JP2609538B2 - 反射型マスク - Google Patents
反射型マスクInfo
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- JP2609538B2 JP2609538B2 JP15014388A JP15014388A JP2609538B2 JP 2609538 B2 JP2609538 B2 JP 2609538B2 JP 15014388 A JP15014388 A JP 15014388A JP 15014388 A JP15014388 A JP 15014388A JP 2609538 B2 JP2609538 B2 JP 2609538B2
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- mask
- film
- resist
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置の製造工程で用いられるマスク
に関し、特に軟Ｘ線露光や真空紫外線露光におけるパタ
ン転写用の反射型マスクに関するものである。
に関し、特に軟Ｘ線露光や真空紫外線露光におけるパタ
ン転写用の反射型マスクに関するものである。
Ｘ線マスクを用いたＸ線露光方式は、微細性、生産性
の点で電子ビーム露光等よりも優れている。従来この方
式では、Ｘ線に対して透明な膜の上に形成したＸ線を吸
収するパタンを加工した透過型のＸ線マスクが用いられ
る。このＸ線マスクは、レジストを塗布したウエハに対
して数10μｍの微小な間隔をおいて設置され、均一にＸ
線が照射される。これにより、Ｘ線マスクを透過したＸ
線によりレジストが感光し、レジストを現像すれば、レ
ジストパタンが得られる。ところで、この従来方式では
等倍転写であるためにＸ線マスクのパタン描画に用いる
電子ビーム露光装置のパタン精度以上の転写精度は得ら
れない。また、Ｘ線マスクのＸ線を吸収するパタンを支
持している透過膜はＸ線透過率を確保するために、２μ
ｍ程度ときわめて薄いものが用いられるために、大面積
のＸ線マスクの製造は困難が多い。そこで、このような
問題を解決するために、シンクロトロン放射光を利用し
たＸ線縮小投影露光方式（木下ほか：第47回応用物理学
会講演予稿集、p322、28p−ZF−15）が放射されてい
る。この方式は、Ｘ線マスクの像を反射光学系によりレ
ジストを塗布したウエハ上に縮小投影して露光を行うも
のである。Ｘ線マスクとしては透過型マスク、反射型マ
スクの２種類が考えられている。透過型のＸ線マスク
は、等倍転写におけるものと同様に非常に薄いＸ線透過
膜が必要になるので、大口径化は困難である。一方、反
射型Ｘ線マスクは、十分厚い基板の上にパタンを形成で
きるので、製造上有利である。そのため、Ｘ線縮小投影
露光には、反射型マスクを用いるのが望ましいと考えら
れる。ところで、Ｘ線縮小投影露光で用いられる反射型
マスクや反射光学系には、反射率を高めるため特定の波
長のＸ線を反射する多層膜を表面にコーテイングしたも
のが用いられる。多層膜には、例えば、タングステン
（Ｗ）／カーボン（Ｃ）やモリブデン（Mo）／シリコン
（Si）というように、重原子と軽原子を対としたものが
用いられる。多層膜の形成間隔は、Ｘ線波長と入射角か
ら、ブラツグの回折条件より決まる。
の点で電子ビーム露光等よりも優れている。従来この方
式では、Ｘ線に対して透明な膜の上に形成したＸ線を吸
収するパタンを加工した透過型のＸ線マスクが用いられ
る。このＸ線マスクは、レジストを塗布したウエハに対
して数10μｍの微小な間隔をおいて設置され、均一にＸ
線が照射される。これにより、Ｘ線マスクを透過したＸ
線によりレジストが感光し、レジストを現像すれば、レ
ジストパタンが得られる。ところで、この従来方式では
等倍転写であるためにＸ線マスクのパタン描画に用いる
電子ビーム露光装置のパタン精度以上の転写精度は得ら
れない。また、Ｘ線マスクのＸ線を吸収するパタンを支
持している透過膜はＸ線透過率を確保するために、２μ
ｍ程度ときわめて薄いものが用いられるために、大面積
のＸ線マスクの製造は困難が多い。そこで、このような
問題を解決するために、シンクロトロン放射光を利用し
たＸ線縮小投影露光方式（木下ほか：第47回応用物理学
会講演予稿集、p322、28p−ZF−15）が放射されてい
る。この方式は、Ｘ線マスクの像を反射光学系によりレ
ジストを塗布したウエハ上に縮小投影して露光を行うも
のである。Ｘ線マスクとしては透過型マスク、反射型マ
スクの２種類が考えられている。透過型のＸ線マスク
は、等倍転写におけるものと同様に非常に薄いＸ線透過
膜が必要になるので、大口径化は困難である。一方、反
射型Ｘ線マスクは、十分厚い基板の上にパタンを形成で
きるので、製造上有利である。そのため、Ｘ線縮小投影
露光には、反射型マスクを用いるのが望ましいと考えら
れる。ところで、Ｘ線縮小投影露光で用いられる反射型
マスクや反射光学系には、反射率を高めるため特定の波
長のＸ線を反射する多層膜を表面にコーテイングしたも
のが用いられる。多層膜には、例えば、タングステン
（Ｗ）／カーボン（Ｃ）やモリブデン（Mo）／シリコン
（Si）というように、重原子と軽原子を対としたものが
用いられる。多層膜の形成間隔は、Ｘ線波長と入射角か
ら、ブラツグの回折条件より決まる。
従来、Ｘ線の反射型マスクとして第４図に示す断面図
のような加工法（K.Hoh and H.Tanino:Bulletion of El
ectrotechnical Laboratory,Vol.49No.12（1985）p47−
54）が提案されている。図において、41はレジスト、42
は多層膜、43はシリコン基板である。マスクの加工法は
次の手順で行なわれる。まず、シリコン基板43に多層膜
42（例えば、タングステン／カーボン）を堆積し、この
多層膜42上にレジスト41を塗布する。次に、レジスト41
を光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光し所定の
パタンを形成する（同図（ａ））。そして、このレジス
ト41をマスクにして多層膜42をドライエツチングにより
エツチングして除去する（同図（ｂ））。その後、レジ
スト41に酸素プラズマを用いて剥離し、従来の反射型マ
スクを形成する（同図（ｃ））。
のような加工法（K.Hoh and H.Tanino:Bulletion of El
ectrotechnical Laboratory,Vol.49No.12（1985）p47−
54）が提案されている。図において、41はレジスト、42
は多層膜、43はシリコン基板である。マスクの加工法は
次の手順で行なわれる。まず、シリコン基板43に多層膜
42（例えば、タングステン／カーボン）を堆積し、この
多層膜42上にレジスト41を塗布する。次に、レジスト41
を光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光し所定の
パタンを形成する（同図（ａ））。そして、このレジス
ト41をマスクにして多層膜42をドライエツチングにより
エツチングして除去する（同図（ｂ））。その後、レジ
スト41に酸素プラズマを用いて剥離し、従来の反射型マ
スクを形成する（同図（ｃ））。
また、別の従来例として第５図に示す断面図のような
加工法が提案されている。図において、第４図と同一部
分には同一符号を付する。52はＸ線を吸収する吸収体で
ある。マスクの加工法は第４図と同様にシリコン基板43
上に多層膜42（例えばタングステン／カーボン）を形成
し、その上層にＸ線を吸収して反射率が低い吸収体52を
形成する。その後、吸収体52上にレジスト41を塗布し、
光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光し所定のパ
ターンを形成する（同図（ａ））。次に、レジスト41を
マスクにして吸収体52をドライエツチングにより除去す
る。その後、レジスト41を酸素プラズマを用いて剥離
し、従来の反射型マスクを形成する。（同図（ｂ））。
加工法が提案されている。図において、第４図と同一部
分には同一符号を付する。52はＸ線を吸収する吸収体で
ある。マスクの加工法は第４図と同様にシリコン基板43
上に多層膜42（例えばタングステン／カーボン）を形成
し、その上層にＸ線を吸収して反射率が低い吸収体52を
形成する。その後、吸収体52上にレジスト41を塗布し、
光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光し所定のパ
ターンを形成する（同図（ａ））。次に、レジスト41を
マスクにして吸収体52をドライエツチングにより除去す
る。その後、レジスト41を酸素プラズマを用いて剥離
し、従来の反射型マスクを形成する。（同図（ｂ））。
しかしながら従来の反射型マスクは、上記のように構
成されているため、次のような欠点があつた。まず、第
４図の反射型マスクは、レジスト41をマスクにして多層
膜42をエツチングした後、酸素プラズマを用いてレジス
ト41を剥離している。このため、例えば多層膜42の上層
がカーボンである場合、この酸素プラズマによつてカー
ボンがレジスト41と同じくエツチングされてしまい反射
のコントラストが低下してしまう欠点があつた。ここ
で、酸素プラズマを用いず有機系溶液によるレジスト41
の剥離が提案されているが、多層膜42のエツチング工程
においてレジスト41の表面がドライエツチングにより変
質しているため、完全にレジスト41を剥離することがで
きなかつた。また、多層膜42表面がタングステンまたは
モリブデンである場合、酸素プラズマにより表面に酸化
膜が形成され、Ｘ線反射率が低下してしまう原因となつ
た。さらに、多層膜42がタングステン／カーボンの場
合、前述したようにカーボンが酸素プラズマによりエツ
チングされるので、レジスト41の剥離中に多層膜42のパ
タン側壁からカーボン層にアンダーカツトが進行し、パ
タン精度が劣化する結果となつた。
成されているため、次のような欠点があつた。まず、第
４図の反射型マスクは、レジスト41をマスクにして多層
膜42をエツチングした後、酸素プラズマを用いてレジス
ト41を剥離している。このため、例えば多層膜42の上層
がカーボンである場合、この酸素プラズマによつてカー
ボンがレジスト41と同じくエツチングされてしまい反射
のコントラストが低下してしまう欠点があつた。ここ
で、酸素プラズマを用いず有機系溶液によるレジスト41
の剥離が提案されているが、多層膜42のエツチング工程
においてレジスト41の表面がドライエツチングにより変
質しているため、完全にレジスト41を剥離することがで
きなかつた。また、多層膜42表面がタングステンまたは
モリブデンである場合、酸素プラズマにより表面に酸化
膜が形成され、Ｘ線反射率が低下してしまう原因となつ
た。さらに、多層膜42がタングステン／カーボンの場
合、前述したようにカーボンが酸素プラズマによりエツ
チングされるので、レジスト41の剥離中に多層膜42のパ
タン側壁からカーボン層にアンダーカツトが進行し、パ
タン精度が劣化する結果となつた。
次に、第５図に示す反射型マスクでは、吸収体52のパ
タンを得るためにドライエツチングを用いている。その
ため、吸収体52のエツチングが終了すると多層膜42がプ
ラズマにさらされることになる。一般に、ドライエツチ
ングではあまり高いエツチング選択比を得るのは難し
く、オーバーエツチングにより多層膜42もエツチングさ
れてしまう。多層膜42は数10Åのきわめて薄い膜からな
るので、オーバーエツチングによる多層膜42の破壊の影
響はきわめて大きい。また、プラズマイオンの衝撃によ
り、数オングストローム以下の面粗さが要求される多層
膜表面が荒れてしまい、Ｘ線反射率の低下の原因とな
る。さらに、反応生成物等のエツチング残りが反射面に
付着する場合もある。これらの影響をさけるために吸収
体52をウエツトエツチングにより加工することも考えら
れるが、等方性エツチングとなつてしまうので、高精度
なパタンを得ることはできない。
タンを得るためにドライエツチングを用いている。その
ため、吸収体52のエツチングが終了すると多層膜42がプ
ラズマにさらされることになる。一般に、ドライエツチ
ングではあまり高いエツチング選択比を得るのは難し
く、オーバーエツチングにより多層膜42もエツチングさ
れてしまう。多層膜42は数10Åのきわめて薄い膜からな
るので、オーバーエツチングによる多層膜42の破壊の影
響はきわめて大きい。また、プラズマイオンの衝撃によ
り、数オングストローム以下の面粗さが要求される多層
膜表面が荒れてしまい、Ｘ線反射率の低下の原因とな
る。さらに、反応生成物等のエツチング残りが反射面に
付着する場合もある。これらの影響をさけるために吸収
体52をウエツトエツチングにより加工することも考えら
れるが、等方性エツチングとなつてしまうので、高精度
なパタンを得ることはできない。
また、露光時の欠点として、シンクロトロン放射光の
ように波長が連続である光源をマスクの露光に用いる場
合、第４図の反射型マスクでは、多層膜42のパタン以外
であるシリコン基板43表面でも紫外線を反射し、ウエハ
上のレジストを露光してしまうことがある。この場合、
パタンのコントラストが低下することになるので、特に
微細パタン形成の点で大きな欠点となる。
ように波長が連続である光源をマスクの露光に用いる場
合、第４図の反射型マスクでは、多層膜42のパタン以外
であるシリコン基板43表面でも紫外線を反射し、ウエハ
上のレジストを露光してしまうことがある。この場合、
パタンのコントラストが低下することになるので、特に
微細パタン形成の点で大きな欠点となる。
また、重ね合せ露光を行なう場合、マスクにマークを
設けてウエハのマークと合わせている。しかし、従来の
反射型マスクでは、可視光において多層膜と下地面との
コントラストを大きくとることができないため、マーク
検出信号S/N比が低下し、パタン位置精度に影響を及ぼ
すという欠点があつた。
設けてウエハのマークと合わせている。しかし、従来の
反射型マスクでは、可視光において多層膜と下地面との
コントラストを大きくとることができないため、マーク
検出信号S/N比が低下し、パタン位置精度に影響を及ぼ
すという欠点があつた。
本発明に係る反射型マスクは、基板表面に形成した底
部に凹凸を有する溝部と、この溝部を有する基板上に形
成した反射膜とを備えている。
部に凹凸を有する溝部と、この溝部を有する基板上に形
成した反射膜とを備えている。
また、基板上の高融点金属膜表面に形成した底部に凹
凸を有する溝部と、この溝部を有する高融点金属膜上に
形成した反射膜とを備えている。
凸を有する溝部と、この溝部を有する高融点金属膜上に
形成した反射膜とを備えている。
基板表面に形成した底部に凹凸を有する溝部は、反射
率を低くする。
率を低くする。
また、高融点金属膜表面に形成した底部に凹凸を有す
る溝部は、反射率を低くする。
る溝部は、反射率を低くする。
以下、本発明の実施例を図に従つて説明する。第１図
は本発明に係る第１の実施例を示した反射型マスクにお
ける加工法の断面図である。図において、11はレジス
ト、12はシリコン基板、13は溝部、13aは溝底部、14は
反射膜にあたる多層膜である。マスクの加工法は次の手
順で行なわれる。まず、シリコン基板12上にレジスト11
を塗布し、光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光
して所定のパタンを形成する（同図（ａ））。次に、こ
のレジスト11をマスクにして下地のシリコン基板12をド
ライエツチングにより溝部13を形成する。このとき、ド
ライエツチングは塩素（Cl2）ガスを雰囲気として反応
性イオンエツチング（RIE）を用いる。エツチングの条
件としては、例えばカソードカツプル方式のエツチング
装置の場合、塩素（Cl2）ガス圧7Pa,RFパワー100Wとす
る。また、エツチング深さは数μｍ程度にする。この条
件下でエツチングすることにより、溝底部13aに数100Å
〜1000Å程度の大きさの針状の突起（凹凸）を形成する
ことができる（同図（ｂ））。この針状の突起は、可視
光で観察すると真つ黒く見え、反射率が極めて低下して
いることがわかる。次に、レジスト11を酸素プラズマで
剥離する（同図（ｃ））。また、レジスト11の剥離に硫
酸（H2SO4）＋過酸化水素水（H2O2）溶液を用いてもよ
い。その後、シリコン基板全面に多層膜14を堆積させて
反射型マスクを形成する（同図（ｄ））。ここで、多層
膜は例えばＸ線の波長を100Åとしてタングステン
（Ｗ）／カーボン（Ｃ）の組合せを用いる。直入射の場
合、タングステンの膜厚を20Å，カーボンの膜厚を30Å
とし、これを数10重ね合せてＸ線の反射率を高める。こ
のようにして形成した多層膜14の膜厚は数1000Å程度で
あり、前述の溝底部13aに堆積させても針状の突起は平
坦化されるに至らず、その部分の多層膜14の表面は凹凸
の状態となる。一方、シリコン基板12の表面は鏡面研磨
されているので、溝部13以外のエツチングされないシリ
コン基板12表面に堆積した多層膜14は、下地と同様に鏡
面となる。
は本発明に係る第１の実施例を示した反射型マスクにお
ける加工法の断面図である。図において、11はレジス
ト、12はシリコン基板、13は溝部、13aは溝底部、14は
反射膜にあたる多層膜である。マスクの加工法は次の手
順で行なわれる。まず、シリコン基板12上にレジスト11
を塗布し、光用マスクもしくは電子ビームを用いて露光
して所定のパタンを形成する（同図（ａ））。次に、こ
のレジスト11をマスクにして下地のシリコン基板12をド
ライエツチングにより溝部13を形成する。このとき、ド
ライエツチングは塩素（Cl2）ガスを雰囲気として反応
性イオンエツチング（RIE）を用いる。エツチングの条
件としては、例えばカソードカツプル方式のエツチング
装置の場合、塩素（Cl2）ガス圧7Pa,RFパワー100Wとす
る。また、エツチング深さは数μｍ程度にする。この条
件下でエツチングすることにより、溝底部13aに数100Å
〜1000Å程度の大きさの針状の突起（凹凸）を形成する
ことができる（同図（ｂ））。この針状の突起は、可視
光で観察すると真つ黒く見え、反射率が極めて低下して
いることがわかる。次に、レジスト11を酸素プラズマで
剥離する（同図（ｃ））。また、レジスト11の剥離に硫
酸（H2SO4）＋過酸化水素水（H2O2）溶液を用いてもよ
い。その後、シリコン基板全面に多層膜14を堆積させて
反射型マスクを形成する（同図（ｄ））。ここで、多層
膜は例えばＸ線の波長を100Åとしてタングステン
（Ｗ）／カーボン（Ｃ）の組合せを用いる。直入射の場
合、タングステンの膜厚を20Å，カーボンの膜厚を30Å
とし、これを数10重ね合せてＸ線の反射率を高める。こ
のようにして形成した多層膜14の膜厚は数1000Å程度で
あり、前述の溝底部13aに堆積させても針状の突起は平
坦化されるに至らず、その部分の多層膜14の表面は凹凸
の状態となる。一方、シリコン基板12の表面は鏡面研磨
されているので、溝部13以外のエツチングされないシリ
コン基板12表面に堆積した多層膜14は、下地と同様に鏡
面となる。
次に、この反射型マスクの反射特性を説明する。多層
膜14の反射率Ｒは、表面粗さにより低下し理想値R0より
も小さくなる。そして、この反射率Ｒは、 Ｒ＝R0exp〔−２（２πσcosθ／λ）２〕 で与えられる。但し、面粗さのrms値をσ,X線の波長を
λ，入射角をθとする。また、第２図はＸ線の入射角θ
＝０における反射率と表面粗さとの関係を示す特性図で
ある。図において、特性A,B,Cは各々Ｘ線波長が100Å,1
000Å,2000Åであるときの特性曲線を示す。例えば、波
長100Åでは、多層膜の表面粗さを５Å（rms）とすると
理想値の92％の反射率が得られる。表面粗さが10Å（rm
s）では理想値の45％となるので、高い反射率を得よう
とすると、下地シリコン基板の方も面粗さ５Å（rms）
以下のものを用いることが望ましい。つぎに、反射型マ
スクとして機能するためには、第１図に示した断面図に
おいて溝部13の部分がＸ線を反射しないことが必要とな
る。例えば波長100Åを考えると表面粗さが20Å（rms）
を越えると理想値の５％以下の反射率となり、理想反射
面に対するコントラストが大きくなつてくる。表面粗さ
が100Å（rms）もあれば、無限大のコントラストが得ら
れる。前述の加工法で説明したように、溝底部13aの凹
凸は数1000ÅもあるのでＸ線の反射率はゼロと考えてよ
い。また、波長1000Åや2000Åの光でも500Å（rms）も
表面粗さがあれば反射は無視できるので、これらの光も
Ｘ線と同様のカツトすることができる。また、溝底部13
aの表面が黒くみえることからも、可視光までもカツト
されることがわかる。したがつて、本発明の反射型マス
クでは、溝以外の平坦なシリコン面に形成された多層膜
面からの反射のみを考えればよいことになり、ほぼ無限
大のコントラストの理想的な反射型マスクとなることが
わかる。
膜14の反射率Ｒは、表面粗さにより低下し理想値R0より
も小さくなる。そして、この反射率Ｒは、 Ｒ＝R0exp〔−２（２πσcosθ／λ）２〕 で与えられる。但し、面粗さのrms値をσ,X線の波長を
λ，入射角をθとする。また、第２図はＸ線の入射角θ
＝０における反射率と表面粗さとの関係を示す特性図で
ある。図において、特性A,B,Cは各々Ｘ線波長が100Å,1
000Å,2000Åであるときの特性曲線を示す。例えば、波
長100Åでは、多層膜の表面粗さを５Å（rms）とすると
理想値の92％の反射率が得られる。表面粗さが10Å（rm
s）では理想値の45％となるので、高い反射率を得よう
とすると、下地シリコン基板の方も面粗さ５Å（rms）
以下のものを用いることが望ましい。つぎに、反射型マ
スクとして機能するためには、第１図に示した断面図に
おいて溝部13の部分がＸ線を反射しないことが必要とな
る。例えば波長100Åを考えると表面粗さが20Å（rms）
を越えると理想値の５％以下の反射率となり、理想反射
面に対するコントラストが大きくなつてくる。表面粗さ
が100Å（rms）もあれば、無限大のコントラストが得ら
れる。前述の加工法で説明したように、溝底部13aの凹
凸は数1000ÅもあるのでＸ線の反射率はゼロと考えてよ
い。また、波長1000Åや2000Åの光でも500Å（rms）も
表面粗さがあれば反射は無視できるので、これらの光も
Ｘ線と同様のカツトすることができる。また、溝底部13
aの表面が黒くみえることからも、可視光までもカツト
されることがわかる。したがつて、本発明の反射型マス
クでは、溝以外の平坦なシリコン面に形成された多層膜
面からの反射のみを考えればよいことになり、ほぼ無限
大のコントラストの理想的な反射型マスクとなることが
わかる。
このように本実施例における反射型マスクは、平坦な
シリコン基板12表面に凹凸の突起を底面に設けた溝部13
を形成し、その上からＸ線反射用の多層膜14を形成して
いるので、溝部13以外の平坦部と溝底部13aの凹凸面に
形成した多層膜14との反射率のコントラストをほぼ無限
大とすることができる。また、多層膜14形成後はブラズ
マエツチング等の処理を全く行なう必要がないため、良
好な反射面を維持することができる。
シリコン基板12表面に凹凸の突起を底面に設けた溝部13
を形成し、その上からＸ線反射用の多層膜14を形成して
いるので、溝部13以外の平坦部と溝底部13aの凹凸面に
形成した多層膜14との反射率のコントラストをほぼ無限
大とすることができる。また、多層膜14形成後はブラズ
マエツチング等の処理を全く行なう必要がないため、良
好な反射面を維持することができる。
なお、上記の実施例においてレジスト11をマスクとし
たが絶縁膜（SiO2）をマスクにしてもよい。この場合、
エツチング面の荒れが多くなる傾向がある。この原因は
シリコン面に絶縁膜（SiO2）が形成され、それがエツチ
ング作用を持つためと考えられる。
たが絶縁膜（SiO2）をマスクにしてもよい。この場合、
エツチング面の荒れが多くなる傾向がある。この原因は
シリコン面に絶縁膜（SiO2）が形成され、それがエツチ
ング作用を持つためと考えられる。
また、上記の実施例においてドライエツチングの雰囲
気として塩素（Cl2）ガスを用いたが、フロン系のガス
やSF6＋O2のような酸素を添加したガス系でもよい。
気として塩素（Cl2）ガスを用いたが、フロン系のガス
やSF6＋O2のような酸素を添加したガス系でもよい。
また、上記の実施例においてシリコン基板12に溝部13
を加工したが、シリコン基板12上に絶縁膜（SiO2）を形
成し、レジストマスクを用いて溝部13をシリコン面が露
出するまで絶縁膜（SiO2）を加工してシリコンをエツチ
ングしてもよい。その後、レジストを剥離して多層膜14
を形成すれば、絶縁膜（SiO2）が下地となつた多層膜部
分が反射面となる反射型マスクが得られる。
を加工したが、シリコン基板12上に絶縁膜（SiO2）を形
成し、レジストマスクを用いて溝部13をシリコン面が露
出するまで絶縁膜（SiO2）を加工してシリコンをエツチ
ングしてもよい。その後、レジストを剥離して多層膜14
を形成すれば、絶縁膜（SiO2）が下地となつた多層膜部
分が反射面となる反射型マスクが得られる。
また、上記の実施例において基板としてシリコン基板
12を用いたが、溝底部13aに凹凸が形成できる材料であ
ればよい。例えば、ガリウム砒素（GaAs）基板を用いて
もよく、この場合、ドライエツチングの雰囲気はシリコ
ン基板12と同様に塩素（Cl2）ガスを用いることができ
る。
12を用いたが、溝底部13aに凹凸が形成できる材料であ
ればよい。例えば、ガリウム砒素（GaAs）基板を用いて
もよく、この場合、ドライエツチングの雰囲気はシリコ
ン基板12と同様に塩素（Cl2）ガスを用いることができ
る。
第３図は本発明に係る第２の実施例を示した反射型マ
スクにおける加工法の断面図である。図において、第１
図と同一部分または相当部分については同一符号を付す
る。15は高融点金属膜にあたるモリブデン膜、16は絶縁
膜（SiO2）である。マスクの加工法は次の手順で行なわ
れる。まず、シリコン基板12上に電子ビーム蒸着法によ
りモリブデン膜15を膜厚１μｍ程度形成し、その上層に
絶縁膜（SiO2）16を膜厚数1000Å程度形成する。さら
に、この絶縁膜16上にレジスト11を塗布し、光用マスク
や電子ビームを用いて露光して所定のパタンに形成する
（同図（ａ））。次に、レジスト11のパタンをマスクに
して下地の絶縁膜16をモリブデン膜15が露出するまでCF
4＋H2ガスを用いて反応性イオンエツチング（RIE）によ
りドライエツチングする。その後、モリブデン膜15をCF
4＋O2ガスを用いて同様にドライエツチングして溝部13
を形成する。ところで、モリブデン膜15は柱状構造薄膜
であり、柱状の結晶粒界が存在する。このため、モリブ
デン膜15をドライエツチングするとこの結晶粒界の部分
から進み、エツチング途中では結晶粒を単位とした針状
の突起（凹凸）が全面に形成される。結晶粒の大きさ
は、成膜条件にもよるが数100Å〜1000Å程度である。
突起の高さが数1000Å程度になるまでエツチングを進め
ると、エツチング面が黒くなり、前実施例と同様に可視
光まで散乱するような凹凸のある溝部13を形成すること
ができる（同図（ｂ））。次に、レジスト11を剥離して
同図（ｃ）に示す構造を得る。このとき、絶縁膜16の表
面はエツチングされないので、平坦面を維持している。
そして、同図（ｄ）に示すように多層膜14を全面に形成
して反射型マスクを形成する。
スクにおける加工法の断面図である。図において、第１
図と同一部分または相当部分については同一符号を付す
る。15は高融点金属膜にあたるモリブデン膜、16は絶縁
膜（SiO2）である。マスクの加工法は次の手順で行なわ
れる。まず、シリコン基板12上に電子ビーム蒸着法によ
りモリブデン膜15を膜厚１μｍ程度形成し、その上層に
絶縁膜（SiO2）16を膜厚数1000Å程度形成する。さら
に、この絶縁膜16上にレジスト11を塗布し、光用マスク
や電子ビームを用いて露光して所定のパタンに形成する
（同図（ａ））。次に、レジスト11のパタンをマスクに
して下地の絶縁膜16をモリブデン膜15が露出するまでCF
4＋H2ガスを用いて反応性イオンエツチング（RIE）によ
りドライエツチングする。その後、モリブデン膜15をCF
4＋O2ガスを用いて同様にドライエツチングして溝部13
を形成する。ところで、モリブデン膜15は柱状構造薄膜
であり、柱状の結晶粒界が存在する。このため、モリブ
デン膜15をドライエツチングするとこの結晶粒界の部分
から進み、エツチング途中では結晶粒を単位とした針状
の突起（凹凸）が全面に形成される。結晶粒の大きさ
は、成膜条件にもよるが数100Å〜1000Å程度である。
突起の高さが数1000Å程度になるまでエツチングを進め
ると、エツチング面が黒くなり、前実施例と同様に可視
光まで散乱するような凹凸のある溝部13を形成すること
ができる（同図（ｂ））。次に、レジスト11を剥離して
同図（ｃ）に示す構造を得る。このとき、絶縁膜16の表
面はエツチングされないので、平坦面を維持している。
そして、同図（ｄ）に示すように多層膜14を全面に形成
して反射型マスクを形成する。
この構造のマスクが反射型マスクとして機能するの
は、前実施例で同一であるのでここでは省略する。
は、前実施例で同一であるのでここでは省略する。
なお、上記実施例において高融点金属膜としてモリブ
デン膜15を用いたがタングステン膜等を用いてもよい。
デン膜15を用いたがタングステン膜等を用いてもよい。
以上説明のように本発明は、次の効果を有している。
（ａ）平坦な基板または平坦な高融点金属膜表面に凹凸
を底面に設けた溝部を形成し、その上層に反射膜を形成
しているので、この溝部と溝部以外の平坦部とにおける
反射率のコントラストをほぼ無限大にすることができ
る。
を底面に設けた溝部を形成し、その上層に反射膜を形成
しているので、この溝部と溝部以外の平坦部とにおける
反射率のコントラストをほぼ無限大にすることができ
る。
（ｂ）本発明は、反射膜形成後の後処理を行なう必要が
ないため、良好な反射面を維持することができる。
ないため、良好な反射面を維持することができる。
（ｃ）凹凸面は、Ｘ線だけでなく真空紫外線や紫外線の
反射も防止できるので、マスクパタンに対応した平坦な
反射面以外からの露光パタン品質を劣化させる余分な反
射光を除去することができる。
反射も防止できるので、マスクパタンに対応した平坦な
反射面以外からの露光パタン品質を劣化させる余分な反
射光を除去することができる。
（ｄ）本発明は、マスク合わせ用の反射型のマークを可
視光でコントラストよく検出でき、パタン位置精度を向
上させることができる。
視光でコントラストよく検出でき、パタン位置精度を向
上させることができる。
（ｅ）本発明は、Ｘ線露光のみならず光用の高コントラ
ストの反射型マスクとして用いることができる。
ストの反射型マスクとして用いることができる。
第１図は本発明に係る第１の実施例を示した加工法の断
面図、第２図は反射率と表面粗さとの関係を示す特性
図、第３図は本発明に係る第２の実施例を示した加工法
の断面図、第４図及び第５図は従来の加工法の断面図で
ある。 11……レジスト、12……シリコン基板、13……溝部、13
a……溝底部、14……多層膜、15……モリブデン膜、16
……絶縁膜（SiO2）。
面図、第２図は反射率と表面粗さとの関係を示す特性
図、第３図は本発明に係る第２の実施例を示した加工法
の断面図、第４図及び第５図は従来の加工法の断面図で
ある。 11……レジスト、12……シリコン基板、13……溝部、13
a……溝底部、14……多層膜、15……モリブデン膜、16
……絶縁膜（SiO2）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 信行 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−152725（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】基板表面に底部に凹凸を有する溝部を形成
し、この溝部を含め基板上層に反射膜を形成したことを
特徴とする反射型マスク。 - 【請求項２】基板上の高融点金属膜表面に底部に凹凸を
有する溝部を形成し、この溝部を含め高融点金属膜上層
に反射膜を形成したことを特徴とする反射型マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15014388A JP2609538B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 反射型マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15014388A JP2609538B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 反射型マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH023217A JPH023217A (ja) | 1990-01-08 |
| JP2609538B2 true JP2609538B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=15490434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15014388A Expired - Fee Related JP2609538B2 (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | 反射型マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2609538B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07123106B2 (ja) * | 1991-02-04 | 1995-12-25 | 日本電信電話株式会社 | Ｘ線マスク吸収体の製造方法及びその製造装置 |
| DE69726773T2 (de) * | 1996-02-16 | 2004-10-07 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zur Initialisierung eines optischen Aufzeichnungsmediums |
| JP2002299227A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-11 | Nikon Corp | 反射マスクとその製造方法及び露光装置 |
| US20130051530A1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-02-28 | Fujifilm Corporation | High Aspect Ratio Grid for Phase Contrast X-ray Imaging and Method of Making the Same |
| JP5953833B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2016-07-20 | 凸版印刷株式会社 | 反射型フォトマスクおよびその製造方法 |
| CN105359255B (zh) | 2013-09-06 | 2018-11-09 | 凸版印刷株式会社 | 反射型光掩模及其制造方法 |
| JP6728785B2 (ja) * | 2016-03-04 | 2020-07-22 | 凸版印刷株式会社 | 反射型フォトマスク及びその製造方法 |
| JP6319368B2 (ja) * | 2016-06-16 | 2018-05-09 | 凸版印刷株式会社 | 反射型フォトマスクおよびその製造方法 |
| WO2021192695A1 (ja) * | 2020-03-25 | 2021-09-30 | 富士フイルム株式会社 | 光学部材 |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP15014388A patent/JP2609538B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH023217A (ja) | 1990-01-08 |
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