JP2009231670A - Stencil mask or apertures and their production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステンシルマスク又はアパーチャ、およびそれらの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a stencil mask or aperture and a method for manufacturing the same.
近年、LSI等の微細化が急速に進み、これらの素子の更なる微細な回路パターンを形成するためのリソグラフィー技術の開発が進められている。特に、線幅65nm以下のパターン形成においては、従来のArFエキシマレーザを露光光源として用いた露光方式では解像限界に達し、パターン形成が困難となっている。このため、これに代わるリソグラフィー技術として、レンズと露光対象ウエハ間を空気よりも屈折率の高い媒体で満たし、実効的な解像度を向上させる液浸リソグラフィー法が注目されている。この方法によれば、従来のArFエキシマレーザで形成が困難であった65nm以下のパターンを形成することが可能であると期待されている。 In recent years, miniaturization of LSIs and the like has progressed rapidly, and development of lithography techniques for forming further fine circuit patterns of these elements has been promoted. In particular, in pattern formation with a line width of 65 nm or less, the exposure method using a conventional ArF excimer laser as an exposure light source reaches the resolution limit, making pattern formation difficult. Therefore, as an alternative lithography technique, an immersion lithography method that fills the space between the lens and the wafer to be exposed with a medium having a higher refractive index than air and improves the effective resolution has attracted attention. According to this method, it is expected that a pattern of 65 nm or less, which has been difficult to form with a conventional ArF excimer laser, can be formed.
しかし、液浸リソグラフィー法を用いた場合、実効的な解像度は向上させることが可能である一方で焦点深度が浅くなるため、高アスペクト比のホールパターン等の形成が困難となる。また、液浸リソグラフィー法によっても45nmノード以下の微細パターンに対しては解像限界に達する可能性がある。 However, when the immersion lithography method is used, the effective resolution can be improved, but the depth of focus becomes shallow, so that it is difficult to form a high aspect ratio hole pattern or the like. In addition, the resolution limit may be reached for a fine pattern of 45 nm node or less by the immersion lithography method.
この問題を解決する方法のひとつに荷電粒子線リソグラフィーが挙げられる。荷電粒子線リソグラフィーは、従来用いられてきたArFやKrF等のエキシマレーザの代わりに電子線やイオンビーム等の荷電粒子線を露光光源として利用する技術である。荷電粒子線リソグラフィーでは、露光光源となる荷電粒子線を、所望の荷電粒子線透過孔が形成されたステンシルマスク又はアパーチャに照射し、ウエハ上のレジストを感光させ微細パターンの形成を行う。 One of the methods for solving this problem is charged particle beam lithography. The charged particle beam lithography is a technique that uses a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam as an exposure light source instead of an excimer laser such as ArF or KrF that has been conventionally used. In charged particle beam lithography, a charged particle beam serving as an exposure light source is irradiated onto a stencil mask or aperture in which a desired charged particle beam transmission hole is formed, and a resist on the wafer is exposed to form a fine pattern.
荷電粒子線リソグラフィーの中でも、露光光源に電子線を用いた部分一括露光方式は65nmノード以下の微細パターン形成技術として期待されている。部分一括露光方式で用いられるステンシルマスクには、可変成形部と呼ばれる矩形パターン、および転写パターン中に繰り返して現れる種々の要素パターンが形成されている。主にステンシルマスクに形成された可変成形部およびアパーチャに形成された矩形の開口パターンを用いて任意の矩形ショットを形成し、転写パターンを走査して描画を行うが、上記の要素パターンについてはステンシルマスク上に作り込んだパターンを用いて一括露光を行うことにより、描画のスループットを向上させる露光方式である。 Among charged particle beam lithography, a partial collective exposure method using an electron beam as an exposure light source is expected as a fine pattern forming technique of 65 nm node or less. A stencil mask used in the partial collective exposure system is formed with a rectangular pattern called a variable forming portion and various element patterns that repeatedly appear in the transfer pattern. An arbitrary rectangular shot is mainly formed using a variable shaped part formed on the stencil mask and a rectangular opening pattern formed on the aperture, and the transfer pattern is scanned and drawn. This is an exposure method that improves drawing throughput by performing batch exposure using a pattern formed on a mask.
ステンシルマスク又はアパーチャを用いて部分一括露光を行う場合には、ステンシルマスク又はアパーチャ上に形成された、可変成形部をはじめとする矩形の開口パターンにおけるコーナR値が小さいことが重要である。矩形の開口パターンにおけるコーナR値が大きい場合には、ウエハ上に転写されたパターンの形状精度が悪くなるからである。なお、コーナR値とは矩形の開口パターンにおけるコーナに内接する円の半径のことであり、コーナR値が大きいほどコーナの形状はより丸みを帯びる。 When partial batch exposure is performed using a stencil mask or aperture, it is important that the corner R value in the rectangular opening pattern including the variable forming portion formed on the stencil mask or aperture is small. This is because when the corner R value in the rectangular opening pattern is large, the shape accuracy of the pattern transferred onto the wafer is deteriorated. The corner R value is a radius of a circle inscribed in the corner in the rectangular opening pattern. The larger the corner R value, the more rounded the corner shape.
ステンシルマスク又はアパーチャ上の矩形の開口パターンにおけるコーナR値の精度を向上させるための方法としては、例えば、ステンシルマスク作製におけるエッチング条件を制御する方法が提案されている(特許文献1参照)。
しかしながら、実際のエッチング工程においては、エッチングマスクとなるレジストや酸化膜などに設けた開口部に対して、完全に垂直方向にエッチングを進行させることは困難であり、マスク端部近傍では、開口の外側に向かってエッチングがある程度進行する。 However, in the actual etching process, it is difficult to allow the etching to proceed completely in the vertical direction with respect to the opening provided in the resist, oxide film, or the like serving as an etching mask. Etching proceeds to some extent toward the outside.
また、エッチングマスクの材質としては、使用するエッチング条件に対して耐性の高い物を用いるが、それでもある程度の速度で、エッチングマスク自体もエッチングされるのが一般的である。このため、エッチングの進行に従ってエッチングマスクが微小量エッチングされてしまい、開口寸法が徐々に大きくなっていく。この結果、ウエハ表面のエッチングパターンの開口寸法は、初期のエッチングマスクの開口寸法に対して大きくなる。 In addition, as the material of the etching mask, a material having high resistance to the etching conditions to be used is used, but the etching mask itself is generally etched at a certain rate. For this reason, the etching mask is etched by a minute amount as the etching progresses, and the opening size gradually increases. As a result, the opening size of the etching pattern on the wafer surface becomes larger than the opening size of the initial etching mask.
これらの現象を総称してサイドエッチングと呼称するが、この影響により、矩形開口のエッチングパターンにおけるコーナR値は大きくなる。何故なら、初期の矩形開口のコーナR値が0であり、サイドエッチングが一定の速度で進行する場合、矩形開口のコーナ部では、初期コーナ部を起点とした扇形の形状で進行していくことになるためである。この結果、コーナR値は大きくなる。 These phenomena are collectively referred to as side etching. Due to this influence, the corner R value in the etching pattern of the rectangular opening is increased. This is because when the corner R value of the initial rectangular opening is 0 and the side etching proceeds at a constant rate, the corner portion of the rectangular opening proceeds in a fan shape starting from the initial corner portion. Because it becomes. As a result, the corner R value increases.
また、前記サイドエッチングが仮に全く無い場合でも、それ以前の問題として、最初のエッチングマスク自体の形状を考慮する必要がある。一般的には、フォトリソグラフィーや電子線リソグラフィーなどの手法を用いてレジストにパターンを形成するが、このパターンの矩形部において、コーナR値を0とすることは現実には不可能であり、有限のコーナR値を持たざるを得ない。この結果として、ステンシルマスクやアパーチャの最終的な矩形開口のコーナR値は更に大きくなってしまう。 Even if the side etching is not performed at all, it is necessary to consider the shape of the first etching mask itself as a previous problem. In general, a pattern is formed on a resist by using a technique such as photolithography or electron beam lithography. However, in the rectangular portion of this pattern, it is impossible to set the corner R value to 0 in reality. It must have a corner R value of As a result, the corner R value of the final rectangular opening of the stencil mask or aperture is further increased.
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、矩形の開口パターンのコーナR値が小さいステンシルマスクやアパーチャ、及びそれらの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a stencil mask or aperture having a small corner R value of a rectangular opening pattern, and a manufacturing method thereof.
請求項1に記載の発明は、少なくとも基板に矩形の開口パターンを有するステンシルマスク又はアパーチャにおいて、前記矩形の開口パターンの少なくとも側面に、少なくとも酸化膜を備えることで、前記矩形の開口パターンのコーナR値を小さくしてなることを特徴とするステンシルマスク又はアパーチャである。
請求項2に記載の発明は、前記矩形の開口パターンの少なくとも側面又は全面に、少なくとも酸化膜を備え、更に少なくとも前記酸化膜の表面に導電膜を備えることで、前記矩形の開口パターンのコーナR値を小さくすると共に、表面に導電性を付与してなることを特徴とする請求項1に記載のステンシルマスク又はアパーチャである。
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のステンシルマスク又はアパーチャの製造方法であって、
基板に開口パターンを形成する工程と、
前記開口パターンの少なくとも側面又は全面を比較的低温で熱酸化することによって、酸化膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とするステンシルマスク又はアパーチャの製造方法である。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載のステンシルマスク又はアパーチャの製造方法であって、
基板に開口パターンを形成する工程と、
前記開口パターンの少なくとも側面又は全面を比較的低温で熱酸化することによって、酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜の表面全体に導電膜を形成する工程と、
を備えること特徴とするステンシルマスク又はアパーチャの製造方法である。
According to the first aspect of the present invention, in the stencil mask or aperture having a rectangular opening pattern on at least the substrate, at least an oxide film is provided on at least a side surface of the rectangular opening pattern, so that the corner R of the rectangular opening pattern is obtained. A stencil mask or aperture having a reduced value.
According to a second aspect of the present invention, at least a side surface or an entire surface of the rectangular opening pattern is provided with at least an oxide film, and at least a surface of the oxide film is provided with a conductive film, whereby the corner R of the rectangular opening pattern is provided. The stencil mask or aperture according to claim 1, wherein the stencil mask or aperture is formed by reducing the value and imparting conductivity to the surface.
Invention of Claim 3 is a manufacturing method of the stencil mask or aperture of Claim 1,
Forming an opening pattern on the substrate;
Forming an oxide film by thermally oxidizing at least a side surface or the entire surface of the opening pattern at a relatively low temperature;
A method for producing a stencil mask or aperture.
Invention of Claim 4 is a manufacturing method of the stencil mask or aperture of Claim 2,
Forming an opening pattern on the substrate;
Forming an oxide film by thermally oxidizing at least a side surface or an entire surface of the opening pattern at a relatively low temperature;
Forming a conductive film on the entire surface of the oxide film;
A method for manufacturing a stencil mask or an aperture.
以下、本発明によって、ステンシルマスク又はアパーチャの矩形開口におけるコーナR値が小さくなる理由、及びその効果について説明する。 Hereinafter, the reason why the corner R value in the rectangular opening of the stencil mask or the aperture becomes small and the effect thereof according to the present invention will be described.
シリコンを酸化する際に、表面に凹凸や開口があると、その形状によって形成される酸化膜の厚さが局所的に変化する現象が知られている(特許文献1参照)。 When silicon is oxidized, if there are irregularities or openings on the surface, a phenomenon is known in which the thickness of the oxide film formed locally changes depending on the shape (see Patent Document 1).
さらに、この現象を利用して、走査プローブ顕微鏡等に用いるプローブに微小な開口を設け、近接場光デバイスとして用いる試みがなされている。(下記非特許文献参照)。
非特許文献1:J. Electrochem. Soc., vol. 129, 1278 (1982)
非特許文献2:Appl. Phys. Lett., vol.75, 4076 (1999)
Furthermore, an attempt has been made to use this phenomenon as a near-field light device by providing a fine opening in a probe used in a scanning probe microscope or the like. (See the following non-patent literature).
Non-Patent Document 1: J. Electrochem. Soc., Vol. 129, 1278 (1982)
Non-Patent Document 2: Appl. Phys. Lett., Vol.75, 4076 (1999)
非特許文献1,2に記載されている内容によれば、比較的低温(例えば950℃程度)にて熱酸化膜が形成される場合、凹・凸各々のコーナでの酸化膜厚は、平坦な場所でのそれに比べて薄くなる。これは、酸化時の体積膨張によって、コーナ部に圧縮応力が発生する事が原因である。この現象を図示した物が、図1である。 According to the contents described in Non-Patent Documents 1 and 2, when the thermal oxide film is formed at a relatively low temperature (for example, about 950 ° C.), the oxide film thickness at the concave and convex corners is flat. It is thinner than that in the place. This is because compressive stress is generated in the corner due to volume expansion during oxidation. The thing which illustrated this phenomenon is FIG.
図1に示したように、熱酸化後の酸化膜102は、初期シリコン表面101の内/外両側に形成されるが、これは、酸素原子がシリコン表面101から内側に入り込むと共に、この反応によって体積が膨張するためである。その結果として、凹形状(コーナを形成する2辺が成す角度が180°より小さい)のコーナでは、酸化後に酸化膜表面が成すコーナ103の角度は、初期のシリコンが成すそれに対して小さくなり、ノッチ状の形状を呈する。
As shown in FIG. 1, the
一方、凸形状のコーナ、つまりコーナを形成する2辺が成す角度が180°より大きい場合には、酸化後に酸化膜表面が成すコーナ104の角度は、初期のシリコンが成すそれに対して大きくなり、鈍った形状のコーナとなる。
On the other hand, if the angle formed by the convex corners, that is, the two sides forming the corner is larger than 180 °, the angle of the
この現象を、ステンシルマスク又はアパーチャの一般的な矩形開口部に適用する事を考える。酸化前の開口201が厳密に幾何学的な矩形形状である場合、言い換えると、コーナを形成する2辺の成す角度が90°で、かつコーナR値が0である場合、酸化後の開口202の形状は、図2(a)に示すように、四つのコーナにノッチが入ったような形状となる。これは、上述の説明より明らかである。
Consider applying this phenomenon to a typical rectangular opening in a stencil mask or aperture. When the
一方、ステンシルマスク又はアパーチャの矩形開口形状が、リソグラフィーやエッチングの影響によって変形し、0より大きいコーナR値を持っている場合を示したのが図2(b)である。この場合、酸化前の開口203に熱酸化を行うと、仮にコーナ部に発生する圧縮応力を全く無視し、完全に等方的に酸化膜表面が矩形内側に向けて成長していくと考えた場合でも、成長と共にコーナR値が小さくなる事は、幾何学的な考察より明らかである。
On the other hand, FIG. 2B shows a case where the rectangular opening shape of the stencil mask or aperture is deformed by the influence of lithography or etching and has a corner R value larger than zero. In this case, if thermal oxidation is performed on the
実際には、初期コーナR値が0の場合に比べてその程度は低い(コーナ部に発生する圧縮応力が小さくなるため)ものの、やはりコーナ近傍部では酸化膜の成長速度が低下し、酸化膜厚は平坦部に比べて薄くなる。その結果、酸化後の酸化膜表面は、コーナ部において図2(b)に示すように、やや鈍ったノッチ形状となるものの、初期矩形開口203のコーナR値に比べて、酸化後の矩形開口204のコーナR値は小さくなる。
Actually, the degree of the initial corner R value is lower than that when the initial corner R value is 0 (because the compressive stress generated in the corner portion is small), but the growth rate of the oxide film also decreases in the vicinity of the corner. The thickness is thinner than the flat part. As a result, the oxidized oxide film surface has a slightly blunt notch shape at the corner as shown in FIG. 2B, but the oxidized rectangular surface is smaller than the corner R value of the initial
以上の原理より、本発明のステンシルマスク又はアパーチャにおいては、矩形開口パターンの側面又は全面を酸化することにより、サイドエッチングで拡大した矩形開口パターンのコーナR値を小さくすることが可能となり、高品質のビーム露光を行うことが可能となる。 Based on the above principle, in the stencil mask or aperture of the present invention, it is possible to reduce the corner R value of the rectangular opening pattern enlarged by side etching by oxidizing the side surface or the entire surface of the rectangular opening pattern. Beam exposure can be performed.
一方で、絶縁体である酸化膜を全面に形成すると、特に電子線やイオンビームを用いる場合に、マスク自体が帯電してしまう(チャージアップ)問題が懸念されるが、この問題が顕著な場合には、開口パターン側面のみを酸化するか、あるいは開口パターン側面又は全面を酸化した後、薄い導電膜を全面に形成することで、問題を解決する手段を提供する。 On the other hand, when an oxide film as an insulator is formed on the entire surface, there is a concern that the mask itself will be charged (charge up), particularly when using an electron beam or ion beam. The present invention provides means for solving the problem by oxidizing only the side surface of the opening pattern or by forming a thin conductive film on the entire surface after oxidizing the side surface or the entire surface of the opening pattern.
以下、本発明のステンシルマスク又はアパーチャについて説明を行う。
本発明のステンシルマスク又はアパーチャは、基板に開口パターンを有するステンシルマスク又はアパーチャにおいて、前記開口パターンの側面または全面に、熱酸化膜を備えることを特徴とする。
Hereinafter, the stencil mask or aperture of the present invention will be described.
The stencil mask or aperture of the present invention is characterized in that in the stencil mask or aperture having an opening pattern on the substrate, a thermal oxide film is provided on the side surface or the entire surface of the opening pattern.
開口パターンについては、所望する設計パターンに応じて、開口パターンを基板に形成してよく、適宜公知の方法を用いて良い。例えば、公知のリソグラフィーやエッチング技術などを用いて製造しても良い。 As for the opening pattern, the opening pattern may be formed on the substrate according to the desired design pattern, and a known method may be used as appropriate. For example, you may manufacture using well-known lithography, an etching technique, etc.
本発明のステンシルマスク又はアパーチャは、適宜公知の方法を用いて開口パターンを形成した後、少なくとも開口パターンの側面を熱酸化することを特徴とする。このとき、開口パターン側面のみならず、ステンシルマスク又はアパーチャ全面を酸化しても良い。少なくとも、開口パターンの側面に膜を熱酸化することにより、開口パターンのコーナR値を改善する事が出来る。 The stencil mask or aperture of the present invention is characterized in that after an opening pattern is appropriately formed using a known method, at least the side surface of the opening pattern is thermally oxidized. At this time, not only the side surface of the opening pattern but also the entire surface of the stencil mask or the aperture may be oxidized. At least the corner R value of the opening pattern can be improved by thermally oxidizing the film on the side surface of the opening pattern.
熱酸化工程のプロセス条件、例えば酸化温度、処理時間などを決定するには、処理前に開口パターンのコーナR値をCD-SEMなどの測定装置によって計測し、その結果に応じて決める必要が有る。また、初期コーナR値の値に応じて、どの様な熱酸化条件を適用するかについては、事前に様々な条件で試行しておくことが望ましい。なお本発明でいう「比較的低温での熱酸化」とは、例えば800〜1050℃(さらに具体的には950℃付近)で、酸素存在下で加熱することによりなされる。 In order to determine the process conditions of the thermal oxidation process, for example, the oxidation temperature, the processing time, etc., it is necessary to measure the corner R value of the opening pattern with a measuring device such as a CD-SEM before processing and to determine it according to the result. . Further, it is desirable to try various conditions in advance as to what thermal oxidation conditions are applied according to the value of the initial corner R value. The “thermal oxidation at a relatively low temperature” in the present invention is carried out by heating in the presence of oxygen at, for example, 800 to 1050 ° C. (more specifically, around 950 ° C.).
単純にコーナR値を改善する観点からは、全面に熱酸化を施す方法が最も工程数が少なくなるため、望ましいと言える。一方で、酸化膜は絶縁体であるため、荷電粒子線露光用のステンシルマスク又はアパーチャとして用いる場合、表面が帯電してしまい、荷電粒子線の進行方向を曲げてしまう問題が生じる場合が有る。この問題の解決法として、熱酸化膜を形成した開口パターン表面の全面に薄い導電膜を形成する方法を示した。 From the viewpoint of simply improving the corner R value, it can be said that the method of performing thermal oxidation on the entire surface is desirable because the number of steps is minimized. On the other hand, since the oxide film is an insulator, when it is used as a stencil mask or aperture for charged particle beam exposure, the surface may be charged, which may cause a problem of bending the traveling direction of the charged particle beam. As a solution to this problem, a method of forming a thin conductive film on the entire surface of the opening pattern surface on which the thermal oxide film is formed has been shown.
以下、本発明の実施形態の具体的な工程について説明する。 Hereinafter, specific steps of the embodiment of the present invention will be described.
最初に、シリコン基板を準備する。この基板は、微細な開口を設ける厚さ数百nm〜数十ミクロン程度のシリコンからなるステンシル層、比較的大きな開口部を設ける厚さ数百ミクロンの支持層、及びその境界層の3層構造からなり、基板に必要な特性を考慮した場合、SOI基板を用いるのが最も有効と考えられる。しかし、必要な特性を満たす事が可能であれば、他の種類の基板を用いても構わないし、前述の3層の内の任意の複数層を兼用しても構わない。 First, a silicon substrate is prepared. This substrate has a three-layer structure including a stencil layer made of silicon having a thickness of about several hundreds of nanometers to several tens of microns, a supporting layer having a thickness of several hundreds of microns, and a boundary layer thereof. In view of the characteristics required for the substrate, it is considered most effective to use the SOI substrate. However, as long as necessary characteristics can be satisfied, other types of substrates may be used, and any two or more of the above three layers may be used.
基板にエッチングにより開口パターンを形成する工程は適宜公知のエッチング技術を用いたパターン形成方法を用いて良い。例えば、基板にレジスト樹脂を塗布し、パターン露光を行い、エッチングすることにより形成しても良い。 The step of forming the opening pattern on the substrate by etching may use a pattern forming method using a known etching technique as appropriate. For example, a resist resin may be applied to the substrate, pattern exposure may be performed, and etching may be performed.
次に、開口パターンの少なくとも側面に、950℃程度の比較的低温で熱酸化膜を形成する。実際には、前記開口パターンを形成した基板表面全体に熱酸化膜を形成しても構わない。 Next, a thermal oxide film is formed at a relatively low temperature of about 950 ° C. on at least the side surface of the opening pattern. Actually, a thermal oxide film may be formed on the entire surface of the substrate on which the opening pattern is formed.
以下、本発明のステンシルマスク又はアパーチャ製造方法について具体的に一例を挙げて説明を行う。本発明のステンシルマスク又はアパーチャ製造方法は、下記の実施例のみに限定されず、類推できる他の製造方法も含むものとする。例えば、下記実施例では、薄膜層を加工した後に、支持層を加工する製造方法について示しているが、支持層を加工した後に、薄膜層の加工を行う製造方法であっても良い。また、SOI基板以外の基板に支持層を形成したのち、加工を行う製造方法であっても良い。また、本発明のステンシルマスク又はアパーチャは、下記の実施例にて製造されたステンシルマスク又はアパーチャの構成のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the stencil mask or aperture manufacturing method of the present invention will be described with a specific example. The stencil mask or aperture manufacturing method of the present invention is not limited to the following examples, and includes other manufacturing methods that can be analogized. For example, although the following example shows a manufacturing method for processing the support layer after processing the thin film layer, a manufacturing method for processing the thin film layer after processing the support layer may be used. Alternatively, a manufacturing method may be used in which a support layer is formed on a substrate other than the SOI substrate and then processed. Further, the stencil mask or aperture of the present invention is not limited to the configuration of the stencil mask or aperture manufactured in the following embodiment.
まず、500μm厚の単結晶シリコンからなる100mmΦの支持層310の上面に1.0μm厚のシリコン酸化膜からなるエッチングストッパー層320が、さらに前記エッチングストッパー層320の上面に5μm厚の単結晶シリコンからなる薄膜層330が形成された基板(SOI基板)を用意した(図3(a))。
First, an
次に、前記薄膜層330の上面に電子線レジスト340をスピンナーで塗布して0.5μm厚の感光層を形成し、電子ビーム描画、現像等のパターニング処理を行って、レジスト開口パターン341を形成した(図1(b))。この時、前記レジスト開口パターン341において、矩形の開口パターンにおけるコーナR値は100nmであった(図1(b´))。
Next, an electron beam resist 340 is applied to the upper surface of the
次に、前記レジスト開口パターン341をエッチングマスクとして、フロロカーボン系の混合ガスプラズマを用いたドライエッチングにより、前記薄膜層330をエッチングし、その後酸素プラズマアッシングにより前記電子線レジスト340を除去することにより、薄膜層開口パターン331を形成した(図1(c))。なお、前記開口パターン331の、矩形開口パターンにおけるコーナR値は150nmとなり、レジスト開口パターン341に対して大きくなった(図1(c´))。
Next, using the resist
次に、前記支持層310の下面にフォトレジストをスピンナーで塗布して20μm厚の裏面レジスト層350を形成し、さらに前記薄膜層開口パターン331と位置が合致するように露光、現像等のパターニング処理を行って、裏面レジストパターン351を形成した(図1(d))。
Next, a photoresist is applied to the lower surface of the
次に、前記裏面レジストパターン351をエッチングマスクとしてフロロカーボン系の混合ガスプラズマを用いたドライエッチングにより、前記支持層310のエッチングを行い、さらに濃度5%のフッ化水素酸を用いたウエットエッチングにより、前記エッチングストッパー層320を除去し、支持層開口部311及びエッチングストッパー層開口部321を形成した。これにより、薄膜層330からなるメンブレンが形成された。さらに、不要となった裏面レジスト層350を酸素プラズマアッシングにより除去した(図1(e))。
Next, the
次に、950℃の温度で熱酸化を行い、全面に厚さ50nmの熱酸化膜360を形成した(図3(f))。この結果、側面に熱酸化膜が形成された開口パターン361のコーナR値は100nm以下となり、薄膜層開口パターン331のそれに比べて小さな値に改善された(図3(f´))。
Next, thermal oxidation was performed at a temperature of 950 ° C. to form a
上記の工程により、本発明の目的とする、コーナR値の小さい矩形開口を有するステンシルマスク又はアパーチャを作製する事が出来た。このステンシルマスク又はアパーチャを、そのまま荷電粒子線リソグラフィーに用いる事が可能である。 By the above steps, a stencil mask or aperture having a rectangular opening with a small corner R value, which is an object of the present invention, can be produced. This stencil mask or aperture can be used as it is for charged particle beam lithography.
しかしながら、使用中に前記ステンシルマスク又はアパーチャが帯電してしまう問題を生じる場合には、前記ステンシルマスク又はアパーチャの表面に導電性を付与する必要が有るため、スパッタリングにより、Ta,Moなどの金属薄膜370を10〜100nm程度、前記ステンシルマスク又はアパーチャの全面に成膜して、側面に金属薄膜が形成された開口パターン371を備える、表面に導電性を付与したステンシルマスク又はアパーチャを作製した(図3(g))。
However, when the problem of charging the stencil mask or aperture occurs during use, it is necessary to impart conductivity to the surface of the stencil mask or aperture. Therefore, a metal thin film such as Ta or Mo is formed by sputtering. A stencil mask or aperture having a surface provided with conductivity was prepared by forming 370 on the entire surface of the stencil mask or aperture with a thickness of about 10 to 100 nm and having an
101、201、203・・・熱酸化前のシリコン表面
102、202、204・・・比較的低温で形成された熱酸化膜
103・・・102の凹形状コーナ部
104・・・102の凸形状コーナ部
310・・・支持層
311・・・311に形成された開口部
320・・・エッチングストッパー層
321・・・320に形成された開口部
330・・・薄膜層
331・・・330に形成された開口部
340・・・電子線レジスト層
341・・・340をパターニングした開口部
350・・・裏面レジスト層
351・・・350をパターニングした開口部
360・・・比較的低温で形成された熱酸化膜
361・・・331の側面に360が形成された開口部
370・・・導電性薄膜
371・・・361の側面に370が形成された開口部
101, 201, 203...
Claims (4)
基板に開口パターンを形成する工程と、
前記開口パターンの少なくとも側面又は全面を比較的低温で熱酸化することによって、酸化膜を形成する工程と、
を備えることを特徴とするステンシルマスク又はアパーチャの製造方法。 A method for producing a stencil mask or aperture according to claim 1,
Forming an opening pattern on the substrate;
Forming an oxide film by thermally oxidizing at least a side surface or the entire surface of the opening pattern at a relatively low temperature;
A method for producing a stencil mask or aperture.
基板に開口パターンを形成する工程と、
前記開口パターンの少なくとも側面又は全面を比較的低温で熱酸化することによって、酸化膜を形成する工程と、
前記酸化膜の表面全体に導電膜を形成する工程と、
を備えること特徴とするステンシルマスク又はアパーチャの製造方法。 A method for producing a stencil mask or aperture according to claim 2,
Forming an opening pattern on the substrate;
Forming an oxide film by thermally oxidizing at least a side surface or the entire surface of the opening pattern at a relatively low temperature;
Forming a conductive film on the entire surface of the oxide film;
A method of manufacturing a stencil mask or aperture.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008077236A JP2009231670A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Stencil mask or apertures and their production method |
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JP2008077236A JP2009231670A (en) | 2008-03-25 | 2008-03-25 | Stencil mask or apertures and their production method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011043279A1 (en) | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 日本電気株式会社 | Cellulose resin and process for production thereof |
JP2013207182A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | Method of manufacturing mask for charged beam projection exposure, and mask for charged beam projection exposure |
-
2008
- 2008-03-25 JP JP2008077236A patent/JP2009231670A/en active Pending
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WO2011043279A1 (en) | 2009-10-05 | 2011-04-14 | 日本電気株式会社 | Cellulose resin and process for production thereof |
JP2013207182A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Toppan Printing Co Ltd | Method of manufacturing mask for charged beam projection exposure, and mask for charged beam projection exposure |
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