(57)【要約】【課題】高精細なマスクを効率よく製造する。【解決手段】本発明のマスクの製造方法は、膜パターンの形成に用いられ、膜材料を通過させるマスク開口２１を有するマスク２０の製造方法であって、表面にシリコン層３３を有する基板のシリコン層３３に凹部２１を形成する凹部形成工程と、基板を裏面３０ｂ側から薄肉化して裏面３０ｂ側に凹部２１を開通させて凹部２１をマスク開口２１にする薄肉化工程と、を有している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜パターンの形成に用いられ、膜材料を通過させるマスク開口を有するマスクの製造方法であって、
表面にシリコン層を有する基板の前記シリコン層に凹部を形成する凹部形成工程と、
前記基板を裏面側から薄肉化して前記裏面側に前記凹部を開通させて該凹部を前記マスク開口にする薄肉化工程と、を有していることを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項２】
前記シリコン層の面方位が（１００）であって、
前記凹部形成工程では、アルカリ溶液をエッチャントに用いたエッチングにより前記凹部を形成することを特徴とする請求項１に記載のマスクの製造方法。
【請求項３】
前記基板が絶縁層上に前記シリコン層を有する基板であって、
前記凹部形成工程では、該絶縁層をストッパに用いて前記シリコン層をエッチングして前記凹部を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクの製造方法。
【請求項４】
前記基板が絶縁層上に前記シリコン層を有する基板であって、
前記薄肉化工程では、該絶縁層をストッパに用いて前記裏面側を薄肉化することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスクの製造方法。
【請求項５】
前記凹部形成工程では、前記絶縁層と同じ形成材料からなるエッチングマスクを用いて前記基板をパターニングすることにより、前記凹部を形成することを特徴とする請求項３又は４に記載のマスクの製造方法。
【請求項６】
前記薄肉化工程では、エッチングにより前記基板の裏面側を薄肉化することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のマスクの製造方法。
【請求項７】
前記凹部の深さが５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のマスクの製造方法。
【請求項８】
前記凹部形成工程と前記薄肉化工程とを行うことにより前記マスク開口が形成された複数のマスク片を形成するマスク片形成工程と、
前記複数のマスク片を支持基板に配置する配置工程と、を有し、
前記複数のマスク片と前記支持基板とを含んだマスクを製造することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のマスクの製造方法。
【請求項９】
前記凹部形成工程では、前記凹部を形成するとともに前記シリコン層の表層にアライメントマークを形成し、
前記配置工程では、前記アライメントマークを用いて前記マスク片を配置することを特徴とする請求項８に記載のマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、各種デバイスにおける電極や配線等の金属膜パターンの形成、有機エレクトロルミネッセンス装置における有機層等の有機膜パターンの形成等に蒸着法が用いられている。蒸着法により膜パターンを形成するには、膜パターンの形成領域に対応したマスク開口を有するマスクを用意する。そして、被処理基板とマスクとを位置合わせした後に、マスク開口内に露出した部分の被処理基板に気化させた膜材料を接触させる。これにより、膜材料が被処理基板にマスク開口のパターンで転写され、膜パターンが得られる。蒸着法に用いるマスクとしては、金属材料からなるメタルマスクが知られている。
【０００３】
ところで、各種デバイスや有機エレクトロルミネッセンス装置は、金属以外の材料（例えばガラス）からなる基板、を用いて製造されることが多い。ガラス基板は、メタルマスクと熱膨張係数が大きく異なるので、熱によりマスク開口の位置が膜パターンの形成領域に対して位置ずれを生じやすい。また、蒸着成膜においては、マスクが被処理基板の鉛直下方に配置されて成膜されることが多い。金属材料は比重及び延性が大きいので、マスクが自重で変形してしまうことにより、マスク開口の位置が膜パターンの形成領域に対して位置ずれを生じやすい。このような位置ずれを生じると、高精細な膜パターンを精度よく形成することができなくなる。このような事情により、金属以外の材料からなるマスクが提案されており、単結晶シリコンからなるマスクが特許文献１、２に開示されている。
【０００４】
特許文献１、２のマスクは、いずれも面方位が（１００）のシリコンウエハを母材とし、ウエットエッチングにより母材にマスク開口を形成したものである。エッチングレートが結晶方位に依存することを利用することにより、高精度なパターンのマスクの製造が可能になっている。また、結晶方位依存性によりマスク開口内の側壁がテーパ状になるので、蒸着材料の入射側が大口径であって被処理基板側が小口径であるマスクが容易に得られる。また、単結晶シリコンからなっているので、熱による影響がメタルマスクよりも小さくなっており、被処理基板との位置ずれを生じにくくなっている。
【特許文献１】特開２００２−３０５０７９号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のマスクによれば、高精度な膜パターンを形成可能である。しかしながら、マスク開口内の側壁の母材の面方向となす角度が結晶方位により規定されるため、被処理基板側におけるマスク開口とマスク開口との最小間隔が母材の厚みにより規定されてしまう。したがって、高精細なパターンのマスクに適用できないおそれがある。また、薄肉化された母材を用いることによりマスク開口の間隔を狭くする手法も考えられるが、この手法によると薄肉化した母材が加工中に損傷するおそれがある。
【０００６】
特許文献２ではマスク開口になる部分に貫通孔を形成しておきシリコンウエハの両面からウエットエチングすることにより、特許文献１よりも高精細なパターンのマスクが製造可能になっている。しかしながら、貫通孔を形成するために複数回数のパターニングが必要になることや、レーザ加工等のウエットエッチングと装置が異なる加工が必要になること等により製造工程が複雑化するおそれがある。
【０００７】
本発明は、前記事情に鑑み成されたものであって、高精細な膜パターンを形成可能なマスクを効率よく製造する方法を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマスクの製造方法は、膜パターンの形成に用いられ、膜材料を通過させるマスク開口を有するマスクの製造方法であって、表面にシリコン層を有する基板の前記シリコン層に凹部を形成する凹部形成工程と、前記基板を裏面側から薄肉化して前記裏面側に前記凹部を開通させて該凹部を前記マスク開口にする薄肉化工程と、を有していることを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、基板に凹部を形成した後に基板を薄肉化してマスク開口を形成するので、薄肉化された基板にマスク開口を形成する場合に比べて、基板が薄い状態での工数が少なくなり、マスク開口の形成時に基板が損傷する確率が低くなる。したがって、歩留りを確保しつつマスクを薄型にすることができ、高精細な膜パターンを形成可能なマスクを製造することができる。また、マスクの製造に必要とされる最小限度のパターニングが凹部の形成時に行う１回のみであるので、マスクを効率よく製造することができる。
【００１０】
また、前記シリコン層の面方位が（１００）であって、前記凹部形成工程では、アルカリ溶液をエッチャントに用いたエッチングにより前記凹部を形成することが好ましい。
このようにすれば、シリコン層のエッチングレートが結晶方位に依存しているので、シリコン層が高精度な異方性でエッチングされ、凹部の形状が高精度になる。なお、凹部の形状は、内壁が基板面に対して５４．７°の角度をなすテーパ状になり、凹部の内寸が表面側において裏面側よりも大きくなる。
【００１１】
前記のように凹部の形状が高精度になるので、凹部の基板表面側の内寸と凹部の深さを制御することにより、凹部の基板裏面側の内寸、すなわち、マスク開口の被処理基板側の内寸を高精度に制御することができる。また、凹部の開口の基板表面側の位置を制御することにより、凹部の開口の基板裏面側の位置、すなわち、マスク開口の被処理基板側の位置を高精度に制御することもできる。
【００１２】
基板表面側に複数の凹部を近接させて形成した場合に、基板表面側における凹部の間隔をｂ１、凹部の深さをｄとおくと製造されるマスク開口の被処理基板側の間隔ｂ２は、ｂ２＝ｂ１＋２ｄ／ｔａｎ（５４．７°）で表される。この式から、マスク開口の被処理基板側の間隔ｂ２を最小にするためには、ｂ１＝０にしてｄの値を最小限度にすればよいことが分かる。前記のように本発明によれば、歩留りを確保しつつ薄型のマスクにすることができるので、凹部の深さｄの値を小さくすることができる。これにより、マスク開口の被処理基板側の間隔ｂ２を狭くすることができ、高精細な膜パターンを形成可能なマスクを製造することができる。
【００１３】
また、凹部の形状がテーパ状になっているので、表面側を膜材料の入射側とし裏面側を被処理基板側とすることにより、開口内の側壁が膜材料の入射側から陰になりにくくなる。開口の形状が高精度になっており、しかも開口内に膜材料を良好に通過させることができるので、高精度な形状の膜パターンを形成可能なマスクになる。
【００１４】
また、前記基板が絶縁層上に前記シリコン層を有する基板であって、前記凹部形成工程では、該絶縁層をストッパに用いて前記シリコン層をエッチングして前記凹部を形成することが好ましい。
このようにすれば、凹部の深さがシリコン層の厚みと高精度に一致する。一般にシリコン層の厚みを高精度に制御することが可能であるので、高精度な深さの凹部を形成することができる。
【００１５】
また、前記基板が絶縁層上に前記シリコン層を有する基板であって、前記薄肉化工程では、該絶縁層をストッパに用いて前記裏面側を薄肉化することが好ましい。
このようにすれば、絶縁層をストッパに用いているので基板を高精度な厚みに薄肉化することができ、高精度な深さの凹部を残すことができる。したがって、マスク開口の深さが高精度になり、マスク開口の寸法やマスク開口の被処理基板側の間隔が高精度になる。
【００１６】
また、前記凹部形成工程では、前記絶縁層と同じ形成材料からなるエッチングマスクを用いて前記基板をパターニングすることにより、前記凹部を形成することが好ましい。
このようにすれば、シリコン層のエッチングに用いるエッチャントに対して絶縁層が耐性を有するようにエッチャントを選択することにより、このエッチャントに対してエッチングマスクも耐性を有するようになる。このように、エッチングマスクの形成材料の選択を省くことができ、また絶縁層とエッチングマスクとが異なる形成材料からなる場合に比べてエッチャントの選択が容易になる。また、絶縁層とエッチングマスクとを一括して除去することもでき、マスクを効率よく製造することができる。
【００１７】
また、前記薄肉化工程では、エッチングにより前記基板の裏面側を薄肉化することが好ましい。
このようにすれば、研磨等により薄肉化する場合に比べて、基板に力をほとんど作用させずに基板を薄肉化することができる。したがって、薄肉化工程において基板が破損することがなくなり、良好な歩留りでマスクを製造することができる。
【００１８】
また、前記凹部の深さが５０μｍ以下であることが好ましい。
このようにすれば、マスクの開口の被処理基板側の間隔を狭くすることができ、高精細な膜パターンを形成可能なマスクを製造することができる。
【００１９】
また、前記凹部形成工程と前記薄肉化工程とを行うことにより前記マスク開口が形成された複数のマスク片を形成するマスク片形成工程と、前記複数のマスク片を支持基板に配置する配置工程と、を有し、前記複数のマスク片と前記支持基板とを含んだマスクを製造することもできる。
このようにすれば、大型の被処理基板に膜パターンを形成可能なマスクを製造することができる。このマスクを用いれば、大型の被処理基板を用いて複数のデバイスを一括して形成することが可能になり、デバイスを効率よく製造することが可能になる。また、大型の被処理基板を用いて大型のデバイスを製造することもが可能になる。
【００２０】
前記凹部形成工程では、前記凹部を形成するとともに前記シリコン層の表層にアライメントマークを形成し、前記配置工程では、前記アライメントマークを用いて前記マスク片を配置することが好ましい。
このようにすれば、アライメントマークを用いてマスク片を配置するので、マスク開口の位置を高精度にすることができる。また、凹部を形成するとともにアライメントマークを形成するので、これらを独立した工程で形成する場合よりもマスクを効率よく製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以降の説明では図面を用いて各種の構造を例示するが、構造の特徴的な部分を分かりやすく示すために、図面中の構造はその寸法や縮尺を実際の構造に対して異ならせて示す場合がある。なお、本発明のマスクの製造方法に係る実施形態の説明に先立ち、製造されるマスクの一例を説明する。
【００２２】
図１（ａ）は、本例のマスクの概略構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’線矢視断面図である。本例のマスク１は、多面取り用の大型の被処理基板Ｗに膜パターンを形成する際に用いるものである。図１（ａ）に示すように、マスク１は支持基板１０と複数のマスク片２０とを有している。
【００２３】
マスク片２０は、単結晶シリコンからなるものであり、複数のマスク開口２１と複数のアライメントマーク２２とを有している。本例の支持基板１０は、ガラスからなるものであり、開口１１とアライメントマーク１２とを有している。マスク片２０は、アライメントマーク１２、２２を重ね合わせることにより、支持基板１０に対して位置合わせされている。支持基板１０の開口１１は、マスク開口２１よりも内寸が大きくなっており、マスク開口２１の全体と重なるように配置されている。本例では、複数のマスク片２０が隙間なく配置されている。
【００２４】
図１（ｂ）に示すように、マスク片２０は支持基板１０に当接しており、ここでは複数のマスク片２０が支持基板１０に接着剤により固着されている。マスク１は、マスク片２０側を被処理基板Ｗに当接させた状態で、蒸着法により膜パターンを形成するものである。マスク開口２１内の側壁はテーパ状になっており、マスク開口２１の内寸は、支持基板１０との当接側において被処理基板Ｗとの当接側よりも大きくなっている。支持基板１０の開口１１の内寸は、マスク開口２１の内寸よりも十分に大きくなっている。
【００２５】
このような構成のマスク１を用いて膜パターンを形成するには、マスク片２０側を被処理基板Ｗに当接させた状態で、被処理基板Ｗを気化させた膜材料に曝露する。すると、気化した膜材料である蒸着粒子は、支持基板１０の開口１１を通過してマスク開口２１内に入射する。支持基板１０の開口１１がマスク開口２１よりも十分に大きくなっており、蒸着粒子がマスク開口２１に入射することを開口１１の側壁が妨げないようになっている。
【００２６】
マスク開口２１に入射した蒸着粒子は、マスク開口２１を通過する。マスク開口２１内の側壁がテーパ状になっているので、蒸着粒子の入射側（支持基板１０側）からマスク開口２１の側壁が陰になりにくい。したがって、蒸着粒子がマスク開口２１を良好に通過して、マスク開口２１内に露出した部分の被処理基板Ｗにムラなく付着する。これにより、被処理基板Ｗの表面に選択的に、均一な厚みの膜を形成することができる。
【００２７】
また、マスク１は、複数のマスク片２０が配置されており、１つのマスク片からなるものよりも大型になっている。したがって、大判の被処理基板Ｗに膜パターンを一括して形成することができ、複数のデバイスを一括して製造することができる。これにより、デバイスを効率よく製造することができる。また、複数のマスク片２０がアライメントマーク１２、２２により高精度な位置に配置されているので、被処理基板Ｗにおいて高精度な位置に膜パターンを形成することが可能になっている。また、詳しくは後述するが、本発明によれば複数のマスク開口２１の間隔を狭くすることができ、高精細な膜パターンを形成可能なマスクになっている。
このようなマスクを用いた蒸着法によれば、例えば有機エレクトロルミネッセンス装置の発光部を構成する各種有機層や、陰極配線等を形成することができる。
【００２８】
［第１実施形態］
次に、本発明のマスクの製造方法の第１実施形態を前記したマスク１の構成に基づいて説明する。図２（ａ）〜（ｄ）、図３（ａ）〜（ｅ）は、第１実施形態を示す断面工程図である。
【００２９】
まず、マスク片２０の母材として、絶縁層上に面方位が（１００）のシリコン層を有するＳＯＩ基板を用意する。ＳＯＩ基板としては、シリコン基板上にシリコン酸化物からなる絶縁層を有するとともに絶縁層上にシリコン層を有する基板や、サファイア基板上にシリコン層を有する基板、石英基板上にシリコン層を有する基板等を用いることができる。また、シリコン基板上に絶縁層とシリコン層とを有する基板としては、貼合せ法で製造された基板やＳＩＭＯＸ法で製造された基板等を用いることができる。
【００３０】
本実施形態では、図２（ａ）に示すような貼合せ法で製造されたＳＯＩ基板３０を用いる。ＳＯＩ基板３０は、シリコン基板３１上に絶縁層３２が設けられており、絶縁層３２上にシリコン層３３が設けられている。シリコン層３３の厚みは、通常同様のＳＯＩ基板と同様に高精度になっており、ここでは５０μｍ程度になっている。
【００３１】
次いで、図２（ｂ）に示すようにＳＯＩ基板３０の表面３０ａ、裏面３０ｂ、及び側面を熱酸化して、第１熱酸化膜３４を形成する。
【００３２】
次いで、図２（ｃ）に示すようにＳＯＩ基板３０の表面３０ａ側の第１熱酸化膜３４に、マスク開口２１の形成部を露出させる開口３４ａと、アライメントマーク２２の形成部を露出させる開口３４ｂとを形成する。開口３４ａ、３４ｂを形成するには、公知のパターニング技術、例えばレジスト技術、フォトリソグラフィ法、及びエッチング技術等を用いればよい。
【００３３】
次いで、図２（ｄ）に示すように、第１熱酸化膜３４をエッチングマスクとし、アルカリ溶液をエッチャントに用いてシリコン層３３をウエットエッチングすることにより、凹部２１を形成する。アルカリ溶液としては、例えば水酸化カリウム溶液やテトラメチルアンモニウムヒドロキサイド（ＴＭＡＨ）溶液等が挙げられる。シリコン層３３の結晶方向によってエッチングレートが異なるので、高精度な異方性でシリコン層３３をエッチングすることができる。
【００３４】
詳しくは、エッチングが進行するとシリコン層３３の（１１１）面が露出する。シリコン層３３の（１１１）面は（１００）面に比べてエッチングレートが格段に低いので、（１１１）面の直交方向にエッチングがほとんど進行しない。これにより、凹部２１内の側壁がＳＯＩ基板３０の面方向に対して５４．７°の角度をなすテーパ状の斜面になる。特に、エッチャントとして水酸化カリウム溶液を用いると、サイドエッチがほとんど生じないので凹部２１の形状が高精度になる。
【００３５】
本実施形態では、水酸化カリウム溶液をエッチャントに用いて絶縁層３２が露出するまでシリコン層３３をエッチングする。第１熱酸化膜３４と絶縁層３２とは、ともにシリコン酸化物からなっているので、当然ながら絶縁層３２は水酸化カリウム溶液に対して耐性を有している。したがって、絶縁層３２をストッパとして機能させてシリコン層３３をエッチングすることができ、凹部２１の深さがシリコン層３３の厚みと高精度に一致する。
また、凹部２１の形成部とともにアライメントマーク２２の形成部もエッチングすることにより、凹部２１とアライメントマーク２２とを一括して形成する。
【００３６】
次いで、図３（ａ）に示すように、例えばＳＯＩ基板３０をフッ酸に晒すことにより、第１熱酸化膜３４を一括して除去する。なお、凹部内に露出した部分の絶縁層３２については、第１熱酸化膜３４とともに除去してもよいし、除去せずに残してもよい。
【００３７】
次いで、図３（ｂ）に示すように、ＳＯＩ基板３０の凹部２１の内壁やアライメントマーク２２の内壁を含んだ表面３０ａ、側面、及び裏面３０ｂを一括して熱酸化して第２熱酸化膜３５を形成する。そして、図３（ｃ）に示すように、ＳＯＩ基板３０の裏面３０ｂ側の第２熱酸化膜３５を除去する。この工程にはパターニングが不要である。
【００３８】
次いで、図３（ｄ）に示すように、ＳＯＩ基板３０の裏面３０ｂ側を薄肉化する。本実施形態では、アルカリ溶液をエッチャントに用いたウエットエッチングにより、絶縁層３２が露出するまでＳＯＩ基板３０の裏面３０ｂ側を薄肉化する。アルカリ溶液としては、凹部２１の形成時と同様に水酸化カリウム溶液を用いるとよい。絶縁層３２がストッパとして確実に機能するからである。これにより、ＳＯＩ基板３０を高精度な厚みに薄肉化することができ、凹部２１が高精度な深さのままに保持される。
【００３９】
次いで、例えばＳＯＩ基板３０をフッ酸に晒すことにより第２熱酸化膜３５と絶縁層３２とを一括して除去する。これにより、凹部２１がＳＯＩ基板３０の裏面側に開通してマスク開口２１になり、マスク片２０が得られる。また、このようなマスク片２０を複数形成した後、支持基板１０にアライメントマーク１２、２２を用いて配置するとともに接着することにより、図１（ａ）、（ｂ）に示したマスク１が得られる。
【００４０】
以上のような第１実施形態の製造方法にあっては、凹部２１を形成した後にＳＯＩ基板３０を薄肉化するので、薄肉化後にマスク開口を形成する場合よりも薄肉化後の工程が少なくなり、加工中のＳＯＩ基板３０の損傷が格段に低減される。これにより、歩留りを確保しつつシリコン層３３を薄くすることができ、マスク開口２１の深さを浅くすることができる。
【００４１】
ＳＯＩ基板３０においてはシリコン層３３の厚みが高精度になっており、シリコン層３３の厚みと凹部２１の深さが高精度に一致するので、マスク開口２１の深さを高精度にすることができる。マスク開口２１内の側壁が、ＳＯＩ基板３０の面方向と高精度な角度をなす斜面になるので、被処理基板Ｗとの当接側（裏面３０ｂ側）におけるマスク開口２１の間隔は、マスク開口２１の深さにより規定される。前記のように、マスク開口２１の深さが高精度になるので、マスク開口２１の間隔も高精度になる。また、マスク開口２１の深さを浅くすることができるので、被処理基板Ｗとの当接側におけるマスク開口２１の間隔を狭くすることができる。このように、複数のマスク開口２１が狭ピッチで高精度に配置されたマスクにすることができ、高精細な膜パターンを形成可能なマスクを製造することができる。
【００４２】
また、マスク１を製造する上で必要なパターニングが第１熱酸化膜３４のパターニングのみであり、しかもレーザ加工等が不要であるので、簡便な工程でマスク１を製造することができる。以上のように、第１実施形態によれば、良好なマスクを効率よく製造することが可能になる。
【００４３】
なお、マスク１において複数のマスク片２０を隙間なく配置しているが、マスク片２０の間に隙間を設けてもよい。また、マスク１は多面取り用の被処理基板Ｗに用いるマスクであるが、本発明により大型のデバイスを製造用のマスクを製造することもできる。この場合には、複数のマスク片に、適宜、互いに異なるパターンのマスク開口を形成しておき、複数のマスク片を支持基板に配置すればよい。また、マスク片１つを支持基板に接着してマスクにしてもよいし、支持基板を省いた構成、すなわちマスク片のみでマスクにしてもよい。支持基板の開口が複数のマスク開口に共通して設けられていてもよく、例えば支持基板が枠状のものであってもよい。
【００４４】
また、第１熱酸化膜３４の代わりにレジストパターンをエッチングマスクにしてもよいし、ドライエッチングにより凹部２１を形成してもよい。また、ＣＭＰ法等の研磨や、水素注入により基板の一部を剥離すること等により基板の裏面側を薄肉化してもよいし、これら手法とエッチングとを併用して薄肉化してもよい。研磨により薄肉化を行う場合には、基板の表面側に補強部材を貼り付けた状態で研磨するとよく、補強部材として支持基板を用いてもよい。例えば、凹部２１を形成した後に、第１熱酸化膜３４を除去したもの（図３（ａ）参照）を複数支持基板に接合して、支持基板を補強部材として研磨してもよい。また、支持部材とマスク片との接合方法としては接着剤による方法の他に、ネジ等の螺合手段を用いた方法やピン等の嵌合手段を用いた方法等の機械的な接合方法を用いてもよい。また、支持部材にマスク片を着脱可能に接合して、マスク片のみを交換する使用することも可能である。
【００４５】
［第２実施形態］
次に、本発明のマスクの製造方法の第２実施形態を前記マスク１の構成に基づいて説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、マスク形成用の基板として単結晶シリコン基板を用いる点である。
図４（ａ）〜（ｄ）、図５（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態を示す断面工程図である。
【００４６】
まず、図４（ａ）に示すように、面方位が（１００）の単結晶シリコン基板４０を用意する。そして、図４（ｂ）に示すように、単結晶シリコン基板４０の表面４０ａ、裏面４０ｂ及び側面を覆って、第１フォトレジスト膜５０を形成する。そして、図４（ｃ）に示すように、単結晶シリコン基板４０の表面４０ａ側における第１フォトレジスト膜５０に、マスク開口２１の形成部を露出させる開口５０ａと、アライメントマーク２２の形成部を露出させる開口５０ｂとを形成する。開口５０ａ、５０ｂの形成には、公知の露光・現像技術を用いればよい。これにより、単結晶シリコン基板４０の表面４０ａ側における第１フォトレジスト膜５０は、後にエッチングマスクとして機能する。また、単結晶シリコン基板４０の裏面４０ｂ側、側面側における第１フォトレジスト膜５０は、エッチング時に単結晶シリコン基板４０を保護する保護膜として機能する。
なお、第１フォトレジスト膜５０に代えて、第１実施形態と同様に第１熱酸化膜３４を形成し、これをパターニングしてエッチングマスクとして用いてもよい。
【００４７】
次いで、図４（ｄ）に示すように、第１フォトレジスト膜５０をエッチングマスクとし、アルカリ溶液をエッチャントに用いて単結晶シリコン基板４０の表層をウエットエッチングすることにより、凹部２１ａを形成する。アルカリ溶液としては、第１実施形態と同様のものを用いることができ、ここでは水酸化カリウム溶液を用いる。エッチング時間を管理することによりエッチング量を管理することができる。凹部２１ａの深さに関しては、マスク開口の深さ以上であれば精度が要求されない。ここでは、深さが第１実施形態の凹部２１よりも深い凹部２１ａを形成する。凹部２１ａ内の側壁は、単結晶シリコン基板４０の面方向に対して５４．７°の角度をなすテーパ状の斜面になる。
【００４８】
次いで、図５（ａ）に示すように第１フォトレジスト膜５０を剥離する。そして、図５（ｂ）に示すように凹部２１ａの内壁やアライメントマーク２２の内壁を含んだ表面４０ａ、側面、及び裏面４０ｂを覆って第２フォトレジスト膜６０を形成する。そして、図５（ｃ）に示すように、単結晶シリコン基板４０の裏面４０ｂ側における第２フォトレジスト膜６０を剥離する。
【００４９】
次いで、図５（ｄ）に示すように単結晶シリコン基板４０の裏面４０ｂ側を薄肉化する。薄肉化する方法としては、ドライエッチングやウエットエッチング、ＣＭＰ法等による研磨のいずれを用いてもよいし、これらを組み合わせた手法を用いてもよい。ここでは、水酸化カリウム溶液をエッチャントに用いたウエットエッチングにより薄肉化する。また、水酸化カリウム溶液の濃度やエッチング時間を管理することにより、エッチング量を制御する。エッチング量を制御することにより、単結晶シリコン基板４０の厚みを制御することができる。また、凹部２１ａ内に埋め込まれた部分の第２フォトレジスト膜６０が裏面４０ｂ側に露出するまで、ウエットエッチングする。
【００５０】
次いで、第２フォトレジスト膜６０を剥離することにより、図３（ｅ）に示したマスク片２０が得られる。また、第１実施形態と同様にマスク片２０を複数形成した後、支持基板１０にアライメントマーク１２、２２を用いて配置するとともに接着することにより、図１（ａ）、（ｂ）に示したマスク１が得られる。
【００５１】
以上のような第２実施形態の製造方法にあっては、単結晶シリコン基板４０の厚みが第１実施形態のシリコン層３３の厚みに相当し、薄肉化により単結晶基板４０の厚みを制御することにより、マスク開口２１の内寸や間隔を制御することができる。また、第１実施形態に比べてエッチングマスクを形成する工数が少なくなり、簡便にマスク１を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】（ａ）は本発明により得られるマスクの平面図、（ｂ）は断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、第１実施形態を示す断面工程図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、図２（ｄ）から続く断面工程図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、第２実施形態を示す断面工程図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、図４（ｄ）から続く断面工程図である。
【符号の説明】
【００５３】
１・・・マスク、１０・・・支持基板、２０・・・マスク片（マスク）、２１・・・凹部（マスク開口）、２１ａ・・・凹部、２２・・・アライメントマーク、３０・・・ＳＯＩ基板（基板）、３０ａ・・・表面、３０ｂ・・・裏面、３２・・・絶縁層、３３・・・シリコン層、３４・・・第１熱酸化膜（エッチングマスク）、４０・・・単結晶シリコン基板（基板、シリコン層）、４０ａ・・・表面、４０ｂ・・・裏面、５０・・・第１フォトレジスト膜（エッチングマスク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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