JP6488595B2 - Electron beam exposure mask and method of manufacturing electron beam exposure mask - Google Patents
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Description
本発明は電子線露光用マスク及び電子線露光用マスクの製造方法に関し、開示される一実施形態はメンブレン領域に電子線の透過部が設けられた電子線露光用マスク及び電子線露光用マスクの製造方法に関する。 The present invention relates to an electron beam exposure mask and an electron beam exposure mask manufacturing method, and one disclosed embodiment is an electron beam exposure mask in which an electron beam transmission portion is provided in a membrane region and an electron beam exposure mask. It relates to a manufacturing method.
近年、半導体装置などの集積回路を大量生産するために集積回路のパターンの微細化が進められている。微細パターンの線幅が露光光源の波長よりも小さくなると露光に使用する光が微細パターンによって回折されてしまい、設計通りに露光することができない。したがって、露光光源として、パターンによって回折されない電子線やイオンビームを用いた荷電粒子線露光装置の開発が進められている。 In recent years, in order to mass-produce integrated circuits such as semiconductor devices, patterns of integrated circuits have been miniaturized. If the line width of the fine pattern is smaller than the wavelength of the exposure light source, the light used for exposure is diffracted by the fine pattern and cannot be exposed as designed. Therefore, development of a charged particle beam exposure apparatus using an electron beam or an ion beam that is not diffracted by a pattern as an exposure light source is underway.
荷電粒子線露光装置用のマスクとしてステンシル型の転写マスクが用いられるが、ステンシル型マスクにおいて、メンブレン領域(薄板部)は数μmの薄さであるため、メンブレン領域の機械的強度が低い。したがって、製造工程における応力や基板の歪みの影響を受けて、メンブレン領域が変形してしまう問題が発生する。この問題を解消するために、例えば特許文献1では、メンブレン領域内に開口部付近に比べて膜厚が厚い補強部が配置された構造が開示されている。
A stencil-type transfer mask is used as a mask for a charged particle beam exposure apparatus. In the stencil-type mask, the membrane region (thin plate portion) is several μm thin, so the mechanical strength of the membrane region is low. Therefore, there arises a problem that the membrane region is deformed by the influence of the stress in the manufacturing process and the distortion of the substrate. In order to solve this problem, for example,
しかしながら、特許文献1の技術では、異なる厚さのメンブレン領域を形成するために、複雑な工程を必要とする。そのため、工程が長期化し、それに伴う製造コストの増加や歩留まりの低下などの問題が発生する。
However, the technique of
本発明は、上記実情に鑑み、メンブレン領域の形状を安定して維持することができる電子線露光用マスクを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electron beam exposure mask that can stably maintain the shape of a membrane region.
本発明の一実施形態に係る電子線露光用マスクは、電子線の進行方向に複数の電子線露光用マスクが重ねて配置される露光装置に使用される電子線露光用マスクであって、電子線を透過する矩形形状の第1透過部及び第2透過部と、第1透過部及び第2透過部の周囲に存在し電子線を遮断する非透過部と、を有する薄板部と、薄板部を支持する枠状の支持部と、を有し、薄板部は、3μm以上10μm以下の略均一の厚さであり、薄板部の平面視における形状は、略矩形形状であり、略矩形形状の角部はラウンド形状である。 An electron beam exposure mask according to an embodiment of the present invention is an electron beam exposure mask used in an exposure apparatus in which a plurality of electron beam exposure masks are arranged to overlap each other in the traveling direction of the electron beam. A thin plate part having a rectangular first transmission part and a second transmission part that transmit a line, and a non-transmission part that exists around the first transmission part and the second transmission part and blocks an electron beam; The thin plate portion has a substantially uniform thickness of 3 μm or more and 10 μm or less, and the shape of the thin plate portion in plan view is a substantially rectangular shape. The corner is round.
上記の電子線露光用マスクによれば、メンブレン領域の形状を安定して維持することができるシンプルな構造の電子線露光用マスクを提供することができる。 According to the above-described electron beam exposure mask, it is possible to provide an electron beam exposure mask having a simple structure capable of stably maintaining the shape of the membrane region.
また、別の態様において、第1透過部は、平面視における矩形形状のアスペクト比が30以上であってもよい。 In another aspect, the first transmission portion may have a rectangular aspect ratio of 30 or more in plan view.
上記の電子線露光用マスクによれば、短辺方向と長辺方向とを有するパターンにおいて、短辺方向に比べて長辺方向の長さが非常に長いパターンであっても、一度でパターニングすることができる。 According to the above electron beam exposure mask, even in a pattern having a short side direction and a long side direction, even if the length in the long side direction is very long compared to the short side direction, patterning is performed at a time. be able to.
また、別の態様において、第1透過部と第2透過部とは、平面視において互いに異なるアスペクト比を有してもよい。 In another aspect, the first transmission part and the second transmission part may have different aspect ratios in plan view.
上記の電子線露光用マスクによれば、多様な形状のパターンを1つの電子線露光用マスクで実現することができる。 According to the above-mentioned electron beam exposure mask, patterns of various shapes can be realized with one electron beam exposure mask.
また、別の態様において、ラウンド形状は、曲率半径が5μm以上100μm以下の曲線形状であってもよい。 In another aspect, the round shape may be a curved shape having a radius of curvature of 5 μm to 100 μm.
上記の電子線露光用マスクによれば、薄板部にかかる応力を緩和することができ、1つの薄板部に平面アスペクト比が大きい透過部を多数配置することができる。 According to the electron beam exposure mask, the stress applied to the thin plate portion can be relaxed, and a large number of transmission portions having a large planar aspect ratio can be arranged in one thin plate portion.
また、別の態様において、薄板部はシリコンであってもよい。 In another aspect, the thin plate portion may be silicon.
上記の電子線露光用マスクによれば、応力によって歪みにくい薄板部を実現することができる。 According to the above electron beam exposure mask, it is possible to realize a thin plate portion that is not easily distorted by stress.
本発明の一実施形態に係る電子線露光用マスクの製造方法は、電子線の進行方向に複数の電子線露光用マスクが重ねて配置される露光装置において、電子線を透過する透過部と透過部の周囲に存在し電子線を遮断する非透過部とを有する薄板部と、薄板部を支持する枠状の支持部と、を有する電子線露光用マスクを基板から製造する製造方法であって、基板の第1面側に、薄板部に対応する領域に透過部に対応するパターンを形成し、第1面側に、パターンを覆う樹脂層を形成し、薄板部に対応する領域の基板が3μm以上10μm以下の略均一の厚さとなり、パターンが透過部となるように、第1面側の反対側の第2面側から基板をエッチングし、樹脂層を除去する。 An electron beam exposure mask manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a transmission unit that transmits an electron beam and a transmission unit in an exposure apparatus in which a plurality of electron beam exposure masks are stacked in the traveling direction of the electron beam. A manufacturing method for manufacturing an electron beam exposure mask having a thin plate portion around a portion having a non-transmissive portion that blocks an electron beam and a frame-shaped support portion that supports the thin plate portion from a substrate. A pattern corresponding to the transmissive portion is formed in the region corresponding to the thin plate portion on the first surface side of the substrate, a resin layer covering the pattern is formed on the first surface side, and the substrate in the region corresponding to the thin plate portion is formed. The substrate is etched from the second surface side opposite to the first surface side to remove the resin layer so that the thickness becomes a substantially uniform thickness of 3 μm or more and 10 μm or less and the pattern becomes a transmission part.
上記の電子線露光用マスクの製造方法によれば、製造工程においてメンブレン領域の変形を抑制することができる。 According to the above method for manufacturing an electron beam exposure mask, deformation of the membrane region can be suppressed in the manufacturing process.
また、別の態様において、樹脂層の厚さは10μm以上30μm以下であってもよい。 In another embodiment, the thickness of the resin layer may be 10 μm or more and 30 μm or less.
上記の電子線露光用マスクの製造方法によれば、支持基板のエッチング工程時に基板が歪むことを抑制することができ、また、後に透過部となるパターンを保護することができる。 According to the above method for manufacturing an electron beam exposure mask, the substrate can be prevented from being distorted during the etching process of the support substrate, and a pattern that later becomes a transmission portion can be protected.
また、別の態様において、基板は、支持基板と、支持基板上に配置された第1酸化シリコン層と、第1酸化シリコン層上に配置されたシリコン層とを有するSOI基板であり、薄板部は、シリコン層に形成されてもよい。 In another aspect, the substrate is an SOI substrate having a support substrate, a first silicon oxide layer disposed on the support substrate, and a silicon layer disposed on the first silicon oxide layer, and the thin plate portion May be formed in the silicon layer.
上記の電子線露光用マスクの製造方法によれば、支持基板、第1酸化シリコン層、及びシリコン層のエッチングレートの差を利用して各層をエッチングすることができるため、薄板部の膜厚を精度よく制御することができる。 According to the above method for manufacturing an electron beam exposure mask, each layer can be etched using the difference in etching rate between the support substrate, the first silicon oxide layer, and the silicon layer. It can be controlled with high accuracy.
また、別の態様において、第2面側から基板をエッチングする前に、SOI基板の第2面側に第2酸化シリコン層を形成し、第2面側から、薄板部に対応する領域の第2酸化シリコン層及び支持基板を第1酸化シリコン層に達するまでエッチングし、第2酸化シリコン層及び薄板部に対応する領域の第1酸化シリコン層を同一工程でエッチングしてもよい。 In another aspect, a second silicon oxide layer is formed on the second surface side of the SOI substrate before etching the substrate from the second surface side, and the second region of the region corresponding to the thin plate portion is formed from the second surface side. The silicon dioxide layer and the supporting substrate may be etched until reaching the first silicon oxide layer, and the second silicon oxide layer and the first silicon oxide layer in the region corresponding to the thin plate portion may be etched in the same process.
上記の電子線露光用マスクの製造方法によれば、工程をより短縮することができる。 According to the above method for manufacturing an electron beam exposure mask, the process can be further shortened.
本発明によると、メンブレン領域の形状を安定して維持することができるシンプルな構造の電子線露光用マスクを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electron beam exposure mask having a simple structure capable of stably maintaining the shape of the membrane region.
以下、本発明の実施形態に係る電子線露光用マスク及び電子線露光用マスクの製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。 Hereinafter, an electron beam exposure mask and an electron beam exposure mask manufacturing method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, embodiment shown below is an example of embodiment of this invention, This invention is limited to these embodiment, and is not interpreted. Note that in the drawings referred to in this embodiment, the same portions or portions having similar functions are denoted by the same reference symbols or similar symbols, and repeated description thereof may be omitted. In addition, the dimensional ratio in the drawing may be different from the actual ratio for convenience of explanation, or a part of the configuration may be omitted from the drawing.
〈実施形態1〉
本発明の実施形態1に係る電子線露光用マスクについて、図1を用いて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る電子線露光用マスクの概要を示す断面図及び平面図である。図1では、基板として単結晶シリコン基板上に酸化シリコン層(埋め込み酸化シリコン層;ボックス層ともいう) が配置され、当該酸化シリコン層上に薄膜の単結晶シリコン層が配置されたSOI基板を使用し、SOI基板の単結晶シリコン層にメンブレン領域(薄板部)が設けられた構造について説明する。ただし、基板はSOI基板に限定されず、他の多様な基板を使用することができる。
<
An electron beam exposure mask according to
[電子線露光用マスクの構成]
本発明の実施形態1に係る電子線露光用マスク10は、集積回路のパターンとしてよく使用される図形を装置のアパーチャの集まりとして登録するCP(Character Projection又はCell Projection)方式の露光装置に使用される。CP方式において、電子線露光用マスク10は、電子線の進行方向に複数の電子線露光用マスクが重ねて配置される。
[Configuration of electron beam exposure mask]
The electron
図1に示すように、電子線露光用マスク10は、電子線を透過する矩形形状の複数の透過部110と、透過部110の周囲に存在し電子線を遮断する非透過部120と、を有する薄板部100と、薄板部100を支持する枠状の支持部200と、を有する。ここで、薄板部100は、3μm以上10μm以下の略均一の厚さである。ここで、略均一とは、薄板部100の厚さのばらつきが、薄板部100の厚さに対して±10%の範囲内、より好ましくは±5%の範囲内であることを意味する。また、支持部200と薄板部100との境界によって規定される薄板部100の平面視における形状は、略矩形形状であり、略矩形形状の角部はラウンド形状である。換言すると、薄板部100の平面視における形状は、矩形の4辺となる4つの直線と、近接する辺となる直線を滑らかに接続する4つの曲線によって形成された環形状である。上記のラウンド形状は、曲率半径が5μm以上100μm以下の曲線形状であるとよい。薄板部100の略矩形形状の角部への応力集中を避けるために好ましくは、ラウンド形状の曲率半径は10μm以上50μm以下の曲線形状であるとよい。また、ラウンド形状の曲率半径は、薄板部100の略矩形形状の長辺方向の長さ又は短辺方向の長さの1/20以上1/5以下の曲線形状であるとよい。
As shown in FIG. 1, the electron
ここで、薄板部100は、SOI基板の単結晶シリコン層130を有している。また、支持部200は、SOI基板の単結晶シリコン層130、ボックス層140、及び支持基板150を有している。透過部110は単結晶シリコン層130の表裏面を貫通するように設けられた開口部に対応し、非透過部120は単結晶シリコン層130に対応する。また、ボックス層140は酸化シリコンを含み、支持基板150は単結晶シリコンを含む。
Here, the
また、薄板部100は、機械的強度を維持するために一定以上の剛性を有していることが好ましい例えば、薄板部100は100GPa以上のヤング率を有しているとよい。また、露光の際、薄板部100の非透過部120には多くの電子線が衝突して薄板部100の温度が上昇し、透過部に近い非透過部の寸法変動等を来す虞があるため、薄板部100は一定以上の熱伝導率を有していることが好ましい。例えば、100℃の環境下で100W/mK以上の熱伝導率を有していると良い。
Moreover, it is preferable that the
薄板部100に設けられた透過部110は、平面視における矩形形状のアスペクト比(平面アスペクト比)が30以上であってもよい。好ましくは、平面アスペクト比が50以上であってもよい。また、より好ましくは、平面アスペクト比が100以上であってもよい。なお、アスペクト比は、平面視上の開口部の図形の長辺を短辺で除した値をさす。また、開口部が矩形以外の図形である場合、開口部が外接する矩形を定義し、その長辺と短辺からアスペクト比を導くものとする。電子線露光用マスク10は、上記の平面アスペクト比を有することで短辺方向と長辺方向とを有するパターンにおいて、短辺方向に比べて長辺方向の長さが非常に長いパターンであっても、一度でパターニングすることができる。
The
また、透過部110の矩形形状の長辺及び短辺が単結晶シリコン層130の(111)面又は(110)面と平行になるように、単結晶シリコン層130と透過部110との位置が調整されてもよい。単結晶シリコンは、(111)面又は(110)面に沿って劈開しやすいため、単結晶シリコン層130に透過部110をより正確に精度よく形成することができる。
In addition, the positions of the single
以上のように、本発明の実施形態1に係る電子線露光用マスクによると、薄板部100が3μm以上10μm以下の略均一の厚さを有することで、一定以上の剛性の薄板部をより簡易的に形成することができる。また、薄板部が平面視においてラウンド形状を有することで、薄板部にかかる応力を緩和することができる。また、1の薄板部に複数の矩形形状の透過部が設けられることで、1つの電子線露光用マスクで多様なパターンを露光することができる。したがって、薄板部(メンブレン領域)の形状を安定して維持することができるシンプルな構造の電子線露光用マスクを提供することができる。
As described above, according to the electron beam exposure mask according to the first embodiment of the present invention, the
[電子線露光用マスクの製造方法]
図2乃至図13を用いて、本発明の実施形態1に係る電子線露光用マスクの製造方法を説明する。図2に電子線露光用マスクのプロセスフローを示し、図3乃至図13に図2の各プロセスフローにおける電子線露光用マスクの断面図を示す。また、以降の説明において、説明の便宜上、図の紙面上方を基板の表面側、図の紙面下方を基板の裏面側という。
[Method of manufacturing a mask for electron beam exposure]
A method for manufacturing an electron beam exposure mask according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows a process flow of the electron beam exposure mask, and FIGS. 3 to 13 show sectional views of the electron beam exposure mask in each process flow of FIG. In the following description, for convenience of explanation, the upper side of the drawing is called the front side of the substrate, and the lower side of the drawing is called the back side of the substrate.
まず、電子線露光用マスクを形成するための基板を準備する(ステップS201)。ここでは、基板として、支持基板150と、支持基板150上に配置された酸化シリコンを含むボックス層140と、ボックス層140上に配置された厚さが3μm以上10μm以下の単結晶シリコン層と、を有するSOI基板を準備する。ただし、準備する基板はSOI基板に限定されず、例えば、シリコン基板、炭化シリコン等のシリコン化合物基板、ガリウム砒素等の化合物半導体基板、及びステンレスやアルミニウム等の金属基板を使用することができる。また、これらが積層されたものであってもよい。
First, a substrate for forming an electron beam exposure mask is prepared (step S201). Here, as a substrate, a
基板の厚さは、特に制限はないが、例えば100μm以上800μm以下の厚さの基板を使用することができる。基板の厚さは、加工性を考慮すると好ましくは200μm以上400μm以下であるとよい。基板が薄くなると、基板の撓みが大きくなる。その影響で、製造過程におけるハンドリングが困難になるとともに、基板を加工して電子線露光用マスクを形成したときに内部応力によって基板に歪みが生じ、その影響で薄板部100が変形してしまう。一方、基板が厚くなると、支持基板150をエッチングする工程が長くなる。その影響で、製造工程が長期化し、製造コストも上昇してしまう。
Although there is no restriction | limiting in particular in the thickness of a board | substrate, For example, the board | substrate of
次に、基板の表裏面にハードマスクを形成する(ステップS202)。ここで、ステップS202における基板の断面構造を図3に示す。図3に示すように、単結晶シリコン層130上に表面ハードマスク300を形成し、支持基板150上に裏面ハードマスク310を形成する。表裏面ハードマスク300、310としては、例えば酸化シリコン、クロムやアルミニウム等の金属材料を使用することができる。当該ハードマスクとして使用する材質としては、ボックス層140と当該ハードマスクとが同じエッチャントでエッチングできるように選択することができる。以降、当該ハードマスクとしてボックス層140と同じ酸化シリコンを使用したプロセスについて説明する。
Next, a hard mask is formed on the front and back surfaces of the substrate (step S202). Here, the cross-sectional structure of the substrate in step S202 is shown in FIG. As shown in FIG. 3, a front surface
次に、表面ハードマスク300上に表面レジストマスク320を形成する(ステップS203)。ここで、ステップS203における基板の断面構造を図4に示す。図4に示すように、表面ハードマスク300上に形成された表面レジストマスク320は、電子線露光用マスクの透過部110に対応する箇所に開口部321を有している。
Next, a surface resist
次に、表面ハードマスク300をエッチングする(ステップS204)。ここで、ステップS204における基板の断面構造を図5に示す。図5に示すように、表面レジストマスク320の開口部321に対応する位置の表面ハードマスク300が除去されて開口部301が形成される。表面ハードマスク300のエッチングはウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。ウェットエッチングによって酸化シリコンである表面ハードマスク300をエッチングする場合、エッチャントとしてフッ化水素酸又はフッ化水素酸を含む薬液を使用することができる。一方、ドライエッチングによって酸化シリコンである表面ハードマスク300をエッチングする場合、トリフルオロメタン(CHF3)ガスや六フッ化エタン(C2F6)ガスを使用したドライエッチングを行うことができる。ドライエッチングは異方性を有するため、ほぼ設計値通りのサイズのパターンを形成することができる。
Next, the surface
次に、単結晶シリコン層130をエッチングする(ステップS205)。ここで、ステップS205における基板の断面構造を図6に示す。図6に示すように、表面レジストマスク320の開口部321及び表面ハードマスク300の開口部301に対応する位置の単結晶シリコン層130をエッチングして、後に電子線露光用マスクの透過部110となるパターン131を形成する。換言すると、基板の表面側に、電子線露光用マスクの薄板部100に対応する領域に透過部110に対応するパターン131が形成されるともいう。
Next, the single
単結晶シリコン層130のエッチングはウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。ウェットエッチングによって単結晶シリコン層130をエッチングする場合、KOH水溶液、エチレンジアミン・ピロカテコール(EDP)、又は4メチル水酸化アンモニウム(TMAH)を使用することができる。一方、ドライエッチングによって単結晶シリコン層130をエッチングする場合、4フッ化炭素(CF4)、六フッ化硫黄(SF6)、臭化水素(HBr)を使用したドライエッチングを行うことができる。
The single
次に、表面レジストマスク320を除去する(ステップS206)。ここで、ステップS206における基板の断面構造を図7に示す。レジストの除去は、有機溶媒を用いてもよく、また、酸素プラズマ処理などのアッシングを用いてもよい。ここで、レジストの除去の後はIPA乾燥によって基板を乾燥してもよい。
Next, the surface resist
ここで、図2のプロセスフローでは、単結晶シリコン層130のエッチングは表面レジストマスク320が配置された状態で処理し、単結晶シリコン層130にパターン131が形成されてから表面レジストマスク320を除去するプロセスを例示したが、パターン131が形成される前に表面レジストマスク320を除去し、表面ハードマスク300のみをマスクとして単結晶シリコン層130のエッチング処理を行ってもよい。
Here, in the process flow of FIG. 2, the etching of the single
次に、基板の表面側にパターン131を覆う樹脂層330を形成する(ステップS207)。ここで、ステップS207における基板の断面構造を図8に示す。図8に示すように、樹脂層330は基板全域に亘って形成されているが、樹脂層330は少なくとも電子線露光用マスクが完成したときの薄板部100に対応する領域に形成されていればよい。樹脂層330としては、多様なレジスト等として用いられる樹脂を使用することができる。
Next, a
ここで、樹脂層330はパターン131の表面保護する目的、及び後の工程で薄板部100を形成するために支持基板150をエッチングする際の歪みを抑制する目的、又は形成した後の基板の歪みを抑制する目的で形成される。したがって、樹脂層330は一定の剛性を得るのに十分な厚さで形成することが好ましく、具体的には樹脂層330の厚さは10μm以上30μm以下とするとよい。
Here, the
樹脂層330は、溶媒に溶けた樹脂材料の溶液をスピンコート法などの塗布法で形成し、熱処理を行うことで硬化させる。樹脂層330の厚さは、樹脂材料や添加剤の濃度調整により溶液の粘度を調整し、さらに溶液塗布時の基板の回転速度を調整することで制御することができる。一度の塗布で所望の厚さを得ることができない場合は、樹脂層が所望の厚さになるまで塗布と硬化を複数回繰り返してもよい。
The
次に、裏面ハードマスク310上に裏面レジストマスク340を形成する(ステップS208)。ここで、ステップS208における基板の断面構造を図9に示す。図9に示すように、裏面ハードマスク310上に形成された裏面レジストマスク340は、電子線露光用マスクの薄板部100に対応する箇所に開口部341を有している。
Next, a back resist
次に、裏面ハードマスク310をエッチングする(ステップS209)。ここで、ステップS209における基板の断面構造を図10に示す。図10に示すように、裏面レジストマスク340の開口部341に対応する位置の裏面ハードマスク310が除去されて開口部311が形成される。裏面ハードマスク310のエッチングはウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。ここで、ウェットエッチング及びドライエッチングはステップS204の表面ハードマスク300のエッチングと同様の条件で処理することができる。
Next, the back
次に、支持基板150をエッチングする(ステップS210)。ここで、ステップS210における基板の断面構造を図11に示す。図11に示すように、裏面レジストマスク340の開口部341及び裏面ハードマスク310の開口部311に対応する位置の支持基板150を少なくともボックス層140に達するまでエッチングして開口部151を形成する。支持基板150のエッチングはウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。ここで、ウェットエッチング及びドライエッチングはステップS205の単結晶シリコン層130のエッチングと同様の条件で処理することができる。
Next, the
次に、樹脂層330及び裏面レジストマスク340を除去する(ステップS211)。ここで、ステップS211における基板の断面構造を図12に示す。樹脂層330及び裏面レジストマスク340の除去は、有機溶媒を用いてもよく、また、酸素プラズマ処理などのアッシングを用いてもよい。樹脂層330及び裏面レジストマスク340の除去は同一工程で行ってもよく、それぞれ別の工程で行ってもよい。
Next, the
上記有機溶媒としては、例えばレジストリムーバを使用することができる。レジストリムーバを用いて樹脂層330及び裏面レジストマスク340を除去した後に、露出された表面ハードマスク300、裏面ハードマスク310、及び開口部151の内部で露出したボックス層140の表面に残留した有機物を除去するためにSPM洗浄を行ってもよい。SPM洗浄は、硫酸過酸化水素水洗浄ともいい、H2O2:H2SO4=3:1で混合した薬液を70℃〜80℃に加熱して使用するもので、強力な酸化作用を利用して有機物の除去に効果がある洗浄方法である。SPM洗浄の後はIPA乾燥によって基板を乾燥してもよい。
As the organic solvent, for example, a registry mover can be used. After removing the
次に、表面ハードマスク300、裏面ハードマスク310、及び開口部151の内部で露出したボックス層140を除去する(ステップS212)。ここで、ステップS212における基板の断面構造を図13に示す。ここで、表面ハードマスク300、裏面ハードマスク310、及び開口部151の内部で露出したボックス層140の除去は全てを同一工程で行ってもよく、表面ハードマスク300と、裏面ハードマスク310及び開口部151の内部で露出したボックス層140と、をそれぞれ別の工程で行ってもよい。上記の工程はウェットエッチング又はドライエッチングによって行うことができる。ここで、ウェットエッチング及びドライエッチングはステップS204の表面ハードマスク300のエッチングと同様の条件で処理することができる。
Next, the front surface
ステップS212の工程によって、厚さが3μm以上10μm以下の単結晶シリコン層130が残り、薄板部100が形成される。ステップS210の支持基板150のエッチング及びステップS212のボックス層140のエッチングの2つステップを併せて基板を裏面側からエッチングするということもできる。つまり、ステップS210及びステップS212は、薄板部100に対応する領域の基板が3μm以上10μm以下の略均一の厚さとなり、単結晶シリコン層130に形成されたパターン131が透過部110となるように、裏面側から基板をエッチングする、ということができる。
By the step S212, the single
次に、図13に示す状態の基板を洗浄する(ステップS213)。ステップS213における洗浄は、SPM洗浄、APM洗浄、及びフッ酸洗浄を行うことができる。また、洗浄後はIPA乾燥によって基板を乾燥してもよい。ここで、APM洗浄は、アンモニア過酸化水素水洗浄ともいい、アンモニア(NH4OH):H2O2:H2O=1:2:5で混合した薬液を70℃〜80℃に加熱して使用するもので、有機物の除去及び不溶性のパーティクルの除去に効果がある洗浄方法である。 Next, the substrate in the state shown in FIG. 13 is cleaned (step S213). The cleaning in step S213 can be SPM cleaning, APM cleaning, and hydrofluoric acid cleaning. Further, after cleaning, the substrate may be dried by IPA drying. Here, APM cleaning is also referred to as ammonia hydrogen peroxide water cleaning, and a chemical solution mixed with ammonia (NH 4 OH): H 2 O 2 : H 2 O = 1: 2: 5 is heated to 70 ° C. to 80 ° C. This cleaning method is effective in removing organic substances and insoluble particles.
そして、最後に完成した基板(電子線露光用マスク)の検査を行う(ステップS214)。基板の検査は、光学顕微鏡を使用することができ、基板に照射した検査光のうち基板によって反射された光を検出する反射モードや、基板を透過した検査光を検出する透過モードによって行うことができる。また、その他の方法として、電子顕微鏡(SEM:Scanning Electron Microscope)を使用して、光学顕微鏡より高倍率の画像で基板を検査してもよい。 Then, an inspection of the finally completed substrate (electron beam exposure mask) is performed (step S214). The substrate can be inspected by using an optical microscope in a reflection mode for detecting light reflected by the substrate out of inspection light irradiated on the substrate and a transmission mode for detecting inspection light transmitted through the substrate. it can. As another method, an electron microscope (SEM: Scanning Electron Microscope) may be used to inspect the substrate with a higher magnification image than the optical microscope.
以上のように、本発明の実施形態1に係る電子線露光用マスクの製造方法によると、支持基板150を裏面側からエッチングする際に表面側に樹脂層330が形成されていることで、外力によって基板が歪むことを抑制することができる。その結果、薄板部100の形状が変形することを抑制することができる。つまり、製造工程において、薄板部の変形を抑制することができる。
As described above, according to the method for manufacturing an electron beam exposure mask according to the first embodiment of the present invention, when the
〈実施形態1の変形例〉
本発明の実施形態1の変形例に係る電子線露光用マスクについて、図14を用いて詳細に説明する。図14は、本発明の実施形態1の変形例に係る電子線露光用マスクの概要を示す平面図である。図14に示す電子線露光用マスク11の断面構造は、図1に示す電子線露光用マスク10の断面構造と同様の構造とすることができる。
<Modification of
An electron beam exposure mask according to a modification of the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. FIG. 14 is a plan view showing an outline of an electron beam exposure mask according to a modification of the first embodiment of the present invention. The cross-sectional structure of the electron
図14に示すように、電子線露光用マスク11は、形状の異なる第1透過部400、第2透過部410、第3透過部420、及び第4透過部430を有している。ここで、第1透過部400と第2透過部410とは、平面視において互いに異なる平面アスペクト比を有している。また、第3透過部420及び第4透過部430はそれぞれ非透過部421及び431が支持部材422及び432によって支持されることで、疑似的な中空構造が構成されている。
As shown in FIG. 14, the electron
以上のように、本発明の実施形態1に係る電子線露光用マスクによると、1つの薄板部に形状の異なる複数の透過部を設けることができる。したがって、1つの電子線露光用マスクで多くの組み合わせのパターンを実現することができるため、電子線露光用マスクに要する費用を低減することができ、また、異なるパターンを形成する際に電子線露光用マスクを取り換える必要がないため、工程を短縮化することができ、製造コストを低減することができる。
As described above, according to the electron beam exposure mask according to
なお、本発明は上記の実施形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
10、11:電子線露光用マスク
100:薄板部
110:透過部
120:非透過部
130:単結晶シリコン層
131:パターン
140:ボックス層
150:支持基板
151、301、311、321、341:開口部
200:支持部
300:表面ハードマスク
310:裏面ハードマスク
320:表面レジストマスク
330:樹脂層
340:裏面レジストマスク
400:第1透過部
410:第2透過部
420:第3透過部
421、431:中空構造
422、432:支持部材
430:第4透過部
10, 11: Mask for electron beam exposure 100: Thin plate portion 110: Transmission portion 120: Non-transmission portion 130: Single crystal silicon layer 131: Pattern 140: Box layer 150:
Claims (8)
前記電子線を透過する矩形形状の第1透過部及び第2透過部と、前記第1透過部及び前記第2透過部の周囲に存在し前記電子線を遮断する非透過部と、を有する薄板部と、
前記薄板部を支持する枠状の支持部と、
を有し、
前記薄板部は、3μm以上10μm以下の略均一の厚さであり、
前記薄板部の平面視における形状は、略矩形形状であり、前記略矩形形状の角部は曲率半径が10μm以上50μm以下のラウンド形状であることを特徴とする電子線露光用マスク。 An electron beam exposure mask used in an exposure apparatus in which a plurality of electron beam exposure masks are stacked in the traveling direction of the electron beam,
A thin plate having a rectangular first transmissive portion and second transmissive portion that transmits the electron beam, and a non-transmissive portion that is present around the first transmissive portion and the second transmissive portion and blocks the electron beam. And
A frame-like support part for supporting the thin plate part;
Have
The thin plate portion has a substantially uniform thickness of 3 μm or more and 10 μm or less,
The shape of the thin plate portion in plan view is a substantially rectangular shape, and the corner portion of the substantially rectangular shape has a round shape with a radius of curvature of 10 μm or more and 50 μm or less .
前記基板の第1面側に、前記薄板部に対応する領域に前記透過部に対応するパターンを
形成し、
前記第1面側に、前記パターンを覆う樹脂層を形成し、
前記薄板部に対応する領域の前記基板が3μm以上10μm以下の略均一の厚さとなり、平面視において、略矩形形状の角部がラウンド形状である前記薄板部において、前記ラウンド形状の曲率半径が10μm以上50μm以下となり、前記パターンが前記透過部となるように、前記第1面側の反対側の第2面側から前記基板をエッチングし、
前記樹脂層を除去することを特徴とする電子線露光用マスクの製造方法。 In an exposure apparatus in which a plurality of electron beam exposure masks are stacked in the traveling direction of the electron beam, a transmissive portion that transmits the electron beam, and a non-transmissive portion that exists around the transmissive portion and blocks the electron beam A manufacturing method for manufacturing an electron beam exposure mask having a thin plate portion and a frame-shaped support portion for supporting the thin plate portion from a substrate,
On the first surface side of the substrate, a pattern corresponding to the transmission portion is formed in a region corresponding to the thin plate portion,
Forming a resin layer covering the pattern on the first surface side;
In the thin plate portion in which the substrate in the region corresponding to the thin plate portion has a substantially uniform thickness of 3 μm or more and 10 μm or less and the corner portion of the substantially rectangular shape is round shape in plan view, the radius of curvature of the round shape is Etching the substrate from the second surface side opposite to the first surface side, so that the pattern becomes the transmissive portion in a range of 10 μm to 50 μm,
A method for producing an electron beam exposure mask, comprising removing the resin layer.
前記薄板部は、前記シリコン層に形成されることを特徴とする請求項5又は6に記載の電子線露光用マスクの製造方法。 The substrate is an SOI substrate having a support substrate, a first silicon oxide layer disposed on the support substrate, and a silicon layer disposed on the first silicon oxide layer,
The method for manufacturing an electron beam exposure mask according to claim 5 , wherein the thin plate portion is formed in the silicon layer.
前記第2面側から、前記薄板部に対応する領域の前記第2酸化シリコン層及び前記支持基板を前記第1酸化シリコン層に達するまでエッチングし、
前記第2酸化シリコン層及び前記薄板部に対応する領域の前記第1酸化シリコン層を同一工程でエッチングすることを特徴とする請求項7に記載の電子線露光用マスクの製造方法。
Before etching the substrate from the second surface side, a second silicon oxide layer is formed on the second surface side of the SOI substrate;
Etching the second silicon oxide layer and the support substrate in the region corresponding to the thin plate portion from the second surface side until reaching the first silicon oxide layer,
8. The method of manufacturing an electron beam exposure mask according to claim 7 , wherein the second silicon oxide layer and the first silicon oxide layer in a region corresponding to the thin plate portion are etched in the same step.
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