JPH07152150A - Aperture - Google Patents

Aperture

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Publication number
JPH07152150A
JPH07152150A JP32322693A JP32322693A JPH07152150A JP H07152150 A JPH07152150 A JP H07152150A JP 32322693 A JP32322693 A JP 32322693A JP 32322693 A JP32322693 A JP 32322693A JP H07152150 A JPH07152150 A JP H07152150A
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JP
Japan
Prior art keywords
aperture
etching
pattern
substrate
thermal conductivity
Prior art date
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Pending
Application number
JP32322693A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenta Hayashi
健太 林
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07152150A publication Critical patent/JPH07152150A/en
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Abstract

PURPOSE:To prevent the deformation and dissolution of an aperture by heat by imparting a layer consisting of a material having the thermal conductivity higher than the thermal conductivity of a main material forming the aperture to a first region. CONSTITUTION:Back etching is executed by a heated etching liquid 4 which is a KOH soln. from the rear surface side of a substrate 1 consisting of an Si single crystal, by which anisotropic etching is executed. The substrate is thereafter washed by pure water, by which a blank 5 of the aperture is obtd. An electron beam resist 6 is applied on the surface of this bank 5 on the side opposite to its aperture. Next, a metallic film 8 is formed by a vacuum vapor deposition method on a resist pattern 7 atop the blank 5. The metallic film 8 consists preferably of the material which has the thermal conductivity higher than the thermal conductivity of the main material of the aperture, i.e. Si, and is not attacked by an etching liquid 4 for the Si. Ag is used in this embodiment. Next, the substrate formed with the metallic film 8 is immersed into the heated KOH soln. which is the etching liquid 4 for the Si. Peeling of the masking pattern 2 is thereafter executed and the pattern is washed by pure water and dried, by which the aperture 9 is obtd.

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、半導体集積回路等の微
細なパターンを形成するために用いられる一括露光方式
の荷電ビーム露光装置におけるアパーチャに関わり、特
に高密度な繰り返しパターン作製における描画速度向上
を図るためビーム形成手段の改良を図った荷電ビーム露
光装置のアパーチャに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aperture in a batch exposure type charged beam exposure apparatus used for forming a fine pattern of a semiconductor integrated circuit, etc. The present invention relates to an aperture of a charged beam exposure apparatus in which the beam forming means is improved to achieve the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路のパターンは、年々微細
化の傾向にあり、複雑化してきている。このようなパタ
ーンを荷電ビーム露光装置で描画、形成するために、繰
り返し使用される図形および図形群などを一回のショッ
トで描画する、いわゆる一括露光法、あるいはブロック
露光法、あるいはキャラクタプロジェクション法等と呼
ばれる方式が提案されている。
2. Description of the Related Art The pattern of a semiconductor integrated circuit tends to be miniaturized year by year and has become complicated. In order to draw and form such a pattern with a charged beam exposure apparatus, a so-called collective exposure method, block exposure method, character projection method, etc., in which a repeatedly used figure or figure group is drawn in one shot Has been proposed.

【0003】この方式においては、荷電ビーム露光装置
におけるアパーチャに、従来ポイントビーム方式であれ
ば丸い孔、可変成形ビーム方式であれば矩形の孔を形成
していたものに変え、繰り返し使われる図形や図形群を
作り込むことにより一回のショットで描画してしまうと
いう考え方でスループットの飛躍的向上が見込まれる。
In this system, the aperture in the charged beam exposure apparatus is changed to one in which a round hole is formed in the conventional point beam system and a rectangular hole is formed in the variable shaped beam system, and a figure or a pattern used repeatedly is used. A drastic improvement in throughput is expected with the idea that drawing is performed in a single shot by creating a group of figures.

【0004】ところで、この方式に使用されるアパーチ
ャは従来は例えば図3(j)に示すように支持基板に厚
いSi基板12を用いて裏から方位面に従った化学エッ
チングを行ない、その上面に薄膜化したSi基板11を
貼り合わせたものや、図4(g)に示すように厚いSi
基板1を用いて裏から方位面に従った化学エッチングを
行ない、上面を薄膜化したものを使用し、その部分に繰
り返し使用される図形ならびに図形群を作り込むことに
よって構成されていた。
By the way, in the aperture used in this system, conventionally, for example, as shown in FIG. 3 (j), a thick Si substrate 12 is used as a supporting substrate to perform chemical etching according to the azimuth plane from the back side, and the upper surface thereof is subjected to chemical etching. A thin Si substrate 11 bonded together, or a thick Si substrate as shown in FIG.
The substrate 1 is chemically etched from the back according to the azimuth plane, the upper surface is made thin, and a figure and a figure group that are repeatedly used are formed in that portion.

【0005】しかしながら、図3の方式では、(a)に
示すように、まず支持基板であるSi基板1を用意し、
(b)に示すように該支持基板の裏面にマスキングパタ
ーン2を形成し、(c)に示すようにSiのエッチング
液4(符号3はエッチング槽)を用いて化学エッチング
を行ない、出来たSi基板12の上に(f)に示すよう
に酸化シリコン10を介して、上面のSi基板11を貼
り合わせ、上面のSi基板11を適当な厚さまで研磨あ
るいはエッチングを行ない、(g)に示すようにその上
にレジスト6を塗布し、(h)に示すように光や電子線
などでパターンの露光を行ない、現像処理をしてレジス
トパターン7を形成した後に、(i)に示すように上面
のSi基板11のエッチングを行ない、レジストを剥離
するという工程がある。また図4の方式では(a)に示
すように支持基板であるSi基板1を用意し、(b)に
示すように裏面にマスキングパターン2を形成した後、
化学エッチングを行ない、その後(c)に示すように上
面が適当な厚さとなるまで化学エッチングもしくは研磨
を行ない、(d)に示すようにその上にレジスト6を塗
布し、(e)に示すようにこれをパターニングしてレジ
ストパターン7を形成した後に、(f)に示すように該
上面の基板のエッチングを行ない、レジストを剥離する
という工程があり、図3、図4のいずれの方式において
も複雑な工程を必要としていた。図3、図4の方式の両
方とも上面を薄膜化してからエッチングを行なうので、
その厚さは数10〜数100μmであるため、取り扱い
に注意を要し、特にレジスト塗布の際のレジストの重
み、ウエットエッチングの際のエッチング液の重み、工
程中のハンドリングの際の振動及び衝撃などで簡単にや
ぶれてしまうという問題があった。また、上面を化学エ
ッチングにより薄膜化する場合には、どの時点でエッチ
ングを停止させるかよって上面の膜厚が異なるため、非
常に精密なエッチングの制御が必要となるという問題が
あった。
However, in the method of FIG. 3, as shown in FIG. 3A, first, the Si substrate 1 which is a supporting substrate is prepared,
As shown in (b), a masking pattern 2 is formed on the back surface of the supporting substrate, and as shown in (c), chemical etching is performed using a Si etching solution 4 (reference numeral 3 is an etching bath) to obtain Si. As shown in (f), the Si substrate 11 on the upper surface is bonded onto the substrate 12 via the silicon oxide 10 and the Si substrate 11 on the upper surface is polished or etched to an appropriate thickness, as shown in (g). Then, a resist 6 is applied thereon, and as shown in (h), the pattern is exposed by light, electron beam, etc., and after development processing is performed to form a resist pattern 7, as shown in (i), There is a step of etching the Si substrate 11 and removing the resist. Further, in the method of FIG. 4, an Si substrate 1 which is a supporting substrate is prepared as shown in FIG. 4A, and a masking pattern 2 is formed on the back surface as shown in FIG.
Chemical etching is performed, and then chemical etching or polishing is performed until the upper surface has an appropriate thickness as shown in (c), a resist 6 is applied thereon as shown in (d), and as shown in (e). After patterning this to form a resist pattern 7, as shown in (f), there is a step of etching the substrate on the upper surface and stripping the resist. In either method of FIG. 3 and FIG. It required complicated steps. In both of the methods of FIG. 3 and FIG. 4, since the upper surface is thinned and then etching is performed,
Since its thickness is several tens to several hundreds of μm, it must be handled with care. Especially, the weight of the resist when applying the resist, the weight of the etching solution during the wet etching, and the vibration and shock during the handling during the process. There was a problem that I could easily shake. Further, when the upper surface is thinned by chemical etching, the film thickness of the upper surface varies depending on when etching is stopped, so that there is a problem that very precise etching control is required.

【0006】また、アパーチャを荷電ビーム露光装置に
組み込んで露光を行なう際、このアパーチャによって遮
蔽された、すなわちパターンの無い部分は、荷電ビーム
が照射される。そのため、荷電ビームを照射されること
により、アパーチャを構成している分子が熱的振動を起
こし、それ自体の温度が上昇する。そのため、熱伝導率
が悪い物質を該アパーチャの材料として使用した場合、
温度上昇によるアパーチャの変形によってパターンの変
形が生じ、それを透過するビームは意図する位置からの
ずれを生じ、ひどい場合には全くパターンが描画されな
い状態が発生し、あるいは、アパーチャ自体の溶解が発
生するという問題があった。
Further, when the aperture is incorporated in the charged beam exposure apparatus to perform exposure, the portion shielded by the aperture, that is, the portion having no pattern is irradiated with the charged beam. Therefore, the irradiation of the charged beam causes the molecules constituting the aperture to vibrate thermally, and the temperature of itself rises. Therefore, if a substance with poor thermal conductivity is used as the material for the aperture,
The pattern is deformed by the deformation of the aperture due to the temperature rise, the beam passing through it is displaced from the intended position, and in severe cases, the pattern is not drawn at all, or the aperture itself is melted. There was a problem of doing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明におい
ては、従来いわゆる一括露光法と呼ばれる荷電ビームの
露光方式に用いられてきた荷電ビーム露光装置用アパー
チャの問題点、すなわち、アパーチャの材料の熱伝導率
が悪いために温度が上昇してパターンが変形し、ひいて
はアパーチャ自体が溶解してしまうという問題点を解決
し、作製が容易で精度の高い荷電ビーム露光装置用のア
パーチャを提供することを目的としている。
Therefore, in the present invention, there is a problem with the aperture for a charged beam exposure apparatus that has been used in the conventional exposure method for a charged beam, which is a so-called collective exposure method, that is, the heat of the material of the aperture. It is an object of the present invention to provide an aperture for a charged beam exposure apparatus which is easy to manufacture and has high accuracy, by solving the problem that the pattern is deformed due to the poor conductivity and the pattern is deformed, and the aperture itself is melted. Has an aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアパーチャは、荷電ビームを用いた露光方
法に用いられ、開口部を有する第1の膜領域と、該第1
の膜領域を支持し且つ該第1の膜領域より厚い第2の膜
領域を有するアパーチャにおいて、前記第1の膜領域
に、アパーチャを形成する主たる材料よりも熱伝導率の
高い物質からなる層を少なくとも一層付与してなること
を特徴としている。
In order to achieve the above object, the aperture of the present invention is used in an exposure method using a charged beam, and includes a first film region having an opening and the first film region.
A second film region thicker than the first film region and supporting the film region of the first film region, the first film region being formed of a material having a higher thermal conductivity than a main material forming the aperture. Is added to at least one layer.

【0009】また、本発明のアパーチャは、前記主たる
材料よりも熱伝導率が高い物質からなる層は、主たる材
料のエッチング時にエッチングがなされない材料である
ことを特徴としている。
Further, the aperture of the present invention is characterized in that the layer made of a substance having a thermal conductivity higher than that of the main material is a material which is not etched when the main material is etched.

【0010】また、本発明のアパーチャは、前記第1の
膜領域は前記主たる材料よりも熱伝導率が高い物質から
なる層のみからなり、且つ、前記第2の膜利用域が主た
る材料のみからなることを特徴としている。
Further, in the aperture of the present invention, the first film region is composed only of a layer made of a substance having a higher thermal conductivity than the main material, and the second film utilization region is composed mainly of the material. It is characterized by becoming.

【0011】また、本発明のアパーチャは、前記第2の
膜領域が、Si単結晶からなることを特徴としている。
Further, the aperture of the present invention is characterized in that the second film region is made of Si single crystal.

【0012】また、本発明のアパーチャは、前記主たる
材料がSi単結晶であることを特徴としている。
Further, the aperture of the present invention is characterized in that the main material is Si single crystal.

【0013】さらに、本発明のアパーチャは、前記主た
る材料よりも熱伝導率の高い物質がAgであることを特
徴としている。
Further, the aperture of the present invention is characterized in that the substance having a higher thermal conductivity than the main material is Ag.

【0014】[0014]

【作用】本発明のアパーチャによれば、開口部を有する
第1の膜領域と該第1の膜領域の支持基板である第2の
膜領域とからなり、該アパーチャを形成する主たる材料
よりも熱伝導率の高い物質からなる層を少なくとも一
層、上記第1の膜領域に付与してなるため、例えば主た
る材料をSiとし、熱伝導率が高い層の材料をAgとし
た場合、Agの熱伝導率はSiの約5倍ほどあるため、
ビーム照射時に生じる熱は放散され、アパーチャの熱に
よる変形及び溶解が発生しなくなる。
According to the aperture of the present invention, the aperture is composed of the first film region having the opening and the second film region which is the supporting substrate of the first film region, and is more than the main material forming the aperture. Since at least one layer made of a substance having high thermal conductivity is applied to the first film region, for example, when the main material is Si and the layer material having high thermal conductivity is Ag, the heat of Ag is Since the conductivity is about 5 times that of Si,
The heat generated during beam irradiation is dissipated, and the deformation and melting of the aperture due to the heat does not occur.

【0015】また、アパーチャの主たる材料を例えばS
iとした場合、パターン形成領域である第1の膜領域と
して金属膜、例えば上記Agのような、熱伝導率が高
く、Siのエッチング時に化学的に侵されない物質を使
用することにより、主たる材料のエッチング時に、第1
の膜領域のパターニングを同時に行なうことが可能とな
るため、製造工程の簡略化も可能になる。
The main material of the aperture is, for example, S
In the case of i, by using a metal film as the first film region which is the pattern formation region, for example, a substance having a high thermal conductivity such as Ag described above and which is not chemically attacked during Si etching, When etching the first
Since it is possible to perform patterning of the film region at the same time, the manufacturing process can be simplified.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明のアバーチャの実施例について
図に基づいて説明するが、本発明が実施例に限定されな
いことはいうまでもない。
Embodiments Embodiments of the aperture of the present invention will be described below with reference to the drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments.

【0017】図1は、本発明の一実施例に係るアパーチ
ャを製造工程順に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an aperture according to an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【0018】まず図1(a)に示すように、厚さ500μ
mのSi単結晶の基板1を用意する。この基板の面方位
は(1,0,0)である。
First, as shown in FIG. 1A, the thickness is 500 μm.
A Si single crystal substrate 1 of m is prepared. The plane orientation of this substrate is (1, 0, 0).

【0019】次に基板1の裏面側から加熱したKOH溶
液のエッチング液4でバックエッチングを行う。この
際、図1(b)に示す様に、開口部以外の部分にマスキ
ングパターン2を形成しておく。この開口部の大きさ
は、任意であるが、面積をあまり大きくすると、完成時
に破れやすくなるため、500μm角程度が好ましい。
この際、基板の面方位が、(1,0,0)であるため、
図1(C)に示すように、基板に対して厚さ方向にはエ
ッチングがすすんでいくが、横方向にはあまりすすんで
いかないいわゆる異方性エッチングを行うこととなる。
エッチングは、開口部分の板厚が100μm程度、すな
わちこの後の工程で容易に破れない程度の厚さで止め
る。その後、純水で洗浄を行う。開口部以外をマスキン
グした部分すなわちマスキングパターン2は、この段階
では剥離しない。これで、図1(d)に示すようにアパ
ーチャのブランク5が出来上がる。
Next, back etching is performed from the back surface side of the substrate 1 with an etching solution 4 of a heated KOH solution. At this time, as shown in FIG. 1B, the masking pattern 2 is formed in a portion other than the opening. The size of the opening is arbitrary, but if the area is too large, the opening is likely to break at the time of completion. Therefore, it is preferably about 500 μm square.
At this time, since the plane orientation of the substrate is (1, 0, 0),
As shown in FIG. 1C, so-called anisotropic etching is performed in which the etching progresses in the thickness direction with respect to the substrate, but does not progress so much in the lateral direction.
The etching is stopped at a plate thickness of the opening portion of about 100 μm, that is, a thickness that does not easily break in the subsequent steps. After that, cleaning is performed with pure water. The masked portion other than the opening, that is, the masking pattern 2 is not peeled off at this stage. This completes the aperture blank 5 as shown in FIG. 1 (d).

【0020】なお、この工程は後述のパターンの形成後
に行なってもよい。
Note that this step may be performed after the formation of a pattern described later.

【0021】次に上述したブランク5の開口部と反対の
面に図1(e)のように電子線レジスト6(東ソー製C
MSーEX(R))を塗布する。この時の膜厚は、20
μm以下とする。好ましくは、5〜15μmである。こ
の膜厚が、完成時の電子線を遮蔽するパターン形成領域
の厚さとなる。
Next, as shown in FIG. 1 (e), an electron beam resist 6 (Tosoh C
Apply MS-EX (R). The film thickness at this time is 20
μm or less. The thickness is preferably 5 to 15 μm. This film thickness becomes the thickness of the pattern formation region that shields the electron beam when completed.

【0022】所定のプリベーク処理後、従来から使われ
ている電子線描画装置(日立製作所製HL−700)で
パターンの描画を行い、所定の現像、ポストベーク処理
を行う。
After the predetermined pre-baking process, a conventionally used electron beam drawing device (HL-700 manufactured by Hitachi, Ltd.) is used to draw a pattern, and a predetermined development and post-baking process is performed.

【0023】これで、図1(f)に示す様に、ブランク5
の上面にレジストパターン7が出来上がる。
Now, as shown in FIG. 1 (f), the blank 5
A resist pattern 7 is completed on the upper surface of.

【0024】次に上述のレジストパターン7上に、図1
(g)のように金属膜8を真空蒸着法により製膜する。
金属膜8は主たる材料すなわち支持基板であるSiより
熱伝導率が高く、かつ、Siのエッチング液4におかさ
れないものが望ましく、本実施例では例えばAgを使用
する。
Next, on the resist pattern 7 described above, as shown in FIG.
As shown in (g), the metal film 8 is formed by the vacuum evaporation method.
It is desirable that the metal film 8 has a higher thermal conductivity than the main material, that is, Si that is the supporting substrate, and that the metal film 8 is not exposed to the Si etching solution 4. In this embodiment, for example, Ag is used.

【0025】この際の金属膜8の厚さはレジストパター
ン7の厚さ程度、すなわちレジストパターン7の開孔部
が金属膜8で埋まる程度まで真空蒸着を行う。なお、こ
の金属膜8の製膜はスパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法などの従来知られている方法を使用してもよ
い。
At this time, the thickness of the metal film 8 is about the same as the thickness of the resist pattern 7, that is, vacuum deposition is performed until the openings of the resist pattern 7 are filled with the metal film 8. The metal film 8 may be formed by a conventionally known method such as a sputtering method or an ion plating method.

【0026】次に、上述の金属膜8を製膜した基板を図
1(h)に示す様に、Siのエッチング液4である加熱
したKOH溶液に侵漬する。エッチング液4は基板の上
面および下面から浸透していく。
Next, as shown in FIG. 1H, the substrate on which the above-mentioned metal film 8 is formed is immersed in a heated KOH solution which is an etching solution 4 for Si. The etching liquid 4 permeates from the upper surface and the lower surface of the substrate.

【0027】上面に関してはレジストパターン7上にも
金属膜8が製膜されているが、レジストパターン7と金
属膜8で埋まった開口部との境界部は金属膜8が付着し
ていないかごく薄い膜になっており、その部分よりエッ
チング液4が浸透する。エッチング液4は、強アルカリ
性であるためレジストパターン7すなわち電子線レジス
ト6を溶解する。そのため、レジストパターン7および
その上の金属膜8は剥離し、さらにその下のSiを溶解
する。しかし、金属膜8すなわちAgは、エッチング液
4に対し不溶であるため、レジストパターン7上以外の
金属膜8は残存する。
Regarding the upper surface, the metal film 8 is also formed on the resist pattern 7, but the metal film 8 is not attached at the boundary between the resist pattern 7 and the opening filled with the metal film 8. It is a thin film, and the etching liquid 4 penetrates from that portion. Since the etching solution 4 is strongly alkaline, it dissolves the resist pattern 7, that is, the electron beam resist 6. Therefore, the resist pattern 7 and the metal film 8 on it are peeled off, and Si underneath is dissolved. However, since the metal film 8 or Ag is insoluble in the etching solution 4, the metal film 8 other than on the resist pattern 7 remains.

【0028】一方、下面に関しては、前述のブランク5
の作製工程におけるバックエッチングの続きすなわち異
方性エッチングが行われ、最終的にはマスキングパター
ン2の部分のみSiが残り、ブランク5の開口部は上面
から製膜をした金属膜8のみが残る。
On the other hand, regarding the lower surface, the blank 5 described above is used.
The back etching in the manufacturing process of 1), that is, anisotropic etching is performed, and finally Si remains only in the masking pattern 2 portion, and only the metal film 8 formed from the upper surface remains in the opening of the blank 5.

【0029】この後、マスキングパターン2の剥離を行
い、純水で洗浄、乾燥して図1(i)に示すように本発
明のアパーチャ9が出来上る。
After this, the masking pattern 2 is peeled off, washed with pure water and dried to complete the aperture 9 of the present invention as shown in FIG. 1 (i).

【0030】本実施例で作製したアパーチャを荷電粒子
ビーム露光装置に装着して描画を行ったところ、長時間
描画を行なっても、従来発生していた熱によるアパーチ
ャの変形や溶解は確認されなかった。
When the apertures produced in this example were mounted on a charged particle beam exposure apparatus and writing was performed, no deformation or melting of the aperture due to heat that was conventionally generated was confirmed even after performing drawing for a long time. It was

【0031】上記実施例では、アパーチャ上部の薄膜部
が熱伝導率の高い物質のみからなるが、本発明のアパー
チャは該薄膜部に熱伝導率の高い物質からなる層を少な
くとも一層有する構成であればかまわない。例えば、P
t等の導電製金属膜やポリシリコン膜とAgとの積層構
成でもよい。
In the above embodiment, the thin film portion above the aperture is made of only a substance having a high thermal conductivity. However, the aperture of the present invention may have a structure in which the thin film portion has at least one layer made of a substance having a high thermal conductivity. I don't mind. For example, P
A laminated structure of a conductive metal film such as t or a polysilicon film and Ag may be used.

【0032】図2は本発明の別の実施例に係るアパーチ
ャを製造工程順に示す断面図である。図1と同等の箇所
には同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
2A to 2D are sectional views showing an aperture according to another embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps. The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be appropriately omitted.

【0033】まず図2(a)に示すように、厚さ500μ
mのSi単結晶の基板1を用意する。この基板の面方位
は(1,0,0)である。
First, as shown in FIG. 2A, the thickness is 500 μm.
A Si single crystal substrate 1 of m is prepared. The plane orientation of this substrate is (1, 0, 0).

【0034】次に基板1の裏面側からエッチング液4で
バックエッチングを行う。この際、前述と同様、図2
(b)に示す様に、あらかじめ開口部以外の部分にマス
キングパターン2を形成しておく。この際、基板1の面
方位が、(1,0,0)であるため、図2(C)に示す
ように、基板に対していわゆる異方性エッチングを行う
こととなる。エッチングは、開口部分の板厚が100μ
m程度、すなわちこの後の工程で容易に破れない程度の
厚さで止める。その後、純水で洗浄を行う。開口部以外
をマスキングした上記マスキングパターン2は、剥離し
ないでおく。これで、図2(d)に示すようにブランク
5が出来上がる。前記実施例同様、この工程は後述のパ
ターンの形成後に行なってもよい。
Next, back etching is performed from the back surface side of the substrate 1 with the etching solution 4. At this time, as in the case of FIG.
As shown in (b), the masking pattern 2 is formed in advance in a portion other than the opening. At this time, since the plane orientation of the substrate 1 is (1, 0, 0), so-called anisotropic etching is performed on the substrate as shown in FIG. For etching, the thickness of the opening is 100μ
Stop at a thickness of about m, that is, a thickness that does not easily break in the subsequent steps. After that, cleaning is performed with pure water. The masking pattern 2 masked except for the openings is not peeled off. This completes the blank 5 as shown in FIG. 2 (d). Similar to the above embodiment, this step may be performed after formation of a pattern described later.

【0035】次に上述したブランク5の開口部と反対の
面に図2(e)のように前記電子線レジスト6(東ソー製
CMSーEX(R))を塗布する。この時の膜厚は、5
μmとした。
Then, the electron beam resist 6 (CMS-EX (R) manufactured by Tosoh Corporation) is applied to the surface of the blank 5 opposite to the opening as shown in FIG. 2 (e). The film thickness at this time is 5
μm.

【0036】次いで、所定のプリベーク処理後、前記電
子線描画装置(日立製作所製HL−700)でパターン
の描画を行い、所定の現像、ポストベーク処理を行な
い、図2(f)に示す様に、ブランク5の上面にレジス
トパターン7を形成する。
Then, after a predetermined pre-baking process, a pattern is drawn by the electron beam drawing device (HL-700 manufactured by Hitachi Ltd.), and a predetermined development and post-baking process are carried out, as shown in FIG. 2 (f). A resist pattern 7 is formed on the upper surface of the blank 5.

【0037】次に上述したレジストパターン7上に、図
2(g)のように金属膜8を製膜する。この金属膜8の
厚さは5μmとした。この金属膜8とその下のSiとを
あわせた膜厚が、完成時の電子線を遮蔽するパターン形
成領域の厚さとなる。好ましくは、5〜15μmであ
る。
Next, a metal film 8 is formed on the resist pattern 7 as shown in FIG. 2 (g). The thickness of this metal film 8 was 5 μm. The total film thickness of the metal film 8 and the Si below it becomes the thickness of the pattern forming region that shields the electron beam when completed. The thickness is preferably 5 to 15 μm.

【0038】金属膜8は支持基板であるSiより熱伝導
率が高く、かつ、Siのエッチング液4におかされない
ものが望ましく、本実施例では前記実施例と同様Agを
使用する。
It is desirable that the metal film 8 has a higher thermal conductivity than Si, which is the supporting substrate, and that it is not exposed to the Si etching solution 4. In this embodiment, Ag is used as in the above-described embodiments.

【0039】この際の金属膜8の厚さはレジストパター
ン7の厚さ、すなわちレジストパターン7の開孔部が金
属膜8で埋まる程度である。この金属膜8の製膜は前述
のように、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ
ーティング法などの方法を使用する。
At this time, the thickness of the metal film 8 is the thickness of the resist pattern 7, that is, the opening of the resist pattern 7 is filled with the metal film 8. As described above, the metal film 8 is formed by using the vacuum deposition method, the sputtering method, the ion plating method, or the like.

【0040】次に上記の基板を図2(h)に示すように電
子線レジスト6の剥離液に浸漬する。すると、レジスト
パターン7のみが溶解し、レジストパターン7を形成さ
れていない部分の金属膜8は溶解されずに残り、金属膜
パターン8aが形成される。
Next, the above substrate is immersed in a stripping solution for the electron beam resist 6 as shown in FIG. Then, only the resist pattern 7 is dissolved, and the metal film 8 in the portion where the resist pattern 7 is not formed remains without being dissolved, and the metal film pattern 8a is formed.

【0041】次に図2(i)に示すように支持基板1で
あるSiのエッチングを行なう。上述の金属膜パターン
8aを形成した基板を従来から使用されているリアクテ
ィブイオンエッチング装置(日本真空技術製CSE−1
110)を使用して、深さ10μmのエッチングを行な
う。この際、本実施例では、パワーを200Wとし、C
2にSF6を10%添加したガスを使用する。
Next, as shown in FIG. 2 (i), Si, which is the support substrate 1, is etched. A reactive ion etching apparatus (CSE-1 manufactured by Nippon Vacuum Technology Co., Ltd.) which has been conventionally used for a substrate on which the above-described metal film pattern 8a is formed is used.
110) is used to etch to a depth of 10 μm. At this time, in this embodiment, the power is set to 200 W and C
A gas obtained by adding 10% of SF 6 to l 2 is used.

【0042】このとき、金属膜8が形成されている部分
は化学的にエッチングガスに侵されないためエッチング
されない。しかし金属膜パターン8aの孔部は基板のS
iが露出しているため、この部分のみがエッチングされ
る。
At this time, the portion where the metal film 8 is formed is not chemically attacked by the etching gas and therefore is not etched. However, the holes of the metal film pattern 8a are
Since i is exposed, only this portion is etched.

【0043】次に基板を前述のイオンエッチング装置よ
り取り出し、図2(j)に示すようにSiのエッチング
液4に浸漬する。上面においては金属膜パターン8aの
開孔部よりエッチング液4が浸透し縦方向にエッチング
が進んでいく。この場合も前述のごとく異方性エッチン
グとなるため横方向にはあまりエッチングは進まない。
裏面に関しては、前述のブランク5の作製工程における
バックエッチングの続きが行われる。最終的に上面金属
膜パターン8aの開孔部と裏面開口部が繋がった時点で
エッチングを中止する。このときエッチングされずに残
った金属膜とSiとをあわせた膜厚は15μmであった。
またその断面形状は図2(j)及び(k)に示すごとく
テーパ状を示していた。
Next, the substrate is taken out from the above-mentioned ion etching apparatus and immersed in the Si etching solution 4 as shown in FIG. 2 (j). On the upper surface, the etching liquid 4 permeates through the openings of the metal film pattern 8a and the etching proceeds in the vertical direction. Also in this case, since the etching is anisotropic as described above, the etching does not proceed so much in the lateral direction.
For the back surface, back etching is continued in the manufacturing process of the blank 5 described above. When the opening of the upper surface metal film pattern 8a and the opening of the back surface are finally connected, the etching is stopped. At this time, the total film thickness of the metal film and Si remaining without being etched was 15 μm.
The cross-sectional shape was tapered as shown in FIGS. 2 (j) and 2 (k).

【0044】この後、マスキングパターン2の剥離を行
い、純水で洗浄、乾燥して図2(k)の如く本発明のア
パーチャ9が出来上がる。
After this, the masking pattern 2 is peeled off, washed with pure water and dried to complete the aperture 9 of the present invention as shown in FIG. 2 (k).

【0045】本実施例で作製したアパーチャについても
荷電粒子ビーム露光装置に装着して描画を行ったとこ
ろ、長時間描画を行っても、従来発生していた熱による
アパーチャの変形や溶解は確認されなかった。
When the apertures produced in the present example were also mounted on a charged particle beam exposure apparatus to perform drawing, it was confirmed that even if the apertures were drawn for a long time, the deformation and melting of the aperture due to the heat generated conventionally. There wasn't.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のア
パーチャによれば、アパーチャ上部のパターン形成領域
である第1の膜領域に、該アパーチャを形成する主たる
材料よりも熱伝導率の高い物質からなる層を少なくとも
一層付与してなるため、ビーム露光を行った際に発生す
る熱は放散され、その結果アパーチャの熱による変形及
び溶解は発生しないという優れた効果を奏する。
As described in detail above, according to the aperture of the present invention, the first film region, which is the pattern formation region above the aperture, has a higher thermal conductivity than the main material forming the aperture. Since at least one layer made of a substance is provided, heat generated during beam exposure is dissipated, and as a result, deformation and melting due to heat of the aperture do not occur, which is an excellent effect.

【0047】また、本発明のアパーチャによれば、例え
ばアパーチャの主たる材料を例えばSiとした場合、パ
ターン形成領域である第1の膜領域として金属膜、例え
ば上記Agのような、熱伝導率が高く、Siのエッチン
グ時に化学的に侵されない物質を使用することにより、
主たる材料のエッチング時に、第1の膜領域のパターニ
ングを同時に行うことが可能となるため、製造工程の簡
略化も可能になるという効果も奏する。
Further, according to the aperture of the present invention, when the main material of the aperture is, for example, Si, the first film region which is a pattern formation region has a metal film, for example, Ag having the thermal conductivity of By using a material that is high and is not chemically attacked when etching Si,
Since the first film region can be patterned at the same time when the main material is etched, the manufacturing process can be simplified.

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

【図1】 本発明の一実施例に係るアパーチャを製造工
程順に示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing an aperture according to an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図2】 本発明の別の実施例に係るアパーチャを製造
工程順に示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing an aperture according to another embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps.

【図3】 従来のアパーチャの製造方法の一例を工程順
に示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional aperture manufacturing method in process order.

【図4】 従来のアパーチャの製造方法の別の例を工程
順に示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the conventional method of manufacturing an aperture in the order of steps.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 Si基板 2 マスキングパターン 3 エッチング槽 4 Siエッチング液 5 アパーチャのブランク 6 レジスト 7 レジストパターン 8 金属膜 8a金属膜パターン 9 本発明のアパーチャ 10 Si酸化膜 11 上部Si板 12 下部Si板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Si substrate 2 Masking pattern 3 Etching tank 4 Si etching liquid 5 Aperture blank 6 Resist 7 Resist pattern 8 Metal film 8a Metal film pattern 9 Aperture of the present invention 10 Si oxide film 11 Upper Si plate 12 Lower Si plate

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷電ビームを用いた露光方法に用いら
れ、開口部を有する第1の膜領域と、該第1の膜領域を
支持し且つ該第1の膜領域より厚い第2の膜領域を有す
るアパーチャにおいて、前記第1の膜領域に、アパーチ
ャを形成する主たる材料よりも熱伝導率の高い物質から
なる層を少なくとも一層付与してなることを特徴とする
アパーチャ。
1. A first film region used in an exposure method using a charged beam and having an opening, and a second film region supporting the first film region and thicker than the first film region. In the aperture having the above, at least one layer made of a substance having a thermal conductivity higher than that of a main material forming the aperture is applied to the first film region.
【請求項2】 前記主たる材料よりも熱伝導率が高い物
質からなる層は、主たる材料のエッチング時にエッチン
グがなされない材料であることを特徴とする請求項1記
載のアパーチャ。
2. The aperture according to claim 1, wherein the layer made of a substance having a thermal conductivity higher than that of the main material is a material that is not etched when the main material is etched.
【請求項3】 前記第1の膜領域は前記主たる材料より
も熱伝導率が高い物質からなる層のみからなり、且つ、
前記第2の膜領域が前記主たる材料のみからなることを
特徴とする請求項1記載のアパーチャ。
3. The first film region is composed only of a layer made of a substance having a thermal conductivity higher than that of the main material, and
The aperture according to claim 1, wherein the second film region is made of only the main material.
【請求項4】 前記第2の膜領域はSi単結晶からなこ
とを特徴とする請求項1記載のアパーチャ。
4. The aperture according to claim 1, wherein the second film region is made of Si single crystal.
【請求項5】 前記主たる材料はSi単結晶であること
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。
5. The aperture according to claim 1, wherein the main material is Si single crystal.
【請求項6】 前記主たる材料よりも熱伝導率の高い物
質が、Agであ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。
6. The aperture according to claim 1, wherein the substance having a thermal conductivity higher than that of the main material is Ag.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7183043B2 (en) 2000-08-14 2007-02-27 Universitat Kassel Shadow mask and method for producing a shadow mask

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