JPH04130712A - X線露光用マスク及びその製造方法 - Google Patents
X線露光用マスク及びその製造方法Info
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- JPH04130712A JPH04130712A JP2252452A JP25245290A JPH04130712A JP H04130712 A JPH04130712 A JP H04130712A JP 2252452 A JP2252452 A JP 2252452A JP 25245290 A JP25245290 A JP 25245290A JP H04130712 A JPH04130712 A JP H04130712A
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (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】
(産業上の利用分野)
本発明は特定波長の可視光をアライメント光源とするX
線リソグラフィーに使用するX線マスクに関する。
線リソグラフィーに使用するX線マスクに関する。
(従来の技術)
従来のX線露光用マスクの構造は、X線を吸収する重金
属膜と、その重金属パターンを支持するX線の吸収の少
ない軽元素の膜と、その膜の外周を固定する枠からなっ
ている。
属膜と、その重金属パターンを支持するX線の吸収の少
ない軽元素の膜と、その膜の外周を固定する枠からなっ
ている。
X線を吸収する重金属パターンとしてはAu。
Ta、W等原子番号の大きい物質で形成され、厚さ0.
2〜1μmの微細回路パターンが形成されている。
2〜1μmの微細回路パターンが形成されている。
重金属を支持する膜はSiNx、BN、SiC等、比較
的軽元素でX線の透過性の良い物質から成り、通常1μ
mまたは2μmの厚みである。
的軽元素でX線の透過性の良い物質から成り、通常1μ
mまたは2μmの厚みである。
枠材はSi等、比較的剛性があり、部分的にエツチング
除去できる物質からなり、通常厚さ1閣または2mであ
り、内部の所定領域に窓が形成されている。
除去できる物質からなり、通常厚さ1閣または2mであ
り、内部の所定領域に窓が形成されている。
アライメント光透過性X線透過性支持膜(以下X線透過
性支持膜と称す)は、この窓を塞ぐかたちで、枠材に固
定されている。
性支持膜と称す)は、この窓を塞ぐかたちで、枠材に固
定されている。
X線リソグラフィーはこのようなX線露光用マスクを介
して、該マスクの裏面、すなわち枠材側から、X線を照
射して、該マスクのパターンを基板状のレジストへ露光
転写する方法である。
して、該マスクの裏面、すなわち枠材側から、X線を照
射して、該マスクのパターンを基板状のレジストへ露光
転写する方法である。
半導体集積回路の製造では何層ものパターンを精度よく
重ね合わせて行く必要があり、X線リソグラフィーでは
、そのためのアライメント光源として特定波長の可視光
が使用され、可視光のHeN eレーザーが最もよく使
用されている。
重ね合わせて行く必要があり、X線リソグラフィーでは
、そのためのアライメント光源として特定波長の可視光
が使用され、可視光のHeN eレーザーが最もよく使
用されている。
(発明が解決しようとする課B)
アライメント光源として可視光が使用されるためX線透
過性支持膜には充分な可視光透過率が要求される。然る
に、X線透過性支持膜は非常に薄いため、可視光透過率
の分光スペクトルは、膜厚干渉によって、ある規則的な
波長による透過率の上昇下降を伴ういわゆるリップルが
発生する。
過性支持膜には充分な可視光透過率が要求される。然る
に、X線透過性支持膜は非常に薄いため、可視光透過率
の分光スペクトルは、膜厚干渉によって、ある規則的な
波長による透過率の上昇下降を伴ういわゆるリップルが
発生する。
従来、X線透過性支持膜は充分な位置精度を得るための
応力制御と、X線透過率と膜強度を考慮した膜厚設定が
行なわれていたに過ぎなかった。
応力制御と、X線透過率と膜強度を考慮した膜厚設定が
行なわれていたに過ぎなかった。
従って、膜厚のOol乃至0.2μ程度の微細な変化に
より、He−Neレーザーの波長633nmでの透過率
は50%から95%の範囲でバラついていた。
より、He−Neレーザーの波長633nmでの透過率
は50%から95%の範囲でバラついていた。
従って、以上の様な問題点に鑑み、透過率が安定してい
るX線透過膜が望まれていた。
るX線透過膜が望まれていた。
(課題を解決するための手段)
本発明はこのような従来の課題を解決するものである。
すなわち本発明はX線透過性支持膜上の全面または、ア
ライメント領域にアライメント光反射防止膜(以下反射
防止膜と称す)が形成され、その上にX線吸収体パター
ンが形成されていることを特徴とするX線マスクであり
、更に限定的には、X線透過性支持膜が屈折率2.15
〜2.25のSiNxであり、反射防止膜が膜厚0.7
〜0゜8μmのSin、であるX線マスクであり、Si
基板に軽元素のX線透過性支持膜を形成し、該X線透過
膜上の全面、若しくは、該X線透過膜上のアライメント
領域以外の領域をマスキングして、アライメント領域の
みに反射防止膜を形成し、さらに反射防止膜上に重金属
のX*@収体パターンを形成することを特徴とするX線
マスクの製造方法であり、特定波長の透過率の変動を最
小限にできるX線マスクを提供するものである。
ライメント領域にアライメント光反射防止膜(以下反射
防止膜と称す)が形成され、その上にX線吸収体パター
ンが形成されていることを特徴とするX線マスクであり
、更に限定的には、X線透過性支持膜が屈折率2.15
〜2.25のSiNxであり、反射防止膜が膜厚0.7
〜0゜8μmのSin、であるX線マスクであり、Si
基板に軽元素のX線透過性支持膜を形成し、該X線透過
膜上の全面、若しくは、該X線透過膜上のアライメント
領域以外の領域をマスキングして、アライメント領域の
みに反射防止膜を形成し、さらに反射防止膜上に重金属
のX*@収体パターンを形成することを特徴とするX線
マスクの製造方法であり、特定波長の透過率の変動を最
小限にできるX線マスクを提供するものである。
以下本発明を図にしたがって、詳細に説明する第1図お
よび第2図で示すように、本発明のX線マスクは枠体1
とX線透過性支持膜2と反射防止膜3とX線吸収体4で
構成される。枠体1は適度の剛性とエツチング性のある
Si等からなっている。X線透過性支持膜2はX線の吸
収が少ない軽元素化合物で、可視光透過性のあるものが
使用できる。このようなX線透過性支持膜として、例え
ば、SiNxSiC,BN等がある。反射防止膜3はX
線透過性支持膜の上、全面若しくは、アライメント領域
に限定して積層されている。反射防止膜の材質及びその
膜厚ばX線透過性支持膜の材質及びその膜厚によって決
定される。反射防止膜としてはX線透過性支持膜と屈折
率に差があるものがよく、Stow 、 MgF’、、
MgO,AlOs 、S to、Hf0z 、Zr0=
、Ti0zCent 、ZnS等が使用される。xi
@収体4はX線吸収の大きい、Ta、W、Au等からな
っている。
よび第2図で示すように、本発明のX線マスクは枠体1
とX線透過性支持膜2と反射防止膜3とX線吸収体4で
構成される。枠体1は適度の剛性とエツチング性のある
Si等からなっている。X線透過性支持膜2はX線の吸
収が少ない軽元素化合物で、可視光透過性のあるものが
使用できる。このようなX線透過性支持膜として、例え
ば、SiNxSiC,BN等がある。反射防止膜3はX
線透過性支持膜の上、全面若しくは、アライメント領域
に限定して積層されている。反射防止膜の材質及びその
膜厚ばX線透過性支持膜の材質及びその膜厚によって決
定される。反射防止膜としてはX線透過性支持膜と屈折
率に差があるものがよく、Stow 、 MgF’、、
MgO,AlOs 、S to、Hf0z 、Zr0=
、Ti0zCent 、ZnS等が使用される。xi
@収体4はX線吸収の大きい、Ta、W、Au等からな
っている。
本発明の第2項のX線マスクは、アライメント光源をH
e−Neレーザーすなわち波長632゜8nmの光に限
定して使用されるものであり、X線透過性支持膜は屈折
率2.15〜2.25のSiNxであり、反射防止膜は
0.7〜0.8μm厚のSin、である。
e−Neレーザーすなわち波長632゜8nmの光に限
定して使用されるものであり、X線透過性支持膜は屈折
率2.15〜2.25のSiNxであり、反射防止膜は
0.7〜0.8μm厚のSin、である。
本発明のX線マスクの製造方法は適度の剛性とエツチン
グ性のあるSi等を基板として、該基板上にX線透過性
支持膜となるSiNxSiC,BN等を化学気相蒸着法
(CVD)や物理蒸着法やスパッタリング等、各種薄膜
形成法を用いて形成される。
グ性のあるSi等を基板として、該基板上にX線透過性
支持膜となるSiNxSiC,BN等を化学気相蒸着法
(CVD)や物理蒸着法やスパッタリング等、各種薄膜
形成法を用いて形成される。
裏面の保護膜としてはSiNxSiC,BN。
等が用いられ、X線透過性薄膜と同様にして、X線透過
性薄膜と同一工程か、或は別工程で形成される。
性薄膜と同一工程か、或は別工程で形成される。
次に、X線透過性支持膜上に反射防止膜としてS io
x 、MgFt 、MgO,Alz Os 、S iO
,Hf0z 、Zr0g 、Ti1t 、Cent 。
x 、MgFt 、MgO,Alz Os 、S iO
,Hf0z 、Zr0g 、Ti1t 、Cent 。
ZnS等が物理蒸着法やスパッタリングや化学気相蒸着
法(CVD)等を用いて、X線透過性支持膜の全面、若
しくは、アライメント領域に限定して積層される。アラ
イメン) SN域に限定して積層する方法としては、メ
タルマスクやリフトオフ法により、所望の領域にのみ膜
を付着させる方法と、全面に膜を形成した後、所望の領
域以外をエツチング除去する方法がある。
法(CVD)等を用いて、X線透過性支持膜の全面、若
しくは、アライメント領域に限定して積層される。アラ
イメン) SN域に限定して積層する方法としては、メ
タルマスクやリフトオフ法により、所望の領域にのみ膜
を付着させる方法と、全面に膜を形成した後、所望の領
域以外をエツチング除去する方法がある。
次に、反射防止膜上にX線吸収性金属パターンを形成す
る。Ta、W、Au、等のX線吸収性金属の形成には例
えば化学気相蒸着法や物理蒸着法やスパッタリング、電
気めっき等、各種薄膜形成法が用いられる。パターン形
状グはいろいろな方法が考えられるが、−船釣には上記
金属層を形成したのちパターンニングサプトラクテイブ
法か、パターン形状に金属層を析出するアディティブ法
によって行なわれる。サブトラクティブ法は上記金属層
を形成した上にパターンレジストを形成しドライエツチ
ング等で金属パターンを形成するアディティブ法はX線
透過性薄膜上に導電性膜を形成した上にパターンレジス
トを形成し、鍍金法で金属パターンを形成し、しかる後
、導電性膜の不要部分をドライエツチング等で除去する
。
る。Ta、W、Au、等のX線吸収性金属の形成には例
えば化学気相蒸着法や物理蒸着法やスパッタリング、電
気めっき等、各種薄膜形成法が用いられる。パターン形
状グはいろいろな方法が考えられるが、−船釣には上記
金属層を形成したのちパターンニングサプトラクテイブ
法か、パターン形状に金属層を析出するアディティブ法
によって行なわれる。サブトラクティブ法は上記金属層
を形成した上にパターンレジストを形成しドライエツチ
ング等で金属パターンを形成するアディティブ法はX線
透過性薄膜上に導電性膜を形成した上にパターンレジス
トを形成し、鍍金法で金属パターンを形成し、しかる後
、導電性膜の不要部分をドライエツチング等で除去する
。
次に板状基板に所望の窓を形成する工程であるが、基板
に窓を開ける部分の裏面保護膜をドライエンチング等の
パターンニング手法で除去し、保護膜をマスクとして、
基板の所望部分をエツチング除去して窓を形成する。
に窓を開ける部分の裏面保護膜をドライエンチング等の
パターンニング手法で除去し、保護膜をマスクとして、
基板の所望部分をエツチング除去して窓を形成する。
この板状基板に所望の窓を形成する工程はX線透過性薄
膜上にX線吸収性金属パターンを形成する工程の前であ
ってもよい。
膜上にX線吸収性金属パターンを形成する工程の前であ
ってもよい。
また必要に応じて、枠材に補強枠を貼合わせてもよい。
また本願発明においてアライメント光としてHe−Ne
レーザーを用いる場合を中心に述べているが、別にG線
等別の波長のものであっても構わない。
レーザーを用いる場合を中心に述べているが、別にG線
等別の波長のものであっても構わない。
(作用)
以上説明したように本発明のX線露光用マスクはX線透
過性支持膜の上に、反射防止膜が形成されており、更に
その上にX線吸収体パターンが形成されている。X線透
過性支持膜上に形成された反射防止膜は、マスク裏面か
ら入射する特定波長のアライメント光がX線透過性支持
膜内で膜厚干渉する影響を防ぐ。
過性支持膜の上に、反射防止膜が形成されており、更に
その上にX線吸収体パターンが形成されている。X線透
過性支持膜上に形成された反射防止膜は、マスク裏面か
ら入射する特定波長のアライメント光がX線透過性支持
膜内で膜厚干渉する影響を防ぐ。
従って、従来のX線露光用マスクでは、X線透過性支持
膜の膜厚干渉の影響があるため、X線透過性支持膜の僅
かな膜厚の違いによって、特定波長のアライメント光の
透過率が大きく変動していたが、本発明のX線露光用マ
スクはX線透過性支持膜の膜厚が、多少ばらついていて
もその透過率が大きく変動することはない。
膜の膜厚干渉の影響があるため、X線透過性支持膜の僅
かな膜厚の違いによって、特定波長のアライメント光の
透過率が大きく変動していたが、本発明のX線露光用マ
スクはX線透過性支持膜の膜厚が、多少ばらついていて
もその透過率が大きく変動することはない。
(実施例)
第3図に、屈折率が2.2のS i hJm (2)か
らなるX線透過性支持膜上に膜厚0.75μmのSi○
、(3)からなる反射防止膜を形成したX線マスクの可
視光域の分光透過率を、反射防止膜を形成しない場合と
比較して示す、X線透過性支持膜の膜厚が1.9μm(
(a)の曲線)、2.0μm ((b)の曲線)、2.
1μm、((C)の曲線)の場合について示しているが
、反射防止膜がない場合(各々−点鎖線)に比べ反射防
止膜がある場合(各々実線)、ある波長域で透過率の変
動が抑制されていることがわかる。
らなるX線透過性支持膜上に膜厚0.75μmのSi○
、(3)からなる反射防止膜を形成したX線マスクの可
視光域の分光透過率を、反射防止膜を形成しない場合と
比較して示す、X線透過性支持膜の膜厚が1.9μm(
(a)の曲線)、2.0μm ((b)の曲線)、2.
1μm、((C)の曲線)の場合について示しているが
、反射防止膜がない場合(各々−点鎖線)に比べ反射防
止膜がある場合(各々実線)、ある波長域で透過率の変
動が抑制されていることがわかる。
第4図に、本発明の製造方法の一実施例を順に(a)(
b)(c)(cl)(e)(f)(g)に示す。
b)(c)(cl)(e)(f)(g)に示す。
まず、第4図(a)に示すように、シリコンウェーハ(
1)の全面にX線透過性薄膜及び保護膜となるS i
Nx (2)膜を減圧CVD装置で形成した。次に、第
4図(b)に示すように、反射防止膜である5jot(
3)をEB加熱蒸着装置で形成した。次に、第4図(c
)に示すように、X線吸収体であるTa(4)膜をスパ
ッタ装置で形成した0次に、第4図(d)に示すように
、T a (4)膜上にレジストパターンを電子ビーム
露光で形成し、更に、第4図(e)に示すように、ドラ
イエッチでT a (4)膜をパターンニングした後レ
ジスト(5)を除去する6次に、第4図m に示すよう
に、裏面から窓を形成するために、裏面のS i Nx
(2)膜の所定部分をRIEで除去し、第4図(g)
に示すように、シリコンウェーハ(1)の露出面を熱ア
ルカリでエツチングしていき、所定部分のシリコンを除
去する。
1)の全面にX線透過性薄膜及び保護膜となるS i
Nx (2)膜を減圧CVD装置で形成した。次に、第
4図(b)に示すように、反射防止膜である5jot(
3)をEB加熱蒸着装置で形成した。次に、第4図(c
)に示すように、X線吸収体であるTa(4)膜をスパ
ッタ装置で形成した0次に、第4図(d)に示すように
、T a (4)膜上にレジストパターンを電子ビーム
露光で形成し、更に、第4図(e)に示すように、ドラ
イエッチでT a (4)膜をパターンニングした後レ
ジスト(5)を除去する6次に、第4図m に示すよう
に、裏面から窓を形成するために、裏面のS i Nx
(2)膜の所定部分をRIEで除去し、第4図(g)
に示すように、シリコンウェーハ(1)の露出面を熱ア
ルカリでエツチングしていき、所定部分のシリコンを除
去する。
(発明の効果)
以上説明したように、本発明のX線露光用マスクは反射
防止膜の作用によって、マスク裏面から入射した特定波
長のアライメント光の膜厚干渉による反射の影響を軽減
し、従来のX線露光用マスクに見られる膜厚の僅かな違
いによる反射率の変動を抑制するために、常に安定した
高い透過率を得ることができる。
防止膜の作用によって、マスク裏面から入射した特定波
長のアライメント光の膜厚干渉による反射の影響を軽減
し、従来のX線露光用マスクに見られる膜厚の僅かな違
いによる反射率の変動を抑制するために、常に安定した
高い透過率を得ることができる。
又、本発明の製造方法によれば、X線透過性支持膜の上
に、反射防止膜が形成されるので、ハックエッチによっ
て反射防止膜が損傷を受けることもない。
に、反射防止膜が形成されるので、ハックエッチによっ
て反射防止膜が損傷を受けることもない。
第1図は、反射防止膜をX線透過性支持膜の上全面に設
けた例の本発明のX線露光用マスクの断面図、第2図は
、反射防止膜をX線透過性支持膜のアライメント部分の
みに設けた例の本発明のX線露光用マスクの断面図、第
3図は、本発明に係わる一実施例のX線露光用マスクの
可視光透過率で具体的には(a)はSiNヨが1.9μ
厚の場合の透過率、(b)はSiNxが2.0μ厚の場
合の透過率、(c)はSiNxが2.1μ厚の場合の透
過率で、おのおの−点鎖線は従来のX線透過性支持膜の
みの場合、実戦はそれにSin、を0.75μ厚を加え
た場合を示す、第4図は、同製造方法の一実施例を順に
示す断面図である。 1・・・シリコンウェーハ 2・・・S 1Nx 3・・・Sing 4・・・Ta
けた例の本発明のX線露光用マスクの断面図、第2図は
、反射防止膜をX線透過性支持膜のアライメント部分の
みに設けた例の本発明のX線露光用マスクの断面図、第
3図は、本発明に係わる一実施例のX線露光用マスクの
可視光透過率で具体的には(a)はSiNヨが1.9μ
厚の場合の透過率、(b)はSiNxが2.0μ厚の場
合の透過率、(c)はSiNxが2.1μ厚の場合の透
過率で、おのおの−点鎖線は従来のX線透過性支持膜の
みの場合、実戦はそれにSin、を0.75μ厚を加え
た場合を示す、第4図は、同製造方法の一実施例を順に
示す断面図である。 1・・・シリコンウェーハ 2・・・S 1Nx 3・・・Sing 4・・・Ta
Claims (4)
- (1)アライメント光透過性X線透過性支持膜上の少な
くともアライメント領域にアライメント光反射防止膜が
形成され、その上にX線吸収体パターンが形成されてい
ることを特徴とするX線マスク。 - (2)屈折率2.15〜2.25のSiN_xのアライ
メント光透過性X線透過性支持膜上の少なくともアライ
メント領域に膜厚0.7〜0.8μmのSiO_2のア
ライメント光反射防止膜が形成され、その上にX線吸収
体パターンが形成されていることを特徴とするX線マス
ク。 - (3)Si基板に軽元素のアライメント光透過性X線透
過性支持膜を形成し、該X線透過性支持膜上にアライメ
ント光反射防止膜を形成し、さらにアライメント光反射
防止膜上に重金属のX線吸収体パターンを形成すること
を特徴とするX線マスクの製造方法。 - (4)Si基板に軽元素のアライメント光透過性X線透
過性支持膜を形成し、該X線透過性支持膜上のアライメ
ント領域以外の領域をマスキングして、アライメント領
域のみにアライメント光反射防止膜を形成し、さらにア
ライメント光反射防止膜上に重金属のX線吸収体パター
ンを形成することを特徴とするX線マスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25245290A JP2924146B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | X線露光用マスク及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25245290A JP2924146B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | X線露光用マスク及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04130712A true JPH04130712A (ja) | 1992-05-01 |
| JP2924146B2 JP2924146B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=17237580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25245290A Expired - Lifetime JP2924146B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | X線露光用マスク及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924146B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629193A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Mitsubishi Materials Corp | X線マスク |
| US5553110A (en) * | 1993-11-19 | 1996-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray mask structure, process for production thereof, apparatus and method for X-ray exposure with the X-ray mask structure, and semiconductor device produced by the X-ray exposure method |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP25245290A patent/JP2924146B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0629193A (ja) * | 1992-07-10 | 1994-02-04 | Mitsubishi Materials Corp | X線マスク |
| US5553110A (en) * | 1993-11-19 | 1996-09-03 | Canon Kabushiki Kaisha | X-ray mask structure, process for production thereof, apparatus and method for X-ray exposure with the X-ray mask structure, and semiconductor device produced by the X-ray exposure method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2924146B2 (ja) | 1999-07-26 |
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