JPH0256921A - X線マスク - Google Patents
X線マスクInfo
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- JPH0256921A JPH0256921A JP63207236A JP20723688A JPH0256921A JP H0256921 A JPH0256921 A JP H0256921A JP 63207236 A JP63207236 A JP 63207236A JP 20723688 A JP20723688 A JP 20723688A JP H0256921 A JPH0256921 A JP H0256921A
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- JP
- Japan
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- ray
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- blocker
- absorber
- mask
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
X線マスクの構造に関し、特に歪みを小さくできるよう
X線ブロッカ−領域を改良したX線マスクに関し、 X線ブロッカ−領域を有するX線マスクにおいて、歪み
が少なく、位置合わせ精度を向上できるX線マスクを提
供することを目的とし、回路パターンを形成した矩形状
フィールド領域の周囲にX線を遮蔽するX線ブロッカ−
領域を有するステッパー用のX線マスクにおいて、前記
フィールド領域の周縁にメカニカルアパチャー〇半影ボ
ケを吸収するに足る寸法の帯状矩形ブロッカ−領域を形
成し、かつ前記帯状ブロッカ−領域の外部に前記フィー
ルド領域内のパターン密度とほぼ同一値の密度を有する
任意パターンを形成してなることを特徴とするX線マス
クを含み構成する。
X線ブロッカ−領域を改良したX線マスクに関し、 X線ブロッカ−領域を有するX線マスクにおいて、歪み
が少なく、位置合わせ精度を向上できるX線マスクを提
供することを目的とし、回路パターンを形成した矩形状
フィールド領域の周囲にX線を遮蔽するX線ブロッカ−
領域を有するステッパー用のX線マスクにおいて、前記
フィールド領域の周縁にメカニカルアパチャー〇半影ボ
ケを吸収するに足る寸法の帯状矩形ブロッカ−領域を形
成し、かつ前記帯状ブロッカ−領域の外部に前記フィー
ルド領域内のパターン密度とほぼ同一値の密度を有する
任意パターンを形成してなることを特徴とするX線マス
クを含み構成する。
本発明は、X線マスクの構造に関し、特に歪みを小さく
できるようX線ブロッカ−領域を改良したX線マスクに
関する。
できるようX線ブロッカ−領域を改良したX線マスクに
関する。
(従来の技術)
従来、半導体製造の分野において、例えば、大規模集積
回路(VLSI)などの微細パターンを形成するために
、X線を用いてマスクパターンをウェハ上のレジストに
転写するX線露光技術が使用されている。
回路(VLSI)などの微細パターンを形成するために
、X線を用いてマスクパターンをウェハ上のレジストに
転写するX線露光技術が使用されている。
第6図は従来のX線露光を説明する全体図である。同図
において、所定の回路パターンを形成したX線マスク1
は、レジストを塗布したウェハ2表面に密着あるいは近
接され、金属ターゲット3に電子ビームを当てて発生さ
せたX線によって照射され、このX線マスク1を透過し
たX線によってマスクパターンがレジストに焼付けられ
る。
において、所定の回路パターンを形成したX線マスク1
は、レジストを塗布したウェハ2表面に密着あるいは近
接され、金属ターゲット3に電子ビームを当てて発生さ
せたX線によって照射され、このX線マスク1を透過し
たX線によってマスクパターンがレジストに焼付けられ
る。
第7図は従来のX線ブロッカ−を有するX線マスクの平
面図、第8図はその断面図である。このX線マスク1は
、支持枠4上に、シリコン基板5、X線を透過するメン
ブレン6、中央部に矩形状のフィールド領域7を形成し
たX線ブロッカ−8が形成されている。そして、第9図
に示す如く、上記X線マスク1を用いて、ステッパーで
ウェハ2を順次露光していく。フィールド領域7の寸法
は、20〜25mm角程度、ウェハ2の大きさは、15
0〜200mmΦ程度である。
面図、第8図はその断面図である。このX線マスク1は
、支持枠4上に、シリコン基板5、X線を透過するメン
ブレン6、中央部に矩形状のフィールド領域7を形成し
たX線ブロッカ−8が形成されている。そして、第9図
に示す如く、上記X線マスク1を用いて、ステッパーで
ウェハ2を順次露光していく。フィールド領域7の寸法
は、20〜25mm角程度、ウェハ2の大きさは、15
0〜200mmΦ程度である。
このようなXvAブロッカ−8を有する構造のX線マス
ク1においては、第10図の斜線部分に示す如く、ステ
ッパーによる隣接する露光パターンが重複して四重焼き
によりオーバー露光になることがあり、これに対応する
ため、X線ブロッカ−8領域の吸収体金属を厚くするこ
とで、X線の透過率を下げ、上記オーバー露光を克服し
ている。
ク1においては、第10図の斜線部分に示す如く、ステ
ッパーによる隣接する露光パターンが重複して四重焼き
によりオーバー露光になることがあり、これに対応する
ため、X線ブロッカ−8領域の吸収体金属を厚くするこ
とで、X線の透過率を下げ、上記オーバー露光を克服し
ている。
ところが、X線ブロッカ−8の吸収体金属の応力を完全
にOで成膜することは不可能であり、吸収体金属の膜厚
の増大とともに力が大きくなり、マスク歪みが増大し位
置合わせ精度に影響を与えていた。
にOで成膜することは不可能であり、吸収体金属の膜厚
の増大とともに力が大きくなり、マスク歪みが増大し位
置合わせ精度に影響を与えていた。
そこで、第6図に示す如く、X線マスク1と金属ターゲ
ット3との間にX線がフィールド領域7内にのみ照射さ
れるよう制限するメカニカルアパチャー10を設けてい
る。
ット3との間にX線がフィールド領域7内にのみ照射さ
れるよう制限するメカニカルアパチャー10を設けてい
る。
しかし、通常、金属ターゲット3から出るX線の径は、
所定の有限の大きさ(d)を持つため、メカニカルアパ
チャー10による半影ボケが生じ、ウェハ2のダイシン
グラインの形成に問題が生じる。
所定の有限の大きさ(d)を持つため、メカニカルアパ
チャー10による半影ボケが生じ、ウェハ2のダイシン
グラインの形成に問題が生じる。
例えば、金属ターゲット3から出るX線の大きさは3〜
5mm 、Φで、ウェハ2と金属ターゲット3との距離
が300mm 、ウェハ2とメカニカルアパチャー10
との距離が50mmの場合には、0 、5mm程度の半
影ボケ(δ)が出るのに対して、通常許容されるダイシ
ングラインのボケの限度は50μm程度である。
5mm 、Φで、ウェハ2と金属ターゲット3との距離
が300mm 、ウェハ2とメカニカルアパチャー10
との距離が50mmの場合には、0 、5mm程度の半
影ボケ(δ)が出るのに対して、通常許容されるダイシ
ングラインのボケの限度は50μm程度である。
従って、X線ブロッカ−8には、ステッパー動作におけ
る四重露光に対応するため、強いX線の遮蔽能力が要求
され、そのためにX線の吸収体金属を厚くする必要が生
じる。しかし、膜厚を厚くした場合には、そのX線の吸
収体金属の応力を完全に0で成膜することが困難であり
、膜厚の増大が応力の増大を招き、X線マスク1の歪み
を太き(する問題があった。すなわち、ダイシングライ
ンの半影ボケを吸収するに足る膜厚で、X線の吸収体金
属の応力を下げるとともに、X線ブロッカ−8領域の構
造を改良する必要がある。
る四重露光に対応するため、強いX線の遮蔽能力が要求
され、そのためにX線の吸収体金属を厚くする必要が生
じる。しかし、膜厚を厚くした場合には、そのX線の吸
収体金属の応力を完全に0で成膜することが困難であり
、膜厚の増大が応力の増大を招き、X線マスク1の歪み
を太き(する問題があった。すなわち、ダイシングライ
ンの半影ボケを吸収するに足る膜厚で、X線の吸収体金
属の応力を下げるとともに、X線ブロッカ−8領域の構
造を改良する必要がある。
そこで、本発明は、X線ブロッカ−領域を有するX線マ
スクにおいて、歪みが少なく、位置合わせ精度を向上で
きるX線マスクを提供することを目的とする。
スクにおいて、歪みが少なく、位置合わせ精度を向上で
きるX線マスクを提供することを目的とする。
[課題を解決する手段]
上記課題は、回路パターンを形成した矩形状フィールド
領域の周囲にX線を遮蔽するX線ブロッカ−領域を有す
るステッパー用のX線マスクにおいて、前記フィールド
領域の周縁にメカニカルアパチャーの半影ボケを吸収す
るに足る寸法の帯状矩形ブロッカ−領域を形成し、かつ
前記帯状ブロッカ−領域の外部に前記フィールド領域内
のパターン密度とほぼ同一値の密度を有する任意パター
ンを形成してなることを特徴とするX線マスクによって
解決される。
領域の周囲にX線を遮蔽するX線ブロッカ−領域を有す
るステッパー用のX線マスクにおいて、前記フィールド
領域の周縁にメカニカルアパチャーの半影ボケを吸収す
るに足る寸法の帯状矩形ブロッカ−領域を形成し、かつ
前記帯状ブロッカ−領域の外部に前記フィールド領域内
のパターン密度とほぼ同一値の密度を有する任意パター
ンを形成してなることを特徴とするX線マスクによって
解決される。
第1図は本発明のX線マスクの原理を説明する平面図、
第2図はその断面図である。これらの図において、11
は支持枠、12はシリコン基板、13はX線を透過する
メンブレン、14は中央に矩形状フィールド領域15を
形成したX線吸収体からなるX線ブロッカ−である。こ
の矩形状フィールド領域15のメンブレン13には、所
定の回路パターンが形成されている。フィールド領域1
5以外のメンブレン14領域は、X線ブロッカ−14T
領域であり、マスクコントラストが例えば、20以上と
なるように、厚い膜厚の吸収体で形成されている。例え
ば、X線がPd Lα線に対しては、膜厚が1.2μm
程度である。そして、マスク歪みを小さ(するため、吸
収体の応力(σ3)及び膜厚(1,)をできるだけ小さ
くする以外に、XHブロッカ−14領域の吸収体のパタ
ーン密度(ρ、)とフィールド領域15内メンブレン1
3上のパターン密度(ρ1)との差(ρ、−ρ、)及び
吸収体の長さ(鍔)が小さくなるように構成されている
。
第2図はその断面図である。これらの図において、11
は支持枠、12はシリコン基板、13はX線を透過する
メンブレン、14は中央に矩形状フィールド領域15を
形成したX線吸収体からなるX線ブロッカ−である。こ
の矩形状フィールド領域15のメンブレン13には、所
定の回路パターンが形成されている。フィールド領域1
5以外のメンブレン14領域は、X線ブロッカ−14T
領域であり、マスクコントラストが例えば、20以上と
なるように、厚い膜厚の吸収体で形成されている。例え
ば、X線がPd Lα線に対しては、膜厚が1.2μm
程度である。そして、マスク歪みを小さ(するため、吸
収体の応力(σ3)及び膜厚(1,)をできるだけ小さ
くする以外に、XHブロッカ−14領域の吸収体のパタ
ーン密度(ρ、)とフィールド領域15内メンブレン1
3上のパターン密度(ρ1)との差(ρ、−ρ、)及び
吸収体の長さ(鍔)が小さくなるように構成されている
。
本発明では、X線マスクの吸収体の応力によるマスク歪
み(ε)は、第3図の両端固定の梁として近似すること
ができる。
み(ε)は、第3図の両端固定の梁として近似すること
ができる。
ここでν1はメンブレンのポアソン比、ρ1はメンブレ
ン上のパターン密度、tlはメンブレンの膜厚、Elは
メンブレンのヤング率、σ、は吸収体の応力、1.は吸
収体の膜厚、iはフィールド領域の長さ、−は吸収体の
長さ、ρ、は吸収体のパターン密度を示す。
ン上のパターン密度、tlはメンブレンの膜厚、Elは
メンブレンのヤング率、σ、は吸収体の応力、1.は吸
収体の膜厚、iはフィールド領域の長さ、−は吸収体の
長さ、ρ、は吸収体のパターン密度を示す。
従って、吸収体の応力(σ、)、吸収体の膜厚(1,)
、パターン密度差(ρ1− ρ、、)及び吸収体の長さ
(−)を小さくすることで、マスク歪み(ε)が小さく
なる。
、パターン密度差(ρ1− ρ、、)及び吸収体の長さ
(−)を小さくすることで、マスク歪み(ε)が小さく
なる。
以下、本発明を図示の一実施例により具体的に説明する
。
。
第4図は本発明実施例のX線マスクの平面図である。な
お、第1図及び第2図に対応する部分は同一の符号を記
す。
お、第1図及び第2図に対応する部分は同一の符号を記
す。
同図において、X線マスクは、支持枠11、シリコン基
板12、X線を透過するメンブレン13、中央に矩形状
フィールド領域15を形成したX線吸収体からなるX線
ブロッカ−14を有し、メカニカルアパーチャによって
発生する矩形状フィールド領域15周縁の半影ボケを完
全に除去するに必要な最小の領域を吸収体のベタパター
ンにより作成され、この領域が帯状矩形ブロッカ−21
領域に形成されている。そして、その外側のX線ブロッ
カ−14領域のパターン密度(ρ、)は、矩形状フィー
ルド領域15のパターン密度(ρ1)にできるだけ近く
なるよう、その領域に任意パターンが形成されている。
板12、X線を透過するメンブレン13、中央に矩形状
フィールド領域15を形成したX線吸収体からなるX線
ブロッカ−14を有し、メカニカルアパーチャによって
発生する矩形状フィールド領域15周縁の半影ボケを完
全に除去するに必要な最小の領域を吸収体のベタパター
ンにより作成され、この領域が帯状矩形ブロッカ−21
領域に形成されている。そして、その外側のX線ブロッ
カ−14領域のパターン密度(ρ、)は、矩形状フィー
ルド領域15のパターン密度(ρ1)にできるだけ近く
なるよう、その領域に任意パターンが形成されている。
このような、任意パターンは、例えば、吸収体パターン
密度が50χときには、第5図に示す如(、格子状に形
成することができる。
密度が50χときには、第5図に示す如(、格子状に形
成することができる。
次に、上記X線マスクの製造方法について説明する。
外径が4インチのシリコン基板12の(111)面から
4°傾斜した面に、コールドウオールCVD (気相成
長)法により、5iHCh、C,H,、H2を用いて、
温度が1o00’c、圧力が200Pa (パスカル)
の条件で、メンブレン13としてSiCを2μm程度の
膜厚にヘテロエピタキシャル成長させた。
4°傾斜した面に、コールドウオールCVD (気相成
長)法により、5iHCh、C,H,、H2を用いて、
温度が1o00’c、圧力が200Pa (パスカル)
の条件で、メンブレン13としてSiCを2μm程度の
膜厚にヘテロエピタキシャル成長させた。
次に、支持枠12として内周60mmΦ、外周110I
Φ、厚さ5mmのSiCセラミックスリングをエポキシ
系接着剤にて接着し、HP/HNOz/CH:+C00
)I(1,5:2:1)を用いてメンブレン13領域の
シリコン60mmΦをエツチングした。
Φ、厚さ5mmのSiCセラミックスリングをエポキシ
系接着剤にて接着し、HP/HNOz/CH:+C00
)I(1,5:2:1)を用いてメンブレン13領域の
シリコン60mmΦをエツチングした。
次に、スパッターにて膜厚1.2μmでX線吸収体とし
て重金属からなるTa(タンタル)をブランク全面に成
膜し、パターンを描画して、Ch/CCI。
て重金属からなるTa(タンタル)をブランク全面に成
膜し、パターンを描画して、Ch/CCI。
のRIE(リアクティブ・イオン・エツチング)を用い
て上記Taを加工した。矩形状フィールド領域15は2
5mm角であり、第4図の帯状矩形ブロッカ−21領域
は幅4111111で形成した。そして、帯状矩形ブロ
ッカ−21外部の吸収体パターン密度を矩形状フィール
ド領域15内の吸収体パターン密度と同一になるよう作
成した。そのときのパターンは、任意に形成できるが、
少なくともそのパターン密度のゆらぎ寸法を1mm以内
となるよう形成した。
て上記Taを加工した。矩形状フィールド領域15は2
5mm角であり、第4図の帯状矩形ブロッカ−21領域
は幅4111111で形成した。そして、帯状矩形ブロ
ッカ−21外部の吸収体パターン密度を矩形状フィール
ド領域15内の吸収体パターン密度と同一になるよう作
成した。そのときのパターンは、任意に形成できるが、
少なくともそのパターン密度のゆらぎ寸法を1mm以内
となるよう形成した。
上記構成のX線マスクによれば、χ線ブロッカー14領
域のパターン密度(ρb)が、矩形状フィールド領域1
5の吸収体パターン密度(ρ1)にできるだけ近くなる
よう、任意パターンが形成されていることにより、マス
ク歪みを小さくすることができ、かつ帯状矩形ブロッカ
−21領域によりメカニカルアパーチャによって発生す
る半影ボケを完全に除去することが可能になる。
域のパターン密度(ρb)が、矩形状フィールド領域1
5の吸収体パターン密度(ρ1)にできるだけ近くなる
よう、任意パターンが形成されていることにより、マス
ク歪みを小さくすることができ、かつ帯状矩形ブロッカ
−21領域によりメカニカルアパーチャによって発生す
る半影ボケを完全に除去することが可能になる。
なお、本発明においては、X線ブロッカ−(14)領域
に、フィールド領域(15)内のパターン密度と同−又
は近い値の密度を有゛する任意パターンが形成されてい
ればよい。
に、フィールド領域(15)内のパターン密度と同−又
は近い値の密度を有゛する任意パターンが形成されてい
ればよい。
また、帯状矩形ブロッカ−21領域は、少なくともフィ
ールド領域の周囲にメカニカルアパーチャによって発生
する半影ボケを除去するだけの幅に形成されていればよ
い。
ールド領域の周囲にメカニカルアパーチャによって発生
する半影ボケを除去するだけの幅に形成されていればよ
い。
さらに、メンブレン13は、SiC以外の軽元素材料と
して、5iJ4、BNなどを用いることができ、吸収体
もTa以外にAuなども使用できる。X線マスクの製造
方法は、任意にでき、形状、寸法なども実施例に限定さ
れない。
して、5iJ4、BNなどを用いることができ、吸収体
もTa以外にAuなども使用できる。X線マスクの製造
方法は、任意にでき、形状、寸法なども実施例に限定さ
れない。
以上説明した様に本発明によれば、作成する半導体装置
の回路パターンに対して、最も小さ(なるようなマスク
構造を提供することができ、例えば、0.5μm以下の
量産転写技術における位置合わせ精度に寄与するところ
が大きい。
の回路パターンに対して、最も小さ(なるようなマスク
構造を提供することができ、例えば、0.5μm以下の
量産転写技術における位置合わせ精度に寄与するところ
が大きい。
第1図は本発明のX線マスクの原理を説明する平面図、
第2図は第1図のX線マスクの断面図、第3図はX線マ
スクを両端固定梁としたときの図、 第4図は本発明実施例のX線マスクの平面図、第5図は
吸収体パターン密度が50χを示す図、第6図は従来の
X線露光を説明する全体図、第7図は従来のX線ブロッ
カ−を有するX線マスクの平面図、 第8図は第7図のX線マスクの断面図、第9図はウェハ
の露光状態を示す図、 第10図は四重露光を説明する図 である。 図中、 11は支持枠、 12はシリコン基板、 13はメンブレン、 14はX線ブロッカ− 15は矩形状フィールド領域 21は帯状矩形ブロッカ− を示す。 第4各JIPI(71X承(]又りの虎、ア乳を帆朋U
)平面図第1図 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 同 大菅義之 晃s”aのX線−マスクの喧(至図 第2図 X線マスクを内縞同定梁とし!こと3の図第 図 桧炉y涛包イヶl/’)X形引マスクの子面図第 図 (L米の×射にプロ+7jJ−5有TろX線マスクの平
面図第 図 第7図のX線マスクのlfr+’m図 第 図 吸収体パクーンミ崖カ<゛労さ示T図 第 図 8の×R症九をご仁愛tする45神イ刺第 図 ウニへの会九1欠月2を示T図 第9図 =重露光をgL鳩よる図 第10図
スクを両端固定梁としたときの図、 第4図は本発明実施例のX線マスクの平面図、第5図は
吸収体パターン密度が50χを示す図、第6図は従来の
X線露光を説明する全体図、第7図は従来のX線ブロッ
カ−を有するX線マスクの平面図、 第8図は第7図のX線マスクの断面図、第9図はウェハ
の露光状態を示す図、 第10図は四重露光を説明する図 である。 図中、 11は支持枠、 12はシリコン基板、 13はメンブレン、 14はX線ブロッカ− 15は矩形状フィールド領域 21は帯状矩形ブロッカ− を示す。 第4各JIPI(71X承(]又りの虎、ア乳を帆朋U
)平面図第1図 特許出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 久木元 彰 同 大菅義之 晃s”aのX線−マスクの喧(至図 第2図 X線マスクを内縞同定梁とし!こと3の図第 図 桧炉y涛包イヶl/’)X形引マスクの子面図第 図 (L米の×射にプロ+7jJ−5有TろX線マスクの平
面図第 図 第7図のX線マスクのlfr+’m図 第 図 吸収体パクーンミ崖カ<゛労さ示T図 第 図 8の×R症九をご仁愛tする45神イ刺第 図 ウニへの会九1欠月2を示T図 第9図 =重露光をgL鳩よる図 第10図
Claims (1)
- 回路パターンを形成した矩形状フィールド領域(15)
の周囲にX線を遮蔽するX線ブロッカー(14)領域を
有するステッパー用のX線マスクにおいて、前記フィー
ルド領域(15)の周縁にメカニカルアパチャーの半影
ボケを吸収するに足る寸法の帯状矩形ブロッカー(21
)領域を形成し、かつ前記帯状ブロッカー(21)領域
の外部に前記フィールド領域(15)内のパターン密度
とほぼ同一値の密度を有する任意パターンを形成してな
ることを特徴とするX線マスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207236A JPH0256921A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | X線マスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63207236A JPH0256921A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | X線マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0256921A true JPH0256921A (ja) | 1990-02-26 |
Family
ID=16536478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63207236A Pending JPH0256921A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | X線マスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0256921A (ja) |
-
1988
- 1988-08-23 JP JP63207236A patent/JPH0256921A/ja active Pending
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