(57)【要約】【課題】レチクルの歪みによるパターン転写精度の低下を防ぐことができるレチクル及びレチクル検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルであって、  前記ポジションマークは、凹状に形成された溝によって周囲を囲まれた平面状の中央領域を有し、該中央領域の平面は前記メンブレン領域の面と同じ平面内にあることを特徴とするレチクルとした。【選択図】    図１
2004172175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルであって、
前記ポジションマークは、凹状に形成された溝によって周囲を囲まれた平面状の中央領域を有し、該中央領域の平面は前記メンブレン領域の面と同じ平面内にあることを特徴とするレチクル。
【請求項２】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルを検査する方法であって、
前記ポジションマークは、凹状に形成された溝によって周囲を囲まれた平面状の中央領域を有し、該中央領域の平面は前記メンブレン領域の面と同じ平面内にあり、
前記ポジションマークの位置を計測して前記サブフィールドの中心位置を求めることを特徴とするレチクル検査方法。
【請求項３】
請求項２に記載のレチクル検査方法であって、
前記位置計測のフォーカス合わせを、前記ポジションマークの中央領域で行うことを特徴とするレチクル検査方法。
【請求項４】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルを、該ポジションマークを含むように設定された測定領域の面情報を撮像素子で取り込むことにより検査する方法であって、
前記ポジションマークの短辺の長さは、前記測定領域の長辺の長さの半分より短く、
前記ポジションマークは、前記測定領域の中央以外に配置され、
前記測定領域の中央に撮像素子のフォーカス位置を合わせて測定領域の面情報を取り込み、
前記測定領域の面情報を画像処理してポジションマークの位置を計測し、
前記ポジションマークの位置から前記サブフィールドの中心位置を求めることを特徴とするレチクル検査方法。
【請求項５】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルを、該ポジションマークを含むように設定された測定領域の面情報を撮像素子で取り込むことにより検査する方法であって、
前記ポジションマークの短辺の長さは、前記測定領域の短辺の長さの半分より短く、
前記ポジションマークは、前記測定領域の中央以外に配置され、
前記測定領域の中央に撮像素子のフォーカス位置を合わせて測定領域の面情報を取り込み、
前記測定領域の面情報を画像処理してポジションマークの位置を計測し、
前記ポジションマークの位置から前記サブフィールドの中心位置を求めることを特徴とするレチクル検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路等のリソグラフィーに用いる露光装置に備えられるレチクル及びレチクル検査方法に関する。特には、レチクルの歪みによるパターン転写精度の低下を防ぐことができるレチクル及びレチクル検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
分割転写方式の電子線露光を例にとって説明する。分割転写方式の電子線露光においては、ウェハ上に転写すべきデバイスパターンを多数の一括露光領域（サブフィールド）に分割してレチクルに形成し、各サブフィールド毎にウェハ上に投影露光し、ウェハ上では各サブフィールドの像を繋ぎ合わせることによりデバイスパターン全体を転写する。もし、露光の際に各サブフィールドの像の位置がズレると、パターンがウェハ上でうまく繋がらず不良となる。サブフィールドの位置ズレの原因の一つとして、レチクルの歪み等によるレチクル上におけるサブフィールドの位置ズレがある。このレチクル上のサブフィールドの位置ズレは、正確に把握して、その分だけレチクルステージ位置を補正すれば、上記のような不良は生じない。あるいは、電子線露光の場合は、投影光学系において電子線を偏向して像位置を調整することもできる。
【０００３】
上述のレチクル上のサブフィールドの位置ズレの把握は、従来はサブフィールドの外に設けた基準マーク（ポジションマーク）の位置を座標測定装置（例えば、光波干渉式座標測定機）で測定すること（レチクル歪み測定）により行っていた。従来のポジションマークの一例を図８に示す。図８（Ａ）はレチクルの下面を示す平面図であり、図８（Ｂ）は１つのポジションマークの側面断面図である。従来のポジションマーク９１は、図８（Ａ）に示すように、サブフィールド４２間の部分に形成されている。このポジションマーク９１は平面形状が矩形で、図８（Ｂ）に示すように、一辺の長さＷが１０〜５０μｍ程度、深さＤが２〜１０μｍ程度の凹部９３となっている。ポジションマーク９１の位置測定の際には、レチクルを保持するステージを移動することにより、測定用の照明光でこのポジションマーク９１を走査し、散乱光を検出器で検出する。このとき、座標測定装置のフォーカスは走査開始点の平面（例えば、ポジションマーク９１の外側のレチクル表面９５）に合わせる。走査照明光がポジションマーク９１の突出しているエッジ９７を移動すると、照明光はこのエッジ９７で大きく散乱されるため、検出器で検出される信号強度が大きく変化する。そして、この信号強度の変化からポジションマークの位置を検出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の歪み測定方法では、ステージ移動により測定用照明光を走査しているため、測定に時間がかかる。そこで、測定の高速化のために、撮像素子を用いてポジションマークを含む領域（測定領域）の面情報を取り込み、この測定領域の面情報を画像処理してポジションマークの位置を決定する装置が開発されている。この装置では、測定領域の中央でフォーカス位置合わせがなされ、測定領域の面情報を取り込む。なお、測定領域の一辺の長さは一例で１０〜５０μｍ程度である。
【０００５】
従来のポジションマーク９１の位置を上述の装置で測定する場合、測定領域の大きさとポジションマークの大きさが同程度であるため、測定領域の中央にポジションマークが配置されることになる。しかしながら、従来のポジションマーク９１は、マークの中央領域（凹部９３の底面９４）の高さ位置がレチクル表面９５の高さ位置と異なるため、取り込んだ画像の焦点がボケてしまい、画像処理の結果得られるポジションマークの位置に誤差を生じる。そのため、レチクル上のサブフィールドの位置ズレを正確に把握できなくなり、ウェハ上におけるサブフィールド像の位置を補正しきれず、各サブフィールド間の繋ぎ精度に問題が発生していた。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、レチクルの歪みによるパターン転写精度の低下を防ぐことができるレチクル及びレチクル検査方法を提供することを目的とする。
【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、本発明のレチクルは、  感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルであって、  前記ポジションマークは、凹状に形成された溝によって周囲を囲まれた平面状の中央領域を有し、該中央領域の平面は前記メンブレン領域の面と同じ平面内にあることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ポジションマークの中央領域の高さ位置がレチクルの表面と等しくなっている。そのため、撮像素子を用いて取り込んだ画像の焦点がボケることがない。また、中央領域は凹状の溝で周囲を囲まれている。この凹状の溝で突出しているエッジを形成し、計測用照明光を大きく散乱することにより、取り込んだ画像の面情報（例えば、散乱光強度）を画像処理するのに十分なコントラストが得られる。そのため、画像処理の結果得られるポジションマークの位置を正確に求めることができる。なお、上記の「周囲を囲まれた」とは、画像処理に必要な面情報が得られる範囲であれば、中央領域の周囲全てが凹状の溝で囲まれている必要は無く、中央領域の周囲の一部が凹状の溝で囲まれていても良いことを意味する。
【０００９】
本発明のレチクル検査方法は、  感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルを検査する方法であって、  前記ポジションマークは、凹状に形成された溝によって周囲を囲まれた平面状の中央領域を有し、該中央領域の平面は前記メンブレン領域の面と同じ平面内にあり、  前記ポジションマークの位置を計測して前記サブフィールドの中心位置を求めることを特徴とする。
【００１０】
本発明においては、  前記位置計測のフォーカス合わせを、前記ポジションマークの中央領域で行うことが好ましい。
本発明によれば、マイナーストラットポジションマークの中央領域の高さ位置がレチクルの表面、すなわち、計測用照明光が散乱されるエッジの高さ位置と等しくなっている。したがって、ポジションマークの位置を精度良く計測するためのフォーカス合わせをマークの中央領域でも行うことができる。そのため、ポジションマークの外側のレチクル表面でのみフォーカス合わせを行う場合に比べて、フォーカス合わせ可能な領域が増え、より容易にポジションマークの位置を精度良く計測することができる。また、撮像素子を用いて取り込んだ画像の焦点がボケることがなく、画像処理の結果得られるポジションマークの位置を正確に求めることができる。そのため、ポジションマークの位置を精度良く測定し、レチクル上のサブフィールドの位置ズレを正確に把握することができる。そして、この位置ズレ情報に基づいて、ウェハ上におけるサブフィールド像の位置を適切に補正することにより、パターン転写精度を向上させることができる。なお、上記の「高さ位置」とは、「座標測定装置の光軸方向の位置」という意味である。
【００１１】
本発明のレチクル検査方法は、  感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルを、該ポジションマークを含むように設定された測定領域の面情報を撮像素子で取り込むことにより検査する方法であって、  前記ポジションマークの短辺の長さは、前記測定領域の長辺の長さの半分より短く、  前記ポジションマークは、前記測定領域の中央以外に配置され、前記測定領域の中央に撮像素子のフォーカス位置を合わせて測定領域の面情報を取り込み、  前記測定領域の面情報を画像処理してポジションマークの位置を計測し、  前記ポジションマークの位置から前記サブフィールドの中心位置を求めることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のレチクル検査方法は、  感応基板上に転写すべきデバイスパターンが複数の一括露光小領域（サブフィールド）に分割されて形成されているメンブレン領域と、該メンブレン領域を補強支持し、該メンブレン領域と一体的に構成された桟構造を有するマイナーストラットと、該マイナーストラット上に形成されたポジションマークと、を有するレチクルを、該ポジションマークを含むように設定された測定領域の面情報を撮像素子で取り込むことにより検査する方法であって、  前記ポジションマークの短辺の長さは、前記測定領域の短辺の長さの半分より短く、  前記ポジションマークは、前記測定領域の中央以外に配置され、  前記測定領域の中央に撮像素子のフォーカス位置を合わせて測定領域の面情報を取り込み、  前記測定領域の面情報を画像処理してポジションマークの位置を計測し、  前記ポジションマークの位置から前記サブフィールドの中心位置を求めることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、ポジションマークが測定領域の中央以外に配置され、フォーカス位置合わせを行う測定領域の中央にはレチクルの表面が現れるようにしているので、撮像素子を用いて取り込んだ画像の焦点がボケることがなく、画像処理の結果得られるポジションマークの位置を正確に求めることができる。そのため、ポジションマークの位置を精度良く測定し、レチクル上のサブフィールドの位置ズレを正確に把握することができる。そして、この位置ズレ情報に基づいて、ウェハ上におけるサブフィールド像の位置を適切に補正することにより、パターン転写精度を向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
なお、以下の説明は、分割転写方式の電子線投影露光を例にとって行うが、本発明は、電子線等の荷電粒子線をエネルギー線に用いる露光技術に限定されるわけではなく、紫外線やＸ線等を用いる露光にも適用できる。
【００１５】
図３は、分割転写方式の電子線投影露光装置の光学系全体における結像関係及び制御系の概要を示す図である。
光学系の最上流に配置されている電子銃１は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃１の下方には２段のコンデンサレンズ２、３が備えられており、電子線は、これらのコンデンサレンズ２、３によって収束されブランキング開口７にクロスオーバーＣ．Ｏ．を結像する。
【００１６】
二段目のコンデンサレンズ３の下には、矩形開口（照明ビーム成形開口）４が備えられている。この照明ビーム成形開口４は、レチクル（マスク）１０の一つのサブフィールド（露光の１単位となるパターン小領域）を照明する照明ビームのみを通過させる。この照明ビーム成形開口４の像は、レンズ９によってレチクル１０に結像される。
【００１７】
照明ビーム成形開口４の下方には、ブランキング偏向器５が配置されている。このブランキング偏向器５は、必要時に照明ビームを偏向させてブランキング開口７の非開口部に当て、ビームがレチクル１０に当たらないようにする。
【００１８】
ブランキング開口７の下には、照明ビーム偏向器８が配置されている。この照明ビーム偏向器８は、主に照明ビームを図３の横方向（Ｘ方向）に順次走査して、照明光学系の視野内にあるレチクル１０の各サブフィールドの照明を行う。照明ビーム偏向器８の下方には、照明レンズ９が配置されている。照明レンズ９は、レチクル１０上に照明ビーム成形開口４を結像させる。
【００１９】
レチクル１０は、実際には（図４を参照しつつ後述）光軸垂直面内（Ｘ−Ｙ面）に広がっており、多数のサブフィールドを有する。レチクル１０上には、全体として一個の半導体デバイスチップをなすパターン（チップパターン）が形成されている。もちろん、複数のレチクルに１個の半導体デバイスチップをなすパターンを分割して配置しても良い。
【００２０】
レチクル１０は移動可能なレチクルステージ１１上に載置されており、レチクル１０を光軸垂直方向（ＸＹ方向）に動かすことにより、照明光学系の視野よりも広い範囲に広がるレチクル上の各サブフィールドを照明することができる。
【００２１】
レチクルステージ１１には、レーザ干渉計を用いた位置検出器１２が付設されており、レチクルステージ１１の位置をリアルタイムで正確に把握することができる。
【００２２】
レチクル１０の下方には投影レンズ１５及び１９並びに偏向器１６が設けられている。レチクル１０の１つのサブフィールドを通過した電子線は、投影レンズ１５、１９、偏向器１６によってウェハ２３上の所定の位置に結像される。投影レンズ１５、１９及び偏向器１６（像位置調整偏向器）の詳しい作用については、図５を参照して後述する。ウェハ２３上には、適当なレジストが塗布されており、レジストに電子線のドーズが与えられ、レチクル上のパターンが縮小されてウェハ２３上に転写される。
【００２３】
レチクル１０とウェハ２３の間を縮小率比で内分する点にクロスオーバーＣ．Ｏ．が形成され、同クロスオーバー位置にはコントラスト開口１８が設けられている。このコントラスト開口１８は、レチクル１０の非パターン部で散乱された電子線がウェハ２３に到達しないよう遮断する。
【００２４】
ウェハ２３の直上には反射電子検出器２２が配置されている。この反射電子検出器２２は、ウェハ２３の被露光面やステージ上のマークで反射される電子の量を検出する。例えばレチクル１０上のマークパターンを通過したビームでウェハ２３上のマークを走査し、その際のマークからの反射電子を検出することにより、レチクル１０とウェハ２３の相対的位置関係を知ることができる。
【００２５】
ウェハ２３は、静電チャック（図示されず）を介して、ＸＹ方向に移動可能なウェハステージ２４上に載置されている。上記レチクルステージ１１とウェハステージ２４とを、互いに逆の方向に同期走査することにより、投影光学系の視野を越えて広がるチップパターン内の各部を順次露光することができる。なお、ウェハステージ２４にも、上述のレチクルステージ１１と同様の位置検出器２５が装備されている。
【００２６】
上記各レンズ２、３、９、１５、１９及び各偏向器５、８、１６は、各々のコイル電源制御部２ａ、３ａ、９ａ、１５ａ、１９ａ及び５ａ、８ａ、１６ａを介してコントローラ３１によりコントロールされる。また、レチクルステージ１１及びウェハステージ２４も、ステージ制御部１１ａ、２４ａを介して、コントローラ３１により制御される。ステージ位置検出器１２、２５は、アンプやＡ／Ｄ変換器等を含むインターフェース１２ａ、２５ａを介してコントローラ３１に信号を送る。また、反射電子検出器２２も同様のインターフェース２２ａを介してコントローラ３１に信号を送る。
【００２７】
コントローラ３１は、ステージ位置の制御誤差を把握し、その誤差を像位置調整偏向器１６で補正する。これにより、レチクル１０上のサブフィールドの縮小像がウェハ２３上の目標位置に正確に転写される。そして、ウェハ２３上で各サブフィールド像が繋ぎ合わされて、レチクル上のチップパターン全体がウェハ上に転写される。
【００２８】
次に、分割転写方式の電子線投影露光に用いられるレチクルの詳細例について、図４を参照しつつ説明する。
図４は、電子線投影露光用のレチクルの構成例を模式的に示す図である。図４（Ａ）は全体の平面図であり、図４（Ｂ）は一部の斜視図であり、図４（Ｃ）は一つの小メンブレン領域の平面図である。このようなレチクルは、例えばシリコンウェハに電子線描画、エッチングを行うことにより製作できる。
【００２９】
図４（Ａ）には、レチクル１０における全体のパターン分割配置状態が示されている。同図中に多数の正方形４１で示されている領域が、一つのサブフィールドに対応したパターン領域を含む小メンブレン領域（厚さ０．１μｍ〜数μｍ）である。図４（Ｃ）に示すように、小メンブレン領域４１は、中央部のパターン領域（サブフィールド）４２と、その周囲の額縁状の非パターン領域（スカート４３）とからなる。サブフィールド４２は転写すべきパターンの形成された部分である。スカート４３はパターンの形成されてない部分であり、照明ビームの縁の部分が当たる。パターン形成の形態としては、メンブレンに孔開き部を設けるステンシルタイプと、電子線の高散乱体からなるパターン層をメンブレン上に形成する散乱メンブレンタイプとがある。
【００３０】
一つのサブフィールド４２は、現在検討されているところでは、レチクル上で１ｍｍ角程度の大きさを有する。投影の縮小率を１／４とすると、サブフィールドがウェハ上に縮小投影された投影像の大きさは、０．２５ｍｍ角である。小メンブレン領域４１の周囲の直交する格子状のマイナーストラットと呼ばれる部分４５は、レチクルの機械強度を保つための、例えば厚さ０．７ｍｍ程度の梁である。マイナーストラット４５の幅は、例えば０．１ｍｍ程度である。なお、スカート４３の幅は、例えば０．０５ｍｍ程度である。
【００３１】
図４（Ａ）に示すように、図の横方向（Ｘ方向）に多数の小メンブレン領域４１が並んで一つのグループ（エレクトリカルストライプ４４）をなし、そのようなエレクトリカルストライプ４４が図の縦方向（Ｙ方向）に多数並んで１つのメカニカルストライプ４９を形成している。エレクトリカルストライプ４４の長さ（メカニカルストライプ４９の幅）は照明光学系の偏向可能視野の大きさによって制限される。
【００３２】
メカニカルストライプ４９は、Ｘ方向に並列に複数存在する。
隣り合うメカニカルストライプ４９の間にメジャーストラット４７として示されている幅の太い梁は、レチクル全体のたわみを小さく保つためのものである。メジャーストラット４７はマイナーストラット４５と一体である。
【００３３】
現在有力と考えられている方式によれば、１つのメカニカルストライプ（以下単にストライプと呼ぶ）４９内のＸ方向のサブフィールド４２の列（エレクトリカルストライプ４４）は電子線偏向により順次露光される。一方、ストライプ４９内のＹ方向の列は、連続ステージ走査により順次露光される。
【００３４】
図５は、レチクルからウェハへのパターン転写の様子を模式的に示す斜視図である。図の上部にレチクル１０上の１つのストライプ４９が示されている。ストライプ４９には上述のように多数のサブフィールド４２（スカートについては図示省略）及びマイナーストラット４５が形成されている。図の下部には、レチクル１０と対向するウェハ２３が示されている。
【００３５】
この図では、レチクル上のストライプ４９の一番手前のエレクトリカルストライプ４４の左隅のサブフィールド４２−１が上方からの照明ビームＩＢにより照明されている。そして、サブフィールド４２−１を通過したパターンビームＰＢが、２段の投影レンズと像位置調整偏向器（図３参照）の作用によりウェハ２３上の所定の領域５２−１に縮小投影されている。
【００３６】
パターンビームＰＢは、レチクル１０とウェハ２３の間で、２段の投影レンズの作用により、光軸と平行な方向から光軸と交差する方向へ、そしてその逆に計２回偏向される。
【００３７】
ウェハ２３上におけるサブフィールド像の転写位置は、レチクル１０とウェハ２３との間の光路中に設けられた偏向器（図３の符号１６）により、各パターン小領域４２に対応する被転写小領域５２が互いに接するように調整される。すなわち、レチクル上のパターン小領域４２を通過したパターンビームＰＢを第１投影レンズ及び第２投影レンズでウェハ２３上に収束させるだけでは、レチクル１０のパターン小領域４２のみならずマイナーストラット４５及びスカートの像までも所定の縮小率で転写することとなり、マイナーストラット４５等の非パターン領域に相当する無露光領域が各被転写小領域５２の間に生じる。このようにならないよう、非パターン領域の幅に相当する分だけパターン像の転写位置をずらしている。
【００３８】
次に、レチクル下面に形成されるマイナーストラットポジションマーク等について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るレチクルの構成例を模式的に示す図である。図１（Ａ）はレチクルの下面を示す平面図であり、図１（Ｂ）は１つのポジションマークの平面図であり、図１（Ｃ）はポジションマークの側面断面図である。
【００３９】
図１（Ａ）には、図３等に示したレチクル１０の下面が示されている。レチクル１０の下面には、サブフィールド４２が破線で示されている。各サブフィールド４２間に、図４で説明したマイナーストラット４５が示されている。マイナーストラット４５は、図４（Ｂ）に示すように、レチクル１０の上面に突出しているので、レチクル１０の下面からはその輪郭は見えない。各サブフィールド４２間のマイナーストラット４５の中央には、マイナーストラットポジションマーク６１が形成されている。
【００４０】
マイナーストラットポジションマーク６１は、図１（Ｂ）に示すように、凹部６３の中央に島状の凸部６５を設けたものであり、凸部６５及び凹部６３外周の平面形状は矩形である。図１（Ｃ）に示すように、凹部６３の深さＤは一例で２〜１０μｍであり、幅Ｗは一例で２〜２０μｍである。また、凹部６３の側面はレチクル１０の表面１０ａと直角である。この凹部６３の中央に設けられた凸部６５の上面は凹部６３の底面６４と平行で、上面と側面は直角である。凸部６５の高さは、凹部６３の深さＤと等しく（一例で２〜１０μｍ）、凸部６５の上面はレチクル１０の表面１０ａと同じ高さの面上にある。また、凸部６５の一辺の長さＬは１０〜１００μｍ程度であり、一例で一辺の長さが２０μｍの正方形である。
【００４１】
このマイナーストラットポジションマーク６１では、マークの中央領域（凸部の上面）の高さ位置がレチクル１０の表面１０ａ、すなわち、エッジ６７の高さ位置と等しくなっている。したがって、フォーカス位置合わせの動作をポジションマークの中央領域で行うタイプの座標測定装置でも、エッジの高さ位置に座標測定装置のフォーカスが合うことになる。そのため、ポジションマークの位置を精度良く測定し、レチクル上のサブフィールドの位置ズレを正確に把握することができる。そして、この位置ズレ情報に基づいて、ウェハ上におけるサブフィールド像の位置を適切に補正することにより、パターン転写精度を向上させることができる。
【００４２】
図２は、本発明の他の実施の形態に係るレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図２（Ａ）はレチクルの下面を示す平面図であり、図２（Ｂ）は１つのポジションマークの平面図であり、図２（Ｃ）はポジションマークの側面断面図である。
【００４３】
図２（Ａ）に示すように、各サブフィールド４２間のマイナーストラット４５の中央には、マイナーストラットポジションマーク７１が形成されている。マイナーストラットポジションマーク７１は、図２（Ｂ）に示すように、Ｘ方向に延びる２個の凹部７３とＹ方向に延びる２個の凹部７５が配列されたものである。この凹部７３、７５は平面形状が矩形であり、一例で長さＬが１４μｍで、幅Ｗが４μｍの長方形である。また、Ｘ方向に延びる凹部７３間の間隔は、一例で１６μｍである。同様に、Ｙ方向に延びる凹部７５間の間隔は、一例で１６μｍである。
【００４４】
図２（Ｃ）に示すように、凹部７５の深さＤは一例で２μｍであり、その側面はレチクル１０の表面１０ａと直角である。そして、凹部７５間の領域、すなわち、ポジションマーク７１の中央領域はレチクル１０の表面１０ａの一部であるため、その高さ位置はエッジ７７の高さ位置と等しくなっている。
【００４５】
このレチクル１０においても、図１の実施の形態と同様に、フォーカス位置合わせの動作をポジションマークの中央領域で行うタイプの座標測定装置でも、エッジの高さ位置に座標測定装置のフォーカスが合うことになる。したがって、ポジションマークの位置を精度良く測定し、パターン転写精度を向上させることができる。
【００４６】
次に、本発明の実施の形態に係るレチクル検査方法及び露光方法について説明する。
図６は、本発明の実施の形態に係るレチクル検査方法及び露光方法を示すフローチャートである。
【００４７】
図６において、ステップ１〜６はレチクル作成工程を示し、ステップ７〜１１はレチクル検査工程を示し、ステップ１２以降はレチクルを露光装置に搭載してから露光を行うまでの工程を示している。
【００４８】
レチクル作成工程においては、まず、レチクルブランクスの作成を行う（ステップ１）。レチクルブランクスとは、厚さ０．７ｍｍ程度のシリコンウェハをエッチング等により図４に示すメンブレン・ストラット構造としたものである。次に、レチクルブランクスの図４（Ｂ）の下面上にレジストを塗布し（ステップ２）、パターン描画を行う（ステップ３）。続いて、レチクルパターンのエッチングを行い（ステップ４）、先に塗布したレジストを剥離する（ステップ５）。その後、作成されたレチクルはサポートフレームに装着される（ステップ６）。
【００４９】
上述のステップ１〜６のレチクル作成工程において、レチクル上の全面で数百ｎｍの歪みが発生する可能性がある。ただし、描画のシーケンス等を最適化する事により、レチクル上の１つのサブフィールド内の歪みは１０ｎｍ程度に抑制することができる。
【００５０】
なお、上述のレチクル作成工程において、小メンブレン領域上のパターン形成と同一プロセスでマイナーストラットポジションマーク６１（図１参照）をレチクルの下面のマイナーストラット４５（図１参照）に形成する。
【００５１】
次に、レチクル検査を行うため、レチクルを座標測定装置に搬入する（ステップ７）。そして、レチクル１０の下面（図１参照）を上にして（メンブレン側を上にして）、各サブフィールド４２横のマイナーストラットポジションマーク６１の位置を計測し（ステップ８）、サブフィールド中心位置の誤差を把握する。
【００５２】
検査が終了したら、レチクルを露光装置のウェハチャックに搭載する（ステップ９）。次に、ＥＧＡ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｇｌｏｂａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）によるレチクルアライメントを行い（ステップ１０）、ステップ８の検査で得られた位置ズレ情報に基づいて投影のパラメータを調整して実際の露光を行う（ステップ１１）。なお、露光装置搭載後にもチャックによる歪みが発生する可能性があるので、このチャックによる歪みデータも求め、ステップ８で得られた位置ズレ情報と重ね合わせてから投影のパラメータを調整することが好ましい。
【００５３】
次に、本発明の他の実施の形態に係るレチクル検査方法について、図７を参照しつつ説明する。この方法では、撮像素子を用いてポジションマークを含む領域（測定領域）の面情報を取り込み、この測定領域の面情報を画像処理してポジションマークの位置を決定する。
【００５４】
図７は、ポジションマークを含む測定領域を示す図である。図７（Ａ）に示すように、ポジションマーク８１の一辺の長さＬは、測定領域８３の一辺の長さＷの半分より短くなっている。このポジションマーク８１は測定領域８３の中央８５以外に配置され、測定領域８３の中央８５には、レチクルの表面（メンブレン領域の面と同じ平面）が現れている。そして、この測定領域８３の中央８５に撮像素子のフォーカス位置を合わせて測定領域８３の面情報を取り込む。そのため、取り込んだ画像の焦点がボケることがなく、画像処理の結果得られるポジションマークの位置を正確に求めることができる。また、図７（Ｂ）に示すように、短辺Ｌ１の長さが測定領域８３の長辺Ｗ１の長さの半分より短いポジションマーク８１を、測定領域８３の中央８５以外に配置してレチクル検査を行った場合でも、同様に取り込んだ画像の焦点がボケることがなく、画像処理の結果得られるポジションマークの位置を正確に求めることができる。さらに、図７（Ｃ）に示すように、短辺Ｌ１の長さが測定領域８３の短辺Ｗ２の長さの半分より短いポジションマーク８１を、測定領域８３の中央８５以外に配置してレチクル検査を行っても良い。なお、ポジションマークは、測定領域の中央にポジションマークが存在しないように配置できる範囲であればどのような形状でも良い。例えば、上述の図１、図２又は図８等に示すポジションマークと同様な形状を有し、測定領域の中央にはみ出さない大きさのポジションマークを本発明のレチクル検査方法に用いることができる。また、ポジションマーク及び／又は測定領域が正方形の場合、上述の短辺又は長辺とは、その正方形の一辺という意味である。
【００５５】
以上、本発明の実施の形態に係るレチクル及びレチクル検査方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な変更を加えることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、マイナーストラットポジションマークの位置を精度良く測定し、レチクル上のサブフィールドの位置ズレを正確に把握することができる。そして、この位置ズレ情報に基づいて、ウェハ上におけるサブフィールド像の位置を適切に補正することにより、レチクルの歪みによるパターン転写精度の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図１（Ａ）はレチクルの下面を示す平面図であり、図１（Ｂ）は１つのポジションマークの平面図であり、図１（Ｃ）はポジションマークの側面断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態に係るレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図２（Ａ）はレチクルの下面を示す平面図であり、図２（Ｂ）は１つのポジションマークの平面図であり、図２（Ｃ）はポジションマークの側面断面図である。
【図３】分割転写方式の電子線投影露光装置の光学系全体における結像関係及び制御系の概要を示す図である。
【図４】電子線投影露光用のレチクルの構成例を模式的に示す図であり、図４（Ａ）は全体の平面図であり、図４（Ｂ）は一部の斜視図であり、図４（Ｃ）は一つの小メンブレン領域の平面図である。
【図５】レチクルからウェハへのパターン転写の様子を模式的に示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るレチクル検査方法及び露光方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施の形態に係るレチクル検査方法のポジションマークを含む測定領域を示す図である。
【図８】従来のポジションマークの例を示す図であり、図７（Ａ）はレチクルの下面を示す平面図であり、図７（Ｂ）は１つのポジションマークの側面断面図である。
【符号の説明】
１    電子銃                        ２、３  コンデンサレンズ
４    照明ビーム成形開口            ５    ブランキング偏向器
７    ブランキング開口              ８    照明ビーム偏向器
９    コンデンサレンズ              １０  レチクル
１１  レチクルステージ              １２  レチクルステージ位置検出器
１５  第１投影レンズ                １６  像位置調整偏向器
１８  コントラスト開口              １９  第２投影レンズ
２２  反射電子検出器                ２３  ウェハ
２４  ウェハステージ                ２５  ウェハステージ位置検出器
３１  コントローラ                  ４１  小メンブレン領域
４２  サブフィールド                ４３  スカート
４４  エレクトリカルストライプ      ４５  マイナーストラット
４７  メジャーストラット            ４９  メカニカルストライプ
５２  被転写小領域
６１、７１  マイナーストラットポジションマーク
６３、７３、７５  凹部              ６４  凹部６３の底面
６５  凸部                          ６７、７７  エッジ
８１  ポジションマーク              ８３  測定領域
８５  測定領域８３の中央            ９１  ポジションマーク
９３  凹部                          ９４  凹部９３の底面
９５  レチクル表面                  ９７  エッジ
【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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