JPH10106943A - マスク用基板の製造方法 - Google Patents
マスク用基板の製造方法Info
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- JPH10106943A JPH10106943A JP5617097A JP5617097A JPH10106943A JP H10106943 A JPH10106943 A JP H10106943A JP 5617097 A JP5617097 A JP 5617097A JP 5617097 A JP5617097 A JP 5617097A JP H10106943 A JPH10106943 A JP H10106943A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
Abstract
(57)【要約】
【課題】 必要最小限の支柱の幅を形成するマスク用基
板の製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも、シリコン層、メンブレン材
料を形成してなる層を順次積層してなる基板を用意する
工程と、前記シリコン層上に酸化シリコン層を形成し、
該酸化シリコン層に所定のパターンを形成する工程と、
前記酸化シリコン層のパターンに合わせて前記シリコン
層を垂直方向にエッチングが可能なドライエッチング法
によりエッチングする工程と、を有するマスク用基板の
製造方法。
板の製造方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも、シリコン層、メンブレン材
料を形成してなる層を順次積層してなる基板を用意する
工程と、前記シリコン層上に酸化シリコン層を形成し、
該酸化シリコン層に所定のパターンを形成する工程と、
前記酸化シリコン層のパターンに合わせて前記シリコン
層を垂直方向にエッチングが可能なドライエッチング法
によりエッチングする工程と、を有するマスク用基板の
製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線や荷電粒子によ
るフォトリソグラフィーで使用するマスクのマスク用基
板の製造方法に関する。
るフォトリソグラフィーで使用するマスクのマスク用基
板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、半導体集積回路素子の微細化に伴
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像度を
向上させるために、Ｘ線、電子線やイオンビーム等の荷
電粒子線（以下、単に荷電粒子線という）を使用したリ
ソグラフィー技術が開発されている。
い、光の回折限界によって制限される光学系の解像度を
向上させるために、Ｘ線、電子線やイオンビーム等の荷
電粒子線（以下、単に荷電粒子線という）を使用したリ
ソグラフィー技術が開発されている。
【０００３】Ｘ線及び荷電粒子線は、従来に用いられて
いた紫外線よりも波長が短いため、より微細な回路パタ
ーンを投影することができる。回路パターンを投影する
ためにはその回路パターンが描かれたマスクが必要であ
る。Ｘ線、荷電粒子線用マスクとして例えば図６に示す
ような透過型マスクが知られている。マスク４１におい
て、支柱４３は例えば単結晶のシリコンウエハをエッチ
ング液により選択的にエッチングして形成されている
（例えば、特開平２−１７０４１０号公報）。この場合
エッチング液に対する単結晶シリコンの（１００）面と
（１１１）面のエッチングレートの差を利用して支柱４
３をその高さ方向にエッチングしていた。支柱４３の壁
面４３ａは（１１１）面であり、この面はメンブレン４
２に対して54.7゜だけ傾いている。この傾きは支柱４３
の幅を増加させてマスク４１の大型化をもたらす。しか
しながら、従来は露光光源として発散Ｘ線源を用いてお
り、壁面４３ａの傾きがＸ線の発散に対する逃げとして
機能するため、支柱４３の幅は何等問題とされていなか
った。
いた紫外線よりも波長が短いため、より微細な回路パタ
ーンを投影することができる。回路パターンを投影する
ためにはその回路パターンが描かれたマスクが必要であ
る。Ｘ線、荷電粒子線用マスクとして例えば図６に示す
ような透過型マスクが知られている。マスク４１におい
て、支柱４３は例えば単結晶のシリコンウエハをエッチ
ング液により選択的にエッチングして形成されている
（例えば、特開平２−１７０４１０号公報）。この場合
エッチング液に対する単結晶シリコンの（１００）面と
（１１１）面のエッチングレートの差を利用して支柱４
３をその高さ方向にエッチングしていた。支柱４３の壁
面４３ａは（１１１）面であり、この面はメンブレン４
２に対して54.7゜だけ傾いている。この傾きは支柱４３
の幅を増加させてマスク４１の大型化をもたらす。しか
しながら、従来は露光光源として発散Ｘ線源を用いてお
り、壁面４３ａの傾きがＸ線の発散に対する逃げとして
機能するため、支柱４３の幅は何等問題とされていなか
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たマスクは発散性Ｘ線に限らず、開き角がごく小さい荷
電粒子線やシンクロトロン放射線源からのＸ線を用いた
パターン転写にも利用が検討されている。この場合、荷
電粒子線等をメンブレンに対して垂直に入射させる限
り、支柱壁面の逃げは不要である。むしろ、支柱壁面の
傾きに伴うマスクの大型化により、光学系にフィールド
の拡大や可動範囲の広いマスクステージの開発が必要と
なる等の弊害が大きい。また、荷電粒子線を用いたパタ
ーン転写方法は、図７に示すように各小領域４２ａが荷
電粒子線にてステップ的に走査され、各小領域４２ａの
吸収体又は散乱体４４の配置に応じたパターンが不図示
の光学系で感応基板４７に縮小転写される方法であるの
で、マスクの小領域毎のパターンを感応基板上でつなぎ
合わせるため、マスクを透過した荷電粒子線を支柱の幅
に相当する量だけ偏向させる操作が必要となるが、支柱
が太ければそれだけ偏向量も増加し、偏向歪が増加して
転写精度が悪化する。
たマスクは発散性Ｘ線に限らず、開き角がごく小さい荷
電粒子線やシンクロトロン放射線源からのＸ線を用いた
パターン転写にも利用が検討されている。この場合、荷
電粒子線等をメンブレンに対して垂直に入射させる限
り、支柱壁面の逃げは不要である。むしろ、支柱壁面の
傾きに伴うマスクの大型化により、光学系にフィールド
の拡大や可動範囲の広いマスクステージの開発が必要と
なる等の弊害が大きい。また、荷電粒子線を用いたパタ
ーン転写方法は、図７に示すように各小領域４２ａが荷
電粒子線にてステップ的に走査され、各小領域４２ａの
吸収体又は散乱体４４の配置に応じたパターンが不図示
の光学系で感応基板４７に縮小転写される方法であるの
で、マスクの小領域毎のパターンを感応基板上でつなぎ
合わせるため、マスクを透過した荷電粒子線を支柱の幅
に相当する量だけ偏向させる操作が必要となるが、支柱
が太ければそれだけ偏向量も増加し、偏向歪が増加して
転写精度が悪化する。
【０００５】そこで、本発明はかかる問題点に鑑みてな
されたものであり、本発明の目的は、必要最小限の支柱
の幅を形成するマスク用基板の製造方法を提供すること
である。
されたものであり、本発明の目的は、必要最小限の支柱
の幅を形成するマスク用基板の製造方法を提供すること
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は第一に「少なく
とも、シリコン層、メンブレン材料を形成してなる層を
順次積層してなる基板を用意する工程と、前記シリコン
層上に酸化シリコン層を形成し、該酸化シリコン層に所
定のパターンを形成する工程と、前記酸化シリコン層の
パターンに合わせて前記シリコン層を垂直方向にエッチ
ングが可能なドライエッチング法によりエッチングする
工程と、を有するマスク用基板の製造方法（請求項
１）」を提供する。
とも、シリコン層、メンブレン材料を形成してなる層を
順次積層してなる基板を用意する工程と、前記シリコン
層上に酸化シリコン層を形成し、該酸化シリコン層に所
定のパターンを形成する工程と、前記酸化シリコン層の
パターンに合わせて前記シリコン層を垂直方向にエッチ
ングが可能なドライエッチング法によりエッチングする
工程と、を有するマスク用基板の製造方法（請求項
１）」を提供する。
【０００７】また、本発明は第二に「少なくとも、シリ
コン層、エッチング用ストッパー材層、メンブレン材料
を形成してなる層を順次積層してなる基板を用意する工
程と、前記シリコン層上に酸化シリコン層を形成し、該
酸化シリコン層に所定のパターンを形成する工程と、前
記酸化シリコン層のパターンに合わせて前記シリコン層
を垂直方向にエッチングが可能なドライエッチング法に
よりエッチングする工程と、前記酸化シリコン層のパタ
ーンに合わせて前記エッチング用ストッパー材層を除去
する工程と、を有するマスク用基板の製造方法（請求項
２）」を提供する。
コン層、エッチング用ストッパー材層、メンブレン材料
を形成してなる層を順次積層してなる基板を用意する工
程と、前記シリコン層上に酸化シリコン層を形成し、該
酸化シリコン層に所定のパターンを形成する工程と、前
記酸化シリコン層のパターンに合わせて前記シリコン層
を垂直方向にエッチングが可能なドライエッチング法に
よりエッチングする工程と、前記酸化シリコン層のパタ
ーンに合わせて前記エッチング用ストッパー材層を除去
する工程と、を有するマスク用基板の製造方法（請求項
２）」を提供する。
【０００８】また、本発明は第三に「前記エッチング用
ストッパー材が酸化シリコン又は金属薄膜であることを
特徴とする請求項２記載のマスク用基板の製造方法（請
求項３）」を提供する。また、本発明は第四に「前記ド
ライエッチングが極低温下で行われるプラズマドライエ
ッチングであることを特徴とする請求項１〜３記載のマ
スク用基板の製造方法（請求項４）」を提供する。
ストッパー材が酸化シリコン又は金属薄膜であることを
特徴とする請求項２記載のマスク用基板の製造方法（請
求項３）」を提供する。また、本発明は第四に「前記ド
ライエッチングが極低温下で行われるプラズマドライエ
ッチングであることを特徴とする請求項１〜３記載のマ
スク用基板の製造方法（請求項４）」を提供する。
【０００９】また、本発明は第五に「前記ドライエッチ
ングがエッチングされた側壁を保護膜で保護しながらエ
ッチングする側壁保護プラズマドライエッチングである
ことを特徴とする請求項１〜３記載のマスク用基板の製
造方法（請求項５）」を提供する。
ングがエッチングされた側壁を保護膜で保護しながらエ
ッチングする側壁保護プラズマドライエッチングである
ことを特徴とする請求項１〜３記載のマスク用基板の製
造方法（請求項５）」を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の製造方法により製
作されたマスク用基板の概略断面図である。メンブレン
の材料としては、Ｓｉ3Ｎ4、Ｂｅ、Ｃ（ダイアモン
ド）、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＯ2等が挙
げられる。メンブレンの材料は、いずれもアモルファス
材料や金属であり、マスクのタイプやＸ線用であるか、
荷電粒子線用であるかによって決定される。
作されたマスク用基板の概略断面図である。メンブレン
の材料としては、Ｓｉ3Ｎ4、Ｂｅ、Ｃ（ダイアモン
ド）、ＳｉＣ、Ａｌ2Ｏ3、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＯ2等が挙
げられる。メンブレンの材料は、いずれもアモルファス
材料や金属であり、マスクのタイプやＸ線用であるか、
荷電粒子線用であるかによって決定される。
【００１１】また、図３に示すようなメンブレン１１上
に吸収体又は散乱体１２が形成されているタイプのマス
ク１０で、Ｘ線用マスクとして使用される場合は、メ
ンブレンの膜厚は、１〜３μｍ程度、荷電粒子線用マ
スクとして使用される場合は、メンブレンの膜厚は３０
〜５０ｎｍ程度が好ましい。また、図４に示す様なメン
ブレン２１に透過孔２２が形成されているタイプのマス
ク２０で、透過孔２２以外の部分で荷電粒子線を散乱
させる場合のメンブレンの膜厚は１．５〜２．５μｍ程
度、透過孔２２以外の部分で荷電粒子を吸収させる場
合のメンブレンの膜厚は２０〜３０μｍ程度が好まし
い。
に吸収体又は散乱体１２が形成されているタイプのマス
ク１０で、Ｘ線用マスクとして使用される場合は、メ
ンブレンの膜厚は、１〜３μｍ程度、荷電粒子線用マ
スクとして使用される場合は、メンブレンの膜厚は３０
〜５０ｎｍ程度が好ましい。また、図４に示す様なメン
ブレン２１に透過孔２２が形成されているタイプのマス
ク２０で、透過孔２２以外の部分で荷電粒子線を散乱
させる場合のメンブレンの膜厚は１．５〜２．５μｍ程
度、透過孔２２以外の部分で荷電粒子を吸収させる場
合のメンブレンの膜厚は２０〜３０μｍ程度が好まし
い。
【００１２】本発明の製造方法を図５に示す。先ず、シ
リコン層３、酸化シリコン層２又は金属薄膜２、メンブ
レン材料を形成してなる層１を順次積層してなる基板
（図５（ａ））上に酸化シリコン層５を形成する（図５
（ｂ））。酸化シリコン層５の形成方法として、ＣＶＤ
法、イオンビームスパッタリング法等により成膜する方
法、シリコン層を空気中で加熱する方法等が挙げられ
る。
リコン層３、酸化シリコン層２又は金属薄膜２、メンブ
レン材料を形成してなる層１を順次積層してなる基板
（図５（ａ））上に酸化シリコン層５を形成する（図５
（ｂ））。酸化シリコン層５の形成方法として、ＣＶＤ
法、イオンビームスパッタリング法等により成膜する方
法、シリコン層を空気中で加熱する方法等が挙げられ
る。
【００１３】酸化シリコン層５上にレジストを塗布し、
フォトリソグラフィーにより所定のパターンを作製し、
酸化シリコン層５に転写する（図５（ｃ））。所定のパ
ターンが転写された酸化シリコン層６をマスクとしてド
ライエッチング法により、シリコン層３をエッチングす
る（図５（ｄ））。ドライエッチング法として、極低温
下でのプラズマドライエッチング法や側壁保護プラズマ
ドライエッチング法が有用である。
フォトリソグラフィーにより所定のパターンを作製し、
酸化シリコン層５に転写する（図５（ｃ））。所定のパ
ターンが転写された酸化シリコン層６をマスクとしてド
ライエッチング法により、シリコン層３をエッチングす
る（図５（ｄ））。ドライエッチング法として、極低温
下でのプラズマドライエッチング法や側壁保護プラズマ
ドライエッチング法が有用である。
【００１４】プラズマドライエッチング法はプラズマ励
起によって生成された活性種（ラジカル）とイオンによ
ってエッチングする方法である。極低温プラズマドライ
エッチング法は、基板を極低温にしてエッチング側壁方
向のラジカルの反応を抑制し、エッチングしていく方法
である。ラジカルは、常温下では（極低温下でなけれ
ば）等方的に進行するので、シリコン層は等方的にエッ
チングされる。電圧は基板に対して垂直方向にかかって
おり、イオンは電圧がかかっている状態では電圧がかか
っている方向と同方向に直進するのでシリコン層に対し
て垂直に直進し、シリコン層は垂直にエッチングされ
る。極低温下では、等方的に進行するラジカルの反応性
を抑えることができるので、温度の影響を受けないイオ
ンのみによってエッチングでき、垂直にエッチングする
ことができる。
起によって生成された活性種（ラジカル）とイオンによ
ってエッチングする方法である。極低温プラズマドライ
エッチング法は、基板を極低温にしてエッチング側壁方
向のラジカルの反応を抑制し、エッチングしていく方法
である。ラジカルは、常温下では（極低温下でなけれ
ば）等方的に進行するので、シリコン層は等方的にエッ
チングされる。電圧は基板に対して垂直方向にかかって
おり、イオンは電圧がかかっている状態では電圧がかか
っている方向と同方向に直進するのでシリコン層に対し
て垂直に直進し、シリコン層は垂直にエッチングされ
る。極低温下では、等方的に進行するラジカルの反応性
を抑えることができるので、温度の影響を受けないイオ
ンのみによってエッチングでき、垂直にエッチングする
ことができる。
【００１５】また、エッチングされた側壁に反応生成物
が付着し、側壁方向のエッチングを抑制する働きをす
る。極低温下のうち特に−１２０℃〜−１００℃が好ま
しい。ー１００℃より温度が高くなると、ラジカルの反
応性を抑制することが困難になり、垂直にエッチングが
できなくなる。
が付着し、側壁方向のエッチングを抑制する働きをす
る。極低温下のうち特に−１２０℃〜−１００℃が好ま
しい。ー１００℃より温度が高くなると、ラジカルの反
応性を抑制することが困難になり、垂直にエッチングが
できなくなる。
【００１６】側壁保護プラズマドライエッチング法は、
シリコンエッチング用ガスと側壁保護用ガスとの混合ガ
スを流し、側壁保護用ガスの重合物によりエッチング側
壁を保護し、側壁方向のエッチングを抑制しながら垂直
方向にエッチングしていく方法である。混合ガスとし
て、Ｃｌ2＋ＣＨＦ3、ＳＦ6＋Ｃ3Ｈ8等が挙げられ、Ｃ
ＨＦ3、Ｃ 3Ｈ8は重合してエッチング側壁に保護膜を形
成するので、側壁方向のエッチングが抑えられ、シリコ
ンはＣｌ2、ＳＦ6により垂直方向にエッチングされる。
シリコンエッチング用ガスと側壁保護用ガスとの混合ガ
スを流し、側壁保護用ガスの重合物によりエッチング側
壁を保護し、側壁方向のエッチングを抑制しながら垂直
方向にエッチングしていく方法である。混合ガスとし
て、Ｃｌ2＋ＣＨＦ3、ＳＦ6＋Ｃ3Ｈ8等が挙げられ、Ｃ
ＨＦ3、Ｃ 3Ｈ8は重合してエッチング側壁に保護膜を形
成するので、側壁方向のエッチングが抑えられ、シリコ
ンはＣｌ2、ＳＦ6により垂直方向にエッチングされる。
【００１７】メンブレン材料を形成してなる層１とシリ
コン層３の間に設けられた酸化シリコン層２又は金属薄
膜２は、シリコン層３をエッチングする際、メンブレン
材料を形成してなる層１までエッチングしないようにス
トッパーとしての役割を果たす。ストッパーの役割を果
たす金属薄膜２として、例えば、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｒ等が
挙げられる。
コン層３の間に設けられた酸化シリコン層２又は金属薄
膜２は、シリコン層３をエッチングする際、メンブレン
材料を形成してなる層１までエッチングしないようにス
トッパーとしての役割を果たす。ストッパーの役割を果
たす金属薄膜２として、例えば、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｒ等が
挙げられる。
【００１８】ストッパー材層２の膜厚は、ストッパーと
しての役割を果たすのに充分な厚さがあればよく、約
０．５μｍ〜１．５μｍ程度がよい。最後に、ストッパ
ー材として、酸化シリコンを用いた場合はドライエッチ
ング法又はウエットエッチング法により除去すると、マ
スク用基板が完成する（図５（ｅ））。
しての役割を果たすのに充分な厚さがあればよく、約
０．５μｍ〜１．５μｍ程度がよい。最後に、ストッパ
ー材として、酸化シリコンを用いた場合はドライエッチ
ング法又はウエットエッチング法により除去すると、マ
スク用基板が完成する（図５（ｅ））。
【００１９】ストッパー材として、金属薄膜を用いた場
合は、エッチング法の他に、電解研磨法により金属薄膜
を除去することができる。
合は、エッチング法の他に、電解研磨法により金属薄膜
を除去することができる。
【００２０】
〔実施例１〕１ｍｍのシリコン層３、１μｍの酸化シリ
コン層２、２μｍのシリコン層１を順次積層してなる基
板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によっ
て、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。
コン層２、２μｍのシリコン層１を順次積層してなる基
板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によっ
て、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。
【００２１】次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、シリコン層３をエッチングした。
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、シリコン層３をエッチングした。
【００２２】酸化シリコン層２がストッパー材の役割を
果たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。さらに、酸化シリコン層２を同様の環
境下、反応ガスとしてＣＨＦ3を用いてプラズマドライ
エッチング法によりエッチングした（図５（ｅ））。最
後に硫酸、過酸化水素水の混合液、純水を用いて洗
浄、乾燥した。
果たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。さらに、酸化シリコン層２を同様の環
境下、反応ガスとしてＣＨＦ3を用いてプラズマドライ
エッチング法によりエッチングした（図５（ｅ））。最
後に硫酸、過酸化水素水の混合液、純水を用いて洗
浄、乾燥した。
【００２３】図１、図２は実施例１によって製作された
マスク用基板の斜視図であり、支柱４のシリコンメンブ
レン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支
柱４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１
０ｍｍとなった。以上の工程により製作されたマスク基
板は、支柱を極低温下でプラズマドライエッチング法に
より形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得
ることができる。 〔実施例２〕１ｍｍのシリコン層３、１μｍのＮｉ層
２、２μｍのＳｉＣ層１を順次積層してなる基板（図５
（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によって、１０μ
ｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５（ｂ））。
マスク用基板の斜視図であり、支柱４のシリコンメンブ
レン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支
柱４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１
０ｍｍとなった。以上の工程により製作されたマスク基
板は、支柱を極低温下でプラズマドライエッチング法に
より形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得
ることができる。 〔実施例２〕１ｍｍのシリコン層３、１μｍのＮｉ層
２、２μｍのＳｉＣ層１を順次積層してなる基板（図５
（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によって、１０μ
ｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５（ｂ））。
【００２４】次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、シリコン層３をエッチングした。
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、シリコン層３をエッチングした。
【００２５】Ｎｉ層２がストッパー材の役割を果たし、
シリコン層３のプラズマエッチングが終了する（図５
（ｄ））。さらに、Ｎｉ層２を電流密度１〜４ｍＡ/ｃ
ｍ2、ｐＨ３〜４、浴温５０℃の条件の電解研磨法により
除去した（図５（ｅ））。電解研磨液は、スルファミン
酸ニッケル４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリル
硫酸ナトリウム０．５ｇ／ｌの水溶液とした。
シリコン層３のプラズマエッチングが終了する（図５
（ｄ））。さらに、Ｎｉ層２を電流密度１〜４ｍＡ/ｃ
ｍ2、ｐＨ３〜４、浴温５０℃の条件の電解研磨法により
除去した（図５（ｅ））。電解研磨液は、スルファミン
酸ニッケル４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリル
硫酸ナトリウム０．５ｇ／ｌの水溶液とした。
【００２６】最後に硫酸、過酸化水素水の混合液、
純水を用いて洗浄、乾燥した。図１、図２は実施例２に
よって製作されたマスク用基板の斜視図であり、支柱４
のＳｉＣメンブレン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは
０．５ｍｍ、支柱４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄ
は１０ｍｍ×１０ｍｍとなった。以上の工程により製作
されたマスク基板は、支柱を極低温下でプラズマドライ
エッチング法により形成したので、必要最小限の太さの
垂直な支柱を得ることができる。 〔実施例３〕１ｍｍのシリコン層３、１μｍのＣｒ層
２、２μｍのシリコン層１を順次積層してなる基板（図
５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によって、１０
μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５（ｂ））。
純水を用いて洗浄、乾燥した。図１、図２は実施例２に
よって製作されたマスク用基板の斜視図であり、支柱４
のＳｉＣメンブレン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは
０．５ｍｍ、支柱４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄ
は１０ｍｍ×１０ｍｍとなった。以上の工程により製作
されたマスク基板は、支柱を極低温下でプラズマドライ
エッチング法により形成したので、必要最小限の太さの
垂直な支柱を得ることができる。 〔実施例３〕１ｍｍのシリコン層３、１μｍのＣｒ層
２、２μｍのシリコン層１を順次積層してなる基板（図
５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によって、１０
μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５（ｂ））。
【００２７】次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、シリコン層３をエッチングした。
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして基
板温度を−１２０℃、圧力２．７Ｐａの環境下で、反応
ガスとしてＳＦ6を用いてプラズマドライエッチング法
により、シリコン層３をエッチングした。
【００２８】Ｃｒ層２がストッパー材の役割を果たし、
シリコン層３のプラズマエッチングが終了する（図５
（ｄ））。さらに、Ｃｒ層２をシュウ酸第２セリウムア
ンモニウムと過塩素酸の混合溶液を用いて、エッチング
する（図５（ｅ））。最後に硫酸、過酸化水素水の混
合液、純水を用いて洗浄、乾燥した。
シリコン層３のプラズマエッチングが終了する（図５
（ｄ））。さらに、Ｃｒ層２をシュウ酸第２セリウムア
ンモニウムと過塩素酸の混合溶液を用いて、エッチング
する（図５（ｅ））。最後に硫酸、過酸化水素水の混
合液、純水を用いて洗浄、乾燥した。
【００２９】図１、図２は実施例３によって製作された
マスク用基板であり、支柱４のシリコンメンブレン１に
対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱４に囲
まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍと
なった。以上の工程により製作されたマスク基板は、支
柱を極低温下でプラズマドライエッチング法により形成
したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得ることが
できる。 〔実施例４〕１ｍｍのシリコン層３、１μｍの酸化シリ
コン層２、２μｍのシリコン層１を順次積層してなる基
板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によっ
て、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。
マスク用基板であり、支柱４のシリコンメンブレン１に
対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱４に囲
まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍと
なった。以上の工程により製作されたマスク基板は、支
柱を極低温下でプラズマドライエッチング法により形成
したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得ることが
できる。 〔実施例４〕１ｍｍのシリコン層３、１μｍの酸化シリ
コン層２、２μｍのシリコン層１を順次積層してなる基
板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によっ
て、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。
【００３０】次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして常
温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合ガ
スを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、シリコン層３をエッチングした。但し、反応ガスは
これに限られない。
布し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを
転写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をド
ライエッチング法によりエッチングした（図５
（ｃ））。酸化シリコンパターン層６をマスクとして常
温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合ガ
スを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、シリコン層３をエッチングした。但し、反応ガスは
これに限られない。
【００３１】酸化シリコン層２がストッパー材の役割を
果たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。さらに、酸化シリコン層２を反応ガス
としてＣＨＦ3を用いてプラズマドライエッチング法に
よりエッチングした（図５（ｅ））。最後に硫酸、過
酸化水素水の混合液、純水を用いて洗浄、乾燥した。
果たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。さらに、酸化シリコン層２を反応ガス
としてＣＨＦ3を用いてプラズマドライエッチング法に
よりエッチングした（図５（ｅ））。最後に硫酸、過
酸化水素水の混合液、純水を用いて洗浄、乾燥した。
【００３２】図１、図２は実施例４によって製作されマ
スク用基板の斜視図であり、支柱４のシリコンメンブレ
ン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱
４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０
ｍｍとなった。以上の工程により製作されたマスク基板
は、支柱を側壁保護プラズマドライエッチング法により
形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得るこ
とができる。
スク用基板の斜視図であり、支柱４のシリコンメンブレ
ン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱
４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０
ｍｍとなった。以上の工程により製作されたマスク基板
は、支柱を側壁保護プラズマドライエッチング法により
形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得るこ
とができる。
【００３３】〔実施例５〕１ｍｍのシリコン層３、１μ
ｍのＮｉ層２、２μｍのＳｉＣ層１を順次積層してなる
基板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によっ
て、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを転
写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をドラ
イエッチング法によりエッチングした（図５（ｃ））。
ｍのＮｉ層２、２μｍのＳｉＣ層１を順次積層してなる
基板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によっ
て、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを転
写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をドラ
イエッチング法によりエッチングした（図５（ｃ））。
【００３４】酸化シリコンパターン層６をマスクとして
常温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合
ガスを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、シリコン層３をエッチングした。但し、反応ガスは
これに限られない。Ｎｉ層２がストッパー材の役割を果
たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。
常温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合
ガスを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、シリコン層３をエッチングした。但し、反応ガスは
これに限られない。Ｎｉ層２がストッパー材の役割を果
たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。
【００３５】さらに、Ｎｉ層２を電流密度１〜４ｍＡ/
ｃｍ2、ｐＨ３〜４、浴温５０℃の条件の電解研磨法によ
り除去した（図５（ｅ））。電解研磨液は、スルファミ
ン酸ニッケル４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリ
ル硫酸ナトリウム０．５ｇ／ｌの水溶液とした。最後に
硫酸、過酸化水素水の混合液、純水を用いて洗浄、
乾燥した。
ｃｍ2、ｐＨ３〜４、浴温５０℃の条件の電解研磨法によ
り除去した（図５（ｅ））。電解研磨液は、スルファミ
ン酸ニッケル４５０ｇ／ｌ、ほう酸３０ｇ／ｌ、ラウリ
ル硫酸ナトリウム０．５ｇ／ｌの水溶液とした。最後に
硫酸、過酸化水素水の混合液、純水を用いて洗浄、
乾燥した。
【００３６】図１、図２は実施例５によって製作された
マスク用基板の斜視図であり、支柱４のＳｉＣメンブレ
ン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱
４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０
ｍｍとなった。以上の工程により製作されたマスク基板
は、支柱を側壁保護プラズマドライエッチング法により
形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得るこ
とができる。
マスク用基板の斜視図であり、支柱４のＳｉＣメンブレ
ン１に対する高さａは１ｍｍ、幅ｂは０．５ｍｍ、支柱
４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ×ｄは１０ｍｍ×１０
ｍｍとなった。以上の工程により製作されたマスク基板
は、支柱を側壁保護プラズマドライエッチング法により
形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得るこ
とができる。
【００３７】〔実施例６〕１ｍｍのシリコン層３、１μ
ｍのＣｒ層２、２μｍのシリコン層１を順次積層してな
る基板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によ
って、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを転
写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をドラ
イエッチング法によりエッチングした（図５（ｃ））。
ｍのＣｒ層２、２μｍのシリコン層１を順次積層してな
る基板（図５（ａ））のシリコン層３上にＣＶＤ法によ
って、１０μｍの酸化シリコン層５を成膜した（図５
（ｂ））。次に、酸化シリコン層５上にレジストを塗布
し、フォトリソグラフィーにより格子状のパターンを転
写し、そのパターンに基づいて酸化シリコン層５をドラ
イエッチング法によりエッチングした（図５（ｃ））。
【００３８】酸化シリコンパターン層６をマスクとして
常温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合
ガスを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、シリコン層３をエッチングした。但し、反応ガスは
これに限られない。Ｃｒ層２がストッパー材の役割を果
たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。
常温、１Ｐａで、反応ガスとしてＣｌ2＋ＣＨＦ3の混合
ガスを用いて側壁保護プラズマドライエッチング法によ
り、シリコン層３をエッチングした。但し、反応ガスは
これに限られない。Ｃｒ層２がストッパー材の役割を果
たし、シリコン層３のプラズマエッチングが終了する
（図５（ｄ））。
【００３９】さらに、Ｃｒ層２をシュウ酸第２セリウム
アンモニウムと過塩素酸の混合溶液を用いて、エッチン
グする（図５（ｅ））。最後に硫酸、過酸化水素水の
混合液、純水を用いて洗浄、乾燥した。図１、図２は
実施例６によって製作されたマスク用基板であり、支柱
４のシリコンメンブレン１に対する高さａは１ｍｍ、幅
ｂは０．５ｍｍ、支柱４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ
×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍとなった。
アンモニウムと過塩素酸の混合溶液を用いて、エッチン
グする（図５（ｅ））。最後に硫酸、過酸化水素水の
混合液、純水を用いて洗浄、乾燥した。図１、図２は
実施例６によって製作されたマスク用基板であり、支柱
４のシリコンメンブレン１に対する高さａは１ｍｍ、幅
ｂは０．５ｍｍ、支柱４に囲まれた小領域１ａの寸法ｃ
×ｄは１０ｍｍ×１０ｍｍとなった。
【００４０】以上の工程により製作されたマスク基板
は、支柱を側壁保護プラズマドライエッチング法により
形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得るこ
とができる。尚、支柱の高さ、幅、小領域の寸法は実施
例１〜６に記載された寸法には限定されない。
は、支柱を側壁保護プラズマドライエッチング法により
形成したので、必要最小限の太さの垂直な支柱を得るこ
とができる。尚、支柱の高さ、幅、小領域の寸法は実施
例１〜６に記載された寸法には限定されない。
【００４１】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明の製造方法に
より製作されたマスク用基板は、支柱を極低温下でのプ
ラズマドライエッチング法や側壁保護プラズマドライエ
ッチング法により形成したので、必要最小限の太さの垂
直な支柱を得ることができ、マスクの面積を小さくする
ことができる。
より製作されたマスク用基板は、支柱を極低温下でのプ
ラズマドライエッチング法や側壁保護プラズマドライエ
ッチング法により形成したので、必要最小限の太さの垂
直な支柱を得ることができ、マスクの面積を小さくする
ことができる。
【００４２】また、支柱の壁面がメンブレンと垂直にな
るため、開き角が小さい荷電粒子線やシンクロトロン放
射線等をマスクに垂直に入射させてパターン転写を行な
う場合に最適なマスクを提供できる。シリコン層、酸化
シリコン層又は金属薄膜、メンブレン材料を形成してな
る層を順次積層してなる基板を用いて、シリコン層をエ
ッチングしたので、酸化シリコン層又は金属薄膜がスト
ッパーの役割を果たし、メンブレン材料を形成してなる
層までエッチングされることがなく、良好なマスク用基
板を提供することができる。
るため、開き角が小さい荷電粒子線やシンクロトロン放
射線等をマスクに垂直に入射させてパターン転写を行な
う場合に最適なマスクを提供できる。シリコン層、酸化
シリコン層又は金属薄膜、メンブレン材料を形成してな
る層を順次積層してなる基板を用いて、シリコン層をエ
ッチングしたので、酸化シリコン層又は金属薄膜がスト
ッパーの役割を果たし、メンブレン材料を形成してなる
層までエッチングされることがなく、良好なマスク用基
板を提供することができる。
【図１】本発明の製造方法により製作されたマスク用基
板の概略断面図である。
板の概略断面図である。
【図２】本発明の製造方法により製作されたマスク用基
板を下方から見上げた状態を示す斜視図である。
板を下方から見上げた状態を示す斜視図である。
【図３】メンブレン上に吸収体又は散乱体が形成されて
いるタイプのマスクの概略断面図である。
いるタイプのマスクの概略断面図である。
【図４】メンブレンに透過孔が形成されているタイプの
マスクの概略断面図である。
マスクの概略断面図である。
【図５】本発明の製造方法の工程図である。
【図６】従来技術の製造方法により製作されたマスク基
板の概略断面図である。
板の概略断面図である。
【図７】荷電粒子線を用いたパターンの分割転写を模式
的に示す図である。
的に示す図である。
１・・・メンブレン材料を形成してなる層 ２・・・エッチング用ストッパー材層 ３・・・シリコン層 ４、１４、２３・・・垂直支柱 ５・・・酸化シリコン層 ６・・・酸化シリコンパターン層 １１、２１、４２・・・メンブレン １２、４４・・・吸収体又は散乱体 １３、４５・・・遮断膜 ２２・・・透過孔 ４ａ、１４ａ、２３ａ、４３ａ・・・支柱の壁面 １ａ、１１ａ、２１ａ、４２ａ・・・小領域 ４３・・・支柱 ４７・・・感応基板
Claims (5)
- 【請求項１】少なくとも、シリコン層、メンブレン材料
を形成してなる層を順次積層してなる基板を用意する工
程と、 前記シリコン層上に酸化シリコン層を形成し、該酸化シ
リコン層に所定のパターンを形成する工程と、 前記酸化シリコン層のパターンに合わせて前記シリコン
層を垂直方向にエッチングが可能なドライエッチング法
によりエッチングする工程と、を有するマスク用基板の
製造方法。 - 【請求項２】少なくとも、シリコン層、エッチング用ス
トッパー材層、メンブレン材料を形成してなる層を順次
積層してなる基板を用意する工程と、 前記シリコン層上に酸化シリコン層を形成し、該酸化シ
リコン層に所定のパターンを形成する工程と、 前記酸化シリコン層のパターンに合わせて前記シリコン
層を垂直方向にエッチングが可能なドライエッチング法
によりエッチングする工程と、 前記酸化シリコン層のパターンに合わせて前記エッチン
グ用ストッパー材層を除去する工程と、を有するマスク
用基板の製造方法。 - 【請求項３】前記エッチング用ストッパー材が酸化シリ
コン又は金属薄膜であることを特徴とする請求項２記載
のマスク用基板の製造方法。 - 【請求項４】前記ドライエッチング法が極低温下で行わ
れるプラズマドライエッチング法であることを特徴とす
る請求項１〜３記載のマスク用基板の製造方法。 - 【請求項５】前記ドライエッチング法がエッチングされ
た側壁を保護膜で保護しながらエッチングする側壁保護
プラズマドライエッチング法であることを特徴とする請
求項１〜３記載のマスク用基板の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5617097A JPH10106943A (ja) | 1996-06-04 | 1997-03-11 | マスク用基板の製造方法 |
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