(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第２のシリコンウェハと、が、この順で積層された貼り合せ単結晶シリコン基板を用意する工程と、
前記貼り合せ単結晶シリコン基板の第１のシリコンウェハに電子ビーム透過開口部および支持枠を形成する工程と、
前記貼り合せ単結晶シリコン基板の第２のシリコンウェハに電子ビーム透過パターンを形成する工程と、
前記貼り合せ単結晶シリコン基板のシリコン酸化膜に前記電子ビーム透過パターン対応する電子ビーム透過孔を形成する工程と、を備え、
前記電子ビーム透過開口部および支持枠を形成する工程にあたり、第１のシリコンウェハに中途までウェットエッチングを行った後、該第１のシリコンウェハにシリコン酸化膜に達するまでドライエッチングを行うこと
を特徴とする転写マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子線露光マスク、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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、次世代の超微細パターン素子等の製造技術として電子線リソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ、イオンビームリソグラフィ等が注目されている。これらの露光には転写マスクが用いられ、微細加工のし易さから単結晶シリコンウェハを用いた転写マスクが使用されている。
ここで、図２（ａ）〜（ｈ）に従来の転写マスクの一般的な製造工程を工程順に示す構成断面図を示す。
【０００３】
まず、面方位が（１００）の単結晶シリコンウェハ１１、シリコン酸化膜１２及び単結晶シリコンウェハ１３からなる貼り合せ単結晶シリコン基板１４を準備する（図２（ａ）参照）。
【０００４】
次に、単結晶シリコンウェハ１３面にレジストパターン１５を通常のリソグラフィ工程で形成する（図２（ｂ）参照）。
【０００５】
次に、レジストパターン１５をマスクにして、ドライエッチングにより貼り合せ単結晶シリコン基板１４の単結晶シリコンウェハ１３をシリコン酸化膜１２に到達する深さまでエッチングして、電子ビーム透過マスクパターン１６を形成する（図２（ｃ）参照）。
【０００６】
次に、ＣＶＤにより貼り合せ単結晶シリコン基板１４の両面に窒化シリコン膜１７を形成する（図２（ｄ）参照）。
【０００７】
次に、貼り合せ単結晶シリコン基板１４の単結晶シリコンウェハ１１面に形成された窒化シリコン膜１７をパターニングして支持枠形成用マスクパターン１７ａを形成する（図３（ｅ）参照）。
【０００８】
次に、電子ビーム透過マスクパターン１６が形成された単結晶シリコンウェハ１３表面を保護するため、貼り合せ単結晶シリコン基板１４を治具にセットし７０℃から１００℃に加熱されたＫＯＨ水溶液等のエッチング液に入れ、支持枠形成用マスクパターン１７ａをマスクにして単結晶シリコンウェハ１１を、エッチングストッパー層となるシリコン酸化膜１２まで面方位に沿った異方性エッチングして、電子ビーム透過開口部１８及び支持枠１１ａを形成する（図２（ｆ）参照）。
【０００９】
次に、窒化シリコン膜１７及び支持枠形成用マスクパターン１７ａを１７０℃の熱リン酸でエッチング除去する。
【００１０】
次に、電子ビーム透過マスクパターン１６下部のシリコン酸化膜１２をフッ酸によりエッチングで除去し、電子ビーム透過孔１６ａを形成する（図２（ｇ）参照）。
【００１１】
最後に、両面に、重金属等の導電膜１９を形成して転写マスクを得る（図２（ｈ）参照）。
【００１２】
しかし、上記従来の製造方法では次のような問題がある。貼り合せ単結晶シリコン基板１４の単結晶シリコンウェハ１１をエッチングして電子ビーム透過開口部１８及び支持枠１１ａを形成する際、ウェットエッチングのみでおこなうとシリコン酸化膜１２付近になると、ＫＯＨの撹拌時の揺動圧や、単結晶シリコン基板の歪によりシリコン酸化膜や基板自体が破壊され、歩留まりが悪くなる。
【００１３】
【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、転写マスクの支持枠形成時の破壊を防ぎ、製造歩留まりの高い高品質の転写マスクを作製する方法を提供することを目的とする。
【００１４】
本発明は上記課題を解決するために、第１のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第２のシリコンウェハと、が、この順で積層された貼り合せ単結晶シリコン基板を用意する工程と、前記貼り合せ単結晶シリコン基板の第１のシリコンウェハに電子ビーム透過開口部および支持枠を形成する工程と、前記貼り合せ単結晶シリコン基板の第２のシリコンウェハに電子ビーム透過パターンを形成する工程と、前記貼り合せ単結晶シリコン基板のシリコン酸化膜に前記電子ビーム透過パターン対応する電子ビーム透過孔を形成する工程と、を備え、前記電子ビーム透過開口部および支持枠を形成する工程にあたり、第１のシリコンウェハに中途までウェットエッチングを行った後、該第１のシリコンウェハにシリコン酸化膜に達するまでドライエッチングを行うことを特徴とする転写マスクの製造方法としたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の転写マスクの製造方法は、図１（ａ）〜（ｇ）に示すように単結晶シリコンウェハ１、シリコン酸化膜２及び単結晶シリコンウェハ３からなる貼り合せ単結晶シリコン基板４の単結晶シリコンウェハ１をエッチング加工して電子ビーム透過開口部７及び支持枠１ａを形成する際最初にウエットエッチングにて単結晶シリコンウェハ１の残厚が５〜１００μｍになるまで異方性エッチングした後単結晶シリコンウェハ１の残り量をドライエッチングにて加工して電子ビーム透過開口部７及び支持枠１ａを形成するものである。
このような加工方法を採用することにより製造歩留まりの高い高品質の転写マスクを作製することができる。
【００１７】
【実施例】
以下本実施例により本発明を詳細に説明する。
図１（ａ）〜（ｇ）に本発明の転写マスクの製造方法の模式断面図を示す。
【００１８】
まず、面方位が（１００）の５００μｍ厚の単結晶シリコンウェハ１と２０μｍ厚の単結晶シリコンウェハ３を１μｍ厚のシリコン酸化膜２にて貼り合せた貼り合せ単結晶シリコン基板４を作製した（図１（ａ）参照）。
【００１９】
次に、貼り合せ単結晶シリコン基板４の単結晶シリコンウェハ３面に電子線レジストEBR900（東レ（株）製）を塗布し、０．５μｍ厚の電子ビーム感光層を形成した。さらに、加速電圧２０ＫＶの電子線描画機を用いドーズ量１４μＣ／ｃｍ2でパターン描画し、専用の現像液を用いて現像をおこないレジストパターン５を作製した（図１（ｂ）参照）。なお、本実施例では電子線レジストを用いた電子線描画を用いたが、通常のフォトレジストを用いたステッパー露光を用いても良い。
【００２０】
次に、レジストパターン５をマスクにして、ＩＣＰドライエッチング装置を用い、ＳＦ6等のフッ素系のガスを用いて単結晶シリコンウエハ３をシリコン酸化膜２に到達する深さまでドライエッチングして、電子ビーム透過マスクパターン６を形成した。本実施例ではドライエッチングとしてＩＣＰドライエッチング装置を用いたが、これに限らず、ＲＩＥ、マグネトロンＲＩＥ、ＥＣＲ、マイクロ波、ヘリコン波等の放電方式を用いたドライエッチング装置を用いても良い。また、レジストパターンとの選択比が取れない場合、シリコン酸化膜をレジストの代わりに用いても良い。
【００２１】
次に、レジストパターン５を剥離処理した後減圧ＣＶＤを用い、ジクロルシラン、アンモニア等のガスを用いて貼り合せ単結晶シリコン基板４の両面に窒化シリコン膜７を０．５μｍの厚さで形成した（図１（ｄ）参照）。
【００２２】
次に、単結晶シリコンウェハ１面に形成された窒化シリコン膜７をＣＨＦ3等のフッ素系のガスを用いドライエッチングによりパターニングして支持枠形成用マスクパターン７ａを形成した（図１（ｅ）参照）。
【００２３】
次に、電子ビーム透過マスクパターン６を形成した単結晶シリコンウェハ３の表面を保護するため、貼り合せ単結晶シリコン基板４を治具にセットし、７０℃から１００℃に加熱された３０％のＫＯＨ水溶液に入れ、支持枠形成用マスクパターン７ａをマスクにして単結晶シリコンウェハ１をウェットエッチングして、シリコン酸化膜に到達する前に、エッチング液から引き上げウェットエッチングを終了した。このときの単結晶シリコンウェハ１のエッチング残りの厚みは５〜１００μｍになるようにした。さらに、ＩＣＰドライエッチング装置を用い、ＳＦ6等のフッ素系のガスを用いて単結晶シリコンウェハ１の残りをシリコン酸化膜に到達するまでドライエッチングにより加工し、電子ビーム透過開口部８及び支持枠１ａを形成した（図１（ｆ）参照）。本実施例ではドライエッチングにＩＣＰを用いたが、これに限らず、ＲＩＥ、マグネトロンＲＩＥ、ＥＣＲ、マイクロ波、ヘリコン波等の放電方式を用いたドライエッチング装置を用いても良い。
【００２４】
次に、窒化シリコン膜７及び支持枠形成用マスクパターン７ａを１７０℃の熱リン酸でエッチングして除去し、さらに、電子ビーム透過マスクパターン６下部のシリコン酸化膜２を緩衝フッ酸によりエッチング除去して電子ビーム透過孔６ａを形成した（図１（ｇ）参照）。
【００２５】
最後に、両面に金、白金等の導電膜１０をスパッタ装置を用いて０．０５〜０．２μｍ形成して、転写マスクを得た（図１（ｇ）参照）。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の製造方法を用いれば、支持枠及び電子ビーム透過開口部形成時のシリコン単結晶基板の破壊がなくなり、転写マスクの製造歩留まりが向上し、高品質の転写マスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｇ）は、本発明の製造方法を用いて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２】（ａ）〜（ｈ）は、従来の転写マスクの製造工程を示す工程順に示す模式断面図である。
【符号の説明】
１……単結晶シリコンウェハ
１ａ……支持枠
２……シリコン酸化膜
３……単結晶シリコンウェハ
４……貼り合せ単結晶シリコン基板
５……レジストパターン
６……電子ビーム透過マスクパターン
６ａ……電子ビーム透過孔
７……窒化シリコン膜
７ａ……支持枠形成用マスクパターン
８……電子ビーム透過開口部
９……導電膜
１１……単結晶シリコンウェハ
１１ａ……支持枠
１２……シリコン酸化膜
１３……単結晶シリコンウェハ
１４……貼り合せ単結晶シリコン基板
１５……レジストパターン
１６……電子ビーム透過マスクパターン
１６ａ……電子ビーム透過孔
１７……窒化シリコン膜
１７ａ……支持枠形成用マスクパターン
１８……電子ビーム透過開口部
１９……導電膜
【図１】
0004228441.tif 000002
【図２】
0004228441.tif 000003