JPH07225469A - 露光用マスクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １オングストローム単位の精度で周期を制御
した高性能な回折格子を安価に得ることができる露光用
（マスター）マスクおよびその製造方法を得ることを目
的とする。 【構成】 Ａｕ蒸着膜２１，及びＮｉ蒸着膜２２を交互
に積層して形成された所定周期の積層膜１０をその層方
向と垂直な方向の平面で、所定の厚みで切り出した積層
板の、その切断面の一方のＮｉ蒸着膜２２を、所定の深
さまで選択エッチングして積層膜１０の周期に合わせた
所定周期の凹凸構造を有した露光用マスターマスク５を
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は露光用マスクおよびそ
の製造方法に関し、特に、半導体レーザの縦モード制御
に用いる回折格子の形成に使用される露光用マスターマ
スク，および露光用マスクの製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、例えば１９８９年春季第３６
回応用物理学関係連合講演会予稿集に記載された従来の
回折格子の製造方法を示す側面図であり、図において、
１０１はガラス板、１０２はアルミニウム（Ａｌ）薄
膜、１００は該両者からなるマスターマスク、１０３は
表面に所定の繰り返しピッチ（以下、周期という）の回
折格子溝が形成されている紫外線（以下Ｕ．Ｖ．とも称
す）硬化樹脂、１０４は石英ガラス、１０５はＵ．Ｖ．
硬化樹脂１０３の回折格子溝の凸部の一方の斜面に形成
されたＣｒ膜、１０９はＵ．Ｖ．硬化樹脂１０３，石英
ガラス１０４，及びＣｒ膜１０５からなる露光用マス
ク、１０８は該露光用マスク１０９に入射されるレーザ
光、１０６はウエハ、１０７はフォトレジスト、１１０
は加工装置である。

【０００３】また、図１４は該露光用マスク１０９を用
いてウエハ１０６に露光を行った場合の、ウエハ１０６
表面での露光パターンを、ウエハ１０６の表面側から見
た状態を示す概略図であり、図において１０７はウエハ
１０６上に形成されたレジスト、１１０は該レジスト１
０７上に形成される露光光による干渉ジマの明部のパタ
ーンである。

【０００４】次に製造方法を図１１について説明する。
まず、ガラス板１０１上にＡｌ薄膜１０２を形成し（図
１１(a))、該Ａｌ薄膜１０２に加工装置１１０により回
折格子溝を形成し露光用マスターマスク１００を作る
(図１１(b))。次に図１１(c)に示すように、このマスタ
ーマスク１００上の回折格子パターンを、Ｕ．Ｖ．硬化
樹脂１０３を用いて石英ガラス１０４上に転写してマス
ターマスク１００のレプリカを作る。更に、このレプリ
カ表面の回折格子の凸部の一方の斜面にＣｒ１０５を蒸
着して露光用マスク１０９を形成する（図１１(d))。そ
の後、図１１(e) に示すように光源であるレーザ光１０
８を露光用マスク１０９に対してブラッグ角から入射さ
せると、露光用マスク１０９下で１次回折光と透過光が
干渉し、図１４に示すような明暗パターンが生じ、ウェ
ハ１０６上のレジスト１０７が露光される。このパター
ニングされたレジスト１０７を利用してウエハ１０６を
エッチングすることにより回折格子を形成することがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の回折格子は以上
のように作製されており、露光用マスターマスク１００
に回折格子溝を形成する際には、上述したように機械加
工でＡｌ薄膜１０２に回折格子溝を形成していた。しか
し、０．１ｎｍ単位のピッチ精度の回折格子を得るため
には、マスターマスクに０．１ｎｍ単位のピッチ送り精
度の回折格子溝を形成することが必要となり、通常の機
械加工でこのような回折格子溝を形成することは非常に
困難であるという問題があった。

【０００６】また、機械加工において０．１ｎｍ精度の
送り機構は技術的には可能であるが、高精度な装置を揃
える必要があるため、装置の価格が高くなり、回折格子
も非常に高価なものになるという問題があった。また、
マスターマスクを形成した後、これより露光用マスクを
形成するため、工程が多く、複雑化し、製造コストが高
くなるという問題があった。

【０００７】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたものであり、１オングストローム単位の精度
で周期を制御した高性能な回折格子を容易に，かつ安価
に得ることのできる露光用マスターマスクおよびその製
造方法を提供することを目的とする。

【０００８】また、１オングストローム単位の精度で周
期を制御した高性能な回折格子を容易に，かつ安価に得
ることのできる露光用マスターマスクおよびその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００９】さらに、１オングストローム単位の精度で
周期を制御した高性能な回折格子を容易に，かつ安価に
得ることのできるＸ線露光用マスクおよびその製造方法
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る露光用マ
スクの製造方法は、複数種類の膜を、所定の厚さ，順序
で繰り返し積層して縦方向積層膜を形成し、これをその
層方向に垂直な方向に対して所定の角度の平面で切断し
て所定厚さの横方向積層板を形成した後、この横方向積
層板の切断面が主表面となるよう加工するようにしたも
のである。

【００１１】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、上記複数種類の膜を所定のエッチャントに対す
るエッチングレートが相異なるものとし、かつ上記横方
向積層板の切断面に上記エッチャントによるエッチング
処理を施して、その表面形状が上記ストライプ状の露光
パターンに対応した凹凸形状となるよう加工するように
したものである。

【００１２】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、所定のエッチャントに対するエッチングレート
が異なる複数種類膜を光透過性膜とし、かつ上記凹凸形
状の各凹部内側面の一部に光反射膜を、上記露光光の自
己干渉が生じるように形成するようにしたものである。

【００１３】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、光透過性材料からなる膜と光不透過性材料から
なる膜とを、各々所定の厚さとなるよう複数回交互に積
層して縦方向積層膜を形成するようにしたものである。

【００１４】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、Ｘ線吸収材からなる膜とＸ線透過材からなる膜
とを、各々所定の厚さとなるよう複数回交互に積層して
縦方向積層膜を形成するようにしたものである。

【００１５】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、上記縦方向積層膜を構成する各膜を、蒸着によ
り形成するようにしたものである。

【００１６】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、上記縦方向積層膜から切り出した複数の横方向
積層板を、各々の切断面が面一となるようかつその長手
方向の側面が相接してその長手方向に平行に並ぶよう配
置するようにしたものである。

【００１７】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、上記面一となった切断面にエッチング処理を施
すようにしたものである。

【００１８】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、上記縦方向積層膜を、光透過性材料からなる膜
と光不透過性材料からなる膜とを各層が同一厚さになる
よう交互に積層して形成するようにしたものである。

【００１９】また、この発明に係る露光用マスクの製造
方法は、上記縦方向積層膜を、上記光透過性材料からな
る膜と、該膜に比べてその厚さが薄い光不透過性材料か
らなる膜とを交互に積層して形成するようにしたもので
ある。

【００２０】また、この発明に係る露光用マスクは、複
数種類の膜が積層された積層体の断面を主表面とするよ
うにしたものである。

【００２１】

【作用】この発明においては、複数種類の膜を、所定の
厚さ，順序で繰り返し積層して縦方向積層膜を形成し、
これをその層方向と垂直な方向の平面で切断して所定厚
さの横方向積層板を形成した後、この横方向積層板の切
断面を主表面とするするようにしたから、表面の回折格
子溝の周期を精度よく制御した露光用マスクを容易に，
かつ安価に製造できる製造方法が得られる。

【００２２】また、この発明においては、上記複数種類
の膜を所定のエッチャントに対するエッチングレートが
相異なるものとし、かつ上記横方向積層板の切断面に上
記エッチャントによるエッチング処理を施して、その表
面形状が上記ストライプ状の露光パターンに対応した凹
凸形状となるよう加工するようにしたから、表面の回折
格子溝の周期を精度よく制御した凹凸形状を有する露光
用マスクを容易に，かつ安価に製造できる製造方法が得
られる。

【００２３】また、この発明においては、所定のエッチ
ャントに対するエッチングレートが異なる複数種類の光
透過性膜を、所定の厚さ，順序で繰り返し積層して縦方
向積層膜を形成し、これを上述と同様の方法で横方向積
層膜を形成してその切断面の表面が凹凸形状となるよう
に加工し、さらに上記凹凸形状の各凹部内側面の一部に
光反射膜を、その表面に対して所定の角度で露光光が入
射すると、該露光光の自己干渉が発生してストライプ状
の露光パターンが形成されるように形成したから、その
切断面に精度よく周期を制御した凹凸形状を形成するこ
とができ、露光用マスターマスクを設けることなく、精
度のよいストライプ状露光パターンを得ることのできる
露光用マスクを、容易に，かつ安価に製造できる製造方
法が得られる。

【００２４】また、この発明においては、上記縦方向積
層膜を、上記光透過性材料からなる膜と、光不透過性材
料からなる膜とを各々所定の厚さとなるよう複数回交互
に積層して形成するようにしたから、その後上述と同様
の方法により層方向と垂直な方向の平面で切断すること
により、その表面に対して所定の角度で入射する露光光
の自己干渉により、精度のよいより細かいピッチのスト
ライプ状露光パターンを得ることのできる露光用マスク
を容易に，かつ安価に製造できる製造方法が得られる。

【００２５】また、この発明においては、Ｘ線吸収材か
らなる膜とＸ線透過材からなる膜とを、各々所定の厚さ
となるよう複数回交互に積層して縦方向積層膜を形成す
るようにしたから、その後上述と同様の方法で、この縦
方向積層膜をその層方向と垂直な方向の平面で切断する
ことにより、その表面に垂直に入射するＸ線により、精
度良くストライプ状Ｘ線露光パターンを形成することの
できるＸ線露光用マスクを、容易に，かつ安価に製造で
きる製造方法が得られる。

【００２６】また、この発明においては、上記縦方向積
層膜を蒸着により形成するようにしたから、上記縦方向
積層膜の各層の膜厚を高精度にコントロールすることが
でき、高精度に周期を制御した凹凸形状を有する露光用
マスクを容易に、かつ安価に製造できる製造方法が得ら
れる。

【００２７】また、この発明においては、上記縦方向積
層膜を切り出して形成した複数の横方向積層板を、それ
ぞれの切断面が面一となるようかつその長手方向の側面
が相接してその長手方向に平行に並ぶよう配置をするよ
うにしたから、大面積の露光用マスクとなるべき大面積
の積層板を容易に製造できる製造方法が得られる。

【００２８】また、この発明においては、上記縦方向積
層膜を切り出して形成した複数の横方向積層板を、それ
ぞれの切断面が面一となるようかつその長手方向の側面
が相接してその長手方向に平行に並ぶよう配置し、その
面一となった切断面に上記エッチング処理を行うように
したから、大面積の露光用マスクを容易に，かつ安価に
製造できる製造方法が得られる。

【００２９】また、この発明においては、上記縦方向積
層膜を、光透過性材料からなる膜と光不透過性材料から
なる膜とを各層が同一厚さになるよう交互に積層して形
成したから、その後上述のようにその層方向に垂直な平
面で切断することにより、その表面に対して垂直に入射
する露光光により、高精度なストライプ状の露光パター
ンを得ることのできる露光用マスクを、容易に，かつ安
価に製造できる製造方法が得られる。

【００３０】また、この発明においては、上記縦方向積
層膜を、上記光透過性材料からなる膜と、該膜に比べて
その厚さが薄い光不透過性材料からなる膜とを交互に積
層して形成したから、その後上述のようにその層方向に
対して所定の角度をなす平面で切断することにより、そ
の表面に対して所定の角度で入射する露光光の自己干渉
により、精度のよいより細かいピッチのストライプ状露
光パターンを得ることのできる露光用マスクを容易に，
かつ安価に製造できる製造方法が得られる。

【００３１】また、この発明においては、複数種類の膜
が積層された積層体の断面を主表面とするようにしたか
ら、ある膜を挟む他の膜同士の間隔によって１オングス
トローム単位の精度で表面の回折格子溝の周期を制御し
た露光用マスクを容易に，かつ安価に得ることができ
る。

【００３２】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の第１の実施例による露光用マ
スターマスクの製造方法を示す工程図であり、図におい
て、５は本実施例によるマスターマスク、１９はガラス
基板２０を保持するためのホルダ、１０はガラス基板２
０上に交互に積層されたＡｕ蒸着膜２１とＮｉ蒸着膜２
２とからなる所定の繰り返しピッチ（以下、周期ともい
う）の積層膜であり、全体の膜厚が約３００μｍとなる
ように積層されている。５０は積層膜１０を切り出すた
めのカッターブレードである。

【００３３】また、図１２は本発明の第１の実施例の製
造方法において使用した蒸着装置の構造を示す概略図で
ある。図において、図１と同一符号は同一部分を示して
おり、１７は蒸着装置、１８は真空排気によって真空状
態が保たれている真空槽、１及び２は金属蒸発源の入っ
たるつぼで、ヒータ３によりそれぞれが所定の温度にコ
ントロールされている。このるつぼ１にはＮｉが、ま
た、るつぼ２にはＡｕが充填されている。１１及び１２
はシャッタで、その開閉によりるつぼ１，２からの材料
蒸発のＯＮ，ＯＦＦが行われる。１３はるつぼ２より蒸
発したＡｕである。

【００３４】次に製造方法について説明する。まず、蒸
着装置１７内のるつぼ１にＮｉを充填し、るつぼ２にＡ
ｕを充填する。るつぼ１，２から蒸発するそれぞれの金
属の蒸発レートはるつぼ自身の温度により決まり、この
るつぼの温度を厳密にコントロールすることにより、Ｎ
ｉ及びＡｕの蒸発量の高精度な制御が可能となる。実際
には、るつぼに熱電対（図示せず）を接触させて、るつ
ぼの温度をモニタしながらヒータ３に加える電力量を調
整する。このるつぼの温度制御には、例えばＰＩＤコン
トロール（proportional integral and differential c
ontrol) を用いる。また、るつぼ１，２からの金属の板
ガラス２０上への蒸着レートは、水晶振動子等により１
オングストロームの精度で測定可能である。

【００３５】図１３において、図１と同一符号は、同一
または相当する部分を示しており、１５は可動式の水晶
振動子、１６は可動式のシャッタであり、図１３(a) は
水晶振動子１５による蒸着レート測定時の状態を示し、
図１３(b) は蒸着レートを測定していない状態を示して
いる。例えば、蒸着レートを正確に測定するためには、
図１３に示すように、モニタ用の水晶振動子１５を可動
式として、蒸着レート測定時にガラス基板２０を支持す
るためのホルダ１９の中央部に持ってくるようにすれば
よい。なお、この場合、水晶振動子１５とガラス基板２
０の間に可動式シャッタ１６を設けて、水晶振動子１５
による蒸着レート測定時には、シャッタ１６によりガラ
ス基板２０表面を覆い、基板２０に蒸着が行われないよ
うにして、水晶振動子１５のかげになる部分に蒸着膜厚
の不均一が発生しないようにする必要がある。

【００３６】次に、蒸着装置１７内を真空状態にした
後、るつぼ１，２からの金属の蒸着レートを正確に測定
した後、シャッタ１１，１２を交互にＯＮ，ＯＦＦする
ことにより、Ｎｉ，Ａｕの積層膜を、交互にガラス基板
２０の表面に形成していく（図１(a))。このとき、Ｎｉ
とＡｕの膜厚は、金属の蒸着レートとシャッタ１１，１
２の開時間により決まるため、Ｎｉ積層膜２２及びＡｕ
積層膜２１がそれぞれ所定の厚さとなるようにシャッタ
開時間を調整する。ここで、通常、光通信用の半導体レ
ーザの場合は共振器の長さが３００μｍ程度必要となる
ので、この場合、Ａｕ積層膜２１とＮｉ積層膜２２を合
わせた厚みが３００μｍ以上となるまで積層を繰り返
す。このようにして、周期精度を１オングストローム単
位で制御したＮｉ蒸着膜２２とＡｕ蒸着膜２１の積層膜
１０を得る。なお、蒸発開始初期は、蒸着レートが厳密
にコントロールされているが、蒸着が進むにつれてるつ
ぼ内の蒸発源の量が少なくなって、蒸着レートが変化し
てしまう。したがって、蒸着レートを定期的にモニタし
ながら蒸着を続けるのが好ましい。

【００３７】次に、図１(b) に示すようにカッターブレ
ード５０でこの積層膜１０をガラス板２０とともに、そ
の層方向と垂直な方向の平面で切断する。更にこの切断
した積層膜１０から、フッ酸への浸漬等によりガラス板
２０を除去し、一方の切断面を研磨し、その後に、図１
(c) のように、該研磨を行った切断面側のＮｉ蒸着膜２
２の表面をＨＣｌ等で所定の深さまで選択的にエッチン
グすることにより、該切断面の表面部分に、Ｎｉ蒸着膜
２２の露出部分を凹部とし、Ａｕ蒸着膜２１の露出部分
を凸部とした回折格子溝を備えたマスターマスク５を得
ることができる。

【００３８】本実施例のマスターマスク５を使用して、
従来のマスターマスクのように、レプリカを形成し、こ
れにＣｒ蒸着膜を形成することにより、露光マスクを形
成することができ、さらにこの露光マスクを使用してウ
エハ上のレジストを露光し、さらにウエハをエッチング
することにより回折格子を得ることができる。

【００３９】本実施例においてはマスターマスク５の回
折格子溝の周期精度はＮｉ蒸着膜２２，及びＡｕ蒸着膜
２１の膜厚によって決定されるが、これは、蒸着レート
とシャッタ１１，１２の開時間によってオングストロー
ム単位で高精度にコントロールすることができる。した
がって、オングストローム単位で周期を高精度にコント
ロールした露光用マスターマスクを形成することがで
き、これから露光用マスクを形成することによって、こ
の露光用マスクを用いて周期をオングストローム単位で
高精度にコントロールした回折格子を形成することがで
きる。

【００４０】また、従来の１オングストローム単位の精
度を有する機械刻線装置等は高価であったが、本実施例
ではこのような機械刻線装置を使用することなくマスタ
ーマスク５を形成することができ、高精度な回折格子を
容易に、かつ安価に形成することができる効果が得られ
る。

【００４１】このように本実施例によれば、Ｎｉ蒸着膜
２２及びＡｕ蒸着膜２１を交互に積層し、これをその層
方向と垂直な方向の平面に沿って切断したあと、その一
方の切断表面のＮｉ蒸着膜２２表面を選択的にエッチン
グして露光用マスターマスク５を形成するようにしたか
ら、表面の回折格子溝の周期を１オングストローム単位
で高精度にコントロールした露光用マスターマスクを容
易にかつ安価に製造することができる製造方法が得られ
る。

【００４２】また、この製造方法によれば、表面の回折
格子溝の周期を１オングストローム単位で高精度にコン
トロールした露光用マスターマスクを容易にかつ安価に
製造することができ、この露光用マスターマスクを用い
て形成した露光用マスクにより表面の回折格子溝の周期
を１オングストローム単位で高精度にコントロールした
回折格子を容易にかつ安価に得ることができる。

【００４３】なお、本実施例においては、Ｎｉ蒸着膜２
２とＡｕ蒸着膜２１とにより構成される積層膜１０を使
用したが、本発明ではその他のエッチングレートの異な
る複数の金属膜により構成される積層膜を使用しても良
く、この場合も上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。

【００４４】また、本実施例においては、ブレード５０
によりガラス板２０と共に切り出した積層膜１０をフッ
酸に浸漬することにより、ガラス板２０を除去するよう
にしたが、あらかじめガラス基板２０表面にフォトレジ
スト材料等の有機膜を形成しておき、この表面に蒸着に
より上記と同様の積層膜１０を形成し、これをブレード
５０により切り出した後、有機溶剤で上記有機膜のみを
溶かしてガラス板２０を外すようにしてもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。

【００４５】更に、ガラス板２０の表面をポリテトラフ
ルオロエチレン、いわゆるテフロン（商標名）により加
工しておくか、あるいはガラス板２０のかわりにテフロ
ンからなる基板を使用することにより、金属からなる積
層膜１０を剥がしやすくして、積層膜１０を切り出した
後、ガラス基板２０，あるいはテフロン基板を、軽く力
を加えて剥がすようにしてもよく、同様の効果を奏す
る。

【００４６】実施例２．次に本発明の第２の実施例につ
いて説明する。本発明の第２の実施例は上記実施例１に
おいて示した露光用マスターマスク５を形成するための
積層板を複数互いに接続し、これを用いて大面積の露光
用マスターマスクを形成するようにしたものである。

【００４７】図２は本発明の第２の実施例による露光用
マスターマスクの製造方法の主要工程を模式的に示す斜
視図（図２(a))、露光用マスターマスクの構造を模式的
に示す斜視図（図２(b))，及び図２(b) の主要部におけ
る拡大図（図２(c))である。

【００４８】図において、図１と同一符号は同一又は相
当する部分を示しており、５ａは上記実施例１において
使用したＡｕ蒸着膜２１およびＮｉ蒸着膜２２からなる
膜厚が３００μｍ以上の積層膜１０を、その積層方向と
垂直な方向の平面で切断した後、ガラス板２０を除去し
て形成された積層板、４５は積層板５ａをはり付けるた
めの金属板、５３は複数の積層板５ａを互いに接着する
ための、また積層板５ａを金属板４５に接着するための
半田である。

【００４９】次に本第２の実施例による露光用マスター
マスクの製造方法について説明する。まず、上記実施例
１において積層膜１０をその積層方向と垂直な方向の平
面で切り出した後、ガラス板２０をフッ酸等により除去
した積層板５ａを複数用意する。次に、これらを図２
(a) に示すように金属板４５上にその切断面の一方を半
田５３により接着しながら配列していく。このとき、該
複数の積層板５ａを、そのそれぞれの切断面（図示上
面）が面一となるように、かつその長手方向の側面が相
接してこれらがその長手方向に平行に並ぶように配置
し、かつ、積層板５ａ同士も相互に半田５３により接着
していく。その後、上記実施例１と同様に、上記複数の
積層板５ａを同時に選択エッチングして、図２(b),図２
(c) に示す露光用マスターマスクを得る。

【００５０】一般に回折格子形成プロセスにおいては、
一枚のウエハに一度に複数の回折格子を形成し、これを
切り出して回折格子を大量生産することが多く、このた
めには複数の回折格子の凹凸数に相当する凹凸部を備え
た露光用マスターマスクを形成することが必要となる。
上記実施例１のように、露光用マスターマスクを、積層
膜を切り出した一枚の積層板で構成する場合、凹凸部の
数を増やすためには、積層膜の積層数を増やして積層膜
を厚みの厚いものとする必要があり、このような厚い積
層膜を形成するためには、蒸着時間を長くしなければな
らず、作製効率が悪くなる。

【００５１】しかるに、図２に示す本実施例２のよう
に、同一の積層膜から形成した一つの回折格子を形成す
るのに充分な積層数を備えた積層板５ａをその積層方向
に複数並べて接着して、大面積の露光用マスターマスク
を形成し、これを使用して露光用マスクを形成し、この
露光用マスクを利用してウエハに回折格子を形成し、こ
れを切り出すことにより、一度に複数の回折格子を得る
ことができる。ここで、この露光用マスターマスクによ
り形成した露光用マスクを使用してウエハに回折格子を
形成した後、個々の回折格子を切り出す際には、ウエハ
上の該回折格子の凹凸部のうち、上記積層板５ａの半田
部５３に対応する部分は、周期的な凹凸構造が乱される
ので、ウエハ上の凹凸部のこの部分に対応する部分を含
まないように、ウエハから個々の回折格子を切り出すよ
うにする。

【００５２】このように本第２の実施例によれば、１つ
の積層膜１０を切り出して形成した複数の積層板５ａを
それぞれの切断面が面一となるように、かつその長手方
向の側面が相接してその長手方向に平行に並ぶよう配置
し、その面一となった切断面を選択エッチングするよう
にしたから、１オングストローム単位で表面の回折格子
溝の周期を高精度に制御した大面積の露光用マスターマ
スクを容易にかつ安価に形成することができ、露光用マ
スターマスク形成時の作業効率を向上させることができ
る製造方法が得られる。

【００５３】また、この製造方法によれば、１オングス
トローム単位で表面の回折格子溝の周期を高精度に制御
した大面積の露光用マスターマスクを容易にかつ安価に
得ることができる。

【００５４】実施例３．上記第１の実施例ではＮｉ，Ａ
ｕ等の金属膜からなる積層膜１０を用いてマスターマス
クを形成し、これより露光用マスクを形成するようにし
たが、本第３の実施例は、誘電体膜であるＳｉＮx 膜２
３，及びＳｉＯ2 膜２４を用いて、すなわち、光を透過
する性質を備えたＳｉＮx 膜２３，及びＳｉＯ2 膜２４
を用いて積層膜１０ａを形成し、この積層膜１０ａよ
り、露光用マスクそのものを形成するようにしたもので
ある。

【００５５】図３は本発明の第３の実施例による露光用
マスクの構造を示す断面図であり、図において、図１と
同一符号は同一又は相当する部分を示しており、２３は
ＳｉＮx 膜、２４はＳｉＯ2 膜、２５はＣｒ蒸着膜、１
０ａはＳｉＮx 膜２３，及びＳｉＯ2 膜２４により構成
される積層膜である。

【００５６】本実施例３においては、図１に示した上記
第１の実施例と同じようにＳｉＮx膜２３とＳｉＯ2 膜
２４を交互にそれぞれが所定の厚さとなるようガラス板
２０上に蒸着して積層膜１０ａを形成し、これをその層
方向と垂直な方向の平面で切断した後、ガラス板２０を
除去する。このガラス板２０の除去は、あらかじめガラ
ス板２０表面に有機膜（図示せず）を形成しておき、積
層膜１０ａを切り出した後に、有機溶剤によりこの有機
膜を除去してガラス板２０を取り外すようにする。その
後、両方の切断面を鏡面研磨した後、バッファードフッ
酸等により一方の切断面を所定の深さまでエッチングす
ると、ＳｉＯ2 膜２４の方がＳｉＮx 膜２３よりエッチ
ングレートが速いので、ＳｉＯ2 膜２４とＳｉＮx 膜２
３の積層ピッチに比例した周期の凹凸の回折格子溝が形
成される。さらに、この表面の凹凸の凹部の内側面の一
部にＣｒ等の蒸着膜２５を形成して、所定周期の回折格
子溝を備えた露光用マスクを形成する。

【００５７】本実施例３の露光用マスクは、積層膜１０
ａが光を透過するものであり、その表面に入射するブラ
ッグ角の光に対してこれをそのまま自己干渉マスクとし
て用いる。

【００５８】このように本実施例３によれば、ＳｉＯ2
膜２４とＳｉＮx 膜２３とを交互に積層した積層膜１０
ａを、その層方向に垂直な方向に沿って切断し、その切
断表面の一方のＳｉＯ2 膜２４を選択的にエッチングし
た後、この表面の凹凸形状の凹部内側面の一部にＣｒ等
の蒸着膜２５を形成して、回折格子溝を備えた露光用マ
スクを形成するようにしたから、表面の回折格子溝の周
期を高精度にコントロールした露光用マスクを、露光用
マスターマスクを形成することなく容易にかつ安価に得
ることができる製造方法が得られる。

【００５９】また、この製造方法により表面の回折格子
溝の周期を高精度にコントロールした露光用マスクを容
易にかつ安価に得ることができ、該露光用マスクを用い
てその表面に対してブラッグ角となるよう入射する光に
より高精度なストライプ状露光パターンを得ることがで
き、これにより周期を高精度にコントロールした回折格
子を容易にかつ安価に得ることができる。

【００６０】なお、本実施例３においては、ＳｉＯ2 膜
２４とＳｉＮx 膜２３からなる積層膜１０ａを使用する
ようにしたが、本発明はその他の、エッチング速度が異
なる複数の誘電体膜からなる積層膜を用いるようにして
も良く、上記実施例と同様の効果を奏する。

【００６１】実施例４．次に本発明の第４の実施例につ
いて説明する。本第４の実施例は上記実施例３において
示した露光用マスクを形成するための積層板を、複数互
いに接続し、これを用いて大面積の露光用マスクを形成
するようにしたものである。

【００６２】図４は本第４の実施例による露光用マスク
の製造方法の主要工程を模式的に示す斜視図（図４
(a))、露光用マスクの構造を模式的に示す斜視図（図４
(b))，及び図４(b) の主要部における拡大図（図４(c))
である。

【００６３】図において、図３と同一符号は同一又は相
当する部分を示しており、５ｂは上記実施例３において
使用したＳｉＮｘ膜２３およびＳｉＯ2 膜２４からなる
膜厚が３００μｍ以上の積層膜１０ａを、その層方向と
垂直な方向の平面で切断した後、ガラス板２０を除去し
て形成された積層板、４３は積層板５１をはり付けるた
めのガラス板、５２は複数の積層板５ｂを互いに接着す
るための、また積層板５ｂをガラス板４３に接着するた
めの接着剤である。

【００６４】次に製造方法について説明する。まず、上
記実施例３において１つの積層膜１０ａをその層方向に
垂直な方向の平面で切断した後にガラス板２０を除去し
た積層板５ｂを複数用意する。次に、これらを図４(a)
に示すようにガラス板４３上にその切断面の一方を接着
材５２により接着しながら配列していく。このとき、該
複数の積層板５ｂを、そのそれぞれの切断面（図示上
面）が面一となるように、かつその長手方向の側面が相
接してこれらがその長手方向に平行に並ぶように配置
し、かつ、積層板５１同士も相互に接着材５２により接
着していく。さらに、積層板５ｂのガラス板４３と接着
されていない切断面を研磨した後、ガラス板４３を積層
板５ｂが配置されていない面から研磨してこれを除去
し、さらに積層板５ｂのガラス板４３と接着されていた
切断面を研磨する。その後、上記実施例３と同様に複数
の積層板５ｂの切断面の一方を選択エッチングした後、
この選択エッチングにより形成された凹凸形状の各凹部
の内側斜面の一方にＣｒ蒸着膜２５を形成して、図４
(b),図４(c) に示す露光用マスクを得る。

【００６５】一般に回折格子形成プロセスにおいては、
一枚のウエハに一度に複数の回折格子を形成し、これを
切り出して回折格子を大量生産することが多く、このた
めには複数の回折格子の凹凸数に相当する凹凸部を備え
た露光用マスクを形成することが必要となる。上記実施
例３のように、露光用マスクを、積層膜を切り出した一
枚の積層板で構成する場合、凹凸部の数を増やすために
は、積層膜の積層数を増やして積層膜を厚みの厚いもの
とする必要があり、このような厚みの厚い積層膜を形成
するためには、蒸着時間を長くしなければならず、作製
効率が悪くなる。

【００６６】しかるに、図４に示す本実施例４のよう
に、同一の積層膜から形成した一つの回折格子を形成す
るのに充分な積層数を備えた積層板５ｂを複数並べて接
着して、大面積の露光用マスクを形成し、この露光用マ
スクを使用してウエハに回折格子を形成し、これを切り
出すことにより、一度に複数の回折格子を得ることがで
きる。ここで、この露光用マスクを使用してウエハに回
折格子を形成した後、個々の回折格子を切り出す際に
は、ウエハ上の該回折格子の凹凸部のうち、上記積層板
５ｂの接着剤部５２に対応する部分は、周期的な凹凸構
造が乱されるので、ウエハ上の凹凸部のこの部分に対応
する部分を含まないように、ウエハから個々の回折格子
を切り出すようにする。その後は、本実施例に示した露
光用マスクを用いてウエハに回折格子を形成し、これを
切り出すことにより、一度に複数の回折格子を得ること
ができる。

【００６７】このように本第４の実施例によれば、１つ
の積層膜１０ａを切り出して形成した複数の積層板５ｂ
をそれぞれの切断面が面一となるように、かつその長手
方向の側面が相接してその長手方向に平行に並ぶよう配
置し、その面一となった切断面を選択エッチングした
後、この選択エッチングにより形成された凹凸形状の各
凹部の内側斜面の一方にＣｒ蒸着膜２５を形成するよう
にしたから、露光用マスクの露光可能な領域を容易にか
つ安価に拡張することができ、露光用マスク形成時の作
業効率を向上させることができる製造方法が得られる。
また、この製造方法によれば、大面積の露光用マスクを
作業効率よく容易にかつ安価に得られるという効果があ
る。

【００６８】実施例５．図５は本発明の第５の実施例に
よる露光用マスクの製造方法の主要工程を示す側面図で
あり、図において、図１及び図３と同一符号は同一又は
相当する部分を示しており、３３は本実施例の露光用マ
スクである。

【００６９】また、図６は本実施例の露光用マスクを利
用してウエハ上のフォトレジストを露光している状態を
示す図であり、図において、図５と同一符号は同一又は
相当する部分を示しており、３０はウエハ、３１はウエ
ハ３０上に設けられたフォトレジスト，３５は露光用の
レーザ光である。

【００７０】図５(b) に示す本第５の実施例の露光用マ
スク３３は、図５(a) に示すように、膜厚が等しいＡｕ
金属膜２１と、ＳｉＯ2 誘電体膜２４とを交互に蒸着し
て上記実施例２と同様に積層膜を形成した後、該積層膜
をカッターブレード５０により、その層方向と垂直な方
向の平面で切り出した後、両方の切断面を研磨すること
により形成される。

【００７１】本第５の実施例の露光マスク３３は、金属
膜２１の光を透過しない性質を利用したものであり、積
層膜から切り出した積層板をそのまま露光用マスクとし
て用い、図６のように、露光用マスク３３の切断面と垂
直な方向からレーザ光３５を照射することで、フォトレ
ジスト３１の金属膜２１に対応した領域に暗部を、また
ＳｉＯ2 膜２４に対応した領域に明部を得ることで、ウ
エハ３０上のフォトレジスト３１のパターニングを行う
ものである。マスク幅はＡｕ膜２１の膜厚となるため、
１オングストロームから１μｍの範囲まで制御可能であ
り、非常に高精度なマスクとして利用することが可能で
ある。例えば、ウエハ上に形成される回折格子のピッチ
を０．６μｍとしたい場合、Ａｕ金属膜２１と、ＳｉＯ
2 誘電体膜２４の厚さをそれぞれ０．３μｍとすれば良
い。また、上記第３の実施例のように、露光用マスクを
得るために、積層膜を切断後にエッチングやＣｒの蒸着
等の工程を行う必要がないため、露光用マスク３３を形
成する工程を簡略化することができる。

【００７２】このように本実施例５においては、露光用
マスク３３を、Ａｕ等の金属膜２１とＳｉＯ2 等の誘電
体膜２４からなる積層膜をその層方向と垂直な方向の平
面で切り出して形成するようにしたから、露光用マスタ
ーマスクを作製することなく、また、凹凸形成のための
エッチングや斜面へのＣｒ等の金属膜の形成を行うこと
なく、表面に垂直に入射する光に対して高精度なストラ
イプ状露光パターンを得ることのできる露光用マスクを
容易にかつ安価に得ることができる製造方法が得られ
る。

【００７３】またこの製造方法によれば、表面に垂直に
入射する光に対して高精度なストライプ状露光パターン
を得ることのできる露光用マスクを容易にかつ安価に得
られ、この露光用マスクを用いて、周期を高精度にコン
トロールした回折格子を容易に得ることができる。

【００７４】なお、上記実施例５においても、上述のよ
うにして得られた露光用マスクをその各々の切断面が面
一となるようかつその長手方向の側面が相接してその長
手方向に並ぶよう配置することにより、大面積の露光用
マスクを形成するようにしてもよく、これにより露光用
マスクの露光可能な領域を容易にかつ安価に拡張するこ
とができ、露光用マスク形成時の作業効率を向上させる
ことができる製造方法が得られる。また、この製造方法
によれば、大面積の露光用マスクを作業効率よく容易に
かつ安価に得られるという効果がある。

【００７５】実施例６．図７は本発明の第６の実施例の
製造方法により製造される露光用マスクの構造を示す側
面図であり、図において、図６と同一符号は同一又は相
当する部分を示しており、３４は本実施例の露光用マス
ク、３２は該露光用マスク３４に照射されたレーザ光３
５によりフォトレジスト３１上に生じる干渉ジマの明部
である。本第６の実施例の露光用マスクは上記第５の実
施例に示した露光用マスクにおいて、Ａｕ膜２１の膜厚
をＳｉＯ2 膜２４の膜厚（縦方向積層厚）に比べて十分
に薄くなるように形成したものである。

【００７６】図７のように、Ａｕ膜２１の膜厚をＳｉＯ
2 膜２４の膜厚に比べて薄くした露光用マスク３４にブ
ラッグ角から単色光を入射してやると、露光用マスク３
４下のフォトレジスト３１中に光の自己干渉により干渉
ジマが生じ、レジスト３１をこの干渉ジマのパターンで
露光することが可能となる。即ち、上記実施例５におい
て示した露光用マスク３３において、Ａｕ膜２１の膜厚
をＳｉＯ2 膜２４の膜厚に比べて薄くすることにより、
自己干渉マスク３４を得ることができる。

【００７７】一般的に露光用マスクとしては、自己干渉
マスクの方が自己干渉によらないマスクよりも細かいピ
ッチの露光を行うことが可能であり、例えば、自己干渉
によらない露光用マスクでは０．５μｍ程度のピッチの
露光が限界であるのに対し、自己干渉マスクでは０．２
μｍのピッチの露光も可能である。したがって、上記第
５の実施例に示した露光用マスクよりも細かいピッチの
露光を精度良く行うことが可能な露光用マスクを得るこ
とができる。

【００７８】このように本実施例６によれば、露光用マ
スク３４をＳｉＯ2 膜２４と、このＳｉＯ2 膜２４より
厚さが非常に薄いＡｕ膜２１とにより構成される積層膜
を、その層方向に垂直な方向の平面で切り出して形成す
るようにしたから、その表面に対してブラッグ角となる
よう入射する光による自己干渉により、より細かいピッ
チの露光を高精度に行うことができる露光用マスクを容
易にかつ安価に得ることができる製造方法が得られる。

【００７９】また、この製造方法によれば、その表面に
対してブラッグ角となるよう入射する光による自己干渉
により、より細かいピッチの露光を高精度に行うことが
できる露光用マスクが容易にかつ安価に得られるという
効果がある。

【００８０】実施例７．図８は本発明の第７の実施例の
製造方法により製造される露光用マスクの構造を示す断
面図であり、図において、図７と同一符号は同一又は相
当する部分を示しており、３６は露光用マスク、８０は
Ａｕ蒸着膜２１，及びＳｉＯ2 膜２４からなる積層膜で
ある。

【００８１】本第７の実施例における露光用マスクは、
上記第６の実施例において、ＳｉＯ2 膜２４と、このＳ
ｉＯ2 膜２４より厚さが非常に薄いＡｕ膜２１とにより
構成される積層膜を、その層方向と垂直な方向の平面で
切り出す代わりに、図８(a)に示すように、該積層膜８
０をその層方向と垂直な方向に対して任意の角度θをつ
けて切り出して、露光用マスク３６を得るものである
（図８(b))。

【００８２】本実施例７においては、例えば、積層膜８
０の切り出し角度θを４５°に設定した場合、積層膜８
０の縦方向積層厚をｄ＝３００μｍとすると、切り出し
た露光用マスク３６の切断面の長さはＬ＝ｄ×√２＝４
２４μｍとなり、積層膜８０の膜厚より切断面の長さが
長い露光用マスク３６を得ることができる。

【００８３】また、この露光用マスク３６のウェハ面に
対する金属膜２１の傾斜角は９０°−θで表され、これ
は露光用マスク３６の切り出し角度θにより調整するこ
とができる。これによって、自己干渉マスクである本実
施例の露光用マスク３６を形成する際には、積層膜形成
後において、切り出し角度θの調整により回折格子の周
期ピッチを微妙に調整することが容易に可能である。ま
た、この露光マスクを用いて露光する際の、ブラッグ角
で入射してくる光の所定の回折光強度も、この角度θの
調整によって得ることができる。

【００８４】このように本実施例７によれば、積層膜８
０をその層方向と垂直な方向に対して所定の角度をなす
平面で切断するようにしたから、上記第６の実施例と同
様、容易に自己干渉マスクを得られるとともに、露光用
マスクを得るための積層膜を形成する時間を短縮でき、
さらに、積層膜形成後に露光マスクの周期ピッチの微調
整を容易にかつ安価に行うことができる製造方法が得ら
れる。

【００８５】また、この製造方法によれば、容易に自己
干渉マスクを得られるとともに、露光用マスクとなるべ
き積層膜の形成を短時間で行なうことができ、露光用マ
スクを容易にかつ安価に得ることができる効果がある。

【００８６】なお、上記第５ないし第７の実施例におい
ては、誘電体膜の材料としてＳｉＯ2 を、また、金属膜
の材料としてＡｕを使用するようにしたが、本発明はＳ
ｉＯ2 の代わりにその他の誘電体材料を、また、Ａｕの
代わりにその他の金属材料を用いるようにしても良く、
上記各実施例と同様の効果を奏する。

【００８７】実施例８．図９は本発明の第８の実施例の
製造方法により製造されるＸ線露光用マスクの構造を示
す断面図であり、図において図８と同一符号は同一又は
相当する部分を示しており、４０はＸ線吸収体であるＴ
ａ膜、４１はＳｉＮx 膜、９０は該Ｔａ膜４０，及びＳ
ｉＮｘ膜４１からなる露光用マスク、４２は接着剤であ
る。

【００８８】本実施例は、積層膜を上記第５の実施例と
同様の製造方法により、例えばＸ線吸収材料であるＴａ
膜４０とＸ線透過材料であるＳｉＮx 膜２３とを交互に
積層した積層膜をその層方向と垂直な平面で切り出した
後、積層に使用したガラス板等を上記各実施例と同様の
方法により除去し、両方の切断面を研磨することにより
積層板を形成して、これをそのままＸ線露光用マスク９
０としたものである。

【００８９】本実施例８による露光用マスク９０は、Ｓ
ｉＮx 膜２３部分においてはＸ線を透過するが、Ｔａ膜
４０部分においてはＸ線を吸収してＸ線を透過させない
もので、これはＸ線露光に用いる。

【００９０】このように本実施例８によれば、Ｔａ膜４
０とＳｉＮx 膜４１からなる積層膜を形成し、これをそ
の厚さ方向と平行な面で切り出してマスク９０を形成す
るようにしたから、Ｘ線露光に使用できる高精度なマス
クを容易にかつ安価に得ることができる製造方法が得ら
れる。

【００９１】また、この製造方法によれば、Ｘ線露光に
使用できる高精度な露光マスクが容易に得られ、この露
光マスクを用いて周期精度に優れた回折格子を容易にか
つ安価に得ることができる。

【００９２】なお、図９(b) は上記実施例において示し
たＴａ膜４０とＳｉＮx 膜２３からなるマスク９０を接
着剤４２によってＳｉＮx 膜４１上にはりつけてＸ線露
光用マスクとしたものであり、上記実施例と同様の効果
を奏する。

【００９３】また、図９(c) は図９(b) において示した
ＳｉＮx 膜よりなる支持板４１上にＴａ膜４０とＳｉＮ
x 膜２３からなるマスク９０をはり合わせたＸ線露光用
マスクの、ＳｉＮx 膜２３部分のみをエッチングにより
選択的に除去したものであり、上記実施例と同様の効果
を奏する。

【００９４】また、本実施例においては、Ｘ線吸収材料
としてＴａ４０を、またＸ線透過材料としてＳｉＮx ２
３を用いるようにしたが、本発明はＴａ４０の代わりに
その他のＸ線吸収材料を、またＳｉＮx ２３の代わりに
その他のＸ線透過材料を用いるようにしても良く、上記
実施例と同様の効果を奏する。

【００９５】実施例９．次に本第９の実施例について説
明する。本実施例９は上記実施例８において示した積層
膜，即ち露光用マスクを複数互いに接続して大面積の露
光用マスクを形成するようにしたものである。

【００９６】図１０は本第９の実施例によるＸ線露光用
マスクの製造方法の主要工程を模式的に示す斜視図（図
１０(a))、Ｘ線露光用マスクの構造を模式的に示す斜視
図（図１０(b))，及び図１０(b) の主要部における拡大
図（図１０(c))である。図において、図９と同一符号は
同一又は相当する部分を示しており、６１は上記実施例
において示したＳｉＮｘ膜２３およびＴａ膜４０からな
る積層膜を切り出した後、積層膜の形成に使用したガラ
ス等を除去して形成した積層板、６３は該露光用マスク
６１を複数並べてはり付けるためのＳｉＮｘからなる
板、６２は上記複数の露光用マスク６１を互いに接着す
るための，また露光用マスク６１をＳｉＮｘからなる膜
６３に接着するための接着剤である。

【００９７】次に製造方法について説明する。まず、上
記実施例８と同様の製造方法により、一つの積層膜から
複数の積層板６１を形成した後、これらを図１０(a) に
示すようにＳｉＮｘ膜６３上にその切断面の一方を接着
材６２により接着しながら配列していく。このとき、積
層板６１のそれぞれの切断面が面一となるように、かつ
その長手方向の側面が相接してその長手方向に平行に並
ぶようにする。また、積層板６１同士も相互に接着材６
２により接着していく。さらに、積層板６１のＳｉＮｘ
板６３と接着されていない切断面を研磨した後、ＳｉＮ
ｘ板６３を積層板６１が配置されていない側の面から研
磨してこれを除去し、さらに積層板６１のＳｉＮｘ板６
３と接着されていた切断面を研磨して、図４(b),図４
(c) に示すＸ線露光用マスクを得る。

【００９８】一般に回折格子形成プロセスにおいては、
一枚のウエハに一度に複数の回折格子を形成し、これを
切り出して回折格子を大量生産することが多く、このた
めには複数の回折格子の凹凸数に相当する凹凸部を備え
た露光用マスクを形成することが必要となる。上記実施
例８のように、Ｘ線露光用マスク９０を、積層膜を切り
出した一枚の積層板で構成する場合、凹凸部の数を増や
すためには、積層膜の積層数を増やして積層膜を厚みの
厚いものとする必要があり、このような厚みの厚い積層
膜を形成するためには、蒸着時間を長くしなければなら
ず、作製効率が悪くなる。

【００９９】しかるに、図１０に示す本実施例９のよう
に、同一の積層膜から形成した一つの回折格子を形成す
るのに充分な積層数を備えた積層板６１を複数並べて接
着して、大面積のＸ線露光用マスクを形成し、この露光
用マスクを使用してウエハに回折格子を形成し、これを
切り出すことにより、一度に複数の回折格子を得ること
ができる。ここで、この露光用マスク９０を使用してウ
エハに回折格子を形成した後、個々の回折格子を切り出
す際には、ウエハ上の該回折格子の凹凸部のうち、上記
積層板９０の接着剤部６２に対応する部分は、周期的な
凹凸構造が乱されるので、ウエハ上の凹凸部のこの部分
に対応する部分を含まないように、ウエハから個々の回
折格子を切り出すようにする。

【０１００】このように本実施例９によれば、一つの積
層膜から切り出した複数の積層板６１をそれぞれの切断
面が面一となるように、かつその長手方向の側面が相接
してその長手方向に平行に並ぶよう接着するようにした
から、積層板の露光可能な領域を容易にかつ安価に拡張
することができ、Ｘ線露光用マスク形成時の作業効率を
向上させることができる製造方法が得られる。また、こ
の製造方法によれば、大面積のＸ線露光用マスクが容易
にかつ安価に得られる効果がある。

【０１０１】なお、上記実施例９においては、上記第８
の実施例において使用した積層板６１を使用した場合に
ついて説明したが、本実施例９のこの積層板を配列して
Ｘ線露光用マスクを大面積化する構成は、上記第５ない
し第７の実施例において示した積層板，即ち露光用マス
クを使用した場合についても適用でき、上記実施例と同
様の効果を奏する。

【０１０２】また、上記各実施例においては積層膜を真
空蒸着法により形成するようにしたが、本発明は積層膜
の厚さを高精度にコントロールできるＣＶＤ法やスパッ
タ法を用いて積層膜を形成するようにしても良く、上記
各実施例と同様の効果を奏する。

【０１０３】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る露光用マ
スクの製造方法によれば、複数種類の膜を、所定の厚
さ，順序で繰り返し積層して縦方向積層膜を形成し、こ
れをその層方向と垂直な方向の平面で切断して所定厚さ
の横方向積層板を形成した後、この横方向積層板の切断
面を主表面とするようにしたから、１オングストローム
単位の精度で表面の回折格子溝の周期を精度よく制御し
た露光用マスクを容易に，かつ安価に得ることができ、
周期を高精度で制御した高性能な回折格子を容易に，か
つ安価に製造できる製造方法が得られる効果がある。

【０１０４】また、この発明によれば、縦方向積層膜を
形成する工程で積層する複数種類の膜を所定のエッチャ
ントに対するエッチングレートが異なるものとし、横方
向積層板の切断面に上記エッチャントによるエッチング
処理を施してその表面に凹凸形状を形成するようにした
から、１オングストローム単位の精度で表面の回折格子
溝の周期を精度よく制御した凹凸形状を有する露光用マ
スクを容易に，かつ安価に得ることができ、周期を高精
度で制御した高性能な回折格子を容易に，かつ安価に製
造できる製造方法が得られる効果がある。

【０１０５】また、この発明によれば、所定のエッチャ
ントに対するエッチングレートが異なる複数種類の光透
過性膜を、所定の厚さ，順序で繰り返し積層して縦方向
積層膜を形成し、これを上述と同様に横方向積層膜を形
成してその切断面の表面が凹凸形状となるように加工
し、さらに上記凹凸形状の各凹部内側面の一部に光反射
膜を、その表面に対して所定の角度で露光光が入射する
と、該露光光の自己干渉が発生してストライプ状の露光
パターンが形成されるように形成したから、その切断面
に精度よく周期を制御した凹凸形状を形成することがで
き、露光用マスターマスクを設けることなく、精度のよ
いストライプ状露光パターンが得られる露光用マスクを
容易に得ることができ、１オングストローム単位の精度
で周期を制御した高性能な回折格子を形成できる露光用
マスクを容易に、かつ安価に製造できる製造方法が得ら
れる効果がある。

【０１０６】また、この発明によれば、上記縦方向積層
膜を、上記光透過性材料からなる膜と、光不透過性材料
からなる膜とを各々所定の厚さとなるよう複数回交互に
積層して形成するようにしたから、その後上述と同様に
より層方向と垂直な方向の平面で切断することにより、
その表面に対して所定の角度で入射する露光光の自己干
渉により、精度のよいより細かいピッチのストライプ状
露光パターンを得ることができ、精度に優れたより細か
いピッチの回折格子を容易に形成できる露光用マスクを
容易に，かつ安価に製造できる製造方法が得られる効果
がある。

【０１０７】また、この発明によれば、Ｘ線吸収材から
なる膜とＸ線透過材からなる膜とを、各々所定の厚さと
なるよう複数回交互に積層して縦方向積層膜を形成する
ようにしたから、その後上述と同様に、この縦方向積層
膜をその層方向と垂直な方向の平面で切断することによ
り、その表面に垂直に入射するＸ線により、精度の良い
ストライプ状Ｘ線露光パターンを形成することができる
Ｘ線露光用マスクを容易に得ることができ、高精度の回
折格子を容易に得られる露光用マスクを容易に，かつ安
価に製造できる製造方法が得られる効果がある。

【０１０８】また、この発明によれば、上記縦方向積層
膜を蒸着により形成するようにしたから、上記縦方向積
層膜の各層の膜厚を高精度にコントロールすることがで
き、高精度に周期を制御した凹凸形状を有する露光用マ
スクを容易に得ることができ、周期をより高精度に制御
した高性能な回折格子を容易に形成できる露光用マスク
を容易に，かつ安価に製造できる製造方法が得られる効
果がある。

【０１０９】また、この発明によれば、上記縦方向積層
膜を切り出して形成した複数の横方向積層板を、それぞ
れの切断面が面一となるようかつその長手方向の側面が
相接してその長手方向に平行に並ぶよう配置をするよう
にしたから、大面積の露光用マスクとなるべき大面積の
積層板を容易に，かつ安価に製造することができ、露光
用マスク形成の作業効率を向上させることができる製造
方法が得られる効果がある。

【０１１０】また、この発明によれば、上記縦方向積層
膜を切り出して形成した複数の横方向積層板を、それぞ
れの切断面が面一となるようかつその長手方向の側面が
相接してその長手方向に平行に並ぶよう配置し、その面
一となった切断面に上記エッチング処理を行うようにし
たから、大面積の露光用マスクを容易に，かつ安価に製
造することができ、露光用マスク形成の作業効率を向上
させることができる製造方法が得られる効果がある。

【０１１１】また、この発明によれば、上記縦方向積層
膜を、光透過性材料からなる膜と光不透過性材料からな
る膜とを各層が同一厚さになるよう交互に積層して形成
したから、その後上述のようにその層方向に垂直な平面
で切断することにより、その表面に対して所定の角度で
入射する露光光により、高精度なストライプ状の露光パ
ターンを得ることができる露光用マスクを容易に，かつ
安価に製造できる製造方法が得られる効果がある。

【０１１２】また、この発明によれば、上記縦方向積層
膜を、上記光透過性材料からなる膜と、該膜に比べてそ
の厚さが薄い光不透過性材料からなる膜とを交互に積層
して形成したから、その後上述のようにその層方向に対
して所定の角度をなす平面で切断することにより、その
表面に対して所定の角度で入射する露光光の自己干渉に
より、精度のよいより細かいピッチのストライプ状露光
パターンを得ることのできる露光用マスクを容易に，か
つ安価に製造することができる製造方法が得られる効果
がある。

【０１１３】また、この発明に係る露光用マスクによれ
ば、複数種類の膜が積層された積層体の断面を主表面と
するようにしたから、ある膜を挟む他の膜同士の間隔に
よって１オングストローム単位で表面の回折格子溝の周
期を制御した露光用マスクを得ることができ、周期を精
度よく制御した凹凸形状を有する露光用マスクを容易
に，かつ安価に得ることができ、この露光用マスクを用
いることによって１オングストローム単位の精度で周期
を制御した高性能な回折格子が容易に，かつ安価に得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による露光用マスター
マスクの製造方法を示す模式図である。

【図２】この発明の第２の実施例による露光用マスター
マスクの製造方法を示す模式図である。

【図３】この発明の第３の実施例による露光用マスクの
構造を示す断面図である。

【図４】この発明の第４の実施例の変形例による露光用
マスクの構造を示す断面図である。

【図５】この発明の第５の実施例による露光用マスクの
製造方法を示す断面図である。

【図６】この発明の第５の実施例による露光用マスクの
使用方法を示す断面図である。

【図７】この発明の第６の実施例による露光用マスクの
使用方法を示す断面図である。

【図８】この発明の第７の実施例による露光用マスクの
製造方法を示す断面図である。

【図９】この発明の第８の実施例による露光用マスクの
構造を示す断面図である。

【図１０】この発明の第９の実施例による露光用マスク
の製造方法を示す斜視図である。

【図１１】従来の露光用マスターマスク，及び露光用マ
スクの製造方法を示す断面図である。

【図１２】本発明の第１の実施例による露光用マスター
マスクの製造工程において使用される蒸着装置の構造を
示す断面図である。

【図１３】本発明の第１の実施例による露光用マスター
マスクの製造工程において使用される蒸着装置の主要部
の構造を示す側面図である。

【図１４】従来の露光用マスクの露光パターンを示す平
面図である。

【符号の説明】

１，２ るつぼ ３ ヒータ ５，１００ 露光用マスターマスク ５ａ，５ｂ 積層板 １０，１０ａ，８０ 積層膜 １１，１２ シャッタ １３ 蒸発したＡｕ １５ 水晶振動子（可動式） １６ シャッタ（可動式） １７ 蒸着装置 １８ 真空槽 １９ ホルダ ２０ ガラス基板 ２１ Ａｕ蒸着膜 ２２ Ｎｉ蒸着膜 ２３ ＳｉＮx 膜 ２４ ＳｉＯ2 膜 ２５，１０５ Ｃｒ蒸着膜 ３０，１０６ ウェハ ３１，１０７ フォトレジスト ３２，１１０ 干渉ジマの明部 ３３，３４，３６，１０９ 露光用マスク ３５，１０８ レーザ光 ４０ Ｔａ（Ｘ線吸収体） ４１ ＳｉＮx 膜 ４２ 接着剤 ４３ ガラス板 ４５ 金属板 ５０ カッターブレード ５１，６１ 積層板 ５２，６２ 接着剤 ５３ 半田 ６３ ＳｉＮｘからなる板 ９０ Ｘ線露光用マスク １０１ 板ガラス １０２ アルミニウム薄膜 １０３ Ｕ．Ｖ．硬化樹脂 １０４ 石英ガラス １１０ 加工装置

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数種類の膜を、所定の厚さ，順序で繰
   り返し積層して縦方向積層膜を形成する工程と、 該縦方向積層膜を、その層方向に垂直な方向に対して所
   定の角度の平面で切断して所定厚さの横方向積層板を形
   成し、該横方向積層板の切断面を主表面とする露光用マ
   スクを形成する工程とを含むことを特徴とする露光用マ
   スクの製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の露光用マスクの製造方法
   において、 上記縦方向積層膜を形成する工程で積層する複数種類の
   膜は所定のエッチャントに対するエッチングレートが相
   異なるものであり、 上記露光用マスクを形成する工程は、上記横方向積層板
   の切断面に上記エッチャントによるエッチング処理を施
   して、上記横方向積層板の切断面を、その表面形状が上
   記ストライプ状の露光パターンに対応した凹凸形状とな
   るよう加工し露光用マスクを形成する工程とを含むこと
   を特徴とする露光用マスクの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項２記載の露光用マスクの製造方法
   において、 所定のエッチャントに対するエッチングレートが異なる
   複数種類膜が光透過性膜であり、 上記露光用マスクを形成する工程は、上記凹凸形状の各
   凹部内側面の一部に光反射膜を上記露光光の自己干渉が
   発生するよう形成する工程を含むことを特徴とする露光
   用マスクの製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の露光用マスクの製造方法
   において、 上記縦方向積層膜を形成する工程は、 光透過性材料からなる膜と光不透過性材料からなる膜と
   を、各々所定の厚さとなるよう複数回交互に積層するも
   のであることを特徴とする露光用マスクの製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の露光用マスクの製造方法
   において、 上記縦方向積層膜を形成する工程は、 Ｘ線吸収材からなる膜とＸ線透過材からなる膜とを、各
   々所定の厚さとなるよう複数回交互に積層するものであ
   ることを特徴とする露光用マスクの製造方法。
6. 【請求項６】 請求項３ないし５のいずれかに記載の露
   光用マスクの製造方法において、 上記縦方向積層膜を構成する各膜は、蒸着により形成す
   ることを特徴とする露光用マスクの製造方法。
7. 【請求項７】 請求項３ないし５のいずれかに記載の露
   光用マスクの製造方法において、 上記露光用マスクの形成工程は、上記縦方向積層膜から
   切り出した複数の横方向積層板を、各々の切断面が面一
   となるようかつその長手方向の側面が相接してその長手
   方向に平行に並ぶよう配置し、大面積の露光用マスクを
   形成する工程を含むことを特徴とする露光用マスクの製
   造方法。
8. 【請求項８】 請求項７記載の露光用マスクの製造方法
   において、 上記面一となった切断面にエッチング処理を施すことを
   特徴とする露光用マスクの製造方法。
9. 【請求項９】 請求項４記載の露光用マスクの製造方法
   において、 上記縦方向積層膜の形成工程は、光透過性材料からなる
   膜と光不透過性材料からなる膜とを各層が同一厚さにな
   るよう交互に積層するものであることを特徴とすること
   を特徴とする露光用マスクの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項４記載の露光用マスクの製造方
    法において、 上記縦方向積層膜の形成工程は、光透過性材料からなる
    膜と、該膜に比べてその厚さが薄い光不透過性材料から
    なる膜とを交互に積層するものであることを特徴とする
    露光用マスクの製造方法。
11. 【請求項１１】 複数種類の膜が積層された積層体の断
    面を主表面とすることを特徴とする露光用マスク。