(57)【要約】【課題】ターゲット部分のあらゆる位置で、実質的に一定の限界寸法を有するターゲット部分を形成するリソグラフィ装置を提供すること。【解決手段】本発明のリソグラフィ装置は、放射の投影ビームを提供するための照明系、及び投影ビームの断面にパターンを与えるパターン形成装置を支持するための支持構造体を有する。パターン形成装置は、その幅方向に平坦ではない限界寸法プロファイルを有する。投影システムは、パターン形成されたビームを基板のターゲット部分に投影する。ターゲット部分の幅方向の放射線量を変化させるための線量可変装置により、平坦ではないパターン形成装置の限界寸法プロファイルが補償される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射の投影ビームを調節するための照明系と、
前記投影ビームの断面にパターンを与えるように構成されたパターン形成装置を支持するための支持構造体と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン形成されたビームを前記基板のターゲット部分に投影するための投影システムと
を有するリソグラフィ装置であって、
前記パターン形成装置が、パターン形成装置全体にわたり位置によって値が変わる限界寸法を有し、
前記パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきを補償するために、前記ターゲット部分に適用される放射線量をターゲット部分上の位置に従って変化させるように構成され配置された制御装置をさらに有するリソグラフィ装置。
【請求項２】
前記制御装置が、前記ターゲット部分全体で放射強度を位置に従って変化させる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記制御装置が、前記ターゲット部分の各部分を前記パターン形成されたビームに露光する時間を変化させる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記パターン形成装置が、パターン形成装置上の複数の位置及び複数の限界寸法の値についての情報を含むデータ・セットに関連づけられ、各値が前記パターン形成装置上の位置の１つに対応している、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ターゲット部分が、ターゲット部分上の複数の位置についての情報を含むデータ・セットに関連づけられ、前記ターゲット部分上の各位置が前記パターン形成装置上の位置及び関連づけられている限界寸法の値に対応しており、前記制御装置が、前記関連づけられている限界寸法の値を補償するために、前記ターゲット部分上の各位置に対して決められた放射線量を提供するように前記装置を制御する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきがあらかじめ決められている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきを測定するように構成され配置された限界寸法測定装置をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記パターン形成装置の限界寸法が、中心部よりエッジ部で高い、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記パターン形成装置の限界寸法が、中心部よりエッジ部で低い、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ターゲット部分の限界寸法が、ターゲット部分上のあらゆる位置で実質的に一定である、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
デバイス製造方法であって、
照明系を用いて放射の投影ビームを提供する工程と、
パターン形成装置全体にわたり位置によって値が変わる限界寸法を有するパターン形成装置を用いて前記投影ビームの断面にパターンを与える工程と、
パターン形成された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する工程と、
前記パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきを補償するために、前記ターゲット部分に適用される放射線量をターゲット部分上の位置に従って変化させる工程と
を含む方法。
【請求項１２】
前記ターゲット部分全体で放射強度を位置に従って変化させることにより、放射線量を変化させる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ターゲット部分の各部分を前記パターン形成されたビームに露光する時間を変えることによって放射線量を変化させる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記パターン形成装置上の複数の位置及び複数の限界寸法の値を含むデータ・セットを生成する工程をさらに含み、限界寸法の各値が前記パターン形成装置上の位置の１つに対応している、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記データ・セットを前記ターゲット部分に関連づける工程と、
関連づけられている限界寸法の値を補償するために、前記ターゲット部分上の各位置に対して決められた放射線量を提供する工程と
をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきがあらかじめ決められている、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきを測定する工程をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記パターン形成装置の限界寸法が、パターン形成装置の中心部よりエッジ部で高い、請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記パターン形成装置の限界寸法が、パターン形成装置の中心部よりエッジ部で低い、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
前記ターゲット部分の限界寸法が、ターゲット部分全体で位置について実質的に一定である、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
リソグラフィ装置で投影ビームの断面にパターンを与えるためのパターン形成装置を形成する方法であって、
放射を遮蔽する膜がその上に形成されたマスク基板を提供する工程と、
前記放射遮蔽膜に、膜のエッジ部で中心部と厚さが異なるレジスト層を堆積させる工程と、
パターン形成された放射ビームを用いて前記レジストを照明して、その上にパターンを与える工程と、
前記レジストを現像してパターンを定着させる工程と、
前記放射遮蔽膜をパターンの形にエッチングする工程と
を含み、クロム層にエッチングされたパターンの限界寸法が、前記パターン形成装置のエッジ部と中心部とで異なる、方法。
【請求項２２】
前記放射遮蔽膜がクロム膜である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記パターン形成装置の中心部からある半径距離のところにある前記クロム層にエッチングされたパターンの限界寸法と、前記パターン形成装置の中心部での限界寸法との間の差が、前記半径距離のあらかじめ選択された非一定値関数である、請求項２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リソグラフィ装置及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分の上に所望されるパターンを適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。そのような場合、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターン形成手段を用いて、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することが可能であり、このパターンを、放射感応材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェハ）上の（例えば１つ又は複数のダイの一部を含む）ターゲット部分に結像させることができる。一般に、単一の基板は連続的に露光される隣接するターゲット部分のネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置には、パターン全体をターゲット部分に一度に露光することによって各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパと、パターンを投影ビームによって所与の方向（「走査」方向）に走査し、それと同時にこの方向に対して平行又は逆平行に基板を同期して走査することによって各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナとが含まれる。
【０００３】
マスクと基板の間には、マスクの照射された部分を基板のターゲット部分に結像させるための投影システムが配置される。投影システムは、照射の投影ビームの方向付け、成形又は制御のための構成要素を含み、こうした構成要素には一般に、例えば屈折光学系、反射光学系及び／又は反射屈折光学系が含まれる。
【０００４】
リソグラフィにおける重要な特性は、基板に適用されるパターンのフィーチャ・サイズである。できるだけ小さく互いに近接したフィーチャの解像が可能な装置を製造することが望ましい。さらに、利用可能な最高解像度がターゲット部分の幅方向に均一であることが望ましい。解像可能な最小のフィーチャのサイズは、限界寸法（ＣＤ）と呼ばれる。基板における限界寸法（ＣＤ）に影響を及ぼすいくつかのパラメータのうち最も重要なものの１つは、マスクのフィーチャ・サイズである。解像可能な最小のフィーチャをもたらすマスクのフィーチャ・サイズにより、マスクの限界寸法が生じる。投影システムの倍率のため、マスクの限界寸法と基板の限界寸法（ＣＤ）の値が同じにならない可能性があることが理解されよう。
【０００５】
マスクのパターンは、一般にウェハのパターンと類似の方法で製造される。マスク・ブランクは、（例えば合成水晶から形成された）クロム膜で被覆されたマスク基板を含んでいる。通常はスピンオン工程を用いて、クロム膜にレジスト層を堆積させる。レジストはパターンが形成された放射ビームによって照明され、放射によって露光されたパターンの形でレジストの化学変化が引き起こされる。次いで、マスク・ブランクを現像してレジストにパターンを定着させ、次いでクロムにパターンがエッチングされるようにエッチングを行う。次いで、レジストが除去される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
クロム膜にレジストを堆積させる工程には、マスク・ブランクのエッジ部で中心部と異なる厚さを有するレジスト層をもたらす自然の傾向がある。レジストがエッジ部でより厚くなる工程も、より薄くなる工程もある。このため、マスク・ブランク中心部の限界寸法がエッジ部の限界寸法とは異なるという結果になる。したがって、マスクの幅方向に均一な限界寸法プロファイルは存在せず、このため基板上に不均一な限界寸法（ＣＤ）プロファイルがもたらされる。
【０００７】
この問題に対する理想的な解決策は、マスクの全幅にわたって実質的に平坦なプロファイルを生成するように、レジストの堆積を変更することであろう。これは、堆積工程の設定に「試行錯誤」による方法を採用することによって実施可能であり、堆積の状態が実質的に同一になるとき、最も的確となる。残念なことに、今のところ完全に平坦なプロファイルを有するレジストを堆積させることは不可能であることが分かっており、実際にこうした方法を用いて堆積させたレジストはほとんど平坦であるが、マスク全体にわたって厚さのばらつきを示す。さらに、この厚さのばらつきは、厚さプロファイルにおいて「Ｗ」型として、又は変動する厚さとしても現れることがある。さらに、厚さプロファイルはマスク間で変わる傾向がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様によれば、放射の投影ビームを提供するための照明系と、投影ビームの断面にパターンを与えるように働くパターン形成装置を支持するための支持構造体と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成されたれたビームを基板のターゲット部分に投影するための投影システムとを含むリソグラフィ装置であって、パターン形成装置がパターン形成装置全体にわたり位置によって値が変わる限界寸法を有し、パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきを補償するために、ターゲット部分に適用される放射線量をターゲット部分上の位置に従って変化させるための線量調整機構をさらに含むリソグラフィ装置が提供される。
【０００９】
したがって、マスク上のあらゆる位置で均一な限界寸法を有するマスクにレジストを堆積させようとする必要はない。マスクの限界寸法プロファイルが安定で特徴づけが可能であれば、基板のターゲット部分を露光するときにこのプロファイルを補正することができる。これにより、ターゲット部分のあらゆる位置で、実質的に一定の限界寸法（ＣＤ）を有するターゲット部分を形成することが可能になる。
【００１０】
線量可変機構により、ターゲット部分全体で放射強度を変化させることができる。その代わりに、或いはそれに加えて、ターゲット部分の各部分をパターン形成されたビームに露光する時間を変化させることもできる。
【００１１】
一実施例では、パターン形成装置は、パターン形成装置上の複数の位置及び複数の限界寸法の値を含む組に関連づけられており、限界寸法の各値はパターン形成装置上の位置の１つに対応している。ターゲット部分を複数の位置に関連づけ、それぞれがパターン形成装置上の位置及び関連づけられている限界寸法の値に対応するようにすることも可能である。関連づけられているパターン形成装置の限界寸法の値を補償するために、線量可変機構によってターゲット部分の各位置に対して決められた放射線量を提供することができる。したがって、放射線量がターゲット部分全体で連続的に変化する必要はなく、複数の別々の工程で実施することができる。
【００１２】
パターン形成装置全体の限界寸法のばらつきは、パターン形成されたビームをターゲット部分に適用する前に知ることができる。或いは、パターン形成装置全体の限界寸法のばらつきを、例えば試験用のターゲット部分を露光することによって測定することもできる。
【００１３】
パターン形成装置の限界寸法は、中心部よりエッジ部で、高くても低くてもよい。
【００１４】
本発明の他の態様によれば、基板を提供する工程と、照明系を用いて放射の投影ビームを提供する工程と、パターン形成装置を用いて投影ビームの断面にパターンを与える工程と、パターンが形成された放射ビームを基板のターゲット部分に投影する工程とを含むデバイス製造方法であって、パターン形成装置がパターン形成装置全体にわたり位置によって値が変わる限界寸法を有し、パターン形成装置全体で限界寸法のばらつきを補償するために、ターゲット部分に適用される放射線量を変化させる工程をさらに含む方法が提供される。
【００１５】
本発明の他の態様によれば、リソグラフィ装置で投影ビームの断面にパターンを与えるためのパターン形成装置を形成する方法であって、クロム膜がその上に形成されたマスク基板を提供する工程と、クロム膜に膜のエッジ部で中心部と厚さが異なるレジスト層を堆積させる工程と、パターンが形成された放射ビームを用いてレジストを照明して、その上にパターンを与える工程と、レジストを現像してパターンを定着させる工程と、クロム層をパターンの形にエッチングする工程とを含み、クロム層にエッチングされたパターンの限界寸法が、パターン形成装置のエッジ部で中心部と異なる、方法が提供される。
【００１６】
本明細書では、リソグラフィ装置をＩＣの製造に用いることについて特に言及することがあるが、本明細書で記載するリソグラフィ装置は、一体型光学システム、磁気ドメイン・メモリ用の誘導及び検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドその他の製造など、他の用途にも使用可能であることを理解すべきである。こうした別の用途についての文脈では、本明細書中の「ウェハ」又は「ダイ」という用語の使用はいずれも、それぞれ「基板」又は「ターゲット部分」というより一般的な用語と同義であると考えられることが当業者には理解されよう。本明細書で言及する基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（一般に基板にレジスト層を施し、露光されたレジストを現像するツール）や計測又は検査ツールで処理することができる。該当する場合には、本明細書の開示をこうしたツールや他の基板処理ツールに適用してもよい。さらに、例えば多層ＩＣを作製するために、基板を２回以上処理することも可能であり、したがって本明細書で使用する基板という用語は、処理が施された複数の層を既に含む基板を指すこともある。
【００１７】
本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、（例えば３６５、２４８、１９３、１５７又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）放射、及び（例えば５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）放射を含むあらゆるタイプの電磁放射、並びにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを包含している。
【００１８】
本明細書で使用する「パターン形成装置」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するためなど、投影ビームの断面にパターンを与えるために用いることができる装置を指すものとして広く解釈すべきである。投影ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分における所望のパターンと厳密に一致しない可能性があることに留意すべきである。一般に、投影ビームに与えられるパターンは、集積回路などターゲット部分に作製されるデバイスの特定の機能層に対応している。
【００１９】
パターン形成装置は、透過式でも反射式でもよい。パターン形成装置の例には、マスク、プログラマブル・ミラー・アレイ及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、それにはバイナリ・マスク、交互位相シフト・マスク及び減衰位相シフト・マスクなどのマスク・タイプ、並びに様々なハイブリッド型のマスク・タイプが含まれる。プログラマブル・ミラー・アレイの一例は、小さいミラーのマトリクス状の配列を使用するものであり、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように、それぞれのミラーを別々に傾斜させることができる。このようにして、反射ビームにパターンが形成される。
【００２０】
支持構造体とは、すなわちパターン形成装置の重量を支えるものである。支持構造体は、パターン形成装置の向き、リソグラフィ装置の設計、並びに、例えばパターン形成装置が真空環境内に保持されているかどうかなど他の条件に応じた方法でパターン形成装置を保持する。支持体には、機械的クランピング、真空、又は例えば真空条件下での静電的クランピングなど他のクランピング技術を用いることができる。支持構造体を、例えばフレーム又はテーブルとすることが可能であり、これらは必要に応じて固定することも移動させることもでき、またパターン形成装置が、例えば投影システムに対してなど所望される位置にあることを保証することができる。本明細書中の「レチクル」又は「マスク」という用語の使用はいずれも、「パターン形成装置」という、より一般的な用語と同義であると考えられる。
【００２１】
本明細書で使用する「投影システム」という用語は、適宜、例えば使用される露光放射向け、又は浸漬液の使用や真空の使用など他の要素向けの屈折光学系、反射光学系及び反射屈折光学系を含めて様々なタイプの投影システムを包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書中の「レンズ」という用語の使用はいずれも、「投影システム」というより一般的な用語と同義であると考えられる。
【００２２】
照明系も、放射の投影ビームの方向付け、成形又は制御のための屈折式、反射式及び反射屈折式の光学要素を含めて様々なタイプの光学要素を包含することが可能であり、こうした構成要素も以下では一括して、又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。
【００２３】
リソグラフィ装置は、２（デュアル・ステージ）又は３以上の基板テーブル（及び／又は２以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものでもよい。こうした「マルチ・ステージ」装置では、追加のテーブルを並行して用いてもよく、或いは１つ又は複数のテーブル上で予備工程を実施し、それと同時に１つ又は複数の他のテーブルを露光に用いてもよい。
【００２４】
リソグラフィ装置は、投影システムの最後の要素と基板の間の空間を満たすように、例えば水など比較的高い屈折率を有する液体に基板を浸すタイプのものでもよい。浸漬液を、例えばマスクと投影システムの第１の要素の間など、リソグラフィ装置の他の空間に適用することもできる。投影システムの開口数を高めるための浸漬技術は、当技術分野では周知である。
【００２５】
本発明は様々な変更形態及び代替形態が可能であるが、その特定の実施例を例として図面に示し、本明細書に詳しく記載する。しかし、本明細書は、本発明を本明細書に開示した特定の形に限定するものではなく、逆にその趣旨は、添付の特許請求の範囲によって定められる本発明の範囲に含まれるあらゆる変更形態、同等形態及び代替形態を包含することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、リソグラフィ装置を概略的に示している。この装置は、
（１）放射（例えばＵＶ又はＥＵＶ放射）の投影ビームＰＢを提供するための照明系（照明器）ＩＬと、
（２）部材ＰＬに対してパターン形成装置を正確に位置決めするための第１の位置決め装置ＰＭに接続された、パターン形成装置（例えばマスク）ＭＡを支持するための第１の支持構造体（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、
（３）部材ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め装置ＰＷに接続された、基板（例えばレジスト塗布ウェハ）Ｗを保持するための基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴと、
（４）パターン形成装置ＭＡによって投影ビームＰＢに与えられたパターンを、基板Ｗの（例えば１つ又は複数のダイを含む）ターゲット部分Ｃに結像させるための投影システム（例えば反射投影レンズ）ＰＬと
を備えている。
【００２７】
本明細書で図示する装置は、（例えば反射性マスク、又は先に言及した種類のプログラマブル・ミラー・アレイを使用する）反射式のものである。或いは、装置は（例えば、透過性マスクを使用する）透過式のものでもよい。
【００２８】
照明器ＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。例えば放射源がプラズマ放電源である場合、放射源とリソグラフィ装置を別々の構成要素にすることができる。そうした場合には、放射源がリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射ビームは一般に、例えば適切な集光ミラー及び／又はスペクトル純度フィルタを含む放射コレクタを用いて、放射源ＳＯから照明器ＩＬへ送られる。他の場合、例えば放射源が水銀ランプである場合には、放射源を装置の一部とすることができる。放射源ＳＯ及び照明器ＩＬを放射システムと呼ぶことがある。
【００２９】
照明器ＩＬは、ビームの角強度分布を調整するために調整可能な光学要素を有することができる。一般に、照明器の瞳面内における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側の半径方向範囲（それぞれ一般にσ−アウタ、σ−インナと呼ばれる）を調整することができる。照明器は、所望される均一性及び強度分布をその断面内に有する、投影ビームＰＢと呼ばれる調節された放射ビームを提供する。
【００３０】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴ上に保持されているマスクＭＡに入射する。マスクＭＡによって反射された投影ビームＰＢは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに集束させるレンズＰＬを通過する。第２の位置決め装置ＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば干渉測定装置）を用いて、基板テーブルＷＴを、例えば異なるターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に位置決めするように、正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決め装置ＰＭ及び位置センサＩＦ１を用いて、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後、又は走査中に、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクト・テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め装置ＰＭ及びＰＷの一部を形成する長ストローク・モジュール（粗い位置決め）及び短ストローク・モジュール（細かい位置決め）を用いて実現される。しかし（スキャナではなく）ステッパの場合には、マスク・テーブルＭＴを短ストローク・アクチュエータに接続するだけでもよいし、又は固定してもよい。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置調整用マークＭ１、Ｍ２、及び基板位置調整用マークＰ１、Ｐ２を用いて位置を調整することができる。
【００３１】
図示した装置は、以下の好ましいモードで使用することができる。
（１）ステップ・モードでは、投影ビームに与えられたパターン全体を１回でターゲット部分Ｃに投影する間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを本質的に静止した状態に保つ（すなわち、ただ１回の静止露光）。次いで、異なるターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴをＸ及び／又はＹ方向に移動させる。ステップ・モードでは、露光フィールドの最大サイズによって１回の静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
（２）走査モードでは、投影ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する間、マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期して走査する（すなわち、ただ１回の動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）率、及び像の反転特性によって決まる。走査モードでは、露光フィールドの最大サイズによって１回の動的露光におけるターゲット部分の（非走査方向の）幅が制限され、走査移動の長さによってターゲット部分の（走査方向の）高さが決定される。
（３）他のモードでは、投影ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する間、プログラム可能なパターン形成装置を保持しながらマスク・テーブルＭＴを本質的に静止した状態に保ち、基板テーブルＷＴを移動又は走査させる。このモードでは、一般にパルス式の放射源が使用され、基板テーブルＷＴが移動するたびに、又は走査中の連続する放射パルスの合間に、プログラム可能なパターン形成装置が必要に応じて更新される。この動作モードは、先に言及したタイプのプログラマブル・ミラー・アレイなど、プログラム可能なパターン形成装置を利用するマスクレス・リソグラフィに簡単に適用することができる。
【００３２】
前述の使用モードの組み合わせ及び／又は変形形態、或いはまったく異なる使用モードを採用することもできる。
【００３３】
図２は、図１に示したものなどマスクＭＡを形成するために用いられるマスク・ブランク１を概略的に描いたものである。マスク・ブランク１は、クロム膜３がその上に形成されたマスク基板２を有している。マスク基板は合成水晶から形成される。クロム膜は約８０ｎｍの厚さであり、クロム及び酸化クロムの層を含んでいる。クロム膜３の上に放射感応材料（レジスト）４の層が堆積されている。この堆積は、通常スピンオン技術を用いて行われるが、化学気相成長（ＣＶＤ）技術を用いることもできる。化学気相成長（ＣＶＤ）技術は、一般にスピンオン技術より遅く、したがって高スループットの生産には適していない。次いで、マスク・ブランクはオーブン中でベークされる。
【００３４】
図３は、マスク・ブランク１の幅方向におけるレジスト４の厚さの概略図である。堆積工程の結果、レジスト４はブランク１の中心部よりエッジ部で厚くなっている。
【００３５】
マスクにパターンを形成する第１の工程は、レジスト４をパターンが形成された放射ビームに露光させることである。放射によって、パターンの形でレジストに化学変化が引き起こされる。レジストを現像することにより、この化学変化をレジストに「定着」させる。これは、マスクを再びベークすることと、その後に続く露光された材料を液体の現像剤に浸すことを含む「ウェット」工程とを伴うことがある。
【００３６】
マスクの幅方向におけるレジスト４の厚さのばらつきにより、マスクの幅方向の限界寸法、すなわち最小のフィーチャ・サイズにばらつきが生じる。図４は、レジストを現像した後の、マスク１の幅方向におけるレジスト４の限界寸法プロファイル５を概略的に示したものである。図４に示した曲線は例示的であり、縮尺は一定ではない。さらに、限界寸法プロファイル５の曲線の傾向は、使用されるレジストのタイプ（すなわちポジ型又はネガ型レジスト）、及びクロムにエッチングされる構造のタイプ（すなわちライン又はトレンチ）に依存する。状況により、マスクのエッジ部でレジストを厚くするとその点で限界寸法が大きくなることもあれば、エッジ部でレジストを厚くすると限界寸法が小さくなることもある。ただし、いかなる場合も限界寸法はレジストの厚さに依存する。
【００３７】
ベーク及び現像工程の後、クロム膜３をエッチングしてパターンを露出させる。現像されたレジストによって、クロム３のどの部分がエッチングされるかが決まる。図５は、クロム膜３のエッチング後の、マスク１の限界寸法プロファイル６を概略的に示したものである。やはり図５も例示的な図にすぎず、この図に示した限界寸法プロファイルは異なるものでもよいことが理解されよう。これがマスクの最終的な限界寸法プロファイルである。
【００３８】
マスク１の限界寸法プロファイル６は平坦ではないが、既知の曲線状のプロファイルが繰り返し確実に得られる安定した工程によって生成することができる。製造工程を十分厳格に制御すれば、後続のマスクの限界寸法プロファイルを確実に既知の許容誤差内で同じものとすることが可能である。マスクの限界寸法プロファイル６は、レジストの堆積に用いられるパラメータから計算すること、或いはマスク上で直接、又はマスク１を用いて図１に示したものなどリソグラフィ装置でサンプルのターゲット部分を露光することによって測定することが可能であり、それから限界寸法プロファイルが得られる。
【００３９】
マスクＭＡの限界寸法プロファイルが分かれば、マスクをリソグラフィ装置で使用するとき、これを補償するようにターゲット部分Ｃの幅方向の放射線量を変更することが可能である。マスク幅方向の放射線量の違い７を、図６に概略的に示す。この違いにより確実に、限界寸法が高いマスクのエッジ部分が、限界寸法が低いマスクの中心部より少ない放射を受けるようになる。ターゲット部分での限界寸法は、使用される放射線量にほぼ比例しており、したがってエッジ部での低い放射線量（したがって低い限界寸法）により、クロムにエッチングされたフィーチャの高い限界寸法が補償される。線量は放射強度、又は露光の長さ、或いはその両方を変えることによって変化させることができる。
【００４０】
ターゲット部分Ｃ全体で放射線量を変化させてマスクＭＡの限界寸法のばらつきを補正する工程を簡略化するために、マスクＭＡの表面を不連続な部分に分割し、各部分の限界寸法を測定する（或いは決定する）ことも可能である。ターゲットＣも同様に複数の部分に分割して、各部分がマスクＭＡの１つの部分に対応するようにする。次いで、ターゲットの各部分に適用される線量によって、マスクＭＡの対応する部分の限界寸法が補正される。
【００４１】
図７は、図６に示した可変線量による照明後のターゲット部分Ｃの限界寸法プロファイル８を示したものである。線量の違い７により、平坦ではないマスクＭＡの限界寸法プロファイル６が補償され、ターゲット部分で平坦な限界寸法プロファイル８が得られている。
【００４２】
ここまで本発明の特定の実施例について説明してきたが、本発明は記載したものとは別の方法で実施することができることが理解されよう。上記説明は本発明を限定するものではない。例えば、前述の実施例では、レジスト４はマスク・ブランク１の中心部よりエッジ部で厚くなっている。しかし、レジストをマスク基板２に安定した形で堆積させるどんな工程も適しており、レジストを中心部よりエッジ部で薄くすることも可能である。これを補償するには、線量の変化プロファイル７を反転させる必要がある。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】図１の装置に使用可能なマスクを形成するためのマスク・ブランクを示す図である。
【図３】図２のマスク・ブランクにおけるレジストの厚さプロファイルの概略図である。
【図４】図２に示したマスク・ブランクの、レジスト現像後の限界寸法プロファイルの概略図である。
【図５】図２のマスク・ブランクの、クロム層エッチング後の限界寸法プロファイルの概略図である
【図６】平坦ではない限界寸法プロファイルを補償するために、図１のリソグラフィ装置でマスクを照明するのに用いられる放射線量プロファイルの概略図である。
【図７】図６に示した可変線量を用いて照明されたターゲット部分の限界寸法プロファイルの概略図である。
【図１】
2005347749.tif 000003
【図２】
2005347749.tif 000004
【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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【外国語明細書】
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