(57)【要約】【課題】半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することが可能となる半導体製造装置を提供する。【解決手段】薄膜部１２及び前記薄膜部１２を支持する支持部１５を有するステンシルマスク１０に粒子ビーム１６を照射し、前記ステンシルマスク１０の前記薄膜部１２に形成された開口部１７を介して、被処理基板に前記粒子ビーム１６を照射する半導体製造装置において、前記ステンシルマスク１０に照射される、前記粒子ビーム１６の照射領域の端部が、前記ステンシルマスク１０の前記薄膜部１２上に存在しないよう、粒子ビームの照射領域を調整し、前記粒子ビーム１６を照射することを特徴とする半導体装置の製造方法である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに粒子ビームを照射し、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクに照射される、前記粒子ビームの照射領域の端部が、前記ステンシルマスクの前記薄膜部上に存在しないよう、粒子ビームの照射領域を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記照射領域の調整は、照射される粒子ビームの一部を遮蔽するアパーチャーを介して、前記ステンシルマスクに粒子ビームを照射することによって行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記照射領域の調整は、前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定するマスク測定装置を用いて測定された情報を、粒子ビームを放射する粒子源、粒子ビームの放射領域の調整をするスキャナー及び照射される粒子ビームの一部を遮蔽するアパーチャーの少なくとも１つに、フィードバックすることによって行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記ステンシルマスクは、前記薄膜部を支持する梁構造部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記粒子ビームの照射領域が、前記ステンシルマスクの前記支持部上に存在するよう、前記粒子ビームを照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記粒子ビームの照射領域の端部が、前記ステンシルマスクの前記梁構造部または前記支持部上に存在するよう、前記粒子ビームを照射することを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記ステンシルマスクの前記薄膜部に照射される、前記粒子ビームの照射は、ほぼ均一に行われることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記ステンシルマスクに対して対向して配置された半導体基板に、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された前記開口部を介して照射される、前記粒子ビームの照射量が、前記ステンシルマスクの前記薄膜部の表面方向に対して、前記ステンシルマスクの前記薄膜部の所定の深さにおいて、一定であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに粒子ビームを照射し、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクに照射される、前記粒子ビームの照射領域の端部が、前記ステンシルマスクの前記薄膜部上に存在するよう、前記粒子ビームを照射し、
前記粒子ビームの照射量が少ない領域に対して、粒子ビームの照射、熱処理、薬液処理のうち、少なくとも１つ以上の処理をさらに行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ステンシルマスクは、前記薄膜部の一部上に前記支持部が積層されることによって構成されており、前記被処理基板に対向する面の前記薄膜部には、位置合わせマークが形成されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記位置合わせマークは、前記薄膜部に形成された溝、または開口部であることを特徴とする請求項１０に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記アパーチャーが、複数設けられていることを特徴とする請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記マスク測定装置は、レーザー変位計を含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記マスク測定装置は、画像認識によって、前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定する装置であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに、粒子源及びスキャナーから粒子ビームを照射し、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定するマスク測定装置と、
前記マスク測定装置で測定された情報を演算する演算器とを具備し、
前記演算器を用いて、前記情報を前記粒子源及び前記スキャナーの少なくともいずれか一方にフィードバックすることによって、粒子ビームの照射領域を調整し、前記粒子ビームの照射を行うことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１６】
薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに、粒子源及びスキャナーから粒子ビームを照射し、照射される粒子ビームの一部を遮蔽するアパーチャーを介して、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部に照射し、前記開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定するマスク測定装置と、
前記マスク測定装置で測定された情報を演算する演算器とを具備し、
前記演算器を用いて、前記情報を前記粒子源、前記スキャナー及び前記アパーチャーの少なくともいずれか一つにフィードバックすることによって、粒子ビームの照射領域を調整し、前記粒子ビームの照射を行うことを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写用マスクとして例えばステンシルマスクを用いた半導体装置の製造方法及び半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程において、所定のパターンを有するステンシルマスクを、被処理基板上に一定の距離を置いて設置し、ステンシルマスクのパターン開口部を通して、被処理基板に粒子ビーム（電子やイオンなどの荷電粒子ビーム、原子や分子，中性子などの中性粒子ビーム、光やＸ線などの電磁波ビーム）を照射する方法がある。
【０００３】
例えば、図１５に示すように、半導体製造工程におけるイオン注入工程にステンシルマスク１２０を用いる場合、被処理基板（図示しない）の所定のイオン注入領域上に開口部を有するステンシルマスク１２０を用いて行われる。すなわち、イオン注入領域には、ステンシルマスクのパターン開口部１２１が形成されており、パターン開口部１２１を通してイオンが注入され、非注入領域では、ステンシルマスクの遮蔽部（非開口部）によって、イオンが遮蔽される。ステンシルマスク１２０は、シリコン薄膜１２２からなる薄膜部１２３と、シリコン酸化膜１２４及びシリコン支持基板１２５からなる支持部１２６によって構成されている。ステンシルマスクのパターン開口部１２１は、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ9内に形成されている。（例えば、特許文献１）図１６（ａ）乃至図１６（ｃ）に、図１５に示した半導体製造装置の平面図を示す。
【０００４】
また、図１７に従来の技術の半導体製造装置の概略図を示す。図１７に示すように、粒子源１３１からイオンなどの荷電粒子ビームを放射し、スキャナー１３２を用いて、放射領域の調整を行う。続いてスキャナー１３２からコリメータ１３３に粒子ビームを入射し、ステンシルマスク１３０に粒子ビームを照射している。ステンシルマスクは、所定のパターンを有しており、被処理基板１３４上に一定の距離を置いて設置されている。ステンシルマスクのパターン開口部を通して粒子ビームを被処理基板１３４に照射し、被処理基板１３４に対して、所定の処理を行う。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２０３８０６号公報（図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ステンシルマスクを繰り返し使用すると、遮蔽する粒子ビームの衝突が繰り返され、ステンシルマスクに、組成変化や構造変化などのダメージが蓄積する。図１８（ａ）に示すように、ステンシルマスクの薄膜部１２３は、ステンシルマスクのパターン開口部が形成されている領域よりも大きく形成されており、ステンシルマスクの薄膜部１２３において、粒子ビームが照射された領域と、非照射領域とが存在している。粒子ビームが照射されたステンシルマスクの薄膜部１２３における粒子ビームの照射領域Ｌ9には、ダメージ１４１が蓄積する。ステンシルマスクの連続した薄膜部１２３において、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の境界領域に、大きなストレスがかかり、不連続な領域１４２となるため、図１８（ｂ）に示すように、ステンシルマスクが変形したり、さらに、図１８（ｃ）に示すように、ステンシルマスクが破損してしまうという問題があった。
【０００７】
また、粒子ビームが照射されている、薄膜部の一部の領域における粒子ビームの照射量が不均一な場合にも、ダメージが蓄積しやすい領域と蓄積しにくい領域の境界領域にストレスがかかり、不連続な領域となるため、ステンシルマスクが変形したり、破損してしまうという問題があった。
【０００８】
なお、ステンシルマスクが変形すると、ステンシルマスクのパターン開口部の位置が変位し、被処理基板の所定の領域に、粒子ビームを照射することができない。その結果、製造した半導体装置の電気的特性がばらついたり、不良品が生じる。また、ステンシルマスクが破損すると、ステンシルマスクが使用不能となる。
【０００９】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたもので、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することが可能な半導体装置の製造方法及び半導体製造装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するための本発明の半導体装置の製造方法の一形態は、薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに粒子ビームを照射し、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクに照射される、前記粒子ビームの照射領域の端部が、前記ステンシルマスクの前記薄膜部上に存在しないよう、粒子ビームの照射領域を調整することを特徴とする。
【００１１】
また、上記した目的を達成するための本発明の半導体製造装置の一形態は、薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに、粒子源及びスキャナーから粒子ビームを照射し、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定するマスク測定装置と、
前記マスク測定装置で測定された情報を演算する演算器とを具備し、
前記演算器を用いて、前記情報を前記粒子源及び前記スキャナーの少なくともいずれか一方にフィードバックすることによって、粒子ビームの照射領域を調整し、前記粒子ビームの照射を行うことを特徴とする。
【００１２】
上記した本発明の形態によれば、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施の形態）梁構造部なし
図１乃至図４に本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置を示す。半導体装置の製造工程において、所定のパターンを有するステンシルマスクを、被処理基板上に一定の距離を置いて設置し、ステンシルマスクのパターン開口部を通して、被処理基板に粒子ビーム（電子やイオンなどの荷電粒子ビーム、原子や分子，中性子などの中性粒子ビーム、光やＸ線などの電磁波ビーム）を照射する。ここでは、粒子としてイオンなどの荷電粒子を用いた場合を例に説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００１４】
図１に示すように、半導体製造工程におけるイオン注入工程にステンシルマスク１０を用いる場合、被処理基板（図示しない）の所定のイオン注入領域上に開口部を有するステンシルマスク１０を用いて行われる。すなわち、イオン注入領域には、ステンシルマスクのパターン開口部を通してイオンが注入され、非注入領域では、ステンシルマスクの遮蔽部（非開口部）によって、イオンが遮蔽される。
【００１５】
ステンシルマスク１０は、シリコン薄膜１１からなる薄膜部１２と、シリコン酸化膜１３及びシリコン支持基板１４からなる支持部１５によって構成されている。支持部１５には、支持基板開口部１６が形成されている。シリコン薄膜１１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部１７は、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ1内に形成されており、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域１８は、薄膜部１２上に形成されていない。支持部１５下に形成されたシリコン薄膜１１には、ステンシルマスク１０を製造する際に用いる位置合わせマーク１９が形成されている。図２に、図１に示した半導体製造装置の平面図を示す。
【００１６】
図３に、図１に示したステンシルマスクの製造方法の一例を示す。まず、図３（ａ）に示すように、厚さ５００μｍ〜７５０μｍ程度のシリコン支持基板２１上に、熱酸化法、または、ＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって、厚さ１００ｎｍ〜１μｍ程度のシリコン酸化膜２２を形成する。次いで、シリコン酸化膜２２にシリコンウェハを張り合わせて研磨し、厚さ１〜１０μｍ程度のシリコン薄膜２３を形成する。
【００１７】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコン薄膜２３上にレジストを塗布し、露光及び現像することによって、レジストパターン２４を形成する。レジストパターン２４は、レジストとシリコン酸化膜などの絶縁膜との積層膜によるパターンで構成されていてもかまわない。
【００１８】
次に、図３（ｃ）に示すように、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）によって、レジストパターン２４をマスクとしてシリコン薄膜２３をエッチングし、ステンシルマスクのパターン開口部２６及び位置合わせマーク２７を形成する。このとき、シリコン酸化膜２２は、エッチングストッパーとして働く。
【００１９】
次に、図３（ｄ）に示すように、レジストパターン２４を除去し、裏返して、シリコン酸化膜２２が形成されていないシリコン支持基板２１上にレジストを塗布し、露光及び現像することによって、レジストパターン２８を形成する。このとき、裏面のシリコン薄膜２３に形成された位置合わせマーク２７を位置合わせ用のしるしとして用いる。
【００２０】
次に、図３（ｅ）に示すように、ＲＩＥなどのドライエッチング、及び、ＫＯＨ等の薬液を用いたウェットエッチングを行い、シリコン支持基板２１に支持基板開口部２９を形成する。支持基板開口部２９は、支持基板開口部２９を形成する際のウェットエッチングの条件等に応じて、テーパー形状で形成されていてもかまわない。
【００２１】
次に、図３（ｆ）に示すように、シリコン酸化膜２２及びレジストパターン２８を除去する。
【００２２】
このように形成されたステンシルマスクでは、表裏の位置合わせのマージンを考慮して形成される。例えば、支持基板開口部２９を主にＲＩＥによって形成する際には、パターン開口部２６と支持基板開口部２９の端部は、１００μｍ程度以下の合わせ余裕をもって形成される。また、支持基板開口部２９を主にＫＯＨなどの薬液によって形成する際には、パターン開口部２６と支持基板開口部２９の端部は、５００μｍ程度以下の合わせ余裕をもって形成される。
【００２３】
本実施の形態では、図１及び図２に示すように、シリコン薄膜１１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部１７は、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ1内に形成されており、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域１８は、薄膜部１２上に形成されていない。つまり、ステンシルマスク１０の薄膜部１２の全領域に、粒子ビームの照射を行うよう設定している。ここで、粒子ビームが照射されているステンシルマスクの薄膜部における粒子ビームの照射量は、ほぼ均一である。また、粒子ビームの照射量が、ステンシルマスクの薄膜部の所定の深さにおいて、薄膜部の表面方向に対しても均一になるように、粒子ビームが照射されている。
【００２４】
ステンシルマスク１０の連続した薄膜部１２に、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の境界領域に大きなストレスがかかることによる不連続な領域１８が存在していないため、ステンシルマスクの変形や破損などの劣化は生じない。粒子ビームの照射領域の端部は、支持部１５上に形成されており、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の不連続な領域１８が、比較的厚い支持部１５上に存在しているため、この領域に大きなストレスがかかっても、ステンシルマスクの変形や破損などの劣化は生じない。したがって、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。ここで、粒子ビームの照射領域の端部とは、照射量がゼロ、またはゼロではない領域の境界に限定されず、照射領域のしみ出しを考慮し、照射量の差によるストレスが、実質的に生じる、または生じない領域の境界を含む。
【００２５】
また、シリコン薄膜１１に形成された位置合わせマーク１９は、シリコン薄膜１１にパターン開口部１７を形成する際に、同時に形成しているため、精度のよい位置合わせマーク１９を形成するとともに、工程の追加がなく、表裏の位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【００２６】
ここで、図３に示したステンシルマスクの製造方法は一例であり、材料の寸法、薬液の種類、工程の順序等は、特に限定されない。また、表裏の位置合わせを行うために、シリコン薄膜に位置合わせマークを形成したが、形成しなくてもかまわない。位置合わせマークは、溝または開口部であり、シリコン薄膜にパターン開口部を形成する際に同時に形成したが、特に限定されず、パターン開口部を形成する前に形成しても、形成した後に形成してもかまわない。また、位置合わせマークの形状もクロス形状、ドット形状、ライン形状など特に限定されない。
【００２７】
また、支持基板開口部１６がテーパー形状に形成されている場合は、ステンシルマスク１０の薄膜部１２の全領域に、照射量の均一な粒子ビームの照射を行い、図４に示すように、薄膜部１２よりも厚い、テーパー形状のシリコン支持基板１４上に、不連続な領域１８が形成されるよう、設定してもかまわない。
（第２の実施の形態）梁構造部あり，複数にまたがる形状あり
図５乃至図９に本発明の第２の実施の形態に係る半導体製造装置を示す。半導体装置の製造工程において、所定のパターンを有するステンシルマスクを、被処理基板上に一定の距離を置いて設置し、ステンシルマスクのパターン開口部を通して、被処理基板に粒子ビーム（電子やイオンなどの荷電粒子ビーム、原子や分子，中性子などの中性粒子ビーム、光やＸ線などの電磁波ビーム）を照射する。ここでは、粒子としてイオンなどの荷電粒子を用いた場合を例に説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００２８】
図５に示すように、半導体製造工程におけるイオン注入工程にステンシルマスク４０を用いる場合、被処理基板（図示しない）の所定のイオン注入領域上に開口部を有するステンシルマスク４０を用いて行われる。すなわち、イオン注入領域には、ステンシルマスクのパターン開口部を通してイオンが注入され、非注入領域では、ステンシルマスクの遮蔽部（非開口部）によって、イオンが遮蔽される。
【００２９】
ステンシルマスク４０は、シリコン薄膜４１からなる薄膜部４２と、シリコン酸化膜４３及びシリコン支持基板４４からなる支持部４５によって構成されている。支持部４５には、支持基板開口部４６が形成されている。支持基板開口部４６内に形成された一部のシリコン薄膜４１上には、シリコン支持基板４４からなる複数の梁構造部、ここでは、第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂが形成されている。このような梁構造部は、例えば、ステンシルマスクに形成されるパターンに応じて形成することができる。また、ステンシルマスクの強度を向上させることができる。シリコン薄膜４１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部４７は第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂ間、または、梁構造部と支持部の間に形成されている。本実施の形態では、第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂ間のシリコン薄膜４１は、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ2内に形成されており、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域４８は、薄膜部４２上に形成されていない。支持部４５下に形成されたシリコン薄膜４１には、ステンシルマスク４０を製造する際に用いる位置合わせマーク４９が形成されている。図６（ａ）及び図６（ｂ）に、図５に示した半導体製造装置の平面図を示す。
【００３０】
第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂ間の、ステンシルマスク４０の薄膜部４２の幅、梁開口部４６ａをＡ2とし、第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂの幅をそれぞれＢ2，Ｃ2とすると、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ2は、Ａ2＜Ｌ2 ＜（Ａ2＋Ｂ2＋Ｃ2）となる。ステンシルマスクの製造方法は、前記した第１の実施の形態において、図３を用いて示した工程とほぼ同じであるため、説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態では、シリコン薄膜４１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部４７は、梁構造部間、または、梁構造部と支持部の間に形成されている。第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂ間のシリコン薄膜４１は、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ2内に形成されており、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域４８は、薄膜部４２上に形成されていない。つまり、ステンシルマスク４０の薄膜部４２の全領域に、粒子ビームの照射を行うよう設定している。ここで、粒子ビームが照射されているステンシルマスクの薄膜部における粒子ビームの照射量は、ほぼ均一である。また、粒子ビームの照射量が、ステンシルマスクの薄膜部の所定の深さにおいて、薄膜部の表面方向に対しても均一になるように、粒子ビームが照射されている。
【００３２】
ステンシルマスク４０の連続した薄膜部４２に、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の境界領域に大きなストレスがかかることによる不連続な領域４８が存在していないため、ステンシルマスクの変形や破損などの劣化は生じない。粒子ビームの照射領域の端部は、第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂ上に形成されており、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の境界領域の不連続な領域４８は、比較的厚い第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂ上に存在しているため、この領域大きなストレスがかかっても、ステンシルマスクの変形や破損などの劣化は生じない。第１及び第２の梁構造部４５ａ，４５ｂ間の、ステンシルマスク４０の薄膜部４２は、粒子源等の半導体製造装置の設定に応じて、面積の調整を行うことができるため、比較的容易に、ステンシルマスク４０の薄膜部４２の領域に、均一に照射を行うことができる。したがって、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。ここで、粒子ビームの照射領域の端部とは、照射量がゼロ、またはゼロではない領域の境界に限定されず、照射領域のしみ出しを考慮し、照射量の差によるストレスが、実質的に生じる、または生じない領域の境界を含む。
【００３３】
また、支持部４５下のシリコン薄膜４１に形成された位置合わせマーク４９は、シリコン薄膜４１にパターン開口部４７を形成する際に、同時に形成することができ、同時に形成することによって、精度のよい位置合わせマーク４９を形成するとともに、工程の追加がなく、表裏の位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【００３４】
図３に示したステンシルマスクの製造方法は一例であり、材料の寸法、薬液の種類、工程の順序等は、特に限定されない。また、表裏の位置合わせを行うために、支持部４５下に形成されたシリコン薄膜４１に、位置合わせマーク４９を形成したが、形成しなくてもかまわない。ただし、梁構造部を有するステンシルマスクでは、さらに高精度な表裏の位置合わせを行う必要があるため、位置合わせマークを形成することによって、高精度な表裏の位置合わせを容易に行うことができ、特に有効である。また、位置合わせマーク４９は、溝または開口部であり、パターン開口部４７を形成する前に形成しても、形成した後に形成してもかまわない。また、位置合わせマーク４９の形状もクロス形状、ドット形状、ライン形状など特に限定されない。
【００３５】
また、梁開口部４６ａがテーパー形状に形成された場合は、ステンシルマスク４０の薄膜部４２の全領域に、照射量の均一な粒子ビームの照射を行い、図７に示すように、薄膜部４２よりも厚い、テーパー形状のシリコン支持基板４４上に、不連続な領域４８が形成されるよう、設定してもかまわない。
（第２の実施の形態の第１の変形例）
前記した第２の実施の形態では、梁構造部が２つ形成された場合について記載したが、特にこれに限定されない。第１の変形例では、図８に示すように、第１乃至第４の梁構造部を有する例について記載する。
【００３６】
ステンシルマスク６０は、シリコン薄膜６１からなる薄膜部６２と、シリコン酸化膜６３及びシリコン支持基板６４からなる支持部６５によって構成されている。支持部６５には、支持基板開口部６６が形成されている。支持基板開口部６６内に形成された一部のシリコン薄膜７１上には、シリコン支持基板７４からなる複数の梁構造部、ここでは、第１乃至第４の梁構造部６５ａ，６５ｂ，６５ｃ，６５ｄが形成されている。このような梁構造部は、例えば、ステンシルマスクに形成されるパターンに応じて形成することができる。また、ステンシルマスクの強度を向上させることができる。シリコン薄膜６１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部６７は、第１及び第２の梁構造部６５ａ，６５ｂ間、または、梁構造部と支持部の間に形成されている。本実施の形態では、第２乃至第４の梁構造部６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ間のシリコン薄膜６１は、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ3内に形成されており、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域６８は、薄膜部６２上に形成されていない。つまり、第２及び第４の梁構造部６５ｂ，６５ｃ，６５ｄ間の、ステンシルマスク６０の薄膜部６２の全領域に、粒子ビームの照射を行うよう設定している。支持部６５下に形成されたシリコン薄膜６１には、ステンシルマスク６０を製造する際に用いる位置合わせマーク６９が形成されている。
【００３７】
第２乃至第４の梁構造部６５ｂ，６５ｃ，６５ｄの梁構造部間の、ステンシルマスク６０の薄膜部６２の幅、梁開口部６６ａをそれぞれＡ3とし、第２乃至第４の梁構造部６５ｂ，６５ｃ，６５ｄの幅をそれぞれＢ3，Ｃ3 ，Ｄ3とすると、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ3は、（２Ａ3＋Ｃ3）＜Ｌ3 ＜（２Ａ3＋Ｂ3＋Ｃ3＋Ｄ3）となる。ステンシルマスクの製造方法は、前記した第１の実施の形態において、図３を用いて示した工程とほぼ同じであるため、説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態では、第２乃至第４の梁構造部６５ｂ，６５ｃ，６５ｄの梁構造部間の、ステンシルマスク６０の薄膜部６２は、粒子源等の半導体製造装置の設定に応じて、面積を調整して製造することができるため、比較的容易に、ステンシルマスク６０の薄膜部６２の領域に、粒子ビームの照射を行うよう設定することができる。したがって、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。
【００３９】
また、梁開口部６６ａがテーパー形状に形成された場合は、ステンシルマスク６０の薄膜部６２の全領域に、照射量の均一な粒子ビームの照射を行い、薄膜部６２よりも厚い、テーパー形状のシリコン支持基板６４上に、不連続な領域６８が形成されるよう、設定してもかまわない（図示しない）。
【００４０】
本実施の形態では、支持基板開口部内に、２つまたは４つの梁構造部を形成した例を記載したが、これに限定されず、ｎ（１または複数）の梁構造部を形成することができる。ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の不連続な領域が、２つの梁構造部上に存在する例を記載したがこれに限定されず、図９に示すように、一方が支持部上に存在するように形成されていてもかまわない。また、粒子ビームの照射領域Ｌnの内側に形成される梁構造部は、０または１つである例を記載したがこれに限定されない。
（第３の実施の形態）アパーチャーあり
図１０乃至図１２に本発明の第３の実施の形態に係る半導体装置を示す。半導体装置の製造工程において、所定のパターンを有するステンシルマスクを被処理基板上に一定の距離を置いて設置し、ステンシルマスクのパターン開口部を通して粒子（電子やイオンなどの荷電粒子、原子や分子，中性子などの中性粒子、光やＸ線などの電磁波）を被処理基板に照射する。ここでは、粒子としてイオンなどの荷電粒子を用いた場合を例に説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００４１】
図１０に示すように、半導体製造工程におけるイオン注入工程にステンシルマスク８０を用いる場合、被処理基板（図示しない）の所定のイオン注入領域上に開口部を有するステンシルマスク８０を用いて行われる。すなわち、イオン注入領域には、ステンシルマスクのパターン開口部を通してイオンが注入され、非注入領域では、ステンシルマスクの遮蔽部（非開口部）によって、イオンが遮蔽される。
【００４２】
ステンシルマスク８０は、シリコン薄膜８１からなる薄膜部８２と、シリコン酸化膜８３及びシリコン支持基板８４からなる支持部８５によって構成されている。支持部８５には、支持基板開口部８６が形成されている。支持基板開口部８６内に形成された一部のシリコン薄膜８１上には、シリコン支持基板８４からなる複数の梁構造部、ここでは、第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂが形成されている。このような梁構造部は、例えば、ステンシルマスクに形成されるパターンに応じて形成することができる。また、ステンシルマスクの強度を向上させることができる。シリコン薄膜８１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部８７は、第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂ間、または、梁構造部と支持部の間に形成されている。本実施の形態では、第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂ間のシリコン薄膜８１が、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ4内に形成されるよう、ステンシルマスク８０上にシリコンなどで形成されたアパーチャー５０を設置し、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域８８は、薄膜部８２上に形成されていない。支持部８５下に形成されたシリコン薄膜８１には、ステンシルマスク８０を製造する際に用いる位置合わせマーク８９が形成されている。
【００４３】
第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂ間の、ステンシルマスク８０の薄膜部８２の幅、梁開口部８６ａをＡ4とし、第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂの幅をそれぞれＢ4，Ｃ4とすると、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ4は、Ａ4＜Ｌ4 ＜（Ａ4＋Ｂ4＋Ｃ4）となる。ステンシルマスクの製造方法は、前記した第１の実施の形態において、図３を用いて示した工程とほぼ同じであるため、説明を省略する。
【００４４】
本実施の形態では、シリコン薄膜８１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部８７は、梁構造部間、または、梁構造部と支持部の間に形成されている。ステンシルマスク８０上にシリコンなどで形成されたアパーチャー５０を設置し、第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂ間のシリコン薄膜８１が、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ4内に形成されるよう、粒子ビームの照射領域Ｌ4を制限している。粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域８８は、薄膜部８２上に形成されていない。つまり、第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂ間の、ステンシルマスク８０の薄膜部８２の全領域に、粒子ビームの照射を行うよう設定している。ここで、粒子ビームが照射されているステンシルマスクの薄膜部における粒子ビームの照射量は、ほぼ均一である。また、粒子ビームの照射量が、ステンシルマスクの薄膜部の所定の深さにおいて、薄膜部の表面方向に対しても均一になるように、粒子ビームが照射されている。
【００４５】
ステンシルマスク８０の連続した薄膜部８２に、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の境界領域に大きなストレスがかかることによる不連続な領域８８が存在していないため、ステンシルマスクの変形や破損などの劣化は生じない。粒子ビームの端部は、梁構造部上に形成されており、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の不連続な領域８８が、比較的厚い梁構造部上に存在しているため、この領域に大きなストレスがかかっても、ステンシルマスクの変形や破損などの劣化は生じない。
【００４６】
また、粒子ビームの照射領域Ｌ4は、半導体製造装置の仕様や設定にかかわらずアパーチャーを設置することによって、容易に制限することができる。第１及び第２の梁構造部８５ａ，８５ｂ間の、ステンシルマスク８０の薄膜部８２は、粒子源等の半導体製造装置の設定に応じて、面積の調整を行うとともに、アパーチャーを用いて粒子ビームの照射領域Ｌ4を調整することができるため、さらに容易に、ステンシルマスク８０の薄膜部８２の領域に、均一に照射を行うことができる。したがって、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。ここで、粒子ビームの照射領域の端部とは、照射量がゼロ、またはゼロではない領域の境界に限定されず、照射領域のしみ出しを考慮し、照射量の差によるストレスが、実質的に生じる、または生じない領域の境界を含む。
【００４７】
また、支持部８５下のシリコン薄膜８１に形成された位置合わせマーク８９は、シリコン薄膜８１にパターン開口部８７を形成する際に、同時に形成することができ、同時に形成することによって、精度のよい位置合わせマーク８９を形成するとともに、工程の追加がなく、表裏の位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【００４８】
図３に示したステンシルマスクの製造方法は一例であり、材料の寸法、薬液の種類、工程の順序等は、特に限定されない。また、表裏の位置合わせを行うために、支持部８５下に形成されたシリコン薄膜８１に、位置合わせマーク８９を形成したが、形成しなくてもかまわない。ただし、梁構造部を有するステンシルマスクでは、さらに高精度な表裏の位置合わせを行う必要があるため、位置合わせマークを形成することによって、高精度な表裏の位置合わせを容易に行うことができ、特に有効である。また、位置合わせマーク８９は、溝または開口部であり、パターン開口部８７を形成する前に形成しても、形成した後に形成してもかまわない。また、位置合わせマーク８９の形状もクロス形状、ドット形状、ライン形状など特に限定されない。
【００４９】
また、梁開口部８６ａがテーパー形状に形成された場合は、ステンシルマスク８０の薄膜部８２の全領域に、照射量の均一な粒子ビームの照射を行い、薄膜部８２よりも厚い、テーパー形状のシリコン支持基板８４上に、不連続な領域８８が形成されるよう、設定してもかまわない（図示しない）。
【００５０】
また、本実施の形態は、図１１に示すように、前記した第２の実施の形態の第１の変形例で記載した図８に適用することも可能である。
【００５１】
すなわち、図１１に示すように、シリコン薄膜９１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部９７は、梁構造部間、または、梁構造部と支持部の間に形成されている。ステンシルマスク９０上にシリコンなどで形成されたアパーチャー５０を設置し、第２乃至第４の梁構造部９５ｂ，９５ｃ，９５ｄ間のシリコン薄膜９１が、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ5内に形成されるよう、粒子ビームの照射領域Ｌ5を制限している。粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域９８は、薄膜部９２上に形成されていない。つまり、第２乃至第４の梁構造部９５ｂ，９５ｃ，９５ｄの梁構造部間の、ステンシルマスク９０の薄膜部９２の全領域に、粒子ビームの照射を行うよう設定している。
【００５２】
また、粒子ビームの照射領域Ｌ5は、半導体製造装置の仕様や設定にかかわらずアパーチャーを設置することによって、容易に制限することができる。第２乃至第４の梁構造部９５ｂ，９５ｃ，９５ｄの梁構造部間の、ステンシルマスク９０の薄膜部９２は、粒子源等の半導体製造装置の設定に応じて、面積の調整を行うとともに、アパーチャーを用いて粒子ビームの照射領域Ｌ5を調整することができるため、さらに容易に、ステンシルマスク９０の薄膜部９２の領域に、均一に照射を行うことができる。したがって、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。また、梁開口部９６ａがテーパー形状に形成された場合（図示しない）は、不連続な領域がテーパー形状のシリコン支持基板上に形成されていてもかまわない。
【００５３】
さらに、本実施の形態は、図１２に示すように、本実施の形態で記載した図１０にアパーチャーを複数枚（ここでは、２枚）設置して所望の照射領域を形成する方法を適用することも可能である。
【００５４】
すなわち、図１２示すように、シリコン薄膜１０１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部１０７は、梁構造部間、または、梁構造部と支持部の間に形成されている。ステンシルマスク１００上にシリコンなどで形成されたアパーチャー５０を２枚設置し、第１及び第２の梁構造部１０５ａ，１０５ｂ間のシリコン薄膜部１０２が、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ6内に形成されるよう、粒子ビームの照射領域Ｌ6を制限している。粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域１０８は、薄膜部１０２上に形成されていない。つまり、第１及び第２の梁構造部１０５ａ，１０５ｂ間の、ステンシルマスク１００の薄膜部１０２の全領域に、粒子ビームの照射を行うよう設定している。
【００５５】
また、粒子ビームの照射領域Ｌ6は、半導体製造装置の仕様や設定にかかわらずアパーチャーを設置することによって、容易に制限することができる。第１及び第２の梁構造部１０５ａ，１０５ｂ間の、ステンシルマスク１００の薄膜部１０２は、粒子源等の半導体製造装置の設定に応じて、面積の調整を行うとともに、アパーチャーを複数枚用いて粒子ビームの照射領域Ｌ6を可変とすることが容易にでき、ステンシルマスクの形状に応じて、粒子ビームの照射領域Ｌ6の調整を行うことができるため、さらに容易に、ステンシルマスク１００の薄膜部１０２の領域に、均一に照射を行うことができる。
【００５６】
したがって、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。また、梁開口部１０６ａがテーパー形状に形成された場合（図示しない）は、不連続な領域１０８がテーパー形状のシリコン支持基板１０４上に形成されていてもかまわない。
【００５７】
さらに、本実施の形態は、本実施の形態で記載した図１１にアパーチャーを複数枚（ここでは、２枚）設置して所望の照射領域を形成する方法を適用することも可能である（図示しない）。
【００５８】
以上、本実施の形態では、支持基板開口部内に、２つまたは４つの梁構造部を形成した例を記載したが、これに限定されず、ｎ（１または複数）の梁構造部を形成することができる。ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の不連続な領域が、２つの梁構造部上に存在する例を記載したがこれに限定されず、一方が支持部上に存在するように形成されていてもかまわない（図示しない）。また、粒子ビームの照射領域Ｌnの内側に形成される梁構造部は、０または１つである例を記載したがこれに限定されない。
（第４の実施の形態）
図１３に本発明の第４の実施の形態に係る半導体製造装置を示す。半導体装置の製造工程において、所定のパターンを有するステンシルマスクを、被処理基板上に一定の距離を置いて設置し、ステンシルマスクのパターン開口部を通して、被処理基板に粒子ビーム（電子やイオンなどの荷電粒子ビーム、原子や分子，中性子などの中性粒子ビーム、光やＸ線などの電磁波ビーム）を照射する。ここでは、粒子としてイオンなどの荷電粒子を用いた場合を例に説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００５９】
本実施の形態では、粒子源から粒子ビームを放射し、例えば、スキャナーによって照射領域を調整し、コリメータからステンシルマスクに粒子ビームを照射する半導体製造装置に付帯して、ステンシルマスクの厚さ等のマスクの形状を測定する（または判定する）マスク測定装置を設置している。
【００６０】
図１３に示すように、粒子源１１１から粒子としてイオンなどの荷電粒子を放射し、例えば、スキャナー１１２を用いて、放射領域の調整を行っている。ここでは、静電スキャン方式によるスキャナーを用いて、スキャン領域を調整している。なお、粒子源から放射される粒子が光である場合は、光学レンズ、アパーチャー等を用いて、放射領域の調整を行う。
【００６１】
また、ステンシルマスクの厚さ等のマスクの形状を測定する（または判定する）ために、マスク測定装置１１３が設置されており、マスク測定装置１１３では、ステージ上に移動したステンシルマスクの厚さをレーザー変位計等によって測定し、ステンシルマスクの薄膜部が形成されている領域、または、厚膜部である支持部や梁構造部が形成されている領域を調べる。ステンシルマスクの薄膜部が形成されている領域などの形状に関する情報は、演算器１１４を通じて粒子源１１１及びスキャナー１１２にフィードバックされ、ステンシルマスクの形状に応じて、ステンシルマスクに照射される照射領域の調整を行う。続いて、スキャナー１１２からコリメータ１１５に粒子ビームを入射し、ステンシルマスク１１０に粒子ビームを照射している。ステンシルマスクは、所定のパターンを有しており、被処理基板１１６上に一定の距離を置いて設置されている。ステンシルマスクのパターン開口部を通して粒子ビームを被処理基板１１６に照射し、被処理基板１１６に対して、所定の処理を行う。
【００６２】
粒子ビームの照射領域の調整では、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の不連続な領域が、ステンシルマスクの支持部または梁構造部上に形成されるよう調整する。このように調整することによって、支持部間、または梁構造部間、または支持部と梁構造部間の、ステンシルマスクの薄膜部の全領域に粒子ビームの照射を行うことができるため、ステンシルマスクの連続した薄膜部に、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の不連続な領域が存在せず、粒子の照射領域の端部が、比較的厚い支持部または梁構造部上に存在しているため、大きなストレスがかかっても、ステンシルマスクの変形や破損などの劣化は生じない。したがって、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。ここで、粒子ビームの照射領域の端部とは、照射量がゼロ、またはゼロではない領域の境界に限定されず、照射領域のしみ出しを考慮し、照射量の差によるストレスが、実質的に生じる、または生じない領域の境界を含む。
【００６３】
また、支持部または梁開口部がテーパー形状に形成されている場合（図示しない）は、不連続な領域が、テーパー形状の支持部または梁構造部上になるよう調整してもかまわない。支持基板開口部内に形成される梁構造部は、２つまたは４つに限定されず、ｎ（１または複数）の梁構造部を形成することができる。また、粒子ビームの照射領域の内側に形成される梁構造部は、０または１つに限定されず、所望の数だけ形成することができる。
【００６４】
また、粒子ビームの照射領域の調整では、粒子源から放射される粒子ビームのほぼ全てがステンシルマスクの照射領域内に照射されるよう、調整することが最も好ましい。さらに、単位時間に単位面積に照射される粒子量が最大となるように調整することによって、被処理基板の処理時間を短くすることができる。また、粒子ビームが照射されているステンシルマスクの薄膜部における粒子ビームの照射量は、ほぼ均一である。また、粒子ビームの照射量が、ステンシルマスクの薄膜部の所定の深さにおいて、薄膜部の表面方向に対しても均一になるように、粒子ビームが照射されている。
【００６５】
前記した第３の実施の形態に記載したように、ステンシルマスクの上方に、１枚または複数枚のアパーチャーを設置してもよい。マスク測定装置によって測定された情報、すなわちステンシルマスクの薄膜部が形成されている領域、または、厚膜である支持部や梁構造部が形成されている領域に関する情報を、演算器を通じてアパーチャーにフィードバックし、ステンシルマスクの形状に応じて、ステンシルマスクに照射される照射領域の調整を行うことも可能である。このように、アパーチャーを設置することによって、粒子ビームの照射領域を可変にし、半導体製造装置の仕様や設定にかかわらず、粒子ビームの照射領域を容易に制限することができる。また、演算器を通じて、アパーチャーに情報をフィードバックする例を記載したが、これに限定されず、アパーチャー、粒子源及びスキャナーの少なくともいずれか一つに、演算器を通じて情報をフィードバックして、ステンシルマスクに照射される照射領域の調整を行うことも可能である。
【００６６】
マスク測定装置は、レーザー変位計を有する装置に限定されず、画像認識によって、ステンシルマスクの薄膜部が形成されている領域、または、厚膜である支持部や梁構造部が形成されている領域を調べる方法であってもかまわない。また、ステンシルマスクの薄膜部、支持部及び梁構造部などに、ステンシルマスクの形状・種別に対応したナンバリングやネーミングを施し、画像認識等の手段によって、ステンシルマスクの形状・種別を認識し、ステンシルマスクに照射される照射領域の調整を行うことも可能である。また、ステンシルマスクの薄膜部、支持部及び梁構造部などに、ステンシルマスクの薄膜部が形成されている領域、または、厚膜部である支持部や梁構造部の形成されている領域の大きさに関する情報を書き込み、画像認識等の手段によって、ステンシルマスクの薄膜部等が形成されている領域の大きさに関する情報を調べ、ステンシルマスクに照射される照射領域の調整を行うことも可能である。
【００６７】
本実施の形態は、前記した第１乃至第３の実施の形態に記載したステンシルマスクに適用することが可能である。
（第５の実施の形態）
図１４に本発明の第５の実施の形態に係る半導体製造装置を示す。半導体装置の製造工程において、所定のパターンを有するステンシルマスクを、被処理基板上に一定の距離を置いて設置し、ステンシルマスクのパターン開口部を通して、被処理基板に粒子ビーム（電子やイオンなどの荷電粒子ビーム、原子や分子，中性子などの中性粒子ビーム、光やＸ線などの電磁波ビーム）を照射する。ここでは、粒子としてイオンなどの荷電粒子を用いた場合を例に説明するが、特にこれに限定されるものではない。
【００６８】
図１４（ａ）に示すように、半導体製造工程におけるイオン注入工程にステンシルマスク１０を用いる場合、被処理基板（図示しない）の所定のイオン注入領域上に開口部を有するステンシルマスク１０を用いて行われる。すなわち、イオン注入領域には、ステンシルマスクのパターン開口部を通してイオンが注入され、非注入領域では、ステンシルマスクの遮蔽部（非開口部）によって、イオンが遮蔽される。
【００６９】
ステンシルマスク１０は、シリコン薄膜１１からなる薄膜部１２と、シリコン酸化膜１３及びシリコン支持基板１４からなる支持部１５によって構成されている。支持部１５には、支持基板開口部１６が形成されている。シリコン薄膜１１に形成されたステンシルマスクのパターン開口部１７は、イオンなどの粒子ビームの照射領域Ｌ71内に形成されており、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の境界領域である、照射領域の端部は、薄膜部１２上に形成されている。支持部１５下に形成されたシリコン薄膜１１には、ステンシルマスク１０を製造する際に用いる位置合わせマーク１９が形成されている。
【００７０】
続いて、図１４（ｂ）に示すように、ステンシルマスク１０の薄膜部１２において、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の境界領域に大きなストレスがかかることを抑止するために、ステンシルマスク１０を用いた半導体製造工程の間に、粒子ビームの非照射領域に粒子ビームを照射（粒子ビームの照射領域Ｌ72）し、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の不連続な領域が生じないよう、粒子ビームの照射量の差を緩和する工程を追加して行っている。ここで、粒子ビームが照射される領域と非照射領域の境界領域である、照射領域の端部とは、照射量がゼロ、またはゼロではない領域の境界に限定されず、照射領域のしみ出しを考慮し、照射量の差によるストレスが、実質的に生じる、または生じない領域の境界を含む。
【００７１】
粒子ビームの照射量の差を緩和する工程は、ステンシルマスクを用いた半導体製造工程の間に、複数回行ってもよい。また、あるロットの半導体製造工程を終了した後、次のロットの半導体製造工程を実施する前に行ってもよい。
【００７２】
この粒子ビームの照射量の差を緩和する工程は、粒子ビームの非照射領域に粒子ビームの照射を行うことに限定されない。特に、粒子がイオンの場合には、アニール処理などの熱処理を行うことによって、ステンシルマスク中に溜まった粒子を拡散させ、粒子ビームの照射量の差を緩和してもよい。また、薬液処理を行うことによって、粒子ビームの照射量の差を緩和してもよい。
【００７３】
以上、第１乃至第５の実施の形態では、粒子として荷電粒子を用い、イオン注入工程でステンシルマスクを用いる例について記載したが、粒子として、電子を用い、レジストパターン形成工程でステンシルマスクを用いてもかわまない。レジストパターン形成工程では、電子ビームの照射領域を調整しながら電子ビームの照射を行い、工程の最終状態において、ステンシルマスクの薄膜部に電子ビームの照射領域の端部が存在しないように電子ビームの照射領域を調整する。あるいは、ステンシルマスクの薄膜部に電子ビームの照射領域の端部が存在するときには、ダメージが蓄積する領域と蓄積しない領域の不連続な領域がステンシルマスクの薄膜部に生じないように、照射量の差を緩和する工程を追加して行う。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、半導体製造工程において用いるステンシルマスクの変形、破損などの劣化を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置を示す平面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る半導体製造装置の製造方法の一工程を示す要部断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る他の半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る半導体製造装置を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る他の半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る他の半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る他の半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る他の半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係る他の半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る半導体製造装置を示す概略図である。
【図１４】本発明の第５の実施の形態に係る半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図１５】従来の技術の半導体製造装置を示す要部断面図である。
【図１６】従来の技術の半導体製造装置を示す平面図である。
【図１７】従来の技術の半導体製造装置を示す概略図である。
【図１８】従来の技術の半導体製造装置の問題点を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１０，４０，６０，８０，９０，１００，１１０，１２０，１３０  ステンシルマスク
１１，２３，４１，６１，８１，９１，１０１，１２２  シリコン薄膜
１２，４２，６２，８２，９２，１０２，１２３  薄膜部
１３，２２，４３，６３，８３，９３，１０３，１２４  シリコン酸化膜
１４，２１，４４，６４，８４，９４，１０４，１２５  シリコン支持基板
１５，４５，６５，８５，９５，１０５，１２６  支持部
１６，２９，４６，６６，８６，９６，１０６  支持基板開口部
１７，２６，４７，６７，８７，９７，１０７，１２１  パターン開口部
１８，４８，６８，８８，９８，１０８，１４２  不連続な領域
１９，２７，４９，６９，８９，９９，１０９  位置合わせマーク
２４，２８  レジストパターン
４５ａ，６５ａ，８５ａ，９５ａ，１０５ａ  第１の梁構造部
４５ｂ，６５ｂ，８５ｂ，９５ｂ，１０５ｂ  第２の梁構造部
４６ａ，６６ａ，８６ａ，９６ａ，１０６ａ  梁開口部
５０  アパーチャー
６５ｃ，９５ｃ  第３の梁構造部
６５ｄ，９５ｄ  第４の梁構造部
１１１，１３１  粒子源
１１２，１３２  スキャナー
１１３  マスク測定装置
１１４  演算器
１１５，１３３  コリメータ
１１６，１３４  被処理基板
１４１  ダメージ
【図１】
2004207561.tif 000003
【図２】
2004207561.tif 000004
【図３】
2004207561.tif 000005
【図４】
2004207561.tif 000006
【図５】
2004207561.tif 000007
【図６】
2004207561.tif 000008
【図７】
2004207561.tif 000009
【図８】
2004207561.tif 000010
【図９】
2004207561.tif 000011
【図１０】
2004207561.tif 000012
【図１１】
2004207561.tif 000013
【図１２】
2004207561.tif 000014
【図１３】
2004207561.tif 000015
【図１４】
2004207561.tif 000016
【図１５】
2004207561.tif 000017
【図１６】
2004207561.tif 000018
【図１７】
2004207561.tif 000019
【図１８】
2004207561.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月18日(2004.2.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに粒子ビームを照射し、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクに照射される、前記粒子ビームの照射領域の端部が、前記ステンシルマスクの前記薄膜部上に存在しないよう、粒子ビームの照射領域を調整することを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記照射領域の調整は、照射される粒子ビームの一部を遮蔽するアパーチャーを介して、前記ステンシルマスクに粒子ビームを照射することによって行うことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記照射領域の調整は、前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定するマスク測定装置を用いて測定された情報を、粒子ビームを放射する粒子源、粒子ビームの放射領域の調整をするスキャナー及び照射される粒子ビームの一部を遮蔽するアパーチャーの少なくとも１つに、フィードバックすることによって行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに、粒子源及びスキャナーから粒子ビームを照射し、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定するマスク測定装置と、
前記マスク測定装置で測定された情報を演算する演算器とを具備し、
前記演算器を用いて、前記情報を前記粒子源及び前記スキャナーの少なくともいずれか一方にフィードバックすることによって、粒子ビームの照射領域を調整し、前記粒子ビームの照射を行うことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項５】
薄膜部及び前記薄膜部を支持する支持部を有するステンシルマスクに、粒子源及びスキャナーから粒子ビームを照射し、照射される粒子ビームの一部を遮蔽するアパーチャーを介して、前記ステンシルマスクの前記薄膜部に形成された開口部に照射し、前記開口部を介して、被処理基板に前記粒子ビームを照射する半導体製造装置において、
前記ステンシルマスクの前記薄膜部または前記支持部の位置を測定するマスク測定装置と、
前記マスク測定装置で測定された情報を演算する演算器とを具備し、
前記演算器を用いて、前記情報を前記粒子源、前記スキャナー及び前記アパーチャーの少なくともいずれか一つにフィードバックすることによって、粒子ビームの照射領域を調整し、前記粒子ビームの照射を行うことを特徴とする半導体製造装置。