專利名稱：帶有通孔的x射線光刻掩模的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體技術中的微細加工技術領域，更具體地，涉及一種在X射線光刻技術中使用的掩模。
背景技術：
光刻技術是制造微電路、微結構、微機電系統、微型光學器件的重要手段。在光刻 技術中，光刻的分辨率受到光的衍射作用的影響，因此，所使用的光的波長越短，衍射的影 響越小，可以達到越高的分辨率。X射線的波長遠遠小于紫外光，因此，X射線光刻中光的衍射效應弱，分辨率高。另 夕卜，X射線還具有穿透性強、反射弱的特點，因此，X射線光刻可用于厚光刻膠的曝光，并且 不存在入射光與反射光相干涉產生駐波等問題。目前，X射線光刻所使用的掩模大多是完整的薄膜，在接觸式X射線光刻中，掩模 與襯底處在互相壓緊的位置關系。盡管如此，掩模和襯底之間仍有無法避免的空隙，空隙中 存在一定量的空氣。X射線曝光在真空腔中進行，當對曝光腔進行抽真空時，由于掩模外表 面的壓強減小，掩模和襯底之間的空氣將膨脹。掩模所用的薄膜兩側所受到的壓力將失去 平衡，使得薄膜發生形變。這種形變有以下的不良后果一方面，對于硬質的薄膜，有可能發生破裂，而對于柔性薄膜，則可能被拉伸至失 去彈性，產生永久性損傷；另一方面，由于薄膜形變，掩模和襯底之間的空隙加大，從而使得X射線光刻的分
辨率變差。現有的技術無法很好的解決這個問題，因此X射線光刻的分辨率潛能不能得到完 全的發揮。
發明內容
(一)要解決的技術問題本發明的主要目的是提供一種帶有通孔的X射線光刻掩模，以防止由于空氣的膨 脹引起掩模的薄膜發生形變，進而防止損壞掩模，提高X射線光刻的分辨率。(二)技術方案為達到上述目的，本發明提供了一種帶有通孔的X射線光刻掩模，包括一支撐框架，其具有平滑的上表面，用于固定和支撐帶有通孔的薄膜；一層帶有通孔的薄膜，位于該支撐框架平滑的上表面；以及一組粘附在帶有通孔的薄膜之上的吸收體。上述方案中，所述支撐框架為硬質的體材料。所述硬質的體材料為硅、玻璃或者 鋼。上述方案中，所述薄膜的材料是氮化硅、碳化硅或者聚酰亞胺。上述方案中，所述通孔位于所述薄膜表面粘附吸收體之外的區域。通孔的形狀為圓形、橢圓形或者多邊形。通孔的直徑在0.5mm至2mm之間。通孔采用針刺、離子刻蝕、或 者激光燒蝕的方法制得。上述方案中，所述吸收體的材料為金。金吸收體的厚度至少為300納米。(三)有益效果由于目前普通的X射線光刻掩模的薄膜是完整的一片薄膜，容易將掩模和襯底之 間殘留的空氣封閉在內，從而在抽真空時使得掩模發生形變。利用本發明提供的帶有通孔 的X射線光刻掩模，其薄膜上具有一個或者多個通孔，掩模和襯底之間在裝載時所殘留的 空氣，很容易在抽真空時從通孔中逸出。這樣，可以防止由于所述空氣的膨脹引起掩模的薄 膜發生形變，從而可以防止損壞掩模，也可以提高X射線光刻的性能(如分辨率)。
為了更進一步說明本發明的內容，以下結合附圖及實施例子，對本發明做詳細描 述圖1是依照本發明實施例的帶有通孔的X射線光刻掩模的剖視圖；圖2是依照本發明的實施例的帶有通孔的X射線光刻掩模的中心區域的立體圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照 附圖，對本發明進一步詳細說明。下面參照圖1和圖2，對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。圖1是依照本發明實施例的帶有通孔的X射線光刻掩模的剖視圖。其中101是根 據本發明的X射線掩模的支撐框架。該框架由硅構成，框架為圓環形，框架的外直徑為50毫 米，框架的內直徑為10毫米，通過對完整的硅片的中央區域進行腐蝕可以形成該框架。102 是根據本發明的X射線掩模的薄膜，該薄膜由聚酰亞胺材料構成，該薄膜的厚度為1微米。 103是根據本發明的X射線掩模的吸收體，該吸收體由金構成。吸收體的厚度為400納米。 104A和104B是根據本發明的X射線掩模的薄膜上的通孔中的兩個，通孔的形狀為圓形，通 孔采用激光燒蝕形成，每個通孔的直徑為1毫米。為了更好的顯示本發明的實施例的結構，圖2是依照本發明的實施例的帶有通孔 的X射線光刻掩模的中心區域的立體圖，中心區域指的是實施例中支撐框架內半徑之內的 部分。其中202是根據本發明的X射線掩模的薄膜，該薄膜由聚酰亞胺材料構成，該薄膜的 厚度為1微米。203是根據本發明的X射線掩模的吸收體，該吸收體由金構成。吸收體的厚 度為400納米。204A、204B、204C和204D是根據本發明的X射線掩模的薄膜上的通孔，通孔 的形狀為圓形，通孔采用激光燒蝕形成，每個通孔的直徑為1毫米。以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳 細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡 在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保 護范圍之內。
權利要求
一種帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，包括一支撐框架，其具有平滑的上表面，用于固定和支撐帶有通孔的薄膜；一層帶有通孔的薄膜，位于該支撐框架平滑的上表面；以及一組粘附在帶有通孔的薄膜之上的吸收體。
2.根據權利要求1所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述支撐框架為硬 質的體材料。
3.根據權利要求2所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述硬質的體材料 為硅、玻璃或者鋼。
4.根據權利要求1所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述薄膜的材料是 氮化硅、碳化硅或者聚酰亞胺。
5.根據權利要求1所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述通孔位于所述 薄膜表面粘附吸收體之外的區域。
6.根據權利要求1所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述通孔的形狀為 圓形、橢圓形或者多邊形。
7.根據權利要求1所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述通孔的直徑在 0. 5mm至2mm之間。
8.根據權利要求1所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述通孔采用針 刺、離子刻蝕、或者激光燒蝕的方法制得。
9.根據權利要求1所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述吸收體的材料 為金。
10.根據權利要求9所述的帶有通孔的X射線光刻掩模，其特征在于，所述金吸收體的 厚度至少為300納米。
全文摘要
本發明公開了一種帶有通孔的X射線光刻掩模，包括一支撐框架，其具有平滑的上表面，用于固定和支撐帶有通孔的薄膜；一層帶有通孔的薄膜，位于該支撐框架平滑的上表面；以及一組粘附在帶有通孔的薄膜之上的吸收體。利用本發明，在抽真空時，通過所述一個或者多個通孔可以有效地排出掩模和襯底之間的殘余氣體，從而保持掩模和襯底之間的較小空隙。這樣一方面防止氣體膨脹造成的掩模破裂，另一方面，減小曝光間隙有利于獲得比較好的曝光效果。
文檔編號G03F1/22GK101846874SQ200910080919
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月25日 優先權日2009年3月25日
發明者劉明, 葉甜春, 朱效立, 謝常青, 陳寶欽, 馬杰 申請人:中國科學院微電子研究所