(57)【要約】【課題】  ＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を適切に判定することができ、パターン転写精度の向上及び露光装置のスループット向上に寄与する。【解決手段】  露光装置にセットされたＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を管理するためのＥＵＶ露光用マスクの管理方法であって、マスクに設けられたアライメントマーク２１に対しＥＵＶ光を照射し、マスクからの反射光を検出することにより、マーク２１の異なる２方向にそれぞれ対応するマークプロファイル信号を得るステップＳ３と、得られた各マークプロファイル信号から、マークの異なる２方向の寸法をそれぞれ測定するステップＳ４と、測定された異なる２方向の寸法の差分を算出するステップＳ５と、算出された差分の大きさに基づいてマスクの洗浄時期を判定するステップＳ６とを含む。【選択図】      図７
2011243869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置にセットされたＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を管理するためのＥＵＶ露光用マスクの管理方法であって、
前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出することにより、前記マークの異なる２方向にそれぞれ対応するマークプロファイル信号を得るステップと、
前記得られた各マークプロファイル信号から、前記マークの異なる２方向の寸法をそれぞれ測定するステップと、
前記測定された異なる２方向の寸法の差分を算出するステップと、
前記算出された差分の大きさに基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、
を含むことを特徴とするＥＵＶ露光用マスクの管理方法。
【請求項２】
前記マークは、前記ＥＵＶ光の入射方向に沿ったＸ方向に長い線分と、前記ＥＵＶ光の入射方向と垂直なＹ方向に長い線分を有することを特徴とする請求項１記載のＥＵＶ露光用マスクの管理方法。
【請求項３】
前記マークのＸ方向に長い線分に対しＹ方向寸法を測定し、前記マークのＹ方向に長い線分に対しＸ方向寸法を測定し、Ｘ方向寸法とＹ方向寸法との差分が許容値を超えた場合にマスクの洗浄が必要であると判定することを特徴とする請求項２記載のＥＵＶ露光用マスクの管理方法。
【請求項４】
露光装置にセットされたＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を管理するためのＥＵＶ露光用マスクの管理方法であって、
前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出するステップと、
前記反射光の検出により得られた反射信号から前記マークの寸法又は信号プロファイルを算出するステップと、
前記算出された寸法又は信号プロファイルを、前記マークに対するＥＵＶ光の照射毎に保存するステップと、
前記保存された寸法又は信号プロファイルの履歴に基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、
を含むことを特徴とするＥＵＶ露光用マスクの管理方法。
【請求項５】
前記マークは、前記ＥＵＶ光の入射方向に沿ったＸ方向に長い線分と、前記ＥＵＶ光の入射方向と垂直なＹ方向に長い線分を有し、前記マークの寸法又は信号プロファイルを算出するステップでは、前記マークのＹ方向に長い線分に対するＸ方向の寸法、又はＸ方向の信号プロファイルを算出することを特徴とする請求項４記載のＥＵＶ露光用マスクの管理方法。
【請求項６】
露光装置にＥＵＶ露光用マスクをセットするステップと、
前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出することにより、前記マークの異なる２方向にそれぞれ対応するマークプロファイル信号を得るステップと、
前記得られた各マークプロファイル信号から、前記マークの異なる２方向の寸法をそれぞれ測定するステップと、
前記測定された異なる２方向の寸法の差分を算出するステップと、
前記算出された差分の大きさに基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、
前記マスクの洗浄が不要と判定された場合は前記マスクを用いたＥＵＶ露光を行い、前記マスクの洗浄が必要と判定された場合は前記マスクの洗浄を行うステップと、
を含むことを特徴とするＥＵＶ露光方法。
【請求項７】
露光装置にＥＵＶ露光用マスクをセットするステップと、
前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出するステップと、
前記反射光の検出により得られた反射信号から前記マークの寸法又は信号プロファイルを算出するステップと、
前記算出された寸法又は信号プロファイルを、前記マークに対するＥＵＶ光の照射毎に保存するステップと、
前記保存された寸法又は信号プロファイルの履歴に基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、
前記マスクの洗浄が不要と判定された場合は前記マスクを用いたＥＵＶ露光を行い、前記マスクの洗浄が必要と判定された場合は前記マスクの洗浄を行うステップと、
を含むことを特徴とするＥＵＶ露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置の製造工程のうちリソグラフィ工程に用いられる露光用マスク、特に露光光源としてＥＵＶ（extreme ultraviolet radiation）光を用いるリソグラフィ工程に用いられるＥＵＶ露光用マスクの管理方法に関する。また、ＥＵＶ露光用マスクを用いた露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、５０ｎｍ以下の極めて微細なパターンを解像するリソグラフィ技術として、ＥＵＶ露光装置が注目されている。ＥＵＶ露光の波長は、およそ１３．５ｎｍと極めて短く、この波長領域ではＥＵＶ光が透過可能な材料や透明材料が存在しない。このため、ＥＵＶ露光装置の光学系には、透過光学系ではなく反射光学系が採用されている。同様に、ＥＵＶ露光用のマスクについても、透過型マスクではなく、多層膜からなる反射型マスクの開発が進められている（例えば、非特許文献１〜３参照）。
【０００３】
ところで、ＥＵＶ露光装置においては、多層膜反射層表面が炭化水素層等のコンタミネーションにより汚染されるという問題が避けられない。これは、露光装置内は完全な真空にはなっておらず、装置内で使用される部品やフォトレジストを塗布したウエハが装置内部の真空中に導入されることにより、炭化水素等の有機物系のガス等が存在する環境にあるためである。
【０００４】
ＥＵＶ露光用反射型マスクの表面においては、反射層上に形成された遮光パターンにもＥＵＶ光が照射されるため、遮光パターンの表面にも炭化水素層が形成される。この遮光パターンに付着する炭化水素層は、遮光パターンの上部でだけでなく、その側壁部にも付着する。このため、ウエハ上に転写される遮光パターンの寸法が見かけ上太くなり、マスクを用いてウエハ上に露光されたパターンの寸法精度の低下を招く問題があった。
【０００５】
一方、上記の問題を避けるためには、マスクの表面に付着したコンタミネーションを洗浄により除去すればよい。しかし、マスクの表面を頻繁に洗浄すると、マスクの品質劣化を招くと共に、露光スループットの低下を招くことになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】“EUVL Masks: Paving the Path for Commercialization”,(invited paper) Pawitter J. S. Mangt and Scott D. Hector, SPIE Vol 4409 (2001) Photomask and Next-Generation Lithography Mask Technology VIII, page 669-
【非特許文献２】“Stencil Masks for Electron-Beam Projection Lithography”, Kenji Kurihama, et al., SPIE Vol 4409 (2001) Photomask and Next-Generation Lithography Mask Technology VIII, page 726-
【非特許文献３】“Efficient Simulation of Light Diffraction for 3-Dimensioal EUV-Masks using Field Decomposition Techniques”， Adnreas Erdmann, et al., SPIE Vol 5037 (2003) page 482-
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を適切に判定することができ、パターン転写精度の向上及び露光装置のスループット向上に寄与し得るＥＵＶ露光用マスクの管理方法及び露光方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、露光装置にセットされたＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を管理するためのＥＵＶ露光用マスクの管理方法であって、前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出することにより、前記マークの異なる２方向にそれぞれ対応するマークプロファイル信号を得るステップと、前記得られた各マークプロファイル信号から、前記マークの異なる２方向の寸法をそれぞれ測定するステップと、前記測定された異なる２方向の寸法の差分を算出するステップと、前記算出された差分の大きさに基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の別の一態様は、露光装置にセットされたＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を管理するためのＥＵＶ露光用マスクの管理方法であって、前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出するステップと、前記反射光の検出により得られた反射信号から前記マークの寸法又は信号プロファイルを算出するステップと、前記算出された寸法又は信号プロファイルを、前記マークに対するＥＵＶ光の照射毎に保存するステップと、前記保存された寸法又は信号プロファイルの履歴に基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の別の一態様に係わる露光方法は、露光装置にＥＵＶ露光用マスクをセットするステップと、前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出することにより、前記マークの異なる２方向にそれぞれ対応するマークプロファイル信号を得るステップと、前記得られた各マークプロファイル信号から、前記マークの異なる２方向の寸法をそれぞれ測定するステップと、前記測定された異なる２方向の寸法の差分を算出するステップと、前記算出された差分の大きさに基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、前記マスクの洗浄が不要と判定された場合は前記マスクを用いたＥＵＶ露光を行い、前記マスクの洗浄が必要と判定された場合は前記マスクの洗浄を行うステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の別の一態様に係わる露光方法は、露光装置にＥＵＶ露光用マスクをセットするステップと、前記マスクに設けられたアライメントマークに対しＥＵＶ光を照射し、前記マスクからの反射光を検出するステップと、前記反射光の検出により得られた反射信号から前記マークの寸法又は信号プロファイルを算出するステップと、前記算出された寸法又は信号プロファイルを、前記マークに対するＥＵＶ光の照射毎に保存するステップと、前記保存された寸法又は信号プロファイルの履歴に基づいて前記マスクの洗浄時期を判定するステップと、前記マスクの洗浄が不要と判定された場合は前記マスクを用いたＥＵＶ露光を行い、前記マスクの洗浄が必要と判定された場合は前記マスクの洗浄を行うステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マスク上に形成したアライメントマークの寸法又は該マークにおける信号プロファイルを計測することにより、ＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を適切に判定することができる。従って、パターン転写精度の向上及び露光装置のスループット向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に用いたＥＵＶ露光用マスクの全体構成を示す図。
【図２】図１のマスクに設けたアライメントマークの例を示す図。
【図３】コンタミネーションがない場合のマークプロファイル信号とコンタミネーションが堆積した場合のマークプロファイル信号を示す図。
【図４】Ｘ方向及びＹ方向に対するマークプロファイル信号を示す図。
【図５】マークプロファイル信号の検出原理を説明するための図。
【図６】第１の実施形態に用いたＥＵＶ露光装置の構成を示す図。
【図７】第１の実施形態に係わるマスク管理方法のシーケンスを示す図。
【図８】第２の実施形態に用いたＥＵＶ露光システムの構成を示すブロック図。
【図９】第２の実施形態に係わるマスク管理方法のシースケンスを示す図。
【図１０】マスクへの照射エネルギーと堆積するコンタミネーションの堆積量との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態で使用するＥＵＶ露光用反射型マスクの全体のレイアウト構成の一例を示す図である。
【００１６】
本実施形態に用いるマスク３０は、デバイスパターン等を配置したパターン領域１００と、このパターン領域１００を囲む周辺領域２００で構成されている。各々のパターン領域１００，２００は、モリブデン（Ｍｏ）の薄膜とシリコン（Ｓｉ）の薄膜とを交互に多重に積層することにより反射面を構成し、この反射面上に遮光パターンを設けることにより各種パターンを形成している。
【００１７】
周辺領域２００には、露光装置中でのマスク３０の位置決めを行うレチクルアライメントマーク２１０や、マスク３０の品質チェックを行うための精度保証マーク等の各種マークが配置されている。これらのマークも遮光体パターンであり、その中でアライメントマーク２１０はマスク３０のスキャン方向に沿うように配置されている。
【００１８】
ＥＵＶ光の照射領域は、図１中の紙面左右方向にはパターン領域１００よりも広いが、紙面上下方向にはパターン領域１００よりも狭いため、マスク３０の全面をＥＵＶ光で一括照射することはできない。そこで、マスク３０を紙面上下方向にスキャン（ウエハも同時にスキャン）することにより、マスク３０上の全面をＥＵＶ光で照射可能にしている。
【００１９】
アライメントマーク２１０は、図２に示すように、ＥＵＶ光の入射方向に沿ったＸ方向に長い直線部２１１とＥＵＶ光の入射方向と垂直なＹ方向に長い直線部２１２とから構成され、例えば十字形に形成されている。
【００２０】
ここで、アライメントマーク２１０上にＥＵＶ光を照射し、その反射光をＣＤＤセンサ等で検出することにより、反射信号を得ることができる。そして、図３（ａ）に示すように、ＥＵＶ入射方向と平行なＸ方向のマーク信号プロファイルを抽出することにより、マーク２１０のＸ方向の線幅（寸法）を測定することができる。コンタミネーションの堆積が無い場合は、マーク２１０の寸法を正確に測定することができる。しかし、図３（ｂ）に示すように、マーク２１０にコンタミネーション２２０が堆積すると、マーク２１０の寸法が太って測定されてしまう。これは、パターン領域１００にＥＵＶ光を照射したときにパターン領域１００のデバイスパターンが太ってしまうことを意味する。
【００２１】
マスク３０上に配置されたデバイスパターンやマーク２１０等は露光光であるＥＵＶ光が、ある雰囲気下で繰り返し照射されると、前記図３（ｂ）に示すように、コンタミネーション２２０が付着・堆積し、パターンを覆う形となる。マスク３０上に堆積するコンタミネーション２２０の堆積速度は、ＥＵＶ光の入射方向に対して垂直方向では速く、水平方向では遅い。そのため、マスクパターンに対してのＥＵＶ入射方向が異なる直線部２１１，２１２を有するアライメントマーク２１０では、直線部２１１，２１２の配置方向により寸法変化率が異なる。そして、ＥＵＶ光の入射方向に対して垂直方向の線幅と水平方向の線幅との差は、ＥＵＶ照射回数、即ちマスク３０の使用頻度に応じて大きくなる。
【００２２】
従って、ＥＵＶ光の入射方向に対して垂直方向の線幅と水平方向の線幅との差を求めることにより、ＥＵＶ露光用マスク３０におけるコンタミネーション２２０の堆積量を推定することが可能となる。これによって、マスク３０の洗浄時期を判定することが可能となる。
【００２３】
図４（ａ）（ｂ）は、マーク２１０上に形成されるコンタミネーション及びマークプロファイル信号波形を示す図である。図４（ａ）は、ＥＵＶ光の入射方向と平行なＸ方向の直線部２１１の線幅を測定した場合、図４（ｂ）はＥＵＶ光の入射方向と垂直なＹ方向の直線部２１２の線幅を測定した場合である。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、ＥＵＶ光の入射方向と平行な側壁面ではＥＵＶ光が直接照射されないので、何れの側壁面もコンタミネーションの堆積量は少なくなっている。一方、図４（ｂ）に示すように、ＥＵＶ光が直接照射される左側壁面（日向）ではコンタミネーションの堆積量が多く、ＥＵＶ光が直接照射されない右側壁面（日陰）ではコンタミネーションの堆積量が少なくなっている。
【００２５】
つまり、マーク２１０の直線部２１１の寸法よりも直線部２１２の寸法の方が大きくなっている。この差は、マスク３０の使用回数に比例するコンタミネーション２２０の堆積量が増えるに伴い大きくなる。従って前述のように、露光光に対してそれぞれの方向に異なる線の寸法を、マーク検出信号のプロファイルから求めると、線幅寸法から堆積したコンタミネーション２２０の量を推定することが可能となる。
【００２６】
ここで、マスク３０上のアライメントマーク２１０を検出するには、ＥＵＶ露光装置内にマスク３０からの反射光を検出するＣＤＤセンサを設けておけばよい。また、別の方法として、ＥＵＶ露光装置に設けられているウエハ上のマークを検出するセンサを用いることも可能である（例えば、特開２００６−３００２１号公報参照）。
【００２７】
具体的には、マスク上に図５（ａ）に示すようなアライメントマークＲＭを設け、ウエハ上に図５（ｂ）に示すような基準マークＷＦＭを設けておく。ＥＵＶ光の照射によりマスクからの反射光がウエハ上に入射すると、図５（ｃ）に示すように、ウエハ上の基準マークＷＦＭの部分にマスク上のアライメントマークＲＭが照射される。これをウエハ上のマークを検出する光センサ等で受光することにより、図５（ｄ）に示すようなアライメント信号を得ることができる。そして、このアライメント信号から、マスク３０のアライメントマーク３１０の寸法を測定することが可能となる。
【００２８】
図６は、本実施形態に使用したＥＵＶ露光装置を示す概略構成図であり、一例として、ステップ・アンド・スキャン方式の縮小投影露光装置を示している。
【００２９】
この露光装置は、ＥＵＶ光を発する光源部１０、光源部１０から発せられたＥＵＶ光を伝搬する照明光学系２０、及び照明光学系２０で伝搬された光が照射されるマスク（反射型レチクル）３０、マスク３０を保持するマスクステージ３１を備える。さらに、マスク３０で反射された光を伝搬する投影光学系４０、及び投影光学系４０で伝搬された光で露光されるレジスト膜が塗布されたウエハ５０、ウエハ５０を保持するウエハステージ５１を備える。
【００３０】
光源部１０には、光源１１，集光レンズ１２，楕円鏡１４，及び放物面鏡１５が設けられている。光源１１は、赤外域から可視域の波長のレーザー光を発する。例えば、半導体レーザー励起によるイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）レーザーやＣＯ２レーザー、エキシマレーザ等が光源１１から発せられる。光源１１に隣接して集光レンズ１２が配置される。集光レンズ１２は光源１１から発せされたレーザー光を焦点１３に集光する。焦点１３にはキセノン（Ｘｅ）ガスが供給されている。Ｘｅガスはレーザー光で照射されることにより高温になる。そして、Ｘｅがプラズマ状態に励起され、低ポテンシャル状態へ遷移する際に波長が１２ｎｍ〜１４ｎｍの軟Ｘ線領域のＥＵＶ光が放出される。放出されたＥＵＶ光は楕円鏡１４で集光され、放物面鏡１５で反射される。
【００３１】
放物面鏡１５で反射されたＥＵＶ光が伝搬される照明光学系２０は、反射鏡２１，２２、コンデンサミラー２３、及び光路折り曲げ鏡２４を備える。ＥＵＶ光は反射鏡２１，２２で反射され、さらにコンデンサミラー２３で反射集光される。コンデンサミラー２３で反射集光されたＥＵＶ光は光路折り曲げ鏡２４で反射され、マスクステージ３１に静電吸着力で固定されたマスク３０に到達する。
【００３２】
マスク３０の下方には投影光学系４０が配置されている。投影光学系４０の下方には、ウエハ５０を保持するウエハステージ５１が配置されている。投影光学系４０は、コンデンサミラー４１、光路折り曲げ鏡４２，４３、コンデンサミラー４４、光路折り曲げ鏡４５、及びコンデンサミラー４６を備える。マスク３０で反射されたＥＵＶ光は、コンデンサミラー４１で反射集光され、光路折り曲げ鏡４２，４３で反射される。さらにＥＵＶ光はコンデンサミラー４４で反射集光され、光路折り曲げ鏡４５で反射される。光路折り曲げ鏡４５で反射されたＥＵＶ光はコンデンサミラー４６で集光反射され、ウエハ５０の表面に塗布されたレジスト膜上で焦点を結ぶ。投影光学系４０の倍率は、例えば１／４である。ＥＵＶ光は空気に吸収されるため、照明光学系２０及び投影光学系４０等の環境は真空に保たれるのが好ましい。
【００３３】
このような構成において、照明光学系２０によりＥＵＶ光がマスク３０に斜め方向から照射され、その反射光が投影光学系４０によりウエハ５０上に照射されるため、マスク３０のパターンは投影光学系４０により縮小されてウエハ５０上に転写される。このとき、マスクステージ３１とウエハステージ５１はそれぞれ投影光学系４０の縮小比に従い同期走査される。
【００３４】
露光装置はステップ・アンド・スキャンを繰り返して露光を行い、ウエハ５０の全面に露光が完了すると、次のウエハへと移る。さらに、全てのウエハへの露光が終了すると、マスク３０を交換し、再び同様の手順で露光を繰り返す。ウエハ５０は、そのＺ方向（投影光学系の光軸方向）の位置合わせのため、高さ位置検出センサ（Ｚセンサ）にてその表面位置を計測され、この計測情報に応じて高さ位置が制御される。
【００３５】
この種のＥＵＶ露光装置において、装置内部は完全な真空にはなっておらず炭化水素等の有機物系のガス等が常に存在する環境にある。炭化水素を含んだ残留ガスには、真空排気系（真空ポンプ）に用いられるオイルに起因するもの、装置内部の可動部分潤滑材に起因するもの、装置内部で使用される部品（例えば電気ケーブルの被覆材料など）に起因するものなどがある。
【００３６】
ＥＵＶ露光装置の場合は、フォトレジストを塗布したウエハが装置内部の真空中に導入される。ここにＥＵＶ光が照射されると、残留していた溶剤の蒸発やレジストを構成する樹脂の分解脱離などにより、炭化水素を含んだガスが放出される。炭化水素を含んだガス分子は、多層膜反射層の表面に物理吸着する。物理吸着したガス分子は、脱離と吸着を繰り返しており、そのままでは厚く成長することはない。
【００３７】
しかし、ここにＥＵＶ光が照射されると、反射層の基板内部で二次電子が発生し、この二次電子が表面に吸着している炭化水素を含んだガス分子を分解して炭素を析出させる。吸着したガス分子が次々と分解されて析出していくので、多層膜反射層の表面には炭素層が形成され、その厚さはＥＵＶ光の照射量に比例して増加していく。
【００３８】
ＥＵＶ露光用反射型マスクの表面においては、反射層上に形成された遮光パターンにもＥＵＶ光が照射されるため、遮光パターンの表面にも炭化水素層が形成される。この遮光パターンに付着する炭化水素層は、遮光パターンの上部でだけでなく、その側壁部にも付着する。このため、遮光パターンの寸法が見かけ上太くなり、その寸法を狂わせてしまうという問題があった。
【００３９】
本実施形態は、このような炭化水素層等のコンタミネーションの付着量を正確に予測し、マスクの洗浄時期を適切に判定する方法である。
【００４０】
図６は、本実施形態に係わるマスク管理方法のシーケンスを説明するためのフローチャートである。
【００４１】
まず、ＥＵＶ露光用マスク３０を、搬送機構により露光装置内部に搬送する（ステップＳ１）。マスク３０は必要の度にＥＵＶ光を照射して露光に供されるが、露光の度にマスクアライメントを行う。即ち、マスク３０上に配置されたアライメントマーク２１０を用いてその位置をアライメントする（ステップＳ２）。
【００４２】
具体的には、アライメントマーク２１０上に実際の露光に使用するＥＵＶ光を照射し、アライメントマーク越しにウエハステージ上に設置された基準マークを観察し、お互いの位置を合わせるためにマーク位置の信号プロファイルを得る。この信号プロファイルからアライメントマークと基準マークのそれぞれの位置を検出し、お互いの位置を位置ずれなく合わせるという作業を行う。
【００４３】
このときの信号プロファイルから、前記図４（ａ）（ｂ）に示したように、ある適切なスライスレベルを設けることにより当該アライメントマーク２１０の線幅の寸法を求めることが可能となる。前述の如くアライメントマーク２１０はＸＹ方向の直線部２１１，２１２から構成されているため、露光光に対してそれぞれ方向の異なる線の線幅寸法を求めることができる（ステップＳ４）。
【００４４】
次いで、Ｘ方向の寸法とＹ方向の寸法の差を算出する（ステップＳ５）。この寸法差は、周辺領域２００において堆積したコンタミネーション２２０の堆積量に比例するものであるのは勿論のこと、パターン領域１００において堆積したコンタミネーション２２０の堆積量に比例するものである。
【００４５】
次いで、算出した寸法差から、堆積したコンタミネーション２２０の堆積量を推定し、当該マスク３０の洗浄が必要か否かの判断を行う（ステップＳ６）。
【００４６】
洗浄が必要ないと判定された場合は、通常通り、パターン領域１００の露光を実施する（ステップＳ７）。一方、洗浄が必要と判定された場合は、マスク３０の洗浄処理を実施する（ステップＳ８）。これらコンタミネーション２２０は、通常の光露光用のフォトマスクの洗浄工程で使用される酸洗浄で除去することが可能である（例えば、特開２００４−５３８１７号公報）。
【００４７】
このように本実施形態によれば、ＥＵＶ露光用マスク３０上のアライメントマーク２１０のＸ方向の線幅及びＹ方向の線幅を測定し、これらの差が許容値を超えるか否かを判定することにより、マスク３０の洗浄時期を適切に判定することができる。従って、露光パターンの寸法精度の低下を招くことなく、最適なタイミングでマスク３０の洗浄処理を行うことができ、露光装置のスループット向上に寄与することが可能となる。さらに、マスク３０を必要以上に洗浄処理することを防止できるので、洗浄に伴うマスク３０の品質の劣化を抑制することが可能となる。
【００４８】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態に使用したＥＵＶ露光システムの基本構成を示す図である。
【００４９】
複数のＥＵＶ露光装置３０１，３０２がホストコンピュータ３００の下に制御されている。各々の露光装置３０１，３０２において、ＥＵＶマスク３０を用いて露光した場合のアライメント信号プロファイルに基づくマスク寸法が記録装置３０５に記録されるようになっている。
【００５０】
図９は、本実施形態におけるマスク管理方法のシーケンスを示す図である。
【００５１】
マスク３０は必要の度にＥＵＶ光を照射し露光を行うが、露光の度にマスクアライメントを行う。この露光の際のアライメント信号プロファイルを、記録装置３０５上に記録し当該マスク３０の履歴として保存する。当該マスク３０への累積照射エネルギーが、履歴から分かるため、累積照射エネルギーとそのマスク３０上に堆積しているコンタミネーション２２０の堆積量を示すことができる。
【００５２】
まず、第１の実施形態と同様に、ＥＵＶ露光用マスク３０を搬送機構により露光装置内部に搬送する（ステップＳ１１）。続いて、マスク３０上に配置されたアライメントマーク２１０を用いてその位置をアライメントする（ステップＳ１２）。このときの信号プロファイルを記録装置３０５に保存する（ステップＳ１３）。次いで、信号プロファイルからマーク寸法を求める（ステップＳ１４）。
【００５３】
次いで、過去の保存データから寸法変化量を算出する（ステップＳ１５）。この寸法変化量は、周辺領域２００において堆積したコンタミネーションの堆積量に比例するものであるのは勿論のこと、パターン領域１００において堆積したコンタミネーションの堆積量に比例するものである。
【００５４】
次いで、算出した寸法変化量から、堆積したコンタミネーションの量を推定し、当該マスク３０の洗浄が必要か否かの判断を行う（ステップＳ１６）。
【００５５】
洗浄が必要ないと判定された場合は、通常通り、パターン領域１００の露光を実施する（ステップＳ１７）。一方、洗浄が必要と判定された場合は、マスク３０の洗浄処理を実施する（ステップＳ１８）。マスク３０の洗浄に際しては第１の実施形態と同様に酸洗浄を行えばよい。
【００５６】
このように本実施形態によれば、マスクアライメント時のアライメント信号プロファイル及びそれに基づくマーク寸法を保存しておき、露光の度に保存された寸法変化量からコンタミネーション２２０の堆積量を推定することにより、ＥＵＶ露光用マスク３０の洗浄時期を適切に判定することができる。従って、先の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００５７】
なお、マスクアライメントは当該マスク３０の露光前のアライメント時にのみＥＵＶ光が照射されるが、マーク部（周辺領域２００）よりもの本体部（パターン領域１００）の方が使用頻度が高かったり、必要な照射エネルギーが大きかったりするため、マーク部と本体部とでのコンタミネーション２２０の堆積量が異なる場合もある。
【００５８】
実際に重要なのはマスク３０の本体部でのコンタミネーション２２０の堆積量であり、コンタミネーション２２０により本体部の寸法が変動すると製品歩留まりに影響を及ぼしてしまう。
【００５９】
そこで、図１０に示すように、周辺領域２００におけるコンタミネーションとパターン領域１００におけるコンタミネーションの変化をテーブル化しておき、マーク部のコンタミネーションの量から本体部のコンタミネーションの量を予測する。即ち、パターン領域１００に許容されるコンタミネーション量Ａに対応するマーク部分のコンタミネーション量Ｂが検出された時を洗浄時期と判定する。これにより、本体部における洗浄時期をより正確に判定することが可能となる。
【００６０】
（変形例）
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。ＥＵＶ露光装置の構成は前記図６に何ら限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変更可能である。露光用マスクに斜め方向からＥＵＶ光を照射し、その反射光をウエハに導き、マスク上のパターンをウエハ上に投影するものであればよい。さらに、マスクに設けるアライメントマークの形状は十字形に限るものではなく、ＥＵＶ入射方向に沿った線分とＥＵＶ入射方向と垂直な線分を有するものであればよい。
【００６１】
また、第２の実施形態において、マーク寸法の代わりにアライメントマーク信号から得られる信号プロファイルを保存しておき、この信号プロファイルの履歴に基づいてマスクの洗浄時期を判定することも可能である。さらに、信号プロファイルの一つとして信号コントラストを保存するようにしても良い。
【００６２】
また、実施形態ではＥＵＶ露光用マスクの洗浄時期を判定したが、露光装置内の反射光学系へのコンタミネーションの堆積量に比例する反射信号を検出できるようにすれば、露光装置内の反射光学系の洗浄時期の判定に適用することも可能である。
【００６３】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１０…光源部
２０…照明光学系
３０…ＥＵＶ露光用マスク
４０…投影光学系
５０…ウエハ
１００…パターン領域
２００…周辺領域
２１０…アライメントマーク
２１１，２１２…直線部
２２０…コンタミネーション
３００…ホストコンピュータ
３０１，３０２…ＥＵＶ露光装置
３０５…記録装置
【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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