(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、仮に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、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を提供する。【解決手段】多層パタ−ニングを行なうレチクル製造の第２層目以降のパタ−ン形成時において、前記当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンを描画するためのエネルギ−線が、多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クを形成する領域で、既にパタ−ニングされた下層のパタ−ンエッジ部上のレジストに照射されないことを特徴とするレチクルの製造方法で、少なくとも多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クを形成する領域にはネガ型レジストを用いるものである。【選択図】　図２
2004077848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層パタ−ニングを行なうレチクル製造の第２層目以降のパタ−ン形成時において、前記当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンを描画するためのエネルギ−線が、多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クを形成する領域で、既にパタ−ニングされた下層のパタ−ンエッジ部上のレジストに照射されないことを特徴とするレチクルの製造方法。
【請求項２】
多層パタ−ニングを行なうレチクル製造の第２層目以降のパタ−ン形成時において、前記当該層パタ−ン形成用のレジストとして、少なくとも多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クを形成する領域にはネガ型レジストを塗布し、次いでデバイスパタ−ン形成領域と描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域のそれぞれに所望のパタ−ンを描画し、描画後のレジストを現像することにより、前記当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンを描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域にネガ型レジストで形成した後において、下層パタ−ンと当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定した後に、当該層パタ−ンを形成することを特徴とする請求項１に記載のレチクルの製造方法。
【請求項３】
多層パタ−ニングを行なうレチクル製造の第２層目以降のパタ−ン形成時において、前記当該層パタ−ン形成用のレジストとして、デバイスパタ−ン形成領域にポジ型、多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域にネガ型を塗布し、次いでデバイスパタ−ン形成領域と描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域それぞれに所望のパタ−ンを描画し、描画後のポジ型、ネガ型両レジストを現像することにより、前記当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンをデバイスパタ−ン形成領域はポジ型レジストで、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域はネガ型レジストで形成した後において、下層パタ−ンと当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定した後に、当該層パタ−ンを形成することを特徴とする請求項２に記載のレチクルの製造方法。
【請求項４】
前記請求項２もしくは３のいずれかに記載のレチクルの製造方法における描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クにおいて、下層パタ−ンとレジストパタ−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ることを特徴とするレチクルの製造方法。
【請求項５】
前記下層パタ−ンと当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンとの重ね合わせ描画位置精度が不良と判断された場合、当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンを剥離し、再度レチクル上に前記所定のレジストを塗布し、当該層パタ−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レチクルの製造方法。
【請求項６】
前記請求項２ないし４のいずれかに記載の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クまたはその重ね合わせ位置精度評価マ−クを基として製造工程が進むことによって形成されたパタ−ンを、製造中あるいは完成後のレチクルの位相差検査に使用することを特徴とするレチクルの製造方法。
【請求項７】
前記ポジ型レジストとネガ型レジストが同一現像液で現像できることを特徴とする請求項３に記載のレチクルの製造方法。
【請求項８】
前記ポジ型レジストとネガ型レジストは、ノズルスキャン法で塗布されることを特徴とする請求項３もしくは７に記載の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、微細なパタ−ンを高精度に形成する際の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】
レチクルには、上記の位相シフトレチクルのように、本パタ−ン形成と位相シフトパタ−ンの形成を分けて複数回パタ−ニングするものがあり、その製造には多層の描画工程が必要となる。第２層目以降は重ね合わせ描画を行なうが、１回の重ね合わせ描画で高度な位置合わせ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、高性能な重ね合わせ位置精度が必要になり、その重ね合わせ位置精度の測定さえ、非常に困難になっている。また、ＬＳＩパタ−ンの微細化に伴い、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に述べられているように、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確認するものであった。
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、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レチクルの製造方法が無かったからである。そのために、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、レチクルの製造段階から精度の良い重ね合わせ位置精度評価が可能な描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クを形成する方法、およびその重ね合わせ位置精度評価マ−クで重ね合わせ位置精度を評価する方法、さらに重ね合わせ位置精度が良くない場合には、レジスト剥離後、洗浄し、再度レジストを塗布し、重ね合わせ描画のやり直しができるレチクルの製造方法と、完成してからも精度の良い重ね合わせ評価のできるレチクルの製造方法を提供することである。
【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の発明に係わるレチクルの製造方法は、多層パタ−ニングを行なうレチクル製造の第２層目以降のパタ−ン形成時において、前記当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンを描画するためのエネルギ−線が、多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クを形成する領域で、既にパタ−ニングされた下層のパタ−ンエッジ部上のレジストに照射されないことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明に係わるレチクルの製造方法は、多層パタ−ニングを行なうレチクル製造の第２層目以降のパタ−ン形成時において、前記当該層パタ−ン形成用のレジストとして、少なくとも多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クを形成する領域にはネガ型レジストを塗布し、次いでデバイスパタ−ン形成領域と描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域のそれぞれに所望のパタ−ンを描画し、描画後のレジストを現像することにより、前記当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンを描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域にネガ型レジストで形成した後において、下層パタ−ンと当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定した後に、当該層パタ−ンを形成することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明に係わるレチクルの製造方法は、多層パタ−ニングを行なうレチクル製造の第２層目以降のパタ−ン形成時において、前記当該層パタ−ン形成用のレジストとして、デバイスパタ−ン形成領域にポジ型、多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域にネガ型を塗布し、次いでデバイスパタ−ン形成領域と描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域それぞれに所望のパタ−ンを描画し、描画後のポジ型、ネガ型両レジストを現像することにより、前記当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンをデバイスパタ−ン形成領域はポジ型レジストで、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域はネガ型レジストで形成した後において、下層パタ−ンと当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンとの重ね合わせ描画の位置精度を測定した後に、当該層パタ−ンを形成することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明に係わるレチクルの製造方法は、前記請求項２もしくは３のいずれかに記載のレチクルの製造方法における描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クにおいて、下層パタ−ンとレジストパタ−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の発明に係わるレチクルの製造方法は、前記下層パタ−ンと当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンとの重ね合わせ描画位置精度が不良と判断された場合、当該層パタ−ン形成用のレジストパタ−ンを剥離し、再度レチクル上に前記所定のレジストを塗布し、当該層パタ−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、レチクル製造期間の短縮と製造コストを削減するレチクルの製造方法が提供される。
【００１２】
請求項６の発明に係わるレチクルの製造方法は、前記請求項２ないし４のいずれかに記載の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クまたはその重ね合わせ位置精度評価マ−クを基として製造工程が進むことによって形成されたパタ−ンを、製造中あるいは完成後のレチクルの位相差検査に使用することを特徴とするものである。転写用のデバイスパタ−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、レチクル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の発明に係わるレチクルの製造方法は、前記ポジ型レジストとネガ型レジストが同一現像液で現像できることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項８の発明に係わるレチクルの製造方法は、前記ポジ型レジストとネガ型レジストは、ノズルスキャン法で塗布されることを特徴とするものである。
【００１５】
【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レチクルの製造工程を示す断面図である。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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−線で第１層目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）に示すような描画位置精度確認用の第１の重ね合わせ描画位置精度確認用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。重ね合わせ位置精度評価マ−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。この描画用アライメントマ−クの形状は制約されないが、第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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、レジスト剥離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の重ね合わせ描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クＡが複数個形成されている。
【００２１】
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層目パタ−ン形成用のレジストを塗布し、加熱処理（プリベ−ク）する。本発明の製造方法では、少なくとも多層パタ−ニングの描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クを形成する領域にはネガ型レジストを塗布する。一方、デバイス形成領域のレジストは、描画効率など、種々の条件により、ネガ型あるいはポジ型のどちらのレジストを選択しても塗布することができる。従来の塗布方法であるスピンコ−ト法では、同一基板表面に領域毎に、別な種類のレジストを塗布することは難しかったが、ノズルスキャン法を用いることで可能となる。
【００２２】
図２（ｇ）では、デバイスパタ−ン領域にはポジ型レジスト９を、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域にはネガ型レジスト１０を塗布し、均一な厚さの第２層目用レジスト薄膜を形成した状態を示している。
【００２３】
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−ンとしての位相シフトパタ−ンの描画１１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用マ−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重ね合わせ位置精度評価用マ−クＡの所定の位置に配置する。描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クＢの形状は特に制約はされないが、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−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。
【００２４】
続いて、レジスト所定の現像液で現像し、リンスして、レジストパタ−ンを形成する。ポジ型レジストとネガ型レジストの両方を用いた場合には、同一現像液で現像できるレジストを使用するのが好ましい。図２（ｉ）では、第２層目レジストパタ−ンとして、ポジ型レジストパタ−ン１２とネガ型レジストパタ−ン１３とを示す。図２（ｉ）において、非転写領域には描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク１４が形成されており、その拡大平面図を図３（ｃ）に示す。
【００２５】
本発明のレチクル製造方法に係わる描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク６の形成方法を図４に示して、さらに詳しく説明する。図４（ａ）に示すように、ネガ型レジスト薄膜４３に、下層パタ−ンのエッジ部４４を避けて描画のエネルギ−線４５が照射されることとなる。このため、図４（ｂ）に示すように、ネガ型レジストで形成された現像後の位置精度評価用レジストパタ−ン４７は、下層パタ−ンのエッジ部４４によるエネルギ−線の乱反射の影響がないため、ポジ型レジストを用いたパタ−ン形成に比べ、高精度のパタ−ンを形成し、位置精度の高い重ね合わせ位置精度評価マ−ク４８を形成する。
【００２６】
一方、比較のために、本発明と異なり、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域にポジ型レジストを用いた場合を図５に示す。図５（ａ）に示すように、ポジ型レジスト薄膜５３に同様な形状のパタ−ンを描画するには、下層パタ−ン５２のエッジ部５４にも描画のエネルギ−線５５を照射する必要がある。そのため、エッジ部５４におけるエネルギ−線５５の散乱５９の影響で、形成された位置精度評価用レジストパタ−ン５７の形状はシャ−プさが劣るものとなり、結果として描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク５８の精度が低いものとなってしまう。
【００２７】
続いて、位相シフタ−用レジストパタ−ン１２、１３を形成した段階で、図２（ｉ）および図３（ｃ）に示す本発明の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク１４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、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−ザ光または電子線または裏面側からの位置精度検査用のレ−ザ光による測定の結果、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。
【００２８】
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、現像後の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−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、重ね合わせ位置精度評価マ−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。
【００２９】
また、本発明においては、２層目重ね合わせ描画、現像後の描画位置精度確認用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。
【００３０】
さらに、本発明においては、２層目重ね合わせ描画、現像後の描画位置精度確認用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。
【００３１】
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１２、１３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−１５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を約２４４ｎｍとする。
【００３２】
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。本発明の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クまたはその重ね合わせ位置精度評価マ−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。
【００３３】
次に、残存するレジストパタ−ン１２，１３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−ンであるデバイスパタ−ン１８を有する位相シフトレチクル１９を完成させる。
【００３４】
こうして完成した本発明の位相シフトレチクル１９は、転写用のデバイスパタ−ン１８と同時に形成した位相シフトレチクルの検査マ−ク１７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。
【００３５】
【実施例１】
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層構造を形成したブランクス上に、化学増幅型レジスト（東京応化工業（株）製ＣＡＰ２０９）をスピンコ−ト法により塗布し、１３０℃で２０分間の塗布後ベ−ク（プリベ−ク）し、厚さ０．３μｍの均一なレジスト薄膜を得た。
【００３６】
次に、こ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−ン描画を行った。この時、図３（ａ）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個配置した。重ね合わせ位置精度評価マ−クＡの大きさは、１５×１５μｍの正方形とした。この際の加速電圧は２０ｋＶで、露光量は２．０μＣ／ｃｍ２　で露光した。
【００３７】
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、レジストパタ−ンを形成した。
【００３８】
続いて、レジストパタ−ンの開口部より露出したクロム層を、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、残存するレジストを酸素プラズマにより灰化除去し、クロムレチクルを形成した。なお、この場合、非転写領域には、第１の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クＡが１２個形成されている。
【００３９】
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、デバイスパタ−ン形成領域のクロムパタ−ンの上にポジ型ｉ線レジスト（東京応化工業（株）製ＴＨＭＲ−ｉＰ３５００）を、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−ク形成領域にネガ型ｉ線レジスト（東京応化工業（株）製ＴＨＭＲ−ｉＮ２００）をノズルスキャン法により塗布し、９０℃で３０分加熱処理して、厚さ約０．４μｍのレジスト薄膜を得た。
【００４０】
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４（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用マ−クＢを、マスク基板の非転写領域に１２個配置された各重ね合わせ位置精度評価用マ−クＡの所定の位置に配置した。重ね合わせ位置精度評価用マ−クＢの大きさは、図４（ｂ）の中央の正方形（露光される部分）が５×５μｍ、そのすぐ外側の正方形（露光されない部分）が２５×２５μｍとした。
【００４１】
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、レジストパタ−ンを形成した。なお、重ね合わせ位置精度評価用マ−クＢは、ネガ型レジストを描画して形成されており、重ね合わせ位置精度評価用マ−クＡのエッジ部を避けて描画されていることからエッジ部描画による描画エネルギ−線の乱反射の影響を受けない高精度なものが得られた。
【００４２】
続いて、本発明の描画位置精度確認用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。走査電子顕微鏡（（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、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−ンの上に再度上記ｉ線レジストを塗布し、描画し、現像し、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。
【００４３】
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、基板エッチング深さを約２４４ｎｍとした後、残存するレジストを酸素プラズマにより灰化除去し、レチクルを完成させた。
【００４４】
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。
【００４５】
さらに、検査マ−クを用いて位相差測定装置（レ−ザ−テック（株）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。
【００４６】
【実施例２】
上記実施例１では、第２層目重ね合わせ描画後、現像後、基板エッチング前の描画位置精度確認用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下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−ンの形成までは上記実施例１と同じである。
【００４７】
本発明の描画位置精度確認用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−７３２５）による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−ンの上に再度上記ｉ線レジストを塗布し、描画し、現像し、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
【実施例３】
上記実施例では、第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、第２層目描画にネガ型電子線レジストを基板全面に使用した場合についての実施例を説明する。
【００５１】
６インチ角のブランクス上に、化学増幅型レジスト（東京応化工業（株）製ＣＡＰ２０９）を塗布し、塗布後ベ−ク（ＳＢ）し、厚さ０．３μｍの均一なレジスト薄膜を得た。
【００５２】
次に、電子線露光装置によりパタ−ン描画を行なった。この時、位相シフトパタ−ン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−クをマスク基板の非転写領域に１２個配置した。この際の加速電圧は２０ｋＶで、露光量は２．０μＣ／ｃｍ２　で露光した。
【００５３】
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。
【００５４】
続いて、レジストパタ−ンの開口部より露出したクロム層をドライエッチングし、残存レジストを灰化除去し、クロムレチクルを完成させた。なお、この場合、非転写領域には、第１の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価マ−クが１２個形成されている。
【００５５】
続いて、このフォトマスクを検査し、必要によりパタ−ンに修正を加え、洗浄後、クロムパタ−ンを含む基板全面にネガ型の化学増幅型電子線レジスト（シプレイ・ファ−イ−スト社製ＳＡＬ−６０１）をスピンコ−ト法により塗布し、塗布後ベ−ク（ＳＢ）し、均一なレジスト薄膜を得た。
【００５６】
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、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用マ−クをマスク基板の非転写領域に１２個配置された各々の重ね合わせ位置精度評価用マ−クＡの所定の位置に配置した。
【００５７】
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。
【００５８】
続いて、本発明の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−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による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−ンの上に再度上記電子線レジストを塗布し、描画し、現像し、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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレチクルの製造方法においては、第２層目以降のパタ−ン形成時において、２層目以降のパタ−ン形成用のレジストパタ−ンを描画するためのエネルギ−線が、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クを形成する領域で、既にパタ−ニングされた下層のパタ−ンエッジ部上のレジストに照射されないために、下層パタ−ンのパタ−ンエッジによる乱反射の影響を受けることなく、シャ−プなレジストパタ−ンの形成が可能であり、精度が高い重ね合わせ位置精度評価用マ−クが形成でき、重ね合わせ描画位置精度の確認が高精度にできるという効果がある。
【００６２】
また、位相シフトマスク製造に本発明を用いた場合には、第２層目パタ−ン形成工程を進めていくと、描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クはそのまま位相差計測にも転用可能であり、第２層目エッチングにおける位相差調整用時の基準計測マ−クに使用したり、さらに、位相シフトマスク完成後の位相差保証マ−クにも使用することができる。
【００６３】
また、２層目以降の重ね合わせ描画、現像後に重ね合わせ描画位置精度の評価ができることにより、重ね合わせ描画のやり直しができ、不良率の低減によるレチクル製造コストが低減が可能であり、レチクル納期を短縮できるという効果を有する。
【００６４】
本発明のレチクルの製造方法は、２層目の重ね合わせ描画、現像後の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クにおいて、下層パタ−ンとレジストの両方のエッジ部分がでていることにより、表面からの測定において、レジストと遮光膜の比較的反射光が多い層の間に、反射光が比較的少ない層が入り、重ね合わせ位置精度評価用マ−クのコントラストの高い画像を得ることができ、これにより画像解析装置による下層パタ−ン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。また、走査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評価が可能となる。
【００６５】
さらに、本発明のように非転写領域である外周部をネガ型レジストで塗布面を形成とすると、現像後にマスク最外周にレジストが残らず、従って異物発生の原因ともなる基板周辺部の遮光層もしくは位相シフト層がエッチングで除去されるという効果がある。
【００６６】
上記のように、本発明の位相シフトレチクルの製造方法を使用することで、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のレチクルの製造工程を示す断面図
【図２】図１に続くレチクルの製造工程を示す断面図
【図３】本発明に関する描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クの一例を示す平面図
【図４】本発明のネガ型レジストに描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クを描画現像した時の状態を示す説明図
【図５】ポジ型レジストに描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−クを描画現像した時の状態を示す説明図
【符号の説明】
Ａ　第１の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−ク
Ｂ　第２の描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−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　ポジ型レジスト薄膜
１０　ネガ型レジスト薄膜
１１　位相シフトパタ−ン描画
１２　ポジ型レジストパタ−ン
１３　ネガ型レジストパタ−ン
１４　描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−ク
１５　基板掘り込み型位相シフタ−
１６　位相シフタ−形成透明基板
１７　検査マ−ク
１８　デバイスパタ−ン
１９　位相シフトレチクル
４１、５１　透明基板
４２、５２　遮光膜パタ−ン
４３　ネガ型レジスト薄膜
４４、５４　遮光膜パタ−ンのエッジ部
４５、５５　エネルギ−線
４６、４７　ネガ型レジストパタ−ン
４８、５８　描画位置精度確認用の重ね合わせ位置精度評価用マ−ク
５３　ポジ型レジスト薄膜
５６、５７　ポジ型レジストパタ−ン
５９　散乱したエネルギ−線
【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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