(57)【要約】【課題】有機物を遮光膜としたマスクの性能劣化を効率的かつ容易に管理することのできる技術を提供する。【解決手段】マスクに関する情報、マスクに対する総露光エネルギー量の初期値および総露光エネルギー量の規格値を入力した後、ウエハ露光処理を開始し、１ショットの露光を行うと同時に、１ショット毎にマスクに照射した露光光の露光エネルギー量を総露光エネルギー量に加算して、１ショットの露光エネルギーを加算した総露光エネルギー量が規格値内かどうかを判定する。総露光エネルギー量が規格値内であれば露光処理を続けるが、総露光エネルギー量が規格値以上となった場合は、露光装置にエラーを表示し、マスクの使用を停止する。【選択図】　　　図２
2004094126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクに形成されたマスクパターンを結像光学系を介して基板上に結像転写する電子装置の製造方法であって、前記マスクに対する総露光エネルギー量によって前記マスクを管理することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２】
マスクに形成されたマスクパターンを結像光学系を介して基板上に結像転写する電子装置の製造方法であって、前記マスクに対する総露光エネルギー量および前記マスクの使用期間によって前記マスクを管理することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項３】
マスクに形成されたマスクパターンを結像光学系を介して基板上に結像転写する電子装置の製造方法であって、前記マスクに関する情報を入力する工程と、前記マスクに照射される露光エネルギー量を前記マスクに対する総露光エネルギー量に加算しながら露光する工程と、前記マスクに対する総露光エネルギー量が所定の値以上となった時に前記マスクの使用を停止する工程とを少なくとも含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項４】
マスクに形成されたマスクパターンを結像光学系を介して基板上に結像転写する電子装置の製造方法であって、前記マスクに関する情報を入力する工程と、前記マスクに照射される露光エネルギー量を前記マスクに対する総露光エネルギー量に加算しながら露光する工程と、前記マスクに対する総露光エネルギー量が所定の値以上となった時に前記マスクの使用を停止する工程とを少なくとも含み、
複数の露光装置に接続された制御装置を用いて前記マスクを管理することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項５】
前記マスクに形成されたマスクパターンを構成する遮光膜は、有機材料からなることを特徴とする請求項１記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子装置の製造技術に関し、特に、半導体装置または液晶デバイス等の電子装置の製造過程の一工程であるリソグラフィ工程で用いられるマスクの管理方法に適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、大規模半導体集積回路等の固体素子における極微細パターンの形成には、主に光リソグラフィ法の１つである縮小投影露光法が用いられている。この方法は、マスクまたはレチクル（以下、マスクと総称する）に形成されたマスクパターンを結像光学系を用いて基板上に縮小転写する方法である。
【０００３】
縮小投影露光法で用いるマスクには、たとえば合金石英からなる基板上にマスクパターンが形成されており、透過照明または反射照明によって露光光がマスクに照射される。高圧水銀ランプの輝線の１つである波長３６５ｎｍのｉ線や波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ光を露光光源に用いる場合は、合成石英基板上に金属クロム膜または金属クロム膜とクロム酸化膜との積層膜からなる遮光性のマスクパターンが形成されたマスクが用いられる。
【０００４】
また、マスクを透過した露光光に位相差を与えることにより解像特性を改善するハーフトーン位相シフトマスク技術等では、ハーフトーン位相シフトマスクの位相シフタとして、たとえばクロム酸化窒化膜等用いられる。
【０００５】
ところで、近年マスクパターンの寸法ばらつきが抑えられ、また製造工程を短くできることから、遮光性のマスクパターンを有機物、たとえばレジスト材料等で構成したマスクが提案されている。
【０００６】
遮光性のマスクパターンをレジスト材料等で構成したマスクについては、例えば特開平５−２８９３０７号公報に記載がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者が検討したところ、有機物、たとえばレジスト材料等を遮光膜としたマスクは、クロム系材料を遮光膜としたマスクに比して耐光性、長期安定性が劣っていることが明らかとなった。遮光膜が劣化すると露光工程においてパターン転写不良等が生じ、半導体装置の製造歩留まりを低下させてしまう。このため、有機物が遮光膜としての所定の規格を満たした状態でマスクを用いるには、クロム系材料を用いた場合よりもマスク管理が煩雑になるという問題が生ずる。
【０００８】
本発明の目的は、有機物を遮光膜としたマスクの性能劣化を効率的かつ容易に管理することのできる技術を提供することにある。
【０００９】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１１】
本発明は、マスクに形成されたマスクパターンを結像光学系を介して基板上に結像転写する際、マスクに対する総露光エネルギー量によってマスクを管理するものである。
【００１２】
また、本発明は、マスクに形成されたマスクパターンを結像光学系を介して基板上に結像転写する際、マスクに関する情報を入力する工程と、１ショット毎の露光エネルギー量を総露光エネルギー量に加算しながら露光する工程と、マスクに対する総露光エネルギー量が所定の値以上となった時にマスクの使用を停止する工程とを少なくとも含むものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１に、本実施の形態１であるリソグラフィ関連装置の構成模式図を示す。
【００１５】
複数台の露光装置１，２，３およびこれら露光装置１，２，３とそれぞれインライン接続されている塗布・現像装置４，５，６がネットワーク装置７を介してサーバ装置８および制御装置９に接続されている。同様にネットワーク装置７にマスク保管装置１０、転写パターン寸法検査装置１１および自動重ね合わせ精度検査装置１２などが接続されており、制御装置９により各装置の可動状態や動作ログ等を管理することができる。これらの情報はサーバ装置８に保管されており、状況に応じて制御装置９からだけではなく、各装置からも情報を読み込んだり書き込んだりすることができる。
【００１６】
本実施の形態１であるマスク管理方法の工程図の一例を図２に示す。
【００１７】
所定のマスクを初めて使用するまたはラインに投入する際、まず、そのマスクに関する情報を入力する（工程１００）。これは制御装置から入力してサーバ装置に記憶する、またはいずれかの露光装置から入力してネットワーク装置経由でサーバ装置に記憶する方法などを用いることができる。
【００１８】
次に、同様な方法によって、そのマスクに対する総露光エネルギー量の初期値および総露光エネルギー量の規格値を入力する（工程１０１，１０２）。総露光エネルギー量の初期値は、マスクを作製した後に初めて使用するまたはラインに投入する場合は０Ｊ／ｍ２となる。総露光エネルギー量の規格値は、マスクに対する総露光エネルギー量がこの値以上となった場合にマスクの使用を停止するための値であり、有機物からなる遮光膜（以下、有機遮光膜と記す）の耐光性から求まる値を例示することができる。なお、マスクの仕様を入力することで、サーバ装置から総露光エネルギー量の規格値を露光装置に読み込むようにしてもよい。
【００１９】
次に、上記マスクを露光に使用したウエハ露光処理が開始されると、１ショットの露光を行うと同時に、１ショット毎にマスクに照射した露光光の露光エネルギー量を総露光エネルギー量に加算し（工程１０３）、次いで１ショットの露光エネルギー量を加算した総露光エネルギー量が規格値内かどうかを判定する（工程１０４）。総露光エネルギー量が規格値内であれば、工程１０３に戻り、さらに露光処理を続ける。総露光エネルギー量が規格値以上となった場合は、露光装置にエラーを表示し（工程１０５）、さらにマスクの使用を停止する（工程１０６）。ここで、総露光エネルギー量が規格値内かどうかの判定は、たとえば露光装置または制御装置で行われる。
【００２０】
次に、本実施の形態１のマスク管理方法を適用したＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）デバイスの製造方法を図３〜図６を用いて簡単に説明する。ここでは、ＣＭＯＳデバイスの配線を形成するリソグラフィ工程を例に挙げて本発明のマスク管理方法を詳細に説明し、他のリソグラフィ工程における説明は省略する。なお、ＣＭＯＳデバイスのその他のリソグラフィ工程において本発明のマスク管理方法が適用可能であることは言うまでもない。
【００２１】
まず、図３に示すように、たとえばｐ型のシリコン単結晶からなる半導体基板（円形の薄い板状に加工したウエハ）２１を用意し、その主面に溝型の素子分離部２２を形成する。すなわち、半導体基板２１の所定箇所に分離溝を形成し、続いて半導体基板２１上にＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法でシリコン酸化膜を堆積した後、そのシリコン酸化膜が分離溝内にのみ残るようにシリコン酸化膜をＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法で除去することによって素子分離溝２２を形成する。
【００２２】
次に、半導体基板２１に不純物をイオン注入して、ｐウェル２３およびｎウェル２４を形成する。ｐウェル２３にはｐ型不純物、たとえばボロンをイオン注入し、ｎウェル２４にはｎ型不純物、たとえばリンをイオン注入する。この後、各ウェルにＭＩＳ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタのしきい値を制御するための不純物をイオン注入してもよい。
【００２３】
次に、シリコン酸化膜、シリコン多結晶膜、シリコン酸化膜を順次堆積して積層膜を形成した後、レジストパターンをマスクとしたエッチングによって上記積層膜を加工し、シリコン酸化膜からなるゲート絶縁膜２５、シリコン多結晶膜からなるゲート電極２６、シリコン酸化膜からなるキャップ絶縁膜２７を形成する。
【００２４】
次に、半導体基板２１上にＣＶＤ法でシリコン酸化膜を堆積した後、このシリコン酸化膜を異方性エッチングすることにより、ゲート電極２６の側壁にサイドウォール２８を形成する。その後、ｐウェル２３にｎ型不純物、たとえばヒ素をイオン注入し、ゲート電極２６の両側のｐウェル２３にｎ型半導体領域２９を形成する。ｎ型半導体領域２９は、ゲート電極２６およびサイドウォール２８に対して自己整合的に形成され、ｎチャネルＭＩＳトランジスタのソース・ドレインとして機能する。
【００２５】
同様に、ｎウェル２４にｐ型不純物、たとえばフッ化ボロンをイオン注入し、ゲート電極２６の両側のｎウェル２４にｐ型半導体領域３０を形成する。ｐ型半導体領域３０は、ゲート電極２６およびサイドウォール２８に対して自己整合的に形成され、ｐチャネルＭＩＳトランジスタのソース・ドレインとして機能する。
【００２６】
次に、図４に示すように、半導体基板２１上にシリコン酸化膜を堆積した後、シリコン酸化膜を、たとえばＣＭＰで研磨することにより、表面が平坦化された層間絶縁膜３１を形成する。続いてレジストパターンをマスクとしたエッチングによって層間絶縁膜３１に接続孔３２を形成する。この接続孔３２は、ｎ型半導体領域２９またはｐ型半導体領域３０上などの必要部分に形成する。
【００２７】
次に、接続孔３２の内部を含む半導体基板２１の全面にチタン窒化膜を形成し、さらに接続孔３２を埋め込むタングステン膜を形成した後、接続孔３２以外の領域のチタン窒化膜およびタングステン膜を、たとえばＣＭＰ法で除去して接続孔３２の内部にプラグ３３を形成する。
【００２８】
次に、半導体基板２１上に、たとえば第１配線層の配線を構成するタングステン膜３４ａを形成した後、タングステン膜３４ａ上にレジストパターンＰＲを形成する。このレジストパターンＰＲは、タングステン膜３４ａ上にフォトレジスト膜を塗布した後、そのフォトレジスト膜に対して露光処理を施すことによりマスク基板上の配線パターンをフォトレジスト膜に転写し、さらに現像処理を施すことにより形成される。
【００２９】
上記フォトレジスト膜に対する露光処理は、たとえば以下のように行うことができる。
【００３０】
配線の最小設計寸法を０．２μｍ、パターンピッチを０．４μｍとし、縮小比４：１の走査型ＡｒＦエキシマレーザ（露光波長１９３ｎｍ）縮小投影露光装置を用いてマスク基板上の配線パターンをフォトレジスト膜に転写する。露光装置の照明条件として、たとえば開口数ＮＡ０．６０、コヒーレンシ（ｓｉｇｍａ）値０．６５の光学条件を用いることができる。さらに、たとえばＡｒＦエキシマレーザ光に対して厚さ０．３μｍで遮光率が９９．９％以上となる電子線露光用ポジ型レジストからなる遮光膜の配線パターンが合成石英からなるマスク基板上に形成されたマスクが用いられる。
【００３１】
図５に、露光装置の構成図を示す。光源３５から発する光は、フライアイレンズ３６、アパーチャ３７、コンデンサレンズ３８，３９およびミラー４０を介してマスク４１を照射する。光学条件のうち、コヒーレンシはアパーチャ３７の開口部の大きさを変化させることにより調整される。
【００３２】
マスク４１上には異物付着によるパターン転写不良を防止するためのペリクル４２が設けられている。マスク４１に描かれた配線パターンは、投影レンズ４３を介して試料基板であるウエハ４４上に投影される。なお、マスク４１はマスク位置制御手段４５で制御されたマスクステージ４６上に載置され、その中心と投影レンズ４３の光軸とは正確に位置合わせがなされている。
【００３３】
ウエハ４４は、試料台４７上に真空吸着されている。試料台４７は、投影レンズ４３の光軸方向すなわちＺ方向に移動可能なＺステージ４８上に載置され、さらにＸＹステージ４９上に搭載されている。Ｚステージ４８およびＸＹステージ４９は、主制御系５０からの制御命令に応じてそれぞれの駆動手段５１，５２によって駆動されるので、所望の露光位置に移動可能である。その位置はＺステージ４８に固定されたミラー５３の位置として、レーザ測長機５４で正確にモニタされている。また、ウエハ４４の表面位置は、通常の露光装置が有する焦点位置検出手段で計測される。計測結果に応じてＺステージ４８を駆動させることにより、ウエハ４４の表面は常に投影レンズ４３の結像面と一致させることができる。
【００３４】
ウエハ４４上に形成された回路パターンに対してマスク４１の回路パターンを重ね合わせ露光する場合、ウエハ４４上に形成されたマークパターンの位置をアライメント検出光学系５５を用いて検出し、検出結果からウエハ４４を位置決めして重ね合わせ転写する。主制御系５０はネットワーク装置７と接続されており、露光装置状態の遠隔監視等が可能である。
【００３５】
露光エネルギー量は、露光装置内に備えられた照度計によりモニタされており、露光しながら実際の露光エネルギー量を測定できるようになっている。モニタされた露光エネルギー量は主制御系５０で処理されて露光に使用したマスクに対する総露光エネルギー量を算出するのに用いられる。総露光エネルギー量は主制御系５０またはネットワーク装置７を介して接続された制御装置で求めることができる。
【００３６】
次に、図６に示すように、レジストパターンＰＲをマスクとしたエッチングによってタングステン膜３４ａを加工し、第１配線層の配線３４を形成する。
【００３７】
次に、レジストパターンＰＲを除去した後、図７に示すように、配線３４を覆う絶縁膜、たとえばシリコン酸化膜を堆積した後、シリコン酸化膜を、たとえばＣＭＰ法で研磨することにより、表面が平坦化された層間絶縁膜５９を形成する。続いてレジストパターンをマスクとしたエッチングによって層間絶縁膜５９の所定の領域に接続孔６０を形成する。
【００３８】
次に、接続孔６０の内部を含む半導体基板２１の全面にバリアメタル層を形成し、さらに接続孔６０を埋め込む銅膜を形成する。バリアメタル層は、たとえばチタン窒化膜、タンタル膜、タンタル窒化膜などであり、また、銅膜は主導体層として機能し、たとえばメッキ法により形成できる。メッキ法による銅膜の形成前に、たとえばＣＶＤ法またはスパッタ法によりシード層として薄い銅膜を形成できる。その後、接続孔６０以外の領域の銅膜およびバリアメタル層を、たとえばＣＭＰ法で除去して接続孔６０の内部にプラグ６１を形成する。
【００３９】
次に、半導体基板２１上にストッパ絶縁膜６２を形成し、さらに配線形成用の絶縁膜６３を形成する。ストッパ絶縁膜６２は、たとえばシリコン窒化膜、絶縁膜６３は、たとえばシリコン酸化膜とすることができる。次いで、レジストパターンをマスクとしたエッチングによってストッパ絶縁膜６２および絶縁膜６３の所定の領域に配線溝６４を形成する。次いで、配線溝６４の内部を含む半導体基板２１の全面にバリアメタル層を形成し、さらに配線溝６４を埋め込む銅膜を形成する。その後、配線溝６４以外の領域の銅膜およびバリアメタル層を、たとえばＣＭＰ法で除去して配線溝６４の内部に銅膜を主導体層とする第２配線層の配線６５を形成する。
【００４０】
この後、さらに上層の配線を形成した後、パッシベーション膜で半導体基板２１の全面を覆うことにより、ＣＭＯＳデバイスが略完成する。
【００４１】
このように、本実施の形態１によれば、マスクに対する総露光エネルギー量を管理することにより、遮光膜が有機物、たとえばレジスト材料等からなるマスクにおいて、その性能劣化を効率的かつ容易に管理することができる。これにより、露光工程におけるパターン転写不良等を防止することができて、半導体装置の製造歩留まりの低下を抑えることができる。
【００４２】
（実施の形態２）
本実施の形態２であるマスク管理方法の工程図の一例を図８に示す。本実施の形態２のマスク管理方法は、前記実施の形態１のマスク管理方法にマスクの使用期間を管理対象に加えた方法であり、マスクを使用する際、前記実施の形態１の工程にマスクが使用期限内であるかどうかの判断処理工程が加わる。
【００４３】
まず、前記実施の形態１と同様にして、マスクの情報、総露光エネルギー量の初期値および総露光エネルギー量の規格値を入力する（工程１００〜１０２）。次に、マスクの使用期限を入力する（工程１０３）。この使用期限は、有機遮光膜の経時変化による特性変化を考慮したものであり、たとえばマスクの作製日から決定される。従って、マスクの作製日を入力することで代用できる。また、マスク保管環境によって変化する場合があり、制御装置でマスク保管環境を含めて管理することもできる。
【００４４】
次に、上記マスクを用いたウエハ露光処理が指示されると、このマスクが使用期限内かどうかが判定される（工程１０４）。マスクが使用期限内であれば、このマスクを用いてウエハ露光処理が開始される（工程１０５）。マスクが使用期限を過ぎている場合は、マスクの使用を停止する（工程１０６）。
【００４５】
次に、上記マスクを用いて、１ショットの露光を行うと同時に、１ショット毎にマスクに照射した露光光の露光エネルギー量を総露光エネルギー量に加算し（工程１０７）、次いで１ショットの露光エネルギーを加算した総露光エネルギー量が規格値内かどうかを判定する（工程１０８）。総露光エネルギー量が規格値内であれば、ウエハ露光処理が終了かどうかを判定し（工程１０９）、ウエハ露光処理が終了であれば工程１０４へ戻りマスクを次のウエハ露光処理まで待機させる。ウエハ露光処理が終了でなければ工程１０７へ戻り露光を続ける。総露光エネルギー量が規格値以上となった場合は、エラーを表示し（工程１１０）、さらにマスクの使用を停止する（工程１１１）。
【００４６】
このように、本実施の形態２によれば、マスクに対する総露光エネルギー量に加えてマスクの使用期間が管理できるので、前記実施の形態１に比べて、マスクの性能劣化をより厳しく管理することができる。
【００４７】
（実施の形態３）
本実施の形態３であるマスク管理方法の工程図の一例を図９に示す。
【００４８】
まず、マスクを露光装置に投入する（工程１００）。続いて、すでに入力されているマスクに関する情報をサーバ装置から露光装置へ転送し、入力する（工程１０１）。次に、マスクが使用期限内かどうかを判定する（工程１０２）。マスクが使用期限内であれば、このマスクを用いてウエハ露光処理を開始する（工程１０３）。マスクが使用期限を過ぎている場合は、エラーを表示し（工程１０４）、さらにマスクの使用を停止する（工程１０５）。
【００４９】
次に、マスクの総露光エネルギー量が規格値内かどうかを判定する（工程１０６）。総露光エネルギー量が規格値内であれば、マスクを露光に使用し、１ショットの露光を行うと同時に、１ショット毎にマスクに照射した露光光の露光エネルギー量を総露光エネルギー量に加算する（工程１０７）。総露光エネルギー量が規格値以上となった場合は、エラーを表示し（工程１０８）、さらにマスクの使用を停止する（工程１０９）。
【００５０】
次に、ウエハ露光処理が終了かどうかを判定し（工程１１０）、ウエハ露光処理が終了であれば工程１０２へ戻りマスクを次のウエハ露光処理まで待機させる。ウエハ露光処理が終了でなければ工程１０６へ戻り露光を続ける。
【００５１】
このように、本実施の形態３によれば、露光処理を行う前に、マスクが使用期限内かどうか、さらにマスクの総露光エネルギー量が規格値内かどうかの判定をするので、性能劣化したマスクの使用を防ぐことができる。
【００５２】
（実施の形態４）
本実施の形態４である第１マスク管理方法および第２マスク管理方法の工程図の一例を図１０および図１１にそれぞれ示す。ここでは、ウエハを処理する前にウエハ１枚分の総露光エネルギー量（以下、ウエハ露光エネルギー量と記す）を算出しておき、ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が規格値内であるかどうかの判定を行う。すなわち、ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量にウエハ露光エネルギー量を積算した値が規格値内であれば実際にウエハ露光処理を開始し、規格値を超えるようであればエラー表示をし、さらにウエハ露光処理を停止すると共にマスクの使用も停止する。
【００５３】
さらに、第２マスク管理方法では、ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が規格値内であるかどうかの判定に加えて、エラー表示が出る前に警告を表示させる方法であって、突然エラー表示が出てマスクが使用停止となる事態を防ぐことができる。
【００５４】
図１０に示す本実施の形態４の第１マスク管理方法は以下のように行う。
【００５５】
まず、マスクを露光装置に投入する（工程１００）。続いて、すでに入力されているマスクに関する情報をサーバ装置から露光装置へ転送し、入力する（工程１０１）。次に、マスクが使用期限内かどうかを判定する（工程１０２）。マスクが使用期限内であれば、このマスクを用いてウエハ処理を開始する（工程１０３）。マスクが使用期限を過ぎている場合は、エラーを表示し（工程１０４）、さらにマスクの使用を停止する（工程１０５）。
【００５６】
次に、マスクの総露光エネルギー量が規格値内かどうかを判定する（工程１０６）。総露光エネルギー量が規格値内であれば、ウエハ露光エネルギー量を算出する（工程１０７）。総露光エネルギー量が規格値以上となった場合は、エラーを表示し（工程１０８）、さらにウエハ処理およびマスクの使用を停止する（工程１０９）。
【００５７】
次に、ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が規格値内かどうかを判定する（工程１１０）。ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が規格値内であれば、マスクを露光に使用し、１ショットの露光を行うと同時に、１ショット毎に実際にマスクに照射した露光光の露光エネルギー量を総露光エネルギー量に加算する（工程１１１）。ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が規格値以上となった場合は、エラーを表示し（工程１１２）、さらにウエハ露光処理およびマスクの使用を停止する（工程１１３）。なお、工程１１０でウエハ処理前に規格値内かどうかを判定するため、ウエハ処理が１枚終了する毎に総露光エネルギー量を算出するようにしてもよい。
【００５８】
次に、上記マスクを次のウエハで使用するかどうかを判定し（工程１１４）、マスクを引き続き使用する場合は工程１０２へ戻りマスクを次のウエハ露光処理まで待機させる。
【００５９】
図１１に示す本実施の形態４の第２マスク管理方法は以下のように行う。
【００６０】
まず、マスクを露光装置に投入する（工程１００）。続いて、すでに入力されているマスクに関する情報をサーバ装置から露光装置へ転送し、入力する（工程１０１）。次に、マスクが使用期限内かどうかを判定する（工程１０２）。マスクが使用期限内であれば、このマスクを用いてウエハ処理を開始する（工程１０３）。マスクが使用期限を過ぎている場合は、エラーを表示し（工程１０４）、さらにマスクの使用を停止する（工程１０５）。次に、マスクの使用期限が警告期間に達しているかどうかを判定する（工程１０６）。警告期間は、たとえばマスクの使用期限の１週間前とすることができる。マスクが警告期間に達していれば露光装置、場合によってはネットワーク装置を介して接続された制御装置に警告表示を行う（工程１０７）。
【００６１】
次に、ウエハ露光エネルギー量を算出した後（工程１０８）、マスクの総露光エネルギー量が第２規格値内かどうかを判定する（工程１０９）。第２規格値は、マスクの使用限界を規定した値に相当する。総露光エネルギー量が第２規格値以上となった場合は、エラーを表示し（工程１１０）、さらにマスクの使用を停止する（工程１１１）。総露光エネルギー量が第２規格値内であれば、ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和を計算し、これが第２規格値内かどうかを判定する（工程１１２）。ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が第２規格値以上となった場合は、エラーを表示（工程１１３）し、さらにマスクの使用を停止する（工程１１３´）。
【００６２】
次に、ウエハ処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が第２規格値以内であれば、マスクの総露光エネルギー量が第１規格値内かどうかを判定する（工程１１４）。第１規格値は、マスクを使用停止する前の警告期間を確保するために設定した値である。従って、警告表示が発生した場合には、以降のマスク使用計画から今後の着工量を算出し、この値から総露光エネルギー量が第２規格値以上になると予測された場合、同じ仕様のマスクを再作製するようにした。なお、上記警告期間は、マスクの再作製に必要な時間以上の長さであることが好ましい。総露光エネルギー量が第１規格値以上となった場合は、警告を表示する（工程１１５）。
【００６３】
次に、総露光エネルギー量が第１規格値内であれば、ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和を計算し、これが第１規格値内かどうかを判定する（工程１１６）。ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が第１規格値以上となった場合は、警告を表示する（工程１１７）。
【００６４】
次に、ウエハ露光処理前の総露光エネルギー量とウエハ露光エネルギー量との和が第１規格値以内であれば、マスクを露光に使用し、１ショットの露光を行うと同時に、１ショット毎にマスクに照射した露光光の露光エネルギー量を総露光エネルギー量に加算する（工程１１８）。
【００６５】
次に、ウエハ処理が終了かどうかを判定し（工程１１９）、ウエハ処理が終了であれば、さらに上記マスクを次のウエハで使用するかどうかを判定し（工程１２０）、マスクを引き続き使用する場合は工程１０２へ戻りマスクを次のウエハ露光処理まで待機させる。ウエハ処理が終了でなければ工程１１８へ戻り露光を続ける。
【００６６】
このように、本実施の形態４によれば、ウエハ露光処理前にマスクの性能劣化を把握することができるので、未然に露光工程におけるパターン転写不良等を防止することができる。
【００６７】
（実施の形態５）
マスクをマスク保管装置に最初に投入する場合のマスク管理方法の一例を、図１２に示す工程図を用いて説明する。
【００６８】
まず、マスクに関する情報、総露光エネルギー量の初期値、総露光エネルギー量の規格値、およびマスク作製日を順次入力する（工程１００〜１０３）。次に、マスクの使用期限をマスク作製日とマスク情報を用いて求めた後（工程１０４）、マスク保管装置へマスクを投入する（工程１０５）。ここでは、マスクの使用期限をマスク作製日とマスク情報を用いて求めるとしたが、マスクの使用期限を入力することもできる。
【００６９】
（実施の形態６）
マスクをマスク保管装置で保管する場合のマスク管理方法の他の例を、図１３に示す工程図を用いて説明する。
【００７０】
ここでは、総露光エネルギー量に複数の規格値を設けてマスクを保管する。たとえば総露光エネルギー量に第１の規格値と第２の規格値とを設けるとし、たとえば第２の規格値はマスクの使用を停止する総露光エネルギー量であり、第１の規格値は第１の規格値よりも小さな値として、総露光エネルギー量が第２の規格値に近づいていることを表示または警告するために設けられる値である。
【００７１】
まず、マスクに関する情報および総露光エネルギー量の初期値を入力する（工程１００，１０１）。次に、総露光エネルギー量の第１の規格値を入力し（工程１０２）、続いて第２の規格値を入力する（工程１０３）。次に、マスクの使用期限および警告期間を入力した後（工程１０４，１０５）、マスク保管装置へマスクを投入する（工程１０６）。
【００７２】
たとえば第２の規格値に対してウエハ枚数１００枚を露光する場合に相当する露光エネルギー量を差し引いた値を第１の規格値とする。ウエハ枚数２５枚／ロットとすると、警告表示が出てから４ロット相当のウエハを処理することができることになる。
【００７３】
このように、本実施の形態５によれば、ウエハ露光処理工程のみならず、マスクをマスク保管装置で保管する場合にもマスクの性能劣化を管理することができる。
【００７４】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００７５】
たとえば、前記実施の形態では、遮光性のマスクパターンを有機物で構成したマスクに適用した場合について説明したが、他の材料、たとえば金属クロム膜または金属クロム膜とクロム酸化膜との積層膜などからなる遮光性のマスクパターンが形成されたマスクなど、あるいはＥＵＶ露光などで用いる反射型マスクなどにも適用することが可能である。
【００７６】
また、前記実施の形態では、半導体装置の製造過程におけるリソグラフィ工程で用いられるマスクに適用した場合について説明したが、たとえば液晶デバイスなどの製造過程におけるリソグラフィ工程でも本発明のマスク管理方法が適用されることは言うまでもない。
【００７７】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００７８】
マスクに対する総露光エネルギー量またはマスクの使用期間を管理することにより、マスクの性能劣化を効率的かつ容易に管理することができる。これにより、露光工程におけるパターン転写不良等を防止することができて、半導体装置の製造歩留まりの低下を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態１であるリソグラフィ関連装置の構成模式図である。
【図２】本実施の形態１であるマスク管理方法の工程図の一例である。
【図３】本実施の形態１であるマスク管理方法を適用したＣＭＯＳデバイスの製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図４】本実施の形態１であるマスク管理方法を適用したＣＭＯＳデバイスの製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図５】本実施の形態１であるマスク管理方法を適用したＣＭＯＳデバイスのリソグラフィ工程で用いる露光装置の構成図である。
【図６】本実施の形態１であるマスク管理方法を適用したＣＭＯＳデバイスの製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図７】本実施の形態１であるマスク管理方法を適用したＣＭＯＳデバイスの製造方法を示す半導体基板の要部断面図である。
【図８】本実施の形態２であるマスク管理方法の工程図の一例である。
【図９】本実施の形態３であるマスク管理方法の工程図の一例である。
【図１０】本実施の形態４であるマスク管理方法の工程図の一例である。
【図１１】本実施の形態４であるマスク管理方法の工程図の他の例である。
【図１２】本実施の形態５であるマスク管理方法の工程図の一例である。
【図１３】本実施の形態６であるマスク管理方法の工程図の他の例である。
【符号の説明】
１　露光装置
２　露光装置
３　露光装置
４　塗布・現像装置
５　塗布・現像装置
６　塗布・現像装置
７　ネットワーク装置
８　サーバ装置
９　制御装置
１０　マスク保管装置
１１　転写パターン寸法検査装置
１２　自動重ね合わせ精度測定装置
２１　半導体基板
２２　素子分離部
２３　ｐウェル
２４　ｎウェル
２５　ゲート絶縁膜
２６　ゲート電極
２７　キャップ絶縁膜
２８　サイドウォール
２９　ｎ型半導体領域
３０　ｐ型半導体領域
３１　層間絶縁膜
３２　接続孔
３３　プラグ
３４　配線
３４ａ　タングステン膜
３５　光源
３６　フライアイレンズ
３７　アパーチャ
３８　コンデンサレンズ
３９　コンデンサレンズ
４０　ミラー
４１　マスク
４２　ペリクル
４３　投影レンズ
４４　ウエハ
４５　マスク位置制御手段
４６　マスクステージ
４７　試料台
４８　Ｚステージ
４９　ＸＹステージ
５０　主制御系
５１　駆動手段
５２　駆動手段
５３　ミラー
５４　レーザ測長機
５５　アライメント検出光学系
５６　アパーチャ
５９　層間絶縁膜
６０　接続孔
６１　プラグ
６２　ストッパ絶縁膜
６３　絶縁膜
６４　配線溝
６５　配線
ＰＲ　レジストパターン
【図１】
2004094126.tif 000003
【図２】
2004094126.tif 000004
【図３】
2004094126.tif 000005
【図４】
2004094126.tif 000006
【図５】
2004094126.tif 000007
【図６】
2004094126.tif 000008
【図７】
2004094126.tif 000009
【図８】
2004094126.tif 000010
【図９】
2004094126.tif 000011
【図１０】
2004094126.tif 000012
【図１１】
2004094126.tif 000013
【図１２】
2004094126.tif 000014
【図１３】
2004094126.tif 000015