(57)【要約】【課題】露光後のパターン線幅の変動を抑えるべく所定タイミングで洗浄処理を行う場合であっても、その線上処理によって開口状欠陥を修正する有機膜の膜厚が減少し、その欠陥部分における荷電粒子線の遮蔽能力低下により、ウエハ基板上へ欠陥が転写されてしまうのを回避できるようにする。【解決手段】有機膜による開口状欠陥の修正箇所が存在する荷電粒子線透過型の露光用マスクに対して、パターン転写のための荷電粒子線の照射によって前記露光用マスクに付着する有機物を所定タイミングで行う洗浄処理によって当該露光用マスクから除去するとともに（Ｓ１１０）、前記洗浄処理を行う毎に前記開口状欠陥の修正箇所における有機膜の膜厚についての定量化処理を行う（Ｓ１１１）。【選択図】図４
2005051046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機膜による開口状欠陥の修正箇所が存在する荷電粒子線透過型の露光用マスクについての露光用マスク管理方法であって、
パターン転写のための荷電粒子線の照射によって前記露光用マスクに付着する有機物を所定タイミングで行う洗浄処理によって当該露光用マスクから除去するとともに、
前記洗浄処理を行う毎に前記開口状欠陥の修正箇所における有機膜の膜厚についての定量化処理を行う
ことを特徴とする露光用マスク管理方法。
【請求項２】
前記定量化処理は、前記露光用マスク上における前記修正箇所以外の部位に予め当該修正箇所と同等の膜厚の有機膜を形成しておき、前記洗浄処理毎に当該有機膜の膜厚を測定し、その測定値を前記修正箇所における有機膜の膜厚値とみなすことによって行う
ことを特徴とする請求項１記載の露光用マスク管理方法。
【請求項３】
前記定量化処理の結果である膜厚値を所定の基準値と比較し、その比較結果に基づいて当該定量化処理がされた有機膜による開口状欠陥の修正箇所についての再修正の要否を判断する
ことを特徴とする請求項２記載の露光用マスク管理方法。
【請求項４】
少なくとも前記洗浄処理の回数に関する情報と、前記再修正を行った回数に関する情報とを、前記露光用マスクの履歴情報としてデータベース化する
ことを特徴とする請求項３記載の露光用マスク管理方法。
【請求項５】
有機膜による開口状欠陥の修正箇所が存在する荷電粒子線透過型の露光用マスクにおいて、
前記修正箇所以外の部位に当該修正箇所と同等の膜厚の有機膜が形成され、当該有機膜の膜厚の測定値を前記修正箇所における有機膜の膜厚値とみなすことで前記修正箇所における有機膜の膜厚が定量化される
ことを特徴とする露光用マスク。
【請求項６】
前記修正箇所以外の部位は、パターン転写のために荷電粒子線が照射される露光領域以外の部位である
ことを特徴とする請求項５記載の露光用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置製造プロセスのリソグラフィ工程にて用いられる露光用マスク、およびその露光用マスクの使用状態（運用）を管理するための露光用マスク管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置における回路パターンの微細化の進展に伴い、半導体装置製造プロセスのリソグラフィ工程では、例えばＥＰＬ（Electron Projection Lithography）やＬＥＥＰＬ（Low Energy E-beam Proximity Projection Lithography）のように、露光光に荷電粒子線（電子線やイオンビーム等）を用いて露光波長の短波長化を図り、これにより高精細なパターン形成に対応することが多く行われている。このような荷電粒子線を用いたパターン形成には、通常、透過型メンブレンマスクと呼ばれる露光用マスクが使用される。透過型メンブレンマスクは、転写すべき回路パターンに対応した形状の開口を薄膜（メンブレン）上に形成し、その開口を透過する荷電粒子線を感光性樹脂が塗布されたウエハ基板へ到達させることで、そのウエハ基板へのパターン形成を行うものである。
【０００３】
ただし、透過型メンブレンマスクでは、例えば図５（ａ）に示すように、そのメンブレン上において回路パターンに対応した開口２１以外に開口状の欠陥２２が存在していると、その欠陥２２の部分を透過した荷電粒子線がウエハ基板上の感光性樹脂へ到達してしまい、例えば図５（ｂ）に示すように、ウエハ基板上にも欠陥２２と同様の欠陥２３が転写されてしまうことになる。このような欠陥２３は、回路動作上不具合を生じさせ、半導体装置としての正常な機能が得られなくなる原因となり得る。このことから、透過型メンブレンマスクは、通常、開口状の欠陥２２が存在していると、半導体装置の回路動作上の不具合発生を未然に防止すべく、例えば有機系のガス雰囲気中で集束イオンビーム（Focused Ion Beam；以下「ＦＩＢ」と略す）を欠陥２２の部分に照射することで、その欠陥２２の部分を有機系材料からなる薄膜（以下、単に「有機膜」という）によって被覆し、荷電粒子線の遮蔽性を向上させるといった欠陥修正が行われる。
【０００４】
ところで、荷電粒子線を透過させる露光用マスクについては、パターン転写のための露光時に荷電粒子線を照射すると、例えばウエハ基板上の感光性樹脂からのアウトガスの影響によって、その露光用マスクに有機物が付着して汚染されてしまうことが知られている。このような、いわゆるコンタミネーションと呼ばれる有機物の付着・堆積は、露光用マスクにおける開口部分のパターン形状を変化させ、ウエハ基板への所望寸法のパターン形成を行えなくするおそれがある。したがって、露光によって付着した有機物については、露光後のパターン形状やその寸法等に影響を及ぼす以前に、これを露光用マスク上から除去することが必須となる。
【０００５】
このことから、一般に、荷電粒子線を透過させる露光用マスクに対しては、例えばＵＶ（ultra violet）光の照射による洗浄処理を定期的に所定タイミングで行って、その露光用マスクから有機物等に起因する汚染を除去し、これにより本来のパターン形状やその寸法等を回復させて、半導体装置の製品歩留まりや信頼性の向上等を図るといったことが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９１０９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような露光用マスクに対する定期的な所定タイミングでの洗浄処理は、露光用マスクに付着・堆積した有機物を除去すると同時に、その露光用マスクの欠陥部分を修正するための有機膜をも除去してしまうことが考えられる。例えば、ＵＶ光を1000秒程度照射した場合には、欠陥部分を修正するための有機膜の膜厚が７ｎｍ程度減少してしまうことが確認されている。したがって、露光によって付着した有機物を除去するための洗浄処理を繰り返し行うと、その洗浄処理の対象となった露光用マスクでは、洗浄処理の繰り返しに伴って欠陥部分を修正するための有機膜の膜厚も徐々に減少し、その欠陥部分における荷電粒子線の遮蔽能力が低下してしまうおそれがある。このような荷電粒子線の遮蔽能力の低下は、ウエハ基板上への欠陥の転写を招き、半導体装置の製品歩留まりの低下等の要因となり得るため、好ましくない。
【０００８】
そこで、本発明は、所定タイミングで洗浄処理を行う場合であっても、欠陥部分における荷電粒子線の遮蔽能力低下による欠陥の転写を回避することのできる露光用マスク管理方法を提供することを目的とする。さらには、その露光用マスク管理方法において用いて好適な露光用マスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために案出された露光用マスク管理方法である。すなわち、有機膜による開口状欠陥の修正箇所が存在する荷電粒子線透過型の露光用マスクについての露光用マスク管理方法であって、パターン転写のための荷電粒子線の照射によって前記露光用マスクに付着する有機物を所定タイミングで行う洗浄処理によって当該露光用マスクから除去するとともに、前記洗浄処理を行う毎に前記開口状欠陥の修正箇所における有機膜の膜厚についての定量化処理を行うことを特徴とする。
【００１０】
上記手順の露光用マスク管理方法によれば、洗浄処理を行う毎に有機膜の膜厚について定量化処理を行うので、その定量化処理の結果から膜厚減少量を把握し得るようになる。ここで、定量化処理とは、膜厚を定量的に把握するための処理をいう。具体的には、例えば膜厚の数値化が挙げられるが、それ以外にも予め設定された基準との大小比較やその大小比較と数値化との組み合わせ等も含むものとする。したがって、所定タイミングで洗浄処理を行うことによって、露光用マスク上の開口状欠陥の修正箇所における有機膜の膜厚が減少しても、例えば定量化処理の結果に応じてその露光用マスクを用いた露光を行わないようにしたり、開口状欠陥の修正箇所について再度有機膜による欠陥修正を行ったりすることが可能となるので、開口状欠陥の修正箇所における荷電粒子線の遮蔽能力低下による欠陥の転写を回避し得るようになる。
【００１１】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された露光用マスクである。すなわち、有機膜による開口状欠陥の修正箇所が存在する荷電粒子線透過型の露光用マスクにおいて、前記修正箇所以外の部位に当該修正箇所と同等の膜厚の有機膜が形成され、当該有機膜の膜厚の測定値を前記修正箇所における有機膜の膜厚値とみなすことで前記修正箇所における有機膜の膜厚が定量化されることを特徴とするものである。
【００１２】
上記構成の露光用マスクによれば、開口状欠陥の修正箇所以外の部位に当該修正箇所と同等の膜厚の有機膜が形成されている。そのため、有機膜による開口状欠陥の修正箇所について、その有機膜の膜厚の定量化が必要な場合であっても、その修正箇所以外の部位の有機膜の膜厚の測定し、その測定値を開口状欠陥の修正箇所における有機膜の膜厚値とみなすことで、開口状欠陥の修正箇所についての直接的な測定等を要することなく、簡便かつ精度良く、その修正箇所における有機膜の膜厚を定量的にモニタリングできるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る露光用マスク管理方法および露光用マスクでは、露光後のパターン線幅の変動を抑えるべく所定タイミングで洗浄処理を行う場合であっても、洗浄処理を行う毎に開口状欠陥の修正箇所における有機膜の膜厚についての定量化処理を行うので、その開口状欠陥における荷電粒子線の遮蔽能力低下を未然に防止することができる。そのため、開口状欠陥が転写されてしまうといったことが生じることなく、半導体装置の製品歩留まり向上等を実現し得るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき本発明に係る露光用マスク管理方法および露光用マスクについて説明する。ここでは、本発明を、電子線等倍近接露光で使用される露光用マスクおよびその露光用マスクについての露光用マスク管理方法に適用した場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
先ず、電子線等倍近接露光で用いられる露光用マスクについて説明する。図１は、本発明に係る露光用マスクの構成例を示す説明面である。
【００１６】
電子線等倍近接露光とは、ＬＥＥＰＬ技術として広く知られているように、露光用マスクと被露光物であるウエハ基板とを近接させ、その露光用マスクに設けられた開口を透過した荷電粒子線により、ウエハ基板上への回路パターンの転写を行う露光技術である。このような電子線等倍近接露光で用いられる露光用マスクとしては、例えば図１（ａ）に示すように、メンブレン１ａを梁１ｂで支えた構造の透過型メンブレンマスク（「ステンシルマスク」ともいう）１がある。メンブレン１ａには、転写すべき回路パターンに対応した形状の開口（この開口のパターンが「マスクパターン」となる）が形成される。また、梁１ｂは、マスク補強のためのストラット（Strut）として機能する。なお、メンブレン１ａの材質は、Ｓｉ、ＳｉＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯ2、ダイヤモンド、ダイヤモンドライクカーボンのいずれか、またはこれらを組み合わせたものが用いられる。
【００１７】
このような構造の透過型メンブレンマスク１では、メンブレン１ａ上においてマスクパターンを構成する開口以外に開口状の欠陥が存在していると、その欠陥と同様の欠陥がウエハ基板上にも転写されてしまうことになるため、透過型メンブレンマスク１の完成以前の段階で欠陥検査がなされており、メンブレン１ａ上に開口状の欠陥があった場合には、その欠陥の修正が行われているものとする。欠陥の修正は、次に述べるようにして行うことが考えられる。
【００１８】
図２は、欠陥修正の概要を説明するための模式図である。図例のように、透過型メンブレンマスク１に開口状欠陥２が存在している場合には、その開口状欠陥２に対して、荷電粒子線源１１から荷電粒子線制御光学系１２を介してＦＩＢ等の荷電粒子線ビームを照射するとともに、その開口状欠陥２付近にガス銃１３からの有機系ガス１４を放出する。すなわち、有機系ガス１４雰囲気中で開口状欠陥２に荷電粒子線ビームを照射する。このとき、照射状態を受光素子１５でモニタリングしてもよい。これにより、開口状欠陥２は、ナフタレンやフェナントレン等からなる有機膜によって被覆され、荷電粒子線の遮蔽性が向上することになる。なお、開口状欠陥２の修正を有機膜によって行う理由は、有機膜の成膜の容易性や迅速性、その成膜プロセスと他のプロセスとの整合性等が高いからである。
【００１９】
ところで、有機膜を用いて開口状欠陥２の修正を行った透過型メンブレンマスク１においては、その開口状欠陥２の修正箇所以外の部位にも、その修正箇所と同等の膜厚の有機膜（以下、この有機膜を「モニターパターン」という）を形成することが望ましい。モニターパターンの形成は、上述した欠陥修正の場合と同様に行えばよい。すなわち、開口状欠陥２を修正するための有機膜を成膜する場合と同等の条件で、モニターパターンの形成を行うようにする。
【００２０】
モニターパターンの形成箇所は、透過型メンブレンマスク１上における開口状欠陥２の修正箇所以外の部位で、かつ、マスクパターンを構成する開口が配置されない箇所である。具体的には、例えば図１（ｂ）に示すように、マスクパターンを構成する開口が配置されることのない梁１ｂ上にモニターパターン３を形成する。ただし、例えば図１（ｃ）に示すように、マスクパターンを構成する開口が配置され得る領域であるチップ領域４の外側にモニターパターン３を形成しても構わない。また、メンブレン１ａ上やチップ領域４内であっても、マスクパターンを構成する開口と干渉しない箇所であれば、その箇所にモニターパターン３を形成することも考えられる。さらに、モニターパターン３は、透過型メンブレンマスク１上に開口状欠陥２の修正箇所が複数存在する場合には、原則として各修正箇所に対応するものを複数箇所に設けるが、各修正箇所における有機膜の膜厚が略同一となるように当該有機膜を形成すれば、これらと同等の膜厚のものを一つだけ設けるようにしても構わない。なお、形成するモニターパターンの大きさは、上述した形成箇所に形成し得る大きさで、かつ、後述するようにその膜厚値を測定し得る大きさであればよい。
【００２１】
また、透過型メンブレンマスク１については、予め固有の識別番号等が付与されており、その識別番号等が後述するマスク履歴管理に用いられるものとする。
【００２２】
次に、以上のような構成の透過型メンブレンマスク１の使用状態（運用）を管理するための手順、すなわち本発明に係る露光用マスク管理方法について説明する。
【００２３】
はじめに、透過型メンブレンマスク１の使用状態を管理するために必要となるハードウエア構成について簡単に説明する。透過型メンブレンマスク１の使用状態を管理するためには、少なくとも、膜厚測定部とコンピュータ部とを必要とする。
【００２４】
膜厚測定部は、管理対象となる透過型メンブレンマスク１の開口状欠陥２を修正する有機膜について、またはその有機膜に対応して形成されたモニターパターン３について、その膜厚の定量化を行うためのものである。具体的には、例えば原子間力顕微鏡、触針式段差測定器、分光エリプソメーター、透過電子顕微鏡、透過電子線型欠陥検査装置のうちいずれか、またはこれらを組み合わせて構成したものが挙げられる。これらのうち、原子間力顕微鏡、触針式段差測定器および分光エリプソメーターは、有機膜またはモニターパターン３の物理的な膜厚を測定して、その膜厚の定量化を行うものである。また、透過電子顕微鏡および透過電子線型欠陥検査装置は、透過電子線強度を測定することで、有機膜またはモニターパターン３の膜厚を光学的に定量化するものである。なお、これらの詳細については、公知技術であると言えるため、ここではその説明を省略する。
【００２５】
コンピュータ部は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の組み合わせからなるもので、ＲＯＭ内の所定プログラムをＣＰＵが実行することにより、詳細を後述するように、膜厚測定部による測定結果から開口状欠陥２の修正箇所の有機膜厚を定量化したり、その開口状欠陥２についての再修正の要否を判定したり、その他透過型メンブレンマスク１のマスク履歴管理に必要となる処理を行うものである。
【００２６】
なお、これらのハードウエア構成は、必ずしも専用のものである必要はなく、他の半導体製造装置と兼用したものであってもよい。すなわち、他の半導体製造装置が有する機能を利用して、上述の膜厚測定部およびコンピュータ部を実現しても構わない。
【００２７】
続いて、露光用マスク管理方法の手順について説明する。図３および図４は、本発明に係る露光用マスク管理方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００２８】
透過型メンブレンマスク１の使用状態を管理するのにあたっては、先ず、コンピュータ部のＲＡＭ等に、透過型メンブレンマスク１のマスク履歴管理を行うための領域を確保しておく。そして、確保した領域内に、透過型メンブレンマスク１毎に付与された固有の識別番号を用いたマスク履歴表を作成する。
【００２９】
そして、図３に示すように、管理対象となる透過型メンブレンマスク１について、公知技術を用いた欠陥検査を行った結果（ステップ１０１、以下ステップを「Ｓ」と略す）、その透過型メンブレンマスク１に開口状欠陥２があった場合には（Ｓ１０２）、コンピュータ部は、マスク履歴表における当該透過型メンブレンマスク１の対応箇所に、透過型メンブレンマスク１上での開口状欠陥２の位置座標を記録する（Ｓ１０３）。さらに、その開口状欠陥２について、有機膜を用いた修正が行われていれば（Ｓ１０４）、その膜厚を測定し（Ｓ１０５）、当該透過型メンブレンマスク１の対応箇所にその膜厚値を記録する（Ｓ１０６）。このとき、有機膜の膜厚値は、その有機膜の物理的膜厚や透過電子線強度等を直接測定することで得ても良いし、その有機膜の形成条件等から類推したものを用いてもよい。さらには、その有機膜に対応してモニターパターン３が形成されていれば、そのモニターパターン３の膜厚を測定し、その測定結果を用いるようにすることも考えられる。また、マスク履歴表への各情報の記録は、オペレータによる手入力で行ってもよいし、欠陥検査装置とコンピュータ部とをオンライン接続して自動的に行ってもよい。
【００３０】
このようにコンピュータ部内のマスク履歴表に各情報を記録した後（Ｓ１０３〜Ｓ１０６）、または開口状欠陥２がなかった場合（Ｓ１０２）には、その後、図４に示すように、管理対象となる透過型メンブレンマスク１を露光装置にセットし、その透過型メンブレンマスク１を用いてウエハ基板へのマスクパターンの転写を行うための露光を行う（Ｓ１０７）。そして、露光予定枚数のウエハ基板の全てについて露光処理が完了するまで、それぞれのウエハ基板への露光処理を繰り返して行う（Ｓ１０８）。
【００３１】
ただし、露光処理を繰り返すと、その露光によって透過型メンブレンマスク１に有機物が付着して汚染されてしまうことが知られている。そこで、透過型メンブレンマスク１に対しては、露光処理を繰り返す中での所定タイミング、例えば露光予定枚数の全てについては完了していないが予め設定された枚数（要検査枚数）について露光処理を行った後の時点で、有機物の付着による汚染が露光後のパターン寸法変動に影響を与えるか否かを判断する（Ｓ１０９）。この判断は、従来と同様の手法、例えば露光済みのウエハ基板を走査型電子顕微鏡を用いて観察してそのウエハ基板上におけるパターン線幅の変動が基準値内にあるか否かを判定することによって行えばよい。
【００３２】
この判断の結果、有機物の付着による汚染が露光後のパターン寸法変動に影響を与えていなければ、そのまま透過型メンブレンマスク１を用いたウエハ基板への露光処理を行うが（Ｓ１０７，Ｓ１０８）、パターン寸法変動に影響を与えている場合には、その影響の原因となる有機物の除去するための洗浄処理を行う（Ｓ１１０）。有機物の除去は、透過型メンブレンマスク１を一旦露光装置外に取り出し、その透過型メンブレンマスク１に対して例えばＵＶ光を照射することによって行う。ＵＶ光照射で発生したオゾンにより励起酸素が発生し、かつ、その励起酸素がＵＶ光によって切断された有機物の分子と結合し、これによりその有機物が飛散除去するからである。
【００３３】
ところが、このような洗浄処理を行った場合には、開口状欠陥２を修正する有機膜をも除去してしまうことがあり、その開口状欠陥２が露光処理によって転写されてしまうおそれがある。そのために、洗浄処理を行った場合には、その都度、開口状欠陥２を修正する有機膜の膜厚について、その定量化処理を行う（Ｓ１１１）。
【００３４】
このときの有機膜の膜厚の定量化処理は、コンピュータ部のマスク履歴表に当該有機膜の膜厚値を記録する際におけるその膜厚の測定手法に依存して行うものとする。例えば、膜厚値を記録する際に有機膜の物理的膜厚を測定した場合または有機膜の形成条件等から類推した場合であれば、定量化処理の際にも、原子間力顕微鏡、触針式段差測定器若しくは分光エリプソメーター、またはこれらの組み合わせ等からなる膜厚測定部を用いて、有機膜の物理的膜厚を測定することによって行う。また、膜厚値を記録する際に有機膜における透過電子線強度を測定した場合または有機膜の形成条件等から類推した場合であれば、定量化処理の際にも、透過電子顕微鏡若しくは透過電子線型欠陥検査装置またはこれらの組み合わせ等からなる膜厚測定部を用いて、有機膜における透過電子線強度を測定することによって行う。
【００３５】
また、有機膜の膜厚の定量化処理は、膜厚測定部を用いて有機膜の膜厚を物理的または光学的に直接測定することによって行うことが考えられるが、その有機膜に対応してモニターパターン３が形成されていれば、そのモニターパターン３の膜厚を膜厚測定部を用いて物理的または光学的に測定し、その測定値を有機膜の膜厚値とみなすことによって行っても構わない。
【００３６】
モニターパターン３の膜厚を測定した場合には、透過型メンブレンマスク１におけるマスクパターンの形状に依存することなく、その膜厚の測定精度の向上が図れるようになる。例えば、膜厚測定部が分光エリプソメーターからなるものであると、１ｎｍ程度の膜厚変化であっても高感度に測定することができるが、被測定領域として観測用ビーム径程度（５０μｍ程度）の領域を必要としてしまうため、サイズによっては膜厚を直接測定できない有機膜が存在する可能性も生じる。ところが、モニターパターン３の膜厚を測定する場合であれば、モニターパターン３は透過型メンブレンマスク１の梁１ｂ上やチップ領域４の外側等に形成されているため、マスクパターンの形状や有機膜のサイズ等に関わりなく被測定領域を十分に確保することが可能となる。つまり、サイズの制約を受けることなく膜厚測定を行えるので、その膜厚測定の精度向上を容易に実現することが可能となる。
【００３７】
しかも、複数箇所の各有機膜に対応して一つのモニターパターン３を設けた場合であれば、その一つのモニターパターン３の膜厚を測定するだけで、各有機膜についての定量化処理を行えるようになるので、当該定量化処理の迅速化が可能となり、結果として透過型メンブレンマスク１を用いた露光処理のスループット向上も期待できる。
【００３８】
有機膜の膜厚の定量化処理を行った後は、コンピュータ部が膜厚測定部での測定結果を受けて、有機膜の膜厚の測定値を当該有機膜の膜厚値として認識し、またはモニターパターン３の膜厚の測定値を有機膜の膜厚値として擬制する。そして、コンピュータ部は、その有機膜の膜厚値について、これを予め設定されている残膜厚基準値と比較し、その比較結果に基づいてその有機膜による開口状欠陥２の修正箇所についての再修正の要否を判断する（Ｓ１１２）。このときの比較は、相対値比較であっても、あるいは絶対値比較であってもよい。
【００３９】
相対値比較を行う場合には、例えば、定量化処理によって得られた有機膜の膜厚値が、マスク履歴表に記録された形成当初の膜厚値からどの程度減少しているかを算出し、その算出結果、すなわち膜厚減少量が残膜厚基準値以内であれば開口状欠陥２の再修正は不要であると判断し、膜厚減少量が残膜厚基準値を超えていれば開口状欠陥２の再修正が必要であると判断する。一方、絶対値比較を行う場合には、例えば、定量化処理によって得られた有機膜の膜厚値自体を残膜厚基準値と比較し、膜厚値が残膜厚基準値以上であれば開口状欠陥２の再修正は不要であると判断し、膜厚値が残膜厚基準値未満であれば開口状欠陥２の再修正が必要であると判断する。
【００４０】
そして、再修正が不要であれば、洗浄処理後の透過型メンブレンマスク１を再び露光装置にセットし、その透過型メンブレンマスク１を用いた露光処理を行うが（Ｓ１０７）、再修正が必要である場合には、再修正が必要な開口状欠陥２について再び有機膜を用いた修正を行い（Ｓ１１３）、その再修正後の透過型メンブレンマスク１を露光装置にセットして露光処理を行う（Ｓ１０７）。なお、開口状欠陥２の再修正については、その開口状欠陥２を最初に修正する場合と全く同様の手法、手順で行えばよいため、ここではその説明を省略する。
【００４１】
開口状欠陥２の再修正を行った場合には、コンピュータ部は、マスク履歴表における当該透過型メンブレンマスク１の対応箇所に、その再修正に関する情報を記録する。具体的には、再修正を行った回数（何回目の再修正であるか等）に関する情報と、その再修正を行うまでの間の洗浄処理の回数（何回の洗浄処理を間に経たか等）に関する情報とを、互いに関連付けて記録する。すなわち、コンピュータ部では、これらの情報を透過型メンブレンマスク１の履歴情報としてマスク履歴表内に記録してデータベース化するのである。なお、これらの回数の計数および各情報の記録は、オペレータによる手入力で行ってもよいし、コンピュータ部のカウンタ機能等を利用して自動的に行ってもよい。
【００４２】
以上のように、本実施形態で説明した露光用マスク管理方法の手順によれば、洗浄処理を行う毎に有機膜の膜厚について定量化処理を行うので、その定量化処理の結果から膜厚減少量を把握し得るようになる。したがって、所定タイミングで定期的に洗浄処理を行うことによって、透過型メンブレンマスク１上の開口状欠陥２の修正箇所における有機膜の膜厚が減少しても、例えば定量化処理の結果に応じてその透過型メンブレンマスク１を用いた露光を行わないようにしたり、開口状欠陥２の修正箇所について再度有機膜による欠陥修正を行ったりすることが可能となるので、開口状欠陥２の修正箇所における荷電粒子線の遮蔽能力低下による欠陥の転写を回避し得るようになる。つまり、定期的な洗浄処理によって露光後のパターン線幅の変動を抑えつつ、荷電粒子線の遮蔽能力低下によるウエハ基板上への欠陥の転写をも防げるので、結果として半導体装置の製品歩留まりの向上等に寄与することが期待される。
【００４３】
また、本実施形態で説明した露光用マスク管理方法の手順、およびその露光用マスク管理方法でも用いられる透過型メンブレンマスク１の構造によれば、開口状欠陥２の修正箇所以外の部位にその修正箇所と同等の膜厚のモニターパターン３が形成されており、そのモニターパターン３の膜厚の測定結果を、開口状欠陥２の修正箇所における有機膜の膜厚とみなすことで、その有機膜の定量化処理を行うようになっている。そのため、定量化処理にあたって、サイズの制約を受けることなく膜厚測定を行えるので、その膜厚測定の精度向上を容易に実現することが可能となる。しかも、複数箇所の各有機膜に対応して一つのモニターパターン３を設けた場合であれば、定量化処理の迅速化が可能となり、結果として透過型メンブレンマスク１を用いた露光処理のスループット向上も期待できる。
【００４４】
このモニターパターン３については、特に本実施形態で説明したように、パターン転写のために荷電粒子線が照射される露光領域以外の部位、すなわちメンブレン１ａを支える梁１ｂ上やチップ領域４の外側等に形成すれば、上述した膜厚測定の精度向上や定量化処理の迅速化等を実現させる上で非常に好適となる。
【００４５】
また、本実施形態で説明した露光用マスク管理方法の手順によれば、少なくとも洗浄処理の回数に関する情報と再修正を行った回数に関する情報とを互いに関連付けて履歴情報としてデータベース化するようになっている。そのため、そのデータベース化された各情報を基にすることで、透過型メンブレンマスク１の再修正を要するまでの期間が明確になり、透過型メンブレンマスク１および露光装置を含めた半導体製造装置の効率的運用が可能になる。例えば、データベース化された各情報から洗浄処理１回あたりの有機膜の膜厚減少量を求めれば、透過型メンブレンマスク１について許容される洗浄回数を導き出すことができ、これにより透過型メンブレンマスク１の欠陥個所の再修正までの期間を明確に把握できるので、その期間に応じた半導体装置の生産計画を立てることが可能となり、より効率的な半導体装置の製造を実現し得るようになる。また、個々の透過型メンブレンマスク１に欠陥位置座標や修正有機膜の膜厚等の履歴を付与することにより、欠陥修正部の探索が短時間で行える他、そのマスクが欠陥修正部の定量化処理を含めたモニタリングを必要とするか否かを瞬時に判断することができ、この点においてもマスク作製の効率化を促進させることができる
【００４６】
なお、当然のことではあるが、本実施形態は本発明の好適な一実施具体例に過ぎず、本発明がこれに限定されるものでないことは勿論である。例えば、定量化処理は、本実施形態で説明したような数値化に限定されるものではなく、膜厚を定量的に把握するためのものであれば、例えば予め設定された基準との大小比較やその大小比較と数値化との組み合わせ等であっても構わない。また、本実施形態では、電子線等倍近接露光で使用される露光用マスクおよびその露光用マスクについての露光用マスク管理方法に対して本発明を適用した場合を例に挙げてが、電子線等倍近接露光以外で使用されるものであっても全く同様に本発明を適用することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る露光用マスクの構成例を示す説明面であり、（ａ）はその側断面を示す図、（ｂ）はモニターパターンの一例を示す図、（ｃ）はモニターパターンの他の例を示す図である。
【図２】欠陥修正の概要を説明するための模式図である。
【図３】本発明に係る露光用マスク管理方法の処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。
【図４】本発明に係る露光用マスク管理方法の処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。
【図５】開口状の欠陥の転写の概要を説明するための模式図であり、（ａ）はマスク上の欠陥の例を示す図、（ｂ）はウエハ基板上に転写された欠陥の例を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…透過型メンブレンマスク、１ａ…メンブレン、１ｂ…梁、２…開口状欠陥、３…モニターパターン、４…チップ領域
【図１】
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【図２】
2005051046.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005051046.tif 000006
【図５】
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