JP2006023681A - Mask for charged particle ray exposure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mask form which can suppress the total mass of the mask and increase rigidity of the mask at a time in a mask to be used for projection electron beam lithography. <P>SOLUTION: A substrate is further bonded to a mask substrate for reinforcement, wherein the mask used has a beam structure so as to keep the required strength and rigidity as well as to suppress the mass of the mask. The strength of the mask per mass can be increased by constituting a honeycomb structure or a grid structure considering the loading direction for the beam structure of the substrate for reinforcement. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子線等の荷電粒子線を用いる荷電粒子線リソグラフィにおいて使用されるパタン転写用の荷電粒子線露光用マスクマスクに関する。   The present invention relates to a charged particle beam exposure mask mask for pattern transfer used in charged particle beam lithography using a charged particle beam such as an electron beam.

電子線などの荷電粒子線源を光源とし、マスクを用いてその透過ビーム像を試料基板上へ投影するパタン投影式の電子線リソグラフィにおいては、一般にシリコンやダイアモンド等の数μmないしはそれ以下の薄膜をマスクに用いる。例えばシリコン薄膜を用いたマスクの場合SOI(Silicon On Insulator)基板を用い、基板中の投影パタンを作成する領域(すなわちマスクとして利用する領域)のみ基板裏面からシリコン基板と絶縁膜をエッチングし表面のシリコン薄膜のみを残すことでマスクとして利用する薄膜を形成する。マスクとして用いる薄膜の材料に応じてSOI基板以外にもシリコン以外の薄膜を表面に形成したシリコン基板を用いて作成されることがある。   In pattern projection type electron beam lithography in which a charged particle beam source such as an electron beam is used as a light source and a transmitted beam image is projected onto a sample substrate using a mask, generally a thin film of several μm or less such as silicon or diamond Is used as a mask. For example, in the case of a mask using a silicon thin film, an SOI (Silicon On Insulator) substrate is used, and the silicon substrate and the insulating film are etched from the back side of the substrate only in the region where the projection pattern in the substrate is created (ie, the region used as a mask) A thin film used as a mask is formed by leaving only the silicon thin film. Depending on the material of the thin film used as a mask, a silicon substrate having a thin film other than silicon formed on the surface in addition to the SOI substrate may be used.

図13は、電子ビーム投影露光(Electron Projection Lithography:EPL)の概念図である。すなわち、電子線2が、開口部3と薄膜部4を有するステンシルマスク5を透過した後、散乱電子線6と非散乱電子線7とが投影レンズ8を透過し、続いて制限アパーチャ9を透過して、ウェーハ12上のレジスト11を露光する。   FIG. 13 is a conceptual diagram of electron beam projection exposure (EPL). That is, after the electron beam 2 passes through the stencil mask 5 having the opening 3 and the thin film portion 4, the scattered electron beam 6 and the non-scattered electron beam 7 pass through the projection lens 8 and subsequently pass through the limiting aperture 9. Then, the resist 11 on the wafer 12 is exposed.

図14は、電子ビーム投影露光(LES)装置の概念図である。すなわち、電子銃13から放たれた電子線が、三つのコンデンサレンズ14を透過し、マスクステージ16上のマスク1を透過した後、さらに二つの投影レンズを透過して、ウェーハステージ13上のウェーハ12に露光される。   FIG. 14 is a conceptual diagram of an electron beam projection exposure (LES) apparatus. That is, the electron beam emitted from the electron gun 13 passes through the three condenser lenses 14, passes through the mask 1 on the mask stage 16, then passes through the two projection lenses, and then passes through the wafer on the wafer stage 13. 12 is exposed.

図15は、一般的な電子線リソグラフィ用のマスクの平面構造を表す模式図である。マスクとしてパタンを形成する部分は、薄膜のみを残して基板のシリコンは除去される。すなわち、同図に表したように、マスク1においては、基板100上に、正方形の薄膜領域200が配列状に並んでいる。各薄膜領域200内には、転写パタン形成領域が存在する。   FIG. 15 is a schematic diagram showing a planar structure of a general mask for electron beam lithography. In the portion where the pattern is formed as a mask, the silicon of the substrate is removed leaving only the thin film. That is, as shown in the figure, in the mask 1, the square thin film regions 200 are arranged in an array on the substrate 100. Within each thin film region 200, there is a transfer pattern forming region.

図16は、図14におけるA−A線における断面構造を例示する模式図である。
同図に表したように、薄膜領域200を取り囲む領域300は基板のシリコンが残されていて、これを「梁」と呼んでいる。一般的に、パタン形成領域を全面に亘って連続的に薄膜化するとマスクの歪みや撓みが大きくなりマスクに要求される精度を実現できないため、パタン形成領域を小さな領域に分割し、その間に基板シリコンを残した梁状の部分(支柱)300を形成する。
FIG. 16 is a schematic view illustrating a cross-sectional structure taken along line AA in FIG.
As shown in the figure, the region 300 surrounding the thin film region 200 is left with silicon of the substrate, which is called “beam”. In general, if the pattern formation region is continuously thinned over the entire surface, the distortion and deflection of the mask increase and the accuracy required for the mask cannot be realized. Therefore, the pattern formation region is divided into small regions, and the substrate is formed between them. A beam-like portion (post) 300 is formed leaving silicon.

図17は、一般的なマスク1の、図1におけるB部の斜視構造を例示する模式図である。同図に表したように、基板100上に、正方形の薄膜領域200が縦横に配列状に並んでいて、隣りあう薄膜領域200は、梁300によって仕切られている。   FIG. 17 is a schematic view illustrating a perspective structure of a B portion in FIG. 1 of a general mask 1. As shown in the figure, square thin film regions 200 are arrayed vertically and horizontally on a substrate 100, and adjacent thin film regions 200 are partitioned by beams 300.

ただし、基板シリコンを支持基板として、近年さらに高精度化が要求される露光精度を実現するためには、マスク自体の高精度化も避けられない状況が予想される。マスクの高精度化のためにはマスクの剛性を上げることは重要であり、機械的により強固なマスクを実現する必要がある。   However, in order to realize the exposure accuracy that has been required to be further improved in recent years using the substrate silicon as a supporting substrate, it is expected that the mask itself cannot be improved in accuracy. In order to improve the accuracy of the mask, it is important to increase the rigidity of the mask, and it is necessary to realize a mechanically stronger mask.

この様な要求に対応するため、例えば支持基板の厚さを増す提案がなされている(例えば、特許文献1参照)。従来のSOI基板ではその厚さは1mmにも満たないが、支持基板としてさらに厚いものとするため、厚さ数mmの基板をマスクに貼り合わせる手法などが提案されている。   In order to meet such a demand, for example, a proposal to increase the thickness of the support substrate has been made (for example, see Patent Document 1). A conventional SOI substrate has a thickness of less than 1 mm, but in order to make it even thicker as a support substrate, a method of attaching a substrate having a thickness of several mm to a mask has been proposed.

図18は、従来のマスクの断面構造を例示する模式図である。
図18(a)は、従来の一般的なマスクの断面を示している。すなわち、基板100に、基板100をエッチングして形成した薄膜領域200と、基板100が取り残されている梁部分300が存在する。
FIG. 18 is a schematic view illustrating the cross-sectional structure of a conventional mask.
FIG. 18A shows a cross section of a conventional general mask. That is, a thin film region 200 formed by etching the substrate 100 and a beam portion 300 where the substrate 100 is left are present on the substrate 100.

図18(b)、(c)は、マスクに補強用の基板150を貼り合わせて作成したマスクの断面構造を示している。すなわち、図18(b)の例では、基板100の、薄膜領域200が形成されていない側の面に、補強用の基板150を貼り合わせている。補強板150は、均一な板状である。一方、図18(c)の例では、薄膜領域200が形成されている側の面に、補強用の基板150を貼り合わせている。この場合も補強板150は、均一な板状である。   FIGS. 18B and 18C show a cross-sectional structure of a mask formed by bonding a reinforcing substrate 150 to the mask. That is, in the example of FIG. 18B, the reinforcing substrate 150 is bonded to the surface of the substrate 100 where the thin film region 200 is not formed. The reinforcing plate 150 has a uniform plate shape. On the other hand, in the example of FIG. 18C, a reinforcing substrate 150 is bonded to the surface on which the thin film region 200 is formed. Also in this case, the reinforcing plate 150 has a uniform plate shape.

図19は、補強用の基板を貼り合わせてあるマスクの平面構造を表す模式図である。
同図に表したように、マスクにおいては、補強用の基板15を貼り合わせてある基板100上に、正方形の薄膜領域200が配列状に並んでいる。補強のために貼り合わせる補強用の基板150の形状は、従来の手法では、図19に示す様な形状となっている。すなわち、パタン形成のために薄膜化される領域を除いた全てに亘って支持基板を貼り付ける形となっている。
FIG. 19 is a schematic diagram showing a planar structure of a mask to which a reinforcing substrate is bonded.
As shown in the figure, in the mask, square thin film regions 200 are arranged in an array on a substrate 100 on which a reinforcing substrate 15 is bonded. The shape of the reinforcing substrate 150 to be bonded for reinforcement is as shown in FIG. 19 in the conventional method. That is, the support substrate is pasted over the entire area except for the region to be thinned for pattern formation.

補強用の基板150を貼り合わせる手順は、元の基板100の裏面エッチングを終え所望の領域の薄膜化領域200を形成し終えた段階で貼り合わされる場合と、補強用の基板150を先に張り合わせた後に所望の領域の基板をエッチングして薄膜化領域200を形成する場合がある。前者の様に薄膜化後に貼り合わせる場合には、貼り合わせる補強用の基板は貼り合わせる前に予め薄膜部に重なる部分等が抜かれた形に加工されている必要がある。
特開2003−158069号公報
The procedure for attaching the reinforcing substrate 150 includes the case where the original substrate 100 is etched after the back surface etching is completed and the thinned region 200 of the desired region is formed, and the case where the reinforcing substrate 150 is attached first. In some cases, the thinned region 200 may be formed by etching the substrate in a desired region. In the case of pasting together after thinning as in the former case, the reinforcing substrate to be pasted needs to be processed into a shape in which a portion overlapping the thin film portion has been removed in advance before the pasting.
JP 2003-158069 A

従来手法のように、元の基板に補強用の基板を貼り付けることによって支持基板を厚くする手法では、支持基板の機械的強度を増す効果は確かにあるが、マスク自体の質量を増大させるという問題が生じる。実際の露光においてマスクは露光装置のマスクステージ駆動により動きを伴う。マスクの質量が増大に対して同じ加速度を確保するためにはマスクステージの駆動力を増大する必要が生じ、より大掛かりなステージを必要とすることになる。このことから、マスクには強度、剛性を高めたいという要求と、質量は小さくしたいという相反する要求があり、それらの両立が求められている。   The method of thickening the support substrate by attaching a reinforcing substrate to the original substrate as in the conventional method has the effect of increasing the mechanical strength of the support substrate, but it increases the mass of the mask itself. Problems arise. In actual exposure, the mask is moved by driving the mask stage of the exposure apparatus. In order to secure the same acceleration as the mass of the mask increases, it is necessary to increase the driving force of the mask stage, which requires a larger stage. For this reason, there is a conflicting demand for increasing the strength and rigidity of the mask and a conflicting desire for reducing the mass, and both are required.

また、支持基板の厚みを一様に増して強度を高めたマスクにおいては、無理な変形が加わった場合などに相対的に弱い薄膜部分に変形が集中し易くなるといったことも懸念される。   Further, in a mask in which the thickness of the support substrate is increased uniformly to increase the strength, there is a concern that the deformation tends to concentrate on a relatively weak thin film portion when an excessive deformation is applied.

本発明はかかる課題の認識に基づいてなされたものであり、その目的は、軽量で十分な強度が確保できる補強構造を有する荷電粒子線露光用マスクを提供することにある。   The present invention has been made on the basis of recognition of such problems, and an object of the present invention is to provide a charged particle beam exposure mask having a reinforcing structure that is lightweight and can ensure sufficient strength.

上記目的を達成するために、本発明によれば、
薄膜と、
前記薄膜を支持する支柱を形成する第1の基板と、
前記第1の基板を補強する第2の基板と、
を備え、
前記第2の基板が略格子状の梁構造を有することを特徴とする荷電粒子線露光用マスクが提供される。
In order to achieve the above object, according to the present invention,
A thin film,
A first substrate forming a column supporting the thin film;
A second substrate for reinforcing the first substrate;
With
A charged particle beam exposure mask is provided in which the second substrate has a substantially lattice beam structure.

ここで、前記第2の基板は、ハニカム状の梁構造を有するものとすることができる。
または、前記第2の基板は、荷電粒子線露光の際に保持される部位を略中心として放射状方向に延在する複数の梁と、前記複数の梁と略直交方向に延在する複数の梁と、を有するものとすることができる。
Here, the second substrate may have a honeycomb beam structure.
Alternatively, the second substrate includes a plurality of beams extending in a radial direction about a portion held at the time of charged particle beam exposure and a plurality of beams extending in a direction substantially orthogonal to the plurality of beams. And can have.

また、前記第2の基板は、露光パタン形成領域を取り囲む枠状の梁構造を有するものとすることができる。
また、前記第2の基板は、前記荷電粒子線露光の際に保持される部位において前記梁構造が形成されず前記梁の厚みを有する連続的な板状部とされているものとすることができる。
The second substrate may have a frame-like beam structure surrounding the exposure pattern formation region.
Further, the second substrate may be a continuous plate-like portion having a thickness of the beam without forming the beam structure at a portion held in the charged particle beam exposure. it can.

マスク基板を補強するために貼り付ける補強用基板に梁構造を持ったものを用いることで、基板に要求される強度、剛性を確保しつつ、マスクの質量を抑えることができる。また補強用基板の梁構造をハニカム構造や荷重方向を考慮した格子構造とすることで、マスクの質量あたりの強度を高めることができる。   By using a reinforcing substrate having a beam structure for reinforcing the mask substrate, the mass of the mask can be suppressed while ensuring the strength and rigidity required for the substrate. Further, the strength per mass of the mask can be increased by making the beam structure of the reinforcing substrate a honeycomb structure or a lattice structure taking the load direction into consideration.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の実施の形態にかかるマスクの平面構造を拡大して例示する模式図である。
同図に表したように、本発明の実施の形態にかかるマスク1においては、基板10に補強用の基板15が貼り合わせてある。そして、正方形状の複数の薄膜領域20が縦横に配列状に並んでいる。本発明の実施の形態にかかるマスクでは、補強用の基板15が格子状に加工されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view illustrating an enlarged plan structure of a mask according to an embodiment of the present invention.
As shown in the figure, in the mask 1 according to the embodiment of the present invention, a reinforcing substrate 15 is bonded to the substrate 10. A plurality of square thin film regions 20 are arranged vertically and horizontally in an array. In the mask according to the embodiment of the present invention, the reinforcing substrate 15 is processed into a lattice shape.

図2は、本発明の実施の形態にかかるマスクの断面構造の2つの具体例を例示する模式図である。図2(a)に表した具体例の場合、基板10の、薄膜領域20が形成されていない側の面に、補強用の基板15が貼り合わされている。一方、図2(b)に表した具体例の場合、薄膜領域20が形成されている側の面に、補強用の基板15を貼り合わされている。
これら断面図からも分かるように、本実施形態においては、薄膜領域20にある支柱構造とは別に支持基板部についても補強基板15が梁構造を持つ形となっている。格子状の梁の間隔や幅についてはマスクに求められる強度に応じて決定するものとすると同時に、マスクパタンが形成される薄膜領域20の支柱の間隔や幅も考慮し、その支柱の間隔と同じにすることや、あるいは薄膜領域20の支柱の間隔の整数倍あるいは整数分の1となる間隔を選択する場合などが挙げられる。
FIG. 2 is a schematic view illustrating two specific examples of the cross-sectional structure of the mask according to the embodiment of the invention. In the case of the specific example shown in FIG. 2A, a reinforcing substrate 15 is bonded to the surface of the substrate 10 where the thin film region 20 is not formed. On the other hand, in the specific example shown in FIG. 2B, a reinforcing substrate 15 is bonded to the surface on which the thin film region 20 is formed.
As can be seen from these cross-sectional views, in the present embodiment, the reinforcing substrate 15 has a beam structure for the supporting substrate portion in addition to the support structure in the thin film region 20. The spacing and width of the lattice beams are determined according to the strength required for the mask, and at the same time, considering the spacing and width of the struts of the thin film region 20 where the mask pattern is formed, the same spacing as the struts. Or selecting an interval that is an integral multiple or 1 / integer of the interval between struts of the thin film region 20.

補強用の基板15に上述の様な構造を持たせることによって、部材(補強用の基板15)の質量を小さくすることができると共に基板の撓みなどに対しては質量あたりの強度を増すことができる。   By providing the reinforcing substrate 15 with the above-described structure, the mass of the member (reinforcing substrate 15) can be reduced, and the strength per unit mass can be increased against bending of the substrate. it can.

図3は、本発明の実施例に係るマスクと、従来のマスクの曲げモーメントを説明するための模式図である。すなわち、同図(a)及び(b)は、従来のマスクにおける任意の2箇所の断面図であり、同図(c)は、本発明のマスクにおける基板15の梁の部分の縦断面図であり、同図(d)は本発明のマスクにおける基板15の梁の部分の横断面図である。ここで、本発明のマスクは、補強用の基板15の厚みを2倍にし、その半分の領域を除去している。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a bending moment of a mask according to an embodiment of the present invention and a conventional mask. That is, FIGS. 4A and 4B are cross-sectional views of two arbitrary positions in the conventional mask, and FIG. 4C is a vertical cross-sectional view of the beam portion of the substrate 15 in the mask of the present invention. FIG. 4D is a cross-sectional view of the beam portion of the substrate 15 in the mask of the present invention. Here, in the mask of the present invention, the thickness of the reinforcing substrate 15 is doubled and half of the area is removed.

図3(a)及び(b)に表したマスクと、(c)及び(d)に表したマスクの強度を比較すると、補強基板15の質量は同じであるが、基板の曲げ強度に関しては厚みを2倍にして表面積を2分の1にした場合(図3(c)及び(d))の方が「曲げ」などの外力に対して強くなる。つまり、本発明による様に補強用の基板15を格子状の構造に加工することで、質量当りのマスク強度(剛性)を高めることができる。
また、図19に例示した従来の補強基板の構造では、支柱が格子状構造を持つ薄膜領域20と、全面に基板が残された補強用基板部の領域とで基板の剛性が極端に異なり、外力などによってもたらされる変形が薄膜部により集中し易いという懸念があった。これに対して、本発明によれば、補強用の基板も梁構造とすることで補強用基板部と薄膜領域との剛性の差も小さくなり、薄膜領域への変形の集中を低減する効果も得られる。
When the strengths of the masks shown in FIGS. 3A and 3B and the masks shown in FIGS. 3C and 3D are compared, the mass of the reinforcing substrate 15 is the same, but the thickness of the bending strength of the substrate is the same. Is doubled and the surface area is halved (FIGS. 3 (c) and 3 (d)) are stronger against external forces such as "bending". That is, the mask strength (rigidity) per mass can be increased by processing the reinforcing substrate 15 into a lattice structure as in the present invention.
Further, in the structure of the conventional reinforcing substrate illustrated in FIG. 19, the rigidity of the substrate is extremely different between the thin film region 20 in which the support has a lattice structure and the region of the reinforcing substrate portion where the substrate is left on the entire surface, There was a concern that deformation caused by external force or the like is more likely to concentrate on the thin film portion. On the other hand, according to the present invention, since the reinforcing substrate also has a beam structure, the difference in rigidity between the reinforcing substrate portion and the thin film region is reduced, and the effect of reducing the concentration of deformation in the thin film region is also achieved. can get.

以下、実施例を参照しつつ本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples.

図4は、本発明の第1の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。同図に表したように、本発明の実施の形態にかかるマスク1においては、基板10に補強用の基板15が貼り合わせてある。そして、複数の、正方形状の薄膜領域20が縦横に配列状に並んでいる。本発明の第1の実施例にかかるマスクでは、補強用の基板15がハニカム状に加工されている。   FIG. 4 is a schematic view illustrating the planar structure of the mask according to the first embodiment of the invention. As shown in the figure, in the mask 1 according to the embodiment of the present invention, a reinforcing substrate 15 is bonded to the substrate 10. A plurality of square-shaped thin film regions 20 are arranged in rows and columns. In the mask according to the first embodiment of the present invention, the reinforcing substrate 15 is processed into a honeycomb shape.

ハニカム構造は一般的に材料最小で最大強度得る構造とされており、マスク面の撓みや面方向の外力、曲げ等に対して上述の格子状構造と同等の剛性を得るためにより質量を小さくできる効果があり、あるいは格子状構造と同じ質量でより剛性の高いマスクを作成することができる。すなわち、前述した、補強用の基板を格子状に加工したマスクと同様の効果が得られる。   The honeycomb structure is generally configured to obtain the maximum strength with the minimum material, and the mass can be reduced by obtaining the same rigidity as the above-described lattice structure with respect to bending of the mask surface, external force in the surface direction, bending, and the like. There is an effect, or a mask having higher rigidity can be produced with the same mass as the lattice structure. That is, the same effect as the mask obtained by processing the reinforcing substrate into a lattice shape can be obtained.

次に、本発明の第2の実施例について説明する。
図5は、本発明の第2の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。同図に表したように、本発明の実施の形態にかかるマスク1においては、基板10に補強用の基板15が貼り合わせてある。そして、複数の、正方形状の薄膜領域20が縦横に配列状に並んでいる。本発明の第2の実施例にかかるマスクでは、補強用の基板15のうち、真空チャックや静電チャック等でマスクを吸着し保持される領域40では全面にわたって補強基板15をそのまま残し、それ以外の薄膜領域を除く領域では格子状の梁構造としている。チャッキングされる部分の補強基板15をそのまま残すことにより、チャッキングの際の変形を抑制することが可能となる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic view illustrating the planar structure of a mask according to the second embodiment of the invention. As shown in the figure, in the mask 1 according to the embodiment of the present invention, a reinforcing substrate 15 is bonded to the substrate 10. A plurality of square-shaped thin film regions 20 are arranged in rows and columns. In the mask according to the second embodiment of the present invention, the reinforcing substrate 15 is left as it is in the region 40 where the mask is attracted and held by a vacuum chuck, an electrostatic chuck or the like among the reinforcing substrate 15, and the rest The region excluding the thin film region has a lattice beam structure. By leaving the reinforcing substrate 15 of the portion to be chucked as it is, it becomes possible to suppress deformation at the time of chucking.

図6は、露光装置や測定装置がこのマスク1を保持する際に真空チャックや静電チャック等でマスク1を吸着し保持する領域を示している。すなわち、円形のマスク1に内接する正方形以外の領域が、真空チャックや静電チャック等でマスク1を吸着し保持するために占領される領域40となる。この部分の補強用の基板15に、上述の格子状あるいはハニカム状の構造を持たせると吸着力が低下するという懸念がある。このことを解決するために、装置がマスクを吸着する領域40については補強基板の梁構造を無くしたものとすることが有効である。   FIG. 6 shows a region where the mask 1 is attracted and held by a vacuum chuck, an electrostatic chuck or the like when the exposure apparatus or measurement apparatus holds the mask 1. That is, the area other than the square inscribed in the circular mask 1 becomes the area 40 occupied to attract and hold the mask 1 with a vacuum chuck or an electrostatic chuck. If the reinforcing substrate 15 in this portion has the above-described lattice-like or honeycomb-like structure, there is a concern that the adsorptive power is reduced. In order to solve this problem, it is effective to eliminate the beam structure of the reinforcing substrate in the region 40 where the apparatus sucks the mask.

上述に示す構造とすることで、マスク保持のための吸着力が減少する問題を回避し、かつマスクの質量を小さくしつつ必要な剛性を確保することが可能である。
図7は、本発明の第2の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。同図に表したように、本発明の実施の形態にかかるマスク1においては、基板10に補強用の基板15が貼り合わせてある。そして、複数の、正方形状の薄膜領域20が縦横に配列状に並んでいる。本発明の第2の実施例にかかるマスクでは、補強用の基板15のうち、真空チャックや静電チャック等でマスクを吸着し保持される領域40では全面にわたって補強基板15をそのまま残し、それ以外の薄膜領域を除く領域ではハニカム状の梁構造としている。
By adopting the structure described above, it is possible to avoid the problem of reducing the attractive force for holding the mask and to secure the necessary rigidity while reducing the mass of the mask.
FIG. 7 is a schematic view illustrating the planar structure of the mask according to the second embodiment of the invention. As shown in the figure, in the mask 1 according to the embodiment of the present invention, a reinforcing substrate 15 is bonded to the substrate 10. A plurality of square-shaped thin film regions 20 are arranged in rows and columns. In the mask according to the second embodiment of the present invention, the reinforcing substrate 15 is left as it is in the region 40 where the mask is attracted and held by a vacuum chuck, an electrostatic chuck or the like among the reinforcing substrate 15, and the rest The region except the thin film region has a honeycomb-like beam structure.

次に、本発明の第3の実施例について説明する。
図8は、本発明の第3の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。同図に表したように、本発明の実施の形態にかかるマスク1においては、基板10に補強用の基板15が貼り合わせてある。そして、複数の、正方形状の薄膜領域20が縦横に配列状に並んでいる。本発明の第3の実施例にかかるマスクの補強用基板15は、露光装置や測定装置がこのマスクを保持する際に吸着する領域を基準に、そこから放射状に伸びる梁と、その梁に直交方向に交差する梁とで梁構造を形成している。マスクを吸着保持する領域40のそれぞれから放射状に伸ばした梁によって薄膜領域20や他の吸着保持する領域とが結ばれ、それらの放射状に伸びる梁に直交する方向にも梁を渡す形で格子状の梁構造を形成している。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a schematic view illustrating the planar structure of a mask according to the third embodiment of the invention. As shown in the figure, in the mask 1 according to the embodiment of the present invention, a reinforcing substrate 15 is bonded to the substrate 10. A plurality of square-shaped thin film regions 20 are arranged in rows and columns. The mask reinforcing substrate 15 according to the third embodiment of the present invention has a beam radially extending from an area adsorbed when the exposure apparatus or measurement apparatus holds the mask, and a perpendicular to the beam. A beam structure is formed by beams that intersect in the direction. The thin film region 20 and other regions to be sucked and held are connected by beams extending radially from each of the regions 40 for sucking and holding the mask, and the beams are also passed in a direction orthogonal to the radially extending beams. The beam structure is formed.

格子状の梁構造は梁の走る方向に働く力に対して最も強固であることが知られており、実際にマスクを測定し露光する際に装置が吸着保持する領域を考慮し、その保持領域から放射状に伸びる方向に梁を配置することで、マスクを保持する際にマスクに加えられる外力に対してマスクをより強固にすることができる。   It is known that the grid-like beam structure is the strongest against the force acting in the beam running direction. Considering the area that the device will hold by suction when actually measuring and exposing the mask, its holding area By arranging the beams in a direction extending radially from the mask, the mask can be made stronger against an external force applied to the mask when the mask is held.

次に、本発明の第4の実施例について説明する。
図9は、本発明の第4の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。同図に表したように、本発明の実施の形態にかかるマスク1においては、基板10に補強用の基板15が貼り合わせてある。そして、複数の、正方形状の薄膜領域20が縦横に配列状に並んでいる。本発明の第4の実施例にかかるマスクは、支持基板部にハニカム構造を形成した補強用基板15をもとに薄膜領域20の周囲を取り囲む領域に太い梁を形成した場合の補強基板の構造を示す概念図である。すなわち、補強用基板15の内、円形のマスク1に内接する正方形の領域はハニカム構造であり、それ以外の領域40(真空チャックや静電チャック等でマスク1を吸着し保持する領域)は穴の開いていない板状であり、薄膜領域20の周囲は太い梁状となっている。
マスクの中でも特に剛性を高め外力や重力などによる変形を極力小さくしたい領域は、露光パタンを形成する薄膜領域20である。この薄膜部分の剛性をより高めることは有効な手段であり、それと同時に相対的に他の部分の剛性を小さくすることによってマスクの歪みや変形を薄膜部以外の領域に逃がすこともまた有効な手段である。それゆえ薄膜部を太い梁で取り囲むことによって薄膜部の剛性を高める狙いがある。
図10は、本発明の第4の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。すなわち、同様に放射状の梁構造を用いた補強基板15にさらに薄膜領域20の周囲を取り囲む太い梁を形成した場合の補強基板15の構造を示す概念図である。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a schematic view illustrating the planar structure of a mask according to the fourth embodiment of the invention. As shown in the figure, in the mask 1 according to the embodiment of the present invention, a reinforcing substrate 15 is bonded to the substrate 10. A plurality of square-shaped thin film regions 20 are arranged in rows and columns. The mask according to the fourth embodiment of the present invention is a reinforcing substrate structure in the case where a thick beam is formed in a region surrounding the periphery of the thin film region 20 based on the reinforcing substrate 15 having a honeycomb structure formed in the supporting substrate portion. FIG. That is, the square area inscribed in the circular mask 1 in the reinforcing substrate 15 has a honeycomb structure, and the other area 40 (area where the mask 1 is attracted and held by a vacuum chuck or an electrostatic chuck) is a hole. Of the thin film region 20 is a thick beam.
In the mask, the region where the rigidity is particularly desired to be increased and the deformation due to external force or gravity is minimized is the thin film region 20 for forming the exposure pattern. It is an effective means to further increase the rigidity of the thin film portion, and at the same time, it is also an effective means to release the distortion and deformation of the mask to areas other than the thin film portion by relatively reducing the rigidity of other portions. It is. Therefore, there is an aim to increase the rigidity of the thin film portion by surrounding the thin film portion with a thick beam.
FIG. 10 is a schematic view illustrating the planar structure of a mask according to the fourth embodiment of the invention. That is, it is a conceptual diagram showing the structure of the reinforcing substrate 15 when a thick beam surrounding the periphery of the thin film region 20 is formed on the reinforcing substrate 15 similarly using a radial beam structure.

この様に薄膜部の周囲を取り囲む様に形成された太い梁によって薄膜部の剛性を上げることができ、露光装置や測定装置がマスクを保持する際に外力が薄膜部に及ぼす影響を低減することができる。また、外力による影響をさらに低減するためには薄膜部と吸着保持部との間の領域の剛性をむしろ低下させることが有効であり、この領域の梁の本数をさらに減らしたり梁を細くしたりすることも有効な手段である。   The thick beam formed so as to surround the thin film portion in this way can increase the rigidity of the thin film portion, and reduce the influence of external force on the thin film portion when the exposure apparatus or measurement device holds the mask. Can do. In order to further reduce the influence of external force, it is effective to lower the rigidity of the area between the thin film part and the suction holding part. It is possible to further reduce the number of beams in this area or make the beams thinner. It is also an effective means.

図11は、本実施例の変型例を表す模式図である。すなわち、薄膜領域20と吸着保持領域40との間の領域の剛性を積極的に低下させる典型的な例として、これら薄膜領域20と吸着保持領域40との間の領域の補強基板の梁が全て取り払われている。この場合、吸着保持部と薄膜部の間は元々のマスク基板のみで保持されていることになる。   FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a modification of the present embodiment. That is, as a typical example of actively reducing the rigidity of the region between the thin film region 20 and the suction holding region 40, all the beams of the reinforcing substrate in the region between the thin film region 20 and the suction holding region 40 are used. It has been removed. In this case, the suction holding part and the thin film part are held only by the original mask substrate.

図12は、本実施例のさらに他の変型例を表す模式図である。すなわち、薄膜部のみを補強するという観点からは、補強基板の構造を同図の様にしてもよい。この場合、補強基板は、薄膜部の支柱と薄膜部を取り囲む太い梁のみとなり、薄膜部以外の領域は補強されない。   FIG. 12 is a schematic diagram showing still another modification of the present embodiment. That is, from the viewpoint of reinforcing only the thin film portion, the structure of the reinforcing substrate may be as shown in FIG. In this case, the reinforcing substrate is only the pillar of the thin film portion and the thick beam surrounding the thin film portion, and the region other than the thin film portion is not reinforced.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

例えば、荷電粒子線露光用マスクを構成する基板や補強用基板などの各要素の具体的な形状、構造、材質やサイズなどについては、前述したもの以外にも当業者が適宜設計したものも、本発明の要旨を含む限り、本発明の範囲に包含される。   For example, regarding the specific shape, structure, material, size, etc. of each element such as the substrate constituting the charged particle beam exposure mask and the reinforcing substrate, those appropriately designed by those skilled in the art other than those described above, As long as the gist of the present invention is included, it is included in the scope of the present invention.

また、具体例として薄膜領域の構造や数、配置関係も一例に過ぎない。
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子線露光用マスクは、本発明の範囲に包含される。
Further, as a specific example, the structure, number, and arrangement relationship of the thin film regions are merely examples.
In addition, all charged particle beam exposure masks that include the elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

本発明の実施の形態にかかるマスクの平面構造を拡大して例示する模式図である。It is a schematic diagram which expands and illustrates the planar structure of the mask concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかるマスクの断面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the cross-section of the mask concerning embodiment of this invention. 本発明の実施例に係るマスクと、従来のマスクの曲げモーメントを比較して例示する模式図である。It is the schematic diagram which compares and illustrates the bending moment of the mask which concerns on the Example of this invention, and the conventional mask. 本発明の第1の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the planar structure of the mask concerning the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the planar structure of the mask concerning the 2nd Example of this invention. 露光装置や測定装置がこのマスク1を保持する際に真空チャックや静電チャック等でマスク1を吸着し保持する領域を示している。An area in which the mask 1 is attracted and held by a vacuum chuck, an electrostatic chuck or the like when the exposure apparatus or measurement apparatus holds the mask 1 is shown. 本発明の第2の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the planar structure of the mask concerning the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the planar structure of the mask concerning the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the planar structure of the mask concerning the 4th Example of this invention. 本発明の第4の実施例にかかるマスクの平面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the planar structure of the mask concerning the 4th Example of this invention. 第4実施例の変型例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the modification of 4th Example. 第4実施例のさらに他の変型例を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the further another modification of 4th Example. 電子ビーム投影露光(Electron Projection Lithography (EPL))の概念図である。It is a conceptual diagram of electron beam projection exposure (Electron Projection Lithography (EPL)). 電子ビーム投影露光(LES)装置の概念図である。It is a conceptual diagram of an electron beam projection exposure (LES) apparatus. 一般的な電子線リソグラフィ用のマスクの平面構造を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the planar structure of the mask for general electron beam lithography. 図14におけるA−A線における断面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the cross-section in the AA in FIG. 一般的なマスク1の、図1におけるB部の斜視構造を例示する模式図である。FIG. 2 is a schematic view illustrating a perspective structure of a B portion in FIG. 1 of a general mask 1. 従来のマスクの断面構造を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the cross-sectional structure of the conventional mask. 補強用の基板を貼り合わせてあるマスクの平面構造を表す模式図である。It is a schematic diagram showing the planar structure of the mask which has bonded the board | substrate for reinforcement.

符号の説明Explanation of symbols

1 マスク
2 電子線
3 開口部
4 薄膜部
5 ステンシルマスク
6 散乱電子線
7 非散乱電子線
8 投影レンズ
9 制限アパーチャ
10 基板
11 レジスト
12 ウェーハ
13 電子銃
14 コンデンサレンズ
15 補強用基板
16 ウェーハステージ
20 薄膜領域
40 吸着保持領域
100 基板
150 補強用板
200 薄膜領域
300 梁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mask 2 Electron beam 3 Opening part 4 Thin film part 5 Stencil mask 6 Scattered electron beam 7 Non-scattered electron beam 8 Projection lens 9 Limiting aperture 10 Substrate 11 Resist 12 Wafer 13 Electron gun 14 Capacitor lens 15 Reinforcing substrate 16 Wafer stage 20 Thin film Area 40 Adsorption holding area 100 Substrate 150 Reinforcing plate 200 Thin film area 300 Beam

Claims (5)

薄膜と、
前記薄膜を支持する支柱を形成する第1の基板と、
前記第1の基板を補強する第2の基板と、
を備え、
前記第2の基板が略格子状の梁構造を有することを特徴とする荷電粒子線露光用マスク。
A thin film,
A first substrate forming a column supporting the thin film;
A second substrate for reinforcing the first substrate;
With
The charged particle beam exposure mask, wherein the second substrate has a substantially lattice beam structure.
前記第2の基板は、ハニカム状の梁構造を有することを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線露光用マスク。   2. The charged particle beam exposure mask according to claim 1, wherein the second substrate has a honeycomb-shaped beam structure. 前記第2の基板は、荷電粒子線露光の際に保持される部位を略中心として放射状方向に延在する複数の梁と、前記複数の梁と略直交方向に延在する複数の梁と、を有することを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線露光用マスク。   The second substrate includes a plurality of beams extending in a radial direction about a portion held at the time of charged particle beam exposure, and a plurality of beams extending in a direction substantially orthogonal to the plurality of beams. The charged particle beam exposure mask according to claim 1, comprising: 前記第2の基板は、露光パタン形成領域を取り囲む枠状の梁構造を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の荷電粒子線露光用マスク。   The charged particle beam exposure mask according to claim 1, wherein the second substrate has a frame-like beam structure surrounding an exposure pattern formation region. 前記第2の基板は、前記荷電粒子線露光の際に保持される部位において前記梁構造が形成されず前記梁の厚みを有する連続的な板状部とされていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の荷電粒子線露光用マスク。
The said 2nd board | substrate is a continuous plate-shaped part which does not form the said beam structure in the site | part hold | maintained in the case of the said charged particle beam exposure, and has the thickness of the said beam. The charged particle beam exposure mask according to any one of 1 to 4.
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