JP4729875B2 - Stencil mask and pattern transfer method - Google Patents

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本発明は、電子線やイオンビームなどの荷電粒子線露光に用いられるステンシルマスク及びその製造方法及びそのパターン転写方法に関する。   The present invention relates to a stencil mask used for charged particle beam exposure such as an electron beam or an ion beam, a manufacturing method thereof, and a pattern transfer method thereof.

近年、半導体素子の微細化が急速に進んでいる。そのような微細パターンを有する素子の製造技術として、様々な露光技術が開発されている。例えば、電子線部分一括露光や電子線ステッパー露光のような電子線を用いる露光法、イオンを用いる露光法、真空紫外域の光を用いる露光法、極紫外域の光を用いる露光法等がある。   In recent years, miniaturization of semiconductor elements has been progressing rapidly. Various exposure techniques have been developed as manufacturing techniques for elements having such fine patterns. For example, there are exposure methods using electron beams such as partial exposure of electron beams and electron stepper exposure, exposure methods using ions, exposure methods using light in the vacuum ultraviolet region, exposure methods using light in the extreme ultraviolet region, etc. .

これらのうち、電子線を用いる露光法の一つとして、電子線ステッパを用いて縮小露光する方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。この方法では、20〜100kV程度の加速電圧で加速した高速電子を、電子線マスク及び電子レンズを用いて、通常1/4に縮小露光し、半導体回路等の所望のパターンを形成する。ここで用いられる電子線マスクとしては、メンブレンマスク及びステンシルマスクがそれぞれ提案されている。   Among these, as one of exposure methods using an electron beam, a method of reducing exposure using an electron beam stepper has been proposed (for example, see Non-Patent Document 1). In this method, high-speed electrons accelerated by an accelerating voltage of about 20 to 100 kV are usually reduced and exposed to 1/4 using an electron beam mask and an electron lens to form a desired pattern such as a semiconductor circuit. As an electron beam mask used here, a membrane mask and a stencil mask have been proposed.

メンブレンマスクは、電子線を透過しやすい軽元素からなる薄膜(以下メンブレン薄膜と記す)と、この上に形成された、電子線を散乱しやすい重金属からなる散乱層パターンから構成される。例えば、メンブレン薄膜の材料としては窒化シリコン膜、散乱層材料としてはタングステン薄膜が用いられる。   The membrane mask is composed of a thin film made of a light element that easily transmits an electron beam (hereinafter referred to as a membrane thin film) and a scattering layer pattern formed thereon and made of a heavy metal that easily scatters an electron beam. For example, a silicon nitride film is used as the membrane thin film material, and a tungsten thin film is used as the scattering layer material.

メンブレンマスクでは、電子線露光部にメンブレン薄膜が介在するために、メンブレン薄膜の材料として軽元素を用い、かつその膜厚を薄くしても、無散乱電子の割合は小さい。さらに、弾性散乱により角度を変えた電子は、その殆どが制限アパーチャでカットされるため、ビーム電流の損失も大きい。また、制限アパーチャを透過し、露光に寄与する電子も、一部がプラズモン励起等の非弾性散乱によりエネルギーを失ってしまう。その結果、露光電子のエネルギー分散が大きくなり、すなわち色収差により解像度が低下する。この色収差を低減するためには、収束角を小さくすることが有効であるが、反面、クーロン効果が大きくなり、やはりビーム電流が制限される。   In the membrane mask, since the membrane thin film is interposed in the electron beam exposure portion, the ratio of non-scattered electrons is small even if a light element is used as the material of the membrane thin film and the film thickness is reduced. Furthermore, most of the electrons whose angles are changed by elastic scattering are cut by the limiting aperture, so that the loss of the beam current is large. In addition, electrons that transmit through the limiting aperture and contribute to exposure partly lose energy due to inelastic scattering such as plasmon excitation. As a result, the energy dispersion of exposure electrons increases, that is, the resolution decreases due to chromatic aberration. In order to reduce this chromatic aberration, it is effective to reduce the convergence angle, but on the other hand, the Coulomb effect is increased and the beam current is also limited.

一方、ステンシルマスクは、メンブレン薄膜を持たず、露光部には貫通孔が設けられている。散乱層としては、通常、単結晶シリコンが用いられ、その厚みは通常2μm程度である。   On the other hand, the stencil mask does not have a membrane thin film, and a through-hole is provided in the exposed portion. As the scattering layer, single crystal silicon is usually used, and its thickness is usually about 2 μm.

このようなステンシルマスクでは、マスク自体に電子線が通過できる貫通孔が設けられ、露光電子が開口部を自由に通過できるため、電子線のエネルギー損失がない。したがって、メンブレンマスクと比較して、色収差による解像度の低下がない。   In such a stencil mask, a through-hole through which an electron beam can pass is provided in the mask itself, and exposure electrons can freely pass through the opening, so that there is no energy loss of the electron beam. Therefore, compared with the membrane mask, there is no reduction in resolution due to chromatic aberration.

しかし、電子線が通過する部分は完全に貫通しているため、開口パターンが閉じていると、その内側のマスク部材が欠落してしまう。これを避けるために、パターンを2つ以上の相補マスクに分割することが必要となる。例えば、ドーナツ状のパターンの場合、2つの半円に分割してそれぞれの相補マスクに分割し、それぞれの相補マスクに配置し、2度露光することによりウェハ上にパターンを完成させることが出来る。   However, since the portion through which the electron beam passes completely penetrates, if the opening pattern is closed, the mask member inside thereof is lost. In order to avoid this, it is necessary to divide the pattern into two or more complementary masks. For example, in the case of a donut-shaped pattern, the pattern can be completed on the wafer by dividing it into two semicircles, dividing it into complementary masks, placing them on the complementary masks, and exposing twice.

また、大きなマスク部材を小さな支持部で支えているような機械的強度に問題のあるパターンについても、マスク部材を分割する必要がある。このように、ステンシルマスクにおいては、マスク分割によって露光回数が倍増するため、スループットが犠牲になる。   Moreover, it is necessary to divide the mask member even for a pattern having a problem in mechanical strength such as a large mask member supported by a small support portion. As described above, in the stencil mask, the number of exposures is doubled by dividing the mask, so that throughput is sacrificed.

最近、ステンシルマスクを適用し、低エネルギー電子線を用いて等倍露光を行うLEEPL(Low energy electron−beam proximity
projection lithography)法が、特許文献1において開示されている。この方法では、従来の電子線を用いる露光法に比べて、電子線の加速電圧が2kVと小さく、すなわち低エネルギーの電子線を用いるという特徴を有する。このような方法では、レンズ系やビーム電流が小さいため、近接効果の影響を受けず、さらにクーロン効果も小さいため、解像度の低下が少ない。また、このような低エネルギー電子線を用いる露光機では、装置コストが安く、かつ、高スループットの半導体露光装置が実現できるという特徴を有する。
Recently, LEEPL (Low energy electron-beam proximity), which uses a stencil mask and carries out equal magnification exposure using a low energy electron beam
The projection lithography method is disclosed in Patent Document 1. This method has a feature that the acceleration voltage of the electron beam is as low as 2 kV, that is, a low-energy electron beam is used, compared to the conventional exposure method using an electron beam. In such a method, since the lens system and the beam current are small, it is not affected by the proximity effect, and the Coulomb effect is also small, so that the resolution is hardly lowered. In addition, the exposure apparatus using such a low energy electron beam has a feature that the apparatus cost is low and a high-throughput semiconductor exposure apparatus can be realized.

LEEPLでは、パターン成形のために透過孔が形成されたステンシルマスクが用いられる。このステンシルマスクと転写されるウェハーの間は40μm程度の微小なギャップに保たれ、クーロン効果の影響が生じない近接転写により、電子線が露光される。ステンシルマスクは、ウェハーに近接する必要があるため、LEEPLでは電子線はマスク基体側から露光される。LEEPLに用いられるステンシルマスクにおいては、マスクパターンの加工精度が特に重要である。特に、マスクの膜厚とマスクパターンの線幅(電子ビームの透過孔の径)との比であるアスペクト比が問題となる。マスクパターンは、ドライエッチングにより加工されるが、アスペクト比は、通常、10程度である。従って、例えば、線幅100nmのパターンを形成するには、マスクの膜厚は、1μm程度が限界となる。   In LEEPL, a stencil mask in which transmission holes are formed for pattern formation is used. A small gap of about 40 μm is maintained between the stencil mask and the wafer to be transferred, and the electron beam is exposed by proximity transfer that does not have the influence of the Coulomb effect. Since the stencil mask needs to be close to the wafer, in LEEPL, the electron beam is exposed from the mask substrate side. In a stencil mask used for LEEPL, the mask pattern processing accuracy is particularly important. In particular, the aspect ratio, which is the ratio between the mask film thickness and the mask pattern line width (electron beam transmission hole diameter), is a problem. The mask pattern is processed by dry etching, but the aspect ratio is usually about 10. Therefore, for example, in order to form a pattern with a line width of 100 nm, the thickness of the mask is limited to about 1 μm.

そこで、上述の特許文献1では、単結晶シリコンからなるステンシルマスクにおいて、厚さ0.2μm〜1.0μmとすることが開示されている。しかし、この特許公報には、このような単結晶シリコンからなるステンシルマスクの製造方法については、何ら記載されていない。   Therefore, Patent Document 1 described above discloses that a stencil mask made of single crystal silicon has a thickness of 0.2 μm to 1.0 μm. However, this patent publication does not describe any method for manufacturing such a stencil mask made of single crystal silicon.

通常、ステンシルマスクを構成する薄膜の材質として単結晶シリコンを用いる場合、薄膜を支えてマスクの平面性を維持するために、基板が必要である。この基板としては、加工性や入手の容易性の点から、単結晶シリコンが用いられている。そして、マスクブランクスとしては、エッチングにより薄膜の微細加工を行うために好適な、2枚の単結晶シリコン基板によりシリコン酸化膜を挟んだ構造のSOI(Silicon On Insulator)基板が用いられる。この時、SOI基板の中間層である酸化シリコン膜は、マスクパターンを加工する際のエッチングストッパー層として機能する。   Usually, when single crystal silicon is used as the material of the thin film constituting the stencil mask, a substrate is required to support the thin film and maintain the flatness of the mask. As this substrate, single crystal silicon is used from the viewpoint of processability and availability. As the mask blank, an SOI (Silicon On Insulator) substrate having a structure in which a silicon oxide film is sandwiched between two single crystal silicon substrates, which is suitable for performing fine processing of a thin film by etching, is used. At this time, the silicon oxide film which is an intermediate layer of the SOI substrate functions as an etching stopper layer when the mask pattern is processed.

しかし、このような方法では、単結晶シリコン基板を上述の0.2μm〜1.0μmの薄膜まで研磨することは極めて困難である。また、このような膜厚では、ステンシルマスクの製造工程において、中間層である酸化シリコン膜の強い圧縮応力により、薄膜化された単結晶シリコン基板に亀裂が入るという問題がある。   However, with such a method, it is extremely difficult to polish the single crystal silicon substrate to the above-mentioned thin film of 0.2 μm to 1.0 μm. Further, with such a film thickness, there is a problem that in the manufacturing process of the stencil mask, the thin single crystal silicon substrate is cracked due to the strong compressive stress of the silicon oxide film that is the intermediate layer.

このため、酸化シリコン膜上に形成された単結晶シリコン薄膜に対し、応力調整の工程が必要となるが、そうした場合、イオンドーピング等の製造工程が増えるため、タクトタイムが長くなるという問題が生ずる。   For this reason, a stress adjustment process is required for the single crystal silicon thin film formed on the silicon oxide film, but in such a case, a manufacturing process such as ion doping increases, which causes a problem that the tact time becomes long. .

さらに、上述したようにLEEPLでは、露光時にマスクとウェハーを近接させるため必然的に、電子線は基体側から露光される。従来のようにSOI基板をステンシルマスクのブランクスとして用いた場合、電子線が照射されるシリコン薄膜と基体が中間酸化膜を介して電気的に絶縁されている。このため、マスク母体でのチャージアップが大きな問題となっている。   Further, as described above, in LEEPL, an electron beam is necessarily exposed from the substrate side in order to bring the mask and wafer close to each other during exposure. When an SOI substrate is used as a stencil mask blank as in the prior art, a silicon thin film irradiated with an electron beam and a substrate are electrically insulated via an intermediate oxide film. For this reason, charge-up on the mask matrix is a big problem.

次に、上記に示したような従来のステンシルマスクの一般的な製造方法について、図5(a)〜(d)を参照して説明する。   Next, a general method for manufacturing the conventional stencil mask as described above will be described with reference to FIGS.

まず、図5(a)に示すようなSOI基板5Aの表面のシリコン薄膜すなわちSOI層53’上に電子線レジストを塗布し、電子線リソグラフィーによりパターンニングしマスク母体53を形成する(図5(b))。   First, an electron beam resist is applied on the silicon thin film on the surface of the SOI substrate 5A as shown in FIG. 5A, that is, the SOI layer 53 ′, and patterned by electron beam lithography to form a mask base 53 (FIG. 5 ( b)).

次に、図5(c)に示すように、下地シリコン層すなわちシリコン支持基板51’を、フォトリソグラフィーにより加工し、基体51を形成する。このとき、エッチングには、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液によるウエットエッチング、もしくはフッ素あるいは塩素などのハロゲン系原料ガスを主成分としたエッチングガスによるドライエッチングが用いられる。続いて、SOI基板5Aの中間酸化膜52を剥離し中間酸化膜残層52’を作製した後、ステンシルマスクが完成する(図5(d))。   Next, as shown in FIG. 5C, the base silicon layer, that is, the silicon support substrate 51 ′ is processed by photolithography to form the base body 51. At this time, wet etching using an alkaline aqueous solution such as potassium hydroxide or dry etching using an etching gas mainly containing a halogen-based source gas such as fluorine or chlorine is used for the etching. Subsequently, after the intermediate oxide film 52 of the SOI substrate 5A is peeled off to produce an intermediate oxide film remaining layer 52 ', a stencil mask is completed (FIG. 5D).

このような従来の製造方法によると、使用されるSOI基板が、単結晶シリコン基板及び単結晶シリコン薄膜が、強い圧縮応力をもちかつ応力調整が不能な中間酸化膜を介す構造であることに起因し、マスク母体となる薄膜のシリコン層の加工を先に行った後、シリコン基板を加工し基体を得るため、基板の加工により表面のシリコン薄膜が応力の解放により撓み、したがって、マスクパターンの精度の低下が避けられない。   According to such a conventional manufacturing method, the SOI substrate used has a structure in which the single crystal silicon substrate and the single crystal silicon thin film have an intermediate oxide film that has a strong compressive stress and cannot be stress-adjusted. For this reason, after processing the silicon layer of the thin film that becomes the mask base first, the silicon substrate is processed to obtain the base. A decrease in accuracy is inevitable.

続いて、上記に示したような従来のステンシルマスクの製造方法の別の例について、図6(a)〜(d)を参照して説明する。   Next, another example of the conventional method for manufacturing a stencil mask as described above will be described with reference to FIGS.

まず、図6(a)に示すようなSOI基板6Aの、下地シリコン層すなわちシリコン支持基板61’を、フォトリソグラフィーにより加工し、基体61を形成する。(図6(b))このとき、基板61’のエッチングの際には、中間酸化膜62をエッチングストッパー層として利用する。またエッチングには、水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液によるウエットエッチング、もしくはフッ素あるいは塩素などのハロゲン系原料ガスを主成分としたエッチングガスによるドライエッチングが用いられる。   First, the base silicon layer, that is, the silicon support substrate 61 ′ of the SOI substrate 6 </ b> A as shown in FIG. 6A is processed by photolithography to form the base body 61. (FIG. 6B) At this time, when the substrate 61 'is etched, the intermediate oxide film 62 is used as an etching stopper layer. For the etching, wet etching using an alkaline aqueous solution such as potassium hydroxide, or dry etching using an etching gas mainly containing a halogen-based source gas such as fluorine or chlorine is used.

次に、図6(c)に示すようにSOI基板6Aの中間酸化膜62を剥離し、中間酸化膜残層62’を作製した後、表面のシリコン薄膜すなわちSOI層63’上に電子線レジストを塗布し、電子線リソグラフィーによりパターンニングし、マスクパターンを有するマスク母体63を形成し、ステンシルマスクが完成する(図6(d))。   Next, as shown in FIG. 6C, the intermediate oxide film 62 of the SOI substrate 6A is peeled off to form an intermediate oxide film remaining layer 62 ′, and then an electron beam resist is formed on the silicon thin film on the surface, that is, the SOI layer 63 ′. Is applied and patterned by electron beam lithography to form a mask base 63 having a mask pattern, thereby completing a stencil mask (FIG. 6D).

このような従来の製造方法によると、ステンシルマスクのパターン位置精度の向上のために、裏面のシリコン支持基板を先にエッチングし、メンブレン(以下薄膜の層と記す)を形成した後、マスク加工を行っているが、薄膜の層状態でマスクパターンを形成するため、薄膜の層状態でのプロセスが長く、また薄膜の層上へのレジストの塗布時の損傷の発生や電子線レジストの応力調整が不可欠となり、収率の低下が避けられない。なお、ここで用いたメンブレン(以下薄膜の層と記す)は、SOI層63’を指す。   According to such a conventional manufacturing method, in order to improve the pattern position accuracy of the stencil mask, the back side silicon support substrate is first etched to form a membrane (hereinafter referred to as a thin film layer), and then mask processing is performed. However, because the mask pattern is formed in the thin film layer state, the process in the thin film layer state is long. It becomes indispensable and a decrease in yield is inevitable. The membrane used here (hereinafter referred to as a thin film layer) refers to the SOI layer 63 '.

以下に公知文献を記す。
S. D. Berger et.al., Applied Physics Letters,57, 153 (1990) 特許第2951947号公報
The known literature is described below.
S. D. Berger et. al. , Applied Physics Letters, 57, 153 (1990). Japanese Patent No. 2951947

本発明は、このような事情の下になされ、薄膜化及び応力調整が容易であるとともに、電子線照射耐性に優れた電子線露光用のステンシルマスクを得るために好適で、かつ製造プロセスが簡便かつ歩留まりよく、パターン位置精度の高いステンシルマスク、その製造方法、およびその露光方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made under such circumstances, and is suitable for obtaining a stencil mask for electron beam exposure having excellent electron beam irradiation resistance, as well as being capable of thinning and stress adjustment, and a simple manufacturing process. An object of the present invention is to provide a stencil mask with high yield and high pattern position accuracy, a manufacturing method thereof, and an exposure method thereof.

本発明の請求項1に係る発明は、基体と、
前記基体に支持され、透過孔パターンを有するマスク母体と、マスク母体の基体側の少なくとも一部に、マスク母体下地層とを備え、前記マスク母体は、金属、シリコンあるいはそれらの酸化物、窒化物、炭化物のいずれかからなり、且つ、前記マスク母体下地層は、硫黄を含むダイヤモンド膜、または、硫黄を含むダイヤモンドライクカーボン膜であり、且つ、マスク母体下地層が基体部分にのみ形成されていることを特徴とするステンシルマスクである。
The invention according to claim 1 of the present invention includes a substrate,
It is supported by the base, and the mask matrix having a transmission hole pattern, on at least a portion of the base side of the mask matrix, and a mask matrix underlayer, the mask matrix is a metal, silicon, or oxide thereof, nitride The mask base layer is a diamond film containing sulfur or a diamond-like carbon film containing sulfur, and the mask base layer is formed only on the base portion. It is the stencil mask characterized by being.

このような発明によると、基体とマスク母体との界面に導電性を有する膜、すなわちマスク母体下地層が介在しているために、マスク母体に導電性がある時には、基体側から電子線が照射された場合においても、マスク母体下地層を介して電子が基体へ流れることができるため、チャージアップは生じない。   According to such an invention, since the conductive film, ie, the mask base layer is interposed at the interface between the base and the mask base, the electron beam is irradiated from the base when the mask base is conductive. Even in this case, electrons can flow to the substrate through the mask base layer, so that no charge-up occurs.

さらに、マスク母体の下地全体に渡って導電性のマスク母体下地層がある場合には、マスク母体が導電性をもたない場合においても、マスク母体下地層を伝って電子が基体に逃げるので、チャージアップを起こさない。   Furthermore, when there is a conductive mask base underlayer over the entire base of the mask base, even when the mask base does not have conductivity, electrons escape to the base through the mask base base, Does not charge up.

ダイヤモンド膜は、炭素原子のsp3混成軌道を主とした化学結合から成り立つ、単結晶または多結晶あるいはナノ結晶膜である。一方、ダイヤモンドライクカーボン膜は、同様に炭素原子のsp3混成軌道を主としているが、構造は非晶質である。しかしながら、ダイヤモンド膜に匹敵する諸物性を示すことを特徴とする膜である。したがって、これらダイヤモンド膜およびダイヤモンドライクカーボン膜は、比類のない高い硬度、ヤング率、熱伝導性をもつため、薄膜の層の状態での機械的及び熱特性に優れ、その結果、マスク母体下地層として適用することで、マスク母体の材料の特性を補強し、機械的特性および熱特性の向上を図ることができる。 The diamond film is a single crystal, polycrystal or nanocrystal film composed of chemical bonds mainly composed of sp 3 hybrid orbitals of carbon atoms. On the other hand, the diamond-like carbon film is mainly composed of sp 3 hybrid orbitals of carbon atoms, but the structure is amorphous. However, it is a film characterized by exhibiting various physical properties comparable to a diamond film. Therefore, since these diamond films and diamond-like carbon films have unparalleled high hardness, Young's modulus, and thermal conductivity, they are excellent in mechanical and thermal properties in the state of a thin film layer. As a result, it is possible to reinforce the characteristics of the mask base material and improve the mechanical characteristics and thermal characteristics.

このような不純物ドープにより、ダイヤモンド薄膜は不純物伝導性あるいは欠陥によるホッピング伝導性を示すようになり、導電性を付与することができる。すなわち、ステンシルマスクとして適用した際に、電子線照射によるチャージアップを回避できる。   By such impurity doping, the diamond thin film exhibits impurity conductivity or hopping conductivity due to defects, and can impart conductivity. That is, when applied as a stencil mask, charge-up due to electron beam irradiation can be avoided.

本発明の請求項2に係る発明は、更に、前記基体と前記マスク母体下地層との間に、ハロゲン系プラズマ耐性を示すエッチングストッパー層を有することをを特徴とする請求項1に記載のステンシルマスクである。  The invention according to claim 2 of the present invention further comprises an etching stopper layer exhibiting halogen-based plasma resistance between the substrate and the mask base layer. It is a mask.

このような発明によると、前記基体と前記マスク母体下地層との間に、基板のエッチングの際にストッパーとして機能するエッチングストッパー層を介在させることにより、マスク母体下地層の材料として、ストッパー特性は不要となり、より広範囲の材料を使用することができる。   According to such an invention, by interposing an etching stopper layer that functions as a stopper when etching the substrate between the base and the mask base underlayer, the stopper characteristics as a material for the mask base underlayer are: It becomes unnecessary and a wider range of materials can be used.

このような発明によると、基板上に直接マスク母体材料層の加工、すなわちマスク母体形成用のマスクパターンを作製するために、従来のメンブレン薄膜上に作製する場合に比較し、レジストの塗布工程におけるハンドリングの際や、レジスト塗布後の応力によりメンブレン(以下、薄膜の層と記す)が破壊することなく、通常のレジストプロセスと全く同様に、歩留まり良くマスクパターンを形成することが可能となる。また、マスク母体下地層は、マスク母体形成のためのマスクとして、かつ基体形成のためのエッチングストッパー層として用いることができる。   According to such an invention, in order to process a mask base material layer directly on a substrate, that is, to form a mask pattern for forming a mask base, compared with the case of forming on a conventional membrane thin film, in the resist coating process It is possible to form a mask pattern with a high yield in the same manner as in a normal resist process, without causing a membrane (hereinafter referred to as a thin film layer) to be destroyed during handling or stress after resist application. The mask base layer can be used as a mask for forming the mask base and as an etching stopper layer for forming the base.

マスク母体材料層を、物理的気相成長法あるいは化学的気相成長法により作製することで、成膜条件の制御により、容易に所望の低応力膜を得ることができる。   By producing the mask base material layer by physical vapor deposition or chemical vapor deposition, a desired low-stress film can be easily obtained by controlling the deposition conditions.

このような発明によると、基板上に直接、気相成長法により無機物からなるマスク母体下地層を形成するため、該マスク母体下地層はマスク母体形成用エッチングマスク、すなわちハードマスクを形成することにより、各種金属及びそれらの化合物からなる高い導電性をもち、かつ薄い膜厚で、高いエッチング選択比を得ることができる。   According to such an invention, since the mask base layer made of an inorganic material is formed directly on the substrate by vapor deposition, the mask base layer is formed by forming an etching mask for mask base formation, that is, a hard mask. In addition, it has high conductivity made of various metals and compounds thereof, and a high etching selectivity can be obtained with a thin film thickness.

このように、エッチングストッパー層を設けることにより、基体形成の際のエッチングストップ機能に関わらない、広範囲のマスク母体下地層ならびにマスク母体に用いることが可能になるとともに、エッチングの制御性の向上が図れる。   As described above, by providing the etching stopper layer, it can be used for a wide range of the mask base layer and the mask base regardless of the etching stop function at the time of substrate formation, and the controllability of etching can be improved. .

このような発明においては、マスク母体下地層の材料として、エッチングの選択性より金属、シリコン、カーボン膜、アモルファスカーボン膜、ダイヤモンド膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、若しくは金属、シリコンの酸化物、窒化物、炭化物といった広範囲の材料から選ぶことができる。   In such an invention, as a material for the mask base layer, metal, silicon, carbon film, amorphous carbon film, diamond film, diamond-like carbon film, or metal, silicon oxide, nitride, You can choose from a wide range of materials such as carbides.

上記に示したように、本発明によると、マスク母体下地層を形成したことにより、薄膜化及び応力調整が容易であるとともに、チャージアップが防止でき、また機械的強度および熱伝導性が高い、すなわち電子線照射耐性に優れた電子線露光用ステンシルマスクを提供できる。   As described above, according to the present invention, by forming the mask base layer, it is easy to reduce the thickness and adjust the stress, prevent charge-up, and have high mechanical strength and thermal conductivity. That is, the stencil mask for electron beam exposure excellent in electron beam irradiation tolerance can be provided.

さらに、本発明は、マスク母体下地層を形成時、パターニングの際のレジストのコーティング性やエッチング精度、再現性の向上ができ、より高精細で精度の高い、かつ高歩留まりで低コストのステンシルマスクの作製を可能とする。   Furthermore, the present invention can improve the resist coating property, etching accuracy and reproducibility at the time of patterning when forming the mask base layer, and has higher definition, higher accuracy, higher yield and lower cost. Making possible.

さらに、マスク母体下地層として有機物からなるレジスト、例えばフォトレジスト、電子線レジストをスピンコート等により塗布し、パターニング後、真空あるいは不活性雰囲気で焼成することにより導電性の炭素化膜を形成することで、マスク母体材料層の作製において、真空あるいは高温プロセスを使用することが可能となる。   Further, a resist made of an organic material such as a photoresist or an electron beam resist is applied as a mask base layer by spin coating, etc., and after patterning, a conductive carbonized film is formed by baking in a vacuum or an inert atmosphere. Thus, it is possible to use a vacuum or a high temperature process in the production of the mask base material layer.

さらに、このように有機物からなるレジストを用いることで、基板上への塗布、パターニングが容易で、かつハードマスク(エッチングマスク)やエッチングストッパー層を新たに設ける必要なく、簡便なプロセスでステンシルマスクを製造することが可能となる。   Furthermore, by using a resist made of an organic material in this way, it is easy to apply and pattern on a substrate, and a stencil mask can be formed by a simple process without the need to newly provide a hard mask (etching mask) or etching stopper layer. It can be manufactured.

マスク母体下地材料層ならびにマスク母体材料相を、物理的気相成長法あるいは化学的気相成長法により作製することで、それぞれの成膜条件の制御により、容易に所望の低応力膜を得ることができる。   By fabricating the mask base material layer and the mask base material phase by physical vapor deposition or chemical vapor deposition, the desired low-stress film can be easily obtained by controlling the respective deposition conditions. Can do.

本発明の請求項3に係る発明は、請求項1または2のいずれかに記載のステンシルマスクに荷電粒子線を照射し、転写パターンの形状に荷電粒子線を成形することを特徴とするパターン転写方法である。  The invention according to claim 3 of the present invention is a pattern transfer characterized by irradiating the stencil mask according to claim 1 or 2 with a charged particle beam to shape the charged particle beam into the shape of the transfer pattern. Is the method.

係る露光方法によると、半導体装置用基板上に形成されたレジストに対し、精度良いパターン転写が可能となり、その結果、半導体装置用のパターンの製造を、高い精度で、高い歩留まりで行うことができる。   According to such an exposure method, it is possible to transfer a pattern with high accuracy to a resist formed on a semiconductor device substrate. As a result, a pattern for a semiconductor device can be manufactured with high accuracy and high yield. .

本発明のステンシルマスクでは、基体とマスク母体の界面に導電性のマスク母体下地層を設けているため、電子線照射に対してもチャージアップすることなく、高耐性のマスクは得られる。   In the stencil mask of the present invention, since a conductive mask base layer is provided at the interface between the base and the mask base, a highly resistant mask can be obtained without charging up even with electron beam irradiation.

また、本発明のステンシルマスクでは、基体とマスク母体の界面に導電性のマスク母体下地層をカーボン膜、アモルファスカーボン膜、ダイヤモンド膜、ダイヤモンドライクカーボン膜のいずれかにより構成しているため、化学気相成長法により制御性高く薄膜を成膜することができ、膜厚制御及び粒径制御による応力調整を容易に行うことができる。さらに、特にマスク母体材料層としてダイヤモンド膜あるいはダイヤモンドライクカーボン膜を用いた場合、高硬度、高ヤング率、高熱伝導率が得られるため、マスクパターンの微細化が容易で、かつ、パターン設計の自由度を大きくできる。   In the stencil mask of the present invention, the conductive mask base underlayer is formed of any one of a carbon film, an amorphous carbon film, a diamond film, and a diamond-like carbon film at the interface between the base and the mask base. A thin film can be formed with high controllability by the phase growth method, and stress adjustment by film thickness control and particle size control can be easily performed. Furthermore, especially when a diamond film or diamond-like carbon film is used as the mask base material layer, high hardness, high Young's modulus, and high thermal conductivity can be obtained, so that the mask pattern can be easily miniaturized and the pattern design is free. The degree can be increased.

また、本発明のステンシルマスクの製造方法では、基板上にハードエッチングマスクとなるマスク母体下地層を先に形成し、基板面よりエッチングしマスク母体を加工するため、薄膜の層上にレジストパターンを形成する必要はないため、従来の電子線リソグラフィーが適用でき、マスク母体の加工プロセスが容易となるとともに、製造プロセスにおける薄膜の層の破壊による収率の低下が防止できる。さらに、マスク母体として、高品質の多結晶ダイヤモンド膜を用いる場合であっても、表面の凹凸に無関係に、高精度の加工が可
能となる。
In the method for manufacturing a stencil mask of the present invention, a mask base layer serving as a hard etching mask is first formed on a substrate, and the mask base is processed by etching from the substrate surface. Therefore, a resist pattern is formed on the thin film layer. Since it does not need to be formed, conventional electron beam lithography can be applied, the mask base processing process is facilitated, and a decrease in yield due to the destruction of the thin film layer in the manufacturing process can be prevented. Furthermore, even when a high-quality polycrystalline diamond film is used as the mask base, high-precision processing is possible regardless of the surface irregularities.

したがって、本発明の製造方法によると、荷電粒子線照射特性に優れたステンシルマスクを、高精度で、応力による亀裂、剥離を生ずることなく、容易にかつ歩留まりよく、低コストで得ることが可能である。   Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to obtain a stencil mask excellent in charged particle beam irradiation characteristics with high accuracy, without cracking and peeling due to stress, easily and at a high yield. is there.

さらに、本発明の露光方法によると、半導体装置用基板上に形成されたレジストに対し、精度高いパターン露光が可能となり、その結果、半導体装置用のパターンの製造を、高い歩留まりで行うことができる。   Furthermore, according to the exposure method of the present invention, it is possible to perform pattern exposure with high accuracy on a resist formed on a substrate for a semiconductor device, and as a result, it is possible to manufacture a pattern for a semiconductor device with a high yield. .

以下、図面を参照して、本発明の一態様に係る実施の形態について説明する。   Embodiments according to one embodiment of the present invention are described below with reference to the drawings.

図1(a)および(b)は、本発明の一態様に係るステンシルマスクを示す側断面図である。   1A and 1B are side cross-sectional views illustrating a stencil mask according to one embodiment of the present invention.

図1(a)において、ステンシルマスクは、基体11と、その基体11上のマスク母体下地層12aと、そのマスク母体下地層12a上に、荷電粒子線が透過する透過孔パターンを有するマスク母体13より構成されている。   In FIG. 1A, a stencil mask includes a base 11, a mask base underlayer 12 a on the base 11, and a mask base 13 having a transmission hole pattern through which a charged particle beam passes on the mask base underlayer 12 a. It is made up of.

基体となる基板としては、単結晶シリコンの他に、GaAsなどの半導体基板、金属基板、石英基板、セラミックス基板、あるいはガラス基板を用いることができる。   As a substrate serving as a base, in addition to single crystal silicon, a semiconductor substrate such as GaAs, a metal substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, or a glass substrate can be used.

また、マスク母体下地層12aは、基体11とマスク母体13の界面に存在し、カーボン膜、アモルファスカーボン膜、ダイヤモンド膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、又は、金属、シリコン及びそれらの化合物からなる膜で構成することができる。また、これらの膜は導電性をもつことがチャージアップ防止の点から望ましい。   The mask base layer 12a is present at the interface between the base 11 and the mask base 13, and is composed of a carbon film, an amorphous carbon film, a diamond film, a diamond-like carbon film, or a film made of metal, silicon, and a compound thereof. can do. These films are preferably conductive from the viewpoint of preventing charge-up.

マスク母体下地層12aとしては、有機物よりなるレジストを塗布後焼成したもの、あるいは無機物をスパッタ法、化学的気相成長法、イオンプレーティング法など手法により成膜できる薄膜材料で構成することができる。   The mask base layer 12a can be formed of a thin film material that can be formed by applying a resist made of an organic material and baking it, or by depositing an inorganic material by a method such as sputtering, chemical vapor deposition, or ion plating. .

ここで、マスク母体下地層12aの材料としては、カーボン膜、アモルファスカーボン膜、ダイヤモンド膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、金属、シリコンあるいはそれらの酸化物、窒化物、炭化物のいずれか1つ又は2つ以上であることが望ましい。ここで、マスク母体下地層は、例えば有機物よりなるレジストを焼成し炭素化膜としたもの、又はダイヤモンド膜、ダイヤモンドライクカーボン膜があげられる。ここでさらに、ダイヤモンド膜またはダイヤモンドライクカーボン膜で有る場合には、不純物、例えば、硼素、硫黄、窒素、リンまたはシリコンの少なくとも1種をドープしたものを用いることができる。   Here, as the material of the mask base layer 12a, any one or two or more of carbon film, amorphous carbon film, diamond film, diamond-like carbon film, metal, silicon or oxide, nitride, and carbide thereof are used. It is desirable that Here, examples of the mask base layer include a carbonized film obtained by baking a resist made of an organic material, a diamond film, and a diamond-like carbon film. Further, when the film is a diamond film or a diamond-like carbon film, a film doped with at least one of impurities such as boron, sulfur, nitrogen, phosphorus, or silicon can be used.

また、金属としては、タングステン、モリブデン、タンタル、ニオブなどの高融点金属、あるいは、クロム、チタン及びそれらの酸化物、窒化物、炭化物、および酸化インジウムスズから選ぶことができる。または、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、炭化シリコンから選択することができる。   The metal can be selected from refractory metals such as tungsten, molybdenum, tantalum, and niobium, or chromium, titanium and oxides, nitrides, carbides, and indium tin oxide thereof. Alternatively, it can be selected from silicon, silicon oxide, silicon nitride, and silicon carbide.

マスク母体13としては、金属、シリコンあるいはそれらの酸化物、窒化物、炭化物のいずれかを用いることができる。   As the mask base 13, any of metal, silicon, or an oxide, nitride, or carbide thereof can be used.

マスク母体13の膜厚は、0.05μm以上、3μm以下であることが望ましい。膜厚が薄すぎると、マスクパターンの加工にスループットを上げるために電流値を上昇させた
場合、マスク母体13の強度が低下する可能性があり、厚すぎるとマスクパターンの加工精度を高くすることができない。
The film thickness of the mask base 13 is preferably 0.05 μm or more and 3 μm or less. If the film thickness is too thin, the strength of the mask base 13 may decrease when the current value is increased to increase the throughput of mask pattern processing. If it is too thick, the mask pattern processing accuracy will be increased. I can't.

図1(b)において、ステンシルマスクは、基体11と、その基体11上のマスク母体下地層12bと、そのマスク母体下地層12b上のマスク母体と13より構成されている。   In FIG. 1B, the stencil mask is composed of a base body 11, a mask base layer 12b on the base body 11, and a mask base body 13 on the mask base base layer 12b.

マスク母体下地層12bは、基体11とマスク母体13の下地の全面あるいは一部に存在する。このマスク母体下地層12bは、それらの密着性を向上できる材料薄膜であればよいが、さらに、導電性を持つことが望ましい。その他、製法、材料、膜厚として、上述に示した図1(a)におけるマスク母体下地層12aと同様のものを用いることができる。   The mask base layer 12 b is present on the entire surface or a part of the base of the base 11 and the mask base 13. The mask base layer 12b may be a material thin film that can improve the adhesion thereof, but it is further desirable to have conductivity. In addition, the same manufacturing method, material, and film thickness as those of the mask base layer 12a in FIG. 1A described above can be used.

図2(a)および(b)は、本発明の一態様に係る別のステンシルマスクを示す側断面図である。   2A and 2B are side cross-sectional views illustrating another stencil mask according to one embodiment of the present invention.

図2(a)において、ステンシルマスクは、基体21と、その基体21上のエッチングストッパー層24、さらにそのエッチングストッパー層24上に形成されたマスク母体下地層22aと、そのマスク母体下地層22a上にマスク母体23より構成されている。   In FIG. 2A, the stencil mask includes a base 21, an etching stopper layer 24 on the base 21, a mask base layer 22a formed on the etching stopper layer 24, and a mask base base layer 22a. And a mask base 23.

ここで、基体21、マスク母体下地層22a、マスク母体23は、それぞれ、図1(a)を用いて説明した上記と同様の構造及び材料から構成することができる。また、エッチングストッパー層24は、ステンシルマスクを作製する場合に、基板をエッチング除去する際のストッパー層として機能する。エッチングストッパー層24の材料としては、基板をエッチングする際に用いるエッチャントに耐性を持つ材料から選ぶことができる。   Here, the base 21, the mask base layer 22a, and the mask base 23 can each be composed of the same structure and materials as described above with reference to FIG. The etching stopper layer 24 functions as a stopper layer when the substrate is removed by etching when a stencil mask is manufactured. The material of the etching stopper layer 24 can be selected from materials resistant to the etchant used when etching the substrate.

図2(b)において、ステンシルマスクは、基体21と、その基体21上のエッチングストッパー層24と、そのエッチングストッパー層24上のマスク母体下地層22bと、そのマスク母体下地層22b上に、荷電粒子線が透過する透過孔パターンを有するマスク母体23より構成されている。   In FIG. 2 (b), the stencil mask is charged on the base 21, the etching stopper layer 24 on the base 21, the mask base underlayer 22b on the etching stopper layer 24, and the mask base underlayer 22b. The mask matrix 23 has a transmission hole pattern through which particle beams pass.

マスク母体下地層22bは、エッチングストッパー層24と、マスク母体との間で、該マスク母体の下地の全面あるいは一部に存在する。このマスク母体下地層22bは、それらの密着性を向上できる材料薄膜であればよいが、さらに、導電性を持つことが望ましい。その他、製法、材料、膜厚として、上述に示した図2(a)におけるマスク母体下地層22aと同様のものを用いることができる。   The mask base layer 22b exists on the entire surface or a part of the base of the mask base between the etching stopper layer 24 and the mask base. The mask base layer 22b may be a material thin film that can improve the adhesion thereof, but it is further desirable to have conductivity. In addition, as the manufacturing method, material, and film thickness, the same material as the mask base layer 22a in FIG. 2A described above can be used.

次に、以上説明した本発明のステンシルマスクの製造方法について、図3(a)〜(f)を参照して説明する。   Next, the manufacturing method of the stencil mask of this invention demonstrated above is demonstrated with reference to Fig.3 (a)-(f).

図3は、本発明の一態様に係るステンシルマスクの製造工程を示す側断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional side view illustrating a manufacturing process of a stencil mask according to an aspect of the present invention.

まず、図3(a)に示すように、基板31’上に、スピンコート法、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法あるいは化学的気相成長法により、マスク母体下地材料層32’を成膜する。ここで、マスク母体下地材料層32’の材料としては、基板材料ならびにマスク母体材料のエッチングに耐性を示す材料であれば良く、カーボン膜、アモルファスカーボン膜、ダイヤモンド膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、金属、シリコンあるいはそれらの酸化物、窒化物、炭化物から選ぶことができる。化合物の成膜には酸素、窒素、あるいは炭素を、酸素、亜酸化窒素、窒素、アンモニア、炭化水素ガスを添加した、反応性成膜により、作製することが可能である。   First, as shown in FIG. 3A, a mask base material layer 32 ′ is formed on a substrate 31 ′ by spin coating, sputtering, vapor deposition, ion plating, or chemical vapor deposition. Film. Here, as a material of the mask base material layer 32 ′, any material that is resistant to etching of the substrate material and the mask base material may be used. A carbon film, an amorphous carbon film, a diamond film, a diamond-like carbon film, a metal, It can be selected from silicon or oxides, nitrides and carbides thereof. The compound can be formed by reactive film formation in which oxygen, nitrogen, or carbon is added with oxygen, nitrous oxide, nitrogen, ammonia, or a hydrocarbon gas.

次に、図3(b)に示すように、例えば、電子線レジストを用いたリソグラフィー法により、マスク母体下地材料層32’を加工し、マスク母体下地層32を形成する。ここで、ハードエッチングマスクのマスク母体下地層32のパターンの加工には、ドライエッチング法、ウェットエッチング法を用いることができる。あるいは、有機物からなるレジストをパターニング後、真空または不活性雰囲気で焼成し、ハードエッチングマスクのマスク母体下地層32として用いても良い。   Next, as shown in FIG. 3B, the mask base material layer 32 ′ is processed by, for example, a lithography method using an electron beam resist to form the mask base material layer 32. Here, a dry etching method or a wet etching method can be used for processing the pattern of the mask base layer 32 of the hard etching mask. Alternatively, after patterning a resist made of an organic material, it may be baked in a vacuum or an inert atmosphere and used as the mask base layer 32 of the hard etching mask.

続いて、図3(c)に示すように、パターニングされたマスク母体下地層32上に、マスク母体材料層33’を物理的気相成長法あるいは化学的気相成長法により成膜する。ここで、物理的気相成長法としては、スパッタ、蒸着、イオンプレーティング法を、また化学的気相成長法としては、マイクロ波、ECRあるいは高周波プラズマ化学的気相成長あるいは熱フィラメント化学的気相成長を用いることができる。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, a mask base material layer 33 ′ is formed on the patterned mask base base layer 32 by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. Here, as the physical vapor deposition method, sputtering, vapor deposition, and ion plating are used, and as the chemical vapor deposition method, microwave, ECR, high-frequency plasma chemical vapor deposition, or hot filament chemical vapor deposition is used. Phase growth can be used.

次に、図3(d)に示すように、基板31’に開口部を作製し基体31を形成する。この工程には、ドライエッチング、ウェットエッチング、超音波加工、サンドブラスト等を好適に用いることができる。   Next, as shown in FIG. 3D, an opening is formed in the substrate 31 ′ to form a base 31. In this step, dry etching, wet etching, ultrasonic processing, sandblasting, or the like can be suitably used.

その後、図3(e)に示すように、基体31側からマスク母体下地層32をエッチングマスクとして、所定の透過孔パターンを有するマスク母体33を形成する。この透過孔パターンの形成プロセスは、透過口を有するマスク母体下地層32をエッチングマスクとして用いて、マスク母体材料層33’をドライエッチングし透過口を有するマスク母体33を形成する工程を順に経て行われる。   Thereafter, as shown in FIG. 3E, a mask base body 33 having a predetermined transmission hole pattern is formed from the base 31 side using the mask base base layer 32 as an etching mask. The process of forming the transmission hole pattern is performed by sequentially performing a process of forming a mask base material 33 having a transmission port by dry etching the mask base material layer 33 ′ using the mask base layer 32 having a transmission port as an etching mask. Is called.

ここで、ドライエッチング装置としては、RIE、マグネトロンRIE、ECR、ICP、マイクロ波、ヘリコン波、NLD等の放電方式を用いた装置が挙げられる。   Here, examples of the dry etching apparatus include apparatuses using discharge methods such as RIE, magnetron RIE, ECR, ICP, microwave, helicon wave, and NLD.

以上の工程を経て、ステンシルマスクが完成する。さらに、図3(f)に示すように、マスク母体33の下地に露出するマスク母体下地層32をエッチングし、マスク母体下地残層32aを形成しても良い。   A stencil mask is completed through the above steps. Furthermore, as shown in FIG. 3F, the mask base substrate underlying layer 32 exposed on the base of the mask base member 33 may be etched to form a mask base substrate residual layer 32a.

続いて、本発明のステンシルマスクの製造方法の別の一例について、図4(a)〜(f)を参照して説明する。   Then, another example of the manufacturing method of the stencil mask of this invention is demonstrated with reference to Fig.4 (a)-(f).

図4は、本発明の別の一態様に係るステンシルマスクの製造工程を示す側断面図である。   FIG. 4 is a side cross-sectional view showing a process for manufacturing a stencil mask according to another aspect of the present invention.

まず、図4(a)に示すように、基板41’上に、エッチングストッパー層44を成膜した後、スピンコート法、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法あるいは化学的気相成長法により、マスク母体下地材料層42’を成膜する。ここで、マスク母体下地材料層42’の材料としては、上記図3(a)を用いて説明した物性を有する材料および製法を用いることができる。   First, as shown in FIG. 4A, an etching stopper layer 44 is formed on a substrate 41 ′, and then spin coating, sputtering, vapor deposition, ion plating, or chemical vapor deposition is used. Then, a mask base material layer 42 ′ is formed. Here, as the material of the mask base material layer 42 ′, the material having the physical properties and the manufacturing method described with reference to FIG. 3A can be used.

次に、図4(b)に示すように、例えば電子線レジストを用いたリソグラフィー法により、マスク母体下地材料層42’を加工し、マスク母体下地層42を形成する。ここで、ハードエッチングマスクのマスク母体下地層42のマスクパターンの加工には、ドライエッチング法、ウェットエッチング法を用いることができる。あるいは、有機物からなるレジストをパターニング後、真空または不活性雰囲気で焼成し、マスクとして用いても良い。   Next, as shown in FIG. 4B, the mask base material layer 42 ′ is processed by, for example, a lithography method using an electron beam resist to form the mask base material layer 42. Here, a dry etching method or a wet etching method can be used for processing the mask pattern of the mask base layer 42 of the hard etching mask. Alternatively, after patterning a resist made of an organic material, it may be baked in a vacuum or an inert atmosphere and used as a mask.

続いて、図4(c)に示すように、パターニングされたマスク母体下地層42上に、マスク母体材料層43’を物理的気相成長法あるいは化学的気相成長法により成膜する。ここで、物理的気相成長法としては、スパッタ、蒸着、イオンプレーティング法を、また化学的気相成長法としては、マイクロ波、ECRあるいは高周波プラズマ化学的気相成長あるいは熱フィラメント化学的気相成長を用いることができる。   Subsequently, as shown in FIG. 4C, a mask base material layer 43 ′ is formed on the patterned mask base base layer 42 by physical vapor deposition or chemical vapor deposition. Here, as the physical vapor deposition method, sputtering, vapor deposition, and ion plating are used, and as the chemical vapor deposition method, microwave, ECR, high-frequency plasma chemical vapor deposition, or hot filament chemical vapor deposition is used. Phase growth can be used.

次に、図4(d)に示すように、基板41’に開口部を作製し基体41を形成する。この工程には、ドライエッチング、ウェットエッチング、超音波加工、サンドブラスト等を好適に用いることができる。エッチングは、エッチングストッパー層44が露出するまで行う。   Next, as shown in FIG. 4D, an opening is formed in the substrate 41 ′ to form a base body 41. In this step, dry etching, wet etching, ultrasonic processing, sandblasting, or the like can be suitably used. Etching is performed until the etching stopper layer 44 is exposed.

その後、図4(e)に示すように、エッチングストッパー層44を基体41と接する部分以外エッチング除去しエッチングストッパー層44aを形成後、基体41側からマスク母体下地層42をエッチングマスクとして、所定の透過孔パターンを有するマスク母体43を形成する。この透過孔パターンの形成プロセスは、透過口を有するマスク母体下地層42をエッチングマスクとして用いて、マスク母体材料層43’をドライエッチングし透過口を有するマスク母体53を形成する工程を順に経て行われる。   Thereafter, as shown in FIG. 4E, the etching stopper layer 44 is etched away except for the portion in contact with the base 41 to form an etching stopper layer 44a. Then, a predetermined amount is used from the base 41 side using the mask base layer 42 as an etching mask. A mask base body 43 having a transmission hole pattern is formed. The process of forming the transmission hole pattern is performed by sequentially performing a process of forming a mask base 53 having a transmission port by dry etching the mask base material layer 43 ′ using the mask base layer 42 having a transmission port as an etching mask. Is called.

ここで、ドライエッチング装置としては、RIE、マグネトロンRIE、ECR、ICP、マイクロ波、ヘリコン波、NLD等の放電方式を用いた装置が挙げられる。   Here, examples of the dry etching apparatus include apparatuses using discharge methods such as RIE, magnetron RIE, ECR, ICP, microwave, helicon wave, and NLD.

以上の工程を経て、ステンシルマスクが完成する。さらに、図5(f)に示すように、マスク母体43の下地に露出するマスク母体下地層42をエッチングしマスク母体下地残層52a形成しても良い。   A stencil mask is completed through the above steps. Further, as shown in FIG. 5 (f), the mask base base layer 42 exposed on the base of the mask base 43 may be etched to form a mask base base residual layer 52 a.

図3(a)〜(f)を参照して、本発明の一実施例に係る別のステンシルマスクの製造工程について説明する。   With reference to FIGS. 3A to 3F, another stencil mask manufacturing process according to an embodiment of the present invention will be described.

図3(a)に示すように、厚み525μmの基板31’として単結晶シリコン基板上に、反応性スパッタ法を用いて、マスク母体下地材料層32’として窒化クロム膜を成膜した。   As shown in FIG. 3A, a chromium nitride film was formed as a mask base material layer 32 ′ on a single crystal silicon substrate as a substrate 31 ′ having a thickness of 525 μm by using a reactive sputtering method.

Figure 0004729875
反応性スパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The conditions for reactive sputtering are as described above.

次に、窒化クロム膜からなるマスク母体下地材料層32’上に、電子線レジスト(図示せず)を0.5μmの厚さに塗布し、これに加速電圧20kVの電子線描画機を用いて描画し、その後専用のアルカリ現像液を用いて現像をおこない、レジストパターンを形成した。   Next, an electron beam resist (not shown) is applied to a thickness of 0.5 μm on the mask base material layer 32 ′ made of a chromium nitride film, and an electron beam drawing machine with an acceleration voltage of 20 kV is applied thereto. Drawing was performed, and then development was performed using a dedicated alkali developer to form a resist pattern.

続いて、図3(b)に示すように、レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、プラズマエッチング装置を用い、エッチングガスとして塩素と酸素の混合ガスを用いて、窒化クロム膜からなるマスク母体下地材料層32’を基板31’に到達する深さまでドライエッチングし、透過口を有するマスク母体下地層32を形成した後、レジストを酸素プラズマによりアッシング除去した。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, a mask base material made of a chromium nitride film using a resist pattern as an etching mask, using a plasma etching apparatus, and using a mixed gas of chlorine and oxygen as an etching gas. The layer 32 ′ was dry-etched to a depth reaching the substrate 31 ′ to form a mask base substrate layer 32 having a transmission port, and then the resist was removed by ashing with oxygen plasma.

続いて、図3(c)に示すように、基板31’及びマスク母体下地層32上に、スパッタ法を用いて、マスク母体材料層33’としてシリコン膜を成膜した。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, a silicon film was formed as a mask base material layer 33 ′ on the substrate 31 ′ and the mask base base layer 32 by using a sputtering method.

Figure 0004729875
上記シリコン膜作製の際のスパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The sputtering conditions for producing the silicon film are as described above.

次いで、図3(d)に示すように、フォトリソグラフィー法とドライエッチングにより基板31’を加工し、基体31を得た。ここで、エッチングガスとして四フッ化炭素を用いた。   Next, as shown in FIG. 3D, the substrate 31 ′ was processed by a photolithography method and dry etching to obtain a base 31. Here, carbon tetrafluoride was used as an etching gas.

続いて、図3(e)に示すように、窒化クロム膜からなるマスク母体下地層32をエッチングマスクとして、シリコン膜からなるマスク母体材料層33’を、SF6と酸素の混合ガスををエッチングガスとして用いたICPによりエッチングし透過口を有するマスク母体33を形成した。   Subsequently, as shown in FIG. 3 (e), the mask base material layer 32 made of a chromium nitride film is used as an etching mask, the mask base material layer 33 ′ made of a silicon film, the mixed gas of SF6 and oxygen is used as an etching gas. Etching was performed with the ICP used as a mask matrix 33 having a transmission port.

さらに、図3(f)に示すように、基体31に接する部分以外のマスク母体下地層32を硝酸セリウムアンモニウム溶液を用いて、ウェットエッチングにより除去し、マスク母体下地残層32aを形成し、ステンシルマスクが完成した。   Further, as shown in FIG. 3F, the mask base substrate layer 32 other than the portion in contact with the substrate 31 is removed by wet etching using a cerium ammonium nitrate solution to form a mask base substrate residual layer 32a, and a stencil is formed. The mask is complete.

図3(a)〜(f)を参照して、本発明の一実施例に係るステンシルマスクの製造工程について説明する。   A manufacturing process of a stencil mask according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図3(a)に示すように、厚み525μmの基板31’として単結晶シリコン基板上に、電子線レジスト(ZEP520、日本ゼオン製)を0.2μmの厚さに塗布し、これに加速電圧20kVの電子線描画機を用いて描画し、その後専用のアルカリ現像液を用いて現像をおこない、レジストパターンを形成した。その後、ランプアニール炉を用いて10ー4Pa以下の真空中で1時間焼成し、レジストを炭化し、マスク母体下地層32として炭素化膜を得た(図3(b))。   As shown in FIG. 3 (a), an electron beam resist (ZEP520, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) is applied to a thickness of 0.2 μm on a single crystal silicon substrate as a substrate 31 ′ having a thickness of 525 μm, and an acceleration voltage of 20 kV is applied thereto. Then, the resist pattern was formed using an electron beam drawing machine and developed using a special alkaline developer. Thereafter, it was baked in a vacuum of 10 −4 Pa or less using a lamp annealing furnace for 1 hour to carbonize the resist, and a carbonized film was obtained as the mask base layer 32 (FIG. 3B).

次に、図3(c)に示すように、基板31’およびマスク母体下地層32上に、反応性スパッタ法を用いて、マスク母体材料層33’として酸化インジウムスズ膜を成膜した。   Next, as shown in FIG. 3C, an indium tin oxide film was formed as a mask base material layer 33 ′ on the substrate 31 ′ and the mask base base layer 32 by using a reactive sputtering method.

Figure 0004729875
反応性スパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The conditions for reactive sputtering are as described above.

次いで、図3(d)に示すように、フォトリソグラフィー法とドライエッチングにより基板31’を加工し、基体31を得た。ここで、エッチングガスとして四フッ化炭素を用いた。エッチングは、マスク母体下地層32ならびにマスク母体材料層33’が露出したところで停止した。   Next, as shown in FIG. 3D, the substrate 31 ′ was processed by a photolithography method and dry etching to obtain a base 31. Here, carbon tetrafluoride was used as an etching gas. The etching was stopped when the mask base layer 32 and the mask base material layer 33 'were exposed.

続いて、図3(e)に示すように、炭素化膜からなるマスク母体下地層32をエッチングマスクとして、酸化インジウムスズ膜からなるマスク母体材料層33’を、HBrをエッチングガスとして用いたICPによりエッチングし透過口を有するマスク母体33を形成した。   Subsequently, as shown in FIG. 3E, an ICP using a mask base material layer 32 made of a carbonized film as an etching mask, a mask base material layer 33 ′ made of an indium tin oxide film, and HBr as an etching gas. Etching was performed to form a mask matrix 33 having a transmission port.

さらに、図3(f)に示すように、基体31に接する部分以外の炭素化膜からなるマスク母体下地層32を酸素ガスを用いてアッシング除去し、マスク母体下地残層32aを形成し、ステンシルマスクが完成した。   Further, as shown in FIG. 3 (f), the mask base layer 32 made of a carbonized film other than the portion in contact with the base 31 is removed by ashing using oxygen gas to form a mask base base layer 32a, and a stencil is formed. The mask is complete.

図3(a)〜(f)を参照して、本発明の一実施例に係る別のステンシルマスクの製造工程について説明する。   With reference to FIGS. 3A to 3F, another stencil mask manufacturing process according to an embodiment of the present invention will be described.

図3(a)に示すように、厚み525μmの基板31’として単結晶シリコン基板上に、平行平板型プラズマCVD装置を用いて、を用いて、マスク母体下地材料層32’としてダイヤモンドライクカーボン膜を成膜した。   As shown in FIG. 3A, a diamond-like carbon film is used as a mask base material layer 32 ′ using a parallel plate type plasma CVD apparatus on a single crystal silicon substrate as a substrate 31 ′ having a thickness of 525 μm. Was deposited.

Figure 0004729875
プラズマCVDの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The conditions for plasma CVD are as described above.

次に、ダイヤモンドライクカーボン膜からなるマスク母体下地材料層32’上に、電子線レジスト(図示せず)を0.5μmの厚さに塗布し、これに加速電圧20kVの電子線描画機を用いて描画し、その後専用のアルカリ現像液を用いて現像をおこない、レジストパターンを形成した。   Next, an electron beam resist (not shown) is applied to a thickness of 0.5 μm on the mask base material layer 32 ′ made of a diamond-like carbon film, and an electron beam drawing machine with an acceleration voltage of 20 kV is used for this. Then, development was performed using a dedicated alkali developer to form a resist pattern.

続いて、図3(b)に示すように、レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、プラズマエッチング装置を用い、エッチングガスとして酸素ガスを用いて、ダイヤモンドライクカーボン膜からなるマスク母体下地材料層32’を基板31’に到達する深さまでドライエッチングし、透過口を有するマスク母体下地層32を形成した後、レジストを剥離液を用いて除去した。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, a mask base material layer 32 ′ made of a diamond-like carbon film using a resist pattern as an etching mask, a plasma etching apparatus, and an oxygen gas as an etching gas. Was dry-etched to a depth reaching the substrate 31 ′ to form a mask base layer 32 having a transmission port, and then the resist was removed using a stripping solution.

次に、図3(c)に示すように、基板31’およびマスク母体下地層32上に、反応性スパッタ法を用いて、マスク母体材料層33’として酸化インジウムスズ膜を成膜した。   Next, as shown in FIG. 3C, an indium tin oxide film was formed as a mask base material layer 33 ′ on the substrate 31 ′ and the mask base base layer 32 by using a reactive sputtering method.

Figure 0004729875
反応性スパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The conditions for reactive sputtering are as described above.

次いで、図3(d)に示すように、フォトリソグラフィー法とドライエッチングにより基板31’を加工し、基体31を得た。ここで、エッチングガスとして四フッ化炭素を用いた。エッチングは、マスク母体下地層32ならびにマスク母体材料層33’が露出したところで停止した。   Next, as shown in FIG. 3D, the substrate 31 ′ was processed by a photolithography method and dry etching to obtain a base 31. Here, carbon tetrafluoride was used as an etching gas. The etching was stopped when the mask base layer 32 and the mask base material layer 33 'were exposed.

続いて、図3(e)に示すように、ダイヤモンドライクカーボン膜からなるマスク母体下地層32をエッチングマスクとして、酸化インジウムスズ膜からなるマスク母体材料層33’を、HBrガスをエッチングガスとして用いたICPによりエッチングし透過口を有するマスク母体33を形成し、ステンシルマスクが完成した。なおここで、ダイヤモンドライクカーボン膜の持つ物性をマスク材料として利用するために、図3(f)に示す、基体31に接する部分以外のダイヤモンドライクカーボン膜からなるマスク母体下地層32の除去は行わず残した。   Subsequently, as shown in FIG. 3E, the mask base material layer 32 made of a diamond-like carbon film is used as an etching mask, and the mask base material layer 33 ′ made of an indium tin oxide film is used as an etching gas. A mask matrix 33 having a transmission port was formed by etching using the ICP, and a stencil mask was completed. Here, in order to use the physical properties of the diamond-like carbon film as a mask material, the removal of the mask base layer 32 made of the diamond-like carbon film other than the portion in contact with the base 31 shown in FIG. Left behind.

図3(a)〜(f)を参照して、本発明の一実施例に係る別のステンシルマスクの製造工程について説明する。   With reference to FIGS. 3A to 3F, another stencil mask manufacturing process according to an embodiment of the present invention will be described.

図3(a)に示すように、厚み525μmの基板31’として単結晶シリコン基板上に、反応性スパッタ法を用いて、マスク母体下地材料層32’として窒化クロム膜を成膜した。   As shown in FIG. 3A, a chromium nitride film was formed as a mask base material layer 32 ′ on a single crystal silicon substrate as a substrate 31 ′ having a thickness of 525 μm by using a reactive sputtering method.

Figure 0004729875
反応性スパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The conditions for reactive sputtering are as described above.

次に、窒化クロム膜からなるマスク母体下地材料層32’上に、電子線レジスト(図示
せず)を0.5μmの厚さに塗布し、これに加速電圧20kVの電子線描画機を用いて描画し、その後専用のアルカリ現像液を用いて現像をおこない、レジストパターンを形成した。
Next, an electron beam resist (not shown) is applied to a thickness of 0.5 μm on the mask base material layer 32 ′ made of a chromium nitride film, and an electron beam drawing machine with an acceleration voltage of 20 kV is applied thereto. Drawing was performed, and then development was performed using a dedicated alkali developer to form a resist pattern.

続いて、図3(b)に示すように、レジストパターンをマスクとして用いて、プラズマエッチング装置を用い、エッチングガスとして塩素と酸素の混合ガスを用いて、窒化クロム膜からなるマスク母体下地材料層32’を基板31’に到達する深さまでドライエッチングし、透過口を有するマスク母体下地層32を形成した後、レジストを酸素プラズマによりアッシング除去した。   Subsequently, as shown in FIG. 3B, a mask base material layer made of a chromium nitride film using a resist pattern as a mask, using a plasma etching apparatus, and using a mixed gas of chlorine and oxygen as an etching gas. 32 ′ was dry-etched to a depth reaching the substrate 31 ′ to form a mask base layer 32 having a transmission port, and then the resist was removed by ashing with oxygen plasma.

続いて、図3(c)に示すように、基板31’及びマスク母体下地層32上に、反応性スパッタ法を用いて、マスク母体材料層33’として酸化インジウムスズ膜を成膜した。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, an indium tin oxide film was formed as a mask base material layer 33 ′ on the substrate 31 ′ and the mask base base layer 32 by using a reactive sputtering method.

Figure 0004729875
反応性スパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The conditions for reactive sputtering are as described above.

次いで、図3(d)に示すように、フォトリソグラフィー法とドライエッチングにより基板31’を加工し、基体31を得た。ここで、エッチングガスとして四フッ化炭素を用いた。エッチングは、マスク母体下地層32ならびにマスク母体材料層33’が露出したところで停止した。   Next, as shown in FIG. 3D, the substrate 31 ′ was processed by a photolithography method and dry etching to obtain a base 31. Here, carbon tetrafluoride was used as an etching gas. The etching was stopped when the mask base layer 32 and the mask base material layer 33 'were exposed.

続いて、図3(e)に示すように、窒化クロム膜からなるマスク母体下地層32をエッチングマスクとして、酸化インジウムスズ膜からなるマスク母体材料層33’を、HBrをエッチングガスとして用いたICPによりエッチングし透過口を有するマスク母体33を形成した。   Subsequently, as shown in FIG. 3E, an ICP using a mask base material layer 32 made of a chromium nitride film as an etching mask, a mask base material layer 33 ′ made of an indium tin oxide film, and HBr as an etching gas. Etching was performed to form a mask matrix 33 having a transmission port.

さらに、図3(f)に示すように、基体31に接する部分以外のマスク母体下地層32を硝酸セリウムアンモニウム溶液を用いて、ウェットエッチングにより除去し、マスク母体下地残層32aを形成し、ステンシルマスクが完成した。   Further, as shown in FIG. 3F, the mask base substrate layer 32 other than the portion in contact with the substrate 31 is removed by wet etching using a cerium ammonium nitrate solution to form a mask base substrate residual layer 32a, and a stencil is formed. The mask is complete.

図4(a)〜(f)を参照して、本発明の一実施例に係る別のステンシルマスクの製造工程について説明する。   With reference to FIGS. 4A to 4F, another stencil mask manufacturing process according to an embodiment of the present invention will be described.

図4(a)に示すように、厚み525μmの基板41’として単結晶シリコン基板上に、エッチングストッパー層44として、スパッタ法によりアルミニウム膜を成膜後、続けて反応性スパッタ法によりマスク母体下地材料層42’として窒化クロム膜を成膜した。   As shown in FIG. 4 (a), an aluminum film is formed by sputtering as an etching stopper layer 44 on a single crystal silicon substrate as substrate ′ having a thickness of 525 μm, and then a mask base substrate is formed by reactive sputtering. A chromium nitride film was formed as the material layer 42 ′.

Figure 0004729875
上記アルミニウム膜作製の際のスパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The sputtering conditions for producing the aluminum film are as described above.

Figure 0004729875
また、上記窒化クロム膜作製の際の反応性スパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The reactive sputtering conditions for producing the chromium nitride film are as described above.

次に、窒化クロム膜からなるマスク母体下地材料層42’上に、電子線レジスト(図示せず)を0.5μmの厚さに塗布し、これに加速電圧20kVの電子線描画機を用いて描画し、その後専用のアルカリ現像液を用いて現像をおこない、レジストパターンを形成した。   Next, an electron beam resist (not shown) is applied to a thickness of 0.5 μm on the mask base material layer 42 ′ made of a chromium nitride film, and an electron beam drawing machine with an acceleration voltage of 20 kV is applied thereto. Drawing was performed, and then development was performed using a dedicated alkali developer to form a resist pattern.

続いて、図4(b)に示すように、レジストパターンをエッチングマスクとして用いて
、プラズマエッチング装置を用い、エッチングガスとして塩素と酸素の混合ガスを用いて、窒化クロム膜からなるマスク母体下地材料層42’をエッチングストッパー層44に到達する深さまでドライエッチングし、透過口を有するマスク母体下地層42を形成した後、レジストを酸素プラズマによりアッシング除去した。
Subsequently, as shown in FIG. 4B, a mask base material made of a chromium nitride film using a resist pattern as an etching mask, using a plasma etching apparatus, and using a mixed gas of chlorine and oxygen as an etching gas. The layer 42 ′ was dry etched to a depth reaching the etching stopper layer 44 to form a mask base substrate layer 42 having a transmission hole, and then the resist was removed by ashing with oxygen plasma.

さらに、図4(c)に示すように、エッチングストッパー層44及びマスク母体下地層42上に、スパッタ法によりシリコン膜からなるマスク母体材料層43’を成膜した。   Further, as shown in FIG. 4C, a mask base material layer 43 ′ made of a silicon film is formed on the etching stopper layer 44 and the mask base base layer 42 by sputtering.

Figure 0004729875
上記シリコン膜作製の際のスパッタの条件は上記の通りである。
Figure 0004729875
The sputtering conditions for producing the silicon film are as described above.

次いで、図4(d)に示すように、フォトリソグラフィー法とドライエッチングにより基板41’を加工し、基体41を得た。ここで、エッチングガスとして四フッ化炭素を用いた。エッチングは、エッチングストッパー層44が露出したところで停止した。   Next, as shown in FIG. 4D, the substrate 41 ′ was processed by a photolithography method and dry etching to obtain a base body 41. Here, carbon tetrafluoride was used as an etching gas. The etching was stopped when the etching stopper layer 44 was exposed.

続いて、図4(e)に示すように、アルミニウム膜よりなるエッチングストッパー層44を、リン酸、硝酸、酢酸水溶液に浸漬し、基体41と接する部分以外をエッチング除去し、エッチングストッパー基体部44aを形成した後、窒化クロム膜からなるマスク母体下地層42をエッチングマスクとして、シリコン膜からなるマスク母体材料層43’を、SF6と酸素をエッチングガスとして用いたICPによりエッチングし透過口を有するマスク母体43を形成した。   Subsequently, as shown in FIG. 4E, the etching stopper layer 44 made of an aluminum film is immersed in an aqueous solution of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid, and the portions other than the portion in contact with the base body 41 are removed by etching, thereby etching stopper base portion 44a. Then, the mask base material layer 43 ′ made of a silicon film is etched by ICP using SF 6 and oxygen as an etching gas and the mask base layer 42 ′ made of a silicon nitride is used as an etching mask. A mother body 43 was formed.

さらに、図4(f)に示すように、エッチングストッパー基体部44aに接する部分以外のマスク母体下地層42を硝酸セリウムアンモニウム溶液を用いて、ウェットエッチング除去し、マスク母体下地残層42aを形成し、ステンシルマスクが完成した。   Further, as shown in FIG. 4 (f), the mask base layer 42 other than the portion in contact with the etching stopper base 44a is removed by wet etching using a cerium ammonium nitrate solution to form a mask base base residual layer 42a. The stencil mask was completed.

以上のように製造されたステンシルマスクでは、マスク母体の膜厚が500nmと非常に薄く、かつ応力が低いため、剥離や亀裂が生ずることがなかった。また、マスク母体下地層は導電性の膜より形成されており、電子線照射によるチャージアップは生じなかった。また、得られたステンシルマスクは、マスクパターンを予めシリコン基板上にパターンニングしているため、薄膜の層の割れによる歩留まり低下もなく、かつパターン精度が高く、なおかつ熱伝導率も高いため荷電粒子線照射特性に優れたものであった。   In the stencil mask manufactured as described above, the mask base has a very thin film thickness of 500 nm and the stress is low, so that no peeling or cracking occurs. In addition, the mask base layer was formed of a conductive film, and no charge-up due to electron beam irradiation occurred. Further, since the obtained stencil mask has a mask pattern previously patterned on a silicon substrate, there is no decrease in yield due to cracking of the thin film layer, and the pattern accuracy is high, and the thermal conductivity is also high. The irradiation characteristics were excellent.

本発明の一態様に係るステンシルマスクを示す側断面図。1 is a side cross-sectional view illustrating a stencil mask according to one embodiment of the present invention. 本発明の一態様に係るステンシルの他の例を示す側断面図。The side sectional view showing other examples of the stencil concerning one mode of the present invention. 本発明の一態様に係るステンシルマスクの製造方法を示す側断面図。The sectional side view which shows the manufacturing method of the stencil mask which concerns on 1 aspect of this invention. 本発明の一態様に係るステンシルマスクの製造方法の他の例を示す側断面図。The sectional side view which shows the other example of the manufacturing method of the stencil mask which concerns on 1 aspect of this invention. 従来の一態様に係るステンシルマスクの製造方法を示す側断面図。The sectional side view which shows the manufacturing method of the stencil mask which concerns on the one aspect | mode of the past. 従来の一態様に係るステンシルマスクの製造方法の他の例を示す側断面図。The sectional side view which shows the other example of the manufacturing method of the stencil mask which concerns on the one aspect | mode of the past.

符号の説明Explanation of symbols

31’、41’…基板
11、21、31、41、51、61…基体
12a、12b、22a、22b…マスク母体下地層
24、44…エッチングストッパー層
44a…エッチングストッパー層基体部
32’、42’…マスク母体下地材料層
32、42…マスク母体下地層
32a、42a…マスク母体下地残層
33’、43’…マスク母体材料層
13、23、33、43、53、63…マスク母体
51’、61’…シリコン支持基板
52’、62’…中間酸化膜
52、62…中間酸化膜残層
53’、63’…SOI層
5A、6A…SOI基板
31 ', 41' ... Substrate 11, 21, 31, 41, 51, 61 ... Bases 12a, 12b, 22a, 22b ... Mask base layer 24, 44 ... Etching stopper layer 44a ... Etching stopper layer base 32 ', 42 '... mask base material layer 32, 42 ... mask base base layer 32a, 42a ... mask base base residual layer 33', 43 '... mask base material layer 13, 23, 33, 43, 53, 63 ... mask base 51' , 61 '... silicon support substrate 52', 62 '... intermediate oxide film 52, 62 ... intermediate oxide film remaining layer 53', 63 '... SOI layers 5A, 6A ... SOI substrate

Claims (3)

基体と、
前記基体に支持され、透過孔パターンを有するマスク母体と、マスク母体の基体側の少なくとも一部に、マスク母体下地層とを備え、
前記マスク母体は、金属、シリコンあるいはそれらの酸化物、窒化物、炭化物のいずれかからなり、且つ、
前記マスク母体下地層は、硫黄を含むダイヤモンド膜、または、硫黄を含むダイヤモンドライクカーボン膜であり、且つ、
マスク母体下地層が基体部分にのみ形成されていること
を特徴とするステンシルマスク。
A substrate;
The supported on a substrate, the mask matrix having a transmission hole pattern, on at least a portion of the base side of the mask matrix, and a mask matrix underlayer,
The mask matrix is made of any of metal, silicon or oxides, nitrides and carbides thereof, and
The mask matrix underlayer diamond film containing sulfur, or a diamond-like carbon film containing sulfur, and,
A stencil mask, wherein the mask base layer is formed only on a base portion.
更に、
前記基体と前記マスク母体下地層との間に、ハロゲン系プラズマ耐性を示すエッチングストッパー層を有することを特徴とする請求項1に記載のステンシルマスク。
Furthermore,
The stencil mask according to claim 1, further comprising an etching stopper layer exhibiting halogen-based plasma resistance between the base and the mask base layer.
請求項1または2のいずれかに記載のステンシルマスクに荷電粒子線を照射し、転写パターンの形状に荷電粒子線を成形することを特徴とするパターン転写方法。

A pattern transfer method, comprising: irradiating the stencil mask according to claim 1 with a charged particle beam to shape the charged particle beam into a transfer pattern shape.

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