JPH09213599A - Ｘ線マスクの特徴物の公称寸法を特徴物の位置に応じて補正する方法 - Google Patents
Ｘ線マスクの特徴物の公称寸法を特徴物の位置に応じて補正する方法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
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- G03F1/76—Patterning of masks by imaging
- G03F1/78—Patterning of masks by imaging by charged particle beam [CPB], e.g. electron beam patterning of masks
Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｘ線マスクのフィールド内でマスク特徴の公
称寸法を場所により調整したマスクを用いて半導体チッ
プに形成されるエッチングされた特徴物に対し、マスク
特徴物の変動を補償するマスクの製造方法を提供する。 【解決手段】 原点を有する座標系に対し、マスク特徴
物の座標を決定する。公称寸法を補償する増分を計算す
る。そしてこの増分は、所定の二次元の座表系、のマス
ク特徴物の場所の関数である。その後マスク特徴物の寸
法をこの増分を用いて調整する。本発明の一実施例によ
る関数は、Ｘ線マスクにより露出されたレジストを用い
て、半導体チップ内に形成されたエッチングされた特徴
物の寸法の全体発散，局部発散およびドーズ量の不均一
に起因する変動を記述する。上記のいずれの方法におい
ても、補償はルックアップテーブルから増分量を選択す
ることにより行われる。
称寸法を場所により調整したマスクを用いて半導体チッ
プに形成されるエッチングされた特徴物に対し、マスク
特徴物の変動を補償するマスクの製造方法を提供する。 【解決手段】 原点を有する座標系に対し、マスク特徴
物の座標を決定する。公称寸法を補償する増分を計算す
る。そしてこの増分は、所定の二次元の座表系、のマス
ク特徴物の場所の関数である。その後マスク特徴物の寸
法をこの増分を用いて調整する。本発明の一実施例によ
る関数は、Ｘ線マスクにより露出されたレジストを用い
て、半導体チップ内に形成されたエッチングされた特徴
物の寸法の全体発散，局部発散およびドーズ量の不均一
に起因する変動を記述する。上記のいずれの方法におい
ても、補償はルックアップテーブルから増分量を選択す
ることにより行われる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線ソースでもっ
てＸ線マスクからプリントするプロセスにおいて、不規
則性を補正することにより、微細半導体回路の特徴物の
臨界寸法を再現可能にする方法に関し、特に臨界寸法が
２５０ｎｍ以下の特徴物を再現可能に生成する方法に関
する。
てＸ線マスクからプリントするプロセスにおいて、不規
則性を補正することにより、微細半導体回路の特徴物の
臨界寸法を再現可能にする方法に関し、特に臨界寸法が
２５０ｎｍ以下の特徴物を再現可能に生成する方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】微細半導体回路の計算パワーの進展は、
チップ上の要素の密度は新世代のチップでは４倍に増加
している特徴がある。このような進展は極めて予測しや
すく、そして半導体産業の技術者は、要素密度対時間の
疑似対数関係に慣れてしまっている。同様な関係は、半
導体集積回路において、金属酸化物シリコンチップのゲ
ート電極である最小の特徴物の寸法にも当てはまること
である。
チップ上の要素の密度は新世代のチップでは４倍に増加
している特徴がある。このような進展は極めて予測しや
すく、そして半導体産業の技術者は、要素密度対時間の
疑似対数関係に慣れてしまっている。同様な関係は、半
導体集積回路において、金属酸化物シリコンチップのゲ
ート電極である最小の特徴物の寸法にも当てはまること
である。
【０００３】このような臨界寸法は、デザインルールあ
るいは新たなチップの製造を決定づけるものである。例
えば、０．５μｍのデザインルールは、１６ＭＢ ＤＲ
ＡＭに用いられ、０．３５μｍのデザインルールは、６
４ＢＭ ＤＲＡＭに用いられ、０．２５μｍのデザイン
ルールは、２５６ＭＢ ＤＲＡＭに用いられている。各
世代の臨界寸法は、約１．４の割合で減少し、これによ
りメモリ容量が４倍に増加している。
るいは新たなチップの製造を決定づけるものである。例
えば、０．５μｍのデザインルールは、１６ＭＢ ＤＲ
ＡＭに用いられ、０．３５μｍのデザインルールは、６
４ＢＭ ＤＲＡＭに用いられ、０．２５μｍのデザイン
ルールは、２５６ＭＢ ＤＲＡＭに用いられている。各
世代の臨界寸法は、約１．４の割合で減少し、これによ
りメモリ容量が４倍に増加している。
【０００４】リソグラフ方法は、より拡大した計算能力
を半導体素子に与えるために、ゲート電極を規定するフ
ォトレジスト層を露出するのに可視光から紫外線光へ、
そしてさらにはＸ線へと移り変わり改善されている。こ
れら全てのものは、レジストを露光する波長をその世代
の臨界寸法以下に保つことにより行われていた。このた
めにチップのフォトレジスト上に、マスクの特徴物の寸
法を忠実に再現することのない複屈折の影響を回避する
努力が行われている。
を半導体素子に与えるために、ゲート電極を規定するフ
ォトレジスト層を露出するのに可視光から紫外線光へ、
そしてさらにはＸ線へと移り変わり改善されている。こ
れら全てのものは、レジストを露光する波長をその世代
の臨界寸法以下に保つことにより行われていた。このた
めにチップのフォトレジスト上に、マスクの特徴物の寸
法を忠実に再現することのない複屈折の影響を回避する
努力が行われている。
【０００５】３ｃｍ×３ｃｍのフィールド全体に臨界寸
法を忠実に再現する誤差の見積は、幅が０．２５μｍ以
下となるような特徴物に対しては、大きすぎて受け入れ
難いものである。いくつかの問題がエッチングされた特
徴物の変化に関係している。最悪の影響は、全体発散
（global divergence） であり、これはコリメートしな
い光線のソースからのエネルギの発散により発生するも
のである。
法を忠実に再現する誤差の見積は、幅が０．２５μｍ以
下となるような特徴物に対しては、大きすぎて受け入れ
難いものである。いくつかの問題がエッチングされた特
徴物の変化に関係している。最悪の影響は、全体発散
（global divergence） であり、これはコリメートしな
い光線のソースからのエネルギの発散により発生するも
のである。
【０００６】光源の真下の特徴物は、エチンッグされる
べき層を覆うレジスト上に忠実に再現されるが、フィー
ルドの端部（露出光がマスクには直交しない場所）にあ
る特徴物は、近接プリンティング操作時に平行四辺形状
の断面でもって再生される。通常ゲート電極は、ウェハ
に係るバイアスによりイオンをレジストの断面状に直角
に注入するような反応性イオンエッチングチェンバー内
でエッチングされる。ゲート電極材料上に平行四辺形の
断面の垂直方向の投射は、露出フィールドの中央部の投
射よりも大きくなる。
べき層を覆うレジスト上に忠実に再現されるが、フィー
ルドの端部（露出光がマスクには直交しない場所）にあ
る特徴物は、近接プリンティング操作時に平行四辺形状
の断面でもって再生される。通常ゲート電極は、ウェハ
に係るバイアスによりイオンをレジストの断面状に直角
に注入するような反応性イオンエッチングチェンバー内
でエッチングされる。ゲート電極材料上に平行四辺形の
断面の垂直方向の投射は、露出フィールドの中央部の投
射よりも大きくなる。
【０００７】この影響により２５０ｎｍのデザインルー
ルのラインに対しては、１０ｎｍの変化が引き起こされ
る。当然のことながらこの影響は、光源からマスクまで
の距離が増加するか、あるいは露出フィールドが小さく
なると減少する。しかし放射光強度は、マスクまでの距
離の自乗により減少し、その結果スループット（歩留ま
り、効率）が低下する。露出フィールドを減少すること
は、チップのレイアウトを制限してしまう。
ルのラインに対しては、１０ｎｍの変化が引き起こされ
る。当然のことながらこの影響は、光源からマスクまで
の距離が増加するか、あるいは露出フィールドが小さく
なると減少する。しかし放射光強度は、マスクまでの距
離の自乗により減少し、その結果スループット（歩留ま
り、効率）が低下する。露出フィールドを減少すること
は、チップのレイアウトを制限してしまう。
【０００８】誤差の見積の別のファクタは、局部発散で
あり、これはＸ線ソースの寸法が有限であることにより
引き起こされる。これにより特徴物部下のレジストへ明
暗濃淡部を発生させ、そして不都合なことにこの明暗濃
淡部は、コリメートした光を用いる場合には、露出フィ
ールド全体に亘って変動する。この影響は、２５０ｎｍ
のデザインルールのラインに対しては、±４ｎｍの変動
を引き起こす。
あり、これはＸ線ソースの寸法が有限であることにより
引き起こされる。これにより特徴物部下のレジストへ明
暗濃淡部を発生させ、そして不都合なことにこの明暗濃
淡部は、コリメートした光を用いる場合には、露出フィ
ールド全体に亘って変動する。この影響は、２５０ｎｍ
のデザインルールのラインに対しては、±４ｎｍの変動
を引き起こす。
【０００９】最後のファクタは、照射量の不均一性であ
る。光源の真下にないフォトレジストの領域は、光源に
最も近く直角の光を受光する領域よりも単位面積当たり
受光する光エネルギは小さい。このファクタは、２５０
ｎｍのデザインルールのラインに対して±４ｎｍの誤差
を引き起こす。
る。光源の真下にないフォトレジストの領域は、光源に
最も近く直角の光を受光する領域よりも単位面積当たり
受光する光エネルギは小さい。このファクタは、２５０
ｎｍのデザインルールのラインに対して±４ｎｍの誤差
を引き起こす。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって半導体の技
術分野では、２５０ｎｍのデザインルールの特徴物のこ
れらの寸法、および次世代の１８０ｎｍのデザインルー
ルの特徴物の寸法を、光源とマスクとの間の適正な距離
でもって、適切な露光フィールド全体に亘って制御して
半導体ウェハのスループットを上げることが望まれてい
る。さらにまたＸ線マスクを製造する際に、上に述べた
影響を考慮して、チップに最終的にエッチングされる特
徴物の寸法を正確な大きさにし、そして均一に分布させ
ることが望まれている。さらにまたあまり高率ではな
く、そして得ることが難しいコリメートしたＸ線を使用
することを回避できることがさらに望ましい。
術分野では、２５０ｎｍのデザインルールの特徴物のこ
れらの寸法、および次世代の１８０ｎｍのデザインルー
ルの特徴物の寸法を、光源とマスクとの間の適正な距離
でもって、適切な露光フィールド全体に亘って制御して
半導体ウェハのスループットを上げることが望まれてい
る。さらにまたＸ線マスクを製造する際に、上に述べた
影響を考慮して、チップに最終的にエッチングされる特
徴物の寸法を正確な大きさにし、そして均一に分布させ
ることが望まれている。さらにまたあまり高率ではな
く、そして得ることが難しいコリメートしたＸ線を使用
することを回避できることがさらに望ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線マスクの
フィールド内で特徴物の公称寸法を調整してマスクを用
いて半導体チップに形成されるエッチングされた特徴物
に対し、特徴物の変動を補正するマスクの製造方法を提
供する。原点を有する座標系に対し、特徴物の座標点を
決定する。公称寸法を補正する増減分量を計算する。そ
してこの増減分量は、所定の二次元の座表系内の特徴物
の位置の関数である。
フィールド内で特徴物の公称寸法を調整してマスクを用
いて半導体チップに形成されるエッチングされた特徴物
に対し、特徴物の変動を補正するマスクの製造方法を提
供する。原点を有する座標系に対し、特徴物の座標点を
決定する。公称寸法を補正する増減分量を計算する。そ
してこの増減分量は、所定の二次元の座表系内の特徴物
の位置の関数である。
【００１２】その後特徴物の寸法をこの増減分量を用い
て調整する。本発明の一実施例による関数は、Ｘ線マス
クにより露出されたレジストを用いて、半導体チップ内
に形成されたエッチングされた特徴物の寸法の全体発散
に起因する変動を記述する。
て調整する。本発明の一実施例による関数は、Ｘ線マス
クにより露出されたレジストを用いて、半導体チップ内
に形成されたエッチングされた特徴物の寸法の全体発散
に起因する変動を記述する。
【００１３】本発明の他の実施例の関数は、Ｘ線マスク
により露出されたレジストを用いて、半導体チップ内に
形成されたエッチングされた特徴物の寸法の局部発散に
起因する変動を記述する。
により露出されたレジストを用いて、半導体チップ内に
形成されたエッチングされた特徴物の寸法の局部発散に
起因する変動を記述する。
【００１４】本発明のさらに別の実施例の関数は、Ｘ線
マスクにより露出されたレジストを用いて、半導体チッ
プ内に形成されたエッチングされた特徴物の寸法の照射
量の不均一に起因する変動を記述する。
マスクにより露出されたレジストを用いて、半導体チッ
プ内に形成されたエッチングされた特徴物の寸法の照射
量の不均一に起因する変動を記述する。
【００１５】上記のいずれの方法においても、補正はル
ックアップテーブルから増減分量を選択することにより
行われる。またこの補正は、特徴物の公称寸法を調整す
ることによっても行われる。これは様々な方法、例えば
電子ビームによりパターンを書き込む間ピクセルを付
加、あるいは減算することにより、あるいは特徴物を規
定するのに用いられる電子ビームにより与えられる照射
量を変化させることによっても行われる。この照射量
は、電子ビームの電流量を変化することにより、あるい
はＸ線マスクのフィールドを走査する電子ビームの速度
を変化させることにより変動させることができる。
ックアップテーブルから増減分量を選択することにより
行われる。またこの補正は、特徴物の公称寸法を調整す
ることによっても行われる。これは様々な方法、例えば
電子ビームによりパターンを書き込む間ピクセルを付
加、あるいは減算することにより、あるいは特徴物を規
定するのに用いられる電子ビームにより与えられる照射
量を変化させることによっても行われる。この照射量
は、電子ビームの電流量を変化することにより、あるい
はＸ線マスクのフィールドを走査する電子ビームの速度
を変化させることにより変動させることができる。
【００１６】さらに本発明の別の実施例においては、Ｘ
線マスクのフィールド内の特徴物の公称寸法は、座標系
に対する特徴物の座標点を決定し、そして特徴物とフィ
ールドのセンターとの間の距離を決定することにより補
正される。第１増減分量は、所定の二次元の座標軸内の
特徴物の位置を用いて、ウェハ上のエッチングされた特
徴物の全体発散を補正するために計算される。次に第２
増減分量が、所定の二次元の座標軸内の特徴物の位置を
用いて、ウェハ上のエッチングされた特徴物の局部発散
を補正するために計算される。最後に第３増減分量が、
所定の二次元の座標軸内の特徴物の位置を用いて、ウェ
ハ上のプリントされたフィールド全体に亘って不均一の
露光（照射量）を補正するために計算される。
線マスクのフィールド内の特徴物の公称寸法は、座標系
に対する特徴物の座標点を決定し、そして特徴物とフィ
ールドのセンターとの間の距離を決定することにより補
正される。第１増減分量は、所定の二次元の座標軸内の
特徴物の位置を用いて、ウェハ上のエッチングされた特
徴物の全体発散を補正するために計算される。次に第２
増減分量が、所定の二次元の座標軸内の特徴物の位置を
用いて、ウェハ上のエッチングされた特徴物の局部発散
を補正するために計算される。最後に第３増減分量が、
所定の二次元の座標軸内の特徴物の位置を用いて、ウェ
ハ上のプリントされたフィールド全体に亘って不均一の
露光（照射量）を補正するために計算される。
【００１７】このようにして前述の増減分量を加えるこ
とにより、この加えた和によりその幅を調整することに
よりＸ線マスク上の特徴物の公称寸法を補正することが
できる。これらの計算は数式を計算することにより、あ
るいはルックアップテーブルを参照することにより行わ
れる。マスクは、公称寸法の調整に応じて、Ｘ線吸収層
上のレジスト層を露出するために、電子ビームにより与
えられる照射量を変化させることにより、あるいはラス
タ方式によるスキャニングにより形成される。照射量
は、Ｘ線マスクのフィールドを走査する電子ビームの電
流を変化させることにより、あるいはその速度を変化さ
せることにより変動させる。
とにより、この加えた和によりその幅を調整することに
よりＸ線マスク上の特徴物の公称寸法を補正することが
できる。これらの計算は数式を計算することにより、あ
るいはルックアップテーブルを参照することにより行わ
れる。マスクは、公称寸法の調整に応じて、Ｘ線吸収層
上のレジスト層を露出するために、電子ビームにより与
えられる照射量を変化させることにより、あるいはラス
タ方式によるスキャニングにより形成される。照射量
は、Ｘ線マスクのフィールドを走査する電子ビームの電
流を変化させることにより、あるいはその速度を変化さ
せることにより変動させる。
【００１８】さらに本発明の実施例は、その公称寸法が
上記のプロセスのいずれかに応じて調整されるような特
徴物を有するＸ線マスクに関する。
上記のプロセスのいずれかに応じて調整されるような特
徴物を有するＸ線マスクに関する。
【００１９】
【発明の実施の形態】全体発散と局部発散と照射量の非
均一性の影響を順番にＸ線マスクを製造する際、それら
を補正する方法とともに説明し、その結果エッチングさ
れた特徴物が露光フィールドの上に正確にかつ均一に形
成することができる。
均一性の影響を順番にＸ線マスクを製造する際、それら
を補正する方法とともに説明し、その結果エッチングさ
れた特徴物が露光フィールドの上に正確にかつ均一に形
成することができる。
【００２０】図１において、Ｘ線ソース１０とＸ線マス
ク２０との配置関係を示す。このＸ線マスク２０は、吸
収層２４を支持する基板２２を有する。Ｘ線マスク２０
は、半導体ウェハ３０に近接して配置され、この半導体
ウェハ３０は様々な層、例えば導電層，絶縁層，イオン
注入活性領域等を有する。例えばゲート酸化物３１は、
ウェハの最上層である導電層３２を支持する。そしてこ
の導電層３２は、フォトレジスト層３４を支持し、この
フォトレジスト層３４はＸ線ソースにより露光され、後
でゲート電極となる導電層の一部を保護するために現像
される。このゲート電極は、通常チップのレイアウトの
中で最小の特徴物であり、その幅は、臨界寸法即ちデザ
インルールと呼ばれている。
ク２０との配置関係を示す。このＸ線マスク２０は、吸
収層２４を支持する基板２２を有する。Ｘ線マスク２０
は、半導体ウェハ３０に近接して配置され、この半導体
ウェハ３０は様々な層、例えば導電層，絶縁層，イオン
注入活性領域等を有する。例えばゲート酸化物３１は、
ウェハの最上層である導電層３２を支持する。そしてこ
の導電層３２は、フォトレジスト層３４を支持し、この
フォトレジスト層３４はＸ線ソースにより露光され、後
でゲート電極となる導電層の一部を保護するために現像
される。このゲート電極は、通常チップのレイアウトの
中で最小の特徴物であり、その幅は、臨界寸法即ちデザ
インルールと呼ばれている。
【００２１】このデザインルールを１／１．４に減少す
ることにより、チップ上のメモリ要素の密度を４倍にで
きる。２５０ｎｍあるいは１８０ｎｍのデザインルール
を有する非常に高密度のチップを生成する際の問題点
は、（１）正確なライン幅を形成すること、（２）露光
フィールドの幅全体に亘って、そのライン幅を均一に維
持すること、そして（３）これらの特徴物の１つの層を
レイアウトの残りに対し見当を保つことである。例えば
（３）の問題点ではゲート電極は、ゲート酸化物領域の
中心に位置しなければならない。
ることにより、チップ上のメモリ要素の密度を４倍にで
きる。２５０ｎｍあるいは１８０ｎｍのデザインルール
を有する非常に高密度のチップを生成する際の問題点
は、（１）正確なライン幅を形成すること、（２）露光
フィールドの幅全体に亘って、そのライン幅を均一に維
持すること、そして（３）これらの特徴物の１つの層を
レイアウトの残りに対し見当を保つことである。例えば
（３）の問題点ではゲート電極は、ゲート酸化物領域の
中心に位置しなければならない。
【００２２】Ｘ線ソース１０は、０．２５μｍのリソグ
ラフにおいては、マスクの基板２２から通常３０ｃｍ離
れており、そしてこの基板２２は、約１ミクロン厚さの
シリコン製，シリコンカーバイト製あるいは窒化シリコ
ン製である。吸収層２４は、金，タングステン，窒化タ
ングステンあるいは他の耐火金属化合物、通常０．２か
ら０．７μｍの厚さのフィルムであり、そしてＸ線ソー
ス１０から放出されるＸ線が、ギャップ４０により吸収
体２４から分離したフォトレジスト層３４の露出した領
域を照射しないような材料製である。
ラフにおいては、マスクの基板２２から通常３０ｃｍ離
れており、そしてこの基板２２は、約１ミクロン厚さの
シリコン製，シリコンカーバイト製あるいは窒化シリコ
ン製である。吸収層２４は、金，タングステン，窒化タ
ングステンあるいは他の耐火金属化合物、通常０．２か
ら０．７μｍの厚さのフィルムであり、そしてＸ線ソー
ス１０から放出されるＸ線が、ギャップ４０により吸収
体２４から分離したフォトレジスト層３４の露出した領
域を照射しないような材料製である。
【００２３】Ｘ線で露光し、レジストの不用な領域を除
去するために現像した後、ソースの真下のノレジストプ
ロファイルは、ほぼ矩形であるが、フィールドの中央部
から１．５ｃｍ離れた特徴部は、平行四辺形の形状をし
ている。保護用のレジストパターンを有するウェハが、
反応性イオンエッチング装置内に配置されると、イオン
は、ウェハに掛けられたバイアスの影響でほぼコリメー
トして、基板を含む組成物に注入される。特徴物のベー
スにある導電層３２上に、レジストの断面に垂直方向で
の投影であるＷ１は、フィールドの端部にある投影Ｗ２
とはその寸法が異なる。
去するために現像した後、ソースの真下のノレジストプ
ロファイルは、ほぼ矩形であるが、フィールドの中央部
から１．５ｃｍ離れた特徴部は、平行四辺形の形状をし
ている。保護用のレジストパターンを有するウェハが、
反応性イオンエッチング装置内に配置されると、イオン
は、ウェハに掛けられたバイアスの影響でほぼコリメー
トして、基板を含む組成物に注入される。特徴物のベー
スにある導電層３２上に、レジストの断面に垂直方向で
の投影であるＷ１は、フィールドの端部にある投影Ｗ２
とはその寸法が異なる。
【００２４】この変動（Ｗ２−Ｗ１の差）は、露光フィ
ールドの場所の関数であり、コリメートされていないＸ
線に起因する全体発散が原因である。このコリメートさ
れていない程度は、実際には非常に小さく、露光フィー
ルドの中央部から１．５ｃｍ離れた場所の光線とマスク
の中央部への光線との間の半角αであり、αであるわず
か５０ミリラジアン（２．８６度）に過ぎない。にもか
かわらずこれは露光表面全体に亘って２５０ｎｍの臨界
寸法では、１０ｎｍの変動を引き起こしてしまう程度で
ある。
ールドの場所の関数であり、コリメートされていないＸ
線に起因する全体発散が原因である。このコリメートさ
れていない程度は、実際には非常に小さく、露光フィー
ルドの中央部から１．５ｃｍ離れた場所の光線とマスク
の中央部への光線との間の半角αであり、αであるわず
か５０ミリラジアン（２．８６度）に過ぎない。にもか
かわらずこれは露光表面全体に亘って２５０ｎｍの臨界
寸法では、１０ｎｍの変動を引き起こしてしまう程度で
ある。
【００２５】次に図２には、エッチングされた特徴物の
ライン幅をマスクの法線方向に対し傾いた入射角αの関
数としてプロットしたグラフを示す。全体発散は、露出
表面全体に亘って臨界寸法の変動の大きな因子である。
このデータは、マスクとウェハの間が２５μｍのギャッ
プで、０．３μｍ厚の吸収体で、０．５μｍ厚のレジス
ト層に対して適応されるものである。
ライン幅をマスクの法線方向に対し傾いた入射角αの関
数としてプロットしたグラフを示す。全体発散は、露出
表面全体に亘って臨界寸法の変動の大きな因子である。
このデータは、マスクとウェハの間が２５μｍのギャッ
プで、０．３μｍ厚の吸収体で、０．５μｍ厚のレジス
ト層に対して適応されるものである。
【００２６】次に図３を参照すると、局部発散が光源
（ソース）の寸法が有限であることにより引き起こされ
ていることが分かる。通常Ｘ線ソースは、その直径が２
００μｍのプラズマである。マスクから３０ｃｍ離れた
場所でもマスクの特徴物の投影された影が、イメージを
ぼやかす原因となる明暗濃淡部を生成する。製造プロセ
スにおいては、この局部発散は、処理の自由度をある程
度与えるために、実際には利点であるが局部発散は、露
出フィールド全体に亘って均一ではなく、その結果半導
体設計の臨界寸法を達成する際に、そのための誤差の見
積を取らなければならない。
（ソース）の寸法が有限であることにより引き起こされ
ていることが分かる。通常Ｘ線ソースは、その直径が２
００μｍのプラズマである。マスクから３０ｃｍ離れた
場所でもマスクの特徴物の投影された影が、イメージを
ぼやかす原因となる明暗濃淡部を生成する。製造プロセ
スにおいては、この局部発散は、処理の自由度をある程
度与えるために、実際には利点であるが局部発散は、露
出フィールド全体に亘って均一ではなく、その結果半導
体設計の臨界寸法を達成する際に、そのための誤差の見
積を取らなければならない。
【００２７】Ｘ線ソース１０が吸収層２４の上に配置さ
れ、そしてこの吸収層２４はギャップ４０により半導体
ウェハ３０から分離している状態を図３では誇張して描
いている。露光フィールドの中央部とその端部にあるマ
スク上の２つの等しいサイズの特徴物により形成される
レジスト上の明暗濃淡部（それぞれＷ３，Ｗ４）は、そ
の大きさは等しくはない。図３に示した他の番号の要素
は、図１に示した番号の要素と同一であるので説明は省
略する。
れ、そしてこの吸収層２４はギャップ４０により半導体
ウェハ３０から分離している状態を図３では誇張して描
いている。露光フィールドの中央部とその端部にあるマ
スク上の２つの等しいサイズの特徴物により形成される
レジスト上の明暗濃淡部（それぞれＷ３，Ｗ４）は、そ
の大きさは等しくはない。図３に示した他の番号の要素
は、図１に示した番号の要素と同一であるので説明は省
略する。
【００２８】図４において、公称２５０ｎｍの特徴物か
らエッチングされたライン幅の変動を図３の明暗濃淡部
により形成された角度θの関数のグラフとして示す。角
度θは、マスクの露光フィールド全体に亘って変動し、
そしてこの角度θは、マスクの法線に対し光線が形成す
る角度αに関連している。そして図４に示されたライン
幅の変動は、この角度αまたはθのいずれかの関数とし
て表すことができる。この角度の±４ミリラジアンの変
化は、ライン幅も同じく±４ｎｍの変化を引き起こす。
らエッチングされたライン幅の変動を図３の明暗濃淡部
により形成された角度θの関数のグラフとして示す。角
度θは、マスクの露光フィールド全体に亘って変動し、
そしてこの角度θは、マスクの法線に対し光線が形成す
る角度αに関連している。そして図４に示されたライン
幅の変動は、この角度αまたはθのいずれかの関数とし
て表すことができる。この角度の±４ミリラジアンの変
化は、ライン幅も同じく±４ｎｍの変化を引き起こす。
【００２９】照射量の非均一性に起因するライン幅の変
動は、レジスト層がステップ状のコントラスト比を有す
るのではなく、有限のコントラスト比を有するような結
果を生むことになる。光密度対露出のこのカーブの傾斜
は、フォトグラフィックフィルムのガンマ（Gamma） と
して公知であり、そしてＸ線レジスト層も同様な性能を
示す。高いコントラスト比を有するレジスト層は、同じ
く高いガンマ値を有する。
動は、レジスト層がステップ状のコントラスト比を有す
るのではなく、有限のコントラスト比を有するような結
果を生むことになる。光密度対露出のこのカーブの傾斜
は、フォトグラフィックフィルムのガンマ（Gamma） と
して公知であり、そしてＸ線レジスト層も同様な性能を
示す。高いコントラスト比を有するレジスト層は、同じ
く高いガンマ値を有する。
【００３０】光源が一定の強度を有すると仮定すると、
図１のフォトレジスト層３４の増減分量領域（横方向に
広がる領域）に対する光強度は、一定ではなくその理由
はフォトレジスト層３４が露光を遮る場所では平面上で
あり、光源を包囲する球状ではないためである。そのた
め露光フィールドの中心部ではない広がった領域は、そ
の中心部よりも照射量が小さい。
図１のフォトレジスト層３４の増減分量領域（横方向に
広がる領域）に対する光強度は、一定ではなくその理由
はフォトレジスト層３４が露光を遮る場所では平面上で
あり、光源を包囲する球状ではないためである。そのた
め露光フィールドの中心部ではない広がった領域は、そ
の中心部よりも照射量が小さい。
【００３１】次に図５には、２５０ｎｍマスクの特徴物
に対する照射量の変化（任意単位）としてエッチングさ
れた特徴物のライン幅との関係を示す。製造プロセスに
おいては、この照射量の均一性を３％以内に保持するこ
とができ、その結果エッチングされたライン幅は、±４
ｎｍの誤差となる。
に対する照射量の変化（任意単位）としてエッチングさ
れた特徴物のライン幅との関係を示す。製造プロセスに
おいては、この照射量の均一性を３％以内に保持するこ
とができ、その結果エッチングされたライン幅は、±４
ｎｍの誤差となる。
【００３２】上記に述べたような３種類の影響は、特徴
物寸法において２５０ｎｍのデザインルールの許容差を
超えるようなエラー（誤差）を引き起こす。本発明の製
造プロセスにおいては、特徴物は、これらの誤差を相殺
（補正）する寸法でもって形成される。そしてマスクの
特徴物の寸法は、このマスクを半導体の製造プロセスで
用いられる際に、所望の寸法を有する特徴物が得られる
ように製造される。マスクの特徴物は、マスクの特徴物
の寸法を露光フィールドの中心に対し、特徴物の位置の
関数として変化させて製造される。
物寸法において２５０ｎｍのデザインルールの許容差を
超えるようなエラー（誤差）を引き起こす。本発明の製
造プロセスにおいては、特徴物は、これらの誤差を相殺
（補正）する寸法でもって形成される。そしてマスクの
特徴物の寸法は、このマスクを半導体の製造プロセスで
用いられる際に、所望の寸法を有する特徴物が得られる
ように製造される。マスクの特徴物は、マスクの特徴物
の寸法を露光フィールドの中心に対し、特徴物の位置の
関数として変化させて製造される。
【００３３】本発明のＸ線マスクは、電子ビームに敏感
なレジストでもって吸収層（金，タングステン）とをコ
ーティングすることにより生成される。数少ないＸ線マ
スクしか多くのデバイスウェハを製造するのには用いら
れないために、半導体ウェハにプリントされる臨界寸法
よりもはるかに小さいステッピング増減分量でもって、
レジストをラスター走査することにより、エレクトロン
レジストを露光する長い時間をとることができる。プリ
ントされるべきパターンは、ピクセルのデジタルアレイ
に変換され、そしてビームは、各ピクセル毎に変化する
ようプログラムされている。
なレジストでもって吸収層（金，タングステン）とをコ
ーティングすることにより生成される。数少ないＸ線マ
スクしか多くのデバイスウェハを製造するのには用いら
れないために、半導体ウェハにプリントされる臨界寸法
よりもはるかに小さいステッピング増減分量でもって、
レジストをラスター走査することにより、エレクトロン
レジストを露光する長い時間をとることができる。プリ
ントされるべきパターンは、ピクセルのデジタルアレイ
に変換され、そしてビームは、各ピクセル毎に変化する
ようプログラムされている。
【００３４】上記の影響を補正しない場合には、エレク
トロンレジストパターンの臨界寸法は、半導体状に必要
とされる臨界寸法と全く同一に描かれる。このことは全
体発散と局部発散と照射量の不均一性の影響が露出フィ
ールド全体に亘って臨界寸法に及ぼす影響がわずかとな
るような充分に大きな特徴物を有する半導体回路を製造
するには許容できるものである。しかし、この方法は２
５０ｎｍのデザインルールを有する２５６ＭＢ世代にと
っては許されるものではない。
トロンレジストパターンの臨界寸法は、半導体状に必要
とされる臨界寸法と全く同一に描かれる。このことは全
体発散と局部発散と照射量の不均一性の影響が露出フィ
ールド全体に亘って臨界寸法に及ぼす影響がわずかとな
るような充分に大きな特徴物を有する半導体回路を製造
するには許容できるものである。しかし、この方法は２
５０ｎｍのデザインルールを有する２５６ＭＢ世代にと
っては許されるものではない。
【００３５】Ｘ線マスク上に入射するＸ線ビームの全体
発散と局部発散と照射量の不均一性に起因する、ウェハ
特徴物の大きさの変動を補正するために、特徴物の大き
さを様々な方法で調整することが考えられる。修正の寸
法がグリッドステップ（電子ビームの最小書き込み増減
分量）と少なくとも同じ程度に大きい場合には、この修
正は、パターンデータファイルを入力として用いて、フ
ィールドの中心部からのＸ方向とｙ方向の特徴物の平均
距離の関数として、いかなる数のピクセルをマスク露光
ステップに追加したりあるいは減算したりするのを決定
するような、ルックアップテーブルあるいは式に基づく
ソフトウェアにより行われる。
発散と局部発散と照射量の不均一性に起因する、ウェハ
特徴物の大きさの変動を補正するために、特徴物の大き
さを様々な方法で調整することが考えられる。修正の寸
法がグリッドステップ（電子ビームの最小書き込み増減
分量）と少なくとも同じ程度に大きい場合には、この修
正は、パターンデータファイルを入力として用いて、フ
ィールドの中心部からのＸ方向とｙ方向の特徴物の平均
距離の関数として、いかなる数のピクセルをマスク露光
ステップに追加したりあるいは減算したりするのを決定
するような、ルックアップテーブルあるいは式に基づく
ソフトウェアにより行われる。
【００３６】例えば、ウェハの露光ステップにおいて、
全体発散を補正するためには、ラインとスペースの構成
（あるラインからフィールドの中心までのベクトルポイ
ンティングウェイにほぼ直交する）を有する特徴物の幅
は、そのラインからフィールドの中心までの距離に関連
して狭められる。特徴物（即ちライン）が、フィールド
のセンタから離れるにつれてラインは狭くなる。特徴物
の幅は、ピクセルのあるロウ（行）を露光から間引きす
べきか、あるいは露出した特徴物の端部のピクセルに到
達する照射量を減じるかのいずれかにより調整される。
この調整量がグリッドサイズよりも小さい場合には、間
引きすべきピクセルはオプションではない（必須であ
る）。
全体発散を補正するためには、ラインとスペースの構成
（あるラインからフィールドの中心までのベクトルポイ
ンティングウェイにほぼ直交する）を有する特徴物の幅
は、そのラインからフィールドの中心までの距離に関連
して狭められる。特徴物（即ちライン）が、フィールド
のセンタから離れるにつれてラインは狭くなる。特徴物
の幅は、ピクセルのあるロウ（行）を露光から間引きす
べきか、あるいは露出した特徴物の端部のピクセルに到
達する照射量を減じるかのいずれかにより調整される。
この調整量がグリッドサイズよりも小さい場合には、間
引きすべきピクセルはオプションではない（必須であ
る）。
【００３７】特徴物で所望の調整を行うために、いかに
光ビームを制御するかは、Ｘ線マスクの基板上にコーテ
ィングされた、レジストのパターンを書き込むのに用い
られる、電子ビームにその一部は依存する。電子ビーム
がガウス分布のビームの場合には、露光はピクセル毎に
行われ、その結果特徴物のサイズは、上記のようにピク
セル毎に調整される。ただし、この調整量は、上記のパ
ラメータの範囲内にあるものとする。
光ビームを制御するかは、Ｘ線マスクの基板上にコーテ
ィングされた、レジストのパターンを書き込むのに用い
られる、電子ビームにその一部は依存する。電子ビーム
がガウス分布のビームの場合には、露光はピクセル毎に
行われ、その結果特徴物のサイズは、上記のようにピク
セル毎に調整される。ただし、この調整量は、上記のパ
ラメータの範囲内にあるものとする。
【００３８】電子ビームが可変の形状のビーム（一度に
四角あるいは矩形の領域を露光するビームが次の新たな
領域に進むようなもの）の場合には、ビームの形状を調
整してガウス分布のビームを用いて、露光に対しピクセ
ルを追加したり、あるいは露光からピクセルを間引くの
と同様な方法により特徴物の寸法を制御する、即ち、ウ
ェハ上の所望の特徴物の寸法は、入力として用いられ、
そしてウェハ上の所望の寸法を有する特徴物を形成する
のに用いられる特徴物を与えるためにビームの寸法を変
化させる。
四角あるいは矩形の領域を露光するビームが次の新たな
領域に進むようなもの）の場合には、ビームの形状を調
整してガウス分布のビームを用いて、露光に対しピクセ
ルを追加したり、あるいは露光からピクセルを間引くの
と同様な方法により特徴物の寸法を制御する、即ち、ウ
ェハ上の所望の特徴物の寸法は、入力として用いられ、
そしてウェハ上の所望の寸法を有する特徴物を形成する
のに用いられる特徴物を与えるためにビームの寸法を変
化させる。
【００３９】特徴物を製造し、基板上の特徴物の所望の
寸法が得られるようにする別の方法は、特徴物を所望の
寸法に合わせる近接効果修正技術（proＸimity effect
correction technique）を用いることである。この近接
効果修正技術は、露光ステップの間、エネルギ感受性の
あるレジスト材料中に電子がスキャタリング（散乱）す
るのを補正するために、特徴物を規定するのに用いられ
るエネルギ感受性レジスト材料への照射量を制御するも
のである。露光ステップ中に、電子が隣接する領域に散
乱するために、特徴物の密度が高い領域（即ち、露光領
域対非露光領域の比率が高い）に形成される特徴物ある
いはその一部は、特徴物の密度が低い領域（即ち、露光
領域対非露光領域の比率が低い）よりもより多くの露光
照射量を受光することになる。
寸法が得られるようにする別の方法は、特徴物を所望の
寸法に合わせる近接効果修正技術（proＸimity effect
correction technique）を用いることである。この近接
効果修正技術は、露光ステップの間、エネルギ感受性の
あるレジスト材料中に電子がスキャタリング（散乱）す
るのを補正するために、特徴物を規定するのに用いられ
るエネルギ感受性レジスト材料への照射量を制御するも
のである。露光ステップ中に、電子が隣接する領域に散
乱するために、特徴物の密度が高い領域（即ち、露光領
域対非露光領域の比率が高い）に形成される特徴物ある
いはその一部は、特徴物の密度が低い領域（即ち、露光
領域対非露光領域の比率が低い）よりもより多くの露光
照射量を受光することになる。
【００４０】電子散乱特性に対し、調整するために露光
量を調整する電子散乱特性とそのメカニズムは、Cummin
gs, K.D.著の「J. Appl. Phys., Vol. 65, p. 2024 (19
89)」と、Cummings, K.D., et al. 著の「Appl. Physic
s Lett., Vol. 57, p. 1431(1990)」に開示されてい
る。所望の露光パターンに対するデータファイルは、近
接修正プロセスを用いて処理され、その例は、米国特許
第５，２８３，７４６号（発明者 Cummings et al）に
記載されている。
量を調整する電子散乱特性とそのメカニズムは、Cummin
gs, K.D.著の「J. Appl. Phys., Vol. 65, p. 2024 (19
89)」と、Cummings, K.D., et al. 著の「Appl. Physic
s Lett., Vol. 57, p. 1431(1990)」に開示されてい
る。所望の露光パターンに対するデータファイルは、近
接修正プロセスを用いて処理され、その例は、米国特許
第５，２８３，７４６号（発明者 Cummings et al）に
記載されている。
【００４１】画像の隣接するピクセルから散乱される電
子から、所定のピクセルに導入される概算照射量は、上
記のようなプロセスにより計算される。その後特定のピ
クセルへの照射量は、散乱に寄与する照射量を補正する
ために調整して、その量が増えたりあるいは減らしたり
される。このようにして、均一の照射量が露光領域の全
ての点で受光されるようになる。
子から、所定のピクセルに導入される概算照射量は、上
記のようなプロセスにより計算される。その後特定のピ
クセルへの照射量は、散乱に寄与する照射量を補正する
ために調整して、その量が増えたりあるいは減らしたり
される。このようにして、均一の照射量が露光領域の全
ての点で受光されるようになる。
【００４２】本発明のプロセスにおいては、Ｘ線マスク
上に注入されるＸ線ビームの全体発散と局部発散と照射
量の不均一に起因するウェハの特徴物サイズの変化を補
正するために、得られた特徴物の寸法を変化するために
さらにその照射量を変化させる。近接効果修正ソフトウ
ェアは、近接効果を修正するためにビームの照射量を調
整するために、これら他の影響を補正するために特徴物
の形状を調整するために適応されるよう容易に調整され
る。
上に注入されるＸ線ビームの全体発散と局部発散と照射
量の不均一に起因するウェハの特徴物サイズの変化を補
正するために、得られた特徴物の寸法を変化するために
さらにその照射量を変化させる。近接効果修正ソフトウ
ェアは、近接効果を修正するためにビームの照射量を調
整するために、これら他の影響を補正するために特徴物
の形状を調整するために適応されるよう容易に調整され
る。
【００４３】このソフトウェアは、マスクの特徴物に対
して必要な調整を行うために、データファイルを具備す
ることにより適応される。修正された近接効果ソフトウ
ェアの出力は、各ピクセルに与えられる照射量と、ある
ピクセルを露光するよう装置に支持を与えるファイルで
ある。そのためソフトウェアの出力は、全体発散と局部
発散と照射量の不均一性を補正するために特徴物内に所
望の修正を行うためのデータファイルにより修正され
る。
して必要な調整を行うために、データファイルを具備す
ることにより適応される。修正された近接効果ソフトウ
ェアの出力は、各ピクセルに与えられる照射量と、ある
ピクセルを露光するよう装置に支持を与えるファイルで
ある。そのためソフトウェアの出力は、全体発散と局部
発散と照射量の不均一性を補正するために特徴物内に所
望の修正を行うためのデータファイルにより修正され
る。
【００４４】近接効果修正補正と特徴物補正のいずれか
は、同一のプロセスあるいは別個のプロセスで行うこと
ができる。マスク補正用のソフトウェアは、パターンデ
ータファイルとルックアップテーブルファイルとを有
し、これらの入力ファイルに基づいて、電子ビームマス
クライター（書き込み装置）を制御する出力ファイルが
生成される。
は、同一のプロセスあるいは別個のプロセスで行うこと
ができる。マスク補正用のソフトウェアは、パターンデ
ータファイルとルックアップテーブルファイルとを有
し、これらの入力ファイルに基づいて、電子ビームマス
クライター（書き込み装置）を制御する出力ファイルが
生成される。
【００４５】例えばＸ線マスクのフィールド内の特徴物
の寸法を補正する方法は、特徴物の位置を座標系に対し
決定することが含まれる。コリメータ（平行装置）を有
さない点光源（ポイントソース）に対しては、全体発散
はフィールドの中心部では最低で、座標系の原点を規定
するのは最も簡単である（必ずしも必要ではないが）。
座標系は、直交座標あるいは円柱座標でもよい。回路の
特徴物は直交系で設計されるために、直交系を使用する
のがよい。
の寸法を補正する方法は、特徴物の位置を座標系に対し
決定することが含まれる。コリメータ（平行装置）を有
さない点光源（ポイントソース）に対しては、全体発散
はフィールドの中心部では最低で、座標系の原点を規定
するのは最も簡単である（必ずしも必要ではないが）。
座標系は、直交座標あるいは円柱座標でもよい。回路の
特徴物は直交系で設計されるために、直交系を使用する
のがよい。
【００４６】次に全体発散を補正するために、特徴物の
直交座標軸は、原点（光源の真下）に対して決定され
る。ある特徴物は２５０ｎｍ以下の臨界寸法を有し、露
光フィールドは、少なくとも２×２ｃｍであるために、
特徴物を含むいかなるピクセルの座標軸も正確さを失わ
ないために全体特徴の座標軸として機能する。その後こ
れらの座標軸は、Ｘ線マスク上の特徴物の寸法を補正す
る増減分量を計算するために用いられる。
直交座標軸は、原点（光源の真下）に対して決定され
る。ある特徴物は２５０ｎｍ以下の臨界寸法を有し、露
光フィールドは、少なくとも２×２ｃｍであるために、
特徴物を含むいかなるピクセルの座標軸も正確さを失わ
ないために全体特徴の座標軸として機能する。その後こ
れらの座標軸は、Ｘ線マスク上の特徴物の寸法を補正す
る増減分量を計算するために用いられる。
【００４７】全体発散の場合には、この増減分量は、図
２に示された公称２５０ｎｍからのライン幅の差であ
る。局部発散の場合には、この贈分は、図４に示された
公称寸法からのライン幅の差である。不均一の照射の場
合には、この増減分量は図５に示した公称寸法のライン
幅の差である。一実施例においては、図２，図４，また
は図５に示された関係を用いて、グリッド内の各（Ｘ，
ｙ）座標軸に対するルックアップテーブルを生成し、そ
してその後これを用いて所望の増減分量だけ特徴物のサ
イズを調整する。
２に示された公称２５０ｎｍからのライン幅の差であ
る。局部発散の場合には、この贈分は、図４に示された
公称寸法からのライン幅の差である。不均一の照射の場
合には、この増減分量は図５に示した公称寸法のライン
幅の差である。一実施例においては、図２，図４，また
は図５に示された関係を用いて、グリッド内の各（Ｘ，
ｙ）座標軸に対するルックアップテーブルを生成し、そ
してその後これを用いて所望の増減分量だけ特徴物のサ
イズを調整する。
【００４８】全体発散、局部発散、不均一露光の増減分
量を次に用いて、Ｘ線マスク上の特徴物の公称寸法を補
正する算術和を得る。この公称寸法は、前述した方法に
より調整される。照射量を変化させることにより、修正
量が最低グリッドステップ以下の場合でも、ラスタース
キャニングにより露光される特徴物に、修正量が最低グ
リッドステップよりも小さい場合でも、修正はラスター
スキャンにより露光された特徴物に対して行うことがで
きる。この照射量は、ビーム電流を変化させたり、ある
いはフィールドを走査するビームの速度を変化させるこ
とにより変化させることができる。
量を次に用いて、Ｘ線マスク上の特徴物の公称寸法を補
正する算術和を得る。この公称寸法は、前述した方法に
より調整される。照射量を変化させることにより、修正
量が最低グリッドステップ以下の場合でも、ラスタース
キャニングにより露光される特徴物に、修正量が最低グ
リッドステップよりも小さい場合でも、修正はラスター
スキャンにより露光された特徴物に対して行うことがで
きる。この照射量は、ビーム電流を変化させたり、ある
いはフィールドを走査するビームの速度を変化させるこ
とにより変化させることができる。
【００４９】
【発明の効果】以上述べたように本発明の利点は、Ｘ線
コリメータを使用することなく、Ｘ線マスクによりデザ
インルールが２５０ｎｍ，１８０ｎｍさらにはそれより
も小さい特徴物を有する回路を生成することができる。
コリメータの使用は、非常に非効率的でその設計は極め
て難しい。しかし、コリメータを本発明の補正システム
とともに用いる場合には、上記に記載された３種類の影
響は、誤差の見積をさらに小さくすることができ、そし
てコリメータは、より大きな修正角が有される場合には
コリメータの使用はより効率的となる。処理マージンを
与えるためにコリメータを回転させたり、振動させたり
する必要は、本発明の補正機能を有するマスクを用いる
ことにより回避できる。
コリメータを使用することなく、Ｘ線マスクによりデザ
インルールが２５０ｎｍ，１８０ｎｍさらにはそれより
も小さい特徴物を有する回路を生成することができる。
コリメータの使用は、非常に非効率的でその設計は極め
て難しい。しかし、コリメータを本発明の補正システム
とともに用いる場合には、上記に記載された３種類の影
響は、誤差の見積をさらに小さくすることができ、そし
てコリメータは、より大きな修正角が有される場合には
コリメータの使用はより効率的となる。処理マージンを
与えるためにコリメータを回転させたり、振動させたり
する必要は、本発明の補正機能を有するマスクを用いる
ことにより回避できる。
【図１】ポイントソースから放出されたＸ線マスクとこ
のマスクを介して露光されるフォトレジスト層との関係
を表す図
のマスクを介して露光されるフォトレジスト層との関係
を表す図
【図２】全体発散に起因する特徴物のライン幅の変動を
表すグラフ図
表すグラフ図
【図３】有限のソースから放射されたＸ線とＸ線マスク
の下のフォトレジスト層との交差を表す図
の下のフォトレジスト層との交差を表す図
【図４】図２の特徴物の局部的発散に起因する特徴物の
ライン幅の変動を表すグラフ図
ライン幅の変動を表すグラフ図
【図５】図２の特徴物の照射量の不均一性に起因する特
徴物のライン幅の変動を表すグラフ図
徴物のライン幅の変動を表すグラフ図
１０ Ｘ線ソース ２０ Ｘ線マスク ２２ 基板 ２４ 吸収層 ３０ 半導体ウェハ ３１ ゲート酸化物 ３２ 導電層 ３４ フォトレジスト層 ４０ ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 ジョージ ケー．セラー アメリカ合衆国，07901 ニュージャージ ー，サミット，オールド オーク ドライ ブ 38 (72)発明者 ジェリー ヴィー−イ グオ アメリカ合衆国，07974 ニュージャージ ー，ニュー プロヴィデンス，クレセント アヴェニュー 50
Claims (33)
- 【請求項１】 Ｘ線マスクの特徴物の公称寸法をその位
置に応じて補正する方法において、 （Ａ）前記特徴物の座標点を原点を有する座標系に対応
して決定するステップと、 （Ｂ）特徴物の位置に応じて、特徴物の寸法を補正する
増減分量を計算するステップと、 前記増減分量は、座標系に対する特徴物の位置の関数で
あり、 （Ｃ）前記特徴物の公称寸法を前記増減分量に応じて調
整するステップとからなることを特徴とするＸ線の特徴
物の公称寸法を特徴物の位置に応じて補正する方法。 - 【請求項２】 前記関数は、Ｘ線マスクにより露光され
るレジスト層を用いて形成されるエッチングされた特徴
物の寸法の全体発散に起因する変動を記述することを特
徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記関数は、Ｘ線マスクにより露光され
るレジスト層を用いて形成されるエッチングされた特徴
物の寸法の局部発散に起因する変動を記述することを特
徴とする請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記関数は、Ｘ線マスクにより露光され
るレジスト層を用いて形成されるエッチングされた特徴
物の寸法の照射量の不均一性に起因する変動を記述する
ことを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項５】 前記（Ｂ）のステップは、増減分量をル
ックアップテーブルから選択することを特徴とする請求
項１の方法。 - 【請求項６】 前記ルックアップテーブルは、Ｘ線マス
クにより露光されるレジスト層を用いて形成されるエッ
チングされた特徴物の寸法の全体発散に起因する変動を
記述することを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項７】 前記ルックアップテーブルは、Ｘ線マス
クにより露光されるレジスト層を用いて形成されるエッ
チングされた特徴物の寸法の局部発散に起因する変動を
記述することを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項８】 前記ルックアップテーブルは、Ｘ線マス
クにより露光されるレジスト層を用いて形成されるエッ
チングされた特徴物の寸法の照射量の不均一性に起因す
る変動を記述することを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項９】 前記（Ｃ）のステップは、特徴物を規定
するのに用いられる電子ビームの照射量を変化させるこ
とを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項１０】 前記照射量は、電子ビームの電流を変
化させることにより変化させることを特徴とする請求項
９の方法。 - 【請求項１１】 前記照射量は、フィールドを走査する
電子ビームの速度を変化させることにより変化させるこ
とを特徴とする請求項９の方法。 - 【請求項１２】 Ｘ線マスクのフィールド内の特徴物の
公称寸法の全体発散を補正する方法において、 （Ａ）前記特徴物の座標点を原点を有する座標系に対応
して決定するステップと、 （Ｂ）座標系内の特徴物の位置に対し、ウェハのエッチ
ングされた特徴物の寸法の全体変動に起因する変化に関
連する関数から、特徴物の公称寸法を補正する増減分量
を計算するステップと、 （Ｃ）前記特徴物の公称寸法を前記増減分量に応じて調
整するステップとからなることを特徴とするＸ線マスク
の特徴物の公称寸法の全体発散を補正する方法。 - 【請求項１３】 前記（Ｂ）のステップは、増減分量を
ルックアップテーブルから選択し、前記ルックアップテ
ーブルは、座標系内の特徴物の位置に対し、エッチング
された特徴物の寸法の変動を規定することを特徴とする
請求項１２の方法。 - 【請求項１４】 前記（Ｃ）のステップは、特徴物を規
定するのに用いられる電子ビームにより与えられる照射
量を変化することを特徴とする請求項１２の方法。 - 【請求項１５】 前記照射量は、電子ビームの電流を変
化させることにより変化させることを特徴とする請求項
１４の方法。 - 【請求項１６】 前記照射量は、フィールドを走査する
電子ビームの速度を変化させることにより変化させるこ
とを特徴とする請求項１４の方法。 - 【請求項１７】 Ｘ線マスクのフィールド内の特徴物の
公称寸法の局部発散を補正する方法において、 （Ａ）前記特徴物の座標点を原点を有する座標系に対応
して決定するステップと、 （Ｂ）座標系内の特徴物の位置に対し、ウェハのエッチ
ングされた特徴物の寸法の全体変動に起因する変化に関
連する関数から、特徴物の公称寸法を補正する増減分量
を計算するステップと、 （Ｃ）前記特徴物の公称寸法を前記増減分量に応じて調
整するステップとからなることを特徴とするＸ線マスク
の特徴物の公称寸法の局部発散を補正する方法。 - 【請求項１８】 前記（Ｂ）のステップは、増減分量を
ルックアップテーブルから選択する、前記ルックアップ
テーブルは、座標系内の特徴物の位置に対し、エッチン
グされた特徴物の寸法の変動を規定することを特徴とす
る請求項１７の方法。 - 【請求項１９】 前記（Ｃ）のステップは、特徴物を規
定するのに用いられる電子ビームにより与えられる照射
量を変化することを特徴とする請求項１７の方法。 - 【請求項２０】 前記照射量は、電子ビームの電流を変
化させることにより変化させることを特徴とする請求項
１７の方法。 - 【請求項２１】 前記照射量は、フィールドを走査する
電子ビームの速度を変化させることにより変化させるこ
とを特徴とする請求項１７の方法。 - 【請求項２２】 Ｘ線マスクのフィールド内の特徴物の
公称寸法の照射量の非均一性を補正する方法において、 （Ａ）前記特徴物の座標点を原点を有する座標系に対応
して決定するステップと、 （Ｂ）座標系内の特徴物の位置に対し、ウェハのエッチ
ングされた特徴物の寸法の全体変動に起因する変化に関
連する関数から、特徴物の公称寸法の照射量の非均一性
を補正する増減分量を計算するステップと、 （Ｃ）前記特徴物の公称寸法を前記増減分量により調整
するステップとからなることを特徴とするＸ線マスクの
特徴物の公称寸法の照射量の非均一性を補正する方法。 - 【請求項２３】 前記（Ｂ）のステップは、増減分量を
ルックアップテーブルから選択する、前記ルックアップ
テーブルは、座標系内の特徴物の位置に対し、エッチン
グされた特徴物の寸法の変動を規定することを特徴とす
る請求項２２の方法。 - 【請求項２４】 前記（Ｃ）のステップは、特徴物を規
定するのに用いられる電子ビームにより与えられる照射
量を変化することを特徴とする請求項２２の方法。 - 【請求項２５】 前記照射量は、電子ビームの電流を変
化させることにより変化させることを特徴とする請求項
２４の方法。 - 【請求項２６】 前記照射量は、フィールドを走査する
電子ビームの速度を変化させることにより変化させるこ
とを特徴とする請求項２４の方法。 - 【請求項２７】 Ｘ線マスクのフィールド内の特徴物の
公称寸法を補正する方法において、 （Ａ）前記特徴物の座標点を原点を有する座標系に対応
して決定するステップと、 （Ｂ１）座標系内の特徴物の位置に対し、ウェハのエッ
チングされた特徴物の寸法の全体変動に起因する変化に
関連する関数から、特徴物の公称寸法の全体発散を補正
する第１増減分量を計算するステップと、 （Ｂ２）座標系内の特徴物の位置に対し、ウェハのエッ
チングされた特徴物の寸法の全体変動に起因する変化に
関連する関数から、特徴物の公称寸法の局部発散を補正
する第２増減分量を計算するステップと、 （Ｂ３）座標系内の特徴物の位置に対し、ウェハのエッ
チングされた特徴物の寸法の全体変動に起因する変化に
関連する関数から、特徴物の公称寸法の照射量の非均一
性を補正する第３増減分量を計算するステップと、 （Ｂ４）特徴物の公称寸法を補正するために、前述の第
１，第２，第３増減分量の算術和を得るステップと、 （Ｃ）前記特徴物の公称寸法を前述の増減分量の算術和
に応じて調整するステップとからなることを特徴とする
Ｘ線マスクの特徴物の公称寸法を補正する方法。 - 【請求項２８】 前記Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３のステップは、
増減分量をルックアップテーブルから選択することを特
徴とする請求項２７の方法。 - 【請求項２９】 前記（Ｃ）のステップは、特徴物を規
定するのに用いられる電子ビームにより与えられる照射
量を変化することを特徴とする請求項２８の方法。 - 【請求項３０】 前記照射量は、電子ビームの電流を変
化させることにより変化させることを特徴とする請求項
２９の方法。 - 【請求項３１】 前記照射量は、フィールドを走査する
電子ビームの速度を変化させることにより変化させるこ
とを特徴とする請求項２９の方法。 - 【請求項３２】 請求項１の方法により調整された公称
寸法の特徴物を有するＸ線マスク。 - 【請求項３３】 請求項２７の方法により調整された公
称寸法の特徴物を有するＸ線マスク。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US589229 | 1996-01-22 | ||
| US08/589,229 US5656399A (en) | 1996-01-22 | 1996-01-22 | Process for making an x-ray mask |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09213599A true JPH09213599A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=24357156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP258197A Pending JPH09213599A (ja) | 1996-01-22 | 1997-01-10 | Ｘ線マスクの特徴物の公称寸法を特徴物の位置に応じて補正する方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5656399A (ja) |
| EP (1) | EP0785469A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09213599A (ja) |
| KR (1) | KR970060358A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273560A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Toshiba Corp | 光強度分布シミュレーション方法 |
| JP2008219004A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-18 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Ｕｖリソグラフィシステムおよび方法 |
| JP2013115304A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Nuflare Technology Inc | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5756234A (en) * | 1996-06-14 | 1998-05-26 | International Business Machines Corporation | High accuracy fabrication of X-ray masks with optical and E-beam lithography |
| KR100339186B1 (ko) * | 1998-09-28 | 2002-05-31 | 포만 제프리 엘 | 기판상에서 패턴을 규정하는 장치 및 방법 |
| WO2000060415A1 (de) * | 1999-04-01 | 2000-10-12 | Sigma-C Gmbh | Verfahren zur korrektur von abbildungsfehlern |
| US6507944B1 (en) * | 1999-07-30 | 2003-01-14 | Fujitsu Limited | Data processing method and apparatus, reticle mask, exposing method and apparatus, and recording medium |
| US6383693B1 (en) | 2000-08-24 | 2002-05-07 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Method of forming a photomask utilizing electron beam dosage compensation method employing dummy pattern |
| US6749997B2 (en) * | 2002-05-14 | 2004-06-15 | Sandia National Laboratories | Method for providing an arbitrary three-dimensional microstructure in silicon using an anisotropic deep etch |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61111532A (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-29 | Mitsubishi Electric Corp | Ｘ線マスク |
| JPS62217616A (ja) * | 1986-03-18 | 1987-09-25 | Fujitsu Ltd | Ｘ線マスクの製造方法 |
| JPS63129621A (ja) * | 1986-11-20 | 1988-06-02 | Fujitsu Ltd | Ｘ線露光方法 |
| US4895780A (en) * | 1987-05-13 | 1990-01-23 | General Electric Company | Adjustable windage method and mask for correction of proximity effect in submicron photolithography |
| JPH0348420A (ja) * | 1989-07-17 | 1991-03-01 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｘ線マスク |
| DE69030078T2 (de) * | 1990-02-22 | 1997-08-07 | At & T Corp | Fertigungsjustierung während Produktherstellung |
-
1996
- 1996-01-22 US US08/589,229 patent/US5656399A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-01-10 JP JP258197A patent/JPH09213599A/ja active Pending
- 1997-01-14 EP EP97300177A patent/EP0785469A3/en not_active Withdrawn
- 1997-01-22 KR KR1019970001770A patent/KR970060358A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273560A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Toshiba Corp | 光強度分布シミュレーション方法 |
| JP2008219004A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-18 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Ｕｖリソグラフィシステムおよび方法 |
| JP2013115304A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Nuflare Technology Inc | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970060358A (ko) | 1997-08-12 |
| EP0785469A3 (en) | 1999-03-31 |
| EP0785469A2 (en) | 1997-07-23 |
| US5656399A (en) | 1997-08-12 |
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