JPH0294426A - Ｘ線マスク構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はリソグラフィｍｍマスク構造体に関し、史に詳
しくは磁力チャッキング性に優れたＸ線リソグラフィー
用マスク構造体を提供する。

（従来の技術） 従来、ＩＣ，ＬＳＩ等の電子デバイスのリソグラフィー
加］ニ方法として種々の方法か使用されているか、その
中でもＸ線リソグラフィーはＸ線固有の高透過率（低吸
収性）や短波長等の性質に填づき、これ迄の可視光や紫
外光によるリソクラフィ一方法に比へて多くの優れた点
を仔しており、サブミクロンリソグラフィ一方法の有力
な丁段としてｔ＋　１−１されている。

これらのｘＢリソグラフィーにおいて使用するマスク構
造体は、金等のＸ線吸収体によるパターンを保持する支
持膜を保持枠に接着固定したものである。

１例としての支持膜はバックエツチングされたシリコー
ンウェハー（保持枠）に保持されているが、ト記マスク
構造体の使用に際し、Ｘ線露光装置内でのマスク構造体
の搬送、収納等の取扱いにおいて、シリコーンウェハー
のみでは厚さ及び強度共に不足であるため、通常は補強
体を設けて補強している。これらの補強体としては、主
にパイレックスガラスや石英ガラスが使用されている。

（発明が解決しようとしている問題点）上記マスク構造
体を用いてｘ＆！？リソグラフィーを行うに当っては、
該マスク構造体をリソグラフィー装置に固定する方法と
して真空チャッキング方法が行なわれている。

上記真空チャッキング法は大気圧下で行なわれるか、露
光に用いるＸＭは大気内では減衰が大きく、そのため減
圧露光方法や真空露光方法が検討されている。これらの
減圧露光方法や真空露光方法の場合には、上記の如きマ
スク構造体は使用できないという問題がある。

従って本発明の［１的は減圧又は真空露光条件下におい
てもチャッキング可能なＸ線すソグラフィー用マスク構
造体を提供することである。

（問題点を解決するための手段） Ｆ足口的は以下の本発明により達成される。

すなわち、本発明は２発明からなり、第一・の発明は、
所望パターンのＸ線吸収体、該吸収体を支持する支持膜
及びこれらを保持する保持枠からなるＸ線マスク構造体
において、前記保持枠に磁性体又は一部か磁性体である
補強体を設け、磁性体の一面か表面粗さ０．２μｍ以下
及び平面度２μｍ以下に研磨されていることを特徴とす
るＸ線マスク構造体であり、第二の発明は、保持枠に支
持膜を成膜し、該支持１摸上にＸ線吸収体をパターニン
グするＸ線マスク構造体の製造方法において、上記パタ
ーニング後に磁性体を設けることを特徴とするＸ線マス
ク構造体の製造方法である。

（作　　　用） 保持枠に、磁性体又は一部が磁性体である補強体を設け
ることによって、大気中は勿論、減圧又は真空露光条件
下でも、磁力によってチャッキング可能なリソグラフィ
ー用マスク構造体が提供される。

又、前記磁性体の一面（チャッキングに用いる而）の表
面粗さを０．２μｍ以下及び平面度２μｍ以下に研磨す
ることによって、露光装置側のマスクチャックとの空隙
を少なくすることが出来、磁力によるチャッキングをよ
り強固なものとすることができる。

又、本発明の製造方法によれば、マスクパターンの形成
後に磁性体を設けることによって、パタニング時の磁性
体の存在によるエレクトロンビームの粒度低下を解消す
ることが出来る。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明のＸ線マスク構造体の構成において使用する支持
膜は、ベリリウム（Ｂｅ）、チタン（Ｔｉ）、硅素（Ｓ
ｉ）、硼素（Ｂ）等の単体又はそれらの化合物等の無機
物、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、パリレン
等の有機物或いはこれらの複合膜の如く、従来支持１漠
として使用されているものはいずれも本発明で使用する
ことが出来、これらの支持ｊ漠はＸ線透過量を可能な限
り大きくするために、無機物フィルムの場合には０．５
乃至５μｍμｍ、打機物の場合にはｌ乃至２０μｍの厚
みであるのが好ましい。

これらの支持膜の形成方法自体はいずれも従来公知の方
法でよく、例えば、１例を挙げて説明すると、第１図に
図解的に示す様に、シリコンウェハー（保持枠）１１上
に１１η記の如き支持＋１５１１２を成１１！２シ（第
１図ａ）、次いでその裏面にエツチング保護膜１３（窒
化ケイ素膜等）を設け、３０重屓％苛性カリ水溶液でエ
ツチングすることにより、保持枠１１に支持された支持
膜１２が形成される（第１図ｂ）。

又、第２図示の様に支持膜２２に張力を与え、保持枠２
１に接着剤２６で接着せしめてもよい。

保持枠２１が非磁性体であれば、セラミックスでも低膨
脹ガラスでもよい（第２図ａ）。接着剤２６は張力を持
った支持膜２２を剥離しない接着力を持つ接着剤であれ
ばよく、例えば、エポキシ系やゴム系の接着剤が用いら
れる。

上記支持１摸１２又は２２上に形成するＸ線吸収体１４
（第１図Ｃ）又は２４（第２図ｂ）としては、一般に密
度の高い物質、例えば、金、白金、タングステン、鋼、
ニッケル、タンタル及びそれらを含む化合物の薄膜（例
えば、０．５乃至１μｍ程度の厚み）の如く、従来のＸ
線マスク構造体に使用されているＸ線吸収体はいずれも
本発明において使用出来、特に限定されない。

この様なＸｉｌ吸収体１４又は２４は、例えば、上記支
持膜上にメツキ電極層を設け、その上に単層又は多層の
レジストをエレクトロンビーム描画によりパターニング
し、例えば、金をメツキしてＸ線吸収体である金パター
ン１４又は２４を形成する（第１図Ｃ１第２図ｂ）。又
、支持膜１２又は２２上にＷやＴａ等を成膜し、単層又
は多層のレジストをエレクトロンビーム描画により形成
し、次いでＷやＴａ層をプラズマエツチングしてＸ線吸
収体１４又は２４を形成することができる。又、Ｘ線吸
収体１４はシリコンウェハー１２のバックエツチング前
に形成してもよい。

本発明の特徴は、以上の如く構成されたマスク構造体に
、磁性体又は一部が磁性体である補強体１５又は２５を
固定することである。

この様な補強体１５又は磁性体２５は、鉄、コバルト、
ニッケル或いはそれらの合金又は化合物であり、従来公
知の磁性体はいずれも使用することができる。

補強体１５は全体が磁性材からなるものであってもよく
、又、ガラスやセラミックスの如き非磁性体の一部に面
記磁性材を組合せたものでもよい。補強体の形状は保持
枠と同様な形状又は相似形の形状等の如く、保持枠を保
持できる形状であれば特に限定されない。

又、保持枠１１に対する固定は、圧入、ネジ込み、ネジ
留め、接着剤１６による接着等いずれの固定方法でもよ
いが、固定時の磁性体の歪、安定性等を考慮すると、固
化時に収縮の少ない接着剤、例えば、エポキシ系、ゴム
系、アクリル系、ポリイミド系等の熱硬化型、光硬化型
、溶剤型等の接着剤１６の使用が好ましい。

又、保持枠２１に対する磁性体２５の固定は、圧入、ネ
ジ込み、ネジ留め、接着剤２６′による接着等のいずれ
の固定方法でもよいか、接着による場合は接着剤１６と
同様にエポキシ系、ゴム系、アクリル系、ポリイミド系
等の接着剤か好ましい。

又、本発明の製造方法は、上記マスク構造体の形成にお
いて、マスバクターン１４又は２４を形成後に磁性体で
ある補強体１５又は磁性体２５を保持枠１１又は２１に
固定することを特徴としている。すなわち、補強体１５
を固定後にマスクパターン１４を形成すると、磁性体に
よる僅かの磁界によって、パターニング時に使用するエ
レクトロンビームの軌跡が乱される恐れがあるが、パタ
ニング後に磁性体である補強体１５又は磁性体２５を固
定することによってこの様な恐れを解消することか出来
る。

（実施例） 次に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ 第１図は本発明の１実施例のＸ線マスク構造体の断面を
図解的に示す図である。

ハックエツチングされたシリコーンウェハー１１の上に
２μｍの厚みのＳｉ３Ｎ４からなる支持ＩＩ！２１２が
形成され、その上に厚み０．８μｍのＴａからなるＸ線
吸収パターン１４か形成されている。この構造体に磁性
体であるマルテンサイト系ステンレス５ＵＳ４０３から
なる補強体１５をエポキシ系接着剤１６（セメダイン社
製、型番ＥＰＯＯ７）を用いて接着した。補強体１５の
保持枠１１に接着されていない補強体１５の面は平面度
１μｍ、表面粗さ０．１μｍに加工されている。

尚、バックエツチング後の保持枠１１はＸ口形開口の一
片が２５ｍｍ、外径が７５ｍｍ、厚みが２ｍｍの有孔円
板状であり、補強体１５は内径か６０ｍｍ、外径が１０
０ｍｍ、厚みが４ｍｍの円環状である。

実施例２ 第２図は本発明の他の実施例のＸ線マスク構造体の断面
を図解的に示す図である。

セラミックス（Ｓｉ、Ｎ、−ＢＮ　、川崎製鉄製、商品
名リバーセラム）からなる保持枠２１に７．５μｍの厚
みのポリイミド（東し製、商品名カプトン）の支持膜２
２を接着剤２６（ゴム系接着剤、コニシ製、商品名Ｇ−
１０）にて接着した（第２図ａ）。支持膜２２上にはＸ
線吸収パターン２４が形成されている（第２図ｂ）。こ
の構造体に磁性体であるマルテンサイト系ステンレス５
ＵＳ４０３からなる磁性体２５を接着剤２６′（エポキ
シ系接着剤、アルファ技研製、型番３５００）にて接着
固定した（第２図Ｃ）。磁性体２５の保持枠２１に接着
されていない面は平面度０．８μｍ、表面粗さ０．０５
μｍに加工されている。

実施例３ 第３図は本発明の他の実施例のＸ線マスク構造体の断面
を図解的に示す図であり、実施例１における補強体の形
状と接着部位を変更した例を示す。

この実施例では、保持枠３１が接触する補強体３５の面
に段差を形成して保持枠３１の一部を補強体３５中に埋
め込み、保持枠３１の側面と補強体３５の上面が形成す
るコーナ一部で接着固定を行った。この様にすることに
より保持枠３１と補強体３５との界面に接着剤が存在し
ないのでマスク構造体全体の平面性及び平行性に狂いが
生じないという利点がある。

実施例４ 第４図は本発明の更に別の実施例のＸ線マスク構造体の
断面を図解的に示す図である。

バックエツチングされたシリコーンウェハー（保持枠）
４１の上に厚みの比が１：１であり、全体として厚み２
μｍのＢＮ−ポリイミドからなる複合支持膜４２か形成
され、その上に厚み０．７μｍのＡｕからなるＸ線吸収
パターン４４が形成されている。この構造体４５に補強
体４５をアクリル系接着剤４６（デンカ社製、型番Ｇ５
５１０）にて接着固定した。上記補強体４５はパイレッ
クスガラス又は石英ガラス製で、その下面には無電界Ｎ
ｉメツキ後電解Ｃｏ−Ｎｉメツキを行うことにより磁性
体４５′が形成されてる。

磁性体４５′の成膜方法は蒸着等を用いてもよい。尚、
保持枠及び補強体の形状は実施例１と同様である。

実ｈｈ例５ 第５図は本発明の更に別の実施例のＸ線マスク構造体の
断面を図解的に示す図である。

バックエツチングされたシリコーンウェハー（保持枠）
５１の上に厚みか２μｍのＡＩＮからなる支持膜５２が
形成され、その上に厚み０．８μｍのＷからなるＸ線吸
収パターン５４が形成されている。この構造体に補強体
５５をエポキシ系接着剤５６（アルファ技研社製、型番
３５００）にて接着固定した。上記補強体５５はセラミ
ックス（ＡＩＮ−ＢＮ、徳山「達社製、商品名：シュイ
パルＭ）からなり、その下面に形成した凹部にフェライ
ト系ステンレス５ＵＳ４３０からなるリング状磁性体５
５′が接着剤５６′で接着固定されている。リング状磁
性体５５′の補強体５５に接着されていない面は平面度
１μｍ、表面粗さ０．０８μｍに加工されている。又、
上記補強体５５のみを保持枠５１に接着後、Ｘ線吸収パ
ターン５４の形成を行ない、その後にリング状磁性体５
５′を接着剤５６′で接着固定してもよい。

（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、Ｘ線マスク構造体の保持枠
に、磁性体又は一部が磁性体である補強体を設けること
によって、大気中は勿論、減圧（ｊ（ｅ雰囲気）又は真
空露光条件下でも、磁力によってチャッキング可能なＸ
線マスク構造体が提供される。

又、磁性体の一面（チャッキングに用いる面）の表面粗
さを０゜２μｍ以下、平面度を２μｍ以下に研磨するこ
とによって、露光装置側のマスクチャックとの空隙を少
なくすることが出来、磁力によるチャッキングをより強
固なものとすることが出来る。

又、本発明の製造方法によれば、マスクパターンの形成
後に保持枠に磁性体を設けることによって、パターニン
グ時の磁性体の存在によるエレクトロンビームの精度低
下を解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例のマスク構造体の製造工程と
断面を図解的に示す図であり、第２図乃至第５図は本発
明の他の実施例のマスク構造体の断面を図解的に示す図
である。 １１．３１．４１，５１　：シリコンウエハー（保持枠
） １２．２２，３２，４２，５２：支持膜１３．３３，４
３，５３：エツチング保護膜１４．２４，３４，４４．
５４＋Ｘ線吸収体１５．３５＋補強体く磁性体） ４５．５５：補強体 ２５’　、４５’、５５’　　：！ｆｉ性磁性６．２６
．２６′、３６，４６，５６．５６’：接着剤 Δ１５ 図 （ａ） メじ 図 第 図 Δ干ら 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）所望パターンのＸ線吸収体、該吸収体を支持する
   支持膜及びこれらを保持する保持枠からなるＸ線マスク
   構造体において、前記保持枠に磁性体又は一部が磁性体
   である補強体を設け、磁性体の一面が表面粗さ０．２μ
   ｍ以下及び平面度２μｍ以下に研磨されていることを特
   徴とするＸ線マスク構造体。
2. （２）保持枠に支持膜を成膜し、該支持膜上にＸ線吸収
   体をパターニングするＸ線マスク構造体の製造方法にお
   いて、上記パターニング後に磁性体を設けることを特徴
   とするＸ線マスク構造体の製造方法。