JPH04196209A - Formation of stencil mask - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明(よ 半導体デバイスの微細加工のための電子ビ
ームリソグラフィー技術に関するものであり、特に ス
テンシルマスクを用いた縮小転写型電子ビームリソグラ
フィーにおけベ ステンシルマスク形成方法に関するも
のである。[Detailed Description of the Invention] Industrial Field of Application The present invention relates to electron beam lithography technology for microfabrication of semiconductor devices, and particularly relates to a base stencil mask in reduction transfer type electron beam lithography using a stencil mask. This relates to a forming method.
従来の技術
電子ビームリソグラフィー技術(よ 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。Conventional technology Electron beam lithography technology (e.g., 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 fine patterns.
従来 広く用いられている電子ビーム描画方法(i 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−筆書き法と呼ばれ
ていム すなわ板 電子銃から発生した電子ビームを集
束レンスによりレジスト面上で細いビームスポットに集
束し さらに偏向系によってビームスポットを位置制御
することによって、レジスト上に任意の図形を描画する
ことができる方法である。Conventionally, the widely used electron beam writing method (i) is a method in which patterns are drawn one by one using a Gaussian beam or a variable shaped beam using a field emission type or thermionic type electron gun, and is a so-called -brush drawing method. This method is called a writing method.By focusing the electron beam generated from the electron gun into a narrow beam spot on the resist surface using a focusing lens and then controlling the position of the beam spot using a deflection system, an arbitrary figure can be created on the resist. is a method that can be drawn.
この方法で(よ 偏向フィールド内部の歪と収差が電気
的に補正でき、制御技術次第で精度を高めることができ
るというメリットがあり、多くの開発がなされ実用にも
供されている。しかし 一方で、この方法で(よ 電子
ビームのスポット径か0. 1〜2μm程度であるため
に 描画パターンの大きさが小さくなるとともに 描画
すべきスポット数が膨大になり、また 偏向系の動作周
波数の限界からスポット移動速度に限界があり、描画に
要する時間が非常に長くなり、スルーブツトが低下する
という欠点かある。This method has the advantage that distortion and aberration inside the deflection field can be corrected electrically, and accuracy can be improved depending on the control technology, and many developments have been made and it has been put into practical use.However, on the other hand, In this method, the spot diameter of the electron beam is approximately 0.1 to 2 μm, so the size of the pattern to be drawn becomes small, and the number of spots to be drawn becomes enormous.Also, due to the limit of the operating frequency of the deflection system, The disadvantage is that there is a limit to the spot movement speed, the time required for drawing becomes very long, and the throughput decreases.
そこ−Q 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、−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
う縮小転写方法か考え出され九 すなわ& 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Lこの方法Ct スループットが非常に早くなるこ
とが予想される力\ 用いるステンシルマスクの形成が
非常に困難である。例えば 現在考えられているステン
シルマスク形成方法の一例を第5図に示す。半導体シリ
コン基板11に加速電圧50KV、ドーズ量lXl0”
cm−’でボロンイオン52の注入を行1.% イオ
ン注入層51を形成する(第5図(a))。この上にシ
リコンのエビ層53を形成し さらにエビ層上とシリコ
ン基板の裏面に保護膜54として窒化膜を堆積する(第
5図(b))。その後、 リソグラフィー技術とドライ
エツチング技術を用いてシリコン基板の裏面のシリコン
酸化膜を選択的に除去し シリコン酸化膜をマスクにし
てシリコン基板の裏面をエチレンジアミン・ピロカテコ
ール溶液でボロン注入層までエラチンブレ 保護膜を除
去する(第5図(C))。エビ層の上に 電子ビームリ
ソグラフィー技術を用いてレジストパターン55の形成
を行う(第5図(d))。このレジストパターンをマス
クとして、エビ層およびイオン注入層のエツチングを行
((マスクパターンを形成する(第5図(e))。以上
のような方法により、電子ビーム縮小転写リソグラフィ
ーにおいて用いられるステンシルマスクを形成すること
ができる。しかし この方法で(!。So-Q Recently, to solve these drawbacks, LSI
Instead of drawing the entire chip pattern like a brush stroke, a reduction transfer method was devised in which a partial pattern is transferred using a mask. This method involves breaking down the pattern into partial patterns, forming this pattern on a stencil mask, and sequentially transferring the pattern using this mask. However, it is expected that the throughput of this method will be very fast.The stencil mask used is very difficult to form. For example, an example of the currently considered stencil mask forming method is shown in FIG. An accelerating voltage of 50 KV and a dose of lXl0'' are applied to the semiconductor silicon substrate 11.
Boron ions 52 are implanted at 1.cm-'. % ion implantation layer 51 is formed (FIG. 5(a)). A silicon shrimp layer 53 is formed on this, and a nitride film is further deposited as a protective film 54 on the shrimp layer and on the back surface of the silicon substrate (FIG. 5(b)). After that, the silicon oxide film on the back side of the silicon substrate is selectively removed using lithography technology and dry etching technology. Using the silicon oxide film as a mask, the back side of the silicon substrate is coated with an ethylenediamine-pyrocatechol solution up to the boron implanted layer. (Fig. 5(C)). A resist pattern 55 is formed on the shrimp layer using electron beam lithography (FIG. 5(d)). Using this resist pattern as a mask, the shrimp layer and the ion-implanted layer are etched (to form a mask pattern (Fig. 5(e)). By the above method, a stencil mask used in electron beam reduction transfer lithography is formed. However, in this way (!.
シリコンのイオン注入層とエビ層のみで電子ビームを遮
閉するマスクとなる必要があるた嵌 マスク膜厚か数十
μm以上となり、エツチングも容易ではない。Since it is necessary to form a mask that blocks the electron beam using only the silicon ion-implanted layer and the shrimp layer, the mask film thickness is several tens of micrometers or more, and etching is not easy.
発明が解決しようとする課題
上記のよう(、、電子ビーム縮小転写リソグラフィーに
使用されるステンシルマスクにおいて、シリコン材料の
みを用いると、通常加速電圧は20〜50KVであるた
臥 電子ビームを遮閉するために膜厚が数十μm以上必
要となム 数十μm以上の膜厚のシリコンをエツチング
するのは非常に困難であり、またイオン注入 エピタキ
シャル技麻 リソグラフィー、エツチング等の多くの工
程が必要になり、ステンシルマスク作成の工程か煩雑に
なるという欠点がある。Problems to be Solved by the Invention As mentioned above, when only silicon material is used in a stencil mask used in electron beam reduction transfer lithography, the acceleration voltage is usually 20 to 50 KV. Etching a silicon film with a thickness of several tens of micrometers or more is extremely difficult, and requires many steps such as ion implantation, epitaxial techniques, lithography, and etching. However, there is a drawback that the process of creating a stencil mask becomes complicated.
本発明4よ 上記課題を解決するもので、電子ビーム縮
小転写リソグラフィー用ステンシルマスク形成方法を提
供することを目的としている。Present invention 4 This invention solves the above problems, and aims to provide a method for forming a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography.
課題を解決するための手段
本発明は シリコン基板の表面に無機レジスト膜を堆積
する工程と、 リソグラフィー技術により前記無機レジ
スト膜にパターンを形成する工程と、前記シリコン基板
の裏面に絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリソグ
ラフィー技術により選択的に除去した後、前記絶縁膜を
マスクにして前記シリコン基板を選択的に除去する工程
とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク形成
方法を提供するものである。さらに また本発明はシリ
コン基板の表面に無機レジスト膜を堆積する工程と、リ
ソグラフィー技術により前記無機レジスト膜にパターン
を形成する工程と、前記無機レジスト膜を電極として金
属を電気めっきする工程と、前記シリコン基板の裏面に
絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリソグラフィー
技術により選択的に除去した後、選択除去後の前記絶縁
膜をマスクにして前記シリコン基板を選択的に除去する
工程とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク
形成方法を提供するものであも さらζへまた本発明(
よ シリコン基板の表面に無機レジスト膜を堆積する工
程と、前記無機レジスト膜上に金属薄膜を堆積する工程
と、 リソグラフィー技術により前記金属薄膜にパター
ンを露光して、前記無機レジスト膜中に金属をホトドー
ピングする工程と、前記金属薄膜を除去し 前記無機レ
ジスト膜にパターンを形成する工程と、前記シリコン基
板の裏面に絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリソ
グラフィー技術により選択的に除去した籠前記絶縁膜を
マスクにして前記シリコン基板を選択的に除去する工程
とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク形成
方法を提供するものであム さらに また本発明Ct
シリコン基板上に酸化膜を堆積する工程と、堆積した
前記酸化膜上に無機レジスト膜を堆積する工程と、 リ
ソグラフィー技術により前記無機レジスト膜にパターン
を形成する工程と、前記無機レジスト膜をマスクにして
、前記酸化膜をエツチングする工程と、前記シリコン基
板の裏面に絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリソ
グラフィー技術により選択的に除去した後、前記絶縁膜
をマスクにして前記シリコン基板を選択的に除去する工
程とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク形
成方法を提供するものである。Means for Solving the Problems The present invention comprises a step of depositing an inorganic resist film on the surface of a silicon substrate, a step of forming a pattern on the inorganic resist film by lithography technology, and a step of depositing an insulating film on the back surface of the silicon substrate. and a step of selectively removing the insulating film using a lithography technique, and then selectively removing the silicon substrate using the insulating film as a mask. It is something to do. Furthermore, the present invention also includes a step of depositing an inorganic resist film on the surface of a silicon substrate, a step of forming a pattern on the inorganic resist film by lithography technology, a step of electroplating a metal using the inorganic resist film as an electrode, and a step of electroplating a metal using the inorganic resist film as an electrode. a step of depositing an insulating film on the back surface of a silicon substrate; and a step of selectively removing the insulating film using a lithography technique, and then selectively removing the silicon substrate using the selectively removed insulating film as a mask. The present invention also provides a stencil mask forming method characterized by comprising:
A step of depositing an inorganic resist film on the surface of a silicon substrate, a step of depositing a metal thin film on the inorganic resist film, and a step of exposing a pattern to the metal thin film using lithography technology to form a metal in the inorganic resist film. a step of photodoping, a step of removing the metal thin film and forming a pattern on the inorganic resist film, a step of depositing an insulating film on the back surface of the silicon substrate, and selectively removing the insulating film by lithography technology. and a step of selectively removing the silicon substrate using the insulating film as a mask.Furthermore, the present invention provides a method for forming a stencil mask.
a step of depositing an oxide film on a silicon substrate, a step of depositing an inorganic resist film on the deposited oxide film, a step of forming a pattern on the inorganic resist film by lithography technology, and a step of using the inorganic resist film as a mask. After etching the oxide film, depositing an insulating film on the back surface of the silicon substrate, and selectively removing the insulating film by lithography, the silicon substrate is etched using the insulating film as a mask. The present invention provides a stencil mask forming method characterized by comprising a step of selectively removing the stencil mask.
作用
本発明(よ 前記したステンシルマスク形成プロセスに
より、リソグラフィー技術によりパターン形成した無機
レジスト膜をそのままマスク材料に用いるたム 電子ビ
ーム縮小転写用ステンシルマスク形成の工程が簡略化さ
れる。しかL 無機レジストはシリコンに比べて質量数
の大きい金属で構成できるた敷 ステンシルマスクの膜
厚を薄くしても電子ビームを十分に遮閉することができ
る。Effects of the Invention The stencil mask forming process described above simplifies the process of forming a stencil mask for electron beam reduction transfer by using an inorganic resist film patterned by lithography as a mask material as it is. The stencil mask is made of a metal with a higher mass number than silicon.Even if the film thickness of the stencil mask is made thinner, it can sufficiently block the electron beam.
さら番二 また本発明は 前記したステンシルマスク
形成プロセスにより、リソグラフィー技術によりパター
ン形成した後に電気めっきした無機レジスト膜をそのま
まマスク材料に用いるた嵌 電子ビーム縮小転写用ステ
ンシルマスク形成の工程が簡略化されも また電気めっ
きする金属を金や銀にすると、電子阻止能も大きくなり
、電子ビームを十分に遮閉することができ、電気伝導率
も高いためチャージアップによるビーム歪がおこらない
。Moreover, the present invention simplifies the process of forming a stencil mask for electron beam reduction transfer by using the above-described stencil mask forming process as a mask material using an inorganic resist film that is patterned by lithography technology and then electroplated. Also, if gold or silver is used as the electroplating metal, the electron stopping power will be increased, and the electron beam can be blocked sufficiently, and the electrical conductivity will be high, so beam distortion due to charge-up will not occur.
さらく また本発明(よ 前記したステンシルマスク形
成プロセスにより、リソグラフィー技術により金属をホ
トドーピングしてパターン形成した無機レジスト膜をそ
のままマスク材料に用いるた数電子ビーム縮小転写用ス
テンシルマスク形成の工程が簡略化される。ホトドーピ
ングにより金や銀などの質量数の大きい金属を数十%拡
散すると、電子阻止能が大きくなり、電子ビームを十分
に遮閉することができも さらに また本発明ζ友 前
記したステンシルマスク形成プロセスにより、リソグラ
フィー技術によりパターン形成した無機しシストとエツ
チングした酸化膜をそのままマスク材料に用いるた数
電子ビーム縮小転写用ステンシルマスク形成の工程が簡
略化され またシリコン酸化膜の厚み分だけ厚くするこ
とができるので、機械的強度が上が4
実施例
本発明の第1の実施例を第1図に示す。シリコン基板1
1上に 5e−Ge無機レジスト膜12を約7μm堆積
した(第1図(a))。ホトリソグラフィー技術を用い
て、無機レジスト膜12にパターンを形成した(第1図
(b))。シリコン基板IIの裏面ζQ シリコン酸化
膜13を1μm堆積した(第1図(C))。ホトリソグ
ラフィー技術とドライエツチング技術を用いて、前記シ
リコン酸化膜13を選択的に除去し九 選択的に除去し
た前記シリコン酸化膜13をマスクにして、エチレンジ
アミン・ピロカテコール溶液を用いて、シリコン基板1
1を溶解除去し 無機レジスト膜12をそのままマスク
材料に用いたステンシルマスクが形成できた(第1図(
d))。Additionally, the present invention (as described above) simplifies the process of forming a stencil mask for electron beam reduction transfer by using an inorganic resist film patterned by photodoping metal using lithography technology as a mask material. When several tens of percent of a metal with a large mass number, such as gold or silver, is diffused by photodoping, the electron stopping power increases and the electron beam can be sufficiently blocked. Through the stencil mask forming process, the inorganic cyst patterned using lithography technology and the etched oxide film can be used as mask materials.
The process of forming a stencil mask for electron beam reduction transfer is simplified, and the thickness can be increased by the thickness of the silicon oxide film, resulting in an increase in mechanical strength. Shown below. Silicon substrate 1
A 5e-Ge inorganic resist film 12 was deposited on the substrate 1 to a thickness of about 7 μm (FIG. 1(a)). A pattern was formed on the inorganic resist film 12 using photolithography technology (FIG. 1(b)). A 1 μm thick silicon oxide film 13 was deposited on the back surface ζQ of the silicon substrate II (FIG. 1(C)). Using photolithography and dry etching techniques, the silicon oxide film 13 is selectively removed. Using the selectively removed silicon oxide film 13 as a mask, the silicon substrate 1 is etched using an ethylenediamine-pyrocatechol solution.
1 was dissolved and removed, and a stencil mask was formed using the inorganic resist film 12 as it was as a mask material (see Figure 1 (
d)).
以上のようζへ 本実施例によれば ホトリソグラフィ
ー技術を用いてパターン形成した無機レジスト膜をその
ままマスク材料に用いることにより、ステンシルマスク
作成工程か大幅に簡略化され本な耘 ここでは無機レジ
ストのパターン形成にホトリソグラフィー技術を用いた
力\ 電子ビームリソグラフィー技術を用いてもよい。As described above, according to this example, by using the inorganic resist film patterned using photolithography technology as the mask material, the stencil mask creation process is greatly simplified. Force using photolithography technology for pattern formation\ Electron beam lithography technology may be used.
また ここではシリコン基板の裏面エツチングのマスク
にシリコン酸化膜を用いた力交 シリコン窒化膜を用い
てもよしも
本発明の第2の実施例を第2図に示す。シリコン基板1
1上GQSe−Ge無機レジスト膜12を約3μm堆積
した(第2図(a))。ホトリソグラフィー技術を用い
て、無機レジスト膜12にパターンを形成した(第2図
(b))。さらl二パターン形成した無機レジスト膜を
電極にして金を電気めっきし 無機レジスト膜上に厚さ
3μmの電気めっき層21を形成した(第2図(C))
。A second embodiment of the present invention is shown in FIG. 2, in which a silicon nitride film may be used instead of a silicon oxide film as a mask for etching the back surface of a silicon substrate. Silicon substrate 1
1, a GQSe-Ge inorganic resist film 12 was deposited to a thickness of about 3 μm (FIG. 2(a)). A pattern was formed on the inorganic resist film 12 using photolithography technology (FIG. 2(b)). Gold was electroplated using the patterned inorganic resist film as an electrode to form an electroplated layer 21 with a thickness of 3 μm on the inorganic resist film (Figure 2 (C)).
.
シリコン基板11の裏面に シリコン酸化膜13を1μ
m堆積した(第2図(d))。ホトリソグラフィー技術
とドライエツチング技術を用いて、前記シリコン酸化膜
13を選択的に除去し九 選択的に除去した前記シリコ
ン酸化膜13をマスクにして、エチレンジアミン・ピロ
カテコール溶液を用いて、シリコン基板11を溶解除去
L 金を電気めっきした無機レジスト膜をそのままマス
ク材料に用いたステンシルマスクが形成できた(第2図
(e))。Silicon oxide film 13 is 1 μm thick on the back side of silicon substrate 11.
m was deposited (Fig. 2(d)). Using photolithography and dry etching techniques, the silicon oxide film 13 is selectively removed. Using the selectively removed silicon oxide film 13 as a mask, the silicon substrate 11 is etched using an ethylenediamine-pyrocatechol solution. A stencil mask was formed using the inorganic resist film electroplated with gold as the mask material (FIG. 2(e)).
以上のように 本実施例によれ(瓜 ホトリソグラフィ
ー技術を用いてパターン形成し 金を電気めっきした無
機レジスト膜をそのままマスク材料に用いることにより
、ステンシルマスク作成工程が大幅に簡略化されも 電
気めっきした金は電子阻止能が太きいたぬ 無機レジス
ト膜の膜厚を薄くしても電子ビームを十分に遮閉するこ
とかできも
な耘 ここては無機レジストのパターン形成にホトリソ
グラフィー技術を用いため(電子ビームリソグラフィー
技術を用いてもよい。また ここではシリコン基板の裏
面エツチングのマスクにシリコン酸化膜を用いた力丈
シリコン窒化膜を用いてもよしも また ここでは電気
めっきに金を用いた力(他の金属でもよい。As described above, according to this embodiment, by using an inorganic resist film patterned using photolithography technology and electroplated with gold as the mask material, the process of creating a stencil mask can be greatly simplified. Gold has a large electron blocking ability, so even if the thickness of the inorganic resist film is made thinner, it may not be possible to block the electron beam sufficiently.Here, photolithography technology is used to pattern the inorganic resist. (Electron beam lithography technology may also be used. Also, here we will use a silicon oxide film as a mask for etching the back side of the silicon substrate.
A silicon nitride film may be used, or gold may be used for electroplating (other metals may also be used).
本発明の第3の実施例を第3図に示す。シリコン基板1
1上に 5e−Ge無機レジスト膜12を約5μm堆積
し その上に銀の薄膜31を堆積した(第3図(a))
。ホトリソグラフィー技術を用いてパターンを露光して
、露光部の無機レジスト膜中に銀を数十%拡散させ、ホ
トドーピング層32を形成した(第3図(b))。酸に
より銀薄膜31を除去し ホトドーピングされていない
無機レジスト膜をアルカリ溶液により除去した(第3図
(C))。シリコン基板11の裏面に シリコン酸化膜
13を1μm堆積した(第3図(d))。ホトリソグラ
フィー技術とドライエツチング技術を用いて、前記シリ
コン酸化膜13を選択的に除去し九 選択的に除去した
前記シリコン酸化膜13をマスクにして、エチレンジア
ミン・ピロカテコール溶液を用いて、シリコン基板11
を溶解除去し 銀をホトドーピングした無機レジスト膜
をそのままマスク材料に用いたステンシルマスクが形成
できた(第3図(e))。A third embodiment of the invention is shown in FIG. Silicon substrate 1
A 5e-Ge inorganic resist film 12 of approximately 5 μm thickness was deposited on the 5e-Ge inorganic resist film 12, and a thin silver film 31 was deposited thereon (Fig. 3(a)).
. A pattern was exposed using a photolithography technique to diffuse several tens of percent of silver into the inorganic resist film in the exposed area, thereby forming a photodoped layer 32 (FIG. 3(b)). The silver thin film 31 was removed using an acid, and the inorganic resist film that was not photodoped was removed using an alkaline solution (FIG. 3(C)). A silicon oxide film 13 having a thickness of 1 μm was deposited on the back surface of the silicon substrate 11 (FIG. 3(d)). Using photolithography and dry etching techniques, the silicon oxide film 13 is selectively removed. Using the selectively removed silicon oxide film 13 as a mask, the silicon substrate 11 is etched using an ethylenediamine-pyrocatechol solution.
A stencil mask was formed using the inorganic resist film photodoped with silver as a mask material (FIG. 3(e)).
以上のよう(二 本実施例によれば ホトリソグラフィ
ー技術を用いてパターン形成じ 銀をホトドーピングし
た無機レジスト膜をそのままマスク材料に用いることに
より、ステンシルマスク作成工程が大幅に簡略化される
。また 質量数の大きい銀が数十%の濃度で拡散される
ので、電子阻止能が大きくなり、無機レジスト膜の膜厚
を薄くしても電子ビームを十分に遮閉することかできる
。As described above (2) According to this embodiment, the stencil mask creation process is greatly simplified by using the inorganic resist film that is patterned using photolithography technology and photodoped with silver as the mask material. Since silver having a large mass number is diffused at a concentration of several tens of percent, the electron blocking ability becomes large, and even if the thickness of the inorganic resist film is made thin, it is possible to sufficiently block the electron beam.
な耘 ここでは無機レジストのパターン形成にホトリソ
グラフィー技術を用いた力(電子ビームリソグラフィー
技術を用いてもよい。また ここではシリコン基板の裏
面エツチングのマスクにシリコン酸化膜を用いた力\
シリコン窒化膜を用いてもよい。また ここではホトド
ーピングに銀を用いた力(他の金属を用いてもよい。Here, we will discuss the power of using photolithography technology to pattern an inorganic resist (electron beam lithography technology may also be used. Also, here we will discuss the power of using a silicon oxide film as a mask for etching the back side of a silicon substrate.
A silicon nitride film may also be used. Also, here we used silver for photodoping (other metals may also be used).
本発明の第4の実施例を第4図に示す。シリコン基板1
1上にシリコン酸化膜41をIOμm堆積し その上に
5e−Ge無機レジスト膜12を約3μm堆積した(第
4図(a))。ホトリソグラフィー技術を用いて、無機
レジスト膜12にパターン形成した(第4図(b))。A fourth embodiment of the invention is shown in FIG. Silicon substrate 1
A silicon oxide film 41 was deposited to a thickness of IO .mu.m on top of the silicon oxide film 41, and a 5e-Ge inorganic resist film 12 was deposited to a thickness of about 3 .mu.m thereon (FIG. 4(a)). A pattern was formed on the inorganic resist film 12 using a photolithography technique (FIG. 4(b)).
パターン形成した無機レジストをマスクにして、シリコ
ン酸化膜41をエツチングした(第4図(C))。シリ
コン基板11の裏面に シリコン酸化膜13を1μm堆
積した(第4図(d))。ホトリソグラフィー技術とド
ライエツチング技術を用いて、前記シリコン酸化膜13
を選択的に除去し九 選択的に除去した前記シリコン酸
化膜13をマスクにして、エチレンジアミン・ピロカテ
コール溶液を用いて、シリコン基板11を溶解除去し
シリコン酸化膜41と無機レジスト膜12をそのままマ
スク材料に用いたステンシルマスクが形成できたく第4
図(e))。Using the patterned inorganic resist as a mask, the silicon oxide film 41 was etched (FIG. 4(C)). A silicon oxide film 13 having a thickness of 1 μm was deposited on the back surface of the silicon substrate 11 (FIG. 4(d)). The silicon oxide film 13 is etched using photolithography and dry etching techniques.
(9) Using the selectively removed silicon oxide film 13 as a mask, the silicon substrate 11 is dissolved and removed using an ethylenediamine/pyrocatechol solution.
I wanted to be able to form a stencil mask using the silicon oxide film 41 and the inorganic resist film 12 as mask materials.
Figure (e)).
以上のように 本実施例によれ(′L ホトリソグラフ
ィー技術を用いてパターン形成した無機レジスト膜とシ
リコン酸化膜をそのままマスク材料に用いることにより
、ステンシルマスク作成工程が大幅に簡略化され シリ
コン酸化膜の厚み分だけマスクを厚くすることができる
たム 機械的強度が上がる。As described above, according to this embodiment, the stencil mask creation process is greatly simplified by using the inorganic resist film and silicon oxide film patterned using photolithography technology as mask materials as they are. The mechanical strength of the mask can be increased by the thickness of the mask.
な耘 ここでは無機レジストのパターン形成にホトリソ
グラフィー技術を用いた力\ 電子ビームリソグラフィ
ー技術を用いてもよしも また ここテハシリコン基板
の裏面エツチングのマスクにシリコン酸化膜を用いた力
士 シリコン窒化膜を用いてもよしも
発明の詳細
な説明したよう凶 本発明によれは リソグラフィー技
術によりパターン形成した無機レジスト膜をそのままマ
スク材料に用いるたム マスク形成の工程が簡略化され
も しかL 無機レジストはシリコンに比べて質量数の
大きい金属で構成できるた教 ステンシルマスクの膜厚
を薄くしても電子ビームを十分に遮閉することができ、
電子ビーム縮小転写リソグラフィー用ステンシルマスク
として作用し 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。さらに また本発明はリソグラフィー
技術によりパターン形成した後に金属を電気めっきした
無機レジスト膜をそのままマスク材料に用いるたム マ
スク形成の工程が簡略化される。また電気めっきする金
属を質量数が大きく電気伝導率が高い金属にすると、電
子阻止能も大きくなり、無機レジスト膜を薄くしても電
子ビームを十分に遮閉することができ、チャージアップ
によるビーム歪を抑制することができも従って、電子ビ
ーム縮小転写リソグラフィー用ステンシルマスクとして
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。さらにまた本発明は リソグラフィー技術に
より金属をホトドーピングしてパターン形成した無機レ
ジスト膜をそのままマスク材料に用いるた敦 マスク形
成の工程が簡略化される。ホトドーピングにより金や銀
などの質量数の大きい金属を数十%拡散すると、電子阻
止能が大きくなり、無機レジスト膜を薄くしても電子ビ
ームを十分に遮閉することができ、電子ビーム縮小転写
リソグラフィー用ステンシルマスクとして作用し 超高
密度集積回路の製造に大きく寄与することができも さ
ら番ミまた本発明cヨ リソグラフィー技術によりパ
ターン形成した無機レジストとエツチングした酸化膜を
そのままマスク材料に用いるた嵌 マスク形成の工程が
簡略化され シリコン酸化膜の厚み分だけマスクを厚く
することができるので機械的強度が上がり、電子ビーム
縮小転写リソグラフィー用ステンシルマスクとして作用
し 超高密度集積回路の製造に大きく寄与することがで
きもIn this example, photolithography technology was used to form a pattern on an inorganic resist. Electron beam lithography technology may also be used. Also, here is a sumo wrestler using silicon oxide film as a mask for etching the back side of a silicon substrate. Silicon nitride film. According to the present invention, an inorganic resist film patterned by lithography technology is directly used as a mask material.However, the process of forming a mask can be simplified, and the inorganic resist is silicon. Even if the film thickness of the stencil mask is made thinner, it can sufficiently block the electron beam.
It acts as a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography and can greatly contribute to the production of ultra-high density integrated circuits. Furthermore, the present invention simplifies the process of forming a mask by using an inorganic resist film, which is patterned by lithography technology and then electroplated with metal, as a mask material. In addition, if the metal to be electroplated is a metal with a large mass number and high electrical conductivity, the electron blocking ability will also increase, and even if the inorganic resist film is thin, it will be able to sufficiently block the electron beam, and the Since distortion can be suppressed, it can also act as a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography, greatly contributing to the production of ultra-high density integrated circuits. Furthermore, the present invention simplifies the process of forming a mask by using as a mask material an inorganic resist film patterned by photodoping metal using lithography technology. When several tens of percent of metals with large mass numbers, such as gold and silver, are diffused by photodoping, the electron stopping power increases, and even if the inorganic resist film is made thinner, it can sufficiently block the electron beam, reducing the electron beam. Although it can act as a stencil mask for transfer lithography and greatly contribute to the production of ultra-high density integrated circuits, the inorganic resist patterned by lithography technology and the etched oxide film can be used as mask materials as they are. The mask formation process is simplified and the mask can be made thicker by the thickness of the silicon oxide film, increasing its mechanical strength and acting as a stencil mask for electron beam reduction transfer lithography, which can be used to manufacture ultra-high-density integrated circuits. can make a big contribution
第1図は本発明の第1の実施例のステンシルマスク形成
工程断面@ 第2図は同第2の実施例の工程断面図 第
3図は同第3の実施例の工程断面図 第4図は同第4の
実施例の工程断面図 第5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ム
11・・・シリコン基板、 12・・・無機レジスト罠
13・・・シリコン酸化[21・・・電気めつき凰 3
1・・・銀薄WL 32・・・ホトドーピング凰 33
・・・光41・・・シリコン酸化[51・・・イオン注
入恩 52・・・ボロンイオン、 53・・・エビ#
54・・・保護風55・・・レジストパターン。
代理人の氏名 弁理士 小鍜治 明 ほか2名第1図
第2図
第3図
第4図Figure 1 is a cross-sectional view of the stencil mask forming process of the first embodiment of the present invention. Figure 2 is a cross-sectional view of the process of the second embodiment. Figure 3 is a cross-sectional view of the process of the third embodiment. is a cross-sectional view of the process of the fourth embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the conventional stencil mask forming process. ...Electric Metsukiou 3
1... Silver thin WL 32... Photodoping 凰 33
...Light 41...Silicon oxidation [51...Ion implantation 52...Boron ion, 53...Shrimp#
54...Protective wind 55...Resist pattern. Name of agent: Patent attorney Akira Okaji and two others Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (4)
工程と、リソグラフィー技術により前記無機レジスト膜
にパターンを形成する工程と、前記シリコン基板の裏面
に絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリソグラフィ
ー技術により選択的に除去した後、前記絶縁膜をマスク
にして前記シリコン基板を選択的に除去する工程とを備
えて成ることを特徴とするステンシルマスク形成方法。(1) A step of depositing an inorganic resist film on the surface of the silicon substrate, a step of forming a pattern on the inorganic resist film using lithography technology, a step of depositing an insulating film on the back surface of the silicon substrate, and a step of depositing the inorganic resist film on the back surface of the silicon substrate. A method for forming a stencil mask, comprising the steps of selectively removing the silicon substrate using a lithography technique, and then selectively removing the silicon substrate using the insulating film as a mask.
工程と、リソグラフィー技術により前記無機レジスト膜
にパターンを形成する工程と、前記無機レジスト膜を電
極として金属を電気めっきする工程と、前記シリコン基
板の裏面に絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリソ
グラフィー技術により選択的に除去した後、前記絶縁膜
をマスクにして前記シリコン基板を選択的に除去する工
程とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク形
成方法。(2) a step of depositing an inorganic resist film on the surface of the silicon substrate; a step of forming a pattern on the inorganic resist film by lithography; a step of electroplating a metal using the inorganic resist film as an electrode; and a step of electroplating a metal on the silicon substrate. a step of depositing an insulating film on the back surface of the silicon substrate; and a step of selectively removing the insulating film using a lithography technique, and then selectively removing the silicon substrate using the insulating film as a mask. A method for forming a stencil mask.
工程と、前記無機レジスト膜上に金属薄膜を堆積する工
程と、リソグラフィー技術により前記金属薄膜にパター
ンを露光して、前記無機レジスト膜中に金属をホトドー
ピングする工程と、前記金属薄膜を除去し、前記無機レ
ジスト膜にパターンを形成する工程と、前記シリコン基
板の裏面に絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリソ
グラフィー技術により選択的に除去した後、前記絶縁膜
をマスクにして前記シリコン基板を選択的に除去する工
程とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク形
成方法(3) A step of depositing an inorganic resist film on the surface of a silicon substrate, a step of depositing a metal thin film on the inorganic resist film, and a step of exposing a pattern to the metal thin film using lithography technology to form a pattern in the inorganic resist film. A step of photodoping a metal, a step of removing the metal thin film and forming a pattern on the inorganic resist film, a step of depositing an insulating film on the back surface of the silicon substrate, and selectively depositing the insulating film using a lithography technique. and then selectively removing the silicon substrate using the insulating film as a mask.
した前記酸化膜上に無機レジスト膜を堆積する工程と、
リソグラフィー技術により前記無機レジスト膜にパター
ンを形成する工程と、前記無機レジスト膜をマスクにし
て、前記酸化膜をエッチングする工程と、前記シリコン
基板の裏面に絶縁膜を堆積する工程と、前記絶縁膜をリ
ソグラフィー技術により選択的に除去した後、前記絶縁
膜をマスクにして前記シリコン基板を選択的に除去する
工程とを備えて成ることを特徴とするステンシルマスク
形成方法。(4) a step of depositing an oxide film on a silicon substrate; a step of depositing an inorganic resist film on the deposited oxide film;
a step of forming a pattern on the inorganic resist film using a lithography technique; a step of etching the oxide film using the inorganic resist film as a mask; a step of depositing an insulating film on the back surface of the silicon substrate; A method for forming a stencil mask, comprising the steps of selectively removing the silicon substrate using a lithography technique, and then selectively removing the silicon substrate using the insulating film as a mask.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2328589A JPH04196209A (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Formation of stencil mask |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2328589A JPH04196209A (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Formation of stencil mask |
Publications (1)
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JPH04196209A true JPH04196209A (en) | 1992-07-16 |
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ID=18211962
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JP2328589A Pending JPH04196209A (en) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | Formation of stencil mask |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH04196209A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003007589A (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask, its manufacturing method and exposing method |
US11281091B2 (en) * | 2017-03-28 | 2022-03-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photomask |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2328589A patent/JPH04196209A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003007589A (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-10 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask, its manufacturing method and exposing method |
US11281091B2 (en) * | 2017-03-28 | 2022-03-22 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. | Photomask |
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