JPH11121329A - マスク用基板の製造方法及びマスクの製造方法 - Google Patents
マスク用基板の製造方法及びマスクの製造方法Info
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- JPH11121329A JPH11121329A JP27785697A JP27785697A JPH11121329A JP H11121329 A JPH11121329 A JP H11121329A JP 27785697 A JP27785697 A JP 27785697A JP 27785697 A JP27785697 A JP 27785697A JP H11121329 A JPH11121329 A JP H11121329A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコンメンブレンの厚さが均一になり、か
つできる限り支柱の幅を小さく形成するマスク用基板の
製造方法を提供する。 【解決手段】ｐ型シリコン基板を用意する工程と、前記
ｐ型シリコン基板の一方の面にｎ型シリコン層をエピタ
キシャル成長させる工程と、前記ｎ型シリコン層上に保
護膜を形成する工程と、前記ｐ型シリコン基板の他方の
面に酸化シリコン層を形成する工程と、前記酸化シリコ
ン層に所定のパターンを形成する工程と、前記所定のパ
ターンに合わせて前記ｐ型シリコン基板を垂直方向にエ
ッチングが可能なドライエッチング法により、ｐ型シリ
コンとｎ型シリコンの接合面の約数十μｍ〜数μｍ手前
までエッチングする工程と、前記接合面までウエットエ
ッチング法によりウエットエッチングし、電気化学エッ
チストップ法により、エッチングを終了させる工程と、
を備えたマスク用基板の製造方法。
つできる限り支柱の幅を小さく形成するマスク用基板の
製造方法を提供する。 【解決手段】ｐ型シリコン基板を用意する工程と、前記
ｐ型シリコン基板の一方の面にｎ型シリコン層をエピタ
キシャル成長させる工程と、前記ｎ型シリコン層上に保
護膜を形成する工程と、前記ｐ型シリコン基板の他方の
面に酸化シリコン層を形成する工程と、前記酸化シリコ
ン層に所定のパターンを形成する工程と、前記所定のパ
ターンに合わせて前記ｐ型シリコン基板を垂直方向にエ
ッチングが可能なドライエッチング法により、ｐ型シリ
コンとｎ型シリコンの接合面の約数十μｍ〜数μｍ手前
までエッチングする工程と、前記接合面までウエットエ
ッチング法によりウエットエッチングし、電気化学エッ
チストップ法により、エッチングを終了させる工程と、
を備えたマスク用基板の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は荷電粒子線によるフ
ォトリソグラフィーで使用するマスクのマスク用基板の
製造方法及びマスクの製造方法に関する。
ォトリソグラフィーで使用するマスクのマスク用基板の
製造方法及びマスクの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、半導体集積回路素子の微細化に伴
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像度を
向上させるために、Ｘ線、電子線やイオンビーム等の荷
電粒子線（以下、単に荷電粒子線という）を使用した露
光方式（リソグラフィー技術）が開発されている。その
中でも、電子線を利用してパターンを形成する電子線露
光は、電子線自体を数Å（オングストローム）にまで絞
ることが出来るため、１μｍ又はそれ以下の微細パター
ンを形成できる点に大きな特徴がある。
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像度を
向上させるために、Ｘ線、電子線やイオンビーム等の荷
電粒子線（以下、単に荷電粒子線という）を使用した露
光方式（リソグラフィー技術）が開発されている。その
中でも、電子線を利用してパターンを形成する電子線露
光は、電子線自体を数Å（オングストローム）にまで絞
ることが出来るため、１μｍ又はそれ以下の微細パター
ンを形成できる点に大きな特徴がある。
【０００３】しかし、従来の電子線露光方式は、一筆書
きの方式であったため、微細パターンになればなるほ
ど、絞った電子線で描画せねばならず、描画時間が長
く、デバイス生産コストの観点から量産用ウエハの露光
には用いられなかった。そこで、所定のパターンを有す
るマスクに電子線を照射し、その照射範囲にあるパター
ンを投影レンズによりウエハに縮小転写する荷電粒子線
縮小転写装置が提案されている。
きの方式であったため、微細パターンになればなるほ
ど、絞った電子線で描画せねばならず、描画時間が長
く、デバイス生産コストの観点から量産用ウエハの露光
には用いられなかった。そこで、所定のパターンを有す
るマスクに電子線を照射し、その照射範囲にあるパター
ンを投影レンズによりウエハに縮小転写する荷電粒子線
縮小転写装置が提案されている。
【０００４】回路パターンを投影するためにはその回路
パターンが描かれたマスクが必要である。荷電粒子線用
マスクとして例えば図６に示すような透過型マスクが知
られている。荷電粒子線を用いたパターン転写方法は、
図７に示すように各小領域４２ａが荷電粒子線にてステ
ップ的に走査され、各小領域４２ａの吸収体又は散乱体
４４の配置に応じたパターンが不図示の光学系で感応基
板４７に縮小転写される方法であるので、マスクの小領
域毎のパターンを感応基板上でつなぎ合わせる。
パターンが描かれたマスクが必要である。荷電粒子線用
マスクとして例えば図６に示すような透過型マスクが知
られている。荷電粒子線を用いたパターン転写方法は、
図７に示すように各小領域４２ａが荷電粒子線にてステ
ップ的に走査され、各小領域４２ａの吸収体又は散乱体
４４の配置に応じたパターンが不図示の光学系で感応基
板４７に縮小転写される方法であるので、マスクの小領
域毎のパターンを感応基板上でつなぎ合わせる。
【０００５】マスク４１において、支柱４３は例えば単
結晶のシリコンウエハをエッチング液により選択的にエ
ッチングして形成されている（例えば、特開平２−１７
０４１０号公報）。この場合エッチング液に対する単結
晶シリコンの（１００）面と（１１１）面のエッチング
レートの差を利用して支柱４３をその高さ方向にエッチ
ングしていた。支柱４３の壁面４３ａは（１１１）面で
あり、この面はメンブレン４２に対して54.7゜だけ傾い
ている。この傾きは支柱４３の幅を増加させてマスク４
１の大型化をもたらす。
結晶のシリコンウエハをエッチング液により選択的にエ
ッチングして形成されている（例えば、特開平２−１７
０４１０号公報）。この場合エッチング液に対する単結
晶シリコンの（１００）面と（１１１）面のエッチング
レートの差を利用して支柱４３をその高さ方向にエッチ
ングしていた。支柱４３の壁面４３ａは（１１１）面で
あり、この面はメンブレン４２に対して54.7゜だけ傾い
ている。この傾きは支柱４３の幅を増加させてマスク４
１の大型化をもたらす。
【０００６】即ち、荷電粒子線等をメンブレンに対して
垂直に入射させる限り、支柱壁面の逃げは不要である。
むしろ、支柱壁面の傾きに伴うマスクの大型化により、
光学系にフィールドの拡大や可動範囲の広いマスクステ
ージの開発が必要となる等の弊害が大きい。また、荷電
粒子線を用いたパターン転写方法は、前述したような方
法であるので、マスクを透過した荷電粒子線を支柱の幅
に相当する量だけ偏向させる操作が必要となるが、支柱
が太ければそれだけ偏向量も増加し、偏向歪が増加して
転写精度が悪化する。
垂直に入射させる限り、支柱壁面の逃げは不要である。
むしろ、支柱壁面の傾きに伴うマスクの大型化により、
光学系にフィールドの拡大や可動範囲の広いマスクステ
ージの開発が必要となる等の弊害が大きい。また、荷電
粒子線を用いたパターン転写方法は、前述したような方
法であるので、マスクを透過した荷電粒子線を支柱の幅
に相当する量だけ偏向させる操作が必要となるが、支柱
が太ければそれだけ偏向量も増加し、偏向歪が増加して
転写精度が悪化する。
【０００７】そこで、シリコン基板の上面から所定の濃
度のボロンがドープされたボロンドープ層を有するシリ
コン基板の裏面から、ドライエッチング法により、垂直
にエッチングして支柱を形成する方法が提案されてい
る。
度のボロンがドープされたボロンドープ層を有するシリ
コン基板の裏面から、ドライエッチング法により、垂直
にエッチングして支柱を形成する方法が提案されてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ドライ
エッチング法は、ドライエッチング装置のプラズマの均
一性の問題から基板のエッチングされる場所によって、
数％のエッチング深さに差が生じる（エッチングレート
が不均一である）。また、ボロンドープ層でのエッチス
トップは、シリコン基板のシリコンからボロンドープ層
に変わることによるエッチングレートの低下を利用して
いる。
エッチング法は、ドライエッチング装置のプラズマの均
一性の問題から基板のエッチングされる場所によって、
数％のエッチング深さに差が生じる（エッチングレート
が不均一である）。また、ボロンドープ層でのエッチス
トップは、シリコン基板のシリコンからボロンドープ層
に変わることによるエッチングレートの低下を利用して
いる。
【０００９】したがって、ボロンドープ層のボロンの分
布が不均一な場合は、シリコンメンブレン（ここでは、
ボロンドープ層に相当する）の厚さが不均一になってし
まうという問題点があった。そこで、本発明はかかる問
題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、シ
リコンメンブレンの厚さが均一になり、かつできる限り
支柱の幅を小さく形成するマスク用基板の製造方法を提
供することである。
布が不均一な場合は、シリコンメンブレン（ここでは、
ボロンドープ層に相当する）の厚さが不均一になってし
まうという問題点があった。そこで、本発明はかかる問
題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、シ
リコンメンブレンの厚さが均一になり、かつできる限り
支柱の幅を小さく形成するマスク用基板の製造方法を提
供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は第一に「ｐ型シ
リコン基板を用意する工程と、前記ｐ型シリコン基板の
一方の面にｎ型シリコン層をエピタキシャル成長させる
工程と、前記ｎ型シリコン層上に保護膜を形成する工程
と、前記ｐ型シリコン基板の他方の面に酸化シリコン層
を形成する工程と、前記酸化シリコン層に所定のパター
ンを形成する工程と、前記所定のパターンに合わせて前
記ｐ型シリコン基板を垂直方向にエッチングが可能なド
ライエッチング法により、ｐ型シリコンとｎ型シリコン
の接合面の約数十μｍ〜数μｍ手前までエッチングする
工程と、前記接合面までウエットエッチング法によりウ
エットエッチングし、電気化学エッチストップ法によ
り、エッチングを終了させる工程と、を備えたマスク用
基板の製造方法（請求項１）」を提供する。また、本発
明は第二に「請求項１記載のマスク用基板の製造方法に
より製作されたマスク用基板のシリコンメンブレン上に
形成された所定の微細パターンを有するレジスト、又は
酸化シリコン層の前記微細パターンに合わせて前記メン
ブレンをエッチングするマスクの製造方法（請求項
２）」を提供する。また、本発明は第三に「請求項１記
載のマスク用基板の製造方法により製作されたマスク用
基板のシリコンメンブレン上に吸収体層又は散乱体層、
所定の微細パターンを有するレジスト又は酸化シリコン
層を順次形成し、前記微細パターンに合わせて前記吸収
体層又は前記散乱体層をエッチングするマスクの製造方
法（請求項３）」を提供する。
リコン基板を用意する工程と、前記ｐ型シリコン基板の
一方の面にｎ型シリコン層をエピタキシャル成長させる
工程と、前記ｎ型シリコン層上に保護膜を形成する工程
と、前記ｐ型シリコン基板の他方の面に酸化シリコン層
を形成する工程と、前記酸化シリコン層に所定のパター
ンを形成する工程と、前記所定のパターンに合わせて前
記ｐ型シリコン基板を垂直方向にエッチングが可能なド
ライエッチング法により、ｐ型シリコンとｎ型シリコン
の接合面の約数十μｍ〜数μｍ手前までエッチングする
工程と、前記接合面までウエットエッチング法によりウ
エットエッチングし、電気化学エッチストップ法によ
り、エッチングを終了させる工程と、を備えたマスク用
基板の製造方法（請求項１）」を提供する。また、本発
明は第二に「請求項１記載のマスク用基板の製造方法に
より製作されたマスク用基板のシリコンメンブレン上に
形成された所定の微細パターンを有するレジスト、又は
酸化シリコン層の前記微細パターンに合わせて前記メン
ブレンをエッチングするマスクの製造方法（請求項
２）」を提供する。また、本発明は第三に「請求項１記
載のマスク用基板の製造方法により製作されたマスク用
基板のシリコンメンブレン上に吸収体層又は散乱体層、
所定の微細パターンを有するレジスト又は酸化シリコン
層を順次形成し、前記微細パターンに合わせて前記吸収
体層又は前記散乱体層をエッチングするマスクの製造方
法（請求項３）」を提供する。
【００１１】
【発明の実施形態】図１は、本発明にかかるマスク用基
板の概略断面図である。本発明にかかるマスク用基板
は、ｐ−シリコンからなる支柱２と、ｎ−シリコンから
なるシリコンメンブレン１とから構成されている。支柱
２は、ｐ−シリコンとｎ−シリコンの接合面の約数十μ
ｍ〜数μｍ手前までは垂直にエッチングされ、その残り
は54.7゜の角度で傾いてエッチングされている。
板の概略断面図である。本発明にかかるマスク用基板
は、ｐ−シリコンからなる支柱２と、ｎ−シリコンから
なるシリコンメンブレン１とから構成されている。支柱
２は、ｐ−シリコンとｎ−シリコンの接合面の約数十μ
ｍ〜数μｍ手前までは垂直にエッチングされ、その残り
は54.7゜の角度で傾いてエッチングされている。
【００１２】本発明にかかる実施形態のマスク用基板の
製造方法の例を以下に説明するが、本発明はこの例に限
定されるものではない。先ず、Φ８インチのｐ−シリコ
ン基板１１を用意し、その一方の面にｎ−シリコン層１
２をエピタキシャル成長させる（図２（ａ））。この時
のｎ−シリコン層１２の膜厚は、シリコンメンブレンと
なりうる膜厚、約１μｍ〜３０μｍが好ましい。
製造方法の例を以下に説明するが、本発明はこの例に限
定されるものではない。先ず、Φ８インチのｐ−シリコ
ン基板１１を用意し、その一方の面にｎ−シリコン層１
２をエピタキシャル成長させる（図２（ａ））。この時
のｎ−シリコン層１２の膜厚は、シリコンメンブレンと
なりうる膜厚、約１μｍ〜３０μｍが好ましい。
【００１３】次に、ｐ−シリコン基板１１の他方の面に
酸化シリコン層１３を５μｍ〜１０μｍ程度形成する
（図２（ｂ））。後述するように水酸化カリウム水溶液
によりｐ−シリコンウエハをエッチングし、ｐ−ｎジャ
ンクションに到達し、ｎ−シリコン層１２が水酸化カリ
ウム水溶液中に露出した場合、ｐ−ｎジャンクションは
陰極１５を対向電極として有するので、陽極酸化の原理
によりその表面に酸化シリコン膜が形成されるが、ｎ−
シリコン表面側は、対向電極を有しないので、保護膜が
形成されず、水酸化カリウムによってエッチングされ
る。そのため、ｎ−シリコン層表面がエッチングされる
のを防止するために、ｎ−シリコン層１２上に保護膜と
してＳｉ3Ｎ4層１４を形成する（図２（ｃ））。
酸化シリコン層１３を５μｍ〜１０μｍ程度形成する
（図２（ｂ））。後述するように水酸化カリウム水溶液
によりｐ−シリコンウエハをエッチングし、ｐ−ｎジャ
ンクションに到達し、ｎ−シリコン層１２が水酸化カリ
ウム水溶液中に露出した場合、ｐ−ｎジャンクションは
陰極１５を対向電極として有するので、陽極酸化の原理
によりその表面に酸化シリコン膜が形成されるが、ｎ−
シリコン表面側は、対向電極を有しないので、保護膜が
形成されず、水酸化カリウムによってエッチングされ
る。そのため、ｎ−シリコン層表面がエッチングされる
のを防止するために、ｎ−シリコン層１２上に保護膜と
してＳｉ3Ｎ4層１４を形成する（図２（ｃ））。
【００１４】酸化シリコン層１３上にレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーにより所定のパターン（支柱
を形成するためのパターン）を作製し、酸化シリコン層
１３に転写する（図２（ｄ））。所定のパターンが転写
された酸化シリコン層１３’をマスクとしてドライエッ
チング法により、ｐ−シリコンウエハ１１をｐ−シリコ
ンウエハ１１とｎ-シリコン層１２の接合面（ｐ−ｎジ
ャンクション）の約数十μｍ〜数μｍ手前までドライエ
ッチング法によりエッチングする（図２（ｅ））。
し、フォトリソグラフィーにより所定のパターン（支柱
を形成するためのパターン）を作製し、酸化シリコン層
１３に転写する（図２（ｄ））。所定のパターンが転写
された酸化シリコン層１３’をマスクとしてドライエッ
チング法により、ｐ−シリコンウエハ１１をｐ−シリコ
ンウエハ１１とｎ-シリコン層１２の接合面（ｐ−ｎジ
ャンクション）の約数十μｍ〜数μｍ手前までドライエ
ッチング法によりエッチングする（図２（ｅ））。
【００１５】ドライエッチング法として、極低温下での
プラズマドライエッチング法や側壁保護プラズマドライ
エッチング法が有用である。まず、プラズマドライエッ
チング法はプラズマ励起によって生成された活性種（ラ
ジカル）とイオンによってエッチングする方法である。
極低温プラズマドライエッチング法は、基板を極低温に
してエッチング側壁方向のラジカルの反応を抑制し、エ
ッチングしていく方法である。
プラズマドライエッチング法や側壁保護プラズマドライ
エッチング法が有用である。まず、プラズマドライエッ
チング法はプラズマ励起によって生成された活性種（ラ
ジカル）とイオンによってエッチングする方法である。
極低温プラズマドライエッチング法は、基板を極低温に
してエッチング側壁方向のラジカルの反応を抑制し、エ
ッチングしていく方法である。
【００１６】ラジカルは、等方的に進行するので、極低
温下でなければｐ−シリコン基板１１は等方的にエッチ
ングされる。電圧は基板に対して垂直方向にかかってお
り、イオンは電圧がかかっている状態では電圧がかかっ
ている方向と同方向に直進するのでｐ−シリコン基板１
１に対して垂直に直進し、ｐ−シリコン基板１１は垂直
にエッチングされる。言い換えると、極低温下では、等
方的に進行するラジカルの反応性を抑えることができる
ので、温度の影響を受けないイオンのみによって電圧印
加方向にエッチングでき、垂直にエッチングすることが
できる。
温下でなければｐ−シリコン基板１１は等方的にエッチ
ングされる。電圧は基板に対して垂直方向にかかってお
り、イオンは電圧がかかっている状態では電圧がかかっ
ている方向と同方向に直進するのでｐ−シリコン基板１
１に対して垂直に直進し、ｐ−シリコン基板１１は垂直
にエッチングされる。言い換えると、極低温下では、等
方的に進行するラジカルの反応性を抑えることができる
ので、温度の影響を受けないイオンのみによって電圧印
加方向にエッチングでき、垂直にエッチングすることが
できる。
【００１７】また、エッチングされた側壁に反応生成物
が付着し、側壁方向のエッチングを抑制する働きをす
る。極低温下のうち特に−１２０℃〜−１００℃が好ま
しい。ー１００℃より温度が高くなると、ラジカルの反
応性を抑制することが困難になり、垂直にエッチングが
できなくなる。
が付着し、側壁方向のエッチングを抑制する働きをす
る。極低温下のうち特に−１２０℃〜−１００℃が好ま
しい。ー１００℃より温度が高くなると、ラジカルの反
応性を抑制することが困難になり、垂直にエッチングが
できなくなる。
【００１８】側壁保護プラズマドライエッチング法は、
シリコンエッチング用ガスと側壁保護用ガスとの混合ガ
スを流し、側壁保護用ガスの重合物によりエッチング側
壁を保護し、側壁方向のエッチングを抑制しながら垂直
方向にエッチングしていく方法である。混合ガスとし
て、Ｃｌ2＋ＣＨＦ3、ＳＦ6＋Ｃ3Ｈ8等が挙げられ、Ｃ
ＨＦ3、Ｃ 3Ｈ8は重合してエッチング側壁に保護膜を形
成するので、側壁方向のエッチングが抑えられ、ｐ−シ
リコン基板１１はＣｌ2、ＳＦ6により垂直方向にエッチ
ングされる。
シリコンエッチング用ガスと側壁保護用ガスとの混合ガ
スを流し、側壁保護用ガスの重合物によりエッチング側
壁を保護し、側壁方向のエッチングを抑制しながら垂直
方向にエッチングしていく方法である。混合ガスとし
て、Ｃｌ2＋ＣＨＦ3、ＳＦ6＋Ｃ3Ｈ8等が挙げられ、Ｃ
ＨＦ3、Ｃ 3Ｈ8は重合してエッチング側壁に保護膜を形
成するので、側壁方向のエッチングが抑えられ、ｐ−シ
リコン基板１１はＣｌ2、ＳＦ6により垂直方向にエッチ
ングされる。
【００１９】このとき、ドライエッチング装置内のプラ
ズマは不均一に分布しているので、基板の場所によっ
て、数％のエッチング深さの差が出る。次に、以下の様
にしてウエットエッチングを行う。ｎ−シリコン層１２
を陽極１６として、陰極１５に白金を用いて、図３に示
すような電極を組み立てる。電圧は１〜２Ｖが好まし
い。
ズマは不均一に分布しているので、基板の場所によっ
て、数％のエッチング深さの差が出る。次に、以下の様
にしてウエットエッチングを行う。ｎ−シリコン層１２
を陽極１６として、陰極１５に白金を用いて、図３に示
すような電極を組み立てる。電圧は１〜２Ｖが好まし
い。
【００２０】また、電極１５、１６は濃度が約４０〜５
０wt％、液温が約６０〜１００℃の水酸化カリウム水溶
液１８に浸漬され、ｎ−シリコン層１２はウエットエッ
チングされる。ウエットエッチングが進み、ｐ−ｎジャ
ンクションに到達し、ｎ−シリコン層１２が水酸化カリ
ウム溶液中に露出したとき、陽極酸化の原理により、そ
の表面には酸化シリコン膜が形成され、ウエットエッチ
ングが完全にストップする（電気化学エッチストップ
法）。
０wt％、液温が約６０〜１００℃の水酸化カリウム水溶
液１８に浸漬され、ｎ−シリコン層１２はウエットエッ
チングされる。ウエットエッチングが進み、ｐ−ｎジャ
ンクションに到達し、ｎ−シリコン層１２が水酸化カリ
ウム溶液中に露出したとき、陽極酸化の原理により、そ
の表面には酸化シリコン膜が形成され、ウエットエッチ
ングが完全にストップする（電気化学エッチストップ
法）。
【００２１】即ち、ドライエッチング後のウエットエッ
チングすべき膜厚が場所によって異なっていても、最終
的にできるメンブレンの膜厚はエピタキシャル成長させ
たｎ−シリコン層１２の膜厚である。尚、以下に示す公
知の方法によりステンシルマスク及びスカルペルマスク
を製作する。
チングすべき膜厚が場所によって異なっていても、最終
的にできるメンブレンの膜厚はエピタキシャル成長させ
たｎ−シリコン層１２の膜厚である。尚、以下に示す公
知の方法によりステンシルマスク及びスカルペルマスク
を製作する。
【００２２】マスク用基板のメンブレン上にレジストを
塗布し、所定の微細パターンを焼き付け、転写し、所定
のパターンが転写されたレジストをマスクとしてメンブ
レンをエッチングする、或いはマスク用基板のメンブレ
ン上にＣＶＤ法により酸化シリコン層を形成し、酸化シ
リコン層上にレジストを塗布し、所定の微細パターンを
焼き付け、酸化シリコン層に転写し、所定のパターンが
転写された酸化シリコン層をマスクとしてメンブレンを
エッチングするとステンシルマスクが完成する。
塗布し、所定の微細パターンを焼き付け、転写し、所定
のパターンが転写されたレジストをマスクとしてメンブ
レンをエッチングする、或いはマスク用基板のメンブレ
ン上にＣＶＤ法により酸化シリコン層を形成し、酸化シ
リコン層上にレジストを塗布し、所定の微細パターンを
焼き付け、酸化シリコン層に転写し、所定のパターンが
転写された酸化シリコン層をマスクとしてメンブレンを
エッチングするとステンシルマスクが完成する。
【００２３】また、マスク用基板のメンブレン上に吸収
体層又は散乱体層を形成し、吸収体層又は散乱体層上に
レジストを塗布し、所定の微細パターンを焼き付け、転
写し、所定のパターンが転写されたレジストをマスクと
して吸収体層又は散乱体層をエッチングする、或いはマ
スク用基板のメンブレン上に吸収体層又は散乱体層を形
成し、吸収体層又は散乱体層上にＣＶＤ法により酸化シ
リコン層を形成し、酸化シリコン層上にレジストを塗布
し、所定の微細パターンを焼き付け、酸化シリコン層に
転写し、所定のパターンが転写された酸化シリコン層を
マスクとして吸収体層又は散乱体層をエッチングすると
スカルペルマスクが完成する。
体層又は散乱体層を形成し、吸収体層又は散乱体層上に
レジストを塗布し、所定の微細パターンを焼き付け、転
写し、所定のパターンが転写されたレジストをマスクと
して吸収体層又は散乱体層をエッチングする、或いはマ
スク用基板のメンブレン上に吸収体層又は散乱体層を形
成し、吸収体層又は散乱体層上にＣＶＤ法により酸化シ
リコン層を形成し、酸化シリコン層上にレジストを塗布
し、所定の微細パターンを焼き付け、酸化シリコン層に
転写し、所定のパターンが転写された酸化シリコン層を
マスクとして吸収体層又は散乱体層をエッチングすると
スカルペルマスクが完成する。
【００２４】吸収体層の材料として、Ｔｉ、ＴｉＮが用
いられる。散乱体層の材料として、Ｗが用いられる。
いられる。散乱体層の材料として、Ｗが用いられる。
【００２５】
〔実施例１〕 （１）先ず、Φ８インチのｐ−シリコンウエハ１１を用
意し、その一方の面上にｎ−シリコンを厚さ２μｍエピ
タキシャル成長させてｎ−シリコン層１２を形成し（図
２（ａ））、ｐ−シリコンウエハ１１の他方の面上にＣ
ＶＤ法によって、１０μｍの酸化シリコン層１３を成膜
した（図２（ｂ））。 （２）次に、ｎ−シリコン層１２上に保護膜として窒化
珪素１４を成膜した（図２（ｃ））。 （３）次に、酸化シリコン層１３上にレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを転
写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層１３をド
ライエッチング法によりエッチングした（図２
（ｄ））。 （４）酸化シリコンパターン層１３’をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、ｐ−シリコンウエハ１１をｐ−ｎジャンクショ
ンの約数十μｍ〜数μｍ手前まで垂直にエッチングした
（図２（ｅ））。 （５）さらに、ｎ−シリコン層１２を陽極１６として、
陰極１５に白金を用いて、 約４０ｗｔ％で、約８０℃
の水酸化カリウム溶液１８に浸漬させた電極を組み（図
３）、残りの約数十μｍ〜数μｍのｐーシリコンウエハ
をｐーｎジャンクションまでウエットエッチングした。
そのとき、電圧は１〜２Ｖかけられていた。
意し、その一方の面上にｎ−シリコンを厚さ２μｍエピ
タキシャル成長させてｎ−シリコン層１２を形成し（図
２（ａ））、ｐ−シリコンウエハ１１の他方の面上にＣ
ＶＤ法によって、１０μｍの酸化シリコン層１３を成膜
した（図２（ｂ））。 （２）次に、ｎ−シリコン層１２上に保護膜として窒化
珪素１４を成膜した（図２（ｃ））。 （３）次に、酸化シリコン層１３上にレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを転
写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層１３をド
ライエッチング法によりエッチングした（図２
（ｄ））。 （４）酸化シリコンパターン層１３’をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、ｐ−シリコンウエハ１１をｐ−ｎジャンクショ
ンの約数十μｍ〜数μｍ手前まで垂直にエッチングした
（図２（ｅ））。 （５）さらに、ｎ−シリコン層１２を陽極１６として、
陰極１５に白金を用いて、 約４０ｗｔ％で、約８０℃
の水酸化カリウム溶液１８に浸漬させた電極を組み（図
３）、残りの約数十μｍ〜数μｍのｐーシリコンウエハ
をｐーｎジャンクションまでウエットエッチングした。
そのとき、電圧は１〜２Ｖかけられていた。
【００２６】本発明にかかるマスク用基板の製造方法で
は、電気化学エッチストップ法により、ｐ−ｎジャンク
ションで完全にエッチングを完了させることができるの
で、シリコンメンブレンの膜厚は、エピタキシャル成長
させたｎ−シリコン層１２の膜厚、２μｍであった。 （６）保護膜Ｓｉ3Ｎ4１４をＣＦ2＋Ｏ2の混合ガスによ
るドライエッチングにより除去した。 （７）最後に硫酸、過酸化水素水の混合液、純水を
用いて洗浄、乾燥した。
は、電気化学エッチストップ法により、ｐ−ｎジャンク
ションで完全にエッチングを完了させることができるの
で、シリコンメンブレンの膜厚は、エピタキシャル成長
させたｎ−シリコン層１２の膜厚、２μｍであった。 （６）保護膜Ｓｉ3Ｎ4１４をＣＦ2＋Ｏ2の混合ガスによ
るドライエッチングにより除去した。 （７）最後に硫酸、過酸化水素水の混合液、純水を
用いて洗浄、乾燥した。
【００２７】図４（ａ）は実施例１によって製作された
マスク用基板の概略断面図であり、（ｂ）はその斜視図
である。支柱２のシリコンメンブレン１に対する高さａ
は１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱２に囲まれた小領域
１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍとなった。以上
の工程により製作されたマスク用基板は、支柱の途中
（ｐ−ｎジャンクションの約数十μｍ〜数μｍ手前）ま
で、極低温下でプラズマドライエッチング法により、垂
直にエッチングし、残りをウエットエッチングして電気
化学エットストップによりエッチングを終了させたの
で、比較的小さな幅の支柱が得られ、かつシリコンメン
ブレンの厚さを均一にすることができた。 （８）マスク用基板のメンブレン１上にレジストを塗布
し、所定の微細パターンを焼き付け、転写し、所定のパ
ターンが転写されたレジストをマスクとしてメンブレン
をエッチングし、ステンシルマスクを完成させた（図
５）。 〔実施例２〕（１）〜（３）は、実施例１の（１）〜
（３）と同様である。 （４）酸化シリコンパターン層１３’をマスクとして常
温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合ガ
スを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、ｐ−シリコンウエハ１をｐ−ｎジャンクションの約
数十μｍ〜数μｍ手前までエッチングした（図２
（ｅ））。但し、反応ガスはこれに限られない。 （５）〜（７）は、実施例１の（５）〜（７）と同様で
ある。
マスク用基板の概略断面図であり、（ｂ）はその斜視図
である。支柱２のシリコンメンブレン１に対する高さａ
は１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱２に囲まれた小領域
１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍとなった。以上
の工程により製作されたマスク用基板は、支柱の途中
（ｐ−ｎジャンクションの約数十μｍ〜数μｍ手前）ま
で、極低温下でプラズマドライエッチング法により、垂
直にエッチングし、残りをウエットエッチングして電気
化学エットストップによりエッチングを終了させたの
で、比較的小さな幅の支柱が得られ、かつシリコンメン
ブレンの厚さを均一にすることができた。 （８）マスク用基板のメンブレン１上にレジストを塗布
し、所定の微細パターンを焼き付け、転写し、所定のパ
ターンが転写されたレジストをマスクとしてメンブレン
をエッチングし、ステンシルマスクを完成させた（図
５）。 〔実施例２〕（１）〜（３）は、実施例１の（１）〜
（３）と同様である。 （４）酸化シリコンパターン層１３’をマスクとして常
温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合ガ
スを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、ｐ−シリコンウエハ１をｐ−ｎジャンクションの約
数十μｍ〜数μｍ手前までエッチングした（図２
（ｅ））。但し、反応ガスはこれに限られない。 （５）〜（７）は、実施例１の（５）〜（７）と同様で
ある。
【００２８】実施例２によって製作されたマスク用基板
は、図４に示すように実施例１で製作したマスク用基板
と同様である。支柱２のシリコンメンブレン１に対する
高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱２に囲まれた
小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍとなっ
た。以上の工程により製作されたマスク用基板は、ｐ−
シリコン基板の途中（ｐ−ｎジャンクションの約数十μ
ｍ〜数μｍ手前）まで、側壁保護プラズマドライエッチ
ング法により、垂直にエッチングし、残りをウエットエ
ッチングして電気化学エッチストップ法によりエッチン
グを終了させたので、比較的小さな幅の支柱が得られ、
かつシリコンメンブレンの厚さを均一にすることができ
た。 （８）マスク用基板のメンブレン１上にＣＶＤ法により
酸化シリコン層を形成し、酸化シリコン層上にレジスト
を塗布し、所定の微細パターンを焼き付け、酸化シリコ
ン層に転写し、所定のパターンが転写された酸化シリコ
ン層をマスクとしてメンブレンをエッチングし、ステン
シルマスクを完成させた。
は、図４に示すように実施例１で製作したマスク用基板
と同様である。支柱２のシリコンメンブレン１に対する
高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱２に囲まれた
小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍとなっ
た。以上の工程により製作されたマスク用基板は、ｐ−
シリコン基板の途中（ｐ−ｎジャンクションの約数十μ
ｍ〜数μｍ手前）まで、側壁保護プラズマドライエッチ
ング法により、垂直にエッチングし、残りをウエットエ
ッチングして電気化学エッチストップ法によりエッチン
グを終了させたので、比較的小さな幅の支柱が得られ、
かつシリコンメンブレンの厚さを均一にすることができ
た。 （８）マスク用基板のメンブレン１上にＣＶＤ法により
酸化シリコン層を形成し、酸化シリコン層上にレジスト
を塗布し、所定の微細パターンを焼き付け、酸化シリコ
ン層に転写し、所定のパターンが転写された酸化シリコ
ン層をマスクとしてメンブレンをエッチングし、ステン
シルマスクを完成させた。
【００２９】実施例２によって製作されたステンシルマ
スクは、図５に示すように実施例１で製作したステンシ
ルマスクと同様である。
スクは、図５に示すように実施例１で製作したステンシ
ルマスクと同様である。
【００３０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明にかかるマス
ク用基板の製造方法によれば、ｐ−シリコン基板の途中
（ｐ−ｎジャンクションの約数十μｍ〜数μｍ手前）ま
でドライエッチング法により、垂直にエッチングし、残
りをウエットエッチングしているので、比較的小さな幅
の支柱が得られ、マスクの小型化が図られる。
ク用基板の製造方法によれば、ｐ−シリコン基板の途中
（ｐ−ｎジャンクションの約数十μｍ〜数μｍ手前）ま
でドライエッチング法により、垂直にエッチングし、残
りをウエットエッチングしているので、比較的小さな幅
の支柱が得られ、マスクの小型化が図られる。
【００３１】言い換えると、所定のウエハ内に形成する
ことができるパターンの転写領域を増大させることがで
きる。また、ウエットエッチングを電気化学エッチスト
ップ法により完全に終了させているので、８インチシリ
コンウエハ、１２インチシリコンウエハ等の大口径のウ
エハを用いてマスク用基板を製作した場合でもシリコン
メンブレンを均一に製作することができる。
ことができるパターンの転写領域を増大させることがで
きる。また、ウエットエッチングを電気化学エッチスト
ップ法により完全に終了させているので、８インチシリ
コンウエハ、１２インチシリコンウエハ等の大口径のウ
エハを用いてマスク用基板を製作した場合でもシリコン
メンブレンを均一に製作することができる。
【図１】本発明にかかるマスク用基板の概略断面図であ
る。
る。
【図２】本発明にかかるマスク用基板の製造方法の工程
図である。
図である。
【図３】本発明にかかるマスク用基板の製造方法のうち
のウエットエッチングの状態を示す図である。
のウエットエッチングの状態を示す図である。
【図４】（ａ）は、実施例１で製作されたマスク用基板
の概略断面図であり、（ｂ）は、その斜視図である。
の概略断面図であり、（ｂ）は、その斜視図である。
【図５】実施例１で製作されたステンシルマスクの概略
断面図である。
断面図である。
【図６】従来技術の製造方法により製作されたマスク基
板の概略断面図である。
板の概略断面図である。
【図７】荷電粒子線を用いたパターンの分割転写を模式
的に示す図である。
的に示す図である。
１、４２・・・シリコンメンブレン ２、４３・・・支柱 １１・・・ｐ型シリコン基板 １２・・・ｎ型シリコン層 １３・・・酸化シリコン層 １３’・・・酸化シリコンパターン層 １４・・・窒化珪素層（保護膜） １５・・・陰極 １６・・・陽極 １７・・・電源 １８・・・水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ水溶液） １９・・・パターンが形成されたシリコンメンブレン ４１・・・マスク ４４・・・吸収体又は散乱体 ４５・・・遮断膜 ２ａ、４３ａ・・・支柱の壁面 １ａ、４２ａ・・・小領域 ４７・・・感応基板
Claims (3)
- 【請求項１】ｐ型シリコン基板を用意する工程と、 前記ｐ型シリコン基板の一方の面にｎ型シリコン層をエ
ピタキシャル成長させる工程と、 前記ｎ型シリコン層上に保護膜を形成する工程と、 前記ｐ型シリコン基板の他方の面に酸化シリコン層を形
成する工程と、 前記酸化シリコン層に所定のパターンを形成する工程
と、 前記所定のパターンに合わせて前記ｐ型シリコン基板を
垂直方向にエッチングが可能なドライエッチング法によ
り、ｐ型シリコンとｎ型シリコンの接合面の約数十μｍ
〜数μｍ手前までエッチングする工程と、 前記接合面までウエットエッチング法によりウエットエ
ッチングし、電気化学エッチストップ法により、エッチ
ングを終了させる工程と、を備えたマスク用基板の製造
方法。 - 【請求項２】請求項１記載のマスク用基板の製造方法に
より製作されたマスク用基板のシリコンメンブレン上に
形成された所定の微細パターンを有するレジスト、又は
酸化シリコン層の前記微細パターンに合わせて前記メン
ブレンをエッチングするマスクの製造方法。 - 【請求項３】請求項１記載のマスク用基板の製造方法に
より製作されたマスク用基板のシリコンメンブレン上に
吸収体層又は散乱体層、所定の微細パターンを有するレ
ジスト又は酸化シリコン層を順次形成し、前記微細パタ
ーンに合わせて前記吸収体層又は前記散乱体層をエッチ
ングするマスクの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27785697A JPH11121329A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | マスク用基板の製造方法及びマスクの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27785697A JPH11121329A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | マスク用基板の製造方法及びマスクの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121329A true JPH11121329A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17589241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27785697A Pending JPH11121329A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | マスク用基板の製造方法及びマスクの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11121329A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2367688A (en) * | 2000-09-04 | 2002-04-10 | Advantest Corp | Method of manufacturing a membrane mask |
| JP2003007589A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Toppan Printing Co Ltd | ステンシルマスク、その製造方法及び露光方法 |
| US6653644B1 (en) | 1999-06-23 | 2003-11-25 | Nec Electronics Corporation | Pattern exposure method and apparatus |
| JP2006049339A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Sony Corp | マスクパターン配置方法、マスク作製方法、プログラムおよびマスク |
| JP2006287005A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Toyota Motor Corp | ステンシルマスクとその製造方法とその使用方法 |
| CN113436964A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 中国科学技术大学 | 硬质掩膜的制备方法及硬质掩膜 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP27785697A patent/JPH11121329A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6653644B1 (en) | 1999-06-23 | 2003-11-25 | Nec Electronics Corporation | Pattern exposure method and apparatus |
| GB2367688A (en) * | 2000-09-04 | 2002-04-10 | Advantest Corp | Method of manufacturing a membrane mask |
| KR100435974B1 (ko) * | 2000-09-04 | 2004-06-12 | 주식회사 아도반테스토 | 마스크 부재의 제조방법 |
| GB2367688B (en) * | 2000-09-04 | 2004-07-28 | Advantest Corp | Method for manufacturing a membrame mask |
| JP2003007589A (ja) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Toppan Printing Co Ltd | ステンシルマスク、その製造方法及び露光方法 |
| JP2006049339A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Sony Corp | マスクパターン配置方法、マスク作製方法、プログラムおよびマスク |
| JP2006287005A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Toyota Motor Corp | ステンシルマスクとその製造方法とその使用方法 |
| CN113436964A (zh) * | 2021-06-23 | 2021-09-24 | 中国科学技术大学 | 硬质掩膜的制备方法及硬质掩膜 |
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