JP3994850B2

JP3994850B2 - How to make a double-sided mask

Info

Publication number: JP3994850B2
Application number: JP2002312244A
Authority: JP
Inventors: 丈太郎鈴木
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP2004145174A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ブランクの両面にパターンを有するフォトマスク等を作製する描画方法に係るもので、特に表面と裏面の垂直方向のパターン重ね合わせのずれを回避する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通常の方法で裏面パターンを描画すると、表面と裏面のセントラリティやローテイションの違いから、両パターンの垂直方向の重ね合わせがずれる問題が発生していた。
【０００３】
一般に、両面マスクにおいて、裏面パターンを描画するときに任意のパターンについてセントラリティ及びローテイションを制御しないと、表面パターンと垂直方向の重ね合わせを揃えることができない。
【０００４】
通常の描画方法で、表と裏のパターンをそれぞれ描画した場合、任意のパターンについてセントラリティとローテイションを制御することはできなかったので、垂直方向の重ね合わせを揃えた表裏両面パターンを作成することが困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたもので、任意のパターンについてセントラリティとローテイションを制御し、両面パターンの垂直方向の重ね合わせ精度を向上させる両面マスクの作成方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、ブランクの両面にパターンをもつ構造のフォトマスク（以下、両面マスクと記す）を作成する方法において、表面パターンを描画した後、裏面パターンを描画する時に、先に、裏面にアライメントパターンを描画し、そのアライメントパターンと表面パターンとの位置のずれを測定し、次に、前記測定した位置のずれ量を用いて、裏面パターンの位置を補正して裏面パターンを描画することを特徴とする両面マスクの作成方法である。
【０００７】
本発明の請求項２に係る発明は、前記裏面アライメントパターンと表面パターンとの位置のずれが、それぞれのパターンの位置精度のセントラリティ及びローテイションを測定することにより得られることを特徴とする請求項１記載の両面マスクの作成方法である。
【０００８】
本発明の請求項３に係る発明は、前記裏面パターンの位置の補正が、裏面のアライメントパターンの座標を変更して、表面パターンと重なるように補正し、裏面パターンを描画することを特徴とする請求項１又は２項記載の両面マスクの作成方法である。
【０００９】
【作用】
本発明の両面マスクの作成方法では、表面パターンと裏面のアライメントパターン中の検査パターンから求めたセントラリティ及びローテイションの差を補正するように、アライメントパターンの位置座標を変更することにより、裏面パターンのセントラリティ及びローテイションを任意の値に変更することが可能となり、垂直方向のパターンの重ね合わせ精度が向上する作用がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明は係る課題を解決するものであり、請求項１の発明では、事前に描画されたアライメントパターン中の基準点（以下アライメントマークと記す）でアライメント（位置あわせ）をとってパターンを描画する機能を利用して、裏面パターンを描画するものである。この機能は、ブランクの同一面における一回目パターンと二回目パターンを精度良く重ね合わせるための描画方法であり、本来、アライメントパターンは一回目パターンに含まれる。二回目パターンは、一回目パターンのアライメントマークでアライメントをとり、両パターンのずれがないように重ね描画するもので、位相シフトマスクなどの作成に使われる機能である。両面マスクにおいて本発明の描画方法では、裏面にこのアライメントパターンだけを描画し、処理後、再度レジストをコートし、次に、このアライメントマークでアライメントをとって裏面パターンを重ね描画することにより、アライメントマークに対して、精度良く重ね合わせることを目的として使用する。この時ブランクの同一面でなく表裏両面のパターンの重ね合わせのため、表面のパターンと裏面のアライメントパターンのセントラリティ及びローテイションをそれぞれ測定し、ずれ量（以下オフセットと記す）を求める。裏面のパターンの描画では、アライメントマークでアライメントをとり、このオフセット分ずらして裏面パターンを描画することにより、表面パターンとずれることなく裏面パターンを描画することができる。
【００１１】
次に、請求項１に係るブランクの両面にパターンをもつ構造のフォトマスク（以下、両面マスクと記す）を作成する方法の手順は以下の通りになる。
（ａ）ブランク用のガラス基板の両面にＣｒ層をスパッタリングにより形成し、該ブランク表面側のみレジストを塗布する手順。
（ｂ）前記レジスト層に表面パターンを描画し、現像、エッチング、レジスト層の剥膜をする手順。
（ｃ）前記表面パターンの位置精度のセントラリティ及びローテイションを測定する手順。
（ｄ）前記ブランク裏面側にレジストを塗布する手順。
（ｅ）前記レジスト層にアライメントパターンを描画し、現像、エッチング、レジスト層の剥膜をする手順。
（ｆ）前記アライメントパターンの位置精度のセントラリティ及びローテイションを測定する手順。
（ｇ）再度、前記ブランク裏面側にレジストを塗布する手順。
（ｈ）表面パターンと、アライメントパターンのセントラリティ及びローテイションの差を補正するように、ＪＯＢファイル内のアライメントパターンの座標を補正変更する手順。
（ｉ）補正変更した前記ＪＯＢにより、アライメントパターンを用いて裏面パターンを重ね描画し、現像する手順。
（ｊ）前記裏面パターンの位置精度のセントラリティ及びローテイションを測定する手順。
（ｋ）前記の裏面パターンと表面パターンのセントラリティ及びローテイションの対比により、表面裏面パターンの重ねのずれに問題がないことを確認後、エッチング、レジスト層を剥膜する手順。
（ｌ）表面裏面パターンの重ねのずれが発生した場合は、前記レジスト層を剥膜し、再度、工程（ｇ）に戻す手順。
【００１２】
本発明の請求項２に係る両面マスクを作成する方法におけるパターンの位置精度のセントラリティ及びローテイションを測定する手順は以下の通りになる。
（ａ）パターンの最外周の四隅に検査用パターンを描画する手順。
（ｂ）座標顕微鏡を用いて、ブランクのエッジ端部分から前記検査用パターンの座標を測定し、距離を算出する手順。
（ｃ）エッジ端部分から検査用パターンの前記距離のずれから、セントラリティ及びローテイションを算出する手順。
【００１３】
本発明の請求項３に係る両面マスクを作成する方法における裏面パターンの座標を変更する方法については、本発明ではアライメントパターンの位置座標を変更し、装置側で任意の値に補正する機能がついていない場合には、裏面パターン描画時のアライメントマークの読み込み座標（位置座標）を変更することで、任意の補正を行うことができる。
【００１４】
図１は、本発明の両面マスクの作成方法を説明する工程図である。
【００１５】
ブランク用ガラス基板は、ボロシリケート系又は石英ガラスを使用する。前記ガラス基板は熱膨張率に差があり、後者の石英ガラスの方が大幅に小さく、高精度のフォトマスク用に使用されるが、材料が高価のため、フォトマスクの寸法精度により選択することが好ましい。遮光用金属薄膜層はクロームまたは酸化クローム、モリブデンシリサイドの層を単層又は複数層積層させて形成する。本発明に用いる両面ブランクは前記ガラス基板の表、裏面に遮光用金属薄膜層を形成して作製する。前記遮光用金属薄膜は真空蒸着法、スパッタリング法により成膜する。次に、スピンコーター機を用いて、前記両面ブランクの表面に光感光性のレジスト樹脂を塗布する。（工程（ａ）参照）
【００１６】
次に、前記両面ブランクのレジスト層に表パターンを描画する。各々パターンデータファイルの管理名（データファイル名）と、位置座標を記載した描画手順ファイル（以下ＪＯＢファイルと記す）に従って、レジスト層を露光させてパターンの図形を形成し、現像工程、エッチング及びレジスト層を剥膜する工程を経て表パターンを形成したフォトマスクができる。（工程（ｂ）参照）
【００１７】
前記表パターンの位置精度、すなわち、セントラリティ及びローテイションを本発明の方法により測定する。前記表パターンには検査用パターンが含まれている。
【００１８】
次に、前記両面ブランクの裏面に光感光性のレジスト樹脂を塗布する。（工程（ｄ）参照）
【００１９】
前記両面ブランクの裏面に、アライメントパターンを描画する。パターンを露光させて図形を形成し、現像工程、エッチング及びレジスト層を剥膜する工程を経て、アライメントパターンを形成したフォトマスクができる。前記アライメントパターンには検査用パターンが含まれている。（工程（ｅ）参照）
【００２０】
前記両面ブランクの裏面のアライメントパターンの位置精度、すなわち、セントラリティと及びローテイションを本発明の方法により測定する。（工程（ｆ）参照）
【００２１】
再度、前記両面ブランクの裏面に光感光性のレジスト樹脂を塗布する。（工程（ｇ）参照）
【００２２】
前記測定した表面のアライメントパターンと裏面のアライメントパターンのセントラリティ及びローテイションを比較し、その差分を補正して、裏面パターンをアライメントマーク（アライメントパターン中の基準点）でアライメント（位置合わせ）をとる方法で描画を行う。装置上で補正する機能がない場合は、裏面パターンのＪＯＢファイル中のアライメントパターン読み込み位置座標を変更する。すなわち、前記差分をＪＯＢファイルに登録したアライメントパターン位置座標の差分に変換して、アライメントをずらすことにより補正する方法である。（工程（ｈ）参照）
【００２３】
裏パターンの現像のみを行う。（工程（ｉ）参照）
【００２４】
両面ブランク裏面の前記裏面パターンの位置精度、すなわち、セントラリティと及びローテイションを本発明の方法により測定する。前記裏パターンには検査用パターンが含まれている。（工程（ｊ）参照）
【００２５】
前記測定により、前記の裏面パターンと表面パターンのセントラリティ及びローテイションの対比により、表面裏面パターンの重ねのずれに問題がないことを確認後、エッチング、レジスト層の剥膜し、本発明の両面マスクが完成する。（工程（ｋ）参照）
【００２６】
ｊ工程において、表面裏面パターンの重ねのずれが発生した場合は、問題を対処後、前記レジスト層を剥膜し、再度、工程（ｇ）に戻す処置をする。以上本発明の両面マスクの作成方法により目的とする表裏の両面パターンの垂直方向の重ね合わせ精度の高い両面マスクが完成する。
【００２７】
次に、図２は、本発明の両面マスク（１０）の上面図である。説明のために表パターン（２０）はＦ文字とし、裏パターン（３０）はＬ文字とした。該パターン内に検査用パターン（５０）が含まれている。アライメントパターン（４０）は描画系座標（１００）上に配置されている。表裏パターン（２０、３０）は製品系座標（２００）上に配置され、基準点（座標原点）は描画系座標（１００）内に設定している。一般に両面マスク（１０）は垂直方向に重なり、表パターンＦ（２０）は正向き、裏パターンＬ（３０）は反向きとなる。
【００２８】
図３は、表裏パターンの向き方向を説明する上面図である。
【００２９】
左側では、本発明の両面マスク（１０）の表パターン（２０）はＦ文字を正向きに描画したもので、右側は両面マスク（１０）の裏パターン（３０）はＬ文字を正向きに描画した時、表パターンは波線で表している。
【００３０】
図４は、測定した表面のパターンと裏面のアライメントパターンのローテイションを比較し、その差分を補正するために、裏面のＪＯＢファイル中よりアライメントパターン位置座標の補正変更方法を説明する図面である。実線は表パターン（２０）を示し四隅に検査用パターン（５０）が配置されている。同様に、波線は裏パターン（３０）を示し四隅に検査用パターン（５０）が配置されている。例えば、表パターン（２０）は、仮に基準状態で正常位置に表現され、裏面パターンは、原点（この場合は中心位置）を中心に時計回り方向に回転したずれが発生している。そのローテイションの差分はθ’である。このローテイションの差分はθ’場合は、図上で解るように、表面の検査パターンと中心を結んだ直線とＸ軸の交差する角度をθとすると、変換後、裏面の検査パターンの角度は、θ±θ’となる。従って、変換後の座標（ａ’、ｂ’）は、下記（１）式である。
（ａ’、ｂ’）＝（ｃｏｓ（θ+θ’）×ｃ、ｓｉｎ（θ+θ’）×ｃ）―――――（１）
（ａ’、ｂ’）：変換後の座標
【００３１】
図５は、測定した表面のパターンと裏面のアライメントパターンのセントラリティを比較し、その差分を補正するために、裏面のＪＯＢファイル中よりアライメントパターン位置座標の補正変更方法を説明する図面である。実線は表パターン（２０）を示し四隅に検査用パターン（５０）が配置されている。同様に、波線は裏パターン（３０）を示し四隅に検査用パターン（５０）が配置されている。例えば、表パターン（２０）は、仮に基準状態で正常位置に表現され、裏面パターンは、原点（この場合は中心位置）を中心に、左下方向にずれが発生している。そのセントラリティの差分は（ａ+ｂ／２）である。このセントラリティの差分は、図上で解るように、変換後の座標は、Ｘ軸方向に（ａ+ｂ／２）補正し平行移動させ重ね合わせる方法である。同様に、Ｙ軸方向も同じ方法によりセントラリティの差分を補正する。
【００３２】
請求項２項に係る両面マスクを作成する方法におけるパターンの位置精度のセントラリティ及びローテイションを測定する方法を順次説明する。
【００３３】
アライメントパターンの最外周の四隅に検査用パターンを描画する場合に、検査用パターンの形状は特に限定しないが、位置座標の測定に適した形状が好ましい。座標顕微鏡を用いて、ブランクのエッジ端部分から前記検査用パターンの座標を測定し、距離を算出する。
【００３４】
エッジ端部分から検査用パターンの前記距離のずれから、セントラリティ及びローテイションを算出する。
【００３５】
図６は、両面マスク（１０）の平面図であり、両面マスクの作成方法において、パターンの位置精度のセントラリティ及びローテイションを測定する方法を説明するものである。
【００３６】
両面マスク（１０）はガラス基板のブランク（１）上に、例えば表用のパターンの四隅に検査用パターン（５０）が配置されている。本発明の両面マスクのセントラリティ及びローテイションは前記検査用パターン（５０）とブランク（１）端部との距離の測定値をもとに算出する方法を採用した。検査パターン（５０）は、四隅、例えばａ、ｂ、ｃ、ｄとし、各検査パターン（５０）からブランク端部（１）距離を座標顕微鏡を用いて測定する。図上に記載のように、ａｘ，ａｙ，ｂｘ，ｂｙ，ｃｘ，ｃｙ，ｄｘ，ｄｙの距離を算出する。Ｘ方向のセントラリティ、Ｙ方向のセントラリティは下記（２）式で、

Ｃｘ：Ｘ方向のセントラリティ
Ｃｙ：Ｙ方向のセントラリティ
【００３７】
セントラリティは、例えば左右のアライメントパターン（４０）の中心点とブランクの中心点とのずれの距離であり、正しい配置は前記中心点と中心点が重なるものであり、この状態で、セントラリティは０となる。
【００３８】
ローテイションは、各検査パターン（５０）の傾き、例えばθを計算し、その平均値である。ローテイションは下記（３）式で示される。

θ：ローテイション
【００３９】
ローテイションは、アライメントパターン（４０）とブランク（１）との傾きの角度であり、正しい配置はブランク（１）上に配置するアライメントパターン（４０）の余白距離が上下、左右均等になるものであり、この状態で、ローテイションは０となる。
【００４０】
上述したように、セントラリティ、ローテイションの実測値を数式に代入する本発明の方法（（２）式、（３）式）が構築され、両面マスクにおいて、裏面パターンを描画する時、任意のパターンのセントラリティ、ローテイションが制御可能となるため、表面パターンと垂直方向の重ね合わせを揃えることが容易になった。
【００４１】
【実施例】
次に、本発明の実施例に従って、以下に具体的に説明する。図７は、両面マスク（１０）両面に、アライメントパターン（４０）及び四隅に検査パターンを配置し、その内部エリアに実線で表した裏パターンと、波線の表パターンが配置されている。表裏のパターンは各々１００ｍｍ角のパターンを形成した。実施例は本発明の製造方法で補正後、裏パターンを描画した両面マスクを実施例１に記述し、従来の方法は比較例１に記述した。表裏パターンの垂直方向の重ね合わせ精度の測定は、図７に示すＡ〜Ｅの５ヶ所で測定した。
【００４２】
＜実施例１＞
表パターンの検査パターンと裏用アライメントパターンとを検査比較し、その差分を算出した。裏パターンの描画はセントラリティ及びローテイションの前記差分を補正後、実施例１の両面マスクを作製した。補正値は表１に記す。表１中の測定パターン１〜８は、図７参照してください。
【００４３】
【表１】

【００４４】
＜比較例１＞
裏パターンの描画はセントラリティ及びローテイションは変更せずに、表パターンと同じＪＯＢファイルを用いて描画、比較例１の両面マスクを作製した。
【００４５】
実施例１及び比較例１の両面マスクを５カ所測定した（図７参照）。比較例１の両面マスクは、表裏パターンの垂直方向の重ね合わせ精度の最大値は１１５μｍ、実施例１は、最大９μｍのずれ量となり、大幅な精度向上が確認できた。測定結果は下記の表２に記す。
【００４６】
【表２】

【００４７】
【発明の効果】
本発明の請求項２に係る測定方法によれば、パターンのセントラリティとローテイションを測定することが可能となる。また、請求項１に係る描画方法によれば、任意のパターンについてセントラリティとローテイションを制御して裏面に描画することにより両面のパターンの垂直方向の重ね合わせ精度を向上することが可能となる。さらに、本発明の両面マスクの作成方法に従えば、不良発生を未然に防止出来るために、材料や工数損なう問題を解消できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の両面マスク作成の工程図。
【図２】本発明の両面マスク上面図。
【図３】本発明の両面マスクの表裏関係を示す上面図。
【図４】本発明のアライメントマークの座標変換方法を説明する上面図。
【図５】本発明のアライメントマークの座標変換方法を説明する上面図。
【図６】本発明のアライメントマークの座標変換方法を説明する上面図。
【図７】本発明のアライメントマークの実施例を説明する上面図。
【符号の説明】
１…（両面）ブランク
１０…両面マスク
２０…表パターン
３０…裏パターン
４０…アライメントパターン
５０…検査用パターン
１００…アライメントパターン系座標（描画装置系座標）
２００…表裏パターン系座標（製品系座標）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drawing method for producing a photomask or the like having a pattern on both sides of a blank, and particularly to a technique for avoiding a vertical pattern overlay deviation between the front surface and the back surface.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when a back surface pattern is drawn by a normal method, there has been a problem that the vertical alignment of both patterns is shifted due to differences in centrality and rotation between the front surface and the back surface.
[0003]
Generally, in the double-sided mask, when the back surface pattern is drawn, unless the centrality and rotation are controlled for an arbitrary pattern, it is impossible to align the superimposition in the vertical direction with the front surface pattern.
[0004]
When drawing the front and back patterns with the normal drawing method, the centrality and rotation could not be controlled for any pattern, so create a front and back double-sided pattern with the vertical overlay aligned. It was difficult.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for creating a double-sided mask that controls the centrality and rotation of an arbitrary pattern and improves the vertical overlay accuracy of double-sided patterns. Let it be an issue.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention is a method of creating a photomask having a pattern on both sides of a blank (hereinafter referred to as a double-sided mask), and after drawing a surface pattern, First, an alignment pattern is drawn on the back surface, the positional deviation between the alignment pattern and the front surface pattern is measured, and then the back surface pattern position is corrected by using the measured positional deviation amount. Is a method for creating a double-sided mask.
[0007]
The invention according to claim 2 of the present invention is characterized in that the positional deviation between the back surface alignment pattern and the front surface pattern is obtained by measuring the centrality and rotation of the position accuracy of each pattern. 1. A method for producing a double-sided mask according to 1.
[0008]
The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that the correction of the position of the back surface pattern is performed by changing the coordinates of the alignment pattern on the back surface so as to overlap with the front surface pattern and drawing the back surface pattern. A method for producing a double-sided mask according to claim 1 or 2.
[0009]
[Action]
In the method for creating a double-sided mask of the present invention, the position pattern of the back surface pattern is changed by changing the position coordinate of the alignment pattern so as to correct the difference between the centrality and the rotation obtained from the inspection pattern in the front surface pattern and the back surface alignment pattern. The centrality and rotation can be changed to arbitrary values, and the vertical pattern overlay accuracy is improved.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention solves such a problem. In the invention of claim 1, the pattern is drawn by taking alignment (position alignment) at a reference point (hereinafter referred to as an alignment mark) in the alignment pattern drawn in advance. The back surface pattern is drawn using the function. This function is a drawing method for accurately superimposing the first pattern and the second pattern on the same surface of the blank, and the alignment pattern is originally included in the first pattern. The second pattern is a function used to create a phase shift mask and the like by aligning with the alignment mark of the first pattern and overwriting so that there is no deviation between both patterns. In the drawing method of the present invention in a double-sided mask, only this alignment pattern is drawn on the back surface, and after processing, a resist is coated again, and then alignment is performed with this alignment mark, and the back surface pattern is overlaid and drawn. It is used for the purpose of overlaying marks accurately. At this time, the centrality and rotation of the front surface pattern and the back surface alignment pattern are measured in order to superimpose the patterns on both the front and back surfaces instead of the same surface of the blank, and a deviation amount (hereinafter referred to as offset) is obtained. In drawing the back pattern, the back pattern can be drawn without shifting from the front pattern by aligning with the alignment mark and drawing the back pattern by shifting the offset.
[0011]
Next, the procedure of a method for creating a photomask having a pattern on both sides of a blank according to claim 1 (hereinafter referred to as a double-sided mask) is as follows.
(A) A procedure in which a Cr layer is formed on both surfaces of a blank glass substrate by sputtering, and a resist is applied only on the blank surface side.
(B) A procedure of drawing a surface pattern on the resist layer, developing, etching, and stripping the resist layer.
(C) A procedure for measuring the centrality and rotation of the positional accuracy of the surface pattern.
(D) A procedure of applying a resist to the blank back side.
(E) A procedure of drawing an alignment pattern on the resist layer, developing, etching, and stripping the resist layer.
(F) A procedure for measuring the centrality and rotation of the positional accuracy of the alignment pattern.
(G) A procedure of applying a resist to the blank back side again.
(H) A procedure for correcting and changing the coordinates of the alignment pattern in the JOB file so as to correct the difference between the centrality and rotation of the surface pattern and the alignment pattern.
(I) A procedure in which a back surface pattern is overdrawn and developed by using the alignment pattern by the corrected JOB.
(J) A procedure for measuring the centrality and rotation of the positional accuracy of the back surface pattern.
(K) A procedure for etching and stripping the resist layer after confirming that there is no problem in the misalignment of the front and back surface patterns by comparing the centrality and rotation of the back surface pattern and the surface pattern.
(L) A procedure in which the resist layer is stripped and returned to step (g) when there is a misalignment between the front and back surface patterns.
[0012]
The procedure for measuring the centrality and rotation of pattern position accuracy in the method for producing a double-sided mask according to claim 2 of the present invention is as follows.
(A) A procedure for drawing inspection patterns at the four corners of the outermost periphery of the pattern.
(B) A procedure for calculating the distance by measuring the coordinates of the inspection pattern from the edge portion of the blank using a coordinate microscope.
(C) A procedure for calculating centrality and rotation from the deviation of the distance of the inspection pattern from the edge end portion.
[0013]
Regarding the method of changing the coordinates of the back surface pattern in the method of creating the double-sided mask according to claim 3 of the present invention, the present invention has a function of changing the position coordinates of the alignment pattern and correcting it to an arbitrary value on the apparatus side. If not, an arbitrary correction can be performed by changing the reading coordinates (position coordinates) of the alignment marks at the time of drawing the back surface pattern.
[0014]
FIG. 1 is a process diagram illustrating a method for producing a double-sided mask according to the present invention.
[0015]
A borosilicate system or quartz glass is used as the blank glass substrate. The glass substrate has a different coefficient of thermal expansion, and the latter quartz glass is much smaller and is used for high-precision photomasks. However, since the material is expensive, it should be selected according to the dimensional accuracy of the photomask. Is preferred. The light-shielding metal thin film layer is formed by laminating a single layer or a plurality of layers of chromium, chromium oxide, and molybdenum silicide. The double-sided blank used in the present invention is produced by forming a light-shielding metal thin film layer on the front and back surfaces of the glass substrate. The light shielding metal thin film is formed by vacuum deposition or sputtering. Next, using a spin coater, a photosensitive resist resin is applied to the surface of the double-sided blank. (See step (a))
[0016]
Next, a surface pattern is drawn on the resist layer of the double-sided blank. In accordance with the pattern data file management name (data file name) and the drawing procedure file (hereinafter referred to as JOB file) describing the position coordinates, the resist layer is exposed to form a pattern figure, and the development process, etching and resist The photomask which formed the surface pattern through the process of peeling a layer is made. (See step (b))
[0017]
The position accuracy, i.e., centrality and rotation, of the table pattern is measured by the method of the present invention. The table pattern includes an inspection pattern.
[0018]
Next, a photosensitive resist resin is applied to the back surface of the double-sided blank. (See step (d))
[0019]
An alignment pattern is drawn on the back surface of the double-sided blank. The pattern is exposed to form a figure, and a photomask having an alignment pattern is formed through a development process, etching, and a process of stripping the resist layer. The alignment pattern includes an inspection pattern. (See step (e))
[0020]
The positional accuracy of the alignment pattern on the back surface of the double-sided blank, that is, the centrality and the rotation are measured by the method of the present invention. (See step (f))
[0021]
Again, a photosensitive resist resin is applied to the back surface of the double-sided blank. (See step (g))
[0022]
A method of comparing the centrality and rotation of the measured front surface alignment pattern and the back surface alignment pattern, correcting the difference, and aligning the back surface pattern with an alignment mark (reference point in the alignment pattern). Draw with. If there is no function for correction on the apparatus, the alignment pattern reading position coordinates in the back pattern JOB file are changed. That is, it is a method of correcting the difference by converting the difference into a difference in alignment pattern position coordinates registered in the JOB file and shifting the alignment. (See step (h))
[0023]
Only develop the back pattern. (See step (i))
[0024]
The positional accuracy of the back surface pattern on the back surface of the double-sided blank, that is, the centrality and the rotation are measured by the method of the present invention. The back pattern includes an inspection pattern. (See step (j))
[0025]
After confirming that there is no problem in the deviation of the overlay of the front and back surface patterns by the comparison of the centrality and rotation of the back surface pattern and the surface pattern by the measurement, etching, stripping of the resist layer, double-sided mask of the present invention Is completed. (See step (k))
[0026]
In the step j, when the deviation of the overlap between the front and back surface patterns occurs, after the problem is dealt with, the resist layer is removed, and the process of returning to the step (g) is performed again. As described above, the double-sided mask with high overlay accuracy in the vertical direction of the intended front and back double-sided pattern is completed by the double-sided mask production method of the present invention.
[0027]
Next, FIG. 2 is a top view of the double-sided mask (10) of the present invention. For the sake of explanation, the front pattern (20) is an F character and the back pattern (30) is an L character. The pattern for inspection (50) is included in the pattern. The alignment pattern (40) is arranged on the drawing system coordinates (100). The front and back patterns (20, 30) are arranged on the product system coordinates (200), and the reference point (coordinate origin) is set within the drawing system coordinates (100). In general, the double-sided mask (10) overlaps in the vertical direction, the front pattern F (20) is forward, and the back pattern L (30) is reverse.
[0028]
FIG. 3 is a top view for explaining the direction of the front and back pattern.
[0029]
On the left side, the front pattern (20) of the double-sided mask (10) of the present invention is drawn F characters in the forward direction, and on the right side, the back pattern (30) of the double-sided mask (10) is drawn in the L direction. The table pattern is represented by a wavy line.
[0030]
FIG. 4 is a diagram for explaining a method of correcting and changing the alignment pattern position coordinates from the JOB file on the back surface in order to compare the rotation of the measured pattern on the front surface and the alignment pattern on the back surface and correct the difference. The solid line indicates the front pattern (20), and the inspection patterns (50) are arranged at the four corners. Similarly, the wavy line indicates the back pattern (30), and the inspection patterns (50) are arranged at the four corners. For example, the front pattern (20) is represented at the normal position in the reference state, and the back surface pattern has a deviation that rotates clockwise about the origin (in this case, the center position). The rotation difference is θ ′. If the rotation difference is θ ′, as can be seen in the figure, if the angle at which the straight line connecting the center of the surface inspection pattern and the X axis intersects the X axis is θ, the angle of the inspection pattern on the back surface after conversion is θ ± θ ′. Therefore, the coordinates (a ′, b ′) after conversion are expressed by the following equation (1).
(A ′, b ′) = (cos (θ + θ ′) × c, sin (θ + θ ′) × c)
(A ′, b ′): coordinates after conversion
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of changing the alignment pattern position coordinates from the back side JOB file in order to compare the centrality of the measured front surface pattern and the back surface alignment pattern and correct the difference. The solid line indicates the front pattern (20), and the inspection patterns (50) are arranged at the four corners. Similarly, the wavy line indicates the back pattern (30), and the inspection patterns (50) are arranged at the four corners. For example, the front pattern (20) is temporarily represented in a normal position in the reference state, and the back pattern has a shift in the lower left direction around the origin (in this case, the center position). The difference in centrality is (a + b / 2). As can be seen in the figure, this difference in centrality is a method in which the coordinates after conversion are corrected (a + b / 2) in the X-axis direction, translated, and overlapped. Similarly, the centrality difference is also corrected in the Y-axis direction by the same method.
[0032]
A method for measuring the centrality and rotation of the positional accuracy of the pattern in the method for producing a double-sided mask according to claim 2 will be sequentially described.
[0033]
When the inspection pattern is drawn at the four corners of the outermost periphery of the alignment pattern, the shape of the inspection pattern is not particularly limited, but a shape suitable for measurement of position coordinates is preferable. Using a coordinate microscope, the coordinates of the inspection pattern are measured from the edge portion of the blank, and the distance is calculated.
[0034]
The centrality and the rotation are calculated from the deviation of the distance of the inspection pattern from the edge portion.
[0035]
FIG. 6 is a plan view of the double-sided mask (10), and illustrates a method for measuring the centrality and rotation of pattern position accuracy in the double-sided mask creation method.
[0036]
The double-sided mask (10) has test patterns (50) arranged on the glass substrate blank (1), for example, at the four corners of the front pattern. For the centrality and rotation of the double-sided mask of the present invention, a method of calculating based on the measured value of the distance between the inspection pattern (50) and the end of the blank (1) was adopted. The inspection pattern (50) has four corners, for example, a, b, c, d, and the blank edge (1) distance from each inspection pattern (50) is measured using a coordinate microscope. As shown in the figure, the distances ax, ay, bx, by, cx, cy, dx, dy are calculated. The centrality in the X direction and the centrality in the Y direction are expressed by the following equation (2):

Cx: Centrality in the X direction Cy: Centrality in the Y direction
The centrality is, for example, the distance between the center point of the left and right alignment patterns (40) and the center point of the blank, and the correct arrangement is that the center point and the center point overlap. In this state, the centrality is 0.
[0038]
The rotation is an average value obtained by calculating an inclination of each inspection pattern (50), for example, θ. The rotation is expressed by the following equation (3).

θ: Rotation [0039]
The rotation is an inclination angle between the alignment pattern (40) and the blank (1), and the correct arrangement is that the margin distance of the alignment pattern (40) arranged on the blank (1) is equal in the vertical and horizontal directions. In this state, the rotation is zero.
[0040]
As described above, the method of the present invention (formulas (2) and (3)) for substituting the measured values of centrality and rotation into formulas is constructed. Since the centrality and rotation of the surface can be controlled, it is easy to align the surface pattern and the vertical overlay.
[0041]
【Example】
Next, it demonstrates concretely below according to the Example of this invention. In FIG. 7, an alignment pattern (40) and inspection patterns are arranged at four corners on both sides of a double-sided mask (10), and a back pattern represented by a solid line and a wavy line front pattern are arranged in the inner area. The front and back patterns each formed a 100 mm square pattern. In the example, a double-sided mask on which a back pattern was drawn after correction by the manufacturing method of the present invention was described in Example 1, and the conventional method was described in Comparative Example 1. The vertical overlay accuracy of the front and back patterns was measured at five points A to E shown in FIG.
[0042]
<Example 1>
The inspection pattern of the front pattern and the back alignment pattern were inspected and compared, and the difference was calculated. For the back pattern drawing, the double-sided mask of Example 1 was prepared after correcting the difference between the centrality and the rotation. The correction values are shown in Table 1. See Fig. 7 for measurement patterns 1 to 8 in Table 1.
[0043]
[Table 1]

[0044]
<Comparative Example 1>
The back pattern was drawn using the same JOB file as the front pattern without changing the centrality and rotation, and the double-sided mask of Comparative Example 1 was produced.
[0045]
The double-sided masks of Example 1 and Comparative Example 1 were measured at five locations (see FIG. 7). In the double-sided mask of Comparative Example 1, the maximum value of the overlay accuracy in the vertical direction of the front and back patterns was 115 μm, and in Example 1, the displacement amount was 9 μm at maximum, confirming a significant improvement in accuracy. The measurement results are shown in Table 2 below.
[0046]
[Table 2]

[0047]
【The invention's effect】
According to the measurement method of the second aspect of the present invention, the centrality and rotation of the pattern can be measured. Further, according to the drawing method of the first aspect, it is possible to improve the vertical overlay accuracy of the patterns on both sides by controlling the centrality and rotation of an arbitrary pattern and drawing on the back surface. Furthermore, according to the method for producing a double-sided mask of the present invention, since the occurrence of defects can be prevented in advance, there is an effect that the problem of loss of materials and man-hours can be solved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram of making a double-sided mask of the present invention.
FIG. 2 is a top view of a double-sided mask according to the present invention.
FIG. 3 is a top view showing the front / back relationship of the double-sided mask of the present invention.
FIG. 4 is a top view for explaining the coordinate conversion method of the alignment mark according to the present invention.
FIG. 5 is a top view illustrating a coordinate conversion method for alignment marks according to the present invention.
FIG. 6 is a top view illustrating a coordinate conversion method for alignment marks according to the present invention.
FIG. 7 is a top view illustrating an embodiment of an alignment mark according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... (Double-sided) Blank 10 ... Double-sided mask 20 ... Front pattern 30 ... Back pattern 40 ... Alignment pattern 50 ... Inspection pattern 100 ... Alignment pattern system coordinate (drawing apparatus system coordinate)
200 ... front and back pattern system coordinates (product system coordinates)

Claims

In a method of creating a photomask having a pattern on both sides of a blank (hereinafter referred to as a double-sided mask), after drawing the front surface pattern, when drawing the back surface pattern, first draw the alignment pattern on the back surface, A double-sided mask characterized in that a positional shift between the alignment pattern and the front surface pattern is measured, and then a back surface pattern is drawn by correcting the position of the back surface pattern using the measured positional shift amount. How to create

The method for producing a double-sided mask according to claim 1, wherein the positional deviation between the back surface alignment pattern and the front surface pattern is obtained by measuring the centrality and rotation of the positional accuracy of each pattern.

The double-sided mask according to claim 1 or 2, wherein the correction of the position of the back surface pattern is performed by changing the coordinates of the alignment pattern on the back surface so as to be overlapped with the front surface pattern and drawing the back surface pattern. How to make.