JP3148798B2 - 荷電粒子線露光用マスク製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、半導体集積回
路の製造工程等において、いわゆる部分一括方式の電子
ビーム露光のマスクとして用いられる荷電粒子線露光用
マスクを製造する荷電粒子線露光用マスク製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の高集積化への要請は近
年ますます加速されるばかりであり、これにともなっ
て、微細パターン露光のさらなる微細化が急務となって
いる。

【０００３】現在、微細パターン露光は、光によるフォ
トリソグラフィー法が主流であるが、このフォトリソグ
ラフィー法は、光の波長による原理的な限界がある。こ
のため、近年、光に比較して原理的に高分解能を有する
Ｘ線、あるいは、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒
子線を用いた方法の実用化が種々検討されている。

【０００４】この中で、電子ビームを用いた電子ビーム
露光については、従来からいわゆる一筆書きの描画によ
る露光方法が実用化されているが、この方法は、露光に
著しい時間を要する（スループットが低いという場合が
ある）ことから、大量の製品を迅速に製造するために迅
速な露光が要請される工程には用いることはできない。
このため、最近、例えば、露光パターン中に繰り返して
表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
を迅速に行なえるようにした、いわゆる部分一括露光
（ブロック露光又はセルプロジェクション露光という場
合もある）方法が提案されている。この方法に用いられ
るマスクは、通常、多数の互いに異なる要素的パターン
が１枚のマスクに形成されているものであり、このマス
クを用いた露光は、１つの要素的パターンの転写が終了
すると、電子ビームを偏向させるかもしくはマスクを移
動させるかもしくはその双方を行なう等によって次の要
素的パターン転写を行なうようにしている。

【０００５】ところで、上述の電子ビームによる部分一
括露光方法等のような荷電粒子線露光に用いられる荷電
粒子線露光用マスクは、一般に、支持枠部に支持された
薄膜部に荷電粒子線を通過させる貫通パターンが形成さ
れたものである。すなわち、荷電粒子線を良好に通過さ
せるような物質はないことから、荷電粒子線を通過させ
る部分にはいかなる物質も存在させることができないの
で、この部分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板等に形成すると、通過する電
子ビームが貫通パターンの側壁の影響を受けて正確な転
写が行われなくなるので、貫通パターンは薄膜に形成さ
れなければならない。また、薄膜を平面精度を保って支
持するためには所定強度を有する支持枠部が必要とな
る。

【０００６】従来の荷電粒子線露光用マスクとしては、
例えば、ＳＯＩ（Silicon on Insulater）基板に放電加
工による貫通パターンを形成する方法や、感光ガラスを
用いる方法等の報告例がある。しかし、これらの方法
は、露光における耐久性や加工精度等を考慮すると十分
でない。このため、最近、基板表面に薄膜を張り付けて
おき、基板裏面から支持枠部と張り付け形成した薄膜と
が残るように基板を湿式エッチングすることによって支
持枠部と薄膜部とを形成するようにし、一方、この薄膜
部に形成する貫通パターンは、上記薄膜部形成の湿式エ
ッチングの前又は後にドライエッチングによって形成す
るようにした方法が注目されてきている。この方法のう
ち、貫通パターンを薄膜部形成の後に形成する方法の具
体的手順は次の通りである。

【０００７】まず、厚さ５００μｍ程度のＳｉウエハ等
のＳｉ基板表面に厚さ１μｍ程度のＳｉＯ2 層を挾んで
薄いＳｉ板を貼りあわせ、この薄いＳｉ板を研摩して厚
さ２０μｍ程度の薄膜状にしてＳＯＩ基板を作製する。
次に、このＳＯＩ基板全面にＳｉを対象とする湿式エッ
チングに耐性のあるＳｉ3 Ｎ4 等のシリコン窒化膜を形
成する。次に、基板裏面のシリコン窒化膜にドライエッ
チングよって支持枠部となる部分を残して薄膜部となる
部分を除去するパターンニングを施す。次に、このパタ
ーンニングされたシリコン窒化膜をマスクにして、湿式
エッチングにより基板のうちの支持枠部となる部分を残
し、薄膜部となる領域を基板裏面から浸蝕して取り除
く。これによって、支持枠部に上記貼りあわせた薄膜が
支持されたものを得る。次に、上記シリコン窒化膜をあ
る種の湿式エッチングもしくはドライエッチングによっ
て除去する。そして、上記薄膜部にドライエッチングに
よって貫通パターンを形成する。なお、この貫通パター
ン形成のために用いるマスクとなる膜は、上記シリコン
窒化膜を形成する前に予め形成しておいてもよいし、ま
た、支持枠部と薄膜部とを形成した後に形成してもよい
（詳しくは、例えば、特開平６ー１３０６５５号公報参
照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の従来
の荷電粒子線露光用マスク製造方法においては、薄膜部
を形成する工程におけるエッチングの際に、この薄膜形
成領域のみをエッチングさせるために用いるマスクと、
該エッチングによって除去する部位を除く他の部分を該
エッチンングによる損傷から保護するために形成される
保護膜とを、ともにＳｉ3 Ｎ4 膜で構成している。これ
は、薄膜形成のための湿式エッチングに対して十分な耐
性を有すると同時に、正確なパターン形成が可能で、し
かも、ＣＶＤ法（化学気相成長法）等によって基板全面
に比較的容易に形成することができるという条件を満た
す薄膜としては、上記Ｓｉ3 Ｎ4 膜をはじめとする無機
系の膜に限られるものと考えられていたためである。

【０００９】ところが、例えば、このＳｉ3 Ｎ4 膜は、
その形成の際に基板の温度を３００℃以上に加熱する必
要があるとともに、用済み後にこれを除去するには、１
５０℃以上に加熱した熱燐酸を用いなければならない
等、その取り扱いが必ずしも容易でない。しかも、基板
を３００℃以上という高温に加熱する際に他の部分に熱
ストレスをはじめとする悪影響を与えるおそれが高い。
また、用済み後にこれを除去する際には、１５０℃に加
熱された熱燐酸によってその前に形成した薄膜部を損傷
してしまうおそれもある。それゆえ、このようなおそれ
を防止するために、処理条件を厳密に制御したり、さら
には他の工程を追加したりする必要が生じ、どうしても
工程が複雑・高度なものになって製造コストを引き上げ
ると同時に、歩留まり向上にも限界が生ずる。

【００１０】本発明は、上述の背景に基づいてなされた
ものであり、比較的単純な製造工程で欠陥のない荷電粒
子線露光用マスクを歩留まりよく低コストで製造するこ
とができる荷電粒子線露光用マスク製造方法を提供する
ことを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、本発明にかかる荷電粒子線露光用マスク製造方法
は、 （構成１） 支持枠部に支持された薄膜部に荷電粒子線
を通過させる貫通パターンを有する荷電粒子線露光用マ
スクを製造する荷電粒子線露光用マスク製造方法であっ
て、素材基板における支持枠部形成領域を除いた薄膜部
形成領域の一方の面側から他方の面側に向けてウエット
エッチングを施して他方の面側に薄膜部を形成する処理
を含む薄膜部形成工程と、前記薄膜部形成領域に貫通パ
ターンとなるパターンをエッチングを含むパターン形成
方法で形成する貫通パターン形成工程とを備えた荷電粒
子線露光用マスク製造方法において、前記薄膜部形成工
程におけるウエットエッチングの際に用いるマスクを構
成する膜材料として、チタン、クロム、タングステン、
ジルコニウム又はニッケルのいずれか１又は２以上を主
たる成分として含む材料を用いるとともに、前記マスク
は、前記素材基板の他方の面及び基板側面を除いて、前
記素材基板の前記一方の面に形成し、前記素材基板の他
方の面及び素材基板側面には、前記マスクを構成する膜
材料と異なる材料からなる保護膜を形成して、前記ウエ
ットエッチングを行うことを特徴とする構成、及び、 （構成２） 支持枠部に支持された薄膜部に荷電粒子線
を通過させる貫通パターンを有する荷電粒子線露光用マ
スクを製造する荷電粒子線露光用マスク製造方法であっ
て、素材基板における支持枠部形成領域を除いた薄膜部
形成領域の一方の面側から他方の面側に向けてウエット
エッチングを施して他方の面側に薄膜部を形成する処理
を含む薄膜部形成工程と、前記薄膜部形成領域に貫通パ
ターンとなるパターンをエッチングを含むパターン形成
方法で形成する貫通パターン形成工程とを備えた荷電粒
子線露光用マスク製造方法において、 前記薄膜部形成工
程におけるウエットエッチングの際に用いるマスクを構
成する膜材料として、チタン、クロム、タングステン、
ジルコニウム又はニッケルの いずれか１又は２以上を主
たる成分として含む材料を用いるとともに、前記マスク
は、前記素材基板の他方の面及び基板側面を除いて、前
記素材基板の前記一方の面側に形成し、前記素材基板の
他方の面及び素材基板側面には、前記マスクを構成する
膜材料と異なる材料である樹脂材料からなる保護膜を形
成して、前記ウエットエッチングを行うことを特徴とす
る構成とし、構成１又は２の態様として、 （構成３） 前記ウエットエッチングの際に用いるマス
クを構成する膜を、室温スパッタ法で形成することを特
徴とする構成とし、構成２又は３の態様として、前記樹
脂材料からなる保護膜は、スピンコート法で形成するこ
とを特徴とする構成とし、構成２乃至４のいずれかの態
様として、 （構成５） 前記樹脂材料からなる保護膜は、前記マス
クを構成する膜を形成した後に形成することを特徴とす
る構成とした。

【００１２】

【作用】上述の構成によれば、薄膜部形成工程における
ウエットエッチングの際に用いるマスクを構成する膜材
料として、チタン、クロム、タングステン、ジルコニウ
ム又はニッケルのいずれか１又は２以上を主たる成分と
して含む材料を用いるようにしたことにより、このマス
ク形成の際の処理条件を他の部位を損傷もしくは劣化さ
せるおそれのない低温等の条件のもとで行なうことが容
易に可能となり、また、用済み後に除去する際にも他の
部位を損傷もしくは劣化させるおそれのない条件のもと
で行なうことが容易に可能となった。

【００１３】これにより、荷電粒子線露光用マスクを高
歩留まりで安定してしかも低コストで製造することが可
能になる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明の実施例１にかかる荷電粒子
線露光用マスク製造方法の工程説明図である。以下、図
１を参照にしながら実施例１の荷電粒子線露光用マスク
製造方法を説明する。なお、上述のように、この種の荷
電粒子線露光用マスクは、仮に支持枠部に支持された薄
膜部に要素的パターンが形成されたマスクを単位マスク
とすると、実際には、互いに異なる要素的パターンを有
する単位マスクが大きなＳｉ基板に多数形成されたもの
を１枚のマスクとして用いるのが一般的であるが、説明
を簡単にするために以下の各実施例においては、単位マ
スクのみを取り上げて説明する。また、実施例１は、支
持枠部と薄膜部とが基板の一部を除去することにより形
成されたものであって共に上記基板の一部からなる一体
のもので構成した荷電粒子線露光用マスクを製造する例
である。

【００１５】厚さ約５００μｍのシリコンウエハ等から
なる基板１ａの両面に、後述するドライエッチングのマ
スクとして用いる厚さ２μｍのＳｉＯ2 膜４ａ，４ｂを
スパッタリング法によってそれぞれ形成する（図１(A)
参照）。なお、ここで、裏面にもＳｉＯ2 膜４ｂを形成
するのは、片面だけに形成すると基板１ａに反りが生ず
る場合もあるので、これを防止するためである。

【００１６】次に、基板１ａの表面のＳｉＯ2 膜２ａ上
にフォトレジストを形成し、後述する貫通パターン３１
（図１(G) 参照）を形成するためのパターン露光・現像
してレジストパターン（図示せず）を形成し、次に、こ
のレジストパターンをマスクにしてＳｉＯ2 膜４ａをド
ライエッチングして、貫通パターン３１を形成するため
のマスクとなるパターン４１が形成されたパターン付Ｓ
ｉＯ2 膜４を得る（図１(B) 参照）。

【００１７】次に、上記パターン付ＳｉＯ2 膜４をマス
クにして平行平板ＩＲＥ法によるドライエッチングによ
り、Ｓｉ基板１ａに、後で貫通パターン３１となる凹状
パターン３１ａを形成して（この加工をトレンチ加工と
いう場合がある）凹状パターン付基板１ｂを得る（図１
(C) 参照）。

【００１８】次に、上記パターン付ＳｉＯ2 膜４及び基
板裏面のＳｉＯ2 膜４ｂを緩衝弗酸によって除去し、次
に、上記凹状パターン付基板１ｂの裏面に、室温スパッ
タ法によって膜厚３０００オングストロームの金属チタ
ン膜５ａを形成する（図１(D) 参照）。後述するよう
に、この金属チタン膜５ａは基板１ｂを裏面からエッチ
ングして薄膜部３（図１(G) 参照）を形成する際のマス
クを形成するための膜である。

【００１９】次に、上記金属チタン膜５ａ上にフォトレ
ジストを形成し、薄膜部３を形成するためのパターン露
光・現像してレジストパターン（図示せず）を形成し、
次に、このレジストパターンをマスクにして金属チタン
膜５ａを２％の希弗硝酸水溶液でエッチングし、薄膜部
３を形成するためのマスクとなるパターン５１が形成さ
れたパターン付金属チタン膜５を得る。次に、凹状パタ
ーン付基板１ｂの表面及び凹状パターン３１ａの内部並
びに基板１ｂの側面にフッ素樹脂をスピンコート法で塗
布し、１５０℃で硬化させてフッ素樹脂保護膜６を形成
する（図１(E)参照）。このフッ素樹脂保護膜６は、薄
膜部３を形成する際のエッチング工程で使用するエッチ
ング液から基板１ｂを保護するためのものである。

【００２０】次に、上記パターン付金属チタン膜５及び
フッ素樹脂保護膜６が形成された凹状パターン付基板１
ｂに、上記パターン付金属チタン膜５をマスクにして、
１００℃に加熱されたＫＯＨ水溶液を用いてエッチング
を施す。このエッチングは、凹状パターン付基板１ｂの
裏面における金属チタン膜が除去されて形成されている
パターン５１内の領域が、上記凹状パターン３１ａの底
面部に貫通するようになるまで行なう（図１(F) 参
照）。

【００２１】次に、有機溶剤によってフッ素樹脂保護膜
６を除去し、また、パターン付金属チタン膜５を希弗硝
酸水溶液で除去することにより、図１(G) に示されるよ
うな、支持枠部２に支持された薄膜部３に貫通パターン
３１が形成された荷電粒子線露光用マスク１を得る。

【００２２】なお、図１(H) に示されるように、必要に
応じて、上記持枠部２及び薄膜部３の表面に膜厚２μｍ
程度のＴａ等の重金属からなる導電膜５を形成するよう
にしてもよい。これによれば、荷電粒子によってマスク
表面が帯電されることを軽減することができる。

【００２３】上述の実施例１の荷電粒子線露光用マスク
の製造方法によれば、薄膜部３を形成するエッチングの
際のマスクを構成する材料としてチタンを用いたことか
ら、マスク形成の際の処理条件を低温等の他の部位を損
傷もしくは劣化させるおそれのない条件のもとで行なう
ことが容易に可能となり、また、用済み後に除去する際
にも他の部位を損傷もしくは劣化させるおそれのない条
件のもとで行なうことが容易に可能となった。

【００２４】また、薄膜部３を形成するエッチングの際
に他の部分を保護するための保護膜としてフッ素樹脂保
護膜６を用いている。それゆえ、まず、これらの膜形成
や使用後の除去の工程を比較的低温で行なうことができ
る。したがって、これらの工程で他の部分に熱ストレス
や損傷を与えるおそれを著しく小さくできる。また、保
護膜をフッ素樹脂で構成したことにより、凹状パターン
３１ｂの内部まで完全に保護膜を形成することが容易に
可能であるのでエッチング液の浸蝕に対する保護を完全
に行なうことが可能であるとともに、その除去は、有機
溶剤で簡単にしかも完全に行なうことができる。

【００２５】さらに、上記実施例１の製造方法では、支
持枠部２と薄膜部３とがＳｉ基板１ａの一部を除去する
ことにより形成されたものであって共にＳｉ基板１ａの
一部からなる一体のものになるようにしていることか
ら、基板上に貼付け形成した薄膜で薄膜部を構成するよ
うにしたものに比較すると、製造中あるいは使用中にこ
の貼付け形成した薄膜の膜剥がれのおそれ等は全くな
く、また、皺発生等のおそれも著しく小さくできる。し
かも、ＳＯＩ基板等を作製する必要がないので、その製
造工程を著しく単純化できる等の優れた利点もある。

【００２６】このように、実施例１の荷電粒子線露光用
マスクの製造方法によれば、その製造工程数自体が少な
いこと、比較的高コストの薄膜形成工程やドライエッチ
ング工程を少なくし、低コストの湿式エッチング工程や
樹脂コーティング工程を採用していること、各工程が安
定して欠陥の生じにくい確実なものであるとともに、低
い処理温度で行なうことができる等の理由で他の部分に
熱ストレスや損傷を与えるおそれが小さいこと等から、
単純な構成で耐久性に富む荷電粒子線露光用マスクを高
歩留まりで安定してしかも低コストで製造することを可
能にしている。

【００２７】（実施例２）図２は本発明の実施例２にか
かる荷電粒子線露光用マスク製造方法の工程説明図であ
る。以下、図２を参照にしながら実施例２の荷電粒子線
露光用マスク製造方法を説明する。なお、この実施例２
は、基板表面に薄膜を張り付けておき、基板裏面から支
持枠部と張り付け形成した薄膜とが残るように基板を湿
式エッチングすることによって支持枠部と薄膜部とを形
成するようにした例であるが、基本的構成は上述の実施
例１と共通するので、基本的に同じ機能を果たす部分に
は同一の符号を付して説明する。

【００２８】まず、厚さ５００μｍ程度のＳｉウエハ等
のＳｉ基板１ａの表面に厚さ１μｍ程度の第１のＳｉＯ
2 膜７ａを熱酸化法で形成し、次に、この第１のＳｉＯ
2 膜７ａを挾んで薄い（厚さ３０μｍ程度）Ｓｉ板を貼
りあわせ、この薄いＳｉ板を研摩して厚さ２０μｍ程度
の薄膜状のＳｉ膜８ａにして、Ｓｉ基板１ａの上にＳｉ
Ｏ2 膜７ａを挾んでＳｉ膜８ａが貼りあわされた、いわ
ゆるＳＯＩ基板を作製する。次に、このＳＯＩ基板のＳ
ｉ膜８ａの上に、後述するドライエッチングのマスクと
して用いる厚さ２μｍの第２のＳｉＯ2 膜４ａをＣＶＤ
法によって形成する（図２(A) 参照）。

【００２９】次に、上記Ｓｉ基板１ａの裏面に、室温ス
パッタ法によって膜厚３０００オングストロームの金属
クロム膜を形成し（図示せず）、この金属クロム膜上に
フォトレジストを形成し、薄膜部３（図２(G) 参照）を
形成するためのパターンの露光・現像を行なってレジス
トパターン（図示せず）を形成し、次に、このレジスト
パターンをマスクにして上記金属クロム膜を２％の硝酸
第２セリウム・アンモニウム／過塩素酸水溶液でエッチ
ングし、薄膜部３を形成するためのマスクとなるパター
ン５１が形成されたパターン付金属クロム膜５を得る
（図２(B) 参照）。

【００３０】次に、基板１ａの表面及び側面エチレンー
プロピレン系樹脂を印刷法で塗布し、１５０℃で硬化さ
せて膜厚約３００μｍのエチレンープロピレン系樹脂保
護膜６を形成する（図２(C) 参照）。なお、このエチレ
ンープロピレン系樹脂保護膜６は、薄膜部３を形成する
際のエッチング工程で使用するエッチング液から基板１
ａ並びにその上に形成された薄膜類を保護するためのも
のである。

【００３１】次に、上記パターン付金属クロム膜５及び
エチレンープロピレン系樹脂保護膜６が形成された基板
１ａに、上記パターン付金属クロム膜５をマスクにし
て、ＩＰＡ（２ープロパノール）が１０％添加されたＫ
ＯＨ水溶液を７０℃に加熱したエッチング液を用いてエ
ッチングを施す。このエッチングは、パターン５１内の
領域が、基板１ａの表面に形成された第１のＳｉＯ2 膜
７ａの裏面に貫通するようになるまで行なう（図２(D)
参照）。

【００３２】次に、有機溶剤によってエチレンープロピ
レン系樹脂保護膜６を除去し、また、パターン付金属ク
ロム膜５を硝酸第２セリウム。アンモニウムー過塩素酸
水溶液を用いて除去し、これによって露出された第２の
ＳｉＯ2 膜４ａ上にフォトレジストを形成し（図示せ
ず）、貫通パターン３１を形成するためのパターンの露
光・現像を行なってレジストパターン（図示せず）を形
成し、次に、このレジストパターンをマスクにして上記
第２のＳｉＯ2 膜４ａをドライエッチングして、貫通パ
ターン３１を形成するためのマスクとなるパターン４１
が形成されたパターン付ＳｉＯ2 膜４を得る（図２(E)
参照）。

【００３３】次に、上記パターン付ＳｉＯ2 膜４をマス
クにしてＳｉ膜８ａをマグネトロンＲＩＥ法によるドラ
イエッチングして貫通パターン３１を形成するためのマ
スクとなるパターン８１が形成されたパターン付きＳｉ
膜８を得る（図２(F) 参照）。

【００３４】次に、上記パターン付ＳｉＯ2 膜４及び第
１のＳｉＯ2 膜７ａのうちの外部に露出している部分を
緩衝フッ酸で除去し、支持枠部２に支持された薄膜部３
に貫通パターン３１が形成された荷電粒子線露光用マス
ク１を得る（図２(G) 参照）。

【００３５】この実施例２は、基板表面に貼付けた薄膜
によって薄膜部を形成するようにしていることから、実
施例１に比較すると若干工程数が増える等の不利はある
が、実施例１の場合のように、樹脂保護膜を凹状パター
ン内まで形成させる必要がないので、その形成が容易で
あるという利点を有する。

【００３６】（実施例３）図３は本発明の実施例３にか
かる荷電粒子線露光用マスク製造方法の工程説明図であ
る。以下、図３を参照にしながら実施例３の荷電粒子線
露光用マスク製造方法を説明する。なお、この実施例３
は、樹脂保護膜を形成する前に貫通パターン形成用のパ
ターン形成を行なう点で実施例２とその工程の順序が異
なるほかの基本構成は実施例２と同じであるので、同一
の機能を果たす部分には同一の符号を付して説明する。

【００３７】まず、厚さ５００μｍ程度のＳｉウエハ等
のＳｉ基板１ａの表面に厚さ１μｍ程度の第１のＳｉＯ
2 膜７ａを減圧ＣＶＤ法で形成し、次に、この第１のＳ
ｉＯ2 膜７ａを挾んで薄い（厚さ３０μｍ程度）Ｓｉ板
を貼りあわせ、この薄いＳｉ板を研摩して厚さ１０μｍ
程度の薄膜状のＳｉ膜８ａにして、Ｓｉ基板１ａの上に
ＳｉＯ2 膜７ａを挾んでＳｉ膜８ａが貼りあわされた、
いわゆるＳＯＩ基板を作製する。次に、このＳＯＩ基板
のＳｉ膜８ａの上に、後述するドライエッチングのマス
クとして用いる厚さ２μｍの第２のＳｉＯ2 膜４ａを熱
酸化法によって形成する（図３(A) 参照）。

【００３８】次に、上記Ｓｉ基板１ａの裏面に、室温ス
パッタ法によって膜厚３０００オングストロームのタン
グステン膜を形成し（図示せず）、このタングステン膜
上にフォトレジストを形成し、薄膜部３（図２(G) 参
照）を形成するためのパターンの露光・現像を行なって
レジストパターン（図示せず）を形成し、次に、このレ
ジストパターンをマスクにして上記タングステン膜を、
苛性ソーダ／赤血塩［（Ｋ３Ｆｅ（ＣＮ６）］混合水溶
液でエッチングし、薄膜部３を形成するためのマスクと
なるパターン５１が形成されたパターン付タングステン
膜５を得る（図３(B) 参照）。

【００３９】次に、第２のＳｉＯ2 膜４ａ上にフォトレ
ジストを形成し（図示せず）、貫通パターン３１を形成
するためのパターンの露光・現像を行なってレジストパ
ターン（図示せず）を形成し、次に、このレジストパタ
ーンをマスクにして上記第２のＳｉＯ2 膜４ａをドライ
エッチングして、貫通パターン３１を形成するためのマ
スクとなるパターン４１が形成されたパターン付ＳｉＯ
2 膜４を得る（図２(C) 参照）。

【００４０】次に、上記パターン付ＳｉＯ2 膜４をマス
クにしてＳｉ膜８ａをＥＣＲーＲＩＥ法によるドライエ
ッチングして貫通パターン３１を形成するためのマスク
となるパターン８１が形成されたパターン付Ｓｉ膜８を
得る（図２(D) 参照）。

【００４１】次に、パターン付Ｓｉ膜８及びパターン付
ＳｉＯ2 膜４が形成された基板１ａの表面及びパターン
４１，８１の内部並びに基板１ａの側面にシリコン樹脂
をディップ法で塗布し、１００℃で硬化させて膜厚約２
００μｍのシリコン樹脂保護膜６を形成する（図２(E)
参照）。なお、このシリコン樹脂保護膜６は、薄膜部３
を形成する際のエッチング工程で使用するエッチング液
から基板１ａ並びにその上に形成された薄膜類を保護す
るためのものである。

【００４２】次に、上記パターン付タングステン膜５及
びシリコン樹脂保護膜６が形成された基板１ａに、上記
パターン付タングステン膜５をマスクにして、ＮａＯＨ
水溶液を９０℃に加熱したエッチング液を用いてエッチ
ングを施す。このエッチングは、パターン５１内の領域
が、基板１ａの表面に形成された第１のＳｉＯ2 膜７ａ
の裏面に貫通するようになるまで行なう（図２(F) 参
照）。

【００４３】次に、有機溶剤によってシリコン樹脂保護
膜６を除去し、また、パターン付タングステン膜５を上
記苛性ソーダ／赤血塩混合水溶液のエッチングを用いて
除去し、次に、上記パターン付ＳｉＯ2 膜４及び第１の
ＳｉＯ2 膜７ａのうちの外部に露出している部分を緩衝
フッ酸で除去し、支持枠部２に支持された薄膜部３に貫
通パターン３１が形成された荷電粒子線露光用マスク１
を得る（図２(G) 参照）。

【００４４】この実施例３は、貫通パターンを形成する
ためのパターン形成を、薄膜部形成の前に行なうように
しているので、上記パターン形成によって先に形成した
薄膜部に悪影響を与えるおそれを軽減することができる
という利点を有する。

【００４５】なお、以上の各実施例においては、基板を
裏面からエッチングして薄膜部を形成する際のマスクを
形成するための膜材料として、金属チタン、クロム及び
タングステンを用いた例を掲げたが、この膜を構成する
材料としては、これらのほかに、これらを含む化合部、
あるいは、ジルコニウム又はニッケルのいずれか１又は
２以上を主たる成分として含む材料を用いてもよい。ま
た、このマスク用の膜を形成する方法としては、ＣＶＤ
メッキ法を用いることもできる。

【００４６】また、薄膜部を形成する際のエッチング工
程で使用するエッチング液から基板等を保護するための
保護膜の材料として、フッ素樹脂、エチレンープロピレ
ン系樹脂及びシリコン樹脂を用いた例を掲げたが、この
膜を構成する材料としては、他のフッ素系樹脂、エチレ
ン系樹脂、プロピレン系樹脂、他のシリコン系樹脂、ブ
タジエン系樹脂又はスチレン系樹脂のいずれか１又は２
以上を含む他の樹脂材料であってもよいし、あるいは、
Ｓｉ3 Ｏ4 等の無機材料や他の金属材料であってもよ
い。

【００４７】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明にかかる
荷電粒子線露光用マスク製造方法によれば、薄膜部形成
工程におけるウエットエッチングの際に用いるマスクを
構成する膜材料として、チタン、クロム、タングステ
ン、ジルコニウム又はニッケルのいずれか１又は２以上
を主たる成分として含む材料を用いるようにしたことに
より、このマスク形成の際の処理条件を他の部位を損傷
もしくは劣化させるおそれのない低温等の条件のもとで
行なうことが容易に可能となり、また、用済み後に除去
する際にも他の部位を損傷もしくは劣化させるおそれの
ない条件のもとで行なうことが容易に可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１にかかる荷電粒子線露光用マ
スク製造方法の工程説明図である。

【図２】本発明の実施例２にかかる荷電粒子線露光用マ
スク製造方法の工程説明図である。

【図３】本発明の実施例３にかかる荷電粒子線露光用マ
スク製造方法の工程説明図である。

【符号の説明】

１…荷電粒子線露光用マスク、２…支持枠部、３…薄膜
部、３１…貫通パターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/00 - 1/16

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持枠部に支持された薄膜部に荷電粒子
   線を通過させる貫通パターンを有する荷電粒子線露光用
   マスクを製造する荷電粒子線露光用マスク製造方法であ
   って、素材基板における支持枠部形成領域を除いた薄膜
   部形成領域の一方の面側から他方の面側に向けてウエッ
   トエッチングを施して他方の面側に薄膜部を形成する処
   理を含む薄膜部形成工程と、前記薄膜部形成領域に貫通
   パターンとなるパターンをエッチングを含むパターン形
   成方法で形成する貫通パターン形成工程とを備えた荷電
   粒子線露光用マスク製造方法において、前記薄膜部形成工程におけるウエットエッチングの際に
   用いるマスクを構成する膜材料として、チタン、クロ
   ム、タングステン、ジルコニウム又はニッケルのいずれ
   か１又は２以上を主たる成分として含む材料を用いると
   ともに、 前記マスクは、前記素材基板の他方の面及び基板側面を
   除いて、前記素材基板の前記一方の面に形成し、 前記素材基板の他方の面及び素材基板側面には、前記マ
   スクを構成する膜材料と異なる材料からなる保護膜を形
   成して、前記ウエットエッチングを行うことを特徴とす
   る 荷電粒子線露光用マスク製造方法。
2. 【請求項２】 支持枠部に支持された薄膜部に荷電粒子
   線を通過させる貫通パターンを有する荷電粒子線露光用
   マスクを製造する荷電粒子線露光用マスク製造方法であ
   って、素材基板における支持枠部形成領域を除いた薄膜
   部形成領域の一方の面側から他方の面側に向けてウエッ
   トエッチングを施して他方の面側に薄膜部を形成する処
   理を含む薄膜部形成工程と、前記薄膜部形成領域に貫通
   パターンとなるパターンをエッチングを含むパターン形
   成方法で形成する貫通パターン形成工程とを備えた荷電
   粒子線露光用マスク製造方法において、 前記薄膜部形成工程におけるウエットエッチングの際に
   用いるマスクを構成する膜材料として、チタン、クロ
   ム、タングステン、ジルコニウム又はニッケルのいずれ
   か１又は２以上を主たる成分として含む材料を用いると
   ともに、 前記マスクは、前記素材基板の他方の面及び基板側面を
   除いて、前記素材基板の前記一方の面側に形成し、 前記素材基板の他方の面及び素材基板側面には、前記マ
   スクを構成する膜材料 と異なる材料である樹脂材料から
   なる保護膜を形成して、前記ウエットエッチングを行う
   ことを特徴とする 荷電粒子線露光用マスク製造方法。
3. 【請求項３】 前記ウエットエッチングの際に用いるマ
   スクを構成する膜を、室温スパッタ法で形成することを
   特徴とする請求項１又は２に記載の荷電粒子線露光用マ
   スク製造方法。
4. 【請求項４】 前記樹脂材料からなる保護膜は、スピン
   コート法で形成することを特徴とする請求項２又は３に
   記載の荷電粒子線露光用マスク製造方法。
5. 【請求項５】 前記樹脂材料からなる保護膜は、前記マ
   スクを構成する膜を形成した後に形成することを特徴と
   する請求項２乃至４のいずれかに記載の荷電粒子線露光
   用マスク製造方法。