JP3463406B2 - Ｘ線反射型マスク - Google Patents
Ｘ線反射型マスクInfo
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- JP3463406B2 JP3463406B2 JP09842695A JP9842695A JP3463406B2 JP 3463406 B2 JP3463406 B2 JP 3463406B2 JP 09842695 A JP09842695 A JP 09842695A JP 9842695 A JP9842695 A JP 9842695A JP 3463406 B2 JP3463406 B2 JP 3463406B2
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- Japan
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- multilayer film
- layer
- ray
- mask
- reflection type
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- 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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線光学系に用いて好
適なＸ線反射型マスクに関するものである。
適なＸ線反射型マスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体集積回路素子の微細化に伴
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を
向上させるために、Ｘ線を使用した縮小投影リソグラフ
ィー技術が開発されている。即ち、Ｘ線は従来から用い
られている紫外線よりも波長が短いので、より微細な回
路パターンを投影することができる。
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を
向上させるために、Ｘ線を使用した縮小投影リソグラフ
ィー技術が開発されている。即ち、Ｘ線は従来から用い
られている紫外線よりも波長が短いので、より微細な回
路パターンを投影することができる。
【０００３】回路パターンを投影するためには、その回
路パターンが描かれたマスクが必要である。この様なマ
スクとしては、透過型マスクと反射型マスクの２種類が
知られている。透過型マスクは、Ｘ線が透過しやすい物
質からなる厚さ１μｍ以下の自立膜（メンブレン）の上
に、Ｘ線を吸収し易い物質からなる薄膜を用いて、所望
のパターンを形成したものである。
路パターンが描かれたマスクが必要である。この様なマ
スクとしては、透過型マスクと反射型マスクの２種類が
知られている。透過型マスクは、Ｘ線が透過しやすい物
質からなる厚さ１μｍ以下の自立膜（メンブレン）の上
に、Ｘ線を吸収し易い物質からなる薄膜を用いて、所望
のパターンを形成したものである。
【０００４】しかし、この透過型マスクは、メンブレン
の強度が非常に弱いので、大面積のマスクの製造が困難
である、Ｘ線照射時のＸ線吸収による発熱のためにメン
ブレンに変形が生じ易い、等の問題点があった。そこ
で、このような問題点を解決するために、反射型マスク
が開発された。反射型マスクは、Ｘ線反射多層膜を用い
てその反射率分布によりパターンを形成したものであ
る。具体的には、Ｘ線反射多層膜ミラーをパターン加工
するものや、基板１上に設けたＸ線反射多層膜２上に形
成した吸収層（吸収体）をパターン３加工するもの（図
２）が知られている。
の強度が非常に弱いので、大面積のマスクの製造が困難
である、Ｘ線照射時のＸ線吸収による発熱のためにメン
ブレンに変形が生じ易い、等の問題点があった。そこ
で、このような問題点を解決するために、反射型マスク
が開発された。反射型マスクは、Ｘ線反射多層膜を用い
てその反射率分布によりパターンを形成したものであ
る。具体的には、Ｘ線反射多層膜ミラーをパターン加工
するものや、基板１上に設けたＸ線反射多層膜２上に形
成した吸収層（吸収体）をパターン３加工するもの（図
２）が知られている。
【０００５】このような反射型マスクでは、厚い基板１
上にパターンを形成するので、前記のような問題点は生
じない。マスク基板の表面に形成されるＸ線反射多層膜
（以下、単に多層膜と略称する場合がある）２は、屈折
率が大きく異なる２種類の物質層を基板１上に数nmの厚
さで交互に積層させたものである（交互多層膜）。
上にパターンを形成するので、前記のような問題点は生
じない。マスク基板の表面に形成されるＸ線反射多層膜
（以下、単に多層膜と略称する場合がある）２は、屈折
率が大きく異なる２種類の物質層を基板１上に数nmの厚
さで交互に積層させたものである（交互多層膜）。
【０００６】一般に、前記２種類の物質層は、重元素を
主成分とする物質からなる層（重原子層）と、軽元素を
主成分とする物質からなる層（軽原子層）である。多層
膜２は多数の界面で反射した光の干渉効果を利用したも
のであり、多層膜の一つの周期の長さ（周期長）をｄ、
Ｘ線の入射角をθ、Ｘ線の波長をλとすると、ブラッグ
の条件（２ｄ・ｓｉｎθ＝ｎλ 、ｎは正の整数）を満
たすときに多層膜は、高い反射率を示す。
主成分とする物質からなる層（重原子層）と、軽元素を
主成分とする物質からなる層（軽原子層）である。多層
膜２は多数の界面で反射した光の干渉効果を利用したも
のであり、多層膜の一つの周期の長さ（周期長）をｄ、
Ｘ線の入射角をθ、Ｘ線の波長をλとすると、ブラッグ
の条件（２ｄ・ｓｉｎθ＝ｎλ 、ｎは正の整数）を満
たすときに多層膜は、高い反射率を示す。
【０００７】Ｘ線反射多層膜（ミラー）上に形成した吸
収層（吸収体）をパターン加工して行う反射型マスクの
作製には、二通りの方法がある。一つは、多層膜２上に
吸収層を成膜した後、レジストパターンを形成し、ドラ
イエッチング等によりパターンを吸収層に転写する方法
である。この方法では、吸収層にパターンを転写する際
に多層膜２にダメージを与えるので、多層膜の反射率が
低下するという問題が生じる。
収層（吸収体）をパターン加工して行う反射型マスクの
作製には、二通りの方法がある。一つは、多層膜２上に
吸収層を成膜した後、レジストパターンを形成し、ドラ
イエッチング等によりパターンを吸収層に転写する方法
である。この方法では、吸収層にパターンを転写する際
に多層膜２にダメージを与えるので、多層膜の反射率が
低下するという問題が生じる。
【０００８】もう一つは多層膜２上にレジストパターン
を形成し、このパターンをステンシルマスクとして、リ
フトオフ法やメッキ法により吸収層を付加する方法であ
る。この方法では、多層膜２にダメージを与えないの
で、良好な反射型マスクが得られる。本出願人も、この
方法に着目し、反射型マスクの製造方法を提案している
（特願平６−１６８５６６）。
を形成し、このパターンをステンシルマスクとして、リ
フトオフ法やメッキ法により吸収層を付加する方法であ
る。この方法では、多層膜２にダメージを与えないの
で、良好な反射型マスクが得られる。本出願人も、この
方法に着目し、反射型マスクの製造方法を提案している
（特願平６−１６８５６６）。
【０００９】メッキ法の場合、電解メッキ法を用いると
きには、導電性物質を表面に配置しこれを吸収体析出の
ための電極として用いる。無電解メッキ法を用いるとき
には触媒活性な物質を表面に配置し、還元反応の反応開
始剤とする。パターン化された吸収層３を付加する方法
の製造工程（一例）を図３に示す。先ず、基板１上に多
層膜２を成膜する（図３（ａ））。このとき、多層膜２
の最上層が導電性や触媒活性な性質を有する物質となる
ように多層膜２を形成する。一般に、重原子層が導電性
や触媒活性な性質を示す場合が多いので、重原子層が最
上層となる。
きには、導電性物質を表面に配置しこれを吸収体析出の
ための電極として用いる。無電解メッキ法を用いるとき
には触媒活性な物質を表面に配置し、還元反応の反応開
始剤とする。パターン化された吸収層３を付加する方法
の製造工程（一例）を図３に示す。先ず、基板１上に多
層膜２を成膜する（図３（ａ））。このとき、多層膜２
の最上層が導電性や触媒活性な性質を有する物質となる
ように多層膜２を形成する。一般に、重原子層が導電性
や触媒活性な性質を示す場合が多いので、重原子層が最
上層となる。
【００１０】なお、多層膜を構成する物質がこれらの性
質を有しないときには、多層膜２の反射率に影響を及ぼ
さない程度の極薄い導電性膜または触媒活性膜を成膜し
ても良い。次に、多層膜２上にレジスト５を塗布し（図
３（ｂ））、パターン露光及び現像を行ってレジストパ
ターン５’を形成する（図３（ｃ））。このレジストパ
ターン５’を型にして、レジスト除去された部分のみに
吸収層３をメッキ法により選択的に成長させた後（図３
（ｄ））、レジストパターン５’を除去すると、反射型
マスクが得られる（図３（ｅ））。
質を有しないときには、多層膜２の反射率に影響を及ぼ
さない程度の極薄い導電性膜または触媒活性膜を成膜し
ても良い。次に、多層膜２上にレジスト５を塗布し（図
３（ｂ））、パターン露光及び現像を行ってレジストパ
ターン５’を形成する（図３（ｃ））。このレジストパ
ターン５’を型にして、レジスト除去された部分のみに
吸収層３をメッキ法により選択的に成長させた後（図３
（ｄ））、レジストパターン５’を除去すると、反射型
マスクが得られる（図３（ｅ））。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
様な従来の製作方法により作製した反射型マスクでは、
Ｘ線吸収層をメッキ法により形成するためには、多層膜
最上層に導電性または触媒活性な性質を有する物質層
（重原子層）を配置しなければならない。一般に、Ｘ線
縮小投影露光にて使用されるＸ線多層膜の構成物質の組
み合わせとして、例えばＭｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｐａ
／Ｓｉ、Ｗ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂ4 Ｃ、Ｒｕ／Ｂ4 Ｃ、Ｗ／
Ｃ、ＮｉＣｒ／Ｃ等が挙げられる。
様な従来の製作方法により作製した反射型マスクでは、
Ｘ線吸収層をメッキ法により形成するためには、多層膜
最上層に導電性または触媒活性な性質を有する物質層
（重原子層）を配置しなければならない。一般に、Ｘ線
縮小投影露光にて使用されるＸ線多層膜の構成物質の組
み合わせとして、例えばＭｏ／Ｓｉ、Ｒｕ／Ｓｉ、Ｐａ
／Ｓｉ、Ｗ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｂ4 Ｃ、Ｒｕ／Ｂ4 Ｃ、Ｗ／
Ｃ、ＮｉＣｒ／Ｃ等が挙げられる。
【００１２】これらの多層膜及び前記メッキ法を用いた
従来の方法により、Ｘ線反射型マスクを作製するには、
多層膜最上層にＭｏ、Ｒｕ、Ｗ、ＮｉＣｒなどの導電性
を有する重原子層、或いはＰａなどの触媒活性な性質を
有する重原子層を配置する。ところで、多層膜最上層に
重原子層を配置した場合には、経時変化により成膜直後
に比べて次第に多層膜のＸ線反射率が低下していくこと
が問題となっている（例えば、Ｊ．Ｈ．Ｕｎｄｅｒｗｏ
ｏｄ，Ｅ．Ｍ．Ｇｕｌｌｉｋｓｏｎ，ａｎｄＫｈａｎｈ
Ｎｇｕｙｅｎ： APPLIED OPTICS 1. December 199
3．Vol.32,No.34 P. 6985 〜 6990 参照）。
従来の方法により、Ｘ線反射型マスクを作製するには、
多層膜最上層にＭｏ、Ｒｕ、Ｗ、ＮｉＣｒなどの導電性
を有する重原子層、或いはＰａなどの触媒活性な性質を
有する重原子層を配置する。ところで、多層膜最上層に
重原子層を配置した場合には、経時変化により成膜直後
に比べて次第に多層膜のＸ線反射率が低下していくこと
が問題となっている（例えば、Ｊ．Ｈ．Ｕｎｄｅｒｗｏ
ｏｄ，Ｅ．Ｍ．Ｇｕｌｌｉｋｓｏｎ，ａｎｄＫｈａｎｈ
Ｎｇｕｙｅｎ： APPLIED OPTICS 1. December 199
3．Vol.32,No.34 P. 6985 〜 6990 参照）。
【００１３】例えば、多層膜を大気中に保管している
と、最上層が次第に酸化される（経時変化）。Ｍｏ／Ｓ
ｉ多層膜の場合には、酸化モリブデンまたは酸化シリコ
ンが多層膜最上層の最表面に形成される。このような酸
化によって、最上層の光学定数が変化する。酸素は軽原
子層の軽原子に近い光学定数を持つので、最上層が重原
子層の場合は、軽原子層の場合と比べて、酸化により甚
だしく光学定数が変化する結果となり、多層膜のＸ線反
射率を低下させてしまう。
と、最上層が次第に酸化される（経時変化）。Ｍｏ／Ｓ
ｉ多層膜の場合には、酸化モリブデンまたは酸化シリコ
ンが多層膜最上層の最表面に形成される。このような酸
化によって、最上層の光学定数が変化する。酸素は軽原
子層の軽原子に近い光学定数を持つので、最上層が重原
子層の場合は、軽原子層の場合と比べて、酸化により甚
だしく光学定数が変化する結果となり、多層膜のＸ線反
射率を低下させてしまう。
【００１４】多層膜をＸ線投影露光装置のＸ線反射型マ
スクに用いた場合に、多層膜のＸ線反射率が低下する
と、所望の露光量を得るために必要なＸ線照射時間が長
くなるので、スループットが低下するという問題点が生
じる。さらに、マスクへのＸ線照射量も増大するので、
マスクの耐久性の問題点も生じる。このような問題点を
防ぐためには、導電性または触媒活性な性質を有し、化
学的に安定であるか、或いは経時変化による光学定数の
変化の小さい物質を多層膜最上層物質として選択すれば
良い。
スクに用いた場合に、多層膜のＸ線反射率が低下する
と、所望の露光量を得るために必要なＸ線照射時間が長
くなるので、スループットが低下するという問題点が生
じる。さらに、マスクへのＸ線照射量も増大するので、
マスクの耐久性の問題点も生じる。このような問題点を
防ぐためには、導電性または触媒活性な性質を有し、化
学的に安定であるか、或いは経時変化による光学定数の
変化の小さい物質を多層膜最上層物質として選択すれば
良い。
【００１５】しかしながら、このような物質は非常に限
られており、多層膜を作製しても、Ｘ線投影露光に必要
な反射率を得ることが非常に難しい場合が多いという問
題点がある。本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
のであり、経時変化による多層膜の反射率低下を防止し
たＸ線反射型マスクを提供することを目的とする。
られており、多層膜を作製しても、Ｘ線投影露光に必要
な反射率を得ることが非常に難しい場合が多いという問
題点がある。本発明は、前記問題点に鑑みてなされたも
のであり、経時変化による多層膜の反射率低下を防止し
たＸ線反射型マスクを提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「少なくとも、基板上に設けたＸ線反射多層膜と、さ
らに該多層膜上に所定パターンにて設けたＸ線吸収層と
を有するＸ線反射型マスクにおいて、前記多層膜及び吸
収層の上に、化学的に安定な物質、或いは光学定数の経
時変化が小さい物質の被覆層を形成してなることを特徴
とするＸ線反射型マスク（請求項１）」を提供する。
に「少なくとも、基板上に設けたＸ線反射多層膜と、さ
らに該多層膜上に所定パターンにて設けたＸ線吸収層と
を有するＸ線反射型マスクにおいて、前記多層膜及び吸
収層の上に、化学的に安定な物質、或いは光学定数の経
時変化が小さい物質の被覆層を形成してなることを特徴
とするＸ線反射型マスク（請求項１）」を提供する。
【００１７】また、本発明は第二に「少なくとも、基板
と、該基板上に設けた所定の反射率分布を有するＸ線反
射多層膜とを備えたＸ線反射型マスクにおいて、前記多
層膜の上に、化学的に安定な物質、或いは光学定数の経
時変化が小さい物質の被覆層を形成してなることを特徴
とするＸ線反射型マスク（請求項２）」を提供する。
と、該基板上に設けた所定の反射率分布を有するＸ線反
射多層膜とを備えたＸ線反射型マスクにおいて、前記多
層膜の上に、化学的に安定な物質、或いは光学定数の経
時変化が小さい物質の被覆層を形成してなることを特徴
とするＸ線反射型マスク（請求項２）」を提供する。
【００１８】また、本発明は第三に「マスクのＸ線反射
率が最大または略最大となるように、前記被覆層が形成
されてなることを特徴とする請求項１または２記載のＸ
線反射型マスク（請求項３）」を提供する。また、本発
明は第四に「前記多層膜最上層の直下層を構成する物質
またはその化合物にて、前記被覆層が形成されてなるこ
とを特徴とする請求項１〜３記載のＸ線反射型マスク
（請求項４）」を提供する。
率が最大または略最大となるように、前記被覆層が形成
されてなることを特徴とする請求項１または２記載のＸ
線反射型マスク（請求項３）」を提供する。また、本発
明は第四に「前記多層膜最上層の直下層を構成する物質
またはその化合物にて、前記被覆層が形成されてなるこ
とを特徴とする請求項１〜３記載のＸ線反射型マスク
（請求項４）」を提供する。
【００１９】また、本発明は第五に「前記多層膜がＭｏ
／Ｓｉの交互多層膜であり、かつ前記被覆層がＳｉまた
はＳｉ化合物にて形成されてなることを特徴とする請求
項１〜４記載のＸ線反射型マスク（請求項５）」を提供
する。
／Ｓｉの交互多層膜であり、かつ前記被覆層がＳｉまた
はＳｉ化合物にて形成されてなることを特徴とする請求
項１〜４記載のＸ線反射型マスク（請求項５）」を提供
する。
【００２０】
【作用】本発明にかかる被覆層を設けていない従来のＸ
線反射型マスクでは、反射部の一つである多層膜最上層
が経時変化（酸化等の化学変化）して、その光学定数が
変化する。特に、多層膜最上層として重原子層を配置す
ると、多くの場合、この光学定数の変化量が大きくなっ
て、多層膜全体の反射特性に影響を及ぼし、その結果、
多層膜全体の反射率が大きく低下してしまう。
線反射型マスクでは、反射部の一つである多層膜最上層
が経時変化（酸化等の化学変化）して、その光学定数が
変化する。特に、多層膜最上層として重原子層を配置す
ると、多くの場合、この光学定数の変化量が大きくなっ
て、多層膜全体の反射特性に影響を及ぼし、その結果、
多層膜全体の反射率が大きく低下してしまう。
【００２１】しかし、本発明によれば、酸化等の化学変
化が起こりにくい化学的に安定な物質、或いは光学定数
の変化が起こりにくい物質を用いた被覆層４をＸ線反射
型マスク（以下、反射型マスクと略称する場合がある）
の表面に形成することにより多層膜２最上層の経時変化
を抑制することができる（図１参照）。そのため、本発
明によれば、多層膜２の最上層の材質によらず、反射型
マスクの反射率低下を防止できる（請求項１、２）。
化が起こりにくい化学的に安定な物質、或いは光学定数
の変化が起こりにくい物質を用いた被覆層４をＸ線反射
型マスク（以下、反射型マスクと略称する場合がある）
の表面に形成することにより多層膜２最上層の経時変化
を抑制することができる（図１参照）。そのため、本発
明によれば、多層膜２の最上層の材質によらず、反射型
マスクの反射率低下を防止できる（請求項１、２）。
【００２２】被覆層４を構成する物質としては、酸化等
の化学変化が起こりにくい化学的に安定な物質、或いは
光学定数の変化が起こりにくい物質を選択する。例え
ば、化学的に安定な物質としては、Ａｕ、Ｐｔの他、Ｓ
ｉＯ2 、ＳｉＣなどがあげられる。また、光学定数の変
化が起こりにくい物質としては、使用するＸ線の波長に
もよるが、例えば波長１３ｎｍではＳｉなどが挙げられ
る。
の化学変化が起こりにくい化学的に安定な物質、或いは
光学定数の変化が起こりにくい物質を選択する。例え
ば、化学的に安定な物質としては、Ａｕ、Ｐｔの他、Ｓ
ｉＯ2 、ＳｉＣなどがあげられる。また、光学定数の変
化が起こりにくい物質としては、使用するＸ線の波長に
もよるが、例えば波長１３ｎｍではＳｉなどが挙げられ
る。
【００２３】また、被覆層４は、多層膜２最上層が反射
型マスクの周囲環境と接しないように、連続膜となる厚
さにて形成することが好ましく、また被覆層４の存在に
より多層膜の反射率が低下することがないように形成す
ることが好ましい。さらに、被覆層４は、反射型マスク
（または多層膜）の反射率が最大または略最大となるよ
うに形成する（例えば、材料と膜厚を選択して形成す
る）ことが好ましい（請求項３）。
型マスクの周囲環境と接しないように、連続膜となる厚
さにて形成することが好ましく、また被覆層４の存在に
より多層膜の反射率が低下することがないように形成す
ることが好ましい。さらに、被覆層４は、反射型マスク
（または多層膜）の反射率が最大または略最大となるよ
うに形成する（例えば、材料と膜厚を選択して形成す
る）ことが好ましい（請求項３）。
【００２４】なお、被覆層４の材料と膜厚を選択すれ
ば、被覆層４を反射増加膜として用いることも可能であ
る。また、被覆層４の材料として、多層膜構成物質のう
ち最上層ではない、即ち最上層の直下層（多くの場合は
軽原子層となる）の材料を用いれば、この材料は多層膜
２を構成している物質であるから、被覆層４の材料とし
て用いても反射率低下の問題は起こらない（請求項
４）。
ば、被覆層４を反射増加膜として用いることも可能であ
る。また、被覆層４の材料として、多層膜構成物質のう
ち最上層ではない、即ち最上層の直下層（多くの場合は
軽原子層となる）の材料を用いれば、この材料は多層膜
２を構成している物質であるから、被覆層４の材料とし
て用いても反射率低下の問題は起こらない（請求項
４）。
【００２５】しかも、多層膜２を形成した装置により被
覆層４も形成できるので、被覆層４を形成するための別
の装置を新たに導入する必要がなくなり、コストパフォ
ーマンスが良くなる（請求項４）。軟Ｘ線領域では、と
りわけＸ線投影露光において有望とされる波長１３ｎｍ
では、多層膜２としてＭｏ／Ｓｉ多層膜、被覆層４とし
てＳｉまたはＳｉ化合物を用いれば、高反射率を有し、
しかも経時変化による多層膜の反射率低下を防止したＸ
線反射型マスクを提供できるので好ましい（請求項
５）。
覆層４も形成できるので、被覆層４を形成するための別
の装置を新たに導入する必要がなくなり、コストパフォ
ーマンスが良くなる（請求項４）。軟Ｘ線領域では、と
りわけＸ線投影露光において有望とされる波長１３ｎｍ
では、多層膜２としてＭｏ／Ｓｉ多層膜、被覆層４とし
てＳｉまたはＳｉ化合物を用いれば、高反射率を有し、
しかも経時変化による多層膜の反射率低下を防止したＸ
線反射型マスクを提供できるので好ましい（請求項
５）。
【００２６】本発明にかかる反射型マスクの製造工程の
一例を図４に示す。先ず、基板１上に多層膜２を成膜す
る（図４（ａ））。このとき、多層膜２の最上層が導電
性または触媒活性な性質を有する物質となるように、多
層膜２を形成する。一般に、重原子層が導電性または触
媒活性な性質を示す場合が多いので重原子層が最上層と
なる。
一例を図４に示す。先ず、基板１上に多層膜２を成膜す
る（図４（ａ））。このとき、多層膜２の最上層が導電
性または触媒活性な性質を有する物質となるように、多
層膜２を形成する。一般に、重原子層が導電性または触
媒活性な性質を示す場合が多いので重原子層が最上層と
なる。
【００２７】次に、多層膜２上にレジスト５を塗布し
（図４（ｂ））、パターン露光及び現像を行ってレジス
トパターン５’を形成する（図４（ｃ））。そして、こ
のレジストパターン５’を型にして、レジストが除去さ
れた部分のみに吸収体３をメッキ法（電解または無電解
の各メッキ法）にて選択的に成長させた後（図４
（ｄ））、レジストパターン５’を除去する（図４
（ｅ））。さらに、被覆層４を成膜すると、反射型マス
クが得られる（図４（ｆ））。
（図４（ｂ））、パターン露光及び現像を行ってレジス
トパターン５’を形成する（図４（ｃ））。そして、こ
のレジストパターン５’を型にして、レジストが除去さ
れた部分のみに吸収体３をメッキ法（電解または無電解
の各メッキ法）にて選択的に成長させた後（図４
（ｄ））、レジストパターン５’を除去する（図４
（ｅ））。さらに、被覆層４を成膜すると、反射型マス
クが得られる（図４（ｆ））。
【００２８】以下、実施例により本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００２９】
【実施例１】図１は本実施例の反射型マスクの概略断面
図である。図４を用いて、本実施例の反射型マスクを作
製する工程を説明する。Ｓｉウエハ１を基板として、イ
オンビームスパッタリング法により、最上層がＭｏ層と
なるようにＭｏ／Ｓｉ交互多層膜２を成膜した（図４
（ａ））。ここで、最上層をＭｏ層とした理由は、後で
行う電解メッキ法を用いた吸収体の形成の際に、最上層
のＭｏ層をメッキ用電極として使用するためである。
図である。図４を用いて、本実施例の反射型マスクを作
製する工程を説明する。Ｓｉウエハ１を基板として、イ
オンビームスパッタリング法により、最上層がＭｏ層と
なるようにＭｏ／Ｓｉ交互多層膜２を成膜した（図４
（ａ））。ここで、最上層をＭｏ層とした理由は、後で
行う電解メッキ法を用いた吸収体の形成の際に、最上層
のＭｏ層をメッキ用電極として使用するためである。
【００３０】Ｍｏ／Ｓｉ多層膜２は、層数５０層対、周
期長（Ｍｏ／Ｓｉ層１対の膜厚）6.6 ｎｍ、膜厚比（＝
Ｍｏ層の厚さ／周期長）0.33とした。Ｍｏ／Ｓｉ多層膜
２上に、レジスト５（住友化学製：ＰＦｉ−１５）を膜
厚約１μｍにて塗布し、ホットプレートを用いて９０
℃，１分間のプリベークを行った（図４（ｂ））。次
に、紫外線（ｉ線）を用いた縮小投影露光法にて、マス
クパターンをレジスト５上に露光した。形成するレジス
トパターンは、0.4 〜４μｍＬ＆Ｓとした。ホットプレ
ートにて、１１０℃，１分間のベイクを行ったのち、現
像液（ＨＭＤ−３）により現像してレジストパターン
５’を形成し、メッキパターンの型とした（図４
（ｃ））。
期長（Ｍｏ／Ｓｉ層１対の膜厚）6.6 ｎｍ、膜厚比（＝
Ｍｏ層の厚さ／周期長）0.33とした。Ｍｏ／Ｓｉ多層膜
２上に、レジスト５（住友化学製：ＰＦｉ−１５）を膜
厚約１μｍにて塗布し、ホットプレートを用いて９０
℃，１分間のプリベークを行った（図４（ｂ））。次
に、紫外線（ｉ線）を用いた縮小投影露光法にて、マス
クパターンをレジスト５上に露光した。形成するレジス
トパターンは、0.4 〜４μｍＬ＆Ｓとした。ホットプレ
ートにて、１１０℃，１分間のベイクを行ったのち、現
像液（ＨＭＤ−３）により現像してレジストパターン
５’を形成し、メッキパターンの型とした（図４
（ｃ））。
【００３１】電解メッキ液は、スルファミン酸ニッケル
４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.5 ｇ／ｌの水溶液とした。電解メッキの条件は、
例えば、電流密度１Ａ／ｄｍ2 、ｐＨ３〜４、浴温５０
℃とした。この条件にて、厚さ約１１０ｎｍの電解ニッ
ケルメッキ３を成長させた（図４（ｄ））、純水を用い
て洗浄、乾燥して、レジストパターン５’を除去した
（図４（ｅ））。
４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.5 ｇ／ｌの水溶液とした。電解メッキの条件は、
例えば、電流密度１Ａ／ｄｍ2 、ｐＨ３〜４、浴温５０
℃とした。この条件にて、厚さ約１１０ｎｍの電解ニッ
ケルメッキ３を成長させた（図４（ｄ））、純水を用い
て洗浄、乾燥して、レジストパターン５’を除去した
（図４（ｅ））。
【００３２】レジストパターン５’の除去には、アセト
ン洗浄法、またはＯ2 アッシング法を用いた。反射型マ
スクの表面を十分に洗浄した後、イオンビームスパッタ
リング法にてＳｉ層４を4.4 ｎｍ成膜した（図４
（ｆ））。以上の工程により作製した本実施例の反射型
マスクの反射率を波長１３ｎｍの軟Ｘ線を用いて観察し
た。作製直後は約６４％であり、同様に作製した多層膜
ミラー（Ｓｉ層４を形成しない反射型マスク）とほぼ同
じであった。
ン洗浄法、またはＯ2 アッシング法を用いた。反射型マ
スクの表面を十分に洗浄した後、イオンビームスパッタ
リング法にてＳｉ層４を4.4 ｎｍ成膜した（図４
（ｆ））。以上の工程により作製した本実施例の反射型
マスクの反射率を波長１３ｎｍの軟Ｘ線を用いて観察し
た。作製直後は約６４％であり、同様に作製した多層膜
ミラー（Ｓｉ層４を形成しない反射型マスク）とほぼ同
じであった。
【００３３】また、この本実施例の反射型マスクを大気
中にて１００日以上放置した後、反射率を測定したとこ
ろ、反射率の低下は見られなかった（反射率約６５
％）。これに対して、Ｓｉ層４を形成しない反射型マス
クを大気中にて１００日以上放置した後、反射率を測定
したところ、反射率の大きな低下が見られた（反射率約
５５％）。
中にて１００日以上放置した後、反射率を測定したとこ
ろ、反射率の低下は見られなかった（反射率約６５
％）。これに対して、Ｓｉ層４を形成しない反射型マス
クを大気中にて１００日以上放置した後、反射率を測定
したところ、反射率の大きな低下が見られた（反射率約
５５％）。
【００３４】
【実施例２】Ｓｉウエハ１を基板として、イオンビーム
スパッタリング法により、最上層がＭｏ層となるように
Ｍｏ／ＳｉＣ交互多層膜２を成膜した（図４（ａ））。
ここで、最上層をＭｏ層とした理由は、後で行う電解メ
ッキ法を用いた吸収体の形成の際に、最上層のＭｏ層を
メッキ用電極として使用するためである。
スパッタリング法により、最上層がＭｏ層となるように
Ｍｏ／ＳｉＣ交互多層膜２を成膜した（図４（ａ））。
ここで、最上層をＭｏ層とした理由は、後で行う電解メ
ッキ法を用いた吸収体の形成の際に、最上層のＭｏ層を
メッキ用電極として使用するためである。
【００３５】Ｍｏ／ＳｉＣ多層膜２は、層数５０層対、
周期長6.7 ｎｍ、膜厚比（＝Ｍｏ層の厚さ／周期長）0.
33とした。Ｍｏ／ＳｉＣ多層膜２上に、レジスト５（住
友化学製：ＰＦｉ−１５）を膜厚約１μｍにて塗布し、
ホットプレートを用いて９０℃，１分間のプリベークを
行った（図４（ｂ））。次に、紫外線（ｉ線）を用いた
縮小投影露光法にて、マスクパターンをレジスト５上に
露光した。形成するレジストパターンは、0.4 〜４μｍ
Ｌ＆Ｓとした。ホットプレートにて、１１０℃，１分間
のベイクを行ったのち、現像液（ＨＭＤ−３）により現
像してレジストパターン５’を形成し、メッキパターン
の型とした（図４（ｃ））。
周期長6.7 ｎｍ、膜厚比（＝Ｍｏ層の厚さ／周期長）0.
33とした。Ｍｏ／ＳｉＣ多層膜２上に、レジスト５（住
友化学製：ＰＦｉ−１５）を膜厚約１μｍにて塗布し、
ホットプレートを用いて９０℃，１分間のプリベークを
行った（図４（ｂ））。次に、紫外線（ｉ線）を用いた
縮小投影露光法にて、マスクパターンをレジスト５上に
露光した。形成するレジストパターンは、0.4 〜４μｍ
Ｌ＆Ｓとした。ホットプレートにて、１１０℃，１分間
のベイクを行ったのち、現像液（ＨＭＤ−３）により現
像してレジストパターン５’を形成し、メッキパターン
の型とした（図４（ｃ））。
【００３６】電解メッキ液は、スルファミン酸ニッケル
４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.5 ｇ／ｌの水溶液とした。電解メッキの条件は、
例えば、電流密度１Ａ／ｄｍ2 、ｐＨ３〜４、浴温５０
℃とした。この条件にて、厚さ約１１０ｎｍの電解ニッ
ケルメッキ３を成長させた（図４（ｄ））、純水を用い
て洗浄、乾燥して、レジストパターン５’を除去した
（図４（ｅ））。
４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリル硫酸ナトリ
ウム0.5 ｇ／ｌの水溶液とした。電解メッキの条件は、
例えば、電流密度１Ａ／ｄｍ2 、ｐＨ３〜４、浴温５０
℃とした。この条件にて、厚さ約１１０ｎｍの電解ニッ
ケルメッキ３を成長させた（図４（ｄ））、純水を用い
て洗浄、乾燥して、レジストパターン５’を除去した
（図４（ｅ））。
【００３７】レジストパターン５’の除去には、アセト
ン洗浄法、またはＯ2 アッシング法を用いた。反射型マ
スクの表面を十分に洗浄した後、イオンビームスパッタ
リング法にてＳｉＣ層４を4.5 ｎｍ成膜した（図４
（ｆ））。以上の工程により作製した本実施例の反射型
マスクの反射率を波長１３ｎｍの軟Ｘ線を用いて観察し
た。作製直後は約４８％であり、同様に作製した多層膜
ミラー（ＳｉＣ層４を形成しない反射型マスク）とほぼ
同じであった。
ン洗浄法、またはＯ2 アッシング法を用いた。反射型マ
スクの表面を十分に洗浄した後、イオンビームスパッタ
リング法にてＳｉＣ層４を4.5 ｎｍ成膜した（図４
（ｆ））。以上の工程により作製した本実施例の反射型
マスクの反射率を波長１３ｎｍの軟Ｘ線を用いて観察し
た。作製直後は約４８％であり、同様に作製した多層膜
ミラー（ＳｉＣ層４を形成しない反射型マスク）とほぼ
同じであった。
【００３８】また、この本実施例の反射型マスクを大気
中にて１００日以上放置した後、反射率を測定したとこ
ろ、反射率の低下は見られなかった（反射率約４７
％）。これに対して、ＳｉＣ層４を形成しない反射型マ
スクを大気中にて１００日以上放置した後、反射率を測
定したところ、反射率の大きな低下が見られた（反射率
約４０％）。
中にて１００日以上放置した後、反射率を測定したとこ
ろ、反射率の低下は見られなかった（反射率約４７
％）。これに対して、ＳｉＣ層４を形成しない反射型マ
スクを大気中にて１００日以上放置した後、反射率を測
定したところ、反射率の大きな低下が見られた（反射率
約４０％）。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＸ線反射
型マスクによれば、経時変化によるＸ線反射率の低下を
防ぎ、高い反射率を保つことができる。本発明のＸ線反
射型マスクをＸ線投影露光装置に用いれば、露光時間を
常に一定（または略一定）にすることができる。
型マスクによれば、経時変化によるＸ線反射率の低下を
防ぎ、高い反射率を保つことができる。本発明のＸ線反
射型マスクをＸ線投影露光装置に用いれば、露光時間を
常に一定（または略一定）にすることができる。
【００４０】その結果、Ｘ線投影露光装置のスループッ
トが安定する。また、反射率の変化に応じて露光時間を
変化させる必要がなくなるだけでなく、反射率の低下に
よる露光不良も起こらないので、良品率が向上する。さ
らに、マスクへの照射量も軽減されるので、反射型マス
クを構成する多層膜の劣化を抑制することができる。
トが安定する。また、反射率の変化に応じて露光時間を
変化させる必要がなくなるだけでなく、反射率の低下に
よる露光不良も起こらないので、良品率が向上する。さ
らに、マスクへの照射量も軽減されるので、反射型マス
クを構成する多層膜の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】は、本発明にかかる（被覆層を設けた）Ｘ線反
射型マスクの一例を示す概略断面図である。
射型マスクの一例を示す概略断面図である。
【図２】は、従来の（被覆層を設けない）Ｘ線反射型マ
スクの一例を示す概略断面図である。
スクの一例を示す概略断面図である。
【図３】は、従来のＸ線反射型マスクの製造工程の一例
を示す概略断面図である。
を示す概略断面図である。
【図４】は、本発明にかかるＸ線反射型マスクの製造工
程の一例を示す概略断面図である。
程の一例を示す概略断面図である。
１・・・基板
２・・・Ｘ線反射多層膜（例えば、Ｍｏ／Ｓｉ交互多層
膜、Ｍｏ／ＳｉＣ交互多層膜） ３・・・Ｘ線吸収層（吸収体） ４・・・被覆層 ５・・・レジスト ５’・・レジストパターン 以 上
膜、Ｍｏ／ＳｉＣ交互多層膜） ３・・・Ｘ線吸収層（吸収体） ４・・・被覆層 ５・・・レジスト ５’・・レジストパターン 以 上
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−67731（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−21830（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−136313（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−207016（ＪＰ，Ａ)
実開 昭63−185224（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/027
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも、基板上に設けたＸ線反射多
層膜と、さらに該多層膜上に所定パターンにて設けたＸ
線吸収層とを有するＸ線反射型マスクにおいて、 前記多層膜及び吸収層の上に、化学的に安定な物質、或
いは光学定数の経時変化が小さい物質の被覆層を形成し
てなることを特徴とするＸ線反射型マスク。 - 【請求項２】 少なくとも、基板と、該基板上に設けた
所定の反射率分布を有するＸ線反射多層膜とを備えたＸ
線反射型マスクにおいて、 前記多層膜の上に、化学的に安定な物質、或いは光学定
数の経時変化が小さい物質の被覆層を形成してなること
を特徴とするＸ線反射型マスク。 - 【請求項３】 マスクのＸ線反射率が最大または略最大
となるように、前記被覆層が形成されてなることを特徴
とする請求項１または２記載のＸ線反射型マスク。 - 【請求項４】 前記多層膜最上層の直下層を構成する物
質またはその化合物にて、前記被覆層が形成されてなる
ことを特徴とする請求項１〜３記載のＸ線反射型マス
ク。 - 【請求項５】 前記多層膜がＭｏ／Ｓｉの交互多層膜で
あり、かつ前記被覆層がＳｉまたはＳｉ化合物にて形成
されてなることを特徴とする請求項１〜４記載のＸ線反
射型マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09842695A JP3463406B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Ｘ線反射型マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09842695A JP3463406B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Ｘ線反射型マスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08293450A JPH08293450A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3463406B2 true JP3463406B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=14219491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09842695A Expired - Lifetime JP3463406B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | Ｘ線反射型マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3463406B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4320970B2 (ja) * | 2001-04-11 | 2009-08-26 | 株式会社ニコン | 多層膜反射鏡の製造方法 |
| JP3939167B2 (ja) | 2002-02-28 | 2007-07-04 | Ｈｏｙａ株式会社 | 露光用反射型マスクブランク、その製造方法及び露光用反射型マスク |
| KR100455383B1 (ko) * | 2002-04-18 | 2004-11-06 | 삼성전자주식회사 | 반사 포토마스크, 반사 포토마스크의 제조방법 및 이를이용한 집적회로 제조방법 |
| WO2006033442A1 (ja) * | 2004-09-22 | 2006-03-30 | Nikon Corporation | 反射型マスク、反射型マスクの製造方法及び露光装置 |
| JP2008197593A (ja) * | 2007-02-16 | 2008-08-28 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | Ｘ線用透過型回折格子、ｘ線タルボ干渉計およびｘ線撮像装置 |
| JP5292747B2 (ja) * | 2007-09-14 | 2013-09-18 | 凸版印刷株式会社 | 極端紫外線用反射型フォトマスク |
| JP5381167B2 (ja) * | 2009-03-04 | 2014-01-08 | 凸版印刷株式会社 | 反射型フォトマスク用ブランク及び反射型フォトマスク |
| JP6425951B2 (ja) * | 2014-09-17 | 2018-11-21 | Hoya株式会社 | 反射型マスクブランク及びその製造方法、反射型マスクの製造方法、並びに半導体装置の製造方法 |
| US10347485B2 (en) * | 2014-09-17 | 2019-07-09 | Hoya Corporation | Reflective mask blank, method for manufacturing same, reflective mask, method for manufacturing same, and method for manufacturing semiconductor device |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP09842695A patent/JP3463406B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08293450A (ja) | 1996-11-05 |
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