JPH0961988A - マスク、このマスクを用いた露光装置やデバイス生産方法 - Google Patents
マスク、このマスクを用いた露光装置やデバイス生産方法Info
- Publication number
- JPH0961988A JPH0961988A JP21741095A JP21741095A JPH0961988A JP H0961988 A JPH0961988 A JP H0961988A JP 21741095 A JP21741095 A JP 21741095A JP 21741095 A JP21741095 A JP 21741095A JP H0961988 A JPH0961988 A JP H0961988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- absorber
- phase
- thickness
- radiation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来に比べて露光解像度を大幅に向上させる
ことができるマスクの提供。 【解決手段】 最適なコントラストが得られるよう吸収
体を任意の厚さに設定でき、かつ吸収体を透過したＸ線
とシフタを透過したＸ線の間で位相が、ほぼ半波長
〔（１＋２ｍ）×（２π／λ） λ：放射線波長、ｍ：
整数〕ずれるように構成する。
ことができるマスクの提供。 【解決手段】 最適なコントラストが得られるよう吸収
体を任意の厚さに設定でき、かつ吸収体を透過したＸ線
とシフタを透過したＸ線の間で位相が、ほぼ半波長
〔（１＋２ｍ）×（２π／λ） λ：放射線波長、ｍ：
整数〕ずれるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子などのデ
バイスを生産するためのリソグラフィ工程で使用するマ
スク、特に位相シフト法を用いた露光用のマスクの技術
分野に属する。
バイスを生産するためのリソグラフィ工程で使用するマ
スク、特に位相シフト法を用いた露光用のマスクの技術
分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】デバイスの製造において、ますます微細
化するパターンの露光転写精度を向上させるため、光学
的な干渉効果を利用して転写解像度を向上させる位相シ
フト露光技術が注目されている。
化するパターンの露光転写精度を向上させるため、光学
的な干渉効果を利用して転写解像度を向上させる位相シ
フト露光技術が注目されている。
【０００３】一例として、図１０は米国特許公報第４８
９０３０９号に開示される位相シフト型Ｘ線マスクを示
す。図１０(A)に示すように、メンブレン１１上に吸収
体１２でマスクパターンを形成し、吸収体１２及びメン
ブレン１１を透過したＸ線と、メンブレン１１のみを透
過したＸ線、との位相が半波長だけずれるよう、吸収体
１２のＸ線透過方向の厚さを決定している。
９０３０９号に開示される位相シフト型Ｘ線マスクを示
す。図１０(A)に示すように、メンブレン１１上に吸収
体１２でマスクパターンを形成し、吸収体１２及びメン
ブレン１１を透過したＸ線と、メンブレン１１のみを透
過したＸ線、との位相が半波長だけずれるよう、吸収体
１２のＸ線透過方向の厚さを決定している。
【０００４】また、図１１は特開平５−３１４６号公報
に開示された位相シフト型Ｘ線マスクを示す。図１１
(A)に示すように、メンブレン１１上に、マスクパター
ンである吸収体１２とそれを挟むように配置した位相シ
フタ１３を設けた構造を有している。ここで吸収体１２
の厚さは十分に透過率が小さくなるように設定して、波
長シフタ１３の厚さは波長シフタとメンブレンを透過し
たＸ線と、メンブレンのみを透過したＸ線、との位相差
が半波長だけずれるように設計している。
に開示された位相シフト型Ｘ線マスクを示す。図１１
(A)に示すように、メンブレン１１上に、マスクパター
ンである吸収体１２とそれを挟むように配置した位相シ
フタ１３を設けた構造を有している。ここで吸収体１２
の厚さは十分に透過率が小さくなるように設定して、波
長シフタ１３の厚さは波長シフタとメンブレンを透過し
たＸ線と、メンブレンのみを透過したＸ線、との位相差
が半波長だけずれるように設計している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の各従
来技術は以下に示すような課題を有している。
来技術は以下に示すような課題を有している。
【０００６】図１０に示す従来例では、マスクを透過し
た直後のＸ線の振幅は図１０(B)のように、ウエハ面上
でのＸ線強度分布は図１０(C)のようになる。吸収体を
透過したＸ線とメンブレンのみを透過したＸ線の位相差
Δφを露光波長λ、露光波長に対する吸収体の屈折率n
で表わすと、以下の式になる。
た直後のＸ線の振幅は図１０(B)のように、ウエハ面上
でのＸ線強度分布は図１０(C)のようになる。吸収体を
透過したＸ線とメンブレンのみを透過したＸ線の位相差
Δφを露光波長λ、露光波長に対する吸収体の屈折率n
で表わすと、以下の式になる。
【０００７】Δφ＝（1−n）・da・２・π／λ 例えば、露光波長λを0.８nmとして、Ｘ線吸収体にWを
用いれば、位相差Δφ＝πを満たす膜厚は0.52μｍとな
る。ところがこの場合、透過するＸ線強度は1/5に減衰
するにすぎず、Ｘ線露光に好ましいコントラストが得ら
れない。反面、十分なコントラストを得ようとして吸収
体の膜厚を増加することは、位相差Δφ＝πを満たさな
くなるため好ましくない。
用いれば、位相差Δφ＝πを満たす膜厚は0.52μｍとな
る。ところがこの場合、透過するＸ線強度は1/5に減衰
するにすぎず、Ｘ線露光に好ましいコントラストが得ら
れない。反面、十分なコントラストを得ようとして吸収
体の膜厚を増加することは、位相差Δφ＝πを満たさな
くなるため好ましくない。
【０００８】また図１１に示す従来例では、マスクを透
過した直後の振幅は図１１(B)のように、ウエハ面上の
Ｘ線強度分布は図１１(C)のようになる。吸収体を透過
したＸ線の強度は十分小さくなるが、それと同時に位相
シフタを透過したＸ線の強度も小さくなる。吸収体とシ
フタの厚さが同じになるので、真空の屈折率に比べ屈折
率が小さい材質として重金属（Ta）が望ましいことにな
る。露光波長0.8nmで露光するとして考えると、位相を
π進ませるような位相条件を満たすシフタの厚さは0.4
μｍ程度となり、その透過率は30〜40%となる。透過率
の比較的高い材質Siをシフタとして使用するした場合で
も、2.3μｍ程度の厚さが必要である。透過率は80％程
度を確保できるが、実際上のパターン幅が0.25μｍ程度
であることを考えれば、2.3μｍの厚さはアスペクト比
８以上となり、現実的には作製が困難である。
過した直後の振幅は図１１(B)のように、ウエハ面上の
Ｘ線強度分布は図１１(C)のようになる。吸収体を透過
したＸ線の強度は十分小さくなるが、それと同時に位相
シフタを透過したＸ線の強度も小さくなる。吸収体とシ
フタの厚さが同じになるので、真空の屈折率に比べ屈折
率が小さい材質として重金属（Ta）が望ましいことにな
る。露光波長0.8nmで露光するとして考えると、位相を
π進ませるような位相条件を満たすシフタの厚さは0.4
μｍ程度となり、その透過率は30〜40%となる。透過率
の比較的高い材質Siをシフタとして使用するした場合で
も、2.3μｍ程度の厚さが必要である。透過率は80％程
度を確保できるが、実際上のパターン幅が0.25μｍ程度
であることを考えれば、2.3μｍの厚さはアスペクト比
８以上となり、現実的には作製が困難である。
【０００９】本発明は上記従来の技術が有する課題を解
決すべくなされたものであり、従来に比べて露光解像度
を大幅に向上させることができるマスクを提供すること
を目的とする。さらにはこのマスクを用いた露光装置や
デバイス生産方法を提供することを目的とする。
決すべくなされたものであり、従来に比べて露光解像度
を大幅に向上させることができるマスクを提供すること
を目的とする。さらにはこのマスクを用いた露光装置や
デバイス生産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】上記課題を解決する本発
明のマスクは、メンブレン上に、吸収体パターンと、該
吸収体とは異なる材質の位相シフタを形成し、該吸収体
を透過した放射線と、該位相シフタを透過した放射線と
の位相が、ほぼ （１＋２ｍ）×（２π／λ） λ：放射線波長、ｍ：
整数 だけずれるよう、該位相シフタの厚さを設定したことを
特徴とするものである。
明のマスクは、メンブレン上に、吸収体パターンと、該
吸収体とは異なる材質の位相シフタを形成し、該吸収体
を透過した放射線と、該位相シフタを透過した放射線と
の位相が、ほぼ （１＋２ｍ）×（２π／λ） λ：放射線波長、ｍ：
整数 だけずれるよう、該位相シフタの厚さを設定したことを
特徴とするものである。
【００１１】ここで、放射線はＸ線もしくは真空紫外線
であることが好ましく、また吸収体の材料はＷ、位相シ
フタの材料はＡｌであることが好ましい。
であることが好ましく、また吸収体の材料はＷ、位相シ
フタの材料はＡｌであることが好ましい。
【００１２】また、上記マスクを製造するための本発明
のマスク製造方法は、吸収体パターン表面に中間層を形
成した後、シフタとなる材料を形成する工程を有するこ
とを特徴とするものである。
のマスク製造方法は、吸収体パターン表面に中間層を形
成した後、シフタとなる材料を形成する工程を有するこ
とを特徴とするものである。
【００１３】また、本発明の露光装置は上記マスクを用
いてウエハにパターンを露光転写転写する手段を有する
ことを特徴とし、また、本発明のデバイス生産方法は上
記マスクを用いてデバイスを生産することを特徴とする
ものである。
いてウエハにパターンを露光転写転写する手段を有する
ことを特徴とし、また、本発明のデバイス生産方法は上
記マスクを用いてデバイスを生産することを特徴とする
ものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の位相シフト型Ｘ線
マスクの実施例を説明するが、本発明のマスクはＸ線に
限らず真空紫外線を用いた露光にも適用することができ
る。
マスクの実施例を説明するが、本発明のマスクはＸ線に
限らず真空紫外線を用いた露光にも適用することができ
る。
【００１５】マスク構造は図１(A)に示すように、メン
ブレン１上に放射線４に対して半透過の吸収体２と、そ
の両脇部に吸収体と組成を異にする位相シフタ３を形成
した構造となっている。
ブレン１上に放射線４に対して半透過の吸収体２と、そ
の両脇部に吸収体と組成を異にする位相シフタ３を形成
した構造となっている。
【００１６】マスクを透過した直後の放射線の理論的な
振幅を図１(B)に示す。吸収体とメンブレンを透過した
Ｘ線の振幅は、メンブレンのみを透過したＸ線の振幅の
数分の１に減衰し、その位相は位相シフタを透過したＸ
線の位相に対してπずれている。さらに位相シフタ及び
メンブレンを透過したＸ線とメンブレンのみを透過した
Ｘ線に対して、振幅は若干減少し位相は若干進んでいる
が、その位相の進みは数分のπ程度である。図１(C)は
マスクを通過した放射線のウエハ上での強度分布を説明
する図である。
振幅を図１(B)に示す。吸収体とメンブレンを透過した
Ｘ線の振幅は、メンブレンのみを透過したＸ線の振幅の
数分の１に減衰し、その位相は位相シフタを透過したＸ
線の位相に対してπずれている。さらに位相シフタ及び
メンブレンを透過したＸ線とメンブレンのみを透過した
Ｘ線に対して、振幅は若干減少し位相は若干進んでいる
が、その位相の進みは数分のπ程度である。図１(C)は
マスクを通過した放射線のウエハ上での強度分布を説明
する図である。
【００１７】図２は本発明のマスクを用いた露光転写の
様子を示すもので、マスク５とウエハ６との間隔は数〜
数１０μｍ程度であり、放射線４によってマスクパター
ンを等倍でウエハ６上のレジストに露光転写する。
様子を示すもので、マスク５とウエハ６との間隔は数〜
数１０μｍ程度であり、放射線４によってマスクパター
ンを等倍でウエハ６上のレジストに露光転写する。
【００１８】次に、以上の条件を満たすマスク吸収体及
び位相シフタの形状について説明する。位相シフタ３及
び吸収体２の厚さをそれぞれds, da、それらの複素屈折
率の実部をそれぞれns(=1-δs), na(=1-δa)とする
と、吸収体を透過したＸ線と位相シフタを透過したＸ線
の間で、位相のずれ量Δφは下式(1)のようになる（露
光雰囲気中の複素屈折率の実部は１とする）。
び位相シフタの形状について説明する。位相シフタ３及
び吸収体２の厚さをそれぞれds, da、それらの複素屈折
率の実部をそれぞれns(=1-δs), na(=1-δa)とする
と、吸収体を透過したＸ線と位相シフタを透過したＸ線
の間で、位相のずれ量Δφは下式(1)のようになる（露
光雰囲気中の複素屈折率の実部は１とする）。
【００１９】 Δφ＝(ns・ds−(na・da＋(ds−da)))・(2π／λ) ＝(da・δa−ns・δs)・(2π／λ) ... (1) したがって、Δφ＝π・(1＋2m)を満たすシフタの厚さ
は下式(2)のようになる（m：０または正負の整数）。
は下式(2)のようになる（m：０または正負の整数）。
【００２０】 ds＝(δa・da−(λ／2)・(1＋2m))／δs ... (2) このことから、最適な吸収体の膜厚を決定しても、上式
(1),(2)を満たすように位相シフタの材質と厚さを選べ
ば、吸収体の端部で位相を半波長ずらすことが可能であ
る。
(1),(2)を満たすように位相シフタの材質と厚さを選べ
ば、吸収体の端部で位相を半波長ずらすことが可能であ
る。
【００２１】また、メンブレンのみを透過したＸ線と、
シフタ及びメンブレンを透過したＸ線との間での位相差
Δφ'は下式(3)のようになる。
シフタ及びメンブレンを透過したＸ線との間での位相差
Δφ'は下式(3)のようになる。
【００２２】 Δφ'＝−ns・ds・(2π／λ) ... (3)
【００２３】以上の点を踏まえて、吸収体にWを用いた
場合の各種コントラストに対する位相シフタの最適値に
ついて検討する。
場合の各種コントラストに対する位相シフタの最適値に
ついて検討する。
【００２４】露光波長λを0.8nmとすると各種材料の位
相シフタの最適値は以下の表１のようになる。ここで、
コントラストは吸収体の透過率の逆数であり、さらにΔ
φ'(π)は上式(3)で与えられる位相差でメンブレンのみ
を透過してしてきたＸ線とシフタ及びメンブレンを透過
してきたＸ線の間での位相差を意味する（単位π）。な
お、この位相差はシフタの材料にかかわらず一定であ
る。
相シフタの最適値は以下の表１のようになる。ここで、
コントラストは吸収体の透過率の逆数であり、さらにΔ
φ'(π)は上式(3)で与えられる位相差でメンブレンのみ
を透過してしてきたＸ線とシフタ及びメンブレンを透過
してきたＸ線の間での位相差を意味する（単位π）。な
お、この位相差はシフタの材料にかかわらず一定であ
る。
【００２５】
【表１】
【００２６】上記の表から、少なくともコントラスト６
から１０までの吸収体の厚さに対して、位相シフタの透
過率は88％以上でかつ位相差Δφ'は0.4π以下となり、
マスクを透過したＸ線の振幅はメンブレンとシフタの境
界でも０とはならない。なお、マスクとウエハの間の距
離によって最適なコントラストは異なる。位相シフタは
吸収体に比較して、使用放射線に対する透過率が大きい
ものがよいことが分かる。
から１０までの吸収体の厚さに対して、位相シフタの透
過率は88％以上でかつ位相差Δφ'は0.4π以下となり、
マスクを透過したＸ線の振幅はメンブレンとシフタの境
界でも０とはならない。なお、マスクとウエハの間の距
離によって最適なコントラストは異なる。位相シフタは
吸収体に比較して、使用放射線に対する透過率が大きい
ものがよいことが分かる。
【００２７】
【実施例】次に上記本発明のマスクの製造方法のいくつ
かの実施例を説明する。
かの実施例を説明する。
【００２８】＜実施例１＞図３はマスク製造方法の具体
例を示すもので、本実施例では吸収体Wのコントラスト
は７である。
例を示すもので、本実施例では吸収体Wのコントラスト
は７である。
【００２９】第１ステップ（図３(A)）：メンブレンと
なるマスク基板２１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例え
ば２μｍ厚のＳiＮであり、その上に吸収体となる上記
表１から決定された厚さ0.61μｍのＷ層２２を蒸着し、
最上層にレジスト層２４を塗付する。
なるマスク基板２１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例え
ば２μｍ厚のＳiＮであり、その上に吸収体となる上記
表１から決定された厚さ0.61μｍのＷ層２２を蒸着し、
最上層にレジスト層２４を塗付する。
【００３０】第２ステップ（図３(B)）：電子ビーム描
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。
【００３１】第３ステップ（図３(C)）：上記レジスト
パターンをエッチングマスクとして、W層２２をエッチ
ングする。
パターンをエッチングマスクとして、W層２２をエッチ
ングする。
【００３２】第４ステップ（図３(D)）：残っているレ
ジストを除去した後、位相シフタの厚さが適切となるよ
うに位相シフタＡｌ層２３を斜め蒸着法または鍍金等に
より形成する。
ジストを除去した後、位相シフタの厚さが適切となるよ
うに位相シフタＡｌ層２３を斜め蒸着法または鍍金等に
より形成する。
【００３３】第５ステップ（図３(E)）：Wがエッチング
されない条件下でＡｌ層のみを異方性エッチングする。
されない条件下でＡｌ層のみを異方性エッチングする。
【００３４】第６ステップ（図３(F)）：吸収体パター
ンWの側壁に蒸着されたＡｌが所定の厚さ(0.53μｍ)と
なるまでＡｌを選択エッチングして、所望の位相シフタ
を得る。
ンWの側壁に蒸着されたＡｌが所定の厚さ(0.53μｍ)と
なるまでＡｌを選択エッチングして、所望の位相シフタ
を得る。
【００３５】なお、本実施例では吸収体Wの厚さが位相
シフタに比べ厚い場合を示したが、逆に位相シフタのほ
うが厚い場合（例えば吸収体のコントラストが８）に
は、第１ステップにおける吸収体層Wの厚さを位相シフ
タＡｌの厚さ0.78μｍとしておき、その後の第５ステッ
プまでの工程は同様に行い、吸収体Wが露出した段階で
位相シフタＡｌのエッチングを終了し、第６ステップと
して図３(G)に示すように、吸収体Ｗが所定の厚さ0.65
μｍとなるように吸収体Ｗをエッチングすればよい。
シフタに比べ厚い場合を示したが、逆に位相シフタのほ
うが厚い場合（例えば吸収体のコントラストが８）に
は、第１ステップにおける吸収体層Wの厚さを位相シフ
タＡｌの厚さ0.78μｍとしておき、その後の第５ステッ
プまでの工程は同様に行い、吸収体Wが露出した段階で
位相シフタＡｌのエッチングを終了し、第６ステップと
して図３(G)に示すように、吸収体Ｗが所定の厚さ0.65
μｍとなるように吸収体Ｗをエッチングすればよい。
【００３６】＜実施例２＞上記実施例１では、位相シフ
タが吸収体より厚い場合の例を示したが、第６ステップ
で位相シフタ形成後の吸収体のエッチングに関して、位
相シフタに隣接した吸収体が一様にエッチングされずに
残り膜厚が厚くなったり、エッチングが進行し過ぎて吸
収体の膜厚が所定の厚さにならない可能性がある。そこ
で本実施例では、吸収体Wの厚さが位相シフタの厚さに
比べ厚い場合に吸収体の厚さ制御を容易にならしめる製
造方法を示す。なお本実施例では吸収体Wのコントラス
トは８である。
タが吸収体より厚い場合の例を示したが、第６ステップ
で位相シフタ形成後の吸収体のエッチングに関して、位
相シフタに隣接した吸収体が一様にエッチングされずに
残り膜厚が厚くなったり、エッチングが進行し過ぎて吸
収体の膜厚が所定の厚さにならない可能性がある。そこ
で本実施例では、吸収体Wの厚さが位相シフタの厚さに
比べ厚い場合に吸収体の厚さ制御を容易にならしめる製
造方法を示す。なお本実施例では吸収体Wのコントラス
トは８である。
【００３７】第１ステップ（図４(A)）：メンブレンと
なるマスク基板２１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例え
ば２μｍ厚のＳiＮであり、その上に吸収体となる表１
から決定された厚さ0.65μｍのＷ層２２を蒸着し、最上
層にレジスト層２４を塗付する。レジスト塗付膜厚は、
以下の第３ステップで吸収体Wのエッチング後も位相シ
フタと吸収体の膜厚差以上にレジストが残るように決定
する。
なるマスク基板２１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例え
ば２μｍ厚のＳiＮであり、その上に吸収体となる表１
から決定された厚さ0.65μｍのＷ層２２を蒸着し、最上
層にレジスト層２４を塗付する。レジスト塗付膜厚は、
以下の第３ステップで吸収体Wのエッチング後も位相シ
フタと吸収体の膜厚差以上にレジストが残るように決定
する。
【００３８】第２ステップ（図４(B)）：電子ビーム描
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。
【００３９】第３ステップ（図４(C)）：パターニング
されたレジストをマスクとしてWをエッチングした後、
更にレジスト膜厚が位相シフタと吸収体の膜厚差である
0.13μｍとなるようにレジストをエッチングする。
されたレジストをマスクとしてWをエッチングした後、
更にレジスト膜厚が位相シフタと吸収体の膜厚差である
0.13μｍとなるようにレジストをエッチングする。
【００４０】第４ステップ（図４(D)）：位相シフタの
厚さが適切となるように位相シフタＡｌ層を斜め蒸着法
等により堆積させる。
厚さが適切となるように位相シフタＡｌ層を斜め蒸着法
等により堆積させる。
【００４１】第５ステップ（図４(E)）：吸収体層W上の
レジストが露出するまでＡｌ層を異方性エッチングす
る。
レジストが露出するまでＡｌ層を異方性エッチングす
る。
【００４２】第６ステップ（図４(F)）：吸収体上の残
留レジストを除去する。
留レジストを除去する。
【００４３】＜実施例３＞上記実施例２においては、レ
ジストとWのエッチング比が充分に得られなかったり、W
のエッチング時にレジスト形状が損傷を受ける可能性が
ある。そこで本実施例ではレジスト代わりに他の材質で
できた中間層を使用することを特徴とする。なお本実施
例では吸収体Wのコントラストは８である。
ジストとWのエッチング比が充分に得られなかったり、W
のエッチング時にレジスト形状が損傷を受ける可能性が
ある。そこで本実施例ではレジスト代わりに他の材質で
できた中間層を使用することを特徴とする。なお本実施
例では吸収体Wのコントラストは８である。
【００４４】第１ステップ（図５(A)）：メンブレンと
なるマスク基板１１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例え
ば２μｍ厚のＳiＮであり、その上に表１から決定され
た厚さ0.65μｍのＷ層２２を蒸着し、さらに中間層とし
て位相シフタと吸収体の膜厚差0.13μｍとなるようにＣ
ｕ２５を蒸着する。そして最上層としてレジスト層２４
を塗付する。
なるマスク基板１１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例え
ば２μｍ厚のＳiＮであり、その上に表１から決定され
た厚さ0.65μｍのＷ層２２を蒸着し、さらに中間層とし
て位相シフタと吸収体の膜厚差0.13μｍとなるようにＣ
ｕ２５を蒸着する。そして最上層としてレジスト層２４
を塗付する。
【００４５】第２ステップ（図５(B)）：電子ビーム描
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。
【００４６】第３ステップ（図５(C)）：パターニング
されたレジストをマスクとして、中間層であるＣｕ層２
５と吸収体層であるW層２２をエッチングする。
されたレジストをマスクとして、中間層であるＣｕ層２
５と吸収体層であるW層２２をエッチングする。
【００４７】第４ステップ（図５(D)）：残留レジスト
を除去した後、適切な厚さが得られるように位相シフタ
Ａｌ層２３を蒸着する。
を除去した後、適切な厚さが得られるように位相シフタ
Ａｌ層２３を蒸着する。
【００４８】第５ステップ（図５(E)）：Ｈｅガス等を
エッチングガスとして、吸収体層W上の中間層Ｃｕが露
出するまでＡｌ層を異方性エッチングする。
エッチングガスとして、吸収体層W上の中間層Ｃｕが露
出するまでＡｌ層を異方性エッチングする。
【００４９】第６ステップ（図５(F)）：吸収体上の残
留Ｃｕを除去する。
留Ｃｕを除去する。
【００５０】＜実施例４＞図６を用いて本発明の第５実
施例を説明する。上記実施例１〜実施例３においては、
吸収体層を蒸着した後に選択エッチングで吸収体パター
ンを作製する方法を示したが、本実施例ではリフトオフ
により吸収体パターンを作製することを特徴とする。
施例を説明する。上記実施例１〜実施例３においては、
吸収体層を蒸着した後に選択エッチングで吸収体パター
ンを作製する方法を示したが、本実施例ではリフトオフ
により吸収体パターンを作製することを特徴とする。
【００５１】第１ステップ（図６(A)）：マスク基板２
１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例えば２μｍ厚のＳi
Ｎであり、その上に直接レジスト２４を塗付する。
１はＸ線が透過可能な薄膜材料、例えば２μｍ厚のＳi
Ｎであり、その上に直接レジスト２４を塗付する。
【００５２】第２ステップ（図６(B)）：電子ビーム描
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。なお
ここでのレジストパターンは、上記実施例とは違ってマ
スクパターンを反転したネガパターンである。
画によってレジストにマスクパターンを描画して現像
し、マスクパターン状のレジストパターンを得る。なお
ここでのレジストパターンは、上記実施例とは違ってマ
スクパターンを反転したネガパターンである。
【００５３】第３ステップ（図６(C)）：吸収体層であ
るW２２を0.65μｍ、さらに中間層として位相シフタと
吸収体の膜厚差0.13μｍとなるようにＣｕ２５を蒸着す
る。
るW２２を0.65μｍ、さらに中間層として位相シフタと
吸収体の膜厚差0.13μｍとなるようにＣｕ２５を蒸着す
る。
【００５４】第４ステップ（図６(D)）：レジスト２４
及びその上に積層された層（Ｗ，Ｃｕ）を除去する。
及びその上に積層された層（Ｗ，Ｃｕ）を除去する。
【００５５】第５ステップ（図６(E)）：適切な厚さが
得られるように位相シフタＡｌ層２３を蒸着する。
得られるように位相シフタＡｌ層２３を蒸着する。
【００５６】第６ステップ（図６(F)）：Ｈｅ等をエッ
チングガスとして、吸収体層W上の中間層Ｃｕが露出す
るまでＡｌ層を異方性エッチングをする。
チングガスとして、吸収体層W上の中間層Ｃｕが露出す
るまでＡｌ層を異方性エッチングをする。
【００５７】第７ステップ（図６(G)）：吸収体上の残
留Ｃｕを除去する。
留Ｃｕを除去する。
【００５８】なお更なる変形例として、リフトオフの代
わりに鍍金を用いて吸収体を形成するようにしてもよ
い。この際、最終工程で鍍金の電極としての下地層を除
去する場合には、下地層として屈折率の小さい材料を選
ぶか、下地層による位相変化を考慮して吸収体の厚さを
考慮する。
わりに鍍金を用いて吸収体を形成するようにしてもよ
い。この際、最終工程で鍍金の電極としての下地層を除
去する場合には、下地層として屈折率の小さい材料を選
ぶか、下地層による位相変化を考慮して吸収体の厚さを
考慮する。
【００５９】＜実施例５＞次に上記のＸ線マスクを用い
たＸ線露光装置の実施例を説明する。図７はＸ線露光装
置の全体図であり、図中、シンクロトロン放射源１０の
発光点１１から放射されたシートビーム形状のシンクロ
トロン放射光１２は、僅かな曲率を有する凸面ミラー１
３によって放射光軌道面に対して垂直な方向に拡大され
る。拡大された放射光は移動シャッタ１４によって照射
領域内で露光量が均一となるように調整し、シャッタ１
４を経た放射光はＸ線マスク１５に導かれる。Ｘ線マス
ク１５は上記説明した実施例のいずれかで説明した方法
によって作成されたものである。ウエハ１６はスピンコ
ート法によって１μｍ厚のレジストを塗布し、既定の条
件でプリベークを行ったもので、Ｘ線マスク１５とは３
０μｍ程度の近接した間隔で配置されている。ステッピ
ング露光によって、ウエハ１６の複数のショット領域に
マスクパターンを並べて露光転写したら、ウエハを回収
し、現像処理を行う。これによって線幅３０μｍ、高さ
１μｍのネガ型のレジストパターンを得た。
たＸ線露光装置の実施例を説明する。図７はＸ線露光装
置の全体図であり、図中、シンクロトロン放射源１０の
発光点１１から放射されたシートビーム形状のシンクロ
トロン放射光１２は、僅かな曲率を有する凸面ミラー１
３によって放射光軌道面に対して垂直な方向に拡大され
る。拡大された放射光は移動シャッタ１４によって照射
領域内で露光量が均一となるように調整し、シャッタ１
４を経た放射光はＸ線マスク１５に導かれる。Ｘ線マス
ク１５は上記説明した実施例のいずれかで説明した方法
によって作成されたものである。ウエハ１６はスピンコ
ート法によって１μｍ厚のレジストを塗布し、既定の条
件でプリベークを行ったもので、Ｘ線マスク１５とは３
０μｍ程度の近接した間隔で配置されている。ステッピ
ング露光によって、ウエハ１６の複数のショット領域に
マスクパターンを並べて露光転写したら、ウエハを回収
し、現像処理を行う。これによって線幅３０μｍ、高さ
１μｍのネガ型のレジストパターンを得た。
【００６０】＜実施例６＞次に上記Ｘ線マスクおよび上
記Ｘ線露光装置を用いた微小デバイスの生産方法につい
て説明する。ここでいう微小デバイスとはいＩＣやＬＳ
Ｉ等の半導体チップ、液晶デバイス、マイクロマシン、
薄膜磁気ヘッドなどが挙げられる。以下は半導体デバイ
スの例を示す。
記Ｘ線露光装置を用いた微小デバイスの生産方法につい
て説明する。ここでいう微小デバイスとはいＩＣやＬＳ
Ｉ等の半導体チップ、液晶デバイス、マイクロマシン、
薄膜磁気ヘッドなどが挙げられる。以下は半導体デバイ
スの例を示す。
【００６１】図８は半導体デバイスの生産の全体フロー
を示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの
回路設計を行なう。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。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。
を示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの
回路設計を行なう。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。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９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。本実施例の生産方法
を用いれば、従来は難しかった高集積度の半導体デバイ
スを生産することができる。
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。本実施例の生産方法
を用いれば、従来は難しかった高集積度の半導体デバイ
スを生産することができる。
【００６３】
【発明の効果】本発明のマスクを用いれば、従来に比べ
て露光解像度を大幅に向上させることができる。このマ
スクを用いて露光を行えば従来以上に高精度なデバイス
を生産することができる。
て露光解像度を大幅に向上させることができる。このマ
スクを用いて露光を行えば従来以上に高精度なデバイス
を生産することができる。
【図１】本発明の実施例のマスクを説明するための図で
ある。
ある。
【図２】マスクの製造方法を説明するための図である。
【図３】マスクの別の製造方法を説明するための図であ
る。
る。
【図４】マスクの別の製造方法を説明するための図であ
る。
る。
【図５】マスクの別の製造方法を説明するための図であ
る。
る。
【図６】マスクの別の製造方法を説明するための図であ
る。
る。
【図７】Ｘ線露光装置の実施例の全体構成図である。
【図８】半導体デバイス生産の全体フローを示す図であ
る。
る。
【図９】ウエハプロセスの詳細なフローを示す図であ
る。
る。
【図１０】従来例のＸ線マスクを説明するための図であ
る。
る。
【図１１】別の従来例のＸ線マスクを説明するための図
である。
である。
１ メンブレン ２ 放射線吸収体パターン ３ 位相シフタ ４ 放射線（Ｘ線） ５ Ｘ線マスク ６ ウエハ １１ マスク基板 １２ 吸収体 １３ 位相シフタ １４ レジスト １５ 中間層
Claims (6)
- 【請求項１】 メンブレン上に、吸収体パターンと、該
吸収体とは異なる材質の位相シフタを形成し、該吸収体
を透過した放射線と、該位相シフタを透過した放射線と
の位相が、ほぼ （１＋２ｍ）×（２π／λ） λ：放射線波長、ｍ：
整数 だけずれるよう、該位相シフタの厚さを設定したことを
特徴とするマスク。 - 【請求項２】 放射線はＸ線もしくは真空紫外線である
ことを特徴とする請求項１記載のマスク。 - 【請求項３】 吸収体の材料はＷ、位相シフタの材料は
Ａｌであることを特徴とす請求項１又は２記載のマス
ク。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか記載のマスクの
製造方法であって、吸収体パターン表面に中間層を形成
した後、シフタとなる材料を形成する工程を有すること
を特徴とするマスク製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれか記載のマスクを
用いてウエハにパターンを露光転写転写する手段を有す
ることを特徴とする露光装置。 - 【請求項６】 請求項１〜３のいずれか記載のマスクを
用いてデバイスを生産することを特徴とするデバイス生
産方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21741095A JPH0961988A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | マスク、このマスクを用いた露光装置やデバイス生産方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21741095A JPH0961988A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | マスク、このマスクを用いた露光装置やデバイス生産方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0961988A true JPH0961988A (ja) | 1997-03-07 |
Family
ID=16703771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21741095A Withdrawn JPH0961988A (ja) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | マスク、このマスクを用いた露光装置やデバイス生産方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0961988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100338932B1 (ko) * | 1999-10-28 | 2002-05-30 | 박종섭 | 웨이퍼 노광 장치 |
| TWI414034B (zh) * | 2009-08-21 | 2013-11-01 | Asml Netherlands Bv | 檢驗方法及裝置 |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21741095A patent/JPH0961988A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100338932B1 (ko) * | 1999-10-28 | 2002-05-30 | 박종섭 | 웨이퍼 노광 장치 |
| TWI414034B (zh) * | 2009-08-21 | 2013-11-01 | Asml Netherlands Bv | 檢驗方法及裝置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5234780A (en) | Exposure mask, method of manufacturing the same, and exposure method using the same | |
| KR101018519B1 (ko) | 다층 리소그래피 템플릿 및 그 제조 방법 | |
| US6645679B1 (en) | Attenuated phase shift mask for use in EUV lithography and a method of making such a mask | |
| EP0453310B1 (en) | Mask for photolithography | |
| US5549994A (en) | Exposure apparatus and reflection type mask to be used in the same | |
| US5262257A (en) | Mask for lithography | |
| EP1795958A1 (en) | Method of fabricating nanoimprint mold | |
| JPH03228053A (ja) | 光露光レチクル | |
| JPH05265186A (ja) | 自己整合された位相シフトマスク及びその製造方法 | |
| EP1525512A2 (en) | Method of forming and repairing a lithographic template having a gap defect | |
| KR900003254B1 (ko) | X-선 노출 마스크 | |
| JP2001272764A (ja) | 投影露光用フォトマスク、およびそれを用いた投影露光方法 | |
| EP0453753A2 (en) | Method and apparatus for enhancing the depth of focus in projection lithography | |
| US5902701A (en) | Phase shift mask and method for fabricating the same | |
| CN107367904A (zh) | 极紫外光的光刻光罩 | |
| US5533634A (en) | Quantum chromeless lithography | |
| GB2302962A (en) | Phase shift mask | |
| US5770335A (en) | Mask and exposure apparatus using the same | |
| US20090197210A1 (en) | Method for preparing photonic crystal slab waveguides | |
| JPH0961988A (ja) | マスク、このマスクを用いた露光装置やデバイス生産方法 | |
| JP6944255B2 (ja) | 転写用マスクの製造方法、および半導体デバイスの製造方法 | |
| EP0408349A2 (en) | Mask for lithography | |
| JP3267498B2 (ja) | マスク及びこれを用いたデバイス生産方法や露光装置 | |
| JP2005181721A (ja) | ハーフトーン位相シフトマスク | |
| JPH0745499A (ja) | 反射型マスク |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021105 |