JPH07114173A - リソグラフィ用反射型マスクおよび縮小投影露光装置 - Google Patents
リソグラフィ用反射型マスクおよび縮小投影露光装置Info
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- JPH07114173A JPH07114173A JP25808593A JP25808593A JPH07114173A JP H07114173 A JPH07114173 A JP H07114173A JP 25808593 A JP25808593 A JP 25808593A JP 25808593 A JP25808593 A JP 25808593A JP H07114173 A JPH07114173 A JP H07114173A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】軟Ｘ線あるいは真空紫外線を用いたリソグラフ
ィに使用されるハーフトーンタイプの反射型マスクに関
し、吸収体の満たすべき条件を明確にする。 【構成】反射膜２上に形成される吸収体パターン３を構
成する物質の光学定数を１−δ−ｉｋ（δ,ｋは実数、
ｉは虚数単位）と表わし、使用波長をλとするとき、
０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２が成立するようにし、
吸収体パターン３の厚さｄが３λ／（１６｜δ｜）＜ｄ
＜５λ／（１６｜δ｜）を満たすようにする。
ィに使用されるハーフトーンタイプの反射型マスクに関
し、吸収体の満たすべき条件を明確にする。 【構成】反射膜２上に形成される吸収体パターン３を構
成する物質の光学定数を１−δ−ｉｋ（δ,ｋは実数、
ｉは虚数単位）と表わし、使用波長をλとするとき、
０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２が成立するようにし、
吸収体パターン３の厚さｄが３λ／（１６｜δ｜）＜ｄ
＜５λ／（１６｜δ｜）を満たすようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原版としてのパターン
が形成され軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射してこのパ
ターンをレジスト上に縮小投影する際に使用される反射
型マスクと、この反射型マスクを使用する縮小投影露光
装置に関する。
が形成され軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射してこのパ
ターンをレジスト上に縮小投影する際に使用される反射
型マスクと、この反射型マスクを使用する縮小投影露光
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子を製造するための微細な構造
を光学的にレジストに露光・転写するリソグラフィで
は、半導体素子の高集積化、微細化に伴って、より高い
解像度が求めれるようになってきている。このため、よ
り波長の短い光、すなわち軟Ｘ線あるいは真空紫外線が
リソグラフィに使用されるようになってきた。軟Ｘ線あ
るいは真空紫外線を用いるリソグラフィを行なうための
露光装置は、予め転写パターンが形成されている反射型
のマスクを使用し、シンクロトロンあるいはレーザープ
ラズマなどの光源からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線をこ
の反射型マスクに照射し、マスクから反射された軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を複数枚の反射鏡によってレジスト
上に縮小投影する。反射型マスクとしては、反射鏡の上
に転写パターンに応じた吸収体、あるいは反射防止膜な
どが設けられたものが一般的である。反射鏡としては、
物質を交互に積層した多層膜が用いられてきた。
を光学的にレジストに露光・転写するリソグラフィで
は、半導体素子の高集積化、微細化に伴って、より高い
解像度が求めれるようになってきている。このため、よ
り波長の短い光、すなわち軟Ｘ線あるいは真空紫外線が
リソグラフィに使用されるようになってきた。軟Ｘ線あ
るいは真空紫外線を用いるリソグラフィを行なうための
露光装置は、予め転写パターンが形成されている反射型
のマスクを使用し、シンクロトロンあるいはレーザープ
ラズマなどの光源からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線をこ
の反射型マスクに照射し、マスクから反射された軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を複数枚の反射鏡によってレジスト
上に縮小投影する。反射型マスクとしては、反射鏡の上
に転写パターンに応じた吸収体、あるいは反射防止膜な
どが設けられたものが一般的である。反射鏡としては、
物質を交互に積層した多層膜が用いられてきた。
【０００３】反射型マスクにおいても、以下のような
「位相シフト法」が用いられている。すなわちち、反射
型マスクにおいて隣り合ったパターンで反射するＸ線の
位相がπだけずらしてあれば、このマスクで反射した軟
Ｘ線あるいは真空紫外線を反射鏡によってレジスト上に
縮小投影した場合、これらのパターンの間でＸ線強度が
干渉によって０となるのでコントラストが向上する。ま
た、結像光学系の開口数（Ｎ.Ａ.）を大きくしなくても
回折による転写パターンのコントラスト低下の影響を低
減することができるので、焦点深度を深くできる。この
ため、ウエハの位置合わせ誤差やウエハのそりなどによ
る焦点ずれの影響が表われにくく、転写パターンのコン
トラスト低下を防ぐことができる。
「位相シフト法」が用いられている。すなわちち、反射
型マスクにおいて隣り合ったパターンで反射するＸ線の
位相がπだけずらしてあれば、このマスクで反射した軟
Ｘ線あるいは真空紫外線を反射鏡によってレジスト上に
縮小投影した場合、これらのパターンの間でＸ線強度が
干渉によって０となるのでコントラストが向上する。ま
た、結像光学系の開口数（Ｎ.Ａ.）を大きくしなくても
回折による転写パターンのコントラスト低下の影響を低
減することができるので、焦点深度を深くできる。この
ため、ウエハの位置合わせ誤差やウエハのそりなどによ
る焦点ずれの影響が表われにくく、転写パターンのコン
トラスト低下を防ぐことができる。
【０００４】このような位相シフト反射型マスクを実現
する方法としては、例えば特開平4-118914号公報に示さ
れているように、マスク基板に予め段差を設けておき、
この上に多層膜を形成する方法があった。図１７はこの
ような反射型マスクの構成を示す図である。マスク基板
１０１の上に段差パターン１０３を形成し、そののち、
反射部を構成する多層膜１０４をマスク基板１０１の全
面に積層し、段差パターン１０３の存在によって段差を
生じた部分の多層膜１０４の上の吸収体１０５を設けた
構成となっている。段差の高さは、その段差の存在によ
る光路差が所望の位相差に対応するように、適宜設定さ
れている。
する方法としては、例えば特開平4-118914号公報に示さ
れているように、マスク基板に予め段差を設けておき、
この上に多層膜を形成する方法があった。図１７はこの
ような反射型マスクの構成を示す図である。マスク基板
１０１の上に段差パターン１０３を形成し、そののち、
反射部を構成する多層膜１０４をマスク基板１０１の全
面に積層し、段差パターン１０３の存在によって段差を
生じた部分の多層膜１０４の上の吸収体１０５を設けた
構成となっている。段差の高さは、その段差の存在によ
る光路差が所望の位相差に対応するように、適宜設定さ
れている。
【０００５】また、Ｘ線用の透過型マスクにおいて位相
シフトを利用したものとして、米国特許第4890309号明
細書に開示されたものがある。図１８は、このような透
過型マスクの構成を示す断面図である。このマスクで
は、透過膜１１４に吸収体パターン１１５が設けられて
いるが、吸収体パターン１１５としては、完全にＸ線を
吸収するものではなく、Ｘ線強度が約１／１０となり、
かつ同時に位相がほぼπ変化するものが選ばれている。
吸収体がある程度Ｘ線を透過しかつ逆位相となっている
ことにより、回折の影響が抑制され、解像性能の向上が
図られている。このようなタイプ、すなわち吸収体から
もある程度のＸ線が透過（反射）してくる位相シフトマ
スクをハーフトーンタイプのマスクと呼ぶ。
シフトを利用したものとして、米国特許第4890309号明
細書に開示されたものがある。図１８は、このような透
過型マスクの構成を示す断面図である。このマスクで
は、透過膜１１４に吸収体パターン１１５が設けられて
いるが、吸収体パターン１１５としては、完全にＸ線を
吸収するものではなく、Ｘ線強度が約１／１０となり、
かつ同時に位相がほぼπ変化するものが選ばれている。
吸収体がある程度Ｘ線を透過しかつ逆位相となっている
ことにより、回折の影響が抑制され、解像性能の向上が
図られている。このようなタイプ、すなわち吸収体から
もある程度のＸ線が透過（反射）してくる位相シフトマ
スクをハーフトーンタイプのマスクと呼ぶ。
【０００６】ところで、反射型マスクの場合、一般に軟
Ｘ線ないし真空紫外線は反射面に対してある角度をもっ
て入射するので、吸収体の高さによって反射部に陰が生
じ、このため問題が生じる。このような問題を解決する
ために、特開平1-175736号公報には、吸収体を多層構成
とすることによって吸収体パターンを薄くする技術が開
示されている。
Ｘ線ないし真空紫外線は反射面に対してある角度をもっ
て入射するので、吸収体の高さによって反射部に陰が生
じ、このため問題が生じる。このような問題を解決する
ために、特開平1-175736号公報には、吸収体を多層構成
とすることによって吸収体パターンを薄くする技術が開
示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】反射型位相シフトマス
クのうちハーフトーンタイプ以外のものは、反射部、位
相が反転した反射部、非反射部を必要とし、マスク作製
に工程を多く必要とする。一方、透過型のハーフトーン
タイプのマスクは、Ｘ線の縮小投影露光において用いら
れる波長においては透過膜の透過率が低くてスループッ
ト低下の原因となり、また、一般に真空中で露光が行な
われるために透過膜の冷却ができず熱変形を起こし転写
精度の劣化を招きやすいという問題点がある。
クのうちハーフトーンタイプ以外のものは、反射部、位
相が反転した反射部、非反射部を必要とし、マスク作製
に工程を多く必要とする。一方、透過型のハーフトーン
タイプのマスクは、Ｘ線の縮小投影露光において用いら
れる波長においては透過膜の透過率が低くてスループッ
ト低下の原因となり、また、一般に真空中で露光が行な
われるために透過膜の冷却ができず熱変形を起こし転写
精度の劣化を招きやすいという問題点がある。
【０００８】反射型マスクにおいては、ハーフミラーを
使用しない限りマスクに垂直に照明光を照射することが
できず、そのため上述したように、吸収体の高さにより
反射部に陰ができることとなり、レジストへの転写線幅
の精度の点で問題となる。実際には、Ｘ線の縮小投影露
光において用いられる波長においてはハーフミラーの透
過率、反射率とも大きくなく、そのことがスループット
の低下につながるため、ハーフミラーを用いることは好
まれない。なお、反射部に陰ができるというこの問題
は、マスクに垂直に照明光を入射し得る透過型マスクに
おいては、生じ得なかったものである。
使用しない限りマスクに垂直に照明光を照射することが
できず、そのため上述したように、吸収体の高さにより
反射部に陰ができることとなり、レジストへの転写線幅
の精度の点で問題となる。実際には、Ｘ線の縮小投影露
光において用いられる波長においてはハーフミラーの透
過率、反射率とも大きくなく、そのことがスループット
の低下につながるため、ハーフミラーを用いることは好
まれない。なお、反射部に陰ができるというこの問題
は、マスクに垂直に照明光を入射し得る透過型マスクに
おいては、生じ得なかったものである。
【０００９】結局、軟Ｘ線あるいは真空紫外線を用いて
縮小投影露光を行なおうとする場合、実用的には、ハー
フトーンタイプの反射型マスクを使用することになる。
ところで、軟Ｘ線あるいは真空紫外線の領域において
は、光の強度の測定は比較的容易であるが、反射型マス
クからの位相の測定法は現状では確立していない。その
ため、強度と位相を測定して吸収体の最適の厚さを決定
することは困難である。
縮小投影露光を行なおうとする場合、実用的には、ハー
フトーンタイプの反射型マスクを使用することになる。
ところで、軟Ｘ線あるいは真空紫外線の領域において
は、光の強度の測定は比較的容易であるが、反射型マス
クからの位相の測定法は現状では確立していない。その
ため、強度と位相を測定して吸収体の最適の厚さを決定
することは困難である。
【００１０】本発明の目的は、反射部に生じる陰を十分
小さくするために吸収体の高さが十分低く抑えられ、か
つ、具体的に好適な吸収体材料とその厚さとが特定され
て容易に製造することができるハーフトーンタイプの反
射型マスクを提供し、また、この反射型マスクを利用し
た縮小投影露光装置を提供することにある。
小さくするために吸収体の高さが十分低く抑えられ、か
つ、具体的に好適な吸収体材料とその厚さとが特定され
て容易に製造することができるハーフトーンタイプの反
射型マスクを提供し、また、この反射型マスクを利用し
た縮小投影露光装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明のリソグラフィ用
反射型マスクは、原版としてのパターンが形成され光源
からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射して露光対象に
前記パターンを投影するために使用されるリソグラフィ
用反射型マスクにおいて、前記パターンが、前記軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を反射する反射部の上に設けられた
吸収体パターンで構成され、前記軟Ｘ線あるいは真空紫
外線の波長をλとし、前記吸収体パターンをなす物質の
光学定数を１−δ−ｉｋ（δ,ｋは実数、ｉは虚数単
位）と表わす時、０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２が成立
し、前記吸収体パターンの厚さｄが３λ／（１６｜δ
｜）＜ｄ＜５λ／（１６｜δ｜）を満たす。
反射型マスクは、原版としてのパターンが形成され光源
からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射して露光対象に
前記パターンを投影するために使用されるリソグラフィ
用反射型マスクにおいて、前記パターンが、前記軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を反射する反射部の上に設けられた
吸収体パターンで構成され、前記軟Ｘ線あるいは真空紫
外線の波長をλとし、前記吸収体パターンをなす物質の
光学定数を１−δ−ｉｋ（δ,ｋは実数、ｉは虚数単
位）と表わす時、０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２が成立
し、前記吸収体パターンの厚さｄが３λ／（１６｜δ
｜）＜ｄ＜５λ／（１６｜δ｜）を満たす。
【００１２】本発明の縮小投影露光装置は、軟Ｘ線ある
いは真空紫外線を発生する光源と、原版としてのパター
ンが形成された反射型マスクと、前記光源からの軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を前記反射型マスクに照射するため
の照射光学系と、レジストが塗布されたウエハ上に前記
反射型マスクから反射された軟Ｘ線あるいは真空紫外線
を縮小投影するための反射鏡からなる結像光学系と、前
記反射型マスクと前記ウエハとの位置合わせを行なうア
ライメント光学系とを備えた縮小投影露光装置におい
て、前記パターンが、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線を
反射する反射部の上に設けられた吸収体パターンで構成
され、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長をλとし、
前記吸収体パターンをなす物質の光学定数を１−δ−ｉ
ｋ（δ,ｋは実数、ｉは虚数単位）と表わす時、０.２９
＜ｋ／｜δ｜＜１.１２が成立し、前記吸収体パターン
の厚さｄが３λ／（１６｜δ｜）＜ｄ＜５λ／（１６｜
δ｜）を満たす。
いは真空紫外線を発生する光源と、原版としてのパター
ンが形成された反射型マスクと、前記光源からの軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を前記反射型マスクに照射するため
の照射光学系と、レジストが塗布されたウエハ上に前記
反射型マスクから反射された軟Ｘ線あるいは真空紫外線
を縮小投影するための反射鏡からなる結像光学系と、前
記反射型マスクと前記ウエハとの位置合わせを行なうア
ライメント光学系とを備えた縮小投影露光装置におい
て、前記パターンが、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線を
反射する反射部の上に設けられた吸収体パターンで構成
され、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長をλとし、
前記吸収体パターンをなす物質の光学定数を１−δ−ｉ
ｋ（δ,ｋは実数、ｉは虚数単位）と表わす時、０.２９
＜ｋ／｜δ｜＜１.１２が成立し、前記吸収体パターン
の厚さｄが３λ／（１６｜δ｜）＜ｄ＜５λ／（１６｜
δ｜）を満たす。
【００１３】
【作用】ハーフトーンタイプのマスクにおいては、吸収
体を透過したＸ線の強度について、レジストを露光する
ことがない程度に十分強度が小さいという条件と、露光
されるべき領域に近接した領域すなわち吸収体の設置さ
れている領域において位相が反転しその結果として線幅
精度の向上が有効である程度に強度が大きいという条件
とを、ともに満たすことが必要である。吸収体を透過し
た場合としない場合とのコントラスト比が５以上、好ま
しくは１０以上になっていれば、吸収体を透過したＸ線
の強度はレジストを露光することはないほど十分小さく
なる。一方、吸収体を透過した場合の振幅がしない場合
と比較して７％以上になっていれば、線幅精度の向上が
有効である。コントラスト比が５であるということは、
回折により生じる２次ピークが１次ピークの１／５でな
ければならないことを意味し、単に、吸収体の透過率が
１／５であるということは意味しない。図１９(a)〜(d)
は、それぞれ、吸収体の透過率を０，０.０５，０.１，
０.２とした場合のＸ線強度の空間分布すなわち回折ピ
ーク強度を示すグラフである。このグラフにおいて回折
の１次ピークと２次ピークを比較することにより、透過
率が０.１の時にコントラスト比が５となることが分か
る（図１９(c)参照）。結局、吸収体を透過しその下に
ある反射部により反射されさらに吸収体を透過した軟Ｘ
線あるいは真空紫外線の強度が、単に反射部により反射
された軟Ｘ線あるいは真空紫外線の強度と比較して（こ
の比を吸収体の透過率と呼ぶ）、０.００５〜０.１とな
ったとき、最もハーフトーンタイプの反射型マスクとし
て有効であることになる。
体を透過したＸ線の強度について、レジストを露光する
ことがない程度に十分強度が小さいという条件と、露光
されるべき領域に近接した領域すなわち吸収体の設置さ
れている領域において位相が反転しその結果として線幅
精度の向上が有効である程度に強度が大きいという条件
とを、ともに満たすことが必要である。吸収体を透過し
た場合としない場合とのコントラスト比が５以上、好ま
しくは１０以上になっていれば、吸収体を透過したＸ線
の強度はレジストを露光することはないほど十分小さく
なる。一方、吸収体を透過した場合の振幅がしない場合
と比較して７％以上になっていれば、線幅精度の向上が
有効である。コントラスト比が５であるということは、
回折により生じる２次ピークが１次ピークの１／５でな
ければならないことを意味し、単に、吸収体の透過率が
１／５であるということは意味しない。図１９(a)〜(d)
は、それぞれ、吸収体の透過率を０，０.０５，０.１，
０.２とした場合のＸ線強度の空間分布すなわち回折ピ
ーク強度を示すグラフである。このグラフにおいて回折
の１次ピークと２次ピークを比較することにより、透過
率が０.１の時にコントラスト比が５となることが分か
る（図１９(c)参照）。結局、吸収体を透過しその下に
ある反射部により反射されさらに吸収体を透過した軟Ｘ
線あるいは真空紫外線の強度が、単に反射部により反射
された軟Ｘ線あるいは真空紫外線の強度と比較して（こ
の比を吸収体の透過率と呼ぶ）、０.００５〜０.１とな
ったとき、最もハーフトーンタイプの反射型マスクとし
て有効であることになる。
【００１４】そのためには、吸収体中で位相が反転する
という条件から、吸収体を構成する物質の光学定数を１
−δ−ｉｋ（δ,ｋは実数、ｉは虚数単位）とおいたと
きに、 ４｜δ｜ｄ／λ＝１ …(1) となることが最も好ましいが、以下の条件も位相がほぼ
反転するので好ましいものである。
という条件から、吸収体を構成する物質の光学定数を１
−δ−ｉｋ（δ,ｋは実数、ｉは虚数単位）とおいたと
きに、 ４｜δ｜ｄ／λ＝１ …(1) となることが最も好ましいが、以下の条件も位相がほぼ
反転するので好ましいものである。
【００１５】 ３／４＜４｜δ｜ｄ／λ＜５／４ …(2) また、強度比が０.００５〜０.１の範囲になければいけ
ないということから、 １.１５１＜４πｋｄ／λ＜２.６４９ …(3) という条件が得られる。結局、ｋとδの比として、 ０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２ …(4) が得られる。
ないということから、 １.１５１＜４πｋｄ／λ＜２.６４９ …(3) という条件が得られる。結局、ｋとδの比として、 ０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２ …(4) が得られる。
【００１６】軟Ｘ線あるいは真空紫外線による縮小露光
を行なう場合、レジスト側での線幅は０.１μｍ程度と
なるように条件が設定される。縮小露光では一般に１／
４〜１／５の縮小が行なわれるため、マスク上のパター
ンでは０.４〜０.５μｍの線幅となっている。転写線幅
精度の確保の観点から、マスク側のパターンにおいてそ
の線幅の１／１０以上が吸収体の厚さによる陰となって
はならない。したがって、０.０２〜０.０２５μｍ以上
の部分が陰になっていはいけないこととなる。光学系の
配置などから、反射型マスクへの入射角はマスクに垂直
な軸から７〜１０°程度傾く。以上のことにより、吸収
体の厚さは０.２μｍ以下である必要があり、０.１μｍ
より薄いことが望ましい。このことから、波長をλ（ｎ
ｍ）とするとき、ｋ＞０.０００４λであり、好ましく
はｋ＞０.０００８λとなる。
を行なう場合、レジスト側での線幅は０.１μｍ程度と
なるように条件が設定される。縮小露光では一般に１／
４〜１／５の縮小が行なわれるため、マスク上のパター
ンでは０.４〜０.５μｍの線幅となっている。転写線幅
精度の確保の観点から、マスク側のパターンにおいてそ
の線幅の１／１０以上が吸収体の厚さによる陰となって
はならない。したがって、０.０２〜０.０２５μｍ以上
の部分が陰になっていはいけないこととなる。光学系の
配置などから、反射型マスクへの入射角はマスクに垂直
な軸から７〜１０°程度傾く。以上のことにより、吸収
体の厚さは０.２μｍ以下である必要があり、０.１μｍ
より薄いことが望ましい。このことから、波長をλ（ｎ
ｍ）とするとき、ｋ＞０.０００４λであり、好ましく
はｋ＞０.０００８λとなる。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明に基づく反射型マスクの基
本的な構成を示す断面図である。
て説明する。図１は、本発明に基づく反射型マスクの基
本的な構成を示す断面図である。
【００１８】この反射型マスクはハーフトーンタイプの
ものであって、基板１の一方の表面全面に多層膜からな
る反射膜２が設けられ、さらに反射膜２の上に厚さｄの
吸収体パターン３が形成されている。反射膜２は軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を反射するためのものであり、使用
波長に応じて材質、各層の厚さ、積層層数などが設定さ
れている。吸収体パターン３は、縮小露光によってレジ
ストなどの露光対象に転写すべきパターンに応じて形成
されており、後述するように材質や厚さｄが選択されて
いる。
ものであって、基板１の一方の表面全面に多層膜からな
る反射膜２が設けられ、さらに反射膜２の上に厚さｄの
吸収体パターン３が形成されている。反射膜２は軟Ｘ線
あるいは真空紫外線を反射するためのものであり、使用
波長に応じて材質、各層の厚さ、積層層数などが設定さ
れている。吸収体パターン３は、縮小露光によってレジ
ストなどの露光対象に転写すべきパターンに応じて形成
されており、後述するように材質や厚さｄが選択されて
いる。
【００１９】軟Ｘ線あるいは真空紫外線である入射光４
をこの反射型マスクに入射させると、吸収体パターン３
のない部分では入射光４がそのまま反射されて反射光５
として出射する。なお、入射光４は反射膜２の表面に対
して垂直な方向から少し斜めを向いた方向から入射する
ものとする。吸収体パターン３が設けられている部分で
は、入射光４は減衰しながら吸収体パターン３を透過し
反射膜３で反射され再び吸収体パターン３を減衰しなが
ら透過し反射光６（図示破線）として出射する。反射光
５に比べ反射光６の位相はおよそπ（３π／４〜５π／
４）だけずれており、また反射光６の強度は反射光５の
強度の０.００５〜０.１となっている。
をこの反射型マスクに入射させると、吸収体パターン３
のない部分では入射光４がそのまま反射されて反射光５
として出射する。なお、入射光４は反射膜２の表面に対
して垂直な方向から少し斜めを向いた方向から入射する
ものとする。吸収体パターン３が設けられている部分で
は、入射光４は減衰しながら吸収体パターン３を透過し
反射膜３で反射され再び吸収体パターン３を減衰しなが
ら透過し反射光６（図示破線）として出射する。反射光
５に比べ反射光６の位相はおよそπ（３π／４〜５π／
４）だけずれており、また反射光６の強度は反射光５の
強度の０.００５〜０.１となっている。
【００２０】次に、上述したハーフトーンタイプの反射
型マスクを使用した縮小投影露光装置について説明す
る。図２(a)は本発明の一実施例の縮小投影露光装置の
構成を示す模式図、図２(b)はこの縮小投影露光装置の
結像光学系（縮小光学系）を示す模式図である。
型マスクを使用した縮小投影露光装置について説明す
る。図２(a)は本発明の一実施例の縮小投影露光装置の
構成を示す模式図、図２(b)はこの縮小投影露光装置の
結像光学系（縮小光学系）を示す模式図である。
【００２１】上述したような反射型マスク１２は、マス
クステージ１９上に保持されている。シンクロトロン放
射光施設などの光源７からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線
８を反射型マスク１２に照射するために、２枚のミラー
８,１０からなる照明光学系が設けられている。反射型
マスク１２から出射する光は、結像光学系３０を介して
ウエハ１３に照射されるようになっている。ウエハ１３
は、ウエハステージ２０に保持されている。
クステージ１９上に保持されている。シンクロトロン放
射光施設などの光源７からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線
８を反射型マスク１２に照射するために、２枚のミラー
８,１０からなる照明光学系が設けられている。反射型
マスク１２から出射する光は、結像光学系３０を介して
ウエハ１３に照射されるようになっている。ウエハ１３
は、ウエハステージ２０に保持されている。
【００２２】結像光学系３０の構成の詳細が図２(b)に
示されている。この結像光学系３０は、反射型マスク１
２上の吸収体パターンを例えば１／５の縮尺でウエハ１
３上に縮小投影するものであり、２枚の凹面ミラー２
１,２３と１枚の凸面ミラー２２によって構成されてい
る。反射型マスク１２に軟Ｘ線あるいは真空紫外線８を
照射すると、これらの光は反射型マスク１２上の吸収体
パターンに応じ、反射型マスク１２の反射部によって直
接反射され、あるいは吸収体を透過してから反射部で反
射されさらに吸収体を透過する。そしてこれらの光は、
結像光学系３０においてミラー２１,２２,２３によって
順次反射され、ウエハ１３上に反射型マスクの所望のパ
ターンが縮小結像されことになる。
示されている。この結像光学系３０は、反射型マスク１
２上の吸収体パターンを例えば１／５の縮尺でウエハ１
３上に縮小投影するものであり、２枚の凹面ミラー２
１,２３と１枚の凸面ミラー２２によって構成されてい
る。反射型マスク１２に軟Ｘ線あるいは真空紫外線８を
照射すると、これらの光は反射型マスク１２上の吸収体
パターンに応じ、反射型マスク１２の反射部によって直
接反射され、あるいは吸収体を透過してから反射部で反
射されさらに吸収体を透過する。そしてこれらの光は、
結像光学系３０においてミラー２１,２２,２３によって
順次反射され、ウエハ１３上に反射型マスクの所望のパ
ターンが縮小結像されことになる。
【００２３】さらにこの縮小投影露光装置では、マスク
ステージ１９上に基準アライメントマーク１６が設置さ
れ、ウエハステージ２０上にアライメントマーク１７が
設置され、これらのマーク１６,１７を用いて位置合わ
せが行なわれるようになっている。すなわち、光源１４
からの光１５がマスクステージ１９側の基準アライメン
トマーク１６に照射されると、その反射光が結像光学系
３０を経てウエハステージ２０上のアライメントマーク
１７と干渉し、その干渉した光の強度が検出器１８によ
って測定されるようになっている。そして、検出器１８
による測定結果に基づいて、反射型マスク１２とウエハ
１３とのアライメントが行なわれる。この場合、光源１
４は光源８と同一でもよい。また、マスクステージ１
９、ウエハステージ２０側とも、アライメントマーク１
６,１７は、軟Ｘ線あるいは真空紫外線用の多層膜から
なる反射パターンであってもよい。なお、図示されてい
ないが、ウエハステージ２０上のアライメントマーク１
７とウエハ１３のアライメントマーク、マスクステージ
１９上の基準アライメントマーク１６と反射型マスク１
２のアライメントマークとは、それぞれ、アライメント
光学系により位置合わせが行なわれる。
ステージ１９上に基準アライメントマーク１６が設置さ
れ、ウエハステージ２０上にアライメントマーク１７が
設置され、これらのマーク１６,１７を用いて位置合わ
せが行なわれるようになっている。すなわち、光源１４
からの光１５がマスクステージ１９側の基準アライメン
トマーク１６に照射されると、その反射光が結像光学系
３０を経てウエハステージ２０上のアライメントマーク
１７と干渉し、その干渉した光の強度が検出器１８によ
って測定されるようになっている。そして、検出器１８
による測定結果に基づいて、反射型マスク１２とウエハ
１３とのアライメントが行なわれる。この場合、光源１
４は光源８と同一でもよい。また、マスクステージ１
９、ウエハステージ２０側とも、アライメントマーク１
６,１７は、軟Ｘ線あるいは真空紫外線用の多層膜から
なる反射パターンであってもよい。なお、図示されてい
ないが、ウエハステージ２０上のアライメントマーク１
７とウエハ１３のアライメントマーク、マスクステージ
１９上の基準アライメントマーク１６と反射型マスク１
２のアライメントマークとは、それぞれ、アライメント
光学系により位置合わせが行なわれる。
【００２４】次に、本実施例の反射型マスクにおける吸
収体パターンについて、図３を用いてさらに詳しく説明
する。ここでは、この反射型マスク上のパターンを１／
５の縮尺でウエハに転写する場合を考える。吸収体パタ
ーン３の幅は０.５μｍであり、吸収体パターン３間の
反射膜２が露出している部分の幅も０.５μｍであると
する。像側の開口数は０.０８であり、使用する光の波
長は１３ｎｍであるとする。吸収体パターン３を透過し
てから反射し再び吸収体パターン３を透過した光の強度
をＴ、吸収体パターン３を透過することなく反射膜２で
反射された光の強度をＩとする。
収体パターンについて、図３を用いてさらに詳しく説明
する。ここでは、この反射型マスク上のパターンを１／
５の縮尺でウエハに転写する場合を考える。吸収体パタ
ーン３の幅は０.５μｍであり、吸収体パターン３間の
反射膜２が露出している部分の幅も０.５μｍであると
する。像側の開口数は０.０８であり、使用する光の波
長は１３ｎｍであるとする。吸収体パターン３を透過し
てから反射し再び吸収体パターン３を透過した光の強度
をＴ、吸収体パターン３を透過することなく反射膜２で
反射された光の強度をＩとする。
【００２５】図１９(a)〜(d)は、上述したように、Ｔ／
Ｉがそれぞれ０，０.０５，０.１，０.２である場合に
おける、ウエハ上での光の強度分布を示している。ここ
では、１／５縮小で露光する場合を考えているから、ウ
エハ上での線幅は０.１μｍとなる。すなわち、中心か
ら±０.０５μｍの範囲が露光され、それ以外の部分は
露光されないようにする必要がある。
Ｉがそれぞれ０，０.０５，０.１，０.２である場合に
おける、ウエハ上での光の強度分布を示している。ここ
では、１／５縮小で露光する場合を考えているから、ウ
エハ上での線幅は０.１μｍとなる。すなわち、中心か
ら±０.０５μｍの範囲が露光され、それ以外の部分は
露光されないようにする必要がある。
【００２６】ここで、中心から０.０５μｍの位置の強
度と、±１０％の位置（すなわち０.０４５μｍおよび
０.０５５μｍの位置）における強度の差との比（強度
の傾き）を求めた結果を図４に示す。この値が大きいほ
ど露光時における強度変動に対する許容値が大きくな
る。図４から分かるように、吸収体の透過率が大きい方
が、強度変動に対する許容値という観点からは好まし
い。この効果が顕著になる、すなわち１０％以上の効果
が望めるようにするために、吸収体の透過率が０.００
５以上であることが望ましい。一方、強度分布の中心の
ピークを１次ピーク、その両側のピークを２次ピークと
呼ぶことにすると、図１９(a)〜(d)から明らかなよう
に、吸収体の透過率が０.１のときに１次ピークと２次
ピークの強度比が１／５となり、吸収体の透過率が０.
２のときにはその比は２／５となる。すなわち、コント
ラスト比が５以上であるべきいうことから、吸収体の透
過率は０.１以下であることが望ましい。さらに好まし
くは、コントラスト比が１０以上ということから、吸収
体の透過率は０.０５以下であることが望ましい。結
局、吸収体の透過率が０.００５〜０.１との範囲にある
ときに、最もハーフトーンタイプの反射型マスクとして
有効であることになる。
度と、±１０％の位置（すなわち０.０４５μｍおよび
０.０５５μｍの位置）における強度の差との比（強度
の傾き）を求めた結果を図４に示す。この値が大きいほ
ど露光時における強度変動に対する許容値が大きくな
る。図４から分かるように、吸収体の透過率が大きい方
が、強度変動に対する許容値という観点からは好まし
い。この効果が顕著になる、すなわち１０％以上の効果
が望めるようにするために、吸収体の透過率が０.００
５以上であることが望ましい。一方、強度分布の中心の
ピークを１次ピーク、その両側のピークを２次ピークと
呼ぶことにすると、図１９(a)〜(d)から明らかなよう
に、吸収体の透過率が０.１のときに１次ピークと２次
ピークの強度比が１／５となり、吸収体の透過率が０.
２のときにはその比は２／５となる。すなわち、コント
ラスト比が５以上であるべきいうことから、吸収体の透
過率は０.１以下であることが望ましい。さらに好まし
くは、コントラスト比が１０以上ということから、吸収
体の透過率は０.０５以下であることが望ましい。結
局、吸収体の透過率が０.００５〜０.１との範囲にある
ときに、最もハーフトーンタイプの反射型マスクとして
有効であることになる。
【００２７】図５に波長１３ｎｍの光に対する各種の元
素（単体）におけるδおよびｋを示す。１点鎖線は最も
好ましいδとｋの関係を表わし、その近くにある物質が
ハーフトーンタイプのマスクの吸収体として最も好まし
いことを表わす。２本の実線は、その間にある物質がハ
ーフトーンタイプのマスクの吸収体として好ましいこと
を表わしている。図５より、波長が１３ｎｍである場
合、Ｖ,Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ａｇ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓｎ,Ｓ
ｂ,ランタノイド元素,Ｈｆ,Ｔａ,Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐ
ｔ,Ａｕ,Ｔｌ,Ｐｂ,Ｂｉの単体およびそれらを含む化合
物や合金を用いてマスクの吸収体パターンを構成するこ
とが好ましいことが分かる。
素（単体）におけるδおよびｋを示す。１点鎖線は最も
好ましいδとｋの関係を表わし、その近くにある物質が
ハーフトーンタイプのマスクの吸収体として最も好まし
いことを表わす。２本の実線は、その間にある物質がハ
ーフトーンタイプのマスクの吸収体として好ましいこと
を表わしている。図５より、波長が１３ｎｍである場
合、Ｖ,Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ａｇ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓｎ,Ｓ
ｂ,ランタノイド元素,Ｈｆ,Ｔａ,Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐ
ｔ,Ａｕ,Ｔｌ,Ｐｂ,Ｂｉの単体およびそれらを含む化合
物や合金を用いてマスクの吸収体パターンを構成するこ
とが好ましいことが分かる。
【００２８】図５の２本の実線の外側にある物質は、単
体としてはマスクの吸収体として好ましくないものであ
るが、Ｂ,Ｃ,Ｔｉ,Ｚｒ,Ｍｏ,Ｒｕ,Ｒｈ,Ｐｄを一群と
する元素群からの少なくとも１つの元素と、Ｃａ,Ｍｇ,
Ａｌ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａｓ,Ｓｅ,Ｔｅを一群
とする元素群からの少なくとも１つの元素とを同時に含
む化合物あるいは合金は、そのδとｋが図５の２本の実
線の内側にある関係を有することとなり、反射型マスク
の吸収体として好ましい物質となる。例えばＭｏとＮｉ
の１：１（原子比）の合金は、δ＝０.０６１，ｋ＝０.
０３１となり、ハーフトーンタイプのマスクに使用され
る吸収体として好ましい。
体としてはマスクの吸収体として好ましくないものであ
るが、Ｂ,Ｃ,Ｔｉ,Ｚｒ,Ｍｏ,Ｒｕ,Ｒｈ,Ｐｄを一群と
する元素群からの少なくとも１つの元素と、Ｃａ,Ｍｇ,
Ａｌ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａｓ,Ｓｅ,Ｔｅを一群
とする元素群からの少なくとも１つの元素とを同時に含
む化合物あるいは合金は、そのδとｋが図５の２本の実
線の内側にある関係を有することとなり、反射型マスク
の吸収体として好ましい物質となる。例えばＭｏとＮｉ
の１：１（原子比）の合金は、δ＝０.０６１，ｋ＝０.
０３１となり、ハーフトーンタイプのマスクに使用され
る吸収体として好ましい。
【００２９】吸収体パターンの厚さｄについて、 ｄ＝λ／（４｜δ｜） とすることにより、吸収体を透過し、その下にある反射
膜により反射され、さらに吸収体を透過した軟Ｘ線ある
いは真空紫外線の位相が、単に反射部により反射された
軟Ｘ線あるいは真空紫外線の位相に対してπだけ異なる
こととなる。
膜により反射され、さらに吸収体を透過した軟Ｘ線ある
いは真空紫外線の位相が、単に反射部により反射された
軟Ｘ線あるいは真空紫外線の位相に対してπだけ異なる
こととなる。
【００３０】 ３λ／（１６｜δ｜＜ｄ＜５λ／（１６｜δ｜） である厚さにおいても位相はほぼπだけ変化し、位相シ
フト型のマスクとして結像性能の向上に寄与する。
フト型のマスクとして結像性能の向上に寄与する。
【００３１】反射膜として、ＭｏとＳｉからなる膜周期
６.７ｎｍの４１層の多層膜を使用し、この反射膜上に
Ｐｔ層を吸収体として積層した場合において、吸収体透
過反射光と直接反射光との振幅の比の吸収体厚に対する
変化を図６(a)に、吸収体透過反射光と直接反射光との
位相差／πの吸収体厚に対する変化を図６(b)に示す。
ここで吸収体透過反射光とは、吸収体を透過してその下
にある反射膜によって反射され、さらに吸収体を透過し
て出射する軟Ｘ線あるいは真空紫外線のことである。ま
た、直接反射光とは、吸収体を通過することなく単に反
射膜で反射された軟Ｘ線あるいは真空紫外線のことであ
る。なお振幅の比の２乗は強度の比であり、上述した吸
収体の透過率となる。図６(a),(b)に示すグラフ（以下
の図７〜図１１、図１３〜図１６も同じ）は、B. L. He
nke, E. M. Gullikson and J. C.Davisによる"Low-Ener
gy X-ray Interaction Coefficients: Photoabsorptio
n,Scattering and Reflection"で与えられているテーブ
ルに基づいて計算したものである。このテーブルは、文
献：B. L. Henke, P. Lee, T. J. Tanaka, R. L.Shimab
ukuro and B. K. Fujikawa, Atomic Data and Nuclear
Data Tables, Vol. 27, No. 1(1982)に示されている。
６.７ｎｍの４１層の多層膜を使用し、この反射膜上に
Ｐｔ層を吸収体として積層した場合において、吸収体透
過反射光と直接反射光との振幅の比の吸収体厚に対する
変化を図６(a)に、吸収体透過反射光と直接反射光との
位相差／πの吸収体厚に対する変化を図６(b)に示す。
ここで吸収体透過反射光とは、吸収体を透過してその下
にある反射膜によって反射され、さらに吸収体を透過し
て出射する軟Ｘ線あるいは真空紫外線のことである。ま
た、直接反射光とは、吸収体を通過することなく単に反
射膜で反射された軟Ｘ線あるいは真空紫外線のことであ
る。なお振幅の比の２乗は強度の比であり、上述した吸
収体の透過率となる。図６(a),(b)に示すグラフ（以下
の図７〜図１１、図１３〜図１６も同じ）は、B. L. He
nke, E. M. Gullikson and J. C.Davisによる"Low-Ener
gy X-ray Interaction Coefficients: Photoabsorptio
n,Scattering and Reflection"で与えられているテーブ
ルに基づいて計算したものである。このテーブルは、文
献：B. L. Henke, P. Lee, T. J. Tanaka, R. L.Shimab
ukuro and B. K. Fujikawa, Atomic Data and Nuclear
Data Tables, Vol. 27, No. 1(1982)に示されている。
【００３２】図５に示されるように、Ｐｔは吸収体とし
て好ましい光学定数を有しているが、図６(a),(b)にお
いて、それぞれ２本の実線が描かれている。これらの実
線は、上述した条件による望ましい振幅比の範囲、位相
差／πの範囲の上限と下限を示すものである。したがっ
て、図６(a),(b)の両方でグラフがこれら２実線内に含
まれるような吸収体厚が、ハーフトーンタイプの反射型
マスクにおける吸収体の厚さとして好ましいものとな
る。図より明らかなように、Ｐｔ層の厚さが３０ｎｍ近
傍のときに、両方のグラフで実線の内側に含まれてい
る。結局、吸収体を３０ｎｍ厚のＰｔ層とすることによ
り、波長１３ｎｍの光に対して好ましいハーフトーンタ
イプの反射型マスクが得られることになる。
て好ましい光学定数を有しているが、図６(a),(b)にお
いて、それぞれ２本の実線が描かれている。これらの実
線は、上述した条件による望ましい振幅比の範囲、位相
差／πの範囲の上限と下限を示すものである。したがっ
て、図６(a),(b)の両方でグラフがこれら２実線内に含
まれるような吸収体厚が、ハーフトーンタイプの反射型
マスクにおける吸収体の厚さとして好ましいものとな
る。図より明らかなように、Ｐｔ層の厚さが３０ｎｍ近
傍のときに、両方のグラフで実線の内側に含まれてい
る。結局、吸収体を３０ｎｍ厚のＰｔ層とすることによ
り、波長１３ｎｍの光に対して好ましいハーフトーンタ
イプの反射型マスクが得られることになる。
【００３３】図７(a),(b)は、上述のＭｏ／Ｓｉ多層膜
からなる反射膜上にＣｒ層を吸収体として設けた場合の
振幅の比、位相差／πの吸収体厚依存性をそれぞれ示し
ている。図８(a),(b)は、Ｔａ層を吸収体とした場合の
同様のグラフである。図９(a),(b)は、ＭｏとＮｉとの
合金層を吸収体とした時の同様のグラフである。上述し
たようにＣｒ,Ｔａの各単体やＭｏ-Ｎｉ合金は、いずれ
も吸収体として好ましい光学定数を有している。これら
の図より、Ｃｒの場合には５０ｎｍ近傍の厚さ、Ｔａの
場合には６０ｎｍ近傍の厚さ、Ｍｏ-Ｎｉ合金の場合に
は５０ｎｍ近傍の厚さとすることにより、それぞれ波長
１３ｎｍの光に対するハーフトーンタイプのマスクの好
ましい吸収体パターンとなることが分かる。
からなる反射膜上にＣｒ層を吸収体として設けた場合の
振幅の比、位相差／πの吸収体厚依存性をそれぞれ示し
ている。図８(a),(b)は、Ｔａ層を吸収体とした場合の
同様のグラフである。図９(a),(b)は、ＭｏとＮｉとの
合金層を吸収体とした時の同様のグラフである。上述し
たようにＣｒ,Ｔａの各単体やＭｏ-Ｎｉ合金は、いずれ
も吸収体として好ましい光学定数を有している。これら
の図より、Ｃｒの場合には５０ｎｍ近傍の厚さ、Ｔａの
場合には６０ｎｍ近傍の厚さ、Ｍｏ-Ｎｉ合金の場合に
は５０ｎｍ近傍の厚さとすることにより、それぞれ波長
１３ｎｍの光に対するハーフトーンタイプのマスクの好
ましい吸収体パターンとなることが分かる。
【００３４】一方、図１０(a),(b)は、それぞれ、上述
のＭｏ／Ｓｉ多層膜上に吸収体としてＭｏ層を設けた場
合における振幅の比と位相差／πとを示すグラフであ
る。上述したように、Ｍｏ単体はハーフトーンタイプの
反射型マスクの吸収体としては適さない。図１０(a)か
らは振幅比が適当な値となるのは厚さ２００ｎｍ以上で
あることが分かるが、この時、位相差／πは±１を越え
ており、吸収体として適さないことが実際に示されてい
る。原理的には、位相差／πは±１近傍である必要はな
く、±１以外の奇数であっても像性能の向上が望めるは
ずである。しかしながら、位相差／πが±１以外の奇数
の場合には、若干の膜厚変動によっても位相差／πが大
きく変化してしまい好ましくない。上述したＭｏの場合
には、振幅の比が適当でありかつ位相差／πが奇数（−
５）であるのは、吸収体の厚さが２００ｎｍ以上の場合
であり、反射部にできる陰の大きさの点からも好ましく
ない。また、図１１(a),(b)は、上述のＭｏ／Ｓｉ多層
膜からなる反射膜上にＳｉ層を吸収体として設けた場合
の振幅の比と位相差／πとを示している。図８から分か
るようにＳｉ単体はハーフトーンタイプの反射型マスク
の吸収体としては適さないが、実際に、厚さ２００ｎｍ
以下においては、振幅の比、位相差／πとも好適な値と
はならないことが、実際にこの図から分かる。
のＭｏ／Ｓｉ多層膜上に吸収体としてＭｏ層を設けた場
合における振幅の比と位相差／πとを示すグラフであ
る。上述したように、Ｍｏ単体はハーフトーンタイプの
反射型マスクの吸収体としては適さない。図１０(a)か
らは振幅比が適当な値となるのは厚さ２００ｎｍ以上で
あることが分かるが、この時、位相差／πは±１を越え
ており、吸収体として適さないことが実際に示されてい
る。原理的には、位相差／πは±１近傍である必要はな
く、±１以外の奇数であっても像性能の向上が望めるは
ずである。しかしながら、位相差／πが±１以外の奇数
の場合には、若干の膜厚変動によっても位相差／πが大
きく変化してしまい好ましくない。上述したＭｏの場合
には、振幅の比が適当でありかつ位相差／πが奇数（−
５）であるのは、吸収体の厚さが２００ｎｍ以上の場合
であり、反射部にできる陰の大きさの点からも好ましく
ない。また、図１１(a),(b)は、上述のＭｏ／Ｓｉ多層
膜からなる反射膜上にＳｉ層を吸収体として設けた場合
の振幅の比と位相差／πとを示している。図８から分か
るようにＳｉ単体はハーフトーンタイプの反射型マスク
の吸収体としては適さないが、実際に、厚さ２００ｎｍ
以下においては、振幅の比、位相差／πとも好適な値と
はならないことが、実際にこの図から分かる。
【００３５】以上、光の波長を１３ｎｍとした場合につ
いて説明したが、本発明は任意の波長の軟Ｘ線あるいは
真空紫外線に対しても適用し得るものである。次に、１
３ｎｍ以外の波長における例として、波長５ｎｍの光を
用いた場合について説明する。
いて説明したが、本発明は任意の波長の軟Ｘ線あるいは
真空紫外線に対しても適用し得るものである。次に、１
３ｎｍ以外の波長における例として、波長５ｎｍの光を
用いた場合について説明する。
【００３６】図１２は、波長５ｎｍの光に対する各種元
素（単体）のδとｋを示している。図において、１点鎖
線は最も好ましいδとｋの関係を表わし、その近くにあ
る物質がハーフトーンタイプのマスクの吸収体として最
も好ましいことになる。２本の実線は、その間にある物
質がハーフトーンタイプのマスクの吸収体として好まし
いことを表わしている。図１２から、Ｍｇ,Ａｌ,Ｓｉ,
Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｅ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａｓ,
Ｓｅ,Ｒｈ,Ｐｄ,Ａｇ,ランタノイド元素,Ｈｆ,Ａｕ,Ｐ
ｂ,Ｂｉのいずれかの単体、およびそれらを含む化合
物、合金が、波長５ｎｍの場合のマスクの吸収体として
好ましいことが分かる。２本の実線の外側にある物質
は、単体ではマスクの吸収体として好ましくないが、Ｃ
ａ,Ｓｅ,Ｔｉ,Ｖ,Ｒｕ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓｎ,Ｓｂ,Ｔｅ,Ｂａ
を一群とする元素群からの少なくとも１つの元素と、
Ｙ,Ｚｒ,Ｎｂ,Ｍｏ,Ｔａ,Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐｔを一
群とする元素群からの少なくとも１つの元素とを同時に
含む化合物あるいは合金は、図１２の２本の実線の内側
のδとｋの関係を有することとなり、マスクの吸収体と
して好ましい物質となる。例えば、ＰｔとＲｕの１：１
（原子比）の合金は、δ＝０.００８９９，ｋ＝０.００
８３４となって、ハーフトーンタイプの吸収体として好
ましい。
素（単体）のδとｋを示している。図において、１点鎖
線は最も好ましいδとｋの関係を表わし、その近くにあ
る物質がハーフトーンタイプのマスクの吸収体として最
も好ましいことになる。２本の実線は、その間にある物
質がハーフトーンタイプのマスクの吸収体として好まし
いことを表わしている。図１２から、Ｍｇ,Ａｌ,Ｓｉ,
Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｅ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａｓ,
Ｓｅ,Ｒｈ,Ｐｄ,Ａｇ,ランタノイド元素,Ｈｆ,Ａｕ,Ｐ
ｂ,Ｂｉのいずれかの単体、およびそれらを含む化合
物、合金が、波長５ｎｍの場合のマスクの吸収体として
好ましいことが分かる。２本の実線の外側にある物質
は、単体ではマスクの吸収体として好ましくないが、Ｃ
ａ,Ｓｅ,Ｔｉ,Ｖ,Ｒｕ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓｎ,Ｓｂ,Ｔｅ,Ｂａ
を一群とする元素群からの少なくとも１つの元素と、
Ｙ,Ｚｒ,Ｎｂ,Ｍｏ,Ｔａ,Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐｔを一
群とする元素群からの少なくとも１つの元素とを同時に
含む化合物あるいは合金は、図１２の２本の実線の内側
のδとｋの関係を有することとなり、マスクの吸収体と
して好ましい物質となる。例えば、ＰｔとＲｕの１：１
（原子比）の合金は、δ＝０.００８９９，ｋ＝０.００
８３４となって、ハーフトーンタイプの吸収体として好
ましい。
【００３７】図１３(a),(b)は、それぞれ、ＣｒとＣか
らなる膜周期２.５ｎｍの２０１層の多層膜を反射膜と
して用いてこの反射膜上に吸収体としてＮｉ層を積層し
た場合における、吸収体透過反射光と直接反射光との振
幅の比の吸収体厚による変化を示すグラフ、同じく吸収
体透過反射光と直接反射光との位相差／πの吸収体厚に
よる変化を示すグラフである。これらの図においても、
波長が１３ｎｍの場合と同様に、振幅の比、位相差／π
のそれぞれについて、上限と下限が実線で示されてい
る。上述したようにＮｉは吸収体として好ましい光学定
数を有するが、図１３(a),(b)からも分かるように、厚
さを７０ｎｍ近傍とすることにより、振幅の比と位相差
／πがともに好ましい値となる。結局、Ｎｉは７０ｎｍ
の厚さとすることにより、波長５ｎｍの光に対するハー
フトーンタイプのマスクの吸収体として好ましいことが
分かる。
らなる膜周期２.５ｎｍの２０１層の多層膜を反射膜と
して用いてこの反射膜上に吸収体としてＮｉ層を積層し
た場合における、吸収体透過反射光と直接反射光との振
幅の比の吸収体厚による変化を示すグラフ、同じく吸収
体透過反射光と直接反射光との位相差／πの吸収体厚に
よる変化を示すグラフである。これらの図においても、
波長が１３ｎｍの場合と同様に、振幅の比、位相差／π
のそれぞれについて、上限と下限が実線で示されてい
る。上述したようにＮｉは吸収体として好ましい光学定
数を有するが、図１３(a),(b)からも分かるように、厚
さを７０ｎｍ近傍とすることにより、振幅の比と位相差
／πがともに好ましい値となる。結局、Ｎｉは７０ｎｍ
の厚さとすることにより、波長５ｎｍの光に対するハー
フトーンタイプのマスクの吸収体として好ましいことが
分かる。
【００３８】図１４(a),(b)は、上述のＣｒ／Ｃ多層膜
からなる反射膜上にＳｉ層を吸収体とした設けた場合の
同様のグラフである。図１５(a),(b)は、ＰｔとＲｕと
の合金層を吸収体とした場合の同様のグラフである。上
述したようにＳｉ単体やＰｔ-Ｒｕ合金は吸収体として
好ましい光学定数を有している。これらの図から明らか
なように、Ｓｉは１９０ｎｍ近傍の厚さとすることによ
り、Ｐｔ-Ｒｕ合金は１１０ｎｍの厚さとすることによ
り、５ｎｍのハーフトーンタイプのマスクの吸収体とし
て好ましいものとなる。
からなる反射膜上にＳｉ層を吸収体とした設けた場合の
同様のグラフである。図１５(a),(b)は、ＰｔとＲｕと
の合金層を吸収体とした場合の同様のグラフである。上
述したようにＳｉ単体やＰｔ-Ｒｕ合金は吸収体として
好ましい光学定数を有している。これらの図から明らか
なように、Ｓｉは１９０ｎｍ近傍の厚さとすることによ
り、Ｐｔ-Ｒｕ合金は１１０ｎｍの厚さとすることによ
り、５ｎｍのハーフトーンタイプのマスクの吸収体とし
て好ましいものとなる。
【００３９】一方、図１６(a),(b)は、それぞれ、上述
のＣｒ／Ｃ多層膜上に吸収体としてＴａ層を設けた場合
における振幅の比と位相差／πとを示すグラフである。
上述したように、Ｔａ単体はハーフトーンタイプの反射
型マスクの吸収体としては適さない。振幅比が適当な値
となるのは厚さ８０ｎｍ以下のときであるが、位相差／
πが適当な値となるのは厚さが８０ｎｍは越える場合で
あり、両方の条件を満たす厚さの範囲が存在しないこと
が分かる。
のＣｒ／Ｃ多層膜上に吸収体としてＴａ層を設けた場合
における振幅の比と位相差／πとを示すグラフである。
上述したように、Ｔａ単体はハーフトーンタイプの反射
型マスクの吸収体としては適さない。振幅比が適当な値
となるのは厚さ８０ｎｍ以下のときであるが、位相差／
πが適当な値となるのは厚さが８０ｎｍは越える場合で
あり、両方の条件を満たす厚さの範囲が存在しないこと
が分かる。
【００４０】次に上記説明したマスクや露光装置を利用
したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図２０は
微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パ
ネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の
製造工程を示すフローチャートである。ステップ７１
（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７２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。このマスクは反射型マスク
であって、上記説明した特徴を有している。一方、ステ
ップ７３（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７４（ウエハプロセス）は
前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用い
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７５（組み立て）は後工程と呼
ばれ、ステップ７４によって作製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７６（検査）ではス
テップ５で作製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なう。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
７）される。
したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図２０は
微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パ
ネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の
製造工程を示すフローチャートである。ステップ７１
（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７２（マスク製作）では設計した回路パターンを
形成したマスクを製作する。このマスクは反射型マスク
であって、上記説明した特徴を有している。一方、ステ
ップ７３（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７４（ウエハプロセス）は
前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウエハを用い
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７５（組み立て）は後工程と呼
ばれ、ステップ７４によって作製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７６（検査）ではス
テップ５で作製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なう。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
７）される。
【００４１】図２１は上記ウエハプロセスの詳細な工程
を示すフローチャートである。ステップ８１（酸化）で
はウエハの表面を酸化させる。ステップ８２（ＣＶＤ）
ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ８３（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８４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打
ち込む。ステップ８５（レジスト処理）ではウエハに感
光剤を塗布する。ステップ８６（露光）では上記説明し
たマスクと露光装置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８７（現像）では露光し
たウエハを現像する。ステップ８８（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８
９（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
なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形
成される。本実施例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。
を示すフローチャートである。ステップ８１（酸化）で
はウエハの表面を酸化させる。ステップ８２（ＣＶＤ）
ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ８３（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８４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打
ち込む。ステップ８５（レジスト処理）ではウエハに感
光剤を塗布する。ステップ８６（露光）では上記説明し
たマスクと露光装置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８７（現像）では露光し
たウエハを現像する。ステップ８８（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８
９（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
なうことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形
成される。本実施例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。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ハーフト
ーンタイプの反射型マスクにおける吸収体の材質と厚さ
とを具体的に特定できるようにするにより、透過型マス
クにおける透過膜の熱歪みに起因するパターン歪みの問
題を解決するとともに、吸収体の厚さに起因する反射部
の陰の少ない反射型マスクが容易に得られ、さらに位相
シフトタイプであるので同一の開口数の光学系において
より高解像度の結像を実現できるようになるという効果
がある。そして、線幅精度の向上、および重ね合わせ精
度の向上も図れるようになるという効果がある。
ーンタイプの反射型マスクにおける吸収体の材質と厚さ
とを具体的に特定できるようにするにより、透過型マス
クにおける透過膜の熱歪みに起因するパターン歪みの問
題を解決するとともに、吸収体の厚さに起因する反射部
の陰の少ない反射型マスクが容易に得られ、さらに位相
シフトタイプであるので同一の開口数の光学系において
より高解像度の結像を実現できるようになるという効果
がある。そして、線幅精度の向上、および重ね合わせ精
度の向上も図れるようになるという効果がある。
【図１】本発明によるハーフトーンタイプの反射型マス
クの基本的な構成を示す断面図である。
クの基本的な構成を示す断面図である。
【図２】(a)は本発明の一実施例の縮小露光装置の構成
を示すブロック図、(b)はこの縮小露光装置における縮
小光学系を示す図である。
を示すブロック図、(b)はこの縮小露光装置における縮
小光学系を示す図である。
【図３】本発明によるハーフトーンタイプの反射型マス
クの動作を説明するための図である。
クの動作を説明するための図である。
【図４】吸収体透過率に対する結像パターンの強度の関
係を示す特性図である。
係を示す特性図である。
【図５】波長１３ｎｍの光に対する種々の物質の光学定
数を示す特性図である。
数を示す特性図である。
【図６】(a),(b)は、それぞれ、波長を１３ｎｍとし吸
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＰｔとした場合における、
吸収体厚に対する吸収体を透過して反射した光（吸収体
透過反射光）と直接反射した光（直接反射光）との振幅
の比の変化を示す特性図、吸収体透過反射光と直接反射
光との位相差の変化を示す特性図である。
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＰｔとした場合における、
吸収体厚に対する吸収体を透過して反射した光（吸収体
透過反射光）と直接反射した光（直接反射光）との振幅
の比の変化を示す特性図、吸収体透過反射光と直接反射
光との位相差の変化を示す特性図である。
【図７】(a),(b)は、それぞれ、波長を１３ｎｍとし吸
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＣｒとした場合における、
吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振
幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＣｒとした場合における、
吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振
幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
【図８】(a),(b)は、それぞれ、波長を１３ｎｍとし吸
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＴａとした場合における、
吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振
幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＴａとした場合における、
吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振
幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
【図９】(a),(b)は、それぞれ、波長を１３ｎｍとし吸
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＭｏ-Ｎｉ合金とした場合
における、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反
射光との振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図で
ある。
収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＭｏ-Ｎｉ合金とした場合
における、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反
射光との振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図で
ある。
【図１０】(a),(b)は、それぞれ、波長を１３ｎｍとし
吸収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＭｏとした場合におけ
る、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光と
の振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
吸収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＭｏとした場合におけ
る、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光と
の振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
【図１１】(a),(b)は、それぞれ、波長を１３ｎｍとし
吸収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＳｉとした場合におけ
る、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光と
の振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
吸収体をＭｏ／Ｓｉ多層膜上のＳｉとした場合におけ
る、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光と
の振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
【図１２】波長５ｎｍの光に対する種々の物質の光学定
数を示す特性図である。
数を示す特性図である。
【図１３】(a),(b)は、それぞれ、波長を５ｎｍとし吸
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＮｉとした場合における、吸
収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振幅
の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＮｉとした場合における、吸
収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振幅
の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
【図１４】(a),(b)は、それぞれ、波長を５ｎｍとし吸
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＳｉとした場合における、吸
収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振幅
の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＳｉとした場合における、吸
収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振幅
の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
【図１５】(a),(b)は、それぞれ、波長を５ｎｍとし吸
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＰｔ-Ｒｕ合金とした場合に
おける、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射
光との振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図であ
る。
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＰｔ-Ｒｕ合金とした場合に
おける、吸収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射
光との振幅の比の変化、位相差の変化を示す特性図であ
る。
【図１６】(a),(b)は、それぞれ、波長を５ｎｍとし吸
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＴａとした場合における、吸
収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振幅
の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
収体をＣｒ／Ｃ多層膜上のＴａとした場合における、吸
収体厚に対する吸収体透過反射光と直接反射光との振幅
の比の変化、位相差の変化を示す特性図である。
【図１７】従来の位相シフト反射型マスクの構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図１８】従来の位相シフト透過型マスクの構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図１９】結像パターンの強度分布を示す特性図であっ
て、(a)〜(d)は、それぞれ吸収体の透過率が０，０.０
５，０.１，０.２の場合に対応するものである。
て、(a)〜(d)は、それぞれ吸収体の透過率が０，０.０
５，０.１，０.２の場合に対応するものである。
【図２０】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図２１】ウエハプロセスの詳細な工程を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
１ 基板 ２ 反射膜 ３ 吸収体パターン ７ 光源 １２ 反射型マスク １３ ウエハ １６ 基準アライメントマーク １７ アライメントマーク １９ マスクステージ ２０ ウエハステージ ２１,２３ 凹面ミラー ２２ 凸面ミラー ３０ 結像光学系
Claims (12)
- 【請求項１】 原版としてのパターンが形成され光源か
らの軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射して露光対象に前
記パターンを投影するために使用されるリソグラフィ用
反射型マスクにおいて、 前記パターンが、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射
する反射部の上に設けられた吸収体パターンで構成さ
れ、 前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長をλとし、前記吸
収体パターンをなす物質の光学定数を１−δ−ｉｋ
（δ,ｋは実数、ｉは虚数単位）と表わす時、 ０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２ が成立し、前記吸収体パターンの厚さｄが ３λ／（１６｜δ｜）＜ｄ＜５λ／（１６｜δ｜） を満たすことを特徴とするリソグラフィ用反射型マス
ク。 - 【請求項２】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長をλ
（ｎｍ）とする時、 ｋ＞０.０００４λ である請求項１に記載のリソグラフィ用反射型マスク。 - 【請求項３】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が１３
ｎｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｖ,Ｃｒ,Ｍ
ｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ａｇ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓｎ,Ｓｂ,ランタノイド
元素,Ｈｆ,Ｔａ,Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐｔ,Ａｕ,Ｔｌ,Ｐ
ｂ,Ｂｉの中から選ばれた１種の単体、あるいはこれら
の中の少なくとも１つの元素を含む物質からなる、請求
項１に記載のリソグラフィ用反射型マスク。 - 【請求項４】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が１３
ｎｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｂ,Ｃ,Ｔｉ,
Ｚｒ,Ｍｏ,Ｒｕ,Ｒｈ,Ｐｄを一群とする元素群の中から
選ばれた少なくとも１つの元素と、Ｃａ,Ｍｇ,Ａｌ,Ｎ
ｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａｓ,Ｓｅ,Ｔｅを一群とする
元素群の中から選ばれた少なくとも１つの元素とを同時
に含む物質からなる、請求項１に記載のリソグラフィ用
反射型マスク。 - 【請求項５】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が５ｎ
ｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｍｇ,Ａｌ,Ｓ
ｉ,Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａ
ｓ,Ｓｅ,Ｒｈ,Ｐｄ,Ａｇ,ランタノイド元素,Ｈｆ,Ａｕ,
Ｐｂ,Ｂｉの中から選ばれた１種の単体、あるいはこれ
らの中の少なくとも１つの元素を含む物質からなる、請
求項１に記載のリソグラフィ用反射型マスク。 - 【請求項６】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が５ｎ
ｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｃａ,Ｓｃ,Ｔ
ｉ,Ｖ,Ｒｕ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓｎ,Ｓｂ,Ｔｅ,Ｂａを一群とす
る元素群の中から選ばれた少なくとも１つの元素と、
Ｙ,Ｚｒ,Ｎｂ,Ｍｏ,Ｔａ,Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐｔを一
群とする元素群の中から選ばれた少なくとも１つの元素
とを同時に含む物質からなる、請求項１に記載のリソグ
ラフィ用反射型マスク。 - 【請求項７】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線を発生する光
源と、原版としてのパターンが形成された反射型マスク
と、前記光源からの軟Ｘ線あるいは真空紫外線を前記反
射型マスクに照射するための照射光学系と、レジストが
塗布されたウェハ上に前記反射型マスクから反射された
軟Ｘ線あるいは真空紫外線を縮小投影するための反射鏡
からなる結像光学系と、前記反射型マスクと前記ウェハ
との位置合わせを行なうアライメント光学系とを備えた
縮小投影露光装置において、 前記パターンが、前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線を反射
する反射部の上に設けられた吸収体パターンで構成さ
れ、 前記軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長をλとし、前記吸
収体パターンをなす物質の光学定数を１−δ−ｉｋ
（δ,ｋは実数、ｉは虚数単位）と表わす時、 ０.２９＜ｋ／｜δ｜＜１.１２ が成立し、前記吸収体パターンの厚さｄが ３λ／（１６｜δ｜）＜ｄ＜５λ／（１６｜δ｜） を満たすことを特徴とする縮小投影露光装置。 - 【請求項８】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長をλ
（ｎｍ）とする時、 ｋ＞０.０００４λ である請求項７に記載の縮小投影露光装置。 - 【請求項９】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が１３
ｎｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｓｃ,Ｔｉ,
Ｖ,Ｃｒ,Ｍｎ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ｐｄ,Ａｇ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓｎ,Ｓ
ｂ,ランタノイド元素,Ｈｆ,Ｔａ,Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐ
ｔ,Ａｕ,Ｔｌ,Ｐｂ,Ｂｉの中から選ばれた１種の単体、
あるいはこれらの中の少なくとも１つの元素を含む物質
からなる、請求項７に記載の縮小投影露光装置。 - 【請求項１０】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が１
３ｎｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｂ,Ｃ,Ｚ
ｒ,Ｍｏ,Ｒｕ,Ｒｈを一群とする元素群の中から選ばれ
た少なくとも１つの元素と、Ｃａ,Ｍｇ,Ａｌ,Ｎｉ,Ｃ
ｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａｓ,Ｓｅ,Ｔｅを一群とする元素群
の中から選ばれた少なくとも１つの元素とを同時に含む
物質からなる、請求項７に記載の縮小投影露光装置。 - 【請求項１１】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が５
ｎｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｍｇ,Ａｌ,Ｓ
ｉ,Ｆｅ,Ｃｏ,Ｎｉ,Ｃｕ,Ｚｎ,Ｇａ,Ｇｅ,Ａｓ,Ｓｅ,ラ
ンタノイド元素,Ｈｆ,Ａｕ,Ｐｂ,Ｂｉの中から選ばれた
１種の単体、あるいはこれらの中の少なくとも１つの元
素を含む物質からなる、請求項７に記載の縮小投影露光
装置。 - 【請求項１２】 軟Ｘ線あるいは真空紫外線の波長が５
ｎｍ近傍であり、前記吸収体パターンが、Ｃａ,Ｓｃ,Ｔ
ｉ,Ｖ,Ｃｒ,Ｍｎ,Ｒｕ,Ｒｈ,Ｐｄ,Ａｇ,Ｃｄ,Ｉｎ,Ｓ
ｎ,Ｓｂ,Ｔｅ,Ｂａを一群とする元素群の中から選ばれ
た少なくとも１つの元素と、Ｙ,Ｚｒ,Ｎｂ,Ｍｏ,Ｔａ,
Ｗ,Ｒｅ,Ｏｓ,Ｉｒ,Ｐｔを一群とする元素群の中から選
ばれた少なくとも１つの元素とを同時に含む物質からな
る、請求項７に記載の縮小投影露光装置。
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