JPS63503425A - モノリシツクチヤンネルマスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 モノリシックチャンネルマスク 発明の背景 本発明は、集積回路の製造に関するものであり、特にリソグラフィ（平板印刷） 技術による集積回路の製造及びリソグラフィに使用したマスクの製造に関する。

集積回路は、種々の電子活性物質の多層を有し、層及び多層隣接層にディスクリ ートデバイスを形成するように製造された電子デバイスである。集積回路は、代 表的にはリングラフィ技術を使用して製造される。このリソグラフィ技術におい ては、半導体層が、表面上に堆積され、パターンが、適切な技術によって堆積層 に適用され、適用パターンにより限定された層の１部が、エツチングによって取 り除かれ、半導体物質の他の層が、堆積される。外部接点の形態のような他のス テップは、バターニング及びエツチングの手順の繰返し堆積でもって散在しても よい。集積回路の巧みな設計及び製造技術に対しての注意深い注目によって、大 規模、複合回路が、このアプローチにより極小領域に製作できる。

集積回路テクノロジーの分野においての、継続的傾向は、デバイスのサイズの縮 小及びチップ上の単一集積回路でのデバイスの高密度のバッキングである。超マ イクロメータデバイスは、マイクロメートルよりも小さいサイズを有する個々の 素子によって現在製造される。そのような極小デバイスに対する基礎工学が発達 しているので、基本の進歩が大規模集積回路に使用できるように、製造技術が発 見されなければならない。

集積回路の素子のサイズを予め制限する一つの重大な障害は、半導体物質の堆積 層の表面上にパターンを形成するために使用するホトリソグラフィであった。可 視または近可視範囲において照射波長を採用するりソグラフィが使用される時、 長波長放射の波長回折の影響は、像をぼかす傾向があり、リソグラフィの解像力 を減少する。

可視または近可視範囲において放射を使用することにより生じる問題は、イオン ビーム及びＸＳリソグラフィ技術を使うことによって解決され、その点で使用さ れた照明放射は、光よりもはるかに矩い波長を有する。適切なレジスト、現像、 エツチング技術は、有効であり、そしてイオンビーム、電子ビーム、Ｘ線リソグ ラフィ技術は、サブミクロンの構成を有するデバイスよりなる集積回路の製造に 対して実証された。

リソグラフィ技術において、マスクは、露光されるべき半導体上の位置に対応す る領域において照明放射に透明であり、露光されないそれに対応する領域におい て照明放射に不透明である。マスクは、パターン形成グ、エツチングされる半導 体物質の上に配置され、照明放射は、マスク上のパターンを通して半導体の表面 上のレジスト層を露光する。レジスト物質が、現像されパターンがエツチングに よって半導体に転写される。

フォトリソグラフィのためのマスクに使用した物質は、通常光線吸収物質であり 、イオンビームまたはＸ線をマスクするためには、使用不可能である。イオンビ ーム及びＸ線リソグラフィに使用したマスクはせいぜい厚さ約１から２ミクロン （μ）のオーダでありそれ自体薄いマスクの選択した領域において放射透過また は、放射吸収性物質で作られている。

イオンビームリソグラフィのための現存のマスクは、マスクの不透明な部分にお いて、イオンビームがブロックされ、吸収されるような厚さであり必要に応じて マスクを介すパターン開口を有する金のパターンを使用する。金パターンは、薄 いシリコン股上に支持され、そのためにマスクの隔離吸収領域が可能となる。膜 は、最少限の吸収及び散乱により、入射イオンビームまたはＸ線を通すに十分に 薄い。マスクを製造するために使用するプロセスは、２０処理ステップ以上によ り複雑であり、うまく製造したマスクの限定生産高を有する。

金製吸収体マスクは、使用において、ある限定を有する。

マスクは、共に結合される２つの異なった物質、即ち、金とシリコンを使用する 故に、マスクは、物質の異なった熱膨張のパラメータによるサーモスタット素子 のようなバイメタル片によくにた動作を（る。マスクは、固有的に製造後に内部 熱圧力を示し、さらに内部熱圧力は、イオンビームまたは、Ｘ線リソグラフィに おいてそれらを使用する間、繰返される加熱及び冷リサイクルにおいて進展する 。マスクは、使用のとき放射光により繰返し露光され、吸収された放射光は、マ スクを加熱する。マスクの加熱は、差動熱膨張のためそれを曲げさせ、さらにマ スクを反らせ、その上のパターンを歪ませる。たわみ及び歪みの各々の成分は、 マスクの使用を達成できるパターン解像力及びマスク合せ精度を減じ、それによ ってマスクを使用する小さく精密なデバイスを製造する能力を減じる。

イオンビームマスクの構造及び組立てに対しての先のアプローチは、実施可能で あり、集積回路に対する製造デバイス素子の寸法を縮小することに成功すること を立証したけれども、他の科学技術の継続する進歩が、一層小さなサイズの回路 を製造するための能力において、マスクデザインに制限的考慮をなした。ちょう ど検討した問題は、リゾグラフィック技術によって製造した回路のサイズを縮小 することにおいて、なお一層の進歩を成し遂げることを解決せねばならない。更 に、電流イオンビーム及びＸ線マスクを製造するための複合プロセスは、信子も のデバイスを有し、単一チップにおいて何十もの分離Ｍ！積層を要求する複合集 積回路の商業製造において、必要とした多くのマスクに対して競争的であるため に十分経済的、生産的であるかどうかが問題である。

従って、イオンビーム及びＸ線リゾグラフィーマスクに対する改良した構造及び そのような改良されたマスクを製造し使用するプロセスの要求がある。マスクは 、使用中のマスクのゆがみを減少すべきであり、デバイス素子の改良した解像力 を可能とする。製造プロセスは、所望により、より経済的にかつ良質マスクのよ り高い歩留りを有するように有意的に減少されたステップの複雑性および、ステ ップの数を有する。

本発明は、この要求を満たし、さらに関係ある利点を提供する。

発明の概要 本発明は、イオンビーム及びＸ線リゾグラフィを使用したマスクを製造するため のプロセス、そのようなマスクの構造、そして改良マスクを使用するプロセスに おいて実施される。

本発明のマスクは、現存するレジスト科学技術を使用するりゾグラフィ技術にお いて、実施可能である。それらは、他の関係において個々に立証された処理ステ ップを適用することによって製造されても良い。処理ステップ数の減少は、マス クを製造するときに要求され、臨界パターンニング動作が、Ｒ後となり、それに より満足なマスクの生産性は、増加する。

内部応力がより低下し、加熱による差！Ｉ７１膨張応力が存在しないことによる たわみの減少は、パターン整合精度及び素子解体力を改良するので、マスクそれ 自体は、リゾグラフィによってすぐれたデバイスを生産する。

本発明によると、露光パターンを有する膜チャネリングマスクを作成するための プロセスは、チャネリング方位を有づ−る結晶シリコンのウェハーを準備するス テップと：シリコンのウェハーの１つの表面にエピタキシャルＰ型ドープシリコ ン層を形成するステップと、ドーピングイオンは、シリコンよりも小さなイオン のサイズを有し、：非ドープシリコンウェハーを通してＰ型ドープシリコン層に ウィンドウをエツチングするステップと、ウィンドウは、Ｐ型シリコン膜を形成 するため少なくとも露光パターンと同じ大きさの広さを有し、Ｐ型ドープシリコ ンの層にシリコンウェハーの厚みを介して延びており：Ｐ型ドープシリコン膜を 部分的に介して露光パターンを異方性エツチングするステップにより構成さする 。

好ましくは、反応性イオンエツチングまたはマグネトロンイオンエツチングが、 塩素を含む雰囲気中でおこなわれる。

シリコンウェハーの結晶方位（そして、それ故イオンビームが通過するマスクの 一部を形成するＰ型シリコン膜）は、通常のミラー係数によって限定されるよう な好ましくは、（００１）または（０１１）である。イオンビームは、最少限の 吸収を有する結晶格子において［００１コまたは［０１１コ方向に沿って方向付 けされる。他の方位は、またチャネル効果を表わし、使用できる。

シリコンウェハーは、代表的には、初期には約３００マイクロメートルの厚さで ある。完成したマスクにおいて、小さな内部引張り応力を誘導するためシリコン より小さなイオンサイズのＰ型シリコンドーパントを有する好ましくは、約２か ら３マイクロメートルの厚さの層が、エピタキシャル成長によってシリコンウェ ハーの上面に付加される。ウィンドウは、シリコンウェハーの他の表面からＰ型 ドープシリコン層にエツチングされ好ましくは、窒化ケイ素のウィンドウ層を堆 積することに、そして窒化ケイ素層においてウィンドウの横サイズの開口を形成 することによるものである。非ドープシリコンの除去は、水酸化ナトリウム、水 酸化カリウム、または、エチレンジアミンピロカテコール、それは迅速にＰ型ド ープシリコンを腐蝕しないような選択異方性アルカリエツチングでもって窒化ケ イ素層において開口を通して都合良く達成される。Ｐ型ドープシリコン腹は、従 って、堆積パターンが形成される前に内部の歪みが軽減′されるために堆積パタ ーンのパターンニング、そしてエツチングが着手される以前に形成される。Ｎ積 パターンがエツチングされた後膜を形成するためのウィンドウエツチングの選択 的アプローチと比較したとき、堆積パターンの歪みは、それによって減少される 。

シリコン片の底面上に、窒化ケイ系を堆積することを利用した技術がＰ型上−プ シリコン層の上の上部堆積面上に窒化ケイ素層を堆積する。その後エツチングス テップを手伝うための窒化ケイ素の上層は、好ましい状態であるが、全く必要で ない。この段でマスクは、強度、取扱い易さそしてマスクの寸法を安定させるこ とのために、シリコンウェハーのものに一致した熱ｉ脹の係数を有するガラス支 持リング上に所望に取付けられる。マスクのパターンは、どのような実施可能な 技術によって窒化ケイ素の上部面に所望電子ビームリゾグラフィでもってその時 に転写される。電子ビームレジスト層は、上部の露光した表面に用いられ、その 時パターンは、ブ０グラム化された電子ビームによってレジスト層上に描かれる 。電子ビームレジストは、現像され、除去されるレジスト層の一部においてマグ ネトロンの補助反作用イオンエツチングによるように、任意の上部窒化ケイ素層 はＰ型上−プシリコン層まで除去される。加えて、マグネトロンエツチングは、 イオンビームまたは、Ｘ線に透明である露出パターンのそれらの領域において、 約０．５マイクロメートルの低減した厚さまでＰ型ドープシリコンの厚さの一部 を除去するために使用される。

後にマスクを使用するりゾグラフィの手順において、Ｐ型ドープシリコンのより 厚い領域は、マスクされるビームの一部を吸収する間Ｐ型ドープシリコン膜の結 果として生じる薄い領域は、半等体上のレジスト層まで透過されることを予定さ れたイオンビームまたはＸ線の°一部を透過する。随意に、ニッケルークロム合 金のような大変薄い放射層を、使用においてマスクから熱を放出するためのマス クの上面に付加できる。

より特別に露出パターンを有する膜チャネリングを用意するためのプロセスは、 その点でチャネリング方位を有する結晶体からなるシリコンウェハーを供給する ことのステップを包含する：シリコンウエハーの上面において約２から３マイク ロメートルのエピタキシＶルＰ型ドープシリコン層を成長させることニホウ素及 びアルミニウムからなるグループから選択されるドーパント：シリコンウェハー の上面及び底面に窒化ケイ素層を加えること、マスクの露出パターンと同じよう に少なくとも大きさのための開口を有する底面の層、そして上面の優先順位の低 いＰ型上−プシリコン層の層：底面上の窒化ケイ素層における開口を通してシリ コンウェハーの一部をエツチングすること、Ｐ型上−プシリコン層を露光するた めの、その全く非ドープの厚さまで除去されるシリコン；それによってＰ型ドー プシリコン膜を形成すること：強度及び支持に対してエツチングしたｌｌ造に支 持リングを取付けること、シリコンウェハーのものに一致した熱膨張係数を有す る支持リング：マスクの所望した露光パターンにおいてＰ型ドープシリコン膜の 上面の上に窒化ケイ素層までパターンをエツチングする。上面に、窒化ケイ素層 までエツチングしたパターンに一致するＰ型ドープシリコン膜まで部分的に露光 パターンを異方性エツチングすること、約０．５マイクロメートルであるエツチ ングした露光パターンにおいてＰ型上−プシリコン層を残す厚さ、 現プロセスによって生じたマスクは、独特でり、高解像度、低ひずみそしてイオ ンビーム、Ｘ線リゾグラフィプロセスにおいて使用した完全を有する知られた他 のマスクはない。

集積回銘の製造にお（＼て、マスクしたイオンビームリゾグラフィの間に、基板 にパターンを作製するためのプロセスは、結晶学のチャネリング方位そしてそれ によって部分的な露光パターンをモノリシックＰ型ドープシリコン単結晶マスク を供給することのステップを含みます。そこで堆積した非金属吸収体層を有する マスク：シリコンマスクの露光パターンを通して放射により基板を露光すること 。

本発明が集積回距の生産に対してイオンビーム及びＸ線リゾグラフィプロセスに おいて、使用のためのマスクの製造技術においての重要な進歩を用意することは 、現在正しく評価されるであろう。マスクは、僅かな生産ステップを必要とし、 生産において高９＼歩留り、コストの減少を有する、マスクは、また製造中に生 じた低い内部応力のため性能が高まる、特に、リゾグラフィクブＯセスにおいて 露光中ビームによって急速加熱した時大いに減少したまがり及び歪み。本発明の 他の特徴と長所は、より詳細な説明を理解すること、添附図に関連して、記述が 説明するところの、実例の方法により、発明の原則により明白になろう。

図の簡単な説明 図１は、チャネリングマスクをＩＢするためのプロセスに対する概要のフローダ イヤグラムであり、プロセスの異なったステップでマスクの構造を説明すること である。

優先実施例の詳細な説明 イオンビームのリゾグラフイクマスクを製造することのための先のアプローチの 簡単な説明は、背景の方法によって用意され、そしてそこで基本的相違は、後で 強調されつる。マスクは、シリコン層（００１）方位で始める。２酸化ケイ素の 層は、上下の面で成長し、そして上の層はエツチングされる。ホウ素を、上面の ホウケイ酸ガラスの層を形成するための上面内に拡散させる。ガラス層は、上面 から高ホウ素濃度の領域へエツチングされる。

レジスト層は、２酸化ケイ素を覆ってマスクの底面に応用される。ウィンドウは 、レジスト層を使用する２酸化ケイ素においてエツチングされる。５００オンゲ ストＯ−ムのクロム層及び７０００オングストロームの金の層は、ホウ素の層の 上部に露出される。レジスト層は、応用され、そしてそれから露光パターンは、 金で形成される。パターンによって露出した金は、イオンビームフライス削りに よって除去され、クロムの２００オンゲストＯ−ムの層は、応用される。金にお いてパターン現像の臨界および高価なステップは、後に続くための将来のプロセ スステップあり、中間ステップである。

後のプロセスステップのどれでも失敗すると、それからパターン形成ステップに おいて責やした努力は失われる。

次に、シリコン躾は、前もって形成されたウィンドウを通して、後部からエツチ ングすることによって、ホウ素ドープ層まで薄くされる。２酸化クロム及びケイ 素は、科学的エツチングによって除去され、そして、マスクは、プロセスを終わ るまでそなえつけられる。

プロセスの実行は、ある２２の異なったプロセスステップを要求する。臨界パタ ーン構成は他のステップによって後に続けられ、パターン構成ステップに作られ た澗費は、次のステップにおける失敗により、失われる係合が増加すること、応 力軽減によるような次のステップの間パターンの歪みの可能性が増加すること、 マスクそれ自身は、製造上の欠点と応力を有する。金とシリコンのそれ自体の物 質構造のため異なった熱膨張係数は、使用中に加熱、冷却を繰返した時マスクを ねじれ及び歪ませる。

マスク１０を製造するための本発明の優先実施例において、約３００マイクロメ ートルの厚さの単結晶ウェハー１２は、供給される。シリコンウェハー１２は、 結晶学の直通の厚さの方向に沿ってイオンビームのチャネリングを許す結晶学方 位を有すべきである。＜００１）及び＜０１１）結晶学方位そして一致する［０ ０１コ及び［：０１１］方向はチャネリング能力を有することを知られそして、 従って選ばれる。要求に会う他の方位そして方向は、また実施可能である。イオ ンビームパターンに置かれる全ての部分は、Ｐ型上−プ部分を除いて除去されな いからシリコンウェハー１２の厚さは、臨界でない。直径約２センチそして厚さ ３００マイクロメートルのシリコン単結晶スライスは、取扱いを許ずため、そし て有効性を用意するために代表的に使用される。

シリコンウェハー１２は、厚さよりもかなり大きな横の広さの皿状のスライスと して用意される。シリコンウェハー１２は、上面１４及び底面１６を有するよう に、記述されうる。

そしてこれらの用語は、図１において、説明された製造ステップに対する参照フ レームを用意することに用いられる。

Ｐ型ドープシリコンの層１８は、エピタキシャルの増大のようなどのような適切 な技術によってもシリコン片の上面に形成される。ドーパントの濃度は所望の約 １〜４×１０　イオン／立方センナメートルである。Ｐ型ドープ層は３つの重大 な特性がある。第１に、それは、現在のマスク材料を形成する。そしてそのため に最少限の歪みでもって固有の吸収及びチャネリング特性を有すべきである。第 ２に、より小さなドーパントイオンの現存がリゾグラフインクプロセスにおいて イオンビームによって加熱する間完成したマスクにおけるパターンを保持するた めに有利である層１８において、張力ブレストを引起こす。第３にそれはプロセ スにおいて使ったエツチングに対してエツチングストップのように作用する。

Ｐ型ドープシリコンの層は、堆積させたような約２から３マイクロメートルの厚 さであるべきである。この厚さは、マスクが後でリゾグラフィに使用された時イ オンビームエネルギーを吸収するのに十分である。この厚さは、イオンビームを 伝えるための 露光パターン領域における約０．５マイクロメートルに後のプロセスステップに おいて縮められる。

シリコンに対するドーパントは、シリコン内のイオンサイズは、シリコン自身の サイズよりも小さいどのようなＰ型ドーパントでもある。それの小さなサイズ及 び完成したドーピング技術のためにホウ素は、好まれた。アルミニウムのような 他のＰ型ドーパントもまた実施可能である。

厚さ約５００オングストロームのシリコンウェハー１２の上部に位置するＰ型ド ービシリコン１８の層の上に使用され、窒化ケイ素２２の他の層はウェハー１２ の底に使用される。

窒化ケイ素層は、下にある層及び基板から材料の除去を許すことのためパターン ニング素子として作用する。

大型ウィンドウ２４は、シリコンウェハー１２の底面に形成される。窒化ケイ素 ２２の層を通った開口は、四フフ化炭素に反応的なイオンエツチングを使用して 最初にエツチングされる。開口は、Ｐ型ドープシリコンウェハーにおいて後で現 像される露光パターンよりも横の広さにおいて広い。シリコンウェハー１２の底 に窒化ケイ素２２の中の間口を通して深いウィンドウ２４はＰドープシリコン層 １４を露出するためのシリコンウェハー１２の厚さまでエツチングされる。それ は、エツチング止めとしての作用をする、使用、例えば、約２−１／２時間に対 する１０こニートンの濃度の水酸化ナトリウムの溶液。深いウィンドウ２４は、 イオンビーンがマスクがリゾグラフィのプロセスに使用される時それを通って、 通過することができるようにＰ型ドープシリコン層１８の一部の下のシリコンウ ェハー１２においてそれによって形成される。露光したＰ型ドープシリコン層１ ４は、パターンが後でエツチングされる中でプレストレスした膜になるシリコン ウェハー１２の一部を維持することは支持のためのマスクの残部を保持及び使用 する。ガラス取付はリング２６は、また所望に取付けられる。付加維持部断面を 維持することのために付けられる。ガラスリングは、シリコンウェハーのものに 一致した熱膨張係数を有し２つの間の熱膨張不一致ひずみ及び応力を最少限にす ること。

電子ビームレジスト材料２８の層は窒化ケイ素２０の上部層をこえて供給される そして、それゆえＰドープシリコン１８の上に置かれている。パターンは、マス ク１０の所望した露光パターンでもってプログラムされた電子ビームによってレ ジストに描かれた。レジストは、その時現像され、標準技術を使用する上部窒化 ケイ素層２０に転写された。

窒化ケイ素層−２０における、露光パターンは、ＣＩ２／ＮＦ３の気体の中でエ ツチングするマグネトロンイオンを使用するＰ型ドープシリコン＠１８に転写さ れる。エツチングするマグネトロンイオンは、リゾグラフィに使用されたイオン ビームは、最少部分及び満足な吸収でもってエツチングした厚さまで溝を掘られ た十分薄い厚さにＰ型ドープシリコン層１８をするために必要なものとして継続 される。厚さは、すゾグラフィに使用されるイオンビームのエネルギーによるが ２２５ＫＥＶ　（１０００電子ボルト）のエネルギーを有するイオンビームで使 用されたマスクにおいて代表的には約０゜５マイクロメートル である。イオンビームのエネルギー約１００ＫＥＹがＰ型ドープシリコン層１８ のそれぞれ１マイクロメートルの厚さに対して失われることが知られている。Ｐ 型ドープシリコン層１８の総合の厚さ約２〜３マイクロメートルは、２２５ＫＥ ■のイオンビームのほとんど全てを吸収りるに十分である。

他方単にビームエネルギーの約５０ＫＥＹは、露光パターンの簿クシだ領域にお いてＰ型ドープシリコンの０．５マイクロメートルの厚さにおいて約１７５ＫＥ Ｖのわずかに減少したエネルギーで実買上全てのイオンビームは、この部分を通 って失われる。

窒化ケイ素の上下！２０及び２２は、薄めたフン化水素酸でもってエツチングす ることによってその後除去され、そしてマスクは、使用のために準備される。前 述のプロセスステップの間、窒化ケイ素層の厚さは、約２００オングストローム に縮小され、そして、これらの層は、マスクの性能において好ましくない影響を 取除いて適切に残される。そのような厚さの層は、少しの強度を有するのでそれ は、熱応力の創造を通しての使用の間マスクの性能において重大な好ましくない 影響を有しない。ニッケルとクロムのような熱放射材料の薄い層は、マスクが熱 せられた時イオンビームまたはＸ４！リゾグラフイの中その熱放射を増加するた めのマスクの上面に加えられても良い。そのような層は、大変薄い約２００オン グストロームのように、そしてまた少しの強度である。従って窒化ケイ素または 放射材料の大変薄い層の現存は単一材料の実質上のモノリシックマスク概念内で あるがそのような層は、熱膨張の係数における相違によって生じた重大な応力を 増加するための十分な強度を有しない。明白であるように、露光パターンを持つ マスク領域は、実質上モノリシックであり、単一の材料Ｐ型ドープシリコン層ま たは膜で形成される。

膜はパターン形成することよりも先にシリコンウェハーの基礎をなす部分を離れ てエツチングすることによって形成される。シリコンウェハーの除去により生じ るいかなる応力もＰ型ドープシリコン膜内にエツチングされる露光パターンが前 に感じられる。アプローチは、リゾグラフィにおいて、マスク及び歪んだ像を生 じるための露光パターンの傾向を縮小する。使用における平面歪みはめ１述のア プローチによって作製された金及びシリコンマスクの約半分であることを計算さ れる。減少した数のプロセスステップモしてプロセスの終わりでパターン解像力 の配置することのために、本発明のマスクもまた、前述の金及びシリコンマスク でもって経験したよりもマスク製造において重大な高い生産高を有する。

この発明の詳細な実施例は、引例の目的に対する細部にわたって記述されたとは いえ種々の修正は、発明の粘神及び範囲から離れることなしになされてもよい。

それゆえに発明は、追加クレームによるようなものを除いて限定されない。

国際調査報告 “′−″“幻″″ａｌｉａｓ　Ｎ″”　ＰＣＴ／ＵＳ　８７１０ＯＢ７Ｒｊ国際 調査報告 ＬＩＳ　８７００８７８ ＳＡ　１７６３６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．露光パターンその中に有する膜チャネリングマスクを作成するためのプロセ スは：チャネリング方位を有する結晶のシリコンウエハーを準備するステップと ；シリコンウエハーの１つの面にエピタキシャルＰ型ドープシリコン層を設ける ステップと、ドーピングイオンは、シリコンのイオンサイズよりも小さなイオン サイズを有し；非ドープシリコンウエハーを介してＰ型ドープシリコン層までの ウインドウをエッチングするステップと、前記ウインドウは、Ｐ型ドープシリコ ン膜を形成するため少なくとも露光パターンと同じ大きさを有し、Ｐ型ドープシ リコン層までシリコンウエハーの厚みを介して延びており；Ｐ型ドープシリコン 膜を部分的に介して露光パターンを異方的エッチングをするステップとにより構 成される。 ２．シリコンウエハーは、結晶学上の方位（００１）を有する請求の範囲第１項 記載のプロセス ３．シリコンウエハーの初期の厚さは、約３００マイクロメートルである請求の 範囲第１項記載のプロセス４．Ｐ型ドープシリコン層は、ホウ素イオンでドープ される請求の範囲第１項記載のプロセス ５．Ｐ型ドープシリコン層は、アルミニウムイオンでドーブされる請求の範囲第 １項記載のプロセス６．シリコンウエハーの上面の上のＰ型ドープシリコン層の 厚さは、約２〜３マイクロメートルである請求の範囲第１項記載のプロセス ７．構造上の強度を付加するための取付けリング上にマスクを取付ける後のステ ップを含む請求の範囲第１項記載のプロセス ８．第１、第２のどちらのマスク層も約５００オングストロームの厚さの窒化ケ イ素である請求の範囲第１項記載のプロセス ９．非ドープシリコンは、水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム、エチレンジ アミンピロカテコール溶液からなるグループから選択された溶液でもってエッチ ングされる請求の範囲第１項記載のプロセス １０．マスクの上面に放射性の層を用いる後のステップを更に含む請求の範囲第 １項記載のプロセス１１．上面の窒化ケイ素の層におけるパターンは、窒化ケイ 素に電子ビームレジスト材料を付加し、電子ビームリゾグラフイによってパター ンを露光し、レジスト材料にパターンを現像し、窒化ケイ素をエッチングするこ とによって、準備される請求の範囲第１項記載のプロセス１２．露光パターンの エッチングされた部分にむいてＰ型ドープシリコンの厚さは約０．５マイクロメ ートルである請求の範囲第１項記載のプロセス １３．請求の範囲第１項記載のプロセスによって作成されたマスク １４．露光パターンその中に有する膜チャネリングマスクを作成するためのプロ セスは： チャネリング方位を有する結晶シリコンウエハーを準備するステップと； シリコンウエハーの上面において約２〜３マイクロメートルの厚さのエピタキシ ャル Ｐ型ドープシリコン層を成長させるステップと、ドーパントは、ホウ素とアルミ ニウムからなるグループから選択され；シリコンウエハーの上面及び底面に、窒 化ケイ素の層を形成するステップと、低面上の層は、Ｐ型ドープシリコン層を覆 う上面と少なくとも同じ大きさの開口を有し；底面上の窒化ケイ素の開口を介し てシリコンウエハーの一部を除去するステップと、シリコンは、Ｐ型ドープシリ コン層を露光するための全ての非ドープ厚みを介して除去され、それによってＰ 型ドープシリコン膜を形成し；補強及び支持用エッチ構造に支持リングを取付け るステップと、支持リングは、シリコンウエハーのそれに一致した熱膨張係数を 有し； マスクの所望露光パターンにおけるＰ型ドープシリコン膜の上面に窒化ケイ素層 を介してパターンをエッチングするステップと； 上面の窒化ケイ素層を介してエッチングされたパターンに対応するＰ型ドープシ リコン膜を部分的に介して露光パターンをエッチングするステップとにより構成 され、エッチされた露光パターンの残りのＰ型ドープシリコン層の厚みは、約０ ．５マイクロメートルである。 １５．請求の範囲第１４項記載のプロセスによって作成されたマスク。 １６．集積回路の製造においてマスク化イオンビームリゾグラフィの間の基板に パターン形成するプロセスは：チャネリング方位および部分的に貫通する露光パ ターンを有するモノリシックＰ型ドープシリコン単結晶マスクを準備するステッ プと、前記マスクはその上に蒸着した金属吸収体層を有しなく； シリコンマスクの露光パターンを通しての放射によって基板を露光するステップ とで構成される。 １７．請求の範囲第１６項記載のプロセスによって製造された集積回路 １８．請求の範囲第１項記載の異方性エッチングは、実質的に塩素を含む雰囲気 における反応イオンエッチングまたはマグネトロンイオンエッチングである。 １９．露光パターンを限定するために使用される第１マスキング層は、ウエハー 上面にあり、膜ウインドウを限定するために使用される第２マスキング層は、ウ エハーの底面にある請求の範囲第１項記載のプロセス発明の詳細な説明