JP2979631B2 - Stencil mask forming method - Google Patents

Stencil mask forming method

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JP2979631B2 JP2313551A JP31355190A JP2979631B2 JP 2979631 B2 JP2979631 B2 JP 2979631B2 JP 2313551 A JP2313551 A JP 2313551A JP 31355190 A JP31355190 A JP 31355190A JP 2979631 B2 JP2979631 B2 JP 2979631B2
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Description

【発明の詳細な説明】 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。
Description: 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 stencil mask in reduction transfer type electron beam lithography using a stencil mask. It relates to a forming method.

従来の技術 電子ビームリソグラフィ技術は、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る。す
なわち、電子銃から発生した電子ビームを収束レンズに
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固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
み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. 2. Description of the Related Art Conventionally, a widely used electron beam writing 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. Called the law. That is, an electron beam generated from an electron gun can be focused on a resist surface by a converging lens into a narrow beam spot, and the position of the beam spot can be controlled by a deflection system to draw an arbitrary solid on the resist. Is the way. This method has the advantage that the 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. However, on the other hand, in this method, the spot diameter of the electron beam is about 0.1 to 2 μm, so that the number of spots to be drawn becomes enormous along with the size of the drawing pattern, and the operating frequency of the deflection system is limited. Therefore, there is a disadvantage that the spot moving speed is limited, the time required for drawing becomes extremely long, and the throughput is reduced.

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1例を第4図に示す。
Therefore, recently, in order to solve these drawbacks, a reduction transfer method has been devised in which a partial pattern is transferred using a mask instead of drawing all the patterns of an LSI chip as a single stroke. . In other words, this method is a method in which a repetitive area of an 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, FIG. 4 shows an example of a stencil mask forming method that is currently considered.

半導体シリコン基板11に加速電圧50kV、ドーズ量1×
1019cm-1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(第4図(a))。この上にシリコンのエ
ピ層43を形成し、さらにエピ層上に保護膜44として窒化
膜を堆積する(第4図(b))。その後、半導体シリコ
ン基板の裏面をエチレングリコール・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
(第4図(c))。
An acceleration voltage of 50 kV and a dose of 1 × are applied to a semiconductor silicon substrate 11.
Implant boron ions at 10 19 cm -1
41 are formed (FIG. 4A). An epitaxial layer 43 of silicon is formed thereon, and a nitride film is deposited on the epitaxial layer as a protective film 44 (FIG. 4B). Thereafter, the back surface of the semiconductor silicon substrate is etched to a boron injection layer with an ethylene glycol pyrocatechol solution to remove the protective film (FIG. 4 (c)).

エピ層の上に、電子ビームリソグラフィ技術を用いて
レジストパターン45の形成を行う(第4図(d))。
A resist pattern 45 is formed on the epi layer by using an electron beam lithography technique (FIG. 4D).

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(第4図(d))。
Using the resist pattern 45 as a mask, the epi layer and the ion-implanted layer are etched to form a mask pattern (FIG. 4D).

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、イオン注入層とエピ層のみで電
子ビームを止め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。
With the above-described 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 stopping the electron beam only by the ion-implanted layer and the epi-layer needs to be provided. It's not easy.

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。第3図に、
電子ビームの加速電圧に対するSi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で用いられる加
速電圧は20〜50keV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。また、シ
リコン自身はもろく、すぐに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、熱安定が良いものが望まれる。
Problems to be Solved by the Invention As described above, when only a silicon material is used in a stencil mask used for electron beam reduction transfer lithography, a film thickness of several tens μm or more is required. In FIG.
It shows the range of electrons in Si with respect to the acceleration voltage of the electron beam. Usually, the acceleration voltage used in electron beam lithography is 20 to 50 keV, so that a silicon film as a mask requires a film thickness of about 20 μm. In addition, silicon itself is fragile and has a drawback that it is easily cracked. Undoped silicon has poor electron conductivity, and there is also a problem that charge-up occurs due to irradiation with an electron beam and the beam shifts. That is, it is desired that the stencil mask be as thin as possible, have mechanical strength, good electronic conductivity, and good dimensional stability and thermal stability due to temperature change.

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。第3図には、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
×10-6deg-1に対して金は14.2×10-6deg-1であり、また
熱伝導率はシリコンが1.7cm・deg、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 also shows the range of electrons in the case of gold as in the case of silicon. Since gold cannot be etched, it can only be deposited on the mask surface,
Further, they are very difficult to treat as impurities in a silicon semiconductor process. Further, when the electron beam is irradiated on the mask, heat is generated, and the mask is deformed.
Gold is 14.2 × 10 -6 deg -1 compared to × 10 -6 deg -1 , and the thermal conductivity of silicon is 1.7 cm-deg and gold is 3.1 cm-deg. It is conceivable that the mask is distorted by depositing. The present inventors have completed a method of forming a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography in order to solve these problems.

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
ン基板の表面に高エネルギーイオン注入技術によりボロ
ンを注入し、前記ボロン注入層上全面にタングステンを
堆積する工程と、前記タングステン層上に電子ビームリ
ソグラフィ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、前記タングステン
層およびボロン注入層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のシリコン部分を裏
面から除去し、前記ボロン注入層の裏面にタングステン
を堆積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、高エネルギーイオン注入とし
て、エネルギー1MeV以上、ドーズ量1×1019cm-2以上で
あり、また、半導体シリコン基板の表面および裏面に堆
積するタングステンの膜厚が等しく、かつ、0.5μm以
上である方法を提供する。
Means for Solving the Problems A stencil mask forming method of the present invention comprises the steps of: implanting boron into a surface of a semiconductor silicon substrate by a high energy ion implantation technique; and depositing tungsten on the entire surface of the boron implanted layer; Forming a resist pattern thereon by using an electron beam lithography technique, etching the tungsten layer and the boron implanted layer using the resist pattern as a mask to transfer the pattern, and removing a silicon portion of the semiconductor silicon substrate from the back surface And depositing tungsten on the back surface of the boron implanted layer. Preferably, the high-energy ion implantation has an energy of 1 MeV or more and a dose of 1 × 10 19 cm −2 or more, and the film thickness of tungsten deposited on the front and back surfaces of the semiconductor silicon substrate is equal, and A method is provided that is at least μm.

さらに、また本発明は、半導体シリコン基板の表面に
高エネルギーイオン注入技術によりボロンを注入し、前
記ボロン注入層上全面にポリシリコンおよびタングステ
ンを堆積する工程と、前記半導体シリコン基板のシリコ
ン部分を裏面から除去し、前記ボロン注入層の裏面にタ
ングステンを堆積する工程と、前記半導体シリコン基板
の表面に堆積したタングステン層上に電子ビームリソグ
ラフィ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、前記タングステン層、
ポリシリコン層およびボロン注入層をエッチングしパタ
ーンを転写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、高エネルギーイオン注入
として、エネルギー1MeV以上、ドーズ量1×1019cm-2
上であり、また、半導体シリコン基板の表面および裏面
に堆積するタングステンの膜厚が等しく、かつ、0.5μ
m以上である方法を提供する。
Still further, the present invention provides a method of implanting boron into a surface of a semiconductor silicon substrate by a high-energy ion implantation technique and depositing polysilicon and tungsten over the entire surface of the boron implanted layer, From the step of depositing tungsten on the back surface of the boron implanted layer, and forming a resist pattern on the tungsten layer deposited on the surface of the semiconductor silicon substrate using electron beam lithography, using the resist pattern as a mask , The tungsten layer,
Etching the polysilicon layer and the boron implanted layer to transfer the pattern. Preferably, the high-energy ion implantation has an energy of 1 MeV or more and a dose of 1 × 10 19 cm −2 or more, and the film thickness of tungsten deposited on the front and back surfaces of the semiconductor silicon substrate is equal, and μ
m is provided.

すなわち、金とタングステンでは原子質量が近い値
で、第4図に示すように、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4.5×10-6deg-1、1.7cm・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。さらに、シリコンの表
面、裏面ともにタングステンを堆積することによって、
熱ひずみを完全に防止することができる。
That is, since the atomic masses of gold and tungsten are 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 surface. This tungsten has a thermal expansion coefficient and a thermal conductivity of 4.5 × 10 −6 deg −1 and 1.7 cm · deg, respectively, which are very close to those of silicon. In addition, it has a high electronic conductivity, excellent mechanical strength, and can be used in a silicon semiconductor process. Furthermore, by depositing tungsten on both the front and back surfaces of silicon,
Thermal distortion can be completely prevented.

作用 本発明は、前記した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る。
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 above-described mask forming process. 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 occurrence of thermal strain and there is no need to deposit gold. it can. That is, by using tungsten-silicon, it is possible to form a stencil mask having excellent mechanical strength, and good dimensional stability and thermal stability due to temperature change. Therefore, by using the present invention, a thin, accurate and thermally stable
Effectively works for stencil mask formation.

実施例 まず、本発明の概要を述べる。本発明は、シリコンの
表面、裏面ともにタングステンを堆積することによっ
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、ドライエッチングによるパ
ターン転写も可能であるので、容易に正確に電子ビーム
縮小転写リソグラフィ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。
Embodiment First, an outline of the present invention will be described. According to the present invention, a thin and practical stencil mask having no thermal strain can be formed by depositing tungsten on both the front and back surfaces of silicon. 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 almost the same for tungsten and gold. In addition, since silicon and tungsten have similar values of both the thermal conductivity and the coefficient of thermal expansion, they are not distorted by the influence of heat due to the electron beam. Further, tungsten can be used in a semiconductor silicon process, and a pattern can be transferred by dry etching, so that a pattern can be easily and accurately formed as a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography.

(実施例1) 本発明の第1の実施例を第1図に示す。半導体シリコ
ン基板11上に加速エネルギー2MeV、ドーズ量1×1019cm
-2のボロンイオン13を注入した。形成されたイオン注入
層12は約10μmであった(第1図(a))、この上にタ
ングステン層14を約3μm厚堆積し、このタングステン
層の上に、電子ビームリソグラフィ技術を用いてレジス
トパターン13を形成した(第1図(b))。このレジス
トパターンをマスクとして、タングステン層をCBrF3
スを用いてドライエッチングを行い、さらに、イオン注
入層をCCl4ガスを用いてドライエッチングにより、パタ
ーン転写を行い、正確で垂直な断面形状のパターンが得
られた(第1図(c))。この基板をエチレングリコー
ル・ピロカテコール溶液に浸し、シリコン領域11のみを
溶解除去した(第1図(d))。その後、この基板の裏
面より、タングステン層16を約3μm厚堆積することに
よって、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(第1図(e))。
Embodiment 1 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. Acceleration energy 2 MeV, dose 1 × 10 19 cm on semiconductor silicon substrate 11
-2 boron ions 13 were implanted. The formed ion-implanted layer 12 had a thickness of about 10 μm (FIG. 1A). A tungsten layer 14 was deposited thereon to a thickness of about 3 μm, and a resist was formed on the tungsten layer by using an electron beam lithography technique. A pattern 13 was formed (FIG. 1 (b)). Using this resist pattern as a mask, the tungsten layer is dry-etched using CBrF 3 gas, and the ion-implanted layer is subjected to pattern transfer by dry etching using CCl 4 gas. Was obtained (FIG. 1 (c)). This substrate was immersed in an ethylene glycol pyrocatechol solution to dissolve and remove only the silicon region 11 (FIG. 1 (d)). Then, a stencil mask having excellent mechanical strength and high thermal stability without heat distortion was formed by depositing a tungsten layer 16 to a thickness of about 3 μm from the back surface of the substrate (FIG. 1). (E)).

以上のように、本実施例によれば、半導体シリコン基
板の表面、及び裏面にタングステンを堆積することによ
って、電子ビームの加速電圧が50keVの場合でも電子を
しゃへいすることができる実用的な電子ビーム縮小転写
リソグラフィ用ステンシルマスクを形成することができ
る。
As described above, according to the present embodiment, by depositing tungsten on the front and back surfaces of the semiconductor silicon substrate, a practical electron beam capable of shielding electrons even when the acceleration voltage of the electron beam is 50 keV. A stencil mask for reduction transfer lithography can be formed.

(実施例2) 本発明の第2の実施例を第2図に示す。半導体シリコ
ン基板11上に加速エネルギー2MeV、ドーズ量1×1019cm
-2でボロンイオン22を注入した。形成されたイオン注入
層21は約10μmであった(第2図(a))。この上にポ
リシリコン層23を1μm厚堆積し、さらにタングステン
層24を2μm厚堆積した(第2図(b))。この後、こ
の基板をエチレングリコール・ピロカテコール溶液に浸
し、シリコン領域11のみを溶解除去した。この基板の裏
面にタングステン層25を2μm厚堆積した。(第2図
(c))。タングステン層24上に、電子ビームリソグラ
フィ技術を用いてレジストパターン26を形成した(第2
図(d))。このレジストパターンをマスクとして、タ
ングステン層をCBrF3ガスを用いてドライエッチングを
行い、さらにCCl4ガスによりポリシリコン層、イオン注
入層のエッチングを行い、正確で、機械的強度のすぐれ
た、熱安定性の高いステンシルマスクを形成することが
できた(第2図(e))。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention. Acceleration energy 2 MeV, dose 1 × 10 19 cm on semiconductor silicon substrate 11
At -2 , boron ions 22 were implanted. The formed ion implantation layer 21 was about 10 μm (FIG. 2A). A polysilicon layer 23 was deposited thereon to a thickness of 1 μm, and a tungsten layer 24 was deposited to a thickness of 2 μm (FIG. 2B). Thereafter, the substrate was immersed in an ethylene glycol pyrocatechol solution to dissolve and remove only the silicon region 11. On the back surface of this substrate, a tungsten layer 25 was deposited to a thickness of 2 μm. (FIG. 2 (c)). A resist pattern 26 was formed on the tungsten layer 24 by using an electron beam lithography technique.
Figure (d). Using this resist pattern as a mask, the tungsten layer is dry-etched with CBrF 3 gas, and the polysilicon layer and ion-implanted layer are further etched with CCl 4 gas to provide accurate, excellent mechanical strength and heat stability. A stencil mask having high properties was able to be formed (FIG. 2 (e)).

以上のように、本実施例によれば、半導体シリコン基
板の表面、および裏面にタングステンを堆積することに
よって、熱によるひずみのない、薄くても十分電子をし
ゃへいすることができ、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
ソグラフィ用ステンシルマスクを形成することができ
る。
As described above, according to the present embodiment, by depositing tungsten on the front surface and the back surface of the semiconductor silicon substrate, electrons can be sufficiently shielded even if thin without distortion due to heat, and beam due to charge-up can be obtained. It is possible to form an accurate and practical stencil mask for electron beam reduction transfer lithography, which does not cause displacement.

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
ン基板の高エネルギーイオン注入を行い、その表面、お
よび裏面にタングステンを堆積することによって、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10μm以下であるので、マ
スク膜厚としても10μm以下の薄膜で十分電子をしゃへ
いすることができ、電子ビーム縮小転写リソグラフィ用
ステンシルマスクとして作用し、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。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, high-energy ion implantation of a semiconductor silicon substrate is performed, and tungsten is deposited on the front surface and the back surface of the semiconductor silicon substrate. An accurate, thin, and highly practical stencil mask that is high, has no distortion due to heat, does not cause a beam shift due to electron charge-up, and can be easily formed. In addition, tungsten has a heavy atomic mass and an electron range of 10 μm or less.Thus, a thin film with a mask thickness of 10 μm or less can sufficiently shield electrons, and acts as a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography. 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]

第1図は本発明における一実施例の工程断面図、第2図
は同他の実施例の工程断面図、第3図は電子ビームの加
速電圧に対する電子の飛程を表す図、第4図は従来のス
テンシルマスク形成プロセスの工程断面図である。 11……半導体シリコン基板、12……ボロン注入層、13…
…ボロンイオン、14,16……タングステン層、15……レ
ジストパターン。
1 is a process sectional view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a process sectional view of another embodiment, FIG. 3 is a diagram showing an electron range with respect to an acceleration voltage of an electron beam, and FIG. FIG. 2 is a process sectional view of a conventional stencil mask forming process. 11 ... semiconductor silicon substrate, 12 ... boron injection layer, 13 ...
... boron ions, 14, 16 ... tungsten layer, 15 ... resist pattern.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−276235(JP,A) 特開 平2−170411(JP,A) 特開 平2−307210(JP,A) 特開 昭59−184526(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/66 H01L 21/30 G03F 7/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-276235 (JP, A) JP-A-2-170411 (JP, A) JP-A-2-307210 (JP, A) JP-A-59-1979 184526 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 6 , DB name) H01L 21/66 H01L 21/30 G03F 7/20

Claims (6)

(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高エネルギー
イオン注入技術によりボロンを注入し、前記ボロン注入
層上全面にタングステンを堆積する工程と、前記タング
ステン層上に電子ビームリソグラフィ技術を用いて、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、前記タングステン層およびボロン注入層をエ
ッチングしパターンを転写する工程と、前記半導体シリ
コン基板のシリコン部分を裏面から除去し、前記ボロン
注入層の裏面にタングステンを堆積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 implanting boron into the surface of a semiconductor silicon substrate by a high-energy ion implantation technique and depositing tungsten on the entire surface of the boron implanted layer; and forming a resist on the tungsten layer by using an electron beam lithography technique. Forming a pattern, using the resist pattern as a mask, etching the tungsten layer and the boron-implanted layer to transfer the pattern, removing a silicon portion of the semiconductor silicon substrate from the back surface, and forming tungsten on the back surface of the boron-implanted layer. And a step of depositing a stencil mask.
【請求項2】高エネルギーイオン注入が、エネルギー1M
eV以上、ドーズ量1×1019cm-2以上であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載のステンシルマスク形成
方法。
2. The high energy ion implantation has an energy of 1M.
2. The stencil mask forming method according to claim 1, wherein the dose is not less than eV and the dose is not less than 1 × 10 19 cm −2 .
【請求項3】半導体シリコン基板の表面および裏面に堆
積するタングステンの膜厚が等しく、0.5μm以上であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のステン
シルマスク形成方法。
3. The stencil mask forming method according to claim 1, wherein the thickness of tungsten deposited on the front surface and the back surface of the semiconductor silicon substrate is equal to each other and is 0.5 μm or more.
【請求項4】半導体シリコン基板の表面に高エネルギー
イオン注入技術によりボロンを注入し、前記ボロン注入
層上全面にポリシリコンおよびタングステンを堆積する
工程と、前記半導体シリコン基板のシリコン部分を裏面
から除去し、前記ボロン注入層の裏面にタングステンを
堆積する工程と、前記半導体シリコン基板の表面に堆積
したタングステン層上に電子ビームリソグラフィ技術を
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、前記タングステン層、ポリシリコン
層およびボロン注入層をエッチングしパターンを転写す
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。
4. A step of implanting boron into the surface of the semiconductor silicon substrate by a high energy ion implantation technique, depositing polysilicon and tungsten over the entire surface of the boron implanted layer, and removing a silicon portion of the semiconductor silicon substrate from the back surface. Depositing tungsten on the back surface of the boron implanted layer, and forming a resist pattern on the tungsten layer deposited on the surface of the semiconductor silicon substrate using an electron beam lithography technique, using the resist pattern as a mask, Etching a tungsten layer, a polysilicon layer and a boron implanted layer to transfer a pattern.
【請求項5】高エネルギーイオン注入が、エネルギー1M
eV以上、ドーズ量1×1019cm-2以上であることを特徴と
する特許請求の範囲第4項記載のステンシルマスク形成
方法。
5. The method according to claim 1, wherein the high-energy ion implantation has an energy of 1M.
5. The stencil mask forming method according to claim 4, wherein the dose is not less than eV and the dose is not less than 1 × 10 19 cm −2 .
【請求項6】半導体シリコン基板の表面および裏面に堆
積するタングステンの膜厚が等しく、0.5μm以上であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載のステン
シルマスク形成方法。
6. The stencil mask forming method according to claim 4, wherein the film thickness of tungsten deposited on the front surface and the back surface of the semiconductor silicon substrate is equal and is 0.5 μm or more.
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