JP2013254769A - 半導体装置の製造方法およびマスク - Google Patents

半導体装置の製造方法およびマスク Download PDF

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Abstract

【課題】半導体装置の性能を向上させる。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、反射型マスクであるＥＵＶマスクＭＳＫ１の表面ＰＳ１で反射されたＥＵＶ光を用いて、基板上に形成されたレジスト膜をパターン露光する露光工程を含む。この露光工程では、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、裏面ＰＳ２が洗浄され、洗浄された裏面ＰＳ２がマスクステージに接触した状態で保持されている。また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、側面ＳＳ１の撥水性が、表面ＰＳ１の撥水性よりも高くなっている。この露光工程後、パターン露光されたレジスト膜を現像することで、レジストパターンを形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体装置の製造方法に関し、例えばフォトマスクを用いたフォトリソグラフィ工程を含む半導体装置の製造方法に好適に利用できるものである。
半導体集積回路装置などの半導体デバイスの製造工程では、回路パターンが描かれたフォトマスク（以下「マスク」とも称する。）を介して露光光を半導体基板に照射し、半導体基板に形成されたフォトレジスト膜に回路パターンを転写するフォトリソグラフィ工程が繰り返し行われる。
近年、半導体デバイスの微細化が進み、露光光の波長をより短くして解像度を高める方法が検討されている。これまでは１９３ｎｍの波長を有するフッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザ光を用いたＡｒＦリソグラフィが開発されてきた。しかし、最近では、ＡｒＦエキシマレーザ光の波長よりもはるかに短い１３．５ｎｍの波長を有する極端紫外光すなわちＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）光を用いたＥＵＶリソグラフィの開発が進められている。
ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶ光の波長が非常に短いために、透過型マスクを用いることができず、例えばＭｏ（モリブデン）とＳｉ（シリコン）などからなる多層反射膜による反射を利用した反射型マスクが用いられる。
また、ＥＵＶ光は、大気中で吸収され、その光強度が大幅に減衰するため、露光装置の内部を減圧した状態で、露光が行われる。したがって、露光装置の内部でＥＵＶマスクをマスクステージにより保持するときは、真空吸着により保持することができず、マスクステージとして静電チャックを用い、ＥＵＶマスクを静電吸着により保持する。
このようなＥＵＶマスクについては、マスクステージによりＥＵＶマスクを保持する際、または、マスクステージからＥＵＶマスクを取り外して搬出する際に、異物（パーティクル）が付着しやすく、付着した異物を除去するために、洗浄処理を行うことがある。また、洗浄処理が行われたＥＵＶマスクを保管する際に、汚れや異物が付着することを防止するための措置を行うことがある。
特開２０１１−６６２５８号公報（特許文献１）には、ＥＵＶマスクなどのマスク用基板の側面を保持し、マスク用基板の処理対象面に処理液を接触させ、処理液に向けて気体を吐出して処理液をマスク用基板から分離させる技術が記載されている。
特開平４−９９５０号公報（特許文献２）には、フォトマスクを洗浄し、乾燥した後、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）等のガス雰囲気中に一定時間曝して保管し、保管中に経時的な汚れが発生することを防止する技術が記載されている。
特開２０１１−６６２５８号公報 特開平４−９９５０号公報
本発明者の検討によれば、次のことが分かった。
ＥＵＶマスクを静電チャックにより静電吸着するときは、静電チャックの表面とＥＵＶマスクの裏面とが接触した状態で、ＥＵＶマスクの裏面に形成された導電膜を静電吸着により保持する。また、静電チャックの表面はセラミックスまたは石英などからなる。そのため、静電チャックによりＥＵＶマスクを保持する動作と、静電チャックからＥＵＶマスクを取り外して搬出する動作とを繰り返したときに、静電チャックの表面に欠けが発生することで、異物が発生し、発生した異物がＥＵＶマスクの裏面に付着する。
ＥＵＶマスクの裏面に異物が付着し、ＥＵＶマスクの裏面と静電チャックの表面との間に異物が挟まれた状態で、静電チャックによりＥＵＶマスクを静電吸着することで、マスクステージによりＥＵＶマスクを保持する。このとき、挟まれている異物の近傍では、ＥＵＶマスクが変形するため、露光により半導体基板に形成されたレジスト膜に転写されるパターンに位置ずれが発生し、製造される半導体デバイスの回路パターンの形状精度が低下するなどして、半導体装置の性能を低下させる。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
一実施の形態によれば、半導体装置の製造方法は、反射型マスクの表面で反射されたＥＵＶ光を用いて、基板上に形成されたレジスト膜をパターン露光する露光工程を含む。この露光工程では、反射型マスクは、裏面が洗浄され、洗浄された裏面がマスクステージに接触した状態で保持されている。そして、反射型マスクは、側面の撥水性が、表面の撥水性よりも高くなっている。この露光工程後、パターン露光されたレジスト膜を現像することで、レジストパターンを形成する。
また、他の実施の形態によれば、マスクは、表面で反射されたＥＵＶ光を用いてパターン露光を行うための反射型マスクである。そして、マスクは、側面の撥水性が、表面の撥水性よりも高くなっている。
一実施の形態によれば、半導体装置の性能を向上させることができる。
実施の形態１の露光装置の構成を模式的に示す図である。 実施の形態１のＥＵＶマスクの表面を模式的に示す平面図である。 実施の形態１のＥＵＶマスクの一部を示す要部断面図である。 接触角の測定方法と接触角について説明するための図である。 実施の形態１のＥＵＶマスクの変形例の一部を示す要部断面図である。 実施の形態１のＥＵＶマスクの他の変形例の一部を示す要部断面図である。 実施の形態１のＥＵＶマスクのさらに他の変形例の一部を示す要部断面図である。 実施の形態１のマスク裏面洗浄工程を行うための洗浄装置の構成を模式的に示す断面図である。 実施の形態１のマスク裏面洗浄工程を行うための洗浄装置の構成を模式的に示す平面図である。 実施の形態１のマスク裏面洗浄工程を行うための洗浄装置の構成を模式的に示す平面図である。 実施の形態１の露光工程の一部を示すフロー図である。 実施の形態１の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態１の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 比較例のＥＵＶマスクの一部を示す要部断面図である。 比較例のＥＵＶマスクにおいて、裏面に異物が付着したときに露光用パターンの位置ずれが発生することを説明するための断面図である。 比較例のＥＵＶマスクにおいて、裏面に異物が付着したときに露光用パターンの位置ずれが発生することを説明するための断面図である。 比較例のＥＵＶマスクにおいて、裏面に異物が付着したときに露光用パターンの位置ずれが発生することを説明するための断面図である。 ＥＵＶマスクを洗浄する際に、異物がさらに付着することを説明するための断面図である。 実施の形態２の半導体装置であるＮＡＮＤゲート回路を示す図である。 実施の形態２の半導体装置であるＮＡＮＤゲート回路を示す図である。 実施の形態２の半導体装置であるＮＡＮＤゲート回路のレイアウトを示す図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程で用いるマスクを説明するための平面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程で用いるマスクを説明するための平面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程で用いるマスクを説明するための平面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程で用いるマスクを説明するための平面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程で用いるマスクを説明するための平面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程で用いるマスクを説明するための平面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。 実施の形態３の半導体装置の製造工程の一部を示すフロー図である。
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことはいうまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。
以下、代表的な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
さらに、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。
（実施の形態１）
一実施の形態である半導体装置の製造工程について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態１の半導体装置の製造工程は、半導体基板（以下「ウェハ」とも称する。）の主面上に形成されたレジスト膜を、ＥＵＶ光を露光光として用いてパターン露光する露光工程を含む。
＜露光装置＞
初めに、実施の形態１の半導体装置の製造工程に含まれる露光工程を行うための露光装置について説明する。この露光装置は、半導体基板の主面上に形成されたレジスト膜を、ＥＵＶ光を露光光として用いてパターン露光する露光装置である。
図１は、実施の形態１の露光装置の構成を模式的に示す図である。
図１に示すように、露光装置１は、露光機構部１ａを有する。露光機構部１ａには、ＥＵＶ光源２が設けられている。ＥＵＶ光源２から発せられた中心波長１３.５ｎｍのＥＵＶ光である露光光２ａは、多層膜反射鏡からなる反射型照明光学系３を介して、露光機構部１ａの内部に保持されているＥＵＶマスクＭＳＫ１のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に入射する（照射される）。ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、露光用パターンが形成されたパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１、および、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１とは反対側の裏面（第２主面）ＰＳ２を有する。
ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、マスクステージ（保持部）４に保持されている。具体的には、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、その裏面（第２主面）ＰＳ２が、マスクステージ（保持部）４に設けられた静電チャック４ａの下面（表面）４ｂと接触した状態で、静電チャック４ａに静電吸着されることで、マスクステージ（保持部）４に保持されている。
ＥＵＶ光は、波長が非常に短いために、マスク用基板に吸収されてしまい、透過することができない。そのため、ＥＵＶマスクとして、露光光を透過する透過型マスクを使用することはできない。したがって、ＥＵＶマスクＭＳＫ１として、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に多層反射膜（図示は省略）および吸収体パターンＡＢＳを含む露光用パターンが形成されており、露光光としてのＥＵＶ光を反射する反射型マスクが使用される。ＥＵＶマスクＭＳＫ１の詳細な構造については、後述する図３を用いて説明する。
パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に入射した（照射された）露光光２ａがパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１で反射される。そして、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１で反射された反射光２ｂは、多層膜反射鏡からなる縮小投影光学系５を通過して、露光機構部１ａの内部に保持されているウェハ２１上に縮小投影され、ウェハ２１上に形成されたレジスト膜（図示は省略）をパターン露光する。すなわち、ウェハ２１上に、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に形成された露光用パターンを転写する（パターン転写）。ウェハ２１は、移動可能に設けられたウェハステージ６により保持されており、ウェハステージ６の移動とパターン転写の繰返しにより、ウェハ２１の所望の領域にパターンを多数転写する。
＜ＥＵＶマスク＞
次に、本実施の形態１におけるＥＵＶマスクの概要および構成を、図２〜図４を参照しながら説明する。図２は、実施の形態１のＥＵＶマスクの表面を模式的に示す平面図である。図３は、実施の形態１のＥＵＶマスクの一部を示す要部断面図である。図４は、接触角の測定方法と接触角について説明するための図である。
前述したように、ＥＵＶ光の波長領域（例えば１３．５ｎｍ）では、ＥＵＶマスクとして、露光光を透過する透過型マスクを使用することはできない。したがって、ＥＵＶマスクＭＳＫ１として、図３に示すように、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に多層反射膜（反射膜）ＭＬが形成され、多層反射膜（反射膜）ＭＬ上に吸収体パターンＡＢＳが形成されており、露光光としてのＥＵＶ光を反射する反射型マスクが使用される。
図２に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の中央部には、半導体集積回路装置の回路パターンが描かれたデバイスパターンエリアＭＤＥを有する。また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の周辺部にはＥＵＶマスクの位置合せのためのマークやウェハアライメントマークなどを含むアライメントマークエリアＭＡ１、ＭＡ２、ＭＡ３、ＭＡ４が配置されている。
図３に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１とは反対側の裏面（第２主面）ＰＳ２、および、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１と裏面（第２主面）ＰＳ２との間に配置された側面ＳＳ１を有する。
ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、例えば石英ガラスまたは低熱膨張ガラスその他の低熱膨張材（Low Thermal Expansion Material：ＬＴＥＭ）からなるマスク基体（マスク用基板）ＭＳを有する。ＥＵＶマスクＭＳＫ１のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１側では、マスク基体（マスク用基板）ＭＳ上に、多層反射膜（反射膜）ＭＬが形成されている。多層反射膜（反射膜）ＭＬは、例えばモリブデン（Ｍｏ）およびシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した構造を有しており、露光光であるＥＵＶ光を反射する。多層反射膜（反射膜）ＭＬとして、通常４０ペアの多層膜が用いられるが、さらに５０ペア、６０ペアの多層膜が積層された膜が用いられることもある。なお、マスク基体（マスク用基板）ＭＳ上に、多層反射膜（反射膜）ＭＬが形成された状態を、多層膜マスクブランクと称する。
ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、多層反射膜（反射膜）ＭＬ上に（すなわち多層膜マスクブランク上に）形成された吸収体パターンＡＢＳを有する。吸収体パターンＡＢＳは、露光光であるＥＵＶ光を吸収する吸収体膜ＡＦが所望のパターンを有するように配置されたものである。したがって、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に形成された露光用パターンは、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に形成された多層反射膜（反射膜）ＭＬ、および、多層反射膜（反射膜）ＭＬ上に形成された吸収体パターンＡＢＳを含む。吸収体パターンＡＢＳの材料としては、例えばタンタル（Ｔａ）、ホウ窒化タンタル（ＴａＢＮ）または窒化タンタル（ＴａＮ）などのＥＵＶ光に対する反射率が低い材料が用いられる。
また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１では、多層反射膜（反射膜）ＭＬ上には、キャッピング層ＣＡＰが形成されている。キャッピング層ＣＡＰの材料としては、例えばＳｉ、ルテニウム（Ｒｕ）またはクロム（Ｃｒ）などが用いられる。
キャッピング層ＣＡＰ上には、バッファ層ＢＵＦを介して前述した吸収体パターンＡＢＳが形成されている。バッファ層ＢＵＦは、集束イオンビーム（Focused Ion Beam：ＦＩＢ）による修正技術を用いた加工が行われる際に、多層反射膜（反射膜）ＭＬに損傷（ダメージ）が加えられないようにするか、または、多層反射膜（反射膜）ＭＬに異物（パーティクル）が付着して汚染されないようにする保護膜である。ただし、図３に示すように、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１であって、吸収体パターンＡＢＳが除去された領域では、ＦＩＢによる加工の後、最終的には、バッファ層ＢＵＦは除去される。バッファ層ＢＵＦの材料としては、Ｃｒまたは窒化クロム（ＣｒＮ）などが用いられる。また、ＦＩＢによる修正技術に代え、電子ビーム（Electron Beam：ＥＢ）による修正技術などが用いられる場合には、バッファ層ＢＵＦを省くこともできる。
吸収体パターンＡＢＳの上面は酸化処理が施されている（図示は省略）。これにより、例えば２５０ｎｍや１９３ｎｍ付近の波長を有する欠陥検査光に対する反射率が抑えられ、パターン欠陥検査を高感度で行うことができる。
一方、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２には、すなわち、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの裏面（第２主面）ＰＳ２には、導電膜ＣＦが形成されている。ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、マスクステージ（保持部）４（図１参照）の静電チャック４ａ（図１参照）が導電膜ＣＦを静電吸着することで、マスクステージ（保持部）４により保持される。
本実施の形態１では、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、側面ＳＳ１が撥水性（疎水性）を有しており、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のマスク裏面洗浄工程（後述する図８参照）において、例えば水（純水）からなる洗浄液（リンス液）を撥水する。
図３に示すＥＵＶマスクＭＳＫ１では、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面ＳＳ１には、撥水性を有する側面表面部（側面部）ＲＥＰ１が形成されている。一方、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２には、導電膜ＣＦが形成されており、撥水性（疎水性）を有していない。したがって、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面表面部（側面部）ＲＥＰ１の撥水性が、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２の撥水性よりも高い。このような構造により、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のマスク裏面洗浄工程（後述する図８参照）において、裏面（第２主面）ＰＳ２に供給される洗浄液（リンス液）が、側面ＳＳ１に回り込むことを防止または抑制することができる。
撥水性は、例えば水（純水）などからなる洗浄液（リンス液）に対する接触角で定義される。接触角は、図４に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１が水平になるように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１を配置し、側面ＳＳ１にマイクロシリンジなどで洗浄液（リンス液）を滴下して液滴ＤＲＰを形成し、側面ＳＳ１の表面における液滴ＤＲＰの接触角Θを測定することにより求める。液滴ＤＲＰの体積が大きすぎると自重により変形する。したがって、液滴ＤＲＰの体積は、好適には、角度が正確に測定できる下限値以上であって、かつ、なるべく小さい値である。自重により変形しない範囲としては、液滴ＤＲＰの体積は、例えば５０μＬ以下である。角度Θは、例えば拡大鏡を備えた分度器により測定することができるが、角度Θを測定する方法としては、上記した方法に限られず、その他の各種の方法を用いることができる。
前述したように、液滴ＤＲＰとしては、例えば水（純水）からなる液滴を用いるが、水（純水）からなる液滴に代え、各種の洗浄液またはオゾン水などからなる液滴を用いることもできる。ただし、水（純水）以外の各種の洗浄液またはオゾン水の界面エネルギーは水（純水）の界面エネルギーと異なる。そのため、水（純水）以外の各種の洗浄液またはオゾン水からなる液滴を用いて測定した接触角は、好適には、水（純水）以外の各種の洗浄液またはオゾン水の界面エネルギーと、水（純水）の界面エネルギーとを比較換算することにより、補正される。
また、本実施の形態１では、好適には、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１の撥水性が、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１の撥水性よりも高い。
ＥＵＶマスクＭＳＫ１では、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１への異物の付着を防止するペリクルが貼られておらず、いわゆるペリクルレスマスクとして用いられる場合がある（ペリクルレス運用）。このようなペリクルレス運用においては、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に付着した異物（パーティクル）を除去するために、洗浄液（リンス液）を用いたウェット洗浄を行う必要がある。また、ＥＵＶ光を露光光として露光を行う際に、カーボンの付着による汚染（いわゆる露光コンタミ）が発生するため、必要に応じて洗浄工程を行うが、この洗浄工程として、洗浄液（リンス液）を用いたウェット洗浄を行うことがある。
パターン面（第１主面）ＰＳ１の撥水性が、側面ＳＳ１の撥水性と等しいか、側面ＳＳ１の撥水性よりも高いときは、上記したウェット洗浄において、例えば水（純水）などからなる洗浄液（リンス液）が吸収体パターンＡＢＳの各パターンの間に容易に入らない。
ＥＵＶリソグラフィを用いて形成されるパターンのピッチは、例えばハーフピッチ（ｈｐ）が２２ｎｍ以下である。したがって、例えば縮小倍率が４倍であるマスク（４ｘマスク）上では、吸収体パターンＡＢＳの間の部分であるスペース部（開口部）ＳＰＣの幅寸法Ｗ１は８８ｎｍ以下であり、吸収体パターンＡＢＳの厚さ寸法は５０ｎｍ以上である。また、吸収体パターンＡＢＳおよびバッファ層ＢＵＦのそれぞれの厚さ寸法の合計をスペース部（開口部）ＳＰＣの高さ寸法Ｔ１であると定義すると、スペース部（開口部）ＳＰＣの高さ寸法Ｔ１は、スペース部（開口部）ＳＰＣの幅寸法Ｗ１である８８ｎｍよりも大きくなることがある。すなわち、スペース部（開口部）ＳＰＣの幅寸法Ｗ１に対する高さ寸法Ｔ１の比であるアスペクト比が、１よりも大きくなることがある。このような場合、洗浄液（リンス液）が、吸収体パターンＡＢＳの各パターンの間に、さらに入りにくくなり、ウェット洗浄の洗浄能力が低下し、ウェット洗浄を行ってもパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に付着していた異物（パーティクル）が除去されない問題（いわゆる取り残し）が発生する。
しかし、本実施の形態１では、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１の撥水性が、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１の撥水性に比べて高い。言い換えれば、スペース部（開口部）ＳＰＣの底面および側壁における撥水性は、側面ＳＳ１における撥水性よりも低い。そのため、スペース部（開口部）ＳＰＣの幅寸法Ｗ１に対する高さ寸法Ｔ１の比であるアスペクト比が高い場合でも、スペース部（開口部）ＳＰＣの内部に洗浄液（リンス液）が容易に入ることができる。したがって、裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する際には、洗浄液（リンス液）がパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に回り込むことを防止しつつ、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１を洗浄する洗浄工程を行う際には、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１を洗浄する洗浄能力が低下することを防止または抑制することができる。
このような側面表面部（側面部）ＲＥＰ１が撥水性を有するＥＵＶマスクＭＳＫ１を製造する方法として、以下のような方法を用いることができる。例えば、マスク基体（マスク用基板）ＭＳを用意した後、多層反射膜（反射膜）ＭＬを形成する前に、フッ素端末処理、すなわち、マスク基体（マスク用基板）ＭＳを構成する分子の末端基のフッ素置換処理などのフッ素化処理を行う。具体的には、−ＣＦ３基を有するパーフルオロアルキル基含有シランをシランカップリング剤として用いてフッ素化処理を行う。これにより、マスク基体（マスク用基板）ＭＳが例えば石英ガラスからなる場合、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面のシラノール基と、シランカップリング剤であるパーフルオロアルキル基含有シランとがシロキサン結合を形成し、ＣＦ３を有するパーフルオロアルキル基となるフッ素端末処理が行われる。
このようなフッ素端末処理を行う際、２００℃程度の温度で熱処理を行って、シロキサン結合を形成する反応を促進させることが好適である。また、パーフルオロアルキル基含有シランのパーフルオロアルキル基を、イソシアネート基またはクロル基などの反応性の高い末端基をもつパーフルオロアルキル基とすることが好適である。
また、予め、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面を、数ｎｍ〜数１００ｎｍ程度の深さの凹凸を有するように、いわゆる粗面処理をしておくことが好適である。これにより、側面表面部（側面部）ＲＥＰ１の撥水性がより高まり、また、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面において、シラノール基と、フッ素を含む末端基を有するパーフルオロアルキル基とが結合しやすくなり、側面表面部（側面部）ＲＥＰ１の耐久性が向上する。さらに、フッ素を含む末端基を有するものに比べ撥水性が低下するものの、実用上十分な撥水性が得られるシランカップリング剤として、シリカベースのもの、例えばポリジメチルシリコーン、または、末端をトリアルコキシ基に変えたポリジメチルシリコーンなども用いることができる。
あるいは、ＥＵＶマスクＭＳＫ１については、フッ素樹脂や撥水性膜を側面に接着するか、またはコーティングすることなどにより、側面表面部（側面部）ＲＥＰ１を形成することもできる。フッ素樹脂自体は接着されにくい材料であるが、ポリドーパミン溶液などを密着強化剤とすることで、マスク基体（マスク用基板）ＭＳに容易に接着することができる。このときも、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面を、数ｎｍ〜数１００ｎｍ程度の深さの凹凸を有するように、粗面処理しておくことが好適である。これにより、フッ素樹脂や撥水性膜の、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面への接着力が高まり、また、側面表面部（側面部）ＲＥＰ１の撥水性もより高まる。また、フッ素樹脂からなる板を、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面に、ビスやフック留めなどの方法で、機械的に取り付けることもできる。
上述したフッ素化処理などにより側面を撥水化する撥水化処理については、マスク基体（マスク用基板）ＭＳを用意した後、多層反射膜（反射膜）ＭＬを形成する前に、行うことができる。また、マスク基体（マスク用基板）ＭＳ上に吸収体膜ＡＦまで成膜した後、吸収体膜ＡＦをパターン加工する前に、撥水化処理を行うこともできる。マスク基体（マスク用基板）ＭＳに多層反射膜（反射膜）ＭＬを形成する前に撥水化処理を行う場合、それよりも後の工程において、撥水化処理が既に終わっているため、マスク基体（マスク用基板）ＭＳを容易に取り扱うことができる。また、吸収体膜ＡＦをパターン加工して吸収体パターンＡＢＳを形成した後で、上述した撥水化処理を行う場合、撥水化処理前に、プラズマを用いるエッチング工程、および、有機化合物を容易に溶解可能な溶剤を用いた洗浄工程が終わっている。そのため、撥水化処理された側面表面部（側面部）ＲＥＰ１の撥水性が、これらのエッチング工程または洗浄工程により低下することを防止または抑制することができる。
＜ＥＵＶマスクの変形例＞
図５〜図７は、実施の形態１のＥＵＶマスクの変形例の一部を示す要部断面図である。図５は、マスク基体（マスク用基板）ＭＳから吸収体パターンＡＢＳ（吸収体膜ＡＦ）に亘り、側面ＳＳ１の撥水化処理が施されている変形例である。図６は、マスク基体（マスク用基板）ＭＳからキャッピング層ＣＡＰまでは、側面ＳＳ１の撥水化処理が施されているが、吸収体パターンＡＢＳ（吸収体膜ＡＦ）は側面の撥水化処理が施されていない変形例である。図７は、マスク基体（マスク用基板）ＭＳ４の材料自体が、撥水性を有する変形例である。なお、図５〜図７のＥＵＶマスクのうち図３のＥＵＶマスクの部材と同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図５の断面図は、ＥＵＶマスクの変形例としてのＥＵＶマスクＭＳＫ２の断面構造を示すものである。図５に示すＥＵＶマスクＭＳＫ２では、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面、多層反射膜（反射膜）ＭＬの側面、キャッピング層ＣＡＰの側面、バッファ層ＢＵＦの側面および吸収体膜ＡＦからなる吸収体パターンＡＢＳの側面を含め、ＥＵＶマスクＭＳＫ２全体の側面ＳＳ１が、撥水化処理されている。
このようなＥＵＶマスクＭＳＫ２については、吸収体膜ＡＦまで形成されたマスクブランクが製造された後、吸収体パターンＡＢＳを形成する前に、側面ＳＳ１の撥水化処理を行い、側面ＳＳ１に側面表面部（側面部）ＲＥＰ２を形成することで、ＥＵＶマスクＭＳＫ２を製造することができる。吸収体膜ＡＦを形成した後、吸収体パターンＡＢＳを形成する前に、側面ＳＳ１の撥水化処理を行う場合、吸収体パターンＡＢＳを形成する工程以後の工程において、側面ＳＳ１の撥水化処理が既に終了しているため、ＥＵＶマスクＭＳＫ２の取り扱いが容易になる。さらに、吸収体膜ＡＦを形成し、ブランク品質検査を行った後、側面ＳＳ１の撥水化処理を行うことになるため、ブランク欠陥品に対して側面ＳＳ１の撥水化処理を行うことがなく、生産性を向上させることができる。
あるいは、吸収体パターンＡＢＳを形成した後で、側面ＳＳ１の撥水化処理を行い、側面ＳＳ１に側面表面部（側面部）ＲＥＰ２を形成することで、ＥＵＶマスクＭＳＫ２を製造することもできる。吸収体膜ＡＦをパターン加工して吸収体パターンＡＢＳを形成した後で、側面ＳＳ１の撥水化処理を行う場合、撥水化処理の前に、プラズマを用いるエッチング工程、および、有機化合物を容易に溶解可能な溶剤を用いた洗浄工程が終わっている。そのため、側面ＳＳ１が撥水処理されることで形成される側面表面部（側面部）ＲＥＰ２の撥水性が、これらのエッチング工程または洗浄工程により低下することを防止または抑制することができる。
ＥＵＶマスクＭＳＫ２についても、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）と同様に、フッ素化処理、または、フッ素樹脂や撥水性膜を側面に接着するか、またはコーティングすることなどにより、側面表面部（側面部）ＲＥＰ２を形成することができる。ＥＵＶマスクＭＳＫ２のフッ素化処理については、マスク基体（マスク用基板）ＭＳ、多層反射膜（反射膜）ＭＬ、キャッピング層ＣＡＰ、バッファ層ＢＵＦ、吸収体パターンＡＢＳ（吸収体膜ＡＦ）など互いに異なる材料に対してフッ素化処理を行うことになるため、各層の撥水性が互いに異なるおそれがある。しかし、このような場合、ＥＵＶマスクＭＳＫ２を構成する各部分のうち最も厚さが厚い部分であるマスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面、あるいは、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの次に厚い部分である多層反射膜（反射膜）ＭＬの側面において、十分な撥水性が確保されていればよい。
図６の断面図は、ＥＵＶマスクの他の変形例としてのＥＵＶマスクＭＳＫ３の断面構造を示すものである。図６に示すＥＵＶマスクＭＳＫ３では、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面、多層反射膜（反射膜）ＭＬの側面およびキャッピング層ＣＡＰの側面を含め、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の側面ＳＳ１が、撥水化処理されている。
ＥＵＶマスクＭＳＫ３は、例えばブライトフィールドマスクであり、フィールド部の外部またはデバイスパターンエリアＭＤＥ（図２参照）の外部である周辺部で、吸収体パターンＡＢＳが形成されておらず、最表層が、多層反射膜（反射膜）ＭＬの表面に形成されたキャッピング層ＣＡＰである。このような場合には、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面、多層反射膜（反射膜）ＭＬの側面およびキャッピング層ＣＡＰの側面が、撥水化処理される。
ＥＵＶマスクＭＳＫ３についても、ＥＵＶマスクＭＳＫ２（図５参照）と同様に、吸収体膜ＡＦまで形成されたマスクブランクが製造された後、吸収体パターンＡＢＳを形成する前に、側面ＳＳ１の撥水化処理を行い、側面ＳＳ１に側面表面部（側面部）ＲＥＰ３を形成する。これにより、吸収体パターンＡＢＳを形成する工程以後の工程において、側面ＳＳ１の撥水化処理が既に終了しているため、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の取り扱いが容易になる。また、ブランク欠陥品に対してこの側面ＳＳ１の撥水化処理を行うことがなく、生産性を向上させることができる。
図７の断面図は、ＥＵＶマスクのさらに他の変形例としてのＥＵＶマスクＭＳＫ４の断面構造を示すものである。図７に示すＥＵＶマスクＭＳＫ４では、マスク基体（マスク用基板）として、マスク基体（マスク用基板）自体が撥水性を有するマスク基体（マスク用基板）ＭＳ４を用いる。
このようなマスク基体（マスク用基板）自体が撥水性を有するマスク基体（マスク用基板）ＭＳ４の材料として、カーボンやフッ素などを添加するか、または、カーボンやフッ素などを分子結合させたことで、撥水性が付与された材料を用いる。マスク基体（マスク用基板）ＭＳ４自体が撥水性を有するため、マスク基体（マスク用基板）ＭＳ４の側面ＳＳ１が、撥水性を有する側面表面部（側面部）ＲＥＰ４となる。なお、マスク基体（マスク用基板）ＭＳ４の材料は、好適には、撥水性が付与された場合であっても、撥水性が付与されていない場合と同様に、熱膨張率が低い材料である。
ＥＵＶマスクＭＳＫ４については、マスク基体（マスク用基板）の材料を変更するだけで足りるため、マスクブランクの製造工程およびＥＵＶマスクの製造工程において追加される工程の数が少なく、また、既存の工程や設備をそのまま流用することができる。
以上、図５〜図７を用いてＥＵＶマスクの変形例を説明したが、側面が撥水性を有していればよいので、ＥＵＶマスクとして、図５〜図７を用いて説明した変形例におけるＥＵＶマスクが有する構造以外の種々の構造を有するものを用いることができる。また、側面を撥水化処理する方法としても、図５〜図７を用いて説明した変形例において説明した方法以外の種々の方法を行うことができる。
なお、ＥＵＶマスクにおいて、撥水性を有する部分は、側面ＳＳ１のみに限定されず、裏面（第２主面）ＰＳ２またはパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１であって、側面ＳＳ１の近傍に位置する部分、すなわち、周縁の部分も撥水性を有していてもよい。また、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面の全面が撥水性を有していなくてもよく、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの側面に、マスク基体（マスク用基板）ＭＳの外周を全周に亘り囲むように撥水性を有する部分（撥水帯）が形成されたものでもよい。ただし、形成された撥水帯が、後述するマスク裏面洗浄工程において、洗浄液（リンス液）をパターン面（第１主面）ＰＳ１に回り込むことを防止する防水壁として機能することが好ましい。
＜マスク裏面洗浄工程＞
続いて、ＥＵＶマスクの裏面を洗浄するマスク裏面洗浄工程について説明する。図８は、実施の形態１のマスク裏面洗浄工程を行うための洗浄装置の構成を模式的に示す断面図である。図９および図１０は、実施の形態１のマスク裏面洗浄工程を行うための洗浄装置の構成を模式的に示す平面図である。図８は、図９のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図１０のＢ−Ｂ線に沿った断面図でもある。なお、図１０では、図９において、撥水性プレート１４を外した状態を図示している。
なお、図８では、ＥＵＶマスクとして、図６を用いて説明したＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する場合を図示している。また、図８では、理解を簡単にするために、ＥＵＶマスクＭＳＫ３のうち、キャッピング層ＣＡＰ（図６参照）、バッファ層ＢＵＦ（図６参照）および導電膜ＣＦ（図６参照）の図示を省略している。
洗浄装置１０は、スピナー１１、マスク押さえピン１２、駆動装置１３、撥水性プレート１４および落下防止爪１５を有する。
なお、以下では、一例としてＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する場合について、説明する。
スピナー１１は、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２が上向きの状態、すなわち、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１が下向きの状態で、ＥＵＶマスクＭＳＫ３を水平に保持する。また、スピナー１１は、ＥＵＶマスクＭＳＫ３を保持した状態で、回転可能に設けられている。スピナー１１には、平面視におけるＥＵＶマスクＭＳＫ３の平面形状に対応して、マスク押さえピン１２が設けられており、スピナー１１は、マスク押さえピン１２によりＥＵＶマスクＭＳＫ３を両側方から挟むことで、ＥＵＶマスクＭＳＫ３を保持する。四角形状の平面形状を有するＥＵＶマスクＭＳＫ３は４側面を有するため、マスク押さえピン１２も、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の平面形状に対応し、平面視において、図１０に示すように、保持されるＥＵＶマスクＭＳＫ３を４側方から囲むように、設けられている。
スピナー１１には、駆動装置１３が設けられており、マスク押さえピン１２は、駆動装置１３により、保持されるＥＵＶマスクＭＳＫ３に向かって押し出される（前進する）か、または、引っ込む（後退する）ようになっている。マスク裏面洗浄工程を実施するときは、駆動装置１３によりマスク押さえピン１２が押し出される（前進する）ことで、ＥＵＶマスクＭＳＫ３を挟んで保持する。また、マスク裏面洗浄工程が終了したときは、駆動装置１３によりマスク押さえピン１２が引っ込む（後退する）ことで、ＥＵＶマスクＭＳＫ３を洗浄装置１０から取り外して搬出することができる。
撥水性プレート１４は、スピナー１１に保持されているＥＵＶマスクＭＳＫ３の周囲を囲むように設けられている。また、撥水性プレート１４は、撥水性プレート１４の上面１４ａが、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２と同一の水平面を構成するように、設けられている。撥水性プレート１４は、例えば水（純水）などからなる洗浄液（リンス液）がＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２に供給されたときに、供給された洗浄液（リンス液）がＥＵＶマスクＭＳＫ３のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に回り込むことを防止するためのものである。したがって、撥水性プレート１４は、好適には、例えばフッ素樹脂などの撥水性が高い材料により構成されている。
図９に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ３と撥水性プレート１４との間隔をｄ１とする。このとき、間隔ｄ１は、側面表面部（側面部）ＲＥＰ３および撥水性プレート１４における洗浄液（リンス液）に対する接触角にもよるが、例えば１ｍｍ程度以下、好適には例えば２００μｍ程度とすることができる。このような場合、例えば水（純水）などからなる洗浄液（リンス液）の表面張力により、ＥＵＶマスクＭＳＫ３と撥水性プレート１４との隙間に洗浄液が侵入することを防止することができ、ＥＵＶマスクＭＳＫ３のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に洗浄液が回り込むことを防止することができる。
撥水性プレート１４の平面視における外形形状は、好適には、円形形状である。これにより、ＥＵＶマスクＭＳＫ３を回転させながら裏面（第２主面）ＰＳ２に洗浄液（リンス液）を供給するときに、撥水性プレート１４の外周からの洗浄液（リンス液）の水切りがよくなり、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２を均一に洗浄し、乾燥することができる。
洗浄装置１０は、好適には、停電時や用力低下時にＥＵＶマスクＭＳＫ３の落下を防止する落下防止爪１５を有する。
また、洗浄装置１０は、スピナー１１に設けられたマスク押さえピン１２によりＥＵＶマスクＭＳＫ３の側面を挟んで保持するものであり、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１と接触して保持するものではない。このような保持方法を採用することにより、ペリクルＰＥＲが装着可能なＥＵＶマスクＭＳＫ３についても、ペリクルＰＥＲが装着されたままＥＵＶマスクＭＳＫ３をスピナー１１により保持することができる。そのため、マスク裏面洗浄工程を行う際に、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に異物が付着することを防止できる。あるいは、ペリクルＰＥＲに代え、例えば、二重ポッドの内蓋が装着可能なＥＵＶマスクＭＳＫ３についても、その内蓋が装着されたままＥＵＶマスクＭＳＫ３をスピナー１１により保持することができる。この場合も、ペリクルＰＥＲが装着されたままＥＵＶマスクＭＳＫ３を保持する場合と同様に、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に異物が付着することを防止できる。
また、洗浄装置１０は、好適には、スピナー１１に保持されているＥＵＶマスクＭＳＫ３の上方に設けられたブラシ１６を有する。ブラシ１６は、スピナー１１に保持されているＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２に接触可能に設けられており、マスク裏面洗浄工程において、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着している異物を剥がして除去する。
このような洗浄装置１０において、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１が下向きになり、裏面（第２主面）ＰＳ２が上向きになるように、マスク押さえピン１２を用いてＥＵＶマスクＭＳＫ３をスピナー１１により保持する。そして、ＥＵＶマスクＭＳＫ３をスピナー１１により回転させながら、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の上方から、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２に、例えば水（純水）などからなる洗浄液（リンス液）１７を、例えばノズル（図示は省略）により供給する。そして、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２に供給された洗浄液（リンス液）１７が、遠心力によりＥＵＶマスクＭＳＫ３の外周に向かって流れることで、裏面（第２主面）ＰＳ２に付着した異物１８を除去する。このとき、洗浄液（リンス液）１７とブラシ１６とを併用し、異物１８を剥がして除去することで、異物１８が除去される除去率を向上させることができる。
マスク裏面洗浄工程におけるスピナー１１の回転数は、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の形状、寸法にもよるが、好適には、例えば１秒あたり数１０回転から１５００回転程度とすることができる。
ＥＵＶマスクＭＳＫ３の側面表面部（側面部）ＲＥＰ３の撥水性については、高ければ高いほどよいが、好適には、水（純水）に対する接触角が７０°以上である。水（純水）に対する接触角が７０°以上の場合、マスク裏面洗浄工程において、例えば水（純水）などからなる洗浄液（リンス液）がＥＵＶマスクＭＳＫ３のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１側に回り込むことを確実に防止できる。ただし、洗浄液（リンス液）を吐出する際の圧力が増加した場合、および、ＥＵＶマスクＭＳＫ３と撥水性プレート１４との間隔ｄ１が、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の位置ずれや寸法公差に起因して増大した場合を考慮すると、より好適には、水（純水）に対する接触角は９０°以上である。また、洗浄液（リンス液）を吐出する際の圧力がさらに増加した場合、および、ＥＵＶマスクＭＳＫ３と撥水性プレート１４との間隔ｄ１がさらに増大した場合を考慮すると、さらに好適には、水（純水）に対する接触角は１１０°以上である。
なお、上記したマスク裏面洗浄工程の説明では、一例としてＥＵＶマスクＭＳＫ３の裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する場合について説明した。しかし、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ２（図５参照）またはＥＵＶマスクＭＳＫ４（図７参照）の裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する場合も、マスク裏面洗浄工程において、洗浄液（リンス液）がＥＵＶマスクのパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に回り込むことを防止できる。また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ２（図５参照）またはＥＵＶマスクＭＳＫ４（図７参照）の裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する場合も、洗浄液（リンス液）１７とブラシ１６とを併用し、異物１８を剥がして除去することで、異物１８が除去される除去率を向上させることができる。
＜露光工程＞
続いて、上記したマスク裏面洗浄工程が含まれており、露光装置１（図１参照）を用いてウェハを露光する露光工程について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、実施の形態１の露光工程の一部を示すフロー図である。
まず、露光光としてＥＵＶ光を用いてパターン露光を行うためのＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）を用意し（ステップＳ１１）、用意されたＥＵＶマスクＭＳＫ１を、露光装置１のマスクストッカー（図示は省略）に移して保管しておく（ステップＳ１２）。
図３に示したように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、露光用パターンが形成されたパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１とは反対側の裏面（第２主面）ＰＳ２、およびパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１と裏面（第２主面）ＰＳ２との間に配置された側面ＳＳ１を有する。また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、前述したように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１が撥水性を有している。さらに、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、前述したようなマスク裏面洗浄工程を行って、裏面（第２主面）ＰＳ２が洗浄されたものである。
なお、以下では、ＥＵＶマスクＭＳＫ１を用いる例について説明するが、ＥＵＶマスクＭＳＫ１に代え、ＥＵＶマスクＭＳＫ２（図５参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ３（図６参照）またはＥＵＶマスクＭＳＫ４（図７参照）を用いることもできる。
次いで、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）を保持する（マスク保持工程、ステップＳ１３）。このマスク保持工程（ステップＳ１３）では、マスクストッカー（図示は省略）に保管されたＥＵＶマスクＭＳＫ１を、マスク搬送装置（図示は省略）により、露光装置１（図１参照）の露光機構部１ａ（図１参照）に搬送する。そして、図１に示したように、搬送されたＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２が静電チャック４ａの下面（表面）４ｂと接触した状態で、ＥＵＶマスクＭＳＫ１を静電チャック４ａにより静電吸着する。このような方法により、マスクステージ（保持部）４によりＥＵＶマスクＭＳＫ１を保持する。
次いで、ＥＵＶ露光を行う（ＥＵＶ露光工程、ステップＳ１４）。このＥＵＶ露光工程（ステップＳ１４）では、図１に示したように、マスクステージ（保持部）４にＥＵＶマスクＭＳＫ１が保持された状態で、露光機構部１ａのウェハステージ６により、レジスト膜が形成されたウェハ２１を保持し、保持されたウェハ２１に対して、ＥＵＶマスクＭＳＫ１を用いて、パターン露光を行う。パターン露光が行われたウェハ２１が、ウェハステージ６から搬出された後、ウェハステージ６により次のウェハ２１を保持し、保持された次のウェハ２１に対して、パターン露光を行う。このようにして、予め決定された複数のウェハ２１に対して連続してパターン露光が行われる。なお、ウェハ２１に形成されたレジスト膜にパターン露光を行う工程の詳細については、後述する図１３を用いて説明する。
このようにして予め決定された複数のウェハ２１に対して連続してパターン露光を行った後、ＥＵＶマスクＭＳＫ１を搬出する（マスク搬出工程、ステップＳ１５）。このマスク搬出工程（ステップＳ１５）では、マスクステージ（保持部）４の静電チャック４ａによるＥＵＶマスクＭＳＫ１の静電吸着を停止し、静電吸着が停止されたＥＵＶマスクＭＳＫ１を、マスクステージ（保持部）４から取り外して搬出する。
次いで、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する（マスク裏面洗浄工程、ステップＳ１６）。このマスク裏面洗浄工程（ステップＳ１６）では、図８に示したように、洗浄装置１０を用いてＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面を洗浄する。マスクステージ（保持部）４に保持する際またはマスクステージ（保持部）４から搬出する際にＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着した異物１８は、図８に示したように、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に付着することなく、容易に除去される。
次に、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１の異物検査を行って、異物検査での検出値が許容範囲内か否かを判定する（異物検査工程、ステップＳ１７）。この異物検査工程（ステップＳ１７）における異物検査により検出される異物は、ＥＵＶ露光工程（ステップＳ１４）の際に発生したものであり、大部分は、カーボン（炭素）を含むものであるが、一部は、例えばパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１で酸化膜が成長して発生する膜や異物を含むものである。
この異物検査工程（ステップＳ１７）における異物検査での検出値が許容範囲内でなかったとき、すなわち、検出値が許容範囲の上限値を超えたときは、クリーニングを行う（クリーニング工程、ステップＳ１８）。このクリーニング工程（ステップＳ１８）として、遠紫外線（Deep Ultra Violet：ＤＵＶ）とオゾンガスの併用などにより異物を酸化して除去する方法、原子状水素などにより異物を還元して除去する方法、または、洗浄液（リンス液）によりクリーニングを行うウェットクリーニング方法を用いることができる。また、さらに、このクリーニング工程（ステップＳ１８）として、上記した方法を併用することができる。一方、この異物検査での検出値が許容範囲内であったとき、すなわち、検出値が許容範囲の上限値以下であったときは、クリーニングを行わなくてもよい。
なお、異物検査工程（ステップＳ１７）およびクリーニング工程（ステップＳ１８）については、マスク搬出工程を行った後、毎回必ず行うものでなくてもよい。すなわち、異物検査工程（ステップＳ１７）およびクリーニング工程（ステップＳ１８）については、オプション工程として含まれるものであってもよい。
次いで、次の露光予定があるかを判定する（露光予定判定工程、ステップＳ１９）。そして、次の露光予定があるときは、ＥＵＶマスクＭＳＫ１を、露光装置１（図１参照）のマスクストッカー（図示を省略）に移して保管しておく（ステップＳ１２）。一方、次の露光予定がないときは、終了となる。
＜半導体装置の製造工程＞
続いて、上記した露光工程を含む半導体装置の製造工程について、図１２〜図１６を参照しながら説明する。図１２〜図１６は、実施の形態１の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。
なお、図１３では、理解を簡単にするために、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のうち、キャッピング層ＣＡＰ（図３参照）、バッファ層ＢＵＦ（図３参照）および導電膜ＣＦ（図３参照）の図示を省略している。
以下では、ウェハの主面上に被加工膜（被エッチング膜）が形成されており、その被加工膜（被エッチング膜）を、所望のパターンに加工する（エッチングする）例について、説明する。
まず、ウェハの主面に形成された被加工膜（被エッチング膜）上に、レジスト膜（フォトレジスト膜）を形成する（レジスト膜形成工程）。このレジスト膜形成工程では、まず、図１２に示すように、ウェハ２１の主面２１ａに被加工膜（被エッチング膜）２２が形成されたウェハ２１を用意する。そして、被加工膜（被エッチング膜）２２上にレジスト（フォトレジスト）を塗布し、熱処理することで、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３を形成する。図１２に示すように、ＥＵＶリソグラフィでは、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３と被加工膜２２の間に、反射防止膜などを形成しておく必要はない。しかし、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３と被加工膜（被エッチング膜）２２との間には、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３と被加工膜（被エッチング膜）２２との密着力を強化してレジストパターン倒れを防止するための密着強化膜（図示は省略）を形成しておくことも可能である。または、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３と被加工膜（被エッチング膜）２２の間には、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３のエッチング耐性不足を補うためのハードマスク（図示は省略）を形成しておくことも可能である。
次いで、ＥＵＶ光を露光光として、レジスト膜（フォトレジスト膜）を露光する（ＥＵＶ露光工程）。このＥＵＶ露光工程は、図１１を用いて説明したＥＵＶ露光工程（図１１のステップＳ１４）と同様に行うことができる。具体的には、図１３に示すように、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に形成された多層反射膜（反射膜）ＭＬと吸収体パターンＡＢＳとを含む露光用パターンを有するＥＵＶマスクＭＳＫ１に露光光２ａを入射する（照射する）。多層反射膜（反射膜）ＭＬに入射された（照射された）露光光２ａは、多層反射膜（反射膜）ＭＬで反射されて反射光２ｂとなる。一方、吸収体パターンＡＢＳに入射された（照射された）露光光２ａは吸収体パターンＡＢＳに吸収されるため、反射されない。その結果、多層反射膜（反射膜）ＭＬで反射された反射光２ｂを、縮小投影光学系５（図１参照）を介してレジスト膜（フォトレジスト膜）２３に照射する。これにより、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３を、多層反射膜（反射膜）ＭＬと吸収体パターンＡＢＳとを含む露光用パターンを用いてパターン露光する。
なお、前述したように、ＥＵＶマスクとして、ＥＵＶマスクＭＳＫ１に代え、ＥＵＶマスクＭＳＫ２（図５参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ３（図６参照）またはＥＵＶマスクＭＳＫ４（図７参照）を用いることもできる。
次いで、パターン露光されたレジスト膜（フォトレジスト膜）を現像する（現像工程）。この現像工程では、パターン露光されたレジスト膜（フォトレジスト膜）２３（図１３参照）を現像することで、図１４に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図１３参照）の吸収体パターンＡＢＳ（図１３参照）を含む露光用パターンが転写されたレジストパターン２３ａを形成する。
次いで、被加工膜（被エッチング膜）をエッチングする（エッチング工程）。このエッチング工程では、レジストパターン２３ａをエッチング用マスクとして用いて、被加工膜（被エッチング膜）２２（図１４参照）を加工する（エッチングする）。これにより、図１５に示すように、ウェハ２１上に、被加工膜（被エッチング膜）２２（図１４参照）からなり、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図１３参照）の吸収体パターンＡＢＳ（図１３参照）を含む露光用パターンが転写されたパターン２２ａを形成する。その後、図１６に示すように、例えばアッシングなどによりレジストパターン２３ａを除去する。
＜異物の付着について＞
図１７は、比較例のＥＵＶマスクの一部を示す要部断面図である。図１８〜図２０は、比較例のＥＵＶマスクにおいて、裏面に異物が付着したときに露光用パターンの位置ずれが発生することを説明するための断面図である。図２１は、ＥＵＶマスクを洗浄する際に、異物がさらに付着することを説明するための断面図である。
なお、図１９および図２０では、理解を簡単にするために、ＥＵＶマスクＭＳＫ０のうち、マスク基体（マスク用基板）ＭＳのみを図示し、多層反射膜（反射膜）ＭＬ（図１７参照）、キャッピング層ＣＡＰ（図１７参照）、バッファ層ＢＵＦ（図１７参照）、吸収体パターンＡＢＳ（図１７参照）および導電膜ＣＦ（図１７参照）の図示を省略している。また、図１９および図２０では、理解を簡単にするために、静電チャック４ａ（図１８参照）の図示を省略し、静電チャック４ａの下面（表面）４ｂの位置を二点鎖線により図示している。さらに、図２１では、理解を簡単にするために、ＥＵＶマスクＭＳＫ０のうち、キャッピング層ＣＡＰ（図３参照）、バッファ層ＢＵＦ（図３参照）および導電膜ＣＦ（図３参照）の図示を省略している。
図１７に示すように、比較例のＥＵＶマスクＭＳＫ０のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１、裏面（第２主面）ＰＳ２は、それぞれＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１、裏面（第２主面）ＰＳ２に相当する。また、図１７に示すように、比較例のＥＵＶマスクＭＳＫ０のマスク基体（マスク用基板）ＭＳ、多層反射膜（反射膜）ＭＬ、キャッピング層ＣＡＰ、バッファ層ＢＵＦは、それぞれＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）のマスク基体（マスク用基板）ＭＳ、多層反射膜（反射膜）ＭＬ、キャッピング層ＣＡＰ、バッファ層ＢＵＦに相当する。さらに、図１７に示すように、比較例のＥＵＶマスクＭＳＫ０の吸収体パターンＡＢＳは、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）の吸収体パターンＡＢＳに相当し、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）の吸収体パターンＡＢＳと同様に、吸収体膜ＡＦからなる。
一方、図１７に示すように、比較例のＥＵＶマスクＭＳＫ０の側面ＳＳ１には、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）の側面ＳＳ１（図３参照）には形成されている側面表面部（側面部）ＲＥＰ１（図３参照）が、形成されていない。
ＥＵＶマスクＭＳＫ０では、図１８に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２に異物１８が付着した状態で、ＥＵＶマスクＭＳＫ０を静電チャック４ａにより静電吸着すると、静電チャック４ａの下面（表面）４ｂとＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２との間に異物１８が挟まれる。そして、静電チャック４ａの下面（表面）４ｂとＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２との間に異物１８が挟まれると、その異物１８の近傍では、図１９および図２０に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ０が変形する。その変形は、ＯＰＤ（Out-of-Plane Distortion）およびＩＰＤ（In Plane Distortion）と呼ばれている。
ＯＰＤが発生したときは、図１９に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の下面であるパターン面（表面）ＰＳ１の高さ位置がΔｚだけ変化し、その高さ位置の変化Δｚにより、転写されるパターンに、水平方向に沿って位置ずれが発生する。ここで、ＥＵＶマスクＭＳＫ０のパターン面（表面）ＰＳ１に入射された（照射された）露光光２ａがパターン面（表面）ＰＳ１で反射された反射光２ｂが、パターン面（表面）ＰＳ１に垂直な方向となす角度をθとする。そして、転写されるパターンに、ＯＰＤにより水平方向に沿って発生する位置ずれをＯＰＤ０とするとき、ＯＰＤ０は、下記式（１）
ＯＰＤ０＝θ・Δｚ （１）
により表される。
また、ＩＰＤが発生したときは、図２０に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ０が局所的に水平面から角度φだけ傾斜し、その局所的な傾斜により、転写されるパターンに、水平方向に沿って位置ずれが発生する。ここで、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の厚さをｔとし、転写されるパターンに、ＩＰＤにより水平方向に沿って発生する位置ずれをＩＰＤ０とするとき、ＩＰＤ０は、下記式（２）
ＩＰＤ０＝ｔ・φ （２）
により表される。
ＥＵＶ光は、波長が非常に短く、例えば石英ガラスなどからなるマスク基体（マスク用基板）ＭＳに吸収される。そのため、前述したように、ＥＵＶリソグラフィでは、ＥＵＶマスクＭＳＫ０として透過型マスクではなく反射型マスクが用いられ、光学系として透過光学系ではなく反射光学系が用いられる。また、パターン面（表面）ＰＳ１で反射された反射光２ｂが、パターン面（表面）ＰＳ１に露光光２ａを入射する入射光学系に遮られることを防止するために、ＥＵＶマスクＭＳＫ０のパターン面（表面）ＰＳ１に垂直な方向に対して例えば６°（すなわちθ＝６°）程度斜めから露光光２ａを入射（斜入射）する。そのため、ＥＵＶマスクＭＳＫ０のパターン面（表面）ＰＳ１の高さ位置が変化すると、図１９および上記式（１）に示したように、露光によりウェハに形成されたレジスト膜に転写されるパターンに位置ずれが発生する。
静電チャック４ａの表面部材は、絶縁性および剛性が要求されるため、例えばセラミックスまたは石英などからなる。しかし、セラミックスおよび石英は脆いため、静電チャック４ａによりＥＵＶマスクＭＳＫ０を保持する動作と、静電チャック４ａからＥＵＶマスクＭＳＫ０を搬出する動作とを繰り返した場合、表面部材が欠けることで、異物１８が大量に発生する。発生する異物１８の個数を、露光後に搬出されたＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２全体に付着している異物１８の個数で評価した場合、何も対策を行わないときは、１００万個程度であり、対策を行っても数１００個程度である。
上記したＯＰＤまたはＩＰＤにより転写されるパターンに位置ずれを発生させる、すなわち、転写欠陥を発生させると判断されるような異物１８の大きさ（直径）の下限値は、転写されるパターンの最小寸法にもよるが、現状では例えば２０〜１００ｎｍ程度である。また、数１００個程度の異物１８が付着したＥＵＶマスクＭＳＫ０を静電チャック４ａにより静電吸着すると、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２と静電チャック４ａの下面（表面）４ｂとの間に、上記の転写欠陥を発生させると判断されるような大きさ（例えば２０〜１００ｎｍ程度）の異物１８が挟まれる。その結果、転写されるパターンに位置ずれが発生し、製造される半導体デバイスの回路パターンの形状精度が低下するなどして、半導体装置の性能を低下させるという問題がある。
また、ＥＵＶマスクＭＳＫ０を静電チャック４ａにより静電吸着した状態で一定以上の時間が経過すると、静電吸着を停止した後も、裏面ＰＳ２が静電チャック４ａの下面（表面）４ｂに固着され、ＥＵＶマスクＭＳＫ０を容易に静電チャック４ａから取り外すことができなくなる。このような場合、ＥＵＶマスクＭＳＫ０を静電チャック４ａから取り外すために、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２をピン等で押す必要があり、その際に、裏面ＰＳ２に傷が付いて異物１８が発生し、発生した異物１８が裏面ＰＳ２に付着することがある。このような場合にも、再びＥＵＶマスクＭＳＫ０が静電チャック４ａにより静電吸着される際に、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２と静電チャック４ａの下面（表面）４ｂとの間に上記した異物１８が挟まれるという問題がある。
さらに、ＥＵＶマスクＭＳＫ０のパターン面（表面）ＰＳ１に、パターン面（表面）ＰＳ１への異物１８の付着を防止するペリクルが貼られておらず、ＥＵＶマスクＭＳＫ０がいわゆるペリクルレスマスクとして用いられる場合がある。このような場合、ＥＵＶマスクＭＳＫ０がマスク搬送装置のアームに接触した状態でＥＵＶマスクＭＳＫ０を搬送する際、または、ＥＵＶマスクＭＳＫ０を静電チャック４ａにより保持するかまたは静電チャック４ａから取り外して搬出する際に異物１８が発生する。そして、発生した異物１８がＥＵＶマスクＭＳＫ０のパターン面（表面）ＰＳ１に付着し、付着した異物１８に起因して、レジスト膜に転写されるパターンに転写欠陥が生じる。
このような異物１８を除去するためには、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２を洗浄する方法、または、ＥＵＶマスクＭＳＫ０全体を洗浄する方法が考えられる。
ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２を洗浄する方法として、例えば、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の側面ＳＳ１を保持し、裏面ＰＳ２に処理液（洗浄液）を接触させ、処理液（洗浄液）に向けて気体を吐出して処理液（洗浄液）をＥＵＶマスクＭＳＫ０から分離させる方法がある。しかし、このような方法では、裏面ＰＳ２に付着している異物１８を処理液（洗浄液）のみにより洗浄することになるため、裏面ＰＳ２から異物１８を容易に除去することができない。
一方、ＥＵＶマスクＭＳＫ０全体を洗浄する方法として、例えばＳＰＭ（Sulfuric acid-Hydrogen Peroxide Mixture）洗浄など、図２１に示すように、貯留槽１９に貯留されている洗浄液１７ａにＥＵＶマスクＭＳＫ０を浸漬することで異物を洗浄する方法（バッチ式ウェット洗浄）がある。しかし、裏面ＰＳ２に異物１８が付着した状態でバッチ式ウェット洗浄を行った場合、図２１に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２から除去された異物１８の一部は洗浄液１７ａに拡散するが、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２から除去された異物１８の大部分は洗浄液１７ａの表面１７ｂに浮遊する。そのため、洗浄液１７ａからＥＵＶマスクＭＳＫ０を引き上げる際に、ＥＵＶマスクＭＳＫ０の裏面ＰＳ２およびパターン面（表面）ＰＳ１に異物１８が付着する。例えば、裏面ＰＳ２に１００万個程度の異物１８が付着したＥＵＶマスクＭＳＫ０に対してバッチ式ウェット洗浄を行った場合、貯留槽１９の大きさにもよるが、洗浄液１７ａからＥＵＶマスクＭＳＫ０を引き上げる際に、パターン面（表面）ＰＳ１に例えば１０００個程度の異物１８が付着することがある。
＜本実施の形態の主要な特徴と効果＞
本実施の形態１では、図３に示したように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１には、撥水性を有する側面表面部（側面部）ＲＥＰ１が形成されている。また、側面表面部（側面部）ＲＥＰ１が形成されていることで、側面ＳＳ１の撥水性が、裏面（第２主面）ＰＳ２の撥水性よりも高い。
そのため、ＥＵＶマスクＭＳＫ１に対してマスク裏面洗浄工程（図８参照）を行う際に、裏面（第２主面）ＰＳ２に供給される洗浄液（リンス液）１７（図８参照）が、側面ＳＳ１に回り込むことを防止または抑制することができる。あるいは、裏面（第２主面）ＰＳ２に供給される洗浄液（リンス液）１７が、側面ＳＳ１に回り込むことを防止または抑制しつつ、裏面（第２主面）ＰＳ２に吐出する洗浄液（リンス液）１７の圧力を増加させることができる。したがって、バッチ式ウェット洗浄を行う場合に比べ、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に異物１８（図８参照）が付着することを防止または抑制でき、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着した異物１８を容易に除去することができ、製造される半導体デバイスの回路パターンの形状精度を向上させ、半導体装置の性能を向上させることができる。
また、好適には、ＥＵＶマスクＭＳＫ１のマスク裏面洗浄工程（図８参照）を行う際に、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着している異物１８を、ブラシ１６（図８参照）を用いて除去する。洗浄液１７（図８参照）とブラシ１６とを併用して洗浄することで、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着している異物１８をブラシ１６により裏面（第２主面）ＰＳ２から剥がし、剥がれた異物１８を洗浄液１７によりＥＵＶマスクＭＳＫ１の外周側へ流すことができる。そのため、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着している異物１８を容易に除去することができ、製造される半導体デバイスの回路パターンの形状精度をより向上させ、半導体装置の性能をより向上させることができる。
また、マスク裏面洗浄工程（図８参照）を行うことで、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２をピン等で押して静電チャック４ａから取り外した場合であっても、裏面（第２主面）ＰＳ２に付着している異物１８を確実に除去することができる。そして、マスク裏面洗浄工程（図８参照）を行うことで、図２１に示したバッチ式ウェット洗浄によりＥＵＶマスクを洗浄する場合に比較して、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に異物１８が付着することを容易に防止できる。
さらに、本実施の形態１では、側面ＳＳ１の撥水性が、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１の撥水性よりも高い。言い換えれば、スペース部（開口部）ＳＰＣ（図３参照）の底面および側壁における撥水性は、側面ＳＳ１の撥水性よりも低い。そのため、スペース部（開口部）ＳＰＣ（図３参照）の幅寸法Ｗ１（図３参照）に対する高さ寸法Ｔ１（図３参照）の比であるアスペクト比が高い場合でも、スペース部（開口部）ＳＰＣの内部に洗浄液（リンス液）が容易に入ることができる。
したがって、裏面（第２主面）ＰＳ２を洗浄する際には、洗浄液（リンス液）がパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に回り込むことを防止しつつ、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１を洗浄する洗浄工程を行う際には、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１を洗浄する洗浄能力が低下することを防止または抑制することができる。そのため、製造される半導体デバイスの回路パターンの欠陥低減、形状精度をさらに一層向上させ、半導体装置の性能をさらに一層向上させることができる。
また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１をペリクルレスマスクとして用いた場合であっても、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に付着している異物１８を確実に除去することができる。
一方、図５に示したように、ＥＵＶマスクＭＳＫ２の側面ＳＳ１には、側面表面部（側面部）ＲＥＰ２が形成されており、側面ＳＳ１の撥水性が、裏面（第２主面）ＰＳ２の撥水性よりも、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１の撥水性よりも高い。そのため、ＥＵＶマスクＭＳＫ２も、上記したＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）が有する効果と同様の効果を有する。加えて、ＥＵＶマスクＭＳＫ２については、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）と比較した場合、図５を用いて前述したように、ブランク欠陥品に対して側面ＳＳ１の撥水化処理を行うことがなく、生産性を向上させることができる等の優れた効果を有する。
また、図６に示したように、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の周辺部では、吸収体パターンＡＢＳが形成されていないものの、ＥＵＶマスクＭＳＫ３の側面ＳＳ１には、側面表面部（側面部）ＲＥＰ３が形成されており、側面ＳＳ１の撥水性が、裏面（第２主面）ＰＳ２の撥水性よりも、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１の撥水性よりも高い。そのため、ＥＵＶマスクＭＳＫ３も、上記したＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）が有する効果と同様の効果を有する。加えて、ＥＵＶマスクＭＳＫ３については、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）と比較した場合、図６を用いて前述したように、ブランク欠陥品に対して側面ＳＳ１の撥水化処理を行うことがなく、生産性を向上させることができる等の優れた効果を有する。
さらに、図７に示したように、ＥＵＶマスクＭＳＫ４は、そのマスク基体（マスク用基板）ＭＳ４自体が撥水性を有する材料からなるため、側面ＳＳ１の撥水性が、裏面（第２主面）ＰＳ２の撥水性よりも、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１の撥水性よりも高い。そのため、ＥＵＶマスクＭＳＫ４も、上記したＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）が有する効果と同様の効果を有する。加えて、ＥＵＶマスクＭＳＫ４については、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）と比較した場合、図７を用いて前述したように、マスクブランク製造工程およびマスク製造工程において追加される工程の数が少なく、また、既存の工程や設備をそのまま流用することができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２の半導体装置の製造工程について説明する。前述した実施の形態１では、ＥＵＶマスクを用いた露光工程を含む半導体装置の製造工程について説明した。それに対して、実施の形態２では、実施の形態１で説明したＥＵＶマスクを用いた露光工程を含む半導体装置の製造工程を、ＮＡＮＤゲート回路の製造工程に適用した例について説明する。
図２２および図２３は、実施の形態２の半導体装置であるＮＡＮＤゲート回路を示す図である。図２２は、２入力ＮＡＮＤゲート回路ＮＤのシンボル図である。図２３は、２入力ＮＡＮＤゲート回路の回路図である。実施の形態２の半導体装置である２入力ＮＡＮＤゲート回路ＮＤは、図２２および図２３に示すＩ１およびＩ２の２入力を有し、図２３に示すように、出力Ｆを有する。
図２４は、実施の形態２の半導体装置であるＮＡＮＤゲート回路のレイアウトを示す図である。図２５〜図３０は、実施の形態２の半導体装置の製造工程で用いるマスクを説明するための平面図である。
図２４において、一点鎖線で囲まれた部分は単位セル１１０である。単位セル１１０は、図４０などを用いて後述するが、ｐ型ウェル領域ＰＷの表面のｎ＋型拡散層１１１ｎ上に形成された２個のｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ（Metal Insulator Semiconductor Field Effect Transistor）Ｑｎを有している。また、単位セル１１０は、図４０などを用いて後述するが、ｎ型ウェル領域ＮＷの表面のｐ＋型拡散層１１１ｐ上に形成された２個のｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｐを有している。なお、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｎおよびｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｐは、図２３の回路図にも示されている。
上記２入力ＮＡＮＤゲート回路ＮＤを作製するために、図１に示したように、ＥＵＶ光源２、反射型照明光学系３、マスクステージ４、縮小投影光学系５、ウェハステージ６を有する露光機構部１ａを備えた露光装置１を準備する。また、図２５〜図３０のそれぞれに示すようなマスクＭ１〜Ｍ６を順次用いてウェハへのパターン転写を繰り返す。このうち、比較的大きなサイズのパターンが形成されたマスクＭ１〜Ｍ３は、通常のフォトリソグラフィ用マスクである。一方、微細で、かつ高い寸法精度が要求されるパターンが形成されたマスクＭ４〜Ｍ６は、ＥＵＶリソグラフィ用マスク（ＥＵＶマスク）である。
図２５に示すマスクＭ１において、符号１０１ａは透過領域を示し、符号１０２ａは吸収領域を示している。図２６に示すマスクＭ２において、符号１０１ｂは透過領域を示し、符号１０２ｂは吸収領域を示している。図２７に示すマスクＭ３において、符号１０１ｃは透過領域を示し、符号１０２ｃは吸収領域を示している。
図２８に示すマスクＭ４において、符号１０１ｄは反射領域を示し、符号１０２ｄは吸収領域を示している。図２９に示すマスクＭ５において、符号１０１ｅは反射領域を示し、符号１０２ｅは吸収領域を示している。図３０に示すマスクＭ６において、符号１０１ｆは反射領域を示し、符号１０２ｆは吸収領域を示している。
本実施の形態２では、マスクＭ４、Ｍ５、Ｍ６として、実施の形態１で説明したＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）を用いることができる。このとき、マスクＭ４、Ｍ５、Ｍ６のそれぞれの反射領域１０１ｄ、１０１ｅ、１０１ｆは、例えば図３を用いて説明した多層反射膜（反射膜）ＭＬからなる。また、マスクＭ４、Ｍ５、Ｍ６のそれぞれの吸収領域１０２ｄ、１０２ｅ、１０２ｆは、例えば図３を用いて説明した吸収体パターンＡＢＳからなる。
なお、実施の形態１と同様に、ＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）に代え、ＥＵＶマスクＭＳＫ２（図５参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ３（図６参照）またはＥＵＶマスクＭＳＫ４（図７参照）を用いることもできる。
次に、本実施の形態２の半導体装置の製造工程の具体的な工程について説明する。はじめに、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｎ（図４０参照）およびｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｐ（図４０参照）を形成するまでの工程について、図３１〜図４０を参照しながら説明する。図３１〜図４０は、実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。なお、図３１〜図４０は、図２４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
まず、図３１に示すように、ｐ型の単結晶シリコンからなるウェハＷ（以下「半導体基板Ｓ」として説明する。）上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜１１５を酸化法によって形成した後、絶縁膜１１５上に窒化シリコン膜１１６をＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)法によって堆積する。その後、窒化シリコン膜１１６上にレジスト（フォトレジスト）を塗布し、熱処理することで、レジスト膜（フォトレジスト膜）１１７を形成する。
次に、図３２に示すように、図２５に示すパターンが形成されたマスクＭ１を用いてレジスト膜（フォトレジスト膜）１１７に露光処理および現像処理を施すことにより、窒化シリコン膜１１６上にレジストパターン１１７ａを形成する。なお、吸収領域１０２ａは、遮光膜であり、例えばＣｒからなる。
次に、レジストパターン１１７ａ（図３２参照）をマスクとして窒化シリコン膜１１６および絶縁膜１１５をドライエッチングした後、レジストパターン１１７ａを除去する。続いて、窒化シリコン膜１１６をマスクとして半導体基板Ｓの表面をドライエッチングすることにより、図３３に示すように、溝１１８を形成する。
次に、図３４に示すように、半導体基板Ｓ上に、例えば酸化シリコンからなる絶縁膜１１９をＣＶＤ法によって堆積する。次に、絶縁膜１１９を化学機械研磨（Chemical Mechanical Polishing：ＣＭＰ）法により平坦化し、続いて、窒化シリコン膜１１６および絶縁膜１１５を除去することにより、図３５に示すように、半導体基板Ｓの表面に素子分離溝ＳＧを形成する。ここでは、素子分離溝ＳＧによって素子分離を行ったが、これに限定されるものではなく、例えばＬＯＣＯＳ(Local Oxidization of Silicon)法で形成したフィールド絶縁膜によって素子分離を行ってもよい。
次に、図３６に示すように、半導体基板Ｓ上に形成したレジスト膜（フォトレジスト膜）に、図２６に示すパターンが形成されたマスクＭ２を用いて露光処理および現像処理を施すことにより、レジストパターン１１７ｂを形成する。続いて、レジストパターン１１７ｂで覆われていない領域の半導体基板Ｓに例えばリンまたはヒ素をイオン注入することによって、ｎ型ウェル領域ＮＷを形成する。なお、吸収領域１０２ｂは、遮光膜であり、例えばＣｒからなる。
次に、レジストパターン１１７ｂを除去した後、図３７に示すように、半導体基板Ｓ上に形成したレジスト膜（フォトレジスト膜）に、図２７に示すパターンが形成されたマスクＭ３を用いて露光処理および現像処理を施すことにより、レジストパターン１１７ｃを形成する。続いて、レジストパターン１１７ｃで覆われていない領域の半導体基板Ｓに例えばホウ素をイオン注入することによって、ｐ型ウェル領域ＰＷを形成する。なお、吸収領域１０２ｃは、遮光膜であり、例えばＣｒからなる。
次に、図３８に示すように、半導体基板Ｓの表面に例えば酸化シリコンなどからなる膜厚２ｎｍ程度の絶縁膜１２０を形成した後、絶縁膜１２０上に例えば多結晶シリコン膜とタングステン膜との積層膜からなる導電膜１１２をＣＶＤ法により堆積する。
次に、図２８に示すパターンが形成されたマスクＭ４を用意し、図３９に示すように、導電膜１１２上に形成したレジスト膜（フォトレジスト膜）に露光処理した後、現像処理を施すことにより、レジストパターン１１７ｄを形成する。続いて、レジストパターン１１７ｄをマスクとして導電膜１１２および絶縁膜１２０をドライエッチングする。これにより、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｎ（図４０参照）を構成するゲート電極１１２Ａおよびゲート絶縁膜１２０Ａ、ならびに、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｐ（図４０参照）を構成するゲート電極１１２Ａおよびゲート絶縁膜１２０Ａを形成する。反射領域１０１ｄは、例えば図３を用いて説明した多層反射膜（反射膜）ＭＬからなる。また、吸収領域１０２ｄは、例えば図３を用いて説明した吸収体パターンＡＢＳからなる。
上記図３８および図３９に示す工程には、実施の形態１において図１２〜図１５を用いて説明した半導体装置の製造工程を適用することができる。すなわち、図１２に示したように、被加工膜（被エッチング膜）２２（図３８の絶縁膜１２０および導電膜１１２に相当）上に、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３を形成する。次いで、図１３に示したように、露光光２ａがＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３９のマスクＭ４に相当）のパターン面（表面、第１主面）ＰＳ１で反射された反射光２ｂを、縮小投影光学系５（図１参照）を介してレジスト膜（フォトレジスト膜）２３に照射することで、レジスト膜（フォトレジスト膜）２３をパターン露光する。次いで、図１４に示したように、パターン露光されたレジスト膜（フォトレジスト膜）２３を現像することで、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の吸収体パターンＡＢＳを含む露光用パターンが転写されたレジストパターン２３ａ（図３９のレジストパターン１１７ｄに相当）を形成する。次いで、レジストパターン２３ａをエッチング用マスクとして用いて、被加工膜（被エッチング膜）２２を加工する（エッチングする）。これにより、図１５に示すように、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の吸収体パターンＡＢＳを含む露光用パターンが転写されたパターン２２ａ（図３９のゲート電極１１２Ａおよびゲート絶縁膜１２０Ａに相当）を形成する。
ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１には、撥水性を有する側面表面部（側面部）ＲＥＰ１が形成されており（図３参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、マスク裏面洗浄工程（図８参照）が行われたものである。したがって、マスク裏面洗浄工程（図８参照）を行う際に、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に異物が付着することを防止または抑制でき、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着した異物を容易に除去することができる。そのため、形成されるゲート電極１１２Ａおよびゲート絶縁膜１２０Ａの形状精度を向上させることができる。
次に、レジストパターン１１７ｄを除去した後、図４０に示すように、ｐ型ウェル領域ＰＷに例えばリンまたはヒ素をイオン注入することによって、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｎのソース、ドレインを構成するｎ＋型拡散層１１１ｎを、ゲート電極１１２Ａ（図３９参照）に対して自己整合的に形成する。また、ｎ型ウェル領域ＮＷに例えばホウ素をイオン注入することによって、ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｐのソース、ドレインを構成するｐ＋型拡散層１１１ｐを、ゲート電極１１２Ａ（図３９参照）に対して自己整合的に形成する。ここまでの工程で、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｎおよびｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｐが完成する。
次に、配線形成工程について、図４１〜図４６を参照しながら説明する。図４１〜図４６は、実施の形態２の半導体装置の製造工程中の要部断面図である。なお、図４１〜図４６も、図３１〜図４０と同様に、図２４のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。
まず、図４１に示すように、ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｎおよびｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴＱｐの上部に、例えば酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜１２１ａをＣＶＤ法により堆積する。
次に、図２９に示すパターンが形成されたマスクＭ５を用意し、図４２に示すように、層間絶縁膜１２１ａ上に形成したレジスト膜（フォトレジスト膜）に露光処理した後、現像処理を施すことにより、レジストパターン１１７ｅを形成する。続いて、レジストパターン１１７ｅをマスクとして層間絶縁膜１２１ａをドライエッチングすることにより、ｎ＋型拡散層１１１ｎおよびｐ＋型拡散層１１１ｐの上部において、層間絶縁膜１２１ａにコンタクトホールＣＮＴを形成する。反射領域１０１ｅは、例えば図３を用いて説明した多層反射膜（反射膜）ＭＬからなる。また、吸収領域１０２ｅは、例えば図３を用いて説明した吸収体パターンＡＢＳからなる。
上記図４２に示す工程にも、図３９に示した工程と同様に、実施の形態１において図１２〜図１５を用いて説明した半導体装置の製造工程を適用することができる。また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１には、撥水性を有する側面表面部（側面部）ＲＥＰ１が形成されており（図３参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、マスク裏面洗浄工程（図８参照）が行われたものである。したがって、マスク裏面洗浄工程（図８参照）を行う際に、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に異物が付着することを防止または抑制でき、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着した異物を容易に除去することができる。そのため、形成されるコンタクトホールＣＮＴの形状精度を向上させることができる。
次に、レジストパターン１１７ｅを除去した後、図４３に示すように、コンタクトホールＣＮＴの内部に、例えばタングステン（Ｗ）、タングステン合金または銅（Ｃｕ）などからなる金属膜を埋め込み、続いて金属膜の表面をＣＭＰ法で平坦化する。これにより、コンタクトホールＣＮＴの内部に金属プラグ１１３を形成する。
次に、図４４に示すように、層間絶縁膜１２１ａ上に、例えば酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜１２１ｂをＣＶＤ法で堆積する。続いて、図３０に示すパターンが形成されたマスクＭ６を用意し、層間絶縁膜１２１ｂ上に形成されたレジスト膜（フォトレジスト膜）に露光処理した後、現像処理を施すことにより、レジストパターン１１７ｆを形成する。続いて、レジストパターン１１７ｆをマスクとして層間絶縁膜１２１ｂをドライエッチングする。反射領域１０１ｆは、例えば図３を用いて説明した多層反射膜（反射膜）ＭＬからなる。また、吸収領域１０２ｆは、例えば図３を用いて説明した吸収体パターンＡＢＳからなる。
上記図４４に示す工程にも、図４２に示した工程と同様に、実施の形態１において図１２〜図１５を用いて説明した半導体装置の製造工程を適用することができる。また、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の側面ＳＳ１には、撥水性を有する側面表面部（側面部）ＲＥＰ１が形成されており（図３参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ１は、マスク裏面洗浄工程（図８参照）が行われたものである。したがって、マスク裏面洗浄工程（図８参照）を行う際に、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１に異物が付着することを防止または抑制でき、ＥＵＶマスクＭＳＫ１の裏面（第２主面）ＰＳ２に付着した異物を容易に除去することができる。そのため、層間絶縁膜１２１ｂをドライエッチングして形成されるパターンの形状精度を向上させることができる。
次に、レジストパターン１１７ｆを除去した後、図４５に示すように、例えば銅などからなる金属膜をスパッタリング法で堆積し、続いてこの金属膜の表面をＣＭＰ法で平坦化することにより、配線１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃを形成する。
次に、図４６に示すように、配線１１４Ａ、１１４Ｂ、１１４Ｃの上部に、例えば酸化シリコンなどからなる層間絶縁膜１２１ｃをＣＶＤ法で堆積した後、図２５〜図３０を用いて説明したＥＵＶマスクとは異なる別のＥＵＶマスクを用いて配線１１４Ｃの上部の層間絶縁膜１２１ｃにスルーホールＶＩＡを形成する。その後、スルーホールＶＩＡを通じて配線１１４Ｃに接続される第２層配線１２２を形成することにより、２入力ＮＡＮＤゲートが完成する。なお、マスクＭ５、Ｍ６に形成された開口パターンの形状や位置を変更することによって、ＮＯＲゲート回路等、他の回路を形成することもできる。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３の半導体装置の製造工程について説明する。前述した実施の形態１では、ＥＵＶマスクを用いた露光工程を含む半導体装置の製造工程について説明した。それに対して、実施の形態３では、実施の形態１で説明したＥＵＶマスクを用いた露光工程を含む半導体装置の製造工程を、複数製品、複数ロットの半導体集積回路装置の製造工程に適用した例について説明する。
図４７は、実施の形態３の半導体装置の製造工程の一部を示すフロー図である。
まず、露光装置１（図１参照）において、製品Ａの第１ロットのα層用のＥＵＶマスクＭ２１を、マスクステージ４（図１参照）により保持し、保持されたＥＵＶマスクＭ２１を用いて、製品Ａの第１ロットの複数のウェハに対して露光を行う。そして、露光が終了した後、ＥＵＶマスクＭ２１をマスクステージ４から搬出し、マスクストッカーに保管する（ステップＳ２１）。
このステップＳ２１の具体的な工程については、ＥＵＶマスクＭＳＫ１と同様に、側面ＳＳ１が撥水性を有するＥＵＶマスクＭ２１を用い、実施の形態１で図１１のステップＳ１３〜ステップＳ１５として説明した工程を行う。つまり、マスクストッカー（図示は省略）に保管されたＥＵＶマスクＭ２１を搬送し、搬送されたＥＵＶマスクＭ２１の裏面（第２主面）ＰＳ２を静電チャック４ａ（図１参照）の下面（表面）４ｂに吸着させることで、ＥＵＶマスクＭ２１をマスクステージ４により保持する（図１１のステップＳ１３）。次いで、マスクステージ４にＥＵＶマスクＭ２１が保持された状態で、ウェハステージ６によりウェハ２１を保持し、保持されたウェハ２１に対して、ＥＵＶマスクＭ２１を用いてパターン露光を行う（図１１のステップＳ１４）。次いで、マスクステージ４からＥＵＶマスクＭ２１を搬出する（図１１のステップＳ１５）。
次いで、露光装置１において、ステップＳ２１の工程と同様に、製品Ｂの第１ロットのα層用のＥＵＶマスクＭ２２を、マスクステージ４により保持し、保持されたＥＵＶマスクＭ２２を用いて、製品Ｂの第１ロットの複数のウェハに対して露光を行う。そして、露光が終了した後、ＥＵＶマスクＭ２２をマスクステージ４から搬出し、マスクストッカーに保管する（ステップＳ２２）。
一方、洗浄装置１０（図８参照）において、ステップＳ２１の工程で使用された製品Ａのα層用のＥＵＶマスクＭ２１に対して、マスク裏面洗浄工程を行う（ステップＳ３１）。具体的には、実施の形態１で図８を用いて説明した洗浄装置１０において、パターン面（表面、第１主面）ＰＳ１が下向きになり、裏面（第２主面）ＰＳ２が上向きになるように、マスク押さえピン１２によりＥＵＶマスクＭ２１をスピナー１１により保持する。そして、ＥＵＶマスクＭ２１をスピナー１１で回転させながら、ＥＵＶマスクＭ２１の裏面（第２主面）ＰＳ２に、例えば水（純水）などからなる洗浄液（リンス液）１７を供給し、好適には、ブラシ１６を併用することで、裏面（第２主面）ＰＳ２に付着している異物を除去する。
また、洗浄装置１０において、ステップＳ２２の工程で使用された製品Ｂのα層用のＥＵＶマスクＭ２２に対して、ステップＳ３１の工程と同様に、マスク裏面洗浄工程を行う（ステップＳ３２）。
一方、露光装置１において、ステップＳ２２の工程の後、ステップＳ２２の工程と同様に、製品Ａの第１ロットのβ層用のＥＵＶマスクＭ２３を、マスクステージ４により保持し、保持されたＥＵＶマスクＭ２３を用いて、製品Ａの第１ロットの複数のウェハに対して露光を行う。そして、露光が終了した後、ＥＵＶマスクＭ２３をマスクステージ４から搬出し、マスクストッカーに保管する（ステップＳ２３）。
次いで、露光装置１において、ステップＳ２３の工程と同様に、製品Ｂの第１ロットのβ層用のＥＵＶマスクＭ２４を、マスクステージ４により保持し、保持されたＥＵＶマスクＭ２４を用いて、製品Ｂの第１ロットの複数のウェハに対して露光を行う。そして、露光が終了した後、ＥＵＶマスクＭ２４をマスクステージ４から搬出し、マスクストッカーに保管する（ステップＳ２４）。
一方、洗浄装置１０において、ステップＳ３２の工程の後、ステップＳ３２の工程と同様に、ステップＳ２３の工程で使用された製品Ａのβ層用のＥＵＶマスクＭ２３に対して、マスク裏面洗浄工程を行う（ステップＳ３３）。
ここで、露光装置１で露光に使用されたＥＵＶマスクについては、マスクステージ４から搬出した後、裏面（第２主面）ＰＳ２の異物検査を行い、異物検査における検出値が許容範囲内でなかったときにのみ、マスク裏面洗浄工程を行うようにしてもよい。図４７には、ステップＳ２４の工程の後、ステップＳ２４の工程で使用された製品Ｂの第１ロットのβ層用のＥＵＶマスクＭ２４について、裏面（第２主面）ＰＳ２の異物検査での検出値が許容範囲内であったため、裏面洗浄を行わない例を示している。
次いで、露光装置１において、ステップＳ２４の工程と同様に、製品Ａの第２ロットのα層用のＥＵＶマスクＭ２５を、マスクステージ４により保持し、保持されたＥＵＶマスクＭ２５を用いて、製品Ａの第２ロットの複数のウェハに対して露光を行う。そして、露光が終了した後、ＥＵＶマスクＭ２５をマスクステージ４から搬出し、マスクストッカーに保管する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５では、ＥＵＶマスクＭ２５として、ステップＳ３１のマスク裏面洗浄工程が行われたＥＵＶマスクＭ２１が用いられる。次いで、洗浄装置１０において、ステップＳ２５の工程で使用された製品Ａのα層用のＥＵＶマスクＭ２５に対して、ステップＳ３３の工程と同様に、マスク裏面洗浄工程を行う（ステップＳ３４）。
次いで、露光装置１において、ステップＳ２５の工程と同様に、製品Ａの第１ロットのγ層用のＥＵＶマスクＭ２６を、マスクステージ４により保持し、保持されたＥＵＶマスクＭ２６を用いて、製品Ａの第１ロットの複数のウェハに対して露光を行う。そして、露光が終了した後、ＥＵＶマスクＭ２６をマスクステージ４から搬出し、マスクストッカーに保管する（ステップＳ２６）。
その後、露光装置１において、ステップＳ２６の工程と同様の工程を、製品Ｂの第１ロットのγ層用のＥＵＶマスクＭ２７（ステップＳ２７）、製品Ｂの第２ロットのα層用のＥＵＶマスクＭ２８（ステップＳ２８）、製品Ｂの第２ロットのβ層用のＥＵＶマスクＭ２９（ステップＳ２９）を用いて、順次行う。このとき、ステップＳ２８では、ＥＵＶマスクＭ２８として、ステップＳ３２のマスク裏面洗浄工程が行われたＥＵＶマスクＭ２２が用いられる。
また、洗浄装置１０において、ステップＳ３４と同様の工程を、製品Ａのγ層用のＥＵＶマスクＭ２６（ステップＳ３５）、製品Ｂのγ層用のＥＵＶマスクＭ２７（ステップＳ３６）、製品Ｂのβ層用のＥＵＶマスクＭ２９（ステップＳ３７）について、順次行う。また、図４７では、ステップＳ２８の工程の後、ステップＳ２８の工程で使用された製品Ｂのα層用のＥＵＶマスクＭ２８（ＥＵＶマスクＭ２２と同一）について、マスクステージ４から取り外した後、裏面（第２主面）ＰＳ２の異物検査での検出値が許容範囲内であったため、マスク裏面洗浄工程を行わない例を示している。
例えばステップＳ３１のマスク裏面洗浄工程が行われたＥＵＶマスクＭ２１がステップＳ２５の工程においてＥＵＶマスクＭ２５として用いられるように、洗浄装置１０を用いてマスク裏面洗浄工程が施されたＥＵＶマスクは、露光装置１において、再度露光に用いられる。また、本実施の形態３で用いられるＥＵＶマスクＭ２１〜Ｍ２９として、実施の形態１で説明したＥＵＶマスクＭＳＫ１（図３参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ２（図５参照）、ＥＵＶマスクＭＳＫ３（図６参照）またはＥＵＶマスクＭＳＫ４（図７参照）を用いることができる。したがって、同一の製品および同一の層であって、異なるロット番号に対するＥＵＶ露光工程の間（例えばステップＳ２１およびステップＳ２５の間）に、マスク裏面洗浄工程（例えばステップＳ３１）を都度行うことにより、ＯＰＤまたはＩＰＤの発生を防止または抑制し、転写されるパターンに位置ずれが発生することを防止または抑制することができる。そのため、製造される半導体装置の歩留まりを高めることができ、結果として、半導体装置の性能を向上させることができる。
また、マスク裏面洗浄工程（例えばステップＳ３１）を行うことで、ＥＵＶマスクの裏面ＰＳ２に付着した異物を略完全に除去することができる。そのため、マスクステージ４（図１参照）によりＥＵＶマスクを保持する動作と、マスクステージ４からＥＵＶマスクを搬出する動作とを繰り返した場合でも、ＥＵＶマスクの裏面（第２主面）ＰＳ２に累積的に付着している異物の数が少なくなる。したがって、図４７において、ステップＳ２４の工程で使用された製品Ｂのβ層用のＥＵＶマスクＭ２４について例示して説明したように、マスクステージ４から搬出した後、必ずマスク裏面洗浄工程を行わなくてもよい。そのため、製造される半導体装置の歩留まりを確保しつつ、生産性を向上させ、製造コストを低減することができる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
例えば、実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３では、側面において撥水性を有するマスクを、ＥＵＶリソグラフィ工程を行うためのＥＵＶマスクに適用する例について説明した。しかし、側面において撥水性を有するマスクは、ＥＵＶマスクに適用される例に限定されるものではなく、例えば、ＥＵＶリソグラフィ工程以外のフォトリソグラフィ工程を行うための反射型マスクその他のフォトマスクであって、裏面がマスクステージの表面に接触した状態で保持されるフォトマスクにも適用可能である。
また、実施の形態１、実施の形態２および実施の形態３では、側面において撥水性を有するマスクを、裏面に導電膜が形成されており、マスクステージの静電チャックが導電膜を静電吸着することで、マスクステージに保持されるマスクに適用する例について説明した。しかし、側面において撥水性を有するマスクは、静電吸着により保持されるマスクに適用する例に限定されるものではなく、例えば、反射型マスクその他のフォトマスクであって、裏面に導電膜が形成されておらず、裏面がマスクステージに接触した状態でマスクステージに保持されるフォトマスクにも適用可能である。
１ 露光装置
１ａ 露光機構部
２ ＥＵＶ光源
２ａ 露光光
２ｂ 反射光
３ 反射型照明光学系
４ マスクステージ（保持部）
４ａ 静電チャック
４ｂ 下面（表面）
５ 縮小投影光学系
６ ウェハステージ
１０ 洗浄装置
１１ スピナー
１２ マスク押さえピン
１３ 駆動装置
１４ 撥水性プレート
１４ａ 上面
１５ 落下防止爪
１６ ブラシ
１７ 洗浄液（リンス液）
１７ａ 洗浄液
１７ｂ 表面
１８ 異物
１９ 貯留槽
２１ ウェハ
２１ａ 主面
２２ 被加工膜（被エッチング膜）
２２ａ パターン
２３ レジスト膜（フォトレジスト膜）
２３ａ レジストパターン
１０１ａ〜１０１ｃ 透過領域
１０１ｄ〜１０１ｆ 反射領域
１０２ａ〜１０２ｃ 吸収領域
１０２ｄ〜１０２ｆ 吸収領域
１１０ 単位セル
１１１ｎ ｎ＋型拡散層
１１１ｐ ｐ＋型拡散層
１１２ 導電膜
１１２Ａ ゲート電極
１１３ 金属プラグ
１１４Ａ〜１１４Ｃ 配線
１１５、１１９、１２０ 絶縁膜
１１６ 窒化シリコン膜
１１７ レジスト膜（フォトレジスト膜）
１１７ａ〜１１７ｆ レジストパターン
１１８ 溝
１２０Ａ ゲート絶縁膜
１２１ａ〜１２１ｃ 層間絶縁膜
１２２ 第２層配線
ＡＢＳ 吸収体パターン
ＡＦ 吸収体膜
ＢＵＦ バッファ層
ＣＡＰ キャッピング層
ＣＦ 導電膜
ＣＮＴ コンタクトホール
ＤＲＰ 液滴
Ｆ 出力
Ｉ１、Ｉ２ 入力
Ｍ１〜Ｍ６ マスク
Ｍ２１〜Ｍ２９、ＭＳＫ１〜ＭＳＫ４ ＥＵＶマスク
ＭＡ１〜ＭＡ４ アライメントマークエリア
ＭＤＥ デバイスパターンエリア、
ＭＬ 多層反射膜（反射膜）
ＭＳ、ＭＳ４ マスク基体（マスク用基板）
ＮＤ ２入力ＮＡＮＤゲート回路
ＮＷ ｎ型ウェル領域
ＰＥＲ ペリクル
ＰＳ１ パターン面（表面、第１主面）
ＰＳ２ 裏面（第２主面）
ＰＷ ｐ型ウェル領域
Ｑｎ ｎチャネル型ＭＩＳＦＥＴ
Ｑｐ ｐチャネル型ＭＩＳＦＥＴ
ＲＥＰ１〜ＲＥＰ４ 側面表面部
Ｓ 半導体基板
ＳＧ 素子分離溝
ＳＰＣ スペース部（開口部）
ＳＳ１ 側面
ＶＩＡ スルーホール
Ｗ ウェハ

Claims (13)

  1. （ａ）表面と、前記表面とは反対側の裏面と、前記表面と前記裏面との間に配置された側面と、前記表面に形成された露光用パターンと、を有し、前記裏面が洗浄されたマスクを用意する工程、
    （ｂ）前記マスクを保持する保持部と前記裏面とが接触した状態で、前記保持部により前記マスクを保持する工程、
    （ｃ）基板の主面に形成された被エッチング膜上にレジスト膜を形成する工程、
    （ｄ）前記保持部により保持されている前記マスクの前記表面に露光光を照射し、照射された露光光が前記表面で反射された反射光を用いて、前記レジスト膜をパターン露光する工程、
    （ｅ）パターン露光された前記レジスト膜を現像することで、前記露光用パターンが転写されたレジストパターンを形成する工程、
    （ｆ）前記レジストパターンをエッチング用マスクとして用いて、前記被エッチング膜をエッチングする工程、
    を有し、
    前記マスクの前記側面の撥水性が、前記マスクの前記表面の撥水性よりも高い、半導体装置の製造方法。
  2. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程において、前記表面と、前記裏面と、前記側面と、前記露光用パターンと、前記裏面に形成された導電膜と、を有し、前記裏面および前記導電膜が洗浄された前記マスクを用意し、
    前記（ｂ）工程において、前記保持部と前記裏面とが接触した状態で、前記保持部が前記導電膜を静電吸着することで、前記保持部により前記マスクを保持する、半導体装置の製造方法。
  3. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程において、前記表面と、前記裏面と、前記側面と、前記表面に形成され前記露光光を反射する反射膜、および、前記反射膜上に形成され前記露光光を吸収する吸収体パターンを含む前記露光用パターンと、前記側面に形成された側面部と、を有し、前記裏面が洗浄された前記マスクを用意し、
    前記側面部の撥水性は、前記表面の撥水性よりも高い、半導体装置の製造方法。
  4. 請求項１記載の半導体装置の製造方法において、
    前記（ａ）工程において、前記表面と、前記裏面と、前記側面と、前記露光用パターンと、を有する前記マスクを、前記裏面が上向きの状態で回転させ、前記裏面に洗浄液を供給するとともに、前記裏面をブラシにより洗浄することで、前記裏面が洗浄された前記マスクを用意する工程、
    を含む、半導体装置の製造方法。
  5. 請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記側面の水に対する接触角が７０度以上である、半導体装置の製造方法。
  6. 請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記側面がフッ素化されている、半導体装置の製造方法。
  7. 請求項１記載の半導体装置の製造方法であって、
    前記露光光は、極端紫外光である、半導体装置の製造方法。
  8. 表面と、前記表面とは反対側の裏面と、前記表面と前記裏面との間に配置された側面と、前記表面に形成された露光用パターンと、を有し、前記表面に照射された露光光が前記表面で反射された反射光を用いてパターン露光を行うためのマスクであって、
    前記側面の撥水性が、前記表面の撥水性よりも高い、マスク。
  9. 請求項８記載のマスクであって、
    前記裏面に形成された導電膜を有し、
    前記マスクを保持する保持部と前記裏面とが接触した状態で、前記保持部が前記導電膜を静電吸着することで、前記保持部により保持される、マスク。
  10. 請求項８記載のマスクであって、
    前記側面に形成された側面部を有し、
    前記露光用パターンは、前記表面に形成され前記露光光を反射する反射膜、および、前記反射膜上に形成され前記露光光を吸収する吸収体パターンを含み、
    前記側面部の撥水性は、前記表面の撥水性よりも高い、マスク。
  11. 請求項８記載のマスクであって、
    前記側面の水に対する接触角が７０度以上である、マスク。
  12. 請求項８記載のマスクであって、
    前記側面がフッ素化されている、マスク。
  13. 請求項８記載のマスクであって、
    前記露光光は、極端紫外光である、マスク。
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