WO2002061813A1 - Dispositif a faisceau d'electrons, element de formation de faisceaux d'electrons et procede de fabrication dudit element - Google Patents

Dispositif a faisceau d'electrons, element de formation de faisceaux d'electrons et procede de fabrication dudit element Download PDF

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WO2002061813A1
WO2002061813A1 PCT/JP2002/000609 JP0200609W WO02061813A1 WO 2002061813 A1 WO2002061813 A1 WO 2002061813A1 JP 0200609 W JP0200609 W JP 0200609W WO 02061813 A1 WO02061813 A1 WO 02061813A1
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WO
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electron beam
mask
forming
opening
mask member
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Application number
PCT/JP2002/000609
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Inventor
Harunobu Muto
Hiroshi Yano
Original Assignee
Advantest Corporation
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    • G—PHYSICS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/04—Means for controlling the discharge
    • H01J2237/045—Diaphragms
    • H01J2237/0451—Diaphragms with fixed aperture
    • H01J2237/0453—Diaphragms with fixed aperture multiple apertures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31793—Problems associated with lithography
    • H01J2237/31794—Problems associated with lithography affecting masks

Definitions

  • Electron beam exposure apparatus electron beam molding member and its manufacturing method
  • the present invention relates to an electron beam exposure apparatus, an electron beam forming member, and a method for manufacturing the same.
  • This application is related to the following Japanese patent application. For those designated countries that are allowed to be incorporated by reference to the literature, the contents described in the following application shall be incorporated into this application by reference, and shall be part of the description of this application.
  • the block mask has a configuration in which an opening corresponding to a pattern that is frequently exposed to a wafer is provided on a base material.
  • a block mask included in a conventional electron beam exposure apparatus a plurality of openings are provided in a base material constituting the block mask. Therefore, even when a part of the plurality of openings is damaged, the block mask is not used. The whole had to be replaced.
  • an object of the present invention is to provide an electron beam exposure apparatus, an electron beam forming member, and a method for manufacturing the same, which can solve the above-mentioned problems.
  • This object is achieved by a combination of the features described in the independent claims within the scope of the claim.
  • the dependent claims define further advantageous embodiments of the present invention. Disclosure of the invention
  • a molding member for molding a cross-sectional shape of an electron beam into a desired shape comprising: a base material; A mask member having a forming opening for forming the daughter beam; and a forming opening provided on the base material. And a passage opening through which the electron beam passing through the portion passes.
  • the mask member is inserted into the passage opening, and that the base material preferably has a stop portion for stopping the mask member so as to protrude into the passage opening.
  • the passage opening may be formed so as to narrow along the direction in which the mask member is inserted, and the mask member may be provided detachably with respect to the base material.
  • the mask member is fixed to the base material so that the mask member and the base material are connected to each other, and the base material is formed of a material having higher thermal conductivity than the material forming the mask member.
  • the substrate may have a plurality of passage openings, and the mask member may be provided for each passage opening.
  • an electron beam exposure apparatus for exposing a pattern on a wafer with an electron beam, comprising: an electron beam generating section for generating an electron beam; and a forming member for forming a cross-sectional shape of the electron beam.
  • a molding member fixed to the substrate and having a molding opening for molding an electron beam, and a molding member passing through the molding opening in a region where the mask member is fixed in the substrate.
  • An electron beam exposure apparatus having a passage opening through which an electron beam passes.
  • the electron beam generator may generate a plurality of electron beams, and the passage opening and the mask member may be provided on the base material for each electron beam.
  • a method of manufacturing a molded member for shaping a cross-sectional shape of an electron beam into a desired shape comprising the steps of: forming a mask member having a molded opening for forming an electron beam; Forming a base member having a passage opening through which the electron beam formed in the step (c) passes, and fixing the mask member to the base member.
  • FIG. 1 shows a configuration of an electron beam exposure apparatus 100 according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows a second molded member 22 which is a molded member according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an example of a top view of the mask member 202 in the second molded member 22.
  • FIG. 4 shows a step of forming a mask member 202 which is an intermediate step of the method of manufacturing a molded member according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 shows an example of a step of forming the ray member 200. .
  • FIG. 6 shows another example of the process of forming the tray member 200.
  • FIG. 1 shows a configuration of an electron beam exposure apparatus 100 according to one embodiment of the present invention.
  • the electron beam exposure apparatus 100 includes an exposure unit 150 that performs a predetermined exposure process on the wafer 44 by an electron beam, and a control system 140 that controls the operation of each component included in the exposure unit 150. Prepare.
  • the exposure unit 150 generates an electron beam inside the housing 8, and forms an electron beam forming means 110 for shaping the cross-sectional shape of the electron beam as desired, and a plurality of electron beams to the wafer 44.
  • Irradiation switching means 1 12 for independently switching whether or not to irradiate each electron beam, and wafer projection system 1 for adjusting the direction and size of the image of the pattern transferred to wafer 44
  • An electron optical system including 14 is provided.
  • the exposure unit 150 includes a stage system including a wafer stage 46 on which a wafer 44 whose pattern is to be exposed is mounted, and a wafer stage driving unit 48 for driving the wafer stage 46.
  • the electron beam shaping means 110 includes a plurality of electron guns 10 for generating a plurality of electron beams, and a plurality of openings for shaping the cross-sectional shape of the irradiated electron beam by passing the electron beam.
  • Molded member (14) and second molded member (22) It has a child lens 16, a first shaping deflecting section 18 and a second shaping deflecting section 20 for independently deflecting a plurality of electron beams passing through the first shaping member 14.
  • the irradiation switching means 1 1 and 2 are configured to focus the plurality of electron beams independently, adjust the focus of the plurality of electron beams, and to independently deflect the plurality of electron beams.
  • a blanking electrode array 26 that independently switches whether or not each electron beam irradiates the wafer 44, and a plurality of openings through which the electron beams pass;
  • An electron beam shielding member 28 that shields the electron beam deflected by the blanking electrode array 26.
  • the blanking electrode array 26 may be a blanking aperture'array.device.
  • the wafer projection system 114 focuses a plurality of electron beams independently, and a third multi-axis electron lens 34 that reduces the irradiation diameter of the electron beam, and independently focuses a plurality of electron beams.
  • a fourth multi-axis electron lens 36 that adjusts the focus of the plurality of electron beams; and a deflecting unit 38 that deflects the plurality of electron beams to desired positions on the wafer 44 independently for each electron beam.
  • a fifth multi-axis electron lens 52 that functions as an objective lens for the wafer 44 and independently focuses a plurality of electron beams.
  • the control system 140 includes a general control unit 130 and an individual control unit 120.
  • the individual control section 120 includes an electron beam control section 80, a multi-axis electron lens control section 82, a shaping deflection control section 84, a blanking electrode array control section 86, and a deflection control section 92. And a wafer stage control unit 96.
  • the general control unit 130 is, for example, a workstation, and performs general control of each control unit included in the individual control unit 120.
  • the electron beam controller 80 controls the electron gun 10.
  • the multi-axis electronic lens control unit 82 includes a first multi-axis electronic lens 16, a second multi-axis electronic lens 24, a third multi-axis electronic lens 34, a fourth multi-axis electronic lens 36, and a fifth The current supplied to the multi-axis electron lens 52 is controlled.
  • the molding deflection control section 84 controls the first molding deflection section 18 and the second molding deflection section 20.
  • the blanking electrode array controller 86 controls the voltage applied to the deflection electrodes included in the blanking electrode array 26.
  • the deflection control unit 92 is included in the deflection unit 38 The voltage applied to the deflection electrodes of the plurality of deflectors is controlled.
  • Wafer stage control section 96 controls wafer stage drive section 48 to move wafer stage 46 to a predetermined position.
  • a plurality of electron guns 10 generate a plurality of electron beams.
  • the first molded member 14 emits a plurality of electron beams generated by a plurality of electron guns 10 and applied to the first molded member 14 to a plurality of openings provided in the first molded member 14. It is molded by passing through.
  • a plurality of electron beams may be generated by further including means for dividing the electron beam generated in the electron gun 10 into a plurality of electron beams.
  • the first multi-axis electron lens 16 independently focuses a plurality of rectangularly shaped electron beams, and independently adjusts the focus of the electron beam on the second formed member 22 for each electron beam.
  • the first shaping / deflecting unit 18 independently deflects the plurality of electron beams formed into a rectangular shape in the first shaping member 14 so as to irradiate a desired position on the second shaping member.
  • the second shaping deflection unit 20 deflects the plurality of electron beams deflected by the first shaping deflection unit 18 in directions substantially perpendicular to the second shaping member 22, respectively. Illuminate. Then, the second forming member 22 including the plurality of openings having the rectangular shape is configured to irradiate the wafer 44 with the plurality of electron beams having the rectangular cross-sectional shape applied to the second forming member 22. Is further shaped into an electron beam having a cross-sectional shape of
  • the second multi-axis electron lens 24 independently focuses the plurality of electron beams and adjusts the focus of the electron beam on the blanking electrode array 26 independently. Then, the plurality of electron beams whose focus has been adjusted by the second multi-axis electron lens 24 pass through a plurality of apertures included in the blanking electrode array 26.
  • the blanking electrode array control unit 86 controls whether or not to apply a voltage to a deflection electrode provided near each aperture in the blanking electrode array 26.
  • the blanking electrode array 26 switches whether or not to apply the electron beam to the wafer 44 based on the voltage applied to the deflection electrode.
  • the electron beam not deflected by the blanking electrode array 26 passes through the third multi-axis electron lens 34.
  • the third multi-axis electron lens 34 reduces the electron beam diameter of the electron beam passing through the third multi-axis electron lens 34.
  • the reduced electron beam passes through an opening included in the electron beam shielding member 28. Further, the electron beam shielding member 28 shields the electron beam deflected by the blanking electrode array 26.
  • the electron beam that has passed through the electron beam shielding member 28 is incident on the fourth multi-axis electron lens 36.
  • the fourth multi-axis electron lens 36 independently focuses the incident electron beams, and adjusts the focus of the electron beams with respect to the deflection unit 38, respectively.
  • the electron beam whose focus has been adjusted by the fourth multi-axis electron lens 36 is incident on the deflection unit 38.
  • the plurality of deflectors included in the deflecting unit 38 determine, based on the instruction from the deflection control unit 92, the positions at which the respective electron beams incident on the deflecting unit 38 should be applied to the ueno and 44. Deflect independently of each other.
  • the fifth multi-axis electron lens 52 adjusts the focus of each electron beam passing through the fifth multi-axis electron lens 52 on the wafer 44. Then, each electron beam having a cross-sectional shape to be irradiated on the laser 44 is irradiated onto a desired position to be irradiated on the wafer 44.
  • the wafer stage drive section 48 preferably moves the wafer stage in a certain direction based on an instruction from the wafer stage control section 96. Then, in accordance with the movement of the wafer 44, the cross-sectional shape of the electron beam is shaped into a shape to be irradiated on the wafer 44, an aperture for passing the electron beam to be irradiated on the wafer 44 is determined, and further deflected. A desired circuit pattern can be exposed on the wafer 44 by deflecting each electron beam to a position to be irradiated on the wafer 44 by the unit 38.
  • FIG. 2 shows an embodiment of the present invention. A second molded member 22 as such a molded member is shown. FIG.
  • the second shaping member 22 includes a plurality of mask members 202 having shaping openings 204 for shaping the irradiated electron beam into a desired shape, and a tray member 20 to which the mask member 202 is fixed. 0 is provided.
  • FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of the second molded member 22 taken along the line AA ′ in FIG. 2 (a).
  • the lay member 200 has a base member 206 and a plurality of passage openings 208 provided in the base member 206 and through which the electron beam passing through the forming openings 204 passes.
  • the mask member 202 is preferably provided so as to be fitted into the passage opening 208 provided in the tray member 200. Further, it is preferable that the passage opening 208 is formed so as to be narrowed in a direction in which the mask member 202 is fitted into the passage opening 208.
  • the passage opening 208 force is applied along the direction in which the mask member 202 is fitted into the passage opening 208 with respect to the direction in which the mask member 202 is fitted into the passage opening 208.
  • the angle with which the mask member 202 is narrowed is substantially equal to the angle with respect to the direction in which the mask member 202 on the side surface of the mask member 202 is fitted into the passage opening 208.
  • the tray member 200 further has a system stopping portion 210 provided so as to protrude from the passage opening 208 so as to system the mask member 202.
  • the mask member 202 may be inserted so as to form a substantially same plane as the tray member 200, and the mask member 202 may be protruded from the tray member 200 so as to protrude from the tray member 200.
  • the tray member 200 may be inserted so as to protrude from the mask member 202.
  • the passage opening 208 is formed so as to narrow along the direction in which the mask member 202 is fitted into the passage opening 208, so that the mask member 202 in the tray member 200 is provided.
  • the mask member 202 can be accurately fixed to the position where it should be.
  • the displacement of the mask member 202 in the passage opening 208 can be significantly reduced.
  • the tray member 200 has the system stop portion 210 so that the passage opening 208 can be narrowed along the direction in which the mask member 202 is inserted into the passage opening 208. Even when the mask member is not formed, the mask member 202 can be easily closed.
  • the mask member 202 is preferably provided so as to be detachable from the tray member 200.
  • the mask member 202 and the tray member 200 have a conductive film in at least a part of a portion where the mask member 202 and the tray member 200 are in contact with each other. More preferably, the mask member 202 and the tray member 200 are provided so as to conduct with respect to the tray member 200.
  • the mask member 20 is used. 2 and the tray member 200 have a conductive film such as platinum on the surface thereof.
  • the mask member 202 is fixed to the tray member 200 so that the member 202 and the tray member 200 are electrically connected. Further, the tray member 200 is desirably grounded. In another example, the mask member 202 may be fixed to the tray member 200 with screws or the like.
  • the mask member 202 Since the mask member 202 is detachably provided on the tray member 200, the mask member 202 provided on the tray member 200 can be replaced. Further, the mask member 202 is fixed to the tray member 200 so that the mask member 202 and the tray member 200 are electrically connected, so that the mask member 202 is shielded. The electron beam can escape efficiently.
  • the tray member 200 is formed by using a wafer having a predetermined size
  • the mask member 202 is formed by using a wafer having a size smaller than the predetermined size.
  • the tray member 200 may be formed using a silicon wafer having a diameter of 300 millimeters
  • the mask member 202 may be formed using a silicon wafer having a diameter of 200 millimeters. May be.
  • the non-defective and defective mask members 202 formed on the silicon wafer can be selected and loaded into the tray member 200, so that the shape of the opening provided in the mask member 202 can be selected.
  • the yield of molded members can be greatly improved even when the fineness is small. Further, since the mask member 202 can be formed by using a mask smaller than the size of the molded member, the case where the size of the molded member has a large diameter of, for example, 300 mm or more can be obtained. However, the mask member 202 can be formed using an existing manufacturing apparatus, and the manufacturing cost of the molded member can be significantly reduced.
  • the mask member 202 may be fixed to the surface of the base member 206.
  • the mask member 202 is desirably provided on a surface of the base member 206 that is substantially perpendicular to the direction in which the electron beam is irradiated.
  • the mask member 202 It is preferably provided detachably from the base material 206 by, for example, screw-die bonding or the like.
  • FIG. 3 shows an example of a top view of the mask member 202 in the second molded member 22.
  • the mask member 202 has a rectangular forming opening 204a, which is the forming opening 204 having the rectangular shape described in FIG. It has a plurality of block forming opening regions 2 12 which are regions where block forming openings having a shape different from 4 a are provided.
  • the size of the block forming opening area 212 is substantially the same as or smaller than the maximum size of the electron beam formed in the first forming member 14.
  • the shape of the block forming opening region 212 is the same as or similar to the cross-sectional shape of the electron beam formed in the first forming member 14.
  • FIGS. 3 (b) to 3 (e) show an example of the block forming opening 204b which is a forming opening provided in the block forming opening region 211.
  • FIG. As shown in FIGS. 3 (b) and 3 (c), the block forming opening 204 b is provided with, for example, a contact hole for electrically connecting a transistor provided on a wafer to a wiring, The opening is preferably an opening for exposing holes formed at regular intervals and at regular intervals, such as through holes for electrically connecting wirings.
  • the block forming opening 204 b is formed by a line provided at a constant interval or a constant period, for example, a gate electrode or a wiring of a transistor.
  • An opening for exposing an AND space pattern may be used. Then, each electron beam formed in the first forming member 14 is applied to the entire surface of the block forming opening region 212 of the corresponding mask member 202, so that the electron beam is formed. The pattern formed by each electron beam that has passed through the plurality of block forming openings 204 b included in the block forming opening region 212 irradiated with the beam is collectively collected in a desired region of the wafer 44. Can be irradiated.
  • FIG. 4 shows a step of forming a mask member 202 which is an intermediate step of the method of manufacturing a molded member according to one embodiment of the present invention.
  • a substrate 300 having a silicon oxide layer 304 provided on the substrate and a silicon layer 306 provided on the silicon oxide layer 304 is prepared.
  • the substrate 300 is an SOI (Silicon On Insulator) wafer.
  • a silicon oxide layer 308 is deposited on the silicon layer 306 by, for example, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method.
  • a silicon nitride layer 310 is deposited on the silicon oxide layer 308 and the silicon layer 302 by, for example, a CVD method.
  • FIG. 4 (b) shows a step of forming openings in the silicon nitride layer 310a and the silicon layer 302.
  • a photoresist is applied to the silicon nitride layer 310a, and exposure and development are performed to form a resist mask having a predetermined pattern on the silicon nitride layer 310a.
  • the predetermined pattern is preferably a pattern that forms an opening in a region where the molding opening 204 is provided.
  • the predetermined pattern preferably further includes a pattern for forming an opening in a region where the substrate 300 is cut in a step of cutting the substrate 300 described later.
  • the silicon nitride layer 310a is etched by, for example, dry etching.
  • the silicon layer 302 is etched using the etched silicon nitride layer 310a as a mask to form an opening in a region of the silicon layer 302 where a forming opening is provided in the substrate 300. Then, a cutting opening 314 that is an opening for cutting the substrate 300 is formed in the silicon layer 302.
  • the silicon layer 302 is preferably anisotropically wet-etched using, for example, a potassium hydroxide aqueous solution (KOH).
  • KOH potassium hydroxide aqueous solution
  • the angle of the surface on which silicon layer 302 is anisotropically etched with respect to the surface where silicon layer 302 and silicon oxide layer 304 are in contact with each other is determined by referring to FIG. It is preferable that the silicon layer 302 is etched so as to be substantially equal to the angle of the side surface of the silicon.
  • the silicon nitride layer 310 is removed.
  • FIG. 4C shows a step of forming the forming opening 204.
  • the silicon layer A resist is applied to 310, and exposure and development are performed to form a resist mask 312.
  • the silicon oxide layer 308 is etched by, for example, dry etching.
  • the silicon layer 303 is etched by, for example, dry etching to form a forming opening 204.
  • the resist mask 312 may be removed, and the silicon layer 310 may be etched using the etched silicon oxide layer 308 as a mask.
  • the resist mask 312, the silicon oxide silicon layer 308 and the exposed silicon oxide silicon layer 304 are removed.
  • a plurality of members serving as bases of the mask member 202 are obtained.
  • a metal material that is hardly oxidized, such as platinum, is deposited on the member by using, for example, a sputtering method, and a metal protective film 316 is formed, thereby obtaining a mask member 202.
  • the metal material is preferably a nonmagnetic and high-melting noble metal.
  • the metal protective film 316 is preferably formed on at least a portion of the surface of the member to which the electron beam is irradiated or a surface through which the electron beam passes, and is formed on the entire surface of the member. Is even more preferred.
  • FIG. 5 shows an example of a process of forming the tray member 200.
  • a substrate 400 having a silicon layer 402, a silicon oxide layer 404 provided over the silicon layer 402, and a silicon layer 406 provided over the silicon oxide layer 404 is provided.
  • the substrate 400 is an SOI wafer.
  • an oxygen silicon layer 408 is deposited on the silicon layer 402 by, for example, a CVD method.
  • a silicon nitride layer 410 is deposited on the silicon layer 406 and the oxidized silicon layer 408 by, for example, a CVD method.
  • FIGS. 5 (b), 5 (c) and 5 (d) show the steps of forming openings in the silicon layer 402 and the silicon layer 406 to form the passage openings 208. Is shown. First, a photoresist is applied to the silicon nitride layer 410b and exposed and developed. Thus, a resist mask is formed. Next, using the resist mask as a mask, the nitride silicon layer 410b is etched by, for example, dry etching. Then, after removing the resist mask, the silicon layer 406 is etched using the etched silicon nitride layer 410b as a mask to form an opening 420.
  • the silicon layer 406 is preferably anisotropically wet-etched using, for example, an aqueous solution of potassium hydroxide (KOH).
  • KOH potassium hydroxide
  • FIG. 4B The angle between the surface of the silicon layer 406 anisotropically etched and the surface where the silicon layer 406 contacts the silicon oxide layer 404 is shown in FIG. 4B. It is preferable that the angle of the cut opening 314 formed in the step of forming the opening in 302 with respect to the surface where the silicon layer 302 and the silicon oxide layer 304 are in contact is substantially equal. .
  • the silicon nitride layer 410 is removed as shown in FIG. Then, a photoresist is applied to the silicon oxide layer 408, and exposure and development are performed to form a resist mask 412. Next, using the resist mask 412 as a mask, the silicon oxide layer 408 is etched by, for example, dry etching. Then, an opening 422 is formed by etching the silicon layer 402 by, for example, dry etching. At this time, after etching the silicon oxide layer 408, the resist mask 412 may be removed, and the silicon layer 402 may be etched using the etched silicon oxide layer 408 as a mask. The opening diameter of the opening 4 2 2 is
  • the diameter be smaller than 420.
  • a tray member 200 is obtained by depositing a metal material which is hardly oxidized such as platinum, for example, by using a sputtering method and forming a metal protective film 4 16. .
  • FIG. 6 shows another example of the process of forming the tray member 200.
  • FIGS. 5 (a) to 5 (d) show the silicon layer 502, the silicon oxide layer 504 provided on the silicon layer 502, and the silicon oxide layer 504 by the same process.
  • the substrate 500 to be processed is processed.
  • the step of etching the silicon nitride layer 410b shown in FIG. 5 (b) the pattern of the resist mask formed on the silicon nitride layer 410b and the resist mask having a substantially inverted pattern are used.
  • the silicon nitride layer (not shown) formed on the silicon layer is etched using the silicon nitride layer, and the silicon layer 506 is etched using the etched silicon nitride layer as a mask.
  • a base film 508 is formed.
  • the electrode underlayer 508 is preferably deposited using a conductive material such as copper, for example, using a sputtering method or the like.
  • a conductive film 510 of, for example, nickel is formed by electrode.
  • the method further includes a step of flattening the surface of the conductive film 5100 after forming the conductive film 5100 to a sufficient thickness.
  • the processed silicon substrate 500 and the conductive base film 508 are removed, and a conductive forming film 5100 having a shape to be a mold for forming the tray member 200 is obtained.
  • an electrode base film 512 such as copper is formed on the conductive film 510.
  • a conductive film 514 that is hardly oxidized, such as platinum, is formed by electrode. Further, it is preferable to flatten the surface of the formed conductive film 5 14. Then, the conductive film 5 10 and the ground film 5 12 under the conductive film are removed, and further, as shown in FIG. 6 (d), a passage opening 208 and a connection stop 210 are formed. As a result, a tray member 200 is obtained.
  • an electron beam forming member suitable for forming a plurality of electron beams into a pattern having a large number of exposures is provided.
  • An electron beam exposure apparatus can be provided.

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Description

明 細 書 電子ビーム露光装置、 電子ビーム成形部材及ぴその製造方法 技術分野
本発明は、電子ビーム露光装置、電子ビーム成形部材及ぴその製造方法に関す る。 また本出願は、 下記の日本特許出願に関連する。 文献の参照による組み込み が認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出 願に組み込み、 本出願の記載の一部とする。
特願 2 0 0 1— 0 2 1 4 9 0 出願日 平成 1 3年 1月 3 0日 背景技術
従来の電子ビーム露光装置として、 プロックマスクを有する電子ビーム露光装置 がある。 当該プロックマスクは、 基材にウェハに露光する頻度の多いパターンに対 応する開口部を設けた構成を有する。
従来の電子ビーム露光装置に含まれるプロックマスクは、 プロックマスクを構成 する基材に複数の開口部を設けるため、 複数の開口部の一部が破損等しだ場合であ つても、 当該ブロックマスク全体を交換する必要があった。
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる電子ビーム露光装置、電 子ビーム成形部材及ぴその製造方法を提供することを目的とする。この目的は請 求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属 項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。 発明の開示
このような目的を達成するために、 本発明の第 1.の形態によると、 電子ビームの 断面形状を所望の形状に成形する成形部材であって、 基材と、 基材に固定され、 電 子ビームを成形する成形開口部を有するマスク部材と、 基材に設けられ、 成形開口 部を通過した電子ビームが通過する通過開口部とを備えたことを特徴とする成形部 材を提供する。
また、 マスク部材は、 通過開口部に填め込まれることが好ましく、 また、 基材は 、 通過開口部に突出するようにマスク部材を系止する系止部を有することが好まし い。
通過開口部は、 マスク部材が填め込まれる方向に沿って狭まるように形成されて よく、 また、 マスク部材は、 基材に対して着脱可能に設けられてよい。
また、 マスク部材と基材とが導通するように、 マスク部材は基材に固定されるこ とが好ましく、 また、 基材は、 マスク部材を形成する材料より熱伝導率の高い材料 により形成されることが好ましい。 更に、 基材は、 複数の通過開口部を有し、 マス ク部材は、 通過開口部毎に設けられてもよい。
本発明の第 2の形態によると、 電子ビームによりウェハにパターンを露光する電 子ビーム露光装置であって、 電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、 電子ビー ムの断面形状を成形する成形部材とを備え、 成形部材は、 基材と、 基材に固定され 、 電子ビームを成形する成形開口部を有するマスク部材と、 基材におけるマスク部 材が固定された領域において、 成形開口部を通過した電子ビームが通過する通過開 口部とを有することを特徴とする電子ビーム露光装置を提供する。
また、'電子ビーム発生部は、 複数の電子ビームを発生し、 通過開口部及ぴマスク 部材は、 電子ビーム毎に基材に設けられてもよい。
本発明の第 3形態によると、 電子ビームの断面形状を所望の形状に成形する成形 部材の製造方法であって、 電子ビームを成形する成形開口部を有するマスク部材を 形成する工程と、 マスク部材において成形された電子ビームを通過させる通過開口 部を有する基材を形成する工程と、 マスク部材を、 基材に固定する工程とを備えた ことを特徴とする成形部材の製造方法を提供する。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、 これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置 1 0 0の構成を示す。 図 2は、 本発明の一実施形態に係る成形部材である第 2成形部材 2 2を示す。 図 3は、 第 2成形部材 2 2におけるマスク部材 2 0 2の上面図の一例を示す。 図 4は、 本発明の一実施形態に係る成形部材の製造方法の途中工程であるマス ク部材 2 0 2を形成する工程を示す。
図 5は、 レイ部材 2 0 0を形成する工程の一例を示す。 .
図 6は、 トレイ部材 2 0 0を形成する工程の他の例を示す。 発明を実施するための最良の形態 以下、 図面を参照して本発明の実施形態の一例を説明する。
図 1は、 本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置 1 0 0の構成を示す。 電子ビーム露光装置 1 0 0は、電子ビームによりウェハ 4 4に所定の露光処理を 施す露光部 1 5 0と、露光部 1 5 0に含まれる各構成の動作を制御する制御系 1 4 0を備える。
露光部 1 5 0は、 筐体 8内部において複数の電子ビームを発生し、 電子ビームの 断面形状を所望に成形する電子ビーム成形手段 1 1 0と、 複数の電子ビームをゥェ ハ 4 4に照射するか否かを、 それぞれの電子ビームに対して独立に切替える照射切 替手段 1 1 2と、 ウェハ 4 4に転写されるパターンの像の向き及ぴサイズを調整す るウェハ用投影系 1 1 4を含む電子光学系を備える。 また、 露光部 1 5 0は、 パタ ーンを露光すべきウェハ 4 4を載置するウェハステージ 4 6と、 ウェハステージ 4 6を駆動するウェハステージ駆動部 4 8とを含むステージ系を備える。
電子ビーム成形手段 1 1 0は、 複数の電子ビームを発生させる複数の電子銃 1 0 と、 電子ビームを通過させることにより、 照射された電子ビームの断面形状を成形 する複数の開口部を有する第 1成形部材 1 4および第 2成形部材 2 2と、 複数の電 子ビームをそれぞれ独立に集束し、 複数の電子ビームの焦点を調整する第 1多軸電 子レンズ 1 6と、 第 1成形部材 1 4を通過した複数の電子ビームを独立に偏向する 第 1成形偏向部 1 8およぴ第 2成形偏向部 2 0とを有する。
照射切替手段 1 1 2は、 複数の電子ビームを独立に集束し、 複数の電子ビームの 焦点を調整する第 2多軸電子レンズ 2 4と、 複数の電子ビームをそれぞれ独立に偏 向させることにより、 それぞれの電子ビームをウェハ 4 4に照射するか否かを、 そ れぞれの電子ビームに対して独立に切替えるブランキング電極アレイ 2 6と、 電子 ビームを通過させる複数の開口部を含み、 ブランキング電極アレイ 2 6で偏向され た電子ビームを遮蔽する電子ビーム遮蔽部材 2 8とを有する。 他の例においてブラ ンキング電極アレイ 2 6は、 ブランキング ·アパーチャ 'アレイ .デバイスであつ てもよい。
ウェハ用投影系 1 1 4は、 複数の電子ビームをそれぞれ独立に集束し、 電子ビー ムの照射径を縮小する第 3多軸電子レンズ 3 4と、 複数の電子ビームをそれぞれ独 立に集束し、 複数の電子ビームの焦点を調整する第 4多軸電子レンズ 3 6と、 複数 の電子ビームをウェハ 4 4の所望の位置に、 それぞれの電子ビームに対して独立に 偏向する偏向部 3 8と、 ウェハ 4 4に対する対物レンズとして機能し、 複数の電子 ビームをそれぞれ独立に集束する第 5多軸電子レンズ 5 2とを有する。
制御系 1 4 0は、 統括制御部 1 3 0及ぴ個別制御部 1 2 0を備える。 個別制御部 1 2 0は、 電子ビーム制御部 8 0と、 多軸電子レンズ制御部 8 2と、 成形偏向制御 部 8 4と、 ブランキング電極アレイ制御部 8 6と、 偏向制御部 9 2と、 ウェハステ ージ制御部 9 6とを有する。 統括制御部 1 3 0は、 例えばワークステーションであ つて、 個別制御部 1 2 0に含まれる各制御部を統括制御する。 電子ビーム制御部 8 0は、 電子銃 1 0を制御する。 多軸電子レンズ制御部 8 2は、 第 1多軸電子レンズ 1 6、 第 2多軸電子レンズ 2 4、 第 3多軸電子レンズ 3 4、 第 4多軸電子レンズ 3 6およぴ第 5多軸電子レンズ 5 2に供給する電流を制御する。
成形偏向制御部 8 4は、 第 1成形偏向部 1 8および第 2成形偏向部 2 0を制御す る。 ブランキング電極アレイ制御部 8 6は、 ブランキング電極アレイ 2 6に含まれ る偏向電極に印加する電圧を制御する。 偏向制御部 9 2は、 偏向部 3 8に含まれる 複数の偏向器が有する偏向電極に印加する電圧を制御する。 ウェハステージ制御部 9 6は、 ウェハステージ駆動部 4 8を制御し、 ウェハステージ 4 6を所定の位置に 移動させる。
本実施形態に係る電子ビーム露光装置 1 0 0の動作について説明する。 まず、 複 数の電子銃 1 0が、 複数の電子ビームを生成する。 第 1成形部材 1 4は、 複数の電 子銃 1 0により発生し、 第 1成形部材 1 4に照射された複数の電子ビームを、 第 1 成形部材 1 4に設けられた複数の開口部を通過させることにより成形する。 他の例 においては、 電子銃 1 0において発生した電子ビームを複数の電子ビームに分割す る手段を更に有することにより、 複数の電子ビームを生成してもよい。
第 1多軸電子レンズ 1 6は、 矩形に成形された複数の電子ビームを独立に集束し 、 第 2成形部材 2 2に対する電子ビームの焦点を、 電子ビーム毎に独立に調整する 。 第 1成形偏向部 1 8は、 第 1成形部材 1 4において矩形形状に成形された複数の 電子ビームを、 第 2成形部材における所望の位置に照射するように、 それぞれ独立 に偏向する。
第 2成形偏向部 2 0は、 第 1成形偏向部 1 8で偏向された複数の電子ビームを、 第 2成形部材 2 2に対して略垂直な方向にそれぞれ偏向し、 第 2成形部材 2 2に照 射する。 そして矩形形状を有する複数の開口部を含む第 2成形部材 2 2は、 第 2成 形部材 2 2に照射された矩形の断面形状を有する複数の電子ビームを、 ウェハ 4 4 に照射すべき所望の断面形状を有する電子ビームにさらに成形する。
第 2多軸電子レンズ 2 4は、 複数の電子ビームを独立に集束して、 ブランキング 電極アレイ 2 6に対する電子ビームの焦点を、 それぞれ独立に調整する。 そして、 第 2多軸電子レンズ 2 4により焦点がそれぞれ調整された複数の電子ビームは、 ブ ランキング電極アレイ 2 6に含まれる複数のアパーチャを通過する。
ブランキング電極アレイ制御部 8 6は、 ブランキング電極アレイ 2 6における各 アパーチャの近傍に設けられた偏向電極に電圧を印加する力否かを制御する。 ブラ ンキング電極アレイ 2 6は、 偏向電極に印加される電圧に基づいて、 電子ビームを ウェハ 4 4に照射させる力否かを切替える。 ブランキング電極アレイに 2 6により偏向されない電子ビームは、 第 3多軸電子 レンズ 3 4を通過する。 そして第 3多軸電子レンズ 3 4は、 第 3多軸電子レンズ 3 4を通過する電子ビームの電子ビーム径を縮小する。 縮小された電子ビームは、 電 子ビーム遮蔽部材 2 8に含まれる開口部を通過する。 また、 電子ビーム遮蔽部材 2 8は、 プランキング電極アレイ 2 6により偏向された電子ビームを遮蔽する。 電子 ビーム遮蔽部材 2 8を通過した電子ビームは、 第 4多軸電子レンズ 3 6に入射され る。 そして第 4多軸電子レンズ 3 6は、 入射された電子ビームをそれぞれ独立に集 束し、 偏向部 3 8に対する電子ビームの焦点をそれぞれ調整する。 第 4多軸電子レ ンズ 3 6により焦点が調整された電子ビームは、 偏向部 3 8に入射される。
偏向部 3 8に含まれる複数の偏向器は、 偏向制御部 9 2からの指示に基づき、 偏 向部 3 8に入射されたそれぞれの電子ビームを、 ウエノ、 4 4に対して照射すべき位 置にそれぞれ独立に偏向する。 第 5多軸電子レンズ 5 2は、 第 5多軸電子レンズ 5 2を通過するそれぞれの電子ビームのウェハ 4 4に対する焦点を調整する。 そして ゥヱノヽ 4 4に照射すべき断面形状を有するそれぞれの電子ビームは、 ウェハ 4 4に 対して照射すべき所望の位置に照射される。
露光処理中、 ウェハステージ駆動部 4 8は、 ウェハステージ制御部 9 6からの指 示に基づき、 一定方向にウェハステージを移動させるのが好ましい。 そして、 ゥェ ハ 4 4の移動に合わせて、 電子ビームの断面形状をウェハ 4 4に照射すべき形状に 成形し、 ウェハ 4 4に照射すべき電子ビームを通過させるアパーチャを定め、 さら に偏向部 3 8によりそれぞれの電子ビームをウェハ 4 4に対して照射すべき位置に 偏向させることにより、 ウェハ 4 4に所望の回路パターンを露光することができる 図 2は、 本発明の一実施形態に係る成形部材である第 2成形部材 2 2を示す。 図 2 ( a ) は、 第 2成形部材 2 2の上面図を示す。 第 2成形部材 2 2は、 照射された 電子ビームを所望の形状に成形する成形開口部 2 0 4を有する複数のマスク部材 2 0 2と、 マスク部材 2 0 2が固定されるトレィ部材 2 0 0とを備える。
図 2 ( b ) は、 図 2 ( a ) における第 2成形部材 2 2の AA ' 断面図を示す。 ト レイ部材 2 0 0は、 基材 2 0 6と、 基材 2 0 6に設けられ、 成形開口部 2 0 4を通 過した電子ビームが通過する複数の通過開口部 2 0 8とを有する。 マスク部材 2 0 2は、 トレィ部材 2 0 0に設けられた通過開口部 2 0 8に填め込まれるように設け られるのが好ましい。 また、 通過開口部 2 0 8は、 マスク部材 2 0 2が通過開口部 2 0 8に填め込まれる方向に沿って狭まるように形成されることが好ましい。 この とき、 通過開口部 2 0 8力 マスク部材 2 0 2が通過開口部 2 0 8に填め込まれる 方向に対して、 マスク部材 2 0 2が通過開口部 2 0 8に填め込まれる方向に沿って 狭まる角度と、 マスク部材 2 0 2の側面のマスク部材 2 0 2が通過開口部 2 0 8に 填め込まれる方向に対する角度とは、 実質的に等しいことが好ましい。 さらにトレ ィ部材 2 0 0は、 通過開口部 2 0 8に突出するように設けられマスク部材 2 0 2を 系止する系止部 2 1 0を更に有することが好ましい。 また、 マスク部材 2 0 2は、 トレィ部材 2 0 0と略同一平面を形成するように填め込まれてもよく、 また、 マス ク部材 2 0 2力 トレィ部材 2 0 0から突出するように、 あるいはトレィ部材 2 0 0がマスク部材 2 0 2から突出するように填め込まれてもよい。
通過開口部 2 0 8は、 マスク部材 2 0 2が通過開口部 2 0 8に填め込まれる方向 に沿って狭まるように形成することにより、 トレィ部材 2 0 0におけるマスク部材 2 0 2が設けられるべき位置に対して、 マスク部材 2 0 2を精度よく固定すること ができる。 また、 通過開口部 2 0 8内におけるマスク部材 2 0 2のずれを大幅に低 減させることができる。 さらに、 トレィ部材 2 0 0は、 系止部 2 1 0を有すること により、 通過開口部 2 0 8力 マスク部材 2 0 2が通過開口部 2 0 8に填め込まれ る方向に沿って狭まるように形成されない場合であっても容易にマスク部材 2 0 2 を系止することができる。
マスク部材 2 0 2は、 トレイ部材 2 0 0に対して着脱可能に設けられるのが好ま しい。 このときマスク部材 2 0 2及ぴトレィ部材 2 0 0は、 マスク部材 2 0 2とト レイ部材 2 0 0とが接する部位の少なくとも一部において導電性膜を有し、 マスク 部材 2 0 2はトレイ部材 2 0 0に対して、 マスク部材 2 0 2とトレイ部材 2 0 0と が導通するように設けられるのが更に好ましい。 本実施例においてマスク部材 2 0 2及ぴトレィ部材 2 0 0は表面に、 例えば白金などの導電性膜を有し、 マスク部材 2 0 2とトレィ部材 2 0 0とを例えばダイボンディング等を用いて接合することに より、 マスク部材 2 0 2とトレィ部材 2 0 0とが導通するように、 マスク部材 2 0 2をトレィ部材 2 0 0に対して固定する。 さらにトレィ部材 2 0 0は接地されるの が望ましい。 他の例においてマスク部材 2 0 2は、 トレィ部材 2 0 0に対してネジ 等により固定されてもよい。
マスク部材 2 0 2は、 トレィ部材 2 0 0に着脱可能に設けられることにより、 ト レイ部材 2 0 0に設けられたマスク部材 2 0 2を交換することができる。 また、 マ スク部材 2 0 2とトレィ部材 2 0 0とが導通するように、 マスク部材 2 0 2をトレ ィ部材 2 0 0に対して固定することにより、 マスク部材 2 0 2において遮蔽された 電子ビームを効率よく逃がすことができる。
また、 トレィ部材 2 0 0を、 所定の大きさを有するゥヱハを用いて形成し、 また 、 マスク部材 2 0 2を当該所定の大きさより小さい大きさを有するウェハを用いて 形成した場合であっても、 電子ビームを所望の形状に成形する成形部材を形成する ことができる。 例えば、 トレィ部材 2 0 0は、 直径が 3 0 0ミリメートルのシリコ ンウェハを用いて形成されてよく、 また、 マスク部材 2 0 2は、 直径が 2 0 0ミリ メートルのシリコンウェハを用いて形成されてよい。 このとき、 当該シリコンゥェ ハに形成されたマスク部材 2 0 2の良品及ぴ不良品を選択してトレイ部材 2 0 0に 填め込むことができるため、 マスク部材 2 0 2に設けられる開口部の形状が微細な 場合であっても、 成形部材の歩留まりを大幅に向上させることができる。 さらに、 マスク部材 2 0 2を成形部材の大きさより小さいゥヱハを用いて形成することがで きるため、 成形部材の大きさが、 例えば 3 0 0ミリメ一トル以上の大口径になった 場合であっても、 マスク部材 2 0 2を既存の製造装置を用いて形成することができ 、 成形部材の製造コストを大幅に低減させることができる。
図 2 ( c ) に示すようにマスク部材 2 0 2は、 基材 2 0 6の表面に固定されても よい。 このときマスク部材 2 0 2は、 基材 2 0 6において、 電子ビームが照射され る方向に対して略垂直な面に設けられるのが望ましい。 また、 マスク部材 2 0 2は 、 例えばネジゃダイボンディング等により、 基材 2 0 6に対して着脱可能に設けら れるのが好ましい。
図 3は、 第 2成形部材 2 2におけるマスク部材 2 0 2の上面図の一例を示す。 図 3 ( a ) に示すように、 マスク部材 2 0 2は、 図 1において説明した矩形形状を有 する成形開口部 2 0 4である矩形成形開口部 2 0 4 a、 および成形開口部 2 0 4 a と異なる形状を有するプロック成形開口部が設けられる領域である複数のプロック 成形開口部領域 2 1 2を有する。 プロック成形開口部領域 2 1 2の大きさは、 第 1 成形部材 1 4において成形される電子ビームの最大の大きさと実質的に同じ、 又は 当該最大の大きさより小さいことが好ましい。 また、 ブロック成形開口部領域 2 1 2の形状は、 第 1成形部材 1 4において成形された電子ビームの断面形状と同じ形 状、 又は相似形であることが好ましい。
図 3 ( b ) 〜 （e ) は、 ブロック成形開口部領域 2 1 2に設けられる成形開口部 であるブロック成形開口部 2 0 4 bの一例を示す。 図 3 ( b ) およぴ図 3 ( c ) に 示すように、 ブロック成形開口部 2 0 4 bは、 例えばウェハに設けられるトランジ スタと配線とを電気的に接続するためのコンタクトホールや、 配線同士を電気的に 接続するためのスルーホールなどの、 一定の間隔や一定の周期で設けられた穴形状 を露光するための開口部であるのが好ましい。 また、 図 3 ( d ) および図 3 ( e ) に示すように、 ブロック成形開口部 2 0 4 bは、 例えばトランジスタのゲート電極 や配線などの一定の間隔や一定の周期で設けられたライン 'アンド .スペースのパ ターンを露光するための開口部であってもよい。 そして、 第 1成形部材 1 4におい て成形されたそれぞれの電子ビームが、 対応するそれぞれのマスク部材 2 0 2が有 するブロック成形開口部領域 2 1 2の全面に照射されることにより、 当該電子ビー ムが照射されたブロック成形開口部領域 2 1 2に含まれる複数のブロック成形開口 部 2 0 4 bを通過したそれぞれの電子ビームが形成するパターンを一括してウェハ 4 4の所望の領域に照射することができる。
図 4は、 本発明の一実施形態に係る成形部材の製造方法の途中工程であるマスク 部材 2 0 2を形成する工程を示す。 まず、 シリコン層 3 0 2、 シリコン層 3 0 2上 に設けられた酸化シリコン層 304、 及び酸化シリコン層 304上に設けられたシ リコン層 306を有する基板 300を用意する。 本実施例において基板 300は、 SO I (S i l i c o n On I n s u l a t o r) ウェハである。 そしてシリ コン層 306上に酸化シリコン層 308を、 例えば CVD (Ch emi c a l V a p o r De p o s i t i o n ： 化学気層成長） 法により堆積させる。 次い で、 酸ィヒシリコン層 308及ぴシリコン層 302に窒化シリコン層 310を、 例え ば CVD法により堆積させる。
図 4 (b) は、 窒化シリコン層 310 a及びシリコン層 302に開口部を形成す る工程を示す。 まず、 窒化シリコン層 310 aにフォトレジスト塗布し、 露光及び 現像処理を行うことにより窒化シリコン層 310 aに所定のパターンを有するレジ ストマスクを形成する。 当該所定のパターンは、 成形開口部 204が設けられる領 域に開口部を形成するパターンであることが好ましい。 また、 当該所定のパターン は、 後述する基板 300を切削する工程において、 基板 300を切削する領域に開 口部を形成するパターンを更に有することが好ましい。 次いで、 形成されたレジス トマスクをマスクとして、 窒化シリコン層 310 aを例えばドライエッチングによ りエッチングする。 そして、 当該レジストマスクを除去した後、 エッチングされた 窒化シリコン層 310 aをマスクとして、 シリコン層 302をエッチングすること により、 シリコン層 302における基板 300に成形開口部が設けられる領域に開 口部を形成し、 また、 シリコン層 302に基板 300を切削するための開口部であ る切削開口部 314を形成する。 このときシリコン層 302は、 例えば水酸ィ匕カリ ゥム水溶液 (KOH) を用いて、 異方的にウエットエッチングされるのが好ましい 。 また、 シリコン層 302が異方性エッチングされた面が、 シリコン層 302と酸 化シリコン層 304とが接する面に対する角度は、 図 2を参照してトレィ部材 20 0に設けられた通過開口部 208の側面の角度と実質的に等しくなるように、 シリ コン層 302エッチングするのが好ましい。 次いで窒化シリコン層 310を除去す る。
図 4 (c) は、 成形開口部 204を形成する工程を示す。 まず、 酸ィ匕シリコン層 3 0 8にレジストを塗布し、 露光及び現像処理を行うことによりレジストマスク 3 1 2を形成する。 次いでレジストマスク 3 1 2をマスクとして酸化シリコン層 3 0 8を、 例えばドライエッチングによりエッチングする。 そしてシリコン層 3 0 6を 、 例えばドライエッチングによりエッチングすることにより成形開口部 2 0 4を形 成する。 このとき、 酸ィ匕シリコン層 3 0 8をエッチングした後、 レジストマスク 3 1 2を除去し、 エッチングされた酸化シリコン層 3 0 8をマスクとしてシリコン層 3 0 6をエッチングしてもよい。
続いて、 図 4 ( d ) に示すように、 レジストマスク 3 1 2、 酸ィ匕シリコン層 3 0 8及ぴ露出している酸ィ匕シリコン層 3 0 4を除去する。 そして、 基板 3 0 0に設け られた切削開口部 3 1 4において基板 3 0 0を切削することにより、 マスク部材 2 0 2の基体となる複数の部材を得る。 そして当該部材に、 例えばスパッタリング法 を用いて、 例えば白金などの酸ィ匕されにくい金属材料を堆積させ、 金属保護膜 3 1 6を形成することにより、 マスク部材 2 0 2を得る。 当該金属材料は、 非磁性で且 つ高融点の貴金属であることが好ましい。 また、 金属保護膜 3 1 6は、 当該部材の 表面において少なくとも電子ビームが照射される部位、 又は電子ビームが通過する 面に形成されるのが好ましく、 また、 当該部材の全面に形成されるのが更に好まし い。
図 5は、 トレィ部材 2 0 0を形成する工程の一例を示す。 まず、 シリコン層 4 0 2、 シリコン層 4 0 2上に設けられた酸化シリコン層 4 0 4、 及ぴ酸化シリコン層 4 0 4上に設けられたシリコン層 4 0 6を有する基板 4 0 0を用意する。 本実施例 において基板 4 0 0は、 S O Iウェハである。 そして図 5 ( a ) に示すように、 シ リコン層 4 0 2上に酸ィヒシリコン層 4 0 8を例えば C V D法により堆積させる。 次 いでシリコン層 4 0 6及び酸^ (匕シリコン層 4 0 8上に窒化シリコン層 4 1 0を、 例 えば C VD法により堆積させる。
図 5 ( b )、 図 5 ( c ) 及ぴ図 5 ( d ) は、 シリコン層 4 0 2及びシリコン層 4 0 6に開口部を形成することにより、 通過開口部 2 0 8を形成する工程を示す。 まず 、 窒化シリコン層 4 1 0 bにフォトレジストを塗布し、 露光及び現像処理を行うこ とによりレジストマスクを形成する。 次いで当該レジストマスクをマスクとして窒 ィ匕シリコン層 4 1 0 bを、 例えばドライエッチングによりエッチングする。 そして 、 当該レジストマスクを除去した後、 エッチングされた窒化シリコン層 4 1 0 bを マスクとしてシリコン層 4 0 6をエッチングすることにより開口部 4 2 0を形成す る。 このときシリコン層 4 0 6は、 例えば水酸化カリウム水溶液 (KOH) を用い て、 異方的にウエットエッチングされるのが好ましい。 また、 シリコン層 4 0 6が 異方性エッチングされた面の、 シリコン層 4 0 6と酸ィ匕シリコン層 4 0 4とが接す る面に対する角度は、 図 4 ( b ) に示すシリコン層 3 0 2に開口部を形成する工程 において形成された切削開口部 3 1 4の、 シリコン層 3 0 2と酸ィ匕シリコン層 3 0 4とが接する面に対する角度と実質的に等しいことが好ましい。
図 5 ( c ) に示すように窒化シリコン層 4 1 0を除去する。 そして、 酸化シリコ ン層 4 0 8にフォトレジストを塗布し、 露光及ぴ現像処理を行うことによりレジス トマスク 4 1 2を形成する。 次いでレジストマスク 4 1 2をマスクとして酸化シリ コン層 4 0 8を、 例えばドライエッチングによりエッチングする。 そして、 シリコ ン層 4 0 2を、 例えばドライエッチングによりエッチングすることにより開口部 4 2 2を形成する。 このとき、 酸ィ匕シリコン層 4 0 8をエッチングした後、 レジスト マスク 4 1 2を除去し、 エッチングされた酸化シリコン層 4 0 8をマスクとしてシ リコン層 4 0 2をエッチングしてもよい。 また、 開口部 4 2 2の開口径は、 開口部
4 2 0の開口径より小さいことが好ましい。 続いて図 5 ( d ) に示すように、 レジ ストマスク 4 1 2、 酸化シリコン層 4 0 8、 及び露出した酸化シリコン層 4 0 4を 除去することにより、 通過開口部 2 0 8及び系止部 2 1 0を形成する。 そして、 図
5 ( e ) に示すように、 例えばスパッタリング法を用いて、 例えば白金などの酸ィ匕 されにくい金属材料を堆積させ、 金属保護膜 4 1 6を形成することにより、 トレイ 部材 2 0 0を得る。
図 6は、 トレィ部材 2 0 0を形成する工程の他の例を示す。 図 5 ( a ) 〜 （d ) を同様の工程により、 シリコン層 5 0 2、 シリコン層 5 0 2上に設けられた酸ィ匕シ リコン層 5 0 4、 及び酸化シリコン層 5 0 4上に設けられたシリコン層 5 0 6を有 する基板 5 0 0を加工する。 このとき図 5 ( b ) に示す窒化シリコン層 4 1 0 bを エッチングする工程において、 窒化シリコン層 4 1 0 bに形成されたレジストマス クが有するパターンと、 略反転したパターンを有するレジストマスクを用いてシリ コン層上に形成された窒ィ匕シリコン層 （図示せず） をエッチングし、 さらにエッチ ングされた当該窒化シリコン層をマスクとしてシリコン層 5 0 6をエッチングする のが好ましい。
続いて、 図 6 ( b ) に示すように、 図 6 ( a ) において加工されたシリコン基板 5 0 0に、 後述する電錶により導電性膜を形成する工程において、 電铸の下地膜と なる電鏡下地膜 5 0 8を形成する。 電铸下地膜 5 0 8は、 例えば銅などの導電性を 有する材料を用いて、 例えばスパッタリング法などを用いて堆積するのが好ましい 。 そして、 電铸下地膜 5 0 8を電極として、 例えばニッケルなどの導電性膜 5 1 0 を電铸により形成する。 また、 導電性膜 5 1 0を十分な厚さに形成した後、 導電性 膜 5 1 0の表面を平坦化する工程を更に備えることが好ましい。 そして、 加工され たシリコン基板 5 0 0及ぴ電鎵下地膜 5 0 8を除去し、 トレイ部材 2 0 0を形成す るための型となる形状を有する導電†生膜 5 1 0を得る。
続いて、 図 6 ( c ) に示すように、 導電性膜 5 1 0上に、 例えば銅などの電铸下 地膜 5 1 2を形成する。 そして、 電鎳下地膜 5 1 2を電極として、 例えば白金など の酸ィ匕されにくい導電性膜 5 1 4を電鍚により形成する。 さらに、 形成された導電 性膜 5 1 4の表面を平坦ィヒするのが好ましい。 そして、 導電性膜 5 1 0及ぴ電錶下 地膜 5 1 2を除去し、 さらに、 図 6 ( d ) に示すように、 通過開口部 2 0 8及ぴ系 止部 2 1 0を形成することにより、 トレィ部材 2 0 0を得る。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実 施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改 良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的 範囲に含まれ得ることが、 請求の範囲の記載から明らかである。 産業上の利用可能性 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複数の電子ビームを露光回 数の多いパターンの形状に成形するのに好適な電子ビーム成形部材ぉょぴ当該 電子ビーム成形部材を備えた電子ビーム露光装置を提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 電子ビームの断面形状を所望の形状に成形する成形部材であって、
基材と、
前記基材に固定され、 前記電子ビームを成形する成形開口部を有するマスク部材 と、
前記基材に設けられ、 前記成形開口部を通過した前記電子ビームが通過する通過 開口部と
を備えたことを特徴とする成形部材。
2 . 前記マスク部材は、 前記通過開口部に填め込まれたことを特徴とする請求項 1記載の成形部材。
3 . 前記基材は、 前記通過開口部に突出するように設けられ前記マスク部材を系 止する系止部を有することを特徴とする請求項 2記載の成形部材。
4 . 前記通過開口部は、 前記マスク部材が填め込まれる方向に沿って狭まるよう に形成されたことを特徴とする請求項 2記載の成形部材。
5 . 前記マスク部材は、 前記基材に対して着脱可能に設けられたことを特徴とす る請求項 1記載の成形部材。
6 . 前記マスク部材と前記基材とが導通するように、 前記マスク部材は前記基材 に固定されたことを特徴とする請求項 1記載の成形部材。
7 . 前記基材は、 前記マスク部材を形成する材料より熱伝導率の高い材料により 形成されたことを特徵とする請求項 1記載の成形部材。
8 . 前記基材は、 複数の前記通過開口部を有し、 前記マスク部材は、 前記通過開 口部毎に設けられたことを特徴とする請求項 1記載の成形部材。
9 . 電子ビームによりウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって 前記電子ビームを発生する電子ビーム発生部と、
前記電子ビームの断面形状を成形する成形部材と を備え、
前記成形部材は、
基材と、
前記基材に固定され、 前記電子ビームを成形する成形開口部を有するマスク部材 と、
前記基材における前記マスク部材が固定された領域において、 前記成形開口部を 通過した前記電子ビームが通過する通過開口部と
を有することを特徴とする電子ビーム露光装置。
1 0 . 前記電子ビーム発生部は、 複数の前記電子ビームを発生し、
前記通過開口部及び前記マスク部材は、 前記電子ビーム毎に前記基材に設けられ たことを特徴とする請求項 9記載の電子ビーム露光装置。
1 1 . 電子ビームの断面形状を所望の形状に成形する成形部材の製造方法であつ て、
■ 前記電子ビームを成形する成形開口部を有するマスク部材を形成する工程と、 前記マスク部材において成形された電子ビームを通過させる通過開口部を有する 基材を形成する工程と、
前記マスク部材を、 前記基材に固定する工程と
を備えたことを特徴とする成形部材の製造方法。
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