JP2002008961A - 電子線露光用マスクの検査方法および電子線露光方法 - Google Patents
電子線露光用マスクの検査方法および電子線露光方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子線露光用の散乱メンブレンマスクの検査
において、マスク作製後であってもメンブレン領域の膜
厚分布を容易に測定可能なマスクの検査方法を提供す
る。 【解決手段】 電子線透過性の薄膜上に所定の形状に電
子線散乱体が積層され、該電子線散乱体が積層された散
乱領域と電子線散乱体が積層されていないメンブレン領
域とが所定のパターン形状に形成されたパターン領域を
有する電子線露光用マスクの検査方法において、一の被
検査マスクへの電子線の照射を、複数回に分けて一照射
領域毎に電子線を走査して行い、一照射領域毎に透過電
子を検出し、一照射領域の透過電子の累積強度ＩTEを該
照射領域のメンブレン領域のパターン密度αで除した値
ＩTE／αを複数の照射領域について求め、マスク面内の
メンブレン領域の相対的な膜厚分布データを得る。
において、マスク作製後であってもメンブレン領域の膜
厚分布を容易に測定可能なマスクの検査方法を提供す
る。 【解決手段】 電子線透過性の薄膜上に所定の形状に電
子線散乱体が積層され、該電子線散乱体が積層された散
乱領域と電子線散乱体が積層されていないメンブレン領
域とが所定のパターン形状に形成されたパターン領域を
有する電子線露光用マスクの検査方法において、一の被
検査マスクへの電子線の照射を、複数回に分けて一照射
領域毎に電子線を走査して行い、一照射領域毎に透過電
子を検出し、一照射領域の透過電子の累積強度ＩTEを該
照射領域のメンブレン領域のパターン密度αで除した値
ＩTE／αを複数の照射領域について求め、マスク面内の
メンブレン領域の相対的な膜厚分布データを得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線露光用マス
クの検査方法および電子線露光方法に関する。
クの検査方法および電子線露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、部分一括露光法や可変成形露光法
に代わる新たな電子線露光方法として、分割転写方式の
電子線露光法が提案されている。この分割転写方式によ
る電子線露光法は、露光すべき所定のパターンを複数の
小領域に分割し、これら小領域毎に露光を行って最終的
にその所定パターンを転写する方法である。このような
分割転写方式の電子線露光方法は、所定のパターンを複
数の小領域に分割するものの、１チップ分の或いはその
数分割分の所定パターンを全て作り込んだマスクを用い
る点で、転写しようとするパターンをマスクに作り込む
のではなくソフトデータとして処理する可変成形露光法
や、繰り返しパターン部分のみを作り込んだマスクを用
いる部分一括露光法とは全く異なり、これら従来の露光
法に比べてスループットを大幅に向上させることができ
る。
に代わる新たな電子線露光方法として、分割転写方式の
電子線露光法が提案されている。この分割転写方式によ
る電子線露光法は、露光すべき所定のパターンを複数の
小領域に分割し、これら小領域毎に露光を行って最終的
にその所定パターンを転写する方法である。このような
分割転写方式の電子線露光方法は、所定のパターンを複
数の小領域に分割するものの、１チップ分の或いはその
数分割分の所定パターンを全て作り込んだマスクを用い
る点で、転写しようとするパターンをマスクに作り込む
のではなくソフトデータとして処理する可変成形露光法
や、繰り返しパターン部分のみを作り込んだマスクを用
いる部分一括露光法とは全く異なり、これら従来の露光
法に比べてスループットを大幅に向上させることができ
る。
【０００３】この分割転写方式の電子線露光法について
は、特開平１１−１７６７２０号公報の従来の技術の欄
にその公報の図２を用いてわかりやすく説明されてい
る。以下、この記載に基づいて分割転写方式の電子線露
光法の一例について説明する。
は、特開平１１−１７６７２０号公報の従来の技術の欄
にその公報の図２を用いてわかりやすく説明されてい
る。以下、この記載に基づいて分割転写方式の電子線露
光法の一例について説明する。
【０００４】図７は、分割転写方式の電子線露光方法の
概略説明図である。図７において、１００はマスク、１
００ａはマスク１００上の小領域、１００ｂは小領域１
００ａ間の境界領域、１１０はレジストを塗布したウェ
ハ等の感応基板、１１０ａは感応基板１１０上の１ダイ
（１チップ）分の領域、１１０ｂは小領域１００ａのそ
れぞれに対応した感応基板１１０の被転写領域、ＡＸは
荷電粒子線光学系の光軸、ＥＢは荷電粒子線、ＣＯは荷
電粒子光学系のクロスオーバーポイントである。
概略説明図である。図７において、１００はマスク、１
００ａはマスク１００上の小領域、１００ｂは小領域１
００ａ間の境界領域、１１０はレジストを塗布したウェ
ハ等の感応基板、１１０ａは感応基板１１０上の１ダイ
（１チップ）分の領域、１１０ｂは小領域１００ａのそ
れぞれに対応した感応基板１１０の被転写領域、ＡＸは
荷電粒子線光学系の光軸、ＥＢは荷電粒子線、ＣＯは荷
電粒子光学系のクロスオーバーポイントである。
【０００５】マスク１００上には、感応基板１１０上に
転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多
数の小領域１００ａが、パターンが存在しない境界領域
１００ｂにより区分されて存在している。そして、境界
領域１００ｂに対応する部分には、格子状の支柱が設け
られ、メンブレンを熱的及び強度的に保護している。な
お、マスク１００は、メンブレンとして例えば厚さ１０
０ｎｍ程度のシリコン窒化膜上に、例えば厚さ５０ｎｍ
程度のタングステンからなる電子線散乱体パターンが形
成された散乱メンブレンマスクである。この散乱メンブ
レンマスクは、後述する散乱角制限方式の電子線露光方
法に専ら用いられるマスクであり、ここでの露光法は、
散乱角制限方式を想定している。
転写すべきパターンをメンブレン上にそれぞれ備えた多
数の小領域１００ａが、パターンが存在しない境界領域
１００ｂにより区分されて存在している。そして、境界
領域１００ｂに対応する部分には、格子状の支柱が設け
られ、メンブレンを熱的及び強度的に保護している。な
お、マスク１００は、メンブレンとして例えば厚さ１０
０ｎｍ程度のシリコン窒化膜上に、例えば厚さ５０ｎｍ
程度のタングステンからなる電子線散乱体パターンが形
成された散乱メンブレンマスクである。この散乱メンブ
レンマスクは、後述する散乱角制限方式の電子線露光方
法に専ら用いられるマスクであり、ここでの露光法は、
散乱角制限方式を想定している。
【０００６】各小領域１００ａは、感応基板１１０の１
ダイ分の領域１１０ａに転写すべきパターンを分割した
部分パターンをそれぞれ備えており、分割した部分パタ
ーン毎に感応基板１１０に転写される。感応基板１１０
の外観形状は、図７（ｂ）に示したとおりであり、図７
（ａ）においては、感応基板１１０の一部（図７（ｂ）
のＶa部）を拡大して示してある。
ダイ分の領域１１０ａに転写すべきパターンを分割した
部分パターンをそれぞれ備えており、分割した部分パタ
ーン毎に感応基板１１０に転写される。感応基板１１０
の外観形状は、図７（ｂ）に示したとおりであり、図７
（ａ）においては、感応基板１１０の一部（図７（ｂ）
のＶa部）を拡大して示してある。
【０００７】図７において、荷電粒子線光学系の光軸Ａ
Ｘと平行にｚ軸をとり、小領域１００ａの並び方向と平
行にｘ軸、ｙ軸をとる。そして、矢印Ｆｍ、Ｆｗで示す
ように、マスク１００及び感応基板１１０をｘ軸方向へ
互いに逆向きに連続的に移動させながら、荷電粒子線を
ｙ軸方向にステップ的に走査して一列の小領域１００ａ
のパターンを順次転写し、その列のパターン転写が終了
した後に、ｘ軸方向に隣接する次の小領域の１００ａの
列を荷電粒子線で走査し、以降同様にして小領域１００
ａ毎に転写（分割転写）を繰り返して１ダイ（１チッ
プ）分のパターンを転写する。
Ｘと平行にｚ軸をとり、小領域１００ａの並び方向と平
行にｘ軸、ｙ軸をとる。そして、矢印Ｆｍ、Ｆｗで示す
ように、マスク１００及び感応基板１１０をｘ軸方向へ
互いに逆向きに連続的に移動させながら、荷電粒子線を
ｙ軸方向にステップ的に走査して一列の小領域１００ａ
のパターンを順次転写し、その列のパターン転写が終了
した後に、ｘ軸方向に隣接する次の小領域の１００ａの
列を荷電粒子線で走査し、以降同様にして小領域１００
ａ毎に転写（分割転写）を繰り返して１ダイ（１チッ
プ）分のパターンを転写する。
【０００８】このときの小領域１００ａの走査順序及び
感応基板１１０への転写順序は、それぞれ矢印Ａｍ、Ａ
ｗで示すとおりである。なお、マスク１００と感応基板
１１０の連続移動方向が逆なのは、１対の投影レンズに
よりマスク１００と感応基板１１０とでｘ軸、ｙ軸がそ
れぞれ反転するためである。
感応基板１１０への転写順序は、それぞれ矢印Ａｍ、Ａ
ｗで示すとおりである。なお、マスク１００と感応基板
１１０の連続移動方向が逆なのは、１対の投影レンズに
よりマスク１００と感応基板１１０とでｘ軸、ｙ軸がそ
れぞれ反転するためである。
【０００９】このような手順で転写（分割転写）を行う
場合、ｙ軸方向の一列の小領域１００ａのパターンを一
対の投影レンズで感応基板１１０にそのまま投影するだ
けでは、小領域１００ａそれぞれに対応した感応基板１
１０の被転写領域１１０ｂそれぞれの間に、境界領域１
００ｂに対応する隙間が生じる。これに対する対策とし
て、各小領域１００ａを通過した荷電粒子線ＥＢを境界
領域１００ｂの幅Ｌｙに相当する分だけｙ軸方向に偏向
してパターン転写位置を補正している。
場合、ｙ軸方向の一列の小領域１００ａのパターンを一
対の投影レンズで感応基板１１０にそのまま投影するだ
けでは、小領域１００ａそれぞれに対応した感応基板１
１０の被転写領域１１０ｂそれぞれの間に、境界領域１
００ｂに対応する隙間が生じる。これに対する対策とし
て、各小領域１００ａを通過した荷電粒子線ＥＢを境界
領域１００ｂの幅Ｌｙに相当する分だけｙ軸方向に偏向
してパターン転写位置を補正している。
【００１０】ｘ軸方向に関しても、パターン縮小率比に
応じた一定速度で散乱透過マスク１００と感応基板１１
０を移動させるだけでなく、一列の小領域１００ａの転
写が終わって次の列の小領域１００ａの転写に移る際
に、境界領域１００ｂの幅Ｌｘだけ荷電粒子線ＥＢをｘ
軸方向に偏向して、被転写領域１１０ｂ同士の間にｘ軸
方向の隙間が生じないように、パターン転写位置を補正
している。
応じた一定速度で散乱透過マスク１００と感応基板１１
０を移動させるだけでなく、一列の小領域１００ａの転
写が終わって次の列の小領域１００ａの転写に移る際
に、境界領域１００ｂの幅Ｌｘだけ荷電粒子線ＥＢをｘ
軸方向に偏向して、被転写領域１１０ｂ同士の間にｘ軸
方向の隙間が生じないように、パターン転写位置を補正
している。
【００１１】なお、上記の分割転写方式の説明における
マスクは、所定のパターンを分割するための境界領域が
格子状であったが、ストライプ状であってもよく、この
ようなマスクを用いた場合の小領域毎の露光は、電子ビ
ームを、ストライプ状の境界領域により分割された帯状
の小領域内で長手方向に電気的にスキャン（走査）する
ことにより行われる。
マスクは、所定のパターンを分割するための境界領域が
格子状であったが、ストライプ状であってもよく、この
ようなマスクを用いた場合の小領域毎の露光は、電子ビ
ームを、ストライプ状の境界領域により分割された帯状
の小領域内で長手方向に電気的にスキャン（走査）する
ことにより行われる。
【００１２】以上説明したように、分割転写方式によれ
ば、１チップ分の或いはその数分割分の所定パターンを
作り込んだマスクを用いているため、従来の部分一括露
光法や可変成形露光法に対して著しくスループットを向
上させることができる。なお、１チップ分の所定パター
ンの数分割分のパターンを作り込んだマスクを用いる場
合は、その分割数に応じた数の複数のマスクを用いるこ
とになる。
ば、１チップ分の或いはその数分割分の所定パターンを
作り込んだマスクを用いているため、従来の部分一括露
光法や可変成形露光法に対して著しくスループットを向
上させることができる。なお、１チップ分の所定パター
ンの数分割分のパターンを作り込んだマスクを用いる場
合は、その分割数に応じた数の複数のマスクを用いるこ
とになる。
【００１３】また、分割転写方式では、各小領域１００
ａ間に形成された境界領域１００ｂに格子状の支柱を設
けることができるので、荷電粒子線照射によるマスク基
板のたわみや熱歪みを抑制することができ、精度よく露
光転写を行うことができる。
ａ間に形成された境界領域１００ｂに格子状の支柱を設
けることができるので、荷電粒子線照射によるマスク基
板のたわみや熱歪みを抑制することができ、精度よく露
光転写を行うことができる。
【００１４】上述のような分割転写方式の電子線露光に
おいては、電子線散乱能が比較的小さい電子線透過性の
メンブレン（例えば厚さ１００ｎｍ程度のシリコン窒化
膜）上に、電子線散乱体（例えば厚さ５０ｎｍ程度のタ
ングステン）からなるパターンが形成されたマスク（以
下「散乱メンブレンマスク」という）が用いられ、散乱
角制限方式によるパターン露光が行われている。
おいては、電子線散乱能が比較的小さい電子線透過性の
メンブレン（例えば厚さ１００ｎｍ程度のシリコン窒化
膜）上に、電子線散乱体（例えば厚さ５０ｎｍ程度のタ
ングステン）からなるパターンが形成されたマスク（以
下「散乱メンブレンマスク」という）が用いられ、散乱
角制限方式によるパターン露光が行われている。
【００１５】図８に、散乱メンブレンマスクを用いた一
般的な散乱角制限方式の光学系の模式図を示す。
般的な散乱角制限方式の光学系の模式図を示す。
【００１６】散乱メンブレンマスク２０１において、電
子線透過性メンブレン２０１ａの電子線散乱体２０１ｂ
が形成されていない領域（以下「メンブレン領域」とい
う。）を透過した非散乱あるいは散乱角の比較的小さい
電子線（露光電子）は、第１の投影レンズ２０２によっ
て集束され、制限アパーチャ２０３の中央の開口を通過
し、続いて対物レンズである第２の投影レンズ２０４に
よって、ウェハ２０５上のレジスト２０６に投影され
る。ここで、図中のレジスト２０６は露光部分が残るネ
ガ型の例であり、説明のため現像後の形状を示してい
る。レジストはポジ型であってもよい。一方、電子線散
乱体２０１ｂを透過した散乱角の大きい散乱電子は、第
１の投影レンズのクロスオーバー位置もしくはその近傍
に設けられた制限アパーチャ２０３によりほとんど遮蔽
される。このように、パターンを形成する電子線散乱体
領域とメンブレン領域との電子線散乱角の違いによって
ウェハ上に図形コントラストが形成される。
子線透過性メンブレン２０１ａの電子線散乱体２０１ｂ
が形成されていない領域（以下「メンブレン領域」とい
う。）を透過した非散乱あるいは散乱角の比較的小さい
電子線（露光電子）は、第１の投影レンズ２０２によっ
て集束され、制限アパーチャ２０３の中央の開口を通過
し、続いて対物レンズである第２の投影レンズ２０４に
よって、ウェハ２０５上のレジスト２０６に投影され
る。ここで、図中のレジスト２０６は露光部分が残るネ
ガ型の例であり、説明のため現像後の形状を示してい
る。レジストはポジ型であってもよい。一方、電子線散
乱体２０１ｂを透過した散乱角の大きい散乱電子は、第
１の投影レンズのクロスオーバー位置もしくはその近傍
に設けられた制限アパーチャ２０３によりほとんど遮蔽
される。このように、パターンを形成する電子線散乱体
領域とメンブレン領域との電子線散乱角の違いによって
ウェハ上に図形コントラストが形成される。
【００１７】散乱メンブレンマスクの製造方法について
は、例えば、SPIE,Vol.3236(1998)p.190に記載がある。
以下、散乱メンブレンマスクの製造方法の一例を説明す
る。
は、例えば、SPIE,Vol.3236(1998)p.190に記載がある。
以下、散乱メンブレンマスクの製造方法の一例を説明す
る。
【００１８】まず、シリコン基板に電子線透過性メンブ
レンとしてシリコン窒化膜をＬＰＣＶＤ法により形成す
る。このときシリコン窒化膜はシリコン基板の両面に形
成される。続いて、基板の表側に形成されたシリコン窒
化膜上にエッチングストッパ層としてクロム薄膜を形成
し引き続き電子線散乱体層としてタングステン層をスパ
ッタにより積層する。
レンとしてシリコン窒化膜をＬＰＣＶＤ法により形成す
る。このときシリコン窒化膜はシリコン基板の両面に形
成される。続いて、基板の表側に形成されたシリコン窒
化膜上にエッチングストッパ層としてクロム薄膜を形成
し引き続き電子線散乱体層としてタングステン層をスパ
ッタにより積層する。
【００１９】次に、シリコン基板の裏側に形成されたシ
リコン窒化膜上にレジストを被覆しパターニングを行
い、形成されたレジストパターンをマスクとして、反応
性イオンエッチングによりシリコン窒化膜を除去し、所
定の領域にシリコン基板を露出させる。なお、タングス
テン層は、この工程の後に基板表面のシリコン窒化膜上
に形成してもよい。
リコン窒化膜上にレジストを被覆しパターニングを行
い、形成されたレジストパターンをマスクとして、反応
性イオンエッチングによりシリコン窒化膜を除去し、所
定の領域にシリコン基板を露出させる。なお、タングス
テン層は、この工程の後に基板表面のシリコン窒化膜上
に形成してもよい。
【００２０】レジスト除去後、ＫＯＨによるウェットエ
ッチングを行って、シリコン基板の露出領域のシリコン
を除去し、基板の表側に形成されたシリコン窒化膜が露
出した開口部を形成する。
ッチングを行って、シリコン基板の露出領域のシリコン
を除去し、基板の表側に形成されたシリコン窒化膜が露
出した開口部を形成する。
【００２１】その後、基板の表側のタングステン層上に
レジストを被覆しパターニングを行い、形成されたレジ
ストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行っ
てタングステン層をパターニングする。レジストを除去
することにより、シリコン窒化膜上にタングステン層パ
ターンが形成された散乱メンブレンマスクが得られる。
なお、露出したクロム薄膜はウェットエッチングにより
除去される。
レジストを被覆しパターニングを行い、形成されたレジ
ストパターンをマスクとして、ドライエッチングを行っ
てタングステン層をパターニングする。レジストを除去
することにより、シリコン窒化膜上にタングステン層パ
ターンが形成された散乱メンブレンマスクが得られる。
なお、露出したクロム薄膜はウェットエッチングにより
除去される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】上述の散乱メンブレン
マスクは、１００ｎｍ程度の非常に薄い電子線透過性メ
ンブレン上に電子線散乱体が積層されパターン形成され
たものであるため、一般にその製造が困難であり、特に
電子線透過性メンブレンの膜厚にバラツキが生じやす
い。そのため、メンブレン領域（電子線透過性メンブレ
ンのみの領域）に生じた厚さのバラツキによって、ウェ
ハ上のレジストに照射される露光電子の照度バラツキが
発生し、パターンの寸法精度が低下するという問題があ
る。メンブレン領域の厚さが厚い部分を透過した電子
は、散乱角が大きくなり、制限アパーチャに遮蔽される
電子が多くなり、ウェハ上のレジストに照射されるべき
電子が減少するため、照度が低下し、結果、ネガ型レジ
ストの場合ではパターンの細りが生じる。
マスクは、１００ｎｍ程度の非常に薄い電子線透過性メ
ンブレン上に電子線散乱体が積層されパターン形成され
たものであるため、一般にその製造が困難であり、特に
電子線透過性メンブレンの膜厚にバラツキが生じやす
い。そのため、メンブレン領域（電子線透過性メンブレ
ンのみの領域）に生じた厚さのバラツキによって、ウェ
ハ上のレジストに照射される露光電子の照度バラツキが
発生し、パターンの寸法精度が低下するという問題があ
る。メンブレン領域の厚さが厚い部分を透過した電子
は、散乱角が大きくなり、制限アパーチャに遮蔽される
電子が多くなり、ウェハ上のレジストに照射されるべき
電子が減少するため、照度が低下し、結果、ネガ型レジ
ストの場合ではパターンの細りが生じる。
【００２３】従来、散乱メンブレンマスクの電子線透過
性メンブレンの厚みは、その製造途中において、例え
ば、シリコン基板上にＳｉＮ等の電子線透過性メンブレ
ン材料を成膜した時点においてその膜厚を公知の方法に
より測定していた。このような測定では、最終的に得ら
れたマスクについて、そのメンブレン領域の厚さを測定
することはできない。さらに、パターン形成前の膜厚測
定では、得られたマスクのパターン領域面内におけるメ
ンブレン領域の膜厚分布の知見を得ることはできない。
また、最終的に得られたマスクにおいて、そのメンブレ
ン領域の厚さを測定しようとしても、測定対象であるメ
ンブレン領域は微細な散乱体パターン間に部分的に位置
していること、メンブレン領域ではその裏側にシリコン
基板がない（裏側は空間である）こと等により、従来の
一般的な測定法では膜厚の測定は困難であった。
性メンブレンの厚みは、その製造途中において、例え
ば、シリコン基板上にＳｉＮ等の電子線透過性メンブレ
ン材料を成膜した時点においてその膜厚を公知の方法に
より測定していた。このような測定では、最終的に得ら
れたマスクについて、そのメンブレン領域の厚さを測定
することはできない。さらに、パターン形成前の膜厚測
定では、得られたマスクのパターン領域面内におけるメ
ンブレン領域の膜厚分布の知見を得ることはできない。
また、最終的に得られたマスクにおいて、そのメンブレ
ン領域の厚さを測定しようとしても、測定対象であるメ
ンブレン領域は微細な散乱体パターン間に部分的に位置
していること、メンブレン領域ではその裏側にシリコン
基板がない（裏側は空間である）こと等により、従来の
一般的な測定法では膜厚の測定は困難であった。
【００２４】特開平５−２５８７０３号公報には、基板
表面に荷電粒子ビームを送りスキャンし、前記基板の上
面或いは底面から生じる、二次荷電粒子、後方散乱荷電
粒子及び透過荷電粒子の３タイプの荷電粒子のうちの少
なくとも一つの荷電粒子を検出することを主な特徴とす
る電子ビーム検査方法とそのシステムが開示され、Ｘ線
マスクや電子ビーム近接マスク、ステンシルマスクの検
査に有用であることが記載されている。しかしながら、
この方法やシステムによれば、種々のタイプの欠陥を検
出できるとともに、それらの欠陥を区別できるとの記載
はあるものの、基板の膜厚測定に関する記載はない。
表面に荷電粒子ビームを送りスキャンし、前記基板の上
面或いは底面から生じる、二次荷電粒子、後方散乱荷電
粒子及び透過荷電粒子の３タイプの荷電粒子のうちの少
なくとも一つの荷電粒子を検出することを主な特徴とす
る電子ビーム検査方法とそのシステムが開示され、Ｘ線
マスクや電子ビーム近接マスク、ステンシルマスクの検
査に有用であることが記載されている。しかしながら、
この方法やシステムによれば、種々のタイプの欠陥を検
出できるとともに、それらの欠陥を区別できるとの記載
はあるものの、基板の膜厚測定に関する記載はない。
【００２５】そこで本発明の目的は、散乱メンブレンマ
スクの検査において、マスク作製後であってもメンブレ
ン領域の膜厚分布を容易に測定可能な電子線露光用マス
クの検査方法を提供するとともに、高い寸法精度でパタ
ーン形成が可能な電子線露光方法を提供することにあ
る。
スクの検査において、マスク作製後であってもメンブレ
ン領域の膜厚分布を容易に測定可能な電子線露光用マス
クの検査方法を提供するとともに、高い寸法精度でパタ
ーン形成が可能な電子線露光方法を提供することにあ
る。
【００２６】
【課題を解決するための手段】本発明は、電子線透過性
の薄膜上に所定の形状に電子線散乱体が積層され、該電
子線散乱体が積層された散乱領域と電子線散乱体が積層
されていないメンブレン領域とが所定のパターン形状に
形成されたパターン領域を有する電子線露光用マスクの
検査方法において、一の被検査マスクへの電子線の照射
を、複数回に分けて一照射領域毎に電子線を走査して行
い、一照射領域毎に透過電子を検出し、一照射領域の透
過電子の累積強度ＩTEを該照射領域のメンブレン領域の
パターン密度αで除した値ＩTE／αを複数の照射領域に
ついて求め、マスク面内のメンブレン領域の相対的な膜
厚分布データを得ることを特徴とする電子線露光用マス
クの検査方法に関する。
の薄膜上に所定の形状に電子線散乱体が積層され、該電
子線散乱体が積層された散乱領域と電子線散乱体が積層
されていないメンブレン領域とが所定のパターン形状に
形成されたパターン領域を有する電子線露光用マスクの
検査方法において、一の被検査マスクへの電子線の照射
を、複数回に分けて一照射領域毎に電子線を走査して行
い、一照射領域毎に透過電子を検出し、一照射領域の透
過電子の累積強度ＩTEを該照射領域のメンブレン領域の
パターン密度αで除した値ＩTE／αを複数の照射領域に
ついて求め、マスク面内のメンブレン領域の相対的な膜
厚分布データを得ることを特徴とする電子線露光用マス
クの検査方法に関する。
【００２７】また本発明は、一照射領域の透過電子の累
積強度ＩTE、該照射領域のメンブレン領域のパターン密
度α、及び該照射領域に照射された電子線の累積強度Ｉ
IEから一照射領域毎の電子線の透過率ＩTE／（α・
ＩIE）を求め、得られた電子線透過率ＩTE／（α・
ＩIE）から、電子線透過率と式（１）で示される規格化
マスク厚ｔnorとの関係を用いて、複数の照射領域につ
いて対応する一照射領域毎のメンブレン領域の平均の規
格化マスク厚を求めることを特徴とする上記本発明の電
子線露光用マスクの検査方法に関する。
積強度ＩTE、該照射領域のメンブレン領域のパターン密
度α、及び該照射領域に照射された電子線の累積強度Ｉ
IEから一照射領域毎の電子線の透過率ＩTE／（α・
ＩIE）を求め、得られた電子線透過率ＩTE／（α・
ＩIE）から、電子線透過率と式（１）で示される規格化
マスク厚ｔnorとの関係を用いて、複数の照射領域につ
いて対応する一照射領域毎のメンブレン領域の平均の規
格化マスク厚を求めることを特徴とする上記本発明の電
子線露光用マスクの検査方法に関する。
【００２８】ｔnor ＝ ｔm／ＲG （１） ｔm：マスク（メンブレン領域）の厚さ、ＲG：グリュン
飛程 また本発明は、上記本発明の検査方法において、一照射
領域毎に得られたメンブレン領域の平均の規格化マスク
厚にグリュン飛程を乗じて、一照射領域毎のメンブレン
領域の平均膜厚を求め、マスク面内のメンブレン領域の
膜厚分布データを得ることを特徴とする電子線露光用マ
スクの検査方法に関する。
飛程 また本発明は、上記本発明の検査方法において、一照射
領域毎に得られたメンブレン領域の平均の規格化マスク
厚にグリュン飛程を乗じて、一照射領域毎のメンブレン
領域の平均膜厚を求め、マスク面内のメンブレン領域の
膜厚分布データを得ることを特徴とする電子線露光用マ
スクの検査方法に関する。
【００２９】また本発明は、上記本発明の検査方法にお
いて、一照射領域毎に得られたメンブレン領域の平均の
規格化マスク厚から、式（１）及び式（２）を用いて一
照射領域毎のメンブレン領域の平均膜厚を求め、マスク
面内のメンブレン領域の膜厚分布データを得ることを特
徴とする電子線露光用マスクの検査方法に関する。
いて、一照射領域毎に得られたメンブレン領域の平均の
規格化マスク厚から、式（１）及び式（２）を用いて一
照射領域毎のメンブレン領域の平均膜厚を求め、マスク
面内のメンブレン領域の膜厚分布データを得ることを特
徴とする電子線露光用マスクの検査方法に関する。
【００３０】 ＲG ＝ （４．０×１０-2／ρ）Ｖacc 1.75 [μｍ] （２） ρ：マスク材料の密度[ｇ／ｃｍ3]、Ｖacc：加速電圧
[ｋＶ] また本発明は、被検査マスクのメンブレン領域を透過し
た透過電子を集束させるための集束レンズを配置し、該
集束レンズのクロスオーバーの位置あるいはその近傍に
制限アパーチャを配置して、該制限アパーチャの中央の
開口を通過した透過電子を検出し、一照射領域毎の透過
電子の累積強度ＩTEを求めることを特徴とする上記本発
明の電子線露光用マスクの検査方法に関する。
[ｋＶ] また本発明は、被検査マスクのメンブレン領域を透過し
た透過電子を集束させるための集束レンズを配置し、該
集束レンズのクロスオーバーの位置あるいはその近傍に
制限アパーチャを配置して、該制限アパーチャの中央の
開口を通過した透過電子を検出し、一照射領域毎の透過
電子の累積強度ＩTEを求めることを特徴とする上記本発
明の電子線露光用マスクの検査方法に関する。
【００３１】また本発明は、電子線透過性の薄膜上に所
定の形状に電子線散乱体が積層され、該電子線散乱体が
積層された散乱領域と電子線散乱体が積層されていない
メンブレン領域とが所定のパターン形状に形成されたパ
ターン領域を有するマスクであって、転写しようとする
１チップ分の或いはその数分割分の所定のパターンが、
複数の小領域に分割されて形成されているマスクを用い
た、散乱角制限方式による分割転写方式の電子線露光方
法において、上記本発明の検査方法により前記マスクを
検査し、その際、前記マスクの各小領域を一照射領域と
して電子線の照射を行って、小領域毎のメンブレン領域
の平均の膜厚あるいは規格化マスク厚を求め、前記マス
クの小領域毎に得られた平均の膜厚あるいは規格化マス
ク厚から、使用する電子線露光装置の制限アパーチャの
アパーチャ角と電子線露光時の加速電圧における、予め
求めておいた膜厚とアパーチャ通過率との関係を用い
て、対応する小領域毎のメンブレン領域のアパーチャ通
過率を求め、前記マスクの小領域毎に得られたアパーチ
ャ通過率から、マスクの各小領域に対応する感応基板上
の領域間で同一の露光量が与えられるように、マスクの
小領域毎に照射する電子線の照射時間の変調量を求め、
前記マスクの小領域毎に得られた電子線照射時間の変調
量にしたがって、マスクの小領域毎に電子線の露光を行
って所定パターンを転写することを特徴とする電子線露
光方法に関する。
定の形状に電子線散乱体が積層され、該電子線散乱体が
積層された散乱領域と電子線散乱体が積層されていない
メンブレン領域とが所定のパターン形状に形成されたパ
ターン領域を有するマスクであって、転写しようとする
１チップ分の或いはその数分割分の所定のパターンが、
複数の小領域に分割されて形成されているマスクを用い
た、散乱角制限方式による分割転写方式の電子線露光方
法において、上記本発明の検査方法により前記マスクを
検査し、その際、前記マスクの各小領域を一照射領域と
して電子線の照射を行って、小領域毎のメンブレン領域
の平均の膜厚あるいは規格化マスク厚を求め、前記マス
クの小領域毎に得られた平均の膜厚あるいは規格化マス
ク厚から、使用する電子線露光装置の制限アパーチャの
アパーチャ角と電子線露光時の加速電圧における、予め
求めておいた膜厚とアパーチャ通過率との関係を用い
て、対応する小領域毎のメンブレン領域のアパーチャ通
過率を求め、前記マスクの小領域毎に得られたアパーチ
ャ通過率から、マスクの各小領域に対応する感応基板上
の領域間で同一の露光量が与えられるように、マスクの
小領域毎に照射する電子線の照射時間の変調量を求め、
前記マスクの小領域毎に得られた電子線照射時間の変調
量にしたがって、マスクの小領域毎に電子線の露光を行
って所定パターンを転写することを特徴とする電子線露
光方法に関する。
【００３２】また本発明は、マスクの小領域毎に得られ
たパターン密度αから、使用する電子線露光装置につい
て予め求めておいた感応基板上のビーム電流とデフォー
カス量との関係を用いて、対応する小領域毎のリフォー
カス量を求め、小領域毎に得られたリフォーカス量にし
たがって焦点を補正し、マスクの小領域毎に電子線の露
光を行って所定パターンを転写することを特徴とする上
記本発明の電子線露光方法に関する。
たパターン密度αから、使用する電子線露光装置につい
て予め求めておいた感応基板上のビーム電流とデフォー
カス量との関係を用いて、対応する小領域毎のリフォー
カス量を求め、小領域毎に得られたリフォーカス量にし
たがって焦点を補正し、マスクの小領域毎に電子線の露
光を行って所定パターンを転写することを特徴とする上
記本発明の電子線露光方法に関する。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について説明する。
について説明する。
【００３４】本発明の検査方法は、散乱角制限方式によ
る分割転写方式の電子線露光方法に用いられる散乱メン
ブレンマスクの検査に有用であり、特に、散乱メンブレ
ンマスクのメンブレン領域の膜厚分布の測定に好適であ
る。また、この検査方法により得られたマスクの膜厚分
布に関するデータを用いて分割転写方式の電子線露光を
行うことによって、高い寸法精度でパターン形成を行う
ことが可能となる。
る分割転写方式の電子線露光方法に用いられる散乱メン
ブレンマスクの検査に有用であり、特に、散乱メンブレ
ンマスクのメンブレン領域の膜厚分布の測定に好適であ
る。また、この検査方法により得られたマスクの膜厚分
布に関するデータを用いて分割転写方式の電子線露光を
行うことによって、高い寸法精度でパターン形成を行う
ことが可能となる。
【００３５】本発明の検査方法に用いられる検査装置と
しては、透過電子検出器と二次電子検出器を備えた一般
的なＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いる
ことができる。図１に、本発明の検査方法における光学
系の一例の概略模式図を示す。１は二次電子検出器、２
は対物レンズ、３は被検査マスク（３ａは電子線透過性
メンブレン、３ｂは電子線散乱体）、４は透過電子検出
器である。偏向器やステージ等のその他の一般的な構成
は省略している。
しては、透過電子検出器と二次電子検出器を備えた一般
的なＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いる
ことができる。図１に、本発明の検査方法における光学
系の一例の概略模式図を示す。１は二次電子検出器、２
は対物レンズ、３は被検査マスク（３ａは電子線透過性
メンブレン、３ｂは電子線散乱体）、４は透過電子検出
器である。偏向器やステージ等のその他の一般的な構成
は省略している。
【００３６】本発明の検査方法において、散乱メンブレ
ンマスクのメンブレン領域の厚さに関するデータを得る
ためには、マスクのメンブレン領域を透過した電子を検
出する必要がある。その際、より高い精度で検出を行う
ためには、電子線散乱体３ｂを電子が透過しない条件で
検査を行うか、あるいは図２に示すように、被検査マス
ク３と透過電子線検出器４との間に透過電子を集束する
ための集束レンズ５を設け、この集束レンズのクロスオ
ーバーの位置あるいはその近傍に制限アパーチャ６を設
けることが好ましい。図２に示すような構成とすること
により、被検査マスクの散乱体部分を透過した電子はそ
の散乱角が大きいため、そのほとんどが制限アパーチャ
６に遮られ、その結果、検査条件にかかわらず、透過電
子検出器で検出される電子のほとんどを、マスクのメン
ブレン領域を透過した電子とすることができる。
ンマスクのメンブレン領域の厚さに関するデータを得る
ためには、マスクのメンブレン領域を透過した電子を検
出する必要がある。その際、より高い精度で検出を行う
ためには、電子線散乱体３ｂを電子が透過しない条件で
検査を行うか、あるいは図２に示すように、被検査マス
ク３と透過電子線検出器４との間に透過電子を集束する
ための集束レンズ５を設け、この集束レンズのクロスオ
ーバーの位置あるいはその近傍に制限アパーチャ６を設
けることが好ましい。図２に示すような構成とすること
により、被検査マスクの散乱体部分を透過した電子はそ
の散乱角が大きいため、そのほとんどが制限アパーチャ
６に遮られ、その結果、検査条件にかかわらず、透過電
子検出器で検出される電子のほとんどを、マスクのメン
ブレン領域を透過した電子とすることができる。
【００３７】本実施形態の検査方法では、マスクへの電
子線照射を複数回に分けて行い、一照射領域（以下「サ
ブフィールド」という）毎に電子線を走査し、透過電子
と二次電子を検出する。透過電子の検出により、サブフ
ィールド毎の透過電子の累積強度ＩTEを求める。一方、
二次電子の検出によってサブフィールド毎のパターン画
像を形成し、このパターン画像からサブフィールド毎の
パターン密度α（メンブレン領域のパターン密度）を得
る。
子線照射を複数回に分けて行い、一照射領域（以下「サ
ブフィールド」という）毎に電子線を走査し、透過電子
と二次電子を検出する。透過電子の検出により、サブフ
ィールド毎の透過電子の累積強度ＩTEを求める。一方、
二次電子の検出によってサブフィールド毎のパターン画
像を形成し、このパターン画像からサブフィールド毎の
パターン密度α（メンブレン領域のパターン密度）を得
る。
【００３８】透過電子の累積強度ＩTEをパターン密度α
で割ったＩTE／αは、単位面積あたりの透過電子の強度
を示すものであり、パターン密度が１（すなわちサブフ
ィールド内が全てメンブレン領域）である場合のサブフ
ィールド毎の透過電子の累積強度を示し、このＩTE／α
は、各サブフィールドのメンブレン領域の平均膜厚を反
映する。すなわち、メンブレン領域の厚さがマスク面内
で均一であればＩTE／αは一定の値となるが、薄い部分
があるとその薄い部分を含むサブフィールドのＩTE／α
は比較的大きくなり、厚い部分があるとその厚い部分を
含むサブフィールドのＩTE／αは比較的小さくなる。よ
って、各サブフィールドのＩTE／αを求めることによ
り、サブフィールド間のメンブレン領域の平均膜厚の
差、すなわちマスク面内でのメンブレン領域の相対的な
膜厚分布（膜厚のバラツキの知見）を得ることができ
る。
で割ったＩTE／αは、単位面積あたりの透過電子の強度
を示すものであり、パターン密度が１（すなわちサブフ
ィールド内が全てメンブレン領域）である場合のサブフ
ィールド毎の透過電子の累積強度を示し、このＩTE／α
は、各サブフィールドのメンブレン領域の平均膜厚を反
映する。すなわち、メンブレン領域の厚さがマスク面内
で均一であればＩTE／αは一定の値となるが、薄い部分
があるとその薄い部分を含むサブフィールドのＩTE／α
は比較的大きくなり、厚い部分があるとその厚い部分を
含むサブフィールドのＩTE／αは比較的小さくなる。よ
って、各サブフィールドのＩTE／αを求めることによ
り、サブフィールド間のメンブレン領域の平均膜厚の
差、すなわちマスク面内でのメンブレン領域の相対的な
膜厚分布（膜厚のバラツキの知見）を得ることができ
る。
【００３９】また、サブフィールド毎に得られたＩTE、
α、及びその一のサブフィールドに走査した電子線の累
積強度ＩIEから、サブフィールド毎の電子線の平均透過
率Ｉ TE／（α・ＥIE）を求め、得られた平均透過率ＩTE
／（α・ＥIE）から、後述の電子線透過率と規格化マス
ク厚の関係を用いて、複数のサブフィールドについて対
応する一のサブフィールド毎のメンブレン領域の平均の
規格化マスク厚を求めてもよい。サブフィールド毎に得
られたメンブレン領域の平均の規格化マスク厚から、マ
スク面内のメンブレン領域の相対的な膜厚分布を得るこ
とができる。
α、及びその一のサブフィールドに走査した電子線の累
積強度ＩIEから、サブフィールド毎の電子線の平均透過
率Ｉ TE／（α・ＥIE）を求め、得られた平均透過率ＩTE
／（α・ＥIE）から、後述の電子線透過率と規格化マス
ク厚の関係を用いて、複数のサブフィールドについて対
応する一のサブフィールド毎のメンブレン領域の平均の
規格化マスク厚を求めてもよい。サブフィールド毎に得
られたメンブレン領域の平均の規格化マスク厚から、マ
スク面内のメンブレン領域の相対的な膜厚分布を得るこ
とができる。
【００４０】さらに、各サブフィールドのメンブレン領
域の平均の規格化マスク厚にグリュン飛程を乗じること
によって、各サブフィールドのメンブレン領域の平均膜
厚を得ることができる。得られた膜厚はサブフィールド
毎の平均値ではあるが、サブフィールド毎に得られたメ
ンブレン領域の平均の規格化マスク厚からは相対的な膜
厚分布のデータが得られるのに対して、マスク面内のメ
ンブレン領域の絶対的な膜厚分布のデータを得ることが
できる。
域の平均の規格化マスク厚にグリュン飛程を乗じること
によって、各サブフィールドのメンブレン領域の平均膜
厚を得ることができる。得られた膜厚はサブフィールド
毎の平均値ではあるが、サブフィールド毎に得られたメ
ンブレン領域の平均の規格化マスク厚からは相対的な膜
厚分布のデータが得られるのに対して、マスク面内のメ
ンブレン領域の絶対的な膜厚分布のデータを得ることが
できる。
【００４１】上述のように、サブフィールド毎にＩTE／
αや規格化マスク厚を求めて、マスク面内でのメンブレ
ン領域の膜厚分布に関するデータや、各サブフィールド
のメンブレン領域の平均膜厚を得るためには、マスクの
メンブレン領域の膜厚を考慮して、マスクに照射する電
子ビームの加速電圧を設定することが望ましい。
αや規格化マスク厚を求めて、マスク面内でのメンブレ
ン領域の膜厚分布に関するデータや、各サブフィールド
のメンブレン領域の平均膜厚を得るためには、マスクの
メンブレン領域の膜厚を考慮して、マスクに照射する電
子ビームの加速電圧を設定することが望ましい。
【００４２】電子ビームの加速電圧は、下記式（１）で
示される規格化マスク厚ｔnorが０．２以上０．８以下
になるように設定することが好ましい。Ｓ／Ｎ比や測定
精度の点から０．３以上がより好ましく、０．７以下で
あることがより好ましい。ここで、式（１）のｔmに
は、マスクの作製における電子線透過性メンブレンの厚
さの設計値を用いることができる。
示される規格化マスク厚ｔnorが０．２以上０．８以下
になるように設定することが好ましい。Ｓ／Ｎ比や測定
精度の点から０．３以上がより好ましく、０．７以下で
あることがより好ましい。ここで、式（１）のｔmに
は、マスクの作製における電子線透過性メンブレンの厚
さの設計値を用いることができる。
【００４３】ｔnor ＝ ｔm／ＲG （１） ｔm：マスク（メンブレン領域）の厚さ、ＲG：グリュン
飛程 ここで、グリュン飛程ＲGは、下記式（２）で示すこと
ができる。
飛程 ここで、グリュン飛程ＲGは、下記式（２）で示すこと
ができる。
【００４４】 ＲG ＝ （４．０×１０-2／ρ）Ｖacc 1.75 [μｍ] （２） ρ：マスク材料の密度[ｇ／ｃｍ3]、Ｖacc：加速電圧
[ｋＶ] 例えば、規格化マスク厚ｔnorが０．５となるように加
速電圧Ｖaccを設定する場合は、グリュン飛程ＲGがマス
クの厚さ（例えば、マスクの作製における電子線透過性
メンブレンの厚さの設計値）の２倍となるように加速電
圧Ｖaccを設定することになる。
[ｋＶ] 例えば、規格化マスク厚ｔnorが０．５となるように加
速電圧Ｖaccを設定する場合は、グリュン飛程ＲGがマス
クの厚さ（例えば、マスクの作製における電子線透過性
メンブレンの厚さの設計値）の２倍となるように加速電
圧Ｖaccを設定することになる。
【００４５】規格化マスク厚と電子線透過率の関係は、
本発明者らによる文献 J.Vac.Sci.Technol.B 15,2263(1
997)に詳細に記載されている。図３は、この文献に記載
されているＦｉｇ．７に相当するグラフであり、式
（１）で示される規格化マスク厚ｔnorと電子の透過率
および吸収率との関係を示している。また、１００％か
らそれらの和を減ずることによって反射率を得る。な
お、図３から、規格化マスク厚ｔnorが０．５の場合、
電子の透過率は約６０％となることがわかる。
本発明者らによる文献 J.Vac.Sci.Technol.B 15,2263(1
997)に詳細に記載されている。図３は、この文献に記載
されているＦｉｇ．７に相当するグラフであり、式
（１）で示される規格化マスク厚ｔnorと電子の透過率
および吸収率との関係を示している。また、１００％か
らそれらの和を減ずることによって反射率を得る。な
お、図３から、規格化マスク厚ｔnorが０．５の場合、
電子の透過率は約６０％となることがわかる。
【００４６】規格化マスク厚ｔnorを示す式（１）にお
いて、電子ビームの加速電圧が一定の場合、膜厚ｔmが
変動すると、規格化マスク厚ｔnorも変動する。規格化
マスク厚ｔnorが変動すると、図３から明らかなように
電子の透過率が変動する。このことから、加速電圧が一
定のもとで、透過電子の強度（数）を検出して電子の透
過率を求め、図３に示す関係から、得られた透過率に対
応する規格化マスク厚ｔ norを得ることができる。本実
施形態においては、前述のように、サブフィールド毎に
透過電子と二次電子を検出して得たＩTE、αと、一のサ
ブフィールドに照射した電子線の累積強度ＩIEから、サ
ブフィールド毎の電子線の平均透過率ＩTE／（α・
ＩIE）を求め、図３に示す電子線の透過率と規格化マス
ク厚の関係から、この平均透過率に対応するサブフィー
ルド毎のメンブレン領域の平均の規格化マスク厚を得る
ことができる。さらには、この平均の規格化マスク厚に
グリュン飛程を乗じることによりサブフィールド毎のメ
ンブレン領域の平均の膜厚を得ることができる。
いて、電子ビームの加速電圧が一定の場合、膜厚ｔmが
変動すると、規格化マスク厚ｔnorも変動する。規格化
マスク厚ｔnorが変動すると、図３から明らかなように
電子の透過率が変動する。このことから、加速電圧が一
定のもとで、透過電子の強度（数）を検出して電子の透
過率を求め、図３に示す関係から、得られた透過率に対
応する規格化マスク厚ｔ norを得ることができる。本実
施形態においては、前述のように、サブフィールド毎に
透過電子と二次電子を検出して得たＩTE、αと、一のサ
ブフィールドに照射した電子線の累積強度ＩIEから、サ
ブフィールド毎の電子線の平均透過率ＩTE／（α・
ＩIE）を求め、図３に示す電子線の透過率と規格化マス
ク厚の関係から、この平均透過率に対応するサブフィー
ルド毎のメンブレン領域の平均の規格化マスク厚を得る
ことができる。さらには、この平均の規格化マスク厚に
グリュン飛程を乗じることによりサブフィールド毎のメ
ンブレン領域の平均の膜厚を得ることができる。
【００４７】なお、図３に示す電子線の透過率Ｔｍ
（％）と規格化マスク厚ｔnorの関係は、規格化マスク
厚ｔnorが０．２以上、特に０．３以上の範囲では、例
えば下記式（３）で近似することができる。
（％）と規格化マスク厚ｔnorの関係は、規格化マスク
厚ｔnorが０．２以上、特に０．３以上の範囲では、例
えば下記式（３）で近似することができる。
【００４８】 Ｔｍ（％） ＝ ａ・ｔnor ＋ｂ （３） （式中、ａ及びｂは定数） 上記の定数は、それぞれ、ａ＝−１２０、ｂ＝１２０に
設定することができる。
設定することができる。
【００４９】本発明の検査方法において、転写しようと
する１チップ分の或いはその数分割分の所定のパターン
が複数の小領域に分割されて形成されたパターン領域を
もつ散乱メンブレンマスクを検査する場合、この小領域
を一照射領域として電子線を照射することが好ましい。
これにより、マスクの小領域毎のメンブレン領域の平均
の膜厚あるいは規格化マスク厚を得ることができ、この
膜厚に関するデータを用いて後述の分割転写方式の電子
線露光を行うことによって、高い寸法精度でウェハ上に
パターン形成を行うことが可能になる。
する１チップ分の或いはその数分割分の所定のパターン
が複数の小領域に分割されて形成されたパターン領域を
もつ散乱メンブレンマスクを検査する場合、この小領域
を一照射領域として電子線を照射することが好ましい。
これにより、マスクの小領域毎のメンブレン領域の平均
の膜厚あるいは規格化マスク厚を得ることができ、この
膜厚に関するデータを用いて後述の分割転写方式の電子
線露光を行うことによって、高い寸法精度でウェハ上に
パターン形成を行うことが可能になる。
【００５０】なお、前述の検査方法において、各サブフ
ィールドのパターン密度αは、二次電子の検出信号から
画像処理によって得た実測値であったが、設計時のＣＡ
Ｄデータを元に算出した計算値を用いることもできる。
但し、実際の出来上がり寸法を反映する実測値を用いた
方が、より精度の高い検査結果を得ることができる。
ィールドのパターン密度αは、二次電子の検出信号から
画像処理によって得た実測値であったが、設計時のＣＡ
Ｄデータを元に算出した計算値を用いることもできる。
但し、実際の出来上がり寸法を反映する実測値を用いた
方が、より精度の高い検査結果を得ることができる。
【００５１】また、本発明の検査方法においては、二次
電子の検出信号を用いて画像処理し、通常の比較手法
（ダイｔｏデータ或いはダイｔｏダイ比較手法）によ
り、パターンの欠陥検査を同時に行ってもよい。
電子の検出信号を用いて画像処理し、通常の比較手法
（ダイｔｏデータ或いはダイｔｏダイ比較手法）によ
り、パターンの欠陥検査を同時に行ってもよい。
【００５２】次に、本発明の電子線露光方法について説
明する。
明する。
【００５３】本発明の電子線露光方法は、散乱角制限方
式による分割転写方式の電子線露光方法において、使用
する散乱メンブレンマスクを前述の方法で検査してメン
ブレン領域の膜厚分布に関するデータを主として求め、
得られたデータから露光条件を設定し、その設定した露
光条件にしたがって電子線露光を行うものである。
式による分割転写方式の電子線露光方法において、使用
する散乱メンブレンマスクを前述の方法で検査してメン
ブレン領域の膜厚分布に関するデータを主として求め、
得られたデータから露光条件を設定し、その設定した露
光条件にしたがって電子線露光を行うものである。
【００５４】分割転写方式とは、その一例を図７を用い
て説明した前述のように、転写しようとする１チップ分
の或いはその数分割分の所定パターンを複数の小領域に
分割してこの小領域毎に部分パターンを形成したマスク
を用い、この小領域毎に電子線の露光を行って所定パタ
ーンを転写する方式である。
て説明した前述のように、転写しようとする１チップ分
の或いはその数分割分の所定パターンを複数の小領域に
分割してこの小領域毎に部分パターンを形成したマスク
を用い、この小領域毎に電子線の露光を行って所定パタ
ーンを転写する方式である。
【００５５】また散乱角制限方式とは、その一例を図８
に示す光学系を用いて説明した前述のように、散乱メン
ブレンマスクを用い、このマスクにより散乱される散乱
電子の通過量を制限アパチャにより制御し、このマスク
を透過した電子の散乱角の違いによる散乱コントラスト
によりパターン露光を行う方式である。
に示す光学系を用いて説明した前述のように、散乱メン
ブレンマスクを用い、このマスクにより散乱される散乱
電子の通過量を制限アパチャにより制御し、このマスク
を透過した電子の散乱角の違いによる散乱コントラスト
によりパターン露光を行う方式である。
【００５６】本発明の電子線露光方法に使用するマスク
としては、公知の散乱メンブレンマスクを用いることが
でき、電子線透過性の薄膜（メンブレン）上に所定の形
状に電子線散乱体が積層され、この電子線散乱体が積層
された散乱領域と電子線散乱体が積層されていないメン
ブレン領域とが所定のパターン形状に形成されたパター
ン領域を有するマスクであって、転写しようとする１チ
ップ分の或いはその数分割分の所定のパターンが、複数
の小領域に分割されて形成されているものを使用するこ
とができる。
としては、公知の散乱メンブレンマスクを用いることが
でき、電子線透過性の薄膜（メンブレン）上に所定の形
状に電子線散乱体が積層され、この電子線散乱体が積層
された散乱領域と電子線散乱体が積層されていないメン
ブレン領域とが所定のパターン形状に形成されたパター
ン領域を有するマスクであって、転写しようとする１チ
ップ分の或いはその数分割分の所定のパターンが、複数
の小領域に分割されて形成されているものを使用するこ
とができる。
【００５７】図４に、マスクのパターン領域の例を示す
概略平面図を示す。図４（ａ）において、マスクのパタ
ーン領域は、パターンが存在しない境界領域４２によっ
て複数の正方形の小領域４１に区分され、これら小領域
４１のそれぞれに、転写しようとする１チップ分の或い
はその数分割分の所定のパターンを分割した部分パター
ンが形成されている。境界領域４２には、支持部材が設
けられマスク強度が高められている。小領域４１の形状
は、図４（ａ）に示すような正方形あるいは矩形に限ら
れず、図４（ｂ）に示すような帯状であってもよい。通
常、図４（ａ）に示すようにマスクの小領域が正方形や
矩形の場合は、１ショットの電子線照射でマスクの一の
小領域を照射し、図４（ｂ）に示すような帯状の場合
は、小領域の照射幅を持つ電子ビームを小領域の長手方
向に走査することにより一の小領域全体に電子線を照射
する。
概略平面図を示す。図４（ａ）において、マスクのパタ
ーン領域は、パターンが存在しない境界領域４２によっ
て複数の正方形の小領域４１に区分され、これら小領域
４１のそれぞれに、転写しようとする１チップ分の或い
はその数分割分の所定のパターンを分割した部分パター
ンが形成されている。境界領域４２には、支持部材が設
けられマスク強度が高められている。小領域４１の形状
は、図４（ａ）に示すような正方形あるいは矩形に限ら
れず、図４（ｂ）に示すような帯状であってもよい。通
常、図４（ａ）に示すようにマスクの小領域が正方形や
矩形の場合は、１ショットの電子線照射でマスクの一の
小領域を照射し、図４（ｂ）に示すような帯状の場合
は、小領域の照射幅を持つ電子ビームを小領域の長手方
向に走査することにより一の小領域全体に電子線を照射
する。
【００５８】本発明に用いられる散乱メンブレンマスク
は、前述のように、従来の製造法で公知の材料を用いて
作製することができる。
は、前述のように、従来の製造法で公知の材料を用いて
作製することができる。
【００５９】本実施形態の電子線露光方法においては、
まず、使用するマスクを、前述の検査方法にしたがって
検査し、小領域毎のメンブレン領域の平均の膜厚を求め
る。その際、マスクの小領域をサブフィールドとして電
子線の照射を行い、マスクの検査を行う。
まず、使用するマスクを、前述の検査方法にしたがって
検査し、小領域毎のメンブレン領域の平均の膜厚を求め
る。その際、マスクの小領域をサブフィールドとして電
子線の照射を行い、マスクの検査を行う。
【００６０】次に、使用する電子線露光装置の制限アパ
ーチャのアパーチャ角（Aperture angle）と設定された
露光時の加速電圧における、マスク厚（使用するマスク
と同じ材料からなる電子線透過性薄膜の厚さ）とアパー
チャ通過率との関係を求めておき、この関係を用いて、
マスクの小領域毎に得られた平均の膜厚に対応する、マ
スクの小領域毎のアパーチャ通過率を求める。図５に、
モンテカルロシミュレーションにより求めたマスク厚と
アパーチャ通過率の関係の一例（マスク材料：シリコ
ン、アパーチャ角：２ｍｒａｄ、加速電圧Ｖacc：１０
０ｋＶ）を示す。図５では、マスクとしてシリコン薄膜
の場合を示しているが、シリコン窒化膜等の他の電子線
透過性メンブレンであっても同様な関係を得ることがで
きる。なお、通常、電子線露光装置において、アパーチ
ャ角θは０．５〜２．５ｍｒａｄに設定され、加速電圧
は７５〜１２０ｋＶに設定される。
ーチャのアパーチャ角（Aperture angle）と設定された
露光時の加速電圧における、マスク厚（使用するマスク
と同じ材料からなる電子線透過性薄膜の厚さ）とアパー
チャ通過率との関係を求めておき、この関係を用いて、
マスクの小領域毎に得られた平均の膜厚に対応する、マ
スクの小領域毎のアパーチャ通過率を求める。図５に、
モンテカルロシミュレーションにより求めたマスク厚と
アパーチャ通過率の関係の一例（マスク材料：シリコ
ン、アパーチャ角：２ｍｒａｄ、加速電圧Ｖacc：１０
０ｋＶ）を示す。図５では、マスクとしてシリコン薄膜
の場合を示しているが、シリコン窒化膜等の他の電子線
透過性メンブレンであっても同様な関係を得ることがで
きる。なお、通常、電子線露光装置において、アパーチ
ャ角θは０．５〜２．５ｍｒａｄに設定され、加速電圧
は７５〜１２０ｋＶに設定される。
【００６１】ここで、アパーチャ通過率とは、図６
（ｂ）に示す光学系において、マスク照射電子数に対す
るウェハ上に露光された電子数の割合を示す。図６
（ｂ）において、６１は開口や散乱体の形成されていな
いマスク（電子性透過性薄膜）、６２は第１の投影レン
ズ、６３は制限アパーチャ、６４は第２の投影レンズ、
６５がウェハを示す。また、アパーチャ角θ（ｒａｄ）
と、制限アパーチャ６３の中央部の開口の半径ｒとの関
係は、マスク６１から第１の投影レンズ６２までの距離
をＤとすると、ｒ≒Ｄ・θで表される。理解のため、図
６（ａ）に、マスク６１としてシリコン薄膜を用いた場
合のアパーチャ通過率（％）と制限アパーチャのアパー
チャ角θ（mrad）との関係（加速電圧Ｖacc＝１００ｋ
Ｖ）を示す（J.Vac.Sci.Technol.B 17,No.6,2860(1999)
参照）。この図から、アパーチャ角θが大きい（開口半
径ｒが大きい）ほどアパーチャ通過率が大きいことがわ
かるが、通常、アパーチャ角θは０．５〜２．５ｍｒａ
ｄに設定されるため、このような範囲内においてはアパ
ーチャ角θの依存性は小さく、主にマスク厚に依存す
る。なお、アパーチャ角θが０のときのアパーチャ通過
率は、非散乱電子のアパーチャ通過率を示す。
（ｂ）に示す光学系において、マスク照射電子数に対す
るウェハ上に露光された電子数の割合を示す。図６
（ｂ）において、６１は開口や散乱体の形成されていな
いマスク（電子性透過性薄膜）、６２は第１の投影レン
ズ、６３は制限アパーチャ、６４は第２の投影レンズ、
６５がウェハを示す。また、アパーチャ角θ（ｒａｄ）
と、制限アパーチャ６３の中央部の開口の半径ｒとの関
係は、マスク６１から第１の投影レンズ６２までの距離
をＤとすると、ｒ≒Ｄ・θで表される。理解のため、図
６（ａ）に、マスク６１としてシリコン薄膜を用いた場
合のアパーチャ通過率（％）と制限アパーチャのアパー
チャ角θ（mrad）との関係（加速電圧Ｖacc＝１００ｋ
Ｖ）を示す（J.Vac.Sci.Technol.B 17,No.6,2860(1999)
参照）。この図から、アパーチャ角θが大きい（開口半
径ｒが大きい）ほどアパーチャ通過率が大きいことがわ
かるが、通常、アパーチャ角θは０．５〜２．５ｍｒａ
ｄに設定されるため、このような範囲内においてはアパ
ーチャ角θの依存性は小さく、主にマスク厚に依存す
る。なお、アパーチャ角θが０のときのアパーチャ通過
率は、非散乱電子のアパーチャ通過率を示す。
【００６２】上記のように、使用する電子線露光装置の
制限アパーチャのアパーチャ角θと露光時の加速電圧に
おける、マスク厚ｔmとアパーチャ通過率Ｔａとの関係
を予め求めておけば、この関係を用いてマスク厚からア
パーチャ通過率を得ることができる。よって、マスク検
査により得られた、マスクの各小領域のメンブレン領域
の平均膜厚から、マスクの小領域毎のメンブレン領域の
アパーチャ通過率Ｔａ SFを得ることができる。
制限アパーチャのアパーチャ角θと露光時の加速電圧に
おける、マスク厚ｔmとアパーチャ通過率Ｔａとの関係
を予め求めておけば、この関係を用いてマスク厚からア
パーチャ通過率を得ることができる。よって、マスク検
査により得られた、マスクの各小領域のメンブレン領域
の平均膜厚から、マスクの小領域毎のメンブレン領域の
アパーチャ通過率Ｔａ SFを得ることができる。
【００６３】次に、マスクの小領域毎に得られたアパー
チャ通過率ＴａSFから、マスクの小領域毎に照射する電
子線の照射時間の変調量を求める。その際、マスクの各
小領域に対応するウェハ上のレジストの被転写領域間
で、同一の露光量Ｄ[μＣ／ｃｍ2]が与えられるよう
に、すなわち、マスクの一の小領域の透過電子の電流密
度ＪSF[Ａ／ｃｍ2]と照射時間[ｓ]との積が一定となる
ように照射時間を変調する。例えば、マスクのメンブレ
ン領域の平均膜厚が１５０ｎｍの小領域Ａに対して２倍
の平均膜厚（３００ｎｍ）の小領域Ｂは、図５から、小
領域Ａのアパーチャ通過率が約３０％に対して１／３の
アパーチャ通過率（１０％）であることがわかる。よっ
て、電流密度はアパーチャ通過率に比例することから、
マスクの小領域Ａ及びＢにそれぞれ対応するウェハ上の
レジストの被転写領域間で同一の露光量とするために
は、小領域Ｂへの電子線の照射時間を小領域Ａの３倍と
すればよい。
チャ通過率ＴａSFから、マスクの小領域毎に照射する電
子線の照射時間の変調量を求める。その際、マスクの各
小領域に対応するウェハ上のレジストの被転写領域間
で、同一の露光量Ｄ[μＣ／ｃｍ2]が与えられるよう
に、すなわち、マスクの一の小領域の透過電子の電流密
度ＪSF[Ａ／ｃｍ2]と照射時間[ｓ]との積が一定となる
ように照射時間を変調する。例えば、マスクのメンブレ
ン領域の平均膜厚が１５０ｎｍの小領域Ａに対して２倍
の平均膜厚（３００ｎｍ）の小領域Ｂは、図５から、小
領域Ａのアパーチャ通過率が約３０％に対して１／３の
アパーチャ通過率（１０％）であることがわかる。よっ
て、電流密度はアパーチャ通過率に比例することから、
マスクの小領域Ａ及びＢにそれぞれ対応するウェハ上の
レジストの被転写領域間で同一の露光量とするために
は、小領域Ｂへの電子線の照射時間を小領域Ａの３倍と
すればよい。
【００６４】なお、ここでは、図５に示すように、マス
ク厚ｔmとアパーチャ通過率Ｔａとの関係を用いたが、
加速電圧Ｖaccとマスク材料が一定であるため、式
（１）よりマスク厚ｔmを規格化マスク厚ｔnorに換え、
規格化マスク厚ｔnorとアパーチャ通過率Ｔａとの関係
を用いてもよい。
ク厚ｔmとアパーチャ通過率Ｔａとの関係を用いたが、
加速電圧Ｖaccとマスク材料が一定であるため、式
（１）よりマスク厚ｔmを規格化マスク厚ｔnorに換え、
規格化マスク厚ｔnorとアパーチャ通過率Ｔａとの関係
を用いてもよい。
【００６５】以上のようにして得られた、マスクの小領
域毎の電子線の照射時間の変調量にしたがって、マスク
の小領域毎に電子線の露光を行って所定パターンをウェ
ハ上のレジスト層に転写する。
域毎の電子線の照射時間の変調量にしたがって、マスク
の小領域毎に電子線の露光を行って所定パターンをウェ
ハ上のレジスト層に転写する。
【００６６】その際、マスクの検査工程において二次電
子を検出して画像処理からマスクの小領域毎のパターン
密度αを得ていた場合、パターン密度αから小領域毎に
最適なリフォーカス量を求め、小領域毎に最適なリフォ
ーカス量で電子線を露光してもよい。これにより、パタ
ーンによらず常にベストフォーカスで露光が可能とな
り、高い解像度と寸法精度を得ることが可能となる。
子を検出して画像処理からマスクの小領域毎のパターン
密度αを得ていた場合、パターン密度αから小領域毎に
最適なリフォーカス量を求め、小領域毎に最適なリフォ
ーカス量で電子線を露光してもよい。これにより、パタ
ーンによらず常にベストフォーカスで露光が可能とな
り、高い解像度と寸法精度を得ることが可能となる。
【００６７】パターン密度αから得られるマスクの小領
域毎の最適なリフォーカス量は、次のようにして得るこ
とができる。ウェハ上のビーム電流とデフォーカス量の
関係は電子線露光装置固有のものであり、予め、使用す
る電子線露光装置にて実験的にビーム電流を変化させて
ビーム電流の変化に応じたデフォーカス量を求めてお
く。パターン密度αと電子線照射領域（サブフィール
ド）の面積（固定）と電流密度の積から小領域毎のビー
ム電流を求め、予め求めておいたビーム電流とデフォー
カス量との関係から、対応する小領域毎のデフォーカス
量を得、このデフォーカス量を補正するためのリフォー
カス量を、予め求めておいたテーブル又は関係式から求
める。その際、パターンのＣＡＤデータから得られるパ
ターン密度を用いてもよいが、検査によって得られたパ
ターン密度と電流密度を用いてリフォーカス量を求める
ことによって、より高精度な焦点補正が可能となる。
域毎の最適なリフォーカス量は、次のようにして得るこ
とができる。ウェハ上のビーム電流とデフォーカス量の
関係は電子線露光装置固有のものであり、予め、使用す
る電子線露光装置にて実験的にビーム電流を変化させて
ビーム電流の変化に応じたデフォーカス量を求めてお
く。パターン密度αと電子線照射領域（サブフィール
ド）の面積（固定）と電流密度の積から小領域毎のビー
ム電流を求め、予め求めておいたビーム電流とデフォー
カス量との関係から、対応する小領域毎のデフォーカス
量を得、このデフォーカス量を補正するためのリフォー
カス量を、予め求めておいたテーブル又は関係式から求
める。その際、パターンのＣＡＤデータから得られるパ
ターン密度を用いてもよいが、検査によって得られたパ
ターン密度と電流密度を用いてリフォーカス量を求める
ことによって、より高精度な焦点補正が可能となる。
【００６８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
検査方法によれば、マスク作製後であっても、破壊検査
をすることなく、マスク面内のメンブレン領域の膜厚分
布に関するデータを容易に得ることができる。また、透
過電子の検出とともに二次電子を検出し画像処理して得
たパターン密度を用いることにより、より高い精度で膜
厚検査を行うことができる。さらに、この二次電子の検
出による画像処理により、同時に通常のパターン欠陥の
検査も行うことができるため、マスク検査を効率的に行
うことができる。
検査方法によれば、マスク作製後であっても、破壊検査
をすることなく、マスク面内のメンブレン領域の膜厚分
布に関するデータを容易に得ることができる。また、透
過電子の検出とともに二次電子を検出し画像処理して得
たパターン密度を用いることにより、より高い精度で膜
厚検査を行うことができる。さらに、この二次電子の検
出による画像処理により、同時に通常のパターン欠陥の
検査も行うことができるため、マスク検査を効率的に行
うことができる。
【００６９】また、本発明の電子線露光方法では、使用
する散乱メンブレンマスクを本発明の検査方法で測定し
て小領域毎のメンブレン領域の膜厚に係るデータを求
め、得られたデータから露光条件を設定し、その設定し
た露光条件にしたがって露光行うことにより、マスク厚
のバラツキにかかわらず、高い寸法精度でパターン形成
を行うことができる。
する散乱メンブレンマスクを本発明の検査方法で測定し
て小領域毎のメンブレン領域の膜厚に係るデータを求
め、得られたデータから露光条件を設定し、その設定し
た露光条件にしたがって露光行うことにより、マスク厚
のバラツキにかかわらず、高い寸法精度でパターン形成
を行うことができる。
【図１】本発明の検査方法における光学系の一例の概略
模式図である。
模式図である。
【図２】本発明の検査方法における光学系の概略模式図
である。
である。
【図３】規格化マスク厚と電子線の透過率および吸収率
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図４】本発明におけるマスクのパターン領域の例を示
す概略平面図である。
す概略平面図である。
【図５】マスク厚とアパーチャ通過率の関係の一例を示
すグラフである。
すグラフである。
【図６】アパーチャ通過率、及びアパーチャ角とアパー
チャ通過率の関係を説明するための図である。
チャ通過率の関係を説明するための図である。
【図７】分割転写方式による電子線露光方法の一例の説
明図である。
明図である。
【図８】散乱角制限方式による電子線露光方法の一般的
な光学系の概略模式図である。
な光学系の概略模式図である。
１ 二次電子検出器 ２ 対物レンズ ３ 被検査マスク ３ａ 電子線透過性メンブレン ３ｂ 電子線散乱体 ４ 透過電子検出器 ５ 集束レンズ ６ 制限アパーチャ ４１ 小領域 ４２ 境界領域 ６１ マスク ６２ 第１の投影レンズ ６３ 制限アパーチャ ６４ 第２の投影レンズ ６５ ウェハ １００ マスク １００ａ 小領域 １００ｂ 境界領域 １１０ 感応基板 １１０ａ １チップ分の領域 １１０ｂ マスクの各小領域に対応した被転写領域 ＡＸ 荷電粒子線光学系の光軸 ＥＢ 荷電粒子線 ＣＯ クロスオーバーポイント ２０１ マスク ２０１ａ 電子線透過性メンブレン ２０１ｂ 電子線散乱体 ２０２ 第１の投影レンズ ２０３ 制限アパーチャ ２０４ 第２の投影レンズ ２０５ ウェハ ２０６ レジスト
Claims (15)
- 【請求項１】 電子線透過性の薄膜上に所定の形状に電
子線散乱体が積層され、該電子線散乱体が積層された散
乱領域と電子線散乱体が積層されていないメンブレン領
域とが所定のパターン形状に形成されたパターン領域を
有する電子線露光用マスクの検査方法において、 一の被検査マスクへの電子線の照射を、複数回に分けて
一照射領域毎に電子線を走査して行い、一照射領域毎に
透過電子を検出し、一照射領域の透過電子の累積強度Ｉ
TEを該照射領域のメンブレン領域のパターン密度αで除
した値ＩTE／αを複数の照射領域について求め、マスク
面内のメンブレン領域の相対的な膜厚分布データを得る
ことを特徴とする電子線露光用マスクの検査方法。 - 【請求項２】 一照射領域の透過電子の累積強度ＩTE、
該照射領域のメンブレン領域のパターン密度α、及び該
照射領域に照射された電子線の累積強度ＩIEから一照射
領域毎の電子線の透過率ＩTE／（α・ＩIE）を求め、得
られた電子線透過率ＩTE／（α・ＩIE）から、電子線透
過率と式（１）で示される規格化マスク厚ｔnorとの関
係を用いて、複数の照射領域について対応する一照射領
域毎のメンブレン領域の平均の規格化マスク厚を求める
ことを特徴とする請求項１記載の電子線露光用マスクの
検査方法。 ｔnor ＝ ｔm／ＲG （１） ｔm：マスク（メンブレン領域）の厚さ、ＲG：グリュン
飛程 - 【請求項３】 請求項２記載の検査方法において、一照
射領域毎に得られたメンブレン領域の平均の規格化マス
ク厚にグリュン飛程を乗じて、一照射領域毎のメンブレ
ン領域の平均膜厚を求め、マスク面内のメンブレン領域
の膜厚分布データを得ることを特徴とする電子線露光用
マスクの検査方法。 - 【請求項４】 請求項２記載の検査方法において、一照
射領域毎に得られたメンブレン領域の平均の規格化マス
ク厚から、式（１）及び式（２）を用いて一照射領域毎
のメンブレン領域の平均膜厚を求め、マスク面内のメン
ブレン領域の膜厚分布データを得ることを特徴とする電
子線露光用マスクの検査方法。 ＲG ＝ （４．０×１０-2／ρ）Ｖacc 1.75 [μｍ] （２） ρ：マスク材料の密度[ｇ／ｃｍ3]、Ｖacc：加速電圧
[ｋＶ] - 【請求項５】 被検査マスクに照射する電子ビームの加
速電圧を、式（１）で示される規格化マスク厚ｔnorが
０．２以上０．８以下になるように設定する請求項１〜
４のいずれか１項に記載の電子線露光用マスクの検査方
法。 - 【請求項６】 一照射領域毎に透過電子を検出するとと
もに二次電子を検出し、検出した二次電子からパターン
画像を形成し、得られたパターン画像から一照射領域毎
のパターン密度αを求めることを特徴とする請求項１〜
５のいずれか１項に記載の電子線露光用マスクの検査方
法。 - 【請求項７】 一照射領域毎の透過電子の検出とともに
行う二次電子の検出によって、パターン欠陥の検査も行
う請求項６記載の電子線露光用マスクの検査方法。 - 【請求項８】 被検査マスクのメンブレン領域を透過し
た透過電子を集束させるための集束レンズを配置し、該
集束レンズのクロスオーバーの位置あるいはその近傍に
制限アパーチャを配置して、該制限アパーチャの中央の
開口を通過した透過電子を検出し、一照射領域毎の透過
電子の累積強度ＩTEを求めることを特徴とする請求項１
〜７のいずれか１項に記載の電子線露光用マスクの検査
方法。 - 【請求項９】 検査装置として、走査型電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）を用いる請求項１〜８のいずれか１項に記載の電
子線露光用マスクの検査方法。 - 【請求項１０】 被検査マスクが、転写しようとする１
チップ分の或いはその数分割分の所定のパターンが複数
の小領域に分割されて形成されているマスクであり、該
小領域を一照射領域として電子線を照射する請求項１〜
９のいずれか１項に記載の電子線露光用マスクの検査方
法。 - 【請求項１１】 電子線透過性の薄膜上に所定の形状に
電子線散乱体が積層され、該電子線散乱体が積層された
散乱領域と電子線散乱体が積層されていないメンブレン
領域とが所定のパターン形状に形成されたパターン領域
を有するマスクであって、転写しようとする１チップ分
の或いはその数分割分の所定のパターンが、複数の小領
域に分割されて形成されているマスクを用いた、散乱角
制限方式による分割転写方式の電子線露光方法におい
て、 請求項２、３又は４記載の検査方法により前記マスクを
検査し、その際、前記マスクの各小領域を一照射領域と
して電子線の照射を行って、小領域毎のメンブレン領域
の平均の膜厚あるいは規格化マスク厚を求め、 前記マスクの小領域毎に得られた平均の膜厚あるいは規
格化マスク厚から、使用する電子線露光装置の制限アパ
ーチャのアパーチャ角と電子線露光時の加速電圧におけ
る、予め求めておいた膜厚とアパーチャ通過率との関係
を用いて、対応する小領域毎のメンブレン領域のアパー
チャ通過率を求め、 前記マスクの小領域毎に得られたアパーチャ通過率か
ら、マスクの各小領域に対応する感応基板上の領域間で
同一の露光量が与えられるように、マスクの小領域毎に
照射する電子線の照射時間の変調量を求め、 前記マスクの小領域毎に得られた電子線照射時間の変調
量にしたがって、マスクの小領域毎に電子線の露光を行
って所定パターンを転写することを特徴とする電子線露
光方法。 - 【請求項１２】 マスクの検査工程において、被検査マ
スクに照射する電子ビームの加速電圧を、式（１）で示
される規格化マスク厚ｔnorが０．２以上０．８以下に
なるように設定する請求項１１記載の電子線露光方法。 - 【請求項１３】 マスクの検査工程において、被検査マ
スクの小領域毎に透過電子を検出するとともに二次電子
を検出し、検出した二次電子からパターン画像を形成
し、得られたパターン画像から小領域毎のパターン密度
αを求める請求項１１又は１２記載の電子線露光方法。 - 【請求項１４】 マスクの小領域毎に得られたパターン
密度αから、使用する電子線露光装置について予め求め
ておいた感応基板上のビーム電流とデフォーカス量との
関係を用いて、対応する小領域毎のリフォーカス量を求
め、小領域毎に得られたリフォーカス量にしたがって焦
点を補正し、マスクの小領域毎に電子線の露光を行って
所定パターンを転写することを特徴とする請求項１３記
載の電子線露光方法。 - 【請求項１５】 マスクの検査工程において、被検査マ
スクのメンブレン領域を透過した透過電子を集束させる
ための集束レンズを配置し、該集束レンズのクロスオー
バーの位置あるいはその近傍に制限アパーチャを配置し
て該制限アパーチャの中央の開口を通過した透過電子を
検出し、マスクの小領域毎の透過電子の累積強度ＩTEを
求める請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の電子線
露光方法。
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