DE3624566C2

DE3624566C2 -

Info

Publication number: DE3624566C2
Application number: DE3624566A
Authority: DE
Inventors: Katsumi Tokio/Tokyo Jp Suzuki
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1989-11-02
Also published as: JPS6249623A; DE3624566A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Maske für Röntgenstrahl-Litho graphie, mit einem ringförmigen Träger, der mindestens an seiner Vorderfläche aus Silizium besteht, und einer an dessen Vorderfläche gehaltenen Membran aus für Röntgenstrahlung durch lässigem Material, die ein strahlungsabsorbierendes Muster trägt, wobei die Vorderfläche des Trägers einen an dessen innere Umfangsfläche angrenzenden inneren Bereich und einen gegenüber diesem zurückgesetzten äußeren Bereich aufweist.The invention relates to a mask for X-ray lithography graphie, with a ring-shaped carrier, at least on its front surface is made of silicon, and one on its Front surface held by membrane for X-rays casual material that has a radiation absorbing pattern wearing, the front surface of the carrier one on the other inner peripheral surface adjacent inner area and a compared to this recessed outer area.

Bei der Röntgenstrahl-Lithographie wird üblicherweise eine Röntgenstrahl-Quelle verwendet, die Röntgenstrahlen von einem Punkt oder einer kleinen Fläche einer Anode aussendet, auf die ein Elektronenstrahl auftrifft. Dies bedeutet, daß die weichen Röntgenstrahlen, die von der kleinen Fläche der Anode ausgehen und durch die Maske hindurch auch einen großen Flächenbereich der photolack beschichteten Oberfläche des Halbleiterscheibchens auf treffen sollen, in einem Winkel zur Flächennormalen ver laufen und dadurch Halbschatten bzw. verwischte Kontu ren und geometrische Verzerrungen verursachen können. Dies wird näher beschrieben von Stephen E. Bernacki et. al. in IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL.ED-22, No. 7, July 1975, S. 421 bis 428. Um dieser nachteili gen Erscheinung entgegenzuwirken, wird der Abstand, d.h. der Spalt zwischen der Maske und der photolack beschichteten Halbleiteroberfläche so klein wie mög lich gehalten, und zwar durch Verwendung eines Zweifach fokus-Mikroskops. Es ist jedoch bisher nicht möglich, diesen Abstand auf 20 Mikrometer oder darunter zu ver kleinern, da sonst die Gefahr besteht, daß der Umfangs bereich der Maske mit dem Photolack in Berührung kommt. Deshalb ergeben sich Schwierigkeiten bei der präzisen Ausrichtung der Maske, wobei diese Ausrichtung sowohl vertikal zum Einstellen des Abstandes, als auch horizon tal zum Ausrichten eines Markierungsmusters auf der Maske auf ein Markierungsmuster auf dem Halbleiterscheib chen erfolgen muß.X-ray lithography is commonly used an x-ray source that uses x-rays from a point or a small area of an anode emits an electron beam. This means the soft x-rays emitted by the small area of the anode and go out through the mask through a large area of the photoresist coated surface of the semiconductor wafer should meet at an angle to the surface normal ver run and thereby penumbra or blurred contour and geometric distortions. This is described in more detail by Stephen E. Bernacki et. al. in IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL.ED-22, No. 7, July 1975, pp. 421 to 428. To this disadvantagei to counteract the appearance, the distance, i.e. the gap between the mask and the photoresist coated semiconductor surface as small as possible Lich held by using a double focus microscope. However, it is not yet possible to ver this distance to 20 microns or less smaller, otherwise there is a risk that the scope area of the mask comes into contact with the photoresist. Therefore, difficulties arise with the precise Alignment of the mask, this alignment both vertical to adjust the distance, as well as horizon to align a marking pattern on the Mask on a marking pattern on the semiconductor wafer Chen must be done.

Aus DE-OS 34 35 177 ist eine Maske für Röntgenstrahl-Litho graphie bekannt, die eine ringförmige Basisplatte aufweist, auf der ein Makenmaterialhaltefilm so aufgeklebt ist, daß durch den Kleber bedingte Unebenheiten des Maskenmaterial haltfilms verringert werden sollen. Bei einer solchen Maske erstreckt sich der Maskenmaterialhaltefilm über die gesam te Basisplatte und ist nur an deren ringförmigen Umfangs bereich aufgeklebt. Da der Maskenmaterialhaltefilm nicht nur über die Öffnung der Basisplatte gespannt ist, sondern auch auf großen Bereichen derselben nur lose aufliegt und lediglich am Rand der Basisplatte durch eine Verkle bung fixiert ist, besteht die Gefahr, daß durch Verar beitungsfehler beim Verklebungsvorgang und durch Be schädigungen am Rand der Basisplatte am Maskenmaterial haltefilm Unebenheiten auftreten können, die einer opti male Reduzierung des Abstandes zwischen Maske und Halb leiteroberfläche entgegenwirken.DE-OS 34 35 177 is a mask for X-ray lithography known graphic, which has an annular base plate, on which a makematerial holding film is glued so that unevenness of the mask material caused by the adhesive Haltfilm should be reduced. With such a mask the masking material holding film extends over the whole te base plate and is only on their annular circumference area glued on. Because the mask material holding film is not is just stretched over the opening of the base plate, but only loosely rests on large areas thereof and only at the edge of the base plate by an adhesive exercise is fixed, there is a risk that through processing processing errors in the bonding process and by Be Damage to the edge of the base plate on the mask material holding film bumps can occur, the opti Male reduction of the distance between mask and half counteract the conductor surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Röntgen strahlmaske für die Lithographie mit weichen Röntgen strahlen zu schaffen, die sehr nahe an einem mit röntgen strahl-photolackbeschichteten Halbleiterscheibchen ange ordnet werden kann und mit der ein sehr genaues Belich tungsmuster auf dem Lackfilm erzeugt werden kann.The invention has for its object an x-ray Radiation mask for soft x-ray lithography to create rays that are very close to one with x-rays beam-photoresist-coated semiconductor wafers can be arranged and with which a very precise exposure can be generated on the paint film.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Breite der Rückfläche und des äußeren Bereichs der Vorderfläche von jeweils 7-30 mm die Breite des inneren Bereichs der Vorderfläche 50 µm-2 mm und sein Höhenunterschied H zum äußeren Bereich 20-500 µm beträgt, und daß die Membran sich nicht über den äußeren Bereich erstreckt und auf dem inneren Bereich ohne Zwi schenfügung einer Klebeschicht durch direktes Aufbringen auf das Siliziummaterial gebildet wird. The object is achieved according to the invention in that with a width of the rear surface and the outer region of the front surface of 7-30 mm each, the width of the inner region of the front surface is 50 μm-2 mm and its height difference H from the outer region is 20-500 μm, and that the membrane does not extend over the outer region and is formed on the inner region without interposing an adhesive layer by direct application to the silicon material.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung einer Maske für Röntgenstrahl-Lithographie wird die Gefahr einer Konturenunschärfe durch Halbschattenbildung und einer geometrischen Verzerrung des in der Fotolack schicht gebildeten Musters wesentlich verringert. Zudem gewährleistet das direkte Aufbringen der Mem bran auf den inneren Bereich des Trägers eine deut liche Verbesserung bei der Erzielung einer möglichst ebenen Ausrichtung der Membran sowie eine Verringe rung des diesbezüglich auftretenden Verarbeitungsfeh ler. With the inventive design of a mask for X-ray lithography poses a risk Contour blur due to penumbra and a geometric distortion of the in the photoresist layer formed pattern significantly reduced. In addition, the direct application of the mem bran on the inner area of the wearer improvement in achieving a possible flat alignment of the membrane and a ring tion of processing errors in this regard ler.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention is described below with reference to the drawings explained in more detail. It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Maske für Rönt genstrahl-Lithographie gemäß dem Stand der Technik; Fig. 1 shows a section through a mask for lithography Rönt genstrahl according to the prior art;

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch eine Vorrichtung für Röntgenstrahl-Lithographie mit einer Maske gemäß Fig. 1 und einem in der Vorrichtung angeordneten Halbleiter scheibchen; Fig. 2 is a schematic section through a device for X-ray lithography with a mask according to Figure 1 and a semiconductor wafer arranged in the device.

Fig. 3A und 3A′ Draufsichten auf zwei Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Maske; Figs. 3A and 3A 'are plan views of two embodiments of a mask according to the invention;

Fig. 3B einen Schnitt nach der Linie B-B′ in Fig. 3A oder Fig. 3A′; Fig. 3B is a section along the line BB '. In FIG. 3A or 3A';

Fig. 4 einen schematischen Schnitt durch eine Vorrichtung für Röntgenstrahl-Lithographie mit der in Fig. 3 dargestellten Maske und einem in der Vorrichtung angeordneten Halbleiterscheibchen; Figure 4 is a schematic section through an apparatus for X-ray lithography with the mask and in Fig 3 illustrated a device arranged in the semiconductor wafer..;

Fig. 5A bis 5G Querschnitte zur Veranschaulichung der Verfahrensschritte für die Herstellung der Maske nach Fig. 3. Fig. 5A to 5G are cross sections for illustrating the process steps for manufacturing the mask of FIG. 3.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Röntgenstrahlmaske 100 einen Träger 10, eine von diesem gehaltene Membran 11 und ein auf der Membran angeordnetes Röntgenstrahl-Absorptions muster 12. Der ring- oder rahmenförmige Träger 10 umfaßt einen Körper 15 aus Silizium, eine Siliziumoxidschicht 16 und eine Siliziumnitridschicht 17 und hat eine flache Frontfläche 13 und Rückfläche 14, die sich von der Innen seite 18 zur Außenseite 19 erstrecken. Im dargestellten Fall ist die flache Frontfläche 13 die Oberfläche des Siliziumkörpers 15, und die flache Rückfläche 14 ist die Oberfläche der Siliziumnitridschicht 17. Die Silizium nitridschicht 17 und die Siliziumoxidschicht 16 können zum Schluß auch entfernt werden. In diesem Fall ist die flache Rückfläche des Trägers die Oberfläche des Silizium körpers. Die für Röntgenstrahlen durchlässige Membran 11 besteht aus Siliziumnitrid, Siliziumoxid oder einem Verbundfilm aus Siliziumnitrid und Siliziumoxid und ist an der gesamten flachen Frontfläche 13 des Trägers 10 befestigt. Das Absorptionsmuster 12 zum Absorbieren der Röntgenstrahlen ist z.B. aus Gold hergestellt und auf der Membran 11 aufgebracht. Die Röntgenstrahlmaske 100 wird in einer Vorrichtung 200 für Röntgenstrahl-Lithographie eingebaut, wie in Fig. 2 dargestellt. Hierbei wird der Träger 10 der Maske mit seiner flachen Rückfläche 14 an einer Halterung 21 der Vorrichtung befestigt mittels Unterdruck, der in in der Halterung 21 vorgesehenen Vakuumkanälen 22 erzeugt wird, d.h. der Träger 10 wird mit seiner flachen Rückfläche 14 durch Vakuumkraft an der Halterung 21 gehalten. In diesem Fall ist eine Breite (W ₁) der flachen Rückfläche 14 von mindestens 7 mm erforderlich, um eine zuverlässige Anlage zu er halten. Dies bedeutet, daß die Breite (W ₂) (vgl. Fig. 1) der flachen Frontfläche 13 zwangsläufig mindestens 7 mm oder mehr beträgt. Gemäß Fig. 2 wird ein Halbleiter substrat, d.h. ein Halbleiterscheibchen 22 (wafer), das mit einem Röntgenstrahl-Photolackfilm 23 beschichtet ist, auf einer entsprechenden Halterung 24 der Vorrich tung 22 installiert. Danach wird der Abstand, d.h. der Spalt L zwischen der Maske 100 und der photolackbe schichteten Oberfläche des Halbleiterscheibchens 22 mittels eines Doppelfokus-Mikroskops 25 beobachtet und durch Vertikalbewegung des Waferhalters 24 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt. Nach der Einstellung des Abstandes wird das Mikroskop 25 von seinem in Fig. 2 dargestellten Platz entfernt, und es wird die Muster bildung mittels Röntgenstrahlen durchgeführt einschließ lich der dabei erforderlichen horizontalen Einstellungen durch Bewegung des Waferhalters 24. Da die flache Front fläche 13 des Trägers 10 zwangsläufig eine große Breite (W ₂) haben muß, wie erwähnt, kommt es zu Unebenheiten im äußeren Bereich 26 der flachen Front fläche 14 und in dem entsprechenden Oberflächenbereich der daran befestigten Membran, und zwar durch den Bimetalleffekt zwischen der Membran und dem Silizium träger und durch Staubteilchen, die sich in diesem äußeren Oberflächenbereich ansetzen. Aufgrund dieser Unebenheiten konnte der Abstand L bisher nur auf 40 µm oder mehr eingestellt werden, wodurch sich zwangsläufig eine mangelnde Konturenschärfe durch Halbschattenbildung sowie geometrische Verzerrungen ergeben.Referring to FIG. 1, the X-ray mask 100 comprises a carrier 10, a held by this diaphragm 11 and a diaphragm arranged on the X-ray absorption pattern 12. The ring-shaped or frame-shaped carrier 10 comprises a body 15 made of silicon, a silicon oxide layer 16 and a silicon nitride layer 17 and has a flat front surface 13 and rear surface 14 which extend from the inside 18 to the outside 19 . In the illustrated case, the flat front surface 13 is the surface of the silicon body 15 , and the flat rear surface 14 is the surface of the silicon nitride layer 17 . The silicon nitride layer 17 and the silicon oxide layer 16 can also be removed at the end. In this case, the flat back surface of the carrier is the surface of the silicon body. The membrane 11, which is permeable to X-rays, consists of silicon nitride, silicon oxide or a composite film of silicon nitride and silicon oxide and is attached to the entire flat front surface 13 of the carrier 10 . The absorption pattern 12 for absorbing the X-rays is made, for example, of gold and applied to the membrane 11 . The X-ray mask 100 is installed in a device 200 for X-ray lithography, as shown in FIG. 2. Here, the carrier 10 of the mask is attached with its flat rear surface 14 to a holder 21 of the device by means of negative pressure which is generated in the vacuum channels 22 provided in the holder 21 , ie the carrier 10 is attached to the holder 21 with its flat rear surface 14 by vacuum force held. In this case, a width ( W ₁ ) of the flat rear surface 14 of at least 7 mm is required in order to maintain a reliable system. This means that the width ( W ₂ ) (cf. FIG. 1) of the flat front surface 13 is inevitably at least 7 mm or more. FIG. 2 is a semiconductor substrate, ie, a semiconductor wafer 22 (wafer) which is coated with an X-ray photoresist film 23 on a respective bracket 24 of the Vorrich tung 22 is installed. Thereafter, the distance, ie the gap L between the mask 100 and the photoresist-coated surface of the semiconductor wafer 22 is observed by means of a double focus microscope 25 and adjusted to a predetermined value by vertical movement of the wafer holder 24 . After the adjustment of the distance, the microscope 25 is removed from its place shown in FIG. 2, and the pattern formation is carried out by means of X-rays, including the horizontal adjustments required by moving the wafer holder 24 . Since the flat front surface 13 of the carrier 10 must inevitably have a large width ( W ₂ ), as mentioned, there are unevenness in the outer region 26 of the flat front surface 14 and in the corresponding surface area of the membrane attached thereto, namely by the Bimetal effect between the membrane and the silicon sluggish and through dust particles that accumulate in this outer surface area. Because of these unevenness, the distance L could previously only be set to 40 μm or more, which inevitably results in a lack of contour sharpness due to the formation of penumbra and geometric distortions.

Bei der in Fig. 3A, 3A′ und 3B sowie Fig. 4 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind entsprechende Teile wie in Fig. 1 und 2 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the embodiment of the invention shown in FIGS. 3A, 3A 'and 3B and FIG. 4, corresponding parts as in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals.

Gemäß Fig. 3A kann ein Siliziumscheibchen als Rohmaterial für den Siliziumkörper 35 des Trägers 40 verwendet werden. Der Außenumriß des Siliziumkörpers 35 kann aber auch rechteckig sein, wie in Fig. 3A′ dargestellt. In beiden Fällen wird funktionsmäßig die gleiche Maske erhalten, wie in Fig. 3B und Fig. 4 dargestellt. Die Maske 300 ge mäß der Ausführungsform umfaßt den Träger 40, der in Draufsicht entsprechend Fig. 3A und 3A′ ringförmig bzw. rahmenförmig ist, so daß man eine Mittelöffnung 45 erhält, sowie ferner die röntgenstrahldurchlässige Membran 31 und das darauf angebrachte Absorptions muster 12 zum Absorbieren der Röntgenstrahlen. Der Träger 40 hat eine Frontfläche 34 und eine Rückfläche 14.Referring to FIG. 3A, a silicon slice 40 can be used as a raw material for the silicon body 35 of the wearer. The outer contour of the silicon body 35 can also be rectangular, as shown in Fig. 3A '. In both cases, the same mask is obtained operatively as shown in Fig. 3B and Fig. 4. The mask 300 ge according to the embodiment comprises the carrier 40 , which is in plan view corresponding to FIGS. 3A and 3A 'ring-shaped or frame-shaped, so that one obtains a central opening 45 , and also the X-ray transparent membrane 31 and the absorption pattern 12 attached thereon Absorb the x-rays. The carrier 40 has a front surface 34 and a rear surface 14 .

Die Frontfläche 34 umfaßt einen inneren Bereich 34, der in Draufsicht ring- oder rahmenförmig ist, und einen ebenfalls ring- oder rahmenförmigen äußeren Bereich 33. Die flache Rückfläche 14 liegt der Frontfläche 34 gegen über. Der Außenbereich 33 der Frontfläche 34 liegt tiefer als der Innenbereich 32, an dem die Membran 31 anhaftet. Mit anderen Worten, der Außenbereich 33 ist gegenüber dem Innenbereich 32 vertieft oder zurückgestuft. Der Höhenunterschied H zwischen dem inneren und äußeren Bereich beträgt vorzugsweise 20 µm oder mehr, um die Vorteile der Erfindung zu erhalten, und sollte nicht mehr als 500 µm betragen, um den Träger nicht zu sehr zu schwächen. Die Breite W ₃ des Innenbereiches 32 der Frontfläche 34 sollte vorzugsweise 50 µm oder mehr betragen, um eine ausreichend zuverlässige Haftverbin dung zwischen diesem Bereich und der Membran zu erhal ten, und sie sollte vorzugsweise nicht mehr als 2 mm betragen, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu verwirklichen. Die Breite W ₁ der flachen Rückseite 14 beträgt normalerweise 7 mm oder mehr, damit beim Ein setzen in die beschriebene Vorrichtung eine ausreichen de Vakuum-Haltekraft erzielt wird, und andererseits sollte bei der praktischen Ausführung diese Breite nicht mehr als 30 mm betragen. Die Außenseite 19 des Trägers verläuft im wesentlichen rechtwinklig und die Innenseite 18 geneigt gegenüber der Hauptebene des Trägers. Unter praktischen Gesichtspunkten liegt die Breite W ₄ des Außenbereichs 33 der Frontfläche 34 vorzugsweise im Bereich von 7 mm bis 30 mm. Wenn gemäß Fig. 4 die Maske 300 in die Vorrichtung 200 eingesetzt wird, wie anhand von Fig. 2 beschrieben wurde, kann der Abstand oder Spalt L′ auf 20 µm oder weniger, z.B. 15 µm, eingestellt werden, ohne daß sich eine unerwünschte Berührung zwischen der Maske und dem Halbleiterscheibchen ergibt, wie beim Stand der Technik, da der Außenbereich 33 der Front fläche 34 der Maske 300 zurückgesetzt ist. Deshalb wird die Gefahr einer Konturenunschärfe durch Halbschatten bildung und einer geometrischen Verzerrung des in der Photolackschicht gebildeten Musters wesentlich verringert. Wenn z.B. der Abstand auf 15 µm eingestellt wird, wird die Halbschatten-Unschärfe auf ein Drittel des Wertes reduziert, der bisher bei einem Abstand von mindestens 40 µm auftrat. The front surface 34 comprises an inner region 34 , which is ring-shaped or frame-shaped in plan view, and a likewise ring-shaped or frame-shaped outer region 33 . The flat rear surface 14 lies opposite the front surface 34 . The outer region 33 of the front surface 34 is lower than the inner region 32 to which the membrane 31 adheres. In other words, the outer region 33 is recessed or stepped back with respect to the inner region 32 . The height difference H between the inner and outer regions is preferably 20 μm or more in order to obtain the advantages of the invention and should not be more than 500 μm in order not to weaken the support too much. The width W _{3 of} the inner region 32 of the front surface 34 should preferably be 50 μm or more in order to obtain a sufficiently reliable adhesive bond between this region and the membrane, and it should preferably be no more than 2 mm in order to take advantage of the present Realize invention. The width W _{1 of} the flat back 14 is normally 7 mm or more, so that a sufficient vacuum holding force is achieved when inserted into the device described, and on the other hand, this width should not be more than 30 mm in practical implementation. The outside 19 of the carrier is substantially rectangular and the inside 18 is inclined with respect to the main plane of the carrier. From a practical point of view, the width W _{4 of} the outer region 33 of the front surface 34 is preferably in the range from 7 mm to 30 mm. The mask 300 is inserted into the device 200 if, according to FIG. 4, as with reference to FIG. Describes 2 was the distance or gap L 'to 20 may microns or less, such as 15 microns, are adjusted without an undesirable contact between the mask and the semiconductor wafer results, as in the prior art, since the outer region 33 of the front surface 34 of the mask 300 is reset. Therefore, the risk of contour blurring due to penumbra formation and geometric distortion of the pattern formed in the photoresist layer is significantly reduced. If, for example, the distance is set to 15 µm, the penumbra blur is reduced to a third of the value that previously occurred at a distance of at least 40 µm.

Ein Verfahren zur Herstellung der Maske gemäß Fig. 3 wird im folgenden anhand der Fig. 5A bis 5G erläutert, in denen entsprechende Teile wie in Fig. 3 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Auf einem monokristallinen Siliziumsubstrat 50, mit z.B. einem etwa 1 mm dicken Siliziumscheibchen, das in der (100) Kristallebene orientiert ist, werden zunächst auf beiden Hauptflächen jeweils ein Siliziumoxidfilm von etwa 0,1 bis 0,3 mm Dicke ausgebildet. Dann wird der Siliziumoxidfilm auf der einen Hauptfläche durch Ätzen entfernt, so daß nur auf der anderen Hauptfläche ein Siliziumoxidfilm 51 ge mäß Fig. 5A verbleibt. Dann wird auf dem Siliziumoxid film 51 nach dem CVD-Verfahren ein Siliziumnitridfilm 52 (Si₃N₄) von 0,1 bis 0,2 mm Dicke abgeschieden. Dann wird auf der freiliegenden anderen Oberfläche des Silizium substrats 50 ein Siliziumnitridfilm 53 (SiN_x) von einigen 100 nm bis einigen µm Dicke nach dem Plasma-CVD-Verfahren abgeschieden (Fig. 5B). Dabei werden die Parameter des Plasma-CVD-Verfahrens so eingestellt, daß die innere Spannung in dem Siliziumnitridfilm 52 etwa 10 N/mm² bis 100 N/mm² beträgt. Danach werden gemäß Fig. 5C Photolackmuster 54, 55 auf beiden Seiten nach der üblichen Photobelichtungsmethode ausgebildet. Dann werden unter Verwendung der Photolackmuster 54 als Maske der Silizium nitridfilm 52 und der Siliziumoxidfilm 51 bereichsweise weggeätzt, so daß ein Siliziumnitridfilmmuster 16 und ein Silziumoxidfilmmuster 17 entsteht. Ferner wird unter Verwendung des Photolackmusters 55 als Maske der Siliziumnitridfilm 53 bereichsweise weggeätzt, um die Membran 51 zu bilden (Fig. 5D). Danach werden gemäß Fig. 5E die freiliegenden Bereiche an beiden Ober flächen des Substrats 50 in einer Tiefe von z.B. 20 µm bis 100 µm durch anti-isotropes Ätzen weggeätzt. Hier zu kann eine erhitzte Kalium-Hydroxyd-Lösung oder Hydrazide verwendet werden. Dann wird auf dem Membran 31 ein Röntgenstrahl-Absorptionsmuster 12 aus Gold oder Wolfram gebildet (Fig. 5F). Danach wird gemäß Fig. 5G unter Verwendung der Filme 16, 17 als Maske eine bis zur Membran 31 reichende Öffnung 45 in dem Siliziumsub strat durch ein anti-isotropes Ätzverfahren ausgebildet, um den Siliziumkörper 35 in der endgültigen Trägerform zu erhalten. Hierbei werden das Röntgenstrahl-Absorp tionsmuster 12, die Membran 31 und der freiliegende Außenbereich 33 der Frontfläche durch ein Maskenmaterial (nicht dargestellt) geschützt. Als Membran kann auch ein Bornitridfilm oder ein Siliziumkarbidfilm ebenso wie ein Siliziumnitridfilm oder Siliziumoxidfilm verwen det werden.A method for producing the mask according to FIG. 3 is explained below with reference to FIGS . 5A to 5G, in which corresponding parts as in FIG. 3 are designated by the same reference numerals. On a monocrystalline silicon substrate 50 , for example with an approximately 1 mm thick silicon wafer, which is oriented in the ( 100 ) crystal plane, a silicon oxide film of approximately 0.1 to 0.3 mm thickness is first formed on both main surfaces. Then, the silicon oxide film on one main surface is removed by etching, so that only on the other main surface remains a silicon oxide film 51 as shown in FIG. 5A. Then a silicon nitride film 52 (Si₃N₄) of 0.1 to 0.2 mm thickness is deposited on the silicon oxide film 51 by the CVD method. Then, on the exposed other surface of the silicon substrate 50, a silicon nitride film 53 (SiN _x ) of a few 100 nm to a few µm thickness is deposited by the plasma CVD method ( FIG. 5B). At this time, the parameters of the plasma CVD method are set so that the internal stress in the silicon nitride film 52 is about 10 N / mm² to 100 N / mm². Thereafter, as shown in FIG. 5C, photoresist patterns 54 , 55 are formed on both sides by the usual photo exposure method. Then, using the photoresist pattern 54 as a mask, the silicon nitride film 52 and the silicon oxide film 51 are partially etched away, so that a silicon nitride film pattern 16 and a silicon oxide film pattern 17 are formed. Furthermore, using the photoresist pattern 55 as a mask, the silicon nitride film 53 is etched away in regions to form the membrane 51 ( FIG. 5D). Thereafter the exposed regions are Fig invention. 5E on both upper surfaces of the substrate 50 at a depth of for example 20 microns to 100 microns etched away by anti-isotropic etching. A heated potassium hydroxide solution or hydrazides can be used here. Then, an X-ray absorption pattern 12 made of gold or tungsten is formed on the membrane 31 ( Fig. 5F). Thereafter, Fig of the films 16, 17 as a mask until the diaphragm 31 reaching opening 45 in the Siliziumsub strat by an anti-isotropic etching process is according. 5G using formed to the silicon body 35 to obtain in the final form of carrier. Here, the X-ray absorption pattern 12 , the membrane 31 and the exposed outer region 33 of the front surface are protected by a mask material (not shown). A boron nitride film or a silicon carbide film as well as a silicon nitride film or silicon oxide film can also be used as the membrane.

Claims

1. Mask for X-ray lithography, with a ring-shaped carrier ( 40 ), which consists of silicon at least on its front surface ( 34 ), and a membrane ( 31 ) held on its front surface made of X-ray transparent material which is a radiation absorbent pattern ( 12 ), the front surface ( 34 ) of the carrier ( 40 ) having an inner circumferential surface ( 18 ) adjoining the inner region ( 32 ) and a recessed outer region ( 33 ), characterized in that
that with a width of the rear surface ( 14 ) and the outer region ( 33 ) of the front surface ( 34 ) of 7 to 30 mm each, the width of the inner region ( 32 ) of the front surface 50 µm to 2 mm and its height difference (H) to the outer Range is 20 to 500 microns, and
that the membrane ( 31 ) does not extend over the outer region ( 33 ) and is formed on the inner region ( 32 ) without the interposition of an adhesive layer by direct application to the silicon material.

2. Mask according to claim 1, characterized in that the carrier ( 40 ) has a body ( 35 ) made of monocrystalline silicon and an insulating film ( 16 , 17 ) attached to the back thereof.

3. Mask according to claim 1, characterized in that the carrier ( 40 ) consists of monocrystalline silicon.