半導体用語集
アパーチャ
英語表記：aperture
電子銃から放出された電子ビームを希望の形にしたり、遮断したりするために用いる小さな開口を持つ薄板をアパーチャという。電子ビームの遮断に用いるアパーチャは、タングステンやタンタルなどの高融点金属板に機械加工やエッチング加工で丸孔などを開けたものが多い。これに対してビーム成形に用いるアパーチャは、シリコン基板に半導体デバイス製造プロセスを使って任意の開口形状を精度よく作り込んだものである（シリコンアパーチャとも呼ぶ）。シリコンアパーチャは、描画方式によって異なるが、ステンシルタイプとメンブレンタイプに分けられる。ステンシルタイプのアパーチャは、Variable Shape Beam（VSB）方式とCharacter Projection（CP）方式、の描画装置に用いられる。このアパーチャは、開口部以外の領域では電子ビームが透過できない十分な厚さを持っている。たとえば加速電圧50 kVの入射電子に対しては、その厚さは10～20 μmである。アパーチャの開口を通過した電子ビームがウェハ上に縮小結像されパターンが形成される。メンブレンタイプのアパーチャは、Scattered with Angular Limitation Projection Electron beam Lithography（SCALPEL）方式の描画装置に用いられる。このアパーチャは、X線等倍転写マスクと同様の、シリコンナイトライド（SiN、150 nm）とクロム（Cr、6 nm）からなる薄膜とパターニングがされたタングステン（W、30 nm）散乱層との2重膜構造を持つ。タングステン層で散乱された電子ビームは、アパーチャの下方に設けたリミティングアパーチャでカットしてウェハ上に結像しないようにし、マスクを通過した残りの非散乱電子ビームのみを縮小結像させてパターンを形成する。これらのシリコンアパーチャの欠点としては、ステンシルタイプはドーナツ型のパターンをえるために2枚の補完型マスクが必要になること、メンブレンタイプはマスク中を透過する時に電子とマスク間の非弾性散乱により、エネルギーのばらつきが大きくなり、色収差が増大することである。
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