рентгенолитографический шаблон и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Рентгенолитографический шаблон, содержащий опорное кольцо, прикрепленную к нему несущую мембрану со сформированным на ее рабочей поверхности топологическим ренгенопоглощающим рисунком, отличающийся тем, что аналогичный второй рентгенопоглощающий топологический рисунок из того же материала (или комбинации материалов), такой же толщины и пространственно совмещенный с первым сформирован также и с противоположной стороны несущей мембраны.

2. Способ изготовления рентгенолитографического шаблона, включающий в себя процессы формирования резистивной маски с использованием электронно-лучевого генератора изображения и процессы электроосаждения металлов, отличающийся тем, что резистивную маску формируют с обеих сторон уже созданной несущей мембраны, на которую предварительно с использованием рентгенолучевого генератора изображения также с двух сторон наносят реперные метки.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что формирование методом электроосаждения металлов топологических рентгенопоглощающих рисунков, расположенных с разных сторон несущей мембраны, производят одновременно с максимальным соблюдением принципа симметрии при проведении всех технологических операций.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к конструкции рентгенолитографического шаблона (маски для рентгеновской литографии, рентгенолитографической маски, рентгеновского шаблона, рентгеношаблона), применяемого при производстве изделий методом теневой трафаретной рентгеновской литографии, и к способу его изготовления.

Метод теневой трафаретной рентгеновской литографии заключается в том, что при помощи трафарета - рентгенолитографического шаблона, содержащего топологический рисунок, выполненный из рентгенопоглощающего материала (металла с большим атомным номером), и экспонирующего излучения (ЭИ) - электромагнитного излучения рентгеновского диапазона в слое рентгенорезиста, нанесенного на рабочую поверхность обрабатываемой подложки, создают скрытое изображение топологического рисунка шаблона путем взаимного размещения вышеперечисленных объектов, как показано на фиг.1.

В соответствие с иллюстрацией, приведенной на фиг.1, где схематично изображен процесс экспонирования, рентгеновское излучение 1 от источника 2, проходя через рентгенопрозрачные участки 3 рентгеношаблона 4, содержащего маскирующий топологический рисунок, элементы 5 которого выполнены из рентгенопоглощающего материала, экспонирует резист 6, нанесенный на подложку 7, в результате чего в резистивном слое создается скрытое изображение. Целью теневой трафаретной рентгеновской литографии является формирование резистивной маски, предназначенной для создания топологического рисунка в изготавливаемом слое обрабатываемой подложки. Резистивная маска создается путем проявления «проэкспонированного» резиста (жидкостное проявление предполагает воздействие соответствующего растворителя, в случае сухого проявления набор проявляющих факторов может существенно различаться).

Специфика теневой трафаретной рентгеновской литографии состоит в том, что величины неплоскостности рабочих поверхностей рентгенолитографического шаблона ( Z_p) и подложки ( Z_п) чрезвычайно сильно влияют на конечные результаты литографического процесса, поскольку именно они определяют величины минимального среднего зазора (Z) и диапазон максимальных отклонений локальных величин зазора от среднего (±[ Z_p+ Z_п]), как это проиллюстрировано на фиг.1.

Рентгенолитографические шаблоны, являющиеся основным инструментом теневой трафаретной рентгеновской литографии, представляют собой изделия с достаточно тонкой несущей мембраной (от нескольких десятых долей до единиц микрометров), свободно натянутой на опорном кольце, на которой сформирован топологический рисунок из рентгенопоглощающего материала. К рентгенолитографическим шаблонам предъявляются довольно сложные и специфические требования, среди них:

1) высокая контрастность в спектральном диапазоне применяемого ЭИ;

2) высокая пропускающая способность несущей мембраны в отношении ЭИ, а также однородность толщины мембраны и рентгенопоглощающего слоя по всему рабочему полю шаблона;

3) стабильность геометрических размеров топологического рисунка в процессе экспонирования (при взаимодействии с потоками ЭИ);

4) величина плоскостных деформаций рабочей поверхности шаблона должна находиться в заданных пределах как на стадии совмещения, так и на стадии экспонирования;

5) механическая прочность и отсутствие локальных участков с избыточным внутренним напряжением.

Ряд этих требований находится в техническом противоречии друг с другом, так, например, стремление повысить путем уменьшения толщины несущей мембраны и увеличения толщины рентгенопоглощающего материала пропускающую способность рентгенолитографического шаблона по отношению к ЭИ и его контрастность приводит, как правило, к увеличению неплоскостности его рабочей поверхности. Поскольку увеличение толщины рентгенопоглощающего слоя, формируемого в большинстве случаев методом гальванического осаждения, ведет к увеличению внутренних напряжений в его элементах, что, в свою очередь, приводит к заметному «короблению» тонкой несущей мембраны. При проведении экспонирования рентгенолитографического шаблона потоками ЭИ имеет место некоторое увеличение его температуры в зоне облучения, что, в общем случае, является дополнительной причиной, ведущей к увеличению его неплоскостности, вследствие различия коэффициентов термического расширения (КТР) материалов несущей мембраны и рентгенопоглощающего слоя. Суть метода [подробно описанного в работе: Grobman W.D. Synchrotron radiation X-ray lithography. Research Report RC 8220 (#351360) 2/1/80 Engineering Technology 42p. IBM Thomas J. Watson Research Center Yorktown Heights, New York] снижения температуры рентгенолитографического шаблона заключается в проведении экспонирования в газовой среде, которая создается в рабочей камере рентгенолитографической установки с целью улучшения «переноса», выделяемого в рентгенолитографическом шаблоне, вследствие преобразования лучевой энергии во время проведения экспонирования тепла в направлении рентгенолитографический шаблон - подложка - подложкодержатель - корпус установки (т.е. от более «нагреваемых» экспонирующим излучением объектов к менее «нагреваемым»).

Данный метод не всегда в полной мере решает данную проблему, что иллюстрируется нижеследующими рассуждениями. Как уже отмечалось, конкретный зазор между рабочими поверхностями рентгенолитографического шаблона и обрабатываемой подложки для достижения наилучших параметров, определяющих качество литографии и перенос тепловой энергии (при проведении экспонирования в газовой среде, например гелиевой), стараются создать настолько малым, насколько позволят величины неплоскостности их рабочих поверхностей. Поскольку при данных условиях экспонирования величина теплопотока обратно пропорциональна величине зазора между рабочими поверхностями рентгенолитографического шаблона и обрабатываемой подложки, то, следовательно, величина зазора влияет на разницу температур на рабочих поверхностях при заданных величинах падающей мощности ЭИ, а также и на диапазон разброса температур на поверхности (в центре зоны облучения и на необлучаемой периферии). Изменение температуры двухкомпонентного (состоящего, как правило, из двух видов материалов) рентгенолитографического шаблона и наличие на его рабочей поверхности температурных градиентов, в свою очередь, приводят к дополнительным внутренним напряжениям, которые и обуславливают величины его плоскостных деформаций (в особенности это относится к рентгенолитографическим шаблонам с несущей мембраной из неорганического материала). Таким образом, изначальное наличие локальных плоскостных деформаций рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона, обусловленных имеющимися внутренними напряжениями, приводит к тому, что еще до проведения процесса экспонирования зазор между рабочими поверхностями шаблона и обрабатываемой подложки неоднороден (т.е. величина зазора заметно отличается для различных локальных участков). Это, в свою очередь, является основной причиной того, что в процессе проведения экспонирования рентгеновским излучением локальные тепловые потоки от рентгенолитографического шаблона тоже будут существенно различаться. При этом будет иметь место заметное ухудшение охлаждения наиболее удаленных от рабочей поверхности подложки участков рентгенолитографического шаблона, что приведет, соответственно, к дальнейшему росту как их температуры, так и деформации рабочей поверхности. Следовательно, наличие изначальной неплоскостности рентгенолитографического шаблона обуславливает то обстоятельство, что при проведении экспонирования мощными пучками рентгеновского излучения температура различных его участков несколько отличается друг от друга, что, в свою очередь, является нежелательной предпосылкой, ведущей как к плоскостным деформациям его рабочей поверхности, так и к геометрическим искажениям топологического рентгенопоглощающего рисунка, а в итоге к ухудшению качества проводимой литографии.

Хотя значительное уменьшение величин деформаций рентгенолитографического шаблона при проведении экспонирования может быть достигнуто путем существенного уменьшения плотности мощности потоков ЭИ, однако данный подход не приемлем, поскольку ведет к увеличению времени набора экспозиционной дозы и, соответственно, к снижению производительности литографического процесса.

Таким образом приходим к выводу, что чем меньше суммарные внутренние напряжения в используемом рентгенолитографическом шаблоне или чем лучше они взаимно скомпенсированы, тем меньше его изначальная неплоскостность и тем меньшим может быть установлен зазор между рабочими поверхностями рентгенолитографического шаблона и обрабатываемой подложки, в результате чего улучшаются условия для качественного проведения литографии (уменьшается размытость формируемого изображения) и условия теплопереноса (при проведении экспонирования в газовой среде), что позволяет:

- снизить температуру в облучаемой зоне на рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона и тем самым минимизировать плоскостные и геометрические деформации шаблона, что выразится в улучшении качества получаемой резистивной маски;

- увеличить производительность процесса путем увеличения падающей плотности мощности ЭИ при гарантированности того, что неплоскостность рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона и его температура в зоне облучения находятся в определенных допустимых пределах.

Вывод. Рабочая поверхность рентгенолитографического шаблона имеет некую изначальную величину неплоскостности, которая меняется при воздействии потоков ЭИ в зависимости от имевшихся и возникающих в результате облучения внутренних напряжений. Для достижения наилучшего качества резистивной маски, получаемой в результате рентгенолитографического процесса, желательно уменьшить проявления ряда эффектов, приводящих к размытию границ скрытого изображения, и обеспечить наилучшим образом отток тепла от облучаемого рентгенолитографического шаблона к обрабатываемой подложке. Для этого необходимо: сделать зазор между рабочими поверхностями шаблона и подложки однородным и как можно меньшим, но этому препятствуют как изначальная неплоскостность рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона, так и ее увеличение в процессе экспонирования. Основными факторами, порождающими неплоскостнось, являются внутренние напряжения возникающие в шаблоне, при формировании методом гальванического электроосаждения рентгенопоглощающих элементов и изменение температуры облучаемой зоны шаблона при имеющемся различии КТР материалов, составляющих рентгенолитографический шаблон. Таким образом, изготовление рентгенолитографического шаблона, в котором внутренние напряжения и их изменения с хорошей точностью взаимно скомпенсированы в достаточно широком интервале температур, гарантирует плоскостность его рабочей поверхности, в том числе и в процессе его облучения достаточно мощными потоками экспонирующего излучения, что позволяет обеспечить надлежащие условия теплопереноса в облучаемой системе и не допустить локальных «перегревов» (разогрева до температуры выше некоторого предела, определяемого величинами КТР, входящих в состав шаблона, материалов и литографическими допусками) рентгенолитографического шаблона и, следовательно, гарантирует качество получаемого в резисте пропечатка.

В качестве аналогов выбраны кремниевые рентгенолитографические шаблоны [описанные в работе Артамонова Л.Д., Глускин Е.С., Красноперова А.А., Кулипанов Г.Н., Назьмов В.П., Пиндюрин В.Ф., Скринский А.Н., Черков Г.А., Чесноков В.В., Шелюхин Ю.Г. Эксперименты по рентгеновской литографии с использованием синхротронного излучения накопителя ВЭПП-2М. - В сб. докладов: Всесоюзное совещание по использованию синхротронного излучения СИ-82. Новосибирск, 1982, с.260-277], рентгенопоглощающий топологический рисунок которых сформирован на несущей мембране, представляющей собой тонкую (толщиной 1,5-3 мкм) пленку кремния, легированного бором.

Особенностью кремниевых рентгенолитографических шаблонов является то, что несущая мембрана шаблона и его опорное кольцо сформированы из одного материала, поэтому они имеют одни и те же коэффициенты теплового расширения (КТР кремния при температуре около 25°С приблизительно равен 2,33·10 ^-6 град^-1), что минимизирует плоскостные деформации шаблона при изменении его температуры. На фиг.2 приведено схематическое изображение кремниевого рентгенолитографического шаблона на одной из последних стадий его изготовления (до снятия резистивного слоя и проведения процесса «утонения» подложки). Суть «кремниевой» технологии в общих чертах сводится к следующим основным операциям. Кремниевую подложку 8 со стороны ее рабочей поверхности диффузно легируют бором (объемная концентрация примеси бора составляет 10¹⁹÷10 ²⁰ см^-3) на глубину 1,5÷3 мкм, в результате чего образуется слой 9, который в последующем будет выполнять роль несущей мембраны рентгенолитографического шаблона. Затем на рабочую поверхность напыляют металлические адгезивные подслои титана и никеля (толщина слоев - сотни ангстрем), а поверх них формируется резистивная маска 10, в окнах которой методом электролиза выращен топологический рисунок 5 из рентгенопоглощающего материала. На фигуре также схематически показан удаляемый из кремниевой подложки 8 объем 11 для формирования в ней рентгенопрозрачного окна.

В соответствии с законами кристаллографии постоянная кристаллической решетки легированного бором кремния имеет меньший размер по сравнению с постоянной исходного нелегированного кремния. Вследствие этого рентгенолитографический шаблон, изготовленный по ранее описанной технологии, характеризуется достаточно сильно натянутой на опорном кольце несущей мембраной (с внутренним напряжением около 5÷7,5·10⁷ Н/м ²). Формирование такой сильно натянутой мембраны методом «утонения» центральной части кремниевой пластины уже после того, как топологический рисунок был на ней сформирован, приводит к деформации самого рентгенопоглощающего рисунка и к деформации опорного кольца, края которого начинают выступать за планарную поверхность, как схематично показано на фиг.3, в результате чего возникает прогиб рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона и ее неплоскостность существенно возрастает.

Проведенные исследования показывают, что хорошо натянутая легированная бором кремниевая пленка (толщиной 2 мкм и диаметром 60 мм) вызывает в опорном кремниевом кольце, имеющем внешний диаметр 100 мм и толщину 500 мкм, деформации величиной 40 и более микрометров, из чего следует, что зазор между рабочими поверхностями рентгенолитографического шаблона и обрабатываемой подложки при использовании такого шаблона в рентгенолитографическом процессе должен заметно превышать эту величину во избежание порыва несущей мембраны и необратимого его разрушения. С целью уменьшения рабочего зазора необходимо использовать рентгенолитографические шаблоны меньшего размера (но такой подход не позволит применять рентгенолитографию в производстве большеразмерных интегральных схем), однако и в этом случае неплоскостность рентгенолитографического кремниевого шаблона в силу вышеозначенных причин достаточно велика. Так, например, неплоскостность рентгенолитографических шаблонов, имеющих несущую мембрану диаметром 30 мм (рабочее поле при этом составляет 18×18 мм²) и изготовленных по вышеописанной технологии, из кремниевых пластин диаметром 60 мм и толщиной 350 мкм, составляла около 25 мкм. Кроме этого, использование процесса термической диффузии при формировании несущей мембраны приводит к возникновению некоторой неоднородности распределения легирующей примеси (бора) в приповерхностном слое кремния, что проявляется в неоднородностях внутреннего напряжения несущей мембраны и затем может выразиться в несимметричных деформациях опорного кольца и, соответственно, в непредсказуемости формы прогиба рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона. Возникающая вследствие этого неоднородность зазора приводит к разбросу температур на рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона, что, соответственно, ведет к дополнительным плоскостным деформациям.

Таким образом можно сделать вывод о том, что использование кремниевых рентгенолитографических шаблонов, имеющих столь большую величину неплоскостности их рабочих поверхностей, не позволяет реализовать предельные показатели рентгенолитографии как литографического метода по причине невозможности достижения оптимальной величины рабочего зазора, которая по оценке некоторых специалистов [представленной в работе Аристов В.В., Копецкий И.В., Коханчик Г.И., Кудряшов В.А. Перспективы использования мягкого рентгеновского излучения в субмикронной литографии. - Поверхность. Физика, химия, механика. - 1983. - № 11, с.5-15] составляет около 10 мкм, а также в силу его неоднородности.

В качестве прототипа выбрано изобретение (патент Японии 53-26113, кл. H01L 21/302). Получаемый в итоге его реализации рентгенолитографический шаблон схематически изображен на фиг.4. В соответствии с заявляемым способом на обратной стороне монокристаллической кремниевой подложки 8 формируют слой двуокиси кремния (SiO₂ ) - 12, а на лицевой стороне эпитаксиально выращивают слой сапфира (Al₂О₃) - 13, выполняющий функции несущей мембраны. Затем на поверхности этого слоя создают топологический рисунок из рентгенопоглощающего материала - 5, после чего с другой стороны подложки напротив рисунка удаляют слой двуокиси кремния и формируют в подложке 8 рентгенопрозрачное окно 11 путем стравливания кремния до слоя сапфира. Эпитаксиальный слой сапфира получается очень ровным и однородным, имеет хорошее сцепление с кремниевой подложкой и обеспечивает очень хорошую повторяемость в отличие от слоя термически легированного кремния, выполняющего функцию несущей мембраны и описанного в аналогах изобретения. Принципиальным недостатком данной конструкции является то, что рентгенопоглощающий топологический рисунок находится на одной стороне несущей мембраны, а поскольку величина напряжения в пленке гальванически осажденного золота, которое наиболее часто используется в качестве рентгенопоглотителя, составляет [как это видно из данных, приведенных в работе Muller K.H., Tisher P., Windbracke W. // J. Vac. Sci. Technol. - 1986, - V.B(4). - P.230-234] около =3·10⁷ Н/м² , то это приводит как к геометрическим деформациям топологического рисунка в плоскости его расположения, так и к плоскостным деформациям рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона.

Относительно динамики поведения данного рентгенолитографического шаблона в процессе экспонирования мощными потоками рентгеновского излучения, в результате чего изменяется температура облучаемого участка, можно исходя из общих соображений сказать следующее, что по причине различия КТР материалов (при температуре около 25°С КТР(Al ₂О₃)=5÷6,66·10 ^-6 град^-1; КТР(Au)=14,2·10 ^-6 град^-1), из которых изготовлен шаблон, неизбежно произойдет существенно большее увеличение размеров золотых рентгенопоглощающих элементов по сравнению с увеличением размеров несущей мембраны из сапфира (отношение величин удлинений составляет около 2,5 раз) и возникнут изгибающие внутренние напряжения (как это имеет место в биметаллических пластинках), приводящие к увеличению неплоскостности рабочей поверхности шаблона. И поскольку опорное кольцо рентгеношаблона, как правило, механически фиксировано и термостабилизировано (находится при постоянной температуре, так как имеет механический контакт с достаточно массивным металлическим шаблонодержателем), то прогиб его рабочей поверхности достаточно трудно промоделировать по причине различной «заполненности» облучаемой зоны ренгенопоглощающими элементами.

Предлагаемая конструкция рентгенолитографического шаблона, в которой структуры топологического рисунка из рентненопоглощающего металла требуемой толщины формируются на обеих поверхностях несущей мембраны, свободна от вышеуказанного недостатка.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение величины неплоскостности рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона, как исходной, так и имеющей место, в случае повышения температуры в зоне облучения при проведении экспонирования мощными потоками рентгеновского излучения, что в конечном счете может быть выражено как в улучшении качества конечного изделия вследствие уменьшения геометрических деформаций топологического рисунка, формируемого посредством рентгенолитографии, так и в увеличении производительности литографического процесса вследствие возникающей возможности дополнительного повышения плотности мощности ЭИ при гарантированности того, что неплоскостность рабочей поверхности рентгенолитографического шаблона и его температура в зоне облучения находятся в определенных допустимых пределах.

Поставленная цель достигается путем формирования из металла (или комбинации металлов) с большим атомным номером на обеих поверхностях несущей мембраны рентгенолитографического шаблона симметричных координатно сопряженных структур приблизительно одинаковой толщины, в результате чего изгибающие рабочую плоскость рентгенолитографической маски моменты взаимно компенсируются.

Проведенные расчеты показывают, что перепад температур на противоположных поверхностях тонкой (толщиной единицы микрон) мембраны даже при условии, что она изготовлена из материала с низкой теплопроводностью и используются достаточно мощные потоки ЭИ, крайне незначителен и в большинстве случаев значительно меньше одной десятой доли градуса. Таким образом можно считать, что независимо от типа экспонирования (сканирующего, когда экспонирование производится пучком в виде узкой горизонтальной полосы, и наиболее часто встречающимся в рентгенолитографическом оборудовании, использующем СИ или «полнопольного», когда равномерно облучается все рабочее поле шаблона, и практически всегда имеющем место, когда в качестве источника излучения применяются рентгеновские трубки), облучаемый ЭИ участок рентгенолитографического шаблона имеет одинаковую температуру на своих противоположных сторонах, что обеспечивает равенство сдвиговых напряжений с разных сторон несущей мембраны при условии, если сформированные на ней по разные стороны структуры рентгенопоглотителя выполнены из одного металла и имеют равные толщины.

На фигуре 1 приведена широко известная схема проведения теневой трафаретной рентгеновской литографии. Рентгеновское излучение 1 от источника 2, проходя через рентгенопрозрачные участки 3 рентгеношаблона 4, содержащего маскирующий топологический рисунок, элементы 5 которого выполнены из рентгенопоглощающего материала, экспонирует резист 6, нанесенный на подложку 7.

На фигуре 2 приведено схематическое изображение кремниевого рентгеношаблона на одной из последних стадий его изготовления. Кремниевая подложка 8 со стороны рабочей поверхности содержит легированный бором слой 9 с напыленными на него адгезивными подслоями и со сформированной резистивной маской 10, в окнах которой методом электролиза выращен топологический рентгенопоглощающий рисунок 5. На фигуре 2 также показан удаляемый из подложки 8 объем 11 для формирования в ней рентгенопрозрачного окна.

На фигуре 3 приведено схематическое изображение формы, принимаемой кремниевым рентгенолитографическим шаблоном после удаления центральной части кремниевой подложки 8, по причине большой величины натяжения несущей мембраны 9, представляющей собой пленку кремния, легированного бором, к которой крепится топологический рентгенопоглощающий рисунок 5.

На фигуре 4 приведено схематическое изображение рентгенолитографического шаблона с несущей мембраной из сапфира, выбранного в качестве аналога. На фигуре использованы следующие обозначения: 5 - топологический рисунок из рентгенопоглощающего материала; 8 - кремниевое опорное кольцо; 11 - рентгенопрозрачное окно в кремниевой подложке; 12 - слой двуокиси кремния (SiO ₂); 13 - слой сапфира (Al₂О ₃).

На фигуре 5 приведено схематическое изображение рентгенолитографического шаблона заявляемой конструкции. Несущая мембрана 13 из сапфира с адгезивными подслоями крепится к краям кремниевого опорного кольца 8, покрытого с тыльной стороны слоем 12 двуокиси кремния. К несущей мембране с обеих сторон силами адгезии крепятся элементы топологического рентгенопоглощающего рисунка, а именно элементы 5 крепятся к рабочей поверхности несущей мембраны, а элементы 14 - к противоположной ее стороне.

Далее приводится описание примеров предлагаемых способа изготовления и конкретной конструкции рентгенолитографического шаблона, предназначенного для проведения литографии с использованием электромагнитного излучения «мягкого» рентгеновского диапазона (12Å 3Å). Заявляемый рентгенолитографический шаблон, схематично изображенный на фиг.5, содержит кремниевое опорное кольцо - 8 с защитной маской из двуокиси кремния (SiO₂ ) - 12, предназначенной для формирования рентгенопрозрачного окна; несущую мембрану - 13 толщиной 2 мкм, выполненную из сапфира, и два расположенных на обеих поверхностях мембраны идентичных рентгенопоглощающих рисунка 5 и 14, гальванически выращенных из золота и имеющих суммарную толщину порядка 1 мкм.

Для изготовления такого рентгенолитографического шаблона берется, например, исходная кремниевая подложка диаметром 100 мм и толщиной около 0,5 мм и проводится по технологическому маршруту, используемому для создания несущей мембраны толщиной 3 мкм, как это делается в способе, выбранном в качестве прототипа. Затем на несущую мембрану с двух сторон напыляют тонкие (толщиной 100÷200 Å) адгезивные электропроводящие подслои (например, металлы Ag, Ni, Cr, Ti или их комбинации). На последующих стадиях в данных подслоях с обеих сторон несущей мембраны формируются реперные метки, которые позже будут использоваться электронно-лучевым генератором изображения для пространственной привязки топологических рисунков, находящихся на разных поверхностях мембраны, друг к другу. Для чего на обе поверхности наносятся методом сухого напыления пленки позитивного рентгенорезиста (толщиной около 0,5 мкм) и производится посредством пучка рентгенолучевого генератора изображения, имеющего заданные размеры «светового» пятна, работающего в сравнительно жестком спектральном диапазоне ( 3Å), сквозное экспонирование резистивных пленок. В результате проявления резиста в нем с обеих сторон несущей мембраны возникают пары окон, идеально пространственно совмещенных друг c другом. На последующей операции производится непосредственно формирование реперных меток, которые могут быть изготовлены либо методом обратной литографии (lift-off), путем напыления, например, золота, либо путем удаления через резистивную маску плазмохимическим травлением адгезивных подслоев. После удаления пленки рентгенорезиста с несущей мембраны на обе ее поверхности методом сухого напыления наносится пленка электронного резиста толщиной около 0,6 мкм, в которой известными методами (например, используя реперные метки и применяя электронно-лучевой генератор изображения и сухие методы проявления резиста), также с двух сторон формируют резистивные маски, содержащие идентичные пространственно совмещенные топологические рисунки. Затем заготовку рентгенолитографического шаблона, содержащую несущую мембрану с двухсторонней резистивной маской помещают в симметричную двуханодную гальваническую ванну и проводят электроосаждение рентгенопоглощающего слоя, например выращивают золотое покрытие толщиной 0,5 мкм с каждой стороны. Для обеспечения расчетной контрастности толщина пленки золота примерно равна половинной по сравнению со случаем, когда структуры рентгенопоглощающего рисунка формировались с одной стороны мембраны, однако, если требуется повысить контрастность шаблона, то толщина рентгенопоглощающего слоя может быть увеличена. После удаления резистивной маски получаем рентгенолитографический шаблон, на обеих поверхностях несущей мембраны которого созданы равнотолщинные пространственно совмещенные топологические структуры рентгенопоглощающего рисунка, а поскольку они формировались в одинаковых условиях, то мы вправе ожидать, что их внутренние напряжения равны и взаимно компенсируют друг друга, в том числе и при любых изменениях температуры. Следует отметить, что перепад температур на противоположных поверхностях сапфировой несущей мембраны толщиной 2 мкм, даже если, например, вся величина падающей мощности ЭИ около W 1 Вт/см² поглощается на поверхности, обращенной к источнику излучения, что имеет место в случае значительной заполненности рабочего поля рентгенолитографического шаблона рентгенопоглощающими структурами, крайне незначителен и составляет менее одной тысячной доли градуса (коэффициент теплопроводности сапфира К_c=0,29 Вт/см·град). Верхний предел падающей плотности мощности экспонирующего излучения, используемого при проведении рентгенолиографии, определяется исходя из величины допуска на изменение температуры рентгенолитографического шаблона, величины зазора и коэффициента теплопроводности газа (в качестве которого в большинстве случаев выбирают гелий, имеющий коэффициент теплопроводности К_г=0,00144 Вт/см·град). Используемый в данном случае верхний предел падающей плотности мощности ЭИ (W 1 Вт/см²) определяется исходя из условий, что температура несущей мембраны рентгенолитографического шаблона во время облучения не должна измениться более чем на 1°С, а само экспонирование проводится в гелиевой среде (при давлении не менее Р=1 торр) с зазором между рабочими поверхностями шаблона и подложки в 10 мкм.

Таким образом, рентгенолитографический шаблон заявляемой конструкции, схематически изображенный на фиг.5, характеризуется симметричным расположением рентгенопоглощающего рисунка относительно секущей плоскости, проходящей через медианную плоскость несущей мембраны, и не имеет предпочтительных направлений для изгиба рабочей поверхности. Следовательно, рабочая поверхность рентгенолитографического шаблона, который был изготовлен по вышеописанной технологии, будет изначально более плоской по сравнению с теми случаями, когда ренгенопоглощающий рисунок находится на одной из сторон несущей мембраны, и поведение рабочей поверхности в процессе облучения потоками рентгеновского излучения с использованием любого из типов экспонирования (сканирующего или «полнопольного») более стабильно в достаточно большом диапазоне температур.