JP2000306805A - 補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】塩素ガスなどの洗浄に対して耐久性を有し、か
つ接合歪及びメンブレンに形成された微細パターンの歪
を極端に低減した荷電粒子線露光用転写マスク及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】感光基板に転写すべきパターンが形成され
たメンブレンの外周を固定してこれを支える外周枠と、
これを補強する補強枠とを金薄膜を介してその界面にお
ける金ーシリコンの共晶により接合してなる補強枠付き
荷電粒子線露光用転写マスク。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は荷電粒子線縮小転写
装置に用いられる荷電粒子線露光用転写マスク及びその
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。

【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
る転写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転写マスクが必要である。転写マス
クとして、図６（ａ）に示すように、貫通孔が存在せ
ず、メンブレン２２上に散乱体パターン１４が形成され
た散乱透過転写マスク２１と、図６（ｂ）に示すよう
に、電子線を散乱する程度の厚さを有するメンブレン３
２に貫通孔パターン３４が形成された散乱ステンシル転
写マスク３１が知られている。

【０００５】これらは、感応基板に転写すべきパターン
をメンブレン２２、３２上にそれぞれ備えた多数の小領
域２２ａ、３２ａがパターンが存在しない境界領域によ
り区分され、境界領域に対応する部分に支柱２３、３３
が設けられている。散乱ステンシル転写マスクでは、メ
ンブレンは厚さ約２μｍ程度のシリコンメンブレンから
なり、メンブレンには電子線が透過する開口部（感応基
板に転写すべきパターンに相当）が設けられている。

【０００６】即ち、一回の電子線によって露光される領
域は１ｍｍ角程度であるため、この１ｍｍ角の小領域
に、感応基板の１チップ（１チップの半導体）分の領域
に転写すべきパターンを分割した部分パターンをそれぞ
れ形成し、この小領域を多数敷き詰める構成をとってい
る。従って、荷電粒子線を用いたパターン転写方法は、
図６（ｃ）に示すように、各小領域２２ａ、３２ａが荷
電粒子線にてステップ的に走査され、各小領域の開口部
又は散乱体の配置に応じたパターンが不図示の光学系で
感応基板２７に縮小転写される方法であるので、転写マ
スクの小領域２２ａ毎のパターンを感応基板２７上でつ
なぎ合わせる方法である。

【０００７】また、転写マスクの強度を補強する、転写
マスクをマスクステージなどの搬送系における取扱いを
容易にする等の観点から図７に示すように外周枠の下面
に、より強度の高い補強枠を接合した補強枠付き荷電粒
子線露光用転写マスクが提案されている。この補強枠付
き荷電粒子線露光用転写マスクは、シリコンからなる外
周枠１１ｂと、ホウケイ酸ガラスで代表される可動イオ
ンを含むガラスからなる補強枠５とを、陽極接合法によ
り接合されている。

【０００８】また、電気的にコンダクティブである方が
チャージアップ防止の観点から好ましいので、共晶接合
法が用いられる例がある。この補強枠付き荷電粒子線露
光用転写マスクは、シリコンからなる外周枠と、アルミ
ニウム薄膜が形成された補強枠とを、アルミニウムを介
してその界面におけるアルミニウムーシリコンの共晶に
より接合された構成である。

【０００９】

【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、ガラス
からなる補強枠の熱膨張率は、室温〜５００℃の範囲で
は、３ppm／℃であり、シリコンからなる外周枠の熱膨
張率は、室温〜５００℃の範囲では、２ppm／℃あるの
で、３００℃〜４５０℃の加熱下で５００〜１０００Ｖ
の電圧を印加して陽極接合した場合、その熱膨張率の違
いから常温になったとき接合歪が生じ、さらには、メン
ブレンに形成された微細パターンが歪んでしまうという
問題が生じる。

【００１０】この接合歪は約１μｍ程度もあり、荷電粒
子線縮小転写装置で使用できる許容範囲（２０ｎｍ以
下）を越えている。またアルミニウムーシリコンの共晶
点が約５７７℃であるので、接合温度（約６５０℃〜７
００℃）が高くなり、温度の昇降に時間がかかるために
接合時間がかかる、また装置の耐久性が必要となり、装
置が高価になるという問題が生じる。

【００１１】また、パターン精度等の観点から補強枠付
き荷電粒子線露光用転写マスクのメンブレン表面を常に
清浄にしておく必要があるので、塩素ガス等で洗浄を行
うが、その際に、塩素の影響によって接合界面が腐食す
る等の問題が生じる。そこで、本発明はこのような従来
の問題点に鑑みてなされたものであり、塩素ガスなどの
洗浄に対して耐久性を有し、かつ接合歪及びメンブレン
に形成された微細パターンの歪を極端に低減した荷電粒
子線露光用転写マスク及びその製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するために手段】本発明は第一に「感光基
板に転写すべきパターンが形成されたメンブレンの外周
を固定してこれを支える外周枠と、これを補強する補強
枠とを金薄膜を介してその界面における金ーシリコンの
共晶により接合してなる補強枠付き荷電粒子線露光用転
写マスク（請求項１）」を提供する。

【００１３】また、本発明は第二に「さらに、前記金薄
膜と、前記外周枠又は前記補強枠との間に、ニクロム薄
膜又はクロム薄膜が設けられていることを特徴とする請
求項１記載の補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスク
（請求項２）」を提供する。また、本発明は第三に「前
記金薄膜、又は、前記ニクロム薄膜若しくはクロム薄膜
及び前記金薄膜が部分的に配置されてなることを特徴と
する請求項１又は２記載の補強枠付き荷電粒子線露光用
転写マスク（請求項３）」を提供する。

【００１４】また、本発明は第四に「感光基板に転写す
べきパターンが形成されたメンブレンとそのメンブレン
の外周を固定してこれを支える外周枠とを有する転写マ
スクを用意する工程と、前記外周枠と接合する接合予定
部分に金薄膜が形成された補強枠を用意する工程、或い
は、補強枠を用意するとともに前記転写マスクの外周枠
に前記補強枠と接合する接合予定部分に金薄膜を形成す
る工程と、前記転写マスク用の外周枠と、前記補強枠と
を前記金薄膜を介して共晶接合法により接合する工程
と、を備えた補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスクの
製造方法（請求項４）」を提供する。

【００１５】また、本発明は第五に「感光基板に転写す
べきパターンが形成されたメンブレンとそのメンブレン
の外周を固定してこれを支える外周枠とを有する転写マ
スクを用意する工程と、前記外周枠と接合する接合予定
部分上に枠側からニクロム薄膜又はクロム薄膜、金薄膜
が順次形成された補強枠を用意する工程、或いは、補強
枠を用意するとともに前記転写マスクの外周枠に前記補
強枠と接合する接合予定部分上に枠側からニクロム薄膜
又はクロム薄膜、金薄膜を順次形成する工程と、前記転
写マスクの外周枠と、前記補強枠とを金薄膜を介して共
晶接合法により接合する工程と、を備えた補強枠付き荷
電粒子線露光用転写マスクの製造方法（請求項５）」を
提供する。

【００１６】また、本発明は第六に「さらに、前記金薄
膜、前記ニクロム薄膜若しくはクロム薄膜及び前記金薄
膜を薄片にする工程を備えた請求項４又は５記載の補強
枠付き荷電粒子線露光用転写マスクの製造方法（請求項
６）」を提供する。また、本発明は第七に「感光基板に
転写すべきパターンが形成されるメンブレンの外周を固
定してこれを支える外周枠と、これを補強する補強枠と
を金薄膜を介してその界面における金ーシリコンの共晶
により接合してなる補強枠付き荷電粒子線露光用転写マ
スクブランクス（請求項７）」を提供する。

【００１７】また、本発明は第八に「さらに、前記金薄
膜と、前記外周枠又は前記補強枠との間に、ニクロム薄
膜又はクロム薄膜が設けられていることを特徴とする請
求項７記載の補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスクブ
ランクス（請求項８）」を提供する。また、本発明は第
九に「前記金薄膜、又は、前記ニクロム薄膜若しくはク
ロム薄膜及び前記金薄膜が部分的に配置されてなること
を特徴とする請求項１又は２記載の補強枠付き荷電粒子
線露光用転写マスクブランクス（請求項９）」を提供す
る。

【００１８】また、本発明は第十に「感光基板に転写す
べきパターンが形成されるメンブレンとそのメンブレン
の外周を固定してこれを支える外周枠とを有する転写マ
スクブランクスを用意する工程と、前記外周枠と接合す
る接合予定部分に金薄膜が形成された補強枠を用意する
工程、或いは、補強枠を用意するとともに前記転写マス
クブランクスの外周枠に前記補強枠と接合する接合予定
部分に金薄膜を形成する工程と、前記転写マスクブラン
クスの外周枠と、前記補強枠とを金薄膜を介して共晶接
合法により接合する工程と、を備えた補強枠付き荷電粒
子線露光用転写マスクブランクスの製造方法（請求項１
０）」を提供する。

【００１９】また、本発明は第十一に「感光基板に転写
すべきパターンが形成されたメンブレンとそのメンブレ
ンの外周を固定してこれを支える外周枠とを有する転写
マスクブランクスを用意する工程と、前記外周枠と接合
する接合予定部分に枠側からニクロム薄膜又はクロム薄
膜、金薄膜が順次形成された補強枠を用意する工程、或
いは、補強枠を用意するとともに前記転写マスクブラン
クスの外周枠に前記補強枠と接合する接合予定部分上に
枠側からニクロム薄膜又はクロム薄膜、金薄膜を順次形
成する工程と、前記転写マスクブランクスの外周枠と、
前記補強枠とを金薄膜を介して共晶接合法により接合す
る工程と、を備えた補強枠付き荷電粒子線露光用転写マ
スクブランクスの製造方法（請求項１１）」を提供す
る。

【００２０】また、本発明は第十二に「 さらに、前記
金薄膜、前記ニクロム薄膜若しくはクロム薄膜及び前記
金薄膜を薄片にする工程を備えた請求項１０又は１１記
載の補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスクブランクス
の製造方法（請求項１２）」を提供する。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる実施形態の
補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスク及びその製造方
法を図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は、本発
明にかかる第一の実施形態の補強枠付き荷電粒子線露光
用転写マスクの概略図である。

【００２２】実施形態の補強枠付き荷電粒子線露光用転
写マスクは、荷電粒子線露光用転写マスク１のシリコン
からなる外周枠１１ｂと、シリコンからなる補強枠３と
を金薄膜２を介して、その界面における金ーシリコンの
共晶により接合された構成である。また、金薄膜２の膜
厚は、２００ｎｍあれば、共晶接合するのに十分であ
り、また、２０００ｎｍ以上になると、接合歪の原因と
なり、許容範囲内に接合歪を抑えることができず、好ま
しくない。

【００２３】荷電粒子線露光用マスク１は、前述の従来
技術で示した散乱ステンシル転写マスク、散乱透過転写
マスクのいずれのタイプであってもよいが、本実施形態
では、散乱ステンシル転写マスクを用いて説明する。こ
の散乱ステンシル転写マスクは、次のような方法により
製作することができるが、この製造方法に限られない。

【００２４】図２は、散乱ステンシル転写マスクブラン
クスの製作工程の一例を示す図である。まず、一般的な
製造方法により製作した支持シリコン基板、酸化シリコ
ン層、シリコン層からなるＳＯＩ（Silicon on Insulat
er）基板を用意し、シリコン層にボロンを拡散（熱拡散
法又はイオン注入法）して、シリコン活性層を形成し
た、支持シリコン基板１１、酸化シリコン層１２、シリ
コン活性層（ボロン拡散）１３からなるＳＯＩ基板を作
製する（図２ａ）。

【００２５】基板裏面に酸化シリコン層１４を成膜し
（図２ｂ）、その酸化シリコン層の一部（支柱形成位置
に対応する位置）を窓（開口）パターン形状１５にエッ
チングすることによりドライエッチング用マスク１６を
形成する（図２ｃ）。次に、支持シリコン基板１１をド
ライエッチング用マスク１６に形成された開口パターン
１５に合わせてエッチングする（図２ｄ）。

【００２６】シリコンと酸化シリコンとのエッチング選
択比の違いにより、支持シリコン基板１１のエッチング
は酸化シリコン層１２まで行われ、酸化シリコン層１２
及びシリコン活性層１３がシリコン製の外周枠１１ｂと
シリコン製の支柱１１ａにより支持され、外周枠１１ｂ
と支柱１１ａ間及び支柱１１ａ間に開口を有する構造体
が形成される。

【００２７】次に、開口において露出した酸化シリコン
層１２をフッ化水素酸により除去するとシリコン活性層
１３がシリコンメンブレン１３ａとなり、転写マスク用
ブランクスが完成する（図２ｅ）。転写マスク用ブラン
クスのメンブレン１３ａ上にレジストを塗布し、所定の
微細パターンを電子線描画装置などを用いて焼き付け、
転写し（図３ａ）、所定のパターンが転写されたレジス
トをマスク１７としてメンブレン１３ａをエッチングし
（図３ｂ）、ステンシル転写マスクを完成させる（図３
ｃ）。

【００２８】なお、メンブレンを形成した後、メンブレ
ンに感光基板に転写すべき開口パターンを形成する、い
わゆる「バックエッチ先行プロセス」により説明した
が、ＳＯＩ基板のシリコン活性層にパターンを形成した
後、支持シリコン基板、酸化シリコン層を所定のパター
ンにエッチングして感光基板に転写すべき開口パターン
が形成されたメンブレンにする、いわゆる「バックエッ
チ後行プロセス」によっても同様の転写マスクが得られ
る。

【００２９】一方、金薄膜２又は金薄片２ｂが形成され
たシリコンからなる補強枠３は、次のような製作方法に
よって製作される。まず、シリコンからなる補強枠３を
用意する。補強枠３の大きさは、内径、外径ともに転写
マスクの外周枠の内径、外径よりそれぞれ大きく、厚さ
は、補強枠３の径の大きさにもよるが、約５〜１０ｍｍ
である。

【００３０】また、内径形状は、円形に限られず、多角
形であってもよい。補強枠３の外周枠１１ｂとの接合予
定部に膜厚２００〜５００ｎｍの金薄膜を公知の真空蒸
着法等により成膜する。密着性等の観点から金薄膜が形
成される補強枠の表面は、鏡面研磨されていることが好
ましい。

【００３１】このようにして準備された補強枠３と、荷
電粒子線露光用マスクの外周枠１１ｂとを金薄膜２を介
して接合する。この接合は、補強枠３に形成された金薄
膜２を転写マスクの外周枠１１ｂの接合予定部に当接
し、電気炉中で４００℃、５時間加熱して金ーシリコン
の共晶接合を行う。

【００３２】さらに好ましくは、リング状に成膜された
金薄膜２を部分的にエッチング等により除去して、数平
方ミリの面積を有する薄片にする、或いは所定の開口を
有する成膜用マスクを用いて成膜して数平方ミリの面積
を有する金薄片２ｂを形成する（図４ｃ）。ここで残す
べき金薄片の面積、金薄片の数は、接合後に要求される
接合強度及び歪み許容値によって決定される。

【００３３】このようにして準備された補強枠３と、荷
電粒子線露光用転写マスクの外周枠１１ｂとを金薄片２
ｂを介して接合する。この接合は、補強枠３に形成され
た金薄片２ｂを転写マスクの外周枠１１ｂの接合予定部
に当接し、電気炉中で４００℃、５時間加熱して金ーシ
リコンの共晶接合を行う。

【００３４】なお、図４に示す工程により製作された補
強枠３と、図２に示す工程により製作された荷電粒子線
露光用転写マスクブランクスの外周枠１１ｂとを接合し
た後に、図３に示す工程に従ってそのメンブレンに開口
パターンを形成してもよい。また、転写マスクの外周枠
１１ｂ裏面の補強枠３との接合予定部に、前述したよう
に金薄膜２を成膜して、転写マスクの外周枠１１ｂと補
強枠３とを金薄膜２を介してその界面における金ーシリ
コンの共晶により接合を行ってもよい。

【００３５】その場合には、転写マスクの外周枠１１ｂ
の裏面のみに金薄膜２を成膜する必要があるので、図５
に示すような転写マスクをマスクホルダー内に設置して
から成膜を行う。図５（ａ）は、マスクホルダー内にマ
スクを設置している様子を示す図であり、（ｂ）は、転
写マスクが遮蔽部材により遮蔽された状態を示す上面図
である。

【００３６】マスクホルダーは、マスクのメンブレンを
保護するための逃げ溝１８ａと支持アーム保持部材１９
とを有し、マスクを固定して載置することができる載置
台１８と、複数の支持アーム２０ａを有する遮蔽部材２
０とからなる。図１（ｂ）は、本発明にかかる第二の実
施形態の補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスクの概略
図である。

【００３７】第二の実施形態の補強枠付き荷電粒子線露
光用転写マスクは、荷電粒子線露光用転写マスクのシリ
コンからなる外周枠１１ｂと、シリコンからなる補強枠
３とをクロム薄膜若しくはニクロム薄膜４及び金薄膜２
を介してその界面における金ーシリコンの共晶により接
合された構成である。クロム薄膜又はニクロム薄膜の膜
厚は、１〜５ｎｍであり、金薄膜の膜厚は、２００〜５
００ｎｍであることが好ましい。

【００３８】シリコンからなる補強枠３上に直接、金薄
膜２を公知の真空蒸着法等に形成した場合、その密着性
は弱いため、そのハンドリングは必ずしも容易ではない
が、クロム薄膜又はニクロム薄膜４を介して、シリコン
からなる補強枠３上に金薄膜２を成膜した場合には、安
定した金薄膜２を形成することができる。このことか
ら、クロム薄膜又はニクロム薄膜４は、接着層としての
役割を果たす。

【００３９】従って、前述した膜厚でその役割を十分に
果たすことができ、それ以上になると、接合歪の原因と
なり、許容範囲内に接合歪を抑えることができず好まし
くない。また、金薄膜２の膜厚は、少なくとも２００ｎ
ｍあれば、共晶接合するのに十分であり、また、２００
０ｎｍ以上になると、接合歪の原因となり、許容範囲内
に接合歪を抑えることができず、好ましくない。

【００４０】また、転写マスクの外周枠１１ｂ裏面の補
強枠３との接合予定部に、前述したようにクロム薄膜又
は二クロム薄膜、金薄膜２を順次成膜して、転写マスク
の外周枠１１ｂと補強枠３とをクロム薄膜若しくはニク
ロム薄膜４及び金薄膜２を介してその界面における金ー
シリコンの共晶により接合を行ってもよい。さらに好ま
しくは、クロム薄膜又はニクロム薄膜４、金薄膜２を部
分的にエッチング等により除去して、数平方ミリの面積
を有する薄片にする、或いは所定の開口を有する成膜用
マスクを用いて成膜してする平方ミリの面積を有する薄
片を形成することにより、金薄片を介してその界面にお
いて金ーシリコンの共晶により接合する。

【００４１】なお、このようにして製作された補強枠３
と、図２に示す工程により製作された荷電粒子線露光用
転写マスクブランクスの外周枠１１ｂとを接合した後
に、図３に示す工程に従ってそのメンブレンに開口パタ
ーンを形成してもよい。

【００４２】

【実施例】［実施例１］まず、８インチのＳＯＩ基板を
用意して、前述したように図２に示す工程に従って転写
マスクブランクスを製作し、図３に示す工程に従って転
写マスクを製作した。

【００４３】次に、外径２３０ｍｍ、内径１９０ｍｍ、
厚さ１０ｍｍの円筒状にシリコン補強枠と、外径２００
ｍｍ、内径１９０ｍｍ、膜厚５００ｎｍのリング状の金
薄膜を真空蒸着法により成膜した。このようにして準備
された補強枠と、荷電粒子線露光用転写マスクの外周枠
とを電気炉中で、４００℃、５時間加熱して金薄膜を介
してその界面において金ーシリコンの共晶により接合し
た。

【００４４】このようにして製作した補強枠付き荷電粒
子線露光用転写マスクの接合歪を測定したところ、約２
０ｎｍであり、許容範囲内であった。また、転写マスク
を塩素ガス等により洗浄しても、十分な耐久性を示し
た。 ［実施例２］まず、８インチのＳＯＩ基板を用意して、
前述したように図２に示す工程に従って転写マスクブラ
ンクスを製作し、図３に示す工程に従って転写マスクを
製作した。

【００４５】次に、外径２３０ｍｍ、内径１９０ｍｍ、
厚さ１０ｍｍの円筒状にシリコン補強枠と、外径２００
ｍｍ、内径１９０ｍｍ、リング形状で、膜厚２ｎｍのク
ロム薄膜、膜厚５００ｎｍの金薄膜を順次真空蒸着法に
より成膜した。このようにして準備された補強枠と、荷
電粒子線露光用転写マスクの外周枠とを電気炉中で４０
０℃、５時間加熱してクロム薄膜、金薄膜を介してその
界面の金ーシリコンの共晶により接合した。

【００４６】このようにして製作した補強枠付き荷電粒
子線露光用転写マスクの接合歪を測定したところ、約２
０ｎｍであり、許容範囲内であった。また、転写マスク
を塩素ガス等により洗浄しても、十分な耐久性を示し
た。 ［実施例３］まず、８インチのＳＯＩ基板を用意して、
前述したように図２に示す工程に従って転写マスクブラ
ンクスを製作した。

【００４７】次に、図４に示す工程に従って外径２３０
ｍｍ、内径１９０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの円筒状にシリコ
ン補強枠と、外径２００ｍｍ、内径１９０ｍｍ、膜厚５
００ｎｍのリング状の金薄膜を成膜した。このようにし
て準備された補強枠と、荷電粒子線露光用転写マスクブ
ランクスの外周枠とを電気炉中で４００℃、５時間加熱
して金薄膜を介してその界面において金ーシリコンの共
晶により接合した。

【００４８】最後に、接合後、図３に示す工程に従って
転写マスクブランクスのメンブレンに開口パターンを形
成して、荷電粒子線露光用転写マスクを製作した。この
ようにして製作した補強枠付き荷電粒子線露光用転写マ
スクの接合歪を測定したところ、約２０ｎｍであり、許
容範囲内であった。また、転写マスクを塩素ガス等によ
り洗浄しても、十分な耐久性を示した。 ［実施例４］まず、８インチのＳＯＩ基板を用意して、
前述したように図２に示す工程に従って転写マスクブラ
ンクスを製作した。

【００４９】次に、外径２３０ｍｍ、内径１９０ｍｍ、
厚さ１０ｍｍの円筒状にシリコン補強枠と、外径２００
ｍｍ、内径１９０ｍｍ、リング形状で、膜厚２ｎｍのク
ロム薄膜、膜厚５００ｎｍの金薄膜を順次真空蒸着法に
より成膜した。このようにして準備された補強枠と、荷
電粒子線露光用転写マスクブランクスの外周枠とを電気
炉中で４００℃、５時間加熱してクロム薄膜、金薄膜を
介してその界面において金ーシリコンの共晶により接合
した。

【００５０】最後に、接合後、図３に示す工程に従って
転写マスクブランクスのメンブレンに開口パターンを形
成して、荷電粒子線露光用転写マスクを製作した。この
ようにして製作した補強枠付き荷電粒子線露光用転写マ
スクの接合歪を測定したところ、約２０ｎｍであり、許
容範囲内であった。また、転写マスクを塩素ガス等によ
り洗浄しても、十分な耐久性を示した。

【００５１】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明にかかる補強
枠付き荷電粒子線露光用転写マスク及びその製造方法に
よれば、外周枠と補強枠とを金薄膜を介してその界面に
おいて金ーシリコンの共晶により接合したので、メンブ
レンに発生する応力を極めて低減させ、メンブレンに形
成された微細パターンの歪を極端に低減させることがで
きる。

【００５２】クロム薄膜又はニクロム薄膜を介して、シ
リコンからなる補強枠上、又は転写マスクの外周枠の裏
面上に金薄膜を成膜した場合には、安定した金薄膜を形
成することができるので、共晶接合を行うに際してハン
ドリングが容易になる。また、金薄膜又は、ニクロム薄
膜若しくはクロム薄膜を部分的に配置することにより、
歪発生領域が小さくなるので、その効果はさらに向上す
る。

【００５３】さらに、補強枠付き荷電粒子線露光用転写
マスクの外周枠と補強枠との接合界面が塩素ガス等の洗
浄によって腐食されることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる補強枠付き荷電粒子線露光用転
写マスクの概略図である。

【図２】一般的な荷電粒子線露光用転写マスクブランク
スの製作工程を示す図である。

【図３】一般的な荷電粒子線露光用転写マスクブランク
スのメンブレンにパターンを形成して荷電粒子線露光用
転写マスクを製作する工程を示す図である。

【図４】本発明にかかる補強枠の製作工程を示す図であ
る。

【図５】（ａ）は、転写マスクの外周枠の裏面のみに金
薄膜を成膜するためのマスクホルダー内に転写マスクを
設置している様子を示す図であり、（ｂ）は、転写マス
クが遮蔽部材により遮蔽された状態を示す上面図であ
る。

【図６】従来の補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスク
の概略図である。

【図７】電子線縮小転写装置で用いられる転写マスクの
うち（ａ）は散乱透過マスク、（ｂ）は散乱ステンシル
マスクの概略図であり、（ｃ）は電子線を用いたパター
ン転写方法を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

１・・・荷電粒子線露光用転写マスク ２・・・金 ３・・・補強枠 ４・・・ニクロム薄膜又はクロム薄膜 ５・・・ガラスからなる補強枠 １１・・・支持シリコン基板 １２、１４・・・酸化シリコン層 １２ａ・・・酸化シリコン部 １３・・・シリコン活性層（ボロン拡散） １３ａ・・・シリコンメンブレン １３ｂ・・・開口パターンが形成されたシリコンメンブ
レン １５・・・窓（開口）パターン １６・・・ドライエッチング用マスク １７・・・レジストマスク １８・・・載置台 １８ａ・・・溝 １９・・・支持アーム保持部材 ２０・・・遮蔽部材 ２０ａ・・・支持アーム ２１・・・散乱透過マスク ２２、３２・・・メンブレン ２３、３３・・・支柱 ２４・・・散乱体パターン ２７・・・感光基板 ３１・・・散乱ステンシルマスク ３４・・・貫通孔パターン

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光基板に転写すべきパターンが形成され
   たメンブレンの外周を固定してこれを支える外周枠と、
   これを補強する補強枠とを金薄膜を介してその界面にお
   ける金ーシリコンの共晶により接合してなる補強枠付き
   荷電粒子線露光用転写マスク。
2. 【請求項２】さらに、前記金薄膜と、前記外周枠又は前
   記補強枠との間に、ニクロム薄膜又はクロム薄膜が設け
   られていることを特徴とする請求項１記載の補強枠付き
   荷電粒子線露光用転写マスク。
3. 【請求項３】前記金薄膜、又は、前記ニクロム薄膜若し
   くはクロム薄膜及び前記金薄膜が部分的に配置されてな
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の補強枠付き荷
   電粒子線露光用転写マスク。
4. 【請求項４】感光基板に転写すべきパターンが形成され
   たメンブレンとそのメンブレンの外周を固定してこれを
   支える外周枠とを有する転写マスクを用意する工程と、 前記外周枠と接合する接合予定部分に金薄膜が形成され
   た補強枠を用意する工程、或いは、補強枠を用意すると
   ともに前記転写マスクの外周枠に前記補強枠と接合する
   接合予定部分に金薄膜を形成する工程と、 前記転写マスク用の外周枠と、前記補強枠とを前記金薄
   膜を介して共晶接合法により接合する工程と、を備えた
   補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスクの製造方法。
5. 【請求項５】感光基板に転写すべきパターンが形成され
   たメンブレンとそのメンブレンの外周を固定してこれを
   支える外周枠とを有する転写マスクを用意する工程と、 前記外周枠と接合する接合予定部分上に枠側からニクロ
   ム薄膜又はクロム薄膜、金薄膜が順次形成された補強枠
   を用意する工程、或いは、補強枠を用意するとともに前
   記転写マスクの外周枠に前記補強枠と接合する接合予定
   部分上に枠側からニクロム薄膜又はクロム薄膜、金薄膜
   を順次形成する工程と、 前記転写マスクの外周枠と、前記補強枠とを金薄膜を介
   して共晶接合法により接合する工程と、を備えた補強枠
   付き荷電粒子線露光用転写マスクの製造方法
6. 【請求項６】さらに、前記金薄膜、前記ニクロム薄膜若
   しくはクロム薄膜及び前記金薄膜を薄片にする工程を備
   えた請求項４又は５記載の補強枠付き荷電粒子線露光用
   転写マスクの製造方法。
7. 【請求項７】感光基板に転写すべきパターンが形成され
   るメンブレンの外周を固定してこれを支える外周枠と、
   これを補強する補強枠とを金薄膜を介してその界面にお
   ける金ーシリコンの共晶により接合してなる補強枠付き
   荷電粒子線露光用転写マスクブランクス。
8. 【請求項８】さらに、前記金薄膜と、前記外周枠又は前
   記補強枠との間に、ニクロム薄膜又はクロム薄膜が設け
   られていることを特徴とする請求項７記載の補強枠付き
   荷電粒子線露光用転写マスクブランクス。
9. 【請求項９】前記金薄膜、又は、前記ニクロム薄膜若し
   くはクロム薄膜及び前記金薄膜が部分的に配置されてな
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の補強枠付き荷
   電粒子線露光用転写マスクブランクス。
10. 【請求項１０】感光基板に転写すべきパターンが形成さ
    れるメンブレンとそのメンブレンの外周を固定してこれ
    を支える外周枠とを有する転写マスクブランクスを用意
    する工程と、 前記外周枠と接合する接合予定部分に金薄膜が形成され
    た補強枠を用意する工程、或いは、補強枠を用意すると
    ともに前記転写マスクブランクスの外周枠に前記補強枠
    と接合する接合予定部分に金薄膜を形成する工程と、 前記転写マスクブランクスの外周枠と、前記補強枠とを
    金薄膜を介して共晶接合法により接合する工程と、を備
    えた補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスクブランクス
    の製造方法。
11. 【請求項１１】感光基板に転写すべきパターンが形成さ
    れたメンブレンとそのメンブレンの外周を固定してこれ
    を支える外周枠とを有する転写マスクブランクスを用意
    する工程と、 前記外周枠と接合する接合予定部分に枠側からニクロム
    薄膜又はクロム薄膜、金薄膜が順次形成された補強枠を
    用意する工程、或いは、補強枠を用意するとともに前記
    転写マスクブランクスの外周枠に前記補強枠と接合する
    接合予定部分上に枠側からニクロム薄膜又はクロム薄
    膜、金薄膜を順次形成する工程と、 前記転写マスクブランクスの外周枠と、前記補強枠とを
    金薄膜を介して共晶接合法により接合する工程と、を備
    えた補強枠付き荷電粒子線露光用転写マスクブランクス
    の製造方法。
12. 【請求項１２】さらに、前記金薄膜、前記ニクロム薄膜
    若しくはクロム薄膜及び前記金薄膜を薄片にする工程を
    備えた請求項１０又は１１記載の補強枠付き荷電粒子線
    露光用転写マスクブランクスの製造方法。