JP2889062B2

JP2889062B2 - Ｘ線マスクおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2889062B2
Application number: JP25927692A
Authority: JP
Inventors: 十郎安井; 聖荒木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-10-24
Filing date: 1992-09-29
Publication date: 1999-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JPH05206015A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造工程に
おけるＸ線露光方法に用いるＸ線マスク及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体装置、特に大規模集積回路
（ＬＳＩ）装置の高密度化、高速化に伴って素子の微細
化が要求されており、またその製造工程における写真蝕
刻工程で使われる光の波長が短いほど微細な素子を形成
することができる。このため、波長が１ｎｍ前後の軟Ｘ
線（以下、単にＸ線と称する。）を光源とするＸ線露光
法が次世代の露光方法として有望視されている。

【０００３】このＸ線露光法に用いられるＸ線マスクに
は、Ｘ線が通過する際に生じる減衰をできるだけ小さく
するために軽元素物質よりなる薄いＸ線透過膜を用い、
該Ｘ線透過膜上に、Ｘ線を吸収する重金属よりなり半導
体基板上に転写パターン（以下、「吸収体パターン」と
称する。）を形成するためのＸ線吸収膜を形成するのが
通常である。

【０００４】以下、図面を参照しながら、上述した従来
のＸ線マスクについて説明する。図３３は従来のＸ線マ
スクＧの断面構造を示し、同図において、１はＳｉ基板
からなる枠状の支持体、２は支持体１の表面に形成され
たＳｉＮ膜からなるＸ線透過膜（メンブレン膜）、３は
Ｘ線透過膜２の表面に形成されたＬＳＩパターン、４は
Ｘ線透過膜２の表面に形成されたアライメントマーク
（位置合わせマーク）であって、ＬＳＩパターン３及び
アライメントマーク４はＷ膜からなるＸ線吸収体により
形成されている。

【０００５】上記Ｘ線マスクＧを具体的に説明すると、
支持体１の表面に２μｍの膜厚のＸ線透過膜２が形成さ
れ、該Ｘ線透過膜２の表面に０．７μｍの膜厚のＬＳＩ
パターン３及びアライメントマーク４が形成されてい
る。また、露光領域の支持体１はＸ線を透過させるため
に裏面側がエッチングされている。

【０００６】尚、Ｘ線透過膜２としては、ＳｉＮ膜に代
えてＳｉ膜、ＳｉＣ膜あるいはダイヤモンド薄膜等が用
いられる場合もあり、またＬＳＩパターン３及びアライ
メントマーク４としてはＷ膜に代えてＡｕやＴａ等の他
の重金属薄膜が用いられる場合もある。

【０００７】ところで、Ｘ線を光源とするＸ線露光法に
おいては、Ｘ線を集光できるレンズがないため、縮小投
影露光を行なうことは困難である。従って、Ｘ線マスク
Ｇには半導体基板に転写するのと同一寸法の微細パター
ンを形成する必要がある。

【０００８】このようなＸ線マスクＧを用いるＸ線露光
方法は、図３４に示すように、Ｘ線マスクＧと、アライ
メントマーク３１を有し表面にレジスト３２が塗布され
た半導体基板３０とを近接状態例えば２０μｍ程度離し
て対向させ、両者の位置合わせを行なった後、蓄積リン
グ（図示せず）から放射されビームラインにより導かれ
たシンクロトロン放射光（ＳＯＲ）と呼ばれるＸ線を照
射するものである。

【０００９】上記のＸ線露光法においてＸ線マスクＧと
半導体基板３０とを位置合わせする際の両者間のズレ量
を検出する方法としては、Ｘ線マスクＧに形成された格
子状のアライメントマーク４と、半導体基板３０に形成
された格子状のアライメントマーク３１とに可視光（ア
ライメント光）であるレーザー光を同時に照射し、該レ
ーザー光により生じたそれぞれの反射回折光を比較する
方法が最も精度の良い位置合わせ方法のひとつとして採
用されている。以下、この方法をさらに詳しく説明す
る。

【００１０】図３４に示すように、Ｘ線マスクＧの裏面
側より照射されたレーザー光１３Ａは、Ｘ線透過膜２を
透過して格子状のアライメントマーク４を照射した後、
反射回折光を生じるので、これら反射回折光のうち１次
反射回折光１４を第１のフォトディテクタ（図示せず）
により検知する。一方、Ｘ線透過膜２におけるアライメ
ントマーク４が形成されていない部分を透過して半導体
基板３０のアライメントマーク１１を照射したレーザー
光１３Ｂは他の１次反射回折光１５を生じるので、この
半導体基板３０のアライメント１１からの他の１次反射
回折光１５を第２のフォトディテクタにより検知する。
Ｘ線マスクＧのアライメントマーク４を照射した１次反
射回折光１４と半導体基板３０のアライメントマーク１
１からの他の１次反射回折光１５との位相を比較するこ
とにより、Ｘ線マスクＧと半導体基板３０との間の位置
ズレを検出するのである。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
Ｘ線マスクＧを用いる上記の位置ズレ検出方法による
と、Ｘ線マスクＧのアライメントマーク４を透過する０
次透過回折光１６は、半導体基板３０の表面で反射され
て再びアライメントマーク４を照射し、１次の透過回折
光からなる不要回折光１７となる。この不要回折光１７
は、位置ズレ検出にとって必要である１次反射回折光１
４と同じ方向に回折されるため、１次反射回折光１４と
不要回折光１７とが重なって第１のフォトディテクタに
より検知されるので、１次反射回折光１４の検出に際し
て大きな検出誤差を生じることがあるという問題があ
る。

【００１２】また、従来のＸ線マスクＧによると、上記
の０次透過回折光１６に限らず、１次透過回折光１８或
いは高次の透過回折光（図示は省略している）による検
出誤差も生じることがある。

【００１３】また、Ｘ線透過膜２を透過する透過光が生
じることは、位置ずれ検出に用いる１次反射回折光１４
が、アライメントマーク４に照射されたレーザー光１３
Ａに比べて光強度が低減していることになり、信号のＳ
／Ｎ比が悪くなるという問題もある。

【００１４】上記に鑑み、本発明は、Ｘ線マスクのアラ
イメントマークに可視光としてのレーザー光を照射した
ときに得られる１次反射回折光が透過回折光の影響を受
けることがないＸ線マスク及びこのようなＸ線マスクを
簡易且つ確実に製造することができるＸ線マスクの製造
方法を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１〜請求項９の発明は、Ｘ線透過膜の表面に
形成されるアライメントマークの表面を断面凹凸状にす
ることによって１次反射回折光を得ると共に、アライメ
ントマークの表面を可視光反射膜で覆うことによって可
視光がアライメントマークを透過する事態を阻止するも
のである。

【００１６】具体的に請求項１の発明が講じた解決手段
は、Ｘ線透過膜の表面に形成されるアライメントマーク
をＸ線透過膜の表面部が平面格子状で断面凹凸状に交互
に形成された凸状部及び凹状部によって構成し、上記ア
ライメントマークの凸状部及び凹状部の各表面に可視光
反射膜をそれぞれ形成するものである。

【００１７】また、請求項２の発明は、Ｘ線透過膜の表
面に簡易に断面凹凸状に形成するため、請求項１の構成
に、アライメントマークの凹状部はＸ線透過膜の表面部
が平面格子状に窪むことにより形成され、アライメント
マークの凸状部はＸ線透過膜の表面部における上記凹状
部同士の間の平坦部からなるという構成を付加するもの
である。

【００１８】また、請求項３の発明は、Ｘ線マスクのア
ライメントマークとＬＳＩパターンとの相対位置を向上
させるべく、アライメントマークの凸状部の表面の可視
光反射膜をＬＳＩパターンと同じ工程で形成するため、
請求項１又は２の構成に、上記アライメントマークの凸
状部の表面に形成されている可視光反射膜はＸ線吸収体
であるという構成を付加するものである。

【００１９】具体的に請求項４の発明が講じた解決手段
は、Ｘ線透過膜の表面に第１の可視光反射膜からなる平
面格子状の可視光反射性格子パターンを形成し、Ｘ線透
過膜における上記可視光反射性格子パターンが形成され
ていない部分の表面に平面格子状の可視光透過膜を形成
し、該可視光透過膜の表面に第２の可視光反射膜を形成
し、Ｘ線透過膜の表面に形成されるアライメントマーク
を、Ｘ線透過膜及び可視光透過膜からなる凸状部とＸ線
透過膜における可視光反射性格子パターンの裏側部分か
らなる凹状部とによって構成するものである。

【００２０】また、請求項５の発明は、Ｘ線マスクのア
ライメントマークとＬＳＩパターンの相対位置を向上さ
せるべく第１の可視光反射膜をＬＳＩパターンと同じ工
程で形成するため、請求項４の構成に、上記第１の可視
光反射膜はＸ線吸収体であるという構成を付加するもの
である。

【００２１】具体的に請求項６の発明が講じた解決手段
は、Ｘ線透過膜の表面に形成されるアライメントマーク
を、Ｘ線透過膜からなり互いに同じ厚さを有し表面側へ
突出する平面格子状の凸状部と該凸状部同士の間で裏面
側へ平面格子状に窪む凹状部とによって構成し、アライ
メントマークの凸状部及び凹状部の表面に可視光反射膜
をそれぞれ形成するものである。

【００２２】具体的に請求項７の発明が講じた解決手段
は、Ｘ線透過膜の表面に可視光透過膜からなる平面格子
状の可視光透過性格子パターンを形成し、Ｘ線透過膜の
表面に形成されるアライメントマークを、Ｘ線透過膜に
おける可視光透過性パターンの裏側部分及び可視光透過
性格子パターンからなる凸状部とＸ線透過膜における可
視光透過性パターンが形成されていない平坦部からなる
凹状部とによって構成し、アライメントマークの表面に
可視光反射膜を形成するものである。

【００２３】具体的に請求項８の発明が講じた解決手段
は、Ｘ線透過膜の裏面部に裏面同士が面一になるように
可視光透過膜からなる平面格子状の可視光透過性格子パ
ターンを形成すると共に、Ｘ線透過膜における可視光透
過性格子パターンの表側にＸ線透過膜が表側へ突出して
なる平面格子状の格子状突出部を形成し、Ｘ線透過膜の
表面に形成されるアライメントマークを、Ｘ線透過膜の
格子状突出部及び可視光透過性格子パターンからなる凸
状部とＸ線透過膜における格子状突出部が形成されてい
ない平坦部からなる凹状部とによって構成し、アライメ
ントマークの表面に可視光反射膜を形成するものであ
る。

【００２４】また、請求項９の発明は、アライメントマ
ークの凸状部を構成するＸ線透過膜と可視光透過性格子
パターンとの間で可視光が反射されるのを防止するた
め、請求項７又は８の構成に、Ｘ線透過膜及び可視光透
過性格子パターンは、これらＸ線透過膜と可視光透過性
格子パターンとの界面における可視光の反射率が所定値
よりも小さくなるような材料によりそれぞれ形成されて
いるという構成を付加するものである。

【００２５】請求項１０の発明は、請求項１の発明に係
るＸ線マスクの製造方法であって、マスク支持体の表面
にＸ線透過膜を形成する工程と、該Ｘ線透過膜の表面に
可視光反射膜からなる平面格子状の可視光反射性格子パ
ターンを形成する工程と、該可視光反射性格子パターン
をレジストマスクとして上記Ｘ線透過膜にエッチング処
理を施すことにより、上記Ｘ線透過膜の表面部に、該表
面部における上記可視光反射性格子パターンの裏面側部
分が平面格子状に窪んでなる凹状部と該凹状部同士の間
の平坦部からなる凸状部とから構成されるアライメント
マークを形成する工程と、該アライメントマークの表面
に可視光反射膜を形成する工程とを有する構成とするも
のである。

【００２６】請求項１１の発明は、請求項４の発明に係
るＸ線マスクの製造方法であって、マスク支持体の表面
にＸ線透過膜を形成する工程と、該Ｘ線透過膜の表面に
第１の可視光反射膜からなる平面格子状の可視光反射性
格子パターンを形成する工程と、上記Ｘ線透過膜におけ
る上記可視光反射性格子パターンが形成されていない部
分の表面に平面格子状の可視光透過膜を形成することに
より、上記Ｘ線透過膜及び可視光透過膜からなる凸状部
と上記Ｘ線透過膜における上記可視光反射性格子パター
ンの裏側部分からなる凹状部とによって構成されるアラ
イメントマークを形成する工程と、上記可視光透過膜の
表面に第２の可視光反射膜を形成する工程とを有する構
成とするものである。

【００２７】請求項１２の発明は、請求項６の発明に係
るＸ線マスクの製造方法であって、マスク支持体の表面
におけるアライメントマークを形成する部位にエッチン
グ処理を施すことにより、該マスク支持体の表面に平面
格子状で断面凹状の格子パターンを形成する工程と、上
記マスク支持体の表面にＸ線透過膜を略均一の厚さに形
成する工程と、該Ｘ線透過膜の表面におけるアライメン
トマークを形成する部位に可視光反射膜を形成する工程
と、上記マスク支持体における少なくともアライメント
マークを形成する部位の裏側部分を除去することによ
り、上記Ｘ線透過膜からなり互いに同じ厚さを有し表面
側へ突出する平面格子状の凸状部と該凸状部同士の間で
裏面側へ平面格子状に窪む凹状部とによって構成される
アライメントマークを形成する工程とを含む構成とする
ものである。

【００２８】請求項１３の発明は、請求項７の発明に係
るＸ線マスクの製造方法であって、マスク支持体の表面
にＸ線透過膜を形成する工程と、該Ｘ線透過膜の表面に
おける少なくともアライメントマークを形成する部位に
可視光透過膜を形成する工程と、該可視光透過膜に対し
てエッチング処理を施して該可視光透過膜からなる平面
格子状の可視光透過性格子パターンを形成することによ
り、上記Ｘ線透過膜における上記可視光透過性パターン
の裏側部分及び該可視光透過性格子パターンからなる凸
状部と上記Ｘ線透過膜における上記可視光透過性パター
ンが形成されていない部分からなる凹状部とによって構
成されるアライメントマークを形成する工程と、該アラ
イメントマークの表面に可視光反射膜を形成する工程と
を含む構成とするものである。

【００２９】請求項１４の発明は、請求項８の発明に係
るＸ線マスクの製造方法であって、マスク支持体の表面
における少なくともアライメントマークを形成する部位
に可視光透過膜からなり平面格子状の可視光透過性格子
パターンを形成する工程と、上記マスク支持体の表面に
Ｘ線透過膜を形成することにより、該Ｘ線透過膜におけ
る上記可視光透過性格子パターンの表側に該Ｘ線透過膜
が表側へ突出してなる平面格子状の格子状突出部を形成
する工程と、該Ｘ線透過膜の表面におけるアライメント
マークを形成する部位に可視光反射膜を形成する工程
と、上記マスク支持体における少なくともアライメント
マークを形成する部位の裏側部分を除去することによ
り、上記Ｘ線透過膜の格子状突出部及び上記可視光透過
性格子パターンからなる凸状部と上記Ｘ線透過膜におけ
る上記格子状突出部が形成されていない平坦部からなる
凹状部とによって構成されるアライメントマークを形成
する工程とを含む構成とするものである。

【００３０】

【作用】請求項１の構成により、アライメントマークを
Ｘ線透過膜の表面部が断面凹凸状に交互に形成された凸
状部及び凹状部によって構成したため、アライメントマ
ークに照射された可視光は１次反射回折光を生じ、ま
た、アライメントマークの凸状部及び凹状部の各表面に
可視光反射膜を形成したため、アライメントマークに照
射された可視光は該アライメントマークを透過すること
はない。

【００３１】請求項２の構成により、アライメントマー
クの凹状部はＸ線透過膜の表面部が平面格子状に窪むこ
とにより形成され、アライメントマークの凸状部はＸ線
透過膜の表面部における上記凹状部同士の間の平坦部に
より構成したため、断面凹凸状のアライメントマークを
Ｘ線透過膜の表面に簡易に形成することができる。

【００３２】請求項３の構成により、アライメントマー
クの凸状部の表面に形成された可視光反射膜をＸ線吸収
体で形成したため、該可視光反射膜をＬＳＩパターンと
同じ工程で形成することが可能となりＬＳＩパターンと
アライメントマークの相対位置の精度を向上させること
ができ、Ｘ線マスクを簡易且つ確実に製作することがで
きる。

【００３３】請求項４の構成により、Ｘ線透過膜の表面
に第１可視光反射膜からなる可視光反射性格子パターン
を形成すると共にＸ線透過膜における可視光反射性格子
パターンが形成されていない部分の表面に平面格子状の
可視光透過膜を形成したため、Ｘ線透過膜及び可視光透
過膜からなる凸状部とＸ線透過膜における可視光反射性
格子パターンの裏側部分からなる凹状部とによって断面
凹凸状のアライメントマークが構成されるため、アライ
メントマークに照射された可視光は１次反射回折光を生
じる。また、可視光透過膜の表面に第２の可視光反射膜
を形成したため、可視光反射性パターンと可視光透過膜
の表面に形成された第２の可視光反射膜とによってアラ
イメントマークの表面が覆われているため、アライメン
トマークに照射された可視光は該アライメントマークを
透過することはない。

【００３４】請求項５の構成により、第１の可視光反射
膜をＸ線吸収体で形成したため、可視光反射性格子パタ
ーンをＬＳＩパターンと同じ工程で形成することが可能
となるので、ＬＳＩパターンとアライメントマークの相
対位置の精度を向上させることができ、Ｘ線マスクを簡
易且つ確実に製作することができる。

【００３５】請求項６の構成により、アライメントマー
クをＸ線透過膜からなり表面側へ突出する凸状部と該凸
状部同士の間で裏面側へ窪む凹状部とによって構成した
ため、アライメントマークの断面は凹凸状となるので、
該アライメントマークに照射された可視光は１次反射回
折光を生じ、また、アライメントマークの凸状部及び凹
状部の各表面に可視光反射膜を形成したため、アライメ
ントマークに照射された可視光は該アライメントマーク
を透過することはない。

【００３６】請求項７の構成により、Ｘ線透過膜におけ
る可視光透過性パターンの裏側部分及び可視光透過性格
子パターンからなる凸状部とＸ線透過膜における可視光
透過性パターンが形成されていない平坦部からなる凹状
部とによってアライメントマークを構成したため、アラ
イメントマークの断面は凹凸状となるので、該アライメ
ントマークに照射された可視光は１次反射回折光を生じ
る。また、アライメントマークの表面に可視光反射膜を
形成したため、アライメントマークに照射された可視光
は該アライメントマークを透過することはない。

【００３７】請求項８の構成により、Ｘ線透過膜の格子
状突出部及び可視光透過性格子パターンからなる凸状部
とＸ線透過膜における格子状突出部が形成されていない
平坦部からなる凹状部とによってアライメントマークを
構成したため、アライメントマークの断面は凹凸状とな
るので、該アライメントマークに照射された可視光は１
次反射回折光を生じる。また、アライメントマークの表
面に可視光反射膜を形成したため、アライメントマーク
に照射された可視光は該アライメントマークを透過する
ことはない。

【００３８】請求項９の構成により、Ｘ線透過膜及び可
視光透過性格子パターンを、これらの界面における可視
光反射率が所定値よりも小さくなるような材料により形
成したため、アライメントマークの凸状部を構成するＸ
線透過膜と可視光透過性格子パターンとの間で可視光が
反射され難くなる。

【００３９】請求項１０の構成により、Ｘ線透過膜の表
面に平面格子状の可視光反射性格子パターンを形成した
後、該可視光反射性格子パターンをレジストマスクとし
てＸ線透過膜にエッチング処理を施すと、Ｘ線透過膜の
表面部に可視光反射性格子パターンの裏面側部分が平面
格子状に窪んでなる凹状部が形成され、これに伴って該
凹状部同士の間の平坦部が凸状部になるので、断面凹凸
状のアライメントマークが形成される。

【００４０】請求項１１の構成により、Ｘ線透過膜の表
面に平面格子状の可視光反射性格子パターンを形成した
後、Ｘ線透過膜における可視光反射性格子パターンが形
成されていない部分の表面に平面格子状の可視光透過膜
を形成すると、可視光透過膜及びＸ線透過膜によってア
ライメントマークの凸状部が形成されると共にＸ線透過
膜における可視光反射性格子パターンの裏側部分によっ
てアライメントマークの凹状部が形成される。

【００４１】請求項１２の構成により、マスク支持体の
表面にエッチング処理を施して断面凹状の格子パターン
を形成した後、マスク支持体の表面にＸ線透過膜を略均
一の厚さに形成し、その後、マスク支持体における少な
くともアライメントマークを形成する部位の裏側部分を
除去すると、Ｘ線透過膜からなり互いに同じ厚さを有し
表面側へ突出する平面格子状の凸状部と該凸状部同士の
間で裏面側へ平面格子状に窪む凹状部とが形成されるの
で、断面凹凸状のアライメントマークが形成される。

【００４２】請求項１３の構成により、Ｘ線透過膜の表
面に可視光透過膜を形成した後、該可視光透過膜に対し
てエッチング処理を施して平面格子状の可視光透過性格
子パターンを形成すると、Ｘ線透過膜における可視光透
過性パターンの裏側部分及び可視光透過性格子パターン
によってアライメントマークの凸状部が形成されると共
に、Ｘ線透過膜における可視光透過性パターンが形成さ
れていない部分によってアライメントマークの凹状部が
形成される。

【００４３】請求項１４の構成により、マスク支持体の
表面に可視光透過性格子パターンを形成した後、マスク
支持体の表面にＸ線透過膜を形成してＸ線透過膜におけ
る可視光透過性格子パターンの表側に格子状突出部を形
成し、その後、マスク支持体の裏側部分を除去すると、
Ｘ線透過膜の格子状突出部及び可視光透過性格子パター
ンによってアライメントマークの凸状部が形成されると
共に、Ｘ線透過膜における格子状突出部が形成されてい
ない平坦部によってアライメントマークの凹状部が形成
される。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００４５】図１は本発明の第１実施例に係るＸ線マス
クＡの断面構造を示している。同図において、１はＳｉ
基板からなる支持体、２は支持体１の表面に形成された
ＳｉＮ膜からなるＸ線透過膜、３はＸ線透過膜２の表面
に形成されたＷ膜からなるＬＳＩパターンである。尚、
露光領域の支持体１はＸ線を透過させるために裏面側が
エッチングにより除去されている。

【００４６】また、同図において、４はＸ線透過膜２の
表面に形成されたアライメントマークであって、該アラ
イメントマーク４は、Ｘ線透過膜２の表面に形成された
平面形状が格子状の凸状部４ａと、Ｘ線透過膜２の表面
における凸状部４ａを除く部分つまり凸状部４ａ同士の
間に形成された平面格子状の凹状部４ｂとからなる。そ
して、アライメントマーク４の凸状部４ａの表面には可
視光反射膜であってＸ線吸収体でもあるＷ膜からなる可
視光反射性格子パターン５が形成され、アライメントマ
ーク４の凹状部４ｂ及び可視光反射性格子パターン５の
表面には可視光反射膜としてのＷ膜からなる金属膜７が
形成されている。尚、本第１実施例においては、Ｘ線マ
スクＡの製作技術上の理由により可視光反射性格子パタ
ーン５の表面にも金属膜７が形成されているが、金属膜
７はアライメントマーク４の凹状部４ｂの表面にのみ形
成されていてもよい。

【００４７】以下、図２に基づいて、上記のＸ線マスク
Ａと、表面にレジスト３２が塗布された半導体基板３０
との位置ズレを検出する方法を説明する。同図はＸ線マ
スクＡと半導体基板３０との位置合わせ時の部分断面構
造を示しており、同図において、１３はＸ線マスクＡの
アライメントマーク４に照射されるレーザー光、１４は
アライメントマーク４に照射されたレーザー光１３によ
り生じた１次反射回折光である。

【００４８】同図に示すように、Ｘ線マスクＡの表面側
（図１の上側、図２の右側）に適当な距離をおいて半導
体基板３０を配置する。Ｘ線マスクＡの位置合わせを行
なう際、Ｘ線マスクＡのアライメントマーク４に対して
Ｘ線マスクＡの裏面側からレーザー光１３を照射する
と、格子パターン５及び金属膜７を構成するＷ膜はレー
ザー光１３を透過させないので、アライメントマーク４
を透過して半導体基板３０に達する透過回折光が生じる
ことはない。このため、図３３に基づき従来技術の項で
説明したような０次透過回折光１６、１次透過回折光１
８及び高次透過回折光が生じないので、これら０次、１
次或いは高次の透過回折光による検出誤差が生じること
はない。

【００４９】また、上記のようにレーザー光１３をＸ線
マスクＡの裏面側からアライメントマーク４に照射する
と、レーザー光１３は可視光反射性格子パターン５及び
金属膜７を構成するＷ膜により反射されて１次反射回折
光１４を生じる。この１次反射回折光１４の強度は、回
折格子を構成するＸ線透過膜２に形成されたアライメン
トマーク４の凸状部４ａと凹状部４ｂとの段差の大きさ
により周期的に変化することが知られており、アライメ
ントマーク４の凹状部４ｂのエッチング深さを調節する
ことによって１次反射回折光１４の強度を最大にするこ
とができる。

【００５０】また、レーザー光１３がアライメントマー
ク４の凸状部４ａ及び凹状部４ｂの両方の表面に形成さ
れたＷ膜によって反射されるため、レーザー光１３が凸
状部４ａ及び凹状部４ｂのうちの一方のみの表面に形成
されたＷ膜によって反射される場合に比べて１次反射回
折光１４の強度は大きくなる。例えば、Ｘ線透過膜２が
屈折率２．５のＳｉＮ膜により形成されており、波長
０．６３３μｍのレーザー光（Ｈｅ−Ｎｅ）１３がＸ線
透過膜２を透過してピッチ４μｍの回折格子に入射角９
度で照射される場合には、アライメントマーク４の段差
が約０．０６μｍ或いは０．１９μｍ等のときに１次反
射回折光１４の光強度は最大となる。

【００５１】以下、図３〜図６に基づいて上記第１実施
例に係るＸ線マスクＡの製造方法を説明する。

【００５２】まず、図３に示すように、従来のＸ線マス
ク製造方法と同様、裏面にエッチング処理が施されてい
ないＳｉ基板からなる支持体１の表面に、例えば膜厚２
μｍのＳｉＮ膜からなるＸ線透過膜２を形成する。その
後、Ｘ線透過膜２の表面に厚さ０．７μｍのＷ膜を形成
した後、該Ｗ膜に対して電子ビーム露光法及び反応性ド
ライエッチング法によりエッチングを施すことによっ
て、Ｘ線透過膜２の表面にＷ膜からなるＬＳＩパターン
３及び可視光反射性格子パターン５をそれぞれ形成す
る。

【００５３】次に、図４に示すように、アライメントマ
ーク４を形成するための開口部８ａを有するレジストマ
スク８を写真蝕刻法によりＸ線透過膜２の表面に形成し
た後、反応性ドライエッチング法によりＸ線透過膜２を
所定の厚さだけエッチングする。このようにすると、Ｘ
線透過膜２の表面には既にＷ膜による可視光反射性格子
パターン５が形成され且つレジストマスク８には開口部
８ａが設けられているため、レジストマスク８の開口部
８ａに臨む領域内で且つ可視光反射性格子パターン５が
形成されていない部分がエッチングされるので、Ｘ線透
過膜２の表面には上述した凸状部４ａ及び凹状部４ｂか
らなるアライメントマーク４が形成される。

【００５４】尚、格子パターン５をマスクとしてＸ線透
過膜２に対してエッチングする際に、レジストマスク８
を形成することなく、Ｘ線透過膜２におけるＬＳＩパタ
ーン３が形成されている領域をも同時にエッチングして
もよい。

【００５５】次に、図５に示すように、アライメントマ
ーク４の表面に、可視光反射膜としての例えば厚さ０．
２μｍのＷ膜からなる断面凹凸状の金属膜７を形成す
る。この凹凸状の金属膜７を形成する方法としては、前
工程でＸ線透過膜２をエッチングしたときのレジストマ
スク８を残したままＸ線透過膜２の表面にスパッタ法に
よりＷ膜を形成し、その後、レジストマスク８の表面の
Ｗ膜をレジストマスク８と共に除去するリフトオフ法を
用いることができる。

【００５６】尚、金属膜７の形成方法についても上記の
リフトオフ法に限らず、半導体基板１の全面に亘って金
属膜７を形成した後、写真蝕刻法及びエッチング法によ
ってアライメント膜４の表面の金属膜７を残す方法を採
用することもできる。特に金属膜７として、可視光反射
性格子パターン５を構成するＸ線吸収体に比べてエッチ
ング速度が大きいＡｌ等の材料を用いる場合には、容易
に上記写真蝕刻法及びエッチング法を採用することがで
きる。さらに、金属膜７にＸ線が十分透過する材質と厚
さを選ぶと、上記金属膜７のエッチングを行なう必要が
ない。

【００５７】次に、図６に示すように、従来の方法と同
様に、支持体１の裏面におけるＸ線を透過させる露光領
域をエッチングして、支持体１を枠状に形成する。

【００５８】このようにすることにより、Ｘ線透過膜２
の表面に、凸状部４ａと凹状部４ｂとからなるアライメ
ントマーク４が形成され、アライメントマーク４の凸状
部４ａの表面にＷ膜からなる可視光反射性格子パターン
５が形成され、該可視光反射性格子パターン５の表面及
びアライメントマーク４の凹状部４ｂの表面にＷ膜から
なる金属膜７が形成されたＸ線マスクＡを簡易且つ確実
に製作することができる。

【００５９】図７は本発明の第２実施例に係るＸ線マス
クＢの断面構造を示している。

【００６０】本第２実施例においても、第１実施例と同
様に、Ｓｉ基板からなる支持体１の表面にはＳｉＮ膜か
らなるＸ線透過膜２が形成されている。第１実施例と異
なりＸ線透過膜２の表面は平坦であって、該Ｘ線透過膜
２の表面にＷ膜からなるＬＳＩパターン３及び第１の可
視光反射膜としてのＷ膜からなる平面格子状の可視光反
射性格子パターン５がそれぞれ形成されている。

【００６１】Ｘ線透過膜２、ＬＳＩパターン３及び可視
光反射性格子パターン５の表面には全面に亘ってＳｉＯ
₂膜からなる可視光透過膜９Ａが形成されており、これ
により、Ｘ線透過膜２の表面には、Ｘ線透過膜２及び可
視光透過膜９Ａからなり表面側へ突出する凸状部４ａ
と、Ｘ線透過膜２の平坦な表面部分からなる凹状部４ｂ
とによってアライメントマーク４が形成されている。ま
た、アライメントマーク４の表面には全面に亘って第２
の可視光反射膜としてのＷ膜からなる金属膜７が形成さ
れている。尚、露光領域の支持体１はＸ線を透過させる
ために裏面側がエッチングされている。

【００６２】本第２実施例に係るＸ線マスクＢと半導体
基板との位置ズレ検出を行なう方法は上述の第１実施例
に係るＸ線マスクＡと同様であり、Ｘ線マスクＢのアラ
イメントマーク４に対して裏面側からレーザー光を照射
すると、可視光反射性格子パターン５及び金属膜７を構
成するＷ膜はレーザー光を透過させないので、アライメ
ントマーク４を透過して半導体基板３０に達する透過回
折光が生じることはなく、０次、１次或いは高次の透過
回折光による検出誤差が生じることはない。

【００６３】以下、図８〜図１０に基づいて上記第２実
施例に係るＸ線マスクＢの製造方法を説明する。

【００６４】まず、上記第１実施例に係るＸ線マスクＢ
の製造方法と同様に、裏面にエッチング処理が施されて
いないＳｉ基板よりなる支持体１の表面にＳｉＮ膜より
なるＸ線透過膜２を形成した後、該Ｘ線透過膜２の表面
にＷ膜からなるＬＳＩパターン３及び第１の可視光反射
膜としてのＷ膜からなる可視光反射性格子パターン５を
それぞれ形成する。

【００６５】次に、図８に示すように、Ｘ線透過膜２、
ＬＳＩパターン３及び可視光反射性格子パターン５の各
表面の全面に亘って膜厚０．１μｍのＳｉＯ₂膜よりな
る可視光透過膜９Ａを形成する。これにより、可視光反
射性格子パターン５同士の間は、Ｘ線透過膜２上に可視
光透過膜９Ａが積層されることによりアライメントマー
ク４の凸状部４ａが形成され、可視光反射性格子パター
ン５の裏面側のＸ線透過膜２はアライメントマーク４の
凹状部４ｂを構成する。

【００６６】次に、図９に示すように、アライメントマ
ーク４の表面に、例えば厚さ０．２μｍのＷ膜からなる
第２の可視光反射膜としての凹凸状断面の金属膜７を形
成する。この金属膜７を形成する方法としては、半導体
基板１の表面に全面に亘ってＷ膜を形成した後、写真蝕
刻法によりアライメントマーク４の表面のＷ膜のみを残
してもよいし、アライメントマーク４と対応する部位に
開口部を有するレジストマスクを用いて選択的にＷ膜を
形成してもよい。また、金属膜７にＸ線が十分透過する
材質を選ぶと、全面に形成したままで、ＬＳＩパターン
３上の金属膜７を除去する必要はなくなる。

【００６７】次に、図１０に示すように、従来の方法と
同様に、支持体１の裏面におけるＸ線を透過させる露光
領域をエッチングにより除去する。

【００６８】このようにすることにより、Ｘ線透過膜２
の表面に凸状部４ａと凹状部４ｂとからなるアライメン
トマーク４が形成され、アライメントマーク４の凸状部
４ａの表面に第２の可視光反射膜としての金属膜７が形
成され、アライメントマーク４の凹状部４ａの表面に第
１の可視光反射膜からなる可視光反射性格子パターン５
が形成されたＸ線マスクＢを簡易且つ確実に製作するこ
とができる。

【００６９】図１１は本発明の第３実施例に係るＸ線マ
スクＣの断面構造を示している。本第３実施例において
も、第１実施例と同様に、Ｓｉ基板からなる支持体１の
表面には第１及び第２実施例と同様、Ｗ膜からなるＬＳ
Ｉパターン３が形成されている。

【００７０】本第３実施例の特徴として、アライメント
マーク４は、Ｘ線透過膜２の表面に形成された平面格子
状の凹状部４ｂと、平坦面に上記凹状部４ｂが形成され
ることにより凸状になった平面格子状の凸状部４ａとに
よって構成されており、アライメントマーク４の表面に
は全面に亘って可視光反射膜としてのＷ膜からなる金属
膜７が形成されている。尚、本第３実施例においては、
製作技術上及び強度上の理由により、Ｘ線透過膜２にお
けるアライメントマーク４の凹状部４ｂの裏面は裏面側
に突出している。

【００７１】図１２は、本第３実施例に係るＸ線マスク
Ｃと半導体基板３０との位置ズレを検出する方法を説明
しており、Ｘ線マスクＣと半導体基板３０との位置ズレ
検出を行なう方法は、上述の第１実施例に係るＸ線マス
クＡと同様であって、Ｘ線マスクＣのアライメントマー
ク４に対して裏面側からレーザー光１３を照射する。こ
のようにすると、金属膜７を構成するＷ膜はレーザー光
１３を透過させないので、アライメントマーク４を透過
して半導体基板３０に達する透過回折光が生じることは
なく、０次、１次或いは高次の透過回折光による検出誤
差が生じることはない。

【００７２】また、レーザー光１３がアライメントマー
ク４の表面に形成された金属膜７で反射されることによ
って得られる１次反射回折光の１４の強度は、アライメ
ントマーク４の凸状部４ａと凹状部４ｂとの段差により
周期的に変化することが知られている。従って、アライ
メントマーク４の凹状部４ｂの深さを調節することによ
って、１次反射回折光１４の強度を最大にすることがで
きる。例えば波長０．６３３μｍのレーザー光（Ｈｅ−
Ｎｅ）１３がピッチ４μｍの回折格子からなるアライメ
ントマーク４に入射角９度で照射される場合には、回折
格子（回折パターン）の段差が約０．１６μｍ或いは
０．３２μｍ等であるときにＸ線マスクＣに対して垂直
方向に反射される１次反射回折光１４の光強度は最大に
なる。

【００７３】以下、図１３〜図１６に基づいて上記第３
実施例に係るＸ線マスクＣの製造方法を説明する。

【００７４】まず、図１３に示すように、裏面にエッチ
ング処理が施されていないＳｉ基板からなる支持体１の
表面におけるアライメントマーク４が形成されるべき部
位に、従来から知られている写真蝕刻法を用いて所定の
深さだけ選択的にエッチングして、例えば深さが０．３
μｍ、幅が２μｍ、長さが１５０μｍの凹状直線パター
ン１０ａを２μｍ間隔で４０本形成することにより、上
記支持体１の表面にピッチが４μｍの格子パターン１０
を形成する。

【００７５】次に、図１４に示すように、支持体１の表
面に全面に亘ってＳｉＮ膜からなるＸ線透過膜２を形成
する。このようにすると、Ｘ線透過膜２には、格子パタ
ーン１０の凹凸状に倣って凸状部４ａと凹状部４ｂとか
らなるアライメントマーク４が形成される。

【００７６】次に、Ｘ線透過膜２の表面に全面に亘って
Ｘ線吸収体であり且つ可視光反射膜である厚さ０．７μ
ｍのＷ膜を形成した後、該Ｗ膜に対して電子ビーム露光
法及び反応性ドライエッチング法を行なうことにより、
図１５に示すように、Ｘ線透過膜２の表面にＷ膜からな
るＬＳＩパターン３を形成すると共に、Ｘ線透過膜２の
アライメントマーク４の表面にＷ膜からなる金属膜７を
形成する。

【００７７】次に、図１６に示すように、従来の方法と
同様に、支持体１の裏面におけるＸ線を透過させる露光
領域をエッチングして、支持体１を枠状に形成する。

【００７８】このようにすることにより、Ｘ線透過膜２
の表面に凸状部４ａと凹状部４ｂとからなるアライメン
トマーク４が形成され、アライメントマーク４の表面に
Ｗ膜からなる金属膜７が形成されたＸ線マスクＣを簡易
且つ確実に製作することができる。

【００７９】尚、本第３実施例に係るＸ線マスクＣの製
造方法においては、ＳｉＮ膜からなるＸ線透過膜２を形
成した後に、Ｗ膜からなるＬＳＩパターン３及び金属膜
７を形成し、その後、支持体１の露光領域をエッチング
したが、これに代えて、ＳｉＮ膜からなるＸ線透過膜２
を形成した後に、支持体１の露光領域をエッチングし、
その後、Ｗ膜からなるＬＳＩパターン３及び金属膜７を
形成してもよい。

【００８０】図１７は、本発明の第４実施例に係るＸ線
マスクＤの断面構造、及び該Ｘ線マスクＤと半導体基板
３０との位置合わせ状態を示している。

【００８１】本第４実施例に係るＸ線マスクＤにおいて
は、図示を省略した支持体の表面に形成されたＳｉＮ膜
からなり可視光透過膜でもある膜厚２μｍのＸ線透過膜
２の表面には、膜厚０．１μｍのＳｉＯ₂膜である可視
光透過膜からなる可視光透過性格子パターン１１が形成
されている。これにより、Ｘ線透過膜２及び可視光透過
性格子パターン１１からなる凸状部４ａと、Ｘ線透過膜
２のみからなる凹状部４ｂとによって平面格子状で断面
凹凸状のアライメントマーク４が構成されている。そし
て、該アライメントマーク４の表面には膜厚０．８μｍ
のＷ膜からなる可視光反射膜としての金属膜７が形成さ
れている。また、Ｘ線透過膜２の表面にはＷ膜からなる
ＬＳＩパターン３が形成されている。

【００８２】本第４実施例に係るＸ線マスクＤと半導体
基板３０との位置ズレ検出を行なう際には、Ｘ線マスク
Ｄのアライメントマーク４に対して裏面側からレーザー
光１３を照射すると、１次の反射回折光１４を得ること
ができ、また金属膜７を構成するＷ膜はレーザー光を透
過させないので、アライメントマーク４を透過して半導
体基板３０に達する透過回折光が生じず、０次、１次或
いは高次の透過回折光による検出誤差が生じることはな
い。

【００８３】以下、図１８〜図２２に基づいて上記第４
実施例に係るＸ線マスクＤの製造方法を説明する。

【００８４】まず、図１８に示すように、Ｓｉ基板から
なる支持体１の表面にＳｉＮ膜からなるＸ線透過膜２を
形成した後、図１９に示すように、該Ｘ線透過膜２の表
面に膜厚０．１μｍのＳｉＯ₂膜からなる可視光透過膜
９Ｂを形成する。その後、可視光透過膜９Ｂに写真蝕刻
法を施すことにより、図２０に示すような可視光透過膜
９Ｂからなる可視光透過性格子パターン１１を形成す
る。これにより、支持体１の表面に、Ｘ線透過膜２及び
可視光透過性格子パターン１１からなる凸状部４ａと、
Ｘ線透過膜２のみからなる凹状部４ｂとによって平面格
子状で断面凹凸状のアライメントマーク４が形成され
る。

【００８５】次に、図２１に示すように、Ｘ線透過膜２
及びアライメントマーク４の表面に全面に亘って、膜厚
０．８μｍのＷ膜からなる可視光反射膜でありＸ線吸収
体でもある金属膜７を形成した後、該金属膜７に対して
写真蝕刻法を施すことにより、図２２に示すように、ア
ライメントマーク４の表面の金属膜７を残す。尚、本実
施例においては、金属膜７に対して写真蝕刻法を施す工
程によって、アライメントマーク４表面の金属膜７と共
にＬＳＩパターン３も同時に形成している。その後、図
２３に示すように、支持体１の裏面におけるＸ線を透過
させる露光領域をエッチングして、支持体１を枠状に形
成する。

【００８６】図２４は、本発明の第５実施例に係るＸ線
マスクＥの断面構造、及び該Ｘ線マスクＥと半導体基板
３０との位置合わせ状態を示している。

【００８７】本第５実施例に係るＸ線マスクＥにおいて
は、図示を省略した支持体の表面に形成されたＳｉＮ膜
からなり可視光透過膜でもある膜厚２μｍのＸ線透過膜
２の表面には該Ｘ線透過膜２が平面格子状に突出してな
る突出部が形成されており、Ｘ線透過膜２の裏面におけ
る上記突出部の裏側には、該突出部と対応する平面形状
のＳｉＯ₂膜からなる可視光透過性格子パターン１１が
形成されている。これにより、支持体１の表面には、Ｘ
線透過膜２の突出部及び可視光透過性格子パターン１１
からなる凸状部４ａと、Ｘ線透過膜２のみからなる凹状
部４ｂとによって格子状平面のアライメントマーク４が
形成されている。すなわち、第５実施例に係るＸ線マス
クＥと第４実施例に係るＸ線マスクＤとは可視光透過性
格子パターンの積層構造が表裏方向に互いに反転した状
態である。そして、Ｘ線マスクＥにおいても、アライメ
ントマーク４の表面には膜厚０．８μｍのＷ膜からなる
可視光反射膜としての金属膜７が形成されていると共
に、Ｘ線透過膜２の表面にはＷ膜からなるＬＳＩパター
ン３が形成されている。

【００８８】本第５実施例に係るＸ線マスクＥと半導体
基板３０との位置ズレ検出を行なう際には、Ｘ線マスク
Ｅのアライメントマーク４に対して裏面側からレーザー
光１３を照射すると、１次の反射回折光１４を得ること
ができ、また金属膜７を構成するＷ膜はレーザー光１３
を透過させないので、アライメントマーク４を透過して
半導体基板３０に達する透過回折光が生じず、０次、１
次或いは高次の透過回折光による検出誤差が生じること
はない。

【００８９】以下、図２５〜図３０に基づいて上記第５
実施例に係るＸ線マスクＥの製造方法を説明する。

【００９０】まず、図２５に示すように、Ｓｉ基板から
なる支持体１の表面に膜厚０．１μｍのＳｉＯ₂膜から
なる可視光透過膜９Ｃを形成した後、該可視光透過膜９
Ｃに写真蝕刻法を施すことにより、図２６に示すよう
に、支持体１の表面に可視光透過膜９Ｃからなる可視光
透過性格子パターン１１を形成する。その後、図２７に
示すように、支持体１及び可視光透過膜９Ｃの表面に全
面に亘ってＳｉＮ膜からなる凹凸状断面のＸ線透過膜２
を形成する。

【００９１】次に、図２８に示すように、Ｘ線透過膜２
の表面に全面に亘って膜厚０．８μｍのＷ膜からなるＸ
線吸収体であり可視光反射膜でもある金属膜７を形成し
た後、該金属膜７に対して写真蝕刻法を施すことによ
り、図２９に示すように、可視光透過性格子パターン１
１の表面の金属膜７を残す。尚、本実施例においては、
金属膜７に対して写真蝕刻法を施す工程によって、可視
光透過性格子パターン１１表面の金属膜７と共にＬＳＩ
パターン３も同時に形成している。

【００９２】次に、図３０に示すように、支持体１の裏
面におけるＸ線を透過させる露光領域をエッチングして
支持体１を枠状に形成することにより、Ｘ線透過膜２の
突出部及び可視光透過性格子パターン１１からなる凸状
部４ａと、Ｘ線透過膜２のみからなる凹状部４ｂとから
構成される格子状平面のアライメントマーク４を形成す
る。このアライメントマーク４の回折格子の段差は、Ｓ
ｉＯ₂膜からなる可視光透過膜９Ｃ（図２５を参照）の
膜厚によって決定されるため、該可視光透過膜９Ｃの膜
厚を所望値に設定することにより、回折格子の段差を所
望の大きさに設定し、最適な回折効率にすることができ
る。

【００９３】尚、上記各実施例において、Ｘ線透過膜２
としてはＳｉＮ膜が用いられているが、これに代えてＳ
ｉ膜、ＳｉＣ膜或いはダイヤモンド薄膜等を用いてもよ
く、また、アライメントマーク４の可視光反射性格子パ
ターン５及び金属膜７として構成されているＸ線吸収体
としては、Ｗ膜の代わりにＡｕやＴａ等の他の重金属薄
膜を用いてもよい。

【００９４】図３１は従来のＸ線マスクＧを用い、該Ｘ
線マスクＧと半導体基板３０との間のギャップを変化さ
せた場合のアライメント信号の変化を示す図であり、横
軸はＸ線マスクと半導体基板との間のギャップ、縦軸は
アライメント信号を示している。このアライメント信号
の変化は次のようにして測定した。すなわち、Ｘ線マス
クＧと半導体基板３０との間のギャップを所定値に設定
してアライメントを行ない、このときのアライメント信
号を記録する。次にＸ線マスクＧと半導体基板３０との
間の平面的な相対位置を変化させることなく、Ｘ線マス
クＧと半導体基板３０との間のギャップのみを４０ｎｍ
ステップで変化させていき、そのときのアライメント信
号を記録した。

【００９５】Ｘ線マスクＧと半導体基板３０との間の平
面的な相対位置は変化していないので、Ｘ線マスクＧと
半導体基板３０との間のギャップが変化しても、アライ
メント信号は変化しないはずであるが、従来のＸ線マス
クＧによると、およそ±４０ｎｍの信号変化が生じてい
る。この値はそのままアライメント誤差としてアライメ
ントに影響を与えることになる。

【００９６】図３２は本発明の第２実施例に係るＸ線マ
スクＢを用い、上記と同様の測定方法により測定した場
合のアライメント信号の変化を示す図であり、横軸はＸ
線マスクと半導体基板との間のギャップ、縦軸はアライ
メント信号を示している。図３２から明らかなように、
アライメント信号の変化はおよそ±５ｎｍに抑えられて
おり、本発明の効果を確認することができる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係るＸ線マスクによると、アライメントマークの凸状部
及び凹状部の各表面に可視光反射膜を形成したため、ア
ライメントマークに照射された可視光が該アライメント
マークを透過して半導体基板に達することがないので、
不要な反射光によって邪魔されることなくアライメント
マークにより生じた１次反射回折光を明瞭に検知でき
る。

【００９８】請求項２の発明に係るＸ線マスクは、Ｘ線
透過膜の表面部を平面格子状に窪ませて凹状部を形成し
たため、凸状部は凹状部同士の間の平坦部により構成で
きるので、断面凹凸状のアライメントマークを簡易に形
成することができる。

【００９９】請求項３の発明に係るＸ線マスクは、アラ
イメントマークの凸状部の表面に形成された可視光反射
膜をＬＳＩパターンと同じＸ線吸収体で形成したため、
該可視光反射膜をＬＳＩパターンと同じ工程で形成でき
るため、アライメントマークとＬＳＩパターンとの相対
位置の精度を向上させることができる。

【０１００】請求項４の発明に係るＸ線マスクによる
と、Ｘ線透過膜の表面に形成された第１の可視光反射膜
からなる可視光反射性パターンと可視光透過膜の表面に
形成された第２の可視光反射膜によってアライメントマ
ークの表面が覆われているため、アライメントマークに
照射された可視光が該アライメントマークを透過して半
導体基板に達することがないので、請求項１のＸ線マス
ク同様、不要な反射光によって邪魔されることなくアラ
イメントマークにより生じた１次反射回折光を明瞭に検
知できる。

【０１０１】請求項５の発明に係るＸ線マスクは、第１
の可視光反射膜をＬＳＩパターンと同じＸ線吸収体で形
成したため、可視光反射性格子パターンをＬＳＩパター
ンと同じ工程で形成できるため、アライメントマークと
ＬＳＩパターンとの相対位置の精度を向上させることが
できる。

【０１０２】請求項６の発明に係るＸ線マスクによる
と、アライメントマークをＸ線透過膜からなり表面側へ
突出する凸状部と該凸状部同士の間で裏面側へ窪む凹状
部とによって構成し、該アライメントマークの凸状部及
び凹状部の各表面に可視光反射膜を形成したため、アラ
イメントマークに照射された可視光が該アライメントマ
ークを透過して半導体基板に達することがないので、請
求項１のＸ線マスク同様、不要な反射光によって邪魔さ
れることなくアライメントマークにより生じた１次反射
回折光を明瞭に検知できる。

【０１０３】請求項７及び８の発明に係るＸ線マスクに
よると、アライメントマークの表面に可視光反射膜を形
成したため、請求項１のＸ線マスク同様、不要な反射光
によって邪魔されることなくアライメントマークにより
生じた１次反射回折光を明瞭に検知できる。

【０１０４】請求項９の発明に係るＸ線マスクによる
と、Ｘ線透過膜及び可視光透過性格子パターンを、これ
らの界面における可視光反射率が所定値よりも小さくな
るような材料により形成したため、アライメントマーク
のＸ線透過膜と可視光透過性格子パターンとの間で可視
光が反射され難くなるので、１次反射回折光を検知を確
実にできる。

【０１０５】従って、請求項１〜９の発明に係るＸ線マ
スクによると、不要な反射回折光に邪魔されることなく
アライメントマークにより生じた１次反射回折光を明瞭
に検知できるので精度の良い位置ずれ検出が可能になる
と共に、アライメントマークに照射された可視光の殆ど
すべてをアライメント信号光として検知できるため、ア
ライメント信号光の強度が増大するので、信号Ｓ／Ｎが
向上する。

【０１０６】請求項１０の発明に係るＸ線マスクの製造
方法によると、Ｘ線透過膜の表面に可視光反射性格子パ
ターンを形成した後、該可視光反射性格子パターンをレ
ジストマスクとしてＸ線透過膜にエッチング処理を施す
と、Ｘ線透過膜の表面部に可視光反射性格子パターンの
裏側部分が平面格子状に窪んでなる凹状部が形成され、
これに伴って該凹状部同士の間の平坦部が凸状部になる
ので、請求項１のＸ線マスクを簡易且つ確実に製造する
ことができる。

【０１０７】請求項１１の発明に係るＸ線マスクの製造
方法によると、Ｘ線透過膜の表面に可視光反射性格子パ
ターンを形成した後、Ｘ線透過膜における可視光反射性
格子パターンが形成されていない部分の表面に可視光透
過膜を形成すると、可視光透過膜及びＸ線透過膜によっ
てアライメントマークの凸状部が形成されると共にＸ線
透過膜における可視光反射性格子パターンの裏側部分に
よってアライメントマークの凹状部が形成されるので、
請求項４のＸ線マスクを簡易且つ確実に製造することが
できる。

【０１０８】請求項１２の発明に係るＸ線マスクの製造
方法によると、マスク支持体の表面に断面凹状の格子パ
ターンを形成した後、マスク支持体の表面にＸ線透過膜
を略均一の厚さに形成し、その後、マスク支持体の裏側
部分を除去すると、Ｘ線透過膜からなり互いに同じ厚さ
を有し表面側へ突出する平面格子状の凸状部と該凸状部
同士の間で裏面側へ平面格子状に窪む凹状部とが形成さ
れるので、請求項６のＸ線マスクを簡易且つ確実に製造
することができる。

【０１０９】請求項１３の発明に係るＸ線マスクの製造
方法によると、Ｘ線透過膜の表面に可視光透過膜を形成
した後、該可視光透過膜に対してエッチング処理を施し
て平面格子状の可視光透過性格子パターンを形成する
と、Ｘ線透過膜における可視光透過性パターンの裏側部
分及び可視光透過性格子パターンによってアライメント
マークの凸状部が形成されると共にＸ線透過膜における
可視光透過性パターンが形成されていない部分によって
アライメントマークの凹状部が形成されるので、請求項
７の発明に係るＸ線マスクを簡易且つ確実に製造するこ
とができる。

【０１１０】請求項１４の発明に係るＸ線マスクの製造
方法によると、マスク支持体の表面に可視光透過性格子
パターンを形成した後、マスク支持体の表面にＸ線透過
膜を形成してＸ線透過膜における可視光透過性格子パタ
ーンの表側に格子状突出部を形成し、その後、マスク支
持体の裏側部分を除去すると、Ｘ線透過膜の格子状突出
部及び可視光透過性格子パターンによってアライメント
マークの凸状部が形成されると共にＸ線透過膜における
格子状突出部が形成されていない平坦部によってアライ
メントマークの凹状部が形成されるので、請求項８の発
明に係るＸ線マスクを簡易且つ確実に製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るＸ線マスクの断面図
である。

【図２】上記第１実施例に係るＸ線マスクと半導体基板
との位置合わせ状態を示す断面図である。

【図３】上記第１実施例に係るＸ線マスクの製造方法の
工程を示す断面図である。

【図４】上記第１実施例に係るＸ線マスクの製造方法の
工程を示す断面図である。

【図５】上記第１実施例に係るＸ線マスクの製造方法の
工程を示す断面図である。

【図６】上記第１実施例に係るＸ線マスクの製造方法の
工程を示す断面図である。

【図７】本発明の第２実施例に係るＸ線マスクの断面図
である。

【図８】上記第２実施例に係るＸ線マスクの製造方法の
工程を示す断面図である。

【図９】上記第２実施例に係るＸ線マスクの製造方法の
工程を示す断面図である。

【図１０】上記第２実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図１１】本発明の第３実施例に係るＸ線マスクの断面
図である。

【図１２】上記第３実施例に係るＸ線マスクと半導体基
板との位置合わせ状態を示す断面図である。

【図１３】上記第３実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図１４】上記第３実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図１５】上記第３実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図１６】上記第３実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図１７】上記第４実施例に係るＸ線マスクと半導体基
板との位置合わせ状態を示す断面図である。

【図１８】上記第４実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図１９】上記第４実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２０】上記第４実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２１】上記第４実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２２】上記第４実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２３】上記第４実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２４】上記第５実施例に係るＸ線マスクと半導体基
板との位置合わせ状態を示す断面図である。

【図２５】上記第５実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２６】上記第５実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２７】上記第５実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２８】上記第５実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図２９】上記第５実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図３０】上記第５実施例に係るＸ線マスクの製造方法
の工程を示す断面図である。

【図３１】従来のＸ線マスクを用いた場合のアライメン
ト信号誤差を示す図である。

【図３２】本発明の第２実施例に係るＸ線マスクを用い
た場合のアライメント信号誤差を示す図である。

【図３３】従来のＸ線マスクの断面図である。

【図３４】従来のＸ線マスクと半導体基板との位置合わ
せ状態を示す断面図である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，ＧＸ線マスク１支持体２Ｘ線透過膜３ＬＳＩパターン４アライメントマーク（Ｘ線マスク）４ａ凸状部４ｂ凹状部５可視光反射性格子パターン（第１の可視光反射膜）７金属膜（可視光反射膜、第２の可視光反射膜）８レジストマスク８ａ開口部９Ａ，９Ｂ，９Ｃ可視光透過膜１０格子パターン１０ａ凹状直線パターン１１可視光透過性格子パターン１３，１３Ａ，１３Ｂレーザー光１４１次反射回折光１５他の１次反射回折光１６０次透過回折光１７不要回折光３０半導体基板３１アライメントマーク（半導体基板）３２レジスト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】マスク支持体の表面に形成されたＸ線透
過膜と、該Ｘ線透過膜の表面に形成されたアライメント
マークとを備えたＸ線マスクにおいて、上記アライメン
トマークは上記Ｘ線透過膜の表面部が平面格子状で断面
凹凸状に交互に形成された凸状部及び凹状部によって構
成されており、上記アライメントマークの凸状部及び凹
状部の各表面には可視光反射膜がそれぞれ形成されてい
ることを特徴とするＸ線マスク。
【請求項２】上記アライメントマークの凹状部は上記
Ｘ線透過膜の表面部が平面格子状に窪むことにより形成
され、上記アライメントマークの凸状部は上記Ｘ線透過
膜の表面部における上記凹状部同士の間の平坦部からな
ることを特徴とする請求項１に記載のＸ線マスク。
【請求項３】上記アライメントマークの凸状部の表面
に形成されている可視光反射膜はＸ線吸収体であること
を特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線マスク。
【請求項４】マスク支持体の表面に形成されたＸ線透
過膜と、該Ｘ線透過膜の表面に形成されたアライメント
マークとを備えたＸ線マスクにおいて、上記Ｘ線透過膜
の表面には第１の可視光反射膜からなる平面格子状の可
視光反射性格子パターンが形成され、上記Ｘ線透過膜に
おける上記可視光反射性格子パターンが形成されていな
い部分の表面には平面格子状の可視光透過膜が形成さ
れ、該可視光透過膜の表面には第２の可視光反射膜が形
成されており、上記アライメントマークは、上記Ｘ線透
過膜及び可視光透過膜からなる凸状部と上記Ｘ線透過膜
における上記可視光反射性格子パターンの裏側部分から
なる凹状部とによって構成されていることを特徴とする
Ｘ線マスク。
【請求項５】上記第１の可視光反射膜はＸ線吸収体で
あることを特徴とする請求項４に記載のＸ線マスク。
【請求項６】マスク支持体の表面に形成されたＸ線透
過膜と、該Ｘ線透過膜の表面に形成されたアライメント
マークとを備えたＸ線マスクにおいて、上記アライメン
トマークは、上記Ｘ線透過膜からなり互いに同じ厚さを
有し表面側へ突出する平面格子状の凸状部と該凸状部同
士の間で裏面側へ平面格子状に窪む凹状部とによって構
成されており、上記アライメントマークの凸状部及び凹
状部の表面には可視光反射膜がそれぞれ形成されている
ことを特徴とするＸ線マスク。
【請求項７】マスク支持体の表面に形成されたＸ線透
過膜と、該Ｘ線透過膜の表面に形成されたアライメント
マークとを備えたＸ線マスクにおいて、上記Ｘ線透過膜
の表面に可視光透過膜からなる平面格子状の可視光透過
性格子パターンが形成され、上記アライメントマーク
は、上記Ｘ線透過膜における上記可視光透過性パターン
の裏側部分及び該可視光透過性格子パターンからなる凸
状部と上記Ｘ線透過膜における上記可視光透過性パター
ンが形成されていない平坦部からなる凹状部とによって
構成されており、上記アライメントマークの表面には可
視光反射膜が形成されていることを特徴とするＸ線マス
ク。
【請求項８】マスク支持体の表面に形成されたＸ線透
過膜と、該Ｘ線透過膜の表面に形成されたアライメント
マークとを備えたＸ線マスクにおいて、上記Ｘ線透過膜
の裏面部に裏面同士が面一になるように可視光透過膜か
らなる平面格子状の可視光透過性格子パターンが形成さ
れていると共に、上記Ｘ線透過膜における上記可視光透
過性格子パターンの表側には該Ｘ線透過膜が表側へ突出
してなる平面格子状の格子状突出部が形成されており、
上記アライメントマークは、上記Ｘ線透過膜の格子状突
出部及び上記可視光透過性格子パターンからなる凸状部
と上記Ｘ線透過膜における上記格子状突出部が形成され
ていない平坦部からなる凹状部とによって構成されてお
り、上記アライメントマークの表面には可視光反射膜が
形成されていることを特徴とするＸ線マスク。
【請求項９】上記Ｘ線透過膜及び可視光透過性格子パ
ターンは、これらＸ線透過膜と可視光透過性格子パター
ンとの界面における可視光の反射率が所定値よりも小さ
くなるような材料によりそれぞれ形成されていることを
特徴とする請求項７又は８に記載のＸ線マスク。
【請求項１０】マスク支持体の表面にＸ線透過膜を形
成する工程と、該Ｘ線透過膜の表面に可視光反射膜から
なる平面格子状の可視光反射性格子パターンを形成する
工程と、該可視光反射性格子パターンをレジストマスク
として上記Ｘ線透過膜にエッチング処理を施すことによ
り、上記Ｘ線透過膜の表面部に、該表面部における上記
可視光反射性格子パターンの裏側部分が平面格子状に窪
んでなる凹状部と該凹状部同士の間の平坦部からなる凸
状部とから構成されるアライメントマークを形成する工
程と、該アライメントマークの表面に可視光反射膜を形
成する工程とを有することを特徴とするＸ線マスクの製
造方法。
【請求項１１】マスク支持体の表面にＸ線透過膜を形
成する工程と、該Ｘ線透過膜の表面に第１の可視光反射
膜からなる平面格子状の可視光反射性格子パターンを形
成する工程と、上記Ｘ線透過膜における上記可視光反射
性格子パターンが形成されていない部分の表面に平面格
子状の可視光透過膜を形成することにより、上記Ｘ線透
過膜及び可視光透過膜からなる凸状部と上記Ｘ線透過膜
における上記可視光反射性格子パターンの裏側部分から
なる凹状部とによって構成されるアライメントマークを
形成する工程と、上記可視光透過膜の表面に第２の可視
光反射膜を形成する工程とを有することを特徴とするＸ
線マスクの製造方法。
【請求項１２】マスク支持体の表面におけるアライメ
ントマークを形成する部位にエッチング処理を施すこと
により、該マスク支持体の表面に平面格子状で断面凹状
の格子パターンを形成する工程と、上記マスク支持体の
表面にＸ線透過膜を略均一の厚さに形成する工程と、該
Ｘ線透過膜の表面におけるアライメントマークを形成す
る部位に可視光反射膜を形成する工程と、上記マスク支
持体における少なくともアライメントマークを形成する
部位の裏側部分を除去することにより、上記Ｘ線透過膜
からなり互いに同じ厚さを有し表面側へ突出する平面格
子状の凸状部と該凸状部同士の間で裏面側へ平面格子状
に窪む凹状部とによって構成されるアライメントマーク
を形成する工程とを含むことを特徴とするＸ線マスクの
製造方法。
【請求項１３】マスク支持体の表面にＸ線透過膜を形
成する工程と、該Ｘ線透過膜の表面における少なくとも
アライメントマークを形成する部位に可視光透過膜を形
成する工程と、該可視光透過膜に対してエッチング処理
を施して該可視光透過膜からなる平面格子状の可視光透
過性格子パターンを形成することにより、上記Ｘ線透過
膜における上記可視光透過性パターンの裏側部分及び該
可視光透過性格子パターンからなる凸状部と上記Ｘ線透
過膜における上記可視光透過性パターンが形成されてい
ない部分からなる凹状部とによって構成されるアライメ
ントマークを形成する工程と、該アライメントマークの
表面に可視光反射膜を形成する工程とを含むことを特徴
とするＸ線マスクの製造方法。
【請求項１４】マスク支持体の表面における少なくと
もアライメントマークを形成する部位に可視光透過膜か
らなり平面格子状の可視光透過性格子パターンを形成す
る工程と、上記マスク支持体の表面にＸ線透過膜を形成
することにより、該Ｘ線透過膜における上記可視光透過
性格子パターンの表側に該Ｘ線透過膜が表側へ突出して
なる平面格子状の格子状突出部を形成する工程と、該Ｘ
線透過膜の表面におけるアライメントマークを形成する
部位に可視光反射膜を形成する工程と、上記マスク支持
体における少なくともアライメントマークを形成する部
位の裏側部分を除去することにより、上記Ｘ線透過膜の
格子状突出部及び上記可視光透過性格子パターンからな
る凸状部と上記Ｘ線透過膜における上記格子状突出部が
形成されていない平坦部からなる凹状部とによって構成
されるアライメントマークを形成する工程とを含むこと
を特徴とするＸ線マスクの製造方法。