JP2000349016A - 描画方法、露光用マスク、露光用マスクの製造方法、並びに、半導体装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラスタ走査方式に基づいて電子線やレーザビー
ムの多重照射を行った場合に、潜像のエッジ位置のずれ
を抑制することが可能な描画方法を提供する。 【解決手段】描画グリッドに対するエネルギービームの
最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）とし
たとき、基体上に設けられたエネルギー受容層に対し、
該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ
≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ
走査方式に基づいて行うことにより、エネルギー受容層
に潜像を形成する描画方法であって、Ｍ回目の照射によ
って得られた潜像のエッジ位置が描画グリッドの幅のＭ
／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射におけるエネルギービ
ームの照射量を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、描画方法、露光用
マスク、露光用マスクの製造方法、並びに、半導体装置
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造等の微細加工分野で
は、露光装置と露光用マスク（フォトマスク、あるいは
レチクルと称されることもある）を用い、露光用マスク
上のパターンを基体上のフォトレジスト層に転写する投
影露光技術が広く採用されている。露光用マスク上のパ
ターンは、一般に電子線描画又はレーザ描画により作製
されている。電子線描画では、マスク基板上の電子線レ
ジスト層に対し、電子線描画装置を用いて電子線を照射
することにより潜像を形成し、レーザ描画では、マスク
基板上のフォトレジスト層に対し、レーザ描画装置を用
いてレーザビームを照射することにより潜像を形成す
る。この後、電子線レジスト層又はフォトレジスト層を
現像すると、電子線レジスト層又はフォトレジスト層の
パターニングが終了する。パターニングされた電子線レ
ジスト層やフォトレジスト層は、金属遮光層マスク（所
謂クロムマスク）や位相シフトマスクの金属遮光層をエ
ッチングするためのエッチングマスクとして用いられる
他、位相シフトマスクのシフタとして用いられる。

【０００３】また、半導体装置のデザインルールが露光
光の波長に近づいている現状においては、露光用マスク
や投影露光装置を用いずに、基体（例えばウェハ）上に
形成された電子線レジスト層に対し、電子線描画装置を
用いて直接に潜像を形成する直接描画法も注目されてい
る。これは、電子線の集束性が露光光の集光性より優れ
ており、より小さなビームスポット径が得られるからで
ある。

【０００４】電子線描画やレーザ描画の描画方式には、
ビーム形状とビーム走査方式の組合せにより数種類が存
在するが、現状における主流は、円形ビームとラスタ走
査を組み合わせた方式である。円形ビームは、比較的簡
単な構成を有する電子光学系によって得ることができ、
得られるビームスポット径も比較的小さい。ラスタ走査
方式は、基板の面内に配列される描画グリッドの全てを
一定速度で走査しながら、パターンの存在する描画グリ
ッドに対してのみビーム電流をオンとし、パターンの存
在しない描画グリッドに対してはオフとすることによっ
て潜像を形成する方式であり、装置構成は比較的単純で
済む。

【０００５】ところで、半導体装置のデザインルールの
縮小に伴い、回路パターンの設計グリッドの寸法も縮小
することが求められている。しかし、設計グリッドの縮
小に合わせて単純に描画グリッドの寸法も同様に縮小す
ることは、描画時間の増大につながり、スループットが
大幅に劣化する原因となる。例えば、図１の（Ａ）に示
す矩形の描画グリッドの縦横寸法が、図１の（Ｂ）に示
すようにそれぞれ半分に縮小した場合、描画時間は単純
計算で４倍にも増加してしまう。

【０００６】そこで、設計グリッドが縮小した場合のス
ループットの低下を防止するために、多重照射法（多重
露光法）が提案されている。多重照射法を電子線描画に
適用した場合の描画の原理を、図２を参照して説明す
る。太線で囲んだ部分が、形成すべきパターン（具体的
には潜像）を示しており、潜像のエッジＥ１，Ｅ２，Ｅ
３，Ｅ４の位置は設計グリッドの寸法に依存して決まっ
ている。いま、このパターンに従って潜像を形成するた
めに、描画グリッドの寸法を設計グリッドの寸法と同じ
として通常の描画を行うと、図２の（Ａ）に示すよう
に、１０４回もの露光が必要である。

【０００７】これに対し、多重照射法では、図２の
（Ｂ）に示すように、描画グリッドの縦横寸法を、設計
グリッドの縦横寸法のそれぞれＮ倍（図では、Ｎ＝４）
とし、同じ描画グリッドに対して１回の照射量をＮ回の
照射により得られる最大照射量Ｅ _maxの１／ＮとしてＮ
回の照射を行う。つまり、各回の照射におけるエネルギ
ービームの照射量の初期設定値Ｅ₀は、Ｅ_max／Ｎであっ
て、各回につき均等である。しかも、電子線がガウスビ
ームである場合、多重照射では照射回数が１回増す毎に
潜像のエッジ位置が描画グリッドの幅の１／Ｎずつ（即
ち、設計グリッドの１個分ずつ）シフトすることが知ら
れている。即ち、図２の（Ｂ）に示す例では、照射を１
回だけ行った描画グリッドのエッジＥ１は、描画グリッ
ドの幅の１／４の位置に形成され、照射を２回だけ行っ
た描画グリッドのエッジＥ２は、描画グリッドの幅の２
／４の位置に形成され、照射を３回行った描画グリッド
のエッジＥ３は、描画グリッドの幅の３／４の位置に形
成され、更に、照射を４回行った描画グリッドのエッジ
Ｅ４は、描画グリッドの幅の４／４の位置に形成され
る。つまり、描画グリッドが設計グリッドより大きいに
も拘わらず、照射回数が１回増す毎に、潜像のエッジ位
置を設計グリッド単位でシフトさせることが可能とな
る。かかる多重照射法によれば、上述した通常の描画法
に比べての１回の照射面積がＮ²倍に増える一方で、１
つの描画グリッドに対する照射回数がＮ倍になるので、
上述した通常の照射法に比べて照射回数を（Ｎ／Ｎ²）
＝１／Ｎに減ずることができる。図２の（Ｂ）に示した
例では、照射回数は２６回であり、図２の（Ａ）に示し
た例の１／４に抑えられている。また、多重照射法によ
れば、設計グリッド間のパターンの接続精度や線幅精度
の平均化効果による改善も期待することができる。

【０００８】レーザ描画における多重照射法としては、
同じ描画グリッドに対応してＮ回のレーザ照射を行う際
に、各回のレーザビームの照射量に最大照射量に至るＮ
段階の等間隔階調を与える方法が知られている。この方
法においても、照射回数が１回増す毎に、潜像のエッジ
位置を描画グリッドの幅の１／Ｎずつシフトさせること
ができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、多重照
射法における照射回数が１回増す毎に、潜像のエッジ位
置が設計グリッド単位で上述のように正確にシフトする
場合とは、実は、照射量と潜像のエッジ位置のシフト量
とが正比例する理想的な場合のみである。実際には、電
子線の特定の照射回数における照射時、あるいはレーザ
ビームの特定の階調における照射時に、潜像のエッジ位
置が所定の位置からずれる現象がしばしば生ずる。しか
も、この現象は、主として電子線レジスト層やフォトレ
ジスト層の構成材料や現像条件といったプロセス条件
や、電子線レジスト層やフォトレジスト層に形成すべき
パターンの大きさに依存してランダムに発生し、必ずし
も描画装置に依存して常に同じように発生するとは限ら
ない。

【００１０】そこで本発明は、ラスタ走査方式に基づい
て電子線やレーザビームの多重照射を行った場合に、潜
像のエッジ位置のずれを抑制することが可能な描画方
法、かかる描画方法により製造された露光用マスク、こ
の露光用マスクの製造方法、並びに、かかる露光用マス
クを用いて製造された半導体装置及びその製造方法を提
供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
めの本発明の描画方法は、描画グリッドに対するエネル
ギービームの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の
自然数）としたとき、基体上に設けられたエネルギー受
容層に対し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、
Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの
照射をラスタ走査方式に基づいて行うことにより、エネ
ルギー受容層に潜像を形成する描画方法であって、Ｍ回
目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画グリ
ッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射における
エネルギービームの照射量を制御することを特徴とす
る。本発明の描画方法では、照射回数が１回増す毎に、
潜像のエッジ位置が描画グリッドの幅の１／Ｎずつシフ
トすることが理想的ではあるが、基本的にはＭ回目の照
射においてＭ／Ｎのエッジ位置が達成されてさえいれ
ば、（Ｍ−１）回目以前の照射においてエッジ位置が正
確に１／Ｎの倍数になっていなくても構わない。

【００１２】上記エネルギービームが電子線である場
合、各回の照射におけるエネルギービームの照射量の初
期設定値Ｅ₀をＮ回の照射により得られる最大照射量Ｅ
_maxの１／Ｎとし、Ｍ回目の照射におけるエネルギービ
ームの照射量の制御を、初期設定値Ｅ₀の調整によって
行うことができる。即ち、照射量の調整は、或る回の照
射中に行うことはできず、或る回と次の回の間で行う。
ここで、最大照射量Ｅ_maxとは、最大照射回数（Ｎ回）
における照射によって達成される照射量であり、描画グ
リッドが最大照射量Ｅ_maxにて照射された場合に、該描
画グリッドとほぼ等しい大きさの潜像を形成することが
できる。尚、エネルギービームが電子線である場合、上
記エネルギー受容層は電子線レジスト層である。

【００１３】尚、エネルギービームとしては、レーザビ
ームを用いることもできる。レーザビームを用いる場
合、各回のエネルギービームの照射量の初期設定値Ｅ₀
に最大照射量Ｅ_maxに至るＮ段階の等間隔階調を与えて
おき、Ｍ回目の照射におけるエネルギービームの照射量
の制御を、初期設定値Ｅ₀の調整によって行うことがで
きる。尚、レーザビームを用いる場合、上記エネルギー
受容層はフォトレジスト層である。また、電子線やレー
ザビームは、例えば、電子線源やレーザを複数備えたマ
ルチビーム方式であってもよい。

【００１４】本発明の描画方法において、照射量の初期
設定値Ｅ₀に対してどの程度の調整を行うかは、実験デ
ータの蓄積に基づいて判定する。例えば、電子線描画装
置やレーザ描画装置のデータベースに様々なプロセス条
件下で生ずる潜像のエッジ位置の所定の位置からのずれ
と、そのずれを補正するために必要な露光量の補正デー
タを予め蓄積しておく。描画を行う際は、電子線描画装
置やレーザ描画装置を構成するコンピュータにプロセス
条件を入力すると、コンピュータが入力されたプロセス
条件とデータベース内のプロセス条件とを照合し、適合
する補正データを選択してメモりに読み込む。この後
は、必要に応じてこの補正データを読み出しながら、電
子線照射又はレーザ照射を行う。照射量を変化させる具
体的な手法としては、ビーム出力の増大／減少、ビーム
スポット径の拡大／縮小、あるいはこれらの併用を挙げ
ることができる。

【００１５】尚、照射の各回におけるエネルギービーム
の照射量の調整、使用するエネルギービームの種類、デ
ータベースに蓄積された補正データの利用等に関して上
述した事柄は全て、後述するあらゆる態様に係る露光用
マスク、露光用マスクの製造方法、半導体装置及びその
製造方法に当てはまる。

【００１６】本発明の露光用マスクは、上述の描画方法
により潜像が形成されたエネルギー受容層を現像し、得
られたエネルギー受容層を何らかの形で利用した露光用
マスクである。このエネルギー受容層の利用の形態によ
り、本発明の露光用マスクの態様を、第１の態様と第２
の態様とに大別することができる。

【００１７】本発明の第１の態様に係る露光用マスク
は、パターニングされたエネルギー受容層を処理用マス
クとして利用することにより得られる。即ち、本発明の
第１の態様に係る露光用マスクは、露光光に対して透明
な基板から成り、該基板に形成された光透過制御部のパ
ターンに応じて、基板を通過した露光光に所定の光強度
分布を与える露光用マスクであって、エネルギー受容層
から成る処理用マスクを用いた処理により、光透過制御
部が形成され、処理用マスクは、描画グリッドに対する
エネルギービームの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２
以上の自然数）としたとき、基板上に設けられたエネル
ギー受容層に対し、該描画グリッドを単位としてＭ回
（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギー
ビームの照射をラスタ走査方式に基づいて行うことによ
り潜像が形成されたエネルギー受容層を現像して形成さ
れ、Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が
描画グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射
におけるエネルギービームの照射量が制御されているこ
とを特徴とする。ここで述べる「処理」とは、典型的に
はエッチングである。従って、「処理用マスク」とは、
典型的にはエッチングマスクである。

【００１８】第１の態様に係る露光用マスクにおいて、
「光透過制御部」とは、露光用マスクの光透過率を部分
的に変化させ得るあらゆる部材を指す語であり、金属遮
光層マスク（クロムマスクと称される場合もある）や位
相シフトマスクに用いられる遮光層、及び、位相シフト
マスクに用いられるシフタがこれに該当する。シフタと
は、位相シフトマスクにおいて透過光の位相を変化（典
型的には１８０°反転）させるための透明層又は半遮光
層である。基板を所定の深さに掘り下げて溝部を形成し
た場合、この深さ分に相当する基板の部分もシフタとし
て機能する。遮光層とシフタとが併用される位相シフト
マスクにおいては、シフタとして通常はＳｉＯ₂層等の
透明層が用いられる。かかる位相シフトマスクとして
は、所謂レベンソン型マスクや補助パターン型マスクを
例示することができる。遮光層を用いずにシフタのみを
用いる位相シフトマスクとしては、シフタとして透明層
を用いる所謂シフタ遮光型マスクや、半遮光層を用いる
所謂ハーフトーン型マスクを挙げることができる。半遮
光層としては、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ_x）層
や酸化クロム（ＣｒＯ）層を用いることができる。

【００１９】本発明の第２の態様に係る露光用マスク
は、パターニングされたエネルギー受容層をそのまま光
透過制御部として利用することにより得られる。即ち、
本発明の第２の態様に係る露光用マスクは、露光光に対
して透明な基板から成り、該基板に形成された光透過制
御部のパターンに応じて、基板を通過した露光光に所定
の光強度分布を与える露光用マスクであって、光透過制
御部は、描画グリッドに対するエネルギービームの最大
照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）としたと
き、基板上に設けられたエネルギー受容層に対し、該描
画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ
を満たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ走査
方式に基づいて行うことにより潜像が形成されたエネル
ギー受容層を現像して形成され、Ｍ回目の照射によって
得られた潜像のエッジ位置が描画グリッドの幅のＭ／Ｎ
となるように、Ｍ回目の照射におけるエネルギービーム
の照射量が制御されていることを特徴とする。

【００２０】本発明の露光用マスクの製造方法は、上述
の露光用マスクを製造するための方法である。第１の態
様と第２の態様のいずれに係る露光用マスクを製造する
かに応じて、露光用マスクの製造方法も第１の態様及び
第２の態様に大別することができる。

【００２１】即ち、本発明の第１の態様に係る露光用マ
スクの製造方法は、露光光に対して透明な基板に、所定
のパターンを有する光透過制御部を形成し、基板を通過
した露光光に所定の光強度分布を与える露光用マスクを
製造する露光用マスクの製造方法であって、（イ）基板
上に設けられたエネルギー受容層に潜像を形成する工
程、（ロ）エネルギー受容層を現像して処理用マスクを
形成する工程、及び、（ハ）処理用マスクを用いた処理
により光透過制御部を形成する工程、を含み、工程
（イ）では、描画グリッドに対するエネルギービームの
最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）とし
たとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対し、
該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ
≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ
走査方式に基づいて行うことによりエネルギー受容層に
潜像を形成し、Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエ
ッジ位置が描画グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ
回目の照射におけるエネルギービームの照射量を制御す
ることを特徴とする。

【００２２】又、本発明の第２の態様に係る露光用マス
クの製造方法は、露光光に対して透明な基板に、所定の
パターンを有する光透過制御部を形成し、基板を通過し
た露光光に所定の光強度分布を与える露光用マスクを製
造する露光用マスクの製造方法であって、（イ）基板上
に設けられたエネルギー受容層に潜像を形成する工程、
及び、（ロ）エネルギー受容層を現像して光透過制御部
を形成する工程、を含み、工程（イ）では、描画グリッ
ドに対するエネルギービームの最大照射回数をＮ回（但
し、Ｎは２以上の自然数）としたとき、基板上に設けら
れたエネルギー受容層に対し、該描画グリッドを単位と
してＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエ
ネルギービームの照射をラスタ走査方式に基づいて行う
ことによりエネルギー受容層に潜像を形成し、Ｍ回目の
照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画グリッド
の幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射におけるエネ
ルギービームの照射量を制御することを特徴とする。

【００２３】本発明の半導体装置は、その製造工程にお
いて上述の第１の態様及び第２の態様のいずれかに係る
露光用マスクが用いられた半導体装置、あるいは、直接
描画により得られた半導体装置である。

【００２４】本発明の第１の態様に係る半導体装置は、
本発明の第１の態様に係る露光用マスクを用いたプロセ
スにより得られた半導体装置である。即ち、本発明の第
１の態様に係る半導体装置は、露光用マスクに露光光を
照射し、露光用マスクに形成されたパターンを被処理体
上のフォトレジスト層に転写し、該フォトレジスト層を
現像して得られたレジストマスクを用いて被処理体に処
理を施すことにより得られた半導体装置であって、露光
用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、該基
板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、基板
を通過した露光光に所定の光強度分布を与え、エネルギ
ー受容層から成る処理用マスクを用いた処理により、光
透過制御部が形成され、処理用マスクは、描画グリッド
に対するエネルギービームの最大照射回数をＮ回（但
し、Ｎは２以上の自然数）としたとき、基板上に設けら
れたエネルギー受容層に対し、該描画グリッドを単位と
してＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエ
ネルギービームの照射をラスタ走査方式に基づいて行う
ことにより潜像が形成されたエネルギー受容層を現像し
て形成され、Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッ
ジ位置が描画グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回
目の照射におけるエネルギービームの照射量を制御する
ことを特徴とする。

【００２５】本発明の第２の態様に係る半導体装置は、
本発明の第２の態様に係る露光用マスクを用いたプロセ
スにより得られた半導体装置である。即ち、本発明の第
２の態様に係る半導体装置は、露光用マスクに露光光を
照射し、露光用マスクに形成されたパターンを被処理体
上のフォトレジスト層に転写し、該フォトレジスト層を
現像して得られたレジストマスクを用いて被処理体に処
理を施すことにより得られた半導体装置であって、露光
用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、該基
板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、基板
を通過した露光光に所定の光強度分布を与え、光透過制
御部は、描画グリッドに対するエネルギービームの最大
照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）としたと
き、基板上に設けられたエネルギー受容層に対し、該描
画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎ
を満たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ走査
方式に基づいて行うことにより潜像が形成されたエネル
ギー受容層を現像して形成され、Ｍ回目の照射によって
得られた潜像のエッジ位置が描画グリッドの幅のＭ／Ｎ
となるように、Ｍ回目の照射におけるエネルギービーム
の照射量を制御することを特徴とする。

【００２６】本発明の第３の態様に係る半導体装置は、
露光用マスクを用いず、直接描画によって得られた半導
体装置である。即ち、本発明の第３の態様に係る半導体
装置は、被処理体上に形成されたマスク層を用いて該被
処理体に処理を施すことにより得られ、マスク層は、描
画グリッドに対するエネルギービームの最大照射回数を
Ｎ回（但し、Ｎは２以上の自然数）としたとき、描画グ
リッドに対するエネルギービームの最大照射回数をＮ回
（但し、Ｎは２以上の自然数）としたとき、被処理体上
に設けられたエネルギー受容層に対し、該描画グリッド
を単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満たす整
数）のエネルギービームの照射をラスタ走査方式に基づ
いて行うことにより潜像が形成されたエネルギー受容層
を現像して形成され、Ｍ回目の照射によって得られた潜
像のエッジ位置が描画グリッドの幅のＭ／Ｎとなるよう
に、Ｍ回目の照射におけるエネルギービームの照射量を
制御することを特徴とする。

【００２７】本発明の第１の態様に係る半導体装置の製
造方法は、本発明の第１の態様に係る半導体装置を製造
する方法である。即ち、本発明の第１の態様に係る半導
体装置の製造方法は、露光用マスクに露光光を照射し、
露光用マスクに形成されたパターンを被処理体上のフォ
トレジスト層に転写し、該フォトレジスト層を現像して
得られたレジストマスクを用いて被処理体に処理を施す
工程を含む半導体装置の製造方法であって、露光用マス
クは、露光光に対して透明な基板から成り、該基板に形
成された光透過制御部のパターンに応じて、基板を通過
した露光光に所定の光強度分布を与え、且つ、（イ）基
板上に設けられたエネルギー受容層に潜像を形成する工
程、（ロ）エネルギー受容層を現像して処理用マスクを
形成する工程、及び、（ハ）処理用マスクを用いた処理
により光透過制御部を形成する工程、によって形成さ
れ、工程（イ）では、描画グリッドに対するエネルギー
ビームの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然
数）としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層
に対し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍ
は、１≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照
射をラスタ走査方式に基づいて行うことによりエネルギ
ー受容層に潜像を形成し、Ｍ回目の照射によって得られ
た潜像のエッジ位置が描画グリッドの幅のＭ／Ｎとなる
ように、Ｍ回目の照射におけるエネルギービームの照射
量を制御することを特徴とする。

【００２８】本発明の第２の態様に係る半導体装置の製
造方法は、本発明の第２の態様に係る半導体装置を製造
する方法である。即ち、本発明の第２の態様に係る半導
体装置の製造方法は、露光用マスクに露光光を照射し、
露光用マスクに形成されたパターンを被処理体上のフォ
トレジスト層に転写し、該フォトレジスト層を現像して
得られたレジストマスクを用いて被処理体に処理を施す
工程を含む半導体装置の製造方法であって、露光用マス
クは、露光光に対して透明な基板から成り、該基板に形
成された光透過制御部のパターンに応じて、基板を通過
した露光光に所定の光強度分布を与え、且つ、（イ）基
板上に設けられたエネルギー受容層に潜像を形成する工
程、及び、（ロ）エネルギー受容層を現像して光透過制
御部を形成する工程、によって形成され、工程（イ）で
は、描画グリッドに対するエネルギービームの最大照射
回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）としたとき、
基板上に設けられたエネルギー受容層に対し、該描画グ
リッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満
たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ走査方式
に基づいて行うことによりエネルギー受容層に潜像を形
成し、Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置
が描画グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照
射におけるエネルギービームの照射量を制御することを
特徴とする。

【００２９】更に、本発明の第３の態様に係る半導体装
置の製造方法は、本発明の第３の態様に係る半導体装置
を製造する方法である。即ち、本発明の第３の態様に係
る半導体装置の製造方法は、被処理体上に形成されたマ
スク層を用いて該被処理体に処理を施す工程を含む半導
体装置の製造方法であって、描画グリッドに対するエネ
ルギービームの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上
の自然数）としたとき、被処理体上に設けられたエネル
ギー受容層に対し、該描画グリッドを単位としてＭ回
（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギー
ビームの照射をラスタ走査方式に基づいて行うことによ
り潜像が形成されたエネルギー受容層を現像してマスク
層を形成し、Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッ
ジ位置が描画グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回
目の照射におけるエネルギービームの照射量を制御する
ことを特徴とする。

【００３０】尚、上述した露光用マスク、露光用マスク
の製造方法、半導体装置及びその製造方法において、
「基板上に設けられたエネルギー受容層」という表現を
用いているが、エネルギー受容層は、（１）露光光に対
して透明な基板の上に直接設けられていてもよいし、
（２）露光光に対して透明な基板の上に遮光層やシフタ
を構成する材料層を介して設けられていてもよいし、あ
るいは、（３）パターニングされた遮光層上やシフタ上
を含む基板上に設けられていてもよい。

【００３１】本発明のあらゆる態様に係る半導体装置及
びその製造方法において、被処理体としては、半導体基
板、半絶縁性基板、絶縁性基板、あるいはこれらの基板
上に形成された被加工層を例示することができる。被加
工層としては、具体的には、不純物含有ポリシリコン
層；アルミニウム，銅，銀，タングステン等から成る金
属層又はこれらの金属元素を含む合金層；タングステン
シリサイド，チタンシリサイド，モリブデンシリサイド
等から成る金属シリサイド層；不純物含有ポリシリコン
層上に金属シリサイド層が積層されたポリサイド膜；不
純物含有ポリシリコン層上に金属層が積層されたポリメ
タル膜；酸化シリコン系材料，窒化シリコン，酸化窒化
シリコン，酸化フッ化シリコン，ポリイミド等から成る
絶縁層；酸化タンタルやＰＺＴ等から成る強誘電体層；
ＩＴＯ等の酸化物層等、通常の半導体装置に製造におい
て処理の対象となるあらゆる材料層を挙げることができ
る。処理によって形成される構造部も、配線、電極、抵
抗、容量、開口等、通常の半導体装置を構成するあらゆ
る構造部であってよい。

【００３２】尚、本発明の全ての態様に係る半導体装置
の製造方法によって製造される半導体装置としては、メ
モリ素子やロジック素子等のような集積回路の構成要
素、ＭＩＳ型トランジスタやバイポーラトランジスタ等
のトランジスタ素子、平面型の表示装置（所謂フィール
ド・エミッション・ディスプレイ）に組み込まれる冷陰
極電界電子放出素子や、液晶表示装置に組み込まれ、薄
膜トランジスタから成るマトリクス駆動回路が例示され
る。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以
下、実施の形態と略称する）について説明する。

【００３４】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の描画方法と、この描画方法により製造される第１の態
様に係る露光用マスク、この露光用マスクを製造する第
１の態様に係る製造方法、並びに、かかる露光用マスク
を用いたプロセスにより製造された第１の態様に係る半
導体装置、及び第１の態様に係る半導体装置の製造方法
に関する。実施の形態１では、エネルギービームとして
電子線、エネルギー受容層として電子線レジスト層を用
い、多重照射の最大照射回数を４回とする。

【００３５】先ず、実施の形態１の描画に先立つ予備実
験として、多重照射の各回における電子線の照射量の初
期設定値Ｅ₀を最大照射量Ｅ_maxの単純に１／４とし（Ｅ
₀＝Ｅ_max／４）、ラスタ走査方式に基づき最大４回の照
射を行う際の潜像のエッジ位置が、目標値とどの程度一
致するかを調べた。実際には、図２に示したように様々
な線幅が混在する潜像を多重照射法により形成し、描画
終了後の電子線レジスト層を現像し、得られた電子線レ
ジスト層の線幅を測定した。ここで、設計グリッドを１
辺５０ｎｍの正方形、描画グリッドを１辺２００ｎｍの
正方形とする。ここでは、後述する半導体装置の製造方
法において、縮小率１／５で縮小投影露光を行うことを
想定しており、露光用マスク上の設計グリッド寸法５０
ｎｍは、半導体装置上の設計グリッド寸法１０ｎｍに相
当する。但し、明細書中で以下に述べる寸法は、すべて
露光用マスク上の寸法である。理想的な多重照射では、
照射回数が１回増す毎に潜像のエッジ位置が５０ｎｍ単
位でシフトするので、現像後の電子線レジスト層の線幅
は５０ｎｍ単位で増大している筈であり、このように理
想的な描画が行われた場合の線幅を目標値とする。

【００３６】測定結果を図３に示す。図３は、線幅の目
標値（μｍ）を横軸、目標値との誤差（ｎｍ）を縦軸に
とり、照射回数毎の誤差の発生傾向を示す。これより、
１回、２回及び４回の照射により形成される各電子線レ
ジスト層については、線幅が概ね０．９〜１．１μｍの
範囲では誤差がほぼゼロ付近に収束しているものの、３
回の照射により形成されるパターンのみ誤差が大きく、
平均して１０ｎｍ程度の誤差が生じていることがわかっ
た。かかる傾向は、主として電子線レジスト材料の種類
や、現像等のプロセス条件、形成すべきパターンの幅に
依存しており、必ずしも描画装置に依存して常に同様に
生ずるとは限らない。

【００３７】そこで、上述のプロセスにおける電子線レ
ジスト材料の種類、現像等のプロセス条件、誤差の発生
する照射回数と誤差の大きさ、この誤差を相殺するため
に必要な露光量の補正データ等を含む微調整情報を、電
子線描画装置のデータベースの微調整テーブル（図４参
照）に入力する。実施の形態１における調整の内容と
は、「３回目の照射における露光量を、パターンの線幅
を１０ｎｍ細らせるように減少させる」ことである。微
調整テーブルには、上述以外にも、様々な電子線レジス
ト材料の種類、プロセス条件、誤差の大きさ、補正デー
タ等を一式とする微調整情報が実験に基づき蓄積されて
いる。

【００３８】実際の電子線描画の手順を図４に示し、描
画工程を含む露光用マスクの製造方法の概念的な工程図
を図５に示す。ステップＳ１の描画準備では、図５の
（Ａ）に示すように、石英から成る基板１０の全面に遮
光層１１（基体に相当）として厚さ６０〜７０ｎｍのク
ロム層が形成されたマスクブランクスを用意し、遮光層
１１上の全面にエネルギー受容層としての電子線レジス
ト層１２を形成する。次に、ステップＳ２にて、微調整
テーブルから電子線レジストの種類とプロセス条件等を
選択する。次に、ステップＳ３にて、ステップＳ２で選
択した電子線レジストの種類やプロセス条件等を含む微
調整情報を電子線描画装置の描画装置メモリに読み込
む。そして、ステップＳ４で描画を開始する。

【００３９】描画工程を図５の（Ｂ）に示す。ここで
は、最大４回の多重照射により、電子線の照射部に潜像
１２Ａが形成され、いずれの回数の照射を受けた描画グ
リッドにおいてもエッジ位置は正確となる。次に、電子
線レジスト層１２を現像し、図５の（Ｃ）に示すよう
に、処理用マスクとしてエッチングマスク１２Ｂを形成
する。ここでは、ネガ型の電子線レジスト層１２を例示
しているため、電子線の照射部位がエッチングマスク１
２Ｂとして残存しているが、ポジ型の電子線レジスト層
を使用した場合には逆となる。次に、図５の（Ｄ）に示
すように、エッチングマスク１２Ｂを介して遮光層１１
を処理（エッチング）し、パターニングされた遮光層１
１Ａを得る。この後、エッチングマスク１２Ｂを除去す
ると、図５の（Ｅ）に示すように、露光光に対して透明
な基板１０に、所定のパターンを有する光透過制御部と
して遮光層１１Ａが形成された露光用マスクＰＭ１が得
られる。

【００４０】次に、この露光用マスクＰＭ１を用いて製
造された半導体装置及びその製造方法について、図６を
参照しながら説明する。使用した被処理体は、図６の
（Ａ）に示すように、半導体基板２０上に絶縁層２１を
介して形成された金属層２２である。金属層２２の上に
は、フォトレジスト層２３が形成されている。フォトレ
ジスト層２３に対して露光用マスクＰＭ１を対向配置
し、露光用マスクＰＭ１に露光光を照射し、露光用マス
クＰＭ１に形成された遮光層１１Ａのパターンを被処理
体（金属層２２）上のフォトレジスト層２３に転写す
る。尚、図６の（Ａ）では、あたかもフォトレジスト層
２３と露光用マスクＰＭ１の寸法が等倍であって、プロ
キシミティ露光が行われるような表現が採られている
が、これは簡略化のための便宜的な表現であり、露光方
式はコンタクト露光や縮小投影露光であっても構わな
い。縮小投影露光を行う場合は、露光用マスクＰＭ１と
フォトレジスト層２３との間に図示されない投影光学系
が配され、露光用マスクＰＭ１上のパターンが通常は１
／５又は１／４の縮小率にて被処理体上のフォトレジス
ト層２３に転写される。

【００４１】次に、図６の（Ｂ）に示すように、フォト
レジスト層２３を現像し、レジストマスク２３Ａを形成
する。図では、ポジ型のフォトレジスト層２３を例示し
ているので、露光された領域が現像液に溶解し除去され
ているが、ネガ型のフォトレジスト層についてはその逆
となる。次に、図６の（Ｃ）に示すように、レジストマ
スク２３Ａを介して金属層２２を処理（エッチング）
し、配線層２２Ａを形成する。更に、レジストマスク２
３Ａをアッシング又は剥離液を用いて除去し、図６の
（Ｄ）に示すような半導体装置ＳＤ１を得る。このよう
にして得られる半導体装置ＳＤ１は、極めて正確に形成
されたパターンを有する。

【００４２】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれに限られない。例えば、エネルギービーム
照射としては、上述の電子線照射の代わりにレーザビー
ム照射を行うこともできる。レーザビーム照射を行う場
合も、上述のような予備実験に基づくデータベースの微
調整テーブルにフォトレジストの種類やプロセス条件、
形成すべきパターンの幅等を含む微調整情報を蓄積して
おき、この微調整テーブルの中から適切な微調整情報を
選択し、照射回数に照射量を調整することができる。

【００４３】本発明によって製造される露光用マスク
も、上述の金属遮光層マスクに限られない。例えば、ポ
ジ型のフォトレジスト層１４に対するレーザビーム照射
を行って処理用マスク（エッチングマスク）を形成し、
ハーフトーン型マスクを製造するプロセスの概念的な工
程図を、図７に示す。先ず、図７の（Ａ）に示すよう
に、石英から成る基板１０の全面に酸化クロム層から成
る半遮光層１３（基体に相当）を形成し、半遮光層１３
上の全面にエネルギー受容層としてのフォトレジスト層
１４を形成する。次に、微調整テーブルから選択された
微調整情報に従ってレーザビーム照射を行い、図７の
（Ｂ）に示すように、照射部位にエッジ位置の正確な潜
像１４Ａを形成する。次に、フォトレジスト層１４を現
像し、図７の（Ｃ）に示すように、処理用マスクとして
エッチングマスク１４Ｂを形成する。ここでは、ポジ型
のフォトレジスト層１４を例示しているため、レーザビ
ームの非照射部位がエッチングマスク１４Ｂとして残存
しているが、ネガ型の電子線レジスト層を使用した場合
には逆となる。次に、図７の（Ｄ）に示すように、エッ
チングマスク１４Ｂを介して半遮光層１３をエッチング
し、パターニングされた半遮光層１３Ａを得る。この
後、エッチングマスクを除去すると、図７の（Ｅ）に示
すように、露光光に対して透明な基板１０に、所定のパ
ターンを有する光透過制御部として半遮光層１３Ａが形
成された露光用マスクＰＭ２が得られる。

【００４４】この露光用マスクＰＭ２を用いて製造され
た半導体装置及びその製造方法について、図８を参照し
て説明する。使用した被処理体は、図８の（Ａ）に示す
ように、半導体基板２０上に形成された絶縁層２１であ
る。絶縁層２１の上には、フォトレジスト層２３が形成
されている。フォトレジスト層２３に対して露光用マス
クＰＭ２を対向配置し、露光用マスクＰＭ２に露光光を
照射し、露光用マスクＰＭ２に形成された開口部のパタ
ーンを被処理体（絶縁層２１）上のフォトレジスト層２
３に転写する。露光方式は、縮小投影露光とする。次
に、図８の（Ｂ）に示すように、フォトレジスト層２３
を現像し、レジストマスク２３Ａを形成する。図では、
ポジ型のフォトレジスト層２３を例示しているので、露
光された領域が現像液に溶解し除去されているが、ネガ
型のフォトレジスト層についてはその逆となる。次に、
図８の（Ｃ）に示すように、レジストマスク２３Ａを介
して絶縁層２１をエッチングし、開口部２１Ａを形成す
る。更に、レジストマスク２３Ａをアッシング又は剥離
液を用いて除去し、図８の（Ｄ）に示すような半導体装
置ＳＤ２を得る。このようにして得られる半導体装置Ｓ
Ｄ２は、極めて正確に形成されたパターンを有する。

【００４５】本発明の第２の態様に係る露光用マスクの
製造方法においては、エネルギー受容層はエッチングマ
スクとして用いられるのみならず、露光用マスクの光透
過制御部としても用いられる。例えば、ポジ型の電子線
レジスト層に対する電子線照射を行い、現像によってレ
ベンソン型マスクのシフタを製造するプロセスの概念的
な工程図を、図９に示す。先ず、図９の（Ａ）に示すよ
うに、ライン・アンド・スペース状のパターンに遮光層
１１Ａが形成された基板１０を基体として用意し、全面
に電子線レジスト層１５を形成する。次に、微調整テー
ブルから選択された微調整情報に従って電子線の多重照
射を行い、図９の（Ｂ）に示すように、照射部位にエッ
ジ位置の正確な潜像１５Ａを形成する。次に、電子線レ
ジスト層１５を現像し、図９の（Ｃ）に示すように、透
明層１５Ｂを形成する。この透明層１５Ｂは、隣り合う
遮光層１１Ａ間のスペースを１つ置きに覆うように配さ
れ、空間周波数変調型のシフタとして機能する。このよ
うにして、露光光に対して透明な基板１０に、光透過制
御部として遮光層１１Ａと透明層１５Ｂとが形成された
露光用マスクＰＭ３が得られる。この露光用マスクＰＭ
３も、上述と同様に半導体装置の製造に適用することが
できる。このようにして得られる半導体装置は、極めて
正確に形成されたパターンを有する。

【００４６】また、本発明の第３の態様に係る半導体装
置の製造方法では、露光用マスクを用いず、被処理体上
に直接形成された処理用マスクを用いて処理を行っても
よい。例えば、図１０の（Ａ）に示すように、半導体基
板２０上に絶縁層２１を介して形成された金属層２２
（被処理体に相当）の上に、電子線レジスト層２４を形
成すれば、かかる電子線レジスト層２４に対して直接に
描画を行うことが可能であり、電子線の照射部に、潜像
２４Ａが形成される。次に、図１０の（Ｂ）に示すよう
に、電子線レジスト層２４を現像し、マスク層２４Ｂを
形成する。図では、ポジ型の電子線レジスト層２４を例
示しているので、照射部が現像液に溶解して除去され
る。次に、図１０の（Ｃ）に示すように、マスク層２４
Ｂを介して金属層２２をエッチングし、配線層２２Ａを
形成する。更に、マスク層２４Ｂをアッシング又は剥離
液を用いて除去し、図１０の（Ｄ）に示すような半導体
装置ＳＤ３を得る。このようにして得られる半導体装置
ＳＤ３は、極めて正確に形成されたパターンを有する。

【００４７】更に、上述のように直接描画と現像とによ
ってマスク層２４Ｂを形成するのではなく、直接描画と
現像とによって半導体装置の構成部材そのものを形成す
ることも、場合によっては可能である。図示は省略する
が、基体上（例えば半導体基板上）にエネルギー受容層
を形成し、本発明の描画方法によってこのエネルギー受
容層に潜像を形成し、エネルギー受容層を現像して所望
の構成部材を得ることができる。この場合のエネルギー
受容層としては、電子線照射によって低分子化反応又は
架橋反応を起こし、且つ、絶縁性や導電性等、構成部材
の使用目的に応じて必要な特性を備えた材料層を用いる
ことができる。このようにして得られる半導体装置も、
極めて正確に形成されたパターンを有する。

【００４８】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の描画方法によれば、描画グリッドの縮小に伴うスル
ープットの大幅な低下が防止できるという多重照射法の
長所を活かしながら、多重照射法の問題点であった特定
の照射回数におけるパターン寸法の誤差発生を防止する
ことが可能となる。かかる描画方法を用いることによ
り、正確なパターンを有する露光用マスクを優れた生産
性をもって製造することが可能となる。また、かかる露
光用マスクを用いる半導体装置の製造方法によれば、精
度に優れたパターンを有する半導体装置を優れた生産性
をもって製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】描画グリッドの縮小に伴う描画工程のスループ
ットの低下を説明するための概念図である。

【図２】多重照射による潜像形成の原理を説明するため
の概念図である。

【図３】多重照射により形成される電子線レジスト層の
線幅の誤差の発生傾向の一例を照射回数毎に示すグラフ
である。

【図４】描画開始までの作業手順を示す流れ図である。

【図５】描画工程を含む露光用マスク（金属遮光層マス
ク）の製造方法を示す概念的な工程図である。

【図６】図５の露光用マスクを用いた半導体装置の製造
方法を示す概念的な工程図である。

【図７】描画工程を含む露光用マスク（ハーフトーン型
マスク）の製造方法を示す概念的な工程図である。

【図８】図７の露光用マスクを用いた半導体装置の製造
方法を示す概念的な工程図である。

【図９】描画工程を含む露光用マスク（レベンソン型マ
スク）の製造方法を示す概念的な工程図である。

【図１０】電子線を用いた直接描画による半導体装置の
製造方法を示す概念的な工程図である。

【符号の説明】

１０・・・基板、１１・・・遮光層、１２，１５，２４
・・・電子線レジスト層、１２Ａ，１４Ａ，１５Ａ，２
４Ａ・・・潜像、１２Ｂ，１４Ｂ・・・エッチングマス
ク、１３・・・半遮光層、１４・・・フォトレジスト
層、１５Ｂ・・・透明層、２０・・・半導体基板、２１
・・・絶縁層、２１Ａ・・・開口部、２２・・・金属
層、２２Ａ・・・配線層、２３・・・フォトレジスト
層、２３Ａ・・・レジストマスク、２４Ｂ・・・マスク
層、ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３・・・露光用マスク、ＳＤ
１，ＳＤ２・・・半導体装置

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】描画グリッドに対するエネルギービームの
   最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）とし
   たとき、基体上に設けられたエネルギー受容層に対し、
   該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ
   ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ
   走査方式に基づいて行うことにより、エネルギー受容層
   に潜像を形成する描画方法であって、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
   する描画方法。
2. 【請求項２】エネルギービームが電子線であり、各回の
   照射におけるエネルギービームの照射量の初期設定値Ｅ
   ₀をＮ回の照射により達成される最大照射量Ｅ_maxの１／
   Ｎとし、Ｍ回目の照射におけるエネルギービームの照射
   量の制御を、初期設定値Ｅ₀の調整によって行うことを
   特徴とする請求項１に記載の描画方法。
3. 【請求項３】露光光に対して透明な基板から成り、該基
   板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、基板
   を通過した露光光に所定の光強度分布を与える露光用マ
   スクであって、 エネルギー受容層から成る処理用マスクを用いた処理に
   より、光透過制御部が形成され、 処理用マスクは、描画グリッドに対するエネルギービー
   ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
   としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
   し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
   ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
   スタ走査方式に基づいて行うことにより潜像が形成され
   たエネルギー受容層を現像して形成され、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量が制御されていることを
   特徴とする露光用マスク。
4. 【請求項４】露光光に対して透明な基板から成り、該基
   板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、基板
   を通過した露光光に所定の光強度分布を与える露光用マ
   スクであって、 光透過制御部は、描画グリッドに対するエネルギービー
   ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
   としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
   し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
   ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
   スタ走査方式に基づいて行うことにより潜像が形成され
   たエネルギー受容層を現像して形成され、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量が制御されていることを
   特徴とする露光用マスク。
5. 【請求項５】露光光に対して透明な基板に、所定のパタ
   ーンを有する光透過制御部を形成し、基板を通過した露
   光光に所定の光強度分布を与える露光用マスクを製造す
   る露光用マスクの製造方法であって、 （イ）基板上に設けられたエネルギー受容層に潜像を形
   成する工程、 （ロ）エネルギー受容層を現像して処理用マスクを形成
   する工程、及び、 （ハ）処理用マスクを用いた処理により光透過制御部を
   形成する工程、を含み、 工程（イ）では、描画グリッドに対するエネルギービー
   ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
   としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
   し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
   ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
   スタ走査方式に基づいて行うことによりエネルギー受容
   層に潜像を形成し、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
   する露光用マスクの製造方法。
6. 【請求項６】露光光に対して透明な基板に、所定のパタ
   ーンを有する光透過制御部を形成し、基板を通過した露
   光光に所定の光強度分布を与える露光用マスクを製造す
   る露光用マスクの製造方法であって、 （イ）基板上に設けられたエネルギー受容層に潜像を形
   成する工程、及び、 （ロ）エネルギー受容層を現像して光透過制御部を形成
   する工程、を含み、 工程（イ）では、描画グリッドに対するエネルギービー
   ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
   としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
   し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
   ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
   スタ走査方式に基づいて行うことによりエネルギー受容
   層に潜像を形成し、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
   する露光用マスクの製造方法。
7. 【請求項７】露光用マスクに露光光を照射し、露光用マ
   スクに形成されたパターンを被処理体上のフォトレジス
   ト層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られた
   レジストマスクを用いて被処理体に処理を施すことによ
   り得られた半導体装置であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
   該基板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、
   基板を通過した露光光に所定の光強度分布を与え、 エネルギー受容層から成る処理用マスクを用いた処理に
   より、光透過制御部が形成され、 処理用マスクは、描画グリッドに対するエネルギービー
   ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
   としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
   し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
   ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
   スタ走査方式に基づいて行うことにより潜像が形成され
   たエネルギー受容層を現像して形成され、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
   する半導体装置。
8. 【請求項８】露光用マスクに露光光を照射し、露光用マ
   スクに形成されたパターンを被処理体上のフォトレジス
   ト層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られた
   レジストマスクを用いて被処理体に処理を施すことによ
   り得られた半導体装置であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
   該基板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、
   基板を通過した露光光に所定の光強度分布を与え、 光透過制御部は、描画グリッドに対するエネルギービー
   ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
   としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
   し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
   ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
   スタ走査方式に基づいて行うことにより潜像が形成され
   たエネルギー受容層を現像して形成され、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
   する半導体装置。
9. 【請求項９】被処理体上に形成されたマスク層を用いて
   該被処理体に処理を施すことにより得られた半導体装置
   であって、 マスク層は、描画グリッドに対するエネルギービームの
   最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）とし
   たとき、描画グリッドに対するエネルギービームの最大
   照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）としたと
   き、被処理体上に設けられたエネルギー受容層に対し、
   該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ
   ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ
   走査方式に基づいて行うことにより潜像が形成されたエ
   ネルギー受容層を現像して形成され、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
   グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
   けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
   する半導体装置。
10. 【請求項１０】露光用マスクに露光光を照射し、露光用
    マスクに形成されたパターンを被処理体上のフォトレジ
    スト層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られ
    たレジストマスクを用いて被処理体に処理を施す工程を
    含む半導体装置の製造方法であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
    該基板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、
    基板を通過した露光光に所定の光強度分布を与え、且
    つ、 （イ）基板上に設けられたエネルギー受容層に潜像を形
    成する工程、 （ロ）エネルギー受容層を現像して処理用マスクを形成
    する工程、及び、 （ハ）処理用マスクを用いた処理により光透過制御部を
    形成する工程、によって形成され、 工程（イ）では、描画グリッドに対するエネルギービー
    ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
    としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
    し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
    ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
    スタ走査方式に基づいて行うことによりエネルギー受容
    層に潜像を形成し、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
    グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
    けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
11. 【請求項１１】露光用マスクに露光光を照射し、露光用
    マスクに形成されたパターンを被処理体上のフォトレジ
    スト層に転写し、該フォトレジスト層を現像して得られ
    たレジストマスクを用いて被処理体に処理を施す工程を
    含む半導体装置の製造方法であって、 露光用マスクは、露光光に対して透明な基板から成り、
    該基板に形成された光透過制御部のパターンに応じて、
    基板を通過した露光光に所定の光強度分布を与え、且
    つ、 （イ）基板上に設けられたエネルギー受容層に潜像を形
    成する工程、及び、 （ロ）エネルギー受容層を現像して光透過制御部を形成
    する工程、によって形成され、 工程（イ）では、描画グリッドに対するエネルギービー
    ムの最大照射回数をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）
    としたとき、基板上に設けられたエネルギー受容層に対
    し、該描画グリッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１
    ≦Ｍ≦Ｎを満たす整数）のエネルギービームの照射をラ
    スタ走査方式に基づいて行うことによりエネルギー受容
    層に潜像を形成し、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
    グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
    けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。
12. 【請求項１２】被処理体上に形成されたマスク層を用い
    て該被処理体に処理を施す工程を含む半導体装置の製造
    方法であって、 描画グリッドに対するエネルギービームの最大照射回数
    をＮ回（但し、Ｎは２以上の自然数）としたとき、被処
    理体上に設けられたエネルギー受容層に対し、該描画グ
    リッドを単位としてＭ回（但し、Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎを満
    たす整数）のエネルギービームの照射をラスタ走査方式
    に基づいて行うことにより潜像が形成されたエネルギー
    受容層を現像してマスク層を形成し、 Ｍ回目の照射によって得られた潜像のエッジ位置が描画
    グリッドの幅のＭ／Ｎとなるように、Ｍ回目の照射にお
    けるエネルギービームの照射量を制御することを特徴と
    する半導体装置の製造方法。