JP2011008021A - Phase-shift mask inspecting method - Google Patents

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JP2011008021A JP2009151314A JP2009151314A JP2011008021A JP 2011008021 A JP2011008021 A JP 2011008021A JP 2009151314 A JP2009151314 A JP 2009151314A JP 2009151314 A JP2009151314 A JP 2009151314A JP 2011008021 A JP2011008021 A JP 2011008021A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the precision in measuring the phase difference of exposure light, in a phase-shift mask inspection method.
SOLUTION: In a phase-shift mask inspection method, a reference line L which passes between first laser light 21 and second laser light 22, is fit to a first side 202x of a first aperture 202a of a light-shielding film 202, and the first phase difference ϕ1(x), between the first laser light 21 reflected by the light-shielding film 202 and the second laser light 22 which is reflected by the bottom surface of a first concave part 201a, formed on a transparent substrate 201 so that it overlaps with the first aperture 202a, is found. Then, the reference line L is fit to a second side 202y of a second aperture 202b, formed in a position oblique to the first aperture 202a, and the second phase difference ϕ2(x) between the second laser light 22, reflected by the light-shielding film 202 and the first laser light 21 which is reflected by the bottom surface of a second concave part 201b, formed on the transparent substrate 201 so that it overlaps with the second aperture 202b, is found. Then, the phase difference of exposure light is computed on the basis of the phase differences ϕ1(x) and ϕ2(x).
COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、位相シフトマスクの検査方法に関する。   The present invention relates to a phase shift mask inspection method.

LSI等の半導体装置の微細化に伴い、半導体装置の露光工程では、露光装置の解像度を向上させるべく、位相シフトマスクを用いた超解像技術が採用されている。   Along with miniaturization of semiconductor devices such as LSIs, super-resolution technology using a phase shift mask is employed in the exposure process of semiconductor devices in order to improve the resolution of the exposure device.

位相シフトマスクには様々なタイプのものがあるが、シフター用の凹部が透明基板に形成されたレベンソンマスクでは、凹部を通った露光光とそれ以外の部分を通った露光光との位相差をπにすることで、これらの露光光同士が互いに打ち消しあい、高解像度が実現される。   There are various types of phase shift masks, but in the Levenson mask in which the recess for the shifter is formed on the transparent substrate, the phase difference between the exposure light that has passed through the recess and the exposure light that has passed through the other part is measured. By setting to π, these exposure lights cancel each other, and high resolution is realized.

そのようなレベンソンマスクの製造工程では、製造途中の適当なタイミングで上記の位相差を測定し、位相差が丁度πとなるように凹部の深さを管理するのが望まれる。   In such a Levenson mask manufacturing process, it is desirable to measure the phase difference at an appropriate timing during the manufacturing process and to manage the depth of the recess so that the phase difference is exactly π.

位相差計測装置としては、例えば、マスクにレーザを照射し、その反射光をシアリング干渉計等で測定して位相差を測定する計測装置がある。   Examples of the phase difference measuring device include a measuring device that measures a phase difference by irradiating a mask with a laser and measuring the reflected light with a shearing interferometer or the like.

その位相差計測装置は、クロムパターン等の遮光パターンやシフター用の凹部を形成する際のレジストパターンがマスクに残っている状態で位相差を測定することができるので、マスクの製造途中での位相差を測定するのに好適である。このようなレーザを用いた位相差計測装置においては、位相差の計測方法を工夫して、その測定値の再現性を高めるのが望ましい。   The phase difference measuring device can measure the phase difference in a state where a resist pattern for forming a light shielding pattern such as a chrome pattern or a recess for a shifter remains on the mask. It is suitable for measuring the phase difference. In such a phase difference measuring apparatus using a laser, it is desirable to improve the reproducibility of the measured value by devising a method for measuring the phase difference.

特表２００７−５３４９７４号公報Special table 2007-534974 gazette 特開２００８−１５２０６５号公報JP 2008-152065 A

位相シフトマスクの検査方法において、露光光の位相差の測定精度を向上させることを目的とする。   An object of the inspection method for a phase shift mask is to improve the measurement accuracy of the phase difference of exposure light.

以下の開示の一観点によれば、透明基板の一方の主面側から入射した第１のレーザ光と第２のレーザ光のそれぞれの照射点の中点を通る基準線を、前記透明基板の他方の主面上の遮光膜に形成された平面形状が矩形の第１の開口の第１の辺に合わせるステップと、前記基準線が前記第１の辺に合わせられた状態で、前記遮光膜で反射した前記第１のレーザ光と、前記第１の開口に重なるように前記透明基板の前記他方の主面に形成された第１の凹部の底面で反射した前記第２のレーザ光との第１の位相差を求めるステップと、前記透明基板の前記他方の主面において前記第１の開口から斜めの位置に形成され、且つ前記第１の辺の延長線上に第２の辺を有する平面形状が矩形状の第２の開口の該第２の辺に、前記基準線を合わせるステップと、前記基準線が前記第２の辺に合わせられた状態で、前記遮光膜で反射した前記第２のレーザ光と、前記第２の開口に重なるように前記透明基板の前記他方の主面に形成された第２の凹部の底面で反射した前記第１のレーザ光との第２の位相差を求めるステップと、前記第１の位相差と前記第２の位相差に基づき、前記第１の凹部と前記第２の凹部のそれぞれにより生じる露光光の位相差を算出するステップとを有する位相シフトマスクの検査方法が提供される。   According to one aspect of the following disclosure, a reference line passing through the midpoint of each irradiation point of the first laser beam and the second laser beam incident from one main surface side of the transparent substrate is defined on the transparent substrate. The planar shape formed on the light shielding film on the other main surface is matched with the first side of the rectangular first opening, and the light shielding film is in a state where the reference line is matched with the first side. The first laser beam reflected by the first laser beam and the second laser beam reflected by the bottom surface of the first recess formed on the other main surface of the transparent substrate so as to overlap the first opening. A step of obtaining a first phase difference, and a plane formed at an oblique position from the first opening on the other main surface of the transparent substrate and having a second side on an extension line of the first side Aligning the reference line with the second side of the second opening having a rectangular shape; Formed on the other main surface of the transparent substrate so as to overlap the second laser beam reflected by the light shielding film and the second opening in a state where the reference line is aligned with the second side A step of obtaining a second phase difference with the first laser beam reflected by the bottom surface of the second concave portion, and the first concave portion based on the first phase difference and the second phase difference. And a step of calculating the phase difference of the exposure light generated by each of the second recesses.

開示の位相シフトマスクの検査方法によれば、第２の開口の第２の辺が第１の開口の第１の辺の延長線上にあるので、第１の辺に基準線を合わせれば、自動的にその基準線が第２の辺にも合わせられることになる。よって、目視により基準線を第２の辺に合わせる必要がなくなるため、目視が原因の誤差が位相差の計測結果に入り込む余地がなくなり、位相差の測定精度の再現性を高めることが可能となる。   According to the disclosed method for inspecting a phase shift mask, since the second side of the second opening is on the extension line of the first side of the first opening, if the reference line is aligned with the first side, automatic Therefore, the reference line is also aligned with the second side. Therefore, since it is not necessary to visually match the reference line with the second side, there is no room for errors caused by visual observation to enter the phase difference measurement result, and the reproducibility of the phase difference measurement accuracy can be improved. .

図１は、位相シフトマスクの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a phase shift mask. 図２は、位相シフトマスクを通る露光光の位相差を計測するレーザ計測装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a laser measuring apparatus that measures the phase difference of exposure light passing through the phase shift mask. 図３は、レーザ計測装置の表示部の表示画面の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a display screen of the display unit of the laser measurement device. 図４は、位相シフトマスクが搭載された支持部の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the support portion on which the phase shift mask is mounted. 図５は、レーザ光学系の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of the laser optical system. 図６（ａ）〜（ｃ）は、位相差の測定原理について説明するための模式図である。6A to 6C are schematic diagrams for explaining the principle of measuring the phase difference. 図７（ａ）〜（ｃ）は、位相差の測定時における反射光波形表示部の表示例を示す図である。FIGS. 7A to 7C are diagrams illustrating display examples of the reflected light waveform display unit when the phase difference is measured. 図８は、レーザ光の干渉光の各強度I0〜I2を重ね合わせた図である。FIG. 8 is a diagram in which the intensities I 0 to I 2 of the interference light of the laser light are superimposed. 図９は、第２のビームスプリッタに入る直前における第１のレーザ光と第２のレーザ光のそれぞれの位相を模式的に表す図である。FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the phases of the first laser beam and the second laser beam immediately before entering the second beam splitter. 図１０（ａ）、（ｂ）は、レーザ光と位相シフトマスクとの位置合わせの仕方の一例について説明するためのモニタの表示画面である。FIGS. 10A and 10B are monitor display screens for explaining an example of how to align the laser beam and the phase shift mask. 図１１は、位置ずれ量を定義するための断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view for defining the amount of misalignment. 図１２は、位置ずれ量と、第１のレーザ光と第２のレーザ光の間の位相差との関係を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship between the amount of positional deviation and the phase difference between the first laser beam and the second laser beam. 図１３は、位置ずれ量と、予備的事項に係る方法で測定した凹部での位相差との関係を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between the amount of misalignment and the phase difference in the recess measured by the method related to the preliminary matter. 図１４は、図１３の結果を露光光の波長での位相差に変換して得られたグラフである。FIG. 14 is a graph obtained by converting the result of FIG. 13 into a phase difference at the wavelength of the exposure light. 図１５は、第１実施形態に係る位相シフトマスクの全体平面図である。FIG. 15 is an overall plan view of the phase shift mask according to the first embodiment. 図１６は、第１実施形態において、モニタ領域をデバイスパターン領域の外側に設けた場合における位相シフトマスクの全体平面図である。FIG. 16 is an overall plan view of the phase shift mask when the monitor region is provided outside the device pattern region in the first embodiment. 図１７は、第１実施形態において、一つのデバイスパターン領域のみを形成した場合の位相シフトマスクの全体平面図である。FIG. 17 is an overall plan view of the phase shift mask when only one device pattern region is formed in the first embodiment. 図１８は、モニタ領域における第１実施形態に係る位相シフトマスクの拡大平面図である。FIG. 18 is an enlarged plan view of the phase shift mask according to the first embodiment in the monitor region. 図１９は、第１実施形態に係る位相シフトマスクの断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view of the phase shift mask according to the first embodiment. 図２０は、第１実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法のフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart of the phase shift mask inspection method according to the first embodiment. 図２１は、第１実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップについて説明するための模式図（その１）である。FIG. 21 is a schematic diagram (part 1) for explaining typical steps of the phase shift mask inspection method according to the first embodiment. 図２２は、第１実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップについて説明するための模式図（その２）である。FIG. 22 is a schematic diagram (part 2) for explaining typical steps of the phase shift mask inspection method according to the first embodiment. 図２３は、第１実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップについて説明するための模式図（その３）である。FIG. 23 is a schematic diagram (part 3) for explaining typical steps of the phase shift mask inspection method according to the first embodiment. 図２４は、第１実施形態において、透明基板の平坦面での位相差の調査結果を示すグラフである。FIG. 24 is a graph showing a result of investigating the phase difference on the flat surface of the transparent substrate in the first embodiment. 図２５は、第１実施形態において、透明基板の凹部での位相差の調査結果を示すグラフである。FIG. 25 is a graph showing a result of investigating the phase difference in the concave portion of the transparent substrate in the first embodiment. 図２６は、図２５の位相差を露光光の波長での値に変換し直して得られたグラフである。FIG. 26 is a graph obtained by converting the phase difference of FIG. 25 into a value at the wavelength of the exposure light. 図２７は、第１実施形態における位相シフトマスクの平面レイアウトの他の例について示す平面図である。FIG. 27 is a plan view showing another example of the planar layout of the phase shift mask in the first embodiment. 図２８は、第２実施形態で使用する透過型の計測装置の構成図である。FIG. 28 is a configuration diagram of a transmission type measuring apparatus used in the second embodiment. 図２９は、第２実施形態に係る位相シフトマスクのモニタ領域における拡大平面図である。FIG. 29 is an enlarged plan view in the monitor region of the phase shift mask according to the second embodiment. 図３０は、図２９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。30 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 図３１は、第２実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法のフローチャートである。FIG. 31 is a flowchart of a phase shift mask inspection method according to the second embodiment. 図３２は、第２実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップについて説明するための模式図（その１）である。FIG. 32 is a schematic diagram (part 1) for explaining typical steps of the phase shift mask inspection method according to the second embodiment. 図３３は、第２実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップについて説明するための模式図（その２）である。FIG. 33 is a schematic diagram (part 2) for explaining typical steps of the phase shift mask inspection method according to the second embodiment. 図３４は、第２実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップについて説明するための模式図（その３）である。FIG. 34 is a schematic diagram (part 3) for explaining typical steps of the phase shift mask inspection method according to the second embodiment. 図３５は、第２実施形態における第１の開口とモニタ用非シフター開口の好適な大きさの一例について説明するための平面図である。FIG. 35 is a plan view for explaining an example of suitable sizes of the first opening and the monitor non-shifter opening in the second embodiment. 図３６（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る露光マスクの製造途中の断面図（その１）である。36A and 36B are cross-sectional views (part 1) in the middle of manufacturing an exposure mask according to the third embodiment. 図３７（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る露光マスクの製造途中の断面図（その２）である。37A and 37B are cross-sectional views (part 2) in the middle of manufacturing the exposure mask according to the third embodiment. 図３８（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る露光マスクの製造途中の断面図（その３）である。38A and 38B are cross-sectional views (part 3) in the middle of manufacturing the exposure mask according to the third embodiment. 図３９（ａ）、（ｂ）は、第３実施形態に係る露光マスクの製造途中の断面図（その４）である。39A and 39B are cross-sectional views (part 4) in the middle of manufacturing the exposure mask according to the third embodiment.

以下に、本実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

（予備的事項）
本実施形態の説明に先立ち、本実施形態の基礎となる予備的事項について説明する。 (Preliminary matter)
Prior to the description of the present embodiment, preliminary matters serving as the basis of the present embodiment will be described.

図１は、半導体装置の露光工程で使用される位相シフトマスク１００の断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a phase shift mask 100 used in an exposure process of a semiconductor device.

その位相シフトマスク１００はレベンソンマスクであり、石英基板等の透明基板１０１と、クロム膜等の遮光膜１０２とを有する。   The phase shift mask 100 is a Levenson mask and includes a transparent substrate 101 such as a quartz substrate and a light shielding film 102 such as a chromium film.

透明基板１０１にはシフターとして機能する凹部１０１ａが形成され、その凹部１０１ａに重なるシフター開口１０２ａが遮光膜１０２に形成される。更に、遮光膜１０２において、シフター開口１０２ａから間隔をおいた部位には、非シフター開口１０２ｂが形成される。   A concave portion 101 a that functions as a shifter is formed in the transparent substrate 101, and a shifter opening 102 a that overlaps the concave portion 101 a is formed in the light shielding film 102. Further, in the light shielding film 102, a non-shifter opening 102b is formed at a portion spaced from the shifter opening 102a.

この位相シフトマスク１００では、シフター開口１０２ａと非シフター開口１０２ｂのそれぞれを通る露光光の位相差が丁度πになるように、凹部１０１ａの深さが設定される。   In this phase shift mask 100, the depth of the recess 101a is set so that the phase difference of the exposure light passing through each of the shifter opening 102a and the non-shifter opening 102b is exactly π.

そのような深さの凹部１０１ａが得られるように、位相シフトマスク１００の製造工程では、製造途中の適当なタイミングで露光光の位相差を計測し、位相差が足りない場合には追加エッチング等を行い凹部１０１ａの深さを調節する。   In the manufacturing process of the phase shift mask 100, the phase difference of the exposure light is measured at an appropriate timing during the manufacturing so that the recess 101a having such a depth is obtained. To adjust the depth of the recess 101a.

追加エッチングを行うときには遮光膜１０２の上にエッチングマスクとしてレジストパターンが形成されているので、レジストを剥離せずに上記の位相差を測定するのが効率的である。レジストの剥離が不要な位相差の測定装置として、以下に説明するようなレーザ計測装置がある。   When performing additional etching, a resist pattern is formed as an etching mask on the light shielding film 102. Therefore, it is efficient to measure the above phase difference without peeling off the resist. As a phase difference measuring device that does not require resist peeling, there is a laser measuring device as described below.

図２は、位相シフトマスク１００を通る露光光の位相差をレーザで計測する位相差計測装置の構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of a phase difference measurement apparatus that measures the phase difference of exposure light passing through the phase shift mask 100 with a laser.

この位相差計測装置１は、例えばレーザテック社のQSM400であって、位相シフトマスク１００を支持する支持部２と、その位相シフトマスク１００の表面を観察する観察光学系３と、位相シフトマスク１００にレーザを照射するレーザ光学系４とを備える。   The phase difference measuring apparatus 1 is, for example, a QSM400 manufactured by Lasertec Corporation, and includes a support unit 2 that supports the phase shift mask 100, an observation optical system 3 that observes the surface of the phase shift mask 100, and the phase shift mask 100. And a laser optical system 4 for irradiating the laser.

位相シフトマスク１００は、遮光膜１０２を鉛直下側にして支持部２により支持される。その支持部２は、不図示のステッピングモータ等によって水平面内を移動することができる。   The phase shift mask 100 is supported by the support unit 2 with the light shielding film 102 positioned vertically downward. The support part 2 can be moved in a horizontal plane by a stepping motor (not shown) or the like.

また、観察光学系３は、CCD（Charge Coupled Device）カメラ等により位相シフトマスク１００の遮光膜１０２側を観察するものであり、観察により得られた画像信号を後段の演算部６に出力する。   The observation optical system 3 is for observing the light shielding film 102 side of the phase shift mask 100 with a CCD (Charge Coupled Device) camera or the like, and outputs an image signal obtained by the observation to the calculation unit 6 at the subsequent stage.

一方、レーザ光学系４は、アルゴンレーザ光源で発生した波長が４８８nm第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２とを位相シフトマスク１００に向けて照射すると共に、位相シフトマスク１００で反射したこれらのレーザの反射光の強度を計測する機能を有する。そのようにして計測された反射光の強度信号は、既述の演算部６に向けて出力される。   On the other hand, the laser optical system 4 irradiates the first laser light 21 and the second laser light 22 generated by the argon laser light source toward the phase shift mask 100 and reflected by the phase shift mask 100. It has a function of measuring the intensity of reflected light of these lasers. The intensity signal of the reflected light thus measured is output toward the above-described calculation unit 6.

演算部６には表示部７が接続されており、観察光学系３で得られた位相シフトマスク１００の観察像がその表示部７に表示される。   A display unit 7 is connected to the calculation unit 6, and an observation image of the phase shift mask 100 obtained by the observation optical system 3 is displayed on the display unit 7.

図３は、表示部７の表示画面の一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the display screen of the display unit 7.

表示部７は、マスク表示部１１と、ステージコントロールパネル１２と、反射光波形表示部１３とを有する。   The display unit 7 includes a mask display unit 11, a stage control panel 12, and a reflected light waveform display unit 13.

これらのうち、マスク表示部１１に、観察光学系３で得られた位相シフトマスク１００の観察像が表示される。その観察像には、マスク１００に照射された第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２が点状に表示されると共に、各レーザ光２１、２２の照射点の中点Pを通る基準線Lが破線で表示される。その基準線Lは、各レーザ光２１、２２の照射点を結ぶ線分Tに直交し、これらの照射点の垂直二等分線としての意義を有する。   Among these, an observation image of the phase shift mask 100 obtained by the observation optical system 3 is displayed on the mask display unit 11. In the observed image, the first laser beam 21 and the second laser beam 22 irradiated on the mask 100 are displayed in a dot shape, and a reference passing through the midpoint P of the irradiation points of the laser beams 21 and 22. Line L is displayed as a broken line. The reference line L is orthogonal to a line segment T connecting the irradiation points of the laser beams 21 and 22, and has a significance as a perpendicular bisector of these irradiation points.

そして、波形表示部１３には、位相シフトマスク１００で反射した各レーザ２１、２２の反射光の波形が後述のように表示される。   The waveform display unit 13 displays the reflected light waveforms of the lasers 21 and 22 reflected by the phase shift mask 100 as described later.

また、ステージコントロールパネル１２は、支持部２（図２参照）を水平面内で駆動するのに用いられる。   The stage control panel 12 is used to drive the support unit 2 (see FIG. 2) in a horizontal plane.

支持部２の駆動速度は、ユーザがスピード変更ボタン１３をクリックすることで、低速側から順に「LOW」、「MID」、「FAST」の三種類の速度から選択することができる。これらの速度は、一回のステップ移動で支持部２が移動する距離が異なり、例えば「LOW」では１ステップあたりの移動距離が０．１μmである。   The driving speed of the support unit 2 can be selected from three speeds of “LOW”, “MID”, and “FAST” in order from the low speed side by the user clicking the speed change button 13. These speeds differ in the distance that the support unit 2 moves in one step movement. For example, in “LOW”, the movement distance per step is 0.1 μm.

なお、支持部２の駆動速度は、ステップ移動距離変更スライダ１７とステップ移動距離変更ボタン１８によっても手動で変更できる。その場合、ステップ移動距離変更スライダ１７により、一回のステップ移動で支持部２が移動する距離を指定できる。また、ステップ移動距離変更ボタン１８により、一回のステップで支持部２が移動するステップ数を変更することもできる。   The driving speed of the support unit 2 can be manually changed by the step movement distance change slider 17 and the step movement distance change button 18. In this case, the step moving distance changing slider 17 can specify the distance that the support unit 2 moves in one step movement. In addition, the step movement distance changing button 18 can change the number of steps that the support unit 2 moves in one step.

また、スピード変更ボタン１３の周囲のステップ移動ボタン１４をクリックすると、クリックした部位に応じて支持部２がマスク座標系の+X方向、+Y方向、-X方向、及び-Y方向に移動し、現在のマスク座標が位置座標表示部１５に表示される。なお、マスク座標系は、位相シフトマスク１００に設定されたX-Y直交座標系として定義される。   When the step movement button 14 around the speed change button 13 is clicked, the support unit 2 moves in the + X direction, + Y direction, -X direction, and -Y direction of the mask coordinate system according to the clicked part. The current mask coordinates are displayed on the position coordinate display unit 15. The mask coordinate system is defined as an XY orthogonal coordinate system set in the phase shift mask 100.

図４は、位相シフトマスク１００が搭載された支持部２の斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view of the support portion 2 on which the phase shift mask 100 is mounted.

図４に示されるように、マスク１００は、その側面が二本の支持ピン２ａと押さえ２ｂにより支持され、支持部２と共に水平面内を移動する。   As shown in FIG. 4, the side surface of the mask 100 is supported by two support pins 2 a and a presser 2 b, and moves in the horizontal plane together with the support portion 2.

図５は、レーザ光学系４の構成図である。   FIG. 5 is a configuration diagram of the laser optical system 4.

レーザ光学系４は、第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２を発生するアルゴンレーザ光源３７と、第１及び第２のビームスプリッタ３１、３２と、第１及び第２のミラー３３、３４とを有する。   The laser optical system 4 includes an argon laser light source 37 that generates the first laser light 21 and the second laser light 22, first and second beam splitters 31 and 32, a first and second mirror 33, 34.

各レーザ光２１、２２は、透明基板１０１の一方の主面１０１ｘから位相シフトマスク１００内に入射し、他方の主面１０１ｙで反射してレーザ光学系４に戻る。   Each of the laser beams 21 and 22 enters the phase shift mask 100 from one main surface 101x of the transparent substrate 101, is reflected by the other main surface 101y, and returns to the laser optical system 4.

レーザ光学系４に戻った第１のレーザ光２１は、第１のビームスプリッタ３１を透過した後、第１のミラー３３と第２のビームスプリッタ３２で反射して受光部３６に入射する。   The first laser light 21 that has returned to the laser optical system 4 passes through the first beam splitter 31, is reflected by the first mirror 33 and the second beam splitter 32, and enters the light receiving unit 36.

一方、レーザ光学系４に戻った第２のレーザ光２２は、第１のビームスプリッタ３１と第２のミラー３４とで反射した後、第２のビームスプリッタ３２を透過して受光部３６に入射する。   On the other hand, the second laser light 22 that has returned to the laser optical system 4 is reflected by the first beam splitter 31 and the second mirror 34, then passes through the second beam splitter 32 and enters the light receiving unit 36. To do.

そのような第２のレーザ光３２の光路において、第２のミラー３４と第２のビームスプリッタ３２との間には、光軸に対して垂直な方向に変位可能なウエッジプリズム３５が設けられる。そのウエッジプリズム３５の変位量xを調節することにより、ウエッジプリズム３５内での第２のレーザ光３２の光路長を変化させることができる。   In such an optical path of the second laser light 32, a wedge prism 35 that can be displaced in a direction perpendicular to the optical axis is provided between the second mirror 34 and the second beam splitter 32. By adjusting the displacement amount x of the wedge prism 35, the optical path length of the second laser beam 32 in the wedge prism 35 can be changed.

また、各レーザ光２１、２２を受光した受光部３６は、これらのレーザ光の干渉光の強度信号Iを既述の演算部６に出力する。   In addition, the light receiving unit 36 that has received the laser beams 21 and 22 outputs the intensity signal I of the interference light of these laser beams to the calculation unit 6 described above.

次に、このような位相差計測装置１を用いた位相差の測定原理について説明する。   Next, the principle of measuring the phase difference using the phase difference measuring apparatus 1 will be described.

図６（ａ）〜（ｃ）は、位相差の測定原理について説明するための模式図である。また、図７（ａ）〜（ｃ）は、位相差の測定時における反射光波形表示部１３の表示例を示す図である。   6A to 6C are schematic diagrams for explaining the principle of measuring the phase difference. 7A to 7C are diagrams showing display examples of the reflected light waveform display unit 13 at the time of measuring the phase difference.

位相差を測定するには、まず、図６（ａ）に示すように、凹部１０１ａが形成されていない部分の透明基板１０１に第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２を照射する。そのような各レーザの照射部分を以下では第１の測定ポイントM1と呼ぶ。 In order to measure the phase difference, first, as shown in FIG. 6A, the first laser beam 21 and the second laser beam 22 are irradiated onto the transparent substrate 101 in the portion where the recess 101 a is not formed. An irradiated portion of each such laser is referred to as a measurement point M 1 first in the following.

そして、ウエッジプリズム３５を変位させながら、受光部３６で各レーザ光２１、２２の干渉光の強度を計測する。このようにウエッジプリズム３５を変位させることで、各レーザ光２１、２２の干渉光の強度I0は、ウエッジプリズム３５の変位量xと共に変化する。 Then, while displacing the wedge prism 35, the light receiving unit 36 measures the intensity of the interference light of the laser beams 21 and 22. By displacing the wedge prism 35 in this way, the intensity I 0 of the interference light of the laser beams 21 and 22 changes with the displacement amount x of the wedge prism 35.

演算部６（図２参照）は、そのような強度I0の変化を変位量ｘの関数として求め、その強度I0の波形を図７（ａ）のように反射光波形表示部１３（図３参照）に表示する。このような強度I0の測定を以下ではベースライン測定とも呼ぶ。 The calculation unit 6 (see FIG. 2) obtains such a change in the intensity I 0 as a function of the displacement amount x, and the waveform of the intensity I 0 is reflected light waveform display unit 13 (see FIG. 7A). 3). Such measurement of intensity I 0 is also referred to as baseline measurement below.

次いで、図６（ｂ）に示すように、支持部２（図２参照）を駆動することで位相シフトマスク１００を移動し、第１のレーザ光２１が遮光膜１０２に当たり、且つ第２のレーザ光２２が凹部１０１ａの底面に当たるようにする。そのような各レーザの照射部分を以下では第２の測定ポイントM2と呼ぶ。 Next, as shown in FIG. 6B, the phase shift mask 100 is moved by driving the support portion 2 (see FIG. 2), the first laser beam 21 strikes the light shielding film 102, and the second laser beam is moved. The light 22 strikes the bottom surface of the recess 101a. An irradiated portion of each such laser is referred to as a measurement point M 2 of the second in the following.

そして、ベースライン測定（図６（ａ））の場合と同様にウエッジプリズム３５を変位させながら各レーザ光２１、２２の干渉光の強度I1を受光部３６で計測する。その強度I1は、ウエッジプリズム３５の変位量xの関数として、図７（ｂ）のような波形として反射光波形表示部１３（図３参照）に表示される。 Then, the intensity I 1 of the interference light of the laser beams 21 and 22 is measured by the light receiving unit 36 while displacing the wedge prism 35 as in the case of baseline measurement (FIG. 6A). The intensity I 1 is displayed on the reflected light waveform display unit 13 (see FIG. 3) as a waveform as shown in FIG. 7B as a function of the displacement amount x of the wedge prism 35.

その後、図６（ｃ）に示すように、支持部２を駆動することで位相シフトマスク１００を移動させ、第１のレーザ光２１が凹部１０１ａの底面に当たり、且つ第２のレーザ光２２が遮光膜１０２に当たるようにする。そのような各レーザの照射部分を以下では第３の測定ポイントM3と呼ぶ。 After that, as shown in FIG. 6C, the phase shift mask 100 is moved by driving the support unit 2, the first laser beam 21 hits the bottom surface of the recess 101a, and the second laser beam 22 is shielded. The film 102 is made to hit. An irradiated portion of each such laser is hereinafter referred to as the third measurement point M 3 of.

そして、ウエッジプリズム３５を変位させながら各レーザ光２１、２２の干渉光の強度I2を受光部３６で計測し、その計測結果をウエッジプリズム３５の変位量xの関数として反射光波形表示部１３に図７（ｃ）のような波形で表す。 Then, while the wedge prism 35 is displaced, the intensity I 2 of the interference light of each of the laser beams 21 and 22 is measured by the light receiving unit 36, and the measurement result is used as a function of the displacement amount x of the wedge prism 35. Is represented by a waveform as shown in FIG.

図８は、上記の各強度I0〜I2を重ね合わせた図である。 FIG. 8 is a diagram in which the above intensities I 0 to I 2 are superimposed.

図８に示すように、各測定ポイントM1〜M3における干渉光の強度I0〜I2は、ウエッジプリズム３５の変位量xの関数として次の式（１）〜（３）のように表される。 As shown in FIG. 8, the intensities I 0 to I 2 of the interference light at the measurement points M 1 to M 3 are expressed as the following equations (1) to (3) as a function of the displacement amount x of the wedge prism 35. expressed.

I0=cosφ0(x) ・・・（１）
I1=cosφ1(x) ・・・（２）
I2=cosφ2(x) ・・・（３）
ここで、三角関数には位相に２nπ（nは整数）の不定性があるため、強度I1、I2のみからそれらの位相φ1(x)、φ2(x)を一意に決定することはできない。そのため、本例では強度I0の位相φ0(x)を基準に用いて、|φ0(x)−φ1(x)|と|φ0(x)−φ2(x)|がいずれも２π未満となるように、位相φ1(x)、φ2(x)を決定する。 I 0 = cosφ 0 (x) (1)
I 1 = cosφ 1 (x) (2)
I 2 = cosφ 2 (x) (3)
Here, since the trigonometric function has an indefiniteness of 2nπ (n is an integer), the phases φ 1 (x) and φ 2 (x) should be uniquely determined from the intensities I 1 and I 2 only. I can't. Therefore, in this example, the phase φ 0 (x) of intensity I 0 is used as a reference, and either | φ 0 (x) −φ 1 (x) | or | φ 0 (x) −φ 2 (x) | Also, the phases φ 1 (x) and φ 2 (x) are determined so that the value is less than 2π.

また、各位相φ0(x)〜φ2(x)は、各測定ポイントM1〜M3における第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２の位相差としての意義を有し、その値はウエッジプリズム３５の変位量xの関数となる。そして、これらの位相φ0(x)〜φ2(x)は、位相シフトマスク１００の凹部１０１ａで発生する位相差Δφが原因で、それぞれ異なった値となる。 Each phase φ 0 (x) to φ 2 (x) has a significance as a phase difference between the first laser beam 21 and the second laser beam 22 at each measurement point M 1 to M 3 . The value is a function of the displacement amount x of the wedge prism 35. These phases φ 0 (x) to φ 2 (x) have different values due to the phase difference Δφ generated in the recess 101a of the phase shift mask 100.

本例では、そのような位相φ0(x)〜φ2(x)を利用して位相差Δφを次のように求める。 In this example, the phase difference Δφ is obtained as follows using such phases φ 0 (x) to φ 2 (x).

図９は、第２のビームスプリッタ３２に入る直前における第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２のそれぞれの位相を模式的に表す図である。   FIG. 9 is a diagram schematically illustrating the phases of the first laser beam 21 and the second laser beam 22 immediately before entering the second beam splitter 32.

なお、図９では、横方向に各測定ポイントM1〜M3を示し、縦方向に各レーザ光２１、２２の位相差を示している。 In FIG. 9, the measurement points M 1 to M 3 are shown in the horizontal direction, and the phase differences of the laser beams 21 and 22 are shown in the vertical direction.

上記したように、各測定ポイントM1〜M3においては、各レーザ光２１、２２の位相差がφ0(x)〜φ2(x)となる。 As described above, at each of the measurement points M 1 to M 3 , the phase difference between the laser beams 21 and 22 is φ 0 (x) to φ 2 (x).

そして、第１のレーザ光２１については、第３の測定ポイントM3において凹部１０１ａの底面で反射したので、第３の測定ポイントM3における位相が第１の測定ポイントM1と比較してΔφだけずれる。 And, for the first laser beam 21, since the reflected at the bottom surface of the third measurement point M 3 in the recess 101a, the phase of the third measurement point M 3 is compared first with the measurement points M 1 [Delta] [phi Just shift.

同様に第２のレーザ光２２については、第２の測定ポイントM2において凹部１０１ａの底面で反射したので、第２の測定ポイントM2における位相が第１の測定ポイントM1と比較してΔφだけずれる。 Similarly for the second laser beam 22, since the reflected by the bottom surface of the recess 101a in the second measurement point M 2, the phase of the second measurement point M 2 is compared first with the measurement points M 1 [Delta] [phi Just shift.

これらのことから、Δφは、次の式（４）、（５）のように表されることになる。   From these things, (DELTA) phi is represented like following Formula (4) and (5).

Δφ＝φ1(x)−φ0(x) ・・・（４）
Δφ＝φ0(x)−φ2(x) ・・・（５）
そして、これらの式（４）、（５）の両辺を足して２で割ることにより、Δφを次の式（６）のように表すことができる。 Δφ = φ 1 (x) −φ 0 (x) (4)
Δφ = φ 0 (x) −φ 2 (x) (5)
Then, Δφ can be expressed as the following equation (6) by adding both sides of these equations (4) and (5) and dividing by two.

Δφ＝（φ1(x)−φ2(x)）／２ ・・・（６）
すなわち、位相差φΔを求めるには、強度I1、I2から位相φ1(x)、φ2(x)を算出し、これらの位相φ1(x)、φ2(x)を式（６）に代入すればよいことになる。 Δφ = (φ 1 (x) −φ 2 (x)) / 2 (6)
That is, in order to obtain the phase difference φΔ, the phases φ 1 (x) and φ 2 (x) are calculated from the intensities I 1 and I 2 , and these phases φ 1 (x) and φ 2 (x) are expressed by the formula ( Substituting into 6) is sufficient.

ところで、上記した位相差Δφの計測は、位相シフトマスク１００の異なる製造工程のそれぞれにおいて複数回行われる。例えば、位相シフトマスク１００の製造工程には、ドライエッチングによりシフター用の凹部１０１ａを形成する工程や、その凹部１０１ａをウエットエッチングしてアンダーカットを形成する工程等があり、これらの工程で位相差が計測される。   By the way, the above-described measurement of the phase difference Δφ is performed a plurality of times in each of the different manufacturing processes of the phase shift mask 100. For example, the manufacturing process of the phase shift mask 100 includes a step of forming a shifter recess 101a by dry etching, a step of wet etching the recess 101a to form an undercut, and the like. Is measured.

ここで、第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２のマスク１００上での照射位置が測定の度に異なったのでは、マスク１００の同一部分における位相差Δφが各製造工程間でどのように変動するのかを評価することができない。   Here, if the irradiation positions of the first laser beam 21 and the second laser beam 22 on the mask 100 are different every time the measurement is performed, the phase difference Δφ in the same portion of the mask 100 is different between the manufacturing steps. It cannot be evaluated how it fluctuates.

そのため、位相差Δφの計測に際しては、複数の製造工程のそれぞれにおいて各レーザ光２１、２２の照射位置が同一になるように、各レーザ光２１、２２と位相シフトマスク１００との位置合わせを行うのが好ましい。   Therefore, when measuring the phase difference Δφ, the laser beams 21 and 22 and the phase shift mask 100 are aligned so that the irradiation positions of the laser beams 21 and 22 are the same in each of a plurality of manufacturing steps. Is preferred.

図１０（ａ）、（ｂ）は、その位置合わせの仕方の一例について説明するための表示部７の表示画面である。   FIGS. 10A and 10B are display screens of the display unit 7 for explaining an example of the alignment method.

このうち、図１０（ａ）は、第２の測定点M2（図６（ｂ）参照）における測定時の位置合わせを示し、図１０（ｂ）は、第３の測定点M3（図６（ｃ）参照）における測定時の位置合わせを示す。 Of these, FIG. 10A shows the alignment at the time of measurement at the second measurement point M 2 (see FIG. 6B), and FIG. 10B shows the third measurement point M 3 (see FIG. 6 (c)) shows the alignment at the time of measurement.

図１０（ａ）に示されるように、第２の測定点M2での位置合わせでは、ユーザが表示部７を見ながら位相シフトマスク１００を水平面内で移動させることにより、シフター開口１０２ａの左側の一辺１０２ｘと表示部７に表示された基準線Lとを目視で一致させる。 As shown in FIG. 10A, in the alignment at the second measurement point M 2 , the user moves the phase shift mask 100 in the horizontal plane while looking at the display unit 7, so that the left side of the shifter opening 102 a. One side 102x and the reference line L displayed on the display unit 7 are visually matched.

このとき、位相シフトマスク１００の移動は、ユーザがステージコントロールパネル１２（図３参照）を操作することにより手動で行われる。このような位置合わせを以下では第１のエッジライン指定と呼ぶ。   At this time, the phase shift mask 100 is moved manually by the user operating the stage control panel 12 (see FIG. 3). Such alignment is hereinafter referred to as first edge line designation.

そして、第１のエッジライン指定が終了した後は、図１０（ｂ）に示すように、マスク座標系のY座標を固定しながらX座標のみを変化させることにより、X方向に位相シフトマスク１００を移動させ、シフター開口１０２の右側の一辺１０２ｙと基準線Lとを一致させる。一致したかどうかは、ユーザが表示部７を観察することにより目視で行う。このような位置合わせを以下では第２のエッジライン指定と呼ぶ。   After the first edge line designation is completed, as shown in FIG. 10B, only the X coordinate is changed while fixing the Y coordinate of the mask coordinate system, so that the phase shift mask 100 in the X direction is obtained. To move the right side 102y of the shifter opening 102 to the reference line L. Whether or not they match is visually confirmed by the user observing the display unit 7. Such alignment is hereinafter referred to as second edge line designation.

このように基準線Lを利用して位置合わせを行うことで、位相シフトマスク１００の複数の製造工程のそれぞれにおいて位相差Δφを計測する場合でも、各計測時に各レーザ光２１、２２が位相シフトマスク１００の同一箇所に照射されると期待できる。   By performing alignment using the reference line L in this way, even when the phase difference Δφ is measured in each of a plurality of manufacturing steps of the phase shift mask 100, the laser beams 21 and 22 are phase-shifted at each measurement. It can be expected that the same portion of the mask 100 is irradiated.

しかしながら、この方法では、ユーザの目視に頼って基準線Lを各辺１０２ｘ、１０２ｙに位置合わせしているので、その位置合わせに誤差が生じるおそれがある。特に、基準線Lと位置合わせすべき辺が二つ（１０２ｘ、１０２ｙ）あるので、誤差が入り込む余地が二回あり、測定の度に位相差Δφがばらつくおそれがある。   However, in this method, since the reference line L is aligned with the sides 102x and 102y depending on the visual observation of the user, an error may occur in the alignment. In particular, since there are two sides (102x, 102y) to be aligned with the reference line L, there is a room for an error to enter twice, and there is a possibility that the phase difference Δφ varies for each measurement.

本願発明者は、基準線Lと辺１０２ｘとの位置ずれ量Δxによって、位相差の測定値がどの程度ばらつくのかを以下のように実験した。   The inventor of the present application experimented as follows to determine how much the measured value of the phase difference varies depending on the positional deviation amount Δx between the reference line L and the side 102x.

図１１は、その実験における位置ずれ量Δxを定義するための断面図である。   FIG. 11 is a cross-sectional view for defining the positional deviation amount Δx in the experiment.

図１１に示すように、この実験では、基準線Lが辺１０２ｘよりも左側にずれたときをマイナスのずれとし、基準線Lが辺１０２ｘよりも右側にずれたときをプラスのずれとした。   As shown in FIG. 11, in this experiment, when the reference line L is shifted to the left side of the side 102x, a negative shift is set, and when the reference line L is shifted to the right side of the side 102x, a positive shift is set.

図１２は、上記のようにして定義された位置ずれ量Δxと、各レーザ光２１、２２間の位相差との関係を示すグラフである。   FIG. 12 is a graph showing the relationship between the positional deviation amount Δx defined as described above and the phase difference between the laser beams 21 and 22.

なお、図１２の調査では、凹部１０１ａの形成前における透明基板１０１の平坦面での位相差を測定している。図１２における「位相差Ａ」、「位相差Ｂ」、「位相差Ｃ」は、形成予定の凹部１０１ａの深さが異なる三種類の透明基板１０１について調査したことを示す。これについては、後述の図１３と図１４でも同様である。   In the investigation of FIG. 12, the phase difference on the flat surface of the transparent substrate 101 before the formation of the recess 101a is measured. “Phase difference A”, “Phase difference B”, and “Phase difference C” in FIG. 12 indicate that three types of transparent substrates 101 having different depths of the recesses 101a to be formed were investigated. This also applies to FIGS. 13 and 14 described later.

また、位相差は、各レーザ光２１、２２として使用したアルゴンレーザの波長（４８８nm）における値である。   The phase difference is a value at the wavelength (488 nm) of the argon laser used as each of the laser beams 21 and 22.

図１２に示すように、位置ずれ量Δxが増大すると共に、位相差も増大する傾向にある。   As shown in FIG. 12, the positional deviation amount Δx increases and the phase difference tends to increase.

一方、図１３は、その位置ずれ量Δxと、上記の方法により計測した凹部１０１ａでの位相差との関係を示すグラフである。図１２と同様に、図１３でもアルゴンレーザの波長（４８８nm）での位相差を示している。   On the other hand, FIG. 13 is a graph showing the relationship between the positional deviation amount Δx and the phase difference in the recess 101a measured by the above method. Similar to FIG. 12, FIG. 13 also shows the phase difference at the wavelength (488 nm) of the argon laser.

図１３に示すように、この場合も位置ずれによって位相差が変動するのが理解される。   As shown in FIG. 13, it is understood that the phase difference also fluctuates due to the positional deviation in this case.

また、図１４は、図１３の結果を露光光の波長（１９３nm）での位相差に変換して得られたグラフである。図１４に示されるように、露光光の波長に変換しても位置ずれによって位相差がばらついている。   FIG. 14 is a graph obtained by converting the result of FIG. 13 into a phase difference at the wavelength of exposure light (193 nm). As shown in FIG. 14, the phase difference varies due to the positional deviation even when the exposure light wavelength is converted.

図１２〜図１４の結果から分かるように、上記した位相差Δφの計測方法では、基準線Lと辺１０２ｘとの位置ずれによって計測結果が大きな影響を受けてしまう。   As can be seen from the results of FIGS. 12 to 14, in the measurement method of the phase difference Δφ described above, the measurement result is greatly affected by the positional deviation between the reference line L and the side 102 x.

本願発明者はこのような問題に鑑み、以下に説明するような実施形態に相当した。   In view of such a problem, the inventor of the present application corresponds to an embodiment described below.

（第１実施形態）
図１５は、本実施形態に係る位相シフトマスク２００の全体平面図である。 (First embodiment)
FIG. 15 is an overall plan view of the phase shift mask 200 according to the present embodiment.

この位相シフトマスク２００はレベンソンマスクであって、露光対象のチップに対応した四つのデバイスパターン領域２２０を有する。   The phase shift mask 200 is a Levenson mask and has four device pattern regions 220 corresponding to the chip to be exposed.

各デバイスパターン領域２２２はスクライブ領域２２１で隔てられ、また、各デバイスパターン領域２２２の周囲にはそれらを囲うレチクルカバー部２２２が設けられる。   Each device pattern region 222 is separated by a scribe region 221, and a reticle cover portion 222 is provided around each device pattern region 222 to surround them.

そして、そのレチクルカバー部２２２の外側の領域には、マスク座標系を設定する際に使用する十字型のアライメントマーク２２９が二つ設けられる。   Two cross-shaped alignment marks 229 used when setting the mask coordinate system are provided in an area outside the reticle cover portion 222.

これらのアライメントマーク２２９はマスク座標系を設定する基準として使用されるものであり、各アライメントマーク２２９を通る直線がマスク座標系のX軸として設定され、そのX軸に垂直な直線がY軸として設定される。   These alignment marks 229 are used as a reference for setting the mask coordinate system. A straight line passing through each alignment mark 229 is set as the X axis of the mask coordinate system, and a straight line perpendicular to the X axis is used as the Y axis. Is set.

更に、この位相シフトマスク２００には、製造途中で位相差を測定するためのモニターパターンが形成されたモニタ領域２２５を有する。この例では、各デバイスパターン領域２２０内の空き領域にモニタ領域２２５が形成されるが、モニタ領域２２５の形成部位はこれに限定されない。   Further, the phase shift mask 200 has a monitor region 225 on which a monitor pattern for measuring a phase difference is formed during the manufacturing process. In this example, the monitor area 225 is formed in an empty area in each device pattern area 220, but the formation area of the monitor area 225 is not limited to this.

図１６は、そのモニタ領域２２５をデバイスパターン領域２２０の外側に設けた場合における位相シフトマスク２００の全体平面図である。デバイスパターン領域２２２に空き領域がない場合には、このようにデバイスパターン領域２２０の外側にモニタ領域２２５を設けるのが好ましい。   FIG. 16 is an overall plan view of the phase shift mask 200 when the monitor region 225 is provided outside the device pattern region 220. When there is no empty area in the device pattern area 222, it is preferable to provide the monitor area 225 outside the device pattern area 220 as described above.

更に、チップの取り数も上記に限定されない。図１７は、一つのデバイスパターン領域２２０のみを形成した場合の位相シフトマスク２００の全体平面図である。なお、この例ではデバイスパターン領域２２０の内側にモニタ領域２２５を設けたが、図１６で説明したようにデバイスパターン２２０の外側にモニタ領域２２５を設けるようにしてもよい。   Further, the number of chips taken is not limited to the above. FIG. 17 is an overall plan view of the phase shift mask 200 when only one device pattern region 220 is formed. In this example, the monitor area 225 is provided inside the device pattern area 220, but the monitor area 225 may be provided outside the device pattern 220 as described in FIG.

図１８は、モニタ領域２２５における位相シフトマスク２００の拡大平面図である。   FIG. 18 is an enlarged plan view of the phase shift mask 200 in the monitor region 225.

図１８に示されるように、位相シフトマスク２００は、石英基板等の透明基板２０１と、その上に形成されたクロム膜等の遮光膜２０２とを有する。   As shown in FIG. 18, the phase shift mask 200 has a transparent substrate 201 such as a quartz substrate and a light shielding film 202 such as a chromium film formed thereon.

モニタ領域２２５における透明基板２０１には、シフターとして機能する第１の凹部２０１ａと第２の凹部２０１ｂとが形成される。   The transparent substrate 201 in the monitor region 225 is formed with a first recess 201a and a second recess 201b that function as a shifter.

そして、遮光膜２０２には、これらの凹部２０１ａ、２０１ｂのそれぞれに重なる第１のシフター開口２０２ａと第２のシフター開口２０２ｂが形成される。これらの開口２０２ａ、２０２ｂはいずれも平面形状が矩形であって、第２の開口２０２ｂは平面視で第１の開口２０２ａから斜めの位置に形成される。   A first shifter opening 202a and a second shifter opening 202b are formed in the light shielding film 202 so as to overlap each of the recesses 201a and 201b. Each of these openings 202a and 202b has a rectangular planar shape, and the second opening 202b is formed at an oblique position from the first opening 202a in plan view.

また、各シフター開口２０２ａ、２０２ｂの辺の位置は特に限定されないが、第１のシフター開口２０２ａの第１の辺２０２ｘの延長線上に、第２のシフター開口２０２ｂの第２の辺２０２ｙが位置するのが好ましい。   Further, the position of the side of each shifter opening 202a, 202b is not particularly limited, but the second side 202y of the second shifter opening 202b is located on the extension line of the first side 202x of the first shifter opening 202a. Is preferred.

更に、各シフター開口２０２ａ、２０２ｂの大きさも特に限定されないが、X方向に平行な短辺の長さについては、第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２の間隔の２倍以上の長さ、例えば５μmとするのが好ましい。   Further, the size of each shifter opening 202a, 202b is not particularly limited, but the length of the short side parallel to the X direction is at least twice as long as the interval between the first laser beam 21 and the second laser beam 22. For example, the thickness is preferably 5 μm.

図１９は、この位相シフトマスク２００の断面図である。図１９では、モニタ領域２２５における断面とデバイスパターン領域２２０における断面とを併記してある。更に、モニタ領域２２２については、図１８のＡ−Ａ線に沿う断面とＢ−Ｂ線に沿う断面とを併記してある。   FIG. 19 is a cross-sectional view of the phase shift mask 200. In FIG. 19, the cross section in the monitor area 225 and the cross section in the device pattern area 220 are shown together. Further, for the monitor region 222, a cross section taken along line AA and a cross section taken along line BB in FIG.

図１９に示すように、デバイスパターン領域２２０においては、透明基板２０１にシフター用の第３の凹部２０１ｃが形成され、その第３の凹部２０１ｃに重なる第３のシフター開口２０２ｃが遮光膜２０２に形成される。また、デバイスパターン領域２２０において第３のシフター開口２０２ｃから間隔をおいた部分の遮光膜２０２には非シフター開口２０２ｄが形成される。   As shown in FIG. 19, in the device pattern region 220, a third recess 201 c for shifter is formed in the transparent substrate 201, and a third shifter opening 202 c that overlaps the third recess 201 c is formed in the light shielding film 202. Is done. In the device pattern region 220, a non-shifter opening 202d is formed in a portion of the light shielding film 202 spaced from the third shifter opening 202c.

そのような位相シフトマスク２００においては、デバイスパターン領域２２０における非シフター開口２０２ｄと第３のシフター開口２０２ｃのそれぞれを通った露光光の位相差Δφが丁度πのときに解像度が高められる。   In such a phase shift mask 200, the resolution is increased when the phase difference Δφ of the exposure light passing through each of the non-shifter opening 202d and the third shifter opening 202c in the device pattern region 220 is just π.

その位相差Δφは第３の凹部２０１ｃの深さに依存するが、各凹部２０１ａ〜２０１ｃは同じ工程で形成されるので、第３の凹部２０１ｃの深さは第１の凹部２０１ａや第２の凹部２０１ｂと同じであるとみなせる。よって、第３の凹部２０１ｃにより生じた位相差Δφは、第１の凹部２０１ａや第２の凹部２０１ｂにより生じた位相差と同一であるとみなすことができる。   The phase difference Δφ depends on the depth of the third recess 201c. However, since the recesses 201a to 201c are formed in the same process, the depth of the third recess 201c is the first recess 201a or the second recess 201c. It can be considered that it is the same as the recessed part 201b. Therefore, the phase difference Δφ generated by the third recess 201c can be regarded as the same as the phase difference generated by the first recess 201a and the second recess 201b.

そこで、本実施形態では、第３の凹部２０１ｃで生じた位相差がπになっているか否かをマスク２００の製造途中で検査するために、既述の位相差計測装置１（図２参照）を利用してモニタ領域２２５における各凹部２０１ａ、２０１ｂでの位相差を次のようにして測定する。   Therefore, in the present embodiment, the above-described phase difference measuring apparatus 1 (see FIG. 2) is used to inspect whether or not the phase difference generated in the third recess 201c is π during the manufacturing of the mask 200. Is used to measure the phase difference in each of the recesses 201a and 201b in the monitor region 225 as follows.

図２０は、本実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法のフローチャートである。   FIG. 20 is a flowchart of the phase shift mask inspection method according to this embodiment.

また、図２１〜図２３は、そのフローチャートの代表的なステップについて説明するための模式図である。なお、図２１〜図２３では、モニタ領域２２５の平面図と断面図とを併記してある。   21 to 23 are schematic diagrams for explaining typical steps of the flowchart. 21 to 23, a plan view and a sectional view of the monitor region 225 are shown together.

最初のステップＳ１では、図２１に示すように、第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２の両方が遮光膜２０２に照射されるように支持部２の位置を移動させ、この状態で既述のベースライン測定を行う。   In the first step S1, as shown in FIG. 21, the position of the support portion 2 is moved so that both the first laser beam 21 and the second laser beam 22 are irradiated to the light shielding film 202, and in this state, Take the baseline measurement described above.

既述のように、ベースライン測定では、各レーザ光２１、２２の反射光同士の干渉光の強度I0が測定され、図８に示したようなI0=cosφ0(x)の波形が取得される。 As described above, in the baseline measurement, the intensity I 0 of the interference light between the reflected lights of the laser beams 21 and 22 is measured, and the waveform of I 0 = cosφ 0 (x) as shown in FIG. 8 is obtained. To be acquired.

なお、各レーザ光２１、２２のマスク２００上での間隔は特に限定されないが、本実施形態ではその間隔を約２μmとする。   In addition, although the space | interval on the mask 200 of each laser beam 21 and 22 is not specifically limited, In this embodiment, the space | interval shall be about 2 micrometers.

次のステップＳ２では、図２２に示すように、ユーザが表示部７（図２参照）を観察しながら支持部２を水平面内で移動させることにより、表示部７に表示されている基準線Lを第１の開口２０２ａの第１の辺２０２ｘに合わせる。既述のように、基準線Lは、各レーザ光２１、２２の中点Pを通るように表示される。よって、本ステップを行うことにより、中点Pが第１の辺２０２ｘに合わせられることになる。   In the next step S2, as shown in FIG. 22, the reference line L displayed on the display unit 7 is displayed when the user moves the support unit 2 in the horizontal plane while observing the display unit 7 (see FIG. 2). Is aligned with the first side 202x of the first opening 202a. As described above, the reference line L is displayed so as to pass through the midpoint P of the laser beams 21 and 22. Therefore, by performing this step, the midpoint P is matched with the first side 202x.

次のステップＳ３では、図２２の状態を維持しながら、遮光膜２０２で反射した第１のレーザ光２１と、第１の凹部２０１ａの底面で反射した第２のレーザ光２２との位相差φ1(x)を取得する。 In the next step S3, the phase difference φ between the first laser beam 21 reflected by the light shielding film 202 and the second laser beam 22 reflected by the bottom surface of the first recess 201a while maintaining the state of FIG. 1 Get (x).

その位相差φ1(x)は、第１のエッジライン指定（図６（ｂ）参照）と同様に、ウエッジプリズム３５の変位量xを変化させ、これにより得られたI1=cosφ1(x)の波形（図８参照）から取得することができる。 The phase difference φ 1 (x) changes the displacement amount x of the wedge prism 35 as in the first edge line designation (see FIG. 6B), and I 1 = cos φ 1 ( x) (see FIG. 8).

次のステップＳ４では、図２３に示すように、マスク座標系のX座標を固定しながらY座標のみを所定量ΔYだけ変化させることにより、基準線Lに沿って位相シフトマスク２００を移動させる。なお、基準線Lはマスク座標系のY軸に平行なので、位相シフトマスク２００はY軸にそって移動することになる。   In the next step S4, as shown in FIG. 23, the phase shift mask 200 is moved along the reference line L by changing only the Y coordinate by a predetermined amount ΔY while fixing the X coordinate of the mask coordinate system. Since the reference line L is parallel to the Y axis of the mask coordinate system, the phase shift mask 200 moves along the Y axis.

この操作は、マスク座標系のY座標の変化量ΔYをユーザが指定することにより行うものであり、目視により基準線Lを第２の辺２０２ｙに合わせることを要しない。   This operation is performed by the user specifying the change amount ΔY of the Y coordinate in the mask coordinate system, and does not require the reference line L to be visually aligned with the second side 202y.

既述のように、第２の辺２０２ｙは第１の辺２０２ｘの延長線上にあるため、このようにマスク座標系のX座標を固定することで、基準線Lと第２の辺２０２ｙとが位置合わせされた状態を維持することができる。   As described above, since the second side 202y is on the extension line of the first side 202x, the reference line L and the second side 202y can be obtained by fixing the X coordinate of the mask coordinate system in this way. An aligned state can be maintained.

なお、このようにY軸に沿って位相シフトマスク２００を移動するとき、各辺２０２ｘ、２０２ｙの長さが長すぎると、支持部２のローテーションの影響により基準線Lが第２の辺２０２ｙから外れるおそれがある。そのため、各辺２０２ｘ、２０２ｙの長さについては、支持部２のローテーションの影響を無視し得る長さ、例えば２０μm程度とするのが好ましい。   When the phase shift mask 200 is moved along the Y axis in this way, if the lengths of the sides 202x and 202y are too long, the reference line L is moved away from the second side 202y due to the rotation of the support portion 2. May come off. Therefore, the length of each side 202x, 202y is preferably set to a length that can ignore the influence of the rotation of the support portion 2, for example, about 20 μm.

更に、そのローテーションの影響を受け難くするために、図示のように各開口２０２ａ、２０２ｂをそれぞれの角において互いに接するように形成し、本ステップでのY座標の変化量ΔYをなるべく小さくするのが好ましい。   Further, in order to make it less susceptible to the rotation, the openings 202a and 202b are formed so as to be in contact with each other at the respective corners as shown in the figure, and the change amount Y of the Y coordinate in this step is made as small as possible. preferable.

次のステップＳ５では、図２３の状態を維持しながら、遮光膜２０２で反射した第２のレーザ光２２と、第２の凹部２０１ｂの底面で反射した第１のレーザ光２１との位相差φ2(x)を取得する。 In the next step S5, while maintaining the state of FIG. 23, the phase difference φ between the second laser light 22 reflected by the light shielding film 202 and the first laser light 21 reflected by the bottom surface of the second recess 201b. 2 Get (x).

その位相差φ2(x)は、第１のエッジライン指定（図６（ｃ）参照）と同様に、ウエッジプリズム３５の変位量xを変化させ、これにより得られたI2=cosφ2(x)の波形（図８参照）から取得することができる。 The phase difference φ 2 (x) is obtained by changing the displacement amount x of the wedge prism 35 as in the case of the first edge line designation (see FIG. 6C), and I 2 = cos φ 2 ( x) (see FIG. 8).

その後に、ステップＳ６に移り、ステップＳ３、Ｓ５で取得した位相差φ1(x)、φ2(x)に基づいて、第１の凹部２０１ａと第２の凹部２０１ｂのそれぞれにより生じる露光光の位相差を算出する。 Thereafter, the process proceeds to step S6, and the exposure light generated by each of the first recess 201a and the second recess 201b based on the phase differences φ 1 (x) and φ 2 (x) acquired in steps S3 and S5. Calculate the phase difference.

その位相差は、既述の式（６）に従ってΔφ＝（φ1(x)−φ2(x)）／２により各レーザ光２１、２２の位相差Δφを算出した後、その位相差Δφと、各レーザ光２１、２２の波長λ0と、露光光の波長λ1と、透明基板２０１の屈折率nとに基づいて算出され得る。 The phase difference is calculated by calculating the phase difference Δφ between the laser beams 21 and 22 by Δφ = (φ 1 (x) −φ 2 (x)) / 2 according to the above-described equation (6), and then calculating the phase difference Δφ. When a wavelength lambda 0 of the laser beam 21, the wavelength lambda 1 of the exposure light, may be calculated based on the refractive index n of the transparent substrate 201.

そして、このように算出した露光光の位相差が、デバイスパターン領域２２０に形成されたシフター用の第３の凹部２０２ｃ（図１９参照）により生じる露光光の位相差に等しいと推定する。   Then, the phase difference of the exposure light calculated in this way is estimated to be equal to the phase difference of the exposure light generated by the shifter third recess 202c (see FIG. 19) formed in the device pattern region 220.

以上により、本実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップが終了したことになる。   Thus, the representative steps of the phase shift mask inspection method according to the present embodiment are completed.

上記した本実施形態によれば、図２３のステップにおいて、ユーザの目視に頼ることなく、マスク座標系のY座標の変化量ΔYを指定することで基準線Lを第２の辺２０２ｙに合わせる。よって、基準線Lと第２の辺２０２ｙとの位置合わせに際し、目視が原因の誤差が入り込む余地がなくなる。   According to the present embodiment described above, in the step of FIG. 23, the reference line L is aligned with the second side 202y by specifying the change amount ΔY of the Y coordinate of the mask coordinate system without depending on the visual observation of the user. Therefore, there is no room for errors caused by visual inspection when aligning the reference line L and the second side 202y.

そのため、位相シフトマスク２００の複数の製造工程のそれぞれにおいて位相差を計測する場合でも、それぞれの計測時において各レーザ光２１、２２がマスク２００の同一箇所に照射され、位相差の計測値にばらつきが生じるのを防止できる。   Therefore, even when the phase difference is measured in each of a plurality of manufacturing steps of the phase shift mask 200, each laser beam 21 and 22 is irradiated to the same portion of the mask 200 at the time of each measurement, and the measured value of the phase difference varies. Can be prevented.

図２４〜図２６は、その位相差の計測値のばらつきがどの程度抑えられるかを調査して得られたグラフである。   24 to 26 are graphs obtained by investigating how much the variation in the measured value of the phase difference can be suppressed.

その調査では、マスク２００の同一箇所における位相差を１０セット測定した。各セットの測定回数は１０回である。そして、その１０回の平均値を図２４〜図２６にプロットした。調査で作製したシフター開口２０２ａ、２０２ｂの短辺の長さは５μmである。   In the investigation, ten sets of phase differences at the same location of the mask 200 were measured. Each set has 10 measurements. And the average value of 10 times was plotted in FIGS. The short side length of the shifter openings 202a and 202b produced in the investigation is 5 μm.

また、これらの図には、比較例として、予備的事項で説明した方法での測定結果も併記してある。   In these figures, the measurement results obtained by the method described in the preliminary matter are also shown as comparative examples.

なお、図２４の調査では、各凹部２０１ａ〜２０１ｃの形成前における透明基板２０１の平坦面での位相差を測定している。その位相差は、各レーザ光２１、２２として使用したアルゴンレーザの波長（４８８nm）における値である。   In the investigation of FIG. 24, the phase difference on the flat surface of the transparent substrate 201 before the formation of the concave portions 201a to 201c is measured. The phase difference is a value at the wavelength (488 nm) of the argon laser used as each of the laser beams 21 and 22.

図２４に示されるように、本実施形態における位相差の測定値のばらつき（３σ）は０．１９degであり、比較例のばらつき（０．６１deg）よりも改善されている。   As shown in FIG. 24, the variation (3σ) in the measured value of the phase difference in this embodiment is 0.19 deg, which is improved from the variation (0.61 deg) in the comparative example.

また、図２５は、本実施形態に従って第１の凹部２０１ａと第２の凹部２０１ｂでの位相差を測定した結果を示す。なお、その位相差は、各レーザ光２１、２２の波長（４８８nm）での値である。   FIG. 25 shows the result of measuring the phase difference between the first recess 201a and the second recess 201b according to the present embodiment. The phase difference is a value at the wavelength (488 nm) of each of the laser beams 21 and 22.

図２５に示されるように、この場合でも本実施形態の測定値のばらつき（３σ）は０．４０degであり、比較例のばらつき（１．１０deg）よりもばらつきが改善できている。   As shown in FIG. 25, even in this case, the variation (3σ) in the measurement value of this embodiment is 0.40 deg, which is improved compared to the variation in the comparative example (1.10 deg).

図２６は、図２５の結果を露光光の波長（１９３nm）での値に換算し直して得られたグラフである。図２６に示すように、露光光の波長でも位相差の測定結果のばらつき（３σ）が比較例よりも抑制されている。   FIG. 26 is a graph obtained by converting the result of FIG. 25 into a value at the wavelength of exposure light (193 nm). As shown in FIG. 26, the variation (3σ) in the measurement result of the phase difference is suppressed more than in the comparative example even at the wavelength of the exposure light.

これら図２４〜図２５の結果から、本実施形態に従って位相差の測定を行うことで、測定値のばらつきが抑制され、測定値の再現性が向上することが明らかとなった。   From these results of FIGS. 24 to 25, it was found that by measuring the phase difference according to the present embodiment, variation in the measured value is suppressed and the reproducibility of the measured value is improved.

なお、そのような位相差の測定に使用可能な位相シフトマスク２００の平面レイアウトは図１８に示したものに限定されない。   Note that the planar layout of the phase shift mask 200 that can be used for such phase difference measurement is not limited to that shown in FIG.

図２７は、位相シフトマスク２００の平面レイアウトの他の例について示す平面図である。   FIG. 27 is a plan view illustrating another example of the planar layout of the phase shift mask 200.

この例では、第２の辺２０２ｙが第１の辺２０２ｘの延長線上にある状態を維持しながら、第１のシフター開口２０２ａと第２のシフター開口２０２ｂのそれぞれを互いに間隔をおいて形成する。   In this example, the first shifter opening 202a and the second shifter opening 202b are formed at intervals from each other while maintaining the state where the second side 202y is on the extension line of the first side 202x.

このようにすることで、各シフター開口２０２ａ、２０２ｂの間の部分Kにおける遮光膜２０２がマスク２００の製造途中で剥離するのを防止でき、位相シフトマスク２００が不良となる危険性を低減できる。   By doing in this way, it can prevent that the light shielding film 202 in the part K between each shifter opening 202a, 202b peels in the middle of manufacture of the mask 200, and can reduce the risk that the phase shift mask 200 will become defective.

但し、各シフター開口２０２ａ同士を離しすぎると、第２のパターンエッジ指定のために支持部２をY方向に移動させるときに、支持部２の移動精度の影響で移動後の各レーザ光２１、２２の照射位置がばらつくおそれがある。   However, if the shifter openings 202a are separated too much from each other, when the support unit 2 is moved in the Y direction for specifying the second pattern edge, the laser beams 21 after movement due to the influence of the movement accuracy of the support unit 2; There is a possibility that the 22 irradiation positions vary.

そのため、各シフター開口２０２ａのY方向の中心間間隔Eの上限については、支持部２の移動精度の影響を受けない１０μm程度とするのが好ましい。   Therefore, the upper limit of the center-to-center distance E in the Y direction of each shifter opening 202a is preferably about 10 μm that is not affected by the movement accuracy of the support portion 2.

（第２実施形態）
第１実施形態では、位相差計測装置を用いて位相シフトマスクにおける位相差を求めるために、図１８に示したように各凹部２０１ａ、２０２ｂを互いに斜めに配置した。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, in order to obtain the phase difference in the phase shift mask using the phase difference measuring device, the recesses 201a and 202b are arranged obliquely as shown in FIG.

位相差計測装置としては、そのようなレーザを用いるタイプのほかに、位相シフトマスクの透過光を利用して位相差を求める透過型の位相差計測装置もあり、マスクの製造工程ではこれら二つの位相差計測装置とを併用することがある。   As a phase difference measuring apparatus, in addition to the type using such a laser, there is also a transmission type phase difference measuring apparatus that obtains a phase difference using transmitted light of a phase shift mask. A phase difference measurement device may be used in combination.

そこで、本実施形態では、図１８のように各凹部２０１ａ、２０１ｂを斜めに配置した場合でも、透過型の位相差計測装置での位相差測定を可能とするような位相シフトマスクについて説明する。   Therefore, in the present embodiment, a phase shift mask that enables phase difference measurement with a transmission type phase difference measuring apparatus even when the recesses 201a and 201b are arranged obliquely as shown in FIG. 18 will be described.

図２８は、本実施形態で使用する透過型の位相差計測装置の構成図である。   FIG. 28 is a configuration diagram of a transmission type phase difference measuring apparatus used in the present embodiment.

その位相差計測装置３００は、検査光Lを発生するための光源ランプ３１９と、検査光Lのうち特定の波長の光のみを取り出すバンドパスフィルタ３２３と、検査光Lが通る回折格子３０１とを有する。このうち、光源ランプ３１９としては、例えばHg-Xeランプを使用し得る。   The phase difference measuring apparatus 300 includes a light source lamp 319 for generating inspection light L, a bandpass filter 323 that extracts only light of a specific wavelength from the inspection light L, and a diffraction grating 301 through which the inspection light L passes. Have. Among these, as the light source lamp 319, for example, an Hg-Xe lamp can be used.

回折格子３０１の後段には、コンデンサレンズ３０２と対物レンズ群３０６とが設けられると共に、第１及び第２のビームスプリッタ３０７、３０９と、第１及び第２のミラー３０８、３１０と、コリメータレンズ３１８と、ピンホールミラー３２０とが設けられる。   A condenser lens 302 and an objective lens group 306 are provided at the subsequent stage of the diffraction grating 301, and first and second beam splitters 307 and 309, first and second mirrors 308 and 310, and a collimator lens 318 are provided. And a pinhole mirror 320 are provided.

このような位相差計測装置３００においては、回折格子３１０を通った検査光Lの回折光が位相シフトマスク４００を透過し、透過光が第１のビームスプリッタ３０７において第１の透過光Q1と第２の透過光Q2に分けられる。これらの透過光Q1、Q2の各々は、図中の光路A、Bを通ってピンホールミラー３２０の直前で合成される。 In such a phase difference measurement unit 300, the diffracted light of the inspection light L having passed through the diffraction grating 310 is transmitted through the phase shift mask 400, the transmitted light and the first transmitted light Q 1 in the first beam splitter 307 Divided into second transmitted light Q2. Each of these transmitted lights Q 1 and Q 2 is combined immediately before the pinhole mirror 320 through optical paths A and B in the drawing.

ピンホールミラー３２０にはピンホール３２０ａが設けられており、上記した各透過光の干渉光の一部がピンホール３２０から取り出され、当該一部の干渉光の強度が受光部３２２において計測される。   The pinhole mirror 320 is provided with a pinhole 320a. A part of the interference light of each transmitted light described above is extracted from the pinhole 320, and the intensity of the part of the interference light is measured by the light receiving unit 322. .

また、各光路A、Bの途中には第１のダブルウエッジプリズム３１５と第２のダブルウエッジプリズム３１６が設けられる。これらのうち、例えば第１のダブルウエッジプリズム３１５のウエッジプリズム３１５ａを光路に対して横方向にずらすことにより、第１の透過光Q1の横ずらしを行うことができる。 A first double wedge prism 315 and a second double wedge prism 316 are provided in the middle of each of the optical paths A and B. Of these, for example, the first transmitted light Q 1 can be laterally shifted by shifting the wedge prism 315 a of the first double wedge prism 315 laterally with respect to the optical path.

横ずらしが行われた第１の透過光Q1の像は、第２の透過光Q2の像と合成された後にピンホールミラー３２０により反射され、撮像部３２５で各像の合成像が観察される。本実施形態では、合成像における横ずらしの距離をシアリングと呼ぶ。 The image of the first transmitted light Q 1 that has been laterally shifted is combined with the image of the second transmitted light Q 2 and then reflected by the pinhole mirror 320, and a combined image of each image is observed by the imaging unit 325. Is done. In the present embodiment, the lateral shift distance in the composite image is referred to as shearing.

更に、第２のダブルウエッジプリズム３１６のウエッジプリズム３１６ａを光路に対して横方向にずらすことにより、各透過光Q1、Q2の光路差を変化させることができる。 Further, by shifting the wedge prism 316a of the second double wedge prism 316 laterally with respect to the optical path, the optical path difference between the transmitted lights Q 1 and Q 2 can be changed.

次に、この透過型の位相差計測装置３００と第１実施形態のレーザを用いた位相差計測装置１の双方で使用可能な位相シフトマスクについて説明する。   Next, a phase shift mask that can be used in both the transmission type phase difference measuring apparatus 300 and the phase difference measuring apparatus 1 using the laser according to the first embodiment will be described.

図２９は、そのような位相シフトマスク２００のモニタ領域２２５における拡大平面図である。なお、図２９において第１実施形態で説明したのと同じ要素には第１実施形態におけるのと同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。   FIG. 29 is an enlarged plan view of such a phase shift mask 200 in the monitor region 225. FIG. In FIG. 29, the same elements as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted below.

図２９に示されるように、この位相シフトマスク２００では、第１実施形態で説明したシフター開口２０２ａ、２０２ｂに加え、これらの開口２０２ａ、２０２ｂから間隔をおいた部分の遮光膜２０２にモニタ用非シフター開口２０２ｅが形成される。   As shown in FIG. 29, in this phase shift mask 200, in addition to the shifter openings 202a and 202b described in the first embodiment, a portion of the light shielding film 202 spaced from these openings 202a and 202b has a non-monitoring effect. A shifter opening 202e is formed.

これら第１のシフター開口２０２ａと非シフター開口２０２ｅの配列ピッチは特に限定されないが、本実施形態では開口の中心間距離が１５μmとなるようにこれらの開口２０２ａ、２０２ｅを横方向（X軸方向）に配列する。   The arrangement pitch of the first shifter openings 202a and the non-shifter openings 202e is not particularly limited. In this embodiment, the openings 202a and 202e are arranged in the lateral direction (X-axis direction) so that the distance between the centers of the openings is 15 μm. Array.

また、縦方向（Y軸方向）における開口同士の間隔Wについては、例えば１μmとする。   The interval W between the openings in the vertical direction (Y-axis direction) is, for example, 1 μm.

図３０は、図２９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。   30 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

図３０に示されるように、モニタ用非シフター開口２０２ｅは、凹部の形成されていない透明基板２０１の平坦面上に形成される。   As shown in FIG. 30, the monitor non-shifter opening 202e is formed on the flat surface of the transparent substrate 201 where no recess is formed.

次に、上記の透過型の位相差計測装置３００を用いた位相シフトマスク２００の検査方法について説明する。   Next, an inspection method for the phase shift mask 200 using the transmission type phase difference measuring apparatus 300 will be described.

本実施形態における位相シフトマスク２００の検査は、第１実施形態に従ってマスク２００の位相差を求めた後、その位相差を再確認するために行われるものである。   The inspection of the phase shift mask 200 in the present embodiment is performed in order to reconfirm the phase difference after obtaining the phase difference of the mask 200 according to the first embodiment.

図３１は、本実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法のフローチャートである。   FIG. 31 is a flowchart of a phase shift mask inspection method according to this embodiment.

また、図３２〜図３４は、そのフローチャートの代表的なステップについて説明するための模式図である。図３２〜図３４では、説明を分かり易くするために、光路Aについてのマスク２００の断面と光路Bについてのマスク２００の断面とを併記すると共に、光路Aのシアリング量をΔDで表している。   32 to 34 are schematic diagrams for explaining typical steps in the flowchart. In FIG. 32 to FIG. 34, for easy understanding, the cross section of the mask 200 for the optical path A and the cross section of the mask 200 for the optical path B are shown together, and the shearing amount of the optical path A is represented by ΔD.

最初のステップＳ１１では、図３２に示すように、位相シフトマスク２００のモニタ領域２２５において、遮光膜２０２が形成されていない部分に検査光Lを照射する。   In the first step S11, as shown in FIG. 32, in the monitor region 225 of the phase shift mask 200, the portion where the light shielding film 202 is not formed is irradiated with the inspection light L.

このとき、光路Aを通る透過光には横ずらしが行われており、撮像部３２５では光路Aと光路Bのそれぞれを通った透過光Q1と透過光Q2の合成像が観察される。 At this time, the transmitted light passing through the optical path A is shifted laterally, and the combined image of the transmitted light Q 1 and the transmitted light Q 2 passing through the optical path A and the optical path B is observed in the imaging unit 325.

この状態で撮像部３２５により観察を行うと、図３２の上側に示すような観察像が得られる。これに示されるように、観察像には各透過光Q1、Q2の干渉縞が現れる。更に、観察像の中心付近には、ピンホール３２０ａに対応した矩形状の暗部３５０が現れる。 When observation is performed by the imaging unit 325 in this state, an observation image as shown on the upper side of FIG. 32 is obtained. As shown in this, interference fringes of the transmitted lights Q 1 and Q 2 appear in the observed image. Further, a rectangular dark portion 350 corresponding to the pinhole 320a appears near the center of the observation image.

このように光路Aの横ずらしを行った状態で、第１のダブルウエッジプリズム３１５（図２８参照）のウエッジプリズム３１５ａを図中のx方向に変位させることにより、各透過光Q1、Q2の光路差を変化させる。 In this state where the optical path A is shifted laterally, the transmitted light Q 1 , Q 2 can be obtained by displacing the wedge prism 315a of the first double wedge prism 315 (see FIG. 28) in the x direction in the figure. Change the optical path difference.

これにより、観察像における干渉縞が変動し、ピンホール３２０ａを透過する光の強度I0が変化する。 As a result, the interference fringes in the observation image fluctuate, and the intensity I 0 of the light transmitted through the pinhole 320a changes.

その光の強度I0とウエッジプリズム３１５ａの変位量xとの関係は、第１実施形態の図８における強度I0と同様になり、I0=cosφ0(x)と表される。 The relationship between the light intensity I 0 and the displacement amount x of the wedge prism 315a is the same as the intensity I 0 in FIG. 8 of the first embodiment, and is expressed as I 0 = cosφ 0 (x).

本ステップは、そのような強度I0の位相φ0(x)を取得するものであり、第１実施形態で説明したベースライン測定に相当する。 This step acquires such a phase φ 0 (x) of the intensity I 0 and corresponds to the baseline measurement described in the first embodiment.

次のステップＳ１２では、図３３に示すように、光路Aにおけるモニタ用非シフター開口２０２ｅが、光路Bにおける第１のシフター開口２０２ａに重なるように、光路Aの横ずらしを行う。   In the next step S12, the optical path A is shifted laterally so that the non-shifter opening for monitoring 202e in the optical path A overlaps the first shifter opening 202a in the optical path B, as shown in FIG.

これにより、モニタ用非シフター開口２０２ｅを通った第１の透過光Q1と、第１のシフター開口２０２ａを通った第２の透過光Q2のそれぞれが重ね合わせられる。 As a result, the first transmitted light Q 1 passing through the monitor non-shifter opening 202e and the second transmitted light Q 2 passing through the first shifter opening 202a are superimposed.

そして、この状態で、ウエッジプリズム３１５ａ（図２８参照）をx方向に変位させることにより、各各透過光Q1、Q2の光路差を変化させながら、ピンホール３２０ａを透過する各透過光Q1、Q2の干渉光の強度I1をxの関数として表す。 In this state, by shifting the wedge prism 315a (see FIG. 28) in the x direction, the transmitted light Q transmitted through the pinhole 320a while changing the optical path difference between the transmitted light Q 1 and Q 2. The intensity I 1 of the interference light of 1 and Q 2 is expressed as a function of x.

その強度I1は、第１の実施形態の図８における強度I1と同様に、I1=cosφ1(x)と表される。 The intensity I 1 is expressed as I 1 = cosφ 1 (x), similar to the intensity I 1 in FIG. 8 of the first embodiment.

本ステップは、そのような強度I1の位相φ1(x)を取得するものであり、第１実施形態で説明した第１のエッジライン指定に相当する。 This step acquires such a phase φ 1 (x) of the intensity I 1 , and corresponds to the first edge line designation described in the first embodiment.

次のステップＳ１３では、図３４に示すように、光路Aにおける第１のシフター開口２０２ａが、光路Bにおけるモニタ用非シフター開口２０２ｅに重なるように、光路Aの横ずらしを行う。   In the next step S13, as shown in FIG. 34, the optical path A is shifted laterally so that the first shifter opening 202a in the optical path A overlaps the non-shifter opening for monitoring 202e in the optical path B.

これにより、第１のシフター開口２０２ａを通った第１の透過光Q1と、モニタ用非シフター開口２０２ｅを通った第２の透過光Q2のそれぞれが重ね合わせられる。 Accordingly, the first transmitted light Q 1 passing through the first shifter opening 202a, each of the second transmitted light Q 2 to which through the non-shifter openings 202e monitor are superimposed.

そして、この状態で、ウエッジプリズム３１５ａ（図２８参照）をx方向に変位させることにより、各透過光Q1、Q2の光路差を変化させながら、ピンホール３２０ａを透過する各透過光Q1、Q2の干渉光の強度I2をxの関数として表す。 Then, in this state, by displacing the wedge prism 315a (see FIG. 28) in the x-direction, while changing the optical path difference between the transmitted light Q 1, Q 2, each transmitted light transmitted through the pinhole 320a Q 1 represents the intensity I 2 of the interference light Q 2 'as a function of x.

その強度I2は、第１の実施形態の図８における強度I2と同様に、I2=cosφ2(x)と表される。 The intensity I 2 is expressed as I 2 = cosφ 2 (x), similar to the intensity I 2 in FIG. 8 of the first embodiment.

本ステップは、そのような強度I2の位相φ2(x)を取得するものであり、第１実施形態で説明した第２のエッジライン指定に相当する。 This step acquires such a phase φ 2 (x) of the intensity I 2 and corresponds to the second edge line designation described in the first embodiment.

その後に、ステップＳ１４に移り、ステップＳ１１、Ｓ１２で取得した位相差φ1(x)、φ2(x)に基づいて、ピンホール３２０ａを透過した各透過光Q1、Q2同士の位相差を算出する。 Thereafter, the process proceeds to step S14, and the phase difference between the transmitted lights Q 1 and Q 2 transmitted through the pinhole 320a based on the phase differences φ 1 (x) and φ 2 (x) acquired in steps S11 and S12. Is calculated.

その位相差は、第１実施形態の式（６）に従ってΔφ＝（φ1(x)−φ2(x)）／２により検査光Lでの位相差Δφを算出した後、その位相差Δφ、検査光Lの波長λ2、露光光の波長λ1、及び透明基板２０１の屈折率nに基づいて算出され得る。 The phase difference is calculated by calculating the phase difference Δφ in the inspection light L by Δφ = (φ 1 (x) −φ 2 (x)) / 2 according to the equation (6) of the first embodiment, and then the phase difference Δφ. The wavelength λ 2 of the inspection light L, the wavelength λ 1 of the exposure light, and the refractive index n of the transparent substrate 201 can be calculated.

以上により、本実施形態に係る位相シフトマスクの検査方法の代表的なステップが終了したことになる。   Thus, the representative steps of the phase shift mask inspection method according to the present embodiment are completed.

このような位相シフトマスクの検査方法によれば、ピンホール３２０ａを通して透過光Q1、Q2の強度I0〜I2を測定する。よって、ピンホール３２０ａの大きさが第１のシフター開口２０２ａとモニタ用非シフター開口２０２ｅのそれぞれよりも大きいと、各開口２０２ａ、２０２ｂを通った透過光Q1、Q2がピンホール３２０ａによってケラレてしまい、強度I0〜I2を正確に測定できない。 According to the inspection method of the phase shifting mask, to measure the intensity I 0 ~I 2 of the transmitted light Q 1, Q 2 through the pinhole 320a. Thus, the pin when the size of the hole 320a is larger than each of the first shifter openings 202a and monitor non-shifter openings 202e, eclipse by the openings 202a, transmitted light Q 1 passing through the 202b, Q 2 pinholes 320a Therefore, the intensity I 0 to I 2 cannot be measured accurately.

そこで、本実施形態では、ピンホール３２０ａの大きさが第１のシフター開口２０２ａとモニタ用非シフター開口２０２ｅのそれぞれよりも小さくなるように、これらの開口２０２ａ、２０２ｅの大きさを次のように決定する。   Therefore, in the present embodiment, the sizes of these openings 202a and 202e are set as follows so that the size of the pinhole 320a is smaller than each of the first shifter opening 202a and the monitor non-shifter opening 202e. decide.

図３５は、これらの開口２０２ａ、２０２ｅの好適な大きさの一例について説明するための平面図である。   FIG. 35 is a plan view for explaining an example of a suitable size of the openings 202a and 202e.

この例では、ピンホール３２０ａの横方向（X軸方向）の長さをD1、縦方向（Y軸方向）の長さをD2としている。これらの長さの値は、例えばD1が４μm、D2が１６μmである。 In this example, D 1 the lateral length of the pin holes 320a (X axis direction), the length in the vertical direction (Y axis direction) and is set to D 2. For example, D 1 is 4 μm and D 2 is 16 μm.

そのような大きさのピンホール３２０ａに対し、各開口２０２ａ、２０２ｅの横方向と縦方向の長さD3、D4をそれぞれ１５μm、２０μmとすることで、ピンホール３２０ａが各開口２０２ａ、２０２ｅに収まり、ピンホール３２０ａでのケラレを防止できる。 To pinhole 320a of such size, each opening 202a, horizontal and vertical length D 3, D 4, respectively 15μm of 202e, With 20 [mu] m, pin holes 320a each opening 202a, 202e And vignetting in the pinhole 320a can be prevented.

（第３実施形態）
本実施形態では、第１実施形態や第２実施形態の露光マスク２００の製造方法について説明する。 (Third embodiment)
In the present embodiment, a method for manufacturing the exposure mask 200 of the first embodiment or the second embodiment will be described.

図３６〜図３９は、本実施形態に係る露光マスク２００の製造途中の断面図である。なお、これらの図において第１、第２実施形態で説明したのと同じ要素にはこれらの実施形態と同じ符号を付し、以下ではその説明を省略する。   36 to 39 are cross-sectional views in the middle of manufacturing the exposure mask 200 according to the present embodiment. In these drawings, the same elements as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals as those of the embodiments, and the description thereof is omitted below.

露光マスク２００を製造するには、まず、図３６（ａ）に示すように、石英基板等の透明基板２０１の上に、スパッタ法により遮光膜２０２としてクロム膜を形成する。そして、この遮光膜２０２の上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像して第１のレジストパターン２６０を形成する。   In order to manufacture the exposure mask 200, first, as shown in FIG. 36A, a chromium film is formed as a light shielding film 202 on a transparent substrate 201 such as a quartz substrate by a sputtering method. Then, a photoresist is applied on the light-shielding film 202, and is exposed and developed to form a first resist pattern 260.

次いで、図３６（ｂ）に示すように、上記の第１のレジストパターン２６０をマスクにして遮光膜２０２をドライエッチングする。   Next, as shown in FIG. 36B, the light shielding film 202 is dry-etched using the first resist pattern 260 as a mask.

これにより、モニタ領域２２５には第１のシフター開口２０２ａとモニタ用非シフター開口２０２ｅが形成され、デバイスパターン領域２２０には第３のシフター開口２０２ｃと非シフター開口２０２ｄが形成される。   As a result, the first shifter opening 202a and the monitor non-shifter opening 202e are formed in the monitor region 225, and the third shifter opening 202c and the non-shifter opening 202d are formed in the device pattern region 220.

次いで、図３７（ａ）に示すように、このドライエッチングが終了した時点での露光光の位相差を検査すべく、第１実施形態のフローチャート（図２０参照）に従って位相差を計測する。   Next, as shown in FIG. 37A, the phase difference is measured according to the flowchart (see FIG. 20) of the first embodiment in order to inspect the phase difference of the exposure light at the time when the dry etching is completed.

第１実施形態で説明したように、この方法では、第１のレーザ光２１と第２のレーザ光の反射光の位相差に基づき、位相差が検査される。   As described in the first embodiment, in this method, the phase difference is inspected based on the phase difference between the reflected lights of the first laser beam 21 and the second laser beam.

この方法によれば、第１のレジストパターン２６０が形成されていない透明基板２０１の主面２０１ｘから各レーザ光２１、２２を照射し、その反射光を利用するので、位相差の計測にあたって第１のレジストパターン２６０を剥離する必要がない。   According to this method, each of the laser beams 21 and 22 is irradiated from the main surface 201x of the transparent substrate 201 on which the first resist pattern 260 is not formed, and the reflected light is used. There is no need to remove the resist pattern 260.

この後に、第１のレジストパターン２６０は除去される。   Thereafter, the first resist pattern 260 is removed.

次いで、図３７（ｂ）に示すように、透明基板２０１と遮光膜２０２のそれぞれの上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像して第２のレジストパターン２６２を形成する。   Next, as shown in FIG. 37 (b), a photoresist is applied on each of the transparent substrate 201 and the light shielding film 202, and is exposed and developed to form a second resist pattern 262.

そして、この第２のレジストパターン２６２をマスクに用いながら透明基板２０１をドライエッチングすることにより、モニタ領域２２５とデバイスパターン領域２２０のそれぞれに第１の凹部２０１ａと第３の凹部２０１ｃを形成する。   Then, by using the second resist pattern 262 as a mask, the transparent substrate 201 is dry-etched to form a first recess 201a and a third recess 201c in the monitor region 225 and the device pattern region 220, respectively.

ここで、各凹部２０１ａ、２０１ｃはシフターとして機能するものであるから、その深さに過不足があると、各凹部２０１ａ、２０１ｃにより生じる露光光の位相差が設計値から外れてしまう。   Here, since each of the recesses 201a and 201c functions as a shifter, if the depth is excessive or insufficient, the phase difference of the exposure light generated by each of the recesses 201a and 201c deviates from the design value.

そこで、次の工程では、図３８（ａ）に示すように、第１実施形態に従って第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２を透明基板２０１に照射し、第１の凹部２０１ａで生じる露光光の位相差を計測する。   Therefore, in the next step, as shown in FIG. 38A, the first laser beam 21 and the second laser beam 22 are irradiated to the transparent substrate 201 according to the first embodiment, and are generated in the first recess 201a. The phase difference of exposure light is measured.

ここで、第３の凹部２０１ｃは、第１の凹部２０１ａと同一の工程で形成されるものであるから、第３の凹部２０１ｃにより生じる露光光の位相差は第１の凹部２０１ａで生じる位相差と同じであると推定できる。   Here, since the third recess 201c is formed in the same process as the first recess 201a, the phase difference of the exposure light generated by the third recess 201c is the phase difference generated by the first recess 201a. It can be estimated that

そして、その位相差が許容値よりも多いと判断された場合は、各凹部２０１ａ、２０１ｂが設計よりも深いことになり、その場合には透明基板２０１を再使用することはできないので透明基板２０１を破棄する。   If it is determined that the phase difference is larger than the allowable value, the recesses 201a and 201b are deeper than the design, and in this case, the transparent substrate 201 cannot be reused. Is discarded.

一方、位相差が許容値に満たない場合には各凹部２０１ａ、２０１ｃの深さが不足しているので、透明基板２０１に対して追加のエッチングを行う。このとき、位相差の計測に際して第２のレジストパターン２６２を剥離する必要がないので、その第２のレジストパターン２６２を引き続き用いて追加のエッチングを行うことができ、レジストパターンを再形成するための工程を省くことができる。   On the other hand, when the phase difference is less than the allowable value, the depth of each of the recesses 201a and 201c is insufficient, so that additional etching is performed on the transparent substrate 201. At this time, it is not necessary to peel off the second resist pattern 262 when measuring the phase difference, so that the second resist pattern 262 can be continuously used to perform additional etching, and the resist pattern can be re-formed. The process can be omitted.

そして、追加のエッチングによって第１の凹部２０１ａで生じる位相差が許容値内に収まったときは、第２のレジストパターン２６２を剥離して本工程を終了する。   Then, when the phase difference generated in the first recess 201a by the additional etching falls within the allowable value, the second resist pattern 262 is peeled off and the process is terminated.

次に、図３８（ｂ）に示すように、透明基板２０１と遮光膜２０２のそれぞれの上にフォトレジストを塗布し、それを露光、現像して第３のレジストパターン２６５を形成する。   Next, as shown in FIG. 38B, a photoresist is applied on each of the transparent substrate 201 and the light shielding film 202, and is exposed and developed to form a third resist pattern 265.

そして、この第３のレジストパターン２６５をマスクに用いながら透明基板２０１をフッ酸溶液等でウエットエッチングする。これにより、各凹部２０１ａ、２０１ｃの幅が基板横方向に広がり、遮光膜２０２の下の透明基板２０１にアンダーカットと呼ばれる掘り込みが形成される。   Then, using the third resist pattern 265 as a mask, the transparent substrate 201 is wet etched with a hydrofluoric acid solution or the like. As a result, the width of each of the recesses 201a and 201c extends in the lateral direction of the substrate, and a digging called an undercut is formed in the transparent substrate 201 below the light shielding film 202.

なお、このウエットエッチングのマスクとして、剥離前の第２のレジストパターン２６２を用いることも考えられるが、第２のレジストパターン２６２には凹部２０１ａ、２０１ｃの形成時のドライエッチングによりピンホールが形成されているおそれがある。よって、本実施形態のようにウエットエッチング用に第３のレジストパターン２６５を改めて形成し、それをマスクにしてウエットエッチングを行うのが好ましい。   Although it is conceivable to use the second resist pattern 262 before peeling as a mask for this wet etching, pin holes are formed in the second resist pattern 262 by dry etching when the recesses 201a and 201c are formed. There is a risk. Therefore, it is preferable that the third resist pattern 265 is formed again for wet etching as in this embodiment, and wet etching is performed using the third resist pattern 265 as a mask.

ここで、各凹部２０１ａ、２０１ｂの形成時と同様に、本工程でもこれらの凹部２０１ａ、２０１ｂで生じる位相差が許容値よりも多いか少ないかを評価するのが好ましい。   Here, as in the formation of the recesses 201a and 201b, it is preferable to evaluate whether or not the phase difference generated in the recesses 201a and 201b is greater or less than the allowable value in this step.

そこで、次の工程では、図３９（ａ）に示すように、第１実施形態に従って第１のレーザ光２１と第２のレーザ光２２を石英基板２０１に照射し、第１の凹部２０１ａでの位相差を計測する。   Therefore, in the next step, as shown in FIG. 39A, the quartz substrate 201 is irradiated with the first laser beam 21 and the second laser beam 22 according to the first embodiment, and the first recess 201a Measure the phase difference.

そして、図３８（ａ）の場合と同様に、位相差が許容値よりも多いと判断された場合には石英基板２０１を破棄し、位相差が許容値に満たない場合には第３のレジストパターン２６５が形成された状態で追加のウエットエッチングを行う。   Similarly to the case of FIG. 38A, when it is determined that the phase difference is larger than the allowable value, the quartz substrate 201 is discarded, and when the phase difference is less than the allowable value, the third resist is discarded. With the pattern 265 formed, additional wet etching is performed.

このような追加のウエットエッチングにより第１の凹部２０１ａで生じる露光光の位相差が許容値となった場合には、第３のレジストパターン２６５を剥離して本工程を終了する。   When the phase difference of the exposure light generated in the first recess 201a becomes an allowable value due to such additional wet etching, the third resist pattern 265 is peeled off, and this process is finished.

以上により、レベンソン型の位相シフトマスク２００の基本構造が完成したことになるが、その位相シフトマスク２００を完成品として次工程に払い出す前に、露光光の位相差を再確認するのが好ましい。   Although the basic structure of the Levenson type phase shift mask 200 has been completed as described above, it is preferable to reconfirm the phase difference of the exposure light before delivering the phase shift mask 200 as a finished product to the next process. .

その再確認においては、位相シフトマスク２００にはレジストパターンが無い状態なので、検査光Lを透明基板２０１に通すことで第２実施形態のフローチャート（図３１参照）に従って第１の凹部２０１ａにおける位相差を検査し得る。   In the reconfirmation, since there is no resist pattern in the phase shift mask 200, the phase difference in the first recess 201a is obtained by passing the inspection light L through the transparent substrate 201 according to the flowchart of the second embodiment (see FIG. 31). Can be inspected.

そして、この検査によって位相差が許容値となっていることが確認できたときに、位相シフトマスク２００を次工程に払い出す。   When the phase difference is confirmed to be an allowable value by this inspection, the phase shift mask 200 is dispensed to the next process.

以上により、本実施形態に係る位相シフトマスクの製造方法の主要工程が終了したことになる。   Thus, the main process of the method for manufacturing the phase shift mask according to the present embodiment is completed.

上記した本実施形態によれば、位相シフトマスク２００の製造途中において、第１実施形態に従って露光光の位相差を計測することで、レジストパターンを剥離することなしに、位相差の過不足を把握することができる。そして、位相差が不足していることが判った場合には、第１の凹部２０１ａに対して追加のエッチングを行うことで、第１の凹部２０１ａにより生じる露光光の位相差を許容値にすることができるようになる。   According to the above-described embodiment, during the manufacture of the phase shift mask 200, by measuring the phase difference of the exposure light according to the first embodiment, it is possible to grasp the excess or deficiency of the phase difference without peeling off the resist pattern. can do. If it is found that the phase difference is insufficient, additional etching is performed on the first recess 201a to set the exposure light phase difference generated by the first recess 201a to an allowable value. Will be able to.

更に、図３９（ｂ）に示したように、第３のレジストパターン２６５を剥離した後に、第２実施形態に従って位相差を再確認するので、位相差に過不足が生じている位相シフトマスク２００を次工程に誤って払い出してしまうのを防止できる。   Further, as shown in FIG. 39B, after the third resist pattern 265 is peeled off, the phase difference is reconfirmed according to the second embodiment, so that the phase shift mask 200 in which the phase difference is excessive or insufficient is generated. Can be prevented from being accidentally paid out to the next process.

以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。   The following additional notes are disclosed for each embodiment described above.

（付記１） 透明基板の一方の主面側から入射した第１のレーザ光と第２のレーザ光のそれぞれの照射点の中点を通る基準線を、前記透明基板の他方の主面上の遮光膜に形成された平面形状が矩形の第１の開口の第１の辺に合わせるステップと、
前記基準線が前記第１の辺に合わせられた状態で、前記遮光膜で反射した前記第１のレーザ光と、前記第１の開口に重なるように前記透明基板の前記他方の主面に形成された第１の凹部の底面で反射した前記第２のレーザ光との第１の位相差を求めるステップと、
前記透明基板の前記他方の主面において前記第１の開口から斜めの位置に形成され、且つ前記第１の辺の延長線上に第２の辺を有する平面形状が矩形状の第２の開口の該第２の辺に、前記基準線を合わせるステップと、
前記基準線が前記第２の辺に合わせられた状態で、前記遮光膜で反射した前記第２のレーザ光と、前記第２の開口に重なるように前記透明基板の前記他方の主面に形成された第２の凹部の底面で反射した前記第１のレーザ光との第２の位相差を求めるステップと、
前記第１の位相差と前記第２の位相差に基づき、前記第１の凹部と前記第２の凹部のそれぞれにより生じる露光光の位相差を算出するステップと、
を有することを特徴とする位相シフトマスクの検査方法。 (Supplementary Note 1) A reference line passing through the midpoint between the irradiation points of the first laser beam and the second laser beam incident from one main surface side of the transparent substrate is set on the other main surface of the transparent substrate. Matching the first side of the rectangular first opening with the planar shape formed on the light shielding film;
Formed on the other main surface of the transparent substrate so as to overlap the first laser beam reflected by the light shielding film and the first opening in a state where the reference line is aligned with the first side. Obtaining a first phase difference from the second laser beam reflected by the bottom surface of the first recess,
The second main surface of the transparent substrate is formed at an oblique position from the first opening, and the planar shape having the second side on the extension line of the first side is a rectangular second opening. Aligning the reference line with the second side;
Formed on the other main surface of the transparent substrate so as to overlap the second laser beam reflected by the light shielding film and the second opening in a state where the reference line is aligned with the second side Determining a second phase difference with the first laser beam reflected by the bottom surface of the second recessed portion formed;
Calculating a phase difference of exposure light generated by each of the first recess and the second recess based on the first phase difference and the second phase difference;
A method of inspecting a phase shift mask, comprising:

（付記２） 前記第２の辺に前記基準線を合わせるステップは、前記基準線に沿って所定距離だけ前記位相シフトマスクを移動させることにより行われることを特徴とする付記１に記載の位相シフトマスクの検査方法。   (Supplementary note 2) The phase shift according to supplementary note 1, wherein the step of aligning the reference line with the second side is performed by moving the phase shift mask by a predetermined distance along the reference line. Mask inspection method.

（付記３） 前記位相シフトマスクの面内に直交座標系を設定するステップを更に有し、
前記第２の辺に前記基準線を合わせるステップは、前記直交座標系の座標軸に沿って前記所定距離だけ前記位相シフトマスクを移動させることにより行われることを特徴とする付記２に記載の位相シフトマスクの検査方法。 (Additional remark 3) It further has the step which sets an orthogonal coordinate system in the surface of the said phase shift mask,
The phase shift according to claim 2, wherein the step of aligning the reference line with the second side is performed by moving the phase shift mask by the predetermined distance along the coordinate axis of the orthogonal coordinate system. Mask inspection method.

（付記４） 前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光のそれぞれの照射点を結ぶ線分は、前記第１の辺と前記第２の辺のそれぞれに直交することを特徴とする付記１〜３のいずれかに記載の位相シフトマスクの検査方法。   (Additional remark 4) The line segment which connects each irradiation point of the said 1st laser beam and said 2nd laser beam is orthogonal to each of said 1st edge | side and said 2nd edge | side, It is characterized by the above-mentioned. The inspection method of the phase shift mask in any one of 1-3.

（付記５） 前記第１の凹部と前記第２の凹部は、前記位相シフトマスクのモニタ領域に設けられたと共に、
前記位相シフトマスクのデバイス領域に第３の凹部が設けられ、該第３の凹部により生じる前記露光光の位相差が、前記第１の凹部と前記第２の凹部のそれぞれにより生じる前記露光光の前記位相差に等しいと推定するステップを更に有することを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の位相シフトマスクの検査方法。 (Additional remark 5) While the said 1st recessed part and the said 2nd recessed part were provided in the monitor area | region of the said phase shift mask,
A third recess is provided in the device region of the phase shift mask, and the phase difference of the exposure light generated by the third recess is caused by the exposure light generated by each of the first recess and the second recess. The phase shift mask inspection method according to any one of appendices 1 to 4, further comprising a step of estimating that the phase difference is equal to the phase difference.

（付記６） 前記遮光膜が、前記第１の凹部に重なるシフター開口と、該シフター開口から間隔をおいて形成された非シフター開口とを備え、
前記位相シフトマスクに検査光を照射するステップと、
前記シフター開口を通った前記検査光の第１の透過光と、前記非シフター開口を通った前記検査光の第２の透過光のそれぞれを、前記シフター開口と前記非シフター開口のそれぞれよりも小さなホールに通すステップと、
前記ホールを通った前記第１の透過光と前記第２の透過光との位相差を求め、該位相差に基づいて、前記第１の凹部により生じる前記露光光の位相差を算出するステップと、
を更に有することを特徴とする付記１〜５のいずれかに記載の位相シフトマスクの検査方法。 (Supplementary Note 6) The light-shielding film includes a shifter opening that overlaps the first recess, and a non-shifter opening formed at a distance from the shifter opening.
Irradiating the phase shift mask with inspection light; and
The first transmitted light of the inspection light that has passed through the shifter opening and the second transmitted light of the inspection light that has passed through the non-shifter opening are smaller than each of the shifter opening and the non-shifter opening. Step through the hall,
Obtaining a phase difference between the first transmitted light and the second transmitted light passing through the hole, and calculating a phase difference of the exposure light generated by the first recess based on the phase difference; ,
The inspection method for a phase shift mask according to any one of appendices 1 to 5, further comprising:

（付記７） 前記第１の開口と前記第２の開口は、それぞれの角が互いに接するように前記遮光膜に形成されたことを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の位相シフトマスクの検査方法。   (Supplementary note 7) The phase shift mask according to any one of Supplementary notes 1 to 6, wherein the first opening and the second opening are formed in the light-shielding film so that respective corners are in contact with each other. Inspection method.

（付記８） 前記第１の開口と前記第２の開口は、前記遮光膜において間隔をおいて形成されたことを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の位相シフトマスクの検査方法。   (Additional remark 8) The said 1st opening and said 2nd opening are formed in the said light shielding film at intervals, The inspection method of the phase shift mask in any one of Additional remark 1-6 characterized by the above-mentioned.

１…位相差計測装置、２…支持部、２ａ…支持ピン、２ｂ…押さえ、３…観察光学系、４…レーザ光学系、１１…マスク表示部、１３…反射光波形表示部、１４…ステップ移動ボタン、１７…ステップ移動距離変更スライダ、１８…ステップ移動距離変更ボタン、２１…第１のレーザ光、２２…第２のレーザ光、３１…第１のビームスプリッタ、３２…第２のビームスプリッタ、３３…第１のミラー、３４…第２のミラー、３５…ウエッジプリズム、３６…受光部、３７…アルゴンレーザ光源、１００…位相シフトマスク、１０１…透明基板、１０１ａ…凹部、１０１ｘ…一方の主面、１０１ｙ…他方の主面、１０２…遮光膜、１０２ａ…シフター開口、１０２ｂ…非シフター開口、１０２ｘ、１０２ｙ…辺、２００…位相シフトマスク、２０１…透明基板、２０１ａ〜２０１ｃ…第１〜第３の凹部、２０２…遮光膜、２０２ａ〜２０２ｃ…第１〜第３のシフター開口、２０２ｄ…非シフター開口、２０２ｅ…モニタ用非シフター開口、２０２ｘ…第１の辺、２０２ｙ…第２の辺、２２０…デバイスパターン領域、２２１…スクライブ領域、２２２…レチクルカバー部、２２５…モニタ領域、２２９…アライメントマーク、２６０…第１のレジストパターン、２６２…第２のレジストパターン、２６５…第３のレジストパターン、３００…透過型の位相差計測装置、３０１…回折格子、３０２…コンデンサレンズ、３０６…対物レンズ群、３０７…第１のビームスプリッタ、３０９…第２のビームスプリッタ、３０８…第１のミラー、３１０…第２のミラー、３１５…第１のダブルウエッジプリズム、３１５ａ…ウエッジプリズム、３１６…第２のダブルウエッジプリズム、３１６ａ…ウエッジプリズム、３１９…光源ランプ、３２０…ピンホールミラー、３２０ａ…ピンホール、３２２…受光部、３２５…撮像部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Phase difference measuring apparatus, 2 ... Support part, 2a ... Support pin, 2b ... Press, 3 ... Observation optical system, 4 ... Laser optical system, 11 ... Mask display part, 13 ... Reflected light waveform display part, 14 ... Step Move button, 17 ... Step movement distance change slider, 18 ... Step movement distance change button, 21 ... First laser beam, 22 ... Second laser beam, 31 ... First beam splitter, 32 ... Second beam splitter , 33 ... 1st mirror, 34 ... 2nd mirror, 35 ... Wedge prism, 36 ... Light receiving part, 37 ... Argon laser light source, 100 ... Phase shift mask, 101 ... Transparent substrate, 101a ... Recess, 101x ... Main surface, 101y ... other main surface, 102 ... light shielding film, 102a ... shifter opening, 102b ... non-shifter opening, 102x, 102y ... side, 200 ... phase shift mask, 2 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent substrate, 201a-201c ... 1st-3rd recessed part, 202 ... Light-shielding film, 202a-202c ... 1st-3rd shifter opening, 202d ... Non-shifter opening, 202e ... Non-shifter opening for monitoring, 202x ... first side, 202y ... second side, 220 ... device pattern region, 221 ... scribe region, 222 ... reticle cover portion, 225 ... monitor region, 229 ... alignment mark, 260 ... first resist pattern, 262 ... 2nd resist pattern, 265... 3rd resist pattern, 300... Transmission type phase difference measuring device, 301... Diffraction grating, 302 .. Condenser lens, 306... Objective lens group, 307. Second beam splitter, 308 ... first mirror, 310 ... second mirror, 315 ... first double Edge prism, 315a ... wedge prism, 316 ... second double wedge prism, 316a ... wedge prism, 319 ... light source lamp, 320 ... pinhole mirror, 320a ... pin hole, 322 ... receiving portion, 325 ... imaging unit.

Claims (5)

透明基板の一方の主面側から入射した第１のレーザ光と第２のレーザ光のそれぞれの照射点の中点を通る基準線を、前記透明基板の他方の主面上の遮光膜に形成された平面形状が矩形の第１の開口の第１の辺に合わせるステップと、
前記基準線が前記第１の辺に合わせられた状態で、前記遮光膜で反射した前記第１のレーザ光と、前記第１の開口に重なるように前記透明基板の前記他方の主面に形成された第１の凹部の底面で反射した前記第２のレーザ光との第１の位相差を求めるステップと、
前記透明基板の前記他方の主面において前記第１の開口から斜めの位置に形成され、且つ前記第１の辺の延長線上に第２の辺を有する平面形状が矩形状の第２の開口の該第２の辺に、前記基準線を合わせるステップと、
前記基準線が前記第２の辺に合わせられた状態で、前記遮光膜で反射した前記第２のレーザ光と、前記第２の開口に重なるように前記透明基板の前記他方の主面に形成された第２の凹部の底面で反射した前記第１のレーザ光との第２の位相差を求めるステップと、
前記第１の位相差と前記第２の位相差に基づき、前記第１の凹部と前記第２の凹部のそれぞれにより生じる露光光の位相差を算出するステップと、
を有することを特徴とする位相シフトマスクの検査方法。 A reference line passing through the midpoint of each irradiation point of the first laser beam and the second laser beam incident from one main surface side of the transparent substrate is formed on the light shielding film on the other main surface of the transparent substrate. Matching the first planar shape with the first side of the rectangular first opening;
Formed on the other main surface of the transparent substrate so as to overlap the first laser beam reflected by the light shielding film and the first opening in a state where the reference line is aligned with the first side. Obtaining a first phase difference from the second laser beam reflected by the bottom surface of the first recess,
The second main surface of the transparent substrate is formed at an oblique position from the first opening, and the planar shape having the second side on the extension line of the first side is a rectangular second opening. Aligning the reference line with the second side;
Formed on the other main surface of the transparent substrate so as to overlap the second laser beam reflected by the light shielding film and the second opening in a state where the reference line is aligned with the second side Determining a second phase difference with the first laser beam reflected by the bottom surface of the second recessed portion formed;
Calculating a phase difference of exposure light generated by each of the first recess and the second recess based on the first phase difference and the second phase difference;
A method of inspecting a phase shift mask, comprising: 前記第２の辺に前記基準線を合わせるステップは、前記基準線に沿って所定距離だけ前記位相シフトマスクを移動させることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の位相シフトマスクの検査方法。   The phase shift mask inspection according to claim 1, wherein the step of aligning the reference line with the second side is performed by moving the phase shift mask by a predetermined distance along the reference line. Method. 前記位相シフトマスクの面内に直交座標系を設定するステップを更に有し、
前記第２の辺に前記基準線を合わせるステップは、前記直交座標系の座標軸に沿って前記所定距離だけ前記位相シフトマスクを移動させることにより行われることを特徴とする請求項２に記載の位相シフトマスクの検査方法。 Further comprising setting an orthogonal coordinate system in the plane of the phase shift mask;
3. The phase according to claim 2, wherein the step of aligning the reference line with the second side is performed by moving the phase shift mask by the predetermined distance along a coordinate axis of the orthogonal coordinate system. Shift mask inspection method. 前記第１の凹部と前記第２の凹部は、前記位相シフトマスクのモニター領域に設けられたと共に、
前記位相シフトマスクのデバイス領域に第３の凹部が設けられ、該第３の凹部により生じる前記露光光の位相差が、前記第１の凹部と前記第２の凹部のそれぞれにより生じる前記露光光の前記位相差に等しいと推定するステップを更に有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の位相シフトマスクの検査方法。 The first recess and the second recess are provided in a monitor region of the phase shift mask,
A third recess is provided in the device region of the phase shift mask, and the phase difference of the exposure light generated by the third recess is caused by the exposure light generated by each of the first recess and the second recess. The phase shift mask inspection method according to claim 1, further comprising a step of estimating that the phase difference is equal to the phase difference. 前記遮光膜が、前記第１の凹部に重なるシフター開口と、該シフター開口から間隔をおいて形成された非シフター開口とを備え、
前記位相シフトマスクに検査光を照射するステップと、
前記シフター開口を通った前記検査光の第１の透過光と、前記非シフター開口を通った前記検査光の第２の透過光のそれぞれを、前記シフター開口と前記非シフター開口のそれぞれよりも小さなホールに通すステップと、
前記ホールを通った前記第１の透過光と前記第２の透過光との位相差を求め、該位相差に基づいて、前記第１の凹部により生じる前記露光光の位相差を算出するステップと、
を更に有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の位相シフトマスクの検査方法。 The light-shielding film includes a shifter opening overlapping the first recess, and a non-shifter opening formed at a distance from the shifter opening;
Irradiating the phase shift mask with inspection light; and
The first transmitted light of the inspection light that has passed through the shifter opening and the second transmitted light of the inspection light that has passed through the non-shifter opening are smaller than each of the shifter opening and the non-shifter opening. Step through the hall,
Obtaining a phase difference between the first transmitted light and the second transmitted light passing through the hole, and calculating a phase difference of the exposure light generated by the first recess based on the phase difference; ,
The phase shift mask inspection method according to claim 1, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015225257A (en) * 2014-05-28 2015-12-14 大日本印刷株式会社 Photomask inspection method and photomask manufacturing method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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