JP2012079853A - Transfer mask, manufacturing method of transfer mask, transfer mask housing body, and manufacturing method of transfer mask housing body - Google Patents

Transfer mask, manufacturing method of transfer mask, transfer mask housing body, and manufacturing method of transfer mask housing body Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transfer mask housing body where a transfer mask is housed in a mask holder with high location accuracy.SOLUTION: A mask holder 30 has a concave housing part 33 for housing a transfer mask 20, and an inner surface 34 formed in the concave housing part 33. The transfer mask 20 has a thin film 2 in which an opening pattern 3 is formed, and a support frame 1 consisting of silicon and supporting the thin film 2. At the end 5 of the thin film 2, a guide surface which is etched simultaneously with formation of the opening pattern 3 and regulates movement of the transfer mask in the mask holder 30 is formed. The transfer mask is housed in the mask holder 30 with the guide surface of the transfer mask facing the inner surface 34 formed in the concave housing part 33 of the mask holder.

Description

本発明は、電子線などの荷電粒子線露光用マスク(転写マスク)に係るもので、詳しくは転写マスク収容体及び転写マスクの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a charged particle beam exposure mask (transfer mask) such as an electron beam, and more particularly to a transfer mask container and a transfer mask manufacturing method.

電子線を用いてパターン露光を行う電子線リソグラフィーにおいて、露光パターン中に繰り返して現れる種々の要素的パターンを、マスクを用いた転写方式で部分的に一括露光できるようにし、これら種々の要素的パターン転写を組み合わせることによって所望のパターンの露光を迅速に行えるようにした、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呼ぶ場合もある)と呼ばれる露光方式が知られており、描画時間が短く量産性があり、超微細パターンの描画が可能である。   In electron beam lithography, in which pattern exposure is performed using an electron beam, various elemental patterns that appear repeatedly in the exposure pattern can be partially exposed by a transfer method using a mask. An exposure method called partial batch exposure (sometimes called block exposure or cell projection exposure) that enables rapid exposure of a desired pattern by combining transfer is known, and the drawing time is short and mass productivity is known. It is possible to draw ultrafine patterns.

上述の電子ビームによる部分一括露光等の荷電粒子線露光に用いられる荷電粒子線露光用マスク(転写マスク)は、一般に、支持枠に支持された薄膜に荷電粒子線を通過させる貫通(開口)パターンを形成した、いわゆる孔あきマスク(ステンシルマスク;Stencil mask)である。すなわち、荷電粒子線を良好に透過する領域として、この開口領域は貫通されていなければならない。また、この貫通パターンを厚い基板等に形成すると、通過する荷電粒子線が貫通パターンの側壁の影響を受けて正確な転写ができなくなるので、貫通パターンを形成する部分(開口パターン形成領域)は薄膜としなければならない。また、このような貫通パターンを形成した薄膜の平面精度を保って支持するためには所定の強度を有する支持枠が必要となる。   A charged particle beam exposure mask (transfer mask) used for charged particle beam exposure such as partial batch exposure by the electron beam described above is generally a through (opening) pattern that allows a charged particle beam to pass through a thin film supported by a support frame. This is a so-called perforated mask (Stencil mask). That is, the open region must be penetrated as a region through which the charged particle beam can be transmitted satisfactorily. If this penetrating pattern is formed on a thick substrate or the like, the charged particle beam passing therethrough is affected by the side wall of the penetrating pattern and cannot be accurately transferred. Therefore, the portion for forming the penetrating pattern (opening pattern forming region) is a thin film. And shall be. Further, in order to support the thin film on which such a penetrating pattern is formed while maintaining the planar accuracy, a support frame having a predetermined strength is required.

このような部分一括露光等に用いられる転写マスクは、従来より種々の方法で作製されているが、加工性や強度の点からシリコン基板(市販のシリコンウエハ等)をリソグラフィー技術やマイクロマシン加工技術を利用して作製するのが一般的である。具体的には、例えば、シリコン基板をエッチング加工して、支持枠とこの支持枠に支持された薄膜を形成し、この薄膜に貫通孔を形成して転写マスクを作製する。   Transfer masks used for such partial batch exposure have been manufactured by various methods. However, from the viewpoint of workability and strength, a silicon substrate (commercially available silicon wafer, etc.) has been developed using lithography technology or micromachine processing technology. It is common to make use of it. Specifically, for example, a silicon substrate is etched to form a support frame and a thin film supported by the support frame, and through holes are formed in the thin film to produce a transfer mask.

またこの場合、基板として、二枚のシリコン板をSiO層を介して貼り合わせた構造のSOI(Silicon on Insulator)基板を用い、SiO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を形成する方法が多く使用されている。 Further, in this case, an SOI (Silicon on Insulator) substrate having a structure in which two silicon plates are bonded together via a SiO 2 layer is used as the substrate, and a silicon thin film is used with the SiO 2 layer as an etching stop layer (etching stopper layer). Many methods of forming are used.

ここで、上述した部分一括露光等に用いられる転写マスクは、外形寸法が5〜50mm□程度と小さく、ハンドリングが容易でない。また、これら転写マスクは、薄膜と支持枠が一体となった構造であるため、外的な衝撃に非常に弱い。   Here, the transfer mask used for the partial batch exposure described above has a small outer dimension of about 5 to 50 mm □, and is not easy to handle. In addition, these transfer masks have a structure in which the thin film and the support frame are integrated, and thus are very vulnerable to external impacts.

そこで、通常は、転写マスクを金属等の電子の良導体からなるマスクホルダーに収容して、これらの問題に対処しており、これにより、ハンドリングを容易にし、転写マスクを外的な衝撃から保護している。また、この転写マスクを収容したマスクホルダーはそのまま電子線露光装置等に装着されて使用され、電子ビーム照射時に転写マスクに生じる熱や電荷を、マスクホルダーを通じて逃がす放熱作用および帯電防止(チャージアップ防止)作用を果たす。   Therefore, usually, the transfer mask is accommodated in a mask holder made of a good conductor of an electron such as metal to cope with these problems, thereby facilitating handling and protecting the transfer mask from external impact. ing. In addition, the mask holder containing this transfer mask is used as it is attached to an electron beam exposure device, etc., and the heat and charge generated in the transfer mask during electron beam irradiation are released through the mask holder and antistatic (preventing charge-up prevention). ) Acts.

特開2001−007005号公報JP 2001-007005 A

ところで、露光装置に装着された、マスクホルダーに収容された転写マスクをマスクホルダーごと交換する際に、転写マスクのアライメント調整の手間を省くためには、転写マスクがマスクホルダーの規定の位置に精度良く収容されている必要がある。従来、マスクホルダーに収容された転写マスクの位置合わせが悪く、装置のアライメント調整機構を使用しても調整がしきれない場合、マスクホルダーに収容された転写マスクごと、装置に装着し直す必要が有った。また、この際、場合によっては、装置の真空を解除後再度真空化して、マスクホルダーに収容された転写マスクを再装着するといった非常に煩雑な作業が必要だった。   By the way, when replacing the transfer mask housed in the mask holder, which is mounted in the exposure apparatus, with the mask holder, the transfer mask is accurately placed at the specified position of the mask holder in order to save the trouble of adjusting the alignment of the transfer mask. It needs to be well-contained. Conventionally, if the alignment of the transfer mask stored in the mask holder is poor and adjustment is not possible even if the alignment adjustment mechanism of the apparatus is used, it is necessary to reattach the transfer mask stored in the mask holder to the apparatus. There was. Further, in this case, in some cases, it is necessary to perform a very complicated operation such as releasing the vacuum of the apparatus and then evacuating it again to remount the transfer mask accommodated in the mask holder.

転写マスクを精度良くマスクホルダーに装着する作業は、繊細かつ作業時間を多く必要とする、作業者にとって負担の大きい作業である
上記特許文献1には、転写マスクの支持枠に位置決め用パターンを形成することで、マスクホルダーとの位置合わせ精度に優れた電子ビーム露光用マスクが開示されている。特許文献1の開示によると、転写マスクの開口部のパターンと、支持枠の位置決め用パターンの形成は異なるフォトリソグラフィー工程によって行われるため、両者の相対的な位置精度は、それぞれのフォトリソグラフィー工程の加工誤差を合計したものが含まれてしまう上、両工程間のアライメントのずれも誤差としてさらに加わる。このため、特許文献1の方法には精度的な限界があった。また、支持枠の位置決め用パターン形成のためのフォトリソグラフィー工程では、数百μmを超える厚さのシリコン基板を効率的に加工する必要性から、ウエットエッチングが採用されるが、このような厚膜の加工において、数μm単位の精度で、細かなエッチング管理をすることは難しく、位置決め用パターンにおける十分な加工精度が得られないという問題が有った。
The work of attaching the transfer mask to the mask holder with high precision is a delicate and time-consuming work that is a burden on the operator. In Patent Document 1, a positioning pattern is formed on the support frame of the transfer mask. Thus, an electron beam exposure mask excellent in alignment accuracy with the mask holder is disclosed. According to the disclosure of Patent Document 1, since the formation of the pattern of the opening of the transfer mask and the pattern for positioning the support frame are performed by different photolithography processes, the relative positional accuracy between the two is determined by each photolithography process. A total of processing errors is included, and an alignment shift between both processes is further added as an error. For this reason, the method of Patent Document 1 has an accuracy limit. Also, in the photolithography process for forming the support frame positioning pattern, wet etching is employed because of the necessity of efficiently processing a silicon substrate having a thickness exceeding several hundred μm. In this processing, it is difficult to carry out fine etching management with an accuracy of several μm, and there is a problem that sufficient processing accuracy in the positioning pattern cannot be obtained.

そこで、本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、転写マスクが高い位置精度でマスクホルダーに収容された転写マスク収容体と、その製造方法、及び、転写マスクをマスクホルダーに収容する際に、簡易な作業で高い精度の位置決めが行える転写マスクとその製造方法を提供することである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a transfer mask container in which a transfer mask is stored in a mask holder with high positional accuracy, a manufacturing method thereof, and It is an object of the present invention to provide a transfer mask that can perform positioning with high accuracy by a simple operation when the transfer mask is accommodated in a mask holder, and a manufacturing method thereof.

本発明は、上記課題を解決するため、次の構成を有する。
(構成1)
マスクホルダーと、前記マスクホルダーに収容された転写マスクからなる、転写マスク収容体において、前記マスクホルダーには、前記転写マスクを収容するための収容部を有し、前記転写マスクは、開口パターンが形成された薄膜と、前記薄膜を支持する、シリコンからなる支持枠とを有し、前記薄膜の端部には、前記開口パターンの形成と同時にエッチング加工された、前記マスクホルダー内における前記転写マスクの移動を規制するガイド面が形成され、前記転写マスクのガイド面が、前記マスクホルダーの収容部に形成された内部面と対向して、前記マスクホルダーに収容されていることを特徴とする転写マスク収容体。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
(Configuration 1)
A transfer mask container comprising a mask holder and a transfer mask housed in the mask holder, wherein the mask holder has a housing portion for housing the transfer mask, and the transfer mask has an opening pattern. The transfer mask in the mask holder having a formed thin film and a support frame made of silicon for supporting the thin film, and etched at the end of the thin film simultaneously with the formation of the opening pattern A guide surface that restricts movement of the transfer mask is formed, and the guide surface of the transfer mask is accommodated in the mask holder so as to face an internal surface formed in the accommodating portion of the mask holder. Mask container.

(構成2)
前記ガイド面の少なくとも一部が、前記マスクホルダーの内部面に当接していることを特徴とする構成1に記載の転写マスク収容体。
(Configuration 2)
2. The transfer mask container according to Configuration 1, wherein at least a part of the guide surface is in contact with an inner surface of the mask holder.

(構成3)
マスクホルダーと、前記マスクホルダーに収容された転写マスクからなる、転写マスク収容体の製造方法において、前記マスクホルダーは、前記転写マスクを収容するための収容部を有し、前記転写マスクは、開口パターンが形成された薄膜と、前記薄膜を支持する、シリコンからなる支持枠とを有し、かつ、前記薄膜の端部には、前記開口パターンの形成と同時にエッチング加工された、前記マスクホルダー内における前記転写マスクの移動を規制するガイド面が形成され、前記転写マスクのガイド面と、前記マスクホルダーの収容部に形成された内部面を対向させて、前記転写マスクを前記マスクホルダーに収容する工程を有することを特徴とする転写マスク収容体の製造方法。
(Configuration 3)
In the method of manufacturing a transfer mask container, which includes a mask holder and a transfer mask housed in the mask holder, the mask holder has a housing part for housing the transfer mask, and the transfer mask has an opening. The mask holder includes a thin film on which a pattern is formed and a support frame made of silicon that supports the thin film, and is etched at the end of the thin film simultaneously with the formation of the opening pattern. A guide surface for restricting the movement of the transfer mask is formed, and the transfer mask is accommodated in the mask holder with the guide surface of the transfer mask facing an inner surface formed in the accommodating portion of the mask holder. A process for producing a transfer mask container, comprising a step.

(構成4)
前記ガイド面の少なくとも一部を、前記マスクホルダーの内部面に当接させることを特徴とする構成3に記載の転写マスク収容体の製造方法。
(Configuration 4)
4. The method for manufacturing a transfer mask container according to Configuration 3, wherein at least a part of the guide surface is brought into contact with an inner surface of the mask holder.

(構成5)
マスクホルダーに収容した状態で、電子ビーム露光用に用いる転写マスクであって、転写用の開口パターンが形成された薄膜と、前記薄膜を支持する、シリコンからなる支持枠とを有し、前記薄膜の端部には、前記開口パターンの形成と同時にエッチング加工されたガイド面であって、前記マスクホルダーとの当接可能なガイド面が形成されていることを特徴とする転写マスク。
(Configuration 5)
A transfer mask used for electron beam exposure in a state accommodated in a mask holder, comprising a thin film having an opening pattern for transfer formed thereon, and a support frame made of silicon for supporting the thin film, the thin film The transfer mask is characterized in that a guide surface that is etched simultaneously with the formation of the opening pattern and that can be brought into contact with the mask holder is formed at an end of the transfer mask.

(構成6)
前記薄膜の厚さが、5μm以上200μm以下であることを特徴とする構成5に記載の転写マスク。
(Configuration 6)
6. The transfer mask according to Configuration 5, wherein the thin film has a thickness of 5 μm to 200 μm.

(構成7)
マスクホルダーに収容した状態で、電子ビーム露光用に用いる転写マスクの製造方法であって、シリコン基板上にSiO層及びシリコン薄膜が形成され、更にその上に第1エッチングマスク層が積層されたSOI基板を用意する工程と、前記第1エッチングマスク層を、レジストを用いたフォトグラフィプロセスによってパターニングする工程と、前記パターニングされた第1エッチングマスク層をマスクとしてエッチングすることにより、前記シリコン薄膜に転写用の開口パターン形成する工程と、前記シリコン薄膜に転写用の開口パターンが形成されたSOI基板の表裏面を含む外表面に第2エッチングマスク層を形成する工程と、前記第2エッチングマスク層を、レジストを用いたフォトリソグラフィープロセスによってパターニングする工程と、前記パターニングされた第2エッチングマスク層をマスクとして、前記シリコン基板に支持枠の形状を加工する工程と、を有する転写マスクの製造方法において、前記開口パターンを形成する工程において、前記薄膜の端部をエッチングにより画定することにより、前記転写マスクをマスクホルダーに収容する際の、マスクホルダー内における前記転写マスクの移動を規制するガイド面を形成することを特徴とする転写マスクの製造方法。
(Configuration 7)
A method of manufacturing a transfer mask used for electron beam exposure in a state of being accommodated in a mask holder, wherein a SiO 2 layer and a silicon thin film are formed on a silicon substrate, and a first etching mask layer is further laminated thereon. A step of preparing an SOI substrate, a step of patterning the first etching mask layer by a photolithography process using a resist, and etching using the patterned first etching mask layer as a mask to form the silicon thin film. Forming a transfer opening pattern; forming a second etching mask layer on an outer surface including front and back surfaces of an SOI substrate having the transfer opening pattern formed on the silicon thin film; and the second etching mask layer. By a photolithographic process using a resist. And a step of processing the shape of the support frame on the silicon substrate using the patterned second etching mask layer as a mask. An end portion of the thin film is defined by etching to form a guide surface that regulates movement of the transfer mask in the mask holder when the transfer mask is accommodated in the mask holder. Production method.

(構成8)
前記開口パターンを形成する工程はドライエッチング工程を含むことを特徴とする構成7に記載の転写マスクの製造方法。
(構成9)
一枚の前記SOI基板上に複数配列形成された前記転写マスクを、前記SOI基板から分離する際に、前記SOI基板の裏面側から転写マスクを分離するための溝をウエットエッチングにより形成する工程と、前記転写マスクを前記基板から分離する工程と、を含むことを特徴とする構成7又は8に記載の転写マスクの製造方法。
(Configuration 8)
The method for manufacturing a transfer mask according to Configuration 7, wherein the step of forming the opening pattern includes a dry etching step.
(Configuration 9)
Forming a groove for separating the transfer mask from the back side of the SOI substrate by wet etching when separating the transfer mask formed in a plurality on the single SOI substrate from the SOI substrate; and And a step of separating the transfer mask from the substrate. 9. A method of manufacturing a transfer mask according to Configuration 7 or 8, comprising:

本発明によれば、マスクホルダーは、転写マスクを収容するための凹状収容部を有し、該凹状収容部には内部面が形成され、転写マスクは、シリコンから成る支持枠と、該支持枠に支持されかつ開口パターンを有するシリコンから成る薄膜とを有し、前記薄膜の外周端部には、前記内部面に対向可能な、位置決めのために転写マスクの移動を規制するガイド面が形成されており、転写マスクをマスクホルダーに収容する際に、前記ガイド面と前記凹状収容部の内部面とを対向させることにより、水平方向の移動が規制され、転写マスクの水平方向の位置決めが行われるので、それぞれ対向する面を必要な精度で加工することによって、転写マスクが高い位置精度でマスクホルダーに収容された転写マスク収容体を提供することができる。   According to the present invention, the mask holder has a concave accommodating portion for accommodating a transfer mask, the inner surface is formed in the concave accommodating portion, and the transfer mask includes a support frame made of silicon, and the support frame. And a thin film made of silicon having an opening pattern, and a guide surface that restricts the movement of the transfer mask for positioning is formed on the outer peripheral end of the thin film so as to face the inner surface. When the transfer mask is accommodated in the mask holder, the movement in the horizontal direction is regulated by positioning the transfer mask in the horizontal direction by making the guide surface and the inner surface of the concave accommodating portion face each other. Therefore, the transfer mask container in which the transfer mask is accommodated in the mask holder with high positional accuracy can be provided by processing the opposing surfaces with the necessary accuracy.

また、本発明によれば、転写マスクにおける前記薄膜の外周端部に、マスクホルダー内における転写マスクの移動を規制するためのガイド面を、前記薄膜の開口パターンと同一のフォトリソグラフィープロセスによって形成することができる。
本発明の方法によれば、開口パターンとガイド面を、薄膜に同一フォトリソグラフィーで加工することによって、精度劣化の要因であるアライメント作業を仲介させて、別々の工程で加工する必要が無くなり、開口パターンとガイド面の相対的な位置精度の高い加工が可能となる。さらには、ガイド面の加工を、厚膜(数百ミクロンを超えるような)にウエットエッチングを組み合わせて行う事はせず、ドライエッチングによって行うことで、高い精度の加工が可能となる。
According to the present invention, the guide surface for restricting the movement of the transfer mask in the mask holder is formed at the outer peripheral end portion of the thin film in the transfer mask by the same photolithography process as the opening pattern of the thin film. be able to.
According to the method of the present invention, the aperture pattern and the guide surface are processed into the thin film by the same photolithography, thereby eliminating the need for processing in separate steps, mediating the alignment work that is a cause of accuracy degradation. Processing with high relative positional accuracy between the pattern and the guide surface is possible. Furthermore, the processing of the guide surface is not performed by combining wet etching with a thick film (such as exceeding several hundred microns), but by performing dry etching, processing with high accuracy becomes possible.

以上の理由により、転写マスクをマスクホルダーに収容する際に、前記薄膜端部の外周に形成されたガイド面と前記凹状収容部の内部面とを対向させることで、転写マスクとマスクホルダーの間の高い位置決め精度が得られるとともに、簡易な作業でその高い精度の位置決めが行える。   For the above reasons, when the transfer mask is accommodated in the mask holder, the guide surface formed on the outer periphery of the thin film end and the inner surface of the concave accommodating portion are opposed to each other, so High positioning accuracy can be obtained, and positioning with high accuracy can be performed with a simple operation.

本発明に係る転写マスクの製造方法の一実施の形態を工程順に示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the manufacturing method of the transfer mask which concerns on this invention to process order. 本発明の転写マスク収容体を示し、(a)はその縦断面図、(b)はその平面図である。The transfer mask accommodating body of this invention is shown, (a) is the longitudinal cross-sectional view, (b) is the top view. (A)と(B)はそれぞれ本発明に係る転写マスクの他の例を示す平面図である。(A) And (B) is a top view which shows the other example of the transfer mask which concerns on this invention, respectively. 本発明に係る転写マスクのその他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the transfer mask which concerns on this invention.

以下、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図1は、本発明に係る転写マスクの製造方法の一実施の形態を工程順に示す断面図である。また、図2は、本発明の転写マスク収容体を示し、(a)はその縦断面図、(b)はその平面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a transfer mask according to the present invention in the order of steps. FIG. 2 shows a transfer mask container of the present invention, in which (a) is a longitudinal sectional view thereof and (b) is a plan view thereof.

本発明に係る転写マスク収容体は、構成1にあるように、マスクホルダーと、前記マスクホルダーに収容された転写マスクからなる、転写マスク収容体において、前記マスクホルダーには、前記転写マスクを収容するための収容部を有し、前記転写マスクは、開口パターンが形成された薄膜と、前記薄膜を支持する、シリコンからなる支持枠とを有し、前記薄膜の端部には、前記開口パターンの形成と同時にエッチング加工された、前記マスクホルダー内における前記転写マスクの移動を規制するガイド面が形成され、前記転写マスクのガイド面が、前記マスクホルダーの収容部に形成された内部面と対向して、前記マスクホルダーに収容されていることを特徴としている。   The transfer mask container according to the present invention comprises a mask holder and a transfer mask accommodated in the mask holder as in Configuration 1, wherein the transfer mask is accommodated in the mask holder. The transfer mask has a thin film on which an opening pattern is formed, and a support frame made of silicon that supports the thin film, and the opening pattern is formed at an end of the thin film. A guide surface is formed that is etched simultaneously with the formation of the mask to restrict the movement of the transfer mask in the mask holder, and the guide surface of the transfer mask is opposed to the inner surface formed in the accommodating portion of the mask holder. And it is accommodated in the said mask holder, It is characterized by the above-mentioned.

以上の本発明に係る転写マスク収容体の一実施の形態を図1(j)または図2を参照して説明すると、転写マスク20は、シリコンから成る支持枠1と、該支持枠1に支持されかつ開口パターン3を有するシリコンから成る薄膜2と、支持枠1と薄膜2との間に形成されたSiO層4とを有して構成されている。また、本発明に係る転写マスク20において特に特徴的な構成は、前記薄膜2の外周端部に、位置決めに用いるための内部面に対向するガイド面が形成されていることである。図1(j)に示す例では、支持枠1の外周よりも外側に突出した薄膜2の前記支持枠1からのガイド面の突出幅はαとなっている。 One embodiment of the transfer mask container according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 (j) or 2. The transfer mask 20 is supported by the support frame 1 made of silicon and the support frame 1. And a thin film 2 made of silicon having an opening pattern 3 and an SiO 2 layer 4 formed between the support frame 1 and the thin film 2. In addition, a particularly characteristic configuration of the transfer mask 20 according to the present invention is that a guide surface is formed at the outer peripheral end of the thin film 2 so as to face the inner surface for use in positioning. In the example shown in FIG. 1 (j), the protrusion width of the guide surface from the support frame 1 of the thin film 2 protruding outward from the outer periphery of the support frame 1 is α.

一方、上記転写マスク20を収容するマスクホルダー30は、上記転写マスク20を収容するための凹状収容部33を有するマスクホルダー本体部31と、凹状収容部33に収容した転写マスク20の薄膜2表面に当接し、かつ押圧することが可能な位置に、転写マスク20を上面より固定するための凸状部が形成されたマスクホルダー蓋部32とを有して構成されている。上記凹状収容部33には、転写マスク20を収容する際に、転写マスクのガイド面と対抗する内部面34および底面35が形成されている。   On the other hand, the mask holder 30 for accommodating the transfer mask 20 includes a mask holder main body portion 31 having a concave accommodating portion 33 for accommodating the transfer mask 20, and the surface of the thin film 2 of the transfer mask 20 accommodated in the concave accommodating portion 33. And a mask holder lid portion 32 formed with a convex portion for fixing the transfer mask 20 from the upper surface at a position where it can be pressed and pressed. When the transfer mask 20 is received, the concave receiving portion 33 is formed with an inner surface 34 and a bottom surface 35 that oppose the guide surface of the transfer mask.

また、上記マスクホルダー蓋部32は、収容された転写マスク20における少なくとも前記薄膜2の開口パターン3が形成された領域では開口しており、上記マスクホルダー本体部31は、収容された転写マスク20における少なくとも前記支持枠裏面の開口部領域6では開口している。従って、マスクホルダー本体部31の凹状収容部33に転写マスク20を収容し、上方からマスクホルダー蓋部32を閉じた際に、マスクホルダー蓋部32は少なくとも転写マスク20の薄膜2における開口パターン3を除く薄膜表面と接し、マスクホルダー本体部31の凹状収容部33の底面35は少なくとも転写マスク20の支持枠1の裏面側における開口部6を除く支持枠1の裏面(底面)と接する構成となっている。   The mask holder lid 32 is opened at least in the region of the accommodated transfer mask 20 where the opening pattern 3 of the thin film 2 is formed, and the mask holder main body 31 is accommodated in the accommodated transfer mask 20. Are opened at least in the opening region 6 on the rear surface of the support frame. Therefore, when the transfer mask 20 is accommodated in the concave accommodating portion 33 of the mask holder main body portion 31 and the mask holder lid portion 32 is closed from above, the mask holder lid portion 32 has at least the opening pattern 3 in the thin film 2 of the transfer mask 20. The bottom surface 35 of the concave housing portion 33 of the mask holder main body 31 is in contact with at least the back surface (bottom surface) of the support frame 1 excluding the opening 6 on the back surface side of the support frame 1 of the transfer mask 20. It has become.

このように、マスクホルダー本体部31には、転写マスク20を収容する凹状収容部33が形成されており、この凹状収容部33の内部面34は、収容される転写マスク20の薄膜2の外周端部5に形成されたガイド面と対向することで、水平方向の位置を決めるためのマスクホルダー側の位置決めガイドとして機能する。また、凹状収容部33の底面35は収容される転写マスク20の支持枠1の裏面を当接させ、上下方向の位置を決める位置決めガイドとすることが出来る。マスクホルダー30の形成材料としては、熱伝導性、電気伝導性、機械加工性などの観点から、例えば、銀、銅、銀−銅合金、パラジウム、非磁性ステンレス、タンタル、タングステン、モリブデン、ジルコニウム等の金属材料が好適であり、これらの金属材料を用いた場合、機械加工にて、1/1000mmの精度で加工され、マスクホルダー30側に備えられたそれぞれの位置決めガイド部分(凹状収容部33の内部面34及び底面35)も同様の加工精度で加工される。   As described above, the mask holder main body 31 is formed with the concave accommodating portion 33 for accommodating the transfer mask 20, and the inner surface 34 of the concave accommodating portion 33 is the outer periphery of the thin film 2 of the accommodated transfer mask 20. By facing the guide surface formed at the end portion 5, it functions as a positioning guide on the mask holder side for determining the position in the horizontal direction. Further, the bottom surface 35 of the concave accommodating portion 33 can be used as a positioning guide for determining the vertical position by bringing the back surface of the supporting frame 1 of the accommodated transfer mask 20 into contact. The material for forming the mask holder 30 is, for example, silver, copper, silver-copper alloy, palladium, nonmagnetic stainless steel, tantalum, tungsten, molybdenum, zirconium, etc. from the viewpoint of thermal conductivity, electrical conductivity, machinability, and the like. When these metal materials are used, each positioning guide portion (of the concave accommodating portion 33) which is processed with an accuracy of 1/1000 mm by machining and is provided on the mask holder 30 side. The inner surface 34 and the bottom surface 35) are also machined with similar machining accuracy.

上記転写マスク20をマスクホルダー30に収容する際に、転写マスク20における薄膜2の外周端部5に形成されたガイド面と、マスクホルダー本体部31における水平方向での位置決めの基準となる凹状収容部33の内部面34とを対向させることにより、転写マスクの水平方向の位置決めが行われる。
例えば、矩形状の転写マスクの場合、少なくとも前記外周端部5のうちの1辺を構成するガイド面と、内部面34とが対向することにより位置決めが成される。この場合、水平方向のうち回転方向の位置が好適に決定される。また、ガイド面と、内部面の対向部は当接することが出来る。矩形状の転写マスクにおいて、隣接する2辺を対向させ当接させる態様の場合、回転方位に加え、水平方向の直行した2軸方向の位置が好適に決定される。この場合も、対向部は当接することが出来る。
When the transfer mask 20 is accommodated in the mask holder 30, the guide surface formed on the outer peripheral end 5 of the thin film 2 in the transfer mask 20 and the concave accommodation that serves as a horizontal positioning reference in the mask holder main body 31. By facing the inner surface 34 of the portion 33, the transfer mask is positioned in the horizontal direction.
For example, in the case of a rectangular transfer mask, positioning is achieved by facing at least the guide surface constituting one side of the outer peripheral end 5 and the inner surface 34. In this case, the position in the rotation direction in the horizontal direction is suitably determined. Moreover, the opposing part of a guide surface and an internal surface can contact | abut. In the case of a mode in which two adjacent sides are opposed to each other in a rectangular transfer mask, the position in the biaxial direction orthogonal to the horizontal direction is suitably determined in addition to the rotation direction. Also in this case, the facing portion can abut.

さらには、凹状収容部33に収容した転写マスクが、凹状収容部33内で水平方向に移動できる範囲を、転写マスクをホルダーに収容した際に許容できる位置ずれの範囲内で制限可能なように、内部面34とガイド面の対向する距離を設定することができる。具体的には、内部面34の対向位置を、転写マスクのガイド面を基準として、転写マスクのずれが許容できる範囲内で、対向する距離を設定することが出来る。   Further, the range in which the transfer mask accommodated in the concave accommodating portion 33 can move in the horizontal direction within the concave accommodating portion 33 can be limited within the range of positional deviation that can be allowed when the transfer mask is accommodated in the holder. The distance between the inner surface 34 and the guide surface can be set. Specifically, the facing position of the inner surface 34 can be set within a range in which the shift of the transfer mask can be allowed with reference to the guide surface of the transfer mask.

例えば、矩形状の転写マスクを、矩形状の凹状収容部33に収容する場合、凹状収容部33の内部面34と、転写マスクのガイド面の対向する部分において、これらの対向距離を、それぞれ、5μm〜150μmの範囲とすることが出来る。さらには、25μm〜80μmの範囲とすることが望ましい。これらの対向する距離は、各対向箇所が同じ距離になるように転写マスクをホルダー内に配置した際の距離の範囲である。実際の収容時には、転写マスクは収容部内の可動範囲内で移動するため、ガイド面と内部面34の距離はこの数値範囲に納まらない場合がある。このように、凹状収容部33の内部面34とガイド面の対向する距離を、転写マスクが水平方向に移動可能な範囲を制限するように設置することで、必要な位置合わせの精度を保ったまま、転写マスクをホルダーに収容する作業が容易になり、さらには収容した後においても、ガイド面が内部面34に当接する範囲内で転写マスクの移動範囲が制限されるため、転写マスクが設定した範囲を超えて位置ずれしてしまう不具合を防ぐことが出来る。   For example, when a rectangular transfer mask is accommodated in the rectangular concave accommodating portion 33, the facing distance between the inner surface 34 of the concave accommodating portion 33 and the guide surface of the transfer mask is set as follows. It can be in the range of 5 μm to 150 μm. Furthermore, it is desirable to set it as the range of 25 micrometers-80 micrometers. These opposing distances are a range of distances when the transfer mask is arranged in the holder so that the respective opposing places have the same distance. At the time of actual accommodation, the transfer mask moves within the movable range in the accommodation portion, and thus the distance between the guide surface and the inner surface 34 may not fall within this numerical range. In this way, the distance between the inner surface 34 and the guide surface of the concave accommodating portion 33 facing each other is set so as to limit the range in which the transfer mask can move in the horizontal direction, thereby maintaining the required alignment accuracy. The operation of accommodating the transfer mask in the holder is facilitated, and even after the transfer mask is accommodated, the movement range of the transfer mask is limited within the range where the guide surface abuts on the inner surface 34, so that the transfer mask is set. It is possible to prevent a problem that the position is shifted beyond the range.

後述するように、転写マスク20における支持枠1の外周に形成される薄膜2の外周端部5をフォトリソグラフィープロセスによって形成することにより、高い加工精度が得られるので、この外周端部5をガイド面とすることで、薄膜2の外周端部5と凹状収容部33の内部面34とを対向させることで、転写マスク20とマスクホルダー30の間の高い位置決め精度が得られ、しかも上述の簡易な作業でその高い精度の位置決めが行える。なお、このフォトリソグラフィープロセスは、例えばレチクルによる縮小描画または電子線描画機による直描画と、ドライエッチングプロセスの組み合わせによれば、管理可能な線幅ばらつき(加工精度)として1/1000μm以下程度とすることが可能である。   As will be described later, since the outer peripheral end 5 of the thin film 2 formed on the outer periphery of the support frame 1 in the transfer mask 20 is formed by a photolithography process, high processing accuracy can be obtained. By using the surface, the outer peripheral end portion 5 of the thin film 2 and the inner surface 34 of the concave accommodating portion 33 are opposed to each other, so that high positioning accuracy between the transfer mask 20 and the mask holder 30 can be obtained, and the above-described simple Can be positioned with high accuracy. Note that this photolithographic process can be controlled to have a manageable line width variation (processing accuracy) of about 1/1000 μm or less according to a combination of reduction drawing with a reticle or direct drawing with an electron beam drawing machine and a dry etching process. It is possible.

つまり、本発明によれば、転写マスクがマスクホルダーの規定の位置に高い位置精度で収容された転写マスク収容体を得ることができるので、たとえば、露光装置に装着された、マスクホルダーに収容された転写マスクをマスクホルダーごと交換する際に、転写マスクのアライメント調整の手間を省くことができる。   That is, according to the present invention, it is possible to obtain a transfer mask container in which the transfer mask is accommodated at a predetermined position of the mask holder with high positional accuracy. For example, the transfer mask is accommodated in the mask holder attached to the exposure apparatus. When exchanging the transfer mask together with the mask holder, it is possible to save the trouble of adjusting the alignment of the transfer mask.

なお、マスクホルダー30における上記マスクホルダー本体部31とマスクホルダー蓋部32との固定に関しては、例えば、転写マスク20を位置合わせして収容した後、マスクホルダー蓋部32をボルトやネジなどの固定手段によってマスクホルダー本体部31に固定することができる。また、マスクホルダー本体部31とマスクホルダー蓋部32とが、それぞれ雌ネジと雄ネジの関係になるようなねじ構造部を設け、マスクホルダー蓋部をマスクホルダーにねじ込む方法で、マスクホルダー蓋部32をマスクホルダー本体部31に固定するようにしてもよい。
また、本発明によれば、従来の例えば融解と固化が可能な低融点金属などを利用して、転写マスクを固定する必要が無く、その際使用した低融点金属がはみ出したり、異物化したりするような不必要なコンタミネーションが発生しない。
For fixing the mask holder main body 31 and the mask holder lid 32 in the mask holder 30, for example, after the transfer mask 20 is positioned and accommodated, the mask holder lid 32 is fixed with bolts or screws. The mask holder body 31 can be fixed by means. Further, the mask holder body 31 and the mask holder lid 32 are provided with a screw structure so that the female screw and the male screw are in a relationship, respectively, and the mask holder lid is screwed into the mask holder. 32 may be fixed to the mask holder main body 31.
Further, according to the present invention, there is no need to fix the transfer mask by using a conventional low melting point metal that can be melted and solidified, for example, and the low melting point metal used at that time protrudes or becomes a foreign object. Unnecessary contamination like this does not occur.

また、上記転写マスク20の全体形状(平面視)は、矩形状に限らず、例えば図3の(A)と(B)にそれぞれ示したような形状とすることもできる。図3(A)のように、角を面取りしたり、図3(B)のように各辺に凹部を設けたりすることで、ピンセットなどの転写マスクを取り扱う手段によって保持するための保持部分を設ける事が可能となる。この保持部分は、薄膜の外周端部であって、かつ位置決めのために内部面に対向させる部分を除いた、転写マスクのパターン面の略中心を対称とする位置に、少なくとも1対が形成されることが望ましい。これによって、位置決めのためのガイド面として利用される、薄膜の外周端部を破損すること無く、さらには、転写マスクを保持した際に、ホルダーへの収容時にピンセットなどが干渉せずに、容易に収容することが出来る。   Further, the overall shape (in plan view) of the transfer mask 20 is not limited to a rectangular shape, and may be a shape as shown in FIGS. 3A and 3B, for example. As shown in FIG. 3 (A), corners are chamfered or concave portions are provided on each side as shown in FIG. 3 (B), so that a holding portion for holding by a transfer mask handling means such as tweezers is provided. It can be provided. At least one pair of the holding portions is formed at a position symmetrical to the approximate center of the pattern surface of the transfer mask, excluding the outer peripheral end portion of the thin film and the portion facing the inner surface for positioning. It is desirable. This makes it easy to use as a guide surface for positioning without damaging the outer peripheral edge of the thin film, and when holding the transfer mask, it does not interfere with tweezers when housed in the holder. Can be accommodated.

また、上記転写マスク20における薄膜2の膜厚は、特に制約されるわけではないが、所定の厚さが必要であり、例えば5μm以上200μm以下の範囲であることが好適である。薄膜2の膜厚が5μm未満であると、前記凹状収容部33の内部面34に当接されて位置決めを行う薄膜2の外周端部5部分のガイドとしての強度が不十分である。また、薄膜2の膜厚が200μmよりも厚いと、薄膜の開口パターンを通過する荷電粒子線が開口パターンの側壁の影響を受けて正確な転写ができなくなる恐れがある。   Further, the film thickness of the thin film 2 in the transfer mask 20 is not particularly limited, but a predetermined thickness is necessary, and for example, it is preferably in the range of 5 μm to 200 μm. If the film thickness of the thin film 2 is less than 5 μm, the strength as a guide of the outer peripheral end portion 5 portion of the thin film 2 which is brought into contact with the inner surface 34 of the concave accommodating portion 33 and positioned is insufficient. On the other hand, if the thickness of the thin film 2 is larger than 200 μm, the charged particle beam passing through the opening pattern of the thin film may be affected by the side wall of the opening pattern and may not be accurately transferred.

また、転写マスクをマスクホルダーに収容した際に、外周端部5と内部面34は、転写マスクの主平面(水平面)に対して垂直に形成されていることが望ましい。これは転写マスクをホルダーに収容する際に、ガイド面の形状が収容する方向の動作を妨げることが無く、さらには水平面方向の位置決めをするための面を水平面と垂直に設けることで、水平面方向の位置決めを精度良く実施する事が出来るようになる。例えば、外周端部5と内部面34は、転写マスクをマスクホルダーに収容した際に、転写マスクの主平面に対して、80°〜100°の範囲内である事が望ましい。さらには、88°〜92°の範囲内であることが望ましい。加えて、この角度範囲とすることで、外周端部がテーパを形成しナイフエッジ状にならないため、強度的にも有利となる。フォトリソグラフィーを用いて、外周端部5をこのように垂直に形成するためには、外周端部はドライエッチングなどの異方性エッチングを用いて加工することが望ましい。このとき、転写マスクの開口部と外周端部を同一のフォトグラフィー工程によって一度に加工することで、開口部と外周端部5の相対的な位置精度を高精度に保つことが出来る。さらには開口部と外周端部5を別々に形成する必要がなくなるので、工程数を削減できるなどのメリットが生じる。   Further, when the transfer mask is accommodated in the mask holder, the outer peripheral end 5 and the inner surface 34 are preferably formed perpendicular to the main plane (horizontal plane) of the transfer mask. When the transfer mask is accommodated in the holder, the guide surface shape does not hinder the operation in the accommodating direction, and further, a surface for positioning in the horizontal plane direction is provided perpendicular to the horizontal plane. It becomes possible to carry out positioning with high accuracy. For example, the outer peripheral end 5 and the inner surface 34 are preferably in the range of 80 ° to 100 ° with respect to the main plane of the transfer mask when the transfer mask is accommodated in the mask holder. Furthermore, it is desirable to be within the range of 88 ° to 92 °. In addition, by setting this angle range, the outer peripheral end portion forms a taper and does not become a knife edge, which is advantageous in terms of strength. In order to form the outer peripheral end 5 in such a vertical manner by using photolithography, it is desirable to process the outer peripheral end using anisotropic etching such as dry etching. At this time, by processing the opening portion and the outer peripheral end portion of the transfer mask at the same time by the same photography process, the relative positional accuracy of the opening portion and the outer peripheral end portion 5 can be kept high. Furthermore, since it is not necessary to form the opening and the outer peripheral end 5 separately, there is a merit that the number of processes can be reduced.

また、上記転写マスク20における薄膜2の外周端部5に形成されたガイド面の支持枠1からの突出幅は、例えば、支持枠の材料として使用されているシリコンの強度を考慮して、薄膜2の膜厚が5μmから50μmの時に、その5倍以下であることが好適である。図4には、支持枠1の外周よりも外側に突出した薄膜2のガイド面の前記支持枠1からの突出幅が、図1(j)のαよりも幅広のβ(β>α)である場合の例を示している。また、この突出幅の加工精度は、支持枠の加工精度と、薄膜の加工精度の兼ね合いによって決定する。したがって、薄膜2のガイド面の支持枠1からの突出幅の設計値が小さいと、支持枠のウエットエッチングによる加工精度のばらつきが大きいときに、必要な突出幅を確保できない可能性があるため、突出幅の最小値は薄膜の厚さによらず、10μmとすることが望ましい。さらには、最小値を20μmとすることがより望ましい。   The protrusion width of the guide surface formed on the outer peripheral end 5 of the thin film 2 in the transfer mask 20 from the support frame 1 is, for example, in consideration of the strength of silicon used as the material of the support frame. When the film thickness of 2 is 5 μm to 50 μm, it is preferably 5 times or less. In FIG. 4, the protrusion width from the support frame 1 of the guide surface of the thin film 2 protruding outward from the outer periphery of the support frame 1 is β (β> α) wider than α in FIG. An example is given. Further, the processing accuracy of the protruding width is determined by the balance between the processing accuracy of the support frame and the processing accuracy of the thin film. Therefore, if the design value of the protrusion width of the guide surface of the thin film 2 from the support frame 1 is small, the required protrusion width may not be ensured when the variation in processing accuracy due to wet etching of the support frame is large. The minimum value of the protrusion width is preferably 10 μm regardless of the thickness of the thin film. Furthermore, it is more desirable that the minimum value be 20 μm.

次に、マスクホルダーに収容されて使用される本発明に係る転写マスクの一製造方法について説明する。
図1は、本発明に係る転写マスクの製造方法の一実施の形態を工程順に示す断面図である。
本発明に係る転写マスクの製造方法は、前述のSOI(Silicon onInsulator)基板を用いて製造される転写マスクの製造方法に関する。このSOI基板は、二枚のシリコン板をSiO層を介して貼り合わせた構造を有する。
Next, a description will be given of a method for manufacturing a transfer mask according to the present invention that is used while being accommodated in a mask holder.
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a method for manufacturing a transfer mask according to the present invention in the order of steps.
The transfer mask manufacturing method according to the present invention relates to a transfer mask manufacturing method manufactured using the above-described SOI (Silicon on Insulator) substrate. This SOI substrate has a structure in which two silicon plates are bonded together via a SiO 2 layer.

本実施の形態においては、図1(a)に示すように、Si層12(厚さ20μm)/SiO層13(厚さ2μm)/Si層14(厚さ500μm)の三層構造のSOI基板を用い、該基板の上記Si層12の上に、基板表面側(上記Si層12側)に開口パターンを形成すると同時に、転写マスクの薄膜の外周端部を加工するためのドライエッチングマスク層11として1μm厚のSiO層を形成したものを準備した。なお、上記ドライエッチングマスク層11としては、上記SiO層などの酸化層の他に、チタン、クロム、タングステン、ジルコニウム、ニッケルなどの金属、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、炭素等との金属化合物等を使用することもできる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1A, an SOI having a three-layer structure of Si layer 12 (thickness 20 μm) / SiO 2 layer 13 (thickness 2 μm) / Si layer 14 (thickness 500 μm). Using a substrate, a dry etching mask layer for forming an opening pattern on the substrate surface side (Si layer 12 side) on the Si layer 12 of the substrate and simultaneously processing the outer peripheral edge of the thin film of the transfer mask 11 was prepared by forming a 1 μm thick SiO 2 layer. As the dry etching mask layer 11, in addition to the oxide layer such as the SiO 2 layer, a metal such as titanium, chromium, tungsten, zirconium, nickel, an alloy containing these metals, or these metals or alloys and A metal compound with oxygen, nitrogen, carbon or the like can also be used.

次に、上記ドライエッチングマスク層11を、レジストを用いたフォトリソグラフィープロセスによってパターニングし、所定の開口形成用パターンおよび薄膜外周端部加工用パターンを形成する。
すなわち、上記ドライエッチングマスク層11の上に、レジスト層15(例えば2μm厚の感光性シリコン樹脂層)を形成し(図1(b)参照)、このレジスト層15に対して所定のパターン描画を行い、描画後、現像することにより、所定の開口形成用レジストパターン15aおよび薄膜外周端部加工用レジストパターン15bを形成した(図1(c)参照)。
Next, the dry etching mask layer 11 is patterned by a photolithography process using a resist to form a predetermined opening formation pattern and a thin film outer peripheral end portion processing pattern.
That is, a resist layer 15 (for example, a photosensitive silicon resin layer having a thickness of 2 μm) is formed on the dry etching mask layer 11 (see FIG. 1B), and a predetermined pattern is drawn on the resist layer 15. After performing drawing and developing, a predetermined resist pattern 15a for opening formation and a resist pattern 15b for processing the outer peripheral edge of the thin film were formed (see FIG. 1C).

次に、この開口形成用レジストパターン15aおよび薄膜外周端部加工用レジストパターン15bをマスクとして、フッ素系ガスを用いたドライエッチングにより、上記ドライエッチングマスク層11(SiO層)をパターニングして、所定の開口形成用パターンおよび薄膜外周端部加工用パターンを形成した(図1(d)参照)。ここで、残存する上記レジストパターン15a,15bは除去した(図1(e)参照)。
なお、図示していないが、転写マスク間に所定の間隔を開けて一枚の基板上に複数の転写マスクを配置する態様を採用した。
Next, the dry etching mask layer 11 (SiO 2 layer) is patterned by dry etching using a fluorine-based gas using the resist pattern 15a for opening formation and the resist pattern 15b for processing the outer periphery of the thin film as a mask. A predetermined opening forming pattern and a thin film outer peripheral end portion processing pattern were formed (see FIG. 1D). Here, the remaining resist patterns 15a and 15b were removed (see FIG. 1E).
Although not shown, a mode in which a plurality of transfer masks are arranged on a single substrate with a predetermined interval between the transfer masks was adopted.

続いて、上記ドライエッチングマスク層11に形成された所定の開口形成用パターンおよび薄膜外周端部加工用パターンをマスクとして、反応性イオンエッチング(RIE)によって上記Si層12をドライエッチングして、開口パターン12aおよび薄膜外周端部12bを形成した(図1(f))。
なお、このときの開口パターン12aの深さはSi層12の厚さに相当する20μmであり、エッチングストッパー層であるSiO層13に達するまでエッチングを行った。
Subsequently, the Si layer 12 is dry-etched by reactive ion etching (RIE) using the predetermined opening forming pattern and the thin film outer peripheral edge processing pattern formed in the dry etching mask layer 11 as a mask. A pattern 12a and a thin film outer peripheral end 12b were formed (FIG. 1 (f)).
At this time, the depth of the opening pattern 12a is 20 μm corresponding to the thickness of the Si layer 12, and etching was performed until the SiO 2 layer 13 as an etching stopper layer was reached.

このように、薄膜の外周端部は、薄膜の開口パターンをフォトリソグラフィープロセスにて形成する際に同時に加工することで、薄膜の開口パターンとの相対位置精度を、このフォトリソグラフィープロセスの加工精度を利用して決定することができる。つまり、マスクホルダーに対する転写マスクの位置決め用に、薄膜の外周端部にガイド面を、薄膜の開口パターンを形成するためのフォトリソグラフィープロセスによって形成することにより、薄膜の外周端部と開口パターンとの高い相対位置精度が得られる。特に、本実施の形態のように、この場合のフォトリソグラフィープロセスが、ドライエッチングを用いた異方性エッチング工程を含むことが好適である。   In this way, the outer peripheral edge of the thin film is processed simultaneously when the thin film opening pattern is formed by the photolithography process, so that the relative positional accuracy with the thin film opening pattern can be improved. It can be determined using it. That is, for positioning the transfer mask with respect to the mask holder, a guide surface is formed on the outer peripheral edge of the thin film by a photolithography process for forming an opening pattern of the thin film. High relative position accuracy can be obtained. In particular, as in this embodiment, it is preferable that the photolithography process in this case includes an anisotropic etching process using dry etching.

次に、基板全体に、基板表面側の保護と裏面側の加工(支持枠の開口部と転写マスク分離のための溝形成)を目的として、ウエットエッチングマスク層としてレジスト層16(例えば2μm厚の感光性シリコン樹脂層)を形成し、基板裏面側のレジスト層16をフォトリソグラフィープロセスによってパターニングし、支持枠の開口部形成用レジストパターン16aおよび転写マスク分離のための切り離し溝形成用レジストパターン16bを形成した(図1(g)参照)。   Next, a resist layer 16 (for example, having a thickness of 2 μm) is formed as a wet etching mask layer on the entire substrate for the purpose of protecting the substrate surface side and processing the back surface side (forming the opening for the support frame and the groove for separating the transfer mask) A photosensitive silicon resin layer), the resist layer 16 on the back side of the substrate is patterned by a photolithography process, and a resist pattern 16a for forming an opening of the support frame and a resist pattern 16b for forming a separation groove for separating a transfer mask are formed. It formed (refer FIG.1 (g)).

続いて、上記支持枠の開口部形成用レジストパターン16aおよび転写マスク分離のための切り離し溝形成用レジストパターン16bをマスクとして、基板裏面側のSi層14をウエットエッチングして、支持枠の開口部17および転写マスク分離のための切り離し溝18を形成した(図1(h)参照)。
なお、エッチング液としては、エチレンジアミン、ピロカテコール及び水からなる混合液を用い、基板裏面側の露出したSi層14をエッチングストッパー層であるSiO層13に達するまでウエットエッチングを行った。
Subsequently, the Si layer 14 on the back side of the substrate is wet-etched using the resist pattern 16a for forming the opening of the support frame and the resist pattern 16b for forming the separation groove for separating the transfer mask as a mask. 17 and a separation groove 18 for separating the transfer mask were formed (see FIG. 1H).
As an etchant, a mixed solution composed of ethylenediamine, pyrocatechol and water was used, and wet etching was performed until the exposed Si layer 14 on the back side of the substrate reached the SiO 2 layer 13 as an etching stopper layer.

次いで、残存するレジスト層16及びレジストパターン16a、16bと、エッチングストッパー層であるSiO層13のうち開口部に残存している部分は、バッファードフッ酸処理を含んだ洗浄工程により除去した(図1(i)参照)。 Next, the remaining resist layer 16 and the resist patterns 16a and 16b and the portion remaining in the opening of the SiO 2 layer 13 as an etching stopper layer were removed by a cleaning process including a buffered hydrofluoric acid treatment ( (Refer FIG.1 (i)).

この洗浄工程で、個々の転写マスクが分離され、こうして本発明の転写マスク20が出来上がる(図1(j)参照)。出来上がった転写マスク20の構成の詳細は前述したとおりであるが、転写マスク20の支持枠1は上記Si層14、薄膜2は上記Si層12、支持枠1と薄膜2との間に形成されたSiO層4は上記エッチングストッパー層のSiO層13によりそれぞれ形成されている。 In this cleaning step, the individual transfer masks are separated, and thus the transfer mask 20 of the present invention is completed (see FIG. 1 (j)). The details of the configuration of the completed transfer mask 20 are as described above. The support frame 1 of the transfer mask 20 is formed between the Si layer 14 and the thin film 2 is formed between the Si layer 12 and the support frame 1 and the thin film 2. The SiO 2 layer 4 is formed by the SiO 2 layer 13 as the etching stopper layer.

以上説明したように、本発明の転写マスクの製造方法は、転写マスクにおける支持枠の外周よりも外側に突出した薄膜の外周端部に形成されたガイド面をフォトリソグラフィープロセスによって形成する工程を含むことを特徴とするものである。特に、一枚の基板上に複数配列形成された個々の転写マスクを基板から分離する際に、基板の裏面側から転写マスクを分離するための溝をウエットエッチングにより形成し、その後の洗浄によって、個々の転写マスクを基板から分離する工程と組み合わせることで、本発明をよりいっそう好適に実施することができる。   As described above, the transfer mask manufacturing method of the present invention includes a step of forming, by a photolithography process, the guide surface formed on the outer peripheral end of the thin film protruding outward from the outer periphery of the support frame in the transfer mask. It is characterized by this. In particular, when separating a plurality of individual transfer masks formed on a single substrate from the substrate, a groove for separating the transfer mask from the back side of the substrate is formed by wet etching, and by subsequent cleaning, The present invention can be more suitably implemented by combining with the step of separating the individual transfer masks from the substrate.

また、本発明の転写マスクの製造方法においては、転写マスクにおける薄膜の外周端部を形成するフォトリソグラフィープロセスが、薄膜の開口パターンを形成するためのフォトリソグラフィープロセスであり、特にこの場合のフォトリソグラフィープロセスがドライエッチングを用いた異方性エッチング工程を含むことにより、薄膜の外周端部の加工精度、および薄膜の外周端部と開口パターンとの相対位置精度が向上するので、本発明による作用効果がよりいっそう好ましく発揮される。   Further, in the transfer mask manufacturing method of the present invention, the photolithography process for forming the outer peripheral edge of the thin film in the transfer mask is a photolithography process for forming the opening pattern of the thin film, and in particular, in this case, the photolithography Since the process includes an anisotropic etching process using dry etching, the processing accuracy of the outer peripheral edge of the thin film and the relative positional accuracy between the outer peripheral edge of the thin film and the opening pattern are improved. Is more preferably exhibited.

1 支持枠
2 薄膜
3 開口パターン
4 SiO
5 薄膜の外周端部
6 支持枠の裏面の開口部
11 ドライエッチングマスク層
12 Si層
13 SiO
14 Si層
15,16 レジスト層
17 支持枠の開口部
18 切り離し溝
20 転写マスク
30 マスクホルダー
31 マスクホルダー本体部
32 マスクホルダー蓋部
33 凹状収容部
34 凹状収容部の内部面
35 凹状収容部の底面
1 the support frame 2 thin film 3 aperture pattern 4 of the SiO 2 layer 5 thin outer peripheral edge portion 6 supporting frame of the back surface of the opening 11 the dry etching mask layer 12 Si layer 13 SiO 2 layer 14 Si layers 15 and 16 resist layer 17 supporting frame Opening 18 Separation groove 20 Transfer mask 30 Mask holder 31 Mask holder main body 32 Mask holder lid 33 Concave housing part 34 Internal surface 35 of concave housing part Bottom surface of concave housing part

Claims (9)

マスクホルダーと、前記マスクホルダーに収容された転写マスクからなる、転写マスク収容体において、
前記マスクホルダーには、前記転写マスクを収容するための収容部を有し、
前記転写マスクは、開口パターンが形成された薄膜と、前記薄膜を支持する、シリコンからなる支持枠とを有し、前記薄膜の端部には、前記開口パターンの形成と同時にエッチング加工された、前記マスクホルダー内における前記転写マスクの移動を規制するガイド面が形成され、
前記転写マスクのガイド面が、前記マスクホルダーの収容部に形成された内部面と対向して、前記マスクホルダーに収容されていることを特徴とする転写マスク収容体。
In a transfer mask container comprising a mask holder and a transfer mask housed in the mask holder,
The mask holder has an accommodating portion for accommodating the transfer mask,
The transfer mask has a thin film in which an opening pattern is formed, and a support frame made of silicon that supports the thin film, and an end portion of the thin film was etched simultaneously with the formation of the opening pattern. A guide surface that regulates movement of the transfer mask in the mask holder is formed,
A transfer mask container, wherein a guide surface of the transfer mask is accommodated in the mask holder so as to face an internal surface formed in an accommodating part of the mask holder.
前記ガイド面の少なくとも一部が、前記マスクホルダーの内部面に当接していることを特徴とする請求項1に記載の転写マスク収容体。   The transfer mask container according to claim 1, wherein at least a part of the guide surface is in contact with an inner surface of the mask holder. マスクホルダーと、前記マスクホルダーに収容された転写マスクからなる、転写マスク収容体の製造方法において、
前記マスクホルダーは、前記転写マスクを収容するための収容部を有し、
前記転写マスクは、開口パターンが形成された薄膜と、前記薄膜を支持する、シリコンからなる支持枠とを有し、かつ、前記薄膜の端部には、前記開口パターンの形成と同時にエッチング加工された、前記マスクホルダー内における前記転写マスクの移動を規制するガイド面が形成され、
前記転写マスクのガイド面と、前記マスクホルダーの収容部に形成された内部面を対向させて、前記転写マスクを前記マスクホルダーに収容する工程を有することを特徴とする転写マスク収容体の製造方法。
In a method for manufacturing a transfer mask container, comprising a mask holder and a transfer mask housed in the mask holder,
The mask holder has an accommodating portion for accommodating the transfer mask,
The transfer mask includes a thin film having an opening pattern formed thereon and a support frame made of silicon that supports the thin film, and an end portion of the thin film is etched at the same time as the opening pattern is formed. In addition, a guide surface that regulates movement of the transfer mask in the mask holder is formed,
A method for producing a transfer mask container, comprising the step of accommodating the transfer mask in the mask holder with the guide surface of the transfer mask facing an internal surface formed in the accommodating part of the mask holder .
前記ガイド面の少なくとも一部を、前記マスクホルダーの内部面に当接させることを特徴とする請求項3に記載の転写マスク収容体の製造方法。   The method for manufacturing a transfer mask container according to claim 3, wherein at least a part of the guide surface is brought into contact with an inner surface of the mask holder. マスクホルダーに収容した状態で、電子ビーム露光用に用いる転写マスクであって、
転写用の開口パターンが形成された薄膜と、前記薄膜を支持する、シリコンからなる支持枠とを有し、
前記薄膜の端部には、前記開口パターンの形成と同時にエッチング加工されたガイド面であって、前記マスクホルダーとの当接可能なガイド面が形成されていることを特徴とする転写マスク。
A transfer mask used for electron beam exposure in a state accommodated in a mask holder,
A thin film on which an opening pattern for transfer is formed, and a support frame made of silicon that supports the thin film;
A transfer mask, characterized in that a guide surface that is etched simultaneously with the formation of the opening pattern and that can come into contact with the mask holder is formed at an end of the thin film.
前記薄膜の厚さが、5μm以上200μm以下であることを特徴とする請求項5に記載の転写マスク。   The transfer mask according to claim 5, wherein the thin film has a thickness of 5 μm to 200 μm. マスクホルダーに収容した状態で、電子ビーム露光用に用いる転写マスクの製造方法であって、
シリコン基板上にSiO層及びシリコン薄膜が形成され、更にその上に第1エッチングマスク層が積層されたSOI基板を用意する工程と、
前記第1エッチングマスク層を、レジストを用いたフォトグラフィプロセスによってパターニングする工程と、
前記パターニングされた第1エッチングマスク層をマスクとしてエッチングすることにより、前記シリコン薄膜に転写用の開口パターン形成する工程と、
前記シリコン薄膜に転写用の開口パターンが形成されたSOI基板の表裏面を含む外表面に第2エッチングマスク層を形成する工程と、
前記第2エッチングマスク層を、レジストを用いたフォトリソグラフィープロセスによってパターニングする工程と、
前記パターニングされた第2エッチングマスク層をマスクとして、前記シリコン基板に支持枠の形状を加工する工程と、を有する転写マスクの製造方法において、
前記開口パターンを形成する工程において、前記薄膜の端部をエッチングにより画定することにより、前記転写マスクをマスクホルダーに収容する際の、マスクホルダー内における前記転写マスクの移動を規制するガイド面を形成することを特徴とする転写マスクの製造方法。
A method for manufacturing a transfer mask used for electron beam exposure in a state of being accommodated in a mask holder,
Preparing an SOI substrate in which a SiO 2 layer and a silicon thin film are formed on a silicon substrate, and a first etching mask layer is further laminated thereon;
Patterning the first etching mask layer by a photolithography process using a resist;
Forming a transfer opening pattern in the silicon thin film by etching using the patterned first etching mask layer as a mask;
Forming a second etching mask layer on the outer surface including the front and back surfaces of the SOI substrate having a transfer opening pattern formed on the silicon thin film;
Patterning the second etching mask layer by a photolithography process using a resist;
Using the patterned second etching mask layer as a mask, and processing the shape of a support frame on the silicon substrate,
In the step of forming the opening pattern, an end portion of the thin film is defined by etching, thereby forming a guide surface that regulates movement of the transfer mask in the mask holder when the transfer mask is accommodated in the mask holder. A method for producing a transfer mask, comprising:
前記開口パターンを形成する工程はドライエッチング工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の転写マスクの製造方法。   The method for manufacturing a transfer mask according to claim 7, wherein the step of forming the opening pattern includes a dry etching step. 一枚の前記SOI基板上に複数配列形成された前記転写マスクを、前記SOI基板から分離する際に、
前記SOI基板の裏面側から転写マスクを分離するための溝をウエットエッチングにより形成する工程と、前記転写マスクを前記基板から分離する工程と、を含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の転写マスクの製造方法。

When separating a plurality of the transfer masks formed on a single SOI substrate from the SOI substrate,
9. The method according to claim 7, comprising a step of forming a groove for separating the transfer mask from the back side of the SOI substrate by wet etching, and a step of separating the transfer mask from the substrate. Manufacturing method of the transfer mask.

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