JPS61228447A - フオトリソグラフイ用反射型マスク - Google Patents

フオトリソグラフイ用反射型マスク

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JPS61228447A
JPS61228447A JP60068536A JP6853685A JPS61228447A JP S61228447 A JPS61228447 A JP S61228447A JP 60068536 A JP60068536 A JP 60068536A JP 6853685 A JP6853685 A JP 6853685A JP S61228447 A JPS61228447 A JP S61228447A
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light
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layer
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Yoshio Mori
芳雄 森
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Nippon Kogaku KK
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems
    • G03F7/70283Mask effects on the imaging process
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • G03F7/2002Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分舒〕 本発明は、例えば半導体製造における半導体ウェハ焼付
は装置などで使用され、所定パターンの投影を行う投影
光学装置に用いられるマスクあるいはレチクルに関する
ものである。
〔発明の背景〕
従来のりソグラフイ用マスクあるいはレチクル(以下単
に「マスク」と総称する)は、透過光を利用しとそのパ
ターンが投影されるようにしたものである。例えばガラ
スなどの光透過性の基板に対し、クロムなどのしや光物
質によって必要なパターンを形成することによりマスク
が形成される。
このマスクの一方の面側から適宜の光源により光を照射
すると、パターン部分を除いて光が他方の面側に透過す
る。この透過光は、所定の投影光学系に入射し、更には
所定のウェハ上にパターンの投影が行なわれることとな
る。
ところで、以上のようなリングラフィ用マスクにおいて
、 マスク基板上の光が透過すべき部分に塵埃、指紋あるい
は傷などが存在すると、これらによって透過すべき光が
さえぎられるようになる。このため、該塵埃等のパター
ンも投影されることとなり、本来の投影されるべきパタ
ーンに悪影響を与えることとなる。従って、半導体ウェ
ハ1辷形成されるエレメントあるいは回路の不良などを
招き、生産効率が低下することとなる。
このような不都合を改善するものとして、例えばマスク
からの透過光ではなく反射光を利用することによって塵
埃等による悪影響を防止するようにした露光方式が考え
られる。ところが異物、塵埃等の程度によっては反射光
にフントラストが生じ投影パターンに影響を与えるおそ
れがある。
〔発明の目的〕
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、上記
背景技術の欠点を改善し、塵埃等による投影パターンに
対する不良発生を低減することができる投影光学装置に
使用されるリングラフィ用マスクを提供することをその
目的とするものである。
〔発明の概要〕
本発明は、原画パターンを互いに反射率の異なる2つの
領域によって構成するとともに、いずれの領域も実質的
にじゃ光性を有する部材によって形成するようにし、こ
れらによる反射光を利用して原画パターンの投影を行う
ことを技術的要点とするものである。
〔実施例〕
以下、本発明にかかるリソグラフィ用マスクを添附図面
に示す実施例に基づいて詳細に説明する。
第1図には、本発明にかかるリソグラフィ用マスクに好
適な投影光学装置の一例が示されている。
この図において、露光光源10の背後には楕円鏡12が
設けられており、露光光源10の光が集光されるように
なっている。集光された光は、゛干渉フィルタ14によ
り単色化され、更には、フライアイインテグレータ16
に入射して均一な照度分布に変換されるようになってい
る。
フライアイインテグレータ16の次には、コンデンサレ
ンズ18が配置されており、均一な照度分布に変換され
た光がほぼ平行光線化されるようになっている。この平
行光線化された光が光路分割を行うハーフプリズム20
に照明光として入射するように構成されている。なお、
以下の説明にいて、楕円鏡12.干渉フィルタ14.フ
ライアイインテグレータ16及びコンデンサレンズ18
を照明光学系100と総称することとする。
ハーフプリズム20の上方には、マスク22が配置され
ている。マスク22は、ガラス基板のパターン面側の端
部が真空チャック24によって固定支持されている。す
なわち、真空チャック24に設けられている真空配管2
6により図示しない配気系により配気を行うことにより
真空チャック24にマスク22が吸着保持されている。
なお、本実施例では、マスク22の下方すなわちガラス
基板のガラス面側から照明光が入射し、パターン面での
反射光を投影に利用するので、これらの照明光の入射あ
るいは反射光を妨げることがないようにするため、マス
ク22の上面側で支持が行なわれている。
他方、ハーフプリズム20の下方すなわち、マスク22
と反対側の位置には、投影光学系(縮小投影レンズ)2
8が配置されており、その下方には、被転写体であるウ
ェハ60が配置されている。
尚投影光学系28としては、縮小投影レンズ以外に、等
倍投影レンズ、等倍ミラープロジェクションなど使用さ
れる。
次に、マスク22について説明する。第2図には、マス
ク22が示されている。この図において、ガラス基板6
2上には、光に対する反射率の異なるパターン形成体と
しての反射層34.36によくって適宜のパターンが形
成されている。反射率の高い高反射層34は、例えばア
ルミニウム(At)の蒸着膜によって形成され、反射率
の低い低反射層36は、例えばクロム(Cr)、金(A
u)等の蒸着膜によって形成される。反射層34.56
は、その反射率の差が大きいものほど好ましく、また各
層はともに光学的に不透明の材料が使用される0別言す
れば、反射層34.36は、光に対する吸収率が異なる
材料で形成される。尚、従来のマスクに対応させるなら
、高反射層34は透明部、低反射層36は不透明部に相
当する。
次に、上記実施例の全体的作用について説明する。まず
、露光光源10から発せられた光は、照明光学、1%1
00により単色の均一な照度分布を有する平行光線に変
換され、右方からハーフプリズム20に入射する。この
照明光は、ハー7プリズム20によって上方に光路が変
更され、ガラス面側からマスク22に入射する。
第3図には、マスク22の部分が拡大して示されており
、マスク22の高反射層34には傷38があり、低反射
層36上には異物40があるものとする。矢印FAの卯
くハーフプリズム20を介して入射する照明光は、はと
んどがガラス基板62を通過する。このガラス基板62
のガラス面側で反射される光は極めて少ない。
照明光は、ガラス基板32を透過するが、反射層34.
36に達すると各層の反射率に対応して矢印FB、FC
で示す反対の方向に鏡面反射されることとなる。従って
、傷38あるいは異物40があっても、これらの影響を
受けることなく、反射層34.36によって照明光の反
射が行なわれる。この反射光は、ハーフプリズム20を
通過し、更には投影光学系28を通過してウェハ60に
結像する。
前述したように、反射層34.56は必要なパターン形
状に形成されているため、反射光の強弱がパターンに対
応することとなる。従って、反射光がウェハ60上に結
像することにより所定のパターンの投影が行なわれるこ
ととなる。この場合、投影光学系28に関して、ウェハ
30の表面と、ガラス基板32と反射J’l!34.3
6の境界面とが光学的に共役になっている。
また、異物40がガラス基板62のガラス面側にあると
きは、照明光が散乱されて鏡面反射の成分は少ないこと
に加えて、ガラス基板32の厚みによる焦点位置のずれ
も作用することとなる。このため、異物40の像はデフ
ォーカスされ、パターンとして投影されるおそれは少な
い。
また、上述した場合と反対に、マスク22の上1下をひ
つくり返して、マスク22のパターン面側から照明光を
入射させるようにした場合であっても、反射層34.3
6の表面を鏡面として反射率の差を高めるようにすれば
、異物40の部分に入射する照明光は散乱されることと
なり、同様の効果を得ることができる。しかしながら、
この方法では、特に高反射層64の表面上に異物が付着
した場合には、当該異物の部分の照明光が散乱されるこ
ととなり、パターン投影時のコントラストに影響を与え
て好ましくない。このような点から、照明光は第1図に
示すようにマスク22のうちガラス面側から入射させる
ようにした方がよい。
以上のように、本実施例では、マスク22からの反射光
を利用するので、照明用の光源は、光量の大きなものが
好ましい。この光源としては、例えば超高圧水銀放電灯
、あるいはパルス発光タイプのエキシマレーザが好適で
ある。
次に、本発明の他の実施例について説明する。
第4図には、本発明の第2実施例によるマスクの断面が
委されている。この図に示すマ、スク50は、ガラス基
板52上にまず必要なパターン形状で高反射層54が形
成され、次にガラス基板52の全体に高反射層54を覆
うように低反射層56が形成された構造となっている。
なお、高反射層で低反射層56を覆うように形成しても
よい。
この第2実施例でも、ガラス基板52側からみた照明光
に対する反射率は上述した実施例と同様であり、同様の
効果を得ることができる。むしろ、反射層54.56の
形成プロセスからすれば一層実用的である。
次に、第5図を参照しながら、本発明の第3実施例につ
いて説明する。この実施例のマスク60は、第1実施例
と比較してガラス基板62と、反射864.66との間
に1層もしくは接散の層から成る薄膜68.70が形成
されている点で異なる0 これらの薄膜68.70は高反射層64に対しては反射
増幅作用を営み、低反射層66に対しての光である。こ
のため、薄膜68.70のガラス基板62との境界面に
おける第1の反射光と、反射層64.66による第2の
反射光とが干渉の原理で全体として反射光が増大したり
、あるいは低下したりする。例えば、第1及び第2の反
射光の位相差が1/2波長の奇数倍であると干渉によっ
て両者が打ち消し合うようになり、反射防止の効果が得
られる。また、位相が1/2波長の偶数倍であると反射
光が強め合い反射増加の効果が得られる。従って、薄膜
68.70の膜厚を、照明光の波長や反射層64.66
の屈折率を考慮して適宜に設定してやれば、反射増幅、
反射防止の効果を得ることができ、投影パターンのコン
トラストの増加を図ることができる。なお、薄膜は、上
述した第1実施例あるいは第2実施例に対して適用する
ようにしてもよい。
次に、本発明の第4実施例を、第6図を参照しながら説
明する。この実施例のマスク72は、第5図に示す実施
例のマスク60上に保護層74を設けたものである。保
護層74は、例えば金属、ガラス、樹脂等が使用される
。反射層64.66はいずれも不透明であるため、保護
層74を設けることによって格別の不都合は生じない。
むしろ反射層64.66に傷などが発生することによる
パターンの変化が防止される。
次に、第7図を参照しながら、本発明の第5実施例につ
いて説明する。この実施例によるマスクでは、まず、ガ
ラス基板82の主表面全体に反射増加層として作用する
薄膜84が形成され、更にこの上に高反射層86が全体
に形成される。次に、リソグラフィ技術によって所定の
パターン部分を残して高反射層86及び薄膜84のエツ
チングが行なわれる。次に、反射防止層として作用する
薄膜88が全体に形成され、更にこの上の全体に低反射
層90が形成される。もちろん、高反射層86が低反射
層90を覆うよ゛うに形成されても、全く同様の効果が
得られる。
次に、第8図を参照しながら、本発明の第6実施例につ
いて説明する。この実施例のマスク92は、第7図に示
すマスク80とほぼ同様であるが、薄膜84に対応する
薄膜94がガラス基板82の全面に形成されている点で
異なる。#!f膜94は、高反射#86に対して反射増
加層として作用し、また、低反射層90に対しては他の
薄膜88と井筒6実施例のマスク80.92は、製作も
容易であり、一層現実的な構造となっている。尚、高反
射層86が低反射層90を覆うような構成としても全く
同様の効果が得られる。ただしその場合、薄膜88と9
4とが2層になった部分では1反射増加作用をもたせる
ことになる。
なお、本発明は何ら上記実施例に限定されるものではな
く、基板、反射層、薄膜、あるいは保護膜の組み合せは
種々変更し得るものである。また、使用する材料も上述
したものに限定されるものではなく、マスク、レチクル
のいずれに対しても適用されるものである。特に、パタ
ーン形成体である各反射層の材料は、使用する照明光の
波長すなわち感光剤の感光波長の光に対してしや光性を
有すればよく、その他の波長の光に対しては半透明なも
のであってもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によるリングラフィ用マス
クによれば、反射率の異なる2つの領域を有し、いずれ
の領域もしや光性の材料で原画パターンを形成し、反射
光によってパターンの投影を行うこととしたので、異物
、塵埃あるいは傷などの影響を受けることなく良好にパ
ターンの投影が行なわれることとなり、マスクの洗浄、
検査などの手間が簡略化されて半導体製造における省力
化、生産性向上を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるリソグラフィ用マスクの適用可
能な投影光学装置の一例を示す構成図、第2図の本発明
の一実施例を示す断面図、第6図は第1図の装置におけ
る作用を示す説明図、第4図ないし第8図は本発明の他
の実施例を示す断面図である。 主要部分の符号の説明 22.50,60,72,80.92・・・マスク、3
2.52.62.72.・・・ガラス基板、34.54
,64,86・・・高反射層、66.56.66.90
・・・低反射層。 代理人 弁理士  木 村 三 朗 第2図 〃 第J図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 所定基板上の原画パターンに光を照射し、この光の原画
    パターンによる反射光によつてパターンの投影が行なわ
    れるフォトリソグラフィ用マスクにおいて、 前記原画パターンを、互いに反射率の異なる2つの領域
    から構成するとともに、いずれの領域も実質的にしや光
    性を有する部材から成ることを特徴とするフォトリソグ
    ラフィ用マスク。
JP6853685A 1984-08-24 1985-04-02 フオトリソグラフイ用反射型マスク Expired - Fee Related JPH0679157B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6853685A JPH0679157B2 (ja) 1985-04-02 1985-04-02 フオトリソグラフイ用反射型マスク
US06/769,164 US4666292A (en) 1984-08-24 1985-08-23 Projection optical apparatus and a photographic mask therefor

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6853685A JPH0679157B2 (ja) 1985-04-02 1985-04-02 フオトリソグラフイ用反射型マスク

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JPH0679157B2 JPH0679157B2 (ja) 1994-10-05

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5827622A (en) * 1995-11-02 1998-10-27 International Business Machines Corporation Reflective lithographic mask

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5396677A (en) * 1977-02-03 1978-08-24 Cho Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Reflective mask for forming pattern
JPS60120359A (ja) * 1983-12-05 1985-06-27 Tokyo Optical Co Ltd 光学マスク基板及びこれを使用する反射型光学マスクの製造方法

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JPH0679157B2 (ja) 1994-10-05

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