JPH07302743A

JPH07302743A - Ｘ線マスク製造装置、該ｘ線マスク製造装置を用いたｘ線マスク製造方法、および該ｘ線マスク製造方法で製造されるｘ線マスクを用いた半導体デバイスの製造方法

Info

Publication number: JPH07302743A
Application number: JP9416794A
Authority: JP
Inventors: Ryuichi Ebinuma; 隆一海老沼; Hidehiko Fujioka; 秀彦藤岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-05-06
Filing date: 1994-05-06
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】それぞれ異なる照明光学系を有するＸ線露光
装置に対応して寸法補正された複数個のＸ線マスクを短
時間に製造する。【構成】Ｘ線マスク製造装置は、ＤＵＶ光源（遠紫外
光）によって原版となるレチクル１１を照明するための
照明光学系４２と、レチクル１１のパターンの一部を所
定の倍率で縮小してマスク基板５１上に投影するための
縮小投影光学系４１と、原版となるレチクル１１を保持
し、レチクル１１を走査移動させる原版走査手段として
のレクチルステージ２と、レチクル１１のパターンが転
写されるマスク基板５１をレクチル１１と平行に保持
し、マスク基板５１を走査移動させるマスク基板走査手
段としてのマスク基板ステージ５と、をフレーム３によ
り一体にして構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の製造
などで使用されるマスクの製造装置および製造方法に関
し、特に、Ｘ線を光源として被露光基板上に所定のパタ
ーンを露光するためのＸ線露光装置に使用されるＸ線マ
スクを製造するためのＸ線マスク製造装置およびＸ線マ
スク製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マスクが近接された半導体ウエハ上のレ
ジストに、照明光源としてのＸ線によってマスクのパタ
ーンを露光させるＸ線露光装置において、シンクロトロ
ン放射光をＸ線源として利用したものが提案されてい
る。

【０００３】シンクロトロン放射光は、地面に対して水
平に設置された電子軌道面に光を発散させるＳＯＲ装置
から得られる。このＳＯＲ装置からのシンクロトロン放
射光は、電子軌道面と平行な方向（以下、「水平方向」
という）には大きな広がりを持つが、電子軌道面に対し
て垂直な方向（以下、「垂直方向」という）にはせいぜ
い数ミリｒａｄ程度の発散角の広がりしかない。露光装
置として必要な数ｃｍの露光領域を確保する為には、シ
ンクロトロン放射光を垂直方向にも拡大する必要があ
る。その手段としてＸ線を反射させるミラーが利用され
る。このミラーにてシンクロトロン放射光を垂直方向に
拡大する方法としては、ミラーの反射面形状を凸面形状
とする方法や、ミラーを揺動させて走査する方法があ
る。これらの方法では、マスクに対して入射する照明光
は平行ではなく、ミラーによる光の反射位置をほぼ頂点
としてマスクの照射領域に広がる発散角を有することに
なる。また、水平方向に対しては、発散しているシンク
ロトロン放射光をミラーを用いて平行化する方法や、特
に集光させずにそのままマスクに入射させる方法があ
る。シンクロトロン放射光を利用した照明光学系は通
常、これらの方法の組み合せから構成されている。

【０００４】図６は、シンクロトロン放射光を用いたＸ
線露光装置の一例であり、照明光学系の概念図を示した
ものである。

【０００５】図６において、電子蓄積リング内の電子軌
道９０１から放射されるシートビーム状のシンクロトロ
ン放射光９０２を垂直方向に拡大させる為に、Ｘ線ミラ
ー９０３の反射面は円筒形状に形成されている。光源か
らＸ線ミラー９０３までの距離は３ｍ（＝Ｌｈ−Ｌｖ）
であり、Ｘ線ミラー９０３からさらに５ｍ（＝Ｌｖ）の
位置にウエハ９０５が配置されている。さらに、ウエハ
９０５とＸ線ミラー９０３との間で、マスク９０４がウ
エハ９０５に極めて近接した状態で配置されている。

【０００６】この場合、シンクロトロン放射光９０２
は、水平方向には概ね電子蓄積リングの電子軌道９０１
にある発光点を頂点とする発散角を有しており、垂直方
向には概ねＸ線ミラー９０３の反射点を頂点とする発散
角を有することになる。マスク９０４とウエハ９０５と
の距離（ポロキシミティーギャップ）は２０μｍであ
る。したがって、ウエハ９０５にて、水平方向の転写倍
率は（８００００００＋２０）／８００００００＝１．
０００００２５となり、垂直方向の転写倍率は（５００
００００＋２０）／５００００００＝１．０００００４
となるので、厳密な意味では等倍露光ではなく、拡大露
光であり、その拡大率も方向によって１．５ｐｐｍ異な
る。これらの拡大率は、照明光学系の構成によって異な
るので、同一の半導体製造工場に設置されるＸ線露光装
置間でも異なる可能性がある。

【０００７】露光領域の寸法を３０ｍｍとすると、１．
５ｐｐｍの差は寸法にして４５ｎｍになるので偏倍の転
写歪が発生していることになる。この転写歪は、半導体
集積回路を製造する際の露光工程を全て同一の露光装置
で行うならば、重ね合わせ誤差に影響しないので問題と
はならない。ところが、製造コスト上の問題から、Ｘ線
露光と、ＵＶあるいはＤＵＶを用いた縮小投影露光とを
組み合せる、いわゆるミックス＆マッチ露光で半導体集
積回路を製造することがあり、このような場合にはＸ線
露光での転写倍率が重ね合わせ誤差に影響を与えないよ
うに何等かの対策を講じる必要がある。Ｘ線露光装置自
体で転写倍率の補正をするのは困難であることから、そ
の対策としては、Ｘ線露光装置で使用するＸ線マスクを
製造する際に、Ｘ線露光での転写倍率を予め考慮してＸ
線マスクのパターン寸法を補正しておく方法が採られ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】Ｘ線マスクを製造
する方法としては、マスク基板上に所定のパターンを電
子ビーム描画装置で描画し、作成することが一般的であ
る。上述したような微妙な拡大率の差は、電子ビームで
描画する際に予めパターン寸法を補正することにより対
応することができる。半導体集積回路の製造では、複数
のラインでそれぞれ露光工程を稼働させるために、それ
ぞれのラインに対応して同一パターンのマスクを複数用
意するのが一般的であるが、ライン間でＸ線露光装置の
照明光学系の構成が異なる場合には、同一パターンであ
ってもそれぞれ異なる寸法補正をしたＸ線マスクを電子
ビーム描画装置で製造して対応する必要がある。

【０００９】また、特にＸ線露光の場合は、Ｘ線によっ
てマスクが損傷を受けて歪を生じるなど、マスクの寿命
という面でも複数個のＸ線マスクが用意される場合があ
る。

【００１０】しかしながら、Ｘ線露光が有効な露光方法
として見られる２５６メガビットＤＲＡＭ規模の集積度
を有する回路パターンを電子ビームで描画するのに必要
な時間は、数十分から場合によっては数時間になる為、
電子ビーム描画装置で複数個のＸ線マスクを製造するに
は多くの時間が必要となる。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであって、それぞれ異なる照明光学系を有
するＸ線露光装置に対応して寸法補正された複数個のＸ
線マスクを短時間に製造することが可能なＸ線マスク製
造装置、該Ｘ線マスク製造装置を用いたＸ線マスク製造
方法、および該Ｘ線マスク製造方法で製造されるＸ線マ
スクを用いた半導体デバイスの製造方法を提供すること
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の、Ｘ線マスク製造装置は、Ｘ線マスクとなる
マスク基板を保持し、該マスク基板を走査移動させるマ
スク基板走査手段と、前記マスク基板上に転写するパタ
ーンを有する原版を前記マスク基板と平行に保持し、該
原版を前記マスク基板と同一方向に走査移動させる原版
走査手段と、前記原版上にスリット状の照明光を前記原
版の走査方向と直交するように照明する照明光学系と、
前記マスク基板走査手段と前記原版走査手段との間に設
けられた、前記照明光学系からのスリット状の照明光に
より前記原版が照明されてできるパターン像の一部を所
定の倍率で縮小して前記マスク基板上に投影する縮小投
影光学系と、から少なくとも構成されている。

【００１３】また、ＳＯＲ装置からのシンクロトロン放
射光を光源として被露光基板上に所定のパターンを露光
するＸ線露光装置において前記被露光基板と前記光源と
の間に前記被露光基板と極めて近接した状態で配置され
るＸ線マスクを、上記のＸ線マスク製造装置を用いて製
造する方法であって、前記Ｘ線マスクを前記Ｘ線露光装
置に配置する際に、前記Ｘ線露光装置でのＳＯＲ装置の
電子軌道面に垂直な方向と前記Ｘ線マスク製造装置での
走査方向とを一致させる場合、前記Ｘ線マスク製造装置
における、前記原版走査手段による原版の走査速度と前
記マスク基板走査手段によるマスク基板の走査速度との
速度比によって決まるところの走査方向の転写倍率と、
前記縮小投影光学系の投影倍率によって決まるところの
走査方向と直交する方向の転写倍率と、の比を、前記Ｘ
線露光装置における、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に平
行な方向の転写倍率と、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に
垂直な方向の転写倍率と、の比に一致させてＸ線マスク
を製造することを特徴とする方法であってもよく、ま
た、前記Ｘ線マスクを前記Ｘ線露光装置に配置する際
に、前記Ｘ線露光装置でのＳＯＲ装置の電子軌道面に平
行な方向と前記Ｘ線マスク製造装置での走査方向とを一
致させる場合、前記Ｘ線マスク製造装置における、前記
原版走査手段による原版の走査速度と前記マスク基板走
査手段によるマスク基板の走査速度との速度比によって
決まるところの走査方向の転写倍率と、前記縮小投影光
学系の投影倍率によって決まるところの走査方向と直交
する方向の転写倍率と、の比を、前記Ｘ線露光装置にお
ける、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に垂直な方向の転写
倍率と、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に平行な方向の転
写倍率と、の比に一致させてＸ線マスクを製造すること
を特徴とする方法であってもよい。

【００１４】さらに、上記のいずれかのＸ線マスク製造
方法でＸ線マスクを製造し、該Ｘ線マスクを用いて露光
工程で製造される半導体デバイスの製造方法も本発明に
属する。

【００１５】

【作用】上記のとおりに構成された本発明では、照明光
学系からのスリット状の照明光により原版が照明されて
できるパターン像の一部が縮小投影光学系により所定の
倍率で縮小してマスク基板上に投影される。そして、マ
スク基板走査手段によりマスク基板を走査させると共
に、このマスク基板の走査方向と同一方向に原版走査手
段によりマスク基板と平行に保持された原版を走査させ
ることにより、原版のパターン全部がマスク基板上に転
写される。

【００１６】このとき、走査方向の転写倍率は、マスク
基板の走査速度と原版の走査速度との速度比によって定
まり、また、走査方向と直交する方向の転写倍率は、縮
小投影光学系の倍率によって定まるので、マスク基板の
走査速度と原版の走査速度との速度比、および縮小投影
光学系の倍率を任意に設定すれば、走査方向の転写倍率
と、走査方向と直交する方向の転写倍率とを異ならせる
ことが可能となる。

【００１７】また、本発明のＸ線マスク製造装置を用い
ることにより、ＳＯＲ装置からのシンクロトロン放射光
を光源として被露光基板上に所定のパターンを露光する
Ｘ線露光装置にて被露光基板と光源との間にＸ線マスク
が前記被露光基板と極めて近接した状態で配置されたと
きの、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に平行な方向の転写
倍率と、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に垂直な方向の転
写倍率との違いによる転写歪を、前記Ｘ線マスクを製造
する際に予め補正することが可能となる。

【００１８】すなわち、前記Ｘ線マスクをＸ線露光装置
に配置する際に、前記Ｘ線露光装置でのＳＯＲ装置の電
子軌道面に垂直な方向と前記Ｘ線マスク製造装置での走
査方向とを一致させる場合には、前記Ｘ線マスク製造装
置における、前記原版走査手段による原版の走査速度と
前記マスク基板走査手段によるマスク基板の走査速度と
の速度比によって決まるところの走査方向の転写倍率
と、前記縮小投影光学系の投影倍率によって決まるとこ
ろの走査方向と直交する方向の転写倍率と、の比を、前
記Ｘ線露光装置における、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面
に平行な方向の転写倍率と、前記ＳＯＲ装置の電子軌道
面に垂直な方向の転写倍率と、の比に一致させればよ
い。

【００１９】また、前記Ｘ線マスクをＸ線露光装置に配
置する際に、前記Ｘ線露光装置でのＳＯＲ装置の電子軌
道面に平行な方向と前記Ｘ線マスク製造装置での走査方
向とを一致させる場合には、前記Ｘ線マスク製造装置に
おける、前記原版走査手段による原版の走査速度と前記
マスク基板走査手段によるマスク基板の走査速度との速
度比によって決まるところの走査方向の転写倍率と、前
記縮小投影光学系の投影倍率によって決まるところの走
査方向と直交する方向の転写倍率と、の比を、前記Ｘ線
露光装置における、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に垂直
な方向の転写倍率と、前記ＳＯＲ装置の電子軌道面に平
行な方向の転写倍率と、の比に一致させればよい。

【００２０】このようにすれば、それぞれ異なる照明光
学系のＸ線露光装置に対応して寸法補正を施した複数個
のＸ線マスクが短時間に製造することが可能となる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００２２】図１は、本発明のＸ線マスク製造装置の一
実施例の構成を示す概略断面図、図２は、図１に示した
レクチルステージの概略平面図、図３は、図１に示した
マスク基板ステージの概略平面図である。

【００２３】本実施例のＸ線マスク製造装置は、原版と
なるレチクルに描かれたパターンの一部をマスク基板上
に縮小投影し、投影面内でレチクルとマスク基板とを互
いに同期させて走査移動させることにより、レチクルの
パターンの全部をマスク基板上の所定の領域に転写する
という走査露光方法を採用している。

【００２４】このＸ線マスク製造装置は、図１に示すよ
うに、ＤＵＶ光源（遠紫外光）によって原版となるレチ
クル１１を照明するための照明光学系４２と、レチクル
１１のパターンの一部を所定の倍率で縮小してマスク基
板５１上に投影するための縮小投影光学系４１と、原版
となるレチクル１１を保持し、レチクル１１を走査移動
させる原版走査手段としてのレクチルステージ２と、レ
チクル１１のパターンが転写されるマスク基板５１をレ
クチル１１と平行に保持し、マスク基板５１を走査移動
させるマスク基板走査手段としてのマスク基板ステージ
５と、をフレーム３により一体にして構成されている。

【００２５】図１において、レチクルステージ２の、レ
チクル１１が載置される側にはレチクル１１を遠紫外
光によって照明する照明光学系４２がフレーム３により
固定されている。レチクル１１を介して照明光学系４２
と反対側には、レチクル１１のパターンを所定の倍率で
縮小してマスク基板５１上に投影するための縮小投影光
学系４１がフレーム３により固定されている。

【００２６】レチクルステージ２は、図２に示すよう
に、マスク基板（不図示）に転写しようとするパターン
１１１が描かれた原版としてのレチクル１１が搭載さ
れ、レクチル１１を保持するレチクルチャック１２と、
レチクルチャック１２を走査方向（ｘ方向）に移動させ
るための駆動手段２１および案内手段と、レチクルチャ
ック１２の走査方向の位置および走査面内の姿勢を計測
するための計測手段とを備えている。

【００２７】駆動手段２１としてはリニアモータが採用
されており、不図示のドライバーによってリニアモータ
は駆動される。案内手段としてはエアーベアリングが採
用されており、エアーベアリングは、レチクルチャック
１２に固定された複数のエアーパッド（不図示）と、該
エアーパッドを支持するガイド部材２２２，２２３とか
らなる。ガイド部材２２２，２２３は、フレーム３に保
持されている。レチクルの位置および姿勢の計測手段と
しては、レーザー測長器が採用されており、レチクルチ
ャック１２の端面には、測長用ミラー２３１，２３２，
２３３が固定されている。測長用ミラー２３１，２３２
は、それぞれコ−ナ−キュ−ブミラ−であり、照明領域
１１２の中心に対して対称の位置に配設されている。測
長用ミラー２３３は、高い平面度をもつ平面ミラーであ
り、ステージの移動範囲に対して充分な長さの反射面を
有し、前記案内手段によって定まるレチクルチャック１
２の移動方向に対して平行になるように固定されてい
る。測長用ミラー２３１，２３２，２３３の各々の位置
に対向してフレーム３には、干渉計２４１，２４２，２
４３が配設されており、不図示のレーザー光源によっ
て、測長用の干渉計およびミラーにレーザー光が供給さ
れる。これにより、測長用ミラー２３１，２３２の位置
でレチクルの走査方向の位置を計測でき、また、平面ミ
ラーである測長用ミラー２３３によって走査方向に対し
て直角の方向の位置を計測できる。レチクル中心の走査
方向の位置は、ステージの走査方向の位置を計測する２
つの干渉計２４１と２４２の位置出力信号の平均値から
求めることができる。

【００２８】図１に示したマスク基板５１を投影面内で
移動させるためのマスク基板ステージ５は、図３に示す
ように、レチクル１１のパターンが転写されるマスク基
板５１が搭載されるマスク基板チャック５２と、投影面
積内回転方向（θ方向）、走査方向（ｘ方向）に対して
直角な方向（ｙ方向）、光軸方向（ｚ方向）、および投
影面に対してマスク基板面を傾かせる方向（ωｘ、ω
ｙ）とにマスク基板チャック５２を微動駆動するための
微動駆動機構７１と、微動駆動機構７１を走査方向（ｘ
方向）に移動させるための駆動手段７３および案内手段
と、マスク基板チャック５２の走査方向の位置および走
査面内の姿勢を計測するための計測手段とを備えてい
る。マスク基板５１の表面には感光剤（レジスト）が塗
布されており、マスク基板５１の転写領域５１１上には
レチクルのパターンが転写される。

【００２９】駆動手段７３としてはリニアモータが採用
され、不図示のドライバーによってリニアモータは駆動
される。案内手段としてはエアーベアリングが採用され
ており、エアーベアリングは、微動駆動機構７１に固定
された複数のエアーパッド（不図示）と、該エアーパッ
ドを支持するガイド部材７３１，７３２とからなる。ガ
イド部材７３１，７３２は、フレーム３に保持されてい
る。マスク基板チャック５２の位置および姿勢の計測手
段としては、レーザー測長器が採用されており、微動駆
動機構７１の端面には、測長用ミラー６１１，６１２，
６１３が固定されている。測長用ミラー６１１，６１２
は、それぞれコ−ナ−キュ−ブミラ−であり、転写領域
５１１の中心に対して対称の位置に配設されている。測
長用ミラー６１３は、高い平面度をもつ平面ミラーであ
り、ステージの移動範囲に対して充分な長さの反射面を
有し、反射面がマスク基板５１の走査方向と平行になる
ように配置されている。測長用ミラー６１１，６１２，
６１３の各々の位置に対向してフレーム３には、干渉計
６２１，６２２，６２３が配設されており、不図示のレ
ーザー光源によって、測長用の干渉計およびミラーにレ
ーザー光が供給される。これにより、測長用ミラー６２
１，６２２の位置でマスク基板５１の走査方向の位置を
計測でき、また、平面ミラーである測長用ミラー６２３
によってマスク基板５１の走査方向に対して直角の方向
の位置を計測できる。

【００３０】さらに、図１に示した縮小投影光学系４１
の鏡筒には、投影面に対するマスク基板５１の表面の位
置を計測する測距センサー６３１，６３２が固定され、
測距センサー６３１，６３２は、縮小投影光学系により
マスク基板５１上に縮小投影されたスリット状の露光領
域（不図示）の両端近傍に相当する位置に配置されてい
る。計測する位置は、前記のスリット形状の露光領域
（不図示）ではなく、走査方向に対してその露光領域よ
りも前の位置である。本装置は、走査露光中はその計測
点で予めマスク基板５１の高さを計測しておき、計測点
が露光領域に入った時にマスク基板５１の表面の位置が
結像面と一致するように、微動駆動機構７１を制御す
る。

【００３１】上述した構成の実施例では、Ｘ線マスクの
最小パターン線幅寸法を０．２５μｍ以下にしたいの
で、解像力の要求から、例えば照明光源としてＫｒＦエ
キシマレーザーが用いられ、縮小投影光学系のＮＡは
０．６以上としている。図２に示したように照明領域１
１２は、スリット状の矩形であり、走査方向（ｘ方向）
には小さく、走査方向に対して直角な方向（ｙ方向）に
は大きい寸法をもつ。この照明領域１１２に相当する、
レチクル１１のパターン１１１の一部を、縮小投影光学
系４１により０．２５倍に縮小し、マスク基板５１上に
結像させる。

【００３２】本実施例のＸ線マスク製造装置では、原版
であるレチクルのパターンをマスク基板上に転写させる
場合、走査方向の転写倍率と、走査方向に対して直角の
方向の転写倍率とを異ならせることができる。走査方向
の転写倍率は、マスク基板ステージ５の走査速度とレチ
クルステージ２の走査速度との速度比Ｎｓｔによって定
まり、走査方向に対して直角の方向の転写倍率は、縮小
投影光学系の倍率Ｎｏｐによって定まる。

【００３３】しかしながら、上記の２つの倍率を異なら
せる場合には、レチクルの投影像の走査による移動速度
と、マスク基板の走査による移動速度とが異なるため、
像のぼけを伴うことになる。レチクル上での走査方向の
実質的な照明領域寸法（均一な照明強度分布ならば走査
方向の照明領域寸法、つまりスリット状の照明光の短幅
寸法であり、非均一な照明強度分布ならば走査方向の分
布の広がりを示す２σの値など）と、倍率差（Ｎｏｐ−
Ｎｓｔ）と、の積がぼけの要因となる相対移動量であ
る。この相対移動量は、マスク基板５１上に露光しよう
とするパターン線幅の寸法よりも充分小さくするのが望
ましい。例えば、１０ｐｐｍまでの倍率差を考慮し、こ
の相対移動量を０．０４μｍ以下に抑えるためには、レ
チクル１１上での走査方向の実質的な照明領域寸法が４
ｍｍ以下になるように、照明光源系４１にはレチクル面
と共役な面にアパーチャが設けられているか、または照
明強度分布の広がりの２σが４ｍｍ以下になっているの
が望ましい。この場合に相当するマスク基板５１上での
実質的な走査方向の照明領域寸法は１ｍｍ以下になる。

【００３４】以上のような構成のＸ線マスク製造装置で
原版となるレチクルからＸ線マスクを製造する場合に
は、被露光基板上にマスクパターンを近接させた状態で
Ｘ線露光を行なうＸ線露光装置の照明光学系の構成に対
応して次のような転写倍率の補正を行う。

【００３５】従来技術の説明で述べたようにシンクロト
ロン放射光を用いたＸ線露光装置の拡大率は、Ｘ線マス
クに入射する照明光の平行度（発散角）と、マスクとウ
エハの距離とによって定まる。図６に示したように、照
明光の水平方向の発散の中心の位置とマスクとの、光路
に沿った距離をＬｈ、マスクとウエハの距離をＧとする
と、水平方向の転写倍率は１＋Ｇ／Ｌｈである。同様
に、照明光の垂直方向の発散の中心の位置とマスクと
の、光路に沿った距離をＬｖとすると、垂直方向の転写
倍率は１＋Ｇ／Ｌｖである。ここで、照明光が発散す
る方向ではなく集光する方向でマスクに入射する場合
は、発散の中心が光源と反対側になるので、対応するＬ
ｖあるいはＬｈは負の値を持つ。

【００３６】このような構成のＸ線露光装置で使用する
Ｘ線マスクを製造する際には、縮小投影光学系の倍率Ｎ
ｏｐと、レチクルステージの走査速度とマスク基板ステ
ージの走査速度との速度比Ｎｓｔと、を次のように設定
する。

【００３７】Ｘ線マスクをＸ線露光装置に使用する際
に、Ｘ線マスク製造装置の走査方向と、Ｘ線露光装置の
水平方向と、を一致させる場合は、Ｎｏｐ・（１＋Ｇ／Ｌｖ）＝Ｎｓｔ・（１＋Ｇ／Ｌｈ）より具体的には、次のように倍率のパラメータを設定す
る。

【００３８】最終的に得る被露光基板上の寸法をＷと
し、Ｗに対応する原版レチクル上の寸法をＲとすると、Ｎｏｐ＝Ｗ／Ｒ・（１＋Ｇ／Ｌｖ）Ｎｓｔ＝Ｗ／Ｒ・（１＋Ｇ／Ｌｈ）ステージの走査速度は、レチクルステージの走査速度を
Ｖｒ、マスク基板ステージの走査速度をＶｍとすると、Ｖｍ／Ｖｒ＝Ｎｓｔとなるように設定すればよい。

【００３９】また、Ｘ線マスクをＸ線露光装置に使用す
る際に、Ｘ線マスク製造装置の走査方向と、Ｘ線露光装
置の垂直方向と、を一致させる場合は、Ｎｏｐ・（１＋Ｇ／Ｌｈ）＝Ｎｓｔ・（１＋Ｇ／Ｌｖ）Ｎｏｐ＝Ｗ／Ｒ・（１＋Ｇ／Ｌｈ）Ｎｓｔ＝Ｗ／Ｒ・（１＋Ｇ／Ｌｖ）となるように設定すればよい。いずれの場合もレチクル
は、電子ビーム露光装置で露光して作成される。以上の
ような方法によって同一寸法のレチクルから照明系の構
成が異なる各々のＸ線露光装置に対応した複数のＸ線マ
スクを製造することができる。

【００４０】Ｘ線露光と、ＵＶあるいはＤＵＶ光を用い
た投影露光装置とを用いる、いわゆるミックス＆マッチ
露光の場合には、投影露光装置の投影倍率Ｎを次のよう
に設定する。

【００４１】Ｎ＝Ｗ／Ｒこれによって同一寸法で製造されたレチクルを用いてミ
ックス＆マッチ露光に対応する事ができる。

【００４２】また、ウエハの処理プロセスで発生するよ
うな歪を、Ｘ線マスク製造時の走査露光の倍率設定によ
り補正することができる。この場合は、前述した式の倍
率にウエハの処理プロセス固有の補正値を加えればよ
い。この際に方向によって補正値を異ならせることによ
って異方性を持つ歪にも対応することができる。

【００４３】次に、上述したＸ線マスク製造装置で製造
されるＸ線マスクをＸ線露光装置に適用したデバイスの
製造方法について説明する。

【００４４】図５は、縮小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の
半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等）の製造フローを示す。ステップＳ１
（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Ｓ２（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Ｓ３（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Ｓ４（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
に、ステップＳ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステ
ップＳ４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Ｓ６（検査）ではステップＳ５
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、これが出荷される（ステップＳ７）。

【００４５】図６は、上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップＳ１１（酸化）ではウエハの表面を
酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面
に絶縁膜形成する。ステップＳ１３（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Ｓ１４
（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステ
ップＳ１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布
する。ステップＳ１６（露光）では上記説明したＸ線マ
スクをＸ線露光装置によってマスクの回路パターンをウ
エハに転写する。ステップＳ１７（現像）では露光した
ウエハを現像する。ステップＳ１８（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Ｓ
１９（レジスト剥離）ではエッチングで済んで不要とな
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。本実施例の半導体デバイス製造方法を用いる
ことにより、従来で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できる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載するような効果を奏する。

【００４７】請求項１に記載の発明は、原版に描かれた
パターンの一部をマスク基板上に縮小投影し、投影面内
で原版とマスク基板とを互いに同期させて走査移動させ
ることにより、原版のパターンの全部をマスク基板上の
所定の領域に転写することができる。このため、電子ビ
ーム描画装置に比べて製造効率が高い。

【００４８】また、紫外光を光源にしてＸ線マスクを製
造するので、電子ビーム描画装置を用いて直接Ｘ線マス
クを製造するのに比べて、近接効果の影響や、基板の帯
電による影響がないので高精度のＸ線マスクを製造する
ことができる。

【００４９】さらに、マスク基板の走査速度と原版の走
査速度との速度比、および縮小投影光学系の倍率を任意
に設定すれば、走査方向の転写倍率と、走査方向と直交
する方向の転写倍率とを異ならせることができる。

【００５０】請求項２または請求項３に記載の発明は、
請求項１に記載の発明の効果に加えて、走査方向の転写
倍率と、走査方向に直交する方向の転写倍率とを個別に
設定することにより、同一寸法のレチクル（原版）か
ら、異なる照明光学系を有するＸ線露光装置に対応して
寸法補正した複数個のＸ線マスクを、電子ビーム描画装
置を用いた時と比べて短時間に製造することが可能であ
る。

【００５１】また、半導体集積回路などを製造するプロ
セスで、Ｘ線露光と、ＤＵＶ光源を用いた縮小投影光学
系の露光装置などとを混用する、いわゆるミックス＆マ
ッチ露光を採用する場合でも、同一寸法のレチクルシリ
ーズで製造することができる。

【００５２】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の発明にかかるＸ線マスク製造方法で製
造したＸ線マスクを、半導体デバイスの露光工程で用い
ることで、高集積度の半導体デバイスにおける重ね合わ
せ精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線マスク製造装置の一実施例の構成
を示す概略断面図である。

【図２】図１に示したレクチルステージの概略平面図で
ある。

【図３】図１に示したマスク基板ステージの概略平面図
である。

【図４】半導体デバイスの製造フローである。

【図５】図４のウエハプロセスの詳細なフローである。

【図６】シンクロトロン放射光を用いたＸ線露光装置の
一例であり、照明光学系の概念図である。

【符号の説明】

２レチクルステージ３フレーム５マスク基板ステージ１１レチクル１２レチクルチャック２１駆動手段４１縮小投影光学系４２照明光学系５１マスク基板５２マスク基板チャック７１微動駆動機構７３駆動手段１１１パターン１１２照明領域２２２レチクルステージのガイド部材２２３レチクルステージのガイド部材２３１，２３２、２３３測長用ミラー２４１，２４２，２４３レチクルステージ用干渉計２３３，６１３平面ミラー５１１転写領域６２１，６２２，６２３マスク基板ステージ用干渉
計６３１，６３２測距センサー７３１，７３２走査ステージガイド部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線マスクとなるマスク基板を保持し、
該マスク基板を走査移動させるマスク基板走査手段と、前記マスク基板上に転写するパターンを有する原版を前
記マスク基板と平行に保持し、該原版を前記マスク基板
と同一方向に走査移動させる原版走査手段と、前記原版上にスリット状の照明光を前記原版の走査方向
と直交するように照明する照明光学系と、前記マスク基板走査手段と前記原版走査手段との間に設
けられた、前記照明光学系からのスリット状の照明光に
より前記原版が照明されてできるパターン像の一部を所
定の倍率で縮小して前記マスク基板上に投影する縮小投
影光学系と、から少なくとも構成されたＸ線マスク製造
装置。
【請求項２】ＳＯＲ装置からのシンクロトロン放射光
を光源として被露光基板上に所定のパターンを露光する
Ｘ線露光装置において前記被露光基板と前記光源との間
に前記被露光基板と極めて近接した状態で配置されるＸ
線マスクを、請求項１に記載のＸ線マスク製造装置を用
いて製造する方法であって、前記Ｘ線マスクを前記Ｘ線露光装置に配置する際に、前
記Ｘ線露光装置のＳＯＲ装置の電子軌道面に垂直な方向
と前記Ｘ線マスク製造装置の走査方向とを一致させる場
合、前記Ｘ線マスク製造装置における、前記原版走査手段に
よる原版の走査速度と前記マスク基板走査手段によるマ
スク基板の走査速度との速度比によって決まるところの
走査方向の転写倍率と、前記縮小投影光学系の投影倍率
によって決まるところの走査方向と直交する方向の転写
倍率と、の比を、前記Ｘ線露光装置における、前記ＳＯＲ装置の電子軌道
面に平行な方向の転写倍率と、前記ＳＯＲ装置の電子軌
道面に垂直な方向の転写倍率と、の比に一致させてＸ線
マスクを製造することを特徴とする、Ｘ線マスク製造方
法。
【請求項３】ＳＯＲ装置からのシンクロトロン放射光
を光源として被露光基板上に所定のパターンを露光する
Ｘ線露光装置において前記被露光基板と前記光源との間
に前記被露光基板と極めて近接した状態で配置されるＸ
線マスクを、請求項１に記載のＸ線マスク製造装置を用
いて製造する方法であって、前記Ｘ線マスクを前記Ｘ線露光装置に配置する際に、前
記Ｘ線露光装置でのＳＯＲ装置の電子軌道面に平行な方
向と前記Ｘ線マスク製造装置での走査方向とを一致させ
る場合、前記Ｘ線マスク製造装置における、前記原版走査手段に
よる原版の走査速度と前記マスク基板走査手段によるマ
スク基板の走査速度との速度比によって決まるところの
走査方向の転写倍率と、前記縮小投影光学系の投影倍率
によって決まるところの走査方向と直交する方向の転写
倍率と、の比を、前記Ｘ線露光装置における、前記ＳＯＲ装置の電子軌道
面に垂直な方向の転写倍率と、前記ＳＯＲ装置の電子軌
道面に平行な方向の転写倍率と、の比に一致させてＸ線
マスクを製造することを特徴とする、Ｘ線マスク製造方
法。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載のＸ線マ
スク製造方法でＸ線マスクを製造し、該Ｘ線マスクを用
いて露光工程で製造される半導体デバイスの製造方法。