JP2879644B2 - Method of manufacturing photolithographic mask - Google Patents
Method of manufacturing photolithographic maskInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、精密機械、電子工業
等の分野におけるフォトリソグラフィ工程で用いるマス
クの製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a mask used in a photolithography process in the fields of precision machinery, electronic industry, and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体産業などの分野では、フォトリソ
グラフィー法を用いた加工工程が数多くあり、そこで使
用するマスクは、ガラスや石英ガラスの上にクロム等の
金属薄膜を蒸着法により形成した後、この薄膜を何らか
の方法を用いてパターニングする方法により製造されて
いる。このパターニングを行う方法としては、大別する
と三種類の方法がある。第一の方法は、縮小露光法を用
いたフォトリソグラフィーを用いる方法で、製造しよう
とするマスクと、同一で形状でかつ拡大されたパターン
をもつマスクを別に用意しておき、このパターンをレジ
ストへ縮小投影することにより、マスクのパターニング
を行う。この場合、マスクを製造するためのマスクとフ
ォトレジストが必要となる。第二の方法は、電子線ビー
ムを利用する方法で、これは金属薄膜の上に電子線で感
光するフォトレジストを塗布し、細く絞った電子線ビー
ムを走査しながらレジストを直接感光させてパターンを
形成する。この場合は、マスクは不要であるがレジスト
は必要である。第三の方法は、集束イオンビームを使用
する方法で、電子線ビームと同様にイオンビームを走査
しながらパターンを形成するが、レジストを感光させる
のではなく、直接、金属薄膜をイオンビームで除去する
ため、マスクもレジストも不要である。2. Description of the Related Art In the field of the semiconductor industry and the like, there are many processing steps using a photolithography method, and a mask used there is formed by depositing a metal thin film such as chromium on glass or quartz glass by an evaporation method. It is manufactured by a method of patterning this thin film using any method. As a method of performing this patterning, there are roughly three types of methods. The first method is a method using photolithography using a reduced exposure method.A mask having the same shape and an enlarged pattern as a mask to be manufactured is separately prepared, and this pattern is formed on a resist. The patterning of the mask is performed by the reduced projection. In this case, a mask and a photoresist for manufacturing the mask are required. The second method is to use an electron beam, apply a photoresist that is exposed to an electron beam on a metal thin film, and directly expose the resist while scanning a narrowly focused electron beam. To form In this case, a mask is unnecessary, but a resist is required. The third method is to use a focused ion beam to form a pattern while scanning the ion beam in the same way as an electron beam, but instead of exposing the resist, the metal thin film is removed directly by the ion beam. Therefore, neither a mask nor a resist is required.
【０００３】また、これ以外の方法としては、ガラス基
板上に感光性の樹脂を塗布し、これを直接露光、現像し
てマスクを製造する方法もあり、簡便であるためによく
用いられている。As another method, there is a method in which a photosensitive resin is applied on a glass substrate, and this is directly exposed and developed to produce a mask, which is often used because of its simplicity. .
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述のように、マスク
を製造する方法として従来用いられている方法は三種類
の方法があるが、第一の縮小露光によるフォトリソグラ
フィーを利用する方法では、マスクを製造するために原
型となるマスクが別に必要であり、また、縮小露光を行
う装置は高価なため、マスクの製造コストが大きくなっ
てしまうという問題が生じる。第二の電子線ビームを利
用する方法でも、電子線を使用するのでマスク基板を真
空雰囲気中に置く必要があるため、やはり装置コストが
大きくなってしまう問題がある。また、上記のいずれの
方法でもパターニングを行う際にはフォトレジストが必
要であり、精度や解像度がレジストの性能に依存してし
まうという問題がある。As described above, there are three types of methods conventionally used as a method of manufacturing a mask, but the first method using photolithography by reduced exposure involves the In order to manufacture a mask, a mask serving as a prototype is required separately. Further, since an apparatus for performing reduction exposure is expensive, there arises a problem that the manufacturing cost of the mask increases. Even in the second method using an electron beam, the use of an electron beam requires the mask substrate to be placed in a vacuum atmosphere, which also causes a problem that the apparatus cost is increased. In addition, a photoresist is required when patterning is performed by any of the above methods, and there is a problem that accuracy and resolution depend on the performance of the resist.
【０００５】第三の集束イオンビームによる直接描画法
では、マスクやレジストが不要であるものの、やはり真
空雰囲気を必要とするために装置コストが高くなってし
まう。また、イオンビームは電子ビームほど細く絞るこ
とが難しいために、解像度をそれほど高くすることがで
きないという別の問題が生じる。The third direct writing method using a focused ion beam does not require a mask or a resist, but also requires a vacuum atmosphere, thereby increasing the cost of the apparatus. Another problem is that the resolution of the ion beam cannot be so high because it is difficult to narrow the ion beam as narrowly as the electron beam.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明のフォトリソグラフィー用マスクの製造方
法では、局所的な電気化学反応を利用してパターンを形
成する。光の透過性を有する基板上に、光の透過性およ
び電気伝導性を有する膜を形成したもの、もしくは、光
の透過性を有する基板上に、光の透過性および電気伝導
性を有する膜とさらにその上に遮光性および電気伝導性
を有する膜を形成したものをマスク基板として用いる。
このマスク基板上にパターンを形成する際に、マスク基
板と尖鋭な先端をもつ形状の加工用電極をともに電解質
溶液中に浸漬して、加工用電極の尖鋭な先端部位をマス
ク基板のパターン加工位置の近傍に配したセルを構成
し、マスク基板と加工用電極の間に適当な電圧を印加す
る。そして、マスク基板上に電解質溶液から遮光性の材
料を析出させたり、逆にマスク基板上の遮光性および電
気伝導性を有する膜を電気化学的に除去したりしなが
ら、加工用電極または基板を走査してマスク基板上に遮
光性物質のパターンを形成させる。In order to solve the above-mentioned problems, in the method of manufacturing a photolithographic mask according to the present invention, a pattern is formed by utilizing a local electrochemical reaction. On a substrate having a light transmitting property, a film having a light transmitting property and an electrical conductivity is formed, or on a light transmitting substrate, a film having a light transmitting property and an electric conductivity are provided. Further, a film having a light-shielding property and electric conductivity formed thereon is used as a mask substrate.
When a pattern is formed on the mask substrate, both the mask substrate and the processing electrode having a sharp tip are immersed in an electrolyte solution, and the sharp tip portion of the processing electrode is subjected to the pattern processing position of the mask substrate. And an appropriate voltage is applied between the mask substrate and the processing electrode. Then, while depositing a light-shielding material from the electrolyte solution on the mask substrate, or, on the contrary, electrochemically removing the light-shielding and electrically conductive film on the mask substrate, the processing electrode or the substrate is removed. By scanning, a pattern of a light-shielding substance is formed on the mask substrate.
【０００７】[0007]
【作用】フォトリソグラフィー用のマスクを製造するた
めには、光を透過する明の部分と光を遮断する暗の部分
を形成できることが必要となるが、本発明のフォトリソ
グラフィー用マスクの製造方法では、この明と暗の部分
を形成する手段として電気化学的な酸化還元反応を利用
している。電気化学反応を利用する場合には、電解メッ
キなどの例からもわかるように、基材が電気伝導性を有
している必要がある。本発明のフォトリソグラフィー用
マスクの製造方法では、マスク基板自身はガラスなどの
不導体であるものの、表面にＩＴＯなどの透明導電性薄
膜を形成することにより電気伝導性を付与して、この問
題を解決している。透明導電性薄膜だけの状態が光を透
過する明の部分、この透明導電性膜の上に金属などの遮
光性の材料が付加した状態が光を遮光する暗の部分に相
当する。初期状態では、基板全体が明もしくは暗の状態
のいずれかとなっているので、局所的に電気化学反応を
起こして、部分的に暗もしくは明の状態を作ることによ
りパターンを形成していく。In order to manufacture a photolithography mask, it is necessary to form a light-transmitting light portion and a light-blocking dark portion. As a means for forming the light and dark portions, an electrochemical oxidation-reduction reaction is used. When an electrochemical reaction is used, the substrate needs to have electrical conductivity, as can be seen from examples such as electrolytic plating. In the method of manufacturing a mask for photolithography of the present invention, although the mask substrate itself is a non-conductive material such as glass, the electrical conductivity is imparted by forming a transparent conductive thin film such as ITO on the surface, thereby solving this problem. Solved. A state in which only the transparent conductive thin film corresponds to a light portion that transmits light, and a state in which a light-shielding material such as a metal is added on the transparent conductive film corresponds to a dark portion in which light is shielded. In the initial state, the entire substrate is in either a bright or dark state, so that an electrochemical reaction occurs locally to partially form a dark or bright state to form a pattern.
【０００８】具体的には、マスク基板と加工用電極を電
解質溶液中に浸漬し、加工用電極の尖鋭な先端をできる
だけマスク基板のパターン形成部分に近づけるように配
置する。ここで、マスク基板と加工用電極の間に適当な
電圧を印加すれば、マスク基板上に金属などの遮光性の
ある物質が析出したり、マスク基板上の遮光性のある物
質が溶解したりする。これらの電気化学反応は加工用電
極の先端近傍に限られており、これをマスク基板表面に
沿って加工用電極を移動させながらこの操作を繰り返し
てやればマスク基板上にパターンを電気化学的に形成す
ることができる。[0008] Specifically, the mask substrate and the processing electrode are immersed in an electrolyte solution, and are arranged such that the sharp tip of the processing electrode is as close as possible to the pattern forming portion of the mask substrate. Here, if an appropriate voltage is applied between the mask substrate and the processing electrode, a light-shielding substance such as a metal is deposited on the mask substrate, or a light-shielding substance on the mask substrate is dissolved. I do. These electrochemical reactions are limited to the vicinity of the tip of the processing electrode. If this operation is repeated while moving the processing electrode along the surface of the mask substrate, a pattern is electrochemically formed on the mask substrate. Can be formed.
【０００９】また、加工用電極の先端径は、電解エッチ
ング等を利用すれば１０ｎｍ程度の直径まで小さくする
ことができ、マスク基板と加工用電極間の距離も、トン
ネル電流を検出する方法等を利用すれば、ナノメートル
オーダーで制御することが可能である。これらの技術を
利用すれば、数十ナノメートルオーダーの解像度でマス
クを製造することが可能である。加えて、本発明のフォ
トリソグラフィ用マスクの製造方法では、溶液中で製造
を行うため、特別な真空装置も必要なく装置コストが小
さくてすむ。Further, the tip diameter of the processing electrode can be reduced to a diameter of about 10 nm by using electrolytic etching or the like, and the distance between the mask substrate and the processing electrode is determined by a method of detecting a tunnel current. If used, it can be controlled on the order of nanometers. By using these techniques, it is possible to manufacture a mask with a resolution of the order of tens of nanometers. In addition, in the method of manufacturing a photolithographic mask according to the present invention, since the manufacturing is performed in a solution, a special vacuum apparatus is not required and the apparatus cost can be reduced.
【００１０】[0010]
【実施例】以下にこの発明の加工方法および装置につい
て図面に基づき説明する。 （実施例１）図１は本発明のフォトリソグラフィー用マ
スクの製造方法の一例について模式的に示したものであ
る。マスク基板１、加工用電極２が容器７中に満たされ
た電解液５中に浸漬されており、さらにマスク基板１、
加工用電極２は電流／電位制御装置４に電気的に接続さ
れている。加工用電極２は少なくともひとつの尖鋭な先
端をもつ形状となっており、尖鋭な先端以外は絶縁体で
被覆されている。また加工用電極２はこのマスク基板１
上の任意の位置に３次元的に精密に移動することが可能
なステージ３に支持されている。ステージ３は位置決め
制御装置６により制御される。この場合はマスク基板１
を移動させず、加工用電極２を移動機構に支持したが、
これとは逆に加工用電極２を固定して、マスク基板１を
移動機構に支持する構成も可能である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 schematically shows an example of a method of manufacturing a photolithographic mask according to the present invention. The mask substrate 1 and the processing electrode 2 are immersed in an electrolytic solution 5 filled in a container 7.
The processing electrode 2 is electrically connected to a current / potential control device 4. The processing electrode 2 has a shape having at least one sharp tip, and the portion other than the sharp tip is covered with an insulator. The processing electrode 2 is formed on the mask substrate 1.
The stage 3 is supported on a stage 3 that can move three-dimensionally and precisely to an arbitrary position above. The stage 3 is controlled by the positioning control device 6. In this case, the mask substrate 1
Was not moved, and the machining electrode 2 was supported by the moving mechanism.
Conversely, a configuration in which the processing electrode 2 is fixed and the mask substrate 1 is supported by the moving mechanism is also possible.
【００１１】図２は、本発明のフォトリソグラフィー用
マスクの製造方法で用いるマスク基板の構造の一例を模
式的に示したものである。これは、マスク基板全体が初
期状態で光を透過する明の状態のもので、ガラス基板８
に透明導電性薄膜であるＩＴＯ薄膜９がスパッタリング
法により形成されている。ＩＴＯ薄膜９の厚みは２００
ｎｍである。本実施例で用いた透明導電性材料はＩＴＯ
であるが、それ以外にも酸化スズや酸化亜鉛などの材料
でも何ら支障なく用いることができ、さらに薄膜形成方
法についても真空蒸着法など他の方法を用いることがで
きる。また、膜厚もピンホールの発生や光の透過を著し
く阻害するようなことがない程度の厚みであればよい。FIG. 2 schematically shows an example of the structure of a mask substrate used in the method of manufacturing a photolithographic mask according to the present invention. This is a bright state in which the entire mask substrate transmits light in the initial state, and the glass substrate 8
An ITO thin film 9 as a transparent conductive thin film is formed by a sputtering method. The thickness of the ITO thin film 9 is 200
nm. The transparent conductive material used in this embodiment is ITO
However, other materials such as tin oxide and zinc oxide can be used without any trouble, and other methods such as a vacuum evaporation method can be used as a thin film forming method. Further, the film thickness may be a thickness that does not significantly generate pinholes or significantly impede light transmission.
【００１２】電解液５としては、スルファミン酸ニッケ
ル４５０ｇ、ホウ酸３０ｇをイオン交換水１リットルに
溶解したものを使用した。本実施例ではニッケルを遮光
性物質として析出させるために前記のような電解液の組
成を用いたが、同じニッケルを析出させる場合でも他の
組成の電解液を使用したり、クロムなどの他の金属イオ
ンを含む電解液を使用したりすることも可能である。As the electrolytic solution 5, a solution prepared by dissolving 450 g of nickel sulfamate and 30 g of boric acid in 1 liter of ion-exchanged water was used. In the present embodiment, the composition of the electrolytic solution as described above was used in order to precipitate nickel as a light-shielding substance.However, even when depositing the same nickel, an electrolytic solution having another composition was used, or another solution such as chromium was used. It is also possible to use an electrolytic solution containing metal ions.
【００１３】まず、マスク基板１表面のパターンを形成
したい位置に加工用電極２をステージ３により移動し、
さらにマスク基板１と加工用電極２の間隔は十分に小さ
くする。次に電流／電位制御装置４により、マスク基板
１と加工用電極２の間に電流を流し、マスク基板１表面
にニッケルを析出（電析）させた。さらにマスク基板１
表面に沿って、間隔を一定に保ちながら加工用電極２を
走査してやると、マスク基板１上に加工用電極２の走査
軌跡通りにニッケルが析出し、光を透過しない暗のパタ
ーンを形成することができた。この時に両電極間に流す
電流は、定電流でもパルス電流でもよく、本実施例では
パルス電流の方がパターンの解像度が高くできるのでパ
ルス電流を印加した。この操作を繰り返すことによりマ
スク基板上に所望のパターンを形成した。First, the processing electrode 2 is moved by the stage 3 to a position on the surface of the mask substrate 1 where a pattern is to be formed.
Further, the distance between the mask substrate 1 and the processing electrode 2 is made sufficiently small. Next, a current was applied between the mask substrate 1 and the processing electrode 2 by the current / potential control device 4 to deposit (deposit) nickel on the surface of the mask substrate 1. Further, the mask substrate 1
When the processing electrode 2 is scanned along the surface while keeping the interval constant, nickel is deposited on the mask substrate 1 along the scanning locus of the processing electrode 2 to form a dark pattern that does not transmit light. Was completed. At this time, the current flowing between both electrodes may be a constant current or a pulse current. In this embodiment, the pulse current is applied because the pulse current can increase the resolution of the pattern. By repeating this operation, a desired pattern was formed on the mask substrate.
【００１４】（実施例２）図３は、本発明のフォトリソ
グラフィー用マスクの製造方法で用いるマスク基板の構
造の一例を模式的に示したものである。これは、マスク
基板全体が初期状態で光を透過しない暗の状態のもの
で、ガラス基板８に透明導電性薄膜であるＩＴＯ薄膜９
が、また、その上に遮光性導電性薄膜としてクロム薄膜
１０が、それぞれスパッタリング法により形成されてい
る。ＩＴＯ薄膜の厚みは２００ｎｍ、クロム薄膜１５０
ｎｍである。本実施例で用いた透明導電性材料はＩＴＯ
であるが、それ以外にも実施例１で示したように他の材
料や薄膜形成法を用いることができる。遮光性材料もま
た、クロム以外に、ニッケル、アルミニウムなどの他の
材料であっても支障をきたさない。Embodiment 2 FIG. 3 schematically shows an example of the structure of a mask substrate used in the method of manufacturing a photolithographic mask according to the present invention. This is a dark state in which the entire mask substrate does not transmit light in the initial state, and an ITO thin film 9 which is a transparent conductive thin film is formed on a glass substrate 8.
A chromium thin film 10 is formed thereon as a light-shielding conductive thin film by a sputtering method. The thickness of the ITO thin film is 200 nm,
nm. The transparent conductive material used in this embodiment is ITO
However, other materials and thin film forming methods can be used as described in the first embodiment. Even if the light-shielding material is made of another material such as nickel and aluminum other than chromium, no problem is caused.
【００１５】電解液５としては、スルファミン酸１３
５．３ｇ、ホウ酸３０ｇをイオン交換水１リットルに溶
解したものを使用した。本実施例ではクロムを溶解する
ために前記のような電解液の組成を用いたが、他の組成
の電解液を使用することも可能である。また、当然のこ
とながら、クロム以外の材料を遮光性材料として使用し
た場合には、それぞれその材料に適した組成の電解液を
用いる。[0015] As the electrolytic solution 5, sulfamic acid 13
A solution obtained by dissolving 5.3 g and 30 g of boric acid in 1 liter of ion-exchanged water was used. In this embodiment, the composition of the electrolytic solution as described above is used for dissolving chromium, but it is also possible to use an electrolytic solution of another composition. When a material other than chromium is used as a light-shielding material, an electrolyte having a composition suitable for the material is used.
【００１６】具体的なマスクの製造方法は、実施例１と
同様である。図１の構成の装置を用いて、まず、マスク
基板１表面のパターンを形成したい位置に加工用電極２
をステージ３により移動し、さらにマスク基板１と加工
用電極２の間隔は十分に小さくする。次に電流／電位制
御装置４により、マスク基板１と加工用電極２の間に電
流を流し、マスク基板１表面からクロムを溶解させた。
さらにマスク基板１表面に沿って、間隔を一定に保ちな
がら加工用電極２を走査してやると、マスク基板１上に
加工用電極２の走査軌跡通りにクロムが溶解して、光を
透過する明のパターンを形成することができた。この時
に両電極間に流す電流は、定電流でもパルス電流でもよ
く、本実施例ではパルス電流の方がパターンの解像度が
高くできるのでパルス電流を印加した。この操作を繰り
返すことによりマスク基板上に所望のパターンを形成し
た。The specific method of manufacturing the mask is the same as that of the first embodiment. Using the apparatus having the configuration shown in FIG.
Is moved by the stage 3, and the distance between the mask substrate 1 and the processing electrode 2 is made sufficiently small. Next, a current was passed between the mask substrate 1 and the processing electrode 2 by the current / potential control device 4 to dissolve chromium from the surface of the mask substrate 1.
Further, when the processing electrode 2 is scanned along the surface of the mask substrate 1 while keeping the interval constant, chromium dissolves on the mask substrate 1 along the scanning locus of the processing electrode 2, and the light passing through the light is transmitted. A pattern could be formed. At this time, the current flowing between both electrodes may be a constant current or a pulse current. In this embodiment, the pulse current is applied because the pulse current can increase the resolution of the pattern. By repeating this operation, a desired pattern was formed on the mask substrate.
【００１７】（実施例３）図４は本発明のフォトリソグ
ラフィー用マスクの製造方法の一例について模式的に示
したものである。マスク基板１、加工用電極２が容器７
中に満たされた電解液５中に浸漬されており、さらにマ
スク基板１、加工用電極２はスイッチ１１を介して電流
／電位制御装置４に電気的に接続されている。加工用電
極２は少なくともひとつの尖鋭な先端をもつ形状となっ
ており、尖鋭な先端以外は絶縁体で被覆されている。ま
た加工用電極２はこのマスク基板１上の任意の位置に３
次元的に精密に移動することが可能なステージ３に支持
されている。ステージ３は位置決め制御装置６により制
御される。この場合はマスク基板１を移動させず、加工
用電極２を移動機構に支持したが、これとは逆に加工用
電極２を固定して、マスク基板１を移動機構に支持する
構成も可能である。さらにマスク基板１と加工用電極２
は、両者の距離を制御するためにトンネル電流検出装置
１２にもスイッチ１１を介して電気的に接続されてお
り、スイッチ１１を切り換えることにより、距離測定モ
ードと加工モードを選択することができる。(Embodiment 3) FIG. 4 schematically shows an example of a method of manufacturing a photolithographic mask according to the present invention. The mask substrate 1 and the processing electrode 2 are in a container 7
The mask substrate 1 and the processing electrode 2 are immersed in the electrolyte solution 5 filled therein, and are electrically connected to the current / potential control device 4 via the switch 11. The processing electrode 2 has a shape having at least one sharp tip, and the portion other than the sharp tip is covered with an insulator. The processing electrode 2 is placed at an arbitrary position on the mask substrate 1.
The stage 3 is supported on a stage 3 that can move precisely in a three-dimensional manner. The stage 3 is controlled by the positioning control device 6. In this case, the processing electrode 2 is supported by the moving mechanism without moving the mask substrate 1, but the processing electrode 2 may be fixed and the mask substrate 1 may be supported by the moving mechanism. is there. Further, a mask substrate 1 and a processing electrode 2
Is electrically connected to the tunnel current detector 12 via a switch 11 for controlling the distance between the two, and by switching the switch 11, the distance measurement mode and the processing mode can be selected.
【００１８】本実施例では、実施例２と同様に、図３に
示す構造のマスク基板および実施例２と同一の組成の電
解液を使用した。まず、マスク基板１表面のパターンを
形成したい位置に加工用電極２をステージ３により移動
する。次にスイッチ１１を距離検出モードにして、マス
ク基板１と加工用電極２をトンネル電流検出装置１２に
電気的に接続し、ある一定のトンネル電流が検出される
位置まで、ステージ３をＺ軸方向に動作させ、加工用電
極２をマスク基板１に近づけていく。この機構により、
マスク基板１と加工用電極２間の距離をナノメートルオ
ーダーで制御することが可能であった。次にスイッチ１
１を加工モードに切り換え、マスク基板１と加工用電極
２の間に電流を流し、マスク基板１表面からクロムを溶
解させた。さらにマスク基板１表面に沿って、間隔を一
定に保ちながら加工用電極２を走査してやると、マスク
基板１上に加工用電極２の走査軌跡通りにクロムが溶解
して、光を透過する明のパターンを形成することができ
た。この時に両電極間に流す電流は、定電流でもパルス
電流でもよく、本実施例ではパルス電流の方がパターン
の解像度が高くできるのでパルス電流を印加した。この
操作を繰り返すことによりマスク基板１上に所望のパタ
ーンを形成した。本実施例の場合、加工用電極２とマス
ク基板１との距離が非常に小さいために、非常に微細な
パターンをもつマスクを製造することが可能であった。In this embodiment, a mask substrate having the structure shown in FIG. 3 and an electrolytic solution having the same composition as in Example 2 were used, as in Example 2. First, the processing electrode 2 is moved by the stage 3 to a position on the surface of the mask substrate 1 where a pattern is to be formed. Next, the switch 11 is set to the distance detection mode, the mask substrate 1 and the processing electrode 2 are electrically connected to the tunnel current detector 12, and the stage 3 is moved in the Z-axis direction until a certain tunnel current is detected. The processing electrode 2 is moved closer to the mask substrate 1. With this mechanism,
The distance between the mask substrate 1 and the processing electrode 2 could be controlled on the order of nanometers. Then switch 1
1 was switched to the processing mode, a current was passed between the mask substrate 1 and the processing electrode 2, and chromium was dissolved from the surface of the mask substrate 1. Further, when the processing electrode 2 is scanned along the surface of the mask substrate 1 while keeping the interval constant, chromium dissolves on the mask substrate 1 along the scanning locus of the processing electrode 2, and the light passing through the light is transmitted. A pattern could be formed. At this time, the current flowing between both electrodes may be a constant current or a pulse current. In this embodiment, the pulse current is applied because the pulse current can increase the resolution of the pattern. By repeating this operation, a desired pattern was formed on the mask substrate 1. In the case of this embodiment, since the distance between the processing electrode 2 and the mask substrate 1 is very small, it was possible to manufacture a mask having a very fine pattern.
【図１】本発明のフォトリソグラフィーの製造方法の一
例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view illustrating an example of a photolithography manufacturing method according to the present invention.
【図２】本発明のフォトリソグラフィーの製造方法で用
いるマスク基板の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of a mask substrate used in the photolithography manufacturing method of the present invention.
【図３】本発明のフォトリソグラフィーの製造方法で用
いるマスク基板の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic view showing an example of a mask substrate used in the photolithography manufacturing method of the present invention.
【図４】本発明のフォトリソグラフィーの製造方法の一
例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view illustrating an example of the photolithography manufacturing method of the present invention.
１ マスク基板 ２ 加工用電極 ３ ステージ ４ 電流／電位制御装置 ５ 電解液 ６ 位置決め制御装置 ７ 容器 ８ ガラス基板 ９ ＩＴＯ薄膜 １０ クロム薄膜 １１ スイッチ １２ トンネル電流検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mask substrate 2 Processing electrode 3 Stage 4 Current / potential control device 5 Electrolyte solution 6 Positioning control device 7 Container 8 Glass substrate 9 ITO thin film 10 Chrome thin film 11 Switch 12 Tunnel current detection device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−52347（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−139827（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−226537（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173278（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−137810（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−503172（ＪＰ，Ａ) 特公 昭44−14364（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03F 1/00 - 1/16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-52347 (JP, A) JP-A-4-139827 (JP, A) JP-A-6-226537 (JP, A) JP-A-2-2 173278 (JP, A) JP-A-6-137810 (JP, A) JP-A-5-503172 (JP, A) JP-B-44-14364 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03F 1/00-1/16
Claims (4)
および電気伝導性を有する透明導電膜を形成する工程
と、 前記透明導電膜を形成した前記基板と尖鋭な先端を有す
る加工用電極を電解質溶液中に浸漬する工程と、 前記加工用電極の先端部を前記透明導電膜に近接させ前
記先端部と前記透明導電膜の特定部により電気化学的セ
ルを形成する工程と、 前記透明導電膜と前記加工用電極の間に所定の電圧を印
加しながら前記基板と前記加工用電極を相対的かつ平面
的に走査することにより前記透明導電膜上に電解質溶液
中から遮光性を有する物質を所定の平面形状で電気化学
的に析出させる工程を有することを特徴とするフォトリ
ソグラフィ用マスクの製造方法。A step of forming a transparent conductive film having a light transmitting property and an electrical conductivity on a substrate having a light transmitting property; A step of immersing the electrode in an electrolyte solution; a step of bringing a tip of the processing electrode close to the transparent conductive film to form an electrochemical cell by the tip and a specific portion of the transparent conductive film; A substance having a light-shielding property from an electrolyte solution on the transparent conductive film by relatively and planarly scanning the substrate and the processing electrode while applying a predetermined voltage between the conductive film and the processing electrode. A method for electrochemically depositing a mask in a predetermined planar shape.
前記加工用電極の先端部と前記透明導電膜の間のトンネ
ル電流を検出することにより、前記先端部と前記透明導
電膜の特定部の距離をナノメートルオーダーで制御する
工程を含む請求項１記載のフォトリソグラフィ用マスク
の製造方法。2. The step of forming the electrochemical cell,
2. The method according to claim 1, further comprising: controlling a distance between the tip portion and a specific portion of the transparent conductive film in a nanometer order by detecting a tunnel current between the tip portion of the processing electrode and the transparent conductive film. A method for manufacturing a photolithographic mask.
および電気伝導性を有する透明導電膜を形成する工程
と、 前記透明導電膜上に遮光性および電気伝導性を有する遮
光導電膜を形成する工程と、 前記遮光導電膜を形成した前記基板と尖鋭な先端を有す
る加工用電極を電解質溶液中に浸漬する工程と、 前記加工用電極の先端部を前記遮光導電膜に近接させ前
記先端部と前記遮光導電膜の特定部により電気化学的セ
ルを形成する工程と、 前記遮光導電膜と前記加工用電極の間に所定の電圧を印
加しながら前記基板と前記加工用電極を相対的かつ平面
的に走査することにより前記遮光導電膜から前記電解質
溶液中へ前記遮光導電膜の一部を所定の平面形状で電気
化学的に溶解させ所定の遮光性パターンを残す工程を有
することを特徴とするフォトリソグラフィ用マスクの製
造方法。3. A step of forming a transparent conductive film having a light transmitting property and an electrical conductivity on a substrate having a light transmitting property, and a light shielding conductive film having a light shielding property and an electrical conductivity on the transparent conductive film. Forming the light-shielding conductive film, and immersing the processing electrode having a sharp tip in an electrolyte solution; bringing the tip of the processing electrode close to the light-shielding conductive film; Forming an electrochemical cell by a tip portion and a specific portion of the light-shielding conductive film; and applying a predetermined voltage between the light-shielding conductive film and the processing electrode to relatively move the substrate and the processing electrode. And a step of electrochemically dissolving a part of the light-shielding conductive film from the light-shielding conductive film into the electrolyte solution in a predetermined planar shape by scanning in a plane to leave a predetermined light-shielding pattern. And Method of manufacturing a door for lithography mask.
前記加工用電極の先端部と前記遮光導電膜の間のトンネ
ル電流を検出することにより、前記先端部と前記遮光導
電膜の特定部の距離をナノメートルオーダーで制御する
工程を含む請求項３記載のフォトリソグラフィ用マスク
の製造方法。4. The step of forming the electrochemical cell,
4. The method according to claim 3, further comprising: controlling a distance between the tip portion and a specific portion of the light-shielding conductive film in a nanometer order by detecting a tunnel current between the tip portion of the processing electrode and the light-shielding conductive film. A method for manufacturing a photolithographic mask.
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| JP18610194A JP2879644B2 (en) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | Method of manufacturing photolithographic mask |
| US08/504,372 US5686207A (en) | 1994-08-08 | 1995-07-19 | Method of forming and repairing a mask for photolithography |
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