(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板のウエットエッチング装置において、
該ウエットエッチング装置は
開口部を有する蓋と、
シリコン基板を押さえつける中間板と、
前記シリコン基板を保持するシリコン基板保持部を有する支持台と、を有し、
前記中間板を介して、前記蓋と前記支持台とのネジ締めにてシリコン基板を固定する際、前記中間板が回転しないように、
前記支持台にガイドピンを、
前記中間板にガイドホールを、設け、
前記ガイドピンは前記ガイドホールと対向しており、シリコン基板を固定する際、前記ガイドピンが前記ガイドホールに挿入されること
を特徴とするシリコン基板のウエットエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体集積回路、電子線露光マスク、ＳＣＡＬＰＥＬ、Ｘ線マスク、イオンビーム転写用マスク等の転写マスクを作製する工程で使用されるシリコン基板のウェットエッチング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近ＬＳＩ等の半導体装置の製造には、超微細パターン加工性に優れた電子ビーム装置が使用されており、スループット向上を図るためマルチショット描画方式が提案され、シリコン転写マスクが使用されている。
このシリコン転写マスクはドライエッチングとウエット（異方性）エッチングの組み合わせで作製されるのが一般的である。
以下、シリコン転写マスクの製造工程を追いながら従来のシリコン基板のウエット（異方性）エッチングについて説明する。
ここで、図３（ａ）〜（ｅ）に電子ビーム露光用シリコン転写マスクの従来の製造工程を工程順に示す構成断面図を、図４にシリコン基板の従来のウエットエッチング法の一実施例の模式斜視図をそれぞれ示す。
【０００３】
まず、面方位が（１００）からなる単結晶シリコンウェハ５１及び単結晶シリコンウェハ５３をシリコン酸化膜５２で貼り合わせた貼り合わせシリコン基板５４を作製し、単結晶シリコンウェハ５３面にシリコン酸化膜を形成し、パターニング処理して多面付けのシリコン酸化膜パターン５５ａ及び５５ｂを形成する（図３（ａ）参照）。
【０００４】
次に、シリコン酸化膜パターン５５ａ及び５５ｂをレジストにして、ドライエッチングにより単結晶シリコンウェハ５３をシリコン酸化膜５２に到達する深さまでエッチングして、転写マスクパターン５６及びチップ分離するための転写マスク分離開口パターン５７を形成する（図３（ｂ）参照）。
【０００５】
次に、ＣＶＤにより貼り合わせシリコン基板５４の両面に窒化シリコン膜を形成し、転写マスクパターン５６面側にウェットエッチング用保護膜５８ａを、単結晶シリコンウェハ５１面に形成された窒化シリコン膜をパターニングしてレジストパターン５８ｂを形成したシリコン基板７０を作製する（図３（ｃ）参照）。
【０００６】
次に、図４に示すように、シリコン基板７０のレジストパターン５８ｂを上にしてワックス等のシール剤７２でガラス基板７１に貼着する。
【０００７】
次に、シリコン基板７０が接着されたガラス基板７１を７０℃に加熱されたＫＯＨエッチング液に入れ、レジストパターン５８ｂを保護マスクにして単結晶シリコンウェハ５１を所定時間異方性エッチングして、転写マスクパターン開口部６１及び転写マスク分離開口部５９を形成する。さらに、ワックス等のシール剤を溶解除去してガラス基板７１より剥離して、ウェットエッチング用保護膜５８ａ、レジストパターン５８ｂ及びシリコン酸化膜５２の一部をエッチング除去して、シリコン転写マスクを得る。
【０００８】
上記のガラス基板７１にワックス等のシール剤７２でシリコン基板７０を貼り合せて、単結晶シリコンウエハを異方性エッチングする方法では、ワックス等のシール剤が加熱ＫＯＨエッチング液に対して耐久性が無く、何度も塗り返してエッチングしなければならない。そのため、シリコン転写マスクに汚れが付着して完全に除去できなかったりして、シリコン転写マスクに欠陥が発生し、製造歩留まりが上がらないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、シリコン基板のウエットエッチング時に汚れが付着し難く、製造歩留まりの高い高品質のシリコン転写マスクを作製するためのシリコン基板のウエットエッチング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】
本発明は上記課題を解決するために、請求項１においては、シリコン基板のウエットエッチング装置において、該ウエットエッチング装置は開口部を有する蓋と、シリコン基板を押さえつける中間板と、前記シリコン基板を保持するシリコン基板保持部を有する支持台と、を有し、  前記中間板を介して、前記蓋と前記支持台とのネジ締めにてシリコン基板を固定する際、前記中間板が回転しないように、前記支持台にガイドピンを、前記中間板にガイドホールを、設け、前記ガイドピンは前記ガイドホールと対向しており、シリコン基板を固定する際、前記ガイドピンが前記ガイドホールに挿入されることを特徴とするシリコン基板のウエットエッチング装置としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）に本発明のウェットエッチング装置及び構成部材の構成断面図を、図２（ａ）〜（ｅ）に本発明のウェットエッチング装置を用いて荷電ビーム露光用シリコン転写マスクを製造する際の製造工程を示す模式断面図をそれぞれ示す。
本発明のウェットエッチング装置１００（図１（ｄ）参照）は、開口部１１及びねじ１２を有する蓋１０（図１（ａ）参照）と、開口部２１、ガイドホール２２、内側Ｏリング２３及び外側Ｏリング２４を有する中間板２０（図１（ｂ）参照）と、シリコン基板保持部３１、シール部３２、ガイドピン３３及び雄ネジ３４を有する支持台３０（図１（ｃ）参照）とからなる。
【００１４】
以下本発明のウェットエッチング装置の各構成部材について説明する。
蓋１０はエッチング液をシリコン基板６０に供給するための開口部１１と雌ネジ１２を有しており、中間板２０を介して支持台３０とネジ締めしてシリコン基板６０を固定する役目を有する。
【００１５】
中間板２０はシリコン基板６０を支持台３０のシリコン基板保持部３１に固定し、且つ内側Ｏリング２３にてエッチング液がシリコン基板６０の所定部分以外に液漏れするのを防止する役目を有する。
開口部２１はエッチング液をシリコン基板に供給するためのものである。ガイドホール２２は中間板２０を支持台３０へセットする際の位置決めを行い、且つ蓋１０でネジ締めして中間板２０を固定する際中間板２０が回転しないようにしたものである。さらに、蓋１０と支持台３０のネジ締めしてシリコン基板６０を支持台３０のシリコン基板保持部３１に固定する際摺動面を中間板２０と蓋１０との間に設け、シリコン基板６０に不均一な応力がかかるのを防ぐ役割も果たしている。
内側Ｏリング２３はシリコン基板６０を支持台３０のシリコン基板保持部３１に固定し、且つエッチング液がシリコン基板の所定部分以外に液漏れするのを防止する役目を有する。外側Ｏリング２４はネジ部から入り込んだエッチング液をシリコン基板６０側に液漏れするのを防止している。
【００１６】
支持台３０は中間板２０を介して蓋１０とのネジ締めにてシリコン基板６０をシリコン基板保持部３１に固定する役目を有する。
【００１７】
蓋１０、中間板２０及び支持台３０の各構成部材ははエッチング液に耐性のあるテフロン材、ジュラコン材、ＰＦＡ等を加工して作製する。
【００１８】
上記蓋１０、中間板２０及び支持台３０の構成部材を用いてシリコン基板６０をセットしたウエットエッチング装置１００を図１（ｄ）に示す。
ウエットエッチング装置１００はシリコン転写マスクの製造工程の中で以下のように使用される。片面に転写マスクパターン５６及び転写マスク分離開口パターン５７が、もう一方の面にレジストパターン５８が形成されたシリコン基板６０をレジストパターン５８面を上にして支持台３０のシリコン基板保持部３１にセットして中間板２０を押し当てて仮止めし、蓋１０を支持台３０にネジ締めしてシリコン基板６０を固定する。さらに、７０℃に加熱されたＫＯＨ溶液の中にシリコン基板６０がセットされた本発明のウエットエッチング装置１００を浸漬して、シリコン基板６０のレジストパターン５８及び転写マスク分離開口パターン５７を保護マスクとして単結晶シリコンウエハ５１の露出部を異方性エッチングして転写パターン開口部６１及び転写マスク分離開口部５９を形成し、レジストパターン５８、シリコン酸化膜５２の一部、シリコン酸化膜パターン５５ａ及び５５ｂを除去した後転写マスク分離開口パターン５９から機械的に分離して、シリコン転写マスク２００を得る
【００１９】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
まず、面方位が（１００）からなる単結晶シリコンウエハ５１及び単結晶シリコンウエハ５３をシリコン酸化膜５２で貼り合わせた貼り合わせシリコン基板５４を作製し、単結晶シリコンウエハ５３面にシリコン酸化膜を形成し、パターニング処理して多面付けのシリコン酸化膜パターン５５ａ及び５５ｂを作製した。
【００２０】
次に、シリコン酸化膜パターン５５ａ及び５５ｂをレジストにして、ドライエッチングにより単結晶シリコンウエハ５３をシリコン酸化膜５２に到達する深さまでエッチングして、転写マスクパターン５６及び転写マスク分離開口パターン５７を形成した。
【００２１】
次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition ）法により貼り合わせシリコン基板５４の単結晶シリコンウエハ５１面に窒化シリコン膜を形成し、該窒化シリコン膜をパターニング処理して単結晶シリコンウエハ５１上に転写パターン開口部及び転写マスク分離開口部を作製するためのレジストパターン５８を形成したシリコン基板６０を作製した。
【００２２】
次に、支持台３０のシリコン基板保持部３１上に上記シリコン基板６０のレジストパターン５８を上面にしてシリコン基板保持部３１にセットし、中間板２０を介して蓋１０を支持台３０にネジ締めしてシリコン基板６０を本発明のウエットエッチング装置１００に固定した。
【００２３】
次に、シリコン基板６０をセットしたウエットエッチング装置１００を７０℃に加熱されたＫＯＨ溶液の中に浸漬し、レジストパターン５８をレジストにして、単結晶シリコンウエハ５１をシリコン酸化膜５２の深さまで異方性エッチングを行って、転写パターン開口部６１、転写マスク分離開口部５９及び支持枠部５１ａを形成した。
【００２４】
次に、レジストパターン５８を除去した後、転写パターン開口部６１と転写マスク分離開口部５９のシリコン酸化膜５２及びシリコン酸化膜パターン５５ａ及び５５ｂを除去し、転写マスク分離開口パターン５９から機械的に分離して、汚れのない、高品質の荷電ビーム露光用シリコン転写マスク２００が得られた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のエッチング装置を用いたシリコン基板のウェットエッチングでは、ワックス等のシール剤を使用してシリコン基板をガラス基板に貼り合せてウエットエッチングする必要がないため、工程が大幅に減り、汚れ、異物欠陥のない高品質のシリコン転写マスクが得られ、シリコン転写マスクの製造歩留まりが向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のシリコン基板のウェットエッチング装置の構成部材である蓋１０の構成断面図を示す。
（ｂ）は、本発明のシリコン基板のウェットエッチング装置の構成部材である中間板２０の構成断面図を示す。
（ｃ）は、本発明のシリコン基板のウェットエッチング装置の構成部材である支持台３０の構成断面図を示す。
（ｄ）は、本発明のシリコン基板のウェットエッチング装置にシリコン基板６０をセットした状態を示す構成断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、本発明のシリコン基板のウェットエッチング装置を用いて荷電ビーム露光用シリコン転写マスクを製造する製造工程を示す模式断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、荷電ビーム露光用シリコン転写マスクの従来の製造工程を示す模式断面図である。
【図４】シリコン基板の従来のウエットエッチング法の一実施例を示す模式斜視図である。
【符号の説明】
１０……蓋
１１、２１……開口部
１２……雌ネジ
２０……中間板
２２……ガイドホール
２３……内側Ｏリング
２４……外側Ｏリング
３０……支持台
３１……シリコン基板保持部
３２……シール部
３３……ガイドピン
３４……雄ネジ
５１、５３……単結晶シリコンウエハ
５１ａ……支持枠部
５２……シリコン酸化膜
５４……貼り合せシリコン基板
５５ａ、５５ｂ……シリコン酸化膜パターン
５６……転写パターン
５７……転写マスク分離開口パターン
５８、５８ｂ……レジストパターン
５８ａ……ウエットエッチング用保護膜
５９……転写マスク分離開口部
６０、７０……シリコン基板
６１……転写パターン開口部
７１……ガラス基板
７２……シール剤
１００……ウエットエッチング装置
２００……シリコン転写マスク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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