(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトリソグラフィマスクの基板上のアラインメントマークの基準点の自動決定のための方法であって、
ａ．前記アラインメントマークの第１の要素を位置付けるために、該アラインメントマークが内部に配置された前記基板の開始領域内で、該基板の面上で第１の方向に第１の線走査を実行する段階と、
ｂ．前記アラインメントマークの第２の要素を位置付けるために、前記開始領域内で、前記基板の前記面上で少なくとも前記第１の方向と交差する第２の方向に第２の線走査を実行する段階と、
ｃ．コンピュータユニットを用いて前記アラインメントマークの前記位置付けられた第１の要素及び前記位置付けられた第２の要素から該アラインメントマークの前記基準点を推定する段階であって、該アラインメントマークの該基準点を推定する該段階は、前記第１の線走査及び前記第２の線走査を格納された基準マークと比較する段階を含む、該推定する段階と、
ｄ．前記アラインメントマークの前記基準点を決定するために、該アラインメントマークの前記コンピュータユニットを用いて推定された推定基準点の周りのターゲット領域を結像する段階であって、該結像が、段階ａ．及びｂ．における前記線走査の前記実行よりも高い分解能で行われる該結像する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
ｅ．段階ｃ．の後に、前記アラインメントマークの前記コンピュータユニットを用いて推定された前記推定基準点の周りにあり、前記開始領域よりも小さくかつ前記ターゲット領域よりも大きい中間領域内で第３及び第４の線走査を実行する段階と、
ｆ．前記コンピュータユニットを用いて、前記第３の線走査及び第４の線走査による前記アラインメントマークの前記第１の要素及び前記第２の要素の新たな位置付けから該アラインメントマークの前記基準点を再推定する段階と、
ｇ．前記コンピュータユニットを用いて再推定された新しい推定基準点を用いて段階ｄ．を実行する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
位置の不正確性が予め決められた閾値よりも小さい前記コンピュータユニットを用いる前記基準点の新たな推定に向けて段階ｅ．からｆ．を繰り返す段階を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記予め決められた閾値は、１００μｍであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
ｈ．段階ｃ．の後に、前記開始領域内で、且つ、前記アラインメントマークの前記コンピュータユニットを用いて推定された前記推定基準点の周りにあり、該開始領域よりも小さくかつ前記ターゲット領域よりも大きい中間領域の外側で第３及び第４の線走査を実行する段階と、
ｉ．前記コンピュータユニットを用いて、前記第３の線走査及び第４の線走査による前記アラインメントマークの前記第１の要素及び前記第２の要素の新たな位置付けから該アラインメントマークの前記基準点を再推定する段階と、
ｊ．前記コンピュータユニットを用いて再推定された新しい推定基準点を用いて段階ｄ．を実行する段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記基準点は、＜１０μｍの位置の不正確性を有して決定されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
ｋ．段階ｃ．で基準点が推定されない場合に前記開始領域を移す（シフトする）段階と、
ｌ．段階ａ．、ｂ．及びｃ．を繰り返す段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記第１及び前記第２の線走査を実行する段階は、共焦点分光反射率計の使用を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１及び前記第２の線走査を実行する段階は、事前集束なしの前記共焦点分光反射率計の前記使用を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記フォトリソグラフィマスクの前記基板と前記共焦点分光反射率計の出力レンズとの間の距離を用いて前記第１及び前記第２の線走査の信号対ノイズ比を設定する段階を更に含むことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記ターゲット領域を前記結像する段階は、走査電子顕微鏡、及び／又は集束イオンビーム顕微鏡、及び／又は光顕微鏡の使用を含むことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
フォトリソグラフィマスクの基板上のアラインメントマークの基準点の自動決定のためのデバイスであって、
ａ．前記アラインメントマークの第１の要素及び第２の要素を位置付けるために、該アラインメントマークが内部に配置された前記基板の開始領域内で、前記基板の面上で第１の方向に第１の線走査及び少なくとも前記第１の方向と交差する第２の方向に第２の線走査を実行するための手段と、
ｂ．前記アラインメントマークの前記第１及び前記第２の要素から該アラインメントマークの前記基準点を推定するための、コンピュータユニットを含む手段であって、該アラインメントマークの該基準点を推定するための該手段は、前記第１の線走査及び前記第２の線走査を格納された基準マークと比較するよう構成された、該推定するための手段と、
ｃ．前記アラインメントマークの前記基準点を決定するために、該アラインメントマークの前記コンピュータユニットを用いて推定された推定基準点の周りのターゲット領域を結像するための手段であって、前記第１の線走査及び前記第２の線走査を実行するための前記手段よりも高い分解能を有する該結像するための手段と、
を含むことを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
第１の線走査及び第２の線走査を実行するための前記手段は、＜１００μｍの横方向空間分解能を有することを特徴とする請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
第１の線走査及び第２の線走査を実行するための前記手段は、前記基板の前記面を局所走査するための手段を含むことを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
第１の線走査及び第２の線走査を実行するための前記手段は、
ｄ．集束電磁放射線を前記基板上に向け、かつ該基板によって反射及び／又は透過された電磁放射線を受けるように具現化されたセンサと、
ｅ．前記集束電磁放射線に対して垂直な平面内で前記センサ及び／又は前記基板を走査するように具現化された走査ユニットと、
ｆ．前記センサに接続され、かつ該センサによって受けた前記電磁放射線から局所強度分布を決定するように具現化された制御ユニットと、
を含む、
ことを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記制御ユニットは、更に、前記走査ユニットに接続され、かつ該走査ユニットの開ループ制御又は閉ループ制御に向けて具現化されることを特徴とする請求項１５に記載のデバイス。
【請求項１７】
前記走査ユニットは、＜２０μｍの空間分解能を有することを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記センサは、共焦点分光反射率計を含むことを特徴とする請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記センサは、事前集束なしで前記第１及び第２の線走査を実行するように具現化されることを特徴とする請求項１８に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記第１及び前記第２の線走査の信号対ノイズ比は、前記フォトリソグラフィマスクの前記基板と前記共焦点分光反射率計の出力レンズとの間の距離を用いて設定されることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載のデバイス。
【請求項２１】
前記ターゲット領域を結像するための前記手段は、＜２００ｎｍの空間的分解能を有することを特徴とする請求項１５から請求項２０のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項２２】
前記ターゲット領域を結像するための前記手段は、走査電子顕微鏡、及び／又は集束イオンビーム顕微鏡、及び／又は光顕微鏡を含むことを特徴とする請求項１５から請求項２１のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項２３】
前記アラインメントマークの前記基準点を推定するための前記コンピュータユニットは、前記位置付けられた第１及び第２の要素から該アラインメントマークの該基準点を推定するように、及び／又は前記ターゲット領域の前記結像から該アラインメントマークの該基準点を決定するように構成されたプロセッサを含むことを特徴とする請求項１５から請求項２２のいずれか１項に記載のデバイス。
【請求項２４】
前記アラインメントマークの前記基準点を推定するための前記コンピュータユニットは、基準マークを格納するためのメモリを含むことを特徴とする請求項１５から請求項２３のいずれか１項に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィマスクの基板上のアラインメントマーク（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｍａｒｋ）の基準点の自動決定のための方法及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業において上昇していく集積密度の結果として、フォトリソグラフィマスクは、常により小さい（ｅｖｅｒ−ｓｍａｌｌｅｒ）構造をウェーハ上に結像することが必要である（ムーアの法則）。ウェーハ上に結像される小さい構造寸法を生成するために、より複雑な処理工程に対する益々高まる必要性が存在する。
【０００３】
フォトリソグラフィに関して、その高まっている集積密度に向う傾向は、リソグラフィ機械の露光波長が常により短い（ｅｖｅｒ−ｓｈｏｒｔｅｒ）波長に移されている（シフトされている：ｂｅｉｎｇ  ｓｈｉｆｔｅｄ）ことによって考慮される。リソグラフィ機械では、現時点では、多くの場合に光源として約１９３ｎｍの波長で放出を行うＡｒＦ（フッ化アルゴン）エキシマレーザが使用される。現在、ＥＵＶ（極紫外）波長領域（１０ｎｍから１５ｎｍの範囲）の電磁放射線を使用するリソグラフィシステムが開発下にある。
【０００４】
第２に、半導体産業において益々高まる集積密度は、フォトリソグラフィマスク上の結像要素の構造寸法を縮小することによって考慮される。両方のファクタは、今でも既に非常に高いフォトマスクに対する要求を更に高めることになる。
【０００５】
上記に提示した理由から、フォトマスクの製造工程は、リソース及び時間に関して極端な支出を必要とする。この支出は、個々のマスクに関する高いコストに反映される。複雑な半導体構成要素を生成するための完全なマスクセットでは、コストは、半導体構成要素の完全な製造に必要とされるマスクの個数と共に倍増する。製造工程の複雑さに基づいて、マスクセットは、約２０個から５０個の範囲の個々のマスクを含む可能性がある。
【０００６】
従って、露光マスクは、それが可能な場合は必ず修復される（ｒｅｐａｉｒｅｄ）。第１に、マスク製造工程中に欠陥が発生する場合があり、これらの欠陥は、その検知後に補正される。第２に、半導体構成要素の製造においてマスクの使用中にマスクセットの個々のマスク内に欠陥が発生する場合があり、これらの欠陥は、マスクセット全体が無益にならないように補正しなければならない。
【０００７】
上述の問題の結果として、マスク欠陥の補正、すなわち、マスク基板上に配置された吸収体（ａｂｓｏｒｂｅｒ）要素の補正も同様に困難である。実際の修復工程に先立つ第１の問題は、マスク内部座標系に対してマスクを位置合わせする目的でマスク基板のコーナに適用されたマークのうちの１つを位置付けることにある。図１は、フォトマスクが、マスク内部座標系に対する基準点（単数又は複数）として機能する１つ又はそれよりも多くのアラインメントマークを有することを略示している。図１の例では、「Ｌ」字を形成する十字記号の２つの要素の交点（ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）が、アラインメントマークの基準点として機能することができる。
【０００８】
水平及び垂直の矢印によって示すように、アラインメントマークは、フォトマスクの外縁に対して±５００μｍまでの変動を受ける可能性がある。これは、極端な場合に、欠陥不在の吸収体要素が、１つのマスクから次のものに１ミリメートルまでだけ変位される可能性があることを意味する。
【０００９】
修復されるフォトマスクは、ロボットによって搬送ボックスから取り出され、サンプル台上に配置される。図２は、ロボットがマスクをサンプル台上に配置する際の経時変動を示している。平均値からの位置ずれ（ｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）は、この場合にも約±５００μｍである。
【００１０】
これらの変動にも関わらず、アラインメントマークは、例えば、顕微鏡、有利な場合は、例えば、電子ビーム顕微鏡の視野範囲に依然として収まり、従って、簡単な方式で識別することができる。しかし、多数の不利な配置において、アラインメントマークは、検査に向けて使用される顕微鏡の視野範囲に収まらない。従って、フォトマスク上のアラインメントマークを位置付けるために、数（ｓｅｖｅｒａｌ）ミリメートルを含む可能性がある寸法を有するマスク基板の領域は、高分解能顕微鏡を用いてサーチ（ｓｅａｒｃｈ）することが必要である。このサーチ工程は、現時点では手動で実施しなければならず、大量の時間を消費する。
【００１１】
この窮境に対する明白な手法、すなわち、分解能の代償としての顕微鏡の視野の拡大は解決に至ることはない。図３は、数百（ｓｅｖｅｒａｌ  ｈｕｎｄｒｅｄ）マイクロメートルにわたって延びる電子ビーム顕微鏡の視野を示している。図３では、大変な困難を伴わずにはアラインメントマークを識別することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明は、アラインメントマークに関する手動サーチを回避するフォトリソグラフィマスクの基板上のアラインメントマークの基準点を決定する方法及びデバイスを指定するという問題に基づいている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一例示的実施形態により、この問題は、請求項１に記載の方法によって解決される。一実施形態において、フォトリソグラフィマスクの基板上のアラインメントマークの基準点の自動決定のための方法は、（ａ）アラインメントマークの第１の要素を位置付けるために、アラインメントマークが内部に配置された基板の開始領域内で基板の面上で第１の方向に第１の線走査（ライン走査：ｌｉｎｅ  ｓｃａｎ）を実行する段階と、（ｂ）アラインメントマークの第２の要素を位置付けるために、基板の面上で第１の方向と交差する少なくとも第２の方向に開始領域内で第２の線走査を実行する段階と、（ｃ）アラインメントマークの位置付けられた第１の要素及び位置付けられた第２の要素からアラインメントマークの基準点を推定する段階と、（ｄ）アラインメントマークの基準点を決定するためにアラインメントマークの推定された基準点の周りのターゲット領域を結像する段階であって、結像が、段階（ａ）及び段階（ｂ）における線走査の実行よりも高い分解能で行われる上記結像する段階とを含む。
【００１４】
本発明による方法は、アラインメントマークの幾何学形状を利用する。これらの幾何学形状は、一般的に互いに対して直角な２つの細長要素を有する。これらの２つの要素は、平面内で巨視的な寸法を有する。しかし、アラインメントマークの基準点の自動決定のための本発明に定める方法は、直角を構成する要素又は直線である要素を有するアラインメントマークに限定されない。言い換えれば、本発明は、０°とは異なる角度を構成する２つの細長要素（ｅｌｏｎｇａｔｅ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を有するあらゆるアラインメントマークに適用することができる。
【００１５】
本発明による方法は、アラインメントマークの基準点の決定を２つの部分工程に分ける。最初は、アラインメントマークを位置付けることから構成される。この目的に対して、２次元サーチ工程が、２つの対になった１次元サーチ工程に分解される。それによって可能になることは、サーチ工程の自動化である。更に、２つの対になった１次元サーチ工程は、好ましくは、アラインメントマークの構造寸法に適応された分解能で行われる。アラインメントマークを位置付ける段階は、自動化と適応分解能との組合せによって加速される。
【００１６】
次いで、基準点を要求精度で決定することができるように、アラインメントマークの基準点を決定するためにターゲット領域を結像する段階は、より高い分解能で行われる。従って、本発明に定める方法は、アラインメントマークの基準点の決定を時間と精度の両方に関して最適化する。
【００１７】
一態様において、本方法は、（ｅ）段階（ｃ）の後に、アラインメントマークの推定基準点（ｅｓｔｉｍａｔｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｉｎｔ：基準点の推定。その他の箇所においても同様。）の周りにあり、かつ開始領域よりも小さくターゲット領域よりも大きい中間領域内で第３及び第４の線走査を実行する段階と、（ｆ）第３の線走査及び第４の線走査によるアラインメントマークの第１の要素及び第２の要素の新たな位置付けからアラインメントマークの基準点を再推定する段階と、（ｇ）新しい推定基準点（ｎｅｗ  ｅｓｔｉｍａｔｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｉｎｔ：基準点の新しい推定。その他の箇所においても同様。）を用いて段階（ｄ）を実行する段階とを更に含む。
【００１８】
更に別の態様により、本方法は、位置の不正確性が予め決められた閾値（しきい値：ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）よりも小さい基準点の新たな推定に向けて段階（ｅ）から段階（ｆ）までを繰り返す段階を更に含む。別の態様において、予め決められた閾値は、１００μｍ、好ましくは、２０μｍ、より好ましくは、５μｍ、最も好ましくは、１μｍである。
【００１９】
本発明に定める方法は、第２の部分工程に必要とされる初期精度を達成するために、２つの対になった１次元サーチ工程を繰り返すことを可能にする。この場合に、２つの部分工程は、アラインメントマークの基準点を決定するための時間が可能な限り短くなるように行うことができる。
【００２０】
更に別の態様において、本方法は、（ｈ）段階（ｃ）の後に、開始領域の内部、かつアラインメントマークの推定基準点の周りにあり、開始領域よりも小さくターゲット領域よりも大きい中間領域の外側で第３及び第４の線走査を実行する段階と、（ｉ）第３の線走査及び第４の線走査によるアラインメントマークの第１の要素及び第２の要素の新たな位置付けからアラインメントマークの基準点を再推定する段階と、（ｊ）新しい推定基準点を用いて段階（ｄ）を実行する段階とを更に含む。
【００２１】
好ましくは、本方法の段階（ｃ）は、第１の線走査及び第２の線走査を格納された基準マークと比較する段階を含む。
【００２２】
利用可能な基準マークを用いることにより、アラインメントマークの基準点を推定する時の精度が増す。特に、基準マークが、第１及び第２の線走査が実行される際の分解能によって再現することができるよりも細かい部分を有するとき又は基準マークが不明瞭性を有するであろう（ｓｈｏｕｌｄ  ｈａｖｅ  ａｍｂｉｇｕｉｔｉｅｓ）場合はそうである。
【００２３】
基準点を決定する段階はまた、好ましくは＜１０μｍ、好ましくは＜１μｍ、より好ましくは＜３００ｎｍ、最も好ましくは＜１００ｎｍの位置の不正確性を有する。
【００２４】
別の態様において、本方法は、（ｋ）段階（ｃ）で基準点が推定されない場合に開始領域を移す（シフトする：ｓｈｉｆｔｉｎｇ）段階と、（ｌ）段階（ａ）、段階（ｂ）、及び段階（ｃ）を繰り返す段階とを更に含む。
【００２５】
本発明に定める方法は、マスクの予め決められた区域をアラインメントマークの形態に適応された方式で自律的かつ系統的にサーチするように構成される。この場合に、区域を部分区域に分割する段階は、アラインメントマークの形状及びアラインメントマーク（単数又は複数）の２次元分布に依存する方式で選択することができる。
【００２６】
更に別の態様により、第１の線走査及び第２の線走査を実行する段階は、共焦点分光反射率計（ｃｏｎｆｏｃａｌ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ  ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｅｒ）の使用を含む。別の有利な態様により、第１及び第２の線走査を実行する段階は、事前集束（ｐｒｅｃｅｄｉｎｇ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ）を伴わない共焦点分光反射率計の使用を含む。
【００２７】
結果として、時間を消費する基板の面上への共焦点分光反射率計の光ビームの集束を割愛することができる。
【００２８】
更に別の態様において、本方法は、フォトリソグラフィマスクの基板と共焦点分光反射率計の出力レンズとの間の距離により、第１の線走査及び第２の線走査の信号対ノイズ比（ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）を設定する段階を更に含む。
【００２９】
反射基準マークが存在する場合に、基板面によって反射される放射線の検知に対して適切な波長領域を選択することにより、基準マークによって反射される放射線の信号対ノイズ比を最適化することができる。
【００３０】
有利な態様により、ターゲット領域の結像は、走査電子顕微鏡、及び／又は集束イオンビーム顕微鏡、及び／又は光顕微鏡の使用を含む。
【００３１】
更に別の好ましい態様において、フォトリソグラフィマスクの基板上のアラインメントマークの基準点の自動決定のためのデバイスは、（ａ）アラインメントマークの第１の要素及び第２の要素を位置付けるために、アラインメントマークが内部に配置された開始領域内で基板の面上で第１の方向に第１の線走査及び第２の線走査を実行するための手段と、（ｂ）アラインメントマークの第１の要素及び第２の要素からアラインメントマークの基準点を推定するための手段と、（ｃ）アラインメントマークの基準点を決定するためにアラインメントマークの推定された基準点の周りのターゲット領域を結像するための手段であって、第１の線走査及び第２の線走査を実行するための手段よりも高い分解能を有する上記結像するための手段とを含む。
【００３２】
別の態様において、第１の線走査及び第２の線走査を実行するための手段は、＜１００μｍ、好ましくは＜５０μｍ、より好ましくは＜２０μｍ、最も好ましくは＜１０μｍの横方向空間分解能（ｌａｔｅｒａｌ  ｓｐａｔｉａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を有する。
【００３３】
更に別の態様により、第１の線走査及び第２の線走査を実行するための手段は、基板の面の局所走査のための手段を含む。
【００３４】
更に別の有利な態様において、第１の線走査及び第２の線走査を実行するための手段は、（ｄ）集束電磁放射線（ｆｏｃｕｓｅｄ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ）を基板上に向け、基板によって反射及び／又は透過された電磁放射線を受けるように具現化されたセンサと、（ｅ）集束電磁放射線に対して垂直な平面内でセンサ及び／又は基板を走査するように具現化された走査ユニットと、（ｆ）センサに接続され、かつセンサによって受けた電磁放射線から局所強度分布を決定するように具現化された制御ユニットとを含む。
【００３５】
別の態様において、制御ユニットは、更に、走査ユニットに接続され、かつ走査ユニットの開ループ制御又は閉ループ制御に向けて具現化される。
【００３６】
更に別の態様により、走査ユニットは、＜２０μｍ、好ましくは＜１０μｍ、より好ましくは＜１μｍ、最も好ましくは＜０．５μｍの空間分解能を有する。
【００３７】
１つの有利な態様において、センサは、共焦点分光反射率計を含む。有利な態様により、センサは、事前集束なく第１及び第２の線走査を実行するように具現化される。別の有利な態様において、第１の線走査及び第２の線走査の信号対ノイズ比は、フォトリソグラフィマスクの基板と共焦点分光反射率計の出力レンズとの間の距離によって設定される。
【００３８】
好ましい態様により、ターゲット領域を結像するための手段は、＜２００ｎｍ、好ましくは＜５０ｎｍ、より好ましくは＜１０ｎｍ、最も好ましくは＜２ｎｍの空間的分解能を有する。
【００３９】
更に別の態様において、ターゲット領域を結像するための手段は、走査電子顕微鏡、及び／又は集束イオンビーム顕微鏡、及び／又は光顕微鏡を含む。
【００４０】
有利な態様により、アラインメントマークの基準点を推定するための手段は、位置付けられた第１及び第２の要素からアラインメントマークの基準点を推定するように、及び／又はターゲット領域の結像からアラインメントマークの基準点を決定するように構成されたプロセッサを含む。
【００４１】
最後に、更に別の態様において、アラインメントマークの基準点を推定するための手段は、基準マークを格納するためのメモリを含む。
【００４２】
図面を参照して本発明の現時点で好ましい例示的実施形態を以下に続く詳細説明で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】アラインメントマークを有するマスクの基板の上面図である。
【図２】ロボットによるサンプル台上へのマスクの配置の分布を示す図である。
【図３】アラインメントマークを有するマスクの基板の上面図の区画を再現する図である。
【図４】十字記号の形態にあるそれぞれ１つのアラインメントマークがコーナに取り付けられたフォトマスクの基板の概略図である。
【図５】アラインメントマークの基準点の自動決定のためのデバイスの概略図である。
【図６】線走査を実行するための共焦点分光反射率計の一部の構成要素の例示的概略図である。
【図７】マスク基板とアラインメントマークの間の反射率比の変化を描示する図を再現する図である。
【図８】マスク基板の面からの異なる距離を有する共焦点分光反射率計によって測定されたマスク基板−アラインメントマーク遷移の３つの強度プロファイルを提示する図である。
【図９】図９ａは、アラインメントマークを２つの線走査と共に例示する図であり、図９ｂは、図９ａに記載のアラインメントマークの中心の拡大区画を描示する図であり、図９ｃは、図９ａの第１の線走査の強度プロファイルを再現する図であり、図９ｄは、図９ａの第２の線走査の強度プロファイルを指定する図である。
【図１０】図１０ａは、図９ａのアラインメントマークを第３及び第４の線走査と共に例示方式で描示する図であり、図１０ｂは、図１０ａの第３の線走査の強度プロファイルを示す図であり、図１０ｃは、図１０ａの第４の線走査の強度プロファイルを表す図である。
【図１１】第３及び第４の線走査の代替プロファイルを提示する図である。
【図１２】第１及び第２の線走査の方向に対して傾斜した（ｓｋｅｗｅｄ）アラインメントマークを示す図である。
【図１３】アラインメントマークに対する基準点を図１２の最初の２つの線走査と第３及び第４の線走査とを用いて確立することができるようなアラインメントマークの推定基準点の周りの開始領域内で第３及び第４の線走査を指定する図である。
【図１４】マスク基板の不明瞭な領域に配置されたアラインメントマークを指定し、第１及び第２の線走査を描示する図である。
【図１５】図１４における不明瞭性を解決するための第３及び第４の線走査を例示する図である。
【図１６】図１４における不明瞭性を解決するための第５及び第６の線走査を表す図である。
【図１７】走査電子顕微鏡の像内の図９ａ、図１０ａ、図１１、図１２、及び図１３のアラインメントマークの中心を示す図である。
【図１８】アラインメントマークの基準点を決定するための走査電子顕微鏡の走査領域を描示する図である。
【図１９】アラインメントマークの基準点の決定を改良するための走査電子顕微鏡の可能な走査を指定する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明による方法及び本発明によるデバイスの現時点で好ましい例示的実施形態を下記でより詳細に説明する。この説明を透過性フォトリソグラフィマスクの例を用いて行う。しかし、本発明による方法及び本発明によるデバイスは、透過性フォトマスクの使用に限定されない。言い換えれば、これらの方法及びデバイスは、ＥＵＶマスクのような反射性マスクの基準点の自動決定に向けても同様に使用することができる。
【００４５】
更に、本発明による方法は、一般的に基準マーク又はアラインメントマークの自動決定に向けて使用することができる。特に、例えば、ウェーハを露光するためにスキャナ又はステッパをウェーハ上の基準マークに対して位置合わせするために、例えば本発明に定める方法を用いてこれらの基準マークを自動化された形式で決定することができる。
【００４６】
図４の像４００は、フォトリソグラフィマスク、短くはフォトマスク又はマスク５１０の基板５０５の上面図の概略図を示している。現在、基板５０５は、好ましくは、石英基板である。基板を製造するのに、例えば、超低膨張ガラス（ｕｌｔｒａ  ｌｏｗ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｇｌａｓｓ）（例えば、ＵＬＥ（登録商標））、低熱膨張のガラス又はガラスセラミック（ｌｏｗ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｇｌａｓｓ  ｏｒ  ｇｌａｓｓ  ｃｅｒａｍｉｃ）（Ｃｅｒａｎ（登録商標）又はＬＴＥＭ（登録商標））、又は低い熱膨張係数（又は熱膨張率：ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ。その他の箇所においても同様。）を有する他の適切な材料のような他の材料を同様に使用することができる。現在では、多くの場合に、６インチの寸法を有する正方形フォトマスクが使用される。当然ながら以下に説明する方法は、異なる寸法を有するフォトマスクを位置合わせするために使用することができる。
【００４７】
正方形マスク５１０の基板５０５は、４つのコーナの近くに十字記号の形態にある基準マーク又はアラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０を有する。この図に示す十字記号形態のアラインメントマークは、例示的なものに過ぎない。本出願で提供する方法は、フォトマスクを位置合わせするための現在通常利用されている全ての基準マークに対して使用することができる。例えば、正方形のような更に別の要素を多くの場合に依然として含む十字記号に加えて、マスク５１０の基板５０５の４つのコーナに配置された角度記号（図４には描示していない）も、アラインメントマークとして現在多くの場合に使用されている。
【００４８】
本明細書に提供する方法は、アラインメントマークが、共線的（ｃｏｌｌｉｎｅａｒ）ではない２つの方向に巨視的な広がりを備えた要素を有する限り、アラインメントマークの形態には依存しない。従って、基板５０４のアラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０の十字記号又は要素の棒状のもの（ｂａｒｓ）の長さは、一般的にミリメートル範囲にある。それとは対照的に、これらの要素の幅は数（ａ  ｆｅｗ）マイクロメートル範囲である。
【００４９】
一例として、アラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０は、マスク５１０の基板５０５に吸収体要素の形態で適用することができる。これに代えて、例えば、クロムのような吸収体材料によって覆われた基板５０５を有するマスク５１０の領域内にアラインメントマークをエッチングすることも同様に可能である。走査電子顕微鏡及び／又は集束イオンビーム顕微鏡を用いた走査の場合に、これらの実施形態は、材料コントラストに加えてトポロジーコントラスト成分（ｔｏｐｏｌｏｇｙ  ｃｏｎｔｒａｓｔ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）も有する。更に、マスク５１０の基板５０５内にアラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０をエッチングすることができる。アラインメントマークのこの例示的実施形態に関して、走査電子顕微鏡又は集束イオンビーム顕微鏡の像は、ただトポロジーコントラストを有するにすぎない。
【００５０】
図５は、アラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０の基準点の自動決定のためのデバイス５００の一部の概要を略示している。図５の下側部分は、アラインメントマーク５２５及び５３０の領域内の図４のフォトマスク５１０の基板５０５を通る断面を示している。第１のデバイス５５０は、基板５０５のうちでアラインメントマーク５２５及び５３０が取り付けられた領域内で線走査を実行するように設計される。その後のマスク修復（ｒｅｐａｉｒ）工程には、アラインメントマーク５２５、５３０、５１５、又は５２０のうちの１つを位置付けるだけで十分とすることができる。しかし、多くの場合に、変位に加えてマスク５１０の基板５０５の考えられる傾斜（ｓｋｅｗｉｎｇ）を確立するために、アラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０のうちの少なくとも２つが検査される。更に、その後のマスク修復に向けて高次の効果に対処するために、２つよりも多いアラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０を解析することができる。
【００５１】
線走査からの測定データは、第１のデバイス５５０からコンピュータユニット又は制御ユニット５７０に接続部５５５を通して送信される。一例として、コンピュータユニット又は制御ユニット５７０は、マイクロプロセッサの形態又はコンピュータシステムの形態で構成することができる。図５に示す例では、コンピュータユニット又は制御ユニット５７０は、線走査のデータからアラインメントマーク５２５又は５３０の基準点に関する推定（ａｎ  ｅｓｔｉｍａｔｅ  ｆｏｒ  ａ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｉｎｔ）を確立する。この推定を用いて、コンピュータユニット５７０は、第１のデバイス５５０よりも高い分解能で作動する第２のデバイス５６０をこの第２のデバイス５６０がアラインメントマーク５２５、５３０の推定された基準点の周りの領域、又はターゲット領域を走査するように接続部５６５を通して制御する。コンピュータユニット５７０に接続部５６５を通して同様に送信される第２のデバイスの測定データから、コンピュータユニット５７０は、アラインメントマーク５２５又は５３０の基準点を決定する。
【００５２】
図６は、線走査を実行するための図５の第１のデバイス５５０の例を略示している。図６の例では、共焦点分光反射率計６００を略示している。この測定機械は、アラインメントマークの要素を位置付けるために使用することができるクラスの測定機械の一例に過ぎない。一般的に、表面形状測定装置、すなわち、微視的又は準微視的な面トポグラフィの２次元又は３次元の測定のための測定機械を使用することができる。例えばダイヤモンド針を用いて基板５０５の面を走査する触知方式（ｔａｃｔｉｌｅ  ｍａｎｎｅｒ）で作動する機械に加えて、光学工程を用いて作動する形状測定装置（ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒｓ）（例えば、レーザ形状測定（ｌａｓｅｒ  ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｒｙ）又は白色光干渉法（ｗｈｉｔｅ  ｌｉｇｈｔ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ）など）を使用することもでき、従って、面を接触なく走査することができる。
【００５３】
アラインメントマーク５１５、５２０、５２５、及び５３０を有するフォトマスク５１０の基板５０５は、サンプル台６０５上に配置される。サンプル台６０５は、走査ユニット６８０によってある平面（ｘｙ平面）内で予め決められた方式で移動（又は運動。その他の箇所においても同様。）することができる。一例として、サンプル台６０５を移動する上で、マイクロマニピュレータ又はサーボモータ（図６には示していない）を使用することができる。走査ユニット６８０のｘ方向及びｙ方向の移動の分解能は、１マイクロメートルのオーダーで（ｉｎ  ｔｈｅ  ｏｒｄｅｒ  ｏｆ  ｏｎｅ  ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ）あるべきである。静止フォトマスク５１０の場合に、走査ユニット６８０は、サンプル台６０５を走査する代わりに、フォトマスク５１０の面にわたって共焦点分光反射率計６００をこれに代えて走査することができる。更に、フォトマスク５１０と反射率計６００との組み合せられた移動が可能である。
【００５４】
共焦点分光反射率計６００の白色光源６２０は、色補償されておらず、従って、分散性のレンズ又はレンズ系６４０上に光ファイバ６２５及び絞り６３０を通して向けられる。図６に示す例では、レンズ系６４０は、マスク５１０の基板５０５の面の前で白色光源６２０の青色成分６５０を集束させる。それに対して白色光源６２０の白色光の赤色成分６６０に関しては、レンズ系６４０の焦点は、分散に起因してマスク基板５０５の面の背後に位置する。共焦点分光反射率計６００の出力レンズとマスク５１０の基板５０５との間の距離は、図６に示す例では、白色光源６２０の緑色波長成分６５５がマスク基板５０５の面上にフォーカスされるように正確に設定される。マスク基板５０５の面は、緑色光６５５のある一定の成分をレンズ系６４０に反射して戻す。半透過性ビームスプリッタ６３５を用いて、反射光は、絞り６６５上に結像され、そこから分光計６７５に直接到達するか、又は図６に示すように光導波路６７０を通って到達する。分光計６７５は、マスク基板５０５によって反射された光をスペクトル分析する。
【００５５】
サンプル台６０５の移動中に白色光源６２０からの光がアラインメントマーク５３０上に当たった場合に、それによって基板５０５の面の高さプロファイルにおける段差に起因して集束条件が変動する。更に、アラインメントマーク５３０は、一般的にはその周り（例えば、石英（ｑｕａｒｔｚ））とは異なる材料（例えば、クロム（ｃｈｒｏｍｉｕｍ））を有する。２つの異なる材料は、一般的に異なる反射率を有する。アラインメントマーク５３０が凹部を有する場合に、それによって白色光源６２０の波長スペクトルの赤色領域の方向にフォーカスが移る（シフトする）。分光計６７５は、アラインメントマーク５３０によって反射された光の長波長に向うスペクトル変位を検知する。それとは対照的に、アラインメントマークが、吸収体構造の形態にあるマスク基板に適用された場合に、アラインメントマーク５３０上への白色光の入射は、分光計６７５によって検知される反射光を白色光源６２０のスペクトルの青色側に向けて移す（シフトさせる）。マスク５１０の基板５０５上で、集束条件（ｆｏｃａｌ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）（すなわち、図６の例では緑色波長成分６５５）付近の短い波長領域のみが分光計６７５を用いて観察される場合に、アラインメントマーク５３０における白色光源６２０からの光の入射は、両方の例示的実施形態に関して観察される波長領域の反射光の強度の低下をもたらす。
【００５６】
面のトポロジー（ｔｏｐｏｌｏｇｙ）を決定するための共焦点分光反射率計６００の分解能は、１桁ナノメートル範囲（ｓｉｎｇｌｅ−ｄｉｇｉｔ  ｎａｎｏｍｅｔｅｒ  ｒａｎｇｅ）の低さまで到達し、従って、アラインメントマークを位置付ける（ｌｏｃａｔｅ）には十分過ぎる。
【００５７】
共焦点分光反射率計６００の横方向分解能（ｌａｔｅｒａｌ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、絞り６３０及び６６５の直径に依存し、１桁マイクロメートル範囲に到達する。既に上述のように、アラインメントマーク５３０の要素は、数（ａ  ｆｅｗ）マイクロメートルの領域内の幅を有する。結果として、共焦点分光反射率計は、従来のアラインメントマークを検知することができる。
【００５８】
図７は、共焦点分光反射率計６００とマスク基板５０５の面との間の距離の選択により、従って、基板面上の集束内の白色光源６２０の光の色の選択により、アラインメントマーク５３０の面に対する基板の面の反射率比（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｉｔｙ  ｒａｔｉｏ）を如何に設定することができるかを示している。この結果として、マスク基板５０５及びアラインメントマーク５３０の材料、及び／又は基板５０５からアラインメントマーク５３０への遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）のトポロジーに基づいて、測定に対して使用される白色光源６２０の波長領域を選択することができる。
【００５９】
マスク基板５０５の面と共焦点分光反射率計６００との間の距離は、図７の例では約１５ｍｍである。約１．３ｍｍだけ距離を変更することにより、反射率比を２の因子を超えて（ｂｙ  ｍｏｒｅ  ｔｈａｎ  ａ  ｆａｃｔｏｒ  ｏｆ  ｔｗｏ）改善することができる。この改善には、図６の分光計６７５の出力信号の信号対ノイズ比の対応する改善が伴う。図７に示すマスク基板５０５からアラインメントマーク５３０への遷移の例では、白色光源６２０からの白色光の赤色部分への使用される波長範囲の変位は、反射率比を約２の因子で（ｂｙ  ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ  ａ  ｆａｃｔｏｒ  ｏｆ  ｔｗｏ）改善する。
【００６０】
図８は、この図に示す例ではクロムである吸収体材料から図示の例では石英である基板５０５への３つの遷移の強度分布を表している。図８の例ではかつ以下に論ずる例においても、アラインメントマーク５３０は、マスク５１０の基板５０５上の吸収体材料内にエッチングされたものである。吸収体層の厚みは約７０ｎｍであり、アラインメントマーク５３０の要素又は棒状のものの幅は、約５μｍの領域内にある。
【００６１】
図８の例は、基板５０５／アラインメントマーク５３０／基板５０５の遷移ではなく、吸収体材料から吸収体のない基板の幅広領域への遷移を再現している。図８の右手の曲線は、白色光源６２０からの光の赤色部分６６０のフォーカスがマスク基板５０５の面上に乗る場合の反射光の強度変動を示している。従って、中心及び左手の曲線は、緑色部分６５５及び青色部分６５０のフォーカスがマスク５１０の基板５０５の面上に乗る場合の基板面からアラインメントマーク５３０のレベルへのトポロジー急変の強度プロファイルを示している。共焦点分光反射率計６００と基板５０５の面との間の距離は、図８の右手の曲線から左手の曲線に１．２ｍｍだけ短縮している。
【００６２】
図８の曲線から推察することができることは、３つの曲線の勾配又は減少が白色光源６２０の使用される波長領域に実質的に依存しないことである。これらの状況は、アラインメントマーク５３０を位置付けるのに複雑な事前集束なく共焦点分光反射率計６００を使用することができるという多大な利点を有する。結果として、アラインメントマーク５３０の識別が大きく加速される。使用される共焦点分光反射率計６００の横方向分解能（８０％−２０％の解像度（ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ））は、８μｍの領域内にある。
【００６３】
再度図６を参照して、白色光源６２０及び分光計６７５は、コンピュータユニット又は制御ユニット５７０に接続される。コンピュータユニット又は制御ユニット５７０は、白色光源６２０と分光計６７５の両方を制御又は調整することができる。更に、コンピュータユニット５７０は、分光計６７５から測定スペクトル強度分布を取得する。更に、走査ユニット６８０も、コンピュータユニット又は制御ユニット５７０に同様に接続され、従って、共焦点分光反射率計６００の白色光源６２０の線走査を制御することができる。
【００６４】
図９ａは、アラインメントマーク５３０を含む図５のマスク５１０の基板５０５の上面図の拡大区画９００を提供している。既に上述のように、アラインメントマーク５３０は、第１の水平要素９０５と第２の垂直要素９１０とを有する十字記号の形態を有する。第１の要素９０５及び第２の要素９１０の長さは１ミリメートルのオーダー（ｉｎ  ｔｈｅ  ｏｒｄｅｒ  ｏｆ  １  ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ）である。図９ａのアラインメントマーク５３０の中心９１５を左上に見られる図９ｂに再度拡大方式で描示している。第１の要素９０５及び第２の要素９１０の幅９１７は、この論ずる例では約５μｍである。図９の例では、アラインメントマーク５３０の第１の要素９０５及び第２の要素９１０の交差部の左手の上側コーナは、基準点９２０を印している。
【００６５】
図９ａの破線水平線は、共焦点分光反射率計６００の第１の線走査９４０を表している。図９ｃは、共焦点分光反射率計６００の分光計６７５による第１の線走査９４０中に検知される強度プロファイルを正規化された形態（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ｆｏｒｍ）で略示している。反射率計６００の白色光源６２０からの光ビームがアラインメントマーク５３０の第２の要素９１０上に入射すると、主としてアラインメントマーク５３０と基板の間の材料の違いに起因して、かつ吸収体マーク５３０の第２の要素９１０によって修正される集束条件に起因して反射光が変動する。
この効果は、吸収体マーク５３０の厚みに決定的に依存し、薄い吸収体マーク（＜１００ｎｍ）に対する材料の違いの効果に対して小さい。この効果は、マスク基板５０５の面に対する集束条件を満たす波長領域の強度の落ち込みを通して分光計６７５によって記録される。
【００６６】
図９に示す例では、第１の線走査９４０がその予め決められた長さに達した後に、第１の線走査９４０の終点から開始して、９０°の角度にある第２の線走査９６０が実施される。図９に示す例では、第２の線走査９６０は、その予め決められた経路に沿って、アラインメントマーク５３０の第１の要素９０５上に入射する。図９ｄは、第２の線走査９６０中にこの経路に沿って測定された正規化された強度プロファイル（ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を例示している。
【００６７】
反射率計６００の分光計６７５は、第１の線走査９４０及び第２の線走査９６０の検知強度プロファイルをコンピュータユニット又は制御ユニット５７０に送信する。コンピュータユニット又は制御ユニット５７０は、これらのデータからアラインメントマーク５３０の基準点９２０に関する最初の推定を確立する。
【００６８】
第１の線走査９４０が、その予め決められた経路に沿ってアラインメントマーク５３０の第２の要素９０５上に入射しなかった場合に、コンピュータユニット５７０は、走査ユニット６８０を用いて、選択可能アルゴリズムに従って水平方向に、又は垂直方向に、又は水平方向と垂直方向に調節可能な値だけ基板５０５を変位させる。その上で第１の線走査９４０が繰り返される。第１の線走査９４０がアラインメントマーク５３０の第２の要素９１０を位置付けたが、第２の線走査９６０が、その経路に沿ってアラインメントマーク５３０の第１の要素９０５上に入射しなかった場合に、コンピュータユニット又は制御ユニット５７０は、第２の線走査９６０の経路を予め決められた経路長だけ垂直方向に変位させ、第２の線走査９６０の繰り返しを行わせる。
【００６９】
アラインメントマーク５３０の基準点９２０を推定するためには、第１の線走査９４０と第２の線走査９６０が互いに対して直角である必要はない。言い換えれば、本発明に提示する方法が必要とすることは、２つの線走査９４０と９６０が互いに平行ではないことだけである。しかし、アラインメントマークの基準点の決定精度に対しては、２つの線走査９４０及び９６０の方向をアラインメントマークの対称性に適応させるのが有利である。更に、線走査９４０及び９６０が直線に沿って延びることは必要ではない。言い換えれば、線走査９４０及び９６０は、曲線軌道を辿ることができる。特に、２つの線走査９４０、９６０を半円として具現化するように考えることができる。
【００７０】
必要であれば、アラインメントマーク５３０の推定基準点９２０（ｅｓｔｉｍａｔｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｉｎｔ  ９２０：基準点９２０の推定。他の箇所においても同様。）は、更に別の線走査によって改良することができる。この目的に対して、コンピュータユニット又は制御ユニット９６０は、図１０ａに示す中間領域１０５０を確立する。中間領域１０５０は、最初の２つの線走査９４０及び９６０の領域の内部又は開始領域に位置する。共焦点分光反射率計６００は、中間領域１０５０の下側水平縁部に沿って第３の線走査１０４０を実行する。図１０ｂは、第３の線走査１０４０に沿った強度プロファイルを例示している。その上で、反射率計６００は、中間領域１０５０の右手垂直縁部に沿って第４の線走査１０６０を実行する。図１０ｃに、反射率計６００の分光計６７５によって第４の線走査１０６０中に検知された反射強度を正規化された形態で描示している。線走査１０４０及び１０６０によって記録される測定値の評価は、図９に関する解説に関して上述したように実施される。
【００７１】
アラインメントマーク５３０の推定基準点９２０の精度が、図５の第２のデバイス５６０の使用に向けて十分であった場合に、第２のデバイス５６０を用いて基準点９２０が決定される。しかし、推定基準点９２０が予め決められた閾値よりも依然として大きい場合に、推定基準点９２０は、更に別の線走査（図１０ａには描示していない）によって更に改良することができる。
【００７２】
第３の線走査１０４０及び第４の線走査１０６０を実行する代わりに、コンピュータユニット又は制御ユニット５７０は、基準マークを格納するメモリ（図５及び図６には示していない）を有することができる。これらの基準マークは、第１の線走査９４０及び第２の線走査９６０が分解することができるものよりも詳細にアラインメントマーク５３０の第１の要素９０５及び第２の要素９１０に対して再現することができ、従って、アラインメントマーク５３０の推定基準点９２０を改善するために使用することができる。更に、４回９４０、９６０、１０４０、１０６０又はそれよりも多い線走査をアラインメントマーク５３０の改良された推定基準点９２０に関して格納された基準マークと共に使用することができる。
【００７３】
第２のデバイス５６０の使用に向けて十分な推定基準点９２０における不確定性は、図６の第２のデバイス５６０のタイプ及びその視野サイズに依存する。一般的に、２０μｍよりも下の半値全幅（ＦＷＨＭ：ｆｕｌｌ  ｗｉｄｔｈ  ａｔ  ｈａｌｆ  ｍａｘｉｍｕｍ）を有するアラインメントマーク５３０の推定基準点９２０は、第１のデバイス５５０（図６の例では共焦点分光反射率計６００）の使用を終了させて第２のデバイス５６０を用いてアラインメントマーク５３０の基準点９２０を決定するのに十分である。
【００７４】
アラインメントマーク５３０のような点対称（ｐｏｉｎｔ−ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ）アラインメントマークの場合に、図１１に示すように第３及び第４の線走査を実行することを有利とすることができる。第３の線走査１１４０が、中間領域１０５０の上側水平縁部に沿う特定の方向に実行され、第４の線走査１１６０が、中間領域１０５０の左手垂直縁部に沿って実行される場合に、アラインメントマーク５３０の基準点９２０は、分光計６７５の線走査９４０、９６０、１１４０、及び１１６０の４つの信号からより高い精度で確立することができ、更に、線走査９４０、９６０、１１４０、及び１１６０の方向に対するアラインメントマーク５３０の回転を決定することが可能である。
【００７５】
第１の要素１２０５及び第２の要素１２１０を有する例示的アラインメントマーク１２００が、第１の線走査９４０及び第２の線走査９６０の方向に対して傾斜した方式（ｓｋｅｗｅｄ  ｍａｎｎｅｒ）で存在する場合に、線走査９４０及び９６０から確立される基準点１２３０は、アラインメントマーク１２００の実際の基準点１２１５から離れて位置する。この場合に、図１３に略示するように、第２の線走査９６０に隣接し、かつ好ましくは第１の線走査９４０と反対の方向に実施される第３の線走査１３４０が実行される場合に、可能な最高の精度を有するアラインメントマーク１２００の実際の基準点１２１５を決定することができる。最後に、好ましくは、第１の線走査の開始点で終了する図１３に例示されている第４の線走査１３６０が、第３の線走査１３４０の終点から進んで実行される。４つの線走査９４０、９６０、１３４０、及び１３６０から確立された基準点１２３０は、既にアラインメントマーク１２００の実際の基準点１２１５の近くに位置する。
【００７６】
アラインメントマーク１２００が、最初の２つの線走査９４０及び９６０に対して傾斜している（ｓｋｅｗｅｄ）場合に、一般的に開始領域内でアラインメントマークの推定された基準点の周りで４回の線走査を実行することが有利であり、この場合に、第３及び第４の線走査は、開始領域の外側境界に可能な限り近くで実行すべきである。
【００７７】
図１４は、より小さい正方形１４７０の規則配置内に埋め込まれた正方形の形態の基準マーク又はアラインメントマーク１４８０を例示している。従って、第１の線走査１４１０及び第２の線走査１４２０の後にアラインメントマーク１４８０に対する基準点を確立することができないので、配置１４００は不明瞭である。第３の線走査１５３０及び第４の線走査１５４０の後であっても、図１５の例に示すように、依然として配置１４００のアラインメントマーク１４８０に対する基準点を決定することができない。
【００７８】
しかし、アラインメントマークの基準点を決定するための本発明に定める方法の系統的な適用は、図１４から図１６に例示しているように、系統的な第５の線走査１６５０と第６の線走査１６６０との後に例示的な配置１４００における不明瞭性の解決をもたらす。従って、図１４から図１６の例では、配置１４０のアラインメントマーク１４８０に対する基準点は、合計で６回の線走査１４１０、１４２０、１５３０、１５３０、１６５０、及び１６６０の後に明確に決定することができる。
【００７９】
図１７は、フォトマスク５１０の基板５０５上の第２のデバイス５６０を用いて記録されたアラインメントマーク５３０の中心９１５、並びに第１の要素９０５及び第２の要素９１０を示している。図１７の像の例では、第２のデバイス５６０は走査電子顕微鏡であった。電磁スペクトルの紫外範囲からの光を使用する集束イオンビーム顕微鏡又は光顕微鏡を第２のデバイス５６０として使用することができる。更に、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：ａｔｏｍｉｃ  ｆｏｒｃｅ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）又はこの顕微鏡タイプの修正を第２のデバイス５６０として使用することができる。
【００８０】
先に上述のように、本明細書で論ずる例では、アラインメントマーク５３０は、フォトマスク５１０の吸収体材料内にエッチングされる。この理由から、走査電子顕微鏡は、アラインメントマーク５３０の第１の要素９０５及び第２の要素９１０の縁部１７１０〜１７４５においてマスク５１０の基板５０５に対して生成されるトポロジーコントラスト及び材料コントラストを示すことができる。続く図１８及び図１９におけるものと全く類似の図１７の干渉構造は、像を印刷する時（ｗｈｅｎ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）に生成されるアーティファクト（ａｒｔｉｆａｃｔｓ）である。
【００８１】
図１８は、アラインメントマーク５３０の基準点９２０を決定するのに使用される図１７の像領域内の走査電子顕微鏡の４つの走査領域１８１０、１８２０、１８３０、及び１８４０を描示している。個々の走査領域１８１０、１８３２０、１８３０、及び１８４０内では、走査電子顕微鏡又はより一般的に第２のデバイス５６０は、アラインメントマーク５３０の第１の要素９０５及び第２の要素９１０の縁部１７１０、１７２０、１７２５、及び１７３５のプロファイルを確立する。走査領域１８１０、１８２０、１８３０、及び１８４０内の縁部１７１０、１７２０、１７２５、及び１７３５のプロファイルは、走査電子顕微鏡によってコンピュータユニット又は制御ユニット５７０に送信される。コンピュータユニット又は制御ユニット５７０は、走査領域１８１０及び１８３０のデータから、すなわち、縁部１７１０及び１７２５のプロファイルから接続線１８５０を決定し、走査領域１８２０及び１８４０のデータから又は縁部１７２０及び１７３５のプロファイルから接続線１８６０を決定する。コンピュータ制御ユニットは、接続線１８５０と１８６０の交点（ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎ）からアラインメントマーク５３０の基準点９２０を確立する。
【００８２】
必要であれば、アラインメントマーク５３０の基準点９２０の決定精度を改善することができる。この工程を図１９に概略的に指定している。この目的に対して、アラインメントマーク５３０の第１の要素９０５の縁部１７１０及び１７２５が、走査領域１９１０及び１９３０によって比較的長い領域にわたって走査される。更に、アラインメントマーク５３０の第２の要素９０５の縁部１７２０及び１７３５が、走査領域１９２０及び１９４４０によって比較的長い経路距離にわたって同様に走査される。縁部１７１０及び１７２５、並びに縁部１７２０及び１７３５のプロファイルは、走査電子顕微鏡によってコンピュータ制御ユニット５７０に送信される。これらのデータから、上述のコンピュータ制御ユニットは、接続線１８５０及び１８６０よりも小さい測定誤差のみを有する接続線１９５０及び１９６０を決定する。従って、図１９に示す改良段階は、図１８に基づいて記述した実施形態に対してアラインメントマークの基準点９２０の決定の精度を高めることを可能にする。
【００８３】
本発明に提示する方法は、アラインメントマークの変動がフォトマスク毎にミリメートル領域に達する場合であっても、手動サーチ工程を用いずにフォトマスクの基板のアラインメントマークの基準点を決定することを可能にする。
【符号の説明】
【００８４】
５３０  アラインメントマーク
９０５  第１の水平要素
９１０  第２の垂直要素
９２０  基準点
９４０  第１の線走査
【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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