JPH09306820A

JPH09306820A - Ｘ線マスク構造体とその製造方法、ｘ線露光方法およびｘ線露光装置、並びに半導体デバイスとその製造方法

Info

Publication number: JPH09306820A
Application number: JP12359496A
Authority: JP
Inventors: Keiko Chiba; 啓子千葉; Shinichi Hara; 真一原; Hiroshi Maehara; 広前原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 1997-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ゴミ付着防止性に優れた、高性能で長寿命な
Ｘ線マスク構造体を提供し、高精度の半導体デバイスの
量産を可能にする。【解決手段】少なくともＸ線吸収体、該吸収体を支持
する支持膜、該支持膜を保持する保持枠からなるＸ線マ
スク構造体において、Ｘ線透過性の薄膜を、前記支持膜
の両側にそれぞれ設けたことを特徴とするＸ線マスク構
造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線マスク構造体
とその製造方法、Ｘ線露光方法およびＸ線露光装置、並
びに半導体デバイスとその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度・高速化
に伴い、集積回路のパターン線幅が縮小され、半導体の
製造方法にもいっそうの高性能化が要求されてきてい
る。このため、焼き付け装置として、露光波長にＸ線領
域（２〜１５０Å）の光を利用したステッパが開発され
ている。

【０００３】このＸ線露光装置に用いるＸ線マスク構造
体は、通常図１０に示すような構成をしている。Ｘ線吸
収体（３）と該Ｘ吸収体を支持する支持膜（２）、該支
持膜を保持する保持枠（１）からなり、必要により該保
持枠を補強する補強体（４）を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＸ線マスク構造体を用いて半導体デバイス等の量産
を行うには、防塵対策等のゴミ付着防止対策が不可欠と
なってきた。

【０００５】通常、光露光では防塵膜（ペリクル）が用
いられているが、Ｘ線露光では、有機物のゴミの影響は
受けないとして防塵膜は考慮されていなかった。しか
し、Ｘ線露光で形成するパターンが微細になるにつれ、
有機物のゴミにより露光量の分布に影響を受けるように
なり、無視することができなくなってきた。

【０００６】ゴミに対する別の対策として洗浄が挙げら
れるが、Ｘ線マスク構造体においては、Ｘ線吸収体が高
アスペクトであることから洗浄は非常に難しく、しかも
洗浄では取りきれないゴミもあった。また、支持膜が薄
膜であるため強度が弱く、洗浄の回数を減らす必要性も
あった。

【０００７】さらに、ゴミの検査を行うにはＥＢなどが
用いられる可能性が高いが、この検査はＸ線マスクの使
用の際に頻繁に行われ、光を用いて検査される。しか
し、高アスペクトのパターンとゴミを判別するのは非常
に高度な技術を要する。

【０００８】その上、線幅が微細になるにつれて被転写
体のパターン形成に用いられるレジストには化学増幅型
のレジストが用いられるようになってきているが、この
レジストの種類によってはＸ線露光中に分解生成物を発
生させるものがあり、この分解生成物がマスクへ付着し
た場合は、長期的な経時変化の要因の一つになってい
た。

【０００９】特公平５−８８５３４号公報には、Ｘ線マ
スク構造体の裏面側に防塵膜を設けているが、片面のみ
では効果が低く、特に吸収体パターンの間に入り込むゴ
ミに対応することができなかった。

【００１０】特開昭６３−７２１１９号公報には、着脱
可能な枠付ペリクル膜が設けられているが、ＥＢ検査時
に着脱することに言及しているのみで、Ｘ線マスクと被
転写体の間が１００μｍ以下というＸ線露光中での使用
に関しては何ら考慮がなされていなかった。

【００１１】また、帯電によるゴミの吸着を防ぐため、
Ｘ線マスク構造体の支持膜に帯電防止膜を直接設ける方
法もとられているが、この帯電防止膜には、支持膜と同
等レベルのＸ線耐性が必要とされるため、量産レベルで
用いることができる膜の作製は非常に困難であった。

【００１２】さらに、支持膜は、Ｘ線耐性が高い無機の
薄膜で形成されることが多いため破損等が起きやすく、
この破損が生じた場合は装置内で飛散して新たなゴミの
原因となったり、さらには装置そのものの稼働を損なう
おそれがあった。

【００１３】そこで本発明の目的は、ゴミ付着防止性に
優れ、高性能で長寿命なＸ線マスク構造体を提供し、高
精度の半導体デバイス等の量産を可能にすることであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために種々の検討を重ねた結果、本発明を
完成した。

【００１５】第１の発明は、少なくともＸ線吸収体、該
吸収体を支持する支持膜、該支持膜を保持する保持枠か
らなるＸ線マスク構造体において、Ｘ線透過性の薄膜
を、前記支持膜の両側にそれぞれ設けたことを特徴とす
るＸ線マスク構造体に関する。

【００１６】第２の発明は、表面側薄膜が支持膜に対し
１０μｍ以下の間隔で設けられている第１の発明のＸ線
マスク構造体に関する。

【００１７】第３の発明は、裏面側薄膜が支持膜に対し
１００μｍ〜１０mmの間隔で設けられている第１又は第
２の発明のＸ線マスク構造体に関する。

【００１８】第４の発明は、薄膜が防塵膜である第１、
第２又は第３の発明のＸ線マスク構造体に関する。

【００１９】第５の発明は、薄膜が帯電防止材料からな
る防塵膜である第１、第２又は第３の発明のＸ線マスク
構造体に関する。

【００２０】第６の発明は、薄膜が、帯電防止膜と防塵
膜を含む積層膜である第１、第２又は第３の発明のＸ線
マスク構造体に関する。

【００２１】第７の発明は、薄膜が、飛散防止機能を有
する防塵膜である第１、第２又は第３の発明のＸ線マス
ク構造体に関する。

【００２２】第８の発明は、薄膜が、飛散防止膜と帯電
防止膜を含む積層膜である第１、第２又は第３の発明の
Ｘ線マスク構造体に関する。

【００２３】第９の発明は、薄膜が、飛散防止膜と帯電
防止膜を含む積層膜からなる防塵膜である第１、第２又
は第３の発明のＸ線マスク構造体に関する。

【００２４】第１０の発明は、飛散防止膜が帯電性を有
する第８又は第９の発明のＸ線マスク構造体に関する。

【００２５】第１１の発明は、薄膜が、着脱容易な構成
で設けられた第１〜第１０のいずれかの発明のＸ線マス
ク構造体に関する。

【００２６】第１２の発明は、薄膜と支持膜との間の圧
力を調整できるようにフィルター付の穴が設けられた第
１〜第１１のいずれかの発明のＸ線マスク構造体に関す
る。

【００２７】第１３の発明は、少なくともＸ線吸収体、
該吸収体を支持する支持膜、該支持膜を保持する保持枠
からなるＸ線マスク構造体の製造方法において、Ｘ線透
過性の薄膜を、前記支持膜の両側にそれぞれ薄膜を設け
ることを特徴とするＸ線マスク構造体の製造方法に関す
る。

【００２８】第１４の発明は、少なくともＸ線吸収体、
該吸収体を支持する支持膜、該支持膜を保持する保持枠
からなるＸ線マスク構造体の製造方法において、枠体に
形成したＸ線透過性の薄膜を前記支持膜の両側にそれぞ
れ設けることを特徴とするＸ線マスク構造体の製造方法
に関する。

【００２９】第１５の発明は、薄膜を着脱容易な構成で
設ける第１３又は第１４の発明のＸ線マスク構造体の製
造方法に関する。

【００３０】第１６の発明は、薄膜と支持膜との間の圧
力を調整できるようにフィルター付の穴を設ける第１
３、第１４又は第１５の発明のＸ線マスク構造体の製造
方法に関する。

【００３１】第１７の発明は、第１〜第１２のいずれか
の発明のＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露光により被
転写体にＸ線吸収体パターンを転写することを特徴とす
るＸ線露光方法に関する。

【００３２】第１８の発明は、第１〜第１２のいずれか
の発明のＸ線マスク構造体を備え、該Ｘ線マスク構造体
を介するＸ線露光により被転写体にＸ線吸収体パターン
を転写することを特徴とするＸ線露光装置に関する。

【００３３】第１９の発明は、第１〜第１２のいずれか
の発明のＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露光により加
工基板上にＸ線吸収体パターンを転写し、これを加工・
形成して作製されたことを特徴とする半導体デバイスに
関する。

【００３４】第２０の発明は、第１〜第１２のいずれか
の発明のＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露光により加
工基板上にＸ線吸収体パターンを転写し、これを加工・
形成して作製することを特徴とする半導体デバイスの製
造方法に関する。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、好ましい実施形態を挙げて
本発明を詳細に説明する。

【００３６】Ｘ線吸収体としては、Ｘ線を十分に吸収し
且つ被加工性が良いことが必要であり、０．２〜１．０
μｍの厚さとすることが好ましく、例えば、Ａｕ、Ｗ、
Ｔａ、Ｐｔ等の重金属、又はこれらの化合物を用いて形
成する。

【００３７】支持膜は、Ｘ線を十分に透過し且つセルフ
スタンドする必要があるため、１〜１０μｍの厚さとす
ることが好ましく、例えば、Ｓｉ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、
ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＢＮ、ＡｌＮ、Ｃ等の無機膜、これ
らの単独または複合膜などの公知の材料を用いて形成す
る。

【００３８】上記の支持膜を保持するための保持枠は、
シリコンウエハ等によって構成する。保持枠には、保持
枠を補強する補強体が付設されていてもよい。

【００３９】保持枠を補強する補強体は、パイレックス
ガラスや石英ガラス等のガラス、Ｓｉ、セラミックス等
を用いて形成する。中でもヤング率５０ＧＰａ以上、線
膨張率が１×ｌ０^-5Ｋ^-1以下のものが好ましい。

【００４０】本発明のＸ線マスク構造体には、Ｘ線透過
性の薄膜を、支持膜の両側にそれぞれ形成する。この薄
膜は露光Ｘ線の強度が下がることを防ぐため、０．１〜
５μｍの厚さとすることが好ましく、０．１〜１μｍの
範囲がより好ましい。材料としては、Ｓｉ、ＳｉＯ₂、
ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＣＮ、ＢＮ、ＡｌＮ、Ｃ等の無機
膜、ポリイミド、ポリエステル、ポリフェニレンサルフ
ァイト、ポリプロピレン、セルロース（ニトロセルロー
ス、酢酸セルロース）、ポリビニルブチラール、ポリメ
チルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
等やこれらの共重合体からなる耐放射線有機膜、或いは
これらの単独または複合膜などの材料から形成する。

【００４１】また、これらの膜上に帯電防止膜として、
ＣやＩＴＯ、ポリジアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレ
ン）、ポリピロール、ポフェニレンビニレン、ポリアセ
ン等の導電性ポリマー等の帯電防止材料からなる膜を形
成してもよく、これらの帯電防止材料そのもので薄膜を
形成してもよい。ポリフェニレンサルファイトは、導電
性にも耐放射線性にも優れるため有効な薄膜である。

【００４２】上記本発明における帯電防止膜は、支持膜
に帯電防止膜を直接形成する従来の場合と異なり、量産
レベルで容易に作製可能である。これは次の理由によ
る。支持膜が放射線照射により劣化し変形するとその上
に形成されたＸ線吸収体パターンの位置ズレが起きる。
そのため、上記従来の帯電防止膜には支持膜と同等の耐
放射線性が要求される。これに対し本発明においては、
帯電防止膜を形成する薄膜にＸ線吸収体パターンが形成
されていないため、支持膜ほど耐放射線性が要求され
ず、また、長時間の使用等により劣化した場合は取り替
えることも可能である。

【００４３】飛散防止膜としては、耐放射線性を有し且
つ強靭性の高い膜、特にポリイミド等の有機膜がより有
効である。その他、マイラーやポリフェニレンサルファ
イド等が挙げられる。強靱性の高い膜を用いることによ
り、支持膜が破損した際のゴミの外部への飛散を防止で
きる。また、支持膜の破損によるゴミを集塵する機能を
合わせ持つように帯電しやすい膜であることが望まし
い。上記の帯電防止膜とは相反する機能を有することと
なるため、２層の構成をとることも考えられる。例え
ば、薄膜の支持膜側には帯電しやすい飛散防止膜を、反
対側には帯電防止膜を積層して形成する。

【００４４】以上の薄膜は、着脱容易な手段を用いてＸ
線マスク構造体に装着することが望ましい。例えば、枠
体に薄膜を形成し、これを粘着性の調整された粘着剤や
ネジ止め等によって装着することができる。

【００４５】被転写体側の薄膜（表面側薄膜）と支持膜
との間隔は、被転写体とＸ線マスクの露光ギャツプに依
存するが、１０μｍ以下に制御することが好ましく、ま
たＸ線吸収体の膜厚も考慮して０．２μｍ以上に制御す
ることが好ましい。加えて、この表面側薄膜の平面度は
３μｍ以下に制御することが好ましい。このような制御
には、薄膜の枠を高精度に加工できる装置や、マスクへ
の装着の際に高精度な管理が可能な装置などが必要とな
る。被転写体の反対側の薄膜（裏面側薄膜）は、支持膜
との間隔は１００μｍ〜１０mmが望ましい。より好まし
くは３００μｍ〜１０mmの範囲である。支持膜から１０
０μｍ以上離れていた方が、ゴミの材料や大きさにもよ
るが、回折などによりゴミの影響をゴミが付着したまま
でも回避できる場合がある。また、支持膜を成膜するＳ
ｉ基板の厚みも考慮する必要があるためである。間隔の
好ましい上限はＸ線マスク構造体の大きさ等に依存す
る。

【００４６】また、薄膜と支持膜との間の圧力を調整可
能とするために、ゴミの侵入を防ぐフィルターを備えた
穴などを薄膜側またはマスク側に形成することが望まし
い。

【００４７】本発明のＸ線露光方法およびＸ線露光装置
は、上述のＸ線マスク構造体を介して被転写体にＸ線露
光を行うことでＸ線吸収体パターンを被転写体に転写す
ることを特徴とするものである。本発明のＸ線露光方法
およびＸ線露光装置は、上述の本発明のＸ線マスク構造
体を用いること以外は、従来公知の方法でよい。

【００４８】本発明のＸ線マスク構造体を備えた、微小
デバイス（半導体装置、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシ
ン等）の製造用Ｘ線露光装置について図７を用いて説明
する。

【００４９】図７は、本発明のＸ線マスク構造体を備え
たＸ線露光装置の要部外略図である。同図において、１
０１はＳＲ放射源であり、このＳＲ放射源から放射され
たシンクロトロン放射光（１０２）は、横方向に光強度
が均一に広がり、縦方向にはほとんど拡がりをもたない
シートビーム状である。このシンクロトロン放射光は、
シリンドリカルミラー（凸面ミラー（１０３））で反射
させて縦方向に拡大させ、これにより断面が略四角のビ
ームとなり、四角い露光領域が得られる。拡大された放
射光（１０２）は、シャッタ（１０４）によって照射領
域内での露光量が均一となるように調整され、シャッタ
を通過した放射光（１０２）はＸ線マスク構造体（１０
５）に導かれる。

【００５０】このＸ線マスク構造体はマスクステージ
（１０７）に吸着され、被露光体であるウエハ（１０
６）と対向する位置に保持されている。このウエハはウ
エハチャック（１０８）に保持されている。このウエハ
チャックはウエハステージ（１０９）に搭載されてい
る。このウエハステージを移動させることによりウエハ
の位置決めが行われる。

【００５１】アライメントユニット（１１０）は、Ｘ線
マスク構造体（１０５）とウエハ（１０６）の各々に設
けた位置決め用のアライメントマークを検出する光学系
と、両者のズレを演算する演算部とを有している。

【００５２】本発明のＸ線マスク構造体（１０５）を用
いることにより、アライメント（位置合わせ）に用いる
複数の波長において、いずれも８０％以上（又は最大値
−５％以内）の透過率を得ることができるので、アライ
メント光のＳ／Ｎ比を向上させ、高精度な位置合わせを
行うことができる。

【００５３】上記のアライメント後、Ｘ線マスク構造体
に形成されているパターンを、ステップ＆リピート方式
やスキャニング方式等によって、ウエハ（１０６）上に
露光・転写することにより、高精度にＸ線露光が行え、
量産に対応することもできる。

【００５４】本発明の半導体デバイスは、上述のＸ線マ
スク構造体を介して加工基板上にＸ線露光を行うことで
Ｘ線吸収体パターンを加工基板上に転写し、これを加工
・形成して作製される。本発明の半導体デバイスにおい
ては、上記本発明のＸ線マスク構造体を用いること以外
は、従来公知の方法で作製できる。

【００５５】以下、本発明のＸ線マスク構造体を用いた
半導体デバイス（半導体素子）の製造方法について説明
する。

【００５６】図８は、半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製
造フロー図である。ステップ１（回路設計）では半導体
デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）
では設計した回路パターンを形成したＸ線マスク構造体
を製造する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。

【００５７】ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と
呼ばれ、上記のＸ線マスク構造体を用いたＸ線リソグラ
フィー技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。
次のステップ５（組立）は後工程と呼ばれ、ステップ４
により製造されたウエハを用いて半導体チップ化する工
程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディン
グ）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含
む。ステップ６（検査）ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テストや耐久性テスト等の検査
を行う。以上の工程を経て半導体デバイスが完成し、こ
れが出荷される（ステップ７）。

【００５８】上記製造工程のステップ４（ウエハプロセ
ス）の詳細を図９を用いて説明する。ステップ１１（酸
化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２（Ｃ
ＶＤ）ではウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１
３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成
する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハにイ
オンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウ
エハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では上
記のＸ線露光装置によってマスクの回路パターンをウエ
ハに焼き付け露光する。ウエハをローディングしてウエ
ハをマスクと対向させ、アライメントユニットで両者の
ズレを検出し、ウエハステージを駆動して両者の位置合
わせを行う。両者が合致したならば露光を行う。露光終
了後、ウエハは次のショットへステップ移動し、アライ
メント以下の動作を繰り返す。ステップ１７（現像）で
は露光したウエハを現像する。ステップ１８（エッチン
グ）では現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ス
テップ１９（レジスト剥離）ではエッチングが終了して
不要となったレジストを取り除く。これらのステップを
繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パタ
ーンが形成される。

【００５９】本発明の製造方法を用いれば、従来は製造
が難しかった高集積度の半導体デバイスの量産に対応す
ることができる。

【００６０】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに説明する
が、本発明はこれらに限定するものではない。

【００６１】実施例１図１に、本実施例のＸ線マスク構造体の断面図を示す。
このＸ線マスク構造体は、厚さ２mmのＳｉからなる保持
枠（１）、ＣＶＤにより成膜された厚さ２．０μｍのＳ
ｉＣからなるＸ線透過性の支持膜（２）、めっき法によ
り形成されたＡｕからなるＸ線吸収体（３）、接着剤
（５）で保持枠（１）と接着されているＳｉＣからなる
補強体（４）で構成されている。

【００６２】補強体（４）上には、枠体（６）に設けら
れた表面側薄膜（７）を、支持膜（２）との間隔が５μ
ｍとなるように着脱容易な粘着剤（９）にて装着した。
枠体（６）はＡｌで形成し、圧力調整用の穴（８）を設
けた。この穴（８）にはゴミの侵入を防ぐフィルターを
取り付けた。表面側薄膜（７）は、ポリイミドで厚さ
０．８μｍに形成し、平面度１μｍ以下に制御した。

【００６３】枠体（１０）に設けられた裏面側薄膜（１
１）は、支持膜（２）との間隔が５mmとなるように着脱
容易な粘着剤（不図示）で補強体（４）装着した。枠体
（１０）はＡｌで形成し、圧力調整用の穴（１２）を設
けた。穴（１２）にはゴミの侵入を防ぐフィルターを取
り付けた。裏面側薄膜（１１）は表面側薄膜（７）と同
様にポリイミドで厚さ０．８μｍに形成した。

【００６４】上記のように着脱容易な粘着剤にて薄膜が
Ｘ線マスク構造体に装着されていることにより、マスク
ヘの直接のゴミの付着を防ぐことができ、高アスペクト
パターンの間ヘのゴミの付着が防止できるため、マスク
パターンを高精度に転写することができる。また、マス
クの洗浄回数を低減あるいは無くすことができ、洗浄に
よる支持膜の破損や劣化を防ぐことができる。また、薄
膜にゴミが付着した場合でも、光によるゴミの検査を容
易に行うことができ、さらに薄膜の洗浄または薄膜の交
換によりゴミの除去処理が簡便となる。また、裏面側薄
膜にゴミが付着した場合は、その材質や大きさ等によっ
ては特に露光に影響がなく、上記の込みの除去処理を行
う必要のない場合もある。さらに、ポリイミドはＳｉＣ
に比ベ靭性が高いため、万一、支持膜が破損した場合で
も支持膜の飛散を防止する飛散防止膜ともなる。以上の
ようにゴミの影響を防ぐ量産に対応した高性能なＸ線マ
スク構造体を提供することができる。

【００６５】実施例２表面側薄膜（７）及び裏面側薄膜（１１）に導電性ポリ
マーであり且つ耐放射線ポリマーであるポリフェニレン
サルファイトを用いた以外は実施例１と同様にしてＸ線
マスク構造体を作製した。実施例１の効果に加え、帯電
防止効果が付与されるためゴミ付着防止効果がさらに向
上した。

【００６６】実施例３図２に、本実施例のＸ線マスク構造体の断面図を示す。
圧力調整用の穴（１３、１４）を枠体（１０）でなな
く、マスク側の補強体（４）及び保持枠（１）・支持膜
（２）形成し、接着剤（５）を、上記穴を塞がないよう
に設けた以外は実施例１と同様にしてＸ線マスク構造体
を作製した。支持膜（２）と表面側薄膜（７）との空間
は非常に狭いため、本構成は圧力の調整においてより有
効である。

【００６７】実施例４図３に、本実施例のＸ線マスク構造体の断面図を示す。
Ｘ線マスク構造体は、厚さ２mmのＳｉからなる保持枠
（１）、ＣＶＤにより成膜された厚さ２．０μｍのＳｉ
ＮからなるＸ線透過性の支持膜（２）、ＷからなるＸ線
吸収体（３）で構成されている。

【００６８】保持枠（１）には、薄膜着脱用の段差を高
精度に加工した。この加工は通常、保持枠形成時に用い
ている強アルカリなどを用いた異方性エッチングにより
形成することができる。両面の薄膜は実施例１と同様に
して高精度に装着した。圧力調整用の穴（１４）は、図
３に示すように保持枠（１）に設けた。この穴は薄膜の
枠体（６）に設けてもよい。

【００６９】本実施例のように補強体（４）を有しない
簡便なＸ線マスク構造体であっても実施例１及び２と同
様にゴミの付着等を防ぐことができた。

【００７０】実施例５図４に、本実施例のＸ線マスク構造体の断面図を示す。
Ｘ線マスク構造体は、厚さ２mmのＳｉからなる保持枠
（１）、ＣＶＤにより成膜された厚さ２．０μｍのＳｉ
ＣからなるＸ線透過性の支持膜（２）、スパッタにより
形成されたＴａからなるＸ線吸収体（３）、保持枠
（１）と陽極接合されているパイレックスからなる補強
体（４）で構成されている。

【００７１】補強体（４）上には、Ｓｉからなる枠体
（６）上にＣＶＤにより形成された厚さ０．４μｍのＤ
ＬＣ（ＤｉａｍｏｎｄｌｉｋｅＣａｒｂｏｎ）から
なる表面側薄膜（７）を、支持膜（２）との間隔が１０
μｍとなるように着脱容易な粘着剤（９）にて装着し
た。平面度は１μｍ以下に制御した。圧力調整用の穴
（１４）は、図４に示すようにマスク側の補強体（４）
に設けた。この穴は、実施例１のように枠体（６）に設
けてもよい。この穴にはゴミの侵入を防ぐフィルターを
取り付けた。

【００７２】裏面側薄膜（１１）も厚さ０．４μｍのＤ
ＬＣで形成し、Ｓｉからなる枠体（１０）に設け、補強
体（４）の裏面に着脱容易な粘着剤にて装着した。裏面
側薄膜（１１）と支持膜（２）との間隔は５mmとなるよ
うに設定した。

【００７３】ＤＬＣからなる薄膜は有機膜と比較すれ
ば、より放射線耐性が高く且つ導電性にも優れるため、
長期間安定な、帯電防止を兼ねた防塵膜を提供すること
ができる。

【００７４】実施例６図５に、本実施例のＸ線マスク構造体の断面図を示す。
表面側薄膜（７）に放射線耐性が高く且つ導電性もよい
ポリフェニレンサルファイト（厚さ０．８μｍ）を用
い、枠体の形状を変えた以外は実施例５と同様にＸ線マ
スク構造体を作製した。

【００７５】実施例７図６に、本実施例のＸ線マスク構造体の断面図を示す。
Ｘ線マスク構造体は、厚さ２mmのＳｉからなる保持枠
（１）、ＣＶＤにより成膜された厚さ２．０μｍのＳｉ
ＣからなるＸ線透過性の支持膜（２）、スパッタにより
形成されたＷからなるＸ線吸収体（３）、金属拡散（Ａ
ｕ、Ｃｕ、Ｓｉ等の金属拡散部（１５））により保持枠
（１）と直接接合されているＳｉＣからなる補強体
（４）で構成されている。

【００７６】補強体（４）上には、ＳｉＣからなる枠体
（６）上に厚さ０．５μｍのポリイミド膜（７ａ）と厚
さ０．３μｍのＩＴＯ膜（７ｂ）の２層からなる表面側
薄膜（７）を、支持膜（２）との間隔が８μｍとなるよ
うに着脱容易なネジ止め（１６）にて装着した。表面側
薄膜（７）の平面度は１μｍ以下に制御した。圧力調整
用の穴（１４）は、図６に示すように補強体（４）に設
けた。この穴は枠体（６）に設けてもよい。この穴には
ゴミの侵入を防ぐフイルターを取り付けた。

【００７７】裏面側薄膜（１１）も表面側薄膜（７）と
同じ２層の膜（ポリイミド膜（１１ａ）、ＩＴＯ膜（１
１ｂ））で形成し、補強体（４）にネジ止め（１７）で
装着した。

【００７８】放射線耐性が高く、靭性も高いが絶縁体で
あるポリイミド膜を支持膜側（７ａ、１１ａ）に、導電
体であるＩＴＯ膜をその反対側（７ｂ、１１ｂ）に設け
た２層構造にすることにより、防塵膜として機能するこ
とはもちろん、帯電防止膜および飛散防止膜としての機
能をより高めることができる。導電体であるＩＴＯで帯
電を防止してゴミをよせつけず、強靭でかつ絶縁体であ
るポリイミドにより、万一破損した場合の支持膜の飛散
を防止し、その飛散物を静電気により積極的に集めるこ
とができる。

【００７９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、防塵性等のゴミ付着防止性に優れるため高精度
な半導体デバイス等の作製が可能となる。また、洗浄の
回数を低減あるいは無くすこともでき、Ｘ線マスク構造
体の長寿命化を図ることができ、高精度な半導体デバイ
スの量産が可能になる。

【００８０】さらに、光によるゴミ等の検査を容易にす
ることもできる。

【００８１】本発明のＸ線マスク構造体の防塵用の薄膜
に帯電防止材料を用いるか、又は帯電防止膜を積層する
ことによって、より優れたゴミ付着防止性を得ることが
できる。

【００８２】また、本発明のＸ線マスク構造体の防塵用
の薄膜に、Ｘ線マスク構造体（特に支持膜）に破損が生
じた場合の飛散防止膜としての機能を持たせることによ
り、新たなゴミの発生を防げ、装置のメンテナンスも容
易になる。さらに、薄膜の支持膜側に帯電性を付与する
ことにより集塵機能を発現させ、支持膜へのゴミの付着
を防止できる。

【００８３】上記の本発明のＸ線マスク構造体を用いた
方法・装置によるＸ線露光によれば、高精度な焼き付け
による転写体が量産できる。また、本発明のＸ線マスク
構造体を用いたＸ線露光によって、加工基板上にＸ線吸
収体パターンを転写し、これを加工・形成することによ
り、高精度の半導体デバイスの量産が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図２】本発明のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図３】本発明のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図４】本発明のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図５】本発明のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図６】本発明のＸ線マスク構造体の断面図である。

【図７】本発明のＸ線マスク構造体を備えたＸ線露光装
置の説明図である。

【図８】本発明の半導体デバイスの製造フロー図であ
る。

【図９】本発明の半導体デバイスの製造方法におけるウ
エハプロセスの製造フロー図である。

【図１０】従来のＸ線マスク構造体の断面図である。

【符号の説明】

１保持枠２支持膜３Ｘ線吸収体４補強体５接着剤６、１０枠体７表面側薄膜７ａポリイミド膜７ｂＩＴＯ膜８、１２、１３、１４穴９粘着剤１１裏面側薄膜１１ａポリイミド膜１１ｂＩＴＯ膜１５金属拡散部１６、１７ネジ止め１０１ＳＲ放射源１０２シンクロトロン放射光１０３シリンドリカルミラー（凸面ミラー）１０４シャッタ１０５Ｘ線マスク構造体１０６ウエハ１０７マスクステージ１０８ウエハチャック１０９ウエハステージ１１０アライメントユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともＸ線吸収体、該吸収体を支持
する支持膜、該支持膜を保持する保持枠からなるＸ線マ
スク構造体において、Ｘ線透過性の薄膜を、前記支持膜
の両側にそれぞれ設けたことを特徴とするＸ線マスク構
造体。
【請求項２】表面側薄膜が支持膜に対し１０μｍ以下
の間隔で設けられている請求項１記載のＸ線マスク構造
体。
【請求項３】裏面側薄膜が支持膜に対し１００μｍ〜
１０mmの間隔で設けられている請求項１又は２記載のＸ
線マスク構造体。
【請求項４】薄膜が防塵膜である請求項１、２又は３
記載のＸ線マスク構造体。
【請求項５】薄膜が帯電防止材料からなる防塵膜であ
る請求項１、２又は３記載のＸ線マスク構造体。
【請求項６】薄膜が、帯電防止膜と防塵膜を含む積層
膜である請求項１、２又は３記載のＸ線マスク構造体。
【請求項７】薄膜が、飛散防止機能を有する防塵膜で
ある請求項１、２又は３記載のＸ線マスク構造体。
【請求項８】薄膜が、飛散防止膜と帯電防止膜を含む
積層膜である請求項１、２又は３記載のＸ線マスク構造
体。
【請求項９】薄膜が、飛散防止膜と帯電防止膜を含む
積層膜からなる防塵膜である請求項１、２又は３記載の
Ｘ線マスク構造体。
【請求項１０】飛散防止膜が帯電性を有する請求項８
又は９記載のＸ線マスク構造体。
【請求項１１】薄膜が、着脱容易な構成で設けられた
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＸ線マスク構造
体。
【請求項１２】薄膜と支持膜との間の圧力を調整でき
るようにフィルター付の穴が設けられた請求項１〜１１
のいずれか１項に記載のＸ線マスク構造体。
【請求項１３】少なくともＸ線吸収体、該吸収体を支
持する支持膜、該支持膜を保持する保持枠からなるＸ線
マスク構造体の製造方法において、Ｘ線透過性の薄膜
を、前記支持膜の両側にそれぞれ薄膜を設けることを特
徴とするＸ線マスク構造体の製造方法。
【請求項１４】少なくともＸ線吸収体、該吸収体を支
持する支持膜、該支持膜を保持する保持枠からなるＸ線
マスク構造体の製造方法において、枠体に形成したＸ線
透過性の薄膜を前記支持膜の両側にそれぞれ設けること
を特徴とするＸ線マスク構造体の製造方法。
【請求項１５】薄膜を着脱容易な構成で設ける請求項
１３又は１４記載のＸ線マスク構造体の製造方法。
【請求項１６】薄膜と支持膜との間の圧力を調整でき
るようにフィルター付の穴を設ける請求項１３、１４又
は１５記載のＸ線マスク構造体の製造方法。
【請求項１７】請求項１〜１２のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露光により被転写体
にＸ線吸収体パターンを転写することを特徴とするＸ線
露光方法。
【請求項１８】請求項１〜１２のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体を備え、該Ｘ線マスク構造体を介す
るＸ線露光により被転写体にＸ線吸収体パターンを転写
することを特徴とするＸ線露光装置。
【請求項１９】請求項１〜１２のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露光により加工基板
上にＸ線吸収体パターンを転写し、これを加工・形成し
て作製されたことを特徴とする半導体デバイス。
【請求項２０】請求項１〜１２のいずれか１項に記載
のＸ線マスク構造体を用いて、Ｘ線露光により加工基板
上にＸ線吸収体パターンを転写し、これを加工・形成し
て作製することを特徴とする半導体デバイスの製造方
法。