JP3809692B2 - ホルダー付き電子線露光マスク - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はICやLSIなどの半導体装置の製造工程で使用される電子線露光装置の電子線露光マスクに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子線露光法は0.1ミクロン幅のレジストパターンを露光することが可能な露光技術であり、ICやLSI等の半導体装置の作製に有効である。
電子線露光法にはシリコンウエハに微細な貫通パターンを設けた電子線露光マスクを用いる。電子線露光マスクの概念図を図1(a)、図2(a)及び図3(a)にそれぞれ示す。
【0003】
電子線露光マスク100は2枚のシリコンウエハを貼り合わせたSOI(Silicon on Insulator)ウエハを用いて表側のシリコン103をエッチングして開孔パターン104を形成し、さらに裏側のシリコンをエッチングして開口部105及び支持枠部101を形成したものである。
【0004】
電子線露光マスクを電子線露光装置に設置する場合、電子線露光マスクをホルダーに装着した後ホルダーを荷電ビーム露光装置に装填して使用する。従来のホルダー付き電子線露光マスクを図3(b)に示す。
従来のホルダー付き電子線露光マスクは電子線露光マスク100の支持枠部101の底面とホルダー31が接着層34で貼り合わされている。ここで、接着層34は一般には接着剤が使用され、接着剤が乾燥するまでに時間がかかり、ホルダー31と電子線露光マスク100の位置がずれて正確に位置合わせすることが難しかった。また、接着剤からのガス発生が電子線露光装置の真空度低下を招くという問題もあった。
【0005】
このようなことからガス発生を防いで位置合わせ精度を向上させるために、特開平9ー5984号公報には電子線露光マスクの底面とホルダー間に低融点金属をはさんで貼り合わせる方法が提案されている(図3(b)参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図3(b)に示す従来のホルダー付き電子線露光マスクでは接着層34を介して電子線露光マスクの支持枠部101の底面のみがホルダー31に接触しているため、電子線露光マスク100の開孔パターン104が形成されている表側シリコン103はSOI貼り合わせ層である酸化シリコン102によってシリコン支持枠部101とは電気的に絶縁状態になっている。
このため、電子線露光装置に設置して電子線を照射した場合に開孔パターン104以外の部分に照射された電子は支持枠部101へはほとんど流れないで、結果的に電子線露光マスクがチャージアップして電子線露光装置の電子線の流れに悪影響を与えることになる。
【0007】
また、従来の貼り合わせ方法では低融点金属が溶けた時に電子線露光マスクとホルダーの位置がずれ易く正確に位置を合わせることが難しかった。さらに、溶けた低融点金属がホルダー窓32からあふれて窓側面に付着するという問題があった。
【0008】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、電子線露光プロセスで電子線露光マスクの開孔パターン以外の部分に照射された電子をホルダーを通じて接地して、且つ電子線露光マスクとホルダーの正確な位置合わせができるホルダー付き電子線露光マスクを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を解決するために、まず請求項1においては、電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスクとしたものである。
【0010】
また、請求項2においては、電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間及び前記電子線露光マスクの支持枠部底面の一部とホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスクとしたものである。
【0014】
本発明のホルダー付き電子線露光マスクを使用することにより、電子線露光マスクの開孔パターン以外の部分に照射された電子は電子線露光マスク側面の接着層を介してホルダーから確実に接地されて、電子のチャージアップを防止できる。さらに、ホルダーに位置決め用ピンを設けることにより電子線露光マスクとホルダーの正確な位置合わせができる。さらに、接着層に低融点金属を使うことにより、電子線露光マスクを位置合わせした後ホルダーに固定するまでの操作が短時間に確実にできる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき図1及び図2を用いて詳細に説明する。
図1(a)は本発明のホルダー付き電子線露光マスクに使用する電子線露光マスク100の構成を示す模式断面図であり、図1(b)は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例1の構成を示す断面図、図1(c)は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例2の構成を示す模式断面図、図2(b)は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例3の構成を示す模式断面図、図2(c)は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例4の構成を示す模式断面図である。
【0016】
まず、2枚のシリコンウエハを貼り合わせたSOI(Silicon on Insulator)ウエハを用いて表側のシリコン103をエッチングして開孔パターン104を形成し、さらに裏面のシリコンをエッチングして開口部105及び支持枠部101を形成電子線露光マスク100を通常のプロセスで作成する(図1(a)参照)。
【0017】
次に、電子線露光マスク100の側面とホルダー11の間に低融点金属からなる接着層13を形成する(図1(b)参照)。
ホルダー11は導電性と熱伝導性が高い金属を用い、機械加工で作成する。材質としては一般の金属は使用可能であるが、特に銅、リン青銅等の銅合金が望ましい。
接着層13は低融点金属箔を電子線露光マスク100とホルダー11間に充填した後、融点以上の温度に加熱して形成する。この加熱は酸化を防ぐために真空中あるいは窒素などの不活性ガス中で行うのが望ましい。
ここで、電子線露光マスク100の表側シリコン103と支持枠部101は接着層13によってホルダー11と電気的導通がとられ、さらに、接地されて電子線によるチャージアップを防ぐようにする。
【0018】
図1(c)は、電子線露光マスク100側面とホルダーと11との間に接着層13を、さらに電子線露光マスク100の支持枠部101の底面の一部とホルダー11との間に接着層14を設けたものである。接着層13及び14は低融点金属箔を所定の場所に置いた後、融点以上の温度に加熱することで形成する。この加熱は酸化を防ぐために真空中あるいは窒素などの不活性ガス中で行うのが望ましい。図1(b)に比べて図1(c)のホルダー付き電子線露光マスクは電子線露光マスク100の支持枠部101とホルダー11間に接着層14が有るため電子線露光マスク100のホルダー11との保持力がより大きくなっている。
さらに、接着層14の形成にあたっては低融点金属箔を電子線露光マスク100の支持枠部101の底面の一部分にのみ設置して溶融させる。このような接着層14を形成することでホルダー窓12から接着層がはみ出すのを防止している。
【0019】
次に、図2(b)及び(c)のホルダー付き電子線露光マスクは、ホルダー21に位置決めピン25を設けた構成であり、位置決めピン25はねじ状になっており電子線露光マスクの支持枠部の側面から押しつけて位置調整をする。接着層23、24の形成法は上記図1(b)及び(c)で説明した方法と同じである。
【0020】
【実施例】
以下実施例により本発明を図を用いて詳細に説明する。
<実施例1>
4インチ径の10μm厚の表側シリコンと500μm厚の裏側シリコンとを熱酸化シリコンにて貼り合わせた貼り合わせシリコンウエハ(三菱マテリアル製)を用いて、まず表側シリコン103をエッチングして開孔パターン104を形成し、次に、裏側シリコンをKOHを主成分とするエッチング液でエッチングして支持枠部101及び開口部105を形成した後、スパッタ法により金薄膜を開孔パターン104を形成した表側シリコン103表面に成膜して電子線露光マスク100を作製した(図1(a)参照)。
【0021】
次に、別途作成したホルダー11に上記電子線露光マスク100をセットした後電子線露光マスク100の側面とホルダー11との間にインジウム箔を充填した後ガラス容器に入れて窒素置換して外部より加熱した。外部の温度が約180度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層13を形成し、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した(図1(b)参照)。
接着層13の電導度を測定したところホルダー11と電子線露光マスクの表側シリコン103との間で5オームであった。
【0022】
<実施例2>
別途作成したホルダー11の上面に厚さ約50ミクロンで幅約200ミクロンのインジウム金属箔を置いて、上記実施例1と同様な方法で作成した電子線露光マスク100をセットした。さらに、電子線露光マスク100の側面とホルダー11との間にインジウム箔を充填した。
【0023】
次に、インジウム箔をセットした電子線露光マスク100とホルダー11をガラス容器に入れて窒素置換した後外部より加熱した。外部の温度が約180度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層13及び14を形成し、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した(図1(c)参照)。
接着層13及び14の電導度を測定したところホルダー11と電子線露光マスクの表側シリコン103との間で5オームであった。
【0024】
<実施例3>
別途作成した位置決めピン25付きホルダー21に上記電子線露光マスク100をセットして、位置決めピン25にて電子線露光マスク100の位置調整をした後電子線露光マスク100の側面とホルダー21との間にインジウム箔を充填した後ガラス容器に入れて窒素置換して外部より加熱した。外部の温度が約180度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層23を形成し、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した(図2(b)参照)。
接着層23の電導度を測定したところホルダー21と電子線露光マスク100の表側シリコン103との間で5オームであった。
【0025】
<実施例4>
別途作成した位置決めピン25付きホルダー21の上面に厚さ約50ミクロンで幅約200ミクロンのインジウム金属箔を置いて、上記実施例1と同様な方法で作成した電子線露光マスク100をセットして、位置決めピン25にて電子線露光マスク100の位置調整をした。さらに、電子線露光マスク100側面とホルダー21との間にインジウム箔を充填した後ガラス容器に入れて窒素置換して外部より加熱した。外部の温度が約180度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層23及び24を形成して、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した(図2(c)参照)。
【0026】
接着層23及び24の電導度を測定したところホルダー21と電子線露光マスク100の表側シリコン103との間で5オームであった。
【0027】
<比較例>
比較のために、別途作成したホルダー31の上面のホルダー窓32を除く全面に50ミクロン厚さのインジウム金属箔を置いて電子線露光マスク100をセットした後ガラス容器にいれて窒素置換し、180度まで加熱してインジウムを溶解した後冷却して接着層34を形成した(図3(b)参照)。
ホルダー31と電子線露光マスク100の表側シリコン103との間で電導度を測定したところ1000オームであった。またホルダー窓32の側面に溶解したインジウムが流れ出して固着していた。
【0028】
【発明の効果】
電子線露光マスク側面とホルダー間に接着層を設けることにより所定の導電性を確保できる。また、電子線露光マスク側面に加えて電子線露光マスク支持枠部の一部に接着層を設けて導電性と電子線露光マスクのホルダーに対する保持強度を増強できる。さらに、位置決めピンをホルダーに設けることにより電子線露光マスクのホルダーに対する位置合わせ精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
(b)は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例1の構成を示す模式断面図である。
(c)は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例2の構成を示す模式断面図である。
【図2】(a)は、電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
(b)は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例3の構成を示す模式断面図である。
(c)は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例4の構成を示す模式断面図である。
【図3】(a)は、電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
(b)は、従来のホルダー付き電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
11、21、31……ホルダー
12、22、32……ホルダー窓
13、23……電子線露光マスク側面とホルダー間の接着層
14、24、34……電子線露光マスク支持枠部底面とホルダー間の接着層
25……位置決めピン
100……電子線露光マスク
101……支持枠部
102……酸化シリコン
103……表側シリコン
104……開孔パターン
105……開口部
Claims (2)
- 電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスク。
- 電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間及び前記電子線露光マスクの支持枠部底面の一部とホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスク。
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