KR20050074552A

KR20050074552A - 노광 장치, 노광 방법 및 반도체 장치의 제조 방법

Info

Publication number: KR20050074552A
Application number: KR1020057008110A
Authority: KR
Inventors: 신지 오모리; 시게루 모리야; 신이치로 노도
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2005-07-18
Also published as: EP1564793A4; CN1735959A; US7456031B2; JP3791484B2; EP1564793A1; US20060151710A1; WO2004044968A1; JP2004165500A

Abstract

마스크 패턴의 전자선 묘화데이터의 보정에서만 저감되지 않는 패턴위치오차를 노광시에 있어서 보정하는 것이 가능한 노광 장치, 노광 방법 및 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에서는, 노광시에 대해 반전한 상태에서 마스크의 패턴위치 R2를 측정하고(스텝 ST7), 측정된 패턴위치 R2에 대해서 노광시의 상태에 있어서 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 행하고, 보정된 보정패턴위치의 설계 데이터로부터의 차이에 근거하여, 제 1의 보정 데이터 Δ1을 작성하고(스텝 ST10), 제 1의 보정 데이터 Δ1에 근거하여, 하전 입자빔을 편향시켜, 피노광체에 노광된 패턴의 위치를 보정하여 노광을 실행한다(스텝 ST13).

Description

노광 장치, 노광 방법 및 반도체 장치의 제조 방법{Exposure device, exposure method, and semiconductor device manufacturing method}

본 발명은, 예를 들면, 반도체 장치의 제조에 있어서 사용되는 노광 장치, 노광 방법 및 상기 노광방법을 이용한 반도체 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

전자선이나 이온 빔등의 하전 입자를 이용한 리소그래피기술이 차세대 리소그래피로서 개발이 진행되고 있다. 이 리소그래피기술에 이용되는 마스크에서는, 마스크 블랭크스(마스크의 토대가 되는 기판)를 이면측으로부터 깊이 방향으로 에칭함으로써, 두께가 대략 10 nm에서 10μm의 박막 영역(멤브레인 : membrane)이 형성되어 그 멤브레인에 전사해야할 패턴이 배치된다.

이러한 마스크는 기계적 강성이 낮은 멤브레인 영역을 가지기 때문에, 위치 정밀도가 높은 패턴을 형성하는 방법뿐만이 아니라, 마스크의 왜곡을 계측하고, 그 정보를 이용해 위치 오차를 보정하는 기술이 중요하다.

예를 들면, 전자선 전사 리소그래피(EPL)에 대해서는, 대들보구조를 가지는 스텐실 마스크가 이용되지만, 대들보 위에 형성된 마크를 레이저 간섭식 좌표 측정기로 측정하고, 계측된 마스크 왜곡을 전자 광학계로 보정하는 방법이 제안되고 있다.

그러나, 후술한 대로, 중력에 의한 마스크 변형의 영향은 고려되어 있지 않다. 게다가 만일 계측된 마스크 왜곡 데이터에 대해서, 중력의 영향을 수치 처리로 산출한다고 해도, 마스크 형상의 개체 차이, 고정 방법의 재현성, 혹은 좌표 측정기와 노광 장치에 의한 마스크의 고정 방법의 차이가 고려되어 있지 않다.

한편, 근접 Ⅹ선 리소그래피(PXL)에 대해서는, 마스크의 변형을 미리 EB묘화의 시점에서 보정하는 방법이 제안되고 있다(특개평 8－203817호 공보 참조).

그렇지만, 이 방법에서는 불가피적으로 마스크를 2매 제작하지 않으면 안되므로, 제조 시간, 노력, 및 비용의 관점에서 살펴보면 바람직하지 않다. PXL 마스크의 생산성을 고려하면, 하나의 마스크를 완성시키기 위해서, 복수매 이상의 시험 제작을 반복할 필요가 있다. 실제, 이 방법에 따르는 PXL 마스크의 제조는 널리 보급되지는 않았다.

포토 리소그래피에 대해서도 마스크의 중력 변형은 인식되고 있지만(특개평 6－18220호 공보참조), 마스크 고정 방법의 개선등 하드웨어적인 대책이 제안되고 있을 뿐이다.

도 1a 및 도 1b는, 본 실시 형태와 관련되는 노광 방법의 적용 대상이 되는 마스크의 단면도이며, 도 1a는 스텐실 마스크의 단면도, 도 1b는 산란 멤브레인 마스크의 단면도이다.

도 2a 및 도 2b는, 본 실시형태에 관한 노광 방법의 적용 대상이 되는 마스크의 상세한 구조의 일례를 나타내는 도면이며, 도 2a는 평면도, 도 2b는 사시도이다.

도 3a ~ 도 3c는, EB묘화기에 의한 패턴 위치 정밀도 평가 결과를 나타내는 도면이며, 도 3a는 이상적인 패턴, 도 3b는 실제로 묘화된 패턴, 도 3b는 좌표 측정기에 의한 측정 데이터를 나타내는 도면이다.

도 4a는 마스크 제조 프로세스에 있어서 마스크의 상태를 나타내는 도면이며, 도 4b는 노광시의 마스크의 상태를 나타내는 도면이며, 도 4c는 마스크의 굴곡에 의해 패턴이 변위하는 메카니즘을 설명하기 위한 도면이다.

도 5는, 본 실시 형태와 관련되는 노광 장치 및 노광방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6a ~ 도 6c는, 테스트용 마스크에 의해 패턴 전달 함수를 구하는 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 7은, 노광장치에 의해 하전 입자빔을 편향시키는 모습을 나타내는 도면이다.

도 8은, 본 실시형태에 관한 노광 방법을 실시하는 노광 장치의 일례를 나타내는 구성도이다.

도 9a는 도 8의 노광 장치에 사용되는 마스크의 상세한 일례를 나타내는 평면도이며, 도 9b는 노광 영역의 확대도이다.

도 10a는 스텐실 마스크의 중력에 의한 변형을 나타내는 도면이며, 도 10b는 변형에 의한 패턴 변위량을 나타내는 도면이다.

도 11a 및 도 11b는, 스텐실 마스크의 측정용 패턴의 배치 가능 영역을 설명하기 위한 도면이다.

도 12a 및 도 12b는, 노광시 편향보정 데이터를 나타내는 도면이며, 도 12a는 이상적인 편향데이터를 나타내며, 도 12b는 실제의 편향 데이터를 나타내는 도면이다.

도 13a 및 도 13b는, 본 실시 형태와 관련되는 노광방법의 효과를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 마스크 패턴의 전자선 묘화 데이터의 보정에서만 저감할 수 없는 패턴위치 오차를 노광시에 있어서 보정할 수 있는 노광 장치 및 노광방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기의 노광 방법을 이용한 반도체 장치의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 노광 장치는, 노광시에 대해 반전한 상태에서의 마스크의 패턴 위치에 대해, 상기노광시의 상태에 있어서의 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 실시하고, 보정된 보정 패턴위치의 설계 데이터로부터의 차이에 근거하여 제 1의 보정 데이터를 작성하는 보정 데이터 작성 수단과,

상기 제 1의 보정 데이터에 근거하여, 하전 입자빔을 편향시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하여 노광을 실시하는 하전 입자빔 조사수단을 구비한다.

상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 노광 방법은, 노광시에 대해 반전한 상태에서 마스크의 패턴 위치를 측정하는 공정과, 상기 측정된 상기 패턴 위치에 대해 상기 노광시의 상태에 있어서의 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 실시하고, 보정된 보정 패턴 위치의 설계 데이터로부터의 차이에 근거해 제 1의 보정 데이터를 작성하는 공정과, 상기 제 1의 보정 데이터에 근거하고, 하전 입자빔을 편향시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하고 노광을 실시하는 공정을 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 반도체장치의 제조방법은, 마스크를 통해 하전 입자선을 조사함으로써, 반도체 장치에 패턴을 전사하는 노광 공정을 가지는 반도체 장치의 제조방법에 있어서, 상기 노광 공정에 있어서, 노광시에 대해 반전한 상태에서 마스크의 패턴 위치를 측정하는 공정과, 상기 측정된 상기 패턴 위치에 대해 상기 노광시의 상태에 있어서의 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 실시하고, 보정된 보정 패턴 위치의 설계 데이터로부터의 차이에 근거하여 제 1의 보정 데이터를 작성하는 공정과, 상기 제 1의 보정 데이터에 근거하여, 하전 입자 빔을 편향 시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하여 노광을 실시하는 공정을 구비한다.

이하에, 본 발명의 실시의 형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시형태에서는, 차세대 리소그래피로서 개발이 진행되고 있는 전자선이나 이온 빔등의 하전 입자를 이용한 리소그래피에 본 발명을 적용한 예에 대해 설명한다.

우선, 본 실시 형태에 대해 적용 대상이 되는 마스크에 대해 설명한다.

상기의 리소그래피에는, 마스크를 투과한 하전 입자선을 전자／이온 광학계에 의해 웨이퍼에 대해 축소투영하는 타입의 것(EPL：Electron ProjectionLithography, IPL：Ion Projection Lithography 등), 및, 마스크 직하에 근접시킨 웨이퍼에 대해 결상 광학계를 통하지 않고 마스크 패턴을 전사하는 타입의 것(PEL：Proximity Electron Lithography)이 있다.

상기의 기술에 공통된 것은, 마스크 블랭크스(마스크의 토대가 되는 기판)를 이면측으로부터 깊이방향으로 에칭하는 것으로서, 두께가 대략 10nm로부터 10μm의 박막 영역(멤브레인)을 형성하고, 그 멤브레인에 전사해야할 패턴을 배치하는 것이다. 전사 패턴이 멤브레인의 개구에 의해 형성되는 것은 스텐실 마스크(예를 들면, H, C, Pfeiffer, Jpm, J, Appl.Pbys, 34, 6658(1995).), 금속 박막등 하전 입자선의 산란체로 형성되는 것은 산란 멤브레인 마스크(예를 들면, L.R.Harriott, J,Vac, Sci, Technol.B15, 2130(1997).)로 부른다. 스텐실 마스크와 산란 멤브레인 마스크의 단면구조의 예를 도 1에 도시하고 있다.

도 1a는, SOI 기판을 이용해 형성된 스텐실 마스크의 단면도이다.

도 1a에 나타내는 스텐실 마스크에서는, 실리콘 기판(10)상에 에칭 스토퍼막(1)을 통해 SOI층으로 구성되는 멤브레인(박막)(12)이 형성되어 있다. 실리콘 기판(10) 및 에칭 스토퍼막(11)이 가공되어 대들보(3)가 형성되어 있다. 대들보(13)에 의해 구획된 멤브레인(12)에는, 구멍에 의해 패턴(12a)이 형성되어 있다. 에칭 스토퍼막(11)의 막 두께는, 예를 들면 1μm이며, 멤브레인(12)의 막 두께는 예를 들면 2μm이다.

도 1b는, 산란 멤브레인 마스크의 단면도이다. 산란 멤브레인 마스크에서는, 실리콘 기판(20)상에 예를 들면 질화 실리콘으로 구성되는 멤브레인(21)이 형성되어 있으며, 실리콘 기판(20)이 가공되어 대들보(22)가 형성되어 있다. 대들보(22)에 의해 둘러싸인 멤브레인(21)상에는, 크롬막(23a) 및 텅스텐막(23b)으로 구성되는 산란체 패턴(23)이 형성되어 있다. 멤브레인(21)의 막 두께는, 예를 들면 150nm이며, 크롬막(23a)의 막 두께는 예를 들면 10nm이며, 텅스텐막(23b)의 막 두께는 예를 들면 50nm이다.

도 2a는, 도 1a 혹은 도 1B에 도시한 마스크의 평면도이다. 도 2a에 도시한 바와같이, 마스크의 중심에, 구멍에 의한 패턴(12a)이나 산란체 패턴(23)이 형성된 노광 영역(A)이 설치된다.

도 2b는, 도 2a의 노광영역(A)을 확대하여 도시한 사시도이다. 상기의 마스크는, 기계적 강성이 낮은 멤브레인을 가지기 때문에, 마스크 영역 전면을 단일의 멤브레인으로 구성하는 것이 아니라, 격자모양의 대들보로 분할된 다수의 소화 멤브레인으로 구성된다. 이러한 대들보 구조를 가지는 마스크의 제조 방법으로서 KOH등의 알칼리 용액에 의한 습식 에칭을 가지는 방법이나 반응성 이온 에칭을 가지는 방법이 있다.

다음에, 상기의 마스크의 패턴 위치 오차에 영향을 주는 요인에 대해 설명한다.

상기의 마스크의 패턴 위치(IP：Ⅰmage Placement)의 오차는, (1) 마스크 제조 프로세스에 대해 생기는 오차, (2) 노광 장치에 마스크를 장착했을 때에, 마스크가 변형하여 생기는 오차, (3) 마스크 패턴의 조밀에 의해 생기는 오차, 및 (4) 하전 입자 조사에 의한 마스크 가열이나 마스크의 이동에 의한 진동등, 노광중에 생기는 오차의 4개로 크게 나눌 수 있다.

상기 가운데, (3)의 보정 방법으로서 미공개의 선행 출원이 있다(특원 2002－119845호 참조). (4)에 관해서는, 수keV 정도의 저속 전자선을 가지며, 한편 노광중 마스트가 이동하지 않는 PEL에서는 문제가 되지 않는다고 생각된다. 그러나, 100keV의 고속 전자선을 가지며, 한편 노광중 마스크가 최대로 0.2m／s정도의 가속도를 받는 EPL에서는 문제가 된다. 그 때문에, EPL에서는, 마스크의 냉각 기구 및 마스크 스테이지 이동 순서의 최적화 등, 장치적(하드웨어적) 대책이 필요하게 된다.

본 실시형태에서는, 상기의 (1) 과 (2)를 노광 장치의 하전 입자 광학계로 보정하는 방법을 설명하고 있다. (1)은 더욱 세세한 요인으로 분류되지만, 주요인은 마스크 패턴의 EB 묘화로 생기는 오차이다. 도 1a에 도시한 구조를 가지는 마스크상에 격자모양으로 묘화한 패턴의 위치 정밀도를, 레이저 간섭식 좌표측정기로 측정한 데이터 예를 도 3a ~ 도 3c에 도시하고 있다.

도 3a는, 이상적인 패턴 배치를 나타내며, 도 3b는 실제로 묘화된 패턴 배치를 나타내며, 도 3c는 좌표 측정기에 의한 측정 데이터를 나타낸다. 한편 도 3b의 패턴의 변위는 과장하여 표시하고 있다.

도 3a ~ 도 3c에 도시한 바와같이, EB 묘화기용 웨이퍼 스테이지의 기계적 특성등에 의해, 패턴 위치(IP) 정밀도에 계통적인 오차가 생기고 있는 것을 알 수 있다. 이러한 계통 오차는, 도 3c의 데이터를 EB묘화기의 전자 광학계에 피드백하여 저감할 수 있지만, 완전히 없애는 것은 어렵다.

(2)의 주요인은 2개 있다. 도 4a ~ 도 4c는, 제 1의 요인을 설명하기 위한 도면이다. 한편 도 4a ~ 도 4c에서는 일례로서 스텐실 마스크를 열거하고 있다.

도 4a에 도시한 바와같이, 스텐실 마스크의 제조에서는, 멤브레인(12)이 상승하는 상태에서 멤브레인(12)상에 레지스터(R)를 도포하고, 해당 레지스터(R)를 전자선에 의해 직접 묘화하여 패턴을 형성하고 있다. 그 후, 해당 레지스터(R)를 마스크로 하여 멤브레인(12)을 에칭함으로써, 멤브레인(12)에 구멍으로 구성되는 패턴(12a)을 형성하고 있다. 그리고, 제조된 마스크의 패턴의 위치 정밀도의 평가는, 도 4a와 같이, 마스크는 멤브레인측의 면을 상향시킨 상태에서 행해진다.

한편, 도 4b에 도시한 바와같이, 웨이퍼의 노광시에는, 마스크는 멤브레인(12)을 하향으로 한 상태에서, 즉 웨이퍼에 대해 멤브레인(12)측이 근접한 상태에서 설치되어, 대들보(13)의 형성측으로부터 전자선이 조사된다.

이와 같이, 제조 및 패턴위치 측정시에 대해서 노광시의 마스크의 상태가 반전한다. 따라서, 도 4c에 도시한 바와같이, 멤브레인(12)은 중력에 의해서 휘어지므로, 상면측은 수축하고, 아래쪽 면측은 신장한다. 도 4c의 z축은 연직방향을 나타내고 있다. 이러한 중력 변형이 있으므로, 멤브레인(12)이 상승 방향 상태에서 정확한 위치로 패턴을 형성했다고 해도, 마스크를 반전시키고 전광을 실시하면, 패턴의 위치가 어긋나 버린다.

스텐실 마스크의 중력에 의한 변형은 유한 요소 시뮬레이션등에 의해서 정량적으로 논해지고 있다(EPL 마스크에 관해서는, C,－f.Chen et al., J.Vac.Sci.Technol.B19, 2646(2001). PEL 마스크에 관해서는, S.Omoriet al., presented at the forty－Sixth International Conference on Electron, Ion, Photon Beam Tecbnology and Nanofabrication, Anabeim Hilton, Anaheim　CA, 2002).

제 2의 요인은, EB 묘화기와 노광장치의 마스크 고정 방법의 차이이다. 반도체 혹은 마스크 제조장치에 있어서, 처리되는 시료(웨이퍼나 마스크 블랭크스)는 진공쳐크, 정전쳐크, 혹은 기계적인 클램프등에 의해 장치내에 제대로 고정되지만, 그 고정 방식은 장치에 의해서 가지각색이다. EB묘화기와 노광장치의 마스크 고정 방법이 다른 경우, 양자의 마스크의 평면도도 다르므로, 도 4c와 동일한 메카니즘으로 패턴의 변위가 생겨 버린다.

다음에, 본 실시형태에 있어서의 노광까지의 흐름에에 대해서, 도 5를 참조하여 설명한다. 본 실시 형태의 흐름에서는, 데이터 처리 공정과 마스크 제조 프로세스와 노광 공정으로 대별된다.

우선, 최초의 마스크 설계 데이터(패턴의 위치를 RO로 나타낸다)에, 상술한 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 가하고, EB묘화용 데이터(패턴 위치 Rl)를 작성하는 데이터 처리 공정에 대해 설명한다. 게다가, 해당 데이터 처리 공정에 관해서는, 미공개의 선행 출원 특원 2002－O92612호에 기재되어 있는 것과 같은 처리를 실시하기 위해, 이하에 간단하게 서술하는 것으로 한다. 본 실시 형태에서는, 이것에 계속되는 흐름에 의해, 데이터 처리 공정에서만 배제할 수 없는 오차요인을 저감시키는 것이다.

우선, 미리 EB묘화 보정용 데이터를 취득하기 위한 테스트용 마스크를 제작해 둔다(스텝 ST1). 이 마스크는 실제의 디바이스 패턴을 포함하고 있을 필요는 없고, 도 1a, 1b 및 도 2a, 2b에 도시한 마스크 구조가 동일하다면, 기본적으로는 1개 혹은 재현성을 확인하기 위해서 몇 개 제작하는 것이 좋다.

테스트용 마스크는, 도 3a에 도시한 바와같이, 레이저 간섭식 좌표측정기에 의한 패턴 위치(IP) 정밀도 측정용의 패턴을 마스크 영역 전면에 포함하고 있지만, 이 패턴은 일반적으로 크기가 수μm로부터 수십 μm의 단순한 형상(정방형이나 우물 정자의 무늬 형상등)을 하고 있어, 그 묘화, 가공은 지극히 용이하다. 즉, 테스트용 마스크의 제작은, 그 수량면이나 기술적인 난이도면에서, 생산용 마스크의 제조를 방해하는 것은 아니다.

다음에, 도 6a에 도시한 바와같이, 보관 유지 수단(30)에 의해 멤브레인(12)이 상승 방향의 상태로 테스트용 마스크(TM)를 보관 유지하고, 이 테스트용 마스크의 패턴 위치(IP) 정밀도 측정용의 패턴의 패턴 위치(RM)를 측정한다(스텝 ST2). 노광시와 같은 상태, 즉 멤브레인이 아래로 향한 상태에서 패턴 위치(IP) 측정을 할 수 있으면 편리하고, 한편 그것은 원리적으로는 불가능하지 않지만, 현재 입수 가능한 표준적인 좌표 측정기는, 패턴면을 위쪽으로 하여 측정하도록 설계되어 있다. 장치의 개조는, 비용 증가를 초래하며, 한편 다른 목적의 측정을 방해하므로 바람직하지 않다.

다음에, 도 6b에 도시한 바와같이, 노광 장치의 마스크 보관 유지 수단(31)에 의해 멤브레인(12)이 하향이 되도록 테스트용 마스크(TM)를 보관 유지하고, 하전 입자선을 주사함으로써, 테스트용 마스크(TM)상의 패턴 위치(IP) 정밀도 측정용의 패턴을 레지스터(R)가 도포된 웨이퍼(40)에 전사한다. 이어서, 도 6c에 도시한 바와같이, 현상 후에 형성된 레지스터 패턴을 마스크로 에칭 가공을 하고, 웨이퍼상에도 같은 패턴을 형성한다(스텝 ST3). 이 웨이퍼상의 패턴 위치(RW)도 좌표 측정기로 측정한다(스텝 ST4).

그리고, 마스크 패턴 묘화시의 상태와 노광시의 상태에서의 중력 변형에 의한 패턴 위치의 변화를 패턴 위치 전달 함수 F＇로구한다. 이 패턴 위치 전달 함수 F＇는, RW = F＇〔RM〕가 된다. 따라서, 노광시의 상태에서 설계 데이터대로의 위치에 마스크 패턴이 배치되도록 전달 함수 F＇의 역함수인 패턴 위치 전달 함수 F를 사용한다.

테스트용 마스크의 패턴 위치(RM)와 웨이퍼상의 전사 패턴 위치(RW)가 다른 주된 원인은, 상술한 대로, 마스크의 중력에 의한 글로벌한 변형이므로, 패턴 전달 함수 F에 의한 보정은 개개의 마스크 패턴에 의존하지 않고, 따라서, 모든 생산용 마스크에 보편적으로 적용할 수 있다. 이와 같이 하여 테스트용 마스크를 이용해서 구할 수 있던 전달 함수 F에 의해, 최초의 마스크 설계 데이터(RO)는 보정 마스크 데이터(R1)로 변환된다(스텝 ST5).

다음에, 마스크 제조 프로세스에 대해 설명한다.

마스크 제조 프로세스에 대해서는, 마스크 블랭크스상에 EB묘화기에 의해서 보정 마스크 데이터(Rl)가 묘화되어서 계속 되는 에칭 공정에 의해, 도 1에 도시한 바와같은 스텐실 패턴 혹은 산란체 패턴이 형성되어 세정이나 검사의 공정을 거쳐 마스크가 완성된다(스텝 ST6).

완성된 마스크에 대해서, 테스트용 마스크의 패턴 위치(RM)를 측정했을 때와 같은 상태 그리고 같은 고정 방법에 의해, 마스크의 패턴 위치(R2)를 측정한다(스텝 ST7). 여기서, 생산용 마스크의 경우, 패턴 전달 함수 F를 얻기 위한 테스트용 마스크와 같이, 마스크 영역 전면에 패턴 위치(IP) 정밀도 측정용의 패턴(이하, 단지 측정용 패턴이라고 칭한다)을 배치할 수 없다.

생산용 마스크에 대한 측정용 패턴의 배치예는 후술 하지만, 다음의 4개의 방법 혹은 그 조합이 가능하다. 하나는, 도 2와 같은 대들보 구조를 가지는 마스크의 경우, 대들보 상에 측정용 패턴을 형성하여, 마스크 영역 전면에 걸쳐, 충분한 수의 측정용 패턴을 배치하는 방법이 있다.

두 번째는, 포토마스크(photomask)의 치수 정밀도 보증 방법과 같이, 이른바 스크라이브 라인으로 불리우는, 실제로 동작하는 디바이스 영역의 주위에 있는, 배열(alignment) 마크, 제조 프로세스 모니터용 패턴, 디바이스 특성 측정용 패턴등을 배치하는 영역내에 측정용 패턴을 배치하는 방법이 있다. 이 방법에서는, 마스크 영역 전면에 측정용 패턴을 배치할 수 없다. 그러나, 마스크의 글로벌한 변형은 위치에 대해서 완만하게 변화하는 함수이다. 그 때문에, 스크라이브 라인상의 측정용 패턴의 위치를 저차의 함수로 보간함으로써, 정밀도를 해치는 일없이 마스크의 패턴 위치(IP) 정밀도를 알 수 있다.

세 번째는, 디바이스 영역안의 지장이 없는 위치에 측정용 패턴을 배치한다. 디바이스의 적층 구조 중에서, 해당 마스크에 대응하는 층의 전후의 층에도 패턴이 존재하지 않는 영역이면, 원리적으로는 측정용 패턴을 배치할 수 있다. 이러한 영역, 해당 층 및 그 전후의 층에 상당하는 3개의 마스크 데이터에 대해서, OR연산을 실시함으로써 찾아낼 수 있다.

네 번째는, 마스크 영역의 주위에 마크를 배치한다. 도 2a에 도시한 바와같이, 하전 입자선에 의해 노광되는 노광영역 A의 주변은 멤브레인을 지지하는 기판 영역이므로, 자유롭게 측정용 패턴을 배치할 수 있다.

마스크의 패턴 위치(IP)의 오차 ∂R는, 실측치(R2)와 보정 마스크 데이터(Rl)와의 차분에 의해 구해지게 되어 평가된다(스텝 ST8, ST9). 이 오차 ∂R는 마스크 제조 프로세스에 기인하는 오차이며, 허용치를 넘고 있는 경우는, 마스크를 제작할 필요가 있다.

그렇지만, 하전 입자선을 가지고 있던 리소그래피(EPL, IPL, PEL등)가 적용되는 세대의 반도체 디바이스는, 회로 최소선폭이 90 nm 이하의 지극히 미세한 것이 된다고 생각되며, 따라서, 마스크에 요구되는 패턴 위치(IP) 정밀도도 매우 엄격하게 된다.

특히 PEL에서는, 실제의 디바이스와 같은 사이즈의 패턴을 마스크상에 형성하지 않으면 안 된다. 현재의 EB 묘화기의 성능을 고려하면, ITRS 로드맵등에 제시되고 있는 ∂R의 허용치를 그대로 적용하면, 마스크의 생산성은 극단적으로 낮아져 버릴 우려가 있다.

본 실시 형태에서는, 하전 입자선이 전자장 렌즈에 의해 지극히 고정밀도로 편향 가능하다고 하는, 광자를 가지고 있던 포토 리소그래피에는 없는 뛰어난 특징에 주목하고, 마스크 왜곡(패턴 위치 오차 ∂R)의 일부를 노광 장치의 부편향기능에 의해서 그 전자장에서 보정한다. 따라서, 마스크 제조에 있어서의 IP오차 ∂R의 허용치를 완화해, 마스크의 생산성을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다. 이것에 의해 마스크의 가격이 낮아져, 반도체 제조 코스트 전체의 감소로 연결된다.

스텝 ST9에 있어서, 완화된 어느 허용치를 클리어한 마스크에 대해서는, 노광시의 보정용의 데이터 △1이 작성된다. 멤브레인이 상승 상태로 R2의 위치에 있는 패턴, 노광 상태에 대해 위치 F[R2〕로 변위한다고 생각되므로, △1=F[R2]－RO가 제 1의 보정 데이터가 된다(스텝 ST10).

상기의 제 1의 보정 데이터는, 본 발명의 보정 데이터 작성 수단에 의해 작성된다.

보정 데이터 작성 수단은, 상기의 연산 처리를 위한 프로그램이 데이터 처리장체에 직접적으로 판독됨으로써 실현된다.

제조된 마스크의 패턴의 위치 정밀도 측정하고, 그 데이터를 전자 광학계에 피드백함으로써, 마스크 왜곡을 보정하고 노광을 실시하는 방법은, 예를 들면 EPL로 한정하는 형태로 제안되고 있다. (L, E.　Ocola et al, , J.Vac, Sci.Tec가 01.B19, 2659(2001)). 그러나, 종래의 방법에 대해서는, 패턴 위치(IP) 측정시와 노광시에 있어서의 마스크 상태의 반전이 패턴 위치(IP)에 끼지는 영향(도 4 C참조)이 완전히 고려되지 않고, 말하자면 R2－RO를 보정 데이터로 가지고 있다.

상태의 반전은 수십 nm이상의 패턴 변위를 일으키는 것이 지적되고 있으므로(전출：C.－f, Chen et al., J. Vac, Sci, Technol, B 19, 2646(2001)), 종래기술이 올바르게기능하지 않는 것은 분명하다. 본 실시 형태에서는, 패턴 위치 전달 함수를 미리 산출하고, EB묘화 보정(도 5의 Rb로부터 Rl) 뿐만이 아니라, 마스크 제조 프로세스에 의해 생기는 오차의 보정에도 유효하게 활용되고 있다는 점에 특징이 있다. 또한, 다음에 후술하는 바와같이, 마스크 형상의 개체 차이에 기인하는 패턴위치 전달 함수의 오차도 보정할 수 있다. 이것은, 지금까지 완전히 주목된 적이 없는 점이다.

패턴 위치(IP) 정밀도 측정이 종료된 마스크는 노광 장치에 장착된다. 노광 개시전에, 마스크의 높이 W(x, y)가 위치의 함수로서 측정된다(스텝 STl유). 여기서 (x, y)는 마스크 평면의 좌표이다. 높이 측정은, 레이저 간섭계(A, Ebrnann et al., SPIE 3997, 385(2000))나 정전 용량 센서(M. Oda et al., Jpn. J. Appl. Phys. 34, 6729(1995))등의 마스크 형상 측정수단에 의해 행해진다. 후술 하는 노광 장치의 마스크 스테이지는 지극히 고정밀도이며, 예를 들면, 마스크 스테이지를 이동시키면서, 마스크에 근접시킨 정전 용량 센서에 의해 센서와 마스크간의 거리를 측정하면, W(Ⅹ, y)를 정확하게 얻을 수 있다.

덧붙여 상기의 측정은 반드시 전광 장치내에 있어 실시할 필요는 없고, 상기의 측정수단을 가지는 독립한 장치를 제작해 사용하는 것도 가능하기는 하지만, 먼저 말한 대로, 노광 장치와 가능한한 동일한 마스크 고정 방법, 혹은, 적어도 동등한 평면 정밀도를 보증하는 방법을 채용하지 않으면 안 된다.

마스크 표면의 형상 W가, 전달 상수 F를 구하기 위해서 이용한 테스트용 마스크의 형상 Wref(이것도 미리 측정해 둔다)와 동일하면, 제 1의 보정 데이터 △1이외는 필요없다. 그러나, 마스크의 형상에는 일반적으로 개체차이가 존재한다. 예를 들면, 도 1 a의 스텐실 마스크는 SOI 웨이퍼로부터 제작되고 있다. SOl 웨이퍼는, 매입 산화막인 에칭 스토퍼막의 수백 MPa의 강한 압축응력에 의해, 수십 μm에서도 젖혀지고 있는 경우가 있어, 게다가 그 휘어진 상태량은 SOI 웨이퍼마다 차이가 난다.

따라서, 도 5에 도시한 바와같이, 마스크 형상의 개체차이에 기인하는 패턴 위치(IP) 오차를 제 2의 보정 데이터 A2로서 산출한다(스텝 ST12). 제 2의 보정 데이터는, 본 발명의 보정 데이터 작성 수단에 의해 작성된다. 보정 데이터 작성 수단은, 아래에 도시한 처리를 실시하는 프로그램이 데이터 처리장치에 읽혀지게 됨으로써 실현된다. 높이의 변동으로부터 제 2의 보정데이터 A2를 작성하는 방법은 2개 있다. 이하에, 보정데이터 작성 수단에 의한 제 2의 보정 데이터 A2를 작성하는 방법에 대해 설명한다.

첫째는, 도 4c에서 시사된 바와같이, 패턴의 변위는 마스크면의 국소적인 기울기와 관련지을 수 있다. 재료 역학의 문헌(예를 들면, S.P.Timoshenko and S.WoinowSky－Krieger,"Theory of Plates and Shells.")에 의하면, 평판의 미소 굴곡에 대해서는 다음의 관계가 성립한다.

.......(1)

상기식 (1)에 있어서, u와 v는 각각 x방향과 y방향의 변위이며, b평판의 두께이다. 도 2a 및 도 2b와 같은 대들보 구조를 가지는 마스크는, 엄밀한 평판이라고는 말할 수 없지만, 상기의 관계는 근사적으로 성립되고 있다고 생각된다. 따라서, 상기식 (1)의 W를 (W－Wref)로 치환함으로써, 개개의 마스크의 노광시에 있어서의 곡면 형상에 기인하는 패턴 위치(IP) 오차의 제 2의 보정 데이터 △2가 얻어진다. 이러한 연산이, 보정 데이터 작성 수단에 의해 행해짐으로써, 제 2의 보정 데이터가 작성된다.

둘 째의 제 2의 도정데이터 A2의 작성 방법에 대해 설명한다.

즉, 도 6a ~ 도 6c에 도시한 공정을 복수의 테스트용 마스크에 실시하고, 테스트용 마스크의 설계 데이터에 대한 웨이퍼에 전사된 패턴 RW의 변위(제 2의 보정 데이터 A2에 상당)와 도 6b에 도시한 공정에 있어서 측정된 테스트용 마스크의 곡면 형상 Wref와의 관계를 구해 둔다.

그리고, 복수의 곡면 형상 Wref에 대해서 각각 복수의 제 2의 보정 데이터를 준비해 두어, 데이터 베이스화해 둔다. 이 데이터 베이스는, 본 발명의 기억수단에 상당한다.

이것에 의해, 생산용 마스크의 곡면 형상 W를 측정한 후에, 작성된 데이터 베이스로부터, 가장 곡면 형상과 가까운 테스트용 마스크에 대해 구할 수 있던 제 2의 보정 데이터 △2를 읽어내 이용한다.

이상과 같이 하여, 노광시 편향 보정용의 데이터를 작성할 수 있다.

여기에서, 이러한 노광시 편향 보정용의 데이터는, 포토리소그래피에 있어서의 이른바 「조건 방편노광」과 같이, 일치 정밀도 측정용 부척마크를 배치한 웨이퍼에 테스트 노광을 실시하고, 마스크로부터 레지스터에 전사된 일치 정밀도 측정용 주척마크와 웨이퍼상의 부척마크와의 상대 위치 측정(밀치 정밀도 측정)의 결과로부터도 간접적으로 알 수 있다(웨이퍼상의 부척마크를 기준으로 한 상대적인 마스크 왜곡이외에는 알 수 없지만). 그러나, 이러한 조건 방편 작업은, 노광공정의 스루풋(throughput)을 저하시켜, 디바이스 제조 공정 전체의 코스트를 증가시켜 버리므로, 일반적으로 바람직하지 않다.

본 실시 형태에서는, 마스크 제조 프로세스에서 치수 정밀도 보증을 위해서 통상 행해지고 있는 패턴 위치(IP) 정밀도 측정 데이터, 및 노광 장치내에서 행해지는 마스크 높이 측정 데이터로부터, 테스트 노광을 실시하는 일없이 신속히 보정 데이터를 작성할 수 있다.

이상과 같이하여 작성한 제 1 및 제 2의 보정데이터 △1, Δ2(노광시 편향보정 데이터)는, 하전 입자 노광장치의 기억부에 보존된다.

그리고, 도 7에 도시한 바와같이, 하전 입자 광학계(하전 입자 빔 조사수단)의 주 편향렌즈에 의해, 하전 입자선 B를 마스크 M상에서 주사시킬 때에, 노광시 편향 보정 데이터에 따라서 부편향렌즈에 의해 하전 입자선 B의 진행 방향을 약간 변화시킴으로써, 마스크 왜곡에 의해 정확한 위치로부터 변위하고 있는 패턴을, 웨이퍼(40)상의 올바른 위치로 전사한다(스텝 ST13). 덧붙여 노광시 편향보정 데이터를 다른 기억장치에 보존해 두어, 노광시에 해당 기억장치로부터 온라인으로 다운로드해 사용해도 괜찮다.

이것에 의해, 마스크에 요구되는 패턴 위치(IP) 정밀도를 어느 정도 완화하여, 마스크 코스트의 삭감과 제조 시간 단축이 실현된다.

다음에, 상기의 노광시 편향보정용 데이터에 근거하여, 웨이퍼에 대해 노광을 실시하는 노광장치의 구성의 일례에 대해 설명한다. 등배 스텐실 마스크를 가지고 있다는 점에서, PEL 마스크에 요구되는 패턴 위치(1 P) 정밀도는, EPL 마스크나 IPL 마스크의 그것보다 어렵다고 말할 수 있다. 그러므로, 여기에서는, 본 발명의 PEL에의 적용예를 설명한다.

도 8은, 저가속 전압 전자빔 등배 근접 노광 장치의 전자 광학계의 개요를 나타내는 도면이다. 상기의 노광 장치는, 문헌(T, Utsumi, U.S. Patent No. 5831272(3 November 1998))에 기재되어 있다.

도 8에 도시한 나타내는 노광 장치(100)는, 전자 광학계로서 전자빔(102)을 출사하는 전자총(103)과, 전자빔(102)을 평행화하는 콘덴서 렌즈(104)와, 전자빔(102)을 제한하는 개구부(105)와, 전자빔(102)이 평행한 상태에서 라스터 혹은 벡터 주사 모드의 어느 쪽에서 그리고 스텐실 마스크 SM에 수직으로 입사하도록 편향시키는 목적을 가지는 한 쌍의 주편향기(106, 107)와, 미세한 조정을 실시하는 목적을 가지는 한 쌍의 미세 조정용 편향기(108, 109)와 장치 전체의 동작을 제어하는 제어부(110)를 가진다. 제어부도 포함하는 전자 광학계(103~110)가, 보정데이터 작성 수단에 의해 작성된 보정데이터에 근거하여, 전자빔(하전 입자 빔)을 편향시켜 노광하는 전자입자 빔 조사수단에 상당한다.

도 8에 도시한 노광 장치에 대해서는, 저가속 전자가 이용되므로, 도 1a에 도시한 스텐실 마스크 SM가 이용된다. 도 8에 있어서, 스텐실 마스크 ST의 구멍을 투과한 전자빔(102)에 의해, 웨이퍼(40)상의 레지스터가 노광된다. 도 8에 도시한 노광 장치에서는, 등배 노광을 채용하고 있으며 스텐실 마스크(SSM)와 웨이퍼 (40)는 근접해서 배치된다. 스텐실 마스크(SM)와 웨이퍼(40)의 사이에 투영광학계가 존재하지 않기 때문에, 비교적 간단한 구조를 하고 있다.

제어부(110)는, 주편향기(106, 107)를 제어하여 전자빔(102)을 스텐실 마스크(SM)상에서 주사시켜, 마스크 패턴을 웨이퍼(40)에 전사한다. 이 노광시에 있어서, 노광시 편향 보정용 데이터를 읽어들여, 미세 조정용 편향기(108, 109)를 제어하여 전자빔 (102)의 방향을 약간 변화시킴으로써, 마스크 왜곡에 의해 정확한 위치로부터 변위하고 있는 패턴을, 웨이퍼(40)상의 올바른 위치에 전사한다. 상기의 제어는, 미리 패턴 위치의 오차를 나타내는 여러 가지의 노광시 편향 보정용 데이터와 웨이퍼(40)상의 올바른 위치에 전사하기 위한 미세 조정용 편향기(108, 109)로의 인가 전압등의 조건과의 상관관계를 구해 두면 좋다.

덧붙여 도시는 하지 않지만, 웨이퍼 스테이지와 마스크 스테이지가 근접하고 있으므로, 마스크 스테이지의 구동기구를 이용하고, 웨이퍼 스테이지상에 설치한 정전 용량 센서로 마스크를 주사 함으로써, 마스크의 형상을 계측하는 것이 가능하다.

도 9a는, 도 8에 도시한 노광 장치에 사용되는 스텐실 마스크의 평면도이다.

도 9a에 도시한 스텐실 마스크는, 외경 4인치의 SOI웨이퍼로부터 제작되며, 그 중심 40mm각도로 노광 영역 A(L=20mm)가 형성되어 있다. SOI층을 이용한 멤브레인의 두께는 600nm, 이면 에칭의 저지층이 되는 에칭 스토퍼막의 두께는 400nn이다.

도 9b에, 도 9a의 노광 영역 A의 확대도의 일례를 도시하고 있다.

도 9b에 있어서, 멤브레인 크기 dl=1050μm, 대들보의 폭d2=200μm이다. 도 9a, 9b에 도시한 바와같이, 노광 영역 A가 Al으로부터 A4까지의 4개의 영역으로 분할되며, 상보 분할된 마스크 패턴이 이러한 4개의 영역으로 적절히 분배, 배치된다(Ⅰ.Ashida, S. Omori and H. Ohnuma　Proc. SPIE 4754, 847(2002〉).

도 1Oa에, 상기의 스텐실 마스크의 중심 40mm각도의 중력에 의한 변형을 나타내고 있다. 도 10a에 도시한 바와같이, 스텐실 마스크중에 있어서, 약 1.5μm의 고저차이가 존재하며, 그에 따라 발생되는 패턴 변위는 최대로 44nm였다. 다만, 도 10b에 도시한 바와같이, 마스크의 글로벌한 변형에 의해 발생되는 변위는 위치의 완만한 함수이며, 상술한 것처럼 전달 함수 F에 의해서 보정하는 것이 가능하다.

도 11a에 도시한 바와같이, 칩(Ch)의 주위에 스크라이브 라인 (SL)이 배치되어, 도 11b에 도시한 바와같이, 마스크에 대해서 칩 (Ch)이 상당하는 것으로 한다.

이 경우에, 도 9a 및 도 9b에 도시한 마스크의 하나의 영역 Al~A4에 대해 대들보가 형성된 개소에는 다른 영역 Al~A4의 패턴 형성 영역이 위치하므로, 칩 주변에 설정되는 스크라이브 라인(SL)에, 패턴 위치(IP) 정밀도 측정용 패턴을 형성할 수 있다. 이것은 보정 정밀도의 향상에 기여한다. 덧붙여 패턴 형성 영역이란, 멤브레인의 영역 가운데, 대들보가 형성되어 있지 않은 영역이라고 정의한다.

보정 마스크 데이터 Rl에 의해 제조된 마스크는, 도 5에 도시한 바와같이, 패턴 위치(IP) 정밀도 측정을 하고(스텝 ST7), 위치 정밀도의 합격 여부 판정이 이루어진다(스텝 ST8, ST9). 합격한 마스크에 대해서는, 제 1의 보정 데이터 △1이 산출된다(스텝 ST10). 다음에 마스크가 도 8에 도시한 노광 장치에 장착되어 테스트용 마스크와 같이 정전 용량 센서에 의한 높이 측정을 한다. 상술한 것처럼, 테스트용 마스크와 해당 마스크의 형상의 차이를 제 2의 보정 데이터 △2로 변환해도 괜찮고, 패턴 위치(IP) 오차와 마스크 형상의 관계를 기록한 데이터 베이스를 가지고 있어도 괜찮다. 최종적으로는, 2개의 보정 데이터의 합계를 가지고 있으므로, 도 8에 도시한 노광 장치에 의해 노광을 실시한다(스텝 ST1 3).

이상의 본 실시 형태의 효과를 도 12a, 12b 및 도 13a, 13b를 참조해 설명한다.

도 12a에 도시한 바와같은 보정이 필요없는 이상적인 데이터의 경우에는, 주편향기(106, 107)에 의해 전자빔(102)이 웨이퍼에 대해서 수직으로 주사된다. 이에 대해, 도 5의 절차에서는, 얻어진 노광시 편향보정데이터가 도 12b에 도시한 바와같은 데이터의 경우에, 본 실시형태에서는, 추가로 미세 조정용 편향기(108, 109)에 의해 웨이퍼에 대해서 해당 보정 데이터에 근거하여 각도가 차지고, 웨이퍼에 대해서 전자빔(102)이 조사된다.

상기의 노광시 편향보정 데이터를 가지고 있던 노광의 효과를 도 13a, 13b에 도시하고 있다.

도 13a에 도시한 바와같이, 마스크 패턴 MP가 이상적인 격자 (E)로부터 비뚤어지고 있어도, 도 13b에 도시한 바와같이 노광시의 편향에 의해서, 웨이퍼상에서는 정밀도가 높은 격자로 수정되어 전사된다.

이상 설명한 본 실시 형태와 관련되는 노광 장치, 노광 방법 및 반도체 장치의 제조 방법의 효과를 이하에 정리한다.

우선, 전달 함수에 의한 패턴 위치 보정에 의해, 마스크의 패턴 위치 정도가 향상하고, 디바이스의 생산성이 증가한다.

그리고, 마스크에 요구되는 패턴 위치 정밀도를 완화할 수 있어 마스크 생산성이 향상한다. 이것에 의해, 마스크 가격을 하락시키는 것이 가능하다.

노광 장치에 있어서의 마스크의 높이 측정에 의해, 마스크 기판의 개체차이에 기인하는 오차를 보정할 수 있으므로, 기판의 평면 정밀도에 대한 사양을 완화할 수 있어 마스크 가격을 하락시키는 것이 가능하다.

노광시에 있어서 하전 입자 빔의 조사각도를 노광시 편향 보정 데이터에 근거하여 변화시켜 웨이퍼에 하전 입자 빔을 조사하여, 웨이퍼상에 전사된 패턴의 위치 정밀도가 향상하고, 디바이스의 생상성이 증가한다.

본 발명은, 상기의 실시 형태의 설명에 한정되지 않는다.

예를 들면, 도 5의 플로우는 EPL나 IPL 마스크에 대해서도 그대로 적용 가능하다. EPL나 IPL에 대해서는, 마스크와 웨이퍼 사이는 근접하고 있지 않았기 때문에, 마스크의 높이 측정에는, 도 8에 도시한 노광 장치와는 다른 기구가 필요하다. 또한, 패턴 위치(IP) 오차의 보정 데이터가 같아도, 전자／이온 광학계가 다르므로, 노광시 편향 보정을 위한 장치 제어 방법은 다르다.

그 외, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 변경이 가능하다.

본 발명의 노광 장치 및 노광 방법은, 예를 들면, 반도체 장치의 제조에 있어서의 하전 입자선을 이용한 노광 공정에 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 반도체 장치의 제조 방법은, 하전 입자선을 이용한 노광 공정을 채용하는 반도체 장치의 제조에 이용할 수 있다.

Claims

노광시에 대해 반전한 상태에서 마스크의 패턴 위치를 측정하는 공정과,

상기 측정된 상기 패턴 위치에 대해 상기 노광시의 상태에 있어서의 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 실시하고, 보정된 보정 패턴 위치의 설계 데이터로부터의 차이에 근거해 제 1의 보정 데이터를 작성하는 공정과,

상기 제 1의 보정 데이터에 근거하고, 하전 입자빔을 편향시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하고 노광을 실시하는 공정을 구비하는 노광 방법.
제 1항에 있어서,

미리 테스트용 마스크를 이용하여 상태의 반전 전후의 중력에 의한 패턴 변위의 상관을 나타내는 전달 함수를 구하고,

상기 측정된 상기 패턴 위치에 대해 상기 전달 함수를 이용하여 보정을 실시하는 노광 방법.
제 1항에 있어서,

상기 마스크, 상기 피노광체에 전사하는 패턴과는 다른 위치 정밀도 측정용 패턴이 설치되어 있으며,

상기 마스크의 패턴 위치를 측정하는 공정에 있어서, 상기 마스크의 상기 위치 정밀도 측정용 패턴의 위치를 측정하는 노광 방법.
제 1항에 있어서,

상기 노광을 실시하는 공정의 전에,

상기 노광시의 상태에 있어서의 상기 마스크의 곡면 형상을 측정하는 공정과,

상기 측정된 곡면 형상에 근거하여, 개개의 마스크의 상기 노광시의 상태에서의 곡면 형상에 기인하는 패턴 위치의 변동을 나타내는 제 2의 보정데이터를 구하는 공정을 추가로 구비하며,

상기 노광 공정에 있어서, 상기 제 1의 보정데이터와 상기 제 2의 보정 데이터에 근거하여, 하전 입자 빔을 편향시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하고 노광을 실시하는 노광 방법.
제 4항에 있어서,

상기 제 2의 보정 데이터를 구하는 공정은,

미리 측정된 상기 노광시의 상태에 있어서의 테스트용 마스크의 곡면 형상과 상기 측정된 상기 마스크의 곡면 형상의 차이에 근거하여, 상기 패턴 위치의 변동을 나타내는 상기 제 2의 보정 데이터를 구하는 노광 방법.
제 4항에 있어서,

상기 제 2의 보정 데이터를 구하는 공정은,

각각 다른 곡면 형상을 가지는 복수의 테스트 마스크를 이용하여, 노광시의 상태에 있어서의 패턴 위치의 변동을 나타내는 제 2의 보정 데이터를 복수 작성하고, 복수의 상기 제 2의 보정 데이터를 데이터 베이스에 축적해 두며,

측정된 상기 마스크의 상기 곡면 형상에 대해, 가장 곡면 형상과 가까운 상기 테스트용 마스크에 대한 상기 제 2의 보정 데이터를 상기 데이터 베이스로부터 읽어내어 이용하는 노광 방법.
제 1항에 있어서,

상기 마스크로서 스텐실 마스크를 이용하는 노광 방법.
제 1항에 있어서,

상기 하전 입자 빔으로서 전자선을 이용하는 노광 방법.
마스크를 통해 하전 입자선을 조사함으로써, 반도체 장치에 패턴을 전사하는 노광 공정을 가지는 반도체 장치의 제조방법에 있어서,

상기 노광 공정에 있어서,

노광시에 대해 반전한 상태에서 마스크의 패턴 위치를 측정하는 공정과,

상기 측정된 상기 패턴 위치에 대해 상기 노광시의 상태에 있어서의 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 실시하고, 보정된 보정 패턴 위치의 설계 데이터로부터의 차이에 근거하여 제 1의 보정 데이터를 작성하는 공정과,

상기 제 1의 보정 데이터에 근거하여, 하전 입자 빔을 편향 시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하여 노광을 실시하는 공정을 가지는 반도체 장치의 제조 방법.
제 9항에 있어서,

미리 테스트용 마스크를 이용해 상태의 반전 전후의 중력에 의한 패턴 변위의 상관을 나타내는 전달 함수를 구하고,

상기 측정된 상기 패턴 위치에 대해 상기 전달 함수를 이용하여 보정을 실시하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 9항에 있어서,

상기 마스크에는, 상기 피노광체에 전사하는 패턴과는 다른 위치 정도 측정용 패턴이 설치되어 있으며,

상기 마스크의 패턴 위치를 측정하는 공정에 있어서, 상기 마스크의 상기 위치 정밀도 측정용 패턴의 위치를 측정하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 9항에 있어서,

상기 노광을 실시하는 공정의 전에,

상기 노광시의 상태에 있어서의 상기 마스크의 곡면 형상을 측정하는 공정과,

상기 측정된 곡면 형상에 근거하여, 개개의 마스크의 상기 노광시의 상태에서의 곡면 형상에 기인하는 패턴 위치의 변동을 나타내는 제 2의 보정 데이터를 구하는 공정을 추가로 구비하며,

상기 노광 공정에 있어서, 상기 제 1의 보정 데이터와 상기 제 2의 보정 데이터에 근거하여, 하전 입자빔을 편향시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하여 노광을 실시하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 12항에 있어서,

상기 제 2의 보정 데이터를 구하는 공정은,

미리 측정된 상기 노광시의 상태에 있어서의 테스트용 마스크의 곡면 형상과 상기 측정된 상기 마스크의 곡면 형상의 차이에 근거하여, 상기 패턴 위치의 변동을 나타내는 상기 제 2의 보정 데이터를 구하는 반도체 장치의 제조 방법.
제 12항에 있어서,

상기 제 2의 보정 데이터를 구하는 공정은,

각각 다른 곡면 형상을 가지는 복수의 테스트 마스크를 이용하여, 노광시의 상태에 있어서의 패턴 위치의 변동을 나타내는 제 2의 보정 데이터를 복수 작성하고, 복수의 상기 제 2의 보정 데이터를 데이터 베이스에 축적해 두고,

측정된 상기 마스크의 상기 곡면 형상에 대해, 가장 곡면 형상과 가까운 상기 테스트용 마스크에 대한 상기 제 2의 보정 데이터를 상기 데이터 베이스로부터 읽어내어 이용하는 반도체 장치의 제조 방법.
노광시에 대해 반전한 상태에서의 마스크의 패턴 위치에 대해, 상기 노광시의 상태에 있어서의 중력에 의한 패턴 변위를 고려한 보정을 실시하고, 보정된 보정패턴 위치의 설계 데이터로부터의 차이에 근거하여 제 1의 보정 데이터를 작성하는 보정데이터 작성 수단과,

상기 제 1의 보정 데이터에 근거하여, 하전 입자빔을 편향시켜 피노광체에 노광되는 패턴의 위치를 보정하여 노광을 실시하는 하전 입자빔 조사수단을 가지는 노광 장치.
제 15항에 있어서,

상기 보정 데이터 작성 수단은, 상태의 반전 전후의 중력에 의한 패턴 변위의 상관을 나타내는 전달 함수를 이용하고, 패턴 위치에 근거하여 보정을 실시하는 노광 장치.
제 15항에 있어서,

상기 마스크에는, 상기 피노광체에 전사하는 패턴과는 다른 위치 정밀도 측정용 패턴이 설치되어 있으며,

상기 보정 데이터 작성 수단은, 상기 마스크의 상기 위치 정밀도 측정용 패턴의 위치에 근거하여, 상기 제 1의 보정데이터를 작성하는 노광 장치.
제 15항에 있어서,

상기 노광시의 상태에 있어서의 상기 마스크의 곡면 형상을 측정하는 마스크 형상 측정 수단을 추가로 구비하며,

　　　상기 보정 데이터 작성 수단은, 상기 측정된 곡면 형상에 근거하여, 개개의 마스크의 상기 노광시의 상태에서의 곡면 형상에 기인하는 패턴 위치의 변동을 나타내는 제 2의 보정 데이터를 추가로 구하고, 상기 제 1의 보정 데이터와 상기 제 2의 보정데이터에 근거하여 보정 데이터를 작성하며,

상기 하전 입자빔 편향 수단은, 상기 보정 데이터에 근거하여, 상기 하전 입자빔을 편향시키는 노광 장치.
제 18항에 있어서,

상기 보정 데이터 작성 수단은, 미리 측정된 노광시의 상태에 있어서의 테스트용 마스크의 곡면 형상과 상기 측정된 상기 마스크의 곡면 형상의 차이에 근거하여, 상기 패턴 위치의 변동을 나타내는 상기 제 2의 보정데이터를 구하는 노광 장치.
제 18항에 있어서,

각각 다른 곡면 형상을 가지는 복수의 테스트용 마스크에 대해서, 노광시의 상태에서의 패턴 위치의 변동을 나타내는 제 2의 보정 데이터를 복수 축적하는 기억 수단을 추가로 구비하며,

상기 보정 데이터 작성 수단은, 측정된 상기 마스크의 상기 곡면 형상에 대해, 가장 곡면 형상과 가까운 상기 테스트용 마스크에 대한 상기 제 2의 보정 데이터를 상기 기억 수단으로부터 읽어내어 이용하는 노광 장치.