(57)【要約】【課題】ガラス基板Ｗａ上に遮光膜Ｗｂとレジスト膜Ｗｃとを順に積層して成るマスクＷに荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置に設けるアースピンであって、薄膜化した遮光膜にこれを突き破ることなく接触させることができるようにしたものを提供する。【解決手段】アースピンの下部１３ａが下端に向けて先細に形成されると共に、アースピンの下端が平坦面１３ｂに形成される。好ましくは、アースピンの下部１３ａの横断面形状が、一の字状又は十の字状に形成される。また、アースピンの下端の平坦面１３ｂの面積は、マスクに対する接触圧力が５．１〜５．６×１０−３Ｎ／μｍ２になるように設定される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に遮光膜とレジスト膜とを順に積層して成るマスクに荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置に、マスクのレジスト膜を突き破って遮光膜に接触するように設けるアースピンであって、
アースピンの下部が下端に向けて先細に形成されると共に、アースピンの下端が平坦面に形成されることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置におけるアースピン。
【請求項２】
前記アースピンの下部の横断面形状が一の字状であることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置におけるアースピン。
【請求項３】
前記アースピンの下部の横断面形状が十の字状であることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム描画装置におけるアースピン。
【請求項４】
前記アースピンの下端の前記平坦面の面積は、マスクに対する接触圧力が５．１〜５．６×１０−３Ｎ／μｍ２になるように設定されることを特徴とする請求項２又は３記載の荷電粒子ビーム描画装置におけるアースピン。
【請求項５】
基板上に遮光膜とレジスト膜とが順に積層されたマスクに荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、
下部が下端に向けて先細に形成されると共に、下端が平坦面に形成されたアースピンを用い、アースピンの下端をマスクのレジスト膜を突き破って遮光膜に接触させることにより、遮光膜をアースすることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板上に遮光膜とレジスト膜とを順に積層して成るマスクに荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置におけるアースピン及びこのアースピンを用いた荷電粒子ビーム描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビーム描画装置でマスクにパターンを描画していくと、マスクの遮光膜が帯電してしまう。かかる状態のまま描画を続行すると、帯電による電荷の影響で荷電粒子ビームの軌道が曲げられてしまい、描画位置がずれたり、ビームがぼけてしまうといった問題を生ずる。
【０００３】
そこで、従来、額縁状のフレームにアースピンを垂設して成るアース体を用い、アース体をマスク上に載置して、アースピンの下端をマスクのレジスト膜を突き破って遮光膜に接触させるようにしたものが知られている(例えば、特許文献１参照。)。また、マスクを載置するステージ上に板ばねを介してアースピンを設け、マスクをアースピンに対し下方から上昇させることで、アースピンの下端をマスクのレジスト膜を突き破って遮光膜に接触させるようにしたものも知られている(例えば、特許文献２参照。)。何れのものも、遮光膜をアースピンを介してアースすることにより、遮光膜の帯電を防止することができる。
【０００４】
ところで、遮光膜とレジスト膜の膜厚は、一般的に、それぞれ７０ｎｍ、３００ｎｍであるが、最近は、ＬＳＩの高集積化に伴い微細な線幅のマスクが要求されている。そのためには、遮光膜とレジスト膜の膜厚をそれぞれ１０ｎｍ、５０ｎｍ程度まで薄膜化することが必要になっている。
【０００５】
ここで、特許文献１記載のアースピンは、下端部が針状に尖っている。このようなアースピンを用いると、遮光膜とレジスト膜を上記の如く薄膜化した場合、アースピンの下端がレジスト膜のみならず遮光膜をも突き破ってしまう。これでは、アースピンに作用する荷重がマスクのガラス基板に逃げ、遮光膜に対するアースピンの接触圧が低下して両者間の接触抵抗が増加し、遮光膜に帯電した電荷を効率良くアースできなくなる。
【０００６】
また、特許文献２記載のアースピンは、下端が球状面に形成されており、特許文献１記載のものよりも貫通力は小さい。然し、レジスト膜、遮光膜に対するアースピンの接触初期段階では、アースピンの下端の球状面の最下部の極小さい面積でレジスト膜、遮光膜に接触することになり、接触部に加わる単位面積当たりの力(接触圧力)が大きくなる。従って、レジスト膜、遮光膜に対する接触初期段階での貫通力は大きくなり、薄膜化された遮光膜がこの貫通力に耐えられなくなって、アースピンの下端が遮光膜を突き破ってしまうことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５８８０９号公報
【特許文献２】特表２００２−５３０８５５号公報(図１、図６)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、薄膜化した遮光膜にこれを突き破ることなく接触させることができるようにした荷電粒子ビーム描画装置におけるアースピン及びこのアースピンを用いた荷電粒子ビーム描画方法を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、ガラス基板上に遮光膜とレジスト膜とを順に積層して成るマスクに荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画装置に、マスクのレジスト膜を突き破って遮光膜に接触するように設けるアースピンであって、アースピンの下部が下端に向けて先細に形成されると共に、アースピンの下端が平坦面に形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第１の態様においては、アースピンの下部の横断面形状が、一の字状又は十の字状であることが望ましい。また、アースピンの下端の前記平坦面の面積は、マスクに対する接触圧力が５．１〜５．６×１０−３Ｎ／μｍ２になるように設定されることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、基板上に遮光膜とレジスト膜とが順に積層されたマスクに荷電粒子ビームを照射して所定のパターンを描画する荷電粒子ビーム描画方法であって、下部が下端に向けて先細に形成されると共に、下端が平坦面に形成されたアースピンを用い、アースピンの下端をマスクのレジスト膜を突き破って遮光膜に接触させることにより、遮光膜をアースすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、レジスト膜、遮光膜に対するアースピンの接触初期段階からアースピンの下端の平坦面が全面接触して、接触部の面積は平坦面の面積に等しくなり、接触圧力が比較的小さくなる。そのため、遮光膜が接触初期段階に大きな貫通力を受けることはなく、遮光膜を薄膜化しても、アースピンの下端は遮光膜にこれを突き抜けることなく接触する。従って、遮光膜に帯電した電荷をアースピンを介して効率良くアースすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態のアースピンを設ける電子ビーム描画装置を示す模式的断面図。
【図２】図１の電子ビーム描画装置の模式的切断平面図。
【図３】図１の電子ビーム描画装置に備えるアース体の斜視図。
【図４】図４のアース体のアースピンの取付け部分の拡大断面図。
【図５】(ａ)実施形態のアースピンの下部の拡大側面図、(ｂ)アースピンの下端の平坦面の形状を示す図。
【図６】(ａ)他の実施形態のアースピンの下部の拡大側面図、(ｂ)アースピンの下端の平坦面の形状を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１、図２は荷電粒子ビーム描画装置の一例である電子ビーム描画装置を示している。電子ビーム描画装置は、マスクＷに電子ビームを照射して所定のパターンを描画するものである。
【００１５】
マスクＷは、図５、図６に示す如く、ガラス基板Ｗａ上に、Ｃｒ等の金属製の遮光膜Ｗｂとレジスト膜Ｗｃとを順に積層して成るものである。遮光膜Ｗｂ、レジスト膜Ｗｃの厚さはそれぞれ１０ｎｍ、５０ｎｍ程度であって、薄膜化されている。
【００１６】
電子ビーム描画装置は、マスクＷを載置するステージ１ａを内蔵する真空の描画室１と、描画室１の天井部に立設したビーム照射手段たる電子鏡筒２と、描画室１に隣接する位置に配置された真空のロボット室３と、ロボット室３に収納した搬送ロボット４と、ロボット室３に描画室１と反対側で隣接する位置に配置されたロードロック室５とを備えている。また、ロボット室３と描画室１及びロードロック室５との間にはそれぞれゲートバルブ６，７が介設されている。更に、ロボット室３の描画室１及びロードロック室５に隣接しない周囲２個所には、マスクＷを位置決めする処理を行うアライメント室８と、マスクＷに後記詳述するアース体１０をセットするセット室９とが配置されている。尚、描画室１、電子鏡筒２、ロボット室３、搬送ロボット４、ロードロック室５、ゲートバルブ６，７、アライメント室８及びセット室９の構成は従来公知であり、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
マスクＷは、図外のロボットによりロードロック室５に投入される。そして、ロードロック室５を真空にした後、ゲートバルブ７を開き、搬送ロボット４によりマスクＷをロードロック室５からアライメント室８に搬送する。アライメント室８でマスクＷの位置決めを行うと、搬送ロボット４によりマスクＷをアライメント室８からセット室９に搬送して、マスクＷにアース体１０をセットする。次に、搬送ロボット４によりマスクＷをアース体１０と共にセット室９から搬出し、ゲートバルブ６を開いて、描画室１内のステージ１ａにマスクＷを搬送する。
【００１８】
ステージ１ａは、水平の直交２方向に移動自在である。そして、ステージ１ａに載置したマスクＷに電子鏡筒２から電子ビームを照射しながらステージ１ａを移動させ、マスクＷに電子ビームを走査して所定のパターンを描画する。描画が完了すると、搬送ロボット４によりマスクＷを描画室１から搬出してセット室９に搬送し、アース体１０をマスクＷから取り外す。その後、マスクＷをロードロック室５に搬送する。
【００１９】
アース体１０は、図３に示す如く、マスクＷの上面周縁部を覆う大きさの額縁状のフレーム１１にブラケット１２を介してアースピン１３を複数本(例えば、３本)垂設して成るものである。アースピン１３は、導電性ダイヤモンド、導電性ジルコニア等の超高硬度の導電性材料で形成されており、図４に示す如く、ブラケット１２にかしめ固定される金属製のブシュ１２ａに圧入されている。また、図示しないが、ステージ１ａ上には、フレーム１１の外方に張出すブラケット１２の部分に接触するアース端子が設けられており、アースピン１３がブラケット１２とアース端子とを介してアースされる。
【００２０】
アースピン１３の下部１３ａは、下端に向けて先細に形成されている。また、下部１３ａは、図５に示す如く、横断面形状が一の字状で、所謂マイナスドライバー形状に形成され、或いは、図６に示す如く、横断面形状が十の字状で、所謂プラスドライバー形状に形成されている。そして、アースピン１３の下端は、平坦面１３ｂに形成されている。
【００２１】
アース体１０をマスクＷに載置すると、アースピン１３の下端がアース体１０の重量を受けてレジスト膜Ｗｃに食い込み、レジスト膜Ｗｃを突き破って遮光膜Ｗｂに接触する。そして、本実施形態では、アースピンの下端を球状面に形成する従来例のものと異なり、レジスト膜Ｗｃ、遮光膜Ｗｂに対するアースピン１３の接触初期段階からアースピン１３の下端の平坦面１３ｂが全面接触して、接触部の面積は平坦面１３ｂの面積に等しくなり、接触圧力が比較的小さくなる。そのため、遮光膜Ｗｂが接触初期段階に大きな貫通力を受けることはなく、遮光膜Ｗｂを１０ｎｍ程度に薄膜化しても、アースピン１３の下端は遮光膜Ｗｂにこれを突き抜けることなく接触する。従って、遮光膜Ｗｂに帯電した電荷をアースピン１３を介して効率良くアースすることができる。
【００２２】
尚、アースピン１３の下部１３ａの横断面形状が円形や正方形に形成されていると、貫通力が小さくなり過ぎて、レジスト膜Ｗｃを突き破れなくなる可能性がある。これに対し、アースピン１３の下部１３ａを上記の如くマイナスドライバー状やプラスドライバー状に形成しておけば、平坦面１３ｂの周縁のエッジの長さが平坦面１３ｂの面積に比し長くなる。そのため、エッジによる切断効果で適度な貫通力が得られ、アースピン１３の下端がレジスト膜Ｗｃを突き破って遮光膜Ｗｂに接触する。
【００２３】
ここで、遮光膜Ｗｂとレジスト膜Ｗｃの厚さがそれぞれ１０ｎｍ、５０ｎｍである場合、マスクＷに対する接触圧力(アースピン１３に作用する荷重を平坦面１３ｂの面積で除した値)が５．１×１０−３Ｎ／μｍ２を下回ると、レジスト膜Ｗｃを突き破れなくなる可能性があり、接触圧力が５．６×１０−３Ｎ／μｍ２を上回ると、遮光膜Ｗｂを突き破ってしまう可能性がある。そのため、アースピン１３の下端の平坦面１３ｂの面積は、接触圧力が５．１〜５．６×１０−３Ｎ／μｍ２になるように設定することが好ましい。
【００２４】
例えば、１つのアースピン１３に作用する荷重が０．２７Ｎである場合、マイナスドライバー状のアースピン１３の平坦面１３ｂの図５(ｂ)にａ、ｂで示す寸法をそれぞれ３μｍ、１６．５μｍ（平坦面１３ｂの面積＝４９．５μｍ２）とし、接触圧力が５．４５×１０−３Ｎ／μｍ２になるようにする。また、プラスドライバー状のアースピン１３では、平坦面１３ｂの図６(ｂ)にａ、ｂで示す寸法をそれぞれ２μｍ、１３．５μｍ(平坦面１３ｂの面積＝５０μｍ２)とし、接触圧力が５．４×１０−３Ｎ／μｍ２になるようにする。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態は、アース体１０に取り付けるアースピン１３に本発明を適用したものであるが、ステージ上に板ばねを介して取り付けるアースピンにも同様に本発明を適応できる。また、上記実施形態の描画装置は、電子ビームを照射する電子ビーム描画装置であるが、イオンビーム等の他の荷電粒子ビームを照射する描画装置に設けるアースピンにも同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２６】
Ｗ…マスク
Ｗａ…ガラス基板
Ｗｂ…遮光膜
Ｗｃ…レジスト膜
１３…アースピン
１３ａ…アースピンの下部
１３ｂ…アースピンの下端の平坦面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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