JPH09106940A - Mask structure, its manufacturing method, exposure method using the mask structure and exposure device, device manufactured by the mask structure and its manufacturing method, and gold product - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To feed gold absorbers consisting of particles of a small particle diameter, smooth and small in stress, and to obtain a mask structure with a high positional accuracy by a method wherein as a plating solution is used for the formation of the gold absorbers, a solution wherein SO3 <2-> /SO4 <-2> in the plating solution is specified, is used and the ratio of S/Au in the composition of the absorbers is specified. SOLUTION: An SiC film used as an X-ray transmitting support film 12 is formed on an Si substrate 11, which is finally used as a holding frame, by a CVD method. Then, the SiC film on a transmitting part formation region on the substrate 11 is etched, an X-ray transmitting region only on the substrate 11 is back-etched with a KOH using the SiC film as a protective film and a holding frame 13 is formed. Subsequently, a plated electrode consisting of a Cr/Au film is formed, is resist is applied on the frame 13 to form a desired pattern by an EB lithography device and gold films, which are used as X-ray absorbers 14, are formed using this pattern on a prescribed condition. That is, as a plating solution, a solution, wherein SO3 <2-> /SO4 <2-> in the plating solution is 0.5 or more, is used and the ratio of S/Au in the composition of the gold absorbers is set in a ratio of 100 to 0.1% or lower.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マスク構造体、そ
の製造方法、該マスク構造体を用いた露光方法及び露光
装置、該マスク構造体を用いて製造されたデバイス及び
その製造方法、並びに金生成物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mask structure, a manufacturing method thereof, an exposure method and an exposure apparatus using the mask structure, a device manufactured using the mask structure and a manufacturing method thereof, and gold. Regarding products.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高密度高速化に
伴い、集積回路のパターン線幅が縮小され、半導体製造
方法にも一層の高性能化が要求されてきている。このた
め、焼き付け装置として露光波長にＸ線領域（２〜１５
０Å）の光を利用したＸ線露光装置の開発が盛んに行わ
れている。2. Description of the Related Art In recent years, with the increase in density and speed of semiconductor integrated circuits, the pattern line width of integrated circuits has been reduced, and semiconductor manufacturing methods are required to have higher performance. For this reason, as a printing apparatus, the exposure wavelength is set in the X-ray range (2 to 15).
Development of an X-ray exposure apparatus that uses 0Å) light is being actively conducted.

【０００３】このＸ線露光装置に用いられるＸ線マスク
のＸ線吸収体には、Ｘ線吸収の大きい金などの重金属が
適していることが知られている。このようなＸ線吸収体
を金で形成する場合、また、他の金生成物を形成する場
合、他の重金属と異なり高価なため、乾式に比べ効率の
良い湿式の成膜法であるメッキ法が良く用いられてい
る。It is known that a heavy metal such as gold having a large X-ray absorption is suitable for the X-ray absorber of the X-ray mask used in this X-ray exposure apparatus. When forming such an X-ray absorber with gold, or when forming another gold product, since it is expensive unlike other heavy metals, it is a wet deposition method that is more efficient than the dry type plating method. Is often used.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】高密度半導体集積回路
の焼き付け装置であるＸ線露光装置に用いるＸ線マスク
には、微細な線幅と位置精度を有するＸ線吸収体が要求
される。即ち、金メッキにより吸収体を形成するには、
粒径が小さく、なめらかで、応力の小さい金を安定して
供給しなくてはならない。また、他の金生成物を形成す
る場合も、光沢が良く（粒径が小さく）、基板との密着
性の良い（応力が小さい）金を安定して供給しなくては
ならない。The X-ray mask used in the X-ray exposure apparatus, which is a printing apparatus for high density semiconductor integrated circuits, requires an X-ray absorber having a fine line width and positional accuracy. That is, to form the absorber by gold plating,
Gold with a small grain size, smooth, and low stress must be stably supplied. Also, when forming other gold products, it is necessary to stably supply gold with good gloss (small particle size) and good adhesion with the substrate (small stress).

【０００５】ところで、金メッキ液としては、シアン系
のメッキ液が良く知られているが、その危険性は周知で
あり、そのため、代替えとして亜硫酸系の金メッキ液が
開発されてきたが、このような亜硫酸系の金メッキ液は
不安定であり、Ｘ線マスクのような高精度の要求される
微細加工に使用したり、金生成物を安定して得るのは困
難であった。As a gold plating solution, a cyan-based plating solution is well known, but its danger is well known. Therefore, a sulfurous acid-based gold plating solution has been developed as an alternative. Since the sulfurous acid-based gold plating solution is unstable, it is difficult to use it for fine processing that requires high precision such as an X-ray mask and to stably obtain a gold product.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】メッキ液の安定性に関し
鋭意検討した結果、金錯体としてのＳＯ₃ ^2-だけでな
く、伝導塩としてＮａ₂ＳＯ₃などのＳＯ₃ ^2-を含むもの
を多量に添加することにより、液の安定性が向上できる
ことが判明した。しかし、ＳＯ₃ ^2-自体が不安定であり
メッキ液中のＯＨ^-と反応してＳＯ₄ ^2-に変化する（下記
式参照）。特にメッキしている最中にアノード側でこの
反応が起こり易い。Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies relates stability of the plating solution, SO ₃ not ² only as gold complex, large amount of those containing SO ₃ ^2-, such as Na ₂ SO ₃ as conducting salt It was found that the stability of the liquid can be improved by adding it to. However, SO ₃ ²⁻ itself is unstable and reacts with OH ⁻ in the plating solution to change to SO ₄ ²⁻ (see the following formula). In particular, this reaction is likely to occur on the anode side during plating.

【０００７】ＳＯ₃ ^2-＋ＯＨ^- → ＳＯ₄ ^2-＋Ｈ⁺＋ｅ^- ＳＯ₄ ^2-は伝導塩としてＮａ₂ＳＯ₄を添加したり、ｐＨ
調整剤としてＨ₂ＳＯ₄を用いているので、メッキ液中に
かなり多量に含まれる場合があり、ＳＯ₃ ^2-から変化し
たものと区別することは難しい。イオンクロマトグラフ
ィーなどによる分析の結果、液中の総ＳＯ₃ ^2-と総ＳＯ₄
^2-とを比較してＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上であれ
ば、メッキ液が安定しており、粒径が小さく、平滑で、
応力の小さい金を安定して供給できることが判明した。
ＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が１．０以上、即ち、ＳＯ₃ ^2-がＳＯ₄
^2-よりも多い場合にはさらに安定性が確保される。メッ
キ液中においては、上記の式に示すように反応が進行し
て行くため、メッキ操作につれてＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-の値
が減少していくが、その場合にも、ＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が
０．５以上である間は使用可能である（但し、０．５以
上であっても他の含有物の減少や変化により使用できな
くなる場合もある）。[0007] ^{_{SO 3 2- + OH - → SO}} 4 2- + H + + e - SO 4 2- or added over Na ₂ SO ₄ as a conducting salt, pH
Since H ₂ SO ₄ is used as the adjuster, it may be contained in a considerably large amount in the plating solution, and it is difficult to distinguish it from the one changed from SO ₃ ²⁻ . As a result of analysis by ion chromatography, etc., total SO ₃ ^2- and total SO _{4 in the} liquid
Compared with ^2- , if SO ₃ ^2- / SO ₄ ^2- is 0.5 or more, the plating solution is stable, the particle size is small, smooth,
It was found that gold with low stress can be stably supplied.
SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ²⁻ is 1.0 or more, that is, SO ₃ ²⁻ is SO ₄
More stability is ensured if more than ^2- . In the plating solution, since the reaction as shown in the above formula progresses, although SO ₃ ^2- / SO ₄ ^2- value decreases as the plating operation, even in that case, SO ₃ ^{2 -} / SO ₄ between ² is 0.5 or more can be used (although, in some cases even 0.5 or more can not be used due to a decrease or a change in other inclusions).

【０００８】従って、前記した問題点は次の本発明によ
って解決される。即ち、金からなる吸収体と、該吸収体
を支持する支持膜と、該支持膜を保持する保持枠からな
るマスク構造体において、前記金からなる吸収体の形成
をメッキ法により行い、メッキ液としてメッキ液中のＳ
Ｏ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上の液を使用し、かつ金吸収
体の組成のうち、Ｓ／Ａｕが０．１％以下であることを
特徴とするマスク構造体であり、その製造方法である。Therefore, the above-mentioned problems can be solved by the following invention. That is, in a mask structure composed of an absorber made of gold, a support film supporting the absorber, and a holding frame holding the support film, the absorber made of gold is formed by a plating method. As S in the plating solution
A mask structure characterized by using a liquid having an O ₃ ²⁻ / SO ₄ ²⁻ of 0.5 or more and having S / Au of 0.1% or less in the composition of the gold absorber. , Its manufacturing method.

【０００９】また、メッキ液としてメッキ液中のＳＯ₃
^2-／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上の液を使用して生成される生
成物の組成のうち、Ｓ／Ａｕが０．１％以下である金生
成物である。Further, as the plating solution, SO ₃ in the plating solution is used.
^A gold product having S / Au of 0.1% or less in the composition of the product produced by using a liquid having ^2- / SO ₄ ^2- of 0.5 or more.

【００１０】また、本発明は上記本発明のマスク構造体
を用いて露光により被転写体に吸収体パターンを転写す
ることを特徴とする露光方法および上記のマスク構造体
を具備する露光装置である。Further, the present invention is an exposure method characterized by transferring an absorber pattern to a transfer object by exposure using the above-mentioned mask structure of the present invention, and an exposure apparatus equipped with the above mask structure. .

【００１１】さらに、本発明のマスク構造体を用いて露
光により加工基板上に吸収体パターンを転写し、該加工
基板を加工、成形することを特徴とする高性能デバイス
およびその製造方法である。Furthermore, the present invention is a high-performance device characterized by transferring an absorber pattern onto a processed substrate by exposure using the mask structure of the present invention, and processing and molding the processed substrate, and a method of manufacturing the same.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】次に好ましい実施形態を挙げて本
発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to preferred embodiments.

【００１３】本発明のＸ線マスク構造体において、支持
膜はＸ線を充分に透過し、かつセルフスタンドすること
が必要であり、１〜１０μｍの範囲内の厚みを有するこ
とが好ましい。この支持膜は、Ｓｉ，ＳｉＯ₂，Ｓｉ
Ｎ，ＳｉＣ，ＳｉＣＮ，ＢＮ，ＡｌＮ等の無機膜、ポリ
イミド等の耐放射線有機膜、あるいはこれらの単独また
は複合膜などの公知の材料から構成される。この支持膜
を保持するための保持枠は、シリコンウエハー等により
構成される。保持枠には、保持枠を補強する補強体が付
設されていてもよく、補強体は、Ｓｉ、耐熱ガラス（例
えば「パイレックス」（商標名））や石英ガラスなどの
ガラスやセラミックス、Ｔｉなどの金属から構成され
る。中でも、ヤング率５０ＧＰａ以上、線膨張率が１×
１０^-5Ｋ^-1以下のものが好ましい。セラミックスとして
は、具体的には、ＳｉＣ，ＳｉＮ，ＡｌＮ，Ａｌ₂Ｏ₃，
ＺｒＯ₂，ＳｉＣ−ＺｒＢ，Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂，ＡｌＮ
−ＢＮ，Ｓｉ₃Ｎ₄−ＢＮ、サイアロンまたはコージーラ
イト（キンセイ石）などのいずれかのセラミックスを用
いることができる。In the X-ray mask structure of the present invention, the support film is required to sufficiently transmit X-rays and stand by itself, and preferably has a thickness in the range of 1 to 10 μm. This support film is made of Si, SiO ₂ , Si
It is composed of a known material such as an inorganic film such as N, SiC, SiCN, BN, or AlN, a radiation resistant organic film such as polyimide, or a single film or a composite film thereof. The holding frame for holding the support film is composed of a silicon wafer or the like. The holding frame may be provided with a reinforcing body that reinforces the holding frame. The reinforcing body may be made of Si, heat-resistant glass (for example, "Pyrex" (trademark)), quartz glass or other glass or ceramics, Ti or the like. Composed of metal. Among them, Young's modulus of 50 GPa or more, linear expansion coefficient of 1 ×
It is preferably 10 ^-5 K ^-1 or less. Specific examples of ceramics include SiC, SiN, AlN, Al ₂ O ₃ ,
_{ZrO 2, SiC-ZrB, Al} 2 O 3 -TiO 2, AlN
Any ceramic such as —BN, Si ₃ N ₄ —BN, sialon or cordierite (Kinsei stone) can be used.

【００１４】Ｘ線吸収体は、金（Ａｕ）からなり、０．
２〜１．０μｍの範囲内の厚みを有することが好まし
い。本発明において、Ｘ線吸収体はメッキ法を用いて形
成され、メッキ液中のＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上、
好ましくは１．０以上に規定されたメッキ液を使用して
形成される。本発明ではＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上
であれば、市販のメッキ液でも別途調合したものでも使
用できる。The X-ray absorber is made of gold (Au) and has a density of 0.
It preferably has a thickness within the range of 2 to 1.0 μm. In the present invention, the X-ray absorber is formed using a plating method, and SO ₃ ^2- / SO ₄ ^2- in the plating solution is 0.5 or more,
It is preferably formed using a plating solution defined to be 1.0 or more. In the present invention, as long as SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ²⁻ is 0.5 or more, a commercially available plating solution or a separately prepared plating solution can be used.

【００１５】更に、メッキ液中には、粒径調整剤として
有機リン化合物、アミン類、Ｔｌ化合物等を含有させる
ことが好ましく、またｐＨは９〜１０の間に調整される
ことが好ましい。ｐＨの調整にはＨ₂ＳＯ₄またはＮａＯ
Ｈなどが用いられる。Further, the plating solution preferably contains an organic phosphorus compound, an amine, a Tl compound or the like as a particle size adjusting agent, and the pH is preferably adjusted to 9 to 10. H ₂ SO ₄ or NaO for pH adjustment
H or the like is used.

【００１６】有機リン化合物には、４〜５価のＰの水溶
性化合物などが用いられ、アミン類としては、エチレン
アミン類で、ＥＤＴＡ、エチレンジアミンなどが用いら
れる。As the organic phosphorus compound, a water-soluble compound of tetravalent to pentavalent P is used, and as the amines, ethyleneamines such as EDTA and ethylenediamine are used.

【００１７】メッキ法としては、無電解、電解双方の手
段が考えられるが、電解メッキの方が安定して金からな
る膜を形成できる。その際の電流の付与方法としては、
ＤＣ（直流）でもＰＣ（パルス）でも構わない。ＤＣで
は０．０５〜１０mA/cm²、好ましくは０．１〜５mA/cm²
の電流密度でメッキを行う。ＰＣでも平均電流密度を
０．０５〜１０mA/cm²、好ましくは０．１〜５mA/cm²に
制御して行う。メッキはバッチ式に行っても、連続式に
行ってもよい。メッキ液はメッキされる金の消費量、メ
ッキ効率などを考慮して循環させることが好ましく、数
〜数十ｌ／ｍｉｎの流量に調整される。またメッキは室
温でも可能であるが、メッキ効率などを考慮して加温さ
れることが好ましく、４０〜７０℃、好ましくは５０〜
６０℃の範囲である。電解メッキに先立ってマスクパタ
ーン状に導電部分を支持膜上に形成する必要があり、真
空蒸着、スパッタ、無電解メッキなどの方法によりパタ
ーン状に形成する方法や、前記方法で支持膜上に導電体
を全面に形成し、レジストなどによりパターン部分を制
限する方法など、適宜選択して行うことができる。As the plating method, both electroless and electrolytic means can be considered, but electrolytic plating can form a film made of gold more stably. The method of applying the current at that time is as follows.
It may be DC (direct current) or PC (pulse). DC is 0.05 to 10 mA / cm ² , preferably 0.1 to 5 mA / cm ^2.
Plating is performed at the current density of. Even with a PC, the average current density is controlled to 0.05 to 10 mA / cm ² , preferably 0.1 to 5 mA / cm ² . The plating may be carried out batchwise or continuously. The plating solution is preferably circulated in consideration of the consumption of plated gold, the plating efficiency, etc., and is adjusted to a flow rate of several to several tens l / min. Although the plating can be performed at room temperature, it is preferably heated in consideration of plating efficiency, and the temperature is 40 to 70 ° C., preferably 50 to 70 ° C.
It is in the range of 60 ° C. Prior to electrolytic plating, it is necessary to form a conductive portion in a mask pattern on the support film.Therefore, a method of forming a pattern by a method such as vacuum deposition, sputtering, or electroless plating, or a conductive method on the support film by the method A method of forming a body on the entire surface and limiting the pattern portion with a resist or the like can be appropriately selected and performed.

【００１８】以上のようなメッキ条件で形成された吸収
体や金生成物ではＰ／ＡｕとＳ／Ａｕの比を０．１％以
下に抑えることができる。膜中にはＨなどの不純物も若
干量含有されるが、露光装置内の真空条件下において悪
影響を及ぼすようなことはない。In the absorber and gold product formed under the above plating conditions, the ratio of P / Au and S / Au can be suppressed to 0.1% or less. Although the film contains a small amount of impurities such as H, it does not adversely affect under the vacuum condition in the exposure apparatus.

【００１９】このように形成されたマスク構造体を用い
た本発明の露光方法および露光装置では、上記本発明の
マスク構造体を介して被転写体に露光を行うことで吸収
体パターンを被転写体に転写する事を特徴とするもので
あり、本発明のデバイスでは、上記したマスク構造体を
介して加工基板に露光を行うことで、パターンを加工基
板に転写し、これを加工、成形することで作製される。In the exposure method and exposure apparatus of the present invention using the mask structure thus formed, the absorber pattern is transferred by exposing the transfer target through the mask structure of the present invention. In the device of the present invention, the pattern is transferred to the processed substrate by exposing the processed substrate through the mask structure described above, and the device is processed and molded. It is made by that.

【００２０】本発明の露光方法および露光装置は、上記
の本発明になるマスク構造体を用いること以外は、従来
公知の方法および構成でよい。また、本発明のデバイス
においては、本発明になるマスク構造体を用いること以
外は、従来公知の方法で作製されるデバイスである。The exposure method and exposure apparatus of the present invention may be of any conventionally known method and structure, except that the mask structure according to the present invention is used. The device of the present invention is a device manufactured by a conventionally known method except that the mask structure according to the present invention is used.

【００２１】[0021]

【実施例】以下、図面を参照して、実施例を挙げて本発
明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施
例のみに限定されるものではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.

【００２２】実施例１ 図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明のＸ線マスク構造体の製
造過程を説明する断面図である。まず、図１（ａ）に示
したように最終的に保持枠となるＳｉ基板１１に、Ｘ線
透過性の支持膜１２となるＳｉＣを２μｍ厚にＣＶＤ法
にて成膜した。次に、Ｓｉ基板１１の透過部形成領域の
ＳｉＣをエッチングし、Ｓｉ基板１１をＳｉＣ膜を保護
膜としてＸ透過領域のみＫＯＨにてバックエッチング
し、図１（ｂ）に示す保持枠１３を形成した。Example 1 FIGS. 1 (a) to 1 (d) are sectional views for explaining the manufacturing process of the X-ray mask structure of the present invention. First, as shown in FIG. 1A, SiC, which will become the X-ray transparent support film 12, was deposited to a thickness of 2 μm on the Si substrate 11 which finally becomes the holding frame by the CVD method. Next, the SiC in the transparent portion forming region of the Si substrate 11 is etched, and the Si substrate 11 is back-etched only in the X transparent region with KOH using the SiC film as a protective film to form the holding frame 13 shown in FIG. 1B. did.

【００２３】続いて、図示していないが、Ｃｒ／Ａｕか
らなるメッキ電極を形成し、レジストを塗布してＥＢ描
画装置にて所望のパターンを形成し、これを用いて以下
の表１に示すメッキ条件でＸ線吸収体１４となる金膜を
０．７μｍ厚に形成した。その後、レジストを剥離し、
メッキ電極を剥離または酸化により透明化した（図１
（ｃ））。Next, although not shown, a plated electrode made of Cr / Au is formed, a resist is applied, and a desired pattern is formed by an EB drawing device. The pattern is shown in Table 1 below. A gold film to be the X-ray absorber 14 was formed to a thickness of 0.7 μm under the plating conditions. After that, the resist is stripped off,
The plated electrode was made transparent by peeling or oxidation (Fig. 1
(C)).

【００２４】[0024]

【表１】 [Table 1]

【００２５】最後に補強体１５を接着してＸ線マスク構
造体１６を図１（ｄ）に示すように完成させた。補強体
１５は、Ｘ線透過部に窓を持つ枠体であり、本実施例で
はＳｉＣを用いている。形状は丸状のものでも角状のも
のでも形成するＸ線マスク構造体の形状に合わせて適宜
選択できる。また、中央部に形成する窓もＸ線を透過す
るのに充分な領域を持っていれば、丸状でも角状でも構
わない。また、図には示していないが、搬送やチャッキ
ングに要する加工が為されており、保持枠１１にエポキ
シ系の接着剤を用いて接合されている。接合には今回の
ように接着剤を用いて接合したり、あるいは用いずに直
接接合してもよい。本実施例では補強体を金吸収体を形
成した後に接合しているが、形成前に接合してそれから
メッキを行っても構わない。Finally, the reinforcing member 15 was adhered to complete the X-ray mask structure 16 as shown in FIG. 1 (d). The reinforcing body 15 is a frame body having a window in the X-ray transmitting portion, and SiC is used in this embodiment. The shape may be round or square, and can be appropriately selected according to the shape of the X-ray mask structure to be formed. Further, the window formed in the central portion may have a round shape or a square shape as long as it has a sufficient area for transmitting X-rays. Further, although not shown in the drawing, processing required for transportation and chucking is performed, and the holding frame 11 is joined by using an epoxy adhesive. The joining may be performed using an adhesive as in this case, or may be performed directly without using the adhesive. In this embodiment, the reinforcing body is joined after forming the gold absorber, but it is also possible to join the reinforcing body before formation and then perform plating.

【００２６】このようにＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-≧１．０のメ
ッキ液を用いて金吸収体を形成することによって、粒径
が小さく、平滑で、応力の小さい吸収体を安定して供給
することができ、即ち、高精度なＸ線マスク構造体を高
度な位置精度で形成可能となる。By thus forming the gold absorber using the plating solution of SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ² ≧ 1.0, it is possible to stabilize the absorber that has a small particle size, is smooth, and has a small stress. It is possible to form the X-ray mask structure with high positional accuracy.

【００２７】実施例２ 実施例１と同様のメッキ電極とメッキ液を用いて金生成
物を形成した。光沢がよく基板との密着性の良い金を安
定して供給することができた。Example 2 A gold product was formed using the same plating electrode and plating solution as in Example 1. It was possible to stably supply gold with good gloss and good adhesion to the substrate.

【００２８】実施例３ 実施例１と同様にして保持枠となるＳｉ基板上に支持膜
としてＳｉＮを２μｍ厚でＣＶＤ法にて成膜し、Ｓｉ基
板の透過部形成領域のＳｉＮをエッチングし、Ｓｉ基板
の裏面をＳｉＮ膜を保護膜としてＸ透過領域のみＫＯＨ
にてバックエッチングし、保持枠を形成した。尚、裏面
のＳｉＮ膜は熱リン酸または濃フッ酸などを用いて剥離
してもよい。次に耐熱ガラス「パイレックス」（商標
名）からなり、中央部に窓を有する枠体である補強体
を、保持枠と陽極接合により接合した。この補強体にも
搬送やチャッキングに要する加工が為されている。Example 3 In the same manner as in Example 1, SiN was deposited as a support film in a thickness of 2 μm on the Si substrate to be the holding frame by the CVD method, and the SiN in the transmission part forming region of the Si substrate was etched. The back surface of the Si substrate uses the SiN film as a protective film, and only the X transmission region is KOH
Back etching was performed to form a holding frame. The SiN film on the back surface may be peeled off by using hot phosphoric acid or concentrated hydrofluoric acid. Next, a reinforcing body, which is a frame body made of heat-resistant glass "Pyrex" (trade name) and having a window in the center, was joined to the holding frame by anodic bonding. This reinforcing body is also processed for carrying and chucking.

【００２９】続いて、図示していないが、Ｔｉ／Ｎｉか
らなるメッキ電極を形成し、レジストを塗布してＥＢ描
画装置にて所望のパターンを形成し、これを用いて以下
の表１に示すメッキ条件でＸ線吸収体となる金膜を０．
４μｍ厚に形成した。その後、レジストを剥離し、メッ
キ電極を剥離または酸化により透明化した。Subsequently, although not shown, a plated electrode made of Ti / Ni is formed, a resist is applied and a desired pattern is formed by an EB drawing device, and this is used to show in Table 1 below. Under the plating conditions, the gold film, which becomes the X-ray absorber, is reduced to 0.
It was formed to a thickness of 4 μm. Then, the resist was peeled off, and the plated electrode was peeled off or oxidized to make it transparent.

【００３０】[0030]

【表２】 [Table 2]

【００３１】このようにＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-≧０．５のメ
ッキ液を用いて金吸収体を形成することによって、粒径
が小さく、平滑で、応力の小さい吸収体を安定して供給
することができ、即ち、高精度なＸ線マスク構造体を高
度な位置精度で形成可能となる。By thus forming the gold absorber using the plating solution of SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ² ≧ 0.5, the absorber having a small particle size, a smooth surface, and a small stress can be stabilized. It is possible to form the X-ray mask structure with high positional accuracy.

【００３２】実施例４ 実施例３と同様のメッキ電極とメッキ液を用いて金生成
物を形成した。光沢がよく基板との密着性の良い金を安
定して供給することができた。Example 4 A gold product was formed using the same plating electrode and plating solution as in Example 3. It was possible to stably supply gold with good gloss and good adhesion to the substrate.

【００３３】実施例５ 次に上記実施例１および３で製造したＸ線マスク構造体
を用いた微小デバイス（例えば、半導体装置、薄膜磁気
ヘッド、マイクロマシンなど）製造用の露光装置の実施
例を説明する。図２は本実施例のＸ線露光装置の構成を
示す概念図である。図中、ＳＲ放射源２１から放射され
たシートビーム形状のシンクロトロン放射光２２を、凸
面ミラー２３によって放射光軌道面に対して垂直な方向
に拡大する。凸面ミラー２３によって反射拡大された放
射光は、シャッタ２４によって照射領域内での露光量が
均一となるように調整され、シャッタ２４を経た放射光
はＸ線マスク構造体２５に導かれる。このＸ線マスク構
造体２５は上記の実施例のいずれかのようにして製造さ
れたものである。本実施例のＸ線露光装置では、Ｘ線マ
スク構造体２５に形成されている露光パターンを、ステ
ップ＆リピート方式やスキャンニング方式などによって
ウエハ２６上に露光転写するものである。Embodiment 5 Next, an embodiment of an exposure apparatus for manufacturing a microdevice (for example, a semiconductor device, a thin film magnetic head, a micromachine, etc.) using the X-ray mask structure manufactured in the above Embodiments 1 and 3 will be described. To do. FIG. 2 is a conceptual diagram showing the configuration of the X-ray exposure apparatus of this embodiment. In the figure, the sheet beam-shaped synchrotron radiation light 22 emitted from the SR radiation source 21 is expanded by a convex mirror 23 in a direction perpendicular to the radiation light trajectory plane. The emitted light reflected and expanded by the convex mirror 23 is adjusted by the shutter 24 so that the exposure amount in the irradiation area becomes uniform, and the emitted light that has passed through the shutter 24 is guided to the X-ray mask structure 25. The X-ray mask structure 25 is manufactured as in any of the above embodiments. In the X-ray exposure apparatus of this embodiment, the exposure pattern formed on the X-ray mask structure 25 is exposed and transferred onto the wafer 26 by a step & repeat method, a scanning method, or the like.

【００３４】実施例６ 次に本発明における半導体デバイスの製造方法を説明す
る。図３は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チ
ップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、
マイクロシリンジ等）の製造工程を示すフローチャート
である。ステップ１においてまず、所望の半導体デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２では設計された回路パ
ターンを有するＸ線マスク構造体を実施例１または３で
示した方法により製造する。一方、ステップ３ではシリ
コン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４は
前工程（ウエハプロセス）と呼ばれ、上記実施例で作製
したＸ線マスク構造体とウエハを用いて、Ｘ線リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ５は後工程（組み立て）と呼ばれ、ステップ
４で回路形成されたウエハを用いて半導体チップを組み
立てる工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボ
ンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の
工程を含む。ステップ６ではステップ５で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、
これが出荷（ステップ７）される。Embodiment 6 Next, a method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention will be described. FIG. 3 shows semiconductor devices (semiconductor chips such as IC and LSI, liquid crystal panels, CCDs, thin film magnetic heads,
It is a flow chart which shows the manufacturing process of a micro syringe etc. In step 1, first, a circuit of a desired semiconductor device is designed. In step 2, an X-ray mask structure having the designed circuit pattern is manufactured by the method shown in the first or third embodiment. On the other hand, in step 3, a wafer is manufactured using a material such as silicon. Step 4 is called a pre-process (wafer process), and an actual circuit is formed on the wafer by the X-ray lithography technique using the X-ray mask structure and the wafer manufactured in the above-mentioned embodiment. The next step 5 is called a post-process (assembly), which is a process of assembling semiconductor chips using the wafer on which the circuit is formed in step 4, such as an assembly process (dicing, bonding), a packaging process (chip encapsulation), etc. Including steps. In step 6, the semiconductor device manufactured in step 5 undergoes inspections such as an operation confirmation test and a durability test. Through these steps, the semiconductor device is completed,
This is shipped (step 7).

【００３５】図４は、上記ステップ４のウエハプロセス
の詳細なフローを示す。ステップ１１ではウエハの表面
を酸化し、ステップ１２ではウエハ表面にＣＶＤ法によ
り絶縁膜を形成する。ステップ１３ではウエハ上に電極
を蒸着によって形成する。ステップ１４ではウエハにイ
オン打ち込みを行う。ステップ１５はレジスト処理と呼
ばれ、ウエハに感光剤を塗布する。次にステップ１６で
上記で説明したＸ線露光方法によって本発明の方法によ
り製造したＸ線マスクの回路パターンをウエハに焼き付
け露光する。ステップ１７ではこのように露光されたウ
エハを現像し、ステップ１８で現像されたレジスト像以
外の部分の絶縁膜をエッチングして除去する。ステップ
１９ではエッチング後不要となったレジストを取り除
く。これらのステップを繰り返して行うことにより、ウ
エハ上に多重に回路パターンが形成される。FIG. 4 shows a detailed flow of the wafer process in step 4 above. In step 11, the wafer surface is oxidized, and in step 12, an insulating film is formed on the wafer surface by the CVD method. In step 13, electrodes are formed on the wafer by vapor deposition. In step 14, the wafer is ion-implanted. Step 15 is called resist processing and applies a photosensitive agent to the wafer. Next, in step 16, the circuit pattern of the X-ray mask manufactured by the method of the present invention is printed and exposed on the wafer by the X-ray exposure method described above. In step 17, the wafer thus exposed is developed, and the insulating film other than the resist image developed in step 18 is removed by etching. In step 19, the resist that is no longer needed after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【００３６】本発明の製造方法を用いれば、従来は製造
が困難であった高集積度の半導体デバイスを製造するこ
とができる。By using the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a highly integrated semiconductor device which has been difficult to manufacture in the past.

【００３７】さらに、本発明のＸ線マスク構造体を用い
てＸ線露光により作製されたデバイスは、デバイス設計
図に対して忠実なパターンを作製可能であるため、Ｘ線
リソグラフィの特徴を生かした高集積化ができると共
に、良好なデバイス特性を有するものである。Furthermore, since the device manufactured by X-ray exposure using the X-ray mask structure of the present invention can form a pattern faithful to the device design drawing, the characteristics of X-ray lithography were utilized. The device can be highly integrated and has good device characteristics.

【００３８】[0038]

【発明の効果】以上のように、金からなる吸収体と該吸
収体を支持する支持膜、該支持膜を保持する保持枠から
なるマスク構造体において、前記金吸収体の形成をメッ
キ法により行い、メッキ液としてメッキ液中のＳＯ₃ ^2-
／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上の液を使用し、Ｓ／Ａｕが０．
１％以下の金吸収体を形成することにより、安定したメ
ッキ操作が可能となり、結果として、粒径が小さく、平
滑で、応力の小さい吸収体を安定して供給することが可
能となった。即ち、高精度なマスク構造体を高度な位置
精度で形成することが可能となった。また、同様にして
光沢がよく、基板との密着性の良い金生成物を安定して
形成することが可能となった。As described above, in the mask structure including the absorber made of gold, the support film supporting the absorber and the holding frame holding the support film, the gold absorber is formed by the plating method. SO ₃ ^2- in the plating solution as the plating solution
/ SO ₄ ²⁻ is 0.5 or more, and S / Au is 0.
By forming a gold absorber of 1% or less, a stable plating operation became possible, and as a result, it became possible to stably supply an absorber having a small particle size, a smooth surface, and a small stress. That is, it becomes possible to form a highly accurate mask structure with a high degree of positional accuracy. Further, similarly, it became possible to stably form a gold product having good gloss and good adhesion to the substrate.

【００３９】また、本発明のマスク構造体を用いる露光
方法および露光装置により被転写体に高精度なパターン
を転写することが可能となった。Further, the exposure method and the exposure apparatus using the mask structure of the present invention make it possible to transfer a highly accurate pattern to a transfer target.

【００４０】さらに、本発明のマスク構造体を用いて加
工基板上に露光によりパターンを転写し、これを加工、
成形することにより、高性能デバイスの作製が可能とな
った。Further, a pattern is transferred onto a processed substrate by exposure using the mask structure of the present invention, and this is processed,
By molding, it became possible to manufacture high-performance devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明のＸ線マスク構造体の製造工程の一例を
示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of an X-ray mask structure of the present invention.

【図２】本発明のＸ線マスク構造体を用いたＸ線露光装
置の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an X-ray exposure apparatus using the X-ray mask structure of the present invention.

【図３】本発明における半導体デバイスの製造フローで
ある。FIG. 3 is a manufacturing flow of a semiconductor device according to the present invention.

【図４】図３のステップ４の詳細を示す製造フローであ
る。FIG. 4 is a manufacturing flow chart showing details of step 4 in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１ 保持枠 １２ 支持膜（Ｘ線透過膜） １３ Ｘ線吸収体 １４ 補強体 ２１ ＳＲ放射源 ２２ シンクロトロン放射光 ２３ 凸面ミラー ２４ シャッター ２５ Ｘ線マスク ２６ ウエハ 11 holding frame 12 support film (X-ray transmission film) 13 X-ray absorber 14 reinforcement 21 SR radiation source 22 synchrotron radiation 23 convex mirror 24 shutter 25 X-ray mask 26 wafer

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 金生成物からなる放射線吸収体と、該吸
収体を支持する支持膜と、該支持膜を保持する保持枠か
らなるマスク構造体において、前記金吸収体の形成をメ
ッキ法により行い、メッキ液としてメッキ液中のＳＯ₃
^2-／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上の液を使用し、かつ前記吸収
体の組成のうちＳ／Ａｕが０．１％以下であることを特
徴とするマスク構造体。1. A mask structure comprising a radiation absorber made of a gold product, a support film for supporting the absorber, and a holding frame for holding the support film, wherein the gold absorber is formed by a plating method. SO ₃ in the plating solution as the plating solution
A mask structure, characterized in that a liquid containing ^2- / SO ₄ ^2- is 0.5 or more and S / Au is 0.1% or less in the composition of the absorber. 【請求項２】 メッキ液中のＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が１以上
であることを特徴とする請求項１のマスク構造体。2. The mask structure according to claim 1, wherein SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ²⁻ in the plating solution is 1 or more. 【請求項３】 メッキ液中に有機リン化合物、アミン類
およびＴｌ化合物の少なくとも１種を含むことを特徴と
する請求項１のマスク構造体。3. The mask structure according to claim 1, wherein the plating solution contains at least one of an organic phosphorus compound, an amine and a Tl compound. 【請求項４】 前記吸収体中のＰ／ＡｕとＳ／Ａｕの比
が共に０．１％以下であることを特徴とする請求項３の
マスク構造体。4. The mask structure according to claim 3, wherein the P / Au and S / Au ratios in the absorber are both 0.1% or less. 【請求項５】 メッキ液のｐＨが９〜１０であることを
特徴とする請求項１のマスク構造体。5. The mask structure according to claim 1, wherein the plating solution has a pH of 9 to 10. 【請求項６】 放射線がＸ線である請求項１〜５のいず
れかに記載のマスク構造体。6. The mask structure according to claim 1, wherein the radiation is X-ray. 【請求項７】 金生成物からなる放射線吸収体と、該吸
収体を支持する支持膜と、該支持膜を保持する保持枠か
らなるマスク構造体の製造において、前記金吸収体の形
成をメッキ法により行い、メッキ液としてメッキ液中の
ＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が０．５以上の液を使用することを特
徴とするマスク構造体の製造方法。7. A method of manufacturing a mask structure comprising a radiation absorber made of a gold product, a support film for supporting the absorber, and a holding frame for holding the support film. The formation of the gold absorber is plated. A method for producing a mask structure, characterized in that the plating solution used is a solution having SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ²⁻ in the plating solution of 0.5 or more. 【請求項８】 メッキ液中のＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が１以上
であることを特徴とする請求項７のマスク構造体の製造
方法。8. The method for manufacturing a mask structure according to claim 7, wherein SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ²⁻ in the plating solution is 1 or more. 【請求項９】 メッキ液中に有機リン化合物、アミン類
およびＴｌ化合物の少なくとも１種を含むことを特徴と
する請求項７のマスク構造体の製造方法。9. The method of manufacturing a mask structure according to claim 7, wherein the plating solution contains at least one of an organic phosphorus compound, an amine and a Tl compound. 【請求項１０】 メッキ液のｐＨが９〜１０であること
を特徴とする請求項７のマスク構造体の製造方法。10. The method of manufacturing a mask structure according to claim 7, wherein the plating solution has a pH of 9 to 10. 【請求項１１】 放射線がＸ線である請求項７〜１０の
いずれかに記載のマスク構造体の製造方法。11. The method for manufacturing a mask structure according to claim 7, wherein the radiation is X-rays. 【請求項１２】 請求項１〜６のいずれかに記載のマス
ク構造体を用い、露光により被転写体にマスクパターン
を転写することを特徴とする露光方法。12. An exposure method, wherein the mask structure according to any one of claims 1 to 6 is used to transfer a mask pattern to an object to be transferred by exposure. 【請求項１３】 請求項１〜６のいずれかに記載のマス
ク構造体を具備し、露光により被転写体にマスクパター
ンを転写することを特徴とする露光装置。13. An exposure apparatus comprising the mask structure according to any one of claims 1 to 6 and transferring a mask pattern to a transfer target by exposure. 【請求項１４】 請求項１〜６のいずれかに記載のマス
ク構造体を用い、露光により加工基板上にマスクパター
ンを転写し、該加工基板を加工、成形して作製されたこ
とを特徴とするデバイス。14. A mask structure according to claim 1, wherein the mask pattern is transferred onto a processed substrate by exposure, and the processed substrate is processed and molded. Device to do. 【請求項１５】 請求項１〜６のいずれかに記載のマス
ク構造体を用い、露光により加工基板上にマスクパター
ンを転写し、該加工基板を加工、成形することを特徴と
するデバイスの製造方法。15. A device manufacturing method using the mask structure according to claim 1, wherein a mask pattern is transferred onto a processed substrate by exposure, and the processed substrate is processed and molded. Method. 【請求項１６】 金生成物からなる放射線吸収体によっ
てパターンが形成されているマスク構造体において、該
吸収体の組成のうちＳ／Ａｕが０．１％以下であること
を特徴とするマスク構造体。16. A mask structure in which a pattern is formed by a radiation absorber made of a gold product, wherein S / Au in the composition of the absorber is 0.1% or less. body. 【請求項１７】 金メッキ液中のＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が
０．５以上の液を使用して生成され、生成物の組成のう
ちＳ／Ａｕが０．１％以下であることを特徴とする金生
成物。17. The gold plating solution is produced by using SO ₃ ²⁻ / SO ₄ ^{2− in} a solution of 0.5 or more, and S / Au in the composition of the product is 0.1% or less. A gold product characterized by: 【請求項１８】 金メッキ液中のＳＯ₃ ^2-／ＳＯ₄ ^2-が
０．５以上で、更に有機リン化合物、アミン化合物Ｔｌ
化合物の少なくとも一種を含む液を使用して生成され、
生成物の組成のうちＳ／ＡｕとＰ／Ａｕが共に０．１％
以下であることを特徴とする金生成物。18. SO ₃ ^2- / SO ₄ ^2- in the gold plating solution is 0.5 or more, and further, an organic phosphorus compound and an amine compound Tl.
Produced using a liquid containing at least one of the compounds,
S / Au and P / Au both account for 0.1% of the product composition
A gold product, characterized in that: