(57)【要約】　　　（修正有）【課題】位相シフトレチクルの製造段階から遮光膜と位相シフタ−との精度の良い重ね合わせ位置精度の評価が可能で、重ね合わせ位置精度が良くない場合には、重ね合わせ描画のやり直しができ、完成してからも精度の良い重ね合わせ評価のできる位相シフトレチクルの製造方法を提供する。【解決手段】透明基板表面に第１層目パタ−ンを形成後、該第１層目パタ−ンを含む基板上にレジストを塗布し、第２層目パタ−ンを重ね合わせ描画して現像し、第２層目レジストパタ−ンの形成後に、第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度をマスク用微小寸法計測装置または走査型電子顕微鏡を用いて測定する位相シフトレチクルの製造方法であって、重ね合わせ描画の位置精度を測定し不良と判断された場合は、第２層目レジストパタ−ンを剥離し、再度第１層目パタ−ンを含む基板上にレジストを塗布し、第２層目パタ−ンの重ね合わせ描画を行う。【選択図】　図２
2004077800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非転写領域の透明基板表面に遮光膜パタ−ンと位相シフトパタ−ンの重ね合わせ位置精度を評価することができる検査マ−クを有する位相シフトレチクルの製造方法において、前記透明基板表面に第１層目パタ−ンを形成後、該第１層目パタ−ンを含む基板表面にレジストを塗布し、第２層目パタ−ンを重ね合わせ描画して現像し、第２層目レジストパタ−ンを形成した後に、第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定した後に、第２層目パタ−ンを形成することを特徴とする位相シフトレチクルの製造方法。
【請求項２】
前記重ね合わせ描画の位置精度の測定において、第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンよりなる重ね合わせ位置精度評価マ−クを用い、該評価マ−クの第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンの両方のエッジが、レチクル表面側からマスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡を用いて検出できるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の位相シフトレチクルの製造方法。
【請求項３】
前記重ね合わせ描画の位置精度の測定において、第１層目パタ−ンと第２層目用レジストパタ−ンよりなる重ね合わせ位置精度評価マ−クを用い、該評価マ−クの第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンの両方のエッジが、レチクル裏面側からマスク用微小寸法計測装置を用いて検出できるよう形成されていることを特徴とする請求項１に記載の位相シフトレチクルの製造方法。
【請求項４】
前記重ね合わせ位置精度評価マ−クにおいて、第１層目パタ−ンよりなる重ね合わせ位置精度評価マ−クのエッジが第２層目レジストパタ−ンから露出していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の位相シフトレチクルの製造方法。
【請求項５】
前記第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定し不良と判断された場合、第２層目レジストパタ−ンを剥離し、再度第１層目パタ−ンを含む基板上にレジストを塗布し、第２層目パタ−ンの重ね合わせ描画を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の位相シフトレチクルの製造方法。
【請求項６】
前記重ね合わせ位置精度評価マ−クもしくは該評価マ−クを基に形成されるパタ−ンを、位相シフトレチクル製造途中あるいは位相シフトレチクル完成後の位相差検査に使用することを特徴とする位相シフトレチクルの製造方法。
【請求項７】
前記第１層目パタ−ンが遮光膜パタ−ンであり第２層目パタ−ンが位相シフトパタ−ンであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の位相シフトレチクルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、位相シフトレチクルの製造方法に関し、さらに詳しくは、重ね合わせ位置精度の高い位相シフトレチクルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路の素子の微細化に伴い、リソグラフィ工程での露光波長の短波長化とともに、位相シフトレチクル（位相シフトマスクあるいは位相シフトフォトマスクとも言う）を用いた位相シフト露光法が広く使われるようになってきている。位相シフトレチクルは転写すべきパタ−ンを形成したマスクに、光の位相を変化させる位相シフタ−と呼ばれる透明膜を設け、位相シフタ−を通って位相が変わった光と、位相シフタ−を通らずに位相が変わっていない光との干渉を利用して、解像力を向上させる技術である。位相シフト露光法は同じ投影露光装置を使用しても、マスクを従来のレチクルから位相シフトレチクルに代えることにより、レチクルからウェ−ハ上に転写されるデバイスパタ−ンの解像度を上げることができると共に、焦点深度を深くすることができるという大きな特長を有する。
【０００３】
位相シフトレチクルにはレベンソン型、ハ−フト−ン型、補助パタ−ン型等の各種方式があり、さらにそれぞれの方式において、位相シフタ−を遮光膜パタ−ンを介して合成石英ガラス等の透明基板の上側に設ける構造（シフタ−上置き型と呼ばれる）と、合成石英ガラス等の透明基板をエッチングにより掘り込んで位相シフタ−部とする構造（基板掘り込み型、あるいは基板彫り込み型と呼ばれる）等がある。
【０００４】
位相シフトレチクルの製造には、クロム等の遮光膜パタ−ンの形成と位相シフトパタ−ンの形成を別々に分けて行なうため、２層のパタ−ン描画工程が必要となる。第１層目に遮光膜パタ−ンを形成した場合には、位相シフトパタ−ンを形成する第２層目では、先に形成してある遮光膜パタ−ンとの重ね合わせ描画を行うが、１回の重ね合わせ描画で高度な位置精度を得ることは必ずしも容易ではない。特に、微細なパタ−ンの場合は、遮光膜パタ−ンと位相シフトパタ−ンとの高度な重ね合わせ精度が必要になり、さらにその重ね合わせ精度の測定さえ非常に困難になっている。また、近年のＬＳＩパタ−ンの微細化に伴い、位相シフトレチクルには高度な重ね合わせ位置精度が要求されてきている。
【０００５】
従来の位相シフトレチクルの製造方法では、この重ね合わせ位置精度の測定を、例えば、特開平７−３３３１６４号公報の実施例４に記載されているように、位相シフトレチクルの完成後に、遮光膜パタ−ンと位相シフタ−との描画位置の合わせ精度を測定するものであった。
しかしながら、特開平７−３３３１６４号公報が開示するように、位相シフトレチクルの完成後に重ね合わせ位置精度の測定をする方法では、位置精度が良くない場合には、その位相シフトレチクルは不良品となり、遮光膜パタ−ンの形成から再度製造せざるを得なかった。従来の製造方法では、位相シフトレチクルの製造段階から描画位置の合わせ精度を確認する位相シフトレチクルの製造方法が無かったからである。そのために、位相シフトレチクルの納期、コストの点で問題となっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明はこのような問題点を解消するためになされたものである。その目的は、位相シフトレチクルの製造段階から遮光膜パタ−ンと位相シフトパタ−ンとの精度の良い重ね合わせ位置精度の評価が可能で、仮に重ね合わせ位置精度が良くない場合には、レチクル製造の途中の工程を繰り返すことにより、重ね合わせ描画のやり直しができる位相シフトレチクルの製造方法と、位相シフトレチクルが完成してからも精度の良い重ね合わせ評価のできる位相シフトレチクルの製造方法に関するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係わる位相シフトレチクルの製造方法は、非転写領域の透明基板表面に遮光膜パタ−ンと位相シフトパタ−ンの重ね合わせ位置精度を評価することができる検査マ−クを有する位相シフトレチクルの製造方法において、前記透明基板表面に第１層目パタ−ンを形成後、該第１層目パタ−ンを含む基板表面にレジストを塗布し、第２層目パタ−ンを重ね合わせ描画して現像し、第２層目レジストパタ−ンを形成した後に、第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定した後に、第２層目パタ−ンを形成することを特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２の発明に係わる位相シフトレチクルの製造方法は、重ね合わせ描画の位置精度の測定において、第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンよりなる重ね合わせ位置精度評価マ−クを用い、該評価マ−クの第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンの両方のエッジが、レチクル表面側からマスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡を用いて検出できるよう形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明に係わる位相シフトレチクルの製造方法は、重ね合わせ描画の位置精度の測定において、第１層目パタ−ンと第２層目用レジストパタ−ンよりなる重ね合わせ位置精度評価マ−クを用い、該評価マ−クの第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンの両方のエッジが、レチクル裏面側からマスク用微小寸法計測装置を用いて検出できるよう形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明に係わる位相シフトレチクルの製造方法は、重ね合わせ位置精度評価マ−クにおいて、第１層目パタ−ンよりなる重ね合わせ位置精度評価マ−クのエッジが第２層目レジストパタ−ンから露出していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明に係わる位相シフトレチクルの製造方法は、第１層目パタ−ンと第２層目レジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定し不良と判断された場合、第２層目レジストパタ−ンを剥離し、再度第１層目パタ−ンを含む基板上にレジストを塗布し、第２層目パタ−ンの重ね合わせ描画を行うことを特徴とするものである。本発明によれば、重ね合わせ描画のやり直しが可能となり、マスク製造期間の短縮と製造コストを削減する位相シフトレチクルの製造方法が提供される。
【００１２】
請求項６の発明に係わる位相シフトレチクルの製造方法は、重ね合わせ位置精度評価マ−クもしくは該評価マ−クを基に形成されるパタ−ンを、位相シフトレチクル製造途中あるいは位相シフトレチクル完成後の位相差検査に使用することを特徴とするものである。転写用の本パタ−ンを用いずとも、上記の非転写領域のパタ−ンを測定することにより、位相シフトレチクルとしての位相差検査を可能とする製造方法が提供される。
【００１３】
請求項７の発明に係わる位相シフトレチクルの製造方法は、第１層目パタ−ンが遮光膜パタ−ンであり第２層目パタ−ンが位相シフトパタ−ンであることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１およびそれに続く図２は本発明の実施形態に係わる位相シフトレチクルの製造工程を示す断面図である。
【００１５】
図１（ａ）に示すように、光学研磨された超高純度合成石英ガラス等の透明基板１上に、例えば、クロム薄膜と低反射クロム薄膜の２層構造クロム遮光膜２を成膜したマスクブランクス３を形成する。本製造工程では遮光膜２として２層構造クロムで説明するが、本発明は単層または３層構造のクロム、あるいは他の遮光膜材料等、マスク製造に通常用いられるマスクブランクスが適用できる。
【００１６】
次に、上記のマスクブランクス３上に、電子線露光装置あるいはレ−ザ露光装置等の露光装置に対応した電子線レジストもしくは感光性レジストを塗布し、塗布後に所定時間ベ−ク（プリベ−ク）し、図１（ｂ）に示すように、均一な厚さの遮光膜用レジスト薄膜４を形成する。
【００１７】
次に、上記の基板に常法に従って、図１（ｃ）に示すように、電子線露光装置あるいはレ−ザ露光装置により、電子線もしくはレ−ザ光等のエネルギ−線でクロム遮光膜用のパタ−ン描画５を行なう。この描画時に、図３（ａ）に示すような位相シフトパタ−ンの描画位置精度確認用の第１の重ね合わせ位置精度評価マ−クＡを複数個、マスク基板の非転写領域に描画配置する。評価マ−クＡの形状は特に制約はされないが、計測しやすい形状として正方形、長方形、もしくはそれらを複数組合せたものが好ましい。
また、この描画時に、描画用アライメントマ−クを非転写領域に複数個描画配置する。このアライメントマ−クの形状は制約されないが、２層目描画時に、このアライメントマ−クを検出し位置合わせを行なう各描画機の推奨しているパタ−ンが好ましい。
【００１８】
続いて、使用するレジストの特性上、必要ならば露光後ベ−ク（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ　Ｅｘｐｏｓｕｒｅ　Ｂａｋｅ）工程を入れて、レジスト所定の現像液で現像し、リンスして、図１（ｄ）に示すように、クロム遮光膜用レジストパタ−ン６を形成する。
【００１９】
続いて、遮光膜用レジストパタ−ン６の開口部より露出したクロム遮光膜をエッチングして、図１（ｅ）に示すように、第１層目パタ−ンであるクロム遮光膜パタ−ン７を形成し、次に、クロム上に残存するレジストを除去し、図２（ｆ）に示すように、クロム遮光膜のレチクル８を形成する。クロム遮光膜のエッチングは、公知のウエットエッチングもしくはドライエッチング方法が適用され、レジストは所定のレジスト除去方法が用いられる。なお、この場合、非転写領域には、図３（ａ）に示す第１の重ね合わせ位置精度評価用マ−クＡが複数個形成されている。
【００２０】
続いて、このクロムレチクル８を検査し、必要によってはパタ−ンに修正を加え、洗浄した後、クロム遮光膜パタ−ンを含む基板上に第２層目の位相シフタ−形成用のレジストを塗布し、加熱処理（プリベ−ク）して、図２（ｇ）に示すように、均一な厚さの位相シフタ−用レジスト薄膜９を形成する。
【００２１】
次に、上記のレジスト塗布レチクル上にクロム遮光膜で既に形成されている描画用アライメントマ−クを複数個検出し、クロム遮光膜パタ−ン７との位置合せを行なった後、図２（ｈ）に示すように、常法に従って露光装置により第２層目パタ−ンとして位相シフトパタ−ンの描画１０を行なう。位相シフトパタ−ン描画においては、図３（ｂ）に示すように、位相シフトパタ−ン描画位置精度確認用の第２の重ね合わせ位置精度評価マ−クＢを、マスク基板の非転写領域に複数個配置された各々の位置精度評価マ−クＡの所定の位置に配置する。評価マ−クＢの形状も特に制約はされないが、評価マ−クＡと共に用いるので、計測しやすい形状として正方形、長方形、もしくはそれらを複数組合せたものが好ましい。
【００２２】
続いて、レジスト所定の現像液で現像し、リンスして、図２（ｉ）に示すように、第２層目レジストパタ−ンである位相シフタ−用レジストパタ−ン１１を形成する。図２（ｉ）において、非転写領域には重ね合わせ位置精度評価マ−ク１２が形成されており、その拡大平面図を図３（ｃ）に示す。
【００２３】
続いて、位相シフタ−用レジストパタ−ン１１を形成した段階で、図２（ｉ）および図３（ｃ）に示す本発明の重ね合わせ位置精度評価マ−ク１２を用いて、図３（ｃ）に示すＸ座標、Ｙ座標の描画位置精度を確認する。重ね合わせ位置精度の測定は、図４に模式的に断面図を示すように、走査型電子顕微鏡もしくはレ−ザ反射光を用いるマスク用微小寸法計測装置で行なう。走査型電子顕微鏡はレチクル表面側から、またマスク用微小寸法計測装置はレチクル表面側およびレチクル裏面側の両方から測定できる。表面側からの位置精度検査用のレ−ザ光または電子線１８または裏面側からの位置精度検査用のレ−ザ光１９による測定の結果、重ね合わせ描画位置精度が良好な場合は次のプロセスへ進める。また、もしも重ね合わせ描画位置精度が不良と判断された場合は、レジストを剥膜し、洗浄後、製造工程を図２（ｆ）に戻し、クロムレチクル８の上に再度上記のシフタ−用レジストを塗布し、描画し、現像を繰り返し、重ね合わせ描画位置精度が良くなるまで描画装置を調整し、やり直す。
【００２４】
マスクパタ−ンの位置精度や寸法の計測においては、パタ−ンのエッジを効率よく高精度に検出することが重要である。本発明においては、２層目の重ね合わせ描画を行い、現像後の重ね合わせ描画位置精度評価マ−クにおいて、図４に示すように、遮光膜とレジストの両方のエッジ部分がでていることにより、特に表面からの測定において、レジストからの反射光が多く、基板の反射光が少なく、遮光膜からの反射光が多くなるため、位置精度評価マ−クのコントラストの高い画像を得ることができ、画像解析装置による遮光膜とレジストの両方のエッジ検出が容易なため、マスク用微小寸法計測装置による測定精度が高くなり測定値の再現性が向上する。
【００２５】
また、本発明においては、２層目重ね合わせ描画、現像後の重ね合わせ位置精度評価マ−クにおいて、遮光膜とレジストの両方のエッジ部分が表面にでていることにより、測定精度の高い走査型電子顕微鏡による表面２次電子波形からのエッジ検出が容易となり、製造段階から精度の高い位置精度評価が可能となる。
【００２６】
さらに、本発明においては、２層目重ね合わせ描画、現像後の重ね合わせ位置精度評価マ−クにおいて、マスク用微小寸法計測装置によるレチクル裏面からの重ね合わせ位置精度の測定ができる。裏面からの測定では、図４に示すようにエッジ面が同一平面であることにより、焦点が合わせやすく、レジストパタ−ンのコ−ナ−のエッジ形状によるレ−ザ乱反射の影響を受けないため、様々なエッジ形状のレジストパタ−ンについても同じように高精度の評価が可能である。
【００２７】
重ね合わせ描画位置精度の良い場合は、図２（ｊ）に示すように、レジストパタ−ン１１とクロムパタ−ン７の開口部より露出した合成石英ガラス基板をフッ化カ−ボン系のガスを主成分とするエッチングガスにて所定の深さにまでドライエッチングし、基板掘り込み型の位相シフタ−１３を形成する。例えば、ＫｒＦエキシマレ−ザ（波長２４８ｎｍ）を使用する場合において１８０°位相をシフトさせるため、基板エッチング深さは約２４４ｎｍとする。
【００２８】
位相シフトレチクルにおいては、正確なエッチング深さの位相シフタ−層を形成するために、位相シフタ−完成後だけでなく、エッチングにより位相シフタ−を製造中も位相シフタ−としての位相差を測定管理して加工することが求められる。本発明の重ね合わせ位置精度評価マ−クまたはその評価マ−クを基にして形成される検査マ−クは、検査マ−ク形成の途中段階を含めて、製造中あるいは完成した位相シフトレチクルの位相差検査に使用することができる。
【００２９】
次に、残存するレジスト１１を酸素プラズマにより灰化する等の方法により除去し、図２（ｋ）に示すように、転写用パタ−ン１６を有する位相シフトレチクル１７を完成させる。
【００３０】
こうして完成した本発明の位相シフトレチクル１７は、転写用パタ−ン１６と同時に形成した位相シフトレチクルの検査マ−ク１５を、マスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡により測定することで、高性能な描画位置精度の品質保証が可能となる。
【００３１】
【実施例】
（実施例１）
図１および図２に示す製造方法にて位相シフトレチクルを製造した。図１（ａ）に示すように、光学研磨された６インチ角の超高純度合成石英ガラス基板１上に、約８００ｎｍ厚のクロム薄膜と、約４００ｎｍ厚の低反射クロム薄膜の２層構造クロム遮光膜２を形成したブランクス３を用意した。
【００３２】
次に、上記のブランクス３上に、電子線レジストとして化学増幅型レジスト（東京応化工業（株）製ＣＡＰ２０９）をスピンコ−ティング法により塗布し、１３０℃で２０分間の塗布後ベ−ク（プリベ−ク）し、図１（ｂ）に示すように、厚さ０．３μｍの均一なレジスト薄膜４を得た。
【００３３】
次に、上記の基板に常法に従って、電子線露光装置（（株）日立製作所製ＨＬ−８００Ｍ）によりパタ−ン描画５を行った（図１（ｃ））。この描画時に、図３（ａ）に示すような位相シフトパタ−ンの描画位置精度を確認するための第１の重ね合わせ位置精度評価マ−クＡを、マスク基板の非転写領域に１２個描画配置した。評価マ−クＡの大きさは、７．５×７．５μｍの正方形とした。露光時の加速電圧は２０ｋＶで、露光量は２．０μＣ／ｃｍ２　で露光した。
【００３４】
続いて、１３０℃にて２０分間の露光後ベ−ク（ＰＥＢ）を行なった後、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを主成分とするアルカリ水溶液で現像し、純水にてリンスして、図１（ｄ）に示すように、レジストパタ−ン６を形成した。
【００３５】
続いて、レジストパタ−ン６の開口部より露出したクロム遮光膜を、塩素ガスを主成分とするエッチングガスにてドライエッチング装置（アルバック成膜（株）製ＭＥＰＳ−６０２５）でドライエッチングし（図１（ｅ））、次に、残存するレジストを酸素プラズマにより灰化除去し、第１層目パタ−ンであるクロム遮光膜のレチクル８を形成した（図２（ｆ））。なお、この場合、非転写領域には、図３（ａ）に示す第１の重ね合わせ位置精度評価用マ−クＡが１２個形成されている。
【００３６】
続いて、このクロムレチクル８を検査し、必要によってはパタ−ンに修正を加え、洗浄した後、クロムパタ−ンを含む基板上にｉ線レジスト（東京応化工業（株）ＴＨＭＲ−ｉＰ３５００）をスピンコ−ティング法により塗布し、９０℃で３０分加熱処理して、厚さ約０．４μｍの均一なレジスト薄膜９を得た（図２（ｇ））。
【００３７】
次に、上記のレジスト塗布レチクル上に既に形成されている位相シフタ−パタ−ン描画用アライメントマ−クを６個検出し、クロム遮光膜パタ−ンとの位置合せを行なった後、常法に従ってレ−ザ露光装置（Ｅ−ＴＥＣ社製ＡＬＴＡ−３０００）により第２層目パタ−ンである位相シフトパタ−ンの描画１０を行なった（図２（ｈ））。この時、アライメントマ−クの検出においてはどれもエラ−の発生はなく、精度よく検出できた。位相シフトパタ−ン描画においては、図３（ｂ）に示すように、位相シフトパタ−ン描画位置精度確認用の第２の重ね合わせ位置精度評価マ−クＢを、マスク基板の非転写領域に１２個配置された各位置精度評価マ−ク（図３（ａ））Ａの所定の位置に配置した。評価マ−クＢの大きさは、外側の正方形が１２．５×１２．５μｍ、内側の正方形が２．５×２．５μｍとした。この際の露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２　で露光した。
【００３８】
続いて、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドを主成分とするアルカリ水溶液で現像し、純水にてリンスして、図２（ｉ）に示すように、第２層目レジストパタ−ンである位相シフタ−用レジストパタ−ン１１を形成した。この段階で、重ね合わせ位置精度評価マ−ク１２の拡大平面図は図３（ｃ）に示す状態となっている。
【００３９】
続いて、図２（ｉ）および図３（ｃ）に示す状態で、本発明の重ね合わせ位置精度評価マ−ク１２でＸ座標、Ｙ座標の描画位置精度を確認した。走査型電子顕微鏡（（株）日立製作所製Ｓ６２８０Ｔ）による重ね合わせ位置精度測定を行ない、倍率５００００倍で測定し、これらの重ね合わせ位置精度の再現性が良いことが確認された。この結果、重ね合わせ描画位置精度が良好な場合は次のプロセスへ進めた。本実施例では位置制度は良好であったが、仮に、重ね合わせ描画位置精度が不良と判断された場合は、レジストを剥膜し、洗浄後、クロムパタ−ンの上に再度上記ｉ線レジストを塗布し、描画し、現像をし、重ね合わせ描画位置精度が良くなるまで描画装置を調整し、やり直せばよい。
【００４０】
重ね合わせ描画位置精度が良かったので、次に図２（ｊ）に示すように、位相シフタ−用レジストパタ−ン１１とクロム遮光膜パタ−ン７の開口部より露出した合成石英ガラス基板をフッ化カ−ボン系のガスを主成分とするエッチングガスにてドライエッチング装置（アルバック成膜（株）製ＭＥＰＳ−６０２５）でドライエッチングし、ＫｒＦエキシマレ−ザ（波長２４８ｎｍ）を使用する場合において１８０°位相をシフトさせるため、ガラス基板エッチング深さを約２４４ｎｍとして位相シフタ−１３を形成した。続いて、残存するレジストを酸素プラズマにより灰化除去し、検査マ−ク１５と転写用パタ−ン１６を有する位相シフトレチクル１７を完成させた（図１（ｋ））。
【００４１】
こうして完成した本発明の位相シフトレチクル１７は、マスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡による描画位置精度測定において、検査マ−ク１５を用いることにより高性能な描画位置精度の品質保証が可能であり、位相シフタ−部の位置検出精度が最大０．０２μｍという高精度なものであった。
【００４２】
さらに、検査マ−ク１５を用いて位相差測定装置（レ−ザ−テック（株）製ＭＰＭ−２４８）で位相を測定し、所定の位相差が得られていることを確認した。
【００４３】
（実施例２）
上記実施例１では、第２層目の重ね合わせ描画を行い、現像後、ガラス基板エッチング前の重ね合わせ位置精度評価マ−クを走査型電子顕微鏡を使用して測定した場合について説明したが、マスク用微小寸法計測装置を使用してもよい。以下、マスク用微小寸法計測装置を使用した場合についての実施例を説明する。重ね合わせ描画位置精度評価パタ−ンの形成までの工程は上記実施例１と同じであるが、重ね合わせ位置精度評価マ−クは図５（（ａ）は平面図、（ｂ）は評価マ−クの中心を通る断面図）に示すマ−ク５４を用いた。
【００４４】
図５に示すように、合成石英ガラス基板５１上にクロム遮光膜５２とｉ線レジスト５３により重ね合わせ描画位置精度評価マ−ク５４を形成した後、マスク用微小寸法計測装置（ＯＡＩ社／石川島播磨重工業（株）製ＳｉＳＣＡＮＩＩ　Ｍ−７３２５）により重ね合わせ位置精度評価マ−ク５４でＸ座標、Ｙ座標の描画位置精度の重ね合わせ位置精度測定を行ない、これらの重ね合わせ位置精度の再現性が良いことを確認した。この結果、重ね合わせ描画位置精度が良好な場合は次のプロセスへ進めた。また、もしも重ね合わせ描画位置精度が不良と判断された場合は、レジストを剥膜し、洗浄後、クロムパタ−ンの上に再度上記ｉ線レジストを塗布し、描画し、現像をし、重ね合わせ描画位置精度が良くなるまで描画装置を調整し、やり直した。
【００４５】
重ね合わせ描画位置精度の良い場合は、続いてレジストパタ−ンとクロムパタ−ンの開口部より露出した合成石英ガラス基板をドライエッチングし、ＫｒＦエキシマレ−ザ用として、基板エッチング深さを約２４４ｎｍとした後、残存レジストを灰化除去し、レチクルを完成させた。
【００４６】
こうして完成した本発明の位相シフトレチクルの検査マ−クの平面図および中心を通る断面図を図６（ａ）および図６（ｂ）に示す。位相シフタ−加工されたガラス基板６１とクロム遮光膜パタ−ン５２で構成された位相シフトレチクルの検査マ−ク６３は、マスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡による描画位置精度測定で、高性能な描画位置精度の品質保証が可能であり、位相シフト部の位置検出精度が最大０．０２μｍという高精度なものであった。
【００４７】
（実施例３）
上記実施例２では、２層目重ね合わせ描画し、現像後、ガラス基板エッチング前の重ね合わせ位置精度評価マ−クをマスク用微小寸法計測装置を使用して測定した場合について説明したが、マスク用微小寸法計測装置を使用し、基板裏面から測定してもよい。以下、マスク用微小寸法計測装置を使用し、裏面から測定した場合についての実施例を説明する。重ね合わせ描画位置精度評価パタ−ンの形成までの工程は上記実施例１と同じであるが、重ね合わせ位置精度評価マ−クは図７（（ａ）は平面図、（ｂ）は中心を通る断面図）に示すマ−クを用いた。
【００４８】
図７に示す重ね合わせ位置精度評価マ−ク７４を用い、マスク用微小寸法計測装置により裏面から重ね合わせ位置精度評価マ−クのＸ座標、Ｙ座標の描画位置精度を測定した。裏面からの測定では、図４において説明したように、レジストのエッジ形状によるレ−ザ反射の影響を受けないため、様々なエッジ形状のレジストについて同じ精度の評価が可能であり、重ね合わせ位置精度の再現性が良いことが確認された。この結果、重ね合わせ描画位置精度が良好な場合は次のプロセスへ進めた。また、重ね合わせ描画位置精度が不良と判断された場合は、レジストを剥膜し、洗浄後、クロムパタ−ンを含む基板上に再度上記ｉ線レジストを塗布し、描画し、現像をし、重ね合わせ描画位置精度が良くなるまで描画装置を調整し、やり直した。
【００４９】
重ね合わせ描画位置精度の良い場合は、続いてレジストパタ−ンとクロムの開口部より露出した合成石英ガラス基板をドライエッチングし、ＫｒＦエキシマレ−ザ用として、基板エッチング深さを約２４４ｎｍとした後、残存レジストを灰化除去し、レチクルを完成させた。
【００５０】
こうして完成した本発明の位相シフトレチクルは、図８に示す検査マ−ク８３を有し、位相シフトレチクルの検査マ−ク８３をマスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡による描画位置精度測定で、高性能な描画位置精度の品質保証が可能であり、位相シフタ−部の位置検出精度が最大０．０２μｍという高精度なものであった。
【００５１】
（実施例４）
上記実施例では、２層目描画にｉ線レジストを使用した場合について説明したが、電子線レジストを使用してもよい。以下、２層目描画に電子線レジストを使用した場合についての実施例を説明する。クロムレチクルの形成までは実施例１と同じである。
【００５２】
クロムレチクルを形成した後、このレチクルを検査し、必要によりパタ−ンに修正を加えた後、洗浄し、クロムパタ−ンの上に電子線レジストとして化学増幅型レジスト（東京応化工業（株）ＣＡＰ２０９）を塗布し、塗布後ベ−ク（プリベ−ク）し、厚さ約０．３μｍの均一なレジスト薄膜を得た。
【００５３】
次に、この基板上に既に形成された位相シフトパタ−ン描画用アライメントマ−クを６個検出し、クロム層パタ−ンとの位置合せを行なった後、常法に従って電子線露光装置により位相シフトパタ−ン描画を行なった。この時、アライメントマ−クの検出においてはどれもエラ−の発生はなく、精度よく検出できた。位相シフトパタ−ン描画においては、図３に示すように、位相シフトパタ−ン描画位置精度確認用の第２の重ね合わせ位置精度評価マ−クＢ（図３（ｂ））をマスク基板の非転写領域に１２個配置された各位置精度評価マ−クＡ（図３（ａ））の所定の位置に配置した。この際の加速電圧は２０ｋＶ、露光量は２．０μＣ／ｃｍ２　で露光した。
【００５４】
続いて、露光後ベ−ク（ＰＥＢ）後、アルカリ水溶液で現像し、純水リンスし、レジストパタ−ンを形成した。
【００５５】
続いて、本発明の重ね合わせ位置精度評価マ−クでＸ座標、Ｙ座標の描画位置精度を確認した。マスク用微小寸法計測装置（ＯＡＩ社／石川島播磨重工業（株）製ＳｉＳＣＡＮＩＩ　Ｍ−７３２５ＴＱ）による裏面からの重ね合わせ位置精度測定を行ない、これらの重ね合わせ位置精度の再現性が良いことが確認された。
この結果、重ね合わせ描画位置精度が良好な場合は次のプロセスへ進めた。また、重ね合わせ描画位置精度が不良と判断された場合は、レジストを剥膜し、洗浄後、クロムパタ−ンを含む基板上に再度上記電子線レジストを塗布し、描画し、現像をし、重ね合わせ描画位置精度が良くなるまで描画装置を調整し、やり直した。
【００５６】
重ね合わせ描画位置精度の良い場合は、続いてレジストパタ−ンとクロムの開口部より露出した合成石英ガラス基板をドライエッチングし、ＫｒＦエキシマレ−ザ用として、基板エッチング深さを約２４４ｎｍとした後、残存レジストを灰化除去し、レチクルを完成させた。
【００５７】
こうして完成した本発明の位相シフトレチクルは、位相シフトレチクルの検査マ−クをマスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡による描画位置精度測定で、高性能な描画位置精度の品質保証が可能であり、位相シフタ−部の位置検出精度が最大０．０２μｍという高精度なものであった。
【００５８】
（実施例５）
上記実施例では、第１層目パタ−ンを電子線描画で形成した場合について説明したが、第１層目、第２層目ともにレ−ザ露光装置でパタ−ン形成してもよい。
【００５９】
実施例１と同じの２層構造クロム遮光膜を形成したブランクス上に、ｉ線レジスト（東京応化工業（株）ＴＨＭＲ−ｉＰ３５００）をスピンコ−ティング法により塗布し、９０℃で３０分加熱処理して、厚さ約０．４μｍの均一なレジスト薄膜を得た。
【００６０】
次に、レ−ザ露光装置（Ｅ−ＴＥＣ社製ＡＬＴＡ−３０００）により、上記の基板に転写用パタ−ンと位置合わせ精度評価マ−クのパタ−ン描画を行い、現像した後、レジストパタ−ンの開口部より露出したクロム遮光膜をエッチングし、次にレジストを除去してクロム遮光膜のレチクルを形成した。この場合、非転写領域には、重ね合わせ位置精度評価マ−クのクロム部分が１２個形成されている。
【００６１】
続いて、このクロムレチクルを検査し、必要によってはパタ−ンに修正を加え、洗浄した後、クロムパタ−ンの上に再びｉ線レジスト（東京応化工業（株）ＴＨＭＲ−ｉＰ３５００）を塗布し、レジスト薄膜を形成した。
【００６２】
次に、上記のレジスト塗布レチクル上に既に形成されている位相シフトパタ−ン描画用アライメントマ−クを６個検出し、クロム遮光膜パタ−ンとの位置合せを行なった後、レ−ザ露光装置により位相シフトパタ−ンの描画を行ない、現像し、第２層目のレジストパタ−ンを形成した。非転写領域には図９に示す遮光膜パタ−ン９２とレジストパタ−ン９３よりなる重ね合わせ位置精度評価マ−ク９４、９５が形成されている。図９（ａ）はＸ方向精度を計測する重ね合わせ位置精度評価マ−ク９４の平面図であり、図９（ｂ）は評価マ−ク９４の中心を通る断面図である。図９（ｃ）はＹ方向精度を計測する重ね合わせ位置精度評価マ−ク９５の平面図であり、図９（ｄ）は評価マ−ク９５の中心を通る断面図である。重ね合わせ位置精度評価マ−ク９４、９５は近接して一組として設けられている。
【００６３】
以後、実施例１と同じに、走査型電子顕微鏡で重ね合わせ位置精度を測定し、合成石英基板をエッチングし、レジストを除去して、位相シフトレチクルを完成させた。
【００６４】
完成した位相シフトレチクルは図１０に示す検査マ−ク１０３、１０４を有している。図１０（ａ）はＸ方向精度を計測する検査マ−ク１０３の平面図であり、図１０（ｂ）は検査マ−ク１０３の中心を通る断面図である。図１０（ｃ）はＹ方向精度を計測する検査マ−ク１０４の平面図であり、図１０（ｄ）は検査マ−ク１０３の中心を通る断面図である。検査マ−ク１０３、１０４を計測することにより高精度の描画位置精度の品質保証が可能である。
【００６５】
（実施例６）
第１層目をレ−ザ露光装置でパタ−ン形成し、第２層目を電子線露光装置でパタ−ン形成した。実施例５において、２層目レジストとして電子線レジストを使用し、本発明の製造方法により位相シフトレチクルを製造した。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の位相シフトレチクルの製造方法においては、第１層目パタ−ンを形成後、第２層目を重ね合わせ描画し、レジスト現像後の重ね合わせ位置精度評価マ−クのエッジ部分が強調されていることにより、エッジの検出が容易で、重ね合わせ測定値の再現性が良好となる。本発明の位相シフトレチクルの製造方法を用いることで、信頼性の高い重ね合わせ位置描画精度の評価が可能となり、高精度の位相シフトレチクルを製造することができる。
【００６７】
さらに、重ね合わせ描画のやり直しが可能なことにより、重ね合わせ描画不良による位相シフトレチクルの不良率を低減させることができ、マスク製造納期およびコストを削減することができる。
【００６８】
また、本発明の製造方法による位相シフトレチクルの検査マ−クは、マスク用微小寸法計測装置もしくは走査型電子顕微鏡の、高性能な重ね合わせ描画位置精度測定による品質保証が可能であり、重ね合わせ描画位置精度の確認が高精度にでき、品質保証用マ−クとして使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位相シフトレチクルの製造工程を示す断面図
【図２】図１に続く位相シフトレチクルの製造工程を示す断面図
【図３】本発明に関する重ね合わせ位置精度評価マ−クの一例を示す平面図
【図４】本発明に関する重ね合わせ位置精度評価方法
【図５】実施例２における本発明の位相シフトレチクルの重ね合わせ位置精度評価用マ−ク
【図６】実施例２における本発明の位相シフトレチクルの検査マ−ク
【図７】実施例３における本発明の位相シフトレチクルの重ね合わせ位置精度評価用マ−ク
【図８】実施例３における本発明の位相シフトレチクルの検査マ−ク
【図９】実施例５における本発明の位相シフトレチクルの重ね合わせ位置精度評価用マ−ク
【図１０】実施例５における本発明の位相シフトレチクルの検査マ−ク
【符号の説明】
Ａ　第１の重ね合わせ位置精度評価マ−ク
Ｂ　第２の重ね合わせ位置精度評価マ−ク
１　透明基板
２　遮光膜
３　マスクブランクス
４　遮光膜用レジスト薄膜
５　遮光膜用パタ−ン描画
６　遮光膜用レジストパタ−ン
７　遮光膜パタ−ン
８　クロムレチクル
９　位相シフタ−用レジスト薄膜
１０　位相シフタ−用パタ−ン描画
１１　位相シフタ−用レジストパタ−ン
１２　重ね合わせ位置精度評価マ−ク
１３　基板掘り込み型位相シフタ−
１４　位相シフタ−形成透明基板
１５　検査マ−ク
１６　転写用パタ−ン
１７　位相シフトレチクル
１８　位置精度検査光（電子線）
１９　位置精度検査光
５１、７１、９１　ガラス基板
５２、７２、９２　遮光膜パタ−ン
５３、７３、９３　ｉ線レジストパタ−ン
５４、７４、９４　重ね合わせ位置精度評価マ−ク
６１、８１、１０１　位相シフタ−を形成したガラス基板
６３、８３、１０３　検査マ−ク
【図１】
2004077800.tif 000003
【図２】
2004077800.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004077800.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004077800.tif 000008
【図７】
2004077800.tif 000009
【図８】
2004077800.tif 000010
【図９】
2004077800.tif 000011
【図１０】
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