(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ光を反射する多層膜と前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体パターンとを有するＥＵＶリソグラフィ用マスクを用いて、投影光学系を介して前記吸収体パターンをウェハの主面上に転写する投影露光方法であって、
（ａ）前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに残存する位相欠陥の欠陥情報を取得する工程と、
（ｂ）前記ＥＵＶ光を前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに照射する工程と、
（ｃ）前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクと前記ウェハとを所定の露光位置に同期移動させて、前記所定の露光位置において、前記吸収体パターンを前記ウェハの主面上に転写する工程と、
を有し、
前記位相欠陥の前記欠陥情報は、前記位相欠陥の位置座標および前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクのパターン面の凹凸の区別の情報であり、
前記（ｃ）工程において、前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクと前記ウェハとを同期移動させる際に、前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに関する前記欠陥情報に応じて前記ウェハの局所的なフォーカス位置を変更することを特徴とする投影露光方法。
【請求項２】
ＥＵＶ光を反射する多層膜と前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体パターンとを有するＥＵＶリソグラフィ用マスクを用いて、投影光学系を介して前記吸収体パターンをウェハの主面上に転写する投影露光装置であって、
前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクを保持すると共に移動可能なマスクステージと、
前記ＥＵＶ光を前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに照射する照明光学系と、
前記ウェハを保持すると共に移動可能なウェハステージと、
前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクと前記ウェハとを同期移動させる駆動手段と、
前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに残存する位相欠陥の欠陥情報を記憶する記憶部と、
前記欠陥情報に対応して前記ウェハの局所的なフォーカス位置を演算する露光条件演算手段と、
前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクと前記ウェハとを同期移動させる際に、前記露光条件演算手段において得られた前記ウェハの局所的なフォーカス位置に変更する露光条件変更手段と、
を有し、
前記位相欠陥の前記欠陥情報は、前記位相欠陥の位置座標および前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクのパターン面の凹凸の区別の情報であることを特徴とする投影露光装置。
【請求項３】
ＥＵＶ光を反射する多層膜と前記ＥＵＶ光を吸収する吸収体パターンとを有するＥＵＶリソグラフィ用マスクを用いて、投影光学系を介して前記吸収体パターンをウェハの主面上に転写するマスクパターンの転写方法であって、
（ａ）基板上に前記多層膜を形成する工程と、
（ｂ）前記多層膜内に位相欠陥が存在するか否かを検査する工程と、
（ｃ）前記位相欠陥が検出された場合には、前記位相欠陥を残存させて良いか否かを判断する工程と、
（ｄ）前記多層膜上に吸収体層を形成した後、前記吸収体層を所望の形状に加工して前記吸収体パターンを形成し、ＥＵＶリソグラフィ用マスクを製作する工程と、
（ｅ）前記吸収体パターンの欠陥が存在するか否かを検査する工程と、
（ｆ）前記吸収体パターンの形状の修正が必要であると判断された場合には、前記吸収体パターンの形状を修正する工程と、
（ｇ）前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに残存する前記位相欠陥の欠陥情報を記録する工程と、
（ｈ）前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクを投影露光装置のマスクステージに載置する工程と、
（ｉ）前記ウェハを前記投影露光装置のウェハステージに載置する工程と、
（ｊ）前記欠陥情報を前記投影露光装置に入力する工程と、
（ｋ）前記欠陥情報に応じて前記投影露光装置における最適なフォーカス位置を決定する工程と、
（ｌ）前記ＥＵＶ光を前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに照射する工程と、
（ｍ）前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクと前記ウェハとを同期移動させて、前記ウェハの主面上にパターン転写を行なう工程と、
を有し、
前記（ｍ）工程において、前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクと前記ウェハとを同期移動させる際に、前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクに関する前記欠陥情報に応じて前記ウェハの局所的なフォーカス位置を変更することを特徴とするマスクパターンの転写方法。
【請求項４】
請求項３記載のマスクパターンの転写方法において、
前記位相欠陥の前記欠陥情報は、前記位相欠陥の位置座標および前記ＥＵＶリソグラフィ用マスクのパターン面の凹凸の区別の情報であることを特徴とするマスクパターンの転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の回路パターンを形成するリソグラフィ技術に関し、特に、波長が１０〜１５ｎｍ程度のいわゆる極端紫外線光（ＥＵＶ（Extreme Ultra-Violet）光）を用いた露光工程における投影露光方法および投影露光装置に適用して有効な技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス（半導体集積回路装置）は、回路パターンが描かれた原版であるマスクに露光光を照射し、上記回路パターンを、縮小光学系を介して半導体基板（ウェハと称する）の主面上に転写する光リソグラフィエ程を繰り返し用いることによって量産されている。
【０００３】
近年、半導体デバイスの微細化への要求に応じて、光リソグラフィの露光波長をより短くして解像度を上げる方法が検討されている。これまで波長１９３ｎｍのフッ化アルゴシ（ＡｒＦ）エキシマレーザ光を用いたＡｒＦリソグラフィが主に開発されてきたが、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、エキシマレーザ光に代えて、これよりも短い波長（例えば１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光を用いるリソグラフィの開発が進められている。
【０００４】
この波長領域では透過マスクが物質の光吸収の関係で使えないため、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）などの多層膜による反射を利用した多層膜反射基板がＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬと称する）用マスクブランクス（マスクブランクと称する）として使用される。多層膜反射は一種の干渉を利用した反射である。ＥＵＶＬ用マスクは、石英ガラスまたは低熱膨張ガラス基板の上にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）などの多層膜が被着されたマスクブランクの表面に、低反射領域として、吸収体パターン、すなわち緩衝膜とＥＵＶ光の吸収膜とを積層させたパターンが形成された構造となっている（例えば非特許文献１）。
【０００５】
同様に、ＥＵＶ光用の光学素子には、透過屈折型の光学素子を使用することができないため、多層膜反射鏡が用いられる。例えば特開２００１−２４４１６８号公報（特許文献１）に記載されているように、ＥＵＶ露光装置の投影光学系は反射型の投影光学系が使用される。光源からの光は反射型の照明光学系を介して均一化されてＥＵＶＬ用マスクに照射される。ＥＵＶＬ用マスクに照射された光は、ＥＵＶＬ用マスクで反射し、反射型の投影光学系を経てウェハに到達して、ＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンがウェハの主面上に投影される。
【０００６】
ＥＵＶＬでは、マスクブランクの表面にわずか数ｎｍ程度の高さの異常が発生した場合でも、その高さ異常によりＥＵＶ反射光に大きな位相変化を与え、吸収体パターンのウェハの主面上への転写の際に寸法変化または解像不良などの欠陥を生じさせる。このような位相変化を与える欠陥を位相欠陥と呼ぶ。そこで、吸収体パターンを被着させる前のマスクブランクの段階において位相欠陥を検出することが必要である。
【０００７】
一般的なマスクブランクの検査方法としては、レーザ光をマスクブランクに照射し、乱反射する光から異物を検出する方法または明視野像（顕微鏡像）を検出する方法がある。一方、露光に用いるＥＵＶ光と同じ波長の検出光を用いて欠陥を検出する同波長（at wavelength）検査法もある。この方法の一例として、暗視野検査像を用いる方法が、例えば特開２００３−１１４２００号公報（特許文献２）に開示されている。さらに、位相欠陥の表面の凹凸を区別する検査手法が、例えば特開２００７−２１９１３０号公報（特許文献３）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２４４１６８号公報
【特許文献２】特開２００３−１１４２００号公報
【特許文献３】特開２００７−２１９１３０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】田邊功、竹花洋一、法元盛久著、「入門フォトマスク技術」、工業調査会、２００６年１２月発行、ｐ．２６６−２６８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来のＥＵＶＬでは、マスクブランクの表面の位相欠陥を検出した後、欠陥転写性を検討し、もし欠陥転写性が小さいと判断された場合は、このマスクブランクは良品として取扱われていた。また、マスクブランク検査の段階で致命欠陥と判断されても、マスクブランクの表面に吸収体パターンを形成した後に、ウェハの主面上の転写パターンを評価した結果、位相欠陥が致命的とならず、ＥＵＶＬ用マスクが良品となることもあった。
【００１１】
実際、マスクブランク検査の段階では致命的な位相欠陥であっても、吸収体パターンを形成するときに位相欠陥を完全に被覆するようなレイアウトであれば、実質的にＥＵＶＬ用マスクの欠陥とはならない。従って、マスクブランク検査の段階で位相欠陥が皆無であることを確認することは必須ではない。また、マスクブランク検査の段階で、仮に吸収体パターンを形成した後に位相欠陥が露出しても、転写パターンの寸法の誤差が許容値以内と判断されれば、その位相欠陥は許容される。位相欠陥が転写される度合いが小さければ位相欠陥の残留は許容される。これらはマスクブランクの不良率の低減に極めて有益である。
【００１２】
ところが、残留が許容された位相欠陥であっても、吸収体パターンをウェハの主面上に転写する段階で露光条件が異なると欠陥として転写される場合がある。例えば焦点合わせが充分に出来ていれば位相欠陥は実質的に転写パターンの質の低下を招かないが、焦点深度内であっても一部のデフォーカス状態においては欠陥として転写される場合がある。また、ある露光条件を仮定してＥＵＶＬ用マスクを製作し、実質的に転写に影響を与える位相欠陥は無い場合であっても、異なる露光条件でＥＵＶＬ用マスクを使用すると位相欠陥が転写に影響を与える場合がある。このような様々な露光条件に対応して、全ての露光条件で実質的に無欠陥であることを要求すると、ＥＵＶＬ用マスクの製造が極めて困難となり、マスクブランクの製造歩留まりの低下は避けられない。これまでの露光方法または位相欠陥検査法においては、このようなマスクブランクの製造歩留まり低下の回避については考慮されていなかった。
【００１３】
本発明の目的は、多層膜と吸収体パターンとを有するＥＵＶＬ用マスクに微細な位相欠陥が残留しても、位相欠陥が吸収体パターンの転写像に与える影響を低減できる吸収体パターンの投影露光方法を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の目的は、ＥＵＶＬ用マスクに残留する位相欠陥が吸収体パターンの転写像に与える影響を低減できる投影露光装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の目的は、ＥＵＶＬ用マスクおよび投影露光装置を用いてＥＵＶＬ用マスクのコストを低く抑えた半導体集積回路装置の製造方法を提供することにある。
【００１６】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１８】
この実施の形態は、多層膜と、多層膜上に形成された吸収体パターンとを有するＥＵＶＬ用マスクを用いて、投影光学系を介して吸収体パターンをウェハの主面上に転写する投影露光方法であって、ＥＵＶＬ用マスクに関する欠陥情報を取得する工程と、ＥＵＶ光をＥＵＶＬ用マスクに照射する工程と、ＥＵＶＬ用マスクとウェハとを所定の露光位置に同期移動させて、所定の露光位置において吸収体パターンをウェハの主面上に転写する工程とを有し、ＥＵＶＬ用マスクとウェハとを所定の露光位置に同期移動させる際に、ＥＵＶＬ用マスクに関する欠陥情報に応じて転写条件を変更するものである。
【００１９】
また、この実施の形態は、多層膜と、多層膜上に形成された吸収体パターンとを有するＥＵＶＬ用マスクを用いて、投影光学系を介して吸収体パターンをウェハの主面上に転写する投影露光装置であって、ＥＵＶＬ用マスクを保持すると共に移動可能なマスクステージと、ＥＵＶ光をＥＵＶＬ用マスクに照射する照明光学系と、ウェハを保持すると共に移動可能なウェハステージと、ＥＵＶＬ用マスクとウェハとを同期移動させる駆動手段と、ＥＵＶＬ用マスクに関する欠陥情報を記憶する記憶部と、欠陥情報に対応して露光条件を演算する露光条件演算手段と、ＥＵＶＬ用マスクとウェハとを同期移動させる際に、露光条件演算手段において得られた結果に整合した露光条件に変更する露光条件変更手段とを有するものである。
【００２０】
また、この実施の形態は、多層膜と、多層膜上に形成された吸収体パターンとを有するＥＵＶＬ用マスクを用いて、投影光学系を介して吸収体パターンをウェハの主面上に転写するマスクパターンの転写方法であって、基板上に多層膜を形成する工程と、多層膜内に位相欠陥が存在するか否かを検査する工程と、位相欠陥が検出された場合には、位相欠陥を残存させて良いか否かを判断する工程と、多層膜上に吸収体パターンを形成して、ＥＵＶＬ用マスクを製作する工程と、吸収体パターンの欠陥が存在するか否かを検査する工程と、吸収体パターンの形状の修正が必要であると判断された場合には、吸収体パターンの形状を修正する工程と、ＥＵＶＬ用マスクに残存する位相欠陥の欠陥情報を記録する工程と、ＥＵＶＬ用マスクを投影露光装置のマスクステージに載置する工程と、ウェハを投影露光装置のウェハステージに載置する工程と、欠陥情報を投影露光装置に入力する工程と、欠陥情報に応じて投影露光装置における最適なフォーカス位置を対応させる工程と、ＥＵＶ光をＥＵＶＬ用マスクに照射する工程と、ＥＵＶＬ用マスクとウェハとを同期移動させて、ウェハの主面上にパターン転写を行なう工程とを有し、ＥＵＶＬ用マスクとウェハとを同期移動させる際に、ＥＵＶＬ用マスクに関する欠陥情報に応じてパターン転写の条件を変更するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２２】
多層膜と吸収体パターンとを有するＥＵＶＬ用マスクに微細な位相欠陥が残留しても、位相欠陥が吸収体パターンの転写像に与える影響を低減できる吸収体パターンの投影露光方法を提供することができる。
【００２３】
また、ＥＵＶＬ用マスクに残留する位相欠陥が吸収体パターンの転写像に与える影響を低減できる投影露光装置を提供することができる。
【００２４】
また、ＥＵＶＬ用マスクおよび投影露光装置を用いてＥＵＶＬ用マスクのコストを低く抑えた半導体集積回路装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンが形成された面の要部平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った一部を拡大して示す要部断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態１による位相欠陥を有するマスクブランクの要部断面図、（ｂ）は本発明の実施の形態１による位相欠陥を有するマスクブランクに吸収体パターンおよびバッファ層が形成されたＥＵＶＬ用マスクの要部断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンを拡大して示す要部平面図、（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った要部断面図、（ｃ）は同図（ａ）の吸収体パターンを１／４縮小投影露光装置によりウェハの主面上に投影して得られる転写像を３種のデフォーカスに対して計算した結果を示す要部平面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクのＬ＆Ｓパターンを投影して得られる転写Ｌ＆Ｓパターンのバンプ位相欠陥付近におけるライン幅の変化を％表示し、そのデフォーカス位置依存性を纏めたグラフ図、（ｂ）は本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクのＬ＆Ｓパターンを投影して得られる転写Ｌ＆Ｓパターンのピット位相欠陥付近におけるライン幅の変化を％表示し、そのデフォーカス位置依存性を纏めたグラフ図である。
【図５】本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスク上の吸収体パターンをウェハの主面上に縮小転写する投影露光装置の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクを走査露光する際の走査領域を説明する図である。
【図７】（ａ）は本発明の実施の形態１による位相欠陥を有するＥＵＶＬ用マスクの一部を拡大して示す要部平面図、（ｂ）は同図（ａ）に、一括転写できる円弧領域を重ねた位相欠陥を有するＥＵＶＬ用マスクの一部を拡大して示す要部平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１による走査露光におけるマスクステージの移動と共に円弧領域の位置が移動する間の、マスクステージのＺ方向位置制御量（フォーカス位置設定値）の変化を示すグラフ図である。
【図９】本発明の実施の形態１による投影露光方法のフローを説明するフローチャート図である。
【図１０】本発明の実施の形態１による位相欠陥の情報を得るフローを説明するフローチャート図である。
【図１１】（ａ）は本発明の実施の形態２による位相欠陥を有するＥＵＶＬ用マスクの一部を拡大して示す要部平面図、（ｂ）は同図（ａ）に、一括転写できる円弧領域を重ねた位相欠陥を有するＥＵＶＬ用マスクの一部を拡大して示す要部平面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２による走査露光におけるマスクステージの移動と共に円弧領域の位置が移動する間の、マスクステージのＺ方向位置制御量（フォーカス位置設定値）の変化およびＸＹ面に対する傾斜量（傾斜量設定値）の変化を示すグラフ図である。
【図１３】本発明の実施の形態３による半導体デバイスの製造の基本フローの一例を示す工程図である。
【図１４】本発明の実施の形態３による半導体デバイスの製造工程を説明する半導体デバイスの要部断面図である。
【図１５】図１４に続く半導体デバイスの製造工程中の図１４と同じ箇所の要部断面図である。
【図１６】図１５に続く半導体デバイスの製造工程中の図１４と同じ箇所の要部断面図である。
【図１７】図１６に続く半導体デバイスの製造工程中の図１４と同じ箇所の要部断面図である。
【図１８】図１７に続く半導体デバイスの製造工程中の図１４と同じ箇所の要部断面図である。
【図１９】図１８に続く半導体デバイスの製造工程中の図１４と同じ箇所の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の実施の形態において、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
【００２７】
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
【００２８】
また、以下の実施の形態で用いる図面においては、平面図であっても図面を見易くするためにハッチングを付す場合もある。また、以下の実施の形態において、ウェハと言うときは、Ｓｉ（Silicon）単結晶ウェハを主とするが、それのみではなく、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）ウェハ、集積回路をその上に形成するための絶縁膜基板等を指すものとする。その形も円形またはほぼ円形のみでなく、正方形、長方形等も含むものとする。
【００２９】
また、以下の実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
本実施の形態１による投影露光方法を説明するにあたり、まず、ＥＵＶＬ用マスクの構造およびＥＵＶＬ用マスクに生じる位相欠陥について図１および図２をそれぞれ用いて説明する。図１（ａ）はＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンが形成された面の要部平面図、図１（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿った一部を拡大して示す要部断面図である。また、図２（ａ）は位相欠陥を有するマスクブランクの要部断面図、図２（ｂ）は位相欠陥を有するマスクブランクに吸収体パターンおよびバッファ層が形成されたＥＵＶＬ用マスクの要部断面図である。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭの中央部には、半導体集積回路装置の回路パターンを有するデバイスパターンエリアＭＤＥを有し、周辺部には、ＥＵＶＬ用マスクＭの位置合わせのためのマークまたはウエハアライメントマークなどを含むアライメントマークエリアＭＡ１，ＭＡ２，ＭＡ３，ＭＡ４が配置されている。
【００３２】
また、図１（ｂ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭのマスクブランクは、石英ガラスまたは低熱膨張ガラスからなる基板ＭＳと、基板ＭＳの主面に形成されたモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層（例えば各層が４０層程度）した多層膜ＭＬと、多層膜ＭＬ上に形成されたキャッピング層ＣＡＰと、基板ＭＳの裏面（主面と反対側の面）に形成されたＥＵＶＬ用マスクＭを静電チャックするためのメタル膜ＣＦとにより構成されている。基板ＭＳの厚さは、例えば７〜８ｍｍ程度であり、多層膜ＭＬの厚さは、例えば３００ｎｍ程度である。さらに、キャッピング層ＣＡＰ上にバッファ層ＢＵＦを介して吸収体パターンＡＢＳが形成されている。吸収体パターンＡＢＳの厚さは、例えば５０〜７０ｎｍ程度である。
【００３３】
ＥＵＶＬでは、マスクブランクの表面にわずか数ｎｍ程度の高さの異常が発生した場合でも、その高さ異常によりＥＵＶ反射光に大きな位相変化を与え、吸収体パターンのウェハの主面上への転写の際に欠陥を生じさせる。図２（ａ）に示したマスクブランクの要部断面図は、基板ＭＳ上に多層膜ＭＬを被着させる際に、基板ＭＳの主面に微小な窪みまたは突起が存在したまま上記多層膜ＭＬを被着させた結果、表面が凹形状のピット位相欠陥ＰＤ１または表面が凹形状のバンプ位相欠陥ＰＤ２が生じた一例を示している。
【００３４】
これら欠陥を残したままバッファ層ＢＵＦおよび吸収体パターンＡＢＳを形成すると、例えば図２（ｂ）に示すように、隣り合う吸収体パターンＡＢＳの間にピット位相欠陥ＰＤ１またはバンプ位相欠陥ＰＤ２が残存する場合がある。これらピット位相欠陥ＰＤ１またはバンプ位相欠陥ＰＤ２が存在すると、ウェハの主面上に転写するパターン（転写像、転写パターン、投影像、パターン投影像）が乱れて、ウェハの主面上の転写パターンに欠陥が発生する。
【００３５】
従来の光リソグラフィ用の透過マスクブランクでは、その表面に数ｎｍ程度の凹凸があっても、これを無視することができる。しかし、ＥＵＶＬ用マスクは、従来の透過マスクと比較すると欠陥転写に関して質的に大きな差があり、位相差を与えるマスクブランク欠陥（ピット位相欠陥ＰＤ１またはバンプ位相欠陥ＰＤ２）の発生を回避しなければならない。
【００３６】
このようなピット位相欠陥ＰＤ１またはバンプ位相欠陥ＰＤ２が吸収体パターンの転写像に与える影響の一例を、図３および図４を用いて説明する。
【００３７】
図３（ａ）はＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンを拡大して示す要部平面図であり、複数のライン状の吸収体パターンＡＢＳが一定の間隔で配置されたライン・アンド・スペース（Ｌ＆Ｓと称する）パターンと、隣り合う吸収体パターンＡＢＳの間に残存するバンプ位相欠陥ＰＤ２とを示している。複数のライン状の吸収体パターンＡＢＳのライン幅は１２８ｎｍ、ピッチは２５６ｎｍである。
【００３８】
また、図３（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った要部断面図であり、バンプ位相欠陥ＰＤ２は多層膜ＭＬの全層に渡って凸型形状を有している。
【００３９】
また、図３（ｃ）は上記吸収体パターンＡＢＳを１／４縮小投影露光装置によりウエハの主面上に投影したときに得られる転写像を３種のデフォーカスに対して計算した結果を示す要部平面図である。負のデフォーカスではバンプ位相欠陥ＰＤ２付近でライン幅が増大する転写パターン１１が得られ、デフォーカスが０の状態でも、バンプ位相欠陥ＰＤ２付近ではライン幅が増大する転写パターン１２が得られた。さらに、正のデフォーカスにおいても、ライン幅の変化が認められる転写パターン１３が得られた。
【００４０】
図４（ａ）に、ＥＵＶＬ用マスクのＬ＆Ｓパターンを投影して得られる転写Ｌ＆Ｓパターンのバンプ位相欠陥ＰＤ２付近におけるライン幅の変化を％表示し、そのデフォーカス位置依存性を纏めた結果を示す。バンプ位相欠陥ＰＤ２が存在しない場合のライン幅の変化は、曲線１４に示すようにほとんど変化しないが、バンプ位相欠陥ＰＤ２を有する場合は、曲線１５に示すようにフォーカス依存性が認められた。
【００４１】
図４（ｂ）に、ＥＵＶＬ用マスクのＬ＆Ｓパターンを投影して得られる転写Ｌ＆Ｓパターンのピット位相欠陥ＰＤ１付近におけるライン幅の変化を％表示し、そのデフォーカス位置依存性を纏めた結果を示す。バンプ位相欠陥ＰＤ２と同様に、ピット位相欠陥ＰＤ１を有する場合も、曲線１６に示すようにフォーカス依存性が認められる。
【００４２】
これらのことから、隣り合う吸収体パターンＡＢＳの間にピット位相欠陥ＰＤ１またはバンプ位相欠陥ＰＤ２が存在すると、転写Ｌ＆Ｓパターンのライン幅は変化し、その変化はデフォーカス依存性を示すこと、デフォーカス依存性はピット位相欠陥ＰＤ１とバンプ位相欠陥ＰＤ２とでは逆の傾向を示すこと、さらに、ピット位相欠陥ＰＤ１およびバンプ位相欠陥ＰＤ２においてライン幅の誤差が小さいデフォーカスレベルが存在することが分かる。従って、小さな位相欠陥が残留する場合は、フォーカスレベルを調整することによりライン幅の誤差を小さくできるので、実質的に無欠陥ＥＵＶＬ用マスクとして取扱うことが可能になる。フォーカスレベルの移動量は投影露光装置の光学パラメータで定められる許容焦点深度内に抑えることが望ましく、許容焦点深度を越える場合は欠陥付きのＥＵＶＬ用マスクとして処理することになる。
【００４３】
以上の現象を利用した本実施の形態１による投影露光方法を実現する投影露光装置の構成の概念を、図５を用いて説明する。図５はＥＵＶＬ用マスクＭ上の吸収体パターンをウェハの主面上に縮小転写する投影露光装置の構成図を示している。
【００４４】
投影露光装置は、光源２０、照明光学系２１、および縮小投影光学系２２を主構成要素とする光学系部と、ＥＵＶＬ用マスクＭおよびウェハＷを移動位置決めする機構部と、投影露光装置を全体的に制御する主制御装置３４を備えている。また、露光に必要な全てのパラメータを格納しておく記録部３２および露光状態を表示するモニタ部３３も備えている。光源２０から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は多層膜反射鏡からなる照明光学系２１を介してＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面を照明する。パターン面から反射するＥＵＶ光は多層膜反射鏡からなる縮小投影光学系２２を通過してウェハＷの主面上に吸収体パターンを転写する。なお、図示した照明光学系２１および縮小投影光学系２２は多数の多層膜反射鏡から構成されている概念を示すものであり、実際の構成そのものを示すものではない。
【００４５】
ここで、ＥＵＶＬ用マスクＭを静電的に固定するマスクステージＭＳＴは、マスクステージ駆動手段２３により矢印２４に示す方向に所定ストローク範囲内で移動できる。マスクステージＭＳＴの移動面内の位置は、その一部に固定された参照鏡２５を介してマスク位置計測用レーザ測長器２６により高い分解能で常時検出される。
【００４６】
一方、ウェハＷを静電吸着するウェハステージＷＳＴは、ウェハステージ駆動手段２７により矢印２８で表されるＸＹ２次元面内に移動できると共に、ウェハＷを矢印２９に示すＺ軸方向、およびＸＹ面に対する傾斜方向に微動できるように構成されている。ウェハステージＷＳＴの位置は、それに固定された参照鏡３０の位置をレーザ測長器３１で計測することにより正確に検出できる。さらに、図示は省略するが、ウェハＷの主面のＺ軸方向の位置を計測するフォーカス位置検出手段が設けられており、Ｚ軸方向の微動によリウェハＷの主面を縮小投影光学系２２の結像面に正確に合わせるフォーカス合わせ機能を有している。主制御装置３４は、マスクステージ駆動手段２３およびウェハステージ駆動手段２７を制御して、露光動作が的確に行なわれるように、ＥＵＶＬ用マスクＭとウェハＷとの同期走査およびウェハＷのステッピングを統括して制御する。
【００４７】
ここで用いる投影光学系では、ＥＵＶＬ用マスクＭのパターンを精度良く一括転写できる領域は、図６に示す円弧領域３５に限られる。図６ではＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面を見た図が示されているが、実際のＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面は縮小投影光学系２２に向かって下向きに配置されている。ここで、前述の同期走査においてＥＵＶＬ用マスクＭを縮小投影光学系２２の光軸に垂直な面内の矢印３６に示す向きに移動させると、円弧領域３５はＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面を矢印３７に示す向き（矢印３６と反対の向き）に移動することになる。ウェハＷの移動と同期させてＥＵＶＬ用マスクＭの走査を行ないながら露光することにより、ＥＵＶＬ用マスクＭに形成されている所望の全パターンをウェハＷの主面上に転写することができる。
【００４８】
次に、本実施の形態１による投影露光方法について図７および図８を用いて説明する。図７（ａ）は本発明を適用するＥＵＶＬ用マスクＭの一部を拡大して示す要部平面図であり、吸収体パターン（図示は省略）を形成した後に、２個のバンプ位相欠陥４１，４２および１個のピット位相欠陥４３の合計３個の位相欠陥が残留した一例を示している。また、図７（ｂ）は一括転写できる円弧領域を同図（ａ）に重ねたＥＵＶＬ用マスクＭの一部を拡大して示す要部平面図である。この投影露光には、前述の図５に示した投影露光装置を用いる。
【００４９】
ＥＵＶＬ用マスクＭを走査露光するにあたり、主制御装置３４からの指示に基づいて、マスクステージ駆動手段２３およびウェハステージ駆動手段２７を介してマスクステージＭＳＴとウェハステージＷＳＴとの同期走査が行なわれる。
【００５０】
ここで、図７（ｂ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭを矢印４４に示す向きに走査させると、一括転写できる円弧領域は矢印４５に示す向き（矢印４４と反対の向き）にＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面を移動することになる。このとき、ウェハＷ（図示は省略）のＺ軸方向の位置はデフォーカス量０に位置決めされる。ここで、円弧領域がバンプ位相欠陥４１を含む位置４６およびバンプ位相欠陥４２を含む位置４７に達したときに、ウェハステージＷＳＴを制御してウェハＷの主面が、予め欠陥情報に対応付けた位置にデフォーカスさせるように制御する。また、円弧領域がピット位相欠陥４３を含む位置４８に達したときに、ウェハステージＷＳＴを制御してウェハＷの主面が、予め欠陥情報に対応付けた位置にデフォーカスさせるように制御する。
【００５１】
図８は、走査露光を開始してマスクステージＭＳＴの移動と共に円弧領域（例えば前述の図６に示す円弧領域３５）の位置がＸ０からＸ７まで移動する間の、マスクステージＭＳＴのＺ方向位置制御量（フォーカス位置設定値）の変化４９を示すグラフ図である。
【００５２】
基本的に位相欠陥が無い限り、ウェハＷのデフォーカス量は０になるように制御され、ウェハステージＷＳＴのＺ方向位置（フォーカス位置）はｆ２に保たれる。Ｘ座標がＸ１＜Ｘ＜Ｘ２の範囲は、円弧領域が前述の図７（ｂ）に示す位置４６に相当し、バンプ位相欠陥４１を含む領域である。そこで、ウェハステージＷＳＴのＺ方向位置（フォーカス位置）をｆ３に制御し、所定のデフォーカス量を与える。Ｘ座標がＸ２を超えるとウェハステージＷＳＴのＺ方向位置（フォーカス位置）は再びｆ２に戻される。以後同様に、Ｘ座標がＸ３＜Ｘ＜Ｘ４の範囲では円弧領域に前述したバンプ位相欠陥４２が含まれるので、ウェハステージＷＳＴのＺ方向位置（フォーカス位置）をｆ４に、Ｘ座標がＸ５＜Ｘ＜Ｘ６の範囲では円弧領域に前述したピット位相欠陥４３が含まれるので、ウェハステージＷＳＴのＺ方向位置（フォーカス位置）をｆ１に制御する。Ｘ座標が上記以外の場合は、ウェハステージＷＳＴのＺ方向位置（フォーカス位置）をｆ２に制御し、ウェハＷのデフォーカス量を０とする。
【００５３】
ここで所定のデフォーカス量とは、前述の図４（ａ）に示した曲線１５または前述の図４（ｂ）に示した曲線１６を用いて説明したように、位相欠陥の大きさと転写パターンの寸法との組み合わせから得られる、ライン幅の誤差が小さくなるデフォーカスレベルのことである。位相欠陥から充分に離れた転写パターンの寸法を考慮すると、このデフォーカス量の範囲が許容焦点深度内であることは言うまでもない。
【００５４】
ところで、前述の図４（ａ）に示した曲線１５または前述の図４（ｂ）に示した曲線１６は位相欠陥の大きさおよび転写パターンの寸法に依存して変化するので、様々なケースについて予め曲線を記録しておく、または位相欠陥の大きさおよび転写パターンの寸法を入力すると最適なフォーカス位置を算出する演算手段を用いることによって、所定のデフォーカス量に制御することができる。
【００５５】
本実施の形態１では、投影露光装置に欠陥情報を記憶する記憶部を設け、さらに露光条件演算手段および露光条件変更手段を設ける。露光条件演算手段は欠陥情報に対応して露光条件（例えばウェハの局所的なフォーカス位置）を演算する手段である。また、露光条件変更手段は予め設定してある露光条件を上記露光条件演算手段において得られた結果に整合した露光条件に変更する手段であり、例えばウェハの局所的なフォーカス位置、ＥＵＶ光の照明条件、同期移動の速度、および投影光学系の開口数のうちの１つの条件または２以上の条件を変更する手段である。記憶部は前述の図５に示した投影露光装置の記録部３２に設けることができ、露光条件演算手段および露光条件変更手段は前述の図５に示した投影露光装置の主制御装置３４に設けることができる。
【００５６】
次に、本実施の形態１による投影露光方法のフローを、図９に示すフローチャート図を用いて説明する。
【００５７】
＜ステップＳ１０１＞
まず、位相欠陥が残留するＥＵＶＬ用マスクを前述の図５に示す投影露光装置のマスクステージに載置する。
【００５８】
＜ステップＳ１０２＞
ＥＵＶＬ用マスクに関する入力情報として、ＥＵＶＬ用マスクの位相欠陥の情報、すなわち位相欠陥の位置座標、位相欠陥の大きさ、およびパターン面の凹凸の区別を入力する。
【００５９】
＜ステップＳ１０３＞
吸収体パターンを転写するウェハを投影露光装置のウェハステージ上に載置する。
【００６０】
＜ステップＳ１０４＞
ウェハをパターン転写できる露光位置に移動し、マスクステージＭＳＴとウェハステージＷＳＴとの同期走査により走査露光を開始する。
【００６１】
＜ステップＳ１０５＞
走査露光の途中で、ＥＵＶＬ用マスクの位置が予め入力した位相欠陥の位置に到達したときは、ウェハのフォーカス位置を移動させるべきか否かを判断する。
【００６２】
＜ステップＳ１０６またはＳ１０７＞
フォーカス位置の移動が必要な場合（ステップＳ１０６）は位相欠陥の情報に応じてフォーカス位置を移動して走査露光を行ない、フォーカス位置の移動が不要な場合（ステップＳ１０７）はフォーカス位置を移動することなく走査露光を継続する。
【００６３】
＜ステップＳ１０８＞
ウェハ全面への走査露光が終了したかどうかを判断し、まだ未露光部があればステップＳ１０４に戻って次の走査露光を行なう。
【００６４】
＜ステップＳ１０９＞
ウェハ全面への走査露光が終了したら、そのウェハを回収すると共に、準備された全ウェハの走査露光が終了したかどうかを判断する。まだウェハが残っていればステップＳ１０３に戻って次のウェハをウェハステージ上に載置して走査露光を開始し、全ウェハを露光し終えたら、一連の走査露光処理を終了する。
【００６５】
本実施の形態１では、ＥＵＶＬ用マスクに関する位相欠陥の情報および位相欠陥に対応した最適な露光条件を投影露光装置に入力する。そこで、予めＥＵＶＬ用マスクに残留する位相欠陥の位置を認識しておく必要がある。次に、この位相欠陥の情報を得るフローを、図１０に示すフローチャート図を用いて説明する。
【００６６】
＜ステップＳ２０１＞
まず、ＥＵＶＬ用マスクを製造するにあたり、石英ガラスまたは低熱膨張ガラス基板を準備する。
【００６７】
＜ステップＳ２０２＞
石英ガラスまたは低熱膨張ガラス基板の上にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に重ねた多層膜およびキャッピング層を形成してマスクブランクを製作する。
【００６８】
＜ステップＳ２０３＞
マスクブランクの位相欠陥の検査を行なう。この検査方法としては、ＤＵＶ（Deep Ultra-Violet）光を用いる検査法のほか、例えば前述の特許文献２，３に記載されているＥＵＶ光を用いる検査法がある。これらの検査では、欠陥検出信号の大きさに関連付けた位相欠陥の大きさまたは位相欠陥の位置を認識できると共に、位相欠陥の表面の凹凸の区別も判断することが可能である。ただし、多層膜の形成までしか行なっていないマスクブランクの段階では、欠陥位置を正確に特定することは一般的には困難であり、別途マスクブランクにフィデュシャルマークを形成し、そのマークに対する相対座標として認識することが考えられる。
【００６９】
＜ステップＳ２０４＞
マスクブランクにおける致命的な位相欠陥の有無を判断する。
【００７０】
＜ステップＳ２０５またはＳ２１３＞
ステップＳ２０４において、明らかに救済不可能な大きさの位相欠陥が検出されたと判断された場合は、マスクブランクは不良品として処理される（ステップＳ２１３）。一方、無欠陥または残留する位相欠陥は許容される大きさであると判断された場合は、さらにバッファ層および吸収体パターンを形成して、ＥＵＶＬ用マスクを製作する（ステップＳ２０５）。
【００７１】
＜ステップＳ２０６＞
ＥＵＶＬ用マスクをパターン検査装置で検査して、吸収体パターンの欠陥の大きさまたは欠陥の位置を検出する。
【００７２】
＜ステップＳ２０７＞
ＥＵＶＬ用マスクにおける吸収体パターンの欠陥の有無を判断する。
【００７３】
＜ステップＳ２０８またはＳ２１３＞
ステップＳ２０７において、吸収体パターンに救済不可能な大きさの欠陥が検出されたと判断された場合は、ＥＵＶＬ用マスクは不良品として処理される（ステップＳ２１３）。それ以外の場合は、吸収体パターンの修正が必要か否かを判断する（ステップＳ２０８）。
【００７４】
＜ステップＳ２０９＞
ステップＳ２０８において、吸収体パターンの修正が必要であると判断された場合は、位相欠陥の影響を許容範囲以内に抑えるよう適宜吸収体パターンを修正する。
【００７５】
＜ステップＳ２１０＞
必要に応じて、吸収体パターンの修正結果の確認などの最終的な吸収体パターンの確認を行なう。具体的には、ＥＵＶ光を検査光としてその明視野投影像の強度分布から最終的に残留する吸収体パターンの欠陥を認識する方法などがある。
【００７６】
＜ステップＳ２１１＞
マスクブランク検査の段階で位相欠陥が残存し、かつ吸収体パターンによって完全には被覆されていない位相欠陥がＥＵＶＬ用マスクに存在する場合、例えばその位相欠陥が吸収体パターンで構成された特定の吸収体パターンを原点としたときの相対位置座標で表わされれば、その位置が明確になる。このようにして得られた位相欠陥の位置座標および位相欠陥の表面の凹凸の区別などの、残存する位相欠陥の情報を用いて、位相欠陥に応じた最適なフォーカス位置を算出する。
【００７７】
＜ステップＳ２１２＞
位相欠陥の位置座標と対応する最適なフォーカス位置を記録する。
【００７８】
前述の図９（投影露光方法のフロー）のステップＳ１０２の説明において、ＥＵＶＬ用マスクの位相欠陥の情報を読み込むにあたり、位相欠陥の位置座標、位相欠陥の大きさ、およびパターン面の凹凸の区別を入力すると記載したが、その場合は、投影露光装置に位相欠陥に応じた最適なフォーカス位置を算出する手段（露光条件演算手段）を設けておく。ＥＵＶＬ用マスクの製造工程のなかで、前述の図１０（位相欠陥の情報を得るフロー）のステップＳ２１２まで進めておけば、前述の図９（投影露光方法のフロー）のステップＳ１０２における位相欠陥の情報の読み込みは、位相欠陥の位置情報とそれに応じた最適なフォーカス位置情報となる。
【００７９】
なお、本実施の形態１では、変更する露光条件が最適なフォーカス位置である例を示した。さらに、フォーカス位置を変更できる範囲は許容焦点深度内であることも述べた。フォーカス位置を変更すると許容できるフォーカス誤差の範囲（プロセスウインドウ）が低減することは避けられないが、吸収体パターンに応じて、露光照明用のＥＵＶ光の照明条件または縮小投影光学系の開口数を変更して露光条件を最適化することが可能である。
【００８０】
このように、本実施の形態１によるＥＵＶＬ用マスクの投影露光方法を採用すれば、多層膜および吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクに微細な位相欠陥が残留しても、位相欠陥が吸収体パターンの転写像に与える影響を低減することができる。これにより、ＥＵＶＬ用マスクの製造歩留りが向上し、最終的にＥＵＶＬ用マスクのコストを低減することができる。
【００８１】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、ＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンを走査露光するにあたり、一括露光できる円弧領域内に互いに大きさの異なる位相欠陥が２個以上存在する場合の投影露光方法について図１１および図１２を用いて説明する。使用する投影露光装置は、基本的に前述した実施の形態１において説明したものと同じであり、その構成は前述の図５に示す通りである。
【００８２】
図１１（ａ）は本発明を適用するＥＵＶＬ用マスクＭの一部を拡大して示す要部平面図であり、吸収体パターン（図示は省略）を形成した後に、互いに大きさの異なるバンプ位相欠陥５１，５２，５３およびピット位相欠陥５４，５５の合計５個の位相欠陥が残留した例を示している。残留したバンプ位相欠陥５１，５２，５３およびピット位相欠陥５４，５５の位置またはパターン面の凹凸の区別を認識する方法は、前述した実施の形態１において説明した方法と同じである。
【００８３】
このＥＵＶＬ用マスクＭを走査露光するにあたり、主制御装置３４からの指示に基づいて、マスクステージ駆動手段２３およびウェハステージ駆動手段２７を介してマスクステージＭＳＴとウェハステージＷＳＴとの同期走査が行なわれる。
【００８４】
ここで、図１１（ｂ）に示すように、ＥＵＶＬ用マスクＭを矢印５６に示す向きに走査させると、一括転写できる円弧領域は矢印５７に示す向き（矢印５６と反対の向き）にＥＵＶＬ用マスクＭのパターン面を移動することになる。このとき、ウェハＷ（図示は省略）のＺ軸方向の位置はデフォーカス量０に位置決めされる。ここで、円弧領域が互いに大きさの異なる２個のバンプ位相欠陥５１，５２を含む位置５８に達したときに、ウェハステージＷＳＴのＺ方向位置とＸＹ面に対する傾斜量を制御して、上記２個の位相欠陥（バンプ位相欠陥５１，５２）の転写への影響が共に小さくなるように最適焦点面を制御する。いずれもバンプ位相欠陥５１，５２なので、Ｚ軸方向の移動量すなわち焦点移動の向きは同符号であり、位相欠陥の大きさの差に応じた傾斜量を与える。勿論、ウェハステージＷＳＴの制御によリウェハのＸＹ面に対する傾斜を与えたときに、位置５８における円弧領域の両端の領域を許容焦点深度内に抑える必要はある。
【００８５】
円弧領域がバンプ位相欠陥５３およびピット位相欠陥５４を含む位置５９に達したときも、ウェハステージＷＳＴのＺ方向位置とＸＹ面に対する傾斜量を制御して、上記２個の位相欠陥（バンプ位相欠陥５３およびピット位相欠陥５４）の転写への影響が共に小さくなるように最適焦点面を制御する。２個の位相欠陥に対するＺ軸方向の移動量すなわち焦点移動の向きは異符号となるので、ウェハステージＷＳＴのＺ方向の平均移動量は小さく、ＸＹ面に対する傾斜量の制御が主となる。
【００８６】
さらに、円弧領域がピット位相欠陥５５を含む位置６０に達したときは、前述した実施の形態１において説明した方法と同じウェハステージＷＳＴの制御を行なえばよい。
【００８７】
図１２は、走査露光を開始してマスクステージＭＳＴの移動と共に円弧領域（例えば前述の図６に示す円弧領域３５）の位置がＸ１０からＸ１７まで移動する間の、マスクステージＭＳＴのＺ方向の平均位置制御量（フォーカス位置設定値）の変化６１、およびＸＹ面に対する傾斜量（傾斜量設定値）の変化６２を示すグラフ図である。
【００８８】
前述した実施の形態１と同様に、基本的に位相欠陥が無い限リ、ウェハＷのデフォーカス量および傾斜量は０になるように制御される。すなわち、ウェハステージＷＳＴのＺ方向平均位置（フォーカス位置）はｆ２に設定されている。
【００８９】
図１２において、円弧領域のＸ座標がＸ１１＜Ｘ＜Ｘ１２の範囲は、前述の図１１（ｂ）に示す領域５８に相当し、２個の互いに大きさの異なるバンプ位相欠陥５１，５２を含む領域である。そこで、ウェハステージＷＳＴのＺ方向平均位置をｆ５に制御すると共に、微小の傾斜量θ１を与える。Ｘ座標がＸ１２を超えるとウェハステージＷＳＴのＺ方向平均位置は再びｆ２に戻され、傾斜量も０に戻される。
【００９０】
以後同様に、Ｘ１３＜Ｘ＜Ｘ１４の範囲では前記の図１１（ｂ）に示す領域５９に相当し、バンプ位相欠陥５３およびピット位相欠陥５４が含まれるので、ウェハステージＷＳＴのＺ方向平均位置は微小な値のｆ６に、傾斜量はθ２に制御される。Ｘ１５＜Ｘ＜Ｘ１６の範囲では前記の図１１（ｂ）に示す領域６０に相当し、ピット位相欠陥５５が１個のみ含まれるので、ウェハステージＷＳＴのＺ方向平均位置をｆ７に制御し、傾斜量は０に戻す。Ｘ座標が上記以外の場合は、ウェハステージＷＳＴのＺ方向平均位置をｆ２に、傾斜量は０に制御してウェハＷのデフォーカス量を０とする。
【００９１】
なお、走査される円弧領域の中に３個以上の位相欠陥が含まれる場合は、位相欠陥のパターン転写への影響が極小となるように、ウェハステージＷＳＴのＺ方向平均位置量と面傾斜量を定めて制御することになる。制御した結果、円弧領域内の所望の転写すべき吸収体パターンは全て許容焦点深度内に入ることが望ましく、この条件が満たされない場合は、そのＥＵＶＬ用マスクＭは基本的に不良品となる。これを避けるために、例えば前述の図１に示すＥＵＶＬ用マスクＭにおいて、デバイスパターンＭＤＥの周辺部分には、その内側の領域より大きい吸収体パターンを配置するなどの工夫を行なって、円弧領域の両端部における実質的な焦点深度の数値を大きくすることが考えられる。
【００９２】
本実施の形態２では、ウェハステージＷＳＴのＺ軸方向の微動量やＸＹ面の傾斜量のほか、前述した実施の形態１と同様に、吸収体パターンに応じて、露光照明用のＥＵＶ光の照明条件または縮小投影光学系の開口数を変更して露光条件を最適化することが可能である。
【００９３】
このように、本実施の形態２によるＥＵＶＬ用マスクの投影露光方法を採用すれば、多層膜および吸収体パターンを有するＥＵＶＬ用マスクに微細な位相欠陥が残留し、かつ一度に露光でき走査する円弧領域内に互いに大きさまたは種類の異なる位相欠陥が存在する場合であっても、位相欠陥が吸収体パターンの転写像に与える影響を低減することができる。これにより、ＥＵＶＬ用マスクの製造歩留りが向上し、最終的にＥＵＶＬ用マスクのコストを低減することができる。
【００９４】
（実施の形態３）
本実施の形態３では、前述した投影露光装置およびＥＵＶＬ用マスクの吸収体パターンを走査露光する方法を採用した半導体装置の製造方法について図１３〜図１９を用いて説明する。図１３はＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）、液晶パネル、またはＣＣＤ（Charge Coupled Device）チップなどの半導体デバイスの製造の基本フローの一例を示す工程図、図１４〜図１９は半導体デバイスの要部断面図である。
【００９５】
まず、半導体デバイスの製造工程を図１３を用いて簡単に説明する。
【００９６】
＜ステップＳ３０１＞
半導体デバイスの機能を実現するための回路パターンを設計する。
【００９７】
＜ステップＳ３０２＞
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。このマスクはリソグラフィ工程により異なる構造を有する。すなわち、マスクが通常の光リソグラフィに使用される場合は光透過型の透過マスクを製作し、マスクがＥＵＶリソグラフィに使用される場合は反射型のＥＵＶＬ用マスクを製作することになる。
【００９８】
＜ステップＳ３０３＞
シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。
【００９９】
＜ステップＳ３０４＞
ステップＳ３０２で製作されたマスクとステップＳ３０３で製造されたウェハを準備し、リソグラフィ技術によってウェハの主面上に回路パターンを形成する。ここでは、様々なリソグラフィ工程、成膜工程、エッチング工程などが含まれる。
【０１００】
＜ステップＳ３０５＞
ステップＳ３０４で処理されたウェハを用いて半導体デバイスの組立てを行なう。このステップＳ３０５には、必要に応じて、ウェハから半導体チップを切り出すダイシング工程、外部との配線を繋ぐボンディングエ程、および半導体チップの封入などのパッケージエ程が含まれる。
【０１０１】
＜ステップＳ３０６＞
最後に、組立て製作された半導体デバイスの動作確認試験や耐久性試験などの検査を行なう。以上の工程を経た後、検査に合格したものが完成品として出荷される。
【０１０２】
次に、ステップＳ３０４のウェハ処理における半導体デバイスの製造方法を図１４〜図１９を用いて簡単に説明する。ここでは、ツイン・ウェル方式のＣＭＩＳ（Complimentary Metal Insulator Semiconductor）回路を製造する場合を例示するが、他の種々の方式の回路にも本願発明は適用することができる。図１４〜図１９中、ｐＭＩＳで示す領域はｐチャネル型電界効果トランジスタ（ｐＭＩＳトランジスタ）形成領域、ｎＭＩＳで示す領域はｎチャネル型電界効果トランジスタ（ｎＭＩＳトランジスタ）形成領域である。
【０１０３】
まず、図１４に示すように、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなる基板１０１（この段階では半導体ウェハと称する平面略円形状の半導体の薄板）を準備する。次に、基板１０１の主面に酸化膜１０２を形成した後、酸化膜１０２上に、イオン・インプランテーションマスク用のレジストパターン１０３を通常の光リソグラフィを用いて形成する。その後、リン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）をイオン注入してｐＭＩＳ領域にｎ型ウェル１０４ｎを形成する。
【０１０４】
次に、図１５に示すように、アッシング処理を行ってレジストパターン１０３を除去した後、酸化膜１０２を除去する。続いて、基板１０１上に酸化膜１０５を形成した後、酸化膜１０５上にイオン・インプランテーションマスク用のレジストパターン１０６を通常の光リソグラフィを用いて形成する。その後、ホウ素（Ｂ）をイオン注入してｎＭＩＳ領域にｐ型ウェル１０４ｐを形成する。
【０１０５】
次に、図１６に示すように、アッシング処理を行ってレジストパターン１０６を除去した後、酸化膜１０５を除去する。続いて、基板１０１の主面に、例えば酸化シリコンからなる分離用のフィールド絶縁膜１０７を溝型アイソレーションの形状で形成する。この溝型アイソレーションの形状は、ウェハ上での最小寸法が小さいとともに寸法制度もナノメータレベルの厳しい値が要求される。そのため、この溝型アイソレーションを形成する際のリソグラフィとして、ＥＵＶＬを用いることができる。
【０１０６】
このフィールド絶縁膜１０７によって囲まれた活性領域には、ｎＭＩＳトランジスタＱｎおよびｐＭＩＳトランジスタＱｐが形成される。ｎＭＩＳトランジスタＱｎおよびｐＭＩＳトランジスタＱｐのそれぞれのゲート絶縁膜１０８は、例えば酸化シリコンからなり、熱酸化法などで形成される。またｎＭＩＳトランジスタＱｎおよびｐＭＩＳトランジスタＱｐのそれぞれのゲート電極１０９は、例えば最小寸法がウェハ上で３０〜２０ｎｍと小さく、寸法精度が３〜２ｎｍと厳しい値が要求される。そのため、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等を用いて低抵抗多結晶シリコン（Ｓｉ）からなる導電体膜を堆積した後、ＥＵＶＬを用いてレジストパターンを形成し、エッチング処理によりゲート電極１０９を形成する。この工程のリソグラフィは、一般にゲート層用リソグラフィと称され、極めて微細で、かつ寸法精度の高いパターン転写が求められる。
【０１０７】
ｎＭＩＳトランジスタＱｎの半導体領域１１０は、ゲート電極１０９をマスクとして基板１０１に、例えばリン（Ｐ）またはヒ素（Ａｓ）をイオン注入法等によって導入することにより、ゲート電極１０９に対して自己整合的に形成される。また、ｐＭＩＳトランジスタＱｐの半導体領域１１１は、ゲート電極１０９をマスクとして基板１０１に、例えばホウ素（Ｂ）をイオン注入法などによって導入することにより、ゲート電極１０９に対して自己整合的に形成される。
【０１０８】
ここで、ゲート電極１０９は、低抵抗多結晶シリコンの単層膜で形成されることに限定されるものではなく、種々変更可能である。例えばゲート電極１０９は、低抵抗多結晶シリコン膜上にタングステンシリサイド（ＷＳｉ）またはコバルトシリサイド（ＣｏＳｉ）等のようなシリサイド層を設けた、いわゆるポリサイド構造としてもよい。あるいは、ゲート電極１０９は、低抵抗多結晶シリコン膜上に、窒化チタン（ＴｉＮ）または窒化タングステン（ＷＮ）等のようなバリア導体膜を介在し、さらにタングステン（Ｗ）等のような金属膜を設けた、いわゆるポリメタル構造としてもよい。
【０１０９】
次に、図１７に示すように、基板１０１上に、例えばＣＶＤ法等を用いて酸化シリコンからなる層間絶縁膜１１２を形成した後、層間絶縁膜１１２上に配線用の多結晶シリコン膜をＣＶＤ法等によって堆積する。続いて、この多結晶シリコン膜をリソグラフィおよびエッチングによりパターニングした後、パターニングされた多結晶シリコン膜の所定領域に不純物を導入することにより、多結晶シリコン膜からなる配線１１３Ｌおよび抵抗１１３Ｒを形成する。
【０１１０】
次に、図１８に示すように、基板１０１上に、例えばＣＶＤ法等を用いて酸化シリコン膜１１４を堆積する。そして、層間絶縁膜１１２および酸化シリコン膜１１４に対してＥＵＶＬを用いてレジストパターンを形成し、エッチング処理により、半導体領域１１０，１１１および配線１１３Ｌの一部が露出するような接続孔１１５を形成する。微細な孔は光回折の影響により解像しにくいので、この接続孔用リソグラフィには高い解像度を持ったＥＵＶＬを適用する。
【０１１１】
次に、図１９に示すように、基板１０１上に、例えばスパッタリング法またはＣＶＤ法等を用いてチタン（Ｔｉ）、窒化チタン（ＴｉＮ）およびタングステン（Ｗ）からなる金属膜を順次堆積した後、その金属膜上にＥＵＶＬを用いてレジストパターンを形成し、エッチング処理により、第１配線層１１６を形成する。第１配線層１１６は、微細な密集パターンと孤立パターンが含まれ、また近隣の配線を避けて配線を引き回す、または配線間を接続するため複雑なレイアウト形状となる。このため、第１配線層用リソグラフィも高い解像度と寸法精度とが要求される。
【０１１２】
これ以降も、第１配線層１１６と同様にして第２配線層（図示は省略）等を形成することにより、最終製品を製造し、ウェハ処理の工程を終了する。
【０１１３】
上述した一連のウェハ処理の工程の中で、ゲート層用リソグラフィ、接続孔用リソグラフィ、および第１配線層用リソグラフィには十分高い解像性能が要求されるので、ＥＵＶＬを適用することが望ましい。
【０１１４】
そして、ゲート層用および第１配線層用のＥＵＶＬ用マスクは位相欠陥の有無が検査され、前述した実施の形態１、２で説明した露光装置および投影露光方法を用いてパターン転写を行うことが好ましい。また、接続孔の形成においては、通常の光リソグラフィでは解像度の面で実質的な限界があるので、ＥＵＶＬ用マスクを用いて、実施の形態１、２で説明した露光装置および投影露光方法を用いることが望ましい。接続孔の面積は小さく、またパターン密度も１０％以下である場合が多いので、接続孔付近に欠陥が発生する比率は少なく、残留する位相欠陥は極めて少ない。従って、本発明の露光方法により使用できるマスクの歩留まりは高くなる。
【０１１５】
このように、本実施の形態３による半導体デバイスの製造方法を採用すれば、微細な位相欠陥が残存するＥＵＶＬ用マスクを用いても前述した実施の形態１、２において説明した露光装置および投影露光方法を用いることにより、実質的に無欠陥マスクによる回路パターン転写と同等のパターン転写を行なうことができる。このため、製造したＥＵＶＬ用マスクの歩留まりを向上させることが可能となり、その結果、半導体デバイスの製造コスト低減にも寄与することができる。
【０１１６】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、微細加工を必要とする半導体装置の製造に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１１，１２，１３  転写パターン
１４，１５，１６  曲線
２０  光源
２１  照明光学系
２２  縮小投影光学系
２３  マスクステージ駆動手段
２４  矢印
２５  参照鏡
２６  マスク位置計測用レーザ側長器
２７  ウェハステージ駆動手段
２８，２９  矢印
３０  参照鏡
３１  レーザ側長器
３２  記録部
３３  モニタ部
３４  主制御装置
３５  円弧領域
３６，３７  矢印
４１，４２  バンプ位相欠陥
４３  ピット位相欠陥
４４，４５  矢印
４６，４７，４８  円弧領域の位置
４９  Ｚ方向位置制御の変化
５１，５２，５３  バンプ位相欠陥
５４，５５  ピット位相欠陥
５６，５７  矢印
５８，５９，６０  円弧領域の位置
６１  Ｚ方向の平均位置制御量の変化
６２  ＸＹ面に対する傾斜量の変化
１０１  基板
１０２  酸化膜
１０３  レジストパターン
１０４ｎ  ｎ型ウェル
１０４ｐ  ｐ型ウェル
１０５  酸化膜
１０６  レジストパターン
１０７  フィールド絶縁膜
１０８  ゲート絶縁膜
１０９  ゲート電極
１１０，１１１  半導体領域
１１２  層間絶縁膜
１１３Ｌ  配線
１１３Ｒ  抵抗
１１４  酸化シリコン膜
１１５  接続孔
１１６  第１配線層
ＡＢＳ  吸収体パターン
ＢＵＦ  バッファ層
ＣＡＰ  キャッピング層
ＣＦ  メタル膜
Ｍ  ＥＵＶＬ用マスク
ＭＡ１，ＭＡ２，ＭＡ３，ＭＡ４  アライメントマークエリア
ＭＤＥ  デバイスパターンエリア
ＭＬ  多層膜
ＭＳ  基板
ＭＳＴ  マスクステージ
ＰＤ１  ピット位相欠陥
ＰＤ２  バンプ位相欠陥
Ｑｎ  ｎチャネル型電界効果トランジスタ
Ｑｐ  ｐチャネル型電界効果トランジスタ
Ｗ  ウェハ
ＷＳＴ  ウェハステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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