(57)【要約】【課題】円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査する荷電粒子線露光方法においても、レチクルの強度を十分に確保できるようにする。【解決手段】領域２、領域４においては、パターン形成部７が相補的になっている。よって、まずレチクル１を用いてウエハへの露光転写を行い、続いてレチクル２を用いてウエハへの同一部分へ露光転写を行うことにより、目的とするパターンをウエハに転写できる。レチクルが穴あきステンシルの場合でも、帯状のパターン非形成部８には開口部が形成されないので、この部分が梁となり、レチクルの強度を上げることができる。【選択図】　図１
2004055578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査し、レチクルに形成されたパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光方法であって、前記円弧スリット状の照明領域による１回の走査により前記感応基板上に露光転写されるべき目的パターンを、走査方向に直交する方向に相補的に分割したパターンを有する複数のレチクルを使用し、各々のレチクルに形成されたパターンを前記感応基板にそれぞれ露光転写し、前記感応基板上でそれぞれのパターンをつなぎ合わせることにより、前記目的のパターンを露光転写することを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項２】
請求項１に記載の荷電粒子線露光方法であって、前記レチクルの少なくとも一つは、パターンの形成されていない部分に補強部が形成されたものであることを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の荷電粒子線露光方法であって、前記レチクルの少なくとも一つは、前記円弧スリット状の照明領域の曲率と同じ曲率を有し、パターンの形成されていない補強部が、前記円弧状の照明領域と同じ向きに形成されたものであることを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の荷電粒子線露光方法であって、前記レチクル走査中に、前記補強部の像が前記感応基板上に転写されないように、前記荷電粒子線を偏向させる過程を含むことを特徴とする荷電粒子線露光方法。
【請求項５】
円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査し、レチクルに形成されたパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の荷電粒子線露光方法を実施する機能を有することを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の荷電粒子線露光方法を実施するために使用されるレチクル。
【請求項７】
請求項１から請求項４のうちいずれか１項に記載の荷電粒子線露光方法を用いて、目的とするパターンを感応基板であるウエハ上に露光転写する工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レチクルに形成されたパターンを荷電粒子線を使用して感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光方法及び荷電粒子線露光装置、この荷電粒子線露光方法に用いられるレチクル、この荷電粒子線露光方法を使用した半導体デバイスの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、荷電粒子線露光装置の露光方式として、スポットビーム露光方式、可変成形露光方式、ブロック露光方式が使用されていたが、これらはスループットにおいて問題があるため、最近では分割投影転写方式が採用されるようになってきている。
【０００３】
この分割投影転写方式の露光装置（分割投影露光装置）を図７、図８に従って説明する。
図７は分割露光の単位を示す図である。まず、転写体（通常はウエハ）上には複数のチップが形成され、さらにチップはストライプに、ストライプはサブフィールドに分割される。レチクル等の被転写体も同様に分割されている。
【０００４】
分割投影露光装置では通常、図８に示すような方法で露光が行われる。まず、レチクルステージとウェハステージは対応するストライプの中心を縮小比に従った速度で定速移動する。電子線はレチクル上のサブフィールドを照明し、レチクル上に形成されたパターンは投影光学系によって試料上に投影露光される。
【０００５】
そして、電子線をレチクルステージの進行方向と直角な方向に偏向させ、順次、一列に配置されたサブフィールドの投影露光を行う。一列のサブフィールドの投影露光が終了すると、次のサブフィールドの投影露光を開始するが、その際図８に示すように電子線の偏向方向を逆にして、順次サブフィールドの投影露光を行うことにより、スループットを上げるようにしている。
【０００６】
このような方法で露光が行われるため、従来の電子線露光装置と比較すると、サブフィールド領域が一括露光され、またレチクルには露光すべきパターンがすべて形成されているため、非常にスループットを向上させることができる。
【０００７】
この露光装置で使用するレチクルは、光を使用した露光装置の場合とは異なり、サブフィールド部（パターン部）とその周辺の梁部（以下ストラットと呼ぶ）に分割されている。梁部はレチクル自体の強度を保つためや、照明ビームが確実に露光すべきサブフィールドのみを選択するための目的で設けられている。
【０００８】
しかしながら、これらの分割露光方式で使用される照明領域（サブフィールドの大きさに対応）は、荷電粒子線光学系の収差の影響によりあまり大きくすることができず、おおむね１ｍｍ角程度に限られてしまう。よって、サブフィールドの数が多くなり、これに伴ってスループットに制限が生じる。
【０００９】
スループットを向上させるためには、照明領域の大きさを大きくしてやればよい。荷電粒子線光学系の収差を小さく保ちながら照明領域の大きさを大きくする方法として、照明領域を円弧スリット状とする方法が考えられ、例えば特開平１０−１３５１０２号公報に開示されている。
【００１０】
その概要を図９に示す。図９において、電子銃１０１から発せられた電子ビーム１０２は、コンデンサーレンズ１０３にてほぼ平行な電子ビームとなり、アパーチャ１０４に入射する。アパーチャ１０４では円弧状の領域２０１（光軸１２０を中心とした２つの円弧で挟まれた円弧状領域）に電子ビームを切り取り、電子ビーム透過部と電子ビーム不透過部でパターンが形成されたマスク１０５へと導く。
【００１１】
マスク１０５は少なくともＸＹ方向に移動可能なマスクステージに載置されている。マスク１０５上の円弧状領域からの電子ビームは、電子レンズ１０８Ａ、１０８Ｂで構成される縮小電子光学系を介してウエハ１１４上に結像される。
【００１２】
１１１は、マスク１０５の散乱体を透過散乱してきた電子ビームを遮断し、散乱体の無いところを透過してきた電子ビームを通過させる散乱電子制限アパーチャである。
【００１３】
２０１はアパーチャの開口、２０２はマスク上での電子ビーム照射域、２０３はウエハ上のデバイスパターン、２０４はウエハ走査にて電子ビームが照射される領域である。
【００１４】
上記構成において、マスク１０５を矢印１２１の方向に、ウエハ１１４を矢印１２２の方向に同期させるとともに、縮小電子光学系の縮小率に応じた速度で双方を移動させることにより、マスク１０５上の円弧状領域のパターンがウエハ１１４に順次露光される。
【００１５】
このように、照明領域２０２を円弧スリット状とすることで、以下の理由により照明領域での荷電粒子線光学系の収差を小さくすることができる。すなわち、光学系の対称性（軸対称）により、照明領域での光学系の収差が一様になる。まず、照明領域内での焦点位置がほぼ同じとなるので像面湾曲がほぼ無くなる。さらに、非点収差についても、収差の発生量と方向が照明領域内でほぼ同じであるので、スティグメータのような補正装置により容易に補正を行うことができる。
【００１６】
このようにして、収差を小さくすることができる分だけ照明領域の大きさを大きくすることができるので、図９に示されるように、図７のメインフィールドに対応する部分を一括露光できることになり、レチクルとウエハを移動させることにより、照明領域を走査し、ストライプにあたる部分を露光することができる。よって、分割投影転写方式に比して、サブフィールドの走査がない分だけ、スループットを向上させることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示されるような露光システムには以下のような問題点がある。すなわち、荷電粒子線露光装置に使用されるレチクルには、光を使用した露光装置と異なり、かなりの強度が必要とされる。この理由は、レチクルに照射されるのが荷電粒子であるため、その衝突エネルギーにより光よりも大きな力を受けること、特に、レチクルとして穴あき型のステンシルを用いる場合には、パターンの形成される部分に開口が設けられるので、レチクルの強度自体が弱くなることである。
【００１８】
これに対応するため、分割投影転写方式に使用されるレチクルにおいては、前述のように、サブフィールドの周りにストラットと呼ばれる補強部が設けられている。しかしながら、図９に示すような露光システムにおいては、ストライプにあたる部分が走査により露光されるため、この部分内に補強部材を設けることが困難であり、従って、レチクルの強度が十分確保できないという問題点がある。
【００１９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査し、レチクルに形成されたパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光方法、装置においても、レチクルの強度を十分に確保できるようにすること、及びこのようなレチクル、このような荷電粒子線露光方法を使用した半導体デバイスの製造方法を提供することを課題とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の手段は、円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査し、レチクルに形成されたパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光方法であって、前記円弧スリット状の照明領域による１回の走査により前記感応基板上に露光転写されるべき目的パターンを、走査方向に直交する方向に相補的に分割したパターンを有する複数のレチクルを使用し、各々のレチクルに形成されたパターンを前記感応基板にそれぞれ露光転写し、前記感応基板上でそれぞれのパターンをつなぎ合わせることにより、前記目的のパターンを露光転写することを特徴とする荷電粒子線露光方法（請求項１）である。
【００２１】
本手段においては、円弧スリット状の照明領域による１回の走査により前記感応基板上に露光転写されるべきパターンを、走査方向に直交する方向に相補的に分割したパターンを有する複数のレチクルを使用して露光転写を行う。そして、前記感応基板上でそれぞれのパターンをつなぎ合わせることにより目的のパターンを露光転写する。このようにすると、各々のレチクルにおいては、１回の走査により照明される領域内において、パターンの形成されていない部分が走査方向と平行に形成されることになる。よって、穴あきステンシルで形成されたレチクルの場合には、この部分に開口部が形成されないので、その分レチクルの強度を大きくすることができる。
【００２２】
なお、本明細書において「円弧スリット状」というのは、２つの同心円で挟まれる領域の一部からなるスリット状の形状をいう。
【００２３】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記レチクルの少なくとも一つは、パターンの形成されていない部分に補強部が形成されたものであることを特徴とするもの（請求項２）である。
【００２４】
本手段においては、パターンの形成されていない部分に補強部が形成されたレチクルを少なくとも一つ使用している。よって、穴あきステンシルを使用したレチクルはもちろん、吸収・散乱タイプのレチクルにおいても、この補強部により強度を強くすることができる。
【００２５】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段又は第２の手段であって、前記レチクルの少なくとも一つは、前記円弧スリット状の照明領域の曲率と同じ曲率を有し、パターンの形成されていない補強部が、前記円弧状の照明領域と同じ向きに形成されたものであることを特徴とするもの（請求項３）である。
【００２６】
後に発明の実施の形態の欄において、その形状の例を詳しく説明するが、本手段においては、前記円弧スリット状の照明領域の曲率と同じ曲率を有し、パターンの形成されていない補強部が、前記円弧状の照明領域と同じ向きに形成されたレチクルを少なくとも一つ使用している。よって、この補強部により、レチクルの強度が更に強化される。
【００２７】
照明領域の走査（通常レチクルと感応基板の双方を同期して移動させることにより行われる）を行うとき、この補強部にはパターンが形成されていないので、そのままでは感応基板にパターンの無い部分が形成されてしまう。よって、照明光学系、投影光学系により荷電粒子線を偏向させ、この補強部を飛ばして転写を行う等により、補強部を除いたパターンが、感応基板に露光転写されるようにする必要がある。
【００２８】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第２の手段又は第３の手段であって、前記レチクル走査中に、前記補強部の像が前記感応基板上に転写されないように、前記荷電粒子線を偏向させる過程を含むことを特徴とするもの（請求項４）である。
【００２９】
本手段においては、照明光学系、投影光学系により荷電粒子線を偏向させることにより、補強部の像が前記感応基板上に転写されないようにしているので、相補的に分割されたレチクルのパターンをつなぎ合わせることにより、目的とするパターンを感応基板上に形成することができる。
【００３０】
前記課題を解決するための第５の手段は、円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査し、レチクルに形成されたパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光装置であって、前記第１の手段から第４の手段のうちいずれかの荷電粒子線露光方法を実施する機能を有することを特徴とする荷電粒子線露光装置（請求項５）である。
【００３１】
本手段においては、いずれも前記第１の手段から第４の手段にそれぞれ対応する作用効果が得られる。
【００３２】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記第１の手段から第４の手段のうちいずれかの荷電粒子線露光方法を実施するために使用されるレチクル（請求項６）である。
【００３３】
本手段は、強度の大きなレチクルとすることができる。
【００３４】
前記課題を解決するための第７の手段は、前記第１の手段から第４の手段のうちいずれかの荷電粒子線露光方法を用いて、目的とするパターンを感応基板であるウエハ上に露光転写する工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法（請求項７）である。
【００３５】
本手段においては、円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査し、レチクルに形成されたパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光方法の特長である高スループットでの露光転写を行うことができて、効率的に半導体デバイスを製造できると共に、強度の強いレチクルを使用して、半導体デバイスを製造できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。本実施の形態において使用する荷電粒子線露光装置の基本的な構成は、図９に示すような公知の電子線露光装置と変わるものではなく、円弧スリット状の照明領域でレチクルを照射し、照明領域のレチクルパターンを、電子線光学系を用いてウエハに投影して露光し、レチクルとウエハを縮小倍率に従った速度比で移動させることにより、露光領域を走査して露光転写を行うものである。以下の説明においては、簡単化のために、縮小倍率は１：１であるとする。
【００３７】
第１の実施の形態である荷電粒子線露光方法においては、図１に示すような２つのレチクルを使用してそれぞれウエハへのレチクルパターンの露光転写を行う。図１において（ａ）、（ｂ）に示される２つのレチクル１、３は対となっており、それぞれ１回の走査で露光される領域２、４を有している。領域２、４はこの例においては各レチクルに４個設けられており、８個の領域を露光することによって所定のパターンがウエハ上に形成されるようになっている。図における矢印はレチクルの走査方向（移動方向）である。
【００３８】
図１（ｃ）、（ｄ）に、それぞれ領域２、４の拡大図を示す。５は円弧スリット状の照明領域であり、この内側にある領域６が露光転写領域である。これらの図においてハッチングを施された部分（パターン形成部７）にパターンが形成されており、露光転写領域６内のその他の部分（パターン非形成部８）にはパターンが形成されていない。
【００３９】
そして、領域２、領域４においては、パターン形成部７が相補的になっている。すなわち、レチクル１の領域２でパターン形成部７となっている部分に対応するレチクル３の領域４内の部分はパターン非形成部８となり、レチクル３の領域４でパターン形成部７となっている部分に対応するレチクル１の領域２内の部分はパターン非形成部８となっている。
【００４０】
よって、まずレチクル１を用いて図９に示されるような方法でウエハへの露光転写を行い、続いてレチクル３を用いて図９に示されるような方法で同じウエハへの同一部分へ露光転写を行うことにより、目的とするパターンをウエハに転写できる。
【００４１】
レチクルが穴あきステンシルの場合でも、帯状のパターン非形成部８には開口部が形成されないので、この部分が梁となり、レチクルの強度を上げることができる。また、パターン非形成部８の厚さを厚くしたり補強材を入れる等により、さらにレチクルの強度を上げることができる。
【００４２】
この実施の形態では、相補的にパターンの形成された２枚のレチクル１、３を用いて露光を行うようにしているが、相補的にパターンの形成された３枚以上のレチクルを用いて露光を行うようにしてもよいことは、説明を要しないであろう。
【００４３】
第２の実施の形態である荷電粒子線露光方法においては、図１（ａ）、（ｂ）に示されるレチクル１、レチクル３と同じようなレチクルを使用するが、領域２、領域４内に補強部が設けられているレチクルを使用する点が第１の実施の形態と異なっている。この実施の形態において使用する領域２、領域４の拡大図を図２に示す。
【００４４】
図２に示すように、領域２、領域４内には、厚さが他の部分より厚くなっている補強部９が設けられている。この補強部９は、円弧スリット状の照明領域（図１の５）と同じ向きに形成されており、円弧スリット状である。その端部１０、１１の曲率は、それぞれ円弧スリット状の照明領域の外径、内径に対応する曲率と同じとされている。すなわち、図２の場合は、端部１０が円弧スリット状の照明領域の外径に対応する曲率、端部１１が円弧スリット状の照明領域の内径に対応する曲率を有している。この補強部９にはパターンは形成されておらず、パターン形成部７が、補強部９によって区切られたような形状となっている。
【００４５】
領域２と領域４のパターン形成部７に形成されているパターンが相補的であり、レチクル１とレチクル３を用いて同じウエハの同じ領域を露光すると、この相補的なパターンがつながって目的とするパターンが形成されることは、第１の実施の形態と同じである。また、この実施の形態においても、レチクルとウエハを、縮小倍率に従った速度比で相対移動させることにより照明領域を走査させることは、第１の実施の形態と同じである。
【００４６】
しかしながら、単に図９に示すような露光方法を用いると、ウエハにパターンの形成されていない補強部９の像が転写されてしまい、一体化されたパターンが形成されない。
【００４７】
よって、第２の実施の形態においては、レチクルのパターンをウエハに投影する投影光学系において、荷電粒子線を、偏向器を用いて偏向させ、補強部９の像がウエハに転写されないようにしている。
【００４８】
図３に偏向器の構成を示す。偏向器２１はレチクル２２の上下に配置されレチクル２２の前後で図のようにビーム２４を偏向する。そして、レチクル２２とウエハ２５の間にあるレンズ（投影光学系）２６にビームが入射していく。このレンズ２６によって、ウエハ２５面とレチクル２２面は共役になっている。
【００４９】
ところで、図３中のレチクル２２には点ＡとＤがあり、ウエハ面には点Ａ’がある。偏向場がないとき、図のようにレチクル上の点Ｄはウエハ上の点Ａ’に像を作る。
【００５０】
偏向器２１によって偏向場（電場でも磁場でもかまわない）ができると、電子の軌道は図の実線のように曲がり、図のようにレチクル上の点Ａの像をウエハ上のＡ’に結像することができる。このように、本発明では偏向器により補強部の影がウエハ上にできないようにスキャン露光することができる。なお、レチクル２２で黒塗りされた部分２３は補強部である。
【００５１】
図４において、レチクル２２上の点Ａから点Ｂまで（レチクル２２上の補強部間）の範囲の露光について考える。このとき、説明を簡単にするためレチクル２２のパターンをウエハ２５に投影する縮小倍率は等倍とし、ビームの幅は考慮しないことにする。また、レンズは図示を省略する。投影の縮小倍率が等倍なので、レチクル２２上の点Ａ、Ｂに対応するウエハ２５上の共役点をＡ’、Ｂ’とすると、Ａ、Ｂ間の距離と、Ａ’、Ｂ’間の距離は等しく、これをＬとする。
【００５２】
以下、図４を用いてこの露光過程を説明するが、その前に、このときの過程におけるレチクル２２、ウエハ２５、ビーム２４の動きを簡単に説明する。また、このとき、ＡからＢまでをスキャン露光するのにかかる時間をΔｔとする。
【００５３】
▲１▼、レチクル；点Ａ、Ｂ間の距離をＬ、補強部２３の幅をｄとしたとき、Δｔ秒間にレチクル２２が動く距離は、（Ｌ＋ｄ）とする。
▲２▼、ウエハ；Δｔ秒間にウエハが動く距離はウエハ上の点Ａ’とＢ’の距離Ｌとする。
▲３▼、ビーム；Δｔ秒間にビームのスキャンする距離はレチクル上の補強部の距離ｄとする。このような条件下では、
▲４▼、レチクルの速度はＶＭ＝（Ｌ＋ｄ）／Δｔ
▲５▼、ウエハの速度はＶＷ＝Ｌ／Δｔ
▲６▼、ビームのスキャン速度はＶＢ＝ｄ／Δｔ
【００５４】
図４において、（ａ）〜（ｃ）は、露光過程をΔｔ／２ごとに示したものである。（ａ）はレチクル上の点Ａをウエハ上のＡ’に露光しているときの位置関係を示す図である。そして、このとき偏向場はなく、ビームは光軸上を直進して、点Ａを点Ａ’に露光する。なお、図４において、Ａ点、Ｂ点、Ｃ点はそれぞれレチクルにおける補強部の端部に当たる点であり、Ａ’点はＡ点が投影されるべきウエハ上の点、Ｂ’点はＢ点、Ｃ点が投影されるべきウエハ上の点である。また、Ｍ点はＡ点とＢ点の中点に当たり、Ｍ’点はＡ’点とＢ’点の中点に当たる。すなわち、Ｍ’点はＭ点が投影されるべきウエハ上の点である。
【００５５】
（ａ）の状態よりΔｔ／２秒経過すると位置関係は（ｂ）に示すようになる。このとき、レチクルは速度ＶＭで、ウエハは速度ＶＷで動くので点Ａと点Ａ’はｄ／２だけずれる。しかしながら、偏向器で偏向場を作りｄ／２だけビームを偏向してビームがレチクル上の点Ｍを通るようにする。するとレチクル上の点Ｍの像はウエハ上ではＭ’に作られる。なおこのとき、（ａ）の時から等速度ＶＢでビームをスキャンするようにする。
【００５６】
さらに図（ａ）からΔｔ秒進んだ図が（ｃ）で、このときレチクルはウエハよりｄだけ先に進むことになる。また、ビームもｄだけ進むので、電子ビームはレチクル上では点Ｂと通る。そしてウエハ上ではＢ’にＢの像を作る。
【００５７】
そして、（ｃ）の状態が実現された瞬間に、（ｄ）に示すように、偏向器によりビームを瞬時にレチクル上の点Ｂから点Ｃに振る。すると、点Ｃの像がウエハ上のＢ’の位置にでき、レチクル上で補強部により分離されたＢ点とＣ点とが連続した形でウエハ上に転写されることになる。そして、図から明らかなように、（ｄ）の状態は（ａ）の状態と等価である。
【００５８】
以上の（ａ）〜（ｄ）の過程を繰り返して露光転写を行えば、レチクル２２の補強部２３による影をウエハ２５上に作ることなく、補強部２３により分離されたレチクル上のパターンを、連続した形でウエハ上に露光転写することができる。
【００５９】
ところで、（ｄ）の過程では、ビームを点ＢからＣに振るがこのとき、レチクル上でビームがＢにあるときもＣにあるときも、このビームはウエハ上では（ｃ）、（ｄ）で示すように、点Ｂ’になければならない。そのため、マスクおよびウエハのステージを等速で動かすならば、ビームをステージ速度に比較して十分速くスキャンする必要がある。ビームのスキャンはステージに比べ容易なので、これは十分可能であると考える。
【００６０】
しかし、仮にこのとき、ビームスキャンスピードが十分得られない場合、点Ｂと点Ｃのウエハ上の像が点Ｂ’で一致しないことになる。このような場合には、マスクの両側に配置された偏向器の同期をずらすようにすればよい。つまり、マスク側に置かれた偏向器を制御して点Ｃの像のできる位置を調整するようにすればよい。
【００６１】
以下、本発明に係る半導体デバイスの製造方法の実施の形態の例を説明する。図５は、本発明の半導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートである。この例の製造工程は以下の各主工程を含む。
▲１▼ウエハを製造するウエハ製造工程（又はウエハを準備するウエハ準備工程）
▲２▼露光に使用するレチクル（マスク）を製作するレチクル製造工程（又はレチクルを準備するレチクル準備工程）
▲３▼ウエハに必要な加工処理を行うウェハプロセッシング工程
▲４▼ウエハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動作可能にならしめるチップ組立工程
▲５▼できたチップを検査するチップ検査工程
なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程からなっている。
【００６２】
これらの主工程の中で、半導体のデバイスの性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェハプロセッシング工程である。この工程では、設計された回路パターンをウエハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動作するチップを多数形成する。このウェハプロセッシング工程は以下の各工程を含む。
【００６３】
▲１▼絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、あるいは電極部を形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程（ＣＶＤやスパッタリング等を用いる）
▲２▼この薄膜層やウエハ基板を酸化する酸化工程
▲３▼薄膜層やウエハ基板等を選択的に加工するためにレチクル（マスク）を用いてレジストのパターンを形成するリソグラフィー工程
▲４▼レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工するエッチング工程（例えばドライエッチング技術を用いる）
▲５▼イオン・不純物注入拡散工程
▲６▼レジスト剥離工程
▲７▼さらに加工されたウエハを検査する検査工程
なお、ウェハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造する。
【００６４】
図６は、図５のウェハプロセッシング工程の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャートである。このリソグラフィー工程は以下の各工程を含む。
▲１▼前段の工程で回路パターンが形成されたウエハ上にレジストをコートするレジスト塗布工程
▲２▼レジストを露光する露光工程
▲３▼露光されたレジストを現像してレジストのパターンを得る現像工程
▲４▼現像されたレジストパターンを安定化させるためのアニール工程
以上の半導体デバイス製造工程、ウェハプロセッシング工程、リソグラフィー工程については、周知のものであり、これ以上の説明を要しないであろう。本発明の実施の形態における半導体デバイスの製造方法においては、レジストを露光する露光工程において、本発明の荷電粒子線露光方法を使用している。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、円弧スリット状の照明領域を有する荷電粒子線でレチクルを照明しながら走査し、レチクルに形成されたパターンを感応基板上に露光転写する荷電粒子線露光方法、装置においても、レチクルの強度を十分に確保できるようにすること、及びこのようなレチクル、このような荷電粒子線露光方法を使用した半導体デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態である荷電粒子線露光方法に使用するレチクルの構造を示す概要図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態である荷電粒子線露光方法に使用するレチクルの構造を示す概要図である。
【図３】偏向器によるビーム偏向の様子を示す図である。
【図４】図２に示すようなレチクルを使用して露光転写を行う手順を示す図である。
【図５】本発明の半導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】リソグラフィー工程の例を示す図である。
【図７】分割露光の単位を示す図である。
【図８】分割投影露光装置による露光方法を示す図である。
【図９】円弧スリット状の照明領域を有する露光転写装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１：レチクル、２：領域、３：レチクル、４：領域、５：照明領域、６：露光転写領域、７、７ａ、７ｂ：パターン形成部、８：パターン非形成部、９、９ａ、９ｂ、９ｃ：補強部、１０、１１…端部、１２：荷電粒子線、２１：偏向器、２２：レチクル、２３：補強部、２４：ビーム（電子の軌道）２５：ウエハ、２６：レンズ（投影光学系）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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