JP2007523371A - フォトマスク、およびフォトマスク基板と関連する情報を伝達する方法。 - Google Patents

Abstract

フォトマスク基板についての情報を伝達する方法が開示されている。この方法は、レーザを使用してフォトマスク基板の上面と底面の間に配置されたフォトマスク基板の領域を加熱するステップを含む。基板の領域に加えられた熱が、フォトマスク基板を識別する情報を蓄積するマークを基板の内側に形成する。

Description

本出願は、２００４年２月１７日にＬａｒｒｙ Ｅ．Ｆｒｉｓａ等によって提出された「Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｆｌａｔｎｅｓｓ ｏｆ ａ Ｐｈｏｔｏｍａｓｋ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ」という名称の米国特許仮出願第６０／５４５２４３号に優先権を主張するものである。

本発明は一般に、フォトリソグラフィに関し、より詳細にはフォトマスク、およびフォトマスク基板と関連する情報を伝達する方法に関する。

半導体デバイスの製造業者がより小さなデバイスを生産し続けるにつれて、こうしたデバイスの製造に使用されるフォトマスクに対する必要条件が厳しくなり続ける。レチクルまたはマスクとしても知られるフォトマスクは一般に、基板上に形成された吸収層（たとえば、クロム、または酸窒化クロム（ｃｈｒｏｍｉｕｍ ｏｘｙｎｉｔｒｉｄｅ）を有する基板（たとえば、高純度の石英、またはガラス）からなる。吸収層は、リソグラフィ・システムの半導体ウェハ上に転写することができる回路写像を表すパターンを備える。半導体デバイスの特徴寸法（ｆｅａｔｕｒｅ ｓｉｚｅ）が縮小すると、フォトマスクにある対応する回路写像は同様に、より小さくより複雑になる。その結果、マスクの質は、堅実で信頼性のある半導体製造プロセスを確立することにおいて最も重要な要素の１つになった。

フォトマスクの質を維持するために、製造プロセス全体を通してフォトマスクを追跡することが重要である可能性がある。従来の追跡技術は、フォトマスク基板の表面上に配置された識別マークを使用する。これらのマークは、物理的な、またはレーザのスクライビング技術を使用することによって表面に配置できる。しかし、スクライビング・プロセスは、基板の表面を汚染し、基板に形成されたパターン層に、不具合により誘発されたパターン誤り（ｐａｔｔｅｒｎ ｅｒｒｏｒｓ）を起こす、望ましくない粒子を生じる可能性がある。不具合および粒子は、基板の質を低下させる可能性があり、それが半導体ウェハの表面上に投影された写像の質に悪影響を与える可能性もある。

別の従来の追跡技術では、フォトマスクに関連する情報を含むバーコードが、回路パターンを形成するのに使用されるリソグラフィ・プロセス中に吸収層に形成できる。バーコードは、フォトマスクについての情報を提供するが、バーコードは、吸収層に回路パターンを形成するために使用されるリソグラフィ・プロセス中のみフォトマスクに形成することができ、バーコード内の情報は製造プロセスの別のステップの間に更新することができない。さらに、吸収層は、基板が再利用されるときに除去される可能性があり、したがって、基板と関連するバーコードのいかなる情報も失われることになる。

本発明の教示によれば、識別情報をフォトマスク基板に配置することに関連する短所および問題が実質的に低減され、または解消されている。特定の実施形態では、フォトマスク基板は、フォトマスク基板に関連する識別情報を蓄積する（ｓｔｏｒｅ）基板の内側に形成されたマークを含む。

本発明の１つの実施形態によれば、フォトマスク基板に関連する情報を伝達する方法が、レーザを使用してフォトマスク基板の上面と底面の間に配置されたフォトマスク基板の領域を加熱するステップを含む。基板の領域に加えられた熱は、フォトマスク基板を識別する情報を蓄積するマークを基板の内側に形成するのに使用される。

本発明の別の実施形態によれば、フォトマスクが、マスク・フィールド（ｍａｓｋ ｆｉｅｌｄ）を実質的に囲む境界領域を有する基板を備える。基板の上面と底面の間に配置されたマークは、レーザを使用して基板の領域を加熱することによって形成される。マークは、基板を識別する情報を蓄積するように働く。

本発明の別の実施形態では、フォトマスクが、マスク・フィールドを実質的に囲む境界領域を有する基板を含む。基板の上面と底面の間に配置されたマスクは、レーザを使用して基板の領域を加熱することによって形成される。マークは、第１の表面および第２の表面のうちの少なくとも１つが増加した平面度を有するように、基板内の応力を変えるように働く。

本発明のいくつかの実施形態の重要な技術上の利点は、フォトマスクの質を向上させる基板の内側に形成されたマークを含む。製造プロセス中に、基板に破砕が形成されるようにフォトマスク基板の内側の局部的な領域を加熱するために、１つまたは複数のレーザが使用できる。レーザをその他の局部的な領域に移動させることによって、マークは基板の表面の下に形成することができる。マークは基板の内側に配置されるので、表面は半導体ウェハの上に投影される写像の質に悪影響を与える可能性のある、望ましくない粒子および不具合がない状態を保つ。

本発明のいくつかの実施形態の別の重要な技術上の利点は、製造プロセスでフォトマスクを識別する情報を蓄積するマークを含む。フォトマスクの耐用期間中に、フォトマスクに関連するある種の情報（たとえば、処理情報（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）および／またはフォトマスクの特性）を追跡することが有益である可能性がある。フォトマスクの基板に形成されたマークは、フォトマスクおよび／または半導体の製造プロセス中の任意のステップでフォトマスクを識別できるように、情報を蓄積することが可能であってもよい。マークは基板の内側に配置されるので、マークは基板が再使用されても、基板に関連する情報を識別するのに使用することができる。

本発明のいくつかの実施形態の別の重要な技術上の利点は、フォトマスク基板の反りを低減するマークを含む。フォトマスク基板に本来ある、ならびに／あるいは、吸収層および／またはペリクル・アセンブリによって生成された応力は、基板に反りを生じる可能性があり、半導体ウェハの上に投影された写像にレジストレーション誤り（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ）を起こすことになる。応力がより支配的なフォトマスク基板内に１つまたは複数のレジストレーションにマークを形成することにより、基板の応力を変えて、より平らな平面を形成することができる。

本発明の様々な実施形態には、こうした技術上の利点の全てまたはいくつかが存在することができ、あるいは全く存在しない。その他の技術上の利点は、以下の図面、説明、および特許請求の範囲から当分野の技術者には直ちに明らかになる。

本実施形態およびその利点のより完全で十分な理解は、同様の参照番号が同様の特徴を示す添付図面と共に以下の説明を参照して得ることができる。

本発明の好ましい実施形態およびその利点は、同様の番号が同様の対応する部品を示すために使用される図１から５を参照することによって最もよく理解される。

図１は、識別情報を含むマークを備えるフォトマスク・アセンブリ１０の断面図を示す。フォトマスク・アセンブリ１０は、ペリクル・アセンブリ１４に連結されたフォトマスク１２を備える。基板１６およびパターン層１８は、それには限定されないが円形、長方形、または正方形を含む多様な寸法および形状を有することができる、別の様式では、マスクまたはレチクルとして知られているフォトマスク１２を形成する。フォトマスク１２は、それには限定されないが、ワンタイム・マスタ（ｏｎｅ−ｔｉｍｅ ｍａｓｔｅｒ）、５インチ・レチクル、６インチ・レチクル、９インチ・レチクル、または半導体ウェハ上に回路パターンの写像を投影するのに使用できる任意のその他の適切な寸法にされたレチクルを含む、任意の様々なフォトマスクのタイプであることも可能である。フォトマスク１２はさらに、バイナリー・マスク、位相シフトマスク（ＰＳＭ）、光学的近位補正（ＯＰＣ）マスク、またはリソグラフィ・システムで使用するのに適した任意のその他のタイプのマスクであることができる。その他の実施形態では、フォトマスク１２は、ペリクル・アセンブリ１４を含まないステップ・アンド・フラッシュ・インプリント・リソグラフィ（ｓｔｅｐ ａｎｄ ｆｌａｓｈ ｉｍｐｒｉｎｔ ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）（ＳＦＩＬ）マスクであることができる。

フォトマスク１２は、基板１６に形成されたパターン層１８を備え、それはリソグラフィ・システム内で電磁エネルギーに曝されると、半導体ウェハ（明示されない）の表面上にパターンを投影する。基板１６は、石英、合成石英、溶融石英、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）、フッ化カルシウム（ＣａＦ_２）、または約１０ナノメートル（ｎｍ）と約４５０ｎｍの間の波長を有する入射光の少なくとも７５パーセント（７５％）を伝達する、任意のその他の好ましい材料などの透明な材料であることができる。別の実施形態では、基板１６は、シリコン、または約１０ｎｍと４５０ｎｍの間の波長を有する入射光の約５０パーセント（５０％）より多くを反射する、任意のその他の適切な材料などの反射材であることができる。

パターン層１８は、クロム、窒化クロム、金属オキシ・カルボ・ニトライド（ｏｘｙ−ｃａｒｂｏ−ｎｉｔｒｉｄｅ）（たとえば、ＭＯＣＮなど、ただしＭは、クロム、コバルト、鉄、亜鉛、モリブデン、ニオブ、タンタル、チタン、タングステン、アルミニウム、マグネシウム、シリコンからなる群から選択される）、または紫外（ＵＶ）領域、遠紫外（ＤＵＶ）領域、真空紫外（ＶＵＶ）領域、および極紫外（ＥＵＶ）領域の波長を有する電磁エネルギーを吸収する任意のその他の適切な材料などの金属材料であることができる。別の実施形態では、パターン層１８は、ＵＶ、ＤＵＶ、ＶＵＶ、およびＥＵＶ領域で約１パーセント（１％）から約３０パーセント（３０％）の透過率を有する、ケイ化モリブデン（ＭｏＳｉ）などの部分的に透過性の物質であることができる。別の実施形態では、フォトマスク１２は、基板１６に形成される吸収層が全くないように、基板１６にエッチングされるパターンを有するＳＦＩＬマスクであることができる。

フレーム２０およびペリクル・フィルム２２は、ペリクル・アセンブリ１４を形成することができる。フレーム２０は一般に、陽極処理アルミニウムから形成されるが、あるいはステンレス鋼、プラスチック、またはリソグラフィ・システム内で電磁エネルギーに曝された場合に劣化またはガス放出しないその他の適切な物質から形成することができる。ペリクル・フィルム２２は、硝酸セルロース、酢酸セルロース、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙ製のＴＥＦＬＯＮ（登録商標）ＡＦ、または旭硝子社製のＣＹＴＯＰ（登録商標）などの非結晶フッ化ポリマー、またはＵＶ、ＤＵＶ、ＥＵＶ、および／またはＶＵＶ領域の波長に対して透過性である別の適切なフィルムなどの材料から形成された薄膜のメンブレンであることができる。ペリクル・フィルム２２は、遠心鋳造法などの従来の技術によって特徴することができる。

ペリクル・フィルム２２は、汚染物質がフォトマスク１２から規定の距離を保つようにすることによって塵粒などの汚染物質からフォトマスク１２を保護する。これは、リソグラフィ・システムにおいて特に重要である可能性がある。リソグラフィ・プロセス中に、フォトマスク・アセンブリ１０は、リソグラフィ・システム内の放射エネルギー源によって生成された電磁エネルギーに曝される。電磁エネルギーは、水銀灯のほぼＩ線とＧ線の間、またはＤＵＶ、ＶＵＶ、もしくはＥＵＶ光の波長などの様々な波長の光を含むことができる。動作中には、ペリクル・フィルム２２は多くの割合の電磁エネルギーがそれを通過できるように設計されている。ペリクル・フィルム２２上に集められた汚染物質は、処理されているウェハの表面で焦点から外れると見込まれ、したがって、ウェハ上に露光される写像が鮮明になる。本発明の教示に従って形成されたペリクル・フィルム２２は、全てのタイプの電磁エネルギーを使用して満足のいくように使用することができ、本出願において説明される光波に限定されない。

フォトマスク１２は、標準のリソグラフィ・プロセスを使用して、フォトマスク・ブランクから形成することができる。リソグラフィ・プロセスでは、パターン層１８用のデータを含むマスク・データ・ファイル（ｍａｓｋ ｄａｔａ ｆｉｌｅ）が、マスク・レイアウト・ファイル（ｍａｓｋ ｌａｙｏｕｔ ｆｉｌｅ）から生成される。マスク・レイアウト・ファイルは、集積回路用のトランジスタおよび電気接続を表現するポリゴン（ｐｏｌｙｇｏｎ）を含むことができる。マスク・レイアウト・ファイル内のポリゴンはさらに、集積回路が半導体ウェハ上に作製される場合に集積回路の異なる層を表現することができる。たとえば、トランジスタは、拡散層と多結晶シリコン層を備えて半導体ウェハ上に形成することができる。したがって、マスク・レイアウト・ファイルは、拡散層に描かれた１つまたは複数のポリゴン、およびポリシリコン層に描かれた１つまたは複数のポリゴンを含むことができる。各層のためのポリゴンは、集積回路の１つの層を表すマスク・データ・ファイルに変換することができる。各マスク・データ・ファイルは、特定の層のためのフォトマスクを形成するために使用することができる。

フォトマスクまたは半導体製造プロセス中に、製造プロセス全体を通してフォトマスク１２を追跡するためにフォトマスク１２に識別情報を配置することが有益である可能性がある。フォトマスクに識別情報を配置する従来の技術は、フォトマスクに回路パターンを形成するのに使用されるリソグラフィ・プロセス中に、吸収層のフォトマスクに関連する情報を含むバーコードを形成するものである。バーコードは、フォトマスクについての情報を提供することができるが、情報は、製造プロセス中を通してフォトマスクが移動する際に更新不可能である。さらに、バーコードは、基板が再利用される場合に除去される。

対照的に、マーク２４は基板１６の上面１７および底面１９に粒子を発生させずに、したがって不具合を生じることなく基板１６に形成することができるので、上面１７と底面１９の間の基板１６の内側に形成されるマーク２４は、フォトマスク１２の質を向上させる。マーク２４は、基板１６の領域を加熱するのに適した波長を有する１つまたは複数のレーザを使用して形成することができる。熱が基板１６に加えられる場合、基板１６の上面１７および底面１９を損傷せずに破砕（たとえば割れ目またはバブル（ｂｕｂｂｌｅ））が形成できる。バブルは、基板１６の表面の下にマーク２４を形成できる。基板１６の内側にマーク２４を形成することによって、従来のスクライビング技術によって表面に形成される不具合を無くすことができる。

マーク２４は、その配置が基板１６内の応力を変えて、基板１６が反るのを防止するように基板１６に配置することができる。たとえば、マーク２４は、応力の効果がより支配的である可能性のある、基板１６の１つまたは複数のより外側の縁部に配置することができる。その他の実施形態では、マーク２４は、基板１６の１つまたは複数の角に配置することができる。応力によって基板１６に反りが生じる可能性のある領域で基板１６の応力を変えることによって、基板１６の少なくとも１つの上面１７および底面１９の平面度を増加させることができ、反りによって生じるレジストレーション誤りを低減し、または無くすことさえ可能である。

いくつかの実施形態では、マーク２４は、２次元形状（たとえば、正方形、長方形、円、卵形、三角形、および線）、３次元形状（たとえば、球、立方体、円筒形、およびブロック）、または基板１６内の応力を変えるように設計された任意のその他のパターンであることができる。その他の実施形態では、マーク２４は、バーコード、データ行列などの２次元のデジタル・コード、３次元デジタル・コード、英数字、２次元形状（たとえば、正方形、長方形、円、卵形、三角形、および線）、３次元形状（たとえば、球、立方体、円筒形、およびブロック）、ならびに光源を使用して走査され、または人間の目によって人為的に（ｍａｎｕａｌｌｙ）読取られる場合、基板１６および／またはフォトマスク１２についての情報を伝達するためのデータを蓄積する、任意のその他の適切なパターンであることができる。

１つの実施形態では、マーク２４は、フォトマスク１２に行われる製造の手順についての情報を蓄積するために符号化されることが可能である。フォトマスクの製造の手順は、それには限定されないが、リソグラフィ・プロセス、現像プロセス、エッチング・プロセス、洗浄プロセス、検査プロセス、計測学（ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ）プロセス、ペリクル装着、およびフォトマスクの製造プロセス中にフォトマスク１２に行われる可能性のある、任意のその他の手順を含むことができる。別の実施形態では、それには限定されないが、フォトマスク・タイプ（たとえば、バイナリ（ｂｉｎａｒｙ）、ＯＰＣ、ＰＳＭ、など）、波長の適合性（たとえば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５６ｎｍなど）、基板のタイプ（たとえば、石英、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２、など）、吸収層の材料（たとえば、クロム、ＭＯＣＮ、ＭｏＳｉなど）、ペリクルのタイプ（たとえば、硝酸セルロース、酢酸セルロース、非結晶フッ化ポリマーなど）、および／または半導体製造プロセスにおいてフォトマスク・アセンブリ１０がどのように製造できるか、または使用できるか決定するのに使用できる、フォトマスク１２に関連する任意のその他の特性を含む、フォトマスク１２の特性についての様々な情報を含むために、マーク２４は符号化することができる。その他の実施形態では、その他のフォトマスクを生成するために基板１６が再利用された回数、フォトマスク１２が洗浄された回数、ならびに／あるいはペリクル・アセンブリ１４がフォトマスク１２から除去され、および／またはその上に再取り付けされた回数を示す情報を蓄積するために、マーク２４は符号化できる。別の実施形態では、マーク２４は、フォトマスクの製造の手順と、フォトマスクの特性と、フォトマスクが洗浄され、再利用され、ならびに／あるいはペリクル・アセンブリが除去されおよび／または再取り付けされた回数との任意の組合せを含むことができる。

マーク２４は、フォトマスクの製造プロセス中にフォトマスクの製造の手順の任意の１つがフォトマスク１２に行われる前、その間、および／またはその後の基板１６の任意の部分に形成することができる。たとえば、マーク２４は、フォトマスク・ブランクを形成するために吸収層が基板１６に堆積される前に形成することができる。別の実施形態では、マーク２４は、フォトマスク・ブランクが形成された後で、ただしフォトマスク１２を形成するために吸収層がパターン化される前に、形成することができる。別の実施形態では、マーク２４はフォトマスク１２上のパターン層１８が形成された後に形成することができる。その他の実施形態では、マーク２４は、フォトマスク１２が半導体製造プロセスに使用された後に、基板１６に形成することができる。

いくつかの実施形態では、マーク２４は、フォトマスク・アセンブリ１０を製造するために使用する必要のある特定の手順、および／またはフォトマスク・アセンブリ１０に適合する特定の半導体製造プロセスを決定するために、フォトマスク・アセンブリ１０を識別するために使用することができる。たとえば、マーク２４は、パターン層１８にパターンを形成するためのリソグラフィ・プロセス、フォトマスク１２の表面からいかなる汚染物質をも除去するための洗浄プロセス、および／またはフォトマスク１２が適合するペリクル・アセンブリ１４と組合せ可能なようにするフォトマスク１２の特性を示す、符号化された情報を含むことができる。マーク２４は、レーザまたは拡散光源などの光線をマーク２４の上で走査することによって読取ることができる。光線は、基板に破砕があることを示す、信号対雑音比においての変化を検出することができる。変化は、光の光線を基板１６を貫通して光源の反対側の検出器に伝達することによって、または基板１６の内側のマーク２４から光の光線を反射させることによって検出することができる。１つの実施形態では、光源は、基板１６の表面に垂直に配置することができる。別の実施形態では、光源は、マーク２４が正確に読取られるように、表面に対してある角度で配置することができる。

図２は、フォトマスク基板にマークを形成するのに使用されるシステム３０のブロック図を示す。図示された実施形態では、システム３０は、レーザ３２、３３、集束レンズ（ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｌｅｎｓｅ）３４および３５、ならびに制御装置３６を備える。レーザ３２、および３３は、基板１６にマーク２４を形成するのに適した波長を生成する任意のタイプのレーザであることができる。いくつかの実施形態では、レーザの波長は基板１６を形成するのに使用される材料に依存する。制御装置３６は、レーザ３２および３３に接続可能であり、レーザ３２および３３にそれぞれ、光線３８および３９を生成するように指示することができる。光線３８および３９はそれぞれ、収束・レンズ３４および３５に向かって投影することができ、そのレンズは光線３８および３９を基板１６内の単一の焦点に集束させる。１つの実施形態では、制御装置３６は、マーク２４を形成するために、光線３８および３９の焦点を基板１６内の異なるレジストレーションに配置できるように、レーザ３２および３３を移動できる。別の実施形態では、基板１６は、移動可能なプラット・フォーム（明示されない）に配置することができ、制御装置３６は、移動可能なプラット・フォームに連結することもできる。制御装置３６は、光線３８および３９の焦点が基板１６内の適切な点に配置されるように、移動可能なプラット・フォームが基板１６を特定のレジストレーションに移動するよう指示することができる。

光線３８および３９は、焦点で基板１６と相互作用することができる。焦点での放射強度は、焦点の付近で基板１６を乱し、または局部的に破壊する。これは、たとえば、焦点で基板１６を加熱、溶融、および／または膨張させて、ひび割れまたはバブリング（ｂｕｂｂｌｉｎｇ）を生じることによって遂行することができる。焦点を基板１６の表面の下の十分離れたレジストレーションに置くことによって、基板１６の表面および周囲の領域は悪影響を受けないようにすることができる。

局部的な破壊または破砕は、基板１６内に欠陥を生じる可能性があり、それは周囲の領域よりも低い半透明性を有する。その結果、局部的な破壊の点は、基板１６内に入ったバブルのような、異物として現れる。局部的な破砕の特性、たとえば点の寸法は、レーザ放射の強度または長さを調整することによって制御することができる。一連の局部的な破砕（たとえば、ひび割れまたはバブル）は、基板１６内のマーク２４などの２次元および３次元写像を形成するように調整することができる。

レーザ３２および３３は、ＹＡＧレーザ、ハード・ボディ・インパルス・レーザ（ｈａｒｄ ｂｏｄｙ ｉｍｐｕｌｓｅ ｌａｓｅｒ）、パルス固体レーザ（ｐｕｌｓｅｄ ｓｏｌｉｄ−ｓｔａｔｅ ｌａｓｅｒ）、Ｑスポイルド・レーザ（Ｑ−ｓｐｏｉｌｅｄ ｌａｓｅｒ）、または基板１６に局部的な破砕を形成可能である任意のその他の適切なレーザであることができる。１つの実施形態では、レーザ３２および３３は、約５０メガ・ジュール（５０ＭＪ）のエネルギー出力、約１ヘルツ（１Ｈｚ）のパルス周波数、および約１０ナノ秒（１０ｎｓ）のパルス長を有することができる。別の実施形態では、レーザ３２および３３の特性は、レーザ放射が、焦点の周囲の領域に悪影響を与えずに、焦点で基板１６を分裂し、溶解し、または微小破壊するように選択することができる。

示された実施形態は、２つのレーザを備えるが、フォトマスク基板の内側にマークを形成するためのシステムは、１つまたは２つ以上のレーザを備える形態にすることもできる。さらに、システム３０は、構造（たとえば、スキャナまたはステッパに使用されるレンズ）の表面に損傷を与えずに変えることができるマークを任意の適切な構造の内側に形成するために使用することができる。

図３は、基板１６の内側に形成されたマークを備えるフォトマスク１２の斜視図を示す。フォトマスク１２は、基板１６およびマスク・フィールド４０によって形成することができる。基板１６は、上面１７および底面１９を備えることができる。マスク・フィールド４０は、上面１７に形成することができ、図１に示すようにパターン層１８を備えることができる。マスク・フィールド４０は一般に、ウェハ（明示されない）の表面上に写像される領域として定義することができる。境界領域４６は、マスク・フィールド４０を囲むことができ、基板１６の上面１７を露出させることができる。別の実施形態では、吸収材料の層は、境界領域４６に形成することができる。

示された実施形態では、マーク４８は、基板１６の１つの角に形成され、マーク５０は、基板１６の別の角に形成される。別の実施形態では、マークは、基板１６の１つの角にのみ形成することができる。別の実施形態では、マークは、基板１６の縁および／または角を含む複数のレジストレーションに形成することができる。たとえば、マーク４８および５０は、反りを防止するために基板１６内の応力を変える、基板１６内の任意の場所に配置することができる。基板１６内の応力を変えることによって、マーク４８および５０は、上面１７および底面１９の平面の特性を向上させることができる。

いくつかの実施形態では、マーク４８および５０は、基板１６、パターン層１８およびペリクル・アセンブリ１４を含むフォトマスク・アセンブリについての情報を含むことができる。たとえば、マーク４８および５０は、フォトマスク・アセンブリ１０を製造するのに使用されるプロセス、フォトマスク１２およびペリクル・アセンブリ１４の特性、フォトマスク・アセンブリに適合する製造プロセスに関連する情報、ならびにフォトマスク・アセンブリ１０、および製造プロセスでのフォトマスク・アセンブリ１０の使用に関連する任意のその他の適切な情報を含むことができる。

１つの実施形態では、マーク４８は、３次元のうちの任意の１つで読取りできるブロック５２およびスペース５４を含む（たとえば、マークが基板１６の上面１７、側面５６および５８から走査されると、同じ情報を得ることができる）３次元のパターン（たとえば、３次元の線状のバーコード）であってもよい。各ブロック５２は、同じまたは異なる寸法形状を有することができ、同じまたは固有の情報を提供することができる。たとえば、各ブロック５２は、フォトマスク１２の特徴、フォトマスク１２を製造するのに使用されるプロセス、および特定の半導体製造プロセスでのフォトマスク１２の使用に関する情報を含むことができ、またはこの情報は、個々のブロックに含まれることができる（たとえば、ブロック５２ａはフォトマスクの特性を含むことができ、ブロック５２ｂはフォトマスク製造プロセスを含むことができ、ブロック５２ｃは適合する半導体製造プロセスを含むことができる）。１つの実施形態では、ブロック５２が同じ距離で離間され、スペース５４は同じであることができる。別の実施形態では、ブロック５２が異なる距離で離間され、スペース５４は異なる寸法であることができる。

１つの実施形態では、マーク５０は、２次元で読取ることができる長方形および正方形などの形状を含む２次元のパターンであることができる。たとえば、マーク５０は、デジタル・コードを含み、小さなスペースに約３，０００字（ｃｈａｒａｃｔｅｒ）より多く蓄積できるデータ行列６０、６２および６４から形成することができる。１つの実施形態では、識別情報を得るためにマーク５０を１つまたは複数の次元で走査できるように、データ行列６０、６２および６４が同じ情報を含むことができる。別の実施形態では、データ行列６０、６２、および６４は、異なる情報を含むことができる。たとえば、データ行列６０は基板材料についての情報を含むことができ、データ行列６２は、フォトマスク１２を形成するのに使用される製造プロセスまたはリソグラフィ・プロセスについての情報を含むことができる。

マーク４８および５０は、基板１６の上面１７および底面１９の間に形成することができる。１つの実施形態では、マーク４８および５０は、マーク４８および５０が基板１６内に完全に含まれるように、上面１７のわずかに下から底面１９のわずかに上に延びることができる。たとえば、マーク４８は、基板１６の対角線に沿って、軸外しで配置することができる。別の実施形態では、マーク５０は、側面５６および５８の上面１７の下に特定の距離で（たとえば、ｘ、ｙ、またはｚ軸に沿った向きにされて）軸上に配置することができる。たとえば、基板１６は約１／４インチ（１／４ｉｎ）の深さを有することができ、マーク５０は、上面１７の下に約１／８インチ（１／８ｉｎ）に配置することができる。マーク４８および５０を実質的に基板１６の内側に配置することにより、フォトマスクおよび／または半導体製造プロセスに干渉する不具合または汚染を上面１７および底面１９のどちらかまたは両方から無くすことが可能になる。

図４は、基板１６の内側に形成された複数のパターンを含むフォトマスク１２の上面図を示す。フォトマスク１２は、マスク・フィールド４０およびその上に形成された境界領域４６を有する基板１６を備える。基板１６は、さらに、マーク７０、７２、７４、および７６を含む（総括してマーク７０と呼ばれる）。マーク７０は、英数字のデジタル表現を蓄積するのに使用することができる、バーコードなどの任意の１次元のパターンであることができる。マーク７２は、英数字のデジタル表現を蓄積するのに使用することができる、データ行列などの任意の２次元のパターンであることができる。マーク７０および７２に蓄積された情報は、走査されたデジタル情報を解釈する能力を有するコンピュータ（明示されない）に接続された光源（明示されない）を使用して、走査マーク７０および７２によって取り出すことができる。

マーク７４および７６は、フォトマスク１２についての情報を伝達する英数字の任意の組合せであることができる。図示されるように、マーク７４は、リソグラフィ・プロセスの特定の露光波長を伴ってフォトマスク１２を使用できるのを示すために使用することができる。別の実施形態では、マーク７４は、リソグラフィ・プロセス中にフォトマスク１２と共に使用する最小または最大の露光波長を示すことができる。マーク７６は、フォトマスク・タイプについての情報を伝達するのに使用することができる。たとえば、文字「ＰＳＭ」は、フォトマスクが位相シフトマスクであることを示すことができ、文字「ＯＰＣ」は、フォトマスクがマスク・フィールドに光近接補正の特徴を備えることを示すことができる。マーク７４および７６のどちらも、フォトマスクおよび／または半導体製造施設のオペレータ、技能者、または技術者によって読取ることができる。

マーク７０は、実質的に特定の深さで基板１６の内側に配置することができる。１つの実施形態では、マーク７０は、基板１６の上面と底面（たとえば図３に示される上面１７および底面１９）の間の中間の深さで配置することができる。別の実施形態では、マーク７０は、上面のわずかに下、または底面のわずかに上に配置することができる。マーク７０はさらに、基板１６の縁から特定の距離で配置することができる。１つの実施形態では、マーク７０は、基板１６の縁とマスク・フィールド４０の縁の間に等距離で境界領域４６に配置することができる。別の実施形態では、マーク７０は、基板１６またはマスク・フィールド４０のどちらかの縁により近付けて配置することができる。マーク７０のレジストレーションは、上面１７および底面１９のどちらかまたは両方の反りを防止するように、ならびに平面度を増加させるように基板１６内の応力を変えることができる。

図５は、基板１６内の応力を低減および／または変える基板１６の内側に形成されたマークを備えるフォトマスク１２の上面図を示す。図示された実施形態では、応力の効果は、応力曲線８０、８２、および８４（総括して応力曲線８０と呼ばれる）に沿って示されるように、基板１６の外縁によってより支配的である可能性がある。マーク８６は、内部応力により基板１６が反るのを防止するために１つまたは複数の応力曲線８０と整列しかつ平行になるような形状にすることができる。この応力は、マスク・フィールド４０に形成された（図１に示されるような）パターン層１８によって与えられた、および／またはペリクル・アセンブリ１４によって与えられた応力である。マーク８６は、１つまたは複数の角領域に配置することができる。図示されるように、マーク８６は対角線の角領域に配置することができる。別の実施形態では、マーク８６は２つの隣接する角領域に配置することができる。他の実施形態では、マーク８６は、４つの全ての角領域に配置することができる。

基板１６は、あるいは、またはさらに反りを防止するためにマーク８８を備えることができる。１つの実施形態では、マーク８８は、応力曲線８０と整列し、かつ平行になるような形状にすることができる。別の実施形態では、マーク８８は、基板１６の縁と整列し、かつ平行に配置される長方形であることができる。マーク８８は、基板１６の１つまたは複数の縁に配置することができる。図示のように、マーク８８は、対向する縁に配置することができる。別の実施形態では、マーク８８は、２つの隣接する縁に配置することができる。他の実施形態では、マーク８６は、４つの全ての縁に配置することができる。マーク８６、および８８を基板１６の１つまたは複数の外縁の付近および／または１つまたは複数の角領域に配置することによって、上面１７および底面１９のどちらか１つまたは両方がより平らになることができ、それはフォトマスクの質を向上させるために望ましいものである。

いくつかの実施形態では、マーク８６および８８は、フォトマスク１２内の応力を変えるのに加えて、フォトマスク・アセンブリ１０に関連する情報を蓄積することができる。たとえば、マーク８６および８８は、フォトマスク・アセンブリ１０の製造に使用される手順、フォトマスク・アセンブリ１０の特性、フォトマスク１２が洗浄されおよび／または再利用された回数、ペリクル・アセンブリ１４が除去され、および／または再取り付けされた回数に関連する情報、ならびに／もしくはフォトマスク・アセンブリ１０を識別するためにフォトマスクおよび／または半導体製造業者によって使用できる任意のその他の情報を含むことができる。

本発明をその特定の好ましい実施形態に関して説明してきたが、当分野の技術者には様々な変更および修正を示唆することができ、本発明は添付の特許請求の範囲内にあるそのような変更および修正を包含することを意図する。

本発明の教示による、識別情報を含むマークを備えるフォトマスク・アセンブリの断面図を示す図である。 本発明の教示による、フォトマスク基板にマークを形成するためのシステムのブロック図を示す図である。 本発明の教示による、第１の表面の下に形成されるマークを備えるフォトマスク基板の斜視図である。 本発明の教示による、第１の表面の下に形成されるマークを備えるフォトマスク基板の上面図である。 本発明の教示による、基板内の応力を低減するマークを備えるフォトマスク基板の上面図である。

Claims (26)

1. フォトマスク基板についての情報を伝達する方法であって、
   レーザを使用してフォトマスク基板の領域を加熱するステップであって、前記領域が前記基板の上面と底面の間に配置されるステップと、
   前記フォトマスク基板の前記領域に加えられた熱に基づいて前記フォトマスク基板の内側にマークを形成するステップであって、前記マークが前記フォトマスク基板を識別する情報を蓄積するように働くことが可能であるステップとを含む方法。
2. 複数のバブルを含む前記マークをさらに備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記マークが少なくとも２つの次元で走査されることが可能であるように、軸外しで配置される前記バブルをさらに備える、請求項２に記載の方法。
4. 前記基板の前記領域を加熱するステップが局部的な破砕を形成するステップを含む、請求項１に記載の方法。
5. バーコード、データ行列、３次元ブロック、および英数字のうちの少なくとも１つを含む前記マークをさらに備える、請求項１に記載の方法。
6. 少なくとも１つの製造プロセスを含む蓄積された情報をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 少なくとも１つのフォトマスクの特性を含む蓄積された情報をさらに含む、請求項１に記載の方法。
8. 蓄積された情報が、基板再利用情報、基板洗浄情報、およびペリクル除去情報のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
9. 第１の表面と第２の表面のうちの少なくとも１つが、増加した平面度を有するように、前記基板内の応力を変えるように働くことが可能な前記マークをさらに備える、請求項１に記載の方法。
10. フォトマスク製造プロセスで行われた任意のステップの後で、前記基板の内側に前記マークを形成するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
11. 実質的にマスク・フィールドを囲む境界領域を含む基板と、
    レーザを使用して前記基板の領域を加熱することによって、前記基板の上面と底面の間に形成されるマークであって、前記マークが前記フォトマスク基板を識別する情報を蓄積するように働くことが可能であるマークとを備えるフォトマスク。
12. 前記マスク・フィールドでの前記基板の第１の表面の少なくとも１つの部分に形成されるパターン層をさらに備える、請求項１１に記載のフォトマスク。
13. 前記境界領域の前記基板に取り付けられたペリクル・アセンブリをさらに備える、請求項１２に記載のフォトマスク。
14. バーコード、データ行列、３次元ブロック、および英数字のうちの少なくとも１つを含む前記マークをさらに備える、請求項１１に記載のフォトマスク。
15. 少なくとも１つの製造プロセスを含む前記蓄積された情報をさらに含む、請求項１１に記載のフォトマスク。
16. 少なくとも１つのフォトマスクの特性を含む前記蓄積された情報をさらに含む、請求項１１に記載のフォトマスク。
17. 前記蓄積された情報が、基板再利用情報、基板洗浄情報、およびペリクル除去情報のうちの少なくとも１つを備える、請求項１１に記載のフォトマスク。
18. 第１の表面および第２の表面が増加した平面度を有するように、前記基板内の応力を変えるように働くことが可能な前記マークをさらに備える、請求項１１に記載のフォトマスク。
19. 実質的にマスク・フィールドを囲む境界領域を備える基板と、
    レーザを使用して前記基板の領域を加熱することによって、前記基板の上面と底面の間に形成されるマークであって、第１の表面および第２の表面のうちの少なくとも１つが増加した平面度を有するように、前記基板内の応力を変えるように働くことが可能であるマークとを備えるフォトマスク。
20. 前記マスク・フィールドの前記基板の第１の平面の少なくとも１つの部分に形成されるパターン層と、
    前記境界領域の前記基板に取り付けられたペリクル・アセンブリとをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク。
21. 複数のバブルを含む前記マークをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク。
22. 少なくとも１つのフォトマスク製造プロセスを識別する情報を蓄積するように動作可能な前記マークをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク。
23. 少なくとも１つのフォトマスクの特性を識別する情報を蓄積するように動作可能な前記マークをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク。
24. 基板再利用情報、基板洗浄情報、およびペリクル除去情報のうちの少なくとも１つを蓄積するように働くことが可能である前記マークをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク。
25. バーコード、データ行列、３次元ブロック、および英数字のうちの少なくとも１つを含む前記マークをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク。
26. 前記基板の角および前記基板の縁のうちの少なくとも１つに配置された前記マークをさらに備える、請求項１９に記載のフォトマスク。

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