JP3166803B2 - Ｘ線露光用マスク - Google Patents
Ｘ線露光用マスクInfo
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ＩＣやＬＳＩを
製造するためのＸ線露光に用いる高精度微細パタン形成
用Ｘ線露光用マスクに関するものである。
製造するためのＸ線露光に用いる高精度微細パタン形成
用Ｘ線露光用マスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＩＣやＬＳＩパタンの高集積化に
伴い、微細パタンを高精度にウエハ上に形成する技術の
進展が不可欠のものとなっている。Ｘ線露光法は、Ｘ線
感光性高分子にＸ線を照射した場合に生じる光・オージ
ェ電子が高分子の結合、切断を誘起し、Ｘ線照射部分と
未照射部分の高分子の溶剤に対する溶解速度が変化する
ことを利用したもので、Ｘ線の直進性が優れているこ
と、光・オージェ電子のエネルギーが高分子に及ぼす相
互作用領域が小さいなどの理由から、従来用いられてき
た電子ビーム露光、紫外線露光に比較して高精度微細パ
タンの形成に有利である。Ｘ線露光法に用いられるＸ線
マスクは、基本的には、Ｘ線を透過し難いＸ線吸収層
と、これを支持するＸ線透過基板、及び補強支柱から構
成されている。
伴い、微細パタンを高精度にウエハ上に形成する技術の
進展が不可欠のものとなっている。Ｘ線露光法は、Ｘ線
感光性高分子にＸ線を照射した場合に生じる光・オージ
ェ電子が高分子の結合、切断を誘起し、Ｘ線照射部分と
未照射部分の高分子の溶剤に対する溶解速度が変化する
ことを利用したもので、Ｘ線の直進性が優れているこ
と、光・オージェ電子のエネルギーが高分子に及ぼす相
互作用領域が小さいなどの理由から、従来用いられてき
た電子ビーム露光、紫外線露光に比較して高精度微細パ
タンの形成に有利である。Ｘ線露光法に用いられるＸ線
マスクは、基本的には、Ｘ線を透過し難いＸ線吸収層
と、これを支持するＸ線透過基板、及び補強支柱から構
成されている。
【０００３】図１３は従来のＸ線マスクＭの構造を模式
的に示す図であって、１はＸ線透過基板、２は補強支
柱、３はＸ線吸収層、４はマスクマーク、５は位置合わ
せ用透過窓である。Ｘ線透過基板１はＸ線の減衰が小さ
い材料からなる薄膜である。また、位置合わせ用透過窓
５を通して半導体ウエハ上に設けたウエハマークとの位
置合わせを行うために、例えば半導体レーザ光、Ｈｅ−
Ｎｅレーザ光などの可視光領域付近の位置検出光に対し
ても減衰が小さい材料であることが必要である。例え
ば、露光に用いるＸ線の波長が４〜１５オングストロー
ムの場合、材料としてはＡｌ2Ｏ3、Ｓｉ、Ｓｉ3Ｎ4、Ｓ
ｉＣ、ＳｉＯ2などが好適である。
的に示す図であって、１はＸ線透過基板、２は補強支
柱、３はＸ線吸収層、４はマスクマーク、５は位置合わ
せ用透過窓である。Ｘ線透過基板１はＸ線の減衰が小さ
い材料からなる薄膜である。また、位置合わせ用透過窓
５を通して半導体ウエハ上に設けたウエハマークとの位
置合わせを行うために、例えば半導体レーザ光、Ｈｅ−
Ｎｅレーザ光などの可視光領域付近の位置検出光に対し
ても減衰が小さい材料であることが必要である。例え
ば、露光に用いるＸ線の波長が４〜１５オングストロー
ムの場合、材料としてはＡｌ2Ｏ3、Ｓｉ、Ｓｉ3Ｎ4、Ｓ
ｉＣ、ＳｉＯ2などが好適である。
【０００４】また、補強支柱２はＸ線透過基板１を平坦
に保ち、また実際の取扱いを容易にするように機械的強
度を持たせるためのもので、材料としてはＳｉ、ＳｉＯ
2などが用いられる。Ｘ線吸収層３はＸ線の減衰が大き
いＴａ、Ａｕ、Ｐｔなどの重金属からなる薄膜で、イオ
ンエッチング法、メッキ法などの方法で半導体集積回路
のパタンが形成されている。また、マスクマーク４は半
導体集積回路パタンの周辺部に設けられたものでＸ線吸
収層により構成される。位置合わせ用透過窓５は、半導
体ウエハ上に設けたウエハマークとの位置合わせを行う
際に、光ヘテロダイン干渉回折光等の位置検出光を透過
させるものである。
に保ち、また実際の取扱いを容易にするように機械的強
度を持たせるためのもので、材料としてはＳｉ、ＳｉＯ
2などが用いられる。Ｘ線吸収層３はＸ線の減衰が大き
いＴａ、Ａｕ、Ｐｔなどの重金属からなる薄膜で、イオ
ンエッチング法、メッキ法などの方法で半導体集積回路
のパタンが形成されている。また、マスクマーク４は半
導体集積回路パタンの周辺部に設けられたものでＸ線吸
収層により構成される。位置合わせ用透過窓５は、半導
体ウエハ上に設けたウエハマークとの位置合わせを行う
際に、光ヘテロダイン干渉回折光等の位置検出光を透過
させるものである。
【０００５】図１４は従来のＸ線マスクＭを用いたＸ線
露光法（例えば、特願昭６１−１０４１８６号公報等参
照）を示す図であって、６は半導体ウエハ、７はウエハ
マーク、８，９は入射光、１０，１１は、それぞれマス
クマーク４、ウエハマーク７により生じる所望の回折
光、１２は高分子材料からなるＸ線感光性膜、１３は入
射するＸ線であり、ｇはＸ線マスクＭと半導体ウエハ６
との間隔（ギャップ）である。
露光法（例えば、特願昭６１−１０４１８６号公報等参
照）を示す図であって、６は半導体ウエハ、７はウエハ
マーク、８，９は入射光、１０，１１は、それぞれマス
クマーク４、ウエハマーク７により生じる所望の回折
光、１２は高分子材料からなるＸ線感光性膜、１３は入
射するＸ線であり、ｇはＸ線マスクＭと半導体ウエハ６
との間隔（ギャップ）である。
【０００６】次に、このＸ線露光法について説明する。
微細パタンを高精度に半導体ウエハ６に形成するため、
Ｘ線感光性膜１２を半導体ウエハ６上に形成し、Ｘ線１
３を用いてＸ線透過基板１上に形成されたＸ線吸収層３
から成る微細ＬＳＩパタンをＸ線感光性膜１２に転写す
る。転写されるパタンの解像性はギャップｇに大きく影
響される。通常、０．１〜０．３μｍの微細パタンを形
成するためには、ギャップｇは、１０〜３０μｍに設定
する必要がある。また、Ｘ線透過基板１上に形成された
Ｘ線吸収層３から成る微細ＬＳＩパタンを半導体ウエハ
６上の所定の位置に精度良く転写する必要があり、半導
体ウエハ６とＸ線マスクＭとの位置合わせ（アライメン
ト）が重要である。
微細パタンを高精度に半導体ウエハ６に形成するため、
Ｘ線感光性膜１２を半導体ウエハ６上に形成し、Ｘ線１
３を用いてＸ線透過基板１上に形成されたＸ線吸収層３
から成る微細ＬＳＩパタンをＸ線感光性膜１２に転写す
る。転写されるパタンの解像性はギャップｇに大きく影
響される。通常、０．１〜０．３μｍの微細パタンを形
成するためには、ギャップｇは、１０〜３０μｍに設定
する必要がある。また、Ｘ線透過基板１上に形成された
Ｘ線吸収層３から成る微細ＬＳＩパタンを半導体ウエハ
６上の所定の位置に精度良く転写する必要があり、半導
体ウエハ６とＸ線マスクＭとの位置合わせ（アライメン
ト）が重要である。
【０００７】この図１４の例においては、アライメント
法として位置合わせ用のマークに回折格子を用いた光ヘ
テロダイン干渉法を利用しており、半導体ウエハ６とＸ
線マスクＭとの位置ずれ量を光ヘテロダイン干渉した回
折光のビート信号の位相差から検出し高精度化を図って
いる。すなわち、Ｘ線マスクＭ上に形成したＸ線吸収層
からなるマスクマーク４（回折格子）と半導体ウエハ６
上に形成した基板段差からなるウエハマーク７（回折格
子）に２波長の入射光（レーザ光）８、９を入射し、マ
スクマーク４及びウエハマーク７からそれぞれ回折する
２つの光ヘテロダイン干渉回折光１０，１１間の位相差
を光電変換したビート信号から検出し位置合わせを行な
っている。
法として位置合わせ用のマークに回折格子を用いた光ヘ
テロダイン干渉法を利用しており、半導体ウエハ６とＸ
線マスクＭとの位置ずれ量を光ヘテロダイン干渉した回
折光のビート信号の位相差から検出し高精度化を図って
いる。すなわち、Ｘ線マスクＭ上に形成したＸ線吸収層
からなるマスクマーク４（回折格子）と半導体ウエハ６
上に形成した基板段差からなるウエハマーク７（回折格
子）に２波長の入射光（レーザ光）８、９を入射し、マ
スクマーク４及びウエハマーク７からそれぞれ回折する
２つの光ヘテロダイン干渉回折光１０，１１間の位相差
を光電変換したビート信号から検出し位置合わせを行な
っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のＸ線
マスクＭを用いたＸ線露光法では、Ｘ線マスクＭと半導
体ウエハ６とが数十μｍに近接して配置されているた
め、入射光８，９またはこれらの入射光８，９によって
生じた回折光１０，１１の一部は、Ｘ線マスクＭ及び半
導体ウエハ６により多重反射し、回折光１０，１１と同
一方向に出射するという問題点があった。
マスクＭを用いたＸ線露光法では、Ｘ線マスクＭと半導
体ウエハ６とが数十μｍに近接して配置されているた
め、入射光８，９またはこれらの入射光８，９によって
生じた回折光１０，１１の一部は、Ｘ線マスクＭ及び半
導体ウエハ６により多重反射し、回折光１０，１１と同
一方向に出射するという問題点があった。
【０００９】図１５はマスクマーク４及びウエハマーク
７の各回折格子による多重反射の様子を示した図であっ
て、同図（ａ）はマスクマーク４部分、同図（ｂ）はウ
エハマーク７部分におけるそれぞれの多重反射の様子を
示したものである。図において、１４はＸ線マスクＭ上
の回折格子で透過回折し半導体ウエハ６面で反射した回
折光、１５はマスクマーク４の回折格子を透過し半導体
ウエハ６面で反射しマスクマーク４の回折格子で透過回
折した回折光、１６はウエハマーク７の回折格子で反射
回折した後、Ｘ線マスクＭ及び半導体ウエハ６の各面で
反射した回折光、１７はＸ線マスクＭ及び半導体ウエハ
６の各面で反射した後、ウエハマーク７の回折格子で反
射回折した回折光である。この図１５では、Ｘ線マスク
Ｍ及び半導体ウエハ６の各面でそれぞれ１回反射した回
折光のみを示したが実際にはさらに反射、回折した回折
光が存在する。また、入射光９についての多重反射の様
子を示したが、左右対称の入射光８も同様である。
７の各回折格子による多重反射の様子を示した図であっ
て、同図（ａ）はマスクマーク４部分、同図（ｂ）はウ
エハマーク７部分におけるそれぞれの多重反射の様子を
示したものである。図において、１４はＸ線マスクＭ上
の回折格子で透過回折し半導体ウエハ６面で反射した回
折光、１５はマスクマーク４の回折格子を透過し半導体
ウエハ６面で反射しマスクマーク４の回折格子で透過回
折した回折光、１６はウエハマーク７の回折格子で反射
回折した後、Ｘ線マスクＭ及び半導体ウエハ６の各面で
反射した回折光、１７はＸ線マスクＭ及び半導体ウエハ
６の各面で反射した後、ウエハマーク７の回折格子で反
射回折した回折光である。この図１５では、Ｘ線マスク
Ｍ及び半導体ウエハ６の各面でそれぞれ１回反射した回
折光のみを示したが実際にはさらに反射、回折した回折
光が存在する。また、入射光９についての多重反射の様
子を示したが、左右対称の入射光８も同様である。
【００１０】このように、従来のＸ線マスクＭでは、所
望の回折光１０（または回折光１１）と不要の回折光１
３，１４（または回折光１５，１６）とが干渉する。そ
して、これら多重干渉回折光は、Ｘ線マスクＭ及びウエ
ハマーク７の回折格子の格子面に垂直な方向に対しての
間隔、即ちギャップｇの微小変動に敏感となり、λ／２
（λは位置検出に用いるレーザ光の波長）のギャップ変
動を周期として強度変動を生ずる。従って、この強度変
動はビート信号の振幅変動となって現れ、位相差検出信
号を不安定化させる要因となり、位置合わせ精度を低下
させるという欠点があった。
望の回折光１０（または回折光１１）と不要の回折光１
３，１４（または回折光１５，１６）とが干渉する。そ
して、これら多重干渉回折光は、Ｘ線マスクＭ及びウエ
ハマーク７の回折格子の格子面に垂直な方向に対しての
間隔、即ちギャップｇの微小変動に敏感となり、λ／２
（λは位置検出に用いるレーザ光の波長）のギャップ変
動を周期として強度変動を生ずる。従って、この強度変
動はビート信号の振幅変動となって現れ、位相差検出信
号を不安定化させる要因となり、位置合わせ精度を低下
させるという欠点があった。
【００１１】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、多重反射の影響を低減することができ、し
たがって、位置合わせ精度を向上させることができ、高
精度微細パタン形成を可能とするＸ線露光用マスクを提
供することにある。
のであって、多重反射の影響を低減することができ、し
たがって、位置合わせ精度を向上させることができ、高
精度微細パタン形成を可能とするＸ線露光用マスクを提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様なＸ線露光用マスクを採用した。す
なわち、請求項１記載のＸ線露光用マスクは、Ｘ線透過
基板にＸ線吸収層を備え、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工してＸ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位
置合わせに用いられる位置検出用マークとし、前記Ｘ線
感光性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の面の前記
位置検出用マークを含む領域に、前記Ｘ線感光性膜が付
着された半導体ウエハとの位置合わせに用いられ位置検
出光の透過を妨げる物質からなる不透過膜を設けてなる
ことを特徴としている。
に、本発明は次の様なＸ線露光用マスクを採用した。す
なわち、請求項１記載のＸ線露光用マスクは、Ｘ線透過
基板にＸ線吸収層を備え、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工してＸ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位
置合わせに用いられる位置検出用マークとし、前記Ｘ線
感光性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の面の前記
位置検出用マークを含む領域に、前記Ｘ線感光性膜が付
着された半導体ウエハとの位置合わせに用いられ位置検
出光の透過を妨げる物質からなる不透過膜を設けてなる
ことを特徴としている。
【００１３】また、請求項２記載のＸ線露光用マスク
は、Ｘ線透過基板にＸ線吸収層を備え、前記Ｘ線透過基
板を段差状に加工してＸ線感光性膜が付着された半導体
ウエハとの位置合わせに用いられる位置検出用マークと
し、前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面の前記半導
体ウエハの位置合わせ用のマークに対向して設けられた
透過窓を含む領域に、位置検出光を透過させる物質から
なる反射防止膜を設けてなることを特徴としている。
は、Ｘ線透過基板にＸ線吸収層を備え、前記Ｘ線透過基
板を段差状に加工してＸ線感光性膜が付着された半導体
ウエハとの位置合わせに用いられる位置検出用マークと
し、前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面の前記半導
体ウエハの位置合わせ用のマークに対向して設けられた
透過窓を含む領域に、位置検出光を透過させる物質から
なる反射防止膜を設けてなることを特徴としている。
【００１４】また、請求項３記載のＸ線露光用マスク
は、Ｘ線透過基板にＸ線吸収層を備え、前記Ｘ線透過基
板を段差状に加工してＸ線感光性膜が付着された半導体
ウエハとの位置合わせに用いられる位置検出用マークと
し、前記Ｘ線感光性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一
方の面の前記位置検出用マークを含む領域に、前記Ｘ線
感光性膜が付着された半導体ウエハとの位置合わせに用
いられ位置検出光の透過を妨げる物質からなる不透過膜
を設け、前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面の前記
半導体ウエハの位置合わせ用のマークに対向して設けら
れた透過窓を含む領域に、位置検出光を透過させる物質
からなる反射防止膜を設けてなることを特徴としてい
る。
は、Ｘ線透過基板にＸ線吸収層を備え、前記Ｘ線透過基
板を段差状に加工してＸ線感光性膜が付着された半導体
ウエハとの位置合わせに用いられる位置検出用マークと
し、前記Ｘ線感光性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一
方の面の前記位置検出用マークを含む領域に、前記Ｘ線
感光性膜が付着された半導体ウエハとの位置合わせに用
いられ位置検出光の透過を妨げる物質からなる不透過膜
を設け、前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面の前記
半導体ウエハの位置合わせ用のマークに対向して設けら
れた透過窓を含む領域に、位置検出光を透過させる物質
からなる反射防止膜を設けてなることを特徴としてい
る。
【００１５】また、請求項４記載のＸ線露光用マスク
は、請求項１、２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記位置検出用マークは、前記Ｘ線吸収層パタン
の一部もしくは全面を加工用マスクとして用い、前記Ｘ
線透過基板を段差状に加工してなることを特徴としてい
る。
は、請求項１、２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記位置検出用マークは、前記Ｘ線吸収層パタン
の一部もしくは全面を加工用マスクとして用い、前記Ｘ
線透過基板を段差状に加工してなることを特徴としてい
る。
【００１６】また、請求項５記載のＸ線露光用マスク
は、請求項１、２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記位置検出用マークは、前記Ｘ線吸収層パタン
の一部もしくは全面を露光用マスクとして用い、前記Ｘ
線透過基板の前記Ｘ線吸収層が形成されている面と反対
の面を段差状に加工してなることを特徴としている。
は、請求項１、２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記位置検出用マークは、前記Ｘ線吸収層パタン
の一部もしくは全面を露光用マスクとして用い、前記Ｘ
線透過基板の前記Ｘ線吸収層が形成されている面と反対
の面を段差状に加工してなることを特徴としている。
【００１７】また、請求項６記載のＸ線露光用マスク
は、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記不透過膜は、前記位置検出光が透過しにくい物
質からなる一層または複数層の膜であることを特徴とし
ている。
は、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記不透過膜は、前記位置検出光が透過しにくい物
質からなる一層または複数層の膜であることを特徴とし
ている。
【００１８】また、請求項７記載のＸ線露光用マスク
は、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記不透過膜は、Ｘ線吸収層からなることを特徴と
している。
は、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記不透過膜は、Ｘ線吸収層からなることを特徴と
している。
【００１９】また、請求項８記載のＸ線露光用マスク
は、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記反射防止膜は、前記位置検出光が透過しやすい
物質からなる一層または複数層の膜であることを特徴と
している。
は、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記反射防止膜は、前記位置検出光が透過しやすい
物質からなる一層または複数層の膜であることを特徴と
している。
【００２０】また、請求項９記載のＸ線露光用マスク
は、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記透過窓を含む領域のＸ線透過基板の両面と前記
位置検出用マークを含む領域の前記Ｘ線透過基板のいず
れか一方の面に前記反射防止膜を形成し、前記透過窓を
含む領域では前記位置検出光を透過し易く、且つ前記位
置検出用マークを含む領域では前記位置検出光を透過し
難くしてなることを特徴としている。
は、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにおい
て、前記透過窓を含む領域のＸ線透過基板の両面と前記
位置検出用マークを含む領域の前記Ｘ線透過基板のいず
れか一方の面に前記反射防止膜を形成し、前記透過窓を
含む領域では前記位置検出光を透過し易く、且つ前記位
置検出用マークを含む領域では前記位置検出光を透過し
難くしてなることを特徴としている。
【００２１】また、請求項１０記載のＸ線露光用マスク
は、請求項１ないし５のいずれか１項記載のＸ線露光用
マスクにおいて、前記位置検出用マークの加工段差ｄ
は、前記位置検出光の波長をλとして次式 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） を略満足することを特徴としている。
は、請求項１ないし５のいずれか１項記載のＸ線露光用
マスクにおいて、前記位置検出用マークの加工段差ｄ
は、前記位置検出光の波長をλとして次式 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） を略満足することを特徴としている。
【００２２】
【作用】本発明の請求項１記載のＸ線露光用マスクで
は、位置検出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工したことにより、マスク面を通過し半導体ウエハ側
に達するレーザ光強度を小さくする。また、位置検出光
の透過を妨げる物質からなる不透過膜を、前記Ｘ線感光
性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の面の前記位置
検出用マークを含む領域に設けたことにより、位置検出
光によるＸ線マスク面での回折光強度が小さくなる。
は、位置検出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工したことにより、マスク面を通過し半導体ウエハ側
に達するレーザ光強度を小さくする。また、位置検出光
の透過を妨げる物質からなる不透過膜を、前記Ｘ線感光
性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の面の前記位置
検出用マークを含む領域に設けたことにより、位置検出
光によるＸ線マスク面での回折光強度が小さくなる。
【００２３】また、請求項２記載のＸ線露光用マスクで
は、位置検出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工したことにより、マスク面を通過し半導体ウエハ側
に達するレーザ光強度を小さくする。 また、前記透過窓
を含む領域の前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面
に、前記位置検出光を透過させる物質からなる反射防止
膜を設けたことにより、位置検出光に対しＸ線マスク側
の透過率が向上し、該Ｘ線マスク面での反射光強度が小
さくなる。
は、位置検出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工したことにより、マスク面を通過し半導体ウエハ側
に達するレーザ光強度を小さくする。 また、前記透過窓
を含む領域の前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面
に、前記位置検出光を透過させる物質からなる反射防止
膜を設けたことにより、位置検出光に対しＸ線マスク側
の透過率が向上し、該Ｘ線マスク面での反射光強度が小
さくなる。
【００２４】また、請求項３記載のＸ線露光用マスクで
は、位置検出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工したことにより、マスク面を通過し半導体ウエハ側
に達するレーザ光強度を小さくする。 また、位置検出光
の透過を妨げる物質からなる不透過膜を、前記Ｘ線感光
性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の面の前記位置
検出用マークを含む領域に設けたことにより、位置検出
光によるＸ線マスク面での回折光強度が小さくなる。 ま
た、前記透過窓を含む領域の前記Ｘ線透過基板の両面ま
たは一方の面に、前記位置検出光を透過させる物質から
なる反射防止膜を設けたことにより、位置検出光に対し
Ｘ線マスク側の透過率が向上し、該Ｘ線マスク面での反
射光強度が小さくなる。
は、位置検出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に
加工したことにより、マスク面を通過し半導体ウエハ側
に達するレーザ光強度を小さくする。 また、位置検出光
の透過を妨げる物質からなる不透過膜を、前記Ｘ線感光
性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の面の前記位置
検出用マークを含む領域に設けたことにより、位置検出
光によるＸ線マスク面での回折光強度が小さくなる。 ま
た、前記透過窓を含む領域の前記Ｘ線透過基板の両面ま
たは一方の面に、前記位置検出光を透過させる物質から
なる反射防止膜を設けたことにより、位置検出光に対し
Ｘ線マスク側の透過率が向上し、該Ｘ線マスク面での反
射光強度が小さくなる。
【００２５】また、請求項６記載のＸ線露光用マスクで
は、前記不透過膜を、前記位置検出光が透過しにくい物
質からなる一層または複数層の膜としたことにより、位
置検出光によるＸ線マスク面での回折光強度がさらに小
さくなる。
は、前記不透過膜を、前記位置検出光が透過しにくい物
質からなる一層または複数層の膜としたことにより、位
置検出光によるＸ線マスク面での回折光強度がさらに小
さくなる。
【００２６】また、請求項７記載のＸ線露光用マスクで
は、前記不透過膜をＸ線吸収層としたことにより、Ｘ線
によるＸ線マスク面での回折光強度が小さくなる。
は、前記不透過膜をＸ線吸収層としたことにより、Ｘ線
によるＸ線マスク面での回折光強度が小さくなる。
【００２７】また、請求項８記載のＸ線露光用マスクで
は、前記反射防止膜を前記位置検出光が透過しやすい物
質からなる一層または複数層の膜としたことにより、位
置検出光に対しＸ線マスク側の透過率が向上し、該Ｘ線
マスク面での反射光強度がさらに小さくなる。
は、前記反射防止膜を前記位置検出光が透過しやすい物
質からなる一層または複数層の膜としたことにより、位
置検出光に対しＸ線マスク側の透過率が向上し、該Ｘ線
マスク面での反射光強度がさらに小さくなる。
【００２８】また、請求項９記載のＸ線露光用マスクで
は、前記透過窓を含む領域のＸ線透過基板の両面と前記
位置検出用マークを含む領域の前記Ｘ線透過基板のいず
れか一方の面に前記反射防止膜を形成し、前記透過窓を
含む領域では前記位置検出光を透過し易く、且つ前記位
置検出用マークを含む領域では前記位置検出光を透過し
難くしたことにより、位置検出光に対しＸ線マスク側の
透過率がさらに向上し、該Ｘ線マスク面での反射光強度
がさらに小さくなる。
は、前記透過窓を含む領域のＸ線透過基板の両面と前記
位置検出用マークを含む領域の前記Ｘ線透過基板のいず
れか一方の面に前記反射防止膜を形成し、前記透過窓を
含む領域では前記位置検出光を透過し易く、且つ前記位
置検出用マークを含む領域では前記位置検出光を透過し
難くしたことにより、位置検出光に対しＸ線マスク側の
透過率がさらに向上し、該Ｘ線マスク面での反射光強度
がさらに小さくなる。
【００２９】また、請求項１０記載のＸ線露光用マスク
では、前記位置検出用マークの加工段差ｄを、前記位置
検出光の波長をλとして次式 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） を略満足するとしたことにより、最も大きな光強度が得
られる。
では、前記位置検出用マークの加工段差ｄを、前記位置
検出光の波長をλとして次式 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） を略満足するとしたことにより、最も大きな光強度が得
られる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の各実施例のＸ線露光用マスク
について図１ないし図８を参照して説明する。 実施例１ 図１は、本発明の実施例１のＸ線マスクＭ1を示す図で
ある。なお、図１において図９と同一の構成要素には同
一の符号を付してある。図１において、１はＸ線透過基
板、２は補強支柱、３はＸ線吸収層、２１はマスクマー
ク、２２は位置合わせ用透過窓、２３は反射防止膜、２
４は不透過膜である。
について図１ないし図８を参照して説明する。 実施例１ 図１は、本発明の実施例１のＸ線マスクＭ1を示す図で
ある。なお、図１において図９と同一の構成要素には同
一の符号を付してある。図１において、１はＸ線透過基
板、２は補強支柱、３はＸ線吸収層、２１はマスクマー
ク、２２は位置合わせ用透過窓、２３は反射防止膜、２
４は不透過膜である。
【００３１】マスクマーク２１は、Ｘ線吸収層パタンを
加工用マスクに用いて形成されたＸ線透過基板１の段差
パタンである。反射防止膜２３は、アライメント用のレ
ーザ光の透過率が良くなるように構成された単一の物質
からなる単一層、或いは複数の物質からなる複数層の膜
であり、半導体製造プロセスで用いられているレジスト
工程、プロセス層堆積工程、エッチング工程、リフトオ
フ工程等の技術を利用して形成される。不透過膜２４
は、アライメント用のレーザ光が透過し難いように構成
された単一の物質からなる単一層、或いは複数の物質か
らなる複数層の膜であり、半導体製造プロセスで用いら
れているレジスト工程、プロセス層堆積工程、エッチン
グ工程、リフトオフ工程等の技術を利用して形成され
る。なお、この不透過膜２４は光を透しにくいＸ線吸収
層で構成してもよい。
加工用マスクに用いて形成されたＸ線透過基板１の段差
パタンである。反射防止膜２３は、アライメント用のレ
ーザ光の透過率が良くなるように構成された単一の物質
からなる単一層、或いは複数の物質からなる複数層の膜
であり、半導体製造プロセスで用いられているレジスト
工程、プロセス層堆積工程、エッチング工程、リフトオ
フ工程等の技術を利用して形成される。不透過膜２４
は、アライメント用のレーザ光が透過し難いように構成
された単一の物質からなる単一層、或いは複数の物質か
らなる複数層の膜であり、半導体製造プロセスで用いら
れているレジスト工程、プロセス層堆積工程、エッチン
グ工程、リフトオフ工程等の技術を利用して形成され
る。なお、この不透過膜２４は光を透しにくいＸ線吸収
層で構成してもよい。
【００３２】図２は、この実施例１のＸ線マスクＭ1の
位置合わせに用いるマスクマーク２１と位置合わせ用透
過窓２２及び半導体ウエハ６のウエハマーク７各々の回
折格子の詳細を示す図であって、同図（ａ）はマスクマ
ーク２１部分、同図（ｂ）はウエハマーク７部分におけ
る各回折格子部である。図において、２６〜２９は不要
な多重反射回折光であり、ＧはＸ線マスクＭ1と半導体
ウエハ６との間隔（ギャップ）である。
位置合わせに用いるマスクマーク２１と位置合わせ用透
過窓２２及び半導体ウエハ６のウエハマーク７各々の回
折格子の詳細を示す図であって、同図（ａ）はマスクマ
ーク２１部分、同図（ｂ）はウエハマーク７部分におけ
る各回折格子部である。図において、２６〜２９は不要
な多重反射回折光であり、ＧはＸ線マスクＭ1と半導体
ウエハ６との間隔（ギャップ）である。
【００３３】このＸ線マスクＭ1を用いたＸ線露光法で
は、図２（ａ）に示すように、Ｘ線マスクＸ1上の回折
格子で透過回折し半導体ウエハ６面で反射し、再びＸ線
マスクＭ1を透過した回折光２６、およびマスクマーク
２１の回折格子を透過し半導体ウエハ６面で反射しマス
クマーク２１の回折格子で透過回折した回折光２７各々
は、いずれもＸ線マスクＭ1を透過、或いは透過回折す
る際に不透過膜２４により光強度を減衰させることがで
き、回折光１０との干渉にほとんど寄与しなくなる。
は、図２（ａ）に示すように、Ｘ線マスクＸ1上の回折
格子で透過回折し半導体ウエハ６面で反射し、再びＸ線
マスクＭ1を透過した回折光２６、およびマスクマーク
２１の回折格子を透過し半導体ウエハ６面で反射しマス
クマーク２１の回折格子で透過回折した回折光２７各々
は、いずれもＸ線マスクＭ1を透過、或いは透過回折す
る際に不透過膜２４により光強度を減衰させることがで
き、回折光１０との干渉にほとんど寄与しなくなる。
【００３４】また、図２（ｂ）に示すように、ウエハマ
ーク７の回折格子で反射回折した後、Ｘ線マスクＭ1及
び半導体ウエハ６面で反射した回折光２８、およびＸ線
マスクＭ1及び半導体ウエハ６面で反射した後、ウエハ
マーク７の回折格子で反射回折した回折光２９各々は、
いずれも位置合わせ用透過窓２２であるＸ線マスクＭ1
面でほとんど反射せず透過してしまうため、回折光１１
との干渉に寄与しない。以上により、回折光１０，１１
は、多重反射の影響を受けない安定なビート信号として
検出することができる。
ーク７の回折格子で反射回折した後、Ｘ線マスクＭ1及
び半導体ウエハ６面で反射した回折光２８、およびＸ線
マスクＭ1及び半導体ウエハ６面で反射した後、ウエハ
マーク７の回折格子で反射回折した回折光２９各々は、
いずれも位置合わせ用透過窓２２であるＸ線マスクＭ1
面でほとんど反射せず透過してしまうため、回折光１１
との干渉に寄与しない。以上により、回折光１０，１１
は、多重反射の影響を受けない安定なビート信号として
検出することができる。
【００３５】以上説明したように、この実施例のＸ線マ
スクＭ1によれば、所望の回折光１０，１１と不要の回
折光２６〜２９とによる多重干渉回折光の発生を防止す
ることができ、したがって、ビート信号の振幅変動が小
さく信号処理が容易となり安定した位相差信号が得ら
れ、高精度の位置合わせができる等の効果がある。
スクＭ1によれば、所望の回折光１０，１１と不要の回
折光２６〜２９とによる多重干渉回折光の発生を防止す
ることができ、したがって、ビート信号の振幅変動が小
さく信号処理が容易となり安定した位相差信号が得ら
れ、高精度の位置合わせができる等の効果がある。
【００３６】なお、このＸ線マスクＭ1では、反射防止
膜２３を、マスクマーク２１と位置合わせ用透過窓２２
を含む領域に形成したが、アライメント用の位置検出光
を効率良く透過させる位置合わせ用透過窓２２に形成さ
れていればよく、例えば、反射防止膜２３が露光に使用
するＸ線の透過の妨げにならなければマスク面全面に形
成してもよい。
膜２３を、マスクマーク２１と位置合わせ用透過窓２２
を含む領域に形成したが、アライメント用の位置検出光
を効率良く透過させる位置合わせ用透過窓２２に形成さ
れていればよく、例えば、反射防止膜２３が露光に使用
するＸ線の透過の妨げにならなければマスク面全面に形
成してもよい。
【００３７】また、位置検出光に対して透過率が良く、
ウエハマーク７と対向するＸ線マスクＭ1側の面での反
射率が小さいならば、位置合わせ用透過窓２２の両面に
反射防止膜２３を形成する必要はなく、いずれか一方の
面にのみ反射防止膜２３を形成しても同様の効果が得ら
れる。位置合わせ用透過窓２２における位置検出光の透
過率としては少なくとも７０〜８０％あれば十分であ
る。
ウエハマーク７と対向するＸ線マスクＭ1側の面での反
射率が小さいならば、位置合わせ用透過窓２２の両面に
反射防止膜２３を形成する必要はなく、いずれか一方の
面にのみ反射防止膜２３を形成しても同様の効果が得ら
れる。位置合わせ用透過窓２２における位置検出光の透
過率としては少なくとも７０〜８０％あれば十分であ
る。
【００３８】また、不透過膜２４として、マスクマーク
２１を含む領域に形成したが、ウエハマーク７と対向す
るＸ線マスクＭ1側の面について、少なくともマスクマ
ーク２１を含み位置検出光のマスクマーク２１からの透
過を妨げ、位置検出光の透過の妨げにならないように位
置合わせ用透過窓２２を含まないという条件を満たせば
形成領域に制約はなく同様の効果が得られる。さらにま
た、マスクマーク２１上の不透過膜２４形成工程と反射
防止膜２３加工工程の順序をかえても同様の効果が得ら
れる。
２１を含む領域に形成したが、ウエハマーク７と対向す
るＸ線マスクＭ1側の面について、少なくともマスクマ
ーク２１を含み位置検出光のマスクマーク２１からの透
過を妨げ、位置検出光の透過の妨げにならないように位
置合わせ用透過窓２２を含まないという条件を満たせば
形成領域に制約はなく同様の効果が得られる。さらにま
た、マスクマーク２１上の不透過膜２４形成工程と反射
防止膜２３加工工程の順序をかえても同様の効果が得ら
れる。
【００３９】さらに、反射防止膜２３と不透過膜２４と
をＸ線マスクＭ1に適用した例について述べたが、Ｘ線
透過基板１が位置検出光に対して透過率が良ければ、不
透過膜２４のみを適用しても同様の効果が得られる。さ
らに、マスクマーク２１を形成する場合、Ｘ線吸収層３
の加工工程においてＸ線吸収層３をエッチングマスクと
してＸ線透過基板１を加工することができる。したがっ
て、半導体デバイスパタンを露光するＸ線透過基板１
は、マスクマーク２１の形成のために加工した段差分だ
け膜厚が薄くなり、透過するＸ線強度が大となる利点も
ある。
をＸ線マスクＭ1に適用した例について述べたが、Ｘ線
透過基板１が位置検出光に対して透過率が良ければ、不
透過膜２４のみを適用しても同様の効果が得られる。さ
らに、マスクマーク２１を形成する場合、Ｘ線吸収層３
の加工工程においてＸ線吸収層３をエッチングマスクと
してＸ線透過基板１を加工することができる。したがっ
て、半導体デバイスパタンを露光するＸ線透過基板１
は、マスクマーク２１の形成のために加工した段差分だ
け膜厚が薄くなり、透過するＸ線強度が大となる利点も
ある。
【００４０】実施例２ 図３は、本発明の実施例２のＸ線マスクＭ2を示す図で
ある。このＸ線マスクＭ2が上記実施例１のＸ線マスク
Ｍ1と異なる点は、Ｘ線吸収層３が形成されている面と
反対側のＸ線透過基板１面にマスクマーク２１を形成し
た点である。図４は、Ｘ線透過基板１にマスクマーク２
１を形成する方法の一例を示す図であって、エッチング
加工等によりＸ線吸収層３を形成した後、例えば、Ｘ線
感光レジスト３１を、Ｘ線吸収層３が形成されている面
と反対側のＸ線透過基板１面に塗布し、Ｘ線吸収層３が
形成されている面側からＸ線３２を照射する。その後、
Ｘ線感光レジスト３１を現像し、レジストパタンをマス
クとしてＸ線透過基板１をエッチング加工することによ
り、マスクマーク２１が形成される。
ある。このＸ線マスクＭ2が上記実施例１のＸ線マスク
Ｍ1と異なる点は、Ｘ線吸収層３が形成されている面と
反対側のＸ線透過基板１面にマスクマーク２１を形成し
た点である。図４は、Ｘ線透過基板１にマスクマーク２
１を形成する方法の一例を示す図であって、エッチング
加工等によりＸ線吸収層３を形成した後、例えば、Ｘ線
感光レジスト３１を、Ｘ線吸収層３が形成されている面
と反対側のＸ線透過基板１面に塗布し、Ｘ線吸収層３が
形成されている面側からＸ線３２を照射する。その後、
Ｘ線感光レジスト３１を現像し、レジストパタンをマス
クとしてＸ線透過基板１をエッチング加工することによ
り、マスクマーク２１が形成される。
【００４１】なお、レジストとしては、Ｘ線感光レジス
ト３１を用いた例を示したが、Ｘ線透過基板１を透過し
感光できるレジストであればよく、Ｘ線用以外のレジス
ト、例えば、紫外線レジスト等を用いても形成可能であ
る。このＸ線マスクＭ2においても、上記実施例１のＸ
線マスクＭ1と同様の作用・効果がある。
ト３１を用いた例を示したが、Ｘ線透過基板１を透過し
感光できるレジストであればよく、Ｘ線用以外のレジス
ト、例えば、紫外線レジスト等を用いても形成可能であ
る。このＸ線マスクＭ2においても、上記実施例１のＸ
線マスクＭ1と同様の作用・効果がある。
【００４２】実施例３ 図５は、本発明の実施例３のＸ線マスクＭ3を示す図で
ある。このＸ線マスクＭ3は、上記実施例１のＸ線マス
クＭ1においてマスクマーク２１を形成した後、マスク
マーク２１のＸ線吸収層３を除去し、反射防止膜２３と
不透過膜２４を形成したものである。また、図６はＸ線
マスクＭ3の変形例を示す図であって、このＸ線マスク
Ｍ31は、上記実施例２のＸ線マスクＭ2においてマスク
マーク２１を形成した後、マスクマーク２１のＸ線吸収
層３を除去し、反射防止膜２３と不透過膜２４を形成し
たものである。
ある。このＸ線マスクＭ3は、上記実施例１のＸ線マス
クＭ1においてマスクマーク２１を形成した後、マスク
マーク２１のＸ線吸収層３を除去し、反射防止膜２３と
不透過膜２４を形成したものである。また、図６はＸ線
マスクＭ3の変形例を示す図であって、このＸ線マスク
Ｍ31は、上記実施例２のＸ線マスクＭ2においてマスク
マーク２１を形成した後、マスクマーク２１のＸ線吸収
層３を除去し、反射防止膜２３と不透過膜２４を形成し
たものである。
【００４３】これらのＸ線マスクＭ3，Ｍ31では、マス
クマーク２１から得られる回折光の光強度は、Ｘ線透過
基板１を加工したマーク段差ｄに依存する。位置検出用
の光の波長をλとすると次式を満たすとき、最も大きな
光強度が得られる。 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） ……（１） これらのＸ線マスクＭ3，Ｍ31においても、上記実施例
のＸ線マスクＭ1，Ｍ2と同様の作用・効果がある。しか
も、最も強い強度の回折光を得ることができるという格
別の効果がある。
クマーク２１から得られる回折光の光強度は、Ｘ線透過
基板１を加工したマーク段差ｄに依存する。位置検出用
の光の波長をλとすると次式を満たすとき、最も大きな
光強度が得られる。 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） ……（１） これらのＸ線マスクＭ3，Ｍ31においても、上記実施例
のＸ線マスクＭ1，Ｍ2と同様の作用・効果がある。しか
も、最も強い強度の回折光を得ることができるという格
別の効果がある。
【００４４】実施例４ 図７は、本発明の実施例４のＸ線マスクＭ4を示す図で
ある。このＸ線マスクＭ4は、上記実施例１のＸ線マス
クＭ1においてマスクマーク２１を形成する際に、Ｘ線
透過基板１のマスクマーク形成領域のみを加工しマスク
マーク２１としたものである。また、図８はＸ線マスク
Ｍ4の変形例を示す図であって、このＸ線マスクＭ
41は、上記実施例２のＸ線マスクＭ2においてマスクマ
ーク２１を形成する際に、Ｘ線透過基板１のマスクマー
ク形成領域のみを加工しマスクマーク２１としたもので
ある。これらのＸ線マスクＭ4，Ｍ41においても、上記
実施例のＸ線マスクＭ1，Ｍ2と同様の作用・効果があ
る。
ある。このＸ線マスクＭ4は、上記実施例１のＸ線マス
クＭ1においてマスクマーク２１を形成する際に、Ｘ線
透過基板１のマスクマーク形成領域のみを加工しマスク
マーク２１としたものである。また、図８はＸ線マスク
Ｍ4の変形例を示す図であって、このＸ線マスクＭ
41は、上記実施例２のＸ線マスクＭ2においてマスクマ
ーク２１を形成する際に、Ｘ線透過基板１のマスクマー
ク形成領域のみを加工しマスクマーク２１としたもので
ある。これらのＸ線マスクＭ4，Ｍ41においても、上記
実施例のＸ線マスクＭ1，Ｍ2と同様の作用・効果があ
る。
【００４５】実施例５ 図９は、本発明の実施例５のＸ線マスクＭ5を示す図で
ある。このＸ線マスクＭ5は、上記実施例４のＸ線マス
クＭ4においてマスクマーク２１を形成した後、マスク
マーク２１のＸ線吸収層３を除去したものである。ま
た、図１０はＸ線マスクＭ5の変形例を示す図であっ
て、このＸ線マスクＭ5 1は、上記実施例４のＸ線マスク
Ｍ41においてマスクマーク２１を形成した後、マスクマ
ーク２１のＸ線吸収層３を除去したものである。これら
のＸ線マスクＭ5，Ｍ51においても、上記実施例のＸ線
マスクＭ4，Ｍ41と同様の作用・効果がある。
ある。このＸ線マスクＭ5は、上記実施例４のＸ線マス
クＭ4においてマスクマーク２１を形成した後、マスク
マーク２１のＸ線吸収層３を除去したものである。ま
た、図１０はＸ線マスクＭ5の変形例を示す図であっ
て、このＸ線マスクＭ5 1は、上記実施例４のＸ線マスク
Ｍ41においてマスクマーク２１を形成した後、マスクマ
ーク２１のＸ線吸収層３を除去したものである。これら
のＸ線マスクＭ5，Ｍ51においても、上記実施例のＸ線
マスクＭ4，Ｍ41と同様の作用・効果がある。
【００４６】実施例６ 図１１は、本発明の実施例６のＸ線マスクＭ6を示す図
である。このＸ線マスクＭ6は、上記実施例５のＸ線マ
スクＭ5においてマスクマーク２１を形成した後、位置
合わせ用透過窓２２の部分に反射防止膜２３を形成した
ものである。また、図１２はＸ線マスクＭ6の変形例を
示す図であって、このＸ線マスクＭ6 1は、上記実施例５
のＸ線マスクＭ 51においてマスクマーク２１を形成し
た後、位置合わせ用透過窓２２の部分に反射防止膜２３
を形成したものである。ここでは、Ｘ線透過基板１のマ
スクマーク２１における位置検出光の透過率が小さくな
るように前記Ｘ線透過基板１の加工段差ｄを設定する。
これらのＸ線マスクＭ6，Ｍ61においても、上記実施例
のＸ線マスクＭ5，Ｍ51と同様の作用・効果がある。
である。このＸ線マスクＭ6は、上記実施例５のＸ線マ
スクＭ5においてマスクマーク２１を形成した後、位置
合わせ用透過窓２２の部分に反射防止膜２３を形成した
ものである。また、図１２はＸ線マスクＭ6の変形例を
示す図であって、このＸ線マスクＭ6 1は、上記実施例５
のＸ線マスクＭ 51においてマスクマーク２１を形成し
た後、位置合わせ用透過窓２２の部分に反射防止膜２３
を形成したものである。ここでは、Ｘ線透過基板１のマ
スクマーク２１における位置検出光の透過率が小さくな
るように前記Ｘ線透過基板１の加工段差ｄを設定する。
これらのＸ線マスクＭ6，Ｍ61においても、上記実施例
のＸ線マスクＭ5，Ｍ51と同様の作用・効果がある。
【００４７】なお、これらのＸ線マスクＭ6，Ｍ61で
は、Ｘ線透過基板１の位置合わせ用透過窓２２の位置検
出光に対する透過率を良くする方法として、位置合わせ
用透過窓２２の両面に反射防止膜２３を形成したが、位
置合わせ用透過窓２２の何れか一方の面にのみ形成して
もよく、また、透過率が良ければ反射防止膜２３を形成
しなくても同様の効果が得られる。さらに、マスクマー
ク２１を加工するために用いたＸ線吸収層３パタンを残
している例を示しているが、前記実施例３、または実施
例５に示すようにマスクマーク２１部のＸ線吸収層３パ
タンを除去しても同様の効果が得られる。
は、Ｘ線透過基板１の位置合わせ用透過窓２２の位置検
出光に対する透過率を良くする方法として、位置合わせ
用透過窓２２の両面に反射防止膜２３を形成したが、位
置合わせ用透過窓２２の何れか一方の面にのみ形成して
もよく、また、透過率が良ければ反射防止膜２３を形成
しなくても同様の効果が得られる。さらに、マスクマー
ク２１を加工するために用いたＸ線吸収層３パタンを残
している例を示しているが、前記実施例３、または実施
例５に示すようにマスクマーク２１部のＸ線吸収層３パ
タンを除去しても同様の効果が得られる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載のＸ線露光用マスクによれば、Ｘ線感光性膜が付着
された半導体ウエハとの位置合わせに用いられる位置検
出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に加工したの
で、マスク面を通過し半導体ウエハ側に達するレーザ光
強度を小さくすることができる。また、Ｘ線露光用マス
クとＸ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位置合
わせに用いられ位置検出光の透過を妨げる物質からなる
不透過膜を、前記Ｘ線感光性膜と対向するＸ線露光用マ
スクの面の前記位置検出用マークを含む領域に設けたの
で、位置検出光によるＸ線マスク面での回折光強度を小
さくすることができる。
記載のＸ線露光用マスクによれば、Ｘ線感光性膜が付着
された半導体ウエハとの位置合わせに用いられる位置検
出用マークは、前記Ｘ線透過基板を段差状に加工したの
で、マスク面を通過し半導体ウエハ側に達するレーザ光
強度を小さくすることができる。また、Ｘ線露光用マス
クとＸ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位置合
わせに用いられ位置検出光の透過を妨げる物質からなる
不透過膜を、前記Ｘ線感光性膜と対向するＸ線露光用マ
スクの面の前記位置検出用マークを含む領域に設けたの
で、位置検出光によるＸ線マスク面での回折光強度を小
さくすることができる。
【００４９】また、請求項２記載のＸ線露光用マスクに
よれば、Ｘ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位
置合わせに用いられる位置検出用マークは、前記Ｘ線透
過基板を段差状に加工したので、マスク面を通過し半導
体ウエハ側に達するレーザ光強度を小さくすることがで
きる。 また、前記半導体ウエハの位置合わせ用のマーク
に対向して設けられた透過窓を含む領域の前記Ｘ線透過
基板の両面または一方の面に、前記位置検出光を透過さ
せる物質からなる反射防止膜を設けたので、位置検出光
に対しＸ線マスク側の透過率を向上させることができ、
該Ｘ線マスク面での反射光強度を小さくすることができ
る。
よれば、Ｘ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位
置合わせに用いられる位置検出用マークは、前記Ｘ線透
過基板を段差状に加工したので、マスク面を通過し半導
体ウエハ側に達するレーザ光強度を小さくすることがで
きる。 また、前記半導体ウエハの位置合わせ用のマーク
に対向して設けられた透過窓を含む領域の前記Ｘ線透過
基板の両面または一方の面に、前記位置検出光を透過さ
せる物質からなる反射防止膜を設けたので、位置検出光
に対しＸ線マスク側の透過率を向上させることができ、
該Ｘ線マスク面での反射光強度を小さくすることができ
る。
【００５０】また、請求項３記載のＸ線露光用マスクに
よれば、Ｘ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位
置合わせに用いられる位置検出用マークは、前記Ｘ線透
過基板を段差状に加工したので、マスク面を通過し半導
体ウエハ側に達するレーザ光強度を小さくすることがで
きる。 また、Ｘ線露光用マスクとＸ線感光性膜が付着さ
れた半導体ウエハとの位置合わせに用いられ位置検出光
の透過を妨げる物質からなる不透過膜を、前記Ｘ線感光
性膜と対向するＸ線露光用マスクの面の前記位置検出用
マークを含む領域に設けたので、位置検出光によるＸ線
マスク面での回折光強度を小さくすることができる。 ま
た、前記半導体ウエハの位置合わせ用のマークに対向し
て設けられた透過窓を含む領域の前記Ｘ線透過基板の両
面または一方の面に、前記位置検出光を透過させる物質
からなる反射防止膜を設けたので、位置検出光に対しＸ
線マスク側の透過率を向上させることができ、該Ｘ線マ
スク面での反射光強度を小さくすることができる。
よれば、Ｘ線感光性膜が付着された半導体ウエハとの位
置合わせに用いられる位置検出用マークは、前記Ｘ線透
過基板を段差状に加工したので、マスク面を通過し半導
体ウエハ側に達するレーザ光強度を小さくすることがで
きる。 また、Ｘ線露光用マスクとＸ線感光性膜が付着さ
れた半導体ウエハとの位置合わせに用いられ位置検出光
の透過を妨げる物質からなる不透過膜を、前記Ｘ線感光
性膜と対向するＸ線露光用マスクの面の前記位置検出用
マークを含む領域に設けたので、位置検出光によるＸ線
マスク面での回折光強度を小さくすることができる。 ま
た、前記半導体ウエハの位置合わせ用のマークに対向し
て設けられた透過窓を含む領域の前記Ｘ線透過基板の両
面または一方の面に、前記位置検出光を透過させる物質
からなる反射防止膜を設けたので、位置検出光に対しＸ
線マスク側の透過率を向上させることができ、該Ｘ線マ
スク面での反射光強度を小さくすることができる。
【００５１】また、請求項６記載のＸ線露光用マスクに
よれば、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記不透過膜を、前記位置検出光が透過しにくい
物質からなる一層または複数層の膜としたので、位置検
出光によるＸ線マスク面での回折光強度をさらに小さく
することができる。
よれば、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記不透過膜を、前記位置検出光が透過しにくい
物質からなる一層または複数層の膜としたので、位置検
出光によるＸ線マスク面での回折光強度をさらに小さく
することができる。
【００５２】また、請求項７記載のＸ線露光用マスクに
よれば、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記不透過膜を、Ｘ線吸収層としたので、Ｘ線に
よるＸ線マスク面での回折光強度を小さくすることがで
きる。
よれば、請求項１または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記不透過膜を、Ｘ線吸収層としたので、Ｘ線に
よるＸ線マスク面での回折光強度を小さくすることがで
きる。
【００５３】また、請求項８記載のＸ線露光用マスクに
よれば、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記反射防止膜を、前記位置検出光が透過しやす
い物質からなる一層または複数層の膜としたので、位置
検出光に対しＸ線マスク側の透過率を向上させることが
でき、該Ｘ線マスク面での反射光強度をさらに小さくす
ることができる。
よれば、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記反射防止膜を、前記位置検出光が透過しやす
い物質からなる一層または複数層の膜としたので、位置
検出光に対しＸ線マスク側の透過率を向上させることが
でき、該Ｘ線マスク面での反射光強度をさらに小さくす
ることができる。
【００５４】また、請求項９記載のＸ線露光用マスクに
よれば、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記透過窓を含む領域のＸ線透過基板の両面と前
記位置検出用マークを含む領域の前記Ｘ線透過基板のい
ずれか一方の面に前記反射防止膜を形成し、前記透過窓
を含む領域では前記位置検出光を透過し易く、且つ前記
位置検出用マークを含む領域では前記位置検出光を透過
し難くしたので、位置検出光に対しＸ線マスク側の透過
率をさらに向上させることができ、該Ｘ線マスク面での
反射光強度をさらに小さくすることができる。
よれば、請求項２または３記載のＸ線露光用マスクにお
いて、前記透過窓を含む領域のＸ線透過基板の両面と前
記位置検出用マークを含む領域の前記Ｘ線透過基板のい
ずれか一方の面に前記反射防止膜を形成し、前記透過窓
を含む領域では前記位置検出光を透過し易く、且つ前記
位置検出用マークを含む領域では前記位置検出光を透過
し難くしたので、位置検出光に対しＸ線マスク側の透過
率をさらに向上させることができ、該Ｘ線マスク面での
反射光強度をさらに小さくすることができる。
【００５５】また、請求項１０記載のＸ線露光用マスク
によれば、請求項１ないし５のいずれか１項記載のＸ線
露光用マスクにおいて、前記位置検出用マークの加工段
差ｄは、前記位置検出光の波長をλとして次式 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） を略満足することとしたので、最も大きな光強度を得る
ことができる。
によれば、請求項１ないし５のいずれか１項記載のＸ線
露光用マスクにおいて、前記位置検出用マークの加工段
差ｄは、前記位置検出光の波長をλとして次式 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） を略満足することとしたので、最も大きな光強度を得る
ことができる。
【００５６】以上により、所望の回折光と不要の回折光
とによる多重干渉回折光の発生を防止することができ、
したがって、ビート信号の振幅変動を小さくすることが
でき信号処理が容易となり安定した位相差信号を得るこ
とができ、高精度の位置合わせを行うことができるＸ線
露光用マスクを提供することができる。
とによる多重干渉回折光の発生を防止することができ、
したがって、ビート信号の振幅変動を小さくすることが
でき信号処理が容易となり安定した位相差信号を得るこ
とができ、高精度の位置合わせを行うことができるＸ線
露光用マスクを提供することができる。
【図１】本発明の実施例１のＸ線マスクを示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施例１のＸ線マスクを用いたＸ線露
光法における多重反射を示す説明図である。
光法における多重反射を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例２のＸ線マスクを示す断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施例２のＸ線マスクの製造方法の一
例を示す断面図である。
例を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３のＸ線マスクを示す断面図で
ある。
ある。
【図６】本発明の実施例３のＸ線マスクの変形実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図７】本発明の実施例４のＸ線マスクを示す断面図で
ある。
ある。
【図８】本発明の実施例４のＸ線マスクの変形実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図９】本発明の実施例５のＸ線マスクを示す断面図で
ある。
ある。
【図１０】本発明の実施例５のＸ線マスクの変形実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施例６のＸ線マスクを示す断面図
である。
である。
【図１２】本発明の実施例６のＸ線マスクの変形実施例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図１３】従来のＸ線マスクを示す断面図である。
【図１４】従来のＸ線マスクを用いたＸ線露光法を示す
説明図である。
説明図である。
【図１５】従来のＸ線マスクを用いたＸ線露光法におけ
る多重反射を示す説明図である。
る多重反射を示す説明図である。
Ｍ1 Ｘ線マスク １ Ｘ線透過基板 ２ 補強支柱 ３ Ｘ線吸収層 ６ 半導体ウエハ ７ ウエハマーク ８，９ 入射光 １０，１１ 回折光 １２ Ｘ線感光性膜 ２１ マスクマーク ２２ 位置合わせ用透過窓 ２３ 反射防止膜 ２４ 不透過膜 ２６〜２９ 多重反射回折光 Ｇ Ｘ線マスクＭ1と半導体ウエハ６との間隔（ギャッ
プ） Ｍ2 Ｘ線マスク ３１ Ｘ線感光レジスト ３２ Ｘ線 Ｍ3，Ｍ31 Ｘ線マスク ｄ マーク段差 Ｍ4，Ｍ41 Ｘ線マスク Ｍ5，Ｍ51 Ｘ線マスク Ｍ6，Ｍ61 Ｘ線マスク
プ） Ｍ2 Ｘ線マスク ３１ Ｘ線感光レジスト ３２ Ｘ線 Ｍ3，Ｍ31 Ｘ線マスク ｄ マーク段差 Ｍ4，Ｍ41 Ｘ線マスク Ｍ5，Ｍ51 Ｘ線マスク Ｍ6，Ｍ61 Ｘ線マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−206015（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−372112（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−309212（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−293748（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−241019（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−283124（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/16 G03F 9/00
Claims (10)
- 【請求項１】 Ｘ線透過基板にＸ線吸収層を備え、前記
Ｘ線透過基板を段差状に加工してＸ線感光性膜が付着さ
れた半導体ウエハとの位置合わせに用いられる位置検出
用マークとし、 前記Ｘ線感光性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の
面の前記位置検出用マークを含む領域に、前記Ｘ線感光
性膜が付着された半導体ウエハとの位置合わせに用いら
れ位置検出光の透過を妨げる物質からなる不透過膜を設
けてなる ことを特徴とするＸ線露光用マスク。 - 【請求項２】 Ｘ線透過基板にＸ線吸収層を備え、前記
Ｘ線透過基板を段差状に加工してＸ線感光性膜が付着さ
れた半導体ウエハとの位置合わせに用いられる位置検出
用マークとし、 前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面の前記半導体ウ
エハの位置合わせ用のマークに対向して設けられた透過
窓を含む領域に、位置検出光を透過させる物質からなる
反射防止膜を設けてなることを特徴とするＸ線露光用マ
スク。 - 【請求項３】 Ｘ線透過基板にＸ線吸収層を備え、前記
Ｘ線透過基板を段差状に加工してＸ線感光性膜が付着さ
れた半導体ウエハとの位置合わせに用いられる位置検出
用マークとし、 前記Ｘ線感光性膜と対向する前記Ｘ線透過基板の一方の
面の前記位置検出用マークを含む領域に、前記Ｘ線感光
性膜が付着された半導体ウエハとの位置合わせに用いら
れ位置検出光の透過を妨げる物質からなる不透過膜を設
け、 前記Ｘ線透過基板の両面または一方の面の前記半導体ウ
エハの位置合わせ用のマークに対向して設けられた透過
窓を含む領域に、位置検出光を透過させる物質からなる
反射防止膜を設けてなることを特徴とするＸ線露光用マ
スク。 - 【請求項４】 前記位置検出用マークは、前記Ｘ線吸収
層パタンの一部もしくは全面を加工用マスクとして用
い、前記Ｘ線透過基板を段差状に加工してなることを特
徴とする請求項１、２または３記載のＸ線露光用マス
ク。 - 【請求項５】 前記位置検出用マークは、前記Ｘ線吸収
層パタンの一部もしくは全面を露光用マスクとして用
い、前記Ｘ線透過基板の前記Ｘ線吸収層が形成されてい
る面と反対の面を段差状に加工してなることを特徴とす
る請求項１、２ または３記載のＸ線露光用マスク。 - 【請求項６】 前記不透過膜は、前記位置検出光が透過
しにくい物質からなる一層または複数層の膜であること
を特徴とする請求項１または３記載のＸ線露光用マス
ク。 - 【請求項７】 前記不透過膜は、Ｘ線吸収層からなるこ
とを特徴とする請求項１または３記載のＸ線露光用マス
ク。 - 【請求項８】 前記反射防止膜は、前記位置検出光が透
過しやすい物質からなる一層または複数層の膜であるこ
とを特徴とする請求項２または３記載のＸ線露光用マス
ク。 - 【請求項９】 前記透過窓を含む領域のＸ線透過基板の
両面と前記位置検出用マークを含む領域の前記Ｘ線透過
基板のいずれか一方の面に前記反射防止膜を形成し、前
記透過窓を含む領域では前記位置検出光を透過し易く、
且つ前記位置検出用マークを含む領域では前記位置検出
光を透過し難くしてなることを特徴とする請求項２また
は３記載のＸ線露光用マスク。 - 【請求項１０】 前記位置検出用マークの加工段差ｄ
は、前記位置検出光の波長をλとして次式 ｄ＝λ（２ｎ−１）／４ （ｎは自然数） を略満足することを特徴とする請求項１ないし５のいず
れか１項記載のＸ線露光用マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7473693A JP3166803B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Ｘ線露光用マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7473693A JP3166803B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Ｘ線露光用マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06291018A JPH06291018A (ja) | 1994-10-18 |
| JP3166803B2 true JP3166803B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=13555826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7473693A Expired - Fee Related JP3166803B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | Ｘ線露光用マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166803B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008091793A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Tohoku Univ | 露光方法及び露光装置 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP7473693A patent/JP3166803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06291018A (ja) | 1994-10-18 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |