JP2010164675A - フォトマスクブランクス、フォトマスクの位置合わせ方法、両面フォトマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表裏の位置合わせを高精度で行うことが可能となるフォトマスクブランクスを提供する。
【解決手段】フォトマスクブランクスは、透明基板１００と、この透明基板１００の第１の主面１１０に凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と、透明基板１００の第１の主面１１０と異なる第２の主面１２０に形成された遮光膜層１２１と、この遮光膜層１２１上に形成されたレジスト膜層１２２と、を有することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、露光のための有効領域において、表面と裏面の両方の面にＣｒ（クロム）などの遮光パターンを形成するためのフォトマスクブランクス、そのようなフォトマスクブランクスを用いたフォトマスクの位置合わせ方法、両面フォトマスクの製造方法に関するものである。

半導体回路をウエハに投影露光して転写する際に原版として用いられるフォトマスクは一般にはガラス基板上にＣｒ（クロム）等の金属、もしくはＭｏＳｉＮ（モリブデンシリサイド窒化物）等の金属化合物からなる遮光パターンがその一面側に形成された構造をなしている。ところが、近年、より微細な加工を実現するために、遮光パターンを表面と裏面に両方に形成するフォトマスクが提案されている。ところで、このような両面に遮光パターンが形成されるフォトマスクにおいては、表面のパターンと裏面のパターンとのずれをなくすことが技術的な課題となる。

このような課題に対処するために、特許文献１（特開平９−４３８６０号公報）には、ガラス基板等の透明基板の表裏両面にフォトリソグラフィ法によってパターニングを施す方法において、前記透明基板の表面側に形成されているアライメントマーカーを裏面側に転写し、この転写したアライメントマーカーを基準にして裏面のアライメントを行い、次いでフォトリソグラフィ法によって裏面にパターニングを施すようにしたことを特徴とする両面パターニング法が開示されている。
特開平９−４３８６０号公報

特許文献１に記載の両面パターニング法では、表面マークを裏面へ転写する方法が用いられているが、透明基板には通常６．３５ｍｍの厚さのものを用いるのが一般的であり、表面マークを裏面へ転写する際には、この６．３５ｍｍの距離を考慮すると、転写時の焦点ズレが発生したり、転写光が垂直性でないことに起因するズレが発生したり、転写する際の光の回り込みなどによる転写マークの鮮明度が低下したりするので、表裏パターンの位置合わせを行う上で精度が低下してしまう、という問題があった。

本発明は上記のような課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成されたアライメントマークと、を有することを特徴とするフォトマスクブランクスである。凹部で形成されたアライメントマーク有するフォトマスクブランクスは遮光膜などのパターニングプロセスの前後で高い精度でアライメントマークの位置を読み取り可能である。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフォトマスクブランクスにおいて、前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、を有することを特徴とする。このようなブランクスを用いることで、表裏の描画パターンの位置合わせが高い精度を有する両面マスクを形成できる。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のフォトマスクブランクスにおいて、前記アライメントマークは、前記他の主面に形成するパターンと、前記主面に
形成するパターンとの位置合わせを行うための表裏位置合わせ用アライメントマークであることを特徴とする。このような表裏位置合わせ用アライメントマークを有するフォトマスクブランクスを用いることで、表裏の描画パターンの位置合わせが高い精度を有する両面マスクを形成できる。

また、請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載のフォトマスクブランクスにおいて、前記アライメントマークは、前記主面にパターンを描画する際に、描画装置が参照する参照用アライメントマークであることを特徴とする。このような参照用アライメントマークを有するフォトマスクブランクスを用いることで、描画位置を高精度に維持した両面マスクを形成できる。

また、請求項５に係る発明は、透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成されたレジスト膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、前記他の主面に所定パターンと共に表裏位置合わせ用アライメントマークを描画する工程と、前記主面に形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記他の主面に描画された表裏位置合わせ用アライメントマークとの位置ずれを測定する工程と、測定された表裏位置合わせ用アライメントマークの位置ずれに基づいて位置合わせを行う工程と、を含むことを特徴とするフォトマスクの位置合わせ方法である。このような位置合わせ方法により、両面マスクの表裏の描画パターンの位置合わせを高い精度で実現できる。

また、請求項６に係る発明は、透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された参照用アライメントマークと、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、前記主面に遮光膜を形成する工程と、前記主面に形成された遮光膜の上にレジスト膜を形成する工程と、前記主面に形成された参照用アライメントマークを参照し、前記レジスト膜に描画を行う際の位置合わせを行う工程と、を含むことを特徴とするフォトマスクの位置合わせ方法である。このような位置合わせ方法により、描画パターンの位置を高い精度に維持したフォトマスクを実現できる。

また、請求項７に係る発明は、透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成されたレジスト膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、前記他の主面に所定パターンと共に表裏位置合わせ用アライメントマークを描画する工程と、前記主面に形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記他の主面に描画された表裏位置合わせ用アライメントマークとの位置ずれを測定する工程と、を含むことを特徴とする両面フォトマスクの製造方法である。このようなフォトマスク製造方法を用いることで、表裏の描画パターンの位置合わせが高い精度を有する両面マスクを実現できる。

また、請求項８に係る発明は、透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された参照用アライメントマークと、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、前記主面に遮光膜を形成する工程と、前記主面に形成された遮光膜の上にレジスト膜を形成する工程と、前記主面に形成された参照用アライメントマークを参照し、前記レジスト膜に描画を行う工程と、を含むことを特徴とする両面フォトマスクの製造方法である。このようなフォトマスク製造方法を用いることで、描画パターンの位置を高い精度に維持したフォトマスクを実現できる。

また、請求項９に係る発明は、透明基板と、前記透明基板の主面の一つに形成されたアライメントマークと、前記透明基板の、前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と
、を有することを特徴とするフォトマスクブランクスである。このようなブランクスを用いることで、表裏の描画パターンの位置合わせが高い精度を有する両面マスクを形成できる。

また、請求項１０に係る発明は、請求項１又は請求項９に記載のフォトマスクブランクスにおいて、前記アライメントマークは、前記他の主面に形成するパターンと、前記主面に形成するパターンとの位置合わせを行うための表裏位置合わせ用アライメントマークであることを特徴とする。このような表裏位置合わせ用アライメントマークを有するフォトマスクブランクスを用いることで、表裏の描画パターンの位置合わせが高い精度を有する両面マスクを形成できる。

また、請求項１１に係る発明は、透明基板と、前記透明基板の主面の一つに形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成されたレジスト膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、前記他の主面に所定パターンと共に表裏位置合わせ用アライメントマークを描画する工程と、前記主面に形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記他の主面に描画された表裏位置合わせ用アライメントマークとの位置ずれを測定する工程と、を含むことを特徴とする両面フォトマスクの製造方法である。このようなフォトマスク製造方法を用いることで、表裏の描画パターンの位置合わせが高い精度を有する両面マスクを実現できる。

本発明によれば、主面の一つに凹部でアライメントマークがあらかじめ形成されており、このアライメントマークと、他の主面に所定パターンと共に描画されるアライメントマークとで位置合わせを行うことで、表裏のパターンの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。

また、本発明によれば、主面にあらかじめ形成されたアライメントマークは、電子線描画装置が参照する参照用アライメントマークとして利用されるので、フォトマスクブランクスを電子線描画装置に載置する際の位置の誤差に関わらず主面の描画を高い精度で行うことが可能となる。

さらに、透明基板の主面の一つにあらかじめ形成されているアライメントマークは、透明基板表面に凹部で形成されたアライメントマークであるので、金属または金属化合物で形成された遮光膜をエッチングでパターニングした際のアライメントマークの変形などの影響が少なく、高い位置精度でアライメント膜マークを読み取ることが出来、パターンを高い位置精度で描画することが出来る。

本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスを斜視的に示す図である。 本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークを示す図である。 本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークが形成された箇所の断面を示す図である。 本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスによって両面フォトマスクを製造する工程の概略を説明する図である。 本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスを斜視的に示す図である。 本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークを示す図である。 本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークが形成された箇所の断面を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスによって両面フォトマスクを製造する工程の概略を説明する図である。 表裏アライメントマーク位置測定装置の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスを斜視的に示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークを示す図であり、図３は本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークが形成された箇所の断面を示す図である。図２は、露光に用いられない非有効領域に形成される表裏位置合わせ用アライメントマークを拡大して示したものである。図３は図２を線Ｐ−Ｐ’及び線Ｑ−Ｑ’を含む平面できってみたときの断面を示している。

図１乃至図３において、１０はフォトマスクブランクス、１００は透明基板、１１０は透明基板１００の第１の主面１２０は透明基板１００の第２の主面、１２１は遮光膜層、１２２はレジスト膜層、１３０は凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマークをそれぞれ示している。

フォトマスクブランクス１０は、半導体デバイス製造等におけるフォトリソグラフィ工程で用いられるフォトマスク、両面フォトマスクを製造するための原版として利用されるものであり、合成石英ガラスなどの透明基板１００の主面に遮光膜層１２１を形成し、この遮光膜層１２１上にマスク材となるレジスト膜層１２２を回転塗布して形成されている。透明基板１００に形成する遮光膜層１２１としては、Ｃｒ（クロム）などの厚さ１００ｎｍ前後の遮光層、もしくは厚さ８０ｎｍ程度のＭｏＳｉＮ（モリブデンシリサイド窒化物）等の遮光層として機能する光半透過の位相シフト層が用いられる。

ここで、透明基板１００の、遮光膜層１２１とレジスト膜層１２２とが形成される側の主面を第２の主面１２０として定義する。

フォトマスクブランクス１０の遮光膜層１２１及びレジスト膜層１２２が設けられていない方の主面（第１の主面１１０）には、凹部状の表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０が設けられている。このような凹部状の表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０は周知のエッチングなどの方法、例えば反応性イオンエッチングによって、第１の主面１１０に彫り込まれて形成されている。このような表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０は、製品としてフォトマスクができあがったときに用いる本パターン以外のパターンマークであり、透明基板１００の主面の縁部近傍に配されるものである。

第１の主面１１０に設ける表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０は、第１の主面１１０表面上の既知の位置に設けるものであり、例えば、十字形をなしている。本実施形態においては、十字形の表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０を用いているが、形に特に限定はなく、光学顕微鏡などによって観察がし易いような形であればどのようなものでもよい。また、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０の形の大きさ、及び凹部として彫り込まれたときの深さについても特段の制限はなく、光学顕微鏡などの観察機器での視認性によって決定すればよい。例えば、アライメントマークの凹部の深さは５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度が使用できる。

フォトマスクの製造工程において、第１の主面１１０に彫り込まれている表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と対応する表裏位置合わせ用アライメントマークが、第２の主面１２０側にも本パターンの描画と同時に描画される（図４の１２６に対応）。そして、第１の主面１１０側の表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と第２の主面１２０側の表裏位置合わせ用アライメントマークと、を光学顕微鏡などで観測することによって、表裏の位置ずれを測定し、この位置ずれを補正するようにして第１の主面１１０側のパターンの描画を行う。ここで、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０はあらかじめ形成されているものであり、この表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と、第２の主面１２０に本パターンと共に描画される表裏位置合わせ用アライメントマークとで位置合わせを行うことで、表裏のパターンの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。

なお、第１の主面１１０に彫り込む表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０の個数としては、最低２つであればよい（座標の回転と平行移動に対応できる）が、３つ以上設ければより精度を向上させることができる。

本発明のアライメントマーク１３０を用いることで透明基板１００に固定された座標が測定可能となり、このアライメントマーク１３０を基準の位置として第１の主面及び第２の主面上の描画パターンの位置を測定することで高精度な位置合わせが実現可能となる。

次に、以上のように構成されるフォトマスクブランクス１０を用いて両面フォトマスクを製造する工程について説明する。図４は本発明の実施の形態に係るフォトマスクブランクスによって両面フォトマスクを製造する工程の概略を説明する図である。

図４（Ａ）に示すように、両面フォトマスクを製造する工程においては、透明基板１００と、この透明基板１００の第１の主面１１０に凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と、透明基板１００の第１の主面１１０と異なる第２の主面１２０に形成された遮光膜層１２１と、この遮光膜層１２１上に形成されたレジスト膜層１２２と、を有するフォトマスクブランクス１０を出発材料としている。ここでレジスト層１２２は描画（露光）直前に塗布しても良く、レジスト層１２２をあらかじめ塗布した状態でブランクスとして保管したのち描画（露光）しても良い。

図４（Ｂ）は、第２の主面１２０に本パターン１２５と、表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６との描画を完了した状態を示している。図４（Ａ）から図４（Ｂ）に至るまでの工程として露光、現像、エッチングなどの工程が省略されているが、これらの工程としてはいずれも周知の工程を用いることができる。

ここで、本パターン１２５は、最終製品としての両面フォトマスクで露光を行う際に用いられるパターンである。また、表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６は、基板の表裏において、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と略一致する位置となるように描画される。

また、第２の主面１２０に設ける本パターン１２５は、第１の主面１１０に設ける本パターンよりも細かいパターンであることが望ましい。このことを、次の図４（Ｃ）によって説明する。図４（Ｃ）は、第２の主面１２０に設けられた本パターン１２５を、検査する工程を示している。本パターン１２５の検査では、パターンを直接検出できるＴ側からの検査に加え、透明基板１００を介したＢ側からの検査も行うことによって、細かいパターンの検査を行うものである。このようなＴ側およびＢ側の両面からの精密な検査を行うことは、両面に本パターンが形成された状態では行うことができない。そこで、まず、第２の主面１２０に設ける本パターン１２５をファインパターンに係るものとしておき、このような両側からの検査の機会を設けるようにするものである。

次の図４（Ｄ）の工程は、第１の主面１１０に凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と、第２の主面１２０に描画、形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６とを光学顕微鏡などで観察することによって、それらの間の位置ずれを測定する工程を示している。

表裏のアライメントマークの位置ずれを測定する方法の例としては、図９に示すような表裏のアライメントマークの位置をそれぞれ読み取る顕微鏡２１０、２２０が付設された測定ステージ２３０を有するアライメントマーク位置測定装置２００を用意し、次に、表裏に位置精度のわかったアライメントマークを有する校正用フォトマスクを測定ステージ２３０に置き、前記の顕微鏡で表裏のアライメントマークの位置を読み取って表裏の位置読み取りに伴う誤差を校正する。この状態で被測定物であるフォトマスクを測定ステージに乗せ、表裏のアライメントマークの位置を読み取り、表裏のアライメントマーク間の位置ずれを測定する。

次の図４（Ｅ）は、第１の主面１１０に遮光膜層１１１を形成し、さらにこの遮光膜層１１１上にレジスト膜層１１２を設けた状態を、第１の主面を上側にして示している。遮光膜層１１１やレジスト膜層１１２を設ける手法についてはいずれも周知のものを用いることが可能である。例えば、遮光膜は通常スパッタリングにより製膜され、レジスト層はスピンコート法で塗布される。

次の図４（Ｆ）は、図４（Ｄ）の工程で測定された位置ずれの結果を用いることによって、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６の位置ずれに基づいて表裏の位置合わせを行い、第１の主面１１０に本パターン１１５を形成した状態を示している。図４（Ｆ）に至るまでの描画、エッチング工程などは省かれているがいずれも周知の工程を採用することができる。ここで、本パターン１１５は、本パターン１２５に形成されるパターンより粗いパターンとするとよい。本パターン１１５の検査は、透明基板１００を介した検査を行うことが不可能で、透明基板１００の両面から検査を行う場合よりも精度が落ちるが、粗いパターンの検査を行うものであるので、このような片面側からの検査だけで十分だからである。図４（Ｆ）に示すものが、両面フォトマスクの完成製品である。

以上のような本発明のフォトマスクブランクス、フォトマスクの位置合わせ方法、両面フォトマスクの製造方法によれば、主面の一つ（第１の主面１１０）に凹部でアライメントマークがあらかじめ形成されており、このアライメントマークと、他の主面（第２の主面１２０）に所定パターンと共に描画されるアライメントマークとで位置合わせを行うことで、表裏のパターンの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。ここで、アライメントマーク１３０を基準位置として第１の主面１１０に本パターン１１５を描く描画位置精度を決める主な要因は、アライメントマークの位置読み取り精度と、描画機が同一パターンを反復描画した際の重ね合わせ精度であるが、特に反復描画した際の重ね合わせ精度が支配的である。従って、描画機が同一パターンを反復描画した際の重ね合わせ精度はパターン描画位置精度の限界のを示す重要な指標であるが、この精度は、代表的なレーザー描画機であるＡＬＴＡ-３０００で最大±２０ｎｍ、電子線描画機であるＭＥＢＥＳ４５
００で３σ（３シグマ）が±３０ｎｍ、最新の機種では最大値で±１０ｎｍ以下を達成している機種もあり、描画位置精度は十分といえる。

以上の説明では、フォトマスクブランクスの主面の一つにあらかじめ形成されたアライメントマークは、基板表面に凹部で形成されていたが、遮光膜の形成後に読み取れる材質で形成されたアライメントマークであれば同様に使用できる。例えば貴金属膜やシリコン酸化膜で形成されたアライメントマークであれば一旦遮光膜を形成した後も、その部分の
遮光膜をエッチングで除去すれば読み取ることが出来る。又、遮光膜と同一の材料を用いてアライメントマークを形成した場合でも、アライメントマーク部分を保護膜で覆った状態で透明基板表面に新たな遮光膜を形成し、遮光膜形成後に前記保護膜を剥離すれば保護膜上の遮光膜も一緒にはがれるため、アライメントマーク上には遮光膜が形成されず、アライメントマークの位置を読み取り、パターン描画の基準位置とすることが出来る。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図５は本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスを斜視的に示す図であり、図６は本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークを示す図であり、図７は本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスに設けられる表裏位置合わせ用アライメントマークが形成された箇所の断面を示す図である。図６は、露光に用いられない非有効領域に形成される表裏位置合わせ用アライメントマークを拡大的に示して示したものである。図７は図６を線Ｐ−Ｐ’及び線Ｑ−Ｑ’を含む平面できってみたときの断面を示している。

図５乃至図７において、先の実施形態と同様の参照番号が付された構成については同様のものを示しているので説明を省略する。本実施形態が先の実施形態と異なる点は、第１の主面１１０に凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と共に、同じく凹部で形成された参照用アライメントマーク１４０が設けられている点である。

このような凹部状の参照用アライメントマーク１４０は周知のエッチング、例えば反応性イオンエッチングなどの方法によって、第１の主面１１０に彫り込むことで形成できる。このような参照用アライメントマーク１４０は、製品としてフォトマスクができあがったときに用いる本パターン以外のパターンマークであり、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０同様、透明基板１００の主面の縁部近傍に配されるものである。

第１の主面１１０に設ける参照用アライメントマーク１４０は、第１の主面１１０表面上の既知の位置に設けるものであり、例えば、井桁形をなしている。本実施形態においては、井桁形の参照用アライメントマーク１４０を用いているが、形に特に限定はなく、十字形などであってもよい。また、参照用アライメントマーク１４０の形の大きさ、及び凹部として彫り込まれたときの深さについても特段の制限はない。例えば、アライメントマークの凹部の深さは５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度が使用できる。

フォトマスクの製造工程において、第１の主面１１０に彫り込まれている表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と対応する表裏位置合わせ用アライメントマーク（図８の１２６に対応）が、第２の主面１２０側にも本パターンの描画と同時に描画される。そして、第１の主面１１０側の表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と第２の主面１２０側の表裏位置合わせ用アライメントマークと、を前述のように光学顕微鏡などで観測することによって、表裏の位置ずれを測定し、この位置ずれを補正するようにして第１の主面１１０側の描画を行う。ここで、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０はあらかじめ形成されているものであり、この表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と、第２の主面１２０に本パターンと共に描画される表裏位置合わせ用アライメントマーとで表裏の位置ずれ量を測定し位置合わせを行うことで、表裏の描画パターンの位置合わせを高精度で行うことが可能となる。

さらに、本実施形態に係るフォトマスクの製造工程においては、第１の主面１１０に彫り込まれている参照用アライメントマーク１４０は、第１の主面１１０に本パターンを形成する際に電子線描画装置（不図示）が参照するようになっており、電子線描画装置は、この参照用アライメントマーク１４０を参照して透明基板１００に対して位置合わせを行い、表裏の位置ズレ量に応じてパターン描画位置を補正してレジスト膜に所定パターンの
描画を行う。このような参照用アライメントマーク１４０を参照して、位置合わせ、位置補正行って描画を行う機能は、電子線描画装置に通常搭載されているものを用いることができる。

以上のように、第１の主面１１０にあらかじめ形成された参照用アライメントマーク１４０が、電子線描画装置によって参照されて、第１の主面１１０の描画が行われるので、第１の主面１１０の描画を高い位置精度で行うことが可能となる。

なお、第１の主面１１０に彫り込む参照用アライメントマーク１４０の個数は、電子線描画装置が要求する個数とすることが適当である。

次に、以上のように構成されるフォトマスクブランクス１０を用いて両面フォトマスクを製造する工程について説明する。図８は本発明の他の実施形態に係るフォトマスクブランクスによって両面フォトマスクを製造する工程の概略を説明する図である。

図８（Ａ）に示すように、両面フォトマスクを製造する工程においては、透明基板１００と、この透明基板１１０の第１の主面１１０に凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０、参照用アライメントマーク１４０と、透明基板１００の第１の主面１１０と異なる第２の主面１２０に形成された遮光膜層１１１と、この遮光膜層１１１上に形成されたレジスト膜層１１２と、を有するフォトマスクブランクス１０を出発材料としている。

図８（Ｂ）は、第２の主面１２０に本パターン１２５と、表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６との描画を完了した状態を示している。図８（Ａ）から図８（Ｂ）に至るまでの工程として露光、現像、エッチングなどの工程が省略されているが、これらの工程としてはいずれも周知の工程を用いることができる。

ここで、本パターン１２５は、最終製品としての両面フォトマスクで露光を行う際に用いられるパターンである。また、表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６は、基板の表裏において、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と略一致する位置となるように描画される。

また、第２の主面１２０に設ける本パターン１２５は、第１の主面１１０に設ける本パターンよりも細かいパターンであることが望ましい。これは、図８（Ｃ）に示すように、第２の主面１２０に設けられた本パターン１２５の検査では、Ｔ側からの検査に加え、透明基板１００を介したＢ側からの検査も行うことによって、細かいパターンの検査を行うことができるからである。

次の図８（Ｄ）の工程は、第１の主面１１０に凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と、第２の主面１２０に描画、形成された表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６とを光学顕微鏡などで観察することによって、それらの間の位置ずれを測定する工程を示している。この工程の詳細は、図９を参照してすでに説明したとおりである。

次の図８（Ｅ）は、第１の主面１１０に遮光膜層１１１を形成し、さらにこの遮光膜層１１１上にレジスト膜層１１２を設けた状態を示している。遮光膜層１１１やレジスト膜層１１２を設ける手法についてはいずれも周知のものを用いることが可能である。なお、図８（Ｅ）は、図８（Ｄ）とは上下を反転し、第１の主面１１０を上側にして図示している。

図８（Ｅ）の工程では、図８（Ｄ）の工程で測定された位置ずれの結果を用いることによって、表裏位置合わせ用アライメントマーク１３０と表裏位置合わせ用アライメントマーク１２６の位置ずれに基づいて描画パターンデータに対して位置補正を加え、表裏の位置合わせを行う。このような、表裏位置合わせ用アライメントマークによって、表裏パターンの合致精度を高くすることができる。

さらに、図８（Ｅ）の工程においては、第１の主面１１０に彫り込まれている参照用アライメントマーク１４０が電子線描画装置（不図示）によって参照され、これに基づき透明基板１００に対する描画の位置合わせが行われ、レジスト膜層１１２上に電子線により、本パターンが描画される。この参照用アライメントマーク１４０が利用されることによって、第１の主面１１０上の2次元的な位置合わせの精度を高めることができる。具体的
な例としては、フォトマスクブランクスを描画装置の描画ステージにセットしたときに位置の変動が生じても、参照用アライメントマークを参照してフォトマスクブランクスの位置を読み取り、パターン描画の位置合わせに用いることで、フォトマスクブランクスに対する描画位置を高精度に維持する。

本実施形態によれば、このように第１の主面１１０にあらかじめ形成された参照用アライメントマーク１４０が、電子線描画装置によって参照されて、第１の主面１１０の描画が行われるので、第１の主面１１０の描画を高い精度で行うことが可能となる。

図８（Ｆ）は第１の主面１１０に本パターン１１５が形成された完成した両面フォトマスクを示している。図８（Ｆ）に至るまでの描画、エッチング工程などは省かれているがいずれも周知の工程を採用することができる。ここで、本パターン１１５は、本パターン１２５に形成されるパターンより粗いパターンとするとよい。

以上のような本発明のフォトマスクブランクス、フォトマスクの位置合わせ方法、両面フォトマスクの製造方法によれば、主面の一つ（第１の主面１１０）に凹部でアライメントマークがあらかじめ形成されており、この表裏位置合わせ用アライメントマークと、他の主面（第２の主面１２０）に所定パターンと共に描画されるアライメントマークとで位置合わせを行うことで、表裏の位置合わせを高精度で行うことが可能となる。

また、以上のような本発明のフォトマスクブランクス、フォトマスクの位置合わせ方法、両面フォトマスクの製造方法によれば、主面（第１の主面１１０）にあらかじめ形成されたアライメントマークは、電子線描画装置が参照する参照用アライメントマーク１４０として利用されるので、主面（第１の主面１１０）の描画を高い精度で行うことが可能となる。

以上の説明では表裏位置合わせ用アライメントマークと参照用アライメントマークを別々のマークとして説明したが、1種類のマークで機能を共用するようにしても良い。

１０・・・フォトマスクブランクス
１００・・・透明基板
１１０・・・第１の主面
１１１・・・遮光膜層
１１２・・・レジスト膜層
１１５・・・本パターン（ラフパターン）
１２０・・・第２の主面
１２１・・・遮光膜層
１２２・・・遮光膜層
１２５・・・本パターン（ファインパターン）
１２６・・・表裏位置合わせ用アライメントマーク
１３０・・・表裏位置合わせ用アライメントマーク
１４０・・・参照用アライメントマーク
２００・・・表裏アライメントマーク位置測定装置
２１０・・・アライメントマーク測定用撮像装置付き顕微鏡（上側）
２１０・・・アライメントマーク測定用撮像装置付き顕微鏡（下側）
２３０・・・測定ステージ
２４０・・・顕微鏡用固定部材

Claims (11)

1. 透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成されたアライメントマークと、を有することを特徴とするフォトマスクブランクス。
2. 前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、を有することを特徴とする請求項１に記載のフォトマスクブランクス。
3. 前記アライメントマークは、前記他の主面に形成するパターンと、前記主面に形成するパターンとの位置合わせを行うための表裏位置合わせ用アライメントマークであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォトマスクブランクス。
4. 前記アライメントマークは、前記主面にパターンを描画する際に、描画装置が参照する参照用アライメントマークであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォトマスクブランクス。
5. 透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成されたレジスト膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、
   前記他の主面に所定パターンと共に表裏位置合わせ用アライメントマークを描画する工程と、
   前記主面に形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記他の主面に描画された表裏位置合わせ用アライメントマークとの位置ずれを測定する工程と、
   測定された表裏位置合わせ用アライメントマークの位置ずれに基づいて位置合わせを行う工程と、
   を含むことを特徴とするフォトマスクの位置合わせ方法。
6. 透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された参照用アライメントマークと、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、
   前記主面に遮光膜を形成する工程と、
   前記主面に形成された遮光膜の上にレジスト膜を形成する工程と、
   前記主面に形成された参照用アライメントマークを参照し、前記レジスト膜に描画を行う際の位置合わせを行う工程と、を含むことを特徴とするフォトマスクの位置合わせ方法。
7. 透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成されたレジスト膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、
   前記他の主面に所定パターンと共に表裏位置合わせ用アライメントマークを描画する工程と、
   前記主面に形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記他の主面に描画された表裏位置合わせ用アライメントマークとの位置ずれを測定する工程と、を含むことを特徴とする両面フォトマスクの製造方法。
8. 透明基板と、前記透明基板の主面の一つに凹部で形成された参照用アライメントマークと、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、
   前記主面に遮光膜を形成する工程と、
   前記主面に形成された遮光膜の上にレジスト膜を形成する工程と、
   前記主面に形成された参照用アライメントマークを参照し、前記レジスト膜に描画を行う工程と、を含むことを特徴とする両面フォトマスクの製造方法。
9. 透明基板と、前記透明基板の主面の一つに形成されたアライメントマークと、
   前記透明基板の、前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、
   を有することを特徴とするフォトマスクブランクス。
10. 前記アライメントマークは、前記他の主面に形成するパターンと、前記主面に形成するパターンとの位置合わせを行うための表裏位置合わせ用アライメントマークであることを特徴とする請求項１又は請求項９に記載のフォトマスクブランクス。
11. 透明基板と、前記透明基板の主面の一つに形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記透明基板の前記主面と異なる他の主面に形成された遮光膜と、前記遮光膜上に形成されたレジスト膜と、を有するフォトマスクブランクスを準備する工程と、
    前記他の主面に所定パターンと共に表裏位置合わせ用アライメントマークを描画する工程と、
    前記主面に形成された表裏位置合わせ用アライメントマークと、前記他の主面に描画された表裏位置合わせ用アライメントマークとの位置ずれを測定する工程と、を含むことを特徴とする両面フォトマスクの製造方法。

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