(57)【要約】【課題】転写用マスクである単層あるいは、多層構造の各マスクに入る照射電子を減少させるため、各マスクに電圧を印加して、電位勾配を制御して、マスク開口部におけるレンズ効果を発揮して、通過する荷電粒子が収斂するようにした転写用マスクと電子ビーム露光装置を提供する。【解決手段】電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、２層構造の多層マスク１０２０として設け、多層マスク１０２０は、マスクの上段の第一層マスク１０２１と、下段の、第二層マスク１０２２とで構成される。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２は、電気絶縁材料１２を固着して設けられる。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２は、Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２の各端子を設け各端子より電圧が印加できる構造であることを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、単数のマスクあるいは、複数のマスクは多層マスクとして設けられ、単層マスクあるいは多層マスク等の各マスクに、電圧と電位勾配を印加して制御できるように端子を設けた構成であることを特徴とする転写用マスク。
【請求項２】
電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、単層マスクとして設けた単層マスク（１０１０）と、単層マスク（１０１０）に設けたパターン形成マスクと、パターン形成マスクは、パターン形成マスクの開口部を通過する電子ビーム（１０１）を収斂させるために電圧と電位勾配を印加して設定制御できるように設けた端子Ｖｍａｓｋ１との構成であることを特徴とする請求項１記載の転写用マスク。
【請求項３】
電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、２層構造として設けた多層マスク（１０２０）と、当該多層マスク（１０２０）は、マスクの上段の第一層マスク（１０２１）と、下段の第二層マスク（１０２２）と、第一層マスク（１０２１）と、第二層マスク（１０２２）を固着して設けた電気絶縁材料（１２）と、第一層マスク（１０２１）は、パターン形成に寄与しない電子ビーム（１０１）を大雑把に取り除いて入射量を減少させるように下段に位置する第二層マスク（１０２２）のパターン形成マスクの開口部より広く設けた開口部（２１）と、電子ビーム（１０１）に照射される熱負荷に耐える厚さに設けた第一層マスク（１０２１）のメンブレンと、第二層マスク（１０２２）は、第一層マスク（１０２１）で余分な電子ビーム（１０１）の入射量を減少させるので、熱負荷も減少し自立的なマスク強度を持つ厚みに設けたメンブレンと、当該メンブレンは、自立的なマスク強度まで薄膜化した第二層マスク（１０２２）は、高精細パターン形成マスクを設けた微細なパターン（２２１、２２２、２２３）等と、パターン形成マスクを通過する電子ビーム（１０１）を収斂させるために電圧と電位勾配を印加して制御できるように設けた第一層マスク（１０２１）の端子Ｖｍａｓｋ１と、第二層マスク（１０２２）の端子Ｖｍａｓｋ２等との構成であることを特徴とする請求項１記載の転写用マスク。
【請求項４】
電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、３層構造として設けた多層マスク（１０３０）と、多層マスク（１０３０）は、マスクの上段の第一層マスク（１０３１）と、マクスの中段となる第二層マスク（１０３２）と、マスク下段の第三層マスク（１０３３）等を、固着して設けた電気絶縁材料（１３）と、第一層マスク（１０３１）は、パターン形成に寄与しない電子ビーム（１０１）を大雑把に取り除いて入射量を減少させるように中段に位置する第二層マスク（１０３２）のパターン形成マスクの開口部より広く設けた開口部（３１）と、電子ビーム（１０１）に照射される熱負荷に耐える厚さに設けた第一層マスク（１０３１）のメンブレンと、熱負荷に自立的なマスク強度のメンブレン厚さに設けた第二層マスク（１０３２）は、パターン形成に間接的に寄与するために設けた第三層マスク（１０３３）のパターンと等しいか、少し大きいパターン（３３１、３３２、３３３）と、露光試料（１０５）と対峙する第三層マスク（１０３３）は、上記記載の上段と中段とのマスクによって、熱負荷が大幅に減少するため、自立的なマスク強度を持つメンブレン厚みに設けた直接パターン形成に寄与する微細なパターン（３３１、３３２、３３３）と、パターン形成マスクを通過する電子ビーム（１０１）を収斂させるために電圧と電位勾配を印加・制御できるように設けた第一層マスク（１０３１）の端子Ｖｍａｓｋ１と、第二層マスク（１０３２）の端子Ｖｍａｓｋ２と、第三層マスク（１０３３）の端子Ｖｍａｓｋ３等との構成であることを特徴とする請求項１と３記載の転写用マスク。
【請求項５】
転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、上記記載の転写用マスクである単層マスクあるいは多層マスク等をマスクステージに装着できるように設けた電子ビーム露光装置と、電子ビーム露光装置は、単層マスクあるいは多層マスク等に設けられた各マスクの端子に、レンズ効果を生じさせる電圧を印加して、電位勾配を設定制御できるように設けた構成であることを特徴とする請求項１から４記載の電子ビーム露光装置。
【請求項６】
転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、上記記載の転写用マスクである多層マスク（１０２０）をマスクステージに装着できるように設けた電子ビーム露光装置と、電子ビーム露光装置は、多層マスク（１０２０）に設けられた各端子の第一層マスク（１０２１）の端子Ｖｍａｓｋ１と、第二層マスク（１０２２）の端子Ｖｍａｓｋ２に、レンズ効果を生じさせる電圧Ｖｍ１と、電圧Ｖｍ２を印加して電位勾配を設定制御できるように設けた構成であることを特徴とする請求項１と３と５記載の電子ビーム露光装置。
【請求項７】
転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、上記記載の転写用マスクである多層マスク（１０３０）をマスクステージに装着できるように設けた電子ビーム露光装置と、電子ビーム露光装置は、多層マスク（１０３０）に設けられた各端子の第一層マスク（１０３１）の端子Ｖｍａｓｋ１と、第二層マスク（１０３２）の端子Ｖｍａｓｋ２と、第三層マスク１０３３の端子Ｖｍａｓｋ３に、レンズ効果を生じさせる電圧Ｖｍ１と、電圧Ｖｍ２と、電圧Ｖｍ３を印加して電位勾配を設定制御できるように設けた構成であることを特徴とする請求項１と４と５記載の電子ビーム露光装置。
【請求項８】
転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、上記記載の転写用マスクを、上記記載の電子ビーム露光装置のマスクステージに装着してレンズ効果を発揮させるとき、マスクの電位と、マスクと露光試料間の電位勾配を制御することで、電子ビームの収斂強度または、電子ビームの焦点距離を変えて転写されるパターン寸法を制御できる構成であることを特徴とする請求項１から７記載の電子ビーム露光装置。
【請求項９】
転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、上記記載の転写用マスクを、上記記載の電子ビーム露光装置に使用する構成であることを特徴とする請求項１から８記載の電子ビーム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子ビームなどの、荷電粒子ビームを用いて、被処理基板の表面にパターンを転写する露光装置であって、転写用マスクと露光装置と、その使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から半導体集積回路パターンの微細化に伴って、より短い波長の光を露光光源として用いられて来た。波長の短い電子ビームを用いる露光技術の一つに電子ビーム投影転写（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：  以下ＥＰＬと称する）があり次世代リソグラフイ技術候補として開発中である。この技術を代表する装置は２つの方式がある。一つは、ＳＣＡＬＰＥＬ方式である。該ＳＣＡＬＰＥＬ方式の事業化を目指して、米国ＡＭＡＴ（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）と，オランダのＡＳＭＬが合弁会社を設立されたが、現段階では凍結されている。もう一つは、ＰＲＥＶＡＩＬ方式でＩＢＭ／ニコンが共同開発中である。
【０００３】
ＥＰＬは電子ビーム露光装置のスループットを大幅に向上できる方式として注目されている。ＰＲＥＶＡＩＬ方式のＩＢＭ／ニコンの共同開発により、ＥＢステッパとして実用化を目指した開発が進められている。ＥＢステッパでは、電子銃を含む電子光学系が最重要課題である。ＰＲＥＶＡＩＬ方式の電子光学系では、磁気対称レンズ（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｌｅｎｓ  Ｄｏｕｂｌｅｔ：以下ＳＭＤと称する）に、ＩＢＭが開発した低偏向収差特性を有するＶａｒｉａｂｌｅ  Ａｘｉｓ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ（以下ＶＡＩＬと称する）を加えた電子光学系を実現している。現在では、ビーム偏向を連続的に行うことで、収差低減を図るＣｕｒｂＬｉｎｅａｒ法（ビーム偏向を連続的に行うことで収差低減を図る法）を加えたＣｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｘｉｓ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓ（以下：ＣＶＡＬと称する）方式のＥＢステッパは、２μｍ厚のシリコン（Ｓｉ）メンブレン膜にパターンを穴開きにした散乱ステンシルマスクを用いている。
【０００４】
【非特許文献１】
株式会社電子ジャーナル発行の「２００２半導体テクノロジー大会」２００２Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｔｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｏｕｔｌｏｏｋ頁２３９には、代表的なＳＣＡＬＰＥＬ方式と、ＰＲＥＶＡＩＬ方式の転写原理を記載している。
図１３は、方式ＳＣＡＬＰＥＬを示す図である。図１４は、方式ＰＲＥＶＡＩＬを示す図である。図１３と、図１４は、ともに転写パターンを面上に形成させるため、転写パターンを４倍等に拡大した拡大マスク１０２を使用し、電子ビーム等の荷電粒子ビーム（以下：電子ビームと称する）１０１を縮小系（縮小とは４倍等に拡大したものを元に戻すことである。）で縮小して露光試料１０５上に転写している。
【０００５】
以下、次の用語は文献により表現が異なり例えば、カソードと、カソード電極と、電子銃は等しく、ＥＰＬレチクルと、ステンシルマスクと、マスクは等しく、露光試料と、レジストと、ウェーハは等しく、電子ビーム等の荷電粒子ビーム露光装置と、ＥＢステッパ露光装置と、電子ビーム露光装置は等しく使用される場合がある。
【０００６】
図１３に示す方式ＳＣＡＬＰＥＬでは、薄膜上に重金属でパターン形成した４倍マスク１０２を用いる。当該マスク１０２は、ＳｉＮｘなど原子番号の小さい物質で１０００Å〜１５００Åと大変に薄いメンブレンを使用している。また、パターン部は、厚さ２５０Å〜５００ÅのＣｒ／Ｗのような重金属で形成されている。
【０００７】
また、方式ＳＣＡＬＰＥＬのカソード（電子銃）１００よりアノード２００に電子ビーム１０１が照射されるとき、パターンを形成するメンブレン部を通過した電子ビーム１０１は縮小系に導き入れられマスク１０２と露光試料１０５間に置かれた小さな開口部を有するアパーチャー（Ａｐｅｒｔｕｒｅ）１０３を通過しウエーハ上の露光試料１０５に投影される。重金属部を通過する電子は、マスク１０２の重金属で散乱され、広い角度に放射されるため、大半の散乱電子ビーム１０１はアパーチャー１０３の開口部を通過できないので、パターン形成に必要な電子ビーム１０１のコントラストが得られる。この方式ＳＣＡＬＰＥＬでは、薄いメンブレンのマスク１０２であるので、マスク強度と、耐熱性と、荷電粒子照射耐性などが優れない。
【０００８】
【非特許文献２】
図１５は、方式ＰＲＥＶＡＩＬの転写パターンの結像原理を示した図である。
図１５に用いられるＥＰＬレチクルは、２種類ある。図１６は、ＥＰＬレチクルを示した図である。図１６（Ａ）は，散乱ステンシルタイプを示す図である。
図１６（Ｂ）は、連続メンブレンタイプを示す図である。図１５と、図１６は、株式会社電子ジャーナル発行の「２００２半導体テクノロジー大会」２００２Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｔｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｏｕｔｌｏｏｋ頁２４５に示されている。マスク（ＥＰＬレチクル）１０２を通過する電子ビーム１０１が示す散乱の違いを利用してウェーハ上の露光試料１０５にパターンを形成する。マスク（ＥＰＬレチクル）１０２の散乱能が低い部分であるレチクル開口部に入射した電子ビーム１０１のみが投影レンズ内に配置されたコントラスト開口部を通過して、ウェーハ１０５上に結像する。
【０００９】
図１６（Ａ）の散乱ステンシルマスクタイプでは、転写時に、ステンシルマスクに照射される電子ビーム１０１は、マスク１０２の開口部では、散乱が少なくマスク１０２を通過できる。
図１６（Ｂ）の連続メンブレンタイプでは、連続メンブレン部で散乱が生じる。
開口部は低散乱能部として、メンブレン部は高散乱能部として機能する。この散乱ステンシルマスクの散乱コントラストの生成原理を用い、マスク（ＥＰＬレチクル）１０２のパターンをウェーハ１０５上に形成させている。
【００１０】
ＰＲＥＶＡＩＬ方式で使用される、２μｍ厚のシリコンを使った散乱ステンシルタイプのマスク（ＥＰＬレチクル）１０２においても露光の電子線照射が大量になるとパターンの経年変化が懸念される。このため、ボロン原子（Ｂ）や、リン原子（Ｐ）等の物質をドープしメンブレンの内部の応力制御を行う必要があること、ステンシルマスクの細線パターンは、他の部位に比べ２次電子の放出確立が高くなり、正に帯電し、その近傍の電子ビーム１０１に偏向の作用を及ぼしパターンを歪ませるなどの影響を与える可能性がシュミレーション結果から指摘されている。この状況は、第６２回応用物理学会学術講演会で報告されている。
【００１１】
【非特許文献３】
第６２回応用物理学会学術講演会  講演予稿集：頁５５０（２００１．９．愛知工業大学）  １１ｐ−Ｃ−１０  Ｐドープタイプ散乱ステンシル型ＥＢレチクルにおける電子線照射耐性には、マスク（レチクル）の長期間の使用によるパターンの経年歪が懸案であることが示されている。
【００１２】
【非特許文献４】
図１７は、ＥＢステッパの露光動作を示す図である。
株式会社電子ジャーナル発行の「２００２半導体テクノロジー大会」２００２Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｔｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｏｕｔｌｏｏｋ頁２４６に示された株式会社ニコンで開発されているＥＢステッパの露光動作の図である。マスクステージ（レチクルステージ）に投影された電子ビーム１０１は投影レンズの倍率１／４の作用で縮小されてウェーハ上の露光試料（レジスト）１０５を露光する。このＥＢステッパの露光動作中では、電子ビーム１０１は、マスクステージ（レチクルステージ）からウェーハステージに至る間では、加速・減速は行われない。マスクステージ（レチクルステージ）に入射されるまでに与えられた電子ビーム１０１のエネルギーで運動している（この間ではガス分子などとの衝突によって失われるエネルギーは無視する）。
【００１３】
図１８は、ＩＢＭ／ニコンで開発されている方式ＰＲＥＶＡＩＬの電子ビーム露光装置の電位状態を示す概略図である。カソード１００とアノード２００間に印加した電圧Ｖａで、露光用電子ビーム１０１は加速されている。照射された電子ビーム１０１に対して、それ以降は加速および減速は行われない。マスク１０２を通過できない電子ビーム１０１によってマスク１０２自体は、ダメージを受けやすい。マクス１０２のパターンを通り抜けた電子ビーム１０１は、縮小系の電子レンズ１０６と、アパーチャ１０３と、投影系の電子レンズ１０７を通過してウェーハ上の露光試料１０５に投影される。
【００１４】
図１９は、図１８の方式ＰＲＥＶＡＩＬの電子ビーム露光装置における印加電圧と各部間の電位勾配を示した図である。
図１９（Ａ）は、カソードからの露光試料までの距離を示す図である。
Ｌｃ：カソード１００の基点と、Ｌａ：カソード１００からアノード２００（Ａｎｏｄｅ）迄の距離と、Ｌｍ：カソードからマスク１０２までの距離と、Ｌｗ：カソード１００から露光試料（ウェーハ）１０５までの距離（単位：ｍｅｔｅｒ）等である。アノード２００通過後の電子ビーム１０１は、等速運動で走行し、マスク１０２を通り抜ける。その電子はＣｏｌｌｉｍａｔｏｒレンズと、Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒレンズ（図中には示していない）の中を通過して露光試料（ウェーハ）１０５に投影される。
【００１５】
図１９（Ｂ）は、各電極および各部の電位と、電極および各部間の電位勾配を示す図である。
Ｖｃ：カソード１００の電位で、ＰＲＥＶＡＩＬの場合、照射電子を加速するため−１００ｋＶｏｌｔｓが印加されている。Ｖａ：アノード２００（Ａｎｏｄｅ）の電位と、Ｖｍ：マスク１０２の電位と、Ｖｗ：露光試料（ウェーハ）１０５の電位であるが、これらＶａと、Ｖｍと、Ｖｗ等はすべてアース接地された装置筐体に接続されており基本的には零電位である。但し、各部に流れる電流等を計測する計測器の内部インピーダンス分の電圧が発生するが、電子加速電圧に比べ無視し得るものである。また、電極および各部間の電位勾配（電位傾度）を、Ｅａ−ｃ、Ｅｍ−ａ、Ｅｗ−ｍ（単位：Ｖｏｌｔｓ／ｍｅｔｅｒ）示すと、Ｅａ−ｃ＝１００ｋＶｏｌｔｓ／（Ｌａ−Ｌｃ）の有限値を持つ。その他の電位勾配は無く、Ｅｍ−ａ＝Ｅｗ−ｍ＝０である。
【００１６】
【特許文献１】
本出願人の一人である発明者は、多層マスクの製作について、出願日２００２年５月２１日、特願２００２−５５３２２７、発明の名称「露光用マスク、その製造方法、および露光方法」として出願している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＰＬに使用されるマスクのメンブレン厚は、ＳＣＡＬＰＥＬの場合：０．１μｍ〜０．１５μｍのシリコン窒化膜（ＳｉＮ）や、ＰＲＥＶＡＩＬの場合：２μｍ程度のシリコン（以下Ｓｉと称する）メンブレンの使用が報告されている。
しかし、第６２回応用物理学会学術講演会の報告のように２μｍ程度のＳｉメンブレンにおいても照射電子ビームが増加すれば、歪の発生でマスク内のパターン位置がずれて、ＬＳＩパターン回路形成に不具合を生じる。露光時の電子ビーム等の荷電粒子ビーム（以下：電子ビームと称する）照射によるマスクの歪の増加を抑制するため、ボロン原子（Ｂ）や、リン原子（Ｐ）等の物質をドープしてメンブレン内部の応力制御を行っている。この応力制御は、その制御性の精度などに関して難しいものがある。将来方向として、ＬＳＩなどの回路パターンの微細化は避けられない。当該パターンが微細化されればされるほど、マスクのパターンを高精度に形成するために、より薄いメンブレン膜を使用しなければならなくなるので、メンブレンの電子ビーム照射耐性や内部応力は一層困難となる。
【００１８】
また、従来のＳＣＡＬＰＥＬやＰＲＥＶＡＩＬを含めた電子ビーム露光装置は、露光照射電子ビームを、カソード電極である電子銃から、引き出し電極でであるアノードにより取り出し、その後は、該電子ビームを、整形と、縮小と、投影等を行う電子光学系を経て、ウェーハ上の露光試料に照射している。この場合、アノードを通過した電子ビームのエネルギーは、カソードとアノード間に加えられる電圧により決定され、露光装置仕様に定められた電子エネルギー及び速度を有している。アノードを通過した電子ビームは等速運動をして、露光試料を照射している。該仕様の露光装置では、パターンを投影するマスクは、該露光装置仕様に従う最高速度のエネルギーを有する電子ビームの照射を浴びる。例えば、ステンシルマスクの細線パターンは、他の部位に比べ２次電子の放出確立が高くなり、正に帯電し、その近傍の電子ビームに偏向の作用を及ぼしパターンを歪ませるなどの影響を与える可能性がシュミレーション結果から指摘されていること、また、電子ビーム照射耐性には、マスク（レチクル）の長期間の使用によるパターン位置の経年歪が懸案となる。
【００１９】
本発明は、以上のような従来の欠点に鑑み、マスクの照射耐性を増すために、転写用マスクである単層あるいは、多層構造の各マスクに入る照射電子を減少させること、カソードと、アノードとマスクと、単層マスクまたは、多層マスクに電圧を印加して、その電極および多層マスク間の電位勾配を制御して、電極やマスクの電位と、ステンシルマスク開口部におけるレンズ効果が発揮され、通過荷電粒子が収斂されるようにすることでマスクに入るエネルギーを減少させてマスク照射耐性を改善する単層マスクと多層マスクと電子ビームなどの荷電粒子を用いる露光装置と、その使用方法を提供することを目的としている。
【００２０】
【発明を解決するための手段】
即ち、上記目的を達成するためになされた請求項１記載の本発明では、電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、単数のマスクあるいは、複数のマスクの構造として設けられ、単層マスクあるいは多層マスク等の各マスクは、電圧と電位勾配を印加して制御できるように端子を設けられた構成の転写用マスクである。
【００２１】
また、請求項２記載の発明では、請求項１記載の電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、単層構造の単層マスク１０１０として設ける。単層マスク１０１０は、アノード２００と、単層マスク１０１０間に電圧Ｖｍ１を印加できるＶｍａｓｋ１端子を設ける。Ｖｍａｓｋ１端子に印加して電位勾配を設定制御することで、単層マスク１０１０に設けられたパターン開口部を通過する電子ビーム１０１は収斂する。電子ビーム１０１は収斂するので単層マスク１０１０全体へ入る熱負荷を、減少することができるので、電子ビーム照射耐性の経年変化を少なくすることができる構成の転写用マスクである。
【００２２】
また、請求項３記載の発明では、請求項１記載の電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、２層構造の多層マスク１０２０として設ける。多層マスク１０２０は、マスクの上段の第一層マスク１０２１と、下段の、第二層マスク１０２２とで構成される。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２は、電気絶縁材料１２を固着して設ける。パターン形成に寄与しない電子ビーム１０１を大雑把に取り除いて入射量を軽減させる第一層マスク１０２１の開口部は、下段に位置する第二層マスク１０２２のパターン形成マスクの開口部２１より広く、マスクのメンブレン厚は、照射される熱負荷に耐えるように設ける。露光試料（ウェーハ）１０５と対峙する第二層マスク１０２２は、第一層マスク１０２１で余分な電子ビーム１０１の入射量を減少させるので、第二層マスク１０２２の熱負荷は、自立的なマスク強度を持つメンブレン厚でよく高精細パターンを形成する微細なパターン２２１、２２２、２２３等を設ける。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２等は、Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２等の各端子を設ける。Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２等の各端子より電圧を印加できる構造である。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２等の印加電圧と、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２等の前後の電位勾配を設定制御することで、この開口部を通過する電子ビームは収斂する。電子ビームは収斂することで多層マスク１０２０全体へ入る熱負荷を、さらに減少することができるので、電子ビーム照射耐性の経年変化を少なくすることができる構成の転写用マスクである。
【００２３】
また、請求項４記載の発明では、請求項１と３記載の電子ビーム露光装置に装着できる転写用マスクであって、転写用マスクは、３層構造の多層マスク１０３０として設ける。多層マスク１０３０は、マスクの上段の第一層マスク１０３１と、マクスの中段となる第二層マスク１０３２と、マスク下段の第三層マスク１０３３等は、電気絶縁材料１３を固着して設ける。第一層マスク１０３１は、パターン形成に寄与しない電子ビーム１０１を大雑把に取り除いて入射量を減少させるように中段に位置する第二層マスク１０３２のパターン形成マスクの開口部より広い開口部３１を設ける。第一層マスク１０３１のメンブレン厚みは、電子ビーム１０１に照射される熱負荷に耐える厚さに設ける。熱負荷に自立的なマスク強度のメンブレン厚さに設けた第二層マスク１０３２は、パターン形成に間接的に寄与するために第三層マスク１０３３のパターンと等しいか、少し大きいパターン３３１、３３２、３３３等を設ける。露光試料１０５と対峙する第三層マスク１０３３は、上記記載の上段と中段とのマスクによって、熱負荷が大幅に減少するため、自立的なマスク強度を持つメンブレン厚みに直接パターン形成に寄与する微細なパターン３３１、３３２、３３３等を設ける。第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３等は、Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２と、Ｖｍａｓｋ３等の各端子を設ける。Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２と、Ｖｍａｓｋ３等の各端子より電圧が印加できる構造である。第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３の印加電圧と、第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２２と、第三層マスク１０３３等前後の電位勾配を設定制御することで、この開口部を通過する電子ビームは収斂する。電子ビームは収斂することで多層マスク１０３０全体へ入る熱負荷を、さらに減少することができるので、電子ビーム照射耐性の経年変化を少なくすることができる構成の転写用マスクである。
【００２４】
また、請求項５記載の発明では、請求項１から４記載の転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、転写用マスクである単層マスクあるいは多層マスク等をマスクステージに装着できるように電子ビーム露光装置を設ける。露光用電子ビーム１０１は、カソード１００からアノード２００間に印加された電圧Ｖａにより加速される。単層マスクあるいは多層マスク等の各マスクを通過する電子ビーム１０１にレンズ効果を発生させて収斂するように、単層マスクあるいは多層マスク等の各マスクに設けた端子に電圧と、電位勾配を印加して設定制御できるように設けられる。転写用マスクである単層マスクあるいは多層マスク等の露光試料（ウェーハ）１０５と対峙するパターン形成用マスクには、露光で必要な電圧を印加しているので、露光試料（ウェーハ）１０５と同じ電位である構成の電子ビーム露光装置である。
【００２５】
また、請求項６記載の発明では、請求項１と３と５記載の転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、カソード１００からアノード２００間に印加された電圧Ｖａにより露光用電子ビーム１０１は加速されている。当該電子ビーム露光装置のマスクステージに装着され設けられる多層マスク１０２０は、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２の各端子のＶｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２に、Ｖｍａｓｋ１端子は、アノード２００と第一層マスク１０２１間の電圧Ｖｍ１と、Ｖｍａｓｋ２端子は、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２間の電圧Ｖｍ２を印加して制御できるように設けられる。電圧Ｖｍ１と、電圧Ｖｍ２等による相互間の電位勾配を設定制御することで、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２の各マスクを通過する電子ビーム１０１はレンズ効果で収斂する。パターン形成用となる第二層マスク１０２２は、露光で必要な電圧を印加しているので、露光試料（ウェーハ）１０５と同じ電位である構成の電子ビーム露光装置である。
【００２６】
また、請求項７記載の発明では、請求項１と４と５記載の転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、カソード１００からアノード２００間に印加した電圧Ｖａにより露光用電子ビーム１０１は加速されている。当該電子ビーム露光装置のマスクステージに装着され設けられる多層マスク１０３０は、第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３の各端子のＶｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２と、Ｖｍａｓｋ３に、Ｖｍａｓｋ１端子は、アノード２００と第一層マスク１０３１間の電圧Ｖｍ１と、Ｖｍａｓｋ２端子は、第一層マスク１０３１と第二層マスク１０３２間の電圧Ｖｍ２と、第二層マスク１０３２と第三層マスク１０３３間の電圧Ｖｍ３とを制御して印加できるように設けられる。電圧Ｖｍ１と、電圧Ｖｍ２と、電圧Ｖｍ３等による相互間の電位勾配を設定制御することで、第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３の各マスクを通過する電子ビーム１０１はレンズ効果で収斂する。パターン形成用となる第三層マスク１０３３は、露光で必要な電圧を印加しているので、露光試料（ウェーハ）１０５と同じ電位である構成の電子ビーム露光装置である。
【００２７】
また、請求項８記載の発明では、請求項１から７記載の転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、上記記載の転写用マスクを、上記記載の電子ビーム露光装置のマスクステージに装着してレンズ効果を発揮させるとき、マスクの電位と、マスクと露光試料間の電位勾配を制御することで、電子ビームの収斂強度（電子ビームの焦点距離）を変えて転写されるパターン寸法を制御する構成の電子ビーム露光装置である。
【００２８】
また、請求項９記載の発明では、請求項１から８記載の転写用マスクを装着できる電子ビーム露光装置であって、上記記載の転写用マスクを、上記記載の電子ビーム露光装置に使用する構成の電子ビーム露光装置である。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。
図１ないし図７の本発明の第１の実施形態において、図１〜図３は多層マスクを示した図で、図４と図５は、多層マスクを用いた露光装置の各部電位と各電極間の電位勾配を概略的に示した図である。図６と図７は、文献の紹介と、その電界によるレンズ効果の参考図である。電子ビーム等の荷電粒子ビームは、以下：電子ビームと称する。マスクは、ＥＰＬレチクルとか、ステンシルマスクあるいは、レチクル等と称される場合がある。電子ビーム等の荷電粒子ビーム露光装置は、以下：電子ビーム露光装置と称する。電子ビーム等の荷電粒子ビームの入射量は、以下：電子ビームの入射量と称する。電子ビーム露光装置や、マスクに用いられる材質等、上記記載と重複する説明は省略する。
【００３０】
図２と図３は、２層構造とした多層マスクの平面図と断面図を示した図である。
転写用マスクに照射される電子ビームの入射量を減少させるため複数のマスクを多層構造として設け、マスク各層に入る電子ビームを分散させる多層マスクを２層構造として設けた多層マスク１０２０である。
図２（Ａ）は、２層構造の上段に設けられる第一層マスクの平面図である。
多層マスク１０２０の上段に設けた第一層マスク１０２１は、パターン形成に寄与しない電子ビーム１０１を大雑把に取り除いて、第一層マスク１０２１の下側に設けるパターン形成用第二層マスク１０２２に対する余分な電子ビーム１０１の入射量を減少させる効果を目的としているので、下側に位置するパターン形成マスクより開口部２１を広く設ける。
図２（Ｂ）は、第一層マスクのａ−ｂ断面図の一例を示した図である。
第一層マスク１０２１のメンブレン（薄膜）厚は、マスクパターン一群の微細パターン集合部を照射するような領域のパターンであるため、開口部２１のパターンサイズは大きく、マスク厚みは熱負荷に耐え得るように例えば２０μｍ〜６００μｍも可能であり、マスク厚みがパターン形成に影響を与えることはない。
【００３１】
図３は、第二層マスクの平面図と、ｃ−ｄ断面図の一例を示した図である。
図３（Ａ）は、２層構造の下段に設けられる第二層マスクの平面図である。
多層マスク１０２０の下段に設けた露光試料（ウェーハ）１０５と対峙する高精細パターンを形成する第二層マスク１０２２は、パターン形成に寄与する微細なパターン２２１、２２２、２２３等が設けられる。マスクに高精細パターンを形成する条件の一つとしてマスク厚みを薄くすることが望まれていることを可能とする。
図３（Ｂ）は、第二層マスクのｃ−ｄ断面図の一例を示した図である。
第一層マスク１０２１で余分な電子ビーム１０１の入射量を減少させるので、第二層マスク１０２２の熱負荷は軽減され、自立的なマスク強度を持つメンブレン厚みだけでよいことになる。第一層マスク１０２１の効果により従来のマスクの厚みは、レチクルの場合の２μｍを超えて薄くすることができるので、より微細なパターン形成を持つマスクを設けることができる。従来は、熱負荷が障害となりマスク厚みを薄くすることはできなかったが、マスク厚みを薄く設けることができるので高精度なパターン形成に大きく寄与する。該パターン形成は、超微細化に進む時代変化に対応できる。
【００３２】
図１は、２層構造の多層マスクの断面図の一例を示した図である。
多層マスク１０２０は、マスクの上段の第一層マスク１０２１と、下段の、第二層マスク１０２２とで構成される。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２は、電気絶縁材料１２を固着して設けられる。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２は、Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２の各端子を設ける。Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２の各端子より電圧が印加できる構造である。第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２の印加電圧と、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２前後の電位勾配を設定制御することで、この開口部を通過する電子ビーム１０１は収斂する。電子ビーム１０１が収斂することで入る熱負荷を、さらに減少することができるので、電子ビーム照射耐性の経年変化を少なくすることができる。次に、多層マスク１０２０を装着できる電子ビーム露光装置を説明する。
【００３３】
図４は、２層構造の多層マスクを装着できる電子ビーム露光装置の電圧印加を示した概念図である。多層マスク１０２０を装着できるように設けられた電子ビーム露光装置であって、電子ビーム露光装置のマスクステージに多層マスク１０２０を装着して設ける。多層マスク１０２０のレンズ効果を発揮させるため、多層マスク１０２０に設けたＶｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２の各端子へ、電圧Ｖｍ１と、電圧Ｖｍ２等と、電位勾配を制御して印加できる構成である。カソード１００からアノード２００間に印加した電圧Ｖａにより露光用電子ビーム１０１は加速されている。アノード２００と第一層マスク１０２１間に制御して印加できるように設けた電圧Ｖｍ１と、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２間に制御して印加できるように設けた電圧Ｖｍ２と、それら相互間の電位勾配により、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２の各マスクを通過する電子ビーム１０１はレンズ効果で収斂させることができるので、第一層マスク１０２１と、第二層マスク１０２２の各マスクに入る電子ビーム１０１の入射量を減少させることになる。パターン形成用マスクである第二層マスク１０２２は、露光で必要な電圧値を印加しているので、露光試料（ウェーハ）１０５と同じ電位である。
【００３４】
第二層マスク１０２２と露光試料（ウェーハ）１０５間は、電子ビーム１０１の加速・減速は行われないので、パターン形成の際、縮小投影レンズを配置してパターン縮小を行うことができる。また、カソード１００から照射される電子ビーム１０１は、アノード２００で加速されるが第一層マスク１０２１でパターン形成に不要な電子ビーム１０１を取り除くことと、多層マスク１０２０のレンズ効果を発揮させること等により飛躍的な改善を遂げることができる。次にレンズ効果の文献を示す。
【００３５】
図６は、文献の表紙を示す。
Ｄ．ＶＡＮ  ＮＯＳＴＲＡＮＤ  ＣＯＭＰＡＮＹ，ＩＮＣ発行のＢＥＬＬ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＩＥＳ  ＳＥＲＩＥＳによる文献名は、Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄＤｅｓｉｇｎ  ｏｆ  ＥＬＥＣＴＯＮ  ＢＥＡＭＳである。著者名  Ｊ．Ｒ．ＰＩＥＲＣＥの頁９６〜９７に記載されている（発行年月日は、記載されていない）。図７は、電界によるレンズ効果の示す図である。
図７（Ａ）は、孔を通過する電界を示す図である。
図７（Ｂ）は、電界によるレンズ効果で、電子ビームの焦点距離を示す図である。電子ビームを通過する電極板において、その電極板の電位（Ｖ）と開口部前後の電位勾配（Ｖ’１、ｖ’２）との関係を適切に選ぶことで、次の式で示すように焦点距離Ｆを持つようなレンズ効果を発生させることができる。
１／Ｆ＝（Ｖ’２−Ｖ’１）／４Ｖ・・・・数式（１）
【００３６】
上記記載の電子ビームの集束の数式（１）については、丸善株式会社発行の書籍名：進行波管の著者名：工学博士小山次郎著、昭和３９年９月２０日発行の通研叢書２、日本電信電話公社電気通信研究所編の頁３０８〜３０９に記載されている。
【００３７】
図５は、図４の電子ビーム露光装置における各部間の電位勾配を示した図である。図５（Ａ）は、カソードからの露光試料までの距離を示した図である。
Ｌｃ：カソード１００の基点、Ｌａ：カソード１００からアノード２００（Ａｎｏｄｅ）までの距離、Ｌｍ１：カソード１００から第一層マスク１０２１までの距離、Ｌｍ２：カソード１００から第二層マスク１０２２までの距離、Ｌｗ：カソード１００から露光試料（ウェーハ）１０５までの距離（単位：ｍｅｔｅｒ）である。アノード２００通過後の電子は、等速運動で走行し、多層マスク１０２０を通り抜ける。その電子はＣｏｌｌｉｍａｔｏｒレンズと、Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒレンズ（図中には示していない）の中を通過して露光試料（ウェーハ）１０５上に投影される。
【００３８】
図５（Ｂ）は、図４の電子ビーム露光装置における各部電位と各電極電位勾配を示す図である。
Ｖｃ：カソード１００の電位、Ｖａ：アノード２００の電位、Ｖｍ１：第一層マスク１０２１の電位、Ｖｍ２、Ｖｗはそれぞれ第二層マスク１０２２の電位、露光試料（ウエーハ）１０５の電位（単位：ｖｏｌｔｓ）を表すが、すべてアースに接地された零電位である。各電極間の電位勾配は、Ｅａ−ｃ，Ｅｍ１−ａ，Ｅｍ２−ｍ１，Ｅｗ−ｍ２（単位：Ｖｏｌｔｓ／ｍｅｔｅｒ）で、図中の実線で示す。Ｅａ−ｃ＝（Ｖａ−Ｖｃ）／（Ｌａ−Ｌｅ），Ｅｍ１−ａ＝（Ｖｍ１−Ｖａ）／（Ｌｍ１−Ｌａ），Ｅｍ２−ｍ１＝（Ｖｍ２−Ｖｍ１）／（Ｌｍ２−Ｖｍ１），Ｅｗ−ｍ２＝（Ｖｗ−Ｖｍ２）／（Ｌｗ−Ｌｍ２）である。
【００３９】
図８ないし図１２の本発明の第２の実施形態において、本発明の第１の実施形態と重複する説明は省略する。
図８と図９と図１０と図１１は、３層構造の多層マスクの平面図と、断面図の一例を示した図である。図１２は、３層構造の多層マスクを用いた露光装置の各電極間の電位を概略的に示した図である。
【００４０】
図９（Ａ）は、多層マスクの第一層マスクの平面図を示した図である。
多層マスク１０３０の上段に設けた第一層マスク１０３１は、パターン形成に寄与しない電子ビーム１０１を大雑把に取り除いて、第一層マスク１０３１の下側に設けるパターン形成用第二層マスク１０３２に対する余分な電子ビーム１０１の入射量を減少させる効果を目的とした広い開口部３１を設ける。
図９（Ｂ）は、第一層マスクのａ−ｂ断面図をに示した図である。
第一層マスク１０３１のメンブレン厚は、マスクパターン一群の微細パターン集合部を照射するような領域のパターンであるため、その開口部３１のパターンサイズは大きいので、マスクと成し得る厚みは、上記記載の目的を達成できるマスクの厚みを設ける。一例を上げると２０μｍ〜６００μｍも可能であり、パターン形成に影響を与えることはない。
【００４１】
図１０（Ａ）は、多層マスクの第二層マスクの平面図を示した図である。
多層マスク１０３０の中段に設けた第二層マスク１０３２は、パターン形成に間接的に寄与する微細なパターン３３１、３３２、３３３が設けられる。第二層マスク１０３２のパターンは、第三層マスク１０３３のパターン３３１、３３２、３３３と等しいか、少し大きいパターンを設けられる。
図１０（Ｂ）は、第二層マスクのｃ−ｄ断面図を示した図である。
第一層マスク１０３１で余分な電子ビーム１０１の入射量を減少させられ、第二層マスク１０３２の微細なパターン３２１、３２２、３２３によって、さらにパターン形成に寄与しない余分な電子ビームの入射量は減少させられる。第二層マスク１０３２のメンブレン厚は、一例を上げると、ＥＢレチクルの２μｍ厚み以下に薄く設けることができる。
【００４２】
図１１（Ａ）は、多層マスクの第三層マスクの平面図を示した図である。
多層マスク１０３０の下段に設けた第三層マスク１０３３は、露光試料（ウエーハ）１０５と対峙する。第三層マスク１０３３は、直接パターン形成に寄与する微細なパターン３３１，３３２，３３３等を設ける。
図１１（Ｂ）は、多層マスクの第三層マスクのｅ−ｆ断面図を示した図である。
上段と、中段の効果によるパターン形成の際必要なメンブレン厚みを設けることができるので高精細のパターン形成が可能となる。第三層マスク１０３３のメンブレン厚は、第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２によって、熱負荷が大幅に減少できるので、自立的なマスク強度を持つだけでよいため、従来のレチクルの厚み２μｍを超えて薄くすることができるので、より微細なパターン形成を持つマスクを設けることができる。従来は、熱負荷が障害となりパターン形成のマスク厚は、薄くすることはできなかったが、マスク厚を大幅に薄く設けることができるので高精度なパターン形成に大きく寄与する。また、パターン形成は、超微細化に進む時代の変化に対応できる。
【００４３】
図８は、３層構造の多層マスクの断面図の一例を示した図である。
多層マスク１０３０は、マスクの上側の第一層マスク１０３１と、マクスの中間となる第二層マスク１０３２と、マスク下側の第三層マスク１０３３等は、電気絶縁材料１３を固着して設けられる。第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３は、Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２と、Ｖｍａｓｋ３の各端子を設ける。Ｖｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２と、Ｖｍａｓｋ３の各端子より電圧が印加できる構造である。第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３の印加電圧と、第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３前後の電位勾配を設定制御することで、この開口部を通過する電子ビームは収斂する。収斂することで熱負荷を、さらに減少することができるので、電子ビーム照射耐性の経年変化を少なくすることができる。
【００４４】
図１２は、３層構造の多層マスクを装着できる電子ビーム露光装置の電圧印加を示した概念図である。
多層マスク１０３０を装着できるように設けられた電子ビーム露光装置であって、電子ビーム露光装置のマスクステージに多層マスク１０３０を装着して設ける。多層マスク１０３０のレンズ効果を発揮させるため、多層マスク１０３０に設けたＶｍａｓｋ１と、Ｖｍａｓｋ２と、Ｖｍａｓｋ３の各端子へ、制御して印加できる電圧Ｖｍ１と、電圧Ｖｍ２と、電圧Ｖｍ３等の構成である。カソード１００からアノード２００間に印加した電圧Ｖａにより露光用電子ビーム１０１は加速されている。アノード２００と第一層マスク１０３１間に制御して印加できるように設けた電圧Ｖｍ１と、第二層マスク１０３２の電圧Ｖｍ２と、第三層マスク１０３３の電圧Ｖｍ３等の相互間の電位勾配により、第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２と、第三層マスク１０３３等の各マスク層を通過する電子ビーム１０１はレンズ効果で収斂させることができるので、各マスクに入る電子ビーム１０１入射量を減少させることになる。パターン形成用マスクである第三層マスク１０３３は、露光で必要な電圧値を印加しているので、露光試料（ウェーハ）１０５と同じ電位である。
【００４５】
第三層マスク１０３３と露光試料（ウェーハ）１０５間は、電子ビームの加速と減速は行われないので、パターン形成の際、縮小投影レンズを配置してパターン縮小を行うことにも支障をきたすことがなくなる。また、カソード１００から照射される電子ビーム１０１は、アノード２００で加速されされるが第一層マスク１０３１と、第二層マスク１０３２でパターン形成に不要な電子ビームを取り除くことと、レンズ効果を発揮させること等により飛躍的な改善を成し遂げることができる。
【００４６】
また、露光試料（ウェーハ）１０５と対峙する第三層マスク１０３３間に、電位差を設け、ステンシルマスクとした第三層マスク１０３３の開口部で発生するレンズ効果を用いて照射する電子ビーム１０１の焦点距離を変えることで、電子ビーム１０１の収斂強度を変えて、露光試料１０５に照射する電子ビーム１０１の長さを可変制御することができる。電子ビーム１０１の長さを可変制御することで露光試料１０５のパターン寸法を制御することができる。それは個々のパターンの中心位置を変えずにパターン寸法を制御できる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００４８】
電子ビーム露光装置に使用されるパターンを形成したマスクの熱負荷と、長期間使用による経年歪み等を防止するためにマスクを複数層とした多層マスク構造として設けたので、複数層のマスクに入る電子ビームの入射量を分散させることができる。各マスク自体に電圧を印加して、マスク自体も照射される電子ビームの収斂強度を調整するため、零または、加速減速することで、多層マスクの第一層マスクに照射される電子ビームのエネルギーを抑制することができる。
【００４９】
多層マスクの第一層マスクは、マスクに照射される電子ビームの内で、パターン形成に寄与しない電子ビームを、大雑把に取り除くことができるようにパターン開口部を広くしてマスクのメンブレン厚みを厚くしたので、電子ビームの照射耐性も高く、使用されるマスクの経年変化を少なくすることができる。
【００５０】
露光試料と対峙する高精細マスクとなる第三層マスクの製作は、パターンが微細であるためマスクのメンブレン厚みをできる限り薄くする必要がある。電子ビーム等の荷電粒子ビームによる熱負荷を第一層マスクで大雑把に取り除き，第二層マスクでパターンに沿って取り除くので、第三層マスクを理想のメンブレン厚みで高精細マスクに製作することができる。
【００５１】
多層マスクの各マスクの前後の電位勾配を、ステンシルマスク開口部に発生させるレンズ効果でマスクを通過する電子ビームを収斂させて、次段マスクで遮蔽される率を抑制することで、マスクへの不要な電子ビームのエネルギー入力を減少させることがでる。
【００５２】
電子ビームの長さを可変制御することで露光試料（ウェーハ）のパターン寸法を制御することができるので、転写におけるマスクパターン寸法の制御の許容範囲を緩めることができ、また、ステンシルマスクに設けるマスクパターン寸法の精度も緩和することができるので露光試料（ウェーハ）と対峙するマスクである多層マスク１０２０と、多層マスク等の製作歩留まりを向上させるので製作コストを大幅に削減できることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２層構造の多層マスクの断面図の一例を示した図である。
【図２】図１の第二層マスクの上段マスクの平面図と断面図を示した図である。
【図３】図１の第二層マスクの下段マスクの平面図と断面図を示した図である。
【図４】本発明の２層構造の多層マスクを装着した電子ビーム露光装置の概念図である。
【図５】図４の電子ビーム露光装置における各部間の印加電圧・電位勾配を示した図である。
【図６】レンズ効果掲載の文献表紙を示した図である。
【図７】レンズ効果の文献内容を示した図である。
【図８】本発明の３層構造の多層マスクの断面図の一例を示した図である。
【図９】図８の第三層マスクの上段マスクの平面図と断面図を示した図である。
【図１０】図８の第三層マスクの中段マスクの平面図と断面図を示した図である。
【図１１】図８の第三層マスクの下段マスクの平面図と断面図を示した図である。
【図１２】本発明の３層構造の多層マスクを装着した電子ビーム露光装置の概念図である。
【図１３】従来の方式ＳＣＡＬＰＥＬの動作概念を示した図である。
【図１４】従来の方式ＰＲＥＶＡＩＬの動作概念を示した図である。
【図１５】従来の方式ＰＲＥＶＡＩＬの転写パターンの結像原理を示した図である。
【図１６】従来のＥＰＬレチクルを示した図である。
【図１７】従来のＥＢステッパの露光動作を示す図である。
【図１８】従来の方式ＰＲＥＶＡＩＬの電子ビーム露光装置の概念図を示した図である。
【図１９】図１８の方式ＰＲＥＶＡＩＬの電子ビーム露光装置における各部間の印加電圧・電位勾配を示した図である。
【符号の説明】
１２  電気絶縁材料
１３  電気絶縁材料
２１  開口部
３１  開口部
１０１  電子ビーム
２２１  パターン
２２２  パターン
２２３  パターン
３３１  パターン
３３２  パターン
３３３  パターン
１０１０  単層マスク
１０２０  多層マスク
１０２１  第一層マスク
１０２２  第二層マスク
１０３０  多層マスク
１０３１  第一層マスク
１０３２  第二層マスク
１０３３  第三層マスク
【図１】
2004165580.tif 000003
【図２】
2004165580.tif 000004
【図３】
2004165580.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004165580.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2004165580.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2004165580.tif 000015
【図１４】
2004165580.tif 000016
【図１５】
2004165580.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2004165580.tif 000020
【図１９】
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