JPH07140643A - Aperture manufacturing method - Google Patents
Aperture manufacturing methodInfo
- Publication number
- JPH07140643A JPH07140643A JP5312596A JP31259693A JPH07140643A JP H07140643 A JPH07140643 A JP H07140643A JP 5312596 A JP5312596 A JP 5312596A JP 31259693 A JP31259693 A JP 31259693A JP H07140643 A JPH07140643 A JP H07140643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- film region
- substrate
- aperture
- etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 作製が容易で精度の高い荷電ビーム露光装置
用のアパーチャの製造方法を提供する。
【構成】 荷電ビームを用いた露光方法に用いられるア
パーチャ9の製造方法であって、導電性のある例えばS
i単結晶で作製された支持基板1上に支持基板と熱膨張
率がほぼ等しく、導電性が高く、支持基板のエッチング
液に化学的に浸されない材料、例えばPtのような金属
膜6を形成し、この金属膜6をイオンビーム13で部分
的に除去することにより金属膜パターン7を形成し、次
いで支持基板1の裏面側からのバックエッチングを行
う。
(57) [Summary] [Object] To provide a method of manufacturing an aperture for a charged beam exposure apparatus which is easy to manufacture and has high accuracy. A method for manufacturing an aperture 9 used in an exposure method using a charged beam, which has conductivity such as S
On the supporting substrate 1 made of i single crystal, a material having a thermal expansion coefficient substantially equal to that of the supporting substrate, high conductivity, and not chemically immersed in the etching solution of the supporting substrate, for example, a metal film 6 such as Pt is formed. Then, the metal film 6 is partially removed by the ion beam 13 to form a metal film pattern 7, and then back etching is performed from the back surface side of the support substrate 1.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路等の微
細なパターンを形成するために用いられるいわゆる一括
露光方式の荷電ビーム露光装置におけるアパーチャの製
造方法に関わり、特に高密度な繰り返しパターン作製に
おける描画速度向上を図るためビーム形成手段の改良を
図った荷電ビーム露光装置のアパーチャの製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing an aperture in a so-called collective exposure type charged beam exposure apparatus used for forming a fine pattern of a semiconductor integrated circuit or the like, and particularly, a high density repetitive pattern preparation. The present invention relates to a method for manufacturing an aperture of a charged beam exposure apparatus in which the beam forming means is improved in order to improve the drawing speed.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路のパターンは、年々微細
化の傾向にあり、複雑化してきている。このようなパタ
ーンを荷電ビーム露光装置で描画、形成するために、繰
り返し使用される図形および図形群などを一回のショッ
トで描画する方法、いわゆる一括露光法、ブロック露光
法、あるいはキャラクタプロジェクション法等と呼ばれ
る方式が提案されている。2. Description of the Related Art The pattern of a semiconductor integrated circuit tends to be miniaturized year by year and has become complicated. In order to draw and form such a pattern with a charged beam exposure apparatus, a method of drawing repeatedly used figures and figure groups in one shot, so-called collective exposure method, block exposure method, character projection method, etc. Has been proposed.
【0003】この方式においては、荷電ビーム露光装置
におけるアパーチャに、従来ポイントビーム方式であれ
ば丸い孔、可変成形ビーム方式であれば矩形の孔を形成
していたものに変え、繰り返し使われる図形や図形群を
作り込むことにより一回のショットで描画してしまうと
いう考え方でスループットの飛躍的向上が見込まれる。In this system, the aperture in the charged beam exposure apparatus is changed to one in which a round hole is formed in the conventional point beam system and a rectangular hole is formed in the variable shaped beam system, and a figure or a pattern used repeatedly is used. A drastic improvement in throughput is expected with the idea that drawing is performed in a single shot by creating a group of figures.
【0004】ところで、この方式に使用されるアパーチ
ャは従来は例えば図3(j)に示すように支持基板に厚
いSi基板12を用いて裏から方位面に従った化学エッ
チングを行ない、その上面に薄膜化したSi基板11を
貼り合わせたものや、図4(g)に示すように厚いSi
基板1を用いて裏から方位面に従った化学エッチングを
行ない、上面を薄膜化したものを使用し、その部分に繰
り返し使用される図形ならびに図形群を作り込むことに
よって構成されていた。By the way, in the aperture used in this system, conventionally, for example, as shown in FIG. 3 (j), a thick Si substrate 12 is used as a supporting substrate to perform chemical etching according to the azimuth plane from the back side, and the upper surface thereof is subjected to chemical etching. A thin Si substrate 11 bonded together, or a thick Si substrate as shown in FIG.
The substrate 1 is chemically etched from the back according to the azimuth plane, the upper surface is made thin, and a figure and a figure group that are repeatedly used are formed in that portion.
【0005】しかしながら、図3の方式では、(a)に
示すように、まず支持基板であるSi基板1を用意し、
(b)に示すように該支持基板の裏面にマスキングパタ
ーン2を形成し、(c)に示すようにSiのエッチング
液4(符号3はエッチング槽)を用いて化学エッチング
を行ない、出来たSi基板12の上に(f)に示すよう
にSi酸化膜10を介して上面Si基板11を貼り合わ
せ、上面のSi基板11を適当な厚さまで研磨あるいは
エッチングを行ない、(g)に示すようにその上にレジ
スト14を塗布し、(h)に示すように光や電子線など
でパターンの露光を行ない、現像処理をしてレジストパ
ターン15を形成した後に、(i)に示すように上面の
Si基板11のエッチングを行ない、レジストを剥離す
るという工程がある。また、図4の方式では(a)に示
すように支持基板であるSi基板1を用意し、(b)に
示すように裏面にマスキングパターン2を形成した後、
化学エッチングを行ない、その後(c)に示すように上
面が適当な厚さとなるまでこの化学エッチングを行な
い、(d)に示すようにその上にレジスト14を塗布
し、(e)に示すようにこれをパターニングしてレジス
トパターン15を形成した後に、(f)に示すように該
上面の基板のエッチングを行ない、レジストを剥離する
という工程があり、図3、図4のいずれの方式において
も複雑な工程を必要としていた。However, in the method of FIG. 3, as shown in FIG. 3A, first, the Si substrate 1 which is a supporting substrate is prepared,
As shown in (b), a masking pattern 2 is formed on the back surface of the supporting substrate, and as shown in (c), chemical etching is performed using a Si etching solution 4 (reference numeral 3 is an etching bath) to obtain Si. An upper surface Si substrate 11 is bonded onto the substrate 12 via the Si oxide film 10 as shown in (f), and the Si substrate 11 on the upper surface is polished or etched to an appropriate thickness, as shown in (g). A resist 14 is applied thereon, and a pattern is exposed with light or an electron beam as shown in (h), followed by development treatment to form a resist pattern 15, and then as shown in (i). There is a step of etching the Si substrate 11 and removing the resist. Further, in the method of FIG. 4, the Si substrate 1 which is a supporting substrate is prepared as shown in FIG. 4A, and the masking pattern 2 is formed on the back surface as shown in FIG.
Chemical etching is carried out, and then this chemical etching is carried out until the upper surface has an appropriate thickness as shown in (c), a resist 14 is applied thereon as shown in (d), and as shown in (e). After patterning this to form a resist pattern 15, there is a step of etching the substrate on the upper surface and stripping the resist as shown in (f), which is complicated in both the methods of FIG. 3 and FIG. Required a different process.
【0006】また、図3の方式では上面のSi基板11
と下部のSi基板12の貼り合わせ時に加熱を行なうこ
とや、Si基板11とSi基板12の間にSi酸化膜1
0を介すことなどから応力が発生し、パターンが歪むた
め、その応力制御のため、貼り合わせ工程が複雑である
などの問題があった。Further, in the method of FIG. 3, the Si substrate 11 on the upper surface is used.
Heating at the time of bonding the Si substrate 12 and the lower Si substrate 12, and the Si oxide film 1 between the Si substrate 11 and the Si substrate 12.
Since stress is generated by passing through 0, the pattern is distorted, and there is a problem that the bonding process is complicated due to the stress control.
【0007】また、図3、図4の方式の両方とも上面を
薄膜化してからエッチングを行なうので、その厚さは数
10〜数100μmであるため、取り扱いに注意を要
し、特にレジスト塗布の際のレジストの重み、ウエット
エッチングの際のエッチング液の重み、工程中のハンド
リングの際の振動及び衝撃などで上面の薄膜部が簡単に
やぶれてしまうという問題があった。また、上面を化学
エッチングにより薄膜化する場合には、どの時点でエッ
チングを停止させるかよって上面の膜厚が異なるため、
非常に精密なエッチングの制御が必要になるという問題
があった。In both of the methods shown in FIGS. 3 and 4, the upper surface is thinned and then etching is performed. Therefore, the thickness is several tens to several hundreds of μm, so that handling should be performed with particular care, especially in resist coating. There is a problem that the thin film portion on the upper surface is easily broken due to the weight of the resist at this time, the weight of the etching solution at the time of wet etching, the vibration and the impact during the handling during the process. Also, when thinning the upper surface by chemical etching, the film thickness of the upper surface varies depending on when etching is stopped,
There is a problem in that very precise etching control is required.
【0008】ところでこのパターンの歪みは、パターン
の変形、すなわち意図したものと異なったパターンがア
パーチャ上に形成され、転写パターンとして形成されて
しまうことや、パターンの位置ずれ、すなわちアパーチ
ャ上の意図した位置と異なった位置にパターンが形成さ
れ、転写パターンとして形成されてしまうことなどが挙
げられ、そのずれの程度は数十分の一μm乃至数μmに
及んでしまう。この状態で半導体ウエハ上にパターンの
転写が行なわれれば、重大な不良品となる上に、作製さ
れたものは集積回路として作動しないのは明白である。
このため、従来は、貼り合わせ終了後に、出来上がった
基板の平面度を1枚ずつ測定していた。By the way, the distortion of the pattern is caused by deformation of the pattern, that is, a pattern different from the intended pattern is formed on the aperture and is formed as a transfer pattern, or the positional deviation of the pattern, that is, the intended pattern on the aperture. For example, a pattern may be formed at a position different from the position and may be formed as a transfer pattern, and the degree of the deviation may be several tenths of μm to several μm. If the pattern is transferred onto the semiconductor wafer in this state, it becomes a serious defective product, and it is obvious that the manufactured product does not operate as an integrated circuit.
Therefore, conventionally, the flatness of the finished substrates is measured one by one after the bonding is completed.
【0009】また、アパーチャを荷電ビーム露光装置に
組み込んで露光を行なう際、このアパーチャによって遮
蔽された、すなわちパターンの無い部分は、荷電粒子ビ
ームが照射される。そのため、アパーチャの材質が電気
伝導度の良くない物質の場合、チャージアップが発生す
る可能性がある。チャージアップが発生すれば、アパー
チャにより形成されたビームは変形し、また意図する位
置からのずれを生じ、ひどい場合には全くパターンが描
画されない状態に至るという問題があった。Further, when the aperture is incorporated in the charged beam exposure apparatus to perform exposure, the portion shielded by the aperture, that is, the portion having no pattern is irradiated with the charged particle beam. Therefore, when the material of the aperture is a substance having poor electric conductivity, charge-up may occur. When the charge-up occurs, the beam formed by the aperture is deformed, and the beam is displaced from the intended position. In the worst case, there is a problem that no pattern is drawn.
【0010】特に、図3の貼り合わせ方式の場合、Si
酸化膜10を介するためチャージアップは避けられない
問題である。そのため従来は上部あるいは下部に導電性
膜を形成するなどの方法をとっていたが、膜が多層構造
になるため、工程が複雑になるという問題点が発生し、
加えて熱膨張率が各層によって違うため、上述のごと
く、応力がかかり、パターンが歪むなどの問題があっ
た。Particularly, in the case of the bonding method shown in FIG.
Charge-up is an unavoidable problem because it is via the oxide film 10. Therefore, conventionally, a method such as forming a conductive film on the upper or lower part has been taken, but since the film has a multi-layer structure, the problem that the process becomes complicated occurs,
In addition, since the coefficient of thermal expansion differs for each layer, there is a problem that stress is applied and the pattern is distorted as described above.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明におい
ては、従来いわゆる一括露光法と呼ばれる荷電ビームの
露光方式に用いられてきた荷電ビーム露光装置用アパー
チャの問題点、すなわち、パターンを形成する部分が薄
膜であるため、作製時に応力が発生し、形成されるパタ
ーンが歪むことや、取り扱いに注意を要し、パターン作
製時に該薄膜部がやぶれやすいことを防止するための処
置を講じた後、パターンを作製するためにいわゆるリソ
グラフィの工程を行なうので、工程が複雑になること、
荷電粒子ビーム照射時にチャージアップが生じる可能性
があること、また上面と裏面の支持基板が同一材質のS
iであるためパターンエッチング時に複雑な工程が必要
であること等の問題点を解決し、作製が容易で精度の高
い荷電ビーム露光装置用のアパーチャの製造方法を提供
することを目的としている。Therefore, in the present invention, there is a problem with the aperture for a charged beam exposure apparatus that has been used in the conventional exposure method for a charged beam, which is a so-called collective exposure method, that is, a portion where a pattern is formed. Since it is a thin film, stress is generated during production, the pattern to be formed is distorted or requires careful handling, and after taking measures to prevent the thin film portion from being easily shaken during pattern production, A so-called lithography process is performed to create a pattern, which makes the process complicated.
There is a possibility that charge-up may occur during irradiation of the charged particle beam, and the upper and lower support substrates are made of the same material S.
Therefore, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing an aperture for a charged beam exposure apparatus, which is easy to manufacture and has high accuracy, by solving problems such as a complicated step required for pattern etching because of i.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のアパーチャの製造方法は、荷電ビームを用
いた露光方法に用いられ、開口部を有する第1の膜領域
と、該第1の膜領域を支持し且つ該第1の膜領域よりも
厚い第2の膜領域とを有し、かつ該第1の膜領域を形成
する主たる材料と該第2の膜領域を形成する主たる材料
が異種材料からなるアパーチャの製造方法において、
(イ)前記第2の膜領域上に前記第1の膜領域を形成
し、(ロ)前記第1の膜領域上を部分的に除去すること
によりパターンを形成し、(ハ)その後前記第2の膜領
域をエッチングしてなることを特徴としている。In order to achieve the above object, the method for manufacturing an aperture according to the present invention is used in an exposure method using a charged beam, and includes a first film region having an opening and the first film region. A second film region that supports the first film region and is thicker than the first film region, and a main material that forms the first film region and a main material that forms the second film region. In the manufacturing method of the aperture made of different materials,
(A) forming the first film region on the second film region, (b) forming a pattern by partially removing the first film region, and (c) the first film region. It is characterized in that the second film region is etched.
【0013】また、本発明のアパーチャの製造方法は、
前記第1の膜領域に形成されるパターンをイオンビーム
またはレーザービームで形成することを特徴している。The method of manufacturing the aperture of the present invention is
The pattern formed in the first film region is formed by an ion beam or a laser beam.
【0014】また、本発明のアパーチャの製造方法は、
前記第1の膜領域は前記第2の膜領域のエッチングを行
った時にエッチングされないことを特徴としている。The aperture manufacturing method of the present invention is
The first film region is not etched when the second film region is etched.
【0015】また、本発明のアパーチャの製造方法は、
前記第1の膜領域は導電性を有する金属であることを特
徴としている。The method of manufacturing the aperture of the present invention is
It is characterized in that the first film region is made of a conductive metal.
【0016】また、本発明のアパーチャの製造方法は、
前記第1の膜領域と前記第2の膜領域にそれぞれ使用さ
れる材料の熱による線膨張率の差が273Kから373
Kの温度範囲において5×10-6K-1以下であることを
特徴としている。The method of manufacturing the aperture of the present invention is
The difference in the coefficient of linear thermal expansion between the materials used in the first film region and the second film region is 273K to 373.
It is characterized in that it is 5 × 10 −6 K −1 or less in the temperature range of K.
【0017】さらに、本発明のアパーチャの製造方法
は、前記第2の膜領域はSi単結晶であることを特徴と
している。Furthermore, the aperture manufacturing method of the present invention is characterized in that the second film region is made of Si single crystal.
【0018】[0018]
【作用】本発明によれば、単結晶Si等からなる支持基
板である第2の膜領域上に、金属膜、例えばPtのよう
な、導電性が高く、支持基板のエッチング時に化学的に
侵されない物質を使用してパターン形成領域である第1
の膜領域を形成し、該第1の膜領域ををイオンビーム等
で部分的に除去してパターンを形成することにより、上
面の第1の膜領域の膜厚制御が簡単になり、しかも上面
の第1の膜領域のパターニングの際にレジストパターン
を形成する必要がないので、工程の簡略化が可能にな
り、かつ工程中の基板の取り扱いも容易になる。According to the present invention, a metal film, such as Pt, which has a high conductivity and is chemically conductive when the supporting substrate is etched, is formed on the second film region which is the supporting substrate made of single crystal Si or the like. Patterning area using a material that is not
Forming a pattern by partially removing the first film region with an ion beam or the like to form a pattern, the thickness control of the first film region on the upper surface is simplified, Since it is not necessary to form a resist pattern when patterning the first film region, the process can be simplified and the substrate can be easily handled during the process.
【0019】また、熱接着による貼り合せを行なう工程
が無いため、応力の発生を低減することが出来、それに
よるパターンの歪みを防止することが可能になる。Further, since there is no step of bonding by thermal adhesion, it is possible to reduce the generation of stress and prevent the distortion of the pattern due to it.
【0020】また、本発明によれば、絶縁物を含まない
構成であるため、電子線等の照射によるチャージアップ
が発生しない構成を可能にしている。Further, according to the present invention, since the insulator is not included, it is possible to realize a configuration in which charge-up due to irradiation of an electron beam or the like does not occur.
【0021】[0021]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳述
する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0022】図1は、本発明の一実施例を工程順に示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention in the order of steps.
【0023】まず図1(a)に示すように、厚さ500μ
mのSi単結晶基板1を用意した。この基板の面方位は
(100)であった。First, as shown in FIG. 1 (a), the thickness is 500 μm.
m Si single crystal substrate 1 was prepared. The plane orientation of this substrate was (100).
【0024】次に上述した基板1の上面に図1(b)の
ように金属膜6を真空蒸着法により製膜する。この金属
膜6の厚さは一般に20μm以下、好ましくは、5〜1
5μmである。この金属膜6の膜厚が、完成時の電子線
を遮蔽するパターン形成領域の厚さとなる。金属膜は支
持基板であるSiと熱膨張率がなるべく近い値、具体的
には273K〜373Kの温度範囲において熱膨張率の
差が5×10-6K-1以下であるような材料で、かつ、S
iのエッチング液におかされないものが望ましく、本実
施例ではPtを使用する。Ptの他にはPdや、Ptと
Pdの合金なども使用できる。この金属膜6の製膜はス
パッタリング法、イオンプレーティング法などの従来知
られている方法を使用してもよい。Next, as shown in FIG. 1B, a metal film 6 is formed on the upper surface of the above-mentioned substrate 1 by a vacuum evaporation method. The thickness of the metal film 6 is generally 20 μm or less, preferably 5 to 1
It is 5 μm. The film thickness of the metal film 6 becomes the thickness of the pattern formation region that shields the electron beam when completed. The metal film is a material whose thermal expansion coefficient is as close as possible to that of Si which is a supporting substrate, specifically, a material whose difference in thermal expansion coefficient is 5 × 10 -6 K -1 or less in the temperature range of 273K to 373K. And S
It is desirable that it is not exposed to the etching solution of i, and Pt is used in this embodiment. Besides Pt, Pd, an alloy of Pt and Pd, or the like can be used. For forming the metal film 6, a conventionally known method such as a sputtering method or an ion plating method may be used.
【0025】次に図1(c)に示すように金属膜パター
ン7の形成を行なう。本実施例では、この金属膜パター
ン7は、従来から使用されている収束イオンビーム装置
(FEI製FIB611)を使用し、CADで作製した
パターンデータに基づき金属膜6を部分的に除去するこ
とによって形成する。Next, as shown in FIG. 1C, the metal film pattern 7 is formed. In this embodiment, the metal film pattern 7 is formed by partially removing the metal film 6 based on the pattern data produced by CAD by using a conventionally used focused ion beam device (FIB 611 made by FEI). Form.
【0026】図中、符号13はイオンビームを示してい
る。In the figure, reference numeral 13 indicates an ion beam.
【0027】本発明においては、特に直径1μm以下に
収束されたイオンビームを使用することが、微細かつ自
由な加工を行うことができるので望ましい。収束イオン
ビーム法の特色は使用されるイオン源にあるが、このイ
オン源として例えば液体金属イオン源を使用した収束イ
オンビーム装置では最高100KVまでのイオンビーム
を直径0.1μm程度まで収束してターゲットに打込む
ことができる。In the present invention, it is particularly preferable to use an ion beam focused to a diameter of 1 μm or less because fine and free machining can be performed. The feature of the focused ion beam method lies in the ion source used, but in a focused ion beam apparatus using, for example, a liquid metal ion source as this ion source, an ion beam of up to 100 KV is focused to a diameter of about 0.1 μm and is used as a target. Can be driven into.
【0028】なお、上記金属膜パターン7の形成は上述
のイオンビームの代りに高出力のエキシマレーザ等を収
束させて行うことも可能である。The metal film pattern 7 can be formed by converging a high-power excimer laser or the like instead of the above-mentioned ion beam.
【0029】次に基板1の裏面側から加熱したKOH溶
液すなわちエッチング液4でバックエッチングを行う。
この際、図1(d)に示す様に、裏面はあらかじめ開口
部以外の部分にマスキングパターン2を形成しておく。
この開口部の大きさは、任意であるが、面積をあまり大
きくすると、完成時に破れやすくなるため、500μm
角程度が好ましい。この際、基板の面方位が、(10
0)であるため、図1(d)に示すように、基板に対し
て厚さ方向にはエッチングがすすんでいくが、横方向に
はあまりすすんでいかないいわゆる異方性エッチングを
行うこととなる。エッチングは、開口部分の板厚が10
0μm程度、すなわちこの後の工程で容易に破れない程
度の厚さで止める。その後、純水で洗浄を行う。開口部
以外をマスキングした部分すなわちマスキングパターン
2は、この段階では剥離しない。Next, back etching is performed from the back surface side of the substrate 1 with a heated KOH solution, that is, the etching solution 4.
At this time, as shown in FIG. 1D, a masking pattern 2 is previously formed on the back surface in a portion other than the opening.
The size of this opening is arbitrary, but if the area is too large, it will break easily when completed, so 500 μm
A corner is preferable. At this time, the plane orientation of the substrate is (10
Therefore, as shown in FIG. 1D, so-called anisotropic etching is performed in which the etching progresses in the thickness direction with respect to the substrate, but does not progress so much in the lateral direction. Become. The thickness of the opening is 10 for etching.
Stop at a thickness of about 0 μm, that is, a thickness that does not easily break in the subsequent steps. After that, cleaning is performed with pure water. The masked portion other than the opening, that is, the masking pattern 2 is not peeled off at this stage.
【0030】このバックエッチング工程は上述の金属膜
パターン7の形成前に行なってもよい。This back etching step may be performed before the above-mentioned metal film pattern 7 is formed.
【0031】次に、図1(e)に示すように上述の基板
をSiのエッチング液4である加熱KOH溶液に浸漬す
る。エッチング液4は基板の上面および下面から浸透し
ていく。上面に関しては金属膜6が製膜されているが、
この部分は化学的にエッチング液4に侵されないため下
面の基板Siはエッチングされない。しかし前述の金属
膜パターン7の孔部は基板のSiが露出しているため、
エッチング液4が浸透して溶解する。Next, as shown in FIG. 1E, the above-mentioned substrate is immersed in a heated KOH solution which is an etching solution 4 for Si. The etching liquid 4 permeates from the upper surface and the lower surface of the substrate. Although the metal film 6 is formed on the upper surface,
Since this portion is not chemically attacked by the etching solution 4, the lower substrate Si is not etched. However, since Si of the substrate is exposed in the holes of the metal film pattern 7 described above,
The etching solution 4 permeates and dissolves.
【0032】一方、裏面に関しては、前述の(d)工程
におけるバックエッチングの続きが行われ、最終的には
マスキングパターン2を形成した部分のみ基板のSiが
残り、開口部は上面から製膜をした金属膜パターン7の
みが残り、パターン領域8を形成する。On the other hand, with respect to the back surface, the back etching in the step (d) is continued, and finally Si of the substrate remains only in the portion where the masking pattern 2 is formed, and the opening is formed from the upper surface. Only the formed metal film pattern 7 remains to form a pattern region 8.
【0033】この後、マスキングパターン2の剥離を行
い、純水で洗浄、乾燥して図1(f)に示すように本発
明のアパーチャ9が出来上がる。After that, the masking pattern 2 is peeled off, washed with pure water and dried to complete the aperture 9 of the present invention as shown in FIG. 1 (f).
【0034】本実施例によれば、従来行なわれていた貼
り合わせ工程がないため、基板に高熱をかける必要がな
いことから応力は発生せずパターンの歪みやずれは無か
った。パターン作製時には、従来、レジストを塗布し、
光または電子線などでパターンを焼き付け、現像を行っ
た後、その下の基板のエッチングを行ない、レジストを
剥離するという一連の工程が、イオンビーム等で描画す
ることのみで完了するため工程が非常に簡略化された。
また、基板のバックエッチング工程では従来のようなエ
ッチングの精密な制御が必要なくなるため、従来よりも
工程が簡単になった。According to the present embodiment, since there is no conventional bonding step, it is not necessary to apply high heat to the substrate, so that stress is not generated and the pattern is neither distorted nor displaced. At the time of pattern formation, conventionally, a resist is applied,
A series of steps of baking a pattern with light or an electron beam, developing it, etching the substrate below it, and peeling off the resist is completed by only drawing with an ion beam. Simplified to.
Further, the back etching process of the substrate does not require precise control of etching as in the conventional case, so that the process is simplified as compared with the conventional case.
【0035】また本実施例で作製したアパーチャを荷電
粒子ビーム露光装置に装着して描画を行なったところ、
長時間描画を行なっても、従来発生していたチャージア
ップは発生せず、応力によるパターンの歪みやずれも確
認されなかった。Further, when the aperture prepared in this example was attached to a charged particle beam exposure apparatus and drawing was performed,
Even when the pattern was drawn for a long time, the charge-up that had occurred in the past did not occur, and no pattern distortion or displacement due to stress was confirmed.
【0036】図2は、本発明の別の実施例を工程順に示
す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing another embodiment of the present invention in the order of steps.
【0037】図1と同等の箇所には同一符号を付して重
複説明を適宜省略する。The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the duplicate description will be omitted as appropriate.
【0038】まず図2(a)に示すように、厚さ500μ
mのSi単結晶基板1を用意する。この基板の面方位は
(100)である。First, as shown in FIG. 2A, the thickness is 500 μm.
An m single-crystal Si substrate 1 is prepared. The plane orientation of this substrate is (100).
【0039】次に基板1の裏面側からエッチング液4で
バックエッチングを行う。この際、図2(b)に示す様
に、あらかじめ開口部以外の部分にマスキングパターン
2を形成しておく。このとき、基板1の面方位が、(1
00)であるため、図2(c)に示すように、前述のい
わゆる異方性エッチングを行うこととなる。エッチング
は、開口部分の板厚が100μm程度、すなわちこの後
の工程で容易に破れない程度の厚さで止める。その後、
純水で洗浄を行う。後の工程で必要となるため、マスキ
ングパターン2は、剥離しないでおく。これで、図2
(d)に示すようにアパーチャのブランク5が出来上が
る。Next, back etching is performed from the back surface side of the substrate 1 with the etching solution 4. At this time, as shown in FIG. 2B, the masking pattern 2 is formed in advance in a portion other than the opening. At this time, the plane orientation of the substrate 1 is (1
00), the so-called anisotropic etching described above is performed as shown in FIG. The etching is stopped at a plate thickness of the opening portion of about 100 μm, that is, a thickness that does not easily break in the subsequent steps. afterwards,
Wash with pure water. The masking pattern 2 is not peeled off because it is required in a later step. With this,
Aperture blank 5 is completed as shown in (d).
【0040】なお、この工程は後述のパターンの形成後
に行なってもよい。Note that this step may be performed after the formation of a pattern described later.
【0041】次に上述したブランク5の開口部と反対の
面に図2(e)のように前述の実施例と全く同様な方法
で金属膜6を成膜する。Next, as shown in FIG. 2E, a metal film 6 is formed on the surface of the blank 5 opposite to the opening, by the same method as in the above-mentioned embodiment.
【0042】次いで図2(f)に示すように金属膜パタ
ーン7の形成を行なう。金属膜パターン7の形成は前記
の収束イオンビーム装置等を使用して行う。Next, as shown in FIG. 2F, the metal film pattern 7 is formed. The metal film pattern 7 is formed using the above-mentioned focused ion beam device or the like.
【0043】次に図2(g)に示すように支持基板1で
あるSiのエッチングを行なう。上述の金属膜パターン
7を形成した基板を従来から使用されているリアクティ
ブイオンエッチング装置 (日本真空技術製CSE−1
110)を使用して、深さ10μmのエッチングを行な
う。この際、本実施例ではパワーを200Wとし、Cl
2にSF6を10%添加したガスを使用する。Next, as shown in FIG. 2 (g), Si, which is the support substrate 1, is etched. A reactive ion etching apparatus (CSE-1 manufactured by Nippon Vacuum Technology Co., Ltd.) which has been conventionally used for a substrate on which the above-described metal film pattern 7 is formed
110) is used to etch to a depth of 10 μm. At this time, in this embodiment, the power is set to 200 W and Cl
A gas obtained by adding 10% of SF 6 to 2 is used.
【0044】このとき、金属膜パターン7が形成されて
いる部分は化学的にエッチングガスに侵されないためエ
ッチングされない。しかし金属膜パターン7の孔部は基
板のSiが露出しているため、この部分のみがエッチン
グされる。At this time, the portion where the metal film pattern 7 is formed is not chemically etched by the etching gas and is not etched. However, since Si of the substrate is exposed in the hole of the metal film pattern 7, only this portion is etched.
【0045】次に基板を前述のイオンエッチング装置よ
り取り出し、図2(h)に示すようにSiのエッチング
液4に浸漬する。上面においては金属膜パターン7の開
孔部よりエッチング液4が浸透し縦方向にエッチングが
進んでいく。この場合も前述のごとく異方性エッチング
となるため横方向にはあまりエッチングは進まない。裏
面に関しては、前述のブランク5の作製工程におけるバ
ックエッチングの続きが行われる。最終的に上面金属膜
パターン7の開孔部と裏面の開口部が繋がった時点でエ
ッチングを中止する。このときエッチングされずに残っ
た金属膜と支持基板Siとをあわせた膜厚は15μmで
あった。またその断面形状は図2(h)及び(i)に示
すごとくテーパ状を示していた。Next, the substrate is taken out from the above-mentioned ion etching apparatus and immersed in a Si etching solution 4 as shown in FIG. On the upper surface, the etching solution 4 permeates through the openings of the metal film pattern 7 and the etching proceeds in the vertical direction. Also in this case, since the etching is anisotropic as described above, the etching does not proceed so much in the lateral direction. For the back surface, back etching is continued in the manufacturing process of the blank 5 described above. When the opening of the upper surface metal film pattern 7 and the opening of the back surface are finally connected, the etching is stopped. At this time, the total thickness of the metal film remaining without being etched and the supporting substrate Si was 15 μm. Further, the cross-sectional shape thereof was tapered as shown in FIGS. 2 (h) and 2 (i).
【0046】この後、マスキングパターン2の剥離を行
い、純水で洗浄、乾燥して図2(i)の如く本発明のア
パーチャ9が出来上がる。After that, the masking pattern 2 is peeled off, washed with pure water and dried to complete the aperture 9 of the present invention as shown in FIG. 2 (i).
【0047】本実施例によれば、前述の実施例と同様、
従来行なわれていた貼り合わせ工程がないため、基板に
高熱をかける必要がないことから応力は発生せずパター
ンの歪みやずれは生じない。パターン作製は、イオンビ
ーム等で描画することのみで完了するため工程が簡略化
され、加えて、ブランク作製工程では基板のバックエッ
チングの精密な制御が必要ないため、この点でも工程が
簡単になった。According to this embodiment, like the above-mentioned embodiments,
Since there is no bonding step that has been conventionally performed, it is not necessary to apply high heat to the substrate, so that stress is not generated and pattern distortion or displacement does not occur. Since the pattern production is completed only by drawing with an ion beam or the like, the process is simplified. In addition, the blank production process does not require precise control of the back etching of the substrate, which also simplifies the process. It was
【0048】また本実施例で作製したアパーチャについ
ても荷電粒子ビーム露光装置に装着して描画を行なった
ところ、長時間描画を行なっても、従来発生していたチ
ャージアップは発生せず、応力によるパターンの歪みや
ずれも確認されなかった。Further, when the apertures produced in this example were also mounted on a charged particle beam exposure apparatus and writing was performed, the charge-up that was conventionally caused does not occur even when writing is performed for a long time, and it is caused by stress. No pattern distortion or deviation was confirmed.
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明によるアパーチャの製造方法によ
れば、レジストパターンを作製しなくても金属膜などか
らなる第1の膜領域のパターンを作製出来、しかも支持
基板であるSi等からなる第2の膜領域のエッチング時
の膜厚制御が簡単になるため工程が簡略化できるという
優れた効果を奏する。According to the aperture manufacturing method of the present invention, the pattern of the first film region made of a metal film or the like can be formed without forming a resist pattern, and the support substrate made of Si or the like can be formed. Since the film thickness can be easily controlled during etching of the second film region, the process can be simplified, which is an excellent effect.
【0050】また、上面のパターン形成領域となる第1
の膜領域は支持基板であるSiのエッチング液やエッチ
ングガスに侵されないという性質を持つため、該パター
ンをマスクとして支持基板のエッチングをすることが出
来るので、この点でも従来より工程が短縮できるという
効果を奏する。The first pattern forming region on the upper surface
Since the film region has a property that it is not attacked by the etching liquid or etching gas of Si, which is the supporting substrate, the supporting substrate can be etched using the pattern as a mask. In this respect also, the process can be shortened. Produce an effect.
【0051】また、従来のような熱圧着による貼り合せ
工程がないため応力の発生を低減でき、パターンの歪み
の発生を防止できるという効果も奏する。Further, since there is no conventional bonding step by thermocompression bonding, it is possible to reduce stress generation and prevent pattern distortion.
【0052】さらに、本発明によれば、絶縁物を含まな
い構成であるため、アパーチャを荷電ビーム露光装置に
装着し、露光を行なっても、アパーチャのチャージアッ
プが発生しないという効果も奏する。Further, according to the present invention, since the insulator is not included, even if the aperture is mounted in the charged beam exposure apparatus and exposure is performed, the charge-up of the aperture does not occur.
【図1】 本発明の一実施例を工程順に示す断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention in the order of steps.
【図2】 本発明の別の実施例を工程順に示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention in the order of steps.
【図3】 従来のアパーチャの製造方法の一例を工程順
に示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a conventional aperture manufacturing method in process order.
【図4】 従来のアパーチャの製造方法の別の例を工程
順に示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of the conventional method of manufacturing an aperture in the order of steps.
1 Si基板 2 マスキングパターン 3 エッチング槽 4 Siエッチング液 5 アパーチャのブランク 6 金属膜 7 金属膜パターン 8 パターン領域 9 本発明のアパーチャ 10 Si酸化膜 11 上部Si板 12 下部Si板 13 イオンビーム 14 レジスト 15 レジストパターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Si substrate 2 Masking pattern 3 Etching tank 4 Si etchant 5 Aperture blank 6 Metal film 7 Metal film pattern 8 Pattern area 9 Aperture 10 Si oxide film 11 Upper Si plate 12 Lower Si plate 13 Ion beam 14 Resist 15 Resist pattern
Claims (6)
れ、開口部を有する第1の膜領域と、該第1の膜領域を
支持し且つ該第1の膜領域よりも厚い第2の膜領域とを
有し、かつ該第1の膜領域を形成する主たる材料と該第
2の膜領域を形成する主たる材料が異種材料からなるア
パーチャの製造方法において、(イ)前記第2の膜領域
上に前記第1の膜領域を形成し、(ロ)前記第1の膜領
域上を部分的に除去することによりパターンを形成し、
(ハ)その後前記第2の膜領域をエッチングしてなるこ
とを特徴とするアパーチャの製造方法。1. A first film region having an opening, which is used in an exposure method using a charged beam, and a second film which supports the first film region and is thicker than the first film region. And a main material forming the first film region and a main material forming the second film region are made of different materials. (A) The second film region Forming a pattern by forming the first film region on the upper surface, and (b) partially removing the first film region,
(C) After that, the method for manufacturing an aperture is characterized in that the second film region is etched.
を、イオンビームまたはレーザービームで形成すること
を特徴とする請求項1記載のアパーチャの製造方法。2. The method for manufacturing an aperture according to claim 1, wherein the pattern formed in the first film region is formed by an ion beam or a laser beam.
エッチングを行なった時にエッチングされないことを特
徴とする請求項1または2記載のアパーチャの製造方
法。3. The method of manufacturing an aperture according to claim 1, wherein the first film region is not etched when the second film region is etched.
であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記
載のアパーチャの製造方法。4. The method for manufacturing an aperture according to claim 1, wherein the first film region is a metal having conductivity.
それぞれ使用される材料の熱による線膨張率の差が27
3Kから373Kの温度範囲において5×10-6 K-1以
下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載のアパーチャの製造方法。5. The first film region and the second film region
The difference in linear expansion coefficient due to the heat of the materials used is 27
5 × 10 in the temperature range of 3K to 373K-6 K-1Since
It is below, It is in any one of Claim 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
A method for manufacturing the described aperture.
とを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のアパ
ーチャの製造方法。6. The method for manufacturing an aperture according to claim 1, wherein the second film region is made of Si single crystal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312596A JPH07140643A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Aperture manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5312596A JPH07140643A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Aperture manufacturing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07140643A true JPH07140643A (en) | 1995-06-02 |
Family
ID=18031108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5312596A Pending JPH07140643A (en) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | Aperture manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07140643A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7183043B2 (en) | 2000-08-14 | 2007-02-27 | Universitat Kassel | Shadow mask and method for producing a shadow mask |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP5312596A patent/JPH07140643A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7183043B2 (en) | 2000-08-14 | 2007-02-27 | Universitat Kassel | Shadow mask and method for producing a shadow mask |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5401932A (en) | Method of producing a stencil mask | |
| KR100770196B1 (en) | Method of manufacturing a transfer mask substrate, transfer mask and transfer mask | |
| CN112645276A (en) | Indium column and preparation method thereof | |
| JPH07140643A (en) | Aperture manufacturing method | |
| JP3226250B2 (en) | Transfer mask | |
| US7354699B2 (en) | Method for producing alignment mark | |
| KR100282541B1 (en) | Aperture for charged beam drawing machine and method for forming the same | |
| JP3104727B2 (en) | Aperture manufacturing method | |
| JP2002018798A (en) | Microscopic structure and method of manufacturing it | |
| JPH07152150A (en) | aperture | |
| JP2899542B2 (en) | Method of manufacturing transfer mask | |
| JPH0345526B2 (en) | ||
| JPS59132132A (en) | Forming method of fine pattern | |
| JPH07152149A (en) | aperture | |
| JPS6127900B2 (en) | ||
| JPH10268506A (en) | Mask for electronic beam apparatus and method of manufacturing the same | |
| JP3143035B2 (en) | Transfer mask manufacturing method | |
| JP4405201B2 (en) | Two-dimensional patterning method and electronic device manufacturing method using the same | |
| JP3246849B2 (en) | Transfer mask | |
| JPH08240904A (en) | Transfer mask and manufacturing method thereof | |
| JP2008244323A (en) | Stencil mask | |
| KR100238237B1 (en) | Mask for electron beam cell projection lithography and method for fabricating thereof | |
| JP4207272B2 (en) | Aperture for electron beam drawing | |
| JP2001185481A (en) | Transfer mask | |
| CN110520392B (en) | Method for producing a metal film supported by a glass support |