JP2000100698A - Ｘ線マスクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い精度を有する転写用パターンを備えるＸ
線マスクを提供する。 【解決手段】 Ｘ線マスクの製造方法において、まず基
板上にＸ線の透過を妨げるＸ線吸収体膜を形成する。Ｘ
線吸収体膜上にレジスト膜を形成する。基板を可動部材
の上に載せる。可動部材を移動させる工程とレジスト膜
にエネルギー線を照射する工程とを繰返すことにより、
レジスト膜にパターンを描画する描画工程（Ｓ２）を実
施する。基板を可動部材の上に載せる工程と描画工程
（Ｓ２）との間で、描画工程における熱的平衡状態とほ
ぼ同一の状態となるように、レジスト膜とＸ線吸収体膜
と基板とを含むマスク部材を保持する工程（Ｓ１）を実
施する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線マスクおよ
びその製造方法に関し、より特定的には、高い精度を有
する転写用パターンを備えるＸ線マスクおよびその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、半導体装置の微細化および高集積
化が進められている。そのため、半導体装置の製造工程
の１つである写真製版加工工程においても、より微細な
パターンを形成することが求められている。そこで、近
年、写真製版加工工程において従来用いられていた紫外
線よりも波長の短いＸ線を、露光用の光として用いるこ
とが検討されている。このようなＸ線を用いた写真製版
加工工程においては、図２９に示すようなＸ線マスクが
用いられる。図２９は、従来のＸ線マスクの断面模式図
である。図２９を参照して、従来のＸ線マスクは、シリ
コンウエハ１０１とメンブレン１０２とＸ線吸収体膜１
０４とサポートリング１０９とを備える。シリコンウエ
ハ１０１上にメンブレン１０２が形成されている。シリ
コンウエハ１０１には、メンブレン１０２を部分的に露
出させる窓部１０３が形成されている。メンブレン１０
２上にはＸ線吸収体膜１０４が形成されている。Ｘ線吸
収体膜１０４の、窓部１０３上に位置する領域には、転
写用パターン１１１が形成されている。シリコンウエハ
１０１下にはサポートリング１０９が設置されている。
ここで、Ｘ線吸収体膜１０４の表面は、転写用パターン
１１１が形成されている転写用パターン領域１０６と、
窓部１０３上に位置し、転写用パターン１１１の周囲を
囲むように位置している転写用パターン周辺領域１０７
と、シリコンウエハ１０１上に位置する窓部の周辺領域
１０８とに分けることができる。

【０００３】また、このＸ線マスクの製造方法として
は、まずシリコンウエハ１０１上にメンブレン１０２を
形成する。メンブレン１０２上にＸ線吸収体膜１０４を
形成する。シリコンウエハ１０１に窓部１０３を形成す
る。サポートリング１０９をシリコンウエハ１０１の下
面に設置する。Ｘ線吸収体膜１０４上にレジスト膜（図
示せず）を塗布する。このレジスト膜に電子線を用いて
転写用パターン１１１を形成するためのレジストパター
ン（図示せず）を描画する。次に、現像処理を行なうこ
とにより、レジスト膜にレジストパターンを形成する。
このレジストパターンをマスクとして、Ｘ線吸収体膜１
０４をエッチングにより除去することにより、転写用パ
ターン１１１を形成する。その後、レジスト膜を除去す
る。このようにして、従来のＸ線マスクは形成されてい
た。

【０００４】ここで、Ｘ線マスクの転写用パターン１１
１は、半導体装置の回路などの精度に直接影響を及ぼす
ため、高い寸法精度および位置精度が求められる。この
ため、Ｘ線吸収体膜１０４上に形成されたレジスト膜に
電子線を用いて描画されるレジストパターンにも、高い
寸法精度および位置精度が要求される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線マスクの製造工程
において、電子線を用いてレジスト膜にレジストパター
ンを描画する際、Ｘ線マスクはカセット（ＥＢカセッ
ト）に固定される。そして、このＸ線マスクが固定され
たＥＢカセットは、電子線描画装置のチャンバ内のステ
ージに固定される。

【０００６】そして、レジストパターンを描画する際に
は、この描画するパターンを複数の小区画（フィール
ド）に分割し、このフィールドごとに電子線を用いて描
画していく。そして、別のフィールドにパターンを描画
するためフィールド間を移動する場合には、Ｘ線マスク
が載っているステージを機械的に移動させる。そして、
ステージを移動させる際、ステージと台座との接触部に
おける摩擦熱や、ステージ移動のために用いるモータか
らの発熱により、Ｘ線マスクの温度が上昇する。このよ
うにＸ線マスクの温度が上昇することにより、Ｘ線マス
クの構成材であるメンブレンやＸ線吸収体膜などが熱膨
張する。この結果、Ｘ線マスクのレジストパターンを描
画する領域に歪みが発生する。

【０００７】また、レジストパターンを描画するために
用いる電子線は、エネルギー線であり、この電子線をＸ
線マスクに照射することによっても、同様にＸ線マスク
の温度は上昇する。この結果、同様にＸ線マスクのレジ
ストパターンを描画する領域に歪みが発生する。

【０００８】このため、レジストパターンの電子線描画
を始めると、Ｘ線マスクのレジストパターンを描画する
領域の歪み量は増加することになる。ここで、図３０
は、従来のＸ線マスクの製造工程において、レジストパ
ターンの電子線描画を行なう際のＸ線マスク温度の上昇
によるＸ線マスクの位置歪み量と時間との定性的な関係
を示すグラフである。図３０を参照して、横軸は時間で
あり、縦軸はＸ線マスクの歪み量を示す。時間ｔ₁ から
レジストパターンの電子線描画を開始する。すると、時
間ｔ₂ に至るまでの間、曲線ＡＢに示すように歪み量は
時間とともに増加する。

【０００９】そして、時間ｔ₂ において、Ｘ線マスクへ
の入熱量とＸ線マスクから外部へ拡散する熱量とがバラ
ンスし、Ｘ線マスクの温度が安定する。そのため、歪み
量はほとんど変化しなくなる。そして、レジストパター
ンの電子線描画が終了する時間ｔ₃ に至るまでは、線分
ＢＣに示すように、歪み量はほぼ安定し、Ｘ線マスクは
ほぼ熱的平衡状態になっている。

【００１０】このように、レジストパターンの電子線描
画を行なう際に、Ｘ線マスクの歪み量が経時変化するた
め、描画されるレジストパターンに歪みが発生してい
た。また、この歪み量の変化速度にはパターン依存性が
あるため、レジストパターンの精度にばらつきが発生し
ていた。このため、このレジストパターンを用いて形成
される転写用パターンの精度が劣化するという問題が従
来から発生していた。

【００１１】この転写用パターンの精度劣化防止のた
め、以下のような技術が従来提案されている。

【００１２】特開平６−１６３３８１号公報では、ＥＢ
カセットに２つ以上のマークを取付け、このマークを検
出することによりＸ線マスクの温度上昇による歪みを補
正しつつ、レジストパターンの電子線描画を行なうとい
う技術が開示されている。このようにすれば、歪み量の
経時変化に追従してレジストパターンの描画位置の補正
を行なうことが可能となる。しかし、歪み量の測定結果
に対応して逐一レジストパターンの描画位置の再計算を
行なうことが必要となり、制御が複雑になるという欠点
があった。また、従来の電子線描画装置にこの技術を応
用するためには、電子線描画装置の改造が必要となり、
設備投資が必要になることにより、Ｘ線マスクの製造コ
ストが上昇するという問題もあった。

【００１３】また、特開平８−９７１３０号公報では、
ＥＢカセットにヒーターを取付け、Ｘ線マスクの温度制
御を行なうという技術が開示されている。しかし、この
技術では、ＥＢカセットを介して間接的にＸ線マスクの
温度を制御することになるため、Ｘ線マスクの温度制御
の精度を向上させることが難しい。その結果、Ｘ線マス
クの熱による歪み量を正確に制御することが難しいた
め、レジストパターンの精度を向上させることが困難で
あるという欠点があった。

【００１４】また、特開平６−３６９９７号公報では、
以下のような技術が開示されている。まず、予め駆動テ
ーブル（ステージ）の電子線描画中における温度変化を
モニタし、そのデータを確保する。そして、この温度変
化についてのデータおよび駆動テーブルの熱膨張係数な
どに基づいてパターンの描画時間に対応した駆動テーブ
ルの熱膨張による歪み量を算出する。そして、この歪み
量をテーブル座標系もしくは電子線描画のための電子線
の偏向制御系へフィードバックすることにより、レジス
トパターンの精度を向上させている。しかし、この技術
では、駆動テーブルの描画時間に対する温度の変化のデ
ータを予め求め、そのデータをもとに歪み量を算出する
ので、実際のパターンの描画時におけるＸ線マスクの製
造ばらつきに対応することが困難であった。この結果、
レジストパターンの精度が劣化するという問題があっ
た。

【００１５】また、特開昭６３−１１０６３４号公報で
は、Ｘ線マスクにおけるＸ線吸収体膜の応力により転写
用パターンが変形することを防止するため、転写用パタ
ーンの周辺部に位置するＸ線吸収体膜に応力緩和用のパ
ターンを形成したＸ線マスクが開示されている。しか
し、上記公報で開示された技術では、本願において問題
としているパターン描画時の熱に起因する転写用パター
ンの精度劣化という課題を解決することは困難である。
また、転写用パターンの周辺部に位置するＸ線吸収体膜
の全面に応力緩和用のパターンを形成しているので、Ｘ
線マスクの製造工程時間が長くなり、製造コストが上昇
するという問題もある。

【００１６】また、特開平８−２０３８１７号公報で
は、以下のような技術が開示されている。まず、予めＸ
線マスクにレジストパターンを形成し、Ｘ線吸収体膜の
応力に起因するレジストパターンの変位量を計測する。
そして、この変位量を補償するようにあれ時パターンの
ための描画パターンを再配置する。次に、この再配置さ
れた描画パターンを用いてＸ線マスクを作製する。しか
し、上記公報で開示された技術においても、Ｘ線マスク
の歪み量が変動する非定常状態において描画パターンの
描画を行うことに起因する本願での課題を解決すること
は困難であった。

【００１７】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたものであり、この発明の１つの目的は、
転写用パターンを形成するためのレジストパターン描画
時に熱が発生する場合にも、高い精度を有する転写用パ
ターンを備えるＸ線マスクを得ることができるＸ線マス
クの製造方法を提供することである。

【００１８】この発明のもう１つの目的は、高い精度を
有する転写用パターンを備えるＸ線マスクを提供するこ
とである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この発明の１の局面にお
けるＸ線マスクの製造方法では、基板上にＸ線の透過を
妨げるＸ線吸収体膜を形成する。Ｘ線吸収体膜上にレジ
スト膜を形成する。基板を可動部材の上に載せる。可動
部材を移動させる工程とレジスト膜にエネルギー線を照
射する工程とを繰返すことにより、レジスト膜にパター
ンを描画する描画工程を行なう。基板を可動部材の上に
載せる工程と描画工程との間で、描画工程における熱的
平衡状態とほぼ同一の状態となるように、レジスト膜と
Ｘ線吸収体膜と基板とを含むマスク部材を保持する（請
求項１）。

【００２０】このため、描画工程を実施する前に、マス
ク部材を描画工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状
態とすることができるので、描画工程において、マスク
部材の温度が変動することを防止できる。そのため、描
画工程において、マスク部材の温度が変化することに起
因して、マスク部材の熱膨張に起因する歪み量が変動す
ることを防止できる。この結果、描画工程中にマスク部
材の歪み量が変化することに起因して、描画されるパタ
ーンの精度が劣化することを防止できる。その結果、高
い精度を有する転写用パターンを備えるＸ線マスクを得
ることができる。

【００２１】また、マスク部材が描画工程の初めから熱
的平衡状態となっているために、マスク部材を室温に保
持した場合と比較した描画工程におけるマスク部材の歪
み量はどの方向成分についてもほぼ同一となっている。
このため、描画工程において描画するパターンについ
て、縦方向および横方向についてこの歪み量に対応する
量だけ拡大もしくは縮小するような補正を行なうことに
より、高い精度を有する転写用パターンを備えるＸ線マ
スクを容易に製造することが可能となる。

【００２２】また、転写用パターンについて、上記のよ
うに縦方向および横方向にほぼ均一なスケールの補正を
行なうことは、Ｘ線露光装置のマスク歪み補正機能を用
いても実施できる。このため、描画工程において描画さ
れるパターンが熱による上記歪み量を反映した補正を受
けず、Ｘ線マスクの転写用パターンが上記歪み量に対応
して縮小している場合にも、Ｘ線露光の際にＸ線露光装
置のマスク歪み補正機能を用いることにより、所定の精
度のパターンを半導体基板などに転写することが可能と
なる。このため、描画パターンについて、上記歪み量を
反映した補正を行なわずにＸ線マスクを製造することが
可能となるので、Ｘ線マスクの製造をより簡略化するこ
とができる。

【００２３】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、マスク部材を保持する工程が、マスク部材にお
いてパターンが描画される領域以外の領域に予備描画パ
ターンを描画する工程を含んでいてもよい（請求項
２）。

【００２４】このため、マスク部材を保持する工程に、
描画工程において用いる電子線描画装置をそのまま利用
することができるので、従来のＸ線マスクの製造に用い
る装置を大幅に改造することなく、本発明によるＸ線マ
スクの製造方法を行なうことができる。この結果、Ｘ線
マスクの製造コストが上昇することを抑制できる。

【００２５】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、予備描画パターンがパターンの一部と同一のパ
ターンを含んでいてもよい（請求項３）。

【００２６】このため、予備描画パターンを描画する工
程におけるステージ移動経路やパターンを描画するため
の電子線の照射量などの条件を、描画工程におけるこれ
らの条件とほぼ同一にすることができる。この結果、こ
のステージ移動や電子線の照射によるマスク部材への入
熱条件を描画工程と予備描画パターンを描画する工程と
においてほぼ同一にすることができるので、描画工程に
おける熱的平衡状態とほぼ同一の状態をより容易に実現
することができる。

【００２７】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法において、予備描画パターンを描画する工程では、エ
ネルギー線を用いて予備描画パターンを描画してもよ
く、描画工程におけるエネルギー線の強度よりも、予備
描画パターンを描画する工程におけるエネルギー線の強
度が低くてもよい（請求項４）。

【００２８】ここで、エネルギー線とは、パターンの描
画の際に用いる電子線や紫外線などを言う。そして、描
画工程においてパターンを描画する際に用いられる電子
線などのエネルギー線が大きなエネルギーを持っている
場合には、このエネルギー線の一部はＸ線吸収体膜やレ
ジスト膜を透過してしまう。この結果、エネルギー線の
エネルギーの一部はマスク部材に吸収されず、このマス
ク部材の温度上昇に寄与しないことになる。また、描画
工程においてパターンが描画されるレジスト膜の領域下
には、一般に、基板に窓部が形成されている。このた
め、予備描画パターンが描画される領域よりもこの描画
工程においてパターンが描画される領域の方がよりエネ
ルギー線が透過しやすくなっている。そのため、予備描
画パターンを描画する工程におけるエネルギー線の強度
を低くすることにより、予備描画パターンを描画する工
程においてマスク部材に吸収される、エネルギー線に起
因する熱量を小さくすることができる。この結果、描画
工程と予備描画パターンを描画する工程とにおいて、マ
スク部材への入熱量をほぼ同一とすることが可能とな
る。この結果、描画工程における熱的平衡状態とほぼ同
一の状態となるように、マスク部材をより容易に保持す
ることができる。

【００２９】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法において、予備描画パターンを描画する工程では、エ
ネルギー線を用いて予備描画パターンを描画してもよ
く、描画工程におけるエネルギー線の強度よりも、予備
描画パターンを描画する工程におけるエネルギー線の強
度が高くてもよい（請求項５）。

【００３０】このため、予備描画パターンを描画する工
程でのエネルギー線によるマスク部材への単位時間あた
りの入熱量を、描画工程でのマスク部材への入熱量より
も大きくすることができる。この結果、より速く描画工
程における熱的平衡状態とほぼ同一の状態となるように
マスク部材を加熱することができる。これにより、予備
描画パターンを描画する工程に必要な時間を短縮するこ
とができる。

【００３１】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、室温に保持されたマスク部材に対して、描画工
程におけるマスク部材の相対的な歪み量を測定する工程
を備えていてもよく、描画工程は、歪み量を考慮したパ
ターンを描画する工程を含んでいてもよい（請求項
６）。

【００３２】このため、熱による歪み量を考慮したパタ
ーンを描画工程において用いるので、レジスト膜に形成
されるパターンの精度をより向上させることができる。

【００３３】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、歪み量を考慮したパターンを描画する工程が、
パターンを歪み量に対応する修正パターンに変換する工
程と、修正パターンをレジスト膜に描画する工程とを含
んでいてもよい（請求項７）。

【００３４】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、歪み量を考慮したパターンを描画する工程が、
可動部材の移動の基準単位長さを、歪み量を考慮し調整
する工程を含んでいてもよい（請求項８）。

【００３５】このため、歪み量を考慮したパターンを描
画する工程において、可動部材の移動の基準単位長さを
変えることにより、描画するパターンを歪み量に対応す
る修正パターンに変換せずに、歪み量を考慮したパター
ンを描画することが可能となる。この結果、パターンを
歪み量に対応する修正パターンに変換する工程を行なう
必要がないので、Ｘ線マスクの製造工程を簡略化するこ
とができる。

【００３６】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、基板上にアライメントマークを形成してもよ
く、歪み量を測定する工程は、アライメントマークの位
置を測定する工程を含んでいてもよい（請求項９）。

【００３７】このため、Ｘ線マスクが設置されたＥＢカ
セットなどよりも、パターンを描画する領域により近い
位置である基板上に形成されたアライメントマークを用
いて歪み量を測定することができるので、歪み量をより
精度よく測定することができる。この結果、より高い精
度を有するパターンを描画することが可能となる。それ
により、高い精度を有する転写用パターンを有するＸ線
マスクを製造することができる。

【００３８】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、基板上にアライメントマークを形成してもよ
く、マスク部材を保持する工程は、アライメントマーク
を検出する工程を含んでいてもよい（請求項１０）。

【００３９】ここで、通常、描画工程においては、ビー
ムドリフトやフィールド形状の歪みなどの補正を行なう
ため、アライメントマークを検出する工程を定期的に実
施する。このようなアライメントマークを検出する工程
においても、ステージ移動などのために熱が発生する。
そしてこの熱によりマスク部材の温度が上昇する。この
ため、マスク部材を保持する工程においても、描画工程
と同様にアライメントマークを検出する工程を行なえ
ば、より容易に描画工程における熱的平衡状態とほぼ同
一の状態となるように、マスク部材を保持することがで
きる。これにより、描画工程においてマスク部材の温度
が変動し、マスク部材の歪み量が変化することを防止で
きるので、描画されるパターンの精度を向上させること
ができる。この結果、高い精度を有する転写用パターン
を備えるＸ線マスクを得ることができる。

【００４０】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、マスク部材を保持する工程が、可動部材を移動
させる予備移動工程を含んでいてもよい（請求項１
１）。

【００４１】このため、描画工程と同様に可動部材を移
動させる予備移動工程を行なうことにより、マスク部材
を保持する工程においても、描画工程と同様に可動部材
の移動に起因する熱を発生させることができる。このた
め、描画工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状態と
なるように、マスク部材をより容易に保持することがで
きる。

【００４２】また、描画工程において用いる電子線など
のエネルギー線のエネルギーが大きな場合には、エネル
ギー線がレジスト膜やＸ線吸収体膜などを透過してしま
う場合がある。この場合、エネルギー線によってはマス
ク部材はほとんど加熱されない。そして、描画工程にお
けるマスク部材への入熱源は、可動部材の移動により発
生する熱がその大部分となる場合がある。このような場
合にも、マスク部材を保持する工程において、エネルギ
ー線の照射を行なわない状態、あるいはエネルギー線の
照射量を減少させた状態で予備移動工程を行なうことに
より、描画工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状態
となるように、マスク部材を容易に保持することができ
る。

【００４３】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、予備移動工程が、描画工程における可動部材を
移動させる一部のパターン描画時の移動状態とほぼ同一
の移動状態で可動部材を移動させる工程を含んでもよい
（請求項１２）。

【００４４】このため、予備移動工程において可動部材
が移動することにより発生する熱の熱量と、描画工程に
おいて可動部材が移動することにより発生する熱の熱量
とをほぼ同一にすることができる。この結果、描画工程
における熱的平衡状態とほぼ同一の状態となるように、
マスク部材をより容易に保持することができる。

【００４５】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、エネルギー線が電子線であってもよい（請求項
１３）。

【００４６】上記１の局面におけるＸ線マスクの製造方
法では、マスク部材を保持する工程が、マスク部材にレ
ーザ光を照射する工程を含んでいてもよい（請求項１
４）。

【００４７】この発明の他の局面におけるＸ線マスク
は、基板とＸ線吸収体膜とを備える。Ｘ線吸収体膜は、
Ｘ線の透過を遮り、基板上に形成される。Ｘ線吸収体膜
は、転写用パターンと、転写用パターンが形成された領
域以外の領域の一部のみに形成されたダミーパターンと
を含む（請求項１５）。

【００４８】このため、転写用パターンを形成するため
のレジストパターンの描画工程の前に、ダミーパターン
を形成するためのレジストパターンの描画工程を行なう
ことにより、転写用パターンを形成するためのレジスト
パターンの描画工程における熱的平衡状態とほぼ同一の
状態となるように、Ｘ線マスクを保持することができ
る。このような熱的平衡状態とほぼ同一の状態にした状
態で、レジストパターンの描画を行なえば、描画工程に
おけるＸ線マスクの温度変動を抑制できる。これによ
り、この描画工程でのＸ線マスクの温度変動によるＸ線
マスクの歪みの変動を抑制することができる。この結
果、高い精度を有する転写用パターンを備えるＸ線マス
クを得ることができる。

【００４９】また、ダミーパターンを形成するためのレ
ジストパターンの描画の際に、ステージの移動に起因す
る熱やレジストパターンの描画に用いる電子線などに起
因する熱は、熱伝導によりＸ線マスク全体に伝わるの
で、Ｘ線マスクを熱的平衡状態にすることが可能であ
る。このため、ダミーパターンは転写用パターンが形成
された領域以外の領域の一部のみに形成すればよい。こ
の結果、転写用パターンが形成された領域以外の領域の
全面にダミーパターンを形成する場合に比べて、ダミー
パターンの形成工程を簡略化することができる。そのた
め、Ｘ線マスクの製造工程が複雑化することを防止でき
る。この結果、Ｘ線マスクの製造コストを抑制すること
ができる。

【００５０】上記他の局面におけるＸ線マスクでは、ダ
ミーパターンが転写用パターンの一部と同一のパターン
を含んでいてもよい（請求項１６）。

【００５１】このため、ダミーパターンを形成するため
のレジストパターンを描画する際の、Ｘ線マスクを載せ
たステージの動きやレジストパターンを描画するための
電子線の照射量を、転写用パターンを形成するためのレ
ジストパターンを描画する際の、ステージの動きや電子
線の照射量とほぼ同一にすることができる。この結果、
このダミーパターンを形成する工程により、転写用回路
パターンのためのレジストパターン描画工程における熱
的平衡状態とほぼ同一の状態となるように、Ｘ線マスク
をより容易に保持することができる。このため、転写用
パターンを形成するためのレジストパターンを描画する
際に、熱によるＸ線マスクの歪み量が変動することをよ
り有効に防止することができる。この結果、より高い精
度を有する転写用パターンを備えるＸ線マスクを得るこ
とができる。

【００５２】この発明の別の局面におけるＸ線マスク
は、基板とＸ線吸収体膜とを備える。Ｘ線吸収体膜はＸ
線の透過を遮り、基板上に形成されている。Ｘ線吸収体
膜は、転写用パターンと、転写用パターンが形成された
領域以外の領域に形成され、転写用パターンの一部と同
一のパターンを有するダミーパターンとを含む（請求項
１７）。

【００５３】このため、ダミーパターンを形成するため
のレジストパターンを描画する際に、Ｘ線マスクを載せ
たステージの動きやレジストパターンの描画に用いられ
る電子線などのエネルギー線の照射量は、転写用パター
ンを形成するためのレジストパターンを描画する際のス
テージの動きやエネルギー線の照射量とほぼ同一とな
る。そして、転写用パターンを形成するためのレジスト
パターンを描画する描画工程前に、この描画工程におけ
る熱的平衡状態とほぼ同一の状態となるようにＸ線マス
クを保持する工程を行なう場合、このＸ線マスクを保持
する工程においてダミーパターンを形成するためのレジ
ストパターンの描画工程を実施する。この結果、より容
易に描画工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状態と
なるようにＸ線マスクを保持することができる。そし
て、この後、上記した描画工程を行なえば、描画工程に
おけるＸ線マスクの温度変動を抑制できる。これによ
り、この描画工程でのＸ線マスクの温度変動によるＸ線
マスクの歪みの変動を抑制することができる。この結
果、高い精度を有する転写用パターンを備えるＸ線マス
クを得ることができる。

【００５４】上記他の局面または別の局面におけるＸ線
マスクは、基板上に形成されたアライメントマークをさ
らに備えていてもよい（請求項１８）。

【００５５】ここで、通常、描画工程においては、ビー
ムドリフトやフィールド形状の歪みなどの補正を行なう
ため、アライメントマークを検出する工程を定期的に実
施する。このようなアライメントマークを検出する工程
においても、ステージ移動などのために熱が発生する。
そしてこの熱によりＸ線マスクの温度が上昇する。この
ため、転写用パターンを形成するためのレジストパター
ンの描画工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状態と
なるようにＸ線マスクを保持する工程において、アライ
メントマークを検出する工程を行なえば、より容易に上
記熱的平衡状態とほぼ同一の状態となるように、Ｘ線マ
スクを保持することができる。

【００５６】上記他の局面または別の局面におけるＸ線
マスクでは、基板がＸ線吸収体膜に接触するように形成
されたメンブレンを含んでいてもよい（請求項１９）。

【００５７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００５８】（実施の形態１）図１は、本発明によるＸ
線マスクの製造方法の実施の形態１におけるプロセスフ
ロー図である。図１を参照して、Ｘ線マスクの製造方法
のプロセスフローを説明する。

【００５９】図１を参照して、本発明によるＸ線マスク
の製造方法では、転写用パターンを描画する工程（Ｓ
２）の前に、予備描画工程（Ｓ１）を実施する。そし
て、予備描画工程において、Ｘ線マスクへの電子線の照
射およびＸ線マスクが載せられたステージの移動を実施
する。そして、この結果発生する熱をＸ線マスクに加え
ることによって、転写用パターンを描画する工程におい
てＸ線マスクが到達する熱的平衡状態とほぼ同一の状態
を予め実現することができる。この結果、転写用パター
ンを描画する工程において、Ｘ線マスクの温度変動に起
因してＸ線マスクの歪み量が変動することを防止できる
ので、精度の高い転写パターンを備えるＸ線マスクを得
ることが可能となる。

【００６０】図２は、図１に示したＸ線マスクの製造工
程における、Ｘ線マスクの位置歪み量と時間との定性的
な関係を示すグラフである。図２を参照して、時間ｔ₁
から予備描画工程を開始している。この予備描画工程に
おけるＸ線マスクへの入熱量は、照射される電子線の強
度やステージの移動パターンなどを調節することによ
り、転写パターンを描画する工程におけるＸ線マスクへ
の入熱量とほぼ同一となるように調整されている。そし
て、予備描画工程を行なうことにより、Ｘ線マスクの温
度は上昇する。この結果、Ｘ線マスクの歪み量も図２に
示すように大きくなる。そして、時間ｔ₂ まで予備描画
工程を行なうことにより、Ｘ線マスクを、転写用パター
ンを描画する工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状
態とすることができる。そのときの歪み量はΔＬであ
る。このように、予備描画工程において線分ＡＢに示す
ような歪み量の変化を発生させる。そして、時間ｔ₂ か
ら、転写用パターンを描画する工程を行なう。ここで、
Ｘ線マスクは、時間ｔ₂ において既に、転写用パターン
を描画する工程において実現される熱的平衡状態とほぼ
同一の状態に保たれている。このため、転写用パターン
を描画する工程を行なう場合にも、Ｘ線マスクの熱によ
る歪み量が変動することはない。この結果、Ｘ線マスク
の歪み量の変動に起因して転写用パターンが局所的に歪
むなどの問題が発生することを防止できる。これによ
り、高い精度を有する転写用パターンを備えるＸ線マス
クを製造できる。

【００６１】また、予め予備描画工程を行なうことによ
り、Ｘ線マスクを熱的平衡状態に保つことができるの
で、転写用パターンを描画する領域の熱による歪み量は
Ｘ線マスクの転写用パターンを描画する面内においてど
の方向についてもほぼ同一の歪み量となっている。この
ため、Ｘ線マスクの熱による歪み量ΔＬを考慮せずに転
写用パターンを描画した場合の、最終的にＸ線マスクに
形成される転写用パターンはその転写用パターンが形成
された面内で全ての方向において同じように縮小されて
いることになる。このため、このＸ線マスクを用いる場
合、Ｘ線露光装置のマスク歪み補正機能を用いれば所望
のサイズのパターンを半導体基板上に転写することがで
きる。この結果、Ｘ線マスクの熱による歪み量ΔＬを考
慮して、転写用パターンを描画するための描画パターン
を修正する必要がない。このために、Ｘ線マスクの製造
工程を簡略化することができる。これにより、Ｘ線マス
クの製造コストを削減することができる。

【００６２】図３〜８は、本発明によるＸ線マスクの製
造方法の実施の形態１を示す断面模式図である。図３〜
８を参照して、Ｘ線マスクの製造方法を説明する。

【００６３】まず、図３に示すように、シリコンウェハ
１上にシリコンカーバイト（ＳｉＣ）からなるメンブレ
ン２を形成する。メンブレン２上にはタングステンもし
くはチタンを含むＸ線吸収体膜４を形成する。シリコン
ウェハ１には、メンブレン２の裏面を露出させる窓部３
を形成する。また、シリコンウェハ１の下面にはサポー
トリング９を設置する。Ｘ線吸収体膜４上にはレジスト
膜５を形成する。窓部３上に位置する領域には、転写用
パターン形成領域６と転写用パターン周辺領域７とが位
置する。窓部３以外のシリコンウェハ１上に位置する領
域には、窓部の周辺領域８が位置している。

【００６４】次に、図４に示すように、予備描画工程を
実施する。ここでは、予備描画工程として、窓部の周辺
領域８に位置するレジスト膜５に電子線１０を照射する
ことにより、予備描画用パターンを描画している。な
お、この時Ｘ線マスクのレジスト膜５が形成されていな
い領域に電子線１０を照射してもよい。また、このと
き、Ｘ線マスクを載せたステージを、転写用パターンを
描画する工程と同様に移動させてもよい。この場合、電
子線１０の照射やステージの移動に起因して熱が発生す
る。この熱がＸ線マスクに伝わり、Ｘ線マスクが熱膨張
する。このＸ線マスクの熱膨張により、Ｘ線マスクの転
写用パターンを描画する領域に歪みが発生する。このと
き、電子線１０の照射量やステージの移動量などを調節
することにより、転写用パターンを描画する工程におけ
る熱的平衡状態とほぼ同一の状態となるように、Ｘ線マ
スクを保持する。この結果、歪み量ΔＬを、転写用パタ
ーンを描画する工程における歪み量とほぼ同一となるよ
うに調節できる。

【００６５】次に、図５に示すように、転写用パターン
形成領域６に位置するレジスト膜５に電子線１０を照射
することにより、転写用パターンを描画する。このと
き、予め予備描画工程を行なうことによってＸ線マスク
は熱的平衡状態に保たれているので、歪み量ΔＬはほぼ
一定に保たれる。また、Ｘ線マスクの転写用パターンを
描画する領域では、この転写用パターンを描画する平面
内においてほぼ等方的に歪みが発生している。このた
め、電子線１０を用いて描画される転写用パターンが、
Ｘ線マスクの歪み量ΔＬを考慮して調整されていない場
合にも、Ｘ線マスクに形成された転写用パターンは、最
終的にはほぼ等方的に縮小された状態で形成されること
になる。このように等方的に縮小した転写用パターンを
用いてＸ線露光を行なう場合には、Ｘ線露光装置のマス
ク歪み補正機能を用いれば、半導体基板上に所望のパタ
ーンを転写することができる。このため、転写用パター
ンを描画する際に用いる描画パターンを歪み量ΔＬを考
慮して修正する必要がない。このため、Ｘ線マスクの製
造工程を簡略化することができる。

【００６６】この図５に示した転写用パターンを描画す
る工程が終了すると、電子線１０（図５参照）の照射お
よびステージの移動が終了するので、Ｘ線マスクへの入
熱が停止する。このため、Ｘ線マスクの温度が低下す
る。その結果、図６に示すように、Ｘ線マスクの熱膨張
による歪みは解消する。

【００６７】次に、図７に示すように、レジスト膜５に
現像処理を施すことにより、レジスト膜５に転写用パタ
ーン１８と予備描画用パターン１９ａ、１９ｂとを形成
する。

【００６８】次に、図８に示すように、レジスト膜５に
形成された転写用パターン１８と予備描画用パターン１
９ａ、１９ｂとをマスクとして用いて、エッチングによ
りＸ線吸収体膜４を除去することにより、Ｘ線吸収体膜
４に転写用パターン１１と予備描画用パターン２０ａ、
２０ｂとを形成する。その後、レジスト膜５（図７参
照）を除去する。このようにして、図８に示すＸ線マス
クを得ることができる。ここで、図８を参照して、予備
描画用パターン２０ａ、２０ｂは、転写用パターン周辺
領域７に形成してもよい。このように、転写用パターン
１１により近い位置に予備描画用パターンを形成するこ
とで、図４に示した予備描画工程における電子線１０の
照射位置を転写用パターン形成領域６により近くするこ
とができる。この結果、予備描画工程における電子線１
０からのＸ線マスクへの入熱条件を、転写用回路パター
ンを描画する工程における入熱条件により近づけること
ができる。この結果、転写用パターンを描画する工程に
おける熱的平衡状態とほぼ同一の状態となるように、Ｘ
線マスクをより容易に保持することが可能となる。

【００６９】（実施の形態２）図９は、本発明によるＸ
線マスクの実施の形態２を示す平面模式図である。ま
た、図１０は、図９に示した線分１００−１００におけ
るＸ線マスクの断面模式図である。図９および１０を参
照して、Ｘ線マスクを説明する。

【００７０】図１０を参照して、Ｘ線マスクは、シリコ
ンウェハ１とメンブレン２とＸ線吸収体膜４とサポート
リング９とを備える。シリコンウェハ１上にメンブレン
２が形成されている。メンブレン２上にはＸ線吸収体膜
４が形成されている。シリコンウェハ１の下面にはサポ
ートリング９が設置されている。シリコンウェハ１に
は、メンブレン２の下面を露出させるように窓部３が形
成されている。Ｘ線吸収体膜４には、転写用パターン１
１と予備描画用パターン１３ｅ、１３ｈが形成されてい
る。ここで、図９を参照して、Ｘ線吸収体膜４は転写用
パターン形成領域６と窓部３上に位置する転写用パター
ン周辺領域７と窓部の周辺領域８とに分けることができ
る。そして、転写用パターン形成領域６には、転写用パ
ターン１１が形成されている。転写用パターン１１は、
転写用パターン部分１１ａ〜１１ｄを含む。そして、転
写用パターン周辺領域７には、予備描画用パターン１２
ａ〜１２ｄが形成されている。窓部の周辺領域８には予
備描画用パターン１３ａ〜１３ｈが形成されている。こ
のように、予備描画用パターン１２ａ〜１２ｄ、１３ａ
〜１３ｈが形成されることにより、本発明の実施の形態
１によるＸ線マスクと同様の効果を得ることができる。
また、予備描画用パターン１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１
３ｈは、転写用パターン部分１１ａ〜１１ｄのいずれか
と同一のパターンを含む。このため、予備描画用パター
ン１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｈを形成するための電
子線描画の際の電子線の照射量およびステージ移動量
を、転写用パターン１１を形成するための電子線照射量
およびステージ移動量とほぼ同一とすることができる。
この結果、転写用パターンを形成するための描画工程に
おける熱的平衡状態とほぼ同一の状態を、予備描画用パ
ターン１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｈを形成するため
の電子線描画およびステージ移動により容易に実現する
ことができる。

【００７１】また、図９および１０に示したＸ線マスク
の製造方法は、基本的には図３〜８に示した本発明の実
施の形態１によるＸ線マスクの製造方法と同様である。
ただし、予備描画工程においては、図４を参照して、電
子線１０を用いた予備描画用パターン１２ａ〜１２ｄ、
１３ａ〜１３ｈの形成のためのレジストパターンの描画
の際に、転写用パターン１１の一部と同一のパターンを
描画する。このようにして、図９および１０に示したＸ
線マスクを得ることができる。

【００７２】（実施の形態３）本発明によるＸ線マスク
の製造方法の実施の形態３は、基本的に図３〜８に示し
た本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製造方法と
同様の工程を備える。ただし、この実施の形態３による
Ｘ線マスクの製造方法では、図４に示した予備描画工程
において、電子線１０（図４参照）を、転写用パターン
の描画工程における電子線１０（図５参照）よりも低い
強度で照射する。ここで、図５を参照して、転写用パタ
ーンを描画する工程では、窓部３上に位置する転写用パ
ターン形成領域６に電子線１０を照射する。そして、こ
の転写用パターン形成領域６の下に位置する領域には、
シリコンウェハ１が存在していない。このため、電子線
１０の一部はメンブレン２やＸ線吸収体膜４などに吸収
されず、Ｘ線マスクを透過してしまう。その結果、照射
された電子線１０のうち、Ｘ線マスクの温度上昇に寄与
しない部分が発生する。

【００７３】一方、図４を参照して、予備描画工程にお
いては、窓部の周辺領域８に電子線１０を照射する。こ
の際、窓部の周辺領域８の下に位置する領域にはシリコ
ンウェハ１が存在している。そのため、照射された電子
線１０のうち、Ｘ線マスクに吸収され、Ｘ線マスクの温
度上昇に寄与する電子線１０の割合は、図５に示した転
写用パターンを描画する工程において用いられる電子線
１０よりも高くなる。この結果、予備描画工程と転写用
パターンを描画する工程とにおいて、同じ強度の電子線
１０を用いた場合には、Ｘ線マスクの温度上昇速度が異
なる。そこで、図４に示した予備描画工程における電子
線１０の照射強度を、転写用パターンを描画する工程に
おける電子線１０の照射強度よりも小さくすることによ
り、電子線１０に起因してＸ線マスクへ入熱する熱量を
調整する。このようにすれば、予備描画工程と転写用パ
ターンを描画する工程とにおいて、電子線１０に起因す
るＸ線マスクへの入熱量をほぼ等しくすることができ
る。この結果、予備描画工程において、転写用パターン
を描画する工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状態
となるように、容易にＸ線マスクを保持することができ
る。

【００７４】（実施の形態４）本発明によるＸ線マスク
の製造方法の実施の形態４は、基本的に図３〜８に示し
た本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製造方法と
同様の工程を備える。ただし、この実施の形態４におい
ては、予備描画工程において用いる電子線１０（図４参
照）を、転写用パターンを描画する工程において用いる
電子線１０（図５参照）よりも高い強度で照射する。こ
のため、予備描画工程において、Ｘ線マスクへの電子線
１０に起因する単位時間あたりの入熱量をより大きくす
ることができる。その結果、予備描画工程において、転
写用パターンを描画する工程における熱的平衡状態とほ
ぼ同一の状態になるように、Ｘ線マスクをより速く加熱
することができる。その結果、予備描画工程に必要な時
間を短縮することができる。この結果、Ｘ線マスクの製
造工程に必要な時間を短縮することができるので、Ｘ線
マスクの製造コストを低減することができる。

【００７５】（実施の形態５）図１１は、本発明による
Ｘ線マスクの製造方法の実施の形態５におけるプロセス
フロー図である。図１１を参照して、Ｘ線マスクの製造
方法を説明する。

【００７６】図１１を参照して、Ｘ線マスクの製造方法
は、予め転写用パターンの描画工程での熱的平衡状態に
おける位置歪み量を測定する工程（Ｓ６）と、測定した
位置歪み量を補償するように転写用パターンを描画する
工程（Ｓ７）とを備える。位置歪み量を測定する工程
（Ｓ６）では、まず予備描画工程（Ｓ１）を実施する。
次に、転写用パターン描画工程（Ｓ２）を実施する。そ
して、この転写用パターン描画工程においてＸ線マスク
が熱的に平衡状態になった際の位置歪み量を測定する工
程（Ｓ６）を実施する。なお、ここで予備描画工程（Ｓ
１）は実施しなくてもよい。

【００７７】次に、測定した位置歪み量を補償するよう
に転写用パターンを描画する工程（Ｓ７）では、まず予
備描画工程（Ｓ４）を実施する。次に、工程Ｓ６で測定
した位置歪み量を補償するように、転写用パターンを描
画する工程（Ｓ５）を実施する。

【００７８】このように、予め転写用パターン描画工程
におけるＸ線マスクの位置歪み量を測定し、その測定し
た位置歪み量を、転写用パターンを描画する際の描画パ
ターンに反映させることにより、本発明の実施の形態１
による効果に加えて、より精度の高い転写用パターンを
備えるＸ線マスクを製造することができる。

【００７９】なお、Ｘ線マスクの熱的平衡状態における
位置歪み量を測定する工程（Ｓ６）では、実際に電子線
描画を行なって位置歪み量を測定してもよいし、シミュ
レーションを行なって位置歪み量を算出してもよい。

【００８０】（実施の形態６）図１２は、本発明による
Ｘ線マスクの製造方法の実施の形態６におけるプロセス
フロー図である。図１２を参照して、Ｘ線マスクの製造
方法を説明する。

【００８１】図１２を参照して、Ｘ線マスクの製造方法
は、基本的には図１１に示したＸ線マスクの製造方法と
同様である。ただし、本発明の実施の形態６によるＸ線
マスクの製造方法では、位置歪み量を測定する工程（Ｓ
３）を実施した後に、測定した位置歪み量を補償するよ
うに転写用パターンを修正する工程（Ｓ８）を実施す
る。そして、この補償した転写用パターンを用いて、転
写用パターンを描画する工程（Ｓ５）を実施する。

【００８２】このように、修正した転写用パターンを描
画するので、本発明の実施の形態５と同様の効果を得る
ことができる。また、位置歪み量を補償するように転写
用パターンを修正するので、従来の電子線描画装置など
に機械的な改造を加えることなく、本発明を適用するこ
とができる。この結果、Ｘ線マスクの製造コストがこの
電子線描画装置の改造などのために上昇することを防止
することができる。

【００８３】図１３は、図１２に示したＸ線マスクの製
造方法を説明するための断面模式図である。図１３を参
照して、Ｘ線マスクの製造方法を説明する。

【００８４】まず、図１２に示した位置歪み量を測定す
る工程（Ｓ６）として、図３〜５に示した工程を実施す
る。そして、図５に示した転写用パターン描画工程を行
なう際、工程（Ｓ３）（図１２参照）として、Ｘ線マス
クの位置歪み量ΔＬを測定する。

【００８５】次に、この測定した位置歪み量ΔＬを補償
するように、転写用パターンを修正する工程（Ｓ８）を
実施する。そして、Ｘ線マスクのレジスト膜５（図５参
照）を除去し、新しくレジスト膜をＸ線吸収体膜４上に
形成した後、修正した転写用パターンを用いて、位置歪
み量を補償するように転写用パターンを描画する工程
（Ｓ７）を実施する。具体的には、まず、図３および４
に示した工程を実施した後、図１３に示すように、転写
用パターン形成領域１４に電子線１０を用いて転写用パ
ターンを描画する。この際、工程Ｓ８において位置歪み
量を補償するように修正された転写用パターンを用い
る。

【００８６】図１３に示した工程の後、図６〜８に示し
た工程を実施することにより、Ｘ線マスクを得ることが
できる。ここで、転写用パターンは、図１３に示した転
写用パターンの描画工程における位置歪み量ΔＬを考慮
して修正されているので、高い精度を有する転写用パタ
ーンを備えるＸ線マスクを得ることができる。

【００８７】（実施の形態７）図１４は、本発明による
Ｘ線マスクの製造方法の実施の形態７におけるプロセス
フロー図である。図１４を参照して、Ｘ線マスクの製造
方法を説明する。

【００８８】図１４を参照して、Ｘ線マスクの製造方法
は、基本的には図１２に示したＸ線マスクの製造方法と
同様の工程を備える。ただし、この図１４に示したＸ線
マスクの製造方法では、図１２に示した位置歪み量を補
償するように転写用パターンを修正する工程（Ｓ８）の
代わりに、測定した位置歪み量を補償するように電子線
描画装置のステージ座標の基準単位長さを調整する工程
（Ｓ８）を実施する。ここで、位置歪み量を測定する工
程（Ｓ３）において、Ｘ線マスクは熱的平衡状態になっ
ている。このため、このＸ線マスクの位置歪み量はほぼ
等方的になっている。そのため、電子線描画装置のステ
ージ座標を測定した位置歪み量に対応するように調節す
ることにより、Ｘ線マスクの位置歪み量を補償するよう
に転写用パターンを描画できる。このため、転写用パタ
ーンの描画パターンを修正することなく、高い精度を有
する転写用パターンを備えるＸ線マスクを得ることがで
きる。この結果、Ｘ線マスクの製造工程を簡略化するこ
とができる。

【００８９】（実施の形態８）図１５〜１８は、本発明
によるＸ線マスクの製造方法の実施の形態８を示す断面
模式図である。図１５〜１８を参照して、Ｘ線マスクの
製造方法を説明する。

【００９０】本発明の実施の形態８によるＸ線マスクの
製造方法は、基本的には図１１に示したＸ線マスクの製
造方法と同様である。ただし、この実施の形態８におけ
るＸ線マスクの製造方法では、位置歪み量を測定する工
程（Ｓ６）（図１１参照）において、Ｘ線マスクに形成
したアライメントマークを用いる。具体的には、図１５
に示すように、Ｘ線吸収体膜４上にアライメントマーク
１５ａ、１５ｂを形成する。このアライメントマーク１
５ａ、１５ｂ以外のＸ線マスクの構造は、基本的に図３
に示したＸ線マスクと同様である。このアライメントマ
ーク１５ａ、１５ｂは、レジスト膜５に形成した開口部
でもよいし、金属膜などの電子線を反射する膜によりＸ
線吸収体膜４上に形成した凸部でもよい。

【００９１】次に、図１６に示すように、図１４に示し
た製造工程と同様に予備描画工程を実施する。この図１
６に示した予備描画工程は、図１１における予備描画工
程（Ｓ１）に該当する。

【００９２】次に、図１７に示すように、転写用パター
ン形成領域６に電子線１０を照射することにより、転写
用パターンを描画する。これは、図１１における転写用
パターン描画工程（Ｓ２）に該当する。このとき、転写
用パターン描画工程において熱平衡状態での位置歪み量
を測定する工程（Ｓ３）として、アライメントマーク１
５ａ、１５ｂの座標を測定することにより、Ｘ線マスク
の位置歪み量ΔＬを測定する。このように、Ｘ線マスク
上において、転写用パターン形成領域６に隣接した領域
に形成されたアライメントマーク１５ａ、１５ｂを用い
て位置歪み量ΔＬを測定するので、位置歪み量ΔＬの値
をより正確に測定することができる。そして、位置歪み
量ΔＬの値が正確に測定できれば、転写用回路パターン
の精度をより向上させることができる。

【００９３】そして、位置歪み量の測定が終了した後、
電子線１０の照射やステージ移動が終了するので、Ｘ線
マスクの温度が低下する。その結果、熱によるＸ線マス
クの位置歪み量ΔＬは小さくなり、最終的には熱膨張に
よる位置歪みは解消する。この結果、図１８に示すよう
な状態となる。

【００９４】この後、図１１における測定した位置歪み
量を補償するように転写用パターンを描画する工程（Ｓ
７）を実施することにより、高い精度を有する転写用パ
ターンを備えるＸ線マスクを得ることができる。

【００９５】図１９は、アライメントマークが形成され
たＸ線マスクの変形例を示す断面模式図である。図１９
を参照して、アライメントマークは、アライメントマー
ク１６ａ、１６ｄのように窓部の周辺領域８に形成して
もよい。また、アライメントマーク１６ｂ、１６ｃのよ
うに、窓部上の転写用パターン周辺領域７に形成しても
よい。また、アライメントマーク１６ｂ、１６ｄのよう
に、Ｘ線吸収体膜４に形成された開口部をアライメント
マークとして用いてもよい。またアライメントマーク１
６ａ、１６ｃのように、Ｘ線吸収体膜４上に形成された
金属膜などからなる凸部をアライメントマークとして用
いてもよい。この金属膜からなる凸部は、Ｘ線吸収体膜
４上に金属膜を堆積し、この金属膜を所定の形状にパタ
ーニングすることによって形成してもよい。

【００９６】図２０〜２３は、Ｘ線マスクに形成された
アライメントマークの例を示すＸ線マスクの平面模式図
である。

【００９７】図２０を参照して、アライメントマーク１
６ｅ、１６ｆは、窓部の周辺領域８に形成されている。
また、図２１を参照して、窓部の周辺領域８に４つのア
ライメントマーク１６ｇ〜１６ｊを形成してもよい。ま
た、このアライメントマーク１６ｇ〜１６ｊを、窓部３
の平面外形である四角形の対角線の延長線上に配置して
もよい。

【００９８】また、図２２を参照して、アライメントマ
ーク１６ｋ〜１６ｎを窓部の周辺領域８において、窓部
３の平面外形である四角形の各辺の垂直二等分線上に配
置してもよい。また、図２３を参照して、窓部上の転写
用パターン周辺領域７において、アライメントマーク１
６ｏ〜１６ｒを形成してもよい。

【００９９】（実施の形態９）本発明によるＸ線マスク
の製造方法の実施の形態９は、基本的には本発明の実施
の形態１によるＸ線マスクの製造方法と同様である。た
だし、この実施の形態９によるＸ線マスクの製造方法で
は、Ｘ線マスクのＸ線吸収体膜上にアライメントマーク
を形成する。このアライメントマークは、図５に示した
工程に対応する転写用パターンを描画する工程におい
て、ビームドリフトやフィールド形状の歪みの補正を行
なうために用いられる。そして、このアライメントマー
クの検出を行なうため、ステージ移動などの動作が定期
的に行なわれる。そして、この実施の形態９によるＸ線
マスクの製造方法では、図４に対応する予備描画工程に
おいて、上記したアライメントマークを検出する動作を
行なう。

【０１００】このため、予備描画工程におけるステージ
移動や電子線の照射などの工程の条件を、より転写用パ
ターンを描画する工程の条件に近づけることができる。
その結果、より容易に転写用パターンを描画する工程に
おける熱的平衡状態とほぼ同一の状態となるように、Ｘ
線マスクを保持することが可能となる。この結果、転写
用パターンを描画する工程におけるＸ線マスクの温度変
動をより抑制できるので、より高い精度を有する転写用
パターンを備えるＸ線マスクを得ることができる。

【０１０１】（実施の形態１０）図２４は、本発明によ
るＸ線マスクの製造方法の実施の形態１０のプロセスフ
ロー図である。図２４を参照して、Ｘ線マスクの製造方
法を説明する。

【０１０２】まず、Ｘ線マスクが設置されたステージを
移動させる予備移動工程（Ｓ１）を実施する。この際、
ステージ移動により発生する熱によって、Ｘ線マスクの
温度が上昇する。そして、Ｘ線マスクが、転写用パター
ンを描画する工程における熱的平衡状態とほぼ同一の状
態となるまで、ステージ移動を行なう。次に、転写用パ
ターンを描画する工程（Ｓ２）を実施する。

【０１０３】この図２４に示したプロセスフロー図に対
応するＸ線マスクの製造方法を図２５および２６を参照
して説明する。図２５および２６は、本発明によるＸ線
マスクの製造方法の実施の形態１０を示す断面模式図で
ある。

【０１０４】まず、図３に示した工程と同様の工程を実
施した後、図２５に示すように、Ｘ線マスクが載せられ
たステージの予備移動工程を行なう。このステージ移動
に伴い発生する熱により、Ｘ線マスクの温度が上昇す
る。この結果、Ｘ線マスクにおいて、熱に起因する位置
歪みが発生する。このとき、ステージの予備移動工程に
おけるステージの移動パターンは、基本的に転写用パタ
ーンを描画する工程におけるステージ移動のパターンと
同様とする。このようにすることで、転写用パターンを
描画する工程におけるステージ移動に伴い発生する熱量
と、ステージの予備移動工程におけるステージ移動に伴
い発生する熱量をとほぼ同一にすることができる。

【０１０５】なお、このステージの予備移動工程におけ
るステージ移動のパターンは、転写用パターンを描画す
る工程におけるステージ移動のパターンとは異なってい
てもよい。この場合、ステージ移動に伴い発生する熱量
が転写用パターンを描画する工程におけるステージ移動
に伴い、発生する熱量とほぼ同一になるようにパターン
を調整する。また、ステージの予備移動工程におけるス
テージ移動の速度を転写用パターンを描画する工程より
も大きくすることで、ステージ移動に伴い発生する熱量
を転写用パターンを描画する工程よりも大きくしてもよ
い。この結果、ステージの予備移動工程の時間を短縮す
ることができる。

【０１０６】次に、図２６に示すように、転写用パター
ン形成領域６に転写用パターンを描画する工程（Ｓ２）
（図２４参照）を実施する。このとき、転写用パターン
を描画する工程において用いる電子線１０のエネルギー
が大きい場合には、この電子線１０の一部がメンブレン
２などに吸収されることなく、Ｘ線マスクを透過してし
まう場合がある。そして、この電子線１０のエネルギー
の大きさによっては、この電子線１０に起因するＸ線マ
スクへの入熱量をほぼ無視できる場合がある。そのよう
な場合には、ステージ移動に伴うＸ線マスクへの入熱の
みを考慮すればよい。そのような場合に、この本発明の
実施の形態１０によるＸ線マスクの製造方法は特に有効
である。

【０１０７】このように、ステージの予備移動工程を用
いて転写用パターンを描画する工程における熱的平衡状
態とほぼ同一の状態となるようにＸ線マスクを保持する
ことができるので、本発明の実施の形態１と同様の効果
を得ることができる。

【０１０８】（実施の形態１１）図２７は、本発明によ
るＸ線マスクの製造方法の実施の形態１１のプロセスフ
ロー図である。図２７を参照して、Ｘ線マスクの製造方
法を説明する。

【０１０９】図２７を参照して、まず、Ｘ線マスクにレ
ーザ光を照射することにより、Ｘ線マスクを転写用パタ
ーン描画の際の熱的平衡状態とほぼ同一の状態にする工
程（Ｓ１）を実施する。次に、転写用パターンを描画す
る工程（Ｓ２）を実施する。

【０１１０】このように、転写用パターンを描画する工
程（Ｓ２）を行なう前にエネルギー線であるレーザ光を
Ｘ線マスクに照射することにより、Ｘ線マスクを転写用
パターン描画の際の熱的平衡状態とほぼ同一の状態にす
るので、本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製造
方法と同様の効果を得ることができる。

【０１１１】図２８は、本発明によるＸ線マスクの製造
方法の実施の形態１１を示す断面模式図である。図２８
を参照して、Ｘ線マスクの製造方法を説明する。

【０１１２】まず、図３に示した製造工程と同様の工程
を行なった後、図２８に示すように、窓部の周辺領域８
にレーザ光１７を照射する。このレーザ光１７を照射す
ることにより、Ｘ線マスクを転写用パターン描画の際の
熱的平衡状態とほぼ同一の状態にする。その結果、位置
歪みが発生する。

【０１１３】その後、図５〜８に示した工程と同様の工
程を行なうことにより、高い精度を有する転写用パター
ンを備えるＸ線マスクを得ることができる。

【０１１４】今回開示された実施の形態はすべての点で
例示であって制限的なものではないと考えられるべきで
ある。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなくて特
許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の
意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意
図される。

【０１１５】

【発明の効果】このように、請求項１〜１９に記載の発
明によれば、転写用パターンを形成するための電子線描
画を行なう前に予備描画工程を行なうので、予めこの電
子線描画における熱的平衡状態とほぼ同一の状態となる
ようにＸ線マスクを保持することができる。この結果、
高い精度を有する転写用パターンを備えるＸ線マスクを
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるＸ線マスクの製造方法の実施の
形態１におけるプロセスフロー図である。

【図２】 本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製
造工程におけるＸ線マスクの位置歪み量と時間との定性
的な関係を示すグラフである。

【図３】 本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製
造方法の第１工程を示す断面模式図である。

【図４】 本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製
造方法の第２工程を示す断面模式図である。

【図５】 本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製
造方法の第３工程を示す断面模式図である。

【図６】 本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製
造方法の第４工程を示す断面模式図である。

【図７】 本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製
造方法の第５工程を示す断面模式図である。

【図８】 本発明の実施の形態１によるＸ線マスクの製
造方法の第６工程を示す断面模式図である。

【図９】 本発明によるＸ線マスクの実施の形態２を示
す平面模式図である。

【図１０】 図９に示した線分１００−１００における
Ｘ線マスクの断面模式図である。

【図１１】 本発明によるＸ線マスクの製造方法の実施
の形態５におけるプロセスフロー図である。

【図１２】 本発明によるＸ線マスクの製造方法の実施
の形態６におけるプロセスフロー図である。

【図１３】 本発明の実施の形態６によるＸ線マスクの
製造方法の第１工程を示す断面模式図である。

【図１４】 本発明によるＸ線マスクの製造方法の実施
の形態７におけるプロセスフロー図である。

【図１５】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクの
製造方法の第１工程を示す断面模式図である。

【図１６】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクの
製造方法の第２工程を示す断面模式図である。

【図１７】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクの
製造方法の第３工程を示す断面模式図である。

【図１８】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクの
製造方法の第４工程を示す断面模式図である。

【図１９】 本発明の実施の形態８におけるアライメン
トマークが形成されたＸ線マスクの変形例を示す断面模
式図である。

【図２０】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクに
形成されたアライメントマークの第１の例を示す平面模
式図である。

【図２１】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクに
形成されたアライメントマークの第２の例を示す平面模
式図である。

【図２２】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクに
形成されたアライメントマークの第３の例を示す平面模
式図である。

【図２３】 本発明の実施の形態８によるＸ線マスクに
形成されたアライメントマークの第４の例を示す平面模
式図である。

【図２４】 本発明によるＸ線マスクの製造方法の実施
の形態１０におけるプロセスフロー図である。

【図２５】 本発明の実施の形態１０によるＸ線マスク
の製造方法の第１工程を示す断面模式図である。

【図２６】 本発明の実施の形態１０によるＸ線マスク
の製造方法の第２工程を示す断面模式図である。

【図２７】 本発明によるＸ線マスクの製造方法の実施
の形態１１におけるプロセスフロー図である。

【図２８】 本発明の実施の形態１１によるＸ線マスク
の製造方法の第１工程を示す断面模式図である。

【図２９】 従来のＸ線マスクの断面模式図である。

【図３０】 従来のＸ線マスクの製造工程においてレジ
ストパターンの電子線描画を行なう際のＸ線マスク温度
の上昇によるＸ線マスクの位置歪み量と時間との定性的
な関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ シリコンウェハ、２ メンブレン、３ 窓部、４
Ｘ線吸収体膜、５ レジスト膜、６，１４ 転写用パタ
ーン形成領域、７ 窓部上の転写用パターン周辺領域、
８ 窓部の周辺領域、９ サポートリング、１０ 電子
線、１１ 転写用パターン、１１ａ〜１１ｄ 転写用パ
ターン部分、１２ａ〜１２ｄ，１３ａ〜１３ｈ，２０
ａ，２０ｂ 予備描画用パターン、１５ａ，１５ｂ，１
６ａ〜１６ｒ アライメントマーク、１７ レーザ光、
１８ 転写用パターン、１９ａ，１９ｂ 予備描画用パ
ターン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 隆昭 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BA10 BB10 5F046 GD01 GD03 GD05 GD06 GD17

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上にＸ線の透過を妨げるＸ線吸収体
   膜を形成する工程と、 前記Ｘ線吸収体膜上にレジスト膜を形成する工程と、 前記基板を可動部材の上に載せる工程と、 前記可動部材を移動させる工程と、前記レジスト膜にエ
   ネルギー線を照射する工程とを繰返すことにより、前記
   レジスト膜にパターンを描画する描画工程とを備え、 前記基板を可動部材の上に載せる工程と、前記描画工程
   との間で、描画工程における熱的平衡状態とほぼ同一の
   状態となるように、前記レジスト膜と前記Ｘ線吸収体膜
   と前記基板とを含むマスク部材を保持する工程をさらに
   備える、Ｘ線マスクの製造方法。
2. 【請求項２】 前記マスク部材を保持する工程は、前記
   マスク部材において前記パターンが描画される領域以外
   の領域に予備描画パターンを描画する工程を含む、請求
   項１に記載のＸ線マスクの製造方法。
3. 【請求項３】 前記予備描画パターンは、前記パターン
   の一部と同一のパターンを含む、請求項２に記載のＸ線
   マスクの製造方法。
4. 【請求項４】 前記予備描画パターンを描画する工程で
   は、エネルギー線を用いて予備描画パターンを描画し、 前記描画工程におけるエネルギー線の強度よりも、前記
   予備描画パターンを描画する工程におけるエネルギー線
   の強度が低い、請求項２または３に記載のＸ線マスクの
   製造方法。
5. 【請求項５】 前記予備描画パターンを描画する工程で
   は、エネルギー線を用いて予備描画パターンを描画し、 前記描画工程におけるエネルギー線の強度よりも、前記
   予備描画パターンを描画する工程におけるエネルギー線
   の強度が高い、請求項２または３に記載のＸ線マスクの
   製造方法。
6. 【請求項６】 室温に保持された前記マスク部材に対し
   て、前記描画工程における前記マスク部材の相対的な歪
   み量を測定する工程を備え、 前記描画工程は、前記歪み量を考慮したパターンを描画
   する工程を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の
   Ｘ線マスクの製造方法。
7. 【請求項７】 前記歪み量を考慮したパターンを描画す
   る工程は、 前記パターンを前記歪み量に対応する修正パターンに変
   換する工程と、 前記修正パターンを前記レジスト膜に描画する工程とを
   含む、請求項６に記載のＸ線マスクの製造方法。
8. 【請求項８】 前記歪み量を考慮したパターンを描画す
   る工程は、前記可動部材の移動の際の基準単位長さを、
   前記歪み量を考慮して調整する工程を含む、請求項６に
   記載のＸ線マスクの製造方法。
9. 【請求項９】 前記基板上にアライメントマークを形成
   する工程を備え、 前記歪み量を測定する工程は、前記アライメントマーク
   の位置を測定する工程を含む、請求項６〜８のいずれか
   １項に記載のＸ線マスクの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記基板上にアライメントマークを形
    成する工程を備え、 前記マスク部材を保持する工程は、前記アライメントマ
    ークを検出する工程を含む、請求項１〜９のいずれか１
    項に記載のＸ線マスクの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記マスク部材を保持する工程は、前
    記可動部材を移動させる予備移動工程を含む、請求項１
    〜１０のいずれか１項に記載のＸ線マスクの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記予備移動工程は、前記描画工程に
    おける前記可動部材を移動させる一部のパターン描画時
    の移動状態とほぼ同一の移動状態で前記可動部材を移動
    させる工程を含む、請求項１１に記載のＸ線マスクの製
    造方法。
13. 【請求項１３】 前記エネルギー線は電子線である、請
    求項１〜１２のいずれか１項に記載のＸ線マスクの製造
    方法。
14. 【請求項１４】 前記マスク部材を保持する工程は、前
    記マスク部材にレーザ光を照射する工程を含む、請求項
    １〜１２のいずれか１項に記載のＸ線マスクの製造方
    法。
15. 【請求項１５】 基板と、 前記基板上に形成され、Ｘ線の透過を遮るＸ線吸収体膜
    とを備え、 前記Ｘ線吸収体膜は、 転写用パターンと、 前記転写用パターンが形成された領域以外の領域の一部
    のみに形成されたダミーパターンとを含む、Ｘ線マス
    ク。
16. 【請求項１６】 前記ダミーパターンは、前記転写用パ
    ターンの一部と同一のパターンを含む、請求項１５に記
    載のＸ線マスク。
17. 【請求項１７】 基板と、 前記基板上に形成され、Ｘ線の透過を遮るＸ線吸収体膜
    とを備え、 前記Ｘ線吸収体膜は、 転写用パターンと、 前記転写用パターンが形成された領域以外の領域に形成
    され、前記転写用パターンの一部と同一のパターンを有
    するダミーパターンとを含む、Ｘ線マスク。
18. 【請求項１８】 前記基板上に形成されたアライメント
    マークをさらに備える、請求項１５〜１７のいずれか１
    項に記載のＸ線マスク。
19. 【請求項１９】 前記基板は、前記Ｘ線吸収体膜に接触
    するように形成されたメンブレンを含む、請求項１５〜
    １８のいずれか１項に記載のＸ線マスク。