JPS63150918A - Mask for x-ray exposure - Google Patents
Mask for x-ray exposureInfo
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は、Ｘｆｉ露光に供するマスクの改良に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an improvement of a mask used for Xfi exposure.
（従来の技術）
近時、集積回路の高集積化に伴い、回路パターンの微細
加工技術中でも感光材にパターンを形成するりソグラフ
ィ技術の重要性が高まっている。(Prior Art) Recently, as integrated circuits have become more highly integrated, lithography technology, which forms patterns on photosensitive materials, has become increasingly important among circuit pattern microfabrication technologies.
現在光を露光媒体とするフォトリングラフィ技術が量産
ラインで使用されているが、フォトリングラフィ技術に
は使用する波長によって決まる解像力限界があり、これ
に代わる新しいリングラフィ技術として光より波長の短
いＸ線を用いるＸ線露光技術の研究開発が急速な進展を
みせている。Currently, photophosphorography technology that uses light as an exposure medium is used on mass production lines, but photophosphorography technology has a resolution limit determined by the wavelength used. Research and development of X-ray exposure technology using X-rays is making rapid progress.
Ｘ線露光では、第３図に示すようにＸ線透過性の薄膜基
板３上にｘｉを吸収するＡｕなどの重金属でパターン４
を形成したマスク１と、試料５とを１０ｕｍオーダの間
隔で平行に保持し、マスク背面よりＸ線７を照射するこ
とによりマスクパターンを拭上の感光材６に露光してパ
ターン転写を行う。In the X-ray exposure, as shown in FIG. 3, a pattern 4 is formed using a heavy metal such as Au that absorbs xi on an
The mask 1 on which the mask 1 has been formed and the sample 5 are held in parallel with an interval on the order of 10 um, and X-rays 7 are irradiated from the back of the mask to expose the mask pattern onto the photosensitive material 6 on the wipe to transfer the pattern.
ここで、薄膜の厚さは１〜５μｍ程度、吸収体パタ−ン
の厚さは０．３〜１ｐ程度である。また薄膜部分の領域
は２０ｍｍ〜５０ｏｎ程度の円形あるいは矩形である。Here, the thickness of the thin film is about 1 to 5 μm, and the thickness of the absorber pattern is about 0.3 to 1 p. Further, the area of the thin film portion is circular or rectangular with a thickness of approximately 20 mm to 50 on.
支持体２は通常シリコンウェハが用いられ、シリコンウ
ェハ上に薄膜３を形成した後に、シリコンウェハの中央
部を裏面より、エツチングして薄膜基板を形成する。A silicon wafer is usually used as the support 2, and after a thin film 3 is formed on the silicon wafer, the central portion of the silicon wafer is etched from the back side to form a thin film substrate.
Ｘ線露光技術は、デザインルール０．５ｐ以下のデバイ
スに適用されるために、ｘｔａｎ光用マスクには種々の
極めて厳しい条件が要求される。その内の一つに、平面
度を１虜程度に保つことが上げられるにれは、露光時の
マスクとウェハの間隔がパターン精度に影響を与えるた
めであり、露光装置側で精度よく間隔を制御することが
要求されると同時にマスク自身の高い平面度も必要とな
る。Since X-ray exposure technology is applied to devices with a design rule of 0.5p or less, various extremely strict conditions are required for the xtan light mask. One of the reasons why it is important to maintain flatness to a certain level is because the spacing between the mask and wafer during exposure affects pattern accuracy, and the exposure equipment must accurately maintain the spacing. At the same time, high flatness of the mask itself is also required.
従来、Ｘ線マスクを露光装置に装着するには、次の様な
方法が用いられている。ひとつは、第４図に示すように
、マスクにパイレックスリングのような補強用の枠を接
着し、この枠を機械的に固定する方法である。Conventionally, the following method has been used to attach an X-ray mask to an exposure apparatus. One method, as shown in FIG. 4, is to bond a reinforcing frame such as a Pyrex ring to the mask and mechanically fix this frame.
この方法では、マスク毎に枠を準備し、かつ接着すると
いうけん雑さがある。また接着面へのゴミの混入により
平面度が低下するという問題もある。他の方法としては
、大気中では真空チャック、真空中では静電チャックに
より、マスクの支持体部を吸着、固定する方法がある。This method involves the tedious work of preparing and gluing a frame for each mask. There is also the problem that the flatness decreases due to dirt entering the adhesive surface. Another method is to attract and fix the support portion of the mask using a vacuum chuck in the atmosphere or an electrostatic chuck in a vacuum.
この方法では、チャツキング面を高い平面度とすること
により吸着により、マスクの反りを矯正する機能を有す
るため、上記高平面度マスクの要求を満たす方法といえ
る。This method has a function of correcting warpage of the mask by adsorption by making the chucking surface high in flatness, so it can be said that this method satisfies the above-mentioned requirements for a high flatness mask.
しかし、この方法でも、チャツキング面と支持体部との
間に、やはりゴミが混入すると先の例と同様に平面度が
低下するという問題があった。However, even with this method, if dust gets mixed in between the chucking surface and the support portion, there is a problem that the flatness decreases as in the previous example.
ところでＸ線マスク固定用に限らず、真空チャック及び
静電チッヤクにおけるこの種のゴミの付着の問題を解決
する手段としてピンチャツクが提案されている。これは
例えば文献昭和６１年度精密工学会春季大会学術講演会
論文集Ｐ、７３に記載されている。By the way, pinch chucks have been proposed as a means for solving this type of dust adhesion problem not only for fixing X-ray masks but also for vacuum chucks and electrostatic chucks. This is described, for example, in the document 1986 Society for Precision Engineering Spring Conference Academic Lecture Proceedings P, 73.
第５図に示すように、絶縁性プレート９のチャツキング
面を凹凸構造にして、試料面との接触面積を減らして、
接触面にゴミが混入する確率を少なくするというのがこ
の方法の骨子である。As shown in FIG. 5, the chucking surface of the insulating plate 9 has an uneven structure to reduce the contact area with the sample surface.
The gist of this method is to reduce the probability of dirt entering the contact surface.
Ｘ線マスクを吸着固定するのに用いるチャッキング方法
にも、このピンチャツク面に適用することができる。こ
れにより、ゴミの付着による平面度の低下は、ある程度
減少させることが期待できる。This pinch surface can also be applied to the chucking method used to suction and fix an X-ray mask. As a result, it is expected that the reduction in flatness due to the adhesion of dust will be reduced to some extent.
しかし、超ＬＳＩなどのデバイス１２ｉｆｆにおいては
、歩留りを良くすることが必要不可欠であり。However, in devices 12iff such as VLSIs, it is essential to improve the yield.
少しでも歩留りを低下させる要因を排除することが重要
である。即ち、ゴミの付着によるマスク平面度の低下の
問題は、ピンチャツクによってゴミ混入の確率が減るけ
れども、さらに、その確率をゼロに近づけるべき手段を
講じることが重要な課題の一つである。It is important to eliminate any factors that may reduce the yield. That is, although pinching reduces the probability of contamination of the mask with respect to the problem of reduction in mask flatness due to adhesion of dust, one of the important issues is to take measures to bring the probability closer to zero.
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものでその
目的とするところは、真空チャックや静電チャックによ
ってＸ線マスクを保持固定する際に、接触面へのゴミの
混入によるマスクの平面度の低下を極力なくすことを目
的としている。(Problems to be Solved by the Invention) The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to avoid contact with the The purpose is to minimize the reduction in flatness of the mask due to dirt entering the surface.
（問題点を解決するための手段）
本発明の骨子は、Ｘ線透過性の薄膜基板と該薄膜上にパ
ターン形成されたＸ線吸収体と、該薄膜を支持する支持
枠から構成されるＸ線露光用マスクにおいて該支持枠の
裏面を凹凸形状に形成することにある。(Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to provide an The purpose of the present invention is to form the back surface of the support frame in a line exposure mask into an uneven shape.
（作 用）
薄膜基板を支持する支持枠の裏面を凹凸形状とすること
により、真空あるいは静電チャック面との接触面積が減
少し、仮りに凹部にゴミが付着しても、支持枠の平面度
が低下することなく、マスクを吸着固定でき、高精度な
パターン転写を行うことができる。(Function) By making the back surface of the support frame that supports the thin film substrate uneven, the contact area with the vacuum or electrostatic chuck surface is reduced, and even if dust adheres to the recess, the flat surface of the support frame The mask can be suctioned and fixed without reducing the accuracy, and highly accurate pattern transfer can be performed.
（実施例） 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。(Example) Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to illustrated embodiments.
第１図は１本発明の一実施例に係わるＸ線露光用マスク
を示す断面図である。図中３は、シリコン窒化膜からな
る薄膜基板であり、厚さは２ｐ、４は厚さ０．８Ｊｉｆ
ａ のＡｕからなる吸収体パターンである。２′は、薄
膜基板３を支持するシリコン支持枠であり、裏面が凹凸
状に形成されている。シリコン支持体の面方位は（１０
０）、厚さは、約６００ｔｔｍ、大きさは３インチであ
る。FIG. 1 is a sectional view showing an X-ray exposure mask according to an embodiment of the present invention. In the figure, 3 is a thin film substrate made of silicon nitride film, the thickness is 2p, and 4 is 0.8Jif thick.
This is an absorber pattern made of Au. Reference numeral 2' denotes a silicon support frame for supporting the thin film substrate 3, and the back surface thereof is formed into an uneven shape. The plane orientation of the silicon support is (10
0), the thickness is approximately 600 ttm, and the size is 3 inches.
第２図は本発明の一実施例に係わるＸ線露光用マスクの
製造工程を示す概略図である。第２（ａ）図に示すシリ
コン支持体上の表面と裏面にシリコン窒化膜３，１１を
形成する。表面側のシリコン窒化膜３の厚さは上述のよ
うに２趨、裏面は２０００人である。シリコン窒化膜形
成後、裏面のＷ４１１は、シリコン支持体を裏面よりエ
ツチングする際のマスクキング層の役割を担う。薄膜３
，１１の形成後、裏面にマスキング［１１のパターン形
成を行うための、感光材１２を塗布し、光露光法にて、
感光材を露光、現像し、第２（ａ）同断面に示すように
、感光材１２パターンを形成する。次に感光材１２をマ
スキングとして、シリコン窒化膜１１をプラズマエツチ
ングして第２（ｂ）図の如く、パターン形成する。FIG. 2 is a schematic diagram showing the manufacturing process of an X-ray exposure mask according to an embodiment of the present invention. Silicon nitride films 3 and 11 are formed on the front and back surfaces of the silicon support shown in FIG. 2(a). As mentioned above, the thickness of the silicon nitride film 3 on the front side is twofold, and the thickness on the back side is 2000mm thick. After the silicon nitride film is formed, the W411 on the back side plays the role of a masking layer when etching the silicon support from the back side. thin film 3
, 11, masking is applied to the back surface [for forming the pattern 11, photosensitive material 12 is applied, and by light exposure method,
The photosensitive material is exposed and developed to form 12 patterns on the photosensitive material, as shown in the same cross section in 2nd (a). Next, using the photosensitive material 12 as a mask, the silicon nitride film 11 is plasma etched to form a pattern as shown in FIG. 2(b).
次に、１００℃のＫＯＨ３０％濃度液中で、シリコン支
持体のエツチングを行い、第２（ｂ）図中点線で示すよ
うに、凹凸形状を得る。このとき、薄膜基板をうるため
の中央部のシリコン支持体の裏面エツチングも同時に行
なわれる。即ち、マスキング層１１のパターン３０の平
面図は、第２（ｃ）図に示す如くである。環状体３１上
の全面には多数のパターンが形成されている。ＫＯＨに
よるシリコンのエツチングは、異方性エツチングであり
、（１００）面のエツチング速度に対して（１１１）面
のエツチング速度が極めて小さいため、第２（ｂ）図、
第１図に示す如き断面形状となる。中央部の広い領域で
、支持体の厚さ約６００ｐが、エツチングされる時間中
エツチング液中にシリコン支持体があっても、枠として
残る部分の凹部のエツチングは、シリコン窒化膜にマス
キングされて、深さ方向に進行しない。この後、マスキ
ング層１１をプラズマエツチングにより除去する。Next, the silicon support is etched in a 30% KOH solution at 100° C. to obtain an uneven shape as shown by the dotted line in FIG. 2(b). At this time, etching of the back surface of the central silicon support for forming the thin film substrate is also performed at the same time. That is, a plan view of the pattern 30 of the masking layer 11 is as shown in FIG. 2(c). A large number of patterns are formed on the entire surface of the annular body 31. Etching of silicon with KOH is anisotropic etching, and the etching rate of the (111) plane is extremely low compared to the etching rate of the (100) plane.
The cross-sectional shape is as shown in FIG. Even if the silicon support is present in the etching solution during etching, the silicon nitride film will mask the etching of the recessed portion that remains as a frame during the etching process. , does not progress in the depth direction. Thereafter, masking layer 11 is removed by plasma etching.
以上のように、シリコン支持体を用いれば、薄膜形成の
ためのシリコンの裏面エツチング工程において同時に、
支持枠部の凹凸形状が形成できる。As described above, if a silicon support is used, at the same time in the back side etching process of silicon for forming a thin film,
An uneven shape of the support frame can be formed.
この後吸収体パターンを通常よく知られている方法によ
って形成してＸ線マスクはできあがる。Thereafter, an absorber pattern is formed by commonly known methods to complete the X-ray mask.
このように形成されたＸ線マスクを真空あるいは静電チ
ャックによって吸着固定する際には、仮りにチャツキン
グ面にゴミの付着があっても、凹部にはいってしまう確
率が高く、平面度が低下することを防止することができ
る。When an X-ray mask formed in this way is fixed by suction using a vacuum or electrostatic chuck, even if there is dust attached to the chucking surface, there is a high probability that it will get into the recess and the flatness will deteriorate. This can be prevented.
静電あるいは真空チャックのチャツキング面が凹凸形状
を有していれば、ゴミの付着による平面度の低下の確率
はさらに減少することは、言までもない。Needless to say, if the chucking surface of an electrostatic or vacuum chuck has an uneven shape, the probability of deterioration of flatness due to adhesion of dust is further reduced.
以上、本発明に係わる一実施例を述べたが１本発明は、
上述した実施例に限定されるものではない。シリコン支
持体のエツチングは、ＫＯＨ液に限らず１通常よく用い
られるフッ酸、硝酸、氷酢酸の混合液を用いてもよい。Above, one embodiment related to the present invention has been described, but one embodiment of the present invention is as follows.
The invention is not limited to the embodiments described above. Etching of the silicon support is not limited to the KOH solution, but may also use a commonly used mixed solution of hydrofluoric acid, nitric acid, and glacial acetic acid.
また、シリコンエツチングのマスキング層として用いた
シリコン窒化膜の除去工程は、はぶいても良い。薄膜基
板や吸収体パターンもシリコン窒化膜やＡｕに限定され
るものではない。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施することができる。Further, the step of removing the silicon nitride film used as a masking layer for silicon etching may be performed by wiping. The thin film substrate and absorber pattern are not limited to silicon nitride films or Au. In addition, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
本発明は、薄膜基板を支持する支持体の裏面を凹凸形状
とすることにより、真空あるいは静電チャック面との接
触面にゴミが付着して平面度を低下させる確率を減少さ
せることができ、パターン転写における精度を高く維持
することが可能となり、また超ＬＳＩなどのデバイス作
成の歩留り向上に大きく寄与する。In the present invention, by making the back surface of the support body that supports the thin film substrate uneven, it is possible to reduce the probability that dust will adhere to the surface that contacts the vacuum or electrostatic chuck surface and reduce the flatness. It becomes possible to maintain high accuracy in pattern transfer, and it also greatly contributes to improving the yield of devices such as VLSIs.
マスクのチャッキングは、Ｘ線露光装置にマスクを装着
するときばかりでなく、吸収体パターンを作成するとき
に用いる電子ビーム露光装置への装着時にも使用される
ため、パターン転写工程以外にも、上記利点を生じる。Mask chucking is used not only when attaching a mask to an X-ray exposure device, but also when attaching it to an electron beam exposure device used to create an absorber pattern, so it is used in addition to the pattern transfer process. This results in the above advantages.
第１図は、本発明の一実施例によるＸ線マスクの断面図
、第２図は第１図のマスクを製造する工程を示す説明図
、第３図は従来の一般的なＸ線露光用マスクの断面図、
第４図は補強枠のついたＸ線露光用マスクの断面図、第
５図はピンチャツク形式の静電チャック機構の概略構成
図である。
１・・・マスク ２・・・支持体３・・・薄膜
基板 ４・・・吸収体パターン５・・試料
６・・・感光材７・・・Ｘ線 ８・・
・補強枠９・・・絶縁性プレート １０・・・静電チャ
ック用電極代理人 弁理士 則 近 憲 佑
同 竹 花 喜久男
第 １ 図
（ｂ＋
（Ｃン
第 ２ 図
第 ３ 図
第 ４ 図FIG. 1 is a sectional view of an X-ray mask according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the process of manufacturing the mask shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a conventional general X-ray exposure mask. Cross-sectional view of the mask,
FIG. 4 is a sectional view of an X-ray exposure mask with a reinforcing frame, and FIG. 5 is a schematic diagram of a pinch-type electrostatic chuck mechanism. 1...Mask 2...Support 3...Thin film substrate 4...Absorber pattern 5...Sample
6...Photosensitive material 7...X-ray 8...
・Reinforcement frame 9...Insulating plate 10...Electrode agent for electrostatic chuck Patent attorney Nori Ken Yudo Chika Kikuo Takehana Figure 1 (b+ (C) Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (3)
されたＸ線吸収性の吸収体と、前記薄膜を支持する支持
枠から構成されるＸ線露光用マスクにおいて、前記支持
枠の裏面が凹凸形状に形成されていることを特徴とする
Ｘ線露光用マスク。(1) An X-ray exposure mask comprising an X-ray transparent thin film plate, an X-ray absorber patterned on the thin film, and a support frame that supports the thin film, wherein the support frame An X-ray exposure mask characterized by having an uneven back surface.
支持枠裏面の凹凸形状がシリコンのエッチングによって
形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のＸ線露光用マスク。(2) The X-ray exposure mask according to claim 1, wherein the support frame is made of silicon, and the uneven shape on the back surface of the silicon support frame is formed by etching silicon.
成する際に行うマスク中央部のシリコン裏面エッチング
工程と同一工程によって形成されたことを特徴とする特
許請求の範囲第２項記載のＸ線露光用マスク。(3) The uneven shape on the back surface of the silicon support frame is formed by the same process as the silicon back surface etching process of the central part of the mask performed when forming the thin film substrate. Mask for line exposure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61297507A JPS63150918A (en) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | Mask for x-ray exposure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61297507A JPS63150918A (en) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | Mask for x-ray exposure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63150918A true JPS63150918A (en) | 1988-06-23 |
Family
ID=17847407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61297507A Pending JPS63150918A (en) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | Mask for x-ray exposure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63150918A (en) |
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1986
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