JPH11162843A - 半導体装置製造用のマスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】転写領域の膜厚を薄くしても破損が生じにくい
半導体装置製造用のマスク及びその製造方法を提供す
る。 【構成】 半導体装置製造用のマスクは、薄膜状の部材
（４）と、前記薄膜状の部材を支持する桟状の部材
（３）と、前記薄膜状の部材と前記桟状の部材との境界
付近（５）に設けられかつ該境界付近の厚みを連続的に
変化させる部材とを備えている。半導体装置製造用のマ
スクの薄膜の部分から桟の部分にかけての厚みが連続的
に変化しているので、薄膜の部分と桟の部分との境界に
応力が集中せず、破損の発生を抑制することができる。
また、薄膜状の部材の導電型をＰ型とすることにより、
歪みの形式は圧力ではなく張力となり、膜が破損するこ
とはなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置製造用
のマスク及びその製造方法に関し、特に、半導体装置を
製造するためにＸ線や荷電粒子線（電子線やイオンビー
ム等）に対して感応するターゲット（例えば、感応基
板）に所定のパターンを転写するためのマスク及びその
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路技術の進展はめざ
ましく、半導体装置の小型化、高集積化の傾向も著し
い。半導体ウェハに集積回路パターンを焼き付けるため
のリソグラフィー装置としては、これまで光を用いたい
わゆる光ステッパー装置が一般的であったが、回路パタ
ーンの微細化が進むにつれて光の解像限界が懸念されて
きた。このため、電子線、イオンビーム、Ｘ線を用いた
リソグラフィー装置の検討、開発が盛んに行われ、所定
パターンを有するマスクに電子線、イオンビーム、また
はＸ線などを照射し、その照射範囲にあるパターンを投
影光学系によりウェハに縮小転写する荷電粒子線縮小転
写装置やＸ線縮小転写装置が提案されている。

【０００３】図３は、このような荷電粒子線縮小転写装
置あるいはＸ線縮小転写装置に用いられる従来のマスク
の構成の一部を示す概念図であり、図３（ａ）は上面
図、図３（ｂ）は側面側からみた断面図である。

【０００４】図３に示される従来のマスクは、１つのシ
リコンウェハから作成されたものであり、例えば１μｍ
程度の厚さ（図３（ｂ）の上下方向）を有する薄膜３４
と、この薄膜３４に垂直に形成され、例えば１ｍｍ程度
の厚さ（図３（ｂ）の上下方向）と１００μｍ程度の幅
（図３（ｂ）の横方向）を有する桟３３とを備えてい
る。

【０００５】桟３３は、薄膜３４を支持する部材であ
り、薄膜３４の表面または裏面上に線状または格子状に
形成されている。また、各桟３３の間にある薄膜３４
は、転写領域３１を形成する。薄膜３４の転写領域３１
以外の領域、すなわち桟３３が形成されている領域は非
転写領域３２を形成する。すなわち、転写領域３１は電
子線等の荷電粒子線が透過しやすい厚さの薄膜３４で形
成されている。

【０００６】この転写領域３１上に、荷電粒子線を散乱
させる図示しない散乱体を形成することにより、パター
ンが形成される。パターンが形成された転写領域３１に
おいては、散乱体が形成されていない部分でだけ荷電粒
子線の散乱が少なく転写光学系のコントラスト開口を通
過する。この通過した荷電粒子線が感応基板に照射され
る。このような原理に基づくマスクを散乱メンブレンマ
スクという。

【０００７】散乱メンブレンマスクの場合、転写領域３
１における散乱体が形成されていない部分での荷電粒子
線の吸収や散乱を抑え、また荷電粒子線の吸収によるマ
スクの温度上昇に伴う転写精度の劣化などを防止するた
めには、転写領域３１を形成する薄膜３４の厚さを薄く
するとともに、この薄くした薄膜３４を熱的及び強度的
に保持する構造が必要となる。

【０００８】一方、貫通孔パターンによって薄膜３４の
転写領域３１上にパターンを形成した散乱ステンシルマ
スクにおいても、薄膜３４の膜厚が厚すぎると荷電粒子
線の吸収による発熱によってマスクに大きな熱変形が生
じてしまう。このため、散乱ステンシルマスクにおいて
も、薄膜３４の膜厚をある程度薄くする必要がある。

【０００９】従って、散乱メンブレンマスク及び散乱ス
テンシルマスクのいずれも、転写領域３１の膜厚をそれ
ぞれの機能を達成できる薄さにする必要があるととも
に、この薄い薄膜３４を保持する構造が必要となる。こ
の構造は、図３に示す桟３３によって達成することがで
きる。

【００１０】図３に示される従来のマスクは、図４に示
されるような方法で製造することができる。まず、Ｐ型
シリコン基板４１を準備する（図４（ａ））。この場
合、Ｐ型シリコン基板４１の裏面はシリコン単結晶の
（１１０）面とし、かつＰ型シリコン基板４１の表面に
垂直な面をシリコン単結晶の（１１１）面とする。

【００１１】次に、Ｐ型シリコン基板４１に対してイオ
ン注入４２などでＮ型不純物を均一に拡散することによ
って、Ｐ型シリコン基板４１の表面上にＮ型シリコンの
薄膜３４を形成する（図４（ｂ））。

【００１２】次に、Ｐ型シリコン基板４１の裏面上でか
つＰ型シリコン基板４１の桟３３を形成する部分を覆う
ように窒化珪素などからなるエッチング用のマスク層４
３を形成する（図４（ｃ））。

【００１３】次に、Ｐ型シリコン基板４１を水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）水溶液などのエッチング液に浸すととも
に、Ｐ型シリコン基板４１の裏面側とエッチング用の電
極４４との間に、電圧を印加する。この印加電圧は、電
極４４を正とした直流電圧である。水酸化カリウム（Ｋ
ＯＨ）水溶液によるシリコン結晶のエッチングでは、
（１００）面はエッチングが進むが、（１１１）面に対
してはエッチングが進行しない。また、エッチングは、
Ｐ型シリコン基板４１とＮ型シリコンの薄膜３４とが形
成するＰＮ接合面まで進行すると、Ｎ型領域では電流が
流れずエッチングが起きないため、ＰＮ接合面でエッチ
ングが停止する。このため、Ｎ型シリコンの薄膜３４に
対して垂直な側壁を有する桟３３がエッチング用のマス
ク層４３とＮ型シリコンの薄膜３４との間に形成され、
かつ桟３３に対応する部分以外のＰ型シリコン基板４１
はエッチングにより除去される（図４（ｄ））。エッチ
ング用のマスク層４３は必要に応じて除去される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３に
示されるような従来のマスクでは、薄膜３４と桟３３と
の境界がほぼ直角であり、しかも薄膜３４の厚さ１μｍ
程度から桟３３の厚さ１ｍｍに急激に変化している。こ
のため、薄膜３４と桟３３の境界部分３５に応力が集中
し、破損しやすいという問題点があった。

【００１５】特に散乱メンブレンマスクでは、極端に薄
膜３４の厚さを薄くする必要があるため、強度の強いマ
スク構造が要望されていた。

【００１６】本発明の目的は、上述の従来技術における
問題点に鑑み、転写領域の膜厚を薄くしても破損などが
生じにくい半導体装置製造用のマスク及びその製造方法
を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明では、半導体装置製造用のマ
スクは、薄膜状の部材と、前記薄膜状の部材を支持する
桟状の部材と、前記薄膜状の部材と前記桟状の部材との
境界付近に設けられかつ該境界付近の厚みを連続的に変
化させる部材とを備えている。これにより、半導体装置
製造用のマスクにおいて薄膜状の部材と桟状の部材との
境界部分に応力が集中せず、破損が生じにくくなる。

【００１８】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の半導体装置製造用のマスクにおいて、前記桟
状の部材は前記薄膜状の部材上で線状または格子状に形
成されているよう構成される。これにより、薄膜状の部
材を桟状の部材で確実に支持することができる。

【００１９】また、請求項３に記載の発明では、半導体
装置製造用のマスクは、第１導電型の半導体の薄膜と、
前記薄膜を支持する第２導電型の半導体の桟と、前記薄
膜と接触しかつ前記桟側に凸となる曲面形状を有するよ
うに前記薄膜と前記桟との間に形成された第１導電型の
半導体部分であって、該第１導電型の半導体部分は前記
桟とＰＮ接合を形成し、かつ前記曲面形状の裾部分は前
記桟の幅を超えているものとを備えている。これによ
り、半導体装置製造用のマスクにおいて薄膜と桟との境
界部分に応力が集中せず、破損が生じにくくなる。ま
た、薄膜と桟との境界部分の曲面形状は、微細であって
も確実に形成することができる。

【００２０】また、請求項４に記載の発明では、半導体
装置製造用のマスクの製造方法は、Ｐ型シリコン基板を
準備する工程と、前記Ｐ型シリコン基板の表面上にＮ型
シリコン薄膜を形成する工程と、前記Ｐ型シリコン基板
にＮ型不純物を局所的に注入または拡散することによっ
て、前記Ｐ型シリコン基板の一部からなりかつ前記Ｎ型
シリコン薄膜に実質的に垂直に形成される桟に対応する
部分と前記Ｎ型シリコン薄膜との間にＮ型領域を形成す
る工程であって、該Ｎ型領域は前記Ｎ型シリコン薄膜と
接触しかつ前記Ｐ型シリコン基板側に凸となる曲面形状
を有して前記Ｐ型シリコン基板とＰＮ接合を形成し、そ
して前記曲面形状の裾部分は前記Ｐ型シリコン基板の前
記桟に対応する部分の幅を超えているものと、前記Ｎ型
シリコン薄膜と前記Ｎ型領域と前記Ｐ型シリコン基板の
前記桟に対応する部分とを残して前記Ｐ型シリコン基板
をエッチングする工程とを備えている。これにより、薄
膜の部分と桟の部分との境界部分に応力が集中せず、破
損が生じにくい半導体装置製造用のマスクを的確に製造
することができる。また、薄膜の部分と桟の部分との境
界部分の曲面形状は、微細であっても確実に形成するこ
とができる。

【００２１】また、請求項５に記載の発明では、半導体
装置製造用のマスクの製造方法は、Ｐ型シリコン基板を
準備する工程と、前記Ｐ型シリコン基板の表面上にＮ型
シリコン薄膜を形成する工程と、前記Ｎ型シリコン薄膜
上に第１のマスク層を形成する工程と、前記Ｐ型シリコ
ン基板の一部からなりかつ前記Ｎ型シリコン薄膜に実質
的に垂直に形成される桟に対応する部分の上にある前記
Ｎ型シリコン薄膜上の前記第１のマスク層をエッチング
して開口を形成する工程と、前記開口を介して前記Ｐ型
シリコン基板と前記Ｎ型シリコン薄膜との間に形成され
たＰＮ接合面よりも深くＮ型不純物を注入または拡散す
ることによって、前記Ｎ型シリコン薄膜と接触しかつ前
記Ｐ型シリコン基板側に凸となる曲面形状を有するＮ型
領域を形成する工程であって、前記Ｎ型領域は前記Ｐ型
シリコン基板とＰＮ接合を形成し、かつ前記曲面形状の
裾部分は前記Ｐ型シリコン基板の前記桟に対応する部分
の幅を超えているものと、前記Ｐ型シリコン基板の裏面
上でかつ前記桟に対応する部分を覆う領域に第２のマス
ク層を形成する工程と、前記第２のマスク層をエッチン
グマスクとし、前記Ｎ型シリコン薄膜と前記Ｎ型領域と
前記Ｐ型シリコン基板の前記桟に対応する部分とを残し
て前記Ｐ型シリコン基板をエッチングする工程とを備え
ている。これにより、薄膜の部分と桟の部分との境界部
分に応力が集中せず、破損が生じにくい半導体装置製造
用のマスクを的確に製造することができる。また、薄膜
の部分と桟の部分との境界部分の曲面形状は、微細であ
っても確実に形成することができる。

【００２２】また、請求項６に記載の発明では、請求項
４または５に記載の半導体装置製造用のマスクの製造方
法において、前記Ｐ型シリコン基板をエッチングする工
程は、前記Ｐ型シリコン基板をエッチング液に浸しかつ
前記Ｐ型シリコン基板と前記Ｎ型シリコン薄膜との間に
電圧を印加することによって前記Ｐ型シリコン基板を裏
面からエッチングし、ＰＮ接合面でエッチングが停止す
る特性を用いてエッチングを終了するよう構成される。
これにより、薄膜の部分と桟の部分との境界部分の曲面
形状を確実に形成することができる。

【００２３】また、請求項７に記載の発明では、請求項
６に記載の半導体装置製造用のマスクの製造方法におい
て、前記Ｐ型シリコン基板の裏面をシリコンの（１１
０）面としかつ前記Ｎ型シリコン薄膜に実質的に垂直に
形成される前記桟の側壁面をシリコンの（１１１）面と
するよう構成される。これにより、Ｎ型シリコン薄膜に
実質的に垂直に形成される桟を的確に形成することがで
きる。

【００２４】また、請求項８に記載の発明では、請求項
４〜７のいずれか１項に記載の半導体装置製造用のマス
クの製造方法において、前記第１のマスク層または第２
のマスク層は、窒化膜または酸化膜あるいはこれらの組
み合わせからなるよう構成される。これにより、エッチ
ング精度と製造工程の効率化が可能となる。

【００２５】また、請求項９に記載の発明では、請求項
４に記載の半導体装置製造用のマスクの製造方法におい
て、前記エッチングする工程の終了後、前記Ｎ型シリコ
ン薄膜にＰ型不純物をイオン注入または拡散によってド
ーピングし、前記Ｎ型シリコン薄膜の導電型をＰ型に変
えるよう構成される。これにより、薄膜部分はＰ型に変
換されているので、応力の形式が張力となり、パターン
形成を行ったときに薄膜部分が破損することはない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る半導体装置製
造用のマスクにつき図面を参照して説明する。図１は、
本発明の一実施形態に係る半導体装置製造用のマスクの
構成の一部を示す概念図であり、図１（ａ）は上面図、
図１（ｂ）は側面側からみた断面図である。

【００２７】これらの図に示される半導体装置製造用の
マスクは、例えば１μｍ程度の厚さ（図１（ｂ）の上下
方向）を有するＮ型シリコンなどからなる薄膜４と、こ
の薄膜４に垂直に形成されかつ薄膜４を支持する、例え
ば１ｍｍ程度の厚さ（図１（ｂ）の上下方向）と１００
μｍ程度の幅（図１（ｂ）の横方向）を有するＰ型シリ
コンなどからなる桟３とを備えている。薄膜４は転写領
域１を有し、この転写領域１には、図示しない散乱体に
よるパターンが形成されている。薄膜４の桟３が形成さ
れている領域および後述する領域６の裾部分が形成され
ている桟３と薄膜４の転写領域１との間の境界付近は、
非転写領域２を形成する。

【００２８】薄膜４上には、酸化珪素（ＳｉＯ_２）など
からなる層８が形成され、層８の桟３に対向する部分に
は開口部９が設けられている。この層８は、必要に応じ
て除去してもよい。

【００２９】また、薄膜４と桟３との間には、桟３側に
凸となるガウシアン分布状の曲面形状７を有するＮ型シ
リコンなどからなる領域６が形成されている。この領域
６の裾部分は、桟３の幅を超えて形成されている。

【００３０】領域６の裾部分により、薄膜４と桟３との
境界付近５ではなだらかな曲面形状が形成され、薄膜４
（厚さは１μｍ程度）から桟３（厚さは１ｍｍ程度）に
かけて厚みが連続的に変化している。この境界付近５の
厚みの連続的な変化により、境界付近５にかかる応力が
分散され、薄膜４と桟３との強度を増すことができる。
従って、半導体装置製造用のマスクにおける破損の発生
を抑制することができる。

【００３１】次に、このような構成の半導体装置製造用
のマスクの製造方法について説明する。図２は、図１に
示される半導体装置製造用のマスクの製造方法を概念的
に示す概略図であり、図１（ｂ）の一部分にほぼ対応す
る断面図である。

【００３２】まず、例えば１ｍｍ程度の厚みを有するＰ
型シリコン基板１１を準備する（図２（ａ））。この場
合、Ｐ型シリコン基板１１の裏面はシリコン単結晶の
（１１０）面とし、かつＰ型シリコン基板１１の表面に
垂直な面をシリコン単結晶の（１１１）面とする。ま
た、Ｐ型シリコン基板１１の厚みで桟の厚みがほぼ決ま
る。

【００３３】次に、Ｐ型シリコン基板１１に対して例え
ばリン（Ｐ）などのＮ型不純物をイオン注入１２し、必
要に応じて熱処理し、Ｐ型シリコン基板１１の表面上に
Ｎ型シリコンの薄膜１３を形成する（図２（ｂ））。ま
た、デポジションや拡散によってＰ型シリコン基板１１
の表面上にＮ型シリコンの薄膜１３を形成してもよい。

【００３４】次に、Ｎ型シリコンの薄膜１３上に酸化珪
素膜１４を形成する。更に酸化珪素膜１４に開口部１５
を形成する。この開口部１５は、例えば、酸化珪素膜１
４上に図示しないレジスト膜を塗布し、リソグラフィー
法によりパターン化したレジスト膜をマスクとして酸化
珪素膜１４をエッチングすることなどにより形成され
る。開口部１５の形成後、レジスト膜は除去される。

【００３５】次に、開口部１５を介してリン（Ｐ）など
のＮ型不純物をイオン注入１６する。このイオン注入１
６は、Ｐ型シリコン基板１１とＮ型シリコンの薄膜１３
とが形成するＰＮ接合面よりも若干深い領域にイオンが
注入されるよう加速電圧を調整すればより好ましい。さ
らに熱拡散を行い、開口１５の下にＮ型領域１７を形成
する。この際、Ｎ型領域１７の裾部分１８が後に形成す
る桟２０の幅を超えて形成されるように熱拡散を行う。
この結果、Ｐ型シリコン基板１１とＮ型シリコンの薄膜
１３とのＰＮ接合面は、Ｐ型シリコン基板１１側すなわ
ち後に形成する桟２０側に凸となる曲面形状を有するよ
うになる（図２（ｃ））。

【００３６】次に、Ｐ型シリコン基板１１の裏面上でか
つＰ型シリコン基板１１の桟に対応する部分を覆うよう
に窒化珪素などからなるエッチング用のマスク層１９を
形成する（図２（ｄ））。

【００３７】次に、Ｐ型シリコン基板１１を水酸化カリ
ウム（ＫＯＨ）水溶液などのエッチング液に浸すととも
に、Ｐ型シリコン基板１１の裏面側と前記水溶液に入れ
たエッチング用の電極２１との間に電圧を印加し、Ｐ型
シリコン基板１１を裏面からエッチングする。この印加
電圧は、電極２１側を正とした直流電圧である。水酸化
カリウム（ＫＯＨ）水溶液によるシリコン結晶のエッチ
ングでは、（１００）面はエッチングが進むが、（１１
１）面に対してはエッチングが進行しないため、Ｐ型シ
リコン基板１１は異方性エッチングされる。また、Ｎ型
領域では電流が流れずエッチングが起きないため、Ｐ型
シリコン基板１１のエッチングがＰＮ接合面まで進行す
るとエッチングは停止する。このため、Ｎ型シリコンの
薄膜１３とＮ型領域１７はエッチングされない。従っ
て、エッチング用のマスク層１９とＮ型領域１７との間
には、エッチングされずに残ったＰ型シリコン基板１１
よりなる桟２０が形成される（図２（ｅ））。桟２０の
側壁面はシリコンの（１１１）面であるため、Ｎ型シリ
コンの薄膜１３に対して実質的に垂直である。

【００３８】しかしながら、薄膜４に対応するＮ型シリ
コンの薄膜１３と桟３に対応する桟２０の境界付近で
は、エッチングされずに残ったＮ型領域１７の裾部分１
８によって、曲面形状が形成され、Ｎ型シリコンの薄膜
１３から桟２０にかけて厚みが連続的に変化する。この
結果、図１に示すようなマスクを製造することができ
る。

【００３９】必要に応じて、酸化珪素膜１４やエッチン
グ用のマスク層１９を取り除いてもよい。

【００４０】また、薄膜には張力が働いていた方が安定
であるが、Ｎ型の薄膜は圧力の応力となる場合が多い。
従って、エッチングが終了した後、Ｎ型シリコンの薄膜
１３にボロンなどのＰ型不純物を拡散あるいはイオン注
入２２して薄膜部２３の導電型をＰ型に変換し、応力を
張力になるようにしてもよい（図２（ｆ））。

【００４１】なお、エッチング用のマスク１９は、酸化
珪素膜（ＳｉＯ_２）を形成した後にさらに窒化珪素膜を
形成するようにしてもよいし、酸化珪素膜のみでもよ
い。酸化珪素膜のみの場合は、酸化珪素膜が水酸化カリ
ウム水溶液に侵されることから桟２０の厚さが薄くなる
ことがあるが、桟２０の厚さの精度の高さはあまり要求
されないため、酸化珪素膜のみでも可能である。

【００４２】Ｎ型不純物としてリン（Ｐ）を用いたが、
これに限らず任意のＮ型不純物を用いることができる。
また、Ｐ型シリコン基板を形成するためのＰ型不純物も
任意のＰ型不純物を用いることができる。

【００４３】また、Ｎ型領域１７の形成は、イオン注入
を用いずに熱拡散などで行うこともできるが、イオン注
入によってＮ型不純物を注入した後に熱拡散させた方
が、Ｎ型不純物の濃度や分布形状を制御しやすく、結果
的にＮ型領域１７の曲面形状を制御しやすいのでより好
ましい。

【００４４】また、Ｎ型領域１７の形成にあたり、酸化
珪素膜１４に開口部１５を形成した後、その開口部１５
を介してイオン注入を行ったが、直接酸化珪素膜１４に
イオンビームを照射して酸化珪素膜１４に開口部１５を
形成し、続けてイオン注入を行うようにしてもよい。

【００４５】具体的な実施形態をあげたが、本発明は、
薄膜状の部分と桟の部分との境界付近がなだらかな曲面
形状を有して厚みが連続的に変化している半導体装置製
造用のマスクとその製造方法であればよく、前述の実施
形態には限定されない。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、請求項１および３に記載
の発明によれば、転写領域を形成する薄膜の部分とこの
薄膜の部分を支持する桟の部分との境界付近の厚さが連
続的に変化するので、薄膜の部分と桟の部分との境界に
応力が集中せず、破損が生じにくい半導体装置製造用の
マスクを提供することができる。

【００４７】請求項２に記載の発明によれば、半導体装
置製造用のマスクの薄膜の部分を桟の部分で確実に支持
することができる。

【００４８】請求項４および５に記載の発明によれば、
薄膜の部分と桟の部分との境界に応力が集中せず、破損
が生じにくい半導体装置製造用のマスクを的確に製造す
ることができる。薄膜の部分と桟の部分との境界付近の
曲面形状は、微細であっても確実に形成することができ
る。

【００４９】請求項６に記載の発明によれば、薄膜と桟
との境界付近が曲面形状を有し、厚みが連続的に変化す
る境界部分を確実に形成することができる。

【００５０】請求項７に記載の発明によれば、薄膜に垂
直な桟を的確に形成することができる。

【００５１】請求項８に記載の発明によれば、エッチン
グ精度と製造工程の効率化が可能となる。

【００５２】請求項９に記載の発明によれば、薄膜部分
はＰ型に変換されているので、応力の形式が張力とな
り、パターン形成を行ったときに薄膜部分が破損するこ
とはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る半導体装置製造用の
マスクの構成の一部を示す概念図であり、（ａ）は上面
図、（ｂ）は側面側からみた断面図である。

【図２】図１に示される半導体装置製造用のマスクの製
造方法を概念的に示す概略図である。

【図３】従来のマスクの構成の一部を示す概念図であ
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面側からみた断面図で
ある。

【図４】図３に示される従来のマスクの製造方法を概念
的に示す概略図である。

【符号の説明】

１ 転写領域 ２ 非転写領域 ３ 桟 ４ 薄膜 ５ 境界付近 ６ 領域 ７ 曲面形状 ８ 層 ９ 開口部 １１ Ｐ型シリコン基板 １２ イオン注入 １３ Ｎ型シリコンの薄膜 １４ 酸化珪素膜 １５ 開口部 １６ イオン注入 １７ Ｎ型領域 １８ 裾部分 １９ エッチング用のマスク層 ２０ 桟 ２１ エッチング用の電極 ２２ イオン注入 ２３ Ｐ型に変換された薄膜 ３１ 転写領域 ３２ 非転写領域 ３３ 桟 ３４ 薄膜 ３５ 境界部分 ４１ Ｐ型シリコン基板 ４２ イオン注入 ４３ エッチング用のマスク層 ４４ エッチング用の電極

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜状の部材と、 前記薄膜状の部材を支持する桟状の部材と、 前記薄膜状の部材と前記桟状の部材との境界付近に設け
   られかつ該境界付近の厚みを連続的に変化させる部材
   と、 を具備することを特徴とする半導体装置製造用のマス
   ク。
2. 【請求項２】 前記桟状の部材は前記薄膜状の部材上で
   線状または格子状に形成されていることを特徴とする請
   求項１に記載の半導体装置製造用のマスク。
3. 【請求項３】 第１導電型の半導体の薄膜と、 前記薄膜を支持する第２導電型の半導体の桟と、 前記薄膜と接触しかつ前記桟側に凸となる曲面形状を有
   するように前記薄膜と前記桟との間に形成された第１導
   電型の半導体部分であって、該第１導電型の半導体部分
   は前記桟とＰＮ接合を形成し、かつ前記曲面形状の裾部
   分は前記桟の幅を超えているもの、 を具備することを特徴とする半導体装置製造用のマス
   ク。
4. 【請求項４】 Ｐ型シリコン基板を準備する工程と、 前記Ｐ型シリコン基板の表面上にＮ型シリコン薄膜を形
   成する工程と、 前記Ｐ型シリコン基板にＮ型不純物を局所的に注入また
   は拡散することによって、前記Ｐ型シリコン基板の一部
   からなりかつ前記Ｎ型シリコン薄膜に実質的に垂直に形
   成される桟に対応する部分と前記Ｎ型シリコン薄膜との
   間にＮ型領域を形成する工程であって、該Ｎ型領域は前
   記Ｎ型シリコン薄膜と接触しかつ前記Ｐ型シリコン基板
   側に凸となる曲面形状を有して前記Ｐ型シリコン基板と
   ＰＮ接合を形成し、そして前記曲面形状の裾部分は前記
   Ｐ型シリコン基板の前記桟に対応する部分の幅を超えて
   いるもの、 前記Ｎ型シリコン薄膜と前記Ｎ型領域と前記Ｐ型シリコ
   ン基板の前記桟に対応する部分とを残して前記Ｐ型シリ
   コン基板をエッチングする工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置製造用のマスク
   の製造方法。
5. 【請求項５】 Ｐ型シリコン基板を準備する工程と、 前記Ｐ型シリコン基板の表面上にＮ型シリコン薄膜を形
   成する工程と、 前記Ｎ型シリコン薄膜上に第１のマスク層を形成する工
   程と、 前記Ｐ型シリコン基板の一部からなりかつ前記Ｎ型シリ
   コン薄膜に実質的に垂直に形成される桟に対応する部分
   の上にある前記Ｎ型シリコン薄膜上の前記第１のマスク
   層をエッチングして開口を形成する工程と、 前記開口を介して前記Ｐ型シリコン基板と前記Ｎ型シリ
   コン薄膜との間に形成されたＰＮ接合面よりも深くＮ型
   不純物を注入または拡散することによって、前記Ｎ型シ
   リコン薄膜と接触しかつ前記Ｐ型シリコン基板側に凸と
   なる曲面形状を有するＮ型領域を形成する工程であっ
   て、前記Ｎ型領域は前記Ｐ型シリコン基板とＰＮ接合を
   形成し、かつ前記曲面形状の裾部分は前記Ｐ型シリコン
   基板の前記桟に対応する部分の幅を超えているもの、 前記Ｐ型シリコン基板の裏面上でかつ前記桟に対応する
   部分を覆う領域に第２のマスク層を形成する工程と、 前記第２のマスク層をエッチングマスクとし、前記Ｎ型
   シリコン薄膜と前記Ｎ型領域と前記Ｐ型シリコン基板の
   前記桟に対応する部分とを残して前記Ｐ型シリコン基板
   をエッチングする工程と、 を具備することを特徴とする半導体装置製造用のマスク
   の製造方法。
6. 【請求項６】 前記Ｐ型シリコン基板をエッチングする
   工程は、前記Ｐ型シリコン基板をエッチング液に浸しか
   つ前記Ｐ型シリコン基板とエッチングのための電極との
   間に電圧を印加することによって前記Ｐ型シリコン基板
   を裏面からエッチングし、ＰＮ接合面でエッチングが停
   止する特性を用いてエッチングを終了することを特徴と
   する請求項４または５に記載の半導体装置製造用のマス
   クの製造方法。
7. 【請求項７】 前記Ｐ型シリコン基板の裏面をシリコン
   の（１１０）面としかつ前記Ｎ型シリコン薄膜に実質的
   に垂直に形成される前記桟の側壁面をシリコンの（１１
   １）面とすることを特徴とする請求項６に記載の半導体
   装置製造用のマスクの製造方法。
8. 【請求項８】 前記第１のマスク層または第２のマスク
   層は、窒化膜または酸化膜あるいはこれらの組み合わせ
   からなることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項
   に記載の半導体装置製造用のマスクの製造方法。
9. 【請求項９】 前記エッチングする工程の終了後、前記
   Ｎ型シリコン薄膜にＰ型不純物をイオン注入または拡散
   によってドーピングし、前記Ｎ型シリコン薄膜の導電型
   をＰ型に変えることを特徴とする請求項４に記載の半導
   体装置製造用のマスクの製造方法。