JP4347403B2 - 露光用転写マスクおよび露光用転写マスクのパターン交換方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の露光用転写マスクが適用されるキャラクタープロジェクション(CP)方式の電子線露光装置を示す模式図である。
最初に、図5の(a)に示すように、SOIウエハ31を準備する。このSOIウエハ31は、その表面近くにSiO2膜32が形成され、これにより表層Si部31aと本体Si部31bとに分離されている。SOIウエハ全体の厚さは725μm程度あれば十分である。表層Si部31aの厚さは電子ビームを完全に遮断できる厚さが必要で、5eV程度の電子ビームを使用する場合は、およそ2μm以上必要である。また、SiO2膜は現在実用化されているサブミクロン程度の厚さで十分である。
図6の(a)に示すように、表面加工が終了したウエハを上下逆にして配置する。次いで、図6の(b)に示すように、ドリル加工、ブラスト加工などの機械加工で、本体Si部31bの梁部形成予定部分以外の部分に深穴37を形成する。この深穴は500μm以上の深さが好ましく、600μm以上がさらに好ましい。引き続き、図6の(c)に示すように、ドライエッチングにより本体Si部31bの梁部形成予定部分以外の部分を完全に除去して梁部17を形成する。
本実施形態においては、互いに異なるキャラクターパターンが形成されたセル12を100個まとめて交換可能なブロック14としているので、このブロック14を交換することにより所望のパターンの交換を実現する。
上述のようなブロック交換を実現するためには、ストッパ部およびブロック接着のためのマージン等、従来のCPアパーチャーマスクには必要がなかったものが付加されるが、この付加部分を極力少なくしつつ、ブロック交換の際の誤差を考慮してブロック固定部の寸法を決定することが重要である。
ブロック14を構成する膜状体(メンブレン)21の厚さは電子ビームを遮断できる程度の厚さである。5eV程度の電子ビームを使用する場合、およそ2μm程度あれば十分である。接続部19の厚さはサブミクロン程度あれば十分であり、SOIウエハの実績から0.2μmである。
この場合には、メンブレンの厚さ、接続部19の厚さ、aおよびbの幅については図8と同様であるが、SiO2膜32をウエットエッチして接続部19を形成する際に、エッチング液がストッパ部15の下に回り込まないので、ストッパ部15の幅が異なる。すなわち、この場合には、aのアンダーカット0.2μmがストッパ部17の幅の数%となるようにストッパ部15の幅を決定する。そして、0.2μmが2%であるとするとストッパ部15の幅は10μmとなる。ウェットエッチのエッチングレートがおよそ0.1μm/minとすると、接続部19の幅は8μm以上に制御可能であるので、ストッパ部の強度は十分保持できる。
CPアパーチャーマスクにおいては、電子ビームの偏向を極力小さくする必要があり、そのためにはマスク部11内の最外周のブロックに外接する円が最小になるようにブロック14を配置することが好ましい。また、スペアのブロックの作りやすさや、CPアパーチャーマスクに高密度でセル12を配置することを考慮すると、ブロック14が正方形となるようにセル12が配置されていることが好ましい。
2;成形アパーチャーマスク
3;矩形アパーチャー
4,10;CPアパーチャーマスク
5,12;セル
6;半導体ウエハ
11;マスク部
13;ガイド部
14;ブロック
15;ストッパ部
16;接着部材
17;梁部
18;支持部
21;膜状体(メンブレン)
22;パターン
Claims (11)
- 所定パターン形状の開口が形成された複数のセルを備えたマスク部を有し、前記いずれかのセルに荷電粒子ビームが照射された際にそのパターンに応じて荷電粒子ビームを透過し、被処理基板にそのセルのパターンを転写し、被処理基板上に露光パターンを形成する露光用転写マスクであって、
前記マスク部は、
一または複数のセルを有する一または複数のブロックと、
前記ブロックを支持する支持部と、
前記ブロックと前記支持部とを接着し、かつ除去可能な接着部材と
を有し、
前記支持部の各々は、前記ブロックを位置決めし、前記接着部材により前記ブロックが接着されるストッパ部と、該ストッパ部を支持し、前記ブロックの一部と重なるように設けられた梁部とを有し、
前記ブロックは、前記接着部材を除去することにより除去され、新たなブロックに交換可能であり、前記接着部材はカーボンを含有し、
前記複数のブロックおよび前記ストッパ部は、素材の一方側の面をドライエッチングすることにより形成されたものであり、
前記梁部は、前記素材の反対側の面に対し機械加工とエッチングとを併用することにより形成されたものであり、
前記ストッパ部と前記ブロックとは、これらが繋がっている状態で前記接着部材で接着され、次いで、エッチングにより前記接着部材以外の繋がっている部分が除去され、前記接着部材のみで接続されている状態となっていることを特徴とする露光用転写マスク。 - 前記支持部は、前記ブロックを囲むように設けられ、前記接着部材は、前記ブロックの周囲の全周または複数箇所に設けられることを特徴とする請求項1に記載の露光用転写マスク。
- 前記ブロックは、前記マスク部内の最外周のブロックに外接する円が最小になるように配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の露光用転写マスク。
- 前記ブロックは、同数ずつの矩形のセルが正方形になるように配置されてなることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の露光用転写マスク。
- 前記ブロックおよび支持部は主にシリコンで構成されることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の露光用転写マスク。
- 前記マスク部は円形をなし、前記ブロックは、中央に設けられた円形ブロックと、該円形ブロックの周囲に複数配置された扇形ブロックとを含むことを特徴とする請求項1に記載の露光用転写マスク。
- 所定パターン形状の開口が形成された複数のセルを備えたマスク部を有し、前記いずれかのセルに荷電粒子ビームが照射された際にそのパターンに応じて荷電粒子ビームを透過し、被処理基板にそのセルのパターンを転写し、被処理基板上に露光パターンを形成する露光用転写マスクにおけるパターン交換方法であって、
前記マスク部を、一または複数のセルを有する一または複数のブロックと、前記ブロックを支持する支持部と、前記ブロックを位置決めするストッパ部と、該ストッパ部を支持し、前記ブロックの一部と重なるように設けられた梁部と、前記ストッパ部と前記ブロックとを接着する接着部材とで構成し、
前記接着部材としてカーボンを含有するものを用い、
前記複数のブロックおよび前記ストッパ部は、素材の一方側の面をドライエッチングすることにより形成され、
前記梁部は、前記素材の反対側の面に対し機械加工とエッチングとを併用することにより形成され、
前記ストッパ部と前記ブロックとは、これらが繋がっている状態で前記接着部材で接着され、エッチングによりこれらの接続部を前記接着部材のみとして前記ブロックが交換可能とされ、
交換しようとするパターンを有するブロックを接着している接着部材を除去し、次いで、そのブロックを取り外し、取り外されたブロックに対応する位置に存在する梁部の上に新たなブロックを載置し、その後、新たなブロックとストッパ部とを接着部材で接着することを特徴とする露光用転写マスクのパターン交換方法。 - 前記支持部は、前記ブロックを囲むように設けられ、前記接着部材は、前記ブロックの周囲の全周または複数箇所に設けられることを特徴とする請求項7に記載の露光用転写マスクのパターン交換方法。
- 前記ブロックは、前記マスク部内の最外周のブロックに外接する円が最小になるように配置されていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の露光用転写マスクのパターン交換方法。
- 前記ブロックは、同数ずつの矩形のセルが正方形になるように配置されてなることを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の露光用転写マスクのパターン交換方法。
- 前記ブロックおよび支持部は主にシリコンで構成されることを特徴とする請求項7から請求項10のいずれか1項に記載の露光用転写マスクのパターン交換方法。
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