JPH11109608A - マスク構造体、該マスク構造体を用いた露光方法及び露光装置、該マスク構造体を用いて作製された半導体デバイス、ならびに半導体デバイス製造方法 - Google Patents
マスク構造体、該マスク構造体を用いた露光方法及び露光装置、該マスク構造体を用いて作製された半導体デバイス、ならびに半導体デバイス製造方法Info
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- JPH11109608A JPH11109608A JP26886297A JP26886297A JPH11109608A JP H11109608 A JPH11109608 A JP H11109608A JP 26886297 A JP26886297 A JP 26886297A JP 26886297 A JP26886297 A JP 26886297A JP H11109608 A JPH11109608 A JP H11109608A
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体デバイス製造時のＸ線露光などに用いる
マスク構造体において、マスク表面への汚染の付着・堆
積を防止し、マスクの長寿命化を図る。 【解決手段】支持膜２とＸ線吸収体３からなるマスクを
ゴミ等から保護する表面側ペリクル７及び裏面側ペリク
ル１１の表面に、酸化チタン膜１４,１５を形成し、酸
化チタンの光触媒作用に基づく汚染物の分解作用や、酸
化チタンの光導電性に基づく帯電防止作用を利用して、
汚染物の付着・堆積を防止する。マスク自体の表面に酸
化チタン膜を形成するようにしてもよい。
マスク構造体において、マスク表面への汚染の付着・堆
積を防止し、マスクの長寿命化を図る。 【解決手段】支持膜２とＸ線吸収体３からなるマスクを
ゴミ等から保護する表面側ペリクル７及び裏面側ペリク
ル１１の表面に、酸化チタン膜１４,１５を形成し、酸
化チタンの光触媒作用に基づく汚染物の分解作用や、酸
化チタンの光導電性に基づく帯電防止作用を利用して、
汚染物の付着・堆積を防止する。マスク自体の表面に酸
化チタン膜を形成するようにしてもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板などの
基板上に所望のパターンを形成するために使用されるマ
スク構造体、このマスク構造体を用いて上記のパターン
を形成する露光方法及び露光装置、このマスク構造体を
用いて作製された半導体デバイス、ならびに半導体デバ
イス製造方法に関する。
基板上に所望のパターンを形成するために使用されるマ
スク構造体、このマスク構造体を用いて上記のパターン
を形成する露光方法及び露光装置、このマスク構造体を
用いて作製された半導体デバイス、ならびに半導体デバ
イス製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路などの半導体デバイスや
マイクロマシン、薄膜磁気ヘッドなど、微細なパターン
が形成されたデバイスの製造では、マスクを介して被転
写体である基板上に光（可視光や紫外線）、Ｘ線などを
照射することによってその基板上に所望のパターンを形
成することが一般的である。例えば、半導体集積回路の
場合であれば、所望の回路パターンに対応したマスクを
用意し、レジストが表面に形成された半導体基板に対し
てこのマスクを介して光やＸ線を照射し、レジストを選
択的に露光してレジストに回路パターンを転写し、その
後、エッチング工程や成膜工程を経ることにより、半導
体基板に所望の回路が形成されることになる。以下、半
導体集積回路の製造の場合を例に挙げて、上述したよう
な微細なパターンを有するデバイスの形成について説明
する。
マイクロマシン、薄膜磁気ヘッドなど、微細なパターン
が形成されたデバイスの製造では、マスクを介して被転
写体である基板上に光（可視光や紫外線）、Ｘ線などを
照射することによってその基板上に所望のパターンを形
成することが一般的である。例えば、半導体集積回路の
場合であれば、所望の回路パターンに対応したマスクを
用意し、レジストが表面に形成された半導体基板に対し
てこのマスクを介して光やＸ線を照射し、レジストを選
択的に露光してレジストに回路パターンを転写し、その
後、エッチング工程や成膜工程を経ることにより、半導
体基板に所望の回路が形成されることになる。以下、半
導体集積回路の製造の場合を例に挙げて、上述したよう
な微細なパターンを有するデバイスの形成について説明
する。
【０００３】近年、半導体集積回路の高密度高速化に伴
い、集積回路のパターン線幅が縮小し、半導体製造方法
にも一層の高性能化が要求されてきている。このため、
焼き付け装置（露光装置）として、ＫｒＦレーザ（波長
２４８ｎｍ）、ＡｒＦレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｘ線
領域（波長０.２〜１５ｎｍ）など、従来よりも短い波
長の露光光源を利用したステッパが開発されつつある。
また、被転写体に所望のパターンを転写する際に用いる
レジストにも、酸触媒を用いた化学増幅型のレジストが
用いられるようになってきた。
い、集積回路のパターン線幅が縮小し、半導体製造方法
にも一層の高性能化が要求されてきている。このため、
焼き付け装置（露光装置）として、ＫｒＦレーザ（波長
２４８ｎｍ）、ＡｒＦレーザ（波長１９３ｎｍ）、Ｘ線
領域（波長０.２〜１５ｎｍ）など、従来よりも短い波
長の露光光源を利用したステッパが開発されつつある。
また、被転写体に所望のパターンを転写する際に用いる
レジストにも、酸触媒を用いた化学増幅型のレジストが
用いられるようになってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】所望のパターンの線幅
が微細になるにつれ、プロセスにおけるゴミ等に対する
防塵対策は非常に難しくなってきた。通常のゴミに対す
るサイズや数の制限が厳しくなるのはもちろん、化学物
質に対するプロセスの敏感度も高まってきており、半導
体集積回路の作製が行われるクリーンルームでは、その
化学的汚染が問題となってきた。化学的汚染の原因とな
るのは、レジストの分解生成物質、レジストの現像や洗
浄等のプロセス中に発生する放散物質、マスクで使用す
る接着剤、さらには、機器の壁材などの設備に起因する
揮発性物質などである。
が微細になるにつれ、プロセスにおけるゴミ等に対する
防塵対策は非常に難しくなってきた。通常のゴミに対す
るサイズや数の制限が厳しくなるのはもちろん、化学物
質に対するプロセスの敏感度も高まってきており、半導
体集積回路の作製が行われるクリーンルームでは、その
化学的汚染が問題となってきた。化学的汚染の原因とな
るのは、レジストの分解生成物質、レジストの現像や洗
浄等のプロセス中に発生する放散物質、マスクで使用す
る接着剤、さらには、機器の壁材などの設備に起因する
揮発性物質などである。
【０００５】このような化学的汚染がある環境下で、遠
紫外光やＸ線などの短い波長の光による露光を長時間行
うと、マスク表面の汚染すなわち付着物の発生により、
マスクにおける光の透過率、反射率、散乱などが変化す
る。特に、レジストとして化学増幅型のレジストを用い
ると、酸発生剤もしくは酸、及び分解物質が露光中また
は露光後に蒸発し、マスクの汚染を加速する。とりわ
け、Ｘ線などの投影露光では、被転写物とマスクとの間
隔を数１０μｍ以下として露光を行うため、マスクの汚
染は重大な問題である。これらの付着物については、形
状や組成が一様でなく、プロセス環境に依存する傾向が
みられるもののはっきりしたことは不明である。これら
の付着物の生成には、推測すれば、単純な光化学反応で
はなく、分解、再結合、多次反応、堆積、結晶化等の過
程が複雑に作用しているものと考えられる。このような
付着物が生成した場合、洗浄に除去することが考えられ
るが、特にＸ線マスクなどにおいては、吸収体の形状が
高アスペクト（幅に比べて段差が大きい）であることか
ら洗浄は非常に難しく、洗浄ではとりきれないゴミも発
生する。Ｘ線マスクなどの支持膜は、薄膜であるため強
度が弱く、マスク自体の洗浄の回数を減少させる必要性
もある。
紫外光やＸ線などの短い波長の光による露光を長時間行
うと、マスク表面の汚染すなわち付着物の発生により、
マスクにおける光の透過率、反射率、散乱などが変化す
る。特に、レジストとして化学増幅型のレジストを用い
ると、酸発生剤もしくは酸、及び分解物質が露光中また
は露光後に蒸発し、マスクの汚染を加速する。とりわ
け、Ｘ線などの投影露光では、被転写物とマスクとの間
隔を数１０μｍ以下として露光を行うため、マスクの汚
染は重大な問題である。これらの付着物については、形
状や組成が一様でなく、プロセス環境に依存する傾向が
みられるもののはっきりしたことは不明である。これら
の付着物の生成には、推測すれば、単純な光化学反応で
はなく、分解、再結合、多次反応、堆積、結晶化等の過
程が複雑に作用しているものと考えられる。このような
付着物が生成した場合、洗浄に除去することが考えられ
るが、特にＸ線マスクなどにおいては、吸収体の形状が
高アスペクト（幅に比べて段差が大きい）であることか
ら洗浄は非常に難しく、洗浄ではとりきれないゴミも発
生する。Ｘ線マスクなどの支持膜は、薄膜であるため強
度が弱く、マスク自体の洗浄の回数を減少させる必要性
もある。
【０００６】本発明の目的は、マスク表面への汚染の付
着・堆積を防いでマスクの洗浄回数を減らしあるいは洗
浄そのものを不要とし、マスクの長寿命化を達成できる
マスク構造体を提供するとともに、このようなマスク構
造体を用いた露光方法、露光装置、半導体デバイス及び
半導体デバイス製造方法を提供することにある。
着・堆積を防いでマスクの洗浄回数を減らしあるいは洗
浄そのものを不要とし、マスクの長寿命化を達成できる
マスク構造体を提供するとともに、このようなマスク構
造体を用いた露光方法、露光装置、半導体デバイス及び
半導体デバイス製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、マスク表
面への汚染の付着防止、堆積防止の対策について試行錯
誤しながら検討した結果、マスク表面あるいはマスクに
装着されたペリクルの表面に酸化チタンの薄膜を形成す
ることにより、上記問題点を解決できることを見出し、
本発明を完成させた。
面への汚染の付着防止、堆積防止の対策について試行錯
誤しながら検討した結果、マスク表面あるいはマスクに
装着されたペリクルの表面に酸化チタンの薄膜を形成す
ることにより、上記問題点を解決できることを見出し、
本発明を完成させた。
【０００８】すなわち、本発明のマスク構造体は、所望
のパターンを基板上に露光するために用いられるマスク
を有するマスク構造体において、マスク表面を保護する
ために装着されるペリクルと、ペリクル表面に形成され
た酸化チタン膜と、を有することを特徴とする。
のパターンを基板上に露光するために用いられるマスク
を有するマスク構造体において、マスク表面を保護する
ために装着されるペリクルと、ペリクル表面に形成され
た酸化チタン膜と、を有することを特徴とする。
【０００９】また本発明のマスク構造体は、所望のパタ
ーンを基板上に露光するために用いられるマスクを有す
るマスク構造体において、マスクの表面に形成された酸
化チタン膜を有することを特徴とする。
ーンを基板上に露光するために用いられるマスクを有す
るマスク構造体において、マスクの表面に形成された酸
化チタン膜を有することを特徴とする。
【００１０】本発明のマスク構造体においては、酸化チ
タン膜が、基板への露光に用いられる光が照射する部分
以外のペリクル表面あるいはマスク表面に設けられるよ
うにしてもよい。また、本発明のマスク構造体は、典型
的にはＸ線露光用のＸ線マスク構造体であるが、Ｘ線以
外の光の露光に用いるものであってもよい。
タン膜が、基板への露光に用いられる光が照射する部分
以外のペリクル表面あるいはマスク表面に設けられるよ
うにしてもよい。また、本発明のマスク構造体は、典型
的にはＸ線露光用のＸ線マスク構造体であるが、Ｘ線以
外の光の露光に用いるものであってもよい。
【００１１】本発明において、マスク表面あるいはペリ
クル表面への酸化チタンの成膜方法としては、例えば、
蒸着法や、アルキルチタネートを予めコートした後に加
熱して加水分解により形成する方法を適用することがで
きる。
クル表面への酸化チタンの成膜方法としては、例えば、
蒸着法や、アルキルチタネートを予めコートした後に加
熱して加水分解により形成する方法を適用することがで
きる。
【００１２】酸化チタンの代表的な作用として、紫外線
やＸ線等の短波長の光の照射によって光触媒として機能
し、各種の物質を化学的に分解する分解作用がある。さ
らに、酸化チタンは光半導体としての効果を発揮し、光
の照射によって導電状態となり、帯電防止作用を呈して
これによる汚染物の付着防止作用も示すようになる。す
なわち、ペリクル表面に酸化チタン薄膜を形成した場合
には、酸化チタンの分解作用及び帯電防止作用によりペ
リクル表面の汚染を防ぐことができ、ペリクルの交換及
びマスクの洗浄の回数を減少させまたはこれら交換や洗
浄を不要のものとすることができ、マスクの長寿命化を
図ることができる。同様に、マスク表面に酸化チタン薄
膜を形成した場合には、酸化チタンの分解作用及び帯電
防止作用によりマスク表面の汚染を防ぐことができ、マ
スクの洗浄の回数を減少させまたは洗浄を不要のものと
することができ、マスクの長寿命化を図ることができ
る。
やＸ線等の短波長の光の照射によって光触媒として機能
し、各種の物質を化学的に分解する分解作用がある。さ
らに、酸化チタンは光半導体としての効果を発揮し、光
の照射によって導電状態となり、帯電防止作用を呈して
これによる汚染物の付着防止作用も示すようになる。す
なわち、ペリクル表面に酸化チタン薄膜を形成した場合
には、酸化チタンの分解作用及び帯電防止作用によりペ
リクル表面の汚染を防ぐことができ、ペリクルの交換及
びマスクの洗浄の回数を減少させまたはこれら交換や洗
浄を不要のものとすることができ、マスクの長寿命化を
図ることができる。同様に、マスク表面に酸化チタン薄
膜を形成した場合には、酸化チタンの分解作用及び帯電
防止作用によりマスク表面の汚染を防ぐことができ、マ
スクの洗浄の回数を減少させまたは洗浄を不要のものと
することができ、マスクの長寿命化を図ることができ
る。
【００１３】さらには、本発明のマスク構造体を用い露
光によって被転写体に所望のパターンを転写することを
特徴とする露光方法及び露光装置により、マスク汚染の
影響を受けることなく、量産に適した高精度な焼き付け
が可能となる。また、本発明のマスク構造体を用いた露
光により加工基板上に所望のパターンを転写し、これを
加工、形成することにより、高性能半導体デバイスの量
産が可能となる。
光によって被転写体に所望のパターンを転写することを
特徴とする露光方法及び露光装置により、マスク汚染の
影響を受けることなく、量産に適した高精度な焼き付け
が可能となる。また、本発明のマスク構造体を用いた露
光により加工基板上に所望のパターンを転写し、これを
加工、形成することにより、高性能半導体デバイスの量
産が可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。以下の各実施の形態のう
ち、第１の実施形態から第３の実施形態までは、マスク
の汚染を防ぐためのペリクル表面に酸化チタン薄膜を形
成した本発明のマスク構造体に関するものであり、第４
の実施形態から第８の実施形態まではマスク表面に酸化
チタン薄膜を形成した本発明のマスク構造体に関するも
のであり、第９の実施形態は本発明のマスク構造体を用
いたＸ線露光装置に関するものであり、第１０の実施形
態は、第９の実施形態のＸ線露光装置を用いた半導体デ
バイスの製造に関するものである。
て、図面を参照して説明する。以下の各実施の形態のう
ち、第１の実施形態から第３の実施形態までは、マスク
の汚染を防ぐためのペリクル表面に酸化チタン薄膜を形
成した本発明のマスク構造体に関するものであり、第４
の実施形態から第８の実施形態まではマスク表面に酸化
チタン薄膜を形成した本発明のマスク構造体に関するも
のであり、第９の実施形態は本発明のマスク構造体を用
いたＸ線露光装置に関するものであり、第１０の実施形
態は、第９の実施形態のＸ線露光装置を用いた半導体デ
バイスの製造に関するものである。
【００１５】《第１の実施形態》図１は、本発明の第１
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００１６】このＸ線マスク構造体は、厚さ２ｍｍのＳ
ｉ（シリコン）からなる保持枠１と、保持枠１によって
保持されＣＶＤ（化学的気相成長）法で形成された厚さ
２.０μｍのＳｉＣからなるＸ線透過性の支持膜２と、
支持膜２上にスパッタにより形成して所望のパターンに
加工されたＴａ（タンタル）膜からなるＸ線吸収体３
と、ＳｉＣからなり接着剤５によって保持枠１に接着さ
れた補強体４とを有している。
ｉ（シリコン）からなる保持枠１と、保持枠１によって
保持されＣＶＤ（化学的気相成長）法で形成された厚さ
２.０μｍのＳｉＣからなるＸ線透過性の支持膜２と、
支持膜２上にスパッタにより形成して所望のパターンに
加工されたＴａ（タンタル）膜からなるＸ線吸収体３
と、ＳｉＣからなり接着剤５によって保持枠１に接着さ
れた補強体４とを有している。
【００１７】補強体４には、枠体６上に貼られた表面側
ペリクル（半導体基板などの被転写体の側に配置される
ペリクル）７が、支持膜２との間幅が５μｍとなるよう
に、粘着剤９によって、着脱容易となるように装着され
ている。枠体６は、Ａｌ（アルミニウム）からなり、圧
力調整用の穴８が設けられている。この圧力調整用の穴
８には、ゴミの侵入を防ぐフィルタ（不図示）が取り付
けられている。表面ペリクル７は０.８μｍ厚のポリイ
ミドからなり、平面度１μｍ以下に制御されている。表
面ペリクル７上には、抵抗加熱蒸着またはＥＢ（電子ビ
ーム）蒸着によって、酸化チタン膜１４が２０ｎｍの厚
さで形成されている。酸化チタン膜１４は、酸化チタン
が光触媒として効果を発揮できる範囲内で、Ｘ線の吸収
が少なくなるようになるべく薄く形成することが好まし
い。具体的には、１０〜１００ｎｍの範囲内の厚さとす
ることが好ましい。
ペリクル（半導体基板などの被転写体の側に配置される
ペリクル）７が、支持膜２との間幅が５μｍとなるよう
に、粘着剤９によって、着脱容易となるように装着され
ている。枠体６は、Ａｌ（アルミニウム）からなり、圧
力調整用の穴８が設けられている。この圧力調整用の穴
８には、ゴミの侵入を防ぐフィルタ（不図示）が取り付
けられている。表面ペリクル７は０.８μｍ厚のポリイ
ミドからなり、平面度１μｍ以下に制御されている。表
面ペリクル７上には、抵抗加熱蒸着またはＥＢ（電子ビ
ーム）蒸着によって、酸化チタン膜１４が２０ｎｍの厚
さで形成されている。酸化チタン膜１４は、酸化チタン
が光触媒として効果を発揮できる範囲内で、Ｘ線の吸収
が少なくなるようになるべく薄く形成することが好まし
い。具体的には、１０〜１００ｎｍの範囲内の厚さとす
ることが好ましい。
【００１８】また、補強体４の側面には、枠体１０に貼
られた裏面側ペリクル１１が、支持膜２との間隔が５ｍ
ｍとなるように、粘着剤１３によって、着脱容易となる
ように装着されている。枠体１０はＡｌからなり、圧力
調整用の穴１２が設けられている。穴１２には、ゴミの
侵入を防ぐフィルタ（不図示）が取り付けられている。
裏面ペリクル１１は、表面側ペリクル７と同じく０.８
μｍ厚のポリイミドによって構成され、裏面ペリクル１
１の表面には、酸化チタン膜１５が２０ｎｍの厚さで形
成されている。
られた裏面側ペリクル１１が、支持膜２との間隔が５ｍ
ｍとなるように、粘着剤１３によって、着脱容易となる
ように装着されている。枠体１０はＡｌからなり、圧力
調整用の穴１２が設けられている。穴１２には、ゴミの
侵入を防ぐフィルタ（不図示）が取り付けられている。
裏面ペリクル１１は、表面側ペリクル７と同じく０.８
μｍ厚のポリイミドによって構成され、裏面ペリクル１
１の表面には、酸化チタン膜１５が２０ｎｍの厚さで形
成されている。
【００１９】上記のように酸化チタン膜１４,１５が形
成されたペリクル７,１１を用いることにより、Ｘ線露
光時にこの酸化チタン膜１４,１５が光触媒として作用
するのはもちろん、被転写体（ウェハ）に悪影響を与え
ない範囲で補助光（水銀ランプ、ブラックライトなどか
ら光）を照射することによりこの酸化チタン膜が光触媒
として作用し、ペリクル７,１１に付着した汚染物を分
解する。また、このマスク構造体の保存中に、マスクカ
セット内で補助光をあてることもできる。酸化チタン
は、蛍光灯などの通常の室内光でも光触媒としての作用
を継続させることができる。
成されたペリクル７,１１を用いることにより、Ｘ線露
光時にこの酸化チタン膜１４,１５が光触媒として作用
するのはもちろん、被転写体（ウェハ）に悪影響を与え
ない範囲で補助光（水銀ランプ、ブラックライトなどか
ら光）を照射することによりこの酸化チタン膜が光触媒
として作用し、ペリクル７,１１に付着した汚染物を分
解する。また、このマスク構造体の保存中に、マスクカ
セット内で補助光をあてることもできる。酸化チタン
は、蛍光灯などの通常の室内光でも光触媒としての作用
を継続させることができる。
【００２０】さらに、酸化チタンは光導電性であり、上
述したような露光や補助光の照射によって導電化し、こ
れにより、ペリクルを構成するポリイミド上へのゴミ等
の付着も防止できる。ペリクル上の酸化チタン膜は、マ
スク表面に帯電防止膜を直接形成する場合に比べて露光
耐性に対する要求が厳しくないので、成膜条件の設定が
容易である。さらに、支持膜２は無機膜であるため、破
損等が生じる場合があるが、この場合、ペリクル膜は飛
散防止膜としての作用も果たす。
述したような露光や補助光の照射によって導電化し、こ
れにより、ペリクルを構成するポリイミド上へのゴミ等
の付着も防止できる。ペリクル上の酸化チタン膜は、マ
スク表面に帯電防止膜を直接形成する場合に比べて露光
耐性に対する要求が厳しくないので、成膜条件の設定が
容易である。さらに、支持膜２は無機膜であるため、破
損等が生じる場合があるが、この場合、ペリクル膜は飛
散防止膜としての作用も果たす。
【００２１】上記のような酸化チタンの分解作用及び帯
電防止作用により、マスク表面及びペリクル表面の汚染
を防ぐことができ、ペリクルの交換及びマスクの洗浄の
回数を減少させることができ、あるいはこれら交換や洗
浄を不要のものとすることができる。これにより、マス
クの長寿命化を図ることができ、量産に対応したＸ線マ
スク構造体を供給することができた。
電防止作用により、マスク表面及びペリクル表面の汚染
を防ぐことができ、ペリクルの交換及びマスクの洗浄の
回数を減少させることができ、あるいはこれら交換や洗
浄を不要のものとすることができる。これにより、マス
クの長寿命化を図ることができ、量産に対応したＸ線マ
スク構造体を供給することができた。
【００２２】《第２の実施形態》図２は、本発明の第２
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００２３】このＸ線マスク構造体は、厚さ２ｍｍのＳ
ｉからなる保持枠１と、保持枠１によって保持されＣＶ
Ｄ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＮからなるＸ線
透過性の支持膜２と、支持膜２上に設けられ所望のパタ
ーンに加工されたＷ（タングステン）膜からなるＸ線吸
収体３と、ホウケイ酸ガラス（商品名パイレックスガラ
ス）からなり陽極接合によって保持枠１に接着された補
強体４とを有している。そして、第１の実施態様のＸ線
マスク構造体と同様に表面ペリクル７と裏面ペリクル１
１が設けられている。ただし、ペリクル７,１１には、
導電性ポリマーでありかつ耐放射線ポリマーであるポリ
フェニレンサルファイドを用いており、圧力調整用の穴
２０は、補強体４及び保持枠１を貫通するように形成さ
れている。また、表面ペリクル７では、酸化チタン膜１
４が、表面ペリクル７の周辺部（露光領域外）のみにア
ルキルチタネートを塗布、焼成することにより、１００
ｎｍ厚で形成されている。付着物の生成は一般に裏面側
では少ないため、裏面ペリクル１１については、ここで
は図示するように酸化チタン膜を設けない構成としても
よいし、第１の実施形態と同様に酸化チタン膜を形成す
るようにしてもよい。
ｉからなる保持枠１と、保持枠１によって保持されＣＶ
Ｄ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＮからなるＸ線
透過性の支持膜２と、支持膜２上に設けられ所望のパタ
ーンに加工されたＷ（タングステン）膜からなるＸ線吸
収体３と、ホウケイ酸ガラス（商品名パイレックスガラ
ス）からなり陽極接合によって保持枠１に接着された補
強体４とを有している。そして、第１の実施態様のＸ線
マスク構造体と同様に表面ペリクル７と裏面ペリクル１
１が設けられている。ただし、ペリクル７,１１には、
導電性ポリマーでありかつ耐放射線ポリマーであるポリ
フェニレンサルファイドを用いており、圧力調整用の穴
２０は、補強体４及び保持枠１を貫通するように形成さ
れている。また、表面ペリクル７では、酸化チタン膜１
４が、表面ペリクル７の周辺部（露光領域外）のみにア
ルキルチタネートを塗布、焼成することにより、１００
ｎｍ厚で形成されている。付着物の生成は一般に裏面側
では少ないため、裏面ペリクル１１については、ここで
は図示するように酸化チタン膜を設けない構成としても
よいし、第１の実施形態と同様に酸化チタン膜を形成す
るようにしてもよい。
【００２４】上記のように酸化チタン膜１４が形成され
たペリクル７を用いることにより、被転写体（ウェハ）
に悪影響を与えない範囲で補助光（水銀ランプ、ブラッ
クライトなどから光）を照射することによりこの酸化チ
タン膜が光触媒として作用し、ペリクル７に付着した汚
染物を分解する。また、マスク構造体の保存中に、マス
クカセット内で補助光をあてることもできる。酸化チタ
ンは、蛍光灯などの通常の室内光でも光触媒としての作
用を継続させることができる。
たペリクル７を用いることにより、被転写体（ウェハ）
に悪影響を与えない範囲で補助光（水銀ランプ、ブラッ
クライトなどから光）を照射することによりこの酸化チ
タン膜が光触媒として作用し、ペリクル７に付着した汚
染物を分解する。また、マスク構造体の保存中に、マス
クカセット内で補助光をあてることもできる。酸化チタ
ンは、蛍光灯などの通常の室内光でも光触媒としての作
用を継続させることができる。
【００２５】また、この実施形態では、酸化チタン膜１
４を表面ペリクル７での露光領域外に配置することによ
り、酸化チタンの吸収によるＸ線の減衰及び酸化チタン
のＸ線による変化が心配されることなく、光触媒として
作用するのに必要充分な膜厚で酸化チタン膜１４を形成
することができる。
４を表面ペリクル７での露光領域外に配置することによ
り、酸化チタンの吸収によるＸ線の減衰及び酸化チタン
のＸ線による変化が心配されることなく、光触媒として
作用するのに必要充分な膜厚で酸化チタン膜１４を形成
することができる。
【００２６】上記のような酸化チタンの分解作用及び帯
電防止作用により、マスク表面及びペリクル表面の汚染
を防ぐことができ、ペリクルの交換及びマスクの洗浄の
回数を減少させることができ、あるいはこれら交換や洗
浄を不要のものとすることができる。これにより、マス
クの長寿命化を図ることができ、量産に対応したＸ線マ
スク構造体を供給することができた。
電防止作用により、マスク表面及びペリクル表面の汚染
を防ぐことができ、ペリクルの交換及びマスクの洗浄の
回数を減少させることができ、あるいはこれら交換や洗
浄を不要のものとすることができる。これにより、マス
クの長寿命化を図ることができ、量産に対応したＸ線マ
スク構造体を供給することができた。
【００２７】《第３の実施形態》図３は、本発明の第３
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００２８】このＸ線マスク構造体は、石英基板１６
と、石英基板１６上に形成されたＭｏ（モリブデン）／
Ｓｉの多層構造（繰り返し積層構造）からなる反射基板
１７と、反射基板１７上に形成されＷからなる反射パタ
ーン１８とを有する反射型のマスクである。反射型のマ
スクの場合、反射率が変化する可能性があるので酸化チ
タン膜をマスク表面に直接形成することはできない。そ
こでこの実施形態では、マスクに対して取り外し可能な
ペリクル１９上に酸化チタン膜１４を形成している。こ
のＸ線マスク構造体は、露光中にはペリクル１９を取り
外して用いられる。ペリクル１９としては、ポリマーか
らなるものを用いてもよいし、ガラスなどの無機材を用
いてもよい。
と、石英基板１６上に形成されたＭｏ（モリブデン）／
Ｓｉの多層構造（繰り返し積層構造）からなる反射基板
１７と、反射基板１７上に形成されＷからなる反射パタ
ーン１８とを有する反射型のマスクである。反射型のマ
スクの場合、反射率が変化する可能性があるので酸化チ
タン膜をマスク表面に直接形成することはできない。そ
こでこの実施形態では、マスクに対して取り外し可能な
ペリクル１９上に酸化チタン膜１４を形成している。こ
のＸ線マスク構造体は、露光中にはペリクル１９を取り
外して用いられる。ペリクル１９としては、ポリマーか
らなるものを用いてもよいし、ガラスなどの無機材を用
いてもよい。
【００２９】本実施態様のＸ線反射型マスク構造体で
は、ペリクル１９を装着しておくことにより、マスクと
しての未使用時に、酸化チタンの分解作用及び帯電防止
作用により、マスク表面の汚染を防いで洗浄の回数を減
少させ、あるいは洗浄そのものを不要とすることができ
て、マスクの長寿命化を図ることができた。これによ
り、量産に対応したＸ線反射型マスク構造体を供給する
ことができた。
は、ペリクル１９を装着しておくことにより、マスクと
しての未使用時に、酸化チタンの分解作用及び帯電防止
作用により、マスク表面の汚染を防いで洗浄の回数を減
少させ、あるいは洗浄そのものを不要とすることができ
て、マスクの長寿命化を図ることができた。これによ
り、量産に対応したＸ線反射型マスク構造体を供給する
ことができた。
【００３０】《第４の実施態様》図４は、本発明の第４
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００３１】このＸ線マスク構造体は、厚さ２ｍｍのＳ
ｉからなる保持枠３１と、保持枠１によって保持されＣ
ＶＤ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＣからなるＸ
線透過性の支持膜３２と、支持膜３２上に設けられ所望
のパターンに加工されたＴａ膜からなるＸ線吸収体３３
と、ホウケイ酸ガラスからなり陽極接合によって保持枠
３１に接着された補強体３４とを有している。支持膜３
２及びＸ線吸収体３３の表面には、ＥＢ蒸着によって厚
さ１０ｎｍで酸化チタン膜３６が形成されている。酸化
チタン膜３６は、マスク構造体の側面や支持膜３２の裏
面にも形成しておいて構わない。酸化チタン膜３６は、
光触媒として効果が発揮できる範囲内で、Ｘ線の吸収が
少なくなるようになるべく薄く形成することが好まし
い。具体的には、酸化チタン膜３６は、１０〜１００ｎ
ｍの範囲内の厚さとすることが好ましい。
ｉからなる保持枠３１と、保持枠１によって保持されＣ
ＶＤ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＣからなるＸ
線透過性の支持膜３２と、支持膜３２上に設けられ所望
のパターンに加工されたＴａ膜からなるＸ線吸収体３３
と、ホウケイ酸ガラスからなり陽極接合によって保持枠
３１に接着された補強体３４とを有している。支持膜３
２及びＸ線吸収体３３の表面には、ＥＢ蒸着によって厚
さ１０ｎｍで酸化チタン膜３６が形成されている。酸化
チタン膜３６は、マスク構造体の側面や支持膜３２の裏
面にも形成しておいて構わない。酸化チタン膜３６は、
光触媒として効果が発揮できる範囲内で、Ｘ線の吸収が
少なくなるようになるべく薄く形成することが好まし
い。具体的には、酸化チタン膜３６は、１０〜１００ｎ
ｍの範囲内の厚さとすることが好ましい。
【００３２】上記のように酸化チタン膜３６が形成され
たマスクを用いることにより、Ｘ線露光時にこの酸化チ
タン膜３６が光触媒として作用するのはもちろん、被転
写体（ウェハ）に悪影響を与えない範囲で補助光（水銀
ランプ、ブラックライトなどから光）を照射することに
よりこの酸化チタン膜が光触媒として作用し、マスク表
面に付着した汚染物を分解する。このマスク構造体の保
存中に、マスクカセット内で補助光をあてることもでき
る。酸化チタンは、蛍光灯などの通常の室内光でも光触
媒としての作用を継続させることができる。さらに、酸
化チタンは光導電性であり、上述したような露光や補助
光の照射によって導電化し、ゴミ等の付着も防止でき
る。
たマスクを用いることにより、Ｘ線露光時にこの酸化チ
タン膜３６が光触媒として作用するのはもちろん、被転
写体（ウェハ）に悪影響を与えない範囲で補助光（水銀
ランプ、ブラックライトなどから光）を照射することに
よりこの酸化チタン膜が光触媒として作用し、マスク表
面に付着した汚染物を分解する。このマスク構造体の保
存中に、マスクカセット内で補助光をあてることもでき
る。酸化チタンは、蛍光灯などの通常の室内光でも光触
媒としての作用を継続させることができる。さらに、酸
化チタンは光導電性であり、上述したような露光や補助
光の照射によって導電化し、ゴミ等の付着も防止でき
る。
【００３３】上記のような酸化チタンの分解作用及び帯
電防止作用により、マスク表面の汚染を防ぐことがで
き、マスクの洗浄の回数を減少させることができ、ある
いは洗浄を不要のものとすることができる。これによ
り、マスクの長寿命化を図ることができ、量産に対応し
たＸ線マスク構造体を供給することができた。
電防止作用により、マスク表面の汚染を防ぐことがで
き、マスクの洗浄の回数を減少させることができ、ある
いは洗浄を不要のものとすることができる。これによ
り、マスクの長寿命化を図ることができ、量産に対応し
たＸ線マスク構造体を供給することができた。
【００３４】《第５の実施態様》図５は、本発明の第５
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００３５】このＸ線マスク構造体は、厚さ２ｍｍのＳ
ｉからなる保持枠１と、保持枠１によって保持されＣＶ
Ｄ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＣからなるＸ線
透過性の支持膜３２と、支持膜３２上にスパッタにより
形成して所望のパターンに加工されたＷ膜からなるＸ線
吸収体３３と、ＳｉＣからなり接着剤３５によって保持
枠３１に接着された補強体３４とを有している。
ｉからなる保持枠１と、保持枠１によって保持されＣＶ
Ｄ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＣからなるＸ線
透過性の支持膜３２と、支持膜３２上にスパッタにより
形成して所望のパターンに加工されたＷ膜からなるＸ線
吸収体３３と、ＳｉＣからなり接着剤３５によって保持
枠３１に接着された補強体３４とを有している。
【００３６】酸化チタン膜３６は、マスクの周辺部（露
光領域外）のみにアルキルチタネートを塗布、加熱する
ことにより、１００ｎｍ厚で形成されている。
光領域外）のみにアルキルチタネートを塗布、加熱する
ことにより、１００ｎｍ厚で形成されている。
【００３７】上記のようにマスクに酸化チタン膜３６を
形成することにより、被転写体（ウェハ）に悪影響を与
えない範囲で補助光（水銀ランプ、ブラックライトなど
から光）を照射することによりこの酸化チタン膜が光触
媒として作用し、マスクに付着した汚染物を分解する。
また、マスク構造体の保存中に、マスクカセット内で補
助光をあてることもできる。酸化チタンは、蛍光灯など
の通常の室内光でも光触媒としての作用を継続させるこ
とができる。
形成することにより、被転写体（ウェハ）に悪影響を与
えない範囲で補助光（水銀ランプ、ブラックライトなど
から光）を照射することによりこの酸化チタン膜が光触
媒として作用し、マスクに付着した汚染物を分解する。
また、マスク構造体の保存中に、マスクカセット内で補
助光をあてることもできる。酸化チタンは、蛍光灯など
の通常の室内光でも光触媒としての作用を継続させるこ
とができる。
【００３８】また、この実施形態では、酸化チタン膜３
６をマスクでの露光領域外に配置することにより、酸化
チタンの吸収によるＸ線の減衰及び酸化チタンのＸ線に
よる変化が心配されることなく、光触媒として作用する
のに必要充分な膜厚で酸化チタン膜３６を形成すること
ができる。
６をマスクでの露光領域外に配置することにより、酸化
チタンの吸収によるＸ線の減衰及び酸化チタンのＸ線に
よる変化が心配されることなく、光触媒として作用する
のに必要充分な膜厚で酸化チタン膜３６を形成すること
ができる。
【００３９】上記のような酸化チタンの分解作用及び帯
電防止作用により、マスク表面の汚染を防ぐことがで
き、マスクの洗浄の回数を減少させることができ、ある
いは洗浄を不要のものとすることができる。これによ
り、マスクの長寿命化を図ることができ、量産に対応し
たＸ線マスク構造体を供給することができた。
電防止作用により、マスク表面の汚染を防ぐことがで
き、マスクの洗浄の回数を減少させることができ、ある
いは洗浄を不要のものとすることができる。これによ
り、マスクの長寿命化を図ることができ、量産に対応し
たＸ線マスク構造体を供給することができた。
【００４０】《第６の実施形態》図６は、本発明の第６
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００４１】Ｘ線マスク構造体としては、第４の実施形
態のものと同様の構成のものであるが、Ｘ線吸収体３３
であるＷ膜との密着性を向上するために支持膜３２上に
密着性向上膜としてＴｉ（チタン）膜３７が形成されて
いる。すなわち、支持膜３２上に密着性向上膜を設け、
次にＷ膜を設けてこのＷ膜をパターニングした後、Ｔｉ
膜３７が形成されている支持膜３２をＯ2（酸素）プラ
ズマにさらすことにより酸化して、酸化チタン膜３６を
厚さ１０ｎｍで形成する。支持膜（Ｔｉ膜）３２を酸化
する方法として、熱酸化や酸素イオンの打ち込み等を用
いてもよい。密着性向上膜（Ｔｉ膜）の剥離工程を酸化
工程に変えるのみで酸化チタン膜の形成ができるので、
プロセスの簡便化をはかることができる。
態のものと同様の構成のものであるが、Ｘ線吸収体３３
であるＷ膜との密着性を向上するために支持膜３２上に
密着性向上膜としてＴｉ（チタン）膜３７が形成されて
いる。すなわち、支持膜３２上に密着性向上膜を設け、
次にＷ膜を設けてこのＷ膜をパターニングした後、Ｔｉ
膜３７が形成されている支持膜３２をＯ2（酸素）プラ
ズマにさらすことにより酸化して、酸化チタン膜３６を
厚さ１０ｎｍで形成する。支持膜（Ｔｉ膜）３２を酸化
する方法として、熱酸化や酸素イオンの打ち込み等を用
いてもよい。密着性向上膜（Ｔｉ膜）の剥離工程を酸化
工程に変えるのみで酸化チタン膜の形成ができるので、
プロセスの簡便化をはかることができる。
【００４２】酸化チタンの分解作用及び帯電防止作用に
より、マスク表面の汚染を防ぐことができ、マスクの洗
浄の回数を減少させることができ、あるいは洗浄を不要
のものとすることができる。これにより、マスクの長寿
命化を図ることができ、量産に対応したＸ線マスク構造
体を供給することができた。
より、マスク表面の汚染を防ぐことができ、マスクの洗
浄の回数を減少させることができ、あるいは洗浄を不要
のものとすることができる。これにより、マスクの長寿
命化を図ることができ、量産に対応したＸ線マスク構造
体を供給することができた。
【００４３】《第７の実施形態》図７は、本発明の第７
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００４４】このＸ線マスク構造体は、第４の実施形態
のものと同様の構成のものであるが、酸化チタン膜３６
をスパッタによって成膜する際にメッシュを用いるなど
することにより、酸化チタン膜３６の成長方向に方向性
を持たせている。これにより、Ｘ線吸収体３３の側面に
は酸化チタンが形成されないこととなって、Ｘ線吸収体
３３による線幅制御が容易になる。
のものと同様の構成のものであるが、酸化チタン膜３６
をスパッタによって成膜する際にメッシュを用いるなど
することにより、酸化チタン膜３６の成長方向に方向性
を持たせている。これにより、Ｘ線吸収体３３の側面に
は酸化チタンが形成されないこととなって、Ｘ線吸収体
３３による線幅制御が容易になる。
【００４５】《第８の実施形態》図８は、本発明の第８
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
の実施形態のマスク構造体を示す断面図である。このマ
スク構造体は、Ｘ線露光に適したＸ線マスク構造体であ
る。
【００４６】このＸ線マスク構造体は、厚さ２ｍｍのＳ
ｉからなる保持枠３１と、保持枠１によって保持されＣ
ＶＤ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＣからなるＸ
線透過性の支持膜３２と、支持膜３２上にめっきにより
設けられ所望のパターンに形成されているＡｕ（金）膜
からなるＸ線吸収体３３と、保持枠３１に接着された補
強体３４とを有している。補強体３４は設けなくてもよ
い。Ｘ線吸収体３３を形成する際に用いたレジストを剥
離・除去する前に酸化チタン膜３６を形成し、そののち
レジストを剥離することにより、露光領域においてはＸ
線吸収体３３上のみに酸化チタンが残存するようにして
いる。また、第５の実施態様と同様に、マスクの周辺部
（露光領域外）にも酸化チタン膜３６が形成されてい
る。このような構成とすることにより、酸化チタンの吸
収に起因するＸ線の減衰によるコントラストの低下を防
ぐことができる。
ｉからなる保持枠３１と、保持枠１によって保持されＣ
ＶＤ法で形成された厚さ２.０μｍのＳｉＣからなるＸ
線透過性の支持膜３２と、支持膜３２上にめっきにより
設けられ所望のパターンに形成されているＡｕ（金）膜
からなるＸ線吸収体３３と、保持枠３１に接着された補
強体３４とを有している。補強体３４は設けなくてもよ
い。Ｘ線吸収体３３を形成する際に用いたレジストを剥
離・除去する前に酸化チタン膜３６を形成し、そののち
レジストを剥離することにより、露光領域においてはＸ
線吸収体３３上のみに酸化チタンが残存するようにして
いる。また、第５の実施態様と同様に、マスクの周辺部
（露光領域外）にも酸化チタン膜３６が形成されてい
る。このような構成とすることにより、酸化チタンの吸
収に起因するＸ線の減衰によるコントラストの低下を防
ぐことができる。
【００４７】《第９の実施形態》次に、上述の各実施形
態で説明したマスク構造体を用いて徴小デバイス（半導
体装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシンなど）を製造
するためのＸ線露光装置を説明する。図９は、本発明の
第９の実施形態のＸ線露光装置の構成を示す要部概略図
であり、図１０はこのＸ線露光装置を上から見た図であ
る。このＸ線露光装置は、シンクロトロン放射（ＳＲ）
光をＸ線光源として使用するものである。
態で説明したマスク構造体を用いて徴小デバイス（半導
体装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシンなど）を製造
するためのＸ線露光装置を説明する。図９は、本発明の
第９の実施形態のＸ線露光装置の構成を示す要部概略図
であり、図１０はこのＸ線露光装置を上から見た図であ
る。このＸ線露光装置は、シンクロトロン放射（ＳＲ）
光をＸ線光源として使用するものである。
【００４８】ＳＲ放射源（蓄積リング）４１から放射さ
れたシンクロトロン放射光４２は、横方向（ＳＲ放射源
４１の軌道面内方向）には光強度がほぼ均一のビームに
広がり、縦方向にはほとんど拡がりを持たないシートビ
ーム状をしている。シリンドリカルミラーである凸面ミ
ラー４３によってこのシンクロトロン放射光４２を反射
させることにより、このビームを縦方向に拡大して断面
が略四角であるビームとし、これにより四角い露光領域
が得られるようにしている。拡大されたシンクロトロン
放射光４２は、照射領域内での露光量が均一となるよう
にシャッタ４４で調整され、シャッタ４４を経たシンク
ロトロン放射光４２はＸ線マスク４５に導かれる。ここ
でＸ線マスク４５としては、上述の第１乃至第８の実施
形態のいずれかによるマスク構造体が使用される。Ｘ線
マスク４５は、マスクステージ４７に吸着され、被転写
体（被露光体）であるウェハ４６と対向する位置に保持
されている。なお、露光時にもペリクルが装着されてい
るＸ線マスク構造体をＸ線マスク４５として用いる場
合、図にはそのペリクルは表示されていない。
れたシンクロトロン放射光４２は、横方向（ＳＲ放射源
４１の軌道面内方向）には光強度がほぼ均一のビームに
広がり、縦方向にはほとんど拡がりを持たないシートビ
ーム状をしている。シリンドリカルミラーである凸面ミ
ラー４３によってこのシンクロトロン放射光４２を反射
させることにより、このビームを縦方向に拡大して断面
が略四角であるビームとし、これにより四角い露光領域
が得られるようにしている。拡大されたシンクロトロン
放射光４２は、照射領域内での露光量が均一となるよう
にシャッタ４４で調整され、シャッタ４４を経たシンク
ロトロン放射光４２はＸ線マスク４５に導かれる。ここ
でＸ線マスク４５としては、上述の第１乃至第８の実施
形態のいずれかによるマスク構造体が使用される。Ｘ線
マスク４５は、マスクステージ４７に吸着され、被転写
体（被露光体）であるウェハ４６と対向する位置に保持
されている。なお、露光時にもペリクルが装着されてい
るＸ線マスク構造体をＸ線マスク４５として用いる場
合、図にはそのペリクルは表示されていない。
【００４９】ウェハ４６はウェハチャック４８に保持さ
れている。ウェハチャック４８はウェハステージ４９に
搭載されている。ウェハステージ４９を移動させること
により、ウェハ４６が位置決めされる。
れている。ウェハチャック４８はウェハステージ４９に
搭載されている。ウェハステージ４９を移動させること
により、ウェハ４６が位置決めされる。
【００５０】アライメントユニット５０は、Ｘ線マスク
４５とウェハ４６の各々に設けた位置決め用のアライメ
ントマークを検出する光学系と、両者のズレを演算する
演算部とを有している。本発明に基づくＸ線マスク４５
を用いることにより、高精度な位置合わせを行うことが
できる。
４５とウェハ４６の各々に設けた位置決め用のアライメ
ントマークを検出する光学系と、両者のズレを演算する
演算部とを有している。本発明に基づくＸ線マスク４５
を用いることにより、高精度な位置合わせを行うことが
できる。
【００５１】四角形のビームとされたシンクロトロン放
射光４２を照射することにより、Ｘ線マスク４５とウェ
ハ４６のアライメント後、Ｘ線マスク４５に形成されて
いるパターンを、ステップ・アンド・リピート方式やス
キャニング方式などによってウェハ４６上に露光転写す
る。
射光４２を照射することにより、Ｘ線マスク４５とウェ
ハ４６のアライメント後、Ｘ線マスク４５に形成されて
いるパターンを、ステップ・アンド・リピート方式やス
キャニング方式などによってウェハ４６上に露光転写す
る。
【００５２】マスクステージ４７に近接して水銀ランプ
やブラックライトなどの補助光源５１が設けられてお
り、ウェハ４６やウェハ４６上のレジストなどに影響を
与えない範囲で、Ｘ線マスク４５に対して補助光源５１
からの補助光を照射できるようになっている。
やブラックライトなどの補助光源５１が設けられてお
り、ウェハ４６やウェハ４６上のレジストなどに影響を
与えない範囲で、Ｘ線マスク４５に対して補助光源５１
からの補助光を照射できるようになっている。
【００５３】このようにＸ線露光装置を構成することに
より、シンクロトロン放射光４２による露光時（露光領
域に酸化チタン膜が形成されている場合）や補助光の照
射時に、マスク表面あるいはペリクル表面の酸化チタン
膜の分解作用及び帯電防止作用が促進され、マスク表面
やペリクル表面へのゴミ等の付着を防止することができ
る。
より、シンクロトロン放射光４２による露光時（露光領
域に酸化チタン膜が形成されている場合）や補助光の照
射時に、マスク表面あるいはペリクル表面の酸化チタン
膜の分解作用及び帯電防止作用が促進され、マスク表面
やペリクル表面へのゴミ等の付着を防止することができ
る。
【００５４】さらにこのＸ線露光装置では、図１０に示
すように、マスクカセット５２にも補助光源５１が備え
られている。マスクカセット５２にも補助光源５１が備
えられていることにより、Ｘ線マスク４５の保存中にも
酸化チタン膜に付着物の分解作用を起こさせることがで
き、分解生成物はマスクカセット５２の排気口５３から
回収することもできる。
すように、マスクカセット５２にも補助光源５１が備え
られている。マスクカセット５２にも補助光源５１が備
えられていることにより、Ｘ線マスク４５の保存中にも
酸化チタン膜に付着物の分解作用を起こさせることがで
き、分解生成物はマスクカセット５２の排気口５３から
回収することもできる。
【００５５】このＸ線露光装置により、量産に対応した
高精度なＸ線露光を行うことができた。
高精度なＸ線露光を行うことができた。
【００５６】《第１０の実施態様》次に、前述した露光
装置を利用した半導体デバイス（半導体素子）の製造方
法について説明する。図１１は、半導体デバイス（ＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネル、ＣＣ
Ｄなど）の製造工程を説明する製造フロー図である。
装置を利用した半導体デバイス（半導体素子）の製造方
法について説明する。図１１は、半導体デバイス（ＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネル、ＣＣ
Ｄなど）の製造工程を説明する製造フロー図である。
【００５７】まずステップ６１（回路設計）において半
導体デバイスの回路設計を行い、ステップ６２（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構
造体を上述の第１乃至第８の実施形態に基づいて製作す
る。一方、ステップ６３（ウェハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウェハを製造する。
導体デバイスの回路設計を行い、ステップ６２（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構
造体を上述の第１乃至第８の実施形態に基づいて製作す
る。一方、ステップ６３（ウェハ製造）ではシリコン等
の材料を用いてウェハを製造する。
【００５８】ステップ６４（ウェハプロセス）は、前工
程とも呼ばれ、ステップ６２で用意したマスク構造体と
ステップ６３で用意したウェハとを用いて、Ｘ線リソグ
ラフィー技術によって露光を行い、ウェハ上に実際の回
路を形成する。次のステップ６５（組立）は後工程とも
呼ばれ、ステップ６４によって回路が形成されたウェハ
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。その後、ステップ６
６（検査）において、ステップ６５で製作された半導体
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６７）。
程とも呼ばれ、ステップ６２で用意したマスク構造体と
ステップ６３で用意したウェハとを用いて、Ｘ線リソグ
ラフィー技術によって露光を行い、ウェハ上に実際の回
路を形成する。次のステップ６５（組立）は後工程とも
呼ばれ、ステップ６４によって回路が形成されたウェハ
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。その後、ステップ６
６（検査）において、ステップ６５で製作された半導体
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６７）。
【００５９】図１２は上記のステップ６４のウェハプロ
セスの詳細を示す製造フロー図である。
セスの詳細を示す製造フロー図である。
【００６０】まず、ステップ７１（酸化）において、ウ
ェハの表面を酸化させる。ステップ７２（ＣＶＤ）で
は、ＣＶＤによりウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステ
ップ７３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着によ
って形成する。ステップ７４（イオン打ち込み）では、
ウェハに所望のイオンを打ち込む。ステップ７５（レジ
スト処理）では、ウェハ表面に化学増幅型のレジストを
塗布する。
ェハの表面を酸化させる。ステップ７２（ＣＶＤ）で
は、ＣＶＤによりウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステ
ップ７３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着によ
って形成する。ステップ７４（イオン打ち込み）では、
ウェハに所望のイオンを打ち込む。ステップ７５（レジ
スト処理）では、ウェハ表面に化学増幅型のレジストを
塗布する。
【００６１】ステップ６６（露光）では、第９の実施形
態で説明したＸ線露光装置によって、マスク構造体の回
路パターンをウェハに焼付け露光する。ウェハをローデ
ィングしてウェハをマスクと対向させ、アライメントユ
ニットで両者のズレを検出して、ウェハステージを駆動
して両者の位置合わせを行う。両者が合致したならば露
光を行う。露光終了後、ウェハは次のショットへステッ
プ移動し、アライメント以下の動作を繰り返す。
態で説明したＸ線露光装置によって、マスク構造体の回
路パターンをウェハに焼付け露光する。ウェハをローデ
ィングしてウェハをマスクと対向させ、アライメントユ
ニットで両者のズレを検出して、ウェハステージを駆動
して両者の位置合わせを行う。両者が合致したならば露
光を行う。露光終了後、ウェハは次のショットへステッ
プ移動し、アライメント以下の動作を繰り返す。
【００６２】ステップ７７（現像）では、ステップ７６
で露光したウェハを現像する。ステップ７８（エッチン
グ）では、現像したレジスト以外の部分を削りとる。こ
れらのステップを繰り返し行うことによって、ウェハ上
に多重に回路パターンが形成される。
で露光したウェハを現像する。ステップ７８（エッチン
グ）では、現像したレジスト以外の部分を削りとる。こ
れらのステップを繰り返し行うことによって、ウェハ上
に多重に回路パターンが形成される。
【００６３】なお、本実施例の製造方法を用いれば、従
来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスの量産
に対応することができる。
来は製造が難しかった高集積度の半導体デバイスの量産
に対応することができる。
【００６４】以上、本発明の実施の形態について、Ｘ線
露光により半導体デバイスを製造する場合を中心にして
説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。マスクとレジストとを近接させて露光を行う露光方
法や露光装置、これらに用いるマスク構造体であれば、
本発明を適用することができる。すなわち、酸化チタン
が光触媒として機能する波長領域の光の使用を前提とす
るものであれば、Ｘ線以外の光（例えばエキシマレーザ
などの光源からの紫外光や遠紫外光）を用いることを前
提とした露光方法、露光装置及びマスク構造体も、本発
明の範疇に含まれるものである。
露光により半導体デバイスを製造する場合を中心にして
説明したが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。マスクとレジストとを近接させて露光を行う露光方
法や露光装置、これらに用いるマスク構造体であれば、
本発明を適用することができる。すなわち、酸化チタン
が光触媒として機能する波長領域の光の使用を前提とす
るものであれば、Ｘ線以外の光（例えばエキシマレーザ
などの光源からの紫外光や遠紫外光）を用いることを前
提とした露光方法、露光装置及びマスク構造体も、本発
明の範疇に含まれるものである。
【００６５】
【発明の効果】以上の説明したように本発明は、マスク
に装着されたペリクル表面やマスク自体の表面に酸化チ
タンの薄膜を形成することにより、酸化チタンの光触媒
作用及び導電化による帯電防止作用等により、ペリクル
表面やマスク表面の汚染を防ぎ、洗浄の回数を減少させ
あるいは洗浄を不要のものとすることができ、マスクの
長寿命化を図ることができる。
に装着されたペリクル表面やマスク自体の表面に酸化チ
タンの薄膜を形成することにより、酸化チタンの光触媒
作用及び導電化による帯電防止作用等により、ペリクル
表面やマスク表面の汚染を防ぎ、洗浄の回数を減少させ
あるいは洗浄を不要のものとすることができ、マスクの
長寿命化を図ることができる。
【００６６】さらには、本発明のマスク構造体を用いた
露光により被転写体にパターンを転写することを特徴と
する露光方法及び露光装置により、高精度な焼き付けを
量産に対応させて実現することが可能となる。また、本
発明のマスク構造体を用いた露光によって加工基板上に
パターンを転写し、これを加工、形成することにより、
高性能半導体デバイスの量産が可能となる。
露光により被転写体にパターンを転写することを特徴と
する露光方法及び露光装置により、高精度な焼き付けを
量産に対応させて実現することが可能となる。また、本
発明のマスク構造体を用いた露光によって加工基板上に
パターンを転写し、これを加工、形成することにより、
高性能半導体デバイスの量産が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図６】本発明の第６の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明の第７の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】本発明の第８の実施形態のマスク構造体の構成
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図９】本発明の第９の実施形態のＸ線露光装置の構成
を示す要部概略図である。
を示す要部概略図である。
【図１０】図９のＸ線露光装置を上から見た図である。
【図１１】本発明の第１０の実施形態での半導体デバイ
スの製造工程を説明する製造フロー図である。
スの製造工程を説明する製造フロー図である。
【図１２】図１０に示す半導体デバイス製造工程でのウ
ェハプロセスの詳細を示す製造フロー図である。
ェハプロセスの詳細を示す製造フロー図である。
１,３１ 保持枠 ２,３２ 支持膜（Ｘ線透過膜） ３,３３ Ｘ線吸収体 ４,３４ 補強体 ５,３５ 接着剤 ６,１０ 枠体 ７ 表面側ペリクル ８,１２,２０ 穴 ９,１３ 粘着剤 １１ 裏面側ペリクル １４,１５,３６ 酸化チタン膜 １６ 石英基板 １７ 反射基板 １８ 非反射パターン １９ ペリクル ４１ ＳＲ放射源（蓄積リング） ４２ シンクロトロン放射光 ４３ 凸面ミラー ４４ シャッタ ４５ Ｘ線マスク ４６ ウェハ ４７ マスクステージ ４８ ウェハチャック ４９ ウェハステージ ５０ アライメントユニット ５１ 補助光源 ５２ マスクカセット ５３ 排気口
Claims (25)
- 【請求項１】 所望のパターンを基板上に露光するため
に用いられるマスクを有するマスク構造体において、 前記マスク表面を保護するために装着されるペリクル
と、 前記ペリクル表面に形成された酸化チタン膜と、を有す
ることを特徴とするマスク構造体。 - 【請求項２】 前記マスク構造体が反射型のマスク構造
体である請求項１に記載のマスク構造体。 - 【請求項３】 前記マスク構造体が透過型のマスク構造
体である請求項１に記載のマスク構造体。 - 【請求項４】 前記基板への露光に用いられる光が照射
する部分以外の前記ペリクル表面に、前記酸化チタン膜
を設けられている請求項１に記載のマスク構造体。 - 【請求項５】 Ｘ線を用いた露光に使用される請求項１
乃至４いずれか１項に記載のマスク構造体。 - 【請求項６】 請求項１に記載のマスク構造体を用い、
露光により被転写体に所望のパターンを転写することを
特徴とする露光方怯。 - 【請求項７】 露光により被転写体に所望のパターンを
転写する際に、化学増幅型のレジストを用いる請求項６
に記載の露光方法。 - 【請求項８】 露光に用いる光がＸ線である請求項６ま
たは７に記載の露光方法。 - 【請求項９】 露光により被転写体に所望のパターンを
転写する露光装置において、請求項１に記載のマスク構
造体を用いたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項１０】 被転写体に影響を与えない範囲で補助
光を前記マスク構造体に照射する補助光源をさらに有す
る請求項９に記載の露光装置。 - 【請求項１１】 被転写体に露光を行わないときに前記
マスク構造体を保管するマスクカセットと、被転写体に
影響を与えない範囲で補助光を前記マスクカセット内の
前記マスク構造体に照射する補助光源と、をさらに有す
る請求項９に記載の露光装置。 - 【請求項１２】 半導体デバイスにおいて、請求項１に
記載のマスク構造体を用い、露光により被転写体に所望
のパターンを転写し、これを加工、形成して作製された
ことを特徴とする半導体デバイス。 - 【請求項１３】 露光により被転写体に所望のパターン
を転写し、これを加工、形成することにより半導体デバ
イスを作製する半導体デバイス製造方法において、前記
露光に際して請求項１に記載のマスク構造体を用いるこ
とを特徴とする半導体デバイス製造方法。 - 【請求項１４】 所望のパターンを基板上に露光するた
めに用いられるマスクを有するマスク構造体において、
前記マスクの表面に形成された酸化チタン膜を有するこ
とを特徴とするマスク構造体。 - 【請求項１５】 前記マスク構造体が透過型のマスク構
造体である請求項１４に記載のマスク構造体。 - 【請求項１６】 前記基板への露光に用いられる光が照
射する部分以外の前記マスク表面に、前記酸化チタン膜
を設けられている請求項１４に記載のマスク構造体。 - 【請求項１７】 Ｘ線を用いた露光に使用される請求項
１４乃至１６いずれか１項に記載のマスク構造体。 - 【請求項１８】 請求項１４に記載のマスク構造体を用
い、露光により被転写体に所望のパターンを転写するこ
とを特徴とする露光方怯。 - 【請求項１９】 露光により被転写体に所望のパターン
を転写する際に、化学増幅型のレジストを用いる請求項
１８に記載の露光方法。 - 【請求項２０】 露光に用いる光がＸ線である請求項１
８または１９に記載の露光方法。 - 【請求項２１】 露光により被転写体に所望のパターン
を転写する露光装置において、請求項１４に記載のマス
ク構造体を用いたことを特徴とする露光装置。 - 【請求項２２】 被転写体に影響を与えない範囲で補助
光を前記マスク構造体に照射する補助光源をさらに有す
る請求項２１に記載の露光装置。 - 【請求項２３】 被転写体に露光を行わないときに前記
マスク構造体を保管するマスクカセットと、被転写体に
影響を与えない範囲で補助光を前記マスクカセット内の
前記マスク構造体に照射する補助光源と、をさらに有す
る請求項２１に記載の露光装置。 - 【請求項２４】 半導体デバイスにおいて、請求項１４
に記載のマスク構造体を用い、露光により被転写体に所
望のパターンを転写し、これを加工、形成して作製され
たことを特徴とする半導体デバイス。 - 【請求項２５】 露光により被転写体に所望のパターン
を転写し、これを加工、形成することにより半導体デバ
イスを作製する半導体デバイス製造方法において、前記
露光に際して請求項１４に記載のマスク構造体を用いる
ことを特徴とする半導体デバイス製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26886297A JP4011687B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | マスク構造体、該マスク構造体を用いた露光装置、該マスク構造体を用いた半導体デバイス製造方法 |
| US09/161,372 US6337161B2 (en) | 1997-10-01 | 1998-09-28 | Mask structure exposure method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26886297A JP4011687B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | マスク構造体、該マスク構造体を用いた露光装置、該マスク構造体を用いた半導体デバイス製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11109608A true JPH11109608A (ja) | 1999-04-23 |
| JPH11109608A5 JPH11109608A5 (ja) | 2005-06-09 |
| JP4011687B2 JP4011687B2 (ja) | 2007-11-21 |
Family
ID=17464307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26886297A Expired - Fee Related JP4011687B2 (ja) | 1997-10-01 | 1997-10-01 | マスク構造体、該マスク構造体を用いた露光装置、該マスク構造体を用いた半導体デバイス製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6337161B2 (ja) |
| JP (1) | JP4011687B2 (ja) |
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| US6449332B1 (en) | 1999-03-31 | 2002-09-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Exposure apparatus, and device manufacturing method |
| JP2006504996A (ja) * | 2002-10-29 | 2006-02-09 | トッパン、フォウタマスクス、インク | フォトマスク・アセンブリ、およびリソグラフィ工程中に生成される汚染物からそれを保護する方法 |
| JP2019515322A (ja) * | 2016-04-25 | 2019-06-06 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | Ｅｕｖリソグラフィ用のメンブレン |
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| TW480372B (en) * | 1999-11-05 | 2002-03-21 | Asm Lithography Bv | Lithographic projection apparatus, method of manufacturing a device using the apparatus, and device manufactured according to the method |
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| US4735877A (en) | 1985-10-07 | 1988-04-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Lithographic mask structure and lithographic process |
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