JPH0682604B2 - Ｘ線マスク - Google Patents
Ｘ線マスクInfo
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- JPH0682604B2 JPH0682604B2 JP19570687A JP19570687A JPH0682604B2 JP H0682604 B2 JPH0682604 B2 JP H0682604B2 JP 19570687 A JP19570687 A JP 19570687A JP 19570687 A JP19570687 A JP 19570687A JP H0682604 B2 JPH0682604 B2 JP H0682604B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S430/167—X-ray
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、Ｘ線露光技術を用いて超LSIなどの回路パ
ターンを形成する際の遮光部となるＸ線マスクの構造に
関するものである。
ターンを形成する際の遮光部となるＸ線マスクの構造に
関するものである。
第４図は従来のＸ線マスクの断面図である。同図におい
て、１は可視光線およびＸ線に対して透過性を有する透
明薄膜であり、材料としては強度的に優れているBN,Si
N,SiC等が使用されており、厚さ２〜３μｍの絶縁体で
ある。この透明薄膜１の表面上に、Au,W,Ta等のＸ線吸
収率の大きい重金属で構成されたＸ線吸収材２が、作成
しようとしているパターンに対応して積層して形成され
ている。また、透明薄膜１の裏面周縁部に透明薄膜１と
Ｘ線吸収材２とを支持する支持部３がリング状に形成さ
れている。なお、４は作成しようとするパターンの大き
さに対応する領域をもったＸ線透過窓である。
て、１は可視光線およびＸ線に対して透過性を有する透
明薄膜であり、材料としては強度的に優れているBN,Si
N,SiC等が使用されており、厚さ２〜３μｍの絶縁体で
ある。この透明薄膜１の表面上に、Au,W,Ta等のＸ線吸
収率の大きい重金属で構成されたＸ線吸収材２が、作成
しようとしているパターンに対応して積層して形成され
ている。また、透明薄膜１の裏面周縁部に透明薄膜１と
Ｘ線吸収材２とを支持する支持部３がリング状に形成さ
れている。なお、４は作成しようとするパターンの大き
さに対応する領域をもったＸ線透過窓である。
以上のように構成されたＸ線マスクにより露光する際に
はまず、可視光線によりこのＸ線マスクと露光しようと
する下地との重ね合せおよび位置決めを行う。この作業
は、Ｘ線マスクの表面に対して垂直な方向から可視光線
を照射し、Ｘ線マスクを透過し下地により反射された反
射光に基づいて行なう。そのため、透明薄膜１は可視光
線に対して透過性を有していなければならない。この位
置決めが完了すると、上方より下地表面に対して垂直に
Ｘ線を照射し、Ｘ線マスクに照射されたＸ線のうちＸ線
吸収材２に照射されたＸ線は同部材に吸収され、他の領
域に照射されたＸ線は透明薄膜１を透過し、所望パター
ンに対応するＸ線を下地に入射させる。したがって、透
明薄膜１はＸ線に対しても透過性を有していなければな
らない。
はまず、可視光線によりこのＸ線マスクと露光しようと
する下地との重ね合せおよび位置決めを行う。この作業
は、Ｘ線マスクの表面に対して垂直な方向から可視光線
を照射し、Ｘ線マスクを透過し下地により反射された反
射光に基づいて行なう。そのため、透明薄膜１は可視光
線に対して透過性を有していなければならない。この位
置決めが完了すると、上方より下地表面に対して垂直に
Ｘ線を照射し、Ｘ線マスクに照射されたＸ線のうちＸ線
吸収材２に照射されたＸ線は同部材に吸収され、他の領
域に照射されたＸ線は透明薄膜１を透過し、所望パター
ンに対応するＸ線を下地に入射させる。したがって、透
明薄膜１はＸ線に対しても透過性を有していなければな
らない。
このように、Ｘ線がＸ線吸収材２のパターンと逆のパタ
ーンで下地に入射されるので、下地に形成されるパター
ンの良否はＸ線マスクの良否により決定されることにな
り、Ｘ線マスクのパターン検査が必要となる。
ーンで下地に入射されるので、下地に形成されるパター
ンの良否はＸ線マスクの良否により決定されることにな
り、Ｘ線マスクのパターン検査が必要となる。
しかしながら、Ｘ線マスク上のパターンの最小線幅はお
よそ0.5μｍを下回るものであり、従来の光学的手法に
よるパターン検査では、十分な解像が得られず欠陥の見
落し等が発生する可能性がある。そこで著者らは電子ビ
ームを用いたパターン検査装置を開発し、この装置によ
りＸ線マスクのパターン検査を行っている。
よそ0.5μｍを下回るものであり、従来の光学的手法に
よるパターン検査では、十分な解像が得られず欠陥の見
落し等が発生する可能性がある。そこで著者らは電子ビ
ームを用いたパターン検査装置を開発し、この装置によ
りＸ線マスクのパターン検査を行っている。
従来のＸ線マスクは以上のように構成されており、さら
に、このＸ線マスクのパターン検査においては電子ビー
ムを用いたパターン検査装置によりパターン検査が行わ
れる。そのため、検査時、電子ビームが透明薄膜１に照
射されると、電子の注入により透明薄膜１が帯電を起こ
し、次に入射してくる電子ビームが透明薄膜１の帯電現
象により曲げられてしまう。すなわち、当初電子ビーム
を照射しようとしていた位置とは異なる位置に電子ビー
ムが照射されてしまい、正確なパターン検査を行うこと
ができなくなる。
に、このＸ線マスクのパターン検査においては電子ビー
ムを用いたパターン検査装置によりパターン検査が行わ
れる。そのため、検査時、電子ビームが透明薄膜１に照
射されると、電子の注入により透明薄膜１が帯電を起こ
し、次に入射してくる電子ビームが透明薄膜１の帯電現
象により曲げられてしまう。すなわち、当初電子ビーム
を照射しようとしていた位置とは異なる位置に電子ビー
ムが照射されてしまい、正確なパターン検査を行うこと
ができなくなる。
そこで、透明薄膜１の帯電を防止するために、第５図に
示すようなＸ線マスクが考えられた。同図において、従
来例である第４図との相違点は透明薄膜１とＸ線吸収材
２との間に透明導電薄膜５を設けたことである。この透
明導電薄膜５は透明薄膜１と同様に可視光線およびＸ線
に対して透過性を有している。このＸ線マスクでは、透
明薄膜１に帯電した電子を透明導電薄膜５を介してグラ
ンドへ逃がすようにしている。
示すようなＸ線マスクが考えられた。同図において、従
来例である第４図との相違点は透明薄膜１とＸ線吸収材
２との間に透明導電薄膜５を設けたことである。この透
明導電薄膜５は透明薄膜１と同様に可視光線およびＸ線
に対して透過性を有している。このＸ線マスクでは、透
明薄膜１に帯電した電子を透明導電薄膜５を介してグラ
ンドへ逃がすようにしている。
しかしながら、このように透明薄膜１とＸ線吸収材２と
のサンドイッチ構造により透明導電薄膜５を形成しよう
とすると、Ｘ線マスクを製造するにあたり、これら透明
薄膜1,X線吸収材２および透明導電薄膜５の接着性や膨
張性等の差を考慮に入れて材質や成膜条件等を定める必
要があり、製造工程が複雑となるとともに厳格な製造条
件が要求されるという問題がある。
のサンドイッチ構造により透明導電薄膜５を形成しよう
とすると、Ｘ線マスクを製造するにあたり、これら透明
薄膜1,X線吸収材２および透明導電薄膜５の接着性や膨
張性等の差を考慮に入れて材質や成膜条件等を定める必
要があり、製造工程が複雑となるとともに厳格な製造条
件が要求されるという問題がある。
そこで、比較的容易に製造できて、しかも、透明薄膜１
の帯電を防止することができる第６図に示すようなＸ線
マスクが考えられた。同図において、従来例である第４
図との相違点は、透明導電薄膜５を透明薄膜１およびＸ
線吸収材２の上に積層して均一に形成したことである。
なお、この透明導電薄膜５は第５図におけるものと同様
に可視光線およびＸ線に対して透過性を有するととも
に、接地されて透明薄膜１の帯電を緩和する作用を果た
す。
の帯電を防止することができる第６図に示すようなＸ線
マスクが考えられた。同図において、従来例である第４
図との相違点は、透明導電薄膜５を透明薄膜１およびＸ
線吸収材２の上に積層して均一に形成したことである。
なお、この透明導電薄膜５は第５図におけるものと同様
に可視光線およびＸ線に対して透過性を有するととも
に、接地されて透明薄膜１の帯電を緩和する作用を果た
す。
以上のようにＸ線マスクを構成することによりこのＸ線
マスクの製造は第５図に示したものよりも比較的容易に
なる。しかしながら、上方よりＸ線マスクの表面に対し
て垂直にＸ線が入射された場合を考えると、Ｘ線吸収材
２のエッジ部付近の透明導電薄膜５および透明薄膜１を
通過してきたＸ線とＸ線吸収材２のエッジ部以外の透明
導電薄膜５および透明薄膜１を通過してきたＸ線との間
でＸ線強度差が生じるために転写パターンがシャープで
なくなるという問題がある。
マスクの製造は第５図に示したものよりも比較的容易に
なる。しかしながら、上方よりＸ線マスクの表面に対し
て垂直にＸ線が入射された場合を考えると、Ｘ線吸収材
２のエッジ部付近の透明導電薄膜５および透明薄膜１を
通過してきたＸ線とＸ線吸収材２のエッジ部以外の透明
導電薄膜５および透明薄膜１を通過してきたＸ線との間
でＸ線強度差が生じるために転写パターンがシャープで
なくなるという問題がある。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、比較的容易に製造できるとともに、透明薄膜
の帯電を緩和でき、Ｘ線露光時にシャープなパターンが
得られるＸ線マスクを得ることを目的とする。
たもので、比較的容易に製造できるとともに、透明薄膜
の帯電を緩和でき、Ｘ線露光時にシャープなパターンが
得られるＸ線マスクを得ることを目的とする。
この発明に係るＸ線マスクは少なくとも可視光線とＸ線
とに対して透過性を有する薄膜と、所定パターンをもた
せて前記薄膜表面に積層して形成されたＸ線吸収材と、
前記薄膜の裏面に形成された支持部と、前記薄膜の裏面
から前記支持部の裏面にかけて積層して形成された透明
導電薄膜とを備えている。
とに対して透過性を有する薄膜と、所定パターンをもた
せて前記薄膜表面に積層して形成されたＸ線吸収材と、
前記薄膜の裏面に形成された支持部と、前記薄膜の裏面
から前記支持部の裏面にかけて積層して形成された透明
導電薄膜とを備えている。
この発明に係るＸ線マスクによれば、電子ビームによる
パターン検査時等に薄膜に帯電した電子は、接地された
透明導電薄膜を介してグランドへ放出される。また、透
明導電薄膜は、薄膜の裏面から支持部の裏面にかけて積
層して形成されるため、薄膜と透明導電薄膜の合計厚が
Ｘ線照射位置によらずに等しくなってＸ線露光時におい
てシャープなパターンが得られる。
パターン検査時等に薄膜に帯電した電子は、接地された
透明導電薄膜を介してグランドへ放出される。また、透
明導電薄膜は、薄膜の裏面から支持部の裏面にかけて積
層して形成されるため、薄膜と透明導電薄膜の合計厚が
Ｘ線照射位置によらずに等しくなってＸ線露光時におい
てシャープなパターンが得られる。
第１図はこの発明の一実施例を示す図である。同図にお
いて、従来例である第４図との相違点は、In2O3の透明
導電薄膜５が透明薄膜１の裏面から支持部３の裏面にか
けて積層して形成されている点であり、その他について
は従来と全く同一である。なお、この透明導電薄膜５
は、第５図および第６図の場合と同様に可視光線および
Ｘ線に対して透過性を有している。
いて、従来例である第４図との相違点は、In2O3の透明
導電薄膜５が透明薄膜１の裏面から支持部３の裏面にか
けて積層して形成されている点であり、その他について
は従来と全く同一である。なお、この透明導電薄膜５
は、第５図および第６図の場合と同様に可視光線および
Ｘ線に対して透過性を有している。
次に、電子ビームを用いて第１図に示すＸ線マスクのパ
ターン検査をする際、どのようにして透明薄膜１の帯電
が緩和されるかについて第２図をもとに説明する。ま
ず、このＸ線マスクの表面に対して垂直な方向より電子
ビームが照射されると、Ｘ線吸収材２で覆われていない
透明薄膜１の領域に帯電領域ができる。しかしながら、
透明薄膜１は厚みが２〜３μｍと薄いので帯電した電子
は透明導電薄膜５へ容易に移動していく。一方、透明導
電薄膜５は外部に接地されているため、透明導電薄膜５
に移動してきた電子はこの透明導電薄膜５中を移動し
て、Ｘ線マスク外に放出される。こうして、透明薄膜１
の帯電緩和がなされる。
ターン検査をする際、どのようにして透明薄膜１の帯電
が緩和されるかについて第２図をもとに説明する。ま
ず、このＸ線マスクの表面に対して垂直な方向より電子
ビームが照射されると、Ｘ線吸収材２で覆われていない
透明薄膜１の領域に帯電領域ができる。しかしながら、
透明薄膜１は厚みが２〜３μｍと薄いので帯電した電子
は透明導電薄膜５へ容易に移動していく。一方、透明導
電薄膜５は外部に接地されているため、透明導電薄膜５
に移動してきた電子はこの透明導電薄膜５中を移動し
て、Ｘ線マスク外に放出される。こうして、透明薄膜１
の帯電緩和がなされる。
次に第１図に示されたＸ線マスクの製造方法について第
３図をもとにして説明する。まず、同図（ａ）に示すよ
うに、厚さ１〜2mm程度の支持基板２上に、厚さ２〜３
μｍの透明薄膜１を積層して均一に形成する。つぎに、
下地に対応してＸ線を透過させる領域を作るために、支
持基板２の裏面側を同図（ｂ）に示すように写真製版技
術を用いてエッチングして支持部３およびＸ線透過窓４
を作る。さらに、同図（ｃ）に示すように、透明薄膜１
の表面上にAu,W,Ta,Pb等のＸ線吸収率の大きな物質から
なるＸ線吸収材２を積層して均一に形成する。そして、
同図（ｄ）に示すように、透明薄膜１の裏面から支持部
３の裏面にかけて透明導電薄膜５を積層して均一に形成
する。透明導電薄膜５の形成は、スパッタ法,CVD法な
ど、各種成膜方法のどの方法を用いてもよい。つぎに、
同図（ｅ）に示すように、写真製版技術を用いて所望の
回路パターンに対応するマスクパターン７をＸ線吸収材
２上に形成する。さらに、同図（ｆ）に示すように、マ
スクパターン７をマスクとしてＸ線吸収材２をエッチン
グし、すなわちＸ線吸収材２のマスクパターン７に対応
する領域を残して、その他の領域を除去し、さらにマス
クパターン７を除去して、透明薄膜１上に所望のＸ線吸
収材２のパターンを形成する。
３図をもとにして説明する。まず、同図（ａ）に示すよ
うに、厚さ１〜2mm程度の支持基板２上に、厚さ２〜３
μｍの透明薄膜１を積層して均一に形成する。つぎに、
下地に対応してＸ線を透過させる領域を作るために、支
持基板２の裏面側を同図（ｂ）に示すように写真製版技
術を用いてエッチングして支持部３およびＸ線透過窓４
を作る。さらに、同図（ｃ）に示すように、透明薄膜１
の表面上にAu,W,Ta,Pb等のＸ線吸収率の大きな物質から
なるＸ線吸収材２を積層して均一に形成する。そして、
同図（ｄ）に示すように、透明薄膜１の裏面から支持部
３の裏面にかけて透明導電薄膜５を積層して均一に形成
する。透明導電薄膜５の形成は、スパッタ法,CVD法な
ど、各種成膜方法のどの方法を用いてもよい。つぎに、
同図（ｅ）に示すように、写真製版技術を用いて所望の
回路パターンに対応するマスクパターン７をＸ線吸収材
２上に形成する。さらに、同図（ｆ）に示すように、マ
スクパターン７をマスクとしてＸ線吸収材２をエッチン
グし、すなわちＸ線吸収材２のマスクパターン７に対応
する領域を残して、その他の領域を除去し、さらにマス
クパターン７を除去して、透明薄膜１上に所望のＸ線吸
収材２のパターンを形成する。
以上のような工程により透明薄膜１の帯電を緩和するこ
とができるＸ線マスクを製造することができ、特に透明
導電薄膜５を透明薄膜１の裏面から支持部３の裏面にか
けて積層して形成させる工程（同図（ｄ））において、
透明導電薄膜５は一方の面のみが接合に関与するので透
明導電薄膜５がサンドイッチ構造により設けられたＸ線
マスク（第５図）の場合と比べて材質や成膜等の製造条
件において比較的自由度がある。また、Ｘ線透過窓４に
対応する透明導電薄膜５の領域では、透明薄膜１および
透明導電薄膜５がＸ線の入射方向に対してほぼ均一な厚
さを有しているので、透明薄膜１および透明導電薄膜５
を透過して下地に到達するＸ線の強度はＸ線照射位置に
かかわらずほぼ等しく、第６図の場合のようなＸ線吸収
材２のエッジ部分でのコントラストの問題は生じない。
とができるＸ線マスクを製造することができ、特に透明
導電薄膜５を透明薄膜１の裏面から支持部３の裏面にか
けて積層して形成させる工程（同図（ｄ））において、
透明導電薄膜５は一方の面のみが接合に関与するので透
明導電薄膜５がサンドイッチ構造により設けられたＸ線
マスク（第５図）の場合と比べて材質や成膜等の製造条
件において比較的自由度がある。また、Ｘ線透過窓４に
対応する透明導電薄膜５の領域では、透明薄膜１および
透明導電薄膜５がＸ線の入射方向に対してほぼ均一な厚
さを有しているので、透明薄膜１および透明導電薄膜５
を透過して下地に到達するＸ線の強度はＸ線照射位置に
かかわらずほぼ等しく、第６図の場合のようなＸ線吸収
材２のエッジ部分でのコントラストの問題は生じない。
また、イオンビームによるパターン修正時あるいはイオ
ンプラズマによるパターンエッチング時であっても上記
実施例と同様にしてＸ線マスクを構成することによりＸ
線マスクの帯電を緩和することができる。
ンプラズマによるパターンエッチング時であっても上記
実施例と同様にしてＸ線マスクを構成することによりＸ
線マスクの帯電を緩和することができる。
また、上記実施例では透明導電薄膜５にIn2O3を用いた
ものを示したが、ZnOでもよく、また、可視光線を透過
させる程度の厚みをもつ金属薄膜でもよい。ただし、金
属薄膜としてＸ線吸収率が高い材質を使用すると、Ｘ線
露光時のスループットを落とすことになるので、例えば
Ti等の軽金属で金属薄膜を構成するのが望ましい。
ものを示したが、ZnOでもよく、また、可視光線を透過
させる程度の厚みをもつ金属薄膜でもよい。ただし、金
属薄膜としてＸ線吸収率が高い材質を使用すると、Ｘ線
露光時のスループットを落とすことになるので、例えば
Ti等の軽金属で金属薄膜を構成するのが望ましい。
また、上記実施例ではＸ線マスクを製造する工程におい
て、透明薄膜１表面に均一にＸ線吸収材２を積層して形
成した（第３図（ｃ））後に、透明導電薄膜５を透明薄
膜１の裏面から支持部３の裏面にかけて積層して形成し
ているが、透明導電薄膜５の形成は、支持部３およびＸ
線透過窓４を形成した後であればどの段階で行なっても
よい。
て、透明薄膜１表面に均一にＸ線吸収材２を積層して形
成した（第３図（ｃ））後に、透明導電薄膜５を透明薄
膜１の裏面から支持部３の裏面にかけて積層して形成し
ているが、透明導電薄膜５の形成は、支持部３およびＸ
線透過窓４を形成した後であればどの段階で行なっても
よい。
以上にように、この発明によれば透明導電薄膜を透明薄
膜の裏面から支持部の裏面にかけて積層して形成するよ
うに構成したので、電子ビームによるＸ線マスクのパタ
ーン検査等において透明薄膜の帯電を緩和し、より精度
よくパターン検査等ができ、また、Ｘ線露光時において
はシャープなパターンができるＸ線マスクが比較的容易
に得られる効果がある。
膜の裏面から支持部の裏面にかけて積層して形成するよ
うに構成したので、電子ビームによるＸ線マスクのパタ
ーン検査等において透明薄膜の帯電を緩和し、より精度
よくパターン検査等ができ、また、Ｘ線露光時において
はシャープなパターンができるＸ線マスクが比較的容易
に得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例であるＸ線マスクの部分断
面図、第２図は透明薄膜の帯電を緩和する原理を説明す
るための図、第３図はこの発明に係るＸ線マスクの製造
工程を示す断面図、第４図は従来のＸ線マスクを示す断
面図、第５図はＸ線マスクの提案例を示す断面図、第６
図はＸ線マスクの他の提案例を示す断面図である。 図において、１は透明薄膜、２はＸ線吸収材、３は支持
部、５は透明導電薄膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
面図、第２図は透明薄膜の帯電を緩和する原理を説明す
るための図、第３図はこの発明に係るＸ線マスクの製造
工程を示す断面図、第４図は従来のＸ線マスクを示す断
面図、第５図はＸ線マスクの提案例を示す断面図、第６
図はＸ線マスクの他の提案例を示す断面図である。 図において、１は透明薄膜、２はＸ線吸収材、３は支持
部、５は透明導電薄膜である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも可視光線とＸ線とに対して透過
性を有する薄膜と、 所定パターンをもたせて前記薄膜表面に積層して形成さ
れたＸ線吸収材と、 前記薄膜の裏面に形成された支持部と、 前記薄膜の裏面から前記支持部の裏面にかけて積層して
形成された透明導電薄膜とを備えたＸ線マスク。 - 【請求項２】前記透明導電薄膜がIn2O3膜である特許請
求の範囲第１項記載のＸ線マスク。 - 【請求項３】前記透明導電薄膜がZnO膜である特許請求
の範囲第１項記載のＸ線マスク。 - 【請求項４】前記透明導電薄膜がTi膜である特許請求の
範囲第１項記載のＸ線マスク。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19570687A JPH0682604B2 (ja) | 1987-08-04 | 1987-08-04 | Ｘ線マスク |
| DE3820421A DE3820421A1 (de) | 1987-08-04 | 1988-06-15 | Maske zur roentgenlithographie und verfahren zur herstellung einer solchen |
| US07/405,583 US5023156A (en) | 1987-08-04 | 1989-09-11 | Mask for X-ray lityhography and method of manufacturing the same |
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