TW201820044A

TW201820044A - 導通接點針以及帶電粒子束裝置

Info

Publication number: TW201820044A
Application number: TW106128198A
Authority: TW
Inventors: 川口通広; 明野公信; 片岡憲一; 梅津智樹
Original assignee: 日商紐富來科技股份有限公司; 日商東芝股份有限公司
Priority date: 2016-09-05
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2018-06-01
Also published as: JP6982992B2; KR20180027346A; KR102019549B1; TWI684070B; JP2018041954A

Abstract

本發明的一形態的導通接點針對於在導電膜上形成有被斷裂膜的基板，從被斷裂膜上進行按壓，以使被斷裂膜斷裂而與導電膜導通，所述導通接點針的特徵在於包括：針本體；以及多個凸部，形成於針本體的前端部。

Description

導電接點針以及帶電粒子束裝置

本發明是有關於一種導通接點針以及帶電粒子束（beam）裝置，例如是有關於一種防止將電子束照射至基板時的基板帶電的接地銷（earth pin）用接點針。

擔負半導體元件（device）的微細化進展的微影（lithography）技術，是在半導體製造製程（process）中生成唯一圖案的極為重要的製程。近年來，伴隨大規模積體電路（Large Scale Integration，LSI）的高積體化，半導體元件所要求的電路線寬逐年微細化。為了對該些半導體元件形成所期望的電路圖案，需要高精度的原畫圖案（亦稱作標線片（reticle）或遮罩（mask））。此處，電子束（Electron beam，EB）描繪技術本質上具有優異的解析度，被用於高精度的原畫圖案的生產。

例如，於在石英玻璃基板上依序形成有Cr膜（遮光膜）及抗蝕劑（resist）膜的空白遮罩（mask blanks）上，藉由電子束來描繪電路圖案，並經由顯影及遮光膜的蝕刻（etching）而形成遮光膜圖案（遮罩圖案），藉此來製造曝光用的遮罩基板。此處，在藉由電子束描繪裝置來描繪圖案時，會因電子束的照射而產生抗蝕劑膜的帶電。因該抗蝕劑膜的帶電，隨後的電子束的軌道會發生彎曲，從而難以描繪高精度尺寸的圖案。因此，進行下述應對：使抗蝕劑膜斷裂，將接地銷插入其下層的Cr膜這一導電膜以使其接地，藉此來抑制抗蝕劑膜的帶電（例如參照日本公開專利公報2012-015331號）。

伴隨當前的圖案微細化，在形成遮罩圖案時，為了提高遮光膜的耐蝕刻性，而正在研究不同於以往而在遮光膜上預先形成緻密的絕緣膜的層。緻密的絕緣膜存在下述問題：由於拉伸強度大，因此對於以往的接地銷而言，即使加大負載，亦只會使緻密的絕緣膜變形而無法使其斷裂，從而難以侵入其下層的導電膜。其結果，存在下述問題：無法將接地銷插入導電膜來使其接地，從而難以充分抑制抗蝕劑膜的帶電。另一方面，若進一步加大負載，則此次會造成新的問題，即：導致石英玻璃基板斷裂，從而產生顆粒（particle）。該問題並不限於遮罩基板，例如在對半導體基板直接照射電子束來描繪圖案的情況等時亦同樣可能產生。除此以外，不僅是使其接地的情況時，在進行半導體基板的絕緣膜下的導電層的電阻值測定的情況等時，亦可能產生無法使絕緣膜斷裂而無法到達下層的導電層的問題。

本發明的一形態提供一種可使緻密的被斷裂膜斷裂而與下層膜導通的導通接點針以及帶電粒子束裝置。

本發明的一形態的帶電粒子束裝置的特徵在於包括：載台，載置在導電膜上形成有被斷裂膜的基板；導通接點針，具有針本體、及形成於針本體的前端部的多個凸部，且從所述被斷裂膜上進行按壓，以使所述被斷裂膜斷裂而與所述導電膜導通；以及照射機構，在對所述導通接點針施加有接地（ground）電位的狀態下，對所述基板照射帶電粒子束。

以下，在實施形態中，對可使緻密的被斷裂膜斷裂而與下層膜導通的導通接點針以及帶電粒子束裝置進行說明。

實施形態1.

圖1是表示實施形態1中的導通接點針的結構的結構圖。圖2是從實施形態1中的導通接點針的前端側觀察的圖。圖1中，實施形態1中的導通接點針18具備針本體13、及形成於針本體13的前端部的多個凸部11。導通接點針18如圖1及圖2所示，針本體13由圓柱狀或四角柱狀等所形成，前端側（圖1中的下側）逐漸變細，逐漸變細部分的進而前端部分形成為帶有圓弧的曲面，例如形成為球狀（SR形狀）。藉由使前端側逐漸變細，從而在按壓時可容易侵入膜中。並且，該例如形成為球狀的前端部分的區域20從前端側挖入，從而如圖1及圖2所示，形成由四角柱狀所形成的多個凸部11（或者形成於凸部11間的多個凹部）。藉由在前端部分帶有圓弧的曲面上形成多個凸部11，可至少使形成於曲面前端的凸部11切實地接觸至導電膜。區域20是設定為比霍姆（holm）式中的表觀接觸面大的區域。藉此，在表觀接觸面內，切實地配置形成霍姆（holm）式中的真實接觸面的多個凸部11。

導通接點針18包含導電性材料。例如，適合使用導電性金剛石（diamond）或導電性氧化鋯等超高硬度的導電性材料。另外，針本體13的形狀除了圓柱狀或四角柱狀以外，亦可為三角柱狀、五角柱狀、六角柱狀或更多角的多角柱狀。而且，逐漸變細的前端側亦可為圓錐狀或三角錐狀、四角錐狀、五角錐狀、六角錐狀或更多角的多角錐狀。而且，凸部11的形狀除了四角柱狀以外，亦可為圓柱狀、三角柱狀、五角柱狀、六角柱狀或更多角的多角柱狀。更佳為，理想的是四角柱以上的多角柱狀或圓柱狀。

針本體13的尺寸較佳為剖面直徑或剖面一邊為0.1 mm～0.5 mm左右。理想的是，較佳為0.2 mm～0.4 mm。更理想的是，較佳為0.2 mm～0.3 mm。而且，長邊方向的長度較佳為1 mm～5 mm左右。理想的是，較佳為1 mm～3 mm。更理想的是，較佳為1 mm～1.5 mm。前端部分的球狀較佳為SR10 μm～40 μm。理想的是，較佳為SR15 μm～30 μm。更理想的是，較佳為SR15 μm～25 μm。另外，圖1中，凸部11的寬度W與凸部11間的間隙L的尺寸顯示為同程度，但如後所述，間隙L是形成為大於凸部11的寬度W。

圖3是表示實施形態1中的導通接點針的導通狀態的一例的剖面圖。圖3的示例中，表示用於製造半導體裝置的曝光用遮罩基板的剖面來作為一例。被照射電子束的曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩）中，在玻璃基板302上形成有導電膜304，在導電膜304上形成有絕緣膜306，在絕緣膜306上形成有抗蝕劑膜308。作為導電膜304的材料，例如可較佳地使用鉻（Cr）、鎢（W）及氮化鉻（CrNx）等。從抗蝕劑膜308上開始描繪後，經過顯影及蝕刻而殘留的絕緣膜306成為遮光膜，形成該絕緣膜306的遮罩圖案。如上所述，伴隨當前的圖案微細化，在形成遮罩圖案時，為了提高導電膜304（遮光膜）的耐蝕刻性，不同於以往，而在導電膜304上形成緻密的絕緣膜306的層。作為緻密的絕緣膜306的材料，例如可較佳地使用氧化鉻（CrO₂ ）、氮化矽（SiNx）或氧化矽（SiOx）等。緻密的絕緣膜306的拉伸強度大。因此，對於以往的接地銷而言，即便可使抗蝕劑膜斷裂，亦難以使緻密的絕緣膜306斷裂。關於此點，即使加大對接地銷的負載，亦只會使緻密的絕緣膜306變形而無法使其斷裂，從而難以侵入其下層的導電膜304。其結果，存在下述問題：無法將接地銷插入導電膜304來使其接地，從而難以充分抑制抗蝕劑膜308的帶電。與此相對，實施形態1中，藉由在針本體13的逐漸變細部分的前端部分形成多個凸部11，對於在導電膜304上形成有成為被斷裂膜的緻密絕緣膜306與抗蝕劑膜308的曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩）（基板的一例），從被斷裂膜上進行按壓，從而可使被斷裂膜斷裂而與導電膜304導通。此處，緻密的絕緣膜306與抗蝕劑膜308的積層膜成為用於通向導電膜304的被斷裂膜。另外，圖3中，省略了導通接點針18的前端部分的多個凸部11的圖示。接下來，對導通接點針18的前端部分的多個凸部11的形狀及尺寸等規格進行說明。

圖4是表示實施形態1中的導通接點針的前端部分的插入前後的狀態的一例的剖面圖。圖4(a)中，表示將導通接點針18的前端部分的多個凸部11插入至與圖3同樣的曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩）之前的狀態。曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩）中，導電膜304例如是以10 nm～30 nm的膜厚而形成。並且，絕緣膜306例如是以20 nm～40 nm的膜厚而形成。並且，抗蝕劑膜308例如是以80 nm～200 nm的膜厚而形成。當將導通接點針18按壓至該曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩），使多個凸部11從抗蝕劑膜308的上方插入時，如圖4(b)所示，多個凸部11使抗蝕劑膜308斷裂而侵入後，使下層的絕緣膜306斷裂。然後，到達下層的導電膜304。此時，斷裂的抗蝕劑膜308與絕緣膜306嵌入至相鄰凸部11間的間隙內。因而，多個凸部11的高度尺寸D是形成為大於抗蝕劑膜308與絕緣膜306的合計膜厚（被斷裂膜的膜厚）。例如，若抗蝕劑膜308與絕緣膜306的合計膜厚為200 nm（0.2 μm），則多個凸部11的高度尺寸D以大於0.2 μm的方式而形成。另外，如圖4(b)所示，因凸部11侵入而受到推擠的膜部分亦一同嵌入至相鄰凸部11間的間隙內，因此，有效的是，多個凸部11的高度尺寸D須確保可供該受到推擠的膜部分擠入的間隙量。因而，較佳為，形成為稍大於抗蝕劑膜308與絕緣膜306的合計膜厚。例如，更佳為，設為抗蝕劑膜308與絕緣膜306的合計膜厚的1.5倍以上。例如，若抗蝕劑膜308與絕緣膜306的合計膜厚為200 nm（0.2 μm），則多個凸部11的高度尺寸D必須為0.2 μm以上，更佳為設為0.3 μm以上。例如，經實驗確認：在使用抗蝕劑膜308的帕松比（Poisson ratio）為0.3～0.4的材料，且抗蝕劑膜308與絕緣膜306的合計膜厚為200 nm（0.2 μm）的情況下，多個凸部11的高度尺寸D只要為0.3 μm，便可獲得充分的導通效果（電阻值）。另外，可依照所需凸部11的高度尺寸D=（抗蝕劑膜厚+絕緣膜厚）+（抗蝕劑膜厚×帕松比）來求出。

圖5是表示實施形態1中的凸部的尺寸、數量與應力的關係的一例的圖。圖5中，縱軸表示在各層產生的應力，橫軸表示凸部的尺寸。此處，表示例如以0.225 N（23 gf）的負載來按壓導通接點針18的情況。而且，圖5中，表示了分別形成有25個（B）、50個（D）及100個（F）凸部11時作用於CrO₂ （絕緣膜306）的各應力的分佈、以及分別形成有25個（A）、50個（C）及100個（E）凸部11時作用於石英（quartz）（Qz：玻璃基板302）的各應力的分佈。此處的個數表示按壓絕緣膜306及石英的凸部11的個數。

實施形態1中，導通接點針18為了與導電膜304導通，必須使CrO₂ （絕緣膜306）斷裂。因而，需要使凸部11前端的應力比CrO₂ 的斷裂應力（圖5中為約3000 MPa）大的、尺寸與個數的凸部11。另一方面，若導通接點針18使玻璃基板302斷裂，則會產生顆粒，因而不理想。因而，需要使凸部11前端的應力比石英的斷裂應力（圖5中為約14000 MPa）小的、尺寸與個數的凸部11。因此，凸部11的尺寸與數量是根據作為對象的基板材料，來決定其可使用範圍。另外，在藉由多個凸部11來使絕緣膜306斷裂的情況下，並非利用凸部11的整個頂面（前端側端面）來使膜斷裂，而是藉由形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊處產生的應力集中來使其斷裂。換言之，能以剪切應力=負載/（凸部11的頂面周圍的邊的合計長度×個數）來近似。因而，圖5所示的應力分佈是以在矩形的頂面（前端側端面）的周圍的邊處產生的集中應力的值來表示。無多個凸部的以往的接地銷中，產生集中應力的邊不足或者不存在，因此即使增加按壓接地銷的負載，最終在接地銷的前端亦不會產生僅使絕緣膜306斷裂的集中應力。其結果，僅能使絕緣膜306變形而達不到使其斷裂。與此相對，實施形態1中，藉由多個凸部11，可產生僅使絕緣膜306斷裂的集中應力。其結果，可使絕緣膜306斷裂而到達下層的導電膜304。

圖6是表示實施形態1中的可使用凸部的尺寸與數量的關係的一例的圖。圖6中，縱軸表示形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊的尺寸（正方形的一邊），橫軸表示凸部11對膜的接觸個數。圖6中，表示在圖5的說明中視為可使用的範圍，CrO₂ 的斷裂應力邊界與石英的斷裂應力邊界這二線之間的區域的尺寸與個數（根數）成為凸部的使用範圍。例如，當將凸部11對膜的接觸個數設定為40個時，形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊的尺寸（正方形的一邊）可形成為0.3 μm～0.47 μm的尺寸。例如，當將凸部11對膜的接觸個數設定為60個時，形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊的尺寸（正方形的一邊）可形成為0.22 μm～0.42 μm的尺寸。相反地，若將形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊的尺寸（正方形的一邊）設定為0.3 μm，則可使凸部11對膜的接觸個數在40～105個的範圍內形成。當製造多個凸部11時，就現實而言，形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊的尺寸（正方形的一邊）理想的是0.05 μm以上。進而理想的是，較佳為0.2 μm～0.5 μm的尺寸。更理想的是，較佳為0.3 μm～0.4 μm的尺寸。凸部11對膜的接觸個數理想的是25個以上。更理想的是，較佳為30個～65個。當製造導通接點針18時，只要形成亦包含實際上不接觸至絕緣膜306的凸部11在內，為該條件範圍內決定的接觸個數以上的凸部11即可。藉此，可確保絕緣膜306的斷裂所需個數的凸部11。

圖7A與圖7B是表示實施形態1中的被凸部按壓的絕緣膜的狀態與相鄰凸部間的間隙尺寸的關係的一例的圖。圖7(a)表示相鄰凸部11間的間隙尺寸（距離）L1形成為足夠大小的情況下的、被相鄰的多個凸部11按壓的絕緣膜306的剖面狀態。圖7(b)表示相鄰凸部11間的間隙尺寸（距離）L2形成為窄於足夠大小的情況下的、被相鄰的多個凸部11按壓的絕緣膜306的剖面狀態。且L1＞L2。當凸部11按壓絕緣膜306時，實際上使絕緣膜306斷裂的是形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊的作用。因而，必須使該邊產生集中應力。此處，如圖7(b)所示，在相鄰凸部11間的間隙尺寸（距離）L窄的情況下，例如在位於左端的凸部11的左側的邊a1、與位於右端的凸部11的右側的邊b3處產生集中應力。其結果，在該二邊a1、b3處，可使絕緣膜306至少發生變形（形變）。然而，在二邊a1、b3處變形的絕緣膜306在二邊a1、b3之間仍維持平坦的狀態。換言之，在中央的凸部11處，絕緣膜306未發生變形。即，在中央的凸部11的邊a2、b2處未產生集中應力。同樣，在位於左端的凸部11的右側的邊b1、與位於右端的凸部11的左側的邊a3處，絕緣膜306亦未發生變形。換言之，在邊b1、a3處未產生集中應力。因而，即使直接加大負載，在邊b1、a2、b2、a3處，仍難以使絕緣膜306斷裂。其結果，至少中央的凸部11無法接觸至下層的導電膜304。在此情形下，構成真實接觸面的凸部11的個數不足，得不到帶電防止所需的接觸電阻值。另一方面，如圖7(a)所示，若相鄰凸部11間的間隙尺寸（距離）L1得以確保為足夠大小，則可在接觸至絕緣膜306的相鄰凸部11的所有的邊處使絕緣膜306至少發生變形（形變）。即，可在相鄰凸部11的所有的邊a1、b1、a3、b3處產生集中應力。並且，只要該各邊的應力分別超過絕緣膜306的剪切應力（拉伸應力），便可分別使絕緣膜306斷裂。其結果，可使相鄰的凸部11接觸至下層的導電膜304。因而，可確保構成真實接觸面的凸部11的個數，從而可獲得帶電防止所需的接觸電阻值。因此，只要以可在相鄰凸部11的所有的邊a1、b1、a3、b3處獲得超過絕緣膜306的剪切應力（拉伸應力）的應力的、相鄰凸部11間的間隙尺寸（距離）L1，來形成多個凸部11即可。

圖8是表示實施形態1中的對凸部兩端的邊施加的應力差與相鄰凸部間的間隙尺寸的關係的圖。相鄰的凸部11要均使絕緣膜306切實地斷裂，最理想的是成為下述狀態，即：在各凸部11兩端的邊（例如圖7(a)的邊a1、b1）處產生使絕緣膜306變形（形變）的應力，且兩端的邊（例如圖7(a)的邊a1、b1）處產生的應力差為0。為了使應力差為0，已知的是，在圖8的示例中，相鄰凸部11間的間隙尺寸（距離）L必須為1.8 μm。但是，實驗的結果可知：只要相鄰凸部11間的間隙尺寸（距離）L為1.3 μm以上，則即使應力差不為0，相鄰的凸部11亦均可使絕緣膜306斷裂。

圖9A與圖9B是表示實施形態1中的凸部的配置狀況的一例的圖。將在針本體13的逐漸變細部分的前端部，例如使凸部11與間隙以1：1的尺寸而呈格子狀地形成有多個凸部11的情況示於圖9B。此時，實施導通作業後，有污物附著於凸部11間。與此相對，將在針本體13的逐漸變細部分的前端部，例如以使凸部11間的間隙L相對於凸部11的尺寸W而充分大的方式呈鋸齒格子狀地形成有多個凸部11的情況示於圖9A。此時，實施導通作業後，未見污物附著。根據該結果可知，若相鄰凸部11間的間隙尺寸L過窄，則不僅絕緣膜306的斷裂變得困難，還會產生使抗蝕劑膜308斷裂時的污物附著的問題。因而，在藉由使相鄰凸部11間的間隙尺寸L與凸部的寬度W為同程度的緞面加工（satin process）等來製造多個凸部的情況下，間隙會變窄，從而亦將產生同樣的問題。基於此點亦可知，有效的是確保凸部11間的間隙L為規定長度以上。

圖10是用於說明實施形態1中的凸部前端面的邊緣部的倒角加工對產生應力的影響的圖。圖10的示例中，將下述情況表示為一例：作為對絕緣膜306（CrOx）層的應力，將形成凸部11頂面（前端側端面）的周圍的邊的尺寸（正方形的一邊）設定為0.35 μm，並使其位移-0.175 μm。作為凸部11前端面的倒角加工，從倒角R0.025 μm開始，伴隨倒角R尺寸的增大，產生應力成比例地變小，在倒角R0.05 μm附近迎來轉折點，隨後，伴隨倒角R尺寸的增大，產生應力逐漸收斂。因而，凸部11前端面的邊緣部越為銳角（鋒利（sharp））則越佳，再者，更理想的是，較佳為小於轉折點（倒角R0.05 μm）。

圖11A與圖11B是表示實施形態1與比較例中的利用導通接點針從被斷裂膜上進行按壓時的接觸電阻值的一例的圖。圖11(a)中，表示將在前端無多個凸部11的以往的接地銷（比較例）從基板的被斷裂膜（絕緣膜306及抗蝕劑膜308的積層膜）上進行按壓時的、與基板表面的接觸電阻的關係的一例。接觸電阻值的單位是以位址單位（Address Unit，A.U.）來表示。圖11(b)中，表示將在前端配置有多個凸部11的實施形態1中的導通接點針（接地銷）從基板的被斷裂膜（絕緣膜306及抗蝕劑膜308的積層膜）上進行按壓時的、負載與基板表面的接觸電阻的關係的一例。接觸電阻值的單位是以位址單位（A.U.）來表示。在實施形態1與比較例中，分別使用N1～N5這五個樣品（sample）來進行測定。此處，表示在不使石英（玻璃基板302）斷裂以免產生顆粒的負載範圍內測定出的結果。

如圖11(a)所示可知，對於無多個凸部11的以往的接地銷而言，即使加大負載，接觸電阻值亦幾乎未發生變化。這表示：接地銷無法與配置在絕緣膜306下層的導電膜304接觸。與此相對，在實施形態1中，如圖11(b)所示，可知藉由施加負載，接觸電阻值大幅下降。圖11(b)的示例中可知：在0.2 N以上時，任一樣品均大致收斂，在該負載以上時，實施形態1的接地銷對於N1～N5中的任一樣品均可充分接觸至配置在絕緣膜306下層的導電膜304。此點表示可使被斷裂膜中尤其難以斷裂的緻密的絕緣膜306斷裂。根據以上亦可知：對於在不會使石英（玻璃基板302）斷裂的負載範圍內使絕緣膜306斷裂，實施形態1的形狀是有效的。

圖12是表示實施形態1與比較例中的利用導通接點針從被斷裂膜上進行按壓時的接觸電阻值的另一例的圖。圖12表示不管是否是會使石英（玻璃基板302）斷裂的負載，而施加負載所獲得的基板表面的接觸電阻的測定結果的一例。圖12表示將前端無多個凸部11的以往的接地銷（比較例）從基板的被斷裂膜（絕緣膜306及抗蝕劑膜308的積層膜）上進行按壓時的基板表面的接觸電阻、與將前端配置有多個凸部11的實施形態1中的導通接點針（接地銷）從基板的被斷裂膜（絕緣膜306及抗蝕劑膜308的積層膜）上進行按壓時的基板表面的接觸電阻的測定結果的一例。此處，對於比較例的接地銷與實施形態1的接地銷，分別製作多個樣品，測定其效果。對於前端無多個凸部11的以往的接地銷（比較例）而言，在樣品中，存在藉由施加大的負載而使絕緣膜306因某些影響斷裂，從而勉強達到其下層而接觸電阻值變低者，但多為即使加大負載仍高於接觸電阻值的容許臨限值Kth者，接觸電阻值不均。與此相對，在前端配置有多個凸部11的實施形態1中，接觸電阻值均被抑制為低於容許臨限值Kth，不均小。根據此點亦可知，對於實施形態1的接地銷而言，在任一樣品中均可充分接觸至配置在絕緣膜306下層的導電膜304。

圖13A與圖13B是用於說明實施形態1與比較例中的接觸痕跡的一例的圖。圖13A中表示使用前端無多個凸部11的以往的接地銷（比較例），在不會使石英（玻璃基板302）斷裂的負載範圍內按壓基板時的接觸痕跡的一例。圖13B中表示使用前端配置有多個凸部11的實施形態1，在不會使石英（玻璃基板302）斷裂的負載範圍內按壓基板時的接觸痕跡的一例。比較例中，如圖13A所示，僅使基板表面的膜變形，而接地銷未到達導電膜304。與此相對，在使用實施形態1的實驗中，如圖13B所示，確認下述情況（case）：接地銷的凸部甚至使石英（玻璃基板302）發生變形，從而生成凸部11的痕跡。如此，實施形態1中，可使接地銷到達導電膜304。

以下，對搭載如上所述般被斷裂膜的斷裂及與導電膜304的導通優異的實施形態1的導通接點針（接地銷）的裝置的一例進行說明。實施形態1中，作為帶電粒子束的一例，對使用電子束的結構進行說明。但是，帶電粒子束並不限於電子束，亦可為使用離子束等帶電粒子的束。而且，作為帶電粒子束裝置的一例，對可變成形型的描繪裝置進行說明。

圖14是表示實施形態1中的描繪裝置的結構的概念圖。圖1中，描繪裝置100具備描繪機構150與控制部160。描繪裝置100是帶電粒子束描繪裝置的一例。尤其是可變成形型（可變成形束（Variable Shaped Beam，VSB）型）描繪裝置的一例。描繪機構150具備電子鏡筒102與描繪室103。在電子鏡筒102內，配置有電子槍201、照明透鏡202、第1成形光圈（aperture）203、投影透鏡204，偏向器205、第2成形光圈206、物鏡207及偏向器208。在描繪室103內，配置有至少可沿XY方向移動的XY載台105。在XY載台105上，配置塗佈有抗蝕劑的基板101。此處，例如，配置所述的曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩）。在曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩）中，在玻璃基板302上以鉻（Cr）等遮光膜（導電膜304）、氧化鉻等絕緣膜306、及抗蝕劑膜308的順序而積層有各膜。作為基板101，亦可取代曝光用遮罩基板300（描繪前的空白遮罩），而配置矽晶圓等用於製造半導體裝置的半導體基板。該半導體基板中，亦以導電膜304、緻密的絕緣膜306、及抗蝕劑膜308的順序而積層有各膜。基板101是在安裝有基板罩10的狀態下配置於XY載台105上。基板101經由基板罩10而連接於描繪裝置100的接地，維持為接地電位。

控制部160具有控制計算機單元110、控制電路120及磁碟裝置等記憶裝置140。控制計算機單元110、控制電路120及記憶裝置140經由未圖示的匯流排（bus）而彼此連接。控制電路120連接於描繪機構150，對描繪機構150的各結構進行驅動控制。

此處，圖1中，記載了說明實施形態1所需的構成部分。對於描繪裝置100而言，通常當然亦可包含所需的其他結構。導通接點針18從基板101的被斷裂膜上進行按壓，使被斷裂膜斷裂而與導電膜導通，並且在對導通接點針18施加有接地電位的狀態下，描繪機構150（照射機構）對基板101照射電子束。此處，描繪機構150是使用電子束來對基板101描繪圖案。以下，具體說明描繪機構150的動作。

從電子槍201（放出部）放出的電子束200藉由照明透鏡202而對具備矩形孔的第1成形光圈203整體進行照明。此處，使電子束200首先成形為矩形。並且，通過第1成形光圈203後的第1光圈像的電子束200藉由投影透鏡204而投影至第2成形光圈206上。藉由偏向器205，該第2成形光圈206上的第1光圈像受到偏向控制，從而可使束形狀與尺寸發生變化（進行可變成形）。該可變成形是在每次發射（shot）時進行，通常每次發射成形為不同的束形狀與尺寸。並且，通過第2成形光圈206後的第2光圈像的電子束200藉由物鏡207而聚焦，並藉由偏向器208而偏向，從而照射至被配置在連續移動的XY載台105上的試料101的所期望的位置。

圖15是表示實施形態1中的基板罩的俯視圖。圖16是表示圖15的基板罩被安裝於基板的狀態的俯視圖。圖17是圖15的基板罩的剖面圖。基板罩10具備三個接點支援構件12（12a、12b、12c）及框架16（框狀構件的一例）。接點支援構件12（12a、12b、12c）是從框架16的上表面側而安裝於以三點支持來支持基板罩10的位置。並且，接點支援構件12（12a、12b、12c）是以較框架16的內周端伸出至內側的方式而安裝。亦可以不僅伸出至內側，而且進而較外周端伸出至外側的方式而安裝。接點支援構件12例如藉由螺固或熔接等而固定於框架16。在各接點支援構件12（12a、12b、12c）的背面側，在較框架16的內周端為內側的位置，成為接點部的導通接點針18（此處為接地銷）使前端朝向背面側而配置。

框架16包含板材，外周尺寸大於基板101的外周端，且形成在內側中央部的開口部的尺寸形成為大於基板101的外周端。即，如圖16所示般形成為：當將基板罩10從上方重合於基板101的上部時，由虛線所示的基板101的外周部的整周重合於框架16。如此，基板罩10從上方罩住基板101的整個外周部。並且，當將基板罩10安裝於基板101時，三個導通接點針18侵入至形成於基板101上的膜內，與同樣形成於基板101上的導電膜導通。

較佳為，基板罩10整體由導電性材料所形成，或者整體由絕緣材料所形成，且在其表面塗佈（coating）有導電性材料。作為導電性材料，較佳為金屬材料例如銅（Cu）或鈦（Ti）及其合金等，作為絕緣材料，較佳為例如氧化鋁等陶瓷材料等。

並且，藉由將基板罩10安裝於基板101，從而三個導通接點針18使緻密而難以斷裂的絕緣膜斷裂，從而與下層的導電膜導通。導通接點針18經由基板罩10而連接於接地電位。藉由該結構，可抑制因電子束200碰撞或散射至基板101表面而產生的帶電。其結果，可抑制電子束200的軌道彎曲，從而可描繪高精度尺寸的圖案。

如上所述，根據實施形態1，可使緻密的被斷裂膜斷裂而與下層膜導通。因而，可抑制形成於導電膜304上的其他膜的帶電。

實施形態2.

實施形態1中，表示了使針本體13的逐漸變細的前端側的端部形成為例如球狀的情況，但並不限於此。以下，除特別說明之處以外的內容與實施形態1同樣。

圖18是表示實施形態2中的導通接點針的結構的結構圖。圖18中，導通接點針18的針本體13的逐漸變細的前端側的端部亦可為平面。並且，該平面亦可從前端側挖入，而形成例如由四角柱狀所形成的多個凸部11（或形成在凸部11間的多個凹部）。其他方面與圖1同樣。該結構亦可使緻密的被斷裂膜斷裂而與下層膜導通。另外，圖18中所形成的凸部11既可形成於前端側的整個面，亦可形成於面的一部分。根據實施形態2，可獲得與實施形態1同樣的效果。

以上，參照具體例對實施形態進行了說明。然而，本發明並不限定於該些具體例。插入導通接點針18的基板並不限於曝光用遮罩基板300，例如亦可適用於對半導體基板直接照射電子束來描繪圖案時插入至半導體基板的情況。除此以外，不僅適用於使其接地連接的情況，亦可適用於進行半導體基板的絕緣膜下的導電層的電阻值測定的情況等。

而且，對於裝置結構或控制方法等並非本發明的說明直接需要的部分等省略了記載，但可適當選擇所需的裝置結構或控制方法來使用。例如，對於控制描繪裝置100的控制部結構省略了記載，但當然可適當選擇所需的控制部結構來使用。

除此以外，具備本發明的要素且本領域技術人員可適當設計變更的所有導通接點針及帶電粒子束裝置均包含在本發明的範圍內。

對本發明的若干實施形態進行了說明，但該些實施形態僅作為例示示出，並不意圖限定發明的範圍。該些新穎的實施形態可以其他的各種形態來實施，在不脫離發明主旨的範圍內，可進行各種省略、置換、變更。該些實施形態及其變形包含在發明的範圍或主旨內，並且包含在申請專利範圍所記載的發明及其均等的範圍內。

10‧‧‧基板罩

11‧‧‧凸部

12a、12b、12c‧‧‧接點支援構件

13‧‧‧針本體

16‧‧‧框架

18‧‧‧導通接點針

20‧‧‧區域

100‧‧‧描繪裝置

101‧‧‧基板

102‧‧‧電子鏡筒

103‧‧‧描繪室

105‧‧‧XY載台

110‧‧‧控制計算機單元

120‧‧‧控制電路

140‧‧‧記憶裝置

150‧‧‧描繪機構

160‧‧‧控制部

200‧‧‧電子束

201‧‧‧電子槍

202‧‧‧照明透鏡

203‧‧‧第1成形光圈

204‧‧‧投影透鏡

205、208‧‧‧偏向器

206‧‧‧第2成形光圈

207‧‧‧物鏡

300‧‧‧曝光用遮罩基板

302‧‧‧玻璃基板

304‧‧‧導電膜

306‧‧‧絕緣膜

308‧‧‧抗蝕劑膜

a1、a2、a3、b1、b2、b3‧‧‧邊

D‧‧‧高度尺寸

Kth‧‧‧容許臨限值

L‧‧‧間隙

L1、L2‧‧‧隙尺寸

R‧‧‧倒角

W‧‧‧寬度

圖1是表示實施形態1中的導通接點針的結構的結構圖。圖2是從實施形態1中的導通接點針的前端側觀察的圖。圖3是表示實施形態1中的導通接點針的導通狀態的一例的剖面圖。圖4A與圖4B是表示實施形態1中的導通接點針的前端部分的插入前後的狀態的一例的剖面圖。圖5是表示實施形態1中的凸部的尺寸、數量與應力的關係的一例的圖。圖6是表示實施形態1中的可使用的凸部的尺寸與數量的關係的一例的圖。圖7A與圖7B是表示實施形態1中的被凸部按壓的絕緣膜的狀態與相鄰凸部間的間隙尺寸的關係的一例的圖。圖8是表示實施形態1中的對凸部兩端的邊施加的應力差與相鄰凸部間的間隙尺寸的關係的圖。圖9A與圖9B是表示實施形態1中的凸部的配置狀況與使用後的狀態的一例的圖。圖10是用於說明實施形態1中的凸部前端面的邊緣部的倒角加工對產生應力的影響的圖。圖11A與圖11B是表示實施形態1與比較例中的利用導通接點針從被斷裂膜上進行按壓時的接觸電阻值的一例的圖。圖12是表示實施形態1與比較例中的利用導通接點針從被斷裂膜上進行按壓時的接觸電阻值的另一例的圖。圖13A與圖13B是表示實施形態1與比較例中的接觸痕跡的一例的圖。圖14是表示實施形態1中的描繪裝置的結構的概念圖。圖15是表示實施形態1中的基板罩的俯視圖。圖16是表示圖15的基板罩被安裝於基板的狀態的俯視圖。圖17是圖15的基板罩的剖面圖。圖18是表示實施形態2中的導通接點針的結構的結構圖。

Claims

一種導通接點針，對於在導電膜上形成有被斷裂膜的基板，從所述被斷裂膜上進行按壓，以使所述被斷裂膜斷裂而與所述導電膜導通，所述導通接點針包括：針本體；以及多個凸部，形成於所述針本體的前端部。
如申請專利範圍第1項所述的導通接點針，其中所述多個凸部的高度尺寸是形成為大於所述被斷裂膜的膜厚。
如申請專利範圍第1項所述的導通接點針，其中所述被斷裂膜含有氧化鉻，所述多個凸部的相鄰凸部間的間隙形成為1.3 μm以上。
如申請專利範圍第1項所述的導通接點針，其中作為所述導電膜，使用鉻膜與鎢膜中的一種。
如申請專利範圍第1項所述的導通接點針，其中作為所述基板，使用半導體基板與曝光用遮罩基板中的一種。
如申請專利範圍第1項所述的導通接點針，其中所述多個凸部具有形成頂面的邊。
如申請專利範圍第6項所述的導通接點針，其中所述多個凸部的形狀為圓柱狀、三角柱狀、四角柱狀、五角柱狀、六角柱狀或者更多角的多角柱狀。
如申請專利範圍第1項所述的導通接點針，其中相鄰凸部間的間隙大於所述多個凸部的寬度尺寸。
一種帶電粒子束裝置，其特徵在於包括：載台，載置在導電膜上形成有被斷裂膜的基板；導通接點針，具有針本體、及形成於所述針本體的前端部的多個凸部，且從所述被斷裂膜上進行按壓，以使所述被斷裂膜斷裂而與所述導電膜導通；以及照射機構，在對所述導通接點針施加有接地電位的狀態下，對所述基板照射帶電粒子束。
如申請專利範圍第9項所述的帶電粒子束裝置，更包括：基板罩，配置有所述導通接點針，在所述基板罩安裝於所述基板的狀態下，對所述基板照射帶電粒子束。