JP2017102304A - アライメントパターンを有するフォトマスクブランクスならびにそれを用いたフォトマスクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハーフトーンマスク重ね合わせ誤差を低減できるフォトマスクブランクスを提供する。【解決手段】４角形の４頂点にアライメントパターンを備え、各アライメントパターンの座標位置のデータ情報を関連付けられたフォトマスクブランクス１を提供する。前記フォトマスクブランクス上に形成する転写パターンを、上記座標位置のデータ情報を参照して補正することにより、重ね合わせ誤差を大きく低減することができる。また、上記フォトマスクブランクスを使用して転写パターンを形成した一群のフォトマスクを使用することにより、製品製造のリソグラフィー工程での重ね合わせ誤差を大きく低減することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、主としてフラットパネルディスプレイ等に使用されるフォトマスクブランクスおよびそれを用いたフォトマスクに関する。

フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程においては、リソグラフィーの工程数を削減し、製造コストを低減するため、ハーフトーンマスク（或いはグレートーンマスク）と呼ばれる多階調のフォトマスクが使用されている。ハーフトーンマスクは、透過部、遮光部、および透過部と遮光部の間の光透過率を有する半透過部から構成されており、１回の露光で転写対象のフォトレジストに、露光量の異なるパターンを形成することができる。

このようなハーフトーンマスクを製造する場合、遮光膜と半透過膜をそれぞれパターニングするため、複数のパターンを１枚のフォトマスクブランクスに描画する必要がある。複数のパターンを形成するには、パターン間の重ね合わせが必要である。そのため、描画装置によってフォトマスクブランクスに第１のパターンを描画する際に、アライメントマークも同時に描画し、第２のパターンを描画装置によって描画するときは、このアライメントマークにアライメントし、第２のパターンを描画する。

また、製品である電子デバイスの製造工程には、異なるフォトマスクを用いた複数のリソグラフィー工程があり、前工程のリソグラフィー工程で形成されたパターンに、後工程のリソグラフィー工程で形成するパターンを重ね合わせる必要がある。

このようなリソグラフィー工程で使用するフォトマスクを製造する場合、描画すべきパターン形状ならびに製造コストおよび納期を考慮し、それぞれのフォトマスクの製造に最適な描画装置を用いて製造する。また、マスク製造メーカーにおけるフォトマスクの製造現場においては、顧客であるデバイスメーカーへの納期を約束するため、スループットを高め、更に重要であるが、予期しない装置故障に対応して、描画装置を複数台確保し、フォトマスクを製造している。もし同一の描画装置を用いてフォトマスクを製造するとなると、例えば電子デバイス製造工程において最も微細なパターンを描画できる一台の描画装置に限定してフォトマスクを製造しなけらばならず、著しく製造コストを増大させ、実質的に納期保証が出来なくなることになる。

特開２０１４−８１４０９号公報 特開２０１３−２２２８１１号公報

従来、ハーフトーンマスクのように複数のパターン描画が必要となるフォトマスクにおいては、各パターンを描画する際に重ね合わせ誤差（アライメント誤差）が発生してしまう。また、例えば、製品を製造するための転写パターンをフォトマスク上に描画する場合、描画装置に依存して、転写されたパターン自体にも誤差が発生してしまう。例えば、異なる装置メーカーにより製造された描画装置により、同じパターンを描画したとしても、サイズの変動や、形状の歪みといった誤差が発生する。

これらのパターン描画における誤差（パターン自体の誤差および重ね合わせ誤差）の特性は 実際にパターンを描画する装置に依存して異なる。従って異なる描画装置間で、これらの誤差の特性を合わせることは非常に困難であり、特に描画装置の製造メーカーが異なる場合、実質的にこれらの誤差の特性を一致させることは不可能である。

パターンの重ね合わせ精度を向上させるため、文献１には、パターンの位置ずれ傾向を一致させ、重ね合わせ精度を向上させる方法が開示されている。しかし、同一のフォトマスクを用いて異なるパターンを形成するものであり、適用できるパターンが限られるため、様々なパターンを有する現実の製品を製造するプロセスに適用することは不可能である。また、ハーフトーンマスクの製造工程においてアライメントエラーを防止する手法も開示されているが、暫定パターンと第２次描画パターンとの組合せを必要とし、パターン形成が非常に複雑であるうえ、適用できるパターンが限定されるため、現実の製品の製造プロセスに適用することは不可能である。

また文献２においては、アライメントマークの検出精度を向上させることにより、重ね合わせ精度を向上させる技術を開示するのみであり、異なる重ね合わせ誤差特性を有する異なる描画装置により描画されるパターンの重ね合わせ精度を向上させる技術について開示されていない。

いずれの文献においても、異なる誤差特性を有する異なる描画装置間の重ね合わせ誤差を低減する技術について開示されておらず、またパターン誤差を低減する技術については、一切言及されていない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、異なる描画装置を用いても、精密な転写パターンを高いアライメント精度で実現できるフォトマスクブランクスを提供することを目的とする。

本発明に係るフォトマスクブランクスは、
少なくとも四角形の頂点に位置する４個のアライメントパターンを備え、
前記各アライメントパターンの座標位置からなる基準データ情報と、
自身に記録された座標位置または自身を識別する識別情報とが関連付けられている
ことを特徴とする。

基準となる各アライメントパターンを備え、各アライメントパターンに対して実際に測定された座標位置の基準データ情報がフォトマスクブランクスに関連付けられているため、フォトマスク製造時の転写パターンの誤差の特性を合わせることができ、重ね合わせ誤差を低減したハーフトーンマスク等の多階調フォトマスクを製造できる。

前記４個のアライメントパターンは、前記フォトマスクブランクスの端面を構成する四辺のうち交差する第１の辺および第２の辺から、それぞれ第１の距離および第２の距離だけ離間した第１の基準点と、
前記第２の辺および前記第１の基準点からそれぞれ第３の距離および第４の距離だけ離間した第２の基準点と、
前記第１の基準点から、前記第１の基準点と前記第２の基準点とを繋ぐ基準辺に垂直方向に第５の距離だけ離間した第３の基準点と、
前記第２の基準点から前記基準辺に垂直方向に第６の距離だけ離間した第４の基準点とに位置することを特徴とする。

上記のように定められためられた手順に従い、基準点を設定することにより、フォトマスクブランクスの基板の外形寸法精度が悪い場合でも、基準となるアライメントパターンの形成が可能となる。

本発明に係るフォトマスクブランクスは、
前記各アライメントパターンの前記座標位置が、
前記アライメントパターン形成後に測定された前記各アライメントパターンの相対座標位置、または相対座標位置および絶対座標位置を備える
ことを特徴とする。

各アライメントパターンの座標位置は、アライメントパターン形成後に実測した相対座標位置、または相対座標位置および絶対座標位置を備えるため、描画装置において測定した座標位置の測定データとの比較を可能にし、座標位置のデータの差異を抽出し、スケーリング、ディストーション補正、またはローテーション補正が可能になる。

本発明に係るフォトマスクの製造方法は、
前記フォトマスクブランクスに関連付けられた前記基準データ情報を入力する工程と、
前記フォトマスクブランクスに備えられた前記各アライメントパターンの座標位置をパターン描画装置により測定し描画装置データ情報として出力する工程と、
前記基準データ情報と前記描画装置データ情報とから前記フォトマスクブランクスに描画するパターンを補正する工程と、
前記工程により補正されたパターンを前記フォトマスクブランクスに描画する工程と
を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。

上記フォトマスクの製造方法においては、製品に転写するパターンを、フォトマスクブランクスに関連付けられた基準データ情報により補正するため、重ね合わせ誤差および転写パターンの誤差を大きく改善したフォトマスクを提供することが可能である。

本発明に係る一群のフォトマスクは、
それぞれ、少なくとも四角形の頂点に位置する４個のアライメントパターンを備え、
前記各アライメントパターンの座標位置の基準データ情報が関連付けられている、
複数のフォトマスクブランクスに、
それぞれ異なるパターンが描画された複数のフォトマスクを含むことを特徴とする。

前記異なるパターンは、前記フォトマスクブランクスの前記各アライメントパターンの座標位置をパターン描画装置により測定された座標位置測定値と前記基準データ情報とにより補正されたパターンであることを特徴とする。

アライメントパターンを備え、その座標位置の基準データ情報が関連付けられているフォトマスクブランクスに、製品に転写するパターンが描画された複数のフォトマスクを、一群のフォトマスクとして、製品の製造工程に使用することにより、たとえ異なるメーカーの描画装置等を用い形成されたフォトマスク同士であっても、製品を製造する複数のリソグラフィー工程での重ね合わせ精度が著しく向上し、製品に搭載されている電子デバイスの高集積化、高性能化を図ることができる。

基準となるアライメントパターンを備え、さらに各アライメントパターンの座標位置のデータ情報が関連付けられているフォトマスクブランクスを提供することにより、当該フォトマスクブランクスを用いて、フォトマスク製造メーカーが、その顧客であるデバイスメーカーから依頼された転写用パターンを描画する際、描画パターンを、統一の基準で補正することができ、アライメント誤差やパターンの誤差を低減することができる。その結果、高精度な多階調フォトマスクを実現できる。さらに、本発明のフォトマスクブランクスを用いて製造された複数のフォトマスクからなる一群のマスクを用いることにより、製品を製造する際の重ね合わせ誤差を低減でき、製品に搭載する電子デバイスの高集積化を可能にする。

本発明のフォトマスクブランクスにアライメントパターンの配置位置を設定するプロセスを説明する平面図。 本発明のアライメントパターンの配置位置を示す平面図。 本発明のアライメントパターンを形成する工程を示す断面図。 本発明のアライメントパターンの形状例を示す平面図。 本発明のアライメントパターンを形成する工程を示す断面図。 本発明によるスケーリングおよびディストーション補正の効果を示す平面図。 本発明によるローテーション補正の効果を示す平面図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。但し、以下の実施形態は、いずれも本発明の要旨の認定において限定的な解釈を与えるものではない。また、同一又は同種の部材については同じ参照符号を付し、説明を省略することがある。

（アライメントパターン配置方法）
図１は、本発明におけるフォトマスクブランクスのアライメントパターンの配置位置を設定するプロセスを示す平面図である。

図１（ａ）に示すように、フォトマスクブランクス（１）の端面を構成する四辺のうち交差する第１の辺（２）および第２の辺（３）から、それぞれ第１の距離ｄ１および第２の距離ｄ２だけ離間した第１の基準点（４）を決定する。

このとき、第１の基準点（４）は、フォトマスクを用いて製造しようとする製品に転写するパターン（以下転写パターンと称す）を形成する領域（以下転写パターン露光領域（５）と称す）より外周側に位置するように、第１の辺（２）および第２の辺（３）からの距離を設定する。そのため、フォトマスクブランクス（１）に形成するアライメントパターンは、デバイス製造時のパターン形成に影響を与えない。

次に図１（ｂ）に示すように、第２の辺（３）から第３の距離ｄ３だけ離間し、かつ第１の基準点（４）から第４の距離ｄ４だけ離間した、第２の基準点（６）を設定する。ここで、第１の基準点（４）と第２の基準点（６）とを結ぶ直線をパターン基準辺（７）とする。このパターン基準辺（７）の長さは、第４の距離ｄ４に等しい。また、第２の距離ｄ２と第３の距離ｄ３とは、同じ値に設定するが、マスクブランクスの外形の歪みを考慮し、異なる値としても良い。

次に図１（ｃ）に示すように、前記第１の基準点（４）からパターン基準辺（７）と垂直方向に第５の距離ｄ５だけ離間した第３の基準点（８）および前記第２の基準点（６）からパターン基準辺（７）と垂直方向に第６の距離ｄ６だけ離間した第４の基準点（９）をフォトマスクブランクス（１）上に設定する。

なお、垂直方向とは、描画装置のＸ−Ｙステージにより設定されるものであり、従って実際には、描画装置の移動機構の精度（誤差の範囲）内で、厳密な９０°に対してズレが生じることがある。また、第５の距離ｄ５および第６の距離ｄ６は同じ値に設定するが、フォトマスクブランクス（１）のアライメントパターンを描画する描画装置の校正等のために、第５の距離と第６の距離とを異なる値に設定しても良い。

上記の手順により設定した基準点において、後述する方法によりアライメントパターンを形成し、アライメントパターンを備えたフォトマスクブランクス（１）を製造する。このとき、前記第１の基準点（４）およびパターン基準辺（７）を同定できるマークも作成しておく。このマークは転写パターンおよびアライメントパターンに影響が無ければ、位置精度等は不問である。

次に、アライメントパターンの形成が完了したフォトマスクブランクス（１）に対して、各アライメントパターンの相対座標位置を測定し、フォトマスクブランクス（１）と関連付けたデータ情報として管理（保管）する。さらに、フォトマスクブランクス（１）の端面とアライメントパターンとの距離および上記相対座標位置から、各アライメントパターンの絶対座標位置を算出し、同じくフォトマスクブランクス（１）と関連付けたデータ情報として管理（保管）する。即ち、各アライメントパターンの相対および絶対座標位置からなるデータ情報（以下基準データ情報と称す）は、各アライメントパターンを形成する座標位置の設定値では無く、描画装置もしくは座標測定装置を使用して、実際に測定された値がフォトマスクブランクス（１）に関連付けられる。従って、描画装置により座標位置を測定する場合も、アライメントパターンを形成後に改めて座標位置の測定を行う。ここで、座標測定装置としては、欠陥検査装置を用いることができるが、これに限定するものではない。

なお、各アライメントパターンの相対座標が既知となるため、例えば、２つのアライメントパターンの間の正確な距離も既知となり、各アライメントパターンを頂点とする四角形の各頂点の正確な角度も既知となることを意味する。

基準データ情報をフォトマスクブランクスに関連付けて管理する方法（或いは、関連付け方法）としては、各個別のフォトマスクブランクス自身を一意に識別する識別情報（例えば製造番号）と基準データ情報とを関連付け記録媒体等に保存しても良いし（例えば、基準データ情報を保存するファイル名に製造番号を用いる等）、フォトマスクブランクス自身を記録媒体として、座標位置を直接描画（もしくは記載）することで、座標位置と基準データ情報とを関連付けて（この場合、同一となる）も良く、関連付け方法は特に限定するものではない。また、基準データ情報を直接描画する場合、文字（数字）を描画してもよく、１次元または２次元バーコードのような記号化された形態で描画しても良い。

従って、１つのフォトマスクブランクスに対して１つの識別情報が付与されており、この識別情報に１つの基準データ情報が関連付けられて（対応して）おり、フォトマスクブランクスを特定すると、そのフォトマスクブランクスに対応した基準データ情報を一意に特定でき、その基準データ情報を入手（読み込み）できる状態にあることを意味している。また、フォトマスクブランクスに、座標位置（基準データ情報）が記載されている場合は、フォトマスクを特定することにより、基準データ情報が一意に特定できることは言うまでも無い。

なお、上記アライメントパターンを配置する方法は一例であり、これに限定されるものでは無い。アライメントパターン形成用の描画装置によって、決められた一定の手順に従って、フォトマスクブランクスの転写パターン露光領域の外周側において、四角形の頂点にアライメントパターンを配置し、各アライメントパターンの正確な座標位置（少なくとも相対座標）のデータ情報がフォトマスクブランクスと関連付けられて管理（保管）されていれば良い。

上記のとおり一定の手順を確定し、それに従ってアライメントパターンを配置するため、フォトマスクブランクスの外形精度が悪く、外形寸法にバラツキがある場合においても、相対座標位置が精度良く設定された四角形の４つの頂点にアライメントパターンを有するフォトマスクブランクスを提供することができる。

このように本発明に係るフォトマスクブランクスは、フォトマスクブランクスとアライメントパターンの基準データ情報との組（セット）と見なせる。そしてこのような組を複数準備し、在庫として保管したり、フォトマスクメーカーに出荷したりして、フォトマスクの製造に使用する。なお、このような組の構成とすることによる転写パターン精度向上効果については、後述する。

上記実施形態においては、フォトマスクブランクス（１）の４つの基準点に基本となるアライメントパターン（以下、基本アライメントパターン（１０）と称す）を配置したが、図２に示すように、第１、第２、第３、第４の基準点の隣合う基準点の中央に、第１の補助パターン（１１）を追加しても良く、転写パターンの形成に影響を与えなければ、転写パターン露光領域内にアライメントパターンを配してもよい。例えば、フォトマスクの中央に第２の補助パターン（１２）を追加しても良い。配置するアライメントパターンの数が多い方が、短い距離で座標を参照できるため、フォトマスクの転写パターンの精度がさらに向上する。

（アライメントパターン形成方法）
以下では、フォトマスクブランクスにアライメントパターンを形成する方法について、ハーフトーンマスクを例に説明する。

まず図３（ａ）に示すように、石英ガラス等の透明基板（１３）上に、クロム等の金属膜からなる遮光膜（１４）を、例えば厚さ４０ｎｍ形成する。なお、膜の形成には、スパッタ法等の既知の成膜方法を用いることができる。

次に図３（ｂ）に示すように、フォトレジストを塗布し、露光装置により露光した後に現像することにより、アライメントパターン形状を有するフォトレジストパターン（１５）を形成する。なお、上記フォトレジストパターンは、露光装置による露光のみならず、レーザー描画装置等により描画した後に現像し形成しても良い。

次に図３（ｃ）に示すように、フォトレジストパターン（１５）をマスクに遮光膜（１４）をエッチングし、その後フォトレジストパターン（１５）をアッシング等により除去して遮光膜のパターン（１４ａ）を形成する。

以上の工程により、バイナリーマスク用のフォトマスクブランクスが完成する。上記は遮光膜のみの膜構造としたが、遮光膜に代えて半透過膜や、位相シフト膜のみで構成してバイナリーマスク用のフォトマスクブランクスを製造してもよい。また、ハーフトーンマスク用のフォトマスクブランクスの場合、さらに半透過膜を形成する必要がある。すなわち図３（ｃ）の工程後、アライメントパターン部を遮蔽し、さらに上層に酸化クロム等の半透過膜をスパッタ法等により、例えば厚さ２０ｎｍ形成する。その結果、遮光膜の上層に半透過膜を備えるハーフトーンマスク用のフォトマスクブランクスが完成する。

図４（ａ）、（ｂ）は、図３（ｃ）の工程のアライメントパターン形状の例を示す平面図である。アライメントパターン形状としては、図４（ａ）に示すような十字形状や図４（ｂ）に示すような楔形状、若しくはこれらの形状の組合わせを用いることができる。これらのパターンは、両側のパターンエッジから中心を計算することができるため、線幅変動の要因を受けること無く、アライメントパターンの座標位置を特定することができる。

なお、遮光膜の下層に半透過膜４を備えたハーフトーンマスクの場合、図５に示す工程により、フォトマスクブランクスを製造しても良い。

すなわち図５（ａ）に示す通り、石英ガラス等の透明基板（１３）上に、酸化クロム等の半透過膜（１６）を、例えば厚さ２０ｎｍ形成し、その後、クロム等の金属膜からなる遮光膜（１４）を、例えば厚さ４０ｎｍ形成する。

次に、図５（ｂ）に示す通り、フォトレジストパターン（１７ａ）を形成し、フォトレジストパターン（１７ａ）をマスクに、遮光膜（１４ａ）および半透過膜（１６ａ）のパターンをエッチングにより形成する。

その後、図５（ｃ）に示す通り、アッシング等により、フォトレジストパターン（１７ａ）を除去し、遮光膜の下層に半透過膜を備えたハーフトーンマスク用のフォトマスクブランクスが完成する。

また、図５において、透明基板（１３）上に形成する半透過膜（１６）と遮光膜（１４）の形成順序を入れ替えることにより、遮光膜の上層に半透過膜を備えたハーフトンマスク用のフォトマスクブランクスを得ることができる。

また、上記実施例においては、半透過膜と遮光膜の積層構造膜を有するハーフトーンマスクにおけるアライメントパターンの形成方法について説明したが、半透過膜の代わりに位相シフト膜を用いた位相シフトマスクについても同様の方法によりアライメントパターンを形成できる。それにより、アライメントパターンを備えた位相シフトマスク用のフォトマスクブランクスを提供できる。

アライメントパターンの形状は、描画装置のアライメントマーク検出方式および座標測定装置のマーク検出方式のいずれにも対応したパターン形状であっても良いし、それぞれの検出方式に適合したパターン形状を隣接しても良い。

（転写パターンの補正）
以下では、フォトマスクブランクスとアライメントパターンの基準データ情報との組とすることの効果について、図を参照して詳細に説明する。

ハーフトーンマスクの製造工程においては、複数のパターンを形成するため、上記アライメントパターンを用いて各パターンの形成時に重ね合わせを実行し、それにより重ね合わせ精度の向上が可能となるが、基準データ情報を利用しさらに重ね合わせ精度を向上させることができる。

フォトマスクブランクスには、上記のような決められた手順に従って形成された各アライメントパターンに対して実測された基準データ情報が関連付けられている。この基準データ情報を参照して、製品を製造するための転写パターンの描画データに対して、スケーリング、ディストーションおよびローテーション等の各種補正処理を行う。そして、補正処理により生成された補正転写パターンを用いることにより、たとえ描画装置が異なり、誤差の特性が異なる場合においても、設計値を正確に再現する転写パターンを描画することができる。

すなわち、転写するパターンの描画装置により、各アライメントパターンの座標位置を測定し、描画装置データ情報として出力し、描画装置データ情報と各アライメントパターンの基準データ情報とを比較し、その座標位置の差に基づいて、スケーリング、ディストーションおよびローテーション等の各種補正処理を行う。以下、補正処理について具体的に説明する。

描画装置の座標精度の特性は、描画装置のステージ形状等に起因する。描画装置間の座標精度は、描画装置製造者（メーカー）が同一であれば、ある程度の整合は取れるものの、異なる描画装置製造者間での整合を取ることは困難である。そのため、同一の描画装置製造者内であれば、描画装置間の座標の誤差が、例えば±０．３μｍ程度であっても、異なる装置製造者間であれば、描画装置間の誤差は増大し±０．５μｍ以上となることがある。この座標精度の誤差は、描画する転写パターンの２点間距離や直交性すなわちスケーリングやディストーション（歪み）の誤差となって現れる。

例えば図６（ａ）および（ｂ）中の点線は、アライメントパターンを有しないフォトマスクブランクス（１）上に、異なる描画装置によって描画された転写パターン（１８ａ、１８ｂ）、例えば長方形パターン、を模式的に表したものである。図６（ａ）および（ｂ）中の転写パターン（１８ａ、１８ｂ）は、４つの頂点が直角な長方形の形状から逸脱し、各頂点の角度が９０°からずれた歪んだ形状であったり、対向する辺のサイズが異なったりしていることが理解できる。

一方、本発明に係るフォトマスクブランクスの場合、異なる描画装置に対しても、フォトマスクブランク（１）上に基準となる各基本アライメントパターン（１０）とそれらの座標位置を備えた基準データ情報は同じ（共通）である。そのため、フォトマスクブランク（１）に関連付けられた各アライメントパターン（１０）の座標位置を備えた基準データ情報を入力し（読み込み）、そして描画装置により各アライメントパターン（１０）の座標位置を測定し、その出力である座標位置測定値を描画装置データ情報として生成し、基準データ情報と描画装置データ情報とを比較し、スケーリング補正やディストーション補正を行うことができる。例えば２点間距離は、２つのアライメントパターン間距離を両データ情報で比較して差異を抽出し、差異が最小となるようスケーリング補正し、各アライメントパターンからなる四角形の各頂点の角度を両データ情報で比較して差異を抽出し、差異が最小となるよう座標変換することによりディストーション補正することもできる。

なお、基準データ情報は、フォトマスクブランクスに直接描画されている場合は、描画装置若しくは欠陥検査装置によりフォトマスクブランクスから入力する（読み込む）ことができ、また他の記録媒体等に基準データ情報が保存されている場合は、その記録媒体等から描画装置の制御システムやコンピュータ等により入力する（読み込む）ことができる。基準データ情報の保存形態に従って、適宜入力方法を選択すれば良い。

なお図６において、簡単のため、アライメントパターンとして上記の通り基本アライメントパターン（１０）のみを備える例を示しているが、他の補助パターン（１１、１２）を備えていても良い。また、同様に、後述する図７においても、他の補助パターン（１１、１２）を備えていても良い。

このように転写パターンを補正することにより、図６（ｃ）に示すとおり、異なる描画装置を用いても、所望の転写パターン（１８ｃ）、この場合長方形パターン、をフォトマスクブランクス（１）上に描画することができる。その結果、同一装置製造者内あるいは異なる装置製造者間に関係なく、例えば±０．３μｍ以下に、誤差を低減することができる。

なお、製造されたフォトマスクの出荷先であるデバイスメーカーの露光機によって、デバイス上に露光される転写パターンの歪み形状を改善するため、スケーリングおよびディストーション補正により、フォトマスク上の転写パターンを逆補正することも可能である。この場合も、歪みを補正したい描画座標を、フォトマスクブランクスのアライメントパターンを参照して計算すれば良い。

また、従来の描画装置は、フォトマスクブランクスの４つの基板端面を検知し、描画位置座標を決定する装置構成となっている。しかし、座標位置は基板端面の検知精度により、例えば±０．５ｍｍ程度の誤差を含んでいる。従って、描画装置のＸ−Ｙ座標系自体がフォトマスクブランクに対して、描画装置毎に誤差（ずれ（平行移動）やローテーション）が生じてしまうことがある。図７（ａ）、（ｂ）は、フォトマスク（１）上に、異なる描画装置により描画された転写パターン（１９ａ、１９ｂ）、例えば長方形パターン、を示す平面図である。転写パターン（１９ａ、１９ｂ）は、ずれとローテーションの誤差により、互いに合致しない。

本発明に係るフォトマスクブランクス（１）においては、４つの基本アライメントパターン（１０）に関連付けられた座標位置の基準データ情報は、各基本アライメントパターン（１０）間の相対座標位置の基準データ情報と、フォトマスクブランクス（１）の基板端面からの絶対座標位置の基準データ情報とを備えている。そのため、従来の描画装置の基板端面検知機構を変更することなく、描画装置により生成された座標位置測定値（描画装置データ情報）と、フォトマスクブランクスに関連付けられた情報として読み込んだ基準データ情報とを比較し、それらの差異を抽出し、描画装置で描画するための座標位置データを補正する。例えば、基準データ情報と描画装置データ情報の座標位置の差異を、平行移動と座標回転行列により最小化することにより、補正することもできる。

補正された転写パターン（１９ｃ）をフォトマスクブランクス（１）上に描画することにより、座標位置を０．１ｍｍ以下にまで大幅に低減し、座標位置のずれやローテーションを補正することができる。

これらの補正は、アライメントパターンの座標位置の基準データ情報および描画装置の座標位置データとして、ともに実際に測定値を用いているために可能となるものである。なお、補正処理は描画装置に内蔵された演算装置で実行してもよく、また、外部のコンピュータ等と描画装置との間でデータ通信を行い、外部コンピュータ等により実行しても良い。

（製品への適用）
以下では、本発明に係るフォトマスクブランクスを用いて製造したフォトマスクを、製品のリソグラフィー工程に適用する方法について説明する。

実際の製品の製造においては、配線や電極等の異なるパターンを製品上に転写するため、複数の異なるリソグラフィー工程において、複数の異なるフォトマスクを使用する。そのため、１つ製品の製造においては、電子デバイスを完成させるのに必要な数の、異なるパターンを有するフォトマスクを使用する。それぞれの配線や電極等のパターンは、相互に電気的に接続する必要があるため、各パターンに対応したフォトマスクで転写するパターンの重ね合わせ精度は、製品に搭載する電子デバイスの集積度を決定する要因の１つとなる。

しかし、各フォトマスクは、それぞれの転写パターンの最小サイズ、製造コストおよび納期を考慮し、適切な異なる描画装置（あるいは異なるメーカーの描画装置）でパターンが形成される。そのため、転写パターンの誤差（スケール、ディストーション、ローテーション）の特性は、フォトマスクにより異なり、各転写パターンの重ね合わせ誤差を劣化させる要因となる。

上記の通り、本発明にかかるフォトマスクブランクスは、アライメントパターンとその基準データ情報とを有するため、異なる転写パターンを異なる描画装置（異なるメーカーの描画装置であっても）を用いて、複数のフォトマスクを製造しても、各転写パターンの重ね合わせ精度は大きく向上し、製品に搭載する電子デバイスの集積度を大きく向上させることができる。

製品の製造に使用する全てのフォトマスクの内で、少なくとも製品に搭載される電子デバイスの集積度を左右するパターン（例えば、素子分離、ゲート電極、コンタクトホール、第１層配線等）を転写するための複数のフォトマスクを、一群のフォトマスクとし、これらのフォトマスクを本発明に係るフォトマスクブランクスを用いて製造することにより、大きく電子デバイスの集積度が向上し、製品性能の向上に寄与することができる。もちろん全てのフォトマスクを、本発明に係るフォトマスクブランクスを用いて製造しても良い。

即ち、アライメントパターンを有し、且つ、その基準データ情報が関連付けられたフォトマスクブランクスを複数枚準備（或いは在庫として確保）しておき、上記一群のフォトマスクをこれらのフォトマスクブランクスを使用して製造することで、異なるフォトマスク間においても、パターン誤差、重ね合わせ誤差の特性を一致させることができ、製品に搭載される電子デバイスの高集積化、微細化を向上させ、その結果性能を向上させることができる。

１つの製品を製造するための一群のフォトマスクを製造する最も好適な形態は、少なくとも透明基板に遮光膜を有する複数のフォトマスクブランクスに、図１に示されるような、一定の手順に従って、同一の描画装置により、アライメントパターンを少なくとも四角形の各頂点に形成し、同一の座標測定装置により、アライメントパターンの座標位置を測定し、その測定出力として基準データ情報を各フォトマスクブランクスに関連付け、一群のフォトマスクの各フォトマスクの転写パターンをそれぞれ最適な描画装置により描画することであり、このとき、それぞれの転写パターンに最適な描画装置において、各アライメントパターンを測定し、その測定出力である描画装置データ情報と基準データ情報との比較により、それぞれの転写パターンを補正することである。同一の描画装置および同一の座標測定装置を用いることにより、統一した精度および規格で、アライメントパターンの描画と座標位置測定が可能になる。

なお、アライメントパターンの描画装置と転写パターンの描画装置とは、同一である必要はなく、各転写パターンの描画装置も同一である必要は無い。それぞれの転写パターンに応じて、製造コスト、納期を考慮し、最適な描画装置を選択すれば良い。

１ フォトマスクブランクス
２ 第１の辺
３ 第２の辺
４ 第１の基準点
５ 転写パターン露光領域
６ 第２の基準点
７ 基準辺
８ 第３の基準点
９ 第４の基準点
１０ 基本アライメントパターン
１１ 第１の補助パターン
１２ 第２の補助パターン
１３ 透明基板
１４、１４ａ 遮光膜
１５ フォトレジストパターン
１６、１６ａ 半透過膜
１７ａ フォトレジストパターン
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 転写パターン
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ 転写パターン

Claims (6)

1. 少なくとも四角形の頂点に位置する４個のアライメントパターンを備え、
   前記各アライメントパターンの座標位置からなる基準データ情報と、
   自身に記録された座標位置または自身を識別する識別情報とが関連付けられている
   ことを特徴とするフォトマスクブランクス。
2. 前記４個のアライメントパターンは、前記フォトマスクブランクスの端面を構成する四辺のうち交差する第１の辺および第２の辺から、それぞれ第１の距離および第２の距離だけ離間した第１の基準点と、
   前記第２の辺および前記第１の基準点からそれぞれ第３の距離および第４の距離だけ離間した第２の基準点と、
   前記第１の基準点から、前記第１の基準点と前記第２の基準点とを繋ぐ基準辺に垂直方向に第５の距離だけ離間した第３の基準点と、
   前記第２の基準点から前記基準辺に垂直方向に第６の距離だけ離間した第４の基準点とに位置することを特徴とする請求項１記載のフォトマスクブランクス。
3. 前記各アライメントパターンの前記座標位置は、
   前記アライメントパターン形成後に測定された前記各アライメントパターンの相対座標位置、または相対座標位置および絶対座標位置を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至２記載のフォトマスクブランクス。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載の前記フォトマスクブランクスに関連付けられた前記基準データ情報を入力する工程と、
   前記フォトマスクブランクスに備えられた前記各アライメントパターンの座標位置をパターン描画装置により測定し描画装置データ情報として出力する工程と、
   前記基準データ情報と前記描画装置データ情報とから前記フォトマスクブランクスに描画するパターンを補正する工程と、
   前記工程により補正されたパターンを前記フォトマスクブランクスに描画する工程と
   を含むことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
5. それぞれ、少なくとも四角形の頂点に位置する４個のアライメントパターンを備え、
   前記各アライメントパターンの座標位置の基準データ情報が関連付けられている、
   複数のフォトマスクブランクスに、
   それぞれ異なるパターンが描画された複数のフォトマスクを含むことを特徴とする一群のフォトマスク。
6. 前記異なるパターンは、前記フォトマスクブランクスの前記各アライメントパターンの座標位置をパターン描画装置により測定された座標位置測定値と前記基準データ情報とにより補正されたパターンであることを特徴とする請求項４記載の一群のフォトマスク。

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