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発明の名称 電子線描画装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−45238
公開日 平成6年(1994)2月18日
出願番号 特願平4−195139
出願日 平成4年(1992)7月22日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 明夫 (外1名)
発明者 河崎 勝浩 / 松坂 尚 / 太田 洋也 / 河野 利彦
要約 目的
マスク基板1をステ−ジ7上に直接保持してこれ十分平坦に保持することのできる電子線描画装置を提供する。

構成
裏面に導電層10を設けたマスク基板1を誘電層11を介してステ−ジ7上に載置し、導電層10とステ−ジ7間に電圧を印加してマスク基板1を静電吸着する。
特許請求の範囲
【請求項1】 ステ−ジ上の被描画試料に電子線を照射して描画する電子線描画装置において、上記ステ−ジ上に誘電体層を設け、上記誘電体層上に載置した被描画試料とステ−ジ間に電圧を印加する電源装置を備えたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項2】 ステ−ジ上の被描画試料に電子線を照射して描画する電子線描画装置において、上記ステ−ジの表面部に誘電体層と電極層と絶縁層とを順次設け、上記誘電体層上に載置した被描画試料と上記電極層間に電圧を印加する電源装置を備えたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項3】 請求項2において、上記被描画試料を接地電位(基準電位)に接続するようにしたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項4】 ステ−ジ上の被描画試料に電子線を照射して描画する電子線描画装置において、上記ステ−ジの表面部に誘電体層と導電層と誘電体層の3層構造のシ−トを設けて被描画試料を載置し、上記シ−トの導電層と被描画試料およびステ−ジ間にに電圧を印加する電源装置を備えたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項5】 請求項4において、上記被描画試料およびステ−ジを接地電位(基準電位)に接続するようにしたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかにおいて、上記被描画試料のステ−ジに載置する側に導電層を設け、この導電層に上記電源装置の電圧の片側を接続するようにしたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項7】 請求項6において、上記被描画試料の導電層を上記被描画試料の描画領域内に設けるようにしたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項8】 請求項7において、上記被描画試料の導電層を上記被描画試料の描画領域内に部分的に設けるようにしたことを特徴とする電子線描画装置。
【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかにおいて、上記被描画試料をマスク基板または半導体ウエハとしたことを特徴とする電子線描画装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子線描画装置に係り、とくに露光用マスク基板やレチクル等の保持方法を改善した電子線描画装置とそのマスク基板に関する。
【0002】
【従来の技術】図8は従来の電子線描画装置におけるマスク基板の保持方法を説明する斜視図である。まず、マスク基板1をカセット2に入れ、押しバネA3でブロックA4に押しつけてカセット2に保持したのち、カセット2をステ−ジ7に送って押しバネ9によりステ−ジ7に固定されたブロック8にカセット2を押しつけ保持する。このようにしてカセット2に保持したマスク基板1に電子線5を照射してマスク基板1に半導体回路パタ−ンを描画する。偏向器6の電子線偏向領域は高々3mm程度と小さいため、ステ−ジを移動させてマスク基板1の全面に描画する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置においては、カセット2とマスク基板1間、およびカセット2とステ−ジ7間の保持力が不足するとステ−ジ7の移動によりマスク基板がずれ、保持力を大きくするとマスク基板が歪み描画位置精度が劣化するという問題があった。
【0003】図9は上記保持力を大きくした場合のマスク基板1の歪を示す図である。描画位置精度を上げるためには、カセット2の平坦度を確保して上記歪みを低減する必要があるが製作費や製作時間等が膨大になるという問題があった。さらに、描画中の温度変動による伸縮を押さえる必要上、カセット2をセラッミクスのような低膨張係数材料などで製作していたので高価であることも問題であった。本発明の目的はマスク基板1をステ−ジ7上に直接保持することによりカセット2を省略して装置を低価格化し、さらにマスク基板1を十分平坦に保持することのできる電子線描画装置を提供することのにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、ステ−ジ上に誘電体層を設け、上記誘電体層上に載置したマスク基板や半導体ウエハ等の被描画試料とステ−ジ間に電圧を印加するようにする。また、上記ステ−ジの表面部に誘電体層と電極層と絶縁層とを順次設けて被描画試料を載置し、上記被描画試料と電極層間に電圧を印加するようにする。さらに、上記被描画試料を接地するようにする。
【0005】また、上記ステ−ジの表面部に誘電体層と導電層と誘電体層の3層構造のシ−トを設けて被描画試料を載置し、上記シ−トの導電層と被描画試料およびステ−ジ間にに電圧を印加するようにする。さらに、上記被描画試料およびステ−ジを接地するようにする。
【0006】また、マスク基板や半導体ウエハ等の上記被描画試料のステ−ジ側の面に導電層を設けてこれを上記電圧の片側に接続するようにする。また、上記被描画試料の導電層を上記被描画試料の描画領域内に設けるようにする。また、上記被描画試料の導電層を上記被描画試料の描画領域内に部分的に設けるようにする。
【0007】
【作用】マスク基板や半導体ウエハ等の被描画試料は誘電体層を介して上記電圧によりステ−ジ上に静電吸着される。また、上記被描画試料を接地することにより、電子線は上記電圧により形成される電界の影響を受けなくなる。
【0008】また、上記被描画試料のステ−ジ面側に設けた導電層は上記電圧により誘起される電荷をステ−ジ面側に分布して上記静電吸着力を高める。また、上記被描画試料の導電層を上記被描画試料の描画領域内に設けたり、同領域内に部分的に設けることにより、上記電圧により形成される電界の電子線照射側への漏洩が防止される。
【0009】
【実施例】〔実施例 1〕図1は本発明によるマスク基板とステ−ジ部の断面図である。図1においては従来装置におけるカセット2が省略されている。本発明においては、マスク基板1の裏面に導電層10を設け、これを誘電層10を挟んでステ−ジ7上に載置し、電源30により導電層10とステ−ジ7間に電圧を印加してマスク基板1をステ−ジ7上に静電吸着して固定するようにする。
【0010】ステ−ジ7の表面は例えば2μm/10×10mm2以下の平坦度に加工されているので、上記静電吸着によりマスク基板1はステ−ジ7の平坦度と同程度に平坦に吸着され、さらに均一に吸着力を与えることができ、また、電圧により静電吸着力を任意に制御することができる。また、図2に示すように、導電層10をマスク基板1の裏面周辺部に設けるようにすることもできる。
【0011】12はマスク基板1の上面に形成された透光性のクロ−ム膜であり、電子線5を透過すると同時に電子線5電流を接地回路13を通してバイパスし、マスク基板1の帯電を防止する。また、ステ−ジ7は電子線描画装置本体と導電的に接触し、通常接地電位に保たれるので、電源30のステ−ジ7側端子を接地電位とし、マスク基板1の導電層10を接地電位から浮いた電位にする。
【0012】〔実施例 2〕電子線描画装置の描画精細度が向上すると、上記マスク基板1の導電層10の電位により電子線5の照射位置がずれることが懸念される。上記電子線5の位置ずれを防止するためには上記導電層10を接地電位とする必要がある。そこで図3に示すように、ステ−ジ7側に絶縁層15を介して平坦な電極層16を設けて電極層16に電源30を接続し、誘電層11を挟んでステ−ジ7上に載置したマスク基板1の導電層10を接地するようにする。
【0013】なお、161は電極層16の端子部であり、その面積は狭いのでこの部分の電位が電子線に与える影響は無視できる程度に小さい。また、上記端子部をステ−ジ7の下側から取り出すようにして上記電位の影響を完全に無くすることができる。また、上記電位の洩れを少なくするためには、電極層16がマスク基板1の導電層10の下に隠れる程度に小さくする必要がある。
【0014】図4はマスク基板1の上面図の一例である。一辺が127mmのマスク基板1の内部の115mmの部分が電子線5の描画領域である。このように描画領域はマスク基板のサイズより小さいので、マスク基板1の裏面全面に導電層10を設け、電極層16を上記描画領域と同程度にすることにより電極層16が導電層10の下に隠れるようにすることができる。また、電極層16を図4の点線のようにしてマスク基板1を部分的に吸着するようにしてもよい。
【0015】〔実施例 3〕図3の方法においては、マスク基板1のサイズが変わるとステ−ジ7の電極層16がマスク基板1の導電層10からはみ出したり、導電層10に対して電極層16の面積が極端に不足したりする場合が生じる。図5は上記面積の過不足を解消する本発明実施例の断面図である。
【0016】図5においては、誘電層111の中間に導電層17を挾んだサンドウイッチ構造のシ−ト112の上にマスク基板1を載置する。マスク基板1の導電層10とステ−ジ7を接地し、導電層17に電源30を接続するようにする。なお、図示を明快にするため誘電層111を厚み方向に誇張して示した。
【0017】導電層17とマスク基板1の導電層10及びステ−ジ7間にはそれぞれ静電吸引力が作用するので、マスク基板1をステ−ジ7に吸着することができる。また、マスク基板1のサイズに合わせた誘電層111を複数用意して適宜選定して使用することにより、誘電層111の導電層17を導電層10の下に隠れるようにすることができる。
【0018】〔実施例 4〕本発明はウエハ上に直接電子線描画する場合にも適用することができる。図6は上記直接電子線描画における本発明実施例の断面図である。図6において、ステ−ジ7上には図5に示したシ−ト112を介して導電層101を有するウエハ102を載置する。ウエハ102の導電層101とステ−ジ7を接地しシ−ト112の導電層17に電源30を接続すると、図5の場合と同様にウエハ102がステ−ジ7に静電吸着される。
【0019】なお、導電層101を省略してウエハ102を直接接地するようにしても、ウエハ102を同様にステ−ジ7に静電吸着することができる。
【0020】〔実施例 5〕図7は上記本発明によりマスク基板1やウエハ102等をステ−ジ7に搭載する電子線描画装置実施例のブロック図である。電子銃41からの電子線5は電子レンズ44、47と絞り43、46によって所望の形状と電流密度に制御されてマスク基板1上に照射される。
【0021】磁気ディスクなどの外部メモリ−に格納されている描画デ−タはコンピュ−タ23によりパタ−ン発生装置24に転送され、偏向器6の偏向位置信号やブランカ−25の電子線5オン、オフ信号等に変換される。マスク基板1は3mm程度のフィ−ルド毎に順次電子線5により描画される。フィ−ルド間の移動はステ−ジ7の移動により行なわれる。
【0022】上記フィ−ルドの位置はレ−ザ干渉測長系27によりステ−ジ7の位置を計測して行なわれる。レ−ザ16の光ビ−ムはハ−フミラ−17によって基準光と計測光に分けられ、基準光は基準ミラ−19に入射する。計測光は計測ミラ−20により反射されハ−フミラ−18を介してレシ−バ21に受光され、基準光と比較されて位置デ−タ化されコンピュ−タ23に読み込まれる。
【0023】レ−ザ干渉測長系27はステ−ジ駆動系28に目標位置を与えてモ−タ15を起動し、レ−ザ干渉測長系27はステ−ジ7が目標位置に達したことを検出してステ−ジ駆動系28を停止する。コンピュ−タ23はレ−ザ干渉測長系27からステ−ジ7の停止誤差を読み取ってパタ−ン発生装置24に位置補正デ−タを送り電子ビ−ムの一を補正する。
【0024】上記ビ−ム偏向とステ−ジ移動をステップアンドリピ−トで実行してマスク基板1の全面にパタ−ン描画を行う。描画が完了すると電源30の電圧を解除してステ−ジ7上のマスク基板1を交換し、電源30の電圧を印加して新しいマスク基板1をステ−ジ7上に保持して次の描画を行なう。
【0025】
【発明の効果】本発明により、マスク基板1を直接ステ−ジに固定してこれを保持する高価なカセットを省略することができる。また、マスク基板は薄い誘電層を介して十分な平坦度を有するステ−ジ上に均一に吸着され、またカセットによるマスク基板の歪みもなくなるので描画位置精度を向上することができる。




 

 


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