JPH0794406A

JPH0794406A - Ｘ線マスクと該マスクの製造方法と製造装置、ならびに該マスクを用いたｘ線露光方法と露光装置

Info

Publication number: JPH0794406A
Application number: JP12744894A
Authority: JP
Inventors: Koichi Hara; 光一原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1994-06-09
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】パターンが正確に描画され、ＳＲ−Ｘ線を効
率良く使用することのできるＸ線マスクの提供、および
該マスクを用いて露光を行い、効率のよい製造を行う露
光装置や方法を実現すること。【構成】シンクロトロン放射光を用いた露光に使用さ
れるＸ線マスクにおいて、長尺形状の支持膜と、該支持
膜上に形成された転写パターンとを有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シンクロトロン放射光
を用いて微細なチップパターンの効率的な形成を目的と
するＸ線露光技術とそれを可能とするＸ線露光用マスク
及びその製法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの高集積化が進む中で、
光による縮小投影露光方式は開口数（ＮＡ）で決まる解
像性能と画角（露光範囲）の両立が限界に近付いている
と指摘されている。また解像性能の向上に必然的に伴う
焦点深度の低下も半導体量産化に対するコストアップの
原因となっている。２５６ＭＤＲＡＭ以降の半導体デバ
イスには０．１８μｍレベルを解像する露光技術が必要
とされ、Ｘ線露光技術が有望視されている。

【０００３】Ｘ線露光に用いるマスクは図１２（ａ），
（ｂ）の上面図および側面図に示すように構成されてお
り、その製造工程は以下のとおりである。

【０００４】シリコンウェハ上にＸ線透過膜として２μ
ｍ厚のＳｉＮ層を形成し、その上にＸ線吸収体として、
タングステンなどの低応力重金属層を形成する。裏面か
らバックエッチ用の窓を形成した後、ＳｉＯ₂層をその
重金属層上に形成する。この後、電子線レジストを表面
に塗布し、ＥＢ露光装置によって１倍の大きさでチップ
パターンを直接描画する。次に、現像処理してレジスト
のチップパターンを形成する。さらに、レジストチップ
パターンをマスクにしてエッチングを行いＳｉＯ₂のチ
ップパターンを作る。次に、ＳｉＯ₂のチップパターン
をマスクにしてエッチングによって重金属層のチップパ
ターン１００２を形成する。アライメントマーク１００
２ａも同時に形成する。レジスト除去した後にシリコン
基板を裏面よりエッチングしてＳｉＮのＸ線透過支持膜
（メンブレン）１００３および支持枠１００１を形成す
る。保持枠１００４を支持枠１００１の裏面に接着して
Ｘ線マスク１００５が完成する。

【０００５】上記のように作製されたＸ線マスク１００
５は、図１３に示すような露光装置により露光転写がな
される。以下、露光手順について説明する。

【０００６】Ｘ線マスク１００５をＸ線ステッパのマス
クステージ１１０６に搭載し、ウェハ１１０７をＸ線マ
スク１００５に近接させた状態でウェハチャック１１１
５に保持し、さらにウェハステージ１１１６を２軸
（Ｘ、Ｙ）にステップ移動、位置合わせ及びＸ線露光を
繰り返すことでウェハ１１０７全面に渡って複数個のパ
ターンを並べて露光転写していた。

【０００７】上記の露光装置は、図１４に示すように光
源と組み合わされる。Ｘ線露光を行う際の光となるSync
hrotoron-Radiation-Xray（以下、ＳＲ−Ｘ線と称す）
１２１４は、ＳＲリング１２２４のベンディングマグネ
ット部（図示せず）から軌道面に一致して水平方向に偏
平に広く発散される。そのＳＲ−Ｘ線１２１４をビーム
ライン１２１３内部を超高真空とすることによって減衰
を防ぎながらＳＲリング１２２４から数メートル離れた
外部にまで導きだすことが行われるが、ビームライン１
２１３の内部には露光領域を拡大するためにＳＲ−Ｘ線
１２１４をスキャンするミラー１２２５が設置されてい
る。ビームライン１２１３の末端には超高真空雰囲気と
外部の雰囲気を仕切り、かつ、ＳＲ−Ｘ線を透過させる
ベリリウム（Ｂｅ）窓１２１２が装着されている。Ｂｅ
窓１２１２を透過したＳＲ−Ｘ線を照明光としてマスク
１００５のパターンをウェハ１１０７上に塗布されたレ
ジストに１ショット露光する。ウェハステージ１１１６
を２軸にステップを繰り返し、ウェハ全面にパターンを
並べて露光転写する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし従来の、Ｘ線マ
スク作製においては、１：１のＥＢ装置を用いたマスク
上への直接描画によりマスクのチップパターンの形成が
行われているが、ますますに細くなる解像線幅とチップ
パターンサイズの増大等の要求に対しては、１：１のＥ
Ｂ描画によるマスク作製は困難であるという課題があ
る。また、この際、得られるチップパターンのエッジの
乱れも大きく、ＥＢ描画によるマスク作製の実用化を困
難なものにしている。

【０００９】また、従来のシンクロトロン放射光を利用
したＸ線露光においては、図１４に示したように、露光
光が水平方向に広がって発散されるが、ＳＲ−Ｘ線のご
く一部のみを細いビームラインで切り出して利用してい
るため、ＳＲ−Ｘ線の無駄が大きいという課題がある。

【００１０】本発明は上述したような従来の技術が有す
る課題に鑑みてなされたものであって、パターンが正確
に描画され、ＳＲ−Ｘ線を効率良く使用することのでき
るＸ線マスクの提供、および該マスクを用いて露光を行
い、効率のよい製造を行う露光装置や方法を実現するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のＸ線マスクは、
シンクロトロン放射光を用いた露光に使用されるＸ線マ
スクにおいて、長尺形状の支持膜と、該支持膜上に形成
された転写パターンとを有することを特徴とする。

【００１２】この場合、前記支持膜上には長手方向に沿
って複数の転写パターンを形成してもよい。

【００１３】本発明のマスクブランクスは、シンクロト
ロン放射光を用いた露光に使用されるＸ線マスク用のマ
スクブランクスにおいて、該マスクブランクスの形状は
長尺形状であることを特徴とする。

【００１４】本発明の、上記のマスクブランクスの製造
方法は、シリコン単結晶のインゴットを、その長手方向
に沿って縦切りに薄く切り出す工程を有することを特徴
とする。

【００１５】本発明のＸ線マスクの製造方法は、上記の
マスクブランクスに転写パターンを形成してＸ線マスク
を製造することを特徴とする。

【００１６】この場合、複数の領域を順次形成してつな
ぎ合わせることによって一つの転写パターンを形成して
もよい。

【００１７】また、前記転写パターンの形成は、原版レ
チクルのパターンを光露光によってマスクブランクス上
に縮小転写することによって行ってもよい。

【００１８】本発明のＸ線マスク製造装置は、上記のマ
スクブランクスを保持するチャックと、該チャックに保
持されたマスクブランクスに対して転写パターンの露光
転写を行う露光手段とを有することを特徴とする。

【００１９】この場合、前記露光手段に光縮小露光光学
系を設けてもよい。

【００２０】本発明の解こう方法は、シンクロトロン放
射光を用いてＸ線マスクの転写パターンをウエハに露光
転写する露光方法において、前記Ｘ線マスクは前記ウエ
ハの直径より長い辺を持つ支持膜を有することを特徴と
する。

【００２１】この場合、前記Ｘ線マスクの支持膜上には
長手方向に沿って複数の転写パターンが形成されてお
り、複数の転写パターンを同時にウエハに露光転写して
もよい。

【００２２】本発明の微小デバイスは、上記のようなＸ
線露光方法を含む製造方法で製造されたことを特徴とす
る。

【００２３】本発明のＸ線露光装置は、シンクロトロン
放射源と、請求項１または請求項２記載のＸ線マスクを
保持するマスクチャックと、ウエハを保持するウエハチ
ャックと、前記シンクロトロン放射源からのシンクロト
ロン放射ビームによって該マスクの転写パターンをウエ
ハに露光転写する手段を有することを特徴とする。

【００２４】この場合、前記Ｘ線マスクに対応した長尺
形状のＸ線取出窓を設けてもよい。

【００２５】また、前記マスクチャックは、前記Ｘ線マ
スクを長手方向に水平に、支持膜を鉛直方向に保持して
もよい。

【００２６】

【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。

【００２７】Ｘ線露光用長尺マスク図１（ａ），（ａ’）は光を用いた１／４縮小投影露光
法で製作したＸ線露光用長尺マスクの実施例の正面図お
よび側面図である。

【００２８】マスクブランクスはシリコンの単結晶イン
ゴットをその長手方向に沿って縦切りに切り出し、長さ
３６０ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ６ｍｍに研磨したもので
ある。この上にＸ線透過性の支持膜（メンブレン）１０
３となる２μｍ厚のＳｉＮの薄層を形成し、さらにその
上にＳＲ−Ｘ線を吸収するために低応力重金属タングス
テンで形成したチップパターン１０２を横向きで一列に
９チップ配置した。各チップパターン１０２の寸法は１
５ｍｍ（縦）×３０ｍｍ（横）で、これは１５ｍｍ×１
５ｍｍの領域を２回つなぎ露光することで１チップ分を
形成したものである。

【００２９】チップパターン１０２の周囲にはアライメ
ントマーク１０２ａが配置されており、どの露光位置の
アライメントでも効果的に利用することができる。最後
に裏面からバックエッチして支持膜部１０３及び支持枠
部１０１を形成し、Ｘ線露光用マスクを構成した。

【００３０】上記のＸ線露光用長尺マスク１３５を用い
れば３００ｍｍの直径のシリコンウェハを３００ｍｍ幅
で９チップ分同時に横一括露光することが出来る。具体
的には後述する。

【００３１】図１（ｂ），（ｂ’）は支持膜の引っ張り
応力によって支持枠に発生する変形を抑えるために、支
持枠補強のために桟４６を各チップパターンの間に６箇
所設けたＸ線露光用マスクの実施例の正面図および側面
図である。この他の構成は図１（ａ），（ａ’）に示し
た実施例と同様であるために符号および説明は省略す
る。

【００３２】図１（ｃ），（ｃ’）は、図１（ｂ），
（ｂ’）に示した実施例における支持枠１０１の裏面に
補強を目的として３８０ｍｍ×８０ｍｍ×２ｍｍ厚のパ
イレックスガラスの保持枠１４７を接着し、支持枠１０
１の変形を抑えたものである。この他の構成は図１
（ｂ），（ｂ’）に示した実施例と同様であるために符
号および説明は省略する。

【００３３】長尺Ｘ線マスク作製用縮小投影露光装置図２は上記のような構成のＸ線露光用長尺マスク（長尺
マスク）を、縮小露光によって作製するために開発した
長尺マスク作製用縮小投影露光装置の構成を示す図であ
る。図３は光学系の要部を示す図である。

【００３４】本装置における縮小率は１／４である。照
明光源２３４としては、波長２４８ｎｍのＫｒＦのエキ
シマレーザを用いる。また、ＮＡ＝０．７の極めて高開
口数の両テレセントリック系の投影レンズ２３１を搭載
し、さらに、マスクブランクス１３６の表面に塗布する
レジスト厚みを６２ｎｍと薄くし、０．１８μｍのライ
ンアンドスペース解像を可能としている。原版であるレ
チクル２２８とマスクブランクス１３６の間隔（光路
長）は１２００ｍｍである。

【００３５】この場合、転写面での焦点深度は±０．２
５μｍとなるが、このような焦点深度の場合、チップパ
ターン１０２の２チップ分の領域である３０ｍｍ×３０
ｍｍの画角を一度に露光すると周辺部の像面湾曲を焦点
深度の範囲に抑えることが困難であるため、本実施例に
おいては、一回の露光画角を１６ｍｍ×１６ｍｍとし、
２回の露光で１チップ分をつないで形成するつなぎ露光
を行う。図３はこれを達成するための光学系を示してい
る。ここで、レチクル２２８は４倍サイズ（６４ｍｍ×
１２８ｍｍ）のチップパターン１０５の２ヶ分を配して
いるが、１ヶ分のチップパターンのみとしても良い。

【００３６】レチクルステージ２５０は２軸（Ｘ，Ｙ
軸）で、１軸（Ｘ軸）はステップ移動出来る構成とし
た。レチクルステージ２５０は、さらにチップパターン
１０５の半分の中心を投影レンズ２３１光軸上でＸ軸方
向にステップ移動し、かつ、レチクルアライメント光学
系２５４でレチクル２２８上に形成されたアライメント
マークの位置を正確にモニタし、レチクルステージ２５
０を３軸（Ｘ，Ｙ，θ軸）で制御し、レチクル２２８の
位置合わせが出来る機構を有している。

【００３７】また、レチクルアパーチャー２３３を照明
系内部のレチクル面と共役の位置に設け、レチクル面上
の非露光部分を遮光している。特にチップパターンのつ
なぎ合わせ部分となるレチクルアパーチャー２３３の２
ヶのエッジはレチクルステージ２５０と同等精度の位置
出しを、２軸（Ｘ、θ軸）ともパルスモータ２５５によ
って実現している。位置出しは長尺マスク用ステージ２
３７の位置を観察するレーザ干渉計システム２４１及び
長尺マスク用ステージ２３７側面の変位を観察する微少
変位モニタ（不図示）からの信号からレチクルアパーチ
ャー２３３のズレを算出し、パルスモータ２５５にフイ
ードバックしている。

【００３８】なお、レチクル２２８の中心が投影レンズ
２３１の光軸と偏心してレチクルステージ２５０上に位
置決めされていたり、レチクルステージ２５０自体が予
め偏心して構成されていたり、あるいはレチクル２２８
の中心上にチップパターン１０２を１ヶしか配さなけれ
ば、レチクルステージ２５０は１軸ステージとしても良
い。

【００３９】図４は１軸のレチクルステージを用いた場
合の光学系例を示す図である。この例では、レチクル２
２８の１ケ分のチップパターンは半分（１６ｍｍ×１６
ｍｍ）ずつ２つ（１０５ａ，１０５ｂ）に分割されてい
る。分割された両者の間には１マスキング領域があり、
これによりレチクルアパーチャ２３３の位置決め精度を
高めなくても済むようになっている。

【００４０】長尺マスク用ステージ（以下長尺ステージ
と称す）２３７はレチクルステージ２５０の移動軸方向
（Ｘ軸）と対応した１軸ステップステージで構成されて
いる。長尺ステージ２３７はステップ移動量をレーザ干
渉計システム２４１、移動ミラー２４３によってモニタ
し、長尺ステージ２３７のサーボモータ２４０にフィー
ドバックをすることで正確な位置決めを可能としてい
る。また長尺ステージ２３７の移動に伴う、移動方向と
直角方向の他軸成分の発生は長尺ステージ２３７の側面
に設けた平面を２ヶの微少変位センサを用いて各々の変
位量をステップ移動ごとに観察し、その値から回転成分
と、それぞれのステップ位置での変位成分を算出した変
位量に投影光学レンズの縮小率の逆数（×４）をかけた
量とをレチクルステージ２５０の位置決めモータ２５２
にフイードバックしてレチクル２２８を合わせている。

【００４１】また長尺ステージ２３７のステップ移動に
伴う、焦点面の３軸（Ｚ、θ_x、θ_y軸）の変位はフォー
カスモニタ２４９によって観察されレチクルステージ２
５０全体を補正している。

【００４２】チップパターンが転写されるマスクブラン
クス１３６はレジスト塗布後、長尺ステージ２３７上に
位置決め用のピン（不図示）を基準として手動により長
尺用チャック２３６に真空吸着セットされる。その際、
ブランクスが歪のない自然な形で吸着されるように吸着
前に一度吸着穴から清浄な空気を吹き出し、ブランクス
を浮上させて、際吸着してセットする。吸着後のブラン
クスの平面度が規格値以内で、かつ長尺ステージ２３７
の走り方向と完全に平行にセットされていることを確認
した後、露光によるパターン形成となる。

【００４３】マスク作製のための露光は、以下のように
行われる。

【００４４】まず、レチクル２２８のチップパターンの
半分（１６ｍｍ×１６ｍｍ）を、マスクブランクス１３
６に転写する。次に、レチクルステージ２５０を駆動し
てレチクルをチップパターン１０５の残り半分側に切り
替える。同時に、レーザ干渉計システム２４１の計測を
基に長尺ステージ２３７を駆動してマスクブランクス１
３６を移動し、レチクル２４１の位置ズレ補正を行った
後に残り半分のパターン転写を行うことで１チップのパ
ターン（１６ｍｍ×３２ｍｍ）を形成する。この動作を
９回繰り返し９チップ分のパターンを転写して、長尺マ
スクのパターン形成が完了する。この後、現像処理、エ
ッチング処理、組立処理などを行って、先の図１に示す
ような長尺マスクが完成する。

【００４５】シンクロトロン照明光学系図６（ａ），（ｂ）は上記のようなＸ線マスクを用いて
微小尾デバイスを製造するのに用いられるシンクロトロ
ン照明光学系の概略構成を示す上面図および側面図であ
る。また、図５はその前対図である。ＳＲリング９０１
のベンディングマグネット部から軌道面に一致して水平
にＳＲ−Ｘ線３１４が発散される。その垂直方向（図面
上下方向）の発散角は±０．５ｍｒａｄ程度である。

【００４６】本実施例ではＳＲ−Ｘ線３１４の発光点か
ら露光点までは１０ｍである。ＳＲ−Ｘ線３１４のビー
ム強度分布はこの位置では上下の幅が１０ｍｍのガウス
分布形をなしている。

【００４７】一方、水平方向では３０ｍｒａｄのＳＲ−
Ｘ線を取り込んでいる。横方向の集光は行っていない。
この横広のＳＲ−Ｘ線３１４を通すためビームライン３
５９も横幅３５ｃｍ、縦４０ｍｍの長円断面をなしてい
る。また、ビームライン３５９には不図示のスリット、
ゲートバルブ、蛇腹、アブソーバー、ＦＣＶ（ファスト
クロージングバルブ）、ＡＤＬ（衝撃波遅延管）等が設
けられこれらも幅広のＳＲ−Ｘ線３１４のビーム形状に
適した形状となっているまた、ビームライン３５９の途
中には、露光に必要な上下１５ｍｍ幅の照射光を得るた
め、１００ｍｍ（幅）×４００ｍｍ（長さ）の平面に磨
きだしたＳｉＣ製のミラー３２５が発光点から２ｍの位
置に配置されており、このミラー３２５によってＳＲ−
Ｘ線３１４をスキャンし、照射域全域を照度ムラを抑え
て照射することが行われている。なお、ミラー３２５の
反射面を凸面としてこれを固定し、ＳＲ−Ｘ線３１４を
鉛直方向に拡大するようにしてもよい。

【００４８】ビームライン３５９と露光チャンバ３２０
とを隔てるＳＲ−Ｘ線３１４取り出し用のＢｅ窓３４８
は２０ｍｍ（縦）×３２ｃｍ（横）と横長サイズの長尺
形状で、３０ｃｍ以上の横広のＳＲ−Ｘ線３１４を外部
雰囲気に取り出すことが出来る。また縦幅を２０ｍｍと
小さくすることでビームライン内の高真空雰囲気と外部
の１気圧ヘリウム雰囲気の圧力差に耐える強度を確保し
ている。

【００４９】Ｘ線ステッパ図７は１ビームラインに接続されるＸ線ステッパの概略
図である。マスクステージ４０６はＳＲ−Ｘ線３１４の
水平方向の発散を取り込むために長尺マスク１３５を横
置き搭載するようになっている。長尺マスク１３５の構
成および作製方法は先の実施例で説明した通りである。

【００５０】長尺マスク１３５に寸法を対応させた横長
の長尺チャック４６４上に、長尺マスク１３５の支持枠
部１０１が裏面からバキューム吸着される。長尺チャッ
ク４６４には長尺マスク１３５のパターン配置に合わせ
た横長のＳＲ−Ｘ線透過用開口部が形成されている。マ
スクステージ４０６と対向してウェハステージ４６２が
配置されている。長尺マスク１３５と直径３００ｍｍの
ウェハ４０７が対向したとき、これらの間隔は１０μｍ
〜５０μｍとなるため、マスクステージ４０６側で粗動
３軸（Ｘ、Ｙ、θｚ）、微動（Ｚ、θｘ、θｙ）のギャ
ップ制御を行っている。ウェハステージ４６２は長尺マ
スク１３５に対し、ギャップを保ったまま鉛直方向にス
テップ移動を行う。ウェハステージ４６２は粗動３軸
（Ｘ、Ｙ、θｚ）、微動３軸（Ｘ、Ｙ、θｚ）で構成さ
れている。

【００５１】粗動ステージ４６２の内の１軸（Ｙ軸）は
鉛直方向に６５ｃｍ以上のストロークにわたってステッ
プ移動を行う。ウェハステージ４６２は微動ステージ４
２３上に構成された反射ミラー４１７ａの移動量をレー
ザ干渉計システム４１７、サーボモータ４１９、微動ア
クチュエータ４２３ａで位置制御されている。

【００５２】マスクステージ４０６には、図８に示すよ
うな検光系と受光系で組をなすアライメントユニット５
１０が長尺マスク１３５の片面（ＳＲの入射側）からア
ライメントマーク１０２ａ及びウェハ上のアライメント
マーク（不図示）を観察できるように１０ケ並べて固定
配置されている。１０ケのアライメントユニット５１０
を並設することにより、ウェハ４０７がステップ移動
し、利用できるウェハ４０７上のアライメントマークの
個数が変化したときの対策としている。例えば、ウェハ
４０７の中央を一列露光する場合、１０ヶのアライメン
トマーク１０２ａを使用することが出来る。しかし、ウ
ェハ４０７の上端あるいは下端を露光する場合には１〜
２チップ分しかアライメントマーク１０２ａを利用する
ことができないこととなるので、アライメントユニット
５１０を並設することでこれに対処しているなお、アラ
イメントユニットを並設して固定するかわりに、図９に
示すように、１〜２ヶのアライメントユニット６１０
が、アライメントマーク１０２ａの位置に対応して移動
するように構成してもよい。

【００５３】再び図７を参照してＸ線露光装置について
説明する。

【００５４】ＳＲ−Ｘ線ステッパ全体は１気圧±１ｍｍ
Ａｑで純度９９．９９％以上のへリウムガスで満たした
露光チャンバ３２０内に納められている。露光チャンバ
３２０の内部雰囲気は２３±０．０５℃に厳密に温度制
御を施している。

【００５５】ＳＲ−Ｘ線３１４による露光は、長尺マス
ク１３５とウェハ４０７のアライメント終了直後に、図
６に示した照明系内の平面ミラー３２５を揺動して行
う。また、ミラー３２５の反射面を凸面として露光ビー
ムを鉛直方向に拡大するようにしても良い。露光に要す
る時間は、化学増幅型ネガレジストを用い、１列当たり
２５秒であった。

【００５６】そして、図５に示すようにＳＲリング９０
１にて発生したＳＲ−Ｘ線３１４を用いてウェハ面サイ
ズの横一括，垂直方向ステップでＳＲ−Ｘ線によるウェ
ハの全面露光を行う。

【００５７】移動ステージ４２３は、重力を利用して鉛
直上方から鉛直下方へ移動する機構とし、駆動に必要な
負荷を減らしている。直径３００ｍｍの１ウェハ当たり
では１８列露光するので、ウエハ全体のパターン転写に
要する時間は７．５分となった。従来の２チップパター
ン分ずつ露光する方法では、おおよそ２７分となる。つ
まり、本実施例によるＸ線露光装置を用いれば従来より
スループットが３．５倍高くなることが確認された。

【００５８】また、本実施例のＸ線ステッパを用いれ
ば、線幅において０．１８μｍのラインアンドスペース
がエッジの乱れも殆ど見られず容易に解像できることが
確認された。このように従来のＥＢ描画法で作製したマ
スクによる露光と比較すると、転写されたチップパター
ンのエッジの精度が向上し、実用上の障害が発生しない
という格段の効果を奏するものとなった。

【００５９】デバイスの製造方法次に上記説明した長尺マスクやＸ線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。

【００６０】図１０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）の製造のフローを示す図である。

【００６１】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マスクを製作する。この
マスクは上記説明した特徴を有している。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５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ス
テップ４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６（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）される。

【００６２】図１１は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す図である。

【００６３】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ち込む。ステップ
１５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗布する。
ステップ１６（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。

【００６４】

【発明の効果】以上の本発明によれば、以下の効果を奏
する。

【００６５】Ｘ線マスクの支持膜あるいはマスクブラン
クスを長尺形状とすることで、シンクロトロン放射光の
ビーム形状に適したＸ線マスクを提供することができ
る。

【００６６】また、このようなＸ線マスクのパターン
を、光を用いた縮小露光で形成することで、ＥＢ描画で
パターン形成するよりも容易にかつ高い生産性で得るこ
とができる。

【００６７】また、シンクロトロン放射光を用いた露光
転写にこのＸ線マスクを用いることで、総露光時間を大
幅に短縮することができ、高い生産性でのデバイス製造
が可能となる。また、シンクロトロン放射光の利用効率
も高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線露光用長尺マスクの実施例の
正面図および側面図である。

【図２】本発明によるＸ線マスク作製用の縮小投影露光
装置の実施例の構成を示す図である。

【図３】つなぎ合わせ露光を行うための光学系を示す図
である。

【図４】図３の光学系の変形例を示す図である。

【図５】露光装置とＸ線露光用光源（ＳＲリング）の組
み合せ状態を示す図である。

【図６】本実施例に用いられる照明光学系の概略構成を
示す上面図および側面図である。

【図７】シンクロトロン放射光により露光を行うＸ線ス
テッパの一実施例の構成を示す図である。

【図８】図７に示したステッパに組み込まれるアライメ
ントユニットの構成を示す図である。

【図９】図７に示したステッパに組み込まれるアライメ
ントユニットの他の例の構成を示す図である。

【図１０】デバイスの製造フローを示す図である。

【図１１】ウェハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。

【図１２】従来のＸ線露光用マスクの構成を示す上面図
および側面図である。

【図１３】従来の露光装置の構成を示す図である。

【図１４】図１３に示した露光装置とＸ線露光用光源の
組み合せ状態を示す図である。

【符号の説明】

１０１支持枠部１０２チップパターン１０２ａアライメントマーク１０３支持膜１３５マスク１３５マスクブランクス１４６桟１４７保持枠２２８レチクル２３１投影レンズ２３３レチクルアパーチャ２３４光２３６チャック２３７長尺ステージ２４０サーボモータ２４１レーザ干渉計システム２４３移動ミラー２４９サーボモータ２５０レチクルステージ３１４ＳＲ−Ｘ線３２０露光チャンバ３２５ミラー３４８Ｂｅ窓３５９ビームライン４０６マスクステージ４０７ウェハ４１７レーザ干渉計４１７ａ反射ミラー４１９サーボモータ４２３移動ステージ４２３ａ微動ステージ４６２ウェハステージ４６４チャック５１０アライメントユニット６１０アライメントユニット８０１縮小投影露光部８３７ウェハステージ９０１ＳＲリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シンクロトロン放射光を用いた露光に使
用されるＸ線マスクにおいて、長尺形状の支持膜と、該支持膜上に形成された転写パタ
ーンとを有することを特徴とするＸ線マスク。
【請求項２】請求項１記載のＸ線マスクにおいて、前記支持膜上には長手方向に沿って複数の転写パターン
が形成されていることを特徴とするＸ線マスク。
【請求項３】シンクロトロン放射光を用いた露光に使
用されるＸ線マスク用のマスクブランクスにおいて、該マスクブランクスの形状は長尺形状であることを特徴
とするマスクブランクス。
【請求項４】請求項３記載のマスクブランクスの製造
方法であって、シリコン単結晶のインゴットを、その長手方向に沿って
縦切りに薄く切り出す工程を有することを特徴とするマ
スクブランクスの製造方法。
【請求項５】請求項３記載のマスクブランクスに転写
パターンを形成してＸ線マスクを製造することを特徴と
するＸ線マスクの製造方法。
【請求項６】請求項５記載のＸ線マスク製造方法にお
いて、複数の領域を順次形成してつなぎ合わせることによって
一つの転写パターンを形成することを特徴とするＸ線マ
スク製造方法。
【請求項７】請求項５または請求項６記載のＸ線マス
ク製造方法において、前記転写パターンの形成は、原版レチクルのパターンを
光露光によってマスクブランクス上に縮小転写すること
によって行うことを特徴とするＸ線マスク製造方法。
【請求項８】請求項３記載のマスクブランクスを保持
するチャックと、該チャックに保持されたマスクブラン
クスに対して転写パターンの露光転写を行う露光手段と
を有することを特徴とするＸ線マスク製造装置。
【請求項９】請求項８記載のＸ線マスク製造装置にお
いて、前記露光手段は光縮小露光光学系を有することを特徴と
するＸ線マスク製造装置。
【請求項１０】シンクロトロン放射光を用いてＸ線マ
スクの転写パターンをウエハに露光転写する露光方法に
おいて、前記Ｘ線マスクは前記ウエハの直径より長い辺を持つ支
持膜を有することを特徴とするＸ線露光方法。
【請求項１１】請求項１０記載の露光方法において、前記Ｘ線マスクの支持膜上には長手方向に沿って複数の
転写パターンが形成されており、複数の転写パターンを
同時にウエハに露光転写することを特徴とするＸ線露光
方法。
【請求項１２】請求項１０または請求項１１記載のＸ
線露光方法を含む製造方法で製造されたことを特徴とす
る微小デバイス。
【請求項１３】シンクロトロン放射源と、請求項１または請求項２記載のＸ線マスクを保持するマ
スクチャックと、ウエハを保持するウエハチャックと、前記シンクロトロン放射源からのシンクロトロン放射ビ
ームによって該マスクの転写パターンをウエハに露光転
写する手段を有することを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項１４】前記Ｘ線マスクに対応した長尺形状の
Ｘ線取出窓を有することを特徴とする請求項１３記載の
Ｘ線露光装置。
【請求項１５】前記マスクチャックは、前記Ｘ線マス
クを長手方向に水平に、支持膜を鉛直方向に保持するこ
とを特徴とする請求項１３記載のＸ線露光装置。