JPH07263329A - Ｘ線マスクの製造治具およびそれを用いたｘ線マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない工程数でＸ線マスクの一定領域に反射
防止膜，遮光膜等の膜を形成する。 【構成】 Ｘ線マスク載置台２１上にＸ線マスク１０と
ステンシルマスクホルダ２４を配設する。ステンシルマ
スクホルダ２４の開口２７に開口部２９を有するステン
シルマスク２８を配設する。調整機構３０によってＸ線
マスク１０を同一平面内で回転させると共に、Ｘ，Ｙ方
向に移動させて膜形成領域を開口部２９に対応させる。
ビームを照射すると、前記開口部２９に対応するＸ線マ
スク１０の一定領域のみに膜が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線リソグラフィに用
いるＸ線マスクの製造治具およびそれを用いたＸ線マス
クの製造方法に関し、特に反射防止膜や遮光膜をアライ
メントパタン部等の部分的な領域だけに成膜する際に用
いて好適なＸ線マスクの製造治具およびＸ線マスクの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】波長が５オングストロームから１５オン
グストロームの範囲の軟Ｘ線と呼ばれるＸ線を用いてマ
スクパタンをシリコンなどに代表される集積回路用ウエ
ハ基板に転写するＸ線リソグラフィ技術はサブミクロン
メータからナノメータ幅のパタンまで高精度に転写でき
る技術であり、今後の超大容量集積回路や超高速電子デ
バイス開発の有力な手段として注目されている。Ｘ線リ
ソグラフィ技術開発の重要な課題として、高精度なパタ
ンを有するＸ線マスクの作製、及びマスクと転写するウ
エハの高精度な位置合わせを行うアライメントの開発が
あり、精力的な研究開発が進められている。

【０００３】図７（ａ），（ｂ）はＸ線露光装置に使用
されるＸ線マスクの従来構造を示すもので、（ａ）は同
マスクの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であ
る。図中１はマスク基板、２はマスク支持体、３はフレ
ーム、４は吸収体パタン、５は反射防止膜、６は遮光膜
である。マスク基板１はＸ線透過率を大きくするため、
１〜３μｍ厚の極薄膜にする必要があり、そのため機械
的強度の大きい材料、例えばＳｉＮやＳｉＣ等が用いら
れている。マスク基板１を支持するマスク支持体２は、
平坦性に優れ強度の大きい材料で、かつウインド加工し
易いＳｉウエハが一般的に用いられ、フレーム３上に接
着剤７によって接合されている。マスク基板１上に形成
される吸収体パタン４は、密度が高く、Ｘ線吸収係数の
大きい重金属、例えばＡｕ、Ｔａ、Ｗ等が用いられる。
吸収パタン４にはデバイスパタンと位置合わせ用のアラ
イメントパタンがある。位置合わせ用のアライメントパ
タン部には遮光膜６が形成されている。遮光膜６には、
薄い膜厚で遮光性の高いＣｒ等の金属が用いられてい
る。一方、反射防止膜５は光学的特性を備えた低応力膜
である必要があり、レジストやＳｉＯ₂ およびアルミナ
などが用いられている。

【０００４】このようなＸ線マスクの製造方法は、Ｓｉ
ウエハ表面にマスク基板材料を堆積し、その上に吸収体
材料を成膜し、電子ビーム描画装置でパタニングした
後、吸収体パタン４を形成する。次に、遮光膜６を形成
し、エッチング法またはリフトオフ法を用いて遮光すべ
き部分を残して取り除く。次に、転写に必要な領域のＳ
ｉを裏面からエッチングする。その後、マスク基板１の
両面に反射防止膜５を形成し、最後にマスク支持体２と
フレーム３を接着剤７により接着して完成させる。

【０００５】Ｘ線露光のアライメントでは、マークの検
出にレーザ光等が用いられている。特に、回折格子を用
いた光ヘテロダイン干渉による位相検出では、高精度の
位置合わせが可能となってきている。しかしながら、マ
スクとウエハとが数十μｍで近接した状態で位置合わせ
を行うＸ線露光では、マスク・ウエハ間でレーザ光が多
重反射し位置合わせ精度が劣化するという問題があっ
た。多重反射の問題を解決するため、Ｘ線マスクに反射
防止膜や遮光膜を形成する方法が用いられ、大幅な精度
向上が得られている。これらの膜が必要な理由について
以下に説明する。

【０００６】図８はマスク・ウエハ間で生じる多重反射
による干渉の様子を説明するための模式図である。パタ
ンを転写するためのＸ線マスク１０には、位置合わせ用
アライメントマーク（マスク回折格子）８’が、パタン
が転写されるウエハ１１には、位置合わせ用アライメン
トマーク（ウエハ回折格子）１２’がそれぞれ形成され
ている。実線で示すように位置検出用レーザ光ｆ₁ が、
一次回折角の方向から回折格子８’、１２’に入射する
と、その回折格子面に垂直な方向に一次回折光８ａ，７
ａがそれぞれ出射する。これらの一次回折光８ａ，７ａ
は、位置合わせ信号として用いられる。

【０００７】ところで、破線で示したようにマスク回折
格子８’では、マスク回折格子８’で透過回折し、ウエ
ハ面で全反射して再度、マスク回折格子８’を透過した
回折光８ｂ、あるいはマスク回折格子８’を透過し、ウ
エハ面で全反射して再度、マスク回折格子８’で透過回
折した回折光８ｃなどの多重反射回折光が生じる。一
方、ウエハ回折格子１２’ではマスクメンブレンで全反
射しウエハ回折格子１２’で全反射して再度、マスクメ
ンブレンを透過した回折光１２ｂ、或いはウエハ回折格
子１２’で全反射し、マスクメンブレンで全反射しウエ
ハ回折格子で反射回折して再度、マスクメンブレンを透
過した回折光１２ｃなどの多重反射回折光が生じる。多
重反射光としては、マスク・ウエハ間でそれぞれ１回ず
つ全反射、あるいは一次回折して検出側に出射する回折
光のみを示したが、実際にはこれらの反射を繰り返した
回折光も考えられる。これらの多重反射光は、回折光８
ａ，１２ａとそれぞれ多重干渉し、位置合わせ精度を劣
化させる。

【０００８】多重反射を防止するために、マスク回折格
子８’の場合は、レーザ光を遮光する膜を回折格子部に
形成し、マスク回折格子８’からの透過光を除去すれば
軽減できる。ウエハ回折格子１２’の場合は、マスクメ
ンブレンの透過率を良くすることにより軽減できる。マ
スクメンブレンの両面に反射防止膜を形成することによ
り、容易にマスクメンブレンの透過率を向上できる。こ
のように、レーザ光を透過しない遮光膜と反射防止膜と
をＸ線マスク１０に形成することによって、位置合わせ
精度を向上させることができる。

【０００９】従来の遮光膜や反射防止膜を形成する場合
に用いる通常の成膜装置では、Ｘ線マスクの全面に成膜
される。したがって、遮光膜の場合には、転写パタン領
域にも成膜されるため、転写やアライメントができなく
なる。そのため、アライメントマークの必要な一部分だ
けに形成しなければならない。そこで、転写パタン部分
に成膜された膜は、エッチング法やリフトオフ法等を用
いて除去していた。一方、反射防止膜では、上記した通
りＸ線透過率の高い膜が用いられ、例えばＳｉＯ₂ の場
合には、特に除去していない。しかしながら、材料によ
っては、ＳＲ光等のＸ線照射に対し、照射ダメージを受
けて膜質が変化し、位相歪が生じることやパタン露光時
に位相変化によってパタンのボケが生じるなどの問題が
あった。したがって、反射防止膜についてもマーク部分
に限定することが望ましい。

【００１０】このように遮光膜や反射防止膜の形成に
は、従来のプロセスを適用して、Ｘ線マスクの全面に成
膜した後、加工によって部分的な領域に形成する方法が
一般的である。

【００１１】図９および図１０はそれぞれ遮光膜の代表
的な形成工程を示す図である。図９に示す形成方法は、
（ａ）マスク基板１上に吸収体パタン４を形成する工程
と、（ｂ）吸収体パタン４が形成されたマスク基板１の
表面全体に遮光膜６を成膜する工程と、（ｃ）遮光膜６
上にレジスト１５を塗布してホト露光する工程と、
（ｄ）ホト露光されたレジスト１５を除去する工程と、
（ｅ）遮光膜６部分を残して露出したその他の不要な遮
光膜部分をドライエッチングまたは化学液を用いたウエ
ットエッチングで除去する工程と、（ｆ）残っているレ
ジストを除去する工程とからなる。図１０に示す形成方
法は、（ａ）マスク基板１上に吸収体パタン４を形成す
る工程と、（ｂ）吸収体パタン４が形成されたマスク基
板１の表面全体にレジスト１５を塗布してホト露光する
工程と、（ｃ）ホトプロセスを行って吸収体パタン４の
一部分を露出させる工程と、（ｄ）遮光膜６を全面に成
膜する工程と、（ｅ）リフトオフ法で不要な遮光膜およ
びレジストを除去することにより必要な遮光膜６を残す
工程とからなる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記した通り遮光膜や
反射防止膜材料の成膜に、従来装置を用いて全面に成膜
し、ホトプロセスやエッチング加工によって一定量領域
に形成する方法が一般的に採用されている。しかしなが
ら、これらの形成方法は、いずれも工程数が多くなり、
製作時間が増加するという問題があった。また、それに
伴って欠陥発生要因も増加するため、大きな問題となっ
ていた。反射防止膜では、Ｘ線マスクの全面に形成する
場合には、表面の両面とも特に問題はない。しかし、部
分的な領域に形成する場合には、図９に示した遮光膜を
反射防止膜に置き換えたプロセスで形成するため、遮光
膜と同様の問題が発生する。その上、裏側の一定領域に
形成する場合には、マスク支持基板の厚さがあるため、
その分だけホト露光の際のホトマスクとマスク基板に大
きなギャップが生じ、光の回折によるパタンのボケが生
じるという問題があった。したがって、成膜領域の寸法
を制御することは、困難があった。また、ホトプロセス
をマスク化した後の薄膜上で行うことになるため、取扱
い等が非常に困難な工程となっている。さらに、近年の
デバイスパタンの微細化に伴う無欠陥化の重要性は、さ
らに大きなウエイトを占めつつある。そのため、欠陥を
発生させる要因は極力抑える必要があり、工程数の増加
は、欠陥数を増加させる要因でもあるため、大きな問題
になっていた。その他、一定領域に成膜する方法につい
ては、 イオンビーム成膜装置のように、反応ガスを導
入してビームを照射したところのみに膜を形成する方法
がある。しかし、この種の装置は、非常に高価であるた
め、このような成膜工程への導入に対し、経済的負担が
大きいという問題がった。

【００１３】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、少ない工程数で一定領域に遮光膜や反射防止膜を
形成することができ、工程数の削減と、欠陥の発生要因
の抑止と、経済的負担の軽減を可能にしたＸ線マスクの
製造治具を提供することにある。また、本発明は従来の
成膜装置を用いて少ない工程数でマスクを作製し得るよ
うにしたＸ線マスクの製造方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のＸ線マスクの製造治具は、Ｘ線マス
クを支持する第１の構体と、開口部を有するマスク板が
取り付けられた第２の構体とから構成され、前記第１の
構体と前記第２の構体の間隔を設定し、前記Ｘ線マスク
と前記マスク板との間隔を一定に保持する間隔設定部
と、前記マスク板に対する前記Ｘ線マスクの位置を調整
する調整機構とを備えたことを特徴とする。請求項２記
載のＸ線マスクの製造治具は、請求項１記載のＸ線マス
クの製造治具において、前記間隔設定部は、前記第１の
構体に設けられ前記Ｘ線マスクが載置されるマスク支持
部と、前記第２の構体が載置固定される固定部とからな
ることを特徴とする。請求項３記載のＸ線マスクの製造
方法は、請求項１又は２記載のＸ線マスクの製造治具に
おいて、前記調整機構は、前記Ｘ線マスクを同一平面内
で回転させる回転部材と、前記Ｘ線マスクを直交する２
方向に移動させる移動調整手段とからなることを特徴と
する。請求項４記載のＸ線マスクの製造方法は、吸収体
パタン上の一部に遮光膜と反射防止膜とを有するＸ線マ
スクの製造方法であって、前記吸収体パタンを所定の領
域に形成した基板と、開口部を有するマスク板とを接触
させずに位置合わせする工程と、前記開口部から金属原
子を前記基板に照射する工程と、を有することを特徴と
する。

【００１５】

【作用】本発明において、マスク板は開口部を有し、こ
の開口部を透過する金属原子でＸ線マスクを照射する
と、この照射された一定領域だけに膜が形成される。間
隔設定部は、Ｘ線マスクとマスク板との間隔を一定間隔
に設定保持する。調整機構は、Ｘ線マスクを回転および
移動させてマスク板との位置合わせを行い、成膜すべき
領域をマスク板の開口部と対応一致させる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明に係るＸ線マスクの製造
治具の一実施例を示す一部破断斜視図、図２は位置調整
ねじによるＸ線マスクの位置出し調整を詳細に説明する
ための要部拡大断面図である。これらの図において、２
０は成膜前のＸ線マスク１０を保持する一定領域膜形成
用の製造治具で、この製造治具２０は第１の構体である
円板状のＸ線マスク載置台２１を備えている。Ｘ線マス
ク載置台２１の上面半径方向中間部にはＸ線マスク１０
の下面外周寄りを支持する環状のマスク支持部２２が一
体に突設され、さらにその外側には同じく環状の固定部
２６が全周にわたって一体に突設され、その上に第２の
構体であるステンシルマスクホルダ２４が設置され、か
つ止めねじ２５によって固定されている。マスク支持部
２２と、固定部２６は、その高さが異なることで前記Ｘ
線マスク１０と後述するステンシルマスク（マスク板）
２８の間隔を一定に保持する間隔設定部２３を構成して
いる。前記ステンシルマスクホルダ２４は、リング状に
形成されることにより中央に前記Ｘ線マスク１０より小
さい穴径を有する開口２７を有し、裏面側には前記開口
２７を塞ぐ前記ステンシルマスク２８がその上面外周縁
部を固定されて配設されている。ステンシルマスク２８
は前記Ｘ線マスク１０と略同一外径の円板状に形成さ
れ、前記開口２７に臨む表面所要部分にマスク基板の吸
収体パタン上にアライメントパタンを形成するための開
口部２９が所要個数形成されている。

【００１７】また、前記Ｘ線マスク載置台２１とステン
シルマスクホルダ２４との間には前記Ｘ線マスク１０を
前記ステンシルマスク２８に対して位置決め固定する調
整機構３０が配設されている。この調整機構３０は、前
記固定部２６の内周面を回転ガイドとする回転リング３
１と、回転リング３１を回転させると共にＸ線マスク１
０を直交する２方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動させる調整手
段としての調整ねじ３２とを備えている。回転リング３
１は、前記Ｘ線マスク１０を同一平面内で回転させるも
ので、周方向に等配されて配設された４つの調整ねじ３
２によって回転方向の位置調整がされた後、前記ステン
シルマスクホルダ２４に取り付けられた止めねじ３３に
よって前記Ｘ線マスク載置台２１上に押圧固定されるよ
うに構成されている。前記調整ねじ３２は、前記回転リ
ング３１をその径方向に螺合貫通して配設され、頭部が
前記Ｘ線マスク載置台２１の外周面、言い換えれば前記
固定部２６に形成された開口部３５からＸ線マスク載置
台２１の外部に突出している。前記回転リング３１の回
転角度は、前記開口部３５の大きさによって決定され
る。したがって、Ｘ線マスク１０をマスク支持部２２上
に載置する場合、回転方向が制限されているため、Ｘ線
マスク載置台２１に収まるようにする必要がある。ま
た、前記調整ねじ３２の先端小径部には前記Ｘ線マスク
１０の周面を押圧固定する回転自在なマスク押え板３６
が止め輪３７によって取り付けられており、これによっ
てＸ線マスク１０がＸ，Ｙの２方向に移動調整され、位
置決めされる。すなわち、例えばＸ方向に移動させたい
場合、Ｙ方向に対向する２つの調整ねじ３２を緩めた状
態で、Ｘ方向に対向する２つの調整ねじ３２のうち、マ
スク移動側の調整ねじを回転操作して後退させ、マスク
移動側とは反対側のねじを同じく回転操作して前進させ
ると、当該ねじに設けられたマスク押え板３６がＸ線マ
スク載置台２１の上面に沿ってスライドしＸ線マスク１
０の周面を押圧する。したがって、Ｘ線マスク１０は移
動方向に押圧移動され、位置調整される。そして、調整
後Ｙ方向の調整ねじを締め付けてマスク押え板３６をＸ
線マスク１０の周面に当接させると、Ｘ線マスク１０は
４つの調整ねじ３２によって固定される。同様に、Ｙ方
向に移動させる場合には上記とは反対にＸ方向に対向す
る２つのねじを緩めておき、Ｙ方向の調整ねじで移動さ
せればよい。このように位置調整ねじ３２は、Ｘ線マス
ク１０の位置出し機能と回転リング３１を回転させる取
手としての機能を有するものである。なお、回転リング
３１によってＸ線マスク１０を回転させる場合には、予
め４つの調整ねじ３２でＸ線マスク１０を保持してお
き、固定ねじ３３を緩めて調整ねじ３２をＸ線マスク載
置台２１の周方向に移動させればよい。

【００１８】ここで、図２に示すようにマスク押え板３
６は、Ｘ線マスク１０に対する力の作用中心軸が構造上
Ｘ線マスク１０の中心軸線より下方にずれているため、
Ｘ線マスク１０がマスク支持部２２から浮き上がること
も考えられる。そこで、本発明治具においてはＸ線マス
ク載置台２１に調整ねじ３２の軸線方向に進退移動自在
な対向板３８を前記マスク押え板３６に対向して配設
し、この対向板３８の一端面を前記マスク押え板３６の
下部に圧縮コイルばね等の付勢手段３９によって圧接す
ることにより、Ｘ線マスク１０の浮き上がりを防止して
いる。

【００１９】製造治具２０のセッティング方法は、Ｘ線
マスク１０をＸ線マスク載置台２１に設置し、ステンシ
ルマスク２８を保持しているステンシルマスクホルダ２
４をＸ線マスク載置台２１に搭載した後、固定ねじ２５
で固定し、一体化する。次に、調整ねじ３２で先端に取
り付けられたマスク押え板３６をＸ線マスク１０に軽く
押し当てることにより、Ｘ線マスク１０を仮止め固定す
る。次に、位置決め用のマークあるいはオリフラ等を目
視または顕微鏡を用いて観察しながら、Ｘ線マスク１０
の膜形成すべき領域とステンシルマスク２８の開口部２
９の位置合わせを行う。そのため、まず回転方向の位置
出しを調整ねじ３２を持って回転リング３１を回転させ
ることによって行い、回転リング３１を固定ねじ３３に
よって固定する。次に、Ｘ方向およびＹ方向について
は、Ｘ軸およびＹ軸上の２つの調整ねじ３２の一方を緩
めて、もう一方を締め付けることによりＸ線マスク１０
をスライドさせて調整する。Ｘ線マスク１０の位置決め
が決まったとき調整ねじ３２を両側から締め付けてＸ線
マスク１０を固定する。位置出しが不十分であった場合
は、回転方向、Ｘ，Ｙ方向の調整を繰り返すことによっ
て位置を出し、最終的にＸ線マスク１０および回転リン
グ３１を固定することにより位置決めが完了したことに
なる。このような構成からなる製造治具２０において
は、マスク支持部２２と固定部２６とからなる間隔設定
部２３をＸ線マスク載置台２１に一体もしくは一体的に
設けているので、構造が簡単であり、また調整機構３０
の構成も簡単で操作性に優れている。

【００２０】図３は上記した製造治具におけるステンシ
ルマスク２８とＸ線マスク１０のギャップ設定方法を説
明するための図である。遮光膜や反射防止膜を形成する
工程では、Ｘ線マスク１０には既に吸収体パタンが形成
されているため、ステンシルマスク２８とＸ線マスク１
０にギャップを設ける必要がある。ギャップ設定は、図
３に示すようにステンシルマスク２８の厚さｔｓと、Ｘ
線マスク１０の厚さｔｍが決定された後、ギャップ寸法
Δｘ、精度誤差αを加味して、Ｘ線マスク載置台２１の
段差ａ（マスク支持部２２と固定部２６の高さの差）
と、ステンシルマスクホルダ２４の下面外周部に設けら
れた段差ｂにより、次式によって設計される。 ａ−ｂ＝（ｔｍ＋ｔｓ）＋Δｘ＋α このため、ギャップ寸法Δｘは、製造治具２０の加工精
度によって左右される。ギャップΔｘの大きさは、大き
すぎると成膜装置の種類とその特性にもよるが、成膜領
域の寸法精度に影響を及ぼす。

【００２１】一定領域への膜成形方法は、上記した通り
位置出しされた製造治具２０を成膜装置に設置した後、
膜を形成する。例えば、Ｃｒの遮光膜を真空蒸着法で一
定領域に形成する場合について、図４に示す。真空蒸着
装置４０に製造治具２０のステンシル側を蒸着源４１に
向けて設置し、電子ビームによってるつぼ４２内のＣｒ
４３を溶解、蒸発させることにより、製造治具２０の蒸
着源４１側の面にＣｒ膜が形成される。このとき、Ｘ線
マスク１０は、ステンシルマスク２８があるため、ステ
ンシルマスク２８の開口部２９の領域に限られて成膜さ
れる。したがって、Ｘ線マスク１０の遮光膜の形成領域
は、ステンシルマスク２８の開口部２９だけの一定領域
に限定されて形成できることになる。

【００２２】真空蒸着法を使用した場合のステンシルマ
スク２８とＸ線マスク１０間のギャップΔｘは、蒸着源
４１の直径をｒ、蒸着源４１と試料の距離をＬとすれ
ば、膜形成領域周辺部でのボケ量をΔｒとすると、次式
で表される。 Δｘ＝Δｒ・Ｌ／ｒ ｒ＝５ｍｍ、Ｌ＝３００ｍｍのときは、ボケ量Δｒを１
０μｍでよいとすると、Δｘ＝６００μｍとなる。この
ように、ステンシルマスク２８とＸ線マスク１０間のギ
ャップΔｘが比較的大きく、余裕があることから、Ｘ線
マスク１０のセッティングの際にステンシルマスク２８
と接触して表面に損傷を与えることはない。また、製造
治具２０を製作する場合も加工精度が厳しくないため、
製作が容易であり、したがって、安価に製作できる。な
お、成膜部との段差を生じるＸ線マスク裏面への一定領
域の成膜に対しては、後述するようにステンシルマスク
の形状を変えることで容易に対処することができる。

【００２３】成膜領域の精度が要求される場合には、マ
スク板としてステンシルマスクを用いると、一定方向か
ら金属原子やクラスタが入射でき、その直行性が優れて
いる成膜法がよい。スパッタリング法などでは成膜部境
界のボケ量が大きくなるため、成膜領域の精度が劣る。

【００２４】図５はＳｉ製ステンシルマスクの作製方法
を説明するための製作工程図である。ステンシルマスク
２８の開口部２９は、Ｘ線マスク１０の膜を形成する領
域に位置を合わせる必要がある。このため、ステンシル
マスク材料としては、Ｓｉウエハが扱い易い。その理由
は、開口部２９が矩形の場合には、結晶の面方位を利用
できること、またＸ線マスク１０の支持基板がＳｉウエ
ハであることから、位置合わせにオリフラ等が利用でき
るためである。Ｓｉ製のステンシルマスク２８の作製方
法は、まずＳｉウエハにＳｉエッチングに対するマスク
材料としてＳｉＮ膜を形成する（）。その他のマスク
材料を用いる場合には、Ｓｉエッチング溶液に対する耐
食性があればよい。次に、ホトプロセスを行い所望のサ
イズと位置に開口部とすべき領域を露出させ（，
）、その領域のＳｉＮをエッチングしてＳｉを露出さ
せる（）。次に、加熱（約１００°Ｃ）した水酸化カ
リウムの水溶液で露出したＳｉをエッチングする
（）。最後にフッ酸でＳｉＮを除去し、Ｓｉのステン
シルマスクとして完成する（）。

【００２５】図６はＸ線マスク１０の裏面のように大き
な段差がある場合、すなわち成膜部とステンシルのギャ
ップが非常に大きくなってしまうときのステンシルマス
クの作製方法と使用方法の説明図である。大きな段差を
図５で示したステンシルマスク２８で成膜すると、ギャ
ップが大きすぎて成膜領域周辺にボケが生じる。例え
ば、このときのギャップを２ｍｍとし、真空蒸着法で成
膜した場合を、単純に計算してもボケ量は３０μｍ以上
となってしまう。さらに、成膜領域が小さい場合には、
成膜できないこともある。このような場合に反射防止膜
や、遮光膜を一定領域に成膜する方法は、図６に示した
ように、複数のステンシル２８，２８’を準備し、これ
らを接着して使用する。第１のステンシルマスク２８は
Ｘ線マスク１０の凹部より小さい大きさ、すなわちウイ
ンドサイズより小さい外形寸法のものを作製し、第２の
ステンシルマスク２８’は、第１のステンシルマスク２
８の外形寸法より小さい開口部を設けて、２つのステン
シル２８，２８’を接着する。このようにすることによ
り、第１のステンシルマスク２８の厚さ分だけ、Ｘ線マ
スク１０の支持基板（Ｓｉ）２の凹部に接近できるた
め、Ｘ線マスク１０の成膜しようとするマスク基板裏面
とのギャップを小さくすることができる。したがって、
開口部からの成膜領域の広がりを防止するため、開口部
の寸法精度を忠実に反映でき、大幅にボケ量を減少させ
ることが可能となる。すなわち、成膜領域の寸法精度を
向上させることが可能となる。

【００２６】なお、ステンシルマスクについては、材料
や開口部の形状、精度、大きさに制限されるものではな
く、成膜領域や形状等に応じて選択する。例えば、開口
部の形状が矩形の場合には、Ｓｉが結晶の面方位を利用
できるため、有効であるが、円形等の場合には、金属板
やガラス等を加工して用いたほうが有効である。また、
本実施例の一定領域膜形成用製造治具については、Ｘ線
マスクの装着、位置出し、成膜装置への設置を手動で行
う手法について述べたが、自動化も可能である。また、
本実施例では、成膜対象にＸ線マスクの遮光膜や反射防
止膜を取り上げたが、一定領域に成膜するものであれ
ば、Ｘ線マスクに制限されるものではない。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るＸ線マ
スクの製造治具によれば、開口部を有するマスク板を備
えているので、この開口部を通して成膜領域だけに膜を
形成することができ、したがって、ホトプロセスやエッ
チング加工等の工程を行う必要がなく、また従来装置を
使用できることから、工程数の削減、さらにそれに伴う
欠陥の低減化に効果があり、Ｘ線マスク製作における経
済的な効果がある。また、本発明による製造治具は間隔
設定部と調整機構を備えているので、Ｘ線マスクとマス
ク基板との間隔を一定に保持すると共に、Ｘ線マスクと
マスク基板との位置合わせを可能にする。また、間隔設
定部と調整機構も構造が簡単で、安価に治具を製作する
ことができる。本発明によるＸ線マスクの製造方法は、
開口部を有するマスク板を金属原子で照射すると、Ｘ線
マスクには前記開口部に対応する一定領域にのみ膜を成
形することができる。したがって、ホトプロセスやエッ
チング加工等の工程が不要で、工程数の削減と欠陥発生
を軽減防止し得る。成膜領域の精度が要求される場合に
は、マスク板としてステンシルマスクを用いると、一定
方向から金属原子やクラスタが入射でき、その直行性が
優れている成膜法がよい。真空蒸着法は、蒸着源とステ
ンシルマスクとの距離を３０ｃｍにした場合、ステンシ
ルマスクとＸ線マスクとのギャップを３００μｍ以上に
しても成膜部境界のボケが少ない。スパッタリング法な
どでは成膜部境界のボケ量が大きくなるため、成膜領域
の精度が劣る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＸ線マスクの製造治具の一実施
例を示す一部破断斜視図である。

【図２】 位置調整ねじによるＸ線マスクの位置出し調
整を詳細に説明するための要部拡大断面図である。

【図３】 製造治具におけるステンシルマスクとＸ線マ
スクのギャップ設定方法を説明するための図である。

【図４】 製造治具におけるステンシルマスクとＸ線マ
スクのギャップ設定方法を説明するための図である。

【図５】 Ｓｉ製ステンシルマスクの作製方法を説明す
るための製作工程図である。

【図６】 Ｘ線マスクの裏面のように大きな段差がある
場合、すなわち成膜部とステンシルのギャップが非常に
大きくなってしまうときのステンシルマスクの作製方法
と使用方法の説明図である。

【図７】 （ａ），（ｂ）は従来のＸ線マスクの平面図
およびＡ−Ａ線断面図である。

【図８】 Ｘ線マスクとウエハのアライメントで生じる
多重干渉を説明するための模式図である。

【図９】 エッチング法による遮光膜形成工程の説明図
である。

【図１０】 リフトオフ法による遮光膜形成工程の説明
図である。

【符号の説明】 １…マスク基板、２マスク支持体、３…フレーム、４…
吸収体パタン、５…反射防止膜、６…遮光膜、１０…Ｘ
線マスク、２０…製造治具、２１…Ｘ線マスク載置台、
２２…マスク支持部、２３…間隔設定部、２４…ステン
シルマスクホルダ、２６…固定部、２７…開口、２８…
ステンシルマスク、２９…開口部、３０…調整機構、３
１…回転リング、３３…調整ねじ。

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 雅則 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線マスクを支持する第１の構体と、開
   口部を有するマスク板が取り付けられた第２の構体とか
   ら構成され、前記第１の構体と前記第２の構体の間隔を
   設定し、前記Ｘ線マスクと前記マスク板との間隔を一定
   に保持する間隔設定部と、前記マスク板に対する前記Ｘ
   線マスクの位置を調整する調整機構とを備えたことを特
   徴とするＸ線マスクの製造治具。
2. 【請求項２】 請求項１記載のＸ線マスクの製造治具に
   おいて、 前記間隔設定部は、前記第１の構体に設けられ前記Ｘ線
   マスクが載置されるマスク支持部と、前記第２の構体が
   載置固定される固定部とからなることを特徴とするＸ線
   マスクの製造治具。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載のＸ線マスクの製造
   治具において、 前記調整機構は、前記Ｘ線マスクを同一平面内で回転さ
   せる回転部材と、前記Ｘ線マスクを直交する２方向に移
   動させる移動調整手段とからなることを特徴とするＸ線
   マスクの製造治具。
4. 【請求項４】 吸収体パタン上の一部に遮光膜と反射防
   止膜とを有するＸ線マスクの製造方法であって、 前記吸収体パタンを所定の領域に形成した基板と、開口
   部を有するマスク板とを接触させずに位置合わせする工
   程と、 前記開口部から金属原子を前記基板に照射する工程と、 を有することを特徴とするＸ線マスクの製造方法。