JP2004235221A - マスクの製造方法、パターンの形成方法、歪計測用フォトマスクおよび半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、描画や転写の位置補正を行い、位置精度を高めるマスクの製造方法とパターンの形成方法、それに用いるフォトマスク、その方法を用いた半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】歪計測用パターンを転写して、歪計測用マスクを作製し（ＳＴ１２）、一方で上記と同一の歪計測用パターンを転写し、歪計測用ウエハを作製する（ＳＴ１３）。次に、歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように露光し（ＳＴ１４）、重ね精度を測定し（ＳＴ１５）、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し（ＳＴ１６）、得られた歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する（ＳＴ２１）。
【選択図】 図１
【解決手段】歪計測用パターンを転写して、歪計測用マスクを作製し（ＳＴ１２）、一方で上記と同一の歪計測用パターンを転写し、歪計測用ウエハを作製する（ＳＴ１３）。次に、歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように露光し（ＳＴ１４）、重ね精度を測定し（ＳＴ１５）、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し（ＳＴ１６）、得られた歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する（ＳＴ２１）。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置製造のリソグラフィ工程で用いられるマスクの製造方法およびパターンの形成方法と、それを製造する際に用いる歪計測用フォトマスクおよび上記マスクの製造方法を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトリソグラフィに代わる次世代露光技術（ＮＧＬ；Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）として、電子線、イオンビーム、Ｘ線、あるいは極紫外（ＥＵＶ；Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｌｅｔ）光を用いた転写型露光方法が開発されている。
これらのＮＧＬは６５ｎｍ世代以降のデバイス生産に適用されるため、マスクの位置精度に対する要求は非常に厳しい。
【０００３】
例えば、ＩＴＲＳロードマップ（２００１年版）によると、６５ｎｍ世代のＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）に対して要求される位置精度は２３ｎｍ（ウエハ上）である。
【０００４】
特に、Ｘ線リソグラフィ（ＰＸＬ；Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｘ−ｒａｙ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）や低速電子線近接転写リソグラフィ（ＬＥＥＰＬ；ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）では、等倍マスクが用いられるので、基本的にはマスク上でこの位置精度を達成しなくてはならない。
ただし、ＬＥＥＰＬでは、副偏向レンズで電子線の入射方向を変化させることにより、転写パターン位置補正が可能なので（非特許文献１および特許文献１参照）、この誤差バジェットが緩和される可能性がある。
【０００５】
一方、電子線／イオンビーム転写リソグラフィ（ＥＰＬ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ／ＩＰＬ；Ｉｏｎ−ｂｅａｍ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）やＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）は、一般に縮小率が４である縮小投影式露光法なので、位置精度に対する要求は相対的に緩和されるように思われるが、縮小光学系の伝達特性に起因する誤差を考慮すると、位置精度の要求はむしろ厳しい。
例えば、ＩＴＲＳロードマップ（２００１年版）によると、６５ｎｍ世代のＥＵＶＬマスクに対して要求される位置精度は１４ｎｍである。
【０００６】
また、ＰＸＬ、ＬＥＥＰＬ、ＥＰＬ、ＩＰＬという一群のＮＧＬでは、散乱メンブレンマスク（例えば非特許文献２参照）やステンシルマスク（例えば非特許文献３参照）という機械強度の低いマスクが用いられるので、位置精度の向上は重要な課題である。
【０００７】
さらに、上記ＮＧＬマスク全てに共通な問題として、露光姿勢でのマスクの歪がある。
一般に、製造されたマスクはライカ（ＬＥＩＣＡ）社のＩＰＲＯやニコン社の光波座標測定装置などの座標測定器により位置精度が測定される。
【０００８】
図１１は、従来技術における上記のＮＧＬで用いる散乱メンブレンマスクやステンシルマスクなどのマスク（以下生産マスクとも称する）を作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
まず、所望のパターンが形成された散乱メンブレンマスクやステンシルマスクなどのマスクを作成し（ＳＴ１０１）、製造されたマスクの位置精度（長寸法）を座標測定器で測定する（ＳＴ１０２）。次に、得られた位置精度の測定結果を判別し（ＳＴ１０３）、測定結果が保証値外であれば、マスクを再作製し、測定結果が保証値内であれば、先行テスト露光を行う（ＳＴ１０４）。次に、テスト露光したパターンと下地ウエハとの重ね合わせ精度を評価する（ＳＴ１０５）。その結果をもとに、必要があれば、露光条件（チップ倍率、回転誤差補正など）を最適化した上で本番露光を行う（ＳＴ１０６）。
従って、基本的には生産マスクごとに位置精度測定が必要である。
【０００９】
上記のマスクの作製およびパターン露光する方法は、生産マスクごとに位置精度測定が必要であることから、（１）高価な座標測定器が必要である、（２）座標測定時間が長い（約６秒／マーク）という問題点がある。
【００１０】
さらに、（３）座標測定時と露光時でマスクの姿勢／保持方法が異なるので、実際に転写されるパターンには、座標測定では観測されない位置誤差が生じる、という問題もある。
これは、座標測定時（一般に、マスクパターン面が上向きで静置）とマスク露光時においてマスクの姿勢が異なり、露光時はマスクパターン面が下向きであることが多いのに対して、マスクの固定（チャッキング）方法が座標測定器のそれと異なるので、ＩＰＲＯなどの座標測定器では計測されない歪が新たに誘起されることに起因する。
【００１１】
ＥＵＶＬマスクのように、フォトマスク（ＰＭ）と同様なガラス基板上に形成されており、機械的強度が相対的に高いマスクであっても、重力によるマスク歪は無視できないということが指摘されている（特許文献２参照）。
【００１２】
マスクの座標測定で得られるデータＵ１ は、設計データのパターン座標をＲ０とすると、次式のようになる。
【００１３】
【数１】
【００１４】
ここで、ｒＭＰはマスク製造プロセスで生じる誤差、ｒＩＰＲＯは座標測定器の測定精度（±３ｎｍ程度）であり、一般には前者の方が大きい。
前者の主要因は電子線描画の位置精度であるが、散乱メンブレンマスクやステンシルマスクの場合は、メンブレン形成に伴う応力緩和なども原理的には寄与する。
ここでは、マスク上の座標を転写倍率（ＥＵＶＬやＥＰＬでは４、ＬＥＥＰＬやＰＸＬでは１）で割って、ウエハ上での相当量に変換している（以下同様とする）。
【００１５】
上記のマスクを露光機に固定すると、重力によりマスクが変形し、パターン変位（マスク歪）ｒｇ が生じる。さらに、このマスクを露光すると、転写光学系の歪ｒｔｒａｎｓｆｅｒなどが加わるので、転写パターンの位置Ｕ２ は次式で表される。
【００１６】
【数２】
【００１７】
従って、座標測定の結果Ｕ１ からマスク歪ｒｇ を得ることはできない。
【００１８】
一方、ウエハ上の合わせ精度測定マークの位置Ｖ１ もまた、先行プロセスによるチップ歪等の影響により、理想的な位置Ｒ０ から変位している。
【００１９】
【数３】
【００２０】
従って、重ね合わせ精度測定の結果Ｗ１ は次式で与えられる。
【００２１】
【数４】
【００２２】
ここで、ｒＡＬとｒＯＬはそれぞれアライメント精度と重ね合わせ精度測定器の精度（±３ｎｍ程度）である。
このデータにはマスク歪ｒｇ が含まれているが、マスク製造プロセスによる誤差ｒＭＰ（例えば、マスク描画機の精度）や先行プロセスによるチップ歪ｒＷＰの成分も無視できず、マスク歪ｒｇ を正確に計測したことにはならない。
【００２３】
さらに、図１１に示すフローチャートように、マスク歪の計測工程とマスクの製造工程が一体化している従来技術のプロセスでは、得られたマスク歪をもとに精度の高いマスクを再作製していない。従って、露光条件の最適化によりマスク歪を含む誤差全体を最小化するように補正するしか方法がない。
【００２４】
しかし、ＥＵＶＬやＰＸＬのように短波長放射を用いる方法では、マスクとチップの倍率や回転成分しか補正できない。ＥＰＬ、ＩＰＬ、ＬＥＥＰＬのように荷電粒子を用いる方法では、電子／イオン光学系により、より細かい補正が可能であるが、そのような位置補正には限界がある。
例えば、ステンシルマスクの重力によるパターン位置誤差は数十ｎｍになる場合があることが報告されており（非特許文献４参照）、これを荷電粒子の偏向だけで補正することは困難であり、マスク製造時にパターン位置の補正を行う必要がある。
【００２５】
【特許文献１】
米国特許５８３１２７２号明細書
【特許文献２】
特開平６−１８２２０号公報
【非特許文献１】
Ｔ．ウツミ（Ｔ．Ｕｔｓｕｍｉ），「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）」Ｂ１７，ｐ．２８９７（１９９９）
【非特許文献２】
Ｌ．Ｒ．ハリオット（Ｌ．Ｒ．Ｈａｒｒｉｏｔｔ），「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）」Ｂ１５，ｐ．２１３０（１９９７）
【非特許文献３】
Ｈ．Ｃ．ファイファー（Ｈ．Ｃ．Ｐｆｅｉｆｆｅｒ），「ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）」３４，ｐ．６６５８（１９９５）
【非特許文献４】
Ｃ．−ｆ．チェンら（Ｃ．−ｆ．Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．），「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）」Ｂ１９，ｐ．２６４６（２００１）
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の座標測定時と露光時でマスクの姿勢／保持方法が異なるので、実際に転写されるパターンには、座標測定では観測されない位置誤差が生じるという問題に対しては、（１）露光姿勢に近い状態で測定が可能なように座標測定器を改造する、あるいは（２）座標測定データをなんらかのルールで変換して、露光姿勢での位置精度誤差を算出することも考えられる。
【００２７】
しかしながら、座標測定器は非常に高価であり、測定速度が遅いので（一点６秒以上）、座標測定器の利用を前提としたマスク製造プロセスはスループットが低く、コストが高くなってしまうという問題がある。
また、（１）のような改造をして、普通のＰＭやウエハの測定と共用できなくなると不都合である。さらに、不用意な改造により、保証されている精度が達成できない可能性もある。
（２）に関しては、マスクの上下を反転させた時のパターン変位を正確に予想するアルゴリズムを考案する必要があり、簡単には行うことができない。
【００２８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、従って本発明は、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができるマスクの製造方法あるいはパターンの形成方法と、それらに用いる歪計測用フォトマスク、さらにはマスクの製造方法およびパターンの形成方法を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクの製造方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、前記歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程とを有する。
【００３０】
上記の本発明のマスクの製造方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する。
一方、上記と同一の歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する。
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により感光層を露光する。
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し、得られた歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する。
【００３１】
また、上記の目的を達成するため、本発明のパターンの形成方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程と、前記歪データに応じて転写位置を補正して、前記マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する工程とを有する。
【００３２】
上記の本発明のパターンの形成方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する。
一方、上記と同一の歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する。
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により感光層を露光する。
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成する。
次に、マスクを作製し、歪データに応じて転写位置を補正して、マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する。
【００３３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の歪計測用フォトマスクは、歪計測用パターンとして、マスクアライメント用パターン、ウエハアライメント用パターン、重ね精度測定用マスクパターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンを有し、前記マスクアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用マスクパターンに対して、前記ウエハアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用ウエハパターンが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている。
【００３４】
上記の本発明の歪計測用フォトマスクは、歪計測用パターンとして、マスクアライメント用パターン、ウエハアライメント用パターン、重ね精度測定用マスクパターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンを有しており、マスクアライメント用パターンおよび重ね精度測定用マスクパターンに対して、ウエハアライメント用パターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている構成である。
【００３５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、被露光ウエハにパターン露光する工程を有する半導体装置の製造方法であって、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、前記歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程と、前記歪データに応じて転写位置を補正して、前記マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する工程とを有する。
【００３６】
上記の本発明の半導体装置の製造方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する。一方、上記と同一の歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する。
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する。
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、上記の所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し、この歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの当該薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する。
さらに、上記の歪データに応じて転写位置を補正して、マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、ＩＰＲＯに代表される座標測定器を用いずにマスク歪を計測する方法に関し、座標測定器よりも安価で測定時間の短い重ね合わせ精度測定器を用い、露光姿勢でのマスク歪を計測し、生産マスクのパターン描画時もしくは露光時にそのデータを用いた位置補正を行う。
以下に、本実施形態に係るマスクの製造方法、パターンの形成方法およびフォトマスクについて、図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は、本実施形態に係る散乱メンブレンマスクやステンシルマスクなどのマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
本実施形態に係る方法においては、マスク歪データの生成工程部分と生産マスク製造およびそれを用いた露光工程部分とが明確に分離しており、マスク外形と露光機内での保持方法が変わらない限り、前者は一回行うだけでよい。
【００３９】
まず、マスク歪データの生成工程部分において、後述する歪計測用パターンを含む歪計測用フォトマスク（ＰＭ）を作製する（ＳＴ１１）。
この歪計測用ＰＭに関しては、座標測定器により座標測定を行ってもよく、また、行わなくてもよい。例えば、ＰＭの作製をマスクメーカーに外注する場合、マスクメーカーにおいてはＰＭ製造における位置精度（長寸法精度）保証がマスクメーカーによりルーチン的に行われており、位置精度を指定すればマスクメーカーが座標測定をすることになり、本発明の実施者が座標測定器を保有する必要はない。
【００４０】
図２は、上記の歪計測用フォトマスクに形成される歪計測用パターンを示す平面図である。
歪計測用フォトマスク１０に形成されている歪計測用パターンは、アライメント用パターン１１として、マスクアライメント用パターン１１ｍおよびウエハアライメント用パターン１１ｗが形成されており、また、重ね精度測定用パターン１２として、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが形成されている。
ここで、マスクアライメント用パターン１１ｍおよび重ね精度測定用マスクパターン１２ｍに対して、ウエハアライメント用パターン１１ｗおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている。この方向および距離を並進ベクトルｄで示すと、マスクアライメント用パターン１１ｍおよび重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと、ウエハアライメント用パターン１１ｗおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが同一の並進ベクトルｄで関連付けられている。
ここで、マスクアライメント用パターン１１ｍとウエハアライメント用パターン１１ｗは、それぞれのリソグラフィ法によって標準的なマークが存在し、それをそのまま用いることができる。
重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗは一対のパターンであり、例えば後述の”ｂａｒ−ｉｎ−ｂａｒ”と呼ばれるパターンや”ｂｏｘ−ｉｎ−ｂａｒ”と呼ばれるパターンなどが用いられる。
【００４１】
次に、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの当該薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する（ＳＴ１２）。
例えば、歪計測用マスクの作製は、歪計測用フォトマスクから歪計測用パターンを転写露光し、現像して、得られたレジストパターンをマスクとしてエッチングなどを行い、マスクブランクスに歪計測用マスクパターンを形成して歪計測用マスクとする。
【００４２】
歪計測用マスクを作製する工程について、図３および図４に示す断面図を用いて説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、歪計測用マスクの基板となるシリコンウエハ２０の一方の面上に酸化シリコン層２１を形成し、その上層にシリコン層２２を形成し、ＳＯＩ構造のウエハを形成する。
さらに、シリコンウエハ２０の他方の面上にも酸化シリコン層２３を形成する。
【００４３】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコンウエハ２０の他方の面上の酸化シリコン層２３を薄膜のマスクとなるシリコン層２２を支持する梁のパターンを残すようにエッチング加工し、さらにパターン加工された酸化シリコン層２３をマスクとして酸化シリコン層２３側から酸化シリコン層２１に達するまでシリコンウエハ２０をエッチング加工する。
シリコンと酸化シリコンのエッチング速度は数桁以上異なるため、酸化シリコン層２３および酸化シリコン層２１に対して選択的にシリコンウエハ２０がエッチングされる。エッチングは酸化シリコン層２１で停止する。
【００４４】
次に、図３（ｃ）に示すように、例えばフッ酸を用いたウェットエッチングにより、シリコンウエハ２０のエッチングにより露出した部分の酸化シリコン層２１を除去する。この結果、シリコン層からなるメンブレン２４が形成される。メンブレン２４を区分する部分のシリコンウエハ２０は梁２５となり、メンブレン２４を支持する。
また、このウェットエッチングにより、酸化シリコン層２３も同時に除去される。
このようにして、少なくとも１層の薄膜（メンブレン）を有するマスクブランクスが形成される。
【００４５】
次に、図４（ａ）に示すように、メンブレン２４上にレジスト膜２６を成膜し、前述の歪計測用フォトマスク１０を用いて、露光する。歪計測用フォトマスク１０に形成された、マスクアライメント用パターン１１ｍ、ウエハアライメント用パターン１１ｗ、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗなどの歪計測用パターンは、例えば数μｍ〜数十μｍ程度の大きさであり、パターンが大きいために光などで露光することができる。
このとき、例えば歪計測用フォトマスク１０の一方の表面Ｓが上面を向くようにする。
【００４６】
次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト膜２６を現像する。
この結果、レジスト膜２６にはマスクアライメント用パターン２７ｍおよびウエハアライメント用パターン２７ｗからなるアライメント用パターン２７と、重ね精度測定用マスクパターン２８ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン２８ｗからなる重ね精度測定用パターン２８とを有する歪計測用パターンが転写される。
【００４７】
次に、図４（ｃ）に示すように、上記のパターン加工されたレジスト膜２６をマスクとして、メンブレン２４に対するエッチング処理を行い、メンブレン２４にマスクアライメント用パターン２９ｍおよびウエハアライメント用パターン２９ｗからなるアライメント用パターン２９と、重ね精度測定用マスクパターン３０ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン３０ｗからなる重ね精度測定用パターン３０とを有する歪計測用マスクパターンを形成する。
この後、レジスト膜２６を除去することで、歪計測用マスク３１となる。
歪計測用マスク３１において、メンブレン２４は歪計測用パターンに沿った荷電粒子線の透過部と遮断部を有する。
【００４８】
一方、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する（ＳＴ１３）。
例えば、歪計測用ウエハの作製は、歪計測用フォトマスクから歪計測用パターンを転写露光し、現像して、得られたレジストパターンをマスクとしてエッチングなどを行い、ウエハに歪計測用ウエハパターンを加工して歪計測用ウエハとする。
【００４９】
歪計測用ウエハを作製する工程について、図５に示す断面図を用いて説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、シリコンウエハ４０上にレジスト膜４１を成膜し、前述の歪計測用フォトマスク１０を用いて、露光する。歪計測用フォトマスク１０に形成された、マスクアライメント用パターン１１ｍ、ウエハアライメント用パターン１１ｗ、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗなどの歪計測用パターンが露光される。
このとき、歪計測用ウエハに形成する歪計測用パターンと歪計測用マスク３１に形成する歪計測用パターンとが丁度反転した関係となるようにするため、例えば歪計測用フォトマスク１０の一方の表面Ｓが下面（シリコンウエハ４０側）を向くようにする。
【００５０】
次に、図５（ｂ）に示すように、レジスト膜４１を現像する。
この結果、レジスト膜４１にはマスクアライメント用パターン４２ｍおよびウエハアライメント用パターン４２ｗからなるアライメント用パターン４２と、重ね精度測定用マスクパターン４３ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４３ｗからなる重ね精度測定用パターン４３とを有する歪計測用パターンが転写される。
【００５１】
次に、図５（ｃ）に示すように、上記のパターン加工されたレジスト膜４１をマスクとして、シリコンウエハ４０に対するエッチング処理を行い、マスクアライメント用パターン４４ｍおよびウエハアライメント用パターン４４ｗからなるアライメント用パターン４４と、重ね精度測定用マスクパターン４５ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗからなる重ね精度測定用パターン４５とを有する歪計測用ウエハパターンを形成する。
この後、レジスト膜４１を除去することで、歪計測用ウエハ４６となる。
【００５２】
上記の歪計測用ウエハパターンを形成する工程は、１回エッチングをするだけの簡単なプロセスなので、チップ歪は小さく、ウエハ上の重ね精度測定用パターンの位置精度は主にフォトリソグラフィの精度で決まる。
一方、歪計測用マスクとなるマスクブランクスに露光された重ね精度測定用パターンの位置精度も、同様にフォトリソグラフィの精度で決まる。この精度は、最新のスキャナーで１０ｎｍ以下である。
【００５３】
ここで、上記の歪計測用マスクを形成するための歪計測用フォトマスクを用いての露光と、歪計測用ウエハを形成するための歪計測用フォトマスクを用いての露光は、上述のようにパターンとが丁度反転した関係とすることを除いて、可能な限り同じ条件で露光する。
また、歪計測用マスクと歪計測用ウエハは、ぞれぞれ複数枚作製して、複数の組み合わせを準備して以下の工程を進めることが好ましい。
【００５４】
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により感光層を露光する（ＳＴ１４）。
【００５５】
上記の感光層を形成する工程および歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように露光する工程について、図６に示す断面図を用いて説明する。
図６（ａ）に示すように、歪計測用ウエハ４６の歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層４７を形成した後、歪計測用マスク３１のメンブレン２４側が感光層４７側となり、メンブレン２４と感光層４７の距離が所定の値となるように、歪計測用マスク３１を保持する。
【００５６】
上記の歪計測用マスク３１を位置合わせする位置は、図７の平面図に示すようにする。
即ち、歪計測用マスクパターンの内のマスクアライメント用パターン２９ｍと、歪計測用ウエハパターンの内のウエハアライメント用パターン４４ｗとが重なるようにする。これは、マスクアライメント用パターン１１ｍおよび重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと、ウエハアライメント用パターン１１ｗおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗを関連付けている並進ベクトルｄの方向および距離で、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンをずらして配置することに相当する。
【００５７】
上記のように歪計測用マスク３１と歪計測用ウエハ４６を配置した状態で、歪計測用マスク３１側から荷電粒子線（不図示）を照射し、メンブレン２４の透過部である歪計測用マスクパターンを透過させ、感光層４７をパターン露光する。このとき、転写光学系の歪が最小の条件で露光を行う。例えば、ＬＥＥＰＬならば副偏向をかけずに、可能な限り平行な電子線でマスクを走査する。
【００５８】
上記のように露光した後、現像することで図６（ｂ）に示す状態となり、レジスト膜４７にマスクアライメント用パターン４８ｍおよびウエハアライメント用パターン４８ｗからなるアライメント用パターン４８と、重ね精度測定用マスクパターン４９ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗからなる重ね精度測定用パターン４９とを有する歪計測用マスクパターンが転写される。
【００５９】
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し（ＳＴ１５）、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成する（ＳＴ１６）。
【００６０】
重ね精度の測定は、歪計測用ウエハパターンの内の重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗと、歪計測用マスクパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍとの重なりを、例えば日立社のＬＡ３２００あるいはニコン社のＮＲＭ１０００などの重ね合わせ精度測定装置により測定する。
【００６１】
図８（ａ）は、歪計測用フォトマスク１０上の歪計測用パターンにおける重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗの配置を示す平面図であり、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗとが並進ベクトルｄで関連付けられていることを示している。
ここでは、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが、それぞれ”ｂａｒ”と呼ばれる４本の直線状のパターンが正方形を構成するように配置されたパターンであり、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍよりも重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗの方が大きな正方形となる。
【００６２】
また、図８（ｂ）は、歪計測用ウエハパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４５ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗからなる重ね精度測定用パターン４５と、感光層に転写された歪計測用マスクパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗからなる重ね精度測定用パターン４９との配置を示す平面図である。
重ね精度測定用マスクパターン４９ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗが並進ベクトルｄの方向および距離でずれて配置されることにより、丁度重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中央部に重ね精度測定用マスクパターン４９ｍが配置される。このときの重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中心と重ね精度測定用マスクパターン４９ｍの中心とのずれから、重ね精度を測定することができる。
【００６３】
上記の重ね精度の測定で観測される量は、基本的に上述のＷ１ であるが、（１）ウエハとマスクのマークが同一のＰＭで形成されている、（２）ウエハ上のマーク形成プロセスが単純でチップ歪ｒＷＰが小さい、（３）転写光学系の歪ｒｔｒａｎ ｓｆｅｒが最小の条件で露光を行っている、という理由により、従来技術よりも｜δＷ１ ｜が小さいので、重ね合わせ誤差の主要因はマスク歪になる。
【００６４】
上記のように、露光装置が備えるアライメント光学系により、歪計測用マスク上のマスクアライメント用パターン２９ｍと歪計測用ウエハ上のウエハアライメント用パターン４４ｗを重ねるように、歪計測用マスクと歪計測用ウエハの相対位置が保持され、即ち相対位置がｄだけシフトされ、露光が行われる。
このとき、図８（ｂ）に示すように、一対の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍと重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗが重なり合い、その重ね合わせ精度を測定することが可能である。並進ベクトルｄの大きさは、近接するマスクアライメント用パターン２９ｍとウエハアライメント用パターン４４ｗとが重なり合わない範囲で、できるだけ小さい方が望ましい。アライメント用パターンや重ね精度測定用パターンは数μｍ〜数十μｍの大きさなので、その程度以上離れていればよい。
【００６５】
以上で、図１に示すように、マスク歪データの生成工程部分が完了する。上記のように得られた歪データは、生産マスクの製造およびそれを用いた露光工程部分において、生産マスクのパターン描画の描画位置補正に利用できる。それにより、重力によるマスク変形の影響を受けないようにパターン位置を補正できる。また、露光装置にフィードバックすれば、転写位置の補正も可能である。
ここで生産マスクとは、上記の歪計測用マスクと異なり、所望の回路パターンや配線パターンなどのパターンが形成され、実際の半導体装置の製造において露光するのに用いるマスクである。
【００６６】
生産マスクの製造およびそれを用いた露光工程部分において、まず、上記のようにして得た歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの当該薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、生産マスクを作製する（ＳＴ２１）。
例えば、図９（ａ）の断面図に示すように、生産マスク６５においてシリコンウエハ６０上に酸化シリコン層６１が形成されて、その上層にシリコン層のメンブレン６２が形成されている。メンブレン６２を区分する部分のシリコンウエハ６０は梁６３となり、メンブレン６２を支持する。
上記のメンブレン６２には、所定の荷電粒子線の透過部となる開口パターン６４が形成されている。
【００６７】
次に、上記で得られた歪データに応じて転写位置を補正して、生産マスクを用いて被露光ウエハにパターンをテスト露光する（ＳＴ２２）。
例えば、図９（ｂ）の断面図に示すように、被露光ウエハ７０上に形成されたレジスト膜７１に対して、生産マスク６５のメンブレン６２側がレジスト膜７１側となり、メンブレン６２とレジスト膜７１の距離が所定の値となるように、生産マスク６５を保持する。
上記の状態でテスト露光を行い、上記と同様に重ね精度を測定し（ＳＴ２３）、目標値以内であれば、上記の生産マスクを用い、上記の露光条件にて本番露光を行う（ＳＴ２４）。重ね精度が目標値からはずれている場合は、露光条件を変更して再度テスト露光を行うことを繰り返す。
【００６８】
上記においては、得られた歪データに応じて、生産マスクのパターン描画の描画位置補正およびその生産マスクを用いて露光するときの転写位置補正の両方に用いているが、いずれか一方のみにフィードバックする方法としてもよい。
【００６９】
（変形例）
図１０（ａ）は、歪計測用フォトマスク１０上の歪計測用パターンにおける重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗの配置を示す平面図である。図８（ａ）と同様であるが、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍが”ｂａｒ”と呼ばれる４本の直線状のパターンではなく、矩形の形状の重ね精度測定用マスクパターン１２ｍ’となっていることが図８と異なる。重ね精度測定用マスクパターン１２ｍ’と重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗとは、上記と同様に並進ベクトルｄで関連付けられている。
また、図１０（ｂ）は、歪計測用ウエハパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４５ｍ’および重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗからなる重ね精度測定用パターン４５と、感光層に転写された歪計測用マスクパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’および重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗからなる重ね精度測定用パターン４９との配置を示す平面図である。
重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’および重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗが並進ベクトルｄの方向および距離でずれて配置されることにより、直線状のパターンが正方形状に並べられた重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中央部に、矩形形状の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’が配置される。このときの重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中心と重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’の中心とのずれから、重ね精度を測定することができる。
【００７０】
本実施形態において、重ね精度を測定するために用いる重ね合わせ測定器は座標測定器の数分の一以下の価格であり、スループットも２．５秒／マーク程度と迅速に処理を行うことができ、これによってマスクの位置精度評価が素早くできる。
本実施形態のマスクの製造方法とそれを用いたパターンの形成方法によれば、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７１】
また、ウエハＦＡＢには、広く普及している重ね合わせ精度測定器によって、簡便にマスクの歪計測が可能であり、マスクショップでなく、ユーザーサイドでもマスク精度を評価できる。
【００７２】
本発明は、上記の実施形態に限定されない。
例えば、本実施形態においては、ステンシルマスクについて説明したが、各種論文および特許により公知となっているマスク製造プロセスを適用することにより、各ＮＧＬ用のマスクとすることができる。
また、本実施形態においては、歪計測用フォトマスクや歪計測用マスクのパターンとして、アライメント用パターンと重ね精度測定用パターンのみを形成しているが、その他、より実用の系に近づけるために、適当な回路パターンを含むようなパターンとしてもよい。
また、本発明のマスクの製造方法やパターンの形成方法は、被露光ウエハにパターン露光する工程を有する半導体装置の製造方法において、パターン露光するためのマスクの製造方法やパターンの形成方法として適用できる。
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。
【００７３】
【発明の効果】
本発明のマスクの製造方法によれば、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７４】
本発明のパターンの形成方法によれば、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７５】
本発明の歪計測用フォトマスクを用いることにより、マスクの製造方法とそれを用いたパターンの形成方法において、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７６】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体装置を製造するための露光工程で用いるマスクにおいて、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態に係る歪計測用フォトマスクに形成される歪計測用パターンを示す平面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図７】図７は実施形態において歪計測用マスクを位置合わせする位置を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）は、実施形態に係る重ね精度測定用マスクパターンと重ね精度測定用ウエハパターンの配置を示す平面図であり、図８（ｂ）は、重ね精度測定用ウエハパターンと重ね精度測定用マスクパターンの配置を示す平面図である。
【図９】図９（ａ）および（ｂ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、変形例に係る重ね精度測定用マスクパターンと重ね精度測定用ウエハパターンの配置を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、重ね精度測定用ウエハパターンと重ね精度測定用マスクパターンの配置を示す平面図である。
【図１１】図１１は、従来例に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０…歪計測用フォトマスク、１１…アライメント用パターン、１１ｍ…マスクアライメント用パターン、１１ｗ…ウエハアライメント用パターン、１２…重ね精度測定用パターン、１２ｍ，１２ｍ’…重ね精度測定用マスクパターン、１２ｗ…重ね精度測定用ウエハパターン、２０…シリコンウエハ、２１…酸化シリコン層、２２…シリコン層、２３…酸化シリコン層、２４…メンブレン、２５…梁、２６…レジスト膜、２７，２９，４２，４４，４８…アライメント用パターン、２７ｍ，２９ｍ，４２ｍ，４４ｍ，４８ｍ…マスクアライメント用パターン、２７ｗ，２９ｗ，４２ｗ，４４ｗ，４８ｗ…ウエハアライメント用パターン、２８，３０，４３，４５，４９…重ね精度測定用パターン、２８ｍ，３０ｍ，４３ｍ，４５ｍ，４５ｍ’，４９ｍ，４９ｍ’…重ね精度測定用マスクパターン、２８ｗ，３０ｗ，４３ｗ，４５ｗ，４９ｗ…重ね精度測定用ウエハパターン、４０…シリコンウエハ、４１…レジスト膜、６０…シリコンウエハ、６１…酸化シリコン層、６２…メンブレン、６３…梁、６４…開口パターン、６５…生産マスク、７０…被露光ウエハ、７１…レジスト膜。
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置製造のリソグラフィ工程で用いられるマスクの製造方法およびパターンの形成方法と、それを製造する際に用いる歪計測用フォトマスクおよび上記マスクの製造方法を用いた半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォトリソグラフィに代わる次世代露光技術（ＮＧＬ；Ｎｅｘｔ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）として、電子線、イオンビーム、Ｘ線、あるいは極紫外（ＥＵＶ；Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｌｅｔ）光を用いた転写型露光方法が開発されている。
これらのＮＧＬは６５ｎｍ世代以降のデバイス生産に適用されるため、マスクの位置精度に対する要求は非常に厳しい。
【０００３】
例えば、ＩＴＲＳロードマップ（２００１年版）によると、６５ｎｍ世代のＤＲＡＭ（ダイナミックランダムアクセスメモリ）に対して要求される位置精度は２３ｎｍ（ウエハ上）である。
【０００４】
特に、Ｘ線リソグラフィ（ＰＸＬ；Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｘ−ｒａｙ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）や低速電子線近接転写リソグラフィ（ＬＥＥＰＬ；ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）では、等倍マスクが用いられるので、基本的にはマスク上でこの位置精度を達成しなくてはならない。
ただし、ＬＥＥＰＬでは、副偏向レンズで電子線の入射方向を変化させることにより、転写パターン位置補正が可能なので（非特許文献１および特許文献１参照）、この誤差バジェットが緩和される可能性がある。
【０００５】
一方、電子線／イオンビーム転写リソグラフィ（ＥＰＬ；Ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ／ＩＰＬ；Ｉｏｎ−ｂｅａｍ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）やＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）は、一般に縮小率が４である縮小投影式露光法なので、位置精度に対する要求は相対的に緩和されるように思われるが、縮小光学系の伝達特性に起因する誤差を考慮すると、位置精度の要求はむしろ厳しい。
例えば、ＩＴＲＳロードマップ（２００１年版）によると、６５ｎｍ世代のＥＵＶＬマスクに対して要求される位置精度は１４ｎｍである。
【０００６】
また、ＰＸＬ、ＬＥＥＰＬ、ＥＰＬ、ＩＰＬという一群のＮＧＬでは、散乱メンブレンマスク（例えば非特許文献２参照）やステンシルマスク（例えば非特許文献３参照）という機械強度の低いマスクが用いられるので、位置精度の向上は重要な課題である。
【０００７】
さらに、上記ＮＧＬマスク全てに共通な問題として、露光姿勢でのマスクの歪がある。
一般に、製造されたマスクはライカ（ＬＥＩＣＡ）社のＩＰＲＯやニコン社の光波座標測定装置などの座標測定器により位置精度が測定される。
【０００８】
図１１は、従来技術における上記のＮＧＬで用いる散乱メンブレンマスクやステンシルマスクなどのマスク（以下生産マスクとも称する）を作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
まず、所望のパターンが形成された散乱メンブレンマスクやステンシルマスクなどのマスクを作成し（ＳＴ１０１）、製造されたマスクの位置精度（長寸法）を座標測定器で測定する（ＳＴ１０２）。次に、得られた位置精度の測定結果を判別し（ＳＴ１０３）、測定結果が保証値外であれば、マスクを再作製し、測定結果が保証値内であれば、先行テスト露光を行う（ＳＴ１０４）。次に、テスト露光したパターンと下地ウエハとの重ね合わせ精度を評価する（ＳＴ１０５）。その結果をもとに、必要があれば、露光条件（チップ倍率、回転誤差補正など）を最適化した上で本番露光を行う（ＳＴ１０６）。
従って、基本的には生産マスクごとに位置精度測定が必要である。
【０００９】
上記のマスクの作製およびパターン露光する方法は、生産マスクごとに位置精度測定が必要であることから、（１）高価な座標測定器が必要である、（２）座標測定時間が長い（約６秒／マーク）という問題点がある。
【００１０】
さらに、（３）座標測定時と露光時でマスクの姿勢／保持方法が異なるので、実際に転写されるパターンには、座標測定では観測されない位置誤差が生じる、という問題もある。
これは、座標測定時（一般に、マスクパターン面が上向きで静置）とマスク露光時においてマスクの姿勢が異なり、露光時はマスクパターン面が下向きであることが多いのに対して、マスクの固定（チャッキング）方法が座標測定器のそれと異なるので、ＩＰＲＯなどの座標測定器では計測されない歪が新たに誘起されることに起因する。
【００１１】
ＥＵＶＬマスクのように、フォトマスク（ＰＭ）と同様なガラス基板上に形成されており、機械的強度が相対的に高いマスクであっても、重力によるマスク歪は無視できないということが指摘されている（特許文献２参照）。
【００１２】
マスクの座標測定で得られるデータＵ１ は、設計データのパターン座標をＲ０とすると、次式のようになる。
【００１３】
【数１】
ここで、ｒＭＰはマスク製造プロセスで生じる誤差、ｒＩＰＲＯは座標測定器の測定精度（±３ｎｍ程度）であり、一般には前者の方が大きい。
前者の主要因は電子線描画の位置精度であるが、散乱メンブレンマスクやステンシルマスクの場合は、メンブレン形成に伴う応力緩和なども原理的には寄与する。
ここでは、マスク上の座標を転写倍率（ＥＵＶＬやＥＰＬでは４、ＬＥＥＰＬやＰＸＬでは１）で割って、ウエハ上での相当量に変換している（以下同様とする）。
【００１５】
上記のマスクを露光機に固定すると、重力によりマスクが変形し、パターン変位（マスク歪）ｒｇ が生じる。さらに、このマスクを露光すると、転写光学系の歪ｒｔｒａｎｓｆｅｒなどが加わるので、転写パターンの位置Ｕ２ は次式で表される。
【００１６】
【数２】
従って、座標測定の結果Ｕ１ からマスク歪ｒｇ を得ることはできない。
【００１８】
一方、ウエハ上の合わせ精度測定マークの位置Ｖ１ もまた、先行プロセスによるチップ歪等の影響により、理想的な位置Ｒ０ から変位している。
【００１９】
【数３】
従って、重ね合わせ精度測定の結果Ｗ１ は次式で与えられる。
【００２１】
【数４】
ここで、ｒＡＬとｒＯＬはそれぞれアライメント精度と重ね合わせ精度測定器の精度（±３ｎｍ程度）である。
このデータにはマスク歪ｒｇ が含まれているが、マスク製造プロセスによる誤差ｒＭＰ（例えば、マスク描画機の精度）や先行プロセスによるチップ歪ｒＷＰの成分も無視できず、マスク歪ｒｇ を正確に計測したことにはならない。
【００２３】
さらに、図１１に示すフローチャートように、マスク歪の計測工程とマスクの製造工程が一体化している従来技術のプロセスでは、得られたマスク歪をもとに精度の高いマスクを再作製していない。従って、露光条件の最適化によりマスク歪を含む誤差全体を最小化するように補正するしか方法がない。
【００２４】
しかし、ＥＵＶＬやＰＸＬのように短波長放射を用いる方法では、マスクとチップの倍率や回転成分しか補正できない。ＥＰＬ、ＩＰＬ、ＬＥＥＰＬのように荷電粒子を用いる方法では、電子／イオン光学系により、より細かい補正が可能であるが、そのような位置補正には限界がある。
例えば、ステンシルマスクの重力によるパターン位置誤差は数十ｎｍになる場合があることが報告されており（非特許文献４参照）、これを荷電粒子の偏向だけで補正することは困難であり、マスク製造時にパターン位置の補正を行う必要がある。
【００２５】
【特許文献１】
米国特許５８３１２７２号明細書
【特許文献２】
特開平６−１８２２０号公報
【非特許文献１】
Ｔ．ウツミ（Ｔ．Ｕｔｓｕｍｉ），「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）」Ｂ１７，ｐ．２８９７（１９９９）
【非特許文献２】
Ｌ．Ｒ．ハリオット（Ｌ．Ｒ．Ｈａｒｒｉｏｔｔ），「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）」Ｂ１５，ｐ．２１３０（１９９７）
【非特許文献３】
Ｈ．Ｃ．ファイファー（Ｈ．Ｃ．Ｐｆｅｉｆｆｅｒ），「ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）」３４，ｐ．６６５８（１９９５）
【非特許文献４】
Ｃ．−ｆ．チェンら（Ｃ．−ｆ．Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．），「ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・アンド・テクノロジー（Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）」Ｂ１９，ｐ．２６４６（２００１）
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の座標測定時と露光時でマスクの姿勢／保持方法が異なるので、実際に転写されるパターンには、座標測定では観測されない位置誤差が生じるという問題に対しては、（１）露光姿勢に近い状態で測定が可能なように座標測定器を改造する、あるいは（２）座標測定データをなんらかのルールで変換して、露光姿勢での位置精度誤差を算出することも考えられる。
【００２７】
しかしながら、座標測定器は非常に高価であり、測定速度が遅いので（一点６秒以上）、座標測定器の利用を前提としたマスク製造プロセスはスループットが低く、コストが高くなってしまうという問題がある。
また、（１）のような改造をして、普通のＰＭやウエハの測定と共用できなくなると不都合である。さらに、不用意な改造により、保証されている精度が達成できない可能性もある。
（２）に関しては、マスクの上下を反転させた時のパターン変位を正確に予想するアルゴリズムを考案する必要があり、簡単には行うことができない。
【００２８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、従って本発明は、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができるマスクの製造方法あるいはパターンの形成方法と、それらに用いる歪計測用フォトマスク、さらにはマスクの製造方法およびパターンの形成方法を用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクの製造方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、前記歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程とを有する。
【００３０】
上記の本発明のマスクの製造方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する。
一方、上記と同一の歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する。
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により感光層を露光する。
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し、得られた歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する。
【００３１】
また、上記の目的を達成するため、本発明のパターンの形成方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程と、前記歪データに応じて転写位置を補正して、前記マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する工程とを有する。
【００３２】
上記の本発明のパターンの形成方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する。
一方、上記と同一の歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する。
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により感光層を露光する。
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成する。
次に、マスクを作製し、歪データに応じて転写位置を補正して、マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する。
【００３３】
また、上記の目的を達成するため、本発明の歪計測用フォトマスクは、歪計測用パターンとして、マスクアライメント用パターン、ウエハアライメント用パターン、重ね精度測定用マスクパターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンを有し、前記マスクアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用マスクパターンに対して、前記ウエハアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用ウエハパターンが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている。
【００３４】
上記の本発明の歪計測用フォトマスクは、歪計測用パターンとして、マスクアライメント用パターン、ウエハアライメント用パターン、重ね精度測定用マスクパターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンを有しており、マスクアライメント用パターンおよび重ね精度測定用マスクパターンに対して、ウエハアライメント用パターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている構成である。
【００３５】
また、上記の目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、被露光ウエハにパターン露光する工程を有する半導体装置の製造方法であって、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、前記歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程と、前記歪データに応じて転写位置を補正して、前記マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する工程とを有する。
【００３６】
上記の本発明の半導体装置の製造方法は、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、マスクブランクスの薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する。一方、上記と同一の歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する。
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する。
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、上記の所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成し、この歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの当該薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する。
さらに、上記の歪データに応じて転写位置を補正して、マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、ＩＰＲＯに代表される座標測定器を用いずにマスク歪を計測する方法に関し、座標測定器よりも安価で測定時間の短い重ね合わせ精度測定器を用い、露光姿勢でのマスク歪を計測し、生産マスクのパターン描画時もしくは露光時にそのデータを用いた位置補正を行う。
以下に、本実施形態に係るマスクの製造方法、パターンの形成方法およびフォトマスクについて、図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は、本実施形態に係る散乱メンブレンマスクやステンシルマスクなどのマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
本実施形態に係る方法においては、マスク歪データの生成工程部分と生産マスク製造およびそれを用いた露光工程部分とが明確に分離しており、マスク外形と露光機内での保持方法が変わらない限り、前者は一回行うだけでよい。
【００３９】
まず、マスク歪データの生成工程部分において、後述する歪計測用パターンを含む歪計測用フォトマスク（ＰＭ）を作製する（ＳＴ１１）。
この歪計測用ＰＭに関しては、座標測定器により座標測定を行ってもよく、また、行わなくてもよい。例えば、ＰＭの作製をマスクメーカーに外注する場合、マスクメーカーにおいてはＰＭ製造における位置精度（長寸法精度）保証がマスクメーカーによりルーチン的に行われており、位置精度を指定すればマスクメーカーが座標測定をすることになり、本発明の実施者が座標測定器を保有する必要はない。
【００４０】
図２は、上記の歪計測用フォトマスクに形成される歪計測用パターンを示す平面図である。
歪計測用フォトマスク１０に形成されている歪計測用パターンは、アライメント用パターン１１として、マスクアライメント用パターン１１ｍおよびウエハアライメント用パターン１１ｗが形成されており、また、重ね精度測定用パターン１２として、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが形成されている。
ここで、マスクアライメント用パターン１１ｍおよび重ね精度測定用マスクパターン１２ｍに対して、ウエハアライメント用パターン１１ｗおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている。この方向および距離を並進ベクトルｄで示すと、マスクアライメント用パターン１１ｍおよび重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと、ウエハアライメント用パターン１１ｗおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが同一の並進ベクトルｄで関連付けられている。
ここで、マスクアライメント用パターン１１ｍとウエハアライメント用パターン１１ｗは、それぞれのリソグラフィ法によって標準的なマークが存在し、それをそのまま用いることができる。
重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗは一対のパターンであり、例えば後述の”ｂａｒ−ｉｎ−ｂａｒ”と呼ばれるパターンや”ｂｏｘ−ｉｎ−ｂａｒ”と呼ばれるパターンなどが用いられる。
【００４１】
次に、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの当該薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する（ＳＴ１２）。
例えば、歪計測用マスクの作製は、歪計測用フォトマスクから歪計測用パターンを転写露光し、現像して、得られたレジストパターンをマスクとしてエッチングなどを行い、マスクブランクスに歪計測用マスクパターンを形成して歪計測用マスクとする。
【００４２】
歪計測用マスクを作製する工程について、図３および図４に示す断面図を用いて説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、歪計測用マスクの基板となるシリコンウエハ２０の一方の面上に酸化シリコン層２１を形成し、その上層にシリコン層２２を形成し、ＳＯＩ構造のウエハを形成する。
さらに、シリコンウエハ２０の他方の面上にも酸化シリコン層２３を形成する。
【００４３】
次に、図３（ｂ）に示すように、シリコンウエハ２０の他方の面上の酸化シリコン層２３を薄膜のマスクとなるシリコン層２２を支持する梁のパターンを残すようにエッチング加工し、さらにパターン加工された酸化シリコン層２３をマスクとして酸化シリコン層２３側から酸化シリコン層２１に達するまでシリコンウエハ２０をエッチング加工する。
シリコンと酸化シリコンのエッチング速度は数桁以上異なるため、酸化シリコン層２３および酸化シリコン層２１に対して選択的にシリコンウエハ２０がエッチングされる。エッチングは酸化シリコン層２１で停止する。
【００４４】
次に、図３（ｃ）に示すように、例えばフッ酸を用いたウェットエッチングにより、シリコンウエハ２０のエッチングにより露出した部分の酸化シリコン層２１を除去する。この結果、シリコン層からなるメンブレン２４が形成される。メンブレン２４を区分する部分のシリコンウエハ２０は梁２５となり、メンブレン２４を支持する。
また、このウェットエッチングにより、酸化シリコン層２３も同時に除去される。
このようにして、少なくとも１層の薄膜（メンブレン）を有するマスクブランクスが形成される。
【００４５】
次に、図４（ａ）に示すように、メンブレン２４上にレジスト膜２６を成膜し、前述の歪計測用フォトマスク１０を用いて、露光する。歪計測用フォトマスク１０に形成された、マスクアライメント用パターン１１ｍ、ウエハアライメント用パターン１１ｗ、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗなどの歪計測用パターンは、例えば数μｍ〜数十μｍ程度の大きさであり、パターンが大きいために光などで露光することができる。
このとき、例えば歪計測用フォトマスク１０の一方の表面Ｓが上面を向くようにする。
【００４６】
次に、図４（ｂ）に示すように、レジスト膜２６を現像する。
この結果、レジスト膜２６にはマスクアライメント用パターン２７ｍおよびウエハアライメント用パターン２７ｗからなるアライメント用パターン２７と、重ね精度測定用マスクパターン２８ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン２８ｗからなる重ね精度測定用パターン２８とを有する歪計測用パターンが転写される。
【００４７】
次に、図４（ｃ）に示すように、上記のパターン加工されたレジスト膜２６をマスクとして、メンブレン２４に対するエッチング処理を行い、メンブレン２４にマスクアライメント用パターン２９ｍおよびウエハアライメント用パターン２９ｗからなるアライメント用パターン２９と、重ね精度測定用マスクパターン３０ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン３０ｗからなる重ね精度測定用パターン３０とを有する歪計測用マスクパターンを形成する。
この後、レジスト膜２６を除去することで、歪計測用マスク３１となる。
歪計測用マスク３１において、メンブレン２４は歪計測用パターンに沿った荷電粒子線の透過部と遮断部を有する。
【００４８】
一方、歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する（ＳＴ１３）。
例えば、歪計測用ウエハの作製は、歪計測用フォトマスクから歪計測用パターンを転写露光し、現像して、得られたレジストパターンをマスクとしてエッチングなどを行い、ウエハに歪計測用ウエハパターンを加工して歪計測用ウエハとする。
【００４９】
歪計測用ウエハを作製する工程について、図５に示す断面図を用いて説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、シリコンウエハ４０上にレジスト膜４１を成膜し、前述の歪計測用フォトマスク１０を用いて、露光する。歪計測用フォトマスク１０に形成された、マスクアライメント用パターン１１ｍ、ウエハアライメント用パターン１１ｗ、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗなどの歪計測用パターンが露光される。
このとき、歪計測用ウエハに形成する歪計測用パターンと歪計測用マスク３１に形成する歪計測用パターンとが丁度反転した関係となるようにするため、例えば歪計測用フォトマスク１０の一方の表面Ｓが下面（シリコンウエハ４０側）を向くようにする。
【００５０】
次に、図５（ｂ）に示すように、レジスト膜４１を現像する。
この結果、レジスト膜４１にはマスクアライメント用パターン４２ｍおよびウエハアライメント用パターン４２ｗからなるアライメント用パターン４２と、重ね精度測定用マスクパターン４３ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４３ｗからなる重ね精度測定用パターン４３とを有する歪計測用パターンが転写される。
【００５１】
次に、図５（ｃ）に示すように、上記のパターン加工されたレジスト膜４１をマスクとして、シリコンウエハ４０に対するエッチング処理を行い、マスクアライメント用パターン４４ｍおよびウエハアライメント用パターン４４ｗからなるアライメント用パターン４４と、重ね精度測定用マスクパターン４５ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗからなる重ね精度測定用パターン４５とを有する歪計測用ウエハパターンを形成する。
この後、レジスト膜４１を除去することで、歪計測用ウエハ４６となる。
【００５２】
上記の歪計測用ウエハパターンを形成する工程は、１回エッチングをするだけの簡単なプロセスなので、チップ歪は小さく、ウエハ上の重ね精度測定用パターンの位置精度は主にフォトリソグラフィの精度で決まる。
一方、歪計測用マスクとなるマスクブランクスに露光された重ね精度測定用パターンの位置精度も、同様にフォトリソグラフィの精度で決まる。この精度は、最新のスキャナーで１０ｎｍ以下である。
【００５３】
ここで、上記の歪計測用マスクを形成するための歪計測用フォトマスクを用いての露光と、歪計測用ウエハを形成するための歪計測用フォトマスクを用いての露光は、上述のようにパターンとが丁度反転した関係とすることを除いて、可能な限り同じ条件で露光する。
また、歪計測用マスクと歪計測用ウエハは、ぞれぞれ複数枚作製して、複数の組み合わせを準備して以下の工程を進めることが好ましい。
【００５４】
次に、歪計測用ウエハの歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成し、感光層に対して所定の距離を離間して歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により感光層を露光する（ＳＴ１４）。
【００５５】
上記の感光層を形成する工程および歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンが重なるように露光する工程について、図６に示す断面図を用いて説明する。
図６（ａ）に示すように、歪計測用ウエハ４６の歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層４７を形成した後、歪計測用マスク３１のメンブレン２４側が感光層４７側となり、メンブレン２４と感光層４７の距離が所定の値となるように、歪計測用マスク３１を保持する。
【００５６】
上記の歪計測用マスク３１を位置合わせする位置は、図７の平面図に示すようにする。
即ち、歪計測用マスクパターンの内のマスクアライメント用パターン２９ｍと、歪計測用ウエハパターンの内のウエハアライメント用パターン４４ｗとが重なるようにする。これは、マスクアライメント用パターン１１ｍおよび重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと、ウエハアライメント用パターン１１ｗおよび重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗを関連付けている並進ベクトルｄの方向および距離で、歪計測用ウエハパターンに対して歪計測用マスクパターンをずらして配置することに相当する。
【００５７】
上記のように歪計測用マスク３１と歪計測用ウエハ４６を配置した状態で、歪計測用マスク３１側から荷電粒子線（不図示）を照射し、メンブレン２４の透過部である歪計測用マスクパターンを透過させ、感光層４７をパターン露光する。このとき、転写光学系の歪が最小の条件で露光を行う。例えば、ＬＥＥＰＬならば副偏向をかけずに、可能な限り平行な電子線でマスクを走査する。
【００５８】
上記のように露光した後、現像することで図６（ｂ）に示す状態となり、レジスト膜４７にマスクアライメント用パターン４８ｍおよびウエハアライメント用パターン４８ｗからなるアライメント用パターン４８と、重ね精度測定用マスクパターン４９ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗからなる重ね精度測定用パターン４９とを有する歪計測用マスクパターンが転写される。
【００５９】
次に、歪計測用ウエハパターンと感光層に転写された歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し（ＳＴ１５）、所定の姿勢における歪計測用マスクの歪データを生成する（ＳＴ１６）。
【００６０】
重ね精度の測定は、歪計測用ウエハパターンの内の重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗと、歪計測用マスクパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍとの重なりを、例えば日立社のＬＡ３２００あるいはニコン社のＮＲＭ１０００などの重ね合わせ精度測定装置により測定する。
【００６１】
図８（ａ）は、歪計測用フォトマスク１０上の歪計測用パターンにおける重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗの配置を示す平面図であり、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗとが並進ベクトルｄで関連付けられていることを示している。
ここでは、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗが、それぞれ”ｂａｒ”と呼ばれる４本の直線状のパターンが正方形を構成するように配置されたパターンであり、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍよりも重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗの方が大きな正方形となる。
【００６２】
また、図８（ｂ）は、歪計測用ウエハパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４５ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗからなる重ね精度測定用パターン４５と、感光層に転写された歪計測用マスクパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗからなる重ね精度測定用パターン４９との配置を示す平面図である。
重ね精度測定用マスクパターン４９ｍおよび重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗが並進ベクトルｄの方向および距離でずれて配置されることにより、丁度重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中央部に重ね精度測定用マスクパターン４９ｍが配置される。このときの重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中心と重ね精度測定用マスクパターン４９ｍの中心とのずれから、重ね精度を測定することができる。
【００６３】
上記の重ね精度の測定で観測される量は、基本的に上述のＷ１ であるが、（１）ウエハとマスクのマークが同一のＰＭで形成されている、（２）ウエハ上のマーク形成プロセスが単純でチップ歪ｒＷＰが小さい、（３）転写光学系の歪ｒｔｒａｎ ｓｆｅｒが最小の条件で露光を行っている、という理由により、従来技術よりも｜δＷ１ ｜が小さいので、重ね合わせ誤差の主要因はマスク歪になる。
【００６４】
上記のように、露光装置が備えるアライメント光学系により、歪計測用マスク上のマスクアライメント用パターン２９ｍと歪計測用ウエハ上のウエハアライメント用パターン４４ｗを重ねるように、歪計測用マスクと歪計測用ウエハの相対位置が保持され、即ち相対位置がｄだけシフトされ、露光が行われる。
このとき、図８（ｂ）に示すように、一対の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍと重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗが重なり合い、その重ね合わせ精度を測定することが可能である。並進ベクトルｄの大きさは、近接するマスクアライメント用パターン２９ｍとウエハアライメント用パターン４４ｗとが重なり合わない範囲で、できるだけ小さい方が望ましい。アライメント用パターンや重ね精度測定用パターンは数μｍ〜数十μｍの大きさなので、その程度以上離れていればよい。
【００６５】
以上で、図１に示すように、マスク歪データの生成工程部分が完了する。上記のように得られた歪データは、生産マスクの製造およびそれを用いた露光工程部分において、生産マスクのパターン描画の描画位置補正に利用できる。それにより、重力によるマスク変形の影響を受けないようにパターン位置を補正できる。また、露光装置にフィードバックすれば、転写位置の補正も可能である。
ここで生産マスクとは、上記の歪計測用マスクと異なり、所望の回路パターンや配線パターンなどのパターンが形成され、実際の半導体装置の製造において露光するのに用いるマスクである。
【００６６】
生産マスクの製造およびそれを用いた露光工程部分において、まず、上記のようにして得た歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの当該薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、生産マスクを作製する（ＳＴ２１）。
例えば、図９（ａ）の断面図に示すように、生産マスク６５においてシリコンウエハ６０上に酸化シリコン層６１が形成されて、その上層にシリコン層のメンブレン６２が形成されている。メンブレン６２を区分する部分のシリコンウエハ６０は梁６３となり、メンブレン６２を支持する。
上記のメンブレン６２には、所定の荷電粒子線の透過部となる開口パターン６４が形成されている。
【００６７】
次に、上記で得られた歪データに応じて転写位置を補正して、生産マスクを用いて被露光ウエハにパターンをテスト露光する（ＳＴ２２）。
例えば、図９（ｂ）の断面図に示すように、被露光ウエハ７０上に形成されたレジスト膜７１に対して、生産マスク６５のメンブレン６２側がレジスト膜７１側となり、メンブレン６２とレジスト膜７１の距離が所定の値となるように、生産マスク６５を保持する。
上記の状態でテスト露光を行い、上記と同様に重ね精度を測定し（ＳＴ２３）、目標値以内であれば、上記の生産マスクを用い、上記の露光条件にて本番露光を行う（ＳＴ２４）。重ね精度が目標値からはずれている場合は、露光条件を変更して再度テスト露光を行うことを繰り返す。
【００６８】
上記においては、得られた歪データに応じて、生産マスクのパターン描画の描画位置補正およびその生産マスクを用いて露光するときの転写位置補正の両方に用いているが、いずれか一方のみにフィードバックする方法としてもよい。
【００６９】
（変形例）
図１０（ａ）は、歪計測用フォトマスク１０上の歪計測用パターンにおける重ね精度測定用マスクパターン１２ｍと重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗの配置を示す平面図である。図８（ａ）と同様であるが、重ね精度測定用マスクパターン１２ｍが”ｂａｒ”と呼ばれる４本の直線状のパターンではなく、矩形の形状の重ね精度測定用マスクパターン１２ｍ’となっていることが図８と異なる。重ね精度測定用マスクパターン１２ｍ’と重ね精度測定用ウエハパターン１２ｗとは、上記と同様に並進ベクトルｄで関連付けられている。
また、図１０（ｂ）は、歪計測用ウエハパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４５ｍ’および重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗからなる重ね精度測定用パターン４５と、感光層に転写された歪計測用マスクパターンの内の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’および重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗからなる重ね精度測定用パターン４９との配置を示す平面図である。
重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’および重ね精度測定用ウエハパターン４９ｗが並進ベクトルｄの方向および距離でずれて配置されることにより、直線状のパターンが正方形状に並べられた重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中央部に、矩形形状の重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’が配置される。このときの重ね精度測定用ウエハパターン４５ｗの中心と重ね精度測定用マスクパターン４９ｍ’の中心とのずれから、重ね精度を測定することができる。
【００７０】
本実施形態において、重ね精度を測定するために用いる重ね合わせ測定器は座標測定器の数分の一以下の価格であり、スループットも２．５秒／マーク程度と迅速に処理を行うことができ、これによってマスクの位置精度評価が素早くできる。
本実施形態のマスクの製造方法とそれを用いたパターンの形成方法によれば、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７１】
また、ウエハＦＡＢには、広く普及している重ね合わせ精度測定器によって、簡便にマスクの歪計測が可能であり、マスクショップでなく、ユーザーサイドでもマスク精度を評価できる。
【００７２】
本発明は、上記の実施形態に限定されない。
例えば、本実施形態においては、ステンシルマスクについて説明したが、各種論文および特許により公知となっているマスク製造プロセスを適用することにより、各ＮＧＬ用のマスクとすることができる。
また、本実施形態においては、歪計測用フォトマスクや歪計測用マスクのパターンとして、アライメント用パターンと重ね精度測定用パターンのみを形成しているが、その他、より実用の系に近づけるために、適当な回路パターンを含むようなパターンとしてもよい。
また、本発明のマスクの製造方法やパターンの形成方法は、被露光ウエハにパターン露光する工程を有する半導体装置の製造方法において、パターン露光するためのマスクの製造方法やパターンの形成方法として適用できる。
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。
【００７３】
【発明の効果】
本発明のマスクの製造方法によれば、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７４】
本発明のパターンの形成方法によれば、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７５】
本発明の歪計測用フォトマスクを用いることにより、マスクの製造方法とそれを用いたパターンの形成方法において、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【００７６】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、半導体装置を製造するための露光工程で用いるマスクにおいて、座標測定器を用いずに露光姿勢でのマスク歪を計測し、これを基に描画や転写の位置補正を行い、位置精度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
【図２】図２は、実施形態に係る歪計測用フォトマスクに形成される歪計測用パターンを示す平面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）および（ｂ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図７】図７は実施形態において歪計測用マスクを位置合わせする位置を示す平面図である。
【図８】図８（ａ）は、実施形態に係る重ね精度測定用マスクパターンと重ね精度測定用ウエハパターンの配置を示す平面図であり、図８（ｂ）は、重ね精度測定用ウエハパターンと重ね精度測定用マスクパターンの配置を示す平面図である。
【図９】図９（ａ）および（ｂ）は、実施形態に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法の工程を示す断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は、変形例に係る重ね精度測定用マスクパターンと重ね精度測定用ウエハパターンの配置を示す平面図であり、図１０（ｂ）は、重ね精度測定用ウエハパターンと重ね精度測定用マスクパターンの配置を示す平面図である。
【図１１】図１１は、従来例に係るマスクを作製し、それを用いてパターン露光する方法のフローチャートである。
【符号の説明】
１０…歪計測用フォトマスク、１１…アライメント用パターン、１１ｍ…マスクアライメント用パターン、１１ｗ…ウエハアライメント用パターン、１２…重ね精度測定用パターン、１２ｍ，１２ｍ’…重ね精度測定用マスクパターン、１２ｗ…重ね精度測定用ウエハパターン、２０…シリコンウエハ、２１…酸化シリコン層、２２…シリコン層、２３…酸化シリコン層、２４…メンブレン、２５…梁、２６…レジスト膜、２７，２９，４２，４４，４８…アライメント用パターン、２７ｍ，２９ｍ，４２ｍ，４４ｍ，４８ｍ…マスクアライメント用パターン、２７ｗ，２９ｗ，４２ｗ，４４ｗ，４８ｗ…ウエハアライメント用パターン、２８，３０，４３，４５，４９…重ね精度測定用パターン、２８ｍ，３０ｍ，４３ｍ，４５ｍ，４５ｍ’，４９ｍ，４９ｍ’…重ね精度測定用マスクパターン、２８ｗ，３０ｗ，４３ｗ，４５ｗ，４９ｗ…重ね精度測定用ウエハパターン、４０…シリコンウエハ、４１…レジスト膜、６０…シリコンウエハ、６１…酸化シリコン層、６２…メンブレン、６３…梁、６４…開口パターン、６５…生産マスク、７０…被露光ウエハ、７１…レジスト膜。
Claims (8)
- 歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、
前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、
前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、
前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、
前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、
前記歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程と
を有するマスクの製造方法。 - 前記歪計測用フォトマスクの歪計測用パターンが、マスクアライメント用パターン、ウエハアライメント用パターン、重ね精度測定用マスクパターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンを有し、
前記マスクアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用マスクパターンに対して、前記ウエハアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用ウエハパターンが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている
請求項１に記載のマスクの製造方法。 - 前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程において、前記歪計測用ウエハパターンにおける前記ウエハアライメント用パターンと、前記歪計測用マスクパターンにおける前記マスクアライメント用パターンとが重なるようにして露光し、
前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定する工程において、前記歪計測用ウエハパターンにおける前記重ね精度測定用ウエハパターンと、前記歪計測用マスクパターンにおける前記重ね精度測定用マスクパターンとの重なりから前記重ね精度を測定する
請求項２に記載のマスクの製造方法。 - 歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、
前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、
前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、
前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、
前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、
少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程と、
前記歪データに応じて転写位置を補正して、前記マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する工程と
を有するパターンの形成方法。 - 前記マスクを作成する工程において、前記歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成する
請求項４に記載のパターンの形成方法。 - 前記マスクを用いて前記被露光ウエハにパターン露光する工程において、前記被露光ウエハに対して所定の距離を離間して前記マスクを前記所定の姿勢と同一の姿勢で保持して露光する
請求項４に記載のパターンの形成方法。 - 歪計測用パターンとして、マスクアライメント用パターン、ウエハアライメント用パターン、重ね精度測定用マスクパターンおよび重ね精度測定用ウエハパターンを有し、
前記マスクアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用マスクパターンに対して、前記ウエハアライメント用パターンおよび前記重ね精度測定用ウエハパターンが、それぞれ同一の方向および距離にずれた位置に形成されている
歪計測用フォトマスク。 - 被露光ウエハにパターン露光する工程を有する半導体装置の製造方法であって、
歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンを転写して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する歪計測用マスクパターンを形成し、歪計測用マスクを作製する工程と、
前記歪計測用フォトマスクに形成された歪計測用パターンをウエハに転写して、歪計測用ウエハパターンを形成し、歪計測用ウエハを作製する工程と、
前記歪計測用ウエハの前記歪計測用ウエハパターン形成面上に荷電粒子線により感光する感光層を形成する工程と、
前記感光層に対して所定の距離を離間して前記歪計測用マスクを所定の姿勢で保持し、前記歪計測用ウエハパターンに対して前記歪計測用マスクパターンが重なるように、荷電粒子線により前記感光層を露光する工程と、
前記歪計測用ウエハパターンと前記感光層に転写された前記歪計測用マスクパターンとの重ね精度を測定し、前記所定の姿勢における前記歪計測用マスクの歪データを生成する工程と、
前記歪データに応じて描画位置を補正してパターンを描画して、少なくとも１層の薄膜を有するマスクブランクスの前記薄膜に荷電粒子線の透過部と遮断部を有する所定の転写パターンを形成し、マスクを作製する工程と、
前記歪データに応じて転写位置を補正して、前記マスクを用いて被露光ウエハにパターン露光する工程と
を有する半導体装置の製造方法。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007150287A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-06-14 | Nuflare Technology Inc | 位置計測装置及び位置ずれ量計測方 |
| US7643130B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-01-05 | Nuflare Technology, Inc. | Position measuring apparatus and positional deviation measuring method |
| KR101308862B1 (ko) | 2010-01-07 | 2013-10-24 | 호야 가부시키가이샤 | 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법 |
| JP2016187043A (ja) * | 2016-06-13 | 2016-10-27 | 大日本印刷株式会社 | ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法 |
| CN114488710A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-13 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 掩模版定位精度的测量方法 |
-
2003
- 2003-01-28 JP JP2003018908A patent/JP2004235221A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007150287A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-06-14 | Nuflare Technology Inc | 位置計測装置及び位置ずれ量計測方 |
| US7643130B2 (en) | 2005-11-04 | 2010-01-05 | Nuflare Technology, Inc. | Position measuring apparatus and positional deviation measuring method |
| JP4634992B2 (ja) * | 2005-11-04 | 2011-02-16 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 位置計測装置及び位置ずれ量計測方法 |
| KR101308862B1 (ko) | 2010-01-07 | 2013-10-24 | 호야 가부시키가이샤 | 포토마스크의 제조 방법, 포토마스크, 및 표시 장치의 제조 방법 |
| JP2016187043A (ja) * | 2016-06-13 | 2016-10-27 | 大日本印刷株式会社 | ナノインプリントリソグラフィ用テンプレートの製造方法 |
| CN114488710A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-13 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 掩模版定位精度的测量方法 |
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