[发明专利]带有通孔的X射线光刻掩模

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术中的微细加工技术领域，更具体地，涉及一种在X射线光刻技术中使用的掩模。

背景技术

光刻技术是制造微电路、微结构、微机电系统、微型光学器件的重要手段。在光刻技术中，光刻的分辨率受到光的衍射作用的影响，因此，所使用的光的波长越短，衍射的影响越小，可以达到越高的分辨率。

X射线的波长远远小于紫外光，因此，X射线光刻中光的衍射效应弱，分辨率高。另外，X射线还具有穿透性强、反射弱的特点，因此，X射线光刻可用于厚光刻胶的曝光，并且不存在入射光与反射光相干涉产生驻波等问题。

目前，X射线光刻所使用的掩模大多是完整的薄膜，在接触式X射线光刻中，掩模与衬底处在互相压紧的位置关系。尽管如此，掩模和衬底之间仍有无法避免的空隙，空隙中存在一定量的空气。X射线曝光在真空腔中进行，当对曝光腔进行抽真空时，由于掩模外表面的压强减小，掩模和衬底之间的空气将膨胀。掩模所用的薄膜两侧所受到的压力将失去平衡，使得薄膜发生形变。这种形变有以下的不良后果：

一方面，对于硬质的薄膜，有可能发生破裂，而对于柔性薄膜，则可能被拉伸至失去弹性，产生永久性损伤；

另一方面，由于薄膜形变，掩模和衬底之间的空隙加大，从而使得X射线光刻的分辨率变差。

现有的技术无法很好的解决这个问题，因此X射线光刻的分辨率潜能不能得到完全的发挥。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的主要目的是提供一种带有通孔的X射线光刻掩模，以防止由于空气的膨胀引起掩模的薄膜发生形变，进而防止损坏掩模，提高X射线光刻的分辨率。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种带有通孔的X射线光刻掩模，包括：

一支撑框架，其具有平滑的上表面，用于固定和支撑带有通孔的薄膜；

一层带有通孔的薄膜，位于该支撑框架平滑的上表面；以及

一组粘附在带有通孔的薄膜之上的吸收体。

上述方案中，所述支撑框架为硬质的体材料。所述硬质的体材料为硅、玻璃或者钢。

上述方案中，所述薄膜的材料是氮化硅、碳化硅或者聚酰亚胺。

上述方案中，所述通孔位于所述薄膜表面粘附吸收体之外的区域。通孔的形状为圆形、椭圆形或者多边形。通孔的直径在0.5mm至2mm之间。通孔采用针刺、离子刻蚀、或者激光烧蚀的方法制得。

上述方案中，所述吸收体的材料为金。金吸收体的厚度至少为300纳米。

(三)有益效果

由于目前普通的X射线光刻掩模的薄膜是完整的一片薄膜，容易将掩模和衬底之间残留的空气封闭在内，从而在抽真空时使得掩模发生形变。利用本发明提供的带有通孔的X射线光刻掩模，其薄膜上具有一个或者多个通孔，掩模和衬底之间在装载时所残留的空气，很容易在抽真空时从通孔中逸出。这样，可以防止由于所述空气的膨胀引起掩模的薄膜发生形变，从而可以防止损坏掩模，也可以提高X射线光刻的性能(如分辨率)。

附图说明

为了更进一步说明本发明的内容，以下结合附图及实施例子，对本发明做详细描述：

图1是依照本发明实施例的带有通孔的X射线光刻掩模的剖视图；

图2是依照本发明的实施例的带有通孔的X射线光刻掩模的中心区域的立体图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

下面参照图1和图2，对本发明的具体实施方式进行详细说明。

图1是依照本发明实施例的带有通孔的X射线光刻掩模的剖视图。其中101是根据本发明的X射线掩模的支撑框架。该框架由硅构成，框架为圆环形，框架的外直径为50毫米，框架的内直径为10毫米，通过对完整的硅片的中央区域进行腐蚀可以形成该框架。102是根据本发明的X射线掩模的薄膜，该薄膜由聚酰亚胺材料构成，该薄膜的厚度为1微米。103是根据本发明的X射线掩模的吸收体，该吸收体由金构成。吸收体的厚度为400纳米。104A和104B是根据本发明的X射线掩模的薄膜上的通孔中的两个，通孔的形状为圆形，通孔采用激光烧蚀形成，每个通孔的直径为1毫米。