JPH05217863A - X-ray mask with support and material therefor - Google Patents
X-ray mask with support and material thereforInfo
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- 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)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線リソグラィーに用
いられるＸ線マスク材料およびＸ線マスクに関し、詳し
くはＸ線透過膜の平坦性を向上し、パターンシフトに影
響を及ぼす内部の歪み（面内歪みということがある）を
低減させた支持体付きＸ線マスク材料および支持体付き
Ｘ線マスクに関するものである。また、Ｘ線マスク材料
の他に、マイクロセンサーやマイクロマシン及びその製
造等にも用いることができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray mask material and an X-ray mask used for X-ray lithography, and more specifically, it improves internal flatness of an X-ray transparent film and has an internal strain which affects pattern shift ( The present invention relates to a support-equipped X-ray mask material and a support-provided X-ray mask having reduced in-plane distortion). Further, in addition to the X-ray mask material, it can also be used for microsensors, micromachines and their manufacture.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、半導体産業において、シリコン基
板等に微小パターンからなる集積回路を形成する技術に
は、露光電磁波として、可視光や紫外光を用いて微小パ
ターンを転写するフォトリソグラフィー法が用いられて
きた。しかし近年、半導体技術の進歩とともに、超ＬＳ
Ｉなどの半導体装置の高集積化が著しく進み、このよう
な背景に伴い、従来のフォトリソグラフィー法に用いら
れてきた可視光や紫外光での転写限界を超えた高精度の
微小パターンの転写技術が要求されるように至った。こ
のような微小パターンを転写させるために、より波長の
短いＸ線を露光電磁波として用いるＸ線リソグラフィー
法が試みられている。2. Description of the Related Art Conventionally, in the semiconductor industry, a photolithography method for transferring a micropattern by using visible light or ultraviolet light as an exposure electromagnetic wave has been used as a technique for forming an integrated circuit having a micropattern on a silicon substrate or the like. Has been. However, with recent advances in semiconductor technology, ultra LS
High integration of semiconductor devices such as I has progressed remarkably, and with such a background, a highly precise micropattern transfer technique exceeding the transfer limit of visible light or ultraviolet light used in the conventional photolithography method. Came to be requested. In order to transfer such a minute pattern, an X-ray lithography method using X-rays having a shorter wavelength as an exposure electromagnetic wave has been attempted.
【０００３】このＸ線リソグラフィー法において、Ｘ線
マスクは従来のフォトリソグラフィー法におけるフォト
マスクと同様に、ステッパーへの装着などさまざまな取
扱いを受ける。このような取扱いの際のＸ線マスクの破
損の危険性を減少させ、取扱い上の安全性を付与するこ
とを考慮し、Ｘ線マスクに、Ｘ線が通過する抜き穴が形
成されたガラス支持体を接着し固定しておく必要があ
る。このようなガラス支持体の接着は接着剤を用いる方
法と接着剤を用いない陽極接合の技術を用いる方法とが
ある。In this X-ray lithography method, the X-ray mask is subjected to various treatments such as mounting on a stepper, like the photomask in the conventional photolithography method. In consideration of reducing the risk of damage to the X-ray mask during such handling and providing safety in handling, the glass support in which the X-ray passing through hole is formed in the X-ray mask. It is necessary to adhere and fix the body. The adhesion of such a glass support includes a method using an adhesive and a method using an anodic bonding technique without using an adhesive.
【０００４】Ｘ線リソグラフィー法におけるＸ線マスク
は、ウエハー上の感光面に対し１０〜５０μm の微小な
間隔でパターン露光する近接露光法で使用されているた
め、接着剤によりＸ線マスクとガラス支持体の接着を行
うと、接着剤自体の厚みのばらつきがコントロールでき
ないことにより、Ｘ線ステッパーにおける微小パターン
の転写において、ウエハー上の感光面に対し垂直方向の
間隔精度（ギャップ精度ということがある）を得ること
が困難になった。Since the X-ray mask in the X-ray lithography method is used in the proximity exposure method in which the photosensitive surface on the wafer is pattern-exposed at a minute interval of 10 to 50 μm, the X-ray mask and the glass support are adhered by an adhesive. When the body is adhered, the variation in the thickness of the adhesive itself cannot be controlled. Therefore, in the transfer of a minute pattern by the X-ray stepper, the accuracy of the space in the direction perpendicular to the photosensitive surface on the wafer (sometimes called the accuracy of the gap). Got harder to get.
【０００５】さらに、Ｘ線マスクを使用して高強度Ｘ線
照射により微小パターンの転写を行うにあたって、接着
剤の耐熱性、耐放射性が十分でなく、接着剤の経時劣化
による耐久性の低下やこれにより発生するダストの問題
等も、接着剤の使用における欠点であった。Further, when transferring a fine pattern by high-intensity X-ray irradiation using an X-ray mask, the heat resistance and radiation resistance of the adhesive are not sufficient, and the durability is deteriorated due to deterioration with time of the adhesive. The problem of dust generated by this is also a drawback in using the adhesive.
【０００６】これに対し接着剤を用いない陽極接合の技
術を用いる接着は、接着剤にみられたような問題はな
く、Ｘ線マスクへのガラス支持体の接着技術として有効
な方法である。この陽極接合法とは、シリコン等からな
るＸ線マスク基板を陽極、抜き穴を有するガラス支持体
を陰極として、前記基板とガラス支持体との間に圧力を
かけながら、数百度の温度で数百ボルトの直流電圧を印
加することにより、両者を接着するものである。On the other hand, the bonding using the technique of anodic bonding without using an adhesive is an effective method as a technique for bonding a glass support to an X-ray mask without the problems found in the adhesive. This anodic bonding method refers to an X-ray mask substrate made of silicon or the like as an anode and a glass support having a hole as a cathode, while applying pressure between the substrate and the glass support at a temperature of several hundreds of degrees. Both are adhered by applying a direct current voltage of 100 volts.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし抜き穴を有する
ガラス支持体にＸ線マスク基板を接着させるためにＸ線
マスク基板側を陽極とし、抜き穴を有するガラス支持体
側を陰極として電圧を印加して陽極接合を行うと、Ｘ線
マスク基板がガラス支持体の前記基板と対面する領域で
所望の接着が行なわれると同時にガラス支持体の内周面
部分（抜き穴の輪郭部分）およびその近傍とも不所望の
接着が起こり、基板上に設けられたＸ線透過膜の平坦度
を悪くするという欠点が生ずる。このような平坦度の悪
化のため、十分な面精度が得られず、所望の微小パター
ンが形成されない。However, in order to bond an X-ray mask substrate to a glass support having a hole, an X-ray mask substrate side is used as an anode and a glass support side having a hole is used as a cathode to apply a voltage. When anodic bonding is performed by the anodic bonding, desired bonding is performed in the region of the glass support facing the substrate of the glass support, and at the same time, the inner peripheral surface of the glass support (the outline of the hole) and its vicinity are also formed. Undesirable adhesion occurs, which causes a drawback that the flatness of the X-ray transparent film provided on the substrate is deteriorated. Due to such deterioration of flatness, sufficient surface accuracy cannot be obtained, and a desired minute pattern cannot be formed.
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、Ｘ線マスク基板上に設けられた
Ｘ線透過膜の平坦度の悪化を防ぎ、高精度のギャップ精
度が得られる支持体付きＸ線マスク材料および支持体付
きＸ線マスクを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to prevent deterioration of the flatness of an X-ray transparent film provided on an X-ray mask substrate and to achieve high precision gap accuracy. An object is to provide an X-ray mask material with a support and an X-ray mask with a support obtained.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の支持体付きＸ線
マスク材料は、基板の第１の主表面に、少なくともＸ線
透過膜が形成されており、前記基板の第２の主表面に、
抜き穴を有する支持体が陽極接合された支持体付きＸ線
マスク材料であって、前記基板が前記支持体の、抜き穴
を画定する内周面部分またはその近傍と接触しないよう
に、前記基板の第２の主表面に凹部を形成したことを特
徴とする。In the X-ray mask material with a support of the present invention, at least an X-ray transparent film is formed on the first main surface of the substrate, and the second main surface of the substrate is formed. ,
An X-ray mask material with a support, in which a support having a hole is anodically bonded, wherein the substrate does not come into contact with an inner peripheral surface portion of the support which defines the hole or the vicinity thereof. A concave portion is formed on the second main surface of the.
【００１０】また本発明の支持体付きＸ線マスクは、基
板の第１の主表面に、Ｘ線透過膜とＸ線吸収膜パターン
が順次形成されており、前記基板の第２の主表面に、抜
き穴を有する支持体が陽極接合された支持体付きＸ線マ
スクであって、前記基板が前記支持体の、抜き穴を画定
する内周面部分またはその近傍と接触しないように、前
記基板の第２の主表面に凹部を形成したことを特徴とす
る。Further, in the X-ray mask with a support of the present invention, an X-ray transmitting film and an X-ray absorbing film pattern are sequentially formed on the first main surface of the substrate, and the second main surface of the substrate is formed. An X-ray mask with a support, in which a support having a hole is anodically bonded, wherein the substrate does not come into contact with an inner peripheral surface portion of the support that defines the hole or the vicinity thereof. A concave portion is formed on the second main surface of the.
【００１１】本発明において、支持体としてはガラスを
使用するのが好ましい。ガラスとしては基板と陽極接合
できるガラスを用いることができ、ケイ酸塩ガラス、ホ
ウケイ酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス、アルミノケイ酸塩
ガラス、リン酸塩ガラス、フツリン酸塩ガラス等、ガラ
ス中にアルカリ金属イオン等の電荷移動可能なイオンが
含まれているものであれば良い。また、前記の電荷移動
可能なイオンを含む結晶化ガラスも用いることができ
る。In the present invention, glass is preferably used as the support. Glass that can be anodically bonded to the substrate can be used as the glass, and silicate glass, borosilicate glass, borate glass, aluminosilicate glass, phosphate glass, fluorophosphate glass, etc. Any ion can be used as long as it contains charge-transferable ions such as metal ions. Further, a crystallized glass containing the above charge-transferable ions can also be used.
【００１２】基板としては、ガラス支持体と陽極接合で
きものであれば良く、例えば、シリコンを用いることが
できる。又、シリコン基板にＸ線透過膜と同じ材料、例
えば炭化ケイ素、窒化ケイ素等が成膜されたものも本発
明において基板として用いることができる。Any substrate can be used as long as it can be anodically bonded to the glass support. For example, silicon can be used. Further, a silicon substrate on which the same material as that of the X-ray transparent film, for example, silicon carbide or silicon nitride, is formed can also be used as the substrate in the present invention.
【００１３】本発明における「Ｘ線マスク材料」とは、
上記基板にＸ線透過膜が設けられたＸ線マスクメンブレ
ンおよびこのＸ線マスクメンブレンにＸ線吸収膜が設け
られたＸ線マスクブランクスを包含する。また本発明に
おける「Ｘ線マスク」とは、Ｘ線マスクブランクスのＸ
線吸収膜がパターン化されたものである。The "X-ray mask material" in the present invention means
It includes an X-ray mask membrane in which an X-ray transmission film is provided on the substrate and an X-ray mask blank in which an X-ray absorption film is provided on the X-ray mask membrane. Further, the "X-ray mask" in the present invention means X of X-ray mask blanks.
The line absorption film is patterned.
【００１４】[0014]
【作用】Ｘ線マスク材料およびＸ線マスクにおいて、こ
れらを構成する基板が、抜き穴が形成されたガラス支持
体の、抜き穴を画定する内周面部分またはその近傍と接
触しないように、前記基板の、ガラス支持体と接着され
る主表面に凹部を形成させたことにより、前記基板の主
表面と、ガラス支持体の内周面部分またはその近傍との
間に、一定の距離を取ることができ、その結果、重ね合
わせ荷重を付加させ陽極接合する際に、これらの間には
直流電流が通電されない。このため前記基板の主表面
と、ガラス支持体の内周面部分またはその近傍との接着
を防止することができる。In the X-ray mask material and the X-ray mask, the substrate constituting them is prevented from coming into contact with the inner peripheral surface portion of the glass support in which the punched hole is formed or in the vicinity thereof. By forming a recess on the main surface of the substrate, which is bonded to the glass support, a certain distance is provided between the main surface of the substrate and the inner peripheral surface portion of the glass support or its vicinity. As a result, a direct current is not passed between them when applying an overlapping load and performing anodic bonding. Therefore, adhesion between the main surface of the substrate and the inner peripheral surface portion of the glass support or its vicinity can be prevented.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに説明
する。EXAMPLES The present invention will be further described below based on examples.
【００１６】（実施例１）図１は、Ｘ線マスクメンブレ
ンにガラス支持体を接合する場合の工程図である。図１
（Ａ）は、直径７６．２mm、厚さ１．０mmの大きさを有
するシリコン（Ｓｉ）基板１ａの第１の主表面上の全面
に、厚さ２μm の炭化ケイ素または窒化ケイ素からなる
Ｘ線透過膜１ｂを成膜して作成したＸ線メンブレン１を
示すものである。なお、シリコン基板１ａとしては結晶
方位（１００）のシリコン基板を用いた。またＸ線透過
膜１ｂとしての炭化ケイ素膜は、ジクロロシランとアセ
チレンを用いてＣＶＤ法により成膜されたものであり、
また窒化ケイ素膜は、ジクロロシランとアンモニアを用
いてＣＶＤ法により成膜されたものである。(Embodiment 1) FIG. 1 is a process diagram for joining a glass support to an X-ray mask membrane. Figure 1
(A) is an X-ray made of silicon carbide or silicon nitride having a thickness of 2 μm on the entire first main surface of the silicon (Si) substrate 1a having a diameter of 76.2 mm and a thickness of 1.0 mm. 1 shows an X-ray membrane 1 formed by forming a transparent film 1b. A silicon substrate having a crystal orientation (100) was used as the silicon substrate 1a. The silicon carbide film as the X-ray transparent film 1b is formed by a CVD method using dichlorosilane and acetylene,
The silicon nitride film is formed by a CVD method using dichlorosilane and ammonia.
【００１７】図１（Ａ）に示すＸ線マスクメンブレン１
において、Ｘ線透過膜が成膜されていない第２の主表面
からシリコン基板１ａの中央部（３０×３０mmの領域）
を除去してＸ線透過膜１ｂを図１（Ｂ）に示すように自
立させた。このようなシリコン基板１ａの中央部を除去
する方法としては、例えば、シリコン基板１ａのガラス
支持体２との接合面となる面をリング状に耐エッチング
物質を塗布し、８０〜１００℃に加熱した１０〜５０wt
％ＮａＯＨ溶液に浸漬して中央部をエッチングし、次い
で耐エッチング物質を剥離する方法が用いられた。The X-ray mask membrane 1 shown in FIG. 1 (A)
In, the central part of the silicon substrate 1a (30 × 30 mm region) from the second main surface on which the X-ray transparent film is not formed
Then, the X-ray transparent film 1b was made to stand by itself as shown in FIG. 1 (B). As a method of removing such a central portion of the silicon substrate 1a, for example, the surface of the silicon substrate 1a to be joined to the glass support 2 is coated with a ring-shaped etching resistant substance and heated to 80 to 100 ° C. 10 to 50 wt
% NaOH solution was used to etch the center and then strip the etch resistant material.
【００１８】次に図１（Ｂ）に示すＸ線マスクメンブレ
ン１のシリコン基板１ａの第２の主表面（Ｘ線透過膜１
ｂが形成されていない面）に幅約２mm、深さ約５μm の
凹部１ｃをエッチングにより形成した。このエッチング
は、シリコン基板１ａの第２の主表面のエッチングしな
い部分を石英ガラスによりマスクし、ＣＦ4 等のフッ素
系ガスと酸素ガスを用いる反応性イオンエッチングによ
って行った。このようにして図１（Ｃ）に示すような断
面形状を有するＸ線メンブレン１を得た。凹部１ｃは、
後記するようにガラス支持体２の抜き穴２ａの面取り部
２ｂ（Ｃ０．３）に対面する領域に設けられた。Next, the second main surface (X-ray transparent film 1) of the silicon substrate 1a of the X-ray mask membrane 1 shown in FIG.
A recess 1c having a width of about 2 mm and a depth of about 5 μm was formed by etching on the surface (where b is not formed). This etching was performed by reactive ion etching using a fluorine-based gas such as CF 4 and an oxygen gas while masking the unetched portion of the second main surface of the silicon substrate 1a with quartz glass. In this way, an X-ray membrane 1 having a cross-sectional shape as shown in FIG. 1 (C) was obtained. The recess 1c is
As described later, it was provided in a region of the glass support body 2 facing the chamfered portion 2b (C0.3) of the hole 2a.
【００１９】次に、図１（Ｄ）に示すように、外周１０
１．６×１０１．６mm、厚さ４．０mmの大きさを有し、
かつ中央部に直径５０mmの抜き穴２ａが形成されたガラ
ス支持体２と、Ｘ線メンブレン１とを、ガラス支持体２
の面取り部２ｂとシリコン基板１ａの凹部１ｃが対面す
るように重ね合わせた。なお、ガラス支持体２として
は、ＳｉＯ2 を５８．８wt％、Ａｌ2 Ｏ3 を２２．３wt
％、Ｎａ2 Ｏを２．５wt％、ＭｇＯを４．９wt％、Ｚｎ
Ｏを１０．０wt％、Ｂ2 Ｏ3 を１．５wt％、およびＡｓ
2 Ｏ3 を０．３wt％含有するガラス（熱膨張係数３．４
×１０-6／℃）が用いられた。Next, as shown in FIG.
It has a size of 1.6 x 101.6 mm and a thickness of 4.0 mm,
In addition, the glass support 2 having a hole 2a having a diameter of 50 mm formed in the center and the X-ray membrane 1 are attached to the glass support 2
The chamfered portion 2b and the concave portion 1c of the silicon substrate 1a were overlapped so as to face each other. As the glass support 2 , 58.8 wt% of SiO 2 and 22.3 wt% of Al 2 O 3 were used.
%, Na 2 O 2.5 wt%, MgO 4.9 wt%, Zn
10.0 wt% O, 1.5 wt% B 2 O 3 , and As
Glass containing 0.3 wt% of 2 O 3 (coefficient of thermal expansion 3.4
× 10 −6 / ° C.) was used.
【００２０】次に、重ね合わせたＸ線マスクメンブレン
１とガラス支持体２を図１（Ｅ）に示すように電極３ａ
および３ｂで挟み込んだ。なお、電極３ａはＸ線透過膜
１ｂの自立した部分を保護するために中央部に凹部を設
けたものを用いた。Next, the X-ray mask membrane 1 and the glass support 2 which are superposed on each other are connected to the electrode 3a as shown in FIG. 1 (E).
And 3b. It should be noted that the electrode 3a used was one having a recessed portion in the central portion in order to protect the self-standing portion of the X-ray transparent film 1b.
【００２１】次に図１（Ｆ）に示すように加熱用ヒータ
ー５により絶縁用石英板４を介して加熱し、また荷重６
を用いて加圧した。なお、装置は保温カバー７の中で精
密に温度コントロールされた。そして電極３ａを陽極
（シリコン基板１ａ側）に、電極３ｂを陰極（ガラス支
持体２側）になるように配線して直流電圧を印加し、Ｘ
線マスクメンブレン１とガラス支持枠２とを接合した。
このときの印加電圧としては、例えば、５００〜１５０
０Ｖとすることができる。また、接合温度としては、例
えば、１７０〜４００℃とすることができ、接合時間と
しては、例えば、１分〜２時間とすることができる。さ
らに、電極３ｂの上に加える荷重としては、例えば、３
５〜５００ｇ／cm2 の荷重とすることができる。しか
し、これらの印加電圧、接合温度、接合時間、荷重等は
これらに限定されるわけではない。Next, as shown in FIG. 1 (F), a heating heater 5 is used to heat the insulating quartz plate 4 and a load 6 is applied.
And was pressurized. The temperature of the device was precisely controlled in the heat insulating cover 7. Then, the electrode 3a is wired as an anode (on the side of the silicon substrate 1a) and the electrode 3b is wired as a cathode (on the side of the glass support 2) to apply a DC voltage, and X is applied.
The line mask membrane 1 and the glass support frame 2 were joined.
The applied voltage at this time is, for example, 500 to 150.
It can be 0V. The joining temperature can be set to 170 to 400 ° C., and the joining time can be set to 1 minute to 2 hours, for example. Further, the load applied on the electrode 3b is, for example, 3
The load may be 5 to 500 g / cm 2 . However, the applied voltage, the bonding temperature, the bonding time, the load, etc. are not limited to these.
【００２２】本実施例で作成したＸマスクメンブレン１
のＸ線透過膜１ｂの平坦度を、フィゾー干渉測定法によ
り評価したところ、従来技術のようにシリコン基板１ａ
に凹部１ｃを形成せずに陽極接合によって接着し作製し
たものでは平坦度が１８μm以上であったのに対して、
本実施例のものでは１０μm 以下に改善されていること
を確認した。さらにＸ線透過膜１ｂの面内歪みをレーザ
ー側長器（光波３Ｉ）にて測定し、十分な面精度が得ら
れていることが確認された。そしてこの特性により、本
実施例のＸ線マスクメンブレン１より得られるＸ線マス
クはＸ線ステッパーへの適用に優れていることが明らか
となった。X mask membrane 1 prepared in this embodiment
The flatness of the X-ray transparent film 1b of Example 1 was evaluated by the Fizeau interferometry method.
Whereas the flatness was 18 μm or more in the case of being manufactured by bonding by anodic bonding without forming the concave portion 1c,
It was confirmed that in the case of this example, it was improved to 10 μm or less. Further, the in-plane strain of the X-ray transparent film 1b was measured by a laser side length device (light wave 3I), and it was confirmed that sufficient surface accuracy was obtained. Based on these characteristics, it became clear that the X-ray mask obtained from the X-ray mask membrane 1 of this example is excellent in application to an X-ray stepper.
【００２３】（実施例２）Ｘ線マスクメンブレンとし
て、実施例１のものと同じ形状および大きさを有するシ
リコン基板１ａの第１の主表面、第２の主表面に厚さ２
μm のＸ線透過膜１ｂ，１ｄをそれぞれ成膜したものを
用い、Ｘ線透過膜１ｄを、ＣＦ4 等のフッ化系ガスと酸
素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチングに
よってその中心部をエッチング除去し、続いて、Ｘ線透
過膜１ｄ側から、実施例１と同様にＮａＯＨ水溶液を用
いるエッチング処理によって、シリコン基板１ａの中心
部を除去してＸ線透過膜１ｂを自立させ、図２（Ａ）に
示すような断面形状を有する、シリコン基板１ａとＸ線
透過膜１ｂ，１ｄとからなるＸ線マスクメンブレン１を
得た。(Embodiment 2) As an X-ray mask membrane, a silicon substrate 1a having the same shape and size as in Embodiment 1 has a thickness 2 on the first and second main surfaces.
The X-ray transparent films 1b and 1d each having a thickness of 1 μm are formed, and the central portion of the X-ray transparent film 1d is formed by reactive ion etching using a mixed gas of a fluorinated gas such as CF 4 and an oxygen gas. By etching from the side of the X-ray transparent film 1d, the central portion of the silicon substrate 1a is removed by an etching process using an aqueous NaOH solution in the same manner as in Example 1 to make the X-ray transparent film 1b self-supporting. An X-ray mask membrane 1 having a silicon substrate 1a and X-ray transparent films 1b and 1d having a cross-sectional shape as shown in FIG. 2 (A) was obtained.
【００２４】次に、このＸ線透過膜１ｄの、実施例１の
ものと同じ形状および大きさを有するガラス支持体２の
図の上面と対面する部分を、上述と同様の反応性イオン
エッチングによって除去して、図２（Ｂ）に示すような
Ｘ線マスクメンブレン１を得た。Next, the portion of the X-ray permeable film 1d facing the upper surface of the glass support 2 having the same shape and size as in Example 1 in the figure is subjected to the reactive ion etching as described above. After removal, an X-ray mask membrane 1 as shown in FIG. 2 (B) was obtained.
【００２５】次に、図２（Ｂ）に示すＸ線マスクメンブ
レン１において、実施例１と同様に、ガラス支持体２を
接着させる前に、ＣＦ4 等のフッ素系ガスと酸素ガスと
の混合ガスを用いる反応性イオンエッチングによって、
ガラス支持体２の抜き穴２ａの面取り部２ｂに対面する
領域として、シリコン基板１ａの第２の主表面に凹部１
ｃを形成した。このようにして図２（Ｃ）に示すような
断面形状を有するＸ線マスクメンブレン１を得た。Next, in the X-ray mask membrane 1 shown in FIG. 2B, as in Example 1, before the glass support 2 was bonded, a fluorine-based gas such as CF 4 and an oxygen gas were mixed. By reactive ion etching using gas,
As a region facing the chamfered portion 2b of the punched hole 2a of the glass support 2, a recess 1 is formed on the second main surface of the silicon substrate 1a.
c was formed. Thus, an X-ray mask membrane 1 having a cross-sectional shape as shown in FIG. 2 (C) was obtained.
【００２６】次に、このＸ線マスクメンブレン１とガラ
ス支持体２とを図２（Ｄ）に示すように重ね合わせた。
なお、ガラス支持体２を構成するガラスとしては、実施
例１と同様の組成のものを用いた。Next, the X-ray mask membrane 1 and the glass support 2 were superposed on each other as shown in FIG. 2 (D).
The glass constituting the glass support 2 had the same composition as in Example 1.
【００２７】次に、重ね合わせたＸ線マスクメンブレン
１とガラス支持体２とを、実施例１と同様の条件で、陽
極接合法により接合した。Next, the superposed X-ray mask membrane 1 and the glass support 2 were bonded by the anodic bonding method under the same conditions as in Example 1.
【００２８】本実施例で作成したＸマスクメンブレン１
のＸ線透過膜１ｂの平坦度を、フィゾー干渉測定法によ
り評価したところ、従来技術のようにシリコン基板１ａ
に凹部１ｃを形成せずに陽極接合によって接着し作成し
たものでは平坦度が１８μm以上であったのに対して、
本実施例のものでは１０μm 以下に改善されていること
を確認した。さらにＸ線透過膜１ｂの面内歪みをレーザ
ー側長器（光波３Ｉ）にて測定し、十分な面精度が得ら
れていることが確認された。そしてこの特性により、本
実施例のＸ線マスクメンブレン１より得られるＸ線マス
クはＸ線ステッパーへの適用に優れていることが明らか
となった。The X mask membrane 1 prepared in this example
The flatness of the X-ray transparent film 1b of Example 1 was evaluated by the Fizeau interferometry method.
Whereas the flatness was 18 μm or more in the case of being formed by anodic bonding without forming the concave portion 1c on the
It was confirmed that in the case of this example, it was improved to 10 μm or less. Further, the in-plane strain of the X-ray transparent film 1b was measured by a laser side length device (light wave 3I), and it was confirmed that sufficient surface accuracy was obtained. Based on these characteristics, it became clear that the X-ray mask obtained from the X-ray mask membrane 1 of this example is excellent in application to an X-ray stepper.
【００２９】（実施例３）Ｘ線マスクメンブレンとし
て、実施例１のものと同じ形状および大きさを有するシ
リコン基板１ａの第１の主表面、第２の主表面に厚さ２
μm のＸ線透過膜１ｂ，１ｄをそれぞれ成膜したものを
用い、Ｘ線透過膜１ｄを、ＣＦ4 等のフッ化系ガスと酸
素ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッチングに
よってその中心部をエッチング除去し、続いてＸ線透過
膜１ｄ側から、実施例１と同様にＮａＯＨ水溶液を用い
るエッチング処理によって、シリコン基板１ａの中心部
を除去して図３（Ａ）に示すような断面形状を有する、
シリコン基板１ａとＸ線透過膜１ｂ，１ｄとからなるＸ
線マスクメンブレン１を得た。(Embodiment 3) As an X-ray mask membrane, a silicon substrate 1a having the same shape and size as that of Embodiment 1 has a thickness 2 on the first and second main surfaces.
The X-ray transparent films 1b and 1d each having a thickness of 1 μm are formed, and the central portion of the X-ray transparent film 1d is formed by reactive ion etching using a mixed gas of a fluorinated gas such as CF 4 and an oxygen gas. Is removed by etching, and then the central portion of the silicon substrate 1a is removed from the X-ray transmission film 1d side by etching treatment using an aqueous NaOH solution as in the case of Example 1 to remove the cross-sectional shape as shown in FIG. Has,
X composed of a silicon substrate 1a and X-ray transparent films 1b and 1d
A line mask membrane 1 was obtained.
【００３０】次に、図３（Ａ）に示すＸ線マスクメンブ
レン１のＸ線透過膜１ｄを、実施例１と同様のＣＦ4 等
のフッ素系ガスとの混合ガスを用いる反応性イオンエッ
チング処理し、実施例１のものと同じ形状および大きさ
を有するガラス支持体２の抜き穴２ａの面取り部２ｂに
対面する領域に凹部１ｃを形成した。このようにして図
３（Ｂ）に示すような断面形状を有するＸ線マスクメン
ブレン１を得た。Next, the X-ray permeable film 1d of the X-ray mask membrane 1 shown in FIG. 3A is treated by reactive ion etching using a mixed gas with a fluorine-based gas such as CF 4 as in the first embodiment. Then, a concave portion 1c was formed in a region facing the chamfered portion 2b of the punched hole 2a of the glass support 2 having the same shape and size as those in Example 1. Thus, an X-ray mask membrane 1 having a cross-sectional shape as shown in FIG. 3 (B) was obtained.
【００３１】次に、このＸ線マスクメンブレン１とガラ
ス支持体２とを図３（Ｃ）に示すように重ね合わせた。
なお、ガラス支持体２を構成するガラスとしては、実施
例１と同様の組成のものを用いた。Next, the X-ray mask membrane 1 and the glass support 2 were superposed as shown in FIG. 3 (C).
The glass constituting the glass support 2 had the same composition as in Example 1.
【００３２】次に、重ね合わせたＸ線マスクメンブレン
１とガラス支持体２とを、実施例１と同様の条件で、陽
極接合法により接合した。Next, the superposed X-ray mask membrane 1 and the glass support 2 were bonded by the anodic bonding method under the same conditions as in Example 1.
【００３３】本実施例で作成したＸマスクメンブレン１
のＸ線透過膜１ｂの平坦度を、フィゾー干渉測定法によ
り評価したところ、従来技術のようにシリコン基板１ａ
に凹部１ｃを形成せずに陽極接合によって接着し作成し
たものでは平坦度が１８μm以上であったのに対して、
本実施例のものでは１０μm 以下に改善されていること
を確認した。さらにＸ線透過膜１ｂの面内歪みをレーザ
ー側長器（光波３Ｉ）にて測定し、十分な面精度が得ら
れていることが確認された。そしてこの特性により、本
実施例のＸ線マスクメンブレン１より得られるＸ線マス
クはＸ線ステッパーへの適用に優れていることが明らか
となった。X-mask membrane 1 prepared in this example
The flatness of the X-ray transparent film 1b of Example 1 was evaluated by the Fizeau interferometry method.
Whereas the flatness was 18 μm or more in the case of being formed by anodic bonding without forming the concave portion 1c on the
It was confirmed that in the case of this example, it was improved to 10 μm or less. Further, the in-plane strain of the X-ray transparent film 1b was measured by a laser side length device (light wave 3I), and it was confirmed that sufficient surface accuracy was obtained. Based on these characteristics, it became clear that the X-ray mask obtained from the X-ray mask membrane 1 of this example is excellent in application to an X-ray stepper.
【００３４】以上、Ｘ線マスクメンブレンについて実施
例を挙げ、説明してきたが、本発明は、図４（Ａ）およ
び図５（Ａ）に示すように、Ｘ線透過膜１ｂ上にＸ線吸
収膜８ａが設けられたＸ線マスクブランクスおよび図４
（Ｂ）および図５（Ｂ）に示すように、Ｘ線透過膜１ｂ
上にＸ線吸収膜パターン８ｂが設けられたＸ線マスクに
ついて適用可能であり、これらのＸ線マスクブランクス
およびＸ線マスクに前記したような凹部を形成し、陽極
接合によりガラス支持体を接合することができる。Although the X-ray mask membrane has been described with reference to the embodiments, the present invention shows that the X-ray absorption film 1b is used to absorb X-rays as shown in FIGS. 4 (A) and 5 (A). X-ray mask blanks provided with the film 8a and FIG.
As shown in FIG. 5B and FIG. 5B, the X-ray transparent film 1b
It is applicable to an X-ray mask having the X-ray absorbing film pattern 8b provided thereon, and the recesses as described above are formed in these X-ray mask blanks and X-ray mask, and the glass support is bonded by anodic bonding. be able to.
【００３５】また、シリコン基板の主表面に形成される
凹部の深さは、本実施例のように５μm に限るものでは
なく、重ね合わせ時の荷重の付加によっても接触しない
だけの量であれば良く、好ましくは２μm 以上で、さら
に好ましくは３μm 以上である。エッチング領域の幅も
２mmに限るものではなく、ガラス支持体２の内周面部分
に接しない幅であれば良い。The depth of the concave portion formed on the main surface of the silicon substrate is not limited to 5 μm as in this embodiment, but may be such that it does not come into contact even when a load is applied during stacking. Good, preferably 2 μm or more, more preferably 3 μm or more. The width of the etching region is not limited to 2 mm, but may be any width that does not contact the inner peripheral surface portion of the glass support 2.
【００３６】また、その断面形状も、本実施例のような
ものに何ら限定されるものではなく、例えば図６に示す
ように、断面形状が半円状のものや、図７に示すような
形状にしても良い。このように凹部形状は、厳密な意味
での凹部形状（図１〜図３に示す断面矩形状や図６に示
す断面半円形状など）に限定されるものではなく、例え
ば図７に示すような形状も包含される。すなわち凹部形
状は、シリコン基板またＸ線透過膜が陽極接合時にガラ
ス支持体の円周面部分またはその近傍と接触しないよう
な形状であれば任意の形状であって良い。また、ガラス
支持体の抜き穴（貫通穴）の形状が円形でも多角形で
も、形成される凹部の領域は、容易に対応させることが
できる。Further, the cross-sectional shape is not limited to that of this embodiment, and for example, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape is semi-circular, or as shown in FIG. It may be shaped. As described above, the recess shape is not limited to the recess shape in a strict sense (rectangular cross section shown in FIGS. 1 to 3 and semicircular cross section shown in FIG. 6). For example, as shown in FIG. Shapes are also included. That is, the concave shape may be any shape as long as the silicon substrate or the X-ray transparent film does not come into contact with the circumferential surface portion of the glass support or the vicinity thereof during anodic bonding. In addition, whether the shape of the punched hole (through hole) of the glass support is circular or polygonal, the region of the formed recess can be easily matched.
【００３７】さらにＸ線透過膜の成膜に使用されるガス
は上記のものに限定されるわけではなく、炭化ケイ素を
成膜するときはケイ素および炭素を含むガスを使用で
き、また窒化ケイ素を成膜するときは窒素およびケイ素
を含むガスを使用できる。Further, the gas used for forming the X-ray permeable film is not limited to the above, and a gas containing silicon and carbon can be used when forming silicon carbide, and silicon nitride can be used. A gas containing nitrogen and silicon can be used when forming a film.
【００３８】さらに、ガラス支持体付きＸ線マスク材料
またはガラス支持体付きＸ線マスクの製造において、シ
リコン基板にガラス支持体を接着させる時期は、前記の
凹部を形成した後であればいつでも良い。例えば、前記
実施例のように完成されたＸ線マスクメンブレン、Ｘ線
マスクブランクスまたはＸ線マスクに、ガラス支持体を
接着させても良いし、或いは、ガラス支持体を接着させ
た後に、Ｘ線透過膜やＸ線吸収膜、Ｘ線吸収膜パターン
等を形成させても良い。Further, in the production of the X-ray mask material with a glass support or the X-ray mask with a glass support, the glass support may be adhered to the silicon substrate at any time after the formation of the recess. For example, the glass support may be adhered to the X-ray mask membrane, the X-ray mask blanks or the X-ray mask completed as in the above-mentioned embodiment, or the X-ray may be adhered after the glass support is adhered. A transparent film, an X-ray absorbing film, an X-ray absorbing film pattern or the like may be formed.
【００３９】さらに、Ｘ線透過膜は、本実施例にような
ものに何ら限定されるものではなく、例えばＢＮ、Ｓｉ
またはＣ等でも良い。Further, the X-ray transparent film is not limited to the one in this embodiment, and may be, for example, BN or Si.
Alternatively, C or the like may be used.
【００４０】さらに、本発明ではＸ線透過膜を自立させ
る方法として、ＮａＯＨによるシリコン基板のエッチン
グを行ったが、エッチングはこの方法に限るものではな
く、フッ硝酸（ＨＦとＨＮＯ3 の混合液）等も用いるこ
とができる。また、基板に凹部を形成させる方法として
実施例ではＲＩＥ等のドライエッチングにより行った
が、エッチングはこの方法に限るものではなく、ＮａＯ
Ｈおよびフッ硝酸等のウエットエッチングにより行って
も良い。さらに、上述のようなエッチングの代りに、機
械加工による研削を行っても良い。Furthermore, in the present invention, the silicon substrate was etched with NaOH as a method for making the X-ray transparent film self-supporting, but the etching is not limited to this method, and hydrofluoric nitric acid (mixed solution of HF and HNO 3 ) is used. Etc. can also be used. Further, as the method of forming the concave portion on the substrate, dry etching such as RIE is performed in the embodiment, but the etching is not limited to this method and may be NaO.
It may be performed by wet etching with H and hydrofluoric nitric acid. Further, instead of the etching as described above, grinding by machining may be performed.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上本発明のＸ線マスク材料およびＸ線
マスクによれば、Ｘ線マスク基板が抜き穴が形成された
支持体の内周面部分（抜き穴の輪郭部分）またはその近
傍と接触しないように、前記基板の、支持体と接着され
る主表面に、凹部を形成させたことにより、前記基板の
主表面と、支持体の内周面部分またはその近傍との接着
を防止することができ、これにより、基板上に設けられ
たＸ線透過膜の平坦度の悪化を防ぎ高精度のギャップ精
度が得られ、面内歪みを低減した支持体付きＸ線マスク
材料および支持体付きＸ線マスクを得ることができる。
この支持体付きＸ線マスクを使用することによって、高
精度の微少パターンの転写を行うことが可能となる。As described above, according to the X-ray mask material and the X-ray mask of the present invention, the X-ray mask substrate has an inner peripheral surface portion (a contour portion of the punched hole) or its vicinity in which the punched hole is formed. By forming a recess on the main surface of the substrate to be adhered to the support so as not to come into contact with each other, the main surface of the substrate is prevented from adhering to the inner peripheral surface portion of the support or the vicinity thereof. It is possible to prevent deterioration of the flatness of the X-ray transparent film provided on the substrate, to obtain high precision gap accuracy, and to reduce in-plane distortion. An X-ray mask can be obtained.
By using this X-ray mask with a support, it becomes possible to transfer a highly precise minute pattern.
【００４２】さらに、Ｘ線マスク材料とガラス支持体と
の接合に接着剤を使用しないので、耐薬品性、耐熱性、
耐放射性に優れたガラス支持体付きＸ線マスク材料およ
びＸ線マスクを得ることができる。Further, since no adhesive is used for joining the X-ray mask material and the glass support, chemical resistance, heat resistance,
It is possible to obtain an X-ray mask material with a glass support and an X-ray mask having excellent radiation resistance.
【図１】本発明のＸ線マスクメンブレンの作製を示す工
程図。FIG. 1 is a process drawing showing the production of an X-ray mask membrane of the present invention.
【図２】本発明の他のＸ線マスクメンブレンの作製を示
す工程図。FIG. 2 is a process drawing showing the production of another X-ray mask membrane of the present invention.
【図３】本発明の他のＸ線マスクメンブレンの作製を示
す工程図。FIG. 3 is a process drawing showing the production of another X-ray mask membrane of the present invention.
【図４】本発明が適用されるＸ線マスクブランクスおよ
びＸ線マスクを示す図。FIG. 4 is a diagram showing an X-ray mask blank and an X-ray mask to which the present invention is applied.
【図５】本発明が適用される他のＸ線マスクブランクス
およびＸ線マスクを示す図。FIG. 5 is a diagram showing another X-ray mask blank and an X-ray mask to which the present invention is applied.
【図６】本発明における凹部の他の例を示す断面図。FIG. 6 is a sectional view showing another example of a recess according to the present invention.
【図７】本発明における凹部の他の例を示す断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of a recess according to the present invention.
１ａ シリコン基板 １ｂ Ｘ線透過膜 １ｃ 凹部 １ｄ Ｘ線透過膜 １ Ｘ線マスクメンブレン ２ ガラス支持体 ２ａ 抜き穴 ２ｂ 面取り部 ８ａ Ｘ線吸収膜 ８ｂ Ｘ線吸収膜パターン 1a Silicon substrate 1b X-ray transparent film 1c Recess 1d X-ray transparent film 1 X-ray mask membrane 2 Glass support 2a Hole 2b Chamfer 8a X-ray absorbing film 8b X-ray absorbing film pattern
Claims (4)
透過膜が形成されており、前記基板の第２の主表面に、
抜き穴を有する支持体が陽極接合されている支持体付き
Ｘ線マスク材料であって、前記基板が前記支持体の、抜
き穴を画定する内周面部分またはその近傍と接触しない
ように、前記基板の第２の主表面に凹部を形成したこと
を特徴とする支持体付きＸ線マスク材料。1. A X-ray transparent film is formed on at least a first main surface of a substrate, and a second main surface of the substrate is
An X-ray mask material with a support, in which a support having a hole is anodically bonded, wherein the substrate does not come into contact with an inner peripheral surface portion of the support which defines the hole or the vicinity thereof. An X-ray mask material with a support, wherein a recess is formed on the second main surface of the substrate.
とする請求項１記載の支持体付きＸ線マスク材料。2. The X-ray mask material with a support according to claim 1, wherein glass is used as the support.
線吸収膜パターンが順次形成されており、前記基板の第
２の主表面に、抜き穴を有する支持体が陽極接合されて
いる支持体付きＸ線マスクであって、前記基板が前記支
持体の、抜き穴を画定する内周面部分またはその近傍と
接触しないように、前記基板の第２の主表面に凹部を形
成したことを特徴とする支持体付きＸ線マスク。3. An X-ray transparent film and an X-ray transparent film are provided on the first main surface of the substrate.
An X-ray mask with a support, in which line absorption film patterns are sequentially formed, and a support having a through hole is anodically bonded to the second main surface of the substrate, wherein the substrate is the support. An X-ray mask with a support, characterized in that a recess is formed in the second main surface of the substrate so as not to come into contact with the inner peripheral surface portion defining the punched hole or the vicinity thereof.
とする請求項３記載の支持体付きＸ線マスク。4. The X-ray mask with a support according to claim 3, wherein glass is used as the support.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1682492A JPH05217863A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | X-ray mask with support and material therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1682492A JPH05217863A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | X-ray mask with support and material therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05217863A true JPH05217863A (en) | 1993-08-27 |
Family
ID=11926930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1682492A Pending JPH05217863A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | X-ray mask with support and material therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05217863A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7709159B2 (en) | 2005-01-21 | 2010-05-04 | Seiko Epson Corporation | Mask, mask forming method, pattern forming method, and wiring pattern forming method |
| JP2011175995A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Toppan Printing Co Ltd | Multilayer stencil mask and method of manufacturing the same |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP1682492A patent/JPH05217863A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7709159B2 (en) | 2005-01-21 | 2010-05-04 | Seiko Epson Corporation | Mask, mask forming method, pattern forming method, and wiring pattern forming method |
| JP2011175995A (en) * | 2010-02-23 | 2011-09-08 | Toppan Printing Co Ltd | Multilayer stencil mask and method of manufacturing the same |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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