(57)【要約】【課題】縦横パターンと斜めパターンとが混在した高精度のフォトマスクを、迅速に低コストで提供する。【解決手段】フォトマスク５０は、第１透明基板１と、その第１透明基板と重ね合わされた第２透明基板２と、第１透明基板１の第２透明基板２と対向する側の第１の面５に形成され、かつ第１の面５における第１の直交座標系７の座標軸方向に沿って延在する第１遮光パターン３と、第２透明基板２の第１透明基板１と対向する側の第２の面６に形成され、かつ第１の直交座標系７の座標軸と鋭角をなすように第２の面６上に延びる座標軸よりなる第２の直交座標系８の座標軸方向に延在する第２遮光パターン４とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１透明基板と、
前記第１透明基板と重ね合わされた第２透明基板と、
前記第１透明基板の前記第２透明基板と対向する側の第１の面に形成され、かつ前記第１の面における第１の直交座標系の座標軸方向に沿って延在する第１遮光パターンと、
前記第２透明基板の前記第１透明基板と対向する側の第２の面に形成され、かつ前記第１の直交座標系の座標軸と鋭角をなすように前記第２の面上に延びる座標軸よりなる第２の直交座標系の座標軸方向に延在する第２遮光パターンとを備えた、フォトマスク。
【請求項２】
前記第１透明基板と前記第２透明基板とが分子間力により固定されている、請求項１に記載のフォトマスク。
【請求項３】
前記第１遮光パターンが前記第１透明基板に埋め込まれている、請求項１または２に記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記第２遮光パターンが前記第２透明基板に埋め込まれている、請求項１〜３のいずれかに記載のフォトマスク。
【請求項５】
前記第１透明基板および前記第２透明基板の各々にアライメントマークが形成された、請求項１〜４のいずれかに記載のフォトマスク。
【請求項６】
前記第１透明基板の前記第１の面の背面および前記第２透明基板の前記第２の面の背面の少なくともいずれかに形成された位相格子をさらに備えた、請求項１〜５のいずれかに記載のフォトマスク。
【請求項７】
前記位相格子は、前記第１の直交座標系および前記第２の直交座標系の少なくともいずれかの座標軸に沿った縞模様または市松模様の平面形状を有している、請求項６に記載のフォトマスク。
【請求項８】
前記第１透明基板と前記第２透明基板とが互いに着脱自在に構成されている、請求項１〜７のいずれかに記載のフォトマスク。
【請求項９】
第１透明基板の第１の面に第１直交座標系の座標軸方向に沿って延在する第１遮光パターンを形成するために、前記第１透明基板を第１の角度状態に設定して描画する第１描画工程と、
第２透明基板の第２の面に前記第１の直交座標系の座標軸と鋭角をなすように前記第２の面上に延びる座標軸よりなる第２の直交座標系の座標軸方向に沿って延在する第２遮光パターンを形成するために、前記第２透明基板を前記第１の角度状態から回転させた第２の角度状態に設定して描画する第２描画工程と、
前記第１の面と前記第２の面とを向かい合わせて前記第１透明基板と前記第２透明基板とを重ね合わせる重ね合わせ工程とを備えた、フォトマスクの製造方法。
【請求項１０】
前記第１描画工程と前記第２描画工程とが同時並行におこなわれる、請求項９に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１１】
前記第１遮光パターンを検査する第１遮光パターン検査工程と、
前記第２遮光パターンを検査する第２遮光パターン検査工程とをさらに備え、
前記第１遮光パターン検査工程と前記第２遮光パターン検査工程とが同時並行におこなわれる、請求項９または１０に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１２】
前記重ね合わせ工程が真空チャンバー内でおこなわれる、請求項９〜１１のいずれかに記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜８のいずれかに記載の前記フォトマスクを用いてパターンが形成されることを特徴とする、電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクおよびその製造方法ならびに電子デバイスの製造方法に関し、特に、縦横パターンと斜めパターンとが混在したフォトマスクおよびその製造方法ならびに電子デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体素子等を製造する際に、フォトマスクのパターン像を、投影光学系を介して感光性基板としてのフォトレジストが塗布されたウエハ（またはガラスプレートなど）上に投影する投影露光装置が使用されている。これまで、露光装置では露光領域の大面積化が求められてきた。一度にｎ個のチップを露光できれば、露光工程のスループットがｎ倍に向上し、最終的にチップコストの削減になるからである。また、大規模集積回路（ＬＳＩ）を設計するにはチップ面積の縮小が求められてきた。１枚のウエハから製造できる製品の数を増やすことができるため、チップコストが削減できるからである。このような開発スタイルは、少品種大量生産を特徴とするメモリ製品で有効である。メモリ製品では初期投資であるフォトマスクコストよりも、維持費であるウエハコストの比率の方が圧倒的に高いので、フォトマスクよりもウエハコストを下げて大量生産する方が産業としては効果的だからである。
【０００３】
しかし、多品種少量生産が特徴である特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）製品では状況が異なる。製品を大量に生産するわけではないので、量産効果はあまり期待できないのである。平均的なＡＳＩＣ製品の生涯コスト構造を見積もると、初期投資であるフォトマスクコストと維持費であるウエハコストの比率はほぼ同等である。このように、初期投資であるフォトマスクコストも、あながち無視できないのがＡＳＩＣ製品の特徴である。そこで、マスクプロセスの加工精度を維持または向上させると同時に、フォトマスクコストを削減する技術が必要である。
【０００４】
マスクプロセスのコスト構造を見ると、圧倒的に大きな比率を占めるのは、パターンの描画工程と検査工程とである。遮光膜の成膜工程やレジスト膜の塗布現像工程はフォトマスクを一括して処理できるが、描画工程と検査工程とでは微細パターンのひとつひとつを、描画や検査する必要があるからである。さらに、近年のＬＳＩの高集積化に伴い、フォトマスク上の微細パターンが指数関数的に増えているため、この傾向はさらに顕著なものとなってきている。
【０００５】
また、マスク描画装置やマスク検査装置は、高い精度が求められるため、装置自体の価格も高いので、原価償却の済んでいない新しい装置を使う場合に必要な償却費も決して無視できない。
【０００６】
本発明者は、上記のような技術や事業上の課題に対して、たとえば、２枚の透明基板のおのおのに遮光パターンを形成し、その形成面側を対向させて重ね合わせることにより構成されるフォトマスクの発明などをおこなってきた（特許文献１参照）。
【０００７】
ところで、半導体素子などの電子デバイスの素子パターンは、主に縦横方向の細線や矩形から構成されてきたが、近年、斜め配線を多用する設計であるＸ−Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅに関する技術も公開されてきている（特許文献２参照）。この技術では、斜めパターンをＬＳＩに使うことで、ＬＳＩの面積縮小や、電気抵抗の減少に伴う動作速度向上などの利点がある。
【０００８】
よって、斜め配線形成時に使用できるフォトマスクの作製技術が求められることとなる。斜め方向に延在する遮光パターンを精度よく描画する方法であるが、たとえばラスタ方式の電子線描画により行なう場合、縦横方向の直交軸に沿った辺からなる正方形状のグリッドにおいて、各グリッドを描画するか否かを、オンオフ制御することにより近似的に行なうことができ、さらに電子線の照射量を調整しながらおこなえば、より精度を上げることができる（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−３９４９号公報
【特許文献２】特開２００１−１４２９３１号公報
【特許文献３】特開２００１−３１８４５５号公報（第１６頁、図１４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の技術は、縦横パターンと斜めパターンとが混在することにより起因する特有の課題を解決するものではない。以下にこの点を詳述する。
【００１０】
一般的に、縦横パターンと斜めパターンとでは、両パターンとも同じ装置で描画や検査がなされる。このため、特許文献１のように２枚の透明基板のおのおのに遮光パターンが形成され、その形成面側が対向するように重ね合わされるマスク製造方法を用いるにしても、１枚の透明基板に対して形成される遮光パターンに縦横パターンと斜めパターンとが混在する場合は、両パターンとも同じ装置で描画や検査がされる点は何ら変わらない。よって、縦横パターンと斜めパターンとを、同時並行に描画または検査することはできない。
【００１１】
また、斜めパターンが描画される際には、まず斜め線を含む図形がマスク描画装置の最小グリッドの短冊状に分割され、その一つ一つが描画される。このように多数の短冊データが作成される結果、描画ファイルが膨大になって、ディスクの容量を超える可能性がある。また、前述したように、ひとつひとつの短冊データが処理されなければならないことから、描画時間や検査時間が長くなる。この結果、納期の長期化と、装置の占有にともなうコストの増大とが生じる。さらに、工程の長時間化により、装置のドリフト現象の影響が、より多く生じることとなる。たとえば、電子線を用いたパターン描画や検査において、レジストなど絶縁体部分の帯電量が経時的に増大し、工程途中で電子軌道が想定外に変動してしまうことなどが、代表的なドリフト現象である。このドリフト現象は、パターン長手方向の寸法精度の低下を引き起こす。
【００１２】
また、フォトマスクの製造後に、縦横パターンと斜めパターンとのいずれか一方について、欠陥が発見されたりあるいはパターン変更が必要になったりした場合、これまでの方法では、両パターンとも再作成されなければならないという問題点もある。
【００１３】
また、前述したＸ−Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅに関する技術（特許文献２参照）は、その重要な構成要素である斜めパターンを形成すること自体の困難を克服するものではなかった。
【００１４】
また、前述した、斜め方向に延在する遮光パターンを形成するための描画方法（特許文献３参照）により斜めパターンが描画された場合は、斜めパターンの線幅精度が低くなるという課題があった。なぜならば、斜め方向に延在するパターンは、縦横方向に沿ったグリッドを単位として分割されて処理されるからである。また特許文献３には、描画の際に、電子線の照射量が制御されることで線幅が調整されることも開示されている。しかしその場合、描画ファイルは照射量情報も含むものとなり、元来膨大であった斜めパターンに関する描画ファイルが、さらに膨大になるという課題もあった。
【００１５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、縦横パターンと斜めパターンとが混在するフォトマスクにおいて、縦横パターンと斜めパターンとを同時並行に描画でき、また描画ファイルを縮小でき、容易に欠陥の修正ができ、さらに斜めパターンの線幅精度を向上できるフォトマスクおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１６】
また本発明は、上記フォトマスクを用いた電子デバイスの製造方法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】
【００１７】
本発明のフォトマスクは、第１透明基板と、第２透明基板と、第１遮光パターンと、第２遮光パターンとを備えている。第２透明基板は、第１透明基板と重ね合わされている。第１遮光パターンは、第１透明基板上の第２透明基板と対向する面に形成されており、第１の直交座標系の座標軸に沿って延在している。第２遮光パターンは、第２透明基板上の第１透明基板と対向する面に形成されており、第１の直交座標系の座標軸と鋭角をなすように第２の面上に延びる座標軸よりなる第２の直交座標系の座標軸方向に延在している。
【００１８】
本発明のフォトマスクの製造方法は、第１透明基板の第１の面に第１直交座標系の座標軸方向に沿って延在する第１遮光パターンを形成するために第１透明基板を第１の角度状態に設定して描画する第１描画工程と、第２透明基板の第２の面に第１の直交座標系の座標軸と鋭角をなすように第２の面上に延びる座標軸よりなる第２の直交座標系の座標軸方向に沿って延在する第２遮光パターンを形成するために第２透明基板を第１の角度状態から回転させた第２の角度状態に設定して描画する第２描画工程と、第１の面と第２の面とを向かい合わせて第１透明基板と第２透明基板とを重ね合わせる重ね合わせ工程とを備えている。
【００１９】
本発明の電子デバイスの製造方法は、上記フォトマスクを用いてパターンが形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のフォトマスクによれば、第１の直交座標系の座標軸方向に沿う第１遮光パターンと、第２の直交座標系の座標軸方向に沿う第２遮光パターンとが、別々の透明基板に形成されている。このため、第１遮光パターンと第２遮光パターンとを別々の装置で描画、検査することができ、同時並行に処理することが可能となる。
【００２１】
また、第１遮光パターンと第２遮光パターンとが別々の透明基板上に形成されているため、第２遮光パターンの描画時に、第１の直交座標系の座標軸と第２の直交座標系の座標軸とのなす鋭角分だけ第２透明基板が描画装置に対して回転された状態で第２遮光パターンを描画することが可能となる。よって、第１遮光パターンの延在方向と鋭角分だけ異なる方向に延在する第２遮光パターンが、第１遮光パターンの描画時と同様に描画されうる。これにより、第１遮光パターンと第２遮光パターンとの延在方向が異なる場合においても、その描画時に、細かな短冊状に分割された描画データが用いられる必要がなくなり、描画や検査に要する時間が削減される。また、その時間削減により、装置ドリフトの影響が小さくなるので、パターンの長手方向の寸法精度が向上する。また、描画装置や検査装置の占有時間も短くなるため、フォトマスク製造のコストが削減される。さらに、多数の短冊状のデータを作成する必要がなくなることから、描画ファイルのデータ量が削減される。また、描画時に、描画グリッドの方向とパターン延在方向とを一致させられるので、パターンの線幅精度が、第１遮光パターンと第２遮光パターンとの双方において高くなる。
【００２２】
また、第１の直交座標系の座標軸方向に沿う第１遮光パターンと、第２の直交座標系の座標軸方向に沿う第２遮光パターンとが、別々の透明基板に形成されていることから、一方のパターンについて欠陥やパターン改訂が生じた場合に、一方だけを再作製して交換することも可能となる。
【００２３】
本発明のフォトマスクの製造方法によれば、得られるフォトマスクの第２直交座標系は第１直交座標系に対して鋭角分だけ回転した状態にある。しかし、第１の角度状態から回転させた状態で第２遮光パターンが描画される。これにより、第２透明基板を上記鋭角分だけ回転させた状態で描画すれば描画装置に対する第２直交座標系の座標軸方向を、描画装置に対する第１直交座標系の座標軸方向に揃えることができる。よって、第２遮光パターンを第１遮光パターンと同様に描画することができる。これにより、第２遮光パターンの描画時に第２遮光パターンを短冊状のデータにする必要がない。よって、描画ファイルのデータ量を縮小することができる。
【００２４】
本発明の電子デバイスの製造方法によれば、第１の直交座標系の座標軸に沿ったパターンと、第２の直交座標系に沿ったパターンとが混在する場合も、そのパターンは、低コストで、短納期で、精度よく形成される。よって、第１の直交座標系の座標軸に沿ったパターンと第２の直交座標系の座標軸に沿ったパターンとが混在する電子デバイスが、低コストで、短納期で、寸法精度よく製造される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの構成を概略的に説明するための説明図である。これらの図において、図１（ａ）は、第１透明基板１の平面図を、図１（ｂ）は、第２透明基板２の平面図を示す。また、図１（ｃ）は、第１透明基板１と第２透明基板２とを重ね合わせた場合のパターンの配置状態を示す平面図である。
【００２６】
まず、図１（ａ）に示すように、たとえば正方形状の第１透明基板１の主面のひとつである第１の面５の上には、第１遮光パターン３が形成されている。ここで、第１の面５上の座標を把握するために、正方形状の第１透明基板１の平面形状の外形の辺に沿った直交座標軸Ｘ１とＹ１とを有する第１の直交座標系７を導入する。Ｘ１軸を図中時計回りに９０度回転させた方向がＹ１軸となる。第１遮光パターン３は、座標軸Ｙ１に沿って延在している。なお、第１遮光パターン３は座標軸Ｘ１に沿って延在していてもよく、座標軸Ｘ１に沿う部分と座標軸Ｙ１に沿う部分とを有しても良い。このように基板の平面形状の外形の辺に沿って延在するパターンを本明細書では縦横パターンとも称する。
【００２７】
また、図１（ｂ）に示すように、たとえば正方形状の第２透明基板２の主面のひとつである第２の面６の上には、第２遮光パターン４が形成されている。ここで、第２の面６上の座標を把握するために、直交座標軸Ｘ２とＹ２とを有する第２の直交座標系８を導入する。座標軸の方位についてであるが、先ほどの第１の直交座標系７との対比で述べると、第２の直交座標系８の座標軸Ｘ２、Ｙ２は第１の直交座標系７の座標軸Ｘ１、Ｙ１と鋭角をなしている。Ｘ２軸は、Ｘ１軸を図中時計回りにたとえば４５度回転させた方向である。またＹ２軸は、Ｙ１軸を反転させた上で時計回りにたとえば４５度回転させた方向である。第２遮光パターン４は、座標軸Ｙ２に沿って延在している。なお、第２遮光パターン４は座標軸Ｘ２に沿って延在していてもよく、座標軸Ｘ２に沿う部分と座標軸Ｙ２に沿う部分とを有していても良い。このように基板の平面形状の外形の辺に対して鋭角を成す方向に延在するパターンを本明細書では斜めパターンとも称する。
【００２８】
そして、図１（ａ）に示す第１透明基板１と、図１（ｂ）に示す第２透明基板２とが重なり合う構成となることにより、パターンの配置状態の平面図が図１（ｃ）に示す状態となるフォトマスク５０が構成される。ここで、第１透明基板１は図１（ａ）の状態から表裏を引っ繰り返したうえで、図１（ｂ）に示す状態の第２透明基板上に重ね合わされている。結果、第１の面５と第２の面６とが対向する状態となる。また、第１透明基板１の表裏を引っ繰り返したことにより、Ｙ１軸が反転する。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの、図１（ｃ）のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略断面図である。第１透明基板１の第１遮光パターン３が形成された第１の面５と、第２透明基板２の第２遮光パターン４が形成された第２の面６とが対向するように、第１透明基板１と第２透明基板２とがたとえば分子間力により固定されている。なお図２においては、第１遮光パターン３および第２遮光パターン４の厚みを誇張して描いているが、実際は第１透明基板１や第２透明基板２に比して十分に薄いものであり、第１の面５と第２の面６とはほぼ平滑面である。よって、第１透明基板１と第２透明基板２とを重ね合わせて接触させるだけで、固定に必要な分子間力が作用する。
【００３０】
次に、上記のフォトマスクの製造方法について説明する。
図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造方法を工程順に示す概略断面図である。なお、図３（ａ）〜（ｅ）において、左側の列は第１透明基板１に関する工程を、右側の列は第２透明基板２に関する工程を示している。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、第１透明基板１の第１の面５と第２透明基板２の第２の面６とのそれぞれに、遮光膜５１が成膜される。この成膜は、たとえば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法などにより実施することができる。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、第１透明基板１および第２透明基板２の各々において、遮光膜５１の上にフォトレジスト５２が塗布される。レジストの塗布は、たとえばスピンコートにより行なわれる。
【００３３】
図３（ｃ）に示すように、フォトレジスト５２にパターニングが施される。このレジストのパターニングは、たとえば電子線描画による露光工程と、それに続く現像工程とにより行なわれる。この描画方法の詳細は後述する。その後、パターニングされたフォトレジスト５２をマスクとして、遮光膜５１がエッチングされる。このエッチングは、たとえばＩＢＥ(Ion Beam Etching)やＲＩＥ(Reactive Ion Etching)などのドライエッチング法や、ウェットエッチング法により行なわれる。
【００３４】
図３（ｄ）に示すように、上記のエッチングにより遮光膜５１がパターニングされて、第１透明基板１の上には第１遮光パターン３が、第２透明基板２の上には第２遮光パターン４が、それぞれ遮光膜５１から形成される。なお、本図では第１透明基板１や第２透明基板２がオーバーエッチングされていないが、必要に応じてオーバーエッチングが行なわれてもよい。続いて、フォトレジスト５２の剥離が行なわれる。
【００３５】
図３（ｅ）に示すように、第１透明基板１の第１の面５上に第１遮光パターン３が形成され、第２透明基板２の第２の面６上に第２遮光パターン４が形成される。続いて、第１透明基板１と第２透明基板２とが、重ね合わされる。
【００３６】
図３（ｆ）に示すように、第１透明基板１の第１の面５と、第２透明基板２の第２の面６とが互いに対向するように、かつ第１透明基板１と第２透明基板２とが形状がちょうど重なり合わされるように第１透明基板１と第２透明基板２とが重ね合わされる。この重ね合わせはたとえば真空中で行なわれるが、その詳細は後述する。これにより、図１に示すフォトマスク５０が製造される。
【００３７】
上記の第１透明基板１と第２透明基板２との重ね合わせは、たとえば図４に示すように真空チャンバ１７内で行なわれる。具体的には、第１遮光パターン３が形成された第１の面５と、第２遮光パターン４が形成された第２の面６とが対面するように、第１透明基板１と第２透明基板２とが真空チャンバ１７内に収納され、真空チャンバ１７内が排気され真空度が高められた後に、第１透明基板１と第２透明基板２とが重ね合わされて互いに分子間力で固定される。気相や液相中で重ね合わせが行なわれると、基板間に残留している気体や液体が抜けていくときに、重ね合わせずれが発生しやすくなってしまう。しかし、真空中ではこのずれが抑制される。
【００３８】
次に、図３（ｂ）、（ｃ）に示したフォトレジストのパターニング工程について、詳述する。
【００３９】
図５は、第１透明基板のレジスト塗布された第１の面に対して、描画装置により露光が行なわれている様子を示す概略斜視図である。図５に示すように、描画装置としては、たとえば電子線マスク描画装置５３が用いられる。この電子線マスク描画装置５３は、ＬａＢ６電子銃８４と、可変成形レンズ部８２と、収束変更レンズ部８３とを主に有している。電子線マスク描画装置５３においては、ＬａＢ６電子銃８４から放出された電子は、第１成形アパーチャ８５、第１成形レンズ８６、第１成形偏向器８７、第２成形レンズ８８、第２成形アパーチャ８９、縮小レンズ９０、ブランキング電極９１、偏向器９２、および収束レンズ９３を順に通過して、描画すべき基板面に至る。この際、第１透明基板１は、基板ステージ５４によって第１の角度状態１４の状態に支持されている。
【００４０】
図６は、第２透明基板上のレジスト塗布された第２の面に対して、描画装置により露光が行なわれている様子を示す概略斜視図である。描画装置の構成は、図５に示したものと同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
異なる点は、図５に示す第１透明基板１の第１の角度状態１４から回転された第２の角度状態１５に第２透明基板２が設定されて、描画が行われる点である。
【００４２】
第１角度状態（図５）から第２角度状態（図６）に回転される手法としては、たとえば、図６に示すように基板ステージ５４が回転駆動される手法がある。この手法では、基板ステージ５４上に第２透明基板２が載置された後に、基板ステージ５４が回転駆動されることで、第２の角度状態１５に第２の面６が設定される。
【００４３】
また、他の手法として図７に示すように第２透明基板２を第１の角度状態１４から所定角度回転させた第２の角度状態１５となるように基板ステージ５４上に載置する手法がある。この場合、たとえば、真空チャック、静電チャック、機械式チャックにより第２透明基板２が基板ステージ５４に固定される。
【００４４】
次に、本実施の形態のフォトマスクを用いた電子デバイスの製造方法について説明する。
【００４５】
図８は、本発明の実施の形態１におけるフォトマスクを用いた露光の様子を示す図である。図８に示すように、ランプハウス５６から発せられた光は、ミラー５７によって反射された後、集光レンズ６０通過後にフライアイレンズ５８、アパーチャ５９、集光レンズ６０、ブラインド６１、集光レンズ６０、ミラー５７、および集光レンズ６０を順に通過した後、本実施の形態のフォトマスク５０に至る。フォトマスク５０を透過した光は、集光レンズ６０、瞳面６２、および集光レンズ６０を経て、電子デバイス形成基板６４に至る。
【００４６】
電子デバイス形成基板６４としては、たとえば、表面にフォトレジストが塗布されたシリコンウエハなどが用いられる。
【００４７】
図９〜１２は、本発明の実施の形態１におけるフォトマスクを用いた電子デバイスの製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【００４８】
図９に示すように、電子デバイス形成基板６４上に、薄膜７１とフォトレジスト５２とが順に形成される。電子デバイス形成基板６４としては、たとえばシリコン基板などが用いられ、その表面に、たとえば、スパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ法などにより薄膜７１が形成され、続いてスピンコート法により、フォトレジスト５２が塗布されることにより、本図の状態が得られる。そして、フォトレジスト５２に対して、図８に示した本実施の形態のフォトマスク５０を用いて露光が行なわれ、続いて現像が行なわれることでフォトレジスト５２がパターニングされる。
【００４９】
図１０に示すように、このフォトレジスト５２のパターンをマスクとして、薄膜７１のエッチングが行なわれる。このエッチングは、たとえばＩＢＥやＲＩＥなどのドライエッチング法や、ウェットエッチング法により行なわれる。
【００５０】
図１１に示すように、上記のエッチングにより薄膜７１がパターニングされる。このエッチングは薄膜７１と電子デバイス形成基板６４との界面部で停止されている。なお、電子デバイス形成基板６４がオーバーエッチングされたり、あるいは界面部の手前でエッチングが止められたりすることも、必要に応じて行なわれる。続いてフォトレジスト５２が除去される。
【００５１】
図１２に示すように、レジスト除去が完了し、電子デバイス形成基板６４の上に薄膜７１のパターンが形成される。以上により、本実施の形態のフォトマスクのパターンに対応した薄膜パターンを有する電子デバイスが製造される。
【００５２】
次に、上記の方法により得られた電子デバイスの構成について説明する。
図１３は、本発明の実施の形態１における電子デバイスの製造方法により得られた電子デバイスを示す概略斜視図である。電子デバイス形成基板６４上に、縦横方向に延在するパターンと斜め方向に延在するパターンとが混在した、薄膜７１のパターンが形成されている。縦横方向に延在するパターンは電子デバイス形成基板６４の外形の辺と略同一方向に延在している。また、斜め方向に延在するパターンは電子デバイス形成基板６４の外形の辺と鋭角（たとえば３０度、４５度、６０度）をなす方向に延在している。この縦横方向に延在するパターンは、図１（ｃ）のフォトマスク５０の第１遮光パターン３が転写されたものであり、斜め方向に延在するパターンは第２遮光パターン４が転写されたものである。
【００５３】
この縦横方向に延在するパターンの線幅と斜め方向に延在するパターンの線幅とは同一にすることができる。たとえば、縦横方向に延在するパターンの線幅をその設計ルールにおける最小加工寸法とする場合、斜め方向に延在するパターンもその最小加工寸法とすることができる。
【００５４】
本実施の形態によれば、図１に示すように第１遮光パターン３を第１透明基板１の第１の面５上に、第２遮光パターン４を第２透明基板２の第２の面６上にそれぞれ別々に形成することができる。このため、第１遮光パターン３と第２遮光パターン４とを別々の装置で描画、検査でき、同時並行に処理することが可能となる。特に図５、６に示すように２台の描画装置を用いて２つの透明基板１、２を同時並列に処理することを並列描画という。このとき、装置の延べ占有時間は同じなのでコストは従来と同じであるが、処理時間を１／２と大幅に削減することができる。このため、描画工程のスループットを大幅に向上することができる。
【００５５】
また、第１遮光パターン３と第２遮光パターン４とが別々の透明基板１、２上に形成されているため、たとえば図５および図６に示すように描画装置に対する第１透明基板１の角度状態（図５）と描画装置に対する第２透明基板２の角度状態（図６）とを変更することができる。このとき、第１遮光パターン３の第１直交座標系７の座標軸と第２遮光パターン４の第２直交座標系８の座標軸とは、鋭角をなしているため、その鋭角分だけ第２透明基板２を描画装置に対して回転させれば、描画装置に対する第２直交座標系８の座標軸方向を、描画装置に対する第１直交座標系７の座標軸方向に揃えることができる。これにより、第１直交座標系７の座標軸方向と第２直交座標系８の座標軸方向との双方を、描画装置における描画グリッドの整列方向と同じにすることができる。このため、第１および第２遮光パターン３、４のいずれの描画時においても描画データが短冊状のデータになることはなく、それゆえ描画ファイルのデータ量を縮小することができる。以下、そのことを詳細に説明する。
【００５６】
図１４は、フォトマスクの描画に用いられる描画装置が、描画装置の描画グリッドに対して斜め方向のパターンを描画する際の描画データの局所的拡大図を示す。図１４に示すように、描画装置の描画グリッド７２の整列方向に対して遮光パターンの設計データ７４が斜めに延在している場合、その設計データ７４と重複領域を持つ描画グリッド（図中ハッチングを入れた描画グリッド）が描画データ７３に変換される。この描画データ７３は短冊状のパターンの集まりとなり、その外縁は図中太線で示すようにギザギザ形状となる。このため、このギザギザ形状の描画データの最大線幅は一点鎖線で示す最大線幅７５となり、設計データ７４の線幅よりも大きくなる。
【００５７】
一方、図１５に示すように、描画装置の描画グリッド７２の整列方向に沿って設計データ７６が延在している場合も、その設計データ７６と重複領域を持つグリッド（図中ハッチングを入れたグリッド）が描画データ７３に変換される。この場合、この描画データ７３の外縁は図中太線で示すように直線状となり、この描画データ７３の線幅は図１４に示す描画データ７３の線幅よりも小さくなる。
【００５８】
本実施の形態では，上述したように、第１直交座標系７の座標軸方向と第２直交座標系８の座標軸方向とを、描画装置における描画グリッドの整列方向と同じにすることができる。このため、図１５に示すように、描画データ７３の外縁は直線状となり、図１６に示すようなギザギザ形状にはならない。よって、第１および第２遮光パターン３、４のいずれの描画時においても描画データが短冊状になることはなく、描画ファイルのデータ量を縮小することができる。
【００５９】
上記のように描画ファイルのデータ量を縮小できるため、描画や検査に要する時間が削減される。また、その時間削減により、装置ドリフトの影響が小さくなるので、パターンの長手方向の寸法精度が向上する。また、描画装置や検査装置の占有時間も短くなるため、フォトマスク製造のコストが削減される。また、描画時に、描画グリッドの方向とパターン延在方向とを一致させられるので、パターンの線幅精度が、第１遮光パターン３と第２遮光パターン４との双方において高くなる。
【００６０】
また、第１の直交座標系７の座標軸方向に沿う第１遮光パターン３と、第２の直交座標系８の座標軸方向に沿う第２遮光パターン４とが、別々の透明基板１、２に形成されていることから、一方のパターンについて欠陥やパターン改訂が生じた場合に、一方だけを再作製して交換することも可能となる。
【００６１】
また、図１（ｃ）に示す第１遮光パターン３と第２遮光パターン４とが、共に、たとえば図１５に示す方法で描画されるため、その線幅を同じにすることができる。以下、そのことを、第１遮光パターン３および第２遮光パターン４を同一透明基板上に形成する場合と比較して説明する。
【００６２】
仮に、第１遮光パターン３および第２遮光パターン４が同一透明基板上に形成される場合、第１遮光パターン３の延在方向を描画グリッドの整列方向に合わせると、第２遮光パターン４の延在方向が描画グリッドの整列方向に対して斜めとなる。このため、第１遮光パターン３の線幅は図１５に示す線幅７６に対応するのに対し，第２遮光パターン４の線幅は図１４に示す最大線幅７５を有する線幅に対応することになる。よって、この場合には、第１遮光パターン３の線幅と第２遮光パターン４の線幅とを同じにすることはできない。また、第１遮光パターン３の外縁が直線状となるのに対し、第２遮光パターン４の外縁はギザギザ形状となる。
【００６３】
一方、本実施の形態では第１遮光パターン３と第２遮光パターン４とを別々に形成することができるため、上述のように第１遮光パターンと第２遮光パターン４との双方の延在方向を図１５に示すように描画グリッドの整列方向に揃えることができる。よって、第１遮光パターン３の線幅と第２遮光パターン４の線幅との双方を同じ線幅とすることができる。また、第１遮光パターン３および第２遮光パターン４の外縁はいずれも直線状となる。
【００６４】
また、第１遮光パターン３の線幅と第２遮光パターン４の線幅とを同じにすることができるため、このフォトマスク５０を用いて図９〜図１２の工程を経て形成された図１３の電子デバイスにおいては、縦横パターンの線幅をその設計ルールにおける最小加工寸法にした場合、斜めパターンの線幅も同じ最小加工寸法にすることができる。
【００６５】
なお、本実施の形態においては、電子デバイス形成基板上に形成された薄膜に対して加工が行なわれたが、薄膜を形成せずにエッチングが行なわれることで、電子デバイス形成基板自体にパターンを施すことも可能である。
【００６６】
（実施の形態２）
フォトマスク作製中に欠陥が発生し、局所的な修正では対処不能である場合や、フォトマスク作製後にパターンの設計変更（改訂）が生じた場合、フォトマスクを作り直す必要がある。実際の製品開発においては、このようなトライアンドエラーが何度も繰り返されている。このため、フォトマスクの再作製工程が必要となる。
【００６７】
図１６〜１８は、本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの再作製の第１〜３工程を示す概略断面図である。これらの図を参照して、第２遮光パターンについて再作製が必要となった場合のフォトマスク再作製工程について説明する。
【００６８】
図１６に示すように、再作製前においては、フォトマスク５０を構成する第１透明基板１と第２透明基板２とが、第１遮光パターン３および第２遮光パターン４の存する面で対向して重なりあっている。フォトマスクの再作製にあたり、まずこの両基板同士が分離される。
【００６９】
図１７に示すように、上記分離の後、たとえば第２透明基板２の再作製が行なわれる。また、再作製は第１透明基板１について行われてもよく、第１透明基板１および第２透明基板２の双方について行われてもよい。この時、パターン欠陥への対処であれば、当初と同一のデータにて、たとえば第２遮光パターン４が再作製される。パターン改訂の場合は、改訂後の描画データにて、たとえば第２遮光パターン４が再作製される。たとえば第２遮光パターン４のみが再作製される場合、図１７には図示されていないが、パターン再作製の必要がない第１透明基板１は保存されている。
【００７０】
図１８に示すように、保存されていた第１透明基板１と、再作製された第２透明基板２とが、第１遮光パターン３が形成された面と第２遮光パターン４が形成された面とが対向するように重ね合わされる。以上で、フォトマスク５０が再作製される。
【００７１】
なお、上述した実施の形態においては、第２遮光パターンに問題がある場合について説明したが、第１遮光パターンに問題がある場合は第１透明基板１側について再作製が行なわれる。
【００７２】
従来のフォトマスクでは縦横パターンと斜めパターンとが１枚の透明基板上に混在していた。このため、従来のフォトマスクの再作製方法では、たとえ縦横パターンか斜めパターンのいずれか一方だけの欠陥であっても、それが致命的なものであれば、縦横パターンと斜めパターンとを一括して再描画する必要があった。一方、本実施の形態では縦横パターンと斜めパターンとが別々の透明基板１、２上に形成されている。このため、縦横パターンか斜めパターンのうち欠陥がある方だけを再描画すればよい。従って、フォトマスクの修正や設計変更に要する費用や工期を削減することができる。
【００７３】
（実施の形態３）
実施の形態２で説明したフォトマスクの修正または改訂の際に、第１透明基板１と第２透明基板２とを分離させたり重ね合わせたりする工程は、好ましくは真空チャンバ中で行なわれる。真空チャンバとしては、図４に示すように、実施の形態１と同様のものを使用することができる。
【００７４】
仮に、気相や液相中で２枚の基板が重ね合わされる場合、基板の間に残留している気体や液体が抜けていくときに位置すれが発生しやすくなってしまう。もし、真空中で作業が行なわれれば、第１透明基板１と第２透明基板２との間に物質が存在しないので、位置ずれが発生しにくい。よって、基板間のアライメントが容易となる。
【００７５】
また、２枚の透明基板１、２が分離される工程が真空中で行なわれれば、大気圧に妨げられることなく分離が行なわれる。
【００７６】
したがって、第１透明基板１と第２透明基板２とが分子間力により固定される場合などのように、両基板が密着される場合は、第１透明基板１と第２透明基板２とが取り外されたり組み立てられたりする作業の雰囲気は、真空中が特に好ましいものとなる。
【００７７】
（実施の形態４）
本実施の形態は、実施の形態１と基本的には同様であるが、第１透明基板１と第２透明基板２とに、両基板１、２を精度よく重ね合わせるための、アライメントマークが形成されている点で異なる。
【００７８】
図１９は、本発明の実施の形態４におけるフォトマスクにアライメントマークが形成された構成を概略的に示す平面図である。たとえば、本図に示すように、第１透明基板１の四隅に十字状のアライメントマーク９が形成されている。なお、第２透明基板２にも図１９と同様のアライメントマークが形成されている。このアライメントマーク９が参照されることにより、第１透明基板１と第２透明基板２とを精度よく重ね合わせることができる。
【００７９】
なお、これ以外の本実施の形態は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または相当の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００８０】
また、フォトマスクは電子デバイスが形成されるウエハのたとえば４〜５倍の拡大倍率で製造されるので、フォトマスクのアライメント精度もウエハのたとえば４〜５倍の粗い精度で済む。
【００８１】
（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態１と基本的には同様であるが、第１遮光パターンと第２遮光パターンが、それぞれ第１透明基板と第２透明基板に埋め込まれている点が異なっている。
【００８２】
図２０は、本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの構成を概略的に示す断面図である。図２０に示すように、第１遮光パターン３は第１透明基板１の表面に形成された溝内に充填されている。これにより、第１遮光パターン３は第１透明基板１に埋め込まれた構造となっている。また、第２遮光パターン４は第２透明基板２の表面に形成された溝内に充填されている。これにより、第２遮光パターン４は第２透明基板２に埋め込まれた構造となっている。
【００８３】
図２１は本実施の形態の変形例を示す図である。図２１に示すように、第１遮光パターン３のみが第１透明基板１に埋め込まれている。なお、第１遮光パターン３が第１透明基板１に埋め込まれておらず、第２遮光パターン４のみが第２透明基板２に埋め込まれていてもよい。
【００８４】
次に、図２２〜２７を用いて、この埋め込み構造の遮光パターンを得るための製造方法について説明する。
【００８５】
図２２〜２７は、埋め込み構造の遮光パターンを得るための製造方法を工程順に示す概略断面図である。図２２に示すように、第１透明基板１の表面上にフォトレジスト５２が塗布される。この後、第１透明基板１上のフォトレジスト５２に露光、現像が行なわれる。
【００８６】
図２３に示すように、上記の露光、現像により、第１透明基板１の上のフォトレジスト５２がパターニングされる。続いて、このフォトレジスト５２のパターンをマスクとして、第１透明基板１がエッチングされる。
【００８７】
図２４に示すように、上記のエッチングにより、第１透明基板１上に溝１６が形成される。続いて、フォトレジスト５２が除去される。
【００８８】
図２５に示すように、上記のフォトレジスト５２の除去により、第１透明基板１の表面全体が露出する。
【００８９】
図２６に示すように、第１透明基板１の露出した表面に遮光膜５１が成膜される。これにより、第１透明基板１の表面の溝１６の中に遮光膜５１が充填され、溝が形成されていない表面にも遮光膜５１が形成される。続いて、溝１６以外の部分に存在する遮光膜５１を除去するために、表面研磨がなされる。
【００９０】
図２７に示すように、上記の表面研磨により、第１透明基板１の溝１６部分のみに遮光膜が残存し、遮光膜５１が第１透明基板１の表面にパターン状に埋め込まれる。
【００９１】
なお、第２遮光パターンが埋め込まれた第２透明基板も、上記と同様の方法により作製することができる。
【００９２】
本実施の形態のような埋め込み構造によると、遮光パターンの機械的耐久性を向上することができる。よって、本実施の形態は、第１透明基板１と第２透明基板２とが分子間力により固定される場合のように、遮光パターンが他の物体と直接接触する場合に特に好ましい。
【００９３】
（実施の形態６）
図２８（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施の形態６における遮光パターンの並列検査工程を概略的に示す断面図である。以下において、これらの図を参照して並列検査工程を説明する。
【００９４】
図２８（ａ）に示すように、検査前のフォトマスクにおいては、第１遮光パターン３の形成面と第２遮光パターン４の形成面同士が対向するように、第１透明基板１と第２透明基板２とが重ね合わされている。検査にあたっては、まず第１透明基板１と第２透明基板２とが分離される。
【００９５】
図２８（ｂ）に示すように、第１透明基板１と第２透明基板２とが分離されているので、第１遮光パターン３と、第２遮光パターン４とのそれぞれについて、別々にパターン検査がされる。
【００９６】
図２８（ｃ）に示すように、上述した検査において、たとえば第２遮光パターン４に欠陥が発見された場合、第２遮光パターン４のみの修正作業が行なわれる。修正では不十分である場合は、第２遮光パターン４の再作製が行なわれる。なお、図示していないが、問題のない第１透明基板１は保存されている。
【００９７】
図２８（ｄ）に示すように、第１遮光パターン３と、第２遮光パターン４との両方が良品であることが検査により確認された後に、第１透明基板１と第２透明基板２とが重ね合わされる。
【００９８】
図２８（ｅ）に示すように、良品のパターンを有する第１透明基板１と第２透明基板２とが重ね合わされて、欠陥の修正のされたフォトマスク５０が得られる。
【００９９】
なお、フォトマスクが最初の製造段階にあり、第１透明基板１と第２透明基板２との最初の重ね合わせ以前のパターン検査が行なわれる場合は、図２８（ｂ）の状態から検査工程が開始される。
【０１００】
また、第１透明基板１と第２透明基板２との分離または重ね合わせは、実施の形態２と同様の理由により、真空中で行われることが好ましい。
【０１０１】
パターンが検査される図２８（ｂ）の工程には、フォトマスク作製全体の半分近い時間とコストがかかる。本実施の形態による遮光パターンの検査によると、図２８（ｂ）から（ｄ）までは、２つの透明基板１、２が分離された状態なので、別々に処理することができる。そこで、複数のフォトマスク検査装置を使い、２つの透明基板１、２を同時並列に処理することができる。これを並列検査という。このとき装置の延べ占有時間は同じなのでコストは従来と同じであるが、処理時間は大幅に削減される。図２８の例では、パターンが二分割されているので、処理時間は二分の一となり、検査工程のスループットが大幅に向上する。
【０１０２】
従来は、フォトマスク検査工程を並列化するこができなかった。つまり、１枚のフォトマスク検査は、最初から最後まで１台のフォトマスク検査装置で検査せざるを得なかった。そのため、特殊な事情により特急で作製される必要のあるフォトマスクであっても、作製にともなう検査には所定の時間が必要であるため、特急扱いすることができなかった。本実施の形態によれば、縦横パターンと斜めパターンとを別々のフォトマスク検査装置で同時並行して検査することができる。そのため、特殊な事情により特急の進捗が必要なフォトマスクであっても、早い納期で製造することができる。よって、市場の動向にあわせて各種電子デバイスの生産量が調整されるにあたり、その生産に用いるフォトマスクを迅速に準備することができる。
【０１０３】
（実施の形態７）
本実施の形態は、基本的には実施の形態１と同様であるが、フォトマスクに位相格子が形成されている点が異なる。なお、これ以外の構成については上述した実施の形態１とほぼ同じであるため、以下の説明においては同一または相当の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０４】
図２９は、本発明の実施の形態７におけるフォトマスクの構成を示す概略断面図である。図２９に示すように、第２透明基板２の第２遮光パターン４の形成面と反対の面に位相格子１０が形成されている。このため、第２遮光パターン４を経た回折光７８が、位相格子１０により再度回折され、再回折光７９となる。これにより、フォトマスクパターンを斜めから照明するのと同様の効果が得られる。よって、変形照明法の効果が得られるので、解像力が向上し、焦点深度が拡大する。
【０１０５】
図３０は、本実施の形態の変形例であって、フォトマスクの構成を示す概略断面図である。図２９に示したフォトマスクとの相違は、位相格子１０が、第２透明基板２の面にではなく、第１透明基板１の遮光パターン形成面と反対の面に設けられている点である。この構成によると、位相格子１０によりフォトマスクへの入射光８０が回折光７８とされ、フォトマスクパターンが斜めから照明される。これにより、変形照明法の効果が得られるので、解像力が向上し、焦点深度が拡大する。
【０１０６】
（実施の形態８）
本実施の形態においては、位相格子の平面形状について説明する。
【０１０７】
図３１および図３２は、実施の形態８におけるフォトマスクの位相格子の平面パターン形状を示す概略平面図である。図３１に示すように、縞模様状の位相格子１０が、第１遮光パターンまたは第２遮光パターンの延在方向を表す座標軸方向１１に沿って形成される。
【０１０８】
あるいは、図３２に示すように、市松模様状の位相格子１０が、第１遮光パターンまたは第２遮光パターンの延在方向を表す座標軸方向１１に沿って形成される。
【０１０９】
なお、座標軸方向１１は、図１に示す第１の直交座標系７および第２の直交座標系８のいずれかの座標軸方向である。
【０１１０】
（実施の形態９）
本実施の形態は、実施の形態１と基本的に同様であるが、第１透明基板と第２透明基板とを重ね合わせて固定する方法のみが異なる。
【０１１１】
図３３は、本発明の実施の形態７における第１透明基板と第２透明基板との固定方法を示す概略断面図である。実施の形態１では、両基板間に働く分子間力が用いられたが、本実施の形態においては、図３３に示すように、第１透明基板１と第２透明基板２とが固定冶具７７を介して固定される。
【０１１２】
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同一であるため、同一または相当の要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１３】
（実施の形態１０）
本実施の形態は、基本的には実施の形態１と同様であるが、描画段階において第１透明基板１と第２透明基板２との上に形成される遮光パターンの延在方向に角度をもたせる代わりに、重ね合わせ段階において第１透明基板１と第２透明基板２との間に角度をもたせるものである。以下に、この相違点に絞って説明を行なう。
【０１１４】
図３４は、本発明の実施の形態１０におけるフォトマスクを構成する第１透明基板と第２透明基板とを示す概略平面図である。図１（ａ）と（ｂ）とに示した第１の実施の形態と異なり、本実施の形態１０においては、図３４に示すように、第１遮光パターン３と第２遮光パターン４とは、基板に対して同一方向に延在している。
【０１１５】
図３５は、本発明の実施の形態１０における遮光パターンの配置状態を示す概略平面図である。実施の形態１における図１（ｃ）の場合と異なり、本実施の形態においては、第１透明基板１と第２透明基板２とは、図３５のように第１透明基板１の外形形状と第２透明基板２の外形形状とがずれた状態で重ね合わされる。このずれの角度に対応して、第１遮光パターン３の延在する方向と第２遮光パターン４の延在する方向とが鋭角をなす。結果として、実施の形態１と同じく、第１の直交座標系の座標軸方向に延在する第１遮光パターン３と、第１の直交座標系の座標軸方向と鋭角をなす座標軸方向に延在する第２遮光パターン４からなるフォトマスクが得られる。
【０１１６】
なお、本実施の形態によると、図３５に示すように、第１透明基板１と第２透明基板２とが重ならない領域が生じ、このような領域は利用することができなくなる。よって、透明基板を広く利用するためには、本実施の形態よりも、前述した実施の形態１のように第１透明基板１の外形形状と第２透明基板２の外形形状とがちょうど重なり合う方法が好ましい。
【０１１７】
また、実施の形態１に示したように、第１の遮光パターン３と第２の遮光パターン４とを基板に対して異なる方向に延在させると同時に、本実施の形態１０に示すように第１透明基板１と第２透明基板２とを角度をもたせて重ね合わせることも可能である。
【０１１８】
以上、複数の実施の形態を示して、本発明の例示をおこなった。
なお、見やすく図示するために、図中においては第１遮光パターンおよび第２遮光パターンは、形成される基板に対して大きく描かれているが、たとえば、本発明のフォトマスクが大規模集積回路の製造に用いられる場合は、その回路パターンに対応して、たとえば約１ミクロンの微細なパターンが何億本も形成されたりする。
【０１１９】
また、各実施の形態においては、正方形の第１透明基板と第２透明基板とを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、任意の形状であっても、その方位さえ判別できれば用いることができる。たとえば、方位の判別のためにノッチやオリエンテーションフラットが形成された円形基板も使用可能である。描画工程においては、この方位判別のための形状が参照される。
【０１２０】
また、第１の直交座標系と第２の直交座標系がなす角度は、０度を越え９０度よりも小さい角度の方位差を有していればよい。本発明により、この角度に対応した斜めパターンが精度よく形成されることとなる。
【０１２１】
また、各実施の形態においては、第１遮光パターンと第２遮光パターンとが重なることなく存在しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、両者が重複して存在してもよい。
【０１２２】
また、各実施の形態においてはレジストの露光を電子線によりおこなったが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザーやＸ線など、他のビーム描画技術を用いてもよい。
【０１２３】
また、各実施の形態においては、第１透明基板上には、第１の直交座標系の座標軸方向に延在する遮光パターンのみが形成され、第２透明基板には、第２の直交座標系の座標軸方向に延在する遮光パターンのみが形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１透明基板の第１の面の上に、第１遮光パターンに加えて、さらに延在方向の異なるパターンが存在していたり、第２透明基板の第２の面の上に、第２遮光パターンに加えて、さらに延在方向の異なるパターンが存在していたりしてもよい。このような場合であっても、パターンの特定部分に着目すれば、本発明の効果が得られることに変わりはないからである。
【０１２４】
また、各実施の形態において、フォトマスクが使用される場合に、光が第１透明基板から第２透明基板へと進行する形態を示したが、フォトマスク全体を引っ繰り返して、光が第２透明基板から第１透明基板へと進行するようにしてもよい。
【０１２５】
また、本発明の電子デバイスの製造方法により製造される電子デバイスの一例としては、半導体素子がある。本発明による半導体素子は、斜め配線が設計上自由に使用されることで、半導体素子のチップ面積が縮小し、製造コストが削減される。同時に、配線長が短くて済むので、電気抵抗が小さくなり、配線同士のクロストークも少なくなるなど、半導体素子としての性能も向上する。
【０１２６】
電子デバイスの他の例としては、斜め配線を有する液晶表示素子がある。通常は、縦横パターンのみで形成されるため、直交格子状の液晶表示素子が一般的である。しかし、本発明の製造方法により製造される液晶表示素子は、斜め配線も十分な加工精度をもっているため、高い寸法精度を有する面心格子状の液晶表示素子が得られる。面心格子の方が、直交格子よりも密度が高いため、画質が向上する。
【０１２７】
電子デバイスの他の例としては、斜め配線を有する撮像素子がある。通常は縦横の配線のみで形成されるため、直交格子状の撮像素子が一般的である。しかし、本発明にの製造方法による撮像素子は、斜め配線も十分な加工精度をもっているため、高い寸法精度を有する面心格子状の撮像素子とすることができる。面心格子のほうが直交格子よりも密度が高いため、画質が向上する。
【０１２８】
電子デバイスの他の例としては、八角形をベースとした薄膜コイルを備えた磁気ヘッドがある。通常は、縦横の配線のみで形成されるため、四角形をベースにしたコイルが形成されている。しかし、本発明にかかる磁気ヘッドは、斜め配線であっても十分な加工精度を有し、八角形をベースとしたコイルを磁気ヘッドに形成できる。四角形よりも八角形の方が円に近いため、データの書き込みや読み出しエラーが発生しにくくなる。
【０１２９】
なお、本発明の電子デバイスは上記に限るものではなく、第１の直交座標系の座標軸方向に延在するパターンと、第２の直交座標系の座標軸方向に延在するパターンとが混在した電子デバイスであって、両パターンが共に微細であり寸法精度が求められるような電子デバイスであればよい。
【０１３０】
以上、今回開示された各実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることを意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明は、縦横パターンと斜めパターンとが混在したフォトマスクおよびその製造方法、ならびに縦横パターンと斜めパターンとが混在した電子デバイスの製造方法に特に有利に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの構成を概略的に説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの構成を概略的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造方法を概略的に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造方法において、第１透明基板と第２透明基板とを真空チャンバ内で重ね合わせる様子を模式的に示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造方法において、第１透明基板へのマスク描画装置による描画の様子を概略的に示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造方法において、第２透明基板へのマスク描画装置による描画の様子を概略的に示す斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１の変形例であって、基板ステージに基板を載せる状態を概略的に示す平面図である。
【図８】本発明の実施の形態１における電子デバイスの製造方法による露光工程の様子を概略的に示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における電子デバイスの製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における電子デバイスの製造方法の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における電子デバイスの製造方法の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における電子デバイスの製造方法の第４工程を概略的に示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態１における電子デバイスを概略的に示す斜視図である。
【図１４】描画装置の描画グリッドに対して斜めに延在する描画データの概略的な局所的拡大図である。
【図１５】描画装置の描画グリッドに沿って延在する描画データの概略的な局所的拡大図である。
【図１６】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの再作製の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの再作製の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの再作製の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態４におけるアライメントマークを概略的に示す平面図である。
【図２０】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクを概略的に示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの変形例を概略的に示す断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの製造方法の第１工程を概略的に示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの製造方法の第２工程を概略的に示す断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの製造方法の第３工程を概略的に示す断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの製造方法の第４工程を概略的に示す断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの製造方法の第５工程を概略的に示す断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態５におけるフォトマスクの製造方法の第６工程を概略的に示す断面図である。
【図２８】本発明の実施の形態６における遮光パターンの並列検査を概略的に示す断面図である。
【図２９】本発明の実施の形態７におけるフォトマスクを概略的に示す断面図である。
【図３０】本発明の実施の形態７の変形例におけるフォトマスクを概略的に示す断面図である。
【図３１】本発明の実施の形態８における位相格子のパターンを概略的に示す平面図である。
【図３２】本発明の実施の形態８における位相格子のパターンを概略的に示す平面図である。
【図３３】本発明の実施の形態９における第１透明基板と第２透明基板との固定方法を概略的に示す断面図である。
【図３４】本発明の実施の形態１０におけるフォトマスクを構成する第１透明基板と第２透明基板とを概略的に示す平面図である。
【図３５】本発明の実施の形態１０におけるフォトマスクの構成を概略的に説明する平面図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１  第１透明基板、２  第２透明基板、３  第１遮光パターン、４  第２遮光パターン、５  第１の面、６  第２の面、７  第１の直交座標系、８  第２の直交座標系、９  アライメントマーク、１０  位相格子、１１  座標軸方向、１４  第１の角度状態、１５  第２の角度状態、１６  溝、１７  真空チャンバ、５０  フォトマスク、５１  遮光膜、５２  フォトレジスト、５３  電子線マスク描画装置、５４  基板ステージ、５６  ランプハウス、５７  ミラー、５８  フライアイレンズ、５９  アパーチャ、６０  集光レンズ、６１  ブラインド、６２  瞳面、６３  投影光学系、６４  電子デバイス形成基板、７０  投影露光装置、７１  薄膜、７２  描画グリッド、７３  描画データ、７４  設計データ、７５  最大線幅、７６  線幅、７７  固定冶具、７８  回折光、７９  再回折光、８０  入射光、８２  可変成形レンズ部、８３  収束偏向レンズ部、８４  ＬａＢ６電子銃、８５  第１成形アパーチャ、８６  第１成形レンズ、８７  第１成形偏向器、８８  第２成形レンズ、８９  第２成形アパーチャ、９０  縮小レンズ、９１  ブランキング電極、９２  偏向器、９３  収束レンズ。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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