JPS62106625A - 露光マスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 遮蔽基板表面に、厚みの薄い所定パターン穴を設け、裏
面にそのパターン穴を含んで、そのパターン穴より大き
くくり抜いた厚みの厚い穴を設けた露光マスクにする。

そうすれば、その露光マスクを用いて、電子、イオン、
Ｘ線などの一括露光ができる。

［産業上の利用分野］ 本発明は露光マスクに係り、特に、イオンビーム露光、
電子ビーム露光、Ｘ線露光などに用いる穴開きマスクに
関する。

ＩＣなどの半導体装置を製造する際に、リソグラフィ技
術が用いられており、その内、従前から使用されている
紫外線露光法では、フォトマスクが必須の材料となって
いる。周知のように、このフォトマスクは、クロム薄膜
などのマスクパターンを透明なガラス基板上に形成した
マスクである。

しかし、ＩＣの微細化と共に、紫外線露光法では露光波
長の限界で、高精度にパターンニングでき難くなってき
た。そのため、電子ビーム露光。

Ｘ線露光、イオンビーム露光などが研究され、現在、電
子ビーム露光法が既に汎用されている。

ところが、現在の電子ビーム露光法はパターンを計算処
理系に内蔵させ、細く絞ったビームをスキャンニング（
走査）して、パターンを描画する、所謂、マスクレスの
露光方法である。

従って、高価な装置を用いて、露光処理に長時間を要し
、処理コストが高くなる欠点がある。そのため、従前か
らの紫外線露光のようなマスクを用いた一括露光処理が
要望されている。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点コさて、
上記のように、電子ビーム露光がマスクレスの露光方法
をおこな−っている理由は、ガラス基板を用いると、荷
電子が基板に吸収されて、透過しないからである７、ま
た、イオンビーム露光も同様に荷電子による露光である
から、従来のようなガラス基板を用いたフォトマスクを
利用することはできない。

一方、穴開きパターンを設けた穴開きマスクが作成でき
れば、その穴開きマスクを用いて電子ビーム露光やイオ
ンビーム露光の一括露光方法が可能になる。しかし、機
械的強度をもった厚みのある基板上に微細な穴開きパタ
ーンを形成することは至難なことである。

他方、Ｘ線露光は、シリコン薄膜やアルミナ薄膜などが
Ｘ線を透過して、現在１、このような薄膜の上に金（Ａ
ｕ）パターンを形成したＸ線用マスクが作成されている
。しかし、それは非常に薄膜の材料で、材料が限定され
て高価なものとなっており、且゛つ、機械的に強度が弱
い欠点がある。

本発明は、このような問題点にかんがみ、電子ビーム露
光などを安価におこなうための、機械的な強度をも゛つ
た穴開き露光マスクを提案するものである。

［問題点を解決するための手段］ その問題は、マスク基板面の基板厚の薄い部分に所定手
法のパターン穴を設け、且つ、該パターン穴を含んで、
該パターン穴より大きい穴を基板厚のＩＩい部分に設け
た露光マスクによって解決される。

［作用］ 即ち、本発明は、微細な所定のパターン穴が設けられる
ように、そのパターン穴部分を薄く形成し、その周囲を
大きくくり抜いて、全体は厚みの厚いマスク基板にする
。

そうすれば、電子、イオン、Ｘ線などの一括露光に用い
る機械的な強度の強い露光マスクが得られ、この露光マ
スクを用いると、一括露光によって露光処理が安価にな
るう 「実施例］ 以下、図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる露光マスクの断面図を示してお
り、１はシリコン基板、２は基板表面の二酸化シリコン
（Ｓｉ０２）膜（膜厚５０００人）、３は基板裏面の５
ｉ０２膜（膜厚３μｍ）、ＰＬは所定寸法のパターン穴
、　Ｐ２は大きな穴、　ＭＬ　Ｍ２は位置合わせマーク
である。

シリコン基板１は厚さ数百μｍの基板を必要部分なだけ
厚さ５０ＩＪｍにして、その部分に深さ３μｍ程度の所
定寸法のパターン穴Ｐ１を設け、そのパターン穴Ｐ１を
含んで、裏面より深さ４７μｍの大きな穴Ｐ２を形成す
る。そうすれば、１μｍ前後の微細寸法をもった穴開き
パターンＰ１が得られる。

この穴開きパターンＰ１は、公知のフォトマスクと同し
く、１：１に等倍に露光するパターン寸法にして、且つ
、】チップ分のパターンを露光マスクに設け、ステップ
アンドレビートによって露光する方式に適用する。即ち
、本発明の露光マスクは、所謂、等倍露光のレチクルで
あり、このような穴開きマス〜りは電子ビーム露光、イ
オンビーム露光、Ｘ線露光の他、紫外線露光、遠紫外線
露光にも利用することができる。なお、この露光マスク
を電子ビーム露光法に用いる時１．ビームはシャワー状
に噴射して露光される。

次に、第２図（ａｌ〜（ｅ）に示す工程順断面図によっ
て　その形成ｊ：；法を説明する。まず、同図ｆａ）に
示すように、Ｉ’にさ３００μｍのシリコン基板１を裏
面からエツチングして、パターン形成に必要な部分だけ
厚さ約５ＬＪｍにする。エツチングは、５Ｆ６（六弗化
硫黄）ガスなどを用いたドライエツチング法が適用され
る。

次いで、第２図（ｂ）に示すように、シリコン基板１を
熱酸化して両面に膜厚５０００人の５ｉ０２膜を生成し
、更に、裏面には気相成長法で膜厚２〜３μｍの５ｉ０
２膜を被着する。そうするパＳ、表面に膜厚５０００人
の５ｉ０２膜２が形成され、裏面に膜厚３μｍの５ｉ０
２膜３が形成される。

次いで、第２図（Ｃ）に示すように、従来の電子ビーム
露光法によって露光して、表面にレジストマスク（図示
せず）を設け、エツチングして深さ３μｍ程度の所定寸
法のパターンＰ１を形成する。この時、同時に位置合わ
せマークＭ１をも形成する。

Ｓｉ○２膜２のエツチングにはトリフロロメタン（Ｃ１
（Ｈ３）ガスを用い、シリコン基板１のエツチングには
ＳＦ６を用いる。

次いで、第２図ｆｄ）に示すように、両面位置合わせ装
置を用いて、裏面に位置合わせマークＭ２を設けた後、
そのマークＭ２を基準にして、裏面にレジストマスク（
図示せず）を設け、エツチングしてパターンＰ１にまで
達する大きくて深いパターン穴Ｐ２を形成する。これは
、大きなバタ〜ンであるから、深くまでエツチングが可
能である。

上記のようにして形成すれば、微細な穴開きパターンを
設けた、機械的強度の強い露光マスクが得られる。尚、
所定寸法のパターンＰ１部分周囲の膜厚が３μｍとなっ
ており、十分に荷電子照射の遮蔽性が得られるが、若し
Ｘ線ビームなどの照射を透過する心配があれば、表面に
金などの重金属を蒸着、またはスパッタすればよい。

且つ、上記例は、１つのパターンＰ１に対して１つの裏
面パターンＰ２を形成しているが、それには限ぎること
なく、近接した２つの表面パターンＰ１には、１つの裏
面パターンＰ２を形成するだけでもよい。また、上記は
両面に位置合わせマーク旧。

門２を設けた例で説明したが、裏面パターンＰ２は精度
が余り必要ではないから、この位置合わせマークを省略
しても形成できる。

尚、シリコン基板の他、基板にはＧａＡｓ、　Ｉｎ　Ｐ
のような化合物半導体基板、各種の金属膜、ポリイミド
等の有機物膜を用いて、露光マスクを作成することがで
きる。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば電子ビ
ーム露光、イオンビーム露光、Ｘ線露光などの露光方法
において、一括露光が容易に可能になるため、露光処理
工数が減少して、コストが低減される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる露光マスクの断面図、第２図（
ａｌ〜（ｅｌはその形成工程順断面図である。 図において、 １はシリコン基板、　　２，３は５ｉ０２膜、Ｐｌは表
面に設けた所定寸法のパターン、Ｐ２は裏面に設けた大
きなパターン、 Ｍｌ、　Ｍ２は位置合わせマーク を示している。 ォ発ＢＦｊ、ｒ＝η１霞；芝７スフの由ヤ４閏　　　簡
２＠　１　図 ／ｉ榔〕ｑ＋て、ア；トスン・坪スフ？リファ１〉１ミ
◇（′工に５ニー１ｎつ−向ＩＩＩ第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マスク基板面の基板厚の薄い部分に所定寸法のパターン
   穴を設け、且つ、該パターン穴を含んで、該パターン穴
   より大きい穴を基板厚の厚い部分に設けたことを特徴と
   する露光マスク。