JP3391763B2 - マスクの製造方法 - Google Patents
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- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/30—Imagewise removal using liquid means
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- G03F7/325—Non-aqueous compositions
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/143—Electron beam
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
におけるリソグラフィー工程に用いるマスクの製造に関
するものである。
におけるリソグラフィー工程に用いるマスクの製造に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置は、半導体基板に素子を形成
して作製される。この素子形成のために、種々の回路パ
ターンや配線パターンが書き込まれたマスクを利用し
て、リソグラフィーが行われている。近年の半導体装置
の微細化加速に伴い、マスクの製造において一括露光方
式から、電子ビーム露光方式になった。所定の回路パタ
ーンを形成するマスクの製造方法について以下に説明す
る。
して作製される。この素子形成のために、種々の回路パ
ターンや配線パターンが書き込まれたマスクを利用し
て、リソグラフィーが行われている。近年の半導体装置
の微細化加速に伴い、マスクの製造において一括露光方
式から、電子ビーム露光方式になった。所定の回路パタ
ーンを形成するマスクの製造方法について以下に説明す
る。
【０００３】図４に、作製するマスクの平面パターンの
一例を模式的に示す。斜線が引かれた領域は露光されな
い領域２００を示す。破線ＬＬ’の左半分の領域におけ
る単位面積あたりの露光パターン２０２の面積（以下、
「露光面積密度」という。）は、露光面積密度半分以下
であることから、露光面積密度の小さい領域とする。ま
た、破線ＬＬ’の右半分の領域における露光パターン２
０４の面積密度は、露光面積密度半分以上であることか
ら、露光面積密度の大きい領域とする。
一例を模式的に示す。斜線が引かれた領域は露光されな
い領域２００を示す。破線ＬＬ’の左半分の領域におけ
る単位面積あたりの露光パターン２０２の面積（以下、
「露光面積密度」という。）は、露光面積密度半分以下
であることから、露光面積密度の小さい領域とする。ま
た、破線ＬＬ’の右半分の領域における露光パターン２
０４の面積密度は、露光面積密度半分以上であることか
ら、露光面積密度の大きい領域とする。
【０００４】図５は、図４の破線ＫＫ’における断面形
状で、従来の電子ビーム露光方式によるマスク製造を示
す図である。図５の破線は、図４の破線ＬＬ’を示す。
図５（ａ）に示されるように、石英などの基板１００上
にクロムなどの金属膜による遮光体１０２が形成され、
この遮光体１０２の上にレジストとして、ポジレジスト
膜１０４ａが膜厚３００〜５００ｎｍ形成される。その
後、電子ビーム露光が、露光ドーズ量（以下、「露光
量」という。）６〜１０μＣ／ｃｍ２で行われ、続いて
現像処理され、レジストパターン１０４ｂが形成され
る。この状態を図５（ｂ）に示す。その後、露光パター
ンにおける遮光体１０２表面などに残ったレジスト等を
除去するため、スライトエッチング処理が行われる。こ
の状態を図５（ｃ）に示す。次に、残存するレジストパ
ターン１０４ｃをマスクに、遮光体１０２がエッチング
される。エッチング後の状態を図５（ｄ）に示す。その
後、図５（ｅ）に示されるように、レジストパターン１
０４ｄが除去され、マスクが製造される。
状で、従来の電子ビーム露光方式によるマスク製造を示
す図である。図５の破線は、図４の破線ＬＬ’を示す。
図５（ａ）に示されるように、石英などの基板１００上
にクロムなどの金属膜による遮光体１０２が形成され、
この遮光体１０２の上にレジストとして、ポジレジスト
膜１０４ａが膜厚３００〜５００ｎｍ形成される。その
後、電子ビーム露光が、露光ドーズ量（以下、「露光
量」という。）６〜１０μＣ／ｃｍ２で行われ、続いて
現像処理され、レジストパターン１０４ｂが形成され
る。この状態を図５（ｂ）に示す。その後、露光パター
ンにおける遮光体１０２表面などに残ったレジスト等を
除去するため、スライトエッチング処理が行われる。こ
の状態を図５（ｃ）に示す。次に、残存するレジストパ
ターン１０４ｃをマスクに、遮光体１０２がエッチング
される。エッチング後の状態を図５（ｄ）に示す。その
後、図５（ｅ）に示されるように、レジストパターン１
０４ｄが除去され、マスクが製造される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上述べたマ
スクの製造方法では、図５（ａ）で示すように露光面積
密度が領域により異なる場合、露光面積の異なる領域間
で形成されるレジストパターン開口の寸法に差が生じて
しまうという問題があった。すなわち、図５（ｂ）にお
いて、露光面積密度が小さい領域におけるレジストパタ
ーンの開口部１０５の寸法を寸法Ａと、露光面積密度が
大きい領域におけるレジストパターンの開口部１０６の
寸法を寸法Ｂとすると、この寸法Ａと寸法Ｂを同じ寸法
に設計し、マスクパターンデータで同じ寸法にしても、
図５（ｂ）で、寸法Ｂの方が寸法Ａより大きく形成され
てしまう。
スクの製造方法では、図５（ａ）で示すように露光面積
密度が領域により異なる場合、露光面積の異なる領域間
で形成されるレジストパターン開口の寸法に差が生じて
しまうという問題があった。すなわち、図５（ｂ）にお
いて、露光面積密度が小さい領域におけるレジストパタ
ーンの開口部１０５の寸法を寸法Ａと、露光面積密度が
大きい領域におけるレジストパターンの開口部１０６の
寸法を寸法Ｂとすると、この寸法Ａと寸法Ｂを同じ寸法
に設計し、マスクパターンデータで同じ寸法にしても、
図５（ｂ）で、寸法Ｂの方が寸法Ａより大きく形成され
てしまう。
【０００６】なぜなら、電子ビームが遮光体で反射さ
れ、その反射電子がさらに電子ビーム露光装置の対物レ
ンズで反射され、レジストに照射される現象のためであ
る。これにより、露光面積密度の大きい領域の方は、露
光時間に応じた電子反射による露光量分多く露光される
からである。これはフォギング効果と言われている。こ
の現象については、以下の文献に報告されている。
れ、その反射電子がさらに電子ビーム露光装置の対物レ
ンズで反射され、レジストに照射される現象のためであ
る。これにより、露光面積密度の大きい領域の方は、露
光時間に応じた電子反射による露光量分多く露光される
からである。これはフォギング効果と言われている。こ
の現象については、以下の文献に報告されている。
【０００７】「Shimomura,N.,Ogasawara,M.,Takamatsu,
J.,Yoshitake,S.,Ooki,K.,Nakayamada,N.,Okabe,F.and
Tojo,T.："Reduction of fogging effect caused by sc
attered electrons in an electron beam system"，Par
t of the SPIE Symposium onPhotomask and X-Ray Mask
TechnologyVI Yokohama, Japan・ September 1999， p
p.408-415」 図５（ｂ）において、寸法Ｂが寸法Ａより大きく形成さ
れると、図５（ｃ）のスライトエッチング処理において
も、その寸法が反映され、レジストパターン１０４ｃの
開口部１０７の寸法Ｃより開口部１０８の寸法Ｄが大き
く形成される。その後、遮光体１０２のエッチングが行
われ、続いてレジストパターン１０４ｄが除去される。
従って、図５（ｅ）の遮光体１０２ｅにおいて、露光面
積密度が小さい領域におけるレジストパターンの開口部
寸法Ｅが目標通り形成されても、露光面積密度が大きい
領域におけるレジストパターンの開口部寸法Ｆは目標値
より大きく形成されるという問題が生じる。
J.,Yoshitake,S.,Ooki,K.,Nakayamada,N.,Okabe,F.and
Tojo,T.："Reduction of fogging effect caused by sc
attered electrons in an electron beam system"，Par
t of the SPIE Symposium onPhotomask and X-Ray Mask
TechnologyVI Yokohama, Japan・ September 1999， p
p.408-415」 図５（ｂ）において、寸法Ｂが寸法Ａより大きく形成さ
れると、図５（ｃ）のスライトエッチング処理において
も、その寸法が反映され、レジストパターン１０４ｃの
開口部１０７の寸法Ｃより開口部１０８の寸法Ｄが大き
く形成される。その後、遮光体１０２のエッチングが行
われ、続いてレジストパターン１０４ｄが除去される。
従って、図５（ｅ）の遮光体１０２ｅにおいて、露光面
積密度が小さい領域におけるレジストパターンの開口部
寸法Ｅが目標通り形成されても、露光面積密度が大きい
領域におけるレジストパターンの開口部寸法Ｆは目標値
より大きく形成されるという問題が生じる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
本発明のマスクの製造方法は、基板主表面に遮光体を形
成し、上記遮光体上にレジスト膜を塗布し、上記レジス
ト膜に所定のパターンに電子ビーム露光し、その後、露
光された上記レジスト膜を現像処理して、レジストパタ
ーンの開口底部の寸法より開口上部の寸法を大きく形成
し、残存する上記レジストパターンを所定量エッチング
処理し、さらに、上記基板表面が露出するまで、露出し
た上記遮光体に異方性エッチング処理し、その後、上記
レジストパターンを除去することを順に施すことを特徴
としている。
本発明のマスクの製造方法は、基板主表面に遮光体を形
成し、上記遮光体上にレジスト膜を塗布し、上記レジス
ト膜に所定のパターンに電子ビーム露光し、その後、露
光された上記レジスト膜を現像処理して、レジストパタ
ーンの開口底部の寸法より開口上部の寸法を大きく形成
し、残存する上記レジストパターンを所定量エッチング
処理し、さらに、上記基板表面が露出するまで、露出し
た上記遮光体に異方性エッチング処理し、その後、上記
レジストパターンを除去することを順に施すことを特徴
としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】第１の実施形態を図１を用いて以
下に説明する。なお、作製するマスクの平面パターンの
一例として図４を用いる。図１の破線は図４の破線Ｌ
Ｌ’を表す。図１及び図４において、破線ＬＬ’の左半
分の領域を露光面積密度の小さい領域とし、破線ＬＬ’
の右半分の領域を露光面積密度の大きい領域とする。
下に説明する。なお、作製するマスクの平面パターンの
一例として図４を用いる。図１の破線は図４の破線Ｌ
Ｌ’を表す。図１及び図４において、破線ＬＬ’の左半
分の領域を露光面積密度の小さい領域とし、破線ＬＬ’
の右半分の領域を露光面積密度の大きい領域とする。
【００１０】石英などの基板１００の主表面に遮光体と
なる膜の膜厚が略均一になるように、遮光体１２０が形
成される。次に、この遮光体１２０上にレジスト膜とし
て、膜厚３００［ｎｍ］のポジレジスト１２２ａ（以
下、単に「レジスト膜」という。）が略均一に塗布され
る。この状態を図１（ａ）に示す。さらに、このレジス
ト膜に所定のパターンとしてあらかじめパターンデータ
が記録された情報に従って、電子ビーム露光が行われ
る。この時の露光量を１〜３［μＣ／ｃｍ２］とした。
なる膜の膜厚が略均一になるように、遮光体１２０が形
成される。次に、この遮光体１２０上にレジスト膜とし
て、膜厚３００［ｎｍ］のポジレジスト１２２ａ（以
下、単に「レジスト膜」という。）が略均一に塗布され
る。この状態を図１（ａ）に示す。さらに、このレジス
ト膜に所定のパターンとしてあらかじめパターンデータ
が記録された情報に従って、電子ビーム露光が行われ
る。この時の露光量を１〜３［μＣ／ｃｍ２］とした。
【００１１】また、このパターンデータは、露光面積密
度の大きい領域と露光面積密度の小さい領域とで目標寸
法が同一なパターンは同一寸法のデータとする。
度の大きい領域と露光面積密度の小さい領域とで目標寸
法が同一なパターンは同一寸法のデータとする。
【００１２】次に、この露光されたレジスト膜に現像処
理が行われることにより、所定のパターンがレジスト膜
１２２ｂに形成される。現像は、マロン酸ジエチル及び
ジエチルケトンを含む溶液のスプレー現像である。この
ビーム露光量処理での現像後は、従来のようにレジスト
パターンの開口部側壁が略垂直に形成されず、レジスト
パターンの開口部側壁が基板面垂直方向から水平方向の
方に傾いて形成される。つまり、レジストパターンの開
口部１２４では、開口底部の寸法Ａ’より開口上部の寸
法ａが大きく形成される。レジストパターンの開口部１
２６においても、開口底部の寸法Ｂ’より開口上部の寸
法ｂが大きく形成される。この状態を図１（ｂ）に示
す。レジストパターンの開口部１２４とレジストパター
ンの開口部１２６の露光パターンデータは同一寸法であ
るとする。
理が行われることにより、所定のパターンがレジスト膜
１２２ｂに形成される。現像は、マロン酸ジエチル及び
ジエチルケトンを含む溶液のスプレー現像である。この
ビーム露光量処理での現像後は、従来のようにレジスト
パターンの開口部側壁が略垂直に形成されず、レジスト
パターンの開口部側壁が基板面垂直方向から水平方向の
方に傾いて形成される。つまり、レジストパターンの開
口部１２４では、開口底部の寸法Ａ’より開口上部の寸
法ａが大きく形成される。レジストパターンの開口部１
２６においても、開口底部の寸法Ｂ’より開口上部の寸
法ｂが大きく形成される。この状態を図１（ｂ）に示
す。レジストパターンの開口部１２４とレジストパター
ンの開口部１２６の露光パターンデータは同一寸法であ
るとする。
【００１３】ここで、露光面積密度の小さい領域の面積
密度（パターンレシオ）が５〜１０％、露光面積密度の
大きい領域の面積密度が９０％のマスクを用いて実験を
行ったところ、現像後において、露光された開口底部の
寸法差（寸法Ｂ’−寸法Ａ’）は約３０［ｎｍ］であっ
た。
密度（パターンレシオ）が５〜１０％、露光面積密度の
大きい領域の面積密度が９０％のマスクを用いて実験を
行ったところ、現像後において、露光された開口底部の
寸法差（寸法Ｂ’−寸法Ａ’）は約３０［ｎｍ］であっ
た。
【００１４】さらに、この図１（ｂ）のレジストパター
ン開口部１２４と開口部１２６の断面形状を比較する。
図２において、露光面積密度が小さい領域のレジストパ
ターン開口部１２４の断面形状と露光面積密度が大きい
領域のレジストパターン開口部１２６の断面形状とを詳
細に比較する。レジストパターン開口部側壁において、
露光面積密度により、基板表面から垂直方向への角度
（仰角）が異なる。つまり、図２（ａ）の露光面積密度
が小さい領域のレジストパターン開口部１２４の側壁の
仰角θＮＰの方が、図２（ｂ）の露光面積密度の大きい
領域のレジストパターン開口部１２６の側壁の仰角θＰ
より小さくなる。
ン開口部１２４と開口部１２６の断面形状を比較する。
図２において、露光面積密度が小さい領域のレジストパ
ターン開口部１２４の断面形状と露光面積密度が大きい
領域のレジストパターン開口部１２６の断面形状とを詳
細に比較する。レジストパターン開口部側壁において、
露光面積密度により、基板表面から垂直方向への角度
（仰角）が異なる。つまり、図２（ａ）の露光面積密度
が小さい領域のレジストパターン開口部１２４の側壁の
仰角θＮＰの方が、図２（ｂ）の露光面積密度の大きい
領域のレジストパターン開口部１２６の側壁の仰角θＰ
より小さくなる。
【００１５】このレジスト膜厚に対して、この露光量は
従来より少ない。そのため、従来では露光パターンであ
るレジストパターン開口部側壁が略垂直になるが、この
露光量ではレジストパターン開口部側壁が垂直方向から
水平方向に傾きを持って形成される。また、露光面積密
度の大きい領域は露光面積密度の小さい領域よりフォギ
ング効果により露光量が多い。そのため、従来の露光量
に近づくことになる。従って、露光面積密度が小さい領
域のレジストパターン開口部１２４の側壁の仰角θＮＰ
の方が、露光面積密度の大きい領域のレジストパターン
開口部１２６の側壁の仰角θＰより小さくなる。
従来より少ない。そのため、従来では露光パターンであ
るレジストパターン開口部側壁が略垂直になるが、この
露光量ではレジストパターン開口部側壁が垂直方向から
水平方向に傾きを持って形成される。また、露光面積密
度の大きい領域は露光面積密度の小さい領域よりフォギ
ング効果により露光量が多い。そのため、従来の露光量
に近づくことになる。従って、露光面積密度が小さい領
域のレジストパターン開口部１２４の側壁の仰角θＮＰ
の方が、露光面積密度の大きい領域のレジストパターン
開口部１２６の側壁の仰角θＰより小さくなる。
【００１６】また、この方法によれば、現像処理後のレ
ジストパターンの開口底部の寸法と開口上部の寸法との
比が、露光面積密度の大きさに伴う露光量により変化さ
せることができる。つまり、露光面積密度が小さいほ
ど、レジストパターン開口底部の寸法が開口上部の寸法
より大きくすることができる。これにより、この後の工
程のレジスト膜のエッチングと合わせて、レジストパタ
ーンの開口底部を目標寸法になるように制御できる。
ジストパターンの開口底部の寸法と開口上部の寸法との
比が、露光面積密度の大きさに伴う露光量により変化さ
せることができる。つまり、露光面積密度が小さいほ
ど、レジストパターン開口底部の寸法が開口上部の寸法
より大きくすることができる。これにより、この後の工
程のレジスト膜のエッチングと合わせて、レジストパタ
ーンの開口底部を目標寸法になるように制御できる。
【００１７】次に、レジスト膜１２２ｂのスライトエッ
チングを酸素プラズマ処理で行う。所定量エッチングす
るために、エッチング時間を以下のように設定する。レ
ジスト膜１２２ｂへのエッチングは、露出したレジスト
膜面に対して垂直方向に進む。そのため、レジストパタ
ーン開口部側壁面のエッチングは、この側壁の仰角の小
さい方が大きい方より早く基板面までエッチングされる
ことになる。従って、図１（ｃ）に示すように、露光面
積密度の小さい領域におけるレジストパターン開口部１
２８の露出した遮光体の寸法Ｃ’と露光面積密度の大き
い領域におけるレジストパターン開口部１３０の露光し
た遮光体の寸法Ｄ’とが略同一になるように、エッチン
グ時間を設定する。
チングを酸素プラズマ処理で行う。所定量エッチングす
るために、エッチング時間を以下のように設定する。レ
ジスト膜１２２ｂへのエッチングは、露出したレジスト
膜面に対して垂直方向に進む。そのため、レジストパタ
ーン開口部側壁面のエッチングは、この側壁の仰角の小
さい方が大きい方より早く基板面までエッチングされる
ことになる。従って、図１（ｃ）に示すように、露光面
積密度の小さい領域におけるレジストパターン開口部１
２８の露出した遮光体の寸法Ｃ’と露光面積密度の大き
い領域におけるレジストパターン開口部１３０の露光し
た遮光体の寸法Ｄ’とが略同一になるように、エッチン
グ時間を設定する。
【００１８】従来、このスライトエッチングは、露光パ
ターンにおける遮光体表面などに残ったレジスト膜等を
除去することを目的にしていた。そのため、従来は遮光
体表面上に残ったレジスト膜を除去しさえすれば良い
が、本実施形態ではより制御性を必要とする。
ターンにおける遮光体表面などに残ったレジスト膜等を
除去することを目的にしていた。そのため、従来は遮光
体表面上に残ったレジスト膜を除去しさえすれば良い
が、本実施形態ではより制御性を必要とする。
【００１９】次に、基板１００表面が露出するまで、露
出した遮光体１２０ｃに対して異方性エッチング処理が
行われる。エッチング後を図１（ｄ）に示す。このエッ
チング処理は、スプレーエッチング方式で行う。エッチ
ング溶剤には、硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素
酸水溶液が含まれるものである。
出した遮光体１２０ｃに対して異方性エッチング処理が
行われる。エッチング後を図１（ｄ）に示す。このエッ
チング処理は、スプレーエッチング方式で行う。エッチ
ング溶剤には、硝酸第２セリウムアンモニウムと過塩素
酸水溶液が含まれるものである。
【００２０】その後、マスクとなったレジスト膜１２２
ｄが除去され、所定のパターンを有する遮光体１２０ｅ
が形成され、マスクが製造される。この状態を図１
（ｅ）に示す。
ｄが除去され、所定のパターンを有する遮光体１２０ｅ
が形成され、マスクが製造される。この状態を図１
（ｅ）に示す。
【００２１】上述したように、図１（ｃ）において、露
光面積密度の小さい領域における露出した遮光体の寸法
Ｃ’と露光面積密度の大きい領域における露光した遮光
体の寸法Ｄ’とが略同一だったため、図１（ｅ）におい
て、パターン開口部１４０とパターン開口部１４２に対
応する寸法Ｅ’とＦ‘の寸法が略同一になる。
光面積密度の小さい領域における露出した遮光体の寸法
Ｃ’と露光面積密度の大きい領域における露光した遮光
体の寸法Ｄ’とが略同一だったため、図１（ｅ）におい
て、パターン開口部１４０とパターン開口部１４２に対
応する寸法Ｅ’とＦ‘の寸法が略同一になる。
【００２２】本第１の実施形態の実験において、図１
（ｂ）の現像後に、開口部底部の寸法差が３０［ｎｍ］
であったが、図１（ｅ）における寸法Ｅ’と寸法Ｆ‘と
の差が１０［ｎｍ］以下になった。
（ｂ）の現像後に、開口部底部の寸法差が３０［ｎｍ］
であったが、図１（ｅ）における寸法Ｅ’と寸法Ｆ‘と
の差が１０［ｎｍ］以下になった。
【００２３】この第１の実施形態によれば、マスクの遮
光体の形成において、露光面積密度の大きい領域におけ
る露光パターンに該当するパターン開口部と露光面積密
度の小さい領域における露光パターンに該当するパター
ン開口部とを略同一に形成したい場合、フォギング効果
による寸法への影響を防止し、形成される遮光体の寸法
を略同一にすることができる。従って、この方法によれ
ば、露光面積密度の大きさによらず、パターンデータど
おりの寸法の遮光体を形成することができる。
光体の形成において、露光面積密度の大きい領域におけ
る露光パターンに該当するパターン開口部と露光面積密
度の小さい領域における露光パターンに該当するパター
ン開口部とを略同一に形成したい場合、フォギング効果
による寸法への影響を防止し、形成される遮光体の寸法
を略同一にすることができる。従って、この方法によれ
ば、露光面積密度の大きさによらず、パターンデータど
おりの寸法の遮光体を形成することができる。
【００２４】次に、第２の実施形態について以下に説明
する。参照図は、第１実施形態と同様に図１を用いる。
なお、作製するマスクの平面パターンの一例として図４
を用いる。図１の破線は図４の破線ＬＬ’を表す。図１
及び図４において、破線ＬＬ’の左半分の領域を露光面
積密度の小さい領域とし、破線ＬＬ’の右半分の領域を
露光面積密度の大きい領域とする。
する。参照図は、第１実施形態と同様に図１を用いる。
なお、作製するマスクの平面パターンの一例として図４
を用いる。図１の破線は図４の破線ＬＬ’を表す。図１
及び図４において、破線ＬＬ’の左半分の領域を露光面
積密度の小さい領域とし、破線ＬＬ’の右半分の領域を
露光面積密度の大きい領域とする。
【００２５】石英などの基板１００の主表面に遮光体と
なる膜の膜厚が略均一になるように、遮光体１２０が形
成される。次に、この遮光体１２０上にレジスト膜とし
て、膜厚７００［ｎｍ］のレジスト１２２ａが略均一に
塗布される。この状態を図１（ａ）に示す。さらに、こ
のレジスト膜に所定のパターンとしてあらかじめパター
ンデータが記録された情報に従って、電子ビーム露光が
行われる。この時の露光量を３〜８［μＣ／ｃｍ２］と
した。この第２実施形態においても、第１実施形態と同
様に、このパターンデータは、露光面積密度の大きい領
域と露光面積密度の小さい領域とで目標寸法が同一なパ
ターンは同一寸法のデータとする。
なる膜の膜厚が略均一になるように、遮光体１２０が形
成される。次に、この遮光体１２０上にレジスト膜とし
て、膜厚７００［ｎｍ］のレジスト１２２ａが略均一に
塗布される。この状態を図１（ａ）に示す。さらに、こ
のレジスト膜に所定のパターンとしてあらかじめパター
ンデータが記録された情報に従って、電子ビーム露光が
行われる。この時の露光量を３〜８［μＣ／ｃｍ２］と
した。この第２実施形態においても、第１実施形態と同
様に、このパターンデータは、露光面積密度の大きい領
域と露光面積密度の小さい領域とで目標寸法が同一なパ
ターンは同一寸法のデータとする。
【００２６】この後の現像工程以降は、第１の実施形態
と同様に実施される。
と同様に実施される。
【００２７】この第２の実施形態によれば、第１実施形
態と同様に、マスクの遮光体の形成において、露光面積
密度の大きい領域における露光パターンに該当するパタ
ーン開口部と露光面積密度の小さい領域における露光パ
ターンに該当するパターン開口部とを略同一に形成した
い場合、フォギング効果による寸法への影響を防止し、
形成される遮光体の寸法を略同一にすることができる。
また、露光面積密度の大きさによらず、パターンデータ
どおりの寸法の遮光体を形成することができる。
態と同様に、マスクの遮光体の形成において、露光面積
密度の大きい領域における露光パターンに該当するパタ
ーン開口部と露光面積密度の小さい領域における露光パ
ターンに該当するパターン開口部とを略同一に形成した
い場合、フォギング効果による寸法への影響を防止し、
形成される遮光体の寸法を略同一にすることができる。
また、露光面積密度の大きさによらず、パターンデータ
どおりの寸法の遮光体を形成することができる。
【００２８】その上、この第２実施形態においては、従
来使用している露光量に近い条件で使用できる。製造工
程において、電子ビームなどの処理条件の安定性は重要
だからである。さらに、遮光体膜の膜厚が第１の実施形
態より厚い場合に適用することができる。被エッチング
膜である遮光体を異方性エッチングする際、この遮光体
の膜が厚ければ、マスクとなるレジスト膜も膜厚を厚く
する必要があるからである。
来使用している露光量に近い条件で使用できる。製造工
程において、電子ビームなどの処理条件の安定性は重要
だからである。さらに、遮光体膜の膜厚が第１の実施形
態より厚い場合に適用することができる。被エッチング
膜である遮光体を異方性エッチングする際、この遮光体
の膜が厚ければ、マスクとなるレジスト膜も膜厚を厚く
する必要があるからである。
【００２９】次に、第３の実施形態を以下に示す。第１
の実施形態及び第２の実施形態から、以下のように導き
出せる。
の実施形態及び第２の実施形態から、以下のように導き
出せる。
【００３０】まず、レジスト膜と電子ビームの露光量に
注目する。第１の実施形態においてレジスト膜厚３００
［ｎｍ］に対して、露光量は１〜３［μＣ／ｃｍ２］で
あった。また、第２の実施形態においては、レジスト膜
厚７００［ｎｍ］に対して、露光量３〜８［μＣ／ｃｍ
２］であった。
注目する。第１の実施形態においてレジスト膜厚３００
［ｎｍ］に対して、露光量は１〜３［μＣ／ｃｍ２］で
あった。また、第２の実施形態においては、レジスト膜
厚７００［ｎｍ］に対して、露光量３〜８［μＣ／ｃｍ
２］であった。
【００３１】これらのことを、レジスト膜と電子ビーム
の露光量との関係を、縦軸を露光量、横軸をレジスト膜
厚のグラフにして考えると、レジスト膜厚３００［ｎ
ｍ］では縦軸となる露光量は１〜３［μＣ／ｃｍ２］の
範囲で選択し得る。また、レジスト膜厚７００［ｎｍ］
では、縦軸となる露光量は３〜８［μＣ／ｃｍ２］の範
囲で選択し得る。さらに、上記グラフで、レジスト膜厚
３００と７００［ｎｍ］の間のレジスト膜について考え
ると、選択し得る露光量は座標（３００，３）（≡（レ
ジスト膜厚，露光量））と座標（７００，８）を結ぶ線
と、座標（３００，１）と座標（７００，３）とを結ぶ
線で挟まれた範囲となる。
の露光量との関係を、縦軸を露光量、横軸をレジスト膜
厚のグラフにして考えると、レジスト膜厚３００［ｎ
ｍ］では縦軸となる露光量は１〜３［μＣ／ｃｍ２］の
範囲で選択し得る。また、レジスト膜厚７００［ｎｍ］
では、縦軸となる露光量は３〜８［μＣ／ｃｍ２］の範
囲で選択し得る。さらに、上記グラフで、レジスト膜厚
３００と７００［ｎｍ］の間のレジスト膜について考え
ると、選択し得る露光量は座標（３００，３）（≡（レ
ジスト膜厚，露光量））と座標（７００，８）を結ぶ線
と、座標（３００，１）と座標（７００，３）とを結ぶ
線で挟まれた範囲となる。
【００３２】このグラフを図３に示す。つまり、座標
（３００，３）と座標（７００，８）を結ぶ線は、以下
の式（１）で表せられる。また、座標（３００，１）と
座標（７００，３）を結ぶ線は以下の式（２）で表せら
れる。 Ｙ＝（１／８０）Ｘ−０．７５…式（１） Ｙ＝（１／２００）Ｘ−０．５…式（２） なお、 塗布されるレジスト膜の膜厚をＸ［ｎｍ］、電
子ビーム露光の露光量をY［μＣ／ｃｍ２］とした。式
（１）と式（２）で挟まれた領域は、選択し得るレジス
ト膜厚と露光量の範囲となり、以下の式により、レジス
ト膜厚に対する電子ビーム露光の露光量Ｙが求まる。 （１／２００）Ｘ−０．５ ≦ Ｙ ≦ （１／８０）Ｘ−０．７５…式（３） また、この式では、膜厚が３００［ｎｍ］以下の場合で
も成り立つものと考えるが、５０［ｎｍ］以下のような
使用の可能性がないレジスト膜厚についてまで、上式を
成り立たせて実施するものではない。さらに、レジスト
膜厚が７００［ｎｍ］以上の場合でも使用の可能性のあ
るレジスト膜厚の範囲で上式が成り立つものと考えられ
る。
（３００，３）と座標（７００，８）を結ぶ線は、以下
の式（１）で表せられる。また、座標（３００，１）と
座標（７００，３）を結ぶ線は以下の式（２）で表せら
れる。 Ｙ＝（１／８０）Ｘ−０．７５…式（１） Ｙ＝（１／２００）Ｘ−０．５…式（２） なお、 塗布されるレジスト膜の膜厚をＸ［ｎｍ］、電
子ビーム露光の露光量をY［μＣ／ｃｍ２］とした。式
（１）と式（２）で挟まれた領域は、選択し得るレジス
ト膜厚と露光量の範囲となり、以下の式により、レジス
ト膜厚に対する電子ビーム露光の露光量Ｙが求まる。 （１／２００）Ｘ−０．５ ≦ Ｙ ≦ （１／８０）Ｘ−０．７５…式（３） また、この式では、膜厚が３００［ｎｍ］以下の場合で
も成り立つものと考えるが、５０［ｎｍ］以下のような
使用の可能性がないレジスト膜厚についてまで、上式を
成り立たせて実施するものではない。さらに、レジスト
膜厚が７００［ｎｍ］以上の場合でも使用の可能性のあ
るレジスト膜厚の範囲で上式が成り立つものと考えられ
る。
【００３３】なお、このグラフはレジスト膜厚と選択す
べき露光量とに相関があることを示すものであるから、
この範囲の上限と下限は直線に限られないことも考えら
れる。
べき露光量とに相関があることを示すものであるから、
この範囲の上限と下限は直線に限られないことも考えら
れる。
【００３４】この第３の実施形態によれば、第１及び第
２の実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、レジ
スト膜厚と露光量について、より広い範囲で選択するこ
とが可能となる。
２の実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、レジ
スト膜厚と露光量について、より広い範囲で選択するこ
とが可能となる。
【００３５】次に第４の実施形態について以下に説明す
る。この第４の実施形態は第１乃至第３の実施形態のい
ずれにも適用することができる。
る。この第４の実施形態は第１乃至第３の実施形態のい
ずれにも適用することができる。
【００３６】現像処理工程後において、原子間力顕微鏡
（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）にて、露光面積
密度が小さい領域のレジストパターン開口部断面の側壁
仰角（開口部側壁仰角）θＮＰ、露光面積密度が大きい
領域のレジストパターンの開口部断面の側壁仰角θＰを
測定する。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Elect
ron Microscopy）にて、露光面積密度の小さい領域のレ
ジストパターン開口部の底部の寸法と露光面積密度の大
きい領域のレジストパターン開口部の底部の寸法を測定
し、その寸法差ΔＬｆを求める。
（ＡＦＭ：Atomic Force Microscope）にて、露光面積
密度が小さい領域のレジストパターン開口部断面の側壁
仰角（開口部側壁仰角）θＮＰ、露光面積密度が大きい
領域のレジストパターンの開口部断面の側壁仰角θＰを
測定する。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Elect
ron Microscopy）にて、露光面積密度の小さい領域のレ
ジストパターン開口部の底部の寸法と露光面積密度の大
きい領域のレジストパターン開口部の底部の寸法を測定
し、その寸法差ΔＬｆを求める。
【００３７】スライトエッチング後に、−Ｂ ＜（露光
面積密度の大きいパターンの開口部の底部の寸法と露光
面積密度の小さいパターンの開口部の底部の寸法との
差）＜Ａからなる寸法差の規格Ａ、Ｂ（ Ａ、Ｂ＞０）
を満足させる場合に、以下の関係式にこれらの値を導入
することで、上記レジスト膜をスライトエッチング処理
する工程での選択すべき膜減り量Ｄ［ｎｍ］を求めるこ
とができる。 （ΔＬｆ−Ａ）／（２Ｄ）＜（ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ｓ ｉｎθＮＰ）＜（ΔＬｆ＋Ｂ）／（２Ｄ）…式（４） 第４の実施形態においては、求められたレジスト膜減り
量Ｄになるスライトエッチング処理を行うことを特徴と
する。
面積密度の大きいパターンの開口部の底部の寸法と露光
面積密度の小さいパターンの開口部の底部の寸法との
差）＜Ａからなる寸法差の規格Ａ、Ｂ（ Ａ、Ｂ＞０）
を満足させる場合に、以下の関係式にこれらの値を導入
することで、上記レジスト膜をスライトエッチング処理
する工程での選択すべき膜減り量Ｄ［ｎｍ］を求めるこ
とができる。 （ΔＬｆ−Ａ）／（２Ｄ）＜（ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ｓ ｉｎθＮＰ）＜（ΔＬｆ＋Ｂ）／（２Ｄ）…式（４） 第４の実施形態においては、求められたレジスト膜減り
量Ｄになるスライトエッチング処理を行うことを特徴と
する。
【００３８】この式は以下のように求められた。図２
（ａ）、（ｂ）の現像後の図を用いて説明する。上述し
たように、図２（ｂ）の露光面積密度の大きい領域のレ
ジストパターン開口部１２６の側壁の仰角θＰは、図２
（ａ）露光面積密度の小さい領域のレジストパターン開
口部１２４の側壁の仰角θＮＰより大きい。また、露光
面積密度の大きい領域のレジストパターン開口部１２６
の底部の寸法は、露光面積密度の小さい領域のレジスト
パターンの開口部１２４の底部より大きくなっている。
その理由は、上述したように、フォギング効果により、
露光面積密度の大きい領域の方が露光面積密度の小さい
領域より露光量が多いからである。
（ａ）、（ｂ）の現像後の図を用いて説明する。上述し
たように、図２（ｂ）の露光面積密度の大きい領域のレ
ジストパターン開口部１２６の側壁の仰角θＰは、図２
（ａ）露光面積密度の小さい領域のレジストパターン開
口部１２４の側壁の仰角θＮＰより大きい。また、露光
面積密度の大きい領域のレジストパターン開口部１２６
の底部の寸法は、露光面積密度の小さい領域のレジスト
パターンの開口部１２４の底部より大きくなっている。
その理由は、上述したように、フォギング効果により、
露光面積密度の大きい領域の方が露光面積密度の小さい
領域より露光量が多いからである。
【００３９】露光面積密度の小さい領域のレジストパタ
ーン開口部１２４の底部の寸法より、露光面積密度の大
きい領域のレジストパターンの開口部１２６の底部の寸
法の方がΔLｆだけ大きいとする。レジストのエッチン
グレートをＲ、エッチング時間をｔ（ｔ＞０とする）と
して、この後のスライトエッチング処理によるエッチン
グ量をＤとする。エッチング量ＤはＲとｔの積 、すな
わち、Ｄ＝Ｒｔと表せられる。
ーン開口部１２４の底部の寸法より、露光面積密度の大
きい領域のレジストパターンの開口部１２６の底部の寸
法の方がΔLｆだけ大きいとする。レジストのエッチン
グレートをＲ、エッチング時間をｔ（ｔ＞０とする）と
して、この後のスライトエッチング処理によるエッチン
グ量をＤとする。エッチング量ＤはＲとｔの積 、すな
わち、Ｄ＝Ｒｔと表せられる。
【００４０】このスライトエッチングがレジスト面に対
して垂直方向に均一にエッチングが行われるものとす
る。図２（ａ）において、側壁面に垂直方向に均一にエ
ッチングが進むので、スライトエッチング時間ｔ後の開
口部１２４の底部の寸法は、現像後に比べて２Ｒｔ（１
／ｓｉｎθＮＰ）だけ大きくなる。
して垂直方向に均一にエッチングが行われるものとす
る。図２（ａ）において、側壁面に垂直方向に均一にエ
ッチングが進むので、スライトエッチング時間ｔ後の開
口部１２４の底部の寸法は、現像後に比べて２Ｒｔ（１
／ｓｉｎθＮＰ）だけ大きくなる。
【００４１】なぜなら、図２（ａ）の開口部１２４の片
側側壁面に対して垂直方向にＲｔエッチングがされた場
合、その水平方向のエッチングはＲｔ（１／ｓｉｎθＮ
Ｐ）となるからである。さらに、図２（ａ）のレジスト
パターン開口部１２４の側壁面の両側を考慮して、２倍
することにより、スライトエッチングにより大きくなる
寸法は２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＮＰ）となる。図２（ｂ）
についても、同様に考えて、レジストパターン開口部１
２６の底部において、スライトエッチングにより大きく
なる寸法は、２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）となる。
側側壁面に対して垂直方向にＲｔエッチングがされた場
合、その水平方向のエッチングはＲｔ（１／ｓｉｎθＮ
Ｐ）となるからである。さらに、図２（ａ）のレジスト
パターン開口部１２４の側壁面の両側を考慮して、２倍
することにより、スライトエッチングにより大きくなる
寸法は２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＮＰ）となる。図２（ｂ）
についても、同様に考えて、レジストパターン開口部１
２６の底部において、スライトエッチングにより大きく
なる寸法は、２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）となる。
【００４２】また、２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）＜２Ｒｔ
（１／ｓｉｎθＮＰ）となる。なぜなら、θＰ及びθＮ
Ｐは０°より大きく９０°より小さい値であり、θＰ＞
θＮＰであることから、ｓｉｎθＰ＞ｓｉｎθＮＰとな
り、（１／ｓｉｎθＰ）＜（１／ｓｉｎθＮＰ）だから
である。
（１／ｓｉｎθＮＰ）となる。なぜなら、θＰ及びθＮ
Ｐは０°より大きく９０°より小さい値であり、θＰ＞
θＮＰであることから、ｓｉｎθＰ＞ｓｉｎθＮＰとな
り、（１／ｓｉｎθＰ）＜（１／ｓｉｎθＮＰ）だから
である。
【００４３】上述したように、現像後のレジストパター
ン開口部１２６の底部はレジストパターン開口部１２４
の底部より寸法が大きいので、この分の寸法をΔLｆで
ある。しかし、その後のスライトエッチング処理におい
ては、上記２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）＜２Ｒｔ（１／ｓ
ｉｎθＮＰ）から、レジストパターン開口部１２４の底
部の方がレジストパターン開口部１２６の底部より、単
位時間あたりの拡大寸法が大きい。従って、所定量スラ
イトエッチングしたとき、開口部１２４と開口部１２６
の底部の寸法が等しくなり得る。この所定量スライトエ
ッチングする時間をｔ0とすると、ｔ＝ｔ0のとき、 ２Ｒｔ0（１／ｓｉｎθＮＰ）＝２Ｒｔ0（１／ｓｉｎθＰ）＋ΔLｆ…式（５） が成り立つ。
ン開口部１２６の底部はレジストパターン開口部１２４
の底部より寸法が大きいので、この分の寸法をΔLｆで
ある。しかし、その後のスライトエッチング処理におい
ては、上記２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）＜２Ｒｔ（１／ｓ
ｉｎθＮＰ）から、レジストパターン開口部１２４の底
部の方がレジストパターン開口部１２６の底部より、単
位時間あたりの拡大寸法が大きい。従って、所定量スラ
イトエッチングしたとき、開口部１２４と開口部１２６
の底部の寸法が等しくなり得る。この所定量スライトエ
ッチングする時間をｔ0とすると、ｔ＝ｔ0のとき、 ２Ｒｔ0（１／ｓｉｎθＮＰ）＝２Ｒｔ0（１／ｓｉｎθＰ）＋ΔLｆ…式（５） が成り立つ。
【００４４】ここで、スライトエッチング後のレジスト
パターン開口部１２６の底部の寸法を基準として、寸法
Ｌとする。スライトエッチング後のレジストパターン開
口部１２６とレジストパターン開口部１２４との寸法差
がないこと、すなわちスライトエッチングの時間ｔをｔ
0で処理することが最も望ましい。
パターン開口部１２６の底部の寸法を基準として、寸法
Ｌとする。スライトエッチング後のレジストパターン開
口部１２６とレジストパターン開口部１２４との寸法差
がないこと、すなわちスライトエッチングの時間ｔをｔ
0で処理することが最も望ましい。
【００４５】さらに、実際の製造過程を考慮して、寸法
Ｌに対する寸法差の規格Ａ、Ｂ（Ａ、Ｂ＞０）を設けた
場合について、以下のようにスライトエッチングの処理
時間ｔについて（Ｉ）、（ＩＩ）の場合分けをして検討
してみる。寸法差の規格は、−Ｂ ＜（露光面積密度の
大きい領域のレジストパターン開口部１２６の底部の寸
法と露光面積密度の小さい領域のレジストパターン開口
部１２４の底部の寸法との差）＜Ａと表せられる。
Ｌに対する寸法差の規格Ａ、Ｂ（Ａ、Ｂ＞０）を設けた
場合について、以下のようにスライトエッチングの処理
時間ｔについて（Ｉ）、（ＩＩ）の場合分けをして検討
してみる。寸法差の規格は、−Ｂ ＜（露光面積密度の
大きい領域のレジストパターン開口部１２６の底部の寸
法と露光面積密度の小さい領域のレジストパターン開口
部１２４の底部の寸法との差）＜Ａと表せられる。
【００４６】（Ｉ）ｔ＜ｔoのとき
スライトエッチング後の露光面積密度の大きい領域のレ
ジストパターン開口部１２６の底部の寸法は、露光面積
密度の小さい領域のレジストパターンの開口部１２４の
底部の寸法より大きい。この寸法差がＡより小さいこと
を要するため、以下の式が成り立つ。 （露光面積密度の大きい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）−（露光面 積密度の小さい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）＜A…式（６） 不等号の左辺は、開口底部の寸法差になるから、式
（５）、式（６）により以下のように展開できる。 ２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）＋ΔLｆ−２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＮＰ）＜Ａ ２Ｒｔ{（１／ｓｉｎθＰ）−（１／ｓｉｎθＮＰ）}＜Ａ−ΔLｆ ΔLｆ−Ａ＜２Ｒｔ{（１／ｓｉｎθＮＰ）−（１／ｓｉｎθＰ）} （ΔLｆ−Ａ）／（２Ｒｔ）＜（ ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ ｓｉｎθＮＰ ）…式（７） （ＩＩ）ｔ＞ｔoのとき スライトエッチング後の露光面積密度の小さい領域のレ
ジストパターン開口部１２４の底部の寸法は、露光面積
密度の大きい領域のレジストパターン開口部１２６の底
部の寸法より大きい。この寸法差がＢより小さいことを
要するため、以下の式が成り立つ。 （露光面積密度の小さい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）−（露光面 積密度の大きい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）＜Ｂ…式（８） 不等号の左辺は、開口底部の寸法差になるから、式
（５）、式（８）により以下のように展開できる。 ２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＮＰ）−{２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）＋ΔLｆ}＜Ｂ ２Ｒｔ{（１／ｓｉｎθＮＰ）−（１／ｓｉｎθＰ）}＜ΔLｆ＋Ｂ ２Ｒｔ{（ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ｓｉｎθＮＰ）}＜ΔL ｆ＋Ｂ （ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ｓｉｎθＮＰ）＜（ΔLｆ＋Ｂ ）／（２Ｒｔ）…式（９） （Ｉ）の式（７）、（ＩＩ）の式（９）及び Ｄ＝Ｒｔ
から、式（４）が導き出せる。
ジストパターン開口部１２６の底部の寸法は、露光面積
密度の小さい領域のレジストパターンの開口部１２４の
底部の寸法より大きい。この寸法差がＡより小さいこと
を要するため、以下の式が成り立つ。 （露光面積密度の大きい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）−（露光面 積密度の小さい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）＜A…式（６） 不等号の左辺は、開口底部の寸法差になるから、式
（５）、式（６）により以下のように展開できる。 ２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）＋ΔLｆ−２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＮＰ）＜Ａ ２Ｒｔ{（１／ｓｉｎθＰ）−（１／ｓｉｎθＮＰ）}＜Ａ−ΔLｆ ΔLｆ−Ａ＜２Ｒｔ{（１／ｓｉｎθＮＰ）−（１／ｓｉｎθＰ）} （ΔLｆ−Ａ）／（２Ｒｔ）＜（ ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ ｓｉｎθＮＰ ）…式（７） （ＩＩ）ｔ＞ｔoのとき スライトエッチング後の露光面積密度の小さい領域のレ
ジストパターン開口部１２４の底部の寸法は、露光面積
密度の大きい領域のレジストパターン開口部１２６の底
部の寸法より大きい。この寸法差がＢより小さいことを
要するため、以下の式が成り立つ。 （露光面積密度の小さい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）−（露光面 積密度の大きい領域のレジストパターンの開口底部の寸法）＜Ｂ…式（８） 不等号の左辺は、開口底部の寸法差になるから、式
（５）、式（８）により以下のように展開できる。 ２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＮＰ）−{２Ｒｔ（１／ｓｉｎθＰ）＋ΔLｆ}＜Ｂ ２Ｒｔ{（１／ｓｉｎθＮＰ）−（１／ｓｉｎθＰ）}＜ΔLｆ＋Ｂ ２Ｒｔ{（ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ｓｉｎθＮＰ）}＜ΔL ｆ＋Ｂ （ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮＰ）／（ｓｉｎθＰ・ｓｉｎθＮＰ）＜（ΔLｆ＋Ｂ ）／（２Ｒｔ）…式（９） （Ｉ）の式（７）、（ＩＩ）の式（９）及び Ｄ＝Ｒｔ
から、式（４）が導き出せる。
【００４７】この第４の実施形態のよれば、第１〜第３
の実施形態と同様の効果を得るだけでなく、所定量エッ
チングする条件出しをより確実に行うことができる。ま
た、寸法規格が決まっている場合にも適用可能である。
の実施形態と同様の効果を得るだけでなく、所定量エッ
チングする条件出しをより確実に行うことができる。ま
た、寸法規格が決まっている場合にも適用可能である。
【００４８】例えば、具体的に、θＮＰ＝６５°、θＰ
＝８０°、ΔＬｆ＝２０［ｎｍ］、Ａ＝Ｂ＝１０［ｎ
ｍ］の数値を式（４）に代入して計算する。これによ
り、スライトエッチング処理する工程での膜減り量Ｄ
［ｎｍ］は、５７＜Ｄ＜１７１となる。さらに、レジス
トエッチングレートＲ＝５０［ｎｍ／ｍｉｎ］である
と、エッチング時間ｔは１．１＜ｔ＜３．４となる。つ
まり、エッチング時間を１分８秒〜３分２４秒の範囲で
選択し得る。
＝８０°、ΔＬｆ＝２０［ｎｍ］、Ａ＝Ｂ＝１０［ｎ
ｍ］の数値を式（４）に代入して計算する。これによ
り、スライトエッチング処理する工程での膜減り量Ｄ
［ｎｍ］は、５７＜Ｄ＜１７１となる。さらに、レジス
トエッチングレートＲ＝５０［ｎｍ／ｍｉｎ］である
と、エッチング時間ｔは１．１＜ｔ＜３．４となる。つ
まり、エッチング時間を１分８秒〜３分２４秒の範囲で
選択し得る。
【００４９】なお、この場合に、スライトエッチング後
に露光面積密度の大きい領域のレジストパターンの開口
部の底部の寸法と露光面積密度の小さい領域のレジスト
パターンの開口部の底部の寸法との差がほぼ０になるの
は、式（５）からエッチング時間が約２分１６秒のとき
である。
に露光面積密度の大きい領域のレジストパターンの開口
部の底部の寸法と露光面積密度の小さい領域のレジスト
パターンの開口部の底部の寸法との差がほぼ０になるの
は、式（５）からエッチング時間が約２分１６秒のとき
である。
【００５０】
【発明の効果】マスクの遮光体の形成において、露光面
積密度の大きい領域におけるパターンと露光面積密度の
小さい領域におけるパターンを略同一に形成したい場
合、フォギング効果による寸法への影響を防止し、形成
される遮光体の寸法を略同一にすることができる。
積密度の大きい領域におけるパターンと露光面積密度の
小さい領域におけるパターンを略同一に形成したい場
合、フォギング効果による寸法への影響を防止し、形成
される遮光体の寸法を略同一にすることができる。
【００５１】さらに、露光面積密度の大きさによらず、
パターンデータどおりの寸法の遮光体を形成することが
できる。
パターンデータどおりの寸法の遮光体を形成することが
できる。
【図１】本発明の第１実施形態乃至第４実施形態による
マスクの製造方法を示す断面形状図である。
マスクの製造方法を示す断面形状図である。
【図２】本発明の現像工程後における、露光面積密度の
小さい領域のレジストパターン開口部断面形状（ａ）
と、露光面積密度の大きい領域のレジストパターン開口
部断面形状（ｂ）とを示す図である。
小さい領域のレジストパターン開口部断面形状（ａ）
と、露光面積密度の大きい領域のレジストパターン開口
部断面形状（ｂ）とを示す図である。
【図３】本発明のマスク製造におけるレジスト膜厚と露
光量の関係を示すグラフである。
光量の関係を示すグラフである。
【図４】製造するマスクの平面パターンの一例を示す図
である。
である。
【図５】従来の方法によるマスク製造を示す断面形状図
である。
である。
【符号の説明】
１００ 基板
１０２、１０２ｅ、１２０、１２０ｃ、１２０ｅ 遮
光体 １０４ａ、１２２ａ ポジレ
ジスト １０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ レジ
ストパターン １２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ レジ
スト膜 １０５、１０６、１２４、１２６、１２８、１３０ レ
ジストパターン開口部 １０７、１０８ 開口
部 １４０、１４２ パタ
ーン開口部 ２００ 露光さ
れない領域 ２０２、２０４
露光パターン
光体 １０４ａ、１２２ａ ポジレ
ジスト １０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄ レジ
ストパターン １２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄ レジ
スト膜 １０５、１０６、１２４、１２６、１２８、１３０ レ
ジストパターン開口部 １０７、１０８ 開口
部 １４０、１４２ パタ
ーン開口部 ２００ 露光さ
れない領域 ２０２、２０４
露光パターン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03F 1/00 - 1/16
H01L 21/027
Claims (3)
- 【請求項１】 基板主表面に遮光体を形成する工程と、 前記遮光体上にレジスト膜を塗布する工程と、 前記レジスト膜に所定のパターンに電子ビーム露光する
工程と、 露光された前記レジスト膜を現像処理して、レジストパ
ターンの開口底部の寸法より開口上部の寸法を大きく形
成する工程と、 残存する前記レジストパターンを所定量エッチング処理
する工程と、 前記基板表面が露出するまで、露出した前記遮光体に異
方性エッチング処理する工程と、 その後、前記レジストパターンを除去する工程とを含
み、 前記現像処理工程後において、露光面積密度が小さい領
域のレジストパターン開口部側壁仰角θＮＰ、露光面積
密度が大きい領域のレジストパターン開口部側壁仰角θ
Ｐ、露光面積密度が大きい領域のレジストパターンの開
口部底部の寸法と露光面積密度が小さい領域のレジスト
パターンの開口部底部の寸法との差ΔＬｆとし、その後
前記レジスト膜のエッチング処理工程後、−Ｂ＜（前記
露光面積密度の大きい領域のレジストパターンの開口部
の底部の寸法と前記露光面積密度の小さい領域のレジス
トパターンの開口部の底部の寸法との差）＜Ａからなる
寸法差の規格Ａ、Ｂ（ Ａ、Ｂ＞０）を満足させる場合
において、 前記レジストパターンをエッチング処理する工程でのレ
ジスト膜減り量Ｄ［ｎｍ］とすると、 （ΔＬｐ−Ａ）／（２Ｄ）＜（ｓｉｎθＰ−ｓｉｎθＮ
Ｐ）／（ｓｉｎθＰ・ｓｉｎθＮＰ）＜（ΔＬｐ＋Ｂ）
／（２Ｄ） を満たすように膜減り量Ｄが選択されることを特徴とす
るマスクの製造方法。 - 【請求項２】 基板主表面に遮光体を形成する工程と、 前記遮光体上にレジスト膜を塗布する工程と、 前記レジスト膜を電子ビームにより露光する工程と、 露光された前記レジスト膜を現像処理して、基板主表面
に遮光体を形成する工程と、 前記遮光体上にレジスト膜を塗布する工程と、 前記レジスト膜の露光面積密度の大きい第１の領域と露
光面積密度の小さい第２の領域とを電子ビームで露光す
る工程と、 露光された前記レジスト膜を現像処理して、前記第１の
領域にレジストパターンの開口底部の寸法より開口上部
の寸法の大きい第１の開口と、前記第２の領域に開口底
部の寸法より開口上部の寸法が大きく前記第１の開口よ
りも開口部底部と開口上部の寸法差の大きい第２の開口
とを形成する工程と、 残存する前記レジストパターンを所定量エッチング処理
することにより、前記第１の開口の底部と前記第２の開
口の底部とを略同一寸法にする工程と、 前記基板表面が露出するまで、露出した前記遮光体に異
方性エッチング処理する工程と、 その後、前記レジストパターンを除去する工程とを含む
ことを特徴とするマスクの製造方法。 - 【請求項３】 塗布される前記レジスト膜の膜厚をＸ
[ｎｍ]、前記電子ビーム露光の露光量をＹ[μＣ／ｃ
ｍ2]とすると、 （１／２００）Ｘ−０．５≦Ｙ≦（１／８０）Ｘ−０．７５ の式が成り立つ範囲で前記電子ビーム露光が行われるこ
とを特徴とする請求項１または２記載のマスクの製造方
法。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000058822A JP3391763B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | マスクの製造方法 |
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| JP2001249439A JP2001249439A (ja) | 2001-09-14 |
| JP3391763B2 true JP3391763B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=18579359
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000058822A Expired - Fee Related JP3391763B2 (ja) | 2000-03-03 | 2000-03-03 | マスクの製造方法 |
Country Status (2)
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| JP (1) | JP3391763B2 (ja) |
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| KR101020281B1 (ko) * | 2008-06-20 | 2011-03-07 | 주식회사 하이닉스반도체 | 극자외선 리소그라피 마스크의 제조 방법 |
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2001
- 2001-03-01 US US09/795,148 patent/US6569578B2/en not_active Expired - Fee Related
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