JP5196159B2 - フォトマスク基板の作製方法及びその方法により作製されたフォトマスク基板 - Google Patents

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Ｃｒ（クロム）などの遮光パターンが形成されるフォトマスク基板の作製方法、及びその方法により作製されたフォトマスク基板に関する。

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。

また、特許文献２（特開平６−２５２０２３号公報）には、透明基板表面に、第１のフォトマスクのパターンと位置合わせマークとを転写して形成する。そして、透明基板の裏面にレジストを塗布した後、アライメント装置の顕微鏡の視野内に設けられた基準マークに、第２のフォトマスクの位置合わせマークを位置合わせする。次に、ステージを動かして、上記基準マークに、表面側の位置合わせマークを位置合わせする。露光、現像、エッチングを行って、透明基板の裏面に、第２のフォトマスクのパターンを転写して形成する方法が開示されている。
特開平９−４３８６０号公報 特開平６−２５２０２３号公報

ところが、特許文献１に記載には、第１面マークを第２面へ転写する方法が記されているが、転写時の焦点ズレやパターンの鮮明度、転写光の垂直性などが問題になる。また、特許文献１に記載のものにおいては、マスクを作成し転写する際には、別途転写用マスクを準備する必要がある。パターン面内で特に高精度なアライメントが要求される場合は、マスク自体のゆがみ、転写時のムラなどを部分的に補正することが困難になる。また、特許文献２記載のものでは、上下面２箇所のアライメントマークを確認しながら実施しているが、部分的に高精度なアライメントを必要とする場合にこの内容では対応できない。

本発明は以上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、基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に第１面アライメント専用マークを描画する工程と、描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークを描画する工程と、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、描画装置により前記基板の第２面に第２面本パターンを描画する工程と、からなり、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に第１面アライメント専用マーク、第１面製品確認用アライメントマークを描画する工程と、描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークを描画する工程と、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、描画装置により前記基板の第２面に第２面本パターンと共に第２面製品確認用アライメントマークを描画する工程と、からなり、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に、３つ以上の第１面アライメント専用マークを描画する工程と、描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークを描画する工程と、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、描画装置により前記基板の第２面に第２面本パターンを描画する工程と、からなり、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に第１面アライメント専用マークを描画する工程と、描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークと共に、所定精度を有する第２精度第２面本パターンを描画する工程と、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、描画装置により前記基板の第２面に、前記第２精度第２面本パターンより精度の高い第１精度第２面本パターンを描画する工程と、からなることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項４に記載のフォトマスク基板の作製方法において、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法において、前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークは共に田の字状であり、それぞれの寸法は、１次元方向の長さで２桁のオーダーの差となるように設定されることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法において、前記第２面本パターンのパターン密度が、前記第１面本パターンより高いことを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法において、前記基板の第２面の平坦性が、前記基板の第１面の平坦性より高いことを特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法によって作製されたことを特徴とするフォトマスク基板である。

本発明の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法は、第１面本パターンと第２面本パターンとの位置ずれを、転写光の垂直性やマスク自体のゆがみなどに関係なく、簡便に小さくすることが可能となる。また、本発明のフォトマスク基板の作製方法を局所的に用いることによって、部分的に高精度なアライメントを行うことができるようになる。

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基板の作製方法の概略を示す図である。図１の上段のフォトマスク基板１００の図は、描画装置による第１回目の描画の様子を示しており、中段のフォトマスク基板１００の図は、描画装置による第２回目の描画の様子を示しており、下段のフォトマスク基板１００の図は、描画装置による第３回目の描画の様子を示している。また、図２乃至図４は、図１のフォトマスク基板の作製方法の手順をより詳細に示すものであり、図２は第１回目の描画、第２回目の描画に係る手順を示す図であり、図３はアライメント専用マークの観察によるずれ量の計算の様子を示す図であり、図４は第３回目の描画のために位置決めを行う様子、及び第３回目の描画の様子を示す図である。なお、本発明に係るフォトマスク基板の作製方法では、表面と裏面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスクを作成することをその目的とするものである。

フォトマスク基板１００は、合成石英ガラスなどの透明基板を基材として、その表裏両面にＣｒ（クロム）などの遮光層が設けられる構成となっている。フォトマスク基板１００の厚さＤは６．３５ｍｍで、表裏は正方形状であり、その寸法は１５４ｍｍ×１５４ｍｍである。図１及びこれに類する図１以降に示す図においては、図面が煩雑になることを避けるために、遮光層については図示せず、遮光層に露光するパターンのみを示すことする。また、フォトマスク基板１００に描画を行うに際しては、Ｃｒ（クロム）の遮光層とこの遮光層上に設けられるレジスト層を用いるが、これらのレジスト層についても図１及びこれに類する図１以降に示す図においては図示しないこととする。なお、本パターン及びアライメント専用マークなどを描画するための描画装置は電子線によるものであっても、レーザー光など光を用いるものであってよい。

図１において、上段のフォトマスク基板１００の図は、不図示の描画装置による第１回目の描画を示しており、この第１回目の描画において、第１面本パターン１０１及び第１面アライメント専用マーク１１０、１１１を描画する。フォトマスク基板１００が描画装置にセットされるときには、フォトマスク基板１００を厳密に位置決めする必要はなく、当て見当でセットすることができる。

なお、本パターンとは、フォトマスク基板１００をフォトマスクとして使用するときに
、利用されるパターンのことをいう。第１面アライメント専用マーク１１０と第１面アライメント専用マーク１１１とは、予め定められた所定の相対位置関係にあるものである。また、第１面アライメント専用マーク１１０と第１面アライメント専用マーク１１１とは、同じ形状のマークが用いられる。

なお、本実施形態においては、このようなアライメント専用マークは、フォトマスク基板１００の一面に２箇所設ける場合について説明するが、アライメント専用マークを３箇所以上に設けるようにしてもよい。また、このようなアライメント専用マークは、本実施形態では田の字状のものを用いているが、本発明はこのような形状のアライメント専用マークに限定されるものではない。また、図１に示すアライメント専用マークはあくまで模式的に示されているものであり、寸法関係などは実際のものとは異なっている。

次に、第１回目の描画が終了すると、フォトマスク基板１００の図は、描画装置から取り外され、描画された第１面が現像され、遮光層のエッチングが行われ、洗浄がなされる。そして、再び、第２回目の描画のために描画装置にセットされる。第２回目の描画のために描画装置にセットされる際においても、フォトマスク基板１００を厳密に位置決めする必要はなく、当て見当でセットすることができる。第２回目の描画において、第２面アライメント専用マーク１２０、１２１を描画する。第２面アライメント専用マーク１２０と第２面アライメント専用マーク１２１とは、予め定められた所定の相対位置関係にあるものである。また、第２面アライメント専用マーク１２０と第２面アライメント専用マーク１２１とは、同じパターンのマークである。

また、第２面アライメント専用マークが描画されるときにおいては、第２面アライメント専用マーク１２０と第１面アライメント専用マーク１１０とが、第２面アライメント専用マーク１２１と第１面アライメント専用マーク１１１とが、概略垂直方向からみて概略重なるような位置に描画される。すなわち、フォトマスク基板１００を装置に対して、当て見当でセットしたとしても、第２面アライメント専用マークと第１面アライメント専用マークとが概略重なるような寸法関係となっている。このことを、図５を用いて説明する。図５はアライメント専用マークのより実際的な寸法関係を示す図である。

第１回目及び第２回目の描画においては、フォトマスク基板１００は装置への当て見当でセットされるが、このようなセットの仕方によると、数１００μｍのずれが生じる。このことを見越した上で、第２面アライメント専用マーク１２０の田の字のマークの一辺は１０００μｍであり、マークのライン幅は５μｍにて形成される。そして、第１面アライメント専用マーク１１０の田の字のマークの一辺は５０μｍであり、マークのライン幅は３μｍにて形成される。このような第２面アライメント専用マーク１２０と第１面アライメント専用マーク１１０との寸法関係によれば、フォトマスク基板１００が装置へ当て見当でセットされ、数１００μｍのずれが生じても、アライメント専用マークを観察すると、第２面アライメント専用マーク１２０田の字状の窓の中に、第１面アライメント専用マーク１１０を観測することができる。すなわち、本発明においては、第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、基板１００を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されている。より具体的には、第２面アライメント専用マーク１２０の田の字のマークの一辺が１０００μｍであり、第１面アライメント専用マーク１１０の田の字のマークの一辺が５０μｍであるから、凡そ、１次元の方向の長さのオーダーが２桁程度の差となるような裕度を持たせることができればよい。

以上のように第１回目及び第２回目の描画によって形成されたアライメント専用マークを、垂直方向から観察することによって、位置ずれの補正を行うための補正量の計算を行う。図３はアライメント専用マークの観察によるずれ量の計算の様子を示す図である。

図３に示すように、アライメント専用マークが形成されているＡ及びＢの箇所を垂直方向から観察する。このような垂直方向からの観察の様子が点線の円内に示されるものである。このようなＡにおける第２面アライメント専用マーク１２０と第１面アライメント専用マーク１１０とのずれ、Ｂにおける第２面アライメント専用マーク１２１と第１面アライメント専用マーク１１１とのずれ、を観測することによって、第２面の本パターンを描画する際の、フォトマスク基板１００をセットする際のｘ、ｙ方向への平行移動補正量を計算し、θ方向への回転移動補正量を計算する。

以上のようなｘ、ｙ方向への平行移動補正量、θ方向への回転移動補正量を求めておき、第３回目の描画のためにフォトマスク基板１００を描画装置にセットする。図４は第３回目の描画のために位置決めを行う様子、及び第３回目の描画の様子を示す図である。

第３回目の描画のために位置決めにおいては、例えば、第２面アライメント専用マーク１２０、１２１の田の字状パターンの中心部である十字線の部分Ｃ、Ｄを基準として用いるとよい。そして、先に求めておいたｘ、ｙ方向への平行移動補正量分及びθ方向への回転移動補正量分ずらすようにする。このような補正量を加味することで、第１面本パターン１０１と第２面本パターン１０２との位置ずれを簡便に小さくすることが可能となる。以上のような、補正量を考慮して位置決めを行い、第３回目の描画を行う。第３回目の描画においては、第２面本パターン１０２及び必要に応じて第２面アライメント専用マーク（不図示）を描画する。この不図示の第２面アライメント専用マークは、製品の検査に用いるものである。製品の検査を行うためには、不図示の第１面アライメント専用マークを予め設けておく必要があるが、図が煩雑となるので、これらの図示は省略している。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図６は本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。本実施形態においては、第１面アライメント専用マークと第２面アライメント専用マークとを、本パターン近傍に設けることによって、局所的な位置での第１面本パターン１０１と第２面本パターン１０２との位置ずれをなくすようにするものである。このように本発明の方法は、基板全体のみならず、基板の一部の局所的な部分の表裏の位置ずれ補正にも用いることができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図７は本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。本実施形態においては、第２回目の描画において、重ね合わせ時アライメント専用マーク１３０を同時に設けるようにする。このような重ね合わせ時アライメント専用マーク１３０は、例えば、十字パターンを用いることができる。この重ね合わせ時アライメント専用マーク１３０は、フォトマスク基板１００を複数枚用いて、露光するときの位置合わせに用いることができる。重ね合わせ時アライメント専用マーク１３０の具体的な使用方法については、特許第３１４０５１６号公報に記載の方法を用いることができる。このような実施形態によれば、フォトマスク基板１００を複数枚用いるときにフォトマスク基板１００同士の良好な位置合わせを行うことが可能となる。

以上、本発明のフォトマスク基板の作製方法によれば、第１面本パターンと第２面本パターンとの位置ずれを簡便に小さくすることが可能となる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図８は本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。

本実施形態が先の実施形態と異なる点は、第１回目の描画において第１面製品確認用アライメントマーク１１５が、また第３回目の描画において第２面製品確認用アライメント
マーク１２５が追加的に描画されることであり、その他の点については先の実施形態と同様である。

本実施形態では、図８の最後段の基板に示すように、第１面製品確認用アライメントマーク１１５と第２面製品確認用アライメントマーク１２５とを重ね合わせて観察することによって、第３回目の描画で第２面本パターン１０２がどの程度の位置ずれ精度で描画できたかどうかを確認することでき、品質管理に役立てることが可能となる。

なお、図８に示す実施形態においては、第１面製品確認用アライメントマーク１１５は第１面アライメント専用マーク１１０、１１１と同じパターンのものを用い、また、第２面製品確認用アライメントマーク１２５は第２面アライメント専用マーク１２０、１２１と同じパターンのものを用いる例について説明したが、必ずしもこのように構成する必要はなく、位置合わせの確認がし易いものであれば、第１面製品確認用アライメントマーク１１５、第２面製品確認用アライメントマーク１２５のパターン形状は任意とすることができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図９は本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。

本実施形態が第１の実施形態と異なる点は、第１回目の描画において第１面製品確認用アライメントマークが少なくとも３以上描画されており、位置ずれ補正のための観察を２回以上行う点である。

本実施形態においては、第１回目の描画において、第１面アライメント専用マーク１１２、１１３が追加的に描画されている。また第３回目の描画においては、第１面アライメント専用マーク１１３に対応する第２面アライメント専用マーク１２３のみが描画され、これら第１面アライメント専用マーク１１３と第２面アライメント専用マーク１２３とを重ね合わせて観察することによって、さらに厳密に両面のパターンの位置合わせのための補正を行うことができる。

また、本実施形態では、第４回目の描画において、第２面本パターン１０４と第２面アライメント専用マーク１２２が描画される。第４回目の描画の後に、第１面アライメント専用マーク１１２と第２面アライメント専用マーク１２２とを重ね合わせて観察することによって、第４回目の描画で第２面本パターン１０２がどの程度の位置ずれ精度で描画できたかどうかを確認することでき、品質管理に役立てることが可能となる。

なお、本実施形態では、1つの面に４つのアライメント専用マークを設ける例について
説明したが、1つの面にアライメント専用マークを３つ以上設けておけば、複数回の位置
ずれ補正を行うことができる。また、1つの面に設けるアライメント専用マークの数に上
限を設ける必要はない。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態のフォトマスク基板の作製方法はこれまで説明したものと同様であるが、より後の工程で描画される第２面本パターン１０２のパターンの密度が、第１面本パターン１０１のパターンの密度より高くなるように設定されている。

フォトマスク基板の作製工程では、それぞれの工程で細かいごみの付着などが発生するリスクがある。当然、より密度が高い本パターンの方が、よりごみの付着などに対してセンシティブである。

第１回目の本パターンの描画後の工程数と、第２回目の本パターンの描画後の工程数とを比較すると、当然、第２回目の本パターンの描画後の工程（取り外し、現像、エッチングなど）数の方がより少ない。そこで、第２回目の本パターンの描画（すなわち、第２面本パターン１０２の描画）において、ごみの付着などに対してセンシティブであるより密度が高い本パターンを形成することとし、最終製品としてのフォトマスク基板の、より高い密パターンを有する本パターンへのごみ付着リスクを減らすようにする。

このような本実施形態に係るフォトマスク基板の作製方法によれば、より密度の高いパターンに対する汚染度の少ない最終製品であるフォトマスク基板を提供することが可能となる。

また、これに併せて、フォトマスク基板の第２面の平坦性は、フォトマスク基板の第１面の平坦性より高いようにするとよい。というのは、通常、マスクの片側は、平坦性管理が厳しくなっており、100nm程度の密度の高いパターンが存在する場合はより平坦性が高
い方の面を用いるようにするからである。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態のフォトマスク基板の作製方法はこれまで説明したものと同様であるが、先の方法に加えてさらに、作成された第１面本パターン１０１又は第２面本パターン１０２のいずれかに、位相シフト用の層を形成するためにフォトマスク基板の透明基板の一部をエッチングする工程を加えるものである。

このような実施形態によれば、第１面本パターンと第２面本パターンとの位置ずれが小さく、かつ、いずれか一方の本パターンには位相シフト用の層が形成され、精度の高いリソグラフィーを実現することが可能となる。

次に、描画装置にフォトマスク基板をセットする際における「当て見当」でセットすることについてより詳細に説明する。図１０は本発明の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製における基板のセッティングを説明する図である。図１０において、２００は座標系調整用基板、２０１、２０２、２０３、２０４は座標系調整用マーク、３００は可動ステージ、４０１は第１支点部材、４０２は第２支点部材、４０３は第３支点部材をそれぞれ示している。

描画装置においては、第１支点部材４０１、第２支点部材４０２、第３支点部材４０３のそれぞれは所定位置に固定され、可動ステージ３００が所定水平面内で移動するように構成されている。そして、描画装置にフォトマスク基板をセットする際には、フォトマスク基板を、可動可能な可動ステージ３００上に載置した上で、所定位置に固定されている第１支点部材４０１、第２支点部材４０２、第３支点部材４０３の鋭部全てに当接させるようにして、位置決めする。このことが、フォトマスク基板を「当て見当」でセットする、ということに相当する。

図１０においては、フォトマスク基板ではなく、座標系調整用基板２００が可動ステージ３００上に載置されて、第１支点部材４０１、第２支点部材４０２、第３支点部材４０３によって位置決めされて、装置にセットされる様子が示されているが、フォトマスク基板１００においても同様にセットするものである。

描画装置においては、以上のような方法によって、フォトマスク基板を装置にセットした上で描画を実施するわけであるが、第１支点部材４０１、第２支点部材４０２、第３支点部材４０３に基づく座標系（以下、「支点部材に基づく座標系」という）と、描画装置側が記憶・把握している座標系（以下、「描画装置の座標系」という）とがずれているこ
とがあり、このずれによって、描画装置による描画が想定されるものから外れてしまう、ということがあり得る。

図１１は描画装置における支点部材に基づく座標系及び描画装置の座標系を説明する図である。
図１１において、実践で示されているが支点部材に基づく座標系であり、点線で示されているのが描画装置の座標系である。本来、描画装置で正しい描画を行うためには、実践の支点部材に基づく座標系と、点線の描画装置の座標系とが一致している必要がある。ところが、何らかの原因によってこれらの座標系がずれているような場合には、当該ずれのために想定された描画ができない事態を避けるために、支点部材に基づく座標系と、描画装置の座標系とを一致させるための調整作業を、必要に応じて行わなければならない。この調整作業のために用いられるのが、座標系調整用基板２００である。

座標系調整用基板２００は、フォトマスク基板１００と同じ寸法・形状であり、かつＣｒ（クロム）などの遮光層を有するガラス基板で、描画装置によって描画することができるものであることが必要である。具体的な調整作業の方法であるが、まず、この座標系調整用基板２００を、通常の描画の手順と同様に、可動可能な可動ステージ３００上に載置した上で、所定位置に固定されている第１支点部材４０１、第２支点部材４０２、第３支点部材４０３の鋭部全てに当接させるようにして、位置決めする。

次に、描画装置によって、座標系調整用基板２００の４隅に、座標系調整用マーク２０１、２０２、２０３、２０４を描画して現像する。図１１において、当て見当でセットされている座標系調整用基板２００に対して、描画装置側は点線で示される矩形が描画対象基板であると認識しているものであるので、結果、図１２に示すような描画となる。図１２は支点部材に基づく座標系及び描画装置の座標系がずれている場合における座標系調整用基板２００の描画結果を示す図である。

座標系調整用基板２００における座標系調整用マーク２０１、２０２、２０３、２０４の描画結果で図１２に示す各寸法を計測し、これらの計測結果に基づいて、ｘ方向及びｙ方向の補正、回転方向の補正を行うことで、支点部材に基づく座標系と、描画装置の座標系とを一致させる。

図１２に示すような寸法を計測したときに、
ｘ方向の補正量は、
ｘ補正量＝｛（ｘ３＋ｘ４）−（ｘ１＋ｘ２）｝／４
によって、またｙ方向の補正量は、
ｙ補正量＝｛（ｙ１＋ｙ３）−（ｙ２＋ｙ４）｝／４
によって、また回転方向の補正量は、
θx補正量＝ａｒｃｔａｎ（ＲｏｔＸ）
θy補正量＝ａｒｃｔａｎ（ＲｏｔＹ）
ただし、
ＲｏｔＸ＝｛（ｘ２＋ｘ３）−（ｘ１＋ｘ４）｝／４ＷｉｄｔｈＸ
ＲｏｔＹ＝｛（ｙ１＋ｙ４）−（ｙ３＋ｙ２）｝／４ＷｉｄｔｈＹ
また、ＷｉｄｔｈＸはｘ方向のマーク間距離、ＷｉｄｔｈＹはｙ方向のマーク間距離、
によってそれぞれ求めることが可能である。

以上のような座標系調整用基板２００を用いた座標系の調整をあらかじめ行った上で、これまで説明してきたフォトマスク基板の作製方法を実施することにより、より正確に第１面本パターン、第２面本パターンのそれぞれを描画することが可能となる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図１は本発明の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。図１の上段のフォトマスク基板１００の図は、描画装置による第１回目の描画の様子を示しており、中段のフォトマスク基板１００の図は、描画装置による第２回目の描画の様子を示しており、下段のフォトマスク基板１００の図は、描画装置による第３回目の描画の様子を示している。

本実施形態によって作成されるフォトマスク基板は、その本パターンに異なる精度の領域が存在するようなものである。すなわち、本パターンとして、要求される精度が異なる領域が存在する場合のフォトマスク基板の作製方法に好適な方法について以下説明する。

精度の異なる領域としてはいくつ存在しても構わないが、本実施形態では、高い精度が要求されるパターン領域（第１精度のパターンの領域）と、それに比べて低い精度で構わないパターン領域（第２精度のパターンの領域）の２つの領域が第１面、第２面のそれぞれに設けられる場合について説明する。ここでは、フォトマスク基板１００の第１面に第１精度第１面本パターン１０３と第２精度第１面本パターン１０４を、またフォトマスク基板１００の第２面に第１精度第２面本パターン１０５と第２精度第２面本パターン１０６とを描画するときの工程について説明する。

図１３において、上段のフォトマスク基板１００の図は、不図示の描画装置による第１回目の描画を示しており、この第１回目の描画において、第１精度第１面本パターン１０３と第２精度第１面本パターン１０４及び第１面アライメント専用マーク１１０、１１１を描画する。フォトマスク基板１００が描画装置にセットされるときには、フォトマスク基板１００を厳密に位置決めする必要はなく、当て見当でセットすることができる。

ここで、第１面アライメント専用マーク１１０、１１１は、高い精度が要求されている第１精度第１面本パターン１０３近傍―例えば、図１３に示すような第１精度第１面本パターン１０３の領域の対角線上―に設けるようにしている。

第１面アライメント専用マーク１１０と第１面アライメント専用マーク１１１とは、先の実施形態と同様に予め定められた所定の相対位置関係にあるものである。また、第１面アライメント専用マーク１１０と第１面アライメント専用マーク１１１とは、同じ形状のマークが用いられる。

また、本実施形態においては、このようなアライメント専用マークは、フォトマスク基板１００の一面に２箇所設ける場合について説明するが、アライメント専用マークを３箇所以上に設けるようにしてもよい。また、このようなアライメント専用マークは、本実施形態では田の字状のものを用いているが、本発明はこのような形状のアライメント専用マークに限定されるものではない。また、図１３に示すアライメント専用マークはあくまで模式的に示されているものであり、寸法関係などは実際のものとは異なっている。

次に、第１回目の描画が終了すると、フォトマスク基板１００の図は、描画装置から取り外され、描画された第１面が現像され、遮光層のエッチングが行われ、洗浄がなされる。そして、再び、第２回目の描画のために描画装置にセットされる。

第２回目の描画のために描画装置にセットされる際においても、フォトマスク基板１００を厳密に位置決めする必要はなく、当て見当でセットすることができる。第２回目の描画においては、第１面アライメント専用マーク１１０、１１１と対応する位置に第２面アライメント専用マーク１２０、１２１と、また、第２精度第１面本パターン１０４と対応する位置に第２精度第２面本パターン１０６を描画する。

第２面アライメント専用マーク１２０と第２面アライメント専用マーク１２１とは、予め定められた所定の相対位置関係にあるものである。また、第２面アライメント専用マーク１２０と第２面アライメント専用マーク１２１とは、同じパターンのマークである。

本実施形態では、第２精度第２面本パターン１０６を描画するとき（第２回目の描画時）においては、基板を当て見当でセットするようにしているが、第２精度第２面本パターン１０６で要求される精度はそれほど高いものではないので、このような描画を行っても構わない。

次に、第３回目の描画のために描画装置にセットされる際においては、第１面アライメント専用マーク１１０、１１１と、それぞれに対応する第２面アライメント専用マーク１２０、１２１とを用いることによって、フォトマスク基板１００の表裏の位置決めを厳密に行う。このような厳密な位置合わせを行った後に、第１精度第２面本パターン１０５が描画される。

以上のような本実施形態では、アライメント専用マークは高い精度が要求されているパターン領域の近傍に、局所的に設けられているので、局所的に高い精度を出すことが可能となる。また、第２面アライメント専用マーク１２０、１２１は第２回目の描画時に第２精度第２面本パターン１０６と同時に描画されるので、工程を削減することが可能となる。このように、本実施形態は、局所的に高い精度が要求されるフォトマスク基板１００の作製に適しているものであるということができる。

なお、本実施形態では、フォトマスク基板１００の第１面において、第１精度第１面本パターン１０３及び第２精度第１面本パターン１０４の２種類のパターン領域を設ける場合について説明したが、第１面側に２種類のパターン領域を設けることは必ずしも本質ではなく、第２面側において、第１精度第２面本パターン１０５及び第２精度第２面本パターン１０６の２種類のパターン領域を作製することが可能であることが重要な特徴点である。

以上、本発明のフォトマスク基板の作製方法によれば、第１面本パターンと第２面本パターンとの位置ずれを、転写光の垂直性やマスク自体のゆがみなどに関係なく、簡便に小さくすることが可能となる。また、本発明のフォトマスク基板の作製方法を局所的に用いることによって、部分的に高精度なアライメントを行うことができるようになる。また、本発明のフォトマスク基板の作製方法によって作製されたフォトマスク基板によれば、簡便に位置ずれ等を小さくする作製方法によって作製されるものであるので、コスト的に安価となる。

本発明の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。 第１回目の描画、第２回目の描画に係る手順を示す図である。 アライメント専用マークの観察によるずれ量の計算の様子を示す図である。 第３回目の描画のために位置決めを行う様子、及び第３回目の描画の様子を示す図である。 アライメント専用マークのより実際的な寸法関係を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。 本発明の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製における基板のセッティングを説明する図である。 描画装置における支点部材に基づく座標系及び描画装置の座標系を説明する図である。 支点部材に基づく座標系及び描画装置の座標系がずれている場合における座標系調整用基板の描画結果を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係るフォトマスク基板の作製方法の概略を示す図である。

符号の説明

１００・・・フォトマスク基板
１０１・・・第１面本パターン、
１０２・・・第２面本パターン、
１０３・・・第１精度第１面本パターン
１０４・・・第２精度第１面本パターン
１０５・・・第１精度第２面本パターン
１０６・・・第２精度第２面本パターン
１１０、１１１、１１２、１１３・・・第１面アライメント専用マーク
１１５・・・第１面製品確認用アライメントマーク
１２０、１２１、１２２、１２３・・・第２面アライメント専用マーク
１２５・・・第２面製品確認用アライメントマーク
１３０・・・重ね合わせ時アライメント専用マーク、
２００・・・座標系調整用基板、
２０１、２０２、２０３、２０４・・・座標系調整用マーク、
３００・・・可動ステージ、
４０１・・・第１支点部材、
４０２・・・第２支点部材、
４０３・・・第３支点部材

Claims (9)

1. 基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、
   描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に第１面アライメント専用マークを描画する工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークを描画する工程と、
   前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、
   ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に第２面本パターンを描画する工程と、からなり、
   前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とするフォトマスク基板の作製方法。
2. 基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、
   描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に第１面アライメント専用マーク、第１面製品確認用アライメントマークを描画する工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークを描画する工程と、
   前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、
   ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に第２面本パターンと共に第２面製品確認用アライメントマークを描画する工程と、からなり、
   前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とするフォトマスク基板の作製方法。
3. 基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、
   描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に、３つ以上の第１面アライメント専用マークを描画する工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークを描画する工程と、
   前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、
   ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に第２面本パターンを描画する工程と、からなり、
   前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とするフォトマスク基板の作製方法。
4. 基板の第１面と第２面の両方に遮光パターンが形成されるフォトマスク基板を作製する方法であって、
   描画装置により前記基板の第１面に第１面本パターンと共に第１面アライメント専用マークを描画する工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に第２面アライメント専用マークと共に、所定精度を有する第２精度第２面本パターンを描画する工程と、
   前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークと基づいてずれ量を計算する工程と、
   ずれ量分を補正して前記基板を描画装置に位置決めする工程と、
   描画装置により前記基板の第２面に、前記第２精度第２面本パターンより精度の高い第１精度第２面本パターンを描画する工程と、からなることを特徴とするフォトマスク基板の作製方法。
5. 前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークとの寸法関係は、前記基板を描画装置に対して当て見当でセットしたとき、互いのマークが必ず重なるような裕度を有するように設定されることを特徴とする請求項４に記載のフォトマスク基板の作製方法。
6. 前記第１面アライメント専用マークと前記第２面アライメント専用マークは共に田の字状であり、それぞれの寸法は、１次元方向の長さで２桁のオーダーの差となるように設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法。
7. 前記第２面本パターンのパターン密度が、前記第１面本パターンより高いことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法。
8. 前記基板の第２面の平坦性が、前記基板の第１面の平坦性より高いことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のフォトマスク基板の作製方法によって作製されたことを特徴とするフォトマスク基板。

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