JPS6220310A - Ｘ線マスク - Google Patents
Ｘ線マスクInfo
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- JPS6220310A JPS6220310A JP60157993A JP15799385A JPS6220310A JP S6220310 A JPS6220310 A JP S6220310A JP 60157993 A JP60157993 A JP 60157993A JP 15799385 A JP15799385 A JP 15799385A JP S6220310 A JPS6220310 A JP S6220310A
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- Japan
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- membrane
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- light
- ray mask
- refractive index
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］］
本発明は、Ｘ線露光に用いるＸ線マスクに関ず。
るものである。
〔従来の技術〕？｛）
近年、集積回路製造技術の中で、回路パタンを被加工基
板に転写し形成する方法と１７でＸ線露光。
板に転写し形成する方法と１７でＸ線露光。
法が注目されている１、Ｘ線露光法は、通常の紫外。
線露董法に較べ波長カー数１ｏ ″Ａ以下と短いｌこめ
、サ゛ブミクロンの微細パタンを形成できる利点を有し
ている。Ｘ線露光法をデバイス製造プロセスに適。
、サ゛ブミクロンの微細パタンを形成できる利点を有し
ている。Ｘ線露光法をデバイス製造プロセスに適。
用するには、多層にお．１ １：転写，＜タン相互の重
ね゛合わせ精度を最小バタン寸法の数１０％以下に抑え
ることが要求される。この重ね合わせ精度を実現゛する
ため、従来のＸ線露光装置で゛は、Ｘ線マスク１″と被
露光基板とに設けたアライメン１・マークを光・学的に
検出ｌ２、検出信号をもとに両者の相対位置・関係を合
わせ込む手法を行っていろ。、したがって、′アライメ
ントマーりの検出レベルがアライメンｌ・″精度を左右
する重要な要因にブ、仁る９，アライメン１、＋３マー
クの検出方法とし′Ｃは、凹または凸の段差マ”−りに
光を照射ずることにより得られる正反射光あるいはエノ
ジからの乱反射光による検出方法、回折格子マークから
得られる回折光による検出力゛法、ゾーングレートによ
る検出方法等が主に用い２“｛られており、いずれの場
合にも光を照射して得ら“れる情報光を利用している。
ね゛合わせ精度を最小バタン寸法の数１０％以下に抑え
ることが要求される。この重ね合わせ精度を実現゛する
ため、従来のＸ線露光装置で゛は、Ｘ線マスク１″と被
露光基板とに設けたアライメン１・マークを光・学的に
検出ｌ２、検出信号をもとに両者の相対位置・関係を合
わせ込む手法を行っていろ。、したがって、′アライメ
ントマーりの検出レベルがアライメンｌ・″精度を左右
する重要な要因にブ、仁る９，アライメン１、＋３マー
クの検出方法とし′Ｃは、凹または凸の段差マ”−りに
光を照射ずることにより得られる正反射光あるいはエノ
ジからの乱反射光による検出方法、回折格子マークから
得られる回折光による検出力゛法、ゾーングレートによ
る検出方法等が主に用い２“｛られており、いずれの場
合にも光を照射して得ら“れる情報光を利用している。
また、被露光基板の。
アライメントマークの検出は、Ｘ線マスクのメンブレン
膜通して行っている。
膜通して行っている。
上記Ｘ線露光法におけるバタン転写とアライノ５ント方
法を第３図により説明する。Ｘ線マスク１゜にＸ線８を
照射して、被露光基板１０に塗布したし。
法を第３図により説明する。Ｘ線マスク１゜にＸ線８を
照射して、被露光基板１０に塗布したし。
シスト１１に、上記Ｘ線マスク１０回路バタン２を゛転
写する。このレジストパクンをエツチングマス。
写する。このレジストパクンをエツチングマス。
りにして被露光基板１０の被加工材１２をエツチング１
０して所望の回路バタンを得る。上記工程を多層膜・返
すことにより集積回路チップを得る。このよう。
０して所望の回路バタンを得る。上記工程を多層膜・返
すことにより集積回路チップを得る。このよう。
な露光工程においてＸ線マスク１と被露光基板１０゜と
の相対位置のアライメントは、Ｘ線マスク１に。
の相対位置のアライメントは、Ｘ線マスク１に。
設げたアライメントマーク３と下地基板１３に設け１５
たアライメントマーク１４に照明光９を照射して両・者
から得られる反射光を検出して行う。この際、・下地基
板】３に設けたアライメントマーク１４の検出・はメン
ブレン４を通して行う。このようなアライメントマーク
の検出では、アライメントマーク３２０および１４の照
明光９に対する反射率とメンブレン゛４の照明光９に対
する反射率、ならびにメンブレン膜の照明光９に対する
透過率を高く保つことが゛重要になる。
たアライメントマーク１４に照明光９を照射して両・者
から得られる反射光を検出して行う。この際、・下地基
板】３に設けたアライメントマーク１４の検出・はメン
ブレン４を通して行う。このようなアライメントマーク
の検出では、アライメントマーク３２０および１４の照
明光９に対する反射率とメンブレン゛４の照明光９に対
する反射率、ならびにメンブレン膜の照明光９に対する
透過率を高く保つことが゛重要になる。
Ｘ線マスクのメンブレンには、従来、窒化シリ。
コン、窒化はう素、酸化シリコン等の無機材、ポ゛リイ
ミド等の有機材の透明な薄膜の単層膜、また゛はこれら
を組合わせた多層膜が用いられている。。
ミド等の有機材の透明な薄膜の単層膜、また゛はこれら
を組合わせた多層膜が用いられている。。
このようなメンブレンにマーク検出用の照明光を１０照
射すると光の干渉を生じる。このためメンブレ・ンから
の反射光量が増加し、光の透過率が低下す。
射すると光の干渉を生じる。このためメンブレ・ンから
の反射光量が増加し、光の透過率が低下す。
る。光の干渉の影響度合、すなわちメンブレンで。
の光の反射率はメンブレンの材質の光に対する屈。
折率、厚さおよび光の波長に依存して変化し、最１′悪
の場合は全反射となり、メンブレンを光が透過゛しなく
なる。このようにメンブレンで光の干渉が。
の場合は全反射となり、メンブレンを光が透過゛しなく
なる。このようにメンブレンで光の干渉が。
生じると、アライメントマークからの反射光強度。
や回折光強度が低下し、検出信号のＳＮ比が悪くな゛る
。このため、アライメント精度が悪化し、さら２０・
３ ・ にはアライメントが不可能になるなどの問題があ゛った
。特に光源としてレーザ光のような単色光あ゛るいは準
単色光を用いた場合には、この影響が顕。
。このため、アライメント精度が悪化し、さら２０・
３ ・ にはアライメントが不可能になるなどの問題があ゛った
。特に光源としてレーザ光のような単色光あ゛るいは準
単色光を用いた場合には、この影響が顕。
著になるため問題であり、解決策として光源の光゛強度
を上げることが考えられるが、発熱量か大きくなるため
、露光環境温度の上昇原因となったり、゛光源の寿命が
短くなるなどの新たな問題を生じ、。
を上げることが考えられるが、発熱量か大きくなるため
、露光環境温度の上昇原因となったり、゛光源の寿命が
短くなるなどの新たな問題を生じ、。
根本的な解決策にはならない。また単色光に対し゛波長
が異る２種類の光源を組合わせる方式も考え。
が異る２種類の光源を組合わせる方式も考え。
られるが、装置価格が高くなるとともに、光路系１０が
複雑になるなどの問題があり得策とはいえない６〔問題
点を解決するための手段〕 本発明は、Ｘ線マスクのメンブレンにおける光。
複雑になるなどの問題があり得策とはいえない６〔問題
点を解決するための手段〕 本発明は、Ｘ線マスクのメンブレンにおける光。
の干渉の影響を除去し、メンブレン膜の被露光基・板と
反対側の面、またはメンブレン膜の両面に、″上記メン
ブレン膜の光に対する屈折率よりも小さ・い屈折率を有
する透明膜を形成することにより、。
反対側の面、またはメンブレン膜の両面に、″上記メン
ブレン膜の光に対する屈折率よりも小さ・い屈折率を有
する透明膜を形成することにより、。
ＳＮ比がよいアライメントマークの検出が行えるよ。
うにしたものである。
〔作用〕２０
・ ４ ・
メンブレンの被露光基板と反対側の面に、Ｘ線゛の透過
率が高く、照明光に対して透明であり、し゛かも上記メ
ンブレンの光に対する屈折率よりも小゛さな屈折率を有
する薄膜を形成する。上記薄膜の。
率が高く、照明光に対して透明であり、し゛かも上記メ
ンブレンの光に対する屈折率よりも小゛さな屈折率を有
する薄膜を形成する。上記薄膜の。
最適な屈折率と膜厚とは、照明光の波長、メンブレンの
屈折率と厚さから次式で計算できる。 。
屈折率と厚さから次式で計算できる。 。
ｎ−旨、ｄ−（２に−１）λ／ ’４ ｎただし、ｎ：
薄膜の屈折率、ｎｌ：メンブレンの屈゛折率、ｄ：薄膜
の厚さ、λ：照明光の波長、ｋ：正の整数である。上記
条件を満足するｎ、ｄの薄１０膜ヲ形成すれば、メンブ
レンでの光の反射はなく゛なり、またｎ＜石ηであるか
ぎり、メンブレンで。
薄膜の屈折率、ｎｌ：メンブレンの屈゛折率、ｄ：薄膜
の厚さ、λ：照明光の波長、ｋ：正の整数である。上記
条件を満足するｎ、ｄの薄１０膜ヲ形成すれば、メンブ
レンでの光の反射はなく゛なり、またｎ＜石ηであるか
ぎり、メンブレンで。
の光の反射は、薄膜がない場合に較べて小さくす。
ることかできる。このように透明薄膜を形成する゛こと
により照明光のメンブレンにおける反射を減１５少させ
ることができ、アライメントマークの検出゛信号のＳＮ
比を大幅に改善することができる。 。
により照明光のメンブレンにおける反射を減１５少させ
ることができ、アライメントマークの検出゛信号のＳＮ
比を大幅に改善することができる。 。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。。
第１図は本発明によるＸ線マスクの第１実施例を２０謂
、明１−イ）断面図、第２図＆：Ｉ−、本発明の第２実
施例イぐ′説明する断面図でＡつる。
、明１−イ）断面図、第２図＆：Ｉ−、本発明の第２実
施例イぐ′説明する断面図でＡつる。
第１実施例
第１図に示寸庫実施例は、Ｘ線マスク１のノン゛ブレン
４にＭげイ）マーク検出光９の入射側、同一ゾ。（わｊ
、）併露九基板（図示せず）と反対側の面に、透明な薄
膜（）な形成した例である。−１−記透明な薄膜゛６の
形成は、Ｘ線マスク１のメンブレン４を形成”［２だの
ら、スピンコードまたはスパッタにより形“成１７．）
とどがで゛き、その材質と１−２では、Ｘ線８の１゛１
透過性が高く、照射光９に対し、て透明であり、メ。
４にＭげイ）マーク検出光９の入射側、同一ゾ。（わｊ
、）併露九基板（図示せず）と反対側の面に、透明な薄
膜（）な形成した例である。−１−記透明な薄膜゛６の
形成は、Ｘ線マスク１のメンブレン４を形成”［２だの
ら、スピンコードまたはスパッタにより形“成１７．）
とどがで゛き、その材質と１−２では、Ｘ線８の１゛１
透過性が高く、照射光９に対し、て透明であり、メ。
ンプレン４の光に対」゛る屈折率より小さな屈折率。
を有する拐′＄９１が適し、ており、例えばＰＭＭＡ等
の有“機Ｉ／シスト、ポリイミド等の有機高分子膜や酸
化゛シリコン等の無機膜およびこれらの多層膜が適し１
）でいる。、膜厚は上記式ｄ−（２に−１）λ／４ｒ１
により、“上記月別の照明光に対ずろ屈折率から最適値
が求・１）られる。
の有“機Ｉ／シスト、ポリイミド等の有機高分子膜や酸
化゛シリコン等の無機膜およびこれらの多層膜が適し１
）でいる。、膜厚は上記式ｄ−（２に−１）λ／４ｒ１
により、“上記月別の照明光に対ずろ屈折率から最適値
が求・１）られる。
例えば、２μｍ膜厚の窒化シリコンメンブレン４゛（屈
折率１．９）をもつＸ線マスク１のマーク検出２０用の
照明光９の入射側シで有機ｌ／ジス１−ＯＢ″：ｐｒ＋
、（東京応化製） ０．１． ｔｔｍをスピンコータに
より塗布■〜た”後、１５０℃で１時間、窒素雰囲気中
でベークして。
折率１．９）をもつＸ線マスク１のマーク検出２０用の
照明光９の入射側シで有機ｌ／ジス１−ＯＢ″：ｐｒ＋
、（東京応化製） ０．１． ｔｔｍをスピンコータに
より塗布■〜た”後、１５０℃で１時間、窒素雰囲気中
でベークして。
透明膜６を形成１−だ。」−記有機しシスト膜６の屈゛
折率ば１，４でル）る。照明光源にハロゲンランプや゛
ギセノンランプを用いたＸ線マスクおよび被露光基板の
アライメントマーク検出において、上記薄膜６を形成１
． ノミ−Ｘ線マスク１では、通常のＸ線マ。
折率ば１，４でル）る。照明光源にハロゲンランプや゛
ギセノンランプを用いたＸ線マスクおよび被露光基板の
アライメントマーク検出において、上記薄膜６を形成１
． ノミ−Ｘ線マスク１では、通常のＸ線マ。
スフに較べ検出信号ｌ／ベルで１．５〜２．０倍、ＳＮ
比。
比。
で６ｄ１３程度改善できた。さらに上記薄膜６を形成１
０１〜だ場合のＭｏ−Ｌｄ線に対するマスクの透過率の
低。
０１〜だ場合のＭｏ−Ｌｄ線に対するマスクの透過率の
低。
下は０．３％であり、露光時間の増加は認められな゛か
った。
った。
第２実施例
第２図に示す実施例はメンブレン４の両側に透１′門な
薄膜６ど７とを形成１〜／、−例である。本実施例゛の
場合は、Ｘ線マスク１のメンブレン４下面に形成しｌ、
−透明薄膜７によって、被露光基板（図示）ｔ゛ず）に
設置うたアライメントマークの反射光が、上記メンブレ
ン部ン入射するときの干渉の影響を軽２０・ ７ ・ 減できるため、被露光基板におけるアライメント”マー
クの検出信刊のＳＮ比をさらに改善することが゛できる
。さらにもう１つの利点は、Ｘ線マスク１゛の吸収体パ
タン２にＸ線８が照射したどき、上記゛吸収体パタン２
から放出される光電子、オージェ５電子の吸収体として
、上記薄膜７が利用できるこ゛どにある。これにより光
電子やオージェ電子によ。
薄膜６ど７とを形成１〜／、−例である。本実施例゛の
場合は、Ｘ線マスク１のメンブレン４下面に形成しｌ、
−透明薄膜７によって、被露光基板（図示）ｔ゛ず）に
設置うたアライメントマークの反射光が、上記メンブレ
ン部ン入射するときの干渉の影響を軽２０・ ７ ・ 減できるため、被露光基板におけるアライメント”マー
クの検出信刊のＳＮ比をさらに改善することが゛できる
。さらにもう１つの利点は、Ｘ線マスク１゛の吸収体パ
タン２にＸ線８が照射したどき、上記゛吸収体パタン２
から放出される光電子、オージェ５電子の吸収体として
、上記薄膜７が利用できるこ゛どにある。これにより光
電子やオージェ電子によ。
るかふりを軽減することができ、露光の解像性が“向上
できる。例えば透明な薄膜６および７として０ＦＰＲを
、それぞれｏ、ｉおよび０．５１１ｍの膜厚でメ１０ン
ブレン４の表面および裏面にスピンコード１〜、・窒素
雰囲気中の１５０℃で１時間ベークしたのち、゛上記Ｘ
線マスク１を用いてモリブデンターゲット、。
できる。例えば透明な薄膜６および７として０ＦＰＲを
、それぞれｏ、ｉおよび０．５１１ｍの膜厚でメ１０ン
ブレン４の表面および裏面にスピンコード１〜、・窒素
雰囲気中の１５０℃で１時間ベークしたのち、゛上記Ｘ
線マスク１を用いてモリブデンターゲット、。
２０ ｋＶ、ＩＡの電子線励起によるＸ線源で露光し゛
た結果、かぶりがなく良好なザブミクロンパタン１５が
形成できた。
た結果、かぶりがなく良好なザブミクロンパタン１５が
形成できた。
上記のように本発明によるＸ線マスクは、光を゛透過す
るメンブレン膜を有するＸ線マスクと、該゛Ｘ線マスク
のバタンをＸ線によって転写する被露２０・ ８ ・ 元基板との相対位置関係を、−ト記メンブレン膜を。
るメンブレン膜を有するＸ線マスクと、該゛Ｘ線マスク
のバタンをＸ線によって転写する被露２０・ ８ ・ 元基板との相対位置関係を、−ト記メンブレン膜を。
通して被露光基板に設けたアライメントマークに光を照
射１〜で得られる反射光な用いて合わせ込む′Ｘ線露光
法のＸ線マスクにおいて、−１−記メンブレ゛ン膜の被
露光基板と反対側の面、または上記メン５７” ｖン膜
の両面Ｋ、光に対する上記メンブレン膜゛の屈折率より
も小さな屈折率を有する透明膜を形成ｌ〜たことにより
、メンブレン部における光の干。
射１〜で得られる反射光な用いて合わせ込む′Ｘ線露光
法のＸ線マスクにおいて、−１−記メンブレ゛ン膜の被
露光基板と反対側の面、または上記メン５７” ｖン膜
の両面Ｋ、光に対する上記メンブレン膜゛の屈折率より
も小さな屈折率を有する透明膜を形成ｌ〜たことにより
、メンブレン部における光の干。
渉の影響、すなわち反射光量を軽減することかで゛きる
ため、ＳＮが高いアライメントマークの検出が１０行え
るという効果がある。
ため、ＳＮが高いアライメントマークの検出が１０行え
るという効果がある。
第１図は本発明によるＸ線マスクの第１実施例。
を説明する断面図、第２図は本発明の第２実施例。
を説明する断面図、第３図はＸ線露光におけるパ１′ｉ
タン転写とアライメント方法とを説明するための゛断面
図である。 １・・・Ｘ線マスク、２・・・バタン、３，１．４・・
・アライメントマー□り、４・・・メンブレン膜、６，
７・・・透。
タン転写とアライメント方法とを説明するための゛断面
図である。 １・・・Ｘ線マスク、２・・・バタン、３，１．４・・
・アライメントマー□り、４・・・メンブレン膜、６，
７・・・透。
Claims (1)
- 光を透過するメンブレン膜を有するＸ線マスクと、該Ｘ
線マスクのパタンをＸ線によって転写する被露光基板と
の相対位置関係を、上記メンブレン膜を通して被露光基
板に設けたアライメントマークに光を照射して得られる
反射光を用いて合わせ込むＸ線露光法のＸ線マスクにお
いて、上記メンブレン膜の被露光基板と反対側の面、ま
たは上記メンブレン膜の両面に、光に対する上記メンブ
レン膜の屈折率よりも小さな屈折率を有する透明膜を形
成したことを特徴とするＸ線マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15799385A JPH0715877B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Ｘ線マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15799385A JPH0715877B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Ｘ線マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6220310A true JPS6220310A (ja) | 1987-01-28 |
| JPH0715877B2 JPH0715877B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=15661896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15799385A Expired - Lifetime JPH0715877B2 (ja) | 1985-07-19 | 1985-07-19 | Ｘ線マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0715877B2 (ja) |
Cited By (3)
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-
1985
- 1985-07-19 JP JP15799385A patent/JPH0715877B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0715877B2 (ja) | 1995-02-22 |
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