(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム描画用アパーチャをマスクホルダーに固定してなる電子ビーム露光マスクにおいて、前記電子ビーム描画用アパーチャ及び前記マスクホルダーに位置決め用パターンを少なくとも一つ以上設け、前記位置決め用パターンをガイドにして前記電子ビーム描画用アパーチャ及び前記マスクホルダーを貼り合わせ、加熱・加圧して固定したことを特徴とする電子ビーム露光マスク。
【請求項２】
前記位置決め用パターンが凹部形状をしていることを特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画用アパーチャ。
【請求項３】
前記位置決め用パターンが凸部形状をしていることを特徴とする請求項１記載のマスクホルダー。
【請求項４】
前記凸部形状を有する前記位置決め用パターンの外側の貼り合わせ面に導電性を有する金属箔もしくは導電ペーストにて導電体層を形成したことを特徴とする請求項１又は３記載のマスクホルダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子ビーム露光に使用される電子ビーム描画用アパーチャ及びマスクホルダー並びにそれらを用いて作製した電子ビーム露光マスクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近ＬＳＩ等の半導体装置の製造には、超微細パターン加工性に優れた電子ビーム露光装置が使用されており、スループット向上を図るためマルチショット描画方式が提案され、シリコン系の材料で形成された電子ビーム描画用アパーチャをマスクホルダーに固定した電子ビーム露光マスクを電子ビーム露光装置にセットして使用されている。
以下、電子ビーム描画用アパーチャ３０及びマスクホルダー４０を用いた従来の電子ビーム露光マスク２００について説明する。
ここで、図３（ａ）に、従来の電子ビーム描画用アパーチャ３０の一例を示す構成模式断面図を、図３（ｂ）に、マスクホルダー４０の構成模式断面図を、図３（ｃ）に、電子ビーム描画用アパーチャ３０をマスクホルダー４０にセットした状態を示す従来の電子露光マスク２００の構成模式断面図を、それぞれ示す。図４（ａ）〜（ｈ）に電子ビーム描画用アパーチャ３０の製造工程を工程順に示す構成模式断面図を示す。
【０００３】
まず、面方位が（１００）からなる単結晶シリコンウェハ２１及び単結晶シリコンウェハ２３をシリコン酸化膜２２で貼り合わせた貼り合わせシリコン基板３１を作製し（図４（ａ）参照）、単結晶シリコンウェハ２３上に感光層を形成し、パターニング処理して多面付けのレジストパターン２４を形成する（図４（ｂ）参照）。
【０００４】
次に、上記多面付けのレジストパターン２４をマスクにして、ドライエッチングにより単結晶シリコンウェハ２３をシリコン酸化膜２２に到達する深さまでエッチングして、転写マスクパターン２５を形成する（図４（ｃ）参照）。
【０００５】
次に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により成膜ガスを８００℃以上に加熱して、貼り合わせシリコン基板３１の両面にウエットエッチング用保護膜として所定厚の窒化シリコン膜２６を形成する（図４（ｄ）参照）。
【０００６】
次に、単結晶シリコンウェハ２１面に形成された窒化シリコン膜２６をパターニングして転写パターン開口部を作製するためのウエットエッチング用マスクパターン２６ａ及び２６ｂを形成する（図４（ｅ）参照）。
【０００７】
次に、ウエットエッチング用マスクパターン２６ａ及び２６ｂを上にしてワックス等のシール剤でガラス基板に貼着し、７０℃に加熱されたＫＯＨエッチング液に入れ、ウエットエッチング用マスクパターン２６ａ及び２６ｂをマスクにして単結晶シリコンウェハ２１を所定時間異方性エッチングして、転写マスクパターン開口部２７、支持枠２１ａ及び保持枠２１ｂを形成する（図４（ｆ）参照）。
【０００８】
次に、窒化シリコン膜２６、ウエットエッチング用マスクパターン２６ａ及び２６ｂを１７０℃の熱燐酸でエッチングして除去する（図４（ｇ）参照）。
【０００９】
次に、転写マスクパターン２５と転写マスクパターン開口部２７との間のシリコン酸化膜２２をフッ酸にてエッチングして除去し、転写マスク開口パターン２５ａを形成し、電子ビーム描画用アパーチャ３０を作製する（図２（ｈ）参照）。
【００１０】
一方、別途作製されたマスクホルダー４０の保持部材４１上にインジウム等のの金属箔からなる導電体層４２を載置し、上記電子ビーム描画用アパーチャ３０を加圧、加熱して導電体層４２を溶融させて、電子ビーム描画用アパーチャ３０の保持枠２１ｂとマスクホルダー４０の保持部材４１が接着、固定される。（図３（ｂ）及び（ｃ）参照）。
【００１１】
さらに、電子ビーム描画用アパーチャ３０及びマスクホルダー４０に、Ｐｔ或いはＰｄ等の導電性膜を形成して、電子ビーム露光マスク２００を得る（図３（ｃ）参照）。この導電性膜は、アパーチャを電子ビーム露光マスクとして使用する際、アパーチャに荷電粒子が帯電して、アパーチャの溶融、ひずみ等の損傷を防ぐためのものである。
【００１２】
上記製造方法では、電子ビーム描画用アパーチャ３０をマスクホルダー４０に接着、固定する際に、電子ビーム描画用アパーチャ３０がマスクホルダー４０の保持部材４１上で位置ずれを起こし、電子ビーム露光マスクのマスク収率を下げる問題がある。
【００１３】
さらに、電子ビーム描画用アパーチャ３０をマスクホルダー４０に接着、固定する際に、マスクホルダー４０の保持部材４１上に形成された導電体層４２が加熱、溶融されて、転写マスク開口パターン２５ａ領域にはみだし、電子ビーム描画用アパーチャ３０が汚染され、電子ビーム露光マスクのマスク収率を下げる等の問題がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、マスク汚染がなく、電子ビーム描画用アパーチャとマスクホルダーとの位置合せ精度に優れた電子ビーム露光マスクを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、まず請求項１においては、電子ビーム描画用アパーチャをマスクホルダーに固定してなる電子ビーム露光マスクにおいて、前記電子ビーム描画用アパーチャ及び前記マスクホルダーに位置決め用パターンを少なくとも一つ以上設け、前記位置決め用パターンをガイドにして前記電子ビーム描画用アパーチャ及び前記マスクホルダーを貼り合わせ、加熱・加圧して固定したことを特徴とする電子ビーム露光マスクとしたものである。
【００１６】
また、請求項２においては、前記位置決め用パターンが凹部形状をしていることを特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画用アパーチャとしたものである。
【００１７】
また、請求項３においては、前記位置決め用パターンが凸部形状をしていることを特徴とする請求項１記載のマスクホルダーとしたものである。
【００１８】
さらにまた、請求項４においては、前記凸部形状を有する前記位置決め用パターンの外側の貼り合わせ面に導電性を有する金属箔もしくは導電ペーストにて導電体層を形成したことを特徴とする請求項１又は３記載のマスクホルダーとしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき図面を用いて説明する。
図１（ａ）に、本発明の電子ビーム描画用アパーチャ１０の一実施例を示す構成模式断面図を、図１（ｂ）に、本発明のマスクホルダー２０の一実施例を示す構成模式断面図を、図１（ｃ）に、マスクホルダー２０に電子ビーム描画用アパーチャ１０を固定した状態を示す電子ビーム露光マスク１００の一実施例を示す構成模式断面図を、図２（ａ）〜（ｈ）に本発明の電子ビーム描画用アパーチャの製造工程を工程順に示す構成模式断面図をそれぞれ示す。
【００２０】
本発明の電子ビーム描画用アパーチャ１０は貼り合わせシリコン基板１１を加工して転写マスク開口パターン５ａ、支持枠１ａ、転写マスクパターン開口部７及び保持枠１ｂからなり、電子ビーム描画用アパーチャの両端の支持枠１ａと保持枠１ｂとの間にテーパー形状の位置決め用凹部パターン８が形成されたものである（図１（ａ）参照）。
【００２１】
また、本発明のマスクホルダー２０は保持部材２１上に位置決め用凸部パターン２１が形成されており、その外側に電子ビーム描画用アパーチャを貼り合わせ固定するための導電体層２３を設けたものである（図１（ｂ）参照）。
【００２２】
さらにまた、本発明の電子ビーム露光マスク１００はマスクホルダー２０の保持部材２１上の位置決め用凸部パターン２２をガイドにして電子ビーム描画用アパーチャ１０を貼り合わせ、加圧、加熱して電子ビーム描画用アパーチャ１０の保持枠１ｂとマスクホルダー２０の保持部材２１を接着・固定して作製したものである（図１（ｃ）参照）。
【００２３】
まず、面方位が（１００）からなる単結晶シリコンウェハ１及び単結晶シリコンウェハ３をシリコン酸化膜２で貼り合わせた貼り合わせシリコン基板１１を作製し（図２（ａ）参照）、単結晶シリコンウェハ１面に感光層を形成し、パターニング処理して多面付けのレジストパターン４を形成する（図２（ｂ）参照）。
【００２４】
次に、上記多面付けレジストパターン４をマスクにして、ドライエッチングにより単結晶シリコンウェハ１をシリコン酸化膜２に到達する深さまでエッチングして、転写マスクパターン５を形成する（図２（ｃ）参照）。
【００２５】
次に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により成膜ガスを８００℃以上に加熱して、貼り合わせシリコン基板１１の両面にウエットエッチング用保護膜として窒化シリコン膜７を形成する（図２（ｄ）参照）。
【００２６】
次に、単結晶シリコンウェハ１上に形成された窒化シリコン膜６をパターニング処理して、転写パターン開口部を作製するためのウエットエッチング用マスクパターン６ａ及び６ｂを形成する（図２（ｅ）参照）。
【００２７】
ウエットエッチング用マスクパターン６ａ及び６ｂを上にしてワックス等のシール材でガラス基板に貼着し、７０℃に加熱されたＫＯＨエッチング液に入れ、ウエットエッチング用マスクパターン６ａ及び６ｂをマスクにして単結晶シリコンウェハ１を所定時間異方性エッチングして、転写マスクパターン開口部７及び支持枠１ａと保持枠１ｂとの間に位置決め用凹部パターン８を形成する（図２（ｆ）参照）。
【００２８】
位置決め用凹部パターン８の形状は、棒状、ピン状及びライン状の凹部パターンが設定でき、マスクホルダー２０の位置決め用凸部パターン２２との兼ね合いで適宜使い分ける。
【００２９】
位置決め用凹部パターン８は転写マスクパターン開口部７と同様なテーパー角度（面方位が（１００）の単結晶シリコンウェハを使用した場合は５４．７度）が形成されるため、あらかじめマスクホルダー２０の位置決め用凸部パターン２２の形状に合わせて、ウエットエッチング用マスクパターン６ａと６ｂのパターン間隔を設定する。
【００３０】
次に、窒化シリコン膜６、ウエットエッチング用マスクパターン６ａ及び６ｂを１７０℃の熱燐酸でエッチングして除去する（図２（ｇ）参照）。
【００３１】
次に、転写マスクパターン５と転写マスクパターン開口部７との間のシリコン酸化膜２をフッ酸によりエッチング除去し、貫通させ、転写マスク開口パターンを形成し、電子ビーム描画用アパーチャ１０を作製する（図２（ｈ）参照）。
【００３２】
一方、別途作製したマスクホルダー２０の保持部材２１上に形成された位置決め用凸部パターン２２の外側にインジウム等の金属箔もしくは導電ペースト等にて導電体層２３形成し（図１（ｂ）参照）、マスクホルダー２０の位置決め用凸部パターン２２をガイドにして電子ビーム描画用アパーチャ１０を貼り合わせ、加圧、加熱して電子ビーム描画用アパーチャ１０の保持枠１ｂとマスクホルダー２０の保持部材２１を接着・固定する（図１（ｃ）参照）。ここで、インジウム等の金属箔で形成された導電体層は加熱溶融して、接着・固定されるが、導電ペースト等で形成された導電体層は加熱加圧して導電ペーストの樹脂が硬化して接着・固定される。
【００３３】
次に、電子ビーム描画用アパーチャ１０及びマスクホルダー２０にＰｔ、Ｐｄ等の導電性膜を形成して、本発明の電子ビーム描画用アパーチャ１００を得る（図１（ｃ）参照）。この導電性膜は、電子ビーム露光の際の電子ビーム描画用アパーチャ１０に荷電粒子が帯電して、アパーチャの溶融、ひずみ等の損傷を防ぐためのものである。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の電子ビーム露光マスクは、電子ビーム描画用アパーチャをマスクホルダーに接着・固定する際の位置合せ精度が良くなり、電子ビーム露光装置にセットして電子ビーム露光を行うまでの立ち上げ調整時間が大幅に短縮される。
また、電子ビーム描画用アパーチャをマスクホルダーに接着・固定する際に発生する導電体層の転写マスクパターンへのはみ出しがなくなり、高品質の電子ビーム露光マスクが得られ、製造歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の電子ビーム描画用アパーチャ１０の一実施例を示す構成模式断面図である。
（ｂ）は、本発明のマスクホルダー２０の一実施例を示す構成模式断面図である。
（ｃ）は、マスクホルダー２０に電子ビーム描画用アパーチャ１０を固定した状態を示す電子ビーム露光マスク１００の一実施例を示す構成模式断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の電子ビーム描画用アパーチャ１０の製造工程を工程順に示す構成模式断面図である。
【図３】（ａ）は、従来の電子ビーム描画用アパーチャ３０の一例を示す構成模式断面図である。
（ｂ）は、従来のマスクホルダー４０の一例を示す構成模式断面図である。
（ｃ）は、マスクホルダー４０に電子ビーム描画用アパーチャ３０を固定した状態を示す電子ビーム露光マスク２００の一例を示す構成模式断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｈ）は、従来の電子ビーム描画用アパーチャ３０の製造工程を示す構成模式断面図である。
【符号の説明】
１、２１……単結晶シリコンウエハ
１ａ、２１ａ……支持枠
１ｂ、２１ｂ……保持枠
２、２２……シリコン酸化膜
３、２３……単結晶シリコンウエハ
４、２４……レジストパターン
５、２５……転写マスクパターン
５ａ、２５ａ……転写マスク開口パターン
６、２６……窒化シリコン膜
６ａ、６ｂ、２６ａ、２６ｂ……ウエットエッチング用レジストパターン
７、２７……転写マスクパターン開口部
８……位置決め用凹部パターン
１０、３０……電子ビーム描画用アパーチャ
１１、３１……貼り合わせシリコン基板
２０、４０……マスクホルダー
２１、４１……保持部材
２２……位置決め用凸部パターン
２３、４２……導電体層
１００、２００……電子ビーム露光マスク
【図１】
0003587090.tif 000002
【図２】
0003587090.tif 000003
【図３】
0003587090.tif 000004
【図４】
0003587090.tif 000005