JP2001092103A - Method and device for manufacturing photomask and method of manufacturing device - Google Patents

Method and device for manufacturing photomask and method of manufacturing device

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JP2001092103A
JP2001092103A JP35667997A JP35667997A JP2001092103A JP 2001092103 A JP2001092103 A JP 2001092103A JP 35667997 A JP35667997 A JP 35667997A JP 35667997 A JP35667997 A JP 35667997A JP 2001092103 A JP2001092103 A JP 2001092103A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a photomask by which an original plate pattern can be formed with high precision and in a short time. SOLUTION: The original plate pattern 27 is formed on data by increasing the size of a circuit pattern 35 β times, a parent pattern 36 is formed on data by increasing the size of the original plate pattern 27 α times and then parent patterns P1 to PN are formed on data by dividing the parent pattern 36 horizontally and vertically into α pieces. The parent patterns P1 to PN are respectively drawn unmagnifiedly on a substrate by using an electron beam drawing or the like to produce master reticles R1 to RN. Then, a working reticle 34 is produced by transferring reduced images of the parent patterns of the master reticles R1 to RN on the substrate while connecting screens by using an optical reduction stepper of 1/α reduction rate. Transferred positions or the like of the reduced images of the parent is corrected so that errors of image formation characteristic of an exposing device using the working reticle 34 are canceled.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路、
液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイ
スをリソグラフィ技術を用いて製造する際に原版パター
ンとして使用されるフォトマスクの製造方法及び装置に
関する。更に本発明は、そのようなフォトマスクを使用
したデバイスの製造方法に関するものである。
[0001] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit,
The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a photomask used as an original pattern when manufacturing a micro device such as a liquid crystal display element or a thin film magnetic head by using a lithography technique. Further, the present invention relates to a method for manufacturing a device using such a photomask.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路等のデバイスを製造する
際に、形成すべき回路パターンを例えば4〜5倍程度に
拡大した原版パターンが形成されたフォトマスクを使用
して、このフォトマスクのパターンを縮小投影光学系を
介してウエハ、又はガラスプレート等の被露光基板上に
縮小投影する転写方式が用いられている。このようなフ
ォトマスクのパターンの転写の際に使用されるのが露光
装置であり、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投
影型露光装置で使用されるフォトマスクは、レチクルと
も呼ばれている。
2. Description of the Related Art When a device such as a semiconductor integrated circuit is manufactured, a circuit pattern to be formed is enlarged by, for example, about 4 to 5 times. A transfer method is used in which the image is projected onto a substrate to be exposed such as a wafer or a glass plate via a reduction projection optical system. An exposure apparatus is used for transferring such a photomask pattern, and a photomask used in a step-and-repeat type reduction projection exposure apparatus is also called a reticle.

【0003】従来、そのようなフォトマスクは、所定の
基板上に電子ビーム描画装置、又はレーザビーム描画装
置を用いて原版パターンを描画することによって製造さ
れていた。即ち、その基板上にマスク材料を形成してレ
ジストを塗布した後、電子ビーム描画装置、又はレーザ
ビーム描画装置を用いてその原版パターンが描画され
る。その後、そのレジストの現像を行って、エッチング
処理等を行うことによって、そのマスク材料によってそ
の原版パターンが形成されていた。この場合、そのフォ
トマスクを使用する縮小投影型の露光装置の縮小倍率を
1/β倍とすると、そのフォトマスクに描画される原版
パターンは、デバイスのパターンをβ倍に拡大したパタ
ーンでよいため、描画装置による描画誤差は、デバイス
上ではほぼ1/β倍に縮小される。従って、実質的に描
画装置による解像力のほぼ1/β倍の解像力でデバイス
のパターンを形成できることになる。
Conventionally, such a photomask has been manufactured by drawing an original pattern on a predetermined substrate using an electron beam drawing apparatus or a laser beam drawing apparatus. That is, after forming a mask material on the substrate and applying a resist, the original pattern is drawn using an electron beam drawing apparatus or a laser beam drawing apparatus. Thereafter, the original pattern was formed by the mask material by developing the resist and performing an etching process or the like. In this case, assuming that the reduction magnification of the reduction projection type exposure apparatus using the photomask is 1 / β, the original pattern drawn on the photomask may be a pattern obtained by enlarging the device pattern by β times. The drawing error by the drawing apparatus is reduced to approximately 1 / β times on the device. Therefore, a device pattern can be formed with a resolution substantially equal to 1 / β times the resolution of the drawing apparatus.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来は、フ
ォトマスクの原版パターンは電子ビーム描画装置、又は
レーザビーム描画装置によって描画されていた。これら
の描画装置は、制御用のコンピュータからの描画データ
に基づいて直接その原版パターンを描画している。とこ
ろが、最近のLSI等のデバイスは大面積化すると共
に、微細度及び集積度が益々向上しているため、その露
光に必要なフォトマスクの原版パターンも大面積化し、
かつ微細化している。更に、フォトマスクとしては、二
重露光用で不要なパターンの転写を防ぐための補正パタ
ーンを設けたレチクル、及び隣接するパターン間に位相
シフタを設けたいわゆる位相シフトレチクル等も使用さ
れることがあるが、これらの特別なフォトマスクでは描
画データの量が他のフォトマスクに比べて多くなる傾向
がある。これらより、フォトマスクを製造するための描
画装置で必要となる描画データは莫大な量となってい
る。
As described above, conventionally, an original pattern of a photomask has been drawn by an electron beam drawing apparatus or a laser beam drawing apparatus. These drawing apparatuses draw the original pattern directly based on drawing data from a control computer. However, recent devices such as LSIs have a large area, and the degree of fineness and integration have been increasingly improved. Therefore, the original pattern of a photomask required for the exposure has also been increased in area,
And it is miniaturized. Further, as a photomask, a reticle provided with a correction pattern for preventing unnecessary pattern transfer for double exposure, and a so-called phase shift reticle provided with a phase shifter between adjacent patterns may be used. However, these special photomasks tend to have a larger amount of drawing data than other photomasks. Thus, the drawing data required by the drawing apparatus for manufacturing the photomask is enormous.

【0005】そのため、その描画装置によって1枚のフ
ォトマスクの原版パターンを描画するのに要する描画時
間は、最近では10時間から24時間位いにもなって来
ている。このような描画時間の長時間化は、フォトマス
クの製造コスト上昇の一因となっている。これに関し
て、電子ビーム描画装置では、電子ビーム特有の後方散
乱の影響による近接効果の補正を行う必要があり、更に
基板の表面の帯電による基板の周辺での電界むらの補正
を行う必要もある。そのため、設計通りの原版パターン
を描画するためには、予め描画位置の誤差等の測定を種
々の条件で行っておき、描画時に複雑な補正を高精度
に、かつ安定に行う必要がある。しかしながら、上記の
ように非常に長い描画時間中にそのような複雑な補正を
高精度に、かつ安定に継続して行うのは困難であり、描
画中に描画位置のドリフトが生じたりするという不都合
があった。また、描画を中断してキャリブレーションを
行うことも可能であるが、これによって全体の描画時間
が更に長くなるという不都合もある。
For this reason, the writing time required for writing an original pattern of one photomask by the writing apparatus has recently been increasing to about 10 to 24 hours. Such an increase in the drawing time contributes to an increase in the manufacturing cost of the photomask. In this regard, in the electron beam writing apparatus, it is necessary to correct the proximity effect due to the influence of back scattering peculiar to the electron beam, and further to correct the uneven electric field around the substrate due to the charging of the surface of the substrate. For this reason, in order to draw an original pattern as designed, it is necessary to measure errors in the drawing position and the like in advance under various conditions, and to perform complicated correction with high accuracy and stability at the time of drawing. However, as described above, it is difficult to continuously perform such a complicated correction with high accuracy and stability during a very long drawing time, which causes a drawback that a drawing position drifts during drawing. was there. It is also possible to perform the calibration by interrupting the drawing, but this has the disadvantage that the entire drawing time is further lengthened.

【0006】更に、電子ビーム用のレジストの解像力等
の特性はあまり向上しておらず、今後も急速に特性が向
上することはないと考えられる。そのため、今後半導体
素子等のパターンルールが更に微細化して来ると、1枚
のフォトマスクの原版パターンの描画時間が長くなり過
ぎると共に、電子線レジストの解像力も限界に近付い
て、必要な描画精度が得られなくなる恐れがある。ま
た、制御用のコンピュータにおける描画データの量も、
1回の描画で使用するのは困難である程莫大になりつつ
ある。
Further, the characteristics such as the resolving power of a resist for an electron beam have not been improved so much, and it is considered that the characteristics will not be rapidly improved in the future. Therefore, if the pattern rules of semiconductor devices and the like become further finer in the future, the drawing time of the original pattern of one photomask becomes too long, and the resolution of the electron beam resist approaches the limit, so that the required drawing accuracy is reduced. There is a risk that it will not be available. Also, the amount of drawing data in the control computer is
It is becoming enormous that it is difficult to use in one drawing.

【0007】一方、レーザビーム描画装置は、紫外域の
レーザビームを用いて原版パターンを描画するものであ
り、電子ビーム描画装置と比べて高い解像力の得られる
レジストを使用できると共に、後方散乱による近接効果
が無いという利点がある。しかしながら、レーザビーム
描画装置の解像力は、電子ビーム描画装置に比べると劣
っている。また、レーザビーム描画装置においても、原
版パターンを直接描画する方式であるため、描画データ
の量は莫大となってデータ処理が困難になりつつあると
共に、描画時間が極めて長時間になるため、描画位置の
ドリフト等によって必要な描画精度が得られなくなる恐
れがある。
On the other hand, a laser beam drawing apparatus draws an original pattern by using a laser beam in an ultraviolet region, and can use a resist capable of obtaining a higher resolution as compared with an electron beam drawing apparatus. There is an advantage that there is no effect. However, the resolution of a laser beam writing apparatus is inferior to that of an electron beam writing apparatus. Also, in a laser beam drawing apparatus, since the original pattern is directly drawn, the amount of drawing data is enormous and data processing is becoming difficult, and the drawing time becomes extremely long. The required drawing accuracy may not be obtained due to the drift of the position.

【0008】また、フォトマスクを実際に投影露光装置
に装着して、そのフォトマスクのパターンを投影光学系
を介してウエハ等の基板上に投影する場合、その投影光
学系にディストーション等が残存していると、その基板
上に歪んだ像が露光されて、重ね合わせ誤差等が生じる
という不都合がある。また、投影光学系のディストーシ
ョン等の結像特性は投影露光装置毎に微妙に異なってい
るため、できれば投影露光装置毎の投影像を補正できる
ことが望ましい。
When a photomask is actually mounted on a projection exposure apparatus and the pattern of the photomask is projected onto a substrate such as a wafer via a projection optical system, distortion or the like remains in the projection optical system. In this case, there is a disadvantage that a distorted image is exposed on the substrate and an overlay error or the like occurs. Further, since the imaging characteristics such as distortion of the projection optical system are slightly different for each projection exposure apparatus, it is desirable to be able to correct the projected image of each projection exposure apparatus if possible.

【0009】本発明は斯かる点に鑑み、原版パターンを
高精度に、かつ短時間に形成できるフォトマスクの製造
方法を提供することを第1の目的とする。更に本発明
は、フォトマスクを使用する投影露光装置の投影像の所
定の結像特性が劣化している場合に、その結像特性を実
質的に補正できるようなフォトマスクの製造方法を提供
することを第2の目的とする。
In view of the above, it is a first object of the present invention to provide a method for manufacturing a photomask capable of forming an original pattern with high accuracy and in a short time. Further, the present invention provides a method of manufacturing a photomask capable of substantially correcting the image forming characteristic when a predetermined image forming characteristic of a projection image of a projection exposure apparatus using the photomask is deteriorated. This is a second object.

【0010】また、本発明はそのようなフォトマスクの
製造方法を実施できる製造装置を提供することを第3の
目的とする。また、本発明は、そのようなフォトマスク
の製造方法を使用してデバイスのパターンをより高精度
に形成できるデバイスの製造方法を提供することを第4
の目的とする。
It is a third object of the present invention to provide a manufacturing apparatus capable of performing such a method for manufacturing a photomask. It is a fourth object of the present invention to provide a device manufacturing method capable of forming a device pattern with higher accuracy by using such a photomask manufacturing method.
The purpose of.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によるフォトマス
クの製造方法は、転写用のパターン(27)の形成され
たフォトマスク(34)の製造方法において、その転写
用のパターン(27)を拡大したパターンを複数枚の親
マスク(R1〜RN)のパターンに分割し、そのフォト
マスク用の基板(4)の表面に複数枚のその親マスク
(R1〜RN)のパターンの縮小像を画面継ぎを行いな
がら順次転写するものである。
According to a method of manufacturing a photomask according to the present invention, in a method of manufacturing a photomask (34) having a transfer pattern (27) formed thereon, the transfer pattern (27) is enlarged. The divided pattern is divided into a plurality of patterns of parent masks (R1 to RN), and a reduced image of the pattern of the plurality of parent masks (R1 to RN) is screen-connected to the surface of the photomask substrate (4). The transfer is performed sequentially while performing the following.

【0012】斯かる本発明によれば、そのフォトマスク
を製造する際には、一例として、そのフォトマスクの基
板(4)上にマスク材料の薄膜が形成され、この上にフ
ォトレジスト等の感光材料が塗布される。その後、その
感光材料上に例えば光学式で縮小投影型の露光装置を用
いて、ステップ・アンド・リピート方式、又はステップ
・アンド・スキャン方式で複数枚の親マスクのパターン
の縮小像が転写された後、その感光材料の現像が行われ
る。それから、残された感光材料のパターンをマスクと
してエッチング等を行うことによって、所望の転写用の
パターン(原版パターン)が形成される。
According to the present invention, when manufacturing the photomask, for example, a thin film of a mask material is formed on a substrate (4) of the photomask, and a photosensitive material such as a photoresist is formed thereon. Material is applied. Thereafter, a reduced image of a pattern of a plurality of parent masks was transferred onto the photosensitive material by a step-and-repeat method or a step-and-scan method using, for example, an optical reduction projection type exposure apparatus. Thereafter, the photosensitive material is developed. Then, a desired transfer pattern (original pattern) is formed by performing etching or the like using the remaining photosensitive material pattern as a mask.

【0013】この際に、そのフォトマスク製造用の例え
ば光学式の露光装置の縮小倍率を1/α倍(αは1より
大きい整数、半整数等)とすると、その転写用のパター
ン(27)、即ち原版パターンはα倍に拡大され、この
拡大された親パターン(36)が縦横に例えばα×α枚
の親マスクのパターンに分割される。縮小倍率が1/5
倍(α=5)であれば、5×5倍で25枚の親マスクが
用意される。この結果、各親マスクに形成されるパター
ンは、原版パターンをα倍に拡大した親パターンの一部
となるため、各親マスクのパターンの描画データ量は従
来の1/α2 程度に減少し、最小線幅は従来のα倍とな
る。従って、各親マスクのパターンはそれぞれ例えば従
来の電子ビーム描画装置、又はレーザビーム描画装置を
用いて短時間に、少ないドリフトで高精度に描画でき
る。また、描画装置による描画誤差は、そのフォトマス
ク上では1/αに減少するため、原版パターンの精度は
より向上する。更に、一度それらの親マスクを製造した
後は、それらの親マスクのパターンをステップ・アンド
・リピート方式等でそのフォトマスクの基板上に高速に
転写できるため、特にそのフォトマスクを複数枚製造す
る場合の製造時間を、従来のように個々に描画装置で描
画する方式に比べて大幅に短縮できる。
At this time, assuming that the reduction magnification of, for example, an optical exposure apparatus for manufacturing the photomask is 1 / α (α is an integer greater than 1 or a half integer), the transfer pattern (27) That is, the original pattern is enlarged by α times, and the enlarged parent pattern (36) is divided vertically and horizontally into, for example, α × α parent mask patterns. Reduction ratio is 1/5
If it is double (α = 5), 25 × 5 × 5 parent masks are prepared. As a result, the pattern formed on each parent mask becomes a part of the parent pattern obtained by enlarging the original pattern by α times. Therefore, the drawing data amount of the pattern of each parent mask is reduced to about 1 / α 2 of the conventional one. , The minimum line width is α times the conventional value. Therefore, the pattern of each parent mask can be drawn with a small drift and high accuracy in a short time using, for example, a conventional electron beam drawing apparatus or laser beam drawing apparatus. Further, the writing error by the writing apparatus is reduced to 1 / α on the photomask, so that the accuracy of the original pattern is further improved. Further, once the parent masks are manufactured, the pattern of the parent masks can be transferred onto the substrate of the photomask at high speed by a step-and-repeat method or the like. In this case, the manufacturing time can be greatly reduced as compared with the conventional method of individually drawing by a drawing apparatus.

【0014】この場合、その基板(4)の表面に複数枚
の親マスク(R1〜RN)のパターンの縮小像を順次転
写する際に、そのフォトマスクの用途(使用される露光
装置の方式等)に応じて一括露光型の縮小投影型露光装
置、又は走査露光型の縮小投影型露光装置を使い分ける
ことが望ましい。例えばそのフォトマスクがステップ・
アンド・スキャン方式のような走査露光型の縮小投影型
露光装置で使用される場合、投影像には平行四辺形状の
歪(いわゆるスキュー誤差)等が生じることがある。こ
の場合、一括露光型ではスキュー誤差は補正しにくいた
め、そのフォトマスクの基板に複数枚の親マスクのパタ
ーンを転写する際に、走査露光型の投影露光装置を用い
て、そのスキュー誤差を相殺するような歪を与えること
によって、そのフォトマスクを使用した際の歪を低減で
きるため、重ね合わせ誤差等が小さくなる。
In this case, when sequentially transferring the reduced images of the patterns of the plurality of parent masks (R1 to RN) onto the surface of the substrate (4), the purpose of the photomask (the type of the exposure apparatus used, etc.) It is preferable to use a batch exposure type reduction projection exposure apparatus or a scanning exposure type reduction projection type exposure apparatus in accordance with (1). For example, if the photomask is a step
When used in a scanning exposure type reduction projection exposure apparatus such as an AND scan method, a parallelogram-shaped distortion (so-called skew error) or the like may occur in a projected image. In this case, it is difficult to correct the skew error in the batch exposure type. Therefore, when transferring the pattern of a plurality of parent masks onto the substrate of the photomask, the skew error is offset by using a scanning exposure type projection exposure apparatus. By giving such a distortion, the distortion when the photomask is used can be reduced, so that the overlay error and the like are reduced.

【0015】また、その基板(4)の表面に複数枚の親
マスク(R1〜RN)のパターンの縮小像を順次転写す
る際に、そのフォトマスクを使用する投影露光装置の投
影光学系(42)の非回転対称収差とディストーション
特性との少なくとも一方に応じてその親マスク(R1〜
RN)のパターンの縮小像の結像特性(転写位置、倍
率、ディストーション等)をそれぞれ補正することが望
ましい。
When sequentially transferring the reduced images of the patterns of the plurality of parent masks (R1 to RN) onto the surface of the substrate (4), the projection optical system (42) of the projection exposure apparatus using the photomask. ) According to at least one of the non-rotationally symmetric aberration and the distortion characteristic.
It is desirable to correct the imaging characteristics (transfer position, magnification, distortion, etc.) of the reduced image of the pattern (RN).

【0016】このように、そのフォトマスクを使用する
露光装置の所定の結像特性の変動量が予め分かっている
場合には、そのフォトマスクの基板上に画面継ぎを行い
ながら各親マスクのパターン像を転写する際に、その結
像特性の変動量を相殺するように各親マスクのパターン
像の転写位置、倍率、更にはディストーション等を調整
することで、最終的にそのフォトマスクを用いて露光さ
れるデバイスパターンの歪等が小さくなり、重ね合わせ
精度等が向上する。
As described above, when the amount of change in the predetermined image forming characteristic of the exposure apparatus using the photomask is known in advance, the pattern of each parent mask is screen-connected on the substrate of the photomask. When transferring the image, by adjusting the transfer position, magnification, distortion, etc. of the pattern image of each parent mask so as to offset the fluctuation amount of the imaging characteristics, finally using the photomask The distortion and the like of the device pattern to be exposed are reduced, and the overlay accuracy and the like are improved.

【0017】これに関して、そのフォトマスクを多数枚
製造して、これらのフォトマスクをミックス・アンド・
マッチ方式等で複数台の投影露光装置で使用する場合も
ある。この場合に、それぞれの投影露光装置で良好な重
ね合わせ精度が得られるように、それらのフォトレジス
トを使用する予定の少なくとも2台の投影露光装置の投
影像のディストーション特性等の平均的な特性に応じ
て、各親マスクのパターンをつなぎ合わせて転写する際
の転写位置や像特性等を調整することが望ましい。
In this regard, many photomasks are manufactured, and these photomasks are mixed and
There are also cases where a plurality of projection exposure apparatuses are used in a match system or the like. In this case, the average characteristics such as the distortion characteristics of the projection images of at least two projection exposure apparatuses that are to use the photoresists are set so that good overlay accuracy can be obtained in each projection exposure apparatus. Accordingly, it is desirable to adjust the transfer position, image characteristics, and the like when the patterns of the respective parent masks are connected and transferred.

【0018】次に、そのフォトマスクは更に縮小投影で
使用されることが望ましい。そのフォトマスクは、例え
ば1/β倍(βは1より大きい整数、又は半整数等)の
縮小投影で使用されるものとして、そのフォトマスクを
製造するための露光装置の縮小倍率を1/α倍(αはβ
と同様に1より大きい整数、又は半整数等)であるとす
ると、各親マスクのパターンの描画誤差は、最終的に露
光されるデバイスパターン上で1/(α・β)倍に縮小
される。従って、デバイスパターンの最小線幅を仮に現
在の1/2にするような場合にも、各親マスクのパター
ンを電子ビーム描画装置、又はレーザビーム描画装置等
を用いて必要な精度で容易に、かつ短時間に描画でき
る。従って、パターンルールが更に微細化しても、必要
な精度で所望のデバイスパターンを露光できる。
Next, it is desirable that the photomask is further used in reduced projection. The photomask is used in, for example, 1 / β-fold (β is an integer greater than 1 or a half-integer) reduced projection, and the reduction magnification of an exposure apparatus for manufacturing the photomask is 1 / α. Times (α is β
Is an integer greater than 1 or a half-integer in the same manner as in (1), the pattern writing error of each parent mask is reduced to 1 / (α · β) times on the device pattern to be finally exposed. . Therefore, even in the case where the minimum line width of the device pattern is supposed to be 1 / of the current line width, the pattern of each parent mask can be easily formed with the necessary accuracy using an electron beam lithography system or a laser beam lithography system. In addition, drawing can be performed in a short time. Therefore, even if the pattern rule is further miniaturized, a desired device pattern can be exposed with necessary accuracy.

【0019】次に、本発明によるフォトマスクの製造装
置は、複数枚のマスク(R1〜RN)を収納するマスク
収納装置(16〜18)と、このマスク収納装置から選
択された1枚のマスクが載置されるマスクステージ
(2)と、このマスクステージ上のマスクのパターンの
縮小像をフォトマスク用の基板(4)上に投影する投影
光学系(3)と、その基板をその投影光学系の光軸に垂
直な平面上で位置決めする基板ステージ(6)と、それ
ら複数枚のマスクのパターンの縮小像の画面継ぎをその
基板上で行うためにそのマスクステージ(2)上のマス
クとその基板ステージ(6)上の基板との位置合わせを
行うアライメント系(14A,14B)と、を有するも
のである。
Next, a photomask manufacturing apparatus according to the present invention includes a mask storage device (16-18) for storing a plurality of masks (R1-RN), and one mask selected from the mask storage device. Stage, a projection optical system (3) for projecting a reduced image of a mask pattern on the mask stage onto a photomask substrate (4), and the projection optical system A substrate stage (6) for positioning on a plane perpendicular to the optical axis of the system, and a mask on the mask stage (2) for screen joining of reduced images of the plurality of mask patterns on the substrate. And an alignment system (14A, 14B) for performing alignment with the substrate on the substrate stage (6).

【0020】斯かるフォトマスクの製造装置を用いるこ
とによって、本発明のフォトマスクの製造方法が実施で
きる。この場合、そのマスク収納装置には一例として、
製造対象とするフォトマスクのパターン(27)を拡大
したパターンを分割したパターンがそれぞれ形成されて
いる複数枚の親マスク(R1〜RN)が収納される。こ
れによって、それらの親マスクが高速に交換され、短時
間に露光を行うことができる。
By using such a photomask manufacturing apparatus, the photomask manufacturing method of the present invention can be performed. In this case, as an example, the mask storage device
A plurality of parent masks (R1 to RN) each having a pattern obtained by dividing a pattern obtained by enlarging a pattern (27) of a photomask to be manufactured are stored. As a result, the parent masks are exchanged at high speed, and exposure can be performed in a short time.

【0021】また、本発明によるデバイスの製造方法
は、所定のパターンを基板(W)上に形成するためのデ
バイスの製造方法において、その所定のパターンを拡大
した第1のパターン(27)を更に拡大した第2のパタ
ーン(36)を複数枚の親マスクのパターン(P1〜P
N)に分割し、複数枚のその親マスクのパターンを順次
画面継ぎを行いながら所定の基板(4)上に縮小投影す
ることによってその第1のパターン(27)が形成され
た実露光用のフォトマスク(34)を製造し、この実露
光用のフォトマスクのパターンの縮小像をその基板
(W)上に転写するものである。
Further, according to the device manufacturing method of the present invention, in the device manufacturing method for forming a predetermined pattern on the substrate (W), the first pattern (27) obtained by enlarging the predetermined pattern is further added. A plurality of parent mask patterns (P1 to P
N), and the first pattern (27) is formed by reducing and projecting a plurality of patterns of the parent mask onto a predetermined substrate (4) while sequentially performing screen joining, for actual exposure. A photomask (34) is manufactured, and a reduced image of the pattern of the photomask for actual exposure is transferred onto the substrate (W).

【0022】斯かる本発明によれば、その基板(W)上
に形成されるデバイスのパターンからその第1のパター
ン(27)への倍率をβ倍(βは1より大きい整数、半
整数等)、その第1のパターンからその第2のパターン
(36)への倍率をα倍(αはβと同様に1より大きい
整数、半整数等)とすると、それら親マスクのパターン
の線幅はそのデバイスのパターンの線幅のα・β倍とな
る。従って、それら親マスクのパターンを電子ビーム描
画装置等で描画する際の線幅の描画誤差をΔdとする
と、そのデバイスのパターンの線幅の誤差はほぼΔd/
(α・β)に低減するため、そのデバイスのパターンを
極めて高精度に形成できる。
According to the present invention, the magnification from the device pattern formed on the substrate (W) to the first pattern (27) is β times (β is an integer larger than 1, a half integer, etc.). ), If the magnification from the first pattern to the second pattern (36) is α times (α is an integer greater than 1 or a half-integer like β, the line width of the pattern of the parent mask is It becomes α · β times the line width of the pattern of the device. Accordingly, if the line width drawing error when writing the pattern of the parent mask with an electron beam drawing apparatus or the like is Δd, the line width error of the pattern of the device is approximately Δd /
Since it is reduced to (α · β), the pattern of the device can be formed with extremely high precision.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。図1は、本例のフォト
マスクの製造工程を示す図であり、図1において、本例
で製造対象とするフォトマスクは、実際に半導体デバイ
スを製造する際に使用されるワーキングレチクル34で
ある。このワーキングレチクル34は、石英ガラス等か
らなる光透過性の基板の一面に、クロム(Cr)、ケイ
化モリブデン(MoSi2 等)、又はその他のマスク材
料より転写用の原版パターン27を形成したものであ
る。また、その原版パターン27を挟むように2つのア
ライメントマーク24A,24Bが形成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of the photomask of this embodiment. In FIG. 1, the photomask to be manufactured in this embodiment is a working reticle 34 used when actually manufacturing a semiconductor device. . The working reticle 34 is formed by forming an original pattern 27 for transfer from chromium (Cr), molybdenum silicide (MoSi 2 or the like), or another mask material on one surface of a light-transmitting substrate made of quartz glass or the like. It is. Two alignment marks 24A and 24B are formed so as to sandwich the original pattern 27.

【0024】更に、ワーキングレチクル34は、光学式
の投影露光装置の投影光学系を介して、1/β倍(βは
1より大きい整数、又は半整数等であり、一例として
4,5,又は6等)の縮小投影で使用されるものであ
る。即ち、図1において、ワーキングレチクル34の原
版パターン27の1/β倍の縮小像27Wを、フォトレ
ジストが塗布されたウエハW上の各ショット領域48に
露光した後、現像やエッチング等を行うことによって、
その各ショット領域48に所定の回路パターン35が形
成される。また、本例ではその投影露光装置の投影像の
非回転対称収差、及びディストーション特性等の結像特
性は予め計測されており、この計測結果が後述のように
そのワーキングレチクル34の製造時に利用される。以
下、本例のフォトマスクとしてのワーキングレチクル3
4の製造方法の一例につき説明する。
Further, the working reticle 34 is 1 / β-fold (β is an integer greater than 1 or a half-integer, for example, 4, 5, or 6)). That is, in FIG. 1, after exposing a reduced image 27W of 1 / β times the original pattern 27 of the working reticle 34 to each shot area 48 on the wafer W coated with the photoresist, development, etching, and the like are performed. By
A predetermined circuit pattern 35 is formed in each shot region 48. In this example, the non-rotationally symmetric aberration of the projected image of the projection exposure apparatus and the imaging characteristics such as distortion characteristics are measured in advance, and the measurement results are used when manufacturing the working reticle 34 as described later. You. Hereinafter, the working reticle 3 as the photomask of this example
An example of the manufacturing method 4 will be described.

【0025】図1において、まず最終的に製造される半
導体デバイスの或るレイヤの回路パターン35が設計さ
れる。回路パターン35は直交する辺の幅がdX,dY
の矩形の領域内に種々のライン・アンド・スペースパタ
ーン等を形成したものである。本例では、その回路パタ
ーン35をβ倍して、直交する辺の幅がβ・dX,β・
dYの矩形の領域よりなる原版パターン27をコンピュ
ータの画像データ上で作成する。β倍は、ワーキングレ
チクル34が使用される投影露光装置の縮小倍率(1/
β)の逆数である。尚、反転投影されるときは反転して
拡大される。
In FIG. 1, first, a circuit pattern 35 of a certain layer of a finally manufactured semiconductor device is designed. The width of the orthogonal side of the circuit pattern 35 is dX, dY.
Various line-and-space patterns and the like are formed in the rectangular area of FIG. In this example, the circuit pattern 35 is multiplied by β, and the width of the orthogonal side is β · dX, β ·
An original pattern 27 composed of a rectangular area of dY is created on image data of a computer. β times is the reduction ratio (1/1 /) of the projection exposure apparatus in which the working reticle 34 is used.
β). It should be noted that when reverse projection is performed, the image is inverted and enlarged.

【0026】次に、その原版パターン27をα倍(αは
1より大きい整数、又は半整数等であり、一例として
4,5,又は6等)して、直交する辺の幅がα・β・d
X,α・β・dYの矩形の領域よりなる親パターン36
を画像データ上で作成し、その親パターン36を縦横に
それぞれα個に分割して、α×α個の親パターンP1,
P2,P3,…,PN(N=α2 )を画像データ上で作
成する。図1では、α=5の場合が示されている。な
お、この親パターン36の分割数αは、必ずしも原版パ
ターン27から親パターン36への倍率αに合致させる
必要は無い。その後、それらの親パターンPi(i=1
〜N)よりそれぞれ電子ビーム描画装置(又はレーザビ
ーム描画装置等も使用できる)用の描画データを生成
し、その親パターンPiをそれぞれ等倍で、親マスクと
してのマスターレチクルRi上に転写する。
Next, the original pattern 27 is multiplied by α (α is an integer greater than 1 or a half-integer, such as 4, 5, or 6 as an example) so that the width of the orthogonal side is α · β.・ D
Parent pattern 36 consisting of rectangular areas of X, α, β, dY
Is created on the image data, and the parent pattern 36 is divided vertically and horizontally into α pieces, respectively, so that α × α pieces of parent patterns P1,
.., PN (N = α 2 ) are created on the image data. FIG. 1 shows a case where α = 5. Note that the division number α of the parent pattern 36 does not necessarily need to match the magnification α from the original pattern 27 to the parent pattern 36. Then, those parent patterns Pi (i = 1
To N) to generate drawing data for an electron beam drawing apparatus (or a laser beam drawing apparatus or the like can also be used), and transfer the parent patterns Pi at the same magnification onto a master reticle Ri as a parent mask.

【0027】例えば1枚目のマスターレチクルR1を製
造する際には、石英ガラス等の光透過性の基板上にクロ
ム、又はケイ化モリブデン等のマスク材料の薄膜を形成
し、この上に電子線レジストを塗布した後、電子ビーム
描画装置を用いてその電子線レジスト上に1番目の親パ
ターンP1の等倍像を描画する。その後、電子線レジス
トの現像を行ってから、エッチング、及びレジスト剥離
等を施すことによって、マスターレチクルR1上のパタ
ーン領域20に親パターンP1が形成される。この際
に、マスターレチクルR1上には、親パターンP1に対
して所定の位置関係で2つの2次元マークよりなるアラ
イメントマーク21A,21Bを形成しておく。同様に
他のマスターレチクルRiにも、電子ビーム描画装置等
を用いてそれぞれ親パターンPi、及びアライメントマ
ーク21A,21Bが形成される。このアライメントマ
ーク21A,21Bは、後に画面継ぎを行う際の位置合
わせ用に使用される。
For example, when manufacturing the first master reticle R1, a thin film of a mask material such as chromium or molybdenum silicide is formed on a light transmissive substrate such as quartz glass, and an electron beam is formed thereon. After applying the resist, an equal-magnification image of the first parent pattern P1 is drawn on the electron beam resist using an electron beam drawing apparatus. Thereafter, after the electron beam resist is developed, etching, resist stripping, and the like are performed to form the parent pattern P1 in the pattern region 20 on the master reticle R1. At this time, alignment marks 21A and 21B composed of two two-dimensional marks are formed on master reticle R1 in a predetermined positional relationship with respect to parent pattern P1. Similarly, the parent pattern Pi and the alignment marks 21A and 21B are formed on the other master reticles Ri using an electron beam drawing apparatus or the like. These alignment marks 21A and 21B are used for positioning when screen joining is performed later.

【0028】このように本例では、電子ビーム描画装置
(又はレーザビーム描画装置)で描画する各親パターン
Piは、原版パターン27をα倍に拡大したパターンで
あるため、各描画データの量は、原版パターン27を直
接描画する場合に比べて1/α2 程度に減少している。
更に、親パターンPiの最小線幅は、原版パターン27
の最小線幅に比べてα倍(例えば5倍、又は4倍等)で
あるため、各親パターンPiは、それぞれ従来の電子線
レジストを用いて電子ビーム描画装置によって短時間
に、かつ高精度に描画できる。また、一度N枚のマスタ
ーレチクルR1〜RNを製造すれば、後は後述のように
それらを繰り返し使用することによって、必要な枚数の
ワーキングレチクル34を製造できるため、マスターレ
チクルR1〜RNを製造するための時間は、大きな負担
ではない。
As described above, in this embodiment, since each parent pattern Pi to be drawn by the electron beam drawing apparatus (or the laser beam drawing apparatus) is a pattern obtained by enlarging the original pattern 27 by α times, the amount of each drawing data is , Is reduced to about 1 / α 2 as compared with the case where the original pattern 27 is directly drawn.
Furthermore, the minimum line width of the parent pattern Pi is
.Times. (For example, 5 times, 4 times, or the like) as compared with the minimum line width of each of the parent patterns Pi. Can be drawn. Further, once the N master reticles R1 to RN are manufactured, the necessary number of working reticles 34 can be manufactured by repeatedly using them as described later, so that the master reticles R1 to RN are manufactured. Time is not a big burden.

【0029】即ち、それらN枚のマスターレチクルRi
の親パターンPiの1/α倍の縮小像PIi(i=1〜
N)を、それぞれ画面継ぎを行いながら転写することに
よってワーキングレチクル34が製造される。図2は、
そのワーキングレチクル34を製造する際に使用される
光学式の縮小投影型露光装置を示し、この図2において
露光時には、露光光源、照度分布均一化用のフライアイ
レンズ、照明系開口絞り、レチクルブラインド(可変視
野絞り)、及びコンデンサレンズ系等からなる照明光学
系1より、露光光ILがレチクルステージ2上のレチク
ルに照射される。本例のレチクルステージ2上には、i
番目(i=1〜N)のマスターレチクルRiが載置され
ている。なお、露光光としては、水銀ランプのi線(波
長365nm)等の輝線、又はKrF(波長248n
m)、ArF(波長193nm)、若しくはF2 (波長
157nm)等のエキシマレーザ光等が使用できる。
That is, these N master reticles Ri
Reduced image PIi of 1 / α times the parent pattern Pi (i = 1 to 1)
The working reticle 34 is manufactured by transferring N) while performing screen splicing. FIG.
FIG. 2 shows an optical reduction projection type exposure apparatus used in manufacturing the working reticle 34. In FIG. 2, at the time of exposure, an exposure light source, a fly-eye lens for uniformizing the illuminance distribution, an illumination system aperture stop, a reticle blind Exposure light IL is applied to the reticle on the reticle stage 2 from an illumination optical system 1 including a (variable field stop) and a condenser lens system. On the reticle stage 2 of this example, i
The (th) master reticle Ri (i = 1 to N) is placed. The exposure light may be a bright line such as an i-line (wavelength 365 nm) of a mercury lamp or KrF (wavelength 248 n).
m), ArF (wavelength 193 nm), or F 2 (wavelength 157 nm) excimer laser or the like can be used.

【0030】マスターレチクルRiの照明領域内のパタ
ーンの像は、投影光学系3を介して縮小倍率1/α(α
は例えば5、又は4等)で、ワーキングレチクル34用
の基板4の表面に投影される。基板4は、石英ガラスの
ような光透過性の基板であり、その表面のパターン領域
25(図4参照)にクロム、又はケイ化モリブデン等の
マスク材料の薄膜が形成され、このパターン領域25を
挟むように位置合わせ用の2つの2次元マークよりなる
アライメントマーク24A,24Bが形成されている。
また、基板4の表面にマスク材料を覆うようにフォトレ
ジストが塗布されている。以下、投影光学系3の光軸A
Xに平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内で図2の紙
面に平行にX軸を、図2の紙面に垂直にY軸を取って説
明する。
The image of the pattern in the illumination area of the master reticle Ri is reduced by the projection optical system 3 at a reduction ratio of 1 / α (α
Is projected onto the surface of the substrate 4 for the working reticle 34, for example. The substrate 4 is a light transmissive substrate such as quartz glass, and a thin film of a mask material such as chromium or molybdenum silicide is formed on a pattern region 25 (see FIG. 4) on the surface thereof. Alignment marks 24A and 24B are formed so as to sandwich the two two-dimensional marks for alignment.
A photoresist is applied to the surface of the substrate 4 so as to cover the mask material. Hereinafter, the optical axis A of the projection optical system 3
The description will be made by taking the Z axis parallel to X, the X axis parallel to the plane of FIG. 2, and the Y axis perpendicular to the plane of FIG. 2 in a plane perpendicular to the Z axis.

【0031】まず、レチクルステージ2は、この上のマ
スターレチクルRiをXY平面内で位置決めする。レチ
クルステージ2の位置は不図示のレーザ干渉計によって
計測され、この計測値、及び主制御系9からの制御情報
によってレチクルステージ2の動作が制御される。一
方、基板4は、不図示の基板ホルダ上に真空吸着によっ
て保持され、この基板ホルダは試料台5上に固定され、
試料台5はXYステージ6上に固定されている。試料台
5は、オートフォーカス方式で基板4のフォーカス位置
(光軸AX方向の位置)、及び傾斜角を制御することに
よって、基板4の表面を投影光学系3の像面に合わせ込
む。また、XYステージ6は、ベース7上で例えばリニ
アモータ方式でX方向、Y方向に試料台5(基板4)を
位置決めする。
First, the reticle stage 2 positions the master reticle Ri thereon on the XY plane. The position of the reticle stage 2 is measured by a laser interferometer (not shown), and the operation of the reticle stage 2 is controlled by the measured value and control information from the main control system 9. On the other hand, the substrate 4 is held on a substrate holder (not shown) by vacuum suction, and the substrate holder is fixed on the sample table 5.
The sample stage 5 is fixed on an XY stage 6. The sample stage 5 adjusts the surface of the substrate 4 to the image plane of the projection optical system 3 by controlling the focus position (position in the optical axis AX direction) and the tilt angle of the substrate 4 by an autofocus method. The XY stage 6 positions the sample table 5 (substrate 4) on the base 7 in the X direction and the Y direction by, for example, a linear motor method.

【0032】試料台5の上部に固定された移動鏡8m、
及び対向して配置されたレーザ干渉計8によって試料台
5のX座標、Y座標、及び回転角が計測され、この計測
値がステージ制御系10、及び主制御系9に供給されて
いる。移動鏡8mは、図3に示すように、X軸の移動鏡
8mX、及びY軸の移動鏡8mYを総称するものであ
る。ステージ制御系10は、その計測値、及び主制御系
9からの制御情報に基づいて、XYステージ6のリニア
モータ等の動作を制御する。
A movable mirror 8 m fixed on the upper part of the sample table 5,
The X- and Y-coordinates and the rotation angle of the sample table 5 are measured by the laser interferometer 8 disposed opposite thereto, and the measured values are supplied to the stage control system 10 and the main control system 9. As shown in FIG. 3, the movable mirror 8m is a general term for the X-axis movable mirror 8mX and the Y-axis movable mirror 8mY. The stage control system 10 controls the operation of the linear motor and the like of the XY stage 6 based on the measured values and the control information from the main control system 9.

【0033】また、本例では、レチクルステージ2の側
方に棚状のレチクルライブラリ16が配置され、レチク
ルライブラリ16内にZ方向に順次配列されたN個の支
持板17上にマスターレチクルR1,R2,…,RNが
載置されている。これらのマスターレチクルR1〜RN
は、それぞれ図1の親パターン36を分割した親パター
ンP1〜PNが形成されたレチクル(親マスク)であ
る。レチクルライブラリ16は、スライド装置18によ
ってZ方向に移動自在に支持されており、レチクルステ
ージ2とレチクルライブラリ16との間に、回転自在で
Z方向に所定範囲で移動できるアームを備えたレチクル
ローダ19が配置されている。主制御系9がスライド装
置18を介してレチクルライブラリ16のZ方向の位置
を調整した後、レチクルローダ19の動作を制御して、
レチクルライブラリ16中の所望の支持板17とレチク
ルステージ2との間で、所望のマスターレチクルR1〜
RNを受け渡しできるように構成されている。図2で
は、レチクルライブラリ16中のi番目のマスターレチ
クルRiが、レチクルステージ2上に載置されている。
In this embodiment, a reticle library 16 having a shelf shape is arranged on the side of the reticle stage 2, and the master reticle R 1 and N reticle R 1 are placed on the N support plates 17 sequentially arranged in the Z direction in the reticle library 16. RN are mounted. These master reticles R1 to RN
Is a reticle (parent mask) on which parent patterns P1 to PN obtained by dividing the parent pattern 36 of FIG. 1 are respectively formed. The reticle library 16 is supported by a slide device 18 so as to be movable in the Z direction. A reticle loader 19 provided between the reticle stage 2 and the reticle library 16 and having an arm that is rotatable and movable in a predetermined range in the Z direction. Is arranged. After the main control system 9 adjusts the position of the reticle library 16 in the Z direction via the slide device 18, the main control system 9 controls the operation of the reticle loader 19,
Between the desired support plate 17 in the reticle library 16 and the reticle stage 2, the desired master reticle R1
It is configured to be able to deliver RNs. In FIG. 2, the ith master reticle Ri in the reticle library 16 is placed on the reticle stage 2.

【0034】また、主制御系9には、磁気ディスク装置
等の記憶装置11が接続され、記憶装置11に露光デー
タファイルが格納されている。露光データファイルに
は、マスターレチクルR1〜RNの相互の位置関係やア
ライメント情報、及び本例で製造されるワーキングレチ
クルを使用する投影露光装置の投影像(投影光学系)の
結像特性のデータ等が記録されている。
A storage device 11 such as a magnetic disk device is connected to the main control system 9, and the storage device 11 stores an exposure data file. The exposure data file includes the mutual positional relationship and alignment information of the master reticles R1 to RN, and data of the imaging characteristics of a projection image (projection optical system) of a projection exposure apparatus using the working reticle manufactured in this example. Is recorded.

【0035】本例の基板4に対する露光時には、基板4
上の1番目のショット領域への1番目のマスターレチク
ルR1の縮小像の露光が終了すると、XYステージ6の
ステップ移動によって基板4上の次のショット領域が投
影光学系3の露光領域に移動する。これと並行して、レ
チクルステージ2上のマスターレチクルR1がレチクル
ローダ19を介してレチクルライブラリ16に戻され、
次の転写対象のマスターレチクルR2がレチクルライブ
ラリ16からレチクルローダ19を介してレチクルステ
ージ2上に載置される。そして、アライメントが行われ
た後、そのマスターレチクルR2の縮小像が投影光学系
3を介して基板4上の当該ショット領域に投影露光さ
れ、以下ステップ・アンド・リピート方式で基板4上の
残りのショット領域に、順次対応するマスターレチクル
R2〜RNの縮小像の露光が行われる。
At the time of exposing the substrate 4 of this embodiment, the substrate 4
When exposure of the reduced image of the first master reticle R1 to the upper first shot area is completed, the next shot area on the substrate 4 moves to the exposure area of the projection optical system 3 by the step movement of the XY stage 6. . In parallel with this, the master reticle R1 on the reticle stage 2 is returned to the reticle library 16 via the reticle loader 19,
The next master reticle R2 to be transferred is placed on the reticle stage 2 from the reticle library 16 via the reticle loader 19. Then, after the alignment is performed, the reduced image of the master reticle R2 is projected and exposed on the shot area on the substrate 4 via the projection optical system 3, and the remaining image on the substrate 4 is thereafter subjected to a step-and-repeat method. Exposure of the reduced images of the corresponding master reticles R2 to RN is sequentially performed on the shot areas.

【0036】なお、図2の投影露光装置は一括露光型で
あるが、その代わりにステップ・アンド・スキャン方式
のような走査露光型の縮小投影型露光装置を使用しても
よい。走査露光型では、露光時にマスターレチクルと基
板4とが投影光学系3に対して縮小倍率比で同期走査さ
れる。走査露光型の露光装置を用いることによって、後
述のように、一括露光型では補正が難しい誤差(スキュ
ー誤差等)も補正できる場合がある。
Although the projection exposure apparatus shown in FIG. 2 is of a batch exposure type, a scanning exposure type reduction projection type exposure apparatus such as a step-and-scan method may be used instead. In the scanning exposure type, at the time of exposure, the master reticle and the substrate 4 are synchronously scanned with respect to the projection optical system 3 at a reduction ratio. By using a scanning exposure type exposure apparatus, there are cases where errors (such as skew errors) that are difficult to correct with a batch exposure type can be corrected as described later.

【0037】さて、このようにマスターレチクルR1〜
RNの縮小像を基板4上に露光する際には、隣接する縮
小像間の画面継ぎ(つなぎ合わせ)を高精度に行う必要
がある。このためには、各マスターレチクルRi(i=
1〜N)と、基板4上の対応するショット領域(Siと
する)とのアライメントを高精度に行う必要がある。こ
のアライメントのために、本例の投影露光装置にはレチ
クル及び基板用のアライメント機構が備えられている。
Now, as described above, the master reticle R1
When exposing the reduced image of the RN on the substrate 4, it is necessary to perform screen joining (joining) between adjacent reduced images with high accuracy. For this purpose, each master reticle Ri (i =
1 to N) and the corresponding shot area (referred to as Si) on the substrate 4 must be aligned with high accuracy. For this alignment, the projection exposure apparatus of this example is provided with an alignment mechanism for a reticle and a substrate.

【0038】図3は、本例のレチクルのアライメント機
構を示し、この図3において、試料台5上で基板4の近
傍に光透過性の基準マーク部材12が固定され、基準マ
ーク部材12上にX方向に所定間隔で例えば十字型の1
対の基準マーク13A,13Bが形成されている。ま
た、基準マーク13A,13Bの底部には、露光光IL
から分岐された照明光で投影光学系3側に基準マーク1
3A,13Bを照明する照明系が設置されている。マス
ターレチクルRiのアライメント時には、図2のXYス
テージ6を駆動することによって、図3に示すように、
基準マーク部材12上の基準マーク13A,13Bの中
心がほぼ投影光学系13の光軸AXに合致するように、
基準マーク13A,13Bが位置決めされる。
FIG. 3 shows the reticle alignment mechanism of the present embodiment. In FIG. 3, a light-transmissive reference mark member 12 is fixed near the substrate 4 on the sample stage 5, and is placed on the reference mark member 12. At predetermined intervals in the X direction, for example, a cross 1
A pair of reference marks 13A and 13B are formed. The exposure light IL is provided at the bottom of the reference marks 13A and 13B.
Mark 1 on the projection optical system 3 side with the illumination light branched from
An illumination system for illuminating 3A and 13B is provided. At the time of alignment of the master reticle Ri, by driving the XY stage 6 of FIG. 2, as shown in FIG.
In order that the centers of the reference marks 13A and 13B on the reference mark member 12 substantially coincide with the optical axis AX of the projection optical system 13,
The reference marks 13A and 13B are positioned.

【0039】また、マスターレチクルRiのパターン面
(下面)のパターン領域20をX方向に挟むように、一
例として十字型の2つのアライメントマーク21A,2
1Bが形成されている。基準マーク13A,13Bの間
隔は、アライメントマーク21A,21Bの投影光学系
3による縮小像の間隔とほぼ等しく設定されており、上
記のように基準マーク13A,13Bの中心をほぼ光軸
AXに合致させた状態で、基準マーク部材12の底面側
から露光光ILと同じ波長の照明光で照明することによ
って、基準マーク13A,13Bの投影光学系3による
拡大像がそれぞれマスターレチクルRiのアライメント
マーク21A,21Bの近傍に形成される。
As an example, two cross-shaped alignment marks 21A and 2A are arranged so as to sandwich the pattern region 20 on the pattern surface (lower surface) of the master reticle Ri in the X direction.
1B is formed. The interval between the reference marks 13A and 13B is set substantially equal to the interval between the reduced images of the alignment marks 21A and 21B by the projection optical system 3, and the center of the reference marks 13A and 13B almost coincides with the optical axis AX as described above. In this state, by illuminating from the bottom side of the reference mark member 12 with illumination light having the same wavelength as the exposure light IL, the enlarged images of the reference marks 13A and 13B by the projection optical system 3 are respectively aligned with the alignment marks 21A of the master reticle Ri. , 21B.

【0040】これらのアライメントマーク21A,21
Bの上方に投影光学系3側からの照明光を±X方向に反
射するためのミラー22A,22Bが配置され、ミラー
22A,22Bで反射された照明光を受光するようにT
TR(スルー・ザ・レチクル)方式で、画像処理方式の
アライメントセンサ14A,14Bが備えられている。
アライメントセンサ14A,14Bはそれぞれ結像系
と、CCDカメラ等の2次元の撮像素子とを備え、その
撮像素子がアライメントマーク21A,21B、及び対
応する基準マーク13A,13Bの像を撮像し、その撮
像信号が図2のアライメント信号処理系15に供給され
ている。
These alignment marks 21A, 21
Mirrors 22A and 22B for reflecting illumination light from the projection optical system 3 side in the ± X direction are disposed above B, and T is received so as to receive the illumination light reflected by the mirrors 22A and 22B.
Alignment sensors 14A and 14B of a TR (through the reticle) type and an image processing type are provided.
Each of the alignment sensors 14A and 14B includes an imaging system and a two-dimensional imaging device such as a CCD camera, and the imaging device captures images of the alignment marks 21A and 21B and the corresponding reference marks 13A and 13B. The imaging signal is supplied to the alignment signal processing system 15 in FIG.

【0041】アライメント信号処理系15は、その撮像
信号を画像処理して、基準マーク13A,13Bの像に
対するアライメントマーク21A,21BのX方向、Y
方向への位置ずれ量を求め、これら2組の位置ずれ量を
主制御系9に供給する。主制御系37は、その2組の位
置ずれ量が互いに対称に、かつそれぞれ所定範囲内に収
まるようにレチクルステージ2の位置決めを行う。これ
によって、基準マーク13A,13Bに対して、アライ
メントマーク21A,21B、ひいてはマスターレチク
ルRiのパターン領域20内の親パターンPi(図1参
照)が位置決めされる。
The alignment signal processing system 15 performs image processing on the picked-up signal, and aligns the X and Y directions of the alignment marks 21A and 21B with respect to the images of the reference marks 13A and 13B.
The amount of displacement in the direction is obtained, and these two sets of displacements are supplied to the main control system 9. The main control system 37 positions the reticle stage 2 so that the two sets of positional deviation amounts are symmetrical to each other and each falls within a predetermined range. As a result, the alignment marks 21A and 21B, and thus the parent pattern Pi (see FIG. 1) in the pattern area 20 of the master reticle Ri are positioned with respect to the reference marks 13A and 13B.

【0042】言い換えると、マスターレチクルRiの親
パターンPiの投影光学系3による縮小像の中心(露光
中心)は、実質的に基準マーク13A,13Bの中心
(ほぼ光軸AX)に位置決めされ、親パターンPiの輪
郭(パターン領域20の輪郭)の直交する辺はそれぞれ
X軸、及びY軸に平行に設定される。この状態で図2の
主制御系9は、レーザ干渉計8によって計測される試料
台5のX方向、Y方向の座標(XF0 ,YF0 )を記憶
することで、マスターレチクルRiのアライメントが終
了する。この後は、親パターンPiの露光中心に、試料
台5上の任意の点を移動することができる。
In other words, the center (exposure center) of the reduced image of the master pattern Pi of the master reticle Ri by the projection optical system 3 is substantially positioned at the center (almost the optical axis AX) of the reference marks 13A and 13B. The sides orthogonal to the contour of the pattern Pi (the contour of the pattern area 20) are set in parallel with the X axis and the Y axis, respectively. In this state, the main control system 9 in FIG. 2 stores the coordinates (XF 0 , YF 0 ) of the sample table 5 in the X direction and the Y direction measured by the laser interferometer 8, thereby aligning the master reticle Ri. finish. Thereafter, any point on the sample stage 5 can be moved to the exposure center of the parent pattern Pi.

【0043】また、図2において、投影光学系PLの側
面に、基板4上のマークの位置検出を行うために、オフ
・アクシス方式で、画像処理方式のアライメントセンサ
23も備えられている。アライメントセンサ23は、フ
ォトレジストに対して非感光性で広帯域の照明光で被検
マークを照明し、被検マークの像をCCDカメラ等の2
次元の撮像素子で撮像し、撮像信号をアライメント信号
処理系15に供給する。なお、アライメントセンサ23
の検出中心とマスターレチクルRiのパターンの投影像
の中心(露光中心)との間隔(ベースライン量)は、基
準マーク部材12上の所定の基準マークを用いて予め求
められて、主制御系9内に記憶されている。
In FIG. 2, an alignment sensor 23 of an off-axis system and an image processing system is also provided on the side surface of the projection optical system PL to detect the position of a mark on the substrate 4. The alignment sensor 23 illuminates the test mark with non-photosensitive broadband illumination light on the photoresist, and converts the image of the test mark into a CCD camera or the like.
An image is taken by a two-dimensional image sensor, and an image signal is supplied to an alignment signal processing system 15. The alignment sensor 23
The distance (baseline amount) between the detection center of the reference mark and the center (exposure center) of the projected image of the pattern of the master reticle Ri is obtained in advance by using a predetermined reference mark on the reference mark member 12, and the main control system 9 Is stored within.

【0044】図3に示すように、基板4上のX方向の端
部に例えば十字型の2つのアライメントマーク24A,
24Bが形成されている。そして、マスターレチクルR
iのアライメントが終了した後、XYステージ6を駆動
することによって、図2のアライメントセンサ23の検
出領域に順次、図3の基準マーク13A,13B、及び
基板4上のアライメントマーク24A,24Bを移動し
て、それぞれ基準マーク13A,13B、及びアライメ
ントマーク24A,24Bのアライメントセンサ23の
検出中心に対する位置ずれ量を計測する。これらの計測
結果は主制御系9に供給され、これらの計測結果を用い
て主制御系9は、基準マーク13A,13Bの中心がア
ライメントセンサ23の検出中心に合致するときの試料
台5の座標(XP0 ,YP0 )、及びアライメントマー
ク24A,24Bの中心がアライメントセンサ23の検
出中心に合致するときの試料台5の座標(XP1 ,YP
1)を求める。これによって、基板4のアライメントが
終了する。
As shown in FIG. 3, for example, two cross-shaped alignment marks 24A,
24B are formed. And the master reticle R
After the alignment of i, the XY stage 6 is driven to sequentially move the reference marks 13A and 13B of FIG. 3 and the alignment marks 24A and 24B on the substrate 4 to the detection area of the alignment sensor 23 of FIG. Then, the amounts of displacement of the reference marks 13A and 13B and the alignment marks 24A and 24B with respect to the detection center of the alignment sensor 23 are measured. These measurement results are supplied to the main control system 9, and using these measurement results, the main control system 9 uses the coordinates of the sample stage 5 when the centers of the reference marks 13A and 13B coincide with the detection centers of the alignment sensor 23. (XP 0 , YP 0 ) and the coordinates (XP 1 , YP 0 ) of the sample table 5 when the center of the alignment marks 24A, 24B coincides with the detection center of the alignment sensor 23.
1 ) Ask for. Thus, the alignment of the substrate 4 is completed.

【0045】この結果、基準マーク13A,13Bの中
心とアライメントマーク24A,24Bの中心とのX方
向、Y方向の間隔は(XP0 −XP1 ,YP0 −Y
1 )となる。そこで、マスターレチクルRiのアライ
メント時の試料台5の座標(XF 0 ,YF0 )に対し
て、その間隔(XP0 −XP1 ,YP0 −YP1 )分だ
け図2のXYステージ6を駆動することによって、図4
に示すように、マスターレチクルRiのアライメントマ
ーク21A,21Bの投影像の中心(露光中心)に、基
板4のアライメントマーク24A,24Bの中心(基板
4の中心)を高精度に合致させることができる。この状
態から、図2のXYステージ6を駆動して試料台5をX
方向、Y方向に移動することによって、基板4上の中心
に対して所望の位置にマスターレチクルRiの親パター
ンPiの縮小像PIiを露光できる。
As a result, the reference marks 13A and 13B
X direction between the center and the center of the alignment marks 24A and 24B
Direction, the interval in the Y direction is (XP0-XP1, YP0-Y
P1). Therefore, the master reticle Ri
(XF 0, YF0) For
And the interval (XP0-XP1, YP0-YP1) Minutes
4 by driving the XY stage 6 of FIG.
As shown in FIG.
The center (exposure center) of the projected images of marks 21A and 21B
The center of the alignment marks 24A and 24B of the plate 4 (the substrate
4 center) can be matched with high accuracy. This state
From the state, the XY stage 6 of FIG.
Moving in the Y direction, the center on the substrate 4
The parent putter of master reticle Ri at desired position
A reduced image PIi of the image Pi can be exposed.

【0046】即ち、図4は、i番目のマスターレチクル
Riの親パターンPiを投影光学系3を介して基板4上
に縮小転写する状態を示し、この図4において、基板4
の表面のアライメントマーク24A,24Bの中心を中
心として、X軸及びY軸に平行な辺で囲まれた矩形のパ
ターン領域25が、主制御系9内で仮想的に設定され
る。パターン領域25の大きさは、図1の親パターン3
6を1/α倍に縮小した大きさであり、パターン領域2
5が、X方向、Y方向にそれぞれα個に均等に分割され
てショット領域S1,S2,S3,…,SN(N=
α2 )が仮想的に設定される。ショット領域Si(i=
1〜N)の位置は、図1の親パターン36を仮に図4の
投影光学系3を介して縮小投影した場合の、i番目の親
パターンPiの縮小像PIiの位置に設定されている。
That is, FIG. 4 shows a state in which the parent pattern Pi of the i-th master reticle Ri is reduced and transferred onto the substrate 4 via the projection optical system 3. In FIG.
A rectangular pattern area 25 surrounded by sides parallel to the X-axis and the Y-axis around the center of the alignment marks 24A and 24B on the surface of the surface is virtually set in the main control system 9. The size of the pattern area 25 is the size of the parent pattern 3 in FIG.
6 is reduced to 1 / α times the size of the pattern area 2
5 are equally divided into α pieces in the X direction and the Y direction, respectively, and shot areas S1, S2, S3,..., SN (N =
α 2 ) is virtually set. Shot area Si (i =
1 to N) are set to the positions of the reduced image PIi of the i-th parent pattern Pi when the parent pattern 36 of FIG. 1 is temporarily reduced and projected via the projection optical system 3 of FIG.

【0047】そして、本例のワーキングレチクル34を
使用する投影露光装置の投影像の結像特性が理想的であ
る場合、主制御系9は図2のXYステージ6を駆動する
ことによって、図4において、基板4上のi番目のショ
ット領域Siの中心を、上記のアライメントによって求
められているマスターレチクルRiの親パターンPiの
縮小像PIiの露光中心に合わせ込む。その後、主制御
系9は図2の照明光学系1内の露光光源の発光を開始さ
せて、その親パターンPiの縮小像を基板4上のショッ
ト領域Siに露光する。図4においては、基板4のパタ
ーン領域25内で既に露光された親パターンの縮小像は
実線で示され、未露光の縮小像は点線で示されている。
If the projection exposure apparatus using the working reticle 34 of this embodiment has an ideal image forming characteristic of the projected image, the main control system 9 drives the XY stage 6 of FIG. , The center of the i-th shot area Si on the substrate 4 is aligned with the exposure center of the reduced image PIi of the master pattern Pi of the master reticle Ri obtained by the above alignment. After that, the main control system 9 starts emission of the exposure light source in the illumination optical system 1 of FIG. 2 and exposes a reduced image of the parent pattern Pi to the shot area Si on the substrate 4. In FIG. 4, the reduced image of the parent pattern already exposed in the pattern area 25 of the substrate 4 is indicated by a solid line, and the unexposed reduced image is indicated by a dotted line.

【0048】このようにして、図2のN個のマスターレ
チクルR1〜RNの親パターンP1〜PNの縮小像を、
順次基板4上の対応するショット領域S1〜SNに露光
することで、各親パターンP1〜PNの縮小像は、それ
ぞれ隣接する親パターンの縮小像と画面継ぎを行いなが
ら露光されたことになる。これによって、基板4上に図
1の親パターン36を1/α倍で縮小した投影像26が
露光される。その後、基板4上のフォトレジストを現像
して、エッチング、及び残っているレジストパターンの
剥離等を施すことによって、基板4上の投影像26は、
図7に示すような原版パターン27となって、ワーキン
グレチクル34が完成する。
Thus, the reduced images of the parent patterns P1 to PN of the N master reticles R1 to RN in FIG.
By sequentially exposing the corresponding shot areas S1 to SN on the substrate 4, the reduced images of the respective parent patterns P1 to PN are exposed while performing screen splicing with the reduced images of the adjacent parent patterns. Thus, the projection image 26 obtained by reducing the parent pattern 36 of FIG. 1 by 1 / α is exposed on the substrate 4. Thereafter, by developing the photoresist on the substrate 4 and performing etching, peeling off of the remaining resist pattern, and the like, the projected image 26 on the substrate 4 becomes
The working reticle 34 is completed with the original pattern 27 as shown in FIG.

【0049】ところで、1枚の基板4の露光に際して
は、マスターレチクルRiの交換に関わらず、基板4は
試料台5上に固接されており、その位置は、レーザ干渉
計8により正確に計測されている。従って、1枚の基板
4の露光中に、基準マーク13A,13Bと基板4との
位置関係が変化することはないので、マスターレチクル
Riの交換時には、マスターレチクルRiを基準マーク
13A,13Bに対して位置合わせすればよく、必ずし
も1枚のマスターレチクル毎に、基板4上のアライメン
トマーク24A,24Bの位置を検出する必要はない。
この場合にも、各マスターレチクルRi上の親パターン
Piは、基準マーク13A,13Bとの位置合わせと、
レーザ干渉計8によりモニタされたステージ制御系10
によるXYステージ6の位置制御により、相互に正確な
位置関係を保って露光される。従って、その各パターン
間の継ぎ精度も、高精度となることは言うまでもない。
When exposing one substrate 4, the substrate 4 is fixed on the sample table 5 regardless of the exchange of the master reticle Ri, and the position is accurately measured by the laser interferometer 8. Have been. Accordingly, the positional relationship between the reference marks 13A, 13B and the substrate 4 does not change during the exposure of one substrate 4, so that when exchanging the master reticle Ri, the master reticle Ri is moved with respect to the reference marks 13A, 13B. It is not always necessary to detect the positions of the alignment marks 24A and 24B on the substrate 4 for each master reticle.
Also in this case, the parent pattern Pi on each master reticle Ri is aligned with the reference marks 13A and 13B,
Stage control system 10 monitored by laser interferometer 8
Exposure is performed while maintaining a mutual accurate positional relationship. Therefore, it goes without saying that the joining accuracy between the patterns is also high.

【0050】なお、基板4上には必ずしも予めアライメ
ントマーク24A,24Bを形成しておかなくともよ
い。この際に、上記のようにマスターレチクルRiの親
パターンを基板4上につなぎ合わせて縮小転写する際に
は、各マスターレチクルRi上の所定のマーク(例えば
アライメントマーク21A,21B)も縮小転写し、隣
接するマスターレチクルの親パターンの縮小像を転写す
る際にそのマークの潜像の位置を検出し、この検出結果
よりその隣接するマスターレチクルの親パターンの縮小
像の転写位置の補正を行うようにしてもよい。
The alignment marks 24A and 24B need not always be formed on the substrate 4 in advance. At this time, when the master pattern of the master reticle Ri is connected to the substrate 4 and reduced and transferred as described above, predetermined marks (for example, alignment marks 21A and 21B) on each master reticle Ri are also reduced and transferred. When transferring the reduced image of the parent pattern of the adjacent master reticle, the position of the latent image of the mark is detected, and based on the detection result, the transfer position of the reduced image of the parent pattern of the adjacent master reticle is corrected. It may be.

【0051】また、図1の原版パターン27に例えば密
集パターンと孤立パターンとが形成されている場合、マ
スターレチクルR1〜RN中の1枚のマスターレチクル
Raには密集パターンのみが形成され、別の1枚のマス
ターレチクルRbには孤立パターンのみが形成されるこ
とがある。このとき、密集パターンと孤立パターンとで
は最良の照明条件や結像条件等の露光条件が異なるた
め、マスターレチクルRiの露光毎に、その親パターン
Piに応じて、露光条件、即ち照明光学系1内の開口絞
りの形状や大きさ、コヒーレンスファクタ(σ値)、及
び投影光学系3の開口数等を最適化するようにしてもよ
い。この際に、親パターンPiが密集パターン(周期パ
ターン)であるときには変形照明法を採用し、2次光源
の形状を輪帯状、あるいは照明光学系の光軸からほぼ等
距離だけ離れた複数の局所領域に規定すればよい。ま
た、その露光条件を最適化するために、投影光学系3の
瞳面付近に例えば光軸を中心とする円形領域で露光光を
遮光する光学フィルタ(いわゆる瞳フィルタ)を挿脱し
たり、又は投影光学系3の像面と基板4の表面とを所定
範囲内で相対的に振動させるいわゆる累進焦点法(フレ
ックス法)を併用したりしてもよい。
When, for example, a dense pattern and an isolated pattern are formed on the original pattern 27 of FIG. 1, only a dense pattern is formed on one master reticle Ra among the master reticles R1 to RN. Only one isolated pattern may be formed on one master reticle Rb. At this time, the exposure condition such as the best illumination condition and the image formation condition is different between the dense pattern and the isolated pattern. Therefore, each time the master reticle Ri is exposed, the exposure condition, that is, the illumination optical system 1 is adjusted in accordance with the parent pattern Pi. The shape and size of the aperture stop, the coherence factor (σ value), the numerical aperture of the projection optical system 3, and the like may be optimized. At this time, when the parent pattern Pi is a dense pattern (periodic pattern), a modified illumination method is adopted, and the shape of the secondary light source is formed into a ring shape or a plurality of local light sources substantially equidistant from the optical axis of the illumination optical system. What is necessary is just to define in an area. Further, in order to optimize the exposure condition, an optical filter (a so-called pupil filter) for blocking exposure light in a circular region centered on the optical axis, for example, is inserted or removed near the pupil plane of the projection optical system 3 or projected. A so-called progressive focus method (flex method) in which the image plane of the optical system 3 and the surface of the substrate 4 are relatively vibrated within a predetermined range may be used together.

【0052】また、親マスクを位相シフトマスクとし
て、照明光学系のσ値を例えば0.1〜0.4程度とし
て、上述の累進焦点法を採用してもよい。また、フォト
マスクはクロムなどの遮光層のみからなるマスクに限ら
れるものではなく、空間周波数変調型(渋谷−レベンソ
ン型)、エッジ強調型、及びハーフトーン型などの位相
シフトマスクであってもよい。特に空間周波数変調型や
エッジ強調型では、マスク基板上の遮光パターンに重ね
合わせて位相シフターをパターニングするため、例えば
その位相シフター用の親マスクを別途用意しておくこと
になる。
The above-described progressive focus method may be adopted by using the parent mask as a phase shift mask and setting the σ value of the illumination optical system to, for example, about 0.1 to 0.4. Further, the photomask is not limited to a mask including only a light-shielding layer such as chrome, and may be a phase shift mask such as a spatial frequency modulation type (Shibuya-Levenson type), an edge enhancement type, and a halftone type. . In particular, in the spatial frequency modulation type and the edge emphasis type, since the phase shifter is patterned so as to overlap the light-shielding pattern on the mask substrate, for example, a parent mask for the phase shifter is separately prepared.

【0053】次に、ワーキングレチクル34を使用する
投影露光装置の投影像の結像特性が理想状態から外れて
いる場合について説明する。ワーキングレチクル34を
使用する図7に示す投影露光装置が、一括露光型である
とすると、その投影光学系42の結像特性には、或る程
度の非回転対称収差、又はディストーション等が残存し
ている場合も有り得る。ここでは、投影光学系42の結
像特性に、図5(a)に示すように、点線で示す格子状
の理想像28が、実線で示す糸巻き型(又は樽型等)の
投影像29となるディストーションが残存しているもの
とする。
Next, a case where the image forming characteristic of the projected image of the projection exposure apparatus using the working reticle 34 deviates from an ideal state will be described. Assuming that the projection exposure apparatus shown in FIG. 7 using the working reticle 34 is of a batch exposure type, a certain degree of non-rotationally symmetric aberration or distortion remains in the imaging characteristics of the projection optical system 42. It may be possible. Here, in the imaging characteristics of the projection optical system 42, as shown in FIG. 5A, a lattice-like ideal image 28 shown by a dotted line is replaced with a pincushion-type (or barrel-type) projected image 29 shown by a solid line. It is assumed that some distortion remains.

【0054】図5(a)において、投影光学系の光軸A
X1から投影像29上の点29aまでの距離をr、対応
する理想像28上の点28aまでの光軸AX1からの距
離をr0 とすると、距離rでのディストーションD
(r)は次式で表される。 D(r)=(r−r0 )/r (1) 従って、距離rでの投影像29の理想像28に対する位
置ずれ量は、ほぼr・D(r)となる。
In FIG. 5A, the optical axis A of the projection optical system is shown.
The distance from X1 to 29a point on the projected image 29 r, and the distance from the optical axis AX1 to 28a point on the corresponding ideal image 28 to r 0, the distortion D at a distance r
(R) is represented by the following equation. D (r) = (r−r 0 ) / r (1) Accordingly, the amount of displacement of the projected image 29 with respect to the ideal image 28 at the distance r is substantially rD (r).

【0055】この場合、本例では、図4に示すように、
基板4上にi番目のマスターレチクルRiの親パターン
Piの縮小像を投影する際に、そのディストーションを
相殺するように、露光位置を本来のショット領域Siか
らX方向、Y方向に横ずれさせておく。
In this case, in this example, as shown in FIG.
When projecting a reduced image of the parent pattern Pi of the i-th master reticle Ri on the substrate 4, the exposure position is shifted laterally from the original shot area Si in the X direction and the Y direction so as to cancel the distortion. .

【0056】図5(b)は、基板4上のショット領域S
1,S2,…,SNの配列を再び示し、この図5(b)
において、本来のショット領域S5上に対応する親パタ
ーンの縮小像PI5を投影するものとする。この場合、
ショット領域S5の中心から使用される予定の投影光学
系の光軸AX1までの距離をrとすると、このショット
領域S5をその投影光学系で1/β倍で縮小投影した場
合の、投影位置の半径方向の位置ずれ量は、(1)式よ
り(r/β)D(r/β)となる。また、予めショット
領域S5に対して縮小像PI5の露光位置をδ(r)だ
け位置ずれさせておいた場合の、その投影光学系による
位置ずれ量は、δ(r)/βとなる。そこで、この位置
ずれ量でそのディストーションを相殺するための条件は
つぎのようになる。
FIG. 5B shows a shot area S on the substrate 4.
The sequence of 1, S2,..., SN is shown again, and FIG.
It is assumed that a reduced image PI5 of the corresponding parent pattern is projected onto the original shot area S5. in this case,
Assuming that the distance from the center of the shot area S5 to the optical axis AX1 of the projection optical system to be used is r, the projection position of the shot area S5 when reduced projection is performed by 1 / β times the projection optical system. The amount of displacement in the radial direction is (r / β) D (r / β) from equation (1). When the exposure position of the reduced image PI5 is shifted by δ (r) with respect to the shot area S5 in advance, the shift amount by the projection optical system is δ (r) / β. Therefore, the conditions for canceling out the distortion with this displacement amount are as follows.

【0057】 δ(r)/β=−(r/β)D(r/β) (2) この(2)式より、位置ずれ量δ(r)は次のようにな
る。 δ(r)=−r・D(r/β) (3) この式において、D(r/β)が正の値である場合のマ
イナス符号は、縮小像PI5を光軸AX方向に位置ずれ
させることを意味する。同様に、例えば、ショット領域
S7においても、対応する縮小像PI7の露光位置を
(3)式を満たすように位置ずれさせておき、他のショ
ット領域でも同様に縮小像を位置ずれさせておく。な
お、光軸AX1上のショット領域S13では、縮小像P
I13の位置を変化させる必要は無い。これによって、
図5(a)のディストーションは相殺されて、理想像2
8が露光される。
Δ (r) / β = − (r / β) D (r / β) (2) From the equation (2), the displacement δ (r) is as follows. δ (r) = − r · D (r / β) (3) In this equation, a minus sign when D (r / β) is a positive value indicates that the reduced image PI5 is displaced in the optical axis AX direction. Means to let. Similarly, for example, also in the shot area S7, the exposure position of the corresponding reduced image PI7 is shifted so as to satisfy Expression (3), and the reduced image is similarly shifted in other shot areas. In the shot area S13 on the optical axis AX1, the reduced image P
There is no need to change the position of I13. by this,
The distortion in FIG. 5A is canceled out, and the ideal image 2
8 is exposed.

【0058】なお、図5(a)より分かるように、投影
像29中で光軸AXIからの距離がrの位置にある部分
領域は、倍率もΔβ(r)だけ変化していると共に、微
妙に非回転対称な歪も発生している。そこで、図4の投
影露光装置の投影光学系3には、例えば投影光学系3内
の所定のレンズエレメントを駆動する等の補正機構を設
けて、投影倍率やディストーションを所定範囲で制御で
きるようにしておくことが望ましい。そして、例えば図
5(b)のショット領域S5に縮小像PI5を露光する
際には、図4の投影露光装置を用いて露光位置をδ
(r)だけずらすのみならず、対応する倍率誤差Δβ
(r/β)を相殺するように投影光学系3の倍率を補正
しておくと共に、対応する部分的な歪をできるだけ相殺
するように投影光学系3のディストーション特性も補正
しておく。これによって、図5(a)のディストーショ
ンを全体としてより高精度に相殺できるようになる。
As can be seen from FIG. 5 (a), in the partial area where the distance from the optical axis AXI is r in the projected image 29, the magnification is also changed by Δβ (r), and A non-rotationally symmetric distortion is also generated. Therefore, the projection optical system 3 of the projection exposure apparatus of FIG. 4 is provided with a correction mechanism for driving a predetermined lens element in the projection optical system 3, for example, so that the projection magnification and distortion can be controlled within a predetermined range. It is desirable to keep. For example, when exposing the reduced image PI5 to the shot area S5 in FIG. 5B, the exposure position is set to δ using the projection exposure apparatus in FIG.
(R) as well as the corresponding magnification error Δβ
The magnification of the projection optical system 3 is corrected so as to cancel (r / β), and the distortion characteristic of the projection optical system 3 is also corrected so as to cancel the corresponding partial distortion as much as possible. This makes it possible to offset the distortion shown in FIG. 5A with higher accuracy as a whole.

【0059】次に、図7の投影露光装置が例えばステッ
プ・アンド・スキャン方式のような走査露光型であると
して、その投影像の結像特性には、図6(a)に示すよ
うに、点線で示す矩形の理想像30が、実線で示す平行
四辺形状の投影像31となるいわゆるスキュー誤差が残
存している場合につき説明する。図6(a)において、
投影像31の中心は、理想像30の中心35と同じであ
るが、投影像31は理想像30に対して走査方向の軸で
あるY軸に対して時計周りに角度φだけ歪んでいる。こ
れは、レチクルと被露光基板との走査方向がずれている
場合に生じる、走査露光方式に特有の誤差(非回転対称
収差の一例とも言える)であり、例えば投影像31の周
辺部の部分像31aは、理想的な部分像30aに対し
て、−X方向にδX1だけ横ずれすると共に、角度φだ
け平行四辺形状に歪んでいる。
Next, assuming that the projection exposure apparatus shown in FIG. 7 is of a scanning exposure type such as a step-and-scan method, the image forming characteristics of the projected image are as shown in FIG. A case where a so-called skew error in which a rectangular ideal image 30 shown by a dotted line becomes a parallelogram projected image 31 shown by a solid line remains will be described. In FIG. 6A,
The center of the projected image 31 is the same as the center 35 of the ideal image 30, but the projected image 31 is distorted by an angle φ clockwise with respect to the Y axis which is an axis in the scanning direction with respect to the ideal image 30. This is an error peculiar to the scanning exposure method (an example of non-rotationally symmetric aberration) that occurs when the scanning direction between the reticle and the substrate to be exposed is shifted. 31a is shifted laterally by δX1 in the −X direction with respect to the ideal partial image 30a, and is distorted into a parallelogram by an angle φ.

【0060】この場合、本例では、図4において、基板
4上にマスターレチクルR1〜RNの親パターンの縮小
像を順次投影する投影露光装置として、Y方向を走査方
向とするステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装
置を使用する。そして、例えば図6(a)の部分像31
aに対応するマスターレチクルR21の親パターンの縮
小像PI21を露光する際に、その横ずれ量δX1、及
び角度φの誤差を相殺するように結像特性を補正する。
In this case, in this example, in FIG. 4, as a projection exposure apparatus for sequentially projecting reduced images of the master patterns of the master reticles R1 to RN onto the substrate 4, a step-and-scan in which the Y direction is the scanning direction. A projection exposure apparatus of the type is used. Then, for example, the partial image 31 of FIG.
When exposing the reduced image PI21 of the master pattern of the master reticle R21 corresponding to a, the imaging characteristics are corrected so as to offset the errors of the lateral shift amount δX1 and the angle φ.

【0061】図6(b)の点線の配列32は、基板4上
の設計上のショット領域の配列を示し、この図6(b)
において、図6(a)の部分像30aに対応する設計上
のショット領域S21上に親パターンの縮小像PI21
を投影するものとする。この場合、このショット領域S
21をその投影光学系で1/β倍で縮小投影した場合の
横ずれ量はδX1であるため、予めショット領域S21
に対して縮小像PI21の露光位置をδX2だけ位置ず
れさせておいた場合の、その投影光学系による位置ずれ
量は、−δX2/βとなる(マイナス符号は反転投影に
よる)。そこで、この位置ずれ量でその横ずれ量δX1
を相殺するための条件は次のようになる。
The dotted line array 32 in FIG. 6B shows an array of designed shot areas on the substrate 4.
In FIG. 6, the reduced image PI21 of the parent pattern is placed on the designed shot area S21 corresponding to the partial image 30a in FIG.
Shall be projected. In this case, the shot area S
Since the lateral shift amount when the projection optical system 21 is reduced and projected by 1 / β times by the projection optical system is δX1, the shot area S21
When the exposure position of the reduced image PI21 is displaced by δX2, the amount of displacement by the projection optical system is −δX2 / β (the minus sign is due to reverse projection). Therefore, the lateral shift amount δX1
The conditions for canceling are as follows.

【0062】−δX2/β=−δX1 (4) この(4)式より、位置ずれ量δX2は、β・δX1と
なる。更に、本例では、縮小像PI21を露光する際
に、走査方向をY方向として、マスターレチクルと基板
4との走査方向をずらすことによって、縮小像PI21
をY軸に対して反時計周りに角度φだけ歪ませる。同様
に、他のショット領域においても、対応する縮小像の露
光位置を横ずれさせると共に、Y軸に対して反時計周り
に角度φだけ歪ませる。これによって、図6(a)のス
キュー誤差は実質的に相殺されて、理想像30が露光さ
れる。
-ΔX2 / β = -δX1 (4) From the equation (4), the positional deviation amount δX2 is β · δX1. Further, in this example, when exposing the reduced image PI21, the scanning direction is set to the Y direction, and the scanning direction between the master reticle and the substrate 4 is shifted, so that the reduced image PI21 is exposed.
Are distorted counterclockwise with respect to the Y axis by an angle φ. Similarly, in the other shot areas, the exposure position of the corresponding reduced image is shifted laterally and distorted by an angle φ counterclockwise with respect to the Y axis. As a result, the skew error in FIG. 6A is substantially canceled, and the ideal image 30 is exposed.

【0063】次に、上記のように製造された図1のワー
キングレチクル34を用いて露光を行う場合の動作の一
例につき説明する。図7は、そのワーキングレチクル3
4を装着した縮小投影型露光装置の要部を示し、この図
7において、不図示のレチクルステージ上に保持された
ワーキングレチクル34の下面に、縮小倍率1/β(β
は5、又は4等)の投影光学系42を介してウエハWが
配置されている。ウエハWの表面にはフォトレジストが
塗布され、その表面は投影光学系42の像面に合致する
ように保持されている。ウエハWは、不図示のウエハホ
ルダを介して試料台43上に保持され、試料台43はX
Yステージ44上に固定されている。試料台43上の移
動鏡45mX,45mY及び対応するレーザ干渉計によ
って計測される座標に基づいて、XYステージ44を駆
動することによって、ウエハWの位置決めが行われる。
Next, an example of the operation when performing exposure using the working reticle 34 of FIG. 1 manufactured as described above will be described. FIG. 7 shows the working reticle 3
FIG. 7 shows a main part of a reduction projection type exposure apparatus equipped with a reticle stage 4. In FIG. 7, a reduction magnification 1 / β (β) is provided on the lower surface of a working reticle 34 held on a reticle stage (not shown).
5 or 4), the wafer W is arranged via the projection optical system 42. A photoresist is applied to the surface of the wafer W, and the surface is held so as to match the image plane of the projection optical system 42. The wafer W is held on a sample stage 43 via a wafer holder (not shown).
It is fixed on the Y stage 44. The XY stage 44 is driven based on the coordinates measured by the moving mirrors 45mX and 45mY on the sample table 43 and the corresponding laser interferometer, thereby positioning the wafer W.

【0064】また、試料台43上に基準マーク47A,
47Bが形成された基準マーク部材46が固定され、ワ
ーキングレチクル34のパターン領域25をX方向に挟
むように形成されたアライメントマーク24A,24B
の上方に、レチクルのアライメント用のアライメントセ
ンサ41A,41Bが配置されている。この場合にも、
基準マーク47A,47B、アライメントマーク24
A,24B、及びアライメントセンサ41A,41Bを
用いて、試料台43に対してワーキングレチクル34の
アライメントが行われる。その後、重ね合わせ露光を行
う場合には、不図示のウエハ用のアライメントセンサを
用いて、ウエハW上の各ショット領域48のアライメン
トが行われる。そして、ウエハW上の露光対象のショッ
ト領域48を順次露光位置に位置決めした後、ワーキン
グレチクル34のパターン領域25に対して、不図示の
照明光学系よりエキシマレーザ光等の露光光IL1を照
射することで、パターン領域25内の原版パターン27
を縮小倍率1/βで縮小した像27Wがショット領域4
8に露光される。このようにしてウエハW上の各ショッ
ト領域に原版パターン27の縮小像を露光した後、ウエ
ハWの現像を行って、エッチング等のプロセスを実行す
ることによって、ウエハW上の各ショット領域に半導体
デバイスの或るレイヤの回路パターンが形成される。
Further, the reference marks 47A,
The reference mark member 46 on which the 47B is formed is fixed, and the alignment marks 24A and 24B are formed so as to sandwich the pattern region 25 of the working reticle 34 in the X direction.
Above the reticle, alignment sensors 41A and 41B for reticle alignment are arranged. Again, in this case,
Reference marks 47A and 47B, alignment mark 24
The working reticle 34 is aligned with respect to the sample table 43 using the A, 24B and the alignment sensors 41A, 41B. Thereafter, when performing overlay exposure, alignment of each shot area 48 on the wafer W is performed using a wafer alignment sensor (not shown). Then, after sequentially positioning the shot area 48 to be exposed on the wafer W to the exposure position, the pattern area 25 of the working reticle 34 is irradiated with exposure light IL1 such as excimer laser light from an illumination optical system (not shown). Thus, the original pattern 27 in the pattern region 25
27W obtained by reducing the image at a reduction ratio of 1 / β
8 is exposed. After exposing the reduced image of the original pattern 27 on each shot area on the wafer W in this way, the wafer W is developed and a process such as etching is performed, so that the semiconductor A circuit pattern for a layer of the device is formed.

【0065】なお、ワーキングレチクル34の露光用の
投影露光装置としては、ステップ・アンド・スキャン方
式のような走査露光型の縮小投影型露光装置を使用して
もよい。なお、本発明は上述の実施の形態に限定され
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。
As a projection exposure apparatus for exposing the working reticle 34, a scanning projection type reduction projection exposure apparatus such as a step-and-scan method may be used. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various configurations without departing from the spirit of the present invention.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明のフォトマスクの製造方法によれ
ば、複数枚の親マスクのパターンはそれぞれ転写用のパ
ターンを拡大したパターンの一部であるため、例えば電
子ビーム描画装置やレーザビーム描画装置等を用いてそ
れぞれ少ない描画データで、かつ短時間に小さいドリフ
ト量で描画できる。また、親マスクの描画誤差は、その
親マスクのパターンの縮小倍率比で小さくなるため、転
写用のパターン(原版パターン)を高精度に形成でき
る。更に、それらの親マスクは一度製造すれば繰り返し
て使用できるため、そのフォトマスクを多数枚製造する
場合にも、個々の原版パターンを高精度に、かつ短時間
に形成できる利点がある。
According to the photomask manufacturing method of the present invention, since the patterns of the plurality of parent masks are each a part of a pattern obtained by enlarging the pattern for transfer, for example, an electron beam drawing apparatus or a laser beam drawing method. By using an apparatus or the like, writing can be performed with a small amount of drawing data and a small drift amount in a short time. In addition, since the writing error of the parent mask is reduced by the reduction ratio of the pattern of the parent mask, a transfer pattern (original pattern) can be formed with high accuracy. Furthermore, since these parent masks are manufactured once and can be used repeatedly, there is an advantage that individual master patterns can be formed with high precision and in a short time even when a large number of photomasks are manufactured.

【0067】また、基板の表面に複数枚の親マスクのパ
ターンの縮小像を順次転写する際に、そのフォトマスク
の用途に応じて一括露光型の縮小投影型露光装置、又は
走査露光型の縮小投影型露光装置を使い分ける場合に
は、例えばその用途に応じて発生が予想される結像特性
の誤差等を予め相殺するように親マスクのパターンの結
像特性を補正することによって、その予想される結像特
性の誤差を補正できる。
When sequentially transferring the reduced images of a plurality of parent mask patterns onto the surface of the substrate, a batch projection type reduction projection exposure apparatus or a scanning exposure type reduction projection device is used depending on the use of the photomask. When using the projection type exposure apparatus properly, for example, by correcting the imaging characteristic of the pattern of the parent mask so as to cancel in advance the error or the like of the imaging characteristic that is expected to occur depending on the application, the expected value is obtained. Error of the imaging characteristics can be corrected.

【0068】また、基板の表面に複数枚の親マスクのパ
ターンの縮小像を順次転写する際に、そのフォトマスク
を使用する投影露光装置の投影光学系の非回転対称収差
とディストーション特性との少なくとも一方に応じてそ
の親マスクのパターンの縮小像の結像特性をそれぞれ補
正する場合にも、そのフォトマスクを使用する投影光学
系のその所定の結像特性が劣化している際に、その結像
特性を実質的に補正できるため、重ね合わせ精度等が向
上する。
Further, when sequentially transferring the reduced images of the patterns of the plurality of master masks onto the surface of the substrate, at least the non-rotationally symmetric aberration and distortion characteristics of the projection optical system of the projection exposure apparatus using the photomask are determined. In the case where the imaging characteristics of the reduced image of the pattern of the parent mask are respectively corrected according to one of them, when the predetermined imaging characteristics of the projection optical system using the photomask are deteriorated, the imaging characteristics are deteriorated. Since the image characteristics can be substantially corrected, the overlay accuracy and the like are improved.

【0069】また、そのフォトマスクは更に縮小投影で
使用される場合には、最終的に製造されるデバイスのパ
ターンに比べて、その親マスクのパターンの倍率が更に
大きくなるため、その親マスクのパターンを描画する電
子ビーム描画装置等の描画誤差の影響が更に小さくなっ
て、より高精度にそのデバイスのパターンを形成でき
る。
Further, when the photomask is further used in reduced projection, the magnification of the pattern of the parent mask becomes larger than that of the device pattern to be finally manufactured. The influence of a drawing error of an electron beam drawing apparatus or the like for drawing a pattern is further reduced, and a pattern of the device can be formed with higher accuracy.

【0070】また、本発明のフォトマスクの製造装置に
よれば、本発明のフォトマスクの製造方法を実施でき
る。また、本発明のデバイスの製造方法によれば、本発
明のフォトマスクの製造方法を使用しているため、デバ
イスのパターンをより高精度に形成できる。
According to the photomask manufacturing apparatus of the present invention, the photomask manufacturing method of the present invention can be implemented. According to the device manufacturing method of the present invention, since the photomask manufacturing method of the present invention is used, a device pattern can be formed with higher accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例のワーキングレチク
ル(フォトマスク)の製造工程の説明に供する図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for explaining a manufacturing process of a working reticle (photomask) according to an example of an embodiment of the present invention;

【図2】その実施の形態の一例でそのワーキングレチク
ルを製造する際に使用される光学式の縮小投影型露光装
置を示す一部を切り欠いた構成図である。
FIG. 2 is a partially cut-away configuration diagram showing an optical reduction projection exposure apparatus used in manufacturing the working reticle in one example of the embodiment.

【図3】図2の投影露光装置において、マスターレチク
ルのアライメントを行う場合を示す一部を切り欠いた要
部の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a part of the projection exposure apparatus of FIG. 2 showing a case where alignment of a master reticle is performed;

【図4】図2の投影露光装置において、マスターレチク
ルの親パターンの縮小像を基板4上に投影する場合を示
す要部の斜視図である。
4 is a perspective view of a main part showing a case where a reduced image of a master pattern of a master reticle is projected onto a substrate 4 in the projection exposure apparatus of FIG.

【図5】(a)はその実施の形態で製造されるワーキン
グレチクルを使用する投影露光装置の結像特性の誤差の
一例を示す図、(b)はその結像特性の誤差を相殺する
ために、そのワーキングレチクル上での親パターンの縮
小像の結像特性を補正する方法を示す図である。
FIG. 5A is a view showing an example of an error of an imaging characteristic of a projection exposure apparatus using a working reticle manufactured in the embodiment, and FIG. 5B is for canceling the error of the imaging characteristic. FIG. 9 is a diagram showing a method of correcting the imaging characteristics of a reduced image of the parent pattern on the working reticle.

【図6】(a)はその実施の形態で製造されるワーキン
グレチクルを使用する投影露光装置の結像特性の誤差の
他の例を示す図、(b)はその結像特性の誤差を相殺す
るために、そのワーキングレチクル上での親パターンの
縮小像の結像特性を補正する方法を示す図である。
6A is a view showing another example of an error of the imaging characteristic of the projection exposure apparatus using the working reticle manufactured in the embodiment, and FIG. 6B is for canceling the error of the imaging characteristic. FIG. 4 is a diagram showing a method for correcting the imaging characteristics of a reduced image of a parent pattern on the working reticle in order to perform the above operation.

【図7】その実施の形態で製造されるワーキングレチク
ルのパターンをウエハ上に投影する投影露光装置の要部
を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing a main part of a projection exposure apparatus that projects a pattern of a working reticle manufactured in the embodiment on a wafer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

R1〜RN マスターレチクル(親マスク) P1〜PN 分割された親パターン 3 投影光学系 4 ワーキングレチクル用の基板 S1〜SN 基板4上のショット領域 5 試料台 6 XYステージ 9 主制御系 13A,13B 基準マーク 14A,14B レチクル用のアライメントセンサ 16 レチクルライブラリ 18 スライド装置 19 レチクルローダ 21A,21B マスターレチクルのアライメントマー
ク 24A,24B 基板のアライメントマーク 27 原版パターン 35 回路パターン 36 親パターン
R1 to RN Master reticle (parent mask) P1 to PN Divided parent pattern 3 Projection optical system 4 Working reticle substrate S1 to SN Shot area on substrate 4 5 Sample table 6 XY stage 9 Main control system 13A, 13B Reference Mark 14A, 14B Alignment sensor for reticle 16 Reticle library 18 Slider 19 Reticle loader 21A, 21B Alignment mark for master reticle 24A, 24B Alignment mark for substrate 27 Original pattern 35 Circuit pattern 36 Parent pattern

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 転写用のパターンの形成されたフォトマ
スクの製造方法において、 前記転写用のパターンを拡大したパターンを複数枚の親
マスクのパターンに分割し、 前記フォトマスク用の基板の表面に複数枚の前記親マス
クのパターンの縮小像を画面継ぎを行いながら順次転写
することを特徴とするフォトマスクの製造方法。
1. A method of manufacturing a photomask on which a transfer pattern is formed, wherein a pattern obtained by enlarging the transfer pattern is divided into a plurality of parent mask patterns, and the pattern is formed on a surface of the photomask substrate. A method of manufacturing a photomask, wherein a plurality of reduced images of the pattern of the parent mask are sequentially transferred while performing screen joining.
【請求項2】 前記基板の表面に複数枚の前記親マスク
のパターンの縮小像を順次転写する際に、前記フォトマ
スクの用途に応じて一括露光型の縮小投影型露光装置、
又は走査露光型の縮小投影型露光装置を使い分けること
を特徴とする請求項1記載のフォトマスクの製造方法。
2. A method according to claim 1, wherein when sequentially reducing images of a plurality of patterns of said parent mask on a surface of said substrate, a batch exposure type reduction projection exposure apparatus is used according to a use of said photomask.
2. The method for manufacturing a photomask according to claim 1, wherein a scanning exposure type reduction projection type exposure apparatus is selectively used.
【請求項3】 前記基板の表面に複数枚の前記親マスク
のパターンの縮小像を順次転写する際に、前記フォトマ
スクを使用する投影露光装置の投影光学系の非回転対称
収差とディストーション特性との少なくとも一方に応じ
て前記親マスクのパターンの縮小像の結像特性をそれぞ
れ補正することを特徴とする請求項1、又は2記載のフ
ォトマスクの製造方法。
3. A non-rotationally symmetric aberration and distortion characteristic of a projection optical system of a projection exposure apparatus using the photomask when sequentially transferring a plurality of reduced images of the pattern of the parent mask onto the surface of the substrate. 3. The method of manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the image forming characteristics of the reduced image of the pattern of the parent mask are respectively corrected according to at least one of the following.
【請求項4】 前記フォトマスクは更に縮小投影で使用
されることを特徴とする請求項1、2、又は3記載のフ
ォトマスクの製造方法。
4. The method for manufacturing a photomask according to claim 1, wherein the photomask is further used in a reduced projection.
【請求項5】 複数枚のマスクを収納するマスク収納装
置と、 該マスク収納装置から選択された1枚のマスクが載置さ
れるマスクステージと、 該マスクステージ上のマスクのパターンの縮小像をフォ
トマスク用の基板上に投影する投影光学系と、 前記基板を前記投影光学系の光軸に垂直な平面上で位置
決めする基板ステージと、 前記複数枚のマスクのパターンの縮小像の画面継ぎを前
記基板上で行うために前記マスクステージ上のマスクと
前記基板ステージ上の前記基板との位置合わせを行うア
ライメント系と、を有することを特徴とするフォトマス
クの製造装置。
5. A mask storage device for storing a plurality of masks, a mask stage on which one mask selected from the mask storage device is mounted, and a reduced image of a mask pattern on the mask stage. A projection optical system for projecting onto a substrate for a photomask, a substrate stage for positioning the substrate on a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system, and screen joining of reduced images of the plurality of mask patterns. An apparatus for manufacturing a photomask, comprising: a mask on the mask stage and an alignment system for positioning the substrate on the substrate stage so as to perform on the substrate.
【請求項6】 前記マスク収納装置には、製造対象とす
るフォトマスクのパターンを拡大したパターンを分割し
たパターンがそれぞれ形成されている複数枚の親マスク
が収納されることを特徴とする請求項5記載のフォトマ
スクの製造装置。
6. A plurality of parent masks each having a pattern obtained by dividing a pattern obtained by enlarging a pattern of a photomask to be manufactured is formed in the mask storage device. 6. The photomask manufacturing apparatus according to 5.
【請求項7】 所定のパターンを基板上に形成するため
のデバイスの製造方法において、 前記所定のパターンを拡大した第1のパターンを更に拡
大した第2のパターンを複数枚の親マスクのパターンに
分割し、 複数枚の前記親マスクのパターンを順次画面継ぎを行い
ながら所定の基板上に縮小投影することによって前記第
1のパターンが形成された実露光用のフォトマスクを製
造し、 該実露光用のフォトマスクのパターンの縮小像を前記基
板上に転写することを特徴とするデバイスの製造方法。
7. A method for manufacturing a device for forming a predetermined pattern on a substrate, wherein a second pattern obtained by further expanding the first pattern obtained by expanding the predetermined pattern is used as a pattern of a plurality of parent masks. Dividing and projecting a plurality of patterns of the parent mask onto a predetermined substrate while sequentially performing screen joining to produce a photomask for actual exposure on which the first pattern is formed; A method of transferring a reduced image of a pattern of a photomask for use on the substrate.
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