(57)【要約】【課題】反射型の露光装置においても、基板上に形成されるパターンを高精度に補正することができる露光方法を提供すること。【解決手段】実施形態によれば、露光方法が提供される。前記露光方法では、反射型マスクのマスクパターンの理想値からの寸法のずれ量であるマスクパターン寸法ずれ量を算出する。そして、前記マスクパターン寸法ずれ量に応じた前記ペリクルの透過率補正量を算出する。さらに、マスクパターンの位置毎にペリクルの透過率を調整するとともに、前記ペリクルの透過率を調整する際には、前記透過率補正量に基づいて前記ペリクルの膜厚を調整する。その後、ペリクルが張り合わされた前記反射型マスクを用いて基板上に露光を行う。【選択図】図１
2014229786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型マスクのマスクパターンの理想値からの寸法のずれ量であるマスクパターン寸法ずれ量を算出するマスクパターン寸法ずれ量算出ステップと、
前記マスクパターン寸法ずれ量に応じたペリクルの透過率補正量を算出する透過率補正量算出ステップと、
前記マスクパターンの位置毎にペリクルの透過率を調整するとともに、前記ペリクルの透過率を調整する際には、前記透過率補正量に基づいて前記ペリクルの膜厚を調整する透過率調整ステップと、
前記ペリクルが張り合わされた前記反射型マスクを用いて基板上に露光を行う露光ステップと、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項２】
反射型マスクが備えるマスクパターンの位置毎にペリクルの透過率を調整する透過率調整ステップと、
前記ペリクルが張り合わされた前記反射型マスクを用いて基板上に露光を行う露光ステップと、
を含むことを特徴とする露光方法。
【請求項３】
前記反射型マスクのマスクパターンの理想値からの寸法のずれ量であるマスクパターン寸法ずれ量を算出するマスクパターン寸法ずれ量算出ステップと、
前記マスクパターン寸法ずれ量に応じた前記ペリクルの透過率補正量を算出する透過率補正量算出ステップと、
をさらに含み、
前記透過率調整ステップでは、算出した透過率補正量に基づいて前記ペリクルの透過率を調整することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項４】
前記反射型マスクを用いて前記基板上に露光を行った場合に形成される基板上パターンの理想値からの寸法のずれ量である基板上パターン寸法ずれ量を算出する基板上パターン寸法ずれ量算出ステップと、
前記基板上パターン寸法ずれ量に応じた前記ペリクルの透過率補正量を算出する透過率補正量算出ステップと、
をさらに含み、
前記透過率調整ステップでは、算出した透過率補正量に基づいて前記ペリクルの透過率を調整することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
【請求項５】
マスクパターンと、
前記マスクパターンの位置毎に透過率が調整されたペリクルと、
を備えることを特徴とする反射型マスク。
【請求項６】
反射型マスクが備えるマスクパターンの位置毎にペリクルの透過率を調整する透過率調整ステップと、
前記ペリクルが張り合わされた前記反射型マスクを用いて基板上に露光を行う露光ステップと、
前記基板を現像することによって前記基板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成ステップと、
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、露光方法、反射型マスクおよび半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡｒＦ液浸露光装置などの露光装置では、ウエハ上に形成されるパターンの寸法精度を向上させるために、ドーズマッパーまたはＣＤＣなどが用いられている。ドーズマッパーは、露光装置が、マスクに照射する光量をマスク上の任意の位置で変えるものである。この光量の変化量は、ショット内座標の多項式として表されるが、露光装置では、高次成分の補正には対応できない。
【０００３】
また、ＣＤＣは、透過型マスクの中に小さな傷を付けることで、透過型マスクを透過する露光光の一部を散乱させ、これにより、ウエハ面に届く光の量を制御するものである。このＣＤＣでは、露光量を制御するために、傷を付ける密度を高次の関数またはスプライン近似を用いて制御するので、高精度な補正が可能である。ところが、透過型マスク自体に傷をつけるので、透過型マスクに対して不可逆の補正となる。
【０００４】
反射型マスクを用いるＥＵＶ露光装置では、ＡｒＦ液浸露光装置と同様に、低次成分に限りドーズマッパーを用いたショット内寸法の補正が可能である。しかしながら、ＥＵＶ露光装置は、ＥＵＶマスクが反射型であるので、ＣＤＣを適用することは困難であり、高次成分の補正を行うことはできなかった。このため、ＥＵＶ露光装置などの反射型の露光装置においても、ウエハ上に形成されるパターンの高精度な補正を行うことが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００７／０９４１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、反射型の露光装置においても、基板上に形成されるパターンを高精度に補正することができる露光方法、反射型マスクおよび半導体装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、露光方法が提供される。前記露光方法では、反射型マスクのマスクパターンの理想値からの寸法のずれ量であるマスクパターン寸法ずれ量を算出する。そして、前記マスクパターン寸法ずれ量に応じたペリクルの透過率補正量を算出する。さらに、マスクパターンの位置毎にペリクルの透過率を調整するとともに、前記ペリクルの透過率を調整する際には、前記透過率補正量に基づいて前記ペリクルの膜厚を調整する。その後、ペリクルが張り合わされた前記反射型マスクを用いて基板上に露光を行う。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るマスクの断面構成を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る露光方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図３−１】図３−１は、マスクパターンの寸法ずれ量と、ウエハパターンの寸法ずれ量との関係を示す図である。
【図３−２】図３−２は、露光量と、ウエハパターン寸法との関係を示す図である。
【図３−３】図３−３は、露光量と、透過率との関係を示す図である。
【図３−４】図３−４は、ペリクルエッチング量と、透過率補正量との関係を示す図である。
【図４−１】図４−１は、マスク寸法ずれ量マップの一例を示す図である。
【図４−２】図４−２は、透過率補正マップの一例を示す図である。
【図４−３】図４−３は、ペリクルエッチング量マップの一例を示す図である。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る露光方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、露光光の照射角度と露光光がペリクルを通過する位置との関係を説明するための図である。
【図７】図７は、第４の実施形態に係るマスクの断面構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に添付図面を参照して、実施形態に係る露光方法、反射型マスクおよび半導体装置の製造方法を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るマスクの断面構成を示す図である。本実施形態では、ペリクル３Ａを貼り付けられるマスクが製品マスク１である場合について説明する。製品マスク１は、ＥＵＶ（Extreme  Ultraviolet）マスクなどの反射型マスクであり、ＥＵＶ露光装置などの反射型の露光装置に適用される。
【００１１】
本実施形態のペリクル３Ａは、透過率がコントロールされることによって、マスクパターン上に照射される露光光の光量が任意の大きさに調整（調整加工）される。これにより、ショット内のウエハパターン寸法を所望の値に仕上げる。換言すると、製品マスク１は、ペリクル３Ａによって透過率が調整され、これによりウエハパターン寸法が補正されるマスクである。
【００１２】
製品マスク１は、露光装置が備えるマスク保持部３０によって、裏面側から保持される。製品マスク１は、マスク保持部３０に保持された状態で、表面側から露光光（ＥＵＶ光など）２０が照射される。
【００１３】
製品マスク１は、表面側にマスクパターンが形成されている。本実施形態の製品マスク１は、ペリクル３Ａを備えている。ペリクル３Ａは、マスクパターンに対して所定の距離を離された位置で、製品マスク１の表面側に貼り付けられる。ペリクル３Ａは、露光光２０を透過させるとともに、パーティクルなどの異物がマスクパターンに付着することを防止する。
【００１４】
本実施形態のペリクル３Ａは、領域毎に種々の厚さが設定されている。ペリクル３Ａは、厚さに応じた透過率を有するので、ウエハ上ではペリクル３Ａの膜厚（透過率）に応じたウエハパターンが形成されることとなる。ペリクル３Ａでは、所望寸法のウエハパターンを形成できるよう、領域ごとに厚さが調整される。
【００１５】
例えば、ペリクル３Ａのうちの第１の位置が、マスクパターンのうちの第２の位置の直上領域にあり、ウエハパターンのうちの第３の位置に前記第２の位置のマスクパターンが転写される場合を考える。この場合、第３の位置におけるウエハパターンの寸法が所望値よりも太い場合には、ペリクル３Ａのうち第１の位置の膜厚が薄くされることによって第１の位置の透過率が下げられる。
【００１６】
製品マスク１の表面に露光光２０が照射されると、露光光２０はペリクル３Ａを透過し、マスクパターンに到達する。露光光２０のうち、マスクパターンの位置に照射された露光光２０は、マスクパターンで吸収され、マスクパターン以外の位置に照射された露光光２０は、製品マスク１によって反射される。製品マスク１に反射された露光光２０は、ペリクル３Ａを透過してウエハ（図示せず）などの半導体基板上に照射される。
【００１７】
つぎに、第１の実施形態に係る露光方法の処理手順について説明する。図２は、第１の実施形態に係る露光方法の処理手順を示すフローチャートである。ペリクル３Ａへのエッチング量は、コンピュータなどを用いて算出される。製品マスク１を用いた露光処理を行う前に、マスクパターン寸法の所望値からのずれ量と、ペリクル３Ａに設定する膜厚との関係を導出しておく。
【００１８】
具体的には、以下の４つの関係を導出しておく。
（１）マスクパターンの寸法ずれ量と、ウエハパターンの寸法ずれ量との関係
（２）ウエハパターン寸法と、露光量との関係
（３）露光量と、ペリクル３Ａでの透過率との関係
（４）ペリクル３Ａでの透過率補正量と、ペリクル３Ａへのエッチング量との関係
【００１９】
（１）の関係は、テスト用マスクなどを用いて導出される。例えば、テスト用マスクのマスクパターン寸法が測定される。さらに、マスクパターン寸法の所望値からのずれ量が算出される。
【００２０】
また、露光装置は、レジストの塗布された第１のテスト用ウエハに対し、テスト用マスクを用いて露光を行う。これにより、第１のテスト用ウエハには、ウエハパターンが形成される。そして、ウエハパターンの寸法が測定される。さらに、ウエハパターン寸法の所望値からのずれ量が算出される。
【００２１】
この後、マスクパターンの寸法ずれ量と、ウエハパターンの寸法ずれ量との関係である関係（１）が導出される。図３−１は、マスクパターンの寸法ずれ量と、ウエハパターンの寸法ずれ量との関係を示す図である。図３−１の横軸は、マスクパターンの寸法ずれ量であり、縦軸はウエハパターンの寸法ずれ量である。
【００２２】
また、（２）の関係もテスト用マスクなどを用いて導出される。露光装置は、レジストの塗布された第２のテスト用ウエハに対し、テスト用マスクを用い、ショット毎に露光量をふって露光を行う（ステップＳ１１０）。換言すると、露光装置は、ショット毎に露光量を変えながら、第２のテスト用ウエハに露光を行う。
【００２３】
これにより、第２のテスト用ウエハには、ショット毎に露光量の異なるウエハパターン（レジストパターン）が形成される。なお、ここでのウエハパターンは、レジストパターン上からエッチングが行われることによって形成された下層側パターンであってもよい。
【００２４】
ウエハパターンが形成された後、ウエハパターン寸法が測定される（ステップＳ１２０）。そして、露光量と、ウエハパターン寸法との関係である関係（２）が算出される。換言すると、露光量の変化量に対するウエハパターンの寸法変化量が算出される（ステップＳ１３０）。図３−２は、露光量と、ウエハパターン寸法との関係を示す図である。図３−２の横軸は、露光量であり、縦軸はウエハパターン寸法である。
【００２５】
露光量と、ペリクル３Ａでの透過率との関係である（３）の関係は、例えば、コンピュータなどを用いて算出してもよいし、実際の露光量と透過率とを計測することによって導出してもよい。図３−３は、露光量と、透過率との関係を示す図である。図３−３の横軸は、露光量であり、縦軸はペリクル３Ａでの透過率である。ウエハを所望の露光量で露光するには、露光装置が露光量を変更することなく、所望の露光量に応じた透過率をペリクル３Ａに設定しておけばよい。したがって、本実施形態では、ショット内でペリクル３Ａの透過率を調整することにより、ウエハに照射される露光量を調整する。
【００２６】
また、ペリクル３Ａでの透過率補正量と、ペリクル３Ａへのエッチング量との関係である（４）の関係は、例えば、実際の透過率と実際のペリクル３Ａの膜厚とを計測することによって導出される。換言すると、透過率のペリクル膜厚依存性が計測される（ステップＳ１４０）。この後、透過率のペリクル膜厚依存性を用いて、（４）の関係が導出される。
【００２７】
図３−４は、ペリクルエッチング量と、透過率補正量との関係を示す図である。図３−４の横軸は、ペリクル３Ａへのエッチング量であり、縦軸はペリクル３Ａでの透過率補正量である。本実施形態では、所望の透過率補正量に応じた量だけペリクル３Ａがエッチングされる。なお、（４）の関係は、コンピュータなどを用いて算出してもよい。
【００２８】
図３−１〜図３−４に示した（１）〜（４）の関係が導出された後、製品マスク１毎にペリクル３Ａが作製される。そして、製品マスク１が作製された後（ステップＳ１５０）、製品マスク１のマスクパターン寸法が測定される（ステップＳ１６０）。さらに、製品マスク１のマスクパターン寸法と、マスクパターン寸法の所望値（目標値）とに基づいて、マスクパターンの所望値からの寸法ずれ量が算出される。マスクパターンの寸法ずれ量は、ショット内での寸法ずれ量のマップ（後述するマスク寸法ずれ量マップ１０）として算出される（ステップＳ１７０）。
【００２９】
図４−１は、マスク寸法ずれ量マップの一例を示す図である。マスク寸法ずれ量マップ１０は、ショット内でのマスクパターンの寸法ずれ量の分布を示すマップである。製品マスク１のマスクパターンは、ショット内で種々の寸法ずれ量を示す。図４−１のマスク寸法ずれ量マップ１０では、寸法ずれ量の大きな箇所を濃いハッチングで示し、寸法ずれ量の小さな箇所を薄いハッチングで示している。
【００３０】
製品マスク１のマスク寸法ずれ量マップ１０が算出された後、製品マスク１を用いてウエハ上にウエハパターンを形成した場合のウエハパターンのパターン寸法がコンピュータなどによって算出される。具体的には、図３−１に示した、マスクパターンの寸法ずれ量とウエハパターンの寸法ずれ量との関係を用いてウエハパターン寸法が算出される。
【００３１】
例えば、マスクパターンの寸法ずれ量がΔＡである場合、ウエハパターンの寸法ずれ量として、ΔＡに対応するΔＢが算出される。ウエハパターンの寸法ずれ量は、ショット内での寸法ずれ量のマップ（ウエハ寸法ずれ量マップ）として算出される。ウエハ寸法ずれ量マップは、ショット内でのウエハパターンの寸法ずれ量の分布を示すマップである。
【００３２】
この後、ショット内での透過率の補正量を示すマップ（後述する透過率補正マップ１１）が算出される（ステップＳ１８０）。透過率補正マップ１１は、ショット内での透過率補正量の分布を示すマップである。透過率補正量は、所望のウエハパターン寸法を得るために、ペリクル３Ａに必要とされる透過率の補正量である。透過率補正マップ１１は、ウエハ寸法ずれ量マップと、図３−２および図３−３に示した関係と、を用いて算出される。
【００３３】
例えば、所望のウエハパターン寸法を得るために、ペリクル３Ａに必要とされる露光量が、図３−２に示した関係を用いて算出される。図３−２に示すグラフの傾きは、露光量の変化量と、ウエハパターン寸法の変化量との関係を示しており一定値である。
【００３４】
図３−２に示すように、本来は、Ｃ０のウエハパターン寸法を得るためには、Ｄ０の露光量が必要である。この場合において、Ｃ０のウエハパターン寸法を得るために、Ｄ０の露光量で露光したものの、実際のウエハパターン寸法がＣ１（Ｃ１＝Ｃ０＋ΔＢ）であったとする。この場合、ΔＢだけウエハパターン寸法を小さくする必要がある。このため、Ｃ０―ΔＢ＝Ｃ２のウエハパターン寸法を得ることができるように露光すれば、Ｃ０のウエハパターン寸法を得ることができる。したがって、Ｃ２のウエハパターン寸法に対応する露光量としてＤ１が算出される。換言すると、露光量Ｄ０で露光すると、Ｃ１のウエハパターン寸法となり、露光量Ｄ１で露光すると、Ｃ０のウエハパターン寸法となる。
【００３５】
露光量Ｄ１が算出された後、図３−３を用いて露光量Ｄ１に対応する透過率が算出される。露光量Ｄ０に対応する透過率がＥ０であり、露光量Ｄ１に対応する透過率がＥ１であるとする。ここでは露光量Ｄ１で露光することによって所望のウエハパターン寸法を得ることができるので、ペリクル３Ａの透過率をＥ１としておくことによって、所望のウエハパターン寸法を得ることができる。
【００３６】
透過率が算出された後、算出された透過率と基準の透過率との差分を算出することによって、透過率補正値が算出される。そして、ショット内の種々の位置で透過率補正値が算出されることによって、透過率補正マップ１１が算出される。
【００３７】
図４−２は、透過率補正マップの一例を示す図である。透過率補正量は、ショット内で種々の値を示す。図４−２の透過率補正マップ１１では、透過率補正量の大きな箇所を濃いハッチングで示し、透過率補正量の小さな箇所を薄いハッチングで示している。
【００３８】
透過率補正マップ１１が算出された後、図３−４に示す関係（４）を用いて、後述するペリクルエッチング量マップ１２が算出される（ステップＳ１９０）。図４−３は、ペリクルエッチング量マップの一例を示す図である。ペリクルエッチング量マップ１２は、ショット内でのペリクルエッチング量の分布を示すマップである。
【００３９】
ペリクルエッチング量は、ショット内で種々の値を示す。図４−３のペリクルエッチング量マップ１２では、ペリクルエッチング量の大きな箇所を濃いハッチングで示し、ペリクルエッチング量の小さな箇所を薄いハッチングで示している。
【００４０】
例えば、ペリクル３Ａの基準（エッチング前）の透過率がＥ０である場合に、ペリクル３Ａの透過率をＥ１としておくことによって、所望のウエハパターン寸法を得ることができるとする。この場合、図３−４に基づいて、Ｅ１−Ｅ０＝ΔＥに対応するＦの値がペリクルエッチング量として算出される。換言すると、ペリクルエッチング量をＦとすれば、所望のウエハパターン寸法を得ることができる。
【００４１】
ペリクルエッチング量マップ１２が算出された後、ペリクルエッチング量マップ１２のペリクルエッチング量に従ってペリクル３Ａがエッチングされる（ステップＳ２００）。ペリクル３Ａは、粒子線技術、ドライエッチング、レーザーアブレーション技術などの何れかを用いて削られる。そして、ペリクル膜が削られたペリクル３Ａが製品マスク１に張り合わされる（ステップＳ２１０）。
【００４２】
ドライエッチングを用いてペリクル３Ａを削ることにより、大面積を一括で、深さ方向に精度良く加工することができる。また、レーザーアブレーション技術を用いてペリクル３Ａを削ることにより、小領域を短時間で加工することができる。
【００４３】
この後、ペリクル３Ａが張り合わされた製品マスク１を用いてウエハへの露光処理が行われる（ステップＳ２２０）。本実施形態では、所望のウエハパターン寸法となるよう、ペリクル３Ａをショット内の位置毎に種々のエッチング量でエッチングしている。したがって、ペリクル３Ａを用いて露光することにより、所望のウエハパターン寸法を得ることができる。このように、製品マスク１にはペリクル３Ａが張り合わされているので、製品マスク１の寸法ずれ量が、ペリクル３Ａの透過率調整によって相殺される。この結果、ウエハ面上でのショット内寸法（ウエハパターン寸法）を、所望の寸法に近づけることが可能となる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、テストマスクを用いて図３−１〜図３−４などの関係を算出したが、何れのマスクを用いて図３−１〜図３−４などの関係を算出してもよい。また、本実施の形態では、製品マスクに対してペリクル３Ａを作製したが、何れのマスクに対してペリクル３Ａを作製してもよい。
【００４５】
また、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理と、ステップＳ１５０〜Ｓ１７０の処理とは、何れを先に行ってもよい。また、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０，Ｓ１５０〜Ｓ１８０の処理と、ステップＳ１４０の処理とは、何れを先に行ってもよい。
【００４６】
また、図３−２に示した関係（露光量とウエハパターン寸法との関係）の代わりに、露光量とウエハパターンの寸法ずれ量との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。また、図３−２に示した関係の代わりに、露光量補正量とウエハパターン寸法との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。また、図３−２に示した関係の代わりに、露光量補正量とウエハパターンの寸法ずれ量との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。
【００４７】
また、図３−３に示した関係（露光量と透過率との関係）の代わりに、露光量と透過率補正量との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。また、図３−３に示した関係の代わりに、露光量補正量と透過率との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。また、図３−３に示した関係の代わりに、露光量補正量と透過率補正量との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。
【００４８】
また、図３−４に示した関係（透過率補正量とペリクルエッチング量との関係）の代わりに、透過率と当該透過率に必要なペリクルエッチング量との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。また、図３−４に示した関係の代わりに、透過率補正量と当該透過率補正量に対応するペリクル膜厚との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。
【００４９】
また、図３−１〜図３−４に示した関係の何れかを組み合わせておき、組み合わせた関係を用いてペリクルエッチング量を算出してもよい。例えば、図３−１〜図３−４の関係を組み合わせることによって、マスクパターンの寸法ずれ量と、ペリクルエッチング量との関係が導き出される。この関係を用いることにより、マスクパターンの寸法ずれ量から、ペリクルエッチング量を算出することが可能となる。
【００５０】
また、例えば、図３−１および図３−２に示した関係の代わりに、マスクパターンの寸法ずれ量と、露光量との関係を用いて、ペリクルエッチング量を算出してもよい。この場合、マスクパターンの寸法ずれ量と露光量との関係を用いて、露光量が算出され、露光量に基づいてペリクルエッチング量が算出される。
【００５１】
同様に、図３−２の関係と図３−３の関係とを組み合わせておいてもよい。また、図３−３の関係と図３−４の関係とを組み合わせておいてもよい。また、図３−１〜図３−３の関係を組み合わせてもよいし、図３−２〜図３−４の関係を組み合わせてもよい。
【００５２】
また、ペリクル３Ａの膜厚は、局所的に調整してもよいし、ペリクル３Ａの全体を調整してもよい。また、製品マスク１の反射率分布に基づいてペリクル３Ａの膜厚を調整してもよい。これにより、製品マスク１の反射率分布の補正をペリクル３Ａで行うことが可能となり、ウエハ面上のパターン寸法が所望の寸法になる。
【００５３】
また、ペリクル３Ａの膜厚は、ペリクル３Ａを製品マスク１に張り合わせた状態で調整してもよいし、ペリクル３Ａを製品マスク１から取り外した状態で調整してもよい。ペリクル３Ａを製品マスク１から取り外した状態でペリクル３Ａの膜厚を調整する場合、容易にペリクル３Ａの膜厚を調整することが可能となる。
【００５４】
このように第１の実施形態によれば、マスクパターンの寸法ずれ量に応じてペリクル３Ａの透過率を調整しているので、製品マスク１に照射される光量または製品マスク１で反射されてウエハに照射される光量が変化する。したがって、ウエハに転写されるパターンの寸法をウエハ上で正確に制御できるので、反射型の露光装置においてもウエハパターン寸法を精度良く補正することが可能となる。
【００５５】
（第２の実施形態）
つぎに、図５を用いて第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、製品マスクを用いて実際にウエハパターンを形成し、ウエハパターン寸法を測定することによってウエハパターンの寸法ずれ量マップを算出する。
【００５６】
図５は、第２の実施形態に係る露光方法の処理手順を示すフローチャートである。図５に示す処理のうち、図２で説明した処理と同じ処理については、重複する説明は省略する。本実施形態では、図３−１に示した関係の算出処理が省略される。また、ステップＳ１６０およびステップＳ１７０の処理の代わりにステップＳ１７１〜Ｓ１７３の処理を実行する。
【００５７】
テスト用マスクを用いて、図３−２および図３−３に示した関係が算出される（ステップＳ１１０〜Ｓ１４０）。そして、製品マスク１が作製された後（ステップＳ１５０）、露光装置は、第３のテスト用ウエハに対して、製品マスク１を用いて露光を行う（ステップＳ１７１）。これにより、第３のテスト用ウエハ上にウエハパターンが形成される。そして、ショット内のウエハパターン寸法が測定される（ステップＳ１７２）。
【００５８】
さらに、ウエハパターン寸法と、ウエハパターン寸法の所望値（目標値）とに基づいて、ウエハパターンの所望値からの寸法ずれ量が算出される。ウエハパターンの寸法ずれ量は、ショット内での寸法ずれ量のマップ（ウエハ寸法ずれ量マップという）として算出される（ステップＳ１７３）。
【００５９】
この後、第１の実施形態と同様の処理によって、透過率補正マップ１１、ペリクルエッチング量マップ１２が算出される（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）。そして、第１の実施形態と同様の処理によって、ペリクル３Ａがエッチングされ（ステップＳ２００）、ペリクル３Ａが製品マスク１に張り合わされる（ステップＳ２１０）。この後、ペリクル３Ａが張り合わされた製品マスク１を用いてウエハへの露光処理が行われる（ステップＳ２２０）。
【００６０】
なお、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理と、ステップＳ１５０，Ｓ１７１〜Ｓ１７３の処理とは、何れを先に行ってもよい。また、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０，Ｓ１５０，Ｓ１７１〜Ｓ１８０の処理と、ステップＳ１４０の処理とは、何れを先に行ってもよい。
【００６１】
このように第２の実施形態によれば、ウエハ上に形成したウエハパターンの寸法ずれ量に基づいて、ペリクル３Ａの透過率を調整しているので、反射型の露光装置においてもウエハパターン寸法をさらに精度良く補正することが可能となる。
【００６２】
（第３の実施形態）
つぎに、図６を用いて第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、製品マスク１への露光光の照射角度を考慮して、透過率補正マップを算出する。なお、本実施形態では、ペリクルがペリクル３Ｂである場合について説明する。
【００６３】
図６は、露光光の照射角度と露光光がペリクルを通過する位置との関係を説明するための図である。反射型の露光装置は、マスクが反射型であるので、製品マスク１およびペリクル３Ｂに入射する露光光２０（入射光）は、φ＝４〜１０度程度の傾斜角度を有している。
【００６４】
従って、位置Ｐ0で示した製品マスク１上の位置に露光光２０が照射される場合に、ペリクル３Ｂを露光光２０が通過（入射）する点Ａと、マスク面で反射された露光光２０がペリクル３Ｂを通過（出射）する点Ｂとは、同一の位置ではない。
【００６５】
位置Ｐ0の露光が行われる際には、露光光２０がペリクル３Ｂ上のＡ点から入射して、ペリクル３Ｂ上のＢ点から出射する。また、位置Ｐ1の露光が行われる際には、露光光２０がペリクル３Ｂ上のＢ点から入射して、ペリクル３Ｂ上のＣ点から出射する。
【００６６】
この場合において、露光処理（スキャン移動）が進むにつれ、位置Ｐ0からの出射光が通過するＢ点と、次の露光位置である位置Ｐ1に対する入射光が通過するＢ点が重なることになる。換言すると、位置Ｐ1を露光する際のペリクル３Ｂへの入射光の位置（点Ｂ）と、位置Ｐ0を露光する際のペリクル３Ｂからの出射光の位置（点Ｂ）と、が重なるような位置Ｐ0，Ｐ1が存在する。
【００６７】
この場合において、位置Ｐ0に必要な透過率ＴP0は、Ａ点での透過率ＴAとＢ点での透過率ＴBとを乗算した値となる。同様に、位置Ｐ1に必要な透過率ＴP1は、Ｂ点での透過率ＴBとＣ点での透過率ＴCとを乗算した値となる。
【００６８】
これらを数式としてあらわすと、ＴP（ｘ）＝Ｔ（ｘ−ｄ・ｔａｎφ）×Ｔ（ｘ＋ｄ・ｔａｎφ）となる。ここでのｄは、ペリクル３Ｂの裏面と製品マスク１の表面との間の距離である。また、Ｔ（ｘ−ｄ・ｔａｎφ）×Ｔ（ｘ＋ｄ・ｔａｎφ）が、ＴA×ＴBまたはＴB×ＴCである。本実施形態では、この数式を満たす透過率補正マップ１１を作成する。例えば、ペリクル３ＢのＢ点では、位置Ｐ0に必要な透過率ＴP0を満たし且つ位置Ｐ1に必要な透過率ＴP1を満たすような透過率が設定される。
【００６９】
なお、本実施の形態では、説明を容易にするために１次元方向で透過率の設定処理を説明したが、実際の計算では、２次元（ペリクル３Ｂの主面方向）で透過率を算出してもよい。
【００７０】
このように第３の実施形態によれば、露光光２０の照射角度を考慮してペリクル３Ｂの透過率を設定するので、正確な透過率を設定することが可能となる。したがって、さらに精度の良いウエハパターン寸法を得ることができる。
【００７１】
（第４の実施形態）
つぎに、図７を用いて第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、ウエハパターン寸法の寸法ずれ量に応じてペリクルに膜を堆積させる。これにより、ショット内でペリクルの透過率を調整する。なお、本実施形態では、ペリクルがペリクル３Ｃである場合について説明する。
【００７２】
図７は、第４の実施形態に係るマスクの断面構成を示す図である。なお、図７に示す第１の実施の形態の製品マスク１と同一機能を達成する構成要素については同一符号を付しており、重複する説明は省略する。本実施形態では、製品マスク１が、ペリクル３Ｃを備えている。ペリクル３Ｃは、マスクパターンに対して所定の距離を離された位置で、製品マスク１の表面側に貼り付けられる。
【００７３】
ペリクル３Ｃは、膜の堆積量が調整されることによって透過率が調整される。本実施形態では、第１の実施形態で説明した（４）の関係の代わりに、ペリクル３Ｃでの透過率補正量と、ペリクル３Ｃへの膜の堆積量との関係が導出される。
【００７４】
ペリクル３Ｃへの膜の堆積量は、第１または第２の実施形態と同様の処理手順によって算出される。ペリクル３Ｃへは、例えばＦＩＢ（Focused  Ion  Beam）や電子ビームなどによる局所的な膜の堆積、インクジェット技術を用いた液滴の部分的な滴下、スパッタやＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）などの大面積への膜の堆積などが行われる。この場合において、ペリクル３Ｃ上で透過率を小さくする箇所は、堆積する膜の膜厚を厚くしておく。ペリクル３Ｃに膜が堆積された後、ペリクル３Ｃが製品マスク１に張り合わされる。なお、ペリクル３Ｃに堆積させる膜は、何れの膜であってもよい。例えば、ペリクル３Ｃと同様のペリクル材料をペリクル３Ｃに堆積させてもよい。
【００７５】
これにより、ペリクル３Ｃに対して透過率の調整を繰り返した場合であっても、ペリクル３Ｃ自体が消費されることはない。このため、ペリクル３Ｃを長寿命化することが可能となる。なお、ペリクル３Ｃに対してペリクル材料を酸化または還元することによってペリクル３Ｃの透過率を調整してもよい。また、マスクパターン寸法の寸法ずれ量に応じた量だけペリクル３Ｃに膜を堆積させてもよい。
【００７６】
ペリクル３Ａ〜３Ｃは、例えばウエハプロセスのレイヤ毎（製品マスク毎）に作製される。そして、必要に応じて透過率が調整されたペリクル３Ａ〜３Ｃの何れかを用いて半導体装置（半導体集積回路）が製造される。具体的には、透過率が調整されたペリクル３Ａ〜３Ｃの何れかが製品マスク１に張り合わされる。
【００７７】
そして、レジストの塗布されたウエハに製品マスク１を用いて露光が行なわれ、その後ウエハを現像してウエハ上にレジストパターンが形成される。そして、レジストパターンをマスクとしてレジストパターンの下層側がエッチングされる。これにより、レジストパターンに対応するウエハパターンがウエハ上に形成される。半導体装置を製造する際には、上述したペリクルエッチング量マップの算出処理、ペリクル３Ａ〜３Ｃの作製処理、製品マスク１の作製処理、露光処理、現像処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
【００７８】
このように第４の実施形態によれば、ウエハパターン寸法の寸法ずれ量に応じてペリクルに膜を堆積させるので、ペリクル３Ｃに対して透過率の調整を多数回繰り返すことが可能となる。
【００７９】
このように第１〜第４の実施形態によれば、反射型の露光装置においても、ウエハ上に形成されるウエハパターンを精度良く補正することが可能になる。
【００８０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８１】
１…製品マスク、３Ａ-３Ｃ…ペリクル、１０…マスク寸法ずれ量マップ、１１…透過率補正マップ、１２…ペリクルエッチング量マップ、２０…露光光。
【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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