JPH1070072A - 光リソグラフィおよび電子ビーム・リソグラフィを用いたｘ線マスクの高精度製作方法 - Google Patents
光リソグラフィおよび電子ビーム・リソグラフィを用いたｘ線マスクの高精度製作方法Info
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- JPH1070072A JPH1070072A JP14780497A JP14780497A JPH1070072A JP H1070072 A JPH1070072 A JP H1070072A JP 14780497 A JP14780497 A JP 14780497A JP 14780497 A JP14780497 A JP 14780497A JP H1070072 A JPH1070072 A JP H1070072A
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Classifications
-
- 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
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/22—Masks or mask blanks for imaging by radiation of 100nm or shorter wavelength, e.g. X-ray masks, extreme ultraviolet [EUV] masks; Preparation thereof
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高密度マイクロエレクトロニクス・デバイス
の配置精度要件および解像度要件を満足するＸ線リソグ
ラフィ・マスクを得る技術を提供すること。 【解決手段】 Ｘ線リソグラフィは、超大規模集積回路
を製作する場合に使用される。光リソグラフィ技法は、
高解像度Ｘ線マスクを準備する際に粗いフィーチャを有
する仮マスクを生成するのに使用される。電子ビーム・
ツールは、光学的に描画された粗いフィーチャに対する
電子ビームの位置を登録することができる。これは、ツ
ールが特定のフィーチャの位置に従って移動する助けと
なる。
の配置精度要件および解像度要件を満足するＸ線リソグ
ラフィ・マスクを得る技術を提供すること。 【解決手段】 Ｘ線リソグラフィは、超大規模集積回路
を製作する場合に使用される。光リソグラフィ技法は、
高解像度Ｘ線マスクを準備する際に粗いフィーチャを有
する仮マスクを生成するのに使用される。電子ビーム・
ツールは、光学的に描画された粗いフィーチャに対する
電子ビームの位置を登録することができる。これは、ツ
ールが特定のフィーチャの位置に従って移動する助けと
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に超大規模集
積（ＶＬＳＩ）回路の製造に関し、さらに詳細には、光
リソグラフィおよび電子ビーム（Ｅビーム）リソグラフ
ィを用いてＸ線リソグラフィ・マスクを製作する方法に
関する。
積（ＶＬＳＩ）回路の製造に関し、さらに詳細には、光
リソグラフィおよび電子ビーム（Ｅビーム）リソグラフ
ィを用いてＸ線リソグラフィ・マスクを製作する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線リソグラフィを０．１２μｍグラウ
ンド・ルールまで拡張するためには、高い配置精度（２
０ｎｍ以下）、広いフィールド（３０ｎｍ以上）、等倍
率（等倍）のＸ線マスクを製作する必要がある。使用で
きる電子ビーム描画技術を改善する研究がかなり行われ
ているが、現在０．１２μｍグラウンド・ルールに対す
る等倍Ｘ線マスクのオーバレイ要件を満足できる電子ビ
ーム・ツールはない。
ンド・ルールまで拡張するためには、高い配置精度（２
０ｎｍ以下）、広いフィールド（３０ｎｍ以上）、等倍
率（等倍）のＸ線マスクを製作する必要がある。使用で
きる電子ビーム描画技術を改善する研究がかなり行われ
ているが、現在０．１２μｍグラウンド・ルールに対す
る等倍Ｘ線マスクのオーバレイ要件を満足できる電子ビ
ーム・ツールはない。
【０００３】現在、この問題の解決策はない。しかしな
がら、等倍Ｘ線マスク用の電子ビーム描画装置の性能を
改善する研究は進行中である。Ｘ線マスクは現在、製品
特有のエミュレーション（ＰＳＥ）を使用して製作され
ている。この反復プロセスでは、光リソグラフィ・ステ
ップを用いずに電子ビーム描画のみを行う。しかしなが
ら、０．１２μｍデバイス・グラウンド・ルールを満足
するためには、さらに開発研究が必要となる。
がら、等倍Ｘ線マスク用の電子ビーム描画装置の性能を
改善する研究は進行中である。Ｘ線マスクは現在、製品
特有のエミュレーション（ＰＳＥ）を使用して製作され
ている。この反復プロセスでは、光リソグラフィ・ステ
ップを用いずに電子ビーム描画のみを行う。しかしなが
ら、０．１２μｍデバイス・グラウンド・ルールを満足
するためには、さらに開発研究が必要となる。
【０００４】電子ビーム描画の前にＸ線マスク基板上に
基準格子を光学的に生成してＸ線マスクを製作する方法
が提案されている。また、光レチクル上に予め画定され
た金属ドットのアレイを使用して、エッチングの後で電
子ビームにより選択的に位置指定して、リソグラフィ・
パターンを画定する方法が提案されている。格子および
ドットのアレイの役目は電子ビーム・ツールの位置精度
を高めることである。
基準格子を光学的に生成してＸ線マスクを製作する方法
が提案されている。また、光レチクル上に予め画定され
た金属ドットのアレイを使用して、エッチングの後で電
子ビームにより選択的に位置指定して、リソグラフィ・
パターンを画定する方法が提案されている。格子および
ドットのアレイの役目は電子ビーム・ツールの位置精度
を高めることである。
【０００５】Ｘ線マスクは、２つの電子ビーム描画ステ
ップを使用して製作されてきたが、この技法は解像度の
利益しかもたらさない。この技法を使用しても配置精度
の利益は得られない。
ップを使用して製作されてきたが、この技法は解像度の
利益しかもたらさない。この技法を使用しても配置精度
の利益は得られない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高密度マイクロエレクトロニクス・デバイスの
配置精度要件および解像度要件を満足するＸ線リソグラ
フィ・マスクを得る技術を提供することである。
目的は、高密度マイクロエレクトロニクス・デバイスの
配置精度要件および解像度要件を満足するＸ線リソグラ
フィ・マスクを得る技術を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による技法によれ
ば、電子ビーム技法が完全に洗練される前に高品質の等
倍Ｘ線マスクが得られる。本発明の方法は、粗いフィー
チャを用いてマスクを光学的に露光するステップ、パタ
ーンを作成するステップ、次いで電子ビーム加工を行う
ステップ、および電子ビーム・パターンを既存のフィー
チャに整合するステップに従う。集束電子ビーム走査を
オン・オフさせてパターンを生成する。
ば、電子ビーム技法が完全に洗練される前に高品質の等
倍Ｘ線マスクが得られる。本発明の方法は、粗いフィー
チャを用いてマスクを光学的に露光するステップ、パタ
ーンを作成するステップ、次いで電子ビーム加工を行う
ステップ、および電子ビーム・パターンを既存のフィー
チャに整合するステップに従う。集束電子ビーム走査を
オン・オフさせてパターンを生成する。
【０００８】本発明では、電子ビーム・ツールで、前に
描画された表面に対する電子ビームの位置を記録するこ
とができる。これは、ツールが特定のフィーチャの位置
に従って移動する助けとなる。電子ビーム・ツールは、
２つの動作モードを有する集束電子ビームを有する。第
１のモードでは、ツールはリソグラフィを実施する。第
２のモードでは、ツールは、描画表面を走査し、表面上
に配置された基準点を見つけることができる。この第２
の動作モードでは、ツールが描画表面に対するツールの
位置を知らせることができる。リソグラフィの前に、描
画表面上の既知の位置に基準点の役目をするフィーチャ
を配置する。自動ソフトウェアを使用して、ツールを２
つの機能モードの間で切り替える。動作に際して、ツー
ルをそのリソグラフィ・モードから切り替えて、前方に
走査し、基板表面上の次の基準点を見つけることができ
る。
描画された表面に対する電子ビームの位置を記録するこ
とができる。これは、ツールが特定のフィーチャの位置
に従って移動する助けとなる。電子ビーム・ツールは、
２つの動作モードを有する集束電子ビームを有する。第
１のモードでは、ツールはリソグラフィを実施する。第
２のモードでは、ツールは、描画表面を走査し、表面上
に配置された基準点を見つけることができる。この第２
の動作モードでは、ツールが描画表面に対するツールの
位置を知らせることができる。リソグラフィの前に、描
画表面上の既知の位置に基準点の役目をするフィーチャ
を配置する。自動ソフトウェアを使用して、ツールを２
つの機能モードの間で切り替える。動作に際して、ツー
ルをそのリソグラフィ・モードから切り替えて、前方に
走査し、基板表面上の次の基準点を見つけることができ
る。
【０００９】本発明は、電子ビーム描画ソフトウェアの
修正を必要とする。電子ビーム・ツールは、１パス書込
みによって許容できる配置精度をもたらすようになされ
ている。
修正を必要とする。電子ビーム・ツールは、１パス書込
みによって許容できる配置精度をもたらすようになされ
ている。
【００１０】本発明は、現代の光投影リソグラフィＮ倍
率（Ｎ倍）露光ツールを使用して、次代の近接（等倍）
Ｘ線リソグラフィ露光ツール内で使用するのに適したＸ
線マスクを生成する点で新規である。この技法は、等倍
の広いフィールド上での電子ビーム・マスク描画装置の
配置精度要件を軽減し、またＮ倍の光学的縮小によって
可能な高い配置精度を利用する。さらに、この技法は、
電子ビーム・リソグラフィに固有の高い解像度を利用し
て、光リソグラフィ・プリンタの解像度を補う。本発明
を実施する際に使用される電子ビーム・マスク描画装置
は、光学的に配置された「粗い」フィーチャに隣接する
比較的狭いフィールド上でのみ高い配置精度を必要とす
る。上記の利点は、Ｘ線マスク基板上の予め画定された
格子またはドット・アレイを必要とせずに達成される。
光学ツールを用いて画定された粗いＸ線吸収材パターン
は、高い配置精度をもたらす基準の役目をする。さら
に、電子ビーム・ツールを用いて完成したＸ線マスクを
描画する場合と比較して、データ処理要件も軽減され
る。
率（Ｎ倍）露光ツールを使用して、次代の近接（等倍）
Ｘ線リソグラフィ露光ツール内で使用するのに適したＸ
線マスクを生成する点で新規である。この技法は、等倍
の広いフィールド上での電子ビーム・マスク描画装置の
配置精度要件を軽減し、またＮ倍の光学的縮小によって
可能な高い配置精度を利用する。さらに、この技法は、
電子ビーム・リソグラフィに固有の高い解像度を利用し
て、光リソグラフィ・プリンタの解像度を補う。本発明
を実施する際に使用される電子ビーム・マスク描画装置
は、光学的に配置された「粗い」フィーチャに隣接する
比較的狭いフィールド上でのみ高い配置精度を必要とす
る。上記の利点は、Ｘ線マスク基板上の予め画定された
格子またはドット・アレイを必要とせずに達成される。
光学ツールを用いて画定された粗いＸ線吸収材パターン
は、高い配置精度をもたらす基準の役目をする。さら
に、電子ビーム・ツールを用いて完成したＸ線マスクを
描画する場合と比較して、データ処理要件も軽減され
る。
【００１１】上記その他の目的、様態および利点は、図
面を参照しながら本発明の好ましい実施形態についての
以下の詳細な説明を読めばよりよく理解できよう。
面を参照しながら本発明の好ましい実施形態についての
以下の詳細な説明を読めばよりよく理解できよう。
【００１２】
【発明の実施の形態】この開示では、サブ０．２５μｍ
デバイスの配置精度要件および解像度要件を満足する等
倍Ｘ線リソグラフィ・マスクを得る技法について説明す
る。ここで提案する方法では、光リソグラフィ・ステッ
プおよび電子ビーム・リソグラフィ・ステップの２つの
リソグラフィ・ステップを使用して、等倍Ｘ線マスク基
板上にＸ線ドータマスクを製作する。
デバイスの配置精度要件および解像度要件を満足する等
倍Ｘ線リソグラフィ・マスクを得る技法について説明す
る。ここで提案する方法では、光リソグラフィ・ステッ
プおよび電子ビーム・リソグラフィ・ステップの２つの
リソグラフィ・ステップを使用して、等倍Ｘ線マスク基
板上にＸ線ドータマスクを製作する。
【００１３】次に、図面、具体的には図１を参照する
と、本発明のステップを示す流れ図が示されている。図
１に示すステップは、配置精度を高め、光印刷ツールお
よびマスク製作プロセスから歪みを除去する。ブロック
１に示される最初のステップから始めて、適切なマスク
描画装置を用いてＮ倍光レチクルを製作する。この光レ
チクルは粗いフィーチャを含む。光レチクルを製作後、
ブロック２に示すように、粗い仮Ｘ線ドータマスクを製
作する。
と、本発明のステップを示す流れ図が示されている。図
１に示すステップは、配置精度を高め、光印刷ツールお
よびマスク製作プロセスから歪みを除去する。ブロック
１に示される最初のステップから始めて、適切なマスク
描画装置を用いてＮ倍光レチクルを製作する。この光レ
チクルは粗いフィーチャを含む。光レチクルを製作後、
ブロック２に示すように、粗い仮Ｘ線ドータマスクを製
作する。
【００１４】光レチクルおよび仮Ｘ線ドータマスクは、
（オーバレイおよび線幅制御に関するデバイス・グラウ
ンド・ルールを損なうことなく）光学ツールの予め決定
された有用な解像度と同じくらい小さい寸法を有するデ
バイス・パターンを含む。すべてのパターン・フィーチ
ャが光学ツールの解像度限界以下にある場合、光印刷パ
ターンを使用して、対称性を考慮して所望のフィーチャ
の位置を決定することができる（例えば、長方形のフィ
ーチャを長円として印刷する場合、長円の中心を使用す
れば、長方形のエッジの位置を決定することができ
る）。仮ドータマスクは、Ｎ倍縮小技法によって可能な
優れた配置精度を利用できる。特に、光レチクル内でレ
ンズ歪みの補正が実施されるので、配置精度が高くな
る。
（オーバレイおよび線幅制御に関するデバイス・グラウ
ンド・ルールを損なうことなく）光学ツールの予め決定
された有用な解像度と同じくらい小さい寸法を有するデ
バイス・パターンを含む。すべてのパターン・フィーチ
ャが光学ツールの解像度限界以下にある場合、光印刷パ
ターンを使用して、対称性を考慮して所望のフィーチャ
の位置を決定することができる（例えば、長方形のフィ
ーチャを長円として印刷する場合、長円の中心を使用す
れば、長方形のエッジの位置を決定することができ
る）。仮ドータマスクは、Ｎ倍縮小技法によって可能な
優れた配置精度を利用できる。特に、光レチクル内でレ
ンズ歪みの補正が実施されるので、配置精度が高くな
る。
【００１５】次に、ブロック３に示すように、リソグラ
フィおよびＸ線加工によって生じる歪みについてマスク
を測定する。次いで、ブロック４に示すように、新しい
光レチクルを製作する。このレチクルは、デバイス・パ
ターンの一部（粗いフィーチャ）および電子ビーム描画
装置に整合させるための基準マークを含む。
フィおよびＸ線加工によって生じる歪みについてマスク
を測定する。次いで、ブロック４に示すように、新しい
光レチクルを製作する。このレチクルは、デバイス・パ
ターンの一部（粗いフィーチャ）および電子ビーム描画
装置に整合させるための基準マークを含む。
【００１６】次に、プロセスは、ブロック５、７、９お
よび１１に示すステップに進むか、またはブロック６、
８、１０および１２に示すステップに進む。最初に論じ
た代替ステップは、ブロック５に示されるステップから
始まるステップである。新しい光レチクルを製作後、ブ
ロック５に示すように、その新しい光レチクルを使用し
て、新しいＸ線ドータマスクを製作する。
よび１１に示すステップに進むか、またはブロック６、
８、１０および１２に示すステップに進む。最初に論じ
た代替ステップは、ブロック５に示されるステップから
始まるステップである。新しい光レチクルを製作後、ブ
ロック５に示すように、その新しい光レチクルを使用し
て、新しいＸ線ドータマスクを製作する。
【００１７】図２に、光学ツールによってエッチングし
た後のマスクのパターンを示す。この図は、図１のブロ
ック５に示す５番目のステップの後でパターンがどのよ
うに見えるかを示す。図を見ると分かるように、大きい
フィーチャ２２の端部２０、２１は丸くなっている。光
学ツールは、微細フィーチャを生成する解像度または大
きいフィーチャ２２の端部２０、２１を直角にする解像
度を有せず、画像短縮効果を受ける。
た後のマスクのパターンを示す。この図は、図１のブロ
ック５に示す５番目のステップの後でパターンがどのよ
うに見えるかを示す。図を見ると分かるように、大きい
フィーチャ２２の端部２０、２１は丸くなっている。光
学ツールは、微細フィーチャを生成する解像度または大
きいフィーチャ２２の端部２０、２１を直角にする解像
度を有せず、画像短縮効果を受ける。
【００１８】図１の流れ図に戻ると、ブロック７に示す
６番目のステップは、歪みおよび整合方法を補正したド
ータマスクを測定することである。このステップでは、
前のステップにおいて行われた誤差補正を確認する。次
いで、ブロック９に示すように、ドータマスクをレジス
トで被覆し、微細フィーチャを描画する。基板を走査し
て、既存のフィーチャの位置を記録する。この走査は、
微細パターン・フィーチャを描画するのに使用したのと
同じ電子ビームを使用して実施する。この走査は、遅す
ぎてレジストが露光されない線量で実施される。したが
って、最終的な描画画像は走査によって乱されない。前
に印刷されたパターン・フィーチャを走査することによ
って、（基準マークまたはグリッドと異なる）既存のパ
ターンに対する描画ビームの位置の正確な測定値を得る
ことができる。したがって、加工された最終的なマスク
は、光描画フィーチャに対して正確に配置され、１つの
正確な複合パターンを形成する電子ビーム描画微細フィ
ーチャを有する。次いで、ブロック１１に示すように、
ドータマスクを完成させる。最後に、ブロック１３に示
すように、ドータマスクを検査し、矯正する。
６番目のステップは、歪みおよび整合方法を補正したド
ータマスクを測定することである。このステップでは、
前のステップにおいて行われた誤差補正を確認する。次
いで、ブロック９に示すように、ドータマスクをレジス
トで被覆し、微細フィーチャを描画する。基板を走査し
て、既存のフィーチャの位置を記録する。この走査は、
微細パターン・フィーチャを描画するのに使用したのと
同じ電子ビームを使用して実施する。この走査は、遅す
ぎてレジストが露光されない線量で実施される。したが
って、最終的な描画画像は走査によって乱されない。前
に印刷されたパターン・フィーチャを走査することによ
って、（基準マークまたはグリッドと異なる）既存のパ
ターンに対する描画ビームの位置の正確な測定値を得る
ことができる。したがって、加工された最終的なマスク
は、光描画フィーチャに対して正確に配置され、１つの
正確な複合パターンを形成する電子ビーム描画微細フィ
ーチャを有する。次いで、ブロック１１に示すように、
ドータマスクを完成させる。最後に、ブロック１３に示
すように、ドータマスクを検査し、矯正する。
【００１９】次に、ステップ６、８、１０および１２の
代替ステップについて論じる。ブロック４に示す新しい
光レチクルを製作するステップの後、補正されたドータ
マスクを一部だけ製作する。その場合、吸収材厚さのご
く一部を、整合のために電子ビームによって読み取れる
厚さまで付着するか、またはエッチングする。浮き出た
パターンを得るために付着または除去される吸収材厚さ
の量は、１００ｎｍ未満の場合がほとんどである。ブロ
ック８に示す次のステップは、歪みおよび整合方法を補
正した等倍ドータマスクを測定し、誤差補正が行われた
ことを確認することである。ブロック８に示すステップ
は、ブロック７に示すステップと同じである。
代替ステップについて論じる。ブロック４に示す新しい
光レチクルを製作するステップの後、補正されたドータ
マスクを一部だけ製作する。その場合、吸収材厚さのご
く一部を、整合のために電子ビームによって読み取れる
厚さまで付着するか、またはエッチングする。浮き出た
パターンを得るために付着または除去される吸収材厚さ
の量は、１００ｎｍ未満の場合がほとんどである。ブロ
ック８に示す次のステップは、歪みおよび整合方法を補
正した等倍ドータマスクを測定し、誤差補正が行われた
ことを確認することである。ブロック８に示すステップ
は、ブロック７に示すステップと同じである。
【００２０】一部製作されたドータマスクを測定した
後、ブロック１０のステップに示すように、完成したパ
ターンを電子ビームで描画し、浮き出たフィーチャに整
合させる。このステップにおいて、粗いフィーチャと微
細フィーチャを完全にパターン化する。ブロック９を使
用する手順では、プロセスの初めの方で粗いフィーチャ
を完全にパターン化したので、ブロック１０に示すステ
ップは、ブロック９に示すステップと異なる。次いで、
ブロック１２に示すステップに示すように、等倍ドータ
マスクについてすべてのフィーチャの加工を終了する。
反対に、ブロック１１に示される最初に論じた代替ステ
ップでは、ブロック１１に示すステップの前に粗いフィ
ーチャの加工が終了するので、微細フィーチャの加工の
みが必要である。最後に、ブロック１３に示すように、
ドータマスクを検査し、矯正する。
後、ブロック１０のステップに示すように、完成したパ
ターンを電子ビームで描画し、浮き出たフィーチャに整
合させる。このステップにおいて、粗いフィーチャと微
細フィーチャを完全にパターン化する。ブロック９を使
用する手順では、プロセスの初めの方で粗いフィーチャ
を完全にパターン化したので、ブロック１０に示すステ
ップは、ブロック９に示すステップと異なる。次いで、
ブロック１２に示すステップに示すように、等倍ドータ
マスクについてすべてのフィーチャの加工を終了する。
反対に、ブロック１１に示される最初に論じた代替ステ
ップでは、ブロック１１に示すステップの前に粗いフィ
ーチャの加工が終了するので、微細フィーチャの加工の
みが必要である。最後に、ブロック１３に示すように、
ドータマスクを検査し、矯正する。
【００２１】加工が終了した後に得られるパターンを図
３に示す。図３は、光学ツール・パターン化ならびに電
子ビーム・ツール・パターン化の後のパターン化の結果
を示す。大きいフィーチャ２２は、直角の端部２３、２
４を有し、画像短縮効果について補正されている。微細
フィーチャ２５および２６が追加されている。
３に示す。図３は、光学ツール・パターン化ならびに電
子ビーム・ツール・パターン化の後のパターン化の結果
を示す。大きいフィーチャ２２は、直角の端部２３、２
４を有し、画像短縮効果について補正されている。微細
フィーチャ２５および２６が追加されている。
【００２２】仮ドータマスクを製作後、デバイス・グラ
ウンド・ルールを満足するために必要な残りの微細フィ
ーチャを、高解像度電子ビーム・ツールを用いて描画す
る。電子ビーム・ツールは、従来の整合技法を使用し
て、仮マスクのフィーチャに対して微細パターンを位置
合せする。整合中にレジストが露光されるのを回避する
ために、チップのカーフ内に基準マークを設けることが
できる。あるいは、マスク吸収材の特定の粗いフィーチ
ャ上の複数の位置において電子ビームを走査し、各パス
でレジストのしきい照射線量以下の線量を付着すれば、
より正確な整合が達成できる。標準の電子検出器を使用
すれば、Ｘ線マスクの吸収材フィーチャからの散乱した
二次電子を検出することができる。簡単な計算から、一
般のレジスト材料を使用して、電子ビーム・パス当たり
の適切な信号対雑音比（ＳＮＲ）が得られることが分か
る。この技法では、フィーチャの位置を決定することが
でき、「粗い」パターンに対して「微細」パターンを位
置合せすることができる。したがって、レジスト上の電
子ビーム描画パターンを加工して、サブ０．２５μｍレ
ベルにおける検査および矯正がいつでもできる完成した
等倍Ｘ線マスクを得ることができる。仮マスクの検査お
よび矯正は、電子ビーム描画ステップの前に実施でき
る。
ウンド・ルールを満足するために必要な残りの微細フィ
ーチャを、高解像度電子ビーム・ツールを用いて描画す
る。電子ビーム・ツールは、従来の整合技法を使用し
て、仮マスクのフィーチャに対して微細パターンを位置
合せする。整合中にレジストが露光されるのを回避する
ために、チップのカーフ内に基準マークを設けることが
できる。あるいは、マスク吸収材の特定の粗いフィーチ
ャ上の複数の位置において電子ビームを走査し、各パス
でレジストのしきい照射線量以下の線量を付着すれば、
より正確な整合が達成できる。標準の電子検出器を使用
すれば、Ｘ線マスクの吸収材フィーチャからの散乱した
二次電子を検出することができる。簡単な計算から、一
般のレジスト材料を使用して、電子ビーム・パス当たり
の適切な信号対雑音比（ＳＮＲ）が得られることが分か
る。この技法では、フィーチャの位置を決定することが
でき、「粗い」パターンに対して「微細」パターンを位
置合せすることができる。したがって、レジスト上の電
子ビーム描画パターンを加工して、サブ０．２５μｍレ
ベルにおける検査および矯正がいつでもできる完成した
等倍Ｘ線マスクを得ることができる。仮マスクの検査お
よび矯正は、電子ビーム描画ステップの前に実施でき
る。
【００２３】この走査および位置合せ能力は、図４を参
照すれば理解できる。図４には、パターン化されたＸ線
マスク３１を走査している入射電子ビーム３０が示され
ている。電子ビームは、３２のところでＸ線マスク３１
を透過し、検出器３３で登録される。矢印３６は、電子
ビームが走査している方向を示す。検出器３３からの信
号は、入射電子ビームがＸ線マスク上を通過するときに
登録される。検出器の信号を図５のグラフに示す。入射
電子ビーム３０がパターン・フィーチャ３７上を通過す
るとき、透過電子ビーム３２は検出器３３で登録されな
い。したがって、図５に示すように、信号の強度が低下
すると同時に、入射電子ビームはこのフィーチャを登録
する。
照すれば理解できる。図４には、パターン化されたＸ線
マスク３１を走査している入射電子ビーム３０が示され
ている。電子ビームは、３２のところでＸ線マスク３１
を透過し、検出器３３で登録される。矢印３６は、電子
ビームが走査している方向を示す。検出器３３からの信
号は、入射電子ビームがＸ線マスク上を通過するときに
登録される。検出器の信号を図５のグラフに示す。入射
電子ビーム３０がパターン・フィーチャ３７上を通過す
るとき、透過電子ビーム３２は検出器３３で登録されな
い。したがって、図５に示すように、信号の強度が低下
すると同時に、入射電子ビームはこのフィーチャを登録
する。
【００２４】光印刷ツールおよびＸ線マスク加工歪みが
上記手順の最初の２つのステップにおいて識別された
後、電子ビーム描画装置内で補正が実施され、後者のス
テップのみを使用して、次のＸ線マスクを製作すること
ができる。Ｘ線リソグラフィ・マスクの他に、この技法
は、光レチクル、各種デバイス、または他の任意のタイ
プのパターン図形を製作するのに有利である。
上記手順の最初の２つのステップにおいて識別された
後、電子ビーム描画装置内で補正が実施され、後者のス
テップのみを使用して、次のＸ線マスクを製作すること
ができる。Ｘ線リソグラフィ・マスクの他に、この技法
は、光レチクル、各種デバイス、または他の任意のタイ
プのパターン図形を製作するのに有利である。
【００２５】本発明を単一の好ましい実施形態に関して
説明したが、本発明は、添付の請求の範囲の精神および
範囲内で修正を加えて実施できることを当業者なら理解
できよう。
説明したが、本発明は、添付の請求の範囲の精神および
範囲内で修正を加えて実施できることを当業者なら理解
できよう。
【００２６】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。
の事項を開示する。
【００２７】（１）より大きいフィーチャを捕捉するＮ
倍縮小光学ツールを用いてマスタ・パターンから等倍Ｘ
線「ドータ」マスクを製作するステップと、光学ツール
を用いて複数の粗いフィーチャを描画するステップと、
より解像度の高いツールを用いて複数の微細フィーチャ
を捕捉するステップとを含む等倍Ｘ線マスクを製作する
方法。 （２）前記捕捉ステップにおいて使用される前記より解
像度の高いツールが電子ビーム直接描画ツールであるこ
とを特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （３）前記捕捉ステップが、前記光学ツールを用いて描
画した前記複数の粗いフィーチャを微細パターン化し
て、前記電子ビーム直接描画ツールを用いて各前記粗い
フィーチャの複数のコーナーを直角にするステップを含
むことを特徴とする、上記（２）に記載の方法。 （４）複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチクルを
製作するステップと、Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記
レチクルから等倍Ｘ線ドータマスクを製作するステップ
と、リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数の
マスク歪みを測定するステップと、複数の前記測定した
歪みを補正した第２の光レチクルを製作するステップ
と、前記第２の光レチクルから複数の粗いフィーチャを
有する第２のドータマスクを製作するステップと、前記
第２のドータマスク上の複数の歪みを識別するステップ
と、整合方法を決定するステップと、前記第２のドータ
マスクをレジストで被覆するステップと、粗いフィーチ
ャに整合した複数の微細フィーチャを電子ビームで描画
するステップと、前記第２のドータマスク上の前記複数
の微細フィーチャを加工するステップと、前記第２のド
ータマスクを検査し、矯正するステップとを含む等倍Ｘ
線マスクを製作する方法。 （５）電子ビーム描画ステップの前に、電子ビーム・マ
スク描画装置を使用して前記粗いフィーチャの１つの位
置を測定し、整合情報を得るステップと、前記得られた
整合情報を使用して前記電子ビーム描画ステップを終了
するステップとをさらに含むことを特徴とする、上記
（４）に記載の方法。 （６）複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチクルを
製作するステップと、Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記
レチクルから等倍Ｘ線ドータマスクを製作するステップ
と、リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数の
マスク歪みを測定するステップと、測定した歪みを補正
した第２の光レチクルを製作するステップと、前記第２
の光レチクルから複数の粗いフィーチャを有する複数の
第２のドータマスクを製作するステップと、前記第２の
ドータマスクの１つの上の複数の歪みを識別するステッ
プと、整合方法を決定するステップと、各前記第２のド
ータマスクをレジストで被覆するステップと、前記粗い
フィーチャに整合した複数の微細フィーチャを電子ビー
ムで描画するステップと、各前記第２のドータマスクを
加工するステップと、各前記第２のドータマスクを検査
し、矯正するステップとを含む複合等倍Ｘ線マスクを製
作する方法。 （７）パターン化されたマスクを電子ビームで走査する
ステップと、前記電子ビーム走査からの信号を記録する
ステップとを含む、ドータマスクからの後方散乱電子お
よびドータマスクの膜を通過する透過電子を記録するた
めに電子を検出する方法。 （８）複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチクルを
製作するステップと、Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記
レチクルから等倍Ｘ線ドータマスクを製作するステップ
と、リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数の
マスク歪みを測定するステップと、測定した歪みを補正
した第２の光レチクルを製作するステップと、前記第２
の光レチクルから第２のドータマスクを一部製作するス
テップと、前記第２のドータマスク上の複数の歪みを識
別するステップと、整合方法を決定するステップと、前
記第２のドータマスクをレジストで被覆するステップ
と、複数の粗いフィーチャおよび複数の微細フィーチャ
を電子ビームで描画するステップと、前記第２のドータ
マスクを加工するステップと、前記第２のドータマスク
を検査し、矯正するステップとを含む等倍Ｘ線マスクを
製作する方法。 （９）前記第２のドータマスクを一部製作する前記ステ
ップが、吸収材パターンを１００ｎｍ以下の厚さまで電
気メッキ付着するステップを含むことを特徴とする、上
記（８）に記載の方法。 （１０）前記第２のドータマスクを一部製作する前記ス
テップが、吸収材パターンを１００ｎｍ以下の厚さまで
エッチングするステップを含むことを特徴とする、上記
（８）に記載の方法。
倍縮小光学ツールを用いてマスタ・パターンから等倍Ｘ
線「ドータ」マスクを製作するステップと、光学ツール
を用いて複数の粗いフィーチャを描画するステップと、
より解像度の高いツールを用いて複数の微細フィーチャ
を捕捉するステップとを含む等倍Ｘ線マスクを製作する
方法。 （２）前記捕捉ステップにおいて使用される前記より解
像度の高いツールが電子ビーム直接描画ツールであるこ
とを特徴とする、上記（１）に記載の方法。 （３）前記捕捉ステップが、前記光学ツールを用いて描
画した前記複数の粗いフィーチャを微細パターン化し
て、前記電子ビーム直接描画ツールを用いて各前記粗い
フィーチャの複数のコーナーを直角にするステップを含
むことを特徴とする、上記（２）に記載の方法。 （４）複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチクルを
製作するステップと、Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記
レチクルから等倍Ｘ線ドータマスクを製作するステップ
と、リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数の
マスク歪みを測定するステップと、複数の前記測定した
歪みを補正した第２の光レチクルを製作するステップ
と、前記第２の光レチクルから複数の粗いフィーチャを
有する第２のドータマスクを製作するステップと、前記
第２のドータマスク上の複数の歪みを識別するステップ
と、整合方法を決定するステップと、前記第２のドータ
マスクをレジストで被覆するステップと、粗いフィーチ
ャに整合した複数の微細フィーチャを電子ビームで描画
するステップと、前記第２のドータマスク上の前記複数
の微細フィーチャを加工するステップと、前記第２のド
ータマスクを検査し、矯正するステップとを含む等倍Ｘ
線マスクを製作する方法。 （５）電子ビーム描画ステップの前に、電子ビーム・マ
スク描画装置を使用して前記粗いフィーチャの１つの位
置を測定し、整合情報を得るステップと、前記得られた
整合情報を使用して前記電子ビーム描画ステップを終了
するステップとをさらに含むことを特徴とする、上記
（４）に記載の方法。 （６）複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチクルを
製作するステップと、Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記
レチクルから等倍Ｘ線ドータマスクを製作するステップ
と、リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数の
マスク歪みを測定するステップと、測定した歪みを補正
した第２の光レチクルを製作するステップと、前記第２
の光レチクルから複数の粗いフィーチャを有する複数の
第２のドータマスクを製作するステップと、前記第２の
ドータマスクの１つの上の複数の歪みを識別するステッ
プと、整合方法を決定するステップと、各前記第２のド
ータマスクをレジストで被覆するステップと、前記粗い
フィーチャに整合した複数の微細フィーチャを電子ビー
ムで描画するステップと、各前記第２のドータマスクを
加工するステップと、各前記第２のドータマスクを検査
し、矯正するステップとを含む複合等倍Ｘ線マスクを製
作する方法。 （７）パターン化されたマスクを電子ビームで走査する
ステップと、前記電子ビーム走査からの信号を記録する
ステップとを含む、ドータマスクからの後方散乱電子お
よびドータマスクの膜を通過する透過電子を記録するた
めに電子を検出する方法。 （８）複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチクルを
製作するステップと、Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記
レチクルから等倍Ｘ線ドータマスクを製作するステップ
と、リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数の
マスク歪みを測定するステップと、測定した歪みを補正
した第２の光レチクルを製作するステップと、前記第２
の光レチクルから第２のドータマスクを一部製作するス
テップと、前記第２のドータマスク上の複数の歪みを識
別するステップと、整合方法を決定するステップと、前
記第２のドータマスクをレジストで被覆するステップ
と、複数の粗いフィーチャおよび複数の微細フィーチャ
を電子ビームで描画するステップと、前記第２のドータ
マスクを加工するステップと、前記第２のドータマスク
を検査し、矯正するステップとを含む等倍Ｘ線マスクを
製作する方法。 （９）前記第２のドータマスクを一部製作する前記ステ
ップが、吸収材パターンを１００ｎｍ以下の厚さまで電
気メッキ付着するステップを含むことを特徴とする、上
記（８）に記載の方法。 （１０）前記第２のドータマスクを一部製作する前記ス
テップが、吸収材パターンを１００ｎｍ以下の厚さまで
エッチングするステップを含むことを特徴とする、上記
（８）に記載の方法。
【図１】本発明の方法の流れ図である。
【図２】光学ツールのみを用いて得られるパターン化、
および光学ツールを用い、その後電子ビーム・ツールを
用いて得られるパターン化を示す図である。
および光学ツールを用い、その後電子ビーム・ツールを
用いて得られるパターン化を示す図である。
【図３】光学ツールのみを用いて得られるパターン化、
および光学ツールを用い、その後電子ビーム・ツールを
用いて得られるパターン化を示す図である。
および光学ツールを用い、その後電子ビーム・ツールを
用いて得られるパターン化を示す図である。
【図４】走査中の断面図である。
【図５】検出器によって解釈された図４の走査から得ら
れた信号を示すグラフである。
れた信号を示すグラフである。
２０ 端部 ２１ 端部 ２２ フィーチャ ２３ 直角の端部 ２４ 直角の端部 ２５ 微細フィーチャ ２６ 微細フィーチャ ３０ 入射電子ビーム３０ ３１ Ｘ線マスク３ ３２ 透過電子ビーム ３３ 検出器 ３６ 電子ビームの走査方向（矢印） ３７ パターン・フィーチャ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ファン・アール・マルドナード アメリカ合衆国10514 ニューヨーク州チ ャパクワバレー・レーン 83
Claims (10)
- 【請求項１】より大きいフィーチャを捕捉するＮ倍縮小
光学ツールを用いてマスタ・パターンから等倍Ｘ線「ド
ータ」マスクを製作するステップと、 光学ツールを用いて複数の粗いフィーチャを描画するス
テップと、 より解像度の高いツールを用いて複数の微細フィーチャ
を捕捉するステップとを含む等倍Ｘ線マスクを製作する
方法。 - 【請求項２】前記捕捉ステップにおいて使用される前記
より解像度の高いツールが電子ビーム直接描画ツールで
あることを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】前記捕捉ステップが、前記光学ツールを用
いて描画した前記複数の粗いフィーチャを微細パターン
化して、前記電子ビーム直接描画ツールを用いて各前記
粗いフィーチャの複数のコーナーを直角にするステップ
を含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチ
クルを製作するステップと、 Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記レチクルから等倍Ｘ線
ドータマスクを製作するステップと、 リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数のマス
ク歪みを測定するステップと、 複数の前記測定した歪みを補正した第２の光レチクルを
製作するステップと、 前記第２の光レチクルから複数の粗いフィーチャを有す
る第２のドータマスクを製作するステップと、 前記第２のドータマスク上の複数の歪みを識別するステ
ップと、 整合方法を決定するステップと、 前記第２のドータマスクをレジストで被覆するステップ
と、 粗いフィーチャに整合した複数の微細フィーチャを電子
ビームで描画するステップと、 前記第２のドータマスク上の前記複数の微細フィーチャ
を加工するステップと、 前記第２のドータマスクを検査し、矯正するステップと
を含む等倍Ｘ線マスクを製作する方法。 - 【請求項５】電子ビーム描画ステップの前に、電子ビー
ム・マスク描画装置を使用して前記粗いフィーチャの１
つの位置を測定し、整合情報を得るステップと、 前記得られた整合情報を使用して前記電子ビーム描画ス
テップを終了するステップとをさらに含むことを特徴と
する、請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチ
クルを製作するステップと、 Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記レチクルから等倍Ｘ線
ドータマスクを製作するステップと、 リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数のマス
ク歪みを測定するステップと、 測定した歪みを補正した第２の光レチクルを製作するス
テップと、 前記第２の光レチクルから複数の粗いフィーチャを有す
る複数の第２のドータマスクを製作するステップと、 前記第２のドータマスクの１つの上の複数の歪みを識別
するステップと、 整合方法を決定するステップと、 各前記第２のドータマスクをレジストで被覆するステッ
プと、 前記粗いフィーチャに整合した複数の微細フィーチャを
電子ビームで描画するステップと、 各前記第２のドータマスクを加工するステップと、 各前記第２のドータマスクを検査し、矯正するステップ
とを含む複合等倍Ｘ線マスクを製作する方法。 - 【請求項７】パターン化されたマスクを電子ビームで走
査するステップと、 前記電子ビーム走査からの信号を記録するステップとを
含む、ドータマスクからの後方散乱電子およびドータマ
スクの膜を通過する透過電子を記録するために電子を検
出する方法。 - 【請求項８】複数の粗いフィーチャを有するＮ倍光レチ
クルを製作するステップと、 Ｎ倍縮小光学ツールを用いて前記レチクルから等倍Ｘ線
ドータマスクを製作するステップと、 リソグラフィおよびＸ線加工によって生じる複数のマス
ク歪みを測定するステップと、 測定した歪みを補正した第２の光レチクルを製作するス
テップと、 前記第２の光レチクルから第２のドータマスクを一部製
作するステップと、 前記第２のドータマスク上の複数の歪みを識別するステ
ップと、 整合方法を決定するステップと、 前記第２のドータマスクをレジストで被覆するステップ
と、 複数の粗いフィーチャおよび複数の微細フィーチャを電
子ビームで描画するステップと、 前記第２のドータマスクを加工するステップと、 前記第２のドータマスクを検査し、矯正するステップと
を含む等倍Ｘ線マスクを製作する方法。 - 【請求項９】前記第２のドータマスクを一部製作する前
記ステップが、吸収材パターンを１００ｎｍ以下の厚さ
まで電気メッキ付着するステップを含むことを特徴とす
る、請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】前記第２のドータマスクを一部製作する
前記ステップが、吸収材パターンを１００ｎｍ以下の厚
さまでエッチングするステップを含むことを特徴とす
る、請求項８に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/663826 | 1996-06-14 | ||
| US08/663,826 US5756234A (en) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | High accuracy fabrication of X-ray masks with optical and E-beam lithography |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070072A true JPH1070072A (ja) | 1998-03-10 |
| JP2994306B2 JP2994306B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=24663405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14780497A Expired - Lifetime JP2994306B2 (ja) | 1996-06-14 | 1997-06-05 | 光リソグラフィおよび電子ビーム・リソグラフィを用いたｘ線マスクの高精度製作方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5756234A (ja) |
| JP (1) | JP2994306B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6258491B1 (en) | 1999-07-27 | 2001-07-10 | Etec Systems, Inc. | Mask for high resolution optical lithography |
| JP2001092111A (ja) * | 1999-09-21 | 2001-04-06 | Nikon Corp | 電子線用転写マスクのパターン形状の検査方法 |
| US6652956B2 (en) * | 2001-07-24 | 2003-11-25 | International Business Machines Corporation | X-ray printing personalization technique |
| US7344955B2 (en) * | 2004-11-19 | 2008-03-18 | International Business Machines Corporation | Cut-and-paste imprint lithographic mold and method therefor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4610948A (en) * | 1984-01-25 | 1986-09-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electron beam peripheral patterning of integrated circuits |
| DD250400A1 (de) * | 1986-06-23 | 1987-10-08 | Mikroelektronik Zt Forsch Tech | Schablonenabbildungsverfahren zur verringerung des strukturrasters |
| US5227269A (en) * | 1990-06-22 | 1993-07-13 | Texas Instruments Incorporated | Method for fabricating high density DRAM reticles |
| US5306584A (en) * | 1991-06-28 | 1994-04-26 | Texas Instruments Incorporated | Mask or wafer writing technique |
| US5656399A (en) * | 1996-01-22 | 1997-08-12 | Lucent Technologies Inc. | Process for making an x-ray mask |
-
1996
- 1996-06-14 US US08/663,826 patent/US5756234A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-06-05 JP JP14780497A patent/JP2994306B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2994306B2 (ja) | 1999-12-27 |
| US5756234A (en) | 1998-05-26 |
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