JP2004335996A - Mask structure, its manufacturing method, and reinforcing mask frame - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造時に用いられるX線や電子線等の放射ビームを用いた露光装置に使用されるマスク構造体およびその製造方法、ならびに補強用マスクフレームに関し、特に、電子リソグラフィー加工法で使用するマスク構造体とそれに一体接合する補強用マスクフレームに関するものである。 The present invention relates to a mask structure used in an exposure apparatus using a radiation beam such as an X-ray or an electron beam used in the manufacture of a semiconductor, a method of manufacturing the same, and a mask frame for reinforcement, and more particularly to an electron lithography processing method. And a reinforcing mask frame integrally joined thereto.
従来、X線、電子線、UV等の放射ビームを利用したリソグラフィー加工に用いるマスク基板やその補強用マスクフレームは、その素材としては、特許文献1に記載されているように、Si、SiC、SiNなどが使用されている。また、その形状は外形が多角形で、中央部に設けられた開口部分が四角形状のものが多く、マスクフレームとマスク基板との接着は、陽極接合を採用するものが普通である。その陽極接合とは、被接合物どうしを重ね合わせて昇温する同時に電圧を印加することにより、原子を拡散させて接合する技術であり、接着層を介在させない接合方式である。
その他の接合方法としては、特許文献2および特許文献3に開示されているようなマスク基板とマスクフレームとの接合を共晶合金層により実現する方法がある。
Conventionally, a mask substrate used for lithography processing using a radiation beam such as an X-ray, an electron beam, and UV, and a reinforcing mask frame thereof are made of Si, SiC, SiN or the like is used. In addition, the shape of the mask is generally polygonal, and the opening provided in the center is generally rectangular. The mask frame and the mask substrate are usually bonded by anodic bonding. The anodic bonding is a technique in which atoms are diffused and bonded by applying a voltage at the same time as the objects to be bonded are superimposed and heated, and is a bonding method in which an adhesive layer is not interposed.
As another bonding method, there is a method of realizing the bonding between the mask substrate and the mask frame by using a eutectic alloy layer as disclosed in
こうしたマスク構造は、一般に、特許文献4に記載されているように、マスクパターンが形成された矩形窓が設けられたマスク基板と、周辺に段差を持った肉薄部が形成された外形が円形のマスクフレームをもった構成のものが最も一般的である。
In general, such a mask structure includes, as described in
ところが、特許文献1〜4に示されているマスク構造体は、陽極接合や共晶接合の処理を行う時に、マスクにひずみが発生し、リソグラフィー精度が低下するという問題があった。また、マスク構造体は露光時にウエハに接近させ、露光終了後は再びウエハから離脱させるが、このとき上下運動を繰り返すこと(ハンドリング)になるため、マスクに亀裂が発生しやすいという問題があった。さらには、これらの問題点に加えて、従来のマスクフレーム1というのは、図10にも示すように、外形が円形であるため位置合わせの精度が悪く、その中央部には矩形の開口5が形成されているが、矩形であることに起因してその角部に応力の集中(マスクひずみ)が起りやすく、マスク基板3が損傷しやすいという問題も見られた。
However, the mask structures disclosed in
本発明の目的は、従来技術の上述した問題を解決すること、とくに、マスクひずみを低減させ、マスク基板ハンドリング時の破損を防止し、さらに、アライメントに要する時間の短縮を図るのに有効なマスク基板およびマスクフレームの構成を提案することにある。即ち、本発明では、アライメント精度を上げると同時にマスク基板の損傷を防止するという2つの作用効果を互いに他を犠牲にすることなく実現するところに特徴がある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and particularly to a mask effective for reducing mask distortion, preventing damage during handling of a mask substrate, and shortening the time required for alignment. It is to propose a configuration of a substrate and a mask frame. That is, the present invention is characterized in that the two effects of increasing the alignment accuracy and preventing damage to the mask substrate are realized without sacrificing each other.
上記目的を実現するものとして、本発明は、下記要旨構成に係るマスク構造体を提案する。即ち、本発明は、
(1)マスク基板とマスクフレームとを接合層を介して一体化してなるマスク構造体において、該マスク基板とマスクフレームとが厚み:0.5〜10μmの薄膜接合層により接着されてなることを特徴とするマスク構造体、
(2)マスク基板とマスクフレームとを陽極接合法などにより直接接合してなるマスク構造体において、該マスク基板とマスクフレームとの厚み比を0.2以下としたことを特徴とするマスク構造体、
(3)マスク基板とマスクフレームとを接合層を介して一体に接合してなるマスク構造体において、前記マスクフレームは、外形が多角形で、中央部には円形の開口を有することを特徴とするマスク構造体、
(4)マスク基板とマスクフレームとを接合層を介して一体化してなるマスク構造体において、該マスク基板とマスクフレームがともにシリコンからなると共に、前記接合層が金およびシリコンの合金にて構成され、前記マスク基板とマスクフレームとが厚み0.5〜10μmの薄膜接合層により接着されてなることを特徴とするマスク構造体、
を提案する。
In order to achieve the above object, the present invention proposes a mask structure according to the following gist configuration. That is, the present invention
(1) In a mask structure in which a mask substrate and a mask frame are integrated via a bonding layer, it is required that the mask substrate and the mask frame are bonded by a thin film bonding layer having a thickness of 0.5 to 10 μm. A mask structure,
(2) A mask structure obtained by directly joining a mask substrate and a mask frame by an anodic bonding method or the like, wherein the mask substrate and the mask frame have a thickness ratio of 0.2 or less. ,
(3) In a mask structure obtained by integrally joining a mask substrate and a mask frame via a joining layer, the mask frame has a polygonal outer shape, and has a circular opening in the center. Mask structure,
(4) In a mask structure obtained by integrating a mask substrate and a mask frame via a bonding layer, the mask substrate and the mask frame are both made of silicon, and the bonding layer is made of an alloy of gold and silicon. A mask structure, wherein the mask substrate and the mask frame are bonded by a thin film bonding layer having a thickness of 0.5 to 10 μm,
Suggest.
上記要旨構成に係る本発明では、前記マスク基板と前記マスクフレームとの厚み比(マスク基板の最大厚み/マスクフレーム)を0.2以下とすることが好ましく、前記マスクフレームは、外形が多角形で、中央部には円形の開口を有することが好ましく、前記マスク基板およびマスクフレームは、シリコン、炭素、酸化物セラミック、炭化物セラミックもしくは窒化物セラミックのいずれかを素材とするものが好ましく、前記接合層は、Auろう材からなり、活性金属層、被覆層およびろう材層からなる薄膜接合層であることが好ましい。 In the present invention according to the above summary, it is preferable that a thickness ratio (maximum thickness of the mask substrate / mask frame) between the mask substrate and the mask frame is 0.2 or less, and the mask frame has a polygonal outer shape. Preferably, the central portion has a circular opening, and the mask substrate and the mask frame are preferably made of any one of silicon, carbon, oxide ceramic, carbide ceramic or nitride ceramic. The layer is made of an Au brazing material, and is preferably a thin film bonding layer made of an active metal layer, a coating layer, and a brazing material layer.
また、本発明は、マスク基板とマスクフレームとを、陽極接合法により直接、もしくはそれらの間に金およびシリコンからなると同時にその金の相対含有量(重量比)が多いろう材からなる接合層を介在させ、酸素濃度500ppm以下の雰囲気中で4MPa以上の荷重をかけ、共晶温度(365℃)以上〜500℃以下の温度に加熱して接合することを特徴とするマスク構造体の製造方法を提案する。
なお、かかる製造方法においては、マスク基板およびマスクフレームをともにシリコンにて構成し、そして、接合層としてシリコンと金の共晶合金を用いることが好ましい。
Further, the present invention provides a mask substrate and a mask frame, which are directly formed by an anodic bonding method or a bonding layer formed of a brazing material made of gold and silicon and having a high relative content (weight ratio) of gold at the same time. A method for manufacturing a mask structure, comprising: applying a load of 4 MPa or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 500 ppm or less and heating to a temperature of eutectic temperature (365 ° C.) to 500 ° C. suggest.
In this manufacturing method, it is preferable that both the mask substrate and the mask frame are made of silicon, and that a eutectic alloy of silicon and gold is used as the bonding layer.
また、本発明は、外形が多角形で、中央部には円形の開口を有することを特徴とする補強用マスクフレームを提案する。このマスクフレームは、シリコン、炭素、酸化物セラミック、炭化物セラミックもしくは窒化物セラミックのいずれか1種を素材として製作したものが好ましい。 The present invention also proposes a reinforcing mask frame having a polygonal outer shape and a circular opening in the center. The mask frame is preferably made of any one of silicon, carbon, oxide ceramic, carbide ceramic and nitride ceramic.
以上説明したように、本発明の電子線リソグラフイー用のマスクフレーム及びマスク構造体によれば、マスクの歪を低減でき、また、アライメントの時間の短縮およびマスク基板の長寿命化を実現できる。さらに、アライメントの精度およびマスク基板の損傷防止を同時に達成することができるのである。 As described above, according to the mask frame and mask structure for electron beam lithography of the present invention, distortion of the mask can be reduced, alignment time can be reduced, and the life of the mask substrate can be extended. Further, the alignment accuracy and the prevention of damage to the mask substrate can be achieved at the same time.
本発明は、マスク構造体とその製造方法およびマスク構造体を構成する補強用マスクフレームの新規な構成を提案する。まず、マスクフレームは、上述したように、外形が多角形状であり、その中央部には円形の開口を有し、マスク基板の一方の面に接合層を介して一体に接合され、電子線リソグラフイー加工用マスク構造体を形造るための構成部材として用いられるものである。以下、このマスクフレームの詳細構造について説明する。 The present invention proposes a novel structure of a mask structure, a method of manufacturing the same, and a reinforcing mask frame constituting the mask structure. First, as described above, the mask frame has a polygonal outer shape, has a circular opening at the center thereof, and is integrally bonded to one surface of the mask substrate via a bonding layer, and is then subjected to electron beam lithography. It is used as a component for forming a mask structure for e-processing. Hereinafter, the detailed structure of the mask frame will be described.
本発明に係る補強用マスクフレームは、外形(外周部の形状)を多角形にしたが、これは多角形を構成する各辺が直線になることから、その各辺を構成する直線部分を利用すれば、治具やレールに対する位置合わせ作業が簡単になり、ひいては位置合わせの精度が向上するからである。 In the reinforcing mask frame according to the present invention, the outer shape (the shape of the outer peripheral portion) is a polygon. However, since each side constituting the polygon is a straight line, a linear portion constituting each side is used. This makes it easier to perform positioning with respect to the jig and the rail, thereby improving the positioning accuracy.
上記の位置合わせに当たり、治具やレールに該マスクフレームの各辺を押し付けるとき、もし前記開口5が矩形だと、この開口5の角部に応力が集中して発生し、マスクを損傷することがある。そこで、本発明では、そうした問題を克服するために、この開口部5を円形にすることとした。円形にすることで、上述した応力の集中を避けることができ、マスクの損傷が大幅に減少する。
When pressing each side of the mask frame against a jig or a rail in the above alignment, if the
上述したように、本発明に係るマスクフレームは、直接的に、もしくは接合層を介してマスク基板と一体に接合される。直接的に接合する場合は、電気炉中において直流電圧を印加しながら接合する陽極接合法により接合する。また、接合層を介在させる場合、この接合層2の厚みは、0.5〜10μm程度とすることが効果的で、このような厚みの接合層を介在させることによって、マスクフレームによってマスクのゆがみを確実に修正でき、しかもマスク基板とマスクフレームとの接合が強固になり、マスク構造体としての耐久性が向上する。
As described above, the mask frame according to the present invention is directly or integrally bonded to the mask substrate via the bonding layer. In the case of direct joining, joining is performed by an anodic joining method of joining while applying a DC voltage in an electric furnace. When a bonding layer is interposed, it is effective that the thickness of the
前記接合層の厚みを0.5〜10μmとした場合に、マスク基板300のゆがみの発生が低減できる理由は定かではないが、厚みがあまりに薄い(0.5μm未満)とフレームの凹凸を反映するためと考えられる。一方、10μmを超えると、接合層自体の厚さのばらつきにより、マスク基板300にゆがみが生じるからと推定される。
When the thickness of the bonding layer is 0.5 to 10 μm, it is not clear why the distortion of the
図6は、接合層の厚みと平面度(ゆがみの程度を表す指標。数値が大きいほどゆがみ量が大きい)との関係を示す。接合層は0.5〜10μmの厚みだと平面度(ゆがみ)が小さく、好ましくは1〜5μm、より好ましくは2〜4μm、とくに3〜4μmの厚みにすると、ゆがみ量は極小になることがわかる。 FIG. 6 shows the relationship between the thickness of the bonding layer and the flatness (an index indicating the degree of distortion; the larger the numerical value, the larger the amount of distortion). When the thickness of the bonding layer is 0.5 to 10 μm, the flatness (distortion) is small, preferably 1 to 5 μm, more preferably 2 to 4 μm, and particularly when the thickness is 3 to 4 μm, the amount of distortion may be extremely small. Understand.
また、本発明にかかるマスクフレーム1は、マスク基板300との厚み比(マスク基板の最大厚み/マスクフレーム厚み)が0.2以下であることが好ましい。この理由は、マスク基板の最大厚み/マスクフレーム>0.2では、マスク基板300自体にゆがみが発生しやすくなること、およびマスク基板300のそのゆがみを該マスクフレーム1では是正できなくなるからである。
なお、マスク基板の最大厚みとは、マスク3とメンブレン4とからなる構成において最大時の厚みのことである。
Further, the
The maximum thickness of the mask substrate refers to the maximum thickness in the configuration including the
次に、本発明に係るマスク構造体の構成ついて図面に基づいて詳しく説明する。なお、本発明は、以下に例示する実施形態のみに限定して解釈されるものではない。
図1は、本発明のマスク構造体100の全体を示す。このマスク構造体100は、マスク3とメンブレン4とからなるマスク基板300と、補強用のマスクフレーム1とを直接もしくは薄膜接合層を介して接合してなるものである。
Next, the configuration of the mask structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not construed as being limited to only the embodiments exemplified below.
FIG. 1 shows the
本発明で用いる前記マスクフレーム1は、図2に示すように、外形が四角形のような多角形で、中央部に円形の開口5を形成したものがよい。また、このマスクフレーム1は、その厚さを、3.0〜10.0mm程度、好ましくは3〜7mm程度のものとすることが望ましい。その理由は、3,0mm未満では薄すぎて補強の効果が小さく、一方、10.0mmを超えて厚すぎると、マスクフレームの自重によりマスク基板300が変形するからである。
As shown in FIG. 2, the
前記マスクフレーム1は、その全体を円形にすることも可能であるが、本発明では、外周側面に直線部分を設け、その直線部分の存在により位置合わせを容易にするために、多角形とすることが望ましい。例えば、図3に示すように、五角形、六角形、八角形などがよい。一方、その中央部に設けられる開口5は、応力の集中を抑制してマスク基板の損傷を効果的に防止するために、真円だけでなく楕円としてもよい。
The
また、このマスクフレーム1は、図3(b)に示すように、厚さが全体に均一なものである他、同図(a)に示すように、外周部側の厚さを薄くしたもの、言い換えれば、外周部に段差や突起を設けたようなものであってもよい。本発明では、マスクフレームにこのような突起や段差を設けること、つまり、突起、段差に搬送機のチャックホックをかけることで、マスク構造体の搬送を容易にすることができるようになる。
The
また、このマスクフレーム1の最長対角線は、150mm〜350mm程度とすることが望ましい。小さすぎる(<150mm)と、開口部の大きさが相対的に大きくなりすぎて、マスクフレーム1としての本来的機能が低下し、逆に大きすぎる(>350mm)と、撓みが生じてやはり補強用マスクフレームとしての効果が滅殺される。
The longest diagonal line of the
前記マスクフレーム1に用いる材料は、熱膨張係数がシリコンに近い値をもつセラミックを使用することができる。例えば、シリコン、炭素、ガラスなどの低熱膨張性のセラミック、炭化珪素、炭化タングステン、炭化モリブデンなどの炭化物セラミック、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの窒化物セラミック、アルミナなどの酸化物セラミックを挙げることができる。中でも、シリコンや炭化珪素が好ましい。それは熱膨張係数がシリコンにわりと近いからである。
As a material used for the
次に、前記マスク3は、その厚さが0.6〜0.8mm程度となるようにすることが望ましい。マスク3の厚みが薄すぎる(<0.6mm)と変形しやすくパターンにゆがみが発生し、一方、厚すぎる(>0.8mm)と自重で撓んでしまい、やはりパターンにゆがみが発生する。
Next, it is desirable that the
前記マスク3の表面(マスクフレーム側とは反対側の)には、メンブレン4が形成されており、このメンブレン4には、シリコンウエハにフォトリソグラフィーで転写すべきパターンが設けられている。
A
マスク3とメンブレン4とからなる前記マスク基板300の一実施形態では、これらの全体が基本的にシリコンで構成されることが好ましい。それはシリコンウエハとの熱膨張係数を一致させるために有効だからである。このマスク基板300はマスクフレーム1との接合前において、メンブレンにステンシル(穴あき)パターンが形成されていても、ブランク状態のどちらであってもよい。
In one embodiment of the
前記メンブレン4は、シリコン、窒化珪素、炭化珪素膜などから構成され、CVD法などの薄膜形成技術により形成する。なお、このメンブレン4の厚さは、0.2〜4μm程度、開口直径(楕円の場合は長径)は、70〜120mm程度であることが望ましい。その理由は、開口直径が大きくなりすぎると、たわみやすくなり、形成されたパターン寸法精度が低下し、開口直径が小さくなりすぎても補強フレームのそり、たわみの影響を受けて、やはり形成されたパターン寸法精度が低下する。
The
本発明において、マスク基板300、とくにマスク3とマスクフレーム1との間を繋ぐために用いられる薄膜接合層2としては、ろう材を用いることが望ましく、特にAuろうが好ましい。それはシリコン(Si)と共晶合金を形成しやすく、接着力に優れるからである。しかも、Auろうは、耐食性を有するためマスク構造体の洗浄工程において洗浄液の汚染を防止するのにも有利である。Auろうとしては、例えば、Au:80wt%−Sn:20wt%、Au:88wt%−Ge:12wt%、Au:96.85wt%−Si:3.15wt%から選ばれる成分組成の合金などをもちいることが望ましい。それは、これらの合金の場合、低温度で溶融しマスク基板のひずみを誘発しないからである。
In the present invention, as the thin
前記薄膜接合層(ろう材)2と接する側のマスク3表面には、好ましくは、密着下地層となる活性金属層(Tiおよび/またはCr)、および/またはPtの被覆層を形成することが好ましい。それは、前記ろう材(Auの共晶金属接合材)の接合特性をより一層向上させるのに有効だからである。
Preferably, an active metal layer (Ti and / or Cr) serving as an adhesion underlayer and / or a coating layer of Pt are formed on the surface of the
また、本発明のより好ましい実施形態の1つとしては、マスク基板300とマスクフレーム1とを前記薄膜接合層2を介して一体化してなるマスク構造体において、該マスク基板300およびマスクフレーム1をともにシリコンにて構成するとともに、前記薄膜接合層2もまた金とシリコンとの合金にて構成したものとする。この場合でも、マスク基板とマスクフレームとは厚みが0.5〜10μmの薄膜接合層2により接着する。
Further, as one of more preferred embodiments of the present invention, in a mask structure in which a
一般に、マスク基板300とマスクフレーム1との剥離現象は、マスク基板とマスクフレームの界面剥離もしくは薄膜接合層(ろう材)自体の破壊により発生するものである。
本発明では、マスク基板およびマスクフレーム双方とも、シリコンを素材として採用し、さらに接合層として金−シリコン合金をろう材として採用すると、基材やフレームのシリコン中にろう材中の金が拡散してそこで共晶合金を形成し強固な接合層を形造って界面剥離を防止し、しかも金がシリコン基材の方に拡散することで接合層(ろう材)中のシリコンの相対濃度が上昇することで、該接合層の強度が高くなり、接合層自身の破壊が防止でき、結果的にマスク基板とマスクフレームの界面剥離および薄膜接合層(ろう材、合金)の破壊を同時に防止できるのである。
Generally, the peeling phenomenon between the
In the present invention, silicon is used as a material for both the mask substrate and the mask frame, and when a gold-silicon alloy is used as a brazing material as a bonding layer, gold in the brazing material diffuses into the silicon of the base material and the frame. Then, a eutectic alloy is formed to form a strong bonding layer to prevent interface delamination, and that gold diffuses toward the silicon base material, thereby increasing the relative concentration of silicon in the bonding layer (brazing material). Thereby, the strength of the bonding layer is increased, and the destruction of the bonding layer itself can be prevented. As a result, the peeling of the interface between the mask substrate and the mask frame and the destruction of the thin film bonding layer (brazing material, alloy) can be prevented at the same time. .
前記薄膜接合層は、0.5μm〜10μm程度の厚さにするが、その理由は、その厚さが0.5μm未満では、所望の接合強度を確保できず、一方、10μmを越えると接合層に応力がかかりやすく、接合層自体が破壊されやすくなるためである。また、この範囲内の厚さにするとマスク3のゆがみをマスクフレームによって修正するのに有効に作用する。
The thickness of the thin film bonding layer is set to about 0.5 μm to 10 μm. The reason is that if the thickness is less than 0.5 μm, a desired bonding strength cannot be secured. This is because stress is easily applied to the bonding layer and the bonding layer itself is easily broken. When the thickness is within this range, the distortion of the
次に、本発明に係るマスク構造体を製造するに当たって、例えば、シリコンからなるマスク基板とシリコンからなるマスクフレームとの間に、例えば、金の相対含有量(重量比≧96wt%程度)が多い金−シリコン合金からなるろう材を薄膜接合層として介在させ、酸素濃度500ppm以下の雰囲気下で4MPa以上の荷重をかけ、共晶温度(365℃)以上〜500℃以下の温度にて加熱して接合させることが好ましい。
なお、金の含有量が相対的に多い金およびシリコンの共晶合金からなるろう材としては、例えば、50wt%超〜93wt%の金を含むものがよく、とくに90wt%Au−10wt%Si〜98wt%Au―2wt%Siの組成を有するものは、合金の液相温度が低く、金が基材やマスクフレーム中に拡散しやすく好適に用いられる。
Next, in manufacturing the mask structure according to the present invention, for example, between the mask substrate made of silicon and the mask frame made of silicon, for example, the relative content of gold (weight ratio ≧ 96 wt%) is large. A brazing material made of a gold-silicon alloy is interposed as a thin film bonding layer, a load of 4 MPa or more is applied in an atmosphere having an oxygen concentration of 500 ppm or less, and the material is heated at a temperature of eutectic temperature (365 ° C.) to 500 ° C. It is preferable to join.
In addition, as a brazing material made of a eutectic alloy of gold and silicon having a relatively large gold content, for example, a brazing material containing more than 50 wt% to 93 wt% of gold is preferable, and in particular, 90 wt% Au-10 wt% Si Those having a composition of 98 wt% Au-2 wt% Si have a low liquidus temperature of the alloy, and gold is easily diffused into a base material or a mask frame, and is suitably used.
接合時の加熱処理雰囲気中における酸素濃度を500ppm以下とする理由は、シリコン基材やシリコンマスクフレームの表面が酸化して拡散を阻害するのを防止するためである。また、この処理時に、4MPa以上の荷重を加える理由は、前記Auの拡散を助勢することができるからである。即ち、共晶温度(6wt%Si−Au:365℃)以上の温度で前記のように加圧加熱処理することで、合金の液相をつくりやすくする一方、温度を500℃以下に制限することで、気相中に金やシリコンの元素が飛散しないようにする。
なお、本発明では、ろう材中に金およびシリコン以外の元素は、不可避的不純物を除いて含有していないことを原則とするが、これは接合層自体の強度が低下しやすくなるからである。
The reason why the oxygen concentration in the heat treatment atmosphere at the time of the bonding is 500 ppm or less is to prevent the surface of the silicon base material and the silicon mask frame from being oxidized to inhibit diffusion. The reason why a load of 4 MPa or more is applied during this treatment is that the diffusion of Au can be assisted. That is, by performing the pressure heating treatment as described above at a temperature higher than the eutectic temperature (6 wt% Si-Au: 365 ° C.), the liquid phase of the alloy is easily formed, while the temperature is limited to 500 ° C. or less. To prevent gold and silicon elements from scattering in the gas phase.
In the present invention, elements other than gold and silicon are not contained in the brazing material except for unavoidable impurities in principle, but this is because the strength of the bonding layer itself tends to decrease. .
本発明では、マスク基板とマスクフレームとを接合層を介して一体化してなるマスク構造体において、該マスク基板とマスクフレームとを、ともにシリコンにて構成するとともに、前記薄膜接合層2もまた金およびシリコンの共晶合金にて構成し、前記マスク基板とマスクフレームとが厚み0.5〜10μmの薄膜接合層により接着されてなる形態のものが最適である。この理由は、次のように説明される。
マスク基板とマスクフレームの剥離破壊は、マスク基板とマスクフレームの界面剥離もしくは薄膜接合層(ろう材、合金)自体の破壊により発生する。本発明では、マスク基板およびマスクフレーム双方とも、シリコンを用い、さらに接合層として金とシリコンの合金を採用することにしたため、金が基板およびマスクフレームそれぞれのシリコン中に拡散して、その境界において共晶合金を形成するために、基板とフレームとの界面剥離を制御することができると同時に、ろう材(薄膜接合層)から金がシリコン中に拡散することで該薄膜接合層中のシリコン相対濃度が上昇するため、該薄膜接合層自体の強度が著しく改善されて高くなり、その結果、基板とフレームとの境界のみならず、薄膜接合層の部分の両方の破壊を防止でき、マスク基板とマスクフレーム全体としての接合強度が向上する。
In the present invention, in a mask structure in which a mask substrate and a mask frame are integrated via a bonding layer, the mask substrate and the mask frame are both made of silicon, and the thin
Peeling and destruction of the mask substrate and the mask frame are caused by delamination of the interface between the mask substrate and the mask frame or destruction of the thin film bonding layer (brazing material, alloy) itself. In the present invention, silicon is used for both the mask substrate and the mask frame, and an alloy of gold and silicon is adopted as the bonding layer. Therefore, gold diffuses into the silicon of the substrate and the mask frame, and at the boundary thereof, In order to form the eutectic alloy, it is possible to control the separation of the interface between the substrate and the frame, and at the same time, the diffusion of gold from the brazing material (thin film bonding layer) into the silicon allows the silicon relative to the thin film bonding layer to be removed. Since the concentration is increased, the strength of the thin film bonding layer itself is significantly improved and increased, and as a result, not only the boundary between the substrate and the frame but also the portion of the thin film bonding layer can be prevented, and the mask substrate and the The bonding strength of the entire mask frame is improved.
次に、上記マスク構造体100を製造する方法について図4を用いて説明する。
(1)まず、マスクフレーム1を用意する。このマスクフレーム1は、炭化物セラミック、窒化物セラミック、酸化物セラミックの場合、これらのセラミック粉末を焼成して開口部とともに製造する。一方、マスクフレームとして、シリコンを使用する場合は、前記開口部は、アルカリ水溶液でエッチングするか、イオンビームエッチングなどのドライエッチング法により形成する。
Next, a method of manufacturing the
(1) First, a
(2)上記のようにして製造されたマスクフレーム1は、マスク3との接合面を研磨し、ポリシングにより平面度2μm以下、好ましくは1μm程度に調整する。ついで、マスク3接合面側に、活性金属としてTi、Cr、PtおよびNiから選ばれるいずれか1種以上の金属を、スパッタリング法により被成する。これらの金属のうち、TiやCrは、マスク3とAuろう材2との接合性を改善する作用があり、一方、PtやNiはろう材が活性金属層に拡散することを防止する作用を有する。望ましくは、これら活性金属層の上に、さらにAuろう材をスパッタリングなどのPVD法によって被成する。こうしたPVD法に使用される薄膜形成装置としては、DCおよびRFマグネトロンスパッタリング装置を用いることができる。
(2) The
(3)一方、マスク3については、その表面に、図4(a)に示すように、CVD法によって窒化珪素、炭化珪素、カーボン、酸化珪素などからなるメンブレン用薄膜を形成する。
(3) On the other hand, as shown in FIG. 4A, a thin film for a membrane made of silicon nitride, silicon carbide, carbon, silicon oxide, or the like is formed on the surface of the
(4)前記マスク3には、アルカリ性水溶液によるウエットエッチングなどでの処理によって、その中央部に、開口5を形成する(図4(b))。
(4) An
(5)そして、メンブレン用薄膜4を一方の面に形成した前記マスク3の他方の面、即ちマスクフレーム1を接合する側の面に金−シリコンろう材からなる接合層2を形成する(図4(c))。
(5) Then, a
(6)次に、金−シリコンからなるろう材によって構成される薄膜接合層2を有するマスク基板300および前記マスクフレーム1を互いに重ね合わせ、酸素濃度を500ppm以下に調整した窒素の加圧雰囲気下で加熱し、前記Au−Si系ろう材を少なくとも一部を溶融させることで接合する(図4(d))。その加熱の温度は、Au−20wt%Snの場合280℃以上(共晶温度)、Au−6wt%Siの場合370℃以上の温度にすることが望ましい。この温度での処理により、前記ろう材は、シリコン製マスクと共晶合金とを形成するため、マスクフレーム1とマスク3とが強固に接着する。なお、接合のための加熱時には、加圧するが、それは密着性を向上させることができるからである。
(6) Next, the
(7)その後、前記マスク3上にレジストRを塗布し、イオンビームエッチング等のドライエッチングにより、X線、電子線透過部分を除去し(図4(e))、マスクパターンに相当する部分を形成し、マスク構造体100とする(図4(f))。
(7) Then, a resist R is applied on the
(実施例1)
(1)マスク3は、8インチのシリコンウエハ(厚さ=0.725mm)から、152mm□(1辺が152mmの方形)の矩形状(外形)の大きさにダイシングして製作した。そのマスク3上に、CVD法(SAMCO製商品PD−220)により、0.3〜0.5μm程度のSiC薄膜4を成膜した。その薄膜はSi膜でもよい。ただし、この場合は、成膜する前にエッチングストッパー層として、前記シリコンウエハ上に熱酸化膜1μmを形成するとよい。
(2)次に、前記マスク3の裏面全体にメンブレンを形成するためにポジ型レジストを塗布し、マスクパターンを形成する中央部分(50mm正方形形状又は80mmφ丸型形状)のみを露光し、現像液で除去した。即ち、マスク3裏面の前記レジストをマスクとして30%KOH水溶液(液温100℃)で7時間ウエットエッチングすると、シリコンウエハはバックエッチングされエッチングストッパー層としてSiC薄膜が残り、開口5が形成される。次に、裏面のレジストをアセトンで完全に除去した。
(3)次に、マスクフレーム1を準備すべく、炭化珪素100重量部とB4C5重量部とを混合し、200kg/m2の圧力に加圧して焼結させ、次いで、外形を加工して152mm□の方形とし、厚さ0.8〜7.25mmの炭化珪素板を得た。前記マスク3とマスクフレーム1との厚み比は図5に示すとおり、0.1〜0.9である。
(4)次に、このマスクフレーム用炭化珪素板の中央をドリルで加工して、直径50mmの開口5を設けてマスクフレーム1とした。
(5)次に、マスク基板300の薄膜(メンブレン)4部分やマスクフレーム1の接着面以外の部分を、メタルマスクにより保護した。図4に示すように、マスク3およびマスクフレーム1の接着面に薄膜接合層との密着性をよくするために、マスク3面にTiおよび/またはCrからなる活性金属層を0.06μm、さらにその上にPtからなる被覆層を0.2μm以上、スパッタリング装置(芝浦製作所製商品名CFS−4ES−231)により形成した。この処理は、ろう材の活性金属への拡散を防止し、熱膨張差等の応力による剥れを軽減するのに有効である。
(6)次に、マスク3の一面に前記ろう材を、スパッタリングにより、膜厚2μm以上の薄膜接合層を形成した。このようにして得られた薄膜接合層2は、密着下地層となる活性金属層(Ti、Cr)と、被覆層となるPtと溶融後に共晶合金接合材層となる金属物質Au−Sn80wt%のろう材で構成されている。薄膜形成装置としては、膜の偏析が蒸着より少なく密着強度が得られるスパッタリング装置(芝浦製作所製 商品名CFS−4ES−231)を用いた。薄膜形成条件として105Pa台以下の真空度を確認した後、高純度Arガスを80cc/minを流した状態で出力を制御しながら平面度2μm以下、膜厚0.1〜30μmのTi/Pt/Au/Sn薄膜接合層を形成した。この場合において、Au系のろう材は、とくにAuリッチ組成のろう材を選択した。それは、接合後のSiマスク洗浄時において耐薬品性(アルカリ・酸等の洗浄剤による溶出)が他のろう材よりも優れているからである。
(7)次に、前記薄膜接合層2を有するマスク3及びマスクフレーム1を密着固定して一体化した状態で、酸素濃度500ppm以下のN2雰囲気内で加熱して溶融接合させた。このときの温度は、300℃の温度(共晶点以上)に管理し、接合面のみに8.8MPaの荷重がかかるように、5分以上保持した後、室温まで徐冷した。薄膜接合層の厚みは、図6に示すように、0.1〜30μmの範囲に制御し、また、共晶合金の材質は、露光ベーキング等の工程内環境温度で安定かつマスクダメージを与えない低温域で接合できる材料を選択した。従って、共晶合金等で形成した薄膜接着層により低温度でマスク基板とマスクフレームとを一体に密着接合したために、機械接合に比べ、応力集中もなく、しかもマスク基板の反りや薄膜への応力の影響を小さくすることができた。
(8)次に、接合体(マスク構造体)のSiマスク3上にSiC薄膜(メンブレン)の矩形形状のステンシルパターンを形成した。即ち、接合体をフッ酸で洗浄し、レジストを塗布し、露光・現像してレジストで矩形パターンを形成し、ドライエッチングでSiCをエッチングして穴あきのステンシル薄膜を形成した。そして、接合体を塩酸・過酸化水素水溶液、アンモニア・過酸化水素水溶液、IPAを用いて洗浄し、マスク構造体とした。
(Example 1)
(1) The
(2) Next, a positive resist is applied on the entire back surface of the
(3) Next, in order to prepare the
(4) Next, the center of the silicon carbide plate for a mask frame was machined by a drill, and an
(5) Next, the four portions of the thin film (membrane) of the
(6) Next, the brazing material was formed on one surface of the
(7) Next, in a state where the
(8) Next, a rectangular stencil pattern of a SiC thin film (membrane) was formed on the
(実施例2)
基本的に実施例1と同じ構成とし、マスクフレーム1として炭化珪素の代わりに、シリコンを用いた。マスクフレーム1の加工方法は、CZ法により引き上げられた単結晶シリコンのインゴットから、スライシング及びダイシングし、実施例1の寸法形状の矩形板を作成した。
(Example 2)
Basically, the configuration was the same as that of Example 1, and silicon was used as the
そして、実施例1ではマスクフレーム1及びマスク3上にTi等の密着下地層を、スパッタリング装置(芝浦製作所製商品名CFS−4ES−231)で成膜したが、ここではマスクフレーム1とマスク3を、いずれもSiどうしの接合とし、マスクフレーム側のみに接合層としてAu96.85wt%−Si3.15wt%の薄膜を形成した。この薄膜の形成条件は、雰囲気内が105Pa程度以下の真空度であることを確認した後、高純度Arガスを30cc/minを流した状態に制御しながら平面度1μm以下、膜厚0.1〜30μmのAu−Si合金の薄膜接合層となるようにした(但し、30μm厚の場合のみ、Au96.85wt%−Si3.15wt%箔を用いた)。こうして、実施例1と同様の条件でAu−Siの共晶接合を行い、補強用マスクフレーム1とマスク3との接合を行った。
In the first embodiment, an adhesion underlayer of Ti or the like is formed on the
(実施例3)
マスクフレーム1としては、8インチのシリコンウエハ(厚さt=0.725mm)から、マスク基板との接合部分に設けられる開口(20mm□)をダイサーにより切り出して作成した。次に、CZ法により引き上げられた単結晶シリコンのインゴットからスライジング゛及びダイシングすることにより、外形加工して152mm□、厚み0.8〜7.25mmのシリコンウエハ(マスク基板)を得、前記マスクフレーム1と同様に接合部分に20mm□の開口をダイサーにより切出して、マスク基板300とした。前記マスクフレーム1とマスク基板300の間に挟む96.85wt%Au−3.15wt%Siのろう材からなる薄膜接合層を介在させた。即ち、この薄膜接合層は、0.1〜30μm厚みとした。即ち、マスクフレーム1側にスパッタリング装置(芝浦製作所製商品名 CFS−4ES−231)で96.85wt%Au−3.15wt%Siの薄膜を、真空度105Pa以下、高純度Arガスを30scom流した状態で、出力を制御しながら形成した。
(Example 3)
The
ただし、30μm厚の場合のみ、96.85wt%Au−3.15wt%Siのプリフォーム箔を用いた。この実施例において、薄膜接合層として96.85wt%Au−3.15wt%SiのAu合金を使用したのは、この合金がAuリッチなろう材であるため洗浄時の耐薬品性(アルカリ・酸などの洗浄剤による溶出)を有し、かつ被接合体と同じ材料(Si)しか含まないため、不純物を考慮しなくてよいからである。 However, only when the thickness was 30 μm, a preform foil of 96.85 wt% Au-3.15 wt% Si was used. In this embodiment, the reason why the Au alloy of 96.85 wt% Au-3.15 wt% Si was used as the thin film bonding layer is that the alloy is an Au-rich brazing material, so that the chemical resistance during cleaning (alkali / acid) is high. This is because impurities do not need to be taken into account because they contain only the same material (Si) as the object to be joined.
次に、前記マスクフレーム1とマスク基板(シリコンウエハ)300とを、前記薄膜接合材を介在させて、密着固定した状態で、酸素濃度100ppmのN2雰囲気内で加熱して溶融接合させた。このときの温度は、加熱温度400℃に管理し、6MPaの荷重をかかるようにして10分保持した後、室温まで冷却することによって行った。
Next, the
(実施例4)
この例は、接合層として、実施例1におけるTiやPtによる密着下地層を設けずに、Au−Snからなる薄膜接合層のみを用い、接合層の厚さを5μmとしたものである。
(Example 4)
In this example, only the thin film bonding layer made of Au-Sn was used, and the thickness of the bonding layer was 5 μm, without providing the adhesion underlying layer of Ti or Pt in Example 1 as the bonding layer.
(実施例5)
この例は、実施例1における接合層として、Alろう材(合金名 3003)を使用し、接合層厚さを5μmとしたものである。
(Example 5)
In this example, an Al brazing material (alloy name: 3003) was used as the bonding layer in Example 1, and the thickness of the bonding layer was 5 μm.
(実施例6)
この例は、実施例1において、マスク3へのろう材の形成をスパッタリングではなく、真空蒸着法により形成した例である。この蒸着処理に使用した装置は、真空蒸着装置(日本電子製 商品名FEE−420)であり、その使用条件は、真空度3.0×10−3 Pa、成膜速度3.8Å/secである。また、この例において、接合層の厚さを5μmとした。
(Example 6)
This example is an example in which the brazing material is formed on the
(実施例7)
この例は、基本的に実施例1と同様であるが、陽極接合によりマスク基板と補強フレームとを直接接合させたものである。その接合条件は、電気炉中に、マスク基板と補強フレームを接合させて格納し、それぞれを+、−極として1000V直流電圧を印加しながら電気炉を300℃まで昇温させ、10分放置した。
(Example 7)
This example is basically the same as Example 1, except that the mask substrate and the reinforcing frame are directly bonded by anodic bonding. The joining conditions were as follows: the mask substrate and the reinforcing frame were joined and stored in an electric furnace, and the electric furnace was heated to 300 ° C. while applying 1000 V DC voltage as + and − poles, and left for 10 minutes. .
(実施例8)
この例は、基本的に実施例1と同様であるが、マスクフレームとして厚さ0.725mmで直径150mmの円板状(外形)の炭化珪素基板を用いた。また、開口部は20mm□の矩形開口とし、接合層の厚さは5μmとした。
(Example 8)
This example is basically the same as Example 1, except that a disk-shaped (outer) silicon carbide substrate having a thickness of 0.725 mm and a diameter of 150 mm was used as a mask frame. The opening was a rectangular opening of 20 mm □, and the thickness of the bonding layer was 5 μm.
(実施例9)
実施例1と同様に、シリコン製マスクフレーム1に、厚さ0.1μmのTi、Cr等の活性金属密着層を実施例1と同様の条件下で成膜し、その上に、厚さ1.0μmの96.85wt%Au−3.15wt%Siを成膜した。マスクフレーム1とマスク3とを、密着固定して一体化した状態で、酸素濃度100ppmのN2雰囲気内で加熱溶融接合させた。Au−Si合金の薄膜形成条件及び厚み条件、接合条件は実施例3と同じとした。
(Example 9)
In the same manner as in the first embodiment, an active metal adhesion layer of 0.1 μm in thickness, such as Ti or Cr, is formed on the
(実施例10)
炭化珪素100重量部とB4C5重量部を混合し、200kg/m2で加圧して燒結させ、外形加工して□20mm、厚み0.5mmの炭化珪素セラミックス3を得た。前記炭化珪素セラミックス3の接合面に96.85wt%Au−3.15wt%Siのみを成膜し、実施例3と同様に得られたメンブレン4を実施例1と同様に接合した。但し、厚み30μmのものについてはAu−Si合金のプリフォーム箔を挟んで接合した。Au−Si合金の薄膜形成条件及び厚み条件、接合条件は実施例3と同様とした。
(Example 10)
100 parts by weight of silicon carbide and 5 parts by weight of B4C were mixed, sintered at a pressure of 200 kg / m2, and processed to obtain
(実施例11)
実施例4と同様にして得られた炭化珪素セラミックス3に厚さ0.1μmのTi、Cr等の活性金属密着下地層を実施例1と同様の条件で成膜後、その上にさらに厚さ1.0μmの96.85wt%Au−3.15wt%Siを成膜させた。但し、厚み30μmのものについては、Au−Si合金のプリフォーム箔を挟んで接合した。Au−Si合金の薄膜形成条件及び厚み条件、接合条件は実施例3と同様とした。
(Example 11)
On the
(試験結果)
実施例1、2、8について、マスク構造体の搬送機を用いてX線露光テストを実施し、ウエハ上に本来形成されるべき位置からのパターンのずれ量を計測した。計測は電子顕微鏡によった。ずれ量は、実施例1、2では0.01%程度であったが、実施例8では0.1%であった。また、搬送機による稼動試験を5000回実施したところ、実施例1、2ではマスク基板に損傷は確認されなかったが、実施例8ではマスク基板に亀裂が発生していた。
(Test results)
For Examples 1, 2, and 8, an X-ray exposure test was performed using a transporter of the mask structure to measure the amount of pattern shift from a position where it should be originally formed on the wafer. The measurement was performed with an electron microscope. The deviation amount was about 0.01% in Examples 1 and 2, but was 0.1% in Example 8. In addition, when the operation test was performed 5000 times with the transfer device, no damage was confirmed on the mask substrate in Examples 1 and 2, but a crack was generated on the mask substrate in Example 8.
実施例1、4、5、6について、マスク基板とマスクフレームとの密着強度の測定試験を実施した。試験条件は、島津製作所製オートグラフAG−ISを用い、ナットの部分をエポキシ系接着剤でマスク3に均等な位置に3点接着させ、硬化後にボルトを取りつけボルト部分を治具に挟み試験速度1mm/minで試験した。接合強度は引張り最大荷重を接合面積で除した値として求めた。その結果、実施例1は127MPa、実施例4は65MPa、実施例5は80MPa、実施例6は105MPaとなり、実施例1が最も優れていた。
For Examples 1, 4, 5, and 6, a measurement test of the adhesion strength between the mask substrate and the mask frame was performed. The test conditions were as follows. Using an Autograph AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation, the nut part was bonded to the
さらに、実施例1と実施例5のマスク構造体について、希フッ酸水溶液で洗浄した後、マスク基板とマスクフレームとの密着強度を測定する試験を実施した。試験条件は、島津製作所製オートグラフAG−ISを用い、ナットの部分をエポキシ系接着剤でマスク3に均等な位置に3点接着させ、硬化後にボルトを取りつけボルト部分を治具に挟み試験速度1mm/minで試験した。接合強度は引張り最大荷重を接合面積で除した値として求めた。その結果、実施例1は125MPa、実施例5は15MPaとなり、実施例1が密着強度が大きく、耐フッ酸性を有していることが確認できた。
Further, the mask structures of Example 1 and Example 5 were washed with a diluted hydrofluoric acid aqueous solution, and then a test for measuring the adhesion strength between the mask substrate and the mask frame was performed. The test conditions were as follows. Using an Autograph AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation, the nut part was bonded to the
さらに、実施例1、実施例4について、パターンひずみとマスク基板/マスクフレームの比との関係、および平面度と接合層の厚みとの関係を、それぞれ図5、図6に示した。
なお、平面度は、(KURODA製商品名ナノメトロ400FW)を用いて測定した。また、その定義は、マスク構造体100の矩形平面全体においてマスク3がマスクフレーム1に接着固定された状態である基準面からマスク表面までのMin値とMax値の差と定義する。但し、基準面は、その差が最小になるように設定した。
パターンのひずみとは、Siウエーハにレジストが塗布された状態で等倍に近接露光したほぼ完全な矩形パターンが完成したとして、パターン内のある点(X0、Y0)に対し、マスクがゆがみパターンに位置にズレが発生し、(X1、Y1)に座標が移動した時の√(X1−X0) 2 +(Y1−Y0)2と定義される。
Further, in Examples 1 and 4, the relationship between the pattern distortion and the ratio of the mask substrate / mask frame, and the relationship between the flatness and the thickness of the bonding layer are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.
In addition, the flatness was measured using (Kuroda brand name Nano Metro 400FW). The definition is defined as the difference between the Min value and the Max value from the reference surface where the
The pattern distortion means that a mask is formed into a distorted pattern with respect to a certain point (X0, Y0) in the pattern, assuming that a nearly perfect rectangular pattern that has been subjected to close proximity exposure at the same magnification with a resist applied to a Si wafer is completed. It is defined as √ (X1−X0) 2 + (Y1−Y0) 2 when the position shifts and the coordinates move to (X1, Y1).
この試験は、島津製作所製オートグラフAG−ISを用い、ナットの部分をエポキシ系接着剤で接着させ硬化後にボルトを取付けボルト部分を治具に挟み試験速度1mm/minの条件とした。接合強度は、引張最大荷重を接合面積で除した値として求めた。その結果は、1μmにおいて実施例3は161MPa、実施例9は148MPa、実施例10は15MPa、実施例11は115MPaとなり、実施例3が密着強度が最も大きく、優れていることがわかった。 In this test, using an autograph AG-IS manufactured by Shimadzu Corporation, a nut portion was adhered with an epoxy-based adhesive, and after curing, a bolt was attached, and the bolt portion was sandwiched between jigs, and the test speed was 1 mm / min. The joining strength was determined as a value obtained by dividing the maximum tensile load by the joining area. As a result, at 1 μm, Example 3 was 161 MPa, Example 9 was 148 MPa, Example 10 was 15 MPa, and Example 11 was 115 MPa, and it was found that Example 3 had the highest adhesion strength and was excellent.
また、Au−Si合金からなるろう材は、不純物が存在しないほうが接着強度が高いことがわかる。図8(a)は、実施例3で使用されたAu−Siろう材のエネルギー分散型蛍光X線分析の結果であるが、不純物は観察されなかった。一方、図8(b)は実施例9、11でのAu−Si−Tiろう材のエネルギー分散型蛍光X線分析の結果である。SiCとSiの接合の場合は、Tiが存在したほうが接着強度が向上しており、不純物が存在しない場合は接着強度は低下する。 Also, it can be seen that the brazing material made of an Au-Si alloy has higher adhesive strength when no impurities are present. FIG. 8A shows the result of the energy dispersive X-ray fluorescence analysis of the Au—Si brazing material used in Example 3, but no impurities were observed. On the other hand, FIG. 8B shows the results of energy dispersive X-ray fluorescence analysis of the Au—Si—Ti brazing materials in Examples 9 and 11. In the case of bonding of SiC and Si, the bonding strength is improved when Ti is present, and the bonding strength is reduced when no impurities are present.
以上の結果をまとめると、以下のとおりである。
薄膜接合層の厚さは0.5〜10μm程度、好ましくは1〜5μm、より好ましく2〜4μm程度とすることにより、平面度が高い、即ちマスクのゆがみ量を小さくすることができる(図6より)。
一方、実施例4〜11に示すマスク構造体の場合は、好適例ではないため、マスクの平面度が、14μmと大きくなってしまうことがわかった。
The above results are summarized as follows.
By setting the thickness of the thin film bonding layer to about 0.5 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm, and more preferably about 2 to 4 μm, the flatness is high, that is, the distortion amount of the mask can be reduced (FIG. 6). Than).
On the other hand, in the case of the mask structures shown in Examples 4 to 11, since it is not a suitable example, it was found that the flatness of the mask was as large as 14 μm.
本発明は、電子線リソグラフィー加工用マスクフレームなどの半導体製造・検査装置の分野において使われるものである。 The present invention is used in the field of semiconductor manufacturing / inspection devices such as mask frames for electron beam lithography.
1 マスクフレーム
2 接合層
3 マスク
4 メンブレン
5 開口
300 マスク基板
S アライメントスコープ
M アライメントマスク
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010050433A (en) * | 2008-07-24 | 2010-03-04 | Toppan Printing Co Ltd | Method for manufacturing transfer mask |
JP2010219213A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask and method for electron beam exposure |
JP2011210820A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask for batch electron beam exposure |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01309327A (en) * | 1988-06-08 | 1989-12-13 | Fujitsu Ltd | Mask for x-ray exposure |
JPH02251128A (en) * | 1989-03-24 | 1990-10-08 | Toppan Printing Co Ltd | Mask for x-ray exposure and manufacture thereof |
JPH03173116A (en) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Toshiba Corp | X-ray mask and manufacture thereof |
JPH04155815A (en) * | 1990-10-19 | 1992-05-28 | Canon Inc | X-ray mask structure |
JPH06120124A (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-28 | Toppan Printing Co Ltd | Mask for x-ray exposure and its manufacture |
JPH06120123A (en) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Nippon Steel Corp | Mask for x-ray transfer |
JPH07169672A (en) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | X-ray mask positioning device |
JPH08119759A (en) * | 1994-10-18 | 1996-05-14 | Nippon Cement Co Ltd | Bonding of ceramic and silicon |
JP2000149790A (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-30 | Canon Inc | Sealed container, sealing method, sealing device, and image forming device |
JP2000349007A (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Nikon Corp | Transfer mask for charged particle beam exposure provided with reinforcing frame, and manufacture thereof |
JP2001035780A (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-09 | Nikon Corp | Mask for charged particle beam exposure and manufacture of semiconductor element |
JP2001068405A (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-16 | Nikon Corp | Transfer mask with drive mechanism and electron beam projection aligner having the same |
JP2001102363A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | Exposure mask etching method and device |
JP2002184792A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-28 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method |
JP2002243993A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Kyocera Corp | Package for housing optical semiconductor device |
-
2003
- 2003-11-19 JP JP2003388863A patent/JP2004335996A/en active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01309327A (en) * | 1988-06-08 | 1989-12-13 | Fujitsu Ltd | Mask for x-ray exposure |
JPH02251128A (en) * | 1989-03-24 | 1990-10-08 | Toppan Printing Co Ltd | Mask for x-ray exposure and manufacture thereof |
JPH03173116A (en) * | 1989-11-30 | 1991-07-26 | Toshiba Corp | X-ray mask and manufacture thereof |
JPH04155815A (en) * | 1990-10-19 | 1992-05-28 | Canon Inc | X-ray mask structure |
JPH06120123A (en) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Nippon Steel Corp | Mask for x-ray transfer |
JPH06120124A (en) * | 1992-10-07 | 1994-04-28 | Toppan Printing Co Ltd | Mask for x-ray exposure and its manufacture |
JPH07169672A (en) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | X-ray mask positioning device |
JPH08119759A (en) * | 1994-10-18 | 1996-05-14 | Nippon Cement Co Ltd | Bonding of ceramic and silicon |
JP2000149790A (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-30 | Canon Inc | Sealed container, sealing method, sealing device, and image forming device |
JP2000349007A (en) * | 1999-06-04 | 2000-12-15 | Nikon Corp | Transfer mask for charged particle beam exposure provided with reinforcing frame, and manufacture thereof |
JP2001035780A (en) * | 1999-07-23 | 2001-02-09 | Nikon Corp | Mask for charged particle beam exposure and manufacture of semiconductor element |
JP2001068405A (en) * | 1999-08-31 | 2001-03-16 | Nikon Corp | Transfer mask with drive mechanism and electron beam projection aligner having the same |
JP2001102363A (en) * | 1999-09-30 | 2001-04-13 | Toshiba Corp | Exposure mask etching method and device |
JP2002184792A (en) * | 2000-12-18 | 2002-06-28 | Toshiba Corp | Semiconductor device and manufacturing method |
JP2002243993A (en) * | 2001-02-20 | 2002-08-28 | Kyocera Corp | Package for housing optical semiconductor device |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010050433A (en) * | 2008-07-24 | 2010-03-04 | Toppan Printing Co Ltd | Method for manufacturing transfer mask |
JP2010219213A (en) * | 2009-03-16 | 2010-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask and method for electron beam exposure |
JP2011210820A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask for batch electron beam exposure |
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