JPH0712018B2 - 倍率可変型マスク - Google Patents

倍率可変型マスク

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JPH0712018B2
JPH0712018B2 JP2185292A JP2185292A JPH0712018B2 JP H0712018 B2 JPH0712018 B2 JP H0712018B2 JP 2185292 A JP2185292 A JP 2185292A JP 2185292 A JP2185292 A JP 2185292A JP H0712018 B2 JPH0712018 B2 JP H0712018B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は倍率可変型マスクに関
し、特にＸ線マスクについて、倍率特性を変えることが
できるＸ線マスクに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】1977年7 月19日発行米国特許第４０３７
１１１号「Ｘ線リソグラフイに対するマスク構造」には
Ｘ線マスク内に歪を生じさせる応力を最小限にする種々
の技術及び金属処理装置が述べられている。
【０００３】1983年5 月24日発行米国特許第４３８４９
１９号「Ｘ線マスクを作る方法」にはシリコンウエハ基
板上に薄いポリイミド膜を形成し、その後当該基板をバ
ツクエツチングすることによつてマスク支持リングを形
成するようになされたＸ線マスクが開示されている。
【０００４】1987年1 月6 日発行米国特許第４６３４６
４３号「同一のものを製造するためのＸ線マスク及び方
法」には膜及びＸ線吸収層間に与えられた膜の周辺領域
並びにチタニユウム及び又はニツケルにおいて所望のパ
ターン、Ｘ線に対して透明かつＸ線吸収層を支持する
膜、膜を増強かつ支持するフレームメンバを有するタン
グステンのＸ線吸収層から構成されるＸ線露光用マスク
が述べられている。当該マスクによりかなり精密なパタ
ーンの正確な複写を得ることができ、当該マスクの所望
のパターンはレジストパターンをエツチングマスクとし
て用いるＸ線吸収層の直接ドライエツチングによつて準
備され得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はＸ線リ
ソグラフイシステムにおいてマスク及びウエハ間の倍率
整合を改善することである。
【０００６】本発明の他の目的は作用力によつて倍率特
性を可変できるように調整し得るＸ線リソグラフイ用マ
スクを提供することである。
【０００７】本発明のさらに他の目的は誤差を補正する
ために倍率を変更するように、作用力によつて選択的に
膨張することができる支持リング状の膜を含むＸ線リソ
グラフイ用マスクを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、放射ビームシステムに対する倍率
可変型マスクにおいて、所与のパターンを有し、かつ当
該所与のパターンに従つてビームの形を変形する放射ビ
ームの通路に配設されるようになされた膜構造部と、膜
構造部について当該膜を内部に囲み込みかつ支持する支
持要素と、支持要素内に配設され、支持要素に対して力
を発生することにより当該支持要素に対して機械的な応
力を生じさせ、かつ膜の大きさに対応する物理的な変化
を生じさせ、これにより膜の大きさの変化が膜によつて
発生された放射ビームの形の変形に変化を生じさせるよ
うにする。
【０００９】
【作用】作用力は変形要素の熱膨張及びその結果生ずる
支持リング上の応力によつて与えられる。円形のパター
ンマスク膜は例えばシリコン又はシリコン−パイレツク
スから構成されたリング内に支持される。支持リングは
埋設された円形熱要素を有する同心アルミニユウムリン
グを含む。熱要素はアルミニユウムリングを膨張させ、
これにより支持リングの内部に機械的応力を生じさせて
マスク膜を膨張させる。マスク膜が膨張すると、これに
対応してマスク膜上のパターンが拡大する。
【００１０】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【００１１】図１及び図２はＸ線リソグラフイ用のＸ線
マスク構造の実施例を示す平面図及び側面図で、Ｘ線フ
オトグラフイは作用力によつてマスク膜上のパターンの
倍率を可変するように調整され得る。図１及び図２の実
施例において、作用力は変形部材の熱膨張及びその結果
生ずる支持リング上の応力によつて与えられる。円形の
パターンマスク膜１６は、例えばシリコン又はシリコン
−パイレツクスから構成されるリング１０に支持され
る。支持リング１０は埋設された円形の熱要素１２を有
する同心のアルミニユウムリング１４を含む。熱要素１
２はアルミニユウムリング１４を膨張させ、これにより
支持リング１０の内部に機械的応力を生じさせてマスク
膜１６を膨張させる。マスク膜１６が膨張すると、これ
に対応してマスク膜１６上のパターンが拡大する。
【００１２】Ｘ線リソグラフイ技術はＬＳＩ、ＩＣのよ
うな半導体装置の分野において高密度実装及び小形化を
達成するために用いられる。Ｘ線が非常に短い波長を有
するのでＸ線リソグラフイ技術が用いられている。Ｘ線
リソグラフイの方法は電子ビームを衝突させることによ
つて金属ターゲツトから生成された軟Ｘ線を用い、半導
体ウエハの主要表面に適用されたレジスト上のＸ線マス
クを介してＸ線を放射することにより精密なパターンを
形成するようになされている。Ｘ線リソグラフイ技術に
よりＸ線の非常に短い波長による光の回折及び干渉によ
り生ずるパターンの散乱を回避し、電子ビームのような
他の光源と比較してレジスト及び基板におけるＸ線の散
乱が低いという特性によつて近接効果を削減し、かつレ
ジストすなわち基板によつて生じた外部領域すなわち電
荷の影響なしにパターンを形成することができる。
【００１３】Ｘ線パターン転写技術において、Ｘ線マス
クを上述のように用いることが必要である。サブミクロ
ン単位の規則的かつ正確なパターンを生成するために当
該マスクは多数の厳密な必要条件を満足しなければなら
ない。
【００１４】従来用いられたＸ線マスクは、薄膜フイル
ムすなわち数オングストロームから10オングストローム
の波長を有する軟Ｘ線に対して透明な膜であり、薄膜上
に形成されたＸ線吸収層でありしかも高吸光度のＸ線を
有しかつその周辺領域に薄膜を支持し固定するフレーム
を有するＡＵ（金）、Ｐｔ（プラチナ）のような重金属
並びにＳｉ（シリコン）、石英ガラス等の単結晶から構
成される。
【００１５】Ｘ線リソグラフイを使用する際に、多数の
Ｘ線マスク膜上のパターンがシリコン装置基板上のＸ線
によつて描写されるとき、このパターンの配置及び面積
の精度にとつて重要なのは製造された回路の次の動作で
ある。マスクを製造し又はデバイスウエハを処理する際
の種々の要因が順次続く製造又は処理レベル間において
パターンの拡大及び重ね合せ誤差の原因になつている。
図１及び図２に示すようなマスク構造はＸ線マスクのサ
イズを調整する手段をもつていることにより、このよう
な誤差を補正して重ね合せ精度を最大限にする。当該マ
スク構造はシリコン−パイレツクスすなわち固体シリコ
ン支持リング１０を含む。埋設された熱要素１２を有す
る同心リング１４は図１に示すマスク構造内に製造され
る。同心リング１４はシリコンすなわち支持リング１０
のパイレツクスと比較して熱膨張係数が高い。同心リン
グ１４はアルミニユウムから構成される。薄膜フイルム
Ｘ線透明膜１６は支持リング１０及び同心リング１４の
中央に支持される。マスク膜１６はその上にＸ線不透明
パターンを有する。電源１８によつて与えられる熱要素
１２を介する小電流により同心リング１４が膨張する。
その後同心リング１４は当該マスク構造上に機械的応力
を加え、これによりマスク膜１６が膨張してマスク膜１
６上のパターンが拡大する。
【００１６】図３は測定されたＸ線マスク膜１６の膨張
と当該明細書において述べた技術を用いるリング１４の
温度との関係を示す曲線グラフである。リング１４の温
度並びにそれに対応するマスク膜１６の膨張及び応力は
電源１８により与えられた電流の量によつて選択的に制
御され得る。かくして、当該マスク膜の倍率特性及びウ
エハに対するその整合が選択的に制御され得る。
【００１７】リング１４及び埋設された熱要素１２によ
つて実行される機能は応力を発生させるために支持リン
グ１０に対して同心的な物理力を発生させることであ
る。図１の実施例において、当該物理力は熱による同心
リング１４の膨張（変形）によつて発生される。また物
理力を発生させる他の変形手段は本発明により達成され
る。例えば他の実施例において、同心リング１４は電気
的入力信号が同心リング１４に適用されたとき膨張を生
じさせる圧電材料から構成される。同様に、同心リング
１４はガス又は水力流体等の導入によつて所望の力を拡
大かつ発生させる内部チユーブと同様な変形ブラツダと
して具体化される。
【００１８】当該技術を理解する者は、実施例において
述べた形式の材料は単に一例であることが分かるであろ
う。同様に当該構造が円形であり膨張リングが支持リン
グと同心であるという事実もまた一例である。特に設計
においては、同心楕円形構造が用いられるか若しくは正
方形又は長四角形構成が用いられることにより分離方向
に特異な膨張を与えることが分かる。
【００１９】上述の通り本発明をその最適な実施例に基
づいて特定的に図示、説明したが、本発明の精神及び範
囲から脱することなく形式及び詳細構成の双方について
種々の変更を加えてもよい。
【００２０】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、一般的な
特徴は、放射ビームマスク、例えばＸ線マスクに機械的
応力を発生させ当該マスクが拡大する際の変化に影響を
与える選択的及び制御的に変形又は膨張できる要素の結
合でなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の原理によるＸ線マスクの実施例
を示す平面図である。
【図２】図２は図１に示す本発明の実施例の側面図であ
る。
【図３】図３は温度の変化に対応したＸ線マスク膜の変
化を示す曲線グラフである。
【符号の説明】
１０……支持リング、１２……熱要素、１４……アルミ
ニユウムリング、１６……パターンマスク膜、１８……
電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−168614（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−122216（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射ビームシステム用の倍率可変型マスク
    において、 所与のパターンを有し、放射ビームの通路に
    配設されることにより上記ビームを上記パターンに従つ
    て変形する膜構造部と、 上記膜構造部を囲み込むように
    支持する上記膜構造部に対する支持要素と、 上記支持要
    素内に配設され、上記支持要素に作用力を発生させるこ
    とにより当該支持要素が機械な応力を発生してこの応力
    に応じて上記膜構造部の大きさに変化を生じさせると共
    に、当該膜構造部の大きさの変化に応じて上記放射ビー
    ムに変形を与える変形要素と を具え、 上記支持要素は環
    状リングでなり、 上記変形要素は上記環状リング内に配
    設された伸縮可撓性袋部材でなり、 上記膜構造部は、上
    記放射ビームを透過させ、かつ上記環状リング内に支持
    され、かつ上記放射ビームを透過させない材料でなる所
    定のパターンを有する円形の薄いフイルムでなり、 さら
    に、上記可撓性袋部材に結合されて当該可撓性袋部材内
    に流体を導入することにより上記可撓性袋部材を膨張さ
    せて上記支持要素に対する上記応力を発生する手段 を具
    えることを特徴とする倍率可変型マスク。
JP2185292A 1991-03-28 1992-01-11 倍率可変型マスク Expired - Lifetime JPH0712018B2 (ja)

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US07/676,501 US5155749A (en) 1991-03-28 1991-03-28 Variable magnification mask for X-ray lithography
US07/676501 1991-03-28

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JPH0567562A JPH0567562A (ja) 1993-03-19
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