JPH06120123A - Ｘ線転写用マスク - Google Patents
Ｘ線転写用マスクInfo
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- JPH06120123A JPH06120123A JP26484492A JP26484492A JPH06120123A JP H06120123 A JPH06120123 A JP H06120123A JP 26484492 A JP26484492 A JP 26484492A JP 26484492 A JP26484492 A JP 26484492A JP H06120123 A JPH06120123 A JP H06120123A
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- thin film
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 マスク基板に歪がなく、耐熱性、耐久性に優
れたＸ線転写用マスクを提供する。 【構成】 炭化硅素または窒化硅素薄膜から成るマスク
基板と炭化硅素または窒化硅素質セラミックス製支持枠
とが接合された構造のＸ線転写用マスクにおいて、マス
ク基板と支持枠が予め各々の接合面に形成された、下地
の金属蒸着層とその上のＣｕ蒸着層を介して拡散接合さ
れたＸ線転写用マスクであり、本構造によって低温での
高強度接合が可能となり、マスク基板に歪を生ずること
なく、耐熱性、耐久性に優れたＸ線転写用マスクとな
る。
れたＸ線転写用マスクを提供する。 【構成】 炭化硅素または窒化硅素薄膜から成るマスク
基板と炭化硅素または窒化硅素質セラミックス製支持枠
とが接合された構造のＸ線転写用マスクにおいて、マス
ク基板と支持枠が予め各々の接合面に形成された、下地
の金属蒸着層とその上のＣｕ蒸着層を介して拡散接合さ
れたＸ線転写用マスクであり、本構造によって低温での
高強度接合が可能となり、マスク基板に歪を生ずること
なく、耐熱性、耐久性に優れたＸ線転写用マスクとな
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭化硅素薄膜または窒化
硅素薄膜をマスク基板とするＸ線転写用マスク、特に基
板に歪がなく耐熱性、耐久性に優れたＸ線転写用マスク
に関する。
硅素薄膜をマスク基板とするＸ線転写用マスク、特に基
板に歪がなく耐熱性、耐久性に優れたＸ線転写用マスク
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩ製造においてはＸ線露光転写技術
が次世代リソグラフィとされ、積極的な開発が勧められ
ている。Ｘ線転写用マスクはＸ線露光の中核部品であ
り、マスク基板として炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜
を用いたＸ線転写用マスクがよく知られている。このＸ
線転写用マスクの断面概要図を図１に示す。１はマスク
基板、２は炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜、３はシリ
コン基板、４はマスク窓面、５は接合部、６は炭化硅素
製支持枠または窒化硅素質セラミックス製支持枠を示
す。マスク基板１はシリコン基板３と炭化硅素薄膜また
は窒化硅素薄膜２から構成され、接合部５で炭化硅素支
持枠または窒化硅素支持枠６に接合されている。マスク
基板１のうち実際にマスクとして機能する窓状の薄膜部
分をマスク窓面４と称する。
が次世代リソグラフィとされ、積極的な開発が勧められ
ている。Ｘ線転写用マスクはＸ線露光の中核部品であ
り、マスク基板として炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜
を用いたＸ線転写用マスクがよく知られている。このＸ
線転写用マスクの断面概要図を図１に示す。１はマスク
基板、２は炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜、３はシリ
コン基板、４はマスク窓面、５は接合部、６は炭化硅素
製支持枠または窒化硅素質セラミックス製支持枠を示
す。マスク基板１はシリコン基板３と炭化硅素薄膜また
は窒化硅素薄膜２から構成され、接合部５で炭化硅素支
持枠または窒化硅素支持枠６に接合されている。マスク
基板１のうち実際にマスクとして機能する窓状の薄膜部
分をマスク窓面４と称する。
【０００３】マスク基板１はシリコン基板に炭化硅素薄
膜または窒化硅素薄膜をＣＶＤなどの方法により蒸着し
た後、炭化硅素製支持枠または窒化硅素質セラミックス
製支持枠６に接合する。さらにマスク窓面４の下面の薄
膜部分を物理的に除去し、次いでシリコン基板部分を強
アルカリ溶液にてエッチング除去することにより炭化硅
素薄膜または窒化硅素薄膜から成るマスク窓面を残して
作成する。
膜または窒化硅素薄膜をＣＶＤなどの方法により蒸着し
た後、炭化硅素製支持枠または窒化硅素質セラミックス
製支持枠６に接合する。さらにマスク窓面４の下面の薄
膜部分を物理的に除去し、次いでシリコン基板部分を強
アルカリ溶液にてエッチング除去することにより炭化硅
素薄膜または窒化硅素薄膜から成るマスク窓面を残して
作成する。
【０００４】マスク基板の支持枠の材質は熱膨張率の整
合性上、マスク窓面と同じ材質であることが望ましい。
これは材質が異なる、つまり熱膨張率に差があると接合
時あるいはマスクパターン形成時にマスク窓面に歪とか
反りが生ずるからである。したがってマスク窓面が炭化
硅素薄膜の場合には支持枠の材質は炭化硅素とし、窒化
硅素の場合には窒化硅素またはほぼ同質のセラミックス
であるサイアロンとすることが適当である。なおここで
は窒化硅素とサイアロンを窒化硅素質セラミックスと総
称する。
合性上、マスク窓面と同じ材質であることが望ましい。
これは材質が異なる、つまり熱膨張率に差があると接合
時あるいはマスクパターン形成時にマスク窓面に歪とか
反りが生ずるからである。したがってマスク窓面が炭化
硅素薄膜の場合には支持枠の材質は炭化硅素とし、窒化
硅素の場合には窒化硅素またはほぼ同質のセラミックス
であるサイアロンとすることが適当である。なおここで
は窒化硅素とサイアロンを窒化硅素質セラミックスと総
称する。
【０００５】炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜を蒸着し
たシリコン基板（以降薄膜蒸着基板と称する）と支持枠
の接合方法としてはエポキシ系有機接着剤による接合方
法とアノーディック接合法が一般的である。エポキシ系
有機接着剤による接合は簡便安価な方法であるが、接着
剤の経時劣化によるマスク窓面の反りなどが発生し易く
耐久性に難点がある。さらに有機接着剤は耐熱温度が低
いためマスクパターン処理時に温度制約が生ずるなどの
問題がある。
たシリコン基板（以降薄膜蒸着基板と称する）と支持枠
の接合方法としてはエポキシ系有機接着剤による接合方
法とアノーディック接合法が一般的である。エポキシ系
有機接着剤による接合は簡便安価な方法であるが、接着
剤の経時劣化によるマスク窓面の反りなどが発生し易く
耐久性に難点がある。さらに有機接着剤は耐熱温度が低
いためマスクパターン処理時に温度制約が生ずるなどの
問題がある。
【０００６】アノーディック接合法はイオン導電性固体
に電圧を印加して接合する方法である。Ｘ線転写用マス
クの製作に用いられる方法は支持枠をナトリウムを含む
ガラスとし、薄膜蒸着基板側の接合面はシリコンとして
ガラス製支持枠と薄膜蒸着基板間に電圧を印加し、数１
００℃の温度下で接合する方法である。この方法は比較
的低温で強固な接合が得られるが、支持枠の材質がナト
リウムを含むガラスという制約があるため、マスク窓と
の熱膨張率の整合性を完全にとることは難しく、マスク
窓に歪が入るという問題がある。さらにガラスは炭化硅
素や窒化硅素質セラミックスなどのセラミックスと比較
すると剛性が低いという材料上の問題もある。
に電圧を印加して接合する方法である。Ｘ線転写用マス
クの製作に用いられる方法は支持枠をナトリウムを含む
ガラスとし、薄膜蒸着基板側の接合面はシリコンとして
ガラス製支持枠と薄膜蒸着基板間に電圧を印加し、数１
００℃の温度下で接合する方法である。この方法は比較
的低温で強固な接合が得られるが、支持枠の材質がナト
リウムを含むガラスという制約があるため、マスク窓と
の熱膨張率の整合性を完全にとることは難しく、マスク
窓に歪が入るという問題がある。さらにガラスは炭化硅
素や窒化硅素質セラミックスなどのセラミックスと比較
すると剛性が低いという材料上の問題もある。
【０００７】一般的に炭化硅素や窒化硅素質セラミック
スなどのセラミックスの接合法としては銀−銅−チタン
系合金ろうなどの活性金属ろうやアルミニウム合金ろう
などによるろう付け法、溶融ガラスによる酸化物接合
法、アルミニウム、ニッケル、チタンなどの金属箔をイ
ンサート材とする荷重下での拡散接合法などがよく知ら
れている。これらの方法を薄膜蒸着基板と炭化硅素製ま
たは窒化硅素質セラミックス製支持枠の接合に適用する
場合次のような問題点があり、そのままの適用は難し
い。
スなどのセラミックスの接合法としては銀−銅−チタン
系合金ろうなどの活性金属ろうやアルミニウム合金ろう
などによるろう付け法、溶融ガラスによる酸化物接合
法、アルミニウム、ニッケル、チタンなどの金属箔をイ
ンサート材とする荷重下での拡散接合法などがよく知ら
れている。これらの方法を薄膜蒸着基板と炭化硅素製ま
たは窒化硅素質セラミックス製支持枠の接合に適用する
場合次のような問題点があり、そのままの適用は難し
い。
【０００８】ろう付け法と酸化物接合法においては、ろ
うあるいはガラスに対するセラミックスの漏れ性のバラ
ツキが大きいため通常２０〜３０μｍあるろう層あるい
はガラス層の厚みが一定せず、Ｘ線転写用マスクの厚み
精度を維持することが難しい。また金属箔をインサート
材とするセラミックス同士の拡散接合とはセラミックス
と金属との拡散接合に外ならないから、塑性変形する金
属同士の拡散接合に比べて接合面がより密着した状態で
接合を行わねばならない。
うあるいはガラスに対するセラミックスの漏れ性のバラ
ツキが大きいため通常２０〜３０μｍあるろう層あるい
はガラス層の厚みが一定せず、Ｘ線転写用マスクの厚み
精度を維持することが難しい。また金属箔をインサート
材とするセラミックス同士の拡散接合とはセラミックス
と金属との拡散接合に外ならないから、塑性変形する金
属同士の拡散接合に比べて接合面がより密着した状態で
接合を行わねばならない。
【０００９】したがってＸ線転写用マスクを再現性よく
接合するには、薄膜蒸着基板および支持枠の各々の接合
面とインサート金属箔が密着するよう薄膜蒸着基板と支
持枠の各々の接合面の平滑度、平面度、薄膜蒸着基板上
面と支持枠下面との平行度などに極めて高い精度が要求
される。しかしＸ線転写用マスクの巾寸法は通常１０cm
以上と大きく、これらの精度を実現することは困難であ
るため接合の再現性が維持できない。
接合するには、薄膜蒸着基板および支持枠の各々の接合
面とインサート金属箔が密着するよう薄膜蒸着基板と支
持枠の各々の接合面の平滑度、平面度、薄膜蒸着基板上
面と支持枠下面との平行度などに極めて高い精度が要求
される。しかしＸ線転写用マスクの巾寸法は通常１０cm
以上と大きく、これらの精度を実現することは困難であ
るため接合の再現性が維持できない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明はマスク基板と
支持枠が接合された構造のＸ線転写用マスクにおける従
来技術の持つ問題点を解決するものである。すなわち有
機接着剤によって接合されたＸ線転写用マスクが持つ耐
久性と耐熱性が低いという問題点、アノーディック接合
法によって接合されたＸ線転写用マスクが持つマスク窓
面と支持枠の材質の差異に起因してマスク窓面に歪が生
ずるという問題点を解決し、マスク窓面に歪がなく耐
熱、耐久性に優れたＸ線転写用マスクを提供することを
課題とするものである。
支持枠が接合された構造のＸ線転写用マスクにおける従
来技術の持つ問題点を解決するものである。すなわち有
機接着剤によって接合されたＸ線転写用マスクが持つ耐
久性と耐熱性が低いという問題点、アノーディック接合
法によって接合されたＸ線転写用マスクが持つマスク窓
面と支持枠の材質の差異に起因してマスク窓面に歪が生
ずるという問題点を解決し、マスク窓面に歪がなく耐
熱、耐久性に優れたＸ線転写用マスクを提供することを
課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】マスク窓面に歪がなく耐
熱、耐久性に優れたＸ線転写用マスクを提供するため本
発明は、炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜を表面に蒸着
したシリコン基板を炭化硅素製または窒化硅素質セラミ
ックス製支持枠に接合した後、前記薄膜の一部および前
記シリコン基板の一部を除去して作成した窓状の薄膜部
分を有するシリコン基板をマスク基板とするＸ線転写用
マスクにおいて、前記シリコン基板と前記支持枠とが、
予め各接合面に形成された、下地層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、
Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれた金属
の蒸着層、その上の表面層がＣｕの蒸着層からなる２層
の金属蒸着層を介して設定荷重下で拡散接合されてなる
ことを構成要件とする。なお「下地層であるＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ば
れた金属の蒸着層」を以降単に下地金属蒸着層と称す
る。
熱、耐久性に優れたＸ線転写用マスクを提供するため本
発明は、炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜を表面に蒸着
したシリコン基板を炭化硅素製または窒化硅素質セラミ
ックス製支持枠に接合した後、前記薄膜の一部および前
記シリコン基板の一部を除去して作成した窓状の薄膜部
分を有するシリコン基板をマスク基板とするＸ線転写用
マスクにおいて、前記シリコン基板と前記支持枠とが、
予め各接合面に形成された、下地層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、
Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ばれた金属
の蒸着層、その上の表面層がＣｕの蒸着層からなる２層
の金属蒸着層を介して設定荷重下で拡散接合されてなる
ことを構成要件とする。なお「下地層であるＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ば
れた金属の蒸着層」を以降単に下地金属蒸着層と称す
る。
【００１２】以下、本発明を詳細に説明する。図２は図
１の接合部５に対する本発明の適用を示す接合構造断面
図であり、３はシリコン基板、２はシリコン基板３上に
蒸着した炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜、６は炭化硅
素製支持枠または窒化硅素質セラミックス製支持枠、７
は薄膜蒸着基板の炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜上に
生成した２層の金属蒸着層のうちの下地金属蒸着層、８
はその上の表面層となるＣｕ蒸着層、９は炭化硅素製支
持枠または窒化硅素質セラミックス製支持枠上に生成し
た２層の金属蒸着層のうちの下地金属蒸着層、１０はそ
の上の表面層となるＣｕ蒸着層である。
１の接合部５に対する本発明の適用を示す接合構造断面
図であり、３はシリコン基板、２はシリコン基板３上に
蒸着した炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜、６は炭化硅
素製支持枠または窒化硅素質セラミックス製支持枠、７
は薄膜蒸着基板の炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜上に
生成した２層の金属蒸着層のうちの下地金属蒸着層、８
はその上の表面層となるＣｕ蒸着層、９は炭化硅素製支
持枠または窒化硅素質セラミックス製支持枠上に生成し
た２層の金属蒸着層のうちの下地金属蒸着層、１０はそ
の上の表面層となるＣｕ蒸着層である。
【００１３】炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜から成る
薄膜蒸着基板の接合面および炭化硅素製または窒化硅素
質セラミックス製支持枠の接合面への下地金属蒸着層と
Ｃｕ蒸着層からなる２層の金属蒸着層の形成はイオンプ
レーティング、真空蒸着、スパッタリングなどの物理蒸
着法によって行う。２層の金属蒸着処理を行った薄膜蒸
着基板と支持枠の接合は真空中または不活性雰囲気中に
おいて荷重下での拡散接合によって行う。
薄膜蒸着基板の接合面および炭化硅素製または窒化硅素
質セラミックス製支持枠の接合面への下地金属蒸着層と
Ｃｕ蒸着層からなる２層の金属蒸着層の形成はイオンプ
レーティング、真空蒸着、スパッタリングなどの物理蒸
着法によって行う。２層の金属蒸着処理を行った薄膜蒸
着基板と支持枠の接合は真空中または不活性雰囲気中に
おいて荷重下での拡散接合によって行う。
【００１４】下地金属蒸着層とＣｕ蒸着層からなる２層
の金属層の厚みには最適な範囲が存在する。すなわち薄
すぎると拡散接合時の密着性が悪くなり、安定した接合
が得にくい反面、厚すぎると炭化硅素または窒化硅素に
比べて大きい金属の熱膨張率の影響が現れマスク窓面に
歪が入りやすくなる。最適厚みは１〜５μｍである。ま
た物理蒸着法の種類によって下地金属蒸着層の薄膜蒸着
基板あるいは支持枠に対する付着強度は変わるが、この
付着強度は拡散接合後の接合強度にほとんど影響しな
い。これは拡散接合後の接合強度は拡散接合条件によっ
て決まるためである。したがって下地金属蒸着層とＣｕ
蒸着層の物理蒸着は他のコーティング法によって代替し
うるものである。
の金属層の厚みには最適な範囲が存在する。すなわち薄
すぎると拡散接合時の密着性が悪くなり、安定した接合
が得にくい反面、厚すぎると炭化硅素または窒化硅素に
比べて大きい金属の熱膨張率の影響が現れマスク窓面に
歪が入りやすくなる。最適厚みは１〜５μｍである。ま
た物理蒸着法の種類によって下地金属蒸着層の薄膜蒸着
基板あるいは支持枠に対する付着強度は変わるが、この
付着強度は拡散接合後の接合強度にほとんど影響しな
い。これは拡散接合後の接合強度は拡散接合条件によっ
て決まるためである。したがって下地金属蒸着層とＣｕ
蒸着層の物理蒸着は他のコーティング法によって代替し
うるものである。
【００１５】薄膜蒸着基板と支持枠の拡散接合における
適当な温度条件は４００〜７００℃である。荷重条件に
ついては１〜１０MPa が適当な条件である。勿論この範
囲外でも接合は可能であるが、例えば温度が低いと時間
がかるとか、温度が高いとマスク基板に歪が入りやすい
などの問題がある。
適当な温度条件は４００〜７００℃である。荷重条件に
ついては１〜１０MPa が適当な条件である。勿論この範
囲外でも接合は可能であるが、例えば温度が低いと時間
がかるとか、温度が高いとマスク基板に歪が入りやすい
などの問題がある。
【００１６】Ｘ線転写用マスクはマスクパターン処理時
に約４００℃の温度に短時間ではあるが曝される場合が
あるので、マスク基板と支持枠の接合部の耐熱性は４０
０℃程度が望ましい。耐熱性をあげるには接合温度を高
くすることが有効であるが、マスク窓面には歪が入りや
すくなる。したがってマスク窓面に歪がなく耐熱、耐久
性に優れたＸ線転写用マスクを製作するための技術ポイ
ントは極力低温で接合するとともに必要な耐熱、耐久性
を確保することにある。本発明は２層の金属蒸着と拡散
接合とによりこの技術ポイントを達成するに至ったので
ある。すなわち薄膜蒸着基板と支持枠の接合面に接する
下地層には炭化硅素および窒化硅素質セラミックスと高
強度で接合する金属の蒸着層を形成し、その上の表面層
には低温で拡散接合できるＣｕの蒸着層を形成すること
により低温での接合と高い耐熱、耐久性を確保すること
が可能となった。
に約４００℃の温度に短時間ではあるが曝される場合が
あるので、マスク基板と支持枠の接合部の耐熱性は４０
０℃程度が望ましい。耐熱性をあげるには接合温度を高
くすることが有効であるが、マスク窓面には歪が入りや
すくなる。したがってマスク窓面に歪がなく耐熱、耐久
性に優れたＸ線転写用マスクを製作するための技術ポイ
ントは極力低温で接合するとともに必要な耐熱、耐久性
を確保することにある。本発明は２層の金属蒸着と拡散
接合とによりこの技術ポイントを達成するに至ったので
ある。すなわち薄膜蒸着基板と支持枠の接合面に接する
下地層には炭化硅素および窒化硅素質セラミックスと高
強度で接合する金属の蒸着層を形成し、その上の表面層
には低温で拡散接合できるＣｕの蒸着層を形成すること
により低温での接合と高い耐熱、耐久性を確保すること
が可能となった。
【００１７】炭化硅素および窒化硅素質セラミックスと
高強度で接合する金属としてはセラミックスと金属の接
合分野で活性金属と呼ばれるIVａ族とＶａ族金属および
鉄族金属などが知られている。これらを含む金属のなか
から下地層として適する金属を次のようにして選定し
た。すなわち１０mm×１０mm×４mm厚の炭化硅素および
窒化硅素チップに下地層として種々の金属の蒸着層を、
表面層としてＣｕ蒸着層を形成させ、ついでＣｕ蒸着層
面同士を突き合わせて拡散接合した。この接合試験片の
両面を接着剤で治具に接合したのち引張り強度を測定
し、５MPa 以上の強度を示す金属を選定した。
高強度で接合する金属としてはセラミックスと金属の接
合分野で活性金属と呼ばれるIVａ族とＶａ族金属および
鉄族金属などが知られている。これらを含む金属のなか
から下地層として適する金属を次のようにして選定し
た。すなわち１０mm×１０mm×４mm厚の炭化硅素および
窒化硅素チップに下地層として種々の金属の蒸着層を、
表面層としてＣｕ蒸着層を形成させ、ついでＣｕ蒸着層
面同士を突き合わせて拡散接合した。この接合試験片の
両面を接着剤で治具に接合したのち引張り強度を測定
し、５MPa 以上の強度を示す金属を選定した。
【００１８】このようにして選定された金属は活性金属
のＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂと鉄族元素のＣｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉである。これらの金属の蒸着層を下地層
とすることによってはじめて薄膜蒸着基板と支持枠の高
強度接合が可能となり、Ｘ線転写用マスクの高い製品信
頼性と耐久性が達成されたのである。下地層金属として
他の金属を用いた場合あるいは下地層を用いない場合で
も一応の接合は得られるが、製品の信頼性と耐久性に劣
る。なお下地層と表面層の間にもう１層の金属蒸着層を
いれることも可能であるが、経費増を伴う割には効果は
小さい。
のＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂと鉄族元素のＣｒ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉである。これらの金属の蒸着層を下地層
とすることによってはじめて薄膜蒸着基板と支持枠の高
強度接合が可能となり、Ｘ線転写用マスクの高い製品信
頼性と耐久性が達成されたのである。下地層金属として
他の金属を用いた場合あるいは下地層を用いない場合で
も一応の接合は得られるが、製品の信頼性と耐久性に劣
る。なお下地層と表面層の間にもう１層の金属蒸着層を
いれることも可能であるが、経費増を伴う割には効果は
小さい。
【００１９】極力低温で接合するという思想に基づけば
表面層の蒸着金属はＣｕより融点の低いアルミニウムの
ほうが好ましいように思われる。しかしアルミニウムは
アルカリによって腐食されるので、シリコン基板のアル
カリエッチング時に問題が生ずるとともに耐熱性にも難
があるため適当ではない。
表面層の蒸着金属はＣｕより融点の低いアルミニウムの
ほうが好ましいように思われる。しかしアルミニウムは
アルカリによって腐食されるので、シリコン基板のアル
カリエッチング時に問題が生ずるとともに耐熱性にも難
があるため適当ではない。
【００２０】
【作用】本発明は、炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜を
マスク窓面とするマスク基板と炭化硅素製または窒化硅
素質セラミックス製支持枠とが接合された構造のＸ線転
写用マスクにおいて、予め各接合面に形成された、下地
層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉから選ばれた金属の蒸着層、その上の表面層がＣｕ
の蒸着層からなる２層の金属蒸着層を介して設定荷重下
で拡散接合することにより、従来のＸ線転写用マスクに
比べて耐熱、耐久性に優れ、しかもマスク窓面の歪がな
いＸ線転写用マスクを提供するものである。
マスク窓面とするマスク基板と炭化硅素製または窒化硅
素質セラミックス製支持枠とが接合された構造のＸ線転
写用マスクにおいて、予め各接合面に形成された、下地
層がＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、
Ｎｉから選ばれた金属の蒸着層、その上の表面層がＣｕ
の蒸着層からなる２層の金属蒸着層を介して設定荷重下
で拡散接合することにより、従来のＸ線転写用マスクに
比べて耐熱、耐久性に優れ、しかもマスク窓面の歪がな
いＸ線転写用マスクを提供するものである。
【００２１】
【実施例】実施例１ 図１の形状のＸ線転写用マスクの長さはそのままとし、
巾を１０mmに圧縮した２次元モデルＸ線転写用マスクを
作成した。２次元形状にしたのは例えば巾が小さいため
蒸着などの操作は１括して行えるなど製作の簡便化のた
めであるが、長さ方向に実寸をとっているので接合不良
あるいはマスク基板の歪などの結果はそのままフルサイ
ズのＸ線転写用マスクに適用できる。シリコン基板の上
下面にＣＶＤ法により２μｍ厚の炭化硅素薄膜を蒸着し
た後、この蒸着シリコン基板と炭化硅素製支持枠の両方
の接合面にイオンプレーティングにより下地層としてそ
れぞれの試料ごとにＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉを１μｍ厚さに、表面層としてＣ
ｕを全試料共通に２μｍ厚さに蒸着し、次いで荷重５MP
a 、温度５５０℃、時間３０分、真空度１０-4torrの条
件の下でシリコン基板と支持枠を拡散接合した。この後
炭化硅素薄膜の機械的除去とシリコン基板のアルカリエ
ッチングにより２次元モデルＸ線転写用マスクを作成し
た。全試料について接合部を超音波探傷装置によって検
査したが接合不良部はほとんど検出されず、またマスク
基板には歪はなかった。
巾を１０mmに圧縮した２次元モデルＸ線転写用マスクを
作成した。２次元形状にしたのは例えば巾が小さいため
蒸着などの操作は１括して行えるなど製作の簡便化のた
めであるが、長さ方向に実寸をとっているので接合不良
あるいはマスク基板の歪などの結果はそのままフルサイ
ズのＸ線転写用マスクに適用できる。シリコン基板の上
下面にＣＶＤ法により２μｍ厚の炭化硅素薄膜を蒸着し
た後、この蒸着シリコン基板と炭化硅素製支持枠の両方
の接合面にイオンプレーティングにより下地層としてそ
れぞれの試料ごとにＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉを１μｍ厚さに、表面層としてＣ
ｕを全試料共通に２μｍ厚さに蒸着し、次いで荷重５MP
a 、温度５５０℃、時間３０分、真空度１０-4torrの条
件の下でシリコン基板と支持枠を拡散接合した。この後
炭化硅素薄膜の機械的除去とシリコン基板のアルカリエ
ッチングにより２次元モデルＸ線転写用マスクを作成し
た。全試料について接合部を超音波探傷装置によって検
査したが接合不良部はほとんど検出されず、またマスク
基板には歪はなかった。
【００２２】実施例２ 図１の形状のフルサイズのＸ線転写用マスクを製作し
た。シリコン基板の上下面にＣＶＤ法により２μｍ厚の
炭化硅素薄膜を蒸着した後、この蒸着シリコン基板と炭
化硅素製支持枠の両方の接合面にイオンプレーティング
により下地層としてＴｉを１μｍ厚さに、表面層として
Ｃｕを２μｍ厚さに蒸着し、次いで荷重５MPa 、温度５
５０℃、時間３０分、真空度１０-4torrの条件の下でシ
リコン基板と支持枠を拡散接合した。この後炭化硅素薄
膜の機械的除去とシリコン基板のアルカリエッチングに
より図１の形状のＸ線転写用マスクに仕上げた。接合部
を超音波探傷装置によって検査したが接合不良部はほと
んど検出されなかった。このＸ線転写用マスクはマスク
パターン処理に対する耐熱性と長期使用の耐久性は十分
あり、しかもマスク基板には歪はなくマスクとして十分
な実用性を示し、本発明の有効性が確認できた。
た。シリコン基板の上下面にＣＶＤ法により２μｍ厚の
炭化硅素薄膜を蒸着した後、この蒸着シリコン基板と炭
化硅素製支持枠の両方の接合面にイオンプレーティング
により下地層としてＴｉを１μｍ厚さに、表面層として
Ｃｕを２μｍ厚さに蒸着し、次いで荷重５MPa 、温度５
５０℃、時間３０分、真空度１０-4torrの条件の下でシ
リコン基板と支持枠を拡散接合した。この後炭化硅素薄
膜の機械的除去とシリコン基板のアルカリエッチングに
より図１の形状のＸ線転写用マスクに仕上げた。接合部
を超音波探傷装置によって検査したが接合不良部はほと
んど検出されなかった。このＸ線転写用マスクはマスク
パターン処理に対する耐熱性と長期使用の耐久性は十分
あり、しかもマスク基板には歪はなくマスクとして十分
な実用性を示し、本発明の有効性が確認できた。
【００２３】実施例３ 下地層金属を厚さ２μｍのＮｉとし、拡散接合温度を５
００℃とした以外は実施例２とほぼ同様の方法で製作し
た。このＸ線転写用マスクは実施例２と同様に接合不良
部はほとんど検出されず、マスクとして十分な実用性を
示した。
００℃とした以外は実施例２とほぼ同様の方法で製作し
た。このＸ線転写用マスクは実施例２と同様に接合不良
部はほとんど検出されず、マスクとして十分な実用性を
示した。
【００２４】実施例４ 窒化硅素薄膜をマスク窓面材料とし、サイアロン製支持
枠を使用するＸ線転写用マスクを、下地層金属を厚さ２
μｍのＮｉとし、拡散接合温度を６００℃とした以外は
実施例２とほぼ同様の方法で製作した。このＸ線転写用
マスクは実施例２と同様に接合不良部はほとんど検出さ
れず、マスクとして十分な実用性を示した。
枠を使用するＸ線転写用マスクを、下地層金属を厚さ２
μｍのＮｉとし、拡散接合温度を６００℃とした以外は
実施例２とほぼ同様の方法で製作した。このＸ線転写用
マスクは実施例２と同様に接合不良部はほとんど検出さ
れず、マスクとして十分な実用性を示した。
【００２５】比較例 Ｎｉ箔とＣｕ箔をインサート材とする拡散接合法により
図１の形状のＸ線転写用マスクを製作した。シリコン基
板の上下面にＣＶＤ法により２μｍ厚の炭化硅素薄膜を
蒸着した後、この蒸着シリコン基板と炭化硅素製支持枠
の間に厚さ２μｍのＮｉ箔、厚さ２μｍのＣｕ箔と厚さ
２μｍのＮｉ箔をこの順序ではさみ、荷重１０MPa 、温
度７００℃、時間６０分、真空度１０-4torrの条件の下
で拡散接合した。この後炭化硅素薄膜の機械的除去とシ
リコン基板のアルカリエッチングにより図１の形状のＸ
線転写用マスクに仕上げた。接合部を超音波探傷装置に
よって検査したところ接合界面に亀裂が入っていること
が判明した。この接合法ではＸ線転写用マスクは製作で
きなかった。
図１の形状のＸ線転写用マスクを製作した。シリコン基
板の上下面にＣＶＤ法により２μｍ厚の炭化硅素薄膜を
蒸着した後、この蒸着シリコン基板と炭化硅素製支持枠
の間に厚さ２μｍのＮｉ箔、厚さ２μｍのＣｕ箔と厚さ
２μｍのＮｉ箔をこの順序ではさみ、荷重１０MPa 、温
度７００℃、時間６０分、真空度１０-4torrの条件の下
で拡散接合した。この後炭化硅素薄膜の機械的除去とシ
リコン基板のアルカリエッチングにより図１の形状のＸ
線転写用マスクに仕上げた。接合部を超音波探傷装置に
よって検査したところ接合界面に亀裂が入っていること
が判明した。この接合法ではＸ線転写用マスクは製作で
きなかった。
【００２６】
【発明の効果】本発明によると、優れた耐熱性、耐久性
を有し、マスク窓面に歪のないＸ線転写用マスクが得ら
れ、次世代ＬＳＩのＸ線リソグラフィへの途を拓くとい
う効果がある。
を有し、マスク窓面に歪のないＸ線転写用マスクが得ら
れ、次世代ＬＳＩのＸ線リソグラフィへの途を拓くとい
う効果がある。
【図１】炭化硅素または窒化硅素薄膜から成るマスク基
板と炭化硅素または窒化硅素質セラミックス製支持枠を
接合してなるＸ線転写用マスクの断面を示す概要図。
板と炭化硅素または窒化硅素質セラミックス製支持枠を
接合してなるＸ線転写用マスクの断面を示す概要図。
【図２】図１のマスク基板と支持枠の接合部に対する本
発明の適用を示す接合構造図。
発明の適用を示す接合構造図。
１ マスク基板 ２ 炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜 ３ シリコン基板 ４ マスク窓面 ５ 接合部 ６ 支持枠 ７ 下地金属蒸着層 ８ 銅蒸着層 ９ 下地金属蒸着層 １０ 銅蒸着層
Claims (1)
- 【請求項１】 炭化硅素薄膜または窒化硅素薄膜を表面
に蒸着したシリコン基板を炭化硅素製または窒化硅素質
セラミックス製支持枠に接合した後、前記薄膜の一部お
よび前記シリコン基板の一部を除去して作成した窓状の
薄膜部分を有するシリコン基板をマスク基板とするＸ線
転写用マスクにおいて、前記シリコン基板と前記支持枠
とが、予め各接合面に形成された、下地層がＴｉ、Ｚ
ｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉから選ば
れた金属の蒸着層、その上の表面層がＣｕの蒸着層から
なる２層の金属蒸着層を介して設定荷重下で拡散接合さ
れてなることを特徴とするＸ線転写用マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26484492A JPH06120123A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Ｘ線転写用マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26484492A JPH06120123A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Ｘ線転写用マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06120123A true JPH06120123A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17409002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26484492A Withdrawn JPH06120123A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | Ｘ線転写用マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06120123A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004335996A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-25 | Ibiden Co Ltd | マスク構造体とその製造方法、および補強用マスクフレーム |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP26484492A patent/JPH06120123A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004335996A (ja) * | 2003-04-15 | 2004-11-25 | Ibiden Co Ltd | マスク構造体とその製造方法、および補強用マスクフレーム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |