JP2001185481A - Transfer mask - Google Patents

Transfer mask

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JP2001185481A
JP2001185481A JP2000323119A JP2000323119A JP2001185481A JP 2001185481 A JP2001185481 A JP 2001185481A JP 2000323119 A JP2000323119 A JP 2000323119A JP 2000323119 A JP2000323119 A JP 2000323119A JP 2001185481 A JP2001185481 A JP 2001185481A
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JP
Japan
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layer
conductive layer
transfer mask
etching
substrate
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Application number
JP2000323119A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Amamiya
勲 雨宮
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Hoya Corp
Original Assignee
Hoya Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method that can easily and stably manufacture a low cost transfer mask with a high precession aperture pattern. SOLUTION: This transfer mask has a conductive layer 2 formed on a substrate surface, a supporting frame formed by processing the back side of the substrate, a thin film supported by the frame, and also a through hole formed within the thin film. The conductive layer 2 has metallic element density, the value of which is larger than 6 g/cc, an electric resistivity, the value of which is smaller than 60 μΩ.cm (at 25 deg.C), and also thermal conductivity, the value of which is larger than 0.04 cal/cm/cm2/sec/ deg.C. The layer is not magnetic and it is constituted of a material that is conductive and is liable to a dry etching.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、転写マスク及びそ
の製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to a transfer mask and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、次世代のサブハーフミクロン領域
またはクオーターミクロン領域の超微細化素子等の製造
技術として、電子線リソグラフィー、イオンビームリソ
グラフィー、X線リソグラフィー等が注目されている
が、いずれが主流となるかは未だ不透明な状況にある。
2. Description of the Related Art At present, electron beam lithography, ion beam lithography, X-ray lithography and the like have been attracting attention as a manufacturing technology for next-generation sub-half micron or quarter micron ultra-miniaturized devices. Whether it will become mainstream is still unclear.

【0003】このような状況下、電子線露光、イオンビ
ーム露光、X線露光用のマスクとして、Si、Mo、A
l、Auなどの金属箔に穴(開孔)をあけて露光すべき
パターンを形成した転写マスク(ステンシルマスク;St
encil mask)が開発され一部実用化されつつあるが、量
産的実用化には至っていない。
[0003] Under such circumstances, Si, Mo, A are used as masks for electron beam exposure, ion beam exposure, and X-ray exposure.
A transfer mask (stencil mask; St. mask) in which a pattern to be exposed is formed by making a hole (opening) in a metal foil such as Au.
Encil masks) have been developed and are being put into practical use, but have not yet been put into practical use for mass production.

【0004】特に、電子線を用いてパターンを描画する
電子線リソグラフィーにおいては、部分一括露光、ブロ
ック露光あるいはセルプロジェクション露光と称され
る、露光すべきパターンを分割して得られる各部分に対
応した透過型図形(開孔)を各種形成したマスクを用
い、この開孔で電子ビームを成形して、所定の区画(ブ
ロックまたはセル)を部分的に一括して露光し、この操
作を繰り返して描画を行う描画方式が提案されている。
この部分一括露光による描画方式は、すでに実用化され
ている電子線(細いビームスポット)で露光パターンを
走査して描画を行う直接描画方式(いわゆる一筆書き方
式)において問題であった描画時間が極端に長く低スル
ープットであることに対処すべく案出された方式であ
り、可変矩形による直描方式に比べ高速描画が可能であ
る。
[0004] In particular, in electron beam lithography in which a pattern is drawn using an electron beam, portions corresponding to portions obtained by dividing a pattern to be exposed, which are called collective exposure, block exposure or cell projection exposure, are used. Using a mask in which various types of transmission figures (openings) are formed, an electron beam is formed through these openings, and a predetermined section (block or cell) is partially exposed collectively, and this operation is repeated to draw. Has been proposed.
The drawing method using the partial batch exposure is a problem in the direct drawing method (so-called single-stroke writing method) in which the exposure pattern is scanned by an electron beam (thin beam spot) which is already in practical use (so-called single-stroke writing method). This is a method devised to cope with a long and low throughput, and enables higher-speed drawing than a direct drawing method using a variable rectangle.

【0005】このような部分一括露光等に用いられる転
写マスクの製造方法が従来より種々検討されている。例
えば、二枚のシリコン板をSiO2層を介して貼り合わ
せた構造のSOI(Silicon on Insulator)基板を用
い、SiO2層をエッチング停止層(エッチングストッ
パー層)としてシリコン薄膜部を形成する方法(特開平
6−130655号等)や、シリコン基板を用いて開口
(開孔)パターン部分を放電加工によって形成する方法
(特開平5−217876号)、あるいは、シリコン基
板上に感光性ガラスを塗布しこの感光性ガラスをそのま
まマスク材料として用いレジストプロセスの省略を図る
方法(特開平4−240719号)等が提案されてい
る。
Various methods of manufacturing a transfer mask used for such partial batch exposure and the like have been conventionally studied. For example, a method of forming a silicon thin film portion using an SOI (Silicon on Insulator) substrate having a structure in which two silicon plates are bonded via an SiO 2 layer and using the SiO 2 layer as an etching stop layer (etching stopper layer) ( JP-A-6-130655), a method of forming an opening (opening) pattern portion using a silicon substrate by electric discharge machining (JP-A-5-217876), or coating a silicon substrate with a photosensitive glass. A method of using the photosensitive glass as it is as a mask material and omitting a resist process (Japanese Patent Laid-Open No. 4-240719) has been proposed.

【0006】これらの各種製造方法のうちでも、転写マ
スク製造時における薄膜部分の耐久性や、開口の加工精
度を考慮すると、基板としてSOI基板を用い、開口パ
ターン部分をドライエッチングにより高精度に加工し、
その開口部に対応した基板の裏面部分をウエットエッチ
ング(湿式エッチング)により加工する方法が一般的で
ある。より具体的には、例えば、Si/SiO2/Si
の多層構造からなるSOI基板を用い、このSOI基板
の開口パターン形成面側にSiO2からなるドライエッ
チング(トレンチエッチング)マスク層を形成した後、
基板全体をシリコン窒化層で覆い、このシリコン窒化層
の裏面部分に開口を形成し基板裏面をウエットエッチン
グにより加工して薄膜部を形成し、シリコン窒化層を除
去した後、開口パターン側のドライエッチング加工を行
う方法が提案されている。
Among these various manufacturing methods, in consideration of the durability of the thin film portion during the production of the transfer mask and the processing accuracy of the opening, the SOI substrate is used as the substrate, and the opening pattern portion is processed with high precision by dry etching. And
Generally, a method of processing the back surface portion of the substrate corresponding to the opening by wet etching (wet etching). More specifically, for example, Si / SiO 2 / Si
After a dry etching (trench etching) mask layer made of SiO 2 is formed on the opening pattern forming surface side of the SOI substrate using an SOI substrate having a multilayer structure of
The entire substrate is covered with a silicon nitride layer, an opening is formed on the back surface of the silicon nitride layer, the back surface of the substrate is processed by wet etching to form a thin film portion, the silicon nitride layer is removed, and then the dry etching on the opening pattern side is performed. A method for performing processing has been proposed.

【0007】また、これとは逆に工程順序を変えて、先
に開口パターンの加工を行い、その後基板の裏面加工を
行う方法も提案されている。さらに、エッチングストッ
パー層としてボロン層を用いた方法も提案されている
(特開平2−76216号等)。
On the contrary, there has been proposed a method in which the processing order is changed and the opening pattern is processed first, and then the back surface of the substrate is processed. Further, a method using a boron layer as an etching stopper layer has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-76216).

【0008】上述のようにして製造される従来の転写マ
スクにおいては、そのままでは開口を形成したシリコン
薄膜部が、電子線に対する耐久性に乏しく、放熱特性に
劣るため、通常、シリコン薄膜部の上に金属導電層を形
成し、電子線照射時のマスクの放熱特性や耐久性の向上
を図っている。
In a conventional transfer mask manufactured as described above, a silicon thin film portion having an opening as it is has poor durability against electron beams and poor heat radiation characteristics. A metal conductive layer is formed on the mask to improve the heat radiation characteristics and durability of the mask during electron beam irradiation.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の転写マスクの製造方法においては、一般に、開
口部を形成した後に、スパッタ法、蒸着法、CVD法等
の真空薄膜形成法によって金属導電層を形成しているの
で、次に示すような問題がある。すなわち、開口部を形
成した後にスパッタ法で金属導電層を形成する方法にあ
っては、スパッタ法は成膜中の分子の平均自由行程が短
いため、開口エッジ部分の金属導電層の形状が下地であ
るシリコン薄膜に対してオーバーハング状態となってし
まい開口精度が損なわれるという問題がある。また、開
口部を形成した後に蒸着法やCVD法で金属導電層を形
成する方法にあっては、成膜された金属導電層の膜応力
の制御が難しくこの膜応力の影響とともに、CVD法で
は一般的に250℃以上の成膜温度を必要としこの成膜
温度の影響のため、下地であるシリコン薄膜部が歪んだ
り破損したりするという問題がある。さらに、蒸着法や
CVD法では成膜中の分子の平均自由行程が比較的長く
段差被覆性が良いため開口の側壁部分にも不均一な厚さ
の膜が堆積してしまい、あるいは、真空度5×10-5to
rr程度以下の条件では開口エッジ部分がオーバーハング
状態となってしまうため、開口精度が損なわれるという
問題がある。
However, in the above-described conventional method for manufacturing a transfer mask, generally, after an opening is formed, a metal conductive layer is formed by a vacuum thin film forming method such as a sputtering method, a vapor deposition method, or a CVD method. Therefore, there is the following problem. In other words, in the method in which the metal conductive layer is formed by the sputtering method after the opening is formed, the shape of the metal conductive layer at the edge of the opening is lower because the mean free path of molecules during film formation is short in the sputtering method. There is a problem that the silicon thin film is overhanged and the aperture accuracy is impaired. In the method of forming a metal conductive layer by a vapor deposition method or a CVD method after forming an opening, it is difficult to control the film stress of the formed metal conductive layer. Generally, a film forming temperature of 250 ° C. or higher is required, and there is a problem that the silicon thin film portion as a base is distorted or damaged due to the influence of the film forming temperature. Furthermore, in the vapor deposition method and the CVD method, the average free path of the molecules during the film formation is relatively long and the step coverage is good, so that a film having an uneven thickness is deposited also on the side wall of the opening, or 5 × 10 -5 to
Under the condition of about rr or less, the opening edge portion is in an overhang state, and there is a problem that the opening accuracy is impaired.

【0010】このような問題に対し、いくつかの対策が
提案されている。例えば、シリコン基板上に無機層パタ
ーンを形成後、この無機層パターンをマスクとして、シ
リコン基板上に選択的に金属タングステン(金属導電
層)を堆積し、無機層を除去するとともにシリコン基板
を裏面側から溶解除去して、金属タングステンをそのま
まマスク材料とする転写マスクの製造方法が提案されて
いる(特開平6−97025号)。しかし、この方法で
は、そもそも選択的に金属タングステンを堆積させるこ
とが困難であり、仮に形成できたとしても開口パターン
の精度低下を免れ得ず、実用的でない。
Several countermeasures have been proposed for such a problem. For example, after forming an inorganic layer pattern on a silicon substrate, using this inorganic layer pattern as a mask, metal tungsten (metal conductive layer) is selectively deposited on the silicon substrate, the inorganic layer is removed, and the silicon substrate is placed on the back side. A method of manufacturing a transfer mask using metal tungsten as a mask material as it is by dissolving and removing the same from metal has been proposed (JP-A-6-97025). However, with this method, it is difficult to selectively deposit metal tungsten in the first place, and even if it can be formed, the accuracy of the opening pattern cannot be reduced, which is not practical.

【0011】また他の方法として、シリコン基板の表面
に多量のボロンを打ち込みボロン注入層を形成し、この
ボロン注入層上にタングステン層(金属導電層)を形成
し、このタングステン層上に形成したレジストパターン
をマスクとしてドライエッチングによりボロン注入層上
およびタングステン層のトレンチ加工を行った後、シリ
コン基板を裏面側からアルカリ溶液を用いたウエットエ
ッチングにより溶解除去して、転写マスクを製造する方
法が提案されている(特開平4−188645号)。し
かし、この方法では、シリコン基板をアルカリ溶液でウ
エットエッチングする際に、アルカリ溶液中で高濃度の
ボロン注入層は溶解しないかあるいは溶解しにくい。こ
のようにアルカリ溶液に溶解しないかあるいは溶解しに
くい高ドーズ量のボロン注入層は、ドライエッチングに
おけるエッチングレートが非常に低いか、あるいはエッ
チングが困難である。したがって、この方法ではスルー
プットの低下は避けられず実用的でない。さらに、イオ
ン注入工程等の高コストプロセスを必要とするため、製
造コストの増加は避けられない。
As another method, a large amount of boron is implanted into the surface of a silicon substrate to form a boron implanted layer, a tungsten layer (metal conductive layer) is formed on the boron implanted layer, and formed on the tungsten layer. A method is proposed in which a trench is formed on the boron-implanted layer and the tungsten layer by dry etching using a resist pattern as a mask, and then the silicon substrate is dissolved and removed from the back side by wet etching using an alkaline solution to produce a transfer mask. (JP-A-4-188645). However, in this method, when the silicon substrate is wet-etched with an alkaline solution, the boron-implanted layer having a high concentration in the alkaline solution is not dissolved or hardly dissolved. As described above, the boron-implanted layer having a high dose that is not or hardly dissolved in an alkaline solution has a very low etching rate in dry etching or is difficult to etch. Therefore, this method cannot avoid a decrease in throughput and is not practical. Further, since a high-cost process such as an ion implantation process is required, an increase in manufacturing cost cannot be avoided.

【0012】本発明は上述した問題点にかんがみてなさ
れたものであり、高精度の開口パターンを有する転写マ
スクを容易かつ安定的に低コストで製造できる転写マス
クの製造方法の提供を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a method of manufacturing a transfer mask capable of easily and stably manufacturing a transfer mask having a highly accurate opening pattern at low cost. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の転写マスクの製造方法は、基板裏面をエッチ
ング加工して支持枠部と該支持枠部に支持された薄膜部
を形成する工程と、前記薄膜部に貫通孔を形成する工程
とを含む転写マスクの製造方法において、少なくとも、
基板表面に導電層を形成する工程と、前記導電層上に、
前記導電層のエッチングマスク層を形成する工程と、前
記導電層上に形成したエッチングマスク層をリソグラフ
ィー技術を用いて所望の形状にパターンニングする工程
と、前記パターンニングされたエッチングマスク層をマ
スクとしてドライエッチング技術により、導電層および
基板表面を所定の深さに連続的に加工する工程と、を含
む構成としてある。
In order to achieve the above object, in a method of manufacturing a transfer mask according to the present invention, a back surface of a substrate is etched to form a support frame portion and a thin film portion supported by the support frame portion. In the method for manufacturing a transfer mask including a step and a step of forming a through hole in the thin film portion, at least,
Forming a conductive layer on the substrate surface, and on the conductive layer,
A step of forming an etching mask layer of the conductive layer, a step of patterning the etching mask layer formed on the conductive layer into a desired shape using lithography technology, and using the patterned etching mask layer as a mask Continuously processing the conductive layer and the substrate surface to a predetermined depth by dry etching technology.

【0014】また、本発明の転写マスクの製造方法は、
上記転写マスクの製造方法において、好ましくは、上記
導電層が、タングステン、タンタル、モリブデン、イリ
ジウムのうちのいずれかの金属、またはこれらの金属を
含む合金、あるいはこれらの金属の金属間化合物からな
る構成、上記導電層のエッチングマスク層が、SiO2
層、Si3N4層、SiC層、サイアロン層、SiON層
のうちのいずれかの層である構成、上記転写マスクの製
造方法において、さらに、基板裏面にウエットエッチン
グマスク層を形成し、このウエットエッチングマスク層
をリソグラフィー技術によってパターンニングする工程
と、基板の表面および側面に低温硬化樹脂層を形成し、
これを硬化処理する工程と、前記低温硬化樹脂層を形成
した基板の裏面をエッチング液に浸し基板裏面のウエッ
トエッチング加工を行う工程と、を含む構成、前記低温
硬化樹脂が、200℃以下の低温で硬化する樹脂である
構成、前記低温硬化樹脂が、フッ素系樹脂、エチレン系
樹脂、プロピレン系樹脂、シリコン系樹脂、ブタジエン
系樹脂、スチレン系樹脂のうちの少なくとも一種以上を
含む樹脂からなる構成、あるいは、前記ウエットエッチ
ングマスク層が、タングステン、ジルコニウム、チタ
ン、クロム、ニッケル、シリコンのうちのいずれかの金
属、またはこれらの金属を含む合金、あるいはこれらの
金属または合金と酸素、窒素、炭素のうちの少なくとも
一以上元素とを含む金属化合物からなる構成としてあ
る。
Further, the method for producing a transfer mask according to the present invention comprises:
In the method of manufacturing a transfer mask, preferably, the conductive layer is formed of any one of tungsten, tantalum, molybdenum, and iridium, or an alloy containing these metals, or an intermetallic compound of these metals. The etching mask layer of the conductive layer is made of SiO 2
In the above-described method for producing a transfer mask, a wet etching mask layer is further formed on the back surface of the substrate, and the wet etching mask layer is formed on the back surface of the substrate. Patterning by lithography technology, forming a low-temperature curing resin layer on the surface and side surfaces of the substrate,
A step of performing a hardening treatment, and a step of immersing the back surface of the substrate on which the low-temperature curing resin layer is formed in an etchant and performing a wet etching process on the back surface of the substrate. A configuration that is a resin that cures, a configuration in which the low-temperature curing resin is a resin including at least one or more of a fluorine-based resin, an ethylene-based resin, a propylene-based resin, a silicon-based resin, a butadiene-based resin, and a styrene-based resin. Alternatively, the wet etching mask layer is formed of any one of tungsten, zirconium, titanium, chromium, nickel, and silicon, or an alloy containing these metals, or a mixture of these metals or alloys with oxygen, nitrogen, or carbon. And a metal compound containing at least one of the above elements.

【0015】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
転写マスクの製造方法においては、複数の工程が含まれ
これらの工程順序は目的に応じて任意に定めることがで
きるのであるが、説明の便宜上そのうちの一工程順序に
従い説明を行う。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the method for manufacturing a transfer mask of the present invention, a plurality of steps are included, and the order of these steps can be arbitrarily determined according to the purpose. However, for convenience of explanation, description will be made in accordance with one of the steps.

【0016】図1は本発明による転写マスクの製造工程
の一例を示す工程説明図である。本発明においては、図
1に示すように、まず基板1表面に導電層2を形成する
(図1(a))。ここで、基板材料としては、Si、M
o、Al、Au、Cuなどが挙げられるが、耐薬品性、
加工条件、寸法精度等の観点から、シリコン基板、SO
I基板等を用いることが好ましい。
FIG. 1 is a process explanatory view showing an example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention. In the present invention, as shown in FIG. 1, first, a conductive layer 2 is formed on the surface of a substrate 1 (FIG. 1A). Here, as the substrate material, Si, M
o, Al, Au, Cu, etc., but chemical resistance,
From the viewpoint of processing conditions, dimensional accuracy, etc., silicon substrates, SO
It is preferable to use an I substrate or the like.

【0017】また、導電層2は、その金属元素の実密度
が6g/ccより大きく、電気抵抗率が60μΩ・cm
(at25℃)より小さく、熱伝導度が0.04cal
/cm/cm2/sec/℃より大きく、これらの条件
をすべて満たし、かつ、磁性を帯びておらず、ドライエ
ッチングが可能な導電性材料等で構成することが好まし
い。具体的には、導電層2は、タングステン、タンタ
ル、モリブデン、イリジウムなどの金属、またはこれら
の金属を含む合金、あるいはこれらの金属の金属間化合
物などの金属材料で構成することが好ましい。これは、
これらの金属系等はドライエッチングが可能であり、ま
た、これらの金属系等の線膨脹係数の値が、金系元素に
比べ、転写マスク材となるシリコンの線膨脹係数の値に
近いため、電子線照射時の熱歪み等によるパターンの位
置ずれを大幅に低減できるからである。
The conductive layer 2 has an actual density of the metal element of more than 6 g / cc and an electric resistivity of 60 μΩ · cm.
(At 25 ° C.) and thermal conductivity of 0.04 cal
/ Cm / cm 2 / sec / ° C., preferably satisfying all of these conditions, and is made of a conductive material which is not magnetic and can be dry-etched. Specifically, the conductive layer 2 is preferably made of a metal material such as a metal such as tungsten, tantalum, molybdenum, and iridium, an alloy containing these metals, or an intermetallic compound of these metals. this is,
These metals and the like can be dry-etched, and the value of the linear expansion coefficient of these metals and the like is closer to the value of the linear expansion coefficient of silicon as a transfer mask material, compared to the gold-based elements. This is because pattern displacement due to thermal distortion or the like during electron beam irradiation can be significantly reduced.

【0018】導電層2の形成方法としては、スパッタ
法、蒸着法、CVD法、電着法などの薄膜形成方法が挙
げられるが、高品位な膜レベル(膜の緻密性や結晶構
造、無欠陥性など)を必要とするため、スパッタ法また
はCVD法を用いることが好ましい。
Examples of the method for forming the conductive layer 2 include a thin film forming method such as a sputtering method, a vapor deposition method, a CVD method, and an electrodeposition method, and a high-quality film level (density of the film, crystal structure, defect-free method). Therefore, it is preferable to use a sputtering method or a CVD method.

【0019】導電層2の厚さは、0.1〜3.0μの範
囲とするのが適当である。導電層2の厚さが、0.1μ
より薄いと電子線に対する耐久性が乏しくなり、3.0
μを越えると高精度なドライエッチング加工が困難とな
る。
It is appropriate that the thickness of the conductive layer 2 be in the range of 0.1 to 3.0 μm. The thickness of the conductive layer 2 is 0.1 μ
If it is thinner, the durability to electron beams becomes poor, and it becomes 3.0.
If it exceeds μ, high-precision dry etching becomes difficult.

【0020】次に、導電層2上および基板1裏面にそれ
ぞれSiO2層(導電層のエッチングマスク層)3、お
よびSiO2層4を形成する(図1(b))。ここで、
導電層2上にのみSiO2層3を形成してもよいが、基
板1の反りを考慮すると基板の両面にバランスの良い厚
さ(例えば、0.5〜3.0μ)で形成することが好ま
しい。SiO2層の形成方法としては、スパッタ法、蒸
着法、熱酸化法、CVD法などの薄膜形成方法が挙げら
れるが、導電層の表面酸化防止等の加熱に伴う導電層の
劣化を避けるため、室温スパッタ法、室温CVD法など
の薄膜形成方法を用いることが好ましい。なお、SiO
2層3の代わりに、導電層2のエッチングマスク層とし
て、Si3N4層、SiC層、サイアロン(SiとAlの
複合混合物)層、SiON層などの層を形成してもよ
い。
Next, an SiO 2 layer (an etching mask layer of a conductive layer) 3 and an SiO 2 layer 4 are formed on the conductive layer 2 and on the back surface of the substrate 1, respectively (FIG. 1B). here,
The SiO 2 layer 3 may be formed only on the conductive layer 2. However, considering the warpage of the substrate 1, it may be formed on both surfaces of the substrate with a well-balanced thickness (for example, 0.5 to 3.0 μ). preferable. Examples of the method for forming the SiO 2 layer include a thin film forming method such as a sputtering method, a vapor deposition method, a thermal oxidation method, and a CVD method.In order to avoid deterioration of the conductive layer due to heating such as prevention of surface oxidation of the conductive layer, It is preferable to use a thin film forming method such as a room temperature sputtering method and a room temperature CVD method. Note that SiO
Instead of the two layers 3, a layer such as a Si 3 N 4 layer, a SiC layer, a sialon (composite mixture of Si and Al) layer, or a SiON layer may be formed as an etching mask layer for the conductive layer 2.

【0021】次いで、SiO2層3をリソグラフィー技
術を用いて所望の形状にパターンニングする。具体的に
は、例えば、SiO2層3上にレジストを塗布し、露
光、現像によってレジストパターン(図示せず)を形成
し、このレジストパターンをマスクとしてSiO2層3
のエッチングを行い、レジストパターンをSiO2層3
に転写する(図1(b))。この場合、パターン精度を
考慮すると、SiO2層3のエッチングは、フロロカー
ボン系ガスをエッチングガスとするドライエッチングに
より行うことが好ましい。
Next, the SiO 2 layer 3 is patterned into a desired shape by using a lithography technique. Specifically, for example, a resist is applied on the SiO 2 layer 3, a resist pattern (not shown) is formed by exposure and development, and the resist pattern is used as a mask to form the SiO 2 layer 3.
Is etched to form a resist pattern on the SiO 2 layer 3.
(FIG. 1B). In this case, in consideration of the pattern accuracy, the etching of the SiO 2 layer 3 is preferably performed by dry etching using a fluorocarbon-based gas as an etching gas.

【0022】次に、レジストを除去した後、パターンニ
ングされたSiO2層3をマスクとしてドライエッチン
グにより導電層2および基板1表面のトレンチエッチン
グ(溝状にエッチング加工すること)を行い、SiO2
パターンをこれらに転写する(図1(c))。
Next, after removing the resist, perform trench etching of the conductive layer 2 and the substrate 1 surface by dry etching (etching processing into a groove shape) the SiO 2 layer 3 that is patterned as a mask, SiO 2
The pattern is transferred to these (FIG. 1 (c)).

【0023】この場合、基板1表面のトレンチエッチン
グの深さは、所定の厚さの薄膜部を形成すべく所定の深
さ(例えば、5〜30μ)とする。
In this case, the depth of the trench etching on the surface of the substrate 1 is set to a predetermined depth (for example, 5 to 30 μm) so as to form a thin film portion having a predetermined thickness.

【0024】また、ドライエッチングに用いるエッチン
グガスは特に制限されないが、例えば、タングステンの
エッチングガスとしてはCBrF3ガスや、CF4/O2
混合ガス等が、タンタルのエッチングガスとしてはCl
4ガス等が、シリコン基板のエッチングガスとしてはH
Brガス、Cl2/O2混合ガス、SiCl4/N2混合ガ
ス等が挙げられる。なお、SF6ガス等を用いて導電層
とシリコン基板とを同一エッチングガスで連続的にエッ
チングしてもよい。このように、同一エッチングガスで
連続的にエッチングを行うと、エッチングの異方性と等
方性の差が発生せず、高いスループットが得られるとい
う点で有利である。
The etching gas used for the dry etching is not particularly limited. For example, as the etching gas for tungsten, CBrF 3 gas, CF 4 / O 2
A mixed gas or the like is used as a tantalum etching gas
4 gas or the like is used as an etching gas for the silicon substrate.
Examples thereof include Br gas, Cl 2 / O 2 mixed gas, and SiCl 4 / N 2 mixed gas. Note that the conductive layer and the silicon substrate may be continuously etched with the same etching gas using SF 6 gas or the like. As described above, when etching is performed continuously with the same etching gas, there is no difference in anisotropy and isotropic etching, and this is advantageous in that high throughput can be obtained.

【0025】本発明では、従来に比べ、導電層を含めた
開口部の形成を、連続ドライエッチングにより一工程で
しかも短時間で行うことができる。すなわち、従来一般
的に行われてきた開口部形成後に金属導電層を形成する
方法に比べ工程の簡略化が図られるとともに、ボロン注
入層を用いる技術等に比べ短時間で導電層を含めた開口
部の形成を行うことができる。また、本発明では、従来
に比べ、導電層を含めた開口部の形成を、高精度かつ容
易に行うことができる。すなわち、従来一般的に行われ
てきた開口部形成後に金属導電層を形成する方法に比
べ、導電層を含めた開口部の高精度化が図られるととも
に、ボロン注入層を用いる技術等に比べ容易に導電層を
含めた開口部の形成を行うことができる。
According to the present invention, the opening including the conductive layer can be formed in a single step and in a short time by continuous dry etching, as compared with the related art. That is, the process can be simplified as compared with the conventional method of forming a metal conductive layer after forming an opening, and the opening including the conductive layer can be completed in a shorter time than a technique using a boron injection layer. A portion can be formed. Further, according to the present invention, the opening including the conductive layer can be formed with high precision and easily as compared with the related art. In other words, compared to the conventional method of forming a metal conductive layer after forming an opening, the accuracy of the opening including the conductive layer can be improved, and it is easier than a technique using a boron injection layer. An opening including a conductive layer can be formed.

【0026】次に、不必要層となったSiO2層3、4
を剥離液(緩衝弗酸、希弗酸等)で除去した後、基板裏
面にウエットエッチングマスク層5を形成し(図1
(d))、このウエットエッチングマスク層5をリソグ
ラフィー技術によってパターンニングする(図1
(e))。ただし、ウエットエッチング液の種類によっ
ては、SiO2層4をそのままウエットエッチングマス
ク層5として使用可能であるので、この場合は、SiO
2層を除去せずにそのまま用いてもよい。
Next, the unnecessary SiO 2 layers 3, 4
Is removed with a stripper (buffered hydrofluoric acid, dilute hydrofluoric acid, etc.), and a wet etching mask layer 5 is formed on the back surface of the substrate (FIG. 1).
(D)), this wet etching mask layer 5 is patterned by a lithography technique (FIG. 1).
(E)). However, since the SiO 2 layer 4 can be used as it is as the wet etching mask layer 5 depending on the type of the wet etching solution,
It may be used as it is without removing the two layers.

【0027】ここで、ウエットエッチングマスク層5
は、タングステン、ジルコニウム、チタン、クロム、ニ
ッケル、シリコンなどの金属単体、またはこれらの金属
を含む合金、あるいはこれらの金属または合金と酸素、
窒素、炭素のうちの少なくとも一以上元素とを含む金属
化合物で構成することが好ましい。これは、これらの金
属系は低温ウエットエッチングによるパターンニングが
可能であるとともに、これらの金属系の除去も100℃
以下の低温ウエットエッチングで行うことができるの
で、これらの処理中に薄膜部の破損等が生じないからで
ある。
Here, the wet etching mask layer 5
Is a metal simple substance such as tungsten, zirconium, titanium, chromium, nickel, silicon, or an alloy containing these metals, or these metals or alloys and oxygen,
It is preferable to use a metal compound containing at least one element of nitrogen and carbon. This is because these metal systems can be patterned by low-temperature wet etching, and the removal of these metal systems is also performed at 100 ° C.
This is because the following low-temperature wet etching can be performed, so that the thin film portion is not damaged during these processes.

【0028】ウエットエッチングマスク層5の形成方法
としては、スパッタ法、蒸着法、CVD法などの薄膜形
成方法が挙げられるが、膜質が悪いとエッチング液がし
み込みシリコン基板に食孔(エッチピット)が生じるの
でこれを避けるために高品位の膜質が要求されるという
観点、および高温成膜では熱ストレス等によりクラック
等のダメージが入ることがあるのでこれを避けるという
観点から、350℃以下のスパッタ法またはCVD法が
好ましい。
The wet etching mask layer 5 can be formed by a thin film forming method such as a sputtering method, a vapor deposition method, or a CVD method. From the viewpoint that high-quality film quality is required to avoid this, and from the viewpoint of avoiding damage such as cracks due to thermal stress or the like in high-temperature film formation, sputtering at 350 ° C. or less is performed. Or CVD is preferred.

【0029】ウエットエッチングマスク層5の厚さは、
1000〜10000オングストロームの範囲とするの
が適当である。ウエットエッチングマスク層5の厚さ
が、1000オングストロームより薄いとシリコン基板
を完全に被覆できず、10000オングストロームを越
えると成膜に長時間を要するとともに膜応力の影響も増
大する。
The thickness of the wet etching mask layer 5 is
Suitably, it is in the range of 1,000 to 10,000 Angstroms. If the thickness of the wet etching mask layer 5 is less than 1000 angstroms, the silicon substrate cannot be completely covered. If it exceeds 10,000 angstroms, it takes a long time to form the film and the influence of the film stress increases.

【0030】ウエットエッチングマスク層5のパターン
ニングは、具体的には、ウエットエッチングマスク層5
上にレジストを塗布しリソグラフィー法によってレジス
トパターン(図示せず)を形成し、このレジストパター
ンをマスクとし、エッチング液にてウエットエッチング
マスク層5をウエットエッチングして、パターンニング
する(図1(e))。
The patterning of the wet etching mask layer 5 is specifically performed as follows.
A resist is applied thereon, and a resist pattern (not shown) is formed by a lithography method. Using this resist pattern as a mask, the wet etching mask layer 5 is wet-etched with an etching solution to be patterned (FIG. 1 (e) )).

【0031】また、ウエットエッチングに用いるエッチ
ング液は特に制限されないが、例えば、チタンのエッチ
ング液としては4%希弗硝酸水溶液等が、クロムのエッ
チング液としては硝酸第二セリウム・アンモニウム/過
塩素酸水溶液等が、ニッケルのエッチング液としては塩
化第二鉄等が、タングステンのエッチング液としては赤
血塩(フェリシアン化カリウム)水溶液等が挙げられ
る。
The etchant used for wet etching is not particularly limited. For example, a 4% dilute aqueous solution of hydrofluoric nitric acid or the like is used as an etchant for titanium, and ceric ammonium nitrate / perchloric acid is used as an etchant for chromium. Aqueous solutions and the like, ferric chloride and the like as nickel etching liquids, and red blood salt (potassium ferricyanide) aqueous solution and the like as tungsten etching liquids.

【0032】次に、基板の表面および側面に低温硬化樹
脂層6を形成し、これを加熱あるいは室温放置して硬化
処理する(図1(e))。この低温硬化樹脂層6は基板
裏面をウエットエッチング加工する際の基板裏面以外の
部分の保護層としての役割を果たす。
Next, a low-temperature curable resin layer 6 is formed on the surface and side surfaces of the substrate, and is cured by heating or leaving it at room temperature (FIG. 1 (e)). The low-temperature curable resin layer 6 plays a role as a protective layer for portions other than the back surface of the substrate when the back surface of the substrate is subjected to wet etching.

【0033】ここで、低温硬化樹脂は、200℃以下の
低温で硬化する樹脂を用いることが好ましい。硬化温度
が200℃を越えると、硬化処理時の熱ストレスによる
影響で薄膜部等の歪みや破損が生じる。このような熱ス
トレスによる影響をより完全に避けるためには、室温で
硬化する樹脂を用いることがより好ましい。
Here, it is preferable to use a resin that cures at a low temperature of 200 ° C. or less as the low-temperature curing resin. When the curing temperature exceeds 200 ° C., distortion and breakage of the thin film portion and the like occur due to the influence of thermal stress during the curing process. In order to more completely avoid the influence of such thermal stress, it is more preferable to use a resin that cures at room temperature.

【0034】このような低温硬化樹脂としては、フッ素
系樹脂、エチレン系樹脂、プロピレン系樹脂、シリコン
系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂のうちの少
なくとも一種以上を含む樹脂等が挙げられる。
Examples of such a low-temperature curing resin include resins containing at least one of a fluorine resin, an ethylene resin, a propylene resin, a silicon resin, a butadiene resin, and a styrene resin.

【0035】基板の表面および側面に低温硬化樹脂層6
を形成する方法としては、スピンコート法、ディッピン
グ法、スプレイ法などが挙げられが、ハンドリングや作
業効率等を考慮するとスピンコート法が好ましい。基板
側面の被覆はスピンコート法における初期低速回転時等
に基板側面に樹脂を回り込ませて行う。
A low-temperature curing resin layer 6 is formed on the surface and side surfaces of the substrate.
Examples of a method for forming a film include a spin coating method, a dipping method, and a spraying method, and the spin coating method is preferable in consideration of handling, work efficiency, and the like. The coating on the side surface of the substrate is performed by causing the resin to flow around the side surface of the substrate during the initial low-speed rotation in the spin coating method or the like.

【0036】低温硬化樹脂層6の厚さは、30〜100
0ミクロンとするのが適当である。低温硬化樹脂層6の
厚さが、30ミクロンより薄いとエッチング液に対する
耐久性や保護層としての機能が乏しくなり、1000ミ
クロンを越えると硬化処理や除去処理に時間がかかる。
The thickness of the low-temperature curing resin layer 6 is 30 to 100.
A suitable value is 0 microns. If the thickness of the low-temperature curable resin layer 6 is less than 30 microns, the durability to the etchant and the function as a protective layer will be poor, and if it exceeds 1000 microns, the curing and removal processes will take time.

【0037】低温硬化樹脂層は、その形成、除去に際し
他の部分に熱ストレスによる影響を与えることがなく、
スピンコーティング法等で簡単に形成でき、段差被覆性
に優れ、エッチング液の液浸食を完全に防ぐことができ
る。したがって、安定的かつ容易に転写マスクを製造す
ることに寄与する。
The low-temperature cured resin layer does not affect other parts due to thermal stress when forming and removing the layer.
It can be easily formed by a spin coating method or the like, has excellent step coverage, and can completely prevent liquid erosion of an etching solution. Therefore, it contributes to stably and easily manufacturing the transfer mask.

【0038】次に、低温硬化樹脂層6を形成した基板の
裏面をエッチング液に浸し、基板裏面のエッチング加工
を行う(図1(f))。ここで、エッチング液として
は、KOH、NaOH等のアルカリ水溶液や、アルコー
ル等を含むアルカリ水溶液、有機アルカリ等が挙げられ
る。
Next, the back surface of the substrate on which the low-temperature curable resin layer 6 is formed is immersed in an etching solution, and the back surface of the substrate is etched (FIG. 1F). Here, examples of the etchant include an alkaline aqueous solution such as KOH and NaOH, an alkaline aqueous solution containing alcohol and the like, an organic alkali, and the like.

【0039】エッチングの温度は、熱ストレスによる影
響を避けるため、150℃以下の低温とすることが好ま
しく、110℃以下の低温とすることがより好ましい。
エッチング方法としては、浸漬(ディッピング)法等が
挙げられる。
The etching temperature is preferably set to a low temperature of 150 ° C. or less, more preferably 110 ° C. or less, in order to avoid the influence of thermal stress.
Examples of the etching method include a dipping (dipping) method.

【0040】なお、本発明では、エッチング時間をコン
トロールすることで基板裏面のエッチング量(深さ)を
制御できるので、SOI基板などにおけるエッチングス
トッパー層(SiO2、ボロンなど)が不要となり、し
たがってベアシリコン(普通のシリコン基板)が使用で
き、低コスト化に寄与できる。
In the present invention, since the etching amount (depth) on the back surface of the substrate can be controlled by controlling the etching time, an etching stopper layer (SiO 2 , boron, etc.) on an SOI substrate or the like becomes unnecessary, and thus Silicon (ordinary silicon substrate) can be used, which can contribute to cost reduction.

【0041】最後に、不必要層となった低温硬化樹脂層
6を有機溶剤等で除去し、同じくウエットエッチングマ
スク層5をエッチング液等にて除去して、転写マスクを
得る(図1(g))。この際、これらの層の除去温度
は、熱ストレスによる影響を避けるため、100℃以下
の低温とすることが好ましく、室温とすることがより好
ましい。
Finally, the unnecessary low-temperature cured resin layer 6 is removed with an organic solvent or the like, and the wet etching mask layer 5 is similarly removed with an etching solution or the like to obtain a transfer mask (FIG. 1 (g)). )). At this time, the removal temperature of these layers is preferably set to a low temperature of 100 ° C. or less, more preferably room temperature, in order to avoid the influence of thermal stress.

【0042】なお、本発明の転写マスクの製造方法にお
いては、上述したように複数の工程が含まれるが、これ
らの工程順序には制限がなく、目的にあわせて任意に工
程順序を定めることができる点も特徴であり、自由度が
高い。
Although the transfer mask manufacturing method of the present invention includes a plurality of steps as described above, the order of these steps is not limited, and the order of the steps can be arbitrarily determined according to the purpose. The feature is that it can be done, and the degree of freedom is high.

【0043】[0043]

【実施例】以下、実施例にもとづき本発明をさらに具体
的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described below more specifically based on examples.

【0044】実施例1 図2は本発明による転写マスクの製造工程の一例を示す
工程説明図である。図2に示すように、まずシリコン基
板11上に、スパッタ法により厚さ1μのタングステン
層12を形成し(図2(a))、さらに、タングステン
層12上およびシリコン基板11裏面にそれぞれスパッ
タ法により厚さ2μのSiO2層13、14を形成し
た。
Embodiment 1 FIG. 2 is a process explanatory view showing an example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention. As shown in FIG. 2, first, a tungsten layer 12 having a thickness of 1 μm is formed on a silicon substrate 11 by a sputtering method (FIG. 2A), and further, a sputtering method is formed on the tungsten layer 12 and on the back surface of the silicon substrate 11 respectively. Thus, 2 μm thick SiO 2 layers 13 and 14 were formed.

【0045】次いで、SiO2層13上にレジストを塗
布しリソグラフィー法によってレジストパターン(図示
せず)を形成し、このレジストパターンをマスクとして
ドライエッチングによりSiO2層13のエッチングを
行い、レジストパターンをSiO2層3に転写した(図
2(b))。
[0045] Then, by lithography and a resist is applied on the SiO 2 layer 13 to form a resist pattern (not shown), etching of the SiO 2 layer 13 by dry etching using the resist pattern as a mask, the resist pattern This was transferred to the SiO 2 layer 3 (FIG. 2B).

【0046】レジストを除去した後、パターンニングさ
れたSiO2層13をマスクとしてドライエッチングに
よりタングステン層12およびシリコン基板11表面の
トレンチエッチングを行い、SiO2パターンをこれら
に転写した(図2(c))。なお、タングステン層12
のエッチングガスとしてCBrF3を使用し、シリコン
基板11表面のエッチングガスとしてHBrを使用し
た。
After removing the resist, the tungsten layer 12 and the surface of the silicon substrate 11 were trench-etched by dry etching using the patterned SiO 2 layer 13 as a mask, and the SiO 2 pattern was transferred to them (FIG. 2C). )). Note that the tungsten layer 12
CBrF 3 was used as an etching gas, and HBr was used as an etching gas for the surface of the silicon substrate 11.

【0047】次に、SiO2層13、14を緩衝弗酸で
除去した後、基板11裏面に室温スパッタ法にて厚さ3
000オングストロームの金属チタン層15を形成した
(図2(d))。
Next, after removing the SiO 2 layers 13 and 14 with buffered hydrofluoric acid, a thickness of 3
A 2,000 angstrom metal titanium layer 15 was formed (FIG. 2D).

【0048】この金属チタン層15上にレジストを塗布
しリソグラフィー法によってレジストパターン(図示せ
ず)を形成し、このレジストパターンをマスクとし、4
%希弗硝酸水溶液にて金属チタン層15をウエットエッ
チングして、金属チタン層15をパターンニングした
(図2(e))。
A resist is applied on the metal titanium layer 15 and a resist pattern (not shown) is formed by a lithography method.
The metal titanium layer 15 was patterned by wet etching with a 5% aqueous solution of dilute hydrofluoric nitric acid (FIG. 2E).

【0049】次いで、基板の表面および側面にフッ素樹
脂を塗布してフッ素樹脂層16を形成し、150℃で加
熱してフッ素樹脂層16の硬化処理を行った(図2
(e))。
Next, a fluororesin was applied to the surface and side surfaces of the substrate to form a fluororesin layer 16 and heated at 150 ° C. to cure the fluororesin layer 16 (FIG. 2).
(E)).

【0050】この基板を100℃に加熱したKOH水溶
液に浸漬し、シリコン基板11裏面のエッチング加工を
行なった(図2(f))。
This substrate was immersed in a KOH aqueous solution heated to 100 ° C. to etch the back surface of the silicon substrate 11 (FIG. 2F).

【0051】最後に、フッ素樹脂層16を有機溶剤で除
去し、金属チタン層15を4%希弗硝酸水溶液にて除去
して、転写マスクを得た(図2(g))。
Finally, the fluororesin layer 16 was removed with an organic solvent, and the metal titanium layer 15 was removed with a 4% dilute aqueous nitric acid solution to obtain a transfer mask (FIG. 2 (g)).

【0052】実施例2 図3は本発明による転写マスクの製造工程の一例を示す
工程説明図である。図3に示すように、まずSOI基板
31上に、スパッタ法により厚さ1μのタンタル層32
を形成し(図3(a))、さらに、SOI基板31裏面
に室温スパッタ法により厚さ3000オングストローム
の窒化クロム層35を形成した(図3(b))。
Embodiment 2 FIG. 3 is a process explanatory view showing an example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention. As shown in FIG. 3, first, a 1 μm thick tantalum layer 32 is formed on an SOI substrate 31 by a sputtering method.
(FIG. 3A), and a chromium nitride layer 35 having a thickness of 3000 Å was formed on the back surface of the SOI substrate 31 by a room-temperature sputtering method (FIG. 3B).

【0053】この窒化クロム層35上にレジストを塗布
しリソグラフィー法によってレジストパターン(図示せ
ず)を形成し、このレジストパターンをマスクとし、硝
酸第二セリウム・アンモニウム/過塩素酸水溶液にて窒
化クロム層35をウエットエッチングして、窒化クロム
層35をパターンニングした(図3(b))。
A resist is applied on the chromium nitride layer 35, and a resist pattern (not shown) is formed by lithography. Using this resist pattern as a mask, the chromium nitride is treated with a ceric ammonium nitrate / perchloric acid aqueous solution. The layer 35 was wet-etched to pattern the chromium nitride layer 35 (FIG. 3B).

【0054】次いで、基板の表面および側面にエチレン
−プロピレン系樹脂を300μの厚さで塗布してエチレ
ン−プロピレン系樹脂層36を形成し、90℃で加熱し
て硬化処理を行った(図3(c))。
Next, an ethylene-propylene-based resin was applied to a thickness of 300 μm on the surface and side surfaces of the substrate to form an ethylene-propylene-based resin layer 36, which was cured by heating at 90 ° C. (FIG. 3). (C)).

【0055】この基板を70℃に加熱したIPA(イソフ゜
ロヒ゜ルアルコール)を10%添加したKOH水溶液に浸漬し、
SOI基板31裏面のエッチング加工を行なって薄膜部
分を形成した(図3(d))。
The substrate was immersed in an aqueous KOH solution containing 10% of IPA (isopropyl alcohol) heated to 70 ° C.
The thin film portion was formed by etching the back surface of the SOI substrate 31 (FIG. 3D).

【0056】次いで、エチレン−プロピレン系樹脂層3
6を有機溶剤で除去し、金属クロム層35を上記と同じ
硝酸第二セリウム・アンモニウム/過塩素酸水溶液にて
除去した(図3(e))。
Next, the ethylene-propylene resin layer 3
6 was removed with an organic solvent, and the metal chromium layer 35 was removed with the same ceric ammonium nitrate / perchloric acid aqueous solution as described above (FIG. 3 (e)).

【0057】次に、タンタル層32上にCVD法により
厚さ1.8μのSiO2層33を形成した。次いで、S
iO2層33上にレジストを塗布しリソグラフィー法に
よってレジストパターン(図示せず)を形成し、このレ
ジストパターンをマスクとしてドライエッチングにより
SiO2層33のエッチングを行い、レジストパターン
をSiO2層33に転写した(図3(e))。
Next, a 1.8 μm thick SiO 2 layer 33 was formed on the tantalum layer 32 by the CVD method. Then, S
On iO 2 layer 33 by a resist is applied lithography to form a resist pattern (not shown), etching of the SiO 2 layer 33 by dry etching using the resist pattern as a mask, the resist pattern in the SiO 2 layer 33 It was transferred (FIG. 3 (e)).

【0058】レジストを除去した後、パターンニングさ
れたSiO2層33をマスクとしてドライエッチングに
よりタンタル層32およびSOI基板31表面のトレン
チエッチングを行い、開口部(透過孔)を形成した(図
3(f))。なお、タンタル層32のエッチングガスと
してCl2を使用し、SOI基板31表面のエッチング
ガスとしてCl2/SF6/SiCl4混合ガスを使用し
た。
After removing the resist, trench etching is performed on the surface of the tantalum layer 32 and the SOI substrate 31 by dry etching using the patterned SiO 2 layer 33 as a mask to form openings (transmission holes) (FIG. 3 ( f)). Incidentally, using Cl2 as etching gas for the tantalum layer 32 was used Cl 2 / SF 6 / SiCl 4 mixed gas as the etching gas of the SOI substrate 31 surface.

【0059】最後に、SiO2層33および中間SiO2
層を緩衝弗酸で除去して、転写マスクを得た(図3
(g))。
Finally, the SiO 2 layer 33 and the intermediate SiO 2
The layer was removed with buffered hydrofluoric acid to obtain a transfer mask (FIG. 3).
(G)).

【0060】実施例3 図4は本発明による転写マスクの製造工程の一例を示す
工程説明図である。図4に示すように、まずSOI基板
41上に、スパッタ法により厚さ1μのタングステン層
42を形成し(図4(a))、さらに、SOI基板41
裏面に室温スパッタ法により厚さ2000オングストロ
ームのニッケル層45を形成した(図4(b))。
Embodiment 3 FIG. 4 is a process explanatory view showing an example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention. As shown in FIG. 4, first, a tungsten layer 42 having a thickness of 1 μm is formed on an SOI substrate 41 by a sputtering method (FIG. 4A).
A nickel layer 45 having a thickness of 2000 angstroms was formed on the back surface by a room temperature sputtering method (FIG. 4B).

【0061】このニッケル層45上にレジストを塗布し
リソグラフィー法によってレジストパターン(図示せ
ず)を形成し、このレジストパターンをマスクとし、塩
化第二鉄溶液にてニッケル層45をウエットエッチング
して、ニッケル層45をパターンニングした(図4
(b))。
A resist is applied on the nickel layer 45, a resist pattern (not shown) is formed by lithography, and the nickel layer 45 is wet-etched with a ferric chloride solution using the resist pattern as a mask. The nickel layer 45 was patterned (FIG. 4)
(B)).

【0062】次いで、タングステン層42上に、スピン
コート法により厚さ2.0μの感光性SOG(スピン・
オングラス)層43を形成し、この感光性SOG層43
を電子線リソグラフィー法によってパターンニングした
後200℃でベーキング処理を施して、パターンニング
されたSiO2層43を得た(図4(c))。
Next, a 2.0 μm thick photosensitive SOG (spin-on
On-glass) layer 43 is formed, and this photosensitive SOG layer 43 is formed.
Was patterned by electron beam lithography and then baked at 200 ° C. to obtain a patterned SiO 2 layer 43 (FIG. 4C).

【0063】続いて、パターンニングされたSiO2
43をマスクとしてドライエッチングによりタングステ
ン層42およびSOI基板41表面のトレンチエッチン
グを行い、SiO2パターンをこれらに転写した(図4
(d))。なお、タングステン層42のエッチングガス
およびSOI基板41表面のシリコン層のエッチングガ
スとして、同じCl2/SF6混合ガスを使用し連続的に
エッチングした。
Subsequently, the surface of the tungsten layer 42 and the surface of the SOI substrate 41 are subjected to trench etching by dry etching using the patterned SiO 2 layer 43 as a mask, and the SiO 2 pattern is transferred to these (FIG. 4).
(D)). Note that the same Cl 2 / SF 6 mixed gas was used as the etching gas for the tungsten layer 42 and the etching gas for the silicon layer on the surface of the SOI substrate 41, and the etching was continuously performed.

【0064】次に、基板の表面および側面にシリコン樹
脂を200μの厚さで塗布してシリコン樹脂層46を形
成し、100℃で加熱してシリコン樹脂層46の硬化処
理を行った(図4(e))。
Next, a silicon resin was applied to the surface and side surfaces of the substrate at a thickness of 200 μm to form a silicon resin layer 46, and the silicon resin layer 46 was cured by heating at 100 ° C. (FIG. 4). (E)).

【0065】この基板を、シリコン樹脂層46を保護層
としニッケル層45をエッチングマスク層として、90
℃に加熱したNaOH水溶液に浸漬し、SOI基板41
裏面のエッチング加工を行い、薄膜部を形成した(図4
(f))。
This substrate is formed by using the silicon resin layer 46 as a protective layer and the nickel layer 45 as an etching mask layer.
Immersed in an aqueous solution of NaOH heated to
The back surface was etched to form a thin film portion (FIG. 4).
(F)).

【0066】最後に、シリコン樹脂層46を有機溶剤で
除去し、ニッケル層45を塩化第二鉄溶液で除去し、S
iO2層43および中間SiO2層を緩衝弗酸にて除去し
て、転写マスクを得た(図4(g))。
Finally, the silicon resin layer 46 is removed with an organic solvent, and the nickel layer 45 is removed with a ferric chloride solution.
The iO 2 layer 43 and the intermediate SiO 2 layer were removed with buffered hydrofluoric acid to obtain a transfer mask (FIG. 4G).

【0067】なお、上記実施例1〜3において、低温硬
化樹脂層によって、基板裏面のウエットエッチング時に
おけるエッチング液の浸食を完全に防止できることが確
認された。また、全工程を通じて、熱ストレスの影響を
回避できることが確認され、工程途中で破損等が全く生
じず、安定的に転写マスクを製造できることが確認され
た。
In Examples 1 to 3, it was confirmed that the low-temperature curable resin layer could completely prevent the erosion of the etching solution during the wet etching of the back surface of the substrate. In addition, it was confirmed that the influence of thermal stress can be avoided in all the steps, and it was confirmed that the transfer mask could be stably manufactured without any breakage or the like during the steps.

【0068】以上好ましい実施例をあげて本発明を説明
したが、本発明は必ずしも上記実施例に限定されるもの
ではない。例えば、ウエットエッチングマスク層とし
て、ジルコニウム、タングステン等を採用しても同様の
結果が得られた。また、低温硬化樹脂としては、ブタジ
エン系樹脂、スチレン系樹脂や、実施例で使用した樹脂
を含め混合系樹脂を使用しても同様の結果が得られた。
また、本発明の転写マスクの製造方法は、電子線露光マ
スクの他、イオンビーム露光用マスク等の製造方法にも
利用できる。
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, the present invention is not necessarily limited to the above embodiments. For example, similar results were obtained even when zirconium, tungsten, or the like was employed as the wet etching mask layer. Similar results were obtained even when low-temperature curable resins such as butadiene-based resins, styrene-based resins, and mixed resins including those used in Examples were used.
Further, the method for producing a transfer mask of the present invention can be used for a method for producing an ion beam exposure mask and the like in addition to an electron beam exposure mask.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上説明したように本発明の転写マスク
の製造方法によれば、導電層を含めた開口部の形成を、
連続ドライエッチングにより一工程でしかも短時間で行
うことができるとともに、高精度かつ容易に行うことが
できる。
As described above, according to the method for manufacturing a transfer mask of the present invention, the formation of the opening including the conductive layer can be performed.
Continuous dry etching can be performed in one step in a short time, and can be performed with high precision and ease.

【0070】また、低温で形成、除去が可能な低温硬化
樹脂層およびウエットエッチングマスク層を採用するこ
とで、熱ストレスによる影響を回避できるとともに、ウ
エットエッチングプロセスを多く採用することで簡易プ
ロセス化および低コスト化を図ることができる。
Further, by employing a low-temperature curable resin layer and a wet etching mask layer which can be formed and removed at a low temperature, the influence of thermal stress can be avoided. Cost reduction can be achieved.

【0071】さらに、低温硬化樹脂層は、簡単に形成で
き、段差被覆性に優れ、エッチング液の液浸食を完全に
防ぐことができる。
Further, the low-temperature curable resin layer can be easily formed, has excellent step coverage, and can completely prevent liquid erosion of the etching solution.

【0072】また、本発明では、基板のエッチングスト
ッパー層が不要であり、ベアシリコンを使用できる。
Further, according to the present invention, an etching stopper layer of the substrate is not required, and bare silicon can be used.

【0073】このように本発明によれば、高精度の開口
パターンを有する転写マスクを容易かつ安定的に低コス
トで製造できる。
As described above, according to the present invention, a transfer mask having a highly accurate opening pattern can be easily and stably manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明による転写マスクの製造工程の一例を
示す工程説明図である。
FIG. 1 is a process explanatory view showing an example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention.

【図2】 本発明による転写マスクの製造工程の他の例
を示す工程説明図である。
FIG. 2 is a process explanatory view showing another example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention.

【図3】 本発明による転写マスクの製造工程の他の例
を示す工程説明図である。
FIG. 3 is a process explanatory view showing another example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention.

【図4】 本発明による転写マスクの製造工程の他の例
を示す工程説明図である。
FIG. 4 is a process explanatory view showing another example of a process for manufacturing a transfer mask according to the present invention.

【符号の説明】 1 基板 2 導電層 3 SiO2層 4 SiO2層 5 ウエットエッチングマスク層 6 低温硬化樹脂層[Description of Signs] 1 Substrate 2 Conductive layer 3 SiO 2 layer 4 SiO 2 layer 5 Wet etching mask layer 6 Low temperature cured resin layer

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子線照射時のマスクの放熱特性や耐久
性の向上を図る目的で転写マスク上に形成される金属導
電層に関し、前記導電層は、金属元素の実密度が6g/
ccより大きく、電気抵抗率が60μΩ・cm(at2
5℃)より小さく、熱伝導度が0.04cal/cm/
cm2/sec/℃より大きく、かつ、磁性を帯びてお
らず、ドライエッチングが可能な導電性材料で構成され
ていることを特徴とする転写マスク。
The present invention relates to a metal conductive layer formed on a transfer mask for the purpose of improving heat radiation characteristics and durability of the mask when irradiating an electron beam.
cc and an electrical resistivity of 60 μΩ · cm (at2
5 ° C.) and a thermal conductivity of 0.04 cal / cm /
A transfer mask characterized by being made of a conductive material that is larger than cm 2 / sec / ° C., is not magnetic, and can be dry-etched.
【請求項2】 基板表面に形成された導電層と、基板裏
面を加工して形成された支持枠部と該支持枠部に支持さ
れた薄膜部と、該薄膜部に形成された貫通孔と、を含む
転写マスクにおいて、 前記導電層は、金属元素の実密度が6g/ccより大き
く、電気抵抗率が60μΩ・cm(at25℃)より小
さく、熱伝導度が0.04cal/cm/cm 2/se
c/℃より大きく、かつ、磁性を帯びておらず、ドライ
エッチングが可能な導電性材料で構成されていることを
特徴とする転写マスク。
A conductive layer formed on a surface of the substrate;
A support frame formed by processing a surface and a support frame supported by the support frame.
And a through-hole formed in the thin film portion.
In the transfer mask, the conductive layer has an actual density of a metal element of more than 6 g / cc.
Less than 60μΩ · cm (at 25 ℃)
The thermal conductivity is 0.04 cal / cm / cm Two/ Se
larger than c / ° C, not magnetic, and dry
That it is made of a conductive material that can be etched
Characteristic transfer mask.
【請求項3】 基板裏面をエッチング加工して支持枠部
と該支持枠部に支持された薄膜部を形成する工程と、前
記薄膜部に貫通孔を形成する工程とを含む転写マスクの
製造方法において、少なくとも、基板表面に導電層を形
成する工程と、前記導電層上に、前記導電層のエッチン
グマスク層を形成する工程と、前記導電層上に形成した
エッチングマスク層をリソグラフィー技術を用いて所望
の形状にパターンニングする工程と、前記パターンニン
グされたエッチングマスク層をマスクとしてドライエッ
チング技術により、導電層および基板表面を所定の深さ
に連続的に加工する工程と、を含む転写マスクの製造方
法、を経て得られた転写マスクにおいて、 前記導電層は、金属元素の実密度が6g/ccより大き
く、電気抵抗率が60μΩ・cm(at25℃)より小
さく、熱伝導度が0.04cal/cm/cm 2/se
c/℃より大きく、かつ、磁性を帯びておらず、ドライ
エッチングが可能な導電性材料で構成されていることを
特徴とする転写マスク。
3. A supporting frame portion by etching the back surface of the substrate.
Forming a thin film portion supported by the support frame portion;
Forming a through hole in the thin film portion.
In the manufacturing method, at least a conductive layer is formed on the substrate surface.
Forming, and etching the conductive layer on the conductive layer.
Forming a masking layer and forming the conductive layer on the conductive layer.
Desired etching mask layer using lithography technology
Patterning into a shape of
Dry etching using the etched etching mask layer as a mask.
The conductive layer and substrate surface to a predetermined depth
And a process for continuously manufacturing the transfer mask.
In the transfer mask obtained through the method, the conductive layer has a real density of the metal element of more than 6 g / cc.
Less than 60μΩ · cm (at 25 ℃)
The thermal conductivity is 0.04 cal / cm / cm Two/ Se
larger than c / ° C, not magnetic, and dry
That it is made of a conductive material that can be etched
Characteristic transfer mask.
【請求項4】 前記導電層が、タングステン、タンタ
ル、モリブデン、イリジウムのうちのいずれかの金属、
またはこれらの金属を含む合金、あるいはこれらの金属
の金属間化合物からなることを特徴とする請求項1乃至
3のいずれかに記載の転写マスク。
4. The method according to claim 1, wherein the conductive layer is made of any one of tungsten, tantalum, molybdenum, and iridium.
4. The transfer mask according to claim 1, wherein the transfer mask is made of an alloy containing these metals or an intermetallic compound of these metals.
【請求項5】 前記導電層は、スパッタ法又はCVD法
によって形成されたものであることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載の転写マスク。
5. The transfer mask according to claim 1, wherein the conductive layer is formed by a sputtering method or a CVD method.
【請求項6】 前記支持枠部及び前記薄膜部は、シリコ
ン基板を加工して得られたものであることを特徴とする
請求項2乃至5のいずれかに記載の転写マスク。
6. The transfer mask according to claim 2, wherein said support frame portion and said thin film portion are obtained by processing a silicon substrate.
【請求項7】 前記基板はシリコン基板であって、前記
導電層とシリコン基板とを同一エッチングガスで連続的
にエッチングして得られた転写マスクであることを特徴
とする請求項1乃至6のいずれかに記載の転写マスク。
7. The method according to claim 1, wherein the substrate is a silicon substrate, and is a transfer mask obtained by continuously etching the conductive layer and the silicon substrate with the same etching gas. The transfer mask according to any one of the above.
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JP2007171520A (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Hoya Corp Mask blank and mask
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