(57)【要約】【課題】露光用の照明光の照射熱によるパターンの変形を抑制できるマスクを提供する。【解決手段】照明光ＩＬが照射される透過型のレチクルＲ１であって、照明光ＩＬを透過するとともに、一面に照明光ＩＬを減衰する所定の透過率の遮光膜９によってパターンが形成されたガラスブランク５と、遮光膜９とガラスブランク５との間の少なくとも一部の領域に形成されて、照明光ＩＬに対する反射率が遮光膜９よりも大きい単層又は複数層の反射膜８と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光が照射される透過型のマスクであって、
前記照明光を透過するとともに、一面に前記照明光を減衰する遮光膜によってパターンが形成された平板状部材と、
前記遮光膜と前記平板状部材との間の少なくとも一部の領域に形成されて、前記照明光に対する反射率が前記遮光膜よりも大きい反射膜と、
を備えることを特徴とするマスク。
【請求項２】
前記反射膜は、複数層の膜であることを特徴とする請求項１に記載のマスク。
【請求項３】
前記反射膜は、金属膜と酸化膜とを含むことを特徴とする請求項２に記載のマスク。
【請求項４】
前記反射膜の反射率は６０％以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項５】
前記遮光膜は、金属の単層又は複数層の膜であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項６】
前記遮光膜の透過率は０〜１０％であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のマスク。
【請求項７】
照明光が照射される透過型のマスクの製造方法であって、
前記照明光を透過する平板状部材の一面に、前記照明光を反射する反射膜を形成する工程と、
前記平板状部材の前記一面に、前記反射膜を覆うように、前記反射膜よりも前記照明光に対する反射率が低いとともに、前記照明光を減衰する遮光膜を形成する工程と、
前記平板状部材に形成された前記反射膜及び前記遮光膜をパターニングする工程と、
を有することを特徴とするマスクの製造方法。
【請求項８】
照明光で請求項１から６のいずれか一項に記載の第１のマスクを照明し、前記第１のマスクを透過した前記照明光で物体を露光する工程を有することを特徴とする露光方法。
【請求項９】
前記第１のマスクの前記反射膜から反射される前記照明光の拡散及び吸収の少なくとも一方を行う工程を有することを特徴とする請求項８に記載の露光方法。
【請求項１０】
前記照明光で露光された前記物体を現像する工程と、
前記照明光で請求項１から６のいずれか一項に記載の第２のマスクを照明し、前記第２のマスクを透過した前記照明光で前記物体を露光する工程と、
を有することを特徴とする請求項８又は９に記載の露光方法。
【請求項１１】
前記第１のマスクと前記第２のマスクとは同一であり、
前記第２のマスクを介して前記物体を露光する際の前記第２のマスクと前記物体との位置関係は、前記第１のマスクを介して前記物体を露光する際の位置関係と異なることを特徴とする請求項１０に記載の露光方法。
【請求項１２】
請求項８から１１のいずれか一項に記載の露光方法を用いて感光基板を露光することと、
前記露光された感光基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項１３】
請求項１から６のいずれか一項に記載のマスクを保持する第１ステージと、
照明光で前記マスクを照明する照明光学系と、
前記マスクを透過した前記照明光で露光される物体を保持する第２ステージと、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項１４】
前記第１ステージ及び前記照明光学系の少なくとも一部に、前記マスクの前記反射膜から反射される前記照明光の拡散及び吸収の少なくとも一方を行う反射防止部が設けられたことを特徴とする請求項１３に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記反射防止部は、粗面上に前記照明光を吸収する膜が形成された部材を含むことを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
請求項１３から１５のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感光基板を露光することと、
前記露光された感光基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写用のパターンが形成されたマスク、マスクを用いる露光技術、及び露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子又は液晶表示素子等のデバイス（電子デバイス、マイクロデバイス等）を製造するためのリソグラフィ工程では、レチクル（又はフォトマスク等）に形成された回路パターンを投影光学系を介してフォトレジストが塗布されたウエハ（又はガラスプレート等）上に投影露光するために、ステッパ等の静止露光型（一括露光型）の投影露光装置、又はスキャニングステッパ等の走査型の投影露光装置（走査型露光装置）等の露光装置が使用されている。このような露光装置で使用されるレチクルは、通常、ガラスブランクにクロム等の遮光膜によって所定のパターンを形成することによって製造される。
【０００３】
最近は、半導体素子等のパターンの微細化に応じて、露光波長の短波長化、照明条件の最適化、及び投影光学系の開口数の増大の他に、遮光膜のパターンの間に位相シフタを設けた位相シフトレチクル（例えば、特許文献１参照）、遮光膜のパターンに或る程度の透過率を付与したハーフトーンレチクル、又は光減衰部の他に光透過部の減光量を制御するための減光量制御層を設けたレチクル（例えば、特許文献２参照）等の様々なレチクルを使用することが提案されている。
【特許文献１】特公昭６２−５０８１１号公報
【特許文献２】特開２００６−３３０６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の露光装置において、例えば１ロットのウエハに対して同一のレチクルのパターンを順次露光するような場合に、露光光の照射熱がレチクルのパターンを形成している遮光膜を介してガラスブランクに伝導してガラスブランクが次第に膨張し、レチクルのパターンが次第に変形する恐れがある。このような照射熱によるレチクルのパターンの変形量は僅かであるが、今後、半導体素子等の回路パターンがさらに微細化してくると、そのようなパターンの熱膨張もできるだけ抑制することが好ましい。
【０００５】
特に、より微細なパターンをウエハ上に形成するために、ウエハの現像プロセスを挟んでレチクルのパターンをウエハ上に２回露光するダブルパターニングを行う場合、又は同一のウエハ上の異なるレイヤに異なる露光装置を用いてミックス・アンド・マッチ方式で露光を行う場合等には、露光中におけるレチクルのパターンの熱膨張を含む変形をできるだけ抑制する必要がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑み、露光光の照射熱によるパターンの変形を抑制できるマスク及びこの製造技術、並びにこのマスクを用いる露光技術及びデバイス製造技術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】
【０００７】
本発明によるマスクは、照明光が照射される透過型のマスクであって、その照明光を透過するとともに、一面にその照明光を減衰する遮光膜によってパターンが形成された平板状部材と、その遮光膜とその平板状部材との間の少なくとも一部の領域に形成されて、その照明光に対する反射率がその遮光膜よりも大きい反射膜と、を備えるものである。
本発明によるマスクの製造方法は、照明光が照射される透過型のマスクの製造方法であって、その照明光を透過する平板状部材の一面に、その照明光を反射する反射膜を形成する工程と、その平板状部材の一面に、その反射膜を覆うように、その反射膜よりもその照明光に対する反射率が低いとともに、その照明光を減衰する遮光膜を形成する工程と、その平板状部材に形成されたその反射膜及びその遮光膜をパターニングする工程と、を有するものである。
【０００８】
また、本発明による露光方法は、照明光で本発明のマスクを照明し、そのマスクを透過した照明光で物体を露光する工程を有するものである。
本発明による露光装置は、本発明のマスクを保持する第１ステージと、照明光でそのマスクを照明する照明光学系と、そのマスクを透過した照明光で露光される物体を保持する第２ステージと、を備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、マスクの遮光膜と平板状部材との間の少なくとも一部の領域に設けられる反射膜によって照明光が反射される。従って、照明光（露光光）の照射熱が平板状部材に伝導しにくくなるため、その照射熱によるマスクのパターンの変形が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施形態の一例につき図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸの概略構成を示す。この露光装置ＥＸは、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置（走査型露光装置）としてのいわゆるスキャニングステッパである。図１において、露光装置ＥＸは、露光用の照明光（露光光）ＩＬを用いてレチクルＲ１（マスク）を照明する照明系２０と、レチクルＲ１を保持して駆動するレチクルステージＲＳＴと、レチクルＲ１のパターンの像をウエハＷ上に投影する投影光学系ＰＬと、ウエハＷを保持して駆動するウエハステージＷＳＴと、装置全体の動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系３１と、露光量制御系３２と、ステージ制御系３３と、その他の処理系等とを備えている。以下においては、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと平行にＺ軸を取り、これに直交する面内でレチクルとウエハとが相対走査される方向にＹ軸を、Ｙ軸に直交する方向にＸ軸を取り、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸の周りの回転（傾斜）方向をそれぞれθｘ、θｙ、及びθｚ方向として説明を行う。
【００１１】
照明系２０は、例えば特開２００１−３１３２５０号公報（対応する米国特許出願公開第２００３／００２５８９０号明細書）などに開示されるように、光源と、照明光学系とを含んでいる。光源及び照明光学系の一部は本体部１４内に設置されている。照明光学系は、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、ロッドインテグレータ（内面反射型インテグレータ）、回折光学素子など）等を含む照度均一化光学系と、レチクルブラインドと（これらは本体部１４内に設置されている）、照明光ＩＬの光路を下方に折り曲げるミラー１５と、コンデンサレンズ１６とを有する。
【００１２】
照明系２０は、レチクルブラインドで規定されたレチクルＲ１のパターン面（下面、レチクル面）上のパターン領域２２内のスリット状の照明領域２１Ｒを照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。レチクルＲ１のパターン領域２２の近傍には、Ｘ方向に所定間隔で１対のアライメントマーク（レチクルマーク）２３Ａ，２３Ｂが形成されている。照明光ＩＬとしては、一例としてＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）が用いられている。なお、照明光としては、ＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４７ｎｍ）、Ｆ2 レーザ光（波長１５７ｎｍ）、ＹＡＧレーザの高調波、固体レーザ（半導体レーザなど）の高調波、又は水銀ランプの輝線（ｉ線等）なども使用できる。
露光量制御系３２は、照明光学系内で分岐された照明光の光量をモニタし、このモニタ結果から照明光のウエハＷ上での照度（パルスエネルギーと周波数との積）を求める。そして、この照度に基づいて、ウエハＷに対する露光量が主制御系３１から設定された目標値になるように、光源の出力等を制御する。
【００１３】
照明系２０のミラー１５及びコンデンサレンズ１６はそれぞれ保持部材１７及び１８を介してフレーム（不図示）に保持されている。本体部１４もそのフレームに保持されている。保持部材１７及び１８の表面、本体部１４内の光学部材の保持部材（不図示）の表面、並びにレチクルステージＲＳＴ上部のレチクルＲ１と接する面以外の表面には、それぞれ後述のようにレチクルＲ１（又は別のレチクル）から反射される照明光ＩＬを拡散するための、すりガラスの表面状の粗面が形成されている。さらに、その粗面には、照明光ＩＬを吸収するための黒色の塗装又は被膜が施されている。これによって、レチクルＲ１等からの照明光ＩＬの反射光が照明系２０内でフレアの要因となることが防止される。
【００１４】
照明光ＩＬのもとで、レチクルＲ１の照明領域２１Ｒ内のパターンは、両側テレセントリックの投影光学系ＰＬを介して投影倍率β（βは例えば１／４，１／５等）で、ウエハＷ上の一つのショット領域上の非走査方向に細長い露光領域（不図示）に投影される。本例の投影光学系ＰＬは例えば屈折系であるが、反射屈折系等も使用できる。露光対象の物体（感光基板）としてのウエハＷは、本例ではシリコン又はＳＯＩ(silicon on insulator)等の半導体からなる円板状の基材であり、この表面に後述のようにターゲット層等が形成され、この上にフォトレジスト（感光材料）が塗布されている。
【００１５】
また、レチクルＲ１はレチクルステージＲＳＴ上に吸着保持され、レチクルステージＲＳＴはレチクルベース２４上でＹ方向に一定速度で移動すると共に、例えば同期誤差（又はレチクルＲ１のパターン像とウエハＷ上の露光中のショット領域との位置ずれ量）を補正するようにＸ方向、Ｙ方向、及びθｚ方向に微動して、レチクルＲ１の走査を行う。レーザ干渉計２５Ｘ及び２５Ｙによって、例えば投影光学系ＰＬを基準として少なくともレチクルステージＲＳＴのＸ方向、Ｙ方向の位置が分解能０．１ｎｍ程度で計測されるとともに、θｚ方向の回転角が計測され、計測値がステージ制御系３３及び主制御系３１に供給される。ステージ制御系３３は、その計測値及び主制御系３１からの制御情報に基づいて、不図示の駆動機構（リニアモータなど）を介してレチクルステージＲＳＴの位置及び速度を制御する。
【００１６】
また、本例の露光装置ＥＸは、液浸法を適用した露光を行うため、投影光学系ＰＬを構成する最も像面側（ウエハＷ側）の光学素子（不図示）を取り囲むように、局所液浸機構の一部を構成するノズルユニット４０が設けられている。そして、走査露光時には、液体供給装置４１から供給管４２を介してノズルユニット４０内の流路に純水等の照明光ＩＬを透過する液体ＬＱが供給されて、投影光学系ＰＬとウエハＷとの間の露光領域を囲む局所的な空間（局所液浸空間）が所定温度の液体ＬＱで満たされる。また、そのように供給された液体ＬＱは、ノズルユニット４０内の流路、回収管４４を介して液体回収装置４３によって回収される。液体供給装置４１及び液体回収装置４３は主制御系３１によって制御される。なお、本例の局所液浸機構としては、例えば国際公開第９９／４９５０４号パンフレット、又は国際公開第２００４／０５３９５５号パンフレット等に開示されている液浸機構も使用できる。
【００１７】
図１において、ウエハＷは、ウエハホルダ（不図示）を介してウエハステージＷＳＴ上に保持され、ウエハステージＷＳＴはウエハベース２６上でＹ方向に一定速度で移動すると共に、Ｘ方向、Ｙ方向にステップ移動するＸＹステージ２７と、Ｚチルトステージ２８とを備えている。Ｚチルトステージ２８は、不図示のオートフォーカスセンサによるウエハＷの表面のＺ位置の計測値に基づいて、ウエハＷのフォーカシング及びレベリングを行う。ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置、及びθｘ、θｙ、θｚ方向の回転角等はレーザ干渉計２９Ｘ，２９Ｙによって計測され、この計測値及び主制御系３１からの制御情報に基づいて、ステージ制御系３３は不図示の駆動機構（リニアモータなど）を介してウエハステージＷＳＴの動作を制御する。
【００１８】
また、投影光学系ＰＬの側面にはウエハＷ上のアライメントマーク（ウエハマーク）を計測するためのオフ・アクシス方式のアライメントセンサＡＬＧが配置されており、この検出結果に基づいて主制御系３１はウエハＷのアライメントを行う。さらに、Ｚチルトステージ２８には、Ｙ軸及びＸ軸に平行なスリット３６によってレチクルマーク２３Ａ，２３Ｂの投影光学系ＰＬによる像を走査して、その像の位置を検出する空間像計測系３５が備えられている。空間像計測系３５の検出結果に基づいて、主制御系３１はレチクルＲ１のアライメントを行うことができる。この場合、Ｚチルトステージ２８上の不図示の基準マークを用いて、レチクルマーク２３Ａ，２３Ｂの像の中心と、アライメントセンサＡＬＧの検出中心との位置関係（ベースライン）を求めることができる。
【００１９】
露光時には、ウエハステージＷＳＴをＸ方向、Ｙ方向に駆動してウエハＷ上で次に露光されるショット領域を露光領域の手前に移動するステップ移動と、走査露光とが繰り返される。走査露光時には、ノズルユニット４０を含む局所液浸機構によって投影光学系ＰＬとウエハＷとの間に液体ＬＱを供給しつつ、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを走査方向ＳＤ（Ｙ方向）に投影倍率βを速度比として駆動して、照明光ＩＬを照射した状態でレチクルＲ１とウエハＷ上の一つのショット領域とが同期走査される。このようにして、ステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲ１のパターンの投影光学系ＰＬによる像が露光される。
【００２０】
次に、本実施形態の露光装置ＥＸを用いて、ダブルプロセス方式でウエハＷ上に所定のデバイス用のパターンを形成するための動作の一例につき説明する。
この場合、ウエハＷ上の複数のショット領域には、これまでのデバイス製造プロセスによって、それぞれ既に数層の回路パターンが形成され、アライメント用のウエハマークも形成されているものとする。本実施形態で製造対象とするデバイスは、一例としてフラッシュメモリであり、以下で説明するパターン形成プロセスは、一例としてそのデバイス中で最も微細なパターンである素子分離ゲートコンタクトメタルを形成する際に適用できるものである。
【００２１】
具体的に、ウエハＷの各ショット領域に形成する回路パターンは、図３（Ｇ）の部分拡大図で示すように、Ｘ方向に周期（ピッチ）Ｐで凸部の幅がＰ／２の、凸部と凹部とのＸ方向の幅の比（デューティ比）が１：１のライン・アンド・スペースパターン（以下、Ｌ＆Ｓパターンという）である。
図２（Ａ）は、図１のレチクルＲ１のパターン領域２２内に形成されているパターンの一部を示す拡大図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図である。図２（Ａ）に示すように、レチクルＲ１上にはＸ方向の幅Ｐｒのラインパターン７をＸ方向に周期２Ｐｒで配列したＬ＆Ｓパターン６が形成されている。この場合、投影光学系ＰＬの投影倍率βを用いて、図３（Ｇ）のウエハＷ上のＬ＆Ｓパターンの周期Ｐに対して、Ｐｒ＝Ｐ／βの関係がある。
【００２２】
即ち、レチクルＲ１上のＬ＆Ｓパターン６のラインパターン７の投影光学系ＰＬによる像の周期（β・２Ｐｒ）は、ウエハＷ上に最終的に形成されるＬ＆Ｓパターンの周期Ｐの２倍である。レチクルＲ１上のＬ＆Ｓパターン６の周期２Ｐｒ（線幅Ｐｒ）は、例えば投影光学系ＰＬの解像限界に近い値であり、ウエハＷ上のＬ＆Ｓパターンの周期Ｐ（線幅Ｐ／２）は、投影光学系ＰＬの解像限界を超えた値である。例えば線幅Ｐ／２は３２〜６４ｎｍであり、レチクルＲ１上のＬ＆Ｓパターン６の線幅ＰｒをウエハＷ上の像の線幅に換算した値（＝β・Ｐｒ＝Ｐ）は、６４〜１２８ｎｍである。
【００２３】
また、図２（Ｂ）において、レチクルＲ１は、照明光ＩＬを透過する石英（ＳｉＯ2)又は蛍石（ＣａＦ2)等からなる矩形の平板状のガラスブランク５の下面５ａに、ラインパターン７をＸ方向に周期２Ｐｒで形成したものである。さらに、各ラインパターン７は、ガラスブランク５の下面５ａに形成されて照明光ＩＬを反射する反射膜８と、反射膜８を覆うように形成されて照明光ＩＬを減衰する遮光膜９とから構成されている。
【００２４】
反射膜８は、遮光膜９よりも照明光ＩＬに対する反射率が高く、反射膜８における照明光ＩＬの反射率は６０％以上である。そして、遮光膜９における照明光ＩＬの透過率はほぼ０％である。遮光膜９は、例えばクロム（Ｃｒ）の単層膜又は複数層の膜である。一方、反射膜８は、図２（Ｃ）に拡大して示すように、一例としてアルニミウム（Ａｌ）層８ａ，８ｄ，８ｇ、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）層８ｂ，８ｅ、及びモリブデン（Ｍｏ）層８ｃ，８ｆを交互に重ねた７層構造の膜である。
【００２５】
本実施形態のレチクルＲ１のＬ＆Ｓパターン６の各ラインパターン７は、それぞれ遮光膜９とガラスブランク５との間に反射膜８を有するため、レチクルＲ１に対して上面から照射される照明光ＩＬのうちで遮光膜９によって遮光される光束は、大部分が反射膜８で反射されてレチクルＲ１の上部に向かう。従って、照明光ＩＬの照射熱のうちで遮光膜９を介してガラスブランク５に伝導する割合は極めて少なく、照明光ＩＬの照射熱によるＬ＆Ｓパターン６の変形量は極めて小さい。
【００２６】
また、本実施形態では、後述のように、図２（Ａ）のＬ＆Ｓパターン６に対して位相が１８０°異なるＬ＆Ｓパターンが形成されたレチクルＲ２が使用されるが、このレチクルＲ２のＬ＆Ｓパターンの各ラインパターンもそれぞれ遮光膜９とガラスブランク５との間に反射膜８が形成されている。従って、レチクルＲ２を使用する際にも、照明光ＩＬの照射熱によるＬ＆Ｓパターンの変形量は極めて小さい。
【００２７】
以下、本実施形態の回路パターン形成プロセスにつき、図４のフローチャート、及びウエハＷ上の一つのショット領域の一部の領域の拡大断面図である図３（Ａ）〜（Ｇ）を参照して説明する。なお、以下の回路パターン形成プロセスは、１ロットのウエハに対して順次実行されるが、以下では代表的に図１のウエハＷ上に回路パターンを形成する場合につき説明する。
【００２８】
先ず、予め図４のステップ１０１において、図３（Ｂ）に示すように、ウエハＷ上に、例えば有機ポリマー等の層間絶縁膜よりなるターゲット層５１を形成し、その上にシリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等のセラミックスからなり、ターゲット層５１及びフォトレジストの両方とエッチングに対する反応性の異なるハードマスク層５２を形成する。さらに、不図示のコータ・デベロッパにおいて、ウエハＷのハードマスク層５２上にポジ型のフォトレジスト５３を塗布する。なお、ターゲット層５１が金属膜であるような場合にも本発明が適用できる。また、ハードマスク層５２を用いる代わりに、バイレイヤ（２層）レジストを用いることも可能である。
【００２９】
この後、ウエハＷは図１の露光装置ＥＸに搬送される。そして、ステップ１０２において、図１の露光装置ＥＸのレチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲ１をロードして、空間像計測系３５を用いてレチクルＲ１のアライメントを行う。次に、ステップ１０３〜１０５において、ステップ１０１でフォトレジストが塗布されたウエハＷを露光装置ＥＸにロードして、ウエハＷにレチクルＲ１の図２（Ａ）のＬ＆Ｓパターン６を含むパターンの像を露光する。即ち、ステップ１０３において、ウエハＷを露光装置ＥＸのウエハステージＷＳＴ上にロードして、ステップ１０４において、アライメントセンサＡＬＧを用いてウエハＷのアライメントを行う。次のステップ１０５において、ウエハＷの各ショット領域に対して、露光装置ＥＸを用いて、液浸法でかつ走査露光方式でレチクルＲ１のパターンの像を露光する。この結果、ウエハＷ上の各ショット領域には、レチクルＲ１のＬ＆Ｓパターン６の像（即ち、図３（Ａ）のピッチ２ＰのＬ＆Ｓパターンの像）が露光される。ただし、この際の露光量は、図３（Ａ）に示すように、ウエハＷ上のフォトレジスト５３の感度Ｅｔｈを横切る露光量分布Ｅ（Ｘ）の幅がＰ／２となるように、即ち実質的にライン幅とスペース幅との比が１：３のＬ＆Ｓパターンの像を露光したのと同じ結果が得られるように設定する。
【００３０】
その後、ステップ１０５で露光が行われたウエハＷは、ステップ１０６において、不図示のコータ・デベロッパに搬送されて、ウエハＷのフォトレジスト５３の現像を行う。この結果、ウエハＷ上には図３（Ｂ）に示すように、幅Ｐ／２のレジスト部５３Ａをピッチ２ＰでＸ方向に配列したレジストパターンが得られる。
次に、ウエハＷを不図示のエッチング装置に搬送して、図３（Ｃ）に示すように、加熱（キュア）に続いて、レジスト部５３Ａをマスクとしてハードマスク層５２のエッチングを行い、レジスト部５３Ａを剥離して、図３（Ｄ）に示す周期２Ｐのハードマスク部５２Ａを形成する。
【００３１】
次のステップ１０７において、コータ・デベロッパ（不図示）でウエハＷ上に２点鎖線で示すようにポジ型のフォトレジスト５３Ｄを塗布した後、ウエハＷを図１の露光装置ＥＸに搬送する。次のステップ１０８において、露光装置ＥＸのレチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲ２をロードして、空間像計測系３５を用いてレチクルＲ２のアライメントを行う。レチクルＲ２には、図２（Ａ）のレチクルＲ１上のＬ＆Ｓパターン６と同一で、かつＸ方向の位置がＰｒ（位相で１８０°）異なるＬ＆Ｓパターンが形成されている。
【００３２】
次のステップ１０９において、ステップ１０７でフォトレジストが塗布されたウエハＷを露光装置ＥＸのウエハステージＷＳＴ上にロードして、ステップ１０３〜１０５と同様に、ウエハＷ上の各ショット領域にレチクルＲ２のパターンの像を露光する。この場合、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの位置は、図３（Ｂ）と同一であるのに対して、レチクルＲ２のパターンの像の露光量分布Ｅ（Ｘ）は、図３（Ｅ）で示すように、図３（Ａ）の状態に対して位相が１８０°異なっている。また、このときの露光量も、ウエハＷ上のフォトレジスト５３Ｄの感度Ｅｔｈを横切る露光量分布Ｅ（Ｘ）の幅がＰ／２となるように設定される。
【００３３】
次のステップ１１０において、ステップ１０９で露光が行われたウエハＷを不図示のコータ・デベロッパに搬送して、ウエハＷのフォトレジスト５３Ｄの現像を行う。これによって、図３（Ｆ）に示すように、ウエハＷ上には複数のハードマスク部５２Ａの間に、幅Ｐ／２のレジスト部５３Ｂをピッチ２ＰでＸ方向に配列したレジストパターンを配置した形状のマスク層５４が得られる。その後、不図示のエッチング装置において、ウエハＷの加熱（キュア）を行い、ウエハＷのマスク層５４をマスクとしてターゲット層５１のエッチングを行った後、ハードマスク部５２Ａ及びレジスト部５３Ｂの剥離を行う。この結果、図３（Ｇ）に示すように、ウエハＷ上に幅Ｐ／２のターゲット部５１Ａを周期ＰでＸ方向に配列したデューティ比が１：１のＬ＆Ｓパターンが形成される。
【００３４】
次のステップ１１１において、ウエハＷに対して、レジストコート、露光、現像、及び基板処理（加熱（キュア）、エッチング等）を所定回数繰り返した後、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）、及び検査ステップ等を経て半導体デバイスが製造される。
上記のダブルプロセス方式のパターン形成動作において、レチクルＲ１及びＲ２はそれぞれ照明光ＩＬの反射率が高く照明光ＩＬの照射熱によるレチクルＲ１及びＲ２のパターンの熱変形が極めて小さい。従って、２回の露光間におけるレチクルＲ１のパターンの像とレチクルＲ２のパターンの像との位置を正確に位相が１８０°異なる状態に設定できるため、ピッチがＰでデューティ比が１：１のパターンをウエハ上に正確に形成できる。言い換えると、露光装置の解像限界を超える微細パターンを高精度に形成することが可能である。
【００３５】
さらに、レチクルＲ１，Ｒ２から反射した照明光ＩＬは、保持部材１７，１８及びレチクルステージＲＳＴ等の表面（粗面）の黒色の塗装又は被膜によって吸収されるため、照明系２０内でフレアが生じることがない。さらに、保持部材１７，１８等はフレーム（不図示）に支持されており熱容量が大きいため、反射光による保持部材１７及び１８等の変形量は無視できる程度である。
【００３６】
次に、図５（Ａ）〜（Ｄ）の部分拡大図を参照して、レチクルＲ１の製造方法の一例につき説明する。先ず、図５（Ａ）に示すように、ガラスブランク５の一面（図２（Ｂ）の下面５ａに対応する面）に反射膜８Ｒを蒸着等により形成する。次に、図５（Ｂ）に示すように、反射膜８Ｒ上に、遮光膜９Ｒを蒸着等により形成する。次に、図５（Ｃ）に示すように、遮光膜９Ｒ上にレジストＰＲを塗布した後、その上に露光装置又は電子線描画装置を用いて、図２（Ａ）の周期２ＰｒのＬ＆Ｓパターン６に対応するパターンを形成する。その後、レジストＰＲの現像を行った後、エッチングを行うという一連の処理（パターニング）によって、図５（Ｄ）に示すように、ガラスブランク５上に反射膜８及び遮光膜９よりなるラインパターン７を周期２Ｐｒで配列したＬ＆Ｓパターンが形成される。このように容易にレチクルＲ１を製造できる。
【００３７】
上記の実施形態の作用効果及び変形例は以下の通りである。
（１）上記の実施形態のレチクルＲ１は、照明光ＩＬが照射される透過型のレチクルであって、照明光ＩＬを透過するとともに、下面５ａに照明光ＩＬを減衰する遮光膜９によってＬ＆Ｓパターンが形成されたガラスブランク５（平板状部材）と、遮光膜９とガラスブランク５との間に形成されて、照明光ＩＬに対する反射率が遮光膜９よりも大きい反射膜８とを備える。
【００３８】
このレチクルＲ１によれば、反射膜８によって照明光ＩＬが反射されるため、照明光ＩＬの照射熱がガラスブランク５に伝導しにくくなり、その照射熱によるレチクルＲ１のパターンの変形が抑制される。
なお、図２（Ｂ）では、遮光膜９の全面に反射膜８が設けられているが、遮光膜９の少なくとも一部とガラスブランク５との間に反射膜８を設けるのみでもよい。
【００３９】
（２）また、反射膜８は、複数層の膜８ａ〜８ｇであるため、高い反射特性が得られる。また、反射膜８は、金属膜（８ａ，８ｃ）と酸化膜（８ｂ）とを含むため、形成が容易である。なお、反射膜８を単層膜より形成してもよい。
また、反射膜８の反射率は６０％以上であるため、照明光ＩＬの照射熱の影響を十分に軽減できる。
【００４０】
なお、反射膜８の反射率は、遮光膜９の反射率よりも大きければよいという条件のもとで、６０％より小さくともよい。
（３）また、遮光膜９は、金属の単層又は複数層の膜であるため、形成が容易である。ただし、遮光膜９としては、照明光ＩＬの減衰効果の高い任意の膜を使用可能である。
また、上記の実施形態の遮光膜９の透過率はほぼ０％である。
【００４１】
しかしながら、レチクルＲ１が例えばハーフトーンレチクルであるような場合には、ラインパターン７の反射膜８及び遮光膜９の全体としての透過率（これを遮光膜９の透過率とみなす）を０〜１０％程度で、例えば６％程度としてもよい。
これによって、ハーフトーンレチクルが得られるとともに、レチクルのパターンの熱変形を抑制できる。
【００４２】
さらに、本発明のマスクは位相シフトレチクルにも適用可能である。さらに、本発明は、レチクルのパターンが孤立的パターンである場合にも適用可能である。
（４）また、上記の実施形態の図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すレチクルの製造方法は、照明光が照射される透過型のレチクルＲ１の製造方法であって、照明光を透過するガラスブランク５の一面に、照明光を反射する反射膜８Ｒを形成する工程（図５（Ａ））と、ガラスブランク５のその一面に、反射膜８Ｒを覆うように、反射膜８Ｒよりも照明光に対する反射率が低いとともに、照明光を減衰する遮光膜９Ｒを形成する工程（図５（Ｂ））と、ガラスブランク５に形成された反射膜８Ｒ及び遮光膜９Ｒをパターニングする工程（図５（Ｃ）及び（Ｄ））と、を有する。
【００４３】
従って、レチクルＲ１はリソグラフィプロセスによって容易に製造できる。
（５）また、上記の実施形態の露光装置ＥＸの露光方法は、照明光ＩＬでレチクルＲ１を照明し、レチクルＲ１を透過した照明光ＩＬでウエハＷ（物体）を露光するステップ１０５を有する。また、上記の実施形態の露光装置ＥＸは、レチクルＲ１を保持するレチクルステージＲＳＴと、照明光ＩＬでレチクルＲ１を照明する照明光学系（照明系２０の一部）と、レチクルＲ１を透過した照明光ＩＬで露光されるウエハＷを保持するウエハステージＷＳＴと、を備える。
【００４４】
本実施形態では、レチクルＲ１のパターンの熱変形が少ないため、レチクルＲ１のパターンの像を高精度にウエハＷ上に転写できる。
（６）この場合、レチクルステージＲＳＴ及びミラー１５等の保持部材１７，１等にレチクルＲ１の反射膜から反射される照明光ＩＬを拡散及び吸収する粗面及び塗装（被膜）（反射防止部）が設けられており、ステップ１０５は、レチクルＲ１の反射膜から反射される照明光ＩＬを拡散及び吸収する工程を有する。従って、照明系２０内でのフレアの発生が防止できる。なお、照明光ＩＬの拡散又は吸収を行うのみでもよい。
【００４５】
なお、保持部材１７及び１８等では、照明光ＩＬの拡散又は吸収を行うのみでもよい。
（７）また、その露光方法は、照明光ＩＬで露光されたウエハＷを現像するステップ１０６と、照明光ＩＬでレチクルＲ２を照明し、レチクルＲ２を透過した照明光ＩＬでウエハＷを露光するステップ１０９と、を有する。この場合、ダブルプロセス方式で、露光装置ＥＸの解像限界を超える微細なパターンをウエハＷ上に形成できる。また、レチクルＲ２についても照射熱によるパターンの変形が少ないため、その微細なパターンを高精度に形成できる。
【００４６】
（８）また、上記の実施形態において、レチクルＲ２としてレチクルＲ１を用いてもよい。この場合には、２回目にレチクルＲ１を介してウエハＷを露光する際のレチクルＲ１とウエハＷとの位置関係は、１回目にレチクルＲ１を介してウエハＷを露光する際の位置関係に対して、Ｌ＆Ｓパターン６の線幅Ｐｒ（位相で１８０°）分だけ異なるしめる必要がある。
【００４７】
（９）また、上記の実施形態のデバイス製造方法は、上記の実施形態の露光方法又は露光装置ＥＸを用いてウエハＷを露光するステップ１０５，１０９と、露光されたウエハＷを処理するステップ１０６，１１０とを含む。
この製造方法によれば、レチクルのパターンを高精度にウエハＷ上に形成できるため、半導体デバイスを高精度に製造できる。
【００４８】
なお、上記の実施形態では、閾値に対して露光量を制御して、図３（Ｂ）のデューティ比が１：３のパターンを形成しているが、例えば特開２００７−３１１５０８号公報に開示されているように、リソグラフィ・プロセスとレジスト・スリミング・プロセスとを組み合わせることによって、デューティ比が１：３のパターンを形成してもよい。
また、本発明は、ダブルプロセスを用いない通常の１回で露光を行うプロセスにも適用できることは勿論である。
【００４９】
また、本発明は、ミックス・アンド・マッチ方式で露光を行う場合にも適用できる。
さらに、本発明は、走査露光型の投影露光装置のみならず、一括露光型（ステッパー型）の投影露光装置を用いて露光する場合にも適用することが可能である。また、本発明は、ドライ方式の露光装置で露光を行う場合にも適用できる。
また、例えば特表２００４−５１９８５０号公報（及び対応する米国特許第  ６，６１１，３１６号明細書）に開示されているように、２つのレチクルのパターンを投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置を用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００５０】
また、本発明は、半導体デバイスの製造プロセスへの適用に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに形成される液晶表示素子、若しくはプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の製造プロセスや、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシーン、ＭＥＭＳ(Microelectromechanical Systems：微小電気機械システム)、薄膜磁気ヘッド、及びＤＮＡチップ等の各種デバイスの製造プロセスにも広く適用できる。更に、本発明は、各種デバイスのマスクパターンが形成されたマスク（フォトマスク、レチクル等）をフォトリソグラフィ工程を用いて製造する際の、製造工程にも適用することができる。
【００５１】
このように、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態の一例で使用される露光装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）は図１中のレチクルＲ１のパターンの一部を示す拡大平面図、（Ｂ）は図２（Ａ）のＢＢ線に沿う断面図、（Ｃ）は図２（Ｂ）のラインパターン７の拡大図である。
【図３】本発明の実施形態の回路パターン形成プロセスにおいて、ウエハ上の投影像の露光量分布及びウエハ上に形成されるパターンの変化を示す拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態の回路パターン形成プロセスを示すフローチャートである。
【図５】図１のレチクルＲ１の製造工程の一例を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
５…ガラスブランク、６…Ｌ＆Ｓパターン、７…ラインパターン、８…反射膜、９…遮光膜、１７，１８…保持部材、２０…照明系、Ｒ１，Ｒ２…レチクル、ＰＬ…投影光学系、Ｗ…ウエハ、５１…ターゲット層、５２…ハードマスク層、５３，５３Ｄ…フォトレジスト、５４…マスク層
【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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