(57)【要約】      （修正有）【課題】荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクの量産性を向上する。【解決手段】（ａ）平坦性の良い板状の基材１１０の一面に荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層１２０を配設する薄膜層形成工程と、（ｂ）基材１１０の薄膜層１２０側でない側から基材のパターン形成領域を薄肉に機械加工する機械加工工程と、（ｃ）薄膜層１２０をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層１２０に転写すべきパターンを形成する転写パターン形成工程と、（ｄ）機械加工され残っている基材の薄肉部１１６をウエットエッチングして除去しパターンの形成領域の基材を貫通させ、且つパターンの形成された薄膜層を残すウエットエッチング工程とを行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを作製する、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、（ａ）板状の基材の一面に荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層を配設する、薄膜層形成工程と、（ｂ）基材の薄膜層側でない側から基材のパターン形成領域を薄肉に機械加工する、機械加工工程と、（ｃ）薄膜層をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンを形成する転写パターン形成工程と、（ｄ）薄肉に残っている基材の薄肉部を、ウエットエッチングして除去し、パターンの形成領域の基材を貫通させ、且つ、パターンの形成された薄膜層を残すウエットエッチング工程とを、行うことを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項２】
荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを作製する、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、（ａ１）板状の基材の、薄膜層形成側でないパターンの形成領域を、薄肉に機械加工する、機械加工工程と、（ｂ１）荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層を、機械加工側でない基材の一面に配設する、薄膜層配設工程と、（ｃ１）薄膜層をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンを形成する転写パターン形成工程と、（ｄ１）薄肉に残っている基材の薄肉部を、ウエットエッチングして除去し、パターンの形成領域の基材を貫通させ、且つ、パターンの形成された薄膜層を残すウエットエッチング工程とを、行うことを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、板状の基材は（ガラス等の）導電性材料ではなく、前記ウエットエッチング工程の後に、該基材の薄膜層形成側の面でない面（裏面）側から導電性層を配設する、導電性層配設工程を行うことを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、転写パターン形成工程後、ウエットエッチング工程前に、必要に応じて、洗浄工程、検査工程、修正工程の１以上を行うことを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、機械加工が、フライス加工等の切削加工、サンドブラスト加工のいずれかを用いたものであることを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であることを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、基材は石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス等のフォトマスク用基板であることを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、薄膜層はＣｒ単層あるいはをＣｒ層を主層とする多層であることを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【請求項９】
荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクであって、板状の基材を前記薄膜層を支持する支持基材の母材とし、該板状の基材の薄膜層形成側でない側から、基材の転写するパターンの形成領域部分を貫通孔開け加工したもので、前記基材がフォトマスク用の石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス等のガラス基板からなり、導電性の薄膜層（メンブラン）が、フォトマスク用の導電性遮光膜材質からなることを特徴とする荷電粒子線用転写マスク。
【請求項１０】
請求項９に記載の荷電粒子線用転写マスクであって、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用の荷電粒子線用転写マスクであることを特徴とする荷電粒子線用転写マスク。
【請求項１１】
請求項９ないし１０のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクであって、請求項１ないし８のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法により作製されたものであることを特徴とする荷電粒子線用転写マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを作製する、荷電粒子線用転写マスクの製造方法と荷電粒子線用転写マスクに関し、特に、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用の荷電粒子線用転写マスクとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの回路の高集積化要求は強く、現在量産に用いられている光リソグラフィに対し次の次世代リソグラフィ（ＮＧＬ：Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）として、電子ビームや軟Ｘ線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）等を光源とするリソグラフィの研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
光源として電子ビームを用いたものとしては、図９に示すような、加速電圧１００ＫＶ程度の高エネルギー電子ビームを用いてマスクの絵柄をウエハ上に縮小投影する電子投影リソグラフィーＥＰＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ- ｂｅａｍ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）方式や、図１０に示すような、加速電圧２ＫＶ程度の低エネルギー電子ビームを用いてマスクの絵柄を等倍で近接露光するＬＥＥＰＬ方式が開発研究されている。
ＥＰＬ方式には電子ビームの走査方式の違いにより、ＰＲＥＶＡＩＬ（ＰＲｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｗｉｔｈ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｘｉｓ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓｅｓ）方式（Ｈ．Ｃ．Ｐｆｅｉｆｆｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８４０（１９９９））と、ＳＣＡＬＰＥＬ方式（Ｌ．Ｒ．Ｈｅｒｒｉｏｔｔ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１５  ｐ．２１３０（１９９７））とがあるが、後述するように、散乱体メンブランを採用することが共通である。
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８４０（１９９９）
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１５  ｐ．２１３０（１９９７）  ＬＥＥＰＬ方式は、内海の提案（Ｔ．Ｕｔｓｕｍｉ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８９７（１９９９））による低速電子線近接投影転写方式である。
【非特許文献３】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８９７（１９９９）
【０００４】
ＥＰＬ方式では、回路パターンはマスク上では多数の分割された小領域（以下サブフィールドと呼ぶ）上に配置され、１ｍｍ×１ｍｍの正方形電子ビームを照射して、サブフィールドを一括転写、あるいは、一方向にスキャンして転写するものである。
ＬＥＥＰＬ方式のものは、マスクの転写領域全体に電子ビームをラスタースキャンして転写するものである。
ＥＰＬ方式の場合、図３に示すように、メンブラン６１１の開口部６１２を通った電子は、アパーチャ６４０の開口６４１を通り、像形成に寄与するが、メンブラン６１１の非開口部６１３を通った電子は、散乱体であるメンブランにより散乱され、その大半がアパーチャ６４０の開口６４１を通ることができず、像形成には寄与しない。
ＬＥＥＰＬ方式の場合、図４の示すように、メンブラン７１１とレジスト７８０とのギャップＧを３０μｍ〜９０μｍと近接させ、所定スポット径の電子ビーム７２０を照射しながら走査するもので、メンブラン７１１の非開口部７１３に照射された電子ビームは吸収体であるメンブラン７１１に吸収され、像形成に寄与せず、メンブラン７１１の開口部７１２に照射された電子ビームのみが像形成に寄与する
【０００５】
ここで用いられるマスクは、ステンシルマスクとよばれ、従来は、主に、シリコン、ダイヤモンド等からなる薄いメンブランを電子ビーム吸収層あるいは散乱層として、それを孔開け加工してパターンを形成しているものである。
このようなステンシルマスクは、従来のクロム等を遮光層とするフォトマスクと、その構造、材質が異なり、また製造方法も異なるため、従来のフォトマスク製造設備ではその製造に対応することができないという問題があった。
【０００６】
また、特開２００３- ３１４８０号公報に記載の図７に示す方法のように、基材のパターン形成領域を孔開け加工する際に、先ず、所定の厚さまで、ドライエッチングを行い、次いで、ウェットエッチングを行い、基材を貫通させる方法も採られているが、この方法は、ドライエッチングとウェットエッチングとを行うため、作業が複雑となり、作業性が悪く、量産には向かないものであった。
【特許文献１】特開２００３- ３１４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、ステンシルマスクは、従来のクロム等を遮光層とするフォトマスクと、その構造、材質が異なり、また製造方法も異なるため、従来のクロム等を遮光膜とするフォトマスクの製造設備ではその製造に対応することができなく、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを、従来のクロム等を遮光膜とする光転写用のフォトマスクの製造設備をできるだけ利用でき、且つ、品質面でも問題がなく、量産性の良く製造できる荷電粒子線用転写マスクとその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを作製する、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、（ａ）板状の基材の一面に荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層を配設する、薄膜層形成工程と、（ｂ）基材の薄膜層側でない側から基材のパターン形成領域を薄肉に機械加工する、機械加工工程と、（ｃ）薄膜層をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンを形成する転写パターン形成工程と、（ｄ）薄肉に残っている基材の薄肉部をウエットエッチングして除去し、パターンの形成領域の基材を貫通させ、且つ、パターンの形成された薄膜層を残すウエットエッチング工程とを、行うことを特徴とするものである。
あるいは、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを作製する、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、（ａ１）板状の基材の、薄膜層形成側でないパターンの形成領域を、薄肉に機械加工する、機械加工工程と、（ｂ１）荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層を、機械加工側でない基材の一面に配設する、薄膜層配設工程と、（ｃ１）薄膜層をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンを形成する転写パターン形成工程と、（ｄ１）薄肉に残っている基材の薄肉部をウエットエッチングして除去し、パターンの形成領域の基材を貫通させ、且つ、パターンの形成された薄膜層を残すウエットエッチング工程とを、行うことを特徴とするものである。
そして、上記のいずれかに記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、板状の基材は（ガラス等の）導電性材料ではなく、前記ウエットエッチング工程の後に、該基材の薄膜層形成側の面でない面（裏面）側から導電性層を配設する、導電性層配設工程を行うことを特徴とするものである。
尚、板状の基材として導電性材料（セラミック、低膨張金属等）を使用する場合は、基材の薄膜層形成側の面でない面（裏面）側から導電性層を配設する必要はない。
導電性セラミックとしては、（株）日本セラテックのＺＰＦ等が挙げられる。
そしてまた、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、転写パターン形成工程後、ウエットエッチング工程前に、必要に応じて、洗浄工程、検査工程、修正工程の１以上を行なうことを特徴とするものである。
また、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、機械加工が、フライス加工等の切削加工、サンドブラスト加工のいずれかを用いたものであることを特徴とするものである。
切削加工を実施する装置としては、マシニングセンタ、エンドミルなどのＮＣ加工機が挙げられる。
また、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、基材は石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス等のフォトマスク用基板であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、薄膜層はＣｒ単層あるいはをＣｒ層を主層とする多層であることを特徴とするものである。
【０００９】
尚、ここでは、板状の基材として、薄膜層のソリや平坦性の面から少なくとも薄膜層形成（ここでは表面とも言う）側の平坦性が良いもので、且つ、露光機（電子線描画装置等）への荷電粒子線用転写マスクのセットは、通常、薄膜層形成側でない面（ここでは裏面とも言う）側で行うため、裏面の平坦性も、表面と同程度のものが用いられる。
電子線露光用のマスクの基材の材質としては、石英、金属、ガラス、セラミックなどが適用可能で、マスクが露光機内部でチャックされて、露光する際、像に歪が発生しないように支持可能な強度を持つものであることが必要であるが、マスク表面にたわみ、歪が発生しない程度の強度が必要となる。
マスクとして露光機内にチャックし、使用する際には、ナノ単位の位置精度が必要となる。
このため、加工の面からは薄いものが好ましいが、基材の厚みはあまり薄くすることができず、数百μｍから１０ｍｍ程度である。
尚、従来の、Ｃｒ等を遮光層とするフォトマスクにおいては、その基材の両面とも、平坦性は、オーバーオールで数μｍ以下のもので、従来の、Ｃｒ等を遮光層とする光転写用のフォトマスクにおいては、オーバーオールで１μｍ以下のものの大量入手も比較的に容易である。
また、上記で「薄肉」とは、元の厚さより薄くという意味であるが、薄膜層に品質的な影響を与えない厚さであり、作業生産性の面からは薄いほど好ましい。
【００１０】
本発明の荷電粒子線用転写マスクは、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクであって、板状の基材を前記薄膜層を支持する支持基材の母材とし、該板状の基材の薄膜層形成側でない側から、基材の転写するパターンの形成領域部分を貫通孔開け加工したもので、前記基材がフォトマスク用の石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス等のガラス基板からなり、導電性の薄膜層（メンブラン）が、フォトマスク用の導電性遮光膜材質からなることを特徴とするものである。
そして、上記の荷電粒子線用転写マスクであって、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用の荷電粒子線用転写マスクであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記のいずれかに記載の荷電粒子線用転写マスクであって、請求項１ないし７のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクの製造方法により作製されたものであることを特徴とするものである。
【００１１】
（作用）
本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、このような構成にすることにより、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを、従来のＣｒ等を遮光層とする光転写用のフォトマスクの製造設備をできるだけ利用し、且つ、品質面でも問題がなく、量産性良く製造できる、荷電粒子線用転写マスクの製造方法の提供を可能としている。
具体的には、順に、（ａ）板状の基材の一面に荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層を配設する、薄膜層形成工程と、（ｂ）基材の薄膜層側でない側から基材のパターン形成領域を薄肉に機械加工する、機械加工工程と、（ｃ）薄膜層をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンを形成する転写パターン形成工程と、（ｄ）薄肉に残っている基材の薄肉部をウエットエッチングして除去し、パターンの形成領域の基材を貫通させ、且つ、パターンの形成された薄膜層を残すウエットエッチング工程とを、行うことにより、あるいは、順に、（ａ１）板状の基材の、薄膜層形成側でないパターンの形成領域を、薄肉に機械加工する、機械加工工程と、（ｂ１）荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層を、機械加工側でない基材の一面に配設する、薄膜層配設工程と、（ｃ１）薄膜層をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンを形成する転写パターン形成工程と、（ｄ１）薄肉に残っている基材の薄肉部をウエットエッチングして除去し、パターンの形成領域の基材を貫通させ、且つ、パターンの形成された薄膜層を残すウエットエッチング工程とを、行うことにより、これを達成している。
特に、板状の基材が（ガラス等の）導電性材料ではない場合には、ウエットエッチング工程の後に、該基材の薄膜層形成側の面でない面（裏面）側から導電性層を配設する、導電性層配設工程を行っておくことにより、マスクのチャージアップを防止できる。
勿論、板状の基材として導電性材料（セラミック、低膨張金属等）を使用する場合は、基材の薄膜層形成側の面でない面（裏面）側から導電性層を配設する必要はない。
【００１２】
機械加工後、且つ、転写パターン形成工程後、機械加工されて薄肉に残っている基材の薄肉部が、パターン形成領域の薄膜層の支持部として機能するため、ウエットエッチング工程前に、必要に応じて、洗浄工程、検査工程、修正工程の１以上を行なうことを可能としている。
機械加工としては、フライス加工等の切削加工、サンドブラスト加工等が挙げられ、特に、切削加工を実施する装置としては、マシニングセンタ、エンドミルなどのＮＣ加工機が用いられる。
フライス加工等の切削加工装置としては、加工スピード、制御性の良いものが好ましく、通常は加工歯をスキャンして、所望のパターン形成領域全体を機械的に加工する。
また、サンドブラストの場合、ノズル等の噴射口から砥粒を吹きつけて加工するものであるが、精度的には、フライス加工装置の方が現状では好ましい。
そして、特に、低加速電圧で、且つ、電子線を所定のスポットにしてマスク上をスキャンすることにより近接投影する、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の荷電粒子線用転写マスクの場合、電子線照射領域全体、即ち転写パターン領域全体において、パターン形成した薄膜層だけで、梁を持たない構造で、梁を持つ構造のものに比べその機械加工は行い易い。
また、薄膜層は、転写の際にチャージアップしない導電性が良いものが用いられるが、特に限定はされず、各種の単層、多層のものが適用できる。
また、基材は、平坦性の良い板状のもので、石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス、金属、セラミック等が適用できる。
特に、基材が石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス等の平坦性の良いフォトマスク用の基板である場合には、薄膜層形成面（表面）の平坦性（フラットネス）をオーバーオールで、従来の技術において比較的容易に１μｍ程度とすることができ、且つ、薄膜層形成面側でない面（裏面）の平坦性（フラットネス）もオーバーオールで、従来の技術においてこの程度とすることができるため、このような基材を用いることにより、その作製方法から、加工前の基材表面の良い平坦性に対応して、仕上がりのパターン形成領域の薄膜層を平坦性良くすることを可能にしている。
そして、このような基材を用いることにより、フライス加工、サンドブラスト加工等の機械加工の適用を、精度的にも可能にしている。
また、薄膜層がＣｒ単層あるいはをＣｒ層を主層とする多層である場合には、薄膜層形成処理、薄膜層のパターニング処理、機械加工後のウェットエッチング処理を、従来のクロム等を遮光膜とするフォトマスクの汎用の製造設備を利用して、行うことができる。
また、このようなフォトマスク用基板は、その作製は比較的簡単で、且つ、汎用で入手し易いため、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、量産性に適した製造方法と言える。
【００１３】
また、本発明の荷電粒子線用転写マスクは、このような構成にすることにより、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを、従来のＣｒ等を遮光層とする光転写用のフォトマスクの製造設備をできるだけ利用し、且つ、品質面でも問題がなく、量産性良く製造できる、荷電粒子線用転写マスクの提供を可能としている。
詳しくは、従来のフォトマスクに使用されているの石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス等のガラス基板を、薄膜層を支持する支持基材の母材とし、従来フォトマスク用に使用されている導電性遮光膜材質を転写パターン形成用の導電性の薄膜層（メンブラン）としていることにより、その作製において、従来のＣｒ等を遮光層とする光転写用のフォトマスクの製造設備をできるだけ利用できるものとし、更に、先に述べた本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の適用も可能としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、上記のように、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクを、従来のクロム等を遮光膜とし光転写するフォトマスクの製造設備をできるだけ利用し、且つ、品質面でも問題がなく、量産性良く製造できる、荷電粒子線用転写マスクとその製造方法の提供を可能とした。
特に、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法においては、基材への貫通孔を形成する際、従来の化学的なエッチング加工方式でなく機械的な加工方式を採ることで、その加工時間を大幅に短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態例を挙げ、図に基づいて説明する。
図１は本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態例の第１の例の工程断面図で、図２は本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態例の第２の例の工程断面図である。
尚、図１（ｄ）、図２（ｅ）は、それぞれ、本発明の荷電粒子線用転写マスクの１例である。
図１、図２中、１１０は基材、１１５は孔部（凹部とも言う）、１１６は薄肉部、１１７は貫通孔部（開口部とも言う）、１２０は薄膜層、１２１はパターン部、１２５は開口部、１２７はパターン領域、２１０は基材、２１５は孔部（凹部とも言う）、２１６は薄肉部、２１７は貫通孔部（開口部とも言う）、２２０は薄膜層、２２１はパターン部、２２５は開口部、２２７はパターン領域である。
【００１６】
先ず、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態例の第１の例を、図１に基づいて説明する。
第１の例の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、荷電粒子線を吸収するための吸収体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の荷電粒子線用転写マスクを作製する、荷電粒子線用転写マスクの製造方法で、パターン形成のための薄膜層を支持する基材１１０として、平坦性がオールオーバで１μｍ以下の、従来のフォトマスク用の石英ガラス（合成石英）からなる基材を用い、該基材１１０の一面にパターン形成のためのＣｒ単層からなる薄膜層１２０を形成した後に、順に、基材１１０の加工や、転写パタ−ンの形成を行うものである。
以下、第１の例を、図１に基づいて説明する。
先ず、平坦性の良い板状の基材１１０の一面に電子線を吸収するための吸収体からなる導電性のＣｒ単層からなる薄膜層１２０を配設する。（図１（ａ））
スパッタリング等により薄膜層１２０は形成される。
本例のように、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の荷電粒子線用転写マスクの作製においては、Ｃｒ単層からなる薄膜層１２０の厚さは、マスクとなった場合の転写性や品質面、加工性等から、通常、３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲ものが用いられる。  また、パターン形成のための薄膜層１２０を支持する、平坦性の良い従来のフォトマスク用の基材１１０としては、通常、石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラスが用いられ、フラットネスが良いものが好ましい。
尚、このような従来のフォトマスク用の基材１１０の平坦性（フラットネス）は、オーバーオールで１μｍ程度のものも比較的容易に得ることができる。
基材１１０に貫通孔を形成するために要する時間は、基材の厚みによって変わり、薄い方が短時間で貫通孔を形成できるが、強度面や品質面から汎用の６．３５ｍｍ厚のものをここでは用いる。
次いで、基材１１０の薄膜層１２０側でない側から、基材１１０のパターン形成領域（図１（ｄ）参照）を薄肉に機械加工する。（図１（ｂ））
機械加工手段としては、加工スピードが速く、制御しやすく、加工品質が良いものが好ましく、フライス加工が挙げられるが、特にこれに限定はされない。
ここでは、ＮＣ制御されたフライス加工機（例えば、牧野フライス製作所製、Ｖ２２）により、基材１１０の薄膜層１２０側でない側から基材１１０のパターン形成領域（図１（ｄ）参照）を、その歯をスキャニングして、薄肉に機械加工する。
基材１１０の薄肉部１１６の厚さは、機械加工により、品質的な影響がでない厚さで、且つ、できるだけ薄い方が、加工の生産性の面から好ましい。
薄肉部１１６の厚さは、強度面からは０．５ｍｍ以上の厚さが好ましく、品質面からは、１．５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
次いで、薄膜層１２０上に、形成するパターンに対応した所定の開口を有するレジストパターンを形成した後、薄膜層１２０をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンをエッチング形成し、レジストパターンを除去しておく。（図１（ｃ））
レジストパターンのエッチング形成等は、従来のフォトマスクのパターン形成と同様に、行うことができる。
パターンニングは電子線露光装置等を用いて行う。
レジストとしては、所望の解像性があり、処理性の良いものであれば、特に限定はされない。
エッチングは、薄膜層１２０の材質に合わせてたガスあるいは液を用いて行う。
例えば、薄膜層１２０がＣｒ系の場合、ドライエッチングするには、塩素系のガスを用い、ウエットエッチングするには、硝酸第二セリウムアンモン液を用いる。
【００１８】
次いで、必要に応じて、洗浄、検査、修正等を行った後、機械加工されて、残っている基材１１０の薄肉部１１６をウエットエッチングして除去し、パターンの形成領域の基材を貫通させ、且つ、パターンの形成された薄膜層をそのまま残す。（図１（ｄ））
本例では、石英ガラス（合成石英）からなる導電性材料でない基材１１０を用いているため、この後、スパッタにより導電性層の形成を基材の薄膜層形成側の面でない面（裏面）側からＣｒ等の導電性層を配設する。
尚、薄膜層１２０下の基材１１０の薄肉層１１６がエッチングですべて除去した状態ではマスク部は機械的強度がないため、洗浄、検査、修正の従来フォトマスクで使用していた工程は薄膜層が破損するため、採ることができない。
エッチングは、基材１１９の材質に合わせてたエッチング液を用いて行う。
基材１１０が石英ガラス（合成ガラス）、低膨張ガラスの場合、ウエットエッチングするには、フッ素系の液を用いる。
尚、基材１１０の貫通孔形成加工において、途中で機械加工から化学的なエッチングに切り替えるのは、薄膜層１２０は機械的な衝撃に弱く、破損し易いため、メンブレン状態に近づいた後の加工は衝撃が少ないウエットエッチング処理での加工とするもので、薄膜層１２０は残す。
このように、基材１１０の薄肉部１１６をウエットエッチングして、薄膜層１２０は残すが、ウエットエッチングにおける、薄肉部１１６に対する薄膜層１２０のエッチング選択比は、数１０以上であることが必要で、好ましくは数百以上である。
薄膜層１２０として、その基材１１０側に、この選択比を大きくするエッチングストッパー層を設けても良い。
この場合は、薄膜層１２０のエッチングストッパー層以外の主層と基材１１０とが同一の材料でもちろんもかまわない。
エッチングに際しては必要に応じて、その程度を考慮して攪拌を行っても良い。
このようにして、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の電子線用転写マスクは製造される。
加工後のパターン形成領域の薄膜層１２０は張った状態を保っており、平坦性の面でもでも、基材と同程度のものが得られる。
尚、加工終了後には、パターン形成領域の薄膜層１２０は、張った状態であるが、その応力の制御は、薄膜作成条件（圧力、温度、流量等）の調整、及び膜の主成分と異なる元素（Ｎ、Ｃ、Ｏ、Ｂ、Ｐ等）の添加等により行われる。
また、加工終了後、外形をカットし、使用する際の露光機の、マスクを固定するチャックの都合で、これにあわせて、マスクの形状変更してもかまわない。
また、ウエットエッチング単独で基材を貫通させる場合には、貫通までに、通常、１０日以上もかかるが、本例の場合は、機械加工時間が６０分程度、ウエットエッチング時間３日程度であり、加工の生産性が、ウエットエッチング単独の場合に比べ、きわめて優れている。
また、上記のように、機械加工工程以外は、ほとんど、従来のＣｒ等を遮光層とする光転写用のフォトマスクの製造設備を利用できる。
尚、板状の基材としてウエハーを用い、ドライエッチングで作成する場合（ＥＰＬマスクはこの方法で作製してます）は、5 〜6 時間ですが、1 枚単位でしか処理できないので、量産性がありません。
また、板状の基材としてウエハーを用い、ウエハーをウエットエッチングで作製する場合は（ＬＥＥＰＬＥマスクをこの方法で作製しようとしています）、１０時間程度です。  しかし、板状の基材としてウエハーを用いた場合には、フォトマスク作製工程（検査工程、洗浄工程、修正工程）は、使えませんので、マスク精度の問題が発生します。
【００１９】
第１の例においては、薄膜層１２０として、Ｃｒ単層のものを用いているが、導電性の良いものであれば、これに限定はされない。
例えば、Ｃｒ層を主層とする多層のもの、Ｔａ単層あるいはＴａ層を主層とする多層のもの等も挙げられる。
また、第１の例は、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の転写マスクの製造方法であるが、本発明は、これに限定されるものでない。
例えば、薄膜層の厚さを変えて、同様の工程により、ＥＰＬ用の転写マスクを形成することもできる。
【００２０】
このように、第１の例により作製される、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の転写マスクは、本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の１例であるが、その各部については、上記第１の例の製造方法の説明を以って代え、ここでは説明を省く。  この低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の転写マスクは、従来のフォトマスクに使用されているの石英ガラス（合成石英）、低膨張ガラス等のガラス基板を、薄膜層を支持する支持基材の母材とし、従来フォトマスク用に使用されている導電性遮光膜材質を転写パターン形成用の導電性の薄膜層（メンブラン）としていることにより、その作製において、上記のように、機械加工工程以外は、ほとんど、従来のＣｒ等を遮光層とする光転写用のフォトマスクの製造設備を利用できる。
【００２１】
次に、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態例の第２の例を、図２に基づいて簡単に説明する。
第２の例は、第１の例と同様、荷電粒子線を吸収するための吸収体からなる導電性の薄膜層（メンブラン）に転写すべきパターンを開口形成したステンシルマスク構造の、ＬＥＥＰＬ用の荷電粒子線用転写マスクを作製する、荷電粒子線用転写マスクの製造方法で、パターン形成のための薄膜層を支持する基材として、平坦性の良い従来のフォトマスク用の石英ガラス（合成石英）からなる基材を用いたものであるが、薄膜層をつけていない基材２１０（図２（ａ））の、薄膜層形成側でないパターンの形成領域を、薄肉に機械加工した（図２（ｂ））後に、電子線を吸収するための吸収体からなる導電性の薄膜層２２０を、機械加工側でない基材２１０の一面に配設してから、薄膜層をドライエッチングまたはウエットエッチングして、薄膜層に転写すべきパターンを形成する（図２（ｃ）で、図１（ｂ）の状態に相当）もので、これ以降は、第１の例と同様にして、薄膜層２２０にパターンを形成し（図２（ｄ））、更に、基材２１０の薄肉部２１６をウエットエッチングして、ＬＥＥＰＬ用の電子線用転写マスクを製造する。（図２（ｅ））
本例でも、石英ガラス（合成石英）からなる導電性材料でない基材１１０を用いているため、この後、スパッタにより導電性層の形成を基材の薄膜層形成側の面でない面（裏面）側からＣｒ等の導電性層を配設する。
各部の材質や厚さ、各処理方法は、基本的第１の例の場合と同じで、ここでは説明を省く。
第２の例も、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の電子線用転写マスクの製造方法であるが、本発明は、これらに限定されるものではない。
勿論、第２の例により作製される低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ用の転写マスクも、本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の１例であるが、その各部については、上記説明を以って代え、ここでは説明を省く。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態例の第１の例の工程断面図である。
【図２】本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態例の第２の例の工程断面図である。
【図３】ＥＰＬ方式における露光を説明するための図である。
【図４】ＬＥＥＰＬ方式における露光を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２３】
１１０                基材
１１５                孔部（凹部とも言う）
１１６                薄肉部
１１７                貫通孔部（開口部とも言う）
１２０                薄膜層
１２１                パターン部
１２５                開口部
１２７                パターン領域
２１０                基材
２１５                孔部（凹部とも言う）
２１６                薄肉部
２１７                貫通孔部（開口部とも言う）
２２０                薄膜層
２２１                パターン部
２２５                開口部
２２７                パターン領域
６１０                ＥＰＬマスク（ＥＰＬ方式用のステンシルマスク）
６１１                メンブラン（散乱体）
６１２                開口部
６１３                非開口部
６２０                電子ビーム
６２１                像形成電子
６２５                散乱電子ビーム
６３０、６３５        投影レンズ系
６４０                アパーチャ
６４１                開口
６５０                ウエハ
６６０                レジスト
７１０                ＬＥＥＰＬマスク（ＬＥＥＰＬ方式用のステンシツマスク）
７１１                メンブラン（吸収体）
７１２                開口部
７１３                非開口部
７１５                支持部
７２０              （スポット形状の）電子ビーム
７５０                ウエハ
７６０                レジスト
【図１】
2005150591.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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