JPH0492411A - X ray mask and manufacture thereof, and x ray exposure device - Google Patents
X ray mask and manufacture thereof, and x ray exposure deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
半導体装置などを製造する場合に適用されるＸ線露光に
依るパターン転写技術に有用なＸ線マスク及びそれを製
造する方法及びＸ線露光装置に関し、
Ｘ線マスクと露光すべき試料とを充分に狭い間隔で対向
させてもメンブレン膜が破損する虞がなく、また、−枚
のＸ線マスク母材基板から多数のＸ線マスク部分を作り
出すことで安価に供給できるように、更にまた、そのよ
うなＸ線マスクを用いてＸ線露光を行うのに好適な装置
を提供することを目的とし、
一チップ分のパターン或いは該パターンを分割したパタ
ーンを保持可能な大きさにダイ化され且つ該パターンを
透視できる大きさのメンブレン窓をもつＸ線マスク母材
基板と、該Ｘ線マスク母材基板の表面に形成され且つ同
じ大きさをもつメンブレン膜と、該メンブレン膜上の前
記メンブレン窓と対向する位置を占め且つ前記−チップ
分のパターン或いは該パターンを分割したパターンが形
成されたチップ状Ｘ線マスク領域とを備えたチップ状Ｘ
線マスク部分、及び、前記メンブレン窓に、対応する略
同じ大きさの開口をもち且つ表面に該チップ状Ｘ線マス
ク部分が突出した状態に装着されたＸ線マスク支持枠か
らなるよう構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] This invention relates to an X-ray mask, a method for manufacturing the same, and an X-ray exposure apparatus useful for pattern transfer technology using X-ray exposure applied when manufacturing semiconductor devices, etc. There is no risk of the membrane film being damaged even if the mask and the sample to be exposed face each other with a sufficiently narrow interval, and the cost is reduced by producing a large number of X-ray mask parts from one X-ray mask base material substrate. Furthermore, the purpose is to provide an apparatus suitable for performing X-ray exposure using such an X-ray mask, and is capable of holding a pattern for one chip or a pattern obtained by dividing the pattern. an X-ray mask base material substrate that is die-sized and has a membrane window large enough to allow the pattern to be seen through; a membrane film formed on the surface of the X-ray mask base material substrate and having the same size; A chip-shaped
The X-ray mask support frame has an opening of approximately the same size corresponding to the X-ray mask portion and the membrane window, and is mounted with the chip-shaped X-ray mask portion protruding from the surface thereof.
［産業上の利用分野］
本発明は、半導体装置などを製造する場合に適用される
Ｘ線露光に依るパターン転写技術に有用なＸ線マスク及
びそれを製造する方法及びＸ線露光装置に関する。[Industrial Field of Application] The present invention relates to an X-ray mask useful for pattern transfer technology using X-ray exposure applied to manufacturing semiconductor devices, a method for manufacturing the same, and an X-ray exposure apparatus.
現在、半導体装置の高集積化及び高密度化に伴い、リソ
グラフィ工程で扱うパターンは更に微細化されることは
当然の成り行きであり、それに対処できる技術としてＸ
線露光に依るパターン転写技術が注目を集めているが、
それを製造ラインなどに於いて普遍的に用いるには、多
くの面で改善が必要であり、特に、Ｘ線マスクに関連す
る分野では種々な問題を抱えている。Currently, with the increasing integration and density of semiconductor devices, it is natural that the patterns handled in the lithography process will become even finer, and X
Pattern transfer technology based on line exposure is attracting attention,
In order to use it universally in manufacturing lines, etc., improvements are required in many aspects, and in particular, there are various problems in the field related to X-ray masks.
〔従来の技術］
第１２図は従来のＸ線マスクを説明する為の要部平面図
、また、第１３図は同じく要部切断側面図をそれぞれ表
している。[Prior Art] FIG. 12 is a plan view of the main part for explaining a conventional X-ray mask, and FIG. 13 is a cutaway side view of the main part.
図に於いて、１はＸ線マスク母材基板、ＩＡはメンブレ
ン窓、２はメンブレン膜、２Ａはメンブレン窓ＩＡに依
って画成されたメンブレン膜２に於ける窓領域、３はパ
ターン領域、４はＸ線吸収体パターン、５はＸ線マスク
支持枠をそれぞれ示している。In the figure, 1 is an X-ray mask base material substrate, IA is a membrane window, 2 is a membrane film, 2A is a window area in the membrane film 2 defined by the membrane window IA, 3 is a pattern area, Reference numeral 4 indicates an X-ray absorber pattern, and reference numeral 5 indicates an X-ray mask support frame.
第１４図は第１２図及び第１３図について説明したＸ線
マスクを用いて試料にＸ線露光を行う場合について説明
する為の要部切断側面図を表し、第１２図及び第１３図
に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同
じ意味を持つものとする。FIG. 14 is a cutaway side view of a main part for explaining the case where a sample is exposed to X-rays using the X-ray mask described in FIGS. 12 and 13. The same symbols used in the above shall represent the same parts or have the same meaning.
図に於いて、６はＸ線露光の対象である試料、Ｇはメン
ブレン膜２と試料６との間の間隔をそれぞれ示している
。In the figure, 6 indicates a sample to be exposed to X-rays, and G indicates the distance between the membrane film 2 and the sample 6.
ここで、試料６は例えばシリコン半導体ウェハにＸ線レ
ジスト膜を形成したものとして良い。Here, the sample 6 may be, for example, a silicon semiconductor wafer on which an X-ray resist film is formed.
Ｘ線露光を行うには、図示のように、試料６にＸ線マス
クをメンブレン膜２が対向するように配置し、間隔Ｇを
調整しながら位置合わせを行ってから、図の矢印に見ら
れるようにＸ線を照射してＸ線吸収体パターン４のパタ
ーンをステップ・アンド・リピート方式で転写するもの
である。To perform X-ray exposure, as shown in the figure, place the X-ray mask on the sample 6 so that the membrane film 2 faces each other, align it while adjusting the distance G, and then align the mask as shown by the arrow in the figure. The pattern of the X-ray absorber pattern 4 is transferred in a step-and-repeat manner by irradiating X-rays.
第１２図乃至第１４図について説明した従来の技術に於
いては、Ｘ線マスク母材基板１として、例えば、直径約
１０ （ＣＩ） （４（吋〕）以上ノシリコン基板を
用いていて、勿論、メンブレン膜２の大きさも同じであ
り、このＸ線マスク母材基板１とメンブレン膜２とから
なるＸ線マスク部分を保持するＸ線マスク支持枠５も略
同じ大きさか、或いは、若干大きくなっている。In the conventional technology described with reference to FIGS. 12 to 14, a silicon substrate with a diameter of about 10 (CI) (4 (inches) or more), for example, is used as the X-ray mask base material substrate 1. Of course, the size of the membrane film 2 is also the same, and the X-ray mask support frame 5 that holds the X-ray mask portion made up of the X-ray mask base material substrate 1 and the membrane film 2 is also approximately the same size or slightly larger. It has become.
ところで、Ｘ線マスクのうち、パターンの転写に使われ
るパターン領域３は広いメンブレン膜２上の極一部にし
か過ぎず、その大部分は支持部材としての役割しか果た
していない。Incidentally, in the X-ray mask, the pattern area 3 used for pattern transfer is only a small part of the wide membrane film 2, and most of it only serves as a support member.
このＸ線マスクを用いてＸ線吸収体パターン４を試料６
に転写する場合、前記したように、メンブレン膜２と試
料６との間隔Ｇを調整しつつ位置合わせするのであるが
、その際、メンブレンＩＩＩ！２と試料６との間に在る
気体が圧縮若しくは収縮される為、メンブレン膜２の破
損事故がしばしば発生している。通常、間隙Ｇを小さく
する程、高い精度のパターン転写を行ない得るのである
が、特に、そのような場合にメンブレン膜２の破損を生
じ易い。また、図示のＸ線マスクでは、パターン領域３
に形成されたＸ線吸収体パターン４は、通常、−チップ
分であり、直径１０（ｃｍ）以上もの面積のうち、有効
に実用される面積は微々たるものとなっている。一般に
、Ｘ線マスクは大変高価なものであるから、図示例は、
大変に経済効率が悪い構成を採っていることになる。Using this X-ray mask, apply the X-ray absorber pattern 4 to the sample 6.
When transferring to the sample, as described above, the distance G between the membrane film 2 and the sample 6 is adjusted and aligned, but at that time, the membrane III! Since the gas present between the membrane 2 and the sample 6 is compressed or contracted, damage to the membrane 2 often occurs. Normally, the smaller the gap G, the more accurate pattern transfer can be performed, but in such a case, the membrane film 2 is particularly likely to be damaged. In addition, in the illustrated X-ray mask, the pattern area 3
The X-ray absorber pattern 4 formed in the X-ray absorber pattern 4 is usually the size of a chip, and of the area of 10 (cm) or more in diameter, the area that is effectively put into practical use is very small. Generally, X-ray masks are very expensive, so the illustrated example is
This results in a configuration that is extremely inefficient economically.
本発明は、Ｘ線マスクと露光すべき試料とを充分に狭い
間隔で対向させてもメンブレン膜が破損する虞がなく、
また、−枚のＸ線マスク母材基板から多数のＸ線マスク
部分を作り出すことで安価に供給できるように、更にま
た、そのようなＸ線マスクを用いてＸ線露光を行うのに
好適な装置を提供しようとする。The present invention eliminates the risk of damaging the membrane film even when the X-ray mask and the sample to be exposed are opposed to each other at a sufficiently narrow interval.
In addition, by producing a large number of X-ray mask parts from one X-ray mask base material substrate, it is possible to supply them at low cost. attempt to provide equipment.
本発明に依るＸ線マスク及びその製造方法及びＸ線露光
装置に於いては、
（１）半導体装置に於けるーチップ分のパターン或いは
該パターンを分割したパターン（例えばＸ線吸収体パタ
ーン１４）を保持可能な限界の大きさにダイ化され且つ
該パターンの全てを透視できる大きさのメンブレン窓（
例えばメンブレン窓１１Ａ）をもつＸ線マスク母材基板
（例えばＸ線マスク母材基板１１）と、該Ｘ線マスク母
材基板の表面に形成され且つ該Ｘ線マスク母材基板と同
じ大きさをもつメンブレン膜（例えばメンブレン膜１２
）と、該メンブレン膜上の前記メンブレン窓と対向する
位置を占め且つ前記半導体装置に於ける一チップ分のパ
ターン或いは該パターンを分割したパターンが形成され
たチップ状Ｘ線マスク領域（例えばチップ状Ｘ線マスク
領域１３）とを備えたチップ状Ｘ線マスク部分、及び、
該チップ状Ｘ線マスク部分に於ける前記メンブレン窓に
対応する略同じ大きさの開口（例えば開口１５Ａ）をも
ち且つ表面に該チップ状Ｘ線マスク部分が突出した状態
に装着されパターンを露光すべき対象物（例えば試料１
６）と対面させた際に該表面と該対象物の表面との間に
は空間が存在するＸ線マスク支持枠（例えばＸ線マスク
支持枠１５）
からなるか、或いは、
（２）前記（１）に於いて、一つのＸ線マスク支持枠に
複数のチップ状Ｘ線マスク部分をそれぞれ間隔（例えば
間隔Ｇ１或いはＧ２）をおいて装着してなること
を特徴とするか、或いは、
（３）Ｘ線マスク母材基板の表面にメンブレン膜を形成
し、次いで、該Ｘ線マスク母材基板の裏面にメンブレン
膜上のパターンが形成されるべき部分を透視できるメン
ブレン窓を形成し、次いで、該メンブレン膜を有するＸ
線マスク母材基板の該メンブレン膜側と平坦な支持台板
（例えば支持台板１８）とを貼着し、次いで、該メンブ
レン膜を有するＸ線マスク母材基板を半導体装置に於け
る一チップ分のパターン或いは該パターンを分割したパ
ターンを保持することができる限界の大きさのチップ状
Ｘ線マスク部分にダイ化する為の分割溝（例えば分割溝
２０）を形成し、次いで、該チップ状Ｘ線マスク部分に
於ける前記メンブレン窓と略同じ大きさの開口をもつＸ
線マスク支持枠を選択されたチップ状Ｘ線マスク部分に
於けるメンブレン窓と該開口とを一致させて貼着し、次
いで、該選択されたチップ状Ｘ線マスク部分を前記支持
台板から該Ｘ線マスク支持枠と共に取外し、次いで、該
Ｘ線マスク支持枠に装着された該選択されたチップ状Ｘ
線マスク部分のメンブレン膜上にＸ線吸収体からなるパ
ターンを形成する工程
が含まれてなるか、或いは、
（４）Ｘ線マスク母材基板の表面にメンブレン膜を形成
し、次いで、該Ｘ線マスク母材基板の裏面にメンブレン
膜上のパターンが形成されるべき部分を透視できるメン
ブレン窓を形成し、次いで、メンブレン膜上にＸＩ！吸
収体からなるパターンを形成し、次いで、前記Ｘ線マス
ク母材基板の該メンブレン膜側と平坦な支持台板とを貼
着し、次いで、該メンブレン膜及びＸ線マスク母材基板
を半導体装置に於ける一チップ分のパターン或いは該パ
ターンを分割したパターンを保持することができる限界
の大きさのチップ状Ｘ線マスク部分にダイ化する為の分
割溝を形成し、次いで、該チップ状Ｘ線マスク部分に於
ける前記メンブレン窓と略同じ大きさの開口をもつＸ線
マスク支持枠を選択されたチップ状Ｘ線マスク部分に於
けるメンブレン窓と該開口とを一致させて貼着し、次い
で、該選択されたチップ状Ｘ線マスク部分を前記支持台
板から該Ｘ線マスク支持枠と共に取り外す工程
が含まれてなるか、或いは、
（５）前記（３）或いは（４）に於いて、Ｘ線マスク支
持枠と選択されたチップ状Ｘ線マスク部分とを貼着して
から支持台板から取り外す工程を所要のチップ状Ｘ線マ
スク部分の個数に応じて繰り返すこと
を特徴とするか、或いは、
（６）Ｘ線露光装置に於いて、Ｘ線露光の対象物を（例
えば試料６６）保持してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自
在であるＸ−Ｙステージ（例えば試料ステージ５１）と
、複数のチップ状Ｘ線マスク部分（例えばチップ状Ｘ線
マスク部分６５）を搭載したＸ線マスク（例えばＸ線マ
スク６４）を保持し且つ該Ｘ−Ｙステージの上方に配設
されてＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在であるマスク・
ステージ（例えばマスク・ステージ５４）と
を備える。In the X-ray mask, its manufacturing method, and X-ray exposure apparatus according to the present invention, (1) A pattern for a chip in a semiconductor device or a pattern obtained by dividing the pattern (for example, the X-ray absorber pattern 14) A membrane window that is die-sized to the limit size that can be maintained and that is large enough to see through the entire pattern (
For example, an X-ray mask base material substrate (for example, the X-ray mask base material substrate 11) having a membrane window 11A), and an X-ray mask base material substrate formed on the surface of the X-ray mask base material substrate and having the same size as the X-ray mask base material substrate. Membrane membrane (for example, membrane membrane 12) with
) and a chip-shaped X-ray mask region (e.g., a chip-shaped a chip-shaped X-ray mask portion comprising an X-ray mask region 13); and
The chip-shaped X-ray mask has an opening (for example, opening 15A) of approximately the same size as the membrane window in the chip-shaped X-ray mask portion, and is mounted with the chip-shaped X-ray mask portion protruding from the surface to expose a pattern. target object (e.g. sample 1
or (2) an X-ray mask support frame (for example, the X-ray mask support frame 15) in which there is a space between the surface and the surface of the object when facing the object (2). In 1), a plurality of chip-shaped X-ray mask parts are attached to one X-ray mask support frame at intervals (for example, intervals G1 or G2), or (3) ) A membrane film is formed on the surface of an X-ray mask base material substrate, and then a membrane window is formed on the back surface of the X-ray mask base material substrate through which a portion of the membrane film where a pattern is to be formed can be seen through; X having the membrane film
The membrane film side of the X-ray mask base material substrate is attached to a flat support base plate (for example, the support base plate 18), and then the X-ray mask base material substrate having the membrane film is attached to one chip in a semiconductor device. A dividing groove (for example, dividing groove 20) for die-forming is formed in a chip-shaped X-ray mask portion of a limit size that can hold a pattern or a pattern obtained by dividing the pattern, and then the chip-shaped An X-ray mask having an opening approximately the same size as the membrane window in the X-ray mask portion.
A line mask support frame is attached to the selected chip-shaped X-ray mask portion by aligning the membrane window with the opening, and then the selected chip-shaped X-ray mask portion is removed from the support base plate. The selected chip-shaped X is removed together with the X-ray mask support frame, and then the selected chip-shaped
(4) forming a membrane film on the surface of the X-ray mask base material substrate; A membrane window is formed on the back side of the line mask base material substrate through which a portion of the membrane film where a pattern is to be formed can be seen through, and then XI! A pattern made of an absorber is formed, and then the membrane film side of the X-ray mask base material substrate is attached to a flat support plate, and then the membrane film and the X-ray mask base material substrate are attached to a semiconductor device. A dividing groove for die formation is formed in a chip-shaped X-ray mask portion of a limit size that can hold a pattern for one chip or a pattern obtained by dividing the pattern, and then the chip-shaped adhering an X-ray mask support frame having an opening approximately the same size as the membrane window in the selected chip-shaped X-ray mask portion, aligning the opening with the membrane window in the selected chip-shaped X-ray mask portion; Next, the step of removing the selected chip-shaped X-ray mask portion from the support plate together with the X-ray mask support frame, or (5) in (3) or (4) above, , the process of attaching the X-ray mask support frame to the selected chip-shaped X-ray mask portion and then removing it from the support base plate is repeated depending on the number of chip-shaped X-ray mask portions required. or (6) In the X-ray exposure apparatus, an X-Y stage (for example, the sample stage 51) that holds the object to be exposed to X-rays (for example, the sample 66) and is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction ) and an X-ray mask (e.g., X-ray mask 64) equipped with a plurality of chip-like X-ray mask parts (e.g., chip-like X-ray mask parts 65), and is disposed above the X-Y stage. A mask that is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
stage (for example, mask stage 54).
［作用］
前記手段を採ることに依り、Ｘ線露光されるべき対象物
と対向するパターンをもつメンブレン膜の面積は半導体
装置の一チップ分、或いは、それ以下であり、しかも、
その周囲には気体が逸散するのに充分な空間があるので
、Ｘ線マスクをＸ線露光されるべき対象物に栄、速に、
そして、極近接させた場合に於いても、メンブレン膜が
破損する政はなく、従って、極めて高い精度のパターン
転写を行うことができる。また、−枚のＸ線マスク母材
基板から多数のチップ状Ｘ線マスク部分を作り出すこと
ができ、Ｘ線マスクを安価に供給することが可能である
。更にまた、−枚のＸ線マスクに多品種のチップ状Ｘ線
マスク部分を搭載することで、パターンを異にする露光
を行う度にＸ線マスクを交換するなどの手間を省くこと
ができるから、露光作業効率は飛躍的に向上し、また、
そのような作業を行う装置は、Ｘ線露光すべき対象物の
みならず、Ｘ線マスクを保持したマスク・ステージも、
ｘ−Ｙステージと同様、移動可能であって、その位置合
わせは大変に容易である。[Function] By adopting the above means, the area of the membrane film having the pattern facing the object to be exposed to X-rays is equal to or less than one chip of a semiconductor device, and furthermore,
There is enough space around it for the gas to escape, so the X-ray mask can be quickly attached to the object to be exposed to X-rays.
Even when they are placed very close to each other, there is no possibility that the membrane film will be damaged, and therefore, pattern transfer can be performed with extremely high precision. Further, a large number of chip-shaped X-ray mask parts can be produced from -1 sheets of X-ray mask base material substrates, and X-ray masks can be supplied at low cost. Furthermore, by mounting a wide variety of chip-shaped X-ray mask parts on one X-ray mask, it is possible to eliminate the hassle of replacing the X-ray mask each time exposure with a different pattern is performed. , exposure work efficiency has improved dramatically, and
The equipment that performs such work is capable of handling not only the object to be exposed to X-rays, but also the mask stage holding the X-ray mask.
Like the x-y stage, it is movable and its positioning is very easy.
［実施例］
第１図は本発明一実施例のチップ状Ｘ線マスク部分を説
明する為の要部平面図、また、第２図はＸ線マスク支持
枠に装着されたチップ状Ｘ線マスク部分を説明する為の
要部切断側面図をそれぞれ表している。[Example] Fig. 1 is a plan view of a main part for explaining a chip-shaped X-ray mask portion of an embodiment of the present invention, and Fig. 2 shows a chip-shaped X-ray mask mounted on an X-ray mask support frame. Each shows a cutaway side view of the main part for explaining the part.
図に於いて、１１はＸ線マスク母材基板、１１Ａはメン
ブレン窓、１２はメンブレン膜、１２Ａはメンブレン窓
１１Ａに依って画成されたメンブレン膜１２に於ける窓
領域、１３はチップ状Ｘ線マスク領域、１４はＸ線吸収
体パターン、１５はＸ線マスク支持枠をそれぞれ示して
いる。In the figure, 11 is an X-ray mask base material substrate, 11A is a membrane window, 12 is a membrane film, 12A is a window area in the membrane film 12 defined by the membrane window 11A, and 13 is a chip-shaped X 14 indicates a line mask area, 14 indicates an X-ray absorber pattern, and 15 indicates an X-ray mask support frame.
図から判るように、本実施例は、−枚のＸ線マスク母材
基板１１に多数のチップ状Ｘ線マスク部分を作り込み、
そのチップ状Ｘ線マスク部分の一つを切り出して、小さ
くなったメンブレン窓１１Ａに対応して小さくされた開
口１５Ａを持ち、且つ、外形寸法は従来のものと変わり
ないＸ線マスク支持枠１５に装着したものである。As can be seen from the figure, in this embodiment, a large number of chip-shaped X-ray mask parts are fabricated on -11 X-ray mask base material substrates 11,
One of the chip-shaped X-ray mask parts is cut out to form an X-ray mask support frame 15 that has a smaller opening 15A corresponding to the smaller membrane window 11A and whose external dimensions are the same as the conventional one. It was installed.
因に、Ｘ線マスク母材基板１１の直径が例えば約１２．
５ （Ｃ１） （５（吋〕）である場合、チップ状Ｘ
線マスク部分が２０〔鵬］Ｘ２０［閣］であれば、図示
のように、１６個を得ることができる。Incidentally, the diameter of the X-ray mask base material substrate 11 is, for example, about 12 mm.
5 (C1) If (5 (吋)), chip-shaped X
If the line mask part is 20 [Peng] x 20 [Kaku], 16 pieces can be obtained as shown in the figure.
第３図は第１図並びに第２図について説明したチップ状
Ｘ線マスク部分を用いて試料にＸ線露光を行う場合につ
いて説明する為の要部切断側面図を表し、第１図並びに
第２図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或
いは同じ意味を持つものとする。FIG. 3 is a cutaway side view of a main part for explaining the case where a sample is exposed to X-rays using the chip-shaped X-ray mask portion explained in FIGS. 1 and 2; Symbols used in the figures represent the same parts or have the same meaning.
図に於いて、１６はＸ線露光対象である試料、Ｇはメン
ブレン膜１２と試料１６との間隔、Ｓはチップ状Ｘ線マ
スク部分の厚さをそれぞれ示している。尚、図示例では
、Ｘ線マスク支持枠１５に於ける開口１５Ａのエツジに
突出部分１５Ｂを形成し、Ｘ線マスク支持枠１５と試料
１６との間の間隔を広く採っている。In the figure, 16 indicates a sample to be exposed to X-rays, G indicates the distance between the membrane film 12 and the sample 16, and S indicates the thickness of the chip-shaped X-ray mask portion. In the illustrated example, a protruding portion 15B is formed at the edge of the opening 15A in the X-ray mask support frame 15, and the distance between the X-ray mask support frame 15 and the sample 16 is widened.
ここで、試料１６は例えばシリコン半導体ウェハにＸ線
レジスト膜を形成したものと考えて良い。Here, the sample 16 can be considered to be, for example, a silicon semiconductor wafer on which an X-ray resist film is formed.
Ｘ線露光を行う手順は、前記従来の技術の場合と変わり
なく、試料１６にＸ線マスクをメンブレン膜１２が対向
するように配置し、間隔Ｇを調整しながら位置合わせを
行ってから、図の矢印に見られるようにＸ線を照射して
Ｘ線吸収体パターン１４のパターンを転写するものであ
る。The procedure for performing X-ray exposure is the same as in the case of the conventional technique, in which an X-ray mask is placed on the sample 16 so that the membrane film 12 faces each other, and the positioning is performed while adjusting the interval G. The pattern of the X-ray absorber pattern 14 is transferred by irradiating X-rays as shown by the arrow.
この場合、間隔Ｇを極僅少に保って高精度の転写を行う
ようにしても、チップ状Ｘ線マスク部分の面積は一チッ
プ分であって、そのチップ状Ｘ線マスク領域１３の大き
さは２０［閣］Ｘ２０（ａｌｌ）であるから、従来のも
のに比較して約１７１０〜１／２０程度と充分に小さく
、そして、Ｘ線マスク支持枠１５と試料１６との間の間
隔が広いことから、チップ状Ｘ線マスク部分の周囲には
気体が逃げるのに有効な空間が充分にあり、従って、メ
ンブレン膜１２が圧力を受けて破損するなどの虞は皆無
であり、そして、このように面積が小さいと、試料１６
の歪み、或いは、塵などに依って、試料１６とメンブレ
ン膜１２とが直接及び間接に接触する可能性は低くなり
、露光作業の信鯨性を高めることができる。In this case, even if high-precision transfer is performed by keeping the interval G extremely small, the area of the chip-shaped X-ray mask portion is one chip, and the size of the chip-shaped X-ray mask area 13 is Since it is 20[kaku]X20 (all), it is sufficiently small at about 1710 to 1/20 compared to the conventional one, and the distance between the X-ray mask support frame 15 and the sample 16 is wide. Therefore, there is sufficient space around the chip-shaped X-ray mask portion for gas to escape, and therefore there is no risk that the membrane membrane 12 will be damaged by pressure. If the area is small, sample 16
The possibility of direct or indirect contact between the sample 16 and the membrane film 12 due to distortion or dust is reduced, and reliability of the exposure work can be improved.
実験に依ると、
チップ状Ｘ線マスク領域１３：
２０〔薗）Ｘ２０（閣〕
メンブレン膜１２の材質：ＳｉＮ
メンブレン膜１２の厚さ＝２〔μｍ〕
第３図に見られるＳ：２００（μｍ）
Ｘ線マスク径：約１０〔Ω〕 （４〔吋〕）雰囲気：Ｈ
ｅ （１［気圧〕）
とした場合に於いて、Ｘ線マスクと試料１６との間隔Ｇ
を約５００〔μｍ〕〜６００〔μｍ〕から１５（ｔＩｍ
）まで、２００（μｍ／ｍ／秒速度で近接させてもメン
ブレン膜１２の破損は発生しなかった。尚、この場合の
メンブレン膜１２の耐圧は２Ｘ１０’ （Ｐａ）であ
った。因みに、第１２図乃至第１４図について説明した
従来のＸ線マスクについて、前記同様の実験を行った場
合、間隔Ｇの限界は５０〔μｍ〕第３図（μｍ〕であっ
た。According to experiments, chip-shaped X-ray mask area 13: 20 [Sono] x 20 (Kaku) Material of membrane film 12: SiN Thickness of membrane film 12 = 2 [μm] S seen in Fig. 3: 200 (μm) ) X-ray mask diameter: Approximately 10 [Ω] (4 [inches]) Atmosphere: H
e (1 [atmospheric pressure]), the distance G between the X-ray mask and the sample 16
from about 500 [μm] to 600 [μm] to 15 (tIm
), the membrane film 12 was not damaged even when brought close together at a speed of 200 μm/m/sec. In addition, the withstand voltage of the membrane film 12 in this case was 2×10′ (Pa). When similar experiments were conducted on the conventional X-ray masks described with reference to FIGS. 12 to 14, the limit of the distance G was 50 [μm] in FIG. 3 (μm).
第４図乃至第８図は第３図に見られるＸ線マスクを製造
する場合について説明する為の工程要所に於けるＸ線マ
スクなどの要部切断側面図を表し、以下、これ等の図を
参照しつつ解説する。尚、第１図乃至第３図に於いて用
いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持
つものとする。Figures 4 to 8 are cross-sectional side views of the main parts of the X-ray mask at key points in the process to explain the manufacturing of the X-ray mask shown in Figure 3. Explain with reference to figures. Note that the same symbols as those used in FIGS. 1 to 3 represent the same parts or have the same meanings.
第４図参照 化学気相堆積（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐ。See Figure 4 chemical vapor deposition (chemical vapor deposition)
ｕｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ）法、スパッタ
リング法、気相エピタキシャル成長（Ｖａｐｏｒ ｐ
ｈａｓｅ ｅｐｉｔａｘｙ：ＶＰＥ）法など、適宜の
技術を適用することに依って、直径的１０ （ｃｔ）
（４（吋〕）のシリコン基板からなるＸ線マスク母材
基板１１の表面に厚さが１〔μｍ〕〜４〔μｍ〕、例え
ば２〔μｍ〕であるＳｉＮ、ＳｉＣ，ＢＮなどからなる
メンブレン膜１２を形成する。ur deposition (CVD) method, sputtering method, vapor phase epitaxial growth (Vapor p
By applying appropriate techniques such as hase epitaxy (VPE) method,
A membrane made of SiN, SiC, BN, etc. with a thickness of 1 [μm] to 4 [μm], for example, 2 [μm] is formed on the surface of the X-ray mask base material substrate 11 made of a silicon substrate (4 (inches)). A film 12 is formed.
例えば、ＣＶＤ法を適用することに依り、Ｘ線マスク母
材基板１１の裏面並びに側面にＳｉＯ□或いはＳｉＮな
どからなるバック・エツチング・マスク！！１７を形成
する。For example, by applying the CVD method, a back etching mask made of SiO□ or SiN can be formed on the back and side surfaces of the X-ray mask base material substrate 11! ! form 17.
第５図参照
平坦性が良好な支持台板１８にＸ線マスク母材基板１１
のメンブレンＷｉ！１２側を対向させ、ワックス膜１９
を介して貼り合わせる。Refer to Figure 5.
Membrane Wi! 12 sides facing each other, wax film 19
Paste together through.
通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プ
ロセス及びエッチャントをＨＦとする化学的ウェット・
エツチング法を適用することに依り、バック・エツチン
グ・マスク膜１７のパターニングを行ってエツチング用
開口１７Ａを形成する。Resist process in normal photolithography technology and chemical wet process using HF as etchant.
By applying an etching method, the back etching mask film 17 is patterned to form an etching opening 17A.
第６図参照
エッチャントをフッ酸＋硝酸の混合液とする化学的ウェ
ット・エツチング法を適用することに依り、エツチング
用間口１７Ａを介してＸ線マスク母材基板１１のバック
・エツチングを行ってメンブレン窓１１Ａを形成する。By applying a chemical wet etching method using a mixed solution of hydrofluoric acid and nitric acid as the etchant (see FIG. 6), the X-ray mask base material substrate 11 is back-etched through the etching opening 17A to form a membrane. A window 11A is formed.
尚、Ｘ線マスク母材基板１１は、通常の半導体装置を作
るシリコン基板と同様に厚く、従って、加工に長時間を
必要とするので、前記のように多数のメンプレニ窓１１
Ａを一括して形成できることは大変に好ましい。Incidentally, the X-ray mask base material substrate 11 is thick like a silicon substrate for making a normal semiconductor device, and therefore requires a long time to process.
It is very preferable that A can be formed all at once.
第７図参照
例えば、ダイシング・ソーを用いてチップ状Ｘ線マスク
部分として切り出す為の分割溝２０を形成する。尚、こ
の分割溝２０は基盤の目状に形成されることは云うまで
もない。Refer to FIG. 7. For example, a dicing saw is used to form dividing grooves 20 for cutting out chip-shaped X-ray mask parts. It goes without saying that the dividing grooves 20 are formed in the shape of a grid on the base.
第８図参照
開口１５Ａのエツジに在る突出部分１５Ｂに接着剤２１
を施したＸ線マスク支持枠１５を選択されたチップ状Ｘ
線マスク部分に対向させて貼着してから、支持台板１８
の裏面に於ける該選択されたチップ状Ｘ線マスク部分に
対応する箇所をヒータ２２で加熱してワックス膜１９を
軟化させてＸ線マスク支持枠１５を引き上げれば、前記
選択されたチップ状Ｘ線マスク部分のみが一体となって
上がってくる。Refer to FIG. 8. Adhesive 21 is applied to the protruding portion 15B at the edge of the opening 15A.
The selected chip-shaped X-ray mask support frame 15
After pasting it facing the line mask part, support base plate 18
The heater 22 heats the part corresponding to the selected chip-shaped X-ray mask on the back side of the mask to soften the wax film 19 and pull up the X-ray mask support frame 15. Only the X-ray mask part comes up as one.
このようにして作られたＸ線マスクは、第１図乃至第３
図について説明したものと全く同様に用いることができ
る。尚、吸収体パターン１４の形成は、前記工程が終了
した後、即ち、チップ状Ｘ線マスク部分とＸ線マスク支
持枠１５とを結合した後に行うことができ、また、必要
あれば、第４図の状態で行うこともできる。The X-ray masks made in this way are shown in Figures 1 to 3.
It can be used exactly as described for the figures. Note that the absorber pattern 14 can be formed after the above steps are completed, that is, after the chip-shaped X-ray mask portion and the X-ray mask support frame 15 are combined. It can also be done in the state shown in the figure.
第９図は他の実施例を説明する為のチップ状Ｘ線マスク
部分の要部切断平面説明図及びＸ線マスクの要部切断側
面図を表し、第１図乃至第８図に於いて用いた記号と同
記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとする
。FIG. 9 is a cross-sectional plan view of a chip-shaped X-ray mask portion and a cross-sectional side view of the main portion of the X-ray mask for explaining another embodiment, and is used in FIGS. 1 to 8. The same symbol as the one used in this document shall represent the same part or have the same meaning.
図に於いて、３１並びに４１はＸ線マスク母材基板、３
１Ａ並びに４１Ａは窓領域、３２並びに４２はメンブレ
ン膜、３２Ａ並びに４２Ａは窓領域、３３及び４３はチ
ップ状Ｘ線マスク領域をそれぞれ示している。In the figure, 31 and 41 are X-ray mask base material substrates, 3
1A and 41A are window regions, 32 and 42 are membrane films, 32A and 42A are window regions, and 33 and 43 are chip-shaped X-ray mask regions, respectively.
本実施例では、Ｘ線マスク母材基板１１．３１．４１そ
れぞれを用いて作成したチップ状Ｘ線マスク部分は、そ
れぞれパターンが相違するものであり、それ等のチップ
状Ｘ線マスク部分を選択してＸ線マスク支持枠１５に搭
載する。従って、この実施例に依ると、一つのＸ線マス
クで三種類のパターンを露光することができる。In this example, the chip-shaped X-ray mask parts created using each of the X-ray mask base material substrates 11, 31, and 41 have different patterns, and these chip-shaped X-ray mask parts are selected. The X-ray mask is then mounted on the X-ray mask support frame 15. Therefore, according to this embodiment, three types of patterns can be exposed with one X-ray mask.
第１０図は多数のチップ状Ｘ線マスク部分を一つのＸ線
マスク支持枠に搭載したＸ線マスクの要部平面図を表し
、第９図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか
或いは同じ意味を持つものとする。Figure 10 shows a plan view of the main parts of an X-ray mask in which multiple chip-shaped X-ray mask parts are mounted on one X-ray mask support frame, and the same symbols as those used in Figure 9 refer to the same parts. represent or have the same meaning.
図に於いて、１３′並びに１３“はチップ状Ｘ線マスク
領域１３と同系統ではあるがパターンが相違するチップ
状Ｘ線マスク領域、３３′並びに３３″はチップ状Ｘ線
マスク部分領域と同系統ではあるがパターンが相違する
チップ状Ｘ線マスク領域、４３′並びに４３′はチップ
状Ｘ線マスク領域４３と同系統ではあるがパターンが相
違するチップ状Ｘ線マスク領域、０１及びＧ２は隣接す
るチップ状Ｘ線マスク部分の間隔をそれぞれ示している
。尚、ここで、系統は、ＭＩＳ）ランジスタの系統、Ｃ
ＭＩＳ）ランジスタの系統、バイポーラトランジスタの
系統などを指称している。In the figure, 13' and 13'' are chip-shaped X-ray mask areas that are the same system as the chip-shaped X-ray mask area 13 but have different patterns, and 33' and 33'' are the same as the chip-shaped X-ray mask partial area. Chip-shaped X-ray mask regions 43' and 43' are similar to the chip-shaped X-ray mask region 43 but have different patterns, and 01 and G2 are adjacent chip-shaped X-ray mask regions. The distances between the chip-shaped X-ray mask portions are shown. In addition, here, the system is MIS) transistor system, C
MIS) Refers to transistor systems, bipolar transistor systems, etc.
本実施例に依ると、元種類のチップ状Ｘ線マスク部分を
持つＸ線マスクを構成することができる。According to this embodiment, an X-ray mask having a chip-shaped X-ray mask portion of the original type can be constructed.
前記したように、チップ状Ｘ線マスク部分の大きさは、
約２０ Ｃｍ）ｘ２０ （■〕程度であるから、７５（
論〕〜１００〔閣〕角のＸ線マスク支持枠１５に余裕を
もって九個以上を搭載することができる。尚、このよう
に多数のチップ状Ｘ線マスク部分を並べた場合、従来と
同様、メンブレン膜の破損が懸念されるところであるが
、隣接するチップ状Ｘ線マスク部分の間隔Ｇ１及びＧ２
を例えば２〔１ＩＩＩ１１］〜５〔１３以上にしておけ
ば、全く問題は生じない。尚、第１０図の実施例では、
九個のチップ状Ｘ線マスク部分が全て異種のもの、とし
たが、同種のものを例えば三個ずつ三種類で計九個にす
ることもでき、その場合は、全部を同時に使用すること
なく、汚れた場合の予備にすると良い。As mentioned above, the size of the chip-shaped X-ray mask portion is
Approximately 20 cm) x 20 (■), so 75 (
Nine or more masks can be mounted on the X-ray mask support frame 15 of 100 to 100 square meters with plenty of room. Note that when a large number of chip-shaped X-ray mask parts are lined up in this way, there is a concern that the membrane membrane may be damaged, as in the past, but the distances G1 and G2 between adjacent chip-shaped X-ray mask parts are
If it is set to, for example, 2 [1III11] to 5 [13 or more, no problem will occur at all. In addition, in the embodiment shown in FIG.
All nine chip-shaped X-ray mask parts are of different types, but it is also possible to have three pieces of the same type, for example, three types, for a total of nine pieces, and in that case, all of them can be used without using them at the same time. , it's good to have it as a spare in case it gets dirty.
第１１図は第１０図に見られるＸ線マスクを用いてＸ線
露光を行うのに好適な本発明のＸ線露光装置を説明する
為の要部斜面図を表している。FIG. 11 is a perspective view of essential parts for explaining the X-ray exposure apparatus of the present invention suitable for performing X-ray exposure using the X-ray mask shown in FIG. 10.
図に於いて、５１は試料ステージ、５２はＸ軸方向試料
ステージ駆動系、５３はＸ軸方向試料ステージ駆動系、
５４はマスク・ステージ、５５はＸ軸方向マスク・ステ
ージ駆動系、５６はＹ軸方向マスク・ステージ駆動系、
５７はＸ軸方向マスク・ステージ微動駆動系、５８はＹ
軸方向マスク・ステージ微動駆動系、５９は回転補正用
駆動系、６０及び６１は検出用偏向ミラー、６２及び６
３は検出用レーザ・ビーム、６４はＸ線マスク、６５は
チップ状Ｘ線マスク部分、６６は露光すべき試料、６７
はデバイス・チップ・パターン、６８は露光チップをそ
れぞれ示している。尚、本明細書に於けるＸ軸方向及び
Ｙ軸方向は、数学で謂う直交座標系に於けるＸ軸とＹ軸
との関係と同じである。In the figure, 51 is a sample stage, 52 is an X-axis sample stage drive system, 53 is an X-axis sample stage drive system,
54 is a mask stage, 55 is an X-axis mask stage drive system, 56 is a Y-axis mask stage drive system,
57 is the X-axis direction mask stage fine movement drive system, 58 is the Y-axis direction mask stage fine movement drive system
Axial mask stage fine movement drive system, 59 is a rotation correction drive system, 60 and 61 are detection deflection mirrors, 62 and 6
3 is a detection laser beam, 64 is an X-ray mask, 65 is a chip-shaped X-ray mask portion, 66 is a sample to be exposed, 67
denotes a device chip pattern, and 68 denotes an exposure chip, respectively. Note that the X-axis direction and Y-axis direction in this specification are the same as the relationship between the X-axis and the Y-axis in an orthogonal coordinate system called in mathematics.
図示のＸ線露光装置が、従来のそれと異なるところは、
Ｘ線マスク６４を支持したマスク・ステージ５４が固定
ではなく、試料ステージ５１と同様にＸ軸方向及びＹ軸
方向に移動可能に構成した点にある。The differences between the illustrated X-ray exposure apparatus and conventional ones are as follows:
The mask stage 54 supporting the X-ray mask 64 is not fixed, but is movable in the X-axis direction and the Y-axis direction like the sample stage 51.
即ち、試料ステージ５１に於いては、試料ステージ駆動
系５２及び５３の作用に依って、その上に在る試料６６
に於けるデバイス・チップ・パターン６７を露光チップ
６日の位置まで持ち来すように動作し、マスク・ステー
ジ５４に於いては、マスク・ステージ駆動系５５及び５
６の作用に依って、チップ状Ｘ線マスク部分６５を選択
し、検出用偏向ミラー６０及び６１、検出用レーザ・ビ
ーム６２及び６３など位置合わせ検出系からの情報に基
づくマスク・ステージ微動駆動系５７及び５８や回転補
正用駆動系５９の助けを借りて微細な位置合わせを行う
ようにしている。That is, in the sample stage 51, the sample 66 on it is moved by the action of the sample stage drive systems 52 and 53.
In the mask stage 54, the mask stage drive system 55 and 5
6, the chip-shaped X-ray mask portion 65 is selected, and the mask stage fine movement drive system based on the information from the alignment detection system such as the detection deflection mirrors 60 and 61 and the detection laser beams 62 and 63. Fine positioning is performed with the help of 57 and 58 and a rotation correction drive system 59.
本実施例に依れば、多品種のパターンをＸ線マスクを交
換することなく転写することができ、作業効率は大きく
向上する。According to this embodiment, a wide variety of patterns can be transferred without replacing the X-ray mask, and work efficiency is greatly improved.
〔発明の効果］
本発明に依れば、−チップ分のパターン或いは該パター
ンを分割したパターンを保持可能な大きさにダイ化され
且つ該パターンを透視できる大きさのメンブレン窓をも
つＸ線マスク母材基板と、該Ｘ線マスク母材基板の表面
に形成され且つ同じ大きさをもつメンブレン膜と、該メ
ンブレン膜上の前記メンブレン窓と対向する位置を占め
且つ前記−チップ分のパターン成りは該パターンを分割
したパターンが形成されたチップ状Ｘ線マスク領域とを
備えたチップ状Ｘ線マスク部分、及び、前記メンブレン
窓に対応する略同じ大きさの開口をもち且つ表面に該チ
ップ状Ｘ線マスク部分が突出した状態に装着されたＸ線
マスク支持枠からなるＸ線マスクが実現され、また、そ
れを適切に利用できるＸ線露光装置が実現される。[Effects of the Invention] According to the present invention, - an X-ray mask that is die-sized to a size that can hold a pattern for a chip or a pattern obtained by dividing the pattern, and has a membrane window large enough to see through the pattern; A base material substrate, a membrane film formed on the surface of the X-ray mask base material substrate and having the same size, and a pattern that occupies a position facing the membrane window on the membrane film and corresponds to the -chip. a chip-shaped X-ray mask portion having a chip-shaped X-ray mask area in which a pattern obtained by dividing the pattern is formed; and a chip-shaped An X-ray mask consisting of an X-ray mask support frame mounted with the ray mask portion protruding is realized, and an X-ray exposure apparatus that can appropriately utilize the X-ray mask support frame is realized.
前記構成を採ることに依り、Ｘ線露光されるべき対象物
と対向するパターンをもつメンブレン膜の面積は半導体
装置の一チップ分、或いは、それ以下であり、しかも、
その周囲には気体が逸散するのに充分な空間があるので
、Ｘ線マスクをＸ線露光されるべき対象物に急速に、そ
して、極近接させた場合に於いても、メンブレン膜が破
損する震はなく、従って、極めて高い精度のパターン転
写を行うことができる。また、−枚のＸ線マスク母材基
板から多数のチップ状Ｘ線マスク部分を作り出すことが
でき、Ｘ線マスクを安価に供給することが可能である。By adopting the above configuration, the area of the membrane film having the pattern facing the object to be exposed to X-rays is equal to or less than one chip of a semiconductor device, and furthermore,
There is sufficient space around it for gas to escape, so even if the X-ray mask is brought rapidly and very close to the object to be exposed to X-rays, the membrane membrane will not be damaged. There is no vibration, and therefore, pattern transfer can be performed with extremely high precision. Further, a large number of chip-shaped X-ray mask parts can be produced from -1 sheets of X-ray mask base material substrates, and X-ray masks can be supplied at low cost.
更にまた、−枚のＸ線マスクに多品種のチップ状Ｘ線マ
スク部分を搭載することで、パターンを異にする露光を
行う度にＸ線マスクを交換するなどの手間を省くことが
できるから、露光作業効率は飛躍的に向上し、また、そ
のような作業を行う装置は、Ｘ線露光すべき対象物のみ
ならず、Ｘ線マスクを保持したマスク・ステージも、Ｘ
−Ｙステージと同様、移動可能であって、その位置合わ
せは大変に容易である。Furthermore, by mounting a wide variety of chip-shaped X-ray mask parts on one X-ray mask, it is possible to eliminate the hassle of replacing the X-ray mask each time exposure with a different pattern is performed. , the efficiency of exposure work has improved dramatically, and the equipment that performs such work can handle not only the object to be exposed to X-rays, but also the mask stage holding the X-ray mask.
- Like the Y stage, it is movable and its positioning is very easy.
第１図は本発明一実施例のチップ状Ｘ線マスク部分を説
明する為の要部平面図、第２図はＸ線マスク支持枠に装
着されたチップ状Ｘ線マスク部分を説明する為の要部切
断側面図、第３図は第１図並びに第２図について説明し
たチップ状Ｘ線マスク部分を用いて試料にＸＮＩＡ露光
を行う場合について説明する為の要部切断側面図、第４
図乃至第８図は第３図に見られるＸ線マスクを製造する
場合について説明する為の工程要所に於けるＸ線マスク
などの要部切断側面図、第９図は他の実施例を解説する
為の要部説明図、第１０図は多数のチップ状Ｘ線マスク
部分を一つのＸ線マスク支持枠に搭載したＸ線マスクの
要部平面図、第１１図は第１０図に見られるＸ線マスク
を用いてＸ線露光を行うのに好適な本発明のＸ線露光装
置を説明する為の要部斜面図、第１２図は従来のＸ線マ
スクを説明する為の要部平面図、第１３図は同じく要部
切断側面図、第１４図は第１２図及び第１３図について
説明したＸ線マスクを用いて試料にＸ線露光を行う場合
について説明する為の要部切断側面図をそれぞれ表して
いる。
図に於いて、１１はＸ線マスク母材基板、１１Ａはメン
ブレン窓、１２はメンブレン膜、１２Ａはメンブレン窓
ｌｌＡに依って画成されたメンブレン膜１２に於ける窓
領域、１３はチップ状Ｘ線マスク領域、１４はＸ線吸収
体パターン、１５はＸ線マスク支持枠、１６はＸ線露光
対象である試料、Ｇはメンブレン膜１２と試料１６との
間隔、Ｓはチップ状Ｘ線マスク部分の厚さ、３１並びに
４１はＸ線マスク母材基板、３１Ａ並びに４１Ａは窓領
域、３２並びに４２はメンブレン膜、３２Ａ並びに４２
Ａは窓領域、３３及び４ｑはチップ状Ｘ線マスク領域、
５１は試料ステージ、５２はＸ軸方向試料ステージ駆動
系、５３はＸ軸方向試料ステージ駆動系、５４はマスク
・ステージ、５５はＸ軸方向マスク・ステージ駆動系、
５６はＸ軸方向マスク・ステージ駆動系、５７はＸ軸方
向マスク・ステージ微動駆動系、５８はＸ軸方向マスク
・ステージ微動駆動系、５９は回転補正用駆動系、６０
並びに６１は検出用偏向ミラー、６２並びに６３は検出
用レーザ・ビーム、６４はＸ＆１マスク、６５はチップ
状Ｘ線マスク部分、６６は露光すべき試料、６７はデバ
イス・チップ・パターン、６８は露光チップをそれぞれ
示している。
特許出願人 富士通株式会社
代理人弁理士 相 谷 昭 司
代理人弁理士 渡 邊 弘 −
５Ｂ
５Ｂ
１２：メンブレン膜
第１図
第３図
１１Ａ：メンブレン窓
第２図
７Ａ
第５図
５Ａ
第８図
Ｘ線マスクなどの要部切断側面図
第６図
Ｘ線マスクなどの要部切断側面図
第７図
他の突流例を解説する為の要部説明図
第９図
Ｇ１
第１０図
従来のＸ線マスクの要部平面図
第１２図
従来のＸ線マスクの要部切断側面図
第１３図
第１１図
Ｘ線
第１４図FIG. 1 is a plan view of a main part for explaining a chip-shaped X-ray mask portion according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view for explaining a chip-shaped X-ray mask portion mounted on an X-ray mask support frame. FIG. 3 is a cutaway side view of the main part, and FIG.
Figures 8 through 8 are cutaway side views of essential parts of an X-ray mask at important points in the process to explain the case of manufacturing the X-ray mask shown in Figure 3, and Figure 9 shows another example. Figure 10 is a plan view of the main parts of an X-ray mask in which multiple chip-shaped X-ray mask parts are mounted on one X-ray mask support frame, and Figure 11 is a diagram showing the main parts shown in Figure 10 for explanation. FIG. 12 is a perspective view of the main parts for explaining the X-ray exposure apparatus of the present invention suitable for performing X-ray exposure using an X-ray mask, and FIG. 12 is a plan view of the main parts for explaining the conventional X-ray mask. Figure 13 is a cutaway side view of the main part, and Figure 14 is a cutaway side view of the main part to explain the case where a sample is exposed to X-rays using the X-ray mask explained in Figs. 12 and 13. Each represents a diagram. In the figure, 11 is an X-ray mask base material substrate, 11A is a membrane window, 12 is a membrane film, 12A is a window area in the membrane film 12 defined by membrane window llA, and 13 is a chip-shaped X ray mask area, 14 is an X-ray absorber pattern, 15 is an X-ray mask support frame, 16 is a sample to be exposed to X-rays, G is a distance between membrane film 12 and sample 16, S is a chip-shaped X-ray mask portion , 31 and 41 are X-ray mask base material substrates, 31A and 41A are window regions, 32 and 42 are membrane films, 32A and 42
A is a window area, 33 and 4q are chip-shaped X-ray mask areas,
51 is a sample stage, 52 is an X-axis sample stage drive system, 53 is an X-axis sample stage drive system, 54 is a mask stage, 55 is an X-axis mask stage drive system,
56 is an X-axis direction mask/stage drive system, 57 is an X-axis direction mask/stage fine movement drive system, 58 is an X-axis direction mask/stage fine movement drive system, 59 is a rotation correction drive system, 60
61 is a detection deflection mirror, 62 and 63 are detection laser beams, 64 is an X&1 mask, 65 is a chip-shaped X-ray mask portion, 66 is a sample to be exposed, 67 is a device chip pattern, and 68 is an exposure Each chip is shown. Patent Applicant Fujitsu Ltd. Representative Patent Attorney Akira Aitani Representative Patent Attorney Hiroshi Watanabe - 5B 5B 12: Membrane membrane Figure 1 Figure 3 Figure 11A: Membrane window Figure 2 Figure 2 7A Figure 5 5A Figure 8 Fig. 6 A cut-away side view of the main parts of an X-ray mask, etc. Fig. 7 A cut-away side view of the main parts of an X-ray mask, etc. Fig. 9 An explanatory diagram of the main parts to explain other examples of rush currents Fig. 9 G1 Fig. 10 Conventional X-ray mask Fig. 12 A cutaway side view of the main parts of a conventional X-ray mask Fig. 13 Fig. 11 X-ray Fig. 14
Claims (6)
該パターンを分割したパターンを保持可能な限界の大き
さにダイ化され且つ該パターンの全てを透視できる大き
さのメンブレン窓をもつＸ線マスク母材基板と、 該Ｘ線マスク母材基板の表面に形成され且つ該Ｘ線マス
ク母材基板と同じ大きさをもつメンブレン膜と、 該メンブレン膜上の前記メンブレン窓と対向する位置を
占め且つ前記半導体装置に於ける一チップ分のパターン
或いは該パターンを分割したパターンが形成されたチッ
プ状Ｘ線マスク領域と を備えたチップ状Ｘ線マスク部分、 及び、該チップ状Ｘ線マスク部分に於ける前記メンブレ
ン窓に対応する略同じ大きさの開口をもち且つ表面に該
チップ状Ｘ線マスク部分が突出した状態に装着されパタ
ーンを露光すべき対象物と対面させた際に該表面と該対
象物の表面との間には空間が存在するＸ線マスク支持枠
からなることを特徴とするＸ線マスク。(1) An X-ray mask that is made into a die of a size that is the limit that can hold a pattern for one chip of a semiconductor device or a pattern obtained by dividing the pattern, and that has a membrane window large enough to see through the entire pattern. a base material substrate; a membrane film formed on the surface of the X-ray mask base material substrate and having the same size as the X-ray mask base material substrate; occupying a position on the membrane film facing the membrane window; A chip-shaped X-ray mask portion comprising a chip-shaped X-ray mask region in which a pattern for one chip of the semiconductor device or a pattern obtained by dividing the pattern is formed; The chip-shaped X-ray mask has an opening of approximately the same size corresponding to the membrane window, and is attached with the chip-shaped X-ray mask portion protruding from the surface, and when the pattern is faced to the object to be exposed, the surface and the object An X-ray mask comprising an X-ray mask support frame with a space between it and the surface of an object.
スク部分をそれぞれ間隔をおいて装着してなること を特徴とする請求項１記載のＸ線マスク。(2) The X-ray mask according to claim 1, wherein a plurality of chip-shaped X-ray mask parts are mounted on one X-ray mask support frame at intervals.
し、 次いで、該Ｘ線マスク母材基板の裏面にメンブレン膜上
のパターンが形成されるべき部分を透視できるメンブレ
ン窓を形成し、 次いで、該メンブレン膜を有するＸ線マスク母材基板の
該メンブレン膜側と平坦な支持台板とを貼着し、 次いで、該メンブレン膜を有するＸ線マスク母材基板を
半導体装置に於ける一チップ分のパターン或いは該パタ
ーンを分割したパターンを保持することができる限界の
大きさのチップ状Ｘ線マスク部分にダイ化する為の分割
溝を形成し、 次いで、該チップ状Ｘ線マスク部分に於ける前記メンブ
レン窓と略同じ大きさの開口をもつＸ線マスク支持枠を
選択されたチップ状Ｘ線マスク部分に於けるメンブレン
窓と該開口とを一致させて貼着し、 次いで、該選択されたチップ状Ｘ線マスク部分を前記支
持台板から該Ｘ線マスク支持枠と共に取外し、 次いで、該Ｘ線マスク支持枠に装着された該選択された
チップ状Ｘ線マスク部分のメンブレン膜上にＸ線吸収体
からなるパターンを形成する工程 が含まれてなることを特徴とするＸ線マスクの製造方法
。(3) forming a membrane film on the surface of the X-ray mask base material substrate, and then forming a membrane window on the back surface of the X-ray mask base material substrate through which the part on the membrane film where the pattern is to be formed can be seen; Next, the membrane film side of the X-ray mask base material substrate having the membrane film is attached to a flat support plate, and then the X-ray mask base material substrate having the membrane film is placed in a semiconductor device. A dividing groove for die-forming is formed in a chip-shaped X-ray mask portion of a limit size that can hold a pattern for a chip or a pattern obtained by dividing the pattern, and then a dividing groove is formed in the chip-shaped X-ray mask portion. Attaching an X-ray mask support frame having an opening approximately the same size as the membrane window in the selected chip-shaped X-ray mask portion so that the membrane window and the opening coincide with each other; The selected chip-shaped X-ray mask portion is removed from the support base plate together with the X-ray mask support frame, and then the selected chip-shaped X-ray mask portion is placed on the membrane membrane of the selected chip-shaped X-ray mask portion mounted on the X-ray mask support frame. A method for manufacturing an X-ray mask, comprising the step of forming a pattern made of an X-ray absorber.
し、 次いで、該Ｘ線マスク母材基板の裏面にメンブレン膜上
のパターンが形成されるべき部分を透視できるメンブレ
ン窓を形成し、 次いで、該メンブレン窓に対応する位置に於ける該メン
ブレン膜上にＸ線吸収体からなるパターンを形成し、 次いで、前記Ｘ線マスク母材基板の該メンブレン膜側と
平坦な支持台板とを貼着し、 次いで、該メンブレン膜及びＸ線マスク母材基板を半導
体装置に於ける一チップ分のパターン或いは該パターン
を分割したパターンを保持することができる限界の大き
さのチップ状Ｘ線マスク部分にダイ化する為の分割溝を
形成し、次いで、該チップ状Ｘ線マスク部分に於ける前
記メンブレン窓と略同じ大きさの開口をもつＸ線マスク
支持枠を選択されたチップ状Ｘ線マスク部分に於けるメ
ンブレン窓と該開口とを一致させて貼着し、 次いで、該選択されたチップ状Ｘ線マスク部分を前記支
持台板から該Ｘ線マスク支持枠と共に取り外す工程 が含まれてなることを特徴とするＸ線マスクの製造方法
。(4) forming a membrane film on the surface of the X-ray mask base material substrate, and then forming a membrane window on the back surface of the X-ray mask base material substrate through which the part on the membrane film where the pattern is to be formed can be seen; Next, a pattern made of an X-ray absorber is formed on the membrane film at a position corresponding to the membrane window, and then the membrane film side of the X-ray mask base material substrate and a flat support plate are connected. Then, the membrane film and the X-ray mask base material substrate are assembled into a chip-shaped X-ray mask of a limit size that can hold a pattern for one chip in a semiconductor device or a pattern obtained by dividing the pattern. A dividing groove for die-forming is formed in the chip-shaped X-ray mask part, and then an X-ray mask support frame having an opening approximately the same size as the membrane window in the chip-shaped X-ray mask part is attached to the selected chip-shaped X-ray mask part. aligning and affixing a membrane window in the mask portion to the opening, and then removing the selected chip-shaped X-ray mask portion from the support base plate together with the X-ray mask support frame. A method for manufacturing an X-ray mask characterized by:
ク部分とを貼着してから支持台板から取り外す工程を所
要のチップ状Ｘ線マスク部分の個数に応じて繰り返すこ
と を特徴とする請求項３或いは４記載のＸ線マスクの製造
方法。(5) The process of attaching the X-ray mask support frame to the selected chip-shaped X-ray mask portion and then removing it from the support base plate is repeated according to the required number of chip-shaped X-ray mask portions. The method for manufacturing an X-ray mask according to claim 3 or 4.
向に移動自在であるＸ・Ｙステージと、複数のチップ状
Ｘ線マスク部分を搭載したＸ線マスクを保持し且つ該Ｘ
・Ｙステージの上方に配設されてＸ軸方向及びＹ軸方向
に移動自在であるマスク・ステージと を備えてなることを特徴とするＸ線露光装置。(6) An X/Y stage that holds an object to be exposed to X-rays and is movable in the X- and Y-axis directions, and an X-Y stage that holds an X-ray mask equipped with a plurality of chip-shaped X-ray mask parts and X
- An X-ray exposure apparatus characterized by comprising a mask stage disposed above a Y stage and movable in the X-axis direction and the Y-axis direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208053A JPH0492411A (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | X ray mask and manufacture thereof, and x ray exposure device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208053A JPH0492411A (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | X ray mask and manufacture thereof, and x ray exposure device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0492411A true JPH0492411A (en) | 1992-03-25 |
Family
ID=16549865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208053A Pending JPH0492411A (en) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | X ray mask and manufacture thereof, and x ray exposure device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0492411A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005268439A (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Tadahiro Omi | Method and system for unmagnified x-ray exposure |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP2208053A patent/JPH0492411A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005268439A (en) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Tadahiro Omi | Method and system for unmagnified x-ray exposure |
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