JP2003068641A - 広い面積を有するメンブレンマスクおよびこれを作製する方法 - Google Patents
広い面積を有するメンブレンマスクおよびこれを作製する方法Info
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
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- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】上述のプロセスおよび層を形成することに起因
する歪みの問題を低減するメンブレンマスクを生成し、
さらに、このマスクを作製する方法、特に、ＳＯＩ基板
を用いる場合にわずかな歪みを有するメンブレンマスク
の作製を可能にする方法を生成すること。 【解決手段】特にイオン投影リソグラフィーのために用
いられ得るメンブレンマスクの剛性を高めるために、第
１のウェハ（１）に加えて、メンブレン層（５）の材料
を含む第２のウェハ（２）が提供される。この第２のウ
ェハは、第１のウェハと同じ方法で第２の支持環（１
５）へと構築され、第１のウェハ（１）に対して鏡像の
ようにメンブレン層（５）に付与される。その結果、メ
ンブレン面（１２）は、メンブレンレベルに対して垂直
方向に、第１の支持環（１４）と第２の支持環（１５）
との間の真中に配置されること。
する歪みの問題を低減するメンブレンマスクを生成し、
さらに、このマスクを作製する方法、特に、ＳＯＩ基板
を用いる場合にわずかな歪みを有するメンブレンマスク
の作製を可能にする方法を生成すること。 【解決手段】特にイオン投影リソグラフィーのために用
いられ得るメンブレンマスクの剛性を高めるために、第
１のウェハ（１）に加えて、メンブレン層（５）の材料
を含む第２のウェハ（２）が提供される。この第２のウ
ェハは、第１のウェハと同じ方法で第２の支持環（１
５）へと構築され、第１のウェハ（１）に対して鏡像の
ようにメンブレン層（５）に付与される。その結果、メ
ンブレン面（１２）は、メンブレンレベルに対して垂直
方向に、第１の支持環（１４）と第２の支持環（１５）
との間の真中に配置されること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、短波放射線を用い
るリソグラフィー法（特に、イオン投影リソグラフィー
（Ｉｏｎｅｎ−Ｐｒｏｊｅｋｔｉｏｎｓ−Ｌｉｔｈｏｇ
ｒａｆｉｅ））のための広い面積のメンブレンマスク、
およびこのようなメンブレンマスクを作製する方法に関
する。
るリソグラフィー法（特に、イオン投影リソグラフィー
（Ｉｏｎｅｎ−Ｐｒｏｊｅｋｔｉｏｎｓ−Ｌｉｔｈｏｇ
ｒａｆｉｅ））のための広い面積のメンブレンマスク、
およびこのようなメンブレンマスクを作製する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】半導体技術において、シリコンウェハの
構築は今日、ほぼ一貫してリソグラフィー技術を用いて
行なわれる。このリソグラフィー技術では、ウェハ上の
感光性レジスト層において、まず、レジスト型が生成さ
れ、このレジスト型は、その後、次に続く、例えば、エ
ッチング等のプロセスステップにおいてマスクとして利
用される。その後、レジストマスクは再び除去される。
レジスト型自体、同様に、それぞれの照射方法のために
適切なマスクを用いて作製される。これに関して、従来
のフォトリソグラフィーにおいては、支持体としてのガ
ラス板および薄型構造のクロム層を含むクロムマスク
（レチクル）が用いられている。しかしながら、Ｘ線リ
ソグラフィー用のマスクは、シリコンのような弱い吸収
性の材料を用いる場合でさえも、マイクロメートル範囲
のマスクの支持体の厚さだけが可能である。これはメン
ブレンマスクによって実現される。このメンブレンマス
クは、薄くしてメンブレンにされた中心の活性領域、お
よびシリコン基板の元の厚さの支持周縁部（Ｓｔｕｅｔ
ｚｒａｎｄ）（支持環：Ｔｒａｇｒｉｎｇ）を含む。Ｘ
線マスクの場合、メンブレン層上に幾何学的に構築され
た吸収層が付与される。
構築は今日、ほぼ一貫してリソグラフィー技術を用いて
行なわれる。このリソグラフィー技術では、ウェハ上の
感光性レジスト層において、まず、レジスト型が生成さ
れ、このレジスト型は、その後、次に続く、例えば、エ
ッチング等のプロセスステップにおいてマスクとして利
用される。その後、レジストマスクは再び除去される。
レジスト型自体、同様に、それぞれの照射方法のために
適切なマスクを用いて作製される。これに関して、従来
のフォトリソグラフィーにおいては、支持体としてのガ
ラス板および薄型構造のクロム層を含むクロムマスク
（レチクル）が用いられている。しかしながら、Ｘ線リ
ソグラフィー用のマスクは、シリコンのような弱い吸収
性の材料を用いる場合でさえも、マイクロメートル範囲
のマスクの支持体の厚さだけが可能である。これはメン
ブレンマスクによって実現される。このメンブレンマス
クは、薄くしてメンブレンにされた中心の活性領域、お
よびシリコン基板の元の厚さの支持周縁部（Ｓｔｕｅｔ
ｚｒａｎｄ）（支持環：Ｔｒａｇｒｉｎｇ）を含む。Ｘ
線マスクの場合、メンブレン層上に幾何学的に構築され
た吸収層が付与される。
【０００３】電子リソグラフィーおよびイオンリソグラ
フィーの場合、メンブレンマスクがよく用いられる。こ
のメンブレンマスクの場合、マスク開口はメンブレン層
上ではなく、メンブレン層の中に生成される。厚さがマ
イクロメートルの範囲にあるメンブレン層は、リソグラ
フィーによって生成されるべき模様または型に対応する
マスク開口およびホールを含む。従って、このような、
いわゆるシャドーマスク（ステンシルマスク）は、すべ
てのメンブレンマスクの場合のように、機械的には比較
的不安定な構築物である。
フィーの場合、メンブレンマスクがよく用いられる。こ
のメンブレンマスクの場合、マスク開口はメンブレン層
上ではなく、メンブレン層の中に生成される。厚さがマ
イクロメートルの範囲にあるメンブレン層は、リソグラ
フィーによって生成されるべき模様または型に対応する
マスク開口およびホールを含む。従って、このような、
いわゆるシャドーマスク（ステンシルマスク）は、すべ
てのメンブレンマスクの場合のように、機械的には比較
的不安定な構築物である。
【０００４】電子投影リソグラフィーおよびイオン投影
リソグラフィーならびに最近のバージョンのＸ線リソグ
ラフィーのためには、マイクロメートル範囲の厚さおよ
び１００平方センチメータよりも大きい面積のメンブレ
ンを有するメンブレンマスクが作製されなければならな
い。本発明による方法に従って作製されたメンブレンマ
スクは、一般的に、荷電粒子および光子を用いるリソグ
ラフィー法に用いられ得る。１３ｎｍのリソグラフィー
（いわゆるＥＵＶ放射線）における使用は１つの例であ
る。中性粒子（原子リソグラフィー）に対してマスキン
グするための使用、および蒸着マスク（Ａｕｆｄａｍｐ
ｆｍａｓｋ）を用いるあらゆる応用における使用も可能
である。本発明による方法の生成物としてのメンブレン
マスクは、一般的に、センサーにも用いることが可能で
ある。
リソグラフィーならびに最近のバージョンのＸ線リソグ
ラフィーのためには、マイクロメートル範囲の厚さおよ
び１００平方センチメータよりも大きい面積のメンブレ
ンを有するメンブレンマスクが作製されなければならな
い。本発明による方法に従って作製されたメンブレンマ
スクは、一般的に、荷電粒子および光子を用いるリソグ
ラフィー法に用いられ得る。１３ｎｍのリソグラフィー
（いわゆるＥＵＶ放射線）における使用は１つの例であ
る。中性粒子（原子リソグラフィー）に対してマスキン
グするための使用、および蒸着マスク（Ａｕｆｄａｍｐ
ｆｍａｓｋ）を用いるあらゆる応用における使用も可能
である。本発明による方法の生成物としてのメンブレン
マスクは、一般的に、センサーにも用いることが可能で
ある。
【０００５】典型的な基板材料としてシリコン板を用い
ることを前提として、メンブレンマスクを作製するため
に、これまで２つの異なった技術的プロセスの変形が実
施されている。これらの根本的な相違は、マスクの構築
すなわち穿孔を付与するプロセスステップが、メンブレ
ンのエッチング、すなわちウェハを支持環のみを残して
剥離する前（ウェハフロープロセス）に行なわれるか、
または後（メンブレンフロープロセス）に行なわれるか
ということである。
ることを前提として、メンブレンマスクを作製するため
に、これまで２つの異なった技術的プロセスの変形が実
施されている。これらの根本的な相違は、マスクの構築
すなわち穿孔を付与するプロセスステップが、メンブレ
ンのエッチング、すなわちウェハを支持環のみを残して
剥離する前（ウェハフロープロセス）に行なわれるか、
または後（メンブレンフロープロセス）に行なわれるか
ということである。
【０００６】例えば、ＰＣＴ出願ＷＯ第９９／４９３６
５号に記載されるような、いわゆるウェハフロープロセ
スの場合、まず、小型のシリコンウェハ上にマスク構造
が生成され、フロープロセスの最後に、基板の裏側をエ
ッチングすることによってメンブレン（平面）の作製が
行なわれる。このプロセスの変形は、一方で、マスクを
構築するための構築プロセスを、安定し、各プロセスに
合致したより良い制御ができるウェハ上で行なうことを
可能にする。他方、この変形の場合、メンブレンのエッ
チングプロセスに対して非常に高い要求が課せられる。
なぜなら、構築されたメンブレンの側は、絶対確実にエ
ッチングから保護されなければならないからである。エ
ッチングストップ技術として、従来は、メンブレン層に
ホウ素ドーピングが提供されたが、その結果、十分に厳
密に定義されたとはいえない比率が生じることが多かっ
た。
５号に記載されるような、いわゆるウェハフロープロセ
スの場合、まず、小型のシリコンウェハ上にマスク構造
が生成され、フロープロセスの最後に、基板の裏側をエ
ッチングすることによってメンブレン（平面）の作製が
行なわれる。このプロセスの変形は、一方で、マスクを
構築するための構築プロセスを、安定し、各プロセスに
合致したより良い制御ができるウェハ上で行なうことを
可能にする。他方、この変形の場合、メンブレンのエッ
チングプロセスに対して非常に高い要求が課せられる。
なぜなら、構築されたメンブレンの側は、絶対確実にエ
ッチングから保護されなければならないからである。エ
ッチングストップ技術として、従来は、メンブレン層に
ホウ素ドーピングが提供されたが、その結果、十分に厳
密に定義されたとはいえない比率が生じることが多かっ
た。
【０００７】従って、最近、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−
Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板も用いられ、これは、
同様にＷＯ第９９／４９３６５号に記載される。この場
合、ＳＯＩウェハの中に埋め込まれた酸化物層は、規定
されたエッチングストップとして利用され、メンブレン
層のドーピングは、別の観点に応じて任意に選択され得
る。半導体−絶縁体−半導体支持層−基板であることを
前提として、メンブレンの将来の構造は、最上部の半導
体層、すなわち将来のメンブレン層の中に転写（ｕｅｂ
ｅｒｔｒａｇｅｎ）される。さらなるステップにおい
て、半導体支持層は、下側から外側の環まで除去され
る。最終的に、中心領域において、露出した絶縁層も除
去されるので、支持環によってぴんと張って固定された
露出した中心領域を有する、支持環上に載っている半導
体層は、構築されたメンブレン面を示す。
Ｏｎ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板も用いられ、これは、
同様にＷＯ第９９／４９３６５号に記載される。この場
合、ＳＯＩウェハの中に埋め込まれた酸化物層は、規定
されたエッチングストップとして利用され、メンブレン
層のドーピングは、別の観点に応じて任意に選択され得
る。半導体−絶縁体−半導体支持層−基板であることを
前提として、メンブレンの将来の構造は、最上部の半導
体層、すなわち将来のメンブレン層の中に転写（ｕｅｂ
ｅｒｔｒａｇｅｎ）される。さらなるステップにおい
て、半導体支持層は、下側から外側の環まで除去され
る。最終的に、中心領域において、露出した絶縁層も除
去されるので、支持環によってぴんと張って固定された
露出した中心領域を有する、支持環上に載っている半導
体層は、構築されたメンブレン面を示す。
【０００８】マスクの機能にとって決定的である、メン
ブレンの中に収容された構造の位置に関して、将来的
に、より少ないナノメートルの領域における位置精度
（Ｌａｇｅｇｅｎａｕｉｇｋｅｉｔ）が要求される。こ
の場合、メンブレン層の所望の自己応力（Ｅｉｇｅｎｓ
ｐａｎｎｕｎｇ）に依存して、まず、マスク構造が元の
位置と比較して、かなり強く均一のずれることが考えら
れ得るが、これは予め補正することによって補償され得
る。本質的に、より問題があるのは、プロセスおよび層
を形成することに起因する歪みであり、これはメンブレ
ン面積が広いこと（典型的には１２６ミリメータ以上の
直径）、およびマスクの剛性が低いことに基づいて配置
精度に重大な影響を与える。
ブレンの中に収容された構造の位置に関して、将来的
に、より少ないナノメートルの領域における位置精度
（Ｌａｇｅｇｅｎａｕｉｇｋｅｉｔ）が要求される。こ
の場合、メンブレン層の所望の自己応力（Ｅｉｇｅｎｓ
ｐａｎｎｕｎｇ）に依存して、まず、マスク構造が元の
位置と比較して、かなり強く均一のずれることが考えら
れ得るが、これは予め補正することによって補償され得
る。本質的に、より問題があるのは、プロセスおよび層
を形成することに起因する歪みであり、これはメンブレ
ン面積が広いこと（典型的には１２６ミリメータ以上の
直径）、およびマスクの剛性が低いことに基づいて配置
精度に重大な影響を与える。
【０００９】歪みの原因となり得る応力は、特に、ＳＯ
Ｉ基板との関係で生じ得る。これは、その構成および製
造プロセスに起因する種々の理由を有する。例えば、ウ
ェハ貼り合わせによる埋め込み酸化物層の作製は、実際
には機械的不均一性（Ｕｎｒｅｇｅｌｍａｅｓｓｉｇｋ
ｅｉｔｅｎ）を伴うことが多く、この不均一性は上部の
薄い半導体層において不均一な応力を生じさせる。
Ｉ基板との関係で生じ得る。これは、その構成および製
造プロセスに起因する種々の理由を有する。例えば、ウ
ェハ貼り合わせによる埋め込み酸化物層の作製は、実際
には機械的不均一性（Ｕｎｒｅｇｅｌｍａｅｓｓｉｇｋ
ｅｉｔｅｎ）を伴うことが多く、この不均一性は上部の
薄い半導体層において不均一な応力を生じさせる。
【００１０】メンブレン面を安定させるために、これま
で、メンブレン面を同心円状に包囲し、メンブレンより
も本質的に厚い厚さを有するメンブレン材料（典型的に
はシリコン）を含む上述の支持環が利用されてきた。こ
のマスクジオメトリは、通常、ＳＯＩウェハを用いて実
現された。メンブレン面上の、このウェハの厚さは、エ
ッチングを行うことによってわずかなマイクロメートル
の厚さにまで低減される。安定化環は、数百マイクロメ
ートルの元のウェハ厚さを保持する。この安定化にも関
わらず、生じる歪みを、将来の使用に不可決な要求され
る規模にまで低減するためには、全システムの剛性の大
きさは十分ではない。
で、メンブレン面を同心円状に包囲し、メンブレンより
も本質的に厚い厚さを有するメンブレン材料（典型的に
はシリコン）を含む上述の支持環が利用されてきた。こ
のマスクジオメトリは、通常、ＳＯＩウェハを用いて実
現された。メンブレン面上の、このウェハの厚さは、エ
ッチングを行うことによってわずかなマイクロメートル
の厚さにまで低減される。安定化環は、数百マイクロメ
ートルの元のウェハ厚さを保持する。この安定化にも関
わらず、生じる歪みを、将来の使用に不可決な要求され
る規模にまで低減するためには、全システムの剛性の大
きさは十分ではない。
【００１１】米国特許第６，２１４，４９８ Ｂ１号か
ら、穿孔を有する２つのメンブレン層およびこの１部を
なす支持環を含む構成を有する２段のメンブレンマス
ク、およびこのマスクを作製するための方法が公知であ
る。出発点は、マスクにおける照射工程において吸収さ
れた高エネルギー性粒子のエネルギーが熱による延び
（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｄｅｈｎｕｎｇ）を引き起こ
し、その結果、マスクに歪みが生じ、マスク構造を結像
する際に許容し得ない歪みをもたらし得るという問題で
ある。照射によって引き起こされた熱による歪みを除去
するために、本質的に鏡面対称（ｓｐｉｅｇｅｌｓｙｍ
ｍｅｔｒｉｓｃｈ）の２つのマスクを重ね合わせ、支持
環の領域において中間部分（Ｚｗｉｓｃｈｅｎｓｔｕｅ
ｃｋ）を提供し、この中間部分によって両方のマスク
が、一方では機械的に接続されるが、他方、互いに熱絶
縁されることが提唱される。その結果、放射に近い上部
マスクにおいて熱エネルギーが吸収されるが、そのマス
クの歪みは結像に影響を与えない。なぜなら、そのマス
クの開口は、下部のマスクの開口よりもいくらか大き
く、遮光および絶縁されるためにマスクの歪みが生じな
いからである。この既知の２重マスクの作製は、２つの
マスクを、中間物を含めて従来のシリコンウェハ上に並
行して構築し、次に２つのマスクに分割されることによ
って行なわれる。２つのマスクは、その後、導電層によ
って鏡像のように接ぎ合わせられる。
ら、穿孔を有する２つのメンブレン層およびこの１部を
なす支持環を含む構成を有する２段のメンブレンマス
ク、およびこのマスクを作製するための方法が公知であ
る。出発点は、マスクにおける照射工程において吸収さ
れた高エネルギー性粒子のエネルギーが熱による延び
（Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｄｅｈｎｕｎｇ）を引き起こ
し、その結果、マスクに歪みが生じ、マスク構造を結像
する際に許容し得ない歪みをもたらし得るという問題で
ある。照射によって引き起こされた熱による歪みを除去
するために、本質的に鏡面対称（ｓｐｉｅｇｅｌｓｙｍ
ｍｅｔｒｉｓｃｈ）の２つのマスクを重ね合わせ、支持
環の領域において中間部分（Ｚｗｉｓｃｈｅｎｓｔｕｅ
ｃｋ）を提供し、この中間部分によって両方のマスク
が、一方では機械的に接続されるが、他方、互いに熱絶
縁されることが提唱される。その結果、放射に近い上部
マスクにおいて熱エネルギーが吸収されるが、そのマス
クの歪みは結像に影響を与えない。なぜなら、そのマス
クの開口は、下部のマスクの開口よりもいくらか大き
く、遮光および絶縁されるためにマスクの歪みが生じな
いからである。この既知の２重マスクの作製は、２つの
マスクを、中間物を含めて従来のシリコンウェハ上に並
行して構築し、次に２つのマスクに分割されることによ
って行なわれる。２つのマスクは、その後、導電層によ
って鏡像のように接ぎ合わせられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上述
のプロセスおよび層を形成することに起因する歪みの問
題を低減するメンブレンマスクを生成し、さらに、この
マスクを作製する方法、特に、ＳＯＩ基板を用いる場合
にわずかな歪みを有するメンブレンマスクの作製を可能
にする方法を生成することである。
のプロセスおよび層を形成することに起因する歪みの問
題を低減するメンブレンマスクを生成し、さらに、この
マスクを作製する方法、特に、ＳＯＩ基板を用いる場合
にわずかな歪みを有するメンブレンマスクの作製を可能
にする方法を生成することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
り、請求項１に記載される特徴を有するメンブレンマス
クによって解決される。
り、請求項１に記載される特徴を有するメンブレンマス
クによって解決される。
【００１４】本発明は、粒子線または短波放射線を用い
るリソグラフィー法、特に、イオン投射リソグラフィー
のための広い面積を有するメンブレンマスクを生成す
る。このメンブレンマスクは、マスク型を規定する貫通
する開口を有するメンブレン層と、表面上にメンブレン
層が構成され、浴槽状の溝が、裏側のもう一方のウェハ
の表面から、ウェハの中を、層を支持する表面にまで延
び、その結果、メンブレン面およびそのメンブレン面を
同心円状に包囲する第１の支持環が形成される、メンブ
レン材料を含む第１のウェハと第１のウェハと同じ方法
で第２の支持環へと構築され、第１のウェハと鏡像のよ
うにメンブレン層に付与される、メンブレン材料を含む
第２のウェハとを有し、その結果、メンブレン面は、メ
ンブレン面に対して垂直の方向に、第１の支持環と第２
の支持環との間の真中に構成される、本発明の本質的な
思想は、２重環ジオメトリを提供することであり、これ
によって、システム全体の剛性が著しく強化されるの
で、簡単な支持環を有するこれまで既知のメンブレンマ
スクと比較して、さらに著しい安定化が達成されるとい
うことである。この場合、決定的なのは、この２重環ジ
オメトリにおいて、メンブレンは２つの支持環または安
定化環の真中に垂直方向に存在し、従って、「中立素
分」の近傍に延びるという事実である。垂直方向に中心
を合わせる（ｖｅｒｔｉｋａｌｅ Ｚｅｎｔｒｉｅｒｕ
ｎｇ）ことによって、全面エッチング（Ｆｒｅｉａｅｔ
ｚｅｎ）することによって生じる、垂直のプロセスに起
因する垂直方向の歪みがメンブレン面において相殺され
る。なぜなら、歪みはメンブレン面の上方および下方で
同じ大きさであるが、正負が逆（ｅｎｔｇｅｇｅｎｇｅ
ｓｅｔｚｔｅｓ Ｖｏｒｚｅｉｃｈｅｎ）だからであ
る。メンブレンのこの構成によって、さらに、固定する
ことに起因するマスクの歪みが、わずかな垂直の反り
（Ａｕｓｌｅｎｋｕｎｇ）に基づいて著しく低減され、
理想的な場合、完全に抑制される。
るリソグラフィー法、特に、イオン投射リソグラフィー
のための広い面積を有するメンブレンマスクを生成す
る。このメンブレンマスクは、マスク型を規定する貫通
する開口を有するメンブレン層と、表面上にメンブレン
層が構成され、浴槽状の溝が、裏側のもう一方のウェハ
の表面から、ウェハの中を、層を支持する表面にまで延
び、その結果、メンブレン面およびそのメンブレン面を
同心円状に包囲する第１の支持環が形成される、メンブ
レン材料を含む第１のウェハと第１のウェハと同じ方法
で第２の支持環へと構築され、第１のウェハと鏡像のよ
うにメンブレン層に付与される、メンブレン材料を含む
第２のウェハとを有し、その結果、メンブレン面は、メ
ンブレン面に対して垂直の方向に、第１の支持環と第２
の支持環との間の真中に構成される、本発明の本質的な
思想は、２重環ジオメトリを提供することであり、これ
によって、システム全体の剛性が著しく強化されるの
で、簡単な支持環を有するこれまで既知のメンブレンマ
スクと比較して、さらに著しい安定化が達成されるとい
うことである。この場合、決定的なのは、この２重環ジ
オメトリにおいて、メンブレンは２つの支持環または安
定化環の真中に垂直方向に存在し、従って、「中立素
分」の近傍に延びるという事実である。垂直方向に中心
を合わせる（ｖｅｒｔｉｋａｌｅ Ｚｅｎｔｒｉｅｒｕ
ｎｇ）ことによって、全面エッチング（Ｆｒｅｉａｅｔ
ｚｅｎ）することによって生じる、垂直のプロセスに起
因する垂直方向の歪みがメンブレン面において相殺され
る。なぜなら、歪みはメンブレン面の上方および下方で
同じ大きさであるが、正負が逆（ｅｎｔｇｅｇｅｎｇｅ
ｓｅｔｚｔｅｓ Ｖｏｒｚｅｉｃｈｅｎ）だからであ
る。メンブレンのこの構成によって、さらに、固定する
ことに起因するマスクの歪みが、わずかな垂直の反り
（Ａｕｓｌｅｎｋｕｎｇ）に基づいて著しく低減され、
理想的な場合、完全に抑制される。
【００１５】好適な実施形態において、メンブレンマス
クは以下のように作製される。
クは以下のように作製される。
【００１６】半導体−絶縁体−半導体支持層−ウェハ
（ＳＯＩウェハ）が提供され、そのウェハの半導体層は
メンブレン層を、およびその半導体支持層は第１のウェ
ハを形成し、第２の塊状（ｍａｓｓｉｖ）半導体−ウェ
ハのメンブレン側の表面は、エッチングストップ層を有
する。
（ＳＯＩウェハ）が提供され、そのウェハの半導体層は
メンブレン層を、およびその半導体支持層は第１のウェ
ハを形成し、第２の塊状（ｍａｓｓｉｖ）半導体−ウェ
ハのメンブレン側の表面は、エッチングストップ層を有
する。
【００１７】その結果、本発明により、ＳＯＩウェハを
前提として、そのようなメンブレンマスクを作製する方
法を提示する可能性が開かれる。この方法は以下のステ
ップを有する：マスク型をＳＯＩウェハのメンブレン層
の中へ、絶縁層まで構築およびトレンチエッチングする
こと、ＳＯＩウェハおよび第２のウェハの裏側にマスキ
ング層を付与すること、およびリソグラフィーによるマ
スキングおよび次のエッチングによってそれぞれメンブ
レン窓に構築されること、このように準備されたＳＯＩ
ウェハおよび第２のウェハをウェハ貼り合わせステップ
において接合し、エッチングストップ層が提供された第
２のウェハの表側と、ＳＯＩウェハの構築されたメンブ
レン層とが接触させられ、ＳＯＩウェハの半導体支持層
を絶縁層まで、および第２のウェハの半導体材料の半導
体支持層をそれぞれのマスキング層によって規定された
メンブレン窓におけるエッチングストップ層まで剥離す
ることによる次のメンブレンエッチング、メンブレンエ
ッチングの後、マスキング層、およびメンブレン面にお
ける絶縁層およびエッチングストップ層の露出された部
分の除去。
前提として、そのようなメンブレンマスクを作製する方
法を提示する可能性が開かれる。この方法は以下のステ
ップを有する：マスク型をＳＯＩウェハのメンブレン層
の中へ、絶縁層まで構築およびトレンチエッチングする
こと、ＳＯＩウェハおよび第２のウェハの裏側にマスキ
ング層を付与すること、およびリソグラフィーによるマ
スキングおよび次のエッチングによってそれぞれメンブ
レン窓に構築されること、このように準備されたＳＯＩ
ウェハおよび第２のウェハをウェハ貼り合わせステップ
において接合し、エッチングストップ層が提供された第
２のウェハの表側と、ＳＯＩウェハの構築されたメンブ
レン層とが接触させられ、ＳＯＩウェハの半導体支持層
を絶縁層まで、および第２のウェハの半導体材料の半導
体支持層をそれぞれのマスキング層によって規定された
メンブレン窓におけるエッチングストップ層まで剥離す
ることによる次のメンブレンエッチング、メンブレンエ
ッチングの後、マスキング層、およびメンブレン面にお
ける絶縁層およびエッチングストップ層の露出された部
分の除去。
【００１８】この方法の特に好適な実施形態は、機械的
にシールされたエッチングセルにおいて同時の、両側か
らのウェットエッチングによってメンブレンエッチング
が行なわれることを提供する。他方、メンブレンをエッ
チングするためにドライエッチングステップが用いられ
る場合、非同時的な部分ステップがより有利であり得
る。どの場合も決定的なのは、対称性、従って結果とし
て生じるメンブレンマスクの安定が保証されることであ
る。
にシールされたエッチングセルにおいて同時の、両側か
らのウェットエッチングによってメンブレンエッチング
が行なわれることを提供する。他方、メンブレンをエッ
チングするためにドライエッチングステップが用いられ
る場合、非同時的な部分ステップがより有利であり得
る。どの場合も決定的なのは、対称性、従って結果とし
て生じるメンブレンマスクの安定が保証されることであ
る。
【００１９】したがって、本発明は、以下を提供する。
【００２０】（１）粒子線または短波放射線を用いるリ
ソグラフィー法、特に、イオン投射リソグラフィーのた
めの広い面積を有するメンブレンマスクであって、マス
ク型を規定する、貫通する開口（１３）を有する、メン
ブレン層（５）と、メンブレン材料を含む第１のウェハ
（１）であって、上記第１のウェハの表面上に上記メン
ブレン層（５）が構成され、浴槽状の溝が、上記ウェハ
（１）における裏側のもう一方の表面から、上記ウェハ
（１）の中を、層を支持する表面にまで延び、その結
果、メンブレン面（１２）および上記メンブレン面（１
２）を同心円状に包囲する第１の支持環（１４）が形成
される、第１のウェハと、メンブレン材料を含む第２の
ウェハ（２）であって、上記第１のウェハ（１）と同じ
方法で第２の支持環（１５）へと構築され、上記第１の
ウェハ（１）に対して鏡像のように上記メンブレン層
（５）に付与される、第２のウェハとを含み、その結
果、上記メンブレン面（１２）は、上記メンブレン面に
対して垂直の方向に、上記第１の支持環（１４）と上記
第２の支持環（１５）との間の真中に構成される、メン
ブレンマスク。
ソグラフィー法、特に、イオン投射リソグラフィーのた
めの広い面積を有するメンブレンマスクであって、マス
ク型を規定する、貫通する開口（１３）を有する、メン
ブレン層（５）と、メンブレン材料を含む第１のウェハ
（１）であって、上記第１のウェハの表面上に上記メン
ブレン層（５）が構成され、浴槽状の溝が、上記ウェハ
（１）における裏側のもう一方の表面から、上記ウェハ
（１）の中を、層を支持する表面にまで延び、その結
果、メンブレン面（１２）および上記メンブレン面（１
２）を同心円状に包囲する第１の支持環（１４）が形成
される、第１のウェハと、メンブレン材料を含む第２の
ウェハ（２）であって、上記第１のウェハ（１）と同じ
方法で第２の支持環（１５）へと構築され、上記第１の
ウェハ（１）に対して鏡像のように上記メンブレン層
（５）に付与される、第２のウェハとを含み、その結
果、上記メンブレン面（１２）は、上記メンブレン面に
対して垂直の方向に、上記第１の支持環（１４）と上記
第２の支持環（１５）との間の真中に構成される、メン
ブレンマスク。
【００２１】（２） 半導体−絶縁体（４）−半導体支
持層−ウェハ（ＳＯＩウェハ）（３）が提供され、上記
ウェハの上記半導体層は上記メンブレン層（５）を、お
よび上記ウェハの上記半導体支持層は上記第１のウェハ
（１）を形成し、上記第２の塊状（ｍａｓｓｉｖ）半導
体−ウェハ（２）のメンブレン側の表面は、エッチング
ストップ層（６）を有することを特徴とする、項目１に
記載のメンブレンマスク。
持層−ウェハ（ＳＯＩウェハ）（３）が提供され、上記
ウェハの上記半導体層は上記メンブレン層（５）を、お
よび上記ウェハの上記半導体支持層は上記第１のウェハ
（１）を形成し、上記第２の塊状（ｍａｓｓｉｖ）半導
体−ウェハ（２）のメンブレン側の表面は、エッチング
ストップ層（６）を有することを特徴とする、項目１に
記載のメンブレンマスク。
【００２２】（３） 項目２に記載の広い面積を有する
メンブレンマスクを作製する方法であって、マスク型を
上記ＳＯＩウェハ（３）の上記メンブレン層（５）の中
へ、絶縁層（４）まで構築およびトレンチエッチングす
る工程と、上記ＳＯＩウェハ（３）および上記第２のウ
ェハ（２）の裏側にマスキング層（１０、１１）を付与
する工程であって、上記マスキング層は、リソグラフィ
ーによるマスキングおよび次のエッチングによってそれ
ぞれメンブレン窓へと構築される、工程と、このように
準備された上記ＳＯＩウェハ（３）および上記第２のウ
ェハをウェハ貼り合わせステップにおいて接合する工程
であって、エッチングストップ層が提供された上記第２
のウェハ（２）の表側と、上記ＳＯＩウェハ（３）の構
築された上記メンブレン層（５）とが接触させられる、
工程と、上記ＳＯＩウェハ（３）の上記半導体支持層を
上記絶縁層（４）まで、および上記第２のウェハ（２）
の半導体材料の上記半導体支持層をそれぞれのマスキン
グ層（１０、１１）によって規定された上記メンブレン
窓における上記エッチングストップ層（６）まで剥離す
ることによる、次のメンブレンエッチング工程と、上記
メンブレンエッチングの後、上記マスキング層（１０、
１１）、およびメンブレン面（１２）における上記絶縁
層（４）および上記エッチングストップ層（６）の露出
された部分を除去する工程とを包含することを特徴とす
る、項目２に記載の方法。
メンブレンマスクを作製する方法であって、マスク型を
上記ＳＯＩウェハ（３）の上記メンブレン層（５）の中
へ、絶縁層（４）まで構築およびトレンチエッチングす
る工程と、上記ＳＯＩウェハ（３）および上記第２のウ
ェハ（２）の裏側にマスキング層（１０、１１）を付与
する工程であって、上記マスキング層は、リソグラフィ
ーによるマスキングおよび次のエッチングによってそれ
ぞれメンブレン窓へと構築される、工程と、このように
準備された上記ＳＯＩウェハ（３）および上記第２のウ
ェハをウェハ貼り合わせステップにおいて接合する工程
であって、エッチングストップ層が提供された上記第２
のウェハ（２）の表側と、上記ＳＯＩウェハ（３）の構
築された上記メンブレン層（５）とが接触させられる、
工程と、上記ＳＯＩウェハ（３）の上記半導体支持層を
上記絶縁層（４）まで、および上記第２のウェハ（２）
の半導体材料の上記半導体支持層をそれぞれのマスキン
グ層（１０、１１）によって規定された上記メンブレン
窓における上記エッチングストップ層（６）まで剥離す
ることによる、次のメンブレンエッチング工程と、上記
メンブレンエッチングの後、上記マスキング層（１０、
１１）、およびメンブレン面（１２）における上記絶縁
層（４）および上記エッチングストップ層（６）の露出
された部分を除去する工程とを包含することを特徴とす
る、項目２に記載の方法。
【００２３】（４） 上記メンブレンエッチングは、機
械的にシールされたエッチングセル（１６）において、
同時の、両側からのウェットエッチングによって行われ
ることを特徴とする、項目３に記載の方法。
械的にシールされたエッチングセル（１６）において、
同時の、両側からのウェットエッチングによって行われ
ることを特徴とする、項目３に記載の方法。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明は、以下において、実施例
を用いて図面を参照して、より詳細に記載される。
を用いて図面を参照して、より詳細に記載される。
【００２５】図１は、出発点１Ａとして、半導体支持層
を有する完成したＳＯＩ基板を示し、この半導体支持層
は、第１のウェハ１として利用され、この第１のウェハ
は上部の薄い半導体層を、この半導体層は後からメンブ
レン層５を有する。これらの間に埋め込み層が存在し、
この埋め込み層は後からエッチングストップ層として利
用される。このエッチングストップ層は、以下におい
て、一般的な用語（「ＳＯＩウェハ」）にならって「絶
縁層」４と呼ばれる。
を有する完成したＳＯＩ基板を示し、この半導体支持層
は、第１のウェハ１として利用され、この第１のウェハ
は上部の薄い半導体層を、この半導体層は後からメンブ
レン層５を有する。これらの間に埋め込み層が存在し、
この埋め込み層は後からエッチングストップ層として利
用される。このエッチングストップ層は、以下におい
て、一般的な用語（「ＳＯＩウェハ」）にならって「絶
縁層」４と呼ばれる。
【００２６】部分ステップ１Ｂにおいて、例えばホウ素
等のイオンを上部のメンブレン層５に全面注入を行なう
ことによって、後からのメンブレン面１２の機械的なバ
イアスが設定される。これらのそれ自体公知の措置は、
第１にメンブレン面１２の機械的安定化のために利用さ
れ、このメンブレン面は、従って、完成したメンブレン
マスクの場合でも容易に伸ばされる必要がある。なぜな
ら、垂直方向の垂れ下がり（Ｄｕｒｃｈｈａｅｎｇｅ
ｎ）はまた、歪みとして不利に作用し得るからである。
等のイオンを上部のメンブレン層５に全面注入を行なう
ことによって、後からのメンブレン面１２の機械的なバ
イアスが設定される。これらのそれ自体公知の措置は、
第１にメンブレン面１２の機械的安定化のために利用さ
れ、このメンブレン面は、従って、完成したメンブレン
マスクの場合でも容易に伸ばされる必要がある。なぜな
ら、垂直方向の垂れ下がり（Ｄｕｒｃｈｈａｅｎｇｅ
ｎ）はまた、歪みとして不利に作用し得るからである。
【００２７】次の部分ステップ１Ｃにおいて、ＳＯＩ基
板３の表側にレジスト層７が付与され、ここに電子リソ
グラフィーを用いて、図１Ｃにおいて認識可能なホール
型８が生成される。
板３の表側にレジスト層７が付与され、ここに電子リソ
グラフィーを用いて、図１Ｃにおいて認識可能なホール
型８が生成される。
【００２８】次の部分ステップ１Ｄにおいて、前に付与
および構築されたレジスト層７を用いて、メンブレン層
５における溝９の（トレンチ）エッチングが行なわれ
る。これらの溝９は、後からのマスク開口１３のために
提供される。次に、レジスト層７の除去が行なわれる。
および構築されたレジスト層７を用いて、メンブレン層
５における溝９の（トレンチ）エッチングが行なわれ
る。これらの溝９は、後からのマスク開口１３のために
提供される。次に、レジスト層７の除去が行なわれる。
【００２９】さらなる部分ステップ１Ｅにおいて、ＳＯ
Ｉ基板３の裏側に、特に、窒化シリコンを含むマスキン
グ層１０が、後からの裏側プロセスのために付与され、
リソグラフィーによってメンブレン窓へと構築される。
Ｉ基板３の裏側に、特に、窒化シリコンを含むマスキン
グ層１０が、後からの裏側プロセスのために付与され、
リソグラフィーによってメンブレン窓へと構築される。
【００３０】図２は、出発点２Ａとしての従来のシリコ
ンウェハ２を示す。部分２Ｂにおいて、その表側に酸化
物層が提供され、この酸化物層は、次に、絶縁層４と同
様に、エッチングストップ層６として利用される。プロ
セスステップ２Ｃのとおり、次に、このウェハにおける
後からの裏側プロセスのために、第２のウェハ２の裏側
に窒化シリコンのマスキング層１１が付与され、同様
に、リソグラフィーによりメンブレン窓へと構築され
る。第２のウェハは、その表側が構築されない状態、す
なわち開口を有しない状態で保たれる。なぜなら、この
ウェハは固有のシャドーマスクを形成するべきでないか
らである。
ンウェハ２を示す。部分２Ｂにおいて、その表側に酸化
物層が提供され、この酸化物層は、次に、絶縁層４と同
様に、エッチングストップ層６として利用される。プロ
セスステップ２Ｃのとおり、次に、このウェハにおける
後からの裏側プロセスのために、第２のウェハ２の裏側
に窒化シリコンのマスキング層１１が付与され、同様
に、リソグラフィーによりメンブレン窓へと構築され
る。第２のウェハは、その表側が構築されない状態、す
なわち開口を有しない状態で保たれる。なぜなら、この
ウェハは固有のシャドーマスクを形成するべきでないか
らである。
【００３１】図３Ａは、出発点として、前に記載された
方法で予備処理された第１のウェハ１および第２のウェ
ハ２を提供する工程を示す。ウェハ１およびウェハ２
は、中間レベルを形成するメンブレン層５をはさんで鏡
面対称に構成される。
方法で予備処理された第１のウェハ１および第２のウェ
ハ２を提供する工程を示す。ウェハ１およびウェハ２
は、中間レベルを形成するメンブレン層５をはさんで鏡
面対称に構成される。
【００３２】次の部分ステップ３Ｂにおいて、準備され
た２つのウェハ１、２は、図示された配置でウェハ貼り
合せによって接合される。これは、例えば、それ自体公
知の方法で、向かい合う面を接合し、次に加熱すること
によって行われる。加熱の際に、第２のウェハ２と、Ｓ
ＯＩ基板３の１部であるメンブレン層５との間に解消で
きない化学結合が生じ、この加熱の後、界面は所定の時
間の間冷却される。
た２つのウェハ１、２は、図示された配置でウェハ貼り
合せによって接合される。これは、例えば、それ自体公
知の方法で、向かい合う面を接合し、次に加熱すること
によって行われる。加熱の際に、第２のウェハ２と、Ｓ
ＯＩ基板３の１部であるメンブレン層５との間に解消で
きない化学結合が生じ、この加熱の後、界面は所定の時
間の間冷却される。
【００３３】以下の部分ステップ３Ｃにおいて、ウェハ
貼り合せの後に生じた構成体は、機械的にシールされた
エッチングセル１６にはめ込まれる。構築されたマスキ
ング層１０、１１に従ってメンブレン窓を開口すること
によって、将来のメンブレン面１２の大きさは両側から
規定される。エッチングプロセスは、次に、それ自体公
知の湿式化学エッチング剤を用いて行われる。この際、
第２のウェハ側に関しては酸化物層６、およびＳＯＩウ
ェハ３に関しては絶縁層４が良好な選択比によってエッ
チングストップとして利用される。さらに、このように
してメンブレンエッチングの間、感光性のステンシル構
造が保護される。ウェットエッチングは、有利にも、エ
ッチングセル１６において両側から同時に行われるが、
別々のエッチングステップでも同じように良好に、すな
わち、特に、時間的に連続して行われ得る。本発明によ
り、メンブレンエッチングにおいて、ドライエッチング
ステップも可能である。
貼り合せの後に生じた構成体は、機械的にシールされた
エッチングセル１６にはめ込まれる。構築されたマスキ
ング層１０、１１に従ってメンブレン窓を開口すること
によって、将来のメンブレン面１２の大きさは両側から
規定される。エッチングプロセスは、次に、それ自体公
知の湿式化学エッチング剤を用いて行われる。この際、
第２のウェハ側に関しては酸化物層６、およびＳＯＩウ
ェハ３に関しては絶縁層４が良好な選択比によってエッ
チングストップとして利用される。さらに、このように
してメンブレンエッチングの間、感光性のステンシル構
造が保護される。ウェットエッチングは、有利にも、エ
ッチングセル１６において両側から同時に行われるが、
別々のエッチングステップでも同じように良好に、すな
わち、特に、時間的に連続して行われ得る。本発明によ
り、メンブレンエッチングにおいて、ドライエッチング
ステップも可能である。
【００３４】最後の部分ステップ３Ｄにおいて、絶縁層
４および酸化物層６の、マスキング層１０、１１および
メンブレン面１２における露出部分が、例えば、ドライ
エッチングステップによって除去される。その結果、マ
スク開口１３を有する、本発明による２重環構造によっ
て支持される、露出した（ｆｒｅｉ）メンブレン面１２
が生成される。
４および酸化物層６の、マスキング層１０、１１および
メンブレン面１２における露出部分が、例えば、ドライ
エッチングステップによって除去される。その結果、マ
スク開口１３を有する、本発明による２重環構造によっ
て支持される、露出した（ｆｒｅｉ）メンブレン面１２
が生成される。
【００３５】有利にも、２つの支持環１４、１５は、本
質的に、数百マイクロメートルの同じ厚さを有し、同じ
材料でできているので、可能な限り対称な比率が与えら
れる。
質的に、数百マイクロメートルの同じ厚さを有し、同じ
材料でできているので、可能な限り対称な比率が与えら
れる。
【００３６】２つの支持環１４、１５の間に中間レベル
を形成する露出した面１２に関して、棒の内部におけ
る、公知のように比較的曲げ負荷が少ない中立素分の場
合と類似の比率が支配する。従って、垂直方向で、すな
わちメンブレンレベルに対して垂直の方向で、プロセス
および層をなすことに起因する反り、および従って、対
応する不利な歪みは本発明により最小限化される。本発
明によるメンブレンマスクは、例えば、１５０ｍｍまた
は２００ｍｍのウェハを用いて作製され得、有利にも、
半導体作製工程において全面照射するために用いられ得
る。例えば、電子ビームまたはイオンビームを用いて照
射する場合、マスク開口１３は、公知の方法で、感光性
レジスト層に転写されるべきマスク型を規定し得る。
を形成する露出した面１２に関して、棒の内部におけ
る、公知のように比較的曲げ負荷が少ない中立素分の場
合と類似の比率が支配する。従って、垂直方向で、すな
わちメンブレンレベルに対して垂直の方向で、プロセス
および層をなすことに起因する反り、および従って、対
応する不利な歪みは本発明により最小限化される。本発
明によるメンブレンマスクは、例えば、１５０ｍｍまた
は２００ｍｍのウェハを用いて作製され得、有利にも、
半導体作製工程において全面照射するために用いられ得
る。例えば、電子ビームまたはイオンビームを用いて照
射する場合、マスク開口１３は、公知の方法で、感光性
レジスト層に転写されるべきマスク型を規定し得る。
【００３７】（要約）特にイオン投影リソグラフィーの
ために用いられ得るメンブレンマスクの剛性を高めるた
めに、第１のウェハ（１）に加えて、メンブレン層
（５）の材料を含む第２のウェハ（２）が提供される。
この第２のウェハは、第１のウェハと同じ方法で第２の
支持環（１５）へと構築され、第１のウェハ（１）に対
して鏡像のようにメンブレン層（５）に付与される。そ
の結果、メンブレン面（１２）は、メンブレンレベルに
対して垂直方向に、第１の支持環（１４）と第２の支持
環（１５）との間の真中に配置される。
ために用いられ得るメンブレンマスクの剛性を高めるた
めに、第１のウェハ（１）に加えて、メンブレン層
（５）の材料を含む第２のウェハ（２）が提供される。
この第２のウェハは、第１のウェハと同じ方法で第２の
支持環（１５）へと構築され、第１のウェハ（１）に対
して鏡像のようにメンブレン層（５）に付与される。そ
の結果、メンブレン面（１２）は、メンブレンレベルに
対して垂直方向に、第１の支持環（１４）と第２の支持
環（１５）との間の真中に配置される。
【００３８】
【発明の効果】上述のプロセスおよび層を形成すること
に起因する歪みの問題を低減するメンブレンマスクを生
成し、さらに、このマスクを作製する方法、特に、ＳＯ
Ｉ基板を用いる場合にわずかな歪みを有するメンブレン
マスクの作製を可能にする方法を生成することが達成さ
れた。
に起因する歪みの問題を低減するメンブレンマスクを生
成し、さらに、このマスクを作製する方法、特に、ＳＯ
Ｉ基板を用いる場合にわずかな歪みを有するメンブレン
マスクの作製を可能にする方法を生成することが達成さ
れた。
【図１】図１は、本発明による方法の範囲内でＳＯＩウ
ェハを処理する工程の連続する部分ステップ１Ａ〜１Ｅ
を示す。
ェハを処理する工程の連続する部分ステップ１Ａ〜１Ｅ
を示す。
【図２】図２は、本発明による方法の範囲内で従来のウ
ェハを処理する工程の連続する部分ステップ２Ａ〜２Ｃ
を示す。
ェハを処理する工程の連続する部分ステップ２Ａ〜２Ｃ
を示す。
【図３】図３は、本発明による方法のさらなる部分ステ
ップ３Ａ〜３Ｄを示し、これらの部分ステップにおい
て、図１および図２に従って準備された２つのウェハが
一緒にさらに加工される。
ップ３Ａ〜３Ｄを示し、これらの部分ステップにおい
て、図１および図２に従って準備された２つのウェハが
一緒にさらに加工される。
１ 第１のウェハ
２ 第２のウェハ
３ ＳＯＩウェハ
４ 埋め込み絶縁層
５ メンブレン層
６ エッチングストップ層
７ レジスト層
８ ホール型
９ トレンチ
１０ マスキング層
１１ マスキング層
１２ メンブレン面
１３ マスク開口
１４ 第１の支持環
１５ 第２の支持環
１６ エッチングセル
フロントページの続き
(71)出願人 592110130
イーエムエス イオーネン ミクロファブ
リカチオンス ジステーメ ゲゼルシャフ
ト ミト ベシュレンクテル ハフツング
オーストリア国Ａ−1020 ウイーン シュ
ライガッセ ３
(72)発明者 ヨルク ブチュケ
ドイツ国 デー−70327 シュトゥトガル
ト， ザーラッヒャーシュトラーセ 23
(72)発明者 アルブレヒト エーアマン
ドイツ国 デー−82152 クライリング,
ムッゲンターラー シュトラーセ １
(72)発明者 エルンスト ハウゲネーダー
オーストリア国 アー−1210 ウィーン,
ジークフリートガッセ 64／30
(72)発明者 フランク−ミヒャエル カム
ドイツ国 デー−82008 ウンターハーヒ
ング， ヴァルター−ペッツマン−シュト
ラーセ 11
(72)発明者 フローリアン レツクス
ドイツ国 デー−72070 チュービンゲン,
シュヴェルツロッヒャーシュトラーセ
58
(72)発明者 ハンス レッシュナー
オーストリア国 アー−1190 ウィーン,
フェーガーグ ６／２
(72)発明者 ラインハルト シュプリンガー
ドイツ国 デー−72172 ズルツ， ビュ
ールシュトラーセ 19
Ｆターム(参考） 2H095 BA01 BA08 BB02 BC27 BC30
5F046 GD10 GD15 GD19
5F056 FA05
Claims (4)
- 【請求項１】 粒子線または短波放射線を用いるリソグ
ラフィー法、特に、イオン投射リソグラフィーのための
広い面積を有するメンブレンマスクであって、 マスク型を規定する、貫通する開口（１３）を有する、
メンブレン層（５）と、 メンブレン材料を含む第１のウェハ（１）であって、該
第１のウェハの表面上に該メンブレン層（５）が構成さ
れ、浴槽状の溝が、該ウェハ（１）における裏側のもう
一方の表面から、該ウェハ（１）の中を、層を支持する
表面にまで延び、その結果、メンブレン面（１２）およ
び該メンブレン面（１２）を同心円状に包囲する第１の
支持環（１４）が形成される、第１のウェハと、 メンブレン材料を含む第２のウェハ（２）であって、該
第１のウェハ（１）と同じ方法で第２の支持環（１５）
へと構築され、該第１のウェハ（１）に対して鏡像のよ
うに該メンブレン層（５）に付与される、第２のウェハ
とを含み、 その結果、該メンブレン面（１２）は、該メンブレン面
に対して垂直の方向に、該第１の支持環（１４）と該第
２の支持環（１５）との間の真中に構成される、メンブ
レンマスク。 - 【請求項２】 半導体−絶縁体（４）−半導体支持層−
ウェハ（ＳＯＩウェハ）（３）が提供され、該ウェハの
該半導体層は前記メンブレン層（５）を、および該ウェ
ハの該半導体支持層は前記第１のウェハ（１）を形成
し、 前記第２の塊状（ｍａｓｓｉｖ）半導体−ウェハ（２）
のメンブレン側の表面は、エッチングストップ層（６）
を有することを特徴とする、請求項１に記載のメンブレ
ンマスク。 - 【請求項３】 請求項２に記載の広い面積を有するメン
ブレンマスクを作製する方法であって、 マスク型を前記ＳＯＩウェハ（３）の前記メンブレン層
（５）の中へ、絶縁層（４）まで構築およびトレンチエ
ッチングする工程と、 該ＳＯＩウェハ（３）および前記第２のウェハ（２）の
裏側にマスキング層（１０、１１）を付与する工程であ
って、該マスキング層は、リソグラフィーによるマスキ
ングおよび次のエッチングによってそれぞれメンブレン
窓へと構築される、工程と、 このように準備された該ＳＯＩウェハ（３）および該第
２のウェハをウェハ貼り合わせステップにおいて接合す
る工程であって、エッチングストップ層が提供された該
第２のウェハ（２）の表側と、該ＳＯＩウェハ（３）の
構築された該メンブレン層（５）とが接触させられる、
工程と、 該ＳＯＩウェハ（３）の前記半導体支持層を該絶縁層
（４）まで、および該第２のウェハ（２）の半導体材料
の該半導体支持層をそれぞれのマスキング層（１０、１
１）によって規定された該メンブレン窓における該エッ
チングストップ層（６）まで剥離することによる、次の
メンブレンエッチング工程と、 該メンブレンエッチングの後、該マスキング層（１０、
１１）、およびメンブレン面（１２）における該絶縁層
（４）および該エッチングストップ層（６）の露出され
た部分を除去する工程とを包含することを特徴とする、 請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記メンブレンエッチングは、機械的に
シールされたエッチングセル（１６）において、同時
の、両側からのウェットエッチングによって行われるこ
とを特徴とする、請求項３に記載の方法。
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