JP2002373845A - 電子線露光方法及び電子線露光装置 - Google Patents
電子線露光方法及び電子線露光装置Info
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- JP2002373845A JP2002373845A JP2001180372A JP2001180372A JP2002373845A JP 2002373845 A JP2002373845 A JP 2002373845A JP 2001180372 A JP2001180372 A JP 2001180372A JP 2001180372 A JP2001180372 A JP 2001180372A JP 2002373845 A JP2002373845 A JP 2002373845A
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- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子線露光において、相補マスクパターンを
１枚のマスク内に共存させ、あるいは半導体素子を構成
する複数層のパターニングのためのマスクパターンを１
枚のマスクに共存させ、マスク交換をすることなく露光
する。 【解決手段】 マスク８Ａを通して電子線でウエハ９等
の被加工物を露光する電子線露光方法において、ｎ個に
分割したマスク８Ａの露光領域の個々の領域にマスクパ
ターンを配置したマスクを使用し、該露光領域全体を露
光する露光をｎ回繰り返し、各露光ごとに、被加工物
を、ｎ分割した露光領域に対応する領域ずつ移動させ
る。
１枚のマスク内に共存させ、あるいは半導体素子を構成
する複数層のパターニングのためのマスクパターンを１
枚のマスクに共存させ、マスク交換をすることなく露光
する。 【解決手段】 マスク８Ａを通して電子線でウエハ９等
の被加工物を露光する電子線露光方法において、ｎ個に
分割したマスク８Ａの露光領域の個々の領域にマスクパ
ターンを配置したマスクを使用し、該露光領域全体を露
光する露光をｎ回繰り返し、各露光ごとに、被加工物
を、ｎ分割した露光領域に対応する領域ずつ移動させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線露光方法及
び電子線露光装置に関する。
び電子線露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、半導体素子の製造プロセスにおい
てウエハにパターンを形成するリソグラフィ技術では、
光露光用マスク（フォトマスク）と称される設計パター
ンの原版を、光でウエハ上に縮小露光（転写）する光リ
ソグラフィが主流となっている。この場合、縮小率は通
常１／５あるいは１／４となっている。露光には、I線
（365nm）やDeepUV光(248nm、193nm)が使用されてお
り、将来的には、157nmといった露光波長も採用される
と予想されてる。
てウエハにパターンを形成するリソグラフィ技術では、
光露光用マスク（フォトマスク）と称される設計パター
ンの原版を、光でウエハ上に縮小露光（転写）する光リ
ソグラフィが主流となっている。この場合、縮小率は通
常１／５あるいは１／４となっている。露光には、I線
（365nm）やDeepUV光(248nm、193nm)が使用されてお
り、将来的には、157nmといった露光波長も採用される
と予想されてる。
【０００３】しかしながら、半導体素子の大きさは、光
リソグラフィの進展をはるかに上回るスピードで縮小し
ており、新たなリソグラフィ技術の実用化が必要となっ
ている。
リソグラフィの進展をはるかに上回るスピードで縮小し
ており、新たなリソグラフィ技術の実用化が必要となっ
ている。
【０００４】近年、より高解像度のリソグラフィ技術と
して、電子線露光あるいは電子線投影露光とよばれる技
術が開発されている。例えば、ＥＰＬ（Electron proje
ction lithography）やＬＥＥＰＬ（low energy electr
on proximity projection lithography）が挙げられ
る。ＥＰＬは、設計パターンの４倍の大きさのマスクを
用い、100kVという高い加速電圧で露光する。一方、Ｌ
ＥＥＰＬは、等倍のマスクを用い、2kV程度と低い加速
電圧で露光する。
して、電子線露光あるいは電子線投影露光とよばれる技
術が開発されている。例えば、ＥＰＬ（Electron proje
ction lithography）やＬＥＥＰＬ（low energy electr
on proximity projection lithography）が挙げられ
る。ＥＰＬは、設計パターンの４倍の大きさのマスクを
用い、100kVという高い加速電圧で露光する。一方、Ｌ
ＥＥＰＬは、等倍のマスクを用い、2kV程度と低い加速
電圧で露光する。
【０００５】図６に、等倍のステンシルマスク（穴開き
マスク）を用いて露光する、従来のＬＥＥＰＬの露光装
置１を示す。この露光装置１は、装置上方から、電子銃
２、アパーチャマスク３、コンデンサーレンズ４、ビー
ム偏向器５、微調整用ビーム偏向器６、ステンシルマス
ク８を取り付けるマスク支持部７、被加工物であるウエ
ハ９を載置するウエハステージ１０からなっている。ウ
エハ９の表面には、予めレジストを塗布しておく。この
露光装置１において、電子銃２から射出されてステンシ
ルマスク８を透過した電子線は、ウエハ９上のレジスト
にマスクパターンの等倍像を形成する。
マスク）を用いて露光する、従来のＬＥＥＰＬの露光装
置１を示す。この露光装置１は、装置上方から、電子銃
２、アパーチャマスク３、コンデンサーレンズ４、ビー
ム偏向器５、微調整用ビーム偏向器６、ステンシルマス
ク８を取り付けるマスク支持部７、被加工物であるウエ
ハ９を載置するウエハステージ１０からなっている。ウ
エハ９の表面には、予めレジストを塗布しておく。この
露光装置１において、電子銃２から射出されてステンシ
ルマスク８を透過した電子線は、ウエハ９上のレジスト
にマスクパターンの等倍像を形成する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
ように、電子線遮蔽部２１と電子線透過部２２からなる
ドットパターン２０を電子線露光で露光する場合、ステ
ンシルマスクではドットパターン２０をマスク上で保持
することができないため、図８（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、１つのパターンを２つに分割した相補マスクパタ
ーンがそれぞれ形成された２つのマスク（相補マスク）
を使用することが必要となる。ライン＆スペースのよう
なパターンをステンシルマスクに形成する場合には、機
械的強度の点から、３種以上の相補マスクが必要となる
場合もある。
ように、電子線遮蔽部２１と電子線透過部２２からなる
ドットパターン２０を電子線露光で露光する場合、ステ
ンシルマスクではドットパターン２０をマスク上で保持
することができないため、図８（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、１つのパターンを２つに分割した相補マスクパタ
ーンがそれぞれ形成された２つのマスク（相補マスク）
を使用することが必要となる。ライン＆スペースのよう
なパターンをステンシルマスクに形成する場合には、機
械的強度の点から、３種以上の相補マスクが必要となる
場合もある。
【０００７】一方、電子線露光では露光雰囲気が真空で
あるため、露光を大気中で行う光露光に対してマスク交
換に時間がかかり、また、露光に関わるスループットが
遅いという特徴がある。なお、このスループットには、
電子線照射時間、電子線ビーム調整時間、アライメント
時間、マスク搬送時間、ウエハ搬送時間などが含まれ
る。そのため、電子線露光において、相補マスクパター
ンが形成された複数のマスクを露光するためにマスク交
換をすると、スループットの低下がもたらされるという
問題がある。
あるため、露光を大気中で行う光露光に対してマスク交
換に時間がかかり、また、露光に関わるスループットが
遅いという特徴がある。なお、このスループットには、
電子線照射時間、電子線ビーム調整時間、アライメント
時間、マスク搬送時間、ウエハ搬送時間などが含まれ
る。そのため、電子線露光において、相補マスクパター
ンが形成された複数のマスクを露光するためにマスク交
換をすると、スループットの低下がもたらされるという
問題がある。
【０００８】さらに、電子線露光用マスクにおいては、
フォトマスクのようにペリクルが使えない。このため、
マスクの汚れや異物の付着によって頻繁に洗浄が必要と
なり、マスクの寿命も短くなりやすい。また、ＬＥＥＰ
Ｌの場合、等倍マスクを使用するため欠陥検査や修正が
難しく、本来取り除くべき欠陥の見落としが懸念され
る。したがって、電子線露光においては、特にＬＥＥＰ
Ｌの場合には、マスクの汚れや欠陥の原因ともなるマス
ク交換は、できる限り省略できるようにすることが望ま
しい。
フォトマスクのようにペリクルが使えない。このため、
マスクの汚れや異物の付着によって頻繁に洗浄が必要と
なり、マスクの寿命も短くなりやすい。また、ＬＥＥＰ
Ｌの場合、等倍マスクを使用するため欠陥検査や修正が
難しく、本来取り除くべき欠陥の見落としが懸念され
る。したがって、電子線露光においては、特にＬＥＥＰ
Ｌの場合には、マスクの汚れや欠陥の原因ともなるマス
ク交換は、できる限り省略できるようにすることが望ま
しい。
【０００９】また一般に、半導体装置の製造プロセスで
は、半導体素子を形成する各層を成膜し、リソグラフィ
によりレジストをパターニングし、そのパターニングし
たレジストをエッチングマスクとして各層をエッチング
する基本プロセスがあり、このリソグラフィにおいて、
１枚のマスクに含めるパターンは、単一層のパターンと
されている。例えば、素子分離層をパターニングするた
めのマスクには素子分離層のみのマスクパターンが形成
され、ゲート層をパターニングするためのマスクには、
ゲート層のみのマスクパターンが形成され、ホール層を
パターニングするためのマスクには、ホール層のみのマ
スクパターンが形成される。一つのマスクに複数のチッ
プのマスクパターンを同時に形成し、それらを同時に露
光する場合があるが、その場合にも、各チップのマスク
パターンは、同一層用のパターンとなっている。さら
に、単一層のパターニングに複数のマスクが必要とされ
る場合もある。このため、半導体装置の製造プロセスで
は、パターニングする層の数以上にマスクが必要とな
り、半導体装置の製造のスループットの低下原因となっ
ている。
は、半導体素子を形成する各層を成膜し、リソグラフィ
によりレジストをパターニングし、そのパターニングし
たレジストをエッチングマスクとして各層をエッチング
する基本プロセスがあり、このリソグラフィにおいて、
１枚のマスクに含めるパターンは、単一層のパターンと
されている。例えば、素子分離層をパターニングするた
めのマスクには素子分離層のみのマスクパターンが形成
され、ゲート層をパターニングするためのマスクには、
ゲート層のみのマスクパターンが形成され、ホール層を
パターニングするためのマスクには、ホール層のみのマ
スクパターンが形成される。一つのマスクに複数のチッ
プのマスクパターンを同時に形成し、それらを同時に露
光する場合があるが、その場合にも、各チップのマスク
パターンは、同一層用のパターンとなっている。さら
に、単一層のパターニングに複数のマスクが必要とされ
る場合もある。このため、半導体装置の製造プロセスで
は、パターニングする層の数以上にマスクが必要とな
り、半導体装置の製造のスループットの低下原因となっ
ている。
【００１０】このような従来の課題に対し、本発明は、
高解像度のリソグラフィ技術である電子線露光におい
て、ステンシルマスクに必須の相補マスクパターンを１
枚のマスク内に共存させ、あるいは半導体素子を構成す
る複数層のパターニングのためのマスクパターンを１枚
のマスクに共存させ、マスク交換やマスク自体の移動を
不要にすることを目的とする。
高解像度のリソグラフィ技術である電子線露光におい
て、ステンシルマスクに必須の相補マスクパターンを１
枚のマスク内に共存させ、あるいは半導体素子を構成す
る複数層のパターニングのためのマスクパターンを１枚
のマスクに共存させ、マスク交換やマスク自体の移動を
不要にすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は、マスクを通して電子線で被加工物を露光
する電子線露光方法において、ｎ個に分割したマスクの
露光領域の個々の領域にマスクパターンを配置したマス
クを使用し、該露光領域全体を露光する露光をｎ回繰り
返し、各露光ごとに、被加工物を、分割した露光領域に
対応する領域ずつ移動させることを特徴とする電子線露
光方法を提供する。特に、この電子線露光方法におい
て、ｎ個に分割したマスクの露光領域の個々の領域に、
互いに相補マスクパターンとなるパターンを配置したマ
スクを使用する態様を提供する。
め、本発明は、マスクを通して電子線で被加工物を露光
する電子線露光方法において、ｎ個に分割したマスクの
露光領域の個々の領域にマスクパターンを配置したマス
クを使用し、該露光領域全体を露光する露光をｎ回繰り
返し、各露光ごとに、被加工物を、分割した露光領域に
対応する領域ずつ移動させることを特徴とする電子線露
光方法を提供する。特に、この電子線露光方法におい
て、ｎ個に分割したマスクの露光領域の個々の領域に、
互いに相補マスクパターンとなるパターンを配置したマ
スクを使用する態様を提供する。
【００１２】また、本発明は、ステージに載置した被加
工物に、マスクを通して電子線を露光する電子線露光装
置において、該マスクとして、ｎ個に分割したマスクの
露光領域の個々の領域にマスクパターンを配置したマス
クが取り付けられ、該露光領域全体を露光する露光をｎ
回繰り返すことのできる照射制御手段、及び各露光ごと
に、被加工物を、分割した露光領域に対応する領域ずつ
移動させるこのとできるステージ移動手段が備えられて
いることを特徴とする電子線露光装置を提供する。特
に、この電子線露光装置において、ｎ個に分割したマス
クの露光領域の個々の領域に、互いに相補マスクパター
ンとなるパターンを配置したマスクが取り付けられる態
様を提供する。
工物に、マスクを通して電子線を露光する電子線露光装
置において、該マスクとして、ｎ個に分割したマスクの
露光領域の個々の領域にマスクパターンを配置したマス
クが取り付けられ、該露光領域全体を露光する露光をｎ
回繰り返すことのできる照射制御手段、及び各露光ごと
に、被加工物を、分割した露光領域に対応する領域ずつ
移動させるこのとできるステージ移動手段が備えられて
いることを特徴とする電子線露光装置を提供する。特
に、この電子線露光装置において、ｎ個に分割したマス
クの露光領域の個々の領域に、互いに相補マスクパター
ンとなるパターンを配置したマスクが取り付けられる態
様を提供する。
【００１３】また、本発明は、上述の電子線露光方法を
半導体装置の製造に適用した方法、即ち、マスクを通し
て電子線でウエハを露光することによりウエハ上に半導
体素子を形成する半導体装置の製造方法において、ｎ個
に分割したマスクの露光領域の個々の領域にマスクパタ
ーンを配置したマスクを使用し、該露光領域全体を露光
する露光をｎ回繰り返し、各露光ごとに、ウエハを、分
割した露光領域に対応する領域ずつ移動させることを特
徴とする半導体装置の製造方法を提供する。特に、この
半導体装置の製造方法において、ｎ個に分割したマスク
の露光領域の個々の領域に、互いに相補マスクパターン
となるパターンを配置したマスクを使用する態様や、１
枚のマスクに、半導体素子の異なる層をパターニングす
るためのマスクパターンが形成されているマスクを使用
する態様を提供する。
半導体装置の製造に適用した方法、即ち、マスクを通し
て電子線でウエハを露光することによりウエハ上に半導
体素子を形成する半導体装置の製造方法において、ｎ個
に分割したマスクの露光領域の個々の領域にマスクパタ
ーンを配置したマスクを使用し、該露光領域全体を露光
する露光をｎ回繰り返し、各露光ごとに、ウエハを、分
割した露光領域に対応する領域ずつ移動させることを特
徴とする半導体装置の製造方法を提供する。特に、この
半導体装置の製造方法において、ｎ個に分割したマスク
の露光領域の個々の領域に、互いに相補マスクパターン
となるパターンを配置したマスクを使用する態様や、１
枚のマスクに、半導体素子の異なる層をパターニングす
るためのマスクパターンが形成されているマスクを使用
する態様を提供する。
【００１４】本発明の電子線露光方法によれば、１回の
露光で照射する露光領域をｎ分割し、分割した個々の領
域に互いに相補の関係となるパターン等を配置したマス
クを用いてウエハ等の被加工物を露光する。この場合、
照射源である電子銃に対してマスクではなく被加工物を
移動させるので、マスク交換やマスク自体の移動が不要
となり、スループットを短縮させることができる。また
本発明において、マスクとして、半導体素子の異なる層
をパターニングするためのマスクパターンを１枚のマス
クに形成したものを使用すると、半導体素子の異なる層
をパターニングするための露光をマスク交換せずに行う
ことができる。したがって、半導体素子の生産性を向上
させることができる。
露光で照射する露光領域をｎ分割し、分割した個々の領
域に互いに相補の関係となるパターン等を配置したマス
クを用いてウエハ等の被加工物を露光する。この場合、
照射源である電子銃に対してマスクではなく被加工物を
移動させるので、マスク交換やマスク自体の移動が不要
となり、スループットを短縮させることができる。また
本発明において、マスクとして、半導体素子の異なる層
をパターニングするためのマスクパターンを１枚のマス
クに形成したものを使用すると、半導体素子の異なる層
をパターニングするための露光をマスク交換せずに行う
ことができる。したがって、半導体素子の生産性を向上
させることができる。
【００１５】さらに、本発明の電子線露光方法によれ
ば、ｎ分割した露光領域に対応する領域ずつ被加工物を
移動させつつ、照射をｎ回繰り返す。したがって、マス
クとして、ｎ分割したマスクの露光領域の個々の領域に
同一パターンを繰り返し配置したものを使用することに
より、多重露光を行うことができ、マスクの欠陥転写性
を低減させることが可能となる。
ば、ｎ分割した露光領域に対応する領域ずつ被加工物を
移動させつつ、照射をｎ回繰り返す。したがって、マス
クとして、ｎ分割したマスクの露光領域の個々の領域に
同一パターンを繰り返し配置したものを使用することに
より、多重露光を行うことができ、マスクの欠陥転写性
を低減させることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明を
詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同
等の構成要素を表している。
詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同
等の構成要素を表している。
【００１７】図１は、本発明の一実施例のＬＥＥＰＬの
露光装置の概略構成図である。この電子線露光装置１Ａ
は、図６に示した従来の電子線露光装置１と同様に、ス
テージに載置したウエハ９等の被加工物に、ステンシル
マスク８を通して電子線を等倍に露光する電子線露光装
置であり、装置上方から、電子銃２、アパーチャマスク
３、コンデンサーレンズ４、ビーム偏向器５、微調整用
ビーム偏向器６、ステンシルマスク８Ａを取り付けるマ
スク支持部７、ウエハ９等の被加工物を載置するウエハ
ステージ１０からなっている。
露光装置の概略構成図である。この電子線露光装置１Ａ
は、図６に示した従来の電子線露光装置１と同様に、ス
テージに載置したウエハ９等の被加工物に、ステンシル
マスク８を通して電子線を等倍に露光する電子線露光装
置であり、装置上方から、電子銃２、アパーチャマスク
３、コンデンサーレンズ４、ビーム偏向器５、微調整用
ビーム偏向器６、ステンシルマスク８Ａを取り付けるマ
スク支持部７、ウエハ９等の被加工物を載置するウエハ
ステージ１０からなっている。
【００１８】しかしこの電子線露光装置１Ａでは、ステ
ンシルマスク８Ａとして、その露光領域をｎ個に分割し
た個々の領域に、互いに相補マスクパターンとなるパタ
ーンが配置されているもの、あるいは半導体素子の異な
る層のパターニングのためのマスクパターンが形成され
ているものが使用される。例えば、図２に示すように、
第１の露光領域３０ａを２分割した個々の領域に、半導
体素子のＤ層をパターニングするためのマスクパターン
であって、互いに相補マスクパターンであるパターンＤ
１とパターンＤ２を形成し、また、第２の露光領域３０
ｂを２分割した個々の領域に、半導体素子のＥ層をパタ
ーニングするためのマスクパターンであって、互いに相
補マスクパターンであるパターンＥ１とパターンＥ２を
形成したマスク８Ａを使用する。
ンシルマスク８Ａとして、その露光領域をｎ個に分割し
た個々の領域に、互いに相補マスクパターンとなるパタ
ーンが配置されているもの、あるいは半導体素子の異な
る層のパターニングのためのマスクパターンが形成され
ているものが使用される。例えば、図２に示すように、
第１の露光領域３０ａを２分割した個々の領域に、半導
体素子のＤ層をパターニングするためのマスクパターン
であって、互いに相補マスクパターンであるパターンＤ
１とパターンＤ２を形成し、また、第２の露光領域３０
ｂを２分割した個々の領域に、半導体素子のＥ層をパタ
ーニングするためのマスクパターンであって、互いに相
補マスクパターンであるパターンＥ１とパターンＥ２を
形成したマスク８Ａを使用する。
【００１９】また、この電子線露光装置１Ａには、所定
の露光量で、露光領域３０ａ（又は３０ｂ）の全体を露
光する露光をｎ回繰り返すことのできる照射制御手段と
して、例えば、ブランキング用ビーム偏向器１１が設け
られている。
の露光量で、露光領域３０ａ（又は３０ｂ）の全体を露
光する露光をｎ回繰り返すことのできる照射制御手段と
して、例えば、ブランキング用ビーム偏向器１１が設け
られている。
【００２０】さらに、各露光ごとに、ウエハ９を、分割
した露光領域に対応する領域ずつ移動させることのでき
るステージ移動手段として、例えば、ステージ駆動モー
タ１２が設けられている。
した露光領域に対応する領域ずつ移動させることのでき
るステージ移動手段として、例えば、ステージ駆動モー
タ１２が設けられている。
【００２１】この電子線露光装置１Ａを用いて行う電子
線露光方法の一実施例としては、例えば、まず、図３
（ａ）に示すウエハ９上の領域９ａが、図３（ｂ）に示
すようにパターンＤ２で露光されるように、ウエハ９を
移動して位置合わせし、パターンＤ１とパターンＤ２が
形成されている第１の露光領域３０ａを所定の露光量で
露光する。図中、ドットで塗りつぶした領域が露光領域
である。
線露光方法の一実施例としては、例えば、まず、図３
（ａ）に示すウエハ９上の領域９ａが、図３（ｂ）に示
すようにパターンＤ２で露光されるように、ウエハ９を
移動して位置合わせし、パターンＤ１とパターンＤ２が
形成されている第１の露光領域３０ａを所定の露光量で
露光する。図中、ドットで塗りつぶした領域が露光領域
である。
【００２２】次に、マスク８Ａは移動させることなく、
ウエハ９を露光領域３０ａの１／２量だけ−ｘ方向に移
動し、図３（ｃ）に示すように、ウエハ９上の領域９ａ
がパターンＤ１で露光されるように位置合わせし、前述
と同様に露光領域３０ａを露光する。これにより、ウエ
ハ９上の領域９ａの露光が完了する。
ウエハ９を露光領域３０ａの１／２量だけ−ｘ方向に移
動し、図３（ｃ）に示すように、ウエハ９上の領域９ａ
がパターンＤ１で露光されるように位置合わせし、前述
と同様に露光領域３０ａを露光する。これにより、ウエ
ハ９上の領域９ａの露光が完了する。
【００２３】さらに、ウエハ９を露光領域３０ａの１／
２量だけ−ｘ方向に移動して図３（ｄ）に示すように位
置合わせし、同様の露光量で露光領域３０ａを露光する
ことにより、ウエハ９の領域９ａの隣の領域９ｂもパタ
ーンＤ１とパターンＤ２の双方で露光され、露光が完了
する。以下同様に露光を続けることによりウエハ９の全
面で、パターンＤ１とパターンＤ２で形成される相補マ
スクパターンの露光が完了する。
２量だけ−ｘ方向に移動して図３（ｄ）に示すように位
置合わせし、同様の露光量で露光領域３０ａを露光する
ことにより、ウエハ９の領域９ａの隣の領域９ｂもパタ
ーンＤ１とパターンＤ２の双方で露光され、露光が完了
する。以下同様に露光を続けることによりウエハ９の全
面で、パターンＤ１とパターンＤ２で形成される相補マ
スクパターンの露光が完了する。
【００２４】同様にして、異なるウエハに対して、パタ
ーンＥ１とパターンＥ２で形成される相補マスクパター
ンを露光することができる。
ーンＥ１とパターンＥ２で形成される相補マスクパター
ンを露光することができる。
【００２５】露光を完了した後は、公知の方法で現像、
エッチング等の工程を行い、半導体装置を製造する。
エッチング等の工程を行い、半導体装置を製造する。
【００２６】以上の実施例では、相補マスクパターンを
露光するために、露光領域を２分割し、ウエハ９の移動
量を露光領域の１／２ピッチとする例を示したが、これ
に限られず、露光領域の分割数ｎを任意の数とし、ウエ
ハ９の移動量を、露光領域の１／ｎピッチとすることが
できる。
露光するために、露光領域を２分割し、ウエハ９の移動
量を露光領域の１／２ピッチとする例を示したが、これ
に限られず、露光領域の分割数ｎを任意の数とし、ウエ
ハ９の移動量を、露光領域の１／ｎピッチとすることが
できる。
【００２７】図４は、本発明の電子露光方法の他の実施
例で使用するステンシルマスク８Ｂのマスクパターンの
説明図である。このマスク８Ｂは、露光領域３０を４分
割した個々の領域に、互いに相補マスクパターンである
パターンＤ１（Ｄ１U、Ｄ１L）とパターンＤ２（Ｄ
２U、Ｄ２L）を形成したものである。ここで、パターン
Ｄ１UとＤ１Lとは同一パターンであり、パターンＤ２U
とＤ２Lも同一パターンである。
例で使用するステンシルマスク８Ｂのマスクパターンの
説明図である。このマスク８Ｂは、露光領域３０を４分
割した個々の領域に、互いに相補マスクパターンである
パターンＤ１（Ｄ１U、Ｄ１L）とパターンＤ２（Ｄ
２U、Ｄ２L）を形成したものである。ここで、パターン
Ｄ１UとＤ１Lとは同一パターンであり、パターンＤ２U
とＤ２Lも同一パターンである。
【００２８】このマスク８Ｂを用いて行う電子線露光方
法の一実施例としては、例えば、まず図５（ａ）に示す
ウエハ９上の領域９ａが、図５（ｂ）に示すようにパタ
ーンＤ２Lで露光されるようにウエハ９を移動して位置
合わせし、露光領域３０を、パターンＤ１U、Ｄ１L、Ｄ
２U、Ｄ２Lを露光するために必要な露光量の１／２の露
光量で露光する。次に、図５（ｃ）に示すように、露光
領域３０の１／４の領域に対応するウエハ９上の領域だ
けウエハ９を−ｘ方向に移動し、同様の露光量で露光領
域３０を露光する。次に、図５（ｄ）に示すように、露
光領域３０の１／４の領域に対応するウエハ９上の領域
だけ＋ｙ方向に移動し、同様の露光量で露光領域３０を
露光する。さらに、図５（ｅ）に示すように、露光領域
３０の１／４の領域に対応するウエハ９上の領域だけ＋
ｘ方向に移動し、同様の露光量で露光領域３０を露光す
る。この４回の露光により、ウエハ９上の領域９ａで、
パターンＤ１（Ｄ１U、Ｄ１L）とパターンＤ２（Ｄ
２U、Ｄ２L）からなる相補マスクパターンの露光が完了
する。以下、同様に、ウエハ９を移動させて露光してい
くことにより、ウエハ９の全面でこの相補マスクパター
ンの露光が完了する。この露光方法では、パターンＤ１
についてもパターンＤ２についても、それぞれパターン
Ｄ１U、Ｄ１LあるいはパターンＤ２U、Ｄ２Lという同一
パターンの２回ずつの多重露光が行なわれる。したがっ
て、相補マスクパターンを構成するパターンＤ１、パタ
ーンＤ２の１回ずつの露光で露光を完了する場合に比し
て欠陥転写性を低減させることができる。
法の一実施例としては、例えば、まず図５（ａ）に示す
ウエハ９上の領域９ａが、図５（ｂ）に示すようにパタ
ーンＤ２Lで露光されるようにウエハ９を移動して位置
合わせし、露光領域３０を、パターンＤ１U、Ｄ１L、Ｄ
２U、Ｄ２Lを露光するために必要な露光量の１／２の露
光量で露光する。次に、図５（ｃ）に示すように、露光
領域３０の１／４の領域に対応するウエハ９上の領域だ
けウエハ９を−ｘ方向に移動し、同様の露光量で露光領
域３０を露光する。次に、図５（ｄ）に示すように、露
光領域３０の１／４の領域に対応するウエハ９上の領域
だけ＋ｙ方向に移動し、同様の露光量で露光領域３０を
露光する。さらに、図５（ｅ）に示すように、露光領域
３０の１／４の領域に対応するウエハ９上の領域だけ＋
ｘ方向に移動し、同様の露光量で露光領域３０を露光す
る。この４回の露光により、ウエハ９上の領域９ａで、
パターンＤ１（Ｄ１U、Ｄ１L）とパターンＤ２（Ｄ
２U、Ｄ２L）からなる相補マスクパターンの露光が完了
する。以下、同様に、ウエハ９を移動させて露光してい
くことにより、ウエハ９の全面でこの相補マスクパター
ンの露光が完了する。この露光方法では、パターンＤ１
についてもパターンＤ２についても、それぞれパターン
Ｄ１U、Ｄ１LあるいはパターンＤ２U、Ｄ２Lという同一
パターンの２回ずつの多重露光が行なわれる。したがっ
て、相補マスクパターンを構成するパターンＤ１、パタ
ーンＤ２の１回ずつの露光で露光を完了する場合に比し
て欠陥転写性を低減させることができる。
【００２９】この図４のマスク８Ｂを用いた実施例で
は、ウエハ９上の領域９ａについて着目し、ウエハ９を
−ｘ方向、＋ｙ方向、＋ｘ方向へ順次移動させて露光す
る手順を説明したが、本発明の電子線露光方法において
ウエハの移動手順はこれに限定されない。また、このよ
うに多重露光する場合の露光領域３０の分割数ｎも任意
の数とすることができる。
は、ウエハ９上の領域９ａについて着目し、ウエハ９を
−ｘ方向、＋ｙ方向、＋ｘ方向へ順次移動させて露光す
る手順を説明したが、本発明の電子線露光方法において
ウエハの移動手順はこれに限定されない。また、このよ
うに多重露光する場合の露光領域３０の分割数ｎも任意
の数とすることができる。
【００３０】さらに、上述した実施例のように等倍のマ
スクを用いてウエハ９にマスクパターンと等倍の露光像
を形成する場合に限らず、電子線露光装置に公知の電子
ビームの収束用のレンズ系を設けることにより、任意の
倍率でウエハにマスクパターンの縮小投影像を形成する
場合にも本発明は適用することができる。
スクを用いてウエハ９にマスクパターンと等倍の露光像
を形成する場合に限らず、電子線露光装置に公知の電子
ビームの収束用のレンズ系を設けることにより、任意の
倍率でウエハにマスクパターンの縮小投影像を形成する
場合にも本発明は適用することができる。
【００３１】また、ステンシルマスクの他、メンブレン
タイプのマスクを使用する場合等にも本発明は適用する
ことができる。
タイプのマスクを使用する場合等にも本発明は適用する
ことができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、高解像度のリソグラフ
ィ技術である電子線露光において、相補マスクパターン
を１枚のマスク内に共存させ、あるいは半導体素子を構
成する複数層のパターニングのためのマスクパターンを
１枚のマスクに共存させ、マスク交換やマスク自体の移
動をすることなく、マスクパターンの露光を行うことが
できる。したがって、露光に係るスループットを短縮さ
せることができる。
ィ技術である電子線露光において、相補マスクパターン
を１枚のマスク内に共存させ、あるいは半導体素子を構
成する複数層のパターニングのためのマスクパターンを
１枚のマスクに共存させ、マスク交換やマスク自体の移
動をすることなく、マスクパターンの露光を行うことが
できる。したがって、露光に係るスループットを短縮さ
せることができる。
【００３３】また、本発明によれば、同一のマスクパタ
ーンに多重露光を行うことができるので、欠陥転写性を
低減させることも可能となる。
ーンに多重露光を行うことができるので、欠陥転写性を
低減させることも可能となる。
【図１】 本発明の実施例のＬＥＥＰＬの電子線露光装
置の概略構成図である。
置の概略構成図である。
【図２】 本発明の実施例で使用するマスクパターンの
説明図である。
説明図である。
【図３】 本発明の実施例の電子線露光方法における、
ウエハ上の露光領域とマスクパターンとの関係図であ
る。
ウエハ上の露光領域とマスクパターンとの関係図であ
る。
【図４】 本発明の他の実施例で使用するマスクパター
ンの説明図である。
ンの説明図である。
【図５】 本発明の他の実施例の電子線露光方法におけ
る、ウエハ上の露光領域とマスクパターンとの関係図で
ある。
る、ウエハ上の露光領域とマスクパターンとの関係図で
ある。
【図６】 従来のＬＥＥＰＬの電子線露光装置の概略構
成図である。
成図である。
【図７】 ドットパターンの例である。
【図８】 相補マスクパターンを構成するパターンの例
である。 １Ａ…露光装置、 ２…電子銃、 ３…アパーチャマス
ク、 ４…コンデンサーレンズ、 ５…ビーム偏向器、
６…微調整用ビーム偏向器、 ７…マスクを載置する
マスク支持部、 ８Ａ…マスク、 ８Ｂ…マスク、 ９
…ウエハ、 １０…ウエハステージ、 １１…ブランキ
ング用ビーム偏向器、 １２…ステージ駆動モータ、
２０…ドットパターン、 ２１…電子線遮蔽部、 ２２
…電子線透過部、 ３０…露光領域、 ３０ａ…第１の
露光領域、 ３０ｂ…第２の露光領域、
である。 １Ａ…露光装置、 ２…電子銃、 ３…アパーチャマス
ク、 ４…コンデンサーレンズ、 ５…ビーム偏向器、
６…微調整用ビーム偏向器、 ７…マスクを載置する
マスク支持部、 ８Ａ…マスク、 ８Ｂ…マスク、 ９
…ウエハ、 １０…ウエハステージ、 １１…ブランキ
ング用ビーム偏向器、 １２…ステージ駆動モータ、
２０…ドットパターン、 ２１…電子線遮蔽部、 ２２
…電子線透過部、 ３０…露光領域、 ３０ａ…第１の
露光領域、 ３０ｂ…第２の露光領域、
Claims (10)
- 【請求項１】 マスクを通して電子線で被加工物を露光
する電子線露光方法において、ｎ個に分割したマスクの
露光領域の個々の領域にマスクパターンを配置したマス
クを使用し、該露光領域全体を露光する露光をｎ回繰り
返し、各露光ごとに、被加工物を、分割した露光領域に
対応する領域ずつ移動させることを特徴とする電子線露
光方法。 - 【請求項２】 ｎ個に分割したマスクの露光領域の個々
の領域に、互いに相補マスクパターンとなるパターンを
配置したマスクを使用する請求項１記載の電子線露光方
法。 - 【請求項３】 等倍マスクを使用する請求項１又は２記
載の電子線露光方法。 - 【請求項４】 ステージに載置した被加工物に、マスク
を通して電子線を露光する電子線露光装置において、該
マスクとして、ｎ個に分割したマスクの露光領域の個々
の領域にマスクパターンを配置したマスクが取り付けら
れ、該露光領域全体を露光する露光をｎ回繰り返すこと
のできる照射制御手段、及び各露光ごとに、被加工物
を、分割した露光領域に対応する領域ずつ移動させるこ
のとできるステージ移動手段が備えられていることを特
徴とする電子線露光装置。 - 【請求項５】 ｎ個に分割したマスクの露光領域の個々
の領域に、互いに相補マスクパターンとなるパターンを
配置したマスクが取り付けられる請求項４記載の電子線
露光装置。 - 【請求項６】 等倍マスクが取り付けられ、被加工物に
マスクパターンと等倍の露光像を形成する請求項４又は
５記載の電子線露光装置。 - 【請求項７】 マスクを通して電子線でウエハを露光す
ることによりウエハ上に半導体素子を形成する半導体装
置の製造方法において、ｎ個に分割したマスクの露光領
域の個々の領域にマスクパターンを配置したマスクを使
用し、該露光領域全体を露光する露光をｎ回繰り返し、
各露光ごとに、ウエハを、分割した露光領域に対応する
領域ずつ移動させることを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項８】 ｎ個に分割したマスクの露光領域の個々
の領域に、互いに相補マスクパターンとなるパターンを
配置したマスクを使用する請求項７記載の半導体装置の
製造方法。 - 【請求項９】 １枚のマスクに、半導体素子の異なる層
をパターニングするためのマスクパターンが形成されて
いるマスクを使用する請求項７記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項１０】 等倍マスクを使用する請求項７〜９の
いずれかに記載の半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001180372A JP2002373845A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 電子線露光方法及び電子線露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001180372A JP2002373845A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 電子線露光方法及び電子線露光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002373845A true JP2002373845A (ja) | 2002-12-26 |
Family
ID=19020804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001180372A Pending JP2002373845A (ja) | 2001-06-14 | 2001-06-14 | 電子線露光方法及び電子線露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002373845A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004214526A (ja) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Riipuru:Kk | 荷電粒子露光方法、これに使用する相補分割マスク及び該方法を使用して製造した半導体デバイス |
| WO2005031464A1 (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-07 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | 低加速電子線用ポジ型レジスト組成物、レジスト積層体およびパターン形成方法 |
| JP2005191560A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 結晶化装備及びこれを用いた結晶化方法 |
| JP2008294353A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nuflare Technology Inc | 描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 |
| US7666569B2 (en) | 2002-12-26 | 2010-02-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive resist composition and method for forming resist pattern |
-
2001
- 2001-06-14 JP JP2001180372A patent/JP2002373845A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7666569B2 (en) | 2002-12-26 | 2010-02-23 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Positive resist composition and method for forming resist pattern |
| JP2004214526A (ja) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Riipuru:Kk | 荷電粒子露光方法、これに使用する相補分割マスク及び該方法を使用して製造した半導体デバイス |
| WO2004064126A1 (ja) * | 2003-01-08 | 2004-07-29 | Leepl Corp. | 荷電粒子露光方法、それに使用する相補分割マスク、及び該方法を使用して製造した半導体デバイス |
| WO2005031464A1 (ja) * | 2003-09-25 | 2005-04-07 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | 低加速電子線用ポジ型レジスト組成物、レジスト積層体およびパターン形成方法 |
| JP2005191560A (ja) * | 2003-12-24 | 2005-07-14 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 結晶化装備及びこれを用いた結晶化方法 |
| US7569793B2 (en) | 2003-12-24 | 2009-08-04 | Lg Display Co., Ltd. | Sequential lateral solidification device and method of crystallizing silicon using the same |
| JP4571486B2 (ja) * | 2003-12-24 | 2010-10-27 | エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド | 結晶化装備及びこれを用いた結晶化方法 |
| JP2008294353A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Nuflare Technology Inc | 描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 |
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040928 |
|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041119 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050712 |