JP2003068621A - パターン転写用マスク、パターン転写用マスクの製造方法、パターン形成方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 荷電粒子線を透過させるパターン転写用マス
クに、パーティクルが付着することを抑止して、精度の
高いパターニングを行う。 【解決手段】 荷電粒子線を選択的に透過させて被露光
対象に照射するためのマスク３であって、荷電粒子線を
透過させる領域を保護膜６で覆うようにした。保護膜６
の材料としてパーティクルとの密着性の低い材料を用い
ることにより、特にマスクパターンの開孔５へのパーテ
ィクルの付着を抑えることができ、パターニング精度を
向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターン転写用マ
スク、パターン転写用マスクの製造方法、パターン形成
方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に、電子線投
影露光法により微細パターンの転写を行う際に用いるパ
ターン転写用マスク並びにその製造方法及びこのマスク
を用いたパターン形成方法並びに半導体装置の製造方法
に適用して好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来から半導体集積回路の製造において
は、マスクを用いた光による転写技術が主流として用い
られてきた。これはマスクによる転写が非常にスループ
ットが高く、量産性に富んでいるためである。

【０００３】一方、電子線露光技術は、その高い解像性
から次世代の露光技術として注目を集めている。電子線
露光技術では光の波長が微細化の妨げとならないため、
ステッパーによる露光と比較してより高解像度の露光を
行うことが可能である。

【０００４】電子線露光技術に用いられる露光装置とし
て、ＥＢ（Electron Beam）露光装置が知られている。
ＥＢ露光装置で使用されるシリコンのステンシルマスク
は、可変矩形用と部分一括露光用とに大別される。より
加工が複雑なパターンを有する部分一括露光用のステン
シルマスクを例に挙げると、ウェーハ上に露光されるパ
ターンはステンシルマスク上のパターンの１／２５〜１
／１００倍程度である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
電子線露光技術に用いられるステンシルマスクは、電子
線の透過領域に開孔を形成することによってマスクパタ
ーンを構成しているため、開孔内にパーティクル（ゴミ
等の微粒子）やコンタミネーションが付着するとウェー
ハ上に転写されるパターン形状の精度が劣化するという
問題が生じる。

【０００６】これらのパーティクルは、露光装置外にお
いては主としてハンドリングの際にステンシルマスク表
面に付着する。また、露光装置へステンシルマスクを装
着した後においても露光装置内でパーティクルが付着す
るという問題がある。これは、露光を行う毎に被露光対
象であるウェーハからのコンタミネーションの発生によ
りアウトガスだけでなくゴミ等のパーティクルも発生す
るためである。

【０００７】ハンドリングの際に付着したパーティクル
を洗浄等により除去する場合、特にシリコン等の材料か
らなるステンシルマスクへのパーティクルの密着性は比
較的高いため、洗浄したとしても完全に除去することは
難しく、特に、開孔内にパーティクルが付着してしまっ
た場合には、これを除去することは非常に困難であっ
た。

【０００８】特に、近年注目を集めているＥＰＬ（Elec
tron Beam Projection Lithograph）装置においては、
マスク上に１チップに用いられるパターンの全てを形成
しているため、ウェーハ上に露光されるパターンはステ
ンシルマスク上のパターンの１／４倍と小さい。更に、
電子線露光技術におけるスループットを光露光装置のス
テッパーの場合に少しでも近づけるためには倍率の小さ
いステンシルマスクは有効であるが、このような更に小
さな倍率のステンシルマスクにおいては、マスクパター
ンに付着したパーティクルがウェーハ上のパターン形状
に及ぼす影響がますます大きくなる。更に、従来の部分
一括露光用ＥＢ描画装置においても、スループットの向
上を目的として、より複雑な部分一括パターンを一枚の
ステンシルマスクに数多く形成する必要が生じている。
従って、部分一括法においてもマスクに付着したパーテ
ィクルによって基板上のパターン精度が劣化することが
懸念される。

【０００９】この発明は上述のような問題を解決するた
めになされたものであり、この発明の第１の目的は、荷
電粒子線を透過させるパターン転写用マスクにパーティ
クルが付着することを抑止して、精度の高いパターニン
グを行うことにある。

【００１０】また、第２の目的は、パターン転写用マス
クの耐汚染性を高めてハンドリング性を向上させるとと
もに、マスクの長寿命化を達成することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明のパターン転写
用マスクは、荷電粒子線を選択的に透過させて被露光対
象に照射するためのマスクであって、前記荷電粒子線を
透過させる領域の少なくとも一部に保護膜が形成されて
いるものである。

【００１２】また、前記荷電粒子線を透過させる領域に
開孔が形成され、前記保護膜が前記開孔の内壁を覆うよ
うに形成されているものである。

【００１３】また、前記荷電粒子線を透過させる領域に
開孔が形成され、前記保護膜が前記開孔の少なくとも一
部を充填するように形成されているものである。

【００１４】また、前記荷電粒子線を透過させる領域
と、前記荷電粒子線を散乱させる領域とを備え、前記荷
電粒子線を散乱させる領域に対する前記荷電粒子線を透
過させる領域のエネルギー透過率の比が２以上である。
これにより、コントラストよくウェーハ上のレジスト膜
にパターンの転写が可能である。

【００１５】また、この発明のパターン転写用マスク
は、荷電粒子線を透過させる領域と荷電粒子線を散乱さ
せる領域とを備え、前記荷電粒子線を透過させる領域が
前記荷電粒子線を散乱させる領域よりもエネルギー透過
率の高い膜で保護されているものである。

【００１６】また、前記荷電粒子線を透過させる領域の
周辺を覆うように導電性薄膜が形成されているものであ
る。

【００１７】また、この発明のパターン転写用マスクの
製造方法は、パターン転写用マスクの材料となる基板に
開孔を形成して、当該開孔からなる所定のパターンを形
成する第１の工程と、少なくとも前記開孔を含む領域に
保護膜を形成する第２の工程とを有するものである。

【００１８】また、前記第２の工程において、前記開孔
の内壁面及び前記基板の表裏面を覆うように前記保護膜
を形成するものである。

【００１９】また、前記第２の工程において、前記基板
の表裏面を覆うとともに前記開孔の少なくとも一部を充
填するように前記保護膜を形成するものである。

【００２０】また、前記第２の工程の前に、前記基板に
所定の表面処理を行うものである。

【００２１】また、この発明のパターン形成方法は、荷
電粒子線を透過させる領域が保護膜で覆われたパターン
転写用マスクを用いて被露光対象上にパターン形成を行
う方法であって、前記パターン転写用マスクを露光装置
内に装着するステップと、前記パターン転写用マスクに
プラズマを照射して前記保護膜を除去するステップと、
前記パターン転写用マスクに荷電粒子線を選択的に透過
させて、前記被露光対象に荷電粒子線を照射するステッ
プとを有するものである。

【００２２】また、前記パターン転写用マスクを露光装
置内に装着した後、前記被露光対象への露光を行う前に
前記プラズマを照射するものである。

【００２３】また、この発明の半導体装置の製造方法
は、上記のパターン転写用マスクを用いて半導体装置を
製造するものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発
明の実施の形態に係るステンシルマスク（パターン転写
用マスク）３を備えた電子線投影露光装置、例えばＥＢ
露光装置又はＥＰＬ装置を用いて、電子線投影リソグラ
フィ技術によってシリコンウェーハ等の基板１に電子線
を照射している状態を示す概略斜視図である。

【００２５】図１に示すように、電子銃から照射される
電子線は第１成形アパーチャ２を透過してステンシルマ
スク３に照射される。ステンシルマスク３には基板１上
に形成する回路パターンが露光領域４ａ，４ｂ，４ｃ，
４ｄ・・・ごとに分割して形成されている。基板１上の
１チップのパターンは、これらの露光領域４ａ，４ｂ，
４ｃ，４ｄ・・・を順次透過させた電子線をサブフィー
ルドイメージとして基板１上の所定の位置に照射するこ
とによってパターン形成される。図１において、半導体
基板１０上に示した格子状の線は、サブフィールドに対
応した仮想線を示している。

【００２６】図２は、図１に示す露光領域４ｂの周辺を
詳細に示す断面図であって、図１に示す一点鎖線Ｉ−
Ｉ’に沿った断面に対応した図である。ここで、図２は
図１に示すステンシルマスク３の状態を上下逆向きにし
て示したものである。また、図３は図２の斜め上側から
ステンシルマスク３を俯瞰した状態を示す斜視図であ
る。図２に示すように、ステンシルマスク３は薄膜部３
ａ、及び薄膜部３ａから突出した梁部３ｂ（図１におい
て不図示）を有して構成されている。梁部３ｂは、各露
光領域４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・の間に格子状に形
成されている。

【００２７】図２及び図３に示すように、露光領域４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・には開孔５からなる所定形
状のパターンが形成されている。この開孔５からなるパ
ターンは薄膜部３ａをエッチングして形成したものであ
り、図３においてはゲートパターンを例示している。ゲ
ートパターン以外にも様々なパターンを形成することが
でき、また、ステンシルマスク３上のパターンの基板１
上での倍率に応じてパターン密度も異なる。電子銃から
照射された電子線は、開孔５を透過して基板１へ照射さ
れる。開孔５以外の領域に照射された電子は散乱するた
め、基板１上に到達する電子線量は開孔５に照射された
電子線に比して小さい。従って、開孔５を透過した電子
線と散乱した電子線のコントラスト差により、基板１上
で開孔５のパターンに倣ったパターニングが行われる。
なお、薄膜部３ａの膜厚が十分厚い場合には、開孔５以
外の領域に照射された電子線の殆どは散乱して基板１上
には到達しない。

【００２８】図２及び図３に示すように、開孔５の側壁
面を含むステンシルマスク３の表裏面には、電子線透過
率の高い保護膜（ぺリクル膜）６が形成されている。保
護膜６は、例えば有機系材料（アルカン系材料等）から
なる膜、又は無機系材料（ＳｉＯ系の材料等）からなる
膜であって、パーティクルとの密着性が低い膜である。
保護膜６は、ＣＶＤ法、塗布、コーティング等の方法に
よってステンシルマスク３の表裏面に形成される。

【００２９】このように、ステンシルマスク３の表面に
パーティクルとの密着性の低い保護膜６を形成すること
によって、ハンドリングの際にステンシルマスク３にパ
ーティクルが付着してしまうことを最小限に抑えること
ができる。また、露光装置に装着する前にステンシルマ
スク３を洗浄することにより、保護膜６上にパーティク
ルが残存していても確実に除去することができる。特
に、保護膜６としてテフロン（登録商標）系の膜を使用
した場合には、パーティクルとの密着性が非常に小さい
ため、パーティクル付着量を最小限に抑えることがで
き、また、洗浄によって確実に除去することが可能とな
る。

【００３０】特に、開孔５内にパーティクルが残存して
いる場合には、露光時にこれが障害となって基板１に形
成されるパターン形状が劣化してしまうが、本実施の形
態のように開孔５内に保護膜６を形成することによっ
て、開孔５内にパーティクルが付着することを抑止でき
る。従って、ステンシルマスク３がパーティクル等によ
り汚染されてしまうことを抑え、ハンドリング性を向上
させることが可能となる。

【００３１】また、開孔５内に付着したパーティクルに
起因してパターン寸法精度が劣化することを最小限に抑
えることができるため、基板１上に高精度にパターンを
形成することが可能となる。これにより、露光処理にお
けるスループットを向上させることができる。更に、開
孔５を含むステンシルマスク３上を保護膜６で保護する
ことにより、ステンシルマスク３の基体が薬液等によっ
て侵されることを抑止できるとともに、機械的強度を高
めることが可能となる。これにより、ステンシルマスク
３の長寿命化を達成することも可能となる。

【００３２】また、ステンシルマスク３の表面にパーテ
ィクルが残存していた場合であっても、露光装置に装着
後、露光装置のプラズマ発生手段（保護膜除去手段）に
おいてＯ_２プラズマ等のプラズマを発生させることによ
り、保護膜６とともにパーティクルをステンシルマスク
３上から除去することが可能である。この場合には、保
護膜６として有機系材料の膜を用いるとともに、エッチ
ャントとしてＯ_２系、ＣＦ系のガスを用いるのが好適で
ある。これにより、パーティクルの発生を最小限に抑え
た状態で露光装置内で保護膜６を除去することができ
る。

【００３３】露光装置内で保護膜６を除去する場合、露
光装置に装着した後、１回目の露光を行う前にプラズマ
を発生させることにより、主としてハンドリング時に付
着したパーティクルを除去することができる。

【００３４】また、露光に応じたコンタミネーション等
により基板１から発生するパーテーィクル汚染に対して
は、露光装置にステンシルマスク３を装着した後、パー
ティクルの付着量に応じてプラズマを発生させるように
する。この際、パーティクルの付着量を検出してパーテ
ィクルが所定量を超えた時点でプラズマを発生させて保
護膜６を除去しても良いし、所定回数の露光後又は所定
時間の経過後にプラズマを発生させて保護膜６を除去す
ることもできる。これにより、露光装置内でのパーティ
クル汚染の度合いに応じてステンシルマスク３をクリー
ニングすることが可能となる。

【００３５】図４は開孔５の近傍のみに保護膜６を形成
した例を示す概略断面図である。開孔５以外の領域にパ
ーティクルが付着した場合の基板１上での転写パターン
形状に与える影響は、パーティクルが開孔５内に付着し
た場合に比べて小さい。従って、図４に示すように開孔
５の近傍のみに保護膜を形成した場合であってもパーテ
ィクルの付着によるパターンの形状劣化を抑止すること
ができる。

【００３６】なお、開孔５の周辺を覆うように更に導電
性薄膜を形成することにより、図２〜図４に示した構造
において蓄積電荷の影響を最小限に抑えることができ
る。

【００３７】以上説明したように、この発明の実施の形
態１によれば、基板１への転写パターンとなる開孔５を
含む領域にパーティクルとの密着性の低い保護膜６を形
成したことにより、開孔５内に付着するパーティクルを
最小限に抑えることができる。また、パーティクルが付
着した場合であっても、ステンシルマスク３を露光装置
に装着する前に洗浄することにより容易に除去すること
が可能となる。更に、露光装置にステンシルマスク３を
装着した後に露光装置内でプラズマを発生させることに
より、付着したパーティクルを保護膜６とともに除去す
ることが可能となる。

【００３８】これにより、ステンシルマスク３がパーテ
ィクルによって汚染されることを抑えることができ、ス
テンシルマスク３のハンドリングを向上させることが可
能となる。また、パーティクルの付着を最小限に抑える
ことにより、基板１上でのパターン形成を高い精度で実
現することができ、露光処理工程におけるスループット
を向上させることが可能となる。更に、形成したパター
ンの再検査等の工程を低減できるため、半導体装置の製
造コストを低減することができる。

【００３９】実施の形態２．次に、この発明の実施の形
態２について説明する。図５は実施の形態２のステンシ
ルマスク３を示す概略断面図であって、図２と同様に図
１に示す一点鎖線Ｉ−Ｉ’に沿った断面を示している。

【００４０】実施の形態２は、保護膜６として電子線の
透過率の高い膜を用い、開孔５を埋めるように保護膜６
を形成したものである。保護膜６によって開孔５を充填
することにより、開孔５内にパーティクルが付着してし
まうことを確実に抑止できる。

【００４１】この場合、保護膜６としてフッ素（Ｆ）を
含有した樹脂剤を用いることが望ましい。フッ素の含有
は、樹脂剤の基体内に含有させる場合と側鎖に結合させ
る場合がある。フッ素を含有した保護膜６はマスクのパ
ターン部よりも透過性が高いため、開孔５を充填した場
合であっても開孔５に電子線を透過させることができ
る。従って、開孔５の領域とそれ以外の電子線を散乱さ
せる領域との間において、基板１上でのパターン形成が
可能となるレベルの荷電粒子線のエネルギー透過率の比
を確保することができる。ここで、本発明者らは、開孔
５における荷電粒子線のエネルギー透過率が開孔５以外
の領域のエネルギー透過率に対して２倍以上であれば、
基板１上にパターン（１００ｎｍ幅）形成を行うことが
可能であることを確認した。なお、パターン形成の可否
はレジスト膜の特性等の他のパラメータにも依存する
が、開孔５の領域を透過した電子線と開孔５以外の領域
で散乱せずに透過した電子線のコントラストに差が発生
すれば、すなわち両領域のエネルギー透過率が異なれば
パターン形成は可能である。従って、電子線を散乱させ
る領域よりも電子線が透過する割合の高い膜で開孔５を
覆うことにより、基板１上でのパターン形成が可能であ
る。

【００４２】また、開孔５を保護膜６で充填する場合に
は、開孔５内における保護膜６の膜厚を十分に薄くする
ことが望ましい。これにより、開孔５内を充填する保護
膜６における荷電粒子線のエネルギー透過率を十分に高
くすることができる。従って、基板１上に確実にパター
ン形成を行うことが可能となる。

【００４３】以上説明したように、この発明の実施の形
態２によれば、開孔５を充填するように保護膜６を形成
したことにより、開孔５内にパーティクルが付着してし
まうことを確実に抑止することができる。これにより、
パーティクルが基板１上に転写されるパターンの形状が
パーティクルによって劣化してしまうことを抑止でき、
高い精度でパターニングを行うことが可能となる。ま
た、開孔５以外の領域に対する開孔５の領域の荷電粒子
線の透過率を２倍以上とすることにより、開孔５とそれ
以外の領域間でパターン形成に必要な荷電粒子線量のコ
ントラスト差を生じさせることができる。特に、開孔５
のエネルギー透過率をそれ以外の領域のエネルギー透過
率の２倍以上確保することにより、基板１上に高い精度
でパターニングを行うことが可能となる。

【００４４】実施の形態３．次に、この発明の実施の形
態３について説明する。実施の形態３は上述した各実施
の形態におけるステンシルマスク３の製造方法である。
最初に、図７、図８及び図９の工程図に基づいて、実施
の形態２のステンシルマスク３の製造方法を説明する。
先ず、図７（ａ）に示すように、支持体となるシリコン
基板１１、エッチングストッパーとしてのシリコン酸化
膜１２及びパターン形成膜としてのシリコン薄膜１３か
ら構成されるステンシルマスク３の基体となる積層基板
は、シリコンウェーハ貼り合わせ技術等により形成す
る。

【００４５】次に、図７（ｂ）に示すように、支持体と
なるシリコン基板１１をエッチングして、梁部３ｂを形
成する。その後、シリコン薄膜１３をエッチングして、
シリコン薄膜１３に所定のパターンを形成する。これに
より、図７（ｃ）に示すようにシリコン酸化膜１２上に
開孔５が形成される。なお、図７（ｃ）の状態では開孔
５の下部にエッチングストッパーとしてのシリコン酸化
膜１２が残存しているため、開孔５は貫通していない。

【００４６】なお、梁部３ｂを形成する前にシリコン薄
膜１３にパターン形成を行っても良い。この場合には、
図７（ａ）の工程後、図７（ｄ）に示すように先にシリ
コン薄膜１３をエッチングして開孔５を形成し、その
後、シリコン基板１１をエッチングして梁部３ｂを形成
することにより図７（ｃ）に示す構造を完成させる。開
孔５及び梁部３ｂを形成する際には、シリコン酸化膜１
２がエッチングストッパーとして機能するため、シリコ
ン酸化膜１２とシリコン基板１１又はシリコン薄膜１３
との選択比を利用して精度良くエッチングを行うことが
できる。ここで言うエッチングとは、異方性を含む化学
エッチング及びドライエッチングを指す。

【００４７】次に、図８及び図９に基づいて、図７
（ｃ）に示す状態から開孔５内を含む領域に保護膜６を
形成する方法について説明する。先ず、図８（ａ）に示
すように、シリコン酸化膜１２をストッパー膜として開
孔５の側壁及びシリコン薄膜１３上を覆うように保護膜
６ａを形成する。保護膜６の形成はＣＶＤ法、塗布、コ
ーティング等の方法により行う。

【００４８】次に、図８（ｂ）に示すように、シリコン
基板１１側から梁部３ｂの間のシリコン酸化膜１２を除
去する。次に、図８（ｃ）に示すように、シリコン基板
１１側から保護膜６ｂを塗布等の方法により形成する。
これにより、開孔５において保護膜６ａと保護膜６ｂが
接続され、一体の保護膜６となる。なお、保護膜６ｂの
形成もＣＶＤ法、塗布、コーティング等の方法により行
うことができるが、図８（ｃ）に示す工程では保護膜６
ｂを梁部３ｂの間に形成するため、ＣＶＤ法により形成
するのが好適である。

【００４９】なお、塗布工程により保護膜６を形成する
場合には、予めステンシルマスク３にヘキサメチルジシ
ラザン（ＨＭＤＳ：hexamethyl disilazane）による表
面処理を例えば温度１００℃、時間６０秒程度行うこと
が望ましい。これにより、保護膜６をムラなく塗布する
ことができ、保護膜６とシリコン基板１１，１３との密
着性を高めることができる。

【００５０】図９（ａ）〜図９（ｃ）は、実施の形態１
のステンシルマスク３の製造方法において、保護膜６を
形成する他の方法を示している。この方法では、先にシ
リコン基板１１側から保護膜６ｂを形成するようにして
いる。先ず、図９（ａ）に示すように、図７（ｃ）に示
す状態からシリコン酸化膜１２を除去する。次に、図９
（ｂ）に示すように、保護膜６ｂをシリコン基板１１側
から形成する。保護膜６ｂの形成はＣＶＤ法又は塗布法
により行い、開孔５内においては保護膜６ｂが開孔５の
側壁を覆うように形成する。その後、保護膜６ａをシリ
コン薄膜１３側から形成することにより、シリコン基板
１１、シリコン薄膜１３の表面及び開孔５の側壁を保護
膜６ａ，６ｂで覆う。これにより、実施の形態１のステ
ンシルマスク３の構造が完成する。図８に示す方法と図
９に示す製造方法は、加工上の歪等を考慮して適宜選択
することができる。そして、図８及び図９に示す２種類
の製造方法により、表側又は裏側から形成した保護膜６
で開孔５の側面を覆った２種類の構造を得ることができ
る。

【００５１】次に、図１０及び図１１に基づいて実施の
形態２に係るステンシルマスク３の製造方法について説
明する。図７（ｃ）までの工程は実施の形態１のステン
シルマスク３の製造方法と同様である。なお、以下の図
１０、図１１では、図８、図９の場合と異なり、シリコ
ン薄膜１３に複数のスリットからなる開孔５を形成した
例を示す。

【００５２】先ず、図１０（ａ）に示すように、図７
（ｃ）に示す状態から、シリコン酸化膜１２をストッパ
ー膜として開孔５内及びシリコン薄膜１３上に保護膜６
ａを形成する。これにより、スリットの開孔５が保護膜
６ａによって充填される。次に、図１０（ｂ）に示すよ
うに、シリコン基板１１側から梁部３ｂ間のシリコン酸
化膜１２を除去する。次に、図１０（ｃ）に示すよう
に、シリコン基板１１側から保護膜６ｂを塗布等の方法
により形成する。これにより、開孔５において保護膜６
ａと保護膜６ｂが接続され、一体の保護膜６となる。図
１０に示す方法によれば、保護膜６ｂよりも先に保護膜
６ａを形成して開孔５を充填するため、特に保護膜６ａ
の表面の平坦性を高めることができる。

【００５３】図１１（ａ）〜図１１（ｃ）は、実施の形
態２のステンシルマスク３の製造方法において、保護膜
６を形成する他の方法を示している。この方法は、先に
シリコン基板１１側から保護膜６ｂを形成するようにし
ている。先ず、図１１（ａ）に示すように、図７（ｃ）
に示す状態からシリコン酸化膜１２を除去する。次に、
図１１（ｂ）に示すように、保護膜６ｂをシリコン基板
１１側から塗布して開孔５を充填する。その後、保護膜
６ａをシリコン薄膜１３側から形成する。これにより、
開孔５において保護膜６ａと保護膜６ｂが接続され、一
体の保護膜６となる。図１１の方法によれば、シリコン
酸化膜１２を除去した後に保護膜６ｂが開孔５内に埋め
込まれるため、開孔５内に気泡等が残ることを抑止でき
る。

【００５４】以上説明したように、この発明の実施の形
態３によれば、ステンシルマスク３の基体となるシリコ
ン基板１１、シリコン酸化膜１２及びシリコン薄膜１３
を貫通する開孔５を形成した後、一方の面に保護膜６ａ
を形成し、その後、他方の面に保護膜６ｂを形成するこ
とにより、開孔５において保護膜６ａ及び保護膜６ｂを
接続することができる。これにより、開孔５内及び表裏
面が保護膜６ａ，６ｂで覆われたステンシルマスク３を
形成することができる。

【００５５】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。

【００５６】パターン転写用マスクの荷電粒子線を透過
させる領域をパーティクルとの密着性の低い保護膜で覆
うことにより、マスクパターンの領域へのパーティクル
の付着を最小限に抑えることができる。これにより、被
露光対象上でのパターン形成を高い精度で実現すること
ができ、露光処理工程におけるスループットを向上させ
ることが可能となる。

【００５７】荷電粒子線を透過させる領域に形成された
開孔の内壁を覆うように保護膜を形成することにより、
特にパーティクルの除去が困難な開孔のマスクパターン
部にパーティクルが付着してしまうことを防止できる。

【００５８】荷電粒子線を透過させる領域に形成された
開孔を充填するように保護膜を形成することにより、特
にパーティクルの除去が困難な開孔のマスクパターン部
にパーティクルが付着してしまうことを抑止できる。

【００５９】荷電粒子線を散乱させる領域に対する荷電
粒子線を透過させる領域のエネルギー透過率の比を２以
上とすることにより、荷電粒子線を透過させる領域に保
護膜を形成しても、被露光対象上で荷電粒子線のコント
ラスト差を生じさせることができ、被露光対象上で確実
にパターン形成を行うことができる。

【００６０】パターン転写用マスクを露光装置に装着し
た後にプラズマを照射することにより、露光装置内で保
護膜を除去することが可能となる。これにより、露光毎
のコンタミネーションによりパーティクル汚染が生じて
も、パーティクルを保護膜とともにマスク上から除去す
ることができる。この場合、保護膜を有機系材料の膜と
することにより、パーティクルの発生を最小限に抑えた
状態で保護膜を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態に係るステンシルマス
クを用いて、基板に電子線を照射している状態を示す概
略斜視図である。

【図２】 図１の露光領域の周辺を詳細に示す概略断面
図である。

【図３】 図２の上側からステンシルマスクを俯瞰した
状態を示す概略斜視図である。

【図４】 開孔の近傍のみに保護膜を形成した例を示す
概略断面図である。

【図５】 実施の形態２のステンシルマスクを示す概略
断面図である。

【図６】 図５の上側からステンシルマスクを俯瞰した
状態を示す概略斜視図である。

【図７】 ステンシルマスクの製造方法を工程順に示す
概略断面図である。

【図８】 図７に続いて実施の形態１に係るステンシル
マスクの製造方法を工程順に示す概略断面図である。

【図９】 実施の形態１に係るステンシルマスクの別の
製造方法を工程順に示す概略断面図である。

【図１０】 図７に続いて、実施の形態２に係るステン
シルマスクの製造方法を工程順に示す概略断面図であ
る。

【図１１】 実施の形態２に係るステンシルマスクの別
の製造方法を工程順に示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ 基板、 ２ 第１成形アパーチャ、 ３ ステンシ
ルマスク、 ３ａ 薄膜部、 ３ｂ 梁部、 ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄ 露光領域、 ５ 開孔、 ６，６ａ，
６ｂ 保護膜、 １１ シリコン基板、 １２ シリコ
ン酸化膜、 １３ シリコン薄膜。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子線を選択的に透過させて被露光
   対象に照射するためのマスクであって、 前記荷電粒子線を透過させる領域の少なくとも一部に保
   護膜が形成されていることを特徴とするパターン転写用
   マスク。
2. 【請求項２】 前記荷電粒子線を透過させる領域に開孔
   が形成され、前記保護膜が前記開孔の内壁を覆うように
   形成されていることを特徴とする請求項１記載のパター
   ン転写用マスク。
3. 【請求項３】 前記荷電粒子線を透過させる領域に開孔
   が形成され、前記保護膜が前記開孔の少なくとも一部を
   充填するように形成されていることを特徴とする請求項
   １記載のパターン転写用マスク。
4. 【請求項４】 前記荷電粒子線を透過させる領域と、前
   記荷電粒子線を散乱させる領域とを備え、前記荷電粒子
   線を散乱させる領域に対する前記荷電粒子線を透過させ
   る領域のエネルギー透過率の比が２以上であることを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパターン転写
   用マスク。
5. 【請求項５】 荷電粒子線を透過させる領域と荷電粒子
   線を散乱させる領域とを備え、前記荷電粒子線を透過さ
   せる領域が前記荷電粒子線を散乱させる領域よりもエネ
   ルギー透過率の高い膜で保護されていることを特徴とす
   るパターン転写用マスク。
6. 【請求項６】 前記荷電粒子線を透過させる領域の周辺
   を覆うように導電性薄膜が形成されていることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれかに記載のパターン転写用マ
   スク。
7. 【請求項７】 パターン転写用マスクの材料となる基板
   に開孔を形成して、当該開孔からなる所定のパターンを
   形成する第１の工程と、 少なくとも前記開孔を含む領域に保護膜を形成する第２
   の工程とを有することを特徴とするパターン転写用マス
   クの製造方法。
8. 【請求項８】 前記第２の工程において、前記開孔の内
   壁面及び前記基板の表裏面を覆うように前記保護膜を形
   成することを特徴とする請求項７記載のパターン転写用
   マスクの製造方法。
9. 【請求項９】 前記第２の工程において、前記基板の表
   裏面を覆うとともに前記開孔の少なくとも一部を充填す
   るように前記保護膜を形成することを特徴とする請求項
   ７記載のパターン転写用マスクの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記第２の工程の前に、前記基板に所
    定の表面処理を行うことを特徴とする請求項７〜９のい
    ずれかに記載のパターン転写用マスクの製造方法。
11. 【請求項１１】 荷電粒子線を透過させる領域が保護膜
    で覆われたパターン転写用マスクを用いて被露光対象上
    にパターン形成を行う方法であって、 前記パターン転写用マスクを露光装置内に装着するステ
    ップと、 前記パターン転写用マスクにプラズマを照射して前記保
    護膜を除去するステップと、 前記パターン転写用マスクに荷電粒子線を選択的に透過
    させて、前記被露光対象に荷電粒子線を照射するステッ
    プとを有することを特徴とするパターン形成方法。
12. 【請求項１２】 前記パターン転写用マスクを露光装置
    内に装着した後、前記被露光対象への露光を行う前に前
    記プラズマを照射することを特徴とする請求項１１記載
    のパターン形成方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜６のいずれかに記載のパタ
    ーン転写用マスクを用いて半導体装置を製造することを
    特徴とする半導体装置の製造方法。