(57)【要約】【課題】被露光体に転写される転写パターンのつなぎ精度が、露光量やレジスト感度等の変動による影響を受けることを抑え、安定してつなぎ精度の良好なパターンを被露光体に転写することができるマスクおよびその作製方法、並びに露光方法を提供する。【解決手段】パターンサイズが安定化するオーバー露光量と、当該オーバー露光量でオーバー露光する場合の寸法変動量を求める。設計パターンが相補分割された相補パターンＳＰ１，ＳＰ２を寸法変動量だけ縮小させ、縮小後のマスクパターンＣＰ１，ＣＰ２をマスクに形成する。このマスクを用いて上記オーバー露光量で電子線を照射して、被露光体にマスクパターンＣＰ１，ＣＰ２を相補露光することにより、マスクパターンＣＰ１，ＣＰ２が先の寸法変動量だけ拡大した拡大パターンＰ１，Ｐ２が被露光体に転写されて、拡大パターンのつなぎ合わせにより、被露光体に転写すべきパターンＰが復元される。【選択図】図８
2005109409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
つなぎ評価用パターンが形成された評価用マスクを用いて評価用被露光体に種々の露光量で露光する第１ステップと、
前記評価用被露光体に形成されたパターンのつなぎを評価して、パターンサイズが安定化するオーバー露光量と、当該オーバー露光量でオーバー露光する場合の寸法変動量を求める第２ステップと、
設計パターンが相補分割されたマスクパターンを前記寸法変動量だけ縮小させ、縮小後の補正マスクパターンをマスクに形成する第３ステップと、
前記マスクを用いて前記オーバー露光量で荷電粒子線を照射して、被露光体に前記マスクパターンを相補露光する第４ステップと
を有する露光方法。
【請求項２】
前記第３ステップは、
レジストが形成されたマスクブランクスに対し、荷電粒子線を照射する露光ステップと、
前記露光後のレジストを現像してパターンを形成するステップと、
前記現像後のレジストをエッチングマスクとしてマスクブランクスをエッチングして、貫通孔からなる補正マスクパターンを形成するステップと
を有する請求項１記載の露光方法。
【請求項３】
前記露光ステップにおいて、前記荷電粒子線をオーバー露光する
請求項２記載の露光方法。
【請求項４】
つなぎ評価用パターンが形成された評価用マスクを用いて評価用被露光体に種々の露光量で露光する第１ステップと、
前記評価用被露光体に形成されたパターンのつなぎを評価して、パターンサイズが安定化するオーバー露光量と、当該オーバー露光量で前記オーバー露光する際の寸法変動量を求める第２ステップと、
設計パターンが相補分割されて構成されるマスクパターンを前記寸法変動量だけ縮小させ、縮小後の補正マスクパターンをマスクに形成する第３ステップと
を有するマスクの作製方法。
【請求項５】
前記第３ステップは、
レジストが形成されたマスクブランクスに対し、荷電粒子線を照射する露光ステップと、
前記露光後のレジストを現像してパターンを形成するステップと、
前記現像後のレジストをエッチングマスクとしてマスクブランクスをエッチングして、貫通孔からなる補正マスクパターンを形成するステップと
を有する請求項４記載のマスクの作製方法。
【請求項６】
前記露光ステップにおいて、前記荷電粒子線をオーバー露光する
請求項５記載のマスクの作製方法。
【請求項７】
マスクパターンが複数のブロックに分割して形成され、前記各ブロックを重ね合わせて露光する相補露光により、前記マスクパターンを繋ぎ合わせて被露光体に転写すべきパターンを復元させるマスクであって、
前記マスクパターンは、被露光体に形成すべきパターンが相補分割され、かつ所定量だけ縮小されて構成されており、
各ブロックの前記マスクパターンをオーバー露光することにより前記所定量だけ拡大させた拡大パターンを前記被露光体に転写し、前記相補露光により前記拡大パターンを繋ぎ合わせて前記被露光体に転写すべきパターンを復元させるようにした
マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電子素子のパターン形成のためのリソグラフィに使用するマスクおよびその作製方法、並びに露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代リソグラフィ技術として、微細パターン形成に長所のある電子線露光技術が注目されている。パターニングのスループットを上げるため、とりわけ転写型電子線露光技術が候補として上げられる（特許文献１〜４参照）。
【０００３】
転写型電子線露光装置に用いるマスクとして、マスクパターンが電子線通過用の開口により形成されたステンシルマスクがある。ステンシルマスクのマスクパターンは開口により形成されることから、中央部が支持されないようなドーナツパターンや、支持部分の狭いリーフパターンや、一方向に長いラインパターンは複数個に分割し、相補露光を行う必要がある。
【０００４】
図９は、相補露光を説明するための図である。図９（ａ）は設計パターンを示し、図９（ｂ）はマスクに形成されるマスクパターンを示し、図９（ｃ）はウエハに転写される転写パターンを示す図である。
【０００５】
図９（ａ）に示すようなライン状の設計パターンＳＰをウエハＷに転写する場合には、図９（ｂ）に示すように、設計パターンＳＰを例えば２つのマスクパターンＣＰ１１，ＣＰ１２に分割し、マスクパターンＣＰ１１をマスクの１つのブロックＭ１１に形成し、マスクパターンＣＰ１２をマスクの他のブロックＭ１２に形成する。
【０００６】
そして、例えばマスクのブロックＭ１１を露光した後に、マスクあるいはウエハを移動させて同一の位置にマスクのブロックＭ１２を露光する。これにより、図９（ｃ）に示すように、ウエハＷのレジストにマスクパターンＣＰ１１と同じ寸法の転写パターンＰ１１が露光され、さらにマスクパターンＣＰ１２と同じ寸法の転写パターンＰ１２が露光され、各転写パターンＰ１１，Ｐ１２がつなぎ合わされて、目的とするパターンＰがウエハに転写される。
【０００７】
本願明細書では、設計パターンを複数に分割した相補パターンからなるマスクパターンをステンシルマスクの異なるブロックに配置し、各ブロックを同一の位置に露光する重ね合わせ露光により、分割前の元のパターンをウエハに転写することを相補露光と称する。
【０００８】
上記の相補露光技術では、転写パターンのつなぎ精度が非常に重要となる。例えば、図１０（ａ）に示すように、ステンシルマスクの一のブロックに形成されたマスクパターンＣＰ１１と、他のブロックに形成されたマスクパターンＣＰ１２を相補露光する場合を考える。図１０（ｂ）〜図１０（ｆ）において、マスクパターンＣＰ１１を露光することによりウエハに転写されたパターンが転写パターンＰ１１であり、マスクパターンＣＰ１２を露光することによりウエハに転写されたパターンが転写パターンＰ１２である。
【０００９】
図１０（ｂ）に示すように、仮に転写パターンＰ１１と転写パターンＰ１２が配線パターンの一部分を構成し、繋がってはいけないパターンの場合に繋がっていると、短絡となってしまう。
【００１０】
あるいは、図１０（ｃ）に示すように、仮に転写パターンＰ１１と転写パターンＰ１２が配線パターンの一部分を構成し、繋がっていなければならない場合に繋がっていないと、断線となってしまう。また、繋がっている場合でも、図１０（ｄ）に示すようにつなぎ部分が膨らんだり、図１０（ｅ）に示すようにつなぎ部分がくびれたりすることは好ましくなく、図１０（ｆ）に示すようにつなぎ部分が節とならない形状が理想的である。
【特許文献１】特開２００２−２３１５９９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５２１５７号公報
【特許文献３】特開２００２−２７０４９６号公報
【特許文献４】特開２００２−３４３７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、たとえ転写パターンの位置精度と寸法精度が良好なステンシルマスクを作製することができたとしても、ウエハに転写される転写パターンのつなぎ精度が、露光量やレジスト感度等の変動の影響を大きく受けることから、プロセス条件のマージンが少なく、安定してつなぎ精度の良好なパターンをウエハに転写することができないという問題がある。
【００１２】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、被露光体に転写される転写パターンのつなぎ精度が、露光量やレジスト感度等の変動による影響を受けることを抑え、安定してつなぎ精度の良好なパターンを被露光体に転写することができるマスクおよびその作製方法、並びに露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の露光方法は、つなぎ評価用パターンが形成された評価用マスクを用いて評価用被露光体に種々の露光量で露光する第１ステップと、前記評価用被露光体に形成されたパターンのつなぎを評価して、パターンサイズが安定化するオーバー露光量と、当該オーバー露光量でオーバー露光する場合の寸法変動量を求める第２ステップと、設計パターンが相補分割されたマスクパターンを前記寸法変動量だけ縮小させ、縮小後の補正マスクパターンをマスクに形成する第３ステップと、前記マスクを用いて前記オーバー露光量で荷電粒子線を照射して、被露光体に前記マスクパターンを相補露光する第４ステップとを有する。
【００１４】
上記の本発明の露光方法では、評価用被露光体に形成されたパターンのつなぎを評価して、パターンサイズが安定化するオーバー露光量と、当該オーバー露光量でオーバー露光する場合の寸法変動量を求め、設計パターンが相補分割されたマスクパターンを前記寸法変動量だけ縮小させ、縮小後の補正マスクパターンをマスクに形成している。
このようなマスクを用いて先に決定されたオーバー露光量で荷電粒子線を照射して、被露光体にマスクパターンを相補露光することにより、補正マスクパターンの寸法変動量だけ拡大した拡大パターンが被露光体に転写されて、拡大パターンのつなぎ合わせにより、被露光体に転写すべきパターンが復元される。
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクの作製方法は、つなぎ評価用パターンが形成された評価用マスクを用いて評価用被露光体に種々の露光量で露光する第１ステップと、前記評価用被露光体に形成されたパターンのつなぎを評価して、パターンサイズが安定化するオーバー露光量と、当該オーバー露光量で前記オーバー露光する際の寸法変動量を求める第２ステップと、設計パターンが相補分割されて構成されるマスクパターンを前記寸法変動量だけ縮小させ、縮小後の補正マスクパターンをマスクに形成する第３ステップとを有する。
【００１６】
上記の本発明のマスクの作製方法では、評価用被露光体に形成されたパターンのつなぎを評価して、パターンサイズが安定化するオーバー露光量と、当該オーバー露光量でオーバー露光する場合の寸法変動量を求め、設計パターンが相補分割されたマスクパターンを前記寸法変動量だけ縮小させ、縮小後の補正マスクパターンをマスクに形成している。
このようなマスクを用いて先に決定されたオーバー露光量で荷電粒子線を照射して、被露光体にマスクパターンを相補露光することにより、補正マスクパターンの寸法変動量だけ拡大した拡大パターンが被露光体に転写されて、拡大パターンのつなぎ合わせにより、被露光体に転写すべきパターンが復元される。
【００１７】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクは、マスクパターンが複数のブロックに分割して形成され、前記各ブロックを重ね合わせて露光する相補露光により、前記マスクパターンを繋ぎ合わせて被露光体に転写すべきパターンを復元させるマスクであって、前記マスクパターンは、被露光体に形成すべきパターンが相補分割され、かつ所定量だけ縮小されて構成されており、各ブロックの前記マスクパターンをオーバー露光することにより前記所定量だけ拡大させた拡大パターンを前記被露光体に転写し、前記相補露光により前記拡大パターンを繋ぎ合わせて前記被露光体に転写すべきパターンを復元させるようにしたものである。
【００１８】
上記の本発明のマスクでは、マスクパターンは、被露光体に形成すべきパターンが相補分割され、かつ所定量だけ縮小されて構成されている。
このようなアンダーサイズのマスクパターンにオーバー露光することにより、被露光体にはマスクパターンが拡大した拡大パターンが被露光体に転写される。
そして、相補露光により拡大パターンを繋ぎ合わせて被露光体に転写すべきパターンが復元される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、被露光体に転写される転写パターンのつなぎ精度が、露光量やレジスト感度等の変動による影響を受けることを抑え、安定してつなぎ精度の良好なパターンを被露光体に転写することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明のマスクおよびその作製方法、並びに露光方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、マスク作製からウエハ（被露光体）への転写パターンの露光までを説明するための図である。図１（ａ）に示すように、レジストが塗布されたマスクブランクスＭ’に、マスク機１を用いてパターンを露光し、現像してレジストにパターンを形成する。
【００２２】
次に、図１（ｂ）に示すように、レジストをエッチングマスクとして、マスクブランクスＭ’のメンブレン（薄膜）をエッチングして、開口よりなるマスクパターンＣＰをもつステンシルマスクＭを形成する。
【００２３】
次に、図１（ｃ）に示すように、ステンシルマスクＭを露光機２に搭載して、ステンシルマスクＭに電子線を照射する。これにより、ステンシルマスクのマスクパターンを通過した電子線によりウエハＷ上のレジストが露光され、現像後にウエハＷのレジストに転写パターンが形成される。
【００２４】
以上のように、ウエハＷにパターンを形成するまでには、マスク機１による露光ステップと、露光機２による露光ステップの２段階の露光ステップを経る必要がある。
【００２５】
図２は、露光量と転写パターン寸法との関係を示す図である。図２では、図１（ｃ）に示す工程において、等倍近接露光のＬＥＥＰＬ（low energy electron beam proximity projection lithography)技術によりコンタクトホールを露光した場合を示す。
【００２６】
図２に示すように、通常、等倍露光においては、ウエハＷに転写するパターンと同じ寸法のマスクパターンをマスクに形成している。ここで、マスクのマスクパターンの寸法と同じ寸法の転写パターン（レジストパターン）がウエハＷに形成される場合の露光量を基準露光量とする。図２に示すデータは、８０ｎｍ径のコンタクトホール用のマスクパターンをウエハに露光して得られたもので、この場合の基準露光量をＡｅｏｐ（μＣ／ｃｍ2
）とし、このときのレジストに転写されるコンタクトホールパターンの径をＷｅｏｐ（ｎｍ）とすると、Ａｅｏｐが２．６μＣ／ｃｍ2 となり、Ｗｅｏｐが８０ｎｍとなる。
【００２７】
図２に示すように、８０ｎｍ径のマスクパターンへの露光量を基準露光量Ａｅｏｐよりも増加させていくと、現像後に得られる転写パターンの径が増加することがわかる。反対に、露光量を基準露光量Ａｅｏｐよりも減少させていくと、現像後に得られる転写パターンの径が減少することがわかる。基準露光量よりも増加させた露光量で露光することをオーバー露光と称し、このときの露光量をオーバー露光量と称する。また、基準露光量よりも減少させた露光量で露光することをアンダー露光と称し、このときの露光量をアンダー露光量と称する。
【００２８】
図２に示すように、一定の露光量まで増加させると、ウエハに形成される転写パターンの径がこれ以上は増加せず寸法が安定することがわかる。このときの露光量をＡ（μＣ／ｃｍ2 ）とし、このときのレジストに転写されるコンタクトホールパターンの径をＷ（ｎｍ）とする。図２の結果から、安定露光領域における露光量Ａは、基準露光量Ａｅｏｐの１．４倍の３．６μＣ／ｃｍ2 となり、Ｗが１０２ｎｍとなる。
【００２９】
図２に示す結果から、図１（ｂ）において、ウエハに転写するパターンと寸法が等しいマスクパターンをステンシルマスクに形成し、図１（ｃ）に示す露光ステップにおいて基準露光量Ａｅｏｐを目標値として露光しようとすると、露光量やレジストの感度の変動により転写パターンの寸法が大きく影響を受けることがわかる。
【００３０】
従って、図１（ｃ）に示すステップにおいて、寸法が安定化するオーバー露光量をもって露光することとし、ステンシルマスクに形成するマスクパターンの寸法を、予めオーバー露光量で寸法が増加する分だけ縮小させた寸法とする。このように、目的とする転写パターンよりもアンダーサイズのマスクパターンをステンシルマスクに形成し、このステンシルマスクを用いてオーバー露光することにより、所望の転写パターンを得るようにすれば、転写パターンのつなぎ精度が、露光量やレジスト感度等の変動による影響を受けることを抑え、安定してつなぎ精度の良好なパターンをウエハに転写することができる。
【００３１】
上記のステンシルマスクに形成するマスクパターンのサイズの算出方法について説明する。
まず、オーバー露光により寸法が安定したときの径Ｗと、基準露光量で露光した場合に得られる径Ｗｅｏｐとの差を示す寸法変動量ΔＷを求める。
【００３２】
〔数１〕ΔＷ＝Ｗ−Ｗｅｏｐ            （１）
【００３３】
図２に示す例では、ΔＷ＝１０２−８０＝２２となる。
【００３４】
次に、オーバー露光に使用されるマスクパターンサイズを決める。
【００３５】
〔数２〕Ｗｍａｓｋ＝Ｗｅｏｐ−ΔＷ
【００３６】
図２に示す例では、Ｗｍａｓｋ＝８０−２２＝５８ｎｍとなる。
【００３７】
このように、マスクパターンを、設計パターンから寸法変動量ΔＷだけシュリンクさせたＷｍａｓｋの大きさで作製し、例えば基準露光量の１．４倍以上の露光量でオーバー露光することによって、安定した寸法の転写パターンを得ることができる。
【００３８】
本実施形態は、上記の知見に基づき、マスクを作製し、このマスクに適した露光方法を実施したものである。なお、上記図２の結果は、コンタクトホールパターンの結果であるが、他のラインパターンについても同様のことがいえる。
【００３９】
最終的にウエハにパターンを形成するために、図１（ａ）に示すステンシルマスクにマスクパターンを形成するための露光を行うマスク機１と、図１（ｃ）に示すウエハにパターンを転写するための露光を行う露光機２とを使用する。
【００４０】
マスク機１は、例えば成形アパーチャで電子ビームを成形し、アパーチャ形状を切り換えて様々なビーム形状をつくり出すことにより、所望のパターンを露光する、いわゆる可変成形方式を採用する。
【００４１】
露光機２は、電子ビームの経路中にステンシルマスクを配置し、当該ステンシルマスクに形成されたマスクパターンをウエハに露光する。露光機２は、ステンシルマスクの露光領域に電子ビームを走査するステップと、ステンシルマスクあるいはウエハを移動させるステップとを繰り返し行うステップアンドリピート露光により、ウエハに転写パターンを形成する。
【００４２】
本実施形態では、上記のマスク機１や露光機２の装置管理のため、および最適なオーバー露光量とアンダーサイズのマスクパターンを得るために、図３（ａ）〜図３（ｆ）に示すような評価用パターンを用いる。図３（ａ）〜図３（ｄ）は、ラインパターンのつなぎを評価するための評価用パターンを示す。評価用パターンとして、例えばｘ方向に延びる２つの評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２を一組とし、一組の評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２のｘ方向におけるずれ量ａと、ｙ方向におけるずれ量ｂと、線幅Ｌとを様々に振ったものが用意される。
【００４３】
例えば、図３（ａ）に示すようにｙ方向のずれはないがｘ方向にａ（ａ＞０）だけ離れた評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２や、図３（ｂ）に示すようにｙ方向にｂ（ｂ＞０）のずれがあり、かつ、ｘ方向にａ（ａ＞０）だけ離れた評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２が用意される。また、図３（ｃ）に示すようにｙ方向のずれはないがｘ方向にａ（ａ＜０）だけ重なった評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２や、図３（ｄ）に示すようにｙ方向にｂ（ｂ＞０）のずれがあり、かつ、ｘ方向にａ（ａ＜０）だけ重なった評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２が用意される。
【００４４】
あるいは、Ｌ字のつなぎを評価する評価用パターンとして、図４（ａ）に示すように、ｙ方向に延びる評価用パターンＥＰ１と、ｘ方向に延びる評価用パターンＥＰ２を一組とし、各評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２のｘ方向におけるずれ量ａと、ｙ方向におけるずれ量ｂと、線幅Ｌとを様々に振ったものを用意してもよい。また、Ｔ字のつなぎを評価する評価用パターンとして、図４（ｂ）に示すように、ｙ方向に延びる評価用パターンＥＰ１と、ｘ方向に延びる評価用パターンＥＰ２とを一組とし、各評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２のｘ方向におけるずれ量ａと、ｙ方向におけるずれ量ｂと、線幅Ｌとを様々に振ったものを用意してもよい。
【００４５】
但し、本実施形態では、説明の簡略化のため、ライン状のパターンのつなぎ精度を評価するための評価用パターンを使用する例について説明する。評価用パターンとして、上記のＬを３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で様々に振り、ａ，ｂを−１００ｎｍ〜＋１００ｎｍの範囲で様々に振ったものを複数用意する。
【００４６】
本願明細書では、評価用パターンは、マスク機１の装置管理に使用する場合には、パターンデータに含まれるパターンのことを指す。また、露光機２の装置管理に使用する場合には、ステンシルマスクに開口で形成されたマスクパターンを指す。
【００４７】
図５は、本実施形態に係るマスクおよびその作製方法、並びに露光方法を説明するための図である。図６は、本実施形態におけるマスク作製からウエハ露光までのフロー図である。
【００４８】
（マスク機の装置管理）
図５に示すように、マスク機１により評価用パターン入りマスクの作製のための露光を行う前に、マスク機１に備えられた偏向器等の電子光学系をモニタする。これは、マスク機に備えられた電子光学系の調整が必要な場合があるからである。装置管理のためには、例えばレジストが塗布されたウエハを使用すればよい。マスク機１により、ウエハ上のレジストに評価用パターンを露光し、現像した後、評価用パターンのつなぎの状態をＳＥＭで確認する。
【００４９】
このとき、評価用パターンをオーバー露光することが好ましい。これは、図２を用いて説明したように、露光量やレジスト感度の僅かな変動による転写パターンのつなぎの状態の変化を防止して、適切な装置管理を行うためである。評価用パターンデータおよび露光量を固定してつなぎの状態の変動を確認することにより、電子光学系の調整のタイミングを図ることが可能となる。
【００５０】
ステップＳＴ１：
図５および６に示すように、マスク機１を用いて評価用パターン入りマスクを作製する。評価用パターン入りマスクとは、図３又は図４に示す位置関係ａ，ｂの評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２が、相補露光後にウエハに転写されるように、マスクの異なるブロックに評価用パターンが振り分けられてマスクパターンが形成されたものを称する。
【００５１】
評価用パターン入りマスクの作製は、マスクブランクスのメンブレン（薄膜）にレジストを塗布し、塗布したレジストに対し上記のマスク機により評価用パターンを露光する。現像によりレジストにパターンを形成し、レジストをマスクとしてメンブレンをエッチングすることにより、開口よりなる評価用パターンが形成された評価用パターン入りマスクが作製される。
【００５２】
（露光機の装置管理）
図５に示すように、露光機２により評価用パターンウエハの作製のための露光を行う前に、露光機２に備えられた偏向器等の電子光学系をモニタする。これは、露光機に備えられた電子光学系の調整が必要な場合があるからである。装置管理のためには、例えばレジストが塗布されたウエハを使用すればよい。露光機２により、ウエハ上のレジストに評価用パターンを相補露光し、現像した後、評価用パターンのつなぎの状態をＳＥＭで確認する。
【００５３】
このとき、評価用パターンをオーバー露光することが好ましい。これは、図２を用いて説明したように、露光量やレジスト感度の僅かな変動による転写パターンのつなぎの状態の変化を防止して、適切な装置管理を行うためである。評価用パターン入りマスクおよび露光量を固定してつなぎの状態の変動を確認することにより、電子光学系の調整のタイミングを図ることが可能となる。
【００５４】
ステップＳＴ２：
露光機を用いて評価用パターンウエハを作製する。評価用パターンウエハとは、評価用パターン入りマスクを用いて相補露光することにより、図３又は図４に示す様々な位置関係ａ，ｂの評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２がウエハ上のレジストに転写されたものを称する。
【００５５】
評価用パターンウエハの作製は、レジストを塗布したウエハに対し評価用パターン入りマスクを近接配置し、露光機を用いて評価用パターン入りマスクの評価用パターンを相補露光することにより、図３又は図４に示すような位置関係の評価用パターンをレジストに露光、現像することにより行われる。そして、露光量を変えて再度評価用パターン入りマスクの評価用パターンを露光する。このように、露光量を様々に変えて複数回露光し、評価用パターンを作製する。
【００５６】
ステップＳＴ３，ＳＴ４：
次に、ＳＥＭによりウエハのレジストに転写された評価用パターンのつなぎを評価し（ステップＳＴ３）、つなぎが最適な場合の評価用パターンについて、寸法変動量と、オーバー露光量Ｓを求める。
【００５７】
例えば、図７（ａ）に示すように、ｘ方向に延びる線幅Ｌの評価用パターンＥＰ１，ＥＰ２がｘ方向に距離ａだけ離れたものに着目した場合に、露光量を変えて露光することにより、図２を用いて説明したように、図７（ｂ）〜図７（ｅ）へと露光量が増加するに従って、ウエハに転写される転写パターンの線幅が増加していく。
【００５８】
そこで、図７（ｄ）に示すように、節のない理想的なパターンが得られる場合のオーバー露光量Ｓと、距離ａ、線幅Ｌを特定する。なお、この露光量Ｓが図２に示す安定露光領域の範囲内でない場合には、さらに露光量を増加させた場合に、図７（ｅ）に示すようにつなぎ部分がふくれるため、露光量を増加させても節がふくれなくなる位置関係および線幅をもつ評価用パターンを特定する。
【００５９】
そして、ＳＥＭにより測長された理想的なつなぎ状態の転写パターンの線幅Ｌ＋ΔＬを、当該転写パターンの元となる評価用パターンの線幅Ｌで引いた寸法変動量ΔＬを求める。
【００６０】
ステップＳＴ５：
次に、パターンデータ中の相補パターンを寸法変動量ΔＬだけシュリンクさせた寸法のマスクパターンをもつステンシルマスクを作製する。
【００６１】
図８は、本実施形態におけるステンシルマスクの作製からウエハの相補露光までの工程を説明するための図である。図８（ａ）は設計パターンを示し、図８（ｂ）は設計パターンを相補分割したパターンデータを示し、図８（ｃ）はマスクに形成されるマスクパターンを示し、図８（ｄ）はウエハに転写される転写パターンを示す図である。
【００６２】
図８（ａ）に示すようなライン状の設計パターンＳＰをウエハＷに転写する場合には、図８（ｂ）に示すように、設計パターンＳＰを例えば２つの相補パターンＳＰ１，ＳＰ２に分割する。そして、相補パターンＳＰ１，ＳＰ２をマスクのどのブロックに配置するかの相補分割処理を行う。
【００６３】
従来は、相補分割処理後の相補パターンＳＰ１，ＳＰ２の開口を設計寸法通りにステンシルマスクに形成していたが（図９参照）、本実施形態では、図８（ｃ）に示すように、相補分割処理後の相補パターンＳＰ１，ＳＰ２を寸法変動量ΔＬだけシュリンクさせたマスクパターンＣＰ１，ＣＰ２をもつステンシルマスクを作製する。より詳細には、相補パターンＳＰ１，ＳＰ２をシュリンクさせた補正相補パターンのパターンデータを作製し、このパターンデータに基づいて、マスク機によりステンシルマスクを作製する。なお、マスク機によりステンシルマスクにパターンを形成する前に、上述した（マスク機の管理）を行い電子光学系の状態をモニタすることが好ましい。
【００６４】
ステップＳＴ６：
次に、本実施形態に係るステンシルマスクを用いてオーバー露光量Ｓをもって相補露光することにより、ウエハに転写パターンを形成する。
【００６５】
当該工程では、例えばステンシルマスクのブロックＭ１をオーバー露光した後に、ステンシルマスクあるいはウエハを移動させて同一の位置にステンシルマスクのブロックＭ２をオーバー露光する。これにより、図８（ｄ）に示すように、マスクパターンＣＰ１が寸法変動量ΔＬだけ拡大した拡大パターンＰ１がウエハのレジストに転写され、マスクパターンＣＰ２が寸法変動量ΔＬだけ拡大した拡大パターンＰ２がウエハのレジストに転写される。そして、拡大パターンＰ１と拡大パターンＰ２が繋がることにより、節がなくつなぎ精度の良好な転写パターンＰがウエハに転写される。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態に係るステンシルマスクは、ウエハに形成すべきパターンが相補分割され、かつ所定量だけ縮小されて構成された開口よりなるマスクパターンを有する。
【００６７】
そして、ステンシルマスクの各ブロックのマスクパターンをオーバー露光することにより寸法変動量ΔＬだけ拡大させた拡大パターンをウエハに転写し、各ブロックの重ね合わせ露光により拡大パターンを繋ぎ合わせて、ウエハに転写すべきパターンを復元させるようにしている。
【００６８】
このように、露光量の僅かな変動による寸法変動の少ないオーバー露光量で露光することにより、安定してつなぎ精度の良好なパターンをウエハに転写することができる。このため、露光条件のマージンを大きくとることができることから、露光機の管理等も緩和される。
【００６９】
また、つなぎ精度のみでなく、オーバー露光の方が、ウエハに転写されるパターンのエッジラフネスや先端部の矩形性が良好であることが確認されている。
【００７０】
さらに、評価用パターンを用いてマスク機の管理や露光機の管理を行うことにより、装置のつなぎ精度に対する傾向がわかる。この傾向というのは、電子線を偏向する偏向器や、アライメント傾向が挙げられる。図３又は図４に示したように、位置関係ａ，ｂや線幅Ｌの異なる複数の評価用パターンをウエハに様々な露光量で露光することにより、最適な露光条件（露光量、寸法変動量）の他、つなぎ精度にどれだけマージンがあるかを予測できる。
【００７１】
本発明は、上記の実施形態の説明に限定されない。
例えば、本実施形態では、最適なつなぎ精度をもつ評価用パターンを特定し、この評価用パターンに基づいて寸法変動量ΔＬを求め、この寸法変動量ΔＬに基づいてパターンを一律にシュリンクさせる例について説明したが、線幅Ｌ毎に寸法変動量ΔＬを異ならせてもよい。
【００７２】
様々な線幅Ｌの評価用パターンを備えた評価用パターン入りマスクを使用しているため、線幅Ｌ毎に寸法変動量ΔＬを異ならせることにも対応可能である。従って、例えば、３０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍといったそれぞれの寸法について、寸法変動量ΔＬを出しておく。横軸にマスクパターンの寸法、縦軸に寸法変動量ΔＬ（出来上がり寸法でも可）をプロットしておき、間の寸法についは補間して寸法変動量ΔＬを算出し、その結果をもとにステンシルマスクを作製すればよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】マスク作製からウエハへの転写パターンの露光までを説明するための図である。
【図２】露光量と転写パターン寸法との関係を示す図である。
【図３】ラインパターンのつなぎを評価するための評価用パターンを示す図である。
【図４】（ａ）はＬ字パターンのつなぎを評価する評価用パターンを示す図であり、（ｂ）はＴ字パターンのつなぎを評価する評価用パターンを示す図である。
【図５】本実施形態に係るマスクおよびその作製方法、並びに露光方法を説明するための図である。
【図６】本実施形態におけるマスク作製からウエハ露光までのフロー図である。
【図７】露光量と最適なつなぎ精度との関係を示す図である。
【図８】本実施形態におけるステンシルマスクの作製からウエハの相補露光までの工程を説明するための図である。
【図９】従来例のステンシルマスクの作製からウエハの相補露光までの工程を説明するための図である。
【図１０】従来例における相補露光の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７４】
１…マスク機、２…露光機、ＣＰ…マスクパターン、ＳＰ１，ＳＰ２…相補パターン、ＥＰ…評価用パターン、ＳＰ…設計パターン、Ｍ…マスク、Ｍ’…マスクブランクス、Ｗ…ウエハ
【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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【図１０】
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