NL2000642C2

NL2000642C2 - Sjabloonmasker.

Info

Publication number: NL2000642C2
Application number: NL2000642A
Authority: NL
Inventors: Tokushige Hisatsugu
Original assignee: Holon Co
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2009-12-08
Also published as: JP2007324373A; TW200801795A; US20070281221A1; TWI333125B; NL2000642A1

Description

SJABLOONMASKER

TECHNISCH GEBIED 5

[0001] De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een sjabloonmasker voor gebruik bij elektronenbundel-projectiebelichting, en meer in het bijzonder op gebruik bij elektronenbundel-nabijheidsbelichting.

10 ACHTERGROND

[0002] Elektronenbundel-nabijheidsbeüchting wordt gebruikt als middel voor het printen van een beeld van een fijn geometrisch patroon zoals een bedradingspatroon van een geïntegreerde-halfgeleiderschakeling op een oppervlak van een materiaal zoals 15 een siliciumwafer.

[0003] Bij de elektronenbundel-nabijheidsbelichting wordt, teneinde een beeld van een geometrisch patroon op het oppervlak van het materiaal te printen of daarop over te schrijven, een elektronenbundel toegevoerd aan een masker (sjabloonmasker) dat voorzien is van een veelheid van gaten die overeenkomen met het geometrische patroon, en 20 wordt een resist welke is gecoat op het oppervlak van het materiaal belicht met de elektronenbundel welke door de gaten van het sjabloonmasker is gegaan.

[0004] Figuur 5 toont een structuur van een sjabloonmasker 100 dat tot heden werd gebruikt bij elektronenbundel-nabijheidsbelichting.

[0005] Het sjabloonmasker 100 omvat een silicium basisplaat 102, een isolerende 25 film 104 welke is gevormd op de silicium basisplaat, en een siliciumfilm 106 welke is gevormd op de isolerende film. De silicium basisplaat 102 en de isolerende film 104 zijn voorzien van een opening 108 welke deze doordringt, en de siliciumfilm is voorzien van een veelheid van gaten 110 welke overeenkomen met het geometrische patroon dat aaneengesloten is met de opening 108.

30 [0006] Ook is het sjabloonmasker 100, dat een zeer geringe dikte heeft, gewoonlijk versterkt door een plaatachtige maskerhouder 102 welke aan de silicium basisplaat 102 is gehecht. De maskerhouder 112 is voorzien van een opening 114 welke aaneengesloten is met de opening 108.

2

[0007] De elektronenbundel welke wordt geëmitteerd vanuit een elektronenbundel-emitteerorgaan (niet getoond) gaat achtereenvolgens door de opening 114 van de mas-kerhouder 112, de silicium basisplaat 102 en de opening 108 van de isolerende film 104, en bereikt na door de meerdere gaten 110 van de siliciumfïlm 106 te zijn gegaan 5 de resist van het materiaal.

[0008] Aangezien de siliciumfilm 106 van het sjabloonmasker 100 is geïsoleerd van de silicium basisplaat 102 door middel van de isolerende film 104, blijven elektronen in de siliciumfilm 106, waarbij zij de doorgang van de elektronenbundel vergezellen.

10 [0009] Aangezien de elektronen welke in de siliciumfilm 106 zijn gebleven een factor worden waardoor verhinderd wordt dat de elektronenbundel in de gaten 110 van de siliciumfilm 106 gaat, zijn het gebruikelijke sjabloonmasker 100, de siliciumfïlm 106 en de silicium basisplaat 102 elektrisch door middel van een geleidende stof 116 zodanig verbonden dat de achterblijvende elektronen vanuit de siliciumfilm 106 wor-15 den geïntroduceerd in de silicium basisplaat 102.

[0010] De geleidende stof 116 is gelegen in één of meer posities in de omtrek van de silicium basisplaat 102 en de siliciumfilm 106 en is in contact met de omtrek van de posities. Aangezien de siliciumfilm 106 te dun is (0,5 tot 2 pm dik) om een voldoende contactoppervlak met de geleidende stof 116 te waarborgen, kunnen de overblijvende 20 elektronen in de siliciumfilm 106 niet in voldoende mate worden gereduceerd.

[0011] Hoewel het denkbaar is dat de geleidende stof 116 zodanig wordt geplaatst dat hij contact maakt met het gehele omtreksoppervlak van de siliciumfilm 106 teneinde het contactgebied te vergroten, is dit niet geschikt, omdat het tot vervorming van het sjabloonmasker leidt. Het is ook denkbaar de geleidende stof 116 zodanig te plaatsen 25 dat het contactgebied wordt vergroot teneinde het, behalve met het omtreksoppervlak van de siliciumfilm 106 contact te doen maken met het gedeelte van het oppervlak daarvan. Dit is echter niet geschikt omdat de geleidende stof 116 welke is verschaft op het oppervlak van de siliciumfilm 106 de gewaarborgde verkrijging van een noodzakelijke afstand tussen de siliciumfilm 106 van het sjabloonmasker en de resist als een 30 object van belichting bij de elektronenbundel-nabijheidsbelichting verstoort.

3

KORTE SAMENVATTING

[0012] Een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een sja-bloonmasker voor elektronenbundelbelichting dat geschikt is voor het in voldoende 5 mate reduceren van de achterblijvende elektronen.

[0013] De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een sjabloonmasker voor gebruik in een elektronenbundel-projectiebelichting, dat omvat: een silicium basisplaat; een isolerende film welke is gevormd op de silicium basisplaat; een siliciumfïlm welke is gevormd op de isolerende film; een opening welke is verschaft in de silicium 10 basisplaat en de isolerende film en deze doordringt; een veelheid van gaten, verschaft in de siliciumfïlm, welke de siliciumfilm doordringen en aaneengesloten zijn met de opening; ten minste één gat, verschaft in de silicium basisplaat en de isolerende film, en dat deze doordringt; en een geleidende stof welke gelegen is in het gat en contact maakt met de silicium basisplaat en de siliciumfilm.

15 [0014] Een ander sjabloonmasker volgens de onderhavige uitvinding omvat: de silicium basisplaat; de isolerende film; de siliciumfilm, waarbij de opening is verschaft in de silicium basisplaat en de isolerende film; een veelheid van gaten, verschaft in de siliciumfilm; ten minste één gat of groef dat/welke verschaft is in de isolerende film en de siliciumfilm en deze doordringt; en een geleidende stof, welke gelegen in het gat of 20 de groef en contact maakt met de silicium basisplaat en de siliciumfilm.

[0015] Volgens de onderhavige uitvinding is/zijn een positie of posities voor het in contact met de silicium basisplaat en de siliciumfilm plaatsen van de geleidende stof zodanig dat ten minste één gat de silicium basisplaat en de isolerende film doordringt, of dat ten minste één groef of gat de isolerende film en de siliciumfilm doordringt. Der-25 halve kunnen, ongeacht de dikte van de siliciumfilm, de grootte of het aantal van de gaten vrij worden ingesteld en kan het contactgebied van de geleidende stof ten opzichte van de siliciumfilm groter worden gemaakt. Ook zal, aangezien de geleidende stof dient te worden geplaatst binnen het gat dat een ruimte binnen het sjabloonmasker omvat, wanneer het sjabloonmasker volgens de onderhavige uitvinding wordt toegepast bij 30 de elektronenbundel-nabijheidsbelichting, geen verstoring optreden wat betreft het waarborgen van een afstand tussen de siliciumfilm en een te belichten object.

4

KORTE BESCHRIJVINGEN VAN DE TEKENINGEN

[0016] Figuur 1 is een bovenaanzicht van een voorbeeld van het sjabloonmasker volgens de onderhavige uitvinding.

5 [0017] Figuur 2 is een doorsnede, verkregen langs de lijn 2-2 in figuur 1.

[0018] Figuur 3 is een benedenaanzicht van een ander voorbeeld van het sjabloonmasker volgens de onderhavige uitvinding.

[0019] Figuur 4 is een doorsnede, verkregen langs de lijn 4-4 in figuur 3.

[0020] Figuur 5 is een doorsnede van een gebruikelijk sjabloonmasker.

10

GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING

[0021] Verwijzend naar figuren 1 en 2 is het sjabloonmasker volgens een voorbeeld van de onderhavige uitvinding in het algemeen aangeduid met het verwijzingscij- 15 fer 10.

[0022] Het sjabloonmasker 10 zoals geïllustreerd heeft in het algemeen een rechthoekige planaire vorm en omvat, zoals bij deze gebruikelijk: een silicium basisplaat 12 welke een uit silicium (Si) gemaakte basisplaat is; een isolerende film 14, gemaakt uit S1O2, SiN en dergelijke, gevormd op de silicium basisplaat (in meer detail, op de on- 20 derzijde daarvan zoals getoond in figuur 2); een siliciumfilm 16, gevormd in de isolerende film (in meer detail, op de onderzijde daarvan zoals getoond in figuur 2); een opening 18, verschaft in de silicium basisplaat 12 en de isolerende film 14, en deze doordringend; en een veelheid van gaten 20, verschaft in de siliciumfilm 12, de siliciumfilm doordringend en aaneengesloten met de opening 18. Ook, zoals bij deze ge-25 bruikelijk, is een maskerhouder (niet getoond) voor het versterken van het sjabloonmasker 10 bevestigd op de silicium basisplaat 12. De maskerhouder heeft een opening welke gecommuniceerd is naar de opening 18.

[0023] De meerdere gaten 20 welke zijn gevormd in de siliciumfilm 16 vormen een geometrisch patroon zoals een bedradingspatroon van een geïntegreerde halfgelei- 30 derschakeling dat dient te worden overgeschreven naar een materiaal zoals een silici-umwafer in de elektronenbundel-projectiebelichting zoals een elektronenbundel-nabijheidsbelichting.

5

[0024] In de elektronenbundel-projectiebelichting wordt een elektronenbundel geëmitteerd vanuit een elektronentoevoerbron naar het sjabloonmasker 10 om het geometrische patroon over te schrijven. De geëmitteerde elektronenbundel gaat door de opening 18 van het sjabloonmasker, door de meerdere gaten 20 van de siliciumfilm 16 5 en bereikt de resist welke is gecoat op het materiaal en belicht deze.

[0025] Op dit moment blijft een gedeelte van elektronen in de elektronenbundel welke door de gaten 20 van de siliciumfilm 16 gaat, achter in de siliciumfilm 16. De daarin achterblijvende elektronen, welke vervolgens verhinderen dat de elektronenbundel welke door de gaten 20 gaat zich voortplant, dienen te worden verwijderd.

10 [0026] Bij de onderhavige uitvinding is, teneinde de elektronen welke in de silici umfilm 16 blijven te verwijderen, ten minste één (vier in de illustratie) gat 22 verschaft in de silicium basisplaat 12 en de isolerende film 14 teneinde deze te doordringen, en is een geleidende stof 24 in het gat of de gaten gelegen teneinde contact te maken met de silicium basisplaat 12 en de siliciumfilm 16.

15 [0027] Vier gaten 22 hebben respectievelijk een rechthoekige planaire vorm en zijn gelegen op de vier hoeken van een rechthoekige silicium basisplaat 12. Het aantal gaten 22, hun planaire vormen en grootten kunnen vrij worden ingesteld in plaats van het geïllustreerde voorbeeld.

[0028] De geleidende stof is gemaakt van een metaal dat een laag smeltpunt heeft, 20 een kleefiniddel of iets dergelijks dat een geleidbaarheid heeft. Het kleefiniddel, wanneer geladen teneinde alle gaten 22 te vullen, induceert spleten in de silicium basisplaat 12. Teneinde dit te vermijden wordt het kleefiniddel zodanig in de gaten 22 geplaatst dat de bovenzijde daarvan een benedenwaartse parabool kan vormen zoals getoond in de doorsnede in figuur 2.

25 [0029] De elektronen welke in de siliciumfilm 16 achterblijven, waarbij ze een doorgang van de elektronenbundel vergezellen, worden door de geleidende stof 24 vanuit de siliciumfilm 16 naar de silicium basisplaat 12 bewogen, waardoor de achterblijvend elektronen uit de siliciumfilm 24 worden verwijderd.

[0030] De mate waarin de achterblijvende elektronen kunnen worden verwijderd is 30 afhankelijk van de grootte van het contactgebied van de geleidende stof 24. Het con-tactgebied kan worden veranderd door middel van het variëren van de grootte van een openingsgebied overeenkomstig het aantal gaten waarin de geleidende stof 24 is gele 6 gen en de grootte van de openingsgebieden van de gaten ten opzichte van de silicium-film 16.

[0031] Het gat 22 is gevormd met een gedeelte waar zowel de silicium basisplaat 12 als de isolerende film 14 is verwijderd teneinde inwendige ruimten van de silicium 5 basisplaat 12 en de isolerende film 14 te vormen. Ook wordt de geleidende stof 24 in deze inwendige ruimten geplaatst. Derhalve is het mogelijk gebruikelijke problemen te vermijden welke worden veroorzaakt door het plaatsen van de geleidende stof buiten het sjabloonmasker 10, namelijk problemen welke omvatten dat bij de elektronenbun-del-nabijheidsbelichting het waarborgen van een afstand tussen de siliciumfilm 16 van 10 het sjabloonmasker en de resist welke een te belichten object is, wordt verstoord.

[0032] In plaats van het bovengenoemde voorbeeld is het, zoals getoond in figuren 3 en 4 mogelijk, ten minste één groef 26 (twaalf in de illustratie) te verschaffen welke de isolerende film 14 en de siliciumfilm 16 doordringt en in de groef de geleidende stof 24 te plaatsen welke contact maakt met de silicium basisplaat 12 en de siliciumfilm 16.

15 In dit voorbeeld is de groef 26 gevormd door het verder afsnijden van een gedeelte van de silicium basisplaat 12.

[0033] Volgens dit voorbeeld is het mogelijk de elektronen welke overblijven in de siliciumfilm 16 te verplaatsen naar de silicium basisplaat 12 door middel van de geleidende sto£24 welke gelegen is in iedere groef 26.

20 [0034] Evenals in de voorbeelden welke zijn getoond in figuren 1 en 2, kunne de grootte en het aantal (in de breedterichting of de lengterichting) van de groef 26 worden veranderd, waardoor de mate waarin de achterblijvende elektronen vanuit de siliciumfilm 16 worden uitgesloten, wordt ingesteld. In dit voorbeeld vormt de groef 26 een inwendige ruimte van het sjabloonmasker 10. Ook kunnen de opening van de groef 26 25 in de omtreksoppervlakken van zowel de siliciumfilm 16 als de isolerende laag 14 en ook het omtreksoppervlak van de silicium basisplaat 12 worden vervangen door een opening (niet getoond) welke niet uitmondt in deze omtreksoppervlakken. Het aantal, de grootte, de vorm etc. van de gaten kan vrij worden ingesteld.

Claims

1. Sjabloonmasker voor gebruik in een elektronenbundel-projectiebelichting, omvattend: 5 een silicium basisplaat; een isolerende film, gevormd in de silicium basisplaat; een siliciumfilm, gevormd in de isolerende film; een opening, verschaft in de silicium basisplaat en de isolerende 10 film, en deze doordringend; een veelheid van gaten, verschaft in de siliciumfilm, de siliciumfilm doordringend en aaneengesloten met de opening; ten minste één gat, verschaft in de silicium basisplaat en de isolerende film, en deze doordringend; en 15 een geleidende stof, gelegen in het gat en contact makend met de silicium basisplaat en de siliciumfilm.

2. Sjabloonmasker voor gebruik bij elektronenbundel-projectiebelichting, omvattend: 20 een silicium basisplaat; een isolerende film, gevormd in de silicium basisplaat; een siliciumfilm, gevormd in de isolerende film; een opening, verschaft in de silicium basisplaat en de isolerende 25 film, en deze doordringend; een veelheid van gaten, verschaft in de siliciumfilm, de siliciumfilm doordringend en aaneengesloten met de opening; ten minste één gat of groef, verschaft in de isolerende film en de siliciumfilm, en deze doordringend; en 30 een geleidende stof gelegen in het gat of de groef, en contact makend met de silicium basisplaat en de siliciumfilm.