(57)【要約】【課題】  電子ビームによる描画処理中に被描画材料のレジストから発生する反射電子やレジスト内での散乱電子を確実に低減することのできる描画方法及び描画装置を提供する。【解決手段】  被描画材料１４に対して電子ビーム２により描画処理を施す際に、被描画材料１５に設けられ、当該被描画材料１５のレジストに覆われた導電層に、電圧源１６により正電圧を印加した状態で描画処理を行う。また、被描画材料１５は、被加工層と、被加工層の表面に絶縁層を介して設けられた導電層と、この導電層の表面を覆うレジストとを備え、当該導電層に、電圧源１６により正電圧を印加した状態で描画処理を行う。【選択図】図１
2007096012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画方法において、被描画材料に設けられ、当該被描画材料のレジストに覆われた導電層に正電圧を印加した状態で描画処理を行うことを特徴とする描画方法。
【請求項２】
導電層は、被描画材料における被加工層であることを特徴とする請求項１記載の描画方法。
【請求項３】
被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画方法において、当該被描画材料は、被加工層と、被加工層の表面に絶縁層を介して設けられた導電層と、この導電層の表面を覆うレジストとを備え、当該導電層に正電圧を印加した状態で描画処理を行うことを特徴とする描画方法。
【請求項４】
導電層に印加される正電圧は、５Ｖから１．５ｋＶの範囲で設定されることを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の描画方法。
【請求項５】
被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画装置において、被描画材料に設けられ、当該被描画材料のレジストに覆われた導電層に正電圧を印加した状態で描画処理を行うことを特徴とする描画装置。
【請求項６】
被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画装置において、被描画材料に電子ビームを照射する手段と、被描画材料に設けられ、当該被描画材料のレジストに覆われた導電層に正電圧を印加する手段とを有することを特徴とする描画装置。
【請求項７】
導電層に印加される正電圧は可変であることを特徴とする請求項５若しくは６記載の描画装置。
【請求項８】
導電層に印加される正電圧は、５Ｖから１．５ｋＶの範囲で設定されることを特徴とする請求項７記載の描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビームを用いた描画方法及び描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マスク基板や半導体基板等の被描画材料に対して、所定パターンに基づいて電子ビームを照射して描画処理を行う装置として、電子ビーム描画装置がある。この電子ビーム描画装置は、電子ビーム源から放出された電子ビームの断面形状及び軌道を制御して、表面にレジストが設けられた被描画材料上にパターンを描画するものである。
【０００３】
このような電子ビーム描画装置においては、通常、被描画材料を接地電位とした状態で、電子ビームによる描画処理を行っている。これは、電子ビームの照射による被描画材料の帯電を防止するためである。
【０００４】
ここで、例えば、特許文献１には、被描画材料を接地電位とするために、被描画材料の表面で散乱された電子を捕捉する帯電防止枠と、被描画材料と帯電防止枠とを電気的に導通させる接触子と、帯電防止枠をアース（接地電位）に接続するアース配線とを備える装置が示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３２９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術においては、被描画材料を接地電位とした状態で、電子ビームによる描画処理を行っているので、電子ビームの照射に基づいて被描画材料のレジストから発生する反射電子やこのレジスト内での散乱電子を確実に低減することが困難であった。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、電子ビームによる描画処理中に被描画材料のレジストから発生する反射電子やレジスト内での散乱電子を確実に低減することのできる描画方法及び描画装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に基づく描画方法は、被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画方法において、被描画材料に設けられ、当該被描画材料のレジストに覆われた導電層に正電圧を印加した状態で描画処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に基づく他の描画方法は、被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画方法において、当該被描画材料は、被加工層と、被加工層の表面に絶縁層を介して設けられた導電層と、この導電層の表面を覆うレジストとを備え、当該導電層に正電圧を印加した状態で描画処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に基づく描画装置は、被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画装置において、被描画材料に設けられ、当該被描画材料のレジストに覆われた導電層に正電圧を印加した状態で描画処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明に基づく他の描画装置は、被描画材料に対して電子ビームにより描画処理を施す描画装置において、被描画材料に電子ビームを照射する手段と、被描画材料に設けられ、当該被描画材料のレジストに覆われた導電層に正電圧を印加する手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、被描画材料においてレジストに覆われた導電層に正電圧を印加した状態で、電子ビームによる描画処理を行う。
【００１３】
従って、被描画材料に設けられたレジストに電子ビームが照射されても、レジスト内の電子は、レジスト下面に位置する正電圧が印加された導電層にクーロン力の作用によって直ちに引き寄せられ、当該導電層を介してレジストから速やかに流れ出ることとなる。
【００１４】
よって、レジストに電子ビームが照射されても、反射電子や散乱電子の発生を抑えることができ、電子ビームによる描画処理中に被描画材料のレジストから発生する反射電子やレジスト内での散乱電子を確実に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明における実施の形態について説明する。図１は、本発明に基づく描画装置を示す概略構成図である。
【００１６】
同図において、１は電子ビーム源である電子銃、２は所定の加速電圧により加速されて電子銃１から放出された電子ビームである。３は電子ビーム２の光軸に沿って配置されたコンデンサレンズ、４はコンデンサレンズ３の下に配置されたアライナ、５はアライナ４の下に配置されたコンデンサレンズ、６はコンデンサレンズ５の内側に配置されたビームブランカ、７はコンデンサレンズ５の下に配置されたアライナ、８はアライナ７の下に配置されたアパーチャ、９はアパーチャ８の下に配置されたアライナである。
【００１７】
１０は、アライナ９の下に配置された対物レンズ、１１は対物レンズ１０の内側に配置された偏向器である。１２は被描画材料を載置するステージ、１３は材料ホルダ、１４は材料ホルダ１３の上部に設けられた上面規制用蓋、１５は材料ホルダ１３内に保持される被描画材料、１６は上面規制用蓋１４を介して被描画材料１４に所定の正電圧を印加するための電圧源である。
【００１８】
以上が本発明に基づく描画装置の説明であり、以下に、この描画装置の動作について述べる。電子銃１から加速されて放出された電子ビーム２は、コンデンサレンズ３，５を備えるレンズ系を通ってアパーチャ８に達する。アパーチャ８を通過することにより所定形状に成形された電子ビーム２ａは、対物レンズ１０により集束されて被描画材料１５上に照射される。
【００１９】
このとき、被描画材料１５上で目的とするパターンを描画するために、電子ビーム２ａは、偏向器１１により偏向される。これにより、被描画材料１５上には、所定のパターンが描画されることとなる。
【００２０】
ここで、図２を参照して、材料ホルダ１３内における被描画材料１５の保持状態について説明する。同図に示すごとく、被描画材料１５は、材料ホルダ１３に備えられた凹部１３ａ内に収容される。そして、被描画材料１５の表面（上面）の周囲部は、枠状に形成された上面規制用蓋１４の下面に接触している。この被描画材料１５の表面には、図示しないレジストが設けられている。
【００２１】
これにより、被描画材料１５の表面の垂直方向での位置規制がなされ、当該表面の位置決めがされる。ここで、上面規制用蓋１４の外周部下面は、材料ホルダ１３の外周部１３ｂの上面に取り付けられて固定されている。
【００２２】
なお、材料ホルダ１３の凹部１３ａの底面と被描画材料１５の裏面（下面）との間には、スプリング１３ａが配置されている。このスプリング１３ａは、被描画材料１５をその下面から上方に押す作用を備えている。これにより、被描画材料１５の表面の周囲部が上面規制用蓋１４の下面と確実に当接することとなり、当該表面の位置決めが確実になされることとなる。なお、スプリング１３ａは、絶縁体から構成される。
【００２３】
ここで、この当接状態について、図３を参照して説明する。図３は、図２におけるＡ部の拡大図である。
【００２４】
同図に示すごとく、上面規制用蓋１４の外周部１４ａは、材料ホルダ１３の外周部１３ｂの上面に載置されて固定されている。材料ホルダ１３は、絶縁体からなる。また、上面規制用蓋１４は、金属等の導電体からなる。
【００２５】
また、材料ホルダ１３内に収容される被描画材料１５は、図３に示す例では、半導体製造工程におけるフォトリソグラフィにおいてレチクルとして使用されるマスク基板としている。すなわち、この被描画材料１５は、当該フォトリソグラフィでの露光用の光を透過するガラス材料等からなる基板部１５ａと、この基板部１５ａの上面に形成されたＣｒ（クロム）等の金属からなる遮光パターン形成用層である被加工層（導電層）１５ｂと、この被加工層１５ｂの上面を覆うように設けられたレジスト層（レジスト）１５ｃとから構成される。
【００２６】
この結果、被描画材料１５の表面にはレジスト層１５ｃが設けられており、このレジスト層１５ｃ上を電子ビーム２ａが所定パターンに基づいて描画することにより、描画処理が行われる。その後、この描画処理後に行われる現像工程において、レジスト層１５ｃにおける不要部分が除去され、被加工層１５ｂにおけるエッチング対象部分が露出する。そして、その後に施されるエッチング工程において、被加工層１５ｂにおけるエッチング対象部分のエッチング加工が行われ、当該対象部分が除去されることにより、被加工層１５ｂの加工が実行されることとなる。その後、剥離工程に移行することにより、残存していたるレジスト層１５ｃの剥離が行われる。
【００２７】
ここで、図３に示すように、上面規制用蓋１４の内周部１４ｃには、針部１４ａが形成されている。この針部１４ａは、被描画材料１５の表面に設けられたレジスト層１５ｃを貫通し、当該針部１４ａの先端が被加工層１５ｂに食い込むように接触している。
【００２８】
この結果、被描画材料１５の被加工層１５ｂは、針部１４ａを介して、上面規制用蓋１４電気的に導通される。なお、被描画材料１５の下に配置されたスプリング１３ａの作用により、被描画材料１５は上方に押されることとなり、上面規制用蓋１４の針部１４ａと被描画材料１５の被加工層１５ｂとの接触がより確実なものとなっている。
【００２９】
本発明での描画装置により被描画材料１５に対して描画処理を行う際には、被描画材料１５における導電層である被加工層１５ｂに所定の正電圧を印加した状態で、電子ビーム２による描画処理を行う。
【００３０】
すなわち、図１に示すごとく、上面規制用蓋１４には、設定電圧を可変とする電圧源１６が接続されている。この電圧源１６は、上面規制用蓋１４を介して、被描画材料１５における導電層（図３に示す例では被加工層１５ｂ）に、接地電位に対して所定の正電圧を印加するものである。この正電圧の設定範囲としては、下限は５Ｖ程度であり、また上限は電子ビーム２の加速電圧の１／２０程度である。従って、例えば、電子ビーム２の加速電圧が３０ｋＶである場合には、当該正電圧の設定範囲の上限は、１．５ｋＶ程度となる。
【００３１】
このようにして、被描画材料１５における導電層（被加工層１５ｂ）に正電圧を印加した状態で電子ビーム２による描画処理を実行すると、被描画材料１５のレジスト層１５ｃに電子ビーム２が照射されても、レジスト層１５ｃ内の電子は、レジスト層下面に位置する正電圧が印加された導電層にクーロン力の作用によって直ちに引き寄せられ、当該導電層を介してレジスト層１５ｃから速やかに流れ出ることとなる。
【００３２】
よって、レジスト層１５ｃに電子ビーム２が照射されても、反射電子や散乱電子の発生を抑えることができ、電子ビーム２による描画処理中に被描画材料１５のレジスト層１５ｃから発生する反射電子やレジスト層１５ｃ内での散乱電子を確実に低減することができる。
【００３３】
この結果、電子ビームの加速電圧に依存してレジスト感度が変化したり、レジスト膜厚に依存してレジスト感度が変化するといった依存性を低減することができ、より正確な描画処理を実行することができる。
【００３４】
次に、図４を参照して、本発明における他の実施例について説明する。図４は、図２におけるＡ部の拡大図の他の例である。
【００３５】
図４に示す例において、材料ホルダ１３内に収容される被描画材料２５は、表面に配線パターンや絶縁パターン若しくは半導体パターン等が形成される半導体基板としている。すなわち、この被描画材料２５は、Ｓｉ（シリコン）等の半導体材料からなる基板部２５ａを備え、この基板部２５ａの上面には、図示ない被加工層が設けられている。当該被加工層は、後工程においてエッチング加工が施され、この結果、上記配線パターンや絶縁パターン若しくは半導体パターン等が形成されることとなる。
【００３６】
この被加工層の上面には、絶縁層２５ｂが設けられている。そして、この絶縁層２５ｂの上面には、導電層２５ｃが設けられている。この結果、この導電層２５ｃは、基板部２５ａの被加工層の表面に絶縁層２５ｂを介して設けられることとなる。
【００３７】
ここで、これら絶縁層２５ｂ及び導電層２５ｃの形成方法について説明する。まず、被加工層を備える基板部２５ａの当該被加工層の上面に絶縁層２５ｂを形成する場合には、例えば液体の絶縁性有機被膜材料をスピンコートによりコーティングした後に焼成するという方法を採用することができる。また、この方法の他に、所定のガスを用いてＣＶＤ法により絶縁層２５ｂを形成することもできる。
【００３８】
次に、当該絶縁層２５ｂの上面に導電層２５ｃを形成する場合には、スパッタリング法により所定の金属（Ａｌ（アルミニウム），Ｔｉ（チタン）等）又は合金を堆積させて形成する方法を採用することができる。また、この方法の他に、液体の導電性被覆材料をスピンコートによりコーティングして焼成する方法や、所定のガスを用いてＣＶＤ法により導電層２５ｃを形成することもできる。
【００３９】
なお、これら絶縁層２５ｂ及び導電層２５ｃは、後工程において実施されるエッチング加工によりエッチングされて除去される材料から構成されることが必要である。
【００４０】
このようにして、基板部２５ａの被加工層上に絶縁層２５ｂ及び導電層２５ｃが形成された後に、導電層２５ｃの上面にはレジスト層２５ｄが設けられる。このレジスト層２５ｄは、導電層２５ｃの表面を覆うように形成されている。
【００４１】
そして、図４に示すように、上面規制用蓋１４の内周部１４ｃに設けられた針部１４ａは、被描画材料２５の表面に設けられたレジスト層２５ｄを貫通し、当該針部１４ａの先端が導電層２５ｃに食い込むように接触している。
【００４２】
この結果、被描画材料２５の導電層２５ｃは、針部１４ａを介して、上面規制用蓋１４電気的に導通される。なお、被描画材料２５は、被描画材料２５の下に配置されたスプリング１３ａ（図２参照）の作用により、上方に押されることとなり、上面規制用蓋１４の針部１４ａと被描画材料２５の導電層２５ｃとの接触がより確実なものとなっている。
【００４３】
そして、被描画材料２５に対して描画処理を行う際には、被描画材料２５における導電層２５ｃに所定の正電圧を印加した状態で、電子ビーム２による描画処理を行う。
【００４４】
すなわち、上述と同様に、上面規制用蓋１４には電圧源１６が接続されており、上面規制用蓋１４を介して導電層２５ｃに上記設定範囲の正電圧がこの電圧源１６により印加される。
【００４５】
このようにして、被描画材料２５における導電層２５ｃに正電圧を印加した状態で電子ビーム２による描画処理を実行すると、被描画材料２５のレジスト層２５ｄに電子ビーム２が照射されても、レジスト層２５ｄ内の電子は、レジスト層下面に位置する正電圧が印加された導電層２５ｃにクーロン力の作用によって直ちに引き寄せられ、当該導電層２５ｃを介してレジスト層２５ｄから速やかに流れ出ることとなる。
【００４６】
よって、レジスト層２５ｄに電子ビーム２が照射されても、反射電子や散乱電子の発生を抑えることができ、電子ビーム２による描画処理中に被描画材料２５のレジスト層２５ｄから発生する反射電子やレジスト層２５ｄ内での散乱電子を確実に低減することができる。
【００４７】
この結果、電子ビームの加速電圧に依存してレジスト感度が変化したり、レジスト膜厚に依存してレジスト感度が変化するといった依存性を低減することができ、より正確な描画処理を実行することができる。
【００４８】
なお、このようにして描画処理が実施された後、その後行われる現像工程において、レジスト層２５ｄにおける不要部分が除去され、導電層２５ｃの一部が露出した状態となる。そして、その後に施されるエッチング工程において、導電層２５ｃにおける露出した一部、当該露出した一部の下に位置する絶縁層２５ｂの部分、及び絶縁層２５ｂの当該部分の下に位置する被加工層の部分のエッチング加工が行われる。これにより、導電層２５ｃ及び絶縁層２５ｂの当該各部分とともに、被加工層におけるエッチング対象部分のエッチング加工が行われ、当該対象部分がエッチングされて除去されることにより、被加工層の加工が実行されることとなる。その後、剥離工程に移行することにより、残存するレジスト層２５ｄ及び導電層２５ｃとともに絶縁層２５ｂの剥離が行われる。
【００４９】
この実施の形態においても、被描画材料２５における導電層２５ｃに正電圧を印加した状態で電子ビーム２による描画処理を実行するので、被描画材料２５のレジスト層２５ｄに電子ビーム２が照射されても、レジスト層２５ｄ内の電子は、レジスト層下面に位置する正電圧が印加された導電層２５ｃにクーロン力の作用によって直ちに引き寄せられ、当該導電層２５ｃを介してレジスト層２５ｄから速やかに流れ出ることとなる。
【００５０】
よって、レジスト層２５ｄに電子ビーム２が照射されても、反射電子や散乱電子の発生を抑えることができ、電子ビーム２による描画処理中に被描画材料２５のレジスト層２５ｄから発生する反射電子やレジスト層２５ｄ内での散乱電子を確実に低減することができる。
【００５１】
この結果、電子ビームの加速電圧に依存してレジスト感度が変化したり、レジスト膜厚に依存してレジスト感度が変化するといった依存性を低減することができ、より正確な描画処理を実行することができる。
【００５２】
さらに、この実施の形態においては、被描画材料における被加工層が絶縁性を有する場合においても、レジスト層下面に正電圧の印加が可能となる。また、被描画材料の被加工層が導電性を有する場合であっても、当該被加工層に正電圧を印加しないので、被描画材料を保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に基づく描画装置を示す概略構成図である。
【図２】材料ホルダ内での被描画材料の保持状態を示す図である。
【図３】図２におけるＡ部の拡大図である。
【図４】上記拡大図の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…電子銃、２，２ａ…電子ビーム、３…コンデンサレンズ、４…アライナ、５…コンデンサレンズ、６…ビームブランカ、７…アライナ、８…アパーチャ、９…アライナ、１０…対物レンズ、１１…偏向器、１２…ステージ、１３…材料ホルダ、１４…上面規制用蓋、１５…被描画材料、１５ａ…基板部、１５ｂ…被加工層（導電層）、１５ｃ…レジスト層（レジスト）、１６…電圧源、２５…被描画材料、２５ａ…基板部、２５ｂ…絶縁層、２５ｃ…導電層、２５ｄ…レジスト層（レジスト）
【図１】
2007096012.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007096012.tif 000005
【図４】
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