(57)【要約】【課題】電子線露光装置におけるかぶり効果の原因となる、電子線露光装置のチャンバー内における、描画対象の表面に入射する反射電子線の分布状態を算出に用いられる電子散乱距離算出用試験体を提供すること。【解決手段】電子線露光装置のチャンバー内で、描画対象の表面に入射する反射電子線の分布状態の算出に用いる電子散乱距離算出用試験体１であって、透明基板５上に、遮光層６、レジスト層７を形成し、更に電子線感応材料８を塗布したことを特徴とする電子散乱距離算出用試験体１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線露光装置のチャンバー内において、描画対象の表面に入射する反射電子線の分布状態の算出に用いる電子散乱距離算出用試験体であって、
透明基板上に、遮光層、レジスト層を形成し、更に電子線感応材料を塗布したことを特徴とする電子散乱距離算出用試験体。
【請求項２】
前記電子線感応材料が蛍光材料であり、少なくとも銀、銅、マンガン、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、セリウム、カリウム、テルビウム元素のいずれかを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電子散乱距離算出用試験体。
【請求項３】
前記電子線感応材料が蓄光材料であり、少なくともチタン、マグネシウム、カルシウム、カリウム元素のいずれかを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電子散乱距離算出用試験体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子散乱距離算出用試験体に対し、
電子線露光装置より電子線を所定位置に照射する工程と、
照射により発光した範囲の位置座標を検出する工程と、
発光した範囲から電子散乱距離を算出する工程とからなることを特徴とする電子散乱距離算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線露光装置のかぶり効果による電子散乱距離算出方法に関し、特に電子線を照射すると感応する材料を用いて、かぶり効果による電子散乱距離を算出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路は、集積度の向上や電力消費量の低減のため、各種の解像性向上技術を使用しながらウエハ上に形成される回路パターンの微細化が進められている。現在では、回路パターンをウエハに露光転写する際に使用する露光光源であるＡｒＦエキシマレーザーの波長（１９３ｎｍ）を遥かに下回る寸法の回路パターンを形成するまでに至っている。
【０００３】
このような背景から、ウエハ上に形成するパターンの微細化を達成するため、半導体のリソグラフィー工程で露光転写に使用するフォトマスクにおいても、パターンの微細化が要求されている。
【０００４】
また、パターン微細化の要求のみならず、ウエハ上の半導体回路パターン微細化に伴いリソグラフィー工程でのプロセスマージンが狭小化されているため、フォトマスク上のパターン寸法の精度向上も要求されている
フォトマスクの製造方法は、透明基板上に遮光膜を形成した図４に示すフォトマスクブランク１１に、電子等に感度を有するレジストを塗布し、電子線４による描画・現像・エッチング工程を経ることで透明基板５上に、金属遮光層６の半導体回路パターンを形成する。
【０００５】
フォトマスクの描画工程では、回路パターンデータを元に電子線露光装置を用いて、フォトマスクブランク１１にレジストを７塗布し、回路パターンを描き付け、現像、エッチング工程により、遮光層のパターンニングが行われる。
【０００６】
回路パターンを描画する際、パターン寸法精度に影響を与える現象にかぶり効果が挙げられる。図２は、電子線の照射を示しており、かぶり効果は、電子線露光装置より照射された電子線４がフォトマスク基板１４に反射して、電子線４を絞るための対物レンズ３に当たり、その散乱電子が再度フォトマスク基板１４に照射されて、所望の線幅の回路パターンが転写できなくなってしまう現象であり、チャンバー内での反射電子がノイズとなる。この現象は回路パターンの疎密により生じ、フォトマスク上の回路パターン寸法精度を劣化させてしまう。
【０００７】
そこで、電子線露光装置では、かぶり効果の補正として回路パターンの疎密によって電子線の露光量を調整している。かぶり効果の補正は電子散乱距離の数十ｍｍ程度の範囲で行っている（特許文献１）。
【０００８】
通常、かぶり効果の電子散乱距離を算出するには、フォトマスクブランク１１にレジスト７が塗布されたフォトマスク基板１４に、テストパターンを描画し、現像処理後のパターン線幅を測定することにより、かぶり効果の電子線散乱距離を算出されている。
【０００９】
しかしながら、さらなる微細化に伴い、フォトマスク上の回路パターン寸法精度向上のため、かぶり効果の電子散乱距離を精密に算出することが必要となっている。
【００１０】
上述したように、これまでのかぶり効果の電子散乱距離の算出方法によれば、実際に描画、現像工程を経たものを評価し、この評価結果に基づき電子散乱距離を算出している。
【００１１】
そのため、電子線４の照射面積率の相違に伴う現像ローディングや、現像装置における現像液の流れといったプロセスに依存するマスク面内不均一成分の影響や、現像処理後のパターン寸法測定による測定器の誤差が生じるため、正確なかぶり効果による電子散乱距離を算出するのが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−１９２６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、電子線露光装置におけるかぶり効果の原因である、電子線露光装置のチャンバー内における、描画対象の表面に入射する反射電子線の分布状態を算出に用いられる電子散乱距離算出用試験体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、電子線露光装置のチャンバー内において、描画対象の表面に入射する反射電子線の分布状態の算出に用いる電子散乱距離算出用試験体であって、
透明基板上に、遮光層、レジスト層を形成し、更に電子線感応材料を塗布したことを特徴とする電子散乱距離算出用試験体である。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、前記電子線感応材料が蛍光体材料であり、少なくとも銀、銅、マンガン、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、セリウム、カリウム、テルビウム元素のいずれかを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電子散乱距離算出用試験体である。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、前記電子線感応材料が蓄光材料であり、少なくともチタン、マグネシウム、カルシウム、カリウム元素のいずれかを含んでいることを特徴とする請求項１に記載の電子散乱距離算出用試験体である。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子散乱距離算出用試験体に対し、
電子線露光装置より電子線を所定位置に照射する工程と、
照射により発光した範囲の位置座標を検出する工程と、
発光した範囲から電子散乱距離を算出する工程とからなることを特徴とする電子散乱距離算出方法である。
【発明の効果】
【００１８】
実際に描画、現像工程を経たものを評価して電子散乱距離を算出していた従来法に対し、本発明の電子線露光装置によるかぶり効果の電子散乱距離を算出方法により、フォトマスクブランクを使用せずに、照射による発光により範囲の位置座標を記録装置に記録させることで精密にかぶり効果による電子散乱距離を算出でき、高価なフォトマスクブランク無駄にすることを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の電子散乱距離算出用試験体の構成を示し断面概念図である。
【図２】本発明の電子散乱距離算出用試験体への電子線の照射を示した概念図である。
【図３】本発明のかぶり効果による電子散乱距離の算出方法の一例を示す概念図である。
【図４】フォトマスクブランクの断面概念図である。
【図５】実施例で用いた電子散乱距離算出用試験体の上面概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下本発明の形態におけるかぶり効果による電子散乱距離の算出方法に関する工程フローの一例を示す。図１に、本実施形態に係るかぶり測定の概念図を示す。かぶり測定においては、通常のレジストの塗布されたフォトマスクブランクなどの被処理基板に対して照射するときと同様の構成が用いられるが、本実施形態では図に示すように被処理基板の代わりに電子散乱距離算出用試験体１が用いられる。
【００２１】
このような構成において、電子線４は、電子銃から、複数のアパーチャおよび偏向器、更に対物レンズ３を介して、測定マスク１の所定位置に照射される。対物レンズ３の測定マスク１と対向する面には、反射電子防止板２が設けられている。
【００２２】
図１に本発明の電子散乱距離算出用試験体１を示す。図１に示すように、透明基板５上に遮光膜６を形成し、電子等に感度を有するレジスト層７を塗布し、更にその上層に蛍光体材料８を塗布した測定マスク１を用いる。
【００２３】
このような測定マスク１に対して、図２に示すように電子線を所定位置に照射する。図３は、電子散乱距離の算出方法を示したもので、電子散乱距離算出用試験体１に電子線４を照射すると、電子散乱距離算出用試験体１の電子線感応材料８に、発光もしくは蓄光される範囲９が生じる、この照射により発光した範囲９の位置座標を記録装置１０により記録させる。
【００２４】
電子線感応材料８としては、外部からのエネルギーを光に変換する蛍光材料や、燐光とも言い、紫外線や可視光線などの励起光が消失した後も発光を続ける蓄光材料が使用可能であり、銀、銅、マンガン、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、セリウム、カリウム、テルビウム元素のいずれかを含んだ蛍光材料や、チタン、マグネシウム、カルシウム、カリウム元素のいずれかを含んだ蓄光材料が好適である。
【００２５】
照射により発光し、記録された位置座標の情報から、かぶり効果による電子散乱距離を求める。
【００２６】
本実施形態によれば、現像ローディングや、プロセスに依存する面内不均一成分、現像後パターン寸法測定による測定器の誤差の影響を受けることなく、かぶり効果の電子散乱距離を算出することが可能となる。
【実施例】
【００２７】
以下、本実発明を図面を用いて説明する。まず、図１に本発明の電子散乱距離算出用試験体１を示す。
【００２８】
６インチ×６インチ×０．２５インチの大きさの透明基板５である石英ガラス上に、スパッタ装置を用いてモリブデン・シリサイドとクロムを６５ｎｍ成膜した遮光膜６を形成したフォトマスクブランクを用意する。
【００２９】
次に、上記フォトマスクブランク１１に対し、ポジ型化学増幅レジスト７を１５０ｎｍの膜厚で塗布する。
【００３０】
次に、上記レジスト７上に、酸化マグネシウムをターゲットとしたアルゴンと酸素を混合したガス雰囲気下でのマグネトロンスパッタリングにより、酸化マグネシウムからなる蛍光体材８を１０ｎｍの膜厚で成膜し、電子散乱距離算出用試験体１を形成した。
【００３１】
上述の子散乱距離算出用試験体１に対し、図２に示す構造の電子線描画機によって、マスク中心原点（Ｘ、Ｙ）＝（０μｍ、０μｍ）の位置に電子線の照射を行う。
【００３２】
照射により、座標（Ｘ、Ｙ）＝（０μｍ、０μｍ）を中心に電子線感応材料８である蛍光体材が発光し始める。図５に示すように、電子線照射位置１２の外側についても電子線感応材料８である蛍光体材が発光した。発光した範囲１３の位置座標を記録装置１０に記録させる。記録された位置座標によると、電子線照射位置１２からの距離が１７８７９μｍと求まった。この値がかぶり効果の電子散乱距離である。
【００３３】
本実施例から、かぶり効果の電子散乱距離を算出することで、現像ローディングや、プロセスに依存する面内不均一成分、現像後のパターン寸法測定による測定器の誤差の影響を受けることなく、かぶり効果の電子散乱距離を算出することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・電子散乱距離算出用試験体
２・・・反射電子防止板
３・・・対物レンズ
４・・・電子線
５・・・透明基板
６・・・遮光層
７・・・レジスト
８・・・電子線感応材料
９・・・発光もしくは蓄光される範囲
１０・・・記録装置
１１・・・フォトマスクブランク
１２・・・電子線照射位置
１３・・・発光される範囲
１４・・・フォトマスク基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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