JPH0697052A - X線マスク材料及びそれを用いたx線マスク - Google Patents

X線マスク材料及びそれを用いたx線マスク

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JPH0697052A
JPH0697052A JP24509092A JP24509092A JPH0697052A JP H0697052 A JPH0697052 A JP H0697052A JP 24509092 A JP24509092 A JP 24509092A JP 24509092 A JP24509092 A JP 24509092A JP H0697052 A JPH0697052 A JP H0697052A
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JP
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ray
film
light
thickness
wavelength
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JP24509092A
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Hiroyuki Nagasawa
弘幸 長澤
Tsutomu Shiyouki
勉 笑喜
Yoichi Yamaguchi
洋一 山口
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Hoya Corp
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Hoya Corp
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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特定波長の位置検知光に対して高い透過率を
有するX線マスク材料の提供を目的とする。 【構成】 基板上にX線透過膜を有するX線マスク材料
において、前記X線透過膜の膜厚t1 を、 t1 =m1 λ/(2n1 ) (ただし、n1 はX線透過膜の波長λにおける屈折率、
1 は正の正数、λはアライメント検知光の波長であ
る)に設定したX線マスク材料。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体ウエハのパターニ
ングに用いられるX線マスク材料に関し、特に被転写体
とマスクとのアライメントを容易にする露光用X線マス
ク材料に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路の高性能化、大規模化に伴っ
て、その製造技術は一段と高度化が要求されている。集
積回路製造の第1段階は、半導体ウエハ上に所定の回路
パターンを転写することから始まるが、回路パターンの
微細化に伴ってパターニング技術も高度化が要求されて
いる。
【0003】ホトリソグラフィの技術は、光の干渉作用
を利用したものであり、微細化のためには直進性の強い
短波長光によるパターニングが必要である。このため
に、1GbitDRAMなどの高集積化回路のパターニ
ングには、0.1μm幅が可能なX線露光が有力視され
ている。
【0004】X線リソグラフィは、光学系パターニング
の1種であり、回路パターンを有するX線マスクを通し
て露光用X線を半導体ウエハ上のX線レジスト膜(被転
写体)に照射感光させる。しかし、X線に対する縮小投
影光学系の製作はきわめて困難であり、コンタクト露光
方式(等倍回路パターンマスク使用)とならざるを得な
い。
【0005】ところで、被転写体にX線露光でパターニ
ングを行なう際には被転写体の所定位置に対するアライ
メントが極めて重要である。既に形成済、或いはそれ以
降に形成される回路パターンと精密に整合することが必
要なためである。
【0006】このアライメントは、通常被写体の一部に
設けられたアライメントマークとX線マスクに刻された
アライメントマークとの重ね合わせで行なわれる。アラ
イメントマークの位置検出は、光の干渉や散乱を利用す
るため可視光、通常はHe−Neなどのレーザ光を用い
て行なわれる。したがって、X線マスクは露光用X線に
対してのみでなく位置検知用可視光に対しても透過性を
有する必要がある。
【0007】X線マスク材料のX線透過膜には、機械的
強度やX線に対する照射耐性、透過率などを考慮して窒
化シリコン、炭化シリコン、窒化ボロン或いはダイヤモ
ンドなどが用いられる。その厚みは、X線吸収量や転写
パターンエッジの切れなどを考慮して数μm程度であ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記物質から成るX線
透過膜を有するX線マスク材料は、可視光に対する透過
度が必ずしも高くない。X線透過膜表面での反射のみな
らず、X線透過膜内部に入射した光がX線透過膜の両面
間で多重反射して再び入射側表面から反射される。
【0009】この結果、位置検知光にたとえレーザ光の
ようなコヒーレント光を用いたとしても、レーザー光検
知器に充分な照度の位置検知光が入射せず、高精度のア
ライメントが困難であるという問題点がある。また、ア
ライメント作業に要する時間が長くなる。特に高微細パ
ターンの露光に用いられるステップアンドリピート方式
では、1枚の半導体ウエハの露光を完結する迄に多大の
時間を要し、経済性が悪いという問題点がある。本発明
の目的は、特定波長のアライメント検知光に対して高い
透過率を有するX線マスク材料及びそれを用いたX線マ
スクを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、基板と、該
基板上に設けたX線透過膜を含むX線マスク材料におい
て、前記X線透過膜の膜厚t1 を、 t1 =m1 λ/(2n1 ) (ただし、nはX線透過膜の波長λにおける屈折率、m
1 は正の正数、λはアライメント検知光の波長である)
に設定することを特徴とするX線マスク材料によって達
成された。
【0011】本発明のX線マスク材料によれば、前記X
線透過膜の片面または両面の一部または全部に、厚みt
2 が、 t2 =m2 λ/(4n2 ) (ただし、n2 は反射防止膜の波長λにおける屈折率、
2 は正の正数、λはアライメント検知光の波長であ
る)である反射防止膜を形成することができる。
【0012】また本発明によれば上記のX線透過膜上に
X線吸収体を設けたX線マスクも提供される。
【0013】
【作用】X線マスクのX線透過膜の透過率を最大にする
には、マスク表面における位置検知光の反射率が極小値
を有するように、X線透過膜の少なくともアライメント
用パターン設置個所の厚みtを調整すればよい。
【0014】図1は、本発明の原理を説明するための図
である。図1(A)は、厚さtのX線透過膜表面(A
点)で反射する光と、一旦X線透過膜内に入射してから
裏面(B点)で反射後C点から表面側に放出される光を
示す。この2光線(FAGとFABCH)の幾何学的光
路差Lは、それぞれの媒体の屈折率n1 ,n′およびX
線透過膜への入射角θ、屈折角θ′を用いて L=(AB+BC)−AE であるから、AB+BC=2t1 /cosθ′、AE=
2t1 ・sinθ・tanθ′となる。これを光学的長
さに加えると、 (AB+BC)OP=2n1 1 /cosθ′ AEOP=2n′t1 ・sinθ・tanθ′ となる。
【0015】すなわち、この2光線の光路差LOPは、 LOP=2n1 1 /cosθ′−2n′t1 ・sinθ
・tanθ′=2n11 ・cosθ′ (ただし、n′・sinθ=n1 ・sinθ′)とな
る。C点で反射される光線はλ/2だけ位相の変化を受
けるので、実際の位相差は θ=2n1 1 ・cosθ′+λ/2 で与えられる。
【0016】X線透過膜表面における検知光の反射率が
極小になることは、上記した2本の光線が干渉して暗く
なる、すなわち位相差θが波長の整数倍m1 λからλ/
2だけずれていることに相当するので、 2n1 1 ・cosθ′+λ/2=m1 λ+λ/2 垂直入射光に対してはcosθ′=1であることを考慮
すると、反射率極小の条件は 2n1 1 =m1 λ、すなわちt1 =m1 λ/(2
1 ) となる。
【0017】また、図1(B)は厚さt2 の反射防止膜
をX線マスクのアライメント用パターン設置個所に片側
だけ被着させた時の斜め入射光の挙動をモデル的に示し
ている。
【0018】上と同様の解析を行なうことにより、垂直
入射光で反射光の強度がゼロになるには
【数1】 の2条件が同時に満足されねばならないことがわかる。
材料的にX線透過膜と反射防止膜の屈折率条件を満足す
ることは一般に困難であるが、検知光波長λに対する反
射防止膜厚t2 の条件は、満足するように形成すること
が可能である。すなわち、本発明のX線透過膜の厚みt
1 および反射防止膜t2 の膜厚制御によって反射光が極
小に抑えられ、透過光が極大となる。
【0019】
【実施例】以下本発明を、実施例に基づいてより詳しく
述べる。本発明を実施するには、精密な膜厚制御が必要
である。膜厚制御は、CVD法やスパッタリング法など
気相成長法を用いて成膜段階で行なうことが可能であ
る。また、成膜段階で膜厚制御性、再現性が不十分であ
る場合には、X線透過膜成膜後、エッチングまたは研磨
を行なうことで膜厚を調整することが可能である。
【0020】更に、窒化シリコン、炭化シリコン、窒化
ボロン、ダイヤモンド(ダイヤモンドライクカーボン)
などから成るX線透過膜を成膜後、膜の片面または両面
の少なくとも一部(アライメントマーク設置個所)に酸
化シリコン、酸化アルミニウムなどから成る反射防止膜
を気相成長法により所定の厚みに堆積する。この結果検
知光のX線マスク透過率を一層向上させることが出来
る。反射防止膜は、X線照射による損傷を極力回避する
ために、X線透過膜周辺部に設けられているアライメン
トマーク設置領域に限定して形成することが好ましい。
この反射防止膜上に常法によりX線吸収膜を設けること
によりX線マスク材料が形成される。
【0021】図2は、X線透過膜用材料として炭化シリ
コン(SiC)を用いた場合に、その膜厚t1 によって
波長λの光の透過率がどのように変化するかを調べたデ
ータである。SiCは、減圧CVD法でSiウエハの
(100)面上に堆積させた。成膜条件は表1に示し
た。
【0022】
【表1】 SiC膜を堆積したSiウエハの裏面に、ホトレジスト
膜を塗布し、ホトリソグラフィの技術を用いてホトレジ
スト膜中央に開口部を設ける。この開口部よりSiウエ
ハを選択的にウェットエッチングすれば、ホトレジスト
膜開口部の底にSiC膜のみが残る。水洗後ホトレジス
ト膜を除去し、乾燥してX線透過膜を得る。周辺部に残
ったSiウエハは、X線マスクの支持台となる。
【0023】図2では、下方から上方へ行く程、X線透
過膜であるSiC膜の厚みt1 が増大している。X線マ
スクと被写体とのアライメントに用いる光源を、He−
Neレーザの633nm線であるとして、膜厚t1 に対
するその透過率が、図中点線で示されている。
【0024】633nmに対するSiCの屈折率2.6
3を用いれば、前記した反射率極小、すなわち透過率極
大の条件は、0.12μmの整数倍であることがわか
る。図2をみると、実際SiCの厚みt1 が0.12μ
mの6倍である0.72μm(図2中の1番下の図)、
7倍である0.84μm(図2中の下から3番目の
図)、15倍である1.80μm(図2中の上から2番
目の図)において633nm線の透過率が極大値を示し
ていることがわかる。
【0025】この条件からはずれた図2中の下から2番
目、上から3番目、1番上の図では、633nmで透過
率は極大になっていない。このようなX線透過膜の最適
膜厚は、前記したように、成膜後のエッチングによって
も得ることが出来る。
【0026】図3は、前記同様Siウエハ(100)面
に減圧CVD法で最初2μmの厚みに堆積したSiC膜
の膜厚tを、CF4 −O2 系ガスによるドライエッチン
グによって所定の厚さ迄減らし、しかる後、ウエハ裏面
に開口部を設けてSiCからなるX線透過膜を形成した
時の光透過率データを示す。
【0027】SiCのドライエッチング条件は、表2に
示した。
【表2】 He−Neレーザの633nm線に対しては、0.12
μmの4倍の膜厚であるt1 =0.48μm(図3中の
下から2番目)、5倍の膜厚であるt1 =0.60μm
(図3中の下から3番目)、15倍の膜厚であるt1
1.80μm(図3中の上から2番目)の各図におい
て、極大透過率が得られており、これ以外の条件を満足
しない膜厚では透過率が極大値からはずれていることが
わかる。
【0028】さらに、本発明の別の実施例である反射防
止膜成形効果について実験した結果を示したのが、図4
である。この図のデータは、1.8μmのSiC膜から
なるX線透過膜の両面に厚さ109.1nmの反射防止
膜のSiO2 膜をスパッタ法で堆積した場合(点線デー
タ)と、1.8μmのSiC膜のみの場合(実線デー
タ:図2中の上から2番目の図に対応する。)の光透過
率を比較したものである。
【0029】前記した反射防止膜に対する反射率極小条
件によれば、 λ=4n2 2 となる。SiO2 において、λ=633nm線に対する
屈折率はn2 =1.45であるため、t2 を109.1
nmに選んだものである。
【0030】SiCの屈折率n1 =2.63とSiO2
の屈折率はn2 間で
【数2】 であるにもかかわらず、図4は反射防止膜の膜厚適正化
によって633nm光の透過率が20%も高まることを
示している。
【0031】以上の実施例では、X線透過膜用材料とし
てSiCを用いた場合を述べたが、これ以外にもBN,
Si3 4 或いはC(ダイアモンド)などの薄膜を用い
てもその屈折率に応じた適切な膜厚を選択すれば、同様
の光透過率向上効果が得られることは云うまでもない。
【0032】また上記実施例では、X線透過膜上にX線
吸収体を設けていないX線マスク材料について説明した
が、X線透過膜上にX線吸収体を設けて、アライメント
マークをパターン化したX線マスク材料あるいはX線マ
スクを用いても本実施例と同様の結果が得られる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の波長を有する位置検知光に対して、透過率を極大
迄改善したX線マスク材料が得られる。この結果、X線
マスクと被転写体とのアライメントを精密かつ速く行な
いうるので、X線リソグラフィの技術に資することが出
来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図であり、(A)はX線透過
膜単独の場合、(B)はX線透過膜上(片面)に反射防
止膜を形成した場合の入射光と反射光の関係を示す。
【図2】実施例によるSiC膜からなるX線透過膜の光
透過率の膜厚依存性を示す図である。
【図3】他の実施例によるSiC膜からなるX線透過膜
の光透過率の膜厚依存性を示す図である。
【図4】さらに他の実施例によるSiO2 反射防止膜の
光透過率に与える影響を示す図である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板と、該基板上に設けたX線透過膜を
    含むX線マスク材料であって、 前記X線透過膜の膜厚t1 を、 t1 =m1 λ/(2n1 ) (ただし、n1 はX線透過膜の波長λにおける屈折率、
    1 は正の整数、λはアライメント検知光の波長であ
    る)に設定することを特徴とするX線マスク材料。
  2. 【請求項2】 前記X線透過膜の片面または両面の一部
    または全部に、厚みt2 が、 t2 =m2 λ/(4n2 ) (ただし、n2 は反射防止膜の波長λにおける屈折率、
    2 は正の整数、λはアライメント検知光の波長であ
    る)である反射防止膜を形成した、請求項1に記載のX
    線マスク材料。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載のX線透過膜上
    にX線吸収体を設けたことを特徴とするX線マスク。
JP24509092A 1992-09-14 1992-09-14 X線マスク材料及びそれを用いたx線マスク Withdrawn JPH0697052A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280291A (ja) * 2001-03-21 2002-09-27 Hoya Corp Euv露光用反射型マスクブランクおよびeuv露光用反射型マスク
WO2003071590A1 (fr) * 2002-02-25 2003-08-28 Sony Corporation Procede de production d'un masque d'exposition, masque d'exposition et procede de production d'un dispositif a semi-conducteur
JP2005328066A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Magnachip Semiconductor Ltd Cmosイメージセンサー
JP2009094396A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Tokyo Electron Ltd 表面露光装置、表面露光方法、塗布、現像装置及び記憶媒体
JP2011009287A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Showa Shell Sekiyu Kk Cis系薄膜太陽電池
US8501519B2 (en) 2009-12-16 2013-08-06 Showa Shell Sekiyu K.K. Method of production of CIS-based thin film solar cell

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280291A (ja) * 2001-03-21 2002-09-27 Hoya Corp Euv露光用反射型マスクブランクおよびeuv露光用反射型マスク
WO2003071590A1 (fr) * 2002-02-25 2003-08-28 Sony Corporation Procede de production d'un masque d'exposition, masque d'exposition et procede de production d'un dispositif a semi-conducteur
US7413831B2 (en) 2002-02-25 2008-08-19 Sony Corporation Reflective exposure mask, and method for producing and using the same
JP2005328066A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Magnachip Semiconductor Ltd Cmosイメージセンサー
JP2009094396A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Tokyo Electron Ltd 表面露光装置、表面露光方法、塗布、現像装置及び記憶媒体
JP2011009287A (ja) * 2009-06-23 2011-01-13 Showa Shell Sekiyu Kk Cis系薄膜太陽電池
US8501519B2 (en) 2009-12-16 2013-08-06 Showa Shell Sekiyu K.K. Method of production of CIS-based thin film solar cell

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