JP6305800B2 - マスク製造装置及びマスク製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、マスク製造装置及びマスク製造方法に関する。

近年、半導体装置の微細化の進行に伴って、半導体装置の製造プロセスで用いられているパターン描画工程としてのフォトリソグラフィ工程での課題が顕在化しつつある。パターン幅が細線化することにより、光によるパターン転写では解像力が不足しつつあり、光によるパターン転写の代用としてナノインプリント技術が用いられるようになってきている。

インプリント技術は、凹凸パターンが描かれたインプリントマスクをウェハ基板上に塗布されたインプリント材に押し付けインプリント材を固化させて、インプリントマスク上の凹凸パターンをウェハ基板上に転写してパターンを形成する技術である。

フォトリソグラフィ技術及びインプリント技術を用いて半導体装置を製造する場合、予めウェハ基板上に形成されたパターンの上に同一又は異なる新たなパターンを形成することが必要になる。この一連のパターン形成工程では、それぞれのパターン同士で高い位置合わせ精度が要求される。

しかしながら、フォトリソグラフィマスク及びインプリントマスクには、それ自身に形成されたパターンに予め設計上の位置からのずれが含まれており、前述の高い位置合わせ精度の要求に応えるためには、この設計上の位置からのずれを補正しておくことが求められる。

このような要求に対して、フォトリソグラフィ工程では、通常マスク基板上に形成されたパターンに対し、ウェハ基板上に縮小投影するレンズ光学系により、拡大縮小に相当する１次成分や２次〜３次成分までの位置ずれを解消可能となっている。また、インプリント工程では、インプリントマスクの端面を押すことにより、縮小に相当する１次成分の補正を行うことができる。しかしながら、フォトリソグラフィ及びインプリントのいずれにも、前述の補正方法では補正しきれない高次の位置ずれが存在する。

その高次の位置ずれを補正するために、例えばマスク基板に対してレーザ光の照射を行い、マスク基板内に周囲領域よりも体積膨張する異質層を形成することにより、マスク基板そのものを変形させて高次の位置ずれを補正する技術が用いられるようになってきている。例えば、レーザ光の照射条件により、ある特定の方向に強く膨張する異質層をマスク基板に形成することにより、高次の位置ずれ補正を高い精度を行うことが期待されている。

特許第４９０９９１３号公報 特開２０１２−８８７１２号公報

しかしながら、レーザ光の照射により形成されるマスク基板の異質層は、体積膨張が支配的であるため、高次の位置ずれを補正するためにパターンにレーザ光照射を行った場合、フォトリソグラフィマスク又はインプリントマスク上に描かれたパターン領域は、拡大される傾向にある。また、前述のフォトリソグラフィマスクの光学系による拡大縮小や、インプリントマスクの側面を押すことによってパターンを縮小させる効果が見込めない場合、パターン領域内の高次の位置ずれを補正することと、パターン領域全体の大きさを所望の大きさに合わせることができないという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、光学系による補正、及び機械的な補正を行うことなく、マスク基板に形成されたパターンを補正することができるマスク製造装置及びマスク製造方法を提供することである。

実施形態のマスク製造装置は、検出部と、照射部と、算出部と、制御部とを有する。検出部は、マスク基板上に形成されたパターンの位置ずれを検出する。照射部は、マスク基板に対してレーザ光を照射することにより、マスク基板に体積を膨張させた異質層を形成する。算出部は、パターンの領域外周部に異質層を形成することによってパターンの領域内を縮小させるように、検出部が検出した位置ずれに基づいて、パターンの領域外周部に対して照射部にレーザ光を照射させる領域外周照射条件を算出する。制御部は、領域外周照射条件に応じて、照射部がパターンの領域外周部に異質層を形成するように、照射部を制御する。

実施形態にかかるマスク製造装置が有する機能を例示する機能ブロック図。 実施の形態にかかるマスク製造方法を例示するフローチャート。 フォトリソグラフィマスク及びインプリントマスクを模式的に示した図。 パターン領域外周部に形成する異質層の膨張方向を例示する図。 パターン領域外周部に異質層を形成した実施例と比較例を示す図。 矩形領域の数と領域（パターン領域）の縮小率との関係を示すグラフ。 パターン領域外周部に対する照射条件の算出処理を示すフローチャート。 異質層の形成の比較例と実施例とを模式的に示す断面図。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかるマスク製造装置（インプリントマスク製造装置）について説明する。

（実施形態）
図１は、実施形態にかかるマスク製造装置（インプリントマスク製造装置）１０が有する機能の概略を例示する機能ブロック図である。マスク製造装置１０は、インプリントマスクを製造することに限定されず、例えばフォトリソグラフィマスクなどを製造するものであってもよい。また、マスク製造装置１０は、例えばＣＰＵ、記憶装置及び通信インターフェイスなどを備えたコンピュータとしての機能も有している。

図１に示すように、マスク製造装置１０は、例えば検出部１１、第１記憶部１２、算出部１３、第２記憶部１４、照射部１５及び制御部１６を有する。

検出部（位置ずれ検出部）１１は、マスク基板（基板）上の所定の位置について、実際にマスク基板に形成された基準パターンの理想的な位置からの位置ずれ（位置ずれ情報）を検出し、隣接する理想的な基準パターン間の距離に対する位置ずれの割合を示すパターン位置変化率を算出する。なお、本実施の形態では、マスク基板上の所定の位置を、マスク基板上に形成される基準パターンの領域内とする。

この検出部１１によって算出されたパターン位置変化率は、パターンの領域内に関連付けられて第２記憶部１４に記憶される。ここで、基準パターンとは、マスク基板上に形成される半導体装置を製造するためのパターンの位置ずれ（位置歪）を検出するために設けられるパターンのことであり、設計上では所定の間隔で形成されることが決められているパターンのことである。また、位置ずれは、レーザ干渉計などによって検出することが可能である。

なお、上記した例では、マスク基板上パターンの位置ずれの検出に、マスク基板上に形成した基準パターンを用いる場合を挙げたが、マスク基板上に基準パターンを形成せず、マスク基板上に形成された通常の半導体装置のデバイスパターンを形成するためのマスクパターンの位置ずれの検出を行うようにしてもよい。すなわち、マスク基板に形成したデバイスパターン形成用パターンの理想的な位置からの位置ずれを検出してもよい。

第１記憶部（位置ずれ補正情報記憶部）１２は、マスク基板へのレーザの照射量及び照射位置とレーザ照射後のパターン位置変化量（率）との間の関係を示す位置ずれ補正情報を記憶する。この位置ずれ補正情報は、照射するレーザ光の波長や出力、ビーム径、ビーム長さ、マスク基板材料などの違いによって異なり、予め実験によって求められている。なお、本実施の形態では、レーザの照射量として、レーザパルスの照射数を用いている。

位置ずれ補正情報は、例えばマスク基板の厚さ方向中央付近での正方形の所定の面積（例えば、１０ｍｍ四方の面積）に所定数のレーザパルスを照射したときの、その正方形の辺上の位置変化の割合として求められる。レーザパルス照射密度とパターン位置変化率との間には高い相関関係があり、レーザパルス照射密度が低いほどパターン位置変化率が小さく、レーザパルス照射密度が高いほどパターン位置変化率が大きくなる。つまり、実際のパターン位置の理想的なパターン位置からのずれ量がわかれば、位置ずれ補正情報からそのずれ量を補正するためのレーザパルス照射密度が求められる。

なお、この例では、位置ずれ補正情報として、照射位置がマスク基板の厚さの中央付近である場合のレーザパルス照射密度と位置変化の割合との間の関係を用いる場合を例に挙げているが、マスク基板の厚さ方向の照射位置と位置変化量（率）との間の関係を用いてもよい。この場合の位置ずれ補正情報は、例えば、マスク基板の正方形の所定の面積（例えば、１０ｍｍ四方の面積）の厚さ方向の各位置に所定量のレーザパルスを照射したときの、その正方形の辺上の位置変化の量（割合）として求められる。さらに、マスク基板の厚さ方向の照射位置と位置変化量（率）との間の関係のみならず、マスク基板の水平方向の照射位置と位置変化量（率）との間の関係を用いて、位置ずれ補正情報を求めてもよい。

算出部（レーザ照射条件算出部）１３は、パターンの領域内のパターン位置変化量（率）から、位置ずれ補正情報を用いてその位置ずれを解消するためのレーザパルス照射条件、例えばレーザパルス照射密度を求め、このレーザパルス照射密度に各パターンの領域内内の面積を乗じることにより、各パターンの補正領域におけるレーザパルス照射数を算出する。算出部１３が算出する各レーザ照射条件には、照射部１５が照射するレーザ光のレーザ照射量、レーザ照射位置及び異質層の膨張方向等を設定する条件が含まれる。また、算出部１３は、後述するように、パターンの領域外周部に異質層を形成することによってパターンの領域内を縮小させるように、検出部１１が検出した位置ずれに基づいて、パターンの領域外周部に対して照射部１５にレーザ光を照射させる領域外周照射条件を算出する。レーザパルス照射数等のレーザ照射条件は、第２記憶部１４に各パターンの領域内に対応付けて記憶される。

なお、パターンの領域内におけるｘ軸方向とｙ軸方向のパターン位置変化率が異なる場合には、パターン位置変化率が負のもの（隣接するパターン間の距離が縮小する方向の変化を示すもの）で、その絶対値が大きい方の値を用いてレーザ照射量を算出する。

第２記憶部（位置ずれ情報記憶部）１４は、検出部１１によって検出されたパターン位置変化量（率）と、算出部１３によって算出された基板上の各パターンの領域内のレーザ照射条件と、をマスク基板上のパターンの領域内に対応付けて位置ずれ情報として記憶する。なお、この第２記憶部１４に記憶されるパターン位置変化率は、マスク基板に形成されたデバイスパターン形成用マスクパターンのパターン位置変化率である必要があるが、この例で示されるようにデバイスパターン形成用マスクパターンに代えて基準パターンを用いて算出したパターン位置変化率としてもよい。また、この位置ずれ情報中のレーザ照射条件は、レーザを照射するマスク基板の位置である照射位置と、その位置に照射するレーザ照射量と、を含むものである。この照射位置は、例えば、デバイスパターンの中心からマスク基板の厚さ方向または水平方向に所定の距離ずれた位置などのように第２記憶部１４に記憶される。

照射部（レーザ照射部）１５は、第２記憶部１４に記憶された各パターンの領域内でのレーザ照射条件に基づいて、マスク基板上の各位置（パターンの領域内）に所定のパルス数のレーザ光を照射する。この照射部１５は、マスク基板を保持する基板保持機能と、基板にレーザ光を照射するレーザ光源と、位置ずれ情報に含まれるマスク基板上の位置にレーザ光を照射するための位置合わせ機能と、を含む。ここで、レーザ光源としては、ＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザや炭酸ガスレーザなどの赤外線レーザをパルス状に出力する赤外線レーザ光源が用いられる。また、レーザ光源は、基板の厚さ方向の所定の位置（例えば、中心部付近など）にレーザ光が焦点を結ぶように設定可能な構成となっている。

制御部１６は、マスク製造装置１０を構成する各部を制御する。特に、制御部１６は、後述するように、領域内照射条件及び領域外周照射条件に応じて、照射部１５がパターンの領域内及び領域外周部に異質層を形成するように、照射部１５を制御する。

このような構成のマスク製造装置１０によって、マスク基板の補正を行う各位置（例えば、デバイスパターン形成用マスクパターンの中心を原点とした、直交座標系によって定義される位置）のマスク基板の表面からの所定の深さ（例えば、厚さ方向の中心付近）に、その位置でのパターン位置変化率にしたがったレーザパルス照射数のレーザ光が照射される。レーザ光が照射された位置では、瞬時に温度が上昇し、極短い時間溶融した後、すぐに冷却されることにより、周囲に比べて体積がわずかに増加した異質層が形成される。この異質層は、周囲のマスク基板領域に比べて膨張しているので、各パターンが膨張するように変位する結果、パターンの理想的な位置に実際の位置を近づけることが可能である。このようにして、２次以上の複雑な位置歪を有してしまったインプリントマスクでも、そのパターン位置を理想的なパターン位置に近づけることが可能となる。

次に、インプリントマスクの製造方法について説明する。図２は、実施の形態にかかるマスク製造方法を例示するフローチャートである。まず、石英基板などのマスク基板上の全面にレジスト層を形成し、所定の寸法で所定の形状に電子線やＸ線の照射を行う露光プロセス及び現像プロセスによってレジストパターン（例えばｈｐ２２ｎｍのメモリデバイスのゲート層を形成するためのゲート層パターン）を形成する。なお、この例では、マスク基板上に形成するパターンには、マスク基板上のパターンの位置ずれを検出するための基準パターンも含まれており、例えば格子状のパターンとなるように形成されているものとする。ただし、この基準パターンは必ずしも必要ではなく、マスク基板上に形成されるデバイスパターン形成用パターンを基準パターン代わりに使用してもよい。そして、このレジストパターンをマスクとしてマスク基板をエッチングした後、レジストパターンを除去してマスク基板上にパターンを形成する（ステップＳ１００）。このパターンを形成したマスク基板を、以下ではインプリントマスクともいう。また、この例では、厚さが約６ｍｍの石英基板を加工してインプリントマスクを形成するものとする。

通常、このマスク基板上へのパターン形成時に、マスク基板上に形成されるレジスト（レジスト以外にマスクとして使用する膜が形成されることもある）による応力の影響や、露光プロセスにおける描画装置の描画精度の限界によって、形成したパターンの位置が理想的な位置からずれる位置ずれ（位置歪）が生じる。

ついで、検出部１１は、マスク基板に格子状に形成されたパターンの理想的な位置からの位置ずれを測定し、マスク基板上の各位置における理想的なパターン位置からの実際のパターン位置のずれの度合いを示すパターン位置変化率を算出する（ステップＳ１０２）。例えばこのパターン位置変化率の測定は、４つのパターンで囲まれる正方形状のパターンの領域内ごとに求められる。この求められたパターン位置変化率は、パターンの領域内に対応付けられて第２記憶部１４に記憶される。

その後、算出部１３は、マスク基板上の各パターンの領域内のパターン変化量から、第１記憶部１２に記憶された位置ずれ補正情報に基づいて、そのパターンの領域内におけるレーザパルス照射密度情報及び照射位置情報等を取得する。例えば、そのパターンの領域内の面積を取得したレーザパルス照射密度に乗じて、そのパターンの領域内で照射するレーザパルス数等を算出する（ステップＳ１０４）。

ついで、照射部１５は、算出部１３によって算出されたレーザパルス照射数等に基づいて、基板の各パターンの領域内にレーザパルスを照射し、インプリントマスク（マスク基板）の厚さ方向の例えば中心付近に周囲のマスク基板構成材料に比べて体積が増加した異質層を形成する（ステップＳ１０６）。

次に、このようなインプリントマスクを用いた半導体装置の製造方法について説明する。ここでは、インプリントマスクを用いて例えばフォトリソグラフィでは解像力が不足する領域のパターンを被加工膜上に形成する場合（例えばメモリデバイスの作製）を例に挙げて説明する。

半導体装置を製造する半導体基板上に形成された被加工膜上の全面に塗布材を塗布し、上記の製造工程で製造されたインプリントマスクのパターン形成面が塗布材に対向するように配置して、インプリントマスクと基板とを接近させる。ついで、インプリントマスクと半導体基板との間の位置合せを行った後、塗布材を介して基板にインプリントマスクを押し付けて、塗布材を変形させ、熱または光により塗布材を硬化させることにより、インプリントマスクのパターンを塗布材に転写する。塗布材が十分に硬化した後、インプリントマスクを基板から離し、残った塗布材をエッチングすることにより、基板の被加工膜上に塗布材パターンが形成される。そして、この塗布材パターンをマスクとして、エッチングを行うことによって、被加工膜を加工し、所望のサイズと形状を有する半導体装置を製造する。

このようにして製作したインプリントマスクを用いてメモリデバイスを製造すると、従来のインプリントマスクと比較してアライメント精度が格段に向上し、メモリデバイスの製造歩留まりも飛躍的に向上する。

なお、上述した説明では、異質層の形成にレーザを基板に照射する場合を例に挙げたが、ガリウムイオンなどを基板に注入するようにしてもよい。この場合には、パターン位置変化率に応じてイオン注入量を変化させる。このイオン注入によっても、レーザ照射の場合と同じ様に、インプリントマスクのパターンの位置歪を解消することが可能となる。

次に、パターンの領域内の位置ずれを補正する方法について、より詳細に説明する。図３は、フォトリソグラフィマスク（ａ）及びインプリントマスク（ｂ）を模式的に示した図である。図３（ａ）に示したフォトリソグラフィマスクは、マスク基板の外辺部２１の内側において、パターン領域２４とパターン領域外周部２２とが境界部２３によって区切られている。図３（ｂ）に示したインプリントマスクは、マスク基板の外辺部２１の内側において、マスク基材の厚さが変化する境界部２５の内側に、パターン領域外周部２２とは異なる厚さの領域２２ａが設けられている。さらに、領域２２ａは、境界部２３により区切られたパターン領域２４が内側に配置されている。領域２２ａの厚さは、マスク基板の厚さと異なっていなくてもよい。

半導体装置の製造工程において、予めウェハ基板上に形成されたパターンに対して、新たなパターンを形成する場合の位置ずれ（ずれ量）は、パターン領域２４の内部に対応した点として測定点が配置されて測定される。この位置ずれには、高次の成分が含まれている。

高次の位置ずれをレーザ光の照射によって補正する場合、マスク基板の外辺部２１の内側の各位置に対するレーザ照射量を求め、その照射量に応じてレーザ光の照射を行い、各位置で所望の体積膨張を生じさせてマスク基材を変形させることにより補正が実現される。

しかしながら、レーザ光の照射による異質層の形成は、本質的には体積を膨張させるものである。よって、パターン領域２４は、レーザ光が照射されると、拡大するように変形する。そこで、マスク製造装置１０は、パターン領域外周部２２に対し、パターン領域２４全体が縮小されるようにレーザ光を照射し、マスク基材に異質層を形成する。

例えば、レーザ光照射後にパターン領域２４内に残留する位置ずれのある点での位置ずれ量を（δｘ、δｙ）とすると、下式（１）によって表される３次までの結像変換パラメータ（α_ｉｊ、β_ｉｊ）の値を調整することによってさらに位置ずれ量を補正することができる。レーザ光照射による結像変換補正後の位置ずれ量は、（δｘ’、δｙ’）で表される。

位置ずれ量は、フォトリソグラフィでは光学的に補正し、インプリントではマスク側面に機械力を付与することによって補正することもできる。ただし、補正量には限界があるため、レーザ光の照射によってこれらの補正量を低減又は不要とすることが望ましい。

３次までの結像変換パラメータ（α_ｉｊ、β_ｉｊ）のうち、有効なパラメータは結像変換補正装置によって選ばれる。マスク製造装置１０は、パターン領域２４内の位置ずれ量の補正前後の差を最小化する関数と、パターン領域２４内の有効な結像変換パラメータ（α_ｉｊ、β_ｉｊ）の値を最小化する関数とを目的関数として同時に最小化することにより、レーザ光の照射による補正後に更に位置ずれ量を補正することを低減又は不要とする。

図４は、マスク製造装置１０がインプリントマスクのパターン領域外周部２２に形成する異質層の膨張方向を例示する図である。マスク製造装置１０は、パターン領域２４（又は領域２２ａ）を縮小させるために、パターン領域２４（又は領域２２ａ）を内包するように、パターン領域外周部２２に複数の矩形領域３０を設ける。複数の矩形領域３０は、外周が多角形（例えばＮ角形：Ｎ＝４〜３６）となっている。

各矩形領域３０は、それぞれ図４の矢印Ａにより示されるように、マスク基板の略中心と矩形領域３０の略中心とを結ぶ直線に沿って強く膨張するようにレーザ光が照射される。このように、各矩形領域３０がそれぞれマスク基板の略中心と矩形領域３０の略中心とを結ぶ直線に沿って強く膨張すると、パターン領域２４（又は領域２２ａ）は、図５（ａ）を用いて後述するように縮小（圧縮）する。

一方、各矩形領域３０に形成される異質層が各方向に均等に膨張する（異質層の膨張に方向性がない：例えば同心円状に膨張）場合、図５（ｂ）を用いて後述するように、パターン領域２４（又は領域２２ａ）は、拡大する方向に変形する。

つまり、算出部１３は、パターン領域２４を内包する複数の矩形領域３０（分割領域）と、パターンの中心とをそれぞれ結ぶ直線に沿う方向に、矩形領域３０それぞれに形成する異質層が膨張するように領域外周照射条件を算出する。

図５は、図４のパターン領域外周部２２に異質層を形成した実施例（ａ）と、比較例（ｂ）の２次元有限要素解析結果を示す図である。図５のコンターは、横方向（平面上の１方向：例えばＸ方向）のひずみの大きさを表している。ただし、パターン領域２４内の縮小変形は、常に一様（即ち１次成分のみ）の縮小変形だけでなく、矩形領域３０の配置方法やレーザ光の照射量などによって高次成分を有する。

図５（ａ）に示した実施例では、図４に示したように、マスク基板の略中心と矩形領域３０の略中心とを結ぶ直線に沿って強く膨張するようにレーザ光が照射される。図５（ａ）では、領域２２ａが圧縮（縮小）となるように各矩形領域３０が膨張している。一方、図５（ｂ）に示した比較例では、各矩形領域３０に形成される異質層が各方向に均等に膨張するようにレーザ光が照射される。図５（ｂ）では、領域２２ａが引張（拡大）となるように各矩形領域３０が膨張している。つまり、各矩形領域３０の膨張する方向によって、領域２２ａが縮小するか否かが設定されている。

また、図５（ａ）に示したように、矩形領域３０の数Ｎ（分割数Ｎ）が大きくなるほど、領域２２ａを縮小させる効果が大きくなり、領域２２ａの縮小が一様になる傾向がある。

図６は、矩形領域３０の数Ｎと領域２２ａ（パターン領域２４）の一様な縮小率との関係を示すグラフである。矩形領域３０の数Ｎを大きくすると領域２２ａに対する縮小効果は増大していくが、Ｎ＝１６当たりで収束し、数Ｎをそれ以上増やしても効果の増大はみられないことがわかる。

また、マスク製造装置１０は、パターン領域外周部２２（領域２２ａ）に異質層を形成することにより、パターン領域２４に縮小の効果をもたらしており、矩形領域３０の数Ｎ（分割数Ｎ）が小さくても効果が得られている。また、マスク製造装置１０は、パターン領域外周部２２の任意の箇所とマスク基板の略中心とを結ぶ直線に沿う方向に強く膨張するレーザ光を照射することによって異質層を形成してもよい。

次に、パターン領域外周部２２に対して照射するレーザ光の照射条件（照射位置、照射量等）を算出する処理について詳述する。図７は、パターン領域外周部２２に対して照射するレーザ光の照射条件を算出する処理を示すフローチャートである。

ステップ２００（Ｓ２００）において、検出部１１は、パターン領域２４の位置ずれ情報を検出する。

ステップ２０２（Ｓ２０２）において、算出部１３は、パターンの拡大を前提としたパターン領域２４の位置ずれ（位置ずれ量）を最小化するレーザ光の照射条件（照射位置・照射量など）を算出する。

ステップ２０４（Ｓ２０４）において、算出部１３は、全ステップでのパターン（各パターン）の拡大を最小化するパターン領域外周部２２に対するレーザ光の照射条件（照射位置・照射量など）を算出する。

ステップ２０６（Ｓ２０６）において、制御部１６は、パターン位置ずれが最小となったか否かを判定する。制御部１６は、パターン位置ずれが最小となっていないと判定した場合（Ｓ２０６：Ｎｏ）には、Ｓ２０２の処理に戻る。また、制御部１６は、パターン位置ずれが最小となったと判定した場合（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）には、処理を終了する。

このように、算出部１３は、パターン領域２４内に異質層を形成することにより検出部１１が検出した位置ずれを最小化させるように、照射部１５にレーザ光を照射させる領域内照射条件を算出し、照射部１５が領域内照射条件に応じてレーザ光を照射させた場合に、マスク基板上に生じる不要な膨張を最小化させるようにパターン領域外周部２２に対する領域外周照射条件を算出する。つまり、算出部１３は、Ｓ２０２の処理においてパターン領域２４が拡大することを許容した条件下で位置ずれを最小化する照射条件を算出し、Ｓ２０４の処理において不要な拡大を打ち消す（逆変形）又は最小化するためのパターン領域外周部２２に対する照射条件を算出している。各照射条件は、位置ずれ量を最適化する目的関数によって表されてもよい。

つまり、マスク製造装置１０は、Ｓ２０２及びＳ２０４の処理により、光学系による補正、及び機械的な補正を行うことなく、マスク基板に形成されたパターンを補正することを可能にしている。

また、マスク製造装置１０は、パターン領域２４及びパターン領域外周部２２に対する照射条件を同時に算出し、パターン領域２４及びパターン領域外周部２２に対するレーザ光の照射を同時に行うように構成されてもよい。

次に、インプリントマスクに対する異質層の形成の厚さ方向の位置について説明する。図８は、インプリントマスク基板（図３（ｂ）参照）に対する異質層の形成の比較例（ａ）と実施例（ｂ）とを模式的に示す断面図である。

図８（ａ）に示すように、パターン領域外周部２２、領域２２ａ及びパターン領域２４において、インプリントマスク基板の厚さ方向の同じ位置にそれぞれ異質層４０、４１が形成されると、インプリントマスク基板に反り変形が生じる場合がある。即ち、位置ずれを補正するために体積膨張を利用しているため、インプリントマスク基板の厚さ方向の中心から離れて異質層が形成されると、インプリントマスク基板に反り変形が生じることがある。

マスク製造装置１０は、図８（ｂ）に示すように、領域２２ａ及びパターン領域２４に形成する異質層４０と、パターン領域外周部２２に形成する異質層４１とを、インプリントマスク基板の厚さ方向で異なる位置に形成する。具体的には、パターン領域２４内に形成される異質層４０と、パターン領域外周部２２に形成される異質層４１とが、マスク基板の厚さ方向で異なる位置に形成されるように、算出部１３が領域内照射条件及び領域外周照射条件を算出することにより、異質層４０、４１の位置が設定される。図８（ｂ）に示すように、異質層４０、４１は、インプリントマスク基板の反りを防止するために、インプリントマスク基板の厚さ方向の略中心付近に形成される。なお、異質層４０と異質層４１とは、インプリントマスク基板の厚さ方向で異なる位置に形成されていれば、平面上で重なる（平行になる）領域があってもよい。

このように、マスク製造装置１０は、パターン領域外周部２２に異質層を形成することによってパターン領域２４内を縮小させるように、パターン領域外周部２２に対して照射部１５にレーザ光を照射させる領域外周照射条件を算出し、領域外周照射条件に応じて、照射部１５がパターン領域外周部２２に異質層を形成するように照射部１５を制御するので、光学系による補正、及び機械的な補正を行うことなく、マスク基板に形成されたパターンを補正することができる。

また、本発明のいくつかの実施形態を複数の組み合わせによって説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ マスク製造装置
１１ 検出部
１２ 第１記憶部
１３ 算出部
１４ 第２記憶部
１５ 照射部
１６ 制御部
２１ 外辺部
２２ パターン領域外周部
２２ａ 領域
２３ 境界部
２４ パターン領域
２５ 境界部
３０ 矩形領域
４０、４１ 異質層

Claims (6)

1. マスク基板上に形成されたパターンの位置ずれを検出する検出部と、
   前記マスク基板に異質層を形成するためのレーザ光を照射する照射部と、
   前記検出部が検出した位置ずれに基づいて、前記照射部が前記パターンの領域外周部にレーザ光を照射するための領域外周照射条件を算出する算出部と、
   前記領域外周照射条件に応じて、前記照射部を制御する制御部と、を有し、
   前記領域外周照射条件は、前記異質層の膨張方向に応じた、レーザ光の照射位置、およびレーザ光の照射量を含む、
   マスク製造装置。
2. マスク基板上に形成されたパターンの位置ずれを検出する検出部と、
   前記マスク基板に異質層を形成するためのレーザ光を照射する照射部と、
   前記検出部が検出した位置ずれに基づいて、前記照射部が前記パターンの領域外周部にレーザ光を照射するための領域外周照射条件を算出する算出部と、
   前記領域外周照射条件に応じて、前記照射部を制御する制御部と、を有し、
   前記算出部は、
   前記パターンの領域内に前記異質層を形成することにより前記検出部が検出した位置ずれを小さくするように、前記照射部にレーザ光を照射させる領域内照射条件を算出し、前記照射部が前記領域内照射条件に応じてレーザ光を照射させた場合に、前記マスク基板上に生じる不要な膨張を小さくするように前記領域外周照射条件を算出し、
   前記制御部は、
   前記領域内照射条件及び前記領域外周照射条件に応じて、前記照射部が前記パターンの領域内及び領域外周部に前記異質層を形成するように、前記照射部を制御する
   マスク製造装置。
3. マスク基板上に形成されたパターンの位置ずれを検出する検出部と、
   前記マスク基板に異質層を形成するためのレーザ光を照射する照射部と、
   前記検出部が検出した位置ずれに基づいて、前記照射部が前記パターンの領域外周部にレーザ光を照射するための領域外周照射条件を算出する算出部と、
   前記領域外周照射条件に応じて、前記照射部を制御する制御部と、を有し、
   前記算出部は、
   前記パターンの領域を内包する複数の分割領域と、前記パターンの中心とをそれぞれ結ぶ直線に沿う方向に、前記分割領域それぞれに形成する前記異質層が膨張するように前記領域外周照射条件を算出する
   マスク製造装置。
4. 前記複数の分割領域は、
   外周が多角形を形成する
   請求項３に記載のマスク製造装置。
5. 前記算出部は、
   前記パターンの領域内に形成される前記異質層と、前記パターンの領域外周部に形成される前記異質層とが、前記マスク基板の厚さ方向で異なる位置に形成されるように、前記領域内照射条件及び前記領域外周照射条件を算出する
   請求項２に記載のマスク製造装置。
6. マスク基板上に形成されたパターンの位置ずれを検出する工程と、
   検出した位置ずれに基づいて、前記パターンの領域外周部にレーザ光を照射するための領域外周照射条件を算出する工程と、
   前記領域外周照射条件に応じて、レーザ光を照射する照射部を制御する工程と、を含み、
   前記領域外周照射条件は、前記マスク基板に形成する異質層の膨張方向に応じた、レーザ光の照射位置、およびレーザ光の照射量を含む、
   マスク製造方法。