(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム透過孔を有する電子ビーム描画用アパーチャにおいて、
第１の導電膜と、第１のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第２のシリコンウェハと、第２の導電膜と、が、この順で積層され、
前記第１の導電膜には、開口部を有する支持枠形成用パターンが形成され、
前記第２の導電膜には、開口部を有する電子ビーム透過孔用パターンが形成され、
前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、前記支持枠形成用パターンの開口部に対向する位置に配置され、
前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、一つの前記支持枠形成用パターンの開口部に対し、一つ形成されており、
前記電子ビーム透過孔は、第１の導電膜と、第１のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第２のシリコンウェハと、第２の導電膜と、を貫通していること
を特徴とする電子ビーム描画用アパーチャ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置等の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その製造方法に関する。
【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、シリコンを材料とする電子ビーム描画用アパーチャが使用されている。
この電子ビーム描画用アパーチャの作製法では、ドライエッチングとウエットエッチングの組み合わせで微細加工を行い、工程が多く複雑になるのが一般的である。
以下、電子ビーム描画用アパーチャの従来の製造方法について説明する。
ここで、図３（ａ）〜（ｈ）に電子ビーム描画用アパーチャの従来の製造工程を工程順に示す模式断面図を示す。
【０００３】
まず、面方位が（１００）からなる単結晶シリコンウェハ１１及び単結晶シリコンウェハ１３をシリコン酸化膜１２で貼り合せた貼り合せシリコン基板１４を作製し（図３（ａ）参照）、単結晶シリコンウェハ１３面にレジスト層を形成し、パターニング処理してレジストパターン１５を形成する（図３（ｂ）参照）。
【０００４】
次に、レジストパターン１５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１３をシリコン酸化膜１２に到達する深さまでエッチングして、電子ビーム透過マスク１６を形成する（図３（ｃ）参照）。
【０００５】
次に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により８００℃以上に加熱された貼り合せシリコン基板１４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１７を形成する（図３（ｄ）参照）。
【０００６】
次に、単結晶シリコンウェハ１１面に形成された窒化シリコン膜１７をパターニングして支持枠形成用マスクパターン１７ａを形成する（図３（ｅ）参照）。
【０００７】
次に、単結晶シリコンウェハ１３面をワックス等のシール剤でガラス基板に貼着した後７０℃に加熱されたＫＯＨエッチング液に浸せきし、支持枠形成用マスクパターン１７ａをマスクにして単結晶シリコンウェハ１１を所定時間異方性エッチングして電子ビーム透過開口部１８及び支持枠１１ａを形成する（図３（ｆ）参照）。
【０００８】
次に、窒化シリコン膜１７及び支持枠形成用マスクパターン１７ａを１７０℃の熱燐酸でエッチング除去し、電子ビーム透過マスク１６の酸化膜１２をフッ酸でエッチング除去し、電子ビーム透過孔マスク１６ａを形成する（図３（ｇ）参照）。
【０００９】
次に、単結晶シリコンウエハ１３側及び支持枠１１ａの両面にＰｔ又はＰｄ等からなる導電性膜１９を形成して、電子ビーム描画用アパーチャを得る（図３（ｈ）参照）。ここで、導電性膜１９は電子ビーム描画用アパーチャを電子ビーム露光マスクとして使用する際、電子ビーム描画用アパーチャの電子ビーム透過孔マスク１６ａ以外の荷電粒子照射部に荷電粒子が帯電するのを防止して、電子ビーム描画用アパーチャの溶融、ひずみ等の損傷を防ぐためのものである。
【００１０】
上記したように、従来の電子ビーム描画用アパーチャの製造方法では、工程が複雑でコストがかかるという問題がある。
例えば、ウエットエッチング用保護膜としてＣＶＤにて窒化膜を形成する際シリコン基板を８００℃以上に加熱し、成膜後は室温に冷却するため、シリコン基板には温度差による熱応力が発生しやすく、応力の制御が難しくなるという問題がある。また、シリコン貼り合せ基板の加熱および冷却に時間が費やされるためにスループットが低下する問題がある。また、ＣＶＤ方式の成膜装置自体の値段は、スパッタ方式の成膜装置と比較して高価であり、装置維持のための費用もかかるので、コスト高になるという問題もある。
【００１１】
さらに、上記製造方法では、導電性膜の形成を両面おこなわなければならないので、成膜工程に時間がかかり、成膜工程中に異物などが付着する問題がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、電子ビーム描画用アパーチャの製造工程を短縮し、コストパフォーマンスの高い電子ビーム描画用アパーチャ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
本発明において上記の課題を達成するために、まず請求項１においては、電子ビーム透過孔を有する電子ビーム描画用アパーチャにおいて、第１の導電膜と、第１のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第２のシリコンウェハと、第２の導電膜と、が、この順で積層され、前記第１の導電膜には、開口部を有する支持枠形成用パターンが形成され、前記第２の導電膜には、開口部を有する電子ビーム透過孔用パターンが形成され、前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、前記支持枠形成用パターンの開口部に対向する位置に配置され、前記電子ビーム透過孔用パターンの開口部は、一つの前記支持枠形成用パターンの開口部に対し、一つ形成されており、前記電子ビーム透過孔は、第１の導電膜と、第１のシリコンウェハと、シリコン酸化膜と、第２のシリコンウェハと、第２の導電膜と、を貫通していることを特徴とする電子ビーム描画用アパーチャとしたものである。
【００１６】
【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は本発明の電子ビーム描画用アパーチャの模式断面図を、図２（ａ）〜（ｇ）は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模式断面図をそれぞれ示す。
本発明の電子ビーム描画用アパーチャは、貼り合せシリコン基板４の両面にＣｒ層５を形成し、パターニング処理して電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン５ａ及び支持枠形成用Ｃｒパターン５ｂを形成し、電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン５ａをマスクにして単結晶シリコンウエハ３をエッチング処理して電子ビーム透過マスク６を形成し、支持枠形成用Ｃｒパターン５ｂをマスクにして単結晶シリコンウエハ１をエッチング処理して支持枠１ａ及び電子ビーム透過開口部７を形成する。最後に電子ビーム透過マスク６の酸化膜２をエッチングで除去し電子ビーム透過孔マスク６ａを形成して作製する。
【００１７】
上記したように、電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン５ａ及び支持枠形成用Ｃｒパターン５ｂを電子ビーム描画用アパーチャを作製する際のエッチング工程のレジストパターンとして使用すると同時に、電子ビーム描画用アパーチャ作製後も電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン５ａ及び支持枠形成用Ｃｒパターン５ｂは剥離しないでそのまま残し、電子ビーム描画の際の荷電粒子帯電防止層として利用し、電子ビーム描画の際に電子ビーム透過孔マスク以外に照射された電子ビームの帯電防止に効果を発揮する点である。
【００１８】
【実施例】
以下実施例により本発明を詳細に説明する。
まず、面方位が（１００）からなる単結晶シリコンウエハ１及び単結晶シリコンウエハ３をシリコン酸化膜２で貼り合せた貼り合せシリコン基板４を作製した（図２（ａ）参照）。
【００１９】
次に、貼り合せ基板４の両面にＣｒをスパッタリングしてＣｒ層５を形成した（図２（ｂ）参照）。Ｃｒ層５の厚さは４００ｎｍ以上が望ましい。
【００２０】
次に、単結晶シリコンウエハ３上に形成されたＣｒ層５上にポジ型ＥＢレジスト（ＥＢＲ−９００（東レ製））塗布し８００ｎｍ厚の感光層を形成した。次いで、電子線描画装置でパターン描画を行い、現像等のパターニング処理を行ってレジストパターンを形成した。
さらに、レジストパターンをマスクにしてＣｒ層５のエッチング処理を行い、レジストパターンを剥離処理して電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン５ａを形成した（図２（ｃ）参照）。
【００２１】
次に、電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン５ａをマスクにして、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）イオンエッチング装置により単結晶シリコンウェハ３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、電子ビーム透過マスク６を形成した（図２（ｄ）参照）。ここで、エッチングガスはＣｌ2にＳＦ6を１０％添加したものを用い、マイクロ波出力は２００Ｗとした。
【００２２】
次に、単結晶シリコンウェハ１上に形成されたＣｒ層５をパターニング処理して支持枠形成用Ｃｒパターン５ｂを形成した（図２（ｅ）参照）。
【００２３】
次に、貼り合せシリコン基板４の電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン５ａ及び電子ビーム透過マスク６上にガラス基板をワックス等のシール剤で貼着し、７０℃に加熱されたＫＯＨエッチング液に浸漬し、支持枠形成用Ｃｒパターン５ｂ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、支持枠１ａ及び電子ビーム透過開口部７を形成した（図２（ｆ）参照）。
【００２４】
次に、電子ビーム透過マスク６の酸化膜２をフッ酸でエッチング除去して電子ビーム透過孔マスク６ａを形成し、本発明の電子ビーム描画用アパーチャ１０を得た（図２（ｇ）参照）。
【００２５】
さらに、荷電粒子の帯電防止効果を確実にするために、電子ビーム描画用アパーチャの片面のみにＣｒをスパッタした。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の電子ビーム描画用アパーチャは、Ｃｒパターンを電子ビーム描画用アパーチャを作製する際のパターニング工程のレジストパターンとして使用すると同時に、電子ビーム描画用アパーチャ作製後もＣｒパターンは剥離しないで、電子ビーム描画の際の荷電粒子帯電防止層として使用するため、電子ビーム描画用アパーチャ作製の製造工程が大幅に減り、汚れ、異物欠陥のない高品質の電子ビーム描画用アパーチャが得られ、製造歩留まりが向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子ビーム描画用アパーチャの一実施例を示す模式断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｇ）は、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模式断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｈ）は、従来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模式断面図である。
【符号の説明】
１……単結晶シリコンウエハ
１ａ……支持枠
２……シリコン酸化膜
３……単結晶シリコンウエハ
４……貼り合せシリコン基板
５……Ｃｒ層
５ａ……電子ビーム透過マスク形成用Ｃｒパターン
５ｂ……支持枠形成用Ｃｒパターン
６……電子ビーム透過マスク
６ａ……電子ビーム透過孔マスク
７……電子ビーム透過開口部
１０……電子ビーム描画用アパーチャ
１１……単結晶シリコンウエハ
１１ａ……支持枠
１２……シリコン酸化膜
１３……単結晶シリコンウエハ
１４……貼り合せシリコン基板
１５……レジストパターン
１６……電子ビーム透過マスク
１６ａ……電子ビーム透過孔マスク
１７……窒化シリコン膜
１７ａ……支持枠形成用マスクパターン
１８……電子ビーム透過開口部
１９……導電性膜
【図１】
0004207272.tif 000002
【図２】
0004207272.tif 000003
【図３】
0004207272.tif 000004