JP3839962B2 - 荷電ビーム用マスク及び、該マスクを用いたデバイス製造方法 - Google Patents
荷電ビーム用マスク及び、該マスクを用いたデバイス製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3839962B2 JP3839962B2 JP17881598A JP17881598A JP3839962B2 JP 3839962 B2 JP3839962 B2 JP 3839962B2 JP 17881598 A JP17881598 A JP 17881598A JP 17881598 A JP17881598 A JP 17881598A JP 3839962 B2 JP3839962 B2 JP 3839962B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mask
- pattern
- arc
- width
- charged beam
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
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
- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/04—Means for controlling the discharge
- H01J2237/045—Diaphragms
- H01J2237/0451—Diaphragms with fixed aperture
- H01J2237/0453—Diaphragms with fixed aperture multiple apertures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31793—Problems associated with lithography
- H01J2237/31794—Problems associated with lithography affecting masks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/143—Electron beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体デバイスなど電子デバイス製造のリソグラフィに於ける荷電ビーム露光技術に関し、特にウエハへの荷電ビーム露光に使用するマスク及びそれを用いて製造されるデバイスの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体メモリデバイス製造の量産段階においては、高い生産性を持つ光ステッパーが用いられてきたが、線幅が0.2μm以下の1ギガ又は4ギガビットのDRAM以降のメモリデバイスの生産においては、光露光方式に代わる露光技術の1つに、解像度が高く、生産性の優れた電子ビーム露光法が期待されている。
【0003】
従来の電子ビーム露光法は、単一ビームのガウシャン方式と可変成形方式が中心で、生産性が低いことから、マスク描画や超LSIの研究開発、少量生産のASICデバイスの露光等に電子ビームの優れた解像性能の特徴を活かして用いられてきた。
【0004】
この様に、電子ビーム露光法の量産化への適用には、生産性をいかに向上させるかが大きな課題であった。従来の電子ビーム露光装置では1ショットで露光できる電子光学系の露光領域が、光露光装置の投影光学系の露光領域に比較して極端に小さい。この為、ウエハ全体を露光するには電子的な走査及び機械的な走査の距離が光露光装置に比べて長くなるので非常に多くの時間を要し、スループットが極端に悪かった。スループットを向上させる方法としては、電子的な走査及び機械的な走査をより高速にするか、1ショットの露光領域を広げるか少なくともどちらか一方を大幅に改善する必要があった。
【0005】
このスループット向上問題を、必要な解像度を維持しつつ解決する方法の一つとして、シリコンウエハ上に露光したい回路パターンをマスクとして持ち、これに露光領域を広げた電子ビームを照射してマスクパターンをウエハ上に転写する方法が検討されている。露光領域を広げた電子ビーム形状は、通常矩形のものが使用されているが、ビーム形状を円弧型とする事により、像面湾曲収差を減少させて露光領域の拡大を更に図って解決したのが図18に示す電子ビーム露光装置である。
【0006】
図18において、符号101は電子銃、符号102は電子ビーム、符号120は電子光学系の軸、符号103はコンデンサーレンズ、符号104はアパーチャ、符号105はマスク、符号107は収差補正光学系、符号108A,108Bは電子レンズ、符号111は散乱電子制限アパーチャ、符号114はウエハ、符号121はマスクステージのある時点における走査方向、符号122はウエハステージのある時点における走査方向、符号201はアパーチャの開口、符号202はマスク上での電子ビーム照射域、符号203はウエハ上のデバイスパターン、符号204はウエハ走査にて電子ビームが照射される領域である。
【0007】
この様な電子ビーム用露光装置に用いられる電子ビーム用マスクは、電子ビーム露光装置の投影系倍率に依存して、通常シリコンウエハ上の回路のパターンの2〜5倍の大きさの回路パターンを持つ。例えば、4ギガビットのDRAM1チップ分の回路パターンは、20mm×35mm程度の面積が必要と言われている。この回路パターンを露光する為のマスク上の回路パターン面積は、投影系倍率が1/4の場合には80mm×140mmとなる。この大きさの回路パターンを、充分な強度と精度とをもって、図19(a)に示す様にマスク上の、梁部106aで囲まれた1つの薄膜部105a上に形成するのは困難な為、図19(b)に模式的に示す様に複数の薄膜部105b上に前記回路パターンをM1〜M9の複数部分に分割して形成し、この分割された各チップパターンの間を矩型形状の梁部106bで補強する構造としている。
【0008】
マスク上で分割されたこれらのチップパターンM1〜M9をウエハ上に露光するには、図20に示す様に、照射位置が固定されている電子ビーム102aに対し、マスクステージを移動する。同図20に示すX方向への1回のマスクステージの移動により、ビームが照射されるマスク上の分割されたチップパターンの一群を「ストライプ上の分割チップパターン」といい、例えば分割チップパターンM1、M2及びM3は、同一ストライプ上に存在する、という。マスクステージは各ストライプ上を電子ビーム102aが通過するように矢印A方向に移動し、これと同期してウエハステージは矢印B方向に移動される。マスクにおける同一ストライプ上の分割パターン間の梁は、図18には示されていない偏向器で電子ビームを偏向する事により、ウエハ114上の縮小パターンには現れない様にして、パターンどうしが繋がれていく。又、ストライプ間のパターンは、各ストライプの最初のパターン迄マスクステージとウエハステージとを移動させる事により、マスク上のストライプ間の梁がウエハ114上の縮小パターンに現れない様に繋がれる。図20におけるマスク上のパターンM1,M2…は、ウエハ114上では縮小されてW1,W2…として繋がれていく。以上の事を繰り返す事により、分割された複数のチップパターンからなる1チップ分のデバイスパターン203がウエハ114上に複数露光される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、マスクにおける同一ストライプ上の分割パターン間の梁幅よりも電子ビーム幅の方が大きい場合には、露光量にムラが発生するとともに、転写パターンの一部位置ずれが発生する、という問題点を発見した。この問題点について、図21を参照しながら、ビーム形状が矩形の場合を例にして説明する。
【0010】
図21において、符号Bw1はマスク105上の矩形状の電子ビーム102cの幅、符号s1はマスク上の1ストライプ内の分割パターン間の梁幅、符号sw1はマスクの梁幅s1に相当した、ウエハ上での長さを示す。また、符号M1〜M9はマスク上の各分割パターン、符号W1〜W3はマスクの分割パターンM1〜M3に対応するウエハ上での転写パターンを示している。
【0011】
同図において、(1)は、マスク105上の分割パターンM1を転写する際の、ウエハ上における露光量の分布を模式的に示したものである。(1)において、横軸はマスクの分割パターンM1,M2,M3の露光時に対応するウエハ上のパターンW1,W2,W3の位置、縦軸は各位置における露光量である。マスク上のビーム幅が梁幅よりも大きい場合、即ちBw1>s1には、パターンM1の露光を終了する直前にパターンM2の一部が露光されてしまう為、(1)に示す様にウエハ上のパターンW2内でパターンW1に対してsw1だけずれた位置に本来転写されるべきでないパターンM2の一部が転写されてしまう。これと同様に、パターンM2の露光の際にも、同図(2)に示すようにウエハ上のパターンW3内でパターンW2に対してsw1だけずれた位置にパターンM3の一部が転写されることが生じる。同図(4)は、ストライプ1上にある分割パターンM1,M2,M3が露光された時の、ウエハ上の位置に対する露光量を示している。(4)より明らかな様に、マスク上において梁幅よりもビーム幅の方が大きい場合には、ウエハ上において露光量にムラが発生するとともに、転写パターンの一部位置ずれが発生し、これによりパターン精度の劣化が問題であった。
【0012】
そこで本発明の目的は、従来技術の有する問題点に鑑み、ウエハ上において露光量にムラと転写パターンの位置ずれを防止し、パターン精度の向上する荷電ビーム用転写マスク、これを用いた荷電ビーム露光装置およびそれによって製造するのに好適なデバイスの製造方法を提供することにある。
【0013】
また本発明の更なる目的は、スループットが向上し、露光精度が向上する、製造が容易な荷電ビーム用転写マスク、これを用いた荷電ビーム露光装置およびそれによって製造するのに好適なデバイスの製造方法を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する為、本発明は、荷電ビーム照射域に対して移動して、基板上にパターンを露光するために用いられる荷電ビーム用マスクにおいて、該移動方向に分割配置され、前記基板上では繋がれて露光される複数の領域と、前記複数の領域を隔てるように設けられた梁部と、を有し、前記荷電ビーム照射域が円弧形状をしており、前記梁部も円弧形状をしており、前記移動方向における前記梁部の幅が前記移動方向における前記荷電ビーム照射域の幅より大きいことを特徴とする。この様に前記移動方向における前記梁部の幅を前記移動方向における前記荷電ビーム照射域の幅より大きくする事で、ウエハにおける露光量のムラ及び転写パターンの位置ずれを防止し、その結果ウエハ上のパターン精度の劣化を防止することが可能である。
【0015】
さらに本発明では、前記荷電ビーム照射域は円弧形状をしており、前記梁部も円弧形状をしている。この様にした事で分割配置された領域間の距離が小さくなり、これによりマスク面積やマスクステージ移動距離が小さくなる。よって、スループットの向上、マスク製造の容易化、パターン精度の向上が得られる。更に次に挙げる手段も講じられれば望ましい。
【0016】
すなわち、円弧形状電子ビームの半径と円弧形状の梁の半径とを等しくすることにより、更なるスループットの向上を図っている。
【0020】
さらに円弧形状をした梁に面する、分割パターンの分割境界を円弧形状とすることにより、スループットの向上を図っている。
【0021】
さらに円弧形状をしている分割パターンの分割境界の半径と円弧形状をした梁の半径とを等しくすることにより、更なるスループットの向上を図っている。
【0022】
さらに、露光すべきパターンが複数の領域に分割されたマスクを円弧形状荷電ビームで順次露光して感光基板上に転写する露光装置の場合、前記マスク上における前記荷電ビームの幅を前記複数領域を隔てる梁の幅より小さくし、当該梁の幅より小さい荷電ビームを前記複数領域を隔てる梁が配列されている方向に走査して前記前記順次露光を実行するにより、転写パターンの精度が向上する。
【0023】
特に、前記直線形状でない梁が円弧形状荷電ビームの形状に沿った円弧形状であるとき、前記荷電ビームの円弧形状の半径は前記梁の円弧形状の半径と実質等しいことや、前記荷電ビームの円弧形状の屈曲方向は前記直線形状でない梁の屈曲方向と実質同方向であることが、スループットを向上させるうえで好ましい。
【0024】
また、分割された複数の領域を繋いで基板上にパターン転写することによって電子デバイスを製造する方法であって、前記複数の領域の間の一部の形状が円弧形状となっていることで、スループットの向上、ひいてはデバイスのコストダウンに繋がる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【0026】
(第1の実施の形態)
図1は本発明の荷電ビーム用マスクの第1の実施形態を説明するための図であり、この図において、符号Bw1はマスク105上の矩形状の電子ビーム102cの幅、符号s1はマスク上の1ストライプ内の分割パターン間の梁幅を示し、Bw1<s1である。また、符号M1〜M9はマスク上の各分割パターン、符号W1〜W3はマスクの分割パターンM1〜M3に対応するウエハ上での転写パターンを示している。
【0027】
マスク105上で分割されたチップパターンM1〜M9をウエハ上に露光するには、図20に示した様に、照射位置が固定されている電子ビームに対し、マスクステージを移動する。マスクステージは各ストライプ上を電子ビームが通過するように矢印A方向に移動し、これと同期してウエハステージは矢印B方向(矢印Aとは逆方向)に移動される。マスクにおける同一ストライプ上の分割パターン間の梁は、偏向器で電子ビームを偏向する事により、ウエハ上には現れない様にして、パターンどうしが繋がれていく。又、ストライプ間のパターンは、各ストライプの最初のパターン迄マスクステージとウエハステージとを移動させる事により、マスク上のストライプ間の梁がウエハ上に現れない様に繋がれる。マスク上のパターンM1,M2…は、ウエハ上では縮小されてW1,W2…として繋がれていく。以上の事を繰り返す事により、分割された複数のチップパターンからなる1チップ分のデバイスパターンがウエハ上に複数露光される。
【0028】
図1の(1)は、マスク105上の分割パターンM1を転写する際の、ウエハ上における露光量の分布を模式的に示したものである。(1)において、横軸はマスクの分割パターンM1,M2,M3の露光時に対応するウエハ上のパターンW1,W2,W3の位置、縦軸は各位置における露光量である。
【0029】
この実施形態ではマスク上のビーム幅が梁幅よりも小さい(Bw1<s1)ので、(1)に示す様にパターンM1の露光を終了する直前でも、図21で示した様な、パターンM2の一部転写は発生しない。図1の(2)においても同様に、図21の(2)に示した様なパターンM3の一部転写は発生しない。従って、ストライプ1上にある分割パターンM1,M2,M3が転写された時の、ウエハ上の位置に対する露光量は、図1の(4)に示した様にパターン位置によらず一定であり、また、図21で示したようなパターンの位置ずれも発生しない。以上の説明で明らかな様に、ビーム幅Bw1を梁幅s1より小さくする事により、ウエハ上における露光量のムラ及び転写パターンの位置ずれを防止し、その結果ウエハ上のパターン精度の劣化を防止することが可能である。
【0030】
この実施形態ではビーム形状が矩形の場合について説明したが、円弧型ビームに適用するには、次の様にすればよい。即ち、図2に示すような円弧ビーム102aを使用する場合には、図2に示す円弧ビーム(直径2a)がLpst(分割パターン用薄膜部Mn(n=1,2・・)の幅)間で占める幅wb1より大きくすれば、矩形ビームについての上述の説明が円弧ビームについても同様に成り立ち、ウエハ上における露光量のムラ及び転写パターンの位置ずれを防止し、その結果ウエハ上のパターン精度の劣化を防止することが可能となる。
【0031】
(第2の実施の形態)
第2の実施形態では露光装置の露光用荷電ビームに円弧形状ビームを使用している。円弧形状ビームを使用する際には、第1の実施の形態でも示した様に、図2のビーム幅wb1を図20の梁幅s1より小さくする事により、ウエハ上における露光量のムラ及び転写パターンの位置ずれを防止し、その結果ウエハ上のパターン精度の劣化を防止することが可能となった。しかし、この場合、図2の円弧ビーム長2aを大きくするとwb1も大きくなり、更にはこれよりも大きくとらなければならないs1の長さも大きくなる(図3参照)結果、1ストライプのパターンを露光する為にマスクステージが移動すべき距離が大きくなり、スループットが低下する可能性がある。また、ストライプ内の梁幅s1が大きくなる事により、マスク面積も大きくなり、マスクの製造がより困難になりがちである。更に、ストライプ内の梁幅s1が大きくなる事により、ウエハ上で分割パターンを繋ぐ為の偏向器によるビームの偏向幅も大きくなり、露光精度が悪化する可能性もある。
【0032】
そこで第2の実施形態においては、円弧型ビーム露光装置に適した、スループットおよび露光精度が向上し、且つ製造が容易な荷電ビーム用転写マスクを提案する。
【0033】
図4は本発明の荷電ビーム用マスクの第2の実施形態を示し、図(a)は斜視図、図(b)は断面図、図(c)は第2の実施形態の特徴部であるストライプ内の梁部の形状を示している。図4において、符号401はマスクパターン領域、符号402はマスク基板、符号403は電子ビーム透過膜(低散乱体)、符号404は電子ビーム散乱体(高散乱体)、符号405は補強梁、符号406はマスクフレームを表している。このマスクの構成は、例えば2mm厚のシリコンからなるマスク基板402上に成膜された0.15μm厚のSiNからなる電子ビーム透過膜(メンブレン)403上に、0.02μmのWが電子ビーム散乱体404としてパターニングされている。このシリコンウエハ単独ではハンドリング等取り扱いが難しいので、X線露光に用いられている様なマスクフレーム406に固定されている。なお、この実施形態及び以下の各実施形態の荷電ビーム用マスクは図18に示した露光装置に使用され、ここではその説明を省略する。
【0034】
このような電荷ビームマスク105では図4(c)に示すように、ストライプ内の梁部405aを円弧ビーム102aの形状に沿った形状としている。これにより、図3に示した第1の実施形態に比べ、ストライプ内の梁幅Lstを小さくすることが可能となり、マスクステージのストライプ方向の移動距離が短くなって、スループットの向上、製造の容易化、パターン精度の向上を実現できる。
【0035】
図5は、図4に示したマスクパターン部分の詳細図である。図5に示されているマスクのパターン配置の設計の手順の一例を、マスク上で半径aの円弧状ビームを使用する場合について説明する。
【0036】
図5において、Δsx,Δsyは、補強梁405の位置精度を緩めることや露光時におけるパターン繋ぎの精度を向上する等を目的としたX方向及びY方向のスペースを表わし、この部分には上述した電子ビーム散乱体404が配される。分割パターン401aが作成されるマスクパターン領域(薄膜部)403の幅Lpstと長さLlimはそれぞれ、マスクに要求される機械的精度から求められる、ある許容値Lpst_lim,Llim_lim以下でなければならない。
【0037】
同様に、ストライプ内の梁幅Lst,ストライプ間の梁幅s2は、それぞれある許容値Lst_lim,s2_lim以上でなければならない。これらの許容値は、計算または実験で求めることができる。
【0038】
図5におけるストライプ内の梁部405aの形状、及びストライプ内の梁部405a側に面する分割パターン401aの境界は、実際には図6に示すように階段状にして円弧形状になっている。図6は図5の“C”部の拡大図である。
【0039】
ここで、ストライプ内の梁及び分割パターンの階段形状の決定方法の一例を述べる。
(1)ストライプ内の梁部の階段形状:梁の階段形状決定の一例を図7を参照しながら説明する。図7において、円弧A,Bの半径aは、使用する円弧ビームの半径である。図7の円弧A,Bの半径を、使用する円弧ビームの半径に等しくする必要は必ずしも無いが、そうすることにより、移動すべきストライプ方向のステージ距離を小さく抑えられ、スループット的に有利である。同図に示す様に、これらの円弧に接し等間隔の幅Δxで梁の階段形状を決定した。
(2)分割パターンの階段形状:分割パターンの、ストライプ内の梁部側に面する境界の階段形状の決定方法の一例を図8を参照しながら説明する。図8において、円の半径aは、使用する円弧ビームの半径である。図8の円の半径を、使用する円弧ビームの半径に等しくする必要は必ずしも無いが、そうすることにより、移動すべきストライプ方向のステージ距離を小さく抑えられ、スループット的に有利である。同図に示す様に、この円に接し、Y方向にはほぼ等間隔の幅ΔYとなる様に階段形状を決定した。
【0040】
尚、図6に示したストライプ内の梁幅Lstは、図7における円弧Aと円弧Bの円弧中心間を結ぶ距離と等しく、既述の許容値Lst_limと円弧ビーム幅Wb(図2参照)との内、大きい方の値としている。
【0041】
図6に示した分割パターン401aの幅LpyはLpst−2・Δsyで決定する。マスクパターン領域401の幅Lpstは、図9に示す様に、円弧ビーム直径2aに近づく程、実質的な梁の幅Lst_realが小さくなる為、2a×0.9>Lpstが望ましい。
【0042】
各ストライプ中の分割パターン長は、図5に示す様に、ストライプの両端に在る分割パターンの長さLpx1,Lpx3と、それ以外の分割パターンの長さLpx2の3種類存在するようにした。これらの分割パターン長Lpx1,Lpx2,Lpx3の決定方法の例を次に示す。
【0043】
Lpx1,Lpx2は、図6に示す様に分割パターンの階段状形状とストライプ内の梁の階段形状とが接する半径aの円のストライプ方向(X方向)の距離が△sxとなる値として決定される。Lpx3も、図6には示されていないが同様に決定できる。
【0044】
図10は、決定されたこれらのLpy,Lpx1,Lpx2,Lpx3を使ってチップパターンを分割する例を説明したもので、Cxはマスク上のチップパターンの長さ、Cyはマスク上のチップパターンの幅を表わす。“α”〜“δ”はそれぞれ、同一ストライプ上に分割されたパターンを示す。Y方向には、Cy=m×Lpy+Lpy’(m:自然数、Lpy’<Lpy)を満たす様に分割されている。X方向には、Cx=Lpx1+n×Lpx2+Lpx3(n:自然数)を満たす様に分割されている。
【0045】
次に、本実施形態の電子ビームマスクの数値例を示す。
マスク上のチップパターンの長さCx=80mm,マスク上のチップパターンの幅Cy=168mmに対して、円弧ビームの半径a=14mm,分割パターンの幅Lpy=20mm,分割パターンの長さLpx1=7mm,分割パターンの長さLpx2=7mm,分割パターンの長さLpx3=0mm,ストライプ内の梁幅Lst=3mm,スペースΔsx=Δsy=50μmとした場合、スループット値[枚/時]は8インチウエハで次の表1の如くなる。(レジスト感度2μC/cm2)
【0046】
【表1】
この表1から分かる様に、ストライプ内の梁形状を円弧形状にすることにより、約30%ものスループット向上がみられる。また、1ストライプ内の梁幅の総和は、第1の実施形態による矩型の場合の約180mmに対し、第2の実施形態による円弧型では約72mmであり、円弧形状型の梁によるマスクパターン幅は第1の実施形態の場合の1/2以下となる。その結果、マスク面積を小さくできマスク製造が容易となる。また、露光パターンの精度の向上につながる。
【0047】
この実施形態では、図5においてLlim、△sx、△sy及びLstを各分割パターンで同じとしたが、必ずしもその必要は無い。
【0048】
各分割パターン毎に、Llim,Lpxの大きさを変えても構わない。予め実験的に精度マップを採り、その精度マップ情報の基に、精度の悪い部分の分割パターンサイズを小さくするなどして、露光精度を向上させることも出来る。
【0049】
また、この実施形態ではパターン分割に使用した図8の△Yの値をほぼ等しく取り、パターン処理を容易にしたが、必ずしもそうする必要は無い。
【0050】
ストライプ間の梁幅s2は、照射中のあるストライプに隣接するストライプの分割パターンが照射されず、かつs2_lim以上である様に決定される。
【0051】
使用する円弧形状ビームは、意図的にその形状を変更している場合もある。この様な場合について、図11及び図12を参照しながら説明する。図11は、照射電子ビーム強度の不均一性を補正する為に、本来同図(a)に示される様にY方向の位置に寄らず一定値Wbであるビーム幅(X方向の幅)を、同図(b)に示す様にY方向の位置により変化させたものを示している。図11(b)のような円弧形状ビームの場合、例えば図12に示すように、このビームが接する半径aの二つの円の中心距離Wb’を、改めて円弧ビームの幅と定義し直せば上述のマスク設計手順がそのまま使える。
【0052】
以上、第2の実施形態では、円弧形状ビームに沿った形状として、梁の形状を円弧に接する階段型を例にとって説明したが、必ずしもこの階段型である必要はない。例えば、この階段型の梁の代わりに、図13に示す様な多角形型の梁405bにしても、荷電ビーム形状として円弧形状を使用する場合には、分割パターン間の梁幅が実効的に小さくなる効果がある事は明らかであり、要は使用する円弧ビーム形状に沿った形状となっていればよい。
【0053】
(第3の実施の形態)
図14は、本発明の荷電ビーム用マスクの第3の実施形態におけるストライプ内の分割パターンを示す拡大図である。この実施形態では、図14に示した分割パターンのストライプ内の梁部側に面する境界の階段形状を、図15に示す様に半径aの円に接しX方向にほぼ等間隔の帽△Xとなる階段形状とした。図15において、円の半径aは、使用する円弧ビームの半径である。図15の円の半径を使用する円弧ビームの半径に等しくする必要は必ずしも無いが、そうすることにより、移動すべきストライプ方向のステージ距離を小さく抑えられ、スループット的に有利である。X方向にほぼ等間隔の幅△Xとなる階段形状とすることにより、Y方向に等間隔とした第2の実施形態よりも、境界の階段数が少なくなり、パターンの繋ぎチェックが容易となる。
【0054】
また、この実施形態ではパターン分割に使用した図15の△Xをほぼ等しく取り、パターン処理を容易にしたが、必ずしもそうする必要は無い。
【0055】
(第4の実施の形態)
図16は、本発明の荷電ビーム用マスクの第4の実施形態を示す平面図である。ここでは、第2の実施形態を示した図5において分割パターンが一部(Lpy’)までしか存在しなかったストライプ“δ”を構成する薄膜部(マスクパターン領域)の幅Lpstを、Lpy+2・△syからLpy’+2・△syと狭くした。また、図5における“E”部の長さも同様に、実際にパターンが存在するLpx3の長さにしたがって縮めた。これにより、マスク構造の強度が増し、パターン精度の向上が得られる。
【0056】
(第5の実施の形態)
図17は、本発明の荷電ビーム用マスクの第5の実施形態を示す平面図である。ここでは、第2の実施形態を示した図5におけるLpy’を、他のストライプに等分に割り振り、ストライプ数を第2の実施形態に比べて減らしている。図17において、マスク上のチップパターンの幅Cy=m・A(m:自然数)が成立している。これにより、1チップを露光するために必要な、ステージのストライプ方向の積算移動距離が減じ、スループットの更なる向上が得られる。
【0057】
【発明の効果】
本発明に係る転写用マスク、およびそれによって製造するデバイスの製造方法によれば次の効果を有する。
(1)転写用マスクにおいてストライプ内の分割パターンを隔てる梁の幅がマスク上のビーム幅より大きくなっていることにより、ウエハ上における露光量のムラ及び転写パターンの位置ずれを防止し、その結果ウエハ上のパターン精度の劣化を防止することができる。
【0058】
(2)転写用マスクにおいてストライプ内の分割パターンを隔てる梁の形状が荷電ビームの形状に沿った形状となっていることによりスループットの向上、製造の容易化、パターン精度の向上が得られる。
【0059】
(3)荷電ビームが円弧型の場合、円弧形状電子ビームの半径とこのビーム形状に沿った円弧形状の梁の半径とを等しくすることにより、更なるスループットの向上が得られる。
【0063】
(4)円弧形状をした梁に面する、分割パターンの分割境界を円弧形状とすることにより、スループットの向上が得られる。
【0064】
(5)円弧形状をしている分割パターンの分割境界の半径と円弧形状をした梁の半径とを等しくすることにより、更なるスループットの向上が得られる。
【0065】
(6)露光すべきパターンが複数の領域に分割されたマスクを円弧形状荷電ビームで順次露光して感光基板上に転写する露光装置の場合、前記マスク上における前記荷電ビームの幅を前記複数領域を隔てる梁の幅より小さくし、当該梁の幅より小さい荷電ビームを前記複数領域を隔てる梁が配列されている方向に走査して前記順次露光を実行するにより、転写パターンの精度が向上する。
【0066】
(7)前記露光装置において、直線形状でない梁が円弧形状荷電ビームの形状に沿った円弧形状であるとき、前記荷電ビームの円弧形状の半径を前記梁の円弧形状の半径と実質等しくすることにより、更なるスループットの向上が得られる。
【0067】
(8)前記露光装置において、直線形状でない梁が円弧形状荷電ビームの形状に沿った円弧形状であるとき、前記荷電ビームの円弧形状の屈曲方向を前記直線形状でない梁の屈曲方向と実質同方向にすることにより、スループットの向上が得られる。
【0068】
(9)分割された複数の領域を繋いで基板上にパターン転写することによって電子デバイスを製造する方法であって、前記複数の領域の間の一部の形状が円弧形状となっていることで、スループットの向上、ひいてはデバイスのコストダウンに繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の荷電ビーム用マスクの第1の実施形態を説明するための図である。
【図2】本発明の、分割されたマスクパターンに使用する円弧ビームの形状を説明するための図である。
【図3】本発明の第1の実施形態のストライプ状で構成された分割パターン間の梁部と円弧ビームとの関係を表した図である。
【図4】本発明の荷電ビーム用マスクの第2の実施形態を示し、図(a)は斜視図、図(b)は断面図、図(c)は第2の実施形態の特徴部であるストライプ内の梁部の形状を示している。
【図5】図4に示したマスクパターン部分の詳細図である。
【図6】図5の“C”部の拡大図である。
【図7】図5に示したストライプ内の梁部の形状の決定方法の例を説明するための図である。
【図8】図5に示したストライプ内の梁部側に面する境界の形状の決定方法の例を説明するための図である。
【図9】図6に示した分割パターンの幅Lpyの決定方法を説明するための図である。
【図10】本発明の第2の実施形態においてチップパターンを分割する例を説明した図である。
【図11】本発明の荷電ビーム用マスクの第2の実施形態に使用する電子ビーム形状の変形例を説明するための図である。
【図12】図11(b)に示した電子ビームを使用する場合のマスク設計手順を説明するための図である。
【図13】本発明の荷電ビーム用マスクのストライプ内の梁部の形状の変形例を示す図である。
【図14】本発明の荷電ビーム用マスクの第3の実施形態におけるストライプ内の分割パターンを示す拡大図である。
【図15】図14に示したストライプ内の梁部側に面する境界の形状の決定方法の例を説明するための図である。
【図16】本発明の荷電ビーム用マスクの第4の実施形態を示す平面図である。
【図17】本発明の荷電ビーム用マスクの第5の実施形態を示す平面図である。
【図18】従来からの荷電ビーム用マスクが使用される露光装置の構成図である。
【図19】従来の荷電ビーム用マスクを示す平面図である。
【図20】従来の荷電ビーム用マスク上のチップパターンをウエハ上に露光したときの様子を示す図である。
【図21】従来の荷電ビーム用マスクにおける問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
102a、102b 円弧ビーム
102c 矩形状の電子ビーム
105 荷電ビームマスク
401 マスクパターン領域
401a 分割パターン
402 マスク基板
403 電子ビーム透過膜
404 電子ビーム散乱体
405 補強梁
405a、405b ストライプ内の梁部
406 マスクフレーム
Claims (6)
- 荷電ビーム照射域に対して移動して、基板上にパターンを露光するために用いられる荷電ビーム用マスクにおいて、
該移動方向に分割配置され、前記基板上では繋がれて露光される複数の領域と、
前記複数の領域を隔てるように設けられた梁部と、を有し、
前記荷電ビーム照射域が円弧形状をしており、前記梁部も円弧形状をしており、
前記移動方向における前記梁部の幅が前記移動方向における前記荷電ビーム照射域の幅より大きいことを特徴とする荷電ビーム用マスク。 - 円弧形状をした荷電ビーム照射域の半径と円弧形状をした梁部の半径とがほぼ等しいことを特徴とする請求項1に記載の荷電ビーム用マスク。
- マスク上に分割配置された複数の領域を繋いで基板上にパターン転写することによって電子デバイスを製造する方法であって、前記複数の領域を隔てるように設けられた梁部が円弧形状となっていることを特徴とするデバイス製造方法。
- 前記パターン転写は、前記マスクに円弧形状の荷電ビームを照射することにより実行する請求項3に記載のデバイス製造方法。
- 前記荷電ビームの照射位置は固定されており、
前記荷電ビームに対して前記マスクを前記複数の領域の配置方向に移動させるとともに、前記基板を前記マスクの移動方向と逆方向に移動させることを特徴とする請求項4に記載のデバイス製造方法。 - 請求項1または2に記載の荷電ビーム用マスクを用意して、基板上にパターン転写する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17881598A JP3839962B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 荷電ビーム用マスク及び、該マスクを用いたデバイス製造方法 |
US09/339,940 US6335127B1 (en) | 1998-06-25 | 1999-06-25 | Charged beam mask having strut wider than charged beam, with shape that matches charged beam |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17881598A JP3839962B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 荷電ビーム用マスク及び、該マスクを用いたデバイス製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000012446A JP2000012446A (ja) | 2000-01-14 |
JP3839962B2 true JP3839962B2 (ja) | 2006-11-01 |
Family
ID=16055153
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17881598A Expired - Fee Related JP3839962B2 (ja) | 1998-06-25 | 1998-06-25 | 荷電ビーム用マスク及び、該マスクを用いたデバイス製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6335127B1 (ja) |
JP (1) | JP3839962B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4801268B2 (ja) * | 2001-03-21 | 2011-10-26 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 電子ビーム露光用マスク、電子ビーム露光方法および半導体装置の製造方法 |
US6818911B2 (en) * | 2002-04-10 | 2004-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Array structure and method of manufacturing the same, charged particle beam exposure apparatus, and device manufacturing method |
JP2004282038A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-10-07 | Canon Inc | 偏向器、偏向器を製造する方法、偏向器を適用した荷電粒子線露光装置 |
US20040225509A1 (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-11 | Olivier Andre | Use of financial transaction network(s) information to generate personalized recommendations |
JP4459568B2 (ja) * | 2003-08-06 | 2010-04-28 | キヤノン株式会社 | マルチ荷電ビームレンズおよびそれを用いた荷電ビーム露光装置 |
JP7286630B2 (ja) * | 2017-10-02 | 2023-06-05 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. | 荷電粒子ビームを用いた装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6040095A (en) * | 1998-09-30 | 2000-03-21 | Nikon Corporation | Measurement marks for e-beam projection mask and method of using |
-
1998
- 1998-06-25 JP JP17881598A patent/JP3839962B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-25 US US09/339,940 patent/US6335127B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6335127B1 (en) | 2002-01-01 |
JP2000012446A (ja) | 2000-01-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100330074B1 (ko) | 하전입자선 노광방법 및 웨이퍼상에 패턴을 형성하는 방법 | |
KR100225335B1 (ko) | 전자빔노광장치와 그 방법 및 디바이스제조방법 | |
JPH11329945A (ja) | 荷電粒子ビーム転写方法及び荷電粒子ビーム転写装置 | |
JP2002217088A (ja) | 荷電粒子線露光装置、荷電粒子線露光方法及び半導体デバイスの製造方法 | |
KR19980079377A (ko) | 하전립자선 전사장치 | |
US6657210B1 (en) | Electron beam exposure method, a method of constructing exposure control data, and a computer-readable medium | |
US6573014B2 (en) | Charged-particle-beam microlithography methods for exposing a segmented reticle | |
US6258511B1 (en) | Charged particle beam exposure method utilizing partial exposure stitch area | |
JP2004273526A (ja) | レチクル作製方法、レチクル及び荷電粒子線露光方法 | |
JP3839962B2 (ja) | 荷電ビーム用マスク及び、該マスクを用いたデバイス製造方法 | |
JPH09199389A (ja) | 電子ビーム描画方法 | |
US6433347B1 (en) | Charged-particle-beam projection-exposure methods and apparatus that selectively expose desired exposure units of a reticle pattern | |
JPH11168055A (ja) | パターン転写方法及びパターン転写装置 | |
US6906336B2 (en) | Methods for reducing blur and variation in blur in projected images produced by charged-particle-beam microlithography | |
US6182369B1 (en) | Pattern forming apparatus | |
JP2000232053A (ja) | マスクパターン転写方法、該マスクパターン転写方法を用いたマスクパターン転写装置及びデバイス製造方法 | |
US6352802B1 (en) | Mask for electron beam exposure and method of manufacturing semiconductor device using the same | |
JPH09180987A (ja) | 荷電粒子線転写装置 | |
JPH09320960A (ja) | 荷電粒子線転写装置 | |
US6110627A (en) | Charged-particle-beam transfer methods exhibiting reduced resist-heating effects | |
US6656663B2 (en) | Microlithographic exposure methods using a segmented reticle defining pattern elements exhibiting reduced incidence of stitching anomalies when imaged on a substrate | |
US6591412B2 (en) | Methods for dividing a pattern in a segmented reticle for charged-particle-beam microlithography | |
JPH11204423A (ja) | パターン転写方法及びパターン転写用マスク | |
JPH10308341A (ja) | 電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置 | |
US6573515B1 (en) | Charged-particle-beam projection-exposure apparatus and methods exhibiting improved alignment and registration of projected pattern portions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050118 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050202 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050330 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20050330 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050914 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051027 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060719 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060804 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |