JP2007256551A - マスクの設計方法及びマスク、並びに露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接ショット領域への遮光帯で反射した光の影響が低減されたレチクルを提供する。
【解決手段】照明ＮＡに関するパラメータに基づいて、レチクルＲの遮光帯３２の幅を決定するので、レチクルＲの一方の面（上面３０ａ）から入射する光のうちレチクルＲ内を進行して遮光帯３２で反射した光が、レチクルＲの上面３０ａで再度反射して、レチクルＲの下面３０ｂを透過するのを回避することができる。これにより、隣接ショット領域への遮光帯で反射した光の影響を低減することが可能となる。
【選択図】図６

Description

本発明はマスクの設計方法及びマスク、並びに露光装置に係り、更に詳しくはパターンが形成されるパターン領域を有するマスク及び該マスクの設計方法、並びにマスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置に関する。

従来より、半導体素子等の電子デバイスを製造するためのリソグラフィ工程では、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マスクあるいはレチクルと呼ばれる原版（以下、「レチクル」と総称する）を使用して、そのレチクルに形成された転写用の微細パターンを感光剤（レジスト）が塗布されたウエハあるいはガラスプレート等の基板（被露光基板）上に転写する投影露光装置が使用されている。

この種の露光装置を構成する照明光学系内には、基板上の露光領域（レチクル上の照明領域）を制限するための視野絞りとしてのレチクルブラインドが設けられているが、このレチクルブラインドの設定精度や結像ぼけなどにより、基板上に投影されるパターンの投影像の周囲には不要な露光部分や像ぼけが発生するおそれがある。

このため、レチクルの原版パターンの周囲には、遮光帯として所定サイズのクロム領域を設けることとしている。

ところで、近年における投影光学系の開口数（ＮＡ）の増大化（高ＮＡ化）及びコヒーレンスファクタ（の値）の増大化（高σ化）により、照明ＮＡ（＝σ×ＮＡ）も大きくなっているが、このように照明ＮＡが大きくなるにつれて、遮光帯の外側に漏れ出す光（漏れ光）が増大してきていることがわかってきた。

本発明は、後述する実施形態に示す各図に対応付けした以下の構成を採用している。ただし、各要素に付した括弧付きの符号はその要素の例示にすぎず、各要素を限定するものではない。

本発明は、第１の観点からすると、エネルギビームにより基板（Ｗ）を露光してパターンを形成する露光装置（１００）で用いられる、前記パターンが形成されるパターン領域（ＰＡ）を有するマスク（Ｒ）の設計方法であって、前記マスク（Ｒ）に関する設計値を、前記エネルギビームの照明ＮＡに関するパラメータに基づいて決定する工程を含むマスクの設計方法である。

これによれば、上記照明ＮＡに関するパラメータに基づいて、マスクに関する設計値を決定するので、マスクの一方の面から入射する光のうちマスク内を進行してマスクの他方の面で反射した光が、マスクの一方の面で再度反射して、マスクの他方の面を透過するのを回避することができる（すなわち、漏れ光（ここでは、マスクで反射した後にマスクを透過する光を意味する）の発生を回避することができる）。したがって、このような漏れ光による露光精度への影響が低減されたマスクを製造することが可能である。

ここで、照明ＮＡに関するパラメータは、エネルギビームを照明する照明系の照明条件や、投影光学系のＮＡなどをも含む概念である。

本発明は、第２の観点からすると、本発明のマスクの設計方法により設計された第１のマスク（Ｒ）である。

これによれば、本発明のマスクの設計方法により設計されているので、漏れ光による露光精度への影響を低減することが可能となる。

本発明は、第３の観点からすると、本発明の第１のマスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置（１００）であって、前記パターンの像を像面上に投影する投影光学系（ＰＬ）と；前記投影光学系の像面側に配置され、前記マスクに形成されたマークを検出するための、空間像計測用スリット（ＳＬ）を有する空間像計測装置（５５、ＦＭ）と；を備える第１の露光装置である。

これによれば、空間像計測装置により、マスクに形成されたマークが検出されるので、これに基づいて、マスクと基板との位置合わせを行うことが可能である。したがって、漏れ光による露光精度への影響が低減された本発明の第１のマスクを用いて、高精度にマスクに形成されたパターンを基板上に転写することが可能である。

本発明は第４の観点からすると、平板状のマスク基板（１３０）と；該マスク基板の一側の面に、パターンが形成されるパターン領域を取り囲む状態で設けられた枠状の遮光帯（１３２）と；前記マスク基板に他側の面から入射し前記遮光帯で反射された光が、前記他側の面で再度反射するのを低減する、前記マスク基板の他側の面に設けられた反射抑制膜（３６）と；を備える第２のマスクである。

これによれば、反射抑制膜により、マスク基板にパターンが形成されていない側の面から入射し遮光帯で反射して、マスク内を進行した光が、パターンが形成されていない側の面で再度反射するのを抑制することができるので、パターンが形成されていない側の面で光が反射し、その光がパターンが形成された側の面を透過して、漏れ光となるのを極力回避することができる。

本発明は、第５の観点からすると、マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、エネルギビームにより前記マスクを照明する照明系と；前記マスクに入射し、前記マスクの前記エネルギビームの光路後方側の面に設けられた遮光帯（１３２）で反射され、前記光路前方側の面で再度反射されたエネルギビームの少なくとも一部が、前記基板上へ到達するのを阻止する、前記マスクの前記光路後方に設けられたブラインド（４０）と；を備える第２の露光装置である。

これによれば、マスクに入射し、該マスクのエネルギビームの光路後方側の面に設けられた遮光帯で反射され、光路前方側の面で再度反射されたエネルギビームの少なくとも一部が基板上へ到達するのを、マスクの光路後方に設けられたブラインドにより、阻止することができるので、漏れ光の発生が抑制され、これによる露光精度への影響を回避することができる。

以下、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１には、一実施形態に係る露光装置１００の概略構成が示されている。露光装置１００は、照明系１０、レチクルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、ウエハステージＷＳＴ及び装置全体を統括制御する制御装置（不図示）等を含んでいる。なお、露光装置１００は、走査型露光装置である。

前記照明系１０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、回路パターン等が描かれたレチクルＲ上の一部をコヒーレントな照明光ＩＬによりほぼ均一な照度で照明する。照明光ＩＬが照射されるレチクルＲ上の領域は、照明系１０内に設けられたレチクルブラインド（不図示）によりスリット状に規定されている。この領域を以下では照明領域ともいう。

前記レチクルステージＲＳＴ上には、レチクルＲが、例えば真空吸着により固定されている。レチクルステージＲＳＴは、例えばリニアモータ等を含むレチクルステージ駆動系４８によって照明系１０の光軸（後述する投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（Ｙ軸方向）に指定された走査速度で駆動可能となっている。レチクルステージＲＳＴのステージ移動面内の位置は、レチクルレーザ干渉計（以下、レチクル干渉計という）５３によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出される。レチクル干渉計５３からのレチクルステージＲＳＴの位置情報は不図示の制御装置に供給される。制御装置では、レチクルステージＲＳＴの位置情報に基づいてレチクルステージ駆動系４８を介してレチクルステージＲＳＴを駆動制御する。

前記レチクルＲは、図２に平面図（底面図）にて示されるように、平面視（−Ｚ方向から見て）正方形状のレチクル基板３０を含んでいる。このレチクル基板３０は、例えば厚さ６．３５ｍｍの厚さを有するガラス板から成り、−Ｚ側の面の中央部には矩形（長方形）のパターン領域ＰＡが設けられている。また、このパターン領域ＰＡを取り囲むように、クロムから成る矩形枠状の遮光帯３２が設けられている。更に、遮光帯３２の外側の＋Ｘ側及び−Ｘ側には、レチクルアライメントマーク（以下「ＡＩＳ−ＲＡマーク」と呼ぶ）ＡＳ１〜ＡＳ６が２列３行の配列で設けられている。なお、このＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１〜ＡＳ６の詳細については後に更に詳述する。

図１に戻り、前記投影光学系ＰＬは、レチクルステージＲＳＴの図１における下方に配置され、その光軸ＡＸの方向がＺ軸方向とされている。投影光学系ＰＬとしては、例えば両側テレセントリックな縮小系が用いられている。この投影光学系ＰＬの投影倍率は例えば１／４、１／５あるいは１／８等である。

前記ウエハステージＷＳＴは、投影光学系ＰＬの下側（図１における−Ｚ側）で、不図示のベース上に配置され、例えばリニアモータ等を含むウエハステージ駆動系２４によってＹ軸方向及びこれに直交するＸ軸方向に所定ストロークで駆動されるとともに、Ｚ軸方向、θｘ方向、θｙ方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に微小駆動可能な構成となっている。このウエハステージＷＳＴ上には、不図示のウエハホルダが載置され、このウエハホルダ上にウエハＷが例えば真空吸着等によって固定されている。

ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での位置は、ウエハレーザ干渉計（ウエハ干渉計）２８によって、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で常時検出されている。

ウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）は不図示の制御装置に供給され、制御装置では、ウエハステージＷＳＴの位置情報（又は速度情報）に基づき、ウエハステージ駆動系２４を介してウエハステージＷＳＴを制御する。

また、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷの近傍には、基準マーク板ＦＭが設けられている。この基準マーク板ＦＭには、基準マークの他、空間像計測器の一部を構成するスリットＳＬ（図３（Ａ）参照）が形成されている。この基準マーク板ＦＭの裏面側（ウエハステージＷＳＴ内部）には、スリットＳＬに対応して、該スリットＳＬとともに空間像計測器を構成する光学系及び受光素子などを含む受光部５５が設けられている。空間像計測器は、スリットＳＬを通過した光の光量を光学系を介して受光素子で検出する。

ここで、前述したレチクルＲに設けられたＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１〜ＡＳ６について説明する。図３（Ｂ）には、ＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１〜ＡＳ６が拡大して示されている。この図３（Ｂ）からわかるように、ＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１〜ＡＳ６は、それぞれ等間隔で配置された複数本（図３（Ｂ）では３本）の縦線パターン１２Ａと複数本（図３（Ｂ）では３本）の横線パターン１２Ｂとを含んでいる。このＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１（又はＡＳ２〜ＡＳ６）を用いたアライメントを行う際には、ウエハステージＷＳＴをＸ軸及びＹ軸に交差する方向にスキャンすることにより、空間像計測器のスリットＳＬを図３（Ａ）に示されるＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１（又はＡＳ２〜ＡＳ６）の投影像ＡＳ１’（又はＡＳ２’〜ＡＳ６’）に対してスキャンさせる。このスキャン中、スリットを透過した光を空間像計測器の受光部で受光し、これに基づいてＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１（又はＡＳ２〜ＡＳ６）の位置を検出する。なお、その他のＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ２〜ＡＳ６も同様の構成となっており、同様にして各マークの位置を検出することができる。

なお、上では、１種類のマークのみを設ける場合について説明したが、これに限られるものではなく、例えば、図４（Ａ）に示されるような３種類のマーク（１種類のサーチマーク９１と、２種類のアライメントマーク９４Ａ、９４Ｂ）を含むマーク群を採用することも可能である。また、空間像計測器についても、ウエハステージＷＳＴ上に１つのみ設けるのではなく、図４（Ｂ）に示されるように、Ｘ軸方向に所定間隔をあけて配置されるＡＩＳ−ＲＡマーク（ＡＳ１とＡＳ２、ＡＳ３とＡＳ４、ＡＳ５とＡＳ６）に対応してウエハステージＷＳＴ上にＸ軸方向に所定間隔をあけた状態で２つ設けることとしても良い。

制御装置は、マイクロコンピュータ又はワークステーションを含んで構成され、装置の構成各部を統括して制御する。この制御装置は、露光装置の動作を制御する各種プログラムを実行するＣＰＵの他、そのプログラムや各種データを記憶する内部メモリや、記憶装置など（いずれも不図示）を備えている。

次に、本実施形態のレチクルＲの遮光帯の幅を決定する方法について説明する。

図５（Ａ）には、従来から用いられているレチクルＲ’を上方から見た平面図であり、図５（Ｂ）には、図５（Ａ）のＡ−Ａ線断面図が模式的に示されている。

前記レチクルＲ’は、図５（Ａ）からわかるように、レチクル基板１３０（厚さ６．３５ｍｍ）と、該レチクル基板１３０のパターン領域ＰＡの周囲を取り囲むように設けられた遮光帯１３２とを含んでいる。前記遮光帯１３２は、例えば幅が１．５ｍｍに設定された矩形枠状を有している。この幅（１．５ｍｍ）は、従来は、レチクルブラインドのブラインド設定精度を考慮して設定されていた。

この遮光帯１３２により囲まれた領域はパターン領域ＰＡとされており、また、遮光帯１３２の＋Ｙ側にはＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１，ＡＳ２が設けられ、遮光帯１３２の−Ｙ側にはＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ３，ＡＳ４が設けられている。

このレチクルＲ’では、照明ＮＡが比較的小さい場合には、図５（Ｂ）に示されるようにレチクルＲ’の遮光帯１３２には、符号Ｌ１で示されるレーザ光（「レーザ光Ｌ１」と呼ぶ）が入射する。このときレーザ光Ｌ１よりも＋Ｘ側のレーザ光は、照明系１０内のレチクルブラインドにより遮光されている。

レーザ光Ｌ１は、レチクルＲ’の上面１３０ａから入射すると、レチクル基板１３０内を進行し、遮光帯１３２で反射する。そして、再度レチクル基板１３０内を進行し、レチクルＲ’の上面１３０ａで反射され、再度レチクル基板１３０内を進行して、遮光帯１３２で反射されるようになっている。

ここで、遮光帯１３２における反射率をｒ１、レチクルＲ’の上面１３０ａにおける反射率をｒ２とすると、遮光帯１３２で２度目の反射を行ったレーザ光の光量は、（ｒ１×ｒ２×ｒ１×入射光量）で表され、その後に再度レチクルＲ’の上面１３０ａで反射されレチクルＲ’の下面１３０ｂから出射する光の光量（ここでは、出射する直前の光量を意味する）は、（ｒ１×ｒ２×ｒ１×ｒ２×入射光量）となり、十分に小さな光量となって出射されることとなり、この光が露光精度に影響を与えることはほとんどない。

一方、照明ＮＡが大きくなると、図５（Ｂ）に示されるようにレチクルＲ’の遮光帯３２’には、符号Ｌ２で示されるレーザ光（「レーザ光Ｌ２」と呼ぶ）が入射する。このとき、レーザ光Ｌ２より＋Ｘ側のレーザ光は、照明系１０内のレチクルブラインドにより遮光されている。このレーザ光Ｌ２も、レーザ光Ｌ１と同様に、レチクルＲ’の上面１３０ａから入射すると、レチクル基板１３０内を進行し、遮光帯１３２で反射する。そして、再度レチクル基板１３０内を進行した後、レチクルＲ’の下面１３０ｂから出射する。

このとき、出射するレーザ光の光量（ここでは、出射する直前の光量を意味する）は、（ｒ１×ｒ２×入射光量）で表され、上述したレーザ光Ｌ１の場合と比較して大きな光量で出射されることがわかる。

この光量が、ウエハＷ上に塗布されたレジストに影響を与えるような場合には、実際に露光を行っているショット領域に隣接するショット領域への漏れ光（この場合の「漏れ光」とは、遮光帯で反射して隣接するショット領域に照射される光を意味している）となって、当該隣接するショット領域の露光精度に影響を与える可能性がある。

そこで、本実施形態では、図６（従来のレチクルを示す図５（Ｂ）に対応）の構成を採用する。この図６と図５（Ｂ）とを比較するとわかるように、パターン領域ＰＡの大きさを同一に維持したまま、遮光帯の幅を広くとっている。これにより図６に示されるように、レーザ光Ｌ２が遮光帯３２で１回反射した後レチクルＲの上面３０ａで反射し、再度遮光帯３２で受ける（反射する）ようにすることができる。したがって、照明ＮＡが大きくなった場合であっても漏れ光の発生を抑制することが可能となる。

これにより、前述したように、実際の露光を行っているショット領域に隣接するショット領域への漏れ光による露光精度の影響が低減されるため、高精度な露光を実現することが可能である。

なお、上記においては、説明の便宜上、図面を用いた説明を行ったが、実際には、遮光帯３２の帯幅を決定するためには、様々な要素に基づいて行う必要がある。すなわち、照明ＮＡはもちろんコヒーレンスファクタσ値や投影光学系ＰＬのＮＡ、レチクル基板３０におけるレーザ光の屈折率、レチクル基板３０上面３０ａ、下面３０ｂにおける反射率レチクル基板の厚さ、遮光帯における反射率、及びウエハＷ表面に塗布される感光剤（レジスト）の感度などの情報のうちの少なくとも１つに基づいて帯幅の決定を行う必要がある。

以上、説明したように、本実施形態のレチクルＲによると、照明ＮＡに関するパラメータに基づいて、レチクルＲの遮光帯３２の幅を決定するので、レチクルＲの一方の面（上面３０ａ）から入射する光のうちレチクルＲ内を進行して遮光帯３２で反射した光が、レチクルＲの上面３０ａで再度反射して、レチクルＲの下面３０ｂを透過するのを回避することができる（隣接ショットへの漏れ光の影響を回避することができる）。

また、本実施形態の露光装置によると、上記レチクルを用いて露光を行うので、漏れ光による露光精度への影響を低減することが可能である。また、空間像計測器を用いたレチクルとウエハの位置合わせを行うので、この点からも露光精度の向上を図ることが可能である。

なお、上記実施形態では、一つの照明条件に基づいて遮光帯の幅を決定することとしたが、これに限らず、例えば、露光装置において、同一のレチクルを用い、種々の照明条件下で露光を行うような場合にあっては、例えば、各照明条件において漏れ光が抑制される遮光帯の幅を算出し、算出されたうちの最大の幅に設定することとすることができる。これにより、いずれの照明条件下でも、漏れ光の露光精度への影響を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、レチクルＲのパターン領域ＰＡの＋Ｘ側及び−Ｘ側にＡＩＳ−ＲＡマークを設けることとしたが、これに限られるものではなく、例えば、パターン領域ＰＡを小さくできる場合には、図７に示されるように、レチクルの遮光帯３２を内側に広げることとすることにより、パターン領域ＰＡの＋Ｙ側及び−Ｙ側にＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１，ＡＳ２、ＡＳ３，ＡＳ４を形成する領域を確保する。このようにすることで、上記実施形態と同様に、漏れ光の発生を抑制することができるとともに、従来（図５参照）と同様、ＡＩＳ−ＲＡマークをパターン領域ＰＡの＋Ｙ側及び−Ｙ側に設けることができるので、従来のＡＩＳ−ＲＡマーク計測のシーケンスと同様のシーケンスでＡＩＳ−ＲＡマークを行なうことが可能となる。また、従来と同様の配置なので、レチクル製造時のＥＢ描画器の描画範囲や、製造されたレチクルの検査範囲の影響を受けずにマークを配置することができる。

また、ＡＩＳ−ＲＡマークを遮光帯の外側に設ける場合に限らず、例えば、図８に示されるように、パターン領域ＰＡの内部に設けることとすることができる。この場合、ＡＩＳ−ＲＡマークＡＳ１〜ＡＳ４を、最終的にチップをダイシングするためのスクライブライン上に設けることとすることができる。

なお、上記実施形態においては、遮光帯３２で反射し、レチクルＲの上面３０ａで反射した光がレチクルの下面３０ｂから透過しないように、遮光帯の幅を変更する場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、以下の変形例１〜４のような方法を採用することも可能である。

（変形例１）
変形例１としては、図９のレチクルに示されるように、遮光帯３２の帯幅は従来（図５（Ｂ）参照）と同一幅に設定する一方で、厚さを薄く（６．３５ｍｍ以下）したレチクル基板３０’を採用している。すなわち、このように厚さが薄く設定されたレチクル基板３０’を採用することにより、図９に示されるように、照明ＮＡが大きい場合のレーザ光（レーザ光Ｌ２）がレチクル基板３０’の上面３０ａ’に入射した場合であっても、レチクル基板３０’内を＋Ｘ方向に進行する距離が短いので、レチクル内で２回反射したとしても、Ｘ軸方向への到達距離が短い。したがって、従来と同様の幅を有する遮光帯を採用しても、漏れ光の発生を極力抑制することが可能である。これにより、レチクル基板３０’の下面の面積に対してパターン領域ＰＡが占める面積が大きい場合（すなわち、遮光帯の幅を広げることができない場合）であっても漏れ光の発生を極力抑制することができ、高精度な露光を実現することが可能である。

（変形例２）
変形例２としては、図１０に示されるように、レチクルの構成（レチクル基板の厚さや遮光帯の幅など）は従来と同様のままにし、レチクルＲ’の下方に漏れ光を防止するためのブラインド４０を設けることとする。これにより、図１０に示されるように照明ＮＡが大きい場合のレーザ光Ｌ２が遮光帯１３２及びレチクルＲの上面１３０ａで反射してレチクルＲの下面１３０ｂから透過したとしても、その透過光が投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に到達するのを防止することができる。これにより、照明ＮＡの大小にかかわらず、レチクルの遮光帯や厚さなどを変更しなくても、漏れ光による露光精度の低下を抑制することが可能となる。この場合、ＡＩＳ−ＲＡマークを用いた計測を行う場合と、露光を行う場合とで、ブラインドの開口面積を変更することが可能である。

（変形例３）
変形例３としては、図１１に示されるように、レチクル基板及び遮光帯の構成寸法は従来と同様のままにし、レチクル基板１３０の上面に反射抑制膜３６を設けることとしている。これにより、レチクルに入射する光がレーザ光Ｌ１であるかレーザ光Ｌ２であるかにかかわらず、遮光帯１３２で反射した光が、レチクル基板１３０の上面で反射するのが極力抑制される。これにより漏れ光の発生が抑制され、高精度な露光を実現することが可能となる。

（変形例４）
変形例４としては、レチクル基板と遮光帯の構成寸法は従来と同様のままにし、レチクル基板と遮光帯の材料として、反射率の低い材料（例えば、ＭｏＳｉ（モリブデン・シリサイド）や、酸化クロムなど）を用いることとする。これにより、遮光帯における反射率ｒ１とレチクル基板の上面における反射率ｒ２を低くすることができるので、たとえ遮光帯で１回反射し、レチクル基板の上面で１回反射した後、レチクルを透過したとしても、透過光量（＝ｒ１×ｒ２×入射光量）を小さくすることができるので、この光量が、ウエハ表面に塗布されたレジストを感光しない程度の光量であれば、漏れ光の露光精度への影響を極力抑制することが可能となる。

なお、上記実施形態及び変形例１〜４を組み合わせて、レチクルからの漏れ光を抑制することとしても良い。

なお、上記実施形態では、ステップ・アンド・スキャン方式等の走査型露光装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明の適用範囲がこれに限定されないことは勿論である。すなわちステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置にも本発明は好適に適用できる。

なお、国際公開第２００４／５３９５５号パンフレットに開示される液浸露光装置に本発明を適用することも可能である。また、上記実施形態の露光装置は、例えば国際公開第２００５／０７４０１４号パンフレットなどに開示されているように、ウエハステージとは別に計測ステージを備えるものでも良い。

露光装置の用途としては半導体製造用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプレートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光装置や、有機ＥＬ、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ等）、マイクロマシン及びＤＮＡチップなどを製造するための露光装置にも広く適用できる。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又はマスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。

なお、半導体デバイスは、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいたレチクルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製作するステップ、前述した調整方法によりパターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置で、マスクに形成されたパターンを感光物体上に転写するリソグラフィステップ、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、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。この場合、リソグラフィステップで、パターンの転写特性が調整される上記実施形態の露光装置が用いられるので、高集積度のデバイスの生産性を向上することが可能である。

以上説明したように、本発明のマスクの製造方法は、露光装置に用いて好適なマスクの製造に適している。また、本発明のマスクは、露光装置で用いるのに適している。また、本発明の露光装置は、マスクに形成されたパターンを基板上に転写するのに適している。

一実施形態に係る露光装置を示す概略図である。 図１のレチクルを−Ｚ側から見た状態を示す図である。 図３（Ａ）は、空間像計測器を説明するための図であり、図３（Ｂ）は、ＡＩＳ−ＲＡマークの構成を示す図である。 図４（Ａ）は、空間像計測器の変形例を示す図であり、図４（Ｂ）は、ＡＩＳ−ＲＡマークの変形例を示す図である。 図５（Ａ）は、従来のレチクルを示す図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＡ−Ａ線断面図を模式的に示す図である。 一実施形態に係るレチクルの図５（Ｂ）に対応する図である。 遮光帯を内側に広げたレチクルを示す図である。 パターン領域内にＡＩＳ−ＲＡマークを設けたレチクルを示す図である。 一実施形態の変形例１を説明するための図である。 一実施形態の変形例２を説明するための図である。 一実施形態の変形例３を説明するための図である。

符号の説明

１０…照明系、３０…レチクル基板（マスク基板）、３２…遮光帯、３６…反射防止膜（反射抑制膜）、４０…ブラインド、１００…露光装置、ＡＩＳ…空間像計測装置、ＡＳ１〜ＡＳ６…ＡＩＳ−ＲＡマーク（マーク）、ＩＬ…照明光（エネルギビーム）、ＰＡ…パターン領域、ＰＬ…投影光学系、Ｒ…レチクル（マスク）、ＳＬ…スリット（空間像計測用スリット）、Ｗ…ウエハ（基板）。

Claims (15)

1. エネルギビームにより基板を露光してパターンを形成する露光装置で用いられる、前記パターンが形成されるパターン領域を有するマスクの設計方法であって、
   前記マスクに関する設計値を、前記エネルギビームの照明ＮＡに関するパラメータに基づいて決定する工程を含むマスクの設計方法。
2. 前記照明ＮＡに関するパラメータは、前記エネルギビームの照明条件を含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクの設計方法。
3. 前記露光装置は、投影光学系を備え、
   前記照明ＮＡに関するパラメータは、前記投影光学系のＮＡを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のマスクの設計方法。
4. 前記マスクは、一側の面に前記パターン領域が設けられたマスク基板と、該マスク基板の前記一側の面に、前記パターン領域を取り囲む状態で設けられる枠状の遮光帯と、を有し、
   前記マスクに関する設計値は、前記遮光帯の帯幅及び前記マスク基板の厚さの少なくとも一方の設計値を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスクの設計方法。
5. 前記マスクに関する設計値は、前記マスク基板の他側の面側から入射して前記遮光帯で反射され、再度マスク基板の他側の面で反射されたエネルギビームが、再度遮光帯で反射される程度の値に設定されることを特徴とする請求項４に記載のマスクの設計方法。
6. 前記遮光帯の帯幅は、１．５ｍｍよりも大きいことを特徴とする請求項４又は５に記載のマスクの設計方法。
7. 前記マスク基板の厚さは、６．３５ｍｍよりも薄いことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のマスクの設計方法。
8. 前記マスクは、一側の面に前記パターン領域が形成されたマスク基板と、該マスク基板の前記一側の面に、前記パターン領域を取り囲む状態で設けられる枠状の遮光帯と、を含み、
   前記マスクに関する設計値は、前記遮光帯の反射率及び前記マスク基板の反射率の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のマスクの設計方法。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のマスクの設計方法により設計されたマスク。
10. 前記基板との位置合わせに用いられるマークが設けられていることを特徴とする請求項９に記載のマスク。
11. 前記マークは、前記枠状の遮光帯の外側に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のマスク。
12. 前記マークは、前記パターン領域内の一部に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のマスク。
13. 請求項９〜１２のいずれか一項に記載のマスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、
    前記パターンの像を像面上に投影する投影光学系と；
    前記投影光学系の像面側に配置され、前記マスクに形成されたマークを検出するための、空間像計測用スリットを有する空間像計測装置と；を備える露光装置。
14. 平板状のマスク基板と；
    該マスク基板の一側の面に、パターンが形成されるパターン領域を取り囲む状態で設けられた枠状の遮光帯と；
    前記マスク基板に他側の面から入射し前記遮光帯で反射された光が、前記他側の面で再度反射するのを低減する、前記マスク基板の他側の面に設けられた反射抑制膜と；を備えるマスク。
15. マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、
    エネルギビームにより前記マスクを照明する照明系と；
    前記マスクに入射し、前記マスクの前記エネルギビームの光路後方側の面に設けられた遮光帯で反射され、前記マスクの前記光路前方側の面で再度反射されたエネルギビームの少なくとも一部が、前記基板上へ到達するのを阻止する、前記マスクの前記光路後方に設けられたブラインドと；を備える露光装置。

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