JP2000260694A - Mask for transferring pattern and charged particle beam transfer exposure method - Google Patents

Mask for transferring pattern and charged particle beam transfer exposure method

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JP2000260694A
JP2000260694A JP11061346A JP6134699A JP2000260694A JP 2000260694 A JP2000260694 A JP 2000260694A JP 11061346 A JP11061346 A JP 11061346A JP 6134699 A JP6134699 A JP 6134699A JP 2000260694 A JP2000260694 A JP 2000260694A
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JP
Japan
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pattern
mask
exposure
bridge
transfer
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JP11061346A
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Japanese (ja)
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Mamoru Nakasuji
護 中筋
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Nikon Corp
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stencilled electron beam transfer mask for which various patterns can be housed in a mask. SOLUTION: This mask is provided with a bridge 63 having a width narrower than the resolution of transfer exposure between two non-exposure patterns 61, 61' without opened holes, which are provided adjacent to each other separated by an exposure pattern 62 with open holes. Since this bridge 63 is in a shape narrower than the resolution, it is not left in the transferred pattern.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体デバイスパ
ターン等をリソグラフィーにより形成するためのパター
ン転写用マスクに関する。特には、孔開きパターンを有
する、いわゆるステンシルマスクであって、通常なら保
持不可能あるいは困難な非孔開き部を有効に保持でき、
さまざまなパターンへの適用性を向上させたパターン転
写用マスクに関する。また、そのようなパターン転写用
マスクを用いる荷電粒子線転写露光方法に関する。
The present invention relates to a pattern transfer mask for forming a semiconductor device pattern or the like by lithography. In particular, a so-called stencil mask having a perforated pattern, which can effectively hold normally non-perforated or difficult non-perforated portions,
The present invention relates to a pattern transfer mask having improved applicability to various patterns. The present invention also relates to a charged particle beam transfer exposure method using such a pattern transfer mask.

【0002】[0002]

【従来の技術】荷電粒子線の一種である電子ビームを用
いる露光装置を、半導体デバイスの量産に適用すること
を目指す分割転写方式が開発途上にある。同方式は、1
個の半導体デバイス全体のパターンを有するマスクを作
製し、そのパターンを一部分毎にウエハ(感応基板)上
に転写して全体パターンをウエハ上で繋ぎ合わせる方式
である。
2. Description of the Related Art A split transfer system is under development aiming at applying an exposure apparatus using an electron beam, which is a kind of charged particle beam, to mass production of semiconductor devices. The method is 1
In this method, a mask having a pattern of individual semiconductor devices as a whole is manufactured, and the pattern is transferred part by part onto a wafer (sensitive substrate) to join the entire pattern on the wafer.

【0003】分割転写方式では、散乱ステンシルマスク
と散乱メンブレンマスクの使用が検討されている。散乱
ステンシルマスクは、従来の吸収ステンシルマスク同様
にマスク基体に開いた孔明きパターンを有する。しか
し、散乱ステンシルマスクにおいては、非孔明き部に当
ったビームも、散乱されるだけでほとんど吸収されるこ
となくマスクを透過する。そして、投影光学系中におけ
る、マスク面のフーリエ面となる投影レンズのビーム収
束面又はその近傍に、マスクで散乱された電子ビームを
捕捉してウエハ方向への通過を阻止するコントラスト開
口を設けておき、ウエハ上には散乱されなかったビーム
を結像させてパターンのコントラストを得る。
In the division transfer method, use of a scattering stencil mask and a scattering membrane mask has been studied. The scattering stencil mask has a perforated pattern opened in the mask substrate, similar to a conventional absorbing stencil mask. However, in a scattering stencil mask, a beam that hits a non-perforated portion passes through the mask without being absorbed, but only scattered. In the projection optical system, a contrast aperture is provided on or near the beam converging surface of the projection lens, which is the Fourier surface of the mask surface, for capturing the electron beam scattered by the mask and preventing passage of the electron beam toward the wafer. Then, a beam that is not scattered on the wafer is imaged to obtain a pattern contrast.

【0004】ところで、ステンシルマスクでは、孔明き
部の中央に島状の非孔明き部を設けることはできない、
島状の非孔明き部を構成する膜の部分が、重力に対して
サポートできないからである。このような不都合をステ
ンシル問題又はドーナッツパターン問題などという。こ
の問題に対処するには、島状の非孔明き部の周りをぐる
りと囲む孔明き部を分けて別々の二つのパターン領域に
形成し、該二つのパターン領域を別々にウエハに投影露
光する。そして、ウエハ上で二つの孔明き部を繋げて一
周分の露光部とその中央の島状の非露光部を形成する。
このような手法をパターンのコンプリメンタリー分割と
いう。しかし、このコンプリメンタリー分割を行うと、
1つのパターンを形成するのに2回露光を行わなければ
ならず、露光のスループットがその分低下するので好ま
しくない。
In a stencil mask, an island-shaped non-perforated portion cannot be provided at the center of a perforated portion.
This is because the portion of the film constituting the island-shaped non-perforated portion cannot support gravity. Such inconvenience is called a stencil problem or a donut pattern problem. In order to address this problem, a perforated portion surrounding the non-perforated portion in the form of an island is separately formed in two separate pattern regions, and the two pattern regions are separately projected and exposed on a wafer. . Then, by connecting the two perforated portions on the wafer, an exposed portion for one round and an island-shaped non-exposed portion at the center thereof are formed.
Such a method is called a complementary division of a pattern. However, with this complementary split,
Exposure must be performed twice to form one pattern, which is not preferable since the exposure throughput is reduced accordingly.

【0005】そこで、照明ビームが比較的散乱を受けな
いで透過する薄い基膜上に、照明ビームが比較的高い散
乱を受けて透過するパターン膜(高散乱体膜)を形成し
た散乱メンブレンマスクが提案された。この散乱メンブ
レンマスクは、上述の島状パターンも、1つのマスクを
用いた1回の露光で形成できるのでスループットを向上
できる。
Therefore, a scattering membrane mask having a pattern film (a high scatterer film) through which an illumination beam is transmitted with relatively high scattering is formed on a thin base film through which the illumination beam is transmitted without being relatively scattered. was suggested. In this scattering membrane mask, the above-mentioned island pattern can be formed by one exposure using one mask, so that the throughput can be improved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、メンプ
レンタイプのマスクではメンブレン部を通過した電子線
は20eV程度のエネルギー拡がりを持つので色収差が大
きくなり、大電流が得られないかあるいは高解像度が得
られないおそれがある。一方、コンプリメンタリーな2
枚のマスクに分割する方法では、マスク面積が2倍にな
るためマスクステージの巨大化、スループットの半減、
あるいはマスクが一枚のSiウエハに収まらない等の問
題点がある。
However, in the case of the membrane type mask, the electron beam passing through the membrane has an energy spread of about 20 eV, so that the chromatic aberration increases, and a large current cannot be obtained or a high resolution cannot be obtained. May not be possible. On the other hand, the complementary 2
In the method of dividing into two masks, the mask area is doubled, so the mask stage becomes huge, the throughput is reduced by half,
Alternatively, there is a problem that the mask cannot be accommodated in one Si wafer.

【0007】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、ステンシルタイプのマスクで、さまざ
まなパターンを一枚のマスクに収めることのできる電子
線転写用マスクを提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a stencil-type mask capable of accommodating various patterns on a single mask. Aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明のパターン転写用マスク
は、 孔の開いた露光パターンを有するパターン転写用
マスクであって; 露光パターンを隔てて隣り合う2つ
の孔の開いていない非露光パターン間に、転写露光の解
像度より細い幅のブリッジが設けられていることを特徴
とする。あるいは、ブリッジの幅は、転写露光の解像度
より大きく露光の近接効果のためパターン形成されない
程度に細くてもよい。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention In order to solve the above problems, a pattern transfer mask of the present invention is a pattern transfer mask having an exposure pattern with holes; A bridge having a width smaller than the resolution of the transfer exposure is provided between two non-exposed patterns having no holes formed therebetween. Alternatively, the width of the bridge may be greater than the resolution of the transfer exposure and so narrow that no pattern is formed due to proximity effects of the exposure.

【0009】また、本発明の荷電粒子線転写露光方法
は、 感応基板上に転写すべきパターンを有するマスク
を荷電粒子線で照明し、マスクを通過した荷電粒子線を
感応基板上に結像させてパターンを転写する方法であっ
て; 孔の開いた露光パターンを有するパターン転写用
マスクの、露光パターンを隔てて隣り合う2つの孔の開
いていない非露光パターン間に、転写露光の解像度より
細い幅のブリッジを設け、 該マスクを用いて転写露光
することを特徴とする。
Further, in the charged particle beam transfer exposure method of the present invention, a mask having a pattern to be transferred onto a sensitive substrate is illuminated with the charged particle beam, and the charged particle beam passing through the mask is imaged on the sensitive substrate. A pattern transfer mask having a hole-exposed exposure pattern, wherein the resolution is smaller than the transfer exposure resolution between two non-hole-exposed patterns adjacent to each other across the exposure pattern. A bridge having a width is provided, and transfer exposure is performed using the mask.

【0010】本発明では非露光パターン間を連絡するブ
リッジを設けるため、複雑なパターンをステンシルマス
クを用いて露光する場合であってもコンプリメンタリー
な2枚のマスクに分割する必要がない。そのため、マス
クステージの巨大化やスループットの低下が避けられ
る。また、このブリッジは解像度以下の細い形状である
ので、転写されたパターンに残ることはない。ブリッジ
の幅は、解像限界の1/2以下とすれば、多少プロセス
が不安定になった場合もブリッジが残るのを避けられ
る。また、20〜50nmの幅(マスク上では80〜20
0nm)のブリッジでも、十分に非露光部を支持できる。
In the present invention, since a bridge is provided to communicate between non-exposure patterns, it is not necessary to divide a complex pattern into two complementary masks even when a complicated pattern is exposed using a stencil mask. Therefore, enlargement of the mask stage and reduction in throughput can be avoided. Further, since the bridge has a thin shape smaller than the resolution, the bridge does not remain in the transferred pattern. If the width of the bridge is less than half the resolution limit, the bridge can be prevented from remaining even if the process becomes somewhat unstable. In addition, a width of 20 to 50 nm (80 to 20 nm on the mask)
Even a bridge of 0 nm) can sufficiently support an unexposed portion.

【0011】以下、図面を参照しつつ説明する。まず、
荷電粒子線の一種である電子線を用いる露光技術の概要
(例)について説明する。図3は、分割転写方式の電子
線投影露光装置の光学系全体における結像関係及び制御
系の概要を示す図である。光学系の最上流に配置されて
いる電子銃1は、下方に向けて電子線を放射する。電子
銃1の下方には2段のコンデンサレンズ2、3が備えら
れており、電子線は、これらのコンデンサレンズ2、3
を通ってブランキング開口7にクロスオーバーC.O.を結
像する。
A description will be given below with reference to the drawings. First,
An outline (example) of an exposure technique using an electron beam, which is a kind of charged particle beam, will be described. FIG. 3 is a diagram showing an outline of an image forming relationship and a control system in the entire optical system of the electron beam projection exposure apparatus of the division transfer system. The electron gun 1 arranged at the uppermost stream of the optical system emits an electron beam downward. Below the electron gun 1, two stages of condenser lenses 2, 3 are provided.
Through the blanking aperture 7 to image the crossover CO.

【0012】コンデンサレンズ3の下には、矩形開口4
が備えられている。この矩形開口(照明ビーム成形開
口)4は、マスク(レチクル)10の一つのサブフィー
ルド(単位露光パターン領域)を照明する照明ビームの
みを通過させる。具体的には、開口4は、照明ビームを
マスクサイズ換算で1mm角強(一例)の寸法の正方形に
成形する。この開口4の像は、レンズ9によってマスク
10に結像される。
A rectangular opening 4 is provided below the condenser lens 3.
Is provided. The rectangular aperture (illumination beam shaping aperture) 4 allows only an illumination beam that illuminates one subfield (unit exposure pattern area) of the mask (reticle) 10 to pass. Specifically, the opening 4 forms the illumination beam into a square having a size of slightly more than 1 mm square (example) in mask size conversion. The image of the opening 4 is formed on the mask 10 by the lens 9.

【0013】ビーム成形開口4の下方には、ブランキン
グ偏向器5が配置されている。同偏向器5は、照明ビー
ムを偏向させてブランキング開口7の非開口部に当て、
ビームがマスク10に当たらないようにする。ブランキ
ング開口7の下には、照明ビーム偏向器8が配置されて
いる。この偏向器8は、主に照明ビームを図3の左右方
向(X方向)に順次走査して、照明光学系の視野内にあ
るマスク10の各サブフィールドの照明を行う。偏向器
8の下方には、照明レンズ9が配置されている。照明レ
ンズ9は、電子線を平行ビーム化してマスク10に当
て、マスク10上にビーム成形開口4を結像させる。
Below the beam shaping aperture 4, a blanking deflector 5 is arranged. The deflector 5 deflects the illumination beam to hit the non-opening of the blanking opening 7,
The beam does not hit the mask 10. An illumination beam deflector 8 is arranged below the blanking opening 7. The deflector 8 mainly scans the illumination beam sequentially in the horizontal direction (X direction) in FIG. 3 to illuminate each subfield of the mask 10 within the field of view of the illumination optical system. An illumination lens 9 is disposed below the deflector 8. The illumination lens 9 converts the electron beam into a parallel beam, impinges the beam on the mask 10, and forms an image of the beam shaping aperture 4 on the mask 10.

【0014】マスク10は、図3では光軸上の1サブフ
ィールドのみが示されているが、実際には(図2を参照
しつつ後述)光軸垂直面内(X−Y面)に広がっており
多数のサブフィールドを有する。マスク10上には、全
体として一個の半導体デバイスチップをなすパターン
(デバイスパターン)が形成されている。マスク10
は、XY方向に移動可能なマスクステージ11上に載置
されており、マスク10を機械的に移動させて、照明光
学系の視野を越えて各サブフィールドを照明することが
できる。
Although only one subfield on the optical axis is shown in FIG. 3, the mask 10 actually extends in the plane perpendicular to the optical axis (XY plane) (described later with reference to FIG. 2). And has a number of subfields. On the mask 10, a pattern (device pattern) forming one semiconductor device chip as a whole is formed. Mask 10
Is mounted on a mask stage 11 that can move in the X and Y directions, and can mechanically move the mask 10 to illuminate each subfield beyond the field of view of the illumination optical system.

【0015】マスク10の下方には投影レンズ12及び
14並びに偏向器13が設けられている。そして、マス
ク10のあるサブフィールドに照明ビームが当てられ、
マスク10のパターン部を通過した電子線は、投影レン
ズ12、14によって縮小・偏向されるとともに、偏向
器13により偏向されてウエハ15上の所定の位置に結
像される。ウエハ15上には、適当なレジストが塗布さ
れており、レジストに電子ビームのドーズが与えられ、
マスク上のパターンが縮小されてウエハ15上に転写さ
れる。
Below the mask 10, projection lenses 12 and 14 and a deflector 13 are provided. Then, an illumination beam is applied to a certain subfield of the mask 10,
The electron beam that has passed through the pattern portion of the mask 10 is reduced and deflected by the projection lenses 12 and 14 and deflected by the deflector 13 to form an image at a predetermined position on the wafer 15. An appropriate resist is applied on the wafer 15, and the resist is given a dose of an electron beam.
The pattern on the mask is reduced and transferred onto the wafer 15.

【0016】なお、マスク10とウエハ15の間を縮小
率比で内分する点にクロスオーバーC.O.が形成され、同
クロスオーバー位置にはコントラスト開口18が設けら
れている。同開口18は、マスク10の非パターン部で
散乱された電子線がウエハ15に到達しないよう遮断す
る。
A crossover CO is formed at a point at which the space between the mask 10 and the wafer 15 is internally divided at a reduction ratio, and a contrast opening 18 is provided at the crossover position. The opening 18 blocks the electron beam scattered by the non-pattern portion of the mask 10 from reaching the wafer 15.

【0017】ウエハ15は、静電チャック16を介し
て、XY方向に移動可能なウエハステージ17上に載置
されている。上記マスクステージ11とウエハステージ
17とを、互いに逆の方向に同期走査することにより、
デバイスパターン内で多数配列されたサブフィールドの
帯(偏向帯、詳細後述)を順次露光することができる。
なお、両ステージ11、17には、レーザ干渉計を用い
た正確な位置測定システムが装備されており、ステージ
位置は正確にコントロールされる。
The wafer 15 is placed on a wafer stage 17 that can move in the X and Y directions via an electrostatic chuck 16. By synchronously scanning the mask stage 11 and the wafer stage 17 in directions opposite to each other,
A large number of subfield bands (deflection bands, which will be described in detail later) arranged in the device pattern can be sequentially exposed.
Note that both stages 11 and 17 are equipped with an accurate position measurement system using a laser interferometer, and the position of the stage is accurately controlled.

【0018】上記各レンズ2、3、9、12、14及び
各偏向器5、8、13は、各々のコイル電源2a、3
a、9a、12a、14a及び5a、8a、13aを介
して制御部21によりコントロールされる。また、マス
クステージ11及びウエハステージ17も、ステージ駆
動モータ制御部11a、17aを介して、制御部21に
よりコントロールされる。静電チャック16は、静電チ
ャック制御部16aを介して、メインコントローラ21
によりコントロールされる。正確なステージ位置と光学
系のコントロールにより、ウエハ15上でマスク10上
のサブフィールドの縮小像が正確に繋ぎ合わされ、マス
ク上のデバイスパターン全体がウエハ上に転写される。
Each of the lenses 2, 3, 9, 12, 14 and each of the deflectors 5, 8, 13 are provided with a coil power supply 2a, 3c,
a, 9a, 12a, 14a and 5a, 8a, 13a. The mask stage 11 and the wafer stage 17 are also controlled by the control unit 21 via the stage drive motor control units 11a and 17a. The electrostatic chuck 16 is connected to the main controller 21 via the electrostatic chuck controller 16a.
Is controlled by By controlling the accurate stage position and the optical system, the reduced images of the subfields on the mask 10 are accurately joined on the wafer 15, and the entire device pattern on the mask is transferred onto the wafer.

【0019】次に、分割転写方式の電子線転写露光に用
いられるマスクの詳細例について、図2を用いて説明す
る。図2は、電子線転写露光用のマスクの構成例を模式
的に示す図である。(A)は全体の平面図であり、
(B)は一部の斜視図であり、(C)は一つの小メンブ
レイン領域の平面図である。
Next, a detailed example of a mask used for the electron beam transfer exposure of the division transfer system will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a mask for electron beam transfer exposure. (A) is an overall plan view,
(B) is a partial perspective view, and (C) is a plan view of one small membrane region.

【0020】図2中、多数の正方形41で示されている
領域が、一つのサブフィールドに対応したパターン領域
を含む小メンブレイン領域(厚さ0.1μm 〜数μm )
である。図2(C)に示すように、小メンブレイン領域
41は、中央部のパターン領域(サブフィールド)42
と、その周囲の額縁状の非パターン領域(スカート4
3)とからなる。サブフィールド42は転写すべきパタ
ーンの形成された部分である。スカート43はパターン
の形成されてない部分であり、照明ビームの縁の部分が
当たる。
In FIG. 2, an area indicated by a large number of squares 41 is a small membrane area (having a thickness of 0.1 μm to several μm) including a pattern area corresponding to one subfield.
It is. As shown in FIG. 2C, the small membrane area 41 is a central pattern area (subfield) 42.
And a frame-shaped non-pattern area (skirt 4
3). The subfield 42 is a portion where a pattern to be transferred is formed. The skirt 43 is a portion where no pattern is formed, and corresponds to an edge portion of the illumination beam.

【0021】一つのサブフィールド42は、現在検討さ
れているところでは、マスク上で0.5〜5mm角程度の
大きさを有する。このサブフィールドがウエハ上に縮小
投影された投影像の領域(イメージフィールド)の大き
さは、縮小率1/5として0.1〜1mm角である。小メ
ンブレイン領域41の周囲の直交する格子状のグリレー
ジと呼ばれる部分45は、メンブレインの機械強度を保
つための、厚さ0.5〜1mm程度の梁である。グリレー
ジ45の幅は0.1mm程度である。
One sub-field 42 has a size of about 0.5 to 5 mm square on a mask as it is currently being studied. The size of the area (image field) of the projected image in which this subfield is reduced and projected on the wafer is 0.1 to 1 mm square as the reduction rate is 1/5. A portion 45 called a grid-like grid in the vicinity of the small membrane region 41 is a beam having a thickness of about 0.5 to 1 mm to maintain the mechanical strength of the membrane. The width of the grenage 45 is about 0.1 mm.

【0022】図2(A)に示すように、X方向には多数
の小メンブレイン領域41が並んで一つのグループ(偏
向帯44)をなし、そのような偏向帯44がY方向に多
数並んで1つのストライプ49を形成している。ストラ
イプ49の幅は電子線光学系の偏向可能視野の広さに対
応している。ストライプ49は、X方向に並列に複数存
在する。隣り合うストライプ49の間にストラット47
として示されている幅の太い梁は、マスク全体のたわみ
を小さく保つためのものである。ストラット47はグリ
レージと一体で、厚さ0.5〜1mm程度であり、幅は数
mmである。なお、一つの偏向帯内における隣り合うサブ
フィールド間には、スカートやグリレージのような非パ
ターン領域を設けない方式も検討されている。
As shown in FIG. 2A, a number of small membrane regions 41 are arranged side by side in the X direction to form a group (deflection band 44), and a large number of such deflection bands 44 are arranged in the Y direction. Form one stripe 49. The width of the stripe 49 corresponds to the width of the deflectable visual field of the electron beam optical system. A plurality of stripes 49 exist in parallel in the X direction. Struts 47 between adjacent stripes 49
The thick beams shown as are for keeping the deflection of the entire mask small. The strut 47 is integral with the grenage, has a thickness of about 0.5 to 1 mm, and has a width of several
mm. In addition, a method in which a non-pattern area such as a skirt or a grenage is not provided between adjacent subfields in one deflection band is also being studied.

【0023】現在有力と考えられている方式によれば、
投影露光の際に1つのストライプ49内のX方向のサブ
フィールドの列(偏向帯)は電子線偏向により順次露光
される。一方、ストライプ49内のY方向の列は、連続
ステージ走査により順次露光される。隣のストライプ4
9に進む際はステージを間欠的に送る。
According to a system which is currently considered to be influential,
At the time of projection exposure, the rows (deflection bands) of the X-direction subfields in one stripe 49 are sequentially exposed by electron beam deflection. On the other hand, the columns in the Y direction in the stripe 49 are sequentially exposed by continuous stage scanning. Next stripe 4
When going to 9, the stage is sent intermittently.

【0024】投影露光の際、ウエハ上では、スカートや
グリレージ等の非パターン領域は除去され、各サブフィ
ールドのパターンがチップ全体で繋ぎ合わせされる。な
お、転写の縮小率は1/4あるいは1/5が検討されて
おり、ウエハ上における1チップのサイズは、4GDR
AMで27mm×44mmが想定されているので、マスクの
チップパターンの非パターン部を含む全体のサイズは、
120〜230mm×150〜350mm程度となる。
At the time of projection exposure, non-pattern areas such as a skirt and a grenage are removed on the wafer, and the patterns of the respective subfields are joined together over the entire chip. A transfer reduction ratio of 1/4 or 1/5 has been studied, and the size of one chip on a wafer is 4GDR.
Since AM is assumed to be 27 mm × 44 mm, the overall size of the mask including the non-pattern portion of the chip pattern is:
It is about 120 to 230 mm x 150 to 350 mm.

【0025】次に、図1を参照しつつ本発明の1実施例
に係るパターン転写用マスクの構成を説明する。図1
は、本発明の1実施例に係るパターン転写用マスクの平
面図である。(A)は、長い線状パターン間にブリッジ
を設ける実施例であり、(B)及び(C)はドーナッツ
パターンをブリッジで支える実施例である。
Next, the structure of a pattern transfer mask according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
1 is a plan view of a pattern transfer mask according to one embodiment of the present invention. (A) is an embodiment in which a bridge is provided between long linear patterns, and (B) and (C) are embodiments in which a donut pattern is supported by a bridge.

【0026】図1(A)には、細長い露光パターン62
(例えば幅0.4μm 、長さ300μm )を挟んで2本
の非露光パターン61と61′(ハッチングが入ってい
る部分)が並んでいる。なお、これらの非露光パターン
61、61′は細長いパターンであり、マスクの基体が
残っている部分である。このような細長いラインアンド
スペースパターンの場合、非露光パターン61(非孔開
き部)が、両端でのみ支持されたきわめて細長いひもの
ような形態となるため、支持状態がきわめて不十分とな
る。そのため、パターン61、61′の位置がズレた
り、パターン61、61′が切れやすくなったりする。
FIG. 1A shows an elongated exposure pattern 62.
Two non-exposure patterns 61 and 61 '(hatched portions) are arranged across (for example, 0.4 μm in width and 300 μm in length). These non-exposure patterns 61 and 61 'are elongated patterns, and are portions where the base of the mask remains. In the case of such an elongated line and space pattern, the non-exposed pattern 61 (non-perforated portion) has an extremely elongated string form supported only at both ends, and the supporting state is extremely insufficient. Therefore, the positions of the patterns 61 and 61 'are shifted, and the patterns 61 and 61' are easily cut.

【0027】そこで、両非露光パターン61、61′間
に両者を連結するブリッジ63を設けている。ブリッジ
63は、幅は例えば80〜100nmである。この例のブ
リッジ63はジグザグに折れ曲がった形をしている。す
なわち、ブリッジ63は、非露光パターン61の接点部
64の側辺からほぼ直角に突き出し(63aの部分)、
次いで非露光パターン61と平行に横に延び(平行部6
3b)、再び直角に曲がって(63cの部分)非露光パ
ターン61′に接点部64′でつながる。平行部63b
は、露光パターン62のほぼ真中に設けられており、そ
の長さは例えば4〜10μm である。
Therefore, a bridge 63 is provided between the non-exposure patterns 61 and 61 'to connect them. The bridge 63 has a width of, for example, 80 to 100 nm. The bridge 63 in this example has a zigzag shape. That is, the bridge 63 projects substantially perpendicularly from the side of the contact portion 64 of the non-exposed pattern 61 (portion 63a),
Next, it extends horizontally parallel to the non-exposure pattern 61 (parallel portion 6).
3b), it bends again at a right angle (portion 63c) and is connected to the non-exposed pattern 61 'at the contact portion 64'. Parallel part 63b
Is provided substantially at the center of the exposure pattern 62, and its length is, for example, 4 to 10 μm.

【0028】ブリッジ63は、転写に用いる電子線露光
装置の解像度(マスク寸法換算200n m 、ウエハ寸
法換算 50n m )の1/2よりも細いので、ウエハ上
でパターンが形成されることはない。しかしながら、ブ
リッジ63と非露光パターン61、61′の接点部6
4、64′で、ブリッジの一部が露光されずに残る恐れ
はありうる。そこで、ブリッジ63を図に示すような折
れ曲がり形として、両接点部64、64′の位置をパタ
ーン61、61′の長手方向にずらしている。したがっ
て、接点部64、64′に少々非露光部が残っていて
も、両者の距離は離れているので両者がつながることは
ない。そのため配線が断線するようなことはない。な
お、配線はおおむねネガレジストで形成する。
Since the bridge 63 is thinner than half the resolution (200 nm in terms of mask size, 50 nm in terms of wafer size) of the electron beam exposure apparatus used for transfer, no pattern is formed on the wafer. However, the contact portion 6 between the bridge 63 and the non-exposed patterns 61, 61 '
At 4,64 ', a portion of the bridge may remain unexposed. Therefore, the bridge 63 is bent as shown in the figure, and the positions of both contact portions 64 and 64 'are shifted in the longitudinal direction of the patterns 61 and 61'. Therefore, even if a little non-exposed portion remains in the contact portions 64 and 64 ', they are not connected because the distance between them is large. Therefore, there is no possibility that the wiring is disconnected. The wiring is generally formed of a negative resist.

【0029】図1(B)のパターンにおいては、周りを
露光部(孔開き部)で囲まれた非露光部(基体のある部
分)69が存在する。通常ならば、中央の非露光部69
は空中に浮くような形でしか存在し得ないので、通常の
ステンシルマスクとしては形成しえない。しかし、この
例では、非露光部69の四隅にブリッジ67を設けて非
露光部69をサポートしている。このブリッジ67も露
光の解像度以下の幅(例えばウエハ上の寸法換算で20
μm )としている。
In the pattern of FIG. 1B, there is a non-exposed portion (portion with a base) 69 surrounded by an exposed portion (perforated portion). Normally, the central non-exposed portion 69
Cannot exist as a normal stencil mask because it can exist only in a form floating in the air. However, in this example, bridges 67 are provided at the four corners of the non-exposed portion 69 to support the non-exposed portion 69. This bridge 67 also has a width smaller than the exposure resolution (for example, 20
μm).

【0030】この例では、非露光部の角66(特異点)
を通るようにブリッジを設けている。この角66は、露
光部の内角が270°あるので、近接効果によってドー
ズが余分に与えられるので、ブリッジ67が残ることが
ない。さらに、この例では、ブリッジ67は折れ曲がっ
ているので、ブリッジ67が残りやすい接点68は点6
6から遠い位置になるので非露光部がつながる恐れはな
い。
In this example, the corner 66 of the non-exposed portion (singular point)
A bridge is provided to pass through. Since the inner angle of the exposed portion is 270 °, the dose is given extra by the proximity effect, so that the bridge 67 does not remain. Further, in this example, since the bridge 67 is bent, the contact 68 where the bridge 67 is likely to remain is located at the point 6.
Since the position is far from 6, there is no possibility that a non-exposed portion is connected.

【0031】図1(C)は、図1(B)と同様のドーナ
ッツパターンの実施例である。この例では、非露光部8
5の回りの露光部83が、非露光部85の左右の幅の広
い部分83bと、非露光部85の上下の幅の狭い部分8
3aを有する。この場合、ブリッジ89を幅広い部分8
3bに設けている。露光部が広い側では、ブリッジ部に
与えられる後方散乱電子の量が多く、近接効果によって
ブリッジパターンは形成されず、ブリッジのない希望の
パターンが形成される。ブリッジの幅は、転写露光の解
像度より大きくても、露光の近接効果のためパターン形
成されない程度に細ければパターン形成されない。例え
ば、上記解像度が50nm(ウエハ上)の場合に、ブリッ
ジの幅を60nm(ウエハ上)程度とすることができる場
合がある。
FIG. 1C shows an embodiment of a donut pattern similar to that of FIG. 1B. In this example, the non-exposed portion 8
The exposed portion 83 around the portion 5 includes a wide portion 83b on the left and right sides of the non-exposed portion 85 and a narrow portion 8 on the upper and lower portions of the non-exposed portion 85.
3a. In this case, the bridge 89 is connected to the wide part 8.
3b. On the side where the exposed portion is wide, the amount of backscattered electrons applied to the bridge portion is large, so that a bridge pattern is not formed due to the proximity effect, and a desired pattern without a bridge is formed. Even if the width of the bridge is larger than the resolution of the transfer exposure, no pattern is formed if the width is too small to form a pattern due to the proximity effect of exposure. For example, when the resolution is 50 nm (on the wafer), the width of the bridge may be about 60 nm (on the wafer) in some cases.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ステンシルタイプのマスクで、さまざまなパ
ターンを一枚のマスクに収めることのできる電子線転写
用マスクを提供できる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a stencil type mask capable of accommodating various patterns on one mask.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1実施例に係るパターン転写用マスク
の平面図である。(A)は、長い線状パターン間にブリ
ッジを設ける実施例であり、(B)及び(C)はドーナ
ッツパターンをブリッジで支える実施例である。
FIG. 1 is a plan view of a pattern transfer mask according to one embodiment of the present invention. (A) is an embodiment in which a bridge is provided between long linear patterns, and (B) and (C) are embodiments in which a donut pattern is supported by a bridge.

【図2】本発明の電子線転写露光用のマスクの構成例を
模式的に示す図である。(A)は全体の平面図であり、
(B)は一部の斜視図であり、(C)は一つの小メンブ
レイン領域の平面図である。
FIG. 2 is a view schematically showing a configuration example of a mask for electron beam transfer exposure according to the present invention. (A) is an overall plan view,
(B) is a partial perspective view, and (C) is a plan view of one small membrane region.

【図3】本発明の分割転写方式の電子線投影露光装置の
光学系全体における結像関係及び制御系の概要を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of an image forming relationship and a control system in the entire optical system of the electron beam projection exposure apparatus of the division transfer type according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子銃 2、3 コンデ
ンサレンズ 4 照明ビーム成形開口 5 ブランキン
グ偏向器 7 ブランキング開口 8 偏向器 9 照明レンズ 10 マスク 11 マスクステージ 12 投影レン
ズ 13 偏向器 14 投影レン
ズ 15 ウエハ 16 静電チャ
ック 17 ウエハステージ 18 コントラ
スト開口 41 メンブレン領域 42 サブフィ
ールド 43 スカート 44 偏向帯 45 グリレージ 47 ストラッ
ト 49 マスクストライプ 61 非露光パ
ターン 62 露光パターン 63 ブリッジ 64 接点部 67 ブリッジ 69 非露光パターン 70 露光パタ
ーン 71 非露光パターン 81、85、87 非露光パターン 83 露光パタ
ーン 89 ブリッジ
Reference Signs List 1 electron gun 2, 3 condenser lens 4 illumination beam shaping aperture 5 blanking deflector 7 blanking aperture 8 deflector 9 illumination lens 10 mask 11 mask stage 12 projection lens 13 deflector 14 projection lens 15 wafer 16 electrostatic chuck 17 wafer Stage 18 Contrast opening 41 Membrane area 42 Subfield 43 Skirt 44 Deflection band 45 Grid stripe 47 Strut 49 Mask stripe 61 Non-exposure pattern 62 Exposure pattern 63 Bridge 64 Contact portion 67 Bridge 69 Non-exposure pattern 70 Exposure pattern 71 Non-exposure pattern 81, 85 , 87 Non-exposure pattern 83 Exposure pattern 89 Bridge

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 孔の開いた露光パターンを有するパター
ン転写用マスクであって;露光パターンを隔てて隣り合
う2つの孔の開いていない非露光パターン間に、転写露
光の解像度より細い幅のブリッジが設けられていること
を特徴とするパターン転写用マスク。
1. A pattern transfer mask having an exposure pattern with holes; a bridge having a width smaller than the resolution of transfer exposure between two non-hole exposure patterns adjacent to each other across the exposure pattern. A pattern transfer mask, comprising:
【請求項2】 孔の開いた露光パターンを有するパター
ン転写用マスクであって;露光パターンを隔てて隣り合
う2つの孔の開いていない非露光パターン間に細い幅の
ブリッジが設けられており、 このブリッジの幅が、転写露光の解像度より大きく露光
の近接効果のためパターン形成されない程度に細いこと
を特徴とするパターン転写用マスク。
2. A pattern transfer mask having a perforated exposure pattern, wherein a narrow bridge is provided between two non-perforated non-perforated patterns adjacent to each other across the exposure pattern. A pattern transfer mask characterized in that the width of the bridge is greater than the resolution of the transfer exposure and is so thin that no pattern is formed due to the proximity effect of the exposure.
【請求項3】 上記非露光パターンが細長い線状である
ことを特徴とする請求項1又は2記載のパターン転写用
マスク。
3. The pattern transfer mask according to claim 1, wherein the non-exposure pattern is an elongated linear shape.
【請求項4】 上記ブリッジがパターンの角、段等の特
異点に設けられていることを特徴とする請求項1、2又
は3のいずれか1項記載のパターン転写用マスク。
4. The pattern transfer mask according to claim 1, wherein the bridge is provided at a singular point such as a corner or a step of the pattern.
【請求項5】 上記ブリッジが、対向する非露光パター
ン間で、折れ曲がった形、あるいはくい違った形で設け
られていることを特徴とする請求項1、2又は3のいず
れか1項記載のパターン転写用マスク。
5. The bridge according to claim 1, wherein the bridge is provided in a bent shape or a staggered shape between opposing non-exposure patterns. Pattern transfer mask.
【請求項6】 感応基板上に転写すべきパターンを有す
るマスクを荷電粒子線で照明し、マスクを通過した荷電
粒子線を感応基板上に結像させてパターンを転写する方
法であって;孔の開いた露光パターンを有するパターン
転写用マスクの、露光パターンを隔てて隣り合う2つの
孔の開いていない非露光パターン間に、転写露光の解像
度より細い幅のブリッジを設け、 該マスクを用いて転写露光することを特徴とする荷電粒
子線転写露光方法。
6. A method of illuminating a mask having a pattern to be transferred onto a sensitive substrate with a charged particle beam, and imaging the charged particle beam passing through the mask onto the sensitive substrate to transfer the pattern; A bridge having a width smaller than the resolution of the transfer exposure is provided between two non-exposure patterns in which a hole is not formed between adjacent non-exposure patterns of a pattern transfer mask having an open exposure pattern. A charged particle beam transfer exposure method, comprising performing transfer exposure.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002280290A (en) * 2001-03-21 2002-09-27 Nec Corp Mask for electron beam exposure, and method for electron beam exposure using the same
JP2009244581A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Dainippon Printing Co Ltd Mask for vacuum-ultraviolet light, and method and apparatus for manufacturing pattern-formed body using vacuum-ultraviolet light
JP2009244576A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Dainippon Printing Co Ltd Method of manufacturing patterned body by vacuum ultraviolet light

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