(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクであって、転写領域内に転写解像度限界以上の寸法を有して、かつ転写されない、本パターン以外の、位置計測マークとしての付加パターンが形成されているもので、前記付加パターンは、本パターンの絵柄にオーバーラップして、メンブランに凹部を掘り込み、形成したものであり、且つ、前記本パターンと付加パターンとは、同じ位置管理制御のもとに形成されたものであることを特徴とする荷電粒子線用転写マスク。
【請求項２】
請求項１に記載の荷電粒子線用転写マスクであって、付加パターンは、光、電子ビーム、イオンビームの少なくとも１つをこれに照射して検出する検出方法で認識するための反射型のパターンであることを特徴とする荷電粒子線用転写マスク。
【請求項３】
請求項１ないし２のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクであって、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用であることを特徴とする荷電粒子線用転写マスク。
【請求項４】
請求項１ないし２のいずれか１に記載の荷電粒子線用転写マスクであって、電子投影リソグラフィーＥＰＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ- ｂｅａｍ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用であることを特徴とする荷電粒子線用転写マスク。
【請求項５】
荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクで、且つ、転写領域内に本パターン以外の付加パターンを、本パターンに重ねてメンブランに凹部を掘り込むことにより形成している請求項１記載の荷電粒子線用転写マスクを作製するための、荷電粒子線用転写マスクの製造方法であって、順に、（ａ２）付加パターンと本パターンのパターニングのためのレジストパターンを作成するための第１露光、第２の露光を同じ位置管理制御のもとに行い、本パターンを形成するためのメンブラン材の一面に、本パターンの形状の開口を有するレジストパターンを、付加パターン形成領域のみ薄肉にして配設するレジスト製版工程と、（ｂ２）開口が形成された前記レジストパターンおよびメンブラン材をエッチングし、付加パターン形成領域のレジストパターンのみ除去し、他の領域にはレジストパターンを残存させて、本パターンを形成するとともに、メンブラン材を貫通させずに掘り込み、付加パターンを形成するエッチング工程と、（ｃ２）レジストパターンを除去するレジスト層除去工程とを、行うことを特徴とする荷電粒子線用転写マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子投影リソグラフィーＥＰＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ- ｂｅａｍ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用等の、荷電粒子線用転写マスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体デバイスの回路の高集積化要求は強く、現在量産に用いられている光リソグラフィに対し次の次世代リソグラフィ（ＮＧＬ：Ｎｅｘｔ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）として、電子ビームや軟Ｘ線（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）等を光源とするリソグラフィの研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
光源として電子ビームを用いたものとしては、図９に示すような、加速電圧１００ｋＶ程度の高エネルギー電子ビームを用いてマスクの絵柄をウエハ上に縮小投影するＥＰＬ方式や、図１０に示すような、加速電圧２ｋＶ程度の低エネルギー電子ビームを用いてマスクの絵柄を等倍で近接露光するＬＥＥＰＬ方式が開発研究されている。
ＥＰＬ方式には電子ビームの走査方式の違いにより、ＰＲＥＶＡＩＬ（ＰＲｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｗｉｔｈ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ａｘｉｓ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ  Ｌｅｎｓｅｓ）方式（Ｈ．Ｃ．Ｐｆｅｉｆｆｅｒ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８４０（１９９９））と、ＳＣＡＬＰＥＬ方式（Ｌ．Ｒ．Ｈｅｒｒｉｏｔｔ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１５  ｐ．２１３０（１９９７））とがあるが、後述するように、散乱体メンブランを採用することが共通である。
【非特許文献１】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８４０（１９９９）
【非特許文献２】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１５  ｐ．２１３０（１９９７）  ＬＥＥＰＬ方式は、内海の提案（Ｔ．Ｕｔｓｕｍｉ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８９７（１９９９））による低速電子線近接投影転写方式である。
【非特許文献３】Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｃｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ１７  ｐ．２８９７（１９９９）  ＥＰＬ方式では、回路パターンはマスク上では多数の分割された小領域（以下サブフィールドと呼ぶ）上に配置される。  ちなみに、サブフィールドの大きさは、ＰＲＥＶＡＩＬ方式では１ｍｍ×１ｍｍの正方形、ＳＣＡＬＰＥＬ方式では１ｍｍ×１２ｍｍの長方計である。  ＥＰＬ方式は、１ｍｍ×１ｍｍの正方形電子ビームを照射して、サブフィールドをＰＲＥＶＡＩＬ方式では一括転写し、ＳＣＡＬＰＥＬ方式では一方向にスキャンして転写するものであり、さらに、ＬＥＥＰＬ方式の場合、図１１に示すように、２段の副偏向器を用いて、マスク開口に入射する電子ビームの方向（角度と方位）を調整することができる。  この機能により、ウエハ上での転写位置補正が可能になる。  図１２に示すように、位置エラー（ＩＰエラーとも言う）は、補正ありの場合（図１２（ｂ）は、補正なしの場合（図１２（ａ））に比べ、小さくなっている。  尚、この機能を使うためには、マスク上の設計位置（図１２の１２２０）である格子点に対応する場所のマークの位置エラーをあらかじめ知っておく必要がある。  ＬＥＥＰＬ方式のものは、マスクの転写領域全体に電子ビームをラスタースキャンして転写するものである。  ＥＰＬ方式の場合、図９に示すように、メンブラン６１１の開口部６１２を通った電子は、アパーチャ６４０の開口６４１を通り、像形成に寄与するが、メンブラン６１１の非開口部６１３を通った電子は、散乱体であるメンブランにより散乱され、その大半がアパーチャ６４０の開口６４１を通ることができず、像形成には寄与しない。  ＬＥＥＰＬ方式の場合、図１０の示すように、メンブラン７１１とレジスト７８０とのギャップＧを３０μｍ〜９０μｍと近接させ、所定スポット径の電子ビーム７２０を照射しながら走査するもので、メンブラン７１１の非開口部７１３に照射された電子ビームは吸収体であるメンブラン７１１に吸収され、像形成に寄与せず、メンブラン７１１の開口部７１２に照射された電子ビームのみが像形成に寄与する
【０００４】
ここで用いられるマスクは、ステンシルマスクとよばれ、シリコン、ダイヤモンド等からなる薄いメンブランを電子ビーム吸収層あるいは散乱層として、それを孔開け加工してパターンを形成しているものである。
従来、このようなステンシルマスクにおいては、転写領域内のパターンの、正確な位置管理方法はなく、その対応が求められていた。
例えば、図１４に示すように、マークパターン８３１を転写領域８２０の外に配設する方法は採られていたが、これでは、転写領域内の本パターンの位置精度を精確に把握することができない。
従来、転写領域にマークを挿入すると、そのマークも転写されるので、マークの挿入は、転写されても不具合がない場合のみ許され、一般には許されなかった。
また、転写時にマークパターンが転写されると好ましくないため、図１５に示すように、転写領域９１０内に、本パターンと同様に、抜け図形等を、転写解像以下の寸法に形成することも行なわれていたが、この場合には、本パターンへの品質的な影響や、マークパターン９３０が微細であることから精確なマーク検出ができないことが問題となっていた。
尚、通常、マスクパターンは反射型の計測機でその位置が計測されることを考えると、反射型の計測機で計測可能であり、かつ転写されないものが好ましい。
更に、本パターンのパターン転写特性( 特に形状や位置) に影響を与えないことが要求される。
【特許文献１】特開２００３−５９８１９号公報
【特許文献２】特開平１０−１０７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、従来、光源として電子ビームを用いたＥＰＬ方式やＬＥＥＰＬ方式に用いられるステンシルマスクにおいては、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できる位置計測マーク（以下、ＩＰマークとも言う）を付けたものがなく、その対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、光源として電子ビームを用いたＥＰＬ方式やＬＥＥＰＬ方式に用いられるステンシルマスクであって、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できる位置計測マーク（ＩＰマーク）を付けたものを提供しようとするものである。
これにより、転写する際に、使用されるステンシルマスクの本パターンの位置エラーを補正することを可能としようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の荷電粒子線用転写マスクは、荷電粒子線を吸収するための吸収体あるいは荷電粒子線を散乱させるための散乱体からなるメンブランに転写すべき本パターンを開口形成したステンシルマスク構造の荷電粒子線用転写マスクであって、転写領域内に転写解像度限界以上の寸法を有して、かつ転写されない、本パターン以外の、位置計測マークとしての付加パターンが形成されているもので、前記付加パターンは、本パターンの絵柄にオーバーラップして、メンブランに凹部を掘り込み、形成したものであり、且つ、前記本パターンと付加パターンとは、同じ位置管理制御のもとに形成されたものであることを特徴とするものである。
そして、上記の荷電粒子線用転写マスクであって、付加パターンは、光、電子ビーム、イオンビームの少なくとも１つをこれに照射して検出する検出方法で認識するための反射型のパターンであることを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクであって、低速電子線近接投影リソグラフィーＬＥＥＰＬ（Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用であることを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかの荷電粒子線用転写マスクであって、電子投影リソグラフィーＥＰＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ- ｂｅａｍ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）用であることを特徴とするものである。
【０００９】
ここでの位置計測マーク（以下、ＩＰマークとも言う）とは、本パターンの位置精度を把握あるいは管理あるいは保証するためのマークであり、電子ビームを用いたＥＰＬやＬＥＥＰＬにおいては、用いられるステンシル構造のマスクに位置計測マーク（ＩＰマーク）を付与し、ＩＰマークの位置を測定することにより得られたデータを用い、本パターンの位置エラー（これをＩＰエラーとも言う）を補正するようにして転写を行うことができる。
尚、ＩＰは、Ｉｍａｇｅ  Ｐｌａｃｅｍｅｎｔの略である。
また、ステンシルマスク構造とは、転写できるようにメンブランをパターン形状に貫通、あるいは図１３に示すように、貫通しつつ、かつ、極薄膜で支持したものである。
尚、極薄膜としては、厚さ５ｎｍ〜８０ｎｍのカーボン系材料が使われている。
【００１３】
（作用）
本発明の荷電粒子線用転写マスクは、上記のような構成にすることにより、光源として電子ビームを用いたＥＰＬ方式やＬＥＥＰＬ方式に用いられるステンシルマスクであって、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できるＩＰマークを付けたものの提供を可能としており、これより、これを用い転写する際に、使用されるステンシルマスクの本パターンの位置エラーを有効に補正することができるのとしている。
具体的には、転写領域内に転写解像度限界以上の寸法を有して、かつ転写されない、本パターン以外の、位置計測マークとしての付加パターンが形成されているもので、前記付加パターンは、本パターンの絵柄にオーバーラップして、メンブランに凹部を掘り込み、形成したものであり、且つ、前記本パターンと付加パターンとは、同じ位置管理制御のもとに形成されたものであることにより、これを達成している。
付加パターンとしては、光、電子ビーム、イオンビームの少なくとも１つをこれに照射して検出する検出方法で認識するための反射型のパターンが好適に用いられる。
この場合、従来からある反射型の計測機あるいはこれと同じ方式の方法によりで計測可能である。
このような反射型の計測機にて計測される反射型のパターンの場合、付加パターンからその反射ないし散乱された光、電子ビーム、イオンビーム等の強度を検出して、検出された強度の変化から付加パターン位置を把握できる。
ＩＰマークとしての付加パターンは、付加パターン位置を把握することにより、付加パターンに対応する本パターンの位置を精確に把握しようとするもので、付加パターンと本パターンとが、管理すべき所定の位置精度内で形成されていることが前提となる。
【００１４】
本発明の荷電粒子線用転写マスクの製造方法は、上記のような構成にすることにより、光源として電子ビームを用いたＥＰＬ方式やＬＥＥＰＬ方式に用いられるステンシルマスクで、転写領域内のパターンの位置管理を精確にできる荷電粒子線用転写マスクの製造方法の提供を可能としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記のように、電子ビームを用いたＥＰＬ方式やＬＥＥＰＬ方式に用いられるステンシルマスクであって、本パターンへの品質的な影響が少なく、且つ転写領域内の転写すべき本パターンの位置精度を精確に把握し、保証できるＩＰマークを付けたものの提供を可能とした。
これにより、これを用い転写する際に、使用されるステンシルマスクの本パターンの位置エラーを有効に補正することを可能とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態例を挙げ、図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明に関わる荷電粒子線用転写マスクの参考例１の一部の画概略平面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２における断面を示した断面図で、図２は本発明に関わる荷電粒子線用転写マスクの参考例２の一部の断面図で、図３（ａ）、図３（ｂ）はそれぞれ、ＩＰマークの例を示した図で、図４（ａ）〜図４（ｈ）は図１に示す参考例１の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図で、図５（ａ）〜図５（ｇ）は図２に示す参考例２の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図で、図６は参考例２の荷電粒子線用転写マスクを製造する際の凹部の形成条件を説明するための図で、図７（ａ）は本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第１の例の一部の画概略平面図で、図７（ｂ）は図７（ａ）の転写領域内のＩＰマーク５０を拡大して示した図で、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＣ１−Ｃ２における断面図で、図８（ａ）〜図８（ｅ）は図７に示す第１の例の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図である。
尚、図１（ｂ）のＩＰマーク３２部は、図３のＢ１−Ｂ２における断面を示している。  図１〜図８中、１０は転写領域、２０は本パターン領域、２１はメンブラン、２１Ａは開口（貫通孔とも言う）、２５は本パターンの抜け図形（貫通図形）、２９は評価対象の本パターン図形、３０、３１、３１ａ、３２、３２ａはＩＰマーク（位置計測マークのこと）、３５はＩＰマーク材、３６は開口、３８は凹部、４０は他パターン禁止領域、５０はＩＰマーク（位置計測マークのこと）、５０ＡはＩＰマーク領域、５１はＩＰマーク領域の外形、６０はメンブラン、１１０はマスク層材、１１０Ａはマスク（中間マスクとも言う）、１１０Ｂはマークパターン（ＩＰマークのこと）、１１５は開口、１２０はメンブラン、１２５は開口（貫通孔とも言う）、１３０は第１のレジストパターン、１３５は開口、１３７は第２のレジストパターン、２１０はマスク層材、２１０Ａはマスク（中間マスクとも言う）、２１５は開口、２２０はメンブラン、２２５は開口（貫通孔とも言う）、２３０は第１のレジストパターン、２３５は開口、２３７は第２のレジストパターン、２５０は凹部、３１０はメンブラン材、３１５は開口、３２０はレジスト、３２０Ａ、３２０Ｂはレジストパターン、３２５は開口、３３０、３５５は露光光、３４０は第２の露光の露光領域、３５０はＩＰ形成領域である。
【００１７】
まず、本発明に関わる荷電粒子線用転写マスクの参考例１を図１に基づいて説明する。  本発明に関わる参考例１の荷電粒子線用転写マスクは、電子線を吸収するための吸収体からなるメンブラン２１に転写すべき本パターンを開口２１Ａにして形成したステンシルマスク構造の、ＬＥＥＰＬ方式の電子線用転写マスクである。
そして、転写領域１０内に転写解像度限界以上の寸法を有して、かつ転写されないＩＰマーク３０が、本パターン以外の付加パターンとして形成されているものである。
ＩＰマーク３０は、メンブラン２１上に、その形成層であるＩＰマーク材３５を付加して形成したものであり、本パターンの絵柄にオーバーラップしていないで形成されている。
本例で用いているＩＰマーク３０は、図３（ａ）に示す、ＩＰマーク材３５の開口３６として十字の絵柄を形成したものである。
【００１８】
参考例１における、ＩＰマーク３０は、所定のレーザ光を検出光として、これに照射して、その反射した、ないし散乱した光強度を検出する光学式の検出方法に用いられるもので、この方法により段差部を認識し、これによりマーク位置を把握するためのパターンである。
例えば、市販の光学式測定機（Ｌｅｉｃａ社製、ＬＭＳ  ＩＰＲＯ）を用い、所定の位置（マーク位置）にて所定のレーザ光をＸ方向あるいは、Ｙ方向に走査させ、各方向のマーク両端２箇所の段差部位置を検出することにより、マーク位置を得る。
このようにして、複数ＩＰマーク位置を、光学式測定機により測定し、設計値からのズレを把握し、転写の際に、このズレを補正しながら電子ビームの照射を行う。
ＩＰマークの位置ズレは、本パターンの設計値からの歪みを表すもので、結局、このような補正により、本パターンの歪みが補正される。
マーク形状としては、特に限定はされないが、その形成される領域には制限がある。
本例で用いている図３（ａ）に示すＩＰマーク材３５の開口３６として十字の絵柄を形成したものや、図３（ｂ）に示すような、ＩＰマーク材３５で十字の絵柄を形成したもの、更に、これら十字の絵柄に代え、Ｌ字の絵柄で形成したもの等が挙げられる。
尚、図３において、他パターン禁止領域４０は、この領域内に他パターンがある場合には精確にマークの位置検出ができなくなる領域のことである。
【００１９】
本例においては、メンブラン２１として、１μｍ厚のＳｉ層を用いたが、マスク材としての性質、耐薬品性等を考慮して、適用できるものであれば、これ以外のものでも良い。  また、ＩＰマーク材３５としては、ここでは、０. １μｍ厚のＣｒＯｘＮｙを用いたが、転写しないことや、本パターンへの品質値的な影響がないことが要求される。
他のＩＰマーク材３５としては、ＳｉＯ2 が挙げられる。
ＬＥＥＰＬ方式では、通常、電子ビームの加速電圧２ｋＶを用いており、メンブラン２１がＳｉの場合、電子の、メンブラン２１への侵入深さは、約０. １μｍ程度であるので、吸収体であるメンブラン２１の厚さは、約２倍の因子の余裕因子を掛けて、０. ２μｍ以上あれば十分である。
またメンブラン２１としては、その作製処理への耐薬品性等が重要であり、かつまた低応力であることが要求される。
尚、吸収体であるメンブラン２１の厚さは、自己支持膜の強度をますためには大きいことが好ましく、また、ステンシル構造のパターンを形成する際に加工容易度の点からはパターン縦横比（Ａｓｐｅｃｔ  Ｒａｔｉｏ）が小さいほうが好ましいという、相反する要求に答えることから、Ｓｉの場合には、０. ５μｍ〜１. ０μｍと設定されている。
ただし、一部の本パターン（図７の例におけるような微細パターン）に対しては、精確さがやや落ちることを受け入れて、他パターン禁止の制限を解除することがある。
【００２０】
次に、参考例１の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の１例を図４に基づいて説明する。
先ず、本パターンを形成するためのメンブラン材１２０の一面に、付加パターンであるＩＰマークを形成するためのパターンと本パターンを作成するためのマスクを兼ねるマスクを形成するためのマスク層１１０を配設しておく。（図４（ａ））
ここでは、メンブラン１２０として、２μｍ厚のＳｉ層、マスク層１１０として０. ０５μｍ〜０. ４μｍ厚のＣｒＯｘＮｙを用いる。
次いで、マスク層１１０上に、ＩＰマークと本パターンの形状を含む所定の形状に第１のレジストパターン１３０を形成する。（図４（ｂ））
第１のレジストパターン１３０としては、所望の解像性があり、且つ、処理性の良いものであれば特に限定はされない。
尚、ＩＰマークと本パターンのパターニングのためのレジストパターン１３０を作成するための露光は同じ工程で同時に行なわれる。
このことは、ＩＰマークと本パターンの位置関係を精確にとるための必要条件である。  次いで、第１のレジストパターン１３０を耐エッチングマスクとして、マスク層１１０をエッチングし、第１のレジストパターン形状の貫通孔を形成する。（図４（ｃ））
エッチングはＣｌ系のガス（Ｃｌ2 ＋Ｏ2 ）を用いドライエッチングにて行う。
次いで、第１のレジストパターン１３０を除去した（図４（ｄ））後、ＩＰマーク形成領域を含む所定の領域（図３の他パターン禁止領域４０に相当）のみを覆うように、第２のレジストパターン１３７を形成する。（図４（ｅ））
第２のレジストパターン１３７も、所望の解像性があり、且つ、処理性の良いものであれば特に限定はされない。
次いで、第２のレジストパターン１３７および貫通孔が形成されたマスク層であるマスク１１０Ａを、耐エッチングマスクとしてメンブラン材１２０をエッチングして、本パターンを形成する。（図４（ｆ））
Ｓｉからなるメンブラン材１２０のエッチングは、ＳＦ6 ＋ＣＨＦ3 ガスを用いてドライエッチングにて行う。
次いで、マスク層１３０の第２のレジストパターン１３７で覆われていない領域部を除去する。（図４（ｇ））
この除去は、市販のクロムエッチング液を用いて行う。
この後、第２のレジストパターン１３７を除去し、所定の洗浄等を経て、第１の例の荷電粒子線用転写マスクを得る。（図４（ｈ））
このようにして、参考例１の荷電粒子線用転写マスクを製造することができる。
このような製造方法を採ることにより、ＩＰマークと本パターンの位置関係を精確にとることができる。
【００２１】
次に、本発明に関わる荷電粒子線用転写マスクの参考例２を図２に基づいて説明する。  参考例２の荷電粒子線用転写マスクも、参考例１と同様、電子線を吸収するための吸収体からなるメンブラン２１に転写すべき本パターンを開口２１Ａにして形成したステンシルマスク構造の、ＬＥＥＰＬ方式の電子線用転写マスクである。
参考例２のＩＰマーク３１ａ、３２ａは、メンブラン２１に凹部３８を掘り込み、形成したものであり、これ以外は参考例１と同じで、説明を省く。
【００２２】
次に、参考例２の荷電粒子線用転写マスクの製造方法の１例を図５に基づいて説明する。
先ず、図４に示す参考例１の荷電粒子線用転写マスクの製造方法と同様、本パターンを形成するためのメンブラン材２２０の一面に、付加パターンであるＩＰマークを形成するためのマスクと本パターンを作成するためのマスクを兼ねるマスクを形成するためのマスク層２１０を配設し（図５（ａ））、マスク層２１０上に、ＩＰマークと本パターンの形状を含む所定の形状に第１のレジストパターン２３０を形成した（図５（ｂ））後、第１のレジストパターン２３０を耐エッチングマスクとして、マスク層２１０をエッチングし、第１のレジストパターン形状の貫通孔を形成し（図５（ｃ））、第１のレジストパターン２３０を除去する。（図５（ｄ））
各部の材料、処理条件は、図４に示す参考例１の荷電粒子線用転写マスクの製造方法と同じである。
次いで、ＩＰパターン領域を含む所定の領域のみを覆うように、第２のレジストパターン２３７を形成し（図５（ｅ））、貫通孔が形成されたマスク層２１０を耐エッチングマスクとして、メンブラン材２２０および第２のレジストパターン２３７をエッチングして、本パターンを形成するとともに、メンブラン材２２０を貫通させずに掘り込み凹部２５０を形成して、凹部からなるＩＰパターンを形成する。（図５（ｆ））
第２のレジストパターン２３７も、所望の解像性があり、且つ、処理性の良いもので、更に、ここでは、メンブラン材２２０とともに同じエッチャントで、所定の選択比で除去されることが必要である。
このエッチングには、ＳＦ6 ＋ＣＨＦ3 ガスを用いたドライエッチングが採られるが、選択比の調整は、ドライエッチング条件（ガス流量比、基板バイアス電圧、投入電力）等により行う。
次いで、マスク層２１０（マスク２１０Ａ）を除去し、所定の洗浄等を経て、参考例２の荷電粒子線用転写マスクを得る。（図５（ｇ））
このようにして、参考例２の荷電粒子線用転写マスクを製造することができる。
このような製造方法を採ることにより、ＩＰマークと本パターンの位置関係を精確にとることができる。
【００２３】
上記、図５に示す製造方法における凹部２５０を所定の深さで形成するための条件の決め方について、図６に基づき簡単に説明しておく。
メンブラン材２２０の厚さ、凹部形成領域における第２のレジストパターン２３７の厚さ、凹部の深さを、それぞれ、Ｌ、Ｓ、Ｈとし、メンブラン材２２０のエッチング速度をＡ、第２のレジストパターンのエッチング速度をＢとした場合、ｆをメンブラン材のオーバーエッチ因子（定数）とすると、
（Ｓ／Ｂ）＋（Ｈ／Ａ）  ＝  ｆ（Ｌ／Ａ）
であり、メンブラン材の第２のレジストに対するエッチング選択比Ｃは（Ａ／Ｂ）で表される。
これより、
Ｓ＝（ｆＬ−Ｈ）/ （Ａ／Ｂ）＝（ｆＬ−Ｈ）/ Ｃ
となるが、プロセスのファクターであるｆ、Ｃを決定して、第２のレジストパターンの厚さＳを決めることにより、所望の深さに凹部２５０を形成することができる。
尚、図６はオーバーエッチ因子（定数）ｆが１と等しいか１より大の場合の図である。  また、Ｈとしては、電子を吸収するだけの厚さが必要である。
さらに、ＩＰマーク検出機能は、Ｈの目標値からのずれに強く依らないので、Ｓに対する要求精度は低くて良い。
【００２４】
次に、本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第１の例を図７に基づいて説明する。
第１の例の荷電粒子線用転写マスクも、参考例１と同様、電子線を吸収するための吸収体からなるメンブラン６０に転写すべき本パターンを開口２５にして形成したステンシルマスク構造の、ＬＥＥＰＬ方式の電子線用転写マスクである。
そして、参考例１と同様に、図７（ａ）に示すように、ＩＰマーク５０は本パターン領域内にあるが、第１の例の場合は、図７（ｂ）に示すように、ＩＰマーク５０は、転写領域内の本パターンの絵柄にオーバーラップして形成されており、メンブラン６０の本パターン部を、ＩＰマーク５０形状に薄肉にして形成したものである。
ＩＰマーク領域５０Ａは、図７（ｃ）に示すメンブラン６０の薄肉領域部に相当する。  これ以外は参考例１と同じで、説明を省く。
【００２５】
ここで、第１の例の荷電粒子線用転写マスクの製造方法を図８に基づいて簡単に説明しておく。
メンブラン材３１０にポジレジスト３２０を塗布した後、本パターンの開口（図５（ｅ）の３１５）形成領域を所定の強度で露光する第１の露光を行う。（図８（ａ））
第１の露光は、現像後に本パターンの開口部に対応する領域のレジストを現像にて貫通させることができる光強度で行う。
次いで、ＩＰマーク形成領域（図８（ｅ）の３５０）に相当するレジスト部を露光する第２の露光を行う。（図８（ｂ））
より詳細に述べると、ＩＰマーク形成領域の内外の本パターンに対し、第１の露光の光強度と第２の露光の光強度の和が等しいという条件が、本パターンの寸法制御の観点から課せられるので、第１の露光において、ＩＰマーク形成領域内の本パターンに対しては、前記の条件を満たすように、その光強度を低減することが好ましく、かつ、技術的に可能である。
ここでの、ＩＰマークと本パターンのパターニングのためのレジストパターン３２０を作成するための第１露光、第２の露光は同じ位置管理制御のもとに、両パターニングは精確に行なわれることが前提となる。
これは、現像後にＩＰマーク形成領域３４０の本パターンのメンブラン３１０を薄肉にするため、この領域のレジスト３２０を薄肉とするための露光である。  次いで、現像を行い、本パターンの開口部に対応する領域を貫通させるとともに、ＩＰマーク形成領域のレジスト３２０を薄肉とする。（図８（ｃ））
次いで、レジスト３２０Ａおよびメンブラン材３１０をエッチングして、ホンパターン形成のための開口３１５を形成するとともに、ＩＰパターン形成のための薄肉領域を形成する。（図８（ｄ））
薄肉のＩＰマークが形成され、且つ、薄肉部以外にはレジストが残っている状態でメンブラン材３１０のエッチングを止める。
次いで、残ったレジストを除去して、第１の例の荷電粒子線用転写マスクを得る。（図８（ｅ））
このようにして、第１の例の荷電粒子線用転写マスクを製造することができる。
このような製造方法を採ることにより、ＩＰマークと本パターンの位置関係を精確にとることができる。
【００２６】
上記参考例１、参考例２、第１の例はいずれもＬＥＥＰＬ方式の荷電粒子線用転写マスクであるが、これらと同様の構造を、ＥＰＬ方式の荷電粒子線用転写マスクにも適用できる。
例えば、参考例１において、メンブラン２１の材質Ｓｉの厚さを２μｍ程度に厚くし、ＣｒＯｘＮｙを０. ０５μｍ〜０．４μｍ程度の厚さにし、この構造を、ＥＰＬ方式に適用することもできる。
尚、勿論、上記各形態の荷電粒子線用転写マスクの変形例としては、図１３に示すような、本パターンの絵柄部を完全貫通しつつ、かつ、極薄膜で支持した形態のものもある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１（ａ）は本発明に関わる荷電粒子線用転写マスクの参考例１の一部の画概略平面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２における断面を示した断面図である。
【図２】本発明に関わる荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の参考例２の一部の断面図である。
【図３】図３（ａ）、図３（ｂ）はそれぞれ、ＩＰマークの例を示した図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｈ）は図１に示す参考例１の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図である。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｇ）は図２に示す参考例２の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図である。
【図６】参考例２の荷電粒子線用転写マスクを製造する際の凹部の形成条件を説明するための図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の荷電粒子線用転写マスクの実施の形態の第１の例の一部の画概略平面図で、図７（ｂ）は図７（ａ）の転写領域内のＩＰマーク５０を拡大して示した図で、図７（ｃ）は図７（ｂ）のＣ１−Ｃ２における断面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｅ）は図７に示す第１の例の荷電粒子線用転写マスクの製造工程断面図である。
【図９】ＥＰＬ方式における露光を説明するための図である。
【図１０】ＬＥＥＰＬ方式における露光を説明するための図である。
【図１１】ＬＥＥＰＬ装置において転写位置補正動作を説明するための図である。
【図１２】転写位置補正の効果を示すための図で、図１２（ａ）は補正なしのパターン位置を示したもので、図１２（ｂ）は補正ありのパターン位置を示したものである。
【図１３】メンブラン支持のため極薄膜を有するステンシルマスクの構造を示した図である。
【図１４】従来のマークパターンの配設例を説明するための図である。
【図１５】他の従来のマークパターンの配設例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０                  転写領域
２０                  本パターン領域
２１                  メンブラン
２１Ａ                開口（貫通孔とも言う）
２５                  本パターンの抜け図形（貫通図形）
２９                  評価対象の本パターン図形
３０、３１、３１ａ、３２、３２ａ    ＩＰマーク（位置計測マークのこと）
３５                  ＩＰマーク材
３６                  開口
３８                  凹部
４０                  他パターン禁止領域
５０                  ＩＰマーク（位置計測マークのこと）
５０Ａ                ＩＰマーク領域
５１                  ＩＰマーク領域の外形
６０                  メンブラン
１１０                マスク層材
１１０Ａ              マスク（中間マスクとも言う）
１１０Ｂ              マークパターン（ＩＰマークのこと）
１１５                開口
１２０                メンブラン
１２５                開口（貫通孔とも言う）
１３０                第１のレジストパターン
１３５                開口
１３７                第２のレジストパターン
２１０                マスク層材
２１０Ａ              マスク（中間マスクとも言う）
２１５                開口
２２０                メンブラン
２２５                開口（貫通孔とも言う）
２３０                第１のレジストパターン
２３５                開口
２３７                第２のレジストパターン
２５０                凹部
３１０                メンブラン材
３１５                開口
３２０                レジスト
３２０Ａ、３２０Ｂ    レジストパターン
３２５                開口
３３０、３３５        露光光
３４０                第２の露光の露光領域
３５０                ＩＰ形成領域
６１０                ＥＰＬマスク（ＥＰＬ方式用のステンシルマスク）
６１１                メンブラン（散乱体）
６１２                開口部
６１３                非開口部
６２０                電子ビーム
６２１                像形成電子
６２５                散乱電子ビーム
６３０、６３５        投影レンズ系
６４０                アパーチャ
６４１                開口
６５０                ウエハ
６６０                レジスト
７１０                ＬＥＥＰＬマスク（ＬＥＥＰＬ方式用のステンシツマスク）
７１１                メンブラン（吸収体）
７１２                開口部
７１３                非開口部
７１５                支持部
７２０              （スポット形状の）電子ビーム
７５０                ウエハ
７６０                レジスト
８１０                メンブラン
８１５                梁
８２０                転写領域
８３０、８３１        マークパターン
９１０                本パターン領域
９２０                本パターン（抜け図形）
９３０              （転写解像度以下の寸法の）マークパターン（抜け図形）
１１１０              電子銃
１１２０              レンズ
１１３０              アパーチャ
１１４０、１１４５    主偏向器
１１５０、１１５５    副偏向器
１１６０              ステンシルマスク
１１７０              レジスト塗布済みウエハ
１１８０              位置補正量
１２１０              パターン位置
１２２０              設計位置（格子点）
１２３０              設計格子
１３１０              メンブラン
１３１５              貫通孔
【図１】
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【図２】
0004819307.tif 000003
【図３】
0004819307.tif 000004
【図４】
0004819307.tif 000005
【図５】
0004819307.tif 000006
【図６】
0004819307.tif 000007
【図７】
0004819307.tif 000008
【図８】
0004819307.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004819307.tif 000013
【図１３】
0004819307.tif 000014
【図１４】
0004819307.tif 000015
【図１５】
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