change δ of a radiation beam reflected through the phase member, where n is an integer of 0 or more. The reflective mask according to claim 1, wherein
設けて形成したことを特徴とする請求項1の反射型マス
ク。5. The reflective mask according to claim 1, wherein the phase member is formed by providing a step on the surface of the substrate.
長をλ、放射ビームの前記反射型マスクへの入射角を
θ、nを0以上の整数としたとき 【数2】 となるようにしたことを特徴とする請求項5の反射型マ
スク。6. When the height of the step portion is h, the wavelength of the radiation beam is λ, the incident angle of the radiation beam on the reflective mask is θ, and n is an integer of 0 or more, The reflective mask according to claim 5, wherein
ームを吸収及び/又は透過する非反射部とから成るパタ
ーンを基板面上に設けると共に、該反射部の一部に反射
する放射ビームの位相を変化させる位相部材を設けた反
射型マスクに放射ビームを照射し、該反射型マスクから
反射した放射ビームをウエハ面に導光し、該ウエハ面に
該反射型マスク面のパターンを露光転写するようにした
ことを特徴とする反射型マスクを用いた露光装置。7. A pattern comprising a reflecting portion for reflecting the radiation beam and a non-reflecting portion for absorbing and / or transmitting the radiation beam is provided on the substrate surface, and the radiation beam for reflecting a part of the reflection portion is provided. A radiation beam is applied to a reflective mask provided with a phase member that changes the phase, the radiation beam reflected from the reflective mask is guided to the wafer surface, and the pattern on the reflective mask surface is exposed and transferred to the wafer surface. An exposure apparatus using a reflective mask.
れた回路パターンをレジストが塗布されているウエハに
露光転写し、半導体デバイスを製造したことを特徴とす
る半導体デバイスの製造方法。8. A method of manufacturing a semiconductor device, wherein the circuit pattern formed on the reflective mask according to claim 1 or 2 is exposed and transferred onto a wafer coated with a resist to manufacture a semiconductor device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273197A JPH0588355A (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Reflection type mask and exposure device using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3273197A JPH0588355A (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Reflection type mask and exposure device using the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0588355A true JPH0588355A (en) | 1993-04-09 |
Family
ID=17524455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3273197A Pending JPH0588355A (en) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | Reflection type mask and exposure device using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0588355A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1991
- 1991-09-25 JP JP3273197A patent/JPH0588355A/en active Pending
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