JP2002299227A - 反射マスクとその製造方法及び露光装置 - Google Patents
反射マスクとその製造方法及び露光装置Info
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸収体層の厚さを薄くしてウエハ上に転写さ
れるパタンへの影響を小さくできる反射マスクとその製
造方法及び露光装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る反射マスク２３は、反射マ
スク基板２と、この基板２上に形成された、Ｘ線の使用
波長域で高い反射率を有する多層膜４と、この多層膜上
に形成された、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い
物質からなり且つ所定のパタンを有する吸収体層６と、
を具備する。前記吸収体層６の表面には所定の粗さが形
成されている。
れるパタンへの影響を小さくできる反射マスクとその製
造方法及び露光装置を提供する。 【解決手段】 本発明に係る反射マスク２３は、反射マ
スク基板２と、この基板２上に形成された、Ｘ線の使用
波長域で高い反射率を有する多層膜４と、この多層膜上
に形成された、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い
物質からなり且つ所定のパタンを有する吸収体層６と、
を具備する。前記吸収体層６の表面には所定の粗さが形
成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟Ｘ線領域で用い
られる反射マスクとその製造方法及びその反射マスクを
用いた露光装置に関するものである。
られる反射マスクとその製造方法及びその反射マスクを
用いた露光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路素子の微細化に伴
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を
向上させるために、軟Ｘ線即ち極紫外線を利用した縮小
投影リソグラフィー技術（Extreme Ultra Violet Litho
graphy；以下、ＥＵＶＬと呼ぶ。）が開発されている。
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を
向上させるために、軟Ｘ線即ち極紫外線を利用した縮小
投影リソグラフィー技術（Extreme Ultra Violet Litho
graphy；以下、ＥＵＶＬと呼ぶ。）が開発されている。
【０００３】軟Ｘ線は従来用いられてきた紫外線よりも
波長が短いため、より微細な回路パタンを投影露光する
ことができる。軟Ｘ線の波長域では物質の屈折率が真空
の屈折率（＝１）に非常に近いため、一般に可視光域で
よく用いられている屈折を利用した光学素子は使用でき
ない。そのため、全反射を利用した斜入射ミラーや多層
膜ミラー等が使用されている。
波長が短いため、より微細な回路パタンを投影露光する
ことができる。軟Ｘ線の波長域では物質の屈折率が真空
の屈折率（＝１）に非常に近いため、一般に可視光域で
よく用いられている屈折を利用した光学素子は使用でき
ない。そのため、全反射を利用した斜入射ミラーや多層
膜ミラー等が使用されている。
【０００４】ＥＵＶＬ装置は、主としてＸ線源、照明光
学系、マスク、マスクステージ、結像光学系、ウエハス
テージ等により構成される。マスクには反射型のマスク
が使用される。反射マスクは、軟Ｘ線を反射する多層膜
鏡の上に、比較的に軟Ｘ線の吸収が大きい物質を所望の
パタン状に加工形成したものである。
学系、マスク、マスクステージ、結像光学系、ウエハス
テージ等により構成される。マスクには反射型のマスク
が使用される。反射マスクは、軟Ｘ線を反射する多層膜
鏡の上に、比較的に軟Ｘ線の吸収が大きい物質を所望の
パタン状に加工形成したものである。
【０００５】反射マスク等の光学素子に用いられる多層
膜鏡は、厚い基板の上に所望の波長で屈折率が大きく異
なる２種類の物質を数ｎｍの厚さで数十層程度交互に積
層させたものである。多層膜鏡は、この２種類の物質に
よる多くの界面で反射された光の位相をそろえることに
より高い反射率を得るものである。多層膜の一つの周期
の長さ（周期長）をｄ、Ｘ線の入射角をθ、Ｘ線の波長
をλとすると、ブラッグの条件（２ｄ・ｃｏｓθ＝ｎ・
λ）を満たす時に高い反射率を示す。多層膜を構成する
２種類の物質には、所望の波長でなるべく吸収の少ない
材料が用いられている。
膜鏡は、厚い基板の上に所望の波長で屈折率が大きく異
なる２種類の物質を数ｎｍの厚さで数十層程度交互に積
層させたものである。多層膜鏡は、この２種類の物質に
よる多くの界面で反射された光の位相をそろえることに
より高い反射率を得るものである。多層膜の一つの周期
の長さ（周期長）をｄ、Ｘ線の入射角をθ、Ｘ線の波長
をλとすると、ブラッグの条件（２ｄ・ｃｏｓθ＝ｎ・
λ）を満たす時に高い反射率を示す。多層膜を構成する
２種類の物質には、所望の波長でなるべく吸収の少ない
材料が用いられている。
【０００６】反対に、この多層膜の上に形成される吸収
体としては、なるべく吸収の多い物質が好ましいとされ
ているが、実際にはある程度吸収が大きい材料のうち、
ドライエッチング、リフトオフ、電解メッキ等のパタン
加工方法によって加工しやすい物質が選択されることが
多い。
体としては、なるべく吸収の多い物質が好ましいとされ
ているが、実際にはある程度吸収が大きい材料のうち、
ドライエッチング、リフトオフ、電解メッキ等のパタン
加工方法によって加工しやすい物質が選択されることが
多い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、反射マスク
の吸収体層の厚さは、必要とされるマスクコントラス
ト、多層膜の反射率及び吸収体に用いられる物質の吸収
係数によって決められる。ＥＵＶＬに必要とされるマス
クコントラストは少なくとも１００、理想的には５００
〜１０００程度と見積もられている。また、多層膜の反
射率は、波長１３ｎｍ付近でおよそ６０〜７０％弱程度
が得られている。このとき、吸収体に例えばＣｒを用い
た場合、コントラスト１００を得るためには約７０ｎ
ｍ、コントラスト１０００を得るためには約１００ｎｍ
の厚さが必要になる。
の吸収体層の厚さは、必要とされるマスクコントラス
ト、多層膜の反射率及び吸収体に用いられる物質の吸収
係数によって決められる。ＥＵＶＬに必要とされるマス
クコントラストは少なくとも１００、理想的には５００
〜１０００程度と見積もられている。また、多層膜の反
射率は、波長１３ｎｍ付近でおよそ６０〜７０％弱程度
が得られている。このとき、吸収体に例えばＣｒを用い
た場合、コントラスト１００を得るためには約７０ｎ
ｍ、コントラスト１０００を得るためには約１００ｎｍ
の厚さが必要になる。
【０００８】つまり、従来の反射マスクでは、使用する
吸収体の材質によって必要なコントラストを得るための
最小膜厚が決まってくる。このため、吸収体の材質とし
ては吸収係数の大きい物質を用いることが好ましいが、
現在検討されている物質で形成した吸収体では少なくと
も５０ｎｍから１５０ｎｍの厚さが必要となる。
吸収体の材質によって必要なコントラストを得るための
最小膜厚が決まってくる。このため、吸収体の材質とし
ては吸収係数の大きい物質を用いることが好ましいが、
現在検討されている物質で形成した吸収体では少なくと
も５０ｎｍから１５０ｎｍの厚さが必要となる。
【０００９】しかしながら、ＥＵＶＬでパタン露光を行
う際、反射マスクに入射する光は直入射から僅かにずれ
た斜入射であるため、吸収体層が厚いと吸収体パタンの
エッジ近傍に入射した光は、反射領域でありながら吸収
体パタンの陰になって遮られてしまう。例えば反射マス
クへの入射角が２°である場合、吸収体の厚さを５０ｎ
ｍとすると陰となる部分は１．８ｎｍ生じ、吸収体の厚
さを１００ｎｍとすると陰となる部分は３．５ｎｍ生
じ、吸収体の厚さを１５０ｎｍとすると陰となる部分は
５．２ｎｍ生じる。これらの陰は、１／５の縮小投影露
光をウエハ上に行う場合、５０ｎｍＬ＆Ｓではパタンの
片側で線幅の１〜２％に相当し、３０ｎｍＬ＆Ｓでは同
じく線幅の１．２〜３．５％に相当する。従って、吸収
体の厚さが厚いほどエッジ近傍での反射部（多層膜）と
非反射部（吸収体パタン）のコントラストが劣化するた
め、解像度が低下することになる。解像度を低下させな
いためには、吸収体層の厚さをできる限り薄くすること
が望ましい。
う際、反射マスクに入射する光は直入射から僅かにずれ
た斜入射であるため、吸収体層が厚いと吸収体パタンの
エッジ近傍に入射した光は、反射領域でありながら吸収
体パタンの陰になって遮られてしまう。例えば反射マス
クへの入射角が２°である場合、吸収体の厚さを５０ｎ
ｍとすると陰となる部分は１．８ｎｍ生じ、吸収体の厚
さを１００ｎｍとすると陰となる部分は３．５ｎｍ生
じ、吸収体の厚さを１５０ｎｍとすると陰となる部分は
５．２ｎｍ生じる。これらの陰は、１／５の縮小投影露
光をウエハ上に行う場合、５０ｎｍＬ＆Ｓではパタンの
片側で線幅の１〜２％に相当し、３０ｎｍＬ＆Ｓでは同
じく線幅の１．２〜３．５％に相当する。従って、吸収
体の厚さが厚いほどエッジ近傍での反射部（多層膜）と
非反射部（吸収体パタン）のコントラストが劣化するた
め、解像度が低下することになる。解像度を低下させな
いためには、吸収体層の厚さをできる限り薄くすること
が望ましい。
【００１０】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、吸収体層の厚さを薄くし
てウエハ上に転写されるパタンへの影響を小さくできる
反射マスクとその製造方法及び露光装置を提供すること
にある。
れたものであり、その目的は、吸収体層の厚さを薄くし
てウエハ上に転写されるパタンへの影響を小さくできる
反射マスクとその製造方法及び露光装置を提供すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る反射マスクは、基板と、この基板上に
形成された、Ｘ線の使用波長域で高い反射率を有する多
層膜と、この多層膜上に形成された、Ｘ線の使用波長域
における吸収率の高い物質からなり且つ所定のパタンを
有する吸収体層と、を具備し、前記吸収体層の表面に所
定の粗さが形成されていることを特徴とする。
め、本発明に係る反射マスクは、基板と、この基板上に
形成された、Ｘ線の使用波長域で高い反射率を有する多
層膜と、この多層膜上に形成された、Ｘ線の使用波長域
における吸収率の高い物質からなり且つ所定のパタンを
有する吸収体層と、を具備し、前記吸収体層の表面に所
定の粗さが形成されていることを特徴とする。
【００１２】上記反射マスクによれば、吸収体層の表面
に所定の粗さを形成しているため、反射マスクを用いて
露光する際、入射した光を吸収体層の表面で散乱させる
ことができる。これにより、吸収体層は散乱されなかっ
た光を吸収すれば良いので、吸収体層を薄くすることが
できる。
に所定の粗さを形成しているため、反射マスクを用いて
露光する際、入射した光を吸収体層の表面で散乱させる
ことができる。これにより、吸収体層は散乱されなかっ
た光を吸収すれば良いので、吸収体層を薄くすることが
できる。
【００１３】また、本発明に係る反射マスクにおいて
は、前記所定の粗さが０．５ｎｍｒｍｓ以上であること
も可能である。また、本発明に係る反射マスクにおいて
は、前記所定の粗さが１ｎｍｒｍｓ以上であることも可
能である。また、本発明に係る反射マスクにおいては、
前記所定の粗さが１．５ｎｍｒｍｓ以上であることも可
能である。
は、前記所定の粗さが０．５ｎｍｒｍｓ以上であること
も可能である。また、本発明に係る反射マスクにおいて
は、前記所定の粗さが１ｎｍｒｍｓ以上であることも可
能である。また、本発明に係る反射マスクにおいては、
前記所定の粗さが１．５ｎｍｒｍｓ以上であることも可
能である。
【００１４】また、本発明に係る反射マスクにおいて、
前記吸収体層は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｏ
ｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｚｎ
及びこれらの化合物の群から選ばれた一つからなること
が好ましい。これにより、吸収体層の厚さを薄くするこ
とができる。
前記吸収体層は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｏ
ｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｚｎ
及びこれらの化合物の群から選ばれた一つからなること
が好ましい。これにより、吸収体層の厚さを薄くするこ
とができる。
【００１５】また、本発明に係る反射マスクにおいて、
前記多層膜は、Ｍｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ化合物／
Ｓｉ、Ｒｕ化合物／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｓｉ化合物、Ｒｕ／Ｓ
ｉ化合物、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、及び、Ｒｕ化合物
／Ｓｉ化合物の群から選ばれた一つからなることが好ま
しい。これにより、マスクコントラストを高くすること
ができる。
前記多層膜は、Ｍｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ化合物／
Ｓｉ、Ｒｕ化合物／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｓｉ化合物、Ｒｕ／Ｓ
ｉ化合物、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、及び、Ｒｕ化合物
／Ｓｉ化合物の群から選ばれた一つからなることが好ま
しい。これにより、マスクコントラストを高くすること
ができる。
【００１６】本発明に係る反射マスクの製造方法は、基
板上に、Ｘ線の使用波長域で高い反射率を有する多層膜
を形成する第１工程と、この多層膜上に、Ｘ線の使用波
長域における吸収率の高い物質からなる吸収体層を形成
する第２工程と、この吸収体層をパタンニングすること
により、多層膜上に所定のパタンを有する吸収体層を形
成する第３工程と、この吸収体層の表面に所定の粗さを
形成する第４工程と、を具備することを特徴とする。
板上に、Ｘ線の使用波長域で高い反射率を有する多層膜
を形成する第１工程と、この多層膜上に、Ｘ線の使用波
長域における吸収率の高い物質からなる吸収体層を形成
する第２工程と、この吸収体層をパタンニングすること
により、多層膜上に所定のパタンを有する吸収体層を形
成する第３工程と、この吸収体層の表面に所定の粗さを
形成する第４工程と、を具備することを特徴とする。
【００１７】また、本発明に係る反射マスクの製造方法
において、前記第４工程は、吸収体層の表面にドライエ
ッチングを行うことにより、該吸収体層の表面に所定の
粗さを形成する工程であることも可能である。また、本
発明に係る反射マスクの製造方法において、前記第４の
工程は、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い物質を
吸収体層の表面上に島状に形成することにより、該吸収
体層の表面に所定の粗さを形成する工程であることも可
能である。
において、前記第４工程は、吸収体層の表面にドライエ
ッチングを行うことにより、該吸収体層の表面に所定の
粗さを形成する工程であることも可能である。また、本
発明に係る反射マスクの製造方法において、前記第４の
工程は、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い物質を
吸収体層の表面上に島状に形成することにより、該吸収
体層の表面に所定の粗さを形成する工程であることも可
能である。
【００１８】また、本発明に係る反射マスクの製造方法
は、基板上に、Ｘ線の使用波長域で高い反射率を有する
多層膜を形成する第１工程と、この多層膜上に電解メッ
キ用の電極層を形成する第２工程と、この電極層上に、
Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い物質からなり且
つ所定のパタンを有する吸収体層を電解メッキ法により
形成する第３工程と、この吸収体層の表面に所定の粗さ
を形成する第４工程と、を具備することを特徴とする。
また、前記第４工程は、吸収体層の表面にイオンミリン
グを行うことにより、該吸収体層の表面に所定の粗さを
形成する工程であることが好ましい。
は、基板上に、Ｘ線の使用波長域で高い反射率を有する
多層膜を形成する第１工程と、この多層膜上に電解メッ
キ用の電極層を形成する第２工程と、この電極層上に、
Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い物質からなり且
つ所定のパタンを有する吸収体層を電解メッキ法により
形成する第３工程と、この吸収体層の表面に所定の粗さ
を形成する第４工程と、を具備することを特徴とする。
また、前記第４工程は、吸収体層の表面にイオンミリン
グを行うことにより、該吸収体層の表面に所定の粗さを
形成する工程であることが好ましい。
【００１９】本発明に係る露光装置は、Ｘ線を発生させ
るＸ線光源と、このＸ線光源からのＸ線を反射マスクに
導く照明光学系と、前記反射マスクからのＸ線を感光性
基板に導く投影光学系とを有し、前記反射マスクのパタ
ンを感光性基板へ転写する露光装置において、前記反射
マスクは、基板と、この基板上に形成された、Ｘ線の使
用波長域で高い反射率を有する多層膜と、この多層膜上
に形成された、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い
物質からなり且つ所定のパタンを有する吸収体層と、を
具備するものであって、前記吸収体層の表面に所定の粗
さが形成されていることを特徴とする。
るＸ線光源と、このＸ線光源からのＸ線を反射マスクに
導く照明光学系と、前記反射マスクからのＸ線を感光性
基板に導く投影光学系とを有し、前記反射マスクのパタ
ンを感光性基板へ転写する露光装置において、前記反射
マスクは、基板と、この基板上に形成された、Ｘ線の使
用波長域で高い反射率を有する多層膜と、この多層膜上
に形成された、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高い
物質からなり且つ所定のパタンを有する吸収体層と、を
具備するものであって、前記吸収体層の表面に所定の粗
さが形成されていることを特徴とする。
【００２０】上記露光装置によれば、反射マスクの吸収
体層の表面に所定の粗さを形成しているため、露光する
際、入射した光を吸収体層の表面で散乱させることがで
きる。これにより、吸収体層は散乱されなかった光を吸
収すれば良いので、吸収体層を薄くすることができる。
従って、このような反射マスクを露光装置に用いること
により、パタンエッジ部分でのマスクコントラストを良
くすることができ、良好な矩形性を有する細い線幅のレ
ジストパタンを得ることが可能となる。
体層の表面に所定の粗さを形成しているため、露光する
際、入射した光を吸収体層の表面で散乱させることがで
きる。これにより、吸収体層は散乱されなかった光を吸
収すれば良いので、吸収体層を薄くすることができる。
従って、このような反射マスクを露光装置に用いること
により、パタンエッジ部分でのマスクコントラストを良
くすることができ、良好な矩形性を有する細い線幅のレ
ジストパタンを得ることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る第１
の実施の形態による反射マスクを示す断面図である。
施の形態について説明する。図１は、本発明に係る第１
の実施の形態による反射マスクを示す断面図である。
【００２２】図１に示すように、反射マスク２３は反射
マスク基板２を有しており、この反射マスク基板２上に
は多層膜４が設けられている。この多層膜４は、軟Ｘ線
領域における屈折率と真空の屈折率との差が小さい物質
の第１層と大きい物質の第２層とが交互に積層されたも
のである。多層膜鏡４上には比較的に軟Ｘ線の吸収が大
きい物質からなる吸収体層６が形成されており、この吸
収体層６は所望のパタン状に加工されている。吸収体層
６の表面は所定の粗さを有している。
マスク基板２を有しており、この反射マスク基板２上に
は多層膜４が設けられている。この多層膜４は、軟Ｘ線
領域における屈折率と真空の屈折率との差が小さい物質
の第１層と大きい物質の第２層とが交互に積層されたも
のである。多層膜鏡４上には比較的に軟Ｘ線の吸収が大
きい物質からなる吸収体層６が形成されており、この吸
収体層６は所望のパタン状に加工されている。吸収体層
６の表面は所定の粗さを有している。
【００２３】吸収体層６は、この層をできるだけ薄くす
るためには使用波長域での吸収係数が大きいことが望ま
しい。ＥＵＶＬで使用される波長１３ｎｍ付近では、吸
収体層６として、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｏ
ｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｚｎ
又はこれらの化合物を用いることが好ましい。これらは
波長１３ｎｍ付近で吸収係数が高いので、吸収体層の厚
さを薄くすることができる。
るためには使用波長域での吸収係数が大きいことが望ま
しい。ＥＵＶＬで使用される波長１３ｎｍ付近では、吸
収体層６として、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｏ
ｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｔｅ、Ｔａ、Ｓｎ、Ｚｎ
又はこれらの化合物を用いることが好ましい。これらは
波長１３ｎｍ付近で吸収係数が高いので、吸収体層の厚
さを薄くすることができる。
【００２４】また、反射領域を形成する多層膜として
は、ＥＵＶＬで使用される波長１３ｎｍ付近で高い反射
率が得られる物質であるＭｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ
化合物／Ｓｉ、Ｒｕ化合物／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｓｉ化合物、
Ｒｕ／Ｓｉ化合物、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、又は、Ｒ
ｕ化合物／Ｓｉ化合物を用いることが好ましい。これに
より、マスクコントラストを高くすることができる。
は、ＥＵＶＬで使用される波長１３ｎｍ付近で高い反射
率が得られる物質であるＭｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｍｏ
化合物／Ｓｉ、Ｒｕ化合物／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｓｉ化合物、
Ｒｕ／Ｓｉ化合物、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、又は、Ｒ
ｕ化合物／Ｓｉ化合物を用いることが好ましい。これに
より、マスクコントラストを高くすることができる。
【００２５】図２（ａ）〜（ｅ）及び図３（ｆ）〜
（ｉ）は、図１に示す反射マスクを製造する方法を示す
断面図である。
（ｉ）は、図１に示す反射マスクを製造する方法を示す
断面図である。
【００２６】まず、図２（ａ）に示すように、１００×
１００×５ｍｍのＳｉ基板からなる反射マスク基板２を
準備し、この反射マスク基板２上にイオンビームスパッ
タリング（以下、ＩＢＳという。）法によりＭｏ／Ｓｉ
の積層膜からなる多層膜４を成膜する。この多層膜４
は、層数が５０対層、周期長が６．９ｎｍ、膜厚比（＝
Ｍｏ層厚／周期長）が０．３５である。
１００×５ｍｍのＳｉ基板からなる反射マスク基板２を
準備し、この反射マスク基板２上にイオンビームスパッ
タリング（以下、ＩＢＳという。）法によりＭｏ／Ｓｉ
の積層膜からなる多層膜４を成膜する。この多層膜４
は、層数が５０対層、周期長が６．９ｎｍ、膜厚比（＝
Ｍｏ層厚／周期長）が０．３５である。
【００２７】次に、図２（ｂ）に示すように、多層膜４
上に厚さ３０ｎｍのＣｒ層からなる吸収体層６ａを成膜
する。
上に厚さ３０ｎｍのＣｒ層からなる吸収体層６ａを成膜
する。
【００２８】この後、図２（ｃ）に示すように、吸収体
層６ａ上に膜厚が約１μｍのエキシマ用のポジ型レジス
ト膜８を塗布する。
層６ａ上に膜厚が約１μｍのエキシマ用のポジ型レジス
ト膜８を塗布する。
【００２９】次に、図２（ｄ）に示すように、このレジ
スト膜８をエキシマレーザステッパーで露光、現像する
ことにより、吸収体層６ａ上には０．２５〜１μｍのＬ
＆Ｓのレジストパタン８ａが形成される。
スト膜８をエキシマレーザステッパーで露光、現像する
ことにより、吸収体層６ａ上には０．２５〜１μｍのＬ
＆Ｓのレジストパタン８ａが形成される。
【００３０】この後、図２（ｅ）に示すように、このレ
ジストパタン８ａをマスクとして吸収体層６ａをドライ
エッチングによりパタンニングする。これにより、多層
膜４上には０．２５〜１μｍのＬ＆Ｓのパタンを有する
吸収体層６が形成される。
ジストパタン８ａをマスクとして吸収体層６ａをドライ
エッチングによりパタンニングする。これにより、多層
膜４上には０．２５〜１μｍのＬ＆Ｓのパタンを有する
吸収体層６が形成される。
【００３１】次に、図３（ｆ）に示すように、残ってい
るレジストパタン８ａを剥離し、吸収体層６の表面を洗
浄した後、吸収体層６を含む全面上にネガ型レジスト膜
１０を塗布する。
るレジストパタン８ａを剥離し、吸収体層６の表面を洗
浄した後、吸収体層６を含む全面上にネガ型レジスト膜
１０を塗布する。
【００３２】この後、図３（ｇ）に示すように、このレ
ジスト膜１０をエキシマレーザステッパーで露光、現像
する。これにより、多層膜４上には、吸収体層６のパタ
ン相互間にレジストが残されたレジストパタン１０ａが
形成される。即ち、吸収体層６の表面は露出した状態と
なる。
ジスト膜１０をエキシマレーザステッパーで露光、現像
する。これにより、多層膜４上には、吸収体層６のパタ
ン相互間にレジストが残されたレジストパタン１０ａが
形成される。即ち、吸収体層６の表面は露出した状態と
なる。
【００３３】次に、図３（ｈ）に示すように、露出して
いる吸収体層６を含む全面に短時間のドライエッチング
を行うことにより、吸収体層６の表面を荒れさせる。
いる吸収体層６を含む全面に短時間のドライエッチング
を行うことにより、吸収体層６の表面を荒れさせる。
【００３４】この後、図３（ｉ）に示すように、レジス
トパタン１０ａを剥離し、吸収体層６の表面を洗浄す
る。このようにして得られた反射マスク２３の吸収体層
（Ｃｒパタン）６の表面粗さをＡＦＭにより測定した。
その測定結果から得られた表面粗さはおよそ１．９ｎｍ
ｒｍｓであった。
トパタン１０ａを剥離し、吸収体層６の表面を洗浄す
る。このようにして得られた反射マスク２３の吸収体層
（Ｃｒパタン）６の表面粗さをＡＦＭにより測定した。
その測定結果から得られた表面粗さはおよそ１．９ｎｍ
ｒｍｓであった。
【００３５】次に、上記反射マスク２３を用いるＸ線露
光装置について説明する。図４は、図１に示す反射マス
クを使用したＸ線露光装置を示す全体構成図である。
光装置について説明する。図４は、図１に示す反射マス
クを使用したＸ線露光装置を示す全体構成図である。
【００３６】このＸ線露光装置１は、露光用の照明光と
して、波長１３ｎｍ近傍の軟Ｘ線領域の光（以下、ＥＵ
Ｖ光という）を用いて、ステップアンドスキャン方式に
より露光動作を行う投影露光装置である。
して、波長１３ｎｍ近傍の軟Ｘ線領域の光（以下、ＥＵ
Ｖ光という）を用いて、ステップアンドスキャン方式に
より露光動作を行う投影露光装置である。
【００３７】Ｘ線露光装置１は、パルスレーザ光源３を
有している。レーザ光源３は、赤外、可視、紫外のいず
れかの波長のレーザ光を供給する機能を有し、例えば半
導体レーザ励起によるＹＡＧレーザやエキシマレーザ等
を使用する。レーザ光源３から発せられたレーザ光は、
集光光学系５により集光され、下部に配置されたプラズ
マ発生部７に達する。
有している。レーザ光源３は、赤外、可視、紫外のいず
れかの波長のレーザ光を供給する機能を有し、例えば半
導体レーザ励起によるＹＡＧレーザやエキシマレーザ等
を使用する。レーザ光源３から発せられたレーザ光は、
集光光学系５により集光され、下部に配置されたプラズ
マ発生部７に達する。
【００３８】プラズマ発生部７には、図示せぬノズルが
配置されており、キセノンガスを噴出する。噴出された
キセノンガスはプラズマ発生部７において高照度のレー
ザ光を受ける。キセノンガスは、高照度のレーザ光のエ
ネルギーにより、プラズマ状態に励起され、低ポテンシ
ャル状態へ遷移する際にＥＵＶ光を放出する。ＥＵＶ光
は、大気により吸収されてしまうため、その光路はチャ
ンバ（真空室）９により覆われて外気が遮断されてい
る。
配置されており、キセノンガスを噴出する。噴出された
キセノンガスはプラズマ発生部７において高照度のレー
ザ光を受ける。キセノンガスは、高照度のレーザ光のエ
ネルギーにより、プラズマ状態に励起され、低ポテンシ
ャル状態へ遷移する際にＥＵＶ光を放出する。ＥＵＶ光
は、大気により吸収されてしまうため、その光路はチャ
ンバ（真空室）９により覆われて外気が遮断されてい
る。
【００３９】プラズマ発生部７の上部には、Ｍｏ／Ｓｉ
多層膜をコートした回転放物面反射鏡１１が配置されて
いる。プラズマ発生部７から輻射されたＸ線は、放物面
反射鏡１１に入射し、波長１３ｎｍ付近のＸ線のみが露
光装置１の下方に向かって平行に反射される。
多層膜をコートした回転放物面反射鏡１１が配置されて
いる。プラズマ発生部７から輻射されたＸ線は、放物面
反射鏡１１に入射し、波長１３ｎｍ付近のＸ線のみが露
光装置１の下方に向かって平行に反射される。
【００４０】回転放物面反射鏡１１の下方には、厚さ
０．１５ｎｍのＺｒ（ジルコニウム）からなる可視光カ
ットＸ線透過フィルター１３が配置されている。回転放
物面反射鏡１１で反射されたＸ線の内、所望の１３ｎｍ
のＸ線のみが透過フィルター１３を通過する。透過フィ
ルター１３付近は、チャンバ１５により覆われて外気を
遮断している。
０．１５ｎｍのＺｒ（ジルコニウム）からなる可視光カ
ットＸ線透過フィルター１３が配置されている。回転放
物面反射鏡１１で反射されたＸ線の内、所望の１３ｎｍ
のＸ線のみが透過フィルター１３を通過する。透過フィ
ルター１３付近は、チャンバ１５により覆われて外気を
遮断している。
【００４１】透過フィルター１３の下方には、ウエハチ
ャンバ３３が設置されている。ウエハチャンバ３３内の
透過フィルター１３の下方には、照明光学系１７が配置
されている。照明光学系１７は、コンデンサー系の反射
鏡、フライアイ光学系の反射鏡等で構成されており、透
過フィルター１３から入力されたＸ線を円弧状に整形
し、図の左方に向かって照射する。
ャンバ３３が設置されている。ウエハチャンバ３３内の
透過フィルター１３の下方には、照明光学系１７が配置
されている。照明光学系１７は、コンデンサー系の反射
鏡、フライアイ光学系の反射鏡等で構成されており、透
過フィルター１３から入力されたＸ線を円弧状に整形
し、図の左方に向かって照射する。
【００４２】照明光学系１７の図の左方には、Ｘ線反射
鏡１９が配置されている。Ｘ線反射鏡１９は、図の右側
の反射面１９ａが凹型をした円形の回転放物円ミラーで
あり、保持部材により垂直に保持されている。Ｘ線反射
鏡１９は、反射面１９ａが高精度に加工された石英の基
板からなる。反射面１９ａには、波長１３ｎｍのＸ線の
反射率が高いＭｏとＳｉの多層膜が形成されている。な
お、波長が１０〜１５ｎｍのＸ線を用いる場合には、Ｒ
ｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロじウム）等の物質と、Ｓ
ｉ、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｂ４Ｃ（４ホウ化炭素）等の
物質とを組み合わせた多層膜でも良い。
鏡１９が配置されている。Ｘ線反射鏡１９は、図の右側
の反射面１９ａが凹型をした円形の回転放物円ミラーで
あり、保持部材により垂直に保持されている。Ｘ線反射
鏡１９は、反射面１９ａが高精度に加工された石英の基
板からなる。反射面１９ａには、波長１３ｎｍのＸ線の
反射率が高いＭｏとＳｉの多層膜が形成されている。な
お、波長が１０〜１５ｎｍのＸ線を用いる場合には、Ｒ
ｕ（ルテニウム）、Ｒｈ（ロじウム）等の物質と、Ｓ
ｉ、Ｂｅ（ベリリウム）、Ｂ４Ｃ（４ホウ化炭素）等の
物質とを組み合わせた多層膜でも良い。
【００４３】Ｘ線反射鏡１９の図の右方には、光路折り
曲げ反射鏡２１が斜めに配置されている。光路折り曲げ
反射鏡２１の上方には、反射マスク２３が、反射面が下
になるように水平に配置されている。照明光学系１７か
ら放出されたＸ線は、Ｘ線反射鏡１９により反射集光さ
れた後に、光路折り曲げ反射鏡２１を介して、反射マス
ク２３の反射面に達する。
曲げ反射鏡２１が斜めに配置されている。光路折り曲げ
反射鏡２１の上方には、反射マスク２３が、反射面が下
になるように水平に配置されている。照明光学系１７か
ら放出されたＸ線は、Ｘ線反射鏡１９により反射集光さ
れた後に、光路折り曲げ反射鏡２１を介して、反射マス
ク２３の反射面に達する。
【００４４】反射マスク２３の反射面にも多層膜からな
る反射膜が形成されている。この反射膜には、ウエハ２
９に転写するパタンに応じたマスクパタンが形成されて
いる。反射マスク２３は、その上部に図示されたマスク
ステージ２５に固定されている。マスクステージ２５
は、少なくともＹ方向に移動可能であり、光路折り曲げ
反射鏡２１で反射されたＸ線を順次マスク２３上に照射
する。
る反射膜が形成されている。この反射膜には、ウエハ２
９に転写するパタンに応じたマスクパタンが形成されて
いる。反射マスク２３は、その上部に図示されたマスク
ステージ２５に固定されている。マスクステージ２５
は、少なくともＹ方向に移動可能であり、光路折り曲げ
反射鏡２１で反射されたＸ線を順次マスク２３上に照射
する。
【００４５】反射マスク２３の下部には、順に投影光学
系２７、ウエハ２９が配置されている。投影光学系２７
は、複数の反射鏡等からなり、反射マスク２３で反射さ
れたＸ線を所定の縮小倍率（例えば１／４）に縮小し、
ウエハ２９上に結像する。ウエハ２９は、ＸＹＺ方向に
移動可能なウエハステージ３１に吸着等により固定され
ている。
系２７、ウエハ２９が配置されている。投影光学系２７
は、複数の反射鏡等からなり、反射マスク２３で反射さ
れたＸ線を所定の縮小倍率（例えば１／４）に縮小し、
ウエハ２９上に結像する。ウエハ２９は、ＸＹＺ方向に
移動可能なウエハステージ３１に吸着等により固定され
ている。
【００４６】ウエハチャンバ３３にはゲートバルブ３５
を介して予備排気室（ロードロック室）３７が設けられ
ている。予備排気室３７には真空ポンプ３９が接続して
おり、真空ポンプ３９の運転により予備排気室３７は真
空排気される。
を介して予備排気室（ロードロック室）３７が設けられ
ている。予備排気室３７には真空ポンプ３９が接続して
おり、真空ポンプ３９の運転により予備排気室３７は真
空排気される。
【００４７】露光動作を行う際には、照明光学系１７に
より反射マスク２３の反射面にＥＵＶ光を照射する。そ
の際、投影光学系２７に対して反射マスク２３及びウエ
ハ２９を投影光学系の縮小倍率により定まる所定の速度
比で相対的に同期走査する。これにより、反射マスク２
３の回路パタンの全体をウエハ２９上の複数のショット
領域の各々にステップアンドスキャン方式で転写する。
なお、ウエハ２９のチップは例えば２５×２５ｍｍ角で
あり、レジスト上で０．０７μｍＬ／ＳのＩＣパタンが
露光できる。
より反射マスク２３の反射面にＥＵＶ光を照射する。そ
の際、投影光学系２７に対して反射マスク２３及びウエ
ハ２９を投影光学系の縮小倍率により定まる所定の速度
比で相対的に同期走査する。これにより、反射マスク２
３の回路パタンの全体をウエハ２９上の複数のショット
領域の各々にステップアンドスキャン方式で転写する。
なお、ウエハ２９のチップは例えば２５×２５ｍｍ角で
あり、レジスト上で０．０７μｍＬ／ＳのＩＣパタンが
露光できる。
【００４８】上記第１の実施の形態によれば、吸収体層
６の表面に短時間のドライエッチングを行うことによ
り、吸収体層６の表面粗さを大きくしている。このた
め、反射マスクを用いて露光する際、入射した光を吸収
体層６の表面で散乱させることができる。光の散乱量は
吸収体層の表面の粗さに比例し、粗さが大きいほど散乱
量も多くなる。例えば、波長１３ｎｍ付近で入射角が２
°の場合において、吸収体層の表面粗さが１ｎｍｒｍｓ
であれば、吸収体層の表面が完全な平滑面である場合に
比べて入射光は約６０％散乱される。従って、吸収体層
６は散乱されなかった光を吸収すれば良いので、吸収体
層６を薄くすることができる。よって、上述した反射マ
スクを軟Ｘ線縮小投影露光に用いれば、パタンエッジ部
分でのマスクコントラストが良いので、良好な矩形性を
有する細い線幅のレジストパタンを得ることができる。
６の表面に短時間のドライエッチングを行うことによ
り、吸収体層６の表面粗さを大きくしている。このた
め、反射マスクを用いて露光する際、入射した光を吸収
体層６の表面で散乱させることができる。光の散乱量は
吸収体層の表面の粗さに比例し、粗さが大きいほど散乱
量も多くなる。例えば、波長１３ｎｍ付近で入射角が２
°の場合において、吸収体層の表面粗さが１ｎｍｒｍｓ
であれば、吸収体層の表面が完全な平滑面である場合に
比べて入射光は約６０％散乱される。従って、吸収体層
６は散乱されなかった光を吸収すれば良いので、吸収体
層６を薄くすることができる。よって、上述した反射マ
スクを軟Ｘ線縮小投影露光に用いれば、パタンエッジ部
分でのマスクコントラストが良いので、良好な矩形性を
有する細い線幅のレジストパタンを得ることができる。
【００４９】また、吸収体層の表面粗さが０．５ｎｍｒ
ｍｓより大きくなると、散乱の効果が吸収体層の厚さに
影響し始める。波長１３ｎｍ付近で入射角２°の場合に
おいて、例えば吸収体層に厚さ５０ｎｍのＣｒ層を用い
た場合、吸収体層の表面が平滑面とするとコントラスト
が約７０となるが、吸収体層の表面粗さを０．６ｎｍｒ
ｍｓとするとコントラストは約１００となり、必要とさ
れるコントラストに達する。
ｍｓより大きくなると、散乱の効果が吸収体層の厚さに
影響し始める。波長１３ｎｍ付近で入射角２°の場合に
おいて、例えば吸収体層に厚さ５０ｎｍのＣｒ層を用い
た場合、吸収体層の表面が平滑面とするとコントラスト
が約７０となるが、吸収体層の表面粗さを０．６ｎｍｒ
ｍｓとするとコントラストは約１００となり、必要とさ
れるコントラストに達する。
【００５０】また、吸収体層の表面粗さを１ｎｍｒｍｓ
より大きくした場合、散乱の効果はより大きくなる。波
長１３ｎｍ付近で入射角２°の場合において、例えば吸
収体層にＣｒ層を用いた場合、吸収体層の表面が平滑面
とすると約２００のコントラストを得るためには約７５
ｎｍの厚さが必要となるが、吸収体層の表面粗さを１．
１ｎｍｒｍｓとすると吸収体層の厚さは約５０ｎｍで約
２００のコントラストを得ることができる。
より大きくした場合、散乱の効果はより大きくなる。波
長１３ｎｍ付近で入射角２°の場合において、例えば吸
収体層にＣｒ層を用いた場合、吸収体層の表面が平滑面
とすると約２００のコントラストを得るためには約７５
ｎｍの厚さが必要となるが、吸収体層の表面粗さを１．
１ｎｍｒｍｓとすると吸収体層の厚さは約５０ｎｍで約
２００のコントラストを得ることができる。
【００５１】また、吸収体層の表面粗さを１．５ｎｍｒ
ｍｓより大きくした場合、散乱の効果は非常に大きくな
る。波長１３ｎｍ付近で入射角２°の場合において、例
えば吸収体層に厚さ５０ｎｍのＣｒ層を用いた場合、吸
収体層の表面粗さを０．６ｎｍｒｍｓとするとコントラ
ストは約５００となり、理想的なコントラストに達す
る。そして、吸収体層の表面粗さを２ｎｍとすれば、わ
ずか厚さ２０ｎｍで約１５０のコントラストを得ること
ができる。
ｍｓより大きくした場合、散乱の効果は非常に大きくな
る。波長１３ｎｍ付近で入射角２°の場合において、例
えば吸収体層に厚さ５０ｎｍのＣｒ層を用いた場合、吸
収体層の表面粗さを０．６ｎｍｒｍｓとするとコントラ
ストは約５００となり、理想的なコントラストに達す
る。そして、吸収体層の表面粗さを２ｎｍとすれば、わ
ずか厚さ２０ｎｍで約１５０のコントラストを得ること
ができる。
【００５２】図５（ａ）〜（ｅ）及び図６（ｆ）〜
（ｉ）は、本発明に係る第２の実施の形態による反射マ
スクの製造方法を示す断面図である。
（ｉ）は、本発明に係る第２の実施の形態による反射マ
スクの製造方法を示す断面図である。
【００５３】まず、図５（ａ）に示すように、反射マス
ク基板２上にＩＢＳ法によりＭｏＲｕ／Ｓｉの積層膜か
らなる多層膜１２を成膜する。この多層膜１２は、層数
が５０対層、周期長が６．９ｎｍ、膜厚比（＝ＭｏＲｕ
層厚／周期長）が０．３５である。
ク基板２上にＩＢＳ法によりＭｏＲｕ／Ｓｉの積層膜か
らなる多層膜１２を成膜する。この多層膜１２は、層数
が５０対層、周期長が６．９ｎｍ、膜厚比（＝ＭｏＲｕ
層厚／周期長）が０．３５である。
【００５４】次に、図５（ｂ）に示すように、多層膜１
２上に厚さ４０ｎｍのＴａ層からなる吸収体層１４を成
膜する。
２上に厚さ４０ｎｍのＴａ層からなる吸収体層１４を成
膜する。
【００５５】この後、図５（ｃ）に示すように、吸収体
層１４上に膜厚が約１μｍのエキシマ用のポジ型レジス
ト膜８を塗布する。
層１４上に膜厚が約１μｍのエキシマ用のポジ型レジス
ト膜８を塗布する。
【００５６】次に、図５（ｄ）に示すように、このレジ
スト膜８をエキシマレーザステッパーで露光、現像する
ことにより、吸収体層１４上には０．２５〜１μｍのＬ
＆Ｓのレジストパタン８ａが形成される。
スト膜８をエキシマレーザステッパーで露光、現像する
ことにより、吸収体層１４上には０．２５〜１μｍのＬ
＆Ｓのレジストパタン８ａが形成される。
【００５７】この後、図５（ｅ）に示すように、このレ
ジストパタン８ａをマスクとして吸収体層１４をドライ
エッチングによりパタンニングする。これにより、多層
膜１２上には０．２５〜１μｍのＬ＆Ｓのパタンを有す
る吸収体層１４ａが形成される。
ジストパタン８ａをマスクとして吸収体層１４をドライ
エッチングによりパタンニングする。これにより、多層
膜１２上には０．２５〜１μｍのＬ＆Ｓのパタンを有す
る吸収体層１４ａが形成される。
【００５８】次に、図６（ｆ）に示すように、残ってい
るレジストパタン８ａを剥離し、吸収体層１４ａの表面
を洗浄した後、吸収体層１４ａを含む全面上にネガ型レ
ジスト膜１０を塗布する。
るレジストパタン８ａを剥離し、吸収体層１４ａの表面
を洗浄した後、吸収体層１４ａを含む全面上にネガ型レ
ジスト膜１０を塗布する。
【００５９】この後、図６（ｇ）に示すように、このレ
ジスト膜１０をエキシマレーザステッパーで露光、現像
する。これにより、多層膜１２上には、吸収体層１４ａ
のパタン相互間にレジストが残されたレジストパタン１
０ａが形成される。即ち、吸収体層１４ａの表面は露出
した状態となる。
ジスト膜１０をエキシマレーザステッパーで露光、現像
する。これにより、多層膜１２上には、吸収体層１４ａ
のパタン相互間にレジストが残されたレジストパタン１
０ａが形成される。即ち、吸収体層１４ａの表面は露出
した状態となる。
【００６０】次に、図６（ｈ）に示すように、露出して
いる吸収体層１４ａを含む全面上にＡｕ１６を平均１ｎ
ｍの厚さで電子ビーム蒸着する。この際、Ａｕ１６は島
状に成長し、連続薄膜にはならない。このＡｕ１６によ
り、吸収体層１４ａの表面が荒れた状態となる。即ち、
吸収体層１４ａの表面に所定の粗さが形成される。
いる吸収体層１４ａを含む全面上にＡｕ１６を平均１ｎ
ｍの厚さで電子ビーム蒸着する。この際、Ａｕ１６は島
状に成長し、連続薄膜にはならない。このＡｕ１６によ
り、吸収体層１４ａの表面が荒れた状態となる。即ち、
吸収体層１４ａの表面に所定の粗さが形成される。
【００６１】この後、図６（ｉ）に示すように、レジス
トパタン１０ａを剥離し、吸収体層１４ａ及びＡｕ１６
の表面を洗浄する。このようにして得られた反射マスク
の吸収体層（Ｔａ−Ａｕパタン）の表面粗さをＡＦＭに
より測定した。その測定結果から得られた表面粗さはお
よそ２．２ｎｍｒｍｓであった。
トパタン１０ａを剥離し、吸収体層１４ａ及びＡｕ１６
の表面を洗浄する。このようにして得られた反射マスク
の吸収体層（Ｔａ−Ａｕパタン）の表面粗さをＡＦＭに
より測定した。その測定結果から得られた表面粗さはお
よそ２．２ｎｍｒｍｓであった。
【００６２】上記第２の実施の形態によれば、吸収体層
１４ａの表面に平均１ｎｍの厚さのＡｕ１６を島状に蒸
着させることにより、吸収体層１４ａの表面粗さを大き
くしている。このため、反射マスクを用いて露光する
際、入射した光を吸収体層１４ａの表面で散乱させるこ
とができる。従って、吸収体層１４ａは散乱されなかっ
た光を吸収すれば良いので、吸収体層１４ａを薄くする
ことができる。よって、上述した反射マスクを軟Ｘ線縮
小投影露光に用いれば、パタンエッジ部分でのマスクコ
ントラストが良いので、良好な矩形性を有する細い線幅
のレジストパタンを得ることができる。
１４ａの表面に平均１ｎｍの厚さのＡｕ１６を島状に蒸
着させることにより、吸収体層１４ａの表面粗さを大き
くしている。このため、反射マスクを用いて露光する
際、入射した光を吸収体層１４ａの表面で散乱させるこ
とができる。従って、吸収体層１４ａは散乱されなかっ
た光を吸収すれば良いので、吸収体層１４ａを薄くする
ことができる。よって、上述した反射マスクを軟Ｘ線縮
小投影露光に用いれば、パタンエッジ部分でのマスクコ
ントラストが良いので、良好な矩形性を有する細い線幅
のレジストパタンを得ることができる。
【００６３】図７（ａ）〜（ｅ）及び図８（ｆ）〜
（ｉ）は、本発明に係る第３の実施の形態による反射マ
スクの製造方法を示す断面図である。
（ｉ）は、本発明に係る第３の実施の形態による反射マ
スクの製造方法を示す断面図である。
【００６４】まず、図７（ａ）に示すように、反射マス
ク基板２上にＩＢＳ法によりＭｏＲｕ／Ｓｉの積層膜か
らなる多層膜１２を成膜する。この多層膜１２は、層数
が５０対層、周期長が６．９ｎｍ、膜厚比（＝ＭｏＲｕ
層厚／周期長）が０．３５である。
ク基板２上にＩＢＳ法によりＭｏＲｕ／Ｓｉの積層膜か
らなる多層膜１２を成膜する。この多層膜１２は、層数
が５０対層、周期長が６．９ｎｍ、膜厚比（＝ＭｏＲｕ
層厚／周期長）が０．３５である。
【００６５】次に、図７（ｂ）に示すように、多層膜１
２上にＩＢＳ法により厚さ２ｎｍのＲｕ膜からなる電極
層２４を成膜する。この電極層２４は、導電層であって
電解メッキの電極として用いられる。
２上にＩＢＳ法により厚さ２ｎｍのＲｕ膜からなる電極
層２４を成膜する。この電極層２４は、導電層であって
電解メッキの電極として用いられる。
【００６６】この後、図７（ｃ）に示すように、電極層
２４上にＰＭＭＡからなる膜厚が約０．５μｍの電子ビ
ーム用のレジスト膜１８を塗布し、１８０℃で２分間の
プリベークを行う。
２４上にＰＭＭＡからなる膜厚が約０．５μｍの電子ビ
ーム用のレジスト膜１８を塗布し、１８０℃で２分間の
プリベークを行う。
【００６７】次に、図７（ｄ）に示すように、このレジ
スト膜１８を電子ビーム描画装置で描画、現像すること
により、電極層２４上には０．２５〜１μｍのＬ＆Ｓの
レジストパタン１８ａが形成される。
スト膜１８を電子ビーム描画装置で描画、現像すること
により、電極層２４上には０．２５〜１μｍのＬ＆Ｓの
レジストパタン１８ａが形成される。
【００６８】この後、図７（ｅ）に示すように、このレ
ジストパタン１８ａをマスクとして電解メッキ法により
厚さが約２０ｎｍのＮｉメッキ膜パタンからなる吸収体
層２０を電極層２４上に成長させる。この際、４５０ｇ
／ｌのスルファミン酸ニッケル、３０ｇ／ｌのほう酸、
０．５ｇ／ｌのラウリル硫酸ナトリウムの水溶液からな
る電解メッキ液を用いる。
ジストパタン１８ａをマスクとして電解メッキ法により
厚さが約２０ｎｍのＮｉメッキ膜パタンからなる吸収体
層２０を電極層２４上に成長させる。この際、４５０ｇ
／ｌのスルファミン酸ニッケル、３０ｇ／ｌのほう酸、
０．５ｇ／ｌのラウリル硫酸ナトリウムの水溶液からな
る電解メッキ液を用いる。
【００６９】次に、図８（ｆ）に示すように、純水を用
いて吸収体層２０を含む全面を洗浄し、乾燥させた後、
残っているレジストパタン１８ａを剥離する。このレジ
ストパタンの剥離には有機溶剤（Ｎ，Ｎジメチルホルム
アミド等）による洗浄やＯ2アッシング法を用いる。次
に、吸収体層２０を含む全面上にレジスト膜２２を塗布
する。
いて吸収体層２０を含む全面を洗浄し、乾燥させた後、
残っているレジストパタン１８ａを剥離する。このレジ
ストパタンの剥離には有機溶剤（Ｎ，Ｎジメチルホルム
アミド等）による洗浄やＯ2アッシング法を用いる。次
に、吸収体層２０を含む全面上にレジスト膜２２を塗布
する。
【００７０】この後、図８（ｇ）に示すように、このレ
ジスト膜２２を電子ビーム描画装置で描画、現像する。
これにより、電極層２４上には、吸収体層２０のパタン
相互間にレジストが残されたレジストパタン２２ａが形
成される。即ち、吸収体層２０の表面は露出した状態と
なる。
ジスト膜２２を電子ビーム描画装置で描画、現像する。
これにより、電極層２４上には、吸収体層２０のパタン
相互間にレジストが残されたレジストパタン２２ａが形
成される。即ち、吸収体層２０の表面は露出した状態と
なる。
【００７１】次に、図８（ｈ）に示すように、Ａｒイオ
ンミリング装置を用いて露出している吸収体層２０を含
む全面に短時間のミリングを行うことにより、吸収体層
２０の表面を荒れさせる。Ｎｉメッキ膜からなる吸収体
層２０は粘性が高く、Ａｒイオンミリングによってきれ
いに削ることができないので、吸収体層２０の表面に所
定の粗さを形成できる。
ンミリング装置を用いて露出している吸収体層２０を含
む全面に短時間のミリングを行うことにより、吸収体層
２０の表面を荒れさせる。Ｎｉメッキ膜からなる吸収体
層２０は粘性が高く、Ａｒイオンミリングによってきれ
いに削ることができないので、吸収体層２０の表面に所
定の粗さを形成できる。
【００７２】この後、図８（ｉ）に示すように、レジス
トパタン２２ａを剥離し、吸収体層２０の表面を洗浄す
る。このようにして得られた反射マスクの吸収体層（Ｎ
ｉパタン）２０の表面粗さをＡＦＭにより測定した。そ
の測定結果から得られた表面粗さはおよそ２．０ｎｍｒ
ｍｓであった。
トパタン２２ａを剥離し、吸収体層２０の表面を洗浄す
る。このようにして得られた反射マスクの吸収体層（Ｎ
ｉパタン）２０の表面粗さをＡＦＭにより測定した。そ
の測定結果から得られた表面粗さはおよそ２．０ｎｍｒ
ｍｓであった。
【００７３】上記第３の実施の形態によれば、吸収体層
２０の表面をＡｒイオンミリングによって荒らすことに
より、吸収体層２０の表面に所定の粗さを形成してい
る。このため、反射マスクを用いて露光する際、入射し
た光を吸収体層２０の表面で散乱させることができる。
従って、吸収体層２０は散乱されなかった光を吸収すれ
ば良いので、吸収体層２０を薄くすることができる。よ
って、上述した反射マスクを軟Ｘ線縮小投影露光に用い
れば、パタンエッジ部分でのマスクコントラストが良い
ので、良好な矩形性を有する細い線幅のレジストパタン
を得ることができる。
２０の表面をＡｒイオンミリングによって荒らすことに
より、吸収体層２０の表面に所定の粗さを形成してい
る。このため、反射マスクを用いて露光する際、入射し
た光を吸収体層２０の表面で散乱させることができる。
従って、吸収体層２０は散乱されなかった光を吸収すれ
ば良いので、吸収体層２０を薄くすることができる。よ
って、上述した反射マスクを軟Ｘ線縮小投影露光に用い
れば、パタンエッジ部分でのマスクコントラストが良い
ので、良好な矩形性を有する細い線幅のレジストパタン
を得ることができる。
【００７４】尚、本発明は上記実施の形態に限定され
ず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することが可能である。
ず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実
施することが可能である。
【００７５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、吸
収体層の表面に所定の粗さを形成している。したがっ
て、吸収体層の厚さを薄くしてウエハ上に転写されるパ
タンへの影響を小さくした反射マスクとその製造方法及
び露光装置を提供することができる。
収体層の表面に所定の粗さを形成している。したがっ
て、吸収体層の厚さを薄くしてウエハ上に転写されるパ
タンへの影響を小さくした反射マスクとその製造方法及
び露光装置を提供することができる。
【図１】本発明に係る第１の実施の形態による反射マス
クを示す断面図である。
クを示す断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、図１に示す反射マスクを製
造する方法を示す断面図である。
造する方法を示す断面図である。
【図３】（ｆ）〜（ｉ）は、図１に示す反射マスクを製
造する方法を示すものであり、図２（ｅ）の次の工程を
示す断面図である。
造する方法を示すものであり、図２（ｅ）の次の工程を
示す断面図である。
【図４】図１に示す反射マスクを使用したＸ線露光装置
を示す全体構成図である。
を示す全体構成図である。
【図５】（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る第２の実施の
形態による反射マスクの製造方法を示す断面図である。
形態による反射マスクの製造方法を示す断面図である。
【図６】（ｆ）〜（ｉ）は、本発明に係る第２の実施の
形態による反射マスクの製造方法を示すものであり、図
５（ｅ）の次の工程を示す断面図である。
形態による反射マスクの製造方法を示すものであり、図
５（ｅ）の次の工程を示す断面図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、本発明に係る第３の実施の
形態による反射マスクの製造方法を示す断面図である。
形態による反射マスクの製造方法を示す断面図である。
【図８】（ｆ）〜（ｉ）は、本発明に係る第３の実施の
形態による反射マスクの製造方法を示すものであり、図
７（ｅ）の次の工程を示す断面図である。
形態による反射マスクの製造方法を示すものであり、図
７（ｅ）の次の工程を示す断面図である。
１…Ｘ線露光装置 ２…反射マスク
基板 ３…レーザ光源 ４…多層膜 ５…集光光学系 ６，６ａ…吸収
体層 ７…プラズマ発生部 ８…レジスト膜 ８ａ…レジストパタン ９…チャンバ １０…ネガ型レジスト膜 １０ａ…レジス
トパタン １１…回転放物面反射鏡 １２…多層膜 １３…Ｘ線透過フィルター １４，１４ａ…
吸収体層 １５…チャンバ １６…Ａｕ １７…照明光学系 １８…レジスト
膜 １８ａ…レジストパタン １９…Ｘ線反射
鏡 １９ａ…反射面 ２０…吸収体層 ２１…光路折り曲げ反射鏡 ２２…レジスト
膜 ２２ａ…レジストパタン ２３…反射マス
ク ２４…電極層 ２５…マスクス
テージ ２７…投影光学系 ２９…ウエハ ３１…ウエハステージ ３３…ウエハチ
ャンバ ３５…ゲートバルブ ３７…予備排気
室（ロードロック室） ３９…真空ポンプ
基板 ３…レーザ光源 ４…多層膜 ５…集光光学系 ６，６ａ…吸収
体層 ７…プラズマ発生部 ８…レジスト膜 ８ａ…レジストパタン ９…チャンバ １０…ネガ型レジスト膜 １０ａ…レジス
トパタン １１…回転放物面反射鏡 １２…多層膜 １３…Ｘ線透過フィルター １４，１４ａ…
吸収体層 １５…チャンバ １６…Ａｕ １７…照明光学系 １８…レジスト
膜 １８ａ…レジストパタン １９…Ｘ線反射
鏡 １９ａ…反射面 ２０…吸収体層 ２１…光路折り曲げ反射鏡 ２２…レジスト
膜 ２２ａ…レジストパタン ２３…反射マス
ク ２４…電極層 ２５…マスクス
テージ ２７…投影光学系 ２９…ウエハ ３１…ウエハステージ ３３…ウエハチ
ャンバ ３５…ゲートバルブ ３７…予備排気
室（ロードロック室） ３９…真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｇ２１Ｋ 1/06 Ｇ２１Ｋ 1/06 Ｄ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５３１Ｍ
Claims (12)
- 【請求項１】 基板と、 この基板上に形成された、Ｘ線の使用波長域で高い反射
率を有する多層膜と、 この多層膜上に形成された、Ｘ線の使用波長域における
吸収率の高い物質からなり且つ所定のパタンを有する吸
収体層と、 を具備し、 前記吸収体層の表面に所定の粗さが形成されていること
を特徴とする反射マスク。 - 【請求項２】 前記所定の粗さが０．５ｎｍｒｍｓ以上
であることを特徴とする請求項１に記載の反射マスク。 - 【請求項３】 前記所定の粗さが１ｎｍｒｍｓ以上であ
ることを特徴とする請求項１に記載の反射マスク。 - 【請求項４】 前記所定の粗さが１．５ｎｍｒｍｓ以上
であることを特徴とする請求項１に記載の反射マスク。 - 【請求項５】 前記吸収体層は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｃ
ｄ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｉｒ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｔｅ、Ｔ
ａ、Ｓｎ、Ｚｎ及びこれらの化合物の群から選ばれた一
つからなることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれ
か１項記載の反射マスク。 - 【請求項６】 前記多層膜は、Ｍｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓ
ｉ、Ｍｏ化合物／Ｓｉ、Ｒｕ化合物／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｓｉ
化合物、Ｒｕ／Ｓｉ化合物、Ｍｏ化合物／Ｓｉ化合物、
及び、Ｒｕ化合物／Ｓｉ化合物の群から選ばれた一つか
らなることを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１
項記載の反射マスク。 - 【請求項７】 基板上に、Ｘ線の使用波長域で高い反射
率を有する多層膜を形成する第１工程と、 この多層膜上に、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高
い物質からなる吸収体層を形成する第２工程と、 この吸収体層をパタンニングすることにより、多層膜上
に所定のパタンを有する吸収体層を形成する第３工程
と、 この吸収体層の表面に所定の粗さを形成する第４工程
と、 を具備することを特徴とする反射マスクの製造方法。 - 【請求項８】 前記第４工程は、吸収体層の表面にドラ
イエッチングを行うことにより、該吸収体層の表面に所
定の粗さを形成する工程であることを特徴とする請求項
７に記載の反射マスクの製造方法。 - 【請求項９】 前記第４の工程は、Ｘ線の使用波長域に
おける吸収率の高い物質を吸収体層の表面上に島状に形
成することにより、該吸収体層の表面に所定の粗さを形
成する工程であることを特徴とする請求項７に記載の反
射マスクの製造方法。 - 【請求項１０】 基板上に、Ｘ線の使用波長域で高い反
射率を有する多層膜を形成する第１工程と、 この多層膜上に電解メッキ用の電極層を形成する第２工
程と、 この電極層上に、Ｘ線の使用波長域における吸収率の高
い物質からなり且つ所定のパタンを有する吸収体層を電
解メッキ法により形成する第３工程と、 この吸収体層の表面に所定の粗さを形成する第４工程
と、 を具備することを特徴とする反射マスクの製造方法。 - 【請求項１１】 前記第４工程は、吸収体層の表面にイ
オンミリングを行うことにより、該吸収体層の表面に所
定の粗さを形成する工程であることを特徴とする請求項
１０に記載の反射マスクの製造方法。 - 【請求項１２】 Ｘ線を発生させるＸ線光源と、このＸ
線光源からのＸ線を反射マスクに導く照明光学系と、前
記反射マスクからのＸ線を感光性基板に導く投影光学系
とを有し、前記反射マスクのパタンを感光性基板へ転写
する露光装置において、 前記反射マスクは、基板と、この基板上に形成された、
Ｘ線の使用波長域で高い反射率を有する多層膜と、この
多層膜上に形成された、Ｘ線の使用波長域における吸収
率の高い物質からなり且つ所定のパタンを有する吸収体
層と、を具備するものであって、前記吸収体層の表面に
所定の粗さが形成されていることを特徴とする露光装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104437A JP2002299227A (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | 反射マスクとその製造方法及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001104437A JP2002299227A (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | 反射マスクとその製造方法及び露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002299227A true JP2002299227A (ja) | 2002-10-11 |
Family
ID=18957294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001104437A Pending JP2002299227A (ja) | 2001-04-03 | 2001-04-03 | 反射マスクとその製造方法及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002299227A (ja) |
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-
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- 2001-04-03 JP JP2001104437A patent/JP2002299227A/ja active Pending
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