JP2004200318A - マスクおよびマスクコンタミモニタ方法 - Google Patents
マスクおよびマスクコンタミモニタ方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004200318A JP2004200318A JP2002365725A JP2002365725A JP2004200318A JP 2004200318 A JP2004200318 A JP 2004200318A JP 2002365725 A JP2002365725 A JP 2002365725A JP 2002365725 A JP2002365725 A JP 2002365725A JP 2004200318 A JP2004200318 A JP 2004200318A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- mask
- contamination
- line width
- monitoring
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
【課題】コンタミネーションによるマスクの転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、マスクの洗浄のタイミングを把握することができるマスクおよびマスクコンタミモニタ方法を提供することにある。
【解決手段】転写用パターンをもつマスクに、転写用パターンよりもコンタミネーション１０５の付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターン１０４−３を予め形成しておき、コンタミネーション１０５によるモニタ用パターン１０４−３の線幅の変動をモニタする。モニタ用パターン１０４−３は、例えば、端部が先鋭に形成されたパターンである。
【選択図】図５
【解決手段】転写用パターンをもつマスクに、転写用パターンよりもコンタミネーション１０５の付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターン１０４−３を予め形成しておき、コンタミネーション１０５によるモニタ用パターン１０４−３の線幅の変動をモニタする。モニタ用パターン１０４−３は、例えば、端部が先鋭に形成されたパターンである。
【選択図】図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクおよびマスクコンタミモニタ方法に関し、特に半導体製造工程に使用されるマスク、および当該マスクへのコンタミネーションの付着によるパターン劣化をモニタするマスクコンタミモニタ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代半導体リソグラフィ技術として、微細パターン形成に長所のある電子線露光装置が注目されている。パターニングのスループットを上げるため、転写型電子線露光装置が候補として挙げられる。
【０００３】
転写型電子線露光装置に用いるマスクとして、マスクパターン領域に電子線通過用の開口をもつステンシルマスクがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子線露光は、通常、高真空内で行われるが、レジストによる残存炭化物がカラム内を汚染することが問題となっている。ステンシルマスクの開口パターンにこの残存炭化物が付着すると、被露光膜に所望の転写パターンを作製することができなくなってしまうという問題がある。
【０００５】
特に、ＬＥＥＰＬ（Low Energy Electron-beam Proximity Projection Lithography:低加速電圧電子ビーム方式の等倍リソグラフィ）のようなマスクとウェーハ間でギャップの小さい近接露光方式をとる装置では、ウェーハに塗布されたレジストの揮発成分によるコンタミネーション（付着物）がより問題となる。
【０００６】
また、このような問題は電子線リソグラフィに限らず、Ｆ2 やＥＵＶ（Extreme ＵＶ）のように近年開発されている短波長で高エネルギーの半導体リソグラフィにおいては同様に問題となる。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、コンタミネーションの付着によるマスクの転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、マスクの洗浄のタイミングを把握することができるマスクコンタミモニタ方法を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、コンタミネーションの付着による転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、洗浄のタイミングを把握することができ、被露光膜に対して適切なパターンを露光することができるマスクを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の目的を達成するため、本発明のマスクコンタミモニタ方法は、露光によりマスクに付着したコンタミネーションをモニタするマスクコンタミモニタ方法であって、転写用パターンをもつマスクに、前記転写用パターンよりも前記コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンを予め形成しておき、前記コンタミネーションによる前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする。
【０００９】
前記露光に荷電粒子線を用い、前記荷電粒子線を前記マスクの前記モニタ用パターンへ照射し、前記モニタ用パターンを通過した前記荷電粒子線の電流値を測定することにより、前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする。
【００１０】
前記露光に荷電粒子線を用い、前記マスクの前記モニタ用パターンへ前記荷電粒子線を照射することにより、被露光膜を露光および現像して前記被露光膜にパターンを形成し、当該パターンの線幅を測定することにより、前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする。
【００１１】
上記の本発明のマスクコンタミモニタ方法によれば、転写用パターンよりもコンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンがマスクに予め形成されている。
従って、コンタミネーションの付着により転写用パターンの線幅が変動する前に、コンタミネーションの付着によるモニタ用パターンの線幅の変動がモニタされる。
【００１２】
上記の第２の目的を達成するため、本発明のマスクは、被露光膜に転写する転写用パターンを有し、露光により付着したコンタミネーションによるパターンの劣化がモニタされるマスクであって、前記転写用パターンとは別に、当該転写用パターンよりも前記コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンが形成されている。
【００１３】
前記モニタ用パターンは、前記転写用パターンの線幅よりも小さく形成されている。
【００１４】
前記モニタ用パターンは、端部が先鋭に形成されている。
【００１５】
上記の本発明のマスクによれば、転写用パターンよりもコンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンがマスクに予め形成されている。
従って、コンタミネーションの付着により転写用パターンの線幅が変動する前に、コンタミネーションの付着によるモニタ用パターンの線幅の変動がモニタされる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のマスクおよびマスクコンタミモニタ方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法を実施するための電子線露光装置の概略構成図である。本実施形態では、一例としてＬＥＥＰＬに用いる電子線露光装置を示す。
図１に示す電子線露光装置は、電子銃２と、制限アパーチャ３と、収束レンズ４と、一対の主偏向器６，７と、一対の微調整用偏向器８，９と、ステンシルマスク１０と、被露光体となるウェーハ１１を保持するホルダ１２と、ホルダ１２を搭載するステージ１３と、装置全体を制御する制御部１６とを有する。
【００１８】
電子銃２は、電子ビームＥＢを出射する。ＬＥＥＰＬに用いられる電子ビームＥＢのエネルギーは、約１〜４ｋｅＶであり、好適には約２ｋｅＶである。
【００１９】
制限アパーチャ３は、電子ビームＥＢを所望の形状にするための開口を有し、電子銃２から出射された電子ビームＥＢの断面形状を成形する。
収束レンズ４は、制限アパーチャ３により成形された電子ビームＥＢを平行化する。
【００２０】
主偏向器６，７は、電子ビームＥＢが平行なままステンシルマスク１０に垂直に入射するように、電子ビームＥＢを偏向する。主偏向器６，７は、ラスターまたはベクトル走査モードのいずれかで電子ビームＥＢを偏向する。
微調整用偏向器８，９は、主偏向器６，７によって偏向された電子ビームＥＢをさらに偏向して微調整する。
【００２１】
ステンシルマスク１０は、被露光体となるウェーハ１１上に近接配置される。ステンシルマスク１０とウェーハ１１との距離は、例えば５０μｍである。ステンシルマスク１０に形成された転写用パターンは、等倍でウェーハ１１に転写される。
【００２２】
ホルダ１２は、ウェーハ１１を保持し、ステージ１３上に搭載されている。
ステージ１３は、平面方向に移動可能となっており、ステンシルマスク１０に対するウェーハ１１の位置決め制御を行う。ステージ１３は、メカニカルステージとモータとの組み合わせにより実現される。
【００２３】
本実施形態では、ステージ１３にファラデーカップ１４が搭載されており、ファラデーカップ１４とグランド線との間に電流検出器１５が設けられている。
電流検出器１５は、ファラデーカップ１４に流入する電子ビームＥＢによるビーム電流を検出する。電流検出器１５は、ビーム電流を電圧に変換して増幅する増幅回路と、増幅回路の出力をアナログ／ディジタル変換するアナログ／ディジタル変換回路を備えている。
【００２４】
制御部１６は、電子線露光装置の全体の制御を行い、電子銃２、主偏向器６，７、微調整用偏向器８，９、ステージ１３、電流検出器１５に接続されている。電流検出器１５の出力は、電子ビーム電流Ｉｔとして制御部１６に供給される。
【００２５】
図２（ａ）は上記の電子線露光装置に使用されるステンシルマスク１０の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【００２６】
図２に示すように、ステンシルマスク１０は、梁１０１に囲まれた区画内に転写用パターン１０２が開口として形成されている。上記の開口からなる転写用パターン１０２を電子ビームＥＢが通過することにより、図１に示すウェーハ１１へ回路パターンが形成される。
【００２７】
転写用パターン１０２は、主に中央部の領域に配置されており、外周部には、膜厚の大きい支持枠１０３が形成されている。ステンシルマスク１０の材質は、Ｓｉ，ＳｉＮ、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン等である。また、ステンシルマスク表面に、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｏ等による、帯電防止用のコティーティングが施されてあってもよい。
【００２８】
本実施形態に係るステンシルマスク１０には、転写パターン１０２が形成された中央領域の外側において、ステンシルマスク１０への付着物による汚染（コンタミネーション）をモニタするためのモニタ用パターン１０４が形成されている。
【００２９】
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２と同様に開口からなるが、転写用パターン１０２よりもコンタミネーションに対する感度が大きいパターンに形成されている。ここで、感度が大きいとは、コンタミネーションが付着しやすという意味と、コンタミネーションの付着によるパターン線幅の変動が大きいという２通りの意味がある。このようなパターンとしては、転写用パターン１０２よりもパターン線幅が小さいパターンや、先細りする部位を有するパターンが一例として挙げられる。すなわち、開口となっているパターン線幅が小さいと、付着したコンタミネーションは開口外へ抜けにくくコンタミネーションが付着しやすい。また、パターン線幅が小さければ、同じ付着量でもパターンの線幅の変動が大きい。ここで、変動とは、コンタミネーションが付着する前の開口に対するコンタミネーションが付着した後のパターンの線幅の変動（率）をいう。
【００３０】
図３〜図６に、モニタ用パターン１０４の一例を示す。
図３（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−１は、いわゆるＬＳ（Line and Space) パターンであり、等間隔に直線状のパターンが並んで形成されている。このとき、モニタ用パターン１０４−１の線幅Ｌ０は、デバイスのデザインルール（等倍露光の場合には、転写用パターンのデザインルールに相当）よりも小さく形成されている。
図３（ｂ）に示すようにモニタ用パターン１０４−１にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−１の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。ここで、初期のモニタ用パターン１０４−１の線幅Ｌ０が、転写用パターンの線幅に比して小さいことから、コンタミネーション１０５の量が同じ場合であっても線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きい。
【００３１】
図４（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−２は、球状のパターンである。このとき、モニタ用パターン１０４−２の線幅（球の径に相当）Ｌ０は、上記と同様に、デバイスのデザインルールよりも小さく形成されている。
図４（ｂ）に示すように、モニタ用パターン１０４−２にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−２の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。ここで、初期のモニタ用パターン１０４−２の線幅Ｌ０が、転写用パターンの線幅に比して小さいことから、コンタミネーション１０５の量が同じ場合であっても線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きい。
【００３２】
図５（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−３は、菱形のパターンである。このとき、モニタ用パターン１０４−３には、先鋭な部分Ｂが形成されている。
図５（ｂ）に示すようにモニタ用パターン１０４−３にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−３の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。すなわち、先鋭な部分Ｂに小さいサイズのコンタミネーション１０５が付着した場合においても、線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きくなる。特に、このモニタ用パターン１０４−３は、図３および図４に示すパターンに比しても、先鋭な部分Ｂにコンタミネーションが付着しやすく、かつ、コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きい。
【００３３】
図６（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−４は、菱形の線を内側へ湾曲させたパターンである。この場合でも、モニタ用パターン１０４−４には、先鋭な部分Ｂが形成されている。
図６（ｂ）に示すようにモニタ用パターン１０４−４にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−４の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。すなわち、先鋭な部分Ｂに小さいサイズのコンタミネーション１０５が付着した場合においても、線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きくなる。図５と同様に、このモニタ用パターン１０４−４は、図３および図４に示すパターンに比しても、先鋭な部分Ｂにコンタミネーションが付着しやすく、かつ、コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きい。
【００３４】
次に、上記の本実施形態に係るステンシルマスクおよび露光装置を用いて、ステンシルマスクへのコンタミネーションによるパターン劣化をモニタするマスクコンタミモニタ方法について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、図１に示す露光装置１にステンシルマスク１０をセットし、ウェーハ１１の露光に使用する（ステップＳＴ１）。
【００３６】
上記のステンシルマスク１０を用いた露光の回数とともに、ウェーハ１１上に形成されたレジストに起因する残存炭化物等のコンタミネーションがステンシルマスク１０へ付着する。従って、例えば露光を数回行うごとに、ステンシルマスクの洗浄のタイミングを把握するために、以下のコンタミモニタ工程を行う。
【００３７】
コンタミモニタ工程では、ステージ１３を駆動して、ファラデーカップ１４がステンシルマスク１０に形成されたモニタ用パターン１０４の下に位置するように位置決めする。その後、電子ビームＥＢを照射して、モニタ用パターン１０４を通過したビーム電流Ｉｔを電流検出器１５により計測する（ステップＳＴ２）。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、コンタミネーションが付着していない未使用あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４は、モニタ用パターン１０４の開口面積に相当する電子ビームＥＢが通過することから、計測されるビーム電流値Ｉ０は最大値をとる。
一方、図８（ｂ）に示すように、コンタミネーション１０５が付着したステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４は、コンタミネーション１０５により開口が狭められることから、計測されるビーム電流値Ｉｔは減少する。
【００３９】
従って、予め未使用時あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を通過する電子ビームＥＢによるビーム電流値Ｉ０を計測しておき、ビーム電流値Ｉ０に対するマスク使用後のビーム電流値Ｉｔの変動量を算出する。すなわち、（Ｉ０−Ｉｔ）／Ｉ０を算出する。
【００４０】
（Ｉ０−Ｉｔ）／Ｉ０が許容値以内の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が小さい場合（ステップＳＴ３）には、ステンシルマスク１０は良好であるとして、繰り返し露光工程に使用する（ステップＳＴ１）。ここで、許容値は、デバイスのスペック、工程のスペックにより変動するが、例えば、０．０５〜０．５とする。
【００４１】
（Ｉ０−Ｉｔ）／Ｉ０が許容値以上の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が大きい場合（ステップＳＴ３）には、ステンシルマスク１０は不良であるとして、ステンシルマスク１０の洗浄工程に移る（ステップＳＴ４）。
以上のようにして、ステンシルマスクのコンタミモニタが行われる。
【００４２】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法では、予めステンシルマスク１０に転写用パターン１０２よりもコンタミネーションに敏感なモニタ用パターン１０４を形成しておき、モニタ用パターン１０４を通過する電子ビームのビーム電流値を測定することにより、コンタミネーション１０５によるパターン劣化をモニタしている。
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２に比してコンタミネーションによる線幅の変動が大きいことから、開口面積の変動も大きくなり、ビーム電流値の変動が大きくなる。すなわち、コンタミネーションによるパターン劣化の検出感度が向上する。
このため、コンタミネーションの付着により転写用パターン１０２の線幅の変動が起こる前に、ステンシルマスク１０の洗浄のタイミングを把握することができる。
【００４３】
また、露光装置のファラデーカップ１４および電流検出器１５からなる電流検出手段により、マスクのパターン劣化が検出できることから、特別な装置を必要とせずモニタが容易となる。
【００４４】
本実施形態に係るステンシルマスクでは、転写用パターン１０２とは別にモニタ用パターン１０４が形成されていることから、上述したように洗浄のタイミングを容易に把握することができるマスクとなっている。すなわち、転写用パターン１０２の線幅の変動が発生することが防止されていることから、ウェーハ１１に対して適切なパターンを露光することができる。
【００４５】
第２実施形態
本実施形態では、ステンシルマスクのモニタ用パターン１０４の線幅を測長ＳＥＭ（Scanning Elerctron Microscope)により測定して、ステンシルマスクのパターン劣化を測定するものである。なお、ステンシルマスク１０に形成されるモニタ用パターン１０４については、第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００４６】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
まず、第１実施形態と同様に、図１に示す露光装置にステンシルマスク１０をセットして、ウェーハ１１の露光工程に使用する（ステップＳＴ１１）。
【００４８】
上記のステンシルマスク１０を用いた露光の回数とともに、ウェーハ１１上に形成されたレジストに起因する残存炭化物等のコンタミネーションがステンシルマスク１０へ付着する。従って、例えば露光を数回行うごとに、ステンシルマスクの洗浄のタイミングを把握するために、以下のコンタミモニタ工程を行う。
【００４９】
コンタミモニタ工程では、図３から図６に示すようなステンシルマスク１０に形成されたモニタ用パターン１０４の線幅Ｌｔを測長ＳＥＭにより測定する（ステップＳＴ１２）。なお、予め未使用あるいは洗浄直後のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌ０を測長ＳＥＭにより測定しておく。
【００５０】
図３〜図６に示すように、コンタミネーションが付着していない未使用あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌ０に比べて、コンタミネーション１０５が付着したステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌｔは小さくなる。
【００５１】
従って、未使用時あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌ０に対する使用後のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌｔの変動量を算出する。すなわち、（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０を算出する。
【００５２】
（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が許容値以内の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が小さい場合（ステップＳＴ１３）には、ステンシルマスク１０は良好であるとして、繰り返し露光工程に使用する（ステップＳＴ１１）。ここで、許容値は、デバイスのスペック、工程のスペックにより変動するが、例えば、０．０５〜０．５とする。
【００５３】
（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が許容値以上の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が大きい場合（ステップＳＴ１３）には、ステンシルマスク１０は不良であるとして、ステンシルマスクの洗浄工程に移る（ステップＳＴ１４）。
以上のようにして、ステンシルマスクのコンタミモニタが行われる。
【００５４】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法では、予めステンシルマスク１０に転写用パターン１０２よりもコンタミネーションに敏感なモニタ用パターン１０４を形成しておき、モニタ用パターン１０４の線幅の変動を測長ＳＥＭにより計測することにより、コンタミネーション１０５によるパターン劣化をモニタしている。
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２に比してコンタミネーションによる線幅の変動が大きいことから、コンタミネーションによるパターン劣化の検出感度を向上させることができる。
このため、コンタミネーションの付着により転写用パターン１０２の線幅の変動が起こる前に、ステンシルマスク１０の洗浄のタイミングを把握することができる。
【００５５】
第３実施形態
本実施形態では、ステンシルマスクのモニタ用パターン１０４をウェーハ等に露光して、現像することによりパターンを形成し、形成されたパターンを測長ＳＥＭにより測定して、ステンシルマスクのパターン劣化を測定するものである。なお、ステンシルマスク１０に形成されるモニタ用パターン１０４については、第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００５６】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
まず、第１実施形態と同様に、図１に示す露光装置にステンシルマスク１０をセットして、ウェーハ１１の露光工程に使用する（ステップＳＴ２１）。
【００５８】
上記のステンシルマスク１０を用いた露光の回数とともに、ウェーハ１１上に形成されたレジストに起因する残存炭化物等のコンタミネーションがステンシルマスク１０へ付着する。従って、例えば露光を数回行うごとに、ステンシルマスクの洗浄のタイミングを把握するために、以下のコンタミモニタ工程を行う。
【００５９】
コンタミモニタ工程では、図３から図６に示すようなステンシルマスク１０に形成されたモニタ用パターン１０４をウェーハ等の被処理体に露光し、現像することにより、被処理体にパターンを形成する（ステップＳＴ２２）。
【００６０】
上記の露光により被処理体に形成された転写パターンの線幅Ｗｔを測長ＳＥＭにより測定する（ステップＳＴ２３）。なお、予め未使用あるいは洗浄直後のモニタ用パターン１０４を被処理体に露光および現像することにより形成したパターンの線幅Ｗ０を測長ＳＥＭにより測定しておく。
【００６１】
第２実施形態と同様に、コンタミネーションが付着していない未使用あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を露光して形成されたパターンの線幅Ｗ０に比べて、コンタミネーション１０５が付着したステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を露光して形成されたパターンの線幅Ｗｔは小さくなる。
【００６２】
従って、未使用時あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を露光して得られた転写パターンの線幅Ｗ０に対する、上記のステップＳＴ２で計測された転写パターンの線幅Ｗｔの変動量を算出する。すなわち、（Ｗ０−Ｗｔ）／Ｗ０を算出する。
【００６３】
（Ｗ０−Ｗｔ）／Ｗ０が許容値以内の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が小さい場合（ステップＳＴ２４）には、ステンシルマスク１０は良好であるとして、繰り返し露光工程に使用する（ステップＳＴ２１）。ここで、許容値は、デバイスのスペック、工程のスペックにより変動するが、例えば、０．０５〜０．５とする。
【００６４】
（Ｗ０−Ｗｔ）／Ｗ０が許容値以上の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が大きい場合（ステップＳＴ２４）には、ステンシルマスク１０は不良であるとして、ステンシルマスクの洗浄工程に移る（ステップＳＴ２５）。
以上のようにして、ステンシルマスクのコンタミモニタが行われる。
【００６５】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法では、モニタ用パターン１０４を露光することにより被処理体に形成された転写パターンの線幅の変動を測長ＳＥＭにより計測することにより、コンタミネーション１０５によるパターン劣化をモニタしている。
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２に比してコンタミネーションによる線幅の変動が大きいことから、コンタミネーションによるパターン劣化の検出感度を向上させることができる。
このため、コンタミネーションの付着により転写用パターン１０２の線幅の変動が起こる前に、ステンシルマスク１０の洗浄のタイミングを把握することができる。
【００６６】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では、ＬＥＥＰＬ用のステンシルマスクについて説明したが、ＬＥＥＰＬ以外の荷電粒子線リソグラフィ用マスクであってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のマスクコンタミモニタ方法によれば、コンタミネーションによるマスクの転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、マスクの洗浄のタイミングを把握することができる。
【００６８】
本発明のマスクによれば、コンタミネーションによる転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、洗浄のタイミングを把握することができ、被露光膜に対して適切なパターンを露光することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法を実施するための露光装置の概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は第１〜第３実施形態に係るステンシルマスクの平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図４】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図５】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図６】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図７】第１実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法のフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法において、パターン劣化のモニタ原理を説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法のフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１…電子線露光装置、２…電子銃、３…制限アパーチャ、４…収束レンズ、６，７…主偏向器、８，９…微調整用偏向器、１０…ステンシルマスク、１１…ウェーハ、１２…ホルダ、１３…ステージ、１４…ファラデーカップ、１５…電流検出器、１６…制御部、１０１…梁、１０２…転写用パターン、１０３…支持枠、１０４，１０４−１，１０４−２，１０４−３，１０４−４…モニタ用パターン、１０５…コンタミネーション。
【発明の属する技術分野】
本発明は、マスクおよびマスクコンタミモニタ方法に関し、特に半導体製造工程に使用されるマスク、および当該マスクへのコンタミネーションの付着によるパターン劣化をモニタするマスクコンタミモニタ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次世代半導体リソグラフィ技術として、微細パターン形成に長所のある電子線露光装置が注目されている。パターニングのスループットを上げるため、転写型電子線露光装置が候補として挙げられる。
【０００３】
転写型電子線露光装置に用いるマスクとして、マスクパターン領域に電子線通過用の開口をもつステンシルマスクがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
電子線露光は、通常、高真空内で行われるが、レジストによる残存炭化物がカラム内を汚染することが問題となっている。ステンシルマスクの開口パターンにこの残存炭化物が付着すると、被露光膜に所望の転写パターンを作製することができなくなってしまうという問題がある。
【０００５】
特に、ＬＥＥＰＬ（Low Energy Electron-beam Proximity Projection Lithography:低加速電圧電子ビーム方式の等倍リソグラフィ）のようなマスクとウェーハ間でギャップの小さい近接露光方式をとる装置では、ウェーハに塗布されたレジストの揮発成分によるコンタミネーション（付着物）がより問題となる。
【０００６】
また、このような問題は電子線リソグラフィに限らず、Ｆ2 やＥＵＶ（Extreme ＵＶ）のように近年開発されている短波長で高エネルギーの半導体リソグラフィにおいては同様に問題となる。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、コンタミネーションの付着によるマスクの転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、マスクの洗浄のタイミングを把握することができるマスクコンタミモニタ方法を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、コンタミネーションの付着による転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、洗浄のタイミングを把握することができ、被露光膜に対して適切なパターンを露光することができるマスクを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の第１の目的を達成するため、本発明のマスクコンタミモニタ方法は、露光によりマスクに付着したコンタミネーションをモニタするマスクコンタミモニタ方法であって、転写用パターンをもつマスクに、前記転写用パターンよりも前記コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンを予め形成しておき、前記コンタミネーションによる前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする。
【０００９】
前記露光に荷電粒子線を用い、前記荷電粒子線を前記マスクの前記モニタ用パターンへ照射し、前記モニタ用パターンを通過した前記荷電粒子線の電流値を測定することにより、前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする。
【００１０】
前記露光に荷電粒子線を用い、前記マスクの前記モニタ用パターンへ前記荷電粒子線を照射することにより、被露光膜を露光および現像して前記被露光膜にパターンを形成し、当該パターンの線幅を測定することにより、前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする。
【００１１】
上記の本発明のマスクコンタミモニタ方法によれば、転写用パターンよりもコンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンがマスクに予め形成されている。
従って、コンタミネーションの付着により転写用パターンの線幅が変動する前に、コンタミネーションの付着によるモニタ用パターンの線幅の変動がモニタされる。
【００１２】
上記の第２の目的を達成するため、本発明のマスクは、被露光膜に転写する転写用パターンを有し、露光により付着したコンタミネーションによるパターンの劣化がモニタされるマスクであって、前記転写用パターンとは別に、当該転写用パターンよりも前記コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンが形成されている。
【００１３】
前記モニタ用パターンは、前記転写用パターンの線幅よりも小さく形成されている。
【００１４】
前記モニタ用パターンは、端部が先鋭に形成されている。
【００１５】
上記の本発明のマスクによれば、転写用パターンよりもコンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンがマスクに予め形成されている。
従って、コンタミネーションの付着により転写用パターンの線幅が変動する前に、コンタミネーションの付着によるモニタ用パターンの線幅の変動がモニタされる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のマスクおよびマスクコンタミモニタ方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法を実施するための電子線露光装置の概略構成図である。本実施形態では、一例としてＬＥＥＰＬに用いる電子線露光装置を示す。
図１に示す電子線露光装置は、電子銃２と、制限アパーチャ３と、収束レンズ４と、一対の主偏向器６，７と、一対の微調整用偏向器８，９と、ステンシルマスク１０と、被露光体となるウェーハ１１を保持するホルダ１２と、ホルダ１２を搭載するステージ１３と、装置全体を制御する制御部１６とを有する。
【００１８】
電子銃２は、電子ビームＥＢを出射する。ＬＥＥＰＬに用いられる電子ビームＥＢのエネルギーは、約１〜４ｋｅＶであり、好適には約２ｋｅＶである。
【００１９】
制限アパーチャ３は、電子ビームＥＢを所望の形状にするための開口を有し、電子銃２から出射された電子ビームＥＢの断面形状を成形する。
収束レンズ４は、制限アパーチャ３により成形された電子ビームＥＢを平行化する。
【００２０】
主偏向器６，７は、電子ビームＥＢが平行なままステンシルマスク１０に垂直に入射するように、電子ビームＥＢを偏向する。主偏向器６，７は、ラスターまたはベクトル走査モードのいずれかで電子ビームＥＢを偏向する。
微調整用偏向器８，９は、主偏向器６，７によって偏向された電子ビームＥＢをさらに偏向して微調整する。
【００２１】
ステンシルマスク１０は、被露光体となるウェーハ１１上に近接配置される。ステンシルマスク１０とウェーハ１１との距離は、例えば５０μｍである。ステンシルマスク１０に形成された転写用パターンは、等倍でウェーハ１１に転写される。
【００２２】
ホルダ１２は、ウェーハ１１を保持し、ステージ１３上に搭載されている。
ステージ１３は、平面方向に移動可能となっており、ステンシルマスク１０に対するウェーハ１１の位置決め制御を行う。ステージ１３は、メカニカルステージとモータとの組み合わせにより実現される。
【００２３】
本実施形態では、ステージ１３にファラデーカップ１４が搭載されており、ファラデーカップ１４とグランド線との間に電流検出器１５が設けられている。
電流検出器１５は、ファラデーカップ１４に流入する電子ビームＥＢによるビーム電流を検出する。電流検出器１５は、ビーム電流を電圧に変換して増幅する増幅回路と、増幅回路の出力をアナログ／ディジタル変換するアナログ／ディジタル変換回路を備えている。
【００２４】
制御部１６は、電子線露光装置の全体の制御を行い、電子銃２、主偏向器６，７、微調整用偏向器８，９、ステージ１３、電流検出器１５に接続されている。電流検出器１５の出力は、電子ビーム電流Ｉｔとして制御部１６に供給される。
【００２５】
図２（ａ）は上記の電子線露光装置に使用されるステンシルマスク１０の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【００２６】
図２に示すように、ステンシルマスク１０は、梁１０１に囲まれた区画内に転写用パターン１０２が開口として形成されている。上記の開口からなる転写用パターン１０２を電子ビームＥＢが通過することにより、図１に示すウェーハ１１へ回路パターンが形成される。
【００２７】
転写用パターン１０２は、主に中央部の領域に配置されており、外周部には、膜厚の大きい支持枠１０３が形成されている。ステンシルマスク１０の材質は、Ｓｉ，ＳｉＮ、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン等である。また、ステンシルマスク表面に、Ａｕ、Ｐｔ、Ｍｏ等による、帯電防止用のコティーティングが施されてあってもよい。
【００２８】
本実施形態に係るステンシルマスク１０には、転写パターン１０２が形成された中央領域の外側において、ステンシルマスク１０への付着物による汚染（コンタミネーション）をモニタするためのモニタ用パターン１０４が形成されている。
【００２９】
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２と同様に開口からなるが、転写用パターン１０２よりもコンタミネーションに対する感度が大きいパターンに形成されている。ここで、感度が大きいとは、コンタミネーションが付着しやすという意味と、コンタミネーションの付着によるパターン線幅の変動が大きいという２通りの意味がある。このようなパターンとしては、転写用パターン１０２よりもパターン線幅が小さいパターンや、先細りする部位を有するパターンが一例として挙げられる。すなわち、開口となっているパターン線幅が小さいと、付着したコンタミネーションは開口外へ抜けにくくコンタミネーションが付着しやすい。また、パターン線幅が小さければ、同じ付着量でもパターンの線幅の変動が大きい。ここで、変動とは、コンタミネーションが付着する前の開口に対するコンタミネーションが付着した後のパターンの線幅の変動（率）をいう。
【００３０】
図３〜図６に、モニタ用パターン１０４の一例を示す。
図３（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−１は、いわゆるＬＳ（Line and Space) パターンであり、等間隔に直線状のパターンが並んで形成されている。このとき、モニタ用パターン１０４−１の線幅Ｌ０は、デバイスのデザインルール（等倍露光の場合には、転写用パターンのデザインルールに相当）よりも小さく形成されている。
図３（ｂ）に示すようにモニタ用パターン１０４−１にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−１の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。ここで、初期のモニタ用パターン１０４−１の線幅Ｌ０が、転写用パターンの線幅に比して小さいことから、コンタミネーション１０５の量が同じ場合であっても線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きい。
【００３１】
図４（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−２は、球状のパターンである。このとき、モニタ用パターン１０４−２の線幅（球の径に相当）Ｌ０は、上記と同様に、デバイスのデザインルールよりも小さく形成されている。
図４（ｂ）に示すように、モニタ用パターン１０４−２にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−２の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。ここで、初期のモニタ用パターン１０４−２の線幅Ｌ０が、転写用パターンの線幅に比して小さいことから、コンタミネーション１０５の量が同じ場合であっても線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きい。
【００３２】
図５（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−３は、菱形のパターンである。このとき、モニタ用パターン１０４−３には、先鋭な部分Ｂが形成されている。
図５（ｂ）に示すようにモニタ用パターン１０４−３にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−３の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。すなわち、先鋭な部分Ｂに小さいサイズのコンタミネーション１０５が付着した場合においても、線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きくなる。特に、このモニタ用パターン１０４−３は、図３および図４に示すパターンに比しても、先鋭な部分Ｂにコンタミネーションが付着しやすく、かつ、コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きい。
【００３３】
図６（ａ）に示すモニタ用パターン１０４−４は、菱形の線を内側へ湾曲させたパターンである。この場合でも、モニタ用パターン１０４−４には、先鋭な部分Ｂが形成されている。
図６（ｂ）に示すようにモニタ用パターン１０４−４にコンタミネーション１０５が付着すると、モニタ用パターン１０４−４の実質的な開口の線幅Ｌｔが小さくなる。すなわち、先鋭な部分Ｂに小さいサイズのコンタミネーション１０５が付着した場合においても、線幅の変動（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が大きくなる。図５と同様に、このモニタ用パターン１０４−４は、図３および図４に示すパターンに比しても、先鋭な部分Ｂにコンタミネーションが付着しやすく、かつ、コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きい。
【００３４】
次に、上記の本実施形態に係るステンシルマスクおよび露光装置を用いて、ステンシルマスクへのコンタミネーションによるパターン劣化をモニタするマスクコンタミモニタ方法について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３５】
まず、図１に示す露光装置１にステンシルマスク１０をセットし、ウェーハ１１の露光に使用する（ステップＳＴ１）。
【００３６】
上記のステンシルマスク１０を用いた露光の回数とともに、ウェーハ１１上に形成されたレジストに起因する残存炭化物等のコンタミネーションがステンシルマスク１０へ付着する。従って、例えば露光を数回行うごとに、ステンシルマスクの洗浄のタイミングを把握するために、以下のコンタミモニタ工程を行う。
【００３７】
コンタミモニタ工程では、ステージ１３を駆動して、ファラデーカップ１４がステンシルマスク１０に形成されたモニタ用パターン１０４の下に位置するように位置決めする。その後、電子ビームＥＢを照射して、モニタ用パターン１０４を通過したビーム電流Ｉｔを電流検出器１５により計測する（ステップＳＴ２）。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、コンタミネーションが付着していない未使用あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４は、モニタ用パターン１０４の開口面積に相当する電子ビームＥＢが通過することから、計測されるビーム電流値Ｉ０は最大値をとる。
一方、図８（ｂ）に示すように、コンタミネーション１０５が付着したステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４は、コンタミネーション１０５により開口が狭められることから、計測されるビーム電流値Ｉｔは減少する。
【００３９】
従って、予め未使用時あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を通過する電子ビームＥＢによるビーム電流値Ｉ０を計測しておき、ビーム電流値Ｉ０に対するマスク使用後のビーム電流値Ｉｔの変動量を算出する。すなわち、（Ｉ０−Ｉｔ）／Ｉ０を算出する。
【００４０】
（Ｉ０−Ｉｔ）／Ｉ０が許容値以内の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が小さい場合（ステップＳＴ３）には、ステンシルマスク１０は良好であるとして、繰り返し露光工程に使用する（ステップＳＴ１）。ここで、許容値は、デバイスのスペック、工程のスペックにより変動するが、例えば、０．０５〜０．５とする。
【００４１】
（Ｉ０−Ｉｔ）／Ｉ０が許容値以上の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が大きい場合（ステップＳＴ３）には、ステンシルマスク１０は不良であるとして、ステンシルマスク１０の洗浄工程に移る（ステップＳＴ４）。
以上のようにして、ステンシルマスクのコンタミモニタが行われる。
【００４２】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法では、予めステンシルマスク１０に転写用パターン１０２よりもコンタミネーションに敏感なモニタ用パターン１０４を形成しておき、モニタ用パターン１０４を通過する電子ビームのビーム電流値を測定することにより、コンタミネーション１０５によるパターン劣化をモニタしている。
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２に比してコンタミネーションによる線幅の変動が大きいことから、開口面積の変動も大きくなり、ビーム電流値の変動が大きくなる。すなわち、コンタミネーションによるパターン劣化の検出感度が向上する。
このため、コンタミネーションの付着により転写用パターン１０２の線幅の変動が起こる前に、ステンシルマスク１０の洗浄のタイミングを把握することができる。
【００４３】
また、露光装置のファラデーカップ１４および電流検出器１５からなる電流検出手段により、マスクのパターン劣化が検出できることから、特別な装置を必要とせずモニタが容易となる。
【００４４】
本実施形態に係るステンシルマスクでは、転写用パターン１０２とは別にモニタ用パターン１０４が形成されていることから、上述したように洗浄のタイミングを容易に把握することができるマスクとなっている。すなわち、転写用パターン１０２の線幅の変動が発生することが防止されていることから、ウェーハ１１に対して適切なパターンを露光することができる。
【００４５】
第２実施形態
本実施形態では、ステンシルマスクのモニタ用パターン１０４の線幅を測長ＳＥＭ（Scanning Elerctron Microscope)により測定して、ステンシルマスクのパターン劣化を測定するものである。なお、ステンシルマスク１０に形成されるモニタ用パターン１０４については、第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００４６】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
まず、第１実施形態と同様に、図１に示す露光装置にステンシルマスク１０をセットして、ウェーハ１１の露光工程に使用する（ステップＳＴ１１）。
【００４８】
上記のステンシルマスク１０を用いた露光の回数とともに、ウェーハ１１上に形成されたレジストに起因する残存炭化物等のコンタミネーションがステンシルマスク１０へ付着する。従って、例えば露光を数回行うごとに、ステンシルマスクの洗浄のタイミングを把握するために、以下のコンタミモニタ工程を行う。
【００４９】
コンタミモニタ工程では、図３から図６に示すようなステンシルマスク１０に形成されたモニタ用パターン１０４の線幅Ｌｔを測長ＳＥＭにより測定する（ステップＳＴ１２）。なお、予め未使用あるいは洗浄直後のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌ０を測長ＳＥＭにより測定しておく。
【００５０】
図３〜図６に示すように、コンタミネーションが付着していない未使用あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌ０に比べて、コンタミネーション１０５が付着したステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌｔは小さくなる。
【００５１】
従って、未使用時あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌ０に対する使用後のモニタ用パターン１０４の線幅Ｌｔの変動量を算出する。すなわち、（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０を算出する。
【００５２】
（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が許容値以内の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が小さい場合（ステップＳＴ１３）には、ステンシルマスク１０は良好であるとして、繰り返し露光工程に使用する（ステップＳＴ１１）。ここで、許容値は、デバイスのスペック、工程のスペックにより変動するが、例えば、０．０５〜０．５とする。
【００５３】
（Ｌ０−Ｌｔ）／Ｌ０が許容値以上の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が大きい場合（ステップＳＴ１３）には、ステンシルマスク１０は不良であるとして、ステンシルマスクの洗浄工程に移る（ステップＳＴ１４）。
以上のようにして、ステンシルマスクのコンタミモニタが行われる。
【００５４】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法では、予めステンシルマスク１０に転写用パターン１０２よりもコンタミネーションに敏感なモニタ用パターン１０４を形成しておき、モニタ用パターン１０４の線幅の変動を測長ＳＥＭにより計測することにより、コンタミネーション１０５によるパターン劣化をモニタしている。
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２に比してコンタミネーションによる線幅の変動が大きいことから、コンタミネーションによるパターン劣化の検出感度を向上させることができる。
このため、コンタミネーションの付着により転写用パターン１０２の線幅の変動が起こる前に、ステンシルマスク１０の洗浄のタイミングを把握することができる。
【００５５】
第３実施形態
本実施形態では、ステンシルマスクのモニタ用パターン１０４をウェーハ等に露光して、現像することによりパターンを形成し、形成されたパターンを測長ＳＥＭにより測定して、ステンシルマスクのパターン劣化を測定するものである。なお、ステンシルマスク１０に形成されるモニタ用パターン１０４については、第１実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
【００５６】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法について、図１０に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
まず、第１実施形態と同様に、図１に示す露光装置にステンシルマスク１０をセットして、ウェーハ１１の露光工程に使用する（ステップＳＴ２１）。
【００５８】
上記のステンシルマスク１０を用いた露光の回数とともに、ウェーハ１１上に形成されたレジストに起因する残存炭化物等のコンタミネーションがステンシルマスク１０へ付着する。従って、例えば露光を数回行うごとに、ステンシルマスクの洗浄のタイミングを把握するために、以下のコンタミモニタ工程を行う。
【００５９】
コンタミモニタ工程では、図３から図６に示すようなステンシルマスク１０に形成されたモニタ用パターン１０４をウェーハ等の被処理体に露光し、現像することにより、被処理体にパターンを形成する（ステップＳＴ２２）。
【００６０】
上記の露光により被処理体に形成された転写パターンの線幅Ｗｔを測長ＳＥＭにより測定する（ステップＳＴ２３）。なお、予め未使用あるいは洗浄直後のモニタ用パターン１０４を被処理体に露光および現像することにより形成したパターンの線幅Ｗ０を測長ＳＥＭにより測定しておく。
【００６１】
第２実施形態と同様に、コンタミネーションが付着していない未使用あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を露光して形成されたパターンの線幅Ｗ０に比べて、コンタミネーション１０５が付着したステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を露光して形成されたパターンの線幅Ｗｔは小さくなる。
【００６２】
従って、未使用時あるいは洗浄直後のステンシルマスク１０のモニタ用パターン１０４を露光して得られた転写パターンの線幅Ｗ０に対する、上記のステップＳＴ２で計測された転写パターンの線幅Ｗｔの変動量を算出する。すなわち、（Ｗ０−Ｗｔ）／Ｗ０を算出する。
【００６３】
（Ｗ０−Ｗｔ）／Ｗ０が許容値以内の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が小さい場合（ステップＳＴ２４）には、ステンシルマスク１０は良好であるとして、繰り返し露光工程に使用する（ステップＳＴ２１）。ここで、許容値は、デバイスのスペック、工程のスペックにより変動するが、例えば、０．０５〜０．５とする。
【００６４】
（Ｗ０−Ｗｔ）／Ｗ０が許容値以上の場合、すなわち、コンタミネーションによるパターンの劣化が大きい場合（ステップＳＴ２４）には、ステンシルマスク１０は不良であるとして、ステンシルマスクの洗浄工程に移る（ステップＳＴ２５）。
以上のようにして、ステンシルマスクのコンタミモニタが行われる。
【００６５】
本実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法では、モニタ用パターン１０４を露光することにより被処理体に形成された転写パターンの線幅の変動を測長ＳＥＭにより計測することにより、コンタミネーション１０５によるパターン劣化をモニタしている。
モニタ用パターン１０４は、転写用パターン１０２に比してコンタミネーションによる線幅の変動が大きいことから、コンタミネーションによるパターン劣化の検出感度を向上させることができる。
このため、コンタミネーションの付着により転写用パターン１０２の線幅の変動が起こる前に、ステンシルマスク１０の洗浄のタイミングを把握することができる。
【００６６】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では、ＬＥＥＰＬ用のステンシルマスクについて説明したが、ＬＥＥＰＬ以外の荷電粒子線リソグラフィ用マスクであってもよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明のマスクコンタミモニタ方法によれば、コンタミネーションによるマスクの転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、マスクの洗浄のタイミングを把握することができる。
【００６８】
本発明のマスクによれば、コンタミネーションによる転写用パターンの線幅の変動が起きる前に、洗浄のタイミングを把握することができ、被露光膜に対して適切なパターンを露光することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法を実施するための露光装置の概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は第１〜第３実施形態に係るステンシルマスクの平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ’線における断面図である。
【図３】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図４】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図５】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図６】第１〜第３実施形態に係るマスクの一例を示す平面図である。
【図７】第１実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法のフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法において、パターン劣化のモニタ原理を説明するための図である。
【図９】第２実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法のフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係るマスクコンタミモニタ方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１…電子線露光装置、２…電子銃、３…制限アパーチャ、４…収束レンズ、６，７…主偏向器、８，９…微調整用偏向器、１０…ステンシルマスク、１１…ウェーハ、１２…ホルダ、１３…ステージ、１４…ファラデーカップ、１５…電流検出器、１６…制御部、１０１…梁、１０２…転写用パターン、１０３…支持枠、１０４，１０４−１，１０４−２，１０４−３，１０４−４…モニタ用パターン、１０５…コンタミネーション。
Claims (6)
- 露光によりマスクに付着したコンタミネーションをモニタするマスクコンタミモニタ方法であって、
転写用パターンをもつマスクに、前記転写用パターンよりも前記コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンを予め形成しておき、
前記コンタミネーションによる前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする
マスクコンタミモニタ方法。 - 前記露光に荷電粒子線を用い、
前記荷電粒子線を前記マスクの前記モニタ用パターンへ照射し、前記モニタ用パターンを通過した前記荷電粒子線の電流値を測定することにより、前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする
請求項１記載のマスクコンタミモニタ方法。 - 前記露光に荷電粒子線を用い、
前記マスクの前記モニタ用パターンへ前記荷電粒子線を照射することにより、被露光膜を露光および現像して前記被露光膜にパターンを形成し、当該パターンの線幅を測定することにより、前記モニタ用パターンの線幅の変動をモニタする請求項１記載のマスクコンタミモニタ方法。 - 被露光膜に転写する転写用パターンを有し、露光により付着したコンタミネーションによるパターンの劣化がモニタされるマスクであって、
前記転写用パターンとは別に、当該転写用パターンよりも前記コンタミネーションの付着による線幅の変動が大きいモニタ用パターンが形成されている
マスク。 - 前記モニタ用パターンは、前記転写用パターンの線幅よりも小さく形成されている
請求項４記載のマスク。 - 前記モニタ用パターンは、端部が先鋭に形成されている
請求項４記載のマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002365725A JP2004200318A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | マスクおよびマスクコンタミモニタ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002365725A JP2004200318A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | マスクおよびマスクコンタミモニタ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004200318A true JP2004200318A (ja) | 2004-07-15 |
Family
ID=32763198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002365725A Pending JP2004200318A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | マスクおよびマスクコンタミモニタ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004200318A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317863A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Fujitsu Ltd | 電子ビーム露光装置、及び電子ビーム露光装置用マスクの検査方法 |
| JP2011129843A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Toshiba Corp | 反射型露光用マスク、反射型露光用マスクの製造方法、反射型露光用マスクの検査方法、及び反射型露光用マスクの洗浄方法 |
| JP2013058697A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Toshiba Corp | テンプレート洗浄装置 |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002365725A patent/JP2004200318A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007317863A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Fujitsu Ltd | 電子ビーム露光装置、及び電子ビーム露光装置用マスクの検査方法 |
| JP2011129843A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Toshiba Corp | 反射型露光用マスク、反射型露光用マスクの製造方法、反射型露光用マスクの検査方法、及び反射型露光用マスクの洗浄方法 |
| JP2013058697A (ja) * | 2011-09-09 | 2013-03-28 | Toshiba Corp | テンプレート洗浄装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2951947B2 (ja) | 低エネルギー電子ビームのリソグラフィ | |
| US7388214B2 (en) | Charged-particle beam exposure apparatus and method | |
| JP2004193516A (ja) | 荷電粒子線露光装置及びその制御方法 | |
| JP2002184692A (ja) | 荷電粒子投射リソグラフィ・システムにおける空間電荷に起因する収差を抑制する装置および方法 | |
| US20020145714A1 (en) | Reticle chucks and methods for holding a lithographic reticle utilizing same | |
| JP2004200318A (ja) | マスクおよびマスクコンタミモニタ方法 | |
| JPH1027753A (ja) | 荷電粒子ビーム露光装置 | |
| JP2007287401A (ja) | 導電性針およびその製造方法 | |
| US20010028037A1 (en) | Hollow-beam aperture for charged-particle-beam optical systems and microlithography apparatus, andbeam-adjustment methods employing same | |
| Suzuki | EPL technology development | |
| US7005659B2 (en) | Charged particle beam exposure apparatus, charged particle beam exposure method, and device manufacturing method using the same apparatus | |
| US20080131792A1 (en) | Method of Correcting Photomask Defect | |
| US9557658B2 (en) | Low energy electron beam lithography | |
| JP2002289517A (ja) | 電子ビーム近接露光装置及び方法 | |
| US6621090B2 (en) | Electron-beam sources exhibiting reduced spherical aberration, and microlithography apparatus comprising same | |
| JP2006344614A (ja) | 露光方法及び露光装置 | |
| JP2001006992A (ja) | 電子ビーム露光方法及び装置 | |
| JP2002075842A (ja) | 露光装置、散乱マスク、露光方法及び半導体製造装置 | |
| US7141808B2 (en) | Device and method for maskless AFM microlithography | |
| US20150362842A1 (en) | Lithography apparatus, and method of manufacturing article | |
| JP3658149B2 (ja) | 電子線露光装置 | |
| US20030111618A1 (en) | Methods and devices for detecting a distribution of charged-particle density of a charged-particle beam in charged-particle-beam microlithography systems | |
| JP2008158499A (ja) | フォトマスクの欠陥修正方法 | |
| CA1243782A (en) | Method and apparatus for low-energy scanning electron beam lithography | |
| US6627906B2 (en) | Control of exposure in charged-particle-beam microlithography based on beam-transmissivity of the reticle |