(57)【要約】  本開示の電子線描画装置用枠部材は、サファイアまたは開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体と、枠本体の少なくとも電子銃側の主面に配された導電膜とを備える。
2020090580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サファイアまたは開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体と、
該枠本体の少なくとも電子銃側の主面に配された導電膜と、
を備えた電子線描画装置用枠部材。
【請求項２】
前記導電膜は、前記枠本体上に配されたチタンを主成分とする第１層と、前記第１層上に配されたチタンの化合物を主成分とする第２層とを有する、請求項１に記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項３】
前記導電膜のシート抵抗が、５×１０５Ω／□以下である、請求項１または２に記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項４】
前記枠本体の電子銃側の主面の算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下である、請求項１から３のいずれかに記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項５】
前記枠本体は、被加工物と対向する内側面と、該内側面に接続して前記被加工物と対向する段差面とを備えており、
前記内側面および前記段差面の少なくともいずれかの算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以上１μｍ以下である、請求項１から４のいずれかに記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項６】
前記枠本体のビッカース硬度は１７ＧＰａ以上である、請求項１から５のいずれかに記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項７】
前記枠本体の３点曲げ強度は３８０ＭＰａ以上である、請求項１から６のいずれかに記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項８】
前記枠本体はサファイアからなり、前記主面がａ面である、請求項１から５のいずれかに記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項９】
前記枠本体は酸化アルミニウム質セラミックスからなり、前記電子銃側の主面は複数の開気孔を有し、前記開気孔の重心間距離の平均値から前記開気孔の円相当径の平均値を差し引いた値（Ａ）が４２μｍ以上８５ｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項１０】
前記開気孔の円相当径の平均値は０．３μｍ以下であり、前記円相当径の変動係数は、０．４以下である、請求項９に記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項１１】
前記枠本体は酸化アルミニウム質セラミックスからなり、該酸化アルミニウム質セラミックスにおける酸化アルミニウムの含有量は、９９．９９９質量％以上である、請求項１から７のいずれか、または請求項９もしくは１０に記載の電子線描画装置用枠部材。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の電子線描画装置用枠部材を含む電子線描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、露光装置用マスクなどの作製に使用される電子線描画装置用枠部材および電子線描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造工程やフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）製造工程において、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、ステッパーなどの露光装置が用いられる。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のマスク（レチクル）が用いられる。このマスクは、特許文献１に示すような電子線描画装置を用い、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】
電子線描画装置では、基板の帯電防止のため、表面に導電層を有する枠部材（基板カバー）が、基板の外周部に重なるように配置される。枠部材には、パーティクルの発生が少ないこと、基板上の電子を効率よく逃がすこと、枠部材が帯電しにくいことが求められる。【０００４】
例えば、特許文献２には、常圧焼結で得られたアルミナ質焼結体からなる枠本体上に、アルミナ膜と導電膜とを積層した枠部材が開示されている。このような枠部材によれば、導電膜により基板上の電子を効率よく逃がすとともに、アルミナ質焼結体からの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。しかし、昨今の回路パターンなどの高密度化に伴い、マスクの作製には、帯電の抑制を維持しつつ、さらなるパーティクルの低減が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５８８０９号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２９４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示は、帯電の抑制を維持しつつ、パーティクルの発生をさらに低減した、電子線描画装置用枠部材および電子線描画装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の電子線描画装置用枠部材は、サファイアまたは開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体と、枠本体の少なくとも電子銃側の主面に配された導電膜とを備える。【０００８】
本開示の電子線描画装置は、上記電子線描画装置用枠部材を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、帯電の抑制を維持しつつ、パーティクルの発生をさらに低減した、電子線描画装置用枠部材および電子線描画装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示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】本開示の枠部材の概略を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図であり、（ｃ）は（ｂ）示すＡ部の拡大図である。
【図３】電子線を照射したときの第１層のＳＥＭ写真であり、（ａ）は実施例、（ｂ）は比較例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜電子線描画装置および枠部材＞
本開示の電子線描画装置用枠部材５（以下、単に「枠部材５」と記載する場合がある）について、図を参照しながら説明する。図１は、本開示の枠部材５を用いた電子線描画装置１の構成例を示す断面図である。
【００１２】
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２ｂを覆うように配される枠部材５とを備えている。ここで、基板２は被加工物である。電子線描画装置１は、基板２に電子線Ｅを照射して描画し、露光用パターンを形成することによって、露光装置用のマスクを作製する。
【００１３】
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、金属酸化物または金属窒化物などの無機薄膜とを含むマスクブランクである。無機薄膜に電子線Ｅを照射して描画することによって、露光用パターンが形成される。ここで、基板２の中央で露光用パターンが形成される領域を中央領域２ａとし、中央領域２ａを取り囲む領域を外周領域２ｂとする。
【００１４】
載置部材３は、例えばＸＹステージであり、基板２を所望の位置に位置決めすることができる。電子銃４は、電子を空間に放出させ、電界により加速し、ビーム状の電子線Ｅに収束させて照射する装置であり、電子線Ｅを基板２の所望の位置に照射する。
【００１５】
図２は本開示の枠部材の概略を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は断面図であり、（ｃ）は（ｂ）に示すＡ部の拡大図である。枠部材５は、サファイアまたは開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体６と、枠本体６の表面に配された、導電膜７とを備える。サファイアとは単結晶アルミナのことである。酸化アルミニウム質セラミックスとは、酸化アルミニウム質セラミックスを構成する成分１００質量％中、酸化アルミニウムを９６質量％以上含むセラミックスを意味する。
【００１６】
各成分は、Ｘ線回折装置によって同定され、各成分の含有量は、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）またはＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）発光分析装置（ＩＣＰ）によって得られた元素の含有量を同定された成分に応じて、酸化物、炭化物または窒化物などに換算すればよい。酸化アルミニウム質セラミックスの開気孔率は、ＪＩＳ  Ｒ  １６３４：１９９８（アルキメデス法）を用いて求めればよい。
【００１７】
枠部材５は、基板２に電子線Ｅを照射するための開口を有する枠状の部材であり、平面視で基板２の外周領域２ｂを覆いつつ、外周領域２ｂから離間して配される。電子線Ｅは、開口を通過して基板２の中央領域２ａに達し、露光用パターンが描画される。しかし、電子線Ｅは、枠部材５に遮蔽されて基板２の外周領域２ｂには達しない。枠部材５は地絡され、枠部材５と基板２とは、アースピン（図示せず）などの電気的接点を介して電気的に接続される。これにより、基板２の帯電は枠部材５を介して除去される。
【００１８】
枠部材５は、厚み方向に沿った断面がＬ字状である。枠部材５は、基板２の外周領域２ｂ上に配される、庇状の第１部分５ａと、第１部分５ａよりも厚く第１部分５ａの外側を取り囲む第２部分５ｂとを有している。第１部分５ａと第２部分５ｂとの電子銃４側の表面は、面一（二つの面の間に段差が無くフラット）である。第１領域５ａの裏面は、第２領域５ｂの内側面と接続する段差面であり、基板２の外周領域２ｂと離間して対向するように配される。第２領域５ｂは、第１部分５ａよりも下方に延出し、その内側面が基板２の側面と離間して対向するように配される。
【００１９】
枠本体６は、枠部材５の主要部をなし、枠部材５の機械的強度と剛性を確保して、枠部材５の変形、破損を抑制する。サファイアや開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスは、機械的強度と剛性に優れ、枠本体６として好適である。開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスは、常圧焼結後に、熱間静水圧加圧処理することで得られ、サファイアや前記酸化アルミニウム質セラミックスは、常圧焼結のみで得られるセラミックスと比べ、パーティクルの発生が極めて少ない。
【００２０】
導電膜７は、枠本体６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。電子線Ｅの照射により基板２または枠部材５が帯電すると、電子線Ｅによる描画精度が低下する。導電膜７は、基板２および枠部材５の帯電を除去する。枠本体６が常圧焼結のみで得られるセラミックスであると、枠本体６の表面に存在する開気孔や表面に対して凹みの大きな粒界相が多く、これらの開気孔や粒界相を導電膜７が被覆しきれず、帯電の原因となる場合がある。本開示の枠部材５は、枠本体６がサファイアや開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスからなるので、表面に存在する開気孔や表面に対して凹みの大きな粒界相が少なくなり、導電膜７による被覆が良好になるので、枠部材５の帯電が生じにくい。そのため、電子線描画装置１は電子線Ｅによる描画精度を高めることができる。
【００２１】
電子線Ｅによる描画精度をさらに高めるには、枠本体６を構成する成分１００質量％に対して、強磁性金属（例えば、鉄、コバルト、ニッケルなど）の含有量の合計が、０．１質量％以下であるとよい。強磁性金属がこの範囲であると、電子線Ｅは悪影響を受けにくくなるからである。強磁性金属の含有量は、ＩＣＰ発光分光分析装置で求めることができる。
【００２２】
導電膜７は、枠本体６の少なくとも電子銃４側の主面に配されている。基板２と対向する、第１部分５ａの裏面および第２部分５ｂの側面に形成されていることが望ましく、さらには、枠部材５の全面に亘って形成されていることが望ましい。
【００２３】
導電膜７は、枠本体６上に形成されたチタンを主成分とする第１層７ａと、第１層７ａ上に配されたチタンの化合物を主成分とする第２層７ｂとを有していてもよい。このように、チタンを主成分とする第１層７ａを枠本体６とチタンの化合物を主成分とする第２層７ｂとの間に介在させると、枠本体６と第２層７ｂとの接合強度を高めることができる。導電膜７の露出面がチタンの化合物を主成分とする第２層７ｂによって構成されているため、第１層７ａの酸化による導電性能の劣化を抑制することができる。さらに、第２層７ｂは、第１層７ａと比較して硬度が高いことから、導電膜７の露出面の損傷を抑制することができる。
【００２４】
第１層７ａの厚みは、例えば０．１μｍ以上０．５μｍ以下である。第２層７ｂの厚みは、例えば０．１μｍ以上１０μｍ以下である。第１層７ａおよび第２層７ｂにおける主成分とは、それぞれの層を構成する成分の合計１００質量％のうち９０質量％以上を占める成分を意味する。第２層７ｂは、例えば、窒化チタン、炭化チタン、炭窒化チタンまたは化学量論組成から酸素が欠損した酸化チタンを主成分とする。
【００２５】
第１層７ａおよび第２層７ｂに含まれるそれぞれの金属成分の含有量は、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）またはＩＣＰ発光分光分析装置を用いて求めればよい。第２層７ｂを構成する化合物の成分は、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて同定すればよく、金属成分の含有量は、同定された化合物の成分の含有量に換算すればよい。
【００２６】
基板２には、大量の電子線Ｅが照射される。導電膜７は、半導電性であることが好ましい。導電膜７は、電子線描画の際に電荷が帯電しない程度以上の導電性を有する。例えば、導電膜７のシート抵抗は、５×１０７Ω／□以下である。特に、導電膜７のシート抵抗が、５×１０５Ω／□以下であれば、基板２および枠部材５の帯電を速やかに除去することができる。導電膜７の厚みは、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが望ましい。導電膜７の厚みが０．１μｍ以上であることによって、枠本体６の帯電をより効果的に防止することができる。また、導電膜７の厚みが１０μｍ以下であることによって、膜形成に伴う膜応力による剥がれをより抑制することができる。シート抵抗は、ＡＳＴＭ  Ｆ  ３９０−１１に準拠して求めればよい。
【００２７】
枠本体６の表面に、機械的加工によって破砕層が形成されると、パーティクルの発生や帯電の原因となる。そのため、破砕層は、エッチング、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）などによって除去されていてもよい。特に、枠本体６の電子銃４側の主面は電子線Ｅに曝されるので、高精度な表面仕上げが要求される。枠本体６の電子銃４側の主面の算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下であると、パーティクルや帯電が生じにくい。電子銃４側の主面の算術平均粗さＲａは、３Ｄ光学面プロファイラー「ＮＥＷ  ＶＩＥＷ」（登録商標  Zygo Corporation）を用いて測定すればよい。
【００２８】
枠本体６は、被加工物と対向する内側面と、内側面に接続して被加工物と対向する段差面とを備えており、内側面および段差面の少なくともいずれかの算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以上１μｍ以下であってもよい。枠本体６の内側面および段差面の少なくともいずれかの算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以上であると、その面は、表面積が増加するので、基板２の外周領域２ｂや側面に滞留する電子を捕捉しやすくなる。一方、枠本体６の内側面および段差面の少なくともいずれかの算術平均粗さＲａが１μｍ以下であると、結晶粒子がその面から脱粒しにくくなり、パーティクルの飛散を抑制することができる。算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：１９９４に準拠して求めることができ、触針の半径を５μｍ、触針の材質をダイヤモンド、測定長さを１．２５ｍｍ、カットオフ値を０．２５ｍｍとすればよい。
【００２９】
第１部分５ａは、第２部分５ｂと比べて薄く割れやすい。第１部分５ａの裏面に、内側面から第２部分５ｂに向かう方向に筋状の凹凸を形成すると、第１部分５ａの機械的強度が向上する。
【００３０】
枠本体５のビッカース硬度は１７ＧＰａ以上であってもよい。枠本体５のビッカース硬度がこの範囲であると、耐欠損性が高くなるので、導電膜７を形成する場合、主面から欠けが発生しにくくなり、枠本体５に対する導電膜７の密着強度を比較的均一に高くすることができる。特に、枠本体５のビッカース硬度は２０ＧＰａ以上であるとよい。ビッカース硬度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６１０：２００３（ＩＳＯ  １４７０５：２０００（ＭＯＤ））に準拠して求めることができ、試験力は９．８０７Ｎとすればよい。
【００３１】
枠本体５の３点曲げ強度は３８０ＭＰａ以上であってもよい。３点曲げ強度がこの範囲であると、剛性が高くなるため、枠本体５が大きくなっても変形しにくいので、長期間に亘って用いることができる。枠本体５の３点曲げ強度は６００ＭＰａ以上であるとよい。特に、枠本体５の３点曲げ強度は５８０ＭＰａ以上であるとよい。３点曲げ強度は、ＪＩＳ  Ｒ  １６０１：２００８（ＩＳＯ  １４７０４：２０００（ＭＯＤ））に準拠して求めることができる。
【００３２】
枠本体６がサファイアからなる場合、主面はａ面であってもよい。主面がａ面であると、ａ面はｃ面およびｍ面よりも硬度が高いので、衝撃が与えられたとしても破砕層が生じにくい。そのため、パーティクルの発生を抑制することができる。主面の結晶方位は、Ｘ線回折装置を用いて求めればよい。
【００３３】
枠本体６が酸化アルミニウム質セラミックスからなる場合、電子銃４側の主面は、複数の開気孔を有し、開気孔の重心間距離の平均値から開気孔の円相当径の平均値を差し引いた値（Ａ）が４２μｍ以上８５μｍ以下であってもよい。上記の値（Ａ）が４２μｍ以上であると、熱伝導を阻害する開気孔の間隔が広くなるので、昇降温に晒されても放熱性がより維持される。上記の値（Ａ）が８５μｍ以下であると、導電膜７がその製造工程で開気孔の内部に侵入してアンカー効果が得られやすくなり、アンカー効果の得られた導電膜７は枠本体６に対する密着性がより向上する。開気孔の重心間距離は、以下の方法で求めることができる。
【００３４】
まず、酸化アルミニウム質セラミックスにおける電子銃４側の主面から深さ方向に、０．６ｍｍ以内の表層部を、平均粒径Ｄ５０が３μｍのダイヤモンド砥粒を用いて銅盤にて研磨する。その後、平均粒径Ｄ５０が０．５μｍのダイヤモンド砥粒を用いて錫盤にて研磨することにより研磨面を得る。これらの研磨により、枠本体６上に形成された導電膜７も除去され、研磨面の算術平均粗さＲａは、０．０１μｍ以上０．２μｍ以下とすることができる。研磨面の算術平均粗さＲａは、上述した測定方法と同じである。
【００３５】
研磨面を２００倍の倍率で観察し、平均的な範囲を選択して、例えば、面積が０．１０５ｍｍ２（横方向の長さが３７４μｍ、縦方向の長さが２８０μｍ）となる範囲をＣＣＤカメラで撮影して、観察像を得る。この観察像を対象として、画像解析ソフト「Ａ像くん(ｖｅｒ２．５２)」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製）を用いて分散度計測の重心間距離法という手法で開気孔の重心間距離を求めればよい。以下、画像解析ソフト「Ａ像くん」と記載した場合、旭化成エンジニアリング（株）製の画像解析ソフトを示す。
【００３６】
この手法の設定条件としては、例えば、画像の明暗を示す指標であるしきい値を８６、明度を暗、小図形除去面積を１μｍ２、雑音除去フィルタを有とすればよい。観察像の明るさに応じて、しきい値を調整してもよい。明度を暗とし、２値化の方法を手動とし、小図形除去面積を１μｍ２および雑音除去フィルタを有とした上で、観察像に現れるマーカーが気孔の形状と一致するように、しきい値を調整すればよい。
【００３７】
開気孔の円相当径は、以下の方法で求めることができる。上記観察像を対象として、粒子解析という手法で開気孔の円相当径を求めればよい。この手法の設定条件も分散度計測の重心間距離法で用いた設定条件と同じにすればよい。
【００３８】
開気孔の円相当径の平均値は０．３μｍ以下であり、円相当径の変動係数は、０．４以下であってもよい。開気孔の円相当径の平均値および変動係数がこの範囲であると、開気孔は小さくなり、そのばらつきも減少するので、導電膜７の剥離の原因となる残留応力が局部的に大きくなりにくい。
【００３９】
枠本体６が酸化アルミニウム質セラミックスからなる場合、酸化アルミニウム質セラミックスにおける酸化アルミニウムの含有量は、９９．９９９質量％以上であってもよい。酸化アルミニウムの含有量がこの範囲であると、電子線Ｅが基板２に向かって大量に照射されても、枠本体６から破砕層がより生じにくい。そのため、長期間に亘って枠本体６として用いることができる。酸化アルミニウムの含有量は、グロー放電質量分析装置（ＧＤＭＳ）を用いて、酸化アルミニウム以外の元素の含有量を求め、これら各元素の含有量の合計を除く値となる。
【００４０】
＜枠部材の製造方法＞
以下、枠部材５の製造方法について説明する。まず、枠本体６がサファイアからなる場合について説明する。チョクラルスキー（ＣＺ）法、エッジディファインドフィルムフェッド（ＥＦＧ）法などの育成方法により育成した長尺状のサファイアを切断して、板状のサファイアを得る。板状のサファイアの結晶方位は、例えば、主面がａ面であり、側面がｃ面およびｍ面である。
【００４１】
次に、レーザー加工などにより板状のサファイアに開口部を形成した後、切削加工により、枠本体６を得る。第１部分５ａは、裏面側からでなく内側面側から切削加工によって形成すると、第１部分５ａの裏面に適度な凹凸が得られ、第１部分５ａの機械的強度が向上する。板状のサファイアの主面をａ面とした場合、主面側からではなく内側面側から切削加工すると、サファイアが割れにくい。
【００４２】
次に、枠本体６が酸化アルミニウム質セラミックスからなる場合について説明する。まず、主成分である酸化アルミニウム粉末（純度が９９．９質量％以上）と、水酸化マグネシウム、酸化珪素および炭酸カルシウムの各粉末とを、粉砕用ミルに溶媒（イオン交換水）と一緒に投入する。粉末の平均粒径（Ｄ５０）が１．５μｍ以下になるまで粉砕した後、有機結合剤と、酸化アルミニウム粉末を分散させる分散剤とを添加、混合してスラリーを得る。
【００４３】
ここで、上記粉末の合計１００質量％における水酸化マグネシウム粉末の含有量は０．４３〜０．５３質量％、酸化珪素粉末の含有量は０．０３９〜０．０４１質量％、炭酸カルシウム粉末の含有量は０．０２０〜０．０７１質量％であり、残部が酸化アルミニウム粉末および不可避不純物である。枠本体を構成する成分１００質量％に対して、強磁性金属の含有量の合計が、０．１質量％以下とするには、脱鉄機を用いて脱鉄処理を施せばよい。有機結合剤としては、例えば、アクリルエマルジョン、ポリビニールアルコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサイドなどが挙げられる。
【００４４】
次に、スラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、冷間静水圧加圧装置を用いて、成形圧を７８Ｍｐａ以上１２８ＭＰａ以下として加圧することにより板状の成形体を得る。次に、切削加工などにより板状の成形体に開口部を形成した後、焼成温度を１５００℃以上１６００℃以下、焼成雰囲気を大気雰囲気、保持時間を４時間以上６時間以下として、成形体を焼成することによって焼結体を得ることができる。
【００４５】
この焼結体を、熱間静水圧加圧装置を用いて、熱処理温度を１３００℃以上１５００℃以下、熱処理の雰囲気をアルゴン雰囲気、圧力を９０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下として熱処理することによって、開気孔率が０．２％以下の酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体６を得ることができる。ビッカース硬度が１７ＧＰａ以上、あるいは、３点曲げ強度が３８０ＭＰａ以上である酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体を得るには、熱処理温度を１３００℃以上１６００℃以下、熱処理の雰囲気をアルゴン雰囲気、圧力を１００ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下として熱処理すればよい。
【００４６】
電子銃側の主面が複数の開気孔を有し、開気孔の重心間距離の平均値から開気孔の円相当径の平均値を差し引いた値（Ａ）が４２μｍ以上８５ｍ以下である酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体を得るには、焼成温度を１５００℃以上１６００℃以下、焼成雰囲気を大気雰囲気、保持時間を５時間以上６時間以下として、成形体を焼成する。成形体を焼成した後、熱処理温度を１３００℃以上１６００℃以下、熱処理の雰囲気をアルゴン雰囲気、圧力を９０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下として熱処理すればよい。
【００４７】
開気孔の円相当径の平均値が０．３μｍ以下であり、円相当径の変動係数が０．４以下であるアルミニウム質セラミックスからなる枠本体を得るには、上記粉末の平均粒径（Ｄ５０）を１．２μｍ以下とし、焼成温度を１５００℃以上１６００℃以下、焼成雰囲気を大気雰囲気、保持時間を５時間以上６時間以下として、成形体を焼成する。成形体を焼成した後、熱処理温度を１３００℃以上１６００℃以下、熱処理の雰囲気をアルゴン雰囲気、圧力を９０ＭＰａ以上３００ＭＰａ以下として熱処理すればよい。
【００４８】
酸化アルミニウムの含有量が９９．９９９質量％以上である酸化アルミニウム質セラミックスを得るには、純度が９９．９９９質量％以上である酸化アルミニウム粉末を粉砕用ミルに溶媒（イオン交換水）と一緒に投入し、粉末の平均粒径（Ｄ５０）が１．５μｍ以下になるまで粉砕する。次いで、有機結合剤と酸化アルミニウム粉末を分散させる分散剤とを添加、混合してスラリーを得る。その後、上述した製造方法で、順次、成形、焼成および熱処理を行えばよい。
【００４９】
次に、上述した製造方法によって得られたサファイアや酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体６の表面と裏面を、ダイヤモンド砥粒を用いてラッピング加工に供する。次いで、コロイダルシリカ砥粒を用いたＣＭＰ加工により、表面から破砕層を除去し、算術平均粗さＲａが１ｎｍ以下、例えば０．３ｎｍ以下となるように加工する。その後、枠本体６の内側面と段差面とを、磁性流体研磨などの方法で、算術平均粗さＲａが０．０１μｍ以上１μｍ以下、例えば、０．１μｍ以下となるように加工する。
【００５０】
具体的には、枠本体６の外側に一つの磁石（図示せず）を配置し、開口内に磁性粒とスラリー状砥粒とを供給する。磁石を回転させて、枠本体６の厚み方向に移動させればよい。このような方法で研磨することによって、枠本体６の内側面と段差面とは研磨される。磁界の方向は枠本体６の厚み方向に沿って向くように磁石が設けられ、開口内には、鉄、ニッケル、コバルト、特殊処理したステンレスなどの磁性体からなる粉状の磁性粒が挿入される。
【００５１】
磁性粒の粒径は、例えば、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。枠本体６の少なくとも電子銃４側の主面に、イオンプレーティング法を用いて、チタンを主成分とする第１層７ａおよびチタンの化合物を主成分とする第２層７ｂを順次形成する。このようにして、枠部材５を得ることができる。
【００５２】
以上、本開示の枠部材について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されない。本開示の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよい。
【実施例】
【００５３】
実施例として、サファイアからなる枠本体６の表面をラッピング加工し、チタンを主成分とする第１層７ａと窒化チタンを主成分とする第２層７ｂとを表面に配した枠部材５を得た。【００５４】
比較例として、常圧焼結によって得られた酸化アルミニウム質セラミックスからなる枠本体６の表面をラッピング加工し、チタンを主成分とする第１層７ａと窒化チタンを主成分とする第２層７ｂとを表面に配した枠部材５を得た。両者の導電膜７に、電子線を照射して、帯電の状況をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真により比較した。【００５５】
図３は、電子線を照射したときの第１層のＳＥＭ写真であり、（ａ）は実施例、（ｂ）は比較例である。比較例では、枠本体６の表面の開気孔を導電膜７が完全に被覆することができず、気孔の輪郭の一部が白色化によるチャージアップを示している。このことから帯電が生じているといえる。【００５６】
一方、実施例では、気孔そのものが存在しない。したがって、チャージアップすることがなく、そのような帯電が見られない。
【符号の説明】
【００５７】
１    電子線描画装置
２    基板（被加工物）
２ａ  中央領域
２ｂ  外周領域
３    載置部材（ステージ）
４    電子銃
５    枠部材（基板カバー）
５ａ  第１部分
５ｂ  第２部分
６    枠本体
７    導電膜
７ａ  第１層
７ｂ  第２層
【図１】
2020090580.tif 000003
【図２】
2020090580.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
2020090580.tif 000006
2020090580.tif 000007
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