JPS6047740B2 - Ｘ線露光用マスク及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｘ線露用光マスク及びその製造方法に関する
ものである。

Ｘ線露光処理は、従来行われている電子線露光処理にお
いて問題となる二次電子の発生や塵埃による散乱がなく
、高いアスペクト比のレジスト微細パターンが得られる
ことを特徴としている。

第１図はＸ線露光装置の原理図である。すなわち、基本
的にＸ線発生部１と試料室２とに分割され、両室はベリ
リウム窓３で区切られ、Ｘ線発生部１が常に真空に保た
れてターゲット４が汚れないようにされている。

同図Ｘ線発生室１内において、電子銃５から発生した電
子線６がターゲット４に衝突し、該ターゲット４からＸ
線７が発生する。

そしてベリリウム窓３を通して試料室２へ入射したＸ線
７は、Ｘ線露光用マスク８を通過して、被処理基板９上
に被着されている。Ｘ線レジスト１０に選択的に照射さ
れる。ここで該Ｘ線露光用マスク８は、第２図に詳細に
示されるようにフレーム２１、タップラン（支持膜）２
２並びにＸ線吸収体２３からなる。

従来タップラン２２としてシリコン（Ｓｉ）、窒化シリ
コン（Ｓｉ、Ｎｏ）など剛体薄膜が用いられてきた。と
ころがこれらの剛体薄膜からなるタップランを用いて露
光処理を行うと、製造工程中の熱処理などにより被処理
基板に反りが生じた場合、マスクと被処理基板とが完全
密着せず、転写歪が発生し、正確な露光処理ができなか
つた。そこで、ポリイミド等のプラスチック●フィルム
をメンブランとして使用することが提案された。

このような構造によれば、マスクと被処理基板とを完全
密着させることができる他、該プラスチック・フィルム
が透明なので光学的位置合せができるという特長がある
。このようなメンブランをプラスチック・フィルムから
構成したＸ線露光用マスクのフレームは、一般にステン
レス又はパイレックスガラスが使われている。

ところがステンレスは加工精度は良いが、熱膨張係数が
１０×１０−６／℃であり、被処理基板であるシリコン
基板（熱膨張係数２×１０−５／℃）に露光処理を行お
うとする時、その差が大きく、電子線露光による該Ｘ線
露光用マスクの製作時と該Ｘ線露光用マスクを用いての
Ｘ線露光処理時とで温度差がある場合、あるいは長時間
のＸ線露光時に温度変化が生じた場合には該Ｘ線露光用
マスクと被処理基板との間に位置すれを生じてしまい、
微細加工上、不適当である。

例えば直径１００Ｃ蒜〕のシリコン基板に対し露光処理
を行う際、その処理中の温度差が２〔℃〕ある場合、最
大位置ずれは１．６〔μ〕程にもなる。又、パイレック
スガラスは、その熱膨張係数が−３×１０−３／℃とシ
リコンに近いが、それ自体の加工精度を上げにくいとい
う難点がある。

その他シリコン単体をフレームに使う場合もあるが比較
的脆いという欠点がある。

本発明は、このような従来のＸ線露光用マスク．の有す
る欠点を除去し、より高精度の露光処理を行うことがで
きるＸ線露光用マスクを提供しようとするものである。

また本発明は、該Ｘ線露光用マスクを容易に形成するこ
とができる製造方法をも提供する。このため、本発明に
よれば、被処理基板とほぼ同一の熱膨張係数を有する材
料を、マスクフレームの芯材として使用してなることを
特徴とするＸ線露光用マスクが提供される。また本発明
によれば中央部が平たんで周囲に断く面が略Ｕ字状の溝
を有する型を準備し、該型の前記溝内へ芯材を配置した
後、該型の中央平たん部並びに周囲溝内に樹脂層を形成
し、しかる後該型を除去してＸ線吸収体支持膜と該Ｘ線
吸収体支持膜の端部に一体成型されたフレームとを形成
する工程を有することを特徴とするＸ線露光用マスクの
製造方法が提供される。

すなわち、本発明は、Ｘ線露光用マスクのフレームの芯
材として、被処理基板とほぼ同一の熱膨張係数を有する
材質を使い、マスク製作時と転写時との温度差、あるい
は、長時間のＸ線露光時のマスク温度変化による位置ズ
レの問題を解決しようとするものである。

ｌ 併せてメンブラン作製の際同時に型よりプラスチッ
ク●マスク●フレームを製作し、通常のフレーム接着工
程を省略できる点にも特徴を有する。

次に本発明を実施例をもつて詳細に説明しよう。本発明
の具体的な実施例を、第３図に示す製造工程をもつて、
より詳細に説明する。

本実施例においては、メンブラン用プラスチック材とし
てポリイミドを、またはマスクフレームの芯材としてシ
リコン（Ｓｉ）を用いた。まず、第３図ａに示されるよ
うに、中央部３１が平たんで周囲端部に断面Ｕ字状の溝
３２を有する金属あるいはガラスからなる型３３が準備
される。次いで同図ｂに示されるように、該型３３の溝
３２内にシリコンからなる芯材３４を配置する。

この時、該芯材３４は、溝底部に設けられた複数個の突
起（図示せず）により該溝底部より浮かされた状態で収
容配置される。次いで該型３３上に、モノマー溶液を回
転塗布し、前記溝３２内の芯材３４を被覆するとともに
、中央平たん部３１にモノマー皮膜３５を形成する。こ
の状態を同図ｃに示す。次いで、加熱処理を行つて前記
モノマー皮膜３５をポリイミドに変換し、しかる後前記
型３３を除去する。

この状態を同図ｄに示す。次いで、ポリイミド皮膜３６
の一方の表面に電子線レジスト層を形成し、該電子線レ
ジストに所望のパターンを露光し、現象処理を行つてレ
ジストパターン３７を形成する。

この状態を同図ｅに示す。しかる後、メッキ法、あるい
は蒸着法とリフトオフ法との組合せにより、前記ポリイ
ミド皮膜３６のレジストパターン３７に覆われていない
表面に、金（Ａｕ）等のＸ線吸収体の皮膜３８を選択的
に形成する。

この状態を同図ｆに示す。この結果、該第３図ｆに示さ
れる構造をもつて本発明に係るＸ線露光用マスクが完成
される。

ここで、前記型３３の除去には、該型３３の内面へ予め
離型剤を塗布しておき離型するか、あるいは該型３３自
体をエッチング除去することができる。すなわち、該型
３３を、前述の如くガラスあるいはアルミニウム（Ａ１
）、銅（Ｃｕ）等で構成すれば、弗酸等により、ポリイ
ミド皮膜をエッチングすることなく該型を除去すること
ができる。このような本発明によれば、フレームの芯材
が被処理基板とほぼ同一の熱膨張係数を有するＸ線露光
用マスクが提供される。従つて、電子線露光による該Ｘ
線露光用マスクの製作時と該Ｘ線露光用マスクを用いて
のＸ線露光処略時とで温度差がある場合、あるいはＸ線
露光処理中に温度変化が生じた場合であつても、該Ｘ線
露光マスクと被処理基板はほぼ同一量をもつて膨張、収
縮し、露光パターンのずれを生ずる恐れはない。

しかも、フレームの芯材は、メンブランの形成と同時固
着形成されるため、製造工程の簡略化が行え、しかもＸ
線露光用マスクとして機械的強度をより高めることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ線露光装置の概略の構造を示す断面図、第２
図は該Ｘ線露光装置において使用されるＸ線露光用マス
クの一般的な構造を示す断面図、第３図は本発明による
Ｘ線露光用マスクの製造工程を示す工程断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線を透過する皮膜上に選択的に形成されたＸ線吸
   収体膜を有するＸ線露光マスクに於て、芯材がシリコン
   からなり、該芯材の被覆層が前記皮膜と一体成型された
   ポリイミドからなるプラスチックマスクフレームである
   ことを特徴とするＸ線露光マスク。 ２ 中央部が平たんで周囲端部と該溝底部に設けられた
   突起を有する型の該溝内にマスクフレームのＳｉよりな
   る芯材を該突起により該溝底部より浮かせた状態で収容
   配置する工程と、該型上にプラスチック皮膜形成溶液を
   回転塗布し、該溝内を充填し該芯材を被覆するとともに
   該中央平たん部に皮膜を形成した後加熱処理してポリイ
   ミドよりなるプラスチック皮膜を形成する工程と、該芯
   材がポリイミドで被覆されたプラスチックマスクフレー
   ム及び前記プラスチック皮膜を型から除去する工程と、
   該ポリイミドよりなるプラスチック皮膜表面にＸ線吸収
   体膜を選択的に形成する工程とを有することを特徴とす
   るＸ線露光用マスクの製造方法。