電子ビーム露光アライメントマークの電子ビーム走査によるコンタミネーション防止対策

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○研究目的 : ナノスケールのパターンの創成に重要な役割を果たしている電子ビーム露光では、電子ビームの偏向幅の調整、偏向歪の補正等の較正が、露光パターン接合精度や露光位置精度向上のため必要不可欠である。この較正では、アライメントマークとして用いる十字型をしたAuマークを電子ビームでX、Y方向に走査し、反射電子信号を検出することにより位置を高精度に測定する。その際に真空チャンバー内の炭化水素系残留ガス分子が電子ビーム走査によって解離し、Auマーク表面にコンタミネーションが付着する。その結果、検出波形に歪みが生じ正確な位置測定に支障をきたす。本研究は、電子ビーム露光で重要な電子ビームの較正で使用するAuマークに高融点金属であるOsをコーティングすることにより、電子ビーム走査によるコンタミネーション付着による影響を防止し、電子ビームの較正を精度良く行うことにより高精度な電子ビーム露光の実現を目的とする。○研究方法 : Si基板に幅1μm厚さ300nm長さ1mmのアライメントマークとして用いるAuマークを真空蒸着により作製し、Osを厚さ30nm程度コーティングした。まず、OsコーティングしたAuマークを加速電圧100keVの電子ビーム露光装置により電子ビーム電流500pAにおいて電子ビームの走査による信号検出強度、波形形状を測定しアライメントマークとして機能することを確認した。次にAuマークのOsコーティングの有無について電子ビーム走査によるコンタミネーション付着の状態及び、Auマークの検出位置の変動を比較した。○研究成果 : Si基板上のAuマークと、それにOsを30nm程度コーティングしたAuマークを電子ビーム露光アライメントマークとして用い、Osコーティングの有無による比較を行った。これらのAuマークを電子ビームで50000回連続走査し100回走査毎に位置を測定した。その結果、50000回連続走査後のOsコーティングしたAuマークではコンタミネーションの付着の低減が確認できた。また、位置変動は、Osコーティングの効果により442nmから106nmに抑えられた。AuマークのOsコーティングは、電子ビーム走査によるコンタミネーション付着の影響による検出位置の変動を低減させる効果があることを確認した。