JP2932707B2 - Stencil mask forming method - Google Patents

Stencil mask forming method

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JP2932707B2
JP2932707B2 JP1519891A JP1519891A JP2932707B2 JP 2932707 B2 JP2932707 B2 JP 2932707B2 JP 1519891 A JP1519891 A JP 1519891A JP 1519891 A JP1519891 A JP 1519891A JP 2932707 B2 JP2932707 B2 JP 2932707B2
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隆弘 松尾
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイスの微細
加工のための電子ビームリソグラフィー技術に関するも
のであり、特に、ステンシルマスクを用いた縮小転写型
電子ビームリソグラフィーにおける、ステンシルマスク
形成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 an electron beam lithography technique for microfabrication of a semiconductor device, and more particularly to a method of forming a stencil mask in reduction transfer type electron beam lithography using a stencil mask. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】 電子ビームリソグラフィ
ー技術は、レチクルを用いる必要がなく、かつ微細パタ
ーン形成が可能であることから、LSIの先行開発のツ
ールとして用いられている。従来、広く用いられている
電子ビーム描画方法は、電界放射型または熱電子型電子
銃を用いたガウシアンビームや可変整形ビームによっ
て、パターンを1つ1つ順次描画していく方法であり、
いわゆる一筆書き法と呼ばれている。すなわち、電子銃
から発生した電子ビームを集束レンズによりレジスト面
上で細いビームスポットに集束し、さらに偏向系によっ
てビームスポットを位置制御することによって、レジス
ト上に任意の図形を描画することができる方法である。
この方法では、偏向フィールド内部の歪と収差が電気的
に補正でき、制御技術次第で精度を高めることができる
というメリットがあり、多くの開発がなされ実用にも供
されている。しかし、一方で、この方法では、電子ビー
ムのスポット径が0.1〜2μm程度であるために、描
画パターンの大きさが小さくなるとともに、描画すべき
スポット数が膨大になり、また、偏向系の動作周波数の
限界からスポット移動速度に限界があり、描画に要する
時間が非常に長くなり、スループットが低下するという
欠点がある。
2. Description of the Related Art Electron beam lithography technology is used as a tool for advanced development of LSIs because it does not require the use of a reticle and can form a fine pattern. Conventionally, a widely used electron beam drawing method is a method in which patterns are sequentially drawn one by one by a Gaussian beam or a variable shaped beam using a field emission type or a thermionic electron gun.
This is called the one-stroke writing method. That is, an electron beam generated from an electron gun can be focused on a resist surface by a focusing lens into a narrow beam spot, and the position of the beam spot can be controlled by a deflection system to draw an arbitrary figure on the resist. It is.
This method has the merit that distortion and aberration inside the deflection field can be electrically corrected and the accuracy can be increased depending on the control technique, and many methods have been developed and put to practical use. On the other hand, however, in this method, since the spot diameter of the electron beam is about 0.1 to 2 μm, the size of the drawing pattern is reduced, and the number of spots to be drawn becomes enormous. There is a drawback in that the spot movement speed is limited due to the limitation of the operating frequency, and the time required for drawing becomes extremely long, and the throughput is reduced.

【0003】そこで、最近、これらの欠点を解決するた
めに、LSIチップのパターンを全て、一筆書きのよう
に描画するのではなく、部分的なパターンをマスクを用
いて転写を行う縮小転写方法が考え出された。すなわ
ち、LSIパターンの繰り返し領域を小領域の部分パタ
ーンに分解し、このパターンをステンシルマスクに形成
し、このマスクを用いて順次パターンを転写していく方
法である。しかし、この方法は、スループットが非常に
早くなることが予想されるが、用いるステンシルマスク
の形成が非常に困難である。例えば、現在考えられてい
るステンシルマスク形成方法の一例を(図4)に示す。
In order to solve these drawbacks, a reduction transfer method has recently been proposed in which the entire pattern of an LSI chip is not drawn as a single stroke, but a partial pattern is transferred using a mask. Figured out. In other words, there is a method in which a repetitive area of the LSI pattern is decomposed into small area partial patterns, this pattern is formed on a stencil mask, and the pattern is sequentially transferred using this mask. However, this method is expected to have a very high throughput, but it is very difficult to form a stencil mask to be used. For example, an example of a stencil mask forming method currently considered is shown in FIG.

【0004】半導体シリコン基板11に加速電圧50K
V、ドーズ量1×1020cm-2でボロンイオン42の注
入を行い、イオン注入層41を形成する(図4
(a))。この上にシリコンのエピ層43を形成し、さ
らにエピ層上とシリコン基板の裏面に保護膜44として
窒化膜を堆積する(図4(b))。その後、リソグラフ
ィー技術とドライエッチング技術を用いて半導体シリコ
ン基板の裏面のシリコン酸化膜を選択的に除去し、シリ
コン酸化膜をマスクにして半導体シリコン基板の裏面を
エチレンジアミン・ピロカテコール溶液でボロン注入層
までエッチングし、保護膜を除去する(図4(c))。
エピ層の上に、電子ビームリソグラフィー技術を用いて
レジストパターン45の形成を行う(図4(d))。こ
のレジストパターン45をマスクとして、エピ層および
イオン注入層のエッチングを行い、マスクパターンを形
成する(図4(e))。
An acceleration voltage of 50 K is applied to the semiconductor silicon substrate 11.
V, boron ions 42 are implanted at a dose of 1 × 10 20 cm −2 to form an ion implanted layer 41 (FIG. 4).
(A)). An epitaxial layer 43 of silicon is formed thereon, and a nitride film is deposited as a protective film 44 on the epitaxial layer and on the back surface of the silicon substrate (FIG. 4B). Then, the silicon oxide film on the backside of the semiconductor silicon substrate is selectively removed using lithography and dry etching techniques, and the backside of the semiconductor silicon substrate is etched to a boron injection layer with an ethylenediamine / pyrocatechol solution using the silicon oxide film as a mask. Etching is performed to remove the protective film (FIG. 4C).
A resist pattern 45 is formed on the epi layer by using an electron beam lithography technique (FIG. 4D). Using the resist pattern 45 as a mask, the epi layer and the ion-implanted layer are etched to form a mask pattern (FIG. 4E).

【0005】以上のような方法により、電子ビーム縮小
転写リソグラフィーにおいて用いられるステンシルマス
クを形成することができる。しかし、この方法では、保
護膜を堆積しなければならず、また、シリコンのイオン
注入層とエピ層のみで電子ビームを遮閉するマスクとな
る必要があるため、マスク膜厚が数十μm以上となり、
エッチングも容易ではない。
[0005] By the above method, a stencil mask used in electron beam reduction transfer lithography can be formed. However, in this method, a protective film must be deposited, and a mask for blocking an electron beam only by a silicon ion-implanted layer and an epilayer must be used. Becomes
Etching is not easy either.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、電子ビ
ーム縮小転写リソグラフィーに使用されるステンシルマ
スクにおいて、シリコン材料のみを用いると、膜厚が数
十μm以上必要となる。(図3)に、電子ビームの加速
電圧に対するシリコン中での電子の飛程距離を示す。通
常、電子ビームリソグラフィーで用いられる加速電圧は
20〜50KVであるので、シリコン材料をマスクとし
た場合、20μm程度の膜厚を必要とする。数十μm以
上の膜厚のシリコンをエッチングするのは非常に困難で
あり、またイオン注入、エピタキシャル技術、リソグラ
フィー、エッチング等の多くの工程が必要になり、ステ
ンシルマスク作成の工程が煩雑になるという欠点があ
る。また、シリコン自身はもろく、割れやすいという欠
点があり、ドーピングしていないシリコンは電子伝導率
が悪く、電子ビームが照射されることによってチャージ
アップがおこり、ビームがずれるという問題もある。す
なわち、ステンシルマスクとしては、膜厚ができるだけ
薄く、機械的強度があり、電子伝導率が良く、かつ、温
度変化による寸法安定性、熱安定性が良いものが望まれ
る。
As described above, in a stencil mask used for electron beam reduction transfer lithography, if only a silicon material is used, a film thickness of several tens μm or more is required. FIG. 3 shows the range of electrons in silicon with respect to the acceleration voltage of the electron beam. Usually, the acceleration voltage used in electron beam lithography is 20 to 50 KV, so that a silicon film as a mask requires a film thickness of about 20 μm. It is very difficult to etch silicon having a film thickness of several tens of μm or more, and many steps such as ion implantation, epitaxial technology, lithography, and etching are required, which complicates the process of forming a stencil mask. There are drawbacks. In addition, silicon itself is fragile and has a disadvantage that it is easily broken. Undoped silicon has poor electron conductivity, and there is also a problem that the electron beam irradiation causes charge-up and beam deviation. That is, it is desired that the stencil mask be as thin as possible, have mechanical strength, good electron conductivity, and good dimensional stability and thermal stability due to temperature change.

【0007】そこで、シリコンマスクの表面に金属を堆
積させて、チャージアップを防いだり、膜厚を薄くする
ことが考えられる。(図3)には、シリコンと同様に、
金の場合の電子の飛程も示してある。金はエッチングす
ることができないので、マスク表面に堆積することしか
できず、また、シリコン半導体プロセスにおいては不純
物として非常に扱いにくいものである。さらに、電子ビ
ームがマスクに照射されることによって、熱を発生し、
マスクが変形していくが、この時の熱膨張率は、シリコ
ンが2.5×10-6/degに対して、金は14.2×10
-6/degであり、また熱伝導率はシリコンが1.7cm.de
g、金は3.1cm.degであり、シリコンマスクの表面に
金を堆積することによって、マスクがひずんでしまうこ
とが考えられる。本発明者らは、これらの課題を解決す
るために、電子ビーム縮小転写リソグラフィー用ステン
シルマスク形成方法を完成した。
Therefore, it is conceivable to deposit a metal on the surface of the silicon mask to prevent charge-up or to reduce the film thickness. (FIG. 3) shows that, like silicon,
The range of electrons for gold is also shown. Since gold cannot be etched, it can only be deposited on the mask surface and is very difficult to handle as an impurity in silicon semiconductor processes. In addition, heat is generated by irradiating the mask with the electron beam,
The mask is deformed. At this time, the thermal expansion coefficient is 2.5 × 10 −6 / deg for silicon and 14.2 × 10 6 for gold.
-6 / deg, and the thermal conductivity of silicon is 1.7cm.de
g and gold are 3.1 cm.deg., and it is considered that the mask is distorted by depositing gold on the surface of the silicon mask. The present inventors have completed a method for forming a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography in order to solve these problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のステンシルマス
ク形成方法は、半導体シリコン基板の表面に無機膜を堆
積する工程と、前記無機膜上にリソグラフィー技術を用
いてレジストパターンを形成し、前記レジストパターン
をマスクとして、前記無機膜をエッチングしパターンを
転写し、前記半導体シリコン基板を露出させる工程と、
前記半導体シリコン基板上に選択的に金属タングステン
を堆積する工程と、前記無機膜を除去した後、前記半導
体シリコン基板のシリコン部分を裏面から選択的に除去
する工程とを備えて成る方法を提供するものである。そ
して、望ましくは、半導体シリコン基板上に堆積する無
機膜が、シリコン酸化膜であり、また、半導体シリコン
基板上に堆積する金属タングステンが、3μm厚以上で
ある方法を提供する。
According to the present invention, there is provided a stencil mask forming method comprising the steps of: depositing an inorganic film on a surface of a semiconductor silicon substrate; forming a resist pattern on the inorganic film by using a lithography technique; Using the pattern as a mask, etching the inorganic film to transfer the pattern, exposing the semiconductor silicon substrate,
Selectively depositing metal tungsten on the semiconductor silicon substrate; and selectively removing a silicon portion of the semiconductor silicon substrate from a back surface after removing the inorganic film. Things. Preferably, the inorganic film deposited on the semiconductor silicon substrate is a silicon oxide film, and the metal tungsten deposited on the semiconductor silicon substrate is 3 μm or more in thickness.

【0009】さらに、また、本発明は、半導体シリコン
基板の表面に無機膜を堆積する工程と、前記無機膜上に
リソグラフィー技術を用いてレジストパターンを形成
し、前記レジストパターンをマスクとして、前記無機膜
および前記半導体シリコン基板をエッチングしパターン
を転写する工程と、前記半導体シリコン基板上に選択的
に金属タングステンを堆積する工程と、前記無機膜を除
去した後、前記半導体シリコン基板のシリコン部分を裏
面から選択的に除去する工程とを備えて成る方法を提供
するものである。そして、望ましくは、半導体シリコン
基板上に堆積する無機膜が、シリコン酸化膜であり、ま
た、半導体シリコン基板上に堆積する金属タングステン
が、3μm厚以上である方法を提供する。
Further, the present invention provides a step of depositing an inorganic film on the surface of a semiconductor silicon substrate, forming a resist pattern on the inorganic film by using lithography, and using the resist pattern as a mask, Etching a film and the semiconductor silicon substrate to transfer a pattern; selectively depositing metal tungsten on the semiconductor silicon substrate; removing the inorganic film; Selectively removing from the water. Preferably, the inorganic film deposited on the semiconductor silicon substrate is a silicon oxide film, and the metal tungsten deposited on the semiconductor silicon substrate is 3 μm or more in thickness.

【0010】すなわち、金とタングステンでは、原子質
量が近い値であり、(図3)に示すように、タングステ
ン中での電子の飛程も金の場合と同じ程度なので、ステ
ンシルマスクの膜厚を薄くするために、シリコン表面に
タングステンを堆積させる。このタングステンは、熱膨
張率、熱伝導率がそれぞれ4.5×10-6/deg、1.7
cm.degであり、シリコンのそれと非常に近い値を示して
いる。また、電子伝導率も高く、機械的強度にもすぐ
れ、シリコン半導体プロセスの中でも使用することがで
きる。
That is, the atomic mass of gold and tungsten is close to each other, and the range of electrons in tungsten is almost the same as that of gold as shown in FIG. Tungsten is deposited on the silicon surface to make it thinner. This tungsten has a thermal expansion coefficient and a thermal conductivity of 4.5 × 10 −6 / deg and 1.7, respectively.
cm.deg, which is very close to that of silicon. In addition, it has a high electronic conductivity, excellent mechanical strength, and can be used in a silicon semiconductor process.

【0011】[0011]

【作用】本発明は、前記したステンシルマスク形成プロ
セスにより、容易に膜厚の薄い、チャージアップによる
ビームひずみのおこらない、電子ビーム縮小転写リソグ
ラフィー用ステンシルマスクを形成することができる。
特に、シリコン材料と、熱膨張率、熱伝導率ともに近い
値をもったタングステンを用いることによって、熱ひず
みの発生もなく、また、金を蒸着する必要もなく、半導
体シリコンプロセス中で作成することができる。すなわ
ち、タングステン−シリコンを用いることによって、機
械的強度にすぐれ、かつ、温度変化による寸法安定性、
熱安定性の良いステンシルマスクを形成することができ
る。従って、本発明を用いることによって、正確で熱安
定性のすぐれた、薄いステンシルマスク形成に有効に作
用す
According to the present invention, it is possible to easily form a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography, which has a small thickness and does not cause beam distortion due to charge-up, by the stencil mask forming process described above.
In particular, by using a silicon material and tungsten having a value close to both the coefficient of thermal expansion and the coefficient of thermal conductivity, there is no generation of thermal strain, and there is no need to deposit gold, so that it can be formed in a semiconductor silicon process. Can be. That is, by using tungsten-silicon, excellent mechanical strength, and dimensional stability due to temperature change,
A stencil mask with good thermal stability can be formed. Therefore, by using the present invention, it is possible to effectively form a thin stencil mask which is accurate and excellent in thermal stability.

【0012】る。[0012]

【実施例】まず、本発明の概要を述べる。本発明は、金
属タングステンを用いることによって、熱ひずみのな
い、薄い実用性の高いステンシルマスクを形成すること
ができるものである。シリコン、タングステン、金の原
子質量はそれぞれ28、184、197であるので、電
子の飛程はシリコンが最も長く、タングステンと金では
ほぼ同程度である。また、シリコンとタングステンとで
は熱伝導率、熱膨張率ともに近い値をもっているので、
電子ビームによる熱の影響でひずむということはない。
さらに、タングステンは半導体シリコンプロセスで使用
することができ、また、基板上に選択的に堆積させるこ
とができるので、容易に正確に電子ビーム縮小転写リソ
グラフィー用ステンシルマスクとしてパターンを形成す
ることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the outline of the present invention will be described. According to the present invention, a thin and practical stencil mask having no thermal distortion can be formed by using metal tungsten. Since the atomic masses of silicon, tungsten, and gold are 28, 184, and 197, respectively, the range of electrons is the longest for silicon, and is substantially the same for tungsten and gold. Also, since silicon and tungsten have similar values for both thermal conductivity and thermal expansion coefficient,
It is not distorted by the heat of the electron beam.
Further, since tungsten can be used in a semiconductor silicon process and can be selectively deposited on a substrate, a pattern can be easily and accurately formed as a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography.

【0013】以下本発明の一実施例のステンシルマスク
形成方法について、図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a method of forming a stencil mask according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】(図1)は本発明の実施例におけるステン
シルマスク形成方法の工程断面図を示すものである。半
導体シリコン基板11上に、無機膜12としてシリコン
酸化膜を5μm厚堆積し、この無機膜上にリソグラフィ
ー技術を用いてレジストパターン13を形成した。この
レジストパターンをマスクとして、無機膜のエッチング
を行い、正確で垂直な断面形状のパターンが得られた
(図1(a))。このレジストパターンを除去した後、
無機膜のパターンをマスクとして、半導体シリコン基板
11上に選択的に金属タングステン14を5μm厚堆積
した(図1(b))。さらに、無機膜であるシリコン酸
化膜の除去を行った(図1(c))。その後、この基板
をエチレンジアミン・ピロカテコール溶液に浸し、シリ
コン領域11のみを溶解除去することによって、金属タ
ングステン膜14をそのままマスク材料に用いた、機械
的強度のすぐれた、熱安定性の高い、熱によるひずみの
ないステンシルマスクを形成することができた(図1
(d))。
FIG. 1 is a process sectional view of a stencil mask forming method according to an embodiment of the present invention. A 5 μm thick silicon oxide film was deposited as an inorganic film 12 on a semiconductor silicon substrate 11, and a resist pattern 13 was formed on the inorganic film using lithography. Using this resist pattern as a mask, the inorganic film was etched to obtain a pattern having an accurate and vertical cross-sectional shape (FIG. 1A). After removing this resist pattern,
Using the pattern of the inorganic film as a mask, metal tungsten 14 was selectively deposited to a thickness of 5 μm on the semiconductor silicon substrate 11 (FIG. 1B). Further, a silicon oxide film as an inorganic film was removed (FIG. 1C). Thereafter, the substrate is immersed in an ethylenediamine / pyrocatechol solution to dissolve and remove only the silicon region 11, thereby using the metal tungsten film 14 as a mask material as it is, having excellent mechanical strength, high thermal stability, and high thermal stability. (FIG. 1)
(D)).

【0015】以上のように、本実施例によれば、金属タ
ングステンをそのままマスク材料に用いることによっ
て、ステンシルマスク作成工程を大幅に簡略化すること
ができ、電子ビームの加速電圧が50keVの場合でも、
電子を遮閉することができる実用的な電子ビーム縮小転
写リソグラフィー用ステンシルマスクを形成することが
できる。なお、ここでは無機膜としてシリコン酸化膜を
用いたが、シリコン窒化膜を用いてもよい。
As described above, according to this embodiment, by using metal tungsten as a mask material as it is, the stencil mask forming process can be greatly simplified, and even when the electron beam acceleration voltage is 50 keV. ,
It is possible to form a practical stencil mask for electron beam reduction transfer lithography capable of blocking electrons. Although a silicon oxide film is used here as the inorganic film, a silicon nitride film may be used.

【0016】以下本発明の第二の実施例について、図面
を参照しながら説明する。(図2)は本発明の第二の実
施例におけるステンシルマスク形成方法の工程断面図を
示すものである。半導体シリコン基板11上に、無機膜
21としてシリコン酸化膜を2μm厚堆積し、この無機
膜上にリソグラフィー技術を用いてレジストパターン2
2を形成した。このレジストパターンをマスクとして、
無機膜のエッチングを行い、さらに、3μm程度シリコ
ン基板のエッチングを行い、正確で垂直な断面形状のパ
ターンが得られた(図2(a))。このレジストパター
ンを除去した後、無機膜のパターンをマスクとして、半
導体シリコン基板11上に選択的に金属タングステン2
3を5μm厚堆積した(図2(b))。さらに、無機膜
であるシリコン酸化膜の除去を行った(図2(c))。
その後、この基板をエチレンジアミン・ピロカテコール
溶液に浸し、シリコン領域11のみを溶解除去すること
によって、金属タングステン膜23をそのままマスク材
料に用いた、機械的強度のすぐれた、熱安定性の高い、
熱によるひずみのないステンシルマスクを形成すること
ができた(図2(d))。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. (FIG. 2) is a process sectional view of a stencil mask forming method according to a second embodiment of the present invention. A 2 μm thick silicon oxide film is deposited as an inorganic film 21 on a semiconductor silicon substrate 11, and a resist pattern 2 is formed on the inorganic film 21 by using lithography.
2 was formed. Using this resist pattern as a mask,
The inorganic film was etched, and the silicon substrate was further etched by about 3 μm to obtain a pattern having an accurate and vertical cross-sectional shape (FIG. 2A). After removing this resist pattern, the metal tungsten 2 is selectively formed on the semiconductor silicon substrate 11 using the pattern of the inorganic film as a mask.
3 was deposited to a thickness of 5 μm (FIG. 2B). Further, a silicon oxide film as an inorganic film was removed (FIG. 2C).
After that, the substrate was immersed in an ethylenediamine-pyrocatechol solution, and only the silicon region 11 was dissolved and removed, so that the metal tungsten film 23 was used as a mask material as it was, which had excellent mechanical strength and high thermal stability.
A stencil mask free from heat distortion was formed (FIG. 2D).

【0017】以上のように、本実施例によれば、金属タ
ングステンをそのままマスク材料に用いることによっ
て、ステンシルマスク作成工程を大幅に簡略化すること
ができ、熱によるひずみのない、薄くても十分電子を遮
閉することができ、チャージアップによるビームのずれ
が生じない、正確で実用的な電子ビーム縮小転写リソグ
ラフィー用ステンシルマスクを形成することができる。
なお、ここでは無機膜としてシリコン酸化膜を用いた
が、シリコン窒化膜を用いてもよい。
As described above, according to the present embodiment, by using metal tungsten as a mask material as it is, the stencil mask forming process can be greatly simplified, and it is free from distortion due to heat and is sufficiently thin. It is possible to form an accurate and practical stencil mask for electron beam reduction transfer lithography that can block electrons and does not cause a beam shift due to charge-up.
Although a silicon oxide film is used here as the inorganic film, a silicon nitride film may be used.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
半導体シリコン基板上にタングステンを選択的に堆積
し、この金属タングステンをそのまま用いることによっ
て、機械的強度にすぐれた、熱安定性の高い、熱による
ひずみのない、電子のチャージアップによるビームずれ
がおこらない、正確で薄い、実用性の高いステンシルマ
スクを容易に形成することができる。また、タングステ
ンは原子質量が重く、電子の飛程も5μm以下であるの
で、マスク膜厚としても5μm以下の薄膜で十分電子を
遮蔽することができ、電子ビーム縮小転写リソグラフィ
ー用ステンシルマスクとして有効に作用し、超高密度集
積回路の製造に大きく寄与することができる。
As described above, according to the present invention,
By selectively depositing tungsten on a semiconductor silicon substrate and using this metal tungsten as it is, beam deviation due to electron charge-up, which has excellent mechanical strength, high thermal stability, no distortion due to heat, occurs. An accurate, thin, and highly practical stencil mask can be easily formed. In addition, tungsten has a heavy atomic mass and an electron range of 5 μm or less, so that a thin film having a mask thickness of 5 μm or less can sufficiently shield electrons, and is effectively used as a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography. And can greatly contribute to the manufacture of ultra-high-density integrated circuits.

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

【図1】本発明の第1の実施例におけるステンシルマス
ク形成方法の工程断面図である。
FIG. 1 is a process sectional view of a stencil mask forming method according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例におけるステンシルマス
ク形成方法の工程断面図である。
FIG. 2 is a process sectional view of a stencil mask forming method according to a second embodiment of the present invention.

【図3】電子ビームの加速電圧に対する電子の飛程を表
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an electron range with respect to an acceleration voltage of an electron beam.

【図4】従来のステンシルマスク形成方法の工程断面図
である。
FIG. 4 is a process sectional view of a conventional stencil mask forming method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 半導体シリコン基板 12 無機膜 13 レジストパターン 14 タングステン Reference Signs List 11 semiconductor silicon substrate 12 inorganic film 13 resist pattern 14 tungsten

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−76216(JP,A) 特開 平4−370918(JP,A) 特開 平4−196209(JP,A) 特開 平4−240719(JP,A) 特開 昭58−87821(JP,A) 特開 昭59−213131(JP,A) 特開 平4−188645(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/027 G03F 1/16 G03F 7/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-2-76216 (JP, A) JP-A-4-370918 (JP, A) JP-A-4-196209 (JP, A) JP-A-4-196209 240719 (JP, A) JP-A-58-87821 (JP, A) JP-A-59-213131 (JP, A) JP-A-4-188645 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. 6 , DB name) H01L 21/027 G03F 1/16 G03F 7/20

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体シリコン基板の表面に無機膜を堆
積する工程と、前記無機膜上にリソグラフィー技術を用
いてレジストパターンを形成し、前記レジストパターン
をマスクとして、前記無機膜をエッチングしパターンを
転写し、前記半導体シリコン基板を露出させる工程と、
前記半導体シリコン基板上に選択的に金属タングステン
を堆積する工程と、前記無機膜を除去した後、前記半導
体シリコン基板のシリコン部分を裏面から選択的に除去
する工程とを備えて成ることを特徴とするステンシルマ
スク形成方法。
A step of depositing an inorganic film on a surface of a semiconductor silicon substrate, forming a resist pattern on the inorganic film by using a lithography technique, and etching the inorganic film using the resist pattern as a mask to form a pattern. Transferring, exposing the semiconductor silicon substrate;
Selectively depositing metal tungsten on the semiconductor silicon substrate; and, after removing the inorganic film, selectively removing a silicon portion of the semiconductor silicon substrate from a back surface. Stencil mask forming method.
【請求項2】 半導体シリコン基板の表面に無機膜を堆
積する工程と、前記無機膜上にリソグラフィー技術を用
いてレジストパターンを形成し、前記レジストパターン
をマスクとして、前記無機膜および前記半導体シリコン
基板をエッチングしパターンを転写する工程と、前記半
導体シリコン基板上に選択的に金属タングステンを堆積
する工程と、前記無機膜を除去した後、前記半導体シリ
コン基板のシリコン部分を裏面から選択的に除去する工
程とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク形
成方法。
A step of depositing an inorganic film on the surface of the semiconductor silicon substrate, forming a resist pattern on the inorganic film by using lithography, and using the resist pattern as a mask to form the inorganic film and the semiconductor silicon substrate. Etching and transferring a pattern, selectively depositing metal tungsten on the semiconductor silicon substrate, and selectively removing the silicon portion of the semiconductor silicon substrate from the back surface after removing the inorganic film. And a step of forming a stencil mask.
【請求項3】 半導体シリコン基板上に堆積する無機膜
が、シリコン酸化膜であることを特徴とする請求項1又
は2に記載のステンシルマスク形成方法。
3. The stencil mask forming method according to claim 1, wherein the inorganic film deposited on the semiconductor silicon substrate is a silicon oxide film.
【請求項4】 前記半導体シリコン基板上に堆積する金
属タングステンが、3μm厚以上であることを特徴とす
る請求項1又は2に記載のステンシルマスク形成方法。
4. The stencil mask forming method according to claim 1, wherein the metal tungsten deposited on the semiconductor silicon substrate has a thickness of 3 μm or more.
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