JPH0294420A - Ｘ線縮小投影露光方法 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線縮小投影露光の方式に係わり、特に、反
射型のＸ線縮小投影露光の方法に関する。

（従来の技術） 近年、集積回路の高集積化に伴い、回路パターン・の微
細加工技術の中でも、感光剤にパターンを形成するりソ
グラフィ技術の重要性が高まっている。現在、光を露光
媒体とするフォトリングラフィ技術が量産ラインで使用
されているが、この技術には使用する波長によって決ま
る所像力限界があり、これに代わる新しいりソグラフィ
技術として、光よりも波長の短いＸ線を用いるＸ線露光
技術の研究開発が急速な進展を見せている。

従来よく知られたＸ線露光では、透過性マスクを用いる
。即ち、Ｘ線を透過する、軽元素を原料とするメンブレ
ン（Ｓｉ、　Ｓｉｃ、　ＳｉＮ、　［３Ｎ等）をマスク
基板として、そのＩ−にＸ線を吸収するＡｕなどの重金
属でパターンを形成する。転写方法としてはマスクと試
料とを１０μｍオーダーの間隔で平行に保持し、マスク
背面よりＸ線を照射することにより、マスクＪ、（板を
透過したＸ線が試料トの感光剤を感光する。しかしなが
ら、このような透過型マスクには実用Ｆ−困難な点が多
い。

まず第一に、マスク」λ板の強度の問題がある。

マスクツん板透過後のＸ線の強度が感光剤の感光領域の
エネルギーを所持するためには、前述のｓｉ。

ＳｉＮ等の物質をマスク基板に用いても、」１（板の厚
さは１〜２虜と非常に薄くしなければならない。

このような薄１漠は、マスク基板の面積に比例して製造
Ｊ−の歩留まりが悪くなり、接触によって簡単に破れて
しまうため、取り扱いには常に厳重な注意を要する。ま
た、薄膜の」−に重金属のパターンが存在するため、簿
膜の応力で基板に歪みが生じて、マスクパターンの配列
にずれが生じやすい。

このパターン配列精度の低下は、パターン転写精度の低
下を引き起こす。

その他に、Ｘ線の波長の問題がある。Ｘ線の物質透過率
は波長が長くなるほど低下する。透過型マスクでも、マ
スク基板を透過することのできろＸ線の波長はＩＯλ以
下である。しかし、通常の感光剤の感度はもっと波長の
長い領域でピークを示す。また、Ｘ線源として考えられ
るシンクロトロンやプラズマＸ線源も１０Å以下の短い
波長より、１００人前後の長い波長出力のものの方が容
易に得られる。

このような感点から、最近になって、ＸｌｉＡ反射型の
転写方式の検討がなされはじめた。これまで、Ｘ線の反
射は斜入射以外はほとんど不可能とされていたのが、薄
膜形成技術の進歩などにより、高精度の多層膜反射鏡の
形成が可能となりつつあることが動機となっている。多
層１漠反射鏡によれば、Ｘ線の直入射反射が可能となる
。反射するＸ線の波長や帯域幅は、設計によって比較的
自由に選択することができる。現在、実験レベルで最大
５０％に近い直入射反射率が得られたという報告がある
。

（参考文献：　Ａｐｐｌｉｅｄ　０ｐｔｉｃｓ、　Ｖｏ
ｌ、２４．　Ｎｕ　６　、　Ｐ。

Ｘ線反射型の転写方式では、このような多層１１侍反射
鏡にて反射マスクを形成し、多層膜の設計によって決ま
る一定の角度で単色のｘｌを入射させ、反射光で試料上
の感光剤を感光させる。反射マスクのパターンは、多層
膜の有無によって形成される。

微細で良好なパターンを得るためには、マスクの欠陥に
対して鈍感な縮小転写が望ましいが。

般にパターンの縮小には結像素子が不可欠である。

ところがＸ線においては結像素子に要求される形状精度
が極めてきびしく、ウォルター型反射鏡。

ゾーンプレート、シュワルツシル１ル型反射鏡のどれを
とっても、分解能、視野の両各の性能が、半導体製造用
として十分に満足される域には達していない。一方、Ｓ
　Ｏｔ＜光源の光強度の増大は著しく、Ｉ庫力なＸ線平
行光が身近に得られつつある現状にある。平行性が十分
に良い光束をパターンに入射した場合、その反射光を受
ける平面の角度によって、パターンサイズが一方向に変
化することは幾何光学的に明らかである。したがって１
反射マスクのコントラストが良好で１反射面での散乱光
が反射光に比べて十分に小さく、゛ト影ぼけの無視でき
る範囲では、結像素子を用いない縮小転写が可能である
。

（発明が解決しようとする課題） このように、Ｘ線反射型縮小露光方法は、従来のＸ線透
過型露光方法の欠点である、マスク強度の問題、マスク
歪みの問題、長波長カットの問題を解決するものである
が、反射型縮小露光に不可欠な結像素子は今だに実用段
階には致っていない。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところ゛は、マスクに斜入射したＸ線の反射光に
正対して試料に投影転写することにより得られろ一次元
方向の縮小パターンを、もとのパターンに対して９０°
回転して投影転写することにより、結像素子を用いない
反射型縮小投影プル光方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の骨子は、第１の反射マスクにＸ線の平行光束を
斜入射角０で入射し、反射光に正対する位置に第１の基
板を置き、このヒに転写されたパターンで第２の反射マ
スクを製造しこれを第１の反射マスクをマスク平面内で
９０°回転させた向きに設置に、前と同様な方法で再び
第２の基板にパターンを転写することにある。これによ
って。

方向への縮小転写が２回行なわれ、斜入射角０で決まる
倍率で縮小されたパターンが第２のノル板上に形成され
る。

（作　用） 第１の反射マスクに斜入射角０で入射した平行光の反射
光を、これに正対した平面で受けると、マスクドで入射
面に平行な方向のパターンのサイズはｓｉｎ　Ｏの割合
で縮小されて投影される。このパターンを、先のマスク
に対し、マスク平面内で９０°回転して再び正対平面上
に投影すれば、２次元的にｓｉｎ　Ｏの割合で縮小され
ることになる。即ち、２回の一次元縮小で、縮小投影露
光を行なうことができる。

（実施例） 以下１本発明の詳細を実施例によって説明する。

図は、本発明の一実施例に係わるＸｉ縮小投影露光の方
法を示す。まず、第１図に示す如く、シリコンＪ１（板
１のヒにｆｉｌ／Ｃ多層膜によって形成された１摩の正
方形からなる反射パターン２で構成された反射マスクに
対し、斜入射角４５°の角度で平行Ｘ線６を入射する。

反射光に対して正対する位置に、表面にレジスト３を塗
布した、Ｓｊ基板５ト二の讐／Ｃ多層膜４を置く。

レジスト３ヒに投影された反射光７によるパターンをも
とに多層膜４をエツチングして、第２図の左側に示すよ
うな、第２の反射マスクを形成し、第１の反射マスクの
位置に置き、第１図の反射マスクに対し、パターンが９
０°回転した方向で固定する。基板８はレジスト９を表
面に塗布して、第１図における基板５と同じ位置に置く
。レジス１−９に投影されたパターンは、第３図に示さ
れるとと（、５ｉｎ４５°の倍率で縮小された、−辺約
０　、７１！ｍの正方形が得られた。

なお、本発明は一ヒ述した実施例に限定されろものでは
ない。例えば、Ｓｉ基板はガラス基板に置きかえられる
し、多層膜はり／Ｃの他にＰｔ／Ｃ、阿ｏ／Ｓｉなどど
んな組合せでも良い。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。

〔発明の効果〕 以−１−詳述したように、本発明によれば、反射Ｘ線マ
スクに平行光を入射し、反射光に正対するｉＰ画面上投
影されるパターンを露光して１！）られる一次元縮小パ
ターンで第２の反射マスクを形成し、この反射マスクを
第１の反射マスクに対してマスク平面内で９０°回転し
て再び前記方法にてパターンを投影することにより、結
像素子を用いずに、縮小転写を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の反射マスクを第１の試料に投影転写する
方法を示した図で、第２図は第１の試料に形成されたパ
ターンから製造した第２の反射マスクにより第２の試料
に投影転写する方法を示す図、第３図は第２の試料に形
成されたパターンをあらオ〕す図である。 １　シリコンノλ板　　　　２　多層膜パターン３　レ
ジスト　　　　　　４　多層膜 シリコンノ、（板 ７　反射光 ９　レジスト 入）１光 ８　シリコン」、（板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）平行性の良いＸ線光束を、反射Ｘ線マスクに斜入
   射角θで入射させ、反射光束に垂直に対向させた基板上
   に感光剤を塗布して露光することにより得られる、一次
   元方向にｓｉｎθの割合で縮小転写された基板上のパタ
   ーンで一次元縮小反射マスクを製造し、該マスクを、前
   記反射Ｘ線マスクに対してパターンがマスク平面内で９
   ０°回転する位置に置き、再び前記手法を用いて先と９
   ０°の方向に一次元縮小転写を行なうことにより、計２
   回の露光で二次元縮小転写を行なうことを特徴とする、
   Ｘ線縮小投影露光方法。
2. （２）前記反射Ｘ線マスクの反射面はＸ線多層膜反射鏡
   にて形成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線縮
   小投影露光方法。