JPH0817706A

JPH0817706A - アパーチャ及びその製造方法並びにそれに用いるブランク

Info

Publication number: JPH0817706A
Application number: JP6146142A
Authority: JP
Inventors: Kenta Hayashi; 健太林; Tadashi Matsuo; 正松尾
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】アパーチャに必要な性能を備えており、しかも
製造工程が簡略化され、製造コストが低く、割れ難いこ
と、そしてアパーチャを安定して且つ容易に製造するこ
とが出来るアパーチャとその製造方法を提供する。【構成】荷電ビームの通過用の所定のパターンを持った
貫通孔を有する第１の部材と、該第１の部材を支持する
第２の部材とを備えたアパーチャで、第１の部材と第２
の部材とは、互いに異なる材料を使い、第２の部材は導
電性が高く、また第１の部材と第２の部材との接合が共
晶接合であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路やマイ
クロマシン等の製造に代表されるような、極めて微細な
回路あるいは構造物を形成する際の手段として、荷電ビ
ーム露光により微細加工を施す場合に、荷電ビーム露光
装置に装填され当該ビームによる露光パターンを特定の
形状に成形する為のアパーチャに関わり、詳細には繰り
返し性のある露光パターンの形成に際して描画速度の向
上を図るべく、繰り返しパターンの基本ユニットに当た
るパターンが設けられたアパーチャとその製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路のパターンやマイクロマ
シン等に代表される極めて微細な回路や構造物は、現在
は勿論これから将来にかけてもますます微細化が進む傾
向にあり、且つとりわけ半導体集積回路についてはパタ
ーンの複雑さもより一層増してゆく傾向にある。これら
を荷電ビーム露光により形成する場合に、荷電ビーム露
光で描画するパターンに繰り返し性がある場合に、繰り
返し使用される図形あるいは図形群を（図に限らず文字
や記号でもよい）、基本ユニットに当たるパターンとし
て荷電ビームによる一回のショットでまとめて描画し、
これを複数回繰り返して描画するという方法が提案され
ている。この方法は一般には、一括露光法、ブロック露
光法、セルプロジェクション法、あるいはキャラクタプ
ロジェクション法、等と様々な名称で呼ばれている。そ
して、荷電ビーム露光としては電子ビーム露光やイオン
ビーム露光が代表例として挙げられる。

【０００３】この方法以前の、例えばポイントビーム方
式であれば、荷電ビーム露光装置に装填したアパーチャ
として丸い孔を、また可変成形ビーム方式であればアパ
ーチャとして矩形の孔を、それぞれ形成していた。一方
この方法は、繰り返し使われる図形や図形群を基本ユニ
ットのパターンとしてアパーチャに作り込んでおくこと
により、それらを一回のショットでまとめて描画し、必
要に応じて他の被描画領域にも繰り返しこのショットを
行ってしまうという技術思想から構成されている。そし
て、微細パターンを有する製品を製造する際に、スルー
プットの面で飛躍的な向上が見込まれるものである。

【０００４】この方法に使用されるアパーチャの概略の
構成及び製造方法は、従来のものは図２（ａ）〜（ｅ）
に示される。つまり製造方法は、（ａ）支持基板１とし
て、厚さの厚いＳｉ等からなる基板を用意しておき、
（ｂ）後工程でバックエッチングにより加工する際のエ
ッチングを停止すべくバックエッチング停止層５を形成
し、（ｃ）その上にパターン作製層６となる上部基板２
を貼り合わせて適当な厚さまで研磨し、（ｄ）バックエ
ッチングとして裏側から支持基板の化学エッチングを行
ない、開口部３を形成し、（ｅ）繰り返し使用される図
形ならびに図形群からなるパターン７をパターン作製層
中に作り込む、と同時に貫通孔８を形成する、の順に行
われる。また、アパーチャの構成は（ｆ）に示されるも
のである。

【０００５】しかし、前記従来の技術によると、（１）支持基板と、前記貫通孔が設けられるべく当該支
持基板上に形成された上部基板との間に、後工程で支持
基板に施すバックエッチングを停止させる層を設けてお
かなければならず、工程数が増大する。（２）支持基板であるＳｉ等のエッチング速度は決して
速いとは言い難く、バックエッチングする工程に費やす
時間は、アパーチャの製造工程中で無視し難い程の時間
的割合を占めてしまっている。（３）Ｓｉ単結晶基板を支持基板として使用することが
多い為、アパーチャの製造コストが高くなっている。（４）支持基板にＳｉ単結晶基板を使用することが多い
ために、アパーチャは割れやすく、取り扱いに注意を要
する。という問題点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来の技
術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とする
ところは、アパーチャに必要な性能を備えており、しか
も前記（１）〜（４）の問題点が無く、そしてアパーチ
ャを安定して且つ容易に製造することが出来、しかも製
造時間も短縮できること、これらを兼ね備えたアパーチ
ャとその製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する為に
本発明が提供する手段とは、すなわち、請求項１に記載
したように、荷電ビームの通過が可能な貫通孔を有する
第１の部材と、該第１の部材を支持する第２の部材とを
備えたアパーチャにおいて、該第１の部材と第２の部
材とは、主な構成材料が互いに異なることを特徴とする
アパーチャである。

【０００８】さらに好ましくは、請求項２に記載したよ
うに、請求項１に記載のアパーチャにおいて、前記第２
の部材の主な構成材料は導電性を有することを特徴とす
るアパーチャである。

【０００９】さらに好ましくは、請求項３に記載したよ
うに、請求項１又は２のいずれかに記載のアパーチャに
おいて、前記第１の部材と第２の部材との接合が共晶接
合であることを特徴とするアパーチャである。

【００１０】また請求項４に記載したように、荷電ビー
ムの通過が可能な貫通孔を有する第１の部材と、該第１
の部材を支持する第２の部材とを設けるアパーチャの製
造方法において、該第１の部材と第２の部材はそれぞれ
の主な構成材料として互いに異なる材料を使用し、且つ
該第１の部材と第２の部材とを貼り合わせる工程を経る
ことを特徴とするアパーチャの製造方法である。

【００１１】そして好ましくは、請求項５記載のアパー
チャの製造方法において、（イ）前記第２の部材となす
べき材料に、前記第１の部材の荷電ビームが通過が可能
な貫通孔の領域に相当する部分にすべく開口部を形成す
る工程、（ロ）第２の部材と第１の部材とを共晶接合す
る工程、（ハ）第１の部材を研磨する工程、（ニ）第１
の部材に所望するパターンを有する前記貫通孔を形成す
る工程、以上（イ）から（ニ）の工程を具備することを
特徴とするアパーチャの製造方法である。

【００１２】或いは、請求項６記載のアパーチャの製造
方法において、（ホ）前記第２の部材となすべき材料
に、前記第１の部材の荷電ビームが通過又は透過が可能
な貫通孔の領域に相当する部分にすべく開口部を形成す
る工程、（ヘ）第２の部材の片面に、第１の部材と共晶
接合が可能な材料からなる層を形成する工程、（ト）第
２の部材と第１の部材とを共晶接合する工程、（チ）第
１の部材を研磨する工程、（リ）第１の部材に所望する
パターンを有する前記貫通孔を形成する工程、以上
（ホ）から（リ）の工程を具備することを特徴とするア
パーチャの製造方法である。

【００１３】また請求項７に記載したように、微細加工
が可能である無機材料層と、該無機材料層を支持し該無
機材料層よりも厚い支持体とを備えたブランクにおい
て、該無機材料層と該支持体とは、主な構成材料が互い
に異なることを特徴とするブランクである。

【００１４】さらに好ましくは、請求項８に記載したよ
うに、請求項７に記載のブランクにおいて、前記支持体
の主な構成材料は導電性を有することを特徴とするブラ
ンクである。

【００１５】さらに好ましくは、請求項９に記載したよ
うに、請求項７又は８のいずれかに記載のブランクにお
いて、前記無機材料層と支持体との接合が共晶接合であ
ることを特徴とするブランクである。

【００１６】尚、本発明に係わるアパーチャは、前記第
１の部材の主な構成材料は好ましくはＳｉであるが、こ
れには限らない。また、本発明に係わるアパーチャは、
前記共晶接合の部分は好ましくは、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，
あるいはＦｅのうちの少なくともいずれかの単体もしく
はいずれかの化合物が、Ｓｉとなす共晶からなってい
る。

【００１７】また、本発明に係わるブランクの支持体
は、基板、枠体、あるいは（前記基板が平板状をなすの
に対して）外周側が厚く内側が薄い形状をなし内側を加
工すると容易に枠体に出来るもの、等々が可能である。

【００１８】本発明をさらに詳細に説明すると、・第２の部材である支持基板には、従来使用されていた
Ｓｉ単結晶以外の材料として、導電性の高い材料を使用
する。例えば、半導体集積回路（IC,LSI,VLSI等々）の
端子となるリードフレーム用としてよく使用されるよう
な金属材料（４２合金と称される材料やあるいは銅系材
料が多用されている）は、導電性が高くまた加工が比較
的容易なこともあり、好ましい。・この支持基板中の、第１の部材の貫通孔の領域に対応
する部分を、貫通加工させておく。加工方法としては、
ウエットエッチング等の従来公知の手法で作製してお
く。・貫通加工済みの支持基板と、貫通孔を形成する第１の
部材（Ｓｉからなる基板）とを貼り合わせる。・第１の部材であるＳｉ基板を設計上の適当な厚さまで
研磨する。・研磨したＳｉ基板中に（露光パターンとすべく）微細
パターンを作製し、貫通孔を得る。という工程で製造される。

【００１９】

【作用】本発明によれば、（１')第１の部材である支持基板に予め貫通孔形成の加
工をしておき、その後に第２の部材を貼り合わせるた
め、支持基板をバックエッチングする工程は無く、単に
貫通孔を形成すればよく、バックエッチング用のエッチ
ング停止層を設けておく必要が無い。（２')支持基板の貫通孔形成の加工には、例えば従来公
知のリードフレームなどの材料に対するエッチング手法
が適応できる。これによると、同じ支持基板の厚さを持
つＳｉ単結晶基板をバックエッチングする際よりも時間
がかからない。（３')コストが割高なＳｉ単結晶基板を支持基板として
使用しないために、アパーチャの製造コストが安く出来
る。（４')Ｓｉ単結晶基板を支持基板に使用していないため
に、割れにくいことから、取り扱いに要する注意が低減
出来る。

【００２０】

【実施例】先ず、図１（ａ）に示すように、第１の部材
用として５００μｍ厚のＳＵＳ板１を用意した。このＳ
ＵＳ板１は両面共に鏡面研磨してある。図１（ｂ）に示
すように、このＳＵＳ板１に開口部３を形成する。この
開口部貫通孔３の上側には、第１の部材に荷電ビーム通
過用（もしくは透過用）の貫通孔が設けられる。アパー
チャの大きさは、その貫通孔を含みその領域よりも広け
ればよく、ここでは５００ｍｍ角とした。

【００２１】この際、この開口部３の形成方法は、従来
公知のリードフレームを製造する手法を使用した。すな
わち、基板の両面にレジストを塗布し、両面アライナ
で、両面に露光を行ない、レジストを現像し、エッチン
グ装置にてＳＵＳ板１のエッチングを行ない、レジスト
を剥離するという方法で作製した。

【００２２】図１（ｃ）に示すように、後工程でこの支
持基板１に貼り合わせるＳｉ単結晶基板と共晶接合をさ
せるために、表面に従来公知のメッキ法で厚さ約１００
０ÅのＡｕ層４を形成した。尚、成膜方法としては、ス
パッタリング法、蒸着法、あるいはこれら以外の従来公
知の方法を用いてもよい。

【００２３】図１（ｄ）に示すように、上記支持基板に
貼り合わせるためのパターン形成層（第２の部材用）と
して、Ｓｉ基板２を用意した。この基板も両面研磨をし
てある。このＳｉ基板２と支持基板とを加熱しながら超
音波振動を加えて凝融着を行なった。このようにして、
Ｓｉ基板２と支持基板の表面に形成されたＡｕ層４が共
晶を形成し接合する。

【００２４】次に図１（ｅ）に示すように接着されたＳ
ｉ基板を約１０μｍの膜厚になるまで研磨する。研磨方
法は従来公知の方法でよい。この膜厚は、電子ビーム露
光の際のビームを遮蔽可能な厚さであることが必要であ
ることから、ここでは前記のように約１０μｍとした。
これでパターン作製層６が出来た。

【００２５】次に図１（ｆ）に示すように、パターン作
製層６上に従来公知の方法で（回路等の）露光パターン
とすべく微細パターン７を作製する。電子線レジスト
（東レ製、品名：ＥＢＲ−９００）を約２．５μｍ厚に
塗布し、電子線描画装置（日立製作所製、品名：ＨＬ−
７００）で所定のパターンを描画し、所定の現像処理し
た後に、ドライエッチング装置（ＧＣＡ製、品名：ＷＥ
６０６）を使用し、ＳＦ₆ガスを導入しパワー２００Ｗ
でパターン作製層６のドライエッチングを行なった。最
後にレジストパターンを除去した後に、洗浄し乾燥させ
て完成した。

【００２６】

【発明の効果】本発明によると、従来の技術では、アパ
ーチャの製造工程が煩雑で長い時間を要していたプロセ
スだが、単純且つ短縮化できた。また、従来は製造コス
トも高くなり、割れやすいなど取り扱いに注意を要して
いたが、本発明によると、コストの低減が出来、また取
り扱いにさほど注意を要さなくても良くなった。つまる
ところ、荷電ビーム露光用のアパーチャに必要な性能を
備えており、しかも前記（１）〜（４）の問題点が無
く、そしてアパーチャを安定して且つ容易に製造するこ
とが出来、しかも製造時間も短縮できること、これらを
兼ね備えたアパーチャとその製造方法を提供することが
出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるアパーチャ及びその製造方法の
一実施例について、断面図を用いてその工程の概要を示
した説明図である。

【図２】従来の技術の一例について、その概略の製造工
程を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・・支持基板（第２の部材）２・・・上部基板（第１の部材）３・・・開口部４・・・金属薄膜層５・・・エッチング停止層６・・・パターン作製層７・・・パターン８・・・貫通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】荷電ビームの通過が可能な貫通孔を有する
第１の部材と、該第１の部材を支持する第２の部材とを
備えたアパーチャにおいて、該第１の部材と第２の部材とは、主な構成材料が互いに
異なることを特徴とするアパーチャ。
【請求項２】請求項１に記載のアパーチャにおいて、前記第２の部材の主な構成材料は導電性を有することを
特徴とするアパーチャ。
【請求項３】請求項１又は２のいずれかに記載のアパー
チャにおいて、前記第１の部材と第２の部材との接合が共晶接合である
ことを特徴とするアパーチャ。
【請求項４】荷電ビームの通過が可能な貫通孔を有する
第１の部材と、該第１の部材を支持する第２の部材とを
設けるアパーチャの製造方法において、該第１の部材と第２の部材はそれぞれの主な構成材料と
して互いに異なる材料を使用し、且つ該第１の部材と第
２の部材とを貼り合わせる工程を経ることを特徴とする
アパーチャの製造方法。
【請求項５】請求項４記載のアパーチャの製造方法にお
いて、（イ）前記第２の部材となすべき材料に、前記第
１の部材の荷電ビームが通過又は透過が可能な貫通孔の
領域に相当する部分にすべく開口部を形成する工程、
（ロ）第２の部材と第１の部材とを共晶接合する工程、
（ハ）第１の部材を研磨する工程、（ニ）第１の部材に
所望するパターンを有する前記貫通孔を形成する工程、
以上（イ）から（ニ）の工程を具備することを特徴とす
るアパーチャの製造方法。
【請求項６】請求項４記載のアパーチャの製造方法にお
いて、（ホ）前記第２の部材となすべき材料に、前記第
１の部材の荷電ビームが通過又は透過が可能な貫通孔の
領域に相当する部分にすべく開口部を形成する工程、
（ヘ）第２の部材の片面に、第１の部材と共晶接合が可
能な材料からなる層を形成する工程、（ト）第２の部材
と第１の部材とを共晶接合する工程、（チ）第１の部材
を研磨する工程、（リ）第１の部材に所望するパターン
を有する前記貫通孔を形成する工程、以上（ホ）から
（リ）の工程を具備することを特徴とするアパーチャの
製造方法。
【請求項７】微細加工が可能である無機材料層と、該無
機材料層を支持し該無機材料層よりも厚い支持体とを備
えたブランクにおいて、該無機材料層と該支持体とは、主な構成材料が互いに異
なることを特徴とするブランク。
【請求項８】請求項７に記載のブランクにおいて、前記支持体の主な構成材料は導電性を有することを特徴
とするブランク。
【請求項９】請求項７又は８のいずれかに記載のブラン
クにおいて、前記無機材料層と支持体との接合が共晶接合であること
を特徴とするブランク。