[实用新型]一种用于X射线光刻的相移掩模

说明书

一种用于X射线光刻的相移掩模，涉及微细图形光刻技术，属于对用于X射线光刻的掩模的改进。

传统光刻采用二元振幅掩模。用于X射线光刻的传统掩模，一般由Si_xN_y或Si一类的材料做成的基片，和其上用Au、TaSi、Ta、Ta₄B、TaGe、TaReGe和W-Ti等材料做成的吸收体构成。如图1所示，硅支撑架上是Si_xN_y(或SiC等)基片，基片上是吸收体图形。一般吸收体材料用Au、Ta等，其作用是在曝光时吸收入射其上的X射线。而且，为达到一定吸收要求，吸收体必须要有一定厚度。由于对X光的吸收，故要求基片的材料相当薄，一般在2微米左右。因此，这种用于X射线光刻的掩模的缺陷在于吸收体材料Au、TaSi等的比重大，易使很薄的基片弯曲，产生掩模变形。尤其是目前X射线光刻大多为接触/接近式曝光，掩模图形与硅片上图形的比例为1∶1，图形尺寸细，掩模面积大，因此更易使传统掩模产生变形，影响了X射线光刻的分辩率。

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种不易产生变形、且制作相对简单的用于X射线光刻的透明相移掩模。

本实用新型的目的可通过以下技术措施实现：用于X射线光刻的相移掩模，包括对X射线透明的基片和基片上具有能产生180度相位延迟的一定厚度的对X射线透明的图形膜层。

本实用新型的目的也可通过以下技术措施实现：用于X射线的相移掩模的基片和基片上的图形膜层是用同一种或不同种类的对X射线透明的材料(Si_xN_y等)。

本实用新型相比于现有技术有如下优点：掩模材料对曝光用的X射线呈完全透明，并且为一种新的成像过程，可以提高分辨率，得到更细的图形，特别是细线阵列。而且对X射线无吸收，不会因吸收体发热导致掩模变形。

由于本实用新型的图形层材料比传统掩模的吸收体薄而轻，不易使掩模基片弯曲变形，提高了掩模的稳定性和光刻图形质量。

用于X射线光刻的掩模基片和图形膜层同为对X射线透明的材料，故较易制作。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1为用于X射线光刻的传统掩模的结构图。

图2为用于X射线光刻的本实用新型的实施例的相移掩模的结构图。

如图2所示，在掩模支架(Si片)1上有沉淀的约2um厚的Si_xN_y(或SiC等)膜层，膜层上有一层蒸镀的约几十到一百纳米的阻蚀材料(如NiCr等)，其上涂有电子束抗蚀剂，通过电子束直写或其他方法进行曝光、显影、刻蚀NiCr，并继续往下刻蚀Si_xN_y膜到一定的深度(180°相位相对应深度为D=λ/[2(n-1)]，λ为X射线波长，n为Si_xN_y的折射率)，最后去掉残余的NiCr膜，从背面腐蚀掉硅层(留下支撑部分1)，就形成图2所示的用于X射线的相移掩模。图2中，透明的Si_xN_y基片2上是透明的Si_xN_y图形膜层(相移层)3。这是一种透明相移掩模，即“无铬相移掩模”，对于X射线是透明的。