(57)【要約】【課題】解像力の向上と露光裕度の増大を図ることができるＸ線露光装置を提供すること。【解決手段】プロキシミティーＸ線露光において、吸収材を構成する主要な元素が、原子番号が２２〜２９の元素であることを特徴とする。又、プロキシミティーＸ線露光において、レジストに吸収されるＸ線スペクトルのピーク強度の８０％以上の波長範囲に吸収端を持たない元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。更に、プロキシミティーＸ線露光において、吸収材を構成する主要な元素が波長０．４５ｎｍ〜０．７０ｎｍの範囲で吸収端を持たないことを特徴とする。又、プロキシミティーＸ線露光において、フィルターを構成する主要な元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロキシミティーＸ線露光において、吸収材を構成する主要な元素が、原子番号が２２〜２９の元素であることを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項２】
プロキシミティーＸ線露光において、レジストに吸収されるＸ線スペクトルのピーク強度の８０％以上の波長範囲に吸収端を持たない元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項３】
プロキシミティーＸ線露光において、吸収材を構成する主要な元素が波長０．４５ｎｍ〜０．７０ｎｍの範囲で吸収端を持たないことを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項４】
プロキシミティーＸ線露光において、フィルターを構成する主要な元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項５】
プロキシミティーＸ線露光において、フィルターを構成する主要な元素の吸収端と波長１．０ｎｍの範囲に吸収端を持たない元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項６】
プロキシミティーＸ線露光において、ミラー若しくはコリメーターのＸ線反射面を構成する主要な元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項７】
プロキシミティーＸ線露光において、ミラー若しくはコリメーターのＸ線反射面を構成する主要な元素の１．０ｎｍ以下の吸収端と１．０ｎｍの間に吸収端を持たない元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項８】
プラズマＸ線源を用いたプロキシミティーＸ線露光において、Ｘ線源のターゲットを構成する主要な元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とするＸ線露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターンをＸ線を用いて転写するＸ線露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線プロキシミィテー露光は、１００ｎｍより微細なパターン形成方法として有望な技術である。ＳＲをＸ線プロキシミィテー用いた露光では、ＳｉＣやＰｔのミラーによって反射した波長０．７〜１．２ｎｍのＸ線をマスクに照射して、微細なパターンを転写してきた。例えば、マスクとウエハーの間隔であるプロキシミティーギャップ１０μｍで、厚さ０．２５〜０．３０μｍのＷの吸収材で、７０ｎｍのパターンを解像している。
【０００３】
パターンを良好に転写するには、コントラストを上げることが重要である。そのため、サイズが大きなパターンでは、吸収材の透過率を小さくし、吸収材の有る場所と吸収材の無い開口のＸ線の透過率の比を大きく取ってコントラストを上げてきた。このように、吸収材による吸収率が大きくなるように吸収材の厚さを決めたマスクを高コントラストマスクと呼んでいる。
【０００４】
しかし、小さなパターンでは、ウエハ面上の吸収材の下のＸ線強度を小さくするために、吸収材を透過してきたＸ線の位相変化とＸ線強度が所定の値になるようにしてきた。これにより、吸収材の下では、吸収材と開口を通過して生きたＸ線の振幅が互いに打ち消し合い、Ｘ線強度を小さくできた。このようなマスクを一般に低コントラストマスクと呼んでいる。
【０００５】
例えば、１／６π〜２／３πｒａｄずれるように、吸収材の材質と厚さをすると良好なパターンが転写できることが特許文献１に示されている。照射されるＸ線や吸収材の元素によって、吸収材の位相変化量及び透過率が異なるため、吸収材の材料及び厚さは露光波長によって最適になるように選ばれてきた。特許文献１には、ピーク波長が０．８ｎｍで吸収材がＴａの場合、厚さ０．３μｍでパターンの転写を行っている。
【０００６】
しかし、更に微細なパタンを転写するためには、もっと回折の影響を小さくする必要がある。そのために、照射するＸ線の波長を短く且つマスクとウエハーの間隔であるプロキシミティーギャップを小さくしなければならない。
【０００７】
ところが、今まで使用されていたＳｉＣミラーやＰｔミラー、Ａｕミラーの吸収端が、それぞれ０．６７ｎｍ、０．５８１ｎｍ、０．５５８ｎｍにあり、それ以下の波長の反射率が急激に低くなり、短波長のＸ線が露光に使用できなかった。この点に鑑み、特許文献２、０．４５ｎｍ〜０．７ｎｍの範囲に吸収端を持たない元素をミラー材料として使用し、今まで露光に使用していた波長より短い０．７ｎｍ以下の波長で露光することが示されている。
【０００８】
ところが、このように、今まで露光に使用していた波長０．７〜１．２ｎｍより短い波長で、既存の吸収材の元素Ｔａ，Ｗ，Ａｕ等の重金属を吸収材として露光しようとすると、新たな問題が発生することが分かった。
【０００９】
【特許文献１】特開平４−３４６４１４号公報
【特許文献２】特開平２０００−３３８２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図４にギャップ８μｍ、吸収材が厚さ０．２μｍのＷ（タングステン）で、５０ｎｍ Line & Space における波長０．８ｎｍと波長０．６８ｎｍのレジストのエネルギー吸収量分布を示した。エネルギー吸収量分布は、ウエハ面上のＸ線強度パターンをレジスト内の２次電子の分布で畳み込んで求めた。このコントラストＣは、最大強度Ｉmax と最小強度Ｉmin によって、Ｃ＝（Ｉmax −Ｉmin ）／（Ｉmax ＋Ｉmin ）で定義される。波長０．６８ｎｍではＣ＝０．２３となり、波長０．８ｎｍのＣ＝０．４５に比べて可成り小さい。
【００１１】
各波長に対してコントラストを求めた値を図５に示す。横軸に波長を縦軸にコントラストを取った。マスク吸収材の厚さは、その波長で最大のコントラストになるように選んである。Ｗ吸収材のコントラストは、波長０．７〜０．８ｎｍが最も高く、それより長波長側でも短波長側でもコントラストは低くなっている。
【００１２】
コントラストは、ウエハ面上のＸ線強度分布とレジスト中の２次電子の広がりによって決まる。ウエハ面上のＸ線強度分布は、回折によってＸ線が広がりぼけることになる。これは、長波長側のＸ線のコントラストを下げる原因である。短波長になると、回折の影響は小さくなるが、Ｘ線の吸収によって発生する２次電子のエネルギーが大きくなり、その結果、２次電子の飛程が大きくなり、コントラストが低くなる。
【００１３】
２次電子によるコントラストの低下を示すために、吸収材の下のＸ線強度が０且つ開口の下の強度が１である理想的な光学像を、レジスト中の２次電子の広がりで畳み込んだ強度分布のコントラストを図５に長破線で示す。短波長になるに連れて、コントラストは低くなっていくことが分かる。Ｗ吸収材のコントラストで、理想的な光学像より高いコントラストを持つ波長がある。これは、回折によって、開口の中心にＸ線が集光したために生じているものである。しかし、その効果はそれほど大きくなく、理想的な光学像のコントラストが、事実上の最大コントラストて考えて良い。
【００１４】
Ｗ吸収材の長波長側のコントラスト低下は、回折の影響によるものであるから、プロキシミティーギャップを小さくすれば、もっと高いコントラストが得られ、理想的な光学像によるコントラストに近づく。
【００１５】
しかし、図５のＷ吸収材のコントラストを見ると、２次電子による広がりや長波長Ｘ線による回折の影響以外に、理想的な光学像によるコントラストから大きくずれる波長領域がある。これは、Ｗの吸収端が０．６８ｎｍにあり、それが急激なコントラストをもたらしていることが分かった。吸収材の厚さを最適化しても、露光波長に０．７ｎｍ以下の波長が含まれている限り、コントラストは上がらないことを示している。
【００１６】
更に、ブロードな波長のＸ線で露光する場合、波長毎に吸収材の厚さを最適化することはできない。例えば、波長０．８ｎｍで最大のコントラスト０．４５を取る厚さ０．２０μｍで、厚さを固定して全波長のコントラストを求めると図５の１点鎖線のようになり、吸収材の厚さを最適化したコントラストより更に低いコントラストとなっている。
【００１７】
図５に点線でＰｔ吸収体のコントラストを示すが、Ｗ吸収材の場合と同様に、Ｐｔ吸収端０．５８ｎｍ以下で急激にコントラストが低くなっていることが分かった。
【００１８】
本発明は、解像力の向上と露光裕度の増大を図ることができるＸ線露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、プロキシミティーＸ線露光において、吸収材を構成する主要な元素が、原子番号が２２〜２９の元素であることを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の発明は、プロキシミティーＸ線露光において、レジストに吸収されるＸ線スペクトルのピーク強度の８０％以上の波長範囲に吸収端を持たない元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。
【００２１】
請求項３記載の発明は、プロキシミティーＸ線露光において、吸収材を構成する主要な元素が波長０．４５ｎｍ〜０．７０ｎｍの範囲で吸収端を持たないことを特徴とする。
【００２２】
請求項４記載の発明は、プロキシミティーＸ線露光において、フィルターを構成する主要な元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。
【００２３】
請求項５記載の発明は、プロキシミティーＸ線露光において、フィルターを構成する主要な元素の吸収端と波長１．０ｎｍの範囲に吸収端を持たない元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。
【００２４】
請求項６記載の発明は、プロキシミティーＸ線露光において、ミラー若しくはコリメーターのＸ線反射面を構成する主要な元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。
【００２５】
請求項７記載の発明は、プロキシミティーＸ線露光において、ミラー若しくはコリメーターのＸ線反射面を構成する主要な元素の１．０ｎｍ以下の吸収端と１．０ｎｍの間に吸収端を持たない元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。
【００２６】
請求項８記載の発明は、プラズマＸ線源を用いたプロキシミティーＸ線露光において、Ｘ線源のターゲットを構成する主要な元素が吸収材を構成する主要な元素であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
吸収端より短い波長で、コントラストが小さくなる原因は、吸収端の前後で屈折率の変化量と吸収係数の変化量に差があることが原因と考えられる。吸収材を透過したＸ線の位相変化は、屈折率の実部ｎと波長λ、吸収材の厚さｔによって、（１−ｎ）＊ｔ＊２＊π／λで表せるため、位相変化は屈折率を見れば良い。
【００２８】
吸収材を構成する元素であるＷの吸収係数と屈折率を図６に示す。横軸に波長を、縦軸に線吸収係数を点線でと屈折率（１−ｎ）を実線で示した。
【００２９】
吸収端０．６８ｎｍより短い波長では、吸収率が急激に高くなるが、屈折率は余り変化しないことが分かる。むしろ、屈折率の変化は吸収端近傍で小さくなっている。従って、吸収端より短い波長では、必要な位相変化量を確保しようとして吸収材の厚さを厚くすると、最早透過率が小さくなり、所謂高コントラストマスクになってしまい、吸収材の下の強度を小さくすることがてせきないことになる。
【００３０】
このように、吸収係数と屈折率の変化に差があるのは、Ｗに固有の現象ではなく、次のように説明される。原子に束縛された電子は、吸収端より短い波長ではＸ線を吸収するが、吸収端より長い波長ではＸ線を吸収できないので、吸収端の前後で透過率が劇的に変化する。これに対して、屈折率は入射Ｘ線によって振動する電子の作る電場と元の入射Ｘ線の電場の足し合わせによって生じるものであり、Ｘ線と電子の共鳴寄与分を除けば、全体の電子数に依存する。そのため、吸収端の前後の屈折率の変化量は、吸収係数の変化量に比べ小さくなる。又、吸収端より十分短い波長に対しては、入射Ｘ線のエネルギーが電子のエネルギー準位より十分大きいので、電子は共鳴吸収を起こすことはできず、透過率も高くなる。
【００３１】
以上の説明から明らかなように、吸収端の前後で、吸収係数と屈折率の変化に差が生じるのは、Ｗに限ったことではなく全ての元素に共通で生じる現象である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、短波長でも、高いコントラストのレジスト吸収量分布を得る転写条件について述べる。
（１）露光波長領域に吸収端を持たない元素を吸収材とする。
【００３３】
ＳＲやプラズマＸ線源のような光源から放射された放射線は、０．１ｎｍ或はそれより短い波長のＸ線から可視光まで広範囲に渡る波長の光を有する。しかし、光源のある光源室とウエハやマスクが置かれ露光室は雰囲気が異なるため、線源室と露光室の間にＢｅ等の薄膜によるＸ線窓が設けられ、２つの部屋は分離されている。同時に、このＸ線窓は、解像力を低下させる長波長のＸ線や軟Ｘ線、可視光をカットする働きもする。更に、２次電子の広がりによる解像力の低下を避けるために、ミラー等によってＸ線を反射させ、短波長成分をカットしている。そのため、様々な露光系において、０．３ｎｍ〜１．２ｎｍの範囲のＸ線の一部或は全部の波長を用いて露光している。
【００３４】
従って、０．３〜１．２ｎｍの範囲に吸収端を有する元素をマスク吸収材に用いた場合、Ｂｅ窓の厚さやミラー材質、Ｘ線の入射角によっては、露光波長に吸収材の吸収端が存在することになる。これは、コントラストを低下させることになり、望ましくない。
【００３５】
そこで、吸収材を構成する元素の内、入射Ｘ線の吸収量が最も大きい元素が、０．３ｎｍ以上１．２ｎｍ以下において吸収端を持たないならば、露光系に拘らず、高いコントラストのエネルギー吸収量分布が得られ解像力が上がる。
【００３６】
０．３ｎｍ以上１．２ｎｍ以下において吸収端を持たない物質として、原子番号２２〜２９の元素がある。これらの元素の内代表的な元素を選んで、その線吸収係数を位相変化量で除した値を図２に示す。横軸に波長を、縦軸に線吸収係数μ１を単位厚さ当たりの位相変化量Δφ１（ｒａｄ）で除した値μ１／Δφ１を取った。Δφ１は、屈折率の実部をｎ、波長をλとすると、Δφｌ＝（１−ｎ）＊２＊π／λである。参考に、Ｗのμ１／Δφ１のグラフを載せた。
【００３７】
必要な位相変化量をΔφ０とすると、透過率はｅｘｐ（−（μ１／Δφ１）＊Δφ０）となる。例えば、マスク吸収材の位相変化量を０．５πｒａｄとすると０．６４ｎｍの波長で、ＷとＣｕのμ１／Δφ１はそれぞれ２．０，０．４７であるので、透過率はＷは４．３％、Ｃｕは４８％となる。従って、Ｃｕは低コントラストマスクとして使用できるが、Ｗは最早低コントラストマスクとして作用しない。μ１／Δφ１が同じ元素は、厚さを適当に選べばウエハ上の強度分布は、同じＸ線強度分布となる。
【００３８】
吸収端が無い原子番号２２〜２９のμ１／Δφ１は、変化が小さいことを示している。これは、吸収材の下のＸ線強度を小さくするのに必要な位相変化量を生じさせる吸収材の厚さに対して、吸収率が変化しないことを示している。一方、Ｗの場合、吸収端より短い波長では、μ１／Δφ１が非常に大きく、吸収端の前後の変化も激しいことが分かる。これは、最適な吸収材が膜厚が変化することと、吸収端より短い波長では位相変化量が最適になるように膜厚を選ぶとＸ線が透過しないことが分かる。
【００３９】
図１にＮｉ，Ｃｒ，Ｃｕの吸収材料のときのコントラストを示す。各波長毎に吸収材の厚さを最適化し、ギャップ８μｍ、５０ｎｍ Line&Space のレジスト内のエネルギー吸収量分布からコントラストを求めたものである。図５に見られるようなＷ吸収材における波長０．６８ｎｍ付近のコントラストの落ち込みは見られず、良好なコントラストを示している。
【００４０】
以上のことから、０．３ｎｍ以上１．２ｎｍ以下の波長ならば、吸収材の厚さを適切に選べば高いコントラストのエネルギー吸収量分布を得ることができる。
【００４１】
ここで、原子番号２２〜２９の元素は、コントラスト以外でもマスク吸収材として良い特徴を持っている。先ず、これらの元素は金属であり、単体で吸収材とすることができる。Ｔｉは、比較的硬い上に有機物を分解するのに触媒として働くため、マスク上にレジスト等のゴミが残り難い。Ｃｒは、光露光用のマスクで実績のある材料であり、十分な加工技術がある上、微細なパターンを加工するのに適している。Ｆｅは、堅く微細なパターンを加工できる。ＮｉとＣｕは、屈折率の変化が大きく、透過率が適度に低くため、薄い材料で高いコントラストを得ることができる。
（２）
レジスト内のエネルギー吸収量分布から求めたコントラストを低下させる原因は回折とレジスト内の２次電子の広がりである。これらの影響が無い波長のみを照射して、高いコントラストが得られるように露光できれば良い。
【００４２】
これには、回折の影響を受け易い長波長側のＸ線は、Ｘ線取り出し以外に、Ｂｅ等のＸ線吸収膜を使用してＸ線をカットすることが考えられる。更に、Ｘ線のミラーへの視斜角を大きくしたり、ミラー材料を変えて、２次電子の影響を受け易い短波長側のＸ線をカットすることができる。このように、露光波長が狭い範囲に限られている場合、その露光領域に吸収端を持たない元素ならば、マスク吸収材として使用できる。
（３）
Ｘ線露光では、Ｘ線ミラーを使用することがある。目的は、短波長のカット、ＳＲ光源ではシート状のビームを垂直方向に広げたり、或は光源から放射されたＸ線を集光するのに使用される。これは、プラズマ線源を用いたＸ線露光装置でも同様で、コリメーターと呼ばれるＸ線を集光するための光学部品を用いる。コリメーターの構造は、細管の集合体や複数のミラーから成るものがあるが、何れにせよＸ線を反射させる反射面を有している。
【００４３】
このようにミラーを用いる場合、ミラーの反射面に用いる元素の吸収端より短い波長で、反射率は急激に低下する。従って、ミラーの反射面と同じ元素でマスク吸収材を作製すれば、マスク吸収材の吸収端より短い波長のＸ線は、マスクに照射されないので、レジスト内のエネルギー吸収量分布のコントラストを下げる波長成分はなくなる。よって、高いコントラストを達成できる。
（４）
ミラーの反射面に用いる元素の吸収端より、短い吸収端を持つ元素をマスク吸収材とする。この場合も、ミラーの反射面と同じ元素でマスク吸収材を作製した場合と同様、レジスト内のエネルギー吸収量分布は高いコントラストを達成できる。
【実施例１】
【００４４】
図３にＮｉ吸収体のコントラストを示す。横軸に波長を縦軸にコントラストを取った。吸収体の厚さは、全ての波長で同じ０．２５ｎｍとした。参考に、吸収材の下のＸ線強度が０且つ開口の下の強度が１である理想的な光学像によるコントラストと各波長で最大のコントラストになるように膜厚を設定した時のコントラストを示した。理想的な光学像によるコントラストが短波長になるに連れて低くなるのは、レジスト中の２次電子の広がりが大きくなるからである。従って、理想的な光学像によるコントラストが、マスク作製技術による限界のコントラストと考えて良い。
【００４５】
厚さ０．２５μｍのＮｉ吸収体のコントラストは、各波長で最適化したマスク吸収材によるコントラストと全波長域でほぼ同じ良好な値である。
【実施例２】
【００４６】
本実施例は、フィルターを用いて、露光波長範囲を狭くして露光する場合に、本発明を適応したものである。図７にＲｈミラーに視斜角１８ｍｒａｄで２回反射させ、厚さ１８μｍのＢｅのＸ線窓を透過したＸ線が、更に厚さ２μｍのダイヤモンドのマスク基板材を通してＰＭＭＡレジストに吸収されるスペクトルを点線で示す。
【００４７】
更に、Ｘ線窓の他に、厚さ２０μｍのＢｅフィルターを用いたスペクトルを実線示す。このようなスペクトルで露光する場合、吸収材は、０．３ｎｍ〜１．２ｎｍに吸収端を持たない吸収材に限る必要はなく、露光波長に吸収端を持たない元素ならば、吸収材として適していることが分かる。ここで、露光波長は、レジストに吸収されるスペクトルのピーク強度の８０％以上の強度を有する波長とする。図７に示すように、微分不能のような鋭い変化がない滑らかなスペクトルの場合、レジストに吸収される全エネルギーの５０％以上がピーク強度の８０％以上の強度の波長範囲に集中するからである。これは、Ｂｅフィルターが厚さ０〜１００μｍで成立している。
【００４８】
本実施例では、ピーク波長が０．６８ｎｍであり、ピーク強度の８０％以上の強度の波長範囲は０．５７ｎｍ〜０．８１ｎｍである。この波長範囲に、吸収端を持たない吸収材ならば、露光波長でコントラストが落ち込む波長範囲がなく、全体として高いコントラストを確保できるので、解像力が上がる。
【００４９】
このような露光系において、Ｍｏ（Ｌ吸収端０．４９ｎｍ）やＲｈ（Ｌ吸収端０．４１ｎｍ）等が上記の条件に適合し、吸収材と使用できる。図８にレジストに吸収されるスペクトル及び線吸収係数と単位厚さ当たりの位相の変化量の比μ１／Δφ１を示した。露光に寄与する波長範囲で、ＭｏとＲｈのμ１／Δφ１は、滑らかな変化を示すと同時に小さい値を保っている。
【実施例３】
【００５０】
本実施例は、露光波長に吸収端を持たない吸収材の別の実施例である。特開平２０００−３３８２９９号公報のように、ミラー材質やＸ線のミラー入射角によって、０．４５ｎｍ〜０．７ｎｍの範囲の材質をミラーとして露光する露光系では、ミラー吸収端より僅かに長い波長付近にピーク波長がくる。そのような露光系に、本発明を適用させると、０．４５ｎｍ〜０．７ｎｍの波長範囲に吸収端を持たない元素を主要な元素とする吸収材すれば、露光波長に吸収材の吸収端となるので、コントラストが高く取れる。
【００５１】
例えば、Ｒｈ（Ｌ吸収端０．４１ｎｍ）、Ｐｄ（Ｌ吸収端０．３９ｎｍ）、Ａｇ（Ｌ吸収端０．３７ｎｍ）等が、吸収体を構成する元素の内、最もＸ線吸収が大きい元素ならば、コントラストが高く取れる。
【実施例４】
【００５２】
本実施例は、フィルターによって短波長成分と長波長成分をカットした場合に、高コントラストを達成できる吸収体を選択するものである。フィルターとして厚さ０．２μｍのＰｔを用いたＰＭＭＡレジストに吸収されるスペクトルを図９に示した。Ｐｔフィルターは、マスク基板に蒸着等により付ける又はＸ線窓に蒸着する等で、容易に所望の厚さのＰｔフィルターを作製できる。ＰｔのＭ吸収端が０．５８ｎｍにあり、吸収端より短い波長のＸ線や長波長のＸ線は、Ｐｔで遮蔽されレジストに到達せず吸収されないことが図９から分かる。これより、ピーク波長を０．７ｎｍ付近にすることができる。
【００５３】
次に、図１０にレジストに吸収されるスペクトル及び線吸収係数と単位厚さ当たりの位相の変化量の比μ１／Δφｌを示した。レジストに吸収される波長において、ＰｔとＭｏのμ１／Δφ１は滑らかな変化を示すと同時に、小さい値を保っており、コントラストを下げる波長領域はない。ＰｔやＭｏは、図１０に表れているＭ吸収端やＬ吸収端より、低準位のエネルギーの吸収端があるが、これらは、露光波長よりずっと長いために、図１０に現れておらず、露光に悪影響を与えない。
【００５４】
これは、フィルターによって波長を選択する場合、フィルターと同じ材質でマスク吸収材を作製すれば良いことを示している。又は、フィルターに用いた元素の吸収端と波長１．０ｎｍの範囲に吸収端を持たない元素で、マスク吸収材を作製すれば良い。
【実施例５】
【００５５】
本実施例は、ミラー反射面に用いた元素で、マスク吸収材を作製した例を示す。図１１に、Ｒｈミラーを用いた場合のスペクトルを実線で示す。Ｒｈの吸収端である０．４１ｎｍで急激に反射率が下がり、Ｘ線強度が低くなることが分かる。又、図１１に、Ｒｈの線吸収係数を位相変化量で除した値μ１／Δφｌを破線で示す。０．４１ｎｍ以下で、μ１／Δφｌが急激に大きくなり、コントラストが取れない波長領域であることを示している。しかし、このコントラストが取れない波長領域は、Ｘ線が照射されないので、コントラストが落ち込む波長はなくなり、全体として高いコントラストとなる。
【００５６】
本実施例では、ＲｈミラーでＲｈ吸収材の場合を示したが、この他、ＰｔミラーとＰｔ吸収体、ＡｕミラーとＡｕ吸収体等、他の組み合わせでも良い。
【実施例６】
【００５７】
本実施例は、ミラー反射面にＰｔを、マスク吸収材にＲｈを使用した例を示す。
【００５８】
図１２にＰｔミラーを用いた場合のスペクトルを実線で、Ｒｈの線吸収係数と位相変化量の比μ１／Δφｌを点線で示す。ＰｔのＭ吸収端は０．５８１ｎｍで、ＲｈのＬ吸収端は０．４１ｎｍである。入射波長の大部分を占める０．５８ｎｍ以上の波長において、線吸収係数と位相変化量の比は小さく、必要な位相変化量が得られる吸収材の厚さでも、吸収材の透過率が高く、コントラストが高く取れることを意味している。
【実施例７】
【００５９】
以上実施例１〜５は、プラズマ線源を用いたＸ線露光装置にも、本発明を適用できるのは明確であるが、プラズマ線源特有の方法として、線源のターゲットと同じ材料で、マスク吸収材を構成すれば、本発明を適用できる。
【００６０】
これは、線源から放射されるＸ線特に固有スペクトルはターゲットに依存するが、ターゲットから放射されるＸ線はターゲットを構成する元素の吸収端より長い波長を持つ。従って、レジスト内のエネルギー吸収量分布のコントラストを下げる波長成分は少ないので、高いコントラストを達成できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、微細パターンをＸ線を用いて転写するＸ線露光装置に適用して、解像力の向上と露光裕度の増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明のマスクのコントラストを示す図である。
【図２】本発明のマスクを説明するための図である。
【図３】本発明のマスクのコントラストを示す図である。
【図４】従来のエネルギー吸収量を示す図である。
【図５】従来のマスクのコントラストを示す図である。
【図６】従来のマスク吸収材を説明する図である。
【図７】本発明を説明するためのスペクトルを示す図である。
【図８】本発明のマスクを説明するための図である。
【図９】本発明を説明するためのスペクトルを示す図である。
【図１０】本発明のマスクを説明するための図である。
【図１１】本発明を説明するためのスペクトルを示す図である。
【図１２】本発明を説明するためのスペクトルを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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