JPH0689847A - Ｘ線マスク構造体とその作製方法、及び、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光方法と、該ｘ線マスク構造体を用いて作製されるデバイス - Google Patents
Ｘ線マスク構造体とその作製方法、及び、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光方法と、該ｘ線マスク構造体を用いて作製されるデバイスInfo
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- JPH0689847A JPH0689847A JP16195393A JP16195393A JPH0689847A JP H0689847 A JPH0689847 A JP H0689847A JP 16195393 A JP16195393 A JP 16195393A JP 16195393 A JP16195393 A JP 16195393A JP H0689847 A JPH0689847 A JP H0689847A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
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- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70433—Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ線透過膜が膜厚分布を有していても、デバ
イスの設計線幅に忠実な転写線幅が得られるＸ線マスク
構造体及びその作製方法と、Ｘ線露光方法を提供するこ
と、及び該Ｘ線マスク構造体を用い作製され、安定で良
好な特性を有するデバイスを提供すること。 【構成】 Ｘ線吸収体と、該Ｘ線吸収体を支持するＸ線
透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを有するＸ
線マスク構造体において、該Ｘ線吸収体の線幅が、該Ｘ
線透過膜の膜厚分布に対応して、転写線幅の所望パター
ン線幅に対する変化量を消去し得る様に補正されている
ことを特徴とするＸ線マスク構造体及びその製造方法、
及び、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光方法と、該
Ｘ線マスク構造体を用いて作製されるデバイス。
イスの設計線幅に忠実な転写線幅が得られるＸ線マスク
構造体及びその作製方法と、Ｘ線露光方法を提供するこ
と、及び該Ｘ線マスク構造体を用い作製され、安定で良
好な特性を有するデバイスを提供すること。 【構成】 Ｘ線吸収体と、該Ｘ線吸収体を支持するＸ線
透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを有するＸ
線マスク構造体において、該Ｘ線吸収体の線幅が、該Ｘ
線透過膜の膜厚分布に対応して、転写線幅の所望パター
ン線幅に対する変化量を消去し得る様に補正されている
ことを特徴とするＸ線マスク構造体及びその製造方法、
及び、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光方法と、該
Ｘ線マスク構造体を用いて作製されるデバイス。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大規模集積回路（ＬＳ
Ｉ）やマイクロマシン等の微細パターンをＸ線露光によ
りウエハ等に焼きつける際に用いるリソグラフィー用の
Ｘ線マスク構造体、更には、該Ｘ線マスク構造体の作製
方法、及び、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光方法
と、該Ｘ線マスク構造体を用いて作製されるデバイスに
関する。
Ｉ）やマイクロマシン等の微細パターンをＸ線露光によ
りウエハ等に焼きつける際に用いるリソグラフィー用の
Ｘ線マスク構造体、更には、該Ｘ線マスク構造体の作製
方法、及び、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光方法
と、該Ｘ線マスク構造体を用いて作製されるデバイスに
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＤＲＡＭに代表される大規模集積回路は
今や、４Ｍ（メガ）ＤＲＡＭの量産期にあり、しかも、
１６ＭＤＲＡＭから６４ＭＤＲＡＭへと急速に技術的に
進歩している。これに伴い、デバイスに要求される最小
線幅も、ハーフミクロンからクォーターミクロンへと縮
小している。これらの半導体デバイスは、近紫外光もし
くは遠紫外光を利用してマスクから半導体基板へと転写
されるが、これらの光の波長では加工できるデバイスの
線幅も限界に近づきつつある。また、微細化に伴う焦点
深度の低下も免れない。そこで、Ｘ線によるリソグラフ
ィー技術は、上記の問題を同時に解決するものとして期
待が大きい。
今や、４Ｍ（メガ）ＤＲＡＭの量産期にあり、しかも、
１６ＭＤＲＡＭから６４ＭＤＲＡＭへと急速に技術的に
進歩している。これに伴い、デバイスに要求される最小
線幅も、ハーフミクロンからクォーターミクロンへと縮
小している。これらの半導体デバイスは、近紫外光もし
くは遠紫外光を利用してマスクから半導体基板へと転写
されるが、これらの光の波長では加工できるデバイスの
線幅も限界に近づきつつある。また、微細化に伴う焦点
深度の低下も免れない。そこで、Ｘ線によるリソグラフ
ィー技術は、上記の問題を同時に解決するものとして期
待が大きい。
【０００３】上記Ｘ線露光に使用するマスク構造体は一
般的に、適当な支持枠上に形成されたＸ線透過膜上に、
更に、Ｘ線吸収体の微細パターンが形成された構造を有
するものであるが、かかるＸ線マスク構造体を用いたリ
ソグラフィー技術においては、特にレジスト等の被転写
体上での露光光の強度が、被露光領域内で均一であるこ
とが要求される。即ち、被転写体に転写されるパターン
の線幅（転写線幅）は露光強度に伴って変化し、被転写
体として、ポジ型レジストを使用した場合には、露光強
度が大きくなれば転写線幅は細くなり、逆に、ネガ型レ
ジストを使用した場合には、露光強度が大きくなれば転
写線幅は太くなる。また、露光強度の変化は、下記式
（１）で示される様に、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜
の膜厚の変化に伴って生じる。
般的に、適当な支持枠上に形成されたＸ線透過膜上に、
更に、Ｘ線吸収体の微細パターンが形成された構造を有
するものであるが、かかるＸ線マスク構造体を用いたリ
ソグラフィー技術においては、特にレジスト等の被転写
体上での露光光の強度が、被露光領域内で均一であるこ
とが要求される。即ち、被転写体に転写されるパターン
の線幅（転写線幅）は露光強度に伴って変化し、被転写
体として、ポジ型レジストを使用した場合には、露光強
度が大きくなれば転写線幅は細くなり、逆に、ネガ型レ
ジストを使用した場合には、露光強度が大きくなれば転
写線幅は太くなる。また、露光強度の変化は、下記式
（１）で示される様に、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜
の膜厚の変化に伴って生じる。
【０００４】Ｉ＝Ｉ0-・ｅｘｐ（−μ・ｄｍ）…（１）
（ここで、ＩはＸ線透過膜通過後のＸ線の強度、Ｉ0 は
入射Ｘ線の強度、μはＸ線透過膜の露光Ｘ線に対する線
吸収係数、ｄｍはＸ線透過膜の膜厚を表す）。
（ここで、ＩはＸ線透過膜通過後のＸ線の強度、Ｉ0 は
入射Ｘ線の強度、μはＸ線透過膜の露光Ｘ線に対する線
吸収係数、ｄｍはＸ線透過膜の膜厚を表す）。
【０００５】また、従来のＸ線マスク構造体において
は、そのＸ線透過膜は必ずしも均一な膜厚を有するもの
ではなく、ある程度の膜厚分布を有する。この膜厚分布
によって、上記理由より、被転写体上での露光光の強度
は、被露光領域内で不均一となり、よって、デバイスの
設計線幅（即ち、所望の転写線幅）を忠実に再現でき
ず、Ｘ線露光の上述した利点を生かしたデバイスの高集
積化が達成されないという深刻な問題を生じてしまう。
は、そのＸ線透過膜は必ずしも均一な膜厚を有するもの
ではなく、ある程度の膜厚分布を有する。この膜厚分布
によって、上記理由より、被転写体上での露光光の強度
は、被露光領域内で不均一となり、よって、デバイスの
設計線幅（即ち、所望の転写線幅）を忠実に再現でき
ず、Ｘ線露光の上述した利点を生かしたデバイスの高集
積化が達成されないという深刻な問題を生じてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、特に、Ｘ線透過膜が膜厚分布を有していても、かか
る膜厚分布に影響されることなく、デバイスの設計線幅
に忠実な転写線幅が得られるＸ線マスク構造体及びその
製造方法と、Ｘ線露光方法を提供することにある。
は、特に、Ｘ線透過膜が膜厚分布を有していても、かか
る膜厚分布に影響されることなく、デバイスの設計線幅
に忠実な転写線幅が得られるＸ線マスク構造体及びその
製造方法と、Ｘ線露光方法を提供することにある。
【０００７】更に、本発明の目的は、上記Ｘ線マスク構
造体を用い作製され、安定かつ良好な特性を有する高集
積化されたデバイスを提供することにある。
造体を用い作製され、安定かつ良好な特性を有する高集
積化されたデバイスを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明
によって達成される。即ち、本発明は、Ｘ線吸収体と、
該Ｘ線吸収体を支持するＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を
支持する支持枠とを有するＸ線マスク構造体において、
該Ｘ線吸収体の線幅が、該Ｘ線透過膜の膜厚分布に対応
して、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消
去し得る様に補正されていることを特徴とするＸ線マス
ク構造体である。
によって達成される。即ち、本発明は、Ｘ線吸収体と、
該Ｘ線吸収体を支持するＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を
支持する支持枠とを有するＸ線マスク構造体において、
該Ｘ線吸収体の線幅が、該Ｘ線透過膜の膜厚分布に対応
して、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消
去し得る様に補正されていることを特徴とするＸ線マス
ク構造体である。
【０００９】更に本発明は、上記Ｘ線マスク構造体を用
い、Ｘ線露光により被転写体にＸ線吸収体パターンを転
写することを特徴とするＸ線露光方法である。
い、Ｘ線露光により被転写体にＸ線吸収体パターンを転
写することを特徴とするＸ線露光方法である。
【００１０】更に本発明は、上記Ｘ線マスク構造体を用
い、Ｘ線露光により加工基板上にＸ線吸収体パターンを
転写し、これを加工、形成して作製されたことを特徴と
するデバイスである。
い、Ｘ線露光により加工基板上にＸ線吸収体パターンを
転写し、これを加工、形成して作製されたことを特徴と
するデバイスである。
【００１１】更に本発明は、Ｘ線吸収体と、該Ｘ線吸収
体を支持するＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支
持枠とを有するＸ線マスク構造体の作製方法において、
ａ．該Ｘ線透過膜の膜厚分布を測定する工程と、ｂ．該
膜厚分布の測定データに基づいて、該Ｘ線吸収体の線幅
を、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消去
し得る様に補正する工程とを有することを特徴とするＸ
線マスク構造体の作製方法である。
体を支持するＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支
持枠とを有するＸ線マスク構造体の作製方法において、
ａ．該Ｘ線透過膜の膜厚分布を測定する工程と、ｂ．該
膜厚分布の測定データに基づいて、該Ｘ線吸収体の線幅
を、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消去
し得る様に補正する工程とを有することを特徴とするＸ
線マスク構造体の作製方法である。
【００１２】
【作用】従来のＸ線マスク構造体と本発明のＸ線マスク
構造体とを用いてＸ線露光によりパターンを被転写体に
転写した場合の模式図をそれぞれ図２及び図３に示す。
ここで、露光光であるＸ線Ｉ0 は、Ｘ線マスク構造体１
（断面図）に対して垂直に入射し、該Ｘ線マスク構造体
１と一定距離Ｇで隔てられて配置されたシリコンウエハ
等の被露光基板２上の被転写体３（断面図）に照射され
る。尚、該Ｘ線マスク構造体１と被露光基板２とは平行
に配置されている。
構造体とを用いてＸ線露光によりパターンを被転写体に
転写した場合の模式図をそれぞれ図２及び図３に示す。
ここで、露光光であるＸ線Ｉ0 は、Ｘ線マスク構造体１
（断面図）に対して垂直に入射し、該Ｘ線マスク構造体
１と一定距離Ｇで隔てられて配置されたシリコンウエハ
等の被露光基板２上の被転写体３（断面図）に照射され
る。尚、該Ｘ線マスク構造体１と被露光基板２とは平行
に配置されている。
【００１３】まず、図２において、従来のＸ線マスク構
造体は、Ｘ線吸収体４ａ、５ａを同じ線幅にした（Ｗ1
＝Ｗ2 ）にもかかわらず、各Ｘ線吸収体パターンにより
得られるパターン４ｂ、５ｂの転写線幅Ｌ1 、Ｌ2 は、
Ｘ線透過膜の膜厚分布（ｄ2＞ｄ1 ）によって生じる、
被転写体３上でのＸ線強度の違い（Ｉ1 ＞Ｉ2 ）により
異なってしまう（Ｌ2 ＞Ｌ1 ）。このことは、被露光基
板２上に形成するパターンの設計線幅（所望パターン線
幅）と同じ線幅にてＸ線吸収体４ａ、５ａを形成して
も、該設計線幅に忠実なパターンを被露光基板２上に形
成し得ないことを意味する。
造体は、Ｘ線吸収体４ａ、５ａを同じ線幅にした（Ｗ1
＝Ｗ2 ）にもかかわらず、各Ｘ線吸収体パターンにより
得られるパターン４ｂ、５ｂの転写線幅Ｌ1 、Ｌ2 は、
Ｘ線透過膜の膜厚分布（ｄ2＞ｄ1 ）によって生じる、
被転写体３上でのＸ線強度の違い（Ｉ1 ＞Ｉ2 ）により
異なってしまう（Ｌ2 ＞Ｌ1 ）。このことは、被露光基
板２上に形成するパターンの設計線幅（所望パターン線
幅）と同じ線幅にてＸ線吸収体４ａ、５ａを形成して
も、該設計線幅に忠実なパターンを被露光基板２上に形
成し得ないことを意味する。
【００１４】これに対し、図３に示す様に、本発明のＸ
線マスク構造体は、Ｘ線吸収体が付設されたＸ線透過膜
部位のうち、最小膜厚を有する部位に付設されているＸ
線吸収体４ａによるパターン４ｂの転写線幅Ｌ1 がパタ
ーンの設計線幅（所望パターン線幅）であるとき、他の
Ｘ線吸収体５ａの線幅Ｗ2 が、該Ｘ線透過膜の膜厚分布
（ｄ2 ＞ｄ1 ）に対応し、転写線幅Ｌ2 の所望パターン
線幅Ｌ1 に対する変化量を消去し得る様に補正されてい
る（Ｗ1 ＞Ｗ2 ）ので、該設計線幅に忠実なパターン
（Ｌ1 ＝Ｌ2 ）を被露光基板２上に形成し得る。
線マスク構造体は、Ｘ線吸収体が付設されたＸ線透過膜
部位のうち、最小膜厚を有する部位に付設されているＸ
線吸収体４ａによるパターン４ｂの転写線幅Ｌ1 がパタ
ーンの設計線幅（所望パターン線幅）であるとき、他の
Ｘ線吸収体５ａの線幅Ｗ2 が、該Ｘ線透過膜の膜厚分布
（ｄ2 ＞ｄ1 ）に対応し、転写線幅Ｌ2 の所望パターン
線幅Ｌ1 に対する変化量を消去し得る様に補正されてい
る（Ｗ1 ＞Ｗ2 ）ので、該設計線幅に忠実なパターン
（Ｌ1 ＝Ｌ2 ）を被露光基板２上に形成し得る。
【００１５】（好ましい実施態様）以下に、好ましい実
施態様を挙げて、本発明を更に詳述する。
施態様を挙げて、本発明を更に詳述する。
【００１６】本発明のＸ線マスク構造体は、図１のａ
（平面図）、ｂ（断面図）の様に、Ｘ線吸収体１１と、
該Ｘ線吸収体１１を支持するＸ線透過膜１２と、該Ｘ線
透過膜１２を支持する支持枠１３とを有し、且つ、該Ｘ
線吸収体１１の線幅が、該Ｘ線透過膜１２の膜厚ムラに
対応して、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量
を消去し得る様に補正されているＸ線マスク構造体であ
る。ここで、転写線幅とは、上記図２、図３に示す様
に、レジスト材等の被転写体またはシリコンウエハ等の
被露光基板上に、Ｘ線露光により得られるパターンの線
幅を意味し、また、所望パターン線幅とは、作成しよう
としているデバイス等の設計線幅を意味する。そして、
この所望パターン線幅は、上記Ｘ線マスク構造体上にあ
っては、Ｘ線吸収体が付設されたＸ線透過膜部位のう
ち、最小膜厚を有する部位に付設されているＸ線吸収体
の線幅に等しい。何故ならば、被転写体へのＸ線の照射
強度はＸ線透過膜の膜厚が小さいほど大きくなるからで
ある。
（平面図）、ｂ（断面図）の様に、Ｘ線吸収体１１と、
該Ｘ線吸収体１１を支持するＸ線透過膜１２と、該Ｘ線
透過膜１２を支持する支持枠１３とを有し、且つ、該Ｘ
線吸収体１１の線幅が、該Ｘ線透過膜１２の膜厚ムラに
対応して、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量
を消去し得る様に補正されているＸ線マスク構造体であ
る。ここで、転写線幅とは、上記図２、図３に示す様
に、レジスト材等の被転写体またはシリコンウエハ等の
被露光基板上に、Ｘ線露光により得られるパターンの線
幅を意味し、また、所望パターン線幅とは、作成しよう
としているデバイス等の設計線幅を意味する。そして、
この所望パターン線幅は、上記Ｘ線マスク構造体上にあ
っては、Ｘ線吸収体が付設されたＸ線透過膜部位のう
ち、最小膜厚を有する部位に付設されているＸ線吸収体
の線幅に等しい。何故ならば、被転写体へのＸ線の照射
強度はＸ線透過膜の膜厚が小さいほど大きくなるからで
ある。
【００１７】更に、本発明のＸ線マスク構造体は、Ｘ線
吸収体の線幅の補正量（Ｂ）が、下記式（Ｉ）で表され
る関係を有していることが好ましい。
吸収体の線幅の補正量（Ｂ）が、下記式（Ｉ）で表され
る関係を有していることが好ましい。
【００１８】 ｜Ｂ｜＝｜Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）｜ （Ｉ） （但し、μはＸ線透過膜のＸ線に対する線吸収係数（ｃ
ｍ-1）、Δｄｍは膜厚変動量（ｃｍ）、ＶはＸ線の単位
露光量当たり転写線幅の変化量（ｎｍ）を表す）。
ｍ-1）、Δｄｍは膜厚変動量（ｃｍ）、ＶはＸ線の単位
露光量当たり転写線幅の変化量（ｎｍ）を表す）。
【００１９】即ち、上述の式（Ｉ）に従って、Ｘ線透過
膜の膜厚がｄｍ1 からｄｍ2 まで（Δｄｍ）変化する
と、その時のＸ線露光量の変化ΔＩは以下の式（２）で
表される。
膜の膜厚がｄｍ1 からｄｍ2 まで（Δｄｍ）変化する
と、その時のＸ線露光量の変化ΔＩは以下の式（２）で
表される。
【００２０】 ΔＩ＝Ｉ2 ／Ｉ1 ＝ｅｘｐ（−μ・Δｄｍ）…（２） （但し、Ｉ1 は膜厚ｄｍ1 のＸ線透過膜通過後のＸ線の
強度、Ｉ2 は膜厚ｄｍ2のＸ線透過膜通過後のＸ線の強
度を表す）。
強度、Ｉ2 は膜厚ｄｍ2のＸ線透過膜通過後のＸ線の強
度を表す）。
【００２１】一方、被転写体（レジスト）の適正露光領
域では、図４に示す様にレジスト上の転写線幅は、露光
量の変化に対して１次的に変化するから、そのときのグ
ラフの傾き（Ｘ線の単位露光量当たりの転写線幅の変化
量）をＶとすれば、設計線幅（所望パターン線幅）に対
するＸ線吸収体の線幅の補正量Ｂは、レジストがポジ型
レジストの場合には下記式（Ｉ−ａ）、 Ｂｐ＝Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）…（Ｉ−ａ） レジストがネガ型レジストの場合には下記式（Ｉ−
ｂ）、 Ｂｎ＝−Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）…（Ｉ−ｂ） 即ち、｜Ｂ｜＝｜Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）｜…（Ｉ）
となる。
域では、図４に示す様にレジスト上の転写線幅は、露光
量の変化に対して１次的に変化するから、そのときのグ
ラフの傾き（Ｘ線の単位露光量当たりの転写線幅の変化
量）をＶとすれば、設計線幅（所望パターン線幅）に対
するＸ線吸収体の線幅の補正量Ｂは、レジストがポジ型
レジストの場合には下記式（Ｉ−ａ）、 Ｂｐ＝Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）…（Ｉ−ａ） レジストがネガ型レジストの場合には下記式（Ｉ−
ｂ）、 Ｂｎ＝−Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）…（Ｉ−ｂ） 即ち、｜Ｂ｜＝｜Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）｜…（Ｉ）
となる。
【００２２】また、上記式（Ｉ）において、Ｘ線の単位
露光量当たりの転写線幅の変化量Ｖは、レジスト材の種
類等に依存する量であるが、好ましくは−１００〜１０
０の範囲内の値であることが望ましい。
露光量当たりの転写線幅の変化量Ｖは、レジスト材の種
類等に依存する量であるが、好ましくは−１００〜１０
０の範囲内の値であることが望ましい。
【００２３】また、本発明のＸ線マスク構造体におい
て、更に好ましい実施態様について以下に述べる。
て、更に好ましい実施態様について以下に述べる。
【００２４】即ち、本発明のより好ましい実施態様にあ
っては、Ｘ線吸収体の線幅が、先述した通り、Ｘ線透過
膜の膜厚分布に対応して、転写線幅の所望パターン線幅
に対する変化量を消去し得るように補正される上に更
に、Ｘ線吸収体の線幅が、Ｘ線吸収体の線幅分布に対応
して、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消
去し得るように補正される。
っては、Ｘ線吸収体の線幅が、先述した通り、Ｘ線透過
膜の膜厚分布に対応して、転写線幅の所望パターン線幅
に対する変化量を消去し得るように補正される上に更
に、Ｘ線吸収体の線幅が、Ｘ線吸収体の線幅分布に対応
して、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消
去し得るように補正される。
【００２５】転写線幅の所望パターン線幅に対する変化
量は先述の通り、被転写体上でのＸ線強度に依存し、実
効的には、Ｘ線吸収体の線幅変化（分布）に対しては図
５の実線で示される様に直線的関係を有するものとして
みなされる。尚、図５において（イ）〜（ホ）は各々、
前記Ｘ線強度が異なっている。
量は先述の通り、被転写体上でのＸ線強度に依存し、実
効的には、Ｘ線吸収体の線幅変化（分布）に対しては図
５の実線で示される様に直線的関係を有するものとして
みなされる。尚、図５において（イ）〜（ホ）は各々、
前記Ｘ線強度が異なっている。
【００２６】しかしながら、厳密には図５の斜線領域に
て示される通り、特にＸ線吸収体の線幅が小さい領域に
おいては、前記転写線幅と前記Ｘ線吸収体線幅とは非線
形の関係を示すようになる。この非線形の関係について
図６、図７を用いて更に説明する。
て示される通り、特にＸ線吸収体の線幅が小さい領域に
おいては、前記転写線幅と前記Ｘ線吸収体線幅とは非線
形の関係を示すようになる。この非線形の関係について
図６、図７を用いて更に説明する。
【００２７】ここで、露光光であるＸ線ＩO は、Ｘ線マ
スク構造体１に対して垂直に入射し、該Ｘ線マスク構造
体１と一定距離Ｇで隔てられて配置されたシリコンウエ
ハ等の被露光基板２上の被転写体３に照射されている。
尚、該Ｘ線マスク構造体１と被露光基板２とは平行に配
置されている。
スク構造体１に対して垂直に入射し、該Ｘ線マスク構造
体１と一定距離Ｇで隔てられて配置されたシリコンウエ
ハ等の被露光基板２上の被転写体３に照射されている。
尚、該Ｘ線マスク構造体１と被露光基板２とは平行に配
置されている。
【００２８】まず図６において、従来のＸ線マスク構造
体は、Ｘ線吸収体４ａ1 と５ｂ1 及び４ａ2 と５ｂ2 を
それぞれ同じ線幅にした（Ｘ1 ＝Ｘ2 、Ｙ1 ＝Ｙ2 ）に
もかかわらず各Ｘ線吸収体パターンを転写して得られる
転写線幅ｘ1 、ｘ2 、ｙ1 、ｙ 2は、先述の通り、Ｘ線
透過膜の膜厚分布（ｄ2 ＞ｄ1 ）によって生じる被転写
体上でのＸ線強度の違い（Ｉ1 ＞Ｉ2 ）により異なって
しまう（ｘ2 ＞ｘ1 、ｙ2 ＞ｙ1 ）。更に、この照度の
違いにより発生する設計線幅からのズレ量は厳密にはＸ
線吸収体の線幅によって異なっている（ｘ2 −ｘ1 ＞ｙ
2 −ｙ1 ）。
体は、Ｘ線吸収体４ａ1 と５ｂ1 及び４ａ2 と５ｂ2 を
それぞれ同じ線幅にした（Ｘ1 ＝Ｘ2 、Ｙ1 ＝Ｙ2 ）に
もかかわらず各Ｘ線吸収体パターンを転写して得られる
転写線幅ｘ1 、ｘ2 、ｙ1 、ｙ 2は、先述の通り、Ｘ線
透過膜の膜厚分布（ｄ2 ＞ｄ1 ）によって生じる被転写
体上でのＸ線強度の違い（Ｉ1 ＞Ｉ2 ）により異なって
しまう（ｘ2 ＞ｘ1 、ｙ2 ＞ｙ1 ）。更に、この照度の
違いにより発生する設計線幅からのズレ量は厳密にはＸ
線吸収体の線幅によって異なっている（ｘ2 −ｘ1 ＞ｙ
2 −ｙ1 ）。
【００２９】これに対し、図７に示す様に様に、本発明
のより好ましいＸ線マスク構造体の実施態様では、Ｘ線
吸収体が付設されたＸ線透過膜部位のうち、最小膜厚を
有する部位に付設されているＸ線吸収体によるパターン
の転写線幅がパターンの設計線幅（所定パターン線幅）
であるとき、他のＸ線吸収体の線幅が該Ｘ線透過膜の膜
厚分布（ｄ2 ＞ｄ1 ）に対し、且つ、線幅の異なるＸ線
吸収体（Ｘ1 とＹ1 またはＸ2 とＹ2 ）の設計線幅分
布、式（ＩＩ）で表される関係に従って補正されてい
る。
のより好ましいＸ線マスク構造体の実施態様では、Ｘ線
吸収体が付設されたＸ線透過膜部位のうち、最小膜厚を
有する部位に付設されているＸ線吸収体によるパターン
の転写線幅がパターンの設計線幅（所定パターン線幅）
であるとき、他のＸ線吸収体の線幅が該Ｘ線透過膜の膜
厚分布（ｄ2 ＞ｄ1 ）に対し、且つ、線幅の異なるＸ線
吸収体（Ｘ1 とＹ1 またはＸ2 とＹ2 ）の設計線幅分
布、式（ＩＩ）で表される関係に従って補正されてい
る。
【００３０】 ｜Ｂ｜＝｜Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）＋Δｘ｜（ＩＩ） （但し、μはＸ線透過膜のＸ線に対する線吸収係数（ｃ
ｍ-1）、Δｄｍは膜厚変動量（ｃｍ）、ＶはＸ線の単位
露光量当たり転写線幅の変化量（ｎｍ）、ΔｘはＸ線吸
収体の線幅分布に応じて発生する転写線幅の変化量（ｎ
ｍ）を表す）。
ｍ-1）、Δｄｍは膜厚変動量（ｃｍ）、ＶはＸ線の単位
露光量当たり転写線幅の変化量（ｎｍ）、ΔｘはＸ線吸
収体の線幅分布に応じて発生する転写線幅の変化量（ｎ
ｍ）を表す）。
【００３１】尚、Δｘは、先述した図５に示すグラフの
斜線領域に相当し、図５のグラフを作成することによっ
て得られる値である。
斜線領域に相当し、図５のグラフを作成することによっ
て得られる値である。
【００３２】また、上記式（ＩＩ）においても、Ｖは、
好ましくは−１００〜１００の範囲内の値であることが
望ましい。
好ましくは−１００〜１００の範囲内の値であることが
望ましい。
【００３３】また、本発明のＸ線マスク構造体その他の
構成部材について、以下に述べる。まず、Ｘ線透過膜
は、上記設計線幅と転写線幅とのずれを極力低減する上
で、１μｍ〜１０μｍの範囲内の厚さとされることが好
ましく、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ2 、ＳｉＣ、ＳｉＮ、Ｓ
ｉＣＮ、ＢＮ、ＢＮＣ等の無機膜、ポリイミド等の耐放
射線性有機膜等の公知の材料にて構成される。
構成部材について、以下に述べる。まず、Ｘ線透過膜
は、上記設計線幅と転写線幅とのずれを極力低減する上
で、１μｍ〜１０μｍの範囲内の厚さとされることが好
ましく、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ2 、ＳｉＣ、ＳｉＮ、Ｓ
ｉＣＮ、ＢＮ、ＢＮＣ等の無機膜、ポリイミド等の耐放
射線性有機膜等の公知の材料にて構成される。
【００３４】また、Ｘ線を吸収するＸ線吸収体は、例え
ば、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｐｔ等の重金属元素の材料、更に
はそれらの化合物等を用いて、通常、０．１μｍ〜５μ
ｍの厚さにて構成される。
ば、Ａｕ、Ｗ、Ｔａ、Ｐｔ等の重金属元素の材料、更に
はそれらの化合物等を用いて、通常、０．１μｍ〜５μ
ｍの厚さにて構成される。
【００３５】また、Ｘ線透過膜を支持するための支持枠
は、シリコンウエハ等によって構成され、更に、該支持
枠には、マスク基板の搬送を補助する保持枠が付設され
ていてもよく、この保持枠は例えば、耐熱ガラス（パイ
レックスガラス：商品名）、Ｔｉ、Ｆｅ−Ｃｏ合金、セ
ラミックス等の材料にて構成される。
は、シリコンウエハ等によって構成され、更に、該支持
枠には、マスク基板の搬送を補助する保持枠が付設され
ていてもよく、この保持枠は例えば、耐熱ガラス（パイ
レックスガラス：商品名）、Ｔｉ、Ｆｅ−Ｃｏ合金、セ
ラミックス等の材料にて構成される。
【００３６】本発明のＸ線マスク構造体はこの他に、Ｘ
線吸収体の保護膜、導電膜、アライメント光の反射防止
膜等を付設したものであっても良い。
線吸収体の保護膜、導電膜、アライメント光の反射防止
膜等を付設したものであっても良い。
【００３７】更に、本発明のＸ線露光方法及びデバイス
は、上記構成を有する本発明のＸ線マスク構造体を用い
ることに特徴を有するものである。即ち、本発明のＸ線
露光方法は、上記Ｘ線マスク構造体を介して、被転写体
にＸ線露光を行うことで、Ｘ線吸収体パターンを被転写
体に転写することを特徴とするものであり、また、本発
明のデバイスは、上記Ｘ線マスク構造体を介して、加工
基板にＸ線露光を行うことで、Ｘ線吸収体パターンを加
工基板上に転写し、これを加工形成することで作製され
るデバイスである。本発明のＸ線露光方法は、上記本発
明のＸ線マスク構造体を用いること以外は、従来公知の
方法で良く、また、本発明のデバイスにおいても、上記
本発明のＸ線マスク構造体を用いること以外は、従来公
知の方法で作製されるデバイスである。
は、上記構成を有する本発明のＸ線マスク構造体を用い
ることに特徴を有するものである。即ち、本発明のＸ線
露光方法は、上記Ｘ線マスク構造体を介して、被転写体
にＸ線露光を行うことで、Ｘ線吸収体パターンを被転写
体に転写することを特徴とするものであり、また、本発
明のデバイスは、上記Ｘ線マスク構造体を介して、加工
基板にＸ線露光を行うことで、Ｘ線吸収体パターンを加
工基板上に転写し、これを加工形成することで作製され
るデバイスである。本発明のＸ線露光方法は、上記本発
明のＸ線マスク構造体を用いること以外は、従来公知の
方法で良く、また、本発明のデバイスにおいても、上記
本発明のＸ線マスク構造体を用いること以外は、従来公
知の方法で作製されるデバイスである。
【００３８】次に、本発明のＸ線マスク構造体の作製方
法について、以下に述べる。
法について、以下に述べる。
【００３９】本発明におけるＸ線マスク構造体の作製方
法は、ａ．該Ｘ線透過膜の膜厚分布を測定する工程と、
ｂ．該膜厚分布の測定データに基づいて、該Ｘ線吸収体
の線幅を、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量
を消去し得る様に補正する工程とで特徴づけられれる。
法は、ａ．該Ｘ線透過膜の膜厚分布を測定する工程と、
ｂ．該膜厚分布の測定データに基づいて、該Ｘ線吸収体
の線幅を、転写線幅の所望パターン線幅に対する変化量
を消去し得る様に補正する工程とで特徴づけられれる。
【００４０】即ち、まず上記ａ工程においては、Ｘ線吸
収体形成前のＸ線マスク構造体（即ち、Ｘ線マスクブラ
ンクス）のＸ線透過膜の膜厚分布を測定し、精密なデー
タを得る。
収体形成前のＸ線マスク構造体（即ち、Ｘ線マスクブラ
ンクス）のＸ線透過膜の膜厚分布を測定し、精密なデー
タを得る。
【００４１】更に、上記ｂ工程においては、１．使用予
定のレジスト（被転写体）に対し、テスト用Ｘ線マスク
を用いてＸ線露光を行い、Ｘ線露光量に対する転写線幅
の変化量を測定する。２．上記ａ工程によって得られた
膜厚分布データ、及び、上記１によって得られた転写線
幅の変化量のデータに基づき、上述した式（Ｉ）からＸ
線透過膜表面の各部位における補正量Ｂを算出し、かか
る算出データに基づき、Ｘ線透過膜上にＸ線吸収体のパ
ターンを描画、形成する。
定のレジスト（被転写体）に対し、テスト用Ｘ線マスク
を用いてＸ線露光を行い、Ｘ線露光量に対する転写線幅
の変化量を測定する。２．上記ａ工程によって得られた
膜厚分布データ、及び、上記１によって得られた転写線
幅の変化量のデータに基づき、上述した式（Ｉ）からＸ
線透過膜表面の各部位における補正量Ｂを算出し、かか
る算出データに基づき、Ｘ線透過膜上にＸ線吸収体のパ
ターンを描画、形成する。
【００４２】また、本発明のＸ線マスク構造体の別の作
製方法は、ａ．該Ｘ線透過膜の膜厚分布を測定する工程
と、ｂ．Ｘ線吸収体の線幅分布に対応する転写線幅を測
定する工程と、ｃ．前記ａ工程及び前記ｂ工程にて得ら
れた測定データに基づいて、該Ｘ線吸収体の線幅を、転
写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消去し得る
様に補正する工程とで特徴づけられる。
製方法は、ａ．該Ｘ線透過膜の膜厚分布を測定する工程
と、ｂ．Ｘ線吸収体の線幅分布に対応する転写線幅を測
定する工程と、ｃ．前記ａ工程及び前記ｂ工程にて得ら
れた測定データに基づいて、該Ｘ線吸収体の線幅を、転
写線幅の所望パターン線幅に対する変化量を消去し得る
様に補正する工程とで特徴づけられる。
【００４３】即ち、まず上記ａ工程においては、Ｘ線吸
収体形成前のＸ線マスク構造体（即ち、Ｘ線マスクブラ
ンクス）のＸ線透過膜の膜厚分布を測定し、精密なデー
タを得る。
収体形成前のＸ線マスク構造体（即ち、Ｘ線マスクブラ
ンクス）のＸ線透過膜の膜厚分布を測定し、精密なデー
タを得る。
【００４４】更に、上記ｂ工程においては、使用予定の
レジスト（被転写体）に対し、テスト用Ｘ線マスクを用
いてＸ線露光を行い、Ｘ線露光量に対する転写線幅の変
化量及びＸ線吸収体の線幅分布に対する転写線幅の変化
量を各々測定する。
レジスト（被転写体）に対し、テスト用Ｘ線マスクを用
いてＸ線露光を行い、Ｘ線露光量に対する転写線幅の変
化量及びＸ線吸収体の線幅分布に対する転写線幅の変化
量を各々測定する。
【００４５】更に、上記ｃ工程においては、上記ａ工程
によって得られた膜厚分布データ、及び、上記ｂ工程に
よって得られた転写線幅の変化量のデータに基づき上述
した式（ＩＩ）からＸ線透過膜表面の各部位における補
正量Ｂを算出し、かかる算出データに基づき、Ｘ線透過
膜上にＸ線吸収体のパターンを描画、形成する。
によって得られた膜厚分布データ、及び、上記ｂ工程に
よって得られた転写線幅の変化量のデータに基づき上述
した式（ＩＩ）からＸ線透過膜表面の各部位における補
正量Ｂを算出し、かかる算出データに基づき、Ｘ線透過
膜上にＸ線吸収体のパターンを描画、形成する。
【００４６】また、上記Ｘ線マスク構造体の作製方法に
おいて、上記以外の作製工程、例えば、Ｘ線透過膜及び
Ｘ線吸収体の成膜方法、また、支持枠の形成方法等は、
従来公知の方法にて行われる。
おいて、上記以外の作製工程、例えば、Ｘ線透過膜及び
Ｘ線吸収体の成膜方法、また、支持枠の形成方法等は、
従来公知の方法にて行われる。
【００４７】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明更
に詳述する。
に詳述する。
【００４８】実施例１ 〈Ｘ線透過膜の膜厚分布測定〉マスク設計データの描
画データへの変換に先立ち、マスク基板として使用予定
のＸ線マスクブランクスのＸ線透過膜の精密な膜厚分布
データを得た。ここでは、Ｘ線透過膜としてＳｉＮ膜を
用い、この膜厚を光学式膜厚計ＴＭ−００５（キヤノン
製）で測定した。
画データへの変換に先立ち、マスク基板として使用予定
のＸ線マスクブランクスのＸ線透過膜の精密な膜厚分布
データを得た。ここでは、Ｘ線透過膜としてＳｉＮ膜を
用い、この膜厚を光学式膜厚計ＴＭ−００５（キヤノン
製）で測定した。
【００４９】〈露光量に対する転写線幅の変化〉Ｘ線
露光に使用予定のレジスト（被転写体）としてＲＡＹ−
ＰＦ（ヘキスト社製）を用意した。テスト用Ｘ線マスク
構造体を用いて、あらかじめ、図４に示す様なＸ線露光
量に対するレジスト線幅（転写線幅）の変化のデータを
得た。レジスト線幅の測定に対してはＥＢ測長機を使用
した。この結果、ｖ＝−７４ｎｍを得た。
露光に使用予定のレジスト（被転写体）としてＲＡＹ−
ＰＦ（ヘキスト社製）を用意した。テスト用Ｘ線マスク
構造体を用いて、あらかじめ、図４に示す様なＸ線露光
量に対するレジスト線幅（転写線幅）の変化のデータを
得た。レジスト線幅の測定に対してはＥＢ測長機を使用
した。この結果、ｖ＝−７４ｎｍを得た。
【００５０】〈設計線幅への補正〉 で得られた結果よりＸ線透過膜の膜厚２μｍの位置
に、線幅０．２５μｍのＸ線吸収体パターンを、更にＸ
線透過膜の膜厚２．２μｍの位置には次の計算結果より
０．１７１μｍの線幅のＸ線吸収体パターンのデザイン
を行った。
に、線幅０．２５μｍのＸ線吸収体パターンを、更にＸ
線透過膜の膜厚２．２μｍの位置には次の計算結果より
０．１７１μｍの線幅のＸ線吸収体パターンのデザイン
を行った。
【００５１】ここで、ｖ＝−７４ｎｍ、Δｄｍ＝２×１
０-5ｃｍ、μ＝３４６５ｃｍ-1として（Ｉ−ａ）式によ
って計算されたＢｐ＝−７９ｎｍから、Ｘ線吸収体パタ
ーン線幅は２５０−７９＝１７１ｎｍ＝０．１７１μｍ
とした。
０-5ｃｍ、μ＝３４６５ｃｍ-1として（Ｉ−ａ）式によ
って計算されたＢｐ＝−７９ｎｍから、Ｘ線吸収体パタ
ーン線幅は２５０−７９＝１７１ｎｍ＝０．１７１μｍ
とした。
【００５２】〈Ｘ線マスク構造体の製作〉本発明のＸ
線マスク構造体の製作過程を説明する。で用意された
Ｘ線マスクブランクスの裏面のＳｉＮをＳＦ6 ガスを用
いてＲＦパワー２００Ｗ、圧力４Ｐａ、ガス流量２０ｓ
ｃｃｍでドライエッチングにより２５ｍｍ画の領域を除
去した。ついで、水酸化カリウムの２５％水溶液を用い
て１１０℃で７時間、Ｓｉをバックエッチングした。こ
の後、基板表面にクロム及び金をそれぞれ５ｎｍ／５０
ｎｍ電子ビーム蒸着機により連続蒸着し、めっき用の電
極を形成した。この電極上に電子線レジストであるＰＭ
ＭＡを１μｍスピンコートし、で補正したデザインを
もとに電子線描画を行った。レジストの現像後このレジ
ストパターンを鋳型にして亜硫酸系の金めっき液ニュー
トロネックス３０９（ＥＥＪＡ製）を用いて５０℃で金
めっきを行った。めっき終了後レジスト、電極用金をそ
れぞれＯ2 ＲＩＥ、Ａｒスパッタで除去し、残存したＣ
ｒを更にＯ2 ＲＩＥで酸化し、可視光に対する透明化処
理を行った。最後にこのマスク基板をパイレックス（商
品名）の保持枠に接着し、ポジ型レジストＲＡＹ−ＰＦ
用の本発明のＸ線マスク構造体を完成した。
線マスク構造体の製作過程を説明する。で用意された
Ｘ線マスクブランクスの裏面のＳｉＮをＳＦ6 ガスを用
いてＲＦパワー２００Ｗ、圧力４Ｐａ、ガス流量２０ｓ
ｃｃｍでドライエッチングにより２５ｍｍ画の領域を除
去した。ついで、水酸化カリウムの２５％水溶液を用い
て１１０℃で７時間、Ｓｉをバックエッチングした。こ
の後、基板表面にクロム及び金をそれぞれ５ｎｍ／５０
ｎｍ電子ビーム蒸着機により連続蒸着し、めっき用の電
極を形成した。この電極上に電子線レジストであるＰＭ
ＭＡを１μｍスピンコートし、で補正したデザインを
もとに電子線描画を行った。レジストの現像後このレジ
ストパターンを鋳型にして亜硫酸系の金めっき液ニュー
トロネックス３０９（ＥＥＪＡ製）を用いて５０℃で金
めっきを行った。めっき終了後レジスト、電極用金をそ
れぞれＯ2 ＲＩＥ、Ａｒスパッタで除去し、残存したＣ
ｒを更にＯ2 ＲＩＥで酸化し、可視光に対する透明化処
理を行った。最後にこのマスク基板をパイレックス（商
品名）の保持枠に接着し、ポジ型レジストＲＡＹ−ＰＦ
用の本発明のＸ線マスク構造体を完成した。
【００５３】実施例２ 実施例１のに於て、ポジ型のＸ線レジストＲＡＹ−Ｐ
Ｆの代わりにネガ型Ｘ線レジストのＲＡＹ−ＰＮ（ヘキ
スト製）を使用した。そして、同様の方法によってｖ＝
３２ｎｍを得た。
Ｆの代わりにネガ型Ｘ線レジストのＲＡＹ−ＰＮ（ヘキ
スト製）を使用した。そして、同様の方法によってｖ＝
３２ｎｍを得た。
【００５４】次に、実施例１のと同様に、Ｘ線透過膜
の膜厚２μｍの位置に線幅０．２５μｍのＸ線吸収体パ
ターンを、更にＸ線透過膜の膜厚２．２μｍの位置には
次の計算結果より０．２８４μｍの線幅のＸ線吸収体パ
ターンのデザインを行った。
の膜厚２μｍの位置に線幅０．２５μｍのＸ線吸収体パ
ターンを、更にＸ線透過膜の膜厚２．２μｍの位置には
次の計算結果より０．２８４μｍの線幅のＸ線吸収体パ
ターンのデザインを行った。
【００５５】ここで、ｖ＝３２ｎｍ、Δｄｍ＝２×１０
-5ｃｍ、μ＝３４６５ｃｍ-1として（Ｉ−ｂ）式によっ
て計算されたＢｎ＝３４ｎｍから、Ｘ線吸収体パターン
線幅は、２５０＋３４＝２８４ｎｍ（＝０．２８４μ
ｍ）とした。
-5ｃｍ、μ＝３４６５ｃｍ-1として（Ｉ−ｂ）式によっ
て計算されたＢｎ＝３４ｎｍから、Ｘ線吸収体パターン
線幅は、２５０＋３４＝２８４ｎｍ（＝０．２８４μ
ｍ）とした。
【００５６】その他は実施例１と同様の方法で、ネガ型
レジストのＲＡＹ−ＰＮ用の本発明のＸ線マスク構造体
を得た。
レジストのＲＡＹ−ＰＮ用の本発明のＸ線マスク構造体
を得た。
【００５７】実施例３ 実施例１のＸ線マスク構造体を用いて、図８に示すＸ線
露光装置によりシリコンウエハ上にＸ線露光によりパタ
ーン転写を行った。尚、図８に示すＸ線露光装置につい
て簡単に説明しておくと、図８には、大きく露光チャン
バー２８、Ｘ線マスク保持部（ステージ）２２、ウエハ
ステージ２７、そしてＸ線マスク構造体２４とウエハ２
５の位置決め機構２３からなる。露光チャンバー２８
は、Ｘ線発生部とＢｅやダイアモンドの隔壁で隔離さ
れ、露光ガス環境、圧力等の露光環境を制御する。ま
た、Ｘ線マスク構造体２４とウエハ２５は数ミクロン〜
数十ミクロンの距離をおいて配置され、１回の露光の
後、Ｘ線マスク構造体２４とウエハ２５の位置を相対的
にずらしながら露光していく（いわゆるステップ アン
ドリピート）。更に位置決め機構２３によって、Ｘ線マ
スク構造体２４とウエハ２５間の距離と水平方向の位置
決めを行う。この他のＸ線発生部、露光量制御部は本図
では省略されている。ウエハ上にはポジ型Ｘ線レジスト
であるＲＡＹ−ＰＦを１．５μｍの厚みにスピンコート
し、１１０℃で６０秒プリベークした。レジストは露光
後７５℃で３分ＰＥＢを行った後ＡＺ−３１２ＭＩＦ
（純粋で２．５倍に希釈）で６０秒現像した。
露光装置によりシリコンウエハ上にＸ線露光によりパタ
ーン転写を行った。尚、図８に示すＸ線露光装置につい
て簡単に説明しておくと、図８には、大きく露光チャン
バー２８、Ｘ線マスク保持部（ステージ）２２、ウエハ
ステージ２７、そしてＸ線マスク構造体２４とウエハ２
５の位置決め機構２３からなる。露光チャンバー２８
は、Ｘ線発生部とＢｅやダイアモンドの隔壁で隔離さ
れ、露光ガス環境、圧力等の露光環境を制御する。ま
た、Ｘ線マスク構造体２４とウエハ２５は数ミクロン〜
数十ミクロンの距離をおいて配置され、１回の露光の
後、Ｘ線マスク構造体２４とウエハ２５の位置を相対的
にずらしながら露光していく（いわゆるステップ アン
ドリピート）。更に位置決め機構２３によって、Ｘ線マ
スク構造体２４とウエハ２５間の距離と水平方向の位置
決めを行う。この他のＸ線発生部、露光量制御部は本図
では省略されている。ウエハ上にはポジ型Ｘ線レジスト
であるＲＡＹ−ＰＦを１．５μｍの厚みにスピンコート
し、１１０℃で６０秒プリベークした。レジストは露光
後７５℃で３分ＰＥＢを行った後ＡＺ−３１２ＭＩＦ
（純粋で２．５倍に希釈）で６０秒現像した。
【００５８】この様にして得られたレジストパターンを
測長用の走査型電子顕微鏡を用いて線幅を測長し、デバ
イス設計値と比較したところ、実施例１の各点は共に
０．２５μｍで、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚
のバラツキの影響のない非常に再現性のよい一致を確認
した。
測長用の走査型電子顕微鏡を用いて線幅を測長し、デバ
イス設計値と比較したところ、実施例１の各点は共に
０．２５μｍで、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚
のバラツキの影響のない非常に再現性のよい一致を確認
した。
【００５９】実施例４ 実施例２のＸ線マスク構造体を用いて、シリコンウエハ
上にＸ線露光によりパターン転写を行った。ウエハ上に
はネガ型Ｘ線レジストであるＲＡＹ−ＰＮを１．５μｍ
の厚みにスピンコートし、１２０℃で１２０秒プリベー
クした。レジストは露光後１０５℃で３分ＰＥＢを行っ
た後ＡＺ−３１２ＭＩＦ（純水で３倍に希釈）で６０秒
現像した。
上にＸ線露光によりパターン転写を行った。ウエハ上に
はネガ型Ｘ線レジストであるＲＡＹ−ＰＮを１．５μｍ
の厚みにスピンコートし、１２０℃で１２０秒プリベー
クした。レジストは露光後１０５℃で３分ＰＥＢを行っ
た後ＡＺ−３１２ＭＩＦ（純水で３倍に希釈）で６０秒
現像した。
【００６０】この様にして得られたレジストパターンを
測長用の走査型電子顕微鏡を用いて線幅を測長し、デバ
イス設計値と比較したところ、実施例２の各点は共に
０．２５μｍで、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚
のバラツキの影響のない非常に再現性のよい一致を確認
した。
測長用の走査型電子顕微鏡を用いて線幅を測長し、デバ
イス設計値と比較したところ、実施例２の各点は共に
０．２５μｍで、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚
のバラツキの影響のない非常に再現性のよい一致を確認
した。
【００６１】実施例５ 実施例１の（Ｘ線透過膜の膜厚分布測定）と同様、マ
スク設計データの描画データへの変換に先立ちマスク基
板として使用予定のＸ線マスクブランクスのＸ線透過膜
の精密な膜厚分布データを得た。本実施例の基板の場
合、Ｘ線透過膜であるＳｉＮはほぼ同心円上に分布して
おり、かつ部分的にランダムに分布していることがわか
った。
スク設計データの描画データへの変換に先立ちマスク基
板として使用予定のＸ線マスクブランクスのＸ線透過膜
の精密な膜厚分布データを得た。本実施例の基板の場
合、Ｘ線透過膜であるＳｉＮはほぼ同心円上に分布して
おり、かつ部分的にランダムに分布していることがわか
った。
【００６２】この他は、実施例１と同様の手順でＸ線マ
スク構造体を製作した。ついで、実施例３と同様の走査
でＸ線露光によりレジストパターンを形成し、露光領域
内各点の線幅評価を行い、デバイス設計値と比較したと
ころ、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚のバラツキ
のパターンがランダムであっても膜厚分布の影響のない
非常に再現性のよい一致を確認した。
スク構造体を製作した。ついで、実施例３と同様の走査
でＸ線露光によりレジストパターンを形成し、露光領域
内各点の線幅評価を行い、デバイス設計値と比較したと
ころ、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚のバラツキ
のパターンがランダムであっても膜厚分布の影響のない
非常に再現性のよい一致を確認した。
【００６３】また、更にこれらの方法で作られたＸ線マ
スク構造体を使用してＸ線露光により作られたデバイス
は設計値に対して非常に再現性の良い加工が出来ている
ため良好なデバイス特性を示した。
スク構造体を使用してＸ線露光により作られたデバイス
は設計値に対して非常に再現性の良い加工が出来ている
ため良好なデバイス特性を示した。
【００６４】比較例 Ｘ線透過膜の膜厚ムラ１０％を有するＸ線マスクブラン
クスを使用して、従来技術で製作されたＸ線マスク構造
体を用いて、実施例３と同様の操作によりシリコン基板
上にレジストパターンを形成した。
クスを使用して、従来技術で製作されたＸ線マスク構造
体を用いて、実施例３と同様の操作によりシリコン基板
上にレジストパターンを形成した。
【００６５】この様にして得られたレジストパターンを
測長用の走査型電子顕微鏡を用いて線幅を測長し、デバ
イス設計値と比較したところ、Ｘ線マスク構造体のＸ線
透過膜の膜厚のバラツキの影響を受けて、デバイス設計
値に対して８〜９％の線幅のバラツキが発生した。
測長用の走査型電子顕微鏡を用いて線幅を測長し、デバ
イス設計値と比較したところ、Ｘ線マスク構造体のＸ線
透過膜の膜厚のバラツキの影響を受けて、デバイス設計
値に対して８〜９％の線幅のバラツキが発生した。
【００６６】実施例６ 〈線透過膜の膜厚分布測定〉マスク設計のデータの描
画データへの変換に先立ち、マスク基板として使用予定
のＸ線マスクブランクスのＸ線透過膜の精密な膜厚分布
のデータを得た。
画データへの変換に先立ち、マスク基板として使用予定
のＸ線マスクブランクスのＸ線透過膜の精密な膜厚分布
のデータを得た。
【００６７】ここでは、Ｘ線透過膜としてＳｉＮ膜を用
い、この膜厚を光学式膜厚計ＴＭ−００５（キヤノン
製）で測定した。
い、この膜厚を光学式膜厚計ＴＭ−００５（キヤノン
製）で測定した。
【００６８】〈露光量に対する転写線幅の変化〉Ｘ線
露光に使用予定のレジスト（被転写体）としてＲＡＹ−
ＰＦ（ヘキスト社製）を用意した。特別に用意されたＸ
線透過膜の膜厚分布の非常に小さいテスト用Ｘ線マスク
構造体を用いて、あらかじめ、図５に示すようなＸ線露
光量に対するレジスト線幅（転写線幅）の変化のデータ
を得た。レジスト線幅の測定に関してはＥＢ測長機を使
用した。その結果、ｖ＝−７４ｎｍを得た。
露光に使用予定のレジスト（被転写体）としてＲＡＹ−
ＰＦ（ヘキスト社製）を用意した。特別に用意されたＸ
線透過膜の膜厚分布の非常に小さいテスト用Ｘ線マスク
構造体を用いて、あらかじめ、図５に示すようなＸ線露
光量に対するレジスト線幅（転写線幅）の変化のデータ
を得た。レジスト線幅の測定に関してはＥＢ測長機を使
用した。その結果、ｖ＝−７４ｎｍを得た。
【００６９】〈レジストのマスクサイズ忠実度の計
測〉Ｘ線露光に使用予定のレジスト（被転写体）として
ＲＡＹ−ＰＦ（ヘキスト社製）を用意した。特別に用意
されたＸ線透過膜の膜厚分布の非常に小さいテスト用Ｘ
線マスク構造体を用いて、あらかじめＸ線露光によるレ
ジストパターンの線幅（転写線幅）と使用されたマスク
のパターンサイズ（Ｘ線吸収体線幅）との関係を両者の
線幅測定を行うことによって得た。
測〉Ｘ線露光に使用予定のレジスト（被転写体）として
ＲＡＹ−ＰＦ（ヘキスト社製）を用意した。特別に用意
されたＸ線透過膜の膜厚分布の非常に小さいテスト用Ｘ
線マスク構造体を用いて、あらかじめＸ線露光によるレ
ジストパターンの線幅（転写線幅）と使用されたマスク
のパターンサイズ（Ｘ線吸収体線幅）との関係を両者の
線幅測定を行うことによって得た。
【００７０】更に詳述すると、膜厚分布の小さなＸ線透
過膜上に、その線幅が、例えば０．１５μｍ〜５．０μ
ｍといった広範囲にわたるＸ線吸収体パターンを有する
テスト用Ｘ線マスク構造体を用いて、使用予定のレジス
トに対し、Ｘ線露光量を変化させながら転写パターンを
形成する。次に、転写パターンの線幅（転写線幅）を測
長し、各露光量毎に、Ｘ線吸収体パターンの各線幅に対
する転写線幅をプロットする。
過膜上に、その線幅が、例えば０．１５μｍ〜５．０μ
ｍといった広範囲にわたるＸ線吸収体パターンを有する
テスト用Ｘ線マスク構造体を用いて、使用予定のレジス
トに対し、Ｘ線露光量を変化させながら転写パターンを
形成する。次に、転写パターンの線幅（転写線幅）を測
長し、各露光量毎に、Ｘ線吸収体パターンの各線幅に対
する転写線幅をプロットする。
【００７１】こうして得られたデータより、比較的大き
いＸ線吸収体パターン領域（例えば１．０〜５．０μ
ｍ）で吸収体線幅と転写線幅とが一致する露光量
（ＥOP）を決定する。この露光量において、こんどは比
較的小さいＸ線吸収体パターン領域で各転写線幅の吸収
体線幅からのズレ量（図５の斜線領域）を求め、これら
のデータをマスクサイズ忠実性に対する補正量とする。
いＸ線吸収体パターン領域（例えば１．０〜５．０μ
ｍ）で吸収体線幅と転写線幅とが一致する露光量
（ＥOP）を決定する。この露光量において、こんどは比
較的小さいＸ線吸収体パターン領域で各転写線幅の吸収
体線幅からのズレ量（図５の斜線領域）を求め、これら
のデータをマスクサイズ忠実性に対する補正量とする。
【００７２】〈設計線幅への補正〉 〜の計測結果をもとにＸ線吸収体パターンの線幅の
補正を行った。補正は次の手順によって行った。
補正を行った。補正は次の手順によって行った。
【００７３】（１）Ｘ線透過膜の膜厚に対する補正 で得られた結果より、Ｘ線透過膜の膜厚２μｍの位置
（ａ）点に設計線幅０．５μｍ及び０．２μｍのＸ線吸
収体パターンを、更にＸ線透過膜の膜厚２．２μｍの位
置（ｂ）点にも設計線幅０．５μｍ及び０．２μｍのＸ
線吸収体パターンを配置することにした。
（ａ）点に設計線幅０．５μｍ及び０．２μｍのＸ線吸
収体パターンを、更にＸ線透過膜の膜厚２．２μｍの位
置（ｂ）点にも設計線幅０．５μｍ及び０．２μｍのＸ
線吸収体パターンを配置することにした。
【００７４】この時（ａ）点を基準にして、の結果を
基に（ｂ）点の吸収体パターン線幅にＸ線透過膜の膜厚
の違いに対するＸ線吸収体線幅のバイアスを式（Ｉ）で
計算し、Ｂ＝−７９ｎｍを得た。
基に（ｂ）点の吸収体パターン線幅にＸ線透過膜の膜厚
の違いに対するＸ線吸収体線幅のバイアスを式（Ｉ）で
計算し、Ｂ＝−７９ｎｍを得た。
【００７５】ここで、ｖ＝−７４ｎｍ、Δｄｍ＝２×１
０-5ｃｍ、μ＝３４６５ｃｍとした。
０-5ｃｍ、μ＝３４６５ｃｍとした。
【００７６】（２）Ｘ線吸収体パターンサイズに対する
補正 の結果をもとに、（ａ）点と（ｂ）点の膜厚の違いに
基づいて発生したＸ線透過率の差に相当するレジストの
マスクサイズ忠実度のデータから（ａ）点に対する
（ｂ）点でのＸ線吸収体パターンサイズに対する線幅の
バイアスを求めた。ここでは、図により、（ｂ）点の設
計線幅０．５μｍのパターンには線幅のバイアスとして
Δｘ＝−１０ｎｍを、設計線幅０．２μｍのパターンに
は線幅のバイアスとしてΔｘ＝−１５ｎｍを得た。
補正 の結果をもとに、（ａ）点と（ｂ）点の膜厚の違いに
基づいて発生したＸ線透過率の差に相当するレジストの
マスクサイズ忠実度のデータから（ａ）点に対する
（ｂ）点でのＸ線吸収体パターンサイズに対する線幅の
バイアスを求めた。ここでは、図により、（ｂ）点の設
計線幅０．５μｍのパターンには線幅のバイアスとして
Δｘ＝−１０ｎｍを、設計線幅０．２μｍのパターンに
は線幅のバイアスとしてΔｘ＝−１５ｎｍを得た。
【００７７】（３）結果としての補正量 上記の（１）、（２）の結果より、（ａ）点に対して
（ｂ）点に於けるバイアス量は、各パターンに対して式
（ＩＩ）より次のようになる。
（ｂ）点に於けるバイアス量は、各パターンに対して式
（ＩＩ）より次のようになる。
【００７８】０．５μｍパターン −７９＋（−１０）＝−８９ｎｍ ０．２μｍパターン −７９＋（−１５）＝−９４ｎｍ この結果から、Ｘ線透過膜上の各位置における各Ｘ線吸
収体の線幅のデザインサイズを求めた。
収体の線幅のデザインサイズを求めた。
【００７９】（ａ）点 設計線幅（所望線幅）０．５μｍパターンにおけるＸ線
吸収体のデザインサイズ；０．５μｍ 設計線幅０．２μｍパターンにおけるＸ線吸収体のデザ
インサイズ；０．２ （ｂ）点 設計線幅０．５μｍパターンにおけるＸ線吸収体のデザ
インサイズ；０．５−０．０８９＝０．４１１μｍ 設計線幅０．２μｍパターンにおけるＸ線吸収体のデザ
インサイズ；０．２−０．０９４＝０．１０６μｍ
吸収体のデザインサイズ；０．５μｍ 設計線幅０．２μｍパターンにおけるＸ線吸収体のデザ
インサイズ；０．２ （ｂ）点 設計線幅０．５μｍパターンにおけるＸ線吸収体のデザ
インサイズ；０．５−０．０８９＝０．４１１μｍ 設計線幅０．２μｍパターンにおけるＸ線吸収体のデザ
インサイズ；０．２−０．０９４＝０．１０６μｍ
【００８０】〈Ｘ線マスク構造体の製作〉本発明のＸ
線マスク構造体の製作工程を説明する。で用意された
Ｘ線マスクブランクスの裏面のＳｉＮをＳＦ6ガスを用
いてＲＦパワー２００Ｗ、圧力４Ｐａ、ガス流量２０ｓ
ｃｃｍでドライエッチングにより２５ｍｍ画の領域を除
去した。ついで、水酸化カリウムの２５％水溶液を用い
て１１０℃で７時間、Ｓｉをバックエッチした。この
後、基板表面にクロム及び金をそれぞれ５ｎｍ／５０ｎ
ｍ電子ビーム蒸着機のより連続蒸着し、めっき用の電極
を形成した。この電極上に電子線レジストであるＰＭＭ
Ａを１μｍスピンコートし、で求めたデザインを基
に、電子線描画を行った。レジスト現像後このレジスト
パターンを鋳型にして亜硫酸系の金めっき液ニュートロ
ネックス３０９（ＥＥＪＡ製）を用いて５０℃で金めっ
きを行った。めっき終了後、レジスト、電極用金をそれ
ぞれ０２ＲＩＥ、Ａｒスパッタで除去し、残存したＣｒ
を更に０２ＲＩＥで酸化し、可視光に対する透明化処理
を行った。最後に、このマスク基板をパイレックス（商
品名）の保持枠に接着し、ポジ型レジストＲＡＹ−ＰＦ
用の本発明のＸ線マスク構造体を完成した。
線マスク構造体の製作工程を説明する。で用意された
Ｘ線マスクブランクスの裏面のＳｉＮをＳＦ6ガスを用
いてＲＦパワー２００Ｗ、圧力４Ｐａ、ガス流量２０ｓ
ｃｃｍでドライエッチングにより２５ｍｍ画の領域を除
去した。ついで、水酸化カリウムの２５％水溶液を用い
て１１０℃で７時間、Ｓｉをバックエッチした。この
後、基板表面にクロム及び金をそれぞれ５ｎｍ／５０ｎ
ｍ電子ビーム蒸着機のより連続蒸着し、めっき用の電極
を形成した。この電極上に電子線レジストであるＰＭＭ
Ａを１μｍスピンコートし、で求めたデザインを基
に、電子線描画を行った。レジスト現像後このレジスト
パターンを鋳型にして亜硫酸系の金めっき液ニュートロ
ネックス３０９（ＥＥＪＡ製）を用いて５０℃で金めっ
きを行った。めっき終了後、レジスト、電極用金をそれ
ぞれ０２ＲＩＥ、Ａｒスパッタで除去し、残存したＣｒ
を更に０２ＲＩＥで酸化し、可視光に対する透明化処理
を行った。最後に、このマスク基板をパイレックス（商
品名）の保持枠に接着し、ポジ型レジストＲＡＹ−ＰＦ
用の本発明のＸ線マスク構造体を完成した。
【００８１】実施例７ 実施例６のに於いて、ポジ型Ｘ線レジストＲＡＹ−Ｐ
Ｆの代わりに、ネガ型Ｘ線レジストＲＡＹーＰＮ（ヘキ
スト社製）を使用した。そして、実施例６と同様の方法
によって、ｖ＝３２ｎｍ、Δｘ（設計線幅０．５μｍ）
＝＋８ｎｍ、Δｘ（設計線幅０．２μｍ）＝＋１０ｎｍ
を得た。これらの結果により、結果としての補正量は、
（ａ）点に対して（ｂ）点におけるバイアス量は、各パ
ターンに対して次のようになる。
Ｆの代わりに、ネガ型Ｘ線レジストＲＡＹーＰＮ（ヘキ
スト社製）を使用した。そして、実施例６と同様の方法
によって、ｖ＝３２ｎｍ、Δｘ（設計線幅０．５μｍ）
＝＋８ｎｍ、Δｘ（設計線幅０．２μｍ）＝＋１０ｎｍ
を得た。これらの結果により、結果としての補正量は、
（ａ）点に対して（ｂ）点におけるバイアス量は、各パ
ターンに対して次のようになる。
【００８２】０．５μｍパターン ３２＋８＝４０ｎｍ ０．２μｍパターン ３２＋１０＝４２ｎｍ
【００８３】その他は実施例１と同様の方法で、ネガ型
レジストＲＡＹ−ＰＮ用の本発明のＸ線マスク構造体を
完成した。
レジストＲＡＹ−ＰＮ用の本発明のＸ線マスク構造体を
完成した。
【００８４】実施例８ 図８に示したＸ線露光装置で、実施例６または実施例７
の方法で作成されたＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露
光により、シリコン基板上のＸ線レジストにパターンニ
ングを行った。形成されたレジストパターンの線幅を測
長用のＳＥＭを用いて計測し、結果をデバイス設計値と
比較したところ、Ｘ線吸収体パターン線幅に分布があっ
ても、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚分布の影響
を受けないで、デバイス設計値に忠実なパターンが形成
されていた。
の方法で作成されたＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露
光により、シリコン基板上のＸ線レジストにパターンニ
ングを行った。形成されたレジストパターンの線幅を測
長用のＳＥＭを用いて計測し、結果をデバイス設計値と
比較したところ、Ｘ線吸収体パターン線幅に分布があっ
ても、Ｘ線マスク構造体のＸ線透過膜の膜厚分布の影響
を受けないで、デバイス設計値に忠実なパターンが形成
されていた。
【００８５】更に、これらのＸ線マスクを構造体を用い
てＸ線露光により作成されたデバイスは、デバイス設計
図に対して忠実なパターンが作成可能であるため、Ｘ線
リソグラフィーの特徴を生かした高集積化ができると共
に、良好なデバイス特性を有する。
てＸ線露光により作成されたデバイスは、デバイス設計
図に対して忠実なパターンが作成可能であるため、Ｘ線
リソグラフィーの特徴を生かした高集積化ができると共
に、良好なデバイス特性を有する。
【００８６】実施例９ 次に、上記説明したＸ線マスク構造体を利用した半導体
デバイスの製造方法の実施例を説明する。図９は半導体
デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液
晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ス
テップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形
成したＸ線マスク構造体を製造する。一方、ステップ３
（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したＸ線マスクと構造体ウエハを用い
て、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を
形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって製造されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デ
バイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
デバイスの製造方法の実施例を説明する。図９は半導体
デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液
晶パネルやＣＣＤ等）の製造フローを示す。ステップ１
（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ス
テップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形
成したＸ線マスク構造体を製造する。一方、ステップ３
（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼
ばれ、上記用意したＸ線マスクと構造体ウエハを用い
て、リソグラフィ技術によってウエハ上に実際の回路を
形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって製造されたウエハを用いて半導
体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシ
ング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封
入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ
５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久
性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デ
バイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００８７】図１０は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに観光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光方法によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。
ーを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸
化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に絶
縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ
上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオ
ン打込み）ではウエハにイオンを打込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウエハに観光剤を塗布する。ステ
ップ１６（露光）では上記説明した露光方法によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
１７（現像）では露光したウエハを現像する。ステップ
１８（エッチング）では現像したレジスト像以外の部分
を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）ではエッチ
ングが済んで不要となったレジストを取り除く。これら
のステップを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多
重に回路パターンが形成される。
【００８８】本発明の製造方法を用いれば、従来は製造
が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造すること
ができる。
が難しかった高集積度の半導体デバイスを製造すること
ができる。
【００８９】
【発明の効果】以上述べた本発明によれば、特に、Ｘ線
透過膜が膜厚分布を有していても、かかる膜厚分布に影
響されることなく、デバイスの設計線幅に忠実な転写線
幅が得られるＸ線マスク構造体及びその作製方法と、Ｘ
線露光方法を提供できる。更には、上記Ｘ線マスク構造
体を用いて作製されるため、安定かつ良好な特性を有す
る高集積化されたデバイスを提供できる。
透過膜が膜厚分布を有していても、かかる膜厚分布に影
響されることなく、デバイスの設計線幅に忠実な転写線
幅が得られるＸ線マスク構造体及びその作製方法と、Ｘ
線露光方法を提供できる。更には、上記Ｘ線マスク構造
体を用いて作製されるため、安定かつ良好な特性を有す
る高集積化されたデバイスを提供できる。
【図１】本発明のＸ線マスク構造体の概略構成図。
【図２】従来のＸ線マスク構造体を用いて、パターンを
被転写体に転写した場合の模式図。
被転写体に転写した場合の模式図。
【図３】本発明のＸ線マスク構造体を用いて、パターン
を被転写体に転写した場合の模式図。
を被転写体に転写した場合の模式図。
【図４】Ｘ線露光量と転写線幅の変化量との関係を示す
図。
図。
【図５】Ｘ線露光による、レジストパターンサイズ（転
写線幅）のＸ線吸収体パターン線幅に対する忠実度を示
す図。
写線幅）のＸ線吸収体パターン線幅に対する忠実度を示
す図。
【図６】従来のＸ線マスク構造体を用いて、パターンを
被転写体に転写した場合の模式図。
被転写体に転写した場合の模式図。
【図７】本発明の別の態様のＸ線マスク構造体を用い
て、パターンを被転写体に転写した場合の模式図。
て、パターンを被転写体に転写した場合の模式図。
【図８】Ｘ線露光装置の概略構成図。
【図９】半導体デバイス製造フローを示す図。
【図１０】ウエハプロセスを示す図。
１ Ｘ線マスク構造体 ２ 被露光基板 ３ 被転写体（レジスト） ４ａ、５ａ、４ａ1 、４ａ2 、５ｂ1 、５ｂ2 Ｘ線吸
収体 ４ｂ、５ｂ 転写パターン １１ Ｘ線吸収体 １２ Ｘ線透過膜 １３ 支持枠 ２１ Ｂｅ窓ポート ２２ Ｘ線マスクステージ ２３ 位置決め機構 ２４ Ｘ線マスク構造体 ２５ ウエハ（デバイス基板） ２６ ウエハチャック ２７ ウエハステージ ２８ 露光チャンバー
収体 ４ｂ、５ｂ 転写パターン １１ Ｘ線吸収体 １２ Ｘ線透過膜 １３ 支持枠 ２１ Ｂｅ窓ポート ２２ Ｘ線マスクステージ ２３ 位置決め機構 ２４ Ｘ線マスク構造体 ２５ ウエハ（デバイス基板） ２６ ウエハチャック ２７ ウエハステージ ２８ 露光チャンバー
Claims (11)
- 【請求項１】 Ｘ線吸収体と、該Ｘ線吸収体を支持する
Ｘ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを有す
るＸ線マスク構造体において、該Ｘ線吸収体の線幅が、
該Ｘ線透過膜の膜厚分布に対応して、転写線幅の所望パ
ターン線幅に対する変化量を消去し得る様に補正されて
いることを特徴とするＸ線マスク構造体。 - 【請求項２】 該Ｘ線吸収体の線幅の補正量Ｂが、下記
式（１）で表される関係を有している請求項１に記載の
Ｘ線マスク構造体。 ｜Ｂ｜＝｜Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）｜ （Ｉ） （但し、μはＸ線透過膜のＸ線に対する線吸収係数（ｃ
ｍ-1）、Δｄｍは膜厚変動量（ｃｍ）、ＶはＸ線の単位
露光量当たり転写線幅の変化量（ｎｍ）を表す。） - 【請求項３】 該式（Ｉ）におけるＶが、−１００〜１
００の範囲内の値である請求項２に記載のＸ線マスク構
造体。 - 【請求項４】 該Ｘ線吸収体の線幅が、更に、該Ｘ線吸
収体の設計線幅分布に対応して、転写線幅の所望パター
ン線幅に対する変化量を消去し得る様に補正されている
請求項１に記載のＸ線マスク構造体。 - 【請求項５】 該Ｘ線吸収体の線幅の補正量Ｂが、下記
式（ＩＩ）で表される関係を有している請求項４に記載
のＸ線マスク構造体。 ｜Ｂ｜＝｜Ｖ・ｅｘｐ（μ・Δｄｍ）＋Δｘ｜ （ＩＩ） （但し、μはＸ線透過膜のＸ線に対する線吸収係数（ｃ
ｍ-1）、Δｄｍは膜厚変動量（ｃｍ）、ＶはＸ線の単位
露光量当たり転写線幅の変化量（ｎｍ）、ΔｘはＸ線吸
収体の設計線幅分布に応じて発生する転写線幅の変化量
（ｎｍ）を表す。） - 【請求項６】 該式（ＩＩ）におけるＶが、−１００〜
１００の範囲内の値である請求項５に記載のＸ線マスク
構造体。 - 【請求項７】 該Ｘ線透過膜の膜厚が、１μｍ〜１０μ
ｍの範囲にある請求項１に記載のＸ線マスク構造体。 - 【請求項８】 請求項１〜請求項７いずれかに記載のＸ
線マスク構造体を用い、Ｘ線露光により被転写体にＸ線
吸収体パターンを転写することを特徴とするＸ線露光方
法。 - 【請求項９】 請求項１〜請求項７いずれかに記載のＸ
線マスク構造体を用い、Ｘ線露光により加工基板上にＸ
線吸収体パターンを転写し、これを加工、形成して作製
されたことを特徴とするデバイス。 - 【請求項１０】 Ｘ線吸収体と、該Ｘ線吸収体を支持す
るＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを有
するＸ線マスク構造体の作製方法において、ａ．該Ｘ線
透過膜の膜厚分布を測定する工程と、ｂ．該膜厚分布の
測定データに基づいて、該Ｘ線吸収体の線幅を、転写線
幅の所望パターン線幅に対する変化量を消去し得る様に
補正する工程とを有することを特徴とするＸ線マスク構
造体の作製方法。 - 【請求項１１】 Ｘ線吸収体と、該Ｘ線吸収体を支持す
るＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜を支持する支持枠とを有
するＸ線マスク構造体の作製方法において、ａ．該Ｘ線
透過膜の膜厚分布を測定する工程と、ｂ．Ｘ線吸収体の
線幅分布に対応する転写線幅を測定する工程と、ｃ．前
記ａ工程及び前記ｂ工程にて得られた測定データに基づ
いて、該Ｘ線吸収体の線幅を、転写線幅の所望パターン
線幅に対する変化量を消去し得る様に補正する工程とを
有することを特徴とするＸ線マスク構造体の作製方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16195393A JP3210143B2 (ja) | 1992-07-20 | 1993-06-30 | Ｘ線マスク構造体とその作製方法、及び、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光方法と、該ｘ線マスク構造体を用いて作成するデバイス製造方法 |
| US08/091,383 US5375157A (en) | 1992-07-20 | 1993-07-15 | X-ray mask structure and a production method thereof, an exposure method using the X-ray mask structure, and a device fabricated by using the X-ray mask structure |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-192199 | 1992-07-20 | ||
| JP19219992 | 1992-07-20 | ||
| JP16195393A JP3210143B2 (ja) | 1992-07-20 | 1993-06-30 | Ｘ線マスク構造体とその作製方法、及び、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光方法と、該ｘ線マスク構造体を用いて作成するデバイス製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689847A true JPH0689847A (ja) | 1994-03-29 |
| JP3210143B2 JP3210143B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=26487898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16195393A Expired - Fee Related JP3210143B2 (ja) | 1992-07-20 | 1993-06-30 | Ｘ線マスク構造体とその作製方法、及び、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光方法と、該ｘ線マスク構造体を用いて作成するデバイス製造方法 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP3210143B2 (ja) |
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| JPH08262699A (ja) * | 1995-03-28 | 1996-10-11 | Canon Inc | レジスト組成物、レジスト処理方法及び装置 |
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|---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-06-30 JP JP16195393A patent/JP3210143B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-07-15 US US08/091,383 patent/US5375157A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5375157A (en) | 1994-12-20 |
| JP3210143B2 (ja) | 2001-09-17 |
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