JP2720814B2 - Aperture for electron beam lithography apparatus and method of manufacturing the same - Google Patents

Aperture for electron beam lithography apparatus and method of manufacturing the same

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JP2720814B2
JP2720814B2 JP7073106A JP7310695A JP2720814B2 JP 2720814 B2 JP2720814 B2 JP 2720814B2 JP 7073106 A JP7073106 A JP 7073106A JP 7310695 A JP7310695 A JP 7310695A JP 2720814 B2 JP2720814 B2 JP 2720814B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体基板にパターンを
電子ビームで描画する電子ビーム描画装置用アパチャお
よびその作製方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aperture for an electron beam drawing apparatus for drawing a pattern on a semiconductor substrate by an electron beam, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の電子ビーム描画装置用アパチャ
は、電子ビームが通過し成形される開口パターンは微細
なことと狭い領域に形成しなければならず通常の機械加
工方法では困難であった。そこで、その多くは半導体製
造技術を利用して作製されていた。
2. Description of the Related Art This type of aperture for an electron beam lithography system requires an aperture pattern formed by passing an electron beam to be fine and formed in a narrow area, which is difficult with a normal machining method. . Therefore, many of them have been manufactured using semiconductor manufacturing technology.

【0003】図4(a)〜(e)は従来の電子ビーム描
画装置用アパチャの作製方法の一例を説明するための作
製順に示した断面図である。この電子ビーム描画装置用
アパチャの作製方法は、まず、図4(a)な示すよう
に、約1μm程度のSiO2 膜6を介した薄い膜である
Si基板7aと厚い膜であるSi基板7bを貼合わせ基
板8を準備する。そして、表面側のSi基板7a(約2
0μmと薄い膜)にLSIリソグラフィ工程と同様にレ
ジスト塗布、露光、現像およびエッチングを行いレジス
トの複数の表面マスクパターン9を形成する。
FIGS. 4 (a) to 4 (e) are cross-sectional views showing an example of a method of manufacturing a conventional aperture for an electron beam lithography apparatus in the order of manufacture. First, as shown in FIG. 4A, a method of manufacturing the aperture for the electron beam writing apparatus is as follows. As shown in FIG. 4A, a thin Si substrate 7a and a thick Si substrate 7b with a SiO 2 film 6 of about 1 μm interposed therebetween. To prepare a bonded substrate 8. Then, the Si substrate 7a on the front side (about 2
A resist is coated, exposed, developed and etched in the same manner as in the LSI lithography process to form a plurality of resist surface mask patterns 9.

【0004】次に、基板8上のレジストに複数の表面マ
スクパターン9をマスクにしエッチングを行ない、図4
(b)のように複数の開口パターンをもつ開口パターン
群開口9aを形成する。次に、図4(c)に示すよう
に、基板8の全表面にSi3 4 膜10を形成し、電子
ビームが放射される側のSi基板7bの表面にSiO2
膜11を形成しレジストを塗布しリソグラフィ工程によ
り残されたレジスト12による裏面マスクパターン13
を形成する。
Next, etching is performed on the resist on the substrate 8 using the plurality of surface mask patterns 9 as masks.
An opening pattern group opening 9a having a plurality of opening patterns is formed as shown in FIG. Next, as shown in FIG. 4C, a Si 3 N 4 film 10 is formed on the entire surface of the substrate 8, and a SiO 2 film is formed on the surface of the Si substrate 7b on the side where the electron beam is emitted.
A film 11 is formed, a resist is applied, and a back mask pattern 13 made of the resist 12 left by the lithography process is formed.
To form

【0005】次に、図4(d)に示すように、裏面マス
クパターン13をマスクにしてエッチングストッパーで
あるSiO2 膜6まで裏面(約数百μmと厚い側)から
バックエッチングを行い大きな開口をもつ逃げ部13a
を形成する。その後、図4(e)に示すように、このマ
スクやストッパーの剥離を行い、次に、個々の開口パタ
ーンに分断し導電膜14を形成し、あるいは、導電膜1
4を形成して個々の開口パターンに分断し開口パターン
を形成してから個々のアパチャに分割し複数の電子ビー
ム描画装置用アパチャの作製を同時に行なっていた。
Next, as shown in FIG. 4D, back etching is performed from the back surface (thickness of about several hundred μm) to the SiO 2 film 6 serving as an etching stopper by using the back mask pattern 13 as a mask to form a large opening. Escape part 13a with
To form Thereafter, as shown in FIG. 4E, the mask and the stopper are removed, and then the conductive film 14 is divided into individual opening patterns, or the conductive film 1 is formed.
4, the aperture pattern is divided into individual aperture patterns to form aperture patterns, and then divided into individual apertures to simultaneously manufacture a plurality of apertures for an electron beam writing apparatus.

【0006】ここで、シリコン半導体基板の面を大きく
バックエッチングする方法として特開平4−94125
号公報や特開昭63−2328号公報に開示されている
ように、KOHやエタノールアミン、エチレンジアミ
ン、ピロカテコール、水、ペピリジン及び過酸化水素水
等を含むエッチング液を用いている。また、特開昭63
−2328号公報においては、バックエッチングのエッ
チング液を最適化し、エッチング性の向上を目指してい
ることが開示されている。
Here, as a method of back etching a surface of a silicon semiconductor substrate largely, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 63-328 or JP-A-63-2328, an etching solution containing KOH, ethanolamine, ethylenediamine, pyrocatechol, water, pepyridine, hydrogen peroxide, and the like is used. Also, JP-A-63
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2328 discloses that an etchant for back etching is optimized to improve the etching property.

【0007】アルカリ液によるSiエッチングは、特開
平4−94125号公報、特開昭63−2328号公報
に開示されているように、エッチング面から水素ガスの
泡を発生しながら進行し、エッチング面がすべて(11
1)面になるかまたは(111)面と化学的に安定な材
料のみになった時点で水素ガスの泡の発生がなくなりエ
ッチング終点となる。この終点検出は、従来からSiエ
ッチング面から発生する泡の有無をエッチング槽の外部
から確認していた。
[0007] As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 4-94125 and 63-2328, Si etching using an alkaline solution proceeds while generating hydrogen gas bubbles from the etched surface. Are all (11
When the material becomes the 1) plane or becomes only the material chemically stable with the (111) plane, generation of hydrogen gas bubbles disappears, and the etching ends. For the detection of the end point, conventionally, the presence or absence of bubbles generated from the Si etching surface has been confirmed from outside the etching tank.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電子ビ
ーム描画装置用アパチャの作製方法におけるSiエッチ
ングの終点検出するのに気泡の有無を目視で行っている
が、例えば、Yoshinori Nakayama,
et al.,Proc.SPIE Vol.1924
(1993)、p183−192に開示されているよう
に、前記アパチャである複数の開口パターンが形成され
る開口パターン群形成領域が約500μm×500μm
と狭くなると、気泡の発生の有無を目視で行うことは極
めて困難である。
In the above-mentioned conventional method of manufacturing an aperture for an electron beam writing apparatus, the end point of Si etching is detected visually for the presence or absence of air bubbles.
et al. Proc. SPIE Vol. 1924
(1993), as disclosed in p183-192, an opening pattern group forming region in which a plurality of opening patterns as the apertures are formed is about 500 μm × 500 μm.
When it is narrow, it is extremely difficult to visually check for the occurrence of bubbles.

【0009】また、エッチングレートを一定にするた
め、通常、エッチング液の恒温槽及びその設備が必要で
ある。さらに、エッチング溶液の温度を一定に保つため
とエッチングレートを早くするために、エッチング液の
沸点でエッチングを行う場合もある。例えば、エッチン
グ液としてKOHを使用した場合、沸点(約114.5
℃)でエッチングを行うと沸騰によって発生する気泡も
存在し、目視でエッチング終点検出を行うのはさらに難
しくなる。
In order to keep the etching rate constant, a constant temperature bath for etching liquid and its equipment are usually required. Furthermore, in order to keep the temperature of the etching solution constant and to increase the etching rate, etching may be performed at the boiling point of the etching solution. For example, when KOH is used as an etching solution, the boiling point (about 114.5) is used.
When the etching is performed at (.degree. C.), some bubbles are generated by boiling, and it is more difficult to visually detect the etching end point.

【0010】このエッチング終点の検出が不確実である
と、例えば、検出が遅れ表面側に加工した開口パターン
をオーバエッチングしパターン寸法が許容値をオーバし
たり、あるいは検出を早まるとエッチング不足となり同
様に寸法不良となる問題を生ずる。
If the detection of the etching end point is uncertain, for example, the detection is delayed, the opening pattern formed on the front surface side is over-etched, and the pattern dimension exceeds an allowable value. This causes a problem of dimensional defects.

【0011】一方、特開平4−94125号公報に開示
されているように、光源とそのディテクターを上下に配
置しその間に被エッチング物を入れ、エッチング終了部
分からの透過光を検知する装置によりエッチングの終点
検出を行う方法では、ウェットエッチング槽中にあるア
パチャの約500μm×500μmの狭い領域にディテ
クタを配置すること自体困難である。しかも、このよう
な検出機構を各逃げ部に対応する位置に設けることはエ
ッチング液の恒温槽への装置部品を複雑にし装置コスト
が高価になるばかりか運用コストも大きくなるという問
題がある。
On the other hand, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-94125, a light source and its detector are arranged vertically, an object to be etched is put between them, and etching is performed by a device which detects transmitted light from a portion where etching has been completed. In the method of detecting the end point, it is difficult to arrange the detector in a narrow area of about 500 μm × 500 μm of the aperture in the wet etching tank. In addition, providing such a detection mechanism at a position corresponding to each escape portion has a problem that equipment parts for the etching solution in a constant temperature bath are complicated, which increases not only the equipment cost but also the operating cost.

【0012】また、このアパチャは表面パターンをエッ
チング液から保護するために表面にはマスクとなる窒化
膜等を形成してある。これらの膜は、光が透過しにくい
ため、本電子ビーム描画装置用アパチャの作製方法にこ
の方式を用いるのは得策な方法ではない。
In addition, a nitride film or the like serving as a mask is formed on the surface of this aperture to protect the surface pattern from an etching solution. Since these films do not easily transmit light, it is not a feasible method to use this method for the method of manufacturing the aperture for the electron beam writing apparatus.

【0013】一方、特開昭63−240029号公報に
開示されている方法は、エッチング時に発生する泡の微
小な音を収音する装置により終点検出を行う方法である
が、これも集音装置を狭い領域に配置することが困難で
あり、配置したにしても、沸騰によって発生する気泡の
音も収音してしまい、エッチング時に発生する泡の微小
な音との区別が難しい。しかも、この場合はエッチング
対象が金属膜であり、半導体基板であるシリコン板の電
子ビーム描画装置用アパチャの作製方法に適用すること
は困難である。
On the other hand, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-240029 is a method in which an end point is detected by a device that collects a minute sound of bubbles generated during etching. Is difficult to arrange in a narrow area, and even if it is arranged, the sound of bubbles generated by boiling is also collected, and it is difficult to distinguish it from the minute sound of bubbles generated during etching. In addition, in this case, the object to be etched is a metal film, and it is difficult to apply the method to a method of manufacturing an aperture for an electron beam lithography apparatus on a silicon plate as a semiconductor substrate.

【0014】従って、本発明の目的は、特別にエッチン
グ終点検出手段を設けることなく所望の開口パターンを
精度よく安価で得られる電子ビーム描画装置用アパチャ
およびその作製方法を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an aperture for an electron beam lithography apparatus which can obtain a desired opening pattern accurately and inexpensively without specially providing an etching end point detecting means, and a method of manufacturing the same.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の電子ビーム描画
装置用アパチャは、半導体基板の表面に電子ビームを通
過させ前記電子ビームの断面を種々の形状パターンに成
形する複数の開口パターンと、前記半導体基板の裏面領
域に、前記開口パターンとシリコン酸化膜を介して対向
し、前記電子ビームの通過を妨げないように前記半導体
基板の裏面がウェットエッチングにより除去された第1
の窪みとが形成された電子ビーム描画装置用アパチャで
あって、前記半導体基板の裏面領域に、前記半導体基板
の裏面が前記ウェットエッチングにより除去され、かつ
前記開口パターンと対向しない第2の窪みを有し、前記
第1の窪みと前記第2の窪みは側面に前記半導体基板
が、底部に前記シリコン酸化膜が露出している開口部で
あり、前記第2の窪みは前記第1の窪みの開口より大き
な開口を有して前記第2の窪みで発生する気泡が前記ウ
ェットエッチンッグの終点検出に用いられるものである
ことを特徴とする。
According to the present invention, electron beam writing is performed.
The aperture for the device allows the electron beam to pass through the surface of the semiconductor substrate.
To form a cross section of the electron beam into various shape patterns.
A plurality of opening patterns to be formed, and a back surface area of the semiconductor substrate.
Facing the opening pattern via a silicon oxide film
And the semiconductor so as not to hinder the passage of the electron beam.
The first of which the back surface of the substrate is removed by wet etching
Aperture for electron beam lithography with pits formed
And the semiconductor substrate is provided on a back surface region of the semiconductor substrate.
Is removed by the wet etching, and
A second recess not facing the opening pattern,
The first recess and the second recess are provided on the side surfaces of the semiconductor substrate.
But at the opening where the silicon oxide film is exposed at the bottom
The second depression is larger than the opening of the first depression
Air bubbles generated in the second dent with a large opening
It is used for detecting the end point of the wet etching.
It is characterized by the following.

【0016】また、前記第1の窪みの形成領域の周辺部
に前記第2の窪みが形成されるとともに該第2の窪みの
形状が一方向に長い溝状であることかまたは前記第1の
窪みの形成領域内に前記第2の窪みが形成されること
望ましい。
Further, a peripheral portion of a region where the first recess is formed.
The second recess is formed in the second recess.
The shape is a long groove in one direction or the first
It is desirable that the second dent is formed in the dent formation region .

【0017】さらに、本発明の他の特徴は、開口パター
ンが表面に形成される半導体基板の裏面に前記開口パタ
ーンと対向し前記第1の窪みの該開口と同じ第1の開口
部と前記開口パターンと対向しなくかついずれの前記第
1の開口部より大きな第2の開口部を有するマスクを施
し、しかる後前記半導体基板をエッチング液に浸し
記第2の開口部からエッチングされるとき発生する気泡
が無くなることを検知することによって前記第1の窪み
の形成を完成させる電子ビーム描画装置用アパチャの作
製方法である。
Still another feature of the present invention is that an aperture pattern is provided.
The opening pattern is formed on the back surface of the semiconductor substrate on which the surface is formed.
First opening opposite to the first opening and the same as the opening of the first depression
Part and the opening pattern do not face each other and
Applying a mask having a second opening larger than the first opening;
And, thereafter the semiconductor substrate immersed in an etching solution, before
Bubbles generated when etched from the second opening
Said first recess by detecting that eliminates
This is a method for fabricating an aperture for an electron beam lithography apparatus that completes the formation of a pattern.

【0018】[0018]

【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0019】図1(a)および(b)は本発明の電子ビ
ーム描画装置用アパチャおよびその作製方法の一実施例
を説明するための作製途中の基板を示す断面図およびエ
ッチング槽内に浸漬された状態の断面図である。この電
子ビーム描画装置用アパチャは、図1(a)に示すよう
に、開口パターン群開口3が形成される領域に対応しS
iO2 膜6の下の逃げ部2のいずれの開口より大きい開
口でエッチングで侵食される窪み1a,1bを基板8の
裏面に設けている。
FIGS. 1 (a) and 1 (b) are cross-sectional views showing a substrate in the course of production for explaining an embodiment of an aperture for an electron beam lithography apparatus and a method for producing the same according to the present invention, and are immersed in an etching bath. FIG. As shown in FIG. 1A, the aperture for the electron beam lithography apparatus corresponds to a region where the opening pattern group opening 3 is formed.
Depressions 1 a and 1 b which are eroded by etching at openings larger than any of the escape portions 2 under the iO 2 film 6 are provided on the back surface of the substrate 8.

【0020】この電子ビーム描画装置用アパチャの作製
方法は、まず、表面部分のSiの膜厚が約10〜20μ
mのものと約1〜2μmSiO2 膜6により数百μmの
Si膜とを貼合わせ基板8を製作する。次に、半導体リ
ソグラフィープロセスと同様に基板8の表面部分をパタ
ーンニング加工する。すなわち、基板8の裏面を加工す
るバックエッチングまでは従来例で述べたとほぼ同様
に、基板8の表面にSiO2 膜を約1〜2μm形成しそ
の上にレジストを塗布、レジストを所望のパターンに形
成し露光、現像し、SiO2 膜をドライエッチングし開
口パターン群開口3のマスクを形成する。次に、SiO
2 膜をマスクにし薄い表面側のSi膜をSiO2 膜6ま
で約10〜20μmドライエッチングし開口パターン群
開口3を形成する。そして、基板8の全体に裏面マスク
となるSi3 4 膜であるマスク窒化膜4を約100n
m形成する。
In the method of manufacturing the aperture for the electron beam lithography apparatus, first, the thickness of Si on the surface is about 10 to 20 μm.
m and an Si film having a thickness of several hundreds μm using the SiO 2 film 6 having a thickness of about 1 to 2 μm. Next, the surface portion of the substrate 8 is patterned as in the semiconductor lithography process. That is, a SiO 2 film is formed on the surface of the substrate 8 to a thickness of about 1 to 2 μm, a resist is applied thereon, and the resist is formed into a desired pattern until the back etching for processing the back surface of the substrate 8 is substantially the same as described in the conventional example. After forming, exposing and developing, the SiO 2 film is dry-etched to form a mask for the opening pattern group opening 3. Next, the SiO
Using the two films as masks, the thin surface side Si film is dry-etched by about 10 to 20 μm down to the SiO 2 film 6 to form the opening pattern group openings 3. Then, a mask nitride film 4 which is a Si 3 N 4 film serving as a back surface mask is formed on the entire substrate 8 by about 100 n.
m.

【0021】次に、基板8の裏面にレジスト塗布、露
光、現像を行いマスク用窒化膜4を選択的にエッチング
除去し、逃げ部2と窪み1a,1bの開口と同じ形状で
同じ大きさの2点鎖線で示す窒化膜を除き逃げ部2用の
窓17と窪み用の窓16a,16bを開け裏面マスクパ
ターン4aを形成する。
Next, a resist is applied, exposed, and developed on the back surface of the substrate 8 to selectively remove the nitride film for mask 4 by etching, so that the clearance 2 and the openings of the depressions 1a and 1b have the same shape and the same size. Except for the nitride film indicated by the two-dot chain line, the window 17 for the escape portion 2 and the windows 16a and 16b for the depression are opened to form the back surface mask pattern 4a.

【0022】次に、裏面に裏面マスクパターン4aをも
つ基板8を、沸点まで加熱されてバックエッチング液5
(114.5℃になっている30wt%のKOH水溶
液)に浸漬しバックエッチングを行う。なお、バックエ
ッチング液5は、バックエッチング槽に入れられホット
プレートで加熱されている。
Next, the substrate 8 having the backside mask pattern 4a on the backside is heated to the boiling point and the back etching solution 5
(30 wt% KOH aqueous solution at 114.5 ° C.) to perform back etching. The back etching solution 5 is placed in a back etching bath and heated by a hot plate.

【0023】ここで、基板8の(100)結晶面に対す
るエッチングレートは約6μm/minなので、基板8
の裏面部分のSi膜厚を500μmとすると約80mi
n、裏面Siの膜厚を650μmとすると約110mi
nでエッチングが完了する。その際、裏面マスクパター
ン4aでSi3 4 膜が無いSi部分は水素の気泡5
a,5bを発生しながらエッチングされる。また、沸点
でエッチングを行っているため沸騰の気泡5cもエッチ
ング液5中で発生している。このような状態でエッチン
グが進むにつれて、まず、逃げ部2からの気泡5aが無
くなり、やがて窪み1bの気泡5bと窪み1aの気泡の
順に無くなる。この時点でエッチングを終了させる。
Since the etching rate for the (100) crystal plane of the substrate 8 is about 6 μm / min,
Assuming that the thickness of the Si film on the back surface is 500 μm, about 80 mi
n, when the thickness of the back surface Si is 650 μm, about 110 mi
Etching is completed with n. At this time, the Si portion without the Si 3 N 4 film in the back mask pattern 4a is filled with hydrogen bubbles 5
Etching is performed while generating a and 5b. Since the etching is performed at the boiling point, boiling bubbles 5c are also generated in the etching solution 5. As the etching proceeds in such a state, first, the bubbles 5a from the escape portion 2 disappear, and then the bubbles 5b in the depression 1b and the bubbles in the depression 1a disappear in order. At this point, the etching is completed.

【0024】すなわち、電子線が直接作用するマスク上
の開口パターン3領域の大きさを、例えば、500μm
×500μmとすると、Si膜のウェットエッチングは
約55度の角度で等方的に進行するため、例えば、裏面
側のSi膜厚を500μmとすると、逃げ部2の開口の
最初の寸法は、1200μmであり、裏面Si膜厚を6
50μmとすると1410μmになる。エッチングされ
るSiの領域はウェットエッチングされてゆくにつれ約
55度の角度で開口パターン3に近ずく程最初の開口寸
法よりも小さくなってゆくため、発生する気泡もだんだ
んと減少してゆき、やがてストッパーであるSiO2
6に到達すると終点となる。
That is, the size of the opening pattern 3 region on the mask on which the electron beam directly acts is, for example, 500 μm.
If the thickness is set to × 500 μm, the wet etching of the Si film proceeds isotropically at an angle of about 55 °. For example, if the Si film thickness on the back side is set to 500 μm, the initial size of the opening of the escape portion 2 is 1200 μm. And the back surface Si film thickness is 6
If it is 50 μm, it will be 1410 μm. As the area of Si to be etched becomes smaller than the initial opening size as it approaches the opening pattern 3 at an angle of about 55 degrees as the wet etching is performed, the generated bubbles gradually decrease, and eventually. When reaching the SiO 2 film 6 serving as a stopper, the end point is reached.

【0025】そこで、本発明では、いずれの逃げ部2の
開口(窓17)より大きな開口(窓16a,16b)を
もつ窪み1a,1bに対応する裏面マスクパターン4a
を形成しているため、逃げ部2より遅くエッチング終点
を迎える窪み1a,1bが発生している気泡5bがある
か否かで逃げ部2のエッチングが終了しているが否かを
確認できる。また、エッチング終点検出用である窪み1
a,1bの容積が、大きさを大きくするほど目視による
終点検出はより一層容易になる。
Therefore, in the present invention, the back surface mask pattern 4a corresponding to the depressions 1a, 1b having openings (windows 16a, 16b) larger than the opening (window 17) of any of the escape portions 2 is provided.
Is formed, it can be confirmed whether or not the etching of the escape portion 2 has been completed by checking whether there is a bubble 5b in which the depressions 1a, 1b reaching the etching end point later than the escape portion 2 exist. Also, a depression 1 for detecting the etching end point
The larger the volumes of a and 1b are, the easier it is to detect the end point visually.

【0026】図2は本発明による電子ビーム描画装置用
アパチャの第1の実施例を示す平面図である。この電子
ビーム描画装置用アパチャは、図2に示すように、開口
パターン3の複数が形成される開口パターン群開口に対
応する逃げ部の開口2aが形成される領域より外側の基
板8の裏面に窪み1c,1d,1eがある。一枚の基板
8から出来る開口パターン群領域の数量をなるべく多く
するように基板8上のレイアウトを考慮すると、このよ
うにエッチング終点検出用パターンである窪み1c,1
d,1eは、貼合わせ基板8の外周部に形成するのが良
い。そして、この窪み1c,1d,1eはステージに位
置決めするピンが入り込むのに利用できる。
FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of the aperture for an electron beam writing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 2, the aperture for the electron beam lithography apparatus is provided on the back surface of the substrate 8 outside the region where the opening 2a of the escape portion corresponding to the opening pattern group opening where the plurality of opening patterns 3 are formed is formed. There are depressions 1c, 1d, 1e. Considering the layout on the substrate 8 so as to increase the number of opening pattern group regions formed from one substrate 8 as much as possible, the depressions 1c and 1 serving as the etching end point detection patterns are thus considered.
d and 1e are preferably formed on the outer peripheral portion of the bonded substrate 8. The depressions 1c, 1d, and 1e can be used for inserting pins for positioning on the stage.

【0027】図3は本発明による電子ビーム描画装置用
アパチャの第2の実施例を示す平面図である。この電子
ビーム描画装置用アパチャは、図3に示すように、開口
パターン群開口の形成される領域内に窪み1f,1gが
ある。すなわち、逃げ部の代りに大きい開口2aをもつ
窪み1g、1fが形成されている。この場合は比較的に
開口パターンが少なく開口パターンの間隔が広い場合に
適用される。なお、これら窪み1f,1gに必要に応じ
て開口パターンを設け、表面パターンニング時のウエハ
ローテーションチェック用あるいは基板8のX−Yアラ
イメント用またはプロセス条件チェック用のTEG用と
して利用できる。
FIG. 3 is a plan view showing a second embodiment of the aperture for an electron beam writing apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 3, the aperture for the electron beam writing apparatus has depressions 1f and 1g in a region where an opening pattern group opening is formed. That is, depressions 1g and 1f having large openings 2a are formed in place of the escape portions. This case is applied to the case where the number of opening patterns is relatively small and the interval between the opening patterns is wide. An opening pattern is provided in these depressions 1f and 1g as necessary, and can be used for checking wafer rotation during surface patterning, for XY alignment of the substrate 8, or for TEG for checking process conditions.

【0028】ここで、従来例のように開口パターン群開
口の一つをアパチャチップとして分割しても良いが、本
発明の場合は、種々のパターンを半導体基板のレジスト
に電子ビーム描画できるように分割しないで複数のアパ
チャをもつ大きな一枚の電子ビーム描画装置用アパチャ
にしたものである。また、このアパチャは必ずしも導電
性膜で覆う必要はない。
Here, one of the opening pattern group openings may be divided as an aperture chip as in the conventional example, but in the case of the present invention, various patterns are formed so that electron beams can be drawn on a resist of a semiconductor substrate. This is a large aperture having a plurality of apertures for an electron beam writing apparatus without being divided. Also, this aperture does not necessarily need to be covered with a conductive film.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、半導体基
板の裏面に開口パターン群形成領域に対応する逃げ部の
開口を決める窓をもつ裏面エッチングマスクに、前記開
口パターン群形成領域の逃げ部の開口より大きい開口を
もつ窪みを形成する窓を追加して設け、この裏面エッチ
ングマスクを介してエッチングすることにより、前記逃
げ部より長い時間発生する前記窪みからの気泡の有無に
より、前記逃げ部が完全にエッチングされるエッチング
終点を正確に検出が出来るので、開口パターンにおける
オーバエッチやエッチング不足も無くなり開口パターン
を精度よく得られるとともに特別にエッチング槽にエッ
チング終点検出手段を設けることなく安価に所望の寸法
の開口パターンが得られるという効果がある。
As described above, the present invention is directed to a back surface etching mask having a window on the back surface of a semiconductor substrate that defines an opening of a relief portion corresponding to an opening pattern group formation region. By additionally providing a window forming a depression having an opening larger than the opening of the above, and etching through this back surface etching mask, the presence or absence of air bubbles from the depression generated for a longer time than the escape portion, the escape portion Can accurately detect the etching end point at which the wafer is completely etched, eliminating over-etching and insufficient etching in the opening pattern, accurately obtaining the opening pattern, and inexpensively eliminating the need for special etching end point detection means in the etching tank. There is an effect that an opening pattern having the following dimensions can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の電子ビーム描画装置用アパチャおよび
その作製方法の一実施例を説明するための作製途中の基
板を示す断面図およびエッチング槽内に浸漬された状態
の断面図である。
FIGS. 1A and 1B are a cross-sectional view showing a substrate in the course of manufacture and a cross-sectional view of a state of being immersed in an etching bath for explaining an embodiment of an aperture for an electron beam lithography apparatus of the present invention and a method of manufacturing the same.

【図2】本発明による電子ビーム描画装置用アパチャの
第1の実施例を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a first embodiment of an aperture for an electron beam writing apparatus according to the present invention.

【図3】本発明による電子ビーム描画装置用アパチャの
第2の実施例を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an aperture for an electron beam writing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の電子ビーム描画装置用アパチャの作製方
法の一例を説明するための作製順に示した断面図であ
る。
4A to 4C are cross-sectional views illustrating an example of a method of manufacturing a conventional aperture for an electron beam writing apparatus, which is illustrated in a manufacturing order.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a,1b,1c,1d,1e,1f,1g 窪み 2 逃げ部 2a 逃げ部の開口 3,9a 開口パターン群開口 3a 開口パターン 4 マスク用窒化膜 4a,13 裏面マスクパターン 5a,5b,5c 気泡 6,11 SiO2 膜 7a,7b Si基板 8 基板 9 表面マスクパターン 10 Si3 4 1膜 12 レジスト 14 導電膜 16a,16b,17 窓1a, 1b, 1c, 1d, 1e, 1f, 1g Depression 2 Escape portion 2a Escape portion opening 3,9a Opening pattern group opening 3a Opening pattern 4 Masking nitride film 4a, 13 Backside mask pattern 5a, 5b, 5c Bubbles 6 , 11 SiO 2 film 7a, 7b Si substrate 8 substrate 9 surface mask pattern 10 Si 3 N 4 1 film 12 resist 14 conductive film 16a, 16b, 17 window

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板の表面に電子ビームを通過さ
前記電子ビームの断面を種々の形状パターンに成形す
複数の開口パターンと、前記半導体基板の裏面領域
に、前記開口パターンとシリコン酸化膜を介して対向
し、前記電子ビームの通過を妨げないように前記半導体
基板の裏面がウェットエッチングにより除去された第1
の窪みとが形成された電子ビーム描画装置用アパチャに
おいて、前記半導体基板の裏面領域に、前記半導体基板
の裏面が前記ウェットエッチングにより除去され、かつ
前記開口パターンと対向しない第2の窪みを有し、前記
第1の窪みと前記第2の窪みは側面に前記半導体基板
が、底部に前記シリコン酸化膜が露出している開口部で
あり、前記第2の窪みは前記第1の窪みの開口より大き
な開口を有して前記第2の窪みで発生する気泡が前記ウ
ェットエッチンッグの終点検出に用いられるものである
ことを特徴とする電子ビーム描画装置用アパチャ。
1. A plurality of opening patterns which passes the electron beam to shape the cross section of the electron beam into a variety of shapes pattern on the surface of the semiconductor substrate, the back surface region of said semiconductor substrate
And the opening pattern is opposed via a silicon oxide film.
Then, the back surface of the semiconductor substrate is removed by wet etching so as not to hinder the passage of the electron beam.
An aperture for an electron beam lithography apparatus having a depression formed therein , wherein the semiconductor substrate is provided on a back surface region of the semiconductor substrate.
Is removed by the wet etching, and
A second recess not facing the opening pattern,
The first recess and the second recess are provided on the side surfaces of the semiconductor substrate.
But at the opening where the silicon oxide film is exposed at the bottom
The second depression is larger than the opening of the first depression
Air bubbles generated in the second dent with a large opening
An aperture for an electron beam writing apparatus, which is used for detecting an end point of a wet etching .
【請求項2】 前記第1の窪みの形成領域の周辺部に前
記第2の窪みが形成されるとともに前記第2の窪みの形
状が一方向に長い溝状であることを特徴とする請求項1
記載の電子ビーム描画装置用アパチャ。
2. A method according to claim, wherein the shape of said second recess with the the periphery second recess is formed in the first recess forming region is long groove shape in one direction 1
An aperture for an electron beam writing apparatus according to the above.
【請求項3】 前記第1の窪みの形成領域内に前記第2
の窪みが形成されることを特徴とする請求項1記載の電
子ビーム描画装置用アパチャ。
3. The method according to claim 1, wherein the second recess is formed in an area where the first recess is formed.
2. The aperture for an electron beam lithography apparatus according to claim 1, wherein a depression is formed.
【請求項4】 開口パターンが表面に形成される半導体
基板の裏面に前記開口パターンと対向し前記第1の窪み
の該開口と同じ第1の開口部と前記開口パターンと対向
しなくかついずれの前記第1の開口部より大きな第2の
開口部を有するマスクを施し、しかる後前記半導体基板
をエッチング液に浸し、前記第2の開口部からエッチン
グされるとき発生する気泡が無くなることを検知するこ
とによって前記第1の窪みの形成を完成させることを特
徴とする電子ビーム描画装置用アパチャの作製方法。
4. A first opening which is opposite to the opening pattern on the back surface of the semiconductor substrate having an opening pattern formed on a front surface thereof and which is the same as the opening of the first depression, and which does not face the opening pattern and which one of them A mask having a second opening larger than the first opening is applied, and then the semiconductor substrate is immersed in an etchant to detect that bubbles generated when being etched from the second opening disappear. Forming an aperture for the electron beam lithography apparatus by completing the formation of the first depression.
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