ステンシルマスクの製造方法
【課題】パターン精度ならびに歩留まりの高いステンシルマスクの製造方法を提供すること。
【解決手段】基板上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、前記基板の裏面を加工し、ステンシルマスク基体を形成する工程、前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び前記無機レジストパターンを除去する工程を具備することを特徴とする。
【解決手段】基板上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、前記基板の裏面を加工し、ステンシルマスク基体を形成する工程、前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び前記無機レジストパターンを除去する工程を具備することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体等の製造プロセスにおいて、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の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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半導体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。
【０００３】
これらの露光法のうち、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。電子線マスクとしては、メンブレンマスクやステンシルマスクが用いられる。
【０００４】
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（メンブレン）上に、電子線を散乱しやすい重金属からなる薄膜がパターン化加工されたマスク層（散乱層）から構成される。例えば、メンブレン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。
【０００５】
一方、ステンシルマスクは、メンブレン薄膜を有しておらず、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。
【０００６】
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いる。その結果、露光電子のエネルギー分散が大きくなり、即ち、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。
【０００７】
一方、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。従って、メンブレンマスクと比較し、色収差による解像度低下がない。
【０００８】
最近、ステンシルマスクを適用し、電子線を用いて等倍露光を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
この方法は、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と低く、即ち、低速電子線を用いるという特徴を有する。このような電子線露光装置では、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という利点がある。
【００１０】
このような等倍露光用に用いられるステンシルマスクでは、マスクパターンの加工精度が重要となる。特に、マスクの膜厚とマスクパターンの線幅（電子線の透過孔の径）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、反応性イオン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程度が上限となる。
【００１１】
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、エッチングにより薄膜の微細加工を行うため、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）基板を用い、マスクパターンは、一方の単結晶シリコン基板を研磨して所定の膜厚にし、次いでパターニングすることにより作製されている。この時、ＳＯＩ基板の中間層であるシリコン酸化膜は、マスクパターンを加工する際のエッチングストッパーとして機能する。
【００１２】
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３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００１３】
まず、図３（ａ）に示すようなシリコン支持基板３１、中間酸化膜３２、及びシリコン薄膜３３からなるＳＯＩ基板３４を準備する。
【００１４】
次いで、ＳＯＩ基板３４の表面のシリコン薄膜３３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、図３（ｂ）に示すように、マスク母体３５を形成する。
【００１５】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコン支持基板３１をフォトリソグラフィーにより加工し、ステンシルマスク基体３６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ェットエッチング、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。
【００１６】
続いて、ＳＯＩ基板３４の中間酸化膜３２を除去し、中間酸化膜残層３７を残して、図３（ｄ）に示すように、ステンシルマスクが完成する。
【００１７】
このような図３に示す従来の製造方法によると、シリコン薄膜３３のエッチングによるマスク母体３５の形成の際、中間酸化膜３２をエッチングストッパーとして用いて、エッチングを停止させるが、閉塞部にイオン分布ができるため、オーバーエッチングをする際、サイドエッチングが生じやすくなる。その結果、以下に示すような、エッチングストッパーを用いない貫通エッチングを行う方法に比較すると、マスク母体３５の加工形状の制御が難しくなり、マスク寸法の加工精度が低下し、収率の低下が避けられない。
【００１８】
次に、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４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００１９】
まず、図４（ａ）に示すようなシリコン支持基板４１、中間酸化膜４２、及びシリコン薄膜４３からなるＳＯＩ基板４４を準備する。次いで、図４（ｂ）に示すように、シリコン支持基板４１を、フォトリソグラフィーにより加工し、ステンシルマスク基体４５を形成する。このとき、基板４４のエッチングの際には、中間酸化膜４２をエッチングストッパーとして利用する。このエッチングには、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。
【００２０】
次に、図４（ｃ）に示すように、露出する中間酸化膜４２を除去し、中間酸化膜残層４６を形成した後、表面のシリコン薄膜４３上に電子線レジスト（図示せず）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、図４（ｄ）に示すように、マスクパターンを有するマスク母体４７を形成し、ステンシルマスクが完成する。
【００２１】
このような従来のステンシルマスクの製造方法によると、ステンシルマスクのパターン精度の向上のために、裏面のシリコン支持基板４１を先にエッチングし、メンブレンを形成した後、マスク加工を貫通エッチングにより行っているが、メンブレン状態でマスクパターンを形成するため、メンブレン状態でのプロセスが長く、またメンブレン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。
【００２２】
また、図３ならびに図４に示す従来の製造方法では、一般に有機レジストのみの単層レジストをマスク母体の加工に用いているが、ステンシルマスクのデザインルールは１００ｎｍ以下が要求されるようになり、更にパターン精度ならびに加工精度を向上させることが不可欠となっている。
【非特許文献１】S. D. Berger et.al., Applied Physics Letters,57, 153 (1990) ）
【特許文献１】特許第２９５１９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、このような事情の下になされ、製造プロセスが簡便でかつ歩留まりがよく、パターン精度の高いステンシルマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、基板上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、前記基板の裏面を加工し、ステンシルマスク基体を形成する工程、前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び前記無機レジストパターンを除去する工程を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法を提供する。
【００２５】
また、本発明の第２の態様は、基板上に形成されたストッパー層の上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、前記基板の裏面を加工し、開口を有するステンシルマスク基体を形成する工程、前記ステンシルマスク基体の開口に露出する前記ストッパー層を除去する工程、前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び前記無機レジストパターンを除去する工程を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法を提供する。
【００２６】
以上のように構成される本発明の第１及び第２の態様に係るステンシルマスクの製造方法では、無機レジストパターンを形成した後に基板裏面の加工を行い、ステンシルマスク基体を形成した後にマスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成している。そのため、マスク材料層を貫通エッチングすることが可能となる。マスク材料層の貫通エッチングによると、無機レジストパターンを形成した後に引き続きマスク材料層をエッチングする従来の方法のように、マスク材料層のエッチングの際にサイドエッチングが生じて、マスク母体の加工精度が困難となることはなく、パターン精度を向上させることが可能である。
【００２７】
また、基板裏面の加工前に無機レジストパターンを形成しているため、マスク材料層が露出した状態で基板裏面の加工を行う他の従来の方法のように、マスク材料層がメンブレン状態のまま供されるプロセスが長くなることはなく、メンブレン破損等が生ずることがないという利点がある。
【００２８】
更に、有機レジストと無機レジストの２層のレジストを用いているため、有機レジスト単層の場合よりも微細パターンを精度よく形成することが可能である。
【００２９】
本発明において、マスク材料としては、シリコン、炭素、金属、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種を用いることが出来る。
【００３０】
また、ストッパー層としては、酸化シリコン、金属、炭素、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種を用いることが出来る。
【００３１】
なお、ストッパー層は、基板とマスク材料とのエッチング選択比がとれない場合に用いる必要がある。例えば、シリコン層の間に中間酸化膜を介在させた構造のＳＯＩ基板のように、基板とマスク材料がいずれもシリコンからなる基板を用いた場合に、中間酸化膜がストッパー層となる。
【００３２】
無機レジストとしては、窒化クロム、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、金属、及び金属化合物からなる群から選ばれた１種を用いることが出来る。マスク材料がシリコンである場合には窒化クロムを、ダイヤモンドである場合には窒化シリコンを、それぞれ無機レジストとして用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、無機レジストパターンを形成した後に基板裏面の加工を行い、マスク材料層を貫通エッチングしているため、パターン精度を向上させることが可能である。また、基板裏面の加工前に無機レジストパターンを形成しているため、マスク材料層がメンブレン状態のまま供されるプロセスが長くなることはなく、メンブレン破損等が生ずることがないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に説明する断面図である。
【００３６】
まず、図１（ａ）に示すように、基板１１上にストッパー層１２を介してマスク材料層１３を形成した構造１４を準備する。基板１１としてはシリコン基板等を、ストッパー層１２としては酸化シリコン層等を、マスク材料層１３としては、金属、シリコン、又はそれらの化合物を用いることが出来る。このような構造１４としては、例えば、ＳＯＩ基板を用いることが出来る。
【００３７】
この場合、基板１１の膜厚は３００〜１０００μｍ、ストッパー層１２の膜厚は０．２〜１．５μｍ、マスク材料層１３の膜厚は０．５〜２μｍであるのが好ましい。
【００３８】
次いで、構造１４上に、無機レジスト膜１５を形成する。無機レジスト膜１５は、金属、シリコン、又はそれらの化合物からなるものとすることが出来、その具体例としては、窒化シリコン膜、窒化クロム膜、窒化酸化シリコン膜等を挙げることが出来る。無機レジスト膜１５は、例えば、プラズマＣＶＤ法又はスパッタ法により形成することが出来る。無機レジスト膜１５の膜厚は、０．１〜０．５μｍであるのが好ましい。
【００３９】
次に、この無機レジスト層１５上に、有機レジスト層（図示せず）を形成した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する。有機レジストは特に限定されず、無機レジスト層のエッチングマスクとして使用可能な様々なフォトレジスト又は電子線（ＥＢ）レジストを使用することが出来る。
【００４０】
その後、この有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、無機レジスト層３をエッチングして、図１（ｂ）に示すように、無機レジストパターン１６を形成する。無機レジスト層１５のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いることが出来る。なお、ＲＩＥ以外の他のドライエッチング又はウエットエッチングを用いることも可能である。
【００４１】
次に、図１（ｃ）に示すように、基板１１の裏面を加工して、開口を有するステンシルマスク基体を形成する。この基板１１の裏面の加工は、フォトリソグラフィーとＲＩＥを用いて行うことが出来る。例えば、フォトリソグラフィーにより、基板１１の除去すべき部分を除く面にエッチングマスクを形成し、これをマスクとして基板１１を、例えばＲＩＥによりエッチングすることにより、開口を有するステンシルマスク基体を得ることが出来る。
【００４２】
この基板１１の裏面の加工の際には、ストッパー層１２が存在するため、マスク材料層１３が除去されることはない。
【００４３】
その後、ステンシルマスク基体１７の開口に露出するストッパー層１２を除去することにより、図１（ｃ）に示す構造が得られる。なお、参照符号１８は、中間酸化膜残層を示す。
【００４４】
次いで、無機レジストパターン１６をエッチングマスクとして用いて、マスク材料層１３をエッチングし、マスク母体１９を形成し、最後に無機レジストパターン１９を除去することにより、図１（ｄ）に示すステンシルマスクが完成する。
【００４５】
以上の製造工程では、図１（ｂ）に示すように、無機レジストパターン１６を形成した後、通常は無機レジストパターン１６をマスクとしてマスク材料層１３をパターニングするところを、そうせずに、先に基板１１の裏面の加工とストッパー層１２の除去を行っている。そのため、マスク材料層１３のパターニングの際には下地が存在せず、マスク材料層１３の貫通エッチングを行うことが出来る。その結果、サイドエッチングを生ずることがなく、パターン精度の向上が可能となる。
【００４６】
図２は、本発明の第２の実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に説明する断面図である。
【００４７】
まず、図２（ａ）に示すように、基板２１上に、例えばＣＶＤ法により、マスク材料層２２を形成する。基体１としては、シリコン基板、表面に酸化膜が形成されたシリコン単結晶基板、ガラス基板、石英基板等を用いることが出来る。マスク材料層２２としては、例えばシリコン、炭素、金属、及びそれらの化合物を用いることが出来る。
【００４８】
なお、本実施形態では、ストッパー層を用いていないので、基体１とマスク材料層２２とは、エッチング選択比を大きくとれる材料を選択する必要がある。
【００４９】
次いで、第１の実施形態と同様にして、図２（ｂ）に示すように、マスク材料層２２上に無機レジスト膜２３を形成し、図２（ｃ）に示すように、無機レジスト膜２３をパターニングして、無機レジストパターン２４を形成する。
【００５０】
次に、図２（ｄ）に示すように、基板２１の裏面を加工する。この場合、基板２１とマスク材料層２２とは、エッチング選択比をとれる材料からなるので、ストッパー層がなくても、マスク材料層２２がエッチングされることはない。
【００５１】
その後、第１の実施形態と同様にして、図２（ｅ）に示すように、無機レジストパターン２４をエッチングマスクとして用いてマスク材料層２２をエッチングし、マスク母体２６を形成し、最後に無機レジストパターン２４を除去することにより、図２（ｄ）に示すステンシルマスクが完成する。
【００５２】
以上の製造工程では、図２（ｃ）に示すように、無機レジストパターン２４を形成した後に、基板２１の裏面の加工を行っている。そのため、マスク材料層が露出した状態で基板裏面の加工を行う他の従来の方法のように、マスク材料層がメンブレン状態のまま供されるプロセスが長くなることはなく、メンブレン破損等がなくなるという利点がある。
【００５３】
以下、本発明の実施例を示し、本発明の効果をより具体的に説明する。
【００５４】
実施例１
図１（ａ）〜（ｄ）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方法について、工程順に説明する。
【００５５】
まず、図１（ａ）に示すように、シリコン支持基板１１、中間酸化膜１２、及びシリコン薄膜１３からなるＳＯＩ基板１４上に、反応性スパッタ法を用いて、無機レジスト（ハードマスク）層として窒化クロム膜１５を成膜した。
【００５６】
反応性スパッタの条件は次の通りである。
ターゲット材料：クロム
導入ガス：アルゴン（１００ｓｃｃｍ）、窒素（５０ｓｃｃｍ）
到達真空度：１ｘ１０−４Ｐａ
反応圧力：０．７Ｐａ
パワー：１ｋＷ
基板温度：室温
膜厚：５０ｎｍ。
【００５７】
次いで、窒化クロム膜１５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、有機レジストパターンを形成した。
【００５８】
続いて、図１（ｂ）に示すように、有機レジストパターンをマスクとして用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）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１５をエッチングして、窒化クロム膜パターン１６を形成し、その上の有機レジストパターンを酸素プラズマによりアッシング除去した。
【００５９】
次に、図１（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥにより基板を加工し、ステンシルマスク基体１７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。続いて、ＳＯＩ基板１４の中間酸化膜１２を除去し、中間酸化膜残層１８を残した。
【００６０】
その後、図１（ｄ）に示すように、窒化クロム膜パターン１６をエッチングマスク（ハードマスク）として、シリコン膜からなるマスク母体材料層１３を、ＳＦ６と酸素の混合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１９を形成した。その後、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窒化クロム膜パターン１６を除去し、ステンシルマスクが完成した。
【００６１】
本実施例により得たステンシルマスクは、パターン精度が非常に優れたものであった。
【００６２】
実施例２
図２（ａ）〜（ｅ）を参照して、本発明の他の実施例に係るステンシルマスクの製造方法について、工程順に説明する。
【００６３】
まず、図２（ａ）に示すように、厚み５２５μｍの単結晶シリコン基板２１上に、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いて、膜厚１μｍのダイヤモンド膜２２を成膜した。
【００６４】
次いで、図２（ｂ）に示すように、無機レジスト（ハードマスク）として、窒化シリコン膜２３を高周波プラズマＣＶＤ装置を用いて成膜した。成膜条件は次の通りである。
原料ガス：シラン（５ｓｃｃｍ）、アンモニア（２０ｓｃｃｍ）、水素（２５０ｓｃｃｍ）
反応圧力：１Ｔｏｒｒ
高周波パワー：１８０Ｗ
基板温度：１５０℃
膜厚：５００ｎｍ。
【００６５】
次に、ハードマスクとなる窒化シリコン膜１３上に、電子線レジスト（図示せず）を０．５μｍの厚さに塗布した。電子線レジストとしては、ＺＥＰ（商品名、日本ゼオン社製）を用いた。その後、この電子線レジストに電子線描画機を用いて電子線をパターン状に描画露光した後、専用の現像液であるＺＥＤ−Ｎ５０（商品名、日本ゼオン社製）を用いて現像をおこない、有機レジストパターンを形成した。
【００６６】
次に、図２（ｃ）に示すように、上記有機レジストパターンをマスクとして用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いて、窒化シリコン膜１３にパターンを転写し、窒化シリコン膜パターン２４を形成した。ＲＩＥ条件は、下記の通りである。
【００６７】
エッチングガス：Ｃ２Ｆ６（３５ｓｃｃｍ）
反応圧力：３０ｍＴｏｒｒ
高周波パワー：３００Ｗ
その後、図２（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥにより基板２１を加工し、ステンシルマスク基体２５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。
【００６８】
続いて、図２（ｅ）に示すように、ＲＩＥにより、上記窒化シリコン膜パターン２４をマスクとして、ダイヤモンド膜２２をエッチングし、ダイヤモンド膜パターン２６を形成した。ＲＩＥ条件は下記の通りである。
【００６９】
エッチングガス：Ｏ２（１００ｓｃｃｍ）
反応圧力：３０ｍＴｏｒｒ
高周波パワー：３００Ｗ
最後に、フッ酸を用いて室温にて窒化シリコン膜パターン２４をエッチングにより剥離し、ステンシルマスクを完成した。
【００７０】
本実施例により得たステンシルマスクもまた、パターン精度が非常に優れたものであった。
【００７１】
以上の実施例では、マスク母体としてシリコン及びダイヤモンド、無機レジストとして窒化クロム及び窒化シリコンを用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、マスク母体として石英、金属等、無機レジストとして窒化酸化シリコン、金属等を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のステンシルマスクの製造方法は、各種半導体装置の製造プロセスに広範に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】従来のステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】他の従来のステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１１，２１，３１，４１…基板、１２，３２，４２・・・中間酸化膜（ストッパー層）、１３，２２，３３，４３・・・マスク材料層、１５，２３・・・無機レジスト層、１６，２４・・・無機レジストパターン、１７，２５，３６，４５・・・ステンシルマスク基体、１８，３７，４６・・・中間酸化膜残層、１９，２６，３５，４７・・・マスク母体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体等の製造プロセスにおいて、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の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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半導体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。
【０００３】
これらの露光法のうち、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。電子線マスクとしては、メンブレンマスクやステンシルマスクが用いられる。
【０００４】
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（メンブレン）上に、電子線を散乱しやすい重金属からなる薄膜がパターン化加工されたマスク層（散乱層）から構成される。例えば、メンブレン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。
【０００５】
一方、ステンシルマスクは、メンブレン薄膜を有しておらず、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。
【０００６】
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いる。その結果、露光電子のエネルギー分散が大きくなり、即ち、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。
【０００７】
一方、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。従って、メンブレンマスクと比較し、色収差による解像度低下がない。
【０００８】
最近、ステンシルマスクを適用し、電子線を用いて等倍露光を行う方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
この方法は、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と低く、即ち、低速電子線を用いるという特徴を有する。このような電子線露光装置では、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という利点がある。
【００１０】
このような等倍露光用に用いられるステンシルマスクでは、マスクパターンの加工精度が重要となる。特に、マスクの膜厚とマスクパターンの線幅（電子線の透過孔の径）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、反応性イオン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程度が上限となる。
【００１１】
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、エッチングにより薄膜の微細加工を行うため、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）基板を用い、マスクパターンは、一方の単結晶シリコン基板を研磨して所定の膜厚にし、次いでパターニングすることにより作製されている。この時、ＳＯＩ基板の中間層であるシリコン酸化膜は、マスクパターンを加工する際のエッチングストッパーとして機能する。
【００１２】
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３（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００１３】
まず、図３（ａ）に示すようなシリコン支持基板３１、中間酸化膜３２、及びシリコン薄膜３３からなるＳＯＩ基板３４を準備する。
【００１４】
次いで、ＳＯＩ基板３４の表面のシリコン薄膜３３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、図３（ｂ）に示すように、マスク母体３５を形成する。
【００１５】
次に、図３（ｃ）に示すように、シリコン支持基板３１をフォトリソグラフィーにより加工し、ステンシルマスク基体３６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ェットエッチング、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。
【００１６】
続いて、ＳＯＩ基板３４の中間酸化膜３２を除去し、中間酸化膜残層３７を残して、図３（ｄ）に示すように、ステンシルマスクが完成する。
【００１７】
このような図３に示す従来の製造方法によると、シリコン薄膜３３のエッチングによるマスク母体３５の形成の際、中間酸化膜３２をエッチングストッパーとして用いて、エッチングを停止させるが、閉塞部にイオン分布ができるため、オーバーエッチングをする際、サイドエッチングが生じやすくなる。その結果、以下に示すような、エッチングストッパーを用いない貫通エッチングを行う方法に比較すると、マスク母体３５の加工形状の制御が難しくなり、マスク寸法の加工精度が低下し、収率の低下が避けられない。
【００１８】
次に、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４（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００１９】
まず、図４（ａ）に示すようなシリコン支持基板４１、中間酸化膜４２、及びシリコン薄膜４３からなるＳＯＩ基板４４を準備する。次いで、図４（ｂ）に示すように、シリコン支持基板４１を、フォトリソグラフィーにより加工し、ステンシルマスク基体４５を形成する。このとき、基板４４のエッチングの際には、中間酸化膜４２をエッチングストッパーとして利用する。このエッチングには、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。
【００２０】
次に、図４（ｃ）に示すように、露出する中間酸化膜４２を除去し、中間酸化膜残層４６を形成した後、表面のシリコン薄膜４３上に電子線レジスト（図示せず）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、図４（ｄ）に示すように、マスクパターンを有するマスク母体４７を形成し、ステンシルマスクが完成する。
【００２１】
このような従来のステンシルマスクの製造方法によると、ステンシルマスクのパターン精度の向上のために、裏面のシリコン支持基板４１を先にエッチングし、メンブレンを形成した後、マスク加工を貫通エッチングにより行っているが、メンブレン状態でマスクパターンを形成するため、メンブレン状態でのプロセスが長く、またメンブレン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。
【００２２】
また、図３ならびに図４に示す従来の製造方法では、一般に有機レジストのみの単層レジストをマスク母体の加工に用いているが、ステンシルマスクのデザインルールは１００ｎｍ以下が要求されるようになり、更にパターン精度ならびに加工精度を向上させることが不可欠となっている。
【非特許文献１】S. D. Berger et.al., Applied Physics Letters,57, 153 (1990) ）
【特許文献１】特許第２９５１９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、このような事情の下になされ、製造プロセスが簡便でかつ歩留まりがよく、パターン精度の高いステンシルマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、基板上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、前記基板の裏面を加工し、ステンシルマスク基体を形成する工程、前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び前記無機レジストパターンを除去する工程を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法を提供する。
【００２５】
また、本発明の第２の態様は、基板上に形成されたストッパー層の上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、前記基板の裏面を加工し、開口を有するステンシルマスク基体を形成する工程、前記ステンシルマスク基体の開口に露出する前記ストッパー層を除去する工程、前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び前記無機レジストパターンを除去する工程を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法を提供する。
【００２６】
以上のように構成される本発明の第１及び第２の態様に係るステンシルマスクの製造方法では、無機レジストパターンを形成した後に基板裏面の加工を行い、ステンシルマスク基体を形成した後にマスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成している。そのため、マスク材料層を貫通エッチングすることが可能となる。マスク材料層の貫通エッチングによると、無機レジストパターンを形成した後に引き続きマスク材料層をエッチングする従来の方法のように、マスク材料層のエッチングの際にサイドエッチングが生じて、マスク母体の加工精度が困難となることはなく、パターン精度を向上させることが可能である。
【００２７】
また、基板裏面の加工前に無機レジストパターンを形成しているため、マスク材料層が露出した状態で基板裏面の加工を行う他の従来の方法のように、マスク材料層がメンブレン状態のまま供されるプロセスが長くなることはなく、メンブレン破損等が生ずることがないという利点がある。
【００２８】
更に、有機レジストと無機レジストの２層のレジストを用いているため、有機レジスト単層の場合よりも微細パターンを精度よく形成することが可能である。
【００２９】
本発明において、マスク材料としては、シリコン、炭素、金属、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種を用いることが出来る。
【００３０】
また、ストッパー層としては、酸化シリコン、金属、炭素、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種を用いることが出来る。
【００３１】
なお、ストッパー層は、基板とマスク材料とのエッチング選択比がとれない場合に用いる必要がある。例えば、シリコン層の間に中間酸化膜を介在させた構造のＳＯＩ基板のように、基板とマスク材料がいずれもシリコンからなる基板を用いた場合に、中間酸化膜がストッパー層となる。
【００３２】
無機レジストとしては、窒化クロム、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、金属、及び金属化合物からなる群から選ばれた１種を用いることが出来る。マスク材料がシリコンである場合には窒化クロムを、ダイヤモンドである場合には窒化シリコンを、それぞれ無機レジストとして用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、無機レジストパターンを形成した後に基板裏面の加工を行い、マスク材料層を貫通エッチングしているため、パターン精度を向上させることが可能である。また、基板裏面の加工前に無機レジストパターンを形成しているため、マスク材料層がメンブレン状態のまま供されるプロセスが長くなることはなく、メンブレン破損等が生ずることがないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００３５】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に説明する断面図である。
【００３６】
まず、図１（ａ）に示すように、基板１１上にストッパー層１２を介してマスク材料層１３を形成した構造１４を準備する。基板１１としてはシリコン基板等を、ストッパー層１２としては酸化シリコン層等を、マスク材料層１３としては、金属、シリコン、又はそれらの化合物を用いることが出来る。このような構造１４としては、例えば、ＳＯＩ基板を用いることが出来る。
【００３７】
この場合、基板１１の膜厚は３００〜１０００μｍ、ストッパー層１２の膜厚は０．２〜１．５μｍ、マスク材料層１３の膜厚は０．５〜２μｍであるのが好ましい。
【００３８】
次いで、構造１４上に、無機レジスト膜１５を形成する。無機レジスト膜１５は、金属、シリコン、又はそれらの化合物からなるものとすることが出来、その具体例としては、窒化シリコン膜、窒化クロム膜、窒化酸化シリコン膜等を挙げることが出来る。無機レジスト膜１５は、例えば、プラズマＣＶＤ法又はスパッタ法により形成することが出来る。無機レジスト膜１５の膜厚は、０．１〜０．５μｍであるのが好ましい。
【００３９】
次に、この無機レジスト層１５上に、有機レジスト層（図示せず）を形成した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する。有機レジストは特に限定されず、無機レジスト層のエッチングマスクとして使用可能な様々なフォトレジスト又は電子線（ＥＢ）レジストを使用することが出来る。
【００４０】
その後、この有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、無機レジスト層３をエッチングして、図１（ｂ）に示すように、無機レジストパターン１６を形成する。無機レジスト層１５のエッチングには、例えば、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）を用いることが出来る。なお、ＲＩＥ以外の他のドライエッチング又はウエットエッチングを用いることも可能である。
【００４１】
次に、図１（ｃ）に示すように、基板１１の裏面を加工して、開口を有するステンシルマスク基体を形成する。この基板１１の裏面の加工は、フォトリソグラフィーとＲＩＥを用いて行うことが出来る。例えば、フォトリソグラフィーにより、基板１１の除去すべき部分を除く面にエッチングマスクを形成し、これをマスクとして基板１１を、例えばＲＩＥによりエッチングすることにより、開口を有するステンシルマスク基体を得ることが出来る。
【００４２】
この基板１１の裏面の加工の際には、ストッパー層１２が存在するため、マスク材料層１３が除去されることはない。
【００４３】
その後、ステンシルマスク基体１７の開口に露出するストッパー層１２を除去することにより、図１（ｃ）に示す構造が得られる。なお、参照符号１８は、中間酸化膜残層を示す。
【００４４】
次いで、無機レジストパターン１６をエッチングマスクとして用いて、マスク材料層１３をエッチングし、マスク母体１９を形成し、最後に無機レジストパターン１９を除去することにより、図１（ｄ）に示すステンシルマスクが完成する。
【００４５】
以上の製造工程では、図１（ｂ）に示すように、無機レジストパターン１６を形成した後、通常は無機レジストパターン１６をマスクとしてマスク材料層１３をパターニングするところを、そうせずに、先に基板１１の裏面の加工とストッパー層１２の除去を行っている。そのため、マスク材料層１３のパターニングの際には下地が存在せず、マスク材料層１３の貫通エッチングを行うことが出来る。その結果、サイドエッチングを生ずることがなく、パターン精度の向上が可能となる。
【００４６】
図２は、本発明の第２の実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に説明する断面図である。
【００４７】
まず、図２（ａ）に示すように、基板２１上に、例えばＣＶＤ法により、マスク材料層２２を形成する。基体１としては、シリコン基板、表面に酸化膜が形成されたシリコン単結晶基板、ガラス基板、石英基板等を用いることが出来る。マスク材料層２２としては、例えばシリコン、炭素、金属、及びそれらの化合物を用いることが出来る。
【００４８】
なお、本実施形態では、ストッパー層を用いていないので、基体１とマスク材料層２２とは、エッチング選択比を大きくとれる材料を選択する必要がある。
【００４９】
次いで、第１の実施形態と同様にして、図２（ｂ）に示すように、マスク材料層２２上に無機レジスト膜２３を形成し、図２（ｃ）に示すように、無機レジスト膜２３をパターニングして、無機レジストパターン２４を形成する。
【００５０】
次に、図２（ｄ）に示すように、基板２１の裏面を加工する。この場合、基板２１とマスク材料層２２とは、エッチング選択比をとれる材料からなるので、ストッパー層がなくても、マスク材料層２２がエッチングされることはない。
【００５１】
その後、第１の実施形態と同様にして、図２（ｅ）に示すように、無機レジストパターン２４をエッチングマスクとして用いてマスク材料層２２をエッチングし、マスク母体２６を形成し、最後に無機レジストパターン２４を除去することにより、図２（ｄ）に示すステンシルマスクが完成する。
【００５２】
以上の製造工程では、図２（ｃ）に示すように、無機レジストパターン２４を形成した後に、基板２１の裏面の加工を行っている。そのため、マスク材料層が露出した状態で基板裏面の加工を行う他の従来の方法のように、マスク材料層がメンブレン状態のまま供されるプロセスが長くなることはなく、メンブレン破損等がなくなるという利点がある。
【００５３】
以下、本発明の実施例を示し、本発明の効果をより具体的に説明する。
【００５４】
実施例１
図１（ａ）〜（ｄ）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方法について、工程順に説明する。
【００５５】
まず、図１（ａ）に示すように、シリコン支持基板１１、中間酸化膜１２、及びシリコン薄膜１３からなるＳＯＩ基板１４上に、反応性スパッタ法を用いて、無機レジスト（ハードマスク）層として窒化クロム膜１５を成膜した。
【００５６】
反応性スパッタの条件は次の通りである。
ターゲット材料：クロム
導入ガス：アルゴン（１００ｓｃｃｍ）、窒素（５０ｓｃｃｍ）
到達真空度：１ｘ１０−４Ｐａ
反応圧力：０．７Ｐａ
パワー：１ｋＷ
基板温度：室温
膜厚：５０ｎｍ。
【００５７】
次いで、窒化クロム膜１５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、有機レジストパターンを形成した。
【００５８】
続いて、図１（ｂ）に示すように、有機レジストパターンをマスクとして用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）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１５をエッチングして、窒化クロム膜パターン１６を形成し、その上の有機レジストパターンを酸素プラズマによりアッシング除去した。
【００５９】
次に、図１（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥにより基板を加工し、ステンシルマスク基体１７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。続いて、ＳＯＩ基板１４の中間酸化膜１２を除去し、中間酸化膜残層１８を残した。
【００６０】
その後、図１（ｄ）に示すように、窒化クロム膜パターン１６をエッチングマスク（ハードマスク）として、シリコン膜からなるマスク母体材料層１３を、ＳＦ６と酸素の混合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１９を形成した。その後、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窒化クロム膜パターン１６を除去し、ステンシルマスクが完成した。
【００６１】
本実施例により得たステンシルマスクは、パターン精度が非常に優れたものであった。
【００６２】
実施例２
図２（ａ）〜（ｅ）を参照して、本発明の他の実施例に係るステンシルマスクの製造方法について、工程順に説明する。
【００６３】
まず、図２（ａ）に示すように、厚み５２５μｍの単結晶シリコン基板２１上に、マイクロ波プラズマＣＶＤ装置を用いて、膜厚１μｍのダイヤモンド膜２２を成膜した。
【００６４】
次いで、図２（ｂ）に示すように、無機レジスト（ハードマスク）として、窒化シリコン膜２３を高周波プラズマＣＶＤ装置を用いて成膜した。成膜条件は次の通りである。
原料ガス：シラン（５ｓｃｃｍ）、アンモニア（２０ｓｃｃｍ）、水素（２５０ｓｃｃｍ）
反応圧力：１Ｔｏｒｒ
高周波パワー：１８０Ｗ
基板温度：１５０℃
膜厚：５００ｎｍ。
【００６５】
次に、ハードマスクとなる窒化シリコン膜１３上に、電子線レジスト（図示せず）を０．５μｍの厚さに塗布した。電子線レジストとしては、ＺＥＰ（商品名、日本ゼオン社製）を用いた。その後、この電子線レジストに電子線描画機を用いて電子線をパターン状に描画露光した後、専用の現像液であるＺＥＤ−Ｎ５０（商品名、日本ゼオン社製）を用いて現像をおこない、有機レジストパターンを形成した。
【００６６】
次に、図２（ｃ）に示すように、上記有機レジストパターンをマスクとして用いて、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）装置を用いて、窒化シリコン膜１３にパターンを転写し、窒化シリコン膜パターン２４を形成した。ＲＩＥ条件は、下記の通りである。
【００６７】
エッチングガス：Ｃ２Ｆ６（３５ｓｃｃｍ）
反応圧力：３０ｍＴｏｒｒ
高周波パワー：３００Ｗ
その後、図２（ｄ）に示すように、フォトリソグラフィーとＲＩＥにより基板２１を加工し、ステンシルマスク基体２５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。
【００６８】
続いて、図２（ｅ）に示すように、ＲＩＥにより、上記窒化シリコン膜パターン２４をマスクとして、ダイヤモンド膜２２をエッチングし、ダイヤモンド膜パターン２６を形成した。ＲＩＥ条件は下記の通りである。
【００６９】
エッチングガス：Ｏ２（１００ｓｃｃｍ）
反応圧力：３０ｍＴｏｒｒ
高周波パワー：３００Ｗ
最後に、フッ酸を用いて室温にて窒化シリコン膜パターン２４をエッチングにより剥離し、ステンシルマスクを完成した。
【００７０】
本実施例により得たステンシルマスクもまた、パターン精度が非常に優れたものであった。
【００７１】
以上の実施例では、マスク母体としてシリコン及びダイヤモンド、無機レジストとして窒化クロム及び窒化シリコンを用いた例について説明したが、本発明はこれに限らず、マスク母体として石英、金属等、無機レジストとして窒化酸化シリコン、金属等を用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明のステンシルマスクの製造方法は、各種半導体装置の製造プロセスに広範に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係るステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】従来のステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】他の従来のステンシルマスクの製造方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１１，２１，３１，４１…基板、１２，３２，４２・・・中間酸化膜（ストッパー層）、１３，２２，３３，４３・・・マスク材料層、１５，２３・・・無機レジスト層、１６，２４・・・無機レジストパターン、１７，２５，３６，４５・・・ステンシルマスク基体、１８，３７，４６・・・中間酸化膜残層、１９，２６，３５，４７・・・マスク母体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、
前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、
前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、
前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、
前記基板の裏面を加工し、ステンシルマスク基体を形成する工程、
前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び
前記無機レジストパターンを除去する工程
を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法。
【請求項２】
基板上に形成されたストッパー層の上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、
前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、
前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、
前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、
前記基板の裏面を加工し、開口を有するステンシルマスク基体を形成する工程、
前記ステンシルマスク基体の開口に露出する前記ストッパー層を除去する工程、
前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び
前記無機レジストパターンを除去する工程
を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法。
【請求項３】
前記マスク材料は、シリコン、炭素、金属、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項４】
前記ストッパー層は、酸化シリコン、金属、炭素、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項５】
前記無機レジストは、窒化クロム、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、金属、及び金属化合物からなる群から選ばれた１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項１】
基板上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、
前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、
前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、
前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、
前記基板の裏面を加工し、ステンシルマスク基体を形成する工程、
前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び
前記無機レジストパターンを除去する工程
を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法。
【請求項２】
基板上に形成されたストッパー層の上にマスク材料層を形成した構造を準備する工程、
前記マスク材料層上に無機レジスト層を形成する工程、
前記無機レジスト層上に有機レジスト層を塗布した後、リソグラフィーによりパターニングし、有機レジストパターンを形成する工程、
前記有機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記無機レジスト層をエッチングし、無機レジストパターンを形成する工程、
前記基板の裏面を加工し、開口を有するステンシルマスク基体を形成する工程、
前記ステンシルマスク基体の開口に露出する前記ストッパー層を除去する工程、
前記無機レジストパターンをエッチングマスクとして用いて、前記マスク材料層をエッチングし、マスク母体を形成する工程、及び
前記無機レジストパターンを除去する工程
を具備することを特徴とするステンシルマスクの製造方法。
【請求項３】
前記マスク材料は、シリコン、炭素、金属、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項４】
前記ストッパー層は、酸化シリコン、金属、炭素、及びそれらの化合物からなる群から選ばれた１種からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項５】
前記無機レジストは、窒化クロム、窒化シリコン、窒化酸化シリコン、金属、及び金属化合物からなる群から選ばれた１種であることを特徴とする請求項１又は２に記載のステンシルマスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−８０３６１（Ｐ２００６−８０３６１Ａ）
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６３９０８（Ｐ２００４−２６３９０８）
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２３日（２００６．３．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１０日（２００４．９．１０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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