(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスク。
【請求項２】
電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間及び前記電子線露光マスクの支持枠部底面の一部とホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＩＣやＬＳＩなどの半導体装置の製造工程で使用される電子線露光装置の電子線露光マスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子線露光法は０．１ミクロン幅のレジストパターンを露光することが可能な露光技術であり、ＩＣやＬＳＩ等の半導体装置の作製に有効である。
電子線露光法にはシリコンウエハに微細な貫通パターンを設けた電子線露光マスクを用いる。電子線露光マスクの概念図を図１（ａ）、図２（ａ）及び図３（ａ）にそれぞれ示す。
【０００３】
電子線露光マスク１００は２枚のシリコンウエハを貼り合わせたＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハを用いて表側のシリコン１０３をエッチングして開孔パターン１０４を形成し、さらに裏側のシリコンをエッチングして開口部１０５及び支持枠部１０１を形成したものである。
【０００４】
電子線露光マスクを電子線露光装置に設置する場合、電子線露光マスクをホルダーに装着した後ホルダーを荷電ビーム露光装置に装填して使用する。従来のホルダー付き電子線露光マスクを図３（ｂ）に示す。
従来のホルダー付き電子線露光マスクは電子線露光マスク１００の支持枠部１０１の底面とホルダー３１が接着層３４で貼り合わされている。ここで、接着層３４は一般には接着剤が使用され、接着剤が乾燥するまでに時間がかかり、ホルダー３１と電子線露光マスク１００の位置がずれて正確に位置合わせすることが難しかった。また、接着剤からのガス発生が電子線露光装置の真空度低下を招くという問題もあった。
【０００５】
このようなことからガス発生を防いで位置合わせ精度を向上させるために、特開平９ー５９８４号公報には電子線露光マスクの底面とホルダー間に低融点金属をはさんで貼り合わせる方法が提案されている（図３（ｂ）参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３（ｂ）に示す従来のホルダー付き電子線露光マスクでは接着層３４を介して電子線露光マスクの支持枠部１０１の底面のみがホルダー３１に接触しているため、電子線露光マスク１００の開孔パターン１０４が形成されている表側シリコン１０３はＳＯＩ貼り合わせ層である酸化シリコン１０２によってシリコン支持枠部１０１とは電気的に絶縁状態になっている。
このため、電子線露光装置に設置して電子線を照射した場合に開孔パターン１０４以外の部分に照射された電子は支持枠部１０１へはほとんど流れないで、結果的に電子線露光マスクがチャージアップして電子線露光装置の電子線の流れに悪影響を与えることになる。
【０００７】
また、従来の貼り合わせ方法では低融点金属が溶けた時に電子線露光マスクとホルダーの位置がずれ易く正確に位置を合わせることが難しかった。さらに、溶けた低融点金属がホルダー窓３２からあふれて窓側面に付着するという問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、電子線露光プロセスで電子線露光マスクの開孔パターン以外の部分に照射された電子をホルダーを通じて接地して、且つ電子線露光マスクとホルダーの正確な位置合わせができるホルダー付き電子線露光マスクを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記課題を解決するために、まず請求項１においては、電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスクとしたものである。
【００１０】
また、請求項２においては、電子線露光装置に装着するためのホルダーを付けた電子線露光マスクにおいて、前記電子線露光マスク側面と前記ホルダー間及び前記電子線露光マスクの支持枠部底面の一部とホルダー間に接着層を設けて前記電子線露光マスクを前記ホルダーに固定するとともに、前記ホルダーの側面に電子線露光マスクの位置調整のためのネジ状の位置決め用ピンを設けたことを特徴とするホルダー付き電子線露光マスクとしたものである。
【００１４】
本発明のホルダー付き電子線露光マスクを使用することにより、電子線露光マスクの開孔パターン以外の部分に照射された電子は電子線露光マスク側面の接着層を介してホルダーから確実に接地されて、電子のチャージアップを防止できる。さらに、ホルダーに位置決め用ピンを設けることにより電子線露光マスクとホルダーの正確な位置合わせができる。さらに、接着層に低融点金属を使うことにより、電子線露光マスクを位置合わせした後ホルダーに固定するまでの操作が短時間に確実にできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき図１及び図２を用いて詳細に説明する。
図１（ａ）は本発明のホルダー付き電子線露光マスクに使用する電子線露光マスク１００の構成を示す模式断面図であり、図１（ｂ）は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例１の構成を示す断面図、図１（ｃ）は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例２の構成を示す模式断面図、図２（ｂ）は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例３の構成を示す模式断面図、図２（ｃ）は本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例４の構成を示す模式断面図である。
【００１６】
まず、２枚のシリコンウエハを貼り合わせたＳＯＩ（Silicon on Insulator）ウエハを用いて表側のシリコン１０３をエッチングして開孔パターン１０４を形成し、さらに裏面のシリコンをエッチングして開口部１０５及び支持枠部１０１を形成電子線露光マスク１００を通常のプロセスで作成する（図１（ａ）参照）。
【００１７】
次に、電子線露光マスク１００の側面とホルダー１１の間に低融点金属からなる接着層１３を形成する（図１（ｂ）参照）。
ホルダー１１は導電性と熱伝導性が高い金属を用い、機械加工で作成する。材質としては一般の金属は使用可能であるが、特に銅、リン青銅等の銅合金が望ましい。
接着層１３は低融点金属箔を電子線露光マスク１００とホルダー１１間に充填した後、融点以上の温度に加熱して形成する。この加熱は酸化を防ぐために真空中あるいは窒素などの不活性ガス中で行うのが望ましい。
ここで、電子線露光マスク１００の表側シリコン１０３と支持枠部１０１は接着層１３によってホルダー１１と電気的導通がとられ、さらに、接地されて電子線によるチャージアップを防ぐようにする。
【００１８】
図１（ｃ）は、電子線露光マスク１００側面とホルダーと１１との間に接着層１３を、さらに電子線露光マスク１００の支持枠部１０１の底面の一部とホルダー１１との間に接着層１４を設けたものである。接着層１３及び１４は低融点金属箔を所定の場所に置いた後、融点以上の温度に加熱することで形成する。この加熱は酸化を防ぐために真空中あるいは窒素などの不活性ガス中で行うのが望ましい。図１（ｂ）に比べて図１（ｃ）のホルダー付き電子線露光マスクは電子線露光マスク１００の支持枠部１０１とホルダー１１間に接着層１４が有るため電子線露光マスク１００のホルダー１１との保持力がより大きくなっている。
さらに、接着層１４の形成にあたっては低融点金属箔を電子線露光マスク１００の支持枠部１０１の底面の一部分にのみ設置して溶融させる。このような接着層１４を形成することでホルダー窓１２から接着層がはみ出すのを防止している。
【００１９】
次に、図２（ｂ）及び（ｃ）のホルダー付き電子線露光マスクは、ホルダー２１に位置決めピン２５を設けた構成であり、位置決めピン２５はねじ状になっており電子線露光マスクの支持枠部の側面から押しつけて位置調整をする。接着層２３、２４の形成法は上記図１（ｂ）及び（ｃ）で説明した方法と同じである。
【００２０】
【実施例】
以下実施例により本発明を図を用いて詳細に説明する。
＜実施例１＞
４インチ径の１０μｍ厚の表側シリコンと５００μｍ厚の裏側シリコンとを熱酸化シリコンにて貼り合わせた貼り合わせシリコンウエハ（三菱マテリアル製）を用いて、まず表側シリコン１０３をエッチングして開孔パターン１０４を形成し、次に、裏側シリコンをＫＯＨを主成分とするエッチング液でエッチングして支持枠部１０１及び開口部１０５を形成した後、スパッタ法により金薄膜を開孔パターン１０４を形成した表側シリコン１０３表面に成膜して電子線露光マスク１００を作製した（図１（ａ）参照）。
【００２１】
次に、別途作成したホルダー１１に上記電子線露光マスク１００をセットした後電子線露光マスク１００の側面とホルダー１１との間にインジウム箔を充填した後ガラス容器に入れて窒素置換して外部より加熱した。外部の温度が約１８０度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層１３を形成し、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した（図１（ｂ）参照）。
接着層１３の電導度を測定したところホルダー１１と電子線露光マスクの表側シリコン１０３との間で５オームであった。
【００２２】
＜実施例２＞
別途作成したホルダー１１の上面に厚さ約５０ミクロンで幅約２００ミクロンのインジウム金属箔を置いて、上記実施例１と同様な方法で作成した電子線露光マスク１００をセットした。さらに、電子線露光マスク１００の側面とホルダー１１との間にインジウム箔を充填した。
【００２３】
次に、インジウム箔をセットした電子線露光マスク１００とホルダー１１をガラス容器に入れて窒素置換した後外部より加熱した。外部の温度が約１８０度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層１３及び１４を形成し、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した（図１（ｃ）参照）。
接着層１３及び１４の電導度を測定したところホルダー１１と電子線露光マスクの表側シリコン１０３との間で５オームであった。
【００２４】
＜実施例３＞
別途作成した位置決めピン２５付きホルダー２１に上記電子線露光マスク１００をセットして、位置決めピン２５にて電子線露光マスク１００の位置調整をした後電子線露光マスク１００の側面とホルダー２１との間にインジウム箔を充填した後ガラス容器に入れて窒素置換して外部より加熱した。外部の温度が約１８０度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層２３を形成し、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した（図２（ｂ）参照）。
接着層２３の電導度を測定したところホルダー２１と電子線露光マスク１００の表側シリコン１０３との間で５オームであった。
【００２５】
＜実施例４＞
別途作成した位置決めピン２５付きホルダー２１の上面に厚さ約５０ミクロンで幅約２００ミクロンのインジウム金属箔を置いて、上記実施例１と同様な方法で作成した電子線露光マスク１００をセットして、位置決めピン２５にて電子線露光マスク１００の位置調整をした。さらに、電子線露光マスク１００側面とホルダー２１との間にインジウム箔を充填した後ガラス容器に入れて窒素置換して外部より加熱した。外部の温度が約１８０度になった時インジウムが溶解したため、直ちに加熱をやめてガラス容器を冷却して接着層２３及び２４を形成して、ホルダー付きの電子線露光マスクを作成した（図２（ｃ）参照）。
【００２６】
接着層２３及び２４の電導度を測定したところホルダー２１と電子線露光マスク１００の表側シリコン１０３との間で５オームであった。
【００２７】
＜比較例＞
比較のために、別途作成したホルダー３１の上面のホルダー窓３２を除く全面に５０ミクロン厚さのインジウム金属箔を置いて電子線露光マスク１００をセットした後ガラス容器にいれて窒素置換し、１８０度まで加熱してインジウムを溶解した後冷却して接着層３４を形成した（図３（ｂ）参照）。
ホルダー３１と電子線露光マスク１００の表側シリコン１０３との間で電導度を測定したところ１０００オームであった。またホルダー窓３２の側面に溶解したインジウムが流れ出して固着していた。
【００２８】
【発明の効果】
電子線露光マスク側面とホルダー間に接着層を設けることにより所定の導電性を確保できる。また、電子線露光マスク側面に加えて電子線露光マスク支持枠部の一部に接着層を設けて導電性と電子線露光マスクのホルダーに対する保持強度を増強できる。さらに、位置決めピンをホルダーに設けることにより電子線露光マスクのホルダーに対する位置合わせ精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
（ｂ）は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例１の構成を示す模式断面図である。
（ｃ）は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例２の構成を示す模式断面図である。
【図２】（ａ）は、電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
（ｂ）は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例３の構成を示す模式断面図である。
（ｃ）は、本発明のホルダー付き電子線露光マスクの実施例４の構成を示す模式断面図である。
【図３】（ａ）は、電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
（ｂ）は、従来のホルダー付き電子線露光マスクの構成を示す模式断面図である。
【符号の説明】
１１、２１、３１……ホルダー
１２、２２、３２……ホルダー窓
１３、２３……電子線露光マスク側面とホルダー間の接着層
１４、２４、３４……電子線露光マスク支持枠部底面とホルダー間の接着層
２５……位置決めピン
１００……電子線露光マスク
１０１……支持枠部
１０２……酸化シリコン
１０３……表側シリコン
１０４……開孔パターン
１０５……開口部
【図１】
0003809692.tif 000002
【図２】
0003809692.tif 000003
【図３】
0003809692.tif 000004