JPS631740B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS631740B2 JPS631740B2 JP55036553A JP3655380A JPS631740B2 JP S631740 B2 JPS631740 B2 JP S631740B2 JP 55036553 A JP55036553 A JP 55036553A JP 3655380 A JP3655380 A JP 3655380A JP S631740 B2 JPS631740 B2 JP S631740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- silicon
- frame
- ray
- ray exposure
- Prior art date
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はX線露光用マスクの製造方法に関する
ものである。
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。
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、X線露光装置は、基本的にX線発生
室1と試料室2とに分割され、両室はベリリウム
窓3で区切られて構成され、X線発生室1が常に
高真空に保たれてターゲツト4が汚れないように
されている。
室1と試料室2とに分割され、両室はベリリウム
窓3で区切られて構成され、X線発生室1が常に
高真空に保たれてターゲツト4が汚れないように
されている。
同図において、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がターゲツト4に衝突
し、該ターゲツト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。
銃5から発生した電子線6がターゲツト4に衝突
し、該ターゲツト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、メンブラン(支
持膜)22並びにX線吸収体23からなる。
に示されるようにフレーム21、メンブラン(支
持膜)22並びにX線吸収体23からなる。
従来メンブラン22としてシリコン(Si)、窒
化シリコン(Si3N4)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メンブ
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、
マスクと被転写基板とが完全密着せず、正確な露
光処理ができなかつた。
化シリコン(Si3N4)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メンブ
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、
マスクと被転写基板とが完全密着せず、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ツク・フイルム
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、該プラスチツ
ク・フイルムが透明なので光学的位置合わせがで
きるという特長がある。
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、該プラスチツ
ク・フイルムが透明なので光学的位置合わせがで
きるという特長がある。
このようなプラスチツク・フイルムでメンブラ
ンを構成した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ツクスガラスが使われ
ている。
ンを構成した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ツ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2×10-6/℃)に露光
処理を行なうとする時、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ずれを生じてしまい、微細
加工上、不適当である。例えば直径100〔mm〕のシ
リコン(Si)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〔μm〕程に達する。
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2×10-6/℃)に露光
処理を行なうとする時、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ずれを生じてしまい、微細
加工上、不適当である。例えば直径100〔mm〕のシ
リコン(Si)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〔μm〕程に達する。
又パイレツクスガラスは、その熱膨張係数が3
×10-6/℃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。
×10-6/℃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。
従つて被転写基板材料であるシリコンをフレー
ム材料に使用すれば、温度差による転写ずれを零
にすることができる。
ム材料に使用すれば、温度差による転写ずれを零
にすることができる。
ところで従来X線マスクに使用されるシリコン
フレーム厚は、通常直径76〔mm〕で300〜400〔μm〕
厚、直径100〔mm〕で600〔μm〕程度である。これ
は、通常のLSI製造用ウエーハをそのまま使用し
ていることと、薄いほどシリコンのエツチング時
間が短かくてすむためである。
フレーム厚は、通常直径76〔mm〕で300〜400〔μm〕
厚、直径100〔mm〕で600〔μm〕程度である。これ
は、通常のLSI製造用ウエーハをそのまま使用し
ていることと、薄いほどシリコンのエツチング時
間が短かくてすむためである。
ところが、ポリイミド等のプラスチツク・マス
クはメンブランが均等な張力で張られている場合
でも張力が大きいためフレームが変形し吸収体パ
ターンのピツチ精度を悪くする。又、ポリイミド
膜厚不均一、並びにポリイミド化のための熱処理
時に、成膜用基板面内の温度不均一がある場合に
は、均一な張力分布とならずフレームに複雑な変
形が生じ、従つて吸収体パターンのピツチ精度が
悪くなるといつた欠点がある。
クはメンブランが均等な張力で張られている場合
でも張力が大きいためフレームが変形し吸収体パ
ターンのピツチ精度を悪くする。又、ポリイミド
膜厚不均一、並びにポリイミド化のための熱処理
時に、成膜用基板面内の温度不均一がある場合に
は、均一な張力分布とならずフレームに複雑な変
形が生じ、従つて吸収体パターンのピツチ精度が
悪くなるといつた欠点がある。
これを解決する手段としては、シリコン・フレ
ーム厚をできるだけ厚くすることであるが、厚く
することは次の二つの問題点がある。
ーム厚をできるだけ厚くすることであるが、厚く
することは次の二つの問題点がある。
一つはシリコン背面エツチングに長時間を要す
ることである。仮にシリコン厚を3〔mm〕厚とし
た場合、水酸化カリウム(KOH)溶液やエチレ
ンジアミン―ピロカテコール混液のエツチング速
度は約1〔μm/分〕と非常に遅いため50時間も要
する。
ることである。仮にシリコン厚を3〔mm〕厚とし
た場合、水酸化カリウム(KOH)溶液やエチレ
ンジアミン―ピロカテコール混液のエツチング速
度は約1〔μm/分〕と非常に遅いため50時間も要
する。
又、弗酸―硝酸―酢酸混液では組成、液回転速
度、液温によつてエツチング速度によつて変化す
るが速いものでは10〔μm/分〕程度となりエツチ
ング時間も5時間程度と短かくなるが次のもう一
つの問題点がある。
度、液温によつてエツチング速度によつて変化す
るが速いものでは10〔μm/分〕程度となりエツチ
ング時間も5時間程度と短かくなるが次のもう一
つの問題点がある。
第3図aはX線露光用マクス製作工程中のシリ
コン背面エツチング前の状態を示したもので300
〜600〔μm〕厚のシリコン基板31上にポリイミ
ド皮膜32を形成した試料を、0リング33でエ
ツチング液がフレームとして残る外周部に浸入し
ないように密閉している。
コン背面エツチング前の状態を示したもので300
〜600〔μm〕厚のシリコン基板31上にポリイミ
ド皮膜32を形成した試料を、0リング33でエ
ツチング液がフレームとして残る外周部に浸入し
ないように密閉している。
同図bはエツチング完了時の状態を示したもの
でシリコン厚が600〔μm〕程度では0リング33
近傍でのサイドエツチング量はわずかで、0リン
グ33による密閉状態は保たれフレーム34が残
る。
でシリコン厚が600〔μm〕程度では0リング33
近傍でのサイドエツチング量はわずかで、0リン
グ33による密閉状態は保たれフレーム34が残
る。
ところが厚いシリコンの場合には密閉状態が保
たれなくなる。第4図aは、厚いシリコン基板4
1上にポリイミド皮膜42を形成した試料を0リ
ング43で密閉したシリコン・エツチング前の状
態である。
たれなくなる。第4図aは、厚いシリコン基板4
1上にポリイミド皮膜42を形成した試料を0リ
ング43で密閉したシリコン・エツチング前の状
態である。
同図bは中央部エツチング完了後の状態でシリ
コン基板が厚いためサイドエツチ量も大きく0リ
ングの弾性をもつても密閉できずエツチング液が
フレーム部分44まで浸入し、フレーム部分44
もエツチングしてしまう。又、エツチングが不均
一で厚いシリコンが島状に残ると、その重みのた
め数〔μm〕厚のポリイミド皮膜42が破れると
いつた欠点がある。
コン基板が厚いためサイドエツチ量も大きく0リ
ングの弾性をもつても密閉できずエツチング液が
フレーム部分44まで浸入し、フレーム部分44
もエツチングしてしまう。又、エツチングが不均
一で厚いシリコンが島状に残ると、その重みのた
め数〔μm〕厚のポリイミド皮膜42が破れると
いつた欠点がある。
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。
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を。
成することができる製造方法をも提供すを。
このため、本発明によれば、被処理基板と同一
の熱膨張係数を有する1〔mm〕厚以上のフレーム
を有することを特徴とするX線露光用マスクが提
供される。
の熱膨張係数を有する1〔mm〕厚以上のフレーム
を有す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、被処理基板と同じ材質で
厚みが1〔mm〕厚以上の厚いシリコン成膜用基板
を準備し、フレームとなる領域以外を予め超音波
加工等により基板裏面より削りとり該領域基板厚
みを薄くし、しかる後メンブラン及びX線吸収体
パターンを形成したのち基板裏面より化学的エツ
チング等により、フレーム以外の成膜用基板を除
去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。
厚みが1〔mm〕厚以上の厚いシリコン成膜用基板
を準備し、フレームとなる領域以外を予め超音波
加工等により基板裏面より削りとり該領域基板厚
みを薄くし、しかる後メンブラン及びX線吸収体
パターンを形成したのち基板裏面より化学的エツ
チング等により、フレーム以外の成膜用基板を除
去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。
すなわち本発明によれば、フレーム厚を厚くす
ることによりメンブラン張力によるフレームの変
形を防止し得、マスク・パターンの寸法精度を高
くし得るX線露光用マスク、及びかかるX線露光
用マスクを容易に提供できるX線マスクの製造方
法が提供される。
ることによりメンブラン張力によるフレームの変
形を防止し得、マスク・パターンの寸法精度を高
くし得るX線露光用マスク、及びかかるX線露光
用マスクを容易に提供できるX線マスクの製造方
法が提供される。
次に本発明を実施例をもつて詳細に説明しよ
う。
う。
本発明の具体的な実施例を、第5図に示す製造
工程をもつて、より詳細に説明する。
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ツ
ク材としてポリイミドを、またマスクフレーム材
料としてはシリコン(Si)を用いた。
ク材としてポリイミドを、またマスクフレーム材
料としてはシリコン(Si)を用いた。
まず第5図aに示されるように1〔mm〕厚以上
のシリコンからなる成膜用基板51を準備する。
のシリコンからなる成膜用基板51を準備する。
次いで同図bに示されるように、該成膜用基板
51のフレームとなる領域52以外の領域53を
裏面から削りとり薄くする。その厚さは容易に撰
択的エツチングできる範囲で、且つ次のポリアミ
ツク酸回転塗布工程での機械的強度を保てる厚さ
とされ、例えば300〜600〔μm〕残されるようにす
る。シリコンは、非常に硬い材料で、通常の機械
加工法では、フレーム部を残して中央部のみ薄く
するといつた加工が困難であるため、本実施例で
は容易に加工できる超音波加工法で行つた。
51のフレームとなる領域52以外の領域53を
裏面から削りとり薄くする。その厚さは容易に撰
択的エツチングできる範囲で、且つ次のポリアミ
ツク酸回転塗布工程での機械的強度を保てる厚さ
とされ、例えば300〜600〔μm〕残されるようにす
る。シリコンは、非常に硬い材料で、通常の機械
加工法では、フレーム部を残して中央部のみ薄く
するといつた加工が困難であるため、本実施例で
は容易に加工できる超音波加工法で行つた。
次いで同図cに示されるように成膜用基板51
の前記エツチング処理がなされない面にポリアミ
ツク酸を厚さ2〜5〔μm〕程に回転塗布したのち
加熱処理を行つてポリイミド皮膜54を形成し
た。
の前記エツチング処理がなされない面にポリアミ
ツク酸を厚さ2〜5〔μm〕程に回転塗布したのち
加熱処理を行つてポリイミド皮膜54を形成し
た。
次いで、同図dに示されるようにフレーム52
の縁部を0リング55で密閉して、中央部の薄い
シリコン部分53をエツチングし除去する。この
際同図eに示されるように薄いシリコンをエツチ
ングするのでサイドエツチ量は少なく、0リング
55によつて密閉が保たれ、フレーム部はエツチ
ングされることがない。同図fはエツチングが完
了した状態を示す。
の縁部を0リング55で密閉して、中央部の薄い
シリコン部分53をエツチングし除去する。この
際同図eに示されるように薄いシリコンをエツチ
ングするのでサイドエツチ量は少なく、0リング
55によつて密閉が保たれ、フレーム部はエツチ
ングされることがない。同図fはエツチングが完
了した状態を示す。
次いで、ポリイミド皮膜54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、現像パターン56を形成
する。この状態を第5図gに示す。
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、現像パターン56を形成
する。この状態を第5図gに示す。
しかる後、リフトオフ法、メツキ法などにより
前記ポリイミド皮膜のレジストパターン55に覆
われていない表面に金(Au)等のX線吸収体の
皮膜57を選択的に形成したのちレジスト56を
剥離する。この状態を第5図hに示す。
前記ポリイミド皮膜のレジストパターン55に覆
われていない表面に金(Au)等のX線吸収体の
皮膜57を選択的に形成したのちレジスト56を
剥離する。この状態を第5図hに示す。
この結果、該第5図h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。
本発明に係るX線露光用マスクが完成される。
又、本発明の応用として、厚いシリコン基板を
第6図a,bに平面図及び断面図に示すように一
部超音波加工でシリコン61を選択的に削りと
り、フレーム部62以外に格子状にシリコン67
を厚く残す。このあと第5図cと同様にポリイミ
ド皮膜64を形成したのち背面エツチングを行な
つて薄いシリコン部分を除去する。この場合格子
状のシリコン(リブ)67は、薄いシリコン部分
63の厚さ分だけエツチングされるが第6図cの
ように残される。
第6図a,bに平面図及び断面図に示すように一
部超音波加工でシリコン61を選択的に削りと
り、フレーム部62以外に格子状にシリコン67
を厚く残す。このあと第5図cと同様にポリイミ
ド皮膜64を形成したのち背面エツチングを行な
つて薄いシリコン部分を除去する。この場合格子
状のシリコン(リブ)67は、薄いシリコン部分
63の厚さ分だけエツチングされるが第6図cの
ように残される。
この、リブ67は薄いポリイミド皮膜64の機
械的補強の役割をはたす。
械的補強の役割をはたす。
以上のように本発明によれば被転写基板材料で
あるシリコンをフレーム材料に使用することによ
り、温度差による転写ずれを零にすることがで
き、且つ不均一な張力を有するポリイミド膜に対
してもフレームの変形がなくピツチ精度の良い吸
収体パターンを有するX線露光用マクスを容易に
製造できる。
あるシリコンをフレーム材料に使用することによ
り、温度差による転写ずれを零にすることがで
き、且つ不均一な張力を有するポリイミド膜に対
してもフレームの変形がなくピツチ精度の良い吸
収体パターンを有するX線露光用マクスを容易に
製造できる。
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図は従来の薄いシリコン基板の背面エツチ工
程を示す工程断面図、第4図は厚いシリコン基板
に対する背面エツチ工程を示す工程断面図、第5
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、第6図は本発明の応用としての
リブ付X線露光用マスクの平面図、断面図であ
る。 第5図において、51…厚いシリコン基板、5
2…フレーム部、53…薄いシリコン基板部、5
4…ポリイミド皮膜、55…0リング、56…電
子線レジスト・パターン、57…X線吸収体。
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図は従来の薄いシリコン基板の背面エツチ工
程を示す工程断面図、第4図は厚いシリコン基板
に対する背面エツチ工程を示す工程断面図、第5
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、第6図は本発明の応用としての
リブ付X線露光用マスクの平面図、断面図であ
る。 第5図において、51…厚いシリコン基板、5
2…フレーム部、53…薄いシリコン基板部、5
4…ポリイミド皮膜、55…0リング、56…電
子線レジスト・パターン、57…X線吸収体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 被処理基板とほぼ同一の熱膨張係数を有する
厚さ1〔mm〕以上の成膜用基板を準備し、マスク
のフレームとなる領域以外の領域を該基板の一方
の主面から選択的に除去して該領域を薄くした
後、該基板の他方の主面にX線吸収体支持膜を形
成し、しかる後該基板の一方の主面よりエツチン
グ処理を行ない該フレーム以外の成膜用基板を除
去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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3655380A JPS56132343A (en) | 1980-03-22 | 1980-03-22 | Mask for x-ray exposure and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3655380A JPS56132343A (en) | 1980-03-22 | 1980-03-22 | Mask for x-ray exposure and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56132343A JPS56132343A (en) | 1981-10-16 |
| JPS631740B2 true JPS631740B2 (ja) | 1988-01-13 |
Family
ID=12472944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3655380A Granted JPS56132343A (en) | 1980-03-22 | 1980-03-22 | Mask for x-ray exposure and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56132343A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11618953B2 (en) | 2016-11-23 | 2023-04-04 | Institut National De La Recherche Scientifique | System for laser-driven impact acceleration |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5885433A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | Hitachi Ltd | フオトマスク |
| DE3339624A1 (de) * | 1983-11-02 | 1985-05-09 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Verfahren zur herstellung einer maske fuer die mustererzeugung in lackschichten mittels roentgenstrahllithographie |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5923105B2 (ja) * | 1976-03-30 | 1984-05-30 | 株式会社東芝 | 軟x線露光用マスクの製造方法 |
| JPS5923104B2 (ja) * | 1976-03-30 | 1984-05-30 | 株式会社東芝 | 軟x線露光用マスクの製造方法 |
| JPS5375770A (en) * | 1976-12-17 | 1978-07-05 | Hitachi Ltd | X-ray copying mask |
| JPS55127559A (en) * | 1979-03-26 | 1980-10-02 | Fujitsu Ltd | Blank mask for x-ray exposure and using method therefor |
-
1980
- 1980-03-22 JP JP3655380A patent/JPS56132343A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11618953B2 (en) | 2016-11-23 | 2023-04-04 | Institut National De La Recherche Scientifique | System for laser-driven impact acceleration |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56132343A (en) | 1981-10-16 |
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