JP2000206675A - 転写マスク用ブランクスおよび転写マスク - Google Patents
転写マスク用ブランクスおよび転写マスクInfo
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】メンブレンにパターンを形成した場合のパター
ンの反りがなく、パターン変形の原因となる引っ張り応
力の小さな転写マスク用ブランク及び転写マスクを提供
する。 【解決手段】感応基板に転写すべきパターンが形成され
るシリコン薄膜（シリコンメンブレン）を有する転写マ
スク用ブランクスにおいて、前記シリコン薄膜（シリコ
ンメンブレン）中のボロン濃度が、略２×１０19atoms/
cm3〜５×１０20atoms/cm3であり、かつ前記シリコン薄
膜（シリコンメンブレン）中の深さ方向に対するボロン
濃度分布のバラツキが略１０％の範囲内であることを特
徴とする転写マスク用ブランクス。
ンの反りがなく、パターン変形の原因となる引っ張り応
力の小さな転写マスク用ブランク及び転写マスクを提供
する。 【解決手段】感応基板に転写すべきパターンが形成され
るシリコン薄膜（シリコンメンブレン）を有する転写マ
スク用ブランクスにおいて、前記シリコン薄膜（シリコ
ンメンブレン）中のボロン濃度が、略２×１０19atoms/
cm3〜５×１０20atoms/cm3であり、かつ前記シリコン薄
膜（シリコンメンブレン）中の深さ方向に対するボロン
濃度分布のバラツキが略１０％の範囲内であることを特
徴とする転写マスク用ブランクス。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主に、半導体集積回
路製作における電子或はイオン等の荷電ビームを用いた
リソグラフィー装置に用いられる転写マスク及び転写マ
スク用ブランクスに関する。
路製作における電子或はイオン等の荷電ビームを用いた
リソグラフィー装置に用いられる転写マスク及び転写マ
スク用ブランクスに関する。
【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）を使用した露
光方式（リソグラフィー技術）が開発されている。その
中でも、電子線を利用してパターンを形成する電子線露
光は、電子線自体を数Å（オングストローム）にまで絞
ることが出来るため、１μｍ又はそれ以下の微細パター
ンを形成できる点に大きな特徴がある。
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）を使用した露
光方式（リソグラフィー技術）が開発されている。その
中でも、電子線を利用してパターンを形成する電子線露
光は、電子線自体を数Å（オングストローム）にまで絞
ることが出来るため、１μｍ又はそれ以下の微細パター
ンを形成できる点に大きな特徴がある。
【０００３】しかし、従来の電子線露光方式は、一筆書
きの方式であったため、微細パターンになればなるほ
ど、絞った電子線で描画せねばならず、描画時間が長
く、デバイス生産コストの観点から量産用ウエハの露光
には用いられなかった。そこで、所定のパターンを有す
る転写マスクに電子線を照射し、その照射範囲にあるパ
ターンを投影レンズによりウエハに縮小転写する荷電粒
子線縮小転写装置が提案されている。
きの方式であったため、微細パターンになればなるほ
ど、絞った電子線で描画せねばならず、描画時間が長
く、デバイス生産コストの観点から量産用ウエハの露光
には用いられなかった。そこで、所定のパターンを有す
る転写マスクに電子線を照射し、その照射範囲にあるパ
ターンを投影レンズによりウエハに縮小転写する荷電粒
子線縮小転写装置が提案されている。
【０００４】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転写マスクが必要である。転写マス
クとして、図３（ａ）に示すように、貫通孔が存在せ
ず、メンブレン１２上に散乱体パターン１４が形成され
た散乱透過マスク１１と、図３（ｂ）に示すように、電
子線を散乱する程度の厚さを有するメンブレン２２に貫
通孔パターン２４が形成された散乱ステンシルマスク２
１が知られている。
パターンが描かれた転写マスクが必要である。転写マス
クとして、図３（ａ）に示すように、貫通孔が存在せ
ず、メンブレン１２上に散乱体パターン１４が形成され
た散乱透過マスク１１と、図３（ｂ）に示すように、電
子線を散乱する程度の厚さを有するメンブレン２２に貫
通孔パターン２４が形成された散乱ステンシルマスク２
１が知られている。
【０００５】これらは、感応基板に転写すべきパターン
をメンブレン１２、２２上にそれぞれ備えた多数の小領
域１２ａ、２２ａがパターンが存在しない境界領域によ
り区分され、境界領域に対応する部分に支柱１３、２３
が設けられている。散乱ステンシルマスクでは、メンブ
レンは厚さ約２μｍ程度のシリコンメンブレンからな
り、メンブレンには電子線が透過する開口部（感応基板
に転写すべきパターンに相当）が設けられている。
をメンブレン１２、２２上にそれぞれ備えた多数の小領
域１２ａ、２２ａがパターンが存在しない境界領域によ
り区分され、境界領域に対応する部分に支柱１３、２３
が設けられている。散乱ステンシルマスクでは、メンブ
レンは厚さ約２μｍ程度のシリコンメンブレンからな
り、メンブレンには電子線が透過する開口部（感応基板
に転写すべきパターンに相当）が設けられている。
【０００６】即ち、一回の電子線によって露光される領
域は１ｍｍ角程度であるため、この１ｍｍ角の小領域
に、感応基板の１チップ（１チップの半導体）分の領域
に転写すべきパターンを分割した部分パターンをそれぞ
れ形成し、この小領域を多数敷き詰める構成をとってい
る。従って、荷電粒子線を用いたパターン転写方法は、
図４に示すように、各小領域１２ａ、２２ａが荷電粒子
線にてステップ的に走査され、各小領域の開口部又は散
乱体の配置に応じたパターンが不図示の光学系で感応基
板１７に縮小転写される方法であるので、転写マスクの
小領域１２ａ毎のパターンを感応基板１７上でつなぎ合
わせる方法である。
域は１ｍｍ角程度であるため、この１ｍｍ角の小領域
に、感応基板の１チップ（１チップの半導体）分の領域
に転写すべきパターンを分割した部分パターンをそれぞ
れ形成し、この小領域を多数敷き詰める構成をとってい
る。従って、荷電粒子線を用いたパターン転写方法は、
図４に示すように、各小領域１２ａ、２２ａが荷電粒子
線にてステップ的に走査され、各小領域の開口部又は散
乱体の配置に応じたパターンが不図示の光学系で感応基
板１７に縮小転写される方法であるので、転写マスクの
小領域１２ａ毎のパターンを感応基板１７上でつなぎ合
わせる方法である。
【０００７】転写マスク用ブランクス及び転写マスクは
以下に示す工程により作製されている。図５（ａ）〜
（ｆ）は、一般的なシリコン薄膜（シリコンメンブレ
ン）を有する転写マスク用ブランクスの作製工程を示し
た図である。（１００）面方位を有するシリコン基板１
を用意し（図５ａ）その基板の片面にボロンを拡散（熱
拡散法又はイオン注入法）してシリコン活性層２を形成
する。これはエッチング時にはエッチングストップ層と
しての役割を果たし、最終的には、シリコンメンブレン
となる。シリコン基板１のうちシリコン活性層２以外の
部分は、支持シリコン部１ａという（図５ｂ）。
以下に示す工程により作製されている。図５（ａ）〜
（ｆ）は、一般的なシリコン薄膜（シリコンメンブレ
ン）を有する転写マスク用ブランクスの作製工程を示し
た図である。（１００）面方位を有するシリコン基板１
を用意し（図５ａ）その基板の片面にボロンを拡散（熱
拡散法又はイオン注入法）してシリコン活性層２を形成
する。これはエッチング時にはエッチングストップ層と
しての役割を果たし、最終的には、シリコンメンブレン
となる。シリコン基板１のうちシリコン活性層２以外の
部分は、支持シリコン部１ａという（図５ｂ）。
【０００８】次に、シリコン基板１全面に窒化珪素膜３
を成膜し（図５ｃ）、さらに基板裏面に形成された窒化
珪素膜３の一部を窓（開口）パターン形状４にエッチン
グすることによりウエットエッチング用マスク５を形成
する（図５ｄ）。この図では、窓は一個所となっている
が、実際には必要に応じて窓の数は任意に設計できる。
を成膜し（図５ｃ）、さらに基板裏面に形成された窒化
珪素膜３の一部を窓（開口）パターン形状４にエッチン
グすることによりウエットエッチング用マスク５を形成
する（図５ｄ）。この図では、窓は一個所となっている
が、実際には必要に応じて窓の数は任意に設計できる。
【０００９】ウエットエッチング用マスク５が形成され
たシリコン基板１全体をKOH溶液等のエッチング溶液に
浸すと、窒化珪素膜で保護されていない開口部４から支
持シリコン部１ａのエッチングが進行する。シリコン活
性層２に達すると、エッチングレートが極端に落ちるの
で、そこでエッチングは停止する（図５ｅ）。なお、ボ
ロン濃度が２×１０19atoms/cm3より小さいと、エッチ
ングレートの低下が顕著ではなく、エッチングを停止す
ることができないので、シリコン活性層２中のボロン濃
度は２×１０19atoms/cm3以上必要である。
たシリコン基板１全体をKOH溶液等のエッチング溶液に
浸すと、窒化珪素膜で保護されていない開口部４から支
持シリコン部１ａのエッチングが進行する。シリコン活
性層２に達すると、エッチングレートが極端に落ちるの
で、そこでエッチングは停止する（図５ｅ）。なお、ボ
ロン濃度が２×１０19atoms/cm3より小さいと、エッチ
ングレートの低下が顕著ではなく、エッチングを停止す
ることができないので、シリコン活性層２中のボロン濃
度は２×１０19atoms/cm3以上必要である。
【００１０】最後に、窒化珪素からなるウエットエッチ
ング用マスク５を除去すると、転写マスク用ブランクス
を完成する（図５ｆ）。転写マスク用ブランクスは、ボ
ロンを拡散したシリコン活性層からなるシリコンメンブ
レン２ａと、このメンブレンを支持する部材であるシリ
コン製の支柱１ｂにより構成されている。
ング用マスク５を除去すると、転写マスク用ブランクス
を完成する（図５ｆ）。転写マスク用ブランクスは、ボ
ロンを拡散したシリコン活性層からなるシリコンメンブ
レン２ａと、このメンブレンを支持する部材であるシリ
コン製の支柱１ｂにより構成されている。
【００１１】転写マスク用ブランクスのメンブレン２ａ
上にレジストを塗布し、所定の微細パターンを電子線描
画装置などを用いて焼き付け、転写し、所定のパターン
が転写されたレジストを転写マスクとしてメンブレンを
エッチングし、ステンシル転写マスクを完成させる。
上にレジストを塗布し、所定の微細パターンを電子線描
画装置などを用いて焼き付け、転写し、所定のパターン
が転写されたレジストを転写マスクとしてメンブレンを
エッチングし、ステンシル転写マスクを完成させる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
シリコンウエハの片面の約２μｍの範囲にボロンを拡散
してシリコン活性層（メンブレンに相当する部分）２を
形成したシリコンウエハを用いて前述した製作工程（図
５）に従って製作した転写マスク用ブランクスは、メン
ブレンに所定のパターンを形成するとメンブレンの反
り、即ちパターンの反りが生じるという問題があった。
シリコンウエハの片面の約２μｍの範囲にボロンを拡散
してシリコン活性層（メンブレンに相当する部分）２を
形成したシリコンウエハを用いて前述した製作工程（図
５）に従って製作した転写マスク用ブランクスは、メン
ブレンに所定のパターンを形成するとメンブレンの反
り、即ちパターンの反りが生じるという問題があった。
【００１３】その原因について鋭意検討したところ、従
来の転写マスク用ブランクスは、メンブレンの深さ方向
にボロンの濃度分布が生じており、これが、メンブレン
の反り、ひいてはパターンを形成した場合のパターンの
反りにつながることを見いだした。図６は、従来の転写
マスク用ブランクスのシリコンメンブレン中の深さ方向
に対するボロンの濃度分布を示した図である。
来の転写マスク用ブランクスは、メンブレンの深さ方向
にボロンの濃度分布が生じており、これが、メンブレン
の反り、ひいてはパターンを形成した場合のパターンの
反りにつながることを見いだした。図６は、従来の転写
マスク用ブランクスのシリコンメンブレン中の深さ方向
に対するボロンの濃度分布を示した図である。
【００１４】ボロン濃度分布を縦軸にとり、メンブレン
の最表面（ボロンの拡散面）を０として深さ方向を横軸
にとっている。このボロンの濃度分布の測定は、ＳＩＭ
Ｓ（Secondary Ion Mass Spectrometry）分析で行っ
た。この図からメンブレンの最表面から少し深い部分が
最もボロン濃度が大きく深くなるに従ってボロン濃度が
小さくなることがわかる。このときのボロンの濃度分布
のバラツキは３０％程度である。濃度分布のバラツキの
算出は、（ボロンの最大濃度−ボロンの最低濃度）／ボ
ロン濃度平均の式から算出した。ボロンの濃度平均は、
１．６×１０20atoms/cm3である。ボロン濃度の大きな
メンブレン表面付近では、メンブレン内側に比べて引っ
張り応力が大きくなり、メンブレンに感応基板へ転写す
べきパターンを形成した場合は、メンブレンが表面側に
反れ、パターンが反れてしまうという問題がある。
の最表面（ボロンの拡散面）を０として深さ方向を横軸
にとっている。このボロンの濃度分布の測定は、ＳＩＭ
Ｓ（Secondary Ion Mass Spectrometry）分析で行っ
た。この図からメンブレンの最表面から少し深い部分が
最もボロン濃度が大きく深くなるに従ってボロン濃度が
小さくなることがわかる。このときのボロンの濃度分布
のバラツキは３０％程度である。濃度分布のバラツキの
算出は、（ボロンの最大濃度−ボロンの最低濃度）／ボ
ロン濃度平均の式から算出した。ボロンの濃度平均は、
１．６×１０20atoms/cm3である。ボロン濃度の大きな
メンブレン表面付近では、メンブレン内側に比べて引っ
張り応力が大きくなり、メンブレンに感応基板へ転写す
べきパターンを形成した場合は、メンブレンが表面側に
反れ、パターンが反れてしまうという問題がある。
【００１５】さらに、シリコン活性層がKOHエッチング
によるエッチングストップ層としての役割を果たすため
には、エッチングレートの関係で、シリコン活性層の中
には少なくとも２×１０19atoms/cm3以上のボロンが拡
散されている必要があるが、ボロン濃度が高ければよい
わけではない。前記のとおり、ボロン濃度の上昇と共に
シリコンメンブレンの引っ張り応力が強くなるので、転
写マスク用ブランクスのメンブレンに感応基板へ転写す
べきパターンを形成した場合、面内でのパターンの変形
が大きくなるという問題が生じる。
によるエッチングストップ層としての役割を果たすため
には、エッチングレートの関係で、シリコン活性層の中
には少なくとも２×１０19atoms/cm3以上のボロンが拡
散されている必要があるが、ボロン濃度が高ければよい
わけではない。前記のとおり、ボロン濃度の上昇と共に
シリコンメンブレンの引っ張り応力が強くなるので、転
写マスク用ブランクスのメンブレンに感応基板へ転写す
べきパターンを形成した場合、面内でのパターンの変形
が大きくなるという問題が生じる。
【００１６】従来のフォトリソグラフィーで用いられて
きた転写マスクに比べて、荷電粒子線、例えば電子線や
イオンビーム、あるいはＸ線を利用する新しい露光方式
で用いられる転写マスクは、集積回路の超微細化に伴
い、10数nm程度のパターン精度、位置歪み精度が要求さ
れるので、前述したような、深さ方向のボロン濃度の不
均一分布によって生じる深さ方向の応力の不均一による
メンブレンの反りや、高い引っ張り応力によるパターン
の変形などは重大な問題となる。
きた転写マスクに比べて、荷電粒子線、例えば電子線や
イオンビーム、あるいはＸ線を利用する新しい露光方式
で用いられる転写マスクは、集積回路の超微細化に伴
い、10数nm程度のパターン精度、位置歪み精度が要求さ
れるので、前述したような、深さ方向のボロン濃度の不
均一分布によって生じる深さ方向の応力の不均一による
メンブレンの反りや、高い引っ張り応力によるパターン
の変形などは重大な問題となる。
【００１７】そこで、本発明は、メンブレンにパターン
を形成した場合のパターンの反りがなく、パターン変形
の原因となる引っ張り応力の小さな転写マスク用ブラン
ク及び転写マスクを提供することを目的とする。
を形成した場合のパターンの反りがなく、パターン変形
の原因となる引っ張り応力の小さな転写マスク用ブラン
ク及び転写マスクを提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意研究の結
果、許容条件を見いだした。即ち、できるだけ引っ張り
応力を小さくするという観点から、ボロン濃度を２×１
０19atoms／cm3〜５×１０20atoms／ｃｍ3を見出し、さ
らにこの濃度範囲のボロンが拡散された場合の濃度分布
によるメンブレンの反りの許容範囲を検討したところ、
濃度分布のバラツキが１０％以内の範囲内では、反りが
生じないことを見いだした。
果、許容条件を見いだした。即ち、できるだけ引っ張り
応力を小さくするという観点から、ボロン濃度を２×１
０19atoms／cm3〜５×１０20atoms／ｃｍ3を見出し、さ
らにこの濃度範囲のボロンが拡散された場合の濃度分布
によるメンブレンの反りの許容範囲を検討したところ、
濃度分布のバラツキが１０％以内の範囲内では、反りが
生じないことを見いだした。
【００１９】本発明は第一に、「感応基板に転写すべき
パターンが形成されるシリコン薄膜（シリコンメンブレ
ン）を有する転写マスク用ブランクスにおいて、前記シ
リコン薄膜（シリコンメンブレン）中のボロン濃度が、
略２×１０19atoms/cm3〜５×１０20atoms/cm3であり、
かつ前記シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中の深さ
方向に対するボロン濃度分布のバラツキが略１０％の範
囲内であることを特徴とする転写マスク用ブランクス
（請求項１）」を提供する。
パターンが形成されるシリコン薄膜（シリコンメンブレ
ン）を有する転写マスク用ブランクスにおいて、前記シ
リコン薄膜（シリコンメンブレン）中のボロン濃度が、
略２×１０19atoms/cm3〜５×１０20atoms/cm3であり、
かつ前記シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中の深さ
方向に対するボロン濃度分布のバラツキが略１０％の範
囲内であることを特徴とする転写マスク用ブランクス
（請求項１）」を提供する。
【００２０】また、本発明は第二に「感応基板に転写さ
れるパターンが形成されたシリコン薄膜（シリコンメン
ブレン）を有する転写マスクにおいて、前記シリコン薄
膜（シリコンメンブレン）中のボロン濃度が、略２×１
０19atoms/cm3〜５×１０20atoms/cm3であり、かつ前記
シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中の深さに対する
ボロン濃度分布のバラツキが略１０％の範囲内であるこ
とを特徴とする転写マスク（請求項２）」を提供する。
れるパターンが形成されたシリコン薄膜（シリコンメン
ブレン）を有する転写マスクにおいて、前記シリコン薄
膜（シリコンメンブレン）中のボロン濃度が、略２×１
０19atoms/cm3〜５×１０20atoms/cm3であり、かつ前記
シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中の深さに対する
ボロン濃度分布のバラツキが略１０％の範囲内であるこ
とを特徴とする転写マスク（請求項２）」を提供する。
【００２１】
【発明の実施の形態】第１の実施形態の転写マスク用ブ
ランクスは、図５（ｆ）に示すようにボロンを拡散した
シリコン活性層からなるシリコンメンブレン２ａと、こ
のメンブレンを支持する部材であるシリコン製の支柱１
ｂにより構成されている。図１は、本発明の実施形態の
転写マスク用ブランクスのシリコンメンブレン中の深さ
方向に対するボロン濃度の分布を示した図である。
ランクスは、図５（ｆ）に示すようにボロンを拡散した
シリコン活性層からなるシリコンメンブレン２ａと、こ
のメンブレンを支持する部材であるシリコン製の支柱１
ｂにより構成されている。図１は、本発明の実施形態の
転写マスク用ブランクスのシリコンメンブレン中の深さ
方向に対するボロン濃度の分布を示した図である。
【００２２】縦軸がボロン濃度であり、横軸が深さであ
り、メンブレンの最表面を０としている。シリコンメン
ブレン中にはボロンが濃度１．４６×１０20atoms／cm3
でほぼ均一に分布しており、深さに対する濃度分布のバ
ラツキは１０％以内となっている。その結果、引っ張り
応力が約１０MPa以下に抑えられ、図２に示すように引
っ張り応力が約１０ＭＰａのシリコンメンブレンに３５
０μｍ角の正方形のパターンをメンブレンに形成した場
合にも、パターンの位置ズレ量が１０ｎｍ以下に抑えら
れる。
り、メンブレンの最表面を０としている。シリコンメン
ブレン中にはボロンが濃度１．４６×１０20atoms／cm3
でほぼ均一に分布しており、深さに対する濃度分布のバ
ラツキは１０％以内となっている。その結果、引っ張り
応力が約１０MPa以下に抑えられ、図２に示すように引
っ張り応力が約１０ＭＰａのシリコンメンブレンに３５
０μｍ角の正方形のパターンをメンブレンに形成した場
合にも、パターンの位置ズレ量が１０ｎｍ以下に抑えら
れる。
【００２３】図２は、転写マスク用ブランクスのシリコ
ンメンブレンにパターンを形成した場合のパターンの位
置ズレ量を示す図である。この測定方法は、ニコン製光
波干渉式座標測定機により行った。また、深さ方向に対
するボロン濃度の分布のバラツキの範囲が約１０％の範
囲内であるので、メンブレンの反りが生じない。
ンメンブレンにパターンを形成した場合のパターンの位
置ズレ量を示す図である。この測定方法は、ニコン製光
波干渉式座標測定機により行った。また、深さ方向に対
するボロン濃度の分布のバラツキの範囲が約１０％の範
囲内であるので、メンブレンの反りが生じない。
【００２４】以下、本発明の実施形態の転写マスク用ブ
ランクスの製造方法を図面を参照しながら説明する。実
施形態の転写マスク用ブランクスの製造方法は、シリコ
ン基板を用意する工程からメンブレン及び支柱を作製す
る工程までは、従来技術で説明した図５（ａ）〜（ｆ）
までの工程と同じであるが、（ｆ）工程の後にさらに活
性ガス（例えば、Ｎ2等）雰囲気中でアニール処理を行
う点で相違する。
ランクスの製造方法を図面を参照しながら説明する。実
施形態の転写マスク用ブランクスの製造方法は、シリコ
ン基板を用意する工程からメンブレン及び支柱を作製す
る工程までは、従来技術で説明した図５（ａ）〜（ｆ）
までの工程と同じであるが、（ｆ）工程の後にさらに活
性ガス（例えば、Ｎ2等）雰囲気中でアニール処理を行
う点で相違する。
【００２５】アニール前のシリコン活性層にはボロンが
平均濃度１．６×１０20atoms／cm3で拡散されているの
で、KOHによるエッチングの際にもエッチングストップ
層としての役割を十分に果たすことができる。このアニ
ール処理はメンブレン形成後に行う必要がある。従っ
て、シリコン活性層を形成後（図５ｂ）にアニール処理
をおこなっても意味がなく、シリコン活性層のボロンが
単に支持シリコン部１ａに向かって拡散するだけだから
である。
平均濃度１．６×１０20atoms／cm3で拡散されているの
で、KOHによるエッチングの際にもエッチングストップ
層としての役割を十分に果たすことができる。このアニ
ール処理はメンブレン形成後に行う必要がある。従っ
て、シリコン活性層を形成後（図５ｂ）にアニール処理
をおこなっても意味がなく、シリコン活性層のボロンが
単に支持シリコン部１ａに向かって拡散するだけだから
である。
【００２６】また、メンブレン中に含まれるボロン濃度
は、１．６×１０20atoms/cm3（アニール前）から１．
４６×１０20atoms/cm3（アニール後）とアニール前後
で変化し、ボロンがアニール雰囲気中に抜けでているこ
とが予測である。なお、アニール処理の条件は、メンブ
レンの膜厚、ボロンの拡散量によって温度、時間サイク
ルなどが決定される。
は、１．６×１０20atoms/cm3（アニール前）から１．
４６×１０20atoms/cm3（アニール後）とアニール前後
で変化し、ボロンがアニール雰囲気中に抜けでているこ
とが予測である。なお、アニール処理の条件は、メンブ
レンの膜厚、ボロンの拡散量によって温度、時間サイク
ルなどが決定される。
【００２７】また、転写マスク用ブランクスの製造方法
として、図５（ａ）〜（ｆ）に示すように等方性エッチ
ング（ウエットエッチング）により支柱及びメンブレン
を形成する方法を説明したが、異方性エッチングと等方
性エッチングとの組み合わせにより形成する方法であっ
てもよい。即ち、図５（ｄ）においてシリコン基板１の
裏面からシリコン活性層２に向けて、シリコン活性層２
の約数十μｍ〜数μｍ手前までドライエッチング法（側
壁保護プラズマエッチング又は極低温反応性イオンエッ
チング）により、垂直にエッチングし、残りをシリコン
活性層２までウエットエッチングしている方法である。
として、図５（ａ）〜（ｆ）に示すように等方性エッチ
ング（ウエットエッチング）により支柱及びメンブレン
を形成する方法を説明したが、異方性エッチングと等方
性エッチングとの組み合わせにより形成する方法であっ
てもよい。即ち、図５（ｄ）においてシリコン基板１の
裏面からシリコン活性層２に向けて、シリコン活性層２
の約数十μｍ〜数μｍ手前までドライエッチング法（側
壁保護プラズマエッチング又は極低温反応性イオンエッ
チング）により、垂直にエッチングし、残りをシリコン
活性層２までウエットエッチングしている方法である。
【００２８】この方法によれば、比較的小さな幅の支柱
が得られ、マスクの小型化が図られる。また、図５
（ａ）に示す様なシリコンウエハに代え、一般的な支持
シリコン基板、酸化シリコン層、シリコン層からなるSO
I基板のシリコン層にボロンを拡散（熱拡散法又はイオ
ン注入法）して、シリコン活性層を形成した、支持シリ
コン基板、酸化シリコン層、シリコン活性層（ボロン拡
散）からなるSOI基板を用いてもよい。
が得られ、マスクの小型化が図られる。また、図５
（ａ）に示す様なシリコンウエハに代え、一般的な支持
シリコン基板、酸化シリコン層、シリコン層からなるSO
I基板のシリコン層にボロンを拡散（熱拡散法又はイオ
ン注入法）して、シリコン活性層を形成した、支持シリ
コン基板、酸化シリコン層、シリコン活性層（ボロン拡
散）からなるSOI基板を用いてもよい。
【００２９】この場合、支柱及メンブレンを作製後（図
５ｆに相当）、アニール処理を行うことは、任意であ
る。その理由は、シリコン層に所定量のボロンを拡散し
た場合、酸化シリコン層が障壁となって、シリコン活性
層中のボロンは結果的に均一に分布することができるか
らである。
５ｆに相当）、アニール処理を行うことは、任意であ
る。その理由は、シリコン層に所定量のボロンを拡散し
た場合、酸化シリコン層が障壁となって、シリコン活性
層中のボロンは結果的に均一に分布することができるか
らである。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる転
写マスク用ブランクスによれば、メンブレン中のボロン
濃度を所定の濃度に設定し、深さ方向に対してボロンの
分布のバラツキを１０％の範囲内にしたので、シリコン
メンブレンの深さ方向の引っ張り応力強度の不均一な分
布が抑制されるために、メンブレンの反りが生じず、メ
ンブレンに感応基板へ転写すべきパターンを形成した後
においてもパターンの反りを抑制することができる。
写マスク用ブランクスによれば、メンブレン中のボロン
濃度を所定の濃度に設定し、深さ方向に対してボロンの
分布のバラツキを１０％の範囲内にしたので、シリコン
メンブレンの深さ方向の引っ張り応力強度の不均一な分
布が抑制されるために、メンブレンの反りが生じず、メ
ンブレンに感応基板へ転写すべきパターンを形成した後
においてもパターンの反りを抑制することができる。
【００３１】また、シリコン活性層からなるメンブレン
中に含まれるボロンの濃度を略２×１０19atoms/cm3〜
５×１０20atoms/cm3に設定したので、シリコン活性層
は、KOHエッチングによるエッチングストップ層として
用いることが可能であるばかりでなく、シリコンメンブ
レンの引っ張り応力が低く抑制され、シリコンメンブレ
ンに感応基板へ転写すべきパターンを形成した後におい
ても、面内でのパターンの変形を最低限に抑制すること
を可能とする。
中に含まれるボロンの濃度を略２×１０19atoms/cm3〜
５×１０20atoms/cm3に設定したので、シリコン活性層
は、KOHエッチングによるエッチングストップ層として
用いることが可能であるばかりでなく、シリコンメンブ
レンの引っ張り応力が低く抑制され、シリコンメンブレ
ンに感応基板へ転写すべきパターンを形成した後におい
ても、面内でのパターンの変形を最低限に抑制すること
を可能とする。
【００３２】つまり、深さ方向への応力の不均一分布に
よるパターンの反りや、高い引っ張り応力によるパター
ンの変形などが抑制された結果、集積回路の超微細化に
伴う、10数nm程度のパターン精度、位置歪み精度の要求
を満たす、転写転写マスク用のブランクスおよび転写マ
スクを提供することを可能とする。
よるパターンの反りや、高い引っ張り応力によるパター
ンの変形などが抑制された結果、集積回路の超微細化に
伴う、10数nm程度のパターン精度、位置歪み精度の要求
を満たす、転写転写マスク用のブランクスおよび転写マ
スクを提供することを可能とする。
【図１】本発明の実施形態の転写マスク用ブランクスの
シリコンメンブレン中の深さ方向に対するボロンの濃度
分布を示す図である。
シリコンメンブレン中の深さ方向に対するボロンの濃度
分布を示す図である。
【図２】本発明の実施形態の転写マスク用ブランクスの
シリコンメンブレンにパターンを形成した場合のパター
ンの位置ズレ量を示す図である。
シリコンメンブレンにパターンを形成した場合のパター
ンの位置ズレ量を示す図である。
【図３】（ａ）は一般的な散乱透過マスクの概略断面図
であり、（ｂ）は一般的な散乱ステンシルマスクの概略
断面図である。
であり、（ｂ）は一般的な散乱ステンシルマスクの概略
断面図である。
【図４】荷電粒子線を用いたパターン転写方法を示す概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図５】従来の転写マスク用ブランクスの作製工程を示
す図である。
す図である。
【図６】従来の転写マスク用ブランクスのシリコンメン
ブレン中に深さ方向に対するボロンの濃度を示す図であ
る。
ブレン中に深さ方向に対するボロンの濃度を示す図であ
る。
１・・・（１００）面方位を有するシリコンウエハ ２・・・シリコン活性層（ボロン拡散部分） ３・・・窒化珪素膜 ４・・・開口部 ５・・・ウエットエッチング用マスク １２、２２・・・メンブレン １３、２３・・・支柱 １４・・・散乱体 １７・・・感応基板 ２４・・・貫通孔
Claims (2)
- 【請求項１】感応基板に転写すべきパターンが形成され
るシリコン薄膜（シリコンメンブレン）を有する転写マ
スク用ブランクスにおいて、 前記シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中のボロン濃
度が、略２×１０19atoms/cm3〜５×１０20atoms/cm3で
あり、かつ前記シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中
の深さ方向に対するボロン濃度分布のバラツキが略１０
％の範囲内であることを特徴とする転写マスク用ブラン
クス。 - 【請求項２】感応基板に転写されるパターンが形成され
たシリコン薄膜（シリコンメンブレン）を有する転写マ
スクにおいて、 前記シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中のボロン濃
度が、略２×１０19atoms/cm3〜５×１０20atoms/cm3で
あり、かつ前記シリコン薄膜（シリコンメンブレン）中
の深さに対するボロン濃度分布のバラツキが略１０％の
範囲内であることを特徴とする転写マスク。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP557899A JP2000206675A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 転写マスク用ブランクスおよび転写マスク |
| US09/479,102 US6468700B1 (en) | 1999-01-12 | 2000-01-07 | Transfer mask blanks and transfer masks exhibiting reduced distortion, and methods for making same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP557899A JP2000206675A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 転写マスク用ブランクスおよび転写マスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000206675A true JP2000206675A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11615121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP557899A Pending JP2000206675A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 転写マスク用ブランクスおよび転写マスク |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6468700B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000206675A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002052621A1 (fr) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Nikon Corporation | Ebauche de masque de transfert, masque de transfert et procede d'exposition |
| JP3339477B2 (ja) | 1999-10-04 | 2002-10-28 | 日本電気株式会社 | ステンシルマスク及びステンシルマスクの形成方法 |
| WO2002012115A3 (en) * | 2000-08-08 | 2003-01-09 | Honeywell Int Inc | Methods for reducing the curvature in boron-doped silicon micromachined structures |
| WO2004066370A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Sony Corporation | マスク、マスクの製造方法および半導体装置の製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040094468A1 (en) * | 2002-11-20 | 2004-05-20 | Karl Fritze | Freeze resistant water filter |
| JP6900370B2 (ja) * | 2015-10-25 | 2021-07-07 | ソルアラウンド リミテッド | 両面セルを製造する方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4668336A (en) * | 1985-07-23 | 1987-05-26 | Micronix Corporation | Process for making a mask used in x-ray photolithography |
| DE3841352A1 (de) * | 1988-12-08 | 1990-06-21 | Philips Patentverwaltung | Verfahren zur herstellung eines maskentraegers aus sic fuer strahlungslithographie-masken |
| KR100209856B1 (ko) * | 1990-08-31 | 1999-07-15 | 가나이 쓰도무 | 반도체장치의 제조방법 |
| US5679483A (en) * | 1994-12-20 | 1997-10-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Embedded phase shifting photomasks and method for manufacturing same |
| JPH1083989A (ja) * | 1996-07-16 | 1998-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パターン形成方法 |
| JPH10260523A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Nikon Corp | シリコンステンシルマスクの製造方法 |
| US6221537B1 (en) * | 1997-12-19 | 2001-04-24 | Motorola, Inc. | Method of forming mask with angled struts of reduced height |
| US6261726B1 (en) * | 1999-12-06 | 2001-07-17 | International Business Machines Corporation | Projection electron-beam lithography masks using advanced materials and membrane size |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP557899A patent/JP2000206675A/ja active Pending
-
2000
- 2000-01-07 US US09/479,102 patent/US6468700B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3339477B2 (ja) | 1999-10-04 | 2002-10-28 | 日本電気株式会社 | ステンシルマスク及びステンシルマスクの形成方法 |
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| WO2004066370A1 (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-05 | Sony Corporation | マスク、マスクの製造方法および半導体装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6468700B1 (en) | 2002-10-22 |
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