JPS62282432A - Ｘ線露光用マスクおよび露光装置 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［発明の属する分野］ 本発明は、Ｘ線を用いてマスク上の露光パターンをウェ
ハ上に塗布されたレジストに転写する際好適に使用され
るＸＳ露光用マスクおよび露光装置に関し、特に静電吸
引力によりマスクとウェハを密着させて露光するＸ線露
光用マスクおよび露光装置に関する。

［従来の技術］ 従来、半導体！Ｂ！　！装置等において、マスク上に設
けられた露光パターンをレジストを塗布されたウェハ上
に露光粘写する場合に、Ｘ線リソグラフイーが利用され
ている。

第７図は、このＸ線リソグラフィーの方法を示す。同図
において、１はマスク、２はフレーム、３はポリイミド
膜のような靭性に富んだマスク基板、４はＸ線吸収材料
である。マスク１はフレーム２、マスク基板３およびＸ
線吸収材料４等で構成されている。５はレジスト、６は
ウェハ、７は不図示の外部Ｘ線源からのＸ線である。

以上の構成において、レジストを塗布したウェハ６上に
マスク基板３とＸ線吸収材料４とからなるマスクパター
ンを設けたマスク１を配置し、該マスク１を介してＸ線
７をレジスト５に照射してマスクパターンを転写する。

この場合、同図に示すように、マスク基板３とレジスト
５の間にはプロキシミティギャップと呼ばれる空間が空
いていた。

このプロキシミティギャップは、一般に、レジスト５と
マスク基板３を接触させるとマスクパターンがｌ（１し
やすいこと、マスク１とウェハ６の位、置合せを行なっ
た後にプロキシミティギャップをさらに小さくすると機
械的変動に伴ない位置ずれを生じること、プロキシミテ
イギャップが小さくなりすぎるとプロキシミデイギャツ
ブの測定が困難になること、そしてマスク１とウェハ６
の平面性が１〜２μｍあるために全露光領域にわたって
均一なブＯキシミティギ１？ツブを作ることが難かしか
ったこと等の理由により、数μｍは必要とされていた。

しかし、このプロキシミティギャップが大きいと、半影
暑が大きくなり、分解能が減少するという問題がある。

また、Ｘ線リソグラフィでは、Ｘ線の照射によってマス
クの温度が上界し、マスクパターンが位置変動を起こす
等の欠点もあった。

〔発明の目的］ 本発明は、上述従来例の欠点に鑑みてなされたもので、
Ｘ線リソグラフィにおける分解能およびスルーブツトを
向上させるとともに、露光中のマスクパターンとウェハ
の位置ずれを減少さけることを目的とする。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明
する。なお、従来例と同一または対応する部品について
は同一の符号で示す。

第１図は、本発明の一実施例に係るＸ線露光用マスクお
よびこのＸ線露光用マスクを使用する露光装置の要部の
構成を示す。同図において、８は保護層、９は２１電層
である。導電層９はＮｉ等を厚さ５００人程度蒸着した
膜である。１０は直流電源、Ｓｌは第１のスイッチであ
る。

上記構成において、不図示の位置合せ手段によりウェハ
６とマスク１の位置合せを終了した後（第１図）、第１
のスイッチＳ１を投入すると導電層９とウェハ６との間
に電圧■が印加される。

このように、導電１９とウェハ６との間に電位差を設け
ると導［１９とウェハ６との間に吸引力が働く。これは
２つの互いに反対に荷電されたコンデンサ板に動く吸引
力である。ここで、マスク基板３、レジスト５および保
護１ｌｉ８の厚さをそれぞれｔｌ、ｔ２およびｔ３とし
、レジスト５と保護層８との間隔をＸとし、またマスク
基板３、レジスト５および保護層８の比誘電率をそれぞ
れεｒ７、εｒ２およびεｒ３とし、真空誘電率をεＯ
とすると、単位面積肖りの吸引力Ｆは、 で表される。

従って、第１のスイッチＳ１を投入すると電位差Ｖに応
じた吸引力Ｆが働き、マスク基板３にかかる張力とつり
合う位置まで、マスク基板３とウェハ６の間の距離が小
さくなる。そして、電位差■が、ある一定値以上（実際
の値として１００Ｖ前後）であれば、第２図に示すよう
に保護層８とウェハ６は密着する。保護１！１８とウェ
ハ６が密着すると、Ｘ線照射中に生じる半彰恐は十分小
さくなり解像度が上がる。同時に、Ｘ線源の焦点を大き
くしても半彰塁が大きくならず、高い強度のＸ線を照射
できるので、露光時間が大幅に減少し、スルーブツトが
上がる。

また、Ｘ線照射によってマスク基板３の温度が上界して
マスク基板３が熱膨張を起こし、Ｘ線吸収材料４とウェ
ハ６の相対位置がずれようとしてもマスク基板３とウェ
ハ６は吸引力によって密着しているので両者間の摩擦に
よって位置ずれは起きない。

本発明は、導Ｔａ　１１１９の形状によって、いくつか
の別の実施例が可能である。

第３図は、導電図９をスクライブライン上に蒸着したＸ
線露光用マスクを示す。第４図は、第３図のマスクの断
面図である。この実施例ではウェハ５がエツチング等で
蝕刻されて凹凸状の段差がある場合、スクライブライン
面を基準としてマスク基板３が均一な平面をつくるので
ウェハ６の凹・　凸に関係なくパターンが転写される効
果をもつ。

また、第５図は、導電層９を分割した実施例を示す。同
図において、１１はアライメントマーク、Ｓ２は第２の
スイッチである。第６図は、第５図のマスク１の斜視図
である。この実施例では、導電層９を２つの７ライメン
１−マーク１１上と、Ｘ線吸収材料４上との３つの領域
に分割している。

上記構成において、アライメントマーク１１を基準にし
てウェハ６の位置合せを行なった後（第５図）、先ず、
第２のスイッチＳ２を投入するとアライメント蛤−り１
１付近のマスク基板３がウェハ６と密着し、次に第１の
スイッチＳ１を投入するとマスク基板３仝面がウェハ６
と密着する。

このように２段階の密着法を行なうと、ウェハ６とマス
ク基板３の位置がずれずに両者を！Ｗさせることが可能
である。

なお、本発明はＸ線露光用に限るものではなく、導電層
を露光パターン以外の部分、例えばスクライブライン上
部分に設けたり、あるいは該導゛心層を透明電極で形成
して透光可能にずれば、他の光源による露光用マスクお
よび露光装置として使用可能である。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、Ｘ線リソグラフィ
における分解能およこスルーブツトを向上させることが
でき、かつ露光中のマスクパターンとウェハの位置ずれ
を減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係るＸ線露光用マスクと
露光装置の要部構成を示す断面図、第２図は、第１図の
マスクおよび装置の露光時における断面図、 第３図は、本発明の他の実施例に係るＸ線露光用マスク
の斜視図、 第４図は、第３図のマスクの断面図、 第５図は、本発明のさらに他の実施例に係るＸ線露光用
マスクおよび露光装置の要部構成を示す断面図、 第６図は、第５図のマスクの斜視図、 第７図は、従来のＸ線リソグラフィの構成を示す図であ
る。 １：マスク、２：フレーム、３：マスク基板、４：Ｘ線
吸収材料、５ニレジスト、６：ウェハ、７：Ｘ線、８：
保護層、９：導電層、１０：直流゛電源、１１：アライ
メントマーク、Ｓｌ　：第１のスイッチ、Ｓ２　：第２
のスイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、露光パターン部分の実質的に全面にわたつて導電層
   を設けたことを特徴とするＸ線露光用マスク。 ２、前記露光パターンが、マスク基板の被露光体側表面
   上に設けられているとともに保護層で被覆されており、
   前記導電層が、上記マスク基板の光源側表面上に設けら
   れている特許請求の範囲第１項記載のＸ線露光用マスク
   。 ３、前記導電層が、前記露光パターン部分の全面に設け
   られている特許請求の範囲第１または２項記載のＸ線露
   光用マスク。 ４、前記導電層が、前記露光パターンのスクライブライ
   ン上に設けられている特許請求の範囲第１または２項記
   載のＸ線露光用マスク。 ５、前記導電層が、複数領域に分割されたものである特
   許請求の範囲第１〜４項のいずれか１つに記載のＸ線露
   光用マスク。 ６、Ｘ線源と、 マスクの導電層とウェハとの間に電圧を印加する電源と を具備することを特徴とする露光装置。 ７、前記電源が、前記マスクの複数の領域の導電層に所
   定の順序で電圧を印加するものである特許請求の範囲第
   ６項記載の露光装置。