JP2753865B2 - Conductive substrate for drawing equipment - Google Patents

Conductive substrate for drawing equipment

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JP2753865B2
JP2753865B2 JP1196313A JP19631389A JP2753865B2 JP 2753865 B2 JP2753865 B2 JP 2753865B2 JP 1196313 A JP1196313 A JP 1196313A JP 19631389 A JP19631389 A JP 19631389A JP 2753865 B2 JP2753865 B2 JP 2753865B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マスク・レティクル基板上に電子ビーム等
によって微細回路を作成するための描画装置用材料、例
えば、マスク・レティクス基板を保持するマスクホルダ
ーやこのホルダーを縦横方向に移動操作するX−Yテー
ブル等の非磁性、かつ導電性を有する基体に関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a drawing apparatus material for forming a fine circuit on a mask / reticle substrate by an electron beam or the like, for example, a mask for holding a mask / retics substrate The present invention relates to a non-magnetic and conductive substrate such as an XY table for moving the holder in the vertical and horizontal directions.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第1図は従来から使用されている描画装置の概略説明
図であり、X−Yテーブル1上に固定したマスクホルダ
ー2にマスク・レティクス基板3を弾性的に保持する。
そして、前記X−Yテーブル1をXまたはY方向に移動
操作しながら、上方の電子ビーム発射装置4から発射さ
れた電子線により、このマスク・レティクス基板3上に
回路を形成するようにしている。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a drawing apparatus conventionally used, in which a mask / retics substrate 3 is elastically held by a mask holder 2 fixed on an XY table 1.
Then, while moving the XY table 1 in the X or Y direction, a circuit is formed on the mask / retics substrate 3 by the electron beam emitted from the upper electron beam emitting device 4. .

このような前記X−Yテーブル1やマスクホルダー2
等の材料は、磁性を帯びていると、、電子ビームの直進
性に悪影響を及ぼし、描画精度を著しく低下させるため
非磁性であることが要求される一方、電子ビームによる
描画によってマスクレティクル基板に生ずる静電気を逃
がすため、体積固有抵抗が103Ω・cmオーダ以下の導電
性を有することが要求されている。このような特性を満
足する基体材料として、従来よりベリリウムカッパー
(BeCu)やリン酸銅等の金属が使用されていた。
Such an XY table 1 and a mask holder 2
If the material is magnetic, it will adversely affect the straightness of the electron beam and significantly degrade the drawing accuracy. In order to release the generated static electricity, it is required that the volume resistivity be less than 10 3 Ω · cm. Conventionally, metals such as beryllium copper (BeCu) and copper phosphate have been used as base materials satisfying such characteristics.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このような金属は熱膨張係数が12x10
-6/℃以上と大きく、回路を形成する場合に回路投射位
置が周囲温度によりずれ易く、微細回路の形成に限界が
ある。また、ヤング率が2x106kg/cm2以下と低いため剛
性が小さく基体が変形しやすい。さらに、比重が8以上
と大きいため、例えばX−Yステージの軽快な作動を図
るために軽量化ができない等の問題がある。
However, such metals have a coefficient of thermal expansion of 12x10
−6 / ° C. or more, the circuit projection position tends to shift depending on the ambient temperature when forming a circuit, and there is a limit in forming a fine circuit. Further, since the Young's modulus is as low as 2 × 10 6 kg / cm 2 or less, the rigidity is small and the base is easily deformed. Further, since the specific gravity is as large as 8 or more, there is a problem that, for example, the XY stage cannot be reduced in weight to achieve a light operation.

また、上記マスク上の回路パターン幅は、近時回路の
高密度化にともない0.5μm以下とする極めて厳しい要
求がなされおり、上記基体材料においてはその達成は困
難である。
In addition, the width of the circuit pattern on the mask has been extremely strictly required to be 0.5 μm or less with the recent increase in circuit density, and it is difficult to achieve the above with the base material.

そこで、本願発明者は上記問題を解決するため、上記
特性を満足する基体材料として導電性セラミックスを使
用することを試みた。Si3N4やSiC等の導電性セラミック
スの中には、熱膨張係数が6x10-6/℃以下、ヤング率が3
x106kg/cm2以上、比重が4.0以下と、上記問題を解決で
きる特性を有するものがあるからである。
Then, in order to solve the above-mentioned problem, the inventor of the present application tried to use a conductive ceramic as a base material satisfying the above characteristics. Among conductive ceramics such as Si 3 N 4 and SiC, the thermal expansion coefficient is 6 × 10 −6 / ° C. or less, and the Young's modulus is 3
This is because some have characteristics that can solve the above-mentioned problems, such as x10 6 kg / cm 2 or more and specific gravity of 4.0 or less.

しかしながら、このようなセラミックの原料粉末中に
は、通常不可避的にFe等の磁性金属が含まれており、こ
の磁性金属の含有量が多いと焼結体中の磁束密度を充分
に小さくできず、描画装置用導電性基体材料に使用した
場合、電子ビームの直進性に悪影響を及ぼす。また、セ
ラミックスの焼結体表面の平面度は通常10μm以上と粗
いため、マスクを保持して回路を形成する場合にマスク
上に投射位置の誤差が0.5μmを越え、微細幅の回路形
成には限界がある。
However, such ceramic powders usually contain magnetic metals such as Fe inevitably.If the content of the magnetic metals is large, the magnetic flux density in the sintered body cannot be sufficiently reduced. When used as a conductive substrate material for a drawing apparatus, it adversely affects the straightness of an electron beam. In addition, since the flatness of the surface of the ceramic sintered body is usually as rough as 10 μm or more, when forming a circuit while holding the mask, the error of the projection position on the mask exceeds 0.5 μm, and it is necessary to form a circuit with a fine width. There is a limit.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明においては、周囲温度による熱膨張の影響が少
なく、基体の変形が生じ難く、さらに比重の小さい導電
性基体であって、体積固有抵抗が103Ω・cmオーダ以下
の導電性を有し、かつ磁束密度を0.05mG(ミリガウス)
以下とし、さらに焼結体表面の平面度を5μm以下とし
た描画装置用導電性基体を提供することを目的とする。
In the present invention, the effect of thermal expansion due to the ambient temperature is small, the substrate is unlikely to be deformed, and the conductive substrate has a small specific gravity, and has a volume specific resistance of 10 3 Ωcm or less. And the magnetic flux density is 0.05mG (milligauss)
An object of the present invention is to provide a conductive substrate for a drawing apparatus in which the flatness of the surface of the sintered body is 5 μm or less.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そこで、本願発明者は導電性セラミックスの組成比率
を一定範囲内とすると共に、この焼結体中の磁性金属で
あるFe含有量を所定量以下に減らし、磁束密度を0.05mG
以下と充分に小さくする一方、この焼結体表面の平面度
を5μm以下とすることにより前記問題点を解消するこ
とができた。
Therefore, the present inventor has set the composition ratio of the conductive ceramic within a certain range, reduced the Fe content of the magnetic metal in this sintered body to a predetermined amount or less, and reduced the magnetic flux density to 0.05 mG.
On the other hand, the above problem was solved by setting the flatness of the surface of the sintered body to 5 μm or less while making it sufficiently small as follows.

本発明によれば、アルミニウム化合物が0.1〜10重量
%、II a族元素とIII a族元素の化合物の1種以上が0.1
〜10重量%、導電性付与剤が0.5〜10重量%、残部が炭
化けい素(SiC)からなる導電性SiC質焼結体であって、
該焼結体中に含まれる不可避不純物のうちFeの含有量が
300ppm以下であり、且つ該焼結体表面の平面度が5μm
以下であることを特徴とする描画装置用導電性基体が提
供される。
According to the present invention, the aluminum compound is 0.1 to 10% by weight, and at least one compound of the group IIa element and the group IIIa element is 0.1% by weight.
~ 10% by weight, 0.5 to 10% by weight of the conductivity-imparting agent, the remainder is a conductive SiC sintered body consisting of silicon carbide (SiC),
Fe content of the inevitable impurities contained in the sintered body is
300 ppm or less, and the flatness of the surface of the sintered body is 5 μm
A conductive substrate for a drawing apparatus characterized by the following is provided.

アルミニウム化合物が0.1重量%未満では焼結が進行
せず、緻密な焼結体が得られず、10重量%を越えると緻
密化し難くなり、ヤング率が低下する。好ましくは、1.
0〜3.0重量%である。
If the aluminum compound is less than 0.1% by weight, sintering does not proceed, and a dense sintered body cannot be obtained. If the aluminum compound exceeds 10% by weight, it is difficult to densify, and the Young's modulus decreases. Preferably, 1.
0 to 3.0% by weight.

II a族元素及びIII a族元素の化合物が0.1重量%以下
では焼結が進行せず、10重量%を越えるとヤング率が低
下する。好ましくは、0.1〜1.0重量%である。
If the compound of the group IIa element and the group IIIa element is 0.1% by weight or less, sintering does not proceed, and if it exceeds 10% by weight, the Young's modulus decreases. Preferably, it is 0.1 to 1.0% by weight.

導電性付与剤が0.5重量%未満であると描画装置用導
電性基体として必要な導電性が付与されず、10重量%を
越えると緻密化し難くなり、ヤング率が低下する。好ま
しくは、3.0〜6.0重量%である。
If the amount of the conductivity-imparting agent is less than 0.5% by weight, the conductivity required as a conductive substrate for a drawing apparatus is not provided. If the amount exceeds 10% by weight, densification becomes difficult and the Young's modulus decreases. Preferably, it is 3.0 to 6.0% by weight.

SiCが90重量%未満であると、焼結性が悪く、ヤング
率が低下する。
If the content of SiC is less than 90% by weight, the sinterability is poor and the Young's modulus is reduced.

焼結体中のFeの含有量が300ppmを越えると、磁束密度
が0.05mGを越え、描画装置用導電性基体として使用でき
ない。好ましくは250ppm以下、より好ましくは150ppm以
下である。
If the content of Fe in the sintered body exceeds 300 ppm, the magnetic flux density exceeds 0.05 mG and cannot be used as a conductive substrate for a drawing apparatus. Preferably it is 250 ppm or less, more preferably 150 ppm or less.

焼結体表面の表面度が5μm以上であると、マスクを
保持して回路を形成する場合にいマスク上の投射位置誤
差が大きくなり、微細回路の形成に限界が生じる。好ま
しくは2μm以下、より好ましくは1μm以下である。
If the surface degree of the sintered body surface is 5 μm or more, when forming a circuit while holding the mask, the projection position error on the mask becomes large, and the formation of a fine circuit is limited. Preferably it is 2 μm or less, more preferably 1 μm or less.

導電性付与剤としては、Tiの他IV a族元素、V a族元
素、VI a族元素の単味またはそれらの炭化物、窒化物、
炭窒化物の一種若しくは二種以上を選択することができ
る。
Examples of the conductivity-imparting agent include Ti, a group IVa element, a group Va element, a group VIa element or a carbide or nitride thereof, in addition to Ti.
One or more carbonitrides can be selected.

前記II a族元素及びIII a族元素の化合物の他、焼結
助剤として、B、B4C、C等も使用できる。
In addition to the compounds of the IIa group element and the IIIa group element, B, B 4 C, C and the like can be used as a sintering aid.

体積固有抵抗は描画装置用導電性基体として、103Ω
・cmオーダ以下であることが必要である。好ましくは5x
102Ω・cm以下、より好ましくは1〜3x102Ω・cmであ
る。
Volume resistivity is 10 3 Ω as a conductive substrate for drawing equipment.
・ It must be less than cm order. Preferably 5x
10 2 Ω · cm or less, more preferably 1~3x10 2 Ω · cm.

磁束密度は描画装置用導電性基体として使用する場
合、0.05mG以下、好ましくは0.02mG以下、より好ましく
は0.01mG以下である。
When used as a conductive substrate for a drawing apparatus, the magnetic flux density is 0.05 mG or less, preferably 0.02 mG or less, more preferably 0.01 mG or less.

熱膨張係数は描画装置用導電性基体として、好ましく
は5x10-6/℃以下である。
The coefficient of thermal expansion is preferably 5 × 10 −6 / ° C. or less as a conductive substrate for a drawing apparatus.

ヤング率は描画装置用導電性基体として、3x106kg/cm
2以上、好しくは4x106kg/cm2以上である。
Young's modulus is 3x10 6 kg / cm as a conductive substrate for drawing equipment.
2 or more, preferably 4x10 6 kg / cm 2 or more.

比重は、ヤング率の値と対比すると、描画装置用導電
性基体として、4.0以下であることが望まれる。
The specific gravity is desired to be 4.0 or less as a conductive substrate for a drawing apparatus in comparison with the value of Young's modulus.

本発明の導電性炭化けい素質焼結体の製造にあたって
は、炭化けい素粉末、アルミニウム化合物の粉末、II a
族元素とIII a族元素の化合物の粉末及び、導電性付与
剤を前記組成範囲で調製した混合粉末を、この混合粉末
のFe含有量が300ppm以下である原料粉末を選択するか、
またはこの混合粉末が300ppm以下となるように脱鉄処理
した後成形し、非酸化性雰囲気中で焼成する。雰囲気と
しては、Ar、He、Coガス等によって制御されるが、その
際雰囲気を1800℃以上に加熱された炭素と平衡状態に保
ち、酸素濃度を10-13atm以下にする。即ち、酸素濃度が
10-13atmを越えると、導電性が不充分となり103Ω・cm
以下の体固有抵抗が得られない。
In the production of the conductive silicon carbide sintered body of the present invention, silicon carbide powder, aluminum compound powder, IIa
A powder of a compound of a Group III element and a Group IIIa element, and a mixed powder prepared with the above-described composition range of a conductivity-imparting agent, or a raw material powder in which the Fe content of the mixed powder is 300 ppm or less,
Alternatively, the mixed powder is subjected to a deironing treatment so as to have a concentration of 300 ppm or less, and then molded and fired in a non-oxidizing atmosphere. The atmosphere is controlled by Ar, He, Co gas or the like. At that time, the atmosphere is kept in equilibrium with carbon heated to 1800 ° C. or more, and the oxygen concentration is set to 10 −13 atm or less. That is, the oxygen concentration
If it exceeds 10 -13 atm, conductivity becomes insufficient and 10 3 Ωcm
The following body specific resistance cannot be obtained.

また、焼成温度は1800〜2100℃に設定することが望ま
しい。
The firing temperature is desirably set to 1800 to 2100 ° C.

さらに、用いられる炭化けい素粉末はα型、β型の何
れであってもよく、経済性の面からはα型が好ましい。
焼成方法としては、雰囲気を上記条件に設定する以外
は、公知の方法が可能であって、例えば、非加圧焼成
法、ホットプレス法、ガス圧焼成法や熱間静水圧プレス
法等の何れであってもよい。
Further, the silicon carbide powder used may be either α-type or β-type, and α-type is preferred from the viewpoint of economy.
As the firing method, a known method can be used, except that the atmosphere is set to the above conditions. For example, any of a non-pressure firing method, a hot press method, a gas pressure firing method, and a hot isostatic press method can be used. It may be.

また、本発明によれば、アルミニウム化合物、II a族
元素とIII a族元素の化合物の1種若しくは2種以上が
0.1〜15重量%、導電性付与剤が15〜60重量%、残部が
窒化けい素(Si3N4)からなる導電性Si3N4質焼結体であ
って、この該焼結体中に含まれる不可避不純物のうちFe
の含有量が300ppm以下であり、且つこの基体表面の平面
度が5μm以下であることを特徴とする描画装置用導電
性基体が供給される。
Further, according to the present invention, one or more of the aluminum compound, the compound of the group IIa element and the compound of the group IIIa element is used.
A conductive Si 3 N 4 sintered body comprising 0.1 to 15% by weight, a conductivity imparting agent of 15 to 60% by weight, and a balance of silicon nitride (Si 3 N 4 ). Of the inevitable impurities contained in Fe
Is provided, and the flatness of the substrate surface is 5 μm or less.

アルミニウム化合物、II a族元素及びIII a族元素の
化合物の合量が0.1重量%未満又は15重量%を越える
と、充分焼結せずヤング率が低下する。好ましくは、1
〜10重量%である。
If the total amount of the aluminum compound, the compound of the group IIa element and the compound of the group IIIa element is less than 0.1% by weight or more than 15% by weight, sintering is not sufficiently performed, and the Young's modulus decreases. Preferably, 1
~ 10% by weight.

導電性付与剤が15重量%未満であると体積固有抵抗10
4Ω・cmオーダ以上と高くなり過ぎ、描画装置用導電性
基体として使用できず、60重量%を越えると窒化けい素
の量が減少するので、焼結が不充分となりヤング率が低
下する。好ましくは18〜55重量%、より好ましくは20〜
30重量%である。
If the conductivity-imparting agent is less than 15% by weight, the volume resistivity 10
If it is too high, on the order of 4 Ω · cm or more, it cannot be used as a conductive substrate for a drawing apparatus. If it exceeds 60% by weight, the amount of silicon nitride decreases, so that sintering becomes insufficient and the Young's modulus decreases. Preferably 18-55% by weight, more preferably 20-
30% by weight.

Si3N4が40重量%未満であると、焼結性が悪くヤング
率が低下する。
If the content of Si 3 N 4 is less than 40% by weight, the sinterability is poor and the Young's modulus is reduced.

焼結体中のFeの含有量が300ppmを越えると、時速密度
が0.05mGを越え、描画装置用導電性基体として使用でき
ない。好ましくは250ppm以下、より好ましくは150ppm以
下である。
If the content of Fe in the sintered body exceeds 300 ppm, the density per hour exceeds 0.05 mG, and it cannot be used as a conductive substrate for a drawing apparatus. Preferably it is 250 ppm or less, more preferably 150 ppm or less.

基体表面の平面度が5μm以上であると、マスクを保
持して回路を形成する場合、マスク上の投射位置誤差が
大きくなり、微細回路御の形成に限界が生じる。好まし
くは2μm以下、より好ましくは1μm以下である。
If the flatness of the substrate surface is 5 μm or more, when forming a circuit while holding the mask, the projection position error on the mask becomes large, and the formation of a fine circuit is limited. Preferably it is 2 μm or less, more preferably 1 μm or less.

導電性付与剤としては、Tiの他IV a族元素、V a族元
素、VI a族元素の単味またはそれらの炭化物、窒化物、
炭窒化物等の化合物の一種若しくは二種以上を選択する
ことができる。
Examples of the conductivity-imparting agent include Ti, a group IVa element, a group Va element, a group VIa element or a carbide or nitride thereof, in addition to Ti.
One or more compounds such as carbonitrides can be selected.

体積固有抵抗は描画装置用導電性基体として、103Ω
・cmオーダ以下であることが必要である。好ましくは5x
102Ω・cm以下、より好ましくは1〜3x102Ω・cmであ
る。
Volume resistivity is 10 3 Ω as a conductive substrate for drawing equipment.
・ It must be less than cm order. Preferably 5x
10 2 Ω · cm or less, more preferably 1~3x10 2 Ω · cm.

磁束密度は描画装置用導電性基体として、0.05mG以
下、好ましくは0.02mG以下、より好ましくは0.01mGであ
る。
The magnetic flux density is 0.05 mG or less, preferably 0.02 mG or less, more preferably 0.01 mG, as a conductive substrate for a writing apparatus.

熱膨張係数は描画装置用導電性基体として、5x10-6/
℃である。
The coefficient of thermal expansion is 5x10 -6 /
° C.

ヤング率は描画装置用導電性基体として、2.8x106kg/
cm2以上、好ましくは3.0x106kg/cm2以上である。
Young's modulus is 2.8 × 10 6 kg /
cm 2 or more, preferably 3.0 × 10 6 kg / cm 2 or more.

比重は、ヤング率の値と対比すると、描画装置用導電
性基体として、3.3以下であることが望まれる。
The specific gravity is desired to be 3.3 or less as a conductive substrate for a drawing apparatus in comparison with the value of Young's modulus.

本発明の導電性窒化けい素質焼結体の製造にあたって
は窒化けい素粉末、アルミニウム化合物の粉末、II a族
元素、III a族元素の化合物の粉末及び、導電性付与剤
を前記組成範囲で調製した混合粉末を、この混合粉末の
Fe含有量が300ppm以下である原料粉末を選択するか、ま
たこの混合粉末中のFe含有量が300ppm以下となるように
脱鉄処理した後成形し、非酸化性雰囲気中で焼成する。
雰囲気としては、Ar、He、Coガス等によって制御され
る。
In producing the conductive silicon nitride sintered body of the present invention, a silicon nitride powder, an aluminum compound powder, a IIa element, a IIIa element compound powder, and a conductivity-imparting agent are prepared in the above composition range. Of the mixed powder
A raw material powder having an Fe content of 300 ppm or less is selected, or the mixed powder is subjected to a deironing treatment so as to have an Fe content of 300 ppm or less, molded and fired in a non-oxidizing atmosphere.
The atmosphere is controlled by Ar, He, Co gas or the like.

なお、焼成温度は1800〜2000℃に設定することが望ま
しい。
Note that the firing temperature is desirably set to 1800 to 2000 ° C.

また、焼成方法としては、雰囲気を上記条件に設定す
る以外は、公知の方法が可能であって、例えば、非加圧
焼成法、ホットプレス法、ガス圧焼成法や熱間静水圧プ
レス法等の何れであってもよい。
In addition, as the firing method, a known method can be used, except that the atmosphere is set to the above conditions, and examples thereof include a non-pressure firing method, a hot press method, a gas pressure firing method, and a hot isostatic pressing method. Any of these may be used.

〔実施例1〕 比表面積15m2/gのα型SiCに、アルミニウム化合物の
粉末、II a族元素とIII a族元素の化合物の粉末及び導
電性付与剤を、第1表に示す割合に調製した混合淵末
を、この混合粉末のFe含有量が300ppm以下のものを成形
するか、もしくは300ppm以下となるように脱鉄処理した
後成形し、成形後非酸化性雰囲気中1800〜2100℃で焼成
した。
Example 1 Powder of an aluminum compound, powder of a compound of a group IIa element and a compound of a group IIIa element, and a conductivity-imparting agent were prepared in α-type SiC having a specific surface area of 15 m 2 / g in proportions shown in Table 1. The mixed powder obtained is molded into a powder having a Fe content of 300 ppm or less in the mixed powder, or molded after de-ironing so as to be 300 ppm or less at 1800 to 2100 ° C. in a non-oxidizing atmosphere after molding. Fired.

得られた焼結体の特性について、以下の測定を行っ
た。
The characteristics of the obtained sintered body were measured as follows.

焼結体中の磁性金属の含有量の測定は、各試料に炭酸
ナトリウムとホウ酸を混ぜて、白金ルツボで融解し、塩
酸と純水とで溶解した後、この溶液中の磁性金属をICP
発光分光分析装置で測定して定量した。
To measure the content of magnetic metal in the sintered body, each sample was mixed with sodium carbonate and boric acid, melted in a platinum crucible, dissolved in hydrochloric acid and pure water, and the magnetic metal in this solution was subjected to ICP.
It was quantified by measuring with an emission spectrometer.

磁束密度はアナログ磁界測定器により測定した。但
し、測定性能は0.1mG(ミリガウス)以上であるが、0.1
mG以下を拡大し目盛を付して測定した。
The magnetic flux density was measured by an analog magnetic field measuring device. However, the measurement performance is 0.1mG (milligauss) or more,
The measurement was performed with a scale of less than mG.

体積固有抵抗の測定は、直径10mm、厚み5mmの円盤の
両面に銀ペーストを焼付けた後、室温にてデジタルマル
チメータにて測定した。
The volume resistivity was measured using a digital multimeter at room temperature after baking silver paste on both sides of a disk having a diameter of 10 mm and a thickness of 5 mm.

基体表面の平面度は接触式表面粗さ計により基体使用
必要表面全体の複数直線を走査した後の平均表面粗さRa
を求めた。
The flatness of the substrate surface is determined by the average surface roughness Ra after scanning multiple straight lines on the entire surface required for using the substrate using a contact surface roughness meter.
I asked.

熱膨張係数はTMA熱膨張測定器により、ヤング率は超
音波速度測定法により、比重はアルキメデス法により測
定した。
The coefficient of thermal expansion was measured by a TMA thermal expansion meter, the Young's modulus was measured by an ultrasonic velocity measurement method, and the specific gravity was measured by an Archimedes method.

これらの結果を第1表に示した。 The results are shown in Table 1.

第1表から理解されるように、アルミニウム化合物が
0.1〜10重量%、II a族元素とIII a族元素の化合物の1
種以上が0.1〜10重量%の範囲外の試料No1、6、7、1
2、15、21何れも緻密化が不充分であり、ヤング率が低
下している。
As can be seen from Table 1, the aluminum compound
0.1 to 10% by weight of a compound of a group IIa element and a group IIIa element
Samples No. 1, 6, 7, 1 in which the number of seeds is out of the range of 0.1 to 10% by weight
All of 2, 15, and 21 are insufficiently densified, and have a low Young's modulus.

また、導電性付与剤が0.5重量%未満である試料No.22
は体積固有抵抗が2.7x107Ω・mmと高く、本発明の目的
に合わず、10重量%を越える試料No.29は緻密化が促進
されず、ヤング率が低下している。
Sample No. 22 in which the conductivity-imparting agent was less than 0.5% by weight was used.
Has a high volume resistivity of 2.7 × 10 7 Ω · mm, which does not meet the purpose of the present invention. In Sample No. 29 exceeding 10% by weight, densification is not promoted and Young's modulus is lowered.

さらに、SiC結晶体中のFe含有量が300ppmを越える試
料No.30では磁束密度が0.08mGと高く本発明の目的に適
さない。
Further, Sample No. 30 in which the Fe content in the SiC crystal exceeds 300 ppm has a high magnetic flux density of 0.08 mG, which is not suitable for the purpose of the present invention.

これに対し、本発明の範囲内である試料No.2〜5、8
〜11、13、14、16〜20、23〜28及び31〜36については、
本発明の描画装置用導電性基体として必要な特性、即
ち、磁束密度が0.05mG以下、熱膨張係数が5x10-6/℃以
下、ヤング率が3x106kg/cm2以上、体積固有抵抗が103Ω
・cmオーダ以下を満足していることが判る。
On the other hand, Sample Nos. 2 to 5 and 8 within the scope of the present invention
For ~ 11, 13, 14, 16-20, 23-28 and 31-36,
Characteristics required as a conductive substrate for a drawing apparatus of the present invention, that is, the magnetic flux density is 0.05 mG or less, the coefficient of thermal expansion is 5 × 10 -6 / ° C. or less, the Young's modulus is 3 × 10 6 kg / cm 2 or more, the volume resistivity is 10 3 Ω
-It turns out that the order of cm or less is satisfied.

次に第1表に示す試料No9と同一の試料を使用して、
第1図に示すマスクホルダである描画装置用導電性基体
を作成した。このマスクホルダーの使用必要表面を第2
表に示す平面度となる様に研磨し、実際の描画装置に組
み込み、マスクをこれにより保持して、電子線を40mm/s
の速度で移動させた時の投射位置誤差を光学顕微鏡によ
り観察し、この誤差の値を評価し、第2表に示した。
Next, using the same sample as the sample No. 9 shown in Table 1,
A conductive substrate for a drawing apparatus as a mask holder shown in FIG. 1 was prepared. The required surface of this mask holder is
Polished to achieve the flatness shown in the table, built into the actual drawing device, held the mask by this, electron beam 40 mm / s
The projection position error at the time of moving at the speed of was observed with an optical microscope, and the value of this error was evaluated.

第2表から理解されるように、表面度が10μmである
試料No37のものは投射位置誤差が0.6μmと大きく、要
求されている回路パターン間隔(0.5μm)を越えるた
め使用できない。
As understood from Table 2, the sample No. 37 having a surface roughness of 10 μm cannot be used because the projection position error is as large as 0.6 μm and exceeds the required circuit pattern interval (0.5 μm).

これに対し、平面度が5μm以下の試料No.38 39、40
のものは0.3μm以下であり問題がないことが判った。
On the other hand, sample No. 38 39, 40 with flatness of 5 μm or less
Was 0.3 μm or less, indicating no problem.

〔実施例2〕 比表面積6m2/gのSi3N4に、アルミニウム化合物の粉
末、II a族元素、III a族元素の化合物の粉末及び導電
性付与剤を、第3表に示す割合に調製した混合粉末を、
この混合粉末のFe含有量が300ppm以下のものを成形する
か、もしくはこれら混合粉末中のFeを脱鉄処理した後成
型し、非酸化性雰囲気中1800〜2000℃で焼成した。
Example 2 A powder of an aluminum compound, a powder of a compound of a Group IIa element, a powder of a compound of a Group IIIa element, and a conductivity-imparting agent were added to Si 3 N 4 having a specific surface area of 6 m 2 / g in proportions shown in Table 3. The prepared mixed powder is
The mixed powder having a Fe content of 300 ppm or less was molded, or the Fe in the mixed powder was subjected to a deironing treatment, molded, and fired at 1800 to 2000 ° C. in a non-oxidizing atmosphere.

得られた焼成体について、以下の特性測定を行った。 The following properties were measured for the obtained fired body.

焼結体中の磁性金属の含有量は、試料に炭酸ナトリウ
ムとホウ酸を混ぜて、白金ルツボで融解し、塩酸と純粋
とで溶解した後、この溶液中の磁性金属であるFe含有量
をICP発光分光分析装置で測定して定量した。
The content of the magnetic metal in the sintered body was determined by mixing sodium carbonate and boric acid in the sample, melting the mixture in a platinum crucible, dissolving it in hydrochloric acid and pure, and then measuring the Fe content of the magnetic metal in this solution. It was quantified by measurement with an ICP emission spectrometer.

磁束密度はアナログ磁界測定器により測定した。但
し、測定性能は0.1mG以上であったが、0.1mG以下は拡大
し目盛を付して測定した。体積固有抵抗は、直径10mm、
厚み5mmの円盤の両面に銀ペーストを焼付けた後、室温
にてデジタルマルチメータにて測定した。
The magnetic flux density was measured by an analog magnetic field measuring device. However, the measurement performance was 0.1 mG or more, but 0.1 mG or less was measured with an enlarged scale. Volume resistivity is 10mm in diameter,
After baking silver paste on both sides of a 5 mm thick disk, measurement was performed at room temperature with a digital multimeter.

基体表面の平面度は接触式表面粗さ計により基体の使
用必要表面の複数直線を走査した後の平均表面粗さRaを
求めた。
For the flatness of the substrate surface, the average surface roughness Ra after scanning a plurality of straight lines on the surface required for use of the substrate by a contact surface roughness meter was obtained.

熱膨張係数はTMA熱膨張測定器により、ヤング率は超
音波速度測定法により、比重はアルキメデス法により測
定した。
The coefficient of thermal expansion was measured by a TMA thermal expansion meter, the Young's modulus was measured by an ultrasonic velocity measurement method, and the specific gravity was measured by an Archimedes method.

これらの結果を第3表に示した。 The results are shown in Table 3.

第3表から理解されるように、アルミニウム化合物、
II a族元素、III a族元素の化合物の1種若しくは2種
以上の合量が0.1〜15重量%の範囲外の試料No1及び11は
焼結が不充分であり、上記の測定は行えなかった。ま
た、導電性付与剤が15〜60重量%の範囲外の試料No.1
2、13、14、20、21及び22は体積固有抵抗が104Ω・cmオ
ーダ以上となるか、焼結不充分またはヤング率が低下し
て使用できないものであることが判った。さらに、焼結
体中に含まれる不可避不純物のうちFeの含有量が300ppm
以上である試料No.28のものは、磁束密度が0.09mGと高
く描画装置用導電性基体として使用できないことが判
る。
As can be seen from Table 3, aluminum compounds,
Samples Nos. 1 and 11 in which the total amount of one or more of the compounds of Group IIa elements and Group IIIa elements is out of the range of 0.1 to 15% by weight are insufficiently sintered, and the above measurement cannot be performed. Was. Sample No. 1 in which the conductivity-imparting agent was out of the range of 15 to 60% by weight.
It was found that 2, 13, 14, 20, 21 and 22 had a volume resistivity of 10 4 Ω · cm or more or could not be used due to insufficient sintering or a low Young's modulus. Furthermore, among the unavoidable impurities contained in the sintered body, the content of Fe is 300 ppm.
Sample No. 28 described above has a high magnetic flux density of 0.09 mG and cannot be used as a conductive substrate for a writing apparatus.

これに対し、本発明の範囲内の試料No2〜10、15〜1
9、23〜27及び29〜36については、本発明の描画装置用
導電性基体として必要な特性、即ち、磁束密度が0.05mG
以下、熱膨張係数が6.0x10-6/℃以下、ヤング率が2.8x1
06kg/cm2以上、体積固有抵抗が103Ω・cmオーダ以下を
満足していることが判る。
On the other hand, Sample Nos. 2 to 10, 15 to 1 within the scope of the present invention
9, 23 to 27 and 29 to 36, properties required as a conductive substrate for a drawing apparatus of the present invention, that is, the magnetic flux density is 0.05 mG
Below, thermal expansion coefficient 6.0x10 -6 / ℃ or less, Young's modulus 2.8x1
0 6 kg / cm 2 or more, a volume resistivity of it can be seen that satisfies the following 10 3 Ω · cm order.

次に第3図に示す試料No.8と同一の材料を使用して、
第1図に示すマスクホルダーの表面を第4表に示す平面
度となるように研磨し、実際の描画装置に組み込み、マ
スクをこれにより保持して電子線を40mm/sの速度で移動
させた時の投射位置誤差を測定し、この誤差の値を第4
表に示した。
Next, using the same material as the sample No. 8 shown in FIG.
The surface of the mask holder shown in FIG. 1 was polished so as to have the flatness shown in Table 4, incorporated into an actual drawing apparatus, and the electron beam was moved at a speed of 40 mm / s while holding the mask. The projection position error at the time is measured, and this error value is
It is shown in the table.

第4表から理解されるように、平面度が10μmである
試料No.36のものは投射位置誤差が0.7μmと大きく、要
求される回路パターン間隔(0.5μmをこえるため使用
できない。これに対し、平面度が5μm以下の試料No.3
8、39、40のものは0.3μm以下であり問題ないことが判
る。
As understood from Table 4, the sample No. 36 having a flatness of 10 μm has a large projection position error of 0.7 μm and cannot be used because the required circuit pattern interval exceeds 0.5 μm. Sample No. 3 with flatness of 5 μm or less
Samples of 8, 39 and 40 have a size of 0.3 μm or less, indicating that there is no problem.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

上述の如く、本発明においては、SiCまたはSi3N4の組
成を所定範囲に設定し、その焼結体中の不可避不純物で
ある磁性金属のFe含有量を300ppm以下、体積固有抵抗が
103Ω・cmオーダ以下、且つこの焼結体の平面度が5μ
m以下とすることにより、周囲温度による熱膨張が影響
が少なく、また基体の変形が生じ難く、さらに比重の小
さい描画装置用導電性基体であって、磁性密度を0.05m
ガウス以下、投射位置誤差が0.5μm以下となる描画装
置用として優れた導電性基体を提供できる。
As described above, in the present invention, the composition of SiC or Si 3 N 4 is set in a predetermined range, the Fe content of the magnetic metal that is an unavoidable impurity in the sintered body is 300 ppm or less, and the volume resistivity is
10 3 Ω · cm or less and the flatness of this sintered body is 5μ
m or less, the thermal expansion due to the ambient temperature is less affected, the deformation of the substrate is less likely to occur, and the conductive substrate for a drawing apparatus having a smaller specific gravity, the magnetic density is 0.05 m
It is possible to provide an excellent conductive substrate for a drawing apparatus having a projection position error of 0.5 μm or less and a projection error of 0.5 μm or less.

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

第1図は本発明の材料が使用される描画装置の概略説明
図である。 1……X−Yテーブル 2……マスクホルダー 3……マスク・レティクル基板 4……電子ビーム発射装置
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a drawing apparatus using the material of the present invention. 1. XY table 2. Mask holder 3. Mask / reticle substrate 4. Electron beam emitting device

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】アルミニウム化合物が0.1〜10重量%、II
a族元素とIII a族元素の化合物の1種以上が0.1〜10重
量%、導電性付与剤が0.5〜10重量%、残部が炭化けい
素(SiC)からなる導電性SiC質焼結体であって、この焼
結体中に含まれる不可避不純物のうちFeの含有量が300p
pm以下であり、且つ該焼結体表面の平面度が5μm以下
であることを特徴とする描画装置用導電性基体。
(1) An aluminum compound containing 0.1 to 10% by weight of II
A conductive SiC sintered body comprising 0.1 to 10% by weight of at least one compound of a group a element and III group a element, 0.5 to 10% by weight of a conductivity-imparting agent, and silicon carbide (SiC) as a balance. Therefore, the content of Fe among the inevitable impurities contained in this sintered body is 300p
pm or less, and the flatness of the surface of the sintered body is 5 μm or less.
【請求項2】アルミニウム元素、II a族元素、III a族
元素の化合物の1種若しくは2種以上の合量が0.1〜15
重量%、導電性付与剤が15〜60重量%、残部が窒化けい
素(Si3N4)からなる導電性Si3N4質焼結体であって、こ
の焼結体中に含まれる不可避不純物のうちFeの含有量が
300ppm以下であり、且つ該焼結体表面の平面度が5μm
以下であることを特徴とする描画装置用導電性基体。
2. A compound of one or more of compounds of aluminum element, group IIa element and group IIIa element having a total amount of 0.1 to 15%.
Wt.%, The conductivity-imparting agent is 15-60 wt.%, And the balance is silicon nitride (Si 3 N 4 ), which is a conductive Si 3 N 4 sintered body which is inevitably contained in the sintered body. Fe content of impurities
300 ppm or less, and the flatness of the surface of the sintered body is 5 μm
A conductive substrate for a drawing apparatus, characterized in that:
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