JP2005167009A - Manufacturing method of electronic beam exposure mask - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ビーム露光用マスクの製造方法に係り、特に、IP(Intellectual Property )として登録されたところの汎用的使用が見込まれる回路のマスクパターンを複数組み合わせて新規の半導体集積回路用のマスクパターンを形成するのに好適な電子ビーム露光用マスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an electron beam exposure mask, and in particular, a novel mask for a semiconductor integrated circuit by combining a plurality of mask patterns of a circuit that is expected to be used for general use, which is registered as IP (Intellectual Property). The present invention relates to a method for manufacturing an electron beam exposure mask suitable for forming a pattern.
近年において、複雑さを増している半導体回路等においては回路部分の共有化が進行している。この半導体回路等の設計分野において、IP(Intellectual Property) は、RAM、ROM、DSPなどの一定の規模を有した回路部を指す場合が多く、より小規模な汎用回路は、セル(マイクロセル、スタンダードセル)と、更に小規模な回路は、ライブラリと称される。これら全ての汎用回路部は、広義のIPと考えてよい。本発明において使用する用語であるIPは、この広義のIPを意味する。 In recent years, sharing of circuit portions has progressed in semiconductor circuits and the like that are increasing in complexity. In the design field of semiconductor circuits and the like, IP (Intellectual Property) often refers to a circuit unit having a certain scale such as RAM, ROM, and DSP. Smaller general-purpose circuits are cells (microcells, Standard cells) and smaller circuits are called libraries. All of these general-purpose circuit units may be considered as broad IP. The term IP used in the present invention means this broad IP.
すなわち、半導体回路等で共通的に使用されている回路部をIPとして登録しておき、新規の半導体回路等の設計では、これらIPを単に配置する(レイアウト設計と称する)だけで設計を完了させている。 That is, a circuit unit commonly used in a semiconductor circuit or the like is registered as an IP, and in designing a new semiconductor circuit or the like, the design is completed simply by arranging these IPs (referred to as layout design). ing.
これらIPは、各企業体、各大学等の団体で共有化して利用される傾向にある。このような形態を採ることにより、各利用者間で共通的に使用される回路部分の再設計等を行う労力が大幅に軽減され、設計コストの大幅な低減、納期の大幅な短縮等のメリットが得られている。 These IPs tend to be shared and used by organizations such as corporations and universities. By adopting such a form, the effort to redesign the circuit part commonly used among each user is greatly reduced, and the advantages such as drastic reduction of design cost and drastic reduction of delivery time Is obtained.
そして、このようにして形成されたマスクパターンよりなる電子ビーム露光用マスクは、LEEPL(low energy electron beam proximity projection lithography )方式の電子ビーム近接露光(特許文献1参照)等の各種電子ビーム露光に好適に使用できる。
しかしながら、従来のフォトマスクの製造において、パターンを描画する場合には、IPのパターンであっても、マスク描画機はパターンをその都度発生させて描画する必要があるため、大容量となっているデータの管理費用が高額化し、また、パターン描画に長時間を要してしまう。 However, when a pattern is drawn in the production of a conventional photomask, even if it is an IP pattern, the mask drawing machine needs to generate and draw the pattern each time, and thus has a large capacity. Data management costs increase, and pattern drawing takes a long time.
また、近年の半導体回路等のデザインルールの微細化に伴い、更に深刻な問題が発生している。すなわち、ハーフトーン、レベンソン形など各種の位相シフトマスクが使われ始めているが、あるIPをハーフトーン形で開発し登録し、他のIPをレベンソン形で開発し登録した場合、これらのIPを同一のフォトマスク基板上に製作するのは極めて困難である。そのため、IPの使用に重大な制約が生じている。 In addition, with the recent miniaturization of design rules for semiconductor circuits and the like, more serious problems have occurred. In other words, various phase shift masks such as halftone and Levenson type have begun to be used, but when one IP is developed and registered in halftone type and another IP is developed and registered in Levenson type, these IPs are the same. It is extremely difficult to manufacture on a photomask substrate. As a result, there are significant restrictions on the use of IP.
また、光近接効果補正(OPC:Optical Proximity Correction)のパターンを持つフォトマスクも、微細パターン用に使われ始めてきているが、このパターンは光露光装置の波長に応じて異なる。すなわち、光露光装置の光源は、g 線、I 線、KrFレーザ、ArFレーザ、F2 レーザと各種あり、それぞれに別種のIPを用意する必要が生じている。それに加えて、OPC用のデータの作製に長時間(たとえば、3〜7日)を要する。 Photomasks having an optical proximity correction (OPC) pattern have also begun to be used for fine patterns, but this pattern varies depending on the wavelength of the light exposure apparatus. That is, there are various types of light sources for the light exposure apparatus such as g-line, I-line, KrF laser, ArF laser, and F2 laser. In addition, it takes a long time (for example, 3 to 7 days) to produce data for OPC.
このように、微細化の進展とともに、フォトマスクを用いる光露光では、IPを活用することで高められる筈の設計効率化が、かえって逆の効果を生じることとなりかねない。また、フォトマスクの製造においても、IP活用のメリットが得られないばかりか、OPCパターンや位相シフトマスクといった複雑で膨大な数のパターンを描画する必要に迫られている。 Thus, with the progress of miniaturization, in the light exposure using a photomask, the improvement in the design efficiency of the soot that is enhanced by utilizing IP may cause the opposite effect. Also, in the manufacture of photomasks, not only can the benefits of using IP be obtained, but there is also a need to draw a complicated and enormous number of patterns such as OPC patterns and phase shift masks.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、設計の際におけるIPの活用に制限を与えず、また、いたずらにIPの種類を増大させることなく、更に、IPの活用をマスク製造にも適用することにより、マスクパターンを形成する際に、コストの大幅な低減、納期の大幅な短縮等のメリットが得られる電子ビーム露光用のマスクの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and does not limit the use of IP at the time of design, and does not unnecessarily increase the types of IP. Is also applied to provide a method of manufacturing a mask for electron beam exposure that can provide advantages such as a significant reduction in cost and a significant reduction in delivery time when a mask pattern is formed.
前記課題を達成するために、本発明は、複数のマスクパターン形成領域に所定のマスクパターンが形成されたマスタマスクを電子ビーム近接露光装置のマスクステージに配置し、マスクブランクスを電子ビーム近接露光装置のワークステージに配置し、前記マスクブランクスのレジスト層に前記マスタマスクの複数のマスクパターンを平面方向に略隣接して転写することを特徴とする電子ビーム露光用マスクの製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a master mask in which a predetermined mask pattern is formed in a plurality of mask pattern formation regions is arranged on a mask stage of an electron beam proximity exposure apparatus, and mask blanks are arranged in an electron beam proximity exposure apparatus. And providing a mask blank for electron beam exposure, wherein a plurality of mask patterns of the master mask are transferred to a resist layer of the mask blank substantially adjacent to each other in a plane direction.
本発明によれば、所望のマスクパターンを選択してマスクブランクスのレジスト層に転写する。これにより、所望のデバイスの設計パターンがマスクブランクス上に形成され、しかもこれらのパターンには位相シフトへの対応やOPCは不要である。その結果、マスクの製造コストの大幅な低減、納期の大幅な短縮等のメリットが得られる。 According to the present invention, a desired mask pattern is selected and transferred to a mask blank resist layer. As a result, a desired device design pattern is formed on the mask blank, and the phase shift and OPC are not necessary for these patterns. As a result, it is possible to obtain merits such as drastic reduction in mask manufacturing cost and drastic reduction in delivery time.
すなわち、本発明における、電子ビームを用いて製造したマスクは、電子ビームを用いて半導体回路等のパターンをウェハ上に転写するためのものである。近年の微細化の進行によって、パターン寸法は光露光装置が用いる光の波長の1/2 程度が求められており、光の回折効果によりパターン形成が困難となっている。これを少しでも改善すべく位相シフトマスクやOPCパターン付のフォトマスクが使用されている。一方、本発明のように、電子ビームを使用すれば、電子ビームの波長は、2KeV においても0.27オングストロームと短く、回折効果は完全に無視できる。すなわち、本発明は、位相シフトやOPCパターンを不要とするマスクを提供し、IP活用の制約となる技術的課題をクリアするものである。 That is, the mask manufactured using the electron beam in the present invention is for transferring a pattern of a semiconductor circuit or the like onto the wafer using the electron beam. With the progress of miniaturization in recent years, the pattern dimension is required to be about 1/2 of the wavelength of light used by the light exposure apparatus, and pattern formation is difficult due to the light diffraction effect. In order to improve this even a little, a phase shift mask or a photomask with an OPC pattern is used. On the other hand, when an electron beam is used as in the present invention, the wavelength of the electron beam is as short as 0.27 angstrom even at 2 KeV, and the diffraction effect can be completely ignored. That is, the present invention provides a mask that does not require a phase shift or an OPC pattern, and clears technical problems that restrict IP utilization.
また、本発明は、複数のマスクパターン形成領域に所定のマスクパターンが形成されたマスタマスクを電子ビーム近接露光装置のマスクステージに配置し、マスクブランクスを電子ビーム近接露光装置のワークステージに配置し、前記マスクブランクスのレジスト層に前記マスタマスクの複数のマスクパターンを平面方向に略隣接して転写し、転写後の前記マスクブランクスを電子ビーム描画装置のワークステージに配置し、電子ビーム描画によって前記転写された複数のマスクパターン間の接続パターンを描画することを特徴とする電子ビーム露光用マスクの製造方法を提供する。 Further, according to the present invention, a master mask having a predetermined mask pattern formed in a plurality of mask pattern forming regions is arranged on a mask stage of an electron beam proximity exposure apparatus, and mask blanks are arranged on a work stage of the electron beam proximity exposure apparatus. , A plurality of mask patterns of the master mask are transferred to the resist layer of the mask blanks substantially adjacent to each other in a plane direction, the mask blanks after the transfer are arranged on a work stage of an electron beam drawing apparatus, Provided is a method for manufacturing an electron beam exposure mask, wherein a connection pattern between a plurality of transferred mask patterns is drawn.
本発明によれば、マスタマスクのIP化された複数のマスクパターンのうち、所望のマスクパターンを選択してマスクブランクスのレジスト層に転写し、転写したこのパターンに隣接して他の所望のマスクパターンを転写し、これを繰り返して所望の半導体集積回路に必要な全てのマスクパターンを転写する。そして、このマスクブランクスを電子ビーム描画装置内に配置し、電子ビーム描画によって転写された複数のマスクパターン間の接続パターンを描画する。これにより、所望の半導体集積回路の設計パターンがマスクブランクス上に形成されることとなる。 According to the present invention, a desired mask pattern is selected from a plurality of mask patterns that have been converted to IP in the master mask, transferred to the resist layer of the mask blank, and another desired mask adjacent to the transferred pattern. The pattern is transferred, and this process is repeated to transfer all the mask patterns necessary for the desired semiconductor integrated circuit. Then, this mask blank is placed in an electron beam drawing apparatus, and a connection pattern between a plurality of mask patterns transferred by electron beam drawing is drawn. As a result, a desired semiconductor integrated circuit design pattern is formed on the mask blank.
すなわち、本発明では、波長が極めて短い電子ビームを用いてマスクパターン転写を行うため、位相シフトへの対応やOPCは不要であり、データの作製は不要、又は接続部と新規回路部のみのデータ作成に限定できるため、半導体集積回路の設計からマスク製造までが非常に短時間で行える。その結果、半導体集積回路の製造コストの大幅な低減、納期の大幅な短縮等のメリットが得られる。 In other words, in the present invention, mask pattern transfer is performed using an electron beam having an extremely short wavelength, so that it is not necessary to cope with phase shift or OPC, data preparation is unnecessary, or data of only a connection part and a new circuit part. Since it can be limited to creation, the process from the design of the semiconductor integrated circuit to the mask manufacturing can be performed in a very short time. As a result, merits such as a significant reduction in the manufacturing cost of the semiconductor integrated circuit and a significant shortening of the delivery time can be obtained.
本発明において、前記マスタマスクの複数のマスクパターンには、複数の同一マスクパターンが含まれることが好ましい。このように、複数の同一マスクパターンを有する態様であれば、1のマスクパターンが汚染されたりした場合に、これに代えて他のマスクパターンが即座に使用でき、また、必要な総露光量の1/2の露光量で露光し、欠陥があるマスクパターンの影響を軽減する多重露光も可能となり、各種のメリットが得られる。 In the present invention, the plurality of mask patterns of the master mask preferably include a plurality of the same mask patterns. As described above, in the aspect having a plurality of the same mask patterns, when one mask pattern is contaminated, another mask pattern can be used immediately instead of this, and the necessary total exposure amount can be increased. Multiple exposures that reduce the influence of a defective mask pattern by exposing with a half exposure amount are possible, and various merits can be obtained.
また、本発明において、前記マスタマスクの複数のマスクパターンには、相補関係にあるマスクパターンを含めてもよい。相補関係にあるマスクパターンを使用することにより、いわゆるドーナツパターンのウェハ上への迅速な露光が可能となる。 In the present invention, the plurality of mask patterns of the master mask may include a mask pattern having a complementary relationship. By using a complementary mask pattern, a so-called donut pattern can be rapidly exposed onto the wafer.
以上説明したように、本発明によれば、所望のマスクパターンを選択してマスクブランクスのレジスト層に転写する。そして、必要な場合には、電子ビーム描画によってマスクパターン間の接続パターン、又は新規設計パターンを描画する。これにより、所望のデバイスの設計パターンがマスクブランクス上に形成され、しかもこれらのパターンには位相シフトへの対応やOPCは不要であり、データの作製は不要か、又は、非常に短時間で行える。その結果、設計からマスクまでの設計とマスクの製造コストの大幅な低減、納期の大幅な短縮等のメリットが得られる。 As described above, according to the present invention, a desired mask pattern is selected and transferred to the resist layer of the mask blank. If necessary, a connection pattern between mask patterns or a new design pattern is drawn by electron beam drawing. As a result, design patterns of desired devices are formed on the mask blanks, and these patterns do not require phase shift or OPC, and data preparation is unnecessary or can be performed in a very short time. . As a result, it is possible to obtain merits such as drastic reduction in design from mask to design and mask manufacturing cost, and drastic reduction in delivery time.
以下、添付図面に従って本発明に係る電子ビーム露光用マスクの製造方法好ましい実施の形態について説明する。ここでは、転写された複数のマスクパターン間の接続パターンを描画する工程を含む場合の例を説明する。図1は、電子ビーム露光用マスクの製造方法等を示す工程フロー図であり、図2は、マスタマスクMにおける複数のマスクパターンの配置状態とマスクブランクス40におけるマスクパターンの転写状態を示す説明図である。 A preferred embodiment of a method for manufacturing an electron beam exposure mask according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, an example will be described in which a step of drawing a connection pattern between a plurality of transferred mask patterns is included. FIG. 1 is a process flow diagram showing a manufacturing method of an electron beam exposure mask and the like, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an arrangement state of a plurality of mask patterns in a master mask M and a mask pattern transfer state in a mask blank 40. It is.
図1に従って電子ビーム露光用マスクの製造方法について説明する。最初に、図1(a)及び図1(b)に示される、電子ビーム露光用のマスタマスクMの製造方法について説明する。マスタマスクMは、図2に示されるように、複数のIP化されたマスクパターンA〜Hが、それぞれのマスクパターン形成領域に配されたマスクである。マスクパターンA〜Hには、複数の同一マスクパターンが含まれてもよく、相補関係にあるマスクパターンが含まれてもよい。但し、マスクパターンA〜Hが、半導体回路等の集積回路の回路パターンとして必要な全てのパターンを備えていることが好ましい。 A method for manufacturing an electron beam exposure mask will be described with reference to FIG. First, a method for manufacturing the master mask M for electron beam exposure shown in FIGS. 1A and 1B will be described. As shown in FIG. 2, the master mask M is a mask in which a plurality of IP mask patterns A to H are arranged in each mask pattern formation region. The mask patterns A to H may include a plurality of identical mask patterns, or may include a mask pattern having a complementary relationship. However, it is preferable that the mask patterns A to H include all patterns necessary as circuit patterns of an integrated circuit such as a semiconductor circuit.
通常、IP化されたマスクパターンのサイズは1mm角以内である。8インチウェハのマスタマスクを用いる場合、1mm角のマスクパターンを1万個程度配置しておくことが可能である。 Usually, the size of an IP mask pattern is within 1 mm square. When an 8-inch wafer master mask is used, about 10,000 1 mm square mask patterns can be arranged.
マスタマスクMの製造は、電子ビーム描画装置(電子ビームマスク描画装置でも電子ビームウェハ直接描画装置のいずれでもよい)2により行われる。電子ビームマスク描画装置としては、日立製作所、日本電子社、ニューフレアテクノロジー社等より販売されている。また、電子ビームウェハ直接描画装置はたとえばアドバンテスト社から販売されている。 The master mask M is manufactured by an electron beam lithography apparatus 2 (which may be either an electron beam mask lithography apparatus or an electron beam wafer direct lithography apparatus) 2. The electron beam mask drawing apparatus is sold by Hitachi, JEOL, New Flare Technology, etc. An electron beam wafer direct writing apparatus is sold by, for example, Advantest.
次に、このマスタマスクMのマスクパターンA〜Hのうち、所望の集積回路に必要な複数のマスクパターンを選択し、マスクブランクス40のレジスト層にこの複数のマスクパターンを平面方向に略隣接して転写する(図1(c)参照)。図2に示される例では、マスタマスクMのマスクパターンA〜Hのうち、A、D、E及びHの4パターンが選択されて、マスクブランクス40上に相隣接して転写されている。 Next, among the mask patterns A to H of the master mask M, a plurality of mask patterns necessary for a desired integrated circuit are selected, and the plurality of mask patterns are substantially adjacent to the resist layer of the mask blank 40 in the plane direction. Transfer (see FIG. 1C). In the example shown in FIG. 2, among the mask patterns A to H of the master mask M, four patterns A, D, E, and H are selected and transferred onto the mask blank 40 adjacent to each other.
以下、図1(c)に示されるこの転写の工程を電子ビーム近接露光装置10の構成とともに説明する。図3はこの電子ビーム近接露光装置10の基本構成を示す図である。この電子ビーム近接露光装置10は、LEEPL(low energy electron beam proximity projection lithography )方式の露光装置である。
Hereinafter, the transfer process shown in FIG. 1C will be described together with the configuration of the electron beam
電子ビーム近接露光装置10は、主として電子ビーム15を発生する電子ビーム源14、電子ビーム15を平行ビームにするレンズ16及び整形アパーチャ18を含む電子銃12と、主偏向器22、24及び副偏向器26、28を含み、電子ビームを光軸に平行に走査する走査手段20と、マスク30とから構成されている。本転写工程においては、マスク30にマスタマスクMを使用する。
The electron beam
このマスク30は、表面にレジスト層42が形成されたマスクブランクス40に近接するように(マスク30とマスクブランクス40との隙間が、たとえば50μmとなるように)配置される。この状態で、マスク30に垂直に電子ビーム15を照射すると、マスク30のマスクパターンを通過した電子ビーム15がマスクブランクス40上のレジスト層42に照射される。
The
また、走査手段20は、図4に示されるように電子ビーム15がマスク30の全面を走査するように電子ビームを偏向制御する。これにより、マスク30のマスクパターンがマスクブランクス40上のレジスト層42に等倍転写される。
Further, the scanning means 20 controls the deflection of the electron beam so that the
この電子ビーム近接露光装置10は、図5に示されるように真空チャンバ50内に設けられている。真空チャンバ50内には、マスク30を支持するマスクステージ80と、このマスクステージ80に支持されたマスク30を水平の直交2軸方向(X方向及びY方向)に移動させるとともに、水平面内で回転させるためのマスク移動機構83が設けられている。
The electron beam
マスクパターンが電子ビーム15の偏向領域内にある場合には、電子ビーム15を偏向させることによりマスクパターンを選択し、選択したマスクパターン上のみをビーム走査することでマスクパターンの等倍転写を行う。マスクパターンが電子ビーム15の偏向領域外にある場合には、上記のマスク移動機構83がマスクパターンを電子ビーム15の偏向領域内に移動させて、偏向で選択後、ビーム走査で等倍転写をする。これらを繰り返すことにより、1枚のマスクブランクス40にマスタマスクMの複数種類のマスクパターンが転写できる。
When the mask pattern is within the deflection region of the
また、真空チャンバ50内には、マスクブランクス40を吸着するために静電チャック60と、この静電チャック60に吸着されたマスクブランクス40を水平の直交2軸方向(X方向及びY方向)に移動させるとともに、水平面内で回転させるためのウエハステージ70が設けられている。ウエハステージ70は、マスクパターンの等倍転写が終了するごとにマスクブランクス40を所定量移動させる。これにより1枚のマスクブランクス40に複数のマスクパターンが転写できるようにしている。
Further, in the
この転写に際して、マスタマスクMに歪みを生じている場合には、転写したパターンが歪んでしまうことより、副偏向器26、28により転写時における電子ビームの入射角度の制御を行い、マスク歪みの修正を行う。この電子ビームの入射角度の制御は、予め測定済みのマスタマスクMのデータ(マスクの歪み)に応じた補正データに基づいて、図示しないデジタル演算回路の指示により、マスク歪みを補正するように電子ビームのマスクパターンへの入射角度を制御(傾き補正)する。 When the master mask M is distorted at the time of this transfer, the transferred pattern is distorted. Therefore, the sub-deflectors 26 and 28 control the incident angle of the electron beam at the time of transfer, thereby reducing the mask distortion. Make corrections. The control of the incident angle of the electron beam is performed so that the mask distortion is corrected by an instruction of a digital arithmetic circuit (not shown) based on correction data corresponding to the master mask M data (mask distortion) measured in advance. The incident angle of the beam to the mask pattern is controlled (tilt correction).
いま、図6に示されるように、電子ビーム15のマスク30への入射角度をΨ、マスク30とマスクブランクス40との間隔をGとすると、入射角度Ψによるマスクパターンの転写位置のシフト量δは、δ=G・tan Ψで表される。図6上ではマスクパターンは、シフト量δだけ当初の位置からずれた位置に転写される。したがって、電子ビームの走査位置に応じて入射角度Ψを変化させることにより、転写位置を変化させることができる。
As shown in FIG. 6, if the incident angle of the
マスク歪みを補正は、たとえばマスクパターンを拡大したり、マスクパターンを縮小したりして転写することにより、マスク歪みのない状態でマスクパターンが転写されたのと同じになるように電子ビームの傾き補正を行うことによりなされる。 The mask distortion is corrected by, for example, enlarging the mask pattern or reducing the mask pattern and transferring it so that the electron beam tilts so that the mask pattern is transferred without mask distortion. This is done by performing correction.
以上のように制御しながら、電子ビームによってマスク30に形成されたマスクパターンをマスクブランクス40に転写し、この転写を繰り返して、所望のデバイスに必要な全てのマスクパターンを転写する。
While controlling as described above, the mask pattern formed on the
次に、図1(d)に示されるように、転写後のマスクブランクス40を電子ビーム描画装置4のワークステージに配置し、電子ビーム描画によって転写された複数のマスクパターン間の接続パターンC、C…を描画する。ここで使用される電子ビーム描画装置4は、マスクの電子ビーム描画やデバイスの電子ビーム描画に使用されており、販売されているものである。以上、この描画の詳細が既述の図2に示される。
Next, as shown in FIG. 1 (d), the
このように、所望のデバイスに必要な全てのマスクパターンが転写され、この複数のマスクパターン間の接続パターンC、C…が描画されるので、所望のデバイスの設計パターンがマスクブランクス上に形成されることとなる。また、位相シフトへの対応やOPCは不要であり、データの作製は不要か、非常に短時間で行える。その結果、マスクの製造コストの大幅な低減、納期の大幅な短縮等のメリットが得られる。 In this way, all the mask patterns necessary for the desired device are transferred, and the connection patterns C, C... Between the plurality of mask patterns are drawn, so that the design pattern of the desired device is formed on the mask blank. The Rukoto. In addition, it is not necessary to cope with phase shift or OPC, and data preparation is unnecessary or can be performed in a very short time. As a result, it is possible to obtain merits such as drastic reduction in mask manufacturing cost and drastic reduction in delivery time.
次に、転写及び電子ビーム描画によるマスクブランクス40が電子ビーム露光用マスクに形成される工程について説明する。ここでは、電子ビーム露光用マスクとして、図7に示されるステンシルマスク112を形成する工程について説明する。この工程は図7(a)から(g)までの順で進行する。
Next, a process of forming the mask blank 40 by transfer and electron beam drawing on the electron beam exposure mask will be described. Here, a process of forming a
図7(a)において、ステンシルマスク112はシリコン114を備え、このシリコン114の下側表面の全面には酸化シリコン層116、シリコン膜118の順で薄膜が形成されている。なお、シリコン膜118がダイヤモンドやSiCの場合、酸化シリコン層116は無くてもよい。シリコン114、酸化シリコン層116、シリコン膜118夫々の膜厚には特に制限はないが、たとえばシリコン114の膜厚は525μm程度、酸化シリコン層116やシリコン膜118の膜厚は0.3〜1.0μmの範囲のものが好適に使用できる。
In FIG. 7A, the
図7(b)は、ステンシルマスク112の裏面(上面)にレジスト120が形成され、このレジスト120がバックエッチング処理のために窓状にパターニングされた状態を示す。
FIG. 7B shows a state in which a resist 120 is formed on the back surface (upper surface) of the
図7(c)は、シリコン114および酸化シリコン層116がバックエッチング処理によって窓状に除去された状態を示す。除去されたシリコン114および酸化シリコン層116によって透過孔125、125…が形成され、メンブレン126、126…がステンシルマスク112の裏面(上面)に、当該透過孔125、125…から露呈される。ここで、バックエッチング処理は、たとえばウェットエッチング液、すなわち水酸化カリウムやヒドラジンなどのアルカリ溶液を加熱したものが用いられる。なお、このようなウェットエッチング方式以外にドライエッチング方式を用いてもよい。
FIG. 7C shows a state in which the
図7(d)以降において、ステンシルマスク112は上下が反転した状態で示される。図7(d)は、ステンシルマスク112表面(上面)のシリコン膜118にレジスト122が塗布形成された後、所定パターン部分が露光されている状態を示す。この露光にはマスタマスクMが用いられる。この露光によって図7(e)に示すようにレジスト122にはパターンが形成される。
In FIG. 7D and subsequent figures, the
図7(f)は、ステンシルマスク112の表面側(上面側)に露呈されたメンブレン126(シリコン膜118)の部分がドライエッチングによって除去され、マスクパターン127、127…が形成された状態を示す。
FIG. 7F shows a state in which a portion of the membrane 126 (silicon film 118) exposed on the surface side (upper surface side) of the
図7(g)は、レジスト122が剥離された状態を示しており、本発明に係るステンシルマスク112の最終形態である。
FIG. 7G shows a state where the resist 122 has been peeled off, and is the final form of the
ステンシルマスク112のマスクパターン形成領域には透過孔125、125…が形成され、ステンシルマスク112の上面にはマスクパターン127が形成されたメンブレン126、126…が成膜されている。バックエッチング処理において残されたシリコン114の一部が梁124として残され、メンブレン126、126…を支持している。以上が、電子ビーム露光用マスク(マスクブランクス40)として、ステンシルマスク112を形成する工程の1例である。
Transmission holes 125, 125... Are formed in the mask pattern formation region of the
図1(e)は、以上の工程により、複数枚のマスクブランクス40、40…が製造された状態を示している。このマスクブランクス40、40…を図1(f)に示されるように複数台の電子ビーム近接露光装置10、10…のマスクステージ80(図5参照)に装着してウエハWの露光を行える。これにより、図1(g)に示されるように、複数枚のウエハW、W…の露光が高能率で行え、半導体回路等の集積回路素子の製造コストの大幅な低減、納期の大幅な短縮等のメリットが得られる。
FIG. 1E shows a state in which a plurality of
以下、本発明に係る電子ビーム露光用マスクの製造方法の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。たとえば、マスタマスクMにおける複数のマスクパターンの配置状態や、マスクブランクス40におけるマスクパターンの転写状態は、図2に示される形態以外の各種態様が採り得る。 The preferred embodiments of the method for manufacturing an electron beam exposure mask according to the present invention have been described below, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various aspects can be adopted. For example, the arrangement state of the plurality of mask patterns in the master mask M and the transfer state of the mask pattern in the mask blank 40 can take various forms other than the form shown in FIG.
また、本発明においては、電子ビーム描画装置4によって転写された複数のマスクパターン間の接続パターンを描画しているが、マスタマスクMにおける複数のマスクパターンの一部に接続パターンをも形成する方式が採用できる。このような方式によれば、マスクパターンの汎用性という観点では劣るものの、後半の工程である、電子ビーム描画によって転写された複数のマスクパターン間の接続パターンを描画するという工程が省け、工程の大幅な短縮が図れる。 In the present invention, a connection pattern between a plurality of mask patterns transferred by the electron beam drawing apparatus 4 is drawn, but a method of forming a connection pattern on a part of the plurality of mask patterns in the master mask M is also provided. Can be adopted. According to such a method, although it is inferior in terms of versatility of the mask pattern, the process of drawing a connection pattern between a plurality of mask patterns transferred by electron beam drawing, which is the latter process, can be omitted. Significant shortening can be achieved.
2…EBマスクライタ、4…電子ビーム描画装置、10…電子ビーム近接露光装置、12…電子銃、15…電子ビーム、20…走査手段、22、24…主偏向器、26、28…副偏向器、40…マスクブランクス、44…ウエハパレット、70…ウエハステージ、80…マスクステージ、M…マスタマスク、W…ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... EB mask writer, 4 ... Electron beam drawing apparatus, 10 ... Electron beam proximity exposure apparatus, 12 ... Electron gun, 15 ... Electron beam, 20 ... Scanning means, 22, 24 ... Main deflector, 26, 28 ...
Claims (4)
マスクブランクスを電子ビーム近接露光装置のワークステージに配置し、
前記マスクブランクスのレジスト層に前記マスタマスクの複数のマスクパターンを平面方向に略隣接して転写することを特徴とする電子ビーム露光用マスクの製造方法。 A master mask in which a predetermined mask pattern is formed in a plurality of mask pattern formation regions is arranged on a mask stage of an electron beam proximity exposure apparatus,
Place the mask blank on the work stage of the electron beam proximity exposure system,
A method for manufacturing an electron beam exposure mask, comprising: transferring a plurality of mask patterns of the master mask substantially adjacent to each other in a plane direction onto a resist layer of the mask blanks.
マスクブランクスを電子ビーム近接露光装置のワークステージに配置し、
前記マスクブランクスのレジスト層に前記マスタマスクの複数のマスクパターンを平面方向に略隣接して転写し、
転写後の前記マスクブランクスを電子ビーム描画装置のワークステージに配置し、電子ビーム描画によって前記転写された複数のマスクパターン間の接続パターンを描画することを特徴とする電子ビーム露光用マスクの製造方法。 A master mask in which a predetermined mask pattern is formed in a plurality of mask pattern formation regions is arranged on a mask stage of an electron beam proximity exposure apparatus,
Place the mask blank on the work stage of the electron beam proximity exposure system,
A plurality of mask patterns of the master mask are transferred to the resist layer of the mask blank substantially adjacent to each other in a plane direction,
A method of manufacturing an electron beam exposure mask, wherein the mask blanks after transfer are arranged on a work stage of an electron beam lithography apparatus, and a connection pattern between the plurality of transferred mask patterns is drawn by electron beam lithography. .
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JP2003404699A JP2005167009A (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Manufacturing method of electronic beam exposure mask |
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