JPH11194479A

JPH11194479A - フォトマスクの製造方法及び装置

Info

Publication number: JPH11194479A
Application number: JP36002897A
Authority: JP
Inventors: Naomasa Shiraishi; 直正白石
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】使用時にフォトマスクが自重等で変形する場
合でも、そのフォトマスクのパターンの投影像の位置誤
差が生じないようなフォトマスクの製造方法を提供す
る。【解決手段】フォトマスク用の基板５５を上方に凸面
となった基板ホルダ５１の上面に載置し、基板ホルダ５
１を試料台５６上に固定し、試料台５６上に基板５５の
対向する２辺近傍を下方に付勢する固定ピン５２Ａ，５
２Ｂを設ける。試料台５６の位置をＸＹステージ５７に
よって設定した後、描画系６２を介して基板５５上に所
定の原版パターンを描画する。基板５５のパターン面の
上方への変形量を、製造されたフォトマスクが使用され
る際の自重による基板５５のパターン面の下方への変形
量と同じに設定しておく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路、
液晶表示素子、又は薄膜磁気ヘッド等のマイクロデバイ
スをリソグラフィ技術を用いて製造する際に原版パター
ンとして使用されるフォトマスクの製造方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路等のデバイスを製造する
際に、形成すべき回路パターンを例えば４〜５倍程度に
拡大した原版パターンが形成されたフォトマスクを使用
して、このフォトマスクのパターンを縮小投影光学系を
介してウエハ、又はガラスプレート等の被露光基板上に
縮小投影する転写方式が用いられている。このようなフ
ォトマスクのパターンの転写の際に使用されるのが露光
装置であり、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投
影型露光装置で使用されるフォトマスクは、レチクルと
も呼ばれている。

【０００３】従来、そのようなフォトマスクは、所定の
基板上に電子ビーム描画装置、又はレーザビーム描画装
置を用いて原版パターンを描画することによって製造さ
れていた。即ち、その基板上にマスク材料を形成してレ
ジストを塗布した後、電子ビーム描画装置、又はレーザ
ビーム描画装置を用いてその原版パターンが描画され
る。その後、そのレジストの現像を行って、エッチング
処理等を行うことによって、そのマスク材料によってそ
の原版パターンが形成されていた。この場合、そのフォ
トマスクを使用する縮小投影型の露光装置の縮小倍率を
１／β倍とすると、そのフォトマスクに描画される原版
パターンは、デバイスのパターンをβ倍に拡大したパタ
ーンでよいため、描画装置による描画誤差は、デバイス
上ではほぼ１／β倍に縮小される。従って、実質的に描
画装置による解像力のほぼ１／β倍の解像力でデバイス
のパターンを形成できることになる。

【０００４】また、そのような描画装置においては、フ
ォトマスク用の基板上に原版パターンを描画する際に、
その基板を保持して移動させるステージ機構と、光学系
又は電子光学系よりなる描画系との配置上の関係から、
その基板のパターン面が「上向き」となるようにほぼ平
坦に配置される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く従来より、
フォトマスクの原版パターンは電子ビーム描画装置、又
はレーザビーム描画装置によって描画されており、描画
時にフォトマスク用の基板のパターン面は上向きにほぼ
平坦に配置されていた。一方、製造されたフォトマスク
が、ウエハ等の被露光基板への露光を行う露光装置で使
用される場合には、被露光基板を保持及び移動させるス
テージ機構と、投影光学系との配置上の関係から、フォ
トマスクの基板のパターン面が「下向き」となるように
配置される。また、フォトマスクの中心部には転写すべ
き原版パターンが形成されており、この部分を保持する
ことはできないため、フォトマスクの保持はその基板の
周辺部を支える形で行われる。このため、露光装置で使
用される状態では、フォトマスクは、パターン面の方向
に凸となるように自重変形した状態で使用されるのが一
般的である。

【０００６】このように自重変形したフォトマスクにお
いては、変形に伴って凸面に変形したパターン面が伸
び、原版パターンの位置が僅かながら拡大される方向に
変形してしまう。これに対して、上記の通り、従来のフ
ォトマスクの描画装置では、原版パターンの描画時の基
板のパターン面が上方を向くように平坦に配置されるの
が一般的であったために、描画時の自重変形はあまりな
いのに対して、使用時の自重変形（パターン下向き）が
大きくなり、それに伴って、フォトマスクを実際に使用
する際に、原版パターンの投影像の位置精度が低下して
しまうという不都合があった。このような位置精度の低
下量は現状ではほぼ許容範囲内に収まっているが、今後
転写するパターンの集積度や微細度が一層向上するにつ
れて、その位置精度が許容範囲に収まらなくなる恐れが
ある。

【０００７】また、フォトマスクの原版パターンを投影
露光装置を用いて所定のパターンを転写することによっ
て製造することも考えられているが、この場合にも投影
露光装置においてそのフォトマスクの基板のパターン面
を上向きに平坦に保持すると、実際の使用時に投影像の
位置誤差等が生ずる恐れがある。本発明は斯かる点に鑑
み、フォトマスクを使用する際に自重変形等が生じる場
合であっても、そのフォトマスクの投影像の位置精度を
良好に維持できるフォトマスクの製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】また、本発明はそのようなフォトマスクの
製造方法を実施できる製造装置を提供することをも目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によるフォトマス
クの製造方法は、露光装置での転写用に使用されるフォ
トマスク（３４）の製造方法において、その露光装置に
おける転写時のそのフォトマスクの基板（４）の変形状
態を予測し、その基板（４）上に転写用のパターンを描
画、又は転写する際に、その基板の変形状態をその予測
される変形状態に合わせておくものである。

【００１０】斯かる本発明によれば、フォトマスクを製
造する際のフォトマスク用の基板上への描画時、又は投
影時におけるその基板の変形量は、そのフォトマスクを
使用して露光を行うときのその基板の自重変形等の変形
量と合致しているため、そのフォトマスクの使用時にそ
の基板が変形しても、投影像の位置精度の低下が無い。

【００１１】この場合、その基板（４）をその転写用の
パターンの形成面が凸面となるように撓ませておくこと
が望ましい。フォトマスクを通常の露光装置で使用する
場合には、そのフォトマスクの基板は下向きで自重変形
するため、そのパターン面が凸面となるように支持され
る。従って、そのフォトマスクを使用した場合の投影像
の位置精度が小さくなる。

【００１２】また、その転写用のパターン（２７）に対
応するパターンが形成された親マスクを製造し、そのフ
ォトマスクの基板（４）上にその親マスクのパターンの
光学像を投影露光するようにしてもよい。光学像を投影
露光する場合でも、その基板（４）の変形状態を使用時
に合わせておくことで、使用時の位置精度が向上する。

【００１３】また、その転写用のパターン（２７）を拡
大したパターン（３６）を複数枚の親マスク（Ｒ１〜Ｒ
Ｎ）のパターンに分割し、そのフォトマスクの基板
（４）上に複数枚のその親マスクのパターンの縮小像を
画面継ぎを行いながら順次転写することが望ましい。こ
の場合、一例として、そのフォトマスクの基板（４）上
にマスク材料の薄膜が形成され、この上にフォトレジス
ト等の感光材料が塗布される。その後、その感光材料上
に例えば光学式で縮小投影型の露光装置を用いて、ステ
ップ・アンド・リピート方式、又はステップ・アンド・
スキャン方式で複数枚の親マスクのパターンの縮小像が
転写された後、その感光材料の現像が行われる。それか
ら、残された感光材料のパターンをマスクとしてエッチ
ング等を行うことによって、所望の転写用のパターン
（原版パターン）が形成される。

【００１４】この際に、そのフォトマスク製造用の例え
ば光学式の露光装置の縮小倍率を１／α倍（αは１より
大きい整数、半整数等）とすると、その転写用のパター
ン（２７）、即ち原版パターンはα倍に拡大され、この
拡大された親パターン（３６）が縦横に例えばα×α枚
の親マスクのパターンに分割される。縮小倍率が１／５
倍（α＝５）であれば、５×５倍で２５枚の親マスクが
用意される。この結果、各親マスクに形成されるパター
ンは、原版パターンをα倍に拡大した親パターンの一部
となるため、各親マスクのパターンの描画データ量は従
来の１／α²程度に減少し、最小線幅は従来のα倍とな
る。従って、各親マスクのパターンはそれぞれ例えば従
来の電子ビーム描画装置、又はレーザビーム描画装置を
用いて短時間に、少ないドリフトで高精度に描画でき
る。また、描画装置による描画誤差は、そのフォトマス
ク上では１／αに減少するため、原版パターンの精度は
より向上する。更に、一度それらの親マスクを製造した
後は、それらの親マスクのパターンをステップ・アンド
・リピート方式等でそのフォトマスクの基板上に高速に
転写できるため、特にそのフォトマスクを複数枚製造す
る場合の製造時間を、従来のように個々に描画装置で描
画する方式に比べて大幅に短縮できる。

【００１５】また、その基板（４）の表面に複数枚の親
マスク（Ｒ１〜ＲＮ）のパターンの縮小像を順次転写す
る際に、そのフォトマスクを使用する投影露光装置の投
影光学系（４２）の非回転対称収差とディストーション
特性との少なくとも一方に応じてその親マスク（Ｒ１〜
ＲＮ）のパターンの縮小像の結像特性（転写位置、倍
率、ディストーション等）をそれぞれ補正することが望
ましい。

【００１６】このように、そのフォトマスクを使用する
露光装置の所定の結像特性の変動量が予め分かっている
場合には、そのフォトマスクの基板上に画面継ぎを行い
ながら各親マスクのパターン像を転写する際に、その結
像特性の変動量を相殺するように各親マスクのパターン
像の転写位置、倍率、更にはディストーション等を調整
することで、最終的にそのフォトマスクを用いて露光さ
れるデバイスパターンの歪等が小さくなり、重ね合わせ
精度等が向上する。

【００１７】これに関して、そのフォトマスクを多数枚
製造して、これらのフォトマスクをミックス・アンド・
マッチ方式等で複数台の投影露光装置で使用する場合も
ある。この場合に、それぞれの投影露光装置で良好な重
ね合わせ精度が得られるように、それらのフォトレジス
トを使用する予定の少なくとも２台の投影露光装置の投
影像のディストーション特性等の平均的な特性に応じ
て、各親マスクのパターンをつなぎ合わせて転写する際
の転写位置や像特性等を調整することが望ましい。

【００１８】次に、そのフォトマスクは更に縮小投影で
使用されることが望ましい。そのフォトマスクは、例え
ば１／β倍（βは１より大きい整数、又は半整数等）の
縮小投影で使用されるものとして、そのフォトマスクを
製造するための露光装置の縮小倍率を１／α倍（αはβ
と同様に１より大きい整数、又は半整数等）であるとす
ると、各親マスクのパターンの描画誤差は、最終的に露
光されるデバイスパターン上で１／（α・β）倍に縮小
される。従って、デバイスパターンの最小線幅を仮に現
在の１／２にするような場合にも、各親マスクのパター
ンを電子ビーム描画装置、又はレーザビーム描画装置等
を用いて必要な精度で容易に、かつ短時間に描画でき
る。従って、パターンルールが更に微細化しても、必要
な精度で所望のデバイスパターンを露光できる。

【００１９】次に、本発明によるフォトマスクの製造装
置は、露光装置での転写用に使用されるフォトマスク
（３４）の製造装置において、そのフォトマスクの基板
（４）を所定の状態に変形させて保持するフォトマスク
保持部材（５１，５２Ａ，５２Ｂ）と、このフォトマス
ク保持部材に保持された基板（４）上に転写用のパター
ンを描画、又は転写するパターン形成系（１，２，３；
６２）と、を有するものである。斯かるフォトマスクの
製造装置を用いることによって、本発明のフォトマスク
の製造方法が実施できる。

【００２０】この場合、そのフォトマスク保持部材は、
その基板（４）のパターン形成面がそのパターン形成系
に対して凸面となるように保持するこが望ましい。これ
でフォトマスクの通常の使用状態に対応できる。また、
そのフォトマスク保持部材は一例として、その基板
（４）の載置される面が円筒面状のマウント部材（５
１）と、このマウント部材上のその基板（４）の対向す
る２辺の近傍をこのマウント部材側に付勢する付勢部材
（５２Ａ，５２Ｂ）と、を有するものである。これによ
って、その基板のパターン形成面を凸面に保持できる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
につき図面を参照して説明する。図１は、本例のフォト
マスクの製造工程を示す図であり、図１において、本例
で製造対象とするフォトマスクは、実際に半導体デバイ
スを製造する際に使用されるワーキングレチクル３４で
ある。このワーキングレチクル３４は、石英ガラス等か
らなる光透過性の基板の一面に、クロム（Ｃｒ）、ケイ
化モリブデン（ＭｏＳｉ₂等）、又はその他のマスク材
料より転写用の原版パターン２７を形成したものであ
る。また、その原版パターン２７を挟むように２つのア
ライメントマーク２４Ａ，２４Ｂが形成されている。

【００２２】更に、ワーキングレチクル３４は、光学式
の投影露光装置の投影光学系を介して、１／β倍（βは
１より大きい整数、又は半整数等であり、一例として
４，５，又は６等）の縮小投影で使用されるものであ
る。即ち、図１において、ワーキングレチクル３４の原
版パターン２７の１／β倍の縮小像２７Ｗを、フォトレ
ジストが塗布されたウエハＷ上の各ショット領域４８に
露光した後、現像やエッチング等を行うことによって、
その各ショット領域４８に所定の回路パターン３５が形
成される。また、本例ではその投影露光装置の投影像の
非回転対称収差、及びディストーション特性等の結像特
性は予め計測されており、この計測結果がそのワーキン
グレチクル３４の製造時に利用される。更に、本例では
その投影露光装置にワーキングレチクル３４を載置する
際の、そのワーキングレチクル３４の自重による変形量
の予測値が求められており、後述のようにそのワーキン
グレチクル３４の製造時に、そのワーキングレチクル３
４用の基板はその予測値と同じ程度に変形して載置され
る。以下、本例のフォトマスクとしてのワーキングレチ
クル３４の製造方法の一例につき説明する。

【００２３】図１において、まず最終的に製造される半
導体デバイスの或るレイヤの回路パターン３５が設計さ
れる。回路パターン３５は直交する辺の幅がｄＸ，ｄＹ
の矩形の領域内に種々のライン・アンド・スペースパタ
ーン等を形成したものである。本例では、その回路パタ
ーン３５をβ倍して、直交する辺の幅がβ・ｄＸ，β・
ｄＹの矩形の領域よりなる原版パターン２７をコンピュ
ータの画像データ上で作成する。β倍は、ワーキングレ
チクル３４が使用される投影露光装置の縮小倍率（１／
β）の逆数である。なお、反転投影されるときは、反転
して拡大している。

【００２４】次に、その原版パターン２７をα倍（αは
１より大きい整数、又は半整数等であり、一例として
４，５，又は６等）して、直交する辺の幅がα・β・ｄ
Ｘ，α・β・ｄＹの矩形の領域よりなる親パターン３６
を画像データ上で作成し、その親パターン３６を縦横に
それぞれα個に分割して、α×α個の親パターンＰ１，
Ｐ２，Ｐ３，…，ＰＮ（Ｎ＝α²）を画像データ上で作
成する。図１では、α＝５の場合が示されている。な
お、この親パターン３６の分割数αは、必ずしも原版パ
ターン２７から親パターン３６への倍率αに合致させる
必要は無い。その後、それらの親パターンＰｉ（ｉ＝１
〜Ｎ）よりそれぞれ電子ビーム描画装置（又はレーザビ
ーム描画装置等も使用できる）用の描画データを生成
し、その親パターンＰｉをそれぞれ等倍で、親マスクと
してのマスターレチクルＲｉ上に転写する。

【００２５】例えば１枚目のマスターレチクルＲ１を製
造する際には、石英ガラス等の光透過性の基板上にクロ
ム、又はケイ化モリブデン等のマスク材料の薄膜を形成
し、この上に電子線レジストを塗布した後、電子ビーム
描画装置を用いてその電子線レジスト上に１番目の親パ
ターンＰ１の等倍像を描画する。その後、電子線レジス
トの現像を行ってから、エッチング、及びレジスト剥離
等を施すことによって、マスターレチクルＲ１上のパタ
ーン領域２０に親パターンＰ１が形成される。この際
に、マスターレチクルＲ１上には、親パターンＰ１に対
して所定の位置関係で２つの２次元マークよりなるアラ
イメントマーク２１Ａ，２１Ｂを形成しておく。同様に
他のマスターレチクルＲｉにも、電子ビーム描画装置等
を用いてそれぞれ親パターンＰｉ、及びアライメントマ
ーク２１Ａ，２１Ｂが形成される。このアライメントマ
ーク２１Ａ，２１Ｂは、後に画面継ぎを行う際の位置合
わせ用に使用される。

【００２６】このように本例では、電子ビーム描画装置
（又はレーザビーム描画装置）で描画する各親パターン
Ｐｉは、原版パターン２７をα倍に拡大したパターンで
あるため、各描画データの量は、原版パターン２７を直
接描画する場合に比べて１／α²程度に減少している。
更に、親パターンＰｉの最小線幅は、原版パターン２７
の最小線幅に比べてα倍（例えば５倍、又は４倍等）で
あるため、各親パターンＰｉは、それぞれ従来の電子線
レジストを用いて電子ビーム描画装置によって短時間
に、かつ高精度に描画できる。また、一度Ｎ枚のマスタ
ーレチクルＲ１〜ＲＮを製造すれば、後は後述のように
それらを繰り返し使用することによって、必要な枚数の
ワーキングレチクル３４を製造できるため、マスターレ
チクルＲ１〜ＲＮを製造するための時間は、大きな負担
ではない。

【００２７】即ち、それらＮ枚のマスターレチクルＲｉ
の親パターンＰｉの１／α倍の縮小像ＰＩｉ（ｉ＝１〜
Ｎ）を、それぞれ画面継ぎを行いながら転写することに
よってワーキングレチクル３４が製造される。なお、電
子ビーム描画装置等での描画誤差を平均化効果によって
低減するために、図１の親パターン３６を分割した親パ
ターンを２組の複数枚のマスターレチクルに描画し、こ
れら２組のマスターレチクル群のパターンの縮小像をワ
ーキングレチクル３４用の基板４上に重ねて露光するよ
うにしてもよい。

【００２８】図２は、そのワーキングレチクル３４を製
造する際に使用される光学式の縮小投影型露光装置を示
し、この図２において露光時には、露光光源、照度分布
均一化用のフライアイレンズ、照明系開口絞り、レチク
ルブラインド（可変視野絞り）、及びコンデンサレンズ
系等からなる照明光学系１より、露光光ＩＬがレチクル
ステージ２上のレチクルに照射される。本例のレチクル
ステージ２上には、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｎ）のマスターレ
チクルＲｉが載置されている。なお、露光光としては、
水銀ランプのｉ線（波長３６５ｎｍ）等の輝線、又はＫ
ｒＦ（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（波長１９３ｎｍ）、
若しくはＦ₂（波長１５７ｎｍ）等のエキシマレーザ光
等が使用できる。

【００２９】マスターレチクルＲｉの照明領域内のパタ
ーンの像は、投影光学系３を介して縮小倍率１／α（α
は例えば５、又は４等）で、ワーキングレチクル３４用
の基板４の表面に投影される。基板４は、石英ガラスの
ような光透過性の基板であり、その表面のパターン領域
２５（図４参照）にクロム、又はケイ化モリブデン等の
マスク材料の薄膜が形成され、このパターン領域２５を
挟むように位置合わせ用の２つの２次元マークよりなる
アライメントマーク２４Ａ，２４Ｂが形成されている。
また、基板４の表面にマスク材料を覆うようにフォトレ
ジストが塗布されている。以下、投影光学系３の光軸Ａ
Ｘに平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内で図２の紙
面に平行にＸ軸を、図２の紙面に垂直にＹ軸を取って説
明する。

【００３０】まず、レチクルステージ２は、この上のマ
スターレチクルＲｉをＸＹ平面内で位置決めする。レチ
クルステージ２の位置は不図示のレーザ干渉計によって
計測され、この計測値、及び主制御系９からの制御情報
によってレチクルステージ２の動作が制御される。一
方、基板４は、不図示の基板ホルダ上に真空吸着によっ
て保持され、この基板ホルダは試料台５上に固定され、
試料台５はＸＹステージ６上に固定されている。試料台
５は、オートフォーカス方式で基板４のフォーカス位置
（光軸ＡＸ方向の位置）、及び傾斜角を制御することに
よって、基板４の表面を投影光学系３の像面に合わせ込
む。また、ＸＹステージ６は、ベース７上で例えばリニ
アモータ方式でＸ方向、Ｙ方向に試料台５（基板４）を
位置決めする。

【００３１】試料台５の上部に固定された移動鏡８ｍ、
及び対向して配置されたレーザ干渉計８によって試料台
５のＸ座標、Ｙ座標、及び回転角が計測され、この計測
値がステージ制御系１０、及び主制御系９に供給されて
いる。移動鏡８ｍは、図３に示すように、Ｘ軸の移動鏡
８ｍＸ、及びＹ軸の移動鏡８ｍＹを総称するものであ
る。ステージ制御系１０は、その計測値、及び主制御系
９からの制御情報に基づいて、ＸＹステージ６のリニア
モータ等の動作を制御する。

【００３２】また、本例では、レチクルステージ２の側
方に棚状のレチクルライブラリ１６が配置され、レチク
ルライブラリ１６内にＺ方向に順次配列されたＮ個の支
持板１７上にマスターレチクルＲ１，Ｒ２，…，ＲＮが
載置されている。これらのマスターレチクルＲ１〜ＲＮ
は、それぞれ図１の親パターン３６を分割した親パター
ンＰ１〜ＰＮが形成されたレチクル（親マスク）であ
る。レチクルライブラリ１６は、スライド装置１８によ
ってＺ方向に移動自在に支持されており、レチクルステ
ージ２とレチクルライブラリ１６との間に、回転自在で
Ｚ方向に所定範囲で移動できるアームを備えたレチクル
ローダ１９が配置されている。主制御系９がスライド装
置１８を介してレチクルライブラリ１６のＺ方向の位置
を調整した後、レチクルローダ１９の動作を制御して、
レチクルライブラリ１６中の所望の支持板１７とレチク
ルステージ２との間で、所望のマスターレチクルＲ１〜
ＲＮを受け渡しできるように構成されている。図２で
は、レチクルライブラリ１６中のｉ番目のマスターレチ
クルＲｉが、レチクルステージ２上に載置されている。

【００３３】また、主制御系９には、磁気ディスク装置
等の記憶装置１１が接続され、記憶装置１１に露光デー
タファイルが格納されている。露光データファイルに
は、マスターレチクルＲ１〜ＲＮの相互の位置関係やア
ライメント情報、及び本例で製造されるワーキングレチ
クルを使用する投影露光装置の投影像（投影光学系）の
結像特性のデータ等が記録されている。

【００３４】ここで、試料台５上の基板４の保持方法に
つき図５を参照して詳細に説明する。図５（Ｂ）は、図
２の試料台５上の保持部材の構成を示し、この図５
（Ｂ）において、試料台５上に上面が円筒の側面状の凸
面とされた基板ホルダ５１が固定され、その凸面上に基
板４が載置されている。また、基板４のパターン面（こ
こでは上面）のパターン領域２５をＸ方向に挟む２辺の
近傍の領域Ｅ１，Ｅ２を基板ホルダ５側に付勢するよう
に、試料台５上に固定ピン５２Ａ，５２Ｂが設けられて
いる。これによって、ワーキングレチクル３４用の基板
４のパターン領域２５は、「上に凸」に変形している。

【００３５】即ち、図５（Ｂ）の平面図である図５
（Ａ）に示すように、長方形の平板である基板４のＸ方
向の対向する１組の辺の間のＹ軸に平行な中心線の近傍
の領域５３では、基板４はそのパターン面が底面側から
上方に押され、その領域５３から離れた両端の２辺の近
傍の領域Ｅ１，Ｅ２では、そのパターン面は上方から底
面側に押しつけられている。このように基板４を保持す
る利点につき図６〜図８を参照して説明する。

【００３６】本例で基板４上に原版パターンを形成して
製造されるワーキングレチクル３４は、図６の投影露光
装置のレチクルステージ４９上に載置され、ワーキング
レチクル３４の原版パターン２７の投影光学系４２によ
る縮小像がウエハＷ上に投影される。この際に、ワーキ
ングレチクル３４は、Ｘ方向の２辺の近傍の領域がレチ
クルステージ４９上に真空吸着によって保持されてい
る。従って、図７に示すように、ワーキングレチクル３
４の基板４の原版パターン２７が形成されているパター
ン面（下面）は、基板４の自重によって下側（投影光学
系４２側）に凸に変形している。これによって、原版パ
ターン２７は伸張するように変形している。

【００３７】即ち、図８（Ａ）に示す通り、ワーキング
レチクル３４（基板４）に変形のない状態で中心より距
離ｘ１の位置に、所定のパターン５４Ａが存在するもの
とする。このとき、図８（Ｂ）に示すように、ワーキン
グレチクル３４の自重変形によってそのパターン面が
「下に凸」に変形したとすると、ワーキングレチクル３
４のパターン面では張力が働いて原版パターン２７内の
各部の間の距離が伸び、それと反対の面（上面）では、
圧力が加わって、２点間の距離が縮む。そして、これら
の伸縮量が釣り合うのはワーキングレチクル３４の基板
４の厚さ方向の中心面４Ｃ上である。

【００３８】従って、上記の所定のパターン５４Ａの位
置は、中心から離れる方向にΔｘだけ変形して位置５４
Ｂに移動し、中心からの距離はｘ２に広がってしまう。
その変位量Δｘは、そのままそのワーキングレチクル３
４を使用する場合の縮小像の位置誤差となってしまう。
しかしながら、本例においては、図５に示すように、そ
のワーキングレチクル３４用の基板４に対する露光時に
も、その基板４に使用時と同様の変形を与えているの
で、製造時と使用時とのパターンの位置関係は保たれ、
使用時（ウエハへの転写時）に、パターンの位置変位が
問題となることはない。

【００３９】そして、図２に戻り、本例の基板４に対す
る露光時には、基板４上の１番目のショット領域への１
番目のマスターレチクルＲ１の縮小像の露光が終了する
と、ＸＹステージ６のステップ移動によって基板４上の
次のショット領域が投影光学系３の露光領域に移動す
る。これと並行して、レチクルステージ２上のマスター
レチクルＲ１がレチクルローダ１９を介してレチクルラ
イブラリ１６に戻され、次の転写対象のマスターレチク
ルＲ２がレチクルライブラリ１６からレチクルローダ１
９を介してレチクルステージ２上に載置される。そし
て、アライメントが行われた後、そのマスターレチクル
Ｒ２の縮小像が投影光学系３を介して基板４上の当該シ
ョット領域に投影露光され、以下ステップ・アンド・リ
ピート方式で基板４上の残りのショット領域に、順次対
応するマスターレチクルＲ２〜ＲＮの縮小像の露光が行
われる。

【００４０】なお、図２の投影露光装置は一括露光型で
あるが、その代わりにステップ・アンド・スキャン方式
のような走査露光型の縮小投影型露光装置を使用しても
よい。走査露光型では、露光時にマスターレチクルと基
板４とが投影光学系３に対して縮小倍率比で同期走査さ
れる。走査露光型の露光装置を用いることによって、後
述のように、一括露光型では補正が難しい誤差（スキュ
ー誤差等）も補正できる場合がある。

【００４１】さて、このようにマスターレチクルＲ１〜
ＲＮの縮小像を基板４上に露光する際には、隣接する縮
小像間の画面継ぎ（つなぎ合わせ）を高精度に行う必要
がある。このためには、各マスターレチクルＲｉ（ｉ＝
１〜Ｎ）と、基板４上の対応するショット領域（Ｓｉと
する）とのアライメントを高精度に行う必要がある。こ
のアライメントのために、本例の投影露光装置にはレチ
クル及び基板用のアライメント機構が備えられている。

【００４２】図３は、本例のレチクルのアライメント機
構を示し、この図３において、試料台５上で基板４の近
傍に光透過性の基準マーク部材１２が固定され、基準マ
ーク部材１２上にＸ方向に所定間隔で例えば十字型の１
対の基準マーク１３Ａ，１３Ｂが形成されている。ま
た、基準マーク１３Ａ，１３Ｂの底部には、露光光ＩＬ
から分岐された照明光で投影光学系３側に基準マーク１
３Ａ，１３Ｂを照明する照明系が設置されている。マス
ターレチクルＲｉのアライメント時には、図２のＸＹス
テージ６を駆動することによって、図３に示すように、
基準マーク部材１２上の基準マーク１３Ａ，１３Ｂの中
心がほぼ投影光学系１３の光軸ＡＸに合致するように、
基準マーク１３Ａ，１３Ｂが位置決めされる。

【００４３】また、マスターレチクルＲｉのパターン面
（下面）のパターン領域２０をＸ方向に挟むように、一
例として十字型の２つのアライメントマーク２１Ａ，２
１Ｂが形成されている。基準マーク１３Ａ，１３Ｂの間
隔は、アライメントマーク２１Ａ，２１Ｂの投影光学系
３による縮小像の間隔とほぼ等しく設定されており、上
記のように基準マーク１３Ａ，１３Ｂの中心をほぼ光軸
ＡＸに合致させた状態で、基準マーク部材１２の底面側
から露光光ＩＬと同じ波長の照明光で照明することによ
って、基準マーク１３Ａ，１３Ｂの投影光学系３による
拡大像がそれぞれマスターレチクルＲｉのアライメント
マーク２１Ａ，２１Ｂの近傍に形成される。

【００４４】これらのアライメントマーク２１Ａ，２１
Ｂの上方に投影光学系３側からの照明光を±Ｘ方向に反
射するためのミラー２２Ａ，２２Ｂが配置され、ミラー
２２Ａ，２２Ｂで反射された照明光を受光するようにＴ
ＴＲ（スルー・ザ・レチクル）方式で、画像処理方式の
アライメントセンサ１４Ａ，１４Ｂが備えられている。
アライメントセンサ１４Ａ，１４Ｂはそれぞれ結像系
と、ＣＣＤカメラ等の２次元の撮像素子とを備え、その
撮像素子がアライメントマーク２１Ａ，２１Ｂ、及び対
応する基準マーク１３Ａ，１３Ｂの像を撮像し、その撮
像信号が図２のアライメント信号処理系１５に供給され
ている。

【００４５】アライメント信号処理系１５は、その撮像
信号を画像処理して、基準マーク１３Ａ，１３Ｂの像に
対するアライメントマーク２１Ａ，２１ＢのＸ方向、Ｙ
方向への位置ずれ量を求め、これら２組の位置ずれ量を
主制御系９に供給する。主制御系３７は、その２組の位
置ずれ量が互いに対称に、かつそれぞれ所定範囲内に収
まるようにレチクルステージ２の位置決めを行う。これ
によって、基準マーク１３Ａ，１３Ｂに対して、アライ
メントマーク２１Ａ，２１Ｂ、ひいてはマスターレチク
ルＲｉのパターン領域２０内の親パターンＰｉ（図１参
照）が位置決めされる。

【００４６】言い換えると、マスターレチクルＲｉの親
パターンＰｉの投影光学系３による縮小像の中心（露光
中心）は、実質的に基準マーク１３Ａ，１３Ｂの中心
（ほぼ光軸ＡＸ）に位置決めされ、親パターンＰｉの輪
郭（パターン領域２０の輪郭）の直交する辺はそれぞれ
Ｘ軸、及びＹ軸に平行に設定される。この状態で図２の
主制御系９は、レーザ干渉計８によって計測される試料
台５のＸ方向、Ｙ方向の座標（ＸＦ₀，ＹＦ₀）を記憶
することで、マスターレチクルＲｉのアライメントが終
了する。この後は、親パターンＰｉの露光中心に、試料
台５上の任意の点を移動することができる。

【００４７】また、図２において、投影光学系ＰＬの側
面に、基板４上のマークの位置検出を行うために、オフ
・アクシス方式で、画像処理方式のアライメントセンサ
２３も備えられている。アライメントセンサ２３は、フ
ォトレジストに対して非感光性で広帯域の照明光で被検
マークを照明し、被検マークの像をＣＣＤカメラ等の２
次元の撮像素子で撮像し、撮像信号をアライメント信号
処理系１５に供給する。なお、アライメントセンサ２３
の検出中心とマスターレチクルＲｉのパターンの投影像
の中心（露光中心）との間隔（ベースライン量）は、基
準マーク部材１２上の所定の基準マークを用いて予め求
められて、主制御系９内に記憶されている。

【００４８】図３に示すように、基板４上のＸ方向の端
部に例えば十字型の２つのアライメントマーク２４Ａ，
２４Ｂが形成されている。そして、マスターレチクルＲ
ｉのアライメントが終了した後、ＸＹステージ６を駆動
することによって、図２のアライメントセンサ２３の検
出領域に順次、図３の基準マーク１３Ａ，１３Ｂ、及び
基板４上のアライメントマーク２４Ａ，２４Ｂを移動し
て、それぞれ基準マーク１３Ａ，１３Ｂ、及びアライメ
ントマーク２４Ａ，２４Ｂのアライメントセンサ２３の
検出中心に対する位置ずれ量を計測する。これらの計測
結果は主制御系９に供給され、これらの計測結果を用い
て主制御系９は、基準マーク１３Ａ，１３Ｂの中心がア
ライメントセンサ２３の検出中心に合致するときの試料
台５の座標（ＸＰ₀，ＹＰ₀）、及びアライメントマー
ク２４Ａ，２４Ｂの中心がアライメントセンサ２３の検
出中心に合致するときの試料台５の座標（ＸＰ₁，ＹＰ
₁）を求める。これによって、基板４のアライメントが
終了する。

【００４９】この結果、基準マーク１３Ａ，１３Ｂの中
心とアライメントマーク２４Ａ，２４Ｂの中心とのＸ方
向、Ｙ方向の間隔は（ＸＰ₀−ＸＰ₁，ＹＰ₀−Ｙ
Ｐ₁）となる。そこで、マスターレチクルＲｉのアライ
メント時の試料台５の座標（ＸＦ ₀，ＹＦ₀）に対し
て、その間隔（ＸＰ₀−ＸＰ₁，ＹＰ₀−ＹＰ₁）分だ
け図２のＸＹステージ６を駆動することによって、図４
に示すように、マスターレチクルＲｉのアライメントマ
ーク２１Ａ，２１Ｂの投影像の中心（露光中心）に、基
板４のアライメントマーク２４Ａ，２４Ｂの中心（基板
４の中心）を高精度に合致させることができる。この状
態から、図２のＸＹステージ６を駆動して試料台５をＸ
方向、Ｙ方向に移動することによって、基板４上の中心
に対して所望の位置にマスターレチクルＲｉの親パター
ンＰｉの縮小像ＰＩｉを露光できる。

【００５０】即ち、図４は、ｉ番目のマスターレチクル
Ｒｉの親パターンＰｉを投影光学系３を介して基板４上
に縮小転写する状態を示し、この図４において、基板４
の表面のアライメントマーク２４Ａ，２４Ｂの中心を中
心として、Ｘ軸及びＹ軸に平行な辺で囲まれた矩形のパ
ターン領域２５が、主制御系９内で仮想的に設定され
る。パターン領域２５の大きさは、図１の親パターン３
６を１／α倍に縮小した大きさであり、パターン領域２
５が、Ｘ方向、Ｙ方向にそれぞれα個に均等に分割され
てショット領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，ＳＮ（Ｎ＝
α²）が仮想的に設定される。ショット領域Ｓｉ（ｉ＝
１〜Ｎ）の位置は、図１の親パターン３６を仮に図４の
投影光学系３を介して縮小投影した場合の、ｉ番目の親
パターンＰｉの縮小像ＰＩｉの位置に設定されている。

【００５１】そして、本例のワーキングレチクル３４を
使用する投影露光装置の投影像の結像特性が理想的であ
る場合、主制御系９は図２のＸＹステージ６を駆動する
ことによって、図４において、基板４上のｉ番目のショ
ット領域Ｓｉの中心を、上記のアライメントによって求
められているマスターレチクルＲｉの親パターンＰｉの
縮小像ＰＩｉの露光中心に合わせ込む。その後、主制御
系９は図２の照明光学系１内の露光光源の発光を開始さ
せて、その親パターンＰｉの縮小像を基板４上のショッ
ト領域Ｓｉに露光する。図４においては、基板４のパタ
ーン領域２５内で既に露光された親パターンの縮小像は
実線で示され、未露光の縮小像は点線で示されている。

【００５２】このようにして、図２のＮ個のマスターレ
チクルＲ１〜ＲＮの親パターンＰ１〜ＰＮの縮小像を、
順次基板４上の対応するショット領域Ｓ１〜ＳＮに露光
することで、各親パターンＰ１〜ＰＮの縮小像は、それ
ぞれ隣接する親パターンの縮小像と画面継ぎを行いなが
ら露光されたことになる。これによって、基板４上に図
１の親パターン３６を１／α倍で縮小した投影像２６が
露光される。その後、基板４上のフォトレジストを現像
して、エッチング、及び残っているレジストパターンの
剥離等を施すことによって、基板４上の投影像２６は、
図７に示すような原版パターン２７となって、ワーキン
グレチクル３４が完成する。

【００５３】ところで、１枚の基板４の露光に際して
は、マスターレチクルＲｉの交換に関わらず、基板４は
試料台５上に固接されており、その位置は、レーザ干渉
計８により正確に計測されている。従って、１枚の基板
４の露光中に、基準マーク１３Ａ，１３Ｂと基板４との
位置関係が変化することはないので、マスターレチクル
Ｒｉの交換時には、マスターレチクルＲｉを基準マーク
１３Ａ，１３Ｂに対して位置合わせすればよく、必ずし
も１枚のマスターレチクルＲｉ毎に、基板４上のアライ
メントマーク２４Ａ，２４Ｂの位置を検出する必要はな
い。この場合にも、各マスターレチクルＲｉ上の親パタ
ーンＰｉは、それぞれと基準マーク１３Ａ，１３Ｂとの
位置合わせと、レーザ干渉計８によりモニタされたステ
ージ制御系１０によるＸＹステージ６の位置制御によ
り、相互に正確な位置関係を保って露光される。従っ
て、その各パターン間の継ぎ精度も、高精度となること
はいうまでもない。

【００５４】なお、基板４上には必ずしも予めアライメ
ントマーク２４Ａ，２４Ｂを設けておく必要はない。こ
の場合に上記のようにマスターレチクルＲｉの親パター
ンを基板４上につなぎ合わせて縮小転写する際には、各
マスターレチクルＲｉ上の所定のマーク（例えばアライ
メントマーク２１Ａ，２１Ｂ）も縮小転写し、隣接する
マスターレチクルの親パターンの縮小像を転写する際に
そのマークの潜像の位置を検出し、この検出結果よりそ
の隣接するマスターレチクルの親パターンの縮小像の転
写位置の補正を行うようにしてもよい。

【００５５】また、図１の原版パターン２７に例えば密
集パターンと孤立パターンとが形成されている場合、マ
スターレチクルＲ１〜ＲＮ中の１枚のマスターレチクル
Ｒａには密集パターンのみが形成され、別の１枚のマス
ターレチクルＲｂには孤立パターンのみが形成されるこ
とがある。このとき、密集パターンと孤立パターンとで
は最良の照明条件や結像条件等の露光条件が異なるた
め、マスターレチクルＲｉの露光毎に、その親パターン
Ｐｉに応じて、露光条件、即ち照明光学系１内の開口絞
りの形状や大きさ、コヒーレンスファクタ（σ値）、及
び投影光学系３の開口数等を最適化するようにしてもよ
い。また、その露光条件を最適化するために、投影光学
系３の瞳面付近に所定の光学フィルタ（いわゆる瞳フィ
ルタ）を挿脱したり、又は投影光学系３の像面と基板４
の表面とを所定範囲内で相対的に振動させるいわゆる累
進焦点法（フレックス法）を併用したりしてもよい。

【００５６】例えば、親マスクパターンが密集パターン
（周期パターン）であるときは変形照明法を採用し、光
源形状を輪帯状、あるいは照明光学系の光軸からほぼ等
距離だけ離れた複数の局所領域に規定する。また、親マ
スクパターンがコンタクトホールなどの孤立パターンの
みを含むときには、そのパターンでマスク基板を露光し
ている間にそのマスク基板を露光光学系の光軸に沿った
方向に移動する、いわゆる累進焦点法を採用するとよ
い。

【００５７】また、マスターレチクルＲｉの一部を例え
ば位相シフトマスクとして、照明光学系のσ値を例えば
０．１〜０．４程度に設定して、上記の累進焦点法を採
用してもよい。また、フォトマスクはクロムなどの遮光
層のみからなるマスクに限られるものではなく、空間周
波数変調型（渋谷−レベンソン型）、エッジ強調型、及
びハーフトーン型などの位相シフトマスクであってもよ
い。特に空間周波数変調型やエッジ強調型では、マスク
基板上の遮光パターンに重ね合わせて位相シフターをパ
ターニングするため、例えばその位置シフター用の親マ
スクを別途用意しておくことになる。

【００５８】次に、ワーキングレチクル３４を使用する
投影露光装置の投影像の結像特性が理想状態から外れて
いる場合について説明する。ワーキングレチクル３４を
使用する図６に示す投影露光装置が、一括露光型である
とすると、その投影光学系４２の結像特性には、或る程
度の非回転対称収差、又はディストーション等が残存し
ている場合も有り得る。このような場合には、図４の投
影露光装置を用いてマスターレチクルＲｉの像を図４上
のショット領域Ｓｉに露光する際に露光位置をずらすの
みならず、対応する倍率誤差を相殺するように投影光学
系３の倍率を補正しておくと共に、対応する部分的な歪
をできるだけ相殺するように投影光学系３のディストー
ション特性も補正しておく。これによって、そのワーキ
ングレチクル３４を使用する投影露光装置のディストー
ションが相殺され、重ね合わせ精度が向上する。

【００５９】次に、図７の投影露光装置が例えばステッ
プ・アンド・スキャン方式のような走査露光型であると
すると、その投影像の結像特性には、理想像が平行四辺
形状の投影像となるいわゆるスキュー誤差が残存してい
る場合がある。この場合には、ワーキングレチクル３４
を製造する投影露光装置もステップ・アンド・スキャン
方式として、そのスキュー誤差を相殺するような歪を与
えればよい。

【００６０】次に、上記のように製造された図１のワー
キングレチクル３４を用いて露光を行う場合の動作の一
例につき説明する。図６は、そのワーキングレチクル３
４を装着した縮小投影型露光装置の要部を示し、この図
６において、レチクルステージ４９上に保持されたワー
キングレチクル３４の下面に、縮小倍率１／β（βは
５、又は４等）の投影光学系４２を介してウエハＷが配
置されている。ウエハＷの表面にはフォトレジストが塗
布され、その表面は投影光学系４２の像面に合致するよ
うに保持されている。ウエハＷは、不図示のウエハホル
ダを介して試料台４３上に保持され、試料台４３はＸＹ
ステージ４４上に固定されている。試料台４３上の移動
鏡４５ｍＸ，４５ｍＹ及び対応するレーザ干渉計によっ
て計測される座標に基づいて、ＸＹステージ４４を駆動
することによって、ウエハＷの位置決めが行われる。

【００６１】また、試料台４３上に基準マーク４７Ａ，
４７Ｂが形成された基準マーク部材４６が固定され、ワ
ーキングレチクル３４のパターン領域２５をＸ方向に挟
むように形成されたアライメントマーク２４Ａ，２４Ｂ
の上方に、レチクルのアライメント用のアライメントセ
ンサ４１Ａ，４１Ｂが配置されている。この場合にも、
基準マーク４７Ａ，４７Ｂ、アライメントマーク２４
Ａ，２４Ｂ、及びアライメントセンサ４１Ａ，４１Ｂを
用いて、試料台４３に対してワーキングレチクル３４の
アライメントが行われる。その後、重ね合わせ露光を行
う場合には、不図示のウエハ用のアライメントセンサを
用いて、ウエハＷ上の各ショット領域４８のアライメン
トが行われる。そして、ウエハＷ上の露光対象のショッ
ト領域４８を順次露光位置に位置決めした後、ワーキン
グレチクル３４のパターン領域２５に対して、不図示の
照明光学系よりエキシマレーザ光等の露光光ＩＬ１を照
射することで、パターン領域２５内の原版パターン２７
を縮小倍率１／βで縮小した像２７Ｗがショット領域４
８に露光される。このようにしてウエハＷ上の各ショッ
ト領域に原版パターン２７の縮小像を露光した後、ウエ
ハＷの現像を行って、エッチング等のプロセスを実行す
ることによって、ウエハＷ上の各ショット領域に半導体
デバイスの或るレイヤの回路パターンが形成される。

【００６２】なお、ワーキングレチクル３４の露光用の
投影露光装置としては、ステップ・アンド・スキャン方
式のような走査露光型の縮小投影型露光装置を使用して
もよい。次に本発明の実施の形態の他の例について説明
する。上記の実施の形態では、投影露光装置で基板４上
に縮小像を投影する場合に本発明が適用されたが、本例
では電子ビーム描画装置、又はレーザビーム描画装置を
用いてフォトマスクの原版パターンを描画する際に本発
明を適用する。これは、例えば図１において、親パター
ンＰｉの等倍像をマスターレチクルＲｉの基板上に描画
する場合に使用されるものであるが、従来のようにフォ
トマスクの原版パターンを直接描画する場合にも使用さ
れる。

【００６３】図９は本例の描画装置を示し、この図９に
おいて、例えば図１の親マスクとしてのマスターレチク
ルＲｉの基板５５（又はワーキングレチクルの基板も
可）は、上面が凸面の基板ホルダ５１の上面に載置さ
れ、基板ホルダ５１は試料台５６上に固定され、試料台
５６上に基板５５の対向する２辺近傍を下方に付勢する
固定ピン５２Ａ，５２Ｂが設けられ、基板５５は上面の
パターン形成面が上方に凸となるように保持されてい
る。試料台５６はＸＹステージ５７によってベース５８
上で２次元方向に可動である。試料台５６の位置は、移
動鏡５９ｍ及びレーザ干渉計５９によって計測され、こ
の計測値が制御系６０及びステージ駆動系６１に供給さ
れている。ステージ駆動系６１は、その計測値、及び制
御系６０からの位置情報に基づいてＸＹステージ５７を
駆動して基板５５の位置決めを行う。

【００６４】基板５５の上方に例えばレーザビームＬＢ
の照射及び遮断を制御してパターンを描画する描画系、
又は電子ビームＥＢの照射及び遮断を制御してパターン
を描画する描画系の何れかの描画系６２が配置されてい
る。基板５５上にはマスク材料が形成され、この上にレ
ーザビームＬＢ、又は電子ビームＥＢに応じて、フォト
レジスト、又は電子線レジストが塗布されている。そし
て、基板５５が描画系６２に対して所定の位置に達した
ときに、制御系６０は描画系６２を介してその描画領域
で設定されているパターンを描画する。

【００６５】この際に、基板５５のパターン面の変形量
は、その基板５５にパターンを形成してなるマスターレ
チクルＲｉを図２の投影露光装置にロードした場合の、
そのマスターレチクルＲｉのパターン面の自重による下
方への変形量と同じに設定してある。これによって、そ
のマスターレチクルＲｉを使用して縮小像を投影した場
合に、その縮小像の位置誤差等が生じない。

【００６６】なお、フォトマスクの基板の保持機構は、
上記の実施の形態の形態に限られるものではなく、例え
ば図５（Ｂ）において、基板ホルダ５１の基板４との接
触面に突起群を設け、それらの突起群の長さの分布を調
整することにより、上記の凸面形状とほぼ同様の形状を
作り出してもよい。また、上記実施の形態では、フォト
マスクの基板４の両短辺の近傍を上方より強制的に押さ
えつけるものとしたが、その代わりに、基板４の自重変
形を利用して両端を下方に下げさせるものであってもよ
く、あるいは、両端を真空吸着により、下方に引き寄せ
るものであってもよい。

【００６７】なお、本発明は上述の実施の形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取
り得ることは勿論である。

【００６８】

【発明の効果】本発明のフォトマスクの製造方法によれ
ば、フォトマスクの基板への露光時、又は描画時に生じ
る変形を、そのフォトマスクを使用する際の変形状態に
合わせているため、そのフォトマスクを使用する際に自
重変形等が生じる場合であっても、そのフォトマスクの
投影像の位置精度を良好に維持できる利点がある。

【００６９】特に、親マスクからの転写露光によってフ
ォトマスクを描画する装置においては、自重変形による
パターン位置精度の低下を補正すること課題となってい
たが、本発明により、パターン位置精度の低下を完全に
解消することができる。また、転写用のパターンを拡大
したパターンを複数枚の親マスクのパターンに分割し、
そのフォトマスクの基板上に複数枚の親マスクのパター
ンの縮小像を画面継ぎを行いながら順次転写する場合に
は、複数枚の親マスクのパターンはそれぞれ例えば転写
用のパターンを拡大したパターンの一部であるため、例
えば電子ビーム描画装置やレーザビーム描画装置等を用
いてそれぞれ少ない描画データで、かつ短時間に小さい
ドリフト量で描画できる。また、親マスクの描画誤差
は、その親マスクのパターンの縮小倍率比で小さくなる
ため、転写用のパターン（原版パターン）を高精度に形
成できる。更に、それらの親マスクは一度製造すれば繰
り返して使用できるため、そのフォトマスクを多数枚製
造する場合にも、個々の原版パターンを高精度に、かつ
短時間に形成できる利点がある。

【００７０】また、本発明のフォトマスクの製造装置に
よれば、本発明のフォトマスクの製造方法を実施でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例のワーキングレチク
ル（フォトマスク）の製造工程の説明に供する図であ
る。

【図２】その実施の形態の一例でそのワーキングレチク
ルを製造する際に使用される光学式の縮小投影型露光装
置を示す構成図である。

【図３】図２の投影露光装置において、マスターレチク
ルのアライメントを行う場合を示す一部を切り欠いた要
部の斜視図である。

【図４】図２の投影露光装置において、マスターレチク
ルの親パターンの縮小像を基板４上に投影する場合を示
す要部の斜視図である。

【図５】（Ａ）は図２の基板４の保持状態を示す拡大平
面図、（Ｂ）は図２の基板４の保持状態を示す拡大図で
ある。

【図６】その実施の形態で製造されるワーキングレチク
ルのパターンをウエハ上に投影する投影露光装置の要部
を示す斜視図である。

【図７】図６の投影露光装置に載置されたワーキングレ
チクルの変形状態を示す拡大図である。

【図８】そのワーキングレチクルの変形によるパターン
の位置ずれの説明に供する図である。

【図９】本発明の実施の形態の他の例で使用される描画
装置を示す構成図である。

【符号の説明】

Ｒ１〜ＲＮマスターレチクル（親マスク）Ｐ１〜ＰＮ分割された親パターン３投影光学系４ワーキングレチクル用の基板Ｓ１〜ＳＮ基板４上のショット領域５試料台６ＸＹステージ９主制御系１３Ａ，１３Ｂ基準マーク１４Ａ，１４Ｂレチクル用のアライメントセンサ１６レチクルライブラリ１８スライド装置１９レチクルローダ２１Ａ，２１Ｂマスターレチクルのアライメントマー
ク２４Ａ，２４Ｂ基板のアライメントマーク２７原版パターン３５回路パターン３６親パターン５１基板ホルダ５２Ａ，５２Ｂ固定ピン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】露光装置での転写用に使用されるフォト
マスクの製造方法において、前記露光装置における転写時の前記フォトマスクの基板
の変形状態を予測し、前記基板上に転写用のパターンを描画、又は転写する際
に、前記基板の変形状態を前記予測される変形状態に合
わせておくことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項２】前記基板を前記転写用のパターンの形成
面が凸面となるように撓ませておくことを特徴とする請
求項１記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項３】前記転写用のパターンに対応するパター
ンが形成された親マスクを製造し、前記フォトマスクの基板上に前記親マスクのパターンの
光学像を投影露光することを特徴とする請求項１、又は
２記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項４】前記転写用のパターンを拡大したパター
ンを複数枚の親マスクのパターンに分割し、前記フォトマスクの基板上に複数枚の前記親マスクのパ
ターンの縮小像を画面継ぎを行いながら順次転写するこ
とを特徴とする請求項１、又は２記載のフォトマスクの
製造方法。
【請求項５】露光装置での転写用に使用されるフォト
マスクの製造装置において、前記フォトマスクの基板を所定の状態に変形させて保持
するフォトマスク保持部材と、該フォトマスク保持部材に保持された前記基板上に転写
用のパターンを描画、又は転写するパターン形成系と、
を有することを特徴とするフォトマスクの製造装置。
【請求項６】前記フォトマスク保持部材は、前記基板
のパターン形成面が前記パターン形成系に対して凸面と
なるように保持することを特徴とする請求項５記載のフ
ォトマスクの製造装置。
【請求項７】前記フォトマスク保持部材は、前記基板
の載置される面が円筒面状のマウント部材と、該マウン
ト部材上の前記基板の対向する２辺の近傍を該マウント
部材側に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とす
る請求項６記載のフォトマスクの製造装置。