JPH05144710A - 光学素子及びその製造方法 - Google Patents
光学素子及びその製造方法Info
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- JPH05144710A JPH05144710A JP30730291A JP30730291A JPH05144710A JP H05144710 A JPH05144710 A JP H05144710A JP 30730291 A JP30730291 A JP 30730291A JP 30730291 A JP30730291 A JP 30730291A JP H05144710 A JPH05144710 A JP H05144710A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rays
- film
- region
- vacuum ultraviolet
- optical element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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】
【目的】結像または転写するパターンの解像度の高い光
学素子及びその製造方法を提供すること。 【構成】上記目的は、パターンの反射部と非反射部とが
同一平面内にある構成の光学素子とすること及び反射部
または非反射部の形成を化学気相成長法によって行う製
造方法とすることによって達成することができる。
学素子及びその製造方法を提供すること。 【構成】上記目的は、パターンの反射部と非反射部とが
同一平面内にある構成の光学素子とすること及び反射部
または非反射部の形成を化学気相成長法によって行う製
造方法とすることによって達成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は真空紫外線またはＸ線の
照射により像形成を行わせるために用いる光学素子及び
その製造方法に係り、特に、半導体のパターン転写に用
いる縮小Ｘ線リソグラフィ用反射型マスク等に使用する
光学素子及びその製造方法に関する。
照射により像形成を行わせるために用いる光学素子及び
その製造方法に係り、特に、半導体のパターン転写に用
いる縮小Ｘ線リソグラフィ用反射型マスク等に使用する
光学素子及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の反射型Ｘ線マスクは、エクステン
デッド・アブストラクツ・オブ・ザ・エイティーンス・
コンファレンス・オン・ソリッド・ステート・デバイシ
ズ・アンド・マテリアルズ(1986年)17〜20頁 (Extended
Abstracts of the 18thConference on Solid State De
vices and Materials ,1986, pp17‐20) 記載のよう
に、多層膜反射鏡によって形成され、パターンは反射の
有無で作成されていた。すなわち、図５(a)に示すよう
に、多層膜反射鏡２を集束イオンビーム５によって加
工、除去、変質して非反射部を形成していた。しかし、
この方法による場合、１μm以下のパターンを形成する
ためには微細に集束させたイオンビームを用いなければ
ならず、このためには、イオンビームのエネルギーを通
常数 keV以上にする必要があり、高エネルギーイオンビ
ームの照射によって必然的に多層膜の除去が起こり、熱
の発生、除去物６の再付着が生じやすく、多層膜に悪影
響を与える可能性があった。また、イオンビームの描画
に欠陥が入ると良品の多層膜反射鏡が不良品となり、歩
留まりの点からも望ましくない。さらに、得られる反射
型マスクは必然的に反射部と非反射部とに段差を有して
いるという問題もあった。
デッド・アブストラクツ・オブ・ザ・エイティーンス・
コンファレンス・オン・ソリッド・ステート・デバイシ
ズ・アンド・マテリアルズ(1986年)17〜20頁 (Extended
Abstracts of the 18thConference on Solid State De
vices and Materials ,1986, pp17‐20) 記載のよう
に、多層膜反射鏡によって形成され、パターンは反射の
有無で作成されていた。すなわち、図５(a)に示すよう
に、多層膜反射鏡２を集束イオンビーム５によって加
工、除去、変質して非反射部を形成していた。しかし、
この方法による場合、１μm以下のパターンを形成する
ためには微細に集束させたイオンビームを用いなければ
ならず、このためには、イオンビームのエネルギーを通
常数 keV以上にする必要があり、高エネルギーイオンビ
ームの照射によって必然的に多層膜の除去が起こり、熱
の発生、除去物６の再付着が生じやすく、多層膜に悪影
響を与える可能性があった。また、イオンビームの描画
に欠陥が入ると良品の多層膜反射鏡が不良品となり、歩
留まりの点からも望ましくない。さらに、得られる反射
型マスクは必然的に反射部と非反射部とに段差を有して
いるという問題もあった。
【０００３】この問題を回避する他の反射型マスクの例
として、特開平1‐152725号記載の例を挙げることがで
きる。この場合は、図５(b)、(b')に示すように、反射
型マスクの基板の表面を予めエッチング除去して凹凸構
造を作り、非反射部とする所定のパターンを形成した
後、基板の表面に多層膜反射鏡２を形成し、凸構造部を
反射部、凹構造部を非反射部とするものである。この方
法は、予めパターンを形成してから多層膜反射鏡を形成
するので、途中の製造工程で欠陥が入る機会が少ないと
いう利点があるが、得られる反射型マスクは必然的に反
射部と非反射部との間に段差を有することになる。
として、特開平1‐152725号記載の例を挙げることがで
きる。この場合は、図５(b)、(b')に示すように、反射
型マスクの基板の表面を予めエッチング除去して凹凸構
造を作り、非反射部とする所定のパターンを形成した
後、基板の表面に多層膜反射鏡２を形成し、凸構造部を
反射部、凹構造部を非反射部とするものである。この方
法は、予めパターンを形成してから多層膜反射鏡を形成
するので、途中の製造工程で欠陥が入る機会が少ないと
いう利点があるが、得られる反射型マスクは必然的に反
射部と非反射部との間に段差を有することになる。
【０００４】また、特開昭64‐4021号記載のように、多
層膜反射鏡２に所定の厚さ及び形状を有する吸収体パタ
ーン35を形成して非反射部とする反射型マスクの例もあ
る(図５(c))。しかし、この場合も、吸収体パターンが
所定の厚さを有しているため、必然的に、反射部と非反
射部との間に段差を生じることになる。
層膜反射鏡２に所定の厚さ及び形状を有する吸収体パタ
ーン35を形成して非反射部とする反射型マスクの例もあ
る(図５(c))。しかし、この場合も、吸収体パターンが
所定の厚さを有しているため、必然的に、反射部と非反
射部との間に段差を生じることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べてきたよう
に、上記従来技術の反射型マスクにおいては、何れも反
射部と非反射部との間に段差を有しているため、図５
(d)に示すように、マスクに対して真空紫外線またはＸ
線の入射角が０度以外、すなわち斜めに入射する場合
に、パターンの側壁により影の部分36が生じ、反射部領
域に非反射部が生じて、結像または転写するパターンの
解像が不十分となる問題があった。
に、上記従来技術の反射型マスクにおいては、何れも反
射部と非反射部との間に段差を有しているため、図５
(d)に示すように、マスクに対して真空紫外線またはＸ
線の入射角が０度以外、すなわち斜めに入射する場合
に、パターンの側壁により影の部分36が生じ、反射部領
域に非反射部が生じて、結像または転写するパターンの
解像が不十分となる問題があった。
【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の有してい
た課題を解決して、結像または転写するパターンの解像
度の高い光学素子及びその製造方法を提供することにあ
る。
た課題を解決して、結像または転写するパターンの解像
度の高い光学素子及びその製造方法を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板上に、
真空紫外線またはＸ線に対して相対的に反射率の低い領
域と、真空紫外線またはＸ線に対して相対的に反射率の
高い領域とを所定のパターンに応じて配置してなる光学
素子、あるいは、基板上に、真空紫外線またはＸ線に対
して相対的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ
線に対して光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を
交互に積層した多層膜で形成された反射率の高い領域と
を所定のパターンに応じて配置してなる光学素子におい
て、上記反射率の高い領域と上記反射率の低い領域とを
同一面内に形成した構成の光学素子とすることによって
達成することができる。
真空紫外線またはＸ線に対して相対的に反射率の低い領
域と、真空紫外線またはＸ線に対して相対的に反射率の
高い領域とを所定のパターンに応じて配置してなる光学
素子、あるいは、基板上に、真空紫外線またはＸ線に対
して相対的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ
線に対して光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を
交互に積層した多層膜で形成された反射率の高い領域と
を所定のパターンに応じて配置してなる光学素子におい
て、上記反射率の高い領域と上記反射率の低い領域とを
同一面内に形成した構成の光学素子とすることによって
達成することができる。
【０００８】また、基板上に設ける相対的に反射率が高
く反射部となる所定のパターン領域の形成方法として、
真空紫外線またはＸ線に対して光学定数の異なる少なく
とも２種類の物質を交互に積層した多層膜を非反射部の
溝に埋め込む工程を、選択化学気相成長法による物質の
堆積とすることによって、歩留まりの向上及び工程数が
少なくてすむという利点が得られる。
く反射部となる所定のパターン領域の形成方法として、
真空紫外線またはＸ線に対して光学定数の異なる少なく
とも２種類の物質を交互に積層した多層膜を非反射部の
溝に埋め込む工程を、選択化学気相成長法による物質の
堆積とすることによって、歩留まりの向上及び工程数が
少なくてすむという利点が得られる。
【０００９】また、基板上の非反射部となる所定のパタ
ーン領域の形成において、真空紫外線またはＸ線に対し
て相対的に反射率の低い物質を多層膜のパターンの溝に
埋め込む工程を、選択化学気相成長法による物質の堆積
とすることによっても、歩留まりの向上及び工程数が少
なくてすむという利点が得られる。
ーン領域の形成において、真空紫外線またはＸ線に対し
て相対的に反射率の低い物質を多層膜のパターンの溝に
埋め込む工程を、選択化学気相成長法による物質の堆積
とすることによっても、歩留まりの向上及び工程数が少
なくてすむという利点が得られる。
【００１０】
【作用】基板上に、真空紫外線またはＸ線に対して相対
的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ線に対し
て光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を交互に積
層した多層膜で形成された反射率の高い領域とを所定の
パターンに応じて配置した光学素子において、反射率の
高い領域と反射率の低い領域とが同一面内に形成されて
いるので、図１に示すように、マスクに対する真空紫外
線またはＸ線４の入射角が０度以外、すなわち斜めに入
射する場合でも、パターンの側壁による影の部分を生じ
ることなく転写を行うことができる。
的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ線に対し
て光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を交互に積
層した多層膜で形成された反射率の高い領域とを所定の
パターンに応じて配置した光学素子において、反射率の
高い領域と反射率の低い領域とが同一面内に形成されて
いるので、図１に示すように、マスクに対する真空紫外
線またはＸ線４の入射角が０度以外、すなわち斜めに入
射する場合でも、パターンの側壁による影の部分を生じ
ることなく転写を行うことができる。
【００１１】また、基板上の反射部となる所定パターン
領域の形成方法として、真空紫外線またはＸ線に対して
光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を交互に積層
した多層膜21を非反射部３の溝に埋め込む工程を選択化
学気相成長法による物質の堆積とすると、非反射部の溝
のみに多層膜が形成され、また、多層膜の膜厚を反応時
間と反応回数とで容易に制御することができるため、反
射部となる領域と非反射部となる領域とが同一面内に形
成されている光学素子の製造の工程数を少なくすること
ができる(図２(a)、(b))。この結果、製造工程数が少な
い分だけ、歩留まり的に有利である。ただし、この場合
には、非反射部及びその溝の表面が絶縁体で形成されて
おり、非反射部の溝の底部には金属または半導体が露出
している必要がある。
領域の形成方法として、真空紫外線またはＸ線に対して
光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を交互に積層
した多層膜21を非反射部３の溝に埋め込む工程を選択化
学気相成長法による物質の堆積とすると、非反射部の溝
のみに多層膜が形成され、また、多層膜の膜厚を反応時
間と反応回数とで容易に制御することができるため、反
射部となる領域と非反射部となる領域とが同一面内に形
成されている光学素子の製造の工程数を少なくすること
ができる(図２(a)、(b))。この結果、製造工程数が少な
い分だけ、歩留まり的に有利である。ただし、この場合
には、非反射部及びその溝の表面が絶縁体で形成されて
おり、非反射部の溝の底部には金属または半導体が露出
している必要がある。
【００１２】また、基板上の非反射部となる所定のパタ
ーン領域の形成方法として、真空紫外線またはＸ線に対
して相対的に反射率の低い物質32を多層膜のパターン22
の溝に埋め込む工程が選択気相成長法による物質の堆積
であると、多層膜で形成されたパターンの溝のみに反射
率の低い物質が形成され、また、反射率の低い物質の膜
厚は反応時間によって容易に制御することができるた
め、反射率の高い領域と反射率の高い領域とが同一面内
に形成されている光学素子の製造の工程数を少なくする
ことができる(図３(a)、(b))。この結果、製造工程数が
少ない分だけ歩留まり的に有利である。ただし、この場
合には、少なくとも、反射部及びその溝の表面が絶縁体
で形成され、非反射部の溝の底部には金属または半導体
が露出している必要がある。
ーン領域の形成方法として、真空紫外線またはＸ線に対
して相対的に反射率の低い物質32を多層膜のパターン22
の溝に埋め込む工程が選択気相成長法による物質の堆積
であると、多層膜で形成されたパターンの溝のみに反射
率の低い物質が形成され、また、反射率の低い物質の膜
厚は反応時間によって容易に制御することができるた
め、反射率の高い領域と反射率の高い領域とが同一面内
に形成されている光学素子の製造の工程数を少なくする
ことができる(図３(a)、(b))。この結果、製造工程数が
少ない分だけ歩留まり的に有利である。ただし、この場
合には、少なくとも、反射部及びその溝の表面が絶縁体
で形成され、非反射部の溝の底部には金属または半導体
が露出している必要がある。
【００１３】また、上記化学気相成長法による多層膜の
形成は原料ガス気相と基板固相との間の化学反応による
ものであり、多層膜の形成方法として従来用いられてい
るスパッタ法あるいは電子ビーム蒸着法と比べて、膜の
形成速度は基板の構造や方向に余り影響されないので、
基板上での多層膜の面内均一性が良好であるという利点
があり、特に、平面構造でない基板、球面基板あるいは
楕円面などの非球面基板等の上への多層膜の形成に有利
である。
形成は原料ガス気相と基板固相との間の化学反応による
ものであり、多層膜の形成方法として従来用いられてい
るスパッタ法あるいは電子ビーム蒸着法と比べて、膜の
形成速度は基板の構造や方向に余り影響されないので、
基板上での多層膜の面内均一性が良好であるという利点
があり、特に、平面構造でない基板、球面基板あるいは
楕円面などの非球面基板等の上への多層膜の形成に有利
である。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の光学素子及びその製造方法に
ついて、実施例によって具体的に説明する。
ついて、実施例によって具体的に説明する。
【００１５】
【実施例１】図４に本発明光学素子の一実施例の構成及
びその製造工程を示す。
びその製造工程を示す。
【００１６】まず、シリコンウェハ11(100)に低圧気相
成長法で厚さ50nmの多結晶ケイ素膜12を形成した。さら
に、低圧気相成長法で絶縁膜として厚さ490nmの窒化ケ
イ素膜37を形成した(a)。次いで、該窒化ケイ素膜37上
にレジストを500nmの厚さで塗布した後ｉ線ステッパー
により露光し、現像してレジストパターン38を得た
(b)。次に、CH2F2ガスの反応性イオンエッチングにより
窒化ケイ素膜のパターン段差39を形成した。このとき、
段差の溝部には下地の多結晶ケイ素12が露出している。
さらに、酸素プラズマアッシャを用いてレジストを除去
した(c)。次に、１％希釈 HF 水溶液で15秒間表面処理
し、さらに200℃の温度で水素ガス雰囲気中20分間熱処
理した後、200℃で MoF6 と SiH4 を用いて選択化学気
相成長反応を行い、窒化ケイ素膜のパターン段差39の溝
部のみに厚さ3.5nmの Mo 膜を堆積した。次に、SiH4 と
F2 とを用いて Mo 膜上のみに厚さ3.5nmの Si 膜を堆
積した。上記二つの反応は何れも化学気相成長反応であ
るため、反応時間を制御することによって膜厚を制御す
ることができる。さらに、同様の反応を繰り返して Mo
膜と Si 膜とを交互に成膜し、合計70層( Mo 膜と Si
膜とを35層ずつ)からなる多層膜21を窒化ケイ素膜のパ
ターン段差39の溝部のみに形成して反射型Ｘ線マスクを
作成した(d)。このとき、窒化ケイ素膜39の最上面と多
層膜21の最上面とは同一平面内にある。
成長法で厚さ50nmの多結晶ケイ素膜12を形成した。さら
に、低圧気相成長法で絶縁膜として厚さ490nmの窒化ケ
イ素膜37を形成した(a)。次いで、該窒化ケイ素膜37上
にレジストを500nmの厚さで塗布した後ｉ線ステッパー
により露光し、現像してレジストパターン38を得た
(b)。次に、CH2F2ガスの反応性イオンエッチングにより
窒化ケイ素膜のパターン段差39を形成した。このとき、
段差の溝部には下地の多結晶ケイ素12が露出している。
さらに、酸素プラズマアッシャを用いてレジストを除去
した(c)。次に、１％希釈 HF 水溶液で15秒間表面処理
し、さらに200℃の温度で水素ガス雰囲気中20分間熱処
理した後、200℃で MoF6 と SiH4 を用いて選択化学気
相成長反応を行い、窒化ケイ素膜のパターン段差39の溝
部のみに厚さ3.5nmの Mo 膜を堆積した。次に、SiH4 と
F2 とを用いて Mo 膜上のみに厚さ3.5nmの Si 膜を堆
積した。上記二つの反応は何れも化学気相成長反応であ
るため、反応時間を制御することによって膜厚を制御す
ることができる。さらに、同様の反応を繰り返して Mo
膜と Si 膜とを交互に成膜し、合計70層( Mo 膜と Si
膜とを35層ずつ)からなる多層膜21を窒化ケイ素膜のパ
ターン段差39の溝部のみに形成して反射型Ｘ線マスクを
作成した(d)。このとき、窒化ケイ素膜39の最上面と多
層膜21の最上面とは同一平面内にある。
【００１７】ここで、上記のようにして作成した反射型
Ｘ線マスクについて図６に示すＸ線投影露光装置(縮小
率５対１)を用いて転写実験を行った。すなわち、転写
すべき原マスク81及び転写の相手方となるウエハ82とを
それぞれマスクステージ83及びウエハステージ84に搭載
し、まず、マスクとウエハの相対位置をアライメント装
置85を用いて検出し、制御装置86により駆動装置87、88
を介して位置合わせを行った後、Ｘ線源89から放射され
るＸ線を反射鏡90で集光してマスク81上の円弧領域を照
射し、反射Ｘ線を多層膜ミラー91〜94を介してウエハ82
上に入射させるものである。本実施例の場合、波長14nm
のＸ線を用い、上記のようにして作成した反射型Ｘ線マ
スクの線幅500nmのパターンを、Si ウェハ上の線幅100n
mのレジストパターン(50nm厚)として良好に転写するこ
とができた。
Ｘ線マスクについて図６に示すＸ線投影露光装置(縮小
率５対１)を用いて転写実験を行った。すなわち、転写
すべき原マスク81及び転写の相手方となるウエハ82とを
それぞれマスクステージ83及びウエハステージ84に搭載
し、まず、マスクとウエハの相対位置をアライメント装
置85を用いて検出し、制御装置86により駆動装置87、88
を介して位置合わせを行った後、Ｘ線源89から放射され
るＸ線を反射鏡90で集光してマスク81上の円弧領域を照
射し、反射Ｘ線を多層膜ミラー91〜94を介してウエハ82
上に入射させるものである。本実施例の場合、波長14nm
のＸ線を用い、上記のようにして作成した反射型Ｘ線マ
スクの線幅500nmのパターンを、Si ウェハ上の線幅100n
mのレジストパターン(50nm厚)として良好に転写するこ
とができた。
【００１８】なお、上記の例では反射型マスクの基板と
して Si ウェハを用いた場合について説明したが、SiC
基板を用いた場合にも同様な結果が得られた。
して Si ウェハを用いた場合について説明したが、SiC
基板を用いた場合にも同様な結果が得られた。
【００１９】
【実施例２】本発明光学素子の他の実施例について説明
する。本実施例は、前出の図３の場合に相当する。
する。本実施例は、前出の図３の場合に相当する。
【００２０】この場合には、まず、Si ウェハ上にマグ
ネトロンスパッタ法によって1.3nm厚さのタングステン
(W)膜と1.3nm厚さの炭素(C)膜とを交互に200層ずつ形成
して多層膜を形成し、その上に厚さ100nmの SiO2膜形成
した後、実施例１の場合と同様にしてレジスト膜を塗布
し、電子線リソグラフィによってレジストパターンを形
成し、レジストパターンをマスクにして反応性イオンエ
ッチングによってSiO2膜と多層膜とを除去して多層膜の
パターンを形成した。さらに、酸素プラズマアッシャに
よってレジストを除去した。このとき、多層膜パターン
の段差の溝部の深さは520nmであり、下地の多結晶ケイ
素が露出し、また、多層膜パターンの段差の最上部は S
iO2膜で覆われている。次に、１％希釈 HF 水溶液で15
秒間表面処理し、さらに水素ガス雰囲気中250℃の温度
で20分間熱処理した後、WF6とSiH4とを用いて選択化学
気相成長反応を行い、多層膜パターン段差の溝部のみに
W 膜を約520nmの厚さで成膜した。さらに、10％希釈 HF
水溶液で SiO2膜を除去して、W 膜の最上面と多層膜の
最上面とが同一平面内にある反射型マスクを形成するこ
とができた。
ネトロンスパッタ法によって1.3nm厚さのタングステン
(W)膜と1.3nm厚さの炭素(C)膜とを交互に200層ずつ形成
して多層膜を形成し、その上に厚さ100nmの SiO2膜形成
した後、実施例１の場合と同様にしてレジスト膜を塗布
し、電子線リソグラフィによってレジストパターンを形
成し、レジストパターンをマスクにして反応性イオンエ
ッチングによってSiO2膜と多層膜とを除去して多層膜の
パターンを形成した。さらに、酸素プラズマアッシャに
よってレジストを除去した。このとき、多層膜パターン
の段差の溝部の深さは520nmであり、下地の多結晶ケイ
素が露出し、また、多層膜パターンの段差の最上部は S
iO2膜で覆われている。次に、１％希釈 HF 水溶液で15
秒間表面処理し、さらに水素ガス雰囲気中250℃の温度
で20分間熱処理した後、WF6とSiH4とを用いて選択化学
気相成長反応を行い、多層膜パターン段差の溝部のみに
W 膜を約520nmの厚さで成膜した。さらに、10％希釈 HF
水溶液で SiO2膜を除去して、W 膜の最上面と多層膜の
最上面とが同一平面内にある反射型マスクを形成するこ
とができた。
【００２１】
【実施例３】本発明光学素子のさらに他の実施例につい
て説明する。本実施例は前出の図１で、図中、２をタン
グステン(W)、３を窒化ケイ素とした場合に相当する。
て説明する。本実施例は前出の図１で、図中、２をタン
グステン(W)、３を窒化ケイ素とした場合に相当する。
【００２２】この場合は、まず、 Si ウェハ(100)上に
低圧気相成長法で多結晶ケイ素膜を厚さ50nm形成し、さ
らに、低圧気相成長法で絶縁膜としての窒化ケイ素膜を
厚さ50nm形成した。次に、上記窒化ケイ素膜上に厚さ50
0nmのレジストを塗布し、ｉ線ステッパーにより露光
し、現像してレジストパターンを得た。次に、CH2F2ガ
スの反応性イオンエッチングにより窒化ケイ素膜のパタ
ーン段差を形成した。この状態で、段差の溝部には下地
の多結晶ケイ素膜が露出している。さらに、酸素プラズ
マアッシャーによってレジストを除去した後、１％希釈
HF 水溶液で15秒間表面処理し、さらに水素ガス雰囲気
中250℃の温度で20分間熱処理した後、WF6と SiH4とを
用いて選択化学気相成長反応を行い、窒化ケイ素膜パタ
ーン段差の溝部のみに厚さ約200nmの W 膜を形成した。
これによって、W 膜の最上面と窒化ケイ素膜の最上面と
が同一平面内にある反射型マスクを形成することができ
た。
低圧気相成長法で多結晶ケイ素膜を厚さ50nm形成し、さ
らに、低圧気相成長法で絶縁膜としての窒化ケイ素膜を
厚さ50nm形成した。次に、上記窒化ケイ素膜上に厚さ50
0nmのレジストを塗布し、ｉ線ステッパーにより露光
し、現像してレジストパターンを得た。次に、CH2F2ガ
スの反応性イオンエッチングにより窒化ケイ素膜のパタ
ーン段差を形成した。この状態で、段差の溝部には下地
の多結晶ケイ素膜が露出している。さらに、酸素プラズ
マアッシャーによってレジストを除去した後、１％希釈
HF 水溶液で15秒間表面処理し、さらに水素ガス雰囲気
中250℃の温度で20分間熱処理した後、WF6と SiH4とを
用いて選択化学気相成長反応を行い、窒化ケイ素膜パタ
ーン段差の溝部のみに厚さ約200nmの W 膜を形成した。
これによって、W 膜の最上面と窒化ケイ素膜の最上面と
が同一平面内にある反射型マスクを形成することができ
た。
【００２３】上記マスクについて、光源波長50nmの軟Ｘ
線を用い、入射角10度で W 膜の部分と窒化ケイ素膜の
部分との反射率を測定したところ、W 膜の部分で30％、
窒化ケイ素膜の部分で0.01％の反射率の値が得られた。
すなわち、W 膜の部分が反射部となる。このように、用
いる光源の波長を適切に選ぶことによって、選択化学気
相成長反応で埋め込む金属部分が反射部となる光学素子
を製造することも可能である。
線を用い、入射角10度で W 膜の部分と窒化ケイ素膜の
部分との反射率を測定したところ、W 膜の部分で30％、
窒化ケイ素膜の部分で0.01％の反射率の値が得られた。
すなわち、W 膜の部分が反射部となる。このように、用
いる光源の波長を適切に選ぶことによって、選択化学気
相成長反応で埋め込む金属部分が反射部となる光学素子
を製造することも可能である。
【００２４】また、窒化ケイ素膜パターン段差の溝部の
みに W 膜を厚さ約200nm埋め込む構造を作るために、非
選択化学気相成長反応で基板の全面に W 膜を400nm形成
し、SF6ガスを用いてエッチバックを行い、W 膜の最上
面と窒化ケイ素膜の最上面とを同一平面内に形成するこ
ともできる。
みに W 膜を厚さ約200nm埋め込む構造を作るために、非
選択化学気相成長反応で基板の全面に W 膜を400nm形成
し、SF6ガスを用いてエッチバックを行い、W 膜の最上
面と窒化ケイ素膜の最上面とを同一平面内に形成するこ
ともできる。
【００２５】なお、本発明の光学素子について、化学気
相成長反応に用いる材料は、上記実施例で用いた材料に
制限されることなく、化学気相成長反応可能な材料であ
れば実施可能である。
相成長反応に用いる材料は、上記実施例で用いた材料に
制限されることなく、化学気相成長反応可能な材料であ
れば実施可能である。
【００２６】また、上記の実施例においては反射型マス
クの場合のみについて説明したが、本発明光学素子は反
射型マスクに限定されることなく、回折格子やリニアゾ
ーンプレートなどの光学素子の製造にも適用することが
できる。
クの場合のみについて説明したが、本発明光学素子は反
射型マスクに限定されることなく、回折格子やリニアゾ
ーンプレートなどの光学素子の製造にも適用することが
できる。
【００２７】
【発明の効果】以上述べてきたように、光学素子の構成
及び光学素子の製造について、本発明の構成及び製造方
法を適用することによって、従来技術の有していた課題
を解決して、結像または転写するパターンの解像度の高
い光学素子及びその製造方法を提供することができた。
及び光学素子の製造について、本発明の構成及び製造方
法を適用することによって、従来技術の有していた課題
を解決して、結像または転写するパターンの解像度の高
い光学素子及びその製造方法を提供することができた。
【図１】本発明光学素子の構成及び効果を示す断面図。
【図２】本発明光学素子の他の構成及び効果を示す断面
図。
図。
【図３】本発明光学素子のさらに他の構成及び効果を示
す断面図。
す断面図。
【図４】本発明光学素子の一実施例の製造工程を説明す
るための図。
るための図。
【図５】従来技術の反射型マスクの構成及び問題点を説
明するための図。
明するための図。
【図６】Ｘ線投影露光装置の構成を示す図。
１…基板、２…反射部、３…非反射部、４…真空紫外線
またはＸ線、５…イオンビーム、６…多層膜の除去物、
11…基板シリコンウェハ、12…多結晶シリコン膜、21…
多層膜、22…多層膜パターン、31…絶縁体からなる非反
射部、32…金属膜からなる非反射部、33…非反射部の段
差、34…非反射部の段差上の多層膜、35…非反射部とな
る吸収体、36…非反射部となる吸収体の段差から生じる
影部分、37…窒化ケイ素膜、38…レジストパターン、39
…窒化ケイ素膜パターン、81…マスク、82…ウエハ、83
…マスクステージ、84…ウエハステージ、85…アライメ
ント装置、86…制御装置、87…駆動装置、88…駆動装
置、89…Ｘ線源、90…反射鏡、91…反射鏡、92…反射
鏡、93…反射鏡、94…反射鏡、95…結像光学系。
またはＸ線、５…イオンビーム、６…多層膜の除去物、
11…基板シリコンウェハ、12…多結晶シリコン膜、21…
多層膜、22…多層膜パターン、31…絶縁体からなる非反
射部、32…金属膜からなる非反射部、33…非反射部の段
差、34…非反射部の段差上の多層膜、35…非反射部とな
る吸収体、36…非反射部となる吸収体の段差から生じる
影部分、37…窒化ケイ素膜、38…レジストパターン、39
…窒化ケイ素膜パターン、81…マスク、82…ウエハ、83
…マスクステージ、84…ウエハステージ、85…アライメ
ント装置、86…制御装置、87…駆動装置、88…駆動装
置、89…Ｘ線源、90…反射鏡、91…反射鏡、92…反射
鏡、93…反射鏡、94…反射鏡、95…結像光学系。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 持地 広造 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】基板上に、真空紫外線またはＸ線に対して
相対的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ線に
対して相対的に反射率の高い領域とを所定のパターンに
応じて配置してなる光学素子において、上記反射率の高
い領域と上記反射率の低い領域とが同一面内に形成され
ていることを特徴とする光学素子。 - 【請求項２】基板上に、真空紫外線またはＸ線に対して
相対的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ線に
対して相対的に反射率の高い領域とを所定のパターンに
応じて配置してなる光学素子の製造において、上記相対
的に反射率の高い領域の形成を、基板上に所定のパター
ン状の溝を形成した後相対的に反射率の高い物質を埋め
込むことによって行い、かつ、その埋め込みが化学気相
成長法による物質の堆積であることを特徴とする光学素
子の製造方法。 - 【請求項３】基板上に、真空紫外線またはＸ線に対して
相対的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ線に
対して屈折率の異なる少なくとも２種類の物質を交互に
積層した多層膜で形成された反射率の高い領域とを所定
のパターンに応じて配置してなる光学素子において、上
記反射率の高い領域と上記反射率の低い領域とが同一面
内に形成されていることを特徴とする光学素子。 - 【請求項４】基板上に、真空紫外線またはＸ線に対して
相対的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ線に
対して光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を交互
に積層した多層膜で形成された反射率の高い領域とを所
定のパターンに応じて配置してなる光学素子の製造にお
いて、基板に所定のパターンの溝を形成する工程と、該
パターンの溝に真空紫外線またはＸ線に対して光学定数
の異なる少なくとも２種類の物質を交互に積層した多層
膜を埋め込む工程と、埋め込んだ上記多層膜最上面を上
記反射率の低い領域の最上面と同一面内に形成する工程
とを含むことを特徴とする光学素子の製造方法。 - 【請求項５】基板上に、真空紫外線またはＸ線に対して
相対的に反射率の低い領域と、真空紫外線またはＸ線に
対して光学定数の異なる少なくとも２種類の物質を交互
に積層した多層膜で形成された反射率の高い領域とを所
定のパターンに応じて配置してなる光学素子の製造にお
いて、基板に上記多層膜を形成する工程と、該多層膜の
一部を所定パターン状に除去して多層膜の溝を形成する
工程と、該多層膜の溝に真空紫外線またはＸ線に対して
相対的に反射率の低い物質を埋め込む工程と、溝に埋め
込んだ上記反射率の低い物質の最上面を上記多層膜から
なる反射率の高い領域の最上面とを同一面内に形成する
工程とを含むことを特徴とする光学素子の製造方法。 - 【請求項６】上記真空紫外線またはＸ線に対して光学定
数の異なる少なくとも２種類の物質を交互に積層した多
層膜を埋め込む工程が、化学気相成長法により基板上の
所定パターン状の溝に選択的に多層膜の堆積をする工程
であることことを特徴とする請求項３または４記載の光
学素子の製造方法。 - 【請求項７】上記多層膜のパターンの溝に真空紫外線ま
たはＸ線に対して相対的に反射率の低い物質を埋め込む
工程が、化学気相成長法により基板上の所定パターンの
溝に選択的に物質の堆積をする工程であることを特徴と
する請求項３または５記載の光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30730291A JPH05144710A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30730291A JPH05144710A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144710A true JPH05144710A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17967514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30730291A Pending JPH05144710A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 光学素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144710A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011222612A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Toppan Printing Co Ltd | Ｅｕｖ用反射型マスク及びｅｕｖ用反射型マスク製造方法 |
| EP2474999A2 (en) * | 2009-09-02 | 2012-07-11 | Wi-A Corporation | Laser-reflective mask and method for manufacturing same |
| JP2014068019A (ja) * | 2008-09-24 | 2014-04-17 | Wi-A Corp | レーザ反射型マスクの製造方法 |
| JP2014096483A (ja) * | 2012-11-09 | 2014-05-22 | Toppan Printing Co Ltd | 反射型マスクおよびその製造方法 |
| JP2014197628A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 凸版印刷株式会社 | Ｅｕｖ露光用マスクおよびｅｕｖ露光用マスクの製造方法 |
| JP2015138936A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 凸版印刷株式会社 | Ｅｕｖ露光用マスクブランク、ｅｕｖ露光用マスク及びその製造方法 |
| JP2017058413A (ja) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | 株式会社東芝 | 反射型マスク及び反射型マスクの製造方法 |
| CN110945626A (zh) * | 2017-05-26 | 2020-03-31 | 应用材料公司 | 金属硅化物的选择性沉积 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP30730291A patent/JPH05144710A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| EP2474999A4 (en) * | 2009-09-02 | 2014-03-12 | Wi A Corp | LASER REFLECTING MASK AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
| JP2011222612A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | Toppan Printing Co Ltd | Ｅｕｖ用反射型マスク及びｅｕｖ用反射型マスク製造方法 |
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| CN110945626A (zh) * | 2017-05-26 | 2020-03-31 | 应用材料公司 | 金属硅化物的选择性沉积 |
| CN110945626B (zh) * | 2017-05-26 | 2023-07-04 | 应用材料公司 | 金属硅化物的选择性沉积 |
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