(57)【要約】【課題】有効領域への影響を最小限にしつつ、透過型検査装置によって適正な測定値を得ることが可能な開口パターンを有する両面フォトマスクを提供する。【解決手段】本発明の両面フォトマスクは、露光有効領域の両方に遮光パターンが形成される両面フォトマスクであって、第１面露光有効領域１１１外の第１面非有効領域１１２に設けられ、遮光パターンが取り除かれた第１開口パターン領域１１３と、第１開口パターン領域１１３に形成される検査用エッチングパターン１１４と、検査用エッチングパターン１１４と対向する第２面の非有効領域に設けられ、遮光パターンが取り除かれた第２開口パターン領域１２３と、を有し、第２開口パターン領域１２３が矩形に形成されると共に、当該矩形のいずれの辺も２ｍｍ以上６ｍｍ以下に設定されることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面の露光有効領域及び第１面と反対の第２面における露光有効領域の両方に遮光パターンが形成される両面フォトマスクにおいて、
第１面の露光有効領域外の非有効領域に設けられ、遮光パターンが取り除かれた第１開口パターン領域と、
前記第１開口パターン領域に形成される検査用エッチングパターンと、
前記検査用エッチングパターンと対向する第２面の非有効領域に設けられ、遮光パターンが取り除かれた第２開口パターン領域と、を有し、
前記第２開口パターン領域が矩形に形成されると共に、当該矩形のいずれの辺も２ｍｍ以上６ｍｍ以下に設定されることを特徴とする両面フォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光のための有効領域において、表面と裏面の両方のＣｒ（クロム）などの遮光パターンが形成される両面フォトマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体回路をウエハに投影露光して転写する際に原版として用いられるフォトマスクは一般にはガラス基板上にＣｒ（クロム）等の金属からなる遮光パターンがその一面側に形成された構造をなしている。ところが、近年、より微細な加工を実現するために、遮光パターンを表面と裏面に両方に形成するフォトマスクが提案されている。
【０００３】
このような両面フォトマスクについては、例えば、特許文献１（特開２０００−１９７１５号公報）には、両面フォトマスクは透明基板の各表面にそれぞれ形成される２つの補足し合うパターン層を備え、完全なパターンとしてはこれら２つの補足し合うパターン層を組み合わせたパターンが用いられる両面フォトマスクが開示されている。この両面フォトマスクにおけるこれら２つの補足し合うパターン層は異なった表面に別々に形成されるものであり、この両面フォトマスクを位相シフトマスクとして用いる場合には、両面フォトマスクは位相シフト層を設けるようにしている。
【特許文献１】特開２０００−１９７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォトマスクを製作する上において、上記のような位相シフト層―具体的には、フォトマスクの基材である石英ガラスをエッチングしたエッチングパターン―を設ける場合には、この位相シフト層が所定のクオリティーをクリアしているか否かをチェックする必要がある。このための検査を行う目的でフォトマスクの露光に用いる有効領域外の非有効領域に検査用のパターンを設けるようにして、この有効領域外の検査用パターンを用い、透過型測定装置によって所定の位相シフトが実現できるかを検査する。
【０００５】
ところが、上記のような両面マスクにおいて、透過型検査装置によって従来の検査用パターンの検査を行おうとすると、種々の問題が顕在化するようになってきた。
【０００６】
まず、位相を測定する測定装置が透過型であるために、検査用パターンが設けられる面と対向する面には、測定用の光を透過させるために、遮光パターンを除去した開口パターンを設ける必要がある。ところが、当該検査用パターンに対向するようにして設ける開口パターンを設ける領域がたとえ非有効領域であるとしても、開口パターンの面積を広くすると、光の回り込みなどの有効領域への影響を考慮する必要がある、という問題があった。一方、前記のような開口パターンを逆に狭くすると、透過型検査装置によって適正な測定値を得ることができない、という問題もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は以上のような課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、第１面の露光有効領域及び第１面と反対の第２面における露光有効領域の両方に遮光パターンが形成される両面フォトマスクにおいて、第１面の露光有効領域外の非有効領域に設けられ、遮光パターンが取り除かれた第１開口パターン領域と、前記第１開口パターン領域に形成される検査用エッチングパターンと、前記検査用エッチングパターンと対向する第２面の非有効領域に設けられ、遮光パターンが取り除かれた第２開口パターン領域と、を有し、前記第２開口パターン領域が矩形に形成されると共に、当該矩形のいずれの辺も２ｍｍ以
上６ｍｍ以下に設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構成によれば、両面マスクにおいて、検査用パターンと対向する開口パターンを、露光に用いる有効領域への影響を最小限にする広さとしつつ、透過型検査装置によって適正な測定値を得ることが可能な程度の広さを持ったものとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る両面マスク全体を斜視的に示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係る両面マスクにおける検査用エッチングパターンと対向する第２開口パターン領域を示す図であり、図３は本発明の実施の形態に係る両面マスクにおける検査用エッチングパターンが形成された箇所の断面を示す図である。図２は、露光に用いられない非有効領域に形成される検査用エッチングパターンとそれに対向する開口パターンを拡大的に示して示したものである。図３は図２を線Ｐ−Ｐ’及び線Ｑ−Ｑ’を含む平面できってみたときの断面を示している。
【００１０】
図１乃至図３において、１００は両面フォトマスク基板、１１０は第１面、１１１は第１面露光有効領域、１１２は第１面非有効領域、１１３は第１開口パターン領域、１１４は検査用エッチングパターン、１２０は第２面、１２１は第２面露光有効領域、１２２は第２面非有効領域、１２３は第２開口パターン領域、１５０は透明基板、１５１は第１面遮光層、１５２は第２面遮光層をそれぞれ示している。
【００１１】
両面フォトマスク基板１００は、合成石英ガラスなどの透明基板１５０を基材として、その表裏両面にＣｒ（クロム）などの遮光層が設けられる構成となっている。なお、本明細書においては、両面フォトマスク基板１００の表裏については、第１面１１０、第２面１２０などと称して区別することとする。また、両面フォトマスク基板１００の第１面１１０、第２面１２０のぞれぞれには、基本的には厚さ１００ｎｍ前後の遮光層１５１、１５２が形成されている。
【００１２】
両面フォトマスク基板１００の厚さＤは６．３５ｍｍで、表裏は正方形状であり、その寸法は１５４ｍｍ×１５４ｍｍである。両面フォトマスク基板１００の第２面１２０で、露光に用いる第２面露光有効領域１２１は、図１の白い点線を含む領域内で示される箇所であり、その寸法はおよそ１１０〜１３０ｍｍ×１１０〜１３０ｍｍである。白い点線の領域外である露光に用いない領域は第２面非有効領域１２２として定義することができる。なお、白い点線は実際には設けられないあくまで仮想的な線である。
【００１３】
本発明に係る両面フォトマスク基板１００は両面に形成される描画パターン、エッチングパターンによって露光するものであるので、第１面１１０の前記第２面露光有効領域１２１に対向する領域は、第１面露光有効領域１１１（図１中黒い点線内で示される領域。黒い点線は仮想線。）として露光に利用される。また、第２面１２０の場合と同様に、露光に用いられない第２面１２０周縁の領域は、第１面非有効領域１１２として定義される。
【００１４】
第１面非有効領域１１２には、検査用エッチングパターン１１４が形成されている。この検査用エッチングパターン１１４は、透明基板１５０をエッチングして形成した彫り込み部であり、その深さｄは例えば２００ｎｍほどである。この深さｄは露光光源の波長程度の長さが用いられる。また、検査用エッチングパターン１１４は、例えば１ｍｍ×１０μｍのパターンがクロスしたパターン形状をなしている。この検査用エッチングパターン１１４の周囲は、遮光層が除去された第１開口パターン領域１１３が設けられている。
【００１５】
第２面において、この第１面１１０の第１面非有効領域１１２に設けられた検査用エッチングパターン１１４と対向する箇所には、図２に示すような矩形ＡＢＣＤで示される遮光層１５２が取り除かれた第２開口パターン領域１２３が設けられる。この矩形ＡＢＣＤのいずれの辺も長さが２ｍｍ以上６ｍｍ以下に設定されている。すなわち、本実施形態においては、
２［ｍｍ］≦（ＡＢの長さ）≦６［ｍｍ］
２［ｍｍ］≦（ＢＣの長さ）≦６［ｍｍ］
２［ｍｍ］≦（ＣＤの長さ）≦６［ｍｍ］
２［ｍｍ］≦（ＤＡの長さ）≦６［ｍｍ］
となるように設定される。
【００１６】
次に、以上のように設定される根拠について説明する。図４は透過型検査装置による検査用エッチングパターンの測定概念図である。図４は、両面フォトマスク１００の検査用エッチングパターン１１４近傍の断面を示している。透過型検査装置は測定用光源部２０１と測定用検出部２０２からなっており、測定用光源部２０１と測定用検出部２０２の対が検査用エッチングパターン１１４近傍をスキャンしつつ、両面フォトマスク１００を透過した光の位相を測定するようになっている。
【００１７】
図４のように構成された透過型検査装置でスキャンして得られた結果を図５に示す。図５は第２開口パターンの矩形領域の広さを変化させて位相差を測定した結果を示す図である。図５のデータを取得するために用いた第２開口パターン領域１２３の矩形ＡＢＣＤは正方形である。また、図５において、横軸は矩形ＡＢＣＤの１辺の長さ、縦軸は測定した位相差を示している。図５では第２開口パターン領域１２３の矩形ＡＢＣＤの一辺の長さを１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、７ｍｍと変化させて位相差を測定した。透過型検査装置での測定によれば、矩形ＡＢＣＤの一辺の長さが１ｍｍであるときには測定不可能であり、矩形ＡＢＣＤの一辺の長さ１ｍｍより長く設定することが好ましいことが判明した。したがって、本実施形態においては、矩形ＡＢＣＤの一辺は２ｍｍ以上とするものとする。一方、図５に示すように２ｍｍ以上であれば、透過型検査装置による位相差の測定は可能であるが、矩形ＡＢＣＤの一辺の長さをあまりに長くし、第２開口パターン領域１２３を広くとると、光の回り込みなどの有効領域への影響が考えられる。そこで、本実施形態では、矩形ＡＢＣＤの一辺の長さの上限を６ｍｍとして設定する。
【００１８】
以上のような構成とすることによって、第２開口パターン領域１２３は、露光に用いる有効領域への影響を最小限に抑えた広さとしつつ、透過型検査装置によって適正な測定値を得ることが可能な程度の広さを持ったものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る両面マスク全体を斜視的に示す図である。可変成形描画方式の電子ビーム描画装置の概略構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る両面マスクにおける検査用エッチングパターンと対向する第２開口パターン領域を示す図であ。
【図３】本発明の実施の形態に係る両面マスクにおける検査用エッチングパターンが形成された箇所の断面を示す図である。
【図４】透過型検査装置による検査用エッチングパターンの測定概念図である。
【図５】第２開口パターンの矩形領域の広さを変化させて位相差を測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【００２０】
１００・・・両面フォトマスク基板、１１０・・・第１面、１１１・・・第１面露光有効
領域、１１２・・・第１面非有効領域、１１３・・・第１開口パターン領域、１１４・・・検査用エッチングパターン、１２０・・・第２面、１２１・・・第２面露光有効領域、１２２・・・第２面非有効領域、１２３・・・第２開口パターン領域、１５０・・・透明基板、１５１・・・第１面遮光層、１５２・・・第２面遮光層
【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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