JPH01168024A - Photoelectron transfer mask and manufacture thereof - Google Patents
Photoelectron transfer mask and manufacture thereofInfo
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- JPH01168024A JPH01168024A JP62325325A JP32532587A JPH01168024A JP H01168024 A JPH01168024 A JP H01168024A JP 62325325 A JP62325325 A JP 62325325A JP 32532587 A JP32532587 A JP 32532587A JP H01168024 A JPH01168024 A JP H01168024A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
光源からの光を直接または反射鏡で反射させて光電膜に
照射し、光電膜から光電子を放出させる反射式の光電子
転写用マスクおよびその光電子転写用マスクを製造する
方法に関し、
特殊な光源を使用することなく、一般に入手可能な光源
から出力される光を照射して多数の光電子を継続的に放
出させることを目的とし、基板と、該基板面に被着され
た電気伝導性膜と、該電気伝導性膜上に所定パターンを
描くように形成されたアンチモン化セシウムから成る光
電膜とを具備するように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] A reflective photoelectronic transfer mask that irradiates a photoelectric film with light from a light source directly or by reflecting it with a reflecting mirror, and emits photoelectrons from the photoelectric film, and the photoelectronic transfer mask. The purpose of this method is to continuously emit a large number of photoelectrons by irradiating light output from a commonly available light source without using a special light source. It is constructed to include a deposited electrically conductive film and a photoelectric film made of cesium antimonide formed in a predetermined pattern on the electrically conductive film.
本発明は光電子転写用マスクおよびその製造方法に関し
、特に、光源からの光を直接または反射鏡で反射させて
光電膜に照射し、光電膜から光電子を放出させる反射式
の光電子転写用マスクおよびその光電子転写用マスクを
製造する方法に関する。The present invention relates to a photoelectronic transfer mask and a method for manufacturing the same, and in particular to a reflective photoelectronic transfer mask in which light from a light source is irradiated directly or reflected by a reflecting mirror onto a photoelectric film, and photoelectrons are emitted from the photoelectric film, and the same. The present invention relates to a method of manufacturing a photoelectronic transfer mask.
近年、集積回路は小型化および高集積化が進み、超LS
Iの製造においては微細加工プロセスが重要になって来
ている。この微細加工技術(リソグラフィー技術)の1
つとして、微細パターンをウェハ等に転写する技術があ
る。In recent years, integrated circuits have become smaller and more highly integrated, and ultra-LS
Microfabrication processes are becoming important in the production of I. 1 of this microfabrication technology (lithography technology)
One example is a technique for transferring fine patterns onto wafers and the like.
従来、このような微細パターンの転写技術として、紫外
線露光法が広く用いられている。この紫外線露光法は種
々改良され、最近では、例えば、4 、000人の波長
の光を使用して、レチクル原版で5:1または10:l
の縮小投影露光を行うことも行われている。しかし、4
,000人の波長の光を使用して縮小投影により微細パ
ターンをウェハ等に転写するとしても、パターンが微細
になればなるほど回折や干渉等による転写像のぼけの影
響が大きくなり、解像度を0.8μm以上にするのは実
際上極めて困難である。Conventionally, an ultraviolet exposure method has been widely used as a technique for transferring such fine patterns. This ultraviolet exposure method has been improved in various ways, and recently, for example, a 5:1 or 10:l
Reduction projection exposure is also performed. However, 4
Even if a fine pattern is transferred onto a wafer, etc. by reduction projection using light with a wavelength of 1,000 people, the finer the pattern, the greater the effect of blurring of the transferred image due to diffraction, interference, etc., and the resolution may be reduced to 0. It is actually extremely difficult to make the thickness .8 μm or more.
これに対して、近年、解像度を向上させるために、電子
ビーム露光法、X線露光法、および、光電子像転写法等
の技術が提案され、また、実用化されている。On the other hand, in recent years, techniques such as electron beam exposure, X-ray exposure, and photoelectronic image transfer have been proposed and put into practical use in order to improve resolution.
電子ビーム露光法は、点状あるいは矩形状断面を有する
ビームを偏向し、位置を変化させなからウェハ上を照射
し、さらに、ステージに連動させてウェハ上に微細パタ
ーンを描画するものである。In the electron beam exposure method, a beam having a dotted or rectangular cross section is deflected, the beam is irradiated onto a wafer without changing its position, and a fine pattern is drawn on the wafer in conjunction with a stage.
しかし、この方法は、電子ビーム発生源、電子ビームの
収束、成形および偏向を行うコラム、ウェハの支持およ
び露光位置を変化させるステージ等の各装置、並びに、
これら装置を制御する制御系が必要である。すなわち、
電子ビーム露光法は、解像度の向上を達成することは可
能だが、膨大なデータに従って順次露光を行うために、
多くの露光時間を要し、また、処理能力(スループット
)も低い。そのため、電子ビーム露光法は大量生産には
向かないという問題点がある。However, this method requires various devices such as an electron beam generation source, a column for converging, shaping and deflecting the electron beam, a stage for supporting the wafer and changing the exposure position, and
A control system is required to control these devices. That is,
Although it is possible to achieve improved resolution with the electron beam exposure method, it is difficult to perform sequential exposure according to a large amount of data.
It requires a long exposure time and has low throughput. Therefore, there is a problem that the electron beam exposure method is not suitable for mass production.
また、X線露光法は、例えば、IOK〜50KW程度の
大規模なX線光源から出力される1〜10人の波長のX
線を使用する接近露光法(プロキシミティ露光法)であ
る。そのため、X線露光法では、上記X線光源の他に、
マスクおよびウェハを支持し、両者を高精度で位置合わ
せできるアライナ装置を必要とし、従来の紫外線露光法
に近いものである。しかし、上述したように、X線光源
が大規模で高価になること、光源波長に対する吸収係数
の関係からマスク構成材料に配慮が必要なこと、並びに
、プロキシミティ露光法であるためにウェハの直径が大
きくなる程マスクおよびウェハの反りによってマスター
ウェハ間のギャップ変動に起因するぼけが住じる等の問
題点がある。上記したX線発生用光源にシンクロトロン
放射光を利用することも提案されているが、装置が大掛
かりになる割には、効率良い利用が難しく、大量生産に
向いているとはいえない。In addition, the X-ray exposure method uses, for example, X-rays with a wavelength of 1 to 10 people output from a large-scale X-ray light source of about IOK to 50 KW.
This is a proximity exposure method that uses lines. Therefore, in the X-ray exposure method, in addition to the above-mentioned X-ray light source,
It requires an aligner device that can support the mask and wafer and align them with high precision, and is similar to conventional ultraviolet exposure methods. However, as mentioned above, the X-ray light source is large-scale and expensive, the material of the mask must be carefully selected due to the relationship between the absorption coefficient and the light source wavelength, and since the proximity exposure method is used, the wafer diameter The larger the mask and wafer warpage, the more problems arise such as blur caused by gap fluctuations between the master wafers. Although it has been proposed to use synchrotron radiation as the above-mentioned light source for generating X-rays, it is difficult to use it efficiently as the equipment is large-scale, and it cannot be said that it is suitable for mass production.
そこで、紫外線露光法の有する高い処理能力と電子ビー
ム露光法の有する高解像力とを共に備えた露光方法とし
て、従来、光電子転写用マスクを用いた等倍パターンに
よる転写方法が提案されている。この光電子像転写法に
よれば、紫外線露光法と同様に、パターンを設けたマス
クの一括転写が可能な高スループツトの露光を行うこと
ができる。Therefore, as an exposure method that has both the high throughput of ultraviolet exposure and the high resolution of electron beam exposure, a transfer method using a same-size pattern using a photoelectronic transfer mask has been proposed. According to this photoelectronic image transfer method, similar to the ultraviolet exposure method, high-throughput exposure can be performed in which a patterned mask can be transferred all at once.
第4図は従来の光電子転写用マスクの一例を概略的に示
す断面図である。FIG. 4 is a sectional view schematically showing an example of a conventional photoelectronic transfer mask.
第4図に示される光電子転写用マスクは、反射式のマス
クであり、この従来の光電子転写用マスりは、ガリウム
砒素(GaAs)基板121上に厚さ500人程度の金
属(例えば、金:Au)膜122が設けられている。こ
の金属膜122によってGaAs基板121が所定パタ
ーンを描くようになされている。そして、金属膜122
でパターン欠陥グされたGaAs基板121にはCs膜
123が被着されている。これにより、G a A s
−Csで形成された光電膜が所定パターンを描くよう
になされている。このように、第4図の光電子転写用マ
スクは、光電子を放出する光電膜としてGaAs−Cs
が使用されている。The photoelectronic transfer mask shown in FIG. 4 is a reflective type mask, and this conventional photoelectronic transfer mask is made of a metal (for example, gold: A (Au) film 122 is provided. This metal film 122 forms a predetermined pattern on the GaAs substrate 121. Then, the metal film 122
A Cs film 123 is deposited on the GaAs substrate 121 which has pattern defects. As a result, G a A s
A photoelectric film formed of -Cs is arranged to draw a predetermined pattern. In this way, the photoelectron transfer mask shown in FIG. 4 uses GaAs-Cs as a photoelectric film that emits photoelectrons.
is used.
また、光電膜としては、上記したGaAs−Cs以外に
も、例えば、沃化セシウム(CsI)や銀−酸素一セシ
ウム(Ag−0−Cs)等が知られている。In addition to the above-mentioned GaAs-Cs, for example, cesium iodide (CsI) and silver-oxygen monocesium (Ag-0-Cs) are known as photoelectric films.
上述したように、従来の光電子転写用マスクの光電膜と
しては、GaAs−Cs、Cs 1.Ag−0−Cs等
が使用されている。As mentioned above, as the photoelectric film of the conventional photoelectronic transfer mask, GaAs-Cs, Cs 1. Ag-0-Cs etc. are used.
まず、光電子転写用マスクの光電膜としてGaAs−C
sを使用する場合の問題点を説明する。First, GaAs-C was used as the photoelectric film of the photoelectron transfer mask.
The problems when using s will be explained.
二〇〇aAs−Csは、主に反射式のマスクに使用され
るもので、基板をGaAsで形成し、このGa、、As
基板表面にCs層を数原子の厚みで形成して光電子転写
用マスクを形成するものである。200aAs-Cs is mainly used for reflective masks, and the substrate is made of GaAs.
A photoelectronic transfer mask is formed by forming a Cs layer on the surface of a substrate to a thickness of several atoms.
このGaAs−Csの光電膜は、3.500人〜7.0
00人の波長の可視光で励起させることができ、しかも
、この波長領域で安定して継続的に光電子を放出させる
ことができる長所を有している。This GaAs-Cs photoelectric film is 3.500 to 7.0
It has the advantage of being able to be excited by visible light with a wavelength of 0.000 nm, and also being able to stably and continuously emit photoelectrons in this wavelength range.
しかし、光電膜としてGaAs−Csを使用すると、光
照射の初期においては、可視光の波長領域で安定して継
続的に多量の光電子を放出することができるが、この多
量の光電子を放出することのできる時間は極めて短く(
例えば、数分程度)、その短時間の後には放出される光
電子の数が激減することになる。これは、GaAs表面
のCs原子層に他の分子が付着したり、Cs原子と他の
分子が置換される等のために、Cs原子による光電子放
出の助成効果が減少し、GaAsを励起して光電子を放
出させるための仕事量が増大するためである。そして、
GaAs表面の浄化、すなわち、GaAs表面に付着し
た他の分子の排除やCs原子層の再生等が困難であり、
この浄化作業を頻繁に行わなければならない問題点があ
る。However, when GaAs-Cs is used as a photoelectric film, it is possible to stably and continuously emit a large amount of photoelectrons in the visible light wavelength region at the initial stage of light irradiation; The time it takes to do so is extremely short (
After a short period of time (for example, several minutes), the number of emitted photoelectrons will decrease dramatically. This is because other molecules are attached to the Cs atomic layer on the GaAs surface, or other molecules are substituted for Cs atoms, so the effect of promoting photoelectron emission by Cs atoms decreases, and the GaAs is excited. This is because the amount of work required to emit photoelectrons increases. and,
It is difficult to purify the GaAs surface, that is, to eliminate other molecules attached to the GaAs surface and to regenerate the Cs atomic layer.
There is a problem in that this purification work must be performed frequently.
次に、光電子転写用マスクの光電膜としてCsIを使用
する場合の問題点について説明する。CsIは大気中で
も比較的安定で、取扱いが容易であるという長所を有す
る。しかし、このCslは約6eVに基礎吸収端があり
、これより高いエネルギーを有する光(例えば、2,0
00人の波長の紫外光)で励起しなければ光電子を放出
させることができず、例えば、低圧水銀ランプ等の特殊
な光源を使用してCslの光電膜を励起する必要がある
。Next, problems when using CsI as a photoelectric film of a photoelectronic transfer mask will be explained. CsI has the advantage of being relatively stable even in the atmosphere and being easy to handle. However, this Csl has a basic absorption edge at about 6 eV, and light with higher energy (for example, 2,0
Photoelectrons cannot be emitted unless excited by ultraviolet light (with a wavelength of 0.00 nm), and it is necessary to use a special light source such as a low-pressure mercury lamp to excite the photoelectric film of Csl.
ところで、低圧水銀ランプの光は空気中で吸収されるた
めに、光学系を真空中において構成しなければならない
。また、Cslは蒸着膜であるが、蒸着むら等に起因す
るパターン欠陥が生じやすい。By the way, since light from a low-pressure mercury lamp is absorbed in the air, the optical system must be constructed in a vacuum. Furthermore, although Csl is a vapor deposited film, pattern defects are likely to occur due to uneven vapor deposition.
さらに、光照射により光電子を放出し続けたとき、劣化
して光電子の放出効率が低下することになるが、光電子
の放出効率が低下した場合、Cslがら成る光電膜を再
生して光電子の放出効率を増加することは容易ではない
。以上のように、光電膜としてCslを使用すると、種
々の問題点が存在することになる。Furthermore, when photoelectrons are continuously emitted by light irradiation, they deteriorate and the photoelectron emission efficiency decreases, but when the photoelectron emission efficiency decreases, the photoelectric film made of Csl is regenerated to improve the photoelectron emission efficiency. It is not easy to increase. As described above, when Csl is used as a photoelectric film, there are various problems.
本出願人は、以前に、光電子転写用マスクの光電膜とし
てAg−0−Csを使用することを提案した。このAg
−0−Csを光電膜として使用する光電子転写用マスク
は、可視光の波長領域の光源を使用して光電子発止効率
の高く、透過式と反射式との両方式に使用可能で、しか
も、浄化作業を頻繁に行う必要のない光電子転写用マス
クを得ることができる。The present applicant previously proposed the use of Ag-0-Cs as a photoelectric film for a photoelectronic transfer mask. This Ag
A photoelectronic transfer mask using -0-Cs as a photoelectric film has high photoelectron termination efficiency using a light source in the visible wavelength range, and can be used in both transmission and reflection types. A photoelectronic transfer mask that does not require frequent cleaning operations can be obtained.
しかし、この光電膜としてAg−0−Csを使用した光
電子転写用マスクは、そのマスクを安定して製造するこ
とが難しく、また、Ag−0−Csから成る光電膜は寿
命が短い。そのために、光電膜としてAg−0−Csを
使用すると、光電子発生効率の高い光電子転写用マスク
を安定して供給することが難しいという問題点がある。However, it is difficult to stably manufacture a photoelectronic transfer mask using Ag-0-Cs as the photoelectric film, and the photoelectric film made of Ag-0-Cs has a short lifespan. Therefore, when Ag-0-Cs is used as the photoelectric film, there is a problem that it is difficult to stably supply a photoelectron transfer mask with high photoelectron generation efficiency.
本発明は、上述した従来形の光電子転写用マスクの有す
る種々の問題点に鑑み、基板面に被着された電気伝導性
膜上に所定パターンを描くようにアンチモン化セシウム
から成る光電膜を形成することによって、特殊な光源を
使用することなく、一般に入手可能な光源から出力され
る光を照射して多数の光電子を継続的に放出させること
を目的とする。In view of the various problems of the conventional photoelectronic transfer masks described above, the present invention forms a photoelectric film made of cesium antimonide in a predetermined pattern on an electrically conductive film adhered to a substrate surface. By doing so, the purpose is to continuously emit a large number of photoelectrons by irradiating light output from a generally available light source without using a special light source.
また、本発明は、基板に電気伝導性膜を被着し、その電
気伝導性膜上に所定パターンのアンチモン膜を形成し、
所定パターンのアンチモン膜に真空中でセシウムを蒸着
および反応させ、これにより、所定パターンを有するア
ンチモン化セシウム膜を電気伝導性膜上に形成し、安定
した光電子を継続的に放出できる光電子転写用マスクを
容易に製造することを目的とする。The present invention also provides the following methods: depositing an electrically conductive film on a substrate; forming an antimony film in a predetermined pattern on the electrically conductive film;
A photoelectronic transfer mask that allows cesium to be vapor-deposited and reacted on an antimony film with a predetermined pattern in a vacuum, thereby forming a cesium antimonide film with a predetermined pattern on an electrically conductive film and continuously emitting stable photoelectrons. The purpose is to easily manufacture.
〔問題点を解決するための手段]
本発明の第1の形態によれば、基板と、該基板面に被着
された電気伝導性膜と、該電気伝導性膜上に所定パター
ンを描くように形成されたアンチモン化セシウムから成
る光電膜と、を具備する光電子転写用マスクが提供され
る。[Means for Solving the Problems] According to the first aspect of the present invention, a substrate, an electrically conductive film deposited on the surface of the substrate, and a method for drawing a predetermined pattern on the electrically conductive film are provided. A photoelectronic transfer mask is provided, which includes a photoelectric film made of cesium antimonide formed in a photoelectronic transfer mask.
また、本発明の第2の形態によれば、基板に電気伝導性
膜を被着し、該電気伝導性膜上に所定パターンのアンチ
モン膜を形成し、該所定パターンのアンチモン膜に真空
中でセシウムを蒸着および反応させ、所定パターンを有
するアンチモン化セシウム膜を前記電気伝導性膜上に形
成することを特徴とする光電子転写用マスクの製造方法
が提供される。According to a second aspect of the present invention, an electrically conductive film is deposited on a substrate, an antimony film of a predetermined pattern is formed on the electrically conductive film, and the antimony film of the predetermined pattern is coated in a vacuum. A method for manufacturing a photoelectronic transfer mask is provided, which comprises depositing and reacting cesium to form a cesium antimonide film having a predetermined pattern on the electrically conductive film.
上述した構成を有する本発明の第1の形態の光電子転写
用マスクによれば、電気伝導性膜は基板面に被着され、
この電気伝導性膜上に所定パターンを描くようにアンチ
モン化セシウムから成る光電膜が形成される。According to the photoelectronic transfer mask of the first form of the present invention having the above-described configuration, the electrically conductive film is adhered to the substrate surface,
A photoelectric film made of cesium antimonide is formed on this electrically conductive film in a predetermined pattern.
また、本発明の第2の形態の光電子転写用マスクの製造
方法によれば、まず、基板に電気伝導性膜が被着され、
その被着された電気伝導性膜上に所定パターンを有する
アンチモン化セシウム膜が形成される。これにより、安
定した光電子を継続的に放出できる光電子転写用マスク
を容易に製造することができる。According to the method for manufacturing a photoelectronic transfer mask according to the second aspect of the present invention, first, an electrically conductive film is deposited on a substrate;
A cesium antimonide film having a predetermined pattern is formed on the deposited electrically conductive film. Thereby, a photoelectron transfer mask that can continuously emit stable photoelectrons can be easily manufactured.
(実施例〕
以下、図面を参照して本発明に係る光電子転写用マスク
およびその製造方法の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of a photoelectronic transfer mask and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図は本発明に係る光電子転写用マスクの一実施例を
概略的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing an embodiment of a photoelectronic transfer mask according to the present invention.
第1図に示されるように、光電子転写用マスク2は、基
板21面に金属膜22が被着され、この金属膜22上に
所定パターンを描くようにCsSb膜23膜形3されて
いる。すなわち、光電膜はCsSb膜23膜形3て形成
され、このCsSb膜23膜形3る所定パターンがウェ
ハ等の被露光試料に転写されることになる。ここで、基
板21に使用する材料物質としては、例えば、GaAs
半導体やシリコン(Si)半導体等であるが、この基板
21に対する条件は緩慢なので、半導体以外にも種々の
物質を使用することができる。As shown in FIG. 1, in the photoelectronic transfer mask 2, a metal film 22 is deposited on the surface of a substrate 21, and a CsSb film 23 is formed on the metal film 22 in a predetermined pattern. That is, the photoelectric film is formed as a CsSb film 23, and a predetermined pattern of this CsSb film 23 is transferred onto a sample to be exposed, such as a wafer. Here, as the material used for the substrate 21, for example, GaAs
A semiconductor, a silicon (Si) semiconductor, or the like is used, but since the conditions for this substrate 21 are mild, various materials other than semiconductors can be used.
また、金属膜23に使用する材料物質としては、光が照
射されたときに光電子を放出し難く、すなわち、光電子
を放出するための励起状態になる仕事量が大きく、また
、耐熱性が高い、例えば、クロム(Cr)、タンタル(
Ta)、タングステン(W)、プラチナ(pt)等の金
属が好ましい。In addition, the material used for the metal film 23 is one that is difficult to emit photoelectrons when irradiated with light, that is, has a large amount of work to become excited to emit photoelectrons, and has high heat resistance. For example, chromium (Cr), tantalum (
Metals such as Ta), tungsten (W), and platinum (pt) are preferred.
しかし、上記した条件を満たせば、金属以外の電気伝導
性膜を使用することもできる。However, electrically conductive films other than metals can also be used as long as the above conditions are met.
このように、光電子を放出する光電膜としてCsSbを
使用すると、波長5.500人〜7,000人の波長の
可視光で光電膜を励起させることができ、例えば、−M
に入手可能なハロゲンランプ等の光源を使用して光電膜
から多数の光電子を放出させることができる。すなわち
、光電膜としてCsSbを使用すると、5.500人〜
7,000人の波長の光を光電子転写用マスクに照射す
ることで、多量の光電子を安定して継続的に放出させる
ことができる。In this way, when CsSb is used as a photoelectric film that emits photoelectrons, the photoelectric film can be excited by visible light with a wavelength of 5,500 to 7,000, for example, -M
A large number of photoelectrons can be emitted from the photoelectric film using a light source such as a halogen lamp available in the United States. That is, if CsSb is used as the photoelectric film, 5,500 ~
By irradiating the photoelectron transfer mask with light of 7,000 wavelengths, a large amount of photoelectrons can be stably and continuously emitted.
第2図は本発明の光電子転写用マスクの製造方法の工程
を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the steps of the method for manufacturing a photoelectronic transfer mask of the present invention.
まず、第2図(a)に示されるように、基板21に金属
膜22を100人〜3.000人程度の厚さだけ被着す
る。First, as shown in FIG. 2(a), a metal film 22 is deposited on a substrate 21 to a thickness of about 100 to 3,000 layers.
ここで、金属膜22として使用する物質は、光電子を放
出する励起状態になるまでの仕事量が大きく、また、耐
熱性が高い、例えば、Cr+Ta。Here, the material used for the metal film 22 is Cr+Ta, for example, which takes a large amount of work to reach an excited state that emits photoelectrons and has high heat resistance.
W、Pt等の金属が好ましい。すなわち、金属膜22と
して使用する物質に必要とされる条件の内、光電子を放
出する励起状態になるまでの仕事量が大きいという条件
は、光電子転写用マスク2に光が照射されたときに、光
電膜23だけが光電子を放出し金属膜22は光電子を放
出してはならないからである。また、耐熱性が高いとい
う条件は、製造工程において行われる加熱によって金属
膜22の表面が酸化したり、金属膜22によるパターン
が変形したりするのを避けるためである。Metals such as W and Pt are preferred. That is, among the conditions required for the material used as the metal film 22, the condition that the amount of work required to reach an excited state that emits photoelectrons is large is that when the photoelectron transfer mask 2 is irradiated with light, This is because only the photoelectric film 23 should emit photoelectrons, and the metal film 22 should not emit photoelectrons. Moreover, the condition that the heat resistance is high is to prevent the surface of the metal film 22 from being oxidized or the pattern formed by the metal film 22 from deforming due to heating performed in the manufacturing process.
次に、第2図(b)に示されるように、sb膜22aを
金属膜22上に所定パターンを描くように、10人〜1
、000人程度の厚さだけ形成する。Next, as shown in FIG. 2(b), ten to ten people apply the sb film 22a on the metal film 22 in a predetermined pattern.
It is formed to a thickness of about ,000 people.
この所定パターンを有するsb膜22aの形成は、−船
釣に利用されているエツチング法やリフトオフ法等によ
って行うことができる。The formation of the SB film 22a having a predetermined pattern can be performed by an etching method, a lift-off method, etc., which are used in boat fishing.
引続き、第2図(c)に示されるように、基板21をヒ
ータ24等を使用して約50℃〜200″Cに加熱し、
さらに、第2図(d)に示されるように、基板21を加
熱しながら真空中でCs原子23bを蒸着させる。そし
て、Cs原子23bをsb膜23aに蒸着および反応さ
せて、所定パターンのCsSb膜23膜形3する。ここ
で、基板21を約50℃〜200″Cに加熱するのはs
b膜23aとCs原子23bとを速く反応させるためで
ある。また、第2図(C)および(d)の基板21の加
熱およびCs原子23bの蒸着および反応工程は、金属
膜22を被着し所定パターンを有するsb膜23a形成
した基板21を光電子像転写装置の露光処理チャンバ内
に配置し、その露光処理チャンバ内を真空状態にして加
熱およびC8原子23bの蒸着および反応工程を行わせ
た方が実用的である。これは、CsSb膜23膜形3に
接触させない方が好ましいからである。Subsequently, as shown in FIG. 2(c), the substrate 21 is heated to approximately 50° C. to 200″C using a heater 24 or the like.
Furthermore, as shown in FIG. 2(d), Cs atoms 23b are deposited in vacuum while heating the substrate 21. Then, Cs atoms 23b are deposited on the sb film 23a and reacted to form a CsSb film 23 in a predetermined pattern. Here, the substrate 21 is heated to approximately 50°C to 200″C.
This is to cause the b film 23a and the Cs atoms 23b to react quickly. In addition, the heating of the substrate 21 and the vapor deposition and reaction steps of the Cs atoms 23b in FIGS. 2(C) and 2(d) are performed by photoelectronic image transfer of the substrate 21 on which the metal film 22 is deposited and the sb film 23a having a predetermined pattern is formed. It is more practical to place it in the exposure processing chamber of the apparatus and to perform the heating, evaporation and reaction steps of the C8 atoms 23b while keeping the inside of the exposure processing chamber in a vacuum state. This is because it is preferable not to contact the CsSb film 23 with the film type 3.
そして、第2図(e)に示されるように、基板21を加
熱しながらC8原子23bをsb膜23aに蒸着および
反応させて所定のパターンのCsSb膜23膜形3する
。ここで、CsSb膜23膜形3:Sbのモル組成比は
3:lとなるようにすることが好ましい。このCs:S
bのモル組成比が略3:1となるときの一つの目安とし
ては、CsSb膜23膜形3金属色から黄色を経て透明
な赤色に変化することを利用すればよい。また、CsS
b膜23膜形3:Sbのモル組成比は厳密に3:1とす
る必要はなく、略3:1となれば十分に使用することが
できる。さらに、CsSb膜23膜形3されていない部
分の金属膜22表面にもCs原子23bの層が形成され
るが金属膜22は、光電子を放出する励起状態になる仕
事量が大きいので、金属膜22から大量の光電子が放出
されることはなく実用上問題とはならない。以上により
、所定パターンを有するCsSb膜23膜形321上に
形成することができる。Then, as shown in FIG. 2(e), while heating the substrate 21, C8 atoms 23b are deposited and reacted on the sb film 23a to form a CsSb film 23 in a predetermined pattern. Here, it is preferable that the molar composition ratio of CsSb film 23 film type 3:Sb is 3:l. This Cs:S
One guideline for when the molar composition ratio of b is about 3:1 is that the color of the CsSb film 23 changes from metallic color to yellow to transparent red. Also, CsS
The molar composition ratio of film type 3:Sb of the b film 23 does not need to be strictly 3:1, and a ratio of about 3:1 can be used satisfactorily. Furthermore, a layer of Cs atoms 23b is also formed on the surface of the metal film 22 in the areas where the CsSb film 23 is not formed. A large amount of photoelectrons are not emitted from the photoelectrons 22, and this poses no practical problem. As described above, the CsSb film 23 having a predetermined pattern can be formed on the film shape 321.
第3図は本発明の光電子転写用マスクを通用する光電子
像転写装置を概略的に示す図であり、■は露光処理チャ
ンバ、2は光電子転写用マスク、3はウェハ(被露光試
料)、4は光源、5は反射鏡である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a photoelectronic image transfer apparatus using a photoelectronic transfer mask of the present invention, where ■ is an exposure processing chamber, 2 is a photoelectronic transfer mask, 3 is a wafer (sample to be exposed), and 4 is a light source, and 5 is a reflecting mirror.
このような装置を用いて、高真空にした露光処理チャン
バ1の中に光電子転写用マスク2とウェハ3とを対抗さ
せて配置し、光源4からの光を反射鏡5で反射させてマ
スク2の表面に光を照射する。本装置は、光源4からの
光を反射鏡5で反射させてマスク2の表面を照射するが
、露光処理チャンバlの下方に光源4を設けて、反射鏡
5を使用することなく直接にマスク2の表面を照射して
もよいのはいうまでもない。このようにマスク2の表面
に光を照射して、マスク2表面(Cs S bから成る
光電膜23)から光電子8を発生させる。Using such an apparatus, a photoelectronic transfer mask 2 and a wafer 3 are placed facing each other in an exposure processing chamber 1 kept in a high vacuum, and light from a light source 4 is reflected by a reflecting mirror 5 to form a mask 2. irradiate the surface with light. In this apparatus, light from a light source 4 is reflected by a reflecting mirror 5 to irradiate the surface of the mask 2. However, the light source 4 is provided below the exposure processing chamber l, and the light is directly applied to the mask without using the reflecting mirror 5. It goes without saying that the surface of 2 may be irradiated. By irradiating the surface of the mask 2 with light in this way, photoelectrons 8 are generated from the surface of the mask 2 (the photoelectric film 23 made of CsSb).
そして、ウェハ3等の被露光試料の表面に上記光電子8
を照射し、その光電子像をウェハ3等に転写する。この
とき、例えば、マスク2側には一80KV程度の高電圧
が印加され、また、マスク2側とウェハ3側を各々N極
6およびS極7とする一様磁界が印加され、これにより
、マスク2がら出力される光電子8の放出を助成すると
共に、マスク2から放出された光電子8をウェハ3の表
面に精度よく収束させるようになされている。Then, the photoelectron 8 is applied to the surface of the sample to be exposed such as the wafer 3.
is irradiated, and the photoelectron image is transferred onto a wafer 3 or the like. At this time, for example, a high voltage of about -80 KV is applied to the mask 2 side, and a uniform magnetic field is applied with the mask 2 side and the wafer 3 side serving as N poles 6 and S poles 7, respectively. It is designed to assist the emission of photoelectrons 8 output from the mask 2 and to accurately converge the photoelectrons 8 emitted from the mask 2 onto the surface of the wafer 3.
上述した光電子転写用マスクおよびその製造方法によれ
ば、GaAs半導体を使用する場合と比較して、製造作
業の工程数の減少(約、1/2)、材料費の節減(約、
115)、並びに、光電子放出の安定性の継続期間増大
(約、10倍)等の優位性が認められる。また、Ag−
0−Csを使用する場合と比較しても、光電子放出量の
増大(約、10倍)、光電子放出の安定性の継続期間増
大(約、5倍)等の優位性が認められる。According to the above-described photoelectronic transfer mask and its manufacturing method, the number of manufacturing steps can be reduced (about 1/2) and the material cost can be reduced (about 1/2) compared to when using a GaAs semiconductor.
115) and an increase in the duration of photoelectron emission stability (approximately 10 times). Also, Ag-
Even when compared to the case of using 0-Cs, advantages such as an increase in the amount of photoelectron emission (approximately 10 times) and an increase in the duration of the stability of photoelectron emission (approximately 5 times) are recognized.
[発明の効果]
以上、詳述したように、本発明に係る光電子転写用マス
クは、基板面に被着された電気伝導性膜上に所定パター
ンを描くようにアンチモン化セシウムから成る光電膜を
形成することによって、特殊な光源を使用することなく
、一般に入手可能な光源から出力される光を照射して多
数の光電子を継続的に放出させることができる。[Effects of the Invention] As detailed above, the photoelectric transfer mask according to the present invention applies a photoelectric film made of cesium antimonide so as to draw a predetermined pattern on an electrically conductive film deposited on a substrate surface. By forming such a structure, it is possible to continuously emit a large number of photoelectrons by irradiating light output from a commonly available light source without using a special light source.
また、本発明の光電子転写用マスクは、基板に電気伝導
性膜を被着し、その電気伝導性膜上に所定パターンのア
ンチモン膜を形成し、所定パターンのアンチモン膜に真
空中でセシウムを蒸着および反応させ、これにより、所
定パターンを有するアンチモン化セシウム膜を電気伝導
性膜上に形成し、安定した光電子を継続的に放出できる
光電子転写用マスクを容易に製造することができる。In addition, the photoelectronic transfer mask of the present invention includes an electrically conductive film deposited on a substrate, an antimony film of a predetermined pattern formed on the electrically conductive film, and cesium deposited on the antimony film of the predetermined pattern in a vacuum. and react, whereby a cesium antimonide film having a predetermined pattern is formed on the electrically conductive film, and a photoelectron transfer mask capable of continuously emitting stable photoelectrons can be easily manufactured.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る光電子転写用マスクの一実施例を
概略的に示す断面図、
第2図は本発明の光電子転写用マスクの製造方法の工程
を概略的に示す図、
第3図は本発明の光電子転写用マスクを適用する光電子
像転写装置を概略的に示す図、第4図は従来の光電子転
写用マスクの一例を概略的に示す断面図である。
(符号の説明)
1・・・露光処理チャンバ、
2・・・光電子転写用マスク、
3・・・ウェハ、 4・・・光源、5・・・反
射鏡、 6・・・N極、7・・・S極、
8・・・光電子、21・・・基板、 22・・
・金属膜、23・・・CsSb膜。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a photoelectron transfer mask according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram schematically showing a photoelectronic image transfer device to which the photoelectronic transfer mask of the present invention is applied, and FIG. 4 is a sectional view schematically showing an example of a conventional photoelectronic transfer mask. . (Explanation of symbols) 1... Exposure processing chamber, 2... Photoelectronic transfer mask, 3... Wafer, 4... Light source, 5... Reflector, 6... N pole, 7...・・S pole,
8... Photoelectron, 21... Substrate, 22...
- Metal film, 23...CsSb film.
Claims (1)
、 該電気伝導性膜(22)上に所定パターンを描くように
形成されたアンチモン化セシウム(CsSb)から成る
光電膜(23)と、 を具備する光電子転写用マスク。 2、前記光電膜を形成するアンチモン化セシウムは、セ
シウム(Cs):アンチモン(Sb)のモル組成比が3
:1になっている特許請求の範囲第1項に記載のマスク
。 3、前記基板は、半導体物質で形成されている特許請求
の範囲第1項に記載のマスク。 4、前記電気伝導性膜は、金属膜で形成されている特許
請求の範囲第1項に記載のマスク。 5、基板に電気伝導性膜を被着し、該電気伝導性膜上に
所定パターンのアンチモン膜を形成し、該所定パターン
のアンチモン膜に真空中でセシウムを蒸着および反応さ
せ、所定パターンを有するアンチモン化セシウム膜を前
記電気伝導性膜上に形成することを特徴とする光電子転
写用マスクの製造方法。 6、前記アンチモン膜にセシウムを真空中で蒸着および
反応させるとき、前記基板を50℃〜200℃に加熱す
る特許請求の範囲第5項に記載の方法。 7、前記アンチモン膜にセシウムを真空中で蒸着および
反応させるとき、セシウム:アンチモンのモル組成比が
3:1になるようにする特許請求の範囲第5項に記載の
方法。[Claims] 1. A substrate (21), an electrically conductive film (22) deposited on the surface of the substrate (21), and a predetermined pattern formed on the electrically conductive film (22). A photoelectric transfer mask comprising: a photoelectric film (23) made of cesium antimonide (CsSb); 2. The cesium antimonide forming the photoelectric film has a cesium (Cs):antimony (Sb) molar composition ratio of 3.
:1. The mask according to claim 1. 3. The mask according to claim 1, wherein the substrate is formed of a semiconductor material. 4. The mask according to claim 1, wherein the electrically conductive film is formed of a metal film. 5. Depositing an electrically conductive film on a substrate, forming an antimony film with a predetermined pattern on the electrically conductive film, and depositing and reacting cesium on the antimony film with the predetermined pattern in a vacuum to form a predetermined pattern. A method for manufacturing a photoelectronic transfer mask, comprising forming a cesium antimonide film on the electrically conductive film. 6. The method according to claim 5, wherein the substrate is heated to 50°C to 200°C when cesium is deposited and reacted on the antimony film in vacuum. 7. The method according to claim 5, wherein when cesium is deposited and reacted on the antimony film in vacuum, the molar composition ratio of cesium:antimony is 3:1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62325325A JPH01168024A (en) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Photoelectron transfer mask and manufacture thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62325325A JPH01168024A (en) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Photoelectron transfer mask and manufacture thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01168024A true JPH01168024A (en) | 1989-07-03 |
Family
ID=18175558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62325325A Pending JPH01168024A (en) | 1987-12-24 | 1987-12-24 | Photoelectron transfer mask and manufacture thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01168024A (en) |
-
1987
- 1987-12-24 JP JP62325325A patent/JPH01168024A/en active Pending
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