JP2000012428A

JP2000012428A - Ｘ線マスク構造体、該ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光方法、前記ｘ線マスク構造体を用いたｘ線露光装置、前記ｘ線マスク構造体を用いた半導体デバイスの製造方法、および該製造方法によって製造された半導体デバイス

Info

Publication number: JP2000012428A
Application number: JP10173394A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Matsumoto; 隆宏松本; Keiko Chiba; 啓子千葉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2000-01-14
Also published as: US20020018941A1; US6605392B2

Abstract

(57)【要約】【課題】防塵用の薄膜が設けられたＸ線マスク構造体
の位置を検出するためにＸ線マスク構造体にアライメン
ト光を照射した際に、Ｘ線マスク構造体の位置ずれを精
度よく検出することができ、Ｘ線マスク構造体を高精度
に位置決めすることができるＸ線マスク構造体を実現す
る。【解決手段】Ｘ線マスク構造体では、保持枠１に、露
光装置に装着された際にウェハと対向配置される支持膜
２が支持されている。支持膜２には、露光パターンに対
応してＸ線吸収体３が設けられている。保持枠１は接着
剤５により補強体４に固定されている。補強体４の上面
には、支持膜２へのゴミの付着を防止する薄膜６が粘着
材７により貼り付けられている。薄膜６は、Ｘ線マスク
構造体の位置決めを行う際に薄膜６に照射されるアライ
メント光に対しての反射を防止するように材料および膜
厚が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線露光に用いら
れるＸ線マスク構造体に関する。また、本発明は、前記
Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光方法、Ｘ線露光装
置、および半導体半導体デバイスの製造方法に関し、さ
らには、前記半導体デバイスの製造方法によって製造さ
れた半導体デバイスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度高速化に
伴い、集積回路のパターン線幅が縮小され、半導体デバ
イスの製造方法にも一層の高性能化が要求されている。
このため、Ｘ線露光装置として、露光波長にＸ線領域
（２〜１５０Å）の光を利用したステッパが開発されて
いる。

【０００３】このＸ線露光装置に用いるＸ線マスク構造
体としては、通常、図２０に示されるものがある。図２
０は、従来のＸ線マスク構造体の断面図である。図２０
に示されるように、従来のＸ線マスク構造体は、少なく
とも、Ｘ線吸収体１１２と、Ｘ線吸収体１１２を支持す
る支持膜１１１と、支持膜１１１を保持する保持枠１１
３とから構成されている。保持枠１１３を補強する補強
体１０４に接着剤１０５により保持枠１１３が接着され
ている場合もある。

【０００４】しかし、図２０に示されるＸ線マスク構造
体を用いて半導体デバイスを量産した場合のことを考慮
すると、Ｘ線マスク構造体における防塵対策が不可欠と
なってきた。被転写体としてのウェハを露光する際のＸ
線マスク構造体の防塵対策では、防塵膜として薄膜（ペ
リクル）が通常用いられている。ここで、Ｘ線露光では
有機物のゴミの影響がないとして、防塵膜における有機
物のゴミの対策などは考慮されていなかったが、Ｘ線露
光で形成するパターンが微細になるにつれて有機物のゴ
ミが露光量の分布に影響を与え、有機物のゴミを無視す
ることができなくなってきた。

【０００５】図２１は、特開昭６３−７２１１９号公報
に示される防塵膜としての薄膜（ペリクル）が用いられ
た従来のＸ線マスク構造体の断面図である。図２１に示
される従来のＸ線マスク構造体では、図２０に示される
Ｘ線マスク構造体と同様に、Ｘ線吸収体２１２が支持膜
２１１により支持され、支持膜２１１が保持枠２１３に
より保持されている。保持枠２１３は、保持枠２１３を
補強する補強体２０４に接着剤２０５により接着されて
いる。そして、支持膜２１１上には枠２１７を介して防
塵膜としての薄膜（ペリクル）２１６が着脱可能に固定
されている。これにより、支持膜２１１のウェハ側の空
間が薄膜２１６により覆われ、支持膜２１１が塵などの
ゴミから保護される。

【０００６】ゴミに対する別の対策として、Ｘ線マスク
構造体の洗浄が挙げられるが、Ｘ線マスク構造体のＸ線
吸収体が高アスペクトであることからＸ線マスク構造体
の洗浄は非常に難しく、洗浄では除去できないゴミも発
生した。また、Ｘ線吸収体を支持する支持膜が薄膜であ
るため、その支持膜の強度が弱く、洗浄の回数を減少さ
せる必要性もでてきた。さらに、ゴミの検査を行うには
ＥＢなどが用いられる可能性も高いが、Ｘ線マスク構造
体の使用中に頻繁に行われるゴミの検査には光が用いら
れる。しかし、高アスペクトのパターンとゴミとを判別
するには非常に高度な技術を要する。その上、線幅が微
細になるにつれ、被転写体のパターン形成に用いられる
レジストとしては化学増幅型のレジストが用いられるよ
うになってきたが、レジストの種類によっては露光中に
分解生成物を発生させるものがあり、その分解生成物が
Ｘ線マスク構造体に付着し、Ｘ線マスク構造体の長期的
な経時変化の１つの要因になっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−７２１１９号公報に述べられたＸ線マスク用のペ
リクル付きのＸ線マスク構造体を用いて露光する場合に
おいて、Ｘ線マスク構造体をＸ線露光装置に位置合わせ
（アライメント）する場合や、Ｘ線マスク構造体を通し
て露光すべきウェハの位置合わせ（アライメント）を行
う場合に、アライメント精度が悪化するという問題点が
生じた。次に、代表的なＸ線露光装置のアライメント検
出系で用いられる光ヘテロダイン干渉法を例にして、こ
の問題点を具体的に説明する。

【０００８】図２２は、例えば特公平７−４９９２６号
公報に示されている光ヘテロダイン干渉法により２つの
ビート信号の位相差を検出する方法について説明するた
めの図である。図２２に示されるように、Ｘ線マスク構
造体を構成する支持膜３１１には直線回折格子３２０が
設けられている。支持膜３１１のウェハ３２２側の面に
は枠３１７を介して薄膜（ペリクル）３１６が固定され
ている。ウェハ３２２の表面には直線回折格子３２１が
設けられている。

【０００９】ここでは、周波数ｆ₁のアライメント光３
２３、および周波数ｆ₂のアライメント光３２４を照射
することで直線回折格子１２０，１２１の各々からの回
折光を干渉させて信号光３３１と信号光３３２を形成
し、光ヘテロダイン干渉法により、２つのビート信号の
位相差を検出する。この時、薄膜３１６でアライメント
光が反射され、信号光とは別光路を通るノイズ光３３３
が発生する。従って、ノイズ光３３３と信号光が干渉す
るためビート信号の位相差が変化して、Ｘ線マスク構造
体とウェハ３２２の位置ずれを正確に検出することが困
難であった。薄膜３１６で反射して発生する光はノイズ
光３３３だけでなく、種々の光路をたどった複数のノイ
ズ光が薄膜３１６で反射して、位置ずれを検出する際に
悪影響を及ぼす。さらに、Ｘ線マスク構造体とウェハの
間隔（ギャップ）の変化や、Ｘ線マスク構造体とウェハ
の傾きに対して、位置ずれ測定値が敏感に変化するよう
になった。さらに、Ｘ線マスク構造体のペリクルを透過
するアライメント光の強度がペリクルにより減少し、位
置ずれを検出するための精度を維持するのに必要な信号
レベルを確保できない場合が発生した。

【００１０】この問題は、他のアライメント方式にも共
通の問題となり、マスクとウェハにグレーティングレン
ズを配置し、グレーティングレンズによる回折光の偏向
角を測定する方式や、マスクとウェハのマークの画像を
検出する方式においても同様に、ペリクルでのアライメ
ント光の反射光がノイズ光やゴースト像になりアライメ
ント検出精度を悪化させていた。

【００１１】本発明の目的は、防塵用の薄膜が設けられ
たＸ線マスク構造体の位置を検出するためにＸ線マスク
構造体にアライメント光を照射した際に、Ｘ線マスク構
造体の位置ずれを精度よく検出することができ、Ｘ線マ
スク構造体を高精度に位置決めすることができるＸ線マ
スク構造体を提供することにある。また本発明の目的
は、このようなＸ線マスク構造体を使用することによ
り、高精度な焼き付けの量産を可能とするＸ線露光方法
およびＸ線露光装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、Ｘ線露光の際に被転写体に対向配置さ
れ、Ｘ線吸収体が前記被転写体への露光パターンに対応
して設けられたＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜の近傍の空
間を覆う薄膜とを有するＸ線マスク構造体において、前
記薄膜が、前記Ｘ線マスク構造体の前記被転写体との相
対的な位置ずれを検出するために前記薄膜に照射される
アライメント光に対して反射を防止する機能を有するこ
とを特徴とする。

【００１３】薄膜を防塵用の膜として配置させる位置
や、アライメント光を薄膜や被転写体に照射する方式に
応じて、アライメント光に対して反射を防止する薄膜
が、Ｘ線透過膜の被転写体側、またはＸ線透過膜の被転
写体側と反対側に設けられる。あるいは、薄膜はＸ線透
過膜の両側に設けられていてもよい。

【００１４】上記の通りの発明では、Ｘ線透過膜の近傍
の空間を覆う薄膜が、薄膜に照射されるアライメント光
に対して反射を防止するものであることにより、Ｘ線マ
スク構造体にアライメント光を照射することでアライメ
ント光が薄膜を透過する際に、Ｘ線マスク構造体の位置
ずれ情報を有するアライメント光に、薄膜で反射された
アライメント光が干渉することがなくなる。従って、Ｘ
線マスク構造体と被転写体との相対的な位置ずれを精度
よく検出することができ、その相対的な位置ずれを基に
Ｘ線マスク構造体を高精度に位置決めすることが可能と
なる。そして、高精度にＸ線マスク構造体と被転写体の
位置合わせを行った後に露光して、Ｘ線吸収体の露光パ
ターンを被転写体に転写することにより、半導体素子な
ど歩留まりよく製造することができる。ここで、薄膜が
Ｘ線透過膜の被転写体側に配置されている場合、ゴミや
レジストの分解生成物などのＸ線透過膜への付着が防止
され、洗浄の回数を減少またはなくすこともでき、Ｘ線
マスク構造体の長寿命化が図られる。

【００１５】本発明のＸ線露光方法は、上述のＸ線マス
ク構造体を被転写体に対向配置し、前記Ｘ線マスク構造
体側からＸ線を照射して前記Ｘ線マスク構造体に設けら
れたＸ線吸収体のパターンを前記被転写体に転写するも
のである。

【００１６】また、本発明のＸ線露光装置は、上述のＸ
線マスク構造体を被転写体と対向する位置に保持するマ
スク保持手段と、前記Ｘ線マスク構造体を介して前記被
転写体に照射させるＸ線を放射するＸ線源とを有し、前
記Ｘ線の照射により前記Ｘ線マスク構造体に設けられた
Ｘ線吸収体のパターンを前記被転写体に転写させるもの
である。

【００１７】そして、本発明の半導体デバイスの製造方
法は、被転写体にマスクの回路パターンを転写する工程
を有する半導体デバイスの製造方法において、前記マス
クとして、上述のＸ線マスク構造体を用いたものであ
り、本発明の半導体デバイスは、本発明の半導体デバイ
スの製造方法によって製造されたものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１９】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施形態のＸ線マスク構造体の断面図である。

【００２０】本実施形態のＸ線マスク構造体では図１に
示すように、保持枠１に、露光パターンに対応してＸ線
吸収体３が設けられ、露光装置に装着された際に被転写
体と対向配置される支持膜（Ｘ線透過膜）２が保持され
ている。保持枠１は、厚さ２ｍｍのＳｉからなるもので
ある。支持膜２は、Ｘ線透過性を有するものであり、か
つ、ＣＶＤにより成膜された、厚さ２．０μｍのＳｉＣ
からなる膜である。Ｘ線吸収体３はめっきにより形成さ
れたものであり、Ｘ線吸収体３の材質としてはＡｕが用
いられている。保持枠１は、接着剤５によって補強体４
に固定されている。補強体４は、ＳｉＣからなるもので
ある。

【００２１】補強体４の上面、すなわち露光時に被転写
体と対向する面には、薄膜（ペリクル）６が粘着材７に
よって着脱可能に貼り付けられている。補強体４の上面
は支持膜２よりも被転写体側に存在しており、薄膜６
は、支持膜２よりも被転写体側に設けられることにな
る。この薄膜６によって支持膜２の被転写体側の空間が
覆われる。

【００２２】補強体４上に貼られた薄膜６と支持膜２と
の間隔が５μｍとなるよう補強体４が加工されており、
着脱容易な粘着剤７によって薄膜６が装着されている。
補強体４には、圧力差調整用の穴８があけられている。
穴８にはゴミの侵入を防ぐフィルターが取り付けられて
いる。但し、この圧力差調整用の穴８は、マスク構造体
を作製した後に、作製した時に比べて大きな気圧差のあ
る環境に置かれた時に、支持膜２と薄膜（ペリクル）６
の変形を抑える目的で設けられており、気圧差が無い場
合においては圧力差調整用の穴８は必要無い。薄膜６は
０．８μｍ厚のポリイミドからなり、薄膜６の平面度は
３μｍ以下に制御されている。

【００２３】上記のように着脱容易な粘着剤７によって
薄膜６がＸ線マスク構造体に装着されていることによ
り、支持膜２の表面への直接のゴミの付着を防ぐことが
できると共に、マスクの洗浄を減少またはなくすことが
でき、支持膜２に形成された高アスペタトパターンの間
へのゴミの付着や、洗浄による支持膜２の破損を防ぐこ
とができる。また、薄膜６へのゴミの付着があった場
合、光によるゴミ検を容易に行うことができ、薄膜６の
洗浄または交換によりゴミの対応が簡便となる。また、
薄膜６が高精度な平面度を持ち、薄膜６が高精度にＸ線
マスク構造体に装着されていることにより、Ｘ線露光装
置内における被転写体と支持膜２とのギャップに対して
薄膜６が影響を及ぼすこともない。

【００２４】以上のように支持膜２に対するゴミの影響
を防ぐことにより、微小デバイスの量産に対応したＸ線
マスク構造体が提供される。

【００２５】次に、薄膜（ペリクル）６がアライメント
光に対して反射を防止する機能について図２を参照して
説明する。図２は、図１に示した薄膜６の表面および裏
面でアライメント光が反射する状態について説明するた
めの図である。

【００２６】図２に示すように、薄膜６の表面側から薄
膜６の表面にアライメント光が入射すると、入射したア
ライメント光の一部が薄膜６の表面で反射されて表面反
射光６１となる。薄膜６の表面に入射したアライメント
光のうち、表面で反射されずにその表面を透過した光の
一部が、薄膜６の裏面で表面に向けて反射されて裏面反
射光６２となる。薄膜６の裏面で反射された裏面反射光
６２は、再び薄膜６の表面を透過して、薄膜６の表面で
反射されたアライメント光と合成される。

【００２７】このように、薄膜６の表面で反射された光
と、薄膜６の裏面で反射された光との合成光の反射率Ｒ
_sumは、薄膜６の表面または裏面での反射率をＲとし、
薄膜６の表面で反射する光束と、薄膜６の裏面で反射す
る光束との光学的な光路差から決定される両光束の位相
差をδとした時、エアリーの式として次の式で表され
る。

【００２８】Ｒ_sum＝４Ｒｓｉｎ（δ／２）／（（１−Ｒ）²＋４Ｒｓｉｎ²（δ／２））（１）ここで、薄膜６の表面または裏面での反射率Ｒは、薄膜
６の屈折率をｎとし、薄膜６の周りの雰囲気の屈折率を
ｎ₀とした時、次の式で表わされる。

【００２９】Ｒ＝（（ｎ−ｎ₀）／（ｎ＋ｎ₀））² （２）また、薄膜６の厚さをｔとし、アライメント光が薄膜６
に入射角θで入射した場合の、アライメント光の薄膜中
の屈折角をθ’とした時、薄膜６の表面で反射する光束
と、薄膜６の裏面で反射する光束との位相差δは次の式
で表わされる。

【００３０】 δ＝４πｎｔｃｏｓ（θ’）／λ （３）ここで屈折角θ’と、アライメント光が薄膜６に入射す
る際の入射角θとは次の式の関係がある。

【００３１】 θ’＝ｓｉｎ^-1（ｎ₀ｓｉｎ（θ）／ｎ）（４）（３）式において、屈折角θ’は、入射角θが小さい場
合、即ちｃｏｓ（θ’）＝１と近似できる場合に、アラ
イメント光の波長をλとすると垂直入射の場合の式でδ
＝４πｎｔ／λと近似して考えることができる。

【００３２】さらに、（１）式から（４）式により、Ｓ
ｉＣからなる薄膜６における合成光の反射率Ｒ_sumが極
小になるためには、自然数をｍとすると、薄膜６の膜厚
ｔ_minを、ｔ_min＝ｍλ／（２ｎ）（５）を満足する厚さにすればよい。

【００３３】一方、アライメント光の波長λは、ウェハ
側に形成されたアライメントマークの段差が変化しても
良好な信号強度を確保する目的で、複数の波長を有する
ことが一般的となってきている。本実施形態では、この
ような状況をふまえ、薄膜６が、アライメント光の複数
の波長に対して反射を防止する機能を有するようにして
いる。

【００３４】図３は、図１に示したＸ線マスク構造体の
薄膜６がアライメント光に対して反射を防止する機能に
ついて説明するための図である。図３には、（１）式か
ら（４）式に基づきＳｉＣ膜の屈折率ｎ＝２．６とし
て、後で詳細に説明するアライメント方式で用いる波長
λ₁＝６８５ｎｍの光、および波長λ₂＝７８５ｎｍの光
に対する反射率の計算結果が示されている。図３では、
横軸が薄膜６の膜厚［ｎｍ］であり、縦軸が反射率
［％］である。また、波長λ₁＝６８５ｎｍの光に対す
る薄膜６の反射率が破線で示され、波長λ₂＝７８５
ｎｍの光に対する薄膜６の反射率が直線で示されてい
る。

【００３５】図３に示すように、従来のＸ線マスク構造
体では、アライメント光に対する反射率が考慮されずに
防塵膜が用いられていたため、防塵膜の厚さによって
は、その防塵膜により最悪４０％以上の反射光が発生す
る可能性があったことになる。図３より、薄膜６として
のＳｉＣ膜の膜厚を１０６０±２ｎｍで作製することに
より、波長λ₁＝６８５ｎｍの光、および波長λ₂＝７８
５ｎｍの光の両方のアライメント光に対して薄膜６の反
射率が１％以下となる。従って、波長λ₁およびλ₂の両
方のアライメント光に対する薄膜６の反射防止効果を得
ることができる。アライメント光の波長はこれらの波長
に限定されず、薄膜６の膜厚として、複数の波長の光を
有するアライメント光に対して（５）式で表される反射
率が極小になる値を求め、その膜厚が複数の波長間で概
略等しくなる膜厚を求めればよい。その中で、露光光で
あるＸ線の薄膜６での吸収を抑えるため、薄膜６の膜厚
としてなるべく薄い膜厚を選択し、薄膜６を防塵膜とし
て使用すればよい。また、薄膜６のＳｉＣの表面を研磨
してアライメント光の散乱を防止するようにしてもよ
い。薄膜６の材料としてはＳｉＣ膜に限らず、他の材料
の膜でも同様に計算される。

【００３６】図４は、図１に示したＸ線マスク構造体の
薄膜６の材料としてＳｉＮを用いた場合において薄膜６
がアライメント光に対して反射を防止する機能について
説明するための図である。図４では、横軸が薄膜６の膜
厚［ｎｍ］であり、縦軸が反射率［％］である。また、
波長λ₁＝６８５ｎｍの光に対する薄膜６の反射率が破
線で示され、波長λ₂＝７８５ｎｍの光に対する薄膜
６の反射率が直線で示されている。

【００３７】図４に示すように、例えば薄膜６の材料が
ＳｉＮである場合、薄膜６の膜厚を１３１５±４ｎｍで
Ｘ線マスク構造体を作製することにより、波長λ₁＝６
８５ｎｍ、λ₂＝７８５ｎｍの両方のアライメント光に
対して薄膜６の反射率が１％以下になる。従って、薄膜
６の材料がＳｉＮである場合でも、波長λ₁およびλ₂の
両方のアライメント光に対する薄膜６の反射防止効果を
得ることができる。

【００３８】さらに、本実施形態のＸ線マスク構造体の
変形例としては、図５、図６および図７に示す形態が考
えられる。図５、図６および図７のそれぞれは、図１に
示したＸ線マスク構造体の変形例の断面図である。

【００３９】図５に示されるＸ線マスク構造体では、図
１に示したものと同様に、支持膜２のＸ線吸収体３側、
すなわち被転写体側のみに薄膜（ペリクル）６が設けら
れている。薄膜６は、保持枠１０上にＣＶＤにより成膜
されている。保持枠１０を介して補強体４上に貼られた
薄膜６と支持膜２との間隔が５μｍとなるよう補強体４
が加工されており、保持枠１０が着脱容易な粘着剤７に
より補強体４に装着されている。保持枠１と、ＳｉＣか
らなる補強体４とは接着剤５にて接着されている。補強
体４には、図１に示したＸ線マスク構造体と同様に、支
持膜２と薄膜６との間の空間をその空間の外部と連通さ
せる圧力差調整用の穴（不図示）があけられている。そ
の穴にはゴミの侵入を防ぐフィルターが取り付けられて
いる。薄膜６は、前述したようにアライメント光に対し
て反射防止機能を有している。

【００４０】図６に示されるＸ線マスク構造体では、支
持膜２のＸ線吸収体３側と反対側に薄膜（ペリクル）６
が設けられている。従って、薄膜６により、支持膜２
の、被転写体側と反対側の空間が覆われる。薄膜６は、
保持枠１０上にＣＶＤにより成膜され、保持枠１０を介
して補強体４上に貼られた薄膜６と支持膜２との間隔が
５μｍとなるよう補強体４が加工されており、保持枠１
０が着脱容易な粘着剤７にて補強体４に装着されてい
る。保持枠１と、ＳｉＣからなる補強体４とは接着剤５
にて接着されている。補強体４には、図１に示したＸ線
マスク構造体と同様に、支持膜２と薄膜６との間の空間
をその空間の外部と連通させる圧力差調整用の穴（不図
示）があけられている。その穴にはゴミの侵入を防ぐフ
ィルターが取り付けられている。薄膜６は、前述したよ
うにアライメント光に対して反射防止機能を有してい
る。

【００４１】図１、図５および図６に示したＸ線マスク
構造体は、露光装置内で防塵が発生する原因がどこの位
置にあるかにより、その位置に応じて支持膜２の、必要
な片方の面側のみに薄膜６が設けられたものである。こ
れに対して、図７に示されるＸ線マスク構造体では、支
持膜２のＸ線吸収体３側に薄膜（ペリクル）６ａが設け
られ、支持膜２の、Ｘ線吸収体３側と反対側に薄膜（ペ
リクル）６ｂが設けられている。従って、支持膜２の表
面側および裏面側の両側に薄膜が設けられており、この
場合、マスク構造体としての構成は複雑になるが、上記
のように片側のみに薄膜を付加する場合と比較して、Ｘ
線マスク構造体での防塵効果が優れることになる。

【００４２】図７に示したＸ線マスク構造体では、薄膜
６ａが保持枠１０ａ上にＣＶＤにて成膜されている。保
持枠１０ａを介して補強体４上に貼られた薄膜６ａと支
持膜２との間隔が５μｍとなるよう補強体４が加工され
ており、保持枠１０ａが、着脱容易な粘着剤７ａにて補
強体４に装着されている。また、薄膜６ｂが保持枠１０
ｂ上にＣＶＤにて成膜され、保持枠１０ｂが、着脱容易
な粘着剤７ｂにて補強体４に装着されている。保持枠１
と、ＳｉＣからなる補強体４とは接着剤５にて接着され
ている。補強体４には、図１に示したＸ線マスク構造体
と同様に、支持膜２と薄膜６ａとの間の空間をＸ線マス
ク構造体の外部と連通させる圧力差調整用の穴（不図
示）および、支持膜２と薄膜６ｂとの間の空間をＸ線マ
スク構造体の外部と連通させる圧力差調整用の穴（不図
示）があけられている。それらの穴にはゴミの侵入を防
ぐフィルターが取り付けられている。

【００４３】図７に示したように支持膜２の両側に薄膜
が設けられている場合、アライメント方法によっては、
支持膜２の片面側の薄膜のみ、すなわち、薄膜６ａおよ
び６ｂの内、アライメント光が透過する領域の片方の薄
膜のみに反射防止機能を付加し、他方の薄膜はなるべく
薄くして露光光のＸ線の透過率を向上させることが可能
である。例えば、Ｘ線吸収体３のパターンを転写すべき
ウェハの位置合わせをする際に、マスクの位置と異なる
位置でウェハのアライメントを行う、いわゆるオフアク
シスアライメントを行う場合、アライメント光がマスク
を通らないため、薄膜６ａには反射防止膜機能は必要な
い。一方、薄膜６ｂは、マスクを露光装置にアライメン
トするのためのアライメント光が透過するため、反射防
止機能を付加する必要がある。

【００４４】ウェハのアライメントをマスクを介して行
う方式の露光装置において、図７に示した構成のＸ線マ
スク構造体を用いる場合、薄膜６ａおよび６ｂの両方に
反射防止機能を付加する必要がある。

【００４５】また、図１、図５、図６および図７に示し
たそれぞれのＸ線マスク構造体において、薄膜の、アラ
イメント光の透過する領域のみに選択的に反射防止機能
を付加してもよい。

【００４６】次に、本実施形態のＸ線マスク構造体を用
いて露光するＸ線露光装置のアライメントの原理につい
て説明する。図８は、本発明のＸ線マスク構造体を用い
たＸ線露光装置の要部の概略構成図である。

【００４７】図８に示すように、ウェハステージ６７上
に保持された被転写体であるウェハ３９は、マスク保持
手段であるマスク保持器６６により保持されたＸ線マス
ク構造体３８と対向して配置されている。Ｘ線マスク構
造体３８としては、図１、図５、図６または図７に示し
たＸ線マスク構造体のいずれかのものを用いる。Ｘ線マ
スク構造体３８の、Ｘ線吸収体が設けられた支持膜に
は、Ｘ線マスク構造体３８の位置ずれを検出するために
用いられる物理光学素子４０，４１が設けられている。
また、ウェハ３９にも物理光学素子４２，４３が設けら
れている。

【００４８】ＬＤ等の光源３１からの波長λ₁の光束
は、コリメータレンズ３２により平行光束となる。その
平行光束は投光レンズ３３およびハーフミラー３４を通
った後にミラー３５で偏向される。偏向された光束はフ
ィルタ（不図示）を透過して、露光領域内にあるＸ線マ
スク構造体３８に配置された物理光学素子４０，４１お
よび、被転写体であるウェハ３９表面に配置された横ず
れ検知用の物理光学素子４２，４３に照射される。物理
光学素子４０，４１，４２，４３からの回折光はＸ線マ
スク構造体３８とウェハ３９との横ずれ量を示す情報を
含んでおり、その回折光は前記フィルタを通った後に、
受光レンズ４４により光検出器４５の受光面に結像され
る。

【００４９】同様に、光源４６からの波長λ₂の光束も
コリメータレンズ４７により平行光束となる。その平行
光束は投光レンズ４８を通ってハーフミラー３４で反射
された後にミラー３５で偏向され、偏向された光束がフ
ィルタ（不図示）を透過して物理光学素子４０，４１，
４２，４３に照射される。物理光学素子４０，４１，４
２，４３からの回折光はＸ線マスク構造体３８とウェハ
３９との横ずれ量、およびＸ線マスク構造体３８とウェ
ハ３９との間隔を示す情報を含んでいる。その回折光
は、前記フィルタを通った後に受光レンズ４４により光
検出器４５の受光面に結像される。

【００５０】図９は、Ｘ線マスク構造体３８上の物理光
学素子４０，４１と、ウェハ３９上の物理光学素子４
２，４３との配置、および照射光の関係について説明す
るための図である。図８に示した光源３１または光源４
６からの照射光４９が物理光学素子４０，４１，４２，
４３のそれぞれに照射され、物理光学素子４０，４２か
らの回折光５１および、物理光学素子４１，４３からの
回折光５２が光検出器４５へと向かう。ここで、物理光
学素子４０，４１がＸ線マスク構造体３８上の横ずれ検
知用であり、物理光学素子４２，４３がウェハ３９上の
横ずれ検知用である。物理光学素子４０，４１，４２，
４３のそれぞれはフレネルゾーンプレートより成り立っ
ている。物理光学素子４０，４１，４２，４３のそれぞ
れは、フレネルゾーンプレートの代わりに回折格子など
により構成されていてもよい。

【００５１】図１０は、物理光学素子４０，４１，４
２，４３を用いたＸ線マスク構造体３８とウェハ３９と
の相対的な位置合わせ方法の原理について説明するため
の図である。本実施形態では、ウェハで照射光が反射し
て回折する場合であるが、図１０では、各構成部品が等
価な透過回折光学系で表わされている。図１０（ａ）
が、図８に示した光源３１からの波長λ₁の光束が物理
光学素子４０，４１，４２，４３に照射されている状態
を示す図である。また、図１０（ｂ）が、図８に示した
光源４６からの波長λ₂の光束が物理光学素子４０，４
１，４２，４３に照射されている状態を示す図である。

【００５２】図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すよ
うに、Ｘ線マスク構造体３８上には物理光学素子４０，
４１が配置され、ウェハ３９上には物理光学素子４２，
４３が配置されている。物理光学素子４０，４１，４
２，４３のそれぞれは、前述したように、レンズ作用を
持つフレネルゾーンプレートで構成されている。

【００５３】まず、図８に示した光源３１からの波長λ
₁の光束を物理光学素子４０，４１，４２，４３により
光検出器４５の受光面上に集光させる場合について図１
０（ａ）を参照して説明する。図１０（ａ）に示すよう
に、Ｘ線マスク構造体３８とウェハ３９は、Ｘ線マスク
構造体３８の支持膜とウェハ３９との間隔が距離ｇとな
るように配置されている。

【００５４】物理工学素子４０の焦点距離をｆ_mp1と
し、物理工学素子４１の焦点距離をｆ_m _n1とする。ま
た、物理工学素子４２の焦点距離をｆ_wn1とし、物理工
学素子４３の焦点距離をｆ_wp1とする。Ｘ線マスク構造
体３８上の２つの物理工学素子４０，４１に対して波長
λ₁の光Ｂ₁が平行光束として照射されている。物理工学
素子４０，４１のそれぞれでレンズ作用を受けた光束
は、物理光学素子４０，４１のそれぞれに対して対向位
置に配置された物理光学素子４２，４３によりウェハ３
９から距離Ｌだけ離れた光検出器４５の受光面上に集光
される。ここで、Ｘ線マスク構造体３８とウェハ３９と
の相対的な位置がｙ方向にεだけずれたとすると、光検
出器４５の受光面上に集光された２つのスポットの位置
が、Ｘ線マスク構造体３８とウェハ３９との相対的な位
置ずれに対応して変化する。従って、光検出器４５の受
光面上に集光された２つのスポットの位置ずれは、Ｘ線
マスク構造体３８上の物理光学素子４０，４１と、ウェ
ハ３９上の物理光学素子４２，４３との光学的な配置の
変化に相当し、物理光学素子４０，４２により光検出器
４５の受光面上に集光されたスポットの位置は、Ｓ₁＝（１−Ｌ／（ｆ_mp1−ｇ））・ε （６）だけ移動し、物理光学素子４１，４３により光検出器４
５の受光面上に集光されたスポットの位置は、Ｓ₂＝（１−Ｌ／（ｆ_mn1−ｇ））・ε （７）だけ移動する。ここで、ｆ_mp1＝２３０μｍ、ｆ_mn1＝−
２３０μｍ、ｇ＝３０μｍ、Ｌ＝２０ｍｍとすると、Ｓ₁＝−９９・ε Ｓ₂＝７７．９・ε となり、Ｘ線マスク構造体３８とウェハ３９との相対的
な位置ずれ量εに対し、光検出器４５の受光面上では２
つのスポット間隔の変化が１７６．９倍に拡大されて表
われる。従って、光検出器４５の受光面上での２つのス
ポット間隔の変化を検出することにより、Ｘ線マスク構
造体３８とウェハ３９との相対的な位置ずれ量εを精度
良く求めることができる。また、光検出器４５の受光面
上に光束Ｂ ₁を集光するための、ウェハ３９上の物理光
学素子４２，４３のそれぞれの焦点距離ｆ_wn1，ｆ
_wp1は、結像方程式に基づいて下記の式により決定され
る。

【００５５】１／Ｌ＝１／（ｆ_mp1−ｇ）＋１／ｆ_wn1 （８）１／Ｌ＝１／（ｆ_mw1−ｇ）＋１／ｆ_wp1 （９）本実施形態では、上記のｆ_mp1＝２３０μｍ、ｆ_mn1＝−
２３０μｍ、ｇ＝３０μｍ、Ｌ＝２０ｍｍと、（８）式
および（９）式とから、ｆ_wn1＝−２０２μｍ、ｆ_wp1＝
２５６．７μｍとなる。

【００５６】次に、図１０（ａ）に示したような各構成
部品の配置で、図８に示した光源４６からの波長λ₂の
光束を物理光学素子４０，４１，４２，４３により光検
出器４５の受光面上に集光させる場合について図１０
（ｂ）を参照して説明する。

【００５７】ここで、波長λ₁の光束を照射させる場合
において設計したフレネルゾーンプレートの焦点距離を
ｆ₁とすると、そのフレネルソーンプレートに波長λ₂の
光束を照射した際、フレネルゾーンプレートによる波長
λ₂の光束の焦点距離ｆ₂は、ｆ₂＝ｆ₁・（λ₁／λ₂）と
近似できる。従って、物理光学素子４０の、波長λ₂の
光束に対する焦点距離ｆ_mp2および、物理光学素子４１
の、波長λ₂の光束に対する焦点距離ｆ_mn2はそれぞれ次
のように表すことができる。

【００５８】ｆ_mp2＝ｆ_mp1・（λ₁／λ₂）（１０）ｆ_mn2＝ｆ_mn1・（λ₁／λ₂）（１１）また、ウェハ３９上の物理光学素子４２の、波長λ₂の
光束に対する焦点距離ｆ_wn2および、ウェハ３９上の物
理光学素子４３の、波長λ₂の光束に対する焦点距離ｆ
_wp2はそれぞれ次のように表すことができる。

【００５９】ｆ_wn2＝ｆ_wp1・（λ₁／λ₂）（１２）ｆ_wp2＝ｆ_wn1・（λ₁／λ₂）（１３）このとき、光検出器４５の受光面上に波長λ₂の光束が
結像するための条件式は、下記の（１４）式および（１
５）式になる。下記の（１４）式および（１５）式で
は、波長λ₂の光束が物理光学素子４０，４２を経て光
検出器４５の受光面上に結像する際の、Ｘ線マスク構造
体３８の支持膜とウェハ３９とのギャップ（間隔）を
ｇ’とし、波長λ₂の光束が物理光学素子４１，４３を
経て光検出器４５の受光面上に結像する際の、Ｘ線マス
ク構造体３８の支持膜とウェハ３９とのギャップをｇ”
とする。

【００６０】１／Ｌ＝１／（ｆ_mp2−ｇ’）＋１／ｆ_wn2 （１４）１／Ｌ＝１／（ｆ_mn2−ｇ”）＋１／ｆ_wp2 （１５）上記の（１４）式および（１５）式において、ウェハ３
９と光検出器４５の間隔Ｌは、ウェハ３９を移動させて
Ｘ線マスク構造体３８とウェハ３９とのギャップを変化
させる場合、厳密には、Ｘ線マスク構造体３８とウェハ
３９とのギャップの変化に伴い変化する。従って、Ｘ線
マスク構造体３８の支持膜と光検出器４５との間隔を
Ｌ’とすると、ウェハ３９と光検出器４５の間隔Ｌは、
波長λ₂の光束が物理光学素子４０，４２を経て光検出
器４５の受光面上に結像する際にＬ＝Ｌ’＋ｇ’とな
り、波長λ₂の光束が物理光学素子４１，４３を経て光
検出器４５の受光面上に結像する際にＬ＝Ｌ’＋ｇ”と
なる。しかし、Ｘ線マスク構造体３８の支持膜と光検出
器４５との間隔Ｌ’に比べて、Ｘ線マスク構造体３８と
ウェハ３９とのギャップの変化が小さい場合において
は、上記の近似で十分である。（１４）式より、ｇ’＝ｆ_mp2−Ｌ・ｆ_wn2／（ｆ_wn2−Ｌ）（１６）が成り立ち、（１５）式より、ｇ”＝ｆ_mn2−Ｌ・ｆ_wp2／（ｆ_wp2−Ｌ）（１７）が成り立つ。λ₁＝０．７８５μｍ、λ₂＝０．６３５μ
ｍの時、（１６）式、（１０）式および（１２）式よ
り、波長λ₂の光束が物理光学素子４０，４２を経て光
検出器４５の受光面上に結像するギャップｇ’は、ｇ’
＝３７．７μｍと計算され、波長λ₂の光束が物理光学
素子４１，４３を経て光検出器４５の受光面上に結像す
るギャップｇ”は、（１７）式、（１１）式および（１
３）式より、ｇ”＝３８．１μｍと計算される。

【００６１】本実施形態においては、ギャップｇ’と
ｇ”との平均値をとり、波長λ₂の光を使用する時は、
Ｘ線マスク構造体３８とウェハ３９とのギャップを３
７．９μｍに設定してＸ線マスク構造体３８とウェハ３
９との位置ずれを検出している。このとき、Ｘ線マスク
構造体３８とウェハ３９との位置ずれに応じて、光検出
器４５の受光面上の２つのスポットの位置ずれ量Ｓ₁’
およびＳ₂’の倍率がそれぞれ、前記位置ずれ量Ｓ₁およ
びＳ₂から変化する。（６）式において、ｆ_mp1をｆ_m _p2
に置き換え、ｇ＝３８．１μｍで計算すると、Ｓ₁’＝
−８０．２・εとなり、（７）式において、ｆ_mn1をｆ
_mn2に置き換え、ｇ＝３８．１μｍで計算すると、Ｓ₂’
＝６３．１・εとなる。

【００６２】従って、λ₂＝０．６３５μｍの波長のア
ライメント光を使用した場合、Ｘ線マスク構造体３８と
ウェハ３９の位置ずれに対し、各スポットの間隔は１４
３．３倍に拡大して動くことになる。これは、異なる波
長の光を用いてアライメントを行う場合は、それらの波
長毎にＸ線マスク構造体３８とウェハ３９との位置ずれ
を算出するパラメータ（倍率、オフセット）を持つ必要
があることを意味している。さらに、他の波長の光をア
ライメント光として用いる場合においても同様に、（１
１）式〜（１７）式を用いて適正なギャップを算出し、
そのギャップにＸ線マスク構造体３８およびウェハ３９
の間隔を合わせてからＸ線マスク構造体３８とウェハ３
９との位置ずれを検出することで、アライメント光の波
長によらず、光検出器４５の受光面上に結像する光を用
いて高精度にＸ線マスク構造体３８とウェハ３９との位
置ずれを検出することができる。なお、図８では、１軸
方向の位置ずれを検出するアライメントマークとしての
物理光学素子４０，４１，４２，４３と、光ピックアッ
プである光検出器４５のみの構成概略図を示している
が、本実施形態のＸ線露光装置においては、図１２に示
すように露光画角である正方形のＩＣ領域５３の４辺に
接するように、アライメントマークとその光ピックアッ
プが９０度づつ回転して配置されている。アライメント
マークから得られる４つの位置ずれ検出信号をもとに、
ｘ、ｙ方向のシフト成分、およびチップローテーション
が、図８に示される演算器６５により処理され、その相
対位置ずれ量に応じて、マスク保持手段であるマスク保
持器６６、およびウェハステージ６７の移動量が決定さ
れた後に、駆動信号がアクチュエータ６８，６９に送ら
れる。

【００６３】本実施形態のＸ線露光装置に、図１、図
５、図６または図７に示したＸ線マスク構造体のいづれ
か１つのＸ線マスク構造体を装着して、Ｘ線マスク構造
体とウェハ３９とのアライメントを行うことにより、Ｘ
線マスク構造体に防塵膜として設けられた薄膜でのアラ
イメント光の反射が防止されているので、Ｘ線マスク構
造体の位置ずれ情報を有するアライメント光に、Ｘ線マ
スク構造体の薄膜で反射されたアライメント光が干渉す
ることがなくなる。従って、Ｘ線マスク構造体とウェハ
の位置ずれを精度よく検出することができ、防塵膜とし
ての薄膜での反射光の影響を受けない、高精度な位置合
わせが可能となる。また、高精度にＸ線マスク構造体３
８とウェハ３９との位置合わせを行った後に、Ｘ線マス
ク構造体３８上のパターンをウェハ３９に露光転写する
ことにより、半導体素子等の微小デバイスを歩留まり良
く製造することが可能となる。

【００６４】なお、アライメント方式は本実施形態で用
いた方式に限定されること無く、他のアライメント方式
にも適用でき、その応用は当業者には容易に考えられる
範囲である。

【００６５】次に、防塵膜としての薄膜６の製造方法に
ついて図１２を参照して説明する。図１２は、薄膜６の
製造方法について説明するための図である。

【００６６】まず、図１２（ａ）において、基板８０を
準備する。

【００６７】次に、図１２（ｂ）において、基板８０の
表面にＣＶＤなどの成膜装置により薄膜８１を形成す
る。

【００６８】次に、図１２（ｃ）において、基板８０の
裏面をバックエッチングして基板８０の所定の部分を除
去することで、薄膜８１が製造される。この薄膜８１
が、図１、図５および図６に示した薄膜６、あるいは、
図７に示した薄膜６ａまたは６ｂとして用いられる。ま
た、基板８０の、バックエッチングされずに残った部分
を、図５および図６に示した保持枠１０、あるいは、図
７に示した保持枠１０ａまたは１０ｂとして用いること
ができる。

【００６９】アライメント光に対する反射防止機能を有
した防塵膜としての薄膜６の製造工程で使用する成膜装
置はＣＶＤに限らず、膜厚を高精度で制御できる装置を
用いればよい。また、膜厚を設計値通りに製造するため
に、成膜するよりも、エッチングにより余分な膜厚分を
取り除いて薄膜を製造してもよい。この場合、成膜装置
により設計値より厚く薄膜を成膜し、成膜された薄膜の
膜厚を膜厚測定器により測定して、余分な膜厚分だけエ
ッチング装置でエッチングすればよい。

【００７０】次に、本実施形態のＸ線マスク構造体の各
構成部品の具体的な例について説明する。

【００７１】まず、支持膜２はＸ線を充分に透過し、か
つセルフスタンドする必要があるので、支持膜２の厚さ
を１〜１０μｍの範囲内にすることが好ましい。支持膜
２は、例えば、Ｓｉ，ＳｉＯ₂，ＳｉＮ，ＳｉＣ，Ｓｉ
ＣＮ，ＢＮ，ＡｌＮ，Ｃ等の無機膜、これらの単独また
は複合膜などの公知の材料から構成される。

【００７２】次に、Ｘ線吸収体３としては、Ｘ線を充分
に吸収し、かつ被加工性がよいことが必要となるが、
０．２〜１．０μｍの範囲内の厚さとされることが好ま
しく、例えば、Ａｕ，Ｗ，Ｔａ，Ｐｔ等の重金属、さら
にはこれらの化合物にて構成される。また、支持膜２を
保持するための保持枠１，１０，１０ａ，１０ｂは、シ
リコンウェハ等によって構成される。

【００７３】保持枠１，１０，１０ａ，１０ｂを補強す
る補強体４は、パイレックスガラスや石英ガラスなどの
ガラスや、Ｓｉやセラミックスからなる。中でもヤング
率５０ＧＰａ以上、線膨張率が１×１０^-5Ｋ^-1以下のも
のが好ましい。

【００７４】支持膜２の片側または両側に設けられる薄
膜は、露光Ｘ線の強度を下げることを防ぐため、０．１
〜５μｍの範囲内の厚さとされることが好ましく、０．
１〜１．５μｍの厚さとされることがより好ましい。こ
の薄膜の材料としては、Ｓｉ，ＳｉＯ₂，ＳｉＮ，Ｓｉ
Ｃ，ＳｉＣＮ，ＢＮ，ＡｌＮ，Ｃ等の無機膜、ポリイミ
ド、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイト、ポリ
プロピレン、セルロース（ニトロセルロース、酢酸セル
ロース）、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタクリ
レート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルなどやこれら
の共重合体などの耐放射線有機膜を用いることができ、
薄膜は、これらの材料のうち単独で、または複数の材料
を用いた複合膜などで構成される。また、これらの膜上
に帯電防止の効果を持たせるため、ＣやＩＴＯ、ＴｉＯ
₂ポリジアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリピ
ロール、ポフェニレンビニレン、ポリアセンなどの導電
性ポリマーが形成されていてもよいし、これらの材料そ
のもので薄膜を形成してもよい。ポリフェニレンサルフ
ァイトは導電性も耐放射線性も高くより有効なものであ
る。これらの単独または複合膜などの材料から構成され
る薄膜は、Ｘ線露光装置のアライメント光（波長λ）に
対し、上述したような反射防止機能を有するような材料
および膜厚で構成される。この反射防止機能とは、防塵
膜としての薄膜（ペリクル）でのアライメント光の反射
を完全にゼロにする場合のみに限定されるのでは無く、
用いられるアライメント方式に応じて、アライメント精
度を悪化させない程度に防塵膜でのアライメント光の反
射を減少させる機能を含む。ペリクルでのアライメント
光の反射率を１％以下にするような反射防止機能をペリ
クルに付加させるのがより好ましい。

【００７５】粘着剤７としては、アクリル系、シリコン
糸、ゴム系、エポキシ系のものが用いられる。被転写体
側の薄膜と支持膜２との間隔は、被転写体とＸ線マスク
の露光ギャップに依存するが、１０μｍ以下に制御され
ることが好ましく、その薄膜の平面度は３μｍ以下に制
御されるのが好ましい。その制御には薄膜が保持枠に直
接装着される場合は支持膜２の応力による保持枠１のそ
りを利用し、保持枠１の最上部で支持膜２を支持し、保
持枠１の側面で支持膜２の装着を行う。この場合、薄膜
の平面度や、薄膜と支持膜２との間隔は保持枠１のそり
に依存するが、支持膜２の応力と、保持枠１の厚さや剛
性に依存する。数μｍ程度の適度なそりが得られない時
は保持枠１を加工してもよい。薄膜６を補強体４に装着
する場合には、上記と同様に保持枠１の最上部で薄膜２
を支持して保持枠１を補強体４に装着してもよいし、補
強体４で薄膜２を支持してもよい。後者の場合、補強体
４の高度な加工精度の管理および、支持膜２の補強体４
への装着の際に高精度な管理を行う装置などが必要とな
る。高精度な管理を行う装置の一例に保持枠１と補強体
４の接着に関する発明であるが、特開平３−２９３７１
６号公報で述べられたＸ線マスク接着治具と同様の手法
を用いることで、保持枠１と補強体４との接着、または
接着剤等を用いない接合を行うことができる。

【００７６】また、補強体４を加工する際に、図５およ
び図６において補強体４の、保持枠１０が接着される部
分の平面度をより高精度に加工することにより、薄膜６
の平面度をより高精度に制御することが可能となる。同
様に図７に示したＸ線マスク構造体においても、補強体
４の、保持枠１０ａおよび１０ｂが接着される部分の平
面度をより高精度に加工することにより、薄膜６ａおよ
び６ｂの平面度をより高精度に制御することが可能とな
る。

【００７７】（第２の実施の形態）図１３は、本発明の
第２の実施形態のＸ線マスク構造体について説明するた
めの図である。第１の実施形態では、アライメント光に
対して反射防止機能を有する防塵膜としての薄膜が一つ
の材料で構成されているが、第２の実施形態では、防塵
膜としての薄膜が、複数の材料を層状に重ねて構成され
ている。図１３には、本実施形態のＸ線マスク構造体の
構成部材の１つである防塵膜としても薄膜の断面の構造
が示されている。本実施形態のＸ線マスク構造体におけ
る防塵膜の配置、および他の部材の構成については、第
１の実施形態における図１、図５、図６または図７に示
したもののいづれか１つを適用すればよい。

【００７８】図１３に示すように、アライメント光に対
して反射防止機能を有する防塵膜としての薄膜５６は、
第１の材料膜５７の表面に第２の材料膜５８が成膜さ
れ、第１の材料膜５７の裏面に第２の材料膜５９が成膜
された構成になっている。第２の材料膜５８と第２の材
料膜５９とは同じ膜厚になっている。

【００７９】このように構成された薄膜５６の、アライ
メント光に対する反射防止機能の原理について図１４を
参照して説明する。図１４は、薄膜５６の、アライメン
ト光に対する反射防止機能の原理について説明するため
の図である。

【００８０】図１４において、第１の材料膜５７の膜厚
をｄ₁とし、第２の材料膜５８および５９の膜厚をそれ
ぞれｄ₂とする。また、第１の材料膜５７の屈折率をｎ₁
とし、第２の材料膜５８および５９の材料としては共に
同じものを用い、第２の材料膜５８および５９のそれぞ
れの屈折率をｎ₂とする。薄膜５６の周囲の雰囲気の屈
折率をｎ₀とする。

【００８１】図１４に示すように、この多層構造の薄膜
５６に、第２の材料膜５８側からアライメント光７０が
入射すると、アライメント光７０の一部が第２の材料膜
５８と雰囲気との界面で反射されて反射光７１となる。
第２の材料膜５８と雰囲気との界面を透過したアライメ
ント光７０の一部は、第２の材料膜５８と第１の材料膜
５７との界面で反射されて反射光７２となる。また、第
２の材料膜５８を透過したアライメント光７０の一部
は、第１の材料膜５７と第２の材料膜５９との界面で反
射されて反射光７３となる。さらに、第２の材料膜５８
および第１の材料膜５７を透過したアライメント光７０
の一部は、第２の材料膜５９と雰囲気との界面で反射さ
れて反射光７４となる。

【００８２】アライメント光７０に対して薄膜５６の反
射防止の効果が得られる条件としては、片面での反射率
を低くするために、反射光７１と反射光７２の位相差を
πラジアンにすると共に反射光７１と反射光７２の強度
を等しくする。それと同様に反射光７３および７４に関
しても、反射光７３と反射光７４の位相差をπラジアン
にすると共に反射光７３と反射光７４の強度を等しくす
る。また、薄膜５６の表面側で反射された反射光７１ま
たは７２のいずれか一方の反射光と、薄膜５６の裏面側
で反射された反射光７３または７４のいずれか一方の反
射光との位相差をπラジアンにすると共に、位相差をπ
ラジアンにした２つの反射光同士の強度を等しくする。
本実施形態では、反射光７１と反射光７３の位相差をπ
ラジアンにすると共に反射光７１と反射光７３の強度を
等しくし、反射光７２と反射光７４の位相差をπラジア
ンにすると共に反射光７２と反射光７４の強度を等しく
した。これらの条件を、アライメント光の波長をλと
し、ｍ₁およびｍ₂を自然数として数式で表すと以下のよ
うになる。

【００８３】

【数３】２ｎ₂ｄ₂＝（２ｍ₁−１）・λ／２（１９）ｎ₁ｄ₁＋ｎ₂ｄ₂＝ｍ₂λ／２（２０）上記の（１８）式、（１９）式および（２０）式を満た
せば、薄膜５６でのアライメント光７０の反射光は原理
的にゼロとなる。しかし、特に（１８）式を完全に満足
する材料の組み合せが無い場合においても、少なくとも
ｎ₁＜ｎ₂となる材料の組み合せを用い、さらには、（１
８）式になるべく近い材料の組み合せを用いることによ
り、アライメント光に対して十分な反射防止機能を有し
た薄膜５６を作製することができる。

【００８４】本実施形態では、第１の材料膜５７の材料
として屈折率ｎ₁＝２．１のＳｉＮを用い、第２の材料
膜５８および５９の材料として屈折率ｎ₂＝１．４６の
ＳｉＯ₂を用いた。

【００８５】図１５は、薄膜５６がアライメント光に対
して反射を防止する機能について説明するための図であ
る。図１５には、上述したように薄膜５６の材料として
ＳｉＮおよびＳｉＯ₂の組み合わせを用いた場合の薄膜
５６の片面側での反射率の計算結果が示されている。こ
の図１５では、横軸が第２の材料膜５８，５９としての
ＳｉＯ₂の膜厚［ｎｍ］であり、縦軸が反射率［％］で
ある。ここでは、アライメント光として波長λ₁＝６８
５ｎｍの光と、波長λ₂＝８３０ｎｍの光とを用いて、
波長λ₁の光の反射率が極小となる第２の材料膜５８，
５９の膜厚と、波長λ₂の光の反射率が極小となる第２
の材料膜５８，５９の膜厚とが概略等しくなる付近の反
射率の変化が示されている。波長λ₁＝６８５ｎｍの光
に対する薄膜５６の片面側の反射率が直線で示され、
波長λ₂＝８３０ｎｍの光に対する薄膜５６の片面側の
反射率が直線で示されている。

【００８６】図１５に示されるように、第２の材料膜で
あるＳｉＯ₂の膜厚が１３０ｎｍ±１０ｎｍのとき、薄
膜５６の片面側の反射率が、波長λ₁および波長λ₂の両
方の光において１．３％以下となる。

【００８７】図１６は、薄膜５６がアライメント光に対
して反射を防止する機能について説明するための図であ
る。図１６には、薄膜５６の両面の反射光、すなわち図
１４に示した反射光７１，７２，７３，７４の全てを考
慮した反射率の計算結果が示されている。この図１６で
は、横軸が、第１の材料膜５７として用いたＳｉＮの膜
厚［ｎｍ］であり、縦軸が反射率［％］である。波長λ
₁＝６８５ｎｍの光に対する薄膜５６全体の反射率が直
線で示され、波長λ₂＝８３０ｎｍの光に対する薄膜
５６全体の反射率が直線で示されている。

【００８８】図１６に示されるように、ＳｉＮの膜厚が
８８０ｎｍ±２０ｎｍの時、波長λ ₁および波長λ₂の両
方の光に対して反射率が１％以下となる。従って、Ｓｉ
Ｎの膜厚が８８０±１０ｎｍの精度で作製すれば、反射
率を０．４％以下にすることが可能である。

【００８９】このように、多層の膜を用いて反射防止機
能を有した防塵膜を構成すると、単独の材料で防塵膜を
構成した場合に比べて、膜厚を制御して成膜する際の膜
厚の精度が緩和されるという長所がある。

【００９０】さらに、本実施形態では、第１の材料膜５
７の両面に、第１の材料膜５７より屈折率の小さい第２
の材料膜５８を成膜する例を示したが、第１の材料膜５
７の片面のみに第２の材料膜５８または５９を成膜して
もよい。但し、この場合、第１の材料膜の両面に第２の
材料膜を成膜する場合に比べて、アライメント光の反射
を防止する効果が小さくなる。また、第１の材料膜５７
の両面をコーティングするコーティング膜としての第２
の材料膜５８および５９は単層に限られず、第１の材料
膜５７にコーティング膜として、複数の材料を用いて複
数の薄膜を積層し、第２の材料膜を多層構造にすること
もできる。

【００９１】第２の材料膜５８および５９の材料とし
て、前述したような帯電防止の効果を薄膜５６に持たせ
るためのもの、ＣやＩＴＯ、ＴｉＯ₂ポリジアセチレ
ン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリピロール、ポフェニ
レンビニレン、ポリアセンなどの導電性ポリマーを用い
ることも可能かつ有効である。

【００９２】次に、薄膜５６の製造方法について図１７
を参照して説明する。図１７は、薄膜５６の製造方法の
一例について説明するための図である。

【００９３】まず、図１７（ａ）において、基板９０を
準備する。

【００９４】次に、図１７（ｂ）において、基板９０の
表面にＣＶＤなどの成膜装置により第２の材料膜５９を
成膜する。

【００９５】次に、図１７（ｃ）において、第２の材料
膜５９の表面にＣＶＤなどの成膜装置により第１の材料
膜５７を成膜する。

【００９６】次に、図１７（ｄ）において、第１の材料
膜５７の表面にＣＶＤなどの成膜装置により第２の材料
膜５８を成膜する。

【００９７】その後、図１７（ｅ）において、基板９０
の裏面をバックエッチングして基板９０の所定の部分を
除去することで、薄膜５６が製造される。

【００９８】アライメント光に対する反射防止機能を有
した防塵膜としての薄膜５６の製造工程で使用する成膜
装置はＣＶＤに限らず、膜厚を高精度で制御できる装置
を用いればよい。また、膜厚を設計値通りに製造するた
めに、成膜するよりも、エッチングにより余分な膜厚分
を取り除いて薄膜を製造してもよい。この場合、成膜装
置により設計値より厚く薄膜を成膜し、成膜された薄膜
の膜厚を膜厚測定機により測定して、余分な膜厚分だけ
エッチング装置でエッチングすればよい。また、多層の
薄膜５６を製造する場合、第１の実施形態において図１
２に基づいて説明した製造方法により単独材料の薄膜を
製造し、その後、その薄膜の片面または両面に、他の材
料を成膜して、多層の薄膜を製造することも可能であ
る。

【００９９】（第３の実施の形態）次に、本発明の第３
の実施形態として、第１または第２の実施形態のＸ線マ
スク構造体を用いたＸ線露光方法について図８を参照し
て説明する。本実施形態のＸ線露光方法では、半導体装
置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシンなどの微小デバイ
スを製造するための、図８に基づいて説明したＸ線露光
装置が用いられる。

【０１００】本実施形態のＸ線露光方法およびＸ線露光
装置では、第１または第２の実施形態のＸ線マスク構造
体を用いること以外は、従来の公知の方法および装置が
用いられている。

【０１０１】図８に基づいて説明したＸ線露光装置に
は、ＳＯＲ放射源であるＳＯＲリング（不図示）が備え
られている。ＳＯＲリング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は、横方向に光強度が均一
のビームに広がり、縦方向には殆ど拡がりを持たないシ
ートビーム状をしている。このシンクロトロン放射光は
シリンドリカルミラー（不図示）で反射されて縦方向に
拡大され、これにより断面が略四角のビームとして、四
角い露光領域を得るようにしている。拡大されたシンク
ロトロン放射光は図８においてＸ線マスク構造体３８に
導かれる。Ｘ線マスク構造体３８としては、第１の実施
形態において図１、図５、図６または図７に示したＸ線
マスク構造体、あるいは第２の実施形態のＸ線マスク構
造体のいずれかのものを用いる。Ｘ線マスク構造体３８
はマスク保持器６６によりマスクステージに吸着され
て、被露光体であるウェハ３９と対向する位置に保持さ
れている。

【０１０２】ウェハ３９は、ウェハステージ６７に搭載
されたウェハチャックにより保持されている。ウェハス
テージ６７を移動させウェハ３９を位置決めしている。

【０１０３】第１または第２の実施形態で説明したよう
なＸ線マスク構造体３８とウェハ３９との位置決めを行
うアライメントユニットは、Ｘ線マスク構造体３８とウ
ェハ３９の各々に設けた位置決め用のアライメントマー
クを検出する光学系と、Ｘ線マスク構造体３８とウェハ
３９のずれを演算する演算部とを有している。本発明の
Ｘ線マスク構造体３８を用いることにより、アライメン
ト（位置合わせ）に用いる、波長の異なるそれぞれの光
に対してＸ線マスク構造体３８における防塵膜としての
薄膜で８０％以上の透過率、および１％以下の反射率を
得ることができる。従って、アライメント光のＳ／Ｎ比
を向上させ、Ｘ線マスク構造体３８とウエハ３９の高精
度な位置合わせを行うことができる。

【０１０４】Ｘ線マスク構造体３８とウェハ３９のアラ
イメントを行った後、Ｘ線マスク構造体３８に形成され
ているパターンを、ステップ＆リピート方式やスキャニ
ング方式などによってウェハ３９上に露光転写する。こ
れにより、高精度なＸ線露光による微小デバイスの量産
に対応することができた。

【０１０５】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
形態の半導体デバイス（半導体素子）の製造方法につい
て、図１８を参照しつつ説明する。本実施形態の半導体
デバイスの製造方法では、第１および第３の実施形態で
説明したＸ線露光装置が用いられる。

【０１０６】図１８は、半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ
等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の
製造のフローチャートである。本実施形態の半導体デバ
イスの製造方法において、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Ｘ線
マスクを製作する。この工程で製作されるのが、第１ま
たは第２の実施形態のいずれかの実施形態と同様な構成
のＸ線マスク構造体であり、そのＸ線マスク構造体の防
塵膜としての薄膜を、前述の方法を用いて製作する。一
方、ステップ３（ウェハ製造）では、シリコン等の材料
を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセ
ス）は前工程と呼ばれ、前記用意したマスクとウェハを
用いてＸ線リソグラフィー技術によってウェハ上に実際
の回路を形成する。

【０１０７】次のステップ５（組立）は後工程と呼ば
れ、ステップ４によって製作されたウェハを用いて半導
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。

【０１０８】ステップ６（検査）では、ステップ５で製
作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。

【０１０９】図１９は、上記ステップ４のウェハプロセ
スの詳細なフローチャートである。まず、ステップ１１
（酸化）ではウェハの表面を酸化させる。ステップ１２
（ＣＶＤ）ではウェハ表面に絶縁膜を形成する。

【０１１０】ステップ１３（電極形成）ではウェハ上に
電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打
ち込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５
（レジスト処理）ではウェハに感光剤を塗布する。

【０１１１】ステップ１６（露光）では前述したＸ線露
光装置によってマスク（Ｘ線マスク構造体）の回路パタ
ーンをウェハに焼付け露光する。ウェハをローディング
してウェハをマスクと対向させ、アライメントユニット
で両者のズレを検出して、ウェハステージを駆動して両
者の位置あわせを行う。両者が合致したならば露光を行
う。露光終了後、ウェハは次のショットへステップ移動
し、アライメント以下の動作を繰り返す。

【０１１２】ステップ１７（現像）では露光したウェハ
を現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像し
たレジスト以外の部分を削りとる。これらのステップを
繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パター
ンが形成される。

【０１１３】なお、本実施形態の半導体デバイスの製造
方法を用いれば、従来では製造が難しかった高集積度の
半導体デバイスの量産に対応することができる。

【０１１４】

【発明の効果】本発明は、以上で説明したとおり構成さ
れているので、以下に記載する効果を奏する。

【０１１５】本発明のＸ線マスク構造体は、Ｘ線透過膜
の近傍の空間を覆う薄膜が、薄膜に照射されるアライメ
ント光に対して反射を防止するものであることにより、
Ｘ線マスク構造体と被転写体との相対的な位置ずれを精
度よく検出することができ、その相対的な位置ずれを基
にＸ線マスク構造体を高精度に位置決めすることが可能
となる。従って、高精度にＸ線マスク構造体と被転写体
の位置合わせを行った後に露光して、Ｘ線吸収体の露光
パターンを被転写体に転写することにより、半導体素子
など歩留まりよく製造することができる。ここで、薄膜
がＸ線透過膜の被転写体側に配置されている場合、ゴミ
やレジストの分解生成物などのＸ線透過膜への付着が防
止され、洗浄の回数を減少またはなくすこともでき、Ｘ
線マスク構造体の長寿命化が図られるという効果があ
る。

【０１１６】また、本発明のＸ線露光方法およびＸ線露
光装置は、上記の本発明のＸ線マスク構造体を用いるこ
とにより、Ｘ線マスク構造体と被転写体の高精度な位置
合わせを行うことができ、高精度なパターン転写を必要
とする微小デバイスの量産を行うことができる。さら
に、本発明の半導体デバイスの製造方法は、上記の本発
明のＸ線マスク構造体を用いて被転写体に回路パターン
を転写するので、より高集積度で高性能な半導体デバイ
スを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のＸ線マスク構造体の
断面図である。

【図２】図１に示したＸ線マスク構造体の薄膜の表面お
よび裏面でアライメント光が反射する状態について説明
するための図である。

【図３】図１に示したＸ線マスク構造体の薄膜がアライ
メント光に対して反射を防止する機能について説明する
ための図である。

【図４】図１に示したＸ線マスク構造体の薄膜の材料と
してＳｉＮを用いた場合において薄膜がアライメント光
に対して反射を防止する機能について説明するための図
である。

【図５】図１に示したＸ線マスク構造体の変形例の断面
図である。

【図６】図１に示したＸ線マスク構造体の変形例の断面
図である。

【図７】図１に示したＸ線マスク構造体の変形例の断面
図である。

【図８】本発明のＸ線マスク構造体を用いたＸ線露光装
置の要部の概略構成図である。

【図９】本発明のＸ線マスク構造体上の物理光学素子
と、ウェハ上の物理光学素子との配置、および照射光の
関係について説明するための図である。

【図１０】図８および図９に示した物理光学素子を用い
たＸ線マスク構造体とウェハとの相対的な位置合わせ方
法の原理について説明するための図である。

【図１１】図８および図９に示した物理光学素子の配置
について説明するための図である。

【図１２】図１に示したＸ線マスク構造体の薄膜の製造
方法の一例について説明するための図である。

【図１３】本発明の第２の実施形態のＸ線マスク構造体
について説明するための図である。

【図１４】図１３に示した薄膜の、アライメント光に対
する反射防止機能の原理について説明するための図であ
る。

【図１５】図１３に示した薄膜がアライメント光に対し
て反射を防止する機能について説明するための図であ
る。

【図１６】図１３に示した薄膜がアライメント光に対し
て反射を防止する機能について説明するための図であ
る。

【図１７】図１３に示した薄膜の製造方法の一例につい
て説明するための図である。

【図１８】本発明のＸ線マスク構造体を用いた半導体デ
バイスの製造のフローチャートである。

【図１９】図１８に示したフローチャートの、ウェハプ
ロセスの詳細なフローチャートである。

【図２０】従来のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図２１】従来のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図２２】従来のＸ線マスク構造体とウェハとの位置合
わせ方法について説明するための図である。

【符号の説明】

１保持枠２支持膜（Ｘ線透過膜）３Ｘ線吸収体４補強体５接着剤６、６ａ、６ｂ、５６薄膜７、７ａ、７ｂ粘着材８穴１０、１０ａ、１０ｂ保持枠３１、４６光源３２、４７コリメータレンズ３３、４８投光レンズ３４ハーフミラー３５ミラー３８Ｘ線マスク構造体３９ウェハ４０〜４３物理光学素子４４受光レンズ４５光検出器４９照射光５１、５２回折光５３ＩＣ領域５７第１の材料膜５８，５９第２の材料膜６１表面反射光６２裏面反射光６５演算器６６マスク保持器６７ウェハステージ６８、６９アクチュエータ７０アライメント光７１〜７４反射光８０、９０基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】Ｘ線マスク構造体、該Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光方法、前記Ｘ線マスク構造体を用いたＸ線露光装置、前記Ｘ線マスク構造体を用いた半導体デバイスの製造方法、および該製造方法によって製造された半導体デバイス

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線露光の際に被転写体に対向配置さ
れ、Ｘ線吸収体が前記被転写体への露光パターンに対応
して設けられたＸ線透過膜と、該Ｘ線透過膜の近傍の空
間を覆う薄膜とを有するＸ線マスク構造体において、前記薄膜が、前記Ｘ線マスク構造体の前記被転写体との
相対的な位置ずれを検出するために前記薄膜に照射され
るアライメント光に対して反射を防止する機能を有する
ことを特徴とするＸ線マスク構造体。
【請求項２】前記薄膜が、前記Ｘ線透過膜の前記被転
写体側に設けられ、前記Ｘ線透過膜の前記被転写体側の
空間を覆うものである請求項１に記載のＸ線マスク構造
体。
【請求項３】前記薄膜と前記支持膜との間隔が１０μ
ｍ以下である請求項２に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項４】前記薄膜が、前記Ｘ線透過膜の前記被転
写体側と反対側に設けられ、前記Ｘ線透過膜の、前記被
転写体側と反対側の空間を覆うものである請求項１に記
載のＸ線マスク構造体。
【請求項５】前記薄膜が、前記Ｘ線透過膜の前記被転
写体側および、前記Ｘ線透過膜の前記被転写体側と反対
側に設けられ、前記Ｘ線透過膜の前記被転写体側の空間
および、前記Ｘ線透過膜の、前記被転写体側と反対側の
空間を覆うものである請求項１に記載のＸ線マスク構造
体。
【請求項６】前記アライメント光が、波長の異なる複
数の光を有し、前記薄膜が、前記波長の異なる複数の光
に対して反射を防止するものである請求項１〜５のいず
れか１項に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項７】前記アライメント光が前記薄膜に部分的
に照射され、前記薄膜の、少なくとも前記アライメント
光が照射される部分が前記アライメント光の反射を防止
するように構成されている請求項１〜６のいずれか１項
に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項８】前記薄膜が単一の材料で構成され、前記
薄膜の膜厚をｄとし、前記薄膜の屈折率をｎとし、前記
アライメント光の波長をλとし、自然数をｍとすると、ｄ＝ｍλ／（２ｎ）の関係を満足している請求項１〜５のいずれか１項に記
載のＸ線マスク構造体。
【請求項９】前記薄膜の材料としてＳｉＣまたはＳｉ
Ｎが用いられている請求項８に記載のＸ線マスク構造
体。
【請求項１０】前記薄膜は、材料の異なる複数の膜が
積層されて構成されている請求項１〜５のいずれか１項
に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項１１】前記薄膜が、第１の材料膜の表面に第
２の材料膜が積層されてなるものである請求項１０に記
載のＸ線マスク構造体。
【請求項１２】前記アライメント光に対する前記第１
の材料膜屈折率をｎ ₁とし、前記アライメント光に対す
る前記第２の材料膜の屈折率をｎ₂とすると、【数１】の関係を満足している請求項１１に記載のＸ線マスク構
造体。
【請求項１３】前記アライメント光に対する前記第２
の材料膜の屈折率をｎ₂とし、前記第２の材料膜の膜厚
をｄ₂とし、前記アライメント光の波長をλとし、自然
数をｍ₁すると、ｄ₂＝（２ｍ₁−１）・λ／（４ｎ₂）の関係を満足している請求項１１または１２に記載のＸ
線マスク構造体。
【請求項１４】前記薄膜が、第１の材料膜の表面およ
び裏面に第２の材料膜が積層されてなるものである請求
項１０に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項１５】前記アライメント光に対する前記第１
の材料膜屈折率をｎ ₁とし、前記アライメント光に対す
る前記第２の材料膜の屈折率をｎ₂とすると、【数２】の関係を満足している請求項１４に記載のＸ線マスク構
造体。
【請求項１６】前記アライメント光に対する前記第２
の材料膜の屈折率をｎ₂とし、前記第２の材料膜の膜厚
をｄ₂とし、前記アライメント光の波長をλとし、自然
数をｍ₁すると、ｄ₂＝（２ｍ₁−１）・λ／（４ｎ₂）の関係を満足している請求項１４または１５に記載のＸ
線マスク構造体。
【請求項１７】前記アライメント光に対する前記第１
の材料膜の屈折率をｎ₁とし、前記第１の材料膜の膜厚
をｄ₁とし、前記アライメント光に対する前記第２の材
料膜の屈折率をｎ₂とし、前記第２の材料膜の膜厚をｄ₂
とし、前記アライメント光の波長をλとし、自然数をｍ
₂すると、ｎ₁ｄ₁＋ｎ₂ｄ₂＝ｍ₂λ／２の関係を満足している請求項１４〜１６のいずれか１項
に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項１８】前記薄膜の、前記アライメント光に対
する反射率が１％以下である請求項１〜１７のいずれか
１項に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項１９】前記第１の材料膜の材料としてＳｉＮ
が用いられ、前記第２の材料膜の材料としてＳｉＯ₂が
用いられている請求項１１〜１７のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体。
【請求項２０】前記薄膜が、前記Ｘ線透過膜に対する
防塵用の膜である請求項１〜１９のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体。
【請求項２１】前記薄膜が、前記Ｘ線マスク構造体に
対して着脱可能となっている請求項１〜２０のいずれか
１項に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項２２】請求項１〜２１のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体を被転写体に対向配置し、前記Ｘ線
マスク構造体側からＸ線を照射して前記Ｘ線マスク構造
体に設けられたＸ線吸収体のパターンを前記被転写体に
転写するＸ線露光方法。
【請求項２３】請求項１〜２１のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体を被転写体と対向する位置に保持す
るマスク保持手段と、前記Ｘ線マスク構造体を介して前記被転写体に照射させ
るＸ線を放射するＸ線源とを有し、前記Ｘ線の照射により前記Ｘ線マスク構造体に設けられ
たＸ線吸収体のパターンを前記被転写体に転写させるＸ
線露光装置。
【請求項２４】被転写体にマスクの回路パターンを転
写する工程を有する半導体デバイスの製造方法におい
て、前記マスクとして、請求項１〜２１のいずれか１項に記
載のＸ線マスク構造体を用いたことを特徴とする半導体
デバイスの製造方法。
【請求項２５】請求項２４に記載の半導体デバイスの
製造方法を用いて製造された半導体デバイス。