JP3790872B2 - Charged particle beam transfer mask - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線やイオンビーム等の荷電粒子線に対して感応するターゲット（例えば、感応基板）に所定のパターンを転写するためのマスク（マスク及びレチクルを含む広義のマスク）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路技術の進展は目ざましく、半導体素子の微細化、高集積化の傾向も著しい。半導体ウェハに集積回路パターンを焼き付けるためのリソグラフィー装置としては、これまで光を用いた所謂光ステッパー装置が一般的であった。
【０００３】
しかし、回路パターンの微細化が進むにつれて光の解像限界が懸念され、電子線、イオンビーム、Ｘ線等を用いたリソグラフィー装置の研究、開発が近年盛んに行われている。
これらの中でも、特に電子線が最も現実的であると考えられ、種々の方式が提案、開発されている。従来から電子線露光装置はパターン創生能力を有する唯一の装置であり、マスクやレチクルのパターン描画に用いられてきた。
【０００４】
しかし、従来の電子線露光装置は、前記光ステッパーのようなマスクによる転写方式ではなく、パターンの一つ々を感応基板に描画する方式であるため、露光時間が長く、デバイス生産コストの観点から量産用ウェハの露光には用いられなかった。
そこで、所定パターンを有するマスクに電子線を照射し、その照射範囲にあるパターンを一対の投影レンズによりウェハに縮小転写する荷電粒子線縮小転写装置が提案されている。
【０００５】
また、所定パターンを有する前記マスクとしては、例えば図７（ａ）、（ｂ）に示すものが提案されている。
図７（ａ）のマスク２１は、シリコン製のマスク基板２２に透過孔（開口）２３が設けられたものであり、マスク基板２２は電子線を吸収するのに十分な厚さ（例えば５０μｍ）にて形成される。
【０００６】
マスク２１に照射された電子線は透過孔２３のみを透過し、その透過した電子線ＥＢを一対の投影レンズ２４ａ、２４ｂにて感応基板（例えば、レジストを塗布したシリコンウェハ）２５のレジスト面に集束させると、感応基板２５に透過孔２３の形状に対応したパターンが転写される。
また、図７（ｂ）のマスク１００は、シリコン製のマスク基板２０の表面に散乱体３０のパターンを形成したものであり、マスク基板２０は電子線が透過しやすい厚さまで薄膜化されている（薄膜化された基板はメンブレンとよばれる）。
【０００７】
このマスク１００に電子線を照射すると、メンブレン２０のみを通過した電子線ＥＢ１（図に実線で示す）よりも散乱体３０を通過した電子線ＥＢ２（図に一点鎖線で示す）の方が前方散乱の程度が大きくなる。
従って、投影レンズ５による電子線のクロスオーバ像ＣＯの近傍にアパーチャ７を設置すれば、感応基板１１０上で電子線ＥＢ１、ＥＢ２の散乱の程度に応じたコントラストが得られる。
【０００８】
図７（ａ）のように基板に透過孔（開口）パターンが形成されたものをステンシルマスクと呼び、図７（ｂ）のように透過孔（開口）が存在せす、メンブレン上に散乱体パターンが形成されたものを散乱透過マスクと呼ぶ。
ステンシルマスクは、▲１▼透過孔（開口）を環状につなげたドーナッツ状パターンの形成が不可能である、▲２▼電子線の殆どを厚いマスク基板２２で吸収するため、大量の熱がマスクに発生してマスクの大きな熱変形（パターン歪み）を引き起こす、等の問題点を有する。
【０００９】
これに対して散乱透過マスクは、かかるステンシルマスクが有する間題点を解決するものと期侍されている。
即ち、散乱透過マスクでは、メンブレン２０により散乱体３０、３０ａを支持できるので、図５（ａ）のＡ部に示すように、散乱体３０ａが島状に孤立するドーナッツ状パターンの形成が可能である。
【００１０】
また、散乱体３０、３０ａで完全に電子線を遮る必要がなく、従って散乱透過マスク部分で阻止される電子線の量が少ないため、散乱透過マスクにおける電子線照射による発熱がステンシルマスクと比較すると抑制される。
なお、前述したように、前記ステンシルマスクは、電子線の殆どを基板２２の非透過孔（非開口）部分により吸収すべく、基板２２の厚さを大きくしているので、大量の熱がマスクに発生してマスクの大きな熱変形（パターン歪み）を引き起こす。
【００１１】
そこで、ステンシルマスクにおいても、電子線が照射される基板部分の厚さを薄くしてメンブレンとし、かかるメンブレンに開孔（開口）パターンを形成した散乱ステンシルマスクとすれば、前記間題点▲２▼を解決することができる。
各マスクに用いるメンブレンの材料としては、例えばＳｉ₃Ｎ₄、Ｂｅ、Ｃ（ダイアモンド）、ＳｉＣ、Ａｌ₂０₃、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＯ₂等が、また散乱透過マスクに用いる散乱体の材料としては、例えばタングステン、Ａｕ等が検討されている。
【００１２】
しかしながら、Ｂｅはその酸化物が毒性を有するという欠点があり、またＳｉ₃Ｎ₄、Ｃ（ダイアモンド）、ＳｉＣ、Ａ１₂０₃、Ａｌ、Ｓｉ、ＳｉＯ₂等では、電子線の平均自由行程が比較的短いため、電子線に対する透過率が低いという欠点がある。
散乱透過マスクの上述した転写原理から明らかなように、感応基板１１０に投影されるパターン像のコントラストを高めて高精度の露光を行うためには、散乱体３０、３０ａにおける荷電粒子線の吸収や散乱を増大し、またメンブレン２０における荷電粒子線の吸収や散乱を低減することが好ましい。
【００１３】
また、散乱ステンシルマスクにおいては、パターン歪みを引き起こすメンブレンにおける荷電粒子線の吸収を低減することが好ましい。
ところが、上述したメンブレンの材料は、いずれもアモルファス材料や金属であるため、相当に薄くしないと荷電粒子線の吸収や散乱を十分に抑えられない。
そこで、例えば散乱透過マスクでは、メンブレン２０の厚さを１０ｎｍ程度に薄く設定することが検討されたが、散乱体３０、３０ａで吸収されるエネルギーによりメンブレンの温度が上昇してマスクに歪み（パターン歪み）が発生し、転写精度が劣化するおそれがあった。
【００１４】
特に、図５（ａ）のＡ部に示すように、散乱体３０ａが島状に孤立する部分では、散乱体３０ａの熱が逃げにくく温度上昇が激しいと考えられる。また、メンブレン２０を薄くしすぎると強度が大きく低下するので、メンブレン２０による散乱体３０、３０ａの支持ができなくなる。
即ち、メンブレンにおける荷電粒子線の吸収や散乱を抑えて、しかもメンブレンの温度上昇に伴うパターン歪みによる転写精度の劣化を防止するためには、メンブレンの厚さを薄くすると共に、この薄くしたメンブレンを熱的及び強度的に保持する構造が必要となる。
【００１５】
そこで、散乱透過マスクまたは散乱ステンシルマスクとしては、「感応基板に転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分され、前記境界領域に対応する部分に格子状の支柱が設けられたマスク（メンブレンを熱的及び強度的に保持する構造を有するマスク）」が使用されている。
【００１６】
例えば、図５，６に示すように、電子線縮小転写装置用の散乱透過マスク１００としては、ウェハに転写すべきパターンをそれぞれ備えた多数の小領域１００ａが境界領域（パターンが存在しない領域）１００ｂにより格子状に区分され、境界領域に対応する部分に格子状の支柱Ｘが設けられたものが使用されている。
【００１７】
図５、６のマスク１００は、電子線を透過させるメンブレン２０の上面のうち、前記多数の小領域１００ａのそれぞれに電子線の散乱体３０ａが形成され、またメンブレン２０の下面のうち、前記格子状の境界領域１００ｂに対応する部分に格子状の支柱Ｘが設けられている。
マスクの小領域１００ａに形成されたパターン（一例）の平面図を図５（ａ）に、マスクの小領域１００ａ〜ウェハ１１０問における配置図を図５（ｂ）に、マスクの格子状の支柱Ｘを示す部分斜視図（一部断面）を図５（ｃ）に、それぞれ示す。
【００１８】
マスクの小領域１００ａに一括して電子線を照射すると、図５（ｂ）に示すように、メンブレン２０のみを通過した電子線ＥＢ１（図に実線で示す）よりも、散乱体３０ａを通過した電子線ＥＢ２（図に一点鎖線で示す）の前方散乱の程度が大きくなる。
電子線縮小転写装置（一例）には、マスク１００の原図パターンを感応基板（ウェハ）１１０に縮小投影するための一対の投影レンズ５、６と、投影レンズ５によるクロスオーバーＣＯの近傍を通る電子線のみを通過させる開口７ａを備えた散乱アパーチャー７とが設けられている。
【００１９】
上述したメンブレン２０及び散乱体３０ａにおける電子線散乱の相違により、メンブレン２０のみを通過した電子線ＥＢ１よりも散乱体３０ａを通過した電子線ＥＢ２の方が散乱アパーチャー７により遮られる割合が大きい。そのため、感応基板１１０上のレジストが散乱体３０ａ同士の隙間である電子線透過領域２０ａ（図５（ａ）の白抜き部分）に応じたパターンにて露光される。
【００２０】
図６は、「感応基板に転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分され、前記境界領域に対応する部分に格子状の支柱が設けられたマスク（メンブレンを熱的及び強度的に保持する構造を有するマスク）」の一例である散乱透過マスク１００を用いて各小領域１００ａのパターンをウェハ１１０に転写する様子を模式的に示したものである（散乱ステンシルマスクを用いた場合も同様に転写が行われる）。
【００２１】
各小領域１００ａは、ウェハ１１０の１チップ（１チップの半導体）分の領域１１０ａに転写すべきパターンを分割した部分パターンをそれぞれ備えている。ウェハ１１０の外観形状は、図６（ｂ）に示した通りであり、図６（ｂ）ではウェハ１１０の一部（図６（ｂ）のＶａ部）を拡大して示している。
図６において、電子線光学系の光軸ＡＸと平行にｚ軸をとり、小領域１００ａの並び方向と平行にｘ軸、ｙ軸をとる。そして、矢印Ｆｍ，Ｆｗで示すようにマスク１００及びウェハ１１０をｘ軸方向へ互いに逆向きに連続移動させながら、電子線をｙ軸方向にステップ的に走査して一列の小領域１００ａのパターンを順次転写し、その列のパターン転写が終了した後はｘ軸方向に隣接する次の小領域１００ａの列を電子線で走査し、以降同様にして小領域１００ａ毎に転写を繰り返す。
【００２２】
このときの小領域１００ａの走査順序及びウェハ１１０への転写順序は、それぞれ矢印Ａ_m、Ａ_wで示すとおりである。
なお、マスク１００とウェハ１１０の連続移動方向が逆なのは、一対の投影レンズによりマスク１００とウェハ１１０とでｘ軸、ｙ軸方向がそれぞれ反転するためである。
【００２３】
マスク１００からウェハ１１０へのパターン縮小率が１／Ｍの場合には、マスク１００とウェハ１１０の連続移動速度の比は略Ｍ：１とする。例えば、パターン縮小率が１／４のときは、マスク１００の移動速度をウェハ１１０の移動速度の略４倍に設定する。
このような設定により、マスク１００とウェハ１１０とのｘ軸方向の位置関係が一定に保たれる。ＣＯは光学系によるクロスオーバである。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
「感応基板に転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分され、前記境界領域に対応する部分に格子状の支柱が設けられたマスク（２次元格子マスク）」を荷電粒子線縮小転写装置用のマスクとして使用する場合には、連続スキャン露光ができない（即ち、露光の制御が煩雑となる）という間題点があった。
【００２６】
また、前記格子状の支柱を設けたマスクは、ウェハに転写すべきパターンをそれぞれ備えた多数の小領域が境界領域により格子状に区分された構造であるため、マスク上をパターン形成に関与しない境界領域が占める割合が大きいという問題点があった。
【００２７】
即ち、マスク上をパターン形成に関与しない境界領域が占める割合が大きいマスク（散乱透過マスクまたは散乱ステンシルマスク）の場合、例えば、長さ１ｍｍの小領域（パターンを備えた領域）１００ａと、長さ０．３ｍｍの境界領域（パタ一ンのない領域）１００ｂを設けたマスクの場合には、４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクが８インチウェハで作製できないという問題点があった。
【００２８】
また、マスク（散乱透過マスクまたは散乱ステンシルマスク）を構成する従来のメンブレン材料（アモルファス材料や金属）は、電子線透過率が低いため、厚さをかなりうすくしないと所定の透過率が得られないという間題点があった。
そして、前記アモルファス材料（例えば、Ｓｉ₃Ｎ₄、Ａｌ₂０₃、ＳｉＯ₂）では、熱伝導率が悪く、メンブレンが熱変形しやすい（特に、厚さがうすい場合）という間題点があった。
【００２９】
さらに、前記散乱透過マスクを構成する従来の散乱体材料（例えば、金、タングステン）は、高精度な加工（パターン形成）が可能な程度に厚さを小さくすると、電子線のエネルギー損失による温度上昇が大きくなり、メンブレンの熱変形（パターン歪み）の原因となるという問題点があった。
【００３０】
また、２次元状の格子をメンブレン面に対してほぼ垂直に形成するのが困難であるという問題点があった。さらに、２次元状に格子を設けるとマスク上の各主視野の面積が必要以上に大きくなるため、特にマスク位置における主視野の長手方向寸法が大きくなり、収差を小さくすることが困難であるという問題点があった。
【００３１】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、
▲１▼連続スキャン露光可能、▲２▼メンブレンが熱的、強度的に十分保持される、▲３▼マスク上をパターン形成に関与しない境界領域が占める割合を低減して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスクとすることができる、▲４▼８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる、▲５▼メンブレンの荷電粒子線透過率や熱伝導率がよい、▲６▼散乱体における荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい、▲７▼マスク上の主視野上をパターン形成に関与しない境界領域が占める割合を低減するとともに、主視野の長手方向の寸法が小さくなるために電子光学系の収差を低減することができる、▲８▼メンブレン面に対してほぼ垂直な支柱を形成できる、
という効果のいずれか、或いはすべてを奏する荷電粒子線転写用のマスクを提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は第一に「ターゲットに転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクであり、前記境界領域に対応する部分に支柱が設けられた荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
前記支柱のうちシリコン単結晶により前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に形成されてなる支柱は一方向のみに配列されることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク（請求項１）」を提供する。
【００３３】
また、本発明は第二に「荷電粒子線を透過させるメンブレン上で、ターゲットに転写すべきパターンをそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクであり、前記多数の小領域のそれぞれに荷電粒子線の散乱体または吸収体が形成され、また前記境界領域に対応する部分に支柱が設けられた荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
前記支柱のうちシリコン単結晶により前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に形成されてなる支柱は一方向のみに配列されることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク（請求項２）」を提供する。
【００３４】
また、本発明は第三に「前記散乱体は、原子番号１４〜４７の金属元素により構成されることを特徴とする請求項２記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項３）」を提供する。
【００３５】
また、本発明は第四に「ターゲットに転写すべき開口パターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記開口パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクであり、前記境界領域に対応する部分に支柱が設けられた荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
前記支柱のうちシリコン単結晶により前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に形成されてなる支柱は一方向のみに配列されることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク（請求項４）」を提供する。
【００３６】
また、本発明は第五に「前記支柱は、（１１０）シリコン単結晶面に対する異方性エッチングにより形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項５）」を提供する。
【００３７】
また、本発明は第六に「ターゲットに転写すべきパターンを有する前記メンブレンは、（１１０）シリコン単結晶面上にエピタキシャルに、或いは熱拡散により形成されてなるＢドープのシリコン単結晶により構成されることを特徴とする請求項５記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項６）」を提供する。
【００３８】
また、本発明は第七に、「前記支柱の長さを半導体チップの短辺の２倍または１倍とし、或いは２倍または１倍よりもやや大きい値とし、かつ前記支柱の配列間隔を２ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項７）」を提供する。
【００３９】
また、本発明は第八に「前記境界領域は、前記メンブレン上の形成された前記支柱と同一方向にのみ形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。（請求項８）」を提供する。
【００４０】
また、本発明は第九に「ターゲットに転写すべきパターンをメンブレン上に有するマスクであり、該パターンが複数列の主視野領域に分割され、さらに各主視野領域が複数の小領域を備えている荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
互いに隣り合う２つの主視野領域の間にはパターンが存在しない境界領域が設けられ、前記境界領域に対応する部分にはシリコン単結晶製の支柱が前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に設けらることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク（請求項９）」を提供する。
【００４１】
また、本発明は第十に「前記支柱は、（１１０）シリコン単結晶面に対する異方性エッチングにより形成されてなることを特徴とする請求項９記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項１０）」を提供する。
また、本発明は第十一に「ターゲットに転写すべきパターンを有する前記メンブレンは（１１０）シリコン単結晶面上にエピタキシャルに、或いは熱拡散により形成されてなるＢドープのシリコン単結晶により構成されることを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項１１）」を提供する。
【００４２】
また、本発明は第十二に「前記支柱は各列内の配置間隔を２ｍｍ以上として、前記主視野領域と同じ長さに、或いは略同じ長さに設けられていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項１２）」を提供する。
【００４３】
また、本発明は第十三に「前記主視野領域内の各小領域の間にパターンが存在しない境界領域を設けたことを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項１３）」を提供する。
【００４４】
また、本発明は第十四に「前記支柱の高さを２ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク（請求項１４）」を提供する。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜４を参照して本発明による実施の形態について説明する。本発明（請求項１〜７）にかかる荷電粒子線縮小転写用マスクは、ターゲット（例えば、感応基板）１１０に転写すべきパターンをメンブレン２上にそれぞれ備えた多数の小領域１０ａが前記パターンが存在しない境界領域１０ｂにより区分されたマスク１０であり、前記境界領域１０ｂに対応する部分に１次元配列の支柱Ｈが設けられている。したがって、
▲１▼ 支柱Ｈが一方向（例えば、図２のｘ方向）のみに配列されているので、支柱が配列されていない方向（例えば、図２のｙ方向）に対しては、支柱が設けられないために境界領域の幅を従来より小さく、例えば、約１／３に低減することができる。その結果、マスク上のパターンが存在しない領域を小さくすることができることにより、主視野の長手方向（図２のｙ方向）の寸法を小さくすることができて収差を小さく抑えることができる。また、小領域１０ａをさらに小さな領域毎にパターン転写を行う場合には、連続スキャン露光が可能となる。
▲２▼ 前記支柱Ｈがシリコン単結晶により形成されるので、マスクの小領域１０ａが熱的、強度的に十分に保持される。
▲３▼ 前記支柱Ｈが前記メンブレン２の面に対して垂直または略垂直に形成されてなるので、マスク１０上をパターン形成に関与しない境界領域１０ｂが占める割合を低滅して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスク１０とすることができる。
【００４６】
なお、両端固定の梁（本願発明の支柱Ｈに相当）構造における梁の撓み量δmaxは、次式により表すことができる。
【数１】
δmax＝５Ｗ×Ｌ⁴／（３８４Ｅ×Ｉ）
ここで、Ｗ＝2330×0.807×ｈ×ｂ
【数２】
Ｉ＝ｂ×ｈ³／１２
Ｅ＝6.39×10¹⁰Ｎ／ｍ²（梁材料（Si単結晶）のヤング率）
Ｌ：梁の長さ（長辺）
ｂ：梁の長さ（短辺、幅）
ｈ：梁の高さ
【数３】
δmax＝9.2×10^-12×Ｌ⁴×ｈ³となる
ここで、ｈ＝２ｍｍ（2×10^-3ｍ）とすると、
【数４】
δmax＝1.15×10^-3×Ｌ⁴となる
従って、Ｌ＝73ｍｍ（7.3×10^-2ｍ、４ＧＤＲＡＭ半導体チップの短辺の略４倍の長さ）のときには
【数５】
δmax＝0.084μｍ
となり、投影光学系の焦点深度が０．１μｍ程度であっても問題とならない。さらに、ＬがＬ＝100ｍｍ（1×10^-1ｍ）という大きな値のときでも
【数６】
δmax＝1.15×10^-7ｍ＝0.115μｍ
という小さな撓み量となる。また、Ｌが４０ｍｍ以下の場合や、投影光学系の焦点深度が０．１μｍ以上ある場合には、支柱の高さは２ｍｍより小さくても良い。
【００４７】
なお、上述した式で梁の高さｈが増大すると、δmaxさらに減少する。従って、請求項１７にかかる荷電粒子線縮小転写用マスクのように、支柱（梁）Ｈの高さを２ｍｍ以上にすると、支柱Ｈ（梁）の撓み量が小さくなる（0.1μｍ程度以下）ので、該支柱Ｈによりメンブレン２が熱的、強度的に十分に保持される。
【００４８】
本発明にかかる荷電粒子線転写用マスク（請求項２に対応する）は、荷電粒子線を透過させるメンブレン上で、ターゲットに転写すべきパターンをそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクであり、前記多数の小領域のそれぞれに荷電粒子線の散乱体または吸収体が形成された荷電粒子線転写用のマスクである。
【００４９】
本発明にかかる荷電粒子線転写用マスクの前記散乱体３ａは原子番号１４〜４７の金属元素により構成されることが好ましい（請求項３）。
かかる構成にすることにより、前記散乱体３ａの厚さを２００ｎｍ（原子番号４７のＡｇの場合）〜１μｍ（原子番号１４のＴｉの場合）程度という、温度上昇が問題となるほど薄くはなく（荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい）、かつ高精度な加工が困難となるほど厚くはない散乱体とすることができる。
【００５０】
また、本発明にかかる荷電粒子線転写用マスク（請求項４に対応する）は、ターゲットに転写すべき開口パターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記開口パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクである。
【００５１】
本発明にかかる荷電粒子線転写用マスクの前記支柱Ｈは、前記メンブレン２の面に対して垂直または略垂直に高さ方向を有するようにするために、（１１０）シリコン単結晶面Ｆに対する異方性エッチングにより形成されてなることが好ましい（請求項５）。
本発明にかかる荷電粒子線縮小転写用マスクの前記メンブレン２は、（１１０）シリコン単結晶面Ｆ上にエピタキシャルに、或いは熱拡散により形成されてなるＢドープのシリコン単結晶により構成されることが好ましい（請求項６）。
【００５２】
かかる構成にすることにより、本発明にかかる荷電粒子線転写用マスクを製造する際のエッチングによるメンブレン２形成時のエッチングストッパーとすることができる。
また、メンブレン２の荷電粒子線透過率や熱伝導率が前記従来のメンブレン材料を用いた場合よりもよくなる。メンブレン２の厚さを例えば５０ｎｍ程度の比較的大きな値としても所望の透過率が得られるので、厚さを従来のメンブレン材料（例えば、１０ｎｍ程度）よりも大きくして、耐熱変形性及び強度を増大することができる。
【００５３】
本発明にかかる荷電粒子線転写用マスクの前記支柱Ｈの長さＬ（例えば、図２のｙ方向）を半導体チップの短辺Ｌd’の２倍または１倍、或いは２倍または１倍よりもやや大きい長さとし、かつ前記支柱Ｈの配列間隔ｐを２ｍｍ以上とすることが好ましい（請求項７）。
かかる構成にすることにより、例えば８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる。
【００５４】
例えば、支柱の幅ｂを0.3ｍｍとした場合、１８×３６ｍｍ²の４ＧＤＲＡＭパターンの４倍マスクパターンは、短辺＝18×4＋1＝73ｍｍ、長辺＝36×4(2＋0.3)／2＝165.6ｍｍとなり、８インチウェハにおさまるので、８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップの４倍拡大マスクとして作製できる。
ここで、短辺の「＋１」の項は、ターゲット（感応基板）１１０に転写すべきパターンを備えた前記小領域（メンブレン２上）１０ａの両端部が実際には、図２（ａ）のＣ−Ｃ’断面図である図２（ｂ）に示すような角度５５゜を有する形状に形成（エッチング）されるため、この両端部分の長さ（1mm）を追加したものである。
【００５５】
また、長辺の「(2＋0.3)／2」の項は、前記小領域１０ａの幅（前記支柱Ｈの配列間隔ｐの２ｍｍに等しい）に対する、前記小領域１０ａの幅（２ｍｍ）及び前記支柱Ｈの幅ｂ（0.3ｍｍ、境界領域の幅に相当）の和の比率を示す。
【００５６】
以上説明した本発明（請求項１〜７）の荷電粒子線転写用マスクは、
▲１▼メンブレン２が熱的、強度的に十分に保持される、▲２▼マスク１０上をパターン形成に関与しない境界領域１０ｂが占める割合を低減して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスク１０とすることができる、▲３▼８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる、▲４▼メンブレン２の荷電粒子線透過率や熱伝導率がよい、▲５▼散乱体３ａにおける荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい、▲６▼マスク上の主視野上をパターン形成に関与しない境界領域が占める割合を低減するとともに、主視野の長手方向の寸法が小さくなるために電子光学系の収差を低減することができる、
という効果のいずれか、或いはすべてを奏する。
【００５７】
特に、請求項８にかかる荷電粒子線縮小転写用マスクのように、境界領域１０ｂおよび支柱Ｈが一方向（例えば、図２のｘ方向）のみに配列されているので、マスク１０上をパターン形成に関与しない境界領域１０ｂが占める割合がより低減されるとともに、境界領域、支柱が配列されていない方向（例えば、図２のｙ方向）に対しては、連続スキャン露光（Ｂm、Ｂw）が可能である（図２参照）。
【００５８】
次に、請求項９〜１３にかかる荷電粒子線転写用マスクは、ターゲット（例えば、感応基板）１１０に転写すべきパターンをメンブレン２上に有するマスク１０’であり、該パターンがパターンが存在しない境界領域１０ｂ’により複数列の主視野領域１０ａ’に分割され、各主視野領域が複数の小領域を備え、各主視野領域１０ａ’の間の境界領域１０ｂ’に対応する部分に支柱Ｈが設けられている。従って、
(1) 支柱Ｈsがシリコン単結晶により形成されるので、主視野領域１０ａ’が熱的、強度的に十分に保持され、
(2) 前記支柱Ｈsが境界領域１０ｂ’に対応する部分のみにメンブレン２の面に対して垂直または略垂直に形成されてなるので、マスク１０’上をパターン形成に関与しない境界領域１０ｂ’が占める割合を低減して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスク１０’とすることができる、
という効果を奏する。
【００５９】
本発明（請求項９）にかかる荷電粒子線転写用マスクは、ターゲットに転写すべきパターンを荷電粒子線を透過させるメンブレン上に有するマスクであり、該パターンが複数列の主視野領域に分割され、さらに各主視野領域が複数の小領域を備えており、該小領域のそれぞれに荷電粒子線の散乱体または吸収体が形成されている荷電粒子線転写用のマスクに適用される。
【００６０】
また、本発明（請求項９）にかかる荷電粒子線転写用マスクは、ターゲットに転写すべきパターンをメンブレン上に有するマスクであり、該パターンが複数列の主視野領域に分割され、さらに各主視野領域が複数の小領域を備えており、該小領域のそれぞれに開口パターンが形成されている荷電粒子線転写用のマスクに適用される。
【００６１】
本発明にかかる荷電粒子線転写用マスクの前記散乱体３ａは原子番号１４〜４７の金属元素により構成されることが好ましい。
かかる構成にすることにより、前記散乱体３ａの厚さを２００ｎｍ（原子番号４７のＡｇの場合）〜１μｍ（原子番号１４のＴｉの場合）程度という、温度上昇が問題となるほど薄くはなく（荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい）、かつ高精度な加工が困難となるほど厚くはない散乱体とすることができる。
【００６２】
本発明にかかる荷電粒子線転写用マスクの前記支柱Ｈsは、前記メンブレン２の面に対して垂直または略垂直に高さ方向を有するようにするために、（１１０）シリコン単結晶面Ｆに対する異方性エッチングにより形成されてなることが好ましい（請求項１０）。
本発明にかかる荷電粒子線縮小転写用マスクの前記メンブレン２は、（１１０）シリコン単結晶面Ｆ上にエピタキシャルに、或いは熱拡散により形成されてなるＢドープのシリコン単結晶により構成されることが好ましい（請求項１１）。
【００６３】
かかる構成にすることにより、本発明にかかる荷電粒子線転写用マスクを製造する際のエッチングによるメンブレン２形成時のエッチングストッパーとすることができる。
また、メンブレン２の荷電粒子線透過率や熱伝導率が前記従来のメンブレン材料を用いた場合よりもよくなる。メンブレン２の厚さを例えば５０ｎｍ程度の比較的大きな値としても所望の透過率が得られるので、厚さを従来のメンブレン材料（例えば、１０ｎｍ程度）よりも大きくして、耐熱変形性及び強度を増大することができる。
【００６４】
本発明（請求項１２）にかかる荷電粒子線転写用マスクの支柱は各列内の配置間隔を２ｍｍ以上として、主視野領域と同じ長さに、或いは略同じ長さに設けられていることが好ましい。
かかる構成にすることにより、例えば８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる。
【００６５】
以上説明した本発明（請求項９〜１３）の荷電粒子線転写用マスクは、
(1)メンブレン２が熱的、強度的に十分に保持される、(2)マスク１０’上をパターン形成に関与しない境界領域１０ｂ’が占める割合を低減して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスク１０’とすることができる、(3)８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる、(4)メンブレン２の荷電粒子線透過率や熱伝導率がよい、(5)荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい、(6)マスク上の主視野上をパターン形成に関与しない境界領域が占める割合を低減するとともに、主視野の長手方向の寸法が小さくなるために電子光学系の収差を低減することができる、(7)一つの主視野領域内では連続スキャンが可能、
という効果のいずれか、或いはすべてを奏する。
【００６６】
また、請求項１３にかかる荷電粒子線縮小転写用マスク（図４参照）では、上記(1)〜(6)の効果に加え、主視野領域４０ａ内の各小領域４０１は境界領域４０ｂにより分離されているので、ステップスキャン露光を行うことができる。
【００６７】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００６８】
【実施例】
−第１実施例−
図２に第１実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクの斜視図を示す。
以下、本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクを製造する工程を示す（図１参照）。
１．二表面ＦにＳｉ単結晶の（１１０）面を、オリエンテーション フラットＯＦにｎタイプの（１１１）面を有するＳｉウェハ１を用意する。
【００６９】
２．前記Ｓｉウェハ１の一表面にＢ（ボロン）ドープのＳｉ単結晶層２’をエピタキシャル層として、或いは熱拡散層として５０ｎｍ形成する。
３．前記Ｓｉウェハの裏面（別表面）にＳｉ₃Ｎ₄層３０１とＳｉＯ₂層３０２をそれぞれ１μｍの厚さに形成して積層し、その上にフォトレジストを塗布する。
４．前記フォトレジストに、オリエンテーション フラットＯＦに平行な２ｍｍ×７３ｍｍの長方形パターンをピッチｐ＝2.3ｍｍにて７２本形成してフォトレジストパターン３０３とする。（図１（ａ）参照）
【００７０】
５．フォトレジストパターン３０３をエッチングマスクにして前記ＳｉＯ₂層３０２をエッチングし、さらにエッチングしたＳｉＯ₂層３０２をエッチングマスクにしてＳｉ₃Ｎ₄層３０１をエッチングする。
６．エッチングしたＳｉ₃Ｎ₄層ＥをエッチングマスクにしてＫＯＨ溶液中でＳｉ単結晶の（１１０）面Ｆを異方性エッチングすることにより、メンブレン（ＢドープのＳｉ単結晶のエピタキシャル層または熱拡散層からなる）２及び支柱（Ｓｉ単結晶製）Ｈを形成する（図１（ｂ），１（ｃ）参照）。
【００７１】
・異方性エッチングは、Ｓｉウェハの（１１０）面Ｆに＋電圧を印加し、Ｔｉ電極に−電圧を印加して電流を流しながら行う。
・Ｓｉ単結晶の（１１０）面Ｆの異方性エッチングが進行して、Ｐタイプのエピタキシャル層または熱拡散層（ＢドープのＳｉ単結晶層）２’に到達するとこの層２’には電圧が印加されないのでエッチングが進行しない。このとき、電流が流れなくなるのでエッチングが終了したことがわかる。
【００７２】
・支柱Ｈの壁面Ｈ’はＳｉ単結晶の（１１１）面となる。
７．このようにして形成された前記メンブレン２上に厚さ２００ｎｍのＣｒ層（散乱層または吸収層）３をスパッタリングにより形成して、その上にレジストを塗布した後、ＥＢ描画によりレジストパターンを形成する。
・ここで、Ｃｒ層３を前記メンブレン２上の全面にコーティングすると、大きな応力が発生してメンブレン２を破壊するおそれがあるので、支柱Ｈに対向するメンブレン上やマスク周辺のメンブレン上等の不要な部分Ｎにはマスキングを施して、Ｃｒがスパッタリングされないようにする。
【００７３】
８．前記レジストパターンをエッチングマスクにして、ＲＩＥエッチングによりＣｒ層３のパターニングを行ってパターン化されたＣｒ層３ａ及び荷電粒子線透過領域２ａ（図１（ｄ）参照）を形成する（小領域１０ａ及び境界領域１０ｂの形成）。なお、ＲＩＥエッチングにより、メンブレン２に対して垂直なＣｒ層３ａ及び荷電粒子線透過領域２ａのパターンが形成される。
【００７４】
以上の工程により、本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクが製造される。
図１（ｄ）は、以上の工程により製造された本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクの主要部分における断面図である。
支柱Ｈは幅（短辺、図２のｘ方向）ｂが３００μｍ、長さ（長辺、図２のｙ方向）Ｌが７３ｍｍ、高さｈ（図２のｚ方向）が２ｍｍ、支柱の配列ピッチｐが２．３ｍｍである。支柱Ｈの壁面Ｈ’はＳｉ単結晶の（１１１）面であり、メンブレン２に対して垂直な壁になっている。
【００７５】
本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクでは、メンブレン（ＢドープのＳｉ単結晶層）２の荷電粒子線透過率や熱伝導率が前記従来のメンブレン材料を用いた場合よりもよくなり、メンブレン２の厚さを５０ｎｍという比較的大きな値としても所望の透過率が得られる。
そして、その結果、メンブレン２の厚さを従来のメンブレン材料（１０ｎｍ程度）よりも大きくして、耐熱変形性及び強度を増大することができる。
【００７６】
また、本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクでは、散乱体３ａが原子番号１４〜４７の金属元素に合まれる原子番号２４のＣｒにより構成されている。
そのため、散乱体３ａの厚さを２００ｎｍ（原子番号４７のＡｇの場合）〜１μｍ（原子蕃号１４のＴｉの場合）程度の範囲に合まれる２００ｎｍという、温度上昇が間題となるほど薄くはなく（荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい）、かつ高精度な加工が困難となるほど厚くはない散乱体とすることができる。
【００７７】
従って、本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクは、
▲１▼１次元配列された支柱Ｈの長さＬ方向への連続スキャン露光（Ｂm、Ｂw）が可能である（図２参照）、
▲２▼メンブレン２が熱的、強度的に十分に保持される（支往Ｈの撓み量δmaxは０．０８４μｍと計算される、前記計算参照）、
▲３▼マスク１０上をパターン形成に関与しない境界領域１０ｂが占める割合を低減して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスク１０とすることができる、
▲４▼８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる（前記計算参照）、
▲５▼メンブレン（ＢドープのＳｉ単結晶層）２の荷電粒子線透過率や熱伝導率がよい、
▲６▼散乱体３ａにおける荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい、
▲７▼主視野の長手方向（図２のｙ方向）の寸法が小さくなるために電子光学系の収差が小さくなる、
という効果のすべてを奏する。
【００７８】
−第２実施例−
図３に第２実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクの斜視図を示す。
本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクは、第１実施例と同様の工程により製造される。なお、本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクの主要部分における断面図は、第１実施例の図１（ｄ）と同様である。
【００７９】
支柱Ｈsは幅（短辺、図３のｘ方向）ｂが３００μｍ、長さ（長辺、図３のｙ方向）Ｌsが１１ｍｍ、高さｈ（図３のｚ方向）が２ｍｍ、支柱の配列ピッチｐが２．３ｍｍである。支柱Ｈsの壁面Ｈs’はＳｉ単結晶の（１１１）面であり、メンブレン２に対して垂直な壁になっている。
本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクでは、メンブレン（ＢドープのＳｉ単結晶層）２の荷電粒子線透過率や熱伝導率が前記従来のメンブレン材料を用いた場合よりもよくなり、メンブレン２の厚さを５０ｎｍという比較的大きな値としても所望の透過率が得られる。
【００８０】
そして、その結果、メンブレン２の厚さを従来のメンブレン材料（１０ｎｍ程度）よりも大きくして、耐熱変形性及び強度を増大することができる。
また、本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクでは、散乱体３ａが原子番号１４〜４７の金属元素に含まれる原子番号２４のＣｒにより構成されている。
【００８１】
そのため、散乱体３ａの厚さを２００ｎｍ（原子番号４７のＡｇの場合）〜１μｍ（原子番号１４のＴｉの場合）程度の範囲に含まれる２００ｎｍという、温度上昇が間題となるほど薄くはなく（荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい）、かつ高精度な加工が困難となるほど厚くはない散乱体とすることができる。
【００８２】
従って、本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクは、
▲１▼主視野領域１０ａ’内において、支柱Ｈｓの長さＬs方向への連続スキャン露光（Ｂm’、Ｂw’）が可能である（図３参照）、
▲２▼メンブレン２が熱的、強度的に十分に保持される、
▲３▼マスク１０’上をパターン形成に関与しない境界領域１０ｂ’が占める割合を低減して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスク１０’とすることができる、
▲４▼８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる、
▲５▼メンブレン（ＢドープのＳｉ単結晶層）２の荷電粒子線透過率や熱伝導率がよい、
▲６▼散乱体３ａにおける荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい、
▲７▼主視野の長手方向（図３のｙ方向）の寸法が小さくなるために電子光学系の収差が小さくなる、
という効果のすべてを奏する。
【００８３】
−第３実施例−
図４は本発明による荷電粒子線転写用マスクの実施例３を示す図であり、（ａ）は荷電粒子線縮小転写用マスクの一部分を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。矩形の領域４０１はパターンが形成された小領域を示しており、ｙ方向に並んだ複数の小領域４０１から成る主視野領域４０ａは図３の主視野領域１０ａ’に対応している。図４に示したマスクでは、パターンが形成されない境界領域４０ｂは各小領域４０１を分離するように格子状に形成され、各主視野領域４０ａ間の境界領域４０ｂ上にｙ方向に延びる支柱Ｈが形成される。なお、マスク製造手順は図１と同様である。
【００８４】
図４のマスクを用いて露光を行う場合には、荷電粒子線により主視野領域４０ａの小領域４０１を順に（ｙ方向に）ステップ的に露光する。図４に示したマスクの場合には、境界領域４０ｂ上のｙ方向にのみ支柱Ｈが設けられるため、主視野領域４０ａの小領域４０１間の境界領域の幅寸法（ｙ方向寸法）を支柱を格子状に形成する従来のマスクより小さくすることができる。
【００８５】
本実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクは、
▲１▼メンブレン２が熱的、強度的に十分に保持される、
▲２▼マスク上をパターン形成に関与しない境界領域４０ｂが占める割合を低減して、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスクとすることができる、
▲３▼８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる、
▲４▼メンブレン（ＢドープのＳｉ単結晶層）２の荷電粒子線透過率や熱伝導率がよい、
▲５▼メンブレン２上に散乱体３ａにおける荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい、
▲６▼主視野の長手方向（図４のｙ方向）の寸法が従来より小さくなるために電子光学系の収差が小さくなる、
という効果のすべてを奏する。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の荷電粒子線縮小転写用マスクは、
(1)メンブレンが熱的、強度的に十分に保持される、(2)マスク上をパターン形成に関与しない境界領域が占める割合を低減して、その結果、ウェハ上へより集積度が高いチップパターンを転写するためのマスクとすることができる、(3)８インチウェハに４ＧＤＲＡＭチップ（サイズ予想：18mm×36mm）の４倍拡大マスクとして作製できる、(4)メンブレンの電子線透過率や熱伝導率がよい、(5)荷電粒子線のエネルギー損失による温度上昇が小さい、(6)主視野の長手方向（図４のｙ方向）の寸法が従来より小さくなるために電子光学系の収差が小さくなる、という効果のいずれか、或いはすべてを奏する。
特に、請求項８の発明では連続スキャン露光可能となり、請求項１３の発明ではステップスキャン露光ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１および第２実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクの製造工程を説明する図であり、（ａ）〜（ｄ）は各工程を説明する図。
【図２】第１実施例の荷電粒子線縮小転写用マスク概略を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ’断面図、（ｃ）は該マスクを用いた連続スキャン露光の様子を模式的に示す図である。
【図３】第２実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクを示す概略斜視図（ａ）と、該マスクを用いた連続スキャン露光の様子を模式的に示す図（ｂ）である。
【図４】第３実施例の荷電粒子線縮小転写用マスクを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図。
【図５】格子状の支柱Ｘを設けた従来の散乱透過マスク１００と、該マスクの小領域１００ａ〜ウェハ１１０間における配置を示す図であり、（ａ）が該マスクの小領域１００ａを示す平面図、（ｂ）が前記配置を示す図、（ｃ）が該マスクの部分斜視図（一部断面図）である。
【図６】格子状の支柱Ｘを設けた従来の散乱透過マスク１００を用いて各小領域１００ａのパターンをウェハ１１０に転写する様子を模式的に示す図である。
【図７】一般的な電子線縮小転写用マスク（ステンシルマスク２１及び散乱透過マスク１００）と、これを用いた転写原理の概略を示す図である。
【符号の説明】
１・・・ Ｓｉウェハ
２・・・ メンブレン
２ａ・・ 荷電粒子線透過領域
２’・・ ＢドープのＳｉ単結晶層
３・・・ 散乱体
３ａ・・ パターン化された散乱体
５・・・ 投影レンズ
６・・・ 投影レンズ
７・・・ アパーチャー
７ａ・・ 開口
１０・・ 荷電粒子線縮小転写用マスク（実施例１）
１０’・・ 荷電粒子線縮小転写用マスク（実施例２）
１０ａ・・・感応基板１１０に転写すぺきパターンを備えた小領域（例えば、実施例１の一列に配置された各主視野領域）
１０ａ’・・複数列に配置された各主視野領域（実施例２）
１０ａ’’・・主視野領域内の小領域（副視野領域）
１０ｂ・・・境界領域（実施例１）
１０ｂ’・・・境界領域（実施例２）
２０・・ マスク基板（メンブレン）
２０ａ・・・電子線透過領域
２１・・ ステンシルマスク（電子線縮小転写用マスク）
２２・・ マスク基板
２３・・ 透過孔（開口孔）
２４・・ 投影レンズ（２４ａ．２４ｂ）
２５・・ 感応基板
３０・・ 散乱体
３０ａ・・パターン化された散乱体
４０ａ・・主視野領域
４０ｂ・・境界領域
１００・・散乱透過マスク（電子線縮小転写用マスク）
１００ａ・・感応基板に転写すべきパターンを備えた小領域
１００ｂ・・境界領域
１１０・・・感応基板
１１０ａ・・感応基板１１０の１チップ（１個の半導体）分の領域
１１０ｂ・・小領域１００ａに対応した感応基板（ウェハ）１１０の被転写領域
Ａ・・・島状の散乱体
Ｅ・・・パターニングしたＳｉ₃Ｎ₄層（エッチングマスク）
Ｆ・・・Ｓｉ単結品の（１１１）結晶面
Ｈ・・・１次元配列された支柱（実施例１）
Ｈs ・・・支柱（実施例２）
Ｈ’・・Ｓｉ単結晶の（１１１）結晶面（実施例１）
Ｈs’ ・・Ｓｉ単結晶の（１１１）結晶面（実施例２）
Ｎ・・・Ｃｒがスパソタリングされない部分（マスキング部分）
ＯＦ・・オリエンテーション フラット
Ｘ・・・格子状の（２次元配列された）支柱
ＡＸ・・電子線光学系の光軸
ｂ・・・支柱Ｈ，Ｈsの幅
ｈ・・・支柱Ｈ，Ｈsの高さ
ｐ・・・支柱Ｈ，Ｈsの配列ピッチ
Ｌ・・・支柱Ｈの長さ
Ｌd’・・半導体チップの短辺の長さ
Ｌs・・・支柱Ｈsの長さ
Ｌf’・・マスクの主視野領域が半導体チップ上に投影される長さ
ＣＯ・・クロスオーバ像[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mask (broadly defined mask including a mask and a reticle) for transferring a predetermined pattern to a target (for example, a sensitive substrate) that is sensitive to a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the progress of semiconductor integrated circuit technology has been remarkable, and the trend toward miniaturization and higher integration of semiconductor elements is also remarkable. As a lithography apparatus for printing an integrated circuit pattern on a semiconductor wafer, a so-called optical stepper apparatus using light has been generally used.
[0003]
However, with the progress of miniaturization of circuit patterns, there is concern about the resolution limit of light, and research and development of lithography apparatuses using electron beams, ion beams, X-rays and the like have been actively conducted in recent years.
Among these, an electron beam is considered to be the most realistic, and various methods have been proposed and developed. Conventionally, an electron beam exposure apparatus is the only apparatus having a pattern creation capability and has been used for pattern drawing of a mask or a reticle.
[0004]
However, the conventional electron beam exposure apparatus is not a transfer method using a mask such as the optical stepper, but a method in which each pattern is drawn on a sensitive substrate. It was not used for exposure of wafers for mass production.
Accordingly, a charged particle beam reduction transfer apparatus has been proposed in which an electron beam is irradiated onto a mask having a predetermined pattern, and a pattern within the irradiation range is reduced and transferred onto a wafer by a pair of projection lenses.
[0005]
As the mask having a predetermined pattern, for example, those shown in FIGS. 7A and 7B have been proposed.
The mask 21 in FIG. 7A is a silicon mask substrate 22 provided with a transmission hole (opening) 23, and the mask substrate 22 has a sufficient thickness (for example, 50 μm) to absorb an electron beam. Is formed.
[0006]
The electron beam applied to the mask 21 is transmitted only through the transmission hole 23, and the transmitted electron beam EB is applied to the resist surface of a sensitive substrate (for example, a silicon wafer coated with a resist) 25 by a pair of projection lenses 24a and 24b. When focused, a pattern corresponding to the shape of the transmission hole 23 is transferred to the sensitive substrate 25.
The mask 100 of FIG. 7B is obtained by forming a pattern of the scatterer 30 on the surface of a silicon mask substrate 20, and the mask substrate 20 is thinned to a thickness that allows easy transmission of electron beams. (Thinned substrates are called membranes.)
[0007]
When the mask 100 is irradiated with an electron beam, the electron beam EB2 (shown by a one-dot chain line in the figure) that has passed through the scatterer 30 is more forward scattered than the electron beam EB1 (shown by a solid line in the figure) that has passed through only the membrane 20. The degree of increases.
Therefore, if the aperture 7 is installed in the vicinity of the electron beam crossover image CO by the projection lens 5, a contrast according to the degree of scattering of the electron beams EB1 and EB2 on the sensitive substrate 110 can be obtained.
[0008]
A substrate in which a transmission hole (opening) pattern is formed on the substrate as shown in FIG. 7A is called a stencil mask, and a transmission hole (opening) exists on the membrane as shown in FIG. 7B. A pattern on which a pattern is formed is called a scattering transmission mask.
The stencil mask cannot (1) form a donut-like pattern in which transmission holes (openings) are annularly connected. (2) Since most of the electron beam is absorbed by the thick mask substrate 22, a large amount of heat is generated by the mask. And the like, causing large thermal deformation (pattern distortion) of the mask.
[0009]
On the other hand, the scattering transmission mask is supposed to solve the problem of the stencil mask.
That is, in the scattering transmission mask, since the scatterers 30 and 30a can be supported by the membrane 20, it is possible to form a donut-like pattern in which the scatterers 30a are isolated in an island shape as shown in part A of FIG. is there.
[0010]
Further, since it is not necessary to completely block the electron beam by the scatterers 30 and 30a, and therefore the amount of the electron beam blocked by the scattering transmission mask portion is small, the heat generated by the electron beam irradiation in the scattering transmission mask is compared with the stencil mask. It is suppressed.
As described above, the stencil mask increases the thickness of the substrate 22 so that most of the electron beam is absorbed by the non-transmission hole (non-opening) portion of the substrate 22, so that a large amount of heat is generated by the mask. Which causes large thermal deformation (pattern distortion) of the mask.
[0011]
Accordingly, if the stencil mask is a scattering stencil mask in which the thickness of the substrate portion irradiated with the electron beam is reduced to form a membrane, and an aperture (opening) pattern is formed on the membrane, the above problem ▲ 2 ▼ can be solved.
Examples of the membrane material used for each mask include Si._ThreeN_Four, Be, C (diamond), SiC, Al₂0_Three, Al, Si, SiO₂In addition, as a material of a scatterer used for a scattering transmission mask, for example, tungsten, Au and the like have been studied.
[0012]
However, Be has the disadvantage that its oxide is toxic and Si_ThreeN_Four, C (Diamond), SiC, A1₂0_Three, Al, Si, SiO₂Etc., the electron beam mean free path is relatively short, which has a drawback of low transmittance to the electron beam.
As is apparent from the above-described transfer principle of the scattering transmission mask, in order to increase the contrast of the pattern image projected on the sensitive substrate 110 and perform high-precision exposure, absorption of charged particle beams in the scatterers 30 and 30a It is preferable to increase scattering and to reduce absorption and scattering of charged particle beams in the membrane 20.
[0013]
In a scattering stencil mask, it is preferable to reduce absorption of charged particle beams in a membrane that causes pattern distortion.
However, since the membrane materials described above are all amorphous materials and metals, absorption and scattering of charged particle beams cannot be sufficiently suppressed unless they are made considerably thin.
Therefore, for example, in a scattering transmission mask, it has been studied to set the thickness of the membrane 20 as thin as about 10 nm. However, the energy of the scatterers 30 and 30a increases the temperature of the membrane and causes distortion (patterns). Distortion) may occur and transfer accuracy may deteriorate.
[0014]
In particular, as shown in part A of FIG. 5A, in the part where the scatterer 30a is isolated in an island shape, it is considered that the heat of the scatterer 30a is difficult to escape and the temperature rises rapidly. Further, if the membrane 20 is made too thin, the strength is greatly reduced, so that the scatterers 30 and 30a cannot be supported by the membrane 20.
In other words, in order to suppress the absorption and scattering of charged particle beams in the membrane and to prevent deterioration of transfer accuracy due to pattern distortion accompanying the temperature rise of the membrane, the thickness of the membrane is reduced and the thickness of the membrane is reduced. A structure that retains the heat and strength is required.
[0015]
Therefore, as a scattering transmission mask or a scattering stencil mask, “a part corresponding to the boundary region is divided into a plurality of small regions each having a pattern to be transferred to a sensitive substrate on the membrane by a boundary region where the pattern does not exist. In other words, a mask (a mask having a structure for holding a membrane in a thermal and strength manner) provided with a grid-like support is used.
[0016]
For example, as shown in FIGS. 5 and 6, a scattering transmission mask 100 for an electron beam reduction transfer apparatus has a large number of small regions 100a each having a pattern to be transferred to a wafer as a boundary region (a region where no pattern exists). What is divided into a lattice shape by 100b and provided with a lattice-like column X in a portion corresponding to the boundary region is used.
[0017]
In the mask 100 of FIGS. 5 and 6, an electron beam scatterer 30a is formed in each of the plurality of small regions 100a in the upper surface of the membrane 20 that transmits the electron beam, and the lattice 20 in the lower surface of the membrane 20 is formed. A grid-like column X is provided in a portion corresponding to the border region 100b.
FIG. 5A is a plan view of a pattern (one example) formed in the small area 100a of the mask, FIG. 5B is a layout view of the mask small area 100a to the wafer 110, and FIG. A partial perspective view (partial cross section) showing X is shown in FIG.
[0018]
When the electron beam is irradiated onto the small area 100a of the mask all at once, as shown in FIG. 5B, the electron beam EB1 that has passed through only the membrane 20 (shown by a solid line in the drawing) has passed through the scatterer 30a. The degree of forward scattering of the electron beam EB2 (indicated by the alternate long and short dash line in the figure) increases.
In the electron beam reduction transfer apparatus (one example), a pair of projection lenses 5 and 6 for reducing and projecting an original pattern of the mask 100 onto a sensitive substrate (wafer) 110, and electrons passing near the crossover CO by the projection lens 5 are used. A scattering aperture 7 having an opening 7a through which only a line passes is provided.
[0019]
Due to the difference in electron beam scattering between the membrane 20 and the scatterer 30a described above, the ratio of the electron beam EB2 passing through the scatterer 30a being blocked by the scattering aperture 7 is larger than the electron beam EB1 passing through only the membrane 20. Therefore, the resist on the sensitive substrate 110 is exposed in a pattern corresponding to the electron beam transmission region 20a (the white portion in FIG. 5A) that is a gap between the scatterers 30a.
[0020]
FIG. 6 shows that “a large number of small areas each having a pattern to be transferred to a sensitive substrate are divided by a boundary area where the pattern does not exist, and grid-like pillars are provided at portions corresponding to the boundary area. Schematic showing how the pattern of each small region 100a is transferred to the wafer 110 using the scattering transmission mask 100, which is an example of a "mask (a mask having a structure for holding the membrane thermally and strongly)" (Transfer is similarly performed when a scattering stencil mask is used).
[0021]
Each small region 100a includes a partial pattern obtained by dividing a pattern to be transferred to the region 110a for one chip (one chip semiconductor) of the wafer 110. The external shape of the wafer 110 is as shown in FIG. 6B, and in FIG. 6B, a part of the wafer 110 (Va portion in FIG. 6B) is shown enlarged.
In FIG. 6, the z-axis is taken in parallel with the optical axis AX of the electron beam optical system, and the x-axis and y-axis are taken in parallel with the arrangement direction of the small regions 100a. Then, as indicated by arrows Fm and Fw, while the mask 100 and the wafer 110 are continuously moved in the opposite directions in the x-axis direction, the electron beam is scanned stepwise in the y-axis direction to form a pattern of one row of small regions 100a. After the transfer is sequentially performed and the pattern transfer of the column is completed, the column of the next small region 100a adjacent in the x-axis direction is scanned with an electron beam, and thereafter the transfer is repeated for each small region 100a.
[0022]
The scanning order of the small regions 100a and the transfer order to the wafer 110 at this time are respectively indicated by arrows A._m, A_wAs shown.
The continuous movement direction of the mask 100 and the wafer 110 is opposite because the x-axis and y-axis directions are reversed between the mask 100 and the wafer 110 by the pair of projection lenses.
[0023]
When the pattern reduction ratio from the mask 100 to the wafer 110 is 1 / M, the ratio of the continuous movement speed between the mask 100 and the wafer 110 is approximately M: 1. For example, when the pattern reduction ratio is 1/4, the moving speed of the mask 100 is set to about four times the moving speed of the wafer 110.
With this setting, the positional relationship between the mask 100 and the wafer 110 in the x-axis direction is kept constant. CO is a crossover by an optical system.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
[0025]
“A mask (2) in which a large number of small regions each having a pattern to be transferred to a sensitive substrate are separated by a boundary region where the pattern does not exist, and a lattice-like column is provided in a portion corresponding to the boundary region When the “dimensional lattice mask” is used as a mask for a charged particle beam reduction transfer apparatus, there is a problem that continuous scan exposure cannot be performed (that is, exposure control becomes complicated).
[0026]
In addition, the mask provided with the grid-like support column has a structure in which a large number of small regions each having a pattern to be transferred to the wafer are divided into a grid shape by a boundary region, and therefore does not participate in pattern formation on the mask. There was a problem that the ratio occupied by the boundary region was large.
[0027]
That is, in the case of a mask (scattering transmission mask or scattering stencil mask) in which the boundary area not involved in pattern formation occupies a large ratio on the mask, for example, a small area (area having a pattern) 100a having a length of 1 mm and a length In the case of a mask provided with a 0.3 mm boundary region (region without a pattern) 100b, there is a problem that a 4 × magnification mask of a 4GDRAM chip (size expectation: 18 mm × 36 mm) cannot be manufactured with an 8-inch wafer. there were.
[0028]
Moreover, since the conventional membrane material (amorphous material or metal) which comprises a mask (a scattering transmission mask or a scattering stencil mask) has a low electron beam transmittance, a predetermined transmittance cannot be obtained unless the thickness is considerably reduced. There was a point between.
And the amorphous material (e.g., Si_ThreeN_Four, Al₂0_Three, SiO₂), The thermal conductivity is poor, and the membrane is easily deformed by heat (particularly when the thickness is thin).
[0029]
Further, when the thickness of the conventional scatterer material (eg, gold, tungsten) constituting the scattering transmission mask is reduced to such an extent that high-precision processing (pattern formation) is possible, the temperature rises due to energy loss of the electron beam. There is a problem that the film becomes large and causes thermal deformation (pattern distortion) of the membrane.
[0030]
There is also a problem that it is difficult to form a two-dimensional lattice almost perpendicular to the membrane surface. Furthermore, when the two-dimensional grating is provided, the area of each main visual field on the mask becomes larger than necessary, so that the longitudinal dimension of the main visual field at the mask position is particularly large, and it is difficult to reduce the aberration. There was a problem.
[0031]
The present invention has been made in view of such problems,
(1) Continuous scanning exposure is possible, (2) The membrane is sufficiently held in terms of heat and strength, (3) The ratio of the boundary area not involved in pattern formation on the mask is reduced, and as a result, on the wafer It can be used as a mask to transfer a chip pattern with a higher degree of integration. (4) It can be manufactured as a 4x expansion mask of 4GDRAM chip (size estimate: 18mm x 36mm) on an 8-inch wafer. (5) Membrane The charged particle beam transmittance and thermal conductivity of (6) is good, (6) the temperature rise due to the energy loss of the charged particle beam in the scatterer is small, and (7) the boundary area that does not participate in pattern formation occupies the main field of view on the mask. As well as reducing the ratio, the longitudinal dimension of the main field of view can be reduced to reduce the aberration of the electron optical system. (8) Support substantially perpendicular to the membrane surface Can form pillars,
An object of the present invention is to provide a charged particle beam transfer mask that exhibits any or all of the above effects.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the first aspect of the present invention is “a mask in which a large number of small regions each having a pattern to be transferred to a target on a membrane are divided by a boundary region where the pattern does not exist, and a portion corresponding to the boundary region In a charged particle beam transfer mask provided with a support,
A charged particle beam transfer mask characterized in that, among the pillars, pillars formed by a silicon single crystal perpendicularly or substantially perpendicular to the surface of the membrane are arranged in only one direction. I will provide a.
[0033]
Further, the present invention relates to a second mask that is a mask in which a large number of small regions each having a pattern to be transferred to a target on a membrane that transmits a charged particle beam are divided by boundary regions where the pattern does not exist, In a charged particle beam transfer mask in which a charged particle beam scatterer or absorber is formed in each of a large number of small regions, and a column is provided in a portion corresponding to the boundary region,
The charged particle beam transfer mask characterized in that the pillars formed of silicon single crystals perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the membrane among the pillars are arranged in only one direction. I will provide a.
[0034]
  In addition, the present invention provides, thirdly, “a charged particle beam transfer mask according to claim 2, wherein the scatterer is composed of a metal element having an atomic number of 14 to 47 (claim 3)”. To do.
[0035]
  The present invention also providesFourthly, “a large number of small areas each having an opening pattern to be transferred to the target on the membrane is a mask divided by a boundary area where the opening pattern does not exist, and a column is provided in a portion corresponding to the boundary area. In the charged particle beam transfer mask,
The charged particle beam transfer mask characterized in that, among the pillars, pillars formed of silicon single crystal perpendicularly or substantially perpendicularly to the surface of the membrane are arranged in only one direction (claim 4).)"I will provide a.
[0036]
  The present invention also provides5. The charged particle beam transfer mask according to any one of claims 1 to 4, wherein the support column is formed by anisotropic etching on a (110) silicon single crystal plane.)"I will provide a.
[0037]
  The present invention also provides(6) The membrane having a pattern to be transferred to the target is composed of a B-doped silicon single crystal formed epitaxially or by thermal diffusion on a (110) silicon single crystal surface. A charged particle beam transfer mask according to claim 5 (claim 6).)"I will provide a.
[0038]
  The present invention also providesSeventh, “the length of the pillars is twice or one time the short side of the semiconductor chip, or a value slightly larger than twice or one time, and the arrangement interval of the pillars is 2 mm or more. The charged particle beam transfer mask according to any one of claims 1 to 6 (claim 7).)"I will provide a.
[0039]
  The present invention also providesThe charged particle beam transfer mask according to claim 1, wherein “the boundary region is formed only in the same direction as the support column formed on the membrane. Item 8)"I will provide a.
[0040]
  The present invention also providesNo. 9 “A mask having a pattern to be transferred to a target on a membrane, the pattern being divided into a plurality of rows of main field regions, and each main field region having a plurality of small regions. In the mask of
A boundary region where no pattern exists is provided between two main visual field regions adjacent to each other, and a pillar made of silicon single crystal is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the membrane in a portion corresponding to the boundary region. A charged particle beam transfer mask, characterized in that it is provided.)"I will provide a.
[0041]
  The present invention also providesTenth“The support column is formed by anisotropic etching with respect to a (110) silicon single crystal plane.Claim 9A charged particle beam transfer mask of claim 10)"I will provide a.
  The present invention also provides a tenthone“The membrane having the pattern to be transferred to the target is composed of a B-doped silicon single crystal formed epitaxially or by thermal diffusion on a (110) silicon single crystal surface. 10The charged particle beam transfer mask according to claim 1.1)"I will provide a.
[0042]
  The present invention also provides a tenthtwo“The support columns are provided with the same or substantially the same length as the main visual field region, with the arrangement interval in each row being 2 mm or more.1The charged particle beam transfer mask according to claim 1.2)"I will provide a.
[0043]
  The present invention also provides a tenththree“A boundary region where no pattern exists is provided between the small regions in the main visual field region.2The charged particle beam transfer mask according to claim 1.3)"I will provide a.
[0044]
    The present invention also provides a tenthFour“The height of the column is 2 mm or more.3The charged particle beam transfer mask according to claim 1.4)"I will provide a.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The charged particle beam reduction transfer mask according to the present invention (Claims 1 to 7) includes a large number of small regions 10a each having a pattern to be transferred to a target (for example, a sensitive substrate) 110 on the membrane 2, the pattern being The mask 10 is divided by a boundary region 10b that does not exist, and a one-dimensional array of pillars H is provided in a portion corresponding to the boundary region 10b. Therefore,
(1) Since the columns H are arranged only in one direction (for example, the x direction in FIG. 2), columns are provided in the direction in which the columns are not arranged (for example, the y direction in FIG. 2). Therefore, the width of the boundary region can be made smaller than before, for example, about 1/3. As a result, it is possible to reduce the area where the pattern on the mask does not exist, so that the size of the main visual field in the longitudinal direction (y direction in FIG. 2) can be reduced, and the aberration can be suppressed to be small. In addition, when pattern transfer is performed for each smaller area of the small area 10a, continuous scan exposure is possible.
{Circle around (2)} Since the pillars H are made of silicon single crystal, the small area 10a of the mask is sufficiently held in terms of heat and strength.
(3) Since the support pillars H are formed perpendicularly or substantially perpendicular to the surface of the membrane 2, the ratio of the boundary region 10b not involved in pattern formation on the mask 10 is reduced, and as a result, the wafer A mask 10 for transferring a chip pattern having a higher degree of integration upward can be obtained.
[0046]
Note that the deflection amount δmax of the beam in the beam structure fixed to both ends (corresponding to the column H of the present invention) can be expressed by the following equation.
[Expression 1]
δmax = 5W × L^Four/ (384E × I)
Where W = 2330 × 0.807 × h × b
[Expression 2]
I = b × h^Three/ 12
E = 6.39 × 10^TenN / m²(Young's modulus of beam material (Si single crystal))
L: Length of beam (long side)
b: Length of beam (short side, width)
h: Beam height
[Equation 3]
δmax = 9.2 × 10^-12× L^Four× h^ThreeBecome
Here, h = 2 mm (2 × 10^-3m)
[Expression 4]
δmax = 1.15 × 10^-3× L^FourBecome
Therefore, L = 73mm (7.3 × 10^-2m, about 4 times the length of the short side of the 4GDRAM semiconductor chip)
[Equation 5]
δmax = 0.084μm
Thus, there is no problem even if the depth of focus of the projection optical system is about 0.1 μm. Furthermore, L is L = 100 mm (1 × 10^-1m) even at large values
[Formula 6]
δmax = 1.15 × 10^-7m = 0.115μm
This is a small amount of deflection. Further, when L is 40 mm or less, or when the focal depth of the projection optical system is 0.1 μm or more, the height of the column may be smaller than 2 mm.
[0047]
As the beam height h increases in the above formula, δmax further decreases. Therefore, as in the charged particle beam reduction transfer mask according to claim 17, when the height of the column (beam) H is 2 mm or more, the amount of deflection of the column H (beam) is small (about 0.1 μm or less). The membrane 2 is sufficiently held in terms of heat and strength by the support column H.
[0048]
The charged particle beam transfer mask according to the present invention (corresponding to claim 2) does not have a large number of small regions each having a pattern to be transferred to a target on a membrane that transmits the charged particle beam. The mask is divided by a boundary region, and is a charged particle beam transfer mask in which a scatterer or absorber of a charged particle beam is formed in each of the large number of small regions.
[0049]
The scatterer 3a of the charged particle beam transfer mask according to the present invention is preferably composed of a metal element having an atomic number of 14 to 47 (claim 3).
By adopting such a configuration, the thickness of the scatterer 3a is not so thin as to cause a rise in temperature, which is about 200 nm (in the case of Ag of atomic number 47) to 1 μm (in the case of Ti of atomic number 14) (charged). The temperature rise due to the energy loss of the particle beam is small), and the scatterer is not so thick that high-precision processing becomes difficult.
[0050]
In addition, the charged particle beam transfer mask according to the present invention (corresponding to claim 4) has a large number of small regions each having an opening pattern to be transferred to a target on the membrane due to a boundary region where the opening pattern does not exist. It is a segmented mask.
[0051]
The column H of the charged particle beam transfer mask according to the present invention is different from the (110) silicon single crystal plane F in order to have a height direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the membrane 2. It is preferably formed by isotropic etching.
The membrane 2 of the charged particle beam reduction transfer mask according to the present invention is constituted by a B-doped silicon single crystal formed epitaxially or by thermal diffusion on the (110) silicon single crystal plane F. Preferred (claim 6).
[0052]
With such a configuration, it is possible to provide an etching stopper when forming the membrane 2 by etching when manufacturing the charged particle beam transfer mask according to the present invention.
In addition, the charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane 2 are better than when the conventional membrane material is used. Since the desired transmittance can be obtained even if the thickness of the membrane 2 is set to a relatively large value of, for example, about 50 nm, the thickness is made larger than that of a conventional membrane material (for example, about 10 nm) to improve the heat resistance and strength. Can be increased.
[0053]
The length L (for example, the y direction in FIG. 2) of the support H of the charged particle beam transfer mask according to the present invention is twice or one time, or twice or one time the short side Ld ′ of the semiconductor chip. It is preferable that the length is a little larger and the arrangement interval p of the columns H is 2 mm or more.
By adopting such a configuration, for example, it can be manufactured as a 4 times enlarged mask of a 4GDRAM chip (size prediction: 18 mm × 36 mm) on an 8-inch wafer.
[0054]
For example, when the width b of the column is 0.3 mm, 18 × 36 mm²The 4 times mask pattern of the 4GDRAM pattern has a short side = 18 × 4 + 1 = 73mm and a long side = 36 × 4 (2 + 0.3) /2=165.6mm, which fits on an 8-inch wafer. Can be produced as a 4 × magnification mask.
Here, the term “+1” on the short side indicates that both ends of the small region (on the membrane 2) 10a having a pattern to be transferred to the target (sensitive substrate) 110 are actually shown in FIG. Since it is formed (etched) into a shape having an angle of 55 ° as shown in FIG. 2B which is a cross-sectional view along CC ′, the length (1 mm) of both end portions is added.
[0055]
Further, the term “(2 + 0.3) / 2” on the long side indicates the width (2 mm) of the small region 10a with respect to the width of the small region 10a (equal to 2 mm of the arrangement interval p of the columns H) and the The ratio of the sum of the width b (0.3 mm, corresponding to the width of the boundary region) of the column H is shown.
[0056]
The charged particle beam transfer mask of the present invention described above (Claims 1 to 7),
(1) The membrane 2 is sufficiently held in terms of heat and strength. (2) The ratio of the boundary region 10b not involved in pattern formation on the mask 10 is reduced, and as a result, the degree of integration on the wafer is increased. It can be used as a mask 10 for transferring a high chip pattern. (3) It can be manufactured as a 4 times enlarged mask of a 4GDRAM chip (size estimate: 18 mm × 36 mm) on an 8-inch wafer. (4) Charging of the membrane 2 Particle beam transmittance and thermal conductivity are good, (5) The temperature rise due to the energy loss of the charged particle beam in the scatterer 3a is small, and (6) The ratio of the boundary region that does not participate in pattern formation on the main field of view on the mask In addition to reducing the longitudinal dimension of the main field of view, the aberration of the electron optical system can be reduced.
Any or all of these effects can be achieved.
[0057]
In particular, as in the charged particle beam reduction transfer mask according to claim 8, since the boundary region 10b and the support column H are arranged only in one direction (for example, the x direction in FIG. 2), pattern formation is performed on the mask 10. The ratio of the boundary region 10b not involved in the reduction is further reduced, and continuous scanning exposure (Bm, Bw) is possible in the direction in which the boundary region and the column are not arranged (for example, the y direction in FIG. 2). (See FIG. 2).
[0058]
  Next, claims 9-13The charged particle beam transfer mask is a mask 10 ′ having a pattern to be transferred to a target (for example, a sensitive substrate) 110 on the membrane 2, and the pattern is divided into a plurality of rows by a boundary region 10 b ′ where no pattern exists. The main visual field area 10a ′ is divided, each main visual field area has a plurality of small areas, and a column H is provided at a portion corresponding to the boundary area 10b ′ between the main visual field areas 10a ′. Therefore,
  (1)  Since the column Hs is formed of a silicon single crystal, the main visual field region 10a 'is sufficiently held in terms of heat and strength,
  (2)  Since the column Hs is formed perpendicularly or substantially perpendicular to the surface of the membrane 2 only in the portion corresponding to the boundary region 10b ′, the ratio of the boundary region 10b ′ not involved in pattern formation on the mask 10 ′ As a result, a mask 10 ′ for transferring a chip pattern having a higher degree of integration onto the wafer can be obtained.
There is an effect.
[0059]
  A charged particle beam transfer mask according to the present invention (invention 9) is a mask having a pattern to be transferred to a target on a membrane that transmits the charged particle beam, and the pattern is divided into a plurality of main visual field regions. Furthermore, each main visual field region has a plurality of small regions, and a charged particle beam scatterer or absorber is formed in each of the small regions.MaskApplied.
[0060]
  A charged particle beam transfer mask according to the present invention (claim 9) is a mask having a pattern to be transferred to a target on a membrane, and the pattern is divided into a plurality of rows of main field regions, The field of view includes a plurality of small areas, and an aperture pattern is formed in each of the small areas.MaskApplied.
[0061]
  The scatterer 3a of the charged particle beam transfer mask according to the present invention is preferably composed of a metal element having an atomic number of 14 to 47.Yes.
  By adopting such a configuration, the thickness of the scatterer 3a is not so thin as to cause a rise in temperature, which is about 200 nm (in the case of Ag of atomic number 47) to 1 μm (in the case of Ti of atomic number 14) (charged). The temperature rise due to the energy loss of the particle beam is small), and the scatterer is not so thick that high-precision processing becomes difficult.
[0062]
  The column Hs of the charged particle beam transfer mask according to the present invention is different from the (110) silicon single crystal plane F in order to have a height direction perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the membrane 2. It is preferably formed by isotropic etching.0).
  The membrane 2 of the charged particle beam reduction transfer mask according to the present invention is constituted by a B-doped silicon single crystal formed epitaxially or by thermal diffusion on the (110) silicon single crystal plane F. Preferred (claim 1)1).
[0063]
With such a configuration, it is possible to provide an etching stopper when forming the membrane 2 by etching when manufacturing the charged particle beam transfer mask according to the present invention.
In addition, the charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane 2 are better than when the conventional membrane material is used. Since the desired transmittance can be obtained even if the thickness of the membrane 2 is set to a relatively large value of, for example, about 50 nm, the thickness is made larger than that of a conventional membrane material (for example, about 10 nm) to improve the heat resistance and strength. Can be increased.
[0064]
  The present invention (claim 1)2It is preferable that the charged particle beam transfer mask struts are provided to have the same or substantially the same length as the main field of view region with an arrangement interval of 2 mm or more in each row.
  By adopting such a configuration, for example, it can be manufactured as a 4 times enlarged mask of a 4GDRAM chip (size prediction: 18 mm × 36 mm) on an 8-inch wafer.
[0065]
  The present invention described above (Claims 9 to 1)3) Charged particle beam transfer mask
  (1)The membrane 2 is sufficiently retained in terms of heat and strength.(2)The ratio of the boundary region 10b 'not involved in pattern formation on the mask 10' is reduced, and as a result, a mask 10 'for transferring a chip pattern having a higher degree of integration onto the wafer can be obtained.(3)It can be manufactured as a 4x enlarged mask of 4GDRAM chip (size estimate: 18mm x 36mm) on an 8-inch wafer.(Four)The charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane 2 are good.(Five)Small temperature rise due to energy loss of charged particle beam,(6)The ratio of the boundary region that does not participate in pattern formation on the main field of view on the mask can be reduced, and the longitudinal dimension of the main field of view can be reduced, so that the aberration of the electron optical system can be reduced.(7)Continuous scanning is possible within one main field of view.
Any or all of these effects can be achieved.
[0066]
  Claim 13In the charged particle beam reduction transfer mask (see FIG. 4),(1)~(6)In addition to the above effect, each small region 401 in the main visual field region 40a is separated by the boundary region 40b, so that step scan exposure can be performed.
[0067]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to this example.
[0068]
【Example】
-1st Example-
FIG. 2 is a perspective view of the charged particle beam reduction transfer mask of the first embodiment.
Hereinafter, the process of manufacturing the charged particle beam reduced transfer mask of this embodiment will be described (see FIG. 1).
1. A Si wafer 1 having a (110) plane of Si single crystal on the two surfaces F and an n-type (111) plane on the orientation flat OF is prepared.
[0069]
2. A B (boron) doped Si single crystal layer 2 ′ is formed as an epitaxial layer or a thermal diffusion layer of 50 nm on one surface of the Si wafer 1.
3. Si on the back surface (another surface) of the Si wafer_ThreeN_FourLayer 301 and SiO₂Each layer 302 is formed to a thickness of 1 μm and stacked, and a photoresist is applied thereon.
4). On the photoresist, 72 rectangular patterns of 2 mm × 73 mm parallel to the orientation flat OF are formed at a pitch p = 2.3 mm to form a photoresist pattern 303. (See Fig. 1 (a))
[0070]
5). Using the photoresist pattern 303 as an etching mask, the SiO 2₂Layer 302 is etched and further etched SiO 2₂Si using layer 302 as an etching mask_ThreeN_FourLayer 301 is etched.
6). Etched Si_ThreeN_FourBy using the layer E as an etching mask, the (110) plane F of the Si single crystal is anisotropically etched in a KOH solution, whereby the membrane (consisting of an epitaxial layer or a thermal diffusion layer of B-doped Si single crystal) 2 and the support column (Si single crystal) H is formed (see FIGS. 1B and 1C).
[0071]
The anisotropic etching is performed while applying a positive voltage to the (110) plane F of the Si wafer and applying a negative voltage to the Ti electrode to pass a current.
When anisotropic etching of the (110) plane F of the Si single crystal proceeds and reaches a P-type epitaxial layer or a thermal diffusion layer (B-doped Si single crystal layer) 2 ′, a voltage is applied to the layer 2 ′. Etching does not proceed because no is applied. At this time, it can be seen that the etching is completed because no current flows.
[0072]
The wall surface H ′ of the column H is a (111) plane of Si single crystal.
7). A Cr layer (scattering layer or absorbing layer) 3 having a thickness of 200 nm is formed on the membrane 2 thus formed by sputtering, a resist is applied thereon, and then a resist pattern is formed by EB drawing. .
-Here, if the Cr layer 3 is coated on the entire surface of the membrane 2, a large stress may be generated and the membrane 2 may be destroyed. Therefore, it is not necessary on the membrane facing the column H or on the membrane around the mask. Masking is applied to the portion N so that Cr is not sputtered.
[0073]
8). Using the resist pattern as an etching mask, the Cr layer 3 is patterned by RIE etching to form a patterned Cr layer 3a and a charged particle beam transmission region 2a (see FIG. 1D) (the small region 10a and Formation of boundary region 10b). Note that the pattern of the Cr layer 3a and the charged particle beam transmission region 2a perpendicular to the membrane 2 is formed by RIE etching.
[0074]
Through the above steps, the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment is manufactured.
FIG. 1D is a cross-sectional view of the main part of the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment manufactured by the above process.
The strut H has a width (short side, x direction in FIG. 2) b of 300 μm, a length (long side, y direction in FIG. 2) L of 73 mm, a height h (z direction in FIG. 2) of 2 mm, and the arrangement of struts The pitch p is 2.3 mm. A wall surface H ′ of the column H is a (111) plane of Si single crystal, and is a wall perpendicular to the membrane 2.
[0075]
In the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment, the charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane (B-doped Si single crystal layer) 2 are better than when the conventional membrane material is used. The desired transmittance can be obtained even if the thickness of 2 is a relatively large value of 50 nm.
As a result, the thickness of the membrane 2 can be made larger than that of a conventional membrane material (about 10 nm), and the heat distortion resistance and strength can be increased.
[0076]
In the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment, the scatterer 3a is made of Cr having an atomic number of 24, which is combined with a metal element having atomic numbers of 14 to 47.
Therefore, the thickness of the scatterer 3a is 200 nm (in the case of Ag of atomic number 47) to 1 μm (in the case of Ti of atomic number 14), which is about 200 nm, which is so thin that temperature rise becomes an issue. (A small increase in temperature due to energy loss of the charged particle beam) and a scatterer that is not so thick that high-precision processing becomes difficult.
[0077]
Therefore, the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment is
(1) Continuous scanning exposure (Bm, Bw) in the length L direction of the one-dimensionally arranged support columns H is possible (see FIG. 2).
(2) The membrane 2 is sufficiently retained in terms of heat and strength (the deflection amount δmax of the support H is calculated to be 0.084 μm, see the above calculation).
(3) The ratio of the boundary region 10b not involved in pattern formation on the mask 10 is reduced, and as a result, a mask 10 for transferring a chip pattern having a higher degree of integration onto the wafer can be obtained.
(4) It can be fabricated as a 4x enlarged mask of 4GDRAM chip (size estimate: 18mm x 36mm) on an 8-inch wafer (see the above calculation).
(5) Charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane (B-doped Si single crystal layer) 2 are good.
(6) The temperature rise due to the energy loss of the charged particle beam in the scatterer 3a is small.
(7) The aberration of the electron optical system is reduced because the size of the main visual field in the longitudinal direction (y direction in FIG. 2) is reduced.
All the effects are achieved.
[0078]
-Second Example-
FIG. 3 shows a perspective view of a charged particle beam reduction transfer mask of the second embodiment.
The charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment is manufactured by the same process as that of the first embodiment. The cross-sectional view of the main part of the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment is the same as FIG. 1D of the first embodiment.
[0079]
The column Hs has a width (short side, x direction in FIG. 3) b of 300 μm, a length (long side, y direction in FIG. 3) Ls of 11 mm, and a height h (z direction in FIG. 3) of 2 mm. The pitch p is 2.3 mm. The wall surface Hs ′ of the column Hs is a (111) plane of Si single crystal, and is a wall perpendicular to the membrane 2.
In the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment, the charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane (B-doped Si single crystal layer) 2 are better than when the conventional membrane material is used. The desired transmittance can be obtained even if the thickness of 2 is a relatively large value of 50 nm.
[0080]
As a result, the thickness of the membrane 2 can be made larger than that of a conventional membrane material (about 10 nm), and the heat distortion resistance and strength can be increased.
In the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment, the scatterer 3a is made of Cr having an atomic number of 24 contained in a metal element having atomic numbers 14 to 47.
[0081]
Therefore, the thickness of the scatterer 3a is not so thin that the temperature increase becomes 200 nm, which is included in the range of about 200 nm (in the case of Ag of atomic number 47) to 1 μm (in the case of Ti of atomic number 14) ( The temperature rise due to the energy loss of the charged particle beam is small), and the scatterer is not so thick that high-precision processing becomes difficult.
[0082]
Therefore, the charged particle beam reduction transfer mask of this embodiment is
(1) Continuous scanning exposure (Bm ', Bw') in the length Ls direction of the support column Hs is possible in the main visual field region 10a '(see FIG. 3).
(2) The membrane 2 is sufficiently retained in terms of heat and strength.
(3) The ratio of the boundary region 10b 'not involved in pattern formation on the mask 10' is reduced, and as a result, a mask 10 'for transferring a chip pattern having a higher degree of integration onto the wafer can be obtained. it can,
(4) It can be manufactured as a 4x expansion mask of 4GDRAM chip (size estimate: 18mm x 36mm) on an 8-inch wafer.
(5) Charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane (B-doped Si single crystal layer) 2 are good.
(6) The temperature rise due to the energy loss of the charged particle beam in the scatterer 3a is small.
(7) Since the size of the main visual field in the longitudinal direction (y direction in FIG. 3) is reduced, the aberration of the electron optical system is reduced.
All the effects are achieved.
[0083]
-Third Example-
4A and 4B are diagrams showing Embodiment 3 of the charged particle beam transfer mask according to the present invention. FIG. 4A is a plan view showing a part of the charged particle beam reduction transfer mask, and FIG. It is D sectional drawing. A rectangular area 401 indicates a small area in which a pattern is formed, and a main visual field area 40a including a plurality of small areas 401 arranged in the y direction corresponds to the main visual field area 10a 'in FIG. In the mask shown in FIG. 4, the boundary regions 40b where the pattern is not formed are formed in a lattice shape so as to separate the small regions 401, and pillars H extending in the y direction are formed on the boundary regions 40b between the main visual field regions 40a. It is formed. The mask manufacturing procedure is the same as in FIG.
[0084]
In the case of performing exposure using the mask of FIG. 4, the small region 401 of the main visual field region 40a is sequentially exposed in a stepwise manner (in the y direction) with a charged particle beam. In the case of the mask shown in FIG. 4, since the pillars H are provided only in the y direction on the boundary area 40b, the width dimension (y direction dimension) of the boundary area between the small areas 401 of the main visual field area 40a is set as the pillar. It can be made smaller than a conventional mask formed in a lattice shape.
[0085]
The charged particle beam reduction transfer mask of this example is
(1) The membrane 2 is sufficiently retained in terms of heat and strength.
(2) The ratio of the boundary region 40b not involved in pattern formation on the mask can be reduced, and a mask for transferring a chip pattern having a higher degree of integration onto the wafer can be obtained.
(3) It can be manufactured as a 4x enlarged mask of 4GDRAM chip (size estimate: 18mm x 36mm) on an 8-inch wafer.
(4) Charged particle beam transmittance and thermal conductivity of the membrane (B-doped Si single crystal layer) 2 are good.
(5) The temperature rise due to the energy loss of the charged particle beam in the scatterer 3a on the membrane 2 is small.
(6) Since the longitudinal dimension of the main visual field (y direction in FIG. 4) is smaller than the conventional size, the aberration of the electron optical system is reduced.
All the effects are achieved.
[0086]
【The invention's effect】
As described above, the charged particle beam reduction transfer mask of the present invention is
  (1)The membrane is sufficiently retained in terms of heat and strength.(2)The ratio of the boundary region not involved in pattern formation on the mask is reduced, and as a result, it can be a mask for transferring a chip pattern having a higher degree of integration onto the wafer.(3)It can be manufactured as a 4x enlarged mask of 4GDRAM chip (size estimate: 18mm x 36mm) on an 8-inch wafer.(Four)The membrane has good electron beam transmittance and thermal conductivity.(Five)Small temperature rise due to energy loss of charged particle beam,(6)Any or all of the effects that the aberration of the electron optical system is reduced because the dimension of the main visual field in the longitudinal direction (y direction in FIG. 4) is smaller than the conventional size.
  In particular, in the invention of claim 8, continuous scanning exposure is possible.3In this invention, step scan exposure is possible.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a manufacturing process of a charged particle beam reduction transfer mask according to first and second embodiments, and FIGS. 1A to 1D are diagrams illustrating each process. FIGS.
2A and 2B are diagrams schematically illustrating a charged particle beam reduction transfer mask according to a first embodiment, in which FIG. 2A is a perspective view, FIG. 2B is a cross-sectional view along CC ′ in FIG. 2A, and FIG. It is a figure which shows typically the mode of the continuous scan exposure using a mask.
FIG. 3A is a schematic perspective view showing a charged particle beam reduction transfer mask according to a second embodiment, and FIG. 3B is a diagram schematically showing a state of continuous scan exposure using the mask.
4A and 4B are diagrams showing a charged particle beam reduction transfer mask according to a third embodiment, wherein FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line DD of FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a conventional scattering transmission mask 100 provided with a grid-like column X and an arrangement between a small area 100a of the mask and a wafer 110, and (a) shows the small area 100a of the mask. FIG. 4B is a plan view, FIG. 5B is a diagram showing the arrangement, and FIG.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a state in which a pattern of each small region 100a is transferred to a wafer 110 using a conventional scattering transmission mask 100 provided with a lattice-like support X. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an outline of a general electron beam reduction transfer mask (stencil mask 21 and scattering transmission mask 100) and a transfer principle using the mask.
[Explanation of symbols]
1 ... Si wafer
2 ... Membrane
2a ・ ・ Charged particle beam transmission region
2 '·· B-doped Si single crystal layer
3 ... Scatterer
3a ... Patterned scatterer
5 ... Projection lens
6 ... Projection lens
7 ... Aperture
7a ・ ・ Opening
10 .. Mask for charged particle beam reduction transfer (Example 1)
10 '·· Charged particle beam reduction transfer mask (Example 2)
10a... Small region provided with a pattern to be transferred to the sensitive substrate 110 (for example, each main visual field region arranged in a line in the first embodiment)
10a '.. Main visual field regions arranged in a plurality of rows (Example 2)
10a ″ ·· Small region (sub-field region) in the main field region
10b Boundary region (Example 1)
10b '... boundary region (Example 2)
20 .. Mask substrate (membrane)
20a ... Electron beam transmission region
21. ・ Stencil mask (electron beam reduction transfer mask)
22 .. Mask substrate
23 .. Permeation hole (opening hole)
24 .. Projection lens (24a, 24b)
25 .. Sensitive substrate
30 ... Scatterer
30a ... Patterned scatterer
40a ・ ・ Main field of view
40b..Boundary area
100 ・ ・ scattering transmission mask (mask for electron beam reduction transfer)
100a .. Small area with pattern to be transferred to sensitive substrate
100b ... Boundary area
110 ... Sensitive substrate
110a .. Area for one chip (one semiconductor) of the sensitive substrate 110
110b..A transfer target area of the sensitive substrate (wafer) 110 corresponding to the small area 100a.
A ... Island-like scatterer
E ... Patterned Si_ThreeN_FourLayer (etching mask)
F: (111) crystal plane of Si single product
H ... One-dimensionally arranged support (Example 1)
Hs ... support (Example 2)
(111) crystal plane of H '·· Si single crystal (Example 1)
Hs ′... (111) crystal plane of Si single crystal (Example 2)
N: The part where Cr is not spastored (masking part)
OF Orientation Flat
X ... Lattice-like (two-dimensionally arranged) struts
AX ・ ・ Optical axis of electron beam optics
b: Width of column H, Hs
h ... Height of the pillars H and Hs
p: Arrangement pitch of struts H and Hs
L: Length of support H
Ld ’·· Short side length of semiconductor chip
Ls ... Length of the column Hs
Lf ′ ·· the length over which the main field of view of the mask is projected onto the semiconductor chip
CO ・ ・ Crossover statue

Claims (14)

ターゲットに転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクであり、前記境界領域に対応する部分に支柱が設けられた荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
前記支柱のうちシリコン単結晶により前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に形成されてなる支柱は一方向のみに配列されることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク。Charged particle beam transfer in which a large number of small regions each having a pattern to be transferred to a target are masks divided by a boundary region where the pattern does not exist, and a column is provided in a portion corresponding to the boundary region In the mask for
The charged particle beam transfer mask according to claim 1, wherein the pillars formed of silicon single crystals perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the membrane are arranged in only one direction. 荷電粒子線を透過させるメンブレン上で、ターゲットに転写すべきパターンをそれぞれ備えた多数の小領域が前記パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクであり、前記多数の小領域のそれぞれに荷電粒子線の散乱体または吸収体が形成され、また前記境界領域に対応する部分に支柱が設けられた荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
前記支柱のうちシリコン単結晶により前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に形成されてなる支柱は一方向のみに配列されることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク。A mask in which a large number of small regions each having a pattern to be transferred to a target on a membrane that transmits a charged particle beam is divided by a boundary region where the pattern does not exist, and each of the large number of small regions has a charged particle In a charged particle beam transfer mask in which a line scatterer or absorber is formed, and a column is provided in a portion corresponding to the boundary region,
The charged particle beam transfer mask according to claim 1, wherein the pillars formed of silicon single crystals perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the membrane are arranged in only one direction. 前記散乱体は、原子番号１４〜４７の金属元素により構成されることを特徴とする請求項２記載の荷電粒子線転写用マスク。  The charged particle beam transfer mask according to claim 2, wherein the scatterer is made of a metal element having an atomic number of 14 to 47. ターゲットに転写すべき開口パターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多数の小領域が前記開口パターンが存在しない境界領域により区分されたマスクであり、前記境界領域に対応する部分に支柱が設けられた荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
前記支柱のうちシリコン単結晶により前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に形成されてなる支柱は一方向のみに配列されることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク。A charged particle in which a large number of small regions each having an opening pattern to be transferred to a target are masked by a boundary region where the opening pattern does not exist, and a column is provided in a portion corresponding to the boundary region In the mask for line transfer,
The charged particle beam transfer mask according to claim 1, wherein the pillars formed of silicon single crystals perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the membrane are arranged in only one direction. 前記支柱は、（１１０）シリコン単結晶面に対する異方性エッチングにより形成されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。  The charged particle beam transfer mask according to claim 1, wherein the support column is formed by anisotropic etching with respect to a (110) silicon single crystal plane. ターゲットに転写すべきパターンを有する前記メンブレンは（１１０）シリコン単結晶面上にエピタキシャルに、或いは熱拡散により形成されてなるＢドープのシリコン単結晶により構成されることを特徴とする請求項５記載の荷電粒子線転写用マスク。  6. The membrane having a pattern to be transferred to a target is composed of a B-doped silicon single crystal formed epitaxially or by thermal diffusion on a (110) silicon single crystal surface. For charged particle beam transfer. 前記支柱の長さを半導体チップの短辺の２倍または１倍とし、或いは２倍または１倍よりもやや大きい値とし、かつ前記支柱の配列間隔を２ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。  The length of the pillars is set to be twice or one time the short side of the semiconductor chip, or a value slightly larger than twice or one time, and the arrangement interval of the pillars is set to 2 mm or more. The charged particle beam transfer mask according to any one of 1 to 6. 前記境界領域は、前記メンブレン上の形成された前記支柱と同一方向にのみ形成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。  The charged particle beam transfer mask according to any one of claims 1 to 7, wherein the boundary region is formed only in the same direction as the support column formed on the membrane. ターゲットに転写すべきパターンをメンブレン上に有するマスクであり、該パターンが複数列の主視野領域に分割され、さらに各主視野領域が複数の小領域を備えている荷電粒子線転写用のマスクにおいて、
互いに隣り合う２つの主視野領域の間にのみにパターンが存在しない境界領域が設けられ、
前記境界領域に対応する部分にシリコン単結晶製の支柱が前記メンブレンの面に対して垂直または略垂直に設けられることを特徴とする荷電粒子線転写用マスク。In a mask for transferring charged particles which has a pattern to be transferred to a target on a membrane, the pattern is divided into a plurality of rows of main field regions, and each main field region has a plurality of small regions. ,
A boundary region where no pattern exists only between two adjacent main visual field regions is provided,
A charged particle beam transfer mask, wherein a column made of silicon single crystal is provided perpendicularly or substantially perpendicular to a surface of the membrane at a portion corresponding to the boundary region. 前記支柱は、（１１０）シリコン単結晶面に対する異方性エッチングにより形成されてなることを特徴とする請求項９記載の荷電粒子線転写用マスク。 The charged particle beam transfer mask according to claim 9, wherein the support column is formed by anisotropic etching with respect to a (110) silicon single crystal plane . ターゲットに転写すべきパターンを有する前記メンブレンは（１１０）シリコン単結晶面上にエピタキシャルに、或いは熱拡散により形成されてなるＢドープのシリコン単結晶により構成されることを特徴とする請求項１０記載の荷電粒子線転写用マスク。 11. The membrane having a pattern to be transferred to a target is composed of a B-doped silicon single crystal formed epitaxially or by thermal diffusion on a (110) silicon single crystal surface. For charged particle beam transfer. 前記支柱は各列内の配置間隔を２ｍｍ以上として、前記主視野領域 と同じ長さに、或いは略同じ長さに設けられていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。 The strut as 2mm or more the arrangement interval in each column, the same length as the main viewing area, or substantially as set forth in any one of claims 9 to 11, characterized in that provided in the same length Charged particle beam transfer mask. 前記主視野領域内の各小領域の間にパターンが存在しない境界領域を設けたことを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。 13. The charged particle beam transfer mask according to claim 9, wherein a boundary region in which no pattern exists is provided between each small region in the main visual field region . 前記支柱の高さを２ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の荷電粒子線転写用マスク。 The charged particle beam transfer mask according to claim 1, wherein a height of the column is 2 mm or more .

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