(57)【要約】【課題】ステンシルマスクの歩留まりが低下することなく、パーティクル欠陥のないステンシルマスク用ＳＯＩ基板、ステンシルマスクブランクス、ステンシルマスク、ステンシルマスクの製造方法及びステンシルマスクを用いたパターン露光方法を提供すること。【解決手段】シリコン支持基板層と、シリコン支持基板層上に形成された中間酸化膜層と、中間酸化膜層上に形成された不純物拡散層を有するシリコン単結晶層と、を備え、不純物拡散層の抵抗率は０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とするステンシルマスク用ＳＯＩ基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン支持基板層と、
前記シリコン支持基板層上に形成された中間酸化膜層と、
前記中間酸化膜層上に形成された不純物拡散層を有するシリコン単結晶層と、
を備えることを特徴とするステンシルマスク用ＳＯＩ基板。
【請求項２】
前記不純物拡散層の抵抗率は０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のステンシルマスク用ＳＯＩ基板。
【請求項３】
前記不純物拡散層の不純物はＰ（リン）、Ｂ（ボロン）及びＡｓ（砒素）のいずれかで
あることを特徴とする請求項１または２に記載のステンシルマスク用ＳＯＩ基板。
【請求項４】
前記シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、前記中間酸化膜層はシリコン酸化物
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のステンシルマスク用ＳＯＩ基
板。
【請求項５】
第１の開口部が形成されたシリコン支持基板層と、
前記シリコン支持基板層上に形成された第２の開口部が形成された中間酸化膜層と、
前記中間酸化膜層上に形成された第３の開口部を有して、不純物拡散層を有するシリコ
ン単結晶層と、
を備えたことを特徴とするステンシルマスクブランクス。
【請求項６】
前記不純物拡散層の抵抗率は０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のステンシルマスクブランクス。
【請求項７】
前記不純物拡散層の不純物はＰ（リン）、Ｂ（ボロン）及びＡｓ（砒素）のいずれかを
用いることを特徴とする請求項５または６に記載のステンシルマスクブランクス。
【請求項８】
前記シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、前記中間酸化膜層はシリコン酸化物
であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のステンシルマスクブランクス
。
【請求項９】
第１の開口部が形成されたシリコン支持基板層と、
前記シリコン支持基板層上に形成された前記第１の開口部が形成された中間酸化膜層と
、
前記中間酸化膜層上に形成された第２の開口部と不純物拡散層とを有するシリコン単結
晶層と、
を備えたことを特徴とするステンシルマスク。
【請求項１０】
前記不純物拡散層の抵抗率は０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のステンシルマスク。
【請求項１１】
前記不純物拡散層の不純物はＰ（リン）、Ｂ（ボロン）及びＡｓ（砒素）のいずれかを
用いることを特徴とする請求項９または１０に記載のステンシルマスク。
【請求項１２】
前記シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、前記中間酸化膜層はシリコン酸化物
であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載のステンシルマスク。
【請求項１３】
前記シリコン支持基板層の前記第１の開口部の表面にはＰｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウ
ム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（
タングステン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ａｇ（銀）、Ｉｒ（イリジウム）やＡｕ（金）の
いずれかひとつ以上の材料を有する導電膜層が形成されることを特徴とする請求項９また
は１２に記載のステンシルマスク。
【請求項１４】
シリコン支持基板層、中間酸化膜層、不純物拡散層を有するシリコン単結晶層を備える
ＳＯＩ基板を形成し、
前記シリコン単結晶層上に感光性レジストを形成し、
前記シリコン単結晶層に第２の開口部を形成し、
前記シリコン支持基板層の前記シリコン単結晶層が形成されていない面に感光層を形成
し、
前記シリコン支持基板層及び前記中間酸化膜層に第１の開口部を形成することを特徴と
するステンシルマスクの製造方法。
【請求項１５】
前記不純物拡散層の抵抗率は、０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１４に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項１６】
前記不純物拡散層の不純物は、Ｐ（リン）、Ｂ（ボロン）及びＡｓ（砒素）のいずれか
を用いることを特徴とする請求項１４または１５に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項１７】
前記不純物拡散層は、イオン注入法または熱拡散法を用いることを特徴とする請求項１
４乃至１６のいずれかに記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項１８】
前記シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、前記中間酸化膜層はシリコン酸化物
であることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載のステンシルマスクの製造
方法。
【請求項１９】
前記シリコン支持基板層の前記第１の開口部の表面にはＰｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウ
ム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（
タングステン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ａｇ（銀）、Ｉｒ（イリジウム）やＡｕ（金）の
いずれかひとつ以上の材料を有する導電膜層が形成されることを特徴とする請求項１４ま
たは１８に記載のステンシルマスクの製造方法。
【請求項２０】
請求項９乃至１３のいずれかに記載の前記ステンシルマスクをマスクホルダーに設置す
ることを特徴とするステンシルマスクを用いたパターン露光方法。
【請求項２１】
前記マスクホルダーの表面が前記不純物拡散層の表面に接していることを特徴とするス
テンシルマスクを用いたパターン露光方法。
【請求項２２】
前記マスクホルダーの表面には、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）及びＡｕ（金）が
形成されていることを特徴とする請求項２０または２１に記載のステンシルマスクを用い
たパターン露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステンシルマスク用ＳＯＩ基板、ステンシルマスクブランクス、ステンシル
マスク、ステンシルマスクの製造方法及びステンシルマスクを用いたパターン露光方法に
関する。特に、ステンシルマスクの歩留まりが低下することなく、パーティクル欠陥のな
いステンシルマスク用ＳＯＩ基板、ステンシルマスクブランクス、ステンシルマスク、ス
テンシルマスクの製造方法及びステンシルマスクを用いたパターン露光方法に関するもの
である。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体の製造プロセスにおいては、露光光源に電子線を用いた電子線リソグラフ
ィ技術が試作開発や準量産のデバイスに使われている。電子線リソグラフィでは、口径を
数１０μｍ以上１０ｎｍ以下に絞った電子ビームにより回路パターンの露光をおこなうた
め、フォトマスクによる光リソグラフィに比べてスループットが低い。そこでスループッ
ト向上のためには、回路パターンでよく使われる図形を抽出し、抽出したパターンを貫通
パターンとして形成したステンシルマスクを用いた電子線リソグラフィが研究されている
。電子線リソグラフィ法は部分一括露光法と呼ばれている。
【０００３】
また、部分一括露光法では加工精度のよいステンシルマスクを用いることで、従来の電
子線露光と比較してスループットの向上だけではなく、斜めパターンのエッジラフネスや
矩形パターンのコーナ部の矩形性をも改善することができる。
【０００４】
部分一括露光法で用いられるステンシルマスクは、一般に５μｍ以上２０μｍ以下の厚
みがあるシリコンメンブレンにステンシル（貫通）パターンを形成しており、１辺が１ｍ
ｍ以上５ｍｍ以下の矩形メンブレンを複数個配置していることが多い。一方、ステンシル
マスクでは荷電粒子の照射によりステンシルマスクにチャージアップ（帯電現象）が発生
し、電子ビームが曲げられてしまうことによって描画不良が発生する。チャージアップを
回避するために、ステンシルマスク表面には導電膜層が形成されている。導電膜材料とし
てはＰｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モ
リブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ａｇ（銀）、
Ｉｒ（イリジウム）やＡｕ（金）といった導電性や伝熱性の高い金属材料が選択される。
【０００５】
図４（ａ）に示すように、ステンシルマスク５９は、シリコン単結晶層５１、中間酸化
膜層５２、シリコン支持基板層５３を備えるＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  Ｏｎ  Ｉｎｓｕｌ
ａｔｏｒ）基板５４を用いて作製される。
【０００６】
図４（ｂ）に示すように、シリコン単結晶層５１の一部をシリコンメンブレン５５とし
て、シリコンメンブレン５５にステンシルパターン５６が形成されたマスクブランクス５
７が作製される。
【０００７】
図４（ｃ）に示すように、導電膜層５８は、スパッタリング法等を用いてシリコン単結
晶層５１のステンシルパターン５６とシリコンメンブレン５５とが形成されていない面に
形成し、ステンシルマスク５９を得ることができる。
【０００８】
しかしながらこの方法では、最終工程において導電膜層８を成膜するため成膜前にステ
ンシルマスクブランクス５７の洗浄を行うにも関わらず、成膜チャンバからのパーティク
ル付着や成膜ジグへの取り付け作業時のパーティクル付着などが生じてしまい、成膜工程
が歩留まりを低下させる原因になっている。
【０００９】
パーティクルがステンシルマスク５９に付着した場合、成膜後に追加洗浄をおこなうこ
とも可能である。しかしながら、強力な洗浄がシリコン単結晶層５１をエッチングしてス
テンシルパターン５６の寸法変動を生じさせる問題や、導電膜層５８中に取り込まれたパ
ーティクルが除去できなくなる問題のほか、追加洗浄により工程数が増加するなどの問題
が生じてしまう。
【００１０】
他の手法として、予め高い不純物濃度を有するシリコン単結晶層５１を用いたＳＯＩ基
板５４からステンシルマスク５９を作製する方法もある。不純物濃度の高いシリコン単結
晶層５１では、通常のシリコン単結晶層５１よりも抵抗率を下げることができるので、導
電性の向上に効果が期待できる。しかしながら、濃度の高いシリコン単結晶層５１は、シ
リコン表面の欠陥などが原因でシリコン単結晶層５１とシリコン支持基板層５３とを中間
酸化膜層５２に貼り合せることが難しく、良質なＳＯＩ基板５４を得ることができなくな
ってしまう。
【特許文献１】特開２００６−２４５２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、ステンシルマスクの歩留まりが低下することなく、パーティクル欠陥のない
ステンシルマスク用ＳＯＩ基板、ステンシルマスクブランクス、ステンシルマスク、ステ
ンシルマスクの製造方法及びステンシルマスクを用いたパターン露光方法を提供すること
である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１に係る発明は、シリコン支持基板層と、シリコン支持基板層上に形成
された中間酸化膜層と、中間酸化膜層上に形成された不純物拡散層を有するシリコン単結
晶層と、を備えることを特徴とするステンシルマスク用ＳＯＩ基板としたものである。
【００１３】
本発明の請求項２に係る発明は、不純物拡散層の抵抗率は０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のステンシルマスク用ＳＯＩ基板としたものである。
【００１４】
本発明の請求項３に係る発明は、不純物拡散層の不純物はＰ（リン）、Ｂ（ボロン）及
びＡｓ（砒素）のいずれかであることを特徴とする請求項１または２に記載のステンシル
マスク用ＳＯＩ基板としたものである。
【００１５】
本発明の請求項４に係る発明は、シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、中間酸
化膜層はシリコン酸化物であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のステ
ンシルマスク用ＳＯＩ基板としたものである。
【００１６】
本発明の請求項５に係る発明は、第１の開口部が形成されたシリコン支持基板層と、シ
リコン支持基板層上に形成された第２の開口部が形成された中間酸化膜層と、中間酸化膜
層上に形成された第３の開口部を有して、不純物拡散層を有するシリコン単結晶層と、を
備えたことを特徴とするステンシルマスクブランクスとしたものである。
【００１７】
本発明の請求項６に係る発明は、不純物拡散層の抵抗率は０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項５に記載のステンシルマスクブランクスとしたものである。
【００１８】
本発明の請求項７に係る発明は、不純物拡散層の不純物はＰ（リン）、Ｂ（ボロン）及
びＡｓ（砒素）のいずれかを用いることを特徴とする請求項５または６に記載のステンシ
ルマスクブランクスとしたものである。
【００１９】
本発明の請求項８に係る発明は、シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、中間酸
化膜層はシリコン酸化物であることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載のステ
ンシルマスクブランクスとしたものである。
【００２０】
本発明の請求項９に係る発明は、第１の開口部が形成されたシリコン支持基板層と、シ
リコン支持基板層上に形成された第１の開口部が形成された中間酸化膜層と、中間酸化膜
層上に形成された第２の開口部と不純物拡散層とを有するシリコン単結晶層と、を備えた
ことを特徴とするステンシルマスクとしたものである。
【００２１】
本発明の請求項１０に係る発明は、不純物拡散層の抵抗率は０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のステンシルマスクとしたものである。
【００２２】
本発明の請求項１１に係る発明は、不純物拡散層の不純物はＰ（リン）、Ｂ（ボロン）
及びＡｓ（砒素）のいずれかを用いることを特徴とする請求項９または１０に記載のステ
ンシルマスクとしたものである。
【００２３】
本発明の請求項１２に係る発明は、シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、中間
酸化膜層はシリコン酸化物であることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記載の
ステンシルマスクとしたものである。
【００２４】
本発明の請求項１３に係る発明は、シリコン支持基板層の第１の開口部の表面にはＰｔ
（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン
）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ａｇ（銀）、Ｉｒ（イ
リジウム）やＡｕ（金）のいずれかひとつ以上の材料を有する導電膜層が形成されること
を特徴とする請求項９または１２に記載のステンシルマスクとしたものである。
【００２５】
本発明の請求項１４に係る発明は、シリコン支持基板層、中間酸化膜層、不純物拡散層
を有するシリコン単結晶層を備えるＳＯＩ基板を形成し、シリコン単結晶層上に感光性レ
ジストを形成し、シリコン単結晶層に第２の開口部を形成し、シリコン支持基板層のシリ
コン単結晶層が形成されていない面に感光層を形成し、シリコン支持基板層及び中間酸化
膜層に第１の開口部を形成することを特徴とするステンシルマスクの製造方法としたもの
である。
【００２６】
本発明の請求項１５に係る発明は、不純物拡散層の抵抗率は、０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１４に記載のステンシルマスクの製造方法としたものである。
【００２７】
本発明の請求項１６に係る発明は、不純物拡散層の不純物は、Ｐ（リン）、Ｂ（ボロン
）及びＡｓ（砒素）のいずれかを用いることを特徴とする請求項１４または１５に記載の
ステンシルマスクの製造方法としたものである。
【００２８】
本発明の請求項１７に係る発明は、不純物拡散層は、イオン注入法または熱拡散法を用
いることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれかに記載のステンシルマスクの製造方
法としたものである。
【００２９】
本発明の請求項１８に係る発明は、シリコン支持基板層は単結晶シリコンであり、中間
酸化膜層はシリコン酸化物であることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれかに記載
のステンシルマスクの製造方法としたものである。
【００３０】
本発明の請求項１９に係る発明は、シリコン支持基板層の第１の開口部の表面にはＰｔ
（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン
）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ａｇ（銀）、Ｉｒ（イ
リジウム）やＡｕ（金）のいずれかひとつ以上の材料を有する導電膜層が形成されること
を特徴とする請求項１４または１８に記載のステンシルマスクの製造方法としたものであ
る。
【００３１】
本発明の請求項２０に係る発明は、請求項９乃至１３のいずれかに記載のステンシルマ
スクをマスクホルダーに設置することを特徴とするステンシルマスクを用いたパターン露
光方法としたものである。
【００３２】
本発明の請求項２１に係る発明は、マスクホルダーの表面が不純物拡散層の表面に接し
ていることを特徴とするステンシルマスクを用いたパターン露光方法としたものである。
【００３３】
本発明の請求項２２に係る発明は、マスクホルダーの表面には、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（
パラジウム）及びＡｕ（金）が形成されていることを特徴とする請求項２０または２１に
記載のステンシルマスクを用いたパターン露光方法としたものである。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ステンシルマスクの歩留まりが低下することなく、パーティクル欠陥
のないステンシルマスク用ＳＯＩ基板、ステンシルマスクブランクス、ステンシルマスク
、ステンシルマスクの製造方法及びステンシルマスクを用いたパターン露光方法を提供す
ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ、説明する。なお、実施の形態におい
て、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する
。
【００３６】
図１（ａ）に示すように、本発明の実施の形態に係るステンシルマスク３０は、厚さ１
０μｍの不純物拡散層１１を有するシリコン単結晶層１が中間酸化膜層２を介してシリコ
ン支持基板層３を有している。シリコン支持基板層３はシリコンメンブレン５を形成して
、シリコンメンブレン５内にはステンシルパターン６が形成されている。不純物拡散層１
１は、シリコン単結晶層１の表面からおよそ１μｍの深さに形成されている。不純物拡散
層１１の不純物はＢ（ボロン）、Ｐ（リン）及びＡｓ（砒素）のいずれかから選択され、
不純物拡散層１１の抵抗率が０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下になるように形成されている。
【００３７】
不純物拡散層１１の抵抗率を０．０００１Ω・ｃｍ以上１Ω・ｃｍ以下に形成することにより導電性が得られて、ステンシルマスク３０に荷電粒子描画装置４０を用いて、荷電粒子を照射した際に描画不良が発生することなく所望のパターンに形成できる。不純物拡散層１１の抵抗率が１Ω・ｃｍより大きくなると、導電性を得られていないためにステンシルマスク３０に荷電粒子描画装置４０を用いて、荷電粒子を照射した際にチャージアップ（帯電現象）が発生してしまう。不純物拡散層１１の抵抗率が０．０００１Ω・ｃｍより小さいと不純物拡散層１１に強い応力が生じ、不純物拡散層１１の表面付近に転移が生じ、該表面付近が荒れてしまう。
【００３８】
図１（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態に係るステンシルマスク３０を荷電粒子
描画装置４０で使用する際のステンシルマスク３０の様子である。ステンシルマスク３０
は、マスクホルダー１２により挟み込むようにして保持され、マスクホルダー１２はネジ
１３により固定されている。この構造により、荷電粒子描画装置４０からの電子線（ｅ−
）がシリコン単結晶層１に照射されても電子線はシリコン単結晶層１表面の不純物拡散層
１１を通り、マスクホルダー１２を通過するのでステンシルマスク３０が過剰に帯電せず
、帯電による描画不良を防ぐことができる。
【実施例】
【００３９】
まず、図２（ａ）に示すように、厚さ５２５μｍの単結晶シリコンであるシリコン支持
基板層３、厚さ０．５μｍのシリコン酸化膜である中間酸化膜層２、厚さ２０μｍの単結
晶シリコンであるシリコン単結晶層１を備える直径が１００ｍｍのＳＯＩ基板４を用意す
る。ＳＯＩ基板４のサイズは本発明を制限するものではなく、一般にウェハプロセスで使
われる大きさである直径７０ｍｍ、直径１５０ｍｍ及び直径２００ｍｍのいずれかを用い
ることができる。
【００４０】
次に、図２（ｂ）に示すように、シリコン単結晶層１に不純物を熱拡散し、シリコン単
結晶層１の表面付近に不純物拡散層１１を形成する。不純物拡散層１１の形成方法として
は、イオン注入法や熱拡散法を用いることができる。
【００４１】
不純物拡散層１１の形成方法にイオン注入法を用いる場合は、イオン注入機を用いて不
純物イオンをシリコン単結晶層１の表面付近に注入し、８００℃以上のアニールをおこな
い注入による結晶ダメージの回復をおこなう。
【００４２】
不純物拡散層１１の形成方法に熱拡散法を用いる場合は、Ｐ２Ｏ５（五酸化二リン）、
ＢＮ（窒化ホウ素）、Ｂ２Ｏ３（酸化ホウ素）、またはＡｓ２Ｏ３（酸化ヒ素）などを不
純物原料とした固体拡散や、ＰＯＣｌ３（リン酸トリクロリド）やＢＢｒ３（三臭化ホウ
素）を不純物原料とした液体拡散をおこなうことにより不純物拡散層１１を形成できる。
不純物は１０２０ｃｍ−３程度の濃度になるように拡散をおこない、抵抗率が０．０００１Ω・ｃｍ程度と十分に低くなることが望ましい。
【００４３】
不純物としてはＰ（リン）、Ｂ（ボロン）、Ａｓ（砒素）のいずれかを注入することが
できる。リン、ボロン、砒素の不純物は原子半径がシリコン単結晶層１の原子半径とは異
なる。このため、注入によりシリコン単結晶層１中にひずみを作り、ひずみはシリコン単
結晶層１の表層付近に形成されるので、ステンシルマスク３０の形成時にシリコンメンブ
レン５の深さ方向の応力分布を生じ、パターン変形が起こってしまう。よって不純物とし
ては、リン、ボロン、砒素を比較してシリコンの原子半径と近いリンを用いることが望ま
しい。
【００４４】
次に、図２（ｃ）に示すように、不純物拡散層１１の形成済みシリコン単結晶層１上に
、感度：３００μｍＣ／ｃｍ２であるＰＭＭＡ（ポリメチルメタアクリレ−ト系）ポジレ
ジストの電子線感光性レジスト１４を１０００ｎｍの膜厚で塗布する。
【００４５】
次に、図２（ｄ）に示すように、電子線感光性レジスト１４上に電子線照射量が３００
μｍＣ／ｃｍ２となるように電子線を照射し、現像後に注入用ステンシルレジストパター
ン１５及び裏面合わせ用レジストマーク１６を得た。
【００４６】
次に、図３（ａ）に示すように、ステンシルレジストパターン１５をエッチングマスク
にしてフロロカーボン系の混合ガスプラズマを用いたドライエッチングにより中間酸化膜
層２までエッチングをおこない、酸素プラズマによりステンシルレジストパターン１５を
剥離し、アンモニア過水等のＲＣＡ洗浄により洗浄をおこない、注入用ステンシルパター
ン１７及び裏面合わせ用マーク１８を得た。
【００４７】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコン支持基板層３の表面（シリコン単結晶層１が
形成されていない面）にフォトレジストをスピンナー等で塗布して厚さが５０μｍの感光
層１９を形成する。感光層１９にパターン露光、現像等のパターニング処理を行って、メ
ンブレン開口用レジストパターン２０を形成する。このとき、メンブレン開口用レジスト
パターン２０と露光用のフォトマスク（図示せず）との位置合わせは、裏面合わせ用マー
ク１８とフォトマスクのアライメントマーク（図示せず）とを用いる。
【００４８】
次に、図３（ｃ）に示すように、メンブレン開口用レジストパターン２０をエッチング
マスクにしてフロロカーボン系の混合ガスプラズマを用いたドライエッチングにより、中
間酸化膜層２をエッチングストッパ層としてシリコン支持基板層３の一部をエッチングし
、さらにＨＦ（フッ化水素）溶液に浸漬してドライエッチングにより露出した中間酸化膜
層２を除去した。
【００４９】
次に、洗浄処理として、アンモニア：過酸化水素水：純水の比を１：１：５程度に混合
し、７０度に過熱したアンモニア過水に１０分間浸漬し、純水オーバーフローのリンスを
行い、フッ酸（フッ化水素）処理及び再度オーバーフロー処理を行い、ＩＰＡベーパ乾燥
を行う。
【００５０】
以上により、シリコン単結晶層１に不純物拡散層１１による導電層を有するステンシル
マスク３０を得ることができた。実施例においては、注入用ステンシルパターン１７を形
成してからシリコンメブレン５を形成したが、シリコンメブレン５を形成してから注入用
ステンシルパターン１７を形成することができる。
【００５１】
次に、図３（ｄ）に示すように、ステンシルマスク３０を用いたパターン露光方法につ
いて説明をする。荷電粒子描画装置４０にステンシルマスク３０を設置するために、ステ
ンシルマスク３０をリン青銅など導電性のある材料から作製されたマスクホルダー１２に
ネジ１３を用いて固定し、荷電粒子描画装置４０に設置する。導電性を高めるために、マ
スクホルダー１２の表面にはＰｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ａｕ（金）等の金属材
料薄膜を形成することが望ましい。
【００５２】
シリコン単結晶層１の不純物拡散層１１がマスクホルダー１２に接しているので、電子
線がステンシルマスク３０のシリコン単結晶層１に照射されても、ステンシルマスク３０
が過剰に帯電することはなく、荷電粒子を用いた描画を良好におこなうことができる。
【００５３】
また、さらに導電性を高めるために、シリコンメンブレン５のシリコン支持基板層３側
の露出面にＰｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍ
ｏ（モリブデン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ａｇ（
銀）、Ｉｒ（イリジウム）やＡｕ（金）のいずれかひとつ以上の材料を成膜することが望
ましい。
【００５４】
本発明のステンシルマスク３０は、シリコン単結晶層１に不純物拡散層１１を形成する
ため、導電性が得られ、ステンシルマスク３０に荷電粒子線描画装置４０を用いて、荷電
粒子を照射した際に、描画不良が発生することなく所望のパターンに形成することができ
た。さらに、荷電粒子描画装置４０のマスクホルダー１２の表面に金属性薄膜を形成して
いるため、荷電粒子を照射した際に、ステンシルマスク３０が過剰に帯電せず、帯電によ
る描画不良を防ぐことができた。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のステンシルマスクは、イオン注入マスクや電子線リソグラフィ用ステンシルマ
スクとして好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施の形態に係るステンシルマスクを示す概略断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係るステンシルマスクの製造方法の工程を示す概略断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態に係るステンシルマスクの製造方法の工程を示す概略断面図である。
【図４】従来のステンシルマスクの製造方法を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  シリコン単結晶層
２  中間酸化膜層
３  シリコン支持基板層
４  ＳＯＩ基板
５  シリコンメンブレン
６  ステンシルパターン
１１  不純物拡散層
１２  マスクホルダー
１３  ネジ
１４  電子線感光性レジスト
１５  注入用ステンシルレジストパターン
１６  裏面合わせ用レジストマーク
１７  注入用ステンシルパターン
１８  裏面合わせ用マーク
１９  感光層
２０  メンブレン開口用レジストパターン
３０  ステンシルマスク
４０  荷電粒子描画装置
５１  シリコン単結晶層
５２  中間酸化膜層
５３  シリコン支持基板層
５４  ＳＯＩ基板
５５  シリコンメンブレン
５６  ステンシルパターン
５７  ステンシルマスクブランクス
５８  導電膜層
５９  ステンシルマスク
【図１】
2009188247.tif 000003
【図２】
2009188247.tif 000004
【図３】
2009188247.tif 000005
【図４】
2009188247.tif 000006