(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状のアルミナ質焼結体と、該アルミナ質焼結体上に配されたアルミナ膜と、該アルミナ膜上に配された導電膜とを備え、
前記導電膜は、前記アルミナ膜上に配されたチタン膜と、該チタン膜上に配された窒化チタン膜とを備えたことを特徴とする電子線描画装置用枠部材。 
【請求項２】
請求項１に記載の電子線描画装置用枠部材において、 
前記アルミナ膜の厚みは、前記導電膜の厚みよりも大きいことを特徴とする電子線描画装置用枠部材。 
【請求項３】
請求項１に記載の電子線描画装置用枠部材において、 
前記アルミナ膜の厚みは、１μｍ以上１０μｍ以下であり、 
前記導電膜の厚みは、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする枠部材。 
【請求項４】
請求項１に記載の電子線描画装置用枠部材において、 
前記導電膜は、前記アルミナ膜上に配されたチタン膜と、該チタン膜上に配された窒化チタン膜とを備えたことを特徴とする電子線描画装置用枠部材。 
【請求項５】
請求項１に記載の電子線描画装置用枠部材と、該電子線描画装置用枠部材が外周領域に配される基板に電子線を照射するための電子銃とを備えたことを特徴とする電子線描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体製造工程もしくはＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）製造工程などにおける露光装置（ステッパー）に用いられるレチクルを作製する電子線描画装置に用いられる枠部材およびそれを用いた電子線描画装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造工程やＦＰＤ製造工程においては、半導体ウエハやガラス基板上に回路パターンを形成するため、露光装置（ステッパー）が用いられる。この露光装置には、半導体ウエハやガラス基板上に回路パターンを形成するため、フォトマスクが用いられる。このフォトマスクは、特許文献１に示すような電子線描画装置を用いて、マスクブランクなどの基板に電子線を照射して回路パターンを描画することによって、作製される。
【０００３】
この特許文献１には、基板の外周部に重なるように配置された枠状の基板カバーが記載されている。この基板カバーとしては、絶縁材料に導電材料をコーティングした構成が記載されている。
【０００４】
ところで、絶縁材料としてセラミック焼結体を用いた場合は、セラミック焼結体の表面からはセラミック粒子が脱落しやすい。したがって、セラミック焼結体に導電材料をコーティングすると、セラミック粒子の脱落に伴ってセラミック焼結体の表面から導電粒子（パーティクル）が脱落しやすい。このパーティクルが基板を汚染すると、基板から作製されるフォトマスクの信頼性が低下しやすくなる。
【０００５】
したがって、パーティクルの発生を抑制した基板カバーが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−５８８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、パーティクルの発生を抑制する要求に応える枠部材およびそれを用いた電子線描画装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る電子線描画装置用枠部材（以下、単に枠部材と記載する。）は、枠状のアルミナ質焼結体と、該アルミナ質焼結体上に配されたアルミナ膜と、該アルミナ膜上に配された導電膜とを備え、前記導電膜は、前記アルミナ膜上に配されたチタン膜と、該チタン膜上に配された窒化チタン膜とを備える。
【０００９】
本発明の一態様に係る電子線描画装置は、上記枠部材と、該枠部材が外周領域に配される基板に電子線を照射するための電子銃とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様に係る枠部材によれば、枠状のアルミナ質焼結体と、該アルミナ質焼結体上に配されたアルミナ膜と、該アルミナ膜上に配された導電膜とを備えるため、アルミナ質焼結体と導電膜との間に介在したアルミナ膜によって、アルミナ質焼結体の表面から導電膜が脱落してパーティクルが発生することを抑制し、この枠部材を例えば基板の外周領域に配して、基板に電子線を照射する際に、パーティクルによる基板の汚染を低減することができる。
【００１１】
本発明の一態様に係る電子線描画装置によれば、上記枠部材を備えることによって、枠部材を外周領域に配して、電子線を照射する基板の汚染を低減できる電子線描画装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の枠部材を用いた電子線描画装置の構成例を示す断面図である。
【図２】図１に示した枠部材の上面図である。
【図３】図３に示した枠部材の下面からの斜視図である。
【図４】図１に示した枠部材の部分拡大図である。
【図５】（ａ）は、試料１の枠部材のパーティクルの測定結果であり、（ｂ）は、試料２の枠部材のパーティクルの測定結果であり、（ｃ）は、試料３の枠部材のパーティクルの測定結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の一実施形態による枠部材を用いた電子線描画装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の電子線描画装置１は、マスクブランクである基板２に電子線Ｅを照射して描画し、基板２に回路パターンを形成することによって、露光装置（ステッパー）用のフォトマスクを作製する装置である。
【００１５】
この電子線描画装置１は、基板２を載置する載置部材３と、基板２に電子線Ｅを照射するための電子銃４と、基板２の外周領域に配される枠部材５とを備えている。
【００１６】
基板２は、例えばガラス基板とガラス基板上に形成された金属またはその酸化物もしくは窒化物などの無機薄膜とを含むマスクブランクであり、無機薄膜に電子線を照射して描画することによって回路パターンが形成される。ここで、基板２の中央で回路パターンが形成される領域を中央領域Ｒ１とし、この中央領域を取り囲む領域を外周領域Ｒ２とする。
【００１７】
載置部材３は、例えばＸＹステージなどを用いることができ、基板２を所望の位置に位置決めすることができる。
【００１８】
電子銃４は、例えば静電レンズ、アパーチャおよび偏向器を含んでおり、電子線Ｅを基板２の所望の位置に照射することができる。
【００１９】
枠部材５は、図２および図３に示すように、開口Ｏを取り囲む枠状の部材であり、電子線Ｅを遮蔽するためのものである。この枠部材５は、基板２の外周領域Ｒ２を覆いつつ外周領域Ｒ２の上方に外周領域Ｒ２から離れるように、基板２の外周領域Ｒ２に配されており、開口Ｏは、基板２の中央領域Ｒ１の上方に位置するように、基板２の中央領域Ｒ１に配されている。したがって、電子線Ｅは、枠部材５に遮蔽されて基板２の外周領域Ｒ２には達しないが、電子線Ｅは、開口Ｏを通過して基板２の中央領域Ｒ１に達し、回路パターンが描画される。
【００２０】
この枠部材５は、図１に示すように、厚み方向に沿った断面にて、Ｌ字状である。この枠部材５は、基板２の外周領域Ｒ２上に配される第１枠領域と、この第１枠領域の外側を取り囲む第２枠領域とを含んでいる。第２枠領域は、第１枠領域よりも厚みが大きく、第１枠領域と比較して下方に突出しており、一部が基板２の側方に配される。
【００２１】
また、枠部材５は、図４に示すように、枠状のアルミナ質焼結体６と、アルミナ質焼結体６上に配されたアルミナ膜７と、アルミナ膜７上に配された導電膜８とを含んでいる。
【００２２】
アルミナ質焼結体６は、枠部材５の主要部をなしており、枠部材５の剛性を高めて、枠部材５の変形を抑制するものである。このアルミナ質焼結体６は、図４に示すように複数の結晶粒６ａからなり、この結晶粒６ａ同士の間には結晶粒界６ｂが形成されている。また、アルミナ質焼結体６は、非磁性のものを用いることが望ましい。
【００２３】
アルミナ膜７は、アルミナ質焼結体６の表面を被覆する膜であるとともに、アルミナ質焼結体６と導電膜８との間に介在しており、アルミナ質焼結体６と導電膜８との接着強度を高めるものである。このアルミナ膜７は、アルミナ質焼結体６の表面において複数の結晶粒６ａ上に渡って膜状に形成されている。このアルミナ膜７は、例えば透光性を有している。また、アルミナ膜７は、結晶粒および結晶粒界を有していないことが望ましく、また、アモルファス状態であることが望ましい。また、アルミナ膜７は、アルミナ質焼結体６の少なくとも上面に形成されていることが望ましく、さらには、アルミナ質焼結体６の全面に渡って形成されていることが望ましい。この場合、アルミナ質焼結体６の上面に形成されたアルミナ膜７の厚みは、アルミナ質焼結体６の側面に形成されたアルミナ膜７の厚みよりも大きいことが望ましい。また、アルミナ膜７の厚みは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。
【００２４】
導電膜８は、アルミナ膜７の表面を被覆する膜であり、枠部材５の表面に露出している。その結果、枠部材５の電子線Ｅによるチャージアップを抑制できるため、基板２の中央領域Ｒ１における電子線Ｅの描画精度を高めることができる。この導電膜８は、枠部材５の少なくとも上面に形成されていることが望ましく、さらには、枠部材５の全面に渡って形成されていることが望ましい。この場合、枠部材５の上面に形成されたアルミナ膜７の厚みは、枠部材５の側面に形成されたアルミナ膜７の厚みよりも大きいことが望ましい。また、導電膜８の厚みは、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。
【００２５】
本実施形態において、この導電膜８は、アルミナ膜７上に形成されたチタン膜８ａと、このチタン膜８ａ上に形成された窒化チタン膜８ｂとを含んでおり、導電膜８の露出した表面は窒化チタン膜８ｂによって構成されている。このようにチタン膜８ａをアルミナ膜７と窒化チタン膜８ｂとの間に介在させることによって、アルミナ膜７と窒化チタン膜８ｂと接着強度を高めることができる。また、導電膜８の露出した表面が窒化チタン膜８ｂによって構成されているため、チタン膜８ａと比較して酸化を抑制して導電性を担保するとともに、硬度が高いことから、窒化チタン膜８ｂの一部が脱粒することを抑制することができる。また、チタン膜８ａおよび窒化チタン膜８ｂは、非磁性であることから、電子線Ｅの描画精度を高めることができる。
【００２６】
チタン膜８ａの厚みは例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。また、窒化チタン膜８ｂの厚みは、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下である。なお、窒化チタン膜８ｂの厚みは、チタン膜８ａの厚みよりも大きいことが望ましい。また、導電膜８としては、チタン膜および窒化チタン膜以外の非磁性の導電材料を用いてもよく、例えばアルミニウム、金またはロジウムを用いても構わない。
【００２７】
ところで、アルミナ質焼結体６の表面は、後述する研削加工による破砕層の発生などによって、アルミナ粒子が脱落しやすい。また、アルミナ質焼結体６の表面のボイドに入り込んだ研削粉が脱落することがある。
【００２８】
一方、本実施形態においては、図４に示すように、枠部材５は、アルミナ質焼結体６と
、アルミナ質焼結体６上に配されたアルミナ膜７と、アルミナ膜７上に配された導電膜８とを含んでいる。その結果、アルミナ質焼結体６の表面の破砕層やボイドをアルミナ膜７で覆うことによって、アルミナ質焼結体６の表面からのアルミナ粒子や研削粉の脱落を抑制することができる。また、アルミナ膜７は、焼結体でなく膜状に形成されているため、アルミナ膜７自体からのアルミナ粒子の脱落は、アルミナ質焼結体６よりも少ない。さらに、アルミナ膜７は、アルミナ質焼結体６と同質材であるため、材料特性が互いに近く、アルミナ膜７はアルミナ質焼結体６から剥離しにくい。したがって、アルミナ質焼結体６上にアルミナ膜７を形成することによって、アルミナ粒子や研削粉の脱落を抑制できるため、アルミナ膜７上に導電膜８を形成することによって、導電膜８からの導電粒子（パーティクル）の脱落を低減できる。
【００２９】
また、アルミナ膜７の厚みは、導電膜８の厚みよりも大きいことが望ましい。その結果、アルミナ膜７の厚みを大きくすることによって、アルミナ質焼結体６の表面のアルミナ膜７で被覆されていない領域を減らすとともに、導電膜８の厚みを小さくすることによって、導電膜８の膜応力を低減し、導電膜８のアルミナ膜７からの剥離を低減することができる。
【００３０】
また、アルミナ膜７の厚みは、１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。その結果、アルミナ膜７の厚みが１μｍ以上であることによって、脱粒が発生しやすい破砕層を十分に覆い、かつアルミナ質焼結体６表面のボイドを十分に覆うことができる。また、アルミナ膜７の厚みが１０μｍ以下であることによって、アルミナ膜７を容易に形成することができる。
【００３１】
また、導電膜８の厚みは、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。その結果、導電膜８の厚みが０．１μｍ以上であることによって、アルミナ膜７の帯電を防止することができる。また、導電膜８の厚みが１０μｍ以下であることによって、膜応力による剥がれを防止することができる。
【００３２】
次に、上述した電子線描画装置１の使用方法について説明する。
【００３３】
まず、マスクブランクである基板２を載置部材３上に載置し、基板２の外周領域Ｒ２上に枠部材５を配置する。次に、基板２の上方に配された電子銃４から電子線Ｅを枠部材５の開口Ｏを介して基板２の中央領域Ｒ１に照射し、中央領域Ｒ１に回路パターンを描画する。その結果、基板２からフォトマスクを作製することができる。
【００３４】
次に、本実施形態による枠部材５の製造方法について説明する。
【００３５】
まず、アルミナ粉末に純水と有機バインダーとを加えた後、ボールミルで湿式混合してスラリーを作製する。次に、スラリーをスプレードライにて造粒する。次に、造粒したアルミナ粉末を種々の成形方法から適当な方法を用いて成形して成形体を作製する。次に、成形体を切削加工し、成形体を所望の形状とする。次に、この成形体を例えば１４００℃以上１８００℃以下で焼成することによって、焼結体を作製する。次に、この焼結体を研削加工することによって、所望の形状のアルミナ質焼結体６を作製する。
【００３６】
次に、アルミナ質焼結体６上に、イオンプレーティング法を用いて、アルミナ膜７を形成する。次に、アルミナ膜７上に、イオンプレーティング法を用いて、チタン膜８ａおよび窒化チタン膜８ｂを順次形成する。
【００３７】
以上のようにして、枠部材５を作製することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の変更、実施の態様は、いずれも本発明の範囲内に含まれる。
【００３９】
（評価方法）
各試料の枠部材を作製し、各枠部材に窒素ガスを吹き付けた後、枠部材に吹き付けられた窒素ガスに含まれる各粒径のパーティクルの個数を、リオン社製パーティクルカウンターＫＣ−５２を用いて計測した。
【００４０】
（枠部材の作製条件）
まず、アルミナ粉末に純水およびバインダーを加え、ボールミルで湿式混合してスラリーを作製する。次に、スラリーをスプレードライにて造粒した後、ＣＩＰ成形法を用いて成形体を作製した。次に、成形体に切削加工を行なった後、成形体を大気雰囲気中にて１６００℃で焼成して焼結体を作製した。次に、焼結体に研削加工を行なうことによって、試料１〜３のアルミナ質焼結体を得た。試料１のアルミナ質焼結体は、この後、加工を行なわずに試料１の枠部材とした。
【００４１】
次に、イオンプレーティング法を用いて、試料２〜３のアルミナ質焼結体に、厚みが約１μｍのアルミナ膜を形成した。試料２のアルミナ質焼結体は、この後、加工を行なわずに試料２の枠部材とした。
【００４２】
次に、イオンプレーティング法を用いて、試料３のアルミナ質焼結体に、厚みが約０．２μｍのチタン膜および厚みが約０．５μｍの窒化チタン膜を順次形成することによって、導電膜を形成した。その結果、試料３の枠部材が得られた。
【００４３】
（結果）
試料１〜３の枠部材のパーティクルを上述した方法で計測した結果を、図５（ａ）ないし（ｃ）に示す。なお、図５（ａ）ないし（ｃ）においては、縦軸をパーティクルの個数、横軸を計測時間とした。また、各系列は、パーティクルの粒径を、０．３μｍより大きいもの（＞０．３μｍ）、０．５μｍより大きいもの（＞０．５μｍ）、１μｍより大きいもの（＞１μｍ）に分けたものである。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、アルミナ質焼結体からなる試料１の枠部材では、パーティクルが発生したのに対し、図５（ｂ）に示すように、アルミナ質焼結体にアルミナ膜を形成した試料２の枠部材では、パーティクルの発生が抑制されていた。また、図５（ｃ）に示すように、アルミナ質焼結体にアルミナ膜および導電膜を形成した試料３の枠部材においても、パーティクルの発生が抑制されていた。
【００４５】
以上の結果より、本発明の一実施形態の枠部材によれば、アルミナ質焼結体と、アルミナ質焼結体上に配されたアルミナ膜と、アルミナ膜上に配された導電膜とを備えることから、パーティクルの発生を抑制できることが確かめられた。そして、試料３を用いて描画したところ、精度よく回路パターンの形成を行なうことができた。
【符号の説明】
【００４６】
１        電子線描画装置
２        基板
３        載置部材
４        電子銃
５        枠部材
６        アルミナ質焼結体
７        アルミナ膜
８        導電膜
８ａ      チタン膜
８ｂ      窒化チタン膜
【図１】
0005918000.tif 000002
【図２】
0005918000.tif 000003
【図３】
0005918000.tif 000004
【図４】
0005918000.tif 000005
【図５】
0005918000.tif 000006