JPH0252416A - 平行ｘ線用露光マスク - Google Patents
平行ｘ線用露光マスクInfo
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- JPH0252416A JPH0252416A JP63202629A JP20262988A JPH0252416A JP H0252416 A JPH0252416 A JP H0252416A JP 63202629 A JP63202629 A JP 63202629A JP 20262988 A JP20262988 A JP 20262988A JP H0252416 A JPH0252416 A JP H0252416A
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、所謂シンクロトロン放射光のような平行Ｘ
線を使用して微細パターンを高精度に転写する半導体リ
ソグラフィ用の露光マスクに関する。
線を使用して微細パターンを高精度に転写する半導体リ
ソグラフィ用の露光マスクに関する。
半導体リソグラフィに用いられるマスクは、通常照射光
透過率の高い支持膜をマスク本体とし、露光時照射光を
吸収して転写パターンとなる照射光吸収体をその表面に
形成してできたものであるが、半導体リソグラフィに用
いられる光源を更に波長の短いものに変えようとする傾
向から、このマスクの構造についてもそれに合わせて再
検討する必要がある。即ち、半導体集積回路の高集積化
の要請と共に、露光用光源としてもサブミクロンオーダ
のパターン転写が可能なＸ線源が提案されているが、金
属ターゲットを電子ビームで励起してＸ線を発散的に発
生させるＸ線源の場合は、露光時マスク中心部から周縁
部に近くなるに従ってパターンが拡大投影されるという
問題がある。そこで特開昭６２−１５２１２６号では、
第８図に示すように、Ｘ線透過率の高い支持膜（１）の
上に形成されるＸ線吸収体（２）の側面をＸ線の入射角
度に合わせて傾斜せしめたマスク構造を提案し、上述の
発散的Ｘ線源の場合は、このような構造を有するマスク
を使用することにより基板（ウェハ）（３）上に歪みの
無いマスクパターンの転写が可能であるとしている。
透過率の高い支持膜をマスク本体とし、露光時照射光を
吸収して転写パターンとなる照射光吸収体をその表面に
形成してできたものであるが、半導体リソグラフィに用
いられる光源を更に波長の短いものに変えようとする傾
向から、このマスクの構造についてもそれに合わせて再
検討する必要がある。即ち、半導体集積回路の高集積化
の要請と共に、露光用光源としてもサブミクロンオーダ
のパターン転写が可能なＸ線源が提案されているが、金
属ターゲットを電子ビームで励起してＸ線を発散的に発
生させるＸ線源の場合は、露光時マスク中心部から周縁
部に近くなるに従ってパターンが拡大投影されるという
問題がある。そこで特開昭６２−１５２１２６号では、
第８図に示すように、Ｘ線透過率の高い支持膜（１）の
上に形成されるＸ線吸収体（２）の側面をＸ線の入射角
度に合わせて傾斜せしめたマスク構造を提案し、上述の
発散的Ｘ線源の場合は、このような構造を有するマスク
を使用することにより基板（ウェハ）（３）上に歪みの
無いマスクパターンの転写が可能であるとしている。
これに対し、次期Ｘ線源として期待されているシンクロ
トロン放射光のような平行Ｘ線の場合は、以上のような
問題がなく、従ってこれに用いられるマスクとしても、
第９図に示すように、Ｘ線吸収体（２）の側面をＸ線透
過支持膜（１）の表面に直角に設け、且つ該吸収体（２
）の厚みを十分厚くして、Ｘ線透過率のコントラストが
十分大きく採れるようにしている。
トロン放射光のような平行Ｘ線の場合は、以上のような
問題がなく、従ってこれに用いられるマスクとしても、
第９図に示すように、Ｘ線吸収体（２）の側面をＸ線透
過支持膜（１）の表面に直角に設け、且つ該吸収体（２
）の厚みを十分厚くして、Ｘ線透過率のコントラストが
十分大きく採れるようにしている。
ところが、このような構造のマスクに平行Ｘ線を当て基
板（３）上のレジスト（３ａ）に露光した後、現像され
たレジスト（３ａ）の断面形状を調べてみると、フレネ
ル回折の影響が大きくて、第１０図のように、その中央
部がかなり落ち窪んだ状態となっているものがある。極
端な場合はその凹みが基板（３）表面近くまで達してい
て、エツチング後の回路パターンが設計上の回路パター
ンと全く違ったものとなって得られることもある。
板（３）上のレジスト（３ａ）に露光した後、現像され
たレジスト（３ａ）の断面形状を調べてみると、フレネ
ル回折の影響が大きくて、第１０図のように、その中央
部がかなり落ち窪んだ状態となっているものがある。極
端な場合はその凹みが基板（３）表面近くまで達してい
て、エツチング後の回路パターンが設計上の回路パター
ンと全く違ったものとなって得られることもある。
本発明は以上のような問題に鑑み創案されたもので、平
行Ｘ線を露光光源として用いるマスク構造に改良を加え
、回折の影響をできるだけ軽減してサブミクロンオーダ
のパターンが精度良く転写できるようにしようとするも
のである。
行Ｘ線を露光光源として用いるマスク構造に改良を加え
、回折の影響をできるだけ軽減してサブミクロンオーダ
のパターンが精度良く転写できるようにしようとするも
のである。
そのため本発明は、第１図（ａ）（ｂ）に示されるよう
に、Ｘ線透過支持膜（１）の上に設けられたＸ線吸収体
（２）の側面形状を成形して、該Ｘ線吸収体（２）の中
を透過直進する平行Ｘ線の該直進方向における透過部分
の距離の総和ａ工、１２゜・・・Ａｘがパターン帳方向
の中央部を中心にその周りで順次少なくなるようにし、
このＸｌ＆吸収体（２）を透過したＸ線の位相変化を該
パターン幅方向中央部を中心にその周りで順次小さくな
るようにしたものである。
に、Ｘ線透過支持膜（１）の上に設けられたＸ線吸収体
（２）の側面形状を成形して、該Ｘ線吸収体（２）の中
を透過直進する平行Ｘ線の該直進方向における透過部分
の距離の総和ａ工、１２゜・・・Ａｘがパターン帳方向
の中央部を中心にその周りで順次少なくなるようにし、
このＸｌ＆吸収体（２）を透過したＸ線の位相変化を該
パターン幅方向中央部を中心にその周りで順次小さくな
るようにしたものである。
以下、本発明の詳細な説明する。
Ｘ線露光マスクに照射した平行Ｘ線は、Ｘ線透過支持膜
中についてはそのまま透過するが、Ｘ線吸収体中ではそ
の大部分が吸収されて透過分のＸ線強度が非常に弱めら
れることになる。
中についてはそのまま透過するが、Ｘ線吸収体中ではそ
の大部分が吸収されて透過分のＸ線強度が非常に弱めら
れることになる。
従って、前述した第９図に示す構造を有するマスクでは
、回折の影響を考慮しない場合、透過Ｘｍの強度比に対
応したＸ線透過率のコントラストが得られるとして、レ
ジスト（３ａ）上にＸ線吸収体（２）のパターンが正確
に転写されると考えられていた。
、回折の影響を考慮しない場合、透過Ｘｍの強度比に対
応したＸ線透過率のコントラストが得られるとして、レ
ジスト（３ａ）上にＸ線吸収体（２）のパターンが正確
に転写されると考えられていた。
しかし、実際にはこのような断面矩形の膜厚が一定なＸ
線吸収体（２）を透過直進して出てくるＸ線の２次波は
、第７図に示すように、その位相が同相であるため、回
折の結果、Ａ点において波の振幅を強め合うことになり
、Ａ点での強度が大きくなる。従って現像後に、第１０
図に示すようなレジスト（３ａ）断面形状となってしま
うわけである。
線吸収体（２）を透過直進して出てくるＸ線の２次波は
、第７図に示すように、その位相が同相であるため、回
折の結果、Ａ点において波の振幅を強め合うことになり
、Ａ点での強度が大きくなる。従って現像後に、第１０
図に示すようなレジスト（３ａ）断面形状となってしま
うわけである。
本発明者等は、このような原因究明と共に、回折の影響
を極力少なくする構成の検討を行った。その結果、Ｘ線
吸収体（２）を透過直進して出てくるＸ線の２次波の位
相が各点で異なっていれば、Ａ点では回折によって波の
振幅を弱め合うことになり、Ａ点でのＸ線２次波の強度
を弱めることができるという理論的な結論を得た。
を極力少なくする構成の検討を行った。その結果、Ｘ線
吸収体（２）を透過直進して出てくるＸ線の２次波の位
相が各点で異なっていれば、Ａ点では回折によって波の
振幅を弱め合うことになり、Ａ点でのＸ線２次波の強度
を弱めることができるという理論的な結論を得た。
一般にＸ線吸収体（２）の膜厚が厚いほど、Ｘ線の透過
率は低くなると共に、そこを透過直進して出てくるＸ線
の２次波の位相変化は大きくなる。従って本発明者等が
上述のような結果を得るために考えついた構成の一つは
、前述の第１図（ａ） （ｂ）に示すように、Ｘ線吸収
体（２）の幅方向断面のうち、中央部の厚みを厚くして
これを中心にその周辺で次第にその厚みを薄くする構成
である。即ち、Ｘ線はＸ線吸収体（２）の前記中央部を
中心に、そのほとんどが吸収されることになるが、該吸
収体（２）を透過直進して出てくるＸ線の２次波は、そ
の中央部で位相変化が大きく、その周辺部にいくに従っ
て小さくなる。そのため回折による影響の結果、Ａ点で
は、２次波同士が波の振幅を弱め合い、そこでのＸ線強
度は弱められることになる。
率は低くなると共に、そこを透過直進して出てくるＸ線
の２次波の位相変化は大きくなる。従って本発明者等が
上述のような結果を得るために考えついた構成の一つは
、前述の第１図（ａ） （ｂ）に示すように、Ｘ線吸収
体（２）の幅方向断面のうち、中央部の厚みを厚くして
これを中心にその周辺で次第にその厚みを薄くする構成
である。即ち、Ｘ線はＸ線吸収体（２）の前記中央部を
中心に、そのほとんどが吸収されることになるが、該吸
収体（２）を透過直進して出てくるＸ線の２次波は、そ
の中央部で位相変化が大きく、その周辺部にいくに従っ
て小さくなる。そのため回折による影響の結果、Ａ点で
は、２次波同士が波の振幅を弱め合い、そこでのＸ線強
度は弱められることになる。
更に、同様な結果は、第２図（ａ）（ｂ）乃至第６図（
ａ） （ｂ）に示す構成によっても得られた。これらの
形状に共通の構成は、いずれもＸ線吸収体（２）の側面
が加工されており、平行Ｘ線を照射した時に該Ｘ線吸収
体（２）中を透過直進する平行Ｘ線の該直進方向におけ
る透過部分の距雛の総和”ｌｌｊ’Ｚｌ・・・２ｘがパ
ターン幅方向の中央部を中心にその周りで順次少なくな
るようにしたことである。このような構成を有していれ
ば、いかなる形状であろ゛うと、Ｘ線吸収体（２）を透
過したＸ線２次波の位相変化は前記パターン幅方向中央
部を中心にその周りで順次小さくなる。
ａ） （ｂ）に示す構成によっても得られた。これらの
形状に共通の構成は、いずれもＸ線吸収体（２）の側面
が加工されており、平行Ｘ線を照射した時に該Ｘ線吸収
体（２）中を透過直進する平行Ｘ線の該直進方向におけ
る透過部分の距雛の総和”ｌｌｊ’Ｚｌ・・・２ｘがパ
ターン幅方向の中央部を中心にその周りで順次少なくな
るようにしたことである。このような構成を有していれ
ば、いかなる形状であろ゛うと、Ｘ線吸収体（２）を透
過したＸ線２次波の位相変化は前記パターン幅方向中央
部を中心にその周りで順次小さくなる。
その結果、レジスト（３ａ）上に転写されるパターンの
中央部（Ａ点等）では回折によって位相の異なる２次波
同士が振幅を弱め合い、その中央部におけるＸ線強度が
小さくなることになる。
中央部（Ａ点等）では回折によって位相の異なる２次波
同士が振幅を弱め合い、その中央部におけるＸ線強度が
小さくなることになる。
以上が本発明の構成とその原理を説明するものである。
本発明のマスク構成と従来のマスク構成とに夫々シンク
ロトロン放射光を照射して半導体リングラフィに使用し
た場合の実験結果につき、以下詳述する。
ロトロン放射光を照射して半導体リングラフィに使用し
た場合の実験結果につき、以下詳述する。
次表に示すＸ線吸収体の断面形状が夫々異なるマスクを
用い、これにシンクロトロン放射光を照射してシリコン
基板の表面に塗布されたポリメチルメタアクリレートに
Ｘ線吸収体のパターンを転写した。その後現像を行なっ
てポリメチルメタアクリレート表面の凹凸を調べ、同表
に示す結果を得た。
用い、これにシンクロトロン放射光を照射してシリコン
基板の表面に塗布されたポリメチルメタアクリレートに
Ｘ線吸収体のパターンを転写した。その後現像を行なっ
てポリメチルメタアクリレート表面の凹凸を調べ、同表
に示す結果を得た。
尚、表中性１）の投影最大幅と投影最小幅の比とは、シ
ンクロトロン放射光の照射方向からＸ線吸収体を投影し
た時の投影最大幅（第１図乃至第６図の夫々（ｂ）でＷ
で示される幅）と投影最小幅（同じくｗで示される幅）
の比である。
ンクロトロン放射光の照射方向からＸ線吸収体を投影し
た時の投影最大幅（第１図乃至第６図の夫々（ｂ）でＷ
で示される幅）と投影最小幅（同じくｗで示される幅）
の比である。
又、注２）で示された断面矩形形状からなるＸ線吸収体
の投影最大幅と投影最小幅の比は、本来１であるが、本
実験では加工上１．０５より小さいものが得られなかっ
たため、便宜上１．０５のものを用いて実験を行なった
。
の投影最大幅と投影最小幅の比は、本来１であるが、本
実験では加工上１．０５より小さいものが得られなかっ
たため、便宜上１．０５のものを用いて実験を行なった
。
上記の表結果から明らかなように、Ｎα１乃至Ｎα６の
本発明のマスクを使用して露光を行なった場合、現像後
のポリメチルメタアクリレートの表面の凹凸は最大でも
０．１μｍであり、勲７の従来のマスクを使用して得ら
れたポリメチルメタアクリレート表面の凹凸が０．４μ
ｍであるのに比べ、その凹凸が小さくなっており、平行
Ｘ線源を用いた場合の回折の影響を軽減°できているこ
とがわかる。尚、本発明のマスクの場合でも、投影最大
幅と投影最小幅の比が大きくなる程、その効果が高いこ
とがこの実験から明らかとなった。
本発明のマスクを使用して露光を行なった場合、現像後
のポリメチルメタアクリレートの表面の凹凸は最大でも
０．１μｍであり、勲７の従来のマスクを使用して得ら
れたポリメチルメタアクリレート表面の凹凸が０．４μ
ｍであるのに比べ、その凹凸が小さくなっており、平行
Ｘ線源を用いた場合の回折の影響を軽減°できているこ
とがわかる。尚、本発明のマスクの場合でも、投影最大
幅と投影最小幅の比が大きくなる程、その効果が高いこ
とがこの実験から明らかとなった。
以上詳述したように本発明の平行Ｘ線用露光マスクによ
れば、回折の影響が軽減されて現像後のレジスト表面の
凹凸が少なくなり、パターン転写が高精度に行なえる平
行Ｘ線の本来の効果を遺憾なく発揮することが可能とな
る。
れば、回折の影響が軽減されて現像後のレジスト表面の
凹凸が少なくなり、パターン転写が高精度に行なえる平
行Ｘ線の本来の効果を遺憾なく発揮することが可能とな
る。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明マスクの構成の一例を示す
断面図、第２図（ａ）（ｂ）は同じくその一例を示す断
面図、第３図（ａ）（ｂ）は同じくその一例を示す断面
図、第４図（ａ）（ｂ）は同じく他の一例を示す断面図
、第５図（ａ）（ｂ）は更に他の一例を示す断面図、第
６図（、）（ｂ）は同じく別の一例を示す断面図、第７
図は平行Ｘ線用に従来用いられていた露光マスクの拡大
図、第８図は発散的Ｘ線を使用する場合に最適な露光マ
スクの説明図、第９図は第７図のマスクの全体の概略を
示す断面図、第１０図は従来のマスクを用いて平行Ｘ線
を照射し現像後得られたレジストの断面形状を示す説明
図である。 図中、（１）はＸ線透過支持膜、（２）はＸ線吸収体、
（３）は基板、（３ａ）はレジストを各示す。 第 因 第 図 第 因 （０］ 第 区 第 図 第 図 第 図 第 図 ａ
断面図、第２図（ａ）（ｂ）は同じくその一例を示す断
面図、第３図（ａ）（ｂ）は同じくその一例を示す断面
図、第４図（ａ）（ｂ）は同じく他の一例を示す断面図
、第５図（ａ）（ｂ）は更に他の一例を示す断面図、第
６図（、）（ｂ）は同じく別の一例を示す断面図、第７
図は平行Ｘ線用に従来用いられていた露光マスクの拡大
図、第８図は発散的Ｘ線を使用する場合に最適な露光マ
スクの説明図、第９図は第７図のマスクの全体の概略を
示す断面図、第１０図は従来のマスクを用いて平行Ｘ線
を照射し現像後得られたレジストの断面形状を示す説明
図である。 図中、（１）はＸ線透過支持膜、（２）はＸ線吸収体、
（３）は基板、（３ａ）はレジストを各示す。 第 因 第 図 第 因 （０］ 第 区 第 図 第 図 第 図 第 図 ａ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ｘ線透過支持膜と、その膜表面に設けられ、平行Ｘ
線によって基板上のレジストに投影されるパターンを形
成するＸ線吸収体とを有する平行Ｘ線用露光マスクにお
いて、Ｘ線吸収体の中を透過直進する平行Ｘ線の該直進
方向における透過部分の距離の総和が前記パターン幅方
向の中央部を中心にその周りで順次少なくなるようにＸ
線吸収体の側面形状を成形し、該Ｘ線吸収体を透過した
Ｘ線の位相変化を該パターン幅方向中央部を中心にその
周りで順次小さくなるようにしたことを特徴とする平行
Ｘ線用露光マスク。 ２、特許請求の範囲第１項記載の平行Ｘ線用露光マスク
において、平行Ｘ線照射方向からＸ線吸収体を投影した
時の投影最大幅と投影最小幅の比が１．５から６である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平行Ｘ線
用露光マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20262988A JP2645347B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 平行ｘ線用露光マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20262988A JP2645347B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 平行ｘ線用露光マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0252416A true JPH0252416A (ja) | 1990-02-22 |
| JP2645347B2 JP2645347B2 (ja) | 1997-08-25 |
Family
ID=16460514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20262988A Expired - Lifetime JP2645347B2 (ja) | 1988-08-16 | 1988-08-16 | 平行ｘ線用露光マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2645347B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03141354A (ja) * | 1989-10-27 | 1991-06-17 | Sony Corp | 露光マスク及び露光方法 |
| US5372916A (en) * | 1991-09-12 | 1994-12-13 | Hitachi, Ltd. | X-ray exposure method with an X-ray mask comprising phase shifter sidewalls |
| US5414746A (en) * | 1991-04-22 | 1995-05-09 | Nippon Telegraph & Telephone | X-ray exposure mask and fabrication method thereof |
| US5469489A (en) * | 1992-07-20 | 1995-11-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Production method of an x-ray mask structure, an x-ray mask structure produced thereby, and a device fabricated by using the x-ray mask structure |
| JPH08111369A (ja) * | 1994-10-07 | 1996-04-30 | Nec Corp | Ｘ線露光用マスクおよびその製造方法 |
| WO2003034476A1 (fr) * | 2001-10-16 | 2003-04-24 | Waseda University | Procede de realisation de dessin, masque, et procede de fabrication de masque |
| JP2011242833A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Tdk Corp | メモリコントローラ、メモリコントローラを備えるフラッシュメモリシステム、並びにフラッシュメモリの制御方法 |
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| JPS62151737U (ja) * | 1987-02-25 | 1987-09-26 | ||
| JPS62151736U (ja) * | 1987-02-25 | 1987-09-26 |
-
1988
- 1988-08-16 JP JP20262988A patent/JP2645347B2/ja not_active Expired - Lifetime
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