JP2005123337A - Transfer mask for charged particle beam and manufacturing method thereof - Google Patents
Transfer mask for charged particle beam and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005123337A JP2005123337A JP2003355487A JP2003355487A JP2005123337A JP 2005123337 A JP2005123337 A JP 2005123337A JP 2003355487 A JP2003355487 A JP 2003355487A JP 2003355487 A JP2003355487 A JP 2003355487A JP 2005123337 A JP2005123337 A JP 2005123337A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- mask
- charged particle
- particle beam
- resist
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電子投影リソグラフィーEPL(Electron- beam Projection Lithography)、低速電子線近接投影リソグラフィーLEEPL(Low Energy Electron−beam Proximity Projection Lithography)用等の、荷電粒子線用転写マスクに関する。 The present invention relates to charged particle beam transfer masks for electron projection lithography EPL (Electron-Beam Projection Lithography), low-energy electron proximity projection lithography LEEPL (Low Energy Electron-Beam Proximity Projection Lithography), and the like.
近年、半導体デバイスの回路の高集積化要求は強く、現在量産に用いられている光リソグラフィに対し次の次世代リソグラフィ(NGL:Next Generation Lithography)として、電子ビームや軟X線(EUV:Extremely Ultra Violet)等を光源とするリソグラフィの研究開発が盛んに行われている。 In recent years, there is a strong demand for higher integration of semiconductor device circuits, and the next generation lithography (NGL: Next Generation Lithography), which is currently used for mass production, is an electron beam or soft X-ray (EUV: Extremely Ultra). Research and development of lithography using violet or the like as a light source has been actively conducted.
光源として電子ビームを用いたものとしては、図9に示すような、加速電圧100kV程度の高エネルギー電子ビームを用いてマスクの絵柄をウエハ上に縮小投影するEPL方式や、図10に示すような、加速電圧2kV程度の低エネルギー電子ビームを用いてマスクの絵柄を等倍で近接露光するLEEPL方式が開発研究されている。
EPL方式には電子ビームの走査方式の違いにより、PREVAIL(PRojection Exposure with Variable Axis Immersion Lenses)方式(H.C.Pfeiffer,Journal of Vaccum Science and Technology B17 p.2840(1999))と、SCALPEL方式(L.R.Herriott,Journal of Vaccum Science and Technology B15 p.2130(1997))とがあるが、後述するように、散乱体メンブランを採用することが共通である。
The EPL method is different from the scanning method of the electron beam due to the difference in the PREVAIL (Proposition Exposure with Variable Axis Immersion Lens) method (HCC Pfeiffer, Journal of Vaccum Science 19 and A40. LR Herriott, Journal of Vaccum Science and Technology B15 p.2130 (1997)), but it is common to adopt a scatterer membrane as described later.
ここで用いられるマスクは、ステンシルマスクとよばれ、シリコン、ダイヤモンド等からなる薄いメンブランを電子ビーム吸収層あるいは散乱層として、それを孔開け加工してパターンを形成しているものである。
従来、このようなステンシルマスクにおいては、転写領域内のパターンの、正確な位置管理方法はなく、その対応が求められていた。
例えば、図14に示すように、マークパターン831を転写領域820の外に配設する方法は採られていたが、これでは、転写領域内の本パターンの位置精度を精確に把握することができない。
従来、転写領域にマークを挿入すると、そのマークも転写されるので、マークの挿入は、転写されても不具合がない場合のみ許され、一般には許されなかった。
また、転写時にマークパターンが転写されると好ましくないため、図15に示すように、転写領域910内に、本パターンと同様に、抜け図形等を、転写解像以下の寸法に形成することも行なわれていたが、この場合には、本パターンへの品質的な影響や、マークパターン930が微細であることから精確なマーク検出ができないことが問題となっていた。
尚、通常、マスクパターンは反射型の計測機でその位置が計測されることを考えると、反射型の計測機で計測可能であり、かつ転写されないものが好ましい。
更に、本パターンのパターン転写特性( 特に形状や位置) に影響を与えないことが要求される。
Conventionally, in such a stencil mask, there is no accurate position management method for the pattern in the transfer region, and its correspondence has been demanded.
For example, as shown in FIG. 14, a method of arranging the mark pattern 831 outside the transfer area 820 has been adopted, but with this, it is impossible to accurately grasp the positional accuracy of the main pattern in the transfer area. .
Conventionally, when a mark is inserted into a transfer area, the mark is also transferred. Therefore, insertion of a mark is allowed only when there is no problem even if transferred, and generally not allowed.
In addition, since it is not preferable that the mark pattern is transferred at the time of transfer, as shown in FIG. 15, in the transfer area 910, a missing figure or the like may be formed to a size smaller than the transfer resolution as in this pattern. However, in this case, there is a problem in that accurate mark detection cannot be performed due to the quality influence on the main pattern and the
Normally, considering that the position of the mask pattern is measured by a reflection type measuring instrument, it is preferable that the mask pattern can be measured by a reflection type measuring instrument and is not transferred.
Furthermore, it is required that the pattern transfer characteristics (particularly shape and position) of this pattern are not affected.
上記のように、従来、光源として電子ビームを用いたEPL方式やLEEPL方式に用いられるステンシルマスクにおいては、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できる位置計測マーク(以下、IPマークとも言う)を付けたものがなく、その対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、光源として電子ビームを用いたEPL方式やLEEPL方式に用いられるステンシルマスクであって、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できる位置計測マーク(IPマーク)を付けたものを提供しようとするものである。
これにより、転写する際に、使用されるステンシルマスクの本パターンの位置エラーを補正することを可能としようとするものである。
As described above, in the conventional stencil masks used for the EPL method and the LEEPL method using an electron beam as a light source, the quality of the main pattern is less affected, and the position of the main pattern to be transferred in the transfer region. None of them were equipped with a position measurement mark (hereinafter also referred to as an IP mark) that can accurately ascertain and guarantee accuracy, and there was a need to deal with it.
The present invention corresponds to this, and is a stencil mask used in an EPL method or a LEEPL method using an electron beam as a light source, has little influence on the quality of the pattern, and transfers in the transfer region. The present invention intends to provide a mark with a position measurement mark (IP mark) that can accurately ascertain and guarantee the position accuracy of the power pattern.
Thus, it is intended to make it possible to correct the position error of the main pattern of the stencil mask to be used when transferring.
本発明の荷電粒子線用転写マスクは、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクであって、転写領域内に転写解像度限界以上の寸法を有して、かつ転写されない、本パターン以外の付加パターンが形成されていることを特徴とするものである。
そして、上記の荷電粒子線用転写マスクであって、付加パターンは、光、電子ビーム、イオンビームの少なくとも1つをこれに照射して検出する検出方法で認識するための反射型のパターンであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかに記載の荷電粒子線用転写マスクであって、付加パターンは、メンブランに凹部を掘り込み、形成したものであることを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかに記載の荷電粒子線用転写マスクであって、付加パターンは、メンブラン上に、その形成層を付加して形成したものであることを特徴とするものであり、形成層がCrxNyあるいはSiO2 からなることを特徴とするものである。
The charged particle beam transfer mask of the present invention has a stencil mask structure in which the main pattern to be transferred is formed on a membrane composed of an absorber for absorbing the charged particle beam or a scatterer for scattering the charged particle beam. The particle beam transfer mask is characterized in that an additional pattern other than the main pattern is formed in the transfer region, which has a dimension equal to or greater than a transfer resolution limit and is not transferred.
In the charged particle beam transfer mask, the additional pattern is a reflective pattern for recognition by a detection method in which at least one of light, an electron beam, and an ion beam is irradiated and detected. It is characterized by this.
In addition, in the transfer mask for charged particle beam according to any one of the above, the additional pattern is formed by digging a recess in the membrane.
Alternatively, in any one of the above-described transfer masks for charged particle beams, the additional pattern is formed by adding the formation layer on the membrane. Is made of CrxNy or SiO 2 .
また、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクであって、付加パターンが位置計測マーク(IPマーク)であることを特徴とするものであり、付加パターンは、本パターンの絵柄にオーバーラップしていることを特徴とするものである。 In addition, any one of the above-described transfer masks for charged particle beams, wherein the additional pattern is a position measurement mark (IP mark), and the additional pattern overlaps the pattern of this pattern. It is characterized by being.
また、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクであって、低速電子線近接投影リソグラフィーLEEPL(Low Energy Electron−beam Proximity Projection Lithography)用であることを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクであって、電子投影リソグラフィーEPL(Electron- beam Projection Lithography)用であることを特徴とするものである。
In addition, any one of the above-described transfer masks for charged particle beams is characterized by being used for low-energy electron beam proximity projection lithography LEEPL (Low Energy Electron-Beam Proximity Projection Lithography).
Alternatively, any one of the above-described transfer masks for charged particle beams is characterized by being used for electron projection lithography EPL (Electron-Beam Projection Lithography).
ここでの位置計測マーク(以下、IPマークとも言う)とは、本パターンの位置精度を把握あるいは管理あるいは保証するためのマークであり、電子ビームを用いたEPLやLEEPLにおいては、用いられるステンシル構造のマスクに位置計測マーク(IPマーク)を付与し、IPマークの位置を測定することにより得られたデータを用い、本パターンの位置エラー(これをIPエラーとも言う)を補正するようにして転写を行うことができる。
尚、IPは、Image Placementの略である。
また、ステンシルマスク構造とは、転写できるようにメンブランをパターン形状に貫通、あるいは図13に示すように、貫通しつつ、かつ、極薄膜で支持したものである。
尚、極薄膜としては、厚さ5nm〜80nmのカーボン系材料が使われている。
The position measurement mark (hereinafter also referred to as IP mark) is a mark for grasping, managing, or guaranteeing the position accuracy of the pattern, and the stencil structure used in EPL and LEEPL using an electron beam. A position measurement mark (IP mark) is added to the mask of the pattern, and the data obtained by measuring the position of the IP mark is used to correct the position error of this pattern (this is also called an IP error). It can be performed.
IP is an abbreviation for Image Placement.
The stencil mask structure is a structure in which the membrane is penetrated in a pattern shape so that it can be transferred, or as shown in FIG.
As the ultrathin film, a carbon-based material having a thickness of 5 nm to 80 nm is used.
本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクで、且つ、転写領域内に本パターン以外の付加パターンを、メンブラン上に、その形成層を付加することによりして形成している荷電粒子線用転写マスクを作製するための、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、(a)本パターンを形成するためのメンブラン材の一面に、付加パターンを形成するためのパターンと本パターンを作成するためのマスクを兼ねるマスクを形成するためのマスク層を配設するマスク層配設工程と、(b)前記マスク層上に、付加パターンと本パターンの形状を含む所定の形状に第1のレジストパターンを形成する第1のレジスト製版工程と、(c)第1のレジストパターンを耐エッチングマスクとして、マスク層をエッチングし、該第1のレジストパターン形状の貫通孔を形成する第1のエッチング工程と、(d)第1のレジストパターンを除去する第1のレジスト除去工程と、(e)付加パターン領域を含む所定の領域のみを覆うように、第2のレジストパターンを形成する第2の製版工程と、(f)第2のレジストパターンおよび貫通孔が形成されたマスク層を、耐エッチングマスクとしてメンブラン材をエッチングして、本パターンを形成する第2のエッチング工程と、(g)マスク層の第2のレジストパターンで覆われていない領域部を除去するマスク層除去工程と、(h)第2のレジストパターンを除去する第2のレジスト除去工程とを、行うことを特徴とするものである。
そして、上記の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、マスク層が多層であり、第2のレジスト除去工程の後に下層のみを残し、上層を除去することを特徴とするものである。
The method for producing a transfer mask for charged particle beam according to the present invention comprises a stencil mask in which the pattern to be transferred is formed on a membrane comprising an absorber for absorbing charged particle beam or a scatterer for scattering charged particle beam. A charged particle beam transfer mask having a structure is formed by adding an additional pattern other than the main pattern in the transfer region and the formation layer on the membrane. A method for manufacturing a transfer mask for charged particle beam, in order to (a) sequentially create a pattern for forming an additional pattern and a main pattern on one surface of a membrane material for forming the main pattern A mask layer disposing step of disposing a mask layer for forming a mask that also serves as the mask of (b), and (b) the shape of the additional pattern and the main pattern on the mask layer A first resist plate-making process for forming a first resist pattern in a predetermined shape including, and (c) etching the mask layer using the first resist pattern as an anti-etching mask and penetrating the first resist pattern shape A first etching step for forming a hole; (d) a first resist removal step for removing the first resist pattern; and (e) a second region so as to cover only a predetermined region including the additional pattern region. A second plate-making process for forming a resist pattern; and (f) a second pattern forming the pattern by etching the membrane material using the second resist pattern and the mask layer in which the through holes are formed as an anti-etching mask. An etching process, (g) a mask layer removing process for removing a region of the mask layer not covered with the second resist pattern, and (h) a second resist. A second resist removal step of removing the pattern, it is characterized in that to perform.
In the method for manufacturing the above-mentioned transfer mask for charged particle beam, the mask layer is multilayered, and only the lower layer is left after the second resist removing step, and the upper layer is removed.
あるいは、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクで、且つ、転写領域内に本パターン以外の付加パターンを、本パターンに重ねることなくメンブランに凹部を掘り込むことにより形成している荷電粒子線用転写マスクを作製するための、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、(a1)本パターンを形成するためのメンブラン材の一面に、付加パターンを形成するためのマスクと本パターンを作成するためのマスクを兼ねるマスクを形成するためのマスク層を配設するマスク層配設工程と、(b1)前記マスク層上に、付加パターンと本パターンの形状を含む所定の形状に第1のレジストパターンを形成する第1のレジスト製版工程と、(c1)第1のレジストパターンを耐エッチングマスクとして、マスク層をエッチングし、該第1のレジストパターンの形状の貫通孔を形成するエッチング工程と、(d1)第1のレジストパターンを除去する第1のレジスト除去工程と、(e1)付加パターン領域を含む所定の領域のみを覆うように、第2のレジストパターンを形成する第2の製版工程と、(f1)貫通孔が形成されたマスク層を耐エッチングマスクとして、メンブラン材および第2のレジストパターンをエッチングして、本パターンを形成するとともに、メンブラン材を貫通させずに掘り込み付加パターンを形成する第2のエッチング工程と、(g1)マスク層を除去するマスク層除去工程とを、行うことを特徴とするものである。
そして、上記の荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、散乱層材または吸収層材からなるメンブランの厚さ、第2のレジストパターンの厚さ、凹部の深さを、それぞれ、L、S、Hとし、メンブラン材のエッチング速度をA、第2のレジストパターンのエッチング速度をBとした場合、fをメンブラン材のオーバーエッチ因子(定数)とすると、
(S/B)+(H/A) = f(L/A)
で、これより、S=(fL−H)/ (A/B)を求め、プロセスのファクターであるf、(A/B)を決定して、第2のレジストパターンの厚さSを決めるものであることを特徴とするものである。
あるいはまた、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクで、且つ、転写領域内に本パターン以外の付加パターンを、本パターンに重ねてメンブランに凹部を掘り込むことにより形成している荷電粒子線用転写マスクを作製するための、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、(a2)本パターンを形成するためのメンブラン材の一面に、本パターンの形状の開口を有するレジストパターンを、付加パターン形成領域のみ薄肉にして配設するレジスト製版工程と、(b2)開口が形成された前記レジストパターンおよびメンブラン材をエッチングし、付加パターン形成領域のレジストパターンのみ除去し、他の領域にはレジストパターンを残存させて、本パターンを形成するとともに、メンブラン材を貫通させずに掘り込み、付加パターンを形成するエッチング工程と、(c2)レジストパターンを除去するレジスト層除去工程とを、行うことを特徴とするものである。
Alternatively, in the method for manufacturing a transfer mask for charged particle beam according to the present invention, an opening is formed in the pattern to be transferred to a membrane composed of an absorber for absorbing the charged particle beam or a scatterer for scattering the charged particle beam. A charged particle beam transfer mask having a stencil mask structure, which is formed by digging a recess in the membrane without adding an additional pattern other than the main pattern in the transfer region. In order to produce a transfer mask for charged particle beam, (a1) A mask for forming an additional pattern and a main pattern are formed on one surface of a membrane material for forming the main pattern. A mask layer disposing step of disposing a mask layer for forming a mask that also serves as a mask for performing (b1) an additional pattern on the mask layer; (C1) etching the mask layer using the first resist pattern as an anti-etching mask, and forming the first resist pattern in a predetermined shape including the shape of the pattern and the main pattern; (D1) a first resist removing step for removing the first resist pattern, and (e1) covering only a predetermined region including the additional pattern region. Thus, the second plate making process for forming the second resist pattern, and (f1) etching the membrane material and the second resist pattern using the mask layer in which the through hole is formed as an etching resistant mask, And a second etching step for forming an additional pattern by digging without penetrating the membrane material, and (g1) mask The mask layer removing step of removing, and is characterized in that to perform.
A method for manufacturing the above-described transfer mask for charged particle beam, wherein the thickness of the membrane made of the scattering layer material or the absorption layer material, the thickness of the second resist pattern, and the depth of the recess are respectively L, When S and H are set, and the etching rate of the membrane material is A and the etching rate of the second resist pattern is B, when f is an overetch factor (constant) of the membrane material,
(S / B) + (H / A) = f (L / A)
Thus, S = (fL−H) / (A / B) is obtained, and the process factors f and (A / B) are determined to determine the thickness S of the second resist pattern. It is characterized by being.
Alternatively, in the method for manufacturing a transfer mask for charged particle beam according to the present invention, an opening is formed in the pattern to be transferred to a membrane composed of an absorber for absorbing the charged particle beam or a scatterer for scattering the charged particle beam. A charged particle beam transfer mask having a stencil mask structure and formed by digging a concave portion in the membrane with an additional pattern other than the main pattern overlapped with the main pattern in the transfer region. In order, (a2) a resist pattern having an opening in the shape of the main pattern is added to one surface of the membrane material for forming the main pattern. A resist plate-making process in which only the pattern formation region is thinned, and (b2) the resist pattern and the membrane in which the opening is formed Etching to remove only the resist pattern in the additional pattern formation region and leave the resist pattern in other regions to form this pattern, and to dig without penetrating the membrane material to form the additional pattern And (c2) a resist layer removing step for removing the resist pattern.
尚、f=1はメンブラン材のエッチングがジャストエッチングの場合で、f>1はオーバーエッチングの場合である。
また、A/B=Cとすると、Cはメンブラン材の第2のレジストに対するエッチング選択比と呼ばれる。
Note that f = 1 is when the etching of the membrane material is just etching, and f> 1 is when overetching.
When A / B = C, C is called an etching selectivity of the membrane material to the second resist.
(作用)
本発明の荷電粒子線用転写マスクは、上記のような構成にすることにより、光源として電子ビームを用いたEPL方式やLEEPL方式に用いられるステンシルマスクであって、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できるIPマークを付けたものの提供を可能としており、これより、これを用い転写する際に、使用されるステンシルマスクの本パターンの位置エラーを有効に補正することができるのとしている。
具体的には、転写領域内に転写解像度限界以上の寸法を有して、かつ転写されない、本パターン以外の付加パターンが形成されている構造を有することにより、これを達成している。
付加パターンとしては、光、電子ビーム、イオンビームの少なくとも1つをこれに照射して検出する検出方法で認識するための反射型のパターンが好適に用いられる。
この場合、従来からある反射型の計測機あるいはこれと同じ方式の方法によりで計測可能である。
このような反射型の計測機にて計測される反射型のパターンの場合、付加パターンからその反射ないし散乱された光、電子ビーム、イオンビーム等の強度を検出して、検出された強度の変化から付加パターン位置を把握できる。
IPマークとしての付加パターンは、付加パターン位置を把握することにより、付加パターンに対応する本パターンの位置を精確に把握しようとするもので、付加パターンと本パターンとが、管理すべき所定の位置精度内で形成されていることが前提となる。
そして、付加パターンの形態としては、メンブランに凹部を掘り込み、形成したものあるいは、メンブラン上に、その形成層を付加して形成したものが挙げられる。
尚、前記形成層としては、転写しないことや、本パターンへ品質的悪影響をおよぼさないことを前提とし、CrxNyあるいはSiO2 を所定の厚さに制御している。
(Function)
The charged particle beam transfer mask of the present invention is a stencil mask used in an EPL method or a LEEPL method using an electron beam as a light source by having the above-described configuration, and has a quality influence on the pattern. It is possible to provide an IP mark with an IP mark that can accurately ascertain and guarantee the position accuracy of the main pattern to be transferred in the transfer area, and is used when transferring using this. The position error of the main pattern of the stencil mask can be corrected effectively.
Specifically, this is achieved by having a structure in the transfer region that has a dimension that is equal to or greater than the transfer resolution limit and that has an additional pattern other than the main pattern that is not transferred.
As the additional pattern, a reflective pattern for recognizing by a detection method of irradiating and detecting at least one of light, electron beam, and ion beam is preferably used.
In this case, it can be measured by a conventional reflection type measuring instrument or the same method.
In the case of a reflection type pattern measured by such a reflection type measuring instrument, the intensity of the reflected or scattered light, electron beam, ion beam, etc. is detected from the additional pattern, and the detected intensity change From this, the position of the additional pattern can be grasped.
The additional pattern as the IP mark is used to accurately grasp the position of the main pattern corresponding to the additional pattern by grasping the position of the additional pattern, and the additional pattern and the main pattern are predetermined positions to be managed. It is premised that it is formed within accuracy.
And as a form of an additional pattern, the thing formed by digging a recessed part in a membrane, or the thing formed by adding the formation layer on a membrane is mentioned.
The formation layer is controlled to have a predetermined thickness of CrxNy or SiO 2 on the premise that the layer is not transferred and does not adversely affect the quality of this pattern.
本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、上記のような構成にすることにより、光源として電子ビームを用いたEPL方式やLEEPL方式に用いられるステンシルマスクで、転写領域内のパターンの位置管理を精確にできる荷電粒子線用転写マスクの製造方法の提供を可能としている。
請求項10に記載の、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクで、且つ、転写領域内に本パターン以外の付加パターンを、メンブラン上に、その形成層を付加することによりして形成している荷電粒子線用転写マスクを作製するための、荷電粒子線用転写マスクの製造方法の場合、マスク層を2層以上の多層としておくことにより、第2のレジスト除去工程の後に下層のみを残し、上層を除去することにより、薄い付加パターンの作成を可能としている。
そして、その結果、本パターンのパターン転写特性(特に形状や位置)への影響を少なくできるものとしている。
勿論、上層は、本パターン形成のためのエッチングに耐性を有するもので、且つ、容易に除去可能なものが好ましい。
請求項12に記載の、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクで、且つ、転写領域内に本パターン以外の付加パターンをメンブランに凹部を掘り込むことにより形成している荷電粒子線用転写マスクを作製するための、荷電粒子線用転写マスクの製造方法の場合、散乱層材または吸収層材からなるメンブランの厚さ、第2のレジストパターンの厚さ、凹部の深さを、それぞれ、L、S、Hとし、メンブラン材のエッチング速度をA、第2のレジストパターンのエッチング速度をBとした場合、fをメンブラン材のオーバーエッチ因子(定数)とすると、
(S/B)+(H/A) = f(L/A)
で、これより、S=(fL−H)/ (A/B)を求め、プロセスのファクターであるf,(A/B)を決定して、第2のレジストパターンの厚さSを決めることができる。
尚、f=1はメンブラン材のエッチングがジャストエッチングの場合で、f>1はオーバーエッチングの場合である。
また、A/B=Cとすると、Cはメンブラン材の第2のレジストに対するエッチング選択比と呼ばれる。
The method for producing a transfer mask for charged particle beam according to the present invention has the above-described configuration, so that the position of the pattern in the transfer region is a stencil mask used in an EPL method or a LEEPL method using an electron beam as a light source. It is possible to provide a method for manufacturing a transfer mask for charged particle beam that can be managed accurately.
A charged particle beam transfer having a stencil mask structure in which the pattern to be transferred is formed on a membrane comprising an absorber for absorbing charged particle beams or a scatterer for scattering charged particle beams according to
As a result, the influence on the pattern transfer characteristics (particularly the shape and position) of this pattern can be reduced.
Of course, it is preferable that the upper layer has resistance to etching for forming this pattern and can be easily removed.
13. A charged particle beam transfer having a stencil mask structure in which the pattern to be transferred is formed on a membrane comprising an absorber for absorbing a charged particle beam or a scatterer for scattering a charged particle beam according to claim 12. A charged particle beam transfer mask manufacturing method for manufacturing a charged particle beam transfer mask formed by digging a concave portion in a membrane with an additional pattern other than the main pattern in a transfer region in a transfer region In this case, the thickness of the membrane made of the scattering layer material or the absorption layer material, the thickness of the second resist pattern, and the depth of the recess are L, S, and H, respectively, and the etching rate of the membrane material is A and second. When the etching rate of the resist pattern is B, and f is the overetch factor (constant) of the membrane material,
(S / B) + (H / A) = f (L / A)
Thus, S = (fL−H) / (A / B) is obtained, and the process factors f and (A / B) are determined to determine the thickness S of the second resist pattern. Can do.
Note that f = 1 is when the etching of the membrane material is just etching, and f> 1 is when overetching.
When A / B = C, C is called an etching selectivity of the membrane material to the second resist.
本発明は、上記のように、電子ビームを用いたEPL方式やLEEPL方式に用いられるステンシルマスクであって、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できるIPマークを付けたものの提供を可能とした。
これにより、これを用い転写する際に、使用されるステンシルマスクの本パターンの位置エラーを有効に補正することを可能とした。
As described above, the present invention is a stencil mask used in an EPL method or a LEEPL method using an electron beam, has little influence on the quality of the pattern, and the pattern of the pattern to be transferred in the transfer region. We have made it possible to provide products with an IP mark that can accurately ascertain and guarantee position accuracy.
This makes it possible to effectively correct the position error of the main pattern of the stencil mask used when transferring using this.
本発明の実施の形態例を挙げ、図に基づいて説明する。
図1(a)は本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第1例の一部の画概略平面図で、図1(b)は図1(a)のA1−A2における断面を示した断面図で、図2は本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第2例の一部の断面図で、図3(a)、図3(b)はそれぞれ、IPマークの例を示した図で、図4(a)〜図4(h)は図1に示す第1の例の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図で、図5(a)〜図5(g)は図2に示す第2の例の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図で、図6は第2の例の荷電粒子線用転写マスクを製造する際の凹部の形成条件を説明するための図で、図7(a)は本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第3例の一部の画概略平面図で、図7(b)は図7(a)の転写領域内のIPマーク50を拡大して示した図で、図7(c)は図7(b)のC1−C2における断面図で、図8(a)〜図8(e)は図7に示す第3の例の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図である。
尚、図1(b)のIPマーク32部は、図3のB1−B2における断面を示している。 図1〜図8中、10は転写領域、20は本パターン領域、21はメンブラン、21Aは開口(貫通孔とも言う)、25は本パターンの抜け図形(貫通図形)、29は評価対象の本パターン図形、30、31、31a、32、32aはIPマーク(位置計測マークのこと)、35はIPマーク材、36は開口、38は凹部、40は他パターン禁止領域、50はIPマーク(位置計測マークのこと)、50AはIPマーク領域、51はIPマーク領域の外形、60はメンブラン、110はマスク層材、110Aはマスク(中間マスクとも言う)、110Bはマークパターン(IPマークのこと)、115は開口、120はメンブラン、125は開口(貫通孔とも言う)、130は第1のレジストパターン、135は開口、137は第2のレジストパターン、210はマスク層材、210Aはマスク(中間マスクとも言う)、215は開口、220はメンブラン、225は開口(貫通孔とも言う)、230は第1のレジストパターン、235は開口、237は第2のレジストパターン、250は凹部、310はメンブラン材、315は開口、320はレジスト、320A、320Bはレジストパターン、325は開口、330、355は露光光、340は第2の露光の露光領域、350はIP形成領域である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic plan view of a part of a first example of an embodiment of the transfer mask for charged particle beam according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line A1-A2 of FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a second example of the embodiment of the transfer mask for charged particle beam according to the present invention. FIGS. 3A and 3B are respectively IP diagrams. FIG. 4A to FIG. 4H are cross-sectional views of manufacturing steps of the charged particle beam transfer mask of the first example shown in FIG. 1, and FIG. 5A to FIG. 5 (g) is a cross-sectional view of the manufacturing process of the charged particle beam transfer mask of the second example shown in FIG. 2, and FIG. 6 is a condition for forming the recess when manufacturing the charged mask of the charged particle beam of the second example. FIG. 7A is a schematic plan view of a part of the third example of the embodiment of the transfer mask for charged particle beam according to the present invention, and FIG. a) in the transcription region FIG. 7C is a cross-sectional view taken along line C1-C2 of FIG. 7B, and FIGS. 8A to 8E are third views shown in FIG. It is manufacturing process sectional drawing of the transfer mask for charged particle beams of the example of.
Incidentally, the IP mark 32 part of FIG. 1B shows a cross section taken along B1-B2 of FIG. 1 to 8, 10 is a transfer area, 20 is a main pattern area, 21 is a membrane, 21A is an opening (also referred to as a through hole), 25 is a missing figure (through figure) of this pattern, and 29 is a book to be evaluated.
まず、本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第1の例を図1に基づいて説明する。
第1の例の荷電粒子線用転写マスクは、電子線を吸収するための吸収体からなるメンブラン21に転写すべき本パターンを開口21Aにして形成したステンシルマスク構造の、LEEPL方式の電子線用転写マスクである。
そして、転写領域10内に転写解像度限界以上の寸法を有して、かつ転写されないIPマーク30が、本パターン以外の付加パターンとして形成されているものである。
IPマーク30は、メンブラン21上に、その形成層であるIPマーク材35を付加して形成したものであり、本パターンの絵柄にオーバーラップしていないで形成されている。
本例で用いているIPマーク30は、図3(a)に示す、IPマーク材35の開口36として十字の絵柄を形成したものである。
First, a first example of an embodiment of a charged particle beam transfer mask of the present invention will be described with reference to FIG.
The charged particle beam transfer mask of the first example is for a LEEPL type electron beam having a stencil mask structure in which a main pattern to be transferred to an
An
The
The
第1の例における、IPマーク30は、所定のレーザ光を検出光として、これに照射して、その反射した、ないし散乱した光強度を検出する光学式の検出方法に用いられるもので、この方法により段差部を認識し、これによりマーク位置を把握するためのパターンである。
例えば、市販の光学式測定機(Leica社製、LMS IPRO)を用い、所定の位置(マーク位置)にて所定のレーザ光をX方向あるいは、Y方向に走査させ、各方向のマーク両端2箇所の段差部位置を検出することにより、マーク位置を得る。
このようにして、複数IPマーク位置を、光学式測定機により測定し、設計値からのズレを把握し、転写の際に、このズレを補正しながら電子ビームの照射を行う。
IPマークの位置ズレは、本パターンの設計値からの歪みを表すもので、結局、このような補正により、本パターンの歪みが補正される。
マーク形状としては、特に限定はされないが、その形成される領域には制限がある。
本例で用いている図3(a)に示すIPマーク材35の開口36として十字の絵柄を形成したものや、図3(b)に示すような、IPマーク材35で十字の絵柄を形成したもの、更に、これら十字の絵柄に代え、L字の絵柄で形成したもの等が挙げられる。
尚、図3において、他パターン禁止領域40は、この領域内に他パターンがある場合には精確にマークの位置検出ができなくなる領域のことである。
The
For example, using a commercially available optical measuring instrument (Leica, LMS IPRO), a predetermined laser beam is scanned in the X direction or Y direction at a predetermined position (mark position), and two mark ends in each direction. The mark position is obtained by detecting the position of the step.
In this way, the positions of the plurality of IP marks are measured by the optical measuring device, the deviation from the design value is grasped, and the electron beam is irradiated while correcting the deviation at the time of transfer.
The positional deviation of the IP mark represents a distortion from the design value of the main pattern. After all, the distortion of the main pattern is corrected by such correction.
The mark shape is not particularly limited, but there is a limit to the region where it is formed.
A cross pattern is formed as the opening 36 of the
In FIG. 3, the other pattern prohibited area 40 is an area where the mark position cannot be accurately detected when there is another pattern in this area.
本例においては、メンブラン21として、1μm厚のSi層を用いたが、マスク材としての性質、耐薬品性等を考慮して、適用できるものであれば、これ以外のものでも良い。 また、IPマーク材35としては、ここでは、0. 1μm厚のCrOxNyを用いたが、転写しないことや、本パターンへの品質値的な影響がないことが要求される。
他のIPマーク材35としては、SiO2 が挙げられる。
LEEPL方式では、通常、電子ビームの加速電圧2kVを用いており、メンブラン21がSiの場合、電子の、メンブラン21への侵入深さは、約0. 1μm程度であるので、吸収体であるメンブラン21の厚さは、約2倍の因子の余裕因子を掛けて、0. 2μm以上あれば十分である。
またメンブラン21としては、その作製処理への耐薬品性等が重要であり、かつまた低応力であることが要求される。
尚、吸収体であるメンブラン21の厚さは、自己支持膜の強度をますためには大きいことが好ましく、また、ステンシル構造のパターンを形成する際に加工容易度の点からはパターン縦横比(Aspect Ratio)が小さいほうが好ましいという、相反する要求に答えることから、Siの場合には、0. 5μm〜1. 0μmと設定されている。
ただし、一部の本パターン(図7の例におけるような微細パターン)に対しては、精確さがやや落ちることを受け入れて、他パターン禁止の制限を解除することがある。
In this example, a 1 μm-thick Si layer was used as the
Examples of the other
In the LEEPL system, an electron beam acceleration voltage of 2 kV is normally used. When the
In addition, the
The thickness of the
However, with respect to some of the main patterns (fine patterns as in the example of FIG. 7), it may be accepted that accuracy is slightly lowered, and the restriction on prohibition of other patterns may be released.
次に、第1の例の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の1例を図4に基づいて説明する。
尚、これを以って、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態の1例に代える。
先ず、本パターンを形成するためのメンブラン材120の一面に、付加パターンであるIPマークを形成するためのパターンと本パターンを作成するためのマスクを兼ねるマスクを形成するためのマスク層110を配設しておく。(図4(a))
ここでは、メンブラン120として、2μm厚のSi層、マスク層110として0. 05μm〜0. 4μm厚のCrOxNyを用いる。
次いで、マスク層110上に、IPマークと本パターンの形状を含む所定の形状に第1のレジストパターン130を形成する。(図4(b))
第1のレジストパターン130としては、所望の解像性があり、且つ、処理性の良いものであれば特に限定はされない。
尚、IPマークと本パターンのパターニングのためのレジストパターン130を作成するための露光は同じ工程で同時に行なわれる。
このことは、IPマークと本パターンの位置関係を精確にとるための必要条件である。 次いで、第1のレジストパターン130を耐エッチングマスクとして、マスク層110をエッチングし、第1のレジストパターン形状の貫通孔を形成する。(図4(c))
エッチングはCl系のガス(Cl2 +O2 )を用いドライエッチングにて行う。
次いで、第1のレジストパターン130を除去した(図4(d))後、IPマーク形成領域を含む所定の領域(図3の他パターン禁止領域40に相当)のみを覆うように、第2のレジストパターン137を形成する。(図4(e))
第2のレジストパターン137も、所望の解像性があり、且つ、処理性の良いものであれば特に限定はされない。
次いで、第2のレジストパターン137および貫通孔が形成されたマスク層であるマスク110Aを、耐エッチングマスクとしてメンブラン材120をエッチングして、本パターンを形成する。(図4(f))
Siからなるメンブラン材120のエッチングは、SF6 +CHF3 ガスを用いてドライエッチングにて行う。
次いで、マスク層130の第2のレジストパターン137で覆われていない領域部を除去する。(図4(g))
この除去は、市販のクロムエッチング液を用いて行う。
この後、第2のレジストパターン137を除去し、所定の洗浄等を経て、第1の例の荷電粒子線用転写マスクを得る。(図4(h))
このようにして、第1の例の荷電粒子線用転写マスクを製造することができる。
このような製造方法を採ることにより、IPマークと本パターンの位置関係を精確にとることができる。
Next, an example of the manufacturing method of the charged particle beam transfer mask of the first example will be described with reference to FIG.
This replaces the example of the embodiment of the method for manufacturing the transfer mask for charged particle beam according to the present invention.
First, on one surface of the membrane material 120 for forming this pattern, a
Here, a Si layer having a thickness of 2 μm is used as the membrane 120, and CrOxNy having a thickness of 0.05 μm to 0.4 μm is used as the
Next, a first resist pattern 130 is formed on the
The first resist pattern 130 is not particularly limited as long as it has desired resolution and good processability.
The exposure for creating the IP mark and the resist pattern 130 for patterning this pattern is performed simultaneously in the same process.
This is a necessary condition for accurately obtaining the positional relationship between the IP mark and this pattern. Next, using the first resist pattern 130 as an anti-etching mask, the
Etching is performed by dry etching using a Cl-based gas (Cl 2 + O 2 ).
Next, after removing the first resist pattern 130 (FIG. 4D), a second region is formed so as to cover only a predetermined region including the IP mark formation region (corresponding to the other pattern prohibited region 40 in FIG. 3). A resist pattern 137 is formed. (Fig. 4 (e))
The second resist pattern 137 is not particularly limited as long as it has a desired resolution and a good processability.
Next, the membrane material 120 is etched using the second resist pattern 137 and the mask 110A which is a mask layer in which the through hole is formed as an anti-etching mask to form this pattern. (Fig. 4 (f))
Etching of the membrane material 120 made of Si is performed by dry etching using SF 6 + CHF 3 gas.
Next, the region of the mask layer 130 that is not covered with the second resist pattern 137 is removed. (Fig. 4 (g))
This removal is performed using a commercially available chromium etching solution.
Thereafter, the second resist pattern 137 is removed, and a predetermined cleaning or the like is performed to obtain a charged particle beam transfer mask of the first example. (Fig. 4 (h))
Thus, the charged particle beam transfer mask of the first example can be manufactured.
By adopting such a manufacturing method, the positional relationship between the IP mark and this pattern can be accurately taken.
次に、本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第2の例を図2に基づいて説明する。
第2の例の荷電粒子線用転写マスクも、第1の例と同様、電子線を吸収するための吸収体からなるメンブラン21に転写すべき本パターンを開口21Aにして形成したステンシルマスク構造の、LEEPL方式の電子線用転写マスクである。
第2の例のIPマーク31a、32aは、メンブラン21に凹部38を掘り込み、形成したものであり、これ以外は第1の例と同じで、説明を省く。
Next, a second example of the charged particle beam transfer mask of the present invention will be described with reference to FIG.
Similarly to the first example, the charged particle beam transfer mask of the second example also has a stencil mask structure in which this pattern to be transferred to the
The IP marks 31a and 32a in the second example are formed by digging the recesses 38 in the
次に、第2の例の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の1例を図5に基づいて説明する。
尚、これを以って、本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の実施の形態の1例に代える。
先ず、図4に示す第1の例の荷電粒子線用転写マスクの製造方法と同様、
本パターンを形成するためのメンブラン材220の一面に、付加パターンであるIPマークを形成するためのマスクと本パターンを作成するためのマスクを兼ねるマスクを形成するためのマスク層210を配設し(図5(a))、
マスク層210上に、IPマークと本パターンの形状を含む所定の形状に第1のレジストパターン230を形成した(図5(b))後、第1のレジストパターン230を耐エッチングマスクとして、マスク層210をエッチングし、第1のレジストパターン形状の貫通孔を形成し(図5(c))、第1のレジストパターン230を除去する。(図5(d)) 各部の材料、処理条件は、図4に示す第1の例の荷電粒子線用転写マスクの製造方法と同じである。
次いで、IPパターン領域を含む所定の領域のみを覆うように、第2のレジストパターン237を形成し(図5(e))、貫通孔が形成されたマスク層210を耐エッチングマスクとして、メンブラン材220および第2のレジストパターン237をエッチングして、本パターンを形成するとともに、メンブラン材220を貫通させずに掘り込み凹部250を形成して、凹部からなるIPパターンを形成する。(図5(f))
第2のレジストパターン237も、所望の解像性があり、且つ、処理性の良いもので、更に、ここでは、メンブラン材220とともに同じエッチャントで、所定の選択比で除去されることが必要である。
このエッチングには、SF6 +CHF3 ガスを用いたドライエッチングが採られるが、選択比の調整は、ドライエッチング条件(ガス流量比、基板バイアス電圧、投入電力)等により行う。
次いで、マスク層210(マスク210A)を除去し、所定の洗浄等を経て、第2の例の荷電粒子線用転写マスクを得る。(図5(g))
このようにして、第2の例の荷電粒子線用転写マスクを製造することができる。
このような製造方法を採ることにより、IPマークと本パターンの位置関係を精確にとることができる。
Next, an example of the manufacturing method of the charged particle beam transfer mask of the second example will be described with reference to FIG.
This replaces the example of the embodiment of the method for manufacturing the transfer mask for charged particle beam according to the present invention.
First, in the same way as the manufacturing method of the charged particle beam transfer mask of the first example shown in FIG.
On one surface of the
After the first resist pattern 230 is formed on the
Next, a second resist pattern 237 is formed so as to cover only a predetermined region including the IP pattern region (FIG. 5E), and the membrane material is formed using the
The second resist pattern 237 also has a desired resolution and good processability, and further, here, it is necessary to remove the second resist pattern 237 with the
For this etching, dry etching using SF 6 + CHF 3 gas is employed. The selection ratio is adjusted according to dry etching conditions (gas flow rate ratio, substrate bias voltage, input power) and the like.
Next, the mask layer 210 (mask 210A) is removed, and after a predetermined cleaning or the like, a second example of a charged particle beam transfer mask is obtained. (Fig. 5 (g))
In this way, the charged particle beam transfer mask of the second example can be manufactured.
By adopting such a manufacturing method, the positional relationship between the IP mark and this pattern can be accurately taken.
上記、図4に示す製造方法における凹部250を所定の深さで形成するための条件の決め方について、図6に基づき簡単に説明しておく。
メンブラン材220の厚さ、凹部形成領域における第2のレジストパターン237の厚さ、凹部の深さを、それぞれ、L、S、Hとし、メンブラン材220のエッチング速度をA、第2のレジストパターンのエッチング速度をBとした場合、fをメンブラン材のオーバーエッチ因子(定数)とすると、
(S/B)+(H/A) = f(L/A)
であり、メンブラン材の第2のレジストに対するエッチング選択比Cは(A/B)で表される。
これより、
S=(fL−H)/ (A/B)=(fL−H)/ C
となるが、プロセスのファクターであるf、Cを決定して、第2のレジストパターンの厚さSを決めることにより、所望の深さに凹部250を形成することができる。
尚、図6はオーバーエッチ因子(定数)fが1と等しいか1より大の場合の図である。 また、Hとしては、電子を吸収するだけの厚さが必要である。
さらに、IPマーク検出機能は、Hの目標値からのずれに強く依らないので、Sに対する要求精度は低くて良い。
A method of determining the conditions for forming the
The thickness of the
(S / B) + (H / A) = f (L / A)
The etching selectivity C of the membrane material to the second resist is expressed by (A / B).
Than this,
S = (fL−H) / (A / B) = (fL−H) / C
However, by determining f and C, which are process factors, and determining the thickness S of the second resist pattern, the
FIG. 6 is a diagram when the overetch factor (constant) f is equal to or greater than 1. Moreover, as H, the thickness which only absorbs an electron is required.
Furthermore, since the IP mark detection function does not depend strongly on the deviation of H from the target value, the required accuracy for S may be low.
次に、本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第3の例を図7に基づいて説明する。
第3の例の荷電粒子線用転写マスクも、第1の例と同様、電子線を吸収するための吸収体からなるメンブラン60に転写すべき本パターンを開口25にして形成したステンシルマスク構造の、LEEPL方式の電子線用転写マスクである。 そして、第1の例と同様に、図7(a)に示すように、IPマーク50は本パターン領域内にあるが、第3の例の場合は、図7(b)に示すように、IPマーク50は、転写領域内の本パターンの絵柄にオーバーラップして形成されており、メンブラン60の本パターン部を、IPマーク50形状に薄肉にして形成したものである。
IPマーク領域50Aは、図7(c)に示すメンブラン60の薄肉領域部に相当する。 これ以外は第1の例と同じで、説明を省く。
Next, a third example of the embodiment of the transfer mask for charged particle beam according to the present invention will be described with reference to FIG.
Similarly to the first example, the charged particle beam transfer mask of the third example also has a stencil mask structure in which the main pattern to be transferred to the membrane 60 made of an absorber for absorbing an electron beam is formed with an
The
ここで、第3の例の荷電粒子線用転写マスクの製造方法を図8に基づいて簡単に説明しておく。
メンブラン材310にポジレジスト320を塗布した後、本パターンの開口(図5(e)の315)形成領域を所定の強度で露光する第1の露光を行う。(図8(a))
第1の露光は、現像後に本パターンの開口部に対応する領域のレジストを現像にて貫通させることができる光強度で行う。
次いで、IPマーク形成領域(図8(e)の350)に相当するレジスト部を露光する第2の露光を行う。(図8(b))
より詳細に述べると、IPマーク形成領域の内外の本パターンに対し、第1の露光の光強度と第2の露光の光強度の和が等しいという条件が、本パターンの寸法制御の観点から課せられるので、第1の露光において、IPマーク形成領域内の本パターンに対しては、前記の条件を満たすように、その光強度を低減することが好ましく、かつ、技術的に可能である。
ここでの、IPマークと本パターンのパターニングのためのレジストパターン320を作成するための第1露光、第2の露光は同じ位置管理制御のもとに、両パターニングは精確に行なわれることが前提となる。
これは、現像後にIPマーク形成領域340の本パターンのメンブラン310を薄肉にするため、この領域のレジスト320を薄肉とするための露光である。 次いで、現像を行い、本パターンの開口部に対応する領域を貫通させるとともに、IPマーク形成領域のレジスト320を薄肉とする。(図8(c))
次いで、レジスト320Aおよびメンブラン材310をエッチングして、ホンパターン形成のための開口315を形成するとともに、IPパターン形成のための薄肉領域を形成する。(図8(d))
薄肉のIPマークが形成され、且つ、薄肉部以外にはレジストが残っている状態でメンブラン材310のエッチングを止める。
次いで、残ったレジストを除去して、第3の例の荷電粒子線用転写マスクを得る。(図8(e))
このようにして、第3の例の荷電粒子線用転写マスクを製造することができる。
このような製造方法を採ることにより、IPマークと本パターンの位置関係を精確にとることができる。
Here, the manufacturing method of the charged particle beam transfer mask of the third example will be briefly described with reference to FIG.
After the positive resist 320 is applied to the membrane material 310, first exposure is performed to expose the opening (315 in FIG. 5E) formation region of this pattern with a predetermined intensity. (Fig. 8 (a))
The first exposure is performed with a light intensity that allows the resist in the region corresponding to the opening of the pattern to pass through after development.
Next, a second exposure is performed to expose the resist portion corresponding to the IP mark formation region (350 in FIG. 8E). (Fig. 8 (b))
More specifically, the condition that the sum of the light intensity of the first exposure and the light intensity of the second exposure is equal to the main pattern inside and outside the IP mark formation region is imposed from the viewpoint of dimensional control of the main pattern. Therefore, in the first exposure, it is preferable and technically possible to reduce the light intensity of the main pattern in the IP mark formation region so as to satisfy the above condition.
Here, it is assumed that both the first exposure and the second exposure for creating the resist pattern 320 for patterning the IP mark and this pattern are performed accurately under the same position management control. It becomes.
This is exposure for thinning the resist 320 in this region in order to thin the membrane 310 of the main pattern in the IP mark formation region 340 after development. Next, development is performed to penetrate the region corresponding to the opening of this pattern, and the resist 320 in the IP mark formation region is thinned. (Fig. 8 (c))
Next, the resist 320A and the membrane material 310 are etched to form an
Etching of the membrane material 310 is stopped in a state in which a thin IP mark is formed and a resist remains in a portion other than the thin portion.
Next, the remaining resist is removed to obtain a charged particle beam transfer mask of the third example. (Fig. 8 (e))
Thus, the charged particle beam transfer mask of the third example can be manufactured.
By adopting such a manufacturing method, the positional relationship between the IP mark and this pattern can be accurately taken.
上記第1の例〜第3の例はいずれもLEEPL方式の荷電粒子線用転写マスクであるが、これらと同様の構造を、EPL方式の荷電粒子線用転写マスクにも適用できる。
例えば、第1の例において、メンブラン21の材質Siの厚さを2μm程度に厚くし、CrOxNyを0. 05μm〜0.4μm程度の厚さにし、この構造を、EPL方式に適用することもできる。
尚、勿論、上記各形態の荷電粒子線用転写マスクの変形例としては、図13に示すような、本パターンの絵柄部を完全貫通しつつ、かつ、極薄膜で支持した形態のものもある。
The first to third examples are LEEPL type charged particle beam transfer masks, but structures similar to these can also be applied to EPL type charged particle beam transfer masks.
For example, in the first example, the thickness of the material Si of the
Of course, as a modified example of the transfer mask for charged particle beam of each of the above forms, there is a form in which the pattern part of this pattern is completely penetrated and supported by an extremely thin film as shown in FIG. .
10 転写領域
20 本パターン領域
21 メンブラン
21A 開口(貫通孔とも言う)
25 本パターンの抜け図形(貫通図形)
29 評価対象の本パターン図形
30、31、31a、32、32a IPマーク(位置計測マークのこと)
35 IPマーク材
36 開口
38 凹部
40 他パターン禁止領域
50 IPマーク(位置計測マークのこと)
50A IPマーク領域
51 IPマーク領域の外形
60 メンブラン
110 マスク層材
110A マスク(中間マスクとも言う)
110B マークパターン(IPマークのこと)
115 開口
120 メンブラン
125 開口(貫通孔とも言う)
130 第1のレジストパターン
135 開口
137 第2のレジストパターン
210 マスク層材
210A マスク(中間マスクとも言う)
215 開口
220 メンブラン
225 開口(貫通孔とも言う)
230 第1のレジストパターン
235 開口
237 第2のレジストパターン
250 凹部
310 メンブラン材
315 開口
320 レジスト
320A、320B レジストパターン
325 開口
330、335 露光光
340 第2の露光の露光領域
350 IP形成領域
610 EPLマスク(EPL方式用のステンシルマスク)
611 メンブラン(散乱体)
612 開口部
613 非開口部
620 電子ビーム
621 像形成電子
625 散乱電子ビーム
630、635 投影レンズ系
640 アパーチャ
641 開口
650 ウエハ
660 レジスト
710 LEEPLマスク(LEEPL方式用のステンシツマスク)
711 メンブラン(吸収体)
712 開口部
713 非開口部
715 支持部
720 (スポット形状の)電子ビーム
750 ウエハ
760 レジスト
810 メンブラン
815 梁
820 転写領域
830、831 マークパターン
910 本パターン領域
920 本パターン(抜け図形)
930 (転写解像度以下の寸法の)マークパターン(抜け図形)
1110 電子銃
1120 レンズ
1130 アパーチャ
1140、1145 主偏向器
1150、1155 副偏向器
1160 ステンシルマスク
1170 レジスト塗布済みウエハ
1180 位置補正量
1210 パターン位置
1220 設計位置(格子点)
1230 設計格子
1310 メンブラン
1315 貫通孔
10
25 missing pattern (penetrating figure)
29 This pattern figure 30, 31, 31a, 32, 32a to be evaluated IP mark (referred to as a position measurement mark)
35 IP mark material 36 Opening 38 Recess 40 Other pattern prohibited
50A IP mark region 51 Outline of IP mark region 60
110B Mark pattern (IP mark)
115 opening 120 membrane 125 opening (also called through hole)
130 First resist
215
230 First resist pattern 235 Opening 237 Second resist
611 membrane (scatterer)
612 Opening 613 Non-opening 620 Electron beam 621 Image forming electron 625 Scattered electron beam 630, 635 Projection lens system 640 Aperture 641 Opening 650 Wafer 660 Resist 710 LEEPL mask (Stencil mask for LEEPL system)
711 membrane (absorber)
712 Opening 713 Non-opening 715 Supporting part 720 (Spot-shaped) electron beam 750
930 Mark pattern (missing figure) (with dimensions below transfer resolution)
1110 Electron gun 1120 Lens 1130 Aperture 1140, 1145 Main deflector 1150, 1155 Sub deflector 1160
1230 Design lattice 1310 Membrane 1315 Through hole
Claims (14)
(S/B)+(H/A) = f(L/A)
で、これより、S=(fL−H)/ (A/B)を求め、プロセスのファクターであるf、(A/B)を決定して、第2のレジストパターンの厚さSを決めるものであることを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。 The method of manufacturing a transfer mask for charged particle beam according to claim 12, wherein the thickness of the membrane made of the scattering layer material or the absorption layer material, the thickness of the second resist pattern, and the depth of the recess, When L, S, and H are set, and the etching rate of the membrane material is A and the etching rate of the second resist pattern is B, f is the overetch factor (constant) of the membrane material.
(S / B) + (H / A) = f (L / A)
Thus, S = (fL−H) / (A / B) is obtained, and the process factors f and (A / B) are determined to determine the thickness S of the second resist pattern. A method for producing a transfer mask for charged particle beams, wherein:
A transfer mask for a charged particle beam having a stencil mask structure in which this pattern to be transferred is formed on a membrane comprising an absorber for absorbing a charged particle beam or a scatterer for scattering a charged particle beam, and a transfer region A charged particle beam transfer mask manufacturing method for producing a charged particle beam transfer mask in which an additional pattern other than the main pattern is superimposed on the main pattern and a concave portion is dug into the membrane. In order, (a2) a resist plate making process in which a resist pattern having an opening in the shape of the main pattern is disposed on one surface of the membrane material for forming the main pattern, with only the additional pattern forming region being thinned; and (b2 ) Etching the resist pattern and the membrane material in which the opening is formed, and the resist pattern in the additional pattern formation region And removing the resist pattern in other regions to form the main pattern and dig without penetrating the membrane material to form an additional pattern, and (c2) a resist for removing the resist pattern A method for producing a transfer mask for charged particle beams, comprising performing a layer removing step.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003355487A JP4819307B2 (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Charged particle beam transfer mask and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003355487A JP4819307B2 (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Charged particle beam transfer mask and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005123337A true JP2005123337A (en) | 2005-05-12 |
JP4819307B2 JP4819307B2 (en) | 2011-11-24 |
Family
ID=34613064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003355487A Expired - Fee Related JP4819307B2 (en) | 2003-10-15 | 2003-10-15 | Charged particle beam transfer mask and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4819307B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006073869A (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask, and stencil mask blanks |
JP2007081272A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Toppan Printing Co Ltd | Transferring mask for charged particle, method of manufacturing it, and method of transferring using transferring mask for charged particle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0461113A (en) * | 1990-06-25 | 1992-02-27 | Hitachi Ltd | X-ray exposure mask |
JPH04297016A (en) * | 1991-03-26 | 1992-10-21 | Soltec:Kk | Preparing method of x-ray mask |
JPH10209008A (en) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Nikon Corp | Charge beam exposing method and mask |
JPH11150058A (en) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Nec Corp | Method for measuring positional deviation and stress and x-ray mask |
JP2002217094A (en) * | 2001-01-23 | 2002-08-02 | Ntt Advanced Technology Corp | Mask for electron beam exposure and its manufacturing method |
JP2002367887A (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | Mask and method for pattern transfer, exposure method, semiconductor device and manufacturing method therefor |
-
2003
- 2003-10-15 JP JP2003355487A patent/JP4819307B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0461113A (en) * | 1990-06-25 | 1992-02-27 | Hitachi Ltd | X-ray exposure mask |
JPH04297016A (en) * | 1991-03-26 | 1992-10-21 | Soltec:Kk | Preparing method of x-ray mask |
JPH10209008A (en) * | 1997-01-21 | 1998-08-07 | Nikon Corp | Charge beam exposing method and mask |
JPH11150058A (en) * | 1997-11-19 | 1999-06-02 | Nec Corp | Method for measuring positional deviation and stress and x-ray mask |
JP2002217094A (en) * | 2001-01-23 | 2002-08-02 | Ntt Advanced Technology Corp | Mask for electron beam exposure and its manufacturing method |
JP2002367887A (en) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Semiconductor Leading Edge Technologies Inc | Mask and method for pattern transfer, exposure method, semiconductor device and manufacturing method therefor |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006073869A (en) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Toppan Printing Co Ltd | Stencil mask, and stencil mask blanks |
JP2007081272A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Toppan Printing Co Ltd | Transferring mask for charged particle, method of manufacturing it, and method of transferring using transferring mask for charged particle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4819307B2 (en) | 2011-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5362591A (en) | Mask having a phase shifter and method of manufacturing same | |
US5582939A (en) | Method for fabricating and using defect-free phase shifting masks | |
KR101908168B1 (en) | Reflective mask blank, method for manufacturing reflective mask blank and method for quality control for reflective mask blank | |
KR100528109B1 (en) | Method of correcting proximity effect of electronic beam exposure, exposure method, manufacturing method of semiconductor device, and proximity effect correction module | |
CN1668978A (en) | In-situ balancing for phase-shifting mask | |
JPH0764273A (en) | Phase shift mask | |
US5876881A (en) | Manufacturing method for mask for charged-particle-beam transfer or mask for x-ray transfer | |
JP2013222811A (en) | Euv mask blanks, mask manufacturing method, and alignment method | |
Matsui et al. | High‐resolution focused ion beam lithography | |
JP4819307B2 (en) | Charged particle beam transfer mask and manufacturing method thereof | |
US20040209171A1 (en) | Exposure pattern or mask and inspection method and manufacture method for the same | |
JP5011774B2 (en) | Transfer mask blank, transfer mask, and pattern exposure method | |
JP4023262B2 (en) | Alignment method, exposure method, exposure apparatus, and mask manufacturing method | |
US6680481B2 (en) | Mark-detection methods and charged-particle-beam microlithography methods and apparatus comprising same | |
JP3968524B2 (en) | Mask, exposure method and semiconductor device manufacturing method | |
US6083648A (en) | Microlithography reticle exhibiting reduced stresses and methods for manufacturing same | |
JP2002303966A (en) | Method for producing mask | |
Fetter et al. | Patterning of membrane masks for projection e-beam lithography | |
JP4641236B2 (en) | Transfer mask for charged particle beam | |
US6821693B2 (en) | Method for adjusting a multilevel phase-shifting mask or reticle | |
US6750464B2 (en) | Alignment-mark patterns defined on a stencil reticle and detectable, after lithographic transfer to a substrate, using an optical-based detector | |
JP2002311568A (en) | Phase shifting mask and its fabrication method | |
JPS6154621A (en) | Positioning mark for overlapping pattern | |
JP2000029201A (en) | Correcting method of phase shift mask and correcting device of phase shift mask | |
JP2005129646A (en) | Mask, semiconductor device, method for measurement, method of manufacturing semiconductor device, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060810 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091209 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100125 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100726 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100910 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20101112 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110901 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |