JPH1078650A - 荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法 - Google Patents
荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法Info
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- JPH1078650A JPH1078650A JP23451796A JP23451796A JPH1078650A JP H1078650 A JPH1078650 A JP H1078650A JP 23451796 A JP23451796 A JP 23451796A JP 23451796 A JP23451796 A JP 23451796A JP H1078650 A JPH1078650 A JP H1078650A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】作成中の反りを低減し、作成歩留まりを向上さ
せた荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法
を提供する。 【解決手段】アパチャの本体の基材１，２，３，４，５
は、その厚さ方向の中心面１０Ｃに対して両サイドが同
じ構成になっている。
せた荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法
を提供する。 【解決手段】アパチャの本体の基材１，２，３，４，５
は、その厚さ方向の中心面１０Ｃに対して両サイドが同
じ構成になっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板上に複
数のパターンを一括して描画する電子ビームやイオンビ
ーム等の荷電ビームの描画方法における、荷電ビーム描
画装置用アパチャおよびその製造方法に関するものであ
る。
数のパターンを一括して描画する電子ビームやイオンビ
ーム等の荷電ビームの描画方法における、荷電ビーム描
画装置用アパチャおよびその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体デバイスの微細化に伴い、
リソグラフィー技術も光露光から荷電ビーム描画（露
光）、特に電子ビーム描画へと変化しつつある。
リソグラフィー技術も光露光から荷電ビーム描画（露
光）、特に電子ビーム描画へと変化しつつある。
【０００３】しかしながら、荷電ビーム描画では高解像
性は得られるがスループットが低いという問題がある。
この問題を解決するために、一括図形照射法、ブロック
露光法と呼ばれる方法が開発されている。
性は得られるがスループットが低いという問題がある。
この問題を解決するために、一括図形照射法、ブロック
露光法と呼ばれる方法が開発されている。
【０００４】この方法の一例としては、所望のパターン
が形成された転写アパチャ（転写マスク）を荷電ビーム
が通過するようにして、所望のパターン形状のビームに
成形し、半導体ウエハ上に転写するという方法がある。
が形成された転写アパチャ（転写マスク）を荷電ビーム
が通過するようにして、所望のパターン形状のビームに
成形し、半導体ウエハ上に転写するという方法がある。
【０００５】この技術は例えば、Ｙ．Ｎａｋａｙａｍａ
ｅｔ ａｌ．により“Ｈｉｇｈｌｙ ａｃｃｕｒａｔ
ｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ ｃｅｌｌ ｐｒｏｊｅｃｔ
ｉｏｎ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ”と題してＰｒｏｃ．
ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．１９２４（１９９３），ｐｐ．１８
３−１９２に発表されている。
ｅｔ ａｌ．により“Ｈｉｇｈｌｙ ａｃｃｕｒａｔ
ｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ ｃｅｌｌ ｐｒｏｊｅｃｔ
ｉｏｎ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ”と題してＰｒｏｃ．
ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．１９２４（１９９３），ｐｐ．１８
３−１９２に発表されている。
【０００６】この方法に用いる転写アパチャの基板材料
としては電子を遮蔽する効果があり、しかも加工し易い
材料を用いる。ここで、使用される基板材料はＳｉ基板
あるいはＳｉ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）基
板である。
としては電子を遮蔽する効果があり、しかも加工し易い
材料を用いる。ここで、使用される基板材料はＳｉ基板
あるいはＳｉ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ（ＳＯＩ）基
板である。
【０００７】以下図４を参照して従来技術の転写アパチ
ャについて説明する。
ャについて説明する。
【０００８】まず図４（Ａ）において、厚さが５００〜
６５０μｍのシリコン基体３１の一主面（上面）上に、
膜厚１μｍのシリコン酸化膜３２を介して、膜厚２０μ
ｍのシリコン３３が形成されて全体で転写マスク基板材
料３０としてのＳＯＩを構成する。ここで、シリコン酸
化膜３２はシリコン基体３１上にシリコン３３を固着す
る接着膜としての作用を行う。
６５０μｍのシリコン基体３１の一主面（上面）上に、
膜厚１μｍのシリコン酸化膜３２を介して、膜厚２０μ
ｍのシリコン３３が形成されて全体で転写マスク基板材
料３０としてのＳＯＩを構成する。ここで、シリコン酸
化膜３２はシリコン基体３１上にシリコン３３を固着す
る接着膜としての作用を行う。
【０００９】そしてシリコン３３の表面にシリコン酸化
膜６を成膜し、レジストを塗布後、リソグラフィーの手
法でレジストパターン７を形成する。
膜６を成膜し、レジストを塗布後、リソグラフィーの手
法でレジストパターン７を形成する。
【００１０】次に図４（Ｂ）において、レジストパター
ン７をマスクにしてシリコン酸化膜６にドライエッチン
グを施して、ついでこのシリコン酸化膜６をマスクにし
てシリコン３３をパターニングする。これにより得られ
たシリコン３３のパターン３３Ｐが転写アパチャの転写
パターンとなる。
ン７をマスクにしてシリコン酸化膜６にドライエッチン
グを施して、ついでこのシリコン酸化膜６をマスクにし
てシリコン３３をパターニングする。これにより得られ
たシリコン３３のパターン３３Ｐが転写アパチャの転写
パターンとなる。
【００１１】図４ではこの工程の後に、薄くなったシリ
コン酸化膜６を除去しているが、このシリコン酸化膜６
はそのまま残余させておいてもよい。
コン酸化膜６を除去しているが、このシリコン酸化膜６
はそのまま残余させておいてもよい。
【００１２】次に図４（Ｃ）において、表面、裏面およ
び側面を含む全面上にシリコン窒化膜８を形成する。そ
の後、裏面のシリコン窒化膜８上にシリコン酸化膜９を
膜厚約０．１μｍ成膜し、その上にレジストパターン１
１を形成する。
び側面を含む全面上にシリコン窒化膜８を形成する。そ
の後、裏面のシリコン窒化膜８上にシリコン酸化膜９を
膜厚約０．１μｍ成膜し、その上にレジストパターン１
１を形成する。
【００１３】次に図４（Ｄ）において、レジストパター
ン１１をマスクにしてシリコン酸化膜９をパターニング
し、ついでシリコン酸化膜９をマスクにしてシリコン窒
化膜８をパターニングすることにより、シリコン窒化膜
８のパターン８Ｐを残余させる。
ン１１をマスクにしてシリコン酸化膜９をパターニング
し、ついでシリコン酸化膜９をマスクにしてシリコン窒
化膜８をパターニングすることにより、シリコン窒化膜
８のパターン８Ｐを残余させる。
【００１４】そして、シリコン窒化膜パターン８Ｐをマ
スクにしてシリコン基体３１をＫＯＨ液により裏面より
エッチバックし、露出した中間層のシリコン酸化膜３２
の部分をエッチング除去する。
スクにしてシリコン基体３１をＫＯＨ液により裏面より
エッチバックし、露出した中間層のシリコン酸化膜３２
の部分をエッチング除去する。
【００１５】次に図４（Ｅ）において、シリコン窒化膜
パターン８Ｐを熱リン酸で剥離することにより、転写パ
ターン３３Ｐを有するシリコン３３の外周部分が、シリ
コン基体３１とシリコン酸化膜３２による支持体３５に
より支持された転写アパチャが得られる。
パターン８Ｐを熱リン酸で剥離することにより、転写パ
ターン３３Ｐを有するシリコン３３の外周部分が、シリ
コン基体３１とシリコン酸化膜３２による支持体３５に
より支持された転写アパチャが得られる。
【００１６】ここでシリコン窒化膜８を用いる理由は、
ＫＯＨ液に対する高い耐性を有し、成膜や剥離が簡単な
膜ということを考慮するとシリコン窒化膜は非常に優れ
た膜だからである。また、このアパチャは半導体装置の
製造用なので、半導体装置の製造ラインで作製するのが
ＴＡＴやコストの面から有利である。したがって、半導
体装置の製造プロセスでよく用いられるシリコン窒化膜
を用いることはこの点からも有利となる。
ＫＯＨ液に対する高い耐性を有し、成膜や剥離が簡単な
膜ということを考慮するとシリコン窒化膜は非常に優れ
た膜だからである。また、このアパチャは半導体装置の
製造用なので、半導体装置の製造ラインで作製するのが
ＴＡＴやコストの面から有利である。したがって、半導
体装置の製造プロセスでよく用いられるシリコン窒化膜
を用いることはこの点からも有利となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらここで問
題となるのは、シリコン窒化膜８の成膜である。通常の
半導体プロセスを用いてシリコン窒化膜を成膜する手法
としては、ＬＰＣＶＤ法を使用するが、その条件は温度
を７００℃〜８００℃と高温状態にし、ＳｉＨ2Ｃｌ2
／ＮＨ3 ガスを流量比約１／１０で行う。
題となるのは、シリコン窒化膜８の成膜である。通常の
半導体プロセスを用いてシリコン窒化膜を成膜する手法
としては、ＬＰＣＶＤ法を使用するが、その条件は温度
を７００℃〜８００℃と高温状態にし、ＳｉＨ2Ｃｌ2
／ＮＨ3 ガスを流量比約１／１０で行う。
【００１８】成膜速度は、０．７〜３ｎｍ／ｍｉｎであ
るため、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の膜厚にするには
３５〜１４０分間も高温にする必要があり、この高温状
態でシリコン窒化膜８の成膜が行われる。また、高温に
するまでの昇温時間や室温に戻すときの降温時間も含め
ると、９０〜１８０分間は高温状態にある。
るため、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の膜厚にするには
３５〜１４０分間も高温にする必要があり、この高温状
態でシリコン窒化膜８の成膜が行われる。また、高温に
するまでの昇温時間や室温に戻すときの降温時間も含め
ると、９０〜１８０分間は高温状態にある。
【００１９】図４で説明したようにこの種の荷電ビーム
描画装置用アパチャは、シリコン３３による薄膜領域部
分を有しており、この薄膜領域部分に所望の転写用パタ
ーン３３Ｐを形成する。この荷電ビーム描画装置用アパ
チャ作成工程において、シリコン窒化膜８を基板上全体
（材料として用いるウエハ全体）に成膜するとき、高温
状態で成膜するために、中間層のシリコン酸化膜３２の
影響で、この転写アパチャに反りを生じる。
描画装置用アパチャは、シリコン３３による薄膜領域部
分を有しており、この薄膜領域部分に所望の転写用パタ
ーン３３Ｐを形成する。この荷電ビーム描画装置用アパ
チャ作成工程において、シリコン窒化膜８を基板上全体
（材料として用いるウエハ全体）に成膜するとき、高温
状態で成膜するために、中間層のシリコン酸化膜３２の
影響で、この転写アパチャに反りを生じる。
【００２０】すなわち、最表面と中間層のシリコン酸化
膜３２との間には膜厚が約２０μｍのシリコン３３が存
在するが、裏面側のシリコン基体３１は、それと比較す
ると５００〜６５０μｍと非常に厚いので、全体（断面
構造で）から見ると中間層のシリコン酸化膜３２は表面
側に存在することになり、応力が生じアパチャ（ウエ
ハ）が反ってしまう。そして、反りが生じているアパチ
ャ（ウエハ）にシリコン窒化膜８が均一に成膜された
後、再度室温に戻される。すると、各膜が元の状態に戻
ろうと、つまり、反りが戻ろうとする時に、各膜間の熱
膨張に差が生じ、裏面側のシリコン酸化膜８にクラック
が発生する。
膜３２との間には膜厚が約２０μｍのシリコン３３が存
在するが、裏面側のシリコン基体３１は、それと比較す
ると５００〜６５０μｍと非常に厚いので、全体（断面
構造で）から見ると中間層のシリコン酸化膜３２は表面
側に存在することになり、応力が生じアパチャ（ウエ
ハ）が反ってしまう。そして、反りが生じているアパチ
ャ（ウエハ）にシリコン窒化膜８が均一に成膜された
後、再度室温に戻される。すると、各膜が元の状態に戻
ろうと、つまり、反りが戻ろうとする時に、各膜間の熱
膨張に差が生じ、裏面側のシリコン酸化膜８にクラック
が発生する。
【００２１】このようにシリコン窒化膜にクラックが発
生すると、シリコン窒化膜を成分としたゴミが発生す
る。また、図４（Ｄ）のシリコン窒化膜パターン８Ｐに
クラックが発生するとＫＯＨ液によるエッチングの進行
とともに支持体としてのシリコン基体３１の裏面がボロ
ボロになりこの場合はシリコンを成分としたゴミが発生
する。０．２０μｍ以下のパターニング装置、成膜装置
エリアのゴミの発生は厳しく抑制されなければならな
い。さらに支持体としてのシリコン基体３１の裏面がボ
ロボロになるとホルダーとの密着性が低下し位置ずれの
原因となる。
生すると、シリコン窒化膜を成分としたゴミが発生す
る。また、図４（Ｄ）のシリコン窒化膜パターン８Ｐに
クラックが発生するとＫＯＨ液によるエッチングの進行
とともに支持体としてのシリコン基体３１の裏面がボロ
ボロになりこの場合はシリコンを成分としたゴミが発生
する。０．２０μｍ以下のパターニング装置、成膜装置
エリアのゴミの発生は厳しく抑制されなければならな
い。さらに支持体としてのシリコン基体３１の裏面がボ
ロボロになるとホルダーとの密着性が低下し位置ずれの
原因となる。
【００２２】ここで、シリコン窒化膜の膜厚によっては
シリコン窒化膜にクラックが発生しない場合も存在する
が、最終的に完成した荷電ビーム描画装置用アパチャに
は反りが生じており、パターン変動の要因になる。
シリコン窒化膜にクラックが発生しない場合も存在する
が、最終的に完成した荷電ビーム描画装置用アパチャに
は反りが生じており、パターン変動の要因になる。
【００２３】したがって本発明に目的は、荷電ビーム描
画装置用アパチャにおいて、材料（ウエハ）の構造を変
えることにより、荷電ビーム描画装置用アパチャ作成工
程中の反りを低減し、作成歩留まりを向上させることに
ある。
画装置用アパチャにおいて、材料（ウエハ）の構造を変
えることにより、荷電ビーム描画装置用アパチャ作成工
程中の反りを低減し、作成歩留まりを向上させることに
ある。
【００２４】また、完成した荷電ビーム描画装置用アパ
チャの反りを低減して、パターン転写性を向上させるこ
とにより、半導体製品の歩留まり、信頼性を向上させ、
また生産性を向上させることにある。
チャの反りを低減して、パターン転写性を向上させるこ
とにより、半導体製品の歩留まり、信頼性を向上させ、
また生産性を向上させることにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、荷電ビ
ームを通過させそこに形成されてあるパターンを半導体
基板上に転写する荷電ビーム描画装置用アパチャにおい
て、前記アパチャの本体の基材は、その厚さ方向の中心
面に対して両サイドが同じ構成になっている荷電ビーム
描画装置用アパチャにある。あるいは本発明の特徴は、
荷電ビームを通過させそこに形成されてあるパターンを
半導体基板上に転写する荷電ビーム描画装置用アパチャ
において、前記アパチャの本体の基材の構成は、その厚
さ方向の中心面の両側の高温熱処理における影響が互い
に相殺されるようになっており、これにより高温熱処理
における反りの発生を抑制した荷電ビーム描画装置用ア
パチャにある。
ームを通過させそこに形成されてあるパターンを半導体
基板上に転写する荷電ビーム描画装置用アパチャにおい
て、前記アパチャの本体の基材は、その厚さ方向の中心
面に対して両サイドが同じ構成になっている荷電ビーム
描画装置用アパチャにある。あるいは本発明の特徴は、
荷電ビームを通過させそこに形成されてあるパターンを
半導体基板上に転写する荷電ビーム描画装置用アパチャ
において、前記アパチャの本体の基材の構成は、その厚
さ方向の中心面の両側の高温熱処理における影響が互い
に相殺されるようになっており、これにより高温熱処理
における反りの発生を抑制した荷電ビーム描画装置用ア
パチャにある。
【００２６】本発明の他の特徴は、荷電ビームを通過さ
せそこに形成されてあるパターンを半導体基板上に転写
する荷電ビーム描画装置用アパチャの製造方法におい
て、厚さ方向の中心面に対して両サイドが同じ構成にな
っている本体の基材を用意する工程と、前記本体の基材
の一方の側に半導体基板上に転写するためのパターンを
形成する工程と、全体をシリコン窒化膜で被覆する工程
と、前記シリコン窒化膜をパターニングすることによ
り、前記本体の基材の他方の側の選択的部分上に該シリ
コン窒化膜によるマスクを形成する工程と、前記シリコ
ン窒化膜のマスクをマスクにして前記本体の基材を前記
他方の側からエッチング除去することにより前記パター
ンを支持する支持体を形成する工程とを有する荷電ビー
ム描画装置用アパチャの製造方法にある。
せそこに形成されてあるパターンを半導体基板上に転写
する荷電ビーム描画装置用アパチャの製造方法におい
て、厚さ方向の中心面に対して両サイドが同じ構成にな
っている本体の基材を用意する工程と、前記本体の基材
の一方の側に半導体基板上に転写するためのパターンを
形成する工程と、全体をシリコン窒化膜で被覆する工程
と、前記シリコン窒化膜をパターニングすることによ
り、前記本体の基材の他方の側の選択的部分上に該シリ
コン窒化膜によるマスクを形成する工程と、前記シリコ
ン窒化膜のマスクをマスクにして前記本体の基材を前記
他方の側からエッチング除去することにより前記パター
ンを支持する支持体を形成する工程とを有する荷電ビー
ム描画装置用アパチャの製造方法にある。
【００２７】上記荷電ビーム描画装置用アパチャもしく
はその製造方法において、前記本体の基材は、シリコン
基体、好ましくはシリコンウエハ状態のシリコン基体
と、前記シリコン基体の両面上ににそれぞれ設けた中間
層と、前記中間層上にそれぞれ設けたシリコンとから構
成されていることができる。この場合、前記両シリコン
はたがいに同じ厚さを有し、前記両中間層はたがいに同
じ厚さを有していることが好ましい。また、一般的に
は、前記中間層はシリコン酸化膜である。しかし、支持
体形成の際のマスクとなるシリコン窒化膜より薄いシリ
コン窒化膜を用いることもできる。
はその製造方法において、前記本体の基材は、シリコン
基体、好ましくはシリコンウエハ状態のシリコン基体
と、前記シリコン基体の両面上ににそれぞれ設けた中間
層と、前記中間層上にそれぞれ設けたシリコンとから構
成されていることができる。この場合、前記両シリコン
はたがいに同じ厚さを有し、前記両中間層はたがいに同
じ厚さを有していることが好ましい。また、一般的に
は、前記中間層はシリコン酸化膜である。しかし、支持
体形成の際のマスクとなるシリコン窒化膜より薄いシリ
コン窒化膜を用いることもできる。
【００２８】このような本発明の荷電ビーム描画装置用
アパチャでは、表面側と裏面側とが同一の構造になって
いるので、シリコン窒化膜を全体に高温状態で成膜する
時に、アパチャに反りが発生せず、アパチャにシリコン
窒化膜が均一に成膜された後、再度室温に戻したとき
も、当然反りが発生しない。
アパチャでは、表面側と裏面側とが同一の構造になって
いるので、シリコン窒化膜を全体に高温状態で成膜する
時に、アパチャに反りが発生せず、アパチャにシリコン
窒化膜が均一に成膜された後、再度室温に戻したとき
も、当然反りが発生しない。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を説明
する。
する。
【００３０】まず図３は本発明の荷電ビーム描画装置用
アパチャを用いる電子ビーム描画装置を例示する概略図
である。電子銃部４１から発せられた電子ビーム４２
は、第１の成形アパチャ部４３、セレクションデフラク
ター部４４、第２の成形アパチャ部４５、対物レンズ部
４７、デフラクター部４８を通って半導体ウエハ５０上
のレジスト膜を照射描画し、そこに所定の潜像パターン
を形成する。
アパチャを用いる電子ビーム描画装置を例示する概略図
である。電子銃部４１から発せられた電子ビーム４２
は、第１の成形アパチャ部４３、セレクションデフラク
ター部４４、第２の成形アパチャ部４５、対物レンズ部
４７、デフラクター部４８を通って半導体ウエハ５０上
のレジスト膜を照射描画し、そこに所定の潜像パターン
を形成する。
【００３１】第２の成形アパチャ部４５にはそれぞれ異
なる複数のアパチャパターン４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ・
・・が設けられている。例えば、アパチャパターン４６
Ａは直線形状の複数の開口パターンにより構成され、ア
パチャパターン４６Ｂは四角形状の複数の開口パターン
により構成され、アパチャパターン４６Ｃは丸形状の複
数の開口パターンにより構成されている。セレクション
デフラクター部４４により選ばれたアパチャパターン
（図ではアパチャパターン４６Ａ）を電子ビーム４２が
通過し、対物レンズ部４７によりアパチャパターンを縮
小して半導体ウエハ５０上のレジスト膜に潜像パターン
４９を形成する。縮小比は例えば１：２５であるが、
１：８０、１：１００の装置も開発されており、縮小比
が１：２５の装置でも潜像パターン４９を現像して得ら
れるレジストパターンは０．１６μｍ以下の解像度を有
することができる。本発明の荷電ビーム描画用アパチャ
は図３の個々のアパチャパターンに適用することができ
るし、あるいは複数のアパチャパターンを含有したアパ
チャに適用することもできる。
なる複数のアパチャパターン４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ・
・・が設けられている。例えば、アパチャパターン４６
Ａは直線形状の複数の開口パターンにより構成され、ア
パチャパターン４６Ｂは四角形状の複数の開口パターン
により構成され、アパチャパターン４６Ｃは丸形状の複
数の開口パターンにより構成されている。セレクション
デフラクター部４４により選ばれたアパチャパターン
（図ではアパチャパターン４６Ａ）を電子ビーム４２が
通過し、対物レンズ部４７によりアパチャパターンを縮
小して半導体ウエハ５０上のレジスト膜に潜像パターン
４９を形成する。縮小比は例えば１：２５であるが、
１：８０、１：１００の装置も開発されており、縮小比
が１：２５の装置でも潜像パターン４９を現像して得ら
れるレジストパターンは０．１６μｍ以下の解像度を有
することができる。本発明の荷電ビーム描画用アパチャ
は図３の個々のアパチャパターンに適用することができ
るし、あるいは複数のアパチャパターンを含有したアパ
チャに適用することもできる。
【００３２】次に図１および図２を参照して、本発明の
実施の形態の荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその
製造方法を説明する。
実施の形態の荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその
製造方法を説明する。
【００３３】まず図１（Ａ）において、厚さが５００〜
６５０μｍのシリコン基体１の一主面（表面）上に、膜
厚１μｍのシリコン酸化膜２を介して膜厚２０μｍのシ
リコン３が形成され、他主面（裏面）上にも同様に、膜
厚１μｍのシリコン酸化膜４を介して膜厚２０μｍのシ
リコン５が形成され、全体でアパチャの本体の基材１０
を構成されている。
６５０μｍのシリコン基体１の一主面（表面）上に、膜
厚１μｍのシリコン酸化膜２を介して膜厚２０μｍのシ
リコン３が形成され、他主面（裏面）上にも同様に、膜
厚１μｍのシリコン酸化膜４を介して膜厚２０μｍのシ
リコン５が形成され、全体でアパチャの本体の基材１０
を構成されている。
【００３４】このようにこのＳＯＩ型の本体の基材１０
はその厚さ方向の中心面１０Ｃ、すなわちシリコン基体
１の厚さ方向の中心面１Ｃに対して、両サイド（図で上
側と下側）が同じ構成になっている。
はその厚さ方向の中心面１０Ｃ、すなわちシリコン基体
１の厚さ方向の中心面１Ｃに対して、両サイド（図で上
側と下側）が同じ構成になっている。
【００３５】中間層のシリコン酸化膜２，４は一般には
ＳｉＯ2 で表される二酸化シリコン膜であり、シリコン
３，５をシリコン基体１に貼り付け、固着する接着膜と
して作用する膜である。膜厚２０μｍのシリコン３，５
はシリコン板をシリコン基体に貼り付けた後の研磨で得
ることができるが、シリコン酸化膜２，４上にシリコン
を成長堆積する方法で形成することもできる。
ＳｉＯ2 で表される二酸化シリコン膜であり、シリコン
３，５をシリコン基体１に貼り付け、固着する接着膜と
して作用する膜である。膜厚２０μｍのシリコン３，５
はシリコン板をシリコン基体に貼り付けた後の研磨で得
ることができるが、シリコン酸化膜２，４上にシリコン
を成長堆積する方法で形成することもできる。
【００３６】次に図１（Ｂ）において、シリコン３の表
面にシリコン酸化膜６を成膜し、レジストを塗布後、リ
ソグラフィーの手法でレジストパターン７を形成する。
面にシリコン酸化膜６を成膜し、レジストを塗布後、リ
ソグラフィーの手法でレジストパターン７を形成する。
【００３７】次に図１（Ｃ）において、レジストパター
ン７をマスクにしてシリコン酸化膜６にドライエッチン
グを施してシリコン酸化膜６をパターニングし、ついで
このパターニングされたシリコン酸化膜６をマスクにし
てシリコン３をパターニングする。これにより得られた
シリコン３のパターン３Ｐが転写アパチャの転写パター
ンとなる。
ン７をマスクにしてシリコン酸化膜６にドライエッチン
グを施してシリコン酸化膜６をパターニングし、ついで
このパターニングされたシリコン酸化膜６をマスクにし
てシリコン３をパターニングする。これにより得られた
シリコン３のパターン３Ｐが転写アパチャの転写パター
ンとなる。
【００３８】次に図２（Ａ）において、表面（図で上
面）、裏面（図で下面）および側面を含む全面上にシリ
コン窒化膜（ＳｉX ＮY 、例えばＳｉ3 Ｎ4 ）８を形成
する。先に述べたようにこのシリコン窒化膜８の形成の
際に高温熱処理（６００℃以上の熱処理）が行われる。
その後、裏面のシリコン窒化膜８上にシリコン酸化膜９
を膜厚約０．１μｍ成膜し、その上にレジストを塗布後
リソグラフィーの手法でパターニングして、レジストパ
ターン１１を形成する。
面）、裏面（図で下面）および側面を含む全面上にシリ
コン窒化膜（ＳｉX ＮY 、例えばＳｉ3 Ｎ4 ）８を形成
する。先に述べたようにこのシリコン窒化膜８の形成の
際に高温熱処理（６００℃以上の熱処理）が行われる。
その後、裏面のシリコン窒化膜８上にシリコン酸化膜９
を膜厚約０．１μｍ成膜し、その上にレジストを塗布後
リソグラフィーの手法でパターニングして、レジストパ
ターン１１を形成する。
【００３９】次に図２（Ｂ）において、レジストパター
ン１１をマスクにしてシリコン酸化膜９をパターニング
し、このパターニングされたシリコン酸化膜９をマスク
にしてシリコン窒化膜８をパターニングすることによ
り、裏面側の外周部分のみにシリコン窒化膜８のパター
ン８Ｐを形成する。
ン１１をマスクにしてシリコン酸化膜９をパターニング
し、このパターニングされたシリコン酸化膜９をマスク
にしてシリコン窒化膜８をパターニングすることによ
り、裏面側の外周部分のみにシリコン窒化膜８のパター
ン８Ｐを形成する。
【００４０】そして、シリコン窒化膜パターン８Ｐをマ
スクにして、シリコン５およびシリコン基体１をＫＯＨ
液により裏面よりエッチバックし、途中および最終に露
出した中間層のシリコン酸化膜４，２の部分をそのエッ
チング液でエッチング除去する。
スクにして、シリコン５およびシリコン基体１をＫＯＨ
液により裏面よりエッチバックし、途中および最終に露
出した中間層のシリコン酸化膜４，２の部分をそのエッ
チング液でエッチング除去する。
【００４１】次に図２（Ｃ）において、シリコン窒化膜
パターン８Ｐを熱リン酸で剥離することにより、転写パ
ターン３Ｐを有するシリコン３の外周部分が、シリコン
基体１とシリコン５とシリコン酸化膜２，４による支持
体２０により支持された状態とし、表面に導電層１２と
して膜厚０．２５〜１μｍのＡｕ，Ｐｔもしくは（Ｐｔ
＋Ｐｄ）を形成して本発明の実施の形態の荷電ビーム描
画装置用アパチャが得られる。尚、電子ビームの選択的
部分の遮蔽は膜厚２０μｍのシリコン３で可能であり、
表面の導電層１２はアパチャ自体のチャージアップを防
止するために形成され、このアパチャの表面および裏面
は金属製のホルダーと電気的に接続して使用される。
パターン８Ｐを熱リン酸で剥離することにより、転写パ
ターン３Ｐを有するシリコン３の外周部分が、シリコン
基体１とシリコン５とシリコン酸化膜２，４による支持
体２０により支持された状態とし、表面に導電層１２と
して膜厚０．２５〜１μｍのＡｕ，Ｐｔもしくは（Ｐｔ
＋Ｐｄ）を形成して本発明の実施の形態の荷電ビーム描
画装置用アパチャが得られる。尚、電子ビームの選択的
部分の遮蔽は膜厚２０μｍのシリコン３で可能であり、
表面の導電層１２はアパチャ自体のチャージアップを防
止するために形成され、このアパチャの表面および裏面
は金属製のホルダーと電気的に接続して使用される。
【００４２】この作製工程において、シリコン窒化膜８
を全体に（アパチャを製造するウエハ全体に）成膜する
時、高温状態で成膜する。ここで中間層シリコン酸化膜
２は表面側から２０μｍ内側に１μｍの膜厚で存在して
おり、裏面側も同様にシリコン酸化膜４が２０μｍ内側
に１μｍの膜厚で存在しているような上下対称構造にな
っている。
を全体に（アパチャを製造するウエハ全体に）成膜する
時、高温状態で成膜する。ここで中間層シリコン酸化膜
２は表面側から２０μｍ内側に１μｍの膜厚で存在して
おり、裏面側も同様にシリコン酸化膜４が２０μｍ内側
に１μｍの膜厚で存在しているような上下対称構造にな
っている。
【００４３】したがって、この中間工程のアパチャは高
温状態にしても表裏面側に発生する応力が同じなため反
りが発生しないから、高精度のパターンが作製可能であ
る。またその結果、荷電ビーム描画装置用アパチャ作製
時に、シリコン窒化膜８にクラックが発生しない。
温状態にしても表裏面側に発生する応力が同じなため反
りが発生しないから、高精度のパターンが作製可能であ
る。またその結果、荷電ビーム描画装置用アパチャ作製
時に、シリコン窒化膜８にクラックが発生しない。
【００４４】上記実施の形態では中間層としてシリコン
酸化膜２，４を用いた。しかし、表面側および裏面の材
質を同じにして、上下対称の構造にすればよいのである
から、両中間層として他の材質膜、例えばシリコン窒化
膜を用いることもできる。この場合は、中間層としての
両シリコン窒化膜の膜厚の和をエッチングマスクとして
用いるシリコン窒化膜８の膜厚より小さくして、図２
（Ｂ）の工程で支持体形成のエッチング終了までシリコ
ン窒化膜のエッチングマスクパターン８Ｐが残存させる
必要がある。
酸化膜２，４を用いた。しかし、表面側および裏面の材
質を同じにして、上下対称の構造にすればよいのである
から、両中間層として他の材質膜、例えばシリコン窒化
膜を用いることもできる。この場合は、中間層としての
両シリコン窒化膜の膜厚の和をエッチングマスクとして
用いるシリコン窒化膜８の膜厚より小さくして、図２
（Ｂ）の工程で支持体形成のエッチング終了までシリコ
ン窒化膜のエッチングマスクパターン８Ｐが残存させる
必要がある。
【００４５】さらに、表面中間層と裏面中間層との材質
が異なる場合でも、互いの膜厚を変えることで高温熱処
理時における表裏の応力のバランスをとり、厚さ方向の
中心面の両側の高温熱処理における影響を互いに相殺さ
れるようにすることにより反りの発生を抑制した荷電ビ
ーム描画装置用アパチャが得られる。
が異なる場合でも、互いの膜厚を変えることで高温熱処
理時における表裏の応力のバランスをとり、厚さ方向の
中心面の両側の高温熱処理における影響を互いに相殺さ
れるようにすることにより反りの発生を抑制した荷電ビ
ーム描画装置用アパチャが得られる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の荷電ビー
ム描画装置用アパチャは、表面側と裏面側とが同一の構
造になっているので、その作製工程において、シリコン
窒化膜を全体に高温状態で成膜する時にも、アパチャに
反りが発生せず、前記アパチャにＳｉ窒化膜が均一に成
膜された後、再度室温に戻したときも、当然反りが発生
しない。またシリコン窒化膜のクラックの発生による不
都合も生じない。
ム描画装置用アパチャは、表面側と裏面側とが同一の構
造になっているので、その作製工程において、シリコン
窒化膜を全体に高温状態で成膜する時にも、アパチャに
反りが発生せず、前記アパチャにＳｉ窒化膜が均一に成
膜された後、再度室温に戻したときも、当然反りが発生
しない。またシリコン窒化膜のクラックの発生による不
都合も生じない。
【００４７】従って、荷電ビーム描画装置用アパチャの
製造歩留が向上する。また、作製後の荷電ビーム描画装
置用アパチャにおいても、応力の影響によるアパチャ上
のパターン変形が大幅に低減されるため、このアパチャ
を使用して描画を行ったウエハ上のパターンは寸法精度
が向上しており、半導体装置の作成歩留まりおよび信頼
性が向上する。従って、トータル的に見て生産性が向上
し、コストが低減できる。
製造歩留が向上する。また、作製後の荷電ビーム描画装
置用アパチャにおいても、応力の影響によるアパチャ上
のパターン変形が大幅に低減されるため、このアパチャ
を使用して描画を行ったウエハ上のパターンは寸法精度
が向上しており、半導体装置の作成歩留まりおよび信頼
性が向上する。従って、トータル的に見て生産性が向上
し、コストが低減できる。
【図１】本発明の実施の形態の荷電ビーム描画装置用ア
パチャを製造工程順に示した断面図である。
パチャを製造工程順に示した断面図である。
【図２】図１の続きの工程を順に示した断面図である。
【図３】本発明が対象とする荷電ビーム描画装置用アパ
チャを使用する電子ビーム描画装置の概要を例示する図
である。
チャを使用する電子ビーム描画装置の概要を例示する図
である。
【図４】従来技術の荷電ビーム描画装置用アパチャを製
造工程順に示した断面図である。
造工程順に示した断面図である。
１ シリコン基体 １Ｃ シリコン基体１の厚さ方向の中心面 ２，４ 中間層のシリコン酸化膜 ３，５ シリコン ３Ｐ シリコン３のパターン ６，９ シリコン酸化膜 ７ レジストパターン ８ シリコン窒化膜 ８Ｐ シリコン窒化膜８のエッチングマスクパターン １０ アパチャの本体の基材 １０Ｃ アパチャの本体の基材１０の厚さ方向の中心
面 １１ レジストパターン １２ 導電層 ２０ 支持体 ３０ 転写マスクの基板材料 ３１ シリコン基体 ３２ 中間層層としてのシリコン酸化膜 ３３ シリコン ３３Ｐ シリコン３３のパターン ３５ 支持体 ４１ 電子銃部 ４２ 電子ビーム ４３ 第１の成形アパチャ部 ４４ セレクションデフラクター部 ４５ 第２の成形アパチャ部 ４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ アパチャパターン ４７ 対物レンズ部 ４８ デフラクター部 ４９ 潜像パターン ５０ 半導体ウエハ
面 １１ レジストパターン １２ 導電層 ２０ 支持体 ３０ 転写マスクの基板材料 ３１ シリコン基体 ３２ 中間層層としてのシリコン酸化膜 ３３ シリコン ３３Ｐ シリコン３３のパターン ３５ 支持体 ４１ 電子銃部 ４２ 電子ビーム ４３ 第１の成形アパチャ部 ４４ セレクションデフラクター部 ４５ 第２の成形アパチャ部 ４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ アパチャパターン ４７ 対物レンズ部 ４８ デフラクター部 ４９ 潜像パターン ５０ 半導体ウエハ
Claims (8)
- 【請求項１】 荷電ビームを通過させそこに形成されて
あるパターンを半導体基板上に転写する荷電ビーム描画
装置用アパチャにおいて、前記アパチャの本体の基材
は、その厚さ方向の中心面に対して両サイドが同じ構成
になっていることを特徴とする荷電ビーム描画装置用ア
パチャ。 - 【請求項２】 前記本体の基材は、シリコン基体と、前
記シリコン基体の両面上ににそれぞれ設けた中間層と、
前記中間層上にそれぞれ設けたシリコンとから構成され
ていることを特徴とする請求項１記載の荷電ビーム描画
装置用アパチャ。 - 【請求項３】 前記両シリコンはたがいに同じ厚さを有
し、前記両中間層はたがいに同じ厚さを有していること
を特徴とする請求項２記載の荷電ビーム描画装置用アパ
チャ。 - 【請求項４】 前記中間層はシリコン酸化膜であること
を特徴とする請求項２記載の荷電ビーム描画装置用アパ
チャ。 - 【請求項５】 前記中間層はシリコン窒化膜であること
を特徴とする請求項２記載の荷電ビーム描画装置用アパ
チャ。 - 【請求項６】 荷電ビームを通過させそこに形成されて
あるパターンを半導体基板上に転写する荷電ビーム描画
装置用アパチャにおいて、前記アパチャの本体の基材の
構成は、その厚さ方向の中心面の両側の高温熱処理にお
ける影響が互いに相殺されるようになっており、これに
より高温熱処理における反りの発生を抑制したことを特
徴とする荷電ビーム描画装置用アパチャ。 - 【請求項７】 荷電ビームを通過させそこに形成されて
あるパターンを半導体基板上に転写する荷電ビーム描画
装置用アパチャの製造方法において、厚さ方向の中心面
に対して両サイドが同じ構成になっている本体の基材を
用意する工程と、前記本体の基材の一方の側に半導体基
板上に転写するためのパターンを形成する工程と、全体
をシリコン窒化膜で被覆する工程と、前記シリコン窒化
膜をパターニングすることにより、前記本体の基材の他
方の側の選択的部分上に該シリコン窒化膜によるマスク
を形成する工程と、前記シリコン窒化膜のマスクをマス
クにして前記本体の基材を前記他方の側からエッチング
除去することにより前記パターンを支持する支持体を形
成する工程とを有することを特徴とする荷電ビーム描画
装置用アパチャの製造方法。 - 【請求項８】 前記本体の基材は、シリコン基体と、前
記シリコン基体の両面上ににそれぞれ設けた中間層と、
前記中間層上にそれぞれ設けたシリコンとから構成さ
れ、一方の前記シリコンに前記パターンを形成し、他方
の前記シリコン、前記両中間層および前記シリコン基体
から前記支持体を形成することを特徴とする請求項７記
載の荷電ビーム描画装置用アパチャの製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23451796A JP2904145B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法 |
| KR1019970045810A KR100282541B1 (ko) | 1996-09-04 | 1997-09-04 | 전하빔묘화장치용애퍼추어및그제조방법 |
| US08/923,177 US6296925B1 (en) | 1996-09-04 | 1997-09-04 | Aperture for charged beam drawing machine and method for forming the same |
| TW086112734A TW336334B (en) | 1996-09-04 | 1997-09-04 | Aperture for charged beam plotter and method of manufacturing thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23451796A JP2904145B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078650A true JPH1078650A (ja) | 1998-03-24 |
| JP2904145B2 JP2904145B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=16972271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23451796A Expired - Fee Related JP2904145B2 (ja) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | 荷電ビーム描画装置用アパチャおよびその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6296925B1 (ja) |
| JP (1) | JP2904145B2 (ja) |
| KR (1) | KR100282541B1 (ja) |
| TW (1) | TW336334B (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2002202590A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-07-19 | Univ Of Houston | 多世代マスクによる描画方法 |
| JP2004320051A (ja) * | 2004-07-09 | 2004-11-11 | Toppan Printing Co Ltd | ステンシルマスク |
| JP2007067329A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Dainippon Printing Co Ltd | Ｓｏｉ基板、荷電粒子線露光用マスクブランクスおよび荷電粒子線露光用マスク |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1223607A4 (en) | 2000-05-25 | 2003-03-12 | Toppan Printing Co Ltd | SUBSTRATE FOR A TRANSFER MASK, TRANSFER MASK AND MANUFACTURING METHOD |
| US20040104454A1 (en) * | 2002-10-10 | 2004-06-03 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device and method of producing the same |
| JP2004207572A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Toshiba Corp | ステンシルマスク及びマスク形成用基板並びにステンシルマスクの製造方法及びマスク形成用基板の製造方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4022927A (en) * | 1975-06-30 | 1977-05-10 | International Business Machines Corporation | Methods for forming thick self-supporting masks |
| JP2606138B2 (ja) * | 1994-06-02 | 1997-04-30 | 日本電気株式会社 | 電子ビーム描画装置用アパチャ |
| JP2792453B2 (ja) | 1995-01-13 | 1998-09-03 | 日本電気株式会社 | アパーチャ及びその製造方法 |
| JPH0934103A (ja) * | 1995-05-17 | 1997-02-07 | Nikon Corp | 荷電粒子線転写用マスク |
| JP3193863B2 (ja) * | 1996-01-31 | 2001-07-30 | ホーヤ株式会社 | 転写マスクの製造方法 |
| JPH10135103A (ja) * | 1996-10-25 | 1998-05-22 | Nikon Corp | 荷電粒子線転写用マスクまたはｘ線転写用マスクの製造方法 |
| DE19710799A1 (de) * | 1997-03-17 | 1998-10-01 | Ibm | Membranmaske für Belichtungsverfahren mit kurzwelliger Strahlung |
| US5942760A (en) * | 1997-11-03 | 1999-08-24 | Motorola Inc. | Method of forming a semiconductor device utilizing scalpel mask, and mask therefor |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP23451796A patent/JP2904145B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-09-04 TW TW086112734A patent/TW336334B/zh active
- 1997-09-04 KR KR1019970045810A patent/KR100282541B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-09-04 US US08/923,177 patent/US6296925B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002202590A (ja) * | 2000-09-25 | 2002-07-19 | Univ Of Houston | 多世代マスクによる描画方法 |
| JP2004320051A (ja) * | 2004-07-09 | 2004-11-11 | Toppan Printing Co Ltd | ステンシルマスク |
| JP4582299B2 (ja) * | 2004-07-09 | 2010-11-17 | 凸版印刷株式会社 | ステンシルマスクの製造方法 |
| JP2007067329A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Dainippon Printing Co Ltd | Ｓｏｉ基板、荷電粒子線露光用マスクブランクスおよび荷電粒子線露光用マスク |
| JP4648134B2 (ja) * | 2005-09-02 | 2011-03-09 | 大日本印刷株式会社 | Ｓｏｉ基板、荷電粒子線露光用マスクブランクスおよび荷電粒子線露光用マスク |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100282541B1 (ko) | 2001-04-02 |
| JP2904145B2 (ja) | 1999-06-14 |
| US6296925B1 (en) | 2001-10-02 |
| KR19980024346A (ko) | 1998-07-06 |
| TW336334B (en) | 1998-07-11 |
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