JPH0298123A - Ｘ線露光用マスク - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ウェハ上の転写対象部に選択的にＸ線を照射
してマスクパターンに対応したパターンの転写を行うた
めに使用されるＸ線露光用マスクに関する。

（従来の技術） 第６図は従来例のＸ線露光用マスクに係り、第６図（ａ
）はその側面断面図であり、第６図（ｂ）はその裏面図
である。なお、第６図（ａ）は第６図（ｂ）のＡ−Ａ線
に沿う側面断面図である。これらの図に示される従来例
のＸｖＡ露光用マスク２は、シリコン単結晶でもって構
成された、四角錐台形状の内周面を有する貫通孔４を備
えたマスク基板６と、このマスク基板６の表面に形成さ
れた窒化シリコン等のＸ線透過材料からなるメンブレン
８と、このメンブレン８の表面に形成されたタングステ
ン等のＸ線吸収材料からなるＸ線吸収膜ｌＯと、マスク
基板６の裏面に形成された、メンブレン８と同材料で構
成された裏面膜１２とを具備するとともに、そのＸ線吸
収膜ｌＯにおけるマスク基板６の貫通孔４に対応する部
分にはマスクパターン１４．・・・が形成されている。

上記構造のＸ線露光用マスク２にあっては、マスフ基板
６の貫通孔４を通してその貫通孔４から臨まされている
メンブレン８の裏面側にＸ線発生装置からのＸ線が照射
させられる。この場合、マスクパターン１４を照射した
Ｘ線は、Ｘ線吸収性のあるマスクパターン１４で吸収さ
れ、Ｘ線透過性のあるメンブレン８を照射したＸ線はそ
のメンブレン８を透過することで、結局、メンブレン８
を透過したＸ線はマスクパターン１４の形状に一致した
ものになるから、ウェハの転写対象部には、そのマスク
パターン１４に対応したパターンが転写されることにな
る。

第７図（ａ）〜（ｅ）は、第６図に示された従来例のＸ
線露光用マスク２の製造方法の説明に供する図である。

以下、これらの図を参照してその製造方法について説明
する。

第７図（ａ）のように厚さ２ｍ１１程度のシリコン単結
晶のウェハをマスク基板６とする。そのマスク基板６の
両面のそれぞれにＣＶＤ法により厚さが２μｍ程度の窒
化シリコンの膜を形成するとともに、マスク基板６の表
面側の膜をメンブレン８、裏面側の膜を裏面膜１２とす
る。このようにして、マスク基板６の表裏面のそれぞれ
にメンブレン８と裏面膜１２とを形成したのちに、第７
図（ｂ）のように裏面膜１２の中央領域を選択的にエツ
チングするとともに、裏面側から水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）で例えば８時間エツチングすることにより、裏面膜
１２の有るマスク基板６部分はバックエツチングされず
にそのまま残るが、裏面膜１２の無いマスク基板６の部
分はバックエツチングされて第７図（ｃ）のようにマス
ク基板６には、メンブレン８の裏面側が露出状態で臨む
貫通孔４が形成される。そして、メンブレン８の表面に
スパッタ成膜法により厚さ０．８μｍのタングステンか
らなる膜をＸ線吸収膜ＩＯとして形成するとともに、そ
のＸ線吸収膜ＩＯの中央領域を選択的にエツチングする
ことにより、マスクパターンＩ４を形成する。

（発明が解決しようとする課題） このような従来構造を有するＸ線露光用マスク２にあっ
ては、その構造が厚みの厚いマスク基板６と、膜厚が非
常に薄いメンブレン８とからなり、しかも、その膜厚の
非常に薄いメンブレン８上に比較的膜厚の厚いＸ線吸収
膜１０を形成した構造となっているために、Ｘ線吸収膜
ＩＯの応力により当該Ｘ線露光用マスクに機械的歪みが
発生しゃいという問題のある構造となっていた。

例えばＸ線吸収膜１０に引張応力がかかっているときに
は、当該Ｘ線露光用マスクの例えば図で右側の一端側が
第８図（ａ）のように持ち上げられて機械的なマスク歪
みａを発生させられる。そのマスク歪みａがあると、第
８図（ｂ）のようにマスク歪みか無ければ本来はメンブ
レン８が図で水平の破線位置にあるために、そのメンブ
レン８上の図で右側のマスクパターン１４も図の破線部
分に位置しているのに、そのマスク歪みａによりメンブ
レン８が持ち上げられてしまう結果、そのマスクパター
ン１４が図の実線部分に位置してしまうことになる。そ
うすると、マスクパターン１４か本来の位置から距離す
だけ図で左側へずれた位置に位置ずれを来してしまうの
で、ウェハの転写対象部へのパターンの転写精度が低下
することになるから、好ましくない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、Ｘ線吸
収膜に応力がかかっても、その応力により当該Ｘ線露光
用マスクに生じる機械的な歪み量を軽減することでメン
ブレン上のマスクパターンの位置精度を向上することを
とを目的としている。

（課題を解決するための手段） このような目的を達成するために、本発明においては、
マスク基板と、前記マスク基板表面に形成されたＸ線透
過材料からなるメンブレンと、前記メンブレン表面に形
成されたＸ線吸収材料からなるＸ線吸収膜とを具備し、
前記Ｘ線吸収膜にマスクパターンを形成するとともに、
そのマスクパターンの形成領域に対応する前記メンブレ
ンの裏面領域が露出するように前記マスク基板に貫通孔
を形成してなるＸ線露光用マスクであって、前記貫通孔
を介して相対向する前記マスク基板の裏面側部分間に、
当該Ｘ線露光用マスクの機械的歪み防止用サポート部を
橋架したことを特徴としてぃる。

（作用） 貫通孔を介して相対向する当該マスク基板の裏面側部分
間に、機械的歪み防止用のサポート部を橋架したことか
ら、Ｘ線吸収膜における応力により当該Ｘ線露光用マス
クを歪ませようとする力がかかっても、そのサポート部
によりその歪みが減少する結果、マスクパターンの位置
精度が向上する。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例に係り、第１図
（ａ）はその実施例に係るＸ線露光用マスクの側面断面
図であり、第１図（ｂ）はその裏面図である。なお、第
１図（ａ）は第１図（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿う側面断面図
である。これらの図において、従来例に係る第６図ない
し第８図と同一ないしは相当する部分、部品には同一の
符号を付し、その同一の符号に係る部分、部品について
は名称を列記するにとどめてその詳細な説明は省略する
。

すなわち、第１図（ａ）および第１図（ｂ）に示される
本実施例のＸ線露光用マスク１６において、６は四角台
錐形状の内周面形状となっている貫通孔４を有するマス
ク基板、８はマスク基板６の表面に形成されたメンブレ
ン、１０はメンブレン８の表面に形成されたＸ線吸収膜
、１２はマスク基板６の裏面に形成された裏面膜、１４
はＸ線吸収膜！０の中央領域部分を選択的にエツチング
してなるマスクパターンである。

上記構造は従来例と本実施例とは同様であるが、本実施
例では上記構造に加えて、上記マスク基板６の貫通孔４
を介して相対向する前記マスク基板６の裏面側部分に、
その裏面側部分に形成されている裏面膜１２を用いて、
当該ｘｉｇ光用マスクの機械的歪み防止用の十字型のサ
ポート部１８１８を橋架したことに特徴を有している。

第２図は本実施例のｘｍｇ光用マスクＩ６の製造方法の
説明に供する図である。以下、これらの図を参照してそ
の製造方法について説明するが基本的には第２図（ａ）
〜第２図（ｅ）で示された各工程はそれぞれ第７図（ａ
）〜第７図（ｅ）に示されて各工程と対応しており、本
実施例において、従来例と同様の製造工程の説明は省略
する。

本実施例の製造工程において従来例のそれと異なるとこ
ろは、次の通りである。すなわち、本実施例では、十字
型のサポート部１８が第２図（ｂ）に示すように裏面膜
１２の形成と同時にマスク基板６の裏面側（のちにバッ
クエツチングされて貫通孔４が形成される部分）に形成
され、第２図（Ｃ）のようにマスク基板６に貫通孔４を
形成したのちも、そのサポート部１８が残されるととも
、それ以降のＸ線吸収膜ｌＯを形成する第４図（ｄ）お
よびマスクパターン１４を形成する第２図（ｅ）の各工
程でもそのサポート部１８が残されていることに特徴を
有している。

第３図は、第１図のＸ線露光用マスク２を倒立させた状
態で示された図であって、サポート部！８がパターン転
写に影響を及ぼさない条件の説明に供する図である。サ
ポート部Ｉ８がパターン転写に影響を及ぼさない条件と
しては、第３図において、ＳをＸ線供給源２０から出力
されるＸ線の直径、ＤをＸ線供給源２０とｘｓｉ光用マ
スク！６のＸ線吸収膜！０の上面までの距離、Ｔをマス
ク基板６とメンブレン８とＸ線吸収膜１０との合計の厚
さ、ｄをＸ線吸収膜ＩＯの上面からウェハ２０のでの距
離、Ｗをサポート部の幅とした場合に、次式の不等式が
成立することが必要である。

ｗ＜Ｓ（Ｔ＋ｄ　）／（Ｄ＋ｄ　） 上記の不等式が成立する場合は、Ｘ線供給源２０からの
Ｘ線によるサポート部１８の影がウェハ２０上に転写さ
れることがなくなる。

第４図（ａ）は本発明の他の実施例に係るＸ線露光用マ
スクの平面図であり、第４図（ｂ）はその側面断面図で
あり、第４図（ｃ）はその裏面図である。なお、第４図
（ｂ）は第４図（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う側面断面図であ
る。これらの図において、第１図ないし第３図と同一な
いしは相当する部分には同一の符号を付すにとどめ、そ
の説明は省略する。

これらの図に示される本実施例のＸ線露光用マスク２２
では、図示しないＸ線発生装置から平行Ｘ線が照射され
るようになっていて、第４図（ａ）の平面図に示すよう
にマスクパターン１４が十字形に形成されているととも
に、第４図（Ｃ）の裏面図に示すようにそのマスクパタ
ーン１４に対応してサポート部１８も十字形に形成され
ている。

すなわち、本実施例のＸ線露光用マスク２２にあっては
、マスクパターン１４がウェハ上のチップのダイシング
ラインに対応していて、それに平行Ｘ線が照射された場
合にサポート部１８がマスクパターンＩ４の影で隠され
るような位置に当該サポート部１８を形成したものであ
る。この場合のサポート部１８の幅はダイシングライン
のそれに等しいか、あるいはそれ以下の幅となっている
。

また、サポート部１８はダイシングラインと同じ格子状
のパターンである必要はなく、その一部であってよい。

第４図の構造のＸ線露光用マスク２２を用いてパターン
の転写を行う様子を第５図に示す。第５図に示すように
ダイシングラインに対応する箇所にサポート部１８があ
り、かつそのサポート部１８の幅ダイシングラインのそ
れよりも小さいので、サポート部１８の影がウェハ２０
上に生じることはない。

なお、本実施例てばマスク基板がシリコン単結晶、メン
ブレンおよび裏面膜が窒化シリコン、Ｘ線吸収膜がタン
グステンであったが、これらは単なる一例にすぎないも
のであって、例えばメンブレンにＢＮ、Ｘ線吸収膜にＡ
ｕ　、　Ｔａ　、　Ｗ−Ｔｉ合金といった他の材料を用
いてもよいことは勿論である。さらに、本実施例では、
サポート部の形状が格子状であったが、その形状に必ず
しも限定されるものではなく、例えば対角線を交差させ
たような構造のものとか、その他の構造のものであって
もよい。

（発明の効果） 以上説明したことから明らかなように本発明によれば、
貫通孔を介して相対向する当該マスク基板の裏面側部分
間に、機械的歪み防止用のサポート部を橋架したことか
ら、Ｘ線吸収膜における応力により当該Ｘ線露光用マス
クを歪ませようとする力がかかっても、そのサポート部
によりその歪みが減少する結果、マスクパターンの位置
精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の一実施例に係り、第１図
（ａ）は同実施例の側面断面図、第１図（ｂ）はその裏
面図、第２図（ａ）〜第２図（ｅ）は同実施例の製造方
法の説明に供する各工程における側面断面図、第３図は
同実施例のＸ線露光用マスクにおいてそのサポート部が
パターンの転写に影響のない条件の説明に供する側面断
面図である。 第４図および第５図は平行Ｘ線が照射される場合の他の
実施例に係り、第４図（ａ）はＸ線が平行に照射される
場合の同実施例の平面図、第４図（ｂ）は側面断面図、
第４図（Ｃ）は裏面図、第５図は第４図のｘｔｌＡ露光
用マスクを用いた場合のパターン転写の様子を示す側面
断面図である。 第６図ないし第８図は従来例に係り、第６図（ａ）は従
来例のＸ線露光用マスクの側面断面図、第６図（ｂ）は
同従来例の裏面図、第７図（ａ）〜第７図（ｅ）は従来
例の製造方法における各製造工程の説明に供する側面断
面図、第８図（ａ）は従来例のＸ線露光用マスクに歪み
が生じた場合のその歪み状態を示す側面断面図、第８図
（ｂ）はその歪みによるマスクパターンの位置ずれ状態
を示す要部の側面断面図である。 ４・・・貫通孔、６・・・マスク基板、８・・・メンブ
レン、１０・・・Ｘ線吸収膜、１２・・・裏面膜、１４
・・マスクパターン、１６．２２・・・本発明のＸ線露
光用マスク、１８・・・サポート部。 なお、図中、同一符号は同一ないしは相当部分を示して
いる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マスク基板と、前記マスク基板表面に形成された
   Ｘ線透過材料からなるメンブレンと、前記メンブレン表
   面に形成されたＸ線吸収材料からなるＸ線吸収膜とを具
   備し、前記Ｘ線吸収膜にマスクパターンを形成するとと
   もに、そのマスクパターンの形成領域に対応する前記メ
   ンブレンの裏面領域が露出するように前記マスク基板に
   貫通孔を形成してなるＸ線露光用マスクであって、 前記貫通孔を介して相対向する前記マスク基板の裏面側
   部分間に、当該Ｘ線露光用マスクの機械的歪み防止用の
   サポート部を橋架したことを特徴とするＸ線露光用マス
   ク。