JPH0934103A - 荷電粒子線転写用マスク - Google Patents
荷電粒子線転写用マスクInfo
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- JPH0934103A JPH0934103A JP10034296A JP10034296A JPH0934103A JP H0934103 A JPH0934103 A JP H0934103A JP 10034296 A JP10034296 A JP 10034296A JP 10034296 A JP10034296 A JP 10034296A JP H0934103 A JPH0934103 A JP H0934103A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
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- Electron Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 荷電粒子線の照射に対する熱変形を抑えて転
写精度を高められるマスクを提供する。 【解決手段】 荷電粒子線の透過孔１３が形成された半
導体材料製のマスク基板１２を有する荷電粒子線転写用
マスクにおいて、マスク基板１２の少なくとも透過孔１
３の周囲の一定領域をダイヤモンド膜１４にて覆う。ダ
イヤモンド膜１４の停電を防止するため、ダイヤモンド
膜１４をさらに導電膜１５で覆うとよい。
写精度を高められるマスクを提供する。 【解決手段】 荷電粒子線の透過孔１３が形成された半
導体材料製のマスク基板１２を有する荷電粒子線転写用
マスクにおいて、マスク基板１２の少なくとも透過孔１
３の周囲の一定領域をダイヤモンド膜１４にて覆う。ダ
イヤモンド膜１４の停電を防止するため、ダイヤモンド
膜１４をさらに導電膜１５で覆うとよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線、イオンビ
ーム等の荷電粒子線を利用したパターン転写に使用する
マスクに関する。
ーム等の荷電粒子線を利用したパターン転写に使用する
マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のマスクとして、例えば図９
（ａ）、（ｂ）に示すものがある。図９（ａ）のマスク
１は、シリコン製のマスク基板２に透過孔３が設けられ
たものであり、マスク基板２は電子線を吸収するに十分
な厚さ（例えば加速電圧５０ｋＶで５０μｍ）に形成さ
れる。従って、マスク１に照射された電子線は透過孔３
のみを透過し、その透過した電子線ＥＢを一対の集束レ
ンズ４ａ、４ｂにて感応基板（例えばシリコンウエハ）
５のレジスト面に集束させると、感応基板５に透過孔３
の形状に対応したパターンが転写される。
（ａ）、（ｂ）に示すものがある。図９（ａ）のマスク
１は、シリコン製のマスク基板２に透過孔３が設けられ
たものであり、マスク基板２は電子線を吸収するに十分
な厚さ（例えば加速電圧５０ｋＶで５０μｍ）に形成さ
れる。従って、マスク１に照射された電子線は透過孔３
のみを透過し、その透過した電子線ＥＢを一対の集束レ
ンズ４ａ、４ｂにて感応基板（例えばシリコンウエハ）
５のレジスト面に集束させると、感応基板５に透過孔３
の形状に対応したパターンが転写される。
【０００３】一方、図９（ｂ）のマスク６は、シリコン
製のマスク基板７の表面に散乱体８を固着したものであ
り、加速電圧に依存するが、マスク基板７は電子線が透
過するように数μｍ〜数１００ｎｍ程度まで薄膜化され
る。このマスク６に電子線を照射すると、マスク基板７
のみを通過した電子線ＥＢ１（図に実線で示す）よりも
散乱体８を通過した電子線ＥＢ２（図に二点鎖線で示
す）の方が前方散乱の程度が大きくなる。従って、集束
レンズ４ａによる電子線のクロスオーバ像ＣＯの近傍に
アパーチャ９を設置すれば、感応基板５上で電子線ＥＢ
１、ＥＢ２の散乱の程度に応じたコントラストが得られ
る。なお、図９（ｂ）ではアパーチャ９により前方散乱
の大きい電子線ＥＢ２を遮っているが、前方散乱の小さ
い電子線ＥＢ１を遮る場合もある。マスク６に照射され
る電子線の加速電圧が小さいときは散乱体８において電
子線が完全に吸収される。以下において、図９（ａ）、
（ｂ）のマスクを特に区別する必要があるときは、
（ａ）のように透過孔が存在するものをステンシルマス
クと呼び、（ｂ）のように透過孔が存在しないものを散
乱透過マスクと呼ぶ。
製のマスク基板７の表面に散乱体８を固着したものであ
り、加速電圧に依存するが、マスク基板７は電子線が透
過するように数μｍ〜数１００ｎｍ程度まで薄膜化され
る。このマスク６に電子線を照射すると、マスク基板７
のみを通過した電子線ＥＢ１（図に実線で示す）よりも
散乱体８を通過した電子線ＥＢ２（図に二点鎖線で示
す）の方が前方散乱の程度が大きくなる。従って、集束
レンズ４ａによる電子線のクロスオーバ像ＣＯの近傍に
アパーチャ９を設置すれば、感応基板５上で電子線ＥＢ
１、ＥＢ２の散乱の程度に応じたコントラストが得られ
る。なお、図９（ｂ）ではアパーチャ９により前方散乱
の大きい電子線ＥＢ２を遮っているが、前方散乱の小さ
い電子線ＥＢ１を遮る場合もある。マスク６に照射され
る電子線の加速電圧が小さいときは散乱体８において電
子線が完全に吸収される。以下において、図９（ａ）、
（ｂ）のマスクを特に区別する必要があるときは、
（ａ）のように透過孔が存在するものをステンシルマス
クと呼び、（ｂ）のように透過孔が存在しないものを散
乱透過マスクと呼ぶ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】荷電粒子線を用いたパ
ターン転写では、マスクに吸収された荷電粒子線のエネ
ルギーが熱に変化してマスク温度が上昇する。この温度
上昇に伴ってマスクに熱変形が発生し、その結果、転写
位置のずれ等が生じて転写精度が悪化する。マスクの温
度上昇については、ワイ・ナカヤマ等のジャパニーズ・
ジャーナルオブアプライドフィジクス／12月B6940-694
5、1992年（Jpn.J.Apple.Phy.31,4268(1992)）およびワ
イ・ソウダ等のジャパニーズ・ジャーナルオブアプライ
ドフィジクス／12月B4268-4272、1994年（Jpn.J.Apple.P
hy.31,4268(1994)）に報告がある。これらによれば、電
子線５０ｋＶ、１５μＡの照射に対して５０μｍ厚のシ
リコン基板では温度上昇が８００゜Ｃにも達し、シリコ
ン基板を１μｍまで薄くしても温度上昇は約１／５（１
６０゜Ｃ程度）にしかならない。これに対して、転写パ
ターンの位置ずれを０．０２μｍ以下に抑えるには、マ
スク温度の上昇を２０゜Ｃ以内（但しマスク〜感応基板
間のパターン縮小率が１／２５のとき）に制限する必要
がある、とのことである。従って、上述した図９（ａ）
のステンシルマスクは勿論のこと、図９（ｂ）の散乱透
過マスクを用いた場合でも温度上昇対策は未だ十分でな
い。マスク基板をさらに薄膜化すれば温度上昇は抑えら
れるが、マスクの作製技術上から限界がある。さらに、
転写装置のスループットを改善するには荷電粒子線の大
電流化が必須であり、これにより熱変形は増大する傾向
にあるが、その一方で高精度化も要求され、マスクの熱
管理はきわめて大きな問題となっている。
ターン転写では、マスクに吸収された荷電粒子線のエネ
ルギーが熱に変化してマスク温度が上昇する。この温度
上昇に伴ってマスクに熱変形が発生し、その結果、転写
位置のずれ等が生じて転写精度が悪化する。マスクの温
度上昇については、ワイ・ナカヤマ等のジャパニーズ・
ジャーナルオブアプライドフィジクス／12月B6940-694
5、1992年（Jpn.J.Apple.Phy.31,4268(1992)）およびワ
イ・ソウダ等のジャパニーズ・ジャーナルオブアプライ
ドフィジクス／12月B4268-4272、1994年（Jpn.J.Apple.P
hy.31,4268(1994)）に報告がある。これらによれば、電
子線５０ｋＶ、１５μＡの照射に対して５０μｍ厚のシ
リコン基板では温度上昇が８００゜Ｃにも達し、シリコ
ン基板を１μｍまで薄くしても温度上昇は約１／５（１
６０゜Ｃ程度）にしかならない。これに対して、転写パ
ターンの位置ずれを０．０２μｍ以下に抑えるには、マ
スク温度の上昇を２０゜Ｃ以内（但しマスク〜感応基板
間のパターン縮小率が１／２５のとき）に制限する必要
がある、とのことである。従って、上述した図９（ａ）
のステンシルマスクは勿論のこと、図９（ｂ）の散乱透
過マスクを用いた場合でも温度上昇対策は未だ十分でな
い。マスク基板をさらに薄膜化すれば温度上昇は抑えら
れるが、マスクの作製技術上から限界がある。さらに、
転写装置のスループットを改善するには荷電粒子線の大
電流化が必須であり、これにより熱変形は増大する傾向
にあるが、その一方で高精度化も要求され、マスクの熱
管理はきわめて大きな問題となっている。
【０００５】本発明の目的は、荷電粒子線の照射に対す
る熱変形を抑えて転写精度を高められるマスクを提供す
ることにある。
る熱変形を抑えて転写精度を高められるマスクを提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図１
および図２を参照して説明すると、請求項１の発明は、
荷電粒子線に所定の転写パターンに相応した変化を与え
るパターン発生領域（図２の一点鎖線Ａで囲まれた範
囲）を有し、このパターン発生領域には、転写パターン
に対応して平面形状が規定される第１層１２１と、第１
層１２１の素材よりも線膨張係数の小さい材料にて構成
されて第１層１２１と結合された第２層１４と、が設け
られた荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目的を
達成する。請求項２の発明は、荷電粒子線に所定の転写
パターンに相応した変化を与えるパターン発生領域を有
し、このパターン発生領域には、転写パターンに対応し
て平面形状が規定される第１層１２１と、第１層１２１
の素材よりも熱伝導率の大きい材料にて構成されて第１
層１２１と結合された第２層１４と、が設けられた荷電
粒子線転写用マスクにより、上述した目的を達成する。
請求項３の発明は、荷電粒子線に所定の転写パターンに
相応した変化を与えるパターン発生領域を有し、このパ
ターン発生領域には、転写パターンに対応して平面形状
が規定される第１層１２１と、第１層１２１の素材より
も線膨張係数が小さくかつ熱伝導率の大きい材料にて構
成されて第１層１２１と結合された第２層１４と、が設
けられた荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目的
を達成する。請求項４の発明は請求項２または３の荷電
粒子線転写用マスクに適用され、パターン発生領域の周
囲には、当該パターン発生領域よりも熱容量の大きい受
熱領域１２０が設けられ、第２層１４が受熱領域１２０
まで連続している。請求項５の発明は請求項２または３
の荷電粒子線転写用マスクに適用され、パターン発生領
域の周囲にはマスクの保持領域１２０が設けられ、第２
層１４が保持領域１２０まで連続している。
および図２を参照して説明すると、請求項１の発明は、
荷電粒子線に所定の転写パターンに相応した変化を与え
るパターン発生領域（図２の一点鎖線Ａで囲まれた範
囲）を有し、このパターン発生領域には、転写パターン
に対応して平面形状が規定される第１層１２１と、第１
層１２１の素材よりも線膨張係数の小さい材料にて構成
されて第１層１２１と結合された第２層１４と、が設け
られた荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目的を
達成する。請求項２の発明は、荷電粒子線に所定の転写
パターンに相応した変化を与えるパターン発生領域を有
し、このパターン発生領域には、転写パターンに対応し
て平面形状が規定される第１層１２１と、第１層１２１
の素材よりも熱伝導率の大きい材料にて構成されて第１
層１２１と結合された第２層１４と、が設けられた荷電
粒子線転写用マスクにより、上述した目的を達成する。
請求項３の発明は、荷電粒子線に所定の転写パターンに
相応した変化を与えるパターン発生領域を有し、このパ
ターン発生領域には、転写パターンに対応して平面形状
が規定される第１層１２１と、第１層１２１の素材より
も線膨張係数が小さくかつ熱伝導率の大きい材料にて構
成されて第１層１２１と結合された第２層１４と、が設
けられた荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目的
を達成する。請求項４の発明は請求項２または３の荷電
粒子線転写用マスクに適用され、パターン発生領域の周
囲には、当該パターン発生領域よりも熱容量の大きい受
熱領域１２０が設けられ、第２層１４が受熱領域１２０
まで連続している。請求項５の発明は請求項２または３
の荷電粒子線転写用マスクに適用され、パターン発生領
域の周囲にはマスクの保持領域１２０が設けられ、第２
層１４が保持領域１２０まで連続している。
【０００７】請求項６の発明は、荷電粒子線に所定の転
写パターンに相応した変化を与えるパターン発生領域を
有し、このパターン発生領域にはダイヤモンド層１４が
設けられた荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目
的を達成する。請求項７の発明は請求項６の荷電粒子線
転写用マスクに適用され、パターン発生領域が、荷電粒
子線の透過孔が形成されたステンシル型のパターン発生
領域である。請求項８の発明は請求項６の荷電粒子線転
写用マスクに適用され、パターン発生領域が散乱透過型
のパターン発生領域である。請求項９の発明は請求項６
〜８の荷電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤモン
ド層１４が、ダイヤモンドとは異なる材料にて構成され
たパターン層１２１と結合されている。請求項１０の発
明は請求項９の荷電粒子線転写用マスクに適用され、パ
ターン層１２１が半導体材料にて構成されている。請求
項１１の発明は請求項１０の荷電粒子線転写用マスクに
適用され、上記半導体材料としてシリコンが用いられて
いる。請求項１２の発明は請求項９〜１１のいずれかの
荷電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤモンド層１
４がパターン層１２１上に気相合成にて形成されてい
る。請求項１３の発明は請求項６〜１１のいずれかの荷
電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤモンド層１４
が導電層１５にて覆われている。請求項１４の発明は請
求項１３の荷電粒子線転写用マスクに適用され、導電層
１５が非磁性金属材料にて構成されている。
写パターンに相応した変化を与えるパターン発生領域を
有し、このパターン発生領域にはダイヤモンド層１４が
設けられた荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目
的を達成する。請求項７の発明は請求項６の荷電粒子線
転写用マスクに適用され、パターン発生領域が、荷電粒
子線の透過孔が形成されたステンシル型のパターン発生
領域である。請求項８の発明は請求項６の荷電粒子線転
写用マスクに適用され、パターン発生領域が散乱透過型
のパターン発生領域である。請求項９の発明は請求項６
〜８の荷電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤモン
ド層１４が、ダイヤモンドとは異なる材料にて構成され
たパターン層１２１と結合されている。請求項１０の発
明は請求項９の荷電粒子線転写用マスクに適用され、パ
ターン層１２１が半導体材料にて構成されている。請求
項１１の発明は請求項１０の荷電粒子線転写用マスクに
適用され、上記半導体材料としてシリコンが用いられて
いる。請求項１２の発明は請求項９〜１１のいずれかの
荷電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤモンド層１
４がパターン層１２１上に気相合成にて形成されてい
る。請求項１３の発明は請求項６〜１１のいずれかの荷
電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤモンド層１４
が導電層１５にて覆われている。請求項１４の発明は請
求項１３の荷電粒子線転写用マスクに適用され、導電層
１５が非磁性金属材料にて構成されている。
【０００８】請求項１５の発明は、荷電粒子線の透過孔
１３が形成された半導体材料製のマスク基板１２を有
し、このマスク基板１２の少なくとも透過孔１３の周囲
の一定領域（図２の一点鎖線Ａで囲まれた領域）がダイ
ヤモンド層１４にて覆われた荷電粒子線転写用マスクに
より、上述した目的を達成する。請求項１６の発明は請
求項１５の荷電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤ
モンド層１４が導電層１５にて覆われている。請求項１
７の発明は請求項１６の荷電粒子線転写用マスクに適用
され、導電層１５がタングステンからなる。図４を参照
して説明すると、請求項１８の発明は、ダイヤモンド層
を備えたマスク基板２２と、マスク基板２２上に配置さ
れ、荷電粒子線の吸収または散乱の程度がマスク基板２
２よりも大きいパターンを規定する散乱体２３とを備え
た荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目的を達成
する。請求項１９の発明は請求項１８の荷電粒子線転写
用マスクに適用され、前記散乱体がタングステンからな
る。
１３が形成された半導体材料製のマスク基板１２を有
し、このマスク基板１２の少なくとも透過孔１３の周囲
の一定領域（図２の一点鎖線Ａで囲まれた領域）がダイ
ヤモンド層１４にて覆われた荷電粒子線転写用マスクに
より、上述した目的を達成する。請求項１６の発明は請
求項１５の荷電粒子線転写用マスクに適用され、ダイヤ
モンド層１４が導電層１５にて覆われている。請求項１
７の発明は請求項１６の荷電粒子線転写用マスクに適用
され、導電層１５がタングステンからなる。図４を参照
して説明すると、請求項１８の発明は、ダイヤモンド層
を備えたマスク基板２２と、マスク基板２２上に配置さ
れ、荷電粒子線の吸収または散乱の程度がマスク基板２
２よりも大きいパターンを規定する散乱体２３とを備え
た荷電粒子線転写用マスクにより、上述した目的を達成
する。請求項１９の発明は請求項１８の荷電粒子線転写
用マスクに適用され、前記散乱体がタングステンからな
る。
【０００９】請求項１の発明では、線膨張係数の小さい
第２層１４が第１層１２１よりも小さく熱変形するた
め、第１層１２１のみを設けた場合と比較してパターン
発生領域の熱変形が抑えられる。請求項２の発明では、
熱伝導率の大きい第２層１４によりパターン発生領域の
外部への熱伝導が促進され、その結果、パターン発生領
域の温度上昇が小さくなって熱変形が抑えられる。請求
項３の発明では、線膨張係数の小さい第２層１４により
パターン発生領域の熱変形が抑えられる。また、熱伝導
率の大きい第２層１４によりパターン発生領域の外部へ
の熱伝導が促進され、それにより第１層１２１と第２層
１４との線膨張係数の相違に起因する熱応力が抑えられ
る。
第２層１４が第１層１２１よりも小さく熱変形するた
め、第１層１２１のみを設けた場合と比較してパターン
発生領域の熱変形が抑えられる。請求項２の発明では、
熱伝導率の大きい第２層１４によりパターン発生領域の
外部への熱伝導が促進され、その結果、パターン発生領
域の温度上昇が小さくなって熱変形が抑えられる。請求
項３の発明では、線膨張係数の小さい第２層１４により
パターン発生領域の熱変形が抑えられる。また、熱伝導
率の大きい第２層１４によりパターン発生領域の外部へ
の熱伝導が促進され、それにより第１層１２１と第２層
１４との線膨張係数の相違に起因する熱応力が抑えられ
る。
【００１０】なお、荷電粒子線の照射時にはパターン発
生領域が転写装置の真空容器内に配置されてパターン発
生領域自身からの熱放射は期待できないため、パターン
発生領域の温度上昇を抑えるには請求項２，３の発明の
ように熱伝導を促すことが有効である。パターン発生領
域の外部まで導いた熱は、例えば請求項４，５の発明で
処理するとよい。すなわち、請求項４の発明では、パタ
ーン発生領域の熱が第２層１４を介して熱容量の大きい
受熱領域１２０まで逃され、それによりマスク全体の熱
変形が抑えられる。請求項５の発明では、パターン発生
領域の熱が第２層１４を介してマスクの保持領域１２０
まで逃される。マスク保持領域１２０は転写装置のマス
ク保持部材５０と接触するため、マスク保持部材５０か
ら真空容器外まで熱の伝達経路を確保すればマスクに熱
がこもらない。
生領域が転写装置の真空容器内に配置されてパターン発
生領域自身からの熱放射は期待できないため、パターン
発生領域の温度上昇を抑えるには請求項２，３の発明の
ように熱伝導を促すことが有効である。パターン発生領
域の外部まで導いた熱は、例えば請求項４，５の発明で
処理するとよい。すなわち、請求項４の発明では、パタ
ーン発生領域の熱が第２層１４を介して熱容量の大きい
受熱領域１２０まで逃され、それによりマスク全体の熱
変形が抑えられる。請求項５の発明では、パターン発生
領域の熱が第２層１４を介してマスクの保持領域１２０
まで逃される。マスク保持領域１２０は転写装置のマス
ク保持部材５０と接触するため、マスク保持部材５０か
ら真空容器外まで熱の伝達経路を確保すればマスクに熱
がこもらない。
【００１１】請求項１〜５の発明において、第１層１２
１は、転写パターンに対応した微細な形状が容易に得ら
れるような材料にて構成すればよい。例えばシリコン等
の半導体を用いると、周知の半導体形成技術を用いて微
細な転写パターンを容易に得ることができる。第１層１
２１をシリコン等の半導体材料にて構成した場合、それ
よりも線膨張係数が小さくかつ熱伝導率の大きい材料と
してはダイヤモンドが好適である。その他に、線膨張係
数の小さい材料としては、ガラス類を含む各種のセラミ
ックス、アルミナを用いることができる。また、熱伝導
率の大きい材料としては、銅や銀を使用できる。
１は、転写パターンに対応した微細な形状が容易に得ら
れるような材料にて構成すればよい。例えばシリコン等
の半導体を用いると、周知の半導体形成技術を用いて微
細な転写パターンを容易に得ることができる。第１層１
２１をシリコン等の半導体材料にて構成した場合、それ
よりも線膨張係数が小さくかつ熱伝導率の大きい材料と
してはダイヤモンドが好適である。その他に、線膨張係
数の小さい材料としては、ガラス類を含む各種のセラミ
ックス、アルミナを用いることができる。また、熱伝導
率の大きい材料としては、銅や銀を使用できる。
【００１２】請求項６〜１４の発明では、ダイヤモンド
層１４によりパターン発生領域の熱変形が抑えられる。
すなわち、ダイヤモンドの熱伝導率は室温で２０Ｗ／ｃ
ｍＫであり、この値は、パターン発生領域を構成する材
料として、従来より代表的に用いられていたシリコンの
熱伝導率１．５Ｗ／ｃｍＫと比べて１０倍以上大きい。
また、ダイヤモンドの線膨張係数は線膨張係数は０．８
×１０-6であり、この値はシリコンの線膨張係数２．６
×１０-6のほぼ１／３である。従って、パターン発生領
域にダイヤモンド層１４を設けた場合は、パターン発生
領域をシリコン単独で構成した場合と比べて１／３０以
下に熱変形を抑えられる。ここで、請求項９の発明で
は、ダイヤモンドとは異なる材料にて構成されたパター
ン層１２１を転写パターンに対応した平面形状に形成
し、その上にダイヤモンド層１４を積層するので、ダイ
ヤモンド層１４それ自体を微細な形状に加工するよりも
容易に転写パターンに対応したマスク形状が得られる。
請求項１０の発明ではパターン層１２１を半導体材料
で、特に請求項１１の発明ではパターン層１２１をシリ
コンで構成するので、これらの材料を素材とする半導体
製造技術を利用して微細な転写パターンを容易に形成で
きる。微細な転写パターンが形成されたパターン層１２
１と高純度のダイヤモンド層１４とを結合するには、請
求項１２の発明のようにパターン層１２１上にダイヤモ
ンド層１４を気相合成するとよい。荷電粒子線の照射に
よりダイヤモンド層１４が帯電して荷電粒子線の軌道に
影響が及ぶ場合の対策としては請求項１３の発明が適し
ている。請求項１３の発明では、導電層１５を介して電
荷が逃げ、ダイヤモンド層１４の帯電が防止される。導
電層１５は請求項１４の発明のように非磁性金属材料に
て構成でき、特にタングステン、タンタルが好適であ
る。重金属は避けることが望ましい。非磁性金属材料以
外には高分子導電体を用いることができる。なお、導電
層の材料としては、荷電粒子線の照射に対して変質し難
い材料を選ぶ必要がある。
層１４によりパターン発生領域の熱変形が抑えられる。
すなわち、ダイヤモンドの熱伝導率は室温で２０Ｗ／ｃ
ｍＫであり、この値は、パターン発生領域を構成する材
料として、従来より代表的に用いられていたシリコンの
熱伝導率１．５Ｗ／ｃｍＫと比べて１０倍以上大きい。
また、ダイヤモンドの線膨張係数は線膨張係数は０．８
×１０-6であり、この値はシリコンの線膨張係数２．６
×１０-6のほぼ１／３である。従って、パターン発生領
域にダイヤモンド層１４を設けた場合は、パターン発生
領域をシリコン単独で構成した場合と比べて１／３０以
下に熱変形を抑えられる。ここで、請求項９の発明で
は、ダイヤモンドとは異なる材料にて構成されたパター
ン層１２１を転写パターンに対応した平面形状に形成
し、その上にダイヤモンド層１４を積層するので、ダイ
ヤモンド層１４それ自体を微細な形状に加工するよりも
容易に転写パターンに対応したマスク形状が得られる。
請求項１０の発明ではパターン層１２１を半導体材料
で、特に請求項１１の発明ではパターン層１２１をシリ
コンで構成するので、これらの材料を素材とする半導体
製造技術を利用して微細な転写パターンを容易に形成で
きる。微細な転写パターンが形成されたパターン層１２
１と高純度のダイヤモンド層１４とを結合するには、請
求項１２の発明のようにパターン層１２１上にダイヤモ
ンド層１４を気相合成するとよい。荷電粒子線の照射に
よりダイヤモンド層１４が帯電して荷電粒子線の軌道に
影響が及ぶ場合の対策としては請求項１３の発明が適し
ている。請求項１３の発明では、導電層１５を介して電
荷が逃げ、ダイヤモンド層１４の帯電が防止される。導
電層１５は請求項１４の発明のように非磁性金属材料に
て構成でき、特にタングステン、タンタルが好適であ
る。重金属は避けることが望ましい。非磁性金属材料以
外には高分子導電体を用いることができる。なお、導電
層の材料としては、荷電粒子線の照射に対して変質し難
い材料を選ぶ必要がある。
【００１３】請求項１５〜１７の発明では、透過孔１３
の周囲が発熱しても、半導体材料製のマスク基板１２よ
りも線膨張係数が小さくて熱伝導率の大きいダイヤモン
ド層１４によりマスク基板１２の熱変形が抑えられる。
請求項１６の発明では、導電層１５を介して電荷が逃
げ、ダイヤモンド層１４の帯電が防止される。請求項１
８〜１９の発明では、マスク基板２２および散乱体２３
の熱変形や温度上昇がマスク基板２２に含まれたダイヤ
モンド層にて抑えられる。
の周囲が発熱しても、半導体材料製のマスク基板１２よ
りも線膨張係数が小さくて熱伝導率の大きいダイヤモン
ド層１４によりマスク基板１２の熱変形が抑えられる。
請求項１６の発明では、導電層１５を介して電荷が逃
げ、ダイヤモンド層１４の帯電が防止される。請求項１
８〜１９の発明では、マスク基板２２および散乱体２３
の熱変形や温度上昇がマスク基板２２に含まれたダイヤ
モンド層にて抑えられる。
【００１４】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
−第１の実施の形態− 図１は第１の実施の形態に係るマスクの断面を、図２は
マスクの外観を一部破断した状態でそれぞれ示す。本実
施の形態のマスク１１は、シリコン製のマスク基板１２
に電子線の透過孔１３を形成したいわゆるステンシルマ
スクである。マスク基板１２は図２に示すように円板状
に形成され、その外周側には肉厚の大きいマスク保持部
１２０が設けられている。マスク保持部１２０の内側に
は、エッチング等により薄膜化されたパターン形成部
（図２の一点鎖線Ａで囲まれた領域）１２１が設けられ
ている。図１に示すように、透過孔１３はパターン形成
部１２１に設けられている。パターン形成部１２１の下
面の全域にはダイヤモンド膜１４が固着され、そのダイ
ヤモンド膜１４の下面の全域にはタングステン膜１５が
固着されている。ダイヤモンド膜１４は例えばマスク基
板１２の下面に気相合成にて積層する。なお、マスク基
板１２とダイヤモンド膜１４との結合の強化等を目的と
して両者の間に中間層を介在させてもよい。
マスクの外観を一部破断した状態でそれぞれ示す。本実
施の形態のマスク１１は、シリコン製のマスク基板１２
に電子線の透過孔１３を形成したいわゆるステンシルマ
スクである。マスク基板１２は図２に示すように円板状
に形成され、その外周側には肉厚の大きいマスク保持部
１２０が設けられている。マスク保持部１２０の内側に
は、エッチング等により薄膜化されたパターン形成部
（図２の一点鎖線Ａで囲まれた領域）１２１が設けられ
ている。図１に示すように、透過孔１３はパターン形成
部１２１に設けられている。パターン形成部１２１の下
面の全域にはダイヤモンド膜１４が固着され、そのダイ
ヤモンド膜１４の下面の全域にはタングステン膜１５が
固着されている。ダイヤモンド膜１４は例えばマスク基
板１２の下面に気相合成にて積層する。なお、マスク基
板１２とダイヤモンド膜１４との結合の強化等を目的と
して両者の間に中間層を介在させてもよい。
【００１６】パターン形成部１２１およびダイヤモンド
膜１４の厚さは、一例として電子線５０ｋＶにて転写を
行う場合それぞれ１μｍ、５０μｍに設定する。マスク
１１の熱変形の増加を抑えつつダイヤモンド膜１４の電
荷を逃すために、タングステン膜１５は例えば厚さ５０
ｎｍに形成する。パターン形成部１２１の厚さを０．５
μｍ程度以下に微細化する必要がある場合、ダイヤモン
ド膜１４はさらに薄膜化することが必要となる。この場
合、電子線はマスクで散乱されつつ透過するために図９
で説明した２種のマスクの中間的なマスクとなり、これ
を散乱ステンシルマスクと呼び、電子光学系は図９
（ｂ）で説明したアパーチャ９が必要となる。一例とし
て電子線１００ｋＶによる転写の場合のパターン形成部
１２１およびダイヤモンド膜１４の厚さはそれぞれ１μ
ｍに設定する。これは電子線が透過できる厚さで非弾性
散乱の平均自由行程より決まる。また電荷を逃すための
タングステン膜１５は数ｎｍに形成する。
膜１４の厚さは、一例として電子線５０ｋＶにて転写を
行う場合それぞれ１μｍ、５０μｍに設定する。マスク
１１の熱変形の増加を抑えつつダイヤモンド膜１４の電
荷を逃すために、タングステン膜１５は例えば厚さ５０
ｎｍに形成する。パターン形成部１２１の厚さを０．５
μｍ程度以下に微細化する必要がある場合、ダイヤモン
ド膜１４はさらに薄膜化することが必要となる。この場
合、電子線はマスクで散乱されつつ透過するために図９
で説明した２種のマスクの中間的なマスクとなり、これ
を散乱ステンシルマスクと呼び、電子光学系は図９
（ｂ）で説明したアパーチャ９が必要となる。一例とし
て電子線１００ｋＶによる転写の場合のパターン形成部
１２１およびダイヤモンド膜１４の厚さはそれぞれ１μ
ｍに設定する。これは電子線が透過できる厚さで非弾性
散乱の平均自由行程より決まる。また電荷を逃すための
タングステン膜１５は数ｎｍに形成する。
【００１７】本実施の形態のマスク１１は例えば図３に
示す手順で製造する。まず、（ａ）に示すようにボロン
ドープしたシリコン製のマスク基板１２に、（ｂ）に示
すようにレジストパターン４６を積層し、（ｃ）に示す
ようにマスク基板１２をエッチングして薄膜化する。次
いで、（ｄ）に示すように、薄膜化された部分にダイヤ
モンド層４７を積層し、レジストパターン４６を除去す
る。さらに（ｅ）に示すようにマスク基板１２およびダ
イヤモンド層４７の表面にレジスト層４８を積層する。
次いで（ｆ）に示すように、周知のフォトリソグラフィ
ー手法によりレジスト層４８を転写パターンに応じて除
去し、続いて（ｇ）に示すようにダイヤモンド層４７お
よびマスク基板１２を同時にエッチングするとともに、
レジスト層４８を全て除去すればマスク基板１２上に転
写パターンに応じたダイヤモンド膜１４が形成される。
最後に、（ｈ）に示すようにダイヤモンド膜１４上にタ
ングステン膜１５を形成してマスク１１が完成する。
示す手順で製造する。まず、（ａ）に示すようにボロン
ドープしたシリコン製のマスク基板１２に、（ｂ）に示
すようにレジストパターン４６を積層し、（ｃ）に示す
ようにマスク基板１２をエッチングして薄膜化する。次
いで、（ｄ）に示すように、薄膜化された部分にダイヤ
モンド層４７を積層し、レジストパターン４６を除去す
る。さらに（ｅ）に示すようにマスク基板１２およびダ
イヤモンド層４７の表面にレジスト層４８を積層する。
次いで（ｆ）に示すように、周知のフォトリソグラフィ
ー手法によりレジスト層４８を転写パターンに応じて除
去し、続いて（ｇ）に示すようにダイヤモンド層４７お
よびマスク基板１２を同時にエッチングするとともに、
レジスト層４８を全て除去すればマスク基板１２上に転
写パターンに応じたダイヤモンド膜１４が形成される。
最後に、（ｈ）に示すようにダイヤモンド膜１４上にタ
ングステン膜１５を形成してマスク１１が完成する。
【００１８】以上のように構成されたマスク１１を電子
線転写装置に装着する場合には、図１に仮想線で示すよ
うに、電子線転写装置のマスク保持部材（例えばマスク
ステージ）５０によりマスク保持部１２０を保持する。
これによりパターン形成部１２１の熱がダイヤモンド膜
１４およびマスク保持部１２０を介してマスク保持部材
５０に伝達される。マスク保持部１２０は熱容量が大き
いので、ダイヤモンド膜１４から熱が伝わってもその熱
変形は小さく抑えられる。タングステン膜１５は、マス
ク基板１２と同電位となるようマスク保持部１２０と電
気的に接続する。これによりダイヤモンド膜１４の帯電
が防止される。マスク保持部１２０の表面が酸化膜で覆
われているとタングステン膜１５とマスク基板１２とが
絶縁されるので注意を要する。
線転写装置に装着する場合には、図１に仮想線で示すよ
うに、電子線転写装置のマスク保持部材（例えばマスク
ステージ）５０によりマスク保持部１２０を保持する。
これによりパターン形成部１２１の熱がダイヤモンド膜
１４およびマスク保持部１２０を介してマスク保持部材
５０に伝達される。マスク保持部１２０は熱容量が大き
いので、ダイヤモンド膜１４から熱が伝わってもその熱
変形は小さく抑えられる。タングステン膜１５は、マス
ク基板１２と同電位となるようマスク保持部１２０と電
気的に接続する。これによりダイヤモンド膜１４の帯電
が防止される。マスク保持部１２０の表面が酸化膜で覆
われているとタングステン膜１５とマスク基板１２とが
絶縁されるので注意を要する。
【００１９】なお、上述したマスク１１を装着する電子
線転写装置としては、ＥＢ一括露光により基板にパター
ンを転写するもの、および複数の副視野パターンを基板
に転写するもののいずれのタイプでもよい。
線転写装置としては、ＥＢ一括露光により基板にパター
ンを転写するもの、および複数の副視野パターンを基板
に転写するもののいずれのタイプでもよい。
【００２０】請求項との対応において、本実施の形態で
は、パターン形成部１２１の設けられた範囲がパターン
発生領域に、パターン形成部１２１が第１層およびパタ
ーン層に、マスク保持部１２０が受熱領域およびマスク
保持領域に、ダイヤモンド膜１４が第２層およびダイヤ
モンド層に、タングステン膜１５が導電層にそれぞれ相
当する。なお、図４に示したマスク１１Ａのように、マ
スク基板１２の上面の全範囲に渡ってダイヤモンド膜１
４およびタングステン膜１５を固着してもよい。図４の
例でも、ダイヤモンド膜１４からマスク保持部材５０へ
の熱の伝導が阻害されないよう、タングステン膜１５は
ダイヤモンド膜１４の電荷を逃すのに必要最小限の厚
さ、例えば５０ｎｍに形成する。
は、パターン形成部１２１の設けられた範囲がパターン
発生領域に、パターン形成部１２１が第１層およびパタ
ーン層に、マスク保持部１２０が受熱領域およびマスク
保持領域に、ダイヤモンド膜１４が第２層およびダイヤ
モンド層に、タングステン膜１５が導電層にそれぞれ相
当する。なお、図４に示したマスク１１Ａのように、マ
スク基板１２の上面の全範囲に渡ってダイヤモンド膜１
４およびタングステン膜１５を固着してもよい。図４の
例でも、ダイヤモンド膜１４からマスク保持部材５０へ
の熱の伝導が阻害されないよう、タングステン膜１５は
ダイヤモンド膜１４の電荷を逃すのに必要最小限の厚
さ、例えば５０ｎｍに形成する。
【００２１】−第２の実施の形態− 図５は第２の実施の形態に係るマスクの断面を示す。こ
のマスク２１は、電子線が透過する程度に薄膜化された
マスク基板２２の片面に散乱体２３を固着した、いわゆ
る散乱透過マスクである。マスク基板２２はダイヤモン
ド製であり、その外周部は肉厚の大きな円環状の外枠２
４に固定されている。散乱体２３は例えばタングステン
にて構成され、その平面形状（図５の矢印Ｂ方向から見
た形状）は転写すべきパターン形状に応じて設定され
る。マスク基板２２の散乱体２３と反対側の面には支柱
２５が固着されている。図６に示すように支柱２５は格
子状に構成され、それらの外周は外枠２４に固定され
る。従って支柱２５によりマスク基板２２が支持され
る。外枠２４は例えば銅にて構成され、支柱２５は例え
ばシリコンにて構成される。マスク基板２２および散乱
体２３の厚さは、一例として電子線１００ｋＶに対しそ
れぞれ１００ｎｍ、４０ｎｍに設定する。マスク基板２
２および散乱体２３の厚さは、電子線の加速電圧に対す
る弾性散乱の平均自由行程と転写パターンのコントラス
トより決められる。マスク基板２２は平均自由行程と同
程度、散乱体は平均自由行程の数倍程度の厚さにする。
１００ｋＶの電子線に対し、平均自由行程はダイヤモン
ドが８２ｎｍ、タングステンが８ｎｍである。以上の構
成のマスクでは、マスク基板２２の全体がダイヤモンド
製であるため、これをシリコンで構成した場合と比べて
マスク基板２２や散乱体２３の熱の伝導が促進されてマ
スクの熱変形が十分に小さくなる。外枠２４まで伝わっ
た熱は外枠２４を保持するマスク保持部材５０から転写
装置へと容易に逃すことができる。なお、マスク基板２
２の帯電が問題となるときは、第１の実施の形態と同様
に、図７に示すようにマスク基板２２をタングステン膜
等の数ｎｍの厚さの導電層４０で覆うとよい。
のマスク２１は、電子線が透過する程度に薄膜化された
マスク基板２２の片面に散乱体２３を固着した、いわゆ
る散乱透過マスクである。マスク基板２２はダイヤモン
ド製であり、その外周部は肉厚の大きな円環状の外枠２
４に固定されている。散乱体２３は例えばタングステン
にて構成され、その平面形状（図５の矢印Ｂ方向から見
た形状）は転写すべきパターン形状に応じて設定され
る。マスク基板２２の散乱体２３と反対側の面には支柱
２５が固着されている。図６に示すように支柱２５は格
子状に構成され、それらの外周は外枠２４に固定され
る。従って支柱２５によりマスク基板２２が支持され
る。外枠２４は例えば銅にて構成され、支柱２５は例え
ばシリコンにて構成される。マスク基板２２および散乱
体２３の厚さは、一例として電子線１００ｋＶに対しそ
れぞれ１００ｎｍ、４０ｎｍに設定する。マスク基板２
２および散乱体２３の厚さは、電子線の加速電圧に対す
る弾性散乱の平均自由行程と転写パターンのコントラス
トより決められる。マスク基板２２は平均自由行程と同
程度、散乱体は平均自由行程の数倍程度の厚さにする。
１００ｋＶの電子線に対し、平均自由行程はダイヤモン
ドが８２ｎｍ、タングステンが８ｎｍである。以上の構
成のマスクでは、マスク基板２２の全体がダイヤモンド
製であるため、これをシリコンで構成した場合と比べて
マスク基板２２や散乱体２３の熱の伝導が促進されてマ
スクの熱変形が十分に小さくなる。外枠２４まで伝わっ
た熱は外枠２４を保持するマスク保持部材５０から転写
装置へと容易に逃すことができる。なお、マスク基板２
２の帯電が問題となるときは、第１の実施の形態と同様
に、図７に示すようにマスク基板２２をタングステン膜
等の数ｎｍの厚さの導電層４０で覆うとよい。
【００２２】本実施の形態のマスク２１は例えば図８に
示す手順で製造する。まず、（ａ）に示すようにダイヤ
モンド製のマスク基板２２と、支柱２５の素材にて構成
した被エッチング層３０とを積層し、被エッチング層３
０の表面にレジスト層３１を積層する。このときシリコ
ン等を用いて被エッチング層３０を先に製造し、その片
面に気相合成にてダイヤモンド製のマスク基板２２を積
層するとよい。次いで（ｂ）に示すように、周知のフォ
トリソグラフィー手法によりレジスト層３１を格子状に
成形し、続いて（ｃ）に示すように被エッチング層３０
をエッチングする。この後（ｄ）に示すようにレジスト
層３１を全て除去すれば支柱２５が得られる。次に、
（ｅ）に示すようにマスク基板２２の反対面に散乱体２
３の素材にて構成した被エッチング層３２を積層し、被
エッチング層３２の表面にレジスト層３３を積層する。
次いで（ｆ）に示すように、周知のフォトリソグラフィ
ー手法によりレジスト層３３を転写パターンに応じて除
去し、続いて（ｇ）に示すように被エッチング層３２を
エッチングする。この後（ｈ）に示すようにレジスト層
３３を全て除去すれば散乱体２３の形成が終了する。
示す手順で製造する。まず、（ａ）に示すようにダイヤ
モンド製のマスク基板２２と、支柱２５の素材にて構成
した被エッチング層３０とを積層し、被エッチング層３
０の表面にレジスト層３１を積層する。このときシリコ
ン等を用いて被エッチング層３０を先に製造し、その片
面に気相合成にてダイヤモンド製のマスク基板２２を積
層するとよい。次いで（ｂ）に示すように、周知のフォ
トリソグラフィー手法によりレジスト層３１を格子状に
成形し、続いて（ｃ）に示すように被エッチング層３０
をエッチングする。この後（ｄ）に示すようにレジスト
層３１を全て除去すれば支柱２５が得られる。次に、
（ｅ）に示すようにマスク基板２２の反対面に散乱体２
３の素材にて構成した被エッチング層３２を積層し、被
エッチング層３２の表面にレジスト層３３を積層する。
次いで（ｆ）に示すように、周知のフォトリソグラフィ
ー手法によりレジスト層３３を転写パターンに応じて除
去し、続いて（ｇ）に示すように被エッチング層３２を
エッチングする。この後（ｈ）に示すようにレジスト層
３３を全て除去すれば散乱体２３の形成が終了する。
【００２３】なお、本実施の形態のマスク２２は、複数
の副視野パターンを基板に転写する電子線転写装置に装
着することが好ましいが、ＥＢ一括露光により基板にパ
ターンを転写するものにも適用することができる。
の副視野パターンを基板に転写する電子線転写装置に装
着することが好ましいが、ＥＢ一括露光により基板にパ
ターンを転写するものにも適用することができる。
【００２４】請求項との対応において、本実施の形態で
は、マスク基板２２の支柱２５にて区分されたすべての
領域がパターン発生領域に、散乱体２３の配置された層
が第１層およびパターン層に、マスク基板２２そのもの
が第２層およびダイヤモンド層に、外枠２４が受熱領域
およびマスク保持領域に、散乱体２３がパターン規定部
材にそれぞれ相当する。
は、マスク基板２２の支柱２５にて区分されたすべての
領域がパターン発生領域に、散乱体２３の配置された層
が第１層およびパターン層に、マスク基板２２そのもの
が第２層およびダイヤモンド層に、外枠２４が受熱領域
およびマスク保持領域に、散乱体２３がパターン規定部
材にそれぞれ相当する。
【００２５】以上の各実施の形態では、ダイヤモンド膜
１４またはダイヤモンド製のマスク基板２２にてマスク
の熱変形を抑えたが、本発明はダイヤモンドに限ること
なく、マスクの転写パターンを形成するための材料、す
なわち第１の実施の形態ではマスク基板１２の材料、第
２の実施の形態では散乱体２３の材料よりも線膨張係数
が小さいか、または熱伝導率が大きい材料であれば適宜
変更してよい。導電層の材料もタングステンに限らず、
各種の非磁性の金属材料、導電性高分子等を使用でき
る。
１４またはダイヤモンド製のマスク基板２２にてマスク
の熱変形を抑えたが、本発明はダイヤモンドに限ること
なく、マスクの転写パターンを形成するための材料、す
なわち第１の実施の形態ではマスク基板１２の材料、第
２の実施の形態では散乱体２３の材料よりも線膨張係数
が小さいか、または熱伝導率が大きい材料であれば適宜
変更してよい。導電層の材料もタングステンに限らず、
各種の非磁性の金属材料、導電性高分子等を使用でき
る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜請求項
５の発明によれば、微細な転写パターンの形成に適した
材料で第１層を構成しつつ、パターン発生領域の熱変形
を第２層で抑えて転写精度を高めることができる。特に
請求項３の発明では、第１層と第２層との線膨張係数の
相違による熱応力を抑えてマスクの耐久性を向上させる
ことができ、請求項４，５の発明では第２層を介してパ
ターン発生領域の外部まで導かれた熱を適切に処理して
マスク全体の熱変形を抑えることができる。
５の発明によれば、微細な転写パターンの形成に適した
材料で第１層を構成しつつ、パターン発生領域の熱変形
を第２層で抑えて転写精度を高めることができる。特に
請求項３の発明では、第１層と第２層との線膨張係数の
相違による熱応力を抑えてマスクの耐久性を向上させる
ことができ、請求項４，５の発明では第２層を介してパ
ターン発生領域の外部まで導かれた熱を適切に処理して
マスク全体の熱変形を抑えることができる。
【００２７】請求項６〜１４の発明によれば、ダイヤモ
ンド層によりパターン発生領域の熱変形を抑えられる。
特に、請求項９の発明では転写パターンを規定するため
の微細な平面形状をパターン層に設けることができるの
で、ダイヤモンド層それ自体に微細な転写パターンを与
えるよりも容易にマスクを製造できる。請求項１０，１
１の発明では半導体製造技術を利用して微細な転写パタ
ーンを容易に形成できる。請求項１２の発明ではパター
ン層の平面形状を微細に変化させても、その上に高純度
のダイヤモンド層を簡単に結合させ得る。請求項１３，
１４の発明ではダイヤモンド層の帯電を確実に防止でき
る。請求項１５〜１７の発明では、透過孔が存在する、
いわゆるステンシルマスクの熱変形をダイヤモンド層で
抑えて転写精度を高められる。特に請求項１６の発明で
はダイヤモンド層の帯電を確実に防止できる。請求項１
８〜１９の発明では、透過孔が存在しない、いわゆる散
乱透過マスクの熱変形をダイヤモンド層で抑えて転写精
度を高められる。
ンド層によりパターン発生領域の熱変形を抑えられる。
特に、請求項９の発明では転写パターンを規定するため
の微細な平面形状をパターン層に設けることができるの
で、ダイヤモンド層それ自体に微細な転写パターンを与
えるよりも容易にマスクを製造できる。請求項１０，１
１の発明では半導体製造技術を利用して微細な転写パタ
ーンを容易に形成できる。請求項１２の発明ではパター
ン層の平面形状を微細に変化させても、その上に高純度
のダイヤモンド層を簡単に結合させ得る。請求項１３，
１４の発明ではダイヤモンド層の帯電を確実に防止でき
る。請求項１５〜１７の発明では、透過孔が存在する、
いわゆるステンシルマスクの熱変形をダイヤモンド層で
抑えて転写精度を高められる。特に請求項１６の発明で
はダイヤモンド層の帯電を確実に防止できる。請求項１
８〜１９の発明では、透過孔が存在しない、いわゆる散
乱透過マスクの熱変形をダイヤモンド層で抑えて転写精
度を高められる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマスクの断面
図
図
【図２】図１のマスクの外観を一部破断した状態で示す
斜視図
斜視図
【図３】図１のマスクの製造手順の一例を示す図
【図４】図１の変形例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るマスクの断面
図
図
【図６】図５のマスクの要部を一部破断した状態で示す
斜視図
斜視図
【図７】図５の変形例を示す図
【図８】図５のマスクの製造手順の一例を示す図
【図９】電子線転写用のマスクおよびそれを用いた転写
原理の概略を示す図
原理の概略を示す図
１１，１１Ａ，２１ マスク １２，２２ マスク基板 １３ 電子線の透過孔 １４ ダイヤモンド膜 １５ タングステン膜 ２３ 散乱体 ２４ 外枠 ２５ 支柱 ３１，３３ レジスト層 ５０ 転写装置のマスク保持部材 １２０ マスク保持部 １２１ パターン形成部
Claims (19)
- 【請求項１】 荷電粒子線に所定の転写パターンに相応
した変化を与えるパターン発生領域を有し、このパター
ン発生領域には、前記転写パターンに対応して平面形状
が規定される第１層と、前記第１層の素材よりも線膨張
係数の小さい材料にて構成されて前記第１層と結合され
た第２層と、が設けられていることを特徴とする荷電粒
子線転写用マスク。 - 【請求項２】 荷電粒子線に所定の転写パターンに相応
した変化を与えるパターン発生領域を有し、このパター
ン発生領域には、前記転写パターンに対応して平面形状
が規定される第１層と、前記第１層の素材よりも熱伝導
率の大きい材料にて構成されて前記第１層と結合された
第２層と、が設けられていることを特徴とする荷電粒子
線転写用マスク。 - 【請求項３】 荷電粒子線に所定の転写パターンに相応
した変化を与えるパターン発生領域を有し、このパター
ン発生領域には、前記転写パターンに対応して平面形状
が規定される第１層と、前記第１層の素材よりも線膨張
係数が小さくかつ熱伝導率の大きい材料にて構成されて
前記第１層と結合された第２層と、が設けられているこ
とを特徴とする荷電粒子線転写用マスク。 - 【請求項４】 前記パターン発生領域の周囲には、当該
パターン発生領域よりも熱容量の大きい受熱領域が設け
られ、前記第２層が前記受熱領域まで連続していること
を特徴とする請求項２または３に記載の荷電粒子線転写
用マスク。 - 【請求項５】 前記パターン発生領域の周囲にはマスク
の保持領域が設けられ、前記第２層が前記保持領域まで
連続していることを特徴とする請求項２または３に記載
の荷電粒子線転写用マスク。 - 【請求項６】 荷電粒子線に所定の転写パターンに相応
した変化を与えるパターン発生領域を有し、このパター
ン発生領域にはダイヤモンド層が設けられていることを
特徴とする荷電粒子線転写用マスク。 - 【請求項７】 前記パターン発生領域が、前記荷電粒子
線の透過孔が形成されたステンシル型のパターン発生領
域であることを特徴とする請求項６記載の荷電粒子線転
写用マスク。 - 【請求項８】 前記パターン発生領域が散乱透過型のパ
ターン発生領域である請求項６記載の荷電粒子線転写用
マスク。 - 【請求項９】 前記ダイヤモンド層が、ダイヤモンドと
は異なる材料にて構成されたパターン層と結合されてい
ることを特徴とする請求項６〜８記載の荷電粒子線転写
用マスク。 - 【請求項１０】 前記パターン層が半導体材料にて構成
されたことを特徴とする請求項９記載の荷電粒子線転写
用マスク。 - 【請求項１１】 前記半導体材料としてシリコンが用い
られたことを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線転
写用マスク。 - 【請求項１２】 前記ダイヤモンド層が前記パターン層
上に気相合成にて形成されたことを特徴とする請求項９
〜１１のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。 - 【請求項１３】 前記ダイヤモンド層が導電層にて覆わ
れたことを特徴とする請求項６〜１１のいずれかに記載
の荷電粒子線転写用マスク。 - 【請求項１４】 前記導電層が非磁性金属材料にて構成
されたことを特徴とする請求項１３記載の荷電粒子線転
写用マスク。 - 【請求項１５】 荷電粒子線の透過孔が形成された半導
体材料製のマスク基板を有し、このマスク基板の少なく
とも前記透過孔の周囲の一定領域がダイヤモンド層にて
覆われたことを特徴とする荷電粒子線転写用マスク。 - 【請求項１６】 前記ダイヤモンド層が導電層にて覆わ
れたことを特徴とする請求項１５記載の荷電粒子線転写
用マスク。 - 【請求項１７】 前記導電層がタングステンからなるこ
とを特徴とする請求項１６記載の荷電粒子線転写用マス
ク。 - 【請求項１８】 ダイヤモンド層を備えたマスク基板
と、前記マスク基板上に配置され、荷電粒子線の吸収ま
たは散乱の程度が前記マスク基板よりも大きいパターン
を規定する散乱体とを備えたことを特徴とする荷電粒子
線転写用マスク。 - 【請求項１９】 前記散乱体がタングステンからなるこ
とを特徴とする請求項１８記載の荷電粒子線転写用マス
ク。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP10034296A JPH0934103A (ja) | 1995-05-17 | 1996-04-22 | 荷電粒子線転写用マスク |
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| JP11837895 | 1995-05-17 | ||
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