JP6252403B2

JP6252403B2 - アパーチャ部材製造方法

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Inventors: 上久保　貴司; 貴司上久保
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Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置用のアパーチャ部材製造方法に関する。

ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン（レチクル或いはマスクともいう。）が必要となる。高精度の原画パターンの生産には、電子ビーム描画装置による電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。

電子ビーム描画装置は、電子銃、第１成形アパーチャ、第２成形アパーチャ、成形偏向器、電子ビームを集束するための電子レンズ等を有する。電子銃から発射された電子ビームは、第１成形アパーチャに照射される。そして、電子ビーム描画装置では、第１成形アパーチャの像を第２成形アパーチャに結像するとともに、成形偏向器により偏向し、第１成形アパーチャ像と第２成形アパーチャとの光学的重なりにより電子ビームの寸法と形状を可変成形することができる。その結果、矩形や三角形等の基本単位図形状に成形された電子ビームを、描画対象のマスク上で高精度に繋いでパターンを描画する。

第１成形アパーチャや第２成形アパーチャ等のアパーチャ部材の作製では、まず、電子ビーム描画装置を用いて、ウェーハ基板の表面に塗布されたレジストにアパーチャ形状（開口部に対応する形状）をパターニングする。次に、現像・エッチング等のプロセスを施してウェーハ基板の表面部にアパーチャ形状の第１凹部を形成する。続いて、この第１凹部の裏面側からバックエッチングを行い、第２凹部を形成し、第１凹部と第２凹部とを連通させウェーハ基板を貫通する開口部を形成する。そして、ウェーハ基板のダイシングを行い、開口部を含む所定サイズに分割することで、アパーチャ部材を作製していた。

特開２０１２−１８７４１号公報特開２０１４−４６６５７号公報特開２０１４−７３６１号公報特許第５４４５０３０号公報

このように、従来は、アパーチャ部材を作製する度に電子ビーム描画を行っていたため、複数のアパーチャ部材を作製した場合、アパーチャ部材間で、アパーチャ開口の形状のばらつきが出やすく、アパーチャ部材の再現性が良くなかった。また、作製されたアパーチャ部材は数ｍｍ角程度のサイズであり、このような小サイズの部材における開口部のパターン形状を、寸法測定装置や位置測定装置で測定して精度を確認することは困難であった。

本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、所望の寸法形状の開口部を有するアパーチャ部材を再現性良く製造できるアパーチャ部材製造方法を提供することを課題とする。

本発明の一態様によるアパーチャ部材製造方法は、荷電粒子ビーム装置のアパーチャ部材を製造する方法であって、第１基板上の複数のチップ領域に荷電粒子ビームを照射し、アパーチャ開口に対応する第１パターンを描画する工程と、描画した第１パターンに基づいて前記第１基板を加工し、第２パターンを形成する工程と、各チップ領域の第２パターンの寸法精度及びエッジ位置精度を測定する工程と、所望の寸法精度及びエッジ位置精度を有する第２パターンが形成されたチップ領域を前記第１基板から切り出してテンプレートを作製する工程と、第２基板の表面を覆うレジストに、前記第２パターンを含む前記テンプレートのテンプレートパターンを接触させる工程と、前記レジストを硬化させる工程と、硬化したレジストから前記テンプレートを離型し、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする工程と、前記転写パターンをマスクとして前記第２基板を加工し、表面側に第１凹部を形成する工程と、前記第２基板の裏面側からエッチングを行い、前記第１凹部と連通する第２凹部を形成し、前記第２基板を貫通する開口部を形成する工程と、を備えるものである。

本発明の一態様によるアパーチャ部材製造方法は、荷電粒子ビーム装置のアパーチャ部材を製造する方法であって、第１基板上の複数のチップ領域に荷電粒子ビームを照射し、アパーチャ開口に対応する第１パターンを描画する工程と、描画した第１パターンに基づいて前記第１基板を加工し、第２パターンを形成する工程と、各チップ領域の第２パターンの寸法精度及びエッジ位置精度を測定する工程と、所望の寸法精度及びエッジ位置精度を有する第２パターンが形成されたチップ領域を前記第１基板から切り出してテンプレートを作製する工程と、第２基板の裏面側からエッチングを行い、第１凹部を形成する工程と、前記第１凹部に埋め込み材を埋め込む工程と、前記第２基板の表面を覆うレジストに、前記第２パターンを含む前記テンプレートのテンプレートパターンを接触させる工程と、前記レジストを硬化させる工程と、硬化したレジストから前記テンプレートを離型し、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする工程と、前記転写パターンをマスクとして前記第２基板を加工し、前記埋め込み材を露出させる第２凹部を形成する工程と、前記埋め込み材を除去し、前記第１凹部と前記第２凹部を連通させ、前記第２基板を貫通する開口部を形成する工程と、を備えるものである。

本発明の一態様によるアパーチャ部材製造方法は、荷電粒子ビーム装置のアパーチャ部材を製造する方法であって、第１基板上の複数のチップ領域において、描画条件を変えながら荷電粒子ビームを照射し、アパーチャ開口に対応する第１パターンを描画する工程と、描画した第１パターンに基づいて前記第１基板を加工し、第２パターンを形成する工程と、各チップ領域の第２パターンの寸法精度及びエッジ位置精度を測定する工程と、所望の寸法精度及びエッジ位置精度を有する第２パターンが形成されたチップ領域を前記第１基板から切り出してテンプレートを作製する工程と、第２基板の裏面側からエッチングを行い、凹部を形成する工程と、前記凹部にレジストを塗布する工程と、前記レジストに、前記第２パターンを含む前記テンプレートのテンプレートパターンを接触させる工程と、前記レジストを硬化させる工程と、硬化したレジストから前記テンプレートを離型し、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする工程と、前記転写パターンをマスクとして前記第２基板を加工し、前記第２基板を貫通する開口部を形成する工程と、を備えるものである。

本発明の一態様によるアパーチャ部材製造方法は、チップ領域毎にアシストパターンを変えて、前記第１パターンを描画することを特徴とする。

本発明の一態様によるアパーチャ部材製造方法は、前記第１パターンを描画する際、パターンエッジ部の照射量をパターン中央部の照射量よりも大きくすることを特徴とする。

本発明によれば、所望の寸法形状の開口部を有するアパーチャ部材を再現性良く製造することができる

電子ビーム描画装置の概略図である。ビーム成形を説明する図である。可変成形開口の概略図である。本実施形態によるアパーチャ部材製造方法を説明するフローチャートである。本実施形態によるテンプレート作製方法を説明する工程断面図である。パターンが描画される基板の上面図である。パターンの描画方法を説明する図である。本実施形態によるテンプレートの斜視図である。本実施形態によるアパーチャ製造方法を説明する工程断面図である。本実施形態によるアパーチャの斜視図である。マルチビーム方式の描画装置で用いられるアパーチャ部材を示す図である。変形例によるアパーチャ製造方法を説明する工程断面図である。変形例によるテンプレートの上面図及び断面図である。変形例によるアパーチャ製造方法を説明する工程断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態によるアパーチャ部材が取り付けられる荷電粒子ビーム描画装置の概略図である。本実施形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の他の荷電粒子ビームでもよい。

図１に示す電子ビーム描画装置は、電子ビーム鏡筒５００及び描画室４００を有している。電子ビーム鏡筒５００内には、電子銃５１０、ブランキングアパーチャ５２０、第１アパーチャ５２２、第２アパーチャ５２４、ブランキング偏向器５３０、成形偏向器５３２、対物偏向器５３４、レンズ５４０（照明レンズ（ＣＬ）、投影レンズ（ＰＬ）、対物レンズ（ＯＬ））が配置されている。描画室４００内には、ＸＹステージ４２０が配置される。ＸＹステージ４２０上には、描画対象となる試料４１０が載置されている。試料４１０は、ウェーハや、ウェーハにパターンを転写する露光用のマスクである。また、このマスクは、例えば、まだ何もパターンが形成されていないマスクブランクスが含まれる。

電子銃５１０から放出された電子ビーム５０２は、照明レンズＣＬにより矩形、例えば正方形の穴を持つ第１アパーチャ５２２全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形、例えば正方形に成形する。そして、第１アパーチャ５２２を通過した第１アパーチャ像の電子ビームは、投影レンズＰＬにより第２アパーチャ５２４上に投影される。第２アパーチャ５２４上での第１アパーチャ像の位置は、成形偏向器５３２によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２アパーチャ５２４を通過した第２アパーチャ像の電子ビームは、対物レンズＯＬにより焦点が合わされ、対物偏向器５３４により偏向されて、移動可能に配置されたＸ−Ｙステージ４２０上の試料４１０の所望する位置に照射される。かかる構成にすることにより電子ビーム描画装置を可変成形型の描画装置とすることができる。

電子銃５１０から放出された電子ビーム５０２は、ブランキング偏向器５３０によって、ビームオンの状態では、ブランキングアパーチャ５２０を通過するように制御され、ビームオフの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ５２０で遮蔽されるように偏向される。ビームオフの状態からビームオンとなり、その後ビームオフになるまでにブランキングアパーチャ５２０を通過した電子ビームが１回の電子ビームのショットとなる。各ショットの照射時間により、試料４１０に照射される電子ビームのショットあたりの照射量が調整されることになる。

図２は、第１アパーチャ５２２及び第２アパーチャ５２４によるビーム成形を説明するための概略的な斜視図である。第１アパーチャ５２２には、電子ビーム５０２を成形するための矩形（長方形又は正方形）の開口５２が形成されている。

また、第２アパーチャ５２４には、第１アパーチャ５２２の開口５２を通過した電子ビーム５０２を所望の形状に成形するための可変成形開口５４が形成されている。可変成形開口５４は、図３の通り、開口５２の一辺に対して平行な辺５４ａ、５４ｅと、直交する辺５４ｂ、５４ｈと、開口５２の一辺に対して４５度又は１３５度をなす辺５４ｃ、５４ｄ、５４ｆ、５４ｇとが組み合わされた形状を有する。

可変成形開口５４の形状について詳述すると、辺５４ｆ、５４ｄの一端同士が辺５４ｅによって接続されている。辺５４ａの両端に、辺５４ｂ、５４ｈの一端側が直交状に連なり、辺５４ｂ、５４ｈの他端側がそれぞれ辺５４ｃ、５４ｇの一端に連なっている。辺５４ｃ、５４ｄの他端同士が接続され、辺５４ｆ、５４ｇの他端同士が接続されている。可変成形開口５４は、辺５４ｃ〜５４ｇによって囲まれた六角形状部と、辺５４ａ、５４ｂ、５４ｈによって囲まれ該六角形状部に連なる四角形状部とを共有した八角形状である。

図２に示すように、第１アパーチャ５２２の開口５２と第２アパーチャ５２４の可変成形開口５４との両方を通過できるビーム形状が、Ｘ方向に連続的に移動するＸＹステージ４２０上に搭載された試料４１０の描画領域に描画される。

図２の例では、電子ビーム５０２は、第１アパーチャ５２２の開口５２を通過することでまず矩形に成形され、次いで、第２アパーチャ５２４の可変成形開口５４の１３５度の辺５４ｃを含む領域に照射される。その結果、開口５２で成形された矩形の電子ビームのうち、可変成形開口５４の１３５度の辺５４ｃよりも可変成形開口５４の内側に照射された電子ビームのみが、第２アパーチャ５２４で遮断されずに可変成形開口５４を通過する。これにより、電子ビーム５０２は、ビーム軸心方向と垂直な断面形状が直角二等辺三角形となるように成形され、直角二等辺三角形のショットビーム５６が試料４１０上に照射される。

電子ビーム描画装置の各部は図示しない制御装置により制御される。制御装置は、描画データに対し複数段のデータ変換処理を行って装置固有のショットデータを生成する。ショットデータには、例えば、図形種、図形サイズ、照射位置、照射時間等が定義される。ショットデータに含まれる“図形種”及び“図形サイズ”により成形偏向器５３２の偏向量が制御され、“照射位置”により対物偏向器５３４の偏向量が制御され、“照射時間”によりブランキング偏向器５３０によるビームオン／オフが制御される。

次に、このような電子ビーム描画装置に取り付けられる第１アパーチャ５２２や第２アパーチャ５２４等のアパーチャ部材の製造方法を図４に示すフローチャート、及び図５〜図１０を用いて説明する。

［ステップＳ１０１］図５（ａ）に示すように、表面にクロム膜１０２及びその上にレジスト１０３が形成された基板１０１を準備する。基板１０１は後述する光を透過する材料、例えば石英ガラスで形成される。クロム膜１０２は省略してもよく、レジスト１０３の下に酸化クロム膜を設けてもよい。そして、図１に示すような電子ビーム描画装置を用いてレジスト１０３にアパーチャ開口に対応するパターンを描画する。レジスト１０３はネガ型であり、アパーチャ開口に対応する部分に電子ビームを照射する。

図６に示すように、基板１０１には複数のチップ領域Ｃが形成され、各チップ領域Ｃにおいてアパーチャ開口に対応するパターン１１０を描画する。

パターン１１０の直角部分の形状や、直線部分の形状の精度を高めるために、図７（ａ）に示すように直角部分にアシストパターン１１２を描画する。また、パターン１１０のエッジラフネスを低減するために、図７（ｂ）に示すように、パターンエッジ部１１０ａの照射量を、それ以外のパターン中央部１１０ｂの照射量よりも上げて描画を行う。

図６に示すチップ領域Ｃ毎に、アシストパターン１１２の大きさや位置、パターンエッジ部１１０ａの照射量等の描画条件を変えて、パターン１１０を描画する。描画精度を向上させるために多重描画を行ってもよい。

［ステップＳ１０２］図５（ｂ）に示すように、現像処理を行った後、レジスト１０３をマスクとしてドライエッチング処理によりクロム膜１０２及び基板１０１を加工する。続いて、図５（ｃ）に示すように、レジスト１０３及びクロム膜１０２を剥離する。これにより、アパーチャ開口に対応するパターン１２０が形成された基板１０１が得られる。図５（ａ）〜（ｃ）は、１つのチップ領域Ｃの断面を示す。

［ステップＳ１０３］各チップ領域Ｃに形成されたパターン１２０について、寸法測定や位置座標測定を行い、パターン１２０の寸法及びエッジ位置の精度を求める。複数のチップ領域Ｃを含む基板１０１単位で測定を行うため、寸法測定装置や位置座標測定装置を用いることができる。

［ステップＳ１０４］寸法及びエッジ位置が所望の精度を満たすパターン１２０がある場合は、ステップＳ１０５へ進む。所望の精度を満たすパターン１２０がない場合は、ステップＳ１０１に戻り、描画条件を変えて、上述のステップを実施してパターン１１０を作成する。

［ステップＳ１０５］寸法及びエッジ位置が所望の精度を満たすパターン１２０を含むチップ領域Ｃをダイシングして基板１０１から切り出す。これにより、図８に示すような、アパーチャ開口に対応する凸部２１０を有するマスターのテンプレート２００が作製される。凸部２１０はパターン１２０に相当する。所望の精度を満たすパターン１２０が複数ある場合は、最も精度のよいものを選択し、チップ領域Ｃを切り出す。テンプレート２００の外周部に凸状の枠体が形成されていてもよい。

［ステップＳ１０６］テンプレート２００を用いたインプリント処理により、基板上のレジストにテンプレートパターンを転写する。具体的には、図９（ａ）に示すように、基板２２０上に塗布されたレジスト２２２に、テンプレート２００の凸部２１０を含むパターン面を接触させる。基板２２０は、アパーチャ部材の材料となるものであり、例えば、シリコン基板と、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜からなる絶縁膜と、シリコン膜等の半導体層とを有するＳＯＩ基板である。レジスト２２２は、例えば紫外線硬化型レジストであり、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化樹脂からなる。

図９（ｂ）に示すように、レジスト２２２がテンプレートパターンの凹部に充填された後、エネルギー線を照射し、レジスト２２２を硬化させる。エネルギー線は、例えば、紫外線である。

なお、レジスト２２２は、紫外線硬化型レジストに限定されず、例えば、熱を加えることによって硬化する熱硬化型レジスト等を用いることができる。熱硬化型レジストを用いる場合、ホットプレートにより基板２２０を介して熱硬化型レジストに熱を加えて硬化させる。

図９（ｃ）に示すように、テンプレート２００をレジスト２２２から離型する。既にこの状態ではレジスト２２２が硬化しているので、テンプレート２００が接触していたときの状態（形状）に維持される。これにより、レジスト２２２に、テンプレートパターンに対応する転写パターンをパターニングすることができる。

［ステップＳ１０７］図９（ｄ）に示すように、レジスト２２２をマスクとしてドライエッチング処理により基板２２０を加工し、基板２２０の表面に凹部２３０を形成する。例えば、基板２２０の厚みは数百μｍであり、凹部２３０の深さは数十μｍである。凹部２３０の形成後、レジスト２２２を剥離する。

続いて、図９（ｅ）に示すように、凹部２３０が形成された領域の裏面側から基板２２０をエッチングし、凹部２４０を形成する。凹部２４０と凹部２３０とが連通し、基板２２０を貫通する開口部２５２が形成される。凹部２４０の（水平方向の）サイズは凹部２３０より大きく、基板２２０の裏面側から、凹部２３０による開口部の全体が見えるようになっている。例えば、凹部２３０のサイズは数μｍであり、凹部２４０のサイズは数百μｍ〜数ｍｍである。

［ステップＳ１０８］基板２２０から、開口部２５２を含むチップをダイシングにより切り出す。切り出すチップサイズは例えば数ｍｍ角である。これにより、図１０に示すような、アパーチャ開口（開口部２５２）が設けられたアパーチャ部材２５０が作製される。

このようにして作製されたアパーチャ部材２５０が、第２アパーチャ５２４として電子ビーム描画装置に取り付けられる。

基板１０１に形成された描画条件の異なる複数のパターン１２０は、寸法測定装置や位置座標測定装置を用いて、寸法やエッジ位置の精度を求めることができる。複数のパターン１２０から精度の良いものを選択し、基板１０１から切り出すことで、高精度なテンプレートパターン形状を有するテンプレート２００を作製できる。このテンプレート２００を使用してインプリント処理によりアパーチャ開口を形成するため、所望の寸法形状の開口部を有するアパーチャ部材を作製することができる。

また、テンプレート２００は繰り返し使用することができ、インプリント処理を複数回行うことで、所望の寸法形状の開口部を有するアパーチャ部材を、再現性良く複数個作製できる。複数のアパーチャ部材を異なる電子ビーム描画装置に取り付けた場合、装置間でのアパーチャ開口の形状のばらつきが小さく、描画装置の設定が容易となる。

このように、本実施形態によれば、所望の寸法形状の開口部を有するアパーチャ部材を再現性良く製造できる。

上記実施形態の方法で作製するアパーチャ部材は、１本の電子ビームで描画するシングルビーム方式の描画装置で用いられるアパーチャ部材に限定されず、マルチビーム方式の描画装置で用いられる複数の開口部を有するアパーチャ部材でもよい。マルチビーム方式の描画装置においては、図１１に示すように、縦（ｙ方向）ｍ列×横（ｘ方向）ｎ列（ｍ，ｎ≧２）の穴（開口部）２６２が所定の配列ピッチでマトリクス状に形成されたアパーチャ部材２６０が用いられる。これらの複数の穴２６２を電子ビームの一部がそれぞれ通過することで、マルチビームが形成される。

上記実施形態では、図９（ａ）〜（ｅ）に示すように、インプリント処理及びエッチングにより凹部２３０を形成した後に、基板２２０の裏面側に凹部２４０を形成する例について説明したが、凹部２４０の形成後に凹部２３０を形成してもよい。

例えば、図１２（ａ）に示すように、基板２２０の裏面側をエッチングし、凹部２４０を形成する。次に、図１２（ｂ）に示すように、凹部２４０に埋め込み材２７０を埋め込む。埋め込み材２７０には、酸で溶解する材料が用いられ、例えば、アルミニウム、タングステン、タンタル、モリブデン等の金属材料や、ポリイミド、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）等のアクリル樹脂を用いることができる。

その後、基板２２０の表面にレジスト２２２を塗布し、図９（ａ）〜（ｄ）と同様の処理を行い、基板２２０の表面に凹部２３０を形成する。凹部２３０は、図１２（ｃ）に示すように、埋め込み部２７０が露出するように形成する。

次に、図１２（ｄ）に示すように、酸を用いて埋め込み材２７０を溶解して除去する。これにより、凹部２４０と凹部２３０とが連通し、基板２２０を貫通する開口部２５２が形成される。このように、凹部２４０の形成後に凹部２３０を形成する方法でも、所望の寸法形状の開口部を有するアパーチャ部材を再現性良く製造できる。

基板２２０の裏面側に凹部２４０を形成し、この凹部２４０においてインプリント処理を行い、開口部２５２を形成してもよい。この場合、インプリント処理には、図１３に示すような２段掘り込み型のテンプレート３００が用いられる。図１３（ａ）はマスターテンプレート３００の上面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ線での断面図である。

テンプレート３００は、基材３１０、基材３１０上に設けられた第１凸部３２０、及び第１凸部３２０上に形成された第２凸部３３０を有する。第１凸部３２０の断面積は凹部２４０よりも小さい。また、第１凸部３２０の高さは、凹部２４０の深さよりも大きい。第２凸部３３０は、アパーチャ開口に対応する形状となっている。

このテンプレート３００の作製では、まず、第１リソグラフィ処理により基板に第１凸部３２０を形成する。第１凸部３２０のパターン形状に高い精度は要求されず、第１リソグラフィ処理の露光光やエッチング処理は特に限定されない。

第１凸部３２０の形成後、第２リソグラフィ処理により第２凸部３３０を形成する。第２凸部３３０のパターン形状には高い精度が求められるため、電子ビーム描画装置を用いてレジストにパターンを描画する。基板には複数のチップ領域が設けられ、各チップ領域に、第１凸部３２０及び第２凸部３３０を形成する。チップ領域毎に描画条件を変えて、第２凸部３３０のパターンを描画する。

そして、各チップ領域の第２凸部３３０の寸法やエッジ位置を測定し、所望の精度を満たす第２凸部３３０が設けられたチップ領域を基板から切り出すことでテンプレート３００が作製される。

このテンプレート３００を用いたインプリント処理を図１４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明する。なお、図１４（ａ）〜（ｄ）では、基板の裏面側が上になっている。まず、図１４（ａ）に示すように、基板２２０の裏面側をエッチングし、凹部２４０を形成する。そして、凹部２４０内にレジスト２８０を塗布する。レジスト２８０はレジスト２２２と同じものを使用することができる。

次に、図１４（ｂ）に示すように、レジスト２８０に、テンプレート３００の第２凸部３３０を含むパターン面を接触させる。第１凸部３２０の断面積は凹部２４０よりも小さく、また、第１凸部３２０の高さは、凹部２４０の深さよりも大きいため、第２凸部３３０をレジスト２８０に接触させることができる。レジスト２８０がテンプレートパターンの凹部に充填された後、エネルギー線を照射し、レジスト２８０を硬化させる。

次に、図１４（ｃ）に示すように、テンプレート３００をレジスト２８０から離型する。既にこの状態ではレジスト２８０が硬化しているので、テンプレート３００が接触していたときの状態（形状）に維持される。これにより、レジスト２８０に、テンプレートパターンに対応する転写パターンをパターニングすることができる。

次に、図１４（ｄ）に示すように、レジスト２２２をマスクとしてドライエッチング処理により基板２２０を加工し、基板２２０を貫通するように凹部２３０を形成する。凹部２３０の形成後、レジスト２８０を剥離する。これにより、基板２２０を貫通する開口部２５２が形成される。このように、基板２２０の裏面側からインプリント処理を行う方法でも、所望の寸法形状の開口部を有するアパーチャ部材を再現性良く製造できる。

上記実施形態において、基板２２０には、導電膜が形成されていてもよい。この導電膜は、電子ビーム描画装置で使用する際にグラウンド電位に接続され、打ち込まれた電子をグラウンドへ除去する。導電膜には、電気抵抗の小さい金属材料を用いることが好ましく、タングステン膜、イリジウム膜、白金膜、チタン膜等を用いることができる。

基板２２０の材料は、シリコン系材料に限定されず、アルミナ等のセラミックスや、タンタル、チタン等の金属でもよい。

図７（ａ）では直角部分にアシストパターン１１２を描画する例を示したが、アシストパターン１１２の描画箇所はこれに限定されず、例えば六角形状部の頂点の位置にアシストパターンを描画してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０１基板
１０３レジスト
１１２アシストパターン
２００テンプレート
２２０基板
２２２レジスト
２３０、２４０凹部
２５０アパーチャ部材
２５２開口部
５００電子ビーム鏡筒
５１０電子銃
５２０ブランキングアパーチャ
５２２第１アパーチャ
５２４第２アパーチャ
５３０ブランキング偏向器
５３２成形偏向器
５３４対物偏向器
５４０レンズ

Claims

荷電粒子ビーム装置のアパーチャ部材を製造する方法であって、
第１基板上の複数のチップ領域に荷電粒子ビームを照射し、アパーチャ開口に対応する第１パターンを描画する工程と、
描画した第１パターンに基づいて前記第１基板を加工し、第２パターンを形成する工程と、
各チップ領域の第２パターンの寸法精度及びエッジ位置精度を測定する工程と、
所望の寸法精度及びエッジ位置精度を有する第２パターンが形成されたチップ領域を前記第１基板から切り出してテンプレートを作製する工程と、
第２基板の表面を覆うレジストに、前記第２パターンを含む前記テンプレートのテンプレートパターンを接触させる工程と、
前記レジストを硬化させる工程と、
硬化したレジストから前記テンプレートを離型し、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする工程と、
前記転写パターンをマスクとして前記第２基板を加工し、表面側に第１凹部を形成する工程と、
前記第２基板の裏面側からエッチングを行い、前記第１凹部と連通する第２凹部を形成し、前記第２基板を貫通する開口部を形成する工程と、
を備えることを特徴とするアパーチャ部材製造方法。
荷電粒子ビーム装置のアパーチャ部材を製造する方法であって、
第１基板上の複数のチップ領域に荷電粒子ビームを照射し、アパーチャ開口に対応する第１パターンを描画する工程と、
描画した第１パターンに基づいて前記第１基板を加工し、第２パターンを形成する工程と、
各チップ領域の第２パターンの寸法精度及びエッジ位置精度を測定する工程と、
所望の寸法精度及びエッジ位置精度を有する第２パターンが形成されたチップ領域を前記第１基板から切り出してテンプレートを作製する工程と、
第２基板の裏面側からエッチングを行い、第１凹部を形成する工程と、
前記第１凹部に埋め込み材を埋め込む工程と、
前記第２基板の表面を覆うレジストに、前記第２パターンを含む前記テンプレートのテンプレートパターンを接触させる工程と、
前記レジストを硬化させる工程と、
硬化したレジストから前記テンプレートを離型し、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする工程と、
前記転写パターンをマスクとして前記第２基板を加工し、前記埋め込み材を露出させる第２凹部を形成する工程と、
前記埋め込み材を除去し、前記第１凹部と前記第２凹部を連通させ、前記第２基板を貫通する開口部を形成する工程と、
を備えることを特徴とするアパーチャ部材製造方法。
荷電粒子ビーム装置のアパーチャ部材を製造する方法であって、
第１基板上の複数のチップ領域において、描画条件を変えながら荷電粒子ビームを照射し、アパーチャ開口に対応する第１パターンを描画する工程と、
描画した第１パターンに基づいて前記第１基板を加工し、第２パターンを形成する工程と、
各チップ領域の第２パターンの寸法精度及びエッジ位置精度を測定する工程と、
所望の寸法精度及びエッジ位置精度を有する第２パターンが形成されたチップ領域を前記第１基板から切り出してテンプレートを作製する工程と、
第２基板の裏面側からエッチングを行い、凹部を形成する工程と、
前記凹部にレジストを塗布する工程と、
前記レジストに、前記第２パターンを含む前記テンプレートのテンプレートパターンを接触させる工程と、
前記レジストを硬化させる工程と、
硬化したレジストから前記テンプレートを離型し、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする工程と、
前記転写パターンをマスクとして前記第２基板を加工し、前記第２基板を貫通する開口部を形成する工程と、
を備えることを特徴とするアパーチャ部材製造方法。
チップ領域毎にアシストパターンを変えて、前記第１パターンを描画することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアパーチャ部材製造方法。
前記第１パターンを描画する際、パターンエッジ部の照射量をパターン中央部の照射量よりも大きくすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のアパーチャ部材製造方法。