JP3068098B1 - ステンシルマスクおよび製造方法 - Google Patents
ステンシルマスクおよび製造方法Info
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- JP3068098B1 JP3068098B1 JP28194899A JP28194899A JP3068098B1 JP 3068098 B1 JP3068098 B1 JP 3068098B1 JP 28194899 A JP28194899 A JP 28194899A JP 28194899 A JP28194899 A JP 28194899A JP 3068098 B1 JP3068098 B1 JP 3068098B1
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 ドライエッチング工程におけるマイクロロー
ディング効果の影響を低減させ、ステンシルマスク基板
面内の寸法精度を向上させるステンシルマスクおよび製
造方法を提供する。 【解決手段】 ドライエッチングによるパターン開口工
程に先立って、微細パターンの領域１３上のステンシル
マスク基板１をエッチングによりエッチング深さ方向に
除去し、基板膜厚を他の領域１２に対し薄膜化すること
により、種々のパターン寸法が混在するステンスルマス
ク基板においてもマスク面内の寸法を精度よく加工する
ことができる。したがって、ドライエッチング工程にお
けるマイクロローディング効果の影響を低減させて、ス
テンシルマスク基板面内の寸法精度を向上させるステン
シルマスクおよび製造方法を提供することができる。
ディング効果の影響を低減させ、ステンシルマスク基板
面内の寸法精度を向上させるステンシルマスクおよび製
造方法を提供する。 【解決手段】 ドライエッチングによるパターン開口工
程に先立って、微細パターンの領域１３上のステンシル
マスク基板１をエッチングによりエッチング深さ方向に
除去し、基板膜厚を他の領域１２に対し薄膜化すること
により、種々のパターン寸法が混在するステンスルマス
ク基板においてもマスク面内の寸法を精度よく加工する
ことができる。したがって、ドライエッチング工程にお
けるマイクロローディング効果の影響を低減させて、ス
テンシルマスク基板面内の寸法精度を向上させるステン
シルマスクおよび製造方法を提供することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンシルマスク
および製造方法に関し、特に半導体装置の製造等におけ
る電子ビームリソグラフィまたはイオンビームリソグラ
フィに用いられるパターン転写用ステンシルマスクおよ
び製造方法に関する。
および製造方法に関し、特に半導体装置の製造等におけ
る電子ビームリソグラフィまたはイオンビームリソグラ
フィに用いられるパターン転写用ステンシルマスクおよ
び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の製造の際の微細パタ
ーニングに用いられる電子ビームリソグラフィにおい
て、スループットを向上させるために、パターン転写用
マスクとしてシリコン（Ｓｉ）基板またはＳＯＩ（Sili
con on Insulator）基板を加工した、パターン領域を開
口するステンシル（stencil）マスクが用いられてい
た。
ーニングに用いられる電子ビームリソグラフィにおい
て、スループットを向上させるために、パターン転写用
マスクとしてシリコン（Ｓｉ）基板またはＳＯＩ（Sili
con on Insulator）基板を加工した、パターン領域を開
口するステンシル（stencil）マスクが用いられてい
た。
【０００３】図２は、従来用いられているステンシルマ
スク基板の構造の断面図を示す。図２において、符号１
は基板膜厚がＢ２であるステンシルマスク基板、２はパ
ターン寸法（Ａ２）が比較的大きい低アスペクト比の領
域、３はパターン寸法（Ａ１）が低アスペクト比の領域
２より微細な高アスペクト比の領域である。ここで、ア
スペクト比（aspect ratio）は、基板１上に形成された
パターンの深さとパターン寸法との比であり、領域２で
はＢ２／Ａ２であり領域３ではＢ２／Ａ１である。した
がって、同じ基板膜厚（Ｂ２）のパターン寸法であれ
ば、パターン寸法の微細な領域３の方が領域２よりもア
スペクト比は高くなる。以下、領域２を低アスペクト比
領域、領域３を高アスペクト比領域という。
スク基板の構造の断面図を示す。図２において、符号１
は基板膜厚がＢ２であるステンシルマスク基板、２はパ
ターン寸法（Ａ２）が比較的大きい低アスペクト比の領
域、３はパターン寸法（Ａ１）が低アスペクト比の領域
２より微細な高アスペクト比の領域である。ここで、ア
スペクト比（aspect ratio）は、基板１上に形成された
パターンの深さとパターン寸法との比であり、領域２で
はＢ２／Ａ２であり領域３ではＢ２／Ａ１である。した
がって、同じ基板膜厚（Ｂ２）のパターン寸法であれ
ば、パターン寸法の微細な領域３の方が領域２よりもア
スペクト比は高くなる。以下、領域２を低アスペクト比
領域、領域３を高アスペクト比領域という。
【０００４】図２に示される従来の構造のステンシルマ
スク基板では、微細パターンの高アスペクト比領域３の
パターン寸法の精度が、ドライエッチング工程において
悪化するという問題があった。例えば、一例として、電
子光学系の縮小倍率が４倍であり、ステンシルマスク基
板１の基板膜厚Ｂ２＝２μｍの条件で、０．１０μｍ幅
の微細パターンと０．２５μｍ幅のパターンとを同一の
マスクでパターン転写しようとする場合、ステンシルマ
スク基板１上の開口幅は、各々Ａ１＝０．４０μｍとＡ
２＝１．０μｍとになる。アスペクト比は、各々Ｂ２／
Ａ１＝２／０．４０＝５、Ｂ２／Ａ２＝２／１．０＝２
となる。製造過程のドライエッチング工程における諸条
件をＡ２＝１．０μｍ幅の開口に合わせる場合、Ａ１＝
０．４０μｍ幅の微細パターンの高アスペクト比領域３
は、電子顕微鏡等による実測によると、平均で約０．１
８μｍ程度、設計寸法に対して寸法精度が損なわれると
いう問題があった。この問題は、エッチング幅が小さく
なるにつれてエッチング速度が低下するというマイクロ
ローディング効果（microloading effect）の影響によ
るものと考えられる。
スク基板では、微細パターンの高アスペクト比領域３の
パターン寸法の精度が、ドライエッチング工程において
悪化するという問題があった。例えば、一例として、電
子光学系の縮小倍率が４倍であり、ステンシルマスク基
板１の基板膜厚Ｂ２＝２μｍの条件で、０．１０μｍ幅
の微細パターンと０．２５μｍ幅のパターンとを同一の
マスクでパターン転写しようとする場合、ステンシルマ
スク基板１上の開口幅は、各々Ａ１＝０．４０μｍとＡ
２＝１．０μｍとになる。アスペクト比は、各々Ｂ２／
Ａ１＝２／０．４０＝５、Ｂ２／Ａ２＝２／１．０＝２
となる。製造過程のドライエッチング工程における諸条
件をＡ２＝１．０μｍ幅の開口に合わせる場合、Ａ１＝
０．４０μｍ幅の微細パターンの高アスペクト比領域３
は、電子顕微鏡等による実測によると、平均で約０．１
８μｍ程度、設計寸法に対して寸法精度が損なわれると
いう問題があった。この問題は、エッチング幅が小さく
なるにつれてエッチング速度が低下するというマイクロ
ローディング効果（microloading effect）の影響によ
るものと考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
構造のステンシルマスク基板では、ドライエッチング工
程において高アスペクト比領域と低アスペクト比領域と
で、マイクロローディング効果の影響によりステンシル
マスク基板面内の寸法精度が損なわれるという問題があ
った。そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するた
めになされたものであり、ドライエッチング工程におけ
るマイクロローディング効果の影響を低減させることに
より、ステンシルマスク基板面内の寸法精度を向上させ
るステンシルマスクおよび製造方法を提供することにあ
る。
構造のステンシルマスク基板では、ドライエッチング工
程において高アスペクト比領域と低アスペクト比領域と
で、マイクロローディング効果の影響によりステンシル
マスク基板面内の寸法精度が損なわれるという問題があ
った。そこで、本発明の目的は、上記問題を解決するた
めになされたものであり、ドライエッチング工程におけ
るマイクロローディング効果の影響を低減させることに
より、ステンシルマスク基板面内の寸法精度を向上させ
るステンシルマスクおよび製造方法を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明のステンシルマ
スクは、リソグラフィに用いられる所定の基板膜厚のパ
ターン転写用ステンシルマスクであって、所定のパター
ン寸法を有する第１領域と、前記第１領域よりパターン
寸法が微細な第２領域とを備え、前記第２領域の基板膜
厚を前記第１領域の基板膜厚より薄膜化したものであ
る。
スクは、リソグラフィに用いられる所定の基板膜厚のパ
ターン転写用ステンシルマスクであって、所定のパター
ン寸法を有する第１領域と、前記第１領域よりパターン
寸法が微細な第２領域とを備え、前記第２領域の基板膜
厚を前記第１領域の基板膜厚より薄膜化したものであ
る。
【０００７】ここで、この発明のステンシルマスクは、
基板膜厚に対するパターン寸法の比であるアスペクト比
を、前記第１領域と前記第２領域とにおいて一定とする
ことができるものである。
基板膜厚に対するパターン寸法の比であるアスペクト比
を、前記第１領域と前記第２領域とにおいて一定とする
ことができるものである。
【０００８】この発明のステンシルマスクの製造方法
は、リソグラフィに用いられるパターン転写用ステンシ
ルマスクの製造方法であって、ドライエッチングによる
パターン開口に先立って、所定のパターン寸法を有する
第１領域よりもパターン寸法が微細な第２領域に対し
て、該第２領域の基板膜厚を該第１領域の基板膜厚より
薄膜化するようにエッチング除去するものである。
は、リソグラフィに用いられるパターン転写用ステンシ
ルマスクの製造方法であって、ドライエッチングによる
パターン開口に先立って、所定のパターン寸法を有する
第１領域よりもパターン寸法が微細な第２領域に対し
て、該第２領域の基板膜厚を該第１領域の基板膜厚より
薄膜化するようにエッチング除去するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明の実施の形態におけるステ
ンシルマスク基板の構造の断面図を示す。図１におい
て、符号１は基板膜厚がＢ２であるステンシルマスク基
板、１２はパターン寸法（Ａ２）が比較的大きい領域、
１３はパターン寸法（Ａ１）が領域１２より微細な領域
である。
ンシルマスク基板の構造の断面図を示す。図１におい
て、符号１は基板膜厚がＢ２であるステンシルマスク基
板、１２はパターン寸法（Ａ２）が比較的大きい領域、
１３はパターン寸法（Ａ１）が領域１２より微細な領域
である。
【００１１】図１に示されるように、ステンシルマスク
基板１製造の諸条件は、一例として、電子光学系の縮小
倍率が４倍であり、ステンシルマスク基板１の膜厚Ｂ２
＝２μｍで、０．１０μｍ幅の微細パターンと０．２５
μｍ幅のパターンとを同一のマスクでパターン転写しよ
うとする場合を考える。この場合、ステンシルマスク１
上の開口幅は、各々Ａ１＝０．４０μｍとＡ２＝１．０
μｍとになる。ドライエッチングによるパターン開口工
程に先立って、Ａ１＝０．４０μｍ幅の微細パターンの
領域１３上のステンシルマスク基板１の基板をエッチン
グによりエッチング深さ方向に１．２μｍ（＝Ｂ２−Ｂ
１）程度除去し、基板膜厚をＢ１＝０．８μｍ程度にし
てＢ２＝２μｍに対し薄膜化する。この微細パターンの
領域１３の薄膜化により、アスペクト比は、微細パター
ンの領域１３がＢ１／Ａ１＝０．８／０．４０＝２とな
り、一方領域１２はＢ２／Ａ２＝２／１．０＝２とな
り、ステンシルマスク基板１の面内のアスペクト比は約
２程度と一定になる。製造過程のドライエッチング工程
における諸条件をＡ２＝１．０μｍ幅の開口に合わせる
場合、Ａ１＝０．４０μｍ幅の微細パターンの領域１３
は、電子顕微鏡等による実測によると、設計寸法に対す
る寸法誤差は平均で約±０．０２μｍ程度以下に抑える
ことができた。上述のように寸法精度の向上を得ること
により、ステンシルマスクおよびＬＳＩチップの量産歩
留まりも大幅に向上させることが可能である。
基板１製造の諸条件は、一例として、電子光学系の縮小
倍率が４倍であり、ステンシルマスク基板１の膜厚Ｂ２
＝２μｍで、０．１０μｍ幅の微細パターンと０．２５
μｍ幅のパターンとを同一のマスクでパターン転写しよ
うとする場合を考える。この場合、ステンシルマスク１
上の開口幅は、各々Ａ１＝０．４０μｍとＡ２＝１．０
μｍとになる。ドライエッチングによるパターン開口工
程に先立って、Ａ１＝０．４０μｍ幅の微細パターンの
領域１３上のステンシルマスク基板１の基板をエッチン
グによりエッチング深さ方向に１．２μｍ（＝Ｂ２−Ｂ
１）程度除去し、基板膜厚をＢ１＝０．８μｍ程度にし
てＢ２＝２μｍに対し薄膜化する。この微細パターンの
領域１３の薄膜化により、アスペクト比は、微細パター
ンの領域１３がＢ１／Ａ１＝０．８／０．４０＝２とな
り、一方領域１２はＢ２／Ａ２＝２／１．０＝２とな
り、ステンシルマスク基板１の面内のアスペクト比は約
２程度と一定になる。製造過程のドライエッチング工程
における諸条件をＡ２＝１．０μｍ幅の開口に合わせる
場合、Ａ１＝０．４０μｍ幅の微細パターンの領域１３
は、電子顕微鏡等による実測によると、設計寸法に対す
る寸法誤差は平均で約±０．０２μｍ程度以下に抑える
ことができた。上述のように寸法精度の向上を得ること
により、ステンシルマスクおよびＬＳＩチップの量産歩
留まりも大幅に向上させることが可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上より、本実施の形態によれば、ドラ
イエッチングによるパターン開口工程に先立って、微細
パターンの領域１３上のステンシルマスク基板１をエッ
チングによりエッチング深さ方向に除去し、基板膜厚を
他の領域１２に対し薄膜化することにより、種々のパタ
ーン寸法が混在するステンスルマスク基板においてもマ
スク面内の寸法を精度よく加工することができる。した
がって、ドライエッチング工程におけるマイクロローデ
ィング効果の影響を低減させて、ステンシルマスク基板
面内の寸法精度を向上させるステンシルマスクおよび製
造方法を提供することができる。
イエッチングによるパターン開口工程に先立って、微細
パターンの領域１３上のステンシルマスク基板１をエッ
チングによりエッチング深さ方向に除去し、基板膜厚を
他の領域１２に対し薄膜化することにより、種々のパタ
ーン寸法が混在するステンスルマスク基板においてもマ
スク面内の寸法を精度よく加工することができる。した
がって、ドライエッチング工程におけるマイクロローデ
ィング効果の影響を低減させて、ステンシルマスク基板
面内の寸法精度を向上させるステンシルマスクおよび製
造方法を提供することができる。
【図１】 本発明の実施の形態におけるステンシルマス
ク基板の構造の断面図である。
ク基板の構造の断面図である。
【図２】 従来用いられているステンシルマスク基板の
構造の断面図である。
構造の断面図である。
１ ステンスルマスク基板、 ２ 低アスペクト比領
域、 ３ 高アスペクト比領域、 １２ 領域、 １３
微細パターンの領域。
域、 ３ 高アスペクト比領域、 １２ 領域、 １３
微細パターンの領域。
Claims (3)
- 【請求項１】 リソグラフィに用いられる所定の基板膜
厚のパターン転写用ステンシルマスクであって、 所定のパターン寸法を有する第１領域と、 前記第１領域よりパターン寸法が微細な第２領域とを備
え、 前記第２領域の基板膜厚を前記第１領域の基板膜厚より
薄膜化したことを特徴とするステンシルマスク。 - 【請求項２】 基板膜厚に対するパターン寸法の比であ
るアスペクト比を、前記第１領域と前記第２領域とにお
いて一定としたことを特徴とする請求項１記載のステン
シルマスク。 - 【請求項３】 リソグラフィに用いられるパターン転写
用ステンシルマスクの製造方法であって、 ドライエッチングによるパターン開口に先立って、 所定のパターン寸法を有する第１領域よりもパターン寸
法が微細な第２領域に対して、該第２領域の基板膜厚を
該第１領域の基板膜厚より薄膜化するようにエッチング
除去することを特徴とするステンシルマスクの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28194899A JP3068098B1 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | ステンシルマスクおよび製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28194899A JP3068098B1 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | ステンシルマスクおよび製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3068098B1 true JP3068098B1 (ja) | 2000-07-24 |
| JP2001102294A JP2001102294A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=17646155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28194899A Expired - Fee Related JP3068098B1 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | ステンシルマスクおよび製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3068098B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3274448B2 (ja) * | 2000-01-26 | 2002-04-15 | 株式会社半導体先端テクノロジーズ | ステンシルマスクの製造方法 |
-
1999
- 1999-10-01 JP JP28194899A patent/JP3068098B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001102294A (ja) | 2001-04-13 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080519 Year of fee payment: 8 |
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