JP4207272B2 - 電子ビーム描画用アパーチャ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置等の電子ビーム露光に使用される電子ビーム描画用アパーチャ及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近LSI等の半導体装置の製造には、超微細パターン加工性に優れた電子ビーム装置が使用されており、スループット向上を図るためマルチショット描画方式が提案され、シリコンを材料とする電子ビーム描画用アパーチャが使用されている。
この電子ビーム描画用アパーチャの作製法では、ドライエッチングとウエットエッチングの組み合わせで微細加工を行い、工程が多く複雑になるのが一般的である。
以下、電子ビーム描画用アパーチャの従来の製造方法について説明する。
ここで、図3(a)〜(h)に電子ビーム描画用アパーチャの従来の製造工程を工程順に示す模式断面図を示す。
【0003】
まず、面方位が(100)からなる単結晶シリコンウェハ11及び単結晶シリコンウェハ13をシリコン酸化膜12で貼り合せた貼り合せシリコン基板14を作製し(図3(a)参照)、単結晶シリコンウェハ13面にレジスト層を形成し、パターニング処理してレジストパターン15を形成する(図3(b)参照)。
【0004】
次に、レジストパターン15をマスクにして、ドライエッチングにより単結晶シリコンウェハ13をシリコン酸化膜12に到達する深さまでエッチングして、電子ビーム透過マスク16を形成する(図3(c)参照)。
【0005】
次に、CVD(Chemical Vapor Deposition)により800℃以上に加熱された貼り合せシリコン基板14の両面にウエットエッチング用保護膜として窒化シリコン膜17を形成する(図3(d)参照)。
【0006】
次に、単結晶シリコンウェハ11面に形成された窒化シリコン膜17をパターニングして支持枠形成用マスクパターン17aを形成する(図3(e)参照)。
【0007】
次に、単結晶シリコンウェハ13面をワックス等のシール剤でガラス基板に貼着した後70℃に加熱されたKOHエッチング液に浸せきし、支持枠形成用マスクパターン17aをマスクにして単結晶シリコンウェハ11を所定時間異方性エッチングして電子ビーム透過開口部18及び支持枠11aを形成する(図3(f)参照)。
【0008】
次に、窒化シリコン膜17及び支持枠形成用マスクパターン17aを170℃の熱燐酸でエッチング除去し、電子ビーム透過マスク16の酸化膜12をフッ酸でエッチング除去し、電子ビーム透過孔マスク16aを形成する(図3(g)参照)。
【0009】
次に、単結晶シリコンウエハ13側及び支持枠11aの両面にPt又はPd等からなる導電性膜19を形成して、電子ビーム描画用アパーチャを得る(図3(h)参照)。ここで、導電性膜19は電子ビーム描画用アパーチャを電子ビーム露光マスクとして使用する際、電子ビーム描画用アパーチャの電子ビーム透過孔マスク16a以外の荷電粒子照射部に荷電粒子が帯電するのを防止して、電子ビーム描画用アパーチャの溶融、ひずみ等の損傷を防ぐためのものである。
【0010】
上記したように、従来の電子ビーム描画用アパーチャの製造方法では、工程が複雑でコストがかかるという問題がある。
例えば、ウエットエッチング用保護膜としてCVDにて窒化膜を形成する際シリコン基板を800℃以上に加熱し、成膜後は室温に冷却するため、シリコン基板には温度差による熱応力が発生しやすく、応力の制御が難しくなるという問題がある。また、シリコン貼り合せ基板の加熱および冷却に時間が費やされるためにスループットが低下する問題がある。また、CVD方式の成膜装置自体の値段は、スパッタ方式の成膜装置と比較して高価であり、装置維持のための費用もかかるので、コスト高になるという問題もある。
【0011】
さらに、上記製造方法では、導電性膜の形成を両面おこなわなければならないので、成膜工程に時間がかかり、成膜工程中に異物などが付着する問題がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、電子ビーム描画用アパーチャの製造工程を短縮し、コストパフォーマンスの高い電子ビーム描画用アパーチャ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【0013】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項1においては、電子ビーム透過孔を有する電子ビーム描画用アパーチャにおいて、第1の導電膜と、第1のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第2のシリコンウェハと、第2の導電膜と、が、この順で積層され、前記第1の導電膜には、開口部を有する支持枠形成用パターンが形成され、前記第2の導電膜には、開口部を有する電子ビーム透過孔用パターンが形成され、前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、前記支持枠形成用パターンの開口部に対向する位置に配置され、前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、一つの前記支持枠形成用パターンの開口部に対し、一つ形成されており、前記電子ビーム透過孔は、第1の導電膜と、第1のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第2のシリコンウェハと、第2の導電膜と、を貫通していることを特徴とする電子ビーム描画用アパーチャとしたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき図面を用いて説明する。
図1は本発明の電子ビーム描画用アパーチャの模式断面図を、図2(a)〜(g)は本発明の電子ビーム描画用アパーチャの製造工程を工程順に示す模式断面図をそれぞれ示す。
本発明の電子ビーム描画用アパーチャは、貼り合せシリコン基板4の両面にCr層5を形成し、パターニング処理して電子ビーム透過マスク形成用Crパターン5a及び支持枠形成用Crパターン5bを形成し、電子ビーム透過マスク形成用Crパターン5aをマスクにして単結晶シリコンウエハ3をエッチング処理して電子ビーム透過マスク6を形成し、支持枠形成用Crパターン5bをマスクにして単結晶シリコンウエハ1をエッチング処理して支持枠1a及び電子ビーム透過開口部7を形成する。最後に電子ビーム透過マスク6の酸化膜2をエッチングで除去し電子ビーム透過孔マスク6aを形成して作製する。
【0017】
上記したように、電子ビーム透過マスク形成用Crパターン5a及び支持枠形成用Crパターン5bを電子ビーム描画用アパーチャを作製する際のエッチング工程のレジストパターンとして使用すると同時に、電子ビーム描画用アパーチャ作製後も電子ビーム透過マスク形成用Crパターン5a及び支持枠形成用Crパターン5bは剥離しないでそのまま残し、電子ビーム描画の際の荷電粒子帯電防止層として利用し、電子ビーム描画の際に電子ビーム透過孔マスク以外に照射された電子ビームの帯電防止に効果を発揮する点である。
【0018】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
まず、面方位が(100)からなる単結晶シリコンウエハ1及び単結晶シリコンウエハ3をシリコン酸化膜2で貼り合せた貼り合せシリコン基板4を作製した(図2(a)参照)。
【0019】
次に、貼り合せ基板4の両面にCrをスパッタリングしてCr層5を形成した(図2(b)参照)。Cr層5の厚さは400nm以上が望ましい。
【0020】
次に、単結晶シリコンウエハ3上に形成されたCr層5上にポジ型EBレジスト(EBR−900(東レ製))塗布し800nm厚の感光層を形成した。次いで、電子線描画装置でパターン描画を行い、現像等のパターニング処理を行ってレジストパターンを形成した。
さらに、レジストパターンをマスクにしてCr層5のエッチング処理を行い、レジストパターンを剥離処理して電子ビーム透過マスク形成用Crパターン5aを形成した(図2(c)参照)。
【0021】
次に、電子ビーム透過マスク形成用Crパターン5aをマスクにして、ECR(電子サイクロトロン共鳴)イオンエッチング装置により単結晶シリコンウェハ3をシリコン酸化膜2に到達する深さまでエッチングして、電子ビーム透過マスク6を形成した(図2(d)参照)。ここで、エッチングガスはCl2にSF6を10%添加したものを用い、マイクロ波出力は200Wとした。
【0022】
次に、単結晶シリコンウェハ1上に形成されたCr層5をパターニング処理して支持枠形成用Crパターン5bを形成した(図2(e)参照)。
【0023】
次に、貼り合せシリコン基板4の電子ビーム透過マスク形成用Crパターン5a及び電子ビーム透過マスク6上にガラス基板をワックス等のシール剤で貼着し、70℃に加熱されたKOHエッチング液に浸漬し、支持枠形成用Crパターン5bをマスクにして単結晶シリコンウェハ1を所定時間異方性エッチングして、支持枠1a及び電子ビーム透過開口部7を形成した(図2(f)参照)。
【0024】
次に、電子ビーム透過マスク6の酸化膜2をフッ酸でエッチング除去して電子ビーム透過孔マスク6aを形成し、本発明の電子ビーム描画用アパーチャ10を得た(図2(g)参照)。
【0025】
さらに、荷電粒子の帯電防止効果を確実にするために、電子ビーム描画用アパーチャの片面のみにCrをスパッタした。
【0026】
【発明の効果】
本発明の電子ビーム描画用アパーチャは、Crパターンを電子ビーム描画用アパーチャを作製する際のパターニング工程のレジストパターンとして使用すると同時に、電子ビーム描画用アパーチャ作製後もCrパターンは剥離しないで、電子ビーム描画の際の荷電粒子帯電防止層として使用するため、電子ビーム描画用アパーチャ作製の製造工程が大幅に減り、汚れ、異物欠陥のない高品質の電子ビーム描画用アパーチャが得られ、製造歩留まりが向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子ビーム描画用アパーチャの一実施例を示す模式断面図である。
【図2】(a)〜(g)は、本発明の電子ビーム描画用アパーチャの製造工程を工程順に示す模式断面図である。
【図3】(a)〜(h)は、従来の電子ビーム描画用アパーチャの製造工程を工程順に示す模式断面図である。
【符号の説明】
1……単結晶シリコンウエハ
1a……支持枠
2……シリコン酸化膜
3……単結晶シリコンウエハ
4……貼り合せシリコン基板
5……Cr層
5a……電子ビーム透過マスク形成用Crパターン
5b……支持枠形成用Crパターン
6……電子ビーム透過マスク
6a……電子ビーム透過孔マスク
7……電子ビーム透過開口部
10……電子ビーム描画用アパーチャ
11……単結晶シリコンウエハ
11a……支持枠
12……シリコン酸化膜
13……単結晶シリコンウエハ
14……貼り合せシリコン基板
15……レジストパターン
16……電子ビーム透過マスク
16a……電子ビーム透過孔マスク
17……窒化シリコン膜
17a……支持枠形成用マスクパターン
18……電子ビーム透過開口部
19……導電性膜
Claims (1)
- 電子ビーム透過孔を有する電子ビーム描画用アパーチャにおいて、
第1の導電膜と、第1のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第2のシリコンウェハと、第2の導電膜と、が、この順で積層され、
前記第1の導電膜には、開口部を有する支持枠形成用パターンが形成され、
前記第2の導電膜には、開口部を有する電子ビーム透過孔用パターンが形成され、
前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、前記支持枠形成用パターンの開口部に対向する位置に配置され、
前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、一つの前記支持枠形成用パターンの開口部に対し、一つ形成されており、
前記電子ビーム透過孔は、第1の導電膜と、第1のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第2のシリコンウェハと、第2の導電膜と、を貫通していること
を特徴とする電子ビーム描画用アパーチャ。
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JP30863398A JP4207272B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 電子ビーム描画用アパーチャ |
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JP30863398A JP4207272B2 (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 電子ビーム描画用アパーチャ |
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JP2000138149A JP2000138149A (ja) | 2000-05-16 |
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JP2009188247A (ja) * | 2008-02-07 | 2009-08-20 | Toppan Printing Co Ltd | ステンシルマスク用soi基板、ステンシルマスクブランクス、ステンシルマスク、ステンシルマスクの製造方法及びステンシルマスクを用いたパターン露光方法 |
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- 1998-10-29 JP JP30863398A patent/JP4207272B2/ja not_active Expired - Fee Related
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