(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円形のシリコンウェハに所望のパターンの開口部を設け所望の形状に切断されてなる電子線一括露光用マスクにおいて、
前記略円形のシリコンウェハの円周の少なくとも一部をそのまま残した状態で所望の前記形状に断裁されてなり、
前記形状が略円形のシリコンウェハの中心点を中心として円の中心角をｎ等分（ｎは正の整数）し半径に沿って断裁されてなること
を特徴とする電子線一括露光用マスク。
【請求項２】
請求項１に記載の電子線一括露光用マスクにおいて、
単体（１面）のマスクに形成されるべき所要のパターンの露光用データまたはシリコンウェハを２π／ｎずつ回転して、回転方向と同方向に順次隣り合う単体のマスクパターンに形成した後に、円形のシリコンウェハの中心点を中心としてｎ等分（ｎは正の整数）に半径に沿って断裁してなること
を特徴とする電子線一括露光用マスク。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の電子線一括露光用マスクを支えるマスクホルダーにおいて、
前記マスクの円弧部の一部を弾性素材により押さえ、前記マスクホルダーのマスク載置部に圧着固定すること
を特徴とする電子線一括露光用マスクのマスクホルダー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスク及びそのホルダーに関するものであり、特に電子線一括露光用マスクおよびそのホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子線一括露光用マスクは、電子線によりウェハ上のレジストに回路パターンを形成するために用いるステンシルマスクである。材質は通常Ｓｉ（シリコン）、ＳｉＯ2（二酸化シリコン）で形成されており、厚さは５００μｍ程度であるが、パターンに対応する部分は厚さが２０μｍ程度のメンブレン状で非常に薄い。上面から電子線を照射すると、このメンブレン状の部分に孔設されたパターン部、すなわち開口部のみを電子線が選択的に透過し、下方に設置したウェハ上のレジストに所望のパターンを感光させることができる。電子線一括露光用マスクの大きさは、開発当初は通常１センチメートル平方程度の微小な正方形のものであった。
【０００３】
最近では、回路パターンの多様化にともない、マスク上にあらかじめ用意すべきパターンの種類が多くなった。数十〜百種類程度の回路パターンは必要である。このことから、電子線一括露光用マスクのサイズが大型化してきた。
そのため、円形のシリコンウェハから電子線一括露光用マスクを断裁して切り出す場合に、１面しか切り出すことができない場合もあり、断裁屑として捨てる部分の面積が多くなってきている。したがって、面付効率が低下し、材料コストが増加するという問題点が発生してきた。尚、シリコンウェハはシリコン結晶のインゴットをスライスしたものであるが、シリコン結晶の製造方法に起因して（チョクラルスキー法、フローティングゾーン法、ゾーンメルティング法等）、通常インゴットは円柱状となる。このため通常シリコンウェハは円形状となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、面付効率を高くし、材料コストを安くすることができるような電子線一括露光用マスク及びこれを簡易に保持する事のできるマスクホルダーを提供することを課題とするものである。
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、略円形のシリコンウェハに所望のパターンの開口部を設け所望の形状に切断されてなる電子線一括露光用マスクにおいて、前記略円形のシリコンウェハの円周の少なくとも一部をそのまま残した状態で所望の前記形状に断裁されてなり、前記形状が略円形のシリコンウェハの中心点を中心として円の中心角をｎ等分（ｎは正の整数）し半径に沿って断裁されてなることを特徴とする電子線一括露光用マスクである。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の電子線一括露光用マスクにおいて、  単体（１面）のマスクに形成されるべき所要のパターンの露光用データまたはシリコンウェハを２π／ｎずつ回転して、回転方向と同方向に順次隣り合う単体のマスクパターンに形成した後に、円形のシリコンウェハの中心点を中心としてｎ等分（ｎは正の整数）に半径に沿って断裁してなることを特徴とする電子線一括露光用マスクである。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または２のいずれかに記載の電子線一括露光用マスクを支えるマスクホルダーにおいて、前記マスクの円弧部の一部を弾性素材により押さえ、前記マスクホルダーのマスク載置部に圧着固定することを特徴とする電子線一括露光用マスクのマスクホルダーである。
【００１１】
【作用】
請求項１の電子線一括露光用マスクによれば、シリコンウェハの円周の少なくとも一部をそのまま残した状態で断裁するので、シリコンウェハから正方形の電子線一括露光用マスクを切り出す場合に比べて面付効率が高くなる。
また、シリコンウェハの円周に沿った部分を断裁して捨てることがないので、材料コストを低く抑えることができる
また、従来であれば断裁して捨てていたシリコンウェハの円周に沿った部分にも所要のパターンを設けることができるので、元のシリコンウェハの面積当たりのパターンの密度を高くすることができる。換言すればパターン当たりの材料コストを低く抑えることができるのである。
【００１２】
請求項２の電子線一括露光用マスクによれば、断裁する箇所が半径に沿った２ヵ所だけでよいので、断裁する作業が簡単である。
【００１３】
請求項３の電子線一括露光用マスクによれば、１枚のシリコンウェハから同一形状のマスクをｎ枚作成することができるので、単体（１面）のマスク当たりの材料コストを低く抑えることができる
【００１４】
請求項４の電子線一括露光用マスクによれば、同一のデータを用いて簡便な方法によりｎ枚のマスクを作成することができるので、全体の製造工程を簡単にすることができる。
【００１５】
請求項５の電子線一括露光用マスクによれば、断裁する作業を省略することができるので、製造工程を簡単にすることができる。
【００１６】
請求項６のマスクホルダーによれば、容易にマスクをホルダーに固定することができるので、簡便な製造工程で電子線一括露光用マスクを作成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の電子線一括露光用マスクを実施形態に基づいて、以下に詳細に説明する。
図１は本発明の電子線一括露光用マスクの一実施形態を示す平面図である。マスク１上には多数のパターン（開口部）の設けられた多数の薄膜領域（エリア）２が形成されている。マスクの一部にはこの作成の基となっている略円形のシリコンウェハの外形が円弧状３として残っている。図２にはこのマスクが断裁される前のシリコンウェハ状のマスクを平面図で示している。シリコンウェハ４は、マスク製造前に通常オリフラ５と呼ばれる部分が断裁され略円形状となっている。本実施形態例では図１で示したマスク単体１を９０度づつ隣接するように回転して作成している。これら単体マスクの境界部分（直線ＡＢ，ＣＤ）と、オリフラと同じ位置関係にある部分（直線ｌ，ｍ，ｎ）を断裁し、単体マスクを得る。断裁前のマスクは、既存のシリコンウェハにフォトリソグラフィの技術を用いて作成する。以下にこの製造方法について概略を述べる。
【００１８】
まず、厚さの異なる２枚のシリコンウェハをシリコン酸化膜で貼り合わせた貼り合わせ基板を用意する。薄いシリコンウェハ上に常法の技術でレジストを塗布し、マスク単体分のパターンを電子ビーム露光装置等で露光する。次にシリコンウェハもしくは露光データを、ウェハの中心点を中心として９０度回転し前記露光した部分に隣接するようにマスク単体分を露光する。これを繰り返し、ウェハ全体に複数個のマスク単体の領域を露光する。本実施の形態例では４個の場合を図示している。
【００１９】
この後は通常のメンプレンマスク製造方法で、マスクを作成する。まず、レシジストを現像し、エッチングを行いウェハ上に開口部パターンを形成する。次に貼り合わせ基板の反対側の厚いシリコンウェハに多数のエリアパターンのパターニングを行い異方性エッチングをして、エリアパターンの開口部を形成する。次に上下開口部の間のシリコン酸化膜をエッチングして除去し、マスクとする。
尚、本実施形態では４分割の一部オリフラパターンの直線部分のある略扇形マスクの例を挙げたが、これ以外の分割数でも略扇形マスクとして作用効果が同じであるので、採用できる。また、マスク単体のパターンの増加などにより、略円形のシリコンウェハ形状のまま断裁せずにマスクとして利用することも可能である。
【００２０】
図３は本発明のマスクを支えるマスクホルダーの一実施例である。図３（ａ）、（ｂ）はマスクをホルダーにセットした状態を上方及び下方から見た概念図、図（ｃ）はマスクとホルダーの相互の位置関係を示す概念図である。
本発明の扇型のマスク１８は、ホルダーの台１４と、留め治具１５と、本発明に係る円弧部分１９を押さえつける弾性素材であるバネ１１で固定される。ホルダーの台１４には、扇型の二辺を成す直線部分２０の二つの先端点間を結ぶ直線を軸として、二辺を反転した二直線と扇型の二辺とから成る正方形（又はひし型）状の凹部（載置部）２１が設けられている。この凹部２１には後でマスク１８をはめこむがこのとき、マスク１８の開口部（エリア）の下に当たる部分には開口部分１７を設けている。留め治具１５は扇型マスク１８の直線部分２０を押さえる直線部分２３と、留め治具１５自体をホルダーの台１４にネジ１６で留める部分２４からなる。この為、ホルダーの正方形（もしくはひし型）状の凹部２１のうち、扇形マスク１８の二直線部分２０を押さえる事になる部分の３つの頂点には、留め治具１５をネジ１６でホルダーの台１４に留める部分２４がはまるように、凹部２２が設けられている。扇型マスク２０の円弧部分１９は、弾性素材のバネ１１で押さえる。本実施形態例では、長方形状の弾性素材を長手方向に波状に曲げ、バネの両端をホルダーの台に固定し、凹部２１で波状の部分がマスクの円弧部分１９を押さえられるように設ける。このバネ１１で円弧部分１９を固定するために、ホルダー台１４には外側から凹部２１に向けネジ孔を設け、バネ押しダイヤル１３をこの孔に通し、ダイヤル１３の先にバネ押し１２を設けてある。このバネ押し１２をバネ１１の波状の部分にあて、反対側のバネの波の部分を円弧部分１９に当てて押しつけるように、バネ押しダイヤル１３で調整しながら固定する。
マスク１８をホルダーにセットするには、先ずマスク１８を凹部（載置部）２１に置き、バネ１１で円弧部１９をダイヤル１３で調整しながら固定する。次に留め治具１５をマスク１８の直線部２０を押さえるように載置部２１へあてはめ、ネジ１６でホルダーの台１４に固定する。
【００２１】
尚、本実施形態ではホルダーの凹部（載置部）の形状を正方形もしくはひし型としたが、マスクの直線部分を支え、バネで円弧を押さえられるようにできる形状であればよく、特にこれに限定されるものではない。又、留め治具もマスクを上部より固定できれば良く、この目的にかなうものであれば良い。シリコンウェハ形状のままの略円形のマスクを固定する場合は、一部直線状（オリフラ部）の部分は同様に直線状の載置部で押さえ、残り円弧状の部分を一ヶ所以上についてバネで押さえるようにすればよい。
【００２２】
【実施例】
次に、本発明の具体的実施例を以下に詳細に説明する。
＜実施例＞
図４及び図５は本発明に係る電子線一括露光用マスクの一実施例を示す平面図である。
図４は直径Ｌが１５２．４ｍｍ（６inch）のシリコンウェハ上に、その中心点を中心として４等分に面付された状態（角度９０°の扇形）で多数の薄膜領域（エリア）が形成されている。それを半径に沿って単体の境界を断裁することにより、本発明の電子線一括露光用マスクの単体（１面）が得られる。エリアの部分は膜厚２０μｍのメンブレン状に形成されている。単体には２７個の同一のエリアが形成されている。
【００２３】
なお、単体にこのように多数の同一のエリアを形成する理由は下記のとおりである。
電子線一括露光用マスクは通常のフォトマスクに比較して、使用時における寿命が短いので、１個のエリアが使用できなくなったら、他のエリアを使用するようにしたい。そのために単体に多数の同一のエリアを形成するのである。
【００２４】
図５は１個のエリアをさらに詳細に見た図である。すなわち、１個のエリアは１００個のセルより構成されている。セルの寸法は、セル６（４個）は３１０μｍ平方であり、その他の９６個のセルは２４０μｍ平方である。
これら１００個のセルには各々異なる開口パターンが孔設されている。この電子線一括露光用マスクを使用してウェハ面に回路を形成する際には、１個のセルに１ショットの電子線を照射し、ウェハ上のレジストに１個のセルに対応する回路パターンを縮小転写する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は以上の構成で、以上のような作用があるから、面付効率を高くし、材料コストを安くすることができるような電子線一括露光用マスク及びこれを簡易に保持する事のできるマスクホルダーとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子線一括露光用マスクの一実施形態例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る電子線一括露光用マスクの一実施形態例をさらに詳細に説明する平面図である。
【図３】本発明に係る電子線一括露光用マスクのマスクホルダーの一実施例を示す概念図であり、図（ａ）はマスクをホルダーにセットした状態を上方から見た概念図、図（ｂ）はマスクをホルダーにセットした状態を下方から見た概念図、図（ｃ）はマスクとホルダーの相互の位置関係を示す概念図である。
【図４】本発明に係る電子線一括露光用マスクの一実施例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る電子線一括露光用マスクの一実施例をさらに詳細に説明する平面図である。
【符号の説明】
１・・・電子線一括露光用マスク
２・・・薄膜領域
３・・・円弧部分
４・・・シリコンウェハ
５・・・オリフラ
６・・・セル
１１・・・バネ
１２・・・バネ押し
１３・・・バネ押しダイヤル
１４・・・ホルダーの台
１５・・・留め治具
１６・・・ネジ
１７・・・ホルダー台の開口部分
１８・・・電子線一括露光用マスク
１９・・・マスクの円弧部分
２０・・・マスクの直線部分
２１・・・ホルダーの台の凹部
２２・・・留め治具用凹部
２３・・・留め治具の直線部分
２４・・・留め治具のネジ留め部分
ＡＢ・・・マスク単体の境界線
ＣＤ・・・マスク単体の他の境界線
ｌ・・・マスク断裁線
ｍ・・・マスク断裁線
ｎ・・・マスク断裁線
Ｌ・・・シリコンウェハの直径
【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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