曝光用掩膜、它的制造方法及曝光方法.pdf

本发明公开了一种曝光用掩膜、它的制造方法及曝光方法。本发明的制造方法包含以下工程：(a)准备具有开口的热吸收用掩膜的工程；(b)将图形用掩膜用基片配置到所述热吸收用掩膜的下方的工程；(c)在所述图形用掩膜用基片的下面上堆积感光胶的工程；(d)用所述热吸收用掩膜作掩膜，用能透过所述图形用掩膜用基片的放射线照射所述感光胶使所述感光胶图形化的工程；(e)用所述感光胶作掩膜，由刻蚀所述图形用掩膜用基片形成具有开口的图形用掩膜的工程。

1.  一种曝光用掩膜的制造方法，它包含以下工程：
(a)准备具有开口的热吸收用掩膜的工程；
(b)将图形用掩膜用基片配置到所述热吸收用掩膜的下方的工程；
(c)在所述图形用掩膜用基片的下面上堆积感光胶的工程；
(d)用所述热吸收用掩膜作掩膜，用能透过所述图形用掩膜用基片的放射线照射所述感光胶使所述感光胶图形化的工程；
(e)用所述感光胶作掩膜，由刻蚀所述图形用掩膜用基片形成具有开口的图形用掩膜的工程。

2.  根据权利要求1所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(b)中，在所述热吸收用掩膜和所述图形用掩膜用基片之间配置支持体。

3.  一种曝光用掩膜的制造方法，它包含以下工程：
(a)准备具有开口的热吸收用掩膜的工程；
(b)在所述热吸收用掩膜的下面上设置板构件的工程；
(c)在所述板构件的下面上设置所述图形用掩膜用基片的工程；
(d)用所述热吸收用掩膜作掩膜、由刻蚀所述板构件及所述图形用掩膜用基片、形成具有开口的图形用掩膜的工程；
(e)除去所述板构件内、位于所述热吸收用掩膜及图形用掩膜的所述开口形成区域部分的工程。

4.  根据权利要求3所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(e)中，形成所述板构件的材料的刻蚀速度比所述热吸收用掩膜及所述图形用掩膜用基片的刻蚀速度快。

5.  一种曝光用掩膜的制造方法，它包含以下工程：
(a)在上面上形成了感光胶的图形用掩膜用基片的上方上配置具有开口的热吸收用掩膜的工程；
(b)用所述热吸收用掩膜作掩膜，图形化所述感光胶的工程；
(c)用所述感光胶作掩膜、由刻蚀所述图形用掩膜用基片形成具有开口的图形用掩膜的工程。

6.  根据权利要求5所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，在所述图形用掩膜用基片的上面上形成感光胶后，在所述图形用掩膜用基片的上方上配置所述热吸收用掩膜。

7.  根据权利要求5所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，配置所述热吸收用掩膜后、将预先在上面上形成了感光胶的图形用掩膜用基片配置在所述热吸收用掩膜的下方。

8.  根据权利要求5～7中任何一项权利要求所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，配置支持所述图形用掩膜用基片及所述热吸收用掩膜的缘部的支持体，
所述热吸收用掩膜配置的使它与所述支持体结合。

9.  一种曝光用掩膜的制造方法，它包含以下工程：
(a)在上面上形成了感光胶的热吸收用掩膜用基片的上方上配置具有开口的图形用掩膜的工程；
(b)用所述图形用掩膜作掩膜、将所述感光胶图形化的工程；
(c)将所述热吸收用掩膜用基片配置到所述图形用掩膜的上方上的工程；
(d)用所述感光胶作掩膜，由刻蚀所述热吸收用掩膜用基片形成具有开口的热吸收用掩膜的工程。

10.  根据权利要求9所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，在所述热吸收用掩膜用基片的上面上形成感光胶后，在所述热吸收用掩膜用基片的上方上配置所述图形用掩膜。

11.  根据权利要求9所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，配置所述图形用掩膜后，将预先在上面上形成了感光胶的所述热吸收用掩膜用基片配置在所述图形用掩膜的下方。

12.  根据权利要求9～11中任何一项权利要求所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，配置支持所述图形用掩膜用及所述热吸收用掩膜用基片的缘部的支持体，
所述图形用掩膜配置的与所述支持体结合，
在所述工程(c)中，所述热吸收用掩膜用基片配置的与所述支持体结合。

13.  根据权利要求9～11所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
所述工程(b)及(c)反复进行。

14.  根据权利要求9～11中任何一项权利要求所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(d)后，进一步包含将具有开口比所述热吸收用掩膜的开口还大开口的金属罩配置在所述热吸收用掩膜上的工程(f)。

15.  一种曝光用掩膜的制造方法，它包含以下工程：
(a)在上面上形成了感光胶的热吸收用掩膜用基片的上方上配置具有开口的图形用掩膜的工程；
(b)用所述图形用掩膜作掩膜，将所述感光胶图形化的工程；
(c)用所述感光胶作掩膜，由刻蚀所述热吸收用掩膜用基片形成具有开口的热吸收用掩膜的工程；
(d)将所述热吸收用掩膜配置到所述图形用掩膜的上方上的工程。

16.  根据权利要求15所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，在所述热吸收用掩膜用基片的上面上形成感光胶后，将所述图形用掩膜配置在所述热吸收用掩膜用基片的上方上。

17.  根据权利要求15所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，配置所述图形用掩膜后、将在上面上预先形成了感光胶的所述热吸收用掩膜用基片配置在所述图形用掩膜的下方上。

18.  根据权利要求15～17中任何一项权利要求所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(a)中，配置支持所述图形用掩膜用及所述热吸收用掩膜用基片的缘部的支持体，
所述图形用掩膜配置的与所述支持体结合，
在所述工程(d)中，所述热吸收用掩膜配置的与所述支持体结合。

19.  根据权利要求15～17所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
所述工程(b)及(c)反复进行。

20.  根据权利要求15～17中任何一项权利要求所述的曝光用掩膜的制造方法，其特征在于：
在所述工程(d)后，进一步包含将具有开口比所述热吸收用掩膜的开口还大的金属罩配置在所述热吸收用掩膜上的工程(f)。

曝光用掩膜、它的制造方法及曝光方法
技术领域
本发明涉及LSI等制造工艺中的带电粒子束曝光用掩膜及X线曝光用掩膜。
背景技术
随着LSI各要素的图形的微细化，对新曝光技术的期望越来越高。近年来、采用设有对应于LSI各要素的图形开口的薄镂空掩膜(Stencillmask)进行X线、电子束或离子束曝光的方法。
在现有的电子束曝光装置中，电子束通过曝光用掩膜照射到涂敷于硅晶片上的电子束感光胶上。这时，电子束通过设在曝光用掩膜上的开口区域使与开口区域对应区域的感光胶感光。
此外，所谓的「感光」是指的物质接受光、X射线等的作用引起物理、化学变化的用语，在本说明书中进一步是指的接受电子束、离子束等的作用，引起物理、化学变化的用语。就是说、在本说明书中，「感光」这一用语指的是物质接受放射性的作用引起物理、化学变化。
图26是现有的电子束曝光用掩膜的剖面图。如图26所示的那样，电子束曝光用掩膜51由框架20、硅板11和镂空掩膜14组成，框架20由玻璃等形成，硅板11设在框架20的下面上，镂空掩膜14设在硅板11的下面上。镂空掩膜14由覆盖了SiC、金刚石等的硅基片形成，为形成感光胶图形具备有图形用开口14a。还有，在电子束曝光用掩膜51上设有大开口20a，大开口20a贯通框架20及硅板11、使镂空掩膜14上面内图形用开口14a形成的区域暴露出来。
图27是现有的X线曝光装置用的X线曝光用掩膜51的剖面图。如图27所示，X线曝光用掩膜52由框架20、硅板11、薄膜12和X线掩蔽金属膜13构成，框架20由玻璃等形成，硅板11设在框架20的下面上，薄膜12设在硅板11的下面上，X线掩蔽金属膜13设在薄膜12的下面上。薄膜12由SiC、金刚石等形成，在X线掩蔽金属膜13上设有为形成感光胶图形而设置的、贯通X线掩蔽金属膜13的图形用开口13a。还有，在X线掩蔽金属膜52上设有大开口20a，大开口20a贯通框架20及硅板11、使薄膜12的上面内位于X线掩蔽金属膜13的图形用开口13a形成的区域上的区域暴露出来。
发明内容
用现有的电子束曝光用掩膜51使电子束对感光胶62曝光时，在电子束的加速电压小的情况下，电子束不能使它照射区域的感光胶完全的感光。就是说，电子束照射区域的感光胶的表面部分感光，而难于使电子束照射区域沿深度方向所有的感光胶全感光。为了使沿电子束照射区域膜厚方向所有的感光胶都感光必须增大电子束的加速电压。
但是，随着加速电压的增大，被加速的电子的能量也增大。这样当高能的电子与曝光用掩膜51的镂空掩膜14冲突时，镂空掩膜14就发热、膨胀。这样，镂空掩膜14就发生变形。这样，就出现了不能按照设计在镂空掩膜14上的图形用开口14a那样对感光胶感光的不良情况。
用现有的X线曝光用掩膜52使X线对X线感光胶曝光的情况下也一样。用同步辐射光(以下称为SOR光)那样的强X线照射时，与因电子束发热的情况一样，因为膨胀薄膜12及X线掩蔽金属膜13都发生了变形。
本发明的目的就是为了解决上述不良情况，提供能抑制因发热产生变形的曝光用掩膜。
本发明的曝光用掩膜具备具有开口的图形用掩膜和具有开口、在所述图形用掩膜上的、与所述图形用掩膜分离配置的至少一个热吸收用掩膜，所述图形用掩膜的开口和所述热吸收用掩膜的开口是位置对准的。
采用本发明的曝光用掩膜，热吸收用掩膜遮蔽了照射的放射线内照射到图形用掩膜上的放射线的大部分。这样，能够抑制因放射线照射引起的图形用掩膜上的发热。还有，由于热吸收用掩膜是与图形用掩膜分离配置的，在热吸收用掩膜上产生的热不会传递到图形用掩膜上。由此，能够抑制图形用掩膜因热膨胀引起地变形。
所述热吸收用掩膜所具有的开口的大小最好是比所述图形用掩膜所具有的开口大或者与它一致。
这样，热吸收用掩膜不会遮蔽图形用掩膜的开口。
所述热吸收用掩膜及所述图形用掩膜的开口是狭缝状，所述热吸收用掩膜所具有的开口的宽度可以比所述图形用掩膜的开口宽度大或者与它一致。
所述热吸收用掩膜的热导率最好比所述图形用掩膜的热导率大。
这样，能够使热吸收用掩膜高效率的吸收热。
所述至少一个热吸收用掩膜多个配置，最好使所述热吸收用掩膜的各自的开口与所述图形用掩膜的开口位置对准。
这样，在多个热吸收用掩膜中的热吸收效率提高了。
所述热吸收用掩膜的厚度最好比所述图形用掩膜的厚度大。
这样，热吸收用掩膜的热导率变大，能够使热吸收用掩膜高效率的吸收热。
所述图形用掩膜和所述热吸收用掩膜也可以用相同的材料形成。
进一步具备开口比所述热吸收用掩膜具有的开口还大的金属罩，所述金属罩最好配置在所述热吸收用掩膜上。
这样能够使热吸收在金属罩上。
在所述图形用掩膜上形成对准用开口，在所述热吸收用掩膜内、位于所述对准用开口正上方的位置上，也可以形成与所述对准用开口形状不同而且比所述对准用开口的开口大的开口。
更进一步，具备支持所述图形用掩膜及所述热吸收用掩膜缘部的支持体，所述图形用掩膜及所述热吸收用掩膜也可以是配置在所述支持体的上下任何一方上那样的结构。
更进一步，具备支持所述图形用掩膜及所述热吸收用掩膜缘部的支持体，所述图形用掩膜及所述热吸收用掩膜也可以是配置的夹持所述支持体那样的结构。
所述支持体进一步具备凹陷部，所述热吸收用掩膜最好结合所述凹陷部、配置在所述凹陷部内。
这样，所述热吸收用掩膜被可靠地固定，热吸收用掩膜的开口和图形用掩膜的开口能够容易的进行位置的对准。
所述支持体进一步具备凹陷部，所述图形用掩膜最好与所述凹陷部结合、配置在所述凹陷部内。
这样，所述图形用掩膜被确实的固定，能够容易的使热吸收用掩膜的开口和图形用掩膜的开口正确的对准。
所述图形用掩膜和所述热吸收用掩膜之间的结构也可以是由刻蚀存在于所述图形用掩膜和所述热吸收用掩膜之间的构件形成的空洞部。
在所述图形用掩膜的上面也可以设置薄膜。
本发明的曝光方法的结构是：具备具有开口的图形用掩膜和具有开口、在所述图形用掩膜上、与所述图形用掩膜分离配置的至少一个热吸收用掩膜，采用将所述图形用掩膜的开口和所述热吸收用掩膜的开口位置对准的曝光用掩膜、照射带电粒子的曝光方法，所述带电粒子以10KeV以上的加速电压照射。
在本发明的曝光方法所用的曝光用掩膜中，热吸收用掩膜遮蔽了以10KeV以上的加速电压加速的带电粒子中照射到图形用掩膜上的带电粒子的大部分。这样，能够抑制因带电粒子的照射引起的图形用掩膜的发热。还有，由于热吸收用掩膜是与图形用掩膜分离配置的，在热吸收用掩膜上产生的热不传递到图形用掩膜上。因此，能够抑制因图形用掩膜的热膨胀产生的变形。
本发明的曝光方法即使是在50KeV以上加速电压的带电粒子照射的情况下，也能够抑制因图形用掩膜的热膨胀引起的变形。
具备具有开口的图形用掩膜和具有开口、在所述图形用掩膜上、与所述图形用掩膜分离配置的至少一个热吸收用掩膜，用将所述图形用掩膜的开口和所述热吸收用掩膜的开口位置对准的另一个曝光用掩膜，所述曝光用掩膜的所述图形用掩膜和所述另一个曝光用掩膜的所述图形用掩膜具有的开口的图形也可以是相互不同的结构。
本发明的曝光方法是：具备具有开口的图形用掩膜和具有开口、在所述图形用掩膜上、与所述图形用掩膜分离配置的至少一个热吸收用掩膜和支持所述图形用掩膜的薄膜，采用将所述图形用掩膜的开口和所述热吸收用掩膜的开口位置对准的曝光用掩膜，进行X线照射的曝光方法，所述图形用掩膜是用能抑制X线透过的材料形成的结构。
在本发明的曝光方法中使用的曝光用掩膜中，热吸收用掩膜遮蔽了照射到图形用掩膜上的X线的大部分。因此，能够抑制因X线照射引起的图形用掩膜的发热。还有，由于热吸收用掩膜与图形用掩膜是分离配置的，在热吸收用掩膜上发生的热不传递到图形用掩膜上。因此，能够抑制因图形用掩膜的热膨胀引起的变形。
所述X线即使是由SOR-X线构成也能够抑制因图形用掩膜的热膨胀引起的变形。
具备具有开口的图形用掩膜和具有开口、在所述图形用掩膜上、与所述图形用掩膜分离配置的至少一个热吸收用掩膜和支持所述图形用掩膜的薄膜，使所述图形用掩膜的开口和所述热吸收用掩膜的开口位置对准，所述图形用掩膜采用由抑制X线透过的材料形成的另一个曝光用掩膜，所述曝光用掩膜的所述图形用掩膜和所述另一个曝光用掩膜的所述图形用掩膜的开口的图形也可以是相互不同的结构。
本发明的曝光用掩膜的制造方法包含(a)准备具有开口的图形用掩膜和具有与所述图形用掩膜的开口图形几乎一致开口的热吸收用掩膜的工程；和(b)使所述图形用掩膜的开口与所述热吸收用掩膜的开口位置对准的工程。
这样，得到能够抑制因图形用掩膜的热膨胀引起变形的曝光用掩膜。
所述图形用掩膜也可以由薄膜和X线遮蔽材料的叠层膜形成。
本发明的曝光用掩膜制造方法包含如下工程：(a)准备具有开口的热吸收用掩膜的工程；(b)在所述热吸收用掩膜的下方配置图形用掩膜基片的工程；(c)在所述图形用掩膜用基片的下面上堆积感光胶的工程；(d)用所述热吸收用掩膜作掩膜，用能透过所述图形用掩膜基片的放射线照射所述感光胶，使所述感光胶图形化的工程；(e)用所述感光胶作掩膜，刻蚀所述图形用掩膜的基片，形成具有开口的图形用掩膜的工程。
这样，得到能够抑制因图形用掩膜的热膨胀引起变形的曝光用掩膜。
在所述工程(b)中，在所述热吸收用掩膜和所述图形用掩膜用基片之间，也可以配置支持体。
本发明的曝光用掩膜制造方法包含如下工程：(a)准备具有开口的热吸收用掩膜的工程；(b)在所述热吸收用掩膜的下面上设置板构件的工程；(c)在所述板构件的下面上设置所述图形用掩膜用基片的工程；(d)用所述热吸收用掩膜作掩膜，由刻蚀所述板构件及所述图形用掩膜用基片形成具有开口的图形用掩膜的工程；e)在所述板构件中，除去位置于形成所述热吸收用掩膜及图形用掩膜的所述开口区域部分的工程。
这样，得到能够抑制因图形用掩膜的热膨胀引起的变形的曝光用掩膜。
在所述工程(e)中，形成所述板构件的材料最好是刻蚀速度比所述热吸收用掩膜及所述图形用掩膜用基片的刻蚀速度快的材料。
这样，在图形用掩膜及热吸收用掩膜上几乎不因刻蚀而产生损伤，图形用掩膜及热吸收用掩膜之间能够容易的形成空洞部。
本发明的曝光用掩膜的制造方法包含如下工程：(a)在上面上形成了感光胶的图形用掩膜用基片的上方上配置具有开口的热吸收用掩膜的工程；(b)用所述热吸收用掩膜作为掩膜，将所述感光胶图形化的工程；(c)用所述感光胶作掩膜刻蚀所述图形用掩膜用基片，形成具有开口的图形用掩膜的工程。
这样，得到能够抑制因所述图形用掩膜的热膨胀引起变形的曝光用掩膜。
在所述工程(a)中，也可以在所述图形用掩膜用基片的上面上形成感光胶后，在所述图形用掩膜用基片的上方上配置所述热吸收用掩膜。
在所述工程(a)中，也可以在配置所述热吸收用掩膜后，将预先在上面上形成了感光胶的图形用掩膜用基片配置在所述热吸收用掩膜的下方上。
在所述工程(a)中，配置支持所述图形用掩膜用基片及所述热吸收用掩膜缘部的支持体，所述热吸收用掩膜也可以像与所述支持体结合那样的配置。
本发明的曝光用掩膜制造方法包含如下工程：(a)在上面上形成了感光胶的热吸收用掩膜用基片的上方上，配置具有开口的图形用掩膜的工程；(b)用所述图形用掩膜作掩膜，将所述感光胶图形化的工程；(c)将所述热吸收用掩膜基片配置在所述图形用掩膜的上方的工程；(d)用所述感光胶作掩膜，由刻蚀所述热吸收用掩膜用基片，形成具有开口的热吸收用掩膜的工程。
这样，得到能够抑制因图形用掩膜的热膨胀引起变形的曝光用掩膜。
在所述工程(a)中，也可以在所述热吸收用掩膜用基片的上面上形成感光胶后，在所述热吸收用掩膜基片的上方上配置所述图形用掩膜。
在所述工程(a)中，也可以在配置所述图形用掩膜后，将预先在上面上形成了感光胶的所述热吸收用掩膜用基片配置在所述图形用掩膜的下方上。
在所述工程(a)中，配置支持所述图形用掩膜用及所述热吸收用掩膜用基片缘部的支持体，所述图形用掩膜配置的与所述支持体结合，在所述工程(c)中，所述热吸收用掩膜用基片也可以配置的与所述支持体结合那样的结构。
也可以将所述工程(b)及(c)反复操作构成。
在所述工程(d)后，也可以包含将具有比所述热吸收用掩膜的开口还要大的开口的金属罩配置在所述热吸收用掩膜上的工程(f)。
本发明曝光用掩膜的制造方法包含以下工程：(a)在感光胶形成在它的上面上的热吸收用掩膜用基片的上方上、配置具有开口的图形用掩膜的工程；(b)用所述图形用掩膜做掩膜、将所述感光胶图形化的工程；(c)将所述感光胶做掩膜、由刻蚀所述热吸收用掩膜用基片，形成具有开口的热吸收用掩膜的工程；(d)将所述热吸收用掩膜配置在所述图形用掩膜的上方的工程。
这样，就得到能抑制因图形用掩膜的热膨胀引起变形的曝光用掩膜。
在所述工程(a)中，也可以在所述热吸收用掩膜用基片的上面上形成感光胶后、将所述图形用掩膜配置在所述热吸收用掩膜用基片的上方上。
在所述工程(a)中，也可以在配置所述图形用掩膜后、将预先在上面上形成了感光胶的所述热吸收用掩膜用基片配置在所述图形用掩膜的下方上。
在所述工程(a)中，配置支持所述图形用掩膜用及所述热吸收用掩膜用基片缘部的支持体，所述图形用掩膜被配置的与所述支持体结合，在所述工程(d)中，所述热吸收用掩膜也可以配置的与所述支持体结合那样的结构。
也可以将所述工程(b)及(c)反复操作构成。
在所述工程(d)后，也可以进一步包含将具有开口比所述热吸收用掩膜的开口大的金属罩配置在所述热吸收用掩膜上的工程(f)那样的结构。
附图说明
图1示出用电子束作光源的电子束曝光装置(以下，记作EB曝光装置)的结构的剖面图。
图2示出实施方式1的多层结构型曝光用掩膜的结构的剖面图。
图3(a)示出实施方式1的多层结构型曝光用掩膜的结构的俯视图。图3(b)是图3(a)中用圆C围出的部分的放大图。
图4是显示实施方式1的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图5是显示实施方式1的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图6是显示实施方式1的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图7是显示实施方式2的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。
图8是显示实施方式2的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图9是显示实施方式2的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图10是显示实施方式3的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。
图11是显示实施方式3的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图12是显示实施方式4的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。
图13是显示实施方式4的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图14是显示实施方式4的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图15是实施方式5的多层结构型曝光用掩膜的剖面图。
图16是实施方式5的多层结构型曝光用掩膜的俯视图。
图17是显示实施方式5的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图18是显示实施方式6的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。
图19是显示实施方式6的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图20是显示实施方式7的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。
图21是显示实施方式7的多层结构型曝光用掩膜结构的俯视图。
图22是显示实施方式7的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
图23是说明用多个曝光用掩膜曝光的曝光方法图。
图24是在多层结构型曝光用掩膜上形成的对准开口的放大图。
图25是在多层结构型曝光用掩膜上形成的对准开口的放大图。
图26是现有的电子束曝光用掩膜的剖面图。
图27是现有的在X线曝光装置中使用的X线曝光用掩膜的剖面图。
具体实施方式
以下，用附图说明本发明的实施方式。为了简化、各实施方式中共同的结构要素注以同一的参照符号。
实施方式1
参照图1说明本实施方式，图1是显示用电子束作光源的电子束曝光装置(以下，记作EB曝光装置)结构的剖面图。
-EB曝光装置的结构-
如图1所示，EB曝光装置100具备：电子枪31、束引出电极32、电子束成形光阑33、带电粒子束聚焦用电磁场发生器34、第1主偏转器36、第2主偏转器37、微调偏转器38及多层结构型曝光用掩膜1。
通过在束引出电极32上施加加速电压，从电子枪31上引出电子束。从电子枪31引出的电子束经电子束成形光阑33形成整形的电子束。
其次，电子束通过为防止电子束发散而设置的带电粒子束聚焦用电磁场发生器34的电磁场内。为了移动电子束的照射区域，用第1主偏转器36、第2主偏转器37及微调偏转器38使电子束偏转。用第1偏转器36使电子束偏转到期望的位置，用第2主偏转器37使电子束对硅晶片61表面垂直那样的反偏转。用微调偏转器38进行微细的偏转调整。
再次，电子束通过设在多层结构曝光用掩膜1上的图形用开口，照射到涂敷在硅晶片61上的感光胶62内与图形用开口相对应的区域的感光胶上。
-多层结构型曝光用掩膜的结构-
其次，参照图2及图3说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1。图2是本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1的剖面图。图3(a)是本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1的俯视图，沿图中III-III线的剖面图与图2相当。图3(b)是图3(a)中用圆C围起来的部分的放大图。
如图2所示，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1具备：由玻璃形成的框架20、设在框架20下面上的硅板15、设在硅板15下面上的热吸收用掩膜16、设在热吸收用掩膜16下面上的硅板11及设在硅板11下面上的镂空掩膜14。
镂空掩膜14由硅基片形成，具备为形成感光胶图形的狭缝状的图形用开口14a。
热吸收用掩膜16由被SiN膜覆盖的硅基片形成，具备与镂空掩膜14的图形用开口14a几乎相同的图形形成的狭缝状开口16a。如图3(a)所示那样，开口16a形成的大小应使它不遮蔽形成感光胶图形所必须的电子束。就是说，要设置的使开口16a的大小与图形用开口14a的大小一致或者开口16a稍大。
还有，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1上，设有贯通框架20及硅板15、将在热吸收用掩膜16的上面中形成开口16a的区域暴露出来的大开口20a。
进一步，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1上，设有贯通硅板11、将在热吸收用掩膜16的下面内的开口16a形成的区域和镂空掩膜14的上面内图形用开口14a形成的区域暴露出来的空洞部11a。
如图3(a)所示那样，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1中，镂空掩膜14的图形用开口14a和热吸收用掩膜16的开口16a沿水平方向位置对准。在所述EB曝光装置100中，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1设置的将框架20向着电子枪31一侧。就是说，电子束是从图2所示的箭头A的方向射入大开口20a内的。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1中设有与现有的曝光用掩膜不同的热吸收用掩膜16。热吸收用掩膜16热吸收效率高、去除掉照射到多层结构型曝光用掩膜1上的电子束中对形成感光胶图形不需要的电子束。由此，能够抑制因镂空掩膜14的热膨胀引起的变形，能更正确的形成感光胶图形。
如图3(a)所示那样，在热吸收用掩膜16上形成不遮蔽对形成感光胶图形必须的电子束那样大小的开口16a。就是说，开口16a的大小设置的与图形用开口14a的大小一致或者开口16a稍微大一些。特别是，开口16a的大小最好小于图形用开口14a的大小的150％。此外，将本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1用于不太要求图形用开口14a长度方向精度的用途(例如，形成布线图形等的情况)时，开口16a的长度也可以比图形用开口14a的长度短。
在本实施方式中，设有由覆盖了SiN膜或者钨膜的硅基片形成的一枚热吸收用掩膜16，热吸收用掩膜16的厚度是2μm，开口16a的宽度是60nm。镂空掩膜14的厚度是0.5μm，图形用开口14a的宽度50nm。就是说，图形用开口14a的高宽比是10。
热吸收用掩膜16的开口16a的宽度及长度比镂空掩膜14的图形用开口14a的宽度及长度稍大，当电子束入射时，使热吸收用掩膜16不遮蔽镂空掩膜14的图形用开口14a那样的，将热吸收用掩膜16和镂空掩膜14位置对准。
图3(b)示出图3(a)所示的被圆C包围部分的放大图。如图3(b)所示，在热吸收用掩膜16的开口16a(宽度60nm)中，能够看到用虚线示出的镂空掩膜14的图形用开口14a(宽度50nm)。就是说，镂空掩膜14几乎被热吸收用掩膜16遮盖。由此，照射到曝光用掩膜上的电子束中、对形成感光胶图形没有贡献的电子束几乎全部被热吸收用掩膜16遮盖，几乎照射不到镂空掩膜14上。因此，虽然热吸收用掩膜16发热，但是镂空掩膜14几乎不发热。这样，能够抑制、防止镂空掩膜的变形。
还有，如图2所示那样、热吸收用掩膜16和镂空掩膜14被空洞部11a隔开，不直接接触。在特开2000-188254号公报中，公布了没有设置空洞部11a的情况，与此不同，在热吸收用掩膜16上产生的热几乎不传导到镂空掩膜14上，通过硅板15及框架20放出到外部。因此，能够抑制、防止镂空掩膜14的变形。
还有，在本实施方式中镂空掩膜14和热吸收用掩膜16的厚度不同，镂空掩膜14的厚度(0.5μm)比热吸收用掩膜16的厚度(2μm)薄。这是由于为了高精度形成图形用开口14a而考虑加工性时、镂空掩膜14的厚度最好薄些，考虑热传导性时、吸收用掩膜16的厚度最好厚些的缘故。
如上所述，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1具备至少一枚以上的为保护镂空掩膜14的热吸收用掩膜16。由此，采用本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1，当进行高加速电压或者大电流的电子束曝光时，能够抑制、防止镂空掩膜14的变形，形成与图形用开口14a正确对应的感光胶图形。
特别是，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜用在比低加速电压高的高加速电压，具体的说、用在10KeV、或者50KeV以上的电子束的情况下，更能发挥显著的效果。
此外，在本实施方式中，就将多层结构型曝光用掩膜1用于EB曝光的情况作了说明，但不仅限于此。本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1也能够适用于离子束曝光装置等带电粒子束曝光装置。
-制造方法-
其次，参照图4～6说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1的制造方法。在本实施方式中，用以下的方法1～方法3中的那一个都可以。
图4～6是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1的制造方法的工程剖面图，分别对应以下所示的方法1～方法3。
-方法1-
首先，是图4(a)所示的工程，准备由玻璃形成的具有大开口的框架20，具有大小与框架20的大开口几乎相同大开口的硅基片15和具有开口16a的热吸收用掩膜16，开口16a形成与后面叙述的设在镂空掩膜14上的图形用开口14a几乎相同的图形。具体的说，首先，在硅基片15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。然后，由将贯通热吸收用掩膜用板的开口16a图形化、形成热吸收用掩膜16。接着，使热吸收用掩膜16的开口16a露出那样的在硅板15上形成大开口。再将得到的具备热吸收用掩膜16的硅板15粘贴在框架20的下面上。这时，使框架20的大开口和硅板15的大开口一致那样的进行位置对准，形成大开口20a。
接着，在图4(b)所示的工程中准备设有大开口的硅板11和设有为形成感光胶图形的图形用开口14a的镂空掩膜14。具体的说，首先，准备在下面上形成了氧化硅膜的硅板11，在氧化硅膜上用CVD法等形成镂空掩膜用板(Si膜)。其次，由形成贯通镂空掩膜用板的图形用开口14a、形成镂空掩膜14。接着，使镂空掩膜14的图形用开口14a露出那样的在硅板11上形成大开口。
然后，是图4(c)所示的工程，将在上面上设有在图4(a)所示的工程中得到的框架20及硅板15的热吸收用掩膜16的下面和在图4(b)所示工程中得到的在下面上具备镂空掩膜14的硅板11的上面贴合。这时，将热吸收用掩膜16的开口16a和镂空掩膜14的图形用开口14a像图3(a)所示那样的沿水平方向位置对准。在本说明书中，所谓的沿水平方向的位置对准指的是从上面看(从电子束照射方向看)使开口16a和图形用开口14a几乎一致。
由以上工程得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1。
此外，在本方法中，作为将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11及镂空掩膜14各自相互贴合(粘贴)的方法，能用阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
-方法2-
首先，是图5(a)所示的工程，准备由玻璃形成的具有大开口的框架20，和具有与框架20的大开口大小几乎相同大开口的硅板15，和具备与后面将叙述的设在镂空掩膜14上的图形用开口14a图形几乎相同形成的开口16a的热吸收用掩膜16。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法等形成热吸收用掩膜用板(钨膜)。其次，图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a。接着，由使热吸收用掩膜用板的开口16a露出那样的在硅板15上形成大开口，形成具有开口16a的热吸收用掩膜16。再次，将得到的具备热吸收用掩膜16的硅板15粘贴到框架20的下面上。这时，进行位置对准使框架20的大开口和硅板15的大开口一致，形成大开口20a。
其次，是图5(b)所示的工程，准备设有大开口的硅板11和镂空掩膜用板14’。具体的说，首先，准备在下面上形成了氧化膜的硅板11，进一步，用CVD法在氧化膜上形成镂空掩膜用板14’(Si膜)。
接着，将在上面上设有在图5(a)所示工程中得到的框架20及硅板15的热吸收用掩膜16的下面和在下面上设有镂空掩膜用板14’的硅板11的上面贴合。
再次，是图5(c)所示的工程，在镂空掩膜用板14’的下面上涂敷对X光感光的感光胶17。
再次，是图5(d)所示的工程，从图中的箭头方向照射X线，通过热吸收用掩膜16自己整合那样的使感光胶17感光。这时，由于镂空掩膜用板14’能够透过X线，使位于开口16a下面的感光胶17感光。接着，将感光胶显影，形成感光胶开口17a。这里是用X线照射的，但是它也适用于用KrF准分子激光等光照射使感光胶17图形化的方法。但是，在用KrF准分子激光等光照射的情况下，虽然没有问形成热吸收用掩膜16的材料，但有必要用玻璃等能透过KrF准分子激光等光的材料形成镂空掩膜用板、14’。当然，感光胶17必须用对KrF准分子激光等的光感光的材料细成。
然后，是图5(e)所示的工程，从图中的箭头方向以形成了感光胶开口17a的感光胶17作掩膜进行干法刻蚀，形成具有与开口16a几乎相同图形的图形用开口14a的镂空掩膜14。
由以上的工程，得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1。
采用本方法，由于是基于热吸收用掩膜16形成镂空掩膜14的，没有必要将热吸收用掩膜16的开口16a和镂空掩膜14的图形用开口14a进行位置对准。由此，与方法1相比，能够显著的减少产生开口16a和图形用开口14a间位置偏差的危险。就是说，采用本方法能得到开口16a和图形用开口14a高精度一致的多层结构型曝光用掩膜1。
此外，在本方法中，作为将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11及镂空掩膜14各自相互贴合(粘贴)的方法，可以用阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
-方法3-
首先，是图6(a)所示的工程，准备由玻璃形成、具有大开口的框架20，具有与框架20的大开口几乎同样大小的大开口的硅板15和热吸收用掩膜16，热吸收用掩膜16具备开口16a，开口16a与设在后述的镂空掩膜14上的图形用开口14a形成几乎同样的图形。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。其次，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。接着，在硅板15上形成大开口，以使热吸收用掩膜16的开口16a露出。然后，将具备得到的热吸收用掩膜16的硅板15粘贴到框架20的下面上。这时，进行位置对准使框架20的大开口和硅板15的大开口一致，形成大开口20a。
其次，是图6(b)所示的工程，将硅板11粘贴到热吸收用掩膜16的下面上，而在热吸收用掩膜16的上面上设有在图6(a)所示的工程中得到的框架20和硅板15。此外，此时也可以用粘贴SOI板代替硅板11。
接着，在硅板11的硅氧化膜上用CVD法形成镂空掩膜用板14’(玻璃)。
其次，是图6(c)所示的工程，用热吸收用掩膜16作掩膜从图中的箭头方向进行干法刻蚀，形成具有图形用开口14a的镂空掩膜14，图形用开口14a与开口16a形成几乎相同的图形。
然后，是图6(d)所示的工程，用框架20作掩膜、从图中的箭头方向进行湿法刻蚀，选择性的去除硅板11。这时，除去形成开口16a及图形用开口14a部分的硅板11，使没有形成开口16a及图形用开口14a的周围部分残留下来。由此，在热吸收用掩膜16和镂空掩膜14之间形成空洞部。
由以上工程得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1。
在本方法中，与所述方法2一样，由于是基于热吸收用掩膜16形成镂空掩膜14，没有必要进行热吸收用掩膜16的开口16a和镂空掩膜14的图形用开口14a的位置对准。因此，与所述方法1相比显著减少了产生开口16和图形用开口14a间的位置偏差的危险。就是说，采用本方法能够得到开口16a和图形用开口14a间高精度一致的多层结构型曝光用掩膜1。
此外，在本方法中，作为将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11及镂空掩膜14分别相互贴合(粘贴)的方法，能够用阳极接合或者粘接剂中的任何一种方法。
进一步，如果用刻蚀速度比热吸收用掩膜16及镂空掩膜用板14’快的材料形成的构件代替硅板11，能够几乎不对镂空掩膜14及热吸收用掩膜16造成损伤的、容易的形成空洞部11a。
还有，也可以用下述工程代替图6(a)及图6(b)所示的工程。
首先，在硅板15的下面上用CVD等方法顺序形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)、硅板11、镂空掩膜用板14’(玻璃)。其次，在使热吸收用掩膜用板的上面露出那样的在硅板15上形成大开口后，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。
其次，将具备得到的热吸收用掩膜16的硅板15粘贴到具有大开口的框架20的下面上。这时，进行位置对准使框架20的大开口和硅板15的大开口一致，形成大开口20a。
-变形例-
在本实施方式中，作为镂空掩膜14用的是由硅基片(Si)形成的掩膜，但是，并不仅限于此，也可以用从玻璃、氮化硅膜(SiN)、碳化硅膜(SiC)、金刚石、类金刚石(Diamond-like)等中选择的膜形成。
还有，热吸收用掩膜16最好用热传导率比镂空掩膜14大的材料形成。这是因为能使热吸收用掩膜更有效的吸收热。在本实施方式中作为热吸收用掩膜16是用氮化硅膜(SiN)形成的，但不仅限于此，也可以用从硅(Si)、或者碳化硅(SiC)、金刚石、类金刚石(Diamond-like)、钨(W)及钼(Mo)中选择的膜形成。
此外，在本实施方式中，镂空掩膜14和热吸收用掩膜16所用的材质是不同的，也可以用同样的材质。例如，也可以都用硅基片形成。
此外，热吸收用掩膜16在本实施方式是一个，根据电子束的加速电压也可以变更掩膜的材质、厚度及枚数。例如，用热传导率高的金刚石膜覆盖的硅基片形成热膨胀用掩膜16时，用一枚也可以。还有，当用热传导率比金刚石小的氮化硅膜覆盖的硅基片形成时，要用3枚。
还有，在本实施方式中，框架20是用玻璃形成的，也可以用SiC、金属等形成。
还有，取代硅板11及15，也可以用多晶硅薄膜(例如，多晶硅、SiO₂、BPSG(boron doped phosphorus silicaye glass)等)。或者也可以用蓝宝石基片代替硅板11及15。
-实施方式2-
-多层结构型曝光用掩膜的结构-
参照图7说明本实施方式，图7示出本实施方式的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。此外，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜用于X线曝光装置。
如图7所示，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A具备：由玻璃形成的框架20，设在框架20下面上的硅板15，设在硅板15下面上的热吸收用掩膜16，设在热吸收用掩膜16下面上的硅板11，设在硅板11下面上的薄膜12，设在薄膜12下面上的X线遮蔽金属膜13。
薄膜12是为支持X线遮蔽金属膜13设置的，由透过X线的材料(SiC、金刚石等)形成。
X线遮蔽金属膜13被融着在薄膜12上。在本实施方式中X线遮蔽金属膜13由钨(W)形成，设有为形成感光胶图形的狭缝状的图形用开口13a。
热吸收用掩膜16用被SiN膜覆盖的硅基片形成，具备由与X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a几乎相同的图形开口16a。开口16a形成的大小使得不会遮蔽形成感光胶图形必须的X线。就是说，开口16a的大小设置的与图形用开口13a的大小一致或者开口16a的大小稍微大一些。
还有，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A上设有贯通框架20及硅板15、在热吸收用掩膜16的上面内、使形成开口16a的区域暴露出来的大开口20a。
进一步，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A上设有贯通硅板11、使在热吸收用掩膜16的下面内形成开口16a的区域和形成X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a区域的薄膜12的上面暴露出来的空洞部11a。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A中，如图3(a)所示那样，使X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a和热吸收用掩膜16的开口16a沿水平方向位置对准。
在X线曝光装置中，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A是将框架20向着X线源一侧设置的。因此，入射到多层结构型曝光用掩膜1A的大开口20a上的X线通过开口16a后，透过薄膜12，通过图形用开口13a。
如通过以上说明所明白的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A和所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1的结构几乎相同，各结构要素与所述实施方式1是共通的。但是，代替所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1的镂空掩膜14，设置了薄膜12及X线遮蔽金属膜13，这是不同点。
与现有的曝光用掩膜不同，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A上设有热吸收用掩膜16。热吸收用掩膜16热吸收效率高，去除照射到多层结构型曝光用掩膜1上的X线中对形成感光胶图形不需要的X线。
与所述实施方式1一样，在热吸收用掩膜16上形成大小为不遮蔽对形成感光胶图形必须的X线的开口16a。就是说，开口16a的大小设置的与X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a的大小一致或者热吸收用掩膜16的开口16a的大小大一些。特别是，开口16a的大小最好小于图形用开口13a大小的150％。此外，将本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A用于对图形用开口13a的长度方向的精度不太要求的用途时(例如，布线图形的形成等)，开口16a的长度也可以比图形用开口13a的长度短。
在本实施方式中，设置了用SiN覆盖的硅基片形成的一枚热吸收用掩膜热吸收用掩膜的厚度是2μm，开口16a的宽度是60nm。X线遮蔽金属膜13的厚度是0.5μm，图形用开口的宽度是50nm。就是说，图形用开口13a的高宽比是10。
热吸收用掩膜16的开口16a的大小比X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a的大小稍大，当X线入射时，使热吸收用掩膜16不遮蔽X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a那样的，进行热吸收用掩膜16和X线遮蔽金属膜13的位置对准。
为此，照射在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A上的X线中，几乎所有对形成感光胶图形没有贡献的X线都被热吸收用掩膜16遮蔽，照射到X线遮蔽金属膜13上的X线减少。因此，热吸收用掩膜发热，抑制了X线遮蔽金属膜13的发热。这样，能够抑制、防止X线遮蔽金属膜13的变形。
还有，热吸收用掩膜16和薄膜12由空洞部11a隔开，不直接接触。因此，在热吸收用掩膜16上产生的热几乎不传递到X线遮蔽金属膜13上，通过硅板15及框架20放出到外部。因此，能够抑制、防止X线遮蔽金属膜13的变形。
如上所述，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A具备为保护X线遮蔽金属膜13的热吸收用掩膜16。因此，采用本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A时，当用高能X线(例如SOR-X线(synchrotron orbitalradiation X-ray)曝光时，能够抑制、防止X线遮蔽金属膜13的变形，能够形成与图形用开口13a正确对应的感光胶图形。
此外，除SOR-X线外，用高能X线的等离子体X线、放电型X线等时，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A也能发挥显著的效果。
特别是，用SOR-X线的情况下，从X线源出射的SOR-X线的束形状是长方形的。用镜子使这样的SOR-X线在硅晶片的上下振动、确保扫描面积。因此，照射到曝光用掩膜上的X线量是大的。因此，在用这样束形状为长方形的X线照射的曝光用掩膜上，存在因温度上升产生图形位置偏离的悬念。但是，采用本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A时，能抑制X线遮蔽金属膜13的发热，能够防止图形用开口13a的变形。
-制造方法-
下面，参照图8及图9说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A的制造方法。在本实施方式中采用以下的方法1A及方法2A中的任何一个都可以。图8及图9是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A制造方法的工程剖面图，分别对应以下所示的方法1A及方法2A。
-方法1A-
首先，是图8(a)所示的工程，准备：由玻璃形成的、具有大开口的框架20，具有大小与框架20的大开口几乎相同的大开口的硅板15和具备开口16a的热吸收用掩膜16，开口16a形成在与后述的设在X线遮蔽金属膜13上的图形用开口13a几乎相同的图形上。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。其次，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。接着，使热吸收用掩膜16的开口16a暴露出来那样地在硅板15上形成大开口。然后，将得到的具备热吸收用掩膜16的硅板15粘贴到框架20的下面上。这时，进行位置对准使框架20的大开口和硅板15的大开口一致，形成大开口20a。
其次，是图8(b)所示的工程，准备设有大开口的硅板11、薄膜12和为形成感光胶图形的设有图形用开口13a的X线遮蔽金属膜13。具体的说，首先，在硅板11的下面上顺序的形成薄膜12和用CVD法形成X线遮蔽金属板。其次，由形成贯通X线遮蔽金属板的图形用开口13a、形成X线遮蔽金属膜13。接着，使X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a形成的区域的薄膜12的上面暴露出来那样的在硅板11上形成大开口。
然后，是图8(c)所示的工程，将在图8(a)工程中得到的、在它的上面上设有框架20及硅板15的热吸收用掩膜16的下面和在图8(b)所示工程中得到的、在它的下面上设有X线遮蔽金属膜13的硅板11的上面贴合。这时，将热吸收用掩膜16的开口16a和X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a沿水平方向位置对准。
由以上的工程得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A。
此外，在本方法中，作为将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11、薄膜12及X线遮蔽金属膜13分别相互贴合(粘贴)的方法采用阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
-方法2A-
首先，是图9(a)所示的工程，准备：由玻璃形成的、具有大开口的框架20，具有与框架20的大开口几乎相同大小的大开口的硅板15和具备开口16a的热吸收用掩膜16，开口16a形成与后述的设在X线遮蔽金属膜13上的图形用开口13a几乎相同的图形。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。其次，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。接着，使热吸收用掩膜16的开口16a暴露出那样地在硅板15上形成大开口。接着，将得到的具备热吸收用掩膜16的硅板15粘贴到框架20的下面上。这时，进行位置对准使框架20的大开口和硅板15的大开口一致、形成大开口20a。
其次，是图9(b)所示的工程，准备设有大开口的硅板11、薄膜12和X线遮蔽金属板13’。具体的说，在硅板11的下面上用CVD法顺序形成薄膜12和X线遮蔽金属板13’。其次，使薄膜12的上面暴露出那样地、在硅板11上形成大开口。接着，将在图9(a)所示工程中得到的、在上面上设有框架20及硅板15的热吸收用掩膜16的下面和在下面上设有X线遮蔽金属板13’的硅板11的上面贴合。
接着，是图9(c)所示的工程，在X线遮蔽金属板13’的下面上涂敷对X线感光的感光胶17。
然后，是图9(d)所示的工程，从图中的箭头方向照射X线、通过热吸收用掩膜16自己整合那样的使感光胶17感光。这时，照射能透过X线遮蔽金属用板13’的强度的X线，使位于开口16a下的感光胶17感光。在本工程中所用的X线的强度与在通常的X线曝光装置中所用的X线相比、强度非常的高。
接着，显影感光胶形成感光胶开口17a。
接着，以形成了感光胶开口17a的感光胶17作为掩膜进行干法刻蚀，形成具有与开口16a几乎同样图形形成的图形用开口13a的X线遮蔽金属膜13。
然后，除去感光胶17得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A。
采用本方法，由于是基于热吸收用掩膜16形成X线遮蔽金属膜13的，所以没必要进行热吸收用掩膜16的开口16a和X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a位置对准。因此，与所述方法1相比，能够显著减少产生开口16a和图形用开口13a间的位置偏差。就是说，采用本方法能够得到开口16a和图形用开口13a高精度一致的多层结构型曝光用掩膜1。
此外，在本方法中，作为将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11、薄膜12及X线遮蔽金属膜13分别相互贴合的方法(粘贴)，采用阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
-变形例-
在本实施方式中，作为X线遮蔽金属膜13用的是由钨(W)基片形成的，但不仅限于此，也可以用钼(Mo)、钒(V)、钽(Ta)等难于透过X线的材料形成。
还有，热吸收用掩膜16在本实施方式中用的是一个，也可以根据X线的波长(能量)变更掩膜的材料、厚度及枚数。例如，也可以由热传导率高的金刚石覆盖的硅基片形成热吸收用掩膜，枚数仅为一枚。还有，也可以由热传导率比金刚石小的氮化硅覆盖的硅基片形成，枚数为3枚。
特别是，热吸收用掩膜16最好用热传导率比X线遮蔽金属膜13大的材料形成。这是因为能够有效的将热吸收到热吸收用掩膜上。在本实施方式中，虽然是用氮化硅膜(SiN)覆盖的硅基片形成热吸收用掩膜16的，但是并不仅限于此，也可以用硅(Si)基片或者从碳化硅(SiC)、金刚石、类金刚石(Diamond-like)、钨(W)及钼(Mo)中选择的膜覆盖的硅基片形成。
此外，在本实施方式中X线遮蔽金属膜13和热吸收用掩膜16所用的材料是不同的，也可以采用相同的材料。例如，可以都用钨膜形成。
还有，在本实施方式中虽然是用玻璃形成框架20的，也可以用SiC、金属等形成。
还有，代替硅板11及15也可以设置多晶硅(Poly silicon)、SiO₂、BPSG(boron doped phosphorus silicate glass)等的薄膜。或者，也可以用蓝宝石板代替硅板11及15。
-实施方式3-
-多层结构型曝光用掩膜的结构-
参照图10说明本实施方式，图10是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。此外，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜用于电子束曝光装置。
如图10所示的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B具备：由玻璃形成的框架20、设在框架20下面上的硅板11、设在硅板11下面上的镂空掩膜14、设在框架20上面上的热吸收用掩膜16和设在热吸收用掩膜16的上面上的硅板15。
镂空掩膜14由硅基片形成，具备为形成感光胶图形的狭缝状的图形用开口14a。
热吸收用掩膜16由被SiN覆盖的硅基片形成，具备与镂空掩膜14的图形用开口14a几乎同样图形形成的开口16a。开口16a形成的大小要不遮蔽形成感光胶图形必须的电子束。就是说，开口16a的大小设置的与图形用开口14a的大小一致，或者，开口16a的大小稍微大一些。
还有，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B上设有将贯通框架20及硅板11的、在热吸收用掩膜16的下面中形成开口16a的区域和在镂空掩膜14的上面中形成图形用开口14a的区域暴露出来的空洞部11a。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B中，像图3(a)所示那样，使镂空掩膜14的图形用开口14a和热吸收用掩膜16的开口16a沿水平方向位置对准。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B中，与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜一样，在EB曝光装置中，将框架20设置的向着电子枪31一侧，电子束从图10所示的箭头方向照射。这时，通过开口16a的电子束通过图形用开口13a。
如通过以上说明所明白的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1的构造几乎相同，各结构要素也与所述实施方式1是共通的。但是，仅仅框架20和硅板15(热吸收用掩膜16)的贴合顺序与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1不同。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B上与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1一样设有热吸收用掩膜16。因此，与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1完全相同，抑制因镂空掩膜14的热膨胀引起的变形，能够更正确的进行感光胶图形形成。
还有，热吸收用掩膜16和镂空掩膜14由空洞部11a隔开，不直接接触。因此，在热吸收用掩膜16上产生的热几乎不传导到镂空掩膜14上，通过硅板15及框架20放出到外部。因此，能够抑制、防止镂空掩膜14的变形。
此外，在所述实施方式1中所记载的变形例也能够适用于本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B，也能得到因这些变形得到的同样的效果。
-制造方法-
下面，参照图11说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B的制造方法。图11是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜制造方法的工程剖面图。
首先，是图11(a)所示的工程，准备具有大开口15a的硅板15和具备开口16a的热吸收用掩膜16，开口16a形成的具有与后述的设在镂空掩膜14上的图形用开口14a相同的图形。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。其次，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。接着，使热吸收用掩膜16的开口16a暴露出来那样的在硅板15上形成大开口。
其次，是图11(b)所示的工程，准备由玻璃形成的具有大开口的框架20、设有与框架20的大开口几乎相同大小的大开口的硅板11和镂空掩膜用板14’。具体的说，首先，准备在下面上形成了氧化硅膜的硅板11，在氧化硅膜上用CVD法形成镂空掩膜用板14’(Si膜)。其次，使镂空掩膜用板14’的上面暴露出来那样的在硅板上形成大开口。接着，将硅板11粘贴在框架20的下面上。这时，进行位置对准使框架20的大开口和硅板11的大开口一致。
再次，是图11(c)所示的工程，在暴露于硅板11的大开口内的镂空掩膜用板14’的上面上形成感光胶17。
接着，将在图11(a)所示的工程中得到的、在上面上设有硅板15的热吸收用掩膜用板16的下面和在下面上设有框架20及镂空掩膜用板14’的硅板11的上面贴合。这时，进行位置对准使框架20的大开口与热吸收用掩膜16的下面中形成开口16a的区域相对。
此外，在本工程中，也可以在将上面上设有硅板15的热吸收用掩膜16的下面和下面上设有框架20及镂空掩膜用板14’的硅板11的上面贴合后、在镂空掩膜用板14’的上面上形成感光胶17。
接着，是图11(d)所示的工程，从图中的箭头方向照射X线、通过热吸收用掩膜16自己整合的使感光胶17感光。接着，显影感光胶，形成感光胶开口17a。
然后，是图11(e)所示的工程，从图中的箭头方向、以形成了感光胶开口17a的感光胶17作掩膜进行干法刻蚀，形成具有与开口16a几乎相同图形的图形用开口14a的镂空掩膜14。
由以上的工程得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1。
采用本方法，由于是基于热吸收用掩膜16形成镂空掩膜14的，没有必要进行热吸收用掩膜16的开口16a和镂空掩膜14的图形用开口14a的位置对准。因此，没有在开口16a和图形用开口14a之间产生位置偏离的危险。就是说，采用本方法能够得到开口16a和图形用开口14a高精度一致的多层结构型曝光用掩膜1B。
此外，在本方法中，将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11及镂空掩膜14分别相互贴合(粘贴)的方法用的是阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
还有，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B和所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1中，仅仅框架20和硅板15和热吸收用掩膜16的贴合顺序与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1不同。因此，在所述实施方式1中叙述的方法1中，由于变更了框架20和硅板15和热吸收用掩膜16的贴合顺序，能够制作本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B。
-实施方式4-
-多层结构型曝光用掩膜的结构-
参照图12说明本实施方式，图12是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。此外，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜用于X线曝光装置。
如图12所示，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C具备：由玻璃形成的框架20、设在框架20的下面上的硅板11、设在硅板11下面上的薄膜12、设在薄膜12下面上的X线遮蔽金属膜13、设在框架20的上面上的热吸收用掩膜16和设在热吸收用掩膜16的上面上的硅板15。
薄膜12是为保持X线遮蔽金属膜13而设置的，由能透过X线的材料(SiC、金刚石等)形成。
X线遮蔽金属膜13和薄膜12融着一起。在本实施方式中，X线遮蔽金属膜13由钨形成，为形成感光胶图形设有狭缝状的图形用开口13a。
热吸收用掩膜16由SiN膜覆盖的硅基片形成，具备形成了与X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a几乎相同形状的开口16a。开口16a形成的大小使得不遮蔽形成感光胶图形必须的X线，就是说，开口16a的大小设置的与图形用开口13a的大小一致或者比开口16a的大小稍微大一些。
还有，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C上设有贯通框架20及硅板11、使热吸收用掩膜16的下面内形成开口16a的区域和形成了X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a的区域的薄膜12的上面暴露出来的空洞部11a。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C中，X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a和热吸收用掩膜16的开口16a，像图3(a)所示那样的沿水平方向进行位置对准。
本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C在X线曝光装置中设置的是将硅板15向着X线源一侧。因此，通过开口16a的X线透过薄膜12、通过图形用开口13a。
如通过以上说明所明白的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C和所述实施方式3的多层结构型曝光用掩膜1B的构造几乎是相同的，各结构要素与所述实施方式1是共通的。但是，代替所述实施方式3的多层结构型曝光用掩膜1B的镂空掩膜14，设置了薄膜12及X线遮蔽金属膜13，这一点是不同的。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C上，与所述实施方式2的多层结构型曝光用掩膜1A同样设置了热吸收用掩膜16。因此，与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1A完全相同，能够抑制因X线遮蔽金属膜13的热膨胀引起的变形，能够进行更正确的感光胶图形的形成。
还有，热吸收用掩膜16和X线遮蔽金属膜13被空洞部11a隔开，不直接接触。因此，在热吸收用掩膜处产生的热几乎不传递到X线遮蔽金属膜13上，通过硅板15及框架20放出到外部。因此，能够抑制、防止X线遮蔽金属膜13的变形。
此外，所述实施方式2记载的变形例也能够适用于本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C，得到因那些改变得到的效果同样的效果。
-制造方法-
下面，参照图13及图14说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1A的制造方法。在本实施方式中也可以用以下的方法1A及方法2A中的任何一种。图13及图14是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C的制造方法的工程剖面图，分别对应以下所示的方法1C及方法2C。
-方法1C-
首先，是图13(a)所示的工程，准备具有大开口15a的硅板15和具备开口16a的热吸收用掩膜16，开口16a形成的与后述的设在X线遮蔽金属膜13上的图形用开口13a几乎相同的图形。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。其次，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。接着，使热吸收用掩膜16的开口16a暴露出来那样的在硅板15上形成大开口15a。
其次，是图13(b)所示的工程，准备设有大开口的硅板11、薄膜12和为形成感光胶图形的设置了图形用开口13a的X线遮蔽金属膜13。具体的说，首先，在硅板11的下面上用CVD法顺序形成薄膜12及X线遮蔽金属板。其次，由形成贯通X线遮蔽金属板的图形用开口13a形成X线遮蔽金属膜13。接着，使形成X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a的区域的薄膜12的上面暴露出来那样的在硅板11上形成大开口。
然后，是图13(c)所示的工程，准备由玻璃形成的、具有大开口的框架20。接着，将框架20的上面和在图13(a)所示工程中得到的、在上面上设有硅板15的热吸收用掩膜16的下面贴合。接着，将框架20的下面和在图13(b)所示工程中得到的、在下面上设有X线遮蔽金属膜13的硅板11的上面贴合。这时，将热吸收用掩膜16的开口16a和X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a沿水平方向位置对准。
由以上工程得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C。
此外，在本方法中，将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11、薄膜12及X线遮蔽金属膜13分别相互贴合(粘贴)的方法是用阳极接合或者粘接剂中的任何一种方法。
-方法2C-
首先，是图14(a)所示的工程，准备具有大开口15a的硅板15和具备开口16a的热吸收用掩膜16，开口16a形成与后述的X线遮蔽金属膜13上设置的图形用开口13a几乎相同的图形。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。其次，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。接着，使热吸收用掩膜16的开口16a暴露出来那样的在硅板15上形成大开口15a。
其次，是图14(b)所示的工程，在硅板11的下面上用CVD法顺序形成薄膜12和X线遮蔽金属膜板13’。其次，使薄膜12的上面暴露出来那样的在硅板11上形成大开口。接着，在X线遮蔽金属板13’的下面上形成感光胶17。
再次，是图14(c)所示的工程，准备由玻璃形成的、具有大开口的框架20。接着，将框架20的上面和在图14(a)所示的工程中得到的、在上面上设有硅板15的热吸收用掩膜16的下面贴合。接着，将框架20的下面和在图14(b)所示的工程中得到的、在它的下面上设有薄膜12、X线遮蔽金属板13’及感光胶17的硅板11的上面贴合。
再次，是图14(d)所示的工程，从图中的箭头方向照射X线，通过热吸收用掩膜16自己整合性的使感光胶17感光。这时，照射能透过X线遮蔽金属板13’强度的X线，使位在开口16a下方的感光胶17感光。在本工程中使用的X线与普通X线曝光装置中所用的X线强度相比强度非常的高。
接着，显影感光胶，形成感光胶开口17a。
再次，是图14(e)所示的工程，用形成了感光胶开口17a的感光胶17作掩膜进行干法刻蚀，形成具有与开口16a几乎相同图形的图形用开口13a的X线遮蔽金属膜13。接着，除去感光胶17，得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1C。
采用本方法，由于是基于热吸收用掩膜16形成X线遮蔽金属膜13的，没有必要将热吸收用掩膜16的开口16a和X线遮蔽金属膜13的图形用开口13a位置对准。因此，与所述方法1C相比，显著的减少了产生开口16a和图形用开口13a间的位置偏离的危险。就是说，采用本方法能得到开口16a和图形用开口13a高精度一致的1C。
此外，在本方法中，将框架20、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11、薄膜12及X线遮蔽金属膜13分别相互贴合(粘贴)的方法采用阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
-实施方式5-
-多层结构型曝光用掩膜的结构-
参照图15及图16说明本实施方式，图15是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜的结构的剖面图。图16是本实施方式的多层结构型曝光用掩膜的俯视图，沿图中的X-X线的剖面图相当于图15。此外，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜用于电子束曝光装置。
如图15所示的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D具备：由玻璃形成的框架21、设在框架21的下面上的硅板11、设在硅板11的下面上的镂空掩膜14、设在框架21的上面上的热吸收用掩膜16和设在热吸收用掩膜16的上面上的硅板15。
镂空掩膜14由硅基片形成，具备为形成感光胶图形的狭缝状的图形用开口14a。
热吸收用掩膜16由被SiN膜覆盖的硅基片形成，具备形成与镂空掩膜14的图形用开口14a几乎相同图形的开口16a。开口16a的大小应不遮蔽形成感光胶图形必须的电子束。就是说，开口16a的大小设置的与图形用开口16a的大小一致，或者开口16a的大小稍微大一些。
框架21具有凹陷部21a。凹陷部21a的大小与硅板15及热吸收用掩膜16的大小几乎一致，硅板15及热吸收用掩膜16嵌入到凹陷部21a内。
还有，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1B上设有将贯通框架21及硅板11、在热吸收用掩膜16的下面内形成开口16a的区域和镂空掩膜14的上面内形成开口14a的区域暴露出来的中空部21b。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D中，镂空掩膜14的图形用开口14a和热吸收用掩膜16的开口16a像图16所示的那样沿水平方向位置对准。
本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1一样，在所述EB曝光装置100中，设置的将框架21向着电子枪31一侧。这时，通过开口16a的电子束通过图形用开口14a。
如以上的说明所明白的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D和所述实施方式3的多层结构型曝光用掩膜1B构造几乎相同，各结构要素与所述实施方式1是共通的。但是，硅板15和热吸收用掩膜16嵌入到框架21的凹陷部21a这一点是与所述实施方式3的多层结构型曝光用掩膜1B是不同的。
与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1B一样，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D上设有热吸收用掩膜16。因此，与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1完全一样，能够抑制因镂空掩膜14的热膨胀引起的变形，能够更正确的进行感光胶图形的形成。
还有，热吸收用掩膜16和镂空掩膜14由空洞部11a隔开，不直接接触。因此，在热吸收用掩膜16上产生的热几乎不传导到镂空掩膜14上，通过硅板15及框架20放出到外部。因此，能够抑制、防止镂空掩膜14的变形。
特别是，在本实施方式中，凹陷部21a的大小与硅板15及热吸收用掩膜16的大小几乎一致，硅板15及热吸收用掩膜16嵌入凹陷部21a内。因此，硅板15及热吸收用掩膜16能够确实的固定。图形用开口14a和开口16a能够更正确的位置对准。
此外，所述实施方式1记载的变形例也能够适用于本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D，能够得到因那些改变能得到的效果。
-制造方法-
其次，参照图17说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D的制造方法。图17是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D的制造方法的工程剖面图。
首先，是图17(a)所示的工程，准备具有大开口15a的硅板15和具备开口16a的热吸收用掩膜16，开口16a形成的与设在后述的镂空掩膜14上的图形用开口14a几乎相同的图形。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板(SiN膜)。其次，由图形化贯通热吸收用掩膜用板的开口16a形成热吸收用掩膜16。接着，使热吸收用掩膜16的开口16a暴露出来那样的在硅板15上形成大开口15a。
其次，准备具有凹陷部21a，进一步在凹陷部21a内具有大开口的由玻璃形成的框架21，将在硅板15的上面上设有热吸收用掩膜16嵌入到凹陷部21a内。这时，使热吸收用掩膜16的下面和框架21的凹陷部21a的底面贴合。
再次，是图17(b)所示的工程，准备设有与框架21的大开口几乎同样大小大开口的硅板11和镂空掩膜用板14’。具体的说，首先，准备在下面上形成了氧化硅膜的硅板11，用CVD法在氧化硅膜上形成镂空掩膜用板14，(Si膜)。接着，使镂空掩膜用板14’的上面暴露出来那样的在硅板11上形成大开口。接着，将硅板11粘贴到框架20的下面上。这时，进行位置对准使框架20的大开口和硅板11的大开口一致。
此外，在本工程中，也可以在将硅板11粘贴到框架20的下面上后，在镂空掩膜用板14’的上面上形成感光胶17。
再次，是图17(c)所示的工程，从图中的箭头方向照射X线，通过热吸收用掩膜16自己整合性的使感光胶17感光。接着，显影感光胶、形成感光胶开口17a。
再次，是图17(d)所示的工程，以形成了感光胶开口17a的感光胶17为掩膜进行干法刻蚀，形成具有与开口16a有几乎相同图形的图形用开口14a的镂空掩膜14。
由以上工程得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D。
采用本方法，由于是基于热吸收用掩膜16形成镂空掩膜14的，没有必要进行热吸收用掩膜16的开口16a和镂空掩膜14的图形用开口14a的位置对准。特别是，因为热吸收用掩膜16嵌入到凹陷部21a内、几乎没有在开口16a和图形用开口14a间产生位置偏差的危险。就是说，采用本方法能够得到开口16a和图形用开口14a高精度一致的多层结构型曝光用掩膜1D。
此外，在本方法中，将框架21、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11及镂空掩膜14分别相互贴合(粘贴)的方法用的是阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
还有，作为制作本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1D的另外一种制造方法，也可以采用在图17(a)所示工程后，将硅板11粘贴在框架21的下面上，进一步，一面将开口16a和图形用开口14a位置对准，一面粘贴镂空掩膜14的方法。
如上所述，在本实施方式中说明了电子束曝光装置用的曝光用掩膜，也可以由设置薄膜和设有图形用开口的X线遮蔽金属膜的叠层膜代替镂空掩膜14作为X线曝光装置用的曝光用掩膜。
-实施方式6-
参照图18说明本实施方式，图18是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜的结构的剖面图。此外，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E用于电子束曝光装置。
如图18所示，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E具备：具有凹陷部21a的框架21、在凹陷部21a内从底面一侧顺序设有镂空掩膜14、硅板11、热吸收用掩膜16及硅板15。特别是，在本实施方式中设有与硅板15一体形成的3枚热吸收用掩膜16，如果至少有一枚的话，就能发挥热吸收效果。
镂空掩膜14由硅基片形成，具备为形成感光胶图形的狭缝状的图形用开口14a。
热吸收用掩膜16由被SiN膜覆盖的硅基片形成，具备与镂空掩膜14的图形用开口14a几乎相同图形的开口16a。开口16a形成的大小不遮蔽形成感光胶图形所必须的电子束。就是说，开口16a的大小设置的与图形用开口14a的大小一致或者开口16a的大小稍微大一些。
硅板11及15都具有大开口。硅板11的大开口设在镂空掩膜14的上面内图形用开口14a形成的区域上。还有，硅板15的大开口设在热吸收用掩膜16的上面内形成开口16a的区域上。由硅板11及15，在镂空掩膜14和热吸收用掩膜16之间以及两个热吸收用掩膜16之间设置空间。
框架21的凹陷部21a的大小与镂空掩膜14、硅板11、热吸收用掩膜16及硅板15的大小几乎一致。还有，在凹陷部21a内设有大开口21c，大开口21c使镂空掩膜14的下面内图形用开口14a形成的区域暴露出来。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E中，镂空掩膜14的图形用开口14a和热吸收用掩膜16的开口16a沿水平方向位置对准。
本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1一样，在所述EB曝光装置100中是将框架21设置的向着电子枪31一侧。这时，通过开口16a的电子束通过图形用开口14a。
如通过以上说明所明白的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E和所述实施方式5的多层结构型曝光用掩膜1D构造几乎相同，各结构要素也与所述实施方式1共通。但是，就硅板11及镂空掩膜14、多个硅板15及热吸收用掩膜16嵌入到框架21的凹陷部21a内这一点是与所述实施方式5的多层结构型曝光用掩膜1D是不同的。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E上，与所述实施方式5的多层结构型曝光用掩膜1D一样，设有热吸收用掩膜16。因此，与所述实施方式5的多层结构型曝光用掩膜1D完全一样，能够抑制因镂空掩膜14的热膨胀引起的变形，能够进行更正确的感光胶图形形成。特别是，在本实施方式中，设有多个热吸收用掩膜16提高了热吸收效率。因此，能够抑制因镂空掩膜14的热膨胀引起的变形。
还有，热吸收用掩膜16和镂空掩膜14由空洞部11a隔开，不直接接触。因此，在热吸收用掩膜16上产生的热几乎不传导到镂空掩膜14上，通过硅板15及框架20放出到外部。因此，能够抑制、防止镂空掩膜14的变形。
进一步，在本实施方式中，凹陷部21a的大小与硅板11、镂空掩膜14、硅板15及热吸收用掩膜16的大小几乎一致，硅板15及热吸收用掩膜16嵌入到凹陷部21a内。因此，硅板15及热吸收用掩膜16被确实的固定。因此，图形用开口14a和开口16a能够更正确的位置对准。
此外，在所述实施方式1中记载的变形例也能适用于本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E，能够得到因这些改变得到的同样的效果。
-制造方法-
其次，参照图19说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E的制造方法。图19是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E制造方法的工程剖面图。
首先，是图19(a)所示的工程，准备具有大开口的硅板11和形成了图形用开口14a的镂空掩膜14，具体的说，首先，准备在下面上形成了氧化硅膜的硅板11，在氧化硅膜上用CVD法形成镂空掩膜用板(Si膜)。其次，由形成贯通镂空掩膜用板的图形用开口14a形成镂空掩膜14。接着，使镂空掩膜14的图形用开口14a暴露出来那样的在硅板11上形成大开口。
其次，准备具有与镂空掩膜14的大小几乎相同大小的凹陷部21a，进一步，在凹陷部21a内具有大开口21c、由玻璃形成的框架21。接着，将在上面上设有硅板11的镂空掩膜14嵌入到凹陷部21a内。这时，将镂空掩膜14的下面和凹陷部21a的底面贴合。
接着，是图19(b)所示的工程，准备设有与框架21的大开口同样大小大开口的硅板15和热吸收用掩膜用板16’。具体的说，首先，在硅板15的下面上用CVD法形成热吸收用掩膜用板16’。其次，使热吸收用掩膜用板16’的上面暴露出来那样的在硅板15上形成大开口。接着，在暴露在硅板15的大开口内的热吸收用掩膜用板16’的上面上形成感光胶17。
然后，将硅板15粘贴到框架21的下面上。这时，进行位置对准使框架21的大开口21c和硅板15的大开口一致。其次，通过镂空掩膜14照射X线，自己整合性的使感光胶17感光。接着，显影感光胶17，形成感光胶开口17a。
此外，在本工程中，也可以在将框架21的下面和硅板15的上面贴合后、在热吸收用掩膜用板16’的上面上形成感光胶17。
在本实施方式中，图19(b)所示的工程反复操作3次。
再次，是图19(c)所示的工程，将从图19(b)所示工程得到的具备3个图形化的感光胶17的热吸收用掩膜用板16’嵌入到框架21的凹陷部21a内。
再次，是图19(d)所示的工程，用形成了感光胶开口17a的感光胶17作掩膜进行干法刻蚀，形成具有与图形用开口14a几乎相同图形的开口16a的3枚热吸收用掩膜16。
由以上的工程，得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1E。
采用本方法，由于是基于镂空掩膜14形成热吸收用掩膜16的，没有必要将热吸收用掩膜16的开口16a和镂空掩膜14的图形用开口14a位置对准。还有，在本方法中特别是由于镂空掩膜14及热吸收用掩膜16嵌入固定在凹陷部21a内，几乎没有产生开口16a和图形用开口14a间的位置偏差的危险。就是说，采用本方法能够得到开口16a和图形用开口14a高精度一致的多层结构型曝光用掩膜1E。
还有，也可以在所述图19(b)所示的工程中，用形成了感光胶开口17a的感光胶17作掩膜进行干法刻蚀形成热吸收用掩膜16，在所述图19(c)所示的工程中，将在所述图19(b)所示的工程中得到的热吸收用掩膜16嵌入到框架21的凹陷部21a内，在所述图19(d)所示的工程中，除去感光胶17。
此外，在本方法中，将框架21、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11及镂空掩膜14分别相互贴合(粘贴)的方法用阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
-变形例-
如上所述，在本实施方式中说明了电子束曝光装置用的曝光用掩膜，代替镂空掩膜14，也可以由设置薄膜和设有图形用开口的X线遮蔽金属膜的叠层膜作为X线曝光装置用的曝光用掩膜。
还有，在本实施方式中，热吸收用掩膜16由3枚构成，至少有一枚就能发挥热吸收效果。
-实施方式7-
参照图20说明本实施方式，图20是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜结构的剖面图。图21是本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1的俯视图，图中的沿Y-Y线的剖面图相当于图20。此外，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F用于电子束曝光装置。
如图20所示的那样，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F具备：具有凹陷部21a的框架21、在凹陷部21a内从底面侧开始顺序设置的镂空掩膜14、硅板11、热吸收用掩膜16、硅板15及金属罩22。在本实施方式中设有与硅板15一体化形成的3枚热吸收用掩膜16，至少有一枚的话就能发挥热吸收的效果。
镂空掩膜14由硅基片形成，具备为形成感光胶图形的狭缝状的图形用开口14a。
热吸收用掩膜16由被SiN膜覆盖的硅基片形成，具备与镂空掩膜14的图形用开口14a几乎同样图形的开口16a。开口16a形成的大小应不遮蔽形成感光胶图形所必须的电子束。就是说，开口16a的大小应与图形用开口14a的大小一致，或者开口16a的大小设置的稍大一些。
硅板11及15都具有大开口。硅板11的大开口设在镂空掩膜14的上面内形成图形用开口14a的区域上。还有，硅板15的大开口设在热吸收用掩膜16的上面内形成开口16a的区域上。由硅板11及15在镂空掩膜14和热吸收用掩膜16之间、及2个热吸收用掩膜16之间设置空间。
金属罩22由钨基片形成，具备开口22a。像图21所示那样，开口22a形成的比热吸收用掩膜16的开口16a大，使金属罩22不遮蔽热吸收用掩膜16的开口16a。
框架21的凹陷部21a的大小与镂空掩膜14、硅板11、热吸收用掩膜16、硅板15及金属罩22的大小几乎一致。还有，在凹陷部21a内设有大开口21c，大开口21c使镂空掩膜14的下面内形成图形用开口14a的区域暴露出来。
在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F中，像图21所示的那样，使镂空掩膜14的图形用开口14a和热吸收用掩膜16的开口16a和金属罩22的开口22a沿水平方向位置对准。
本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1一样，在所述EB曝光装置100中将框架21设置的向着电子枪31一侧。这时，通过开口16a的电子束通过图形用开口14a。
从以上的说明可以明白，本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F与所述实施方式6的多层结构型曝光用掩膜1E构造几乎相同。但是，就设有金属罩22这一点说，与所述实施方式6的多层结构型曝光用掩膜1E是不同的。
与所述实施方式6的多层结构型曝光用掩膜1E一样，在本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F上设有热吸收用掩膜16。因此，与所述实施方式6的多层结构型曝光用掩膜1E完全相同能够抑制因镂空掩膜14的热膨胀引起的变形，能够更正确的进行感光胶图形的形成。特别是，在本实施方式中，设置有遮蔽不通过开口16a及图形用开口14a的电子束的大半的金属罩22。因此，减少了照射到配置在金属罩22下部的热吸收用掩膜16及镂空掩膜14上的电子束。因此，抑制了因在热吸收用掩膜16及镂空掩膜14上的发热引起的变形。能够形成更正确的反映图形用开口14a的形状的感光胶图形。
还有，热吸收用掩膜16和镂空掩膜14由空洞部11a隔开、不直接接触。因此，在热吸收用掩膜16上产生的热几乎不传递到镂空掩膜14上，通过硅板15及框架20放出到外部。因此，能够抑制、防止镂空掩膜14的变形。
进一步，在本实施方式中，凹陷部21a的大小与硅板11、镂空掩膜14、硅板15及热吸收用掩膜16的大小几乎一致，硅板15及热吸收用掩膜16嵌入到凹陷部21a内。因此，硅板15及热吸收用掩膜16被确实的固定，图形用开口14a和开口16a能够更正确的位置对准。
此外，所述实施方式1中记载的变形例也可以适用于本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F，能够得到因那些改变得到的同样的效果。
-制造方法-
其次，参照图22说明本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F的制造方法。图22是显示本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F的制造方法的工程剖面图。
首先，是图22(a)所示的工程，准备具有大开口的硅板11和形成了图形用开口14a的镂空掩膜14。具体的说，首先，准备在下面上形成了氧化硅膜的硅板11，用CVD法在氧化硅膜上形成镂空掩膜用板(Si膜)。其次，由形成贯通镂空掩膜用板的图形用开口14a形成镂空掩膜14。接着，使镂空掩膜14的图形用开口14a暴露出来那样的在硅板上形成大开口。
其次，准备具有与镂空掩膜14的大小几乎相同的凹陷部21a、进一步在凹陷部21a内具有大开口21c的由玻璃形成的框架21。接着，将在上面上设有硅板11的镂空掩膜14嵌入到凹陷部21a内。这时，将镂空掩膜14的下面和凹陷部21a的底面贴合。
再次，是图22(b)所示的工程，准备设有与框架21的大开口21c几乎同样大小的大开口的硅板15和热吸收用掩膜用板16’。具体的说，首先，用CVD法在硅板15的下面上形成热吸收用掩膜用板16’(SiN膜)。其次，使热吸收用掩膜用板16’暴露出来那样的在硅板15上形成大开口。
接着，在暴露在硅板15的大开口内的热吸收用掩膜用板16’的上面上形成感光胶17。
然后，将硅板15粘贴在框架21的下面上。这时，进行位置对准使框架21的大开口21c和硅板15的大开口一致。通过镂空掩膜14照射X线，自己整合性的使感光胶17感光。接着，显影感光胶17，形成感光胶开口17a。
此外，在本工程中，也可以在将框架20的下面和硅板15的上面贴合后，在热吸收用掩膜用板16’的上面上形成感光胶17。
在本实施方式中，图22(b)所示的工程反复操作3次。
接着，是图22(c)所示的工程，将在图22(b)所示的工程中得到的具备3个图形化的感光胶17的热吸收用掩膜用板16’嵌入到框架21的凹陷部21a内。
接着，是图22(d)所示的工程，用形成了感光胶开口17a的感光胶17作掩膜进行干法刻蚀，形成具有与图形用开口14a几乎相同图形的开口16a的3枚热吸收用掩膜16。
然后，是图22(e)所示的工程，将由钨基片形成的、具备开口22a的金属罩22嵌入。这时，开口22a进行位置对准使金属罩22不遮蔽热吸收用掩膜16的开口16a。
由以上工程，得到本实施方式的多层结构型曝光用掩膜1F。
采用本方法，由于是基于镂空掩膜14形成热吸收用掩膜16的，没有必要进行热吸收用掩膜16的开口16a和镂空掩膜14的图形用开口14a的位置对准。还有，在本方法中特别是由于镂空掩膜14及热吸收用掩膜16是嵌入到凹陷部21a上的，几乎没有在开口16a和图形用开口14a间产生位置偏差的危险。就是说，采用本方法，能够得到开口16a和图形用开口14a高精度一致的多层结构型曝光用掩膜1F。
还有，也可以在所述图22(b)所示的工程中，以形成了感光胶开口17a的感光胶17作掩膜进行干法刻蚀形成热吸收用掩膜16，在所述图22(c)所示的工程中，将在所述图22(b)所示的工程中得到的热吸收用掩膜16嵌入到框架21的凹陷部21a内，在所述图22(d)所示的工程中除去感光胶17
此外，在本方法中，将框架21、金属罩22、硅板15、热吸收用掩膜16、硅板11及镂空掩膜14分别相互贴合的方法使用阳极接合或者粘接剂中的任何一种。
-变形例-
如上所述，在本实施方式中说明了电子束曝光装置用的曝光用掩膜，代替镂空掩膜14，由设置薄膜和设有图形用开口的X线遮蔽金属膜的叠层膜，也可以用作X线曝光装置用的曝光用掩膜。
还有，在本实施方式中，热吸收用掩膜16是由3枚构成的，至少有一枚的话就能发挥热吸收的效果。
在本实施方式中，使用了由钨基片形成的金属罩22，但并不仅限于此，只要是用热传导率高的材料就可以。作为热传导率高的材料可以举出钼基片等。
-用多个曝光用掩膜的曝光方法-
在以上各实施方式中所述的各个多层结构型曝光用掩膜也能够适用于用多个曝光用掩膜的曝光方法中。在这里，参照图23(a)及图23(b)说明用具备互补图形开口的2个曝光用掩膜，图形化感光胶的情况。此外，图23(a)是显示所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1的俯视图，图23(b)显示与所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜1仅仅开口16a(图形用开口14a)的图形不同的多层结构型曝光用掩膜1’。
如图23(a)及(b)所示的那样，形成多层结构型曝光用掩膜1’的开口16a(开口14a)的面积比图23(a)所示的多层结构型曝光用掩膜1要小。就是说，多层结构型曝光用掩膜1’的热吸收用掩膜16(镂空掩膜14)的开口率比多层结构型曝光用掩膜的小。
在现有的电子束曝光用掩膜的情况下，在遮蔽电子束的区域大(开口率小)的曝光用掩膜和遮蔽电子束的区域小(开口率大)的曝光用掩膜中，发热量是不同的。因此，因发热引起的变形也是不同的。由此，即使进行2个曝光用掩膜的开口的位置对准，因发热不同产生了位置的偏差。因此，用开口率不同的掩膜的情况下，位置偏差的问题大。
另一方面，即使在多层结构型曝光用掩膜1及1’中也是在开口率小(即遮蔽电子束的区域大)的热吸收用掩膜16中的发热量也不同。但是，在多层结构型曝光用掩膜1及1’中，如在所述实施方式1中说明的那样，因图形用掩膜14的发热引起的变形被抑制。因此位置偏差被抑制。
就是说，如果用具有热吸收用掩膜的所述各实施方式的各个多层结构型曝光用掩膜的话，即使2个多层结构型曝光用掩膜的开口率不同，也能回避热的影响，能够实现正确的感光胶图形的形成。
-位置对准方法-
其次，参照图23及图24说明在用多个多层结构型曝光用掩膜的曝光方法中多个曝光用掩膜间的位置对准。此外，图24是形成在多层结构型曝光用掩膜1及1’中的对准开口的放大图。
如图23(a)及(b)所示的那样，在多层结构型曝光用掩膜1及1’上，对准开口16p形成在热吸收用掩膜16的周边部上。在对准开口16p的正下方，像图24(a)所示的那样，对准开口16p形成在镂空掩膜14的周边部上。此外，图24(b)及(c)分别表示形成在热吸收用掩膜16及镂空掩膜14上的对准开口16p及14p，图24(a)是与热吸收用掩膜16重合到镂空掩膜14上的状态相对应的俯视图(就是说，多层结构型曝光用掩膜1及1’的周边部的俯视图)。
用图23(a)所示的多层结构型曝光用掩膜1(以下记作第1掩膜)曝光后，用图23(b)所示的多层结构型曝光用掩膜1’(以下记作第2掩膜)曝光的情况下，用He-Ne激光等进行第1掩膜及第2掩膜的位置对准。为了位置对准将激光照射到形成在镂空掩膜14上的对准开口14p上，因激光照射镂空掩膜14的发热量非常小。因此，没有必要用热吸收用掩膜16遮蔽激光。这样，对准开口16p形成的大使激光能够通过。对准开口16p可以形成为不遮蔽对准开口14p的任意形状(例如像图24(a)所示那样的包含对准开口14p的正方形)。
在这里，我们以所述实施方式1的多层结构型曝光用掩膜为例作了说明，在所述实施方式3及5～7的多层结构型曝光用掩膜中也一样，也能够设置对准开口14p及16p。但是，在所述实施方式7的多层结构型曝光用掩膜1F中，在金属罩22上也可以将对准开口形成为不遮蔽对准开口14p及16p的任意的形状。
还有，在所述实施方式2及4等的X线曝光用多层结构型曝光用掩膜中，如图25所示的那样，在对准开口16p的正下方，对准开口13p形成在X线遮蔽金属膜13的周边部上。还有，为位置对准所用的激光是波长能透过薄膜12的激光。
产业上利用的可能性
本发明的曝光用掩膜能够用于使用带电粒子束、X线等曝光光源的曝光装置中。