JPS60107033A - 荷電子ビ−ム描画用基板 - Google Patents
荷電子ビ−ム描画用基板Info
- Publication number
- JPS60107033A JPS60107033A JP58214718A JP21471883A JPS60107033A JP S60107033 A JPS60107033 A JP S60107033A JP 58214718 A JP58214718 A JP 58214718A JP 21471883 A JP21471883 A JP 21471883A JP S60107033 A JPS60107033 A JP S60107033A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- pattern
- electron beam
- alumina
- thickness
- 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
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（ａ） 発明の技術分野
本発明は荷電子ビーム描画用基板にかかり、特にその基
板材料に関する。
板材料に関する。
山）従来技術と問題点
半導体集積回路（ＩＣ）が高密度、高集積化されるに伴
い、従前の紫外線露光法では露光波長に限界が現れて、
荷電子ビームによる描画法が使用されてきており、その
うちで電子ビーム露光法は特に良く知られている。従っ
て、例えばＬＳＩ製造工程において、電子ビーム露光法
が全ての工程のパターンに直接１間接に関係しており、
無関係なパターン形成は皆無となっている。ここに、直
接とはＩＣウェハー上に直接描画することを意味し、間
接とはマスクあるいはレチクルを電子ビーム露光法で形
成することを意味する。
い、従前の紫外線露光法では露光波長に限界が現れて、
荷電子ビームによる描画法が使用されてきており、その
うちで電子ビーム露光法は特に良く知られている。従っ
て、例えばＬＳＩ製造工程において、電子ビーム露光法
が全ての工程のパターンに直接１間接に関係しており、
無関係なパターン形成は皆無となっている。ここに、直
接とはＩＣウェハー上に直接描画することを意味し、間
接とはマスクあるいはレチクルを電子ビーム露光法で形
成することを意味する。
このような電子ビーム露光などの荷電子ビーム描画法に
おいて、最大の問題点は量産性であり、露光処理に長い
時間がかかることである。そのため、電子ビーム露光法
も、初期にはビームスポットをスキャンニングして露光
するガウシャンビーム方式が採られていたが、最近では
可変矩形ビームなどの整形ビーム方式が採られて、比較
的広い領域を一度に露光するようになってきた。
おいて、最大の問題点は量産性であり、露光処理に長い
時間がかかることである。そのため、電子ビーム露光法
も、初期にはビームスポットをスキャンニングして露光
するガウシャンビーム方式が採られていたが、最近では
可変矩形ビームなどの整形ビーム方式が採られて、比較
的広い領域を一度に露光するようになってきた。
しかし、可変矩形ビーム方式を用いても、従前の紫外線
露光のようなウェハーまたはチップを一括露光する方式
には及ばず、そのために余り精度の要らない工程では、
上記のように電子ビームでｔＷ画したマスクやレチクル
が使用されている。マスクとは等倍で転写露光するマス
クそのもので、レチクルとは１０分の１などに縮小露光
するための転写マスクのことであるが、これらを電子ビ
ーム露光法で作成すれば、一層高精度なマスクやレチク
ルが作成されることは云うまでもない。
露光のようなウェハーまたはチップを一括露光する方式
には及ばず、そのために余り精度の要らない工程では、
上記のように電子ビームでｔＷ画したマスクやレチクル
が使用されている。マスクとは等倍で転写露光するマス
クそのもので、レチクルとは１０分の１などに縮小露光
するための転写マスクのことであるが、これらを電子ビ
ーム露光法で作成すれば、一層高精度なマスクやレチク
ルが作成されることは云うまでもない。
ところで、このようなマスクやレチクルも、電子ビーム
露光で作成する場合には、処理速度の速い可変矩形ビー
ム方式が用いられるのは当然で、それは作成工数が少な
くなって安いコストで作成できるからである。しかしな
がら、従前のガウシャンビーム方式に比べて、可変矩形
ビーム方式は露光面積が広いから電流が多く流れ、その
ために基板が加熱されて、パターン変形や解像力の劣化
を起こす問題が生じている。
露光で作成する場合には、処理速度の速い可変矩形ビー
ム方式が用いられるのは当然で、それは作成工数が少な
くなって安いコストで作成できるからである。しかしな
がら、従前のガウシャンビーム方式に比べて、可変矩形
ビーム方式は露光面積が広いから電流が多く流れ、その
ために基板が加熱されて、パターン変形や解像力の劣化
を起こす問題が生じている。
第１図はこれを図示したもので、同図（ａｌは設計パタ
ーンであってＡパターンは３Ｘ７．５μｍ、 Ｂパター
ンは４．５Ｘ１５μｍである。これに対して、同図（ｂ
）はこれを現像した後のマスク上のパターンで、Ａパタ
ーンは３．３Ｘ７．８ ｐ ｍ、 Ｂパターンは４．９
Ｘ１５．４μｍと変形している。図中の点線は矩形ビー
ムショットのつなぎ部分をを示し、熱によって変形した
ものである。しかし、これでは折角、高精度パターンを
形成するために、電子ビーム露光法によってマスクやレ
チクルを作成しても、精度が悪くなって無意味である。
ーンであってＡパターンは３Ｘ７．５μｍ、 Ｂパター
ンは４．５Ｘ１５μｍである。これに対して、同図（ｂ
）はこれを現像した後のマスク上のパターンで、Ａパタ
ーンは３．３Ｘ７．８ ｐ ｍ、 Ｂパターンは４．９
Ｘ１５．４μｍと変形している。図中の点線は矩形ビー
ムショットのつなぎ部分をを示し、熱によって変形した
ものである。しかし、これでは折角、高精度パターンを
形成するために、電子ビーム露光法によってマスクやレ
チクルを作成しても、精度が悪くなって無意味である。
（Ｃ１発明の目的
本発明は、このような電子ビーム露光法などによって作
成するマスクやレチクルに、変形の少ない高精度パター
ンが形成されるマスク、レチクル用基板を提案するもの
である。
成するマスクやレチクルに、変形の少ない高精度パター
ンが形成されるマスク、レチクル用基板を提案するもの
である。
（ｄｌ 発明の構成
その目的は、パターンが描画される基板表面から、１０
μｍより浅い基板深さの範囲に、熱伝導率５０ Ｊ ／
ｃｍ、ｓｅｃ’ Ｋ以上の材料を主成分とする光透過
性の層が含まれる荷電子ビーム描画用基板によって達成
することができる。
μｍより浅い基板深さの範囲に、熱伝導率５０ Ｊ ／
ｃｍ、ｓｅｃ’ Ｋ以上の材料を主成分とする光透過
性の層が含まれる荷電子ビーム描画用基板によって達成
することができる。
（１１１発明の実施例
以下、詳細に説明する。まず、パターンが変形したり、
解像力が劣化する理由を説明すると、マスクやレチクル
にパターンを形成する場合には、第２図に示す工程途中
図のようにガラス基板１の表面に膜厚５００人程度のク
ロム膜２を被着し、その上にレジスト膜３を塗布し、こ
のレジスト膜３を電子ビームで露光して、高精度なレジ
ス日契パターンを描画する。そして、レジスト膜を遮蔽
膜としてクロム膜２をエツチングして高精度なりロム膜
からなるパターンが作成される。
解像力が劣化する理由を説明すると、マスクやレチクル
にパターンを形成する場合には、第２図に示す工程途中
図のようにガラス基板１の表面に膜厚５００人程度のク
ロム膜２を被着し、その上にレジスト膜３を塗布し、こ
のレジスト膜３を電子ビームで露光して、高精度なレジ
ス日契パターンを描画する。そして、レジスト膜を遮蔽
膜としてクロム膜２をエツチングして高精度なりロム膜
からなるパターンが作成される。
しかし、電子ビームでレジスト膜３を照射した場合、ビ
ーム照射によってレジスト膜の温度が瞬間的に上昇し、
そのために照射部の周囲も加熱されて、パターンの拡大
９周囲ボケが起こる。これは、入射ビームによってレジ
スト膜が直接加熱される上に、クロム膜が薄いため、照
射した電子が数μｍの深さまでガラス基板１に入射して
基板を熱し、それがレジスト膜を加熱して、重合（ネガ
レジストの場合）や分解（ポジレジストの場合）等の化
学反応が照射部分の周囲に進むものと考えられる。
ーム照射によってレジスト膜の温度が瞬間的に上昇し、
そのために照射部の周囲も加熱されて、パターンの拡大
９周囲ボケが起こる。これは、入射ビームによってレジ
スト膜が直接加熱される上に、クロム膜が薄いため、照
射した電子が数μｍの深さまでガラス基板１に入射して
基板を熱し、それがレジスト膜を加熱して、重合（ネガ
レジストの場合）や分解（ポジレジストの場合）等の化
学反応が照射部分の周囲に進むものと考えられる。
従来のガラス基板１は、ソーダガラスや石英ガラスが用
いられており、その熱伝導性は余り良くはなく、ソーダ
ガラスの熱伝導率は０．５５〜０．７５Ｗ／ｍ’に、石
英ガラスの熱伝導率は１．４２Ｗ／ ｍ” ＫＴ：ある
。従って、熱°伝導率の良い材質で形成された基板を使
用し、・熱を素早く基板側に逸散させることが必要であ
る。それも、極めて短時間の照射であるから、基板表面
数μｍないしは１０μｍの深さ範囲に熱伝導率の高い、
所謂熱の逃げ易い材料を用いればよい。
いられており、その熱伝導性は余り良くはなく、ソーダ
ガラスの熱伝導率は０．５５〜０．７５Ｗ／ｍ’に、石
英ガラスの熱伝導率は１．４２Ｗ／ ｍ” ＫＴ：ある
。従って、熱°伝導率の良い材質で形成された基板を使
用し、・熱を素早く基板側に逸散させることが必要であ
る。それも、極めて短時間の照射であるから、基板表面
数μｍないしは１０μｍの深さ範囲に熱伝導率の高い、
所謂熱の逃げ易い材料を用いればよい。
かような高熱伝導率の材料としては、アルミナ（Ａ１２
０８）があり、その熱伝導率は２１Ｗ／ｍ″にである。
０８）があり、その熱伝導率は２１Ｗ／ｍ″にである。
第３図は本発明にががる基板の断面図を例示しており、
厚さ２．５ｍの石英ガラス１ｏの表面に膜厚３〜１０μ
ｍのアルミナ１１を被着した基板で、その表面にクロム
膜２のパターンが作成される。このアルミナ１１はスパ
ッタ法で被着して、十分な光透過性が得られる。また、
第４図は本発明にかかる他の実施例の断面図で、上記例
のように表面だけ高熱伝導率の材料を被着せずに、基板
全体をアルミナ１２としたものである。結晶性アルミナ
（例えばサファイヤ：熱伝導率は４２Ｗ／ｍ”ｋ）を用
いると、このようなビームを透過させる透明板か得られ
る。このように、全基板を高熱伝導率の材料とした場合
も本発明の趣旨に含まれる。
厚さ２．５ｍの石英ガラス１ｏの表面に膜厚３〜１０μ
ｍのアルミナ１１を被着した基板で、その表面にクロム
膜２のパターンが作成される。このアルミナ１１はスパ
ッタ法で被着して、十分な光透過性が得られる。また、
第４図は本発明にかかる他の実施例の断面図で、上記例
のように表面だけ高熱伝導率の材料を被着せずに、基板
全体をアルミナ１２としたものである。結晶性アルミナ
（例えばサファイヤ：熱伝導率は４２Ｗ／ｍ”ｋ）を用
いると、このようなビームを透過させる透明板か得られ
る。このように、全基板を高熱伝導率の材料とした場合
も本発明の趣旨に含まれる。
且つ、本発明にかかる熱伝導率の良い材料としては、そ
の熱伝導率が５Ｗ／ｍ’に以上あれば良く、それを主成
分として表面より深さ１０μｍあるいはそれ以下の層に
形成して、パターン変形が防止できる。
の熱伝導率が５Ｗ／ｍ’に以上あれば良く、それを主成
分として表面より深さ１０μｍあるいはそれ以下の層に
形成して、パターン変形が防止できる。
このような材料は、アルミナの他にダイヤモンドライク
カーボン（６９９Ｗ／ｍ″ｋ）があり、同様にカーボン
薄膜をガラス基板上に気相成長法で被着し、ビーム透過
性も得られる。また、炭化珪素（ＳｉＣ）も熱伝導率が
６７Ｗ／ｍ’に程度であり、この炭化珪素も全体の基板
として、もしくはガラス基板表面に１０μｍ範囲内で被
着させた基板として用い、パターン精度を良くすること
ができる。
カーボン（６９９Ｗ／ｍ″ｋ）があり、同様にカーボン
薄膜をガラス基板上に気相成長法で被着し、ビーム透過
性も得られる。また、炭化珪素（ＳｉＣ）も熱伝導率が
６７Ｗ／ｍ’に程度であり、この炭化珪素も全体の基板
として、もしくはガラス基板表面に１０μｍ範囲内で被
着させた基板として用い、パターン精度を良くすること
ができる。
（ｆｌ 発明の効果
以上の説明から明らかなように、本発明にかかる荷電子
ビーム描画用基板によれば、精度の良いパターンを形成
した高品質のマスク、またはレチクルが得られ、半導体
装置の発展に顕著に寄与するものである。
ビーム描画用基板によれば、精度の良いパターンを形成
した高品質のマスク、またはレチクルが得られ、半導体
装置の発展に顕著に寄与するものである。
なお、上記例は電子ビーム露光法を主体に説明している
が、その他の荷電子ビーム描画法、例えばイオンビーム
露光法などにも同様の効果があり、本発明にかかる基板
により高品質化されたマスク。
が、その他の荷電子ビーム描画法、例えばイオンビーム
露光法などにも同様の効果があり、本発明にかかる基板
により高品質化されたマスク。
レチクルを得ることができる。
第１図ｉａ）、 （ｂｌは従来の問題点を示すパターン
図、第２図は従来のパターン形成工程途中の断面図、第
３図および第４図は本発明にががる一実施例のビーム描
画用基板である。 図中、１，１０はガラス基板（石英ガラス基板）。 ２はクロム膜、３はレジスト膜、 １１．１２はアルミ
ナを示している。
図、第２図は従来のパターン形成工程途中の断面図、第
３図および第４図は本発明にががる一実施例のビーム描
画用基板である。 図中、１，１０はガラス基板（石英ガラス基板）。 ２はクロム膜、３はレジスト膜、 １１．１２はアルミ
ナを示している。
Claims (1)
- パターンが描画される基板表面から、１０μｍより浅い
基板深さの範囲に、熱伝導率５０Ｊ／ｃｍ、ｓｅｃ″に
以上の材料を主成分とする光透過性の層が含まれている
ことを特徴とする荷電子ビーム描画用基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214718A JPS60107033A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 荷電子ビ−ム描画用基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58214718A JPS60107033A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 荷電子ビ−ム描画用基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60107033A true JPS60107033A (ja) | 1985-06-12 |
Family
ID=16660468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58214718A Pending JPS60107033A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 荷電子ビ−ム描画用基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60107033A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0269328U (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-25 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57101837A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Fujitsu Ltd | Photomask |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP58214718A patent/JPS60107033A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57101837A (en) * | 1980-12-17 | 1982-06-24 | Fujitsu Ltd | Photomask |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0269328U (ja) * | 1988-11-11 | 1990-05-25 |
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