專利名稱：掩模板用基板、掩模板、光掩模和半導體器件的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于制作在光刻工藝中使用的光掩模的掩模板(maskblank)所使用 的掩模板用基板的制造方法。
背景技術：
在半導體制造工序的光刻工藝中使用光掩模。隨著半導體器件的微細化，對該光 刻工藝中的微細化要求也在提高。特別是，為了應對微細化而推進使用ArF曝光光(193nm) 的曝光裝置的高NA化，并且通過導入液浸曝光技術而進一步推進高NA化。為了應對這種 高微細化的要求以及高NA化，要求提高光掩模的平坦度。即，由于圖案線寬的微細化，容許 轉(zhuǎn)印圖案的起因于平坦度的位置偏移的寬度變小，并且隨著高NA化，光刻工序中的焦點深 度減小，無法忽視掩?；宓奶貏e是形成圖案一側(cè)的主表面(以下將該一側(cè)的主表面簡稱 為主表面或基板主表面)的平坦度。圖6表示在曝光裝置上夾裝光掩模之前(吸附前)和夾裝之后(吸附后)的光掩 模的基板形狀，圖6 (a)表示吸附前的基板形狀，圖6(b)表示吸附后的基板形狀。如圖6(a) 所示，基板的4角部分比夾裝區(qū)域的主表面高度略高，并且朝向中央部逐漸變高。S卩，在吸 附前的基板上示出大致圓形的等高線。在吸附后的基板上，由圖6(b)可知，示出大致矩形 的等高線。這樣，光掩模通過真空夾裝在曝光裝置的掩模載臺上夾裝后，由于掩模載臺、真 空夾裝的兼容性，在夾裝時可能產(chǎn)生較大的變形。以往，按照夾裝前的光掩模的平坦度進行產(chǎn)品管理，因此即使作為夾裝前主表面 形狀具有較高平坦度的優(yōu)良產(chǎn)品，也會由于掩模載臺、真空夾裝的兼容性，而在夾裝于曝光 裝置的掩模載臺時產(chǎn)生變形，有可能導致光掩模的平坦度顯著惡化。特別是在主表面形狀 的對稱性較低而存在形狀扭轉(zhuǎn)傾向的基板上，該傾向尤其顯著。因此，需要考慮在將光掩模 通過真空夾裝而進行夾裝時的平坦度。以往提出了一種方案，用于選擇在曝光裝置的掩模 載臺上夾裝之后的平坦度良好的掩?；?例如參照專利文獻1)。專利文獻1 日本特開2003-50458號公報

發(fā)明內(nèi)容
采用專利文獻1的掩?；宓倪x擇方法，比較容易選擇夾裝后的平坦度為規(guī)定值 以上的掩?；?。但是，隨著轉(zhuǎn)印圖案的微細化，對夾裝后的掩?；逍螤钜蟮钠教苟葪l 件也更加嚴格。例如在152mm正方形尺寸的掩模基板(掩模板用基板)的情況下，132mm的 正方形內(nèi)的區(qū)域的平坦度為0. 16 μ m，進一步要求為0.08 μ m。在采用專利文獻1的選擇方 法對這種平坦度的基板進行選擇時，會導致合格品的比率顯著降低而成品率惡化的問題。另一方面，對于在掩模載臺上夾裝時的光掩?；遄冃蔚恼n題，在曝光裝置的供 給側(cè)也進行深入研究、作為其成果，開發(fā)出在曝光時能夠根據(jù)光掩模形狀進行高度方向 (基板的截面方向)的修正的曝光裝置。在光掩模用于這種能夠相對于在掩模載臺上夾裝 時的光掩模的形狀進行高度方向的修正的曝光裝置的情況下，與現(xiàn)有的掩模板用基板的選定基準相比具有緩和的余地。只要能夠緩和選定基準就能夠提高掩模板用基板的成品率。 需要選定與這種具有修正功能的曝光裝置對應的掩模板用基板的方法。本發(fā)明是鑒于上述課題而完成的，其目的在于提供一種與具有光掩模形狀的高度 方向的修正功能的曝光裝置對應的掩模板用基板的制造方法。本發(fā)明一方式的掩模板用基板的制造方法，該掩模板用基板用于在曝光裝置的掩 模載臺上夾裝的光掩模，其特征在于，具有準備對主表面進行了精密研磨的基板的工序； 對上述主表面的實測區(qū)域內(nèi)的夾裝前主表面形狀進行測定的工序；基于上述基板的夾裝前 主表面形狀和上述掩模載臺的形狀，通過模擬得到將從上述基板制作的光掩模安置于上述 曝光裝置時的上述基板的夾裝后主表面形狀的工序；選定上述夾裝后主表面形狀的假想算 出區(qū)域內(nèi)的平坦度為第1閾值以下的基板的工序；對于上述選定的基板，算出與在夾裝后 主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)沿著第1方向的截面形狀近似的第1近似曲線，根據(jù)上述第1近 似曲線算出近似曲面，進行從上述夾裝后主表面形狀減除上述近似曲面的修正，從而算出 修正后主表面形狀的工序；以及選定上述修正后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)的平坦度為第2 閾值以下的基板的工序。根據(jù)該方法，在通過模擬得到光掩模夾裝在曝光裝置的掩模載臺上時的基板(光 掩模)的夾裝后主表面形狀之后，還進行與實際的曝光裝置所進行的高度方向(基板的截 面方向)的基板主表面形狀的修正同樣的修正，能夠算出光掩模的平坦度。由此，在不考 慮曝光裝置的高度方向的修正的情況下，從不滿足基準平坦度的不合格品的掩模板用基板 中，提高成為按照修正后的平坦度滿足基準平坦度的合格品的比率。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅的 成品率提高。本發(fā)明另一方式的掩模板用基板的制造方法，該掩模板用基板用于在曝光裝置的 掩模載臺上夾裝的光掩模，其特征在于，具有準備對主表面進行了精密研磨的基板的工 序；對上述主表面的實測區(qū)域內(nèi)的夾裝前主表面形狀進行測定的工序；基于上述基板的夾 裝前主表面形狀和上述掩模載臺的形狀，通過模擬得到將從上述基板制作的光掩模在上述 曝光裝置上安置時的上述基板的夾裝后主表面形狀的工序；選定上述夾裝后主表面形狀的 假想算出區(qū)域內(nèi)的平坦度為第1閾值以下的基板的工序；對于上述選定的基板，算出與在 夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)沿著第1方向的截面形狀近似的第1近似曲線，算出與沿 著與第1方向正交的第2方向的截面形狀近似的第2近似曲線，根據(jù)上述第1近似曲線和第 2近似曲線算出近似曲面，進行從上述夾裝后主表面形狀減除上述近似曲面的修正，算出修 正后主表面形狀的工序；選定上述修正后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)的平坦度為第2閾值以 下的基板的工序。根據(jù)該方法，曝光裝置的高度方向的修正，不僅在一方向(第1方向)，而且在與該 一方向正交的方向(第2方向)上也發(fā)揮功能的情況下，在不考慮曝光裝置的高度方向的 修正的情況下，從不滿足基準平坦度的不合格品的掩模板用基板中，進一步提高成為按照 修正后的平坦度滿足基準平坦度的合格品的比率。在曝光裝置的掩模載臺上夾裝光掩模時，由于通過夾具的吸附力，基板具有沿著2 次曲面變形的傾向。在對光掩模板用基板進行研磨的工序中，估計該變形以使基板主表面 的形狀成為在中央部相對較高而在周緣部相對較低的凸形狀為目標進行加工。但是，由于 為了在研磨的加工精度中避免偏差和凹形狀地進行加工等原因，多形成具有較大2次成分
5的主表面形狀的基板，會在掩模載臺上夾裝光掩模后的基板的夾裝后主表面形狀中殘留2 次成分，平坦度不滿足規(guī)定值的情況較多。在這種情況下，對第1近似曲線、第2近似曲線 適用2次曲線，對夾裝后主表面形狀的2次成分進行修正，從而能夠獲得規(guī)定值以上的平坦 度，提高成為合格品的基板的比率。并且，在4次成分較強的(4次曲面的傾向較強的)夾裝前主表面形狀的基板的情 況下，在將光掩模夾裝于掩模載臺時施加2次曲面傾向的變形，因此夾裝后主表面容易成 為殘留4次成分的(4次曲面傾向的)形狀。在這種情況下，對第1近似曲線、第2近似曲 線適用4次曲線，對夾裝后主表面形狀的4次成分進行修正，從而能夠獲得規(guī)定值以上的平 坦度，提高成為合格品的基板的比率。如果容許第1近似曲線、第2近似曲線的基板主表面的平坦度修正量超過0. 16 μ m 的曝光裝置的光學修正，則實際通過曝光裝置將光掩模上的轉(zhuǎn)印圖案轉(zhuǎn)印到半導體晶片上 的抗蝕劑膜上時的非點像差會變大，轉(zhuǎn)印圖案的成像惡化，可能無法滿足規(guī)定以上的圖案 析像度，是不優(yōu)選的。基板的變形起因于曝光裝置夾裝光掩模，因此需要考慮到比形成轉(zhuǎn)印圖案的區(qū)域 更靠外側(cè)的區(qū)域。在光掩模的薄膜上形成轉(zhuǎn)印圖案的區(qū)域，一般多在132mmX104mm的內(nèi) 側(cè)，只要132mm的正方形內(nèi)的區(qū)域的平坦度良好，一般就沒有問題，但是如果其外側(cè)區(qū)域的 平坦度較差，則存在夾裝前后的基板變形量較大的可能性。如果基板的變形量較大，則在基 板主表面上形成的轉(zhuǎn)印圖案的移動量變大而導致圖案位置精度下降?？紤]到這些情況，優(yōu) 選使選定進行模擬的基板時的假想算出區(qū)域為142mm的正方形內(nèi)的區(qū)域。在掩模的薄膜上形成轉(zhuǎn)印圖案的區(qū)域，一般多處于132mmX104mm的內(nèi)側(cè)。雖然可 以在任意方向上形成轉(zhuǎn)印圖案，但是優(yōu)選在132mm的正方形內(nèi)的區(qū)域設定修正區(qū)域以保證 夾裝后的基板主表面的平坦度在規(guī)定值以內(nèi)。也不是只要基板的夾裝后主表面形狀滿足第1閾值，那么夾裝前主表面形狀的平 坦度多差都可以。夾裝后主表面形狀良好且夾裝前主表面形狀的平坦度較差的基板，夾裝 前后的基板變形量較大而導致在基板主表面上形成的轉(zhuǎn)印圖案的移動量也較大，圖案位置 精度下降。在進行模擬的基板中可以選定實算出區(qū)域內(nèi)的平坦度為0.4μπι以下的基板。并 且，實算出區(qū)域優(yōu)選為包含根據(jù)模擬后的夾裝后主表面形狀算出平坦度時的區(qū)域亦即假想 算出區(qū)域和進行減除近似曲面的修正的區(qū)域亦即修正區(qū)域的區(qū)域。并且，如果考慮測定平 坦度的裝置的測定精度和模擬的精度等，則優(yōu)選實算出區(qū)域為142mm的正方形內(nèi)的區(qū)域。在本發(fā)明另一方式的掩模板用基板的制造方法中，更優(yōu)選曝光裝置經(jīng)由縫隙對光 掩膜照射曝光光，上述縫隙能夠沿第1方向移動且沿第2方向延伸。本發(fā)明另一方式的掩模板的制造方法，特征在于，在通過上述方法得到的掩模板 用基板的測定了夾裝前主表面形狀的一側(cè)的主表面上形成薄膜。本發(fā)明另一方式的光掩模的制造方法，特征在于，在通過上述方法得到的掩模板 的薄膜上形成轉(zhuǎn)印圖案。根據(jù)本發(fā)明的掩模板用基板的制造方法，在通過模擬得到將光掩模夾裝在曝光裝 置的掩模載臺上時的基板(光掩模)的夾裝后主表面形狀之后，還進行與實際的曝光裝置 所進行的高度方向(基板的截面方向)的基板的主表面形狀的修正同樣的修正，能夠算出 光掩模的平坦度。由此，在不考慮曝光裝置的高度方向的修正的情況下，從不滿足基準平坦度的不合格品的掩模板用基板中，提高成為按照修正后的平坦度滿足基準平坦度的合格品 的比率。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)大幅的成品率提高。


圖1用于說明具有光掩模形狀的修正功能的曝光裝置的一部分，(a)為俯視圖， (b)為側(cè)視圖。圖2為用于對本發(fā)明實施方式的掩模板用基板的制造方法進行說明的流程圖。圖3用于說明掃描方向的主表面形狀修正，(a)表示取得基板的截面形狀的位置， (b)表示基板的截面形狀。圖4用于說明縫隙方向的主表面形狀修正，(a)表示取得基板的截面形狀的位置， (b)表示基板的截面形狀。圖5為表示在制造本發(fā)明實施方式的掩模板時采用的濺射裝置的概略構成圖。圖6為表示在曝光裝置上夾裝基板之前和夾裝之后的光掩模的基板的形狀的圖， (a)表示夾裝前主表面形狀，(b)表示夾裝后主表面形狀。圖7為用于說明實施例1的主表面形狀修正的圖，(a)表示取得基板的截面形狀 的位置，(b)表示基板的截面形狀，(c)表示近似曲面，(d)表示修正后主表面形狀。圖8為用于說明實施例2的主表面形狀修正的圖，(a)表示取得基板的截面形狀 的位置，(b)表示基板的截面形狀，(c)表示近似曲面，(d)表示修正后主表面形狀。圖9為用于說明實施例3的主表面形狀修正的圖，(a)表示近似曲面，(b)表示修 正后主表面形狀。
具體實施例方式以下參照附圖對本發(fā)明實施方式進行詳細說明。本發(fā)明的掩模板用基板的制造方法，獲取能夠用于具有光掩模形狀的修正功能的 曝光裝置的光掩模的掩模板用基板。這里，對具有光掩模形狀的修正功能的曝光裝置進行 說明。圖1為用于對具有光掩模形狀的修正功能的曝光裝置的一部分進行說明的圖， (a)為俯視圖，(b)為側(cè)視圖。在該曝光裝置中，在掩模載臺1上載置光掩模2，光掩模2通 過夾具Ia在掩模載臺1上夾裝。在該掩模載臺1的上方，配設有照明光學系統(tǒng)5、具有縫隙 3a的縫隙部件3，在該縫隙部件3的上方配設有光源4。并且，縮小光學系統(tǒng)6、載置于晶片 載臺7的半導體晶片W，位于掩模載臺1的下方。在這種曝光裝置中，使夾裝了光掩模2的掩模載臺1在掃描方向上移動，并且一邊 使晶片載臺7在與掩模載臺1的移動方向相反的方向上移動一邊對半導體晶片W進行曝 光。此時，來自光源4的光通過縫隙3a對掩模載臺1上夾裝的光掩模2進行照射，并通過 光掩模2對半導體晶片W進行照射。由此，對在半導體晶片W上設置的光抗蝕劑進行轉(zhuǎn)印 圖案曝光。并且，掩模載臺1的移動方向(掃描方向)與縫隙3a的延伸方向(長度方向) 大致正交。在該曝光裝置中，能夠根據(jù)預先測定得到的光掩模的形狀進行主表面形狀修正。 在主表面形狀修正中，在掃描方向上，通過改變掩模載臺與載置半導體晶片W的晶片載臺7的相對距離來改變掃描軌道，進行主表面形狀修正。另一方面，有時在縫隙方向上，改變非 點像差而改變照明光的形式，從而進行主表面形狀修正。并且，在該曝光裝置的情況下，對 主表面形狀修正為能夠在掃描方向和縫隙方向的2個方向上進行修正的類型進行了說明， 但是根據(jù)曝光裝置不同，也存在僅在掃描方向上進行主表面形狀修正的情況，或者僅在縫 隙方向上進行主表面形狀修正的情況。在本發(fā)明的掩模板用基板的制造方法中，該掩模板用基板用于在曝光裝置的掩模 載臺上夾裝的光掩模，其特征在于，具有準備對主表面進行了精密研磨的基板的工序；對 上述主表面的實測區(qū)域內(nèi)的夾裝前主表面形狀進行測定的工序；基于上述基板的夾裝前主 表面形狀和上述掩模載臺的形狀，通過模擬得到將從上述基板制作的光掩模安置于上述曝 光裝置時的上述基板的夾裝后主表面形狀的工序；選定上述夾裝后主表面形狀的假想算出 區(qū)域內(nèi)的平坦度為第1閾值以下的基板的工序；對于上述選定的基板，算出與在夾裝后主 表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)沿著第1方向的截面形狀近似的第1近似曲線，根據(jù)上述第1近似 曲線算出近似曲面，進行從上述夾裝后主表面形狀減除上述近似曲面的修正，從而算出修 正后主表面形狀的工序；以及選定上述修正后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)的平坦度為第2閾 值以下的基板的工序?；蛘?，在本發(fā)明的掩模板用基板的制造方法中，該掩模板用基板用于在曝光裝置 的掩模載臺上夾裝的光掩模，其特征在于，具有準備對主表面進行了精密研磨的基板的工 序；對上述主表面的實測區(qū)域內(nèi)的夾裝前主表面形狀進行測定的工序；基于上述基板的夾 裝前主表面形狀和上述掩模載臺的形狀，通過模擬得到將從上述基板制作的光掩模安置于 上述曝光裝置時的上述基板的夾裝后主表面形狀的工序；選定上述夾裝后主表面形狀的假 想算出區(qū)域內(nèi)的平坦度為第1閾值以下的基板的工序；對于上述選定的基板，算出與在夾 裝后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)沿著第1方向的截面形狀近似的第1近似曲線，算出與沿著 與第1方向正交的第2方向的截面形狀近似的第2近似曲線，根據(jù)上述第1近似曲線和第 2近似曲線算出近似曲面，進行從上述夾裝后主表面形狀減除上述近似曲面的修正，從而算 出修正后主表面形狀的工序；以及選定上述修正后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)的平坦度為第 2閾值以下的基板的工序。圖2為用于對本發(fā)明實施方式的掩模板用基板的制造方法進行說明的流程圖。在 該制造方法中，首先制造對主表面進行了精密研磨的掩模板用基板(STll)。在本發(fā)明中，作為掩模板用基板，可以使用玻璃基板。作為玻璃基板，只要能夠用 作掩模板則沒有特別限定。例如、合成石英玻璃、鈉鈣玻璃(soda lime glass)、鋁硅酸鹽玻 帛(aluminosilicate glass)(borosilicate glass)雙帛·。這種掩模板用基板，例如經(jīng)過粗研磨工序、精密研磨工序和超精密研磨工序進行 制造。接著，取得掩模板用基板的主表面的實測區(qū)域內(nèi)的高度信息，根據(jù)該高度信息取 得掩模板用基板的截面看的夾裝前的主表面形狀、即夾裝前主表面形狀的信息(ST12)。這 里所說的高度信息，是指在掩模板用基板的主表面內(nèi)設置的實測區(qū)域內(nèi)的多個測定點距離 基準面的高度信息。作為實測區(qū)域，例如在掩模板的尺寸為152mmX 152mm的情況下，是 146mmX 146mm的內(nèi)側(cè)的區(qū)域。實測區(qū)域是至少包含后述的假想算出區(qū)域和修正區(qū)域的寬廣 區(qū)域。
并且，掩模板用基板的夾裝前主表面形狀，通過使用波長調(diào)制激光的波長偏移干 涉計進行測定而求出。該波長偏移干涉計，根據(jù)從掩模板用基板的被測定面和背面分別反 射的反射光與測定器基準面(前方基準面)的干涉條紋，將被測定面的高度差作為相位差 算出，檢測各干涉條紋的頻率差，分離從掩模板用基板的被測定面和背面分別反射的反射 光與測定器基準面(前方基準面)的干涉條紋，測定被測定面的凹凸形狀。并且，為了高精度地進行后述的模擬，優(yōu)選使取得高度信息的測定點盡可能多。但 是，雖然通過增多測定點而能夠獲得準確的模擬結果，但模擬所需的時間很長，因此優(yōu)選考 慮這些點來決定測定點。例如測定點為256X256點。接著，基于通過測定得到的基板的夾裝前主表面形狀，從包含光掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域 的實算出區(qū)域中的最大值與最小值的差算出掩模板用基板的平坦度(ST13)。并且，判定這 樣得到的平坦度是否為容許值以下(ST14)。平坦度比容許值大的掩模板用基板作為不合格 的基板而不會向后續(xù)工序供給。即使在通過該制造方法制造的掩模板用基板光掩模的夾裝 后主表面形狀的平坦度良好的情況下，如果夾裝前主表面形狀的平坦度較差則也會產(chǎn)生問 題。夾裝前后的平坦度變化量較大的基板，基板變形量較大。從基板變形量較大的基板制 作的光掩模，具有在基板主表面上形成的轉(zhuǎn)印圖案的夾裝前后的移動量較大的可能性，有 可能導致夾裝后的圖案位置精度下降。考慮到這一點，選定夾裝前的基板的平坦度為容許 值以下。夾裝前的平坦度的容許值過高時會降低成品率而無法實現(xiàn)本案目的，過低時則有 可能無法從基板變形量較大的基板制作光掩模?？紤]到其平衡，使夾裝前的基板平坦度的 容許值為0. 4μ m以下。并且，在制造用于要求較高圖案位置精度的光掩模的掩模板用基板 的情況下，需要使基板變形量較小而可以使基板平坦度的容許值為0. 3 μ m以下。另一方面，基板夾裝前后的變形量也會因算出平坦度的區(qū)域亦即實算出區(qū)域的大 小而變化。存在實算出區(qū)域越大則該基板夾裝前后的變形量越小的傾向。首先，算出夾裝 前的平坦度的實算出區(qū)域，是與測定區(qū)域亦即實測區(qū)域相同或與其相比較小的區(qū)域，并且 需要是比假想算出區(qū)域大的區(qū)域。包含光掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域的規(guī)定區(qū)域，取決于曝光波長和 在半導體晶片上形成的微細圖案(電路圖案)的種類等。在掩模板的尺寸為152mm的正方 形的情況下，光掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域多為104mmX 132mm的內(nèi)側(cè)區(qū)域?？紤]到這種情況，可以使 假想算出區(qū)域為132mm的正方形的內(nèi)側(cè)的正方形狀的區(qū)域。但是，在其外側(cè)區(qū)域的平坦度 較差的情況下，是夾裝前后的基板變形量較大的基板的可能性較高。也考慮到這種情況，在 掩模板(光掩模)的尺寸為152mm的正方形的情況下，優(yōu)選實算出區(qū)域至少為142mm的正 方形的內(nèi)側(cè)區(qū)域。并且優(yōu)選，在夾裝前主表面形狀的測定精度或模擬精度較高的情況下，是 146mm的正方形的內(nèi)側(cè)區(qū)域或148mm的正方形的內(nèi)側(cè)區(qū)域。接著，基于得到的夾裝前主表面形狀、掩模載臺的形狀，通過模擬得到將從該基板 制作的光掩模安置于曝光裝置時的高度信息，根據(jù)該高度信息得到掩模板用基板的截面看 的夾裝后主表面形狀(ST15)。在該模擬工序中，模擬將光掩模在曝光裝置的掩模載臺上 安置的狀態(tài)，利用基板的主表面的多個測定點，求出距離基準面的高度信息。這里，模擬獲 得在曝光裝置上安置光掩模時的、該基板的多個測定點的高度信息時所需的信息，是在取 得上述夾裝前主表面形狀的信息時得到的、基板主表面的多個測定點距離基準面的高度信 息、和包含曝光裝置的掩模載臺與該基板的主表面抵接的區(qū)域的該掩模載臺的形狀信息。 使用這些信息，可以利用材料力學中的撓曲微分方程式，模擬得到在曝光裝置的掩模載臺安置光掩模時的基板主表面的多個測定點的距離基準面的高度信息。并且，根據(jù)所得高度 信息得到基板的截面看的夾裝后主表面形狀。并且，在該工序中，基于基板的夾裝前主表面形狀的信息，進行將從該基板制作的 光掩模在曝光裝置的掩模載臺上夾裝時的模擬。在后續(xù)工序中通過濺射法以高精度形成薄 膜，該薄膜形成在掩模板用基板的表面形成的轉(zhuǎn)印圖案，因此該薄膜的主表面方向的膜厚 變化處在與基板平坦度相比微小而可以忽略的范圍。即使基于掩模板用基板的夾裝前主表 面形狀進行模擬也不會產(chǎn)生能夠產(chǎn)生影響的大小的差異。上述撓曲微分方程式，將重力方向設為Z軸的正方向，按照下述方式求出。H2 = H1+B^B2-HabH2 夾裝后的基板主表面的高度信息H1 夾裝前的基板主表面的高度信息B1 以掩模載臺為支點的基板翹曲(杠桿效應)B2:由基板重力引起的撓曲(―在基板中心處最大值為0. Ιμπι)Hab:在沿著基板與掩模載臺抵接的掃描方向的區(qū)域中該基板所具有的高度信息的 平均值并且，作為上述掩模載臺的形狀信息，除了掩模載臺與基板的主表面抵接的位置、 區(qū)域(具有縫隙方向的寬度和掃描方向的寬度的區(qū)域)之外，也可以包含掩模載臺與基板 的主表面抵接的上述區(qū)域(面)的該掩模載臺的平坦度信息。并且，模擬方法不限于上述 方法，也可以是采用一般的有限元法的模擬。接著，基于通過模擬得到的夾裝后形狀，從包含光掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域的假想算出區(qū) 域中的最大值與最小值的差算出掩模板用基板的平坦度(ST16)。該平坦度在使用曝光裝 置的圖案轉(zhuǎn)印時有助于良好的轉(zhuǎn)印圖案的形成。包含上述光掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域的假想算出區(qū) 域，取決于曝光波長和在半導體晶片上形成的微細圖案(電路圖案)的種類等。在掩模板 的尺寸為152mm的正方形的情況下，掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域多為104mmX 132mm的內(nèi)側(cè)區(qū)域?？紤] 到這種情況，可以是132mm的正方形的內(nèi)側(cè)的正方形狀的區(qū)域。但是，在其外側(cè)區(qū)域的平坦 度較差的情況下，存在是夾裝前后的基板變形量較大的基板的可能性。從這種基板制作的 光掩模，在基板主表面上形成的轉(zhuǎn)印圖案的移動量較大，存在夾裝后的圖案位置精度較低 的可能性?？紤]到這種情況，在掩模板(光掩模)的尺寸為152mm的正方形的情況下，優(yōu)選 至少為142mm的正方形的內(nèi)側(cè)區(qū)域。并且優(yōu)選，在夾裝前主表面形狀的測定精度、模擬精度 較高的情況下，是146mm的正方形的內(nèi)側(cè)區(qū)域或148mm的正方形的內(nèi)側(cè)區(qū)域。接著，判定這樣得到的平坦度是否為第1閾值以下(ST17)。該平坦度的第1閾值 是從修正后主表面形狀的平坦度和平坦度修正量的容許值進行選定，上述修正后主表面形 狀的平坦度是對從該掩模板用基板制作的光掩模求出的平坦度，上述平坦度修正量的容許 值是通過曝光裝置的高度方向的修正能夠使半導體晶片上的抗蝕劑膜上的轉(zhuǎn)印圖案的成 像滿足規(guī)定的圖案析像度的容許值。在對光掩模(掩模板用基板)求出的夾裝后的主表面 平坦度為0. 16 μ m以下、且曝光裝置的平坦度修正量的容許值為0. 16 μ m的情況下，第1閾 值可以為其合計的0.32 μ m。在對光掩模(掩模板用基板)求出的夾裝后的主表面平坦度 為0. 08 μ m以下、且曝光裝置的平坦度修正量的容許值為0. 16 μ m的情況下，第1閾值可以 為其合計的0. 24 μ m。
并且，在曝光裝置的修正技術提高而容許的平坦度修正量較大的情況下，可以配 合該修正量的上限增大第1閾值。例如在平坦度修正量以0. 24 μ m、0. 32 μ m等方式增大而 對光掩模的夾裝后的主表面求出的平坦度為0. 16μπι以下的情況下，第1閾值可以增大為 0. 40ym,0. 48ym0并且，在對光掩模的夾裝后的主表面求出的平坦度為0.08 μ m以下時， 第1閾值可以增大為0. 32 μ m、0. 40 μ m。反之，在曝光裝置的修正技術沒有提高而曝光裝置的高NA化更加推進的情況下， 縮小光學系統(tǒng)和半導體晶片的焦點裕度較小，容許的平坦度修正量減小而需要使第1閾 值較小。例如，在平坦度修正量以0. 12μπι、0. 10 μ mm、0. 08 μ m等方式增大而對光掩模的 夾裝后的主表面求出的平坦度為0. 16 μ m以下的情況下，第1閾值需要減小為0. 28 μ m、 0. 26 μ m、0. 24 μ m。并且，在對光掩模的夾裝后的主表面求出的平坦度為0. 08 μ m以下時， 第1閾值需要減小為0. 20 μ m、0. 18 μ m、0. 16 μ m。接著，在夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域中，算出與沿著第1方向的截面形狀近似 的第1近似曲線，根據(jù)該第1近似曲線算出近似曲面，并且進行從夾裝后主表面形狀減除近 似曲面的形狀修正，算出修正后主表面形狀(ST18)。并且，在以能夠進行掃描方向和縫隙方 向的2方向的主表面形狀修正的類型的曝光裝置為對象的情況下，算出與沿著第1方向的 截面形狀近似的第1近似曲線，算出修正區(qū)域的與沿著與第1方向正交的第2方向的截面 形狀近似的第2近似曲線，根據(jù)該第1近似曲線和第2近似曲線算出近似曲面，并且進行從 夾裝后主表面形狀減除近似曲面的形狀修正，算出修正后主表面形狀。參照圖3和圖4對該主表面形狀修正進行說明。并且，這里以第1方向為曝光裝 置的掃描方向，第2方向為曝光裝置的縫隙方向，第1近似曲線為4次曲線，第2近似曲線 為2次曲線的情況進行說明。圖3是用于說明掃描方向的主表面形狀修正的圖，(a)表示 取得基板的截面形狀的位置，(b)表示基板的截面形狀。并且，圖4是用于說明縫隙方向的 主表面形狀修正的圖，(a)表示取得基板的截面形狀的位置，(b)表示基板形狀。在掃描方向(第1方向)的主表面形狀修正中，如圖3(a)所示，根據(jù)掩模板用基板 的夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域X的與掃描方向平行的右端、中央、左端的各直線Y1的高 度信息求出掃描方向的基板的截面形狀，通過最小二乘法對這3處的截面形狀求出4次曲 線，如圖3(b)所示，算出掃描方向的近似曲線(第1近似曲線)Z115接著，在縫隙方向(第 2方向)的主表面修正中，如圖4(a)所示，根據(jù)掩模板用基板的夾裝后主表面形狀的修正區(qū) 域X的與縫隙方向平行的上端、中央、下端的各直線Y2的高度信息求出縫隙方向的基板的 截面形狀，通過最小二乘法對這3處的截面形狀算出2次曲線，從而如圖4(b)所示，算出縫 隙方向的近似曲線(第2近似曲線)Z2。并且，在以僅進行掃描方向(第1方向)的修正的 曝光裝置為對象的情況下，根據(jù)第1近似曲線Z1算出近似曲面，在以僅進行縫隙方向(第 2方向)的修正的曝光裝置為對象情況下，根據(jù)第2近似曲線Z2算出近似曲面，進行將該近 似曲面從通過上述模擬得到的夾裝后形狀減除的修正，從而算出修正后主表面形狀。并且，在以進行來自掃描方向(第1方向)和縫隙方向(第2方向)的兩方向的 修正的曝光裝置為對象的情況下，從第1近似曲線Z1和第2近似曲線Z2算出近似曲面，通 過進行將該近似曲面從通過上述模擬得到的夾裝后形狀減除的修正而算出修正后主表面 形狀。或者，進行從通過上述模擬得到的夾裝后形狀，減除從第1近似曲線Z1算出的近似 曲面的修正，并且進行減除從第2近似曲線Z2算出的近似曲面的修正，從而算出修正后主表面形狀。該主表面形狀修正，對通過具有修正功能的曝光裝置進行的主表面形狀修正進行 模擬，由此得到的修正后主表面形狀，與將從該模擬的基板制作的光掩模在曝光裝置上夾 裝而進行了主表面形狀修正之后的基板形狀基本相同(根據(jù)曝光裝置的機械誤差、與平坦 度測定的誤差、模擬的誤差、貼附表膜的形狀變化等，雖然不完全相同但不會影響判定的程 度的差)。并且，雖然是修正區(qū)域X但形成光掩模的轉(zhuǎn)印圖案的轉(zhuǎn)印區(qū)域，取決于曝光波長、 在半導體晶片上形成的微細圖案(電路圖案)的種類等。在掩模板的尺寸為152mm的正方 形的情況下，掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域多為104mmX 132mm的內(nèi)側(cè)區(qū)域?？紤]到這種情況，優(yōu)選修正 區(qū)域X為132mm的正方形的內(nèi)側(cè)的正方形狀的區(qū)域。在因光掩模而要求較高精度的情況下， 可以為142mm的正方形的內(nèi)側(cè)區(qū)域。并且，這里在3處求出修正區(qū)域X的掃描方向(第1方向)和縫隙方向(第2方 向)的基板截面形狀，但是在要求第1近似曲線、第2近似曲面和根據(jù)它們算出的近似曲面 的更高模擬精度的情況下，也可以從4處以上的基板截面形狀算出。并且，雖然這里對第1 近似曲線使用4次曲線，對第2近似曲線使用2次曲線，但是不限于此。也可以對第1近似 曲線適用2次曲線，對第2近似曲線適用4次曲線，對第1近似曲線、第2近似曲線均適用 2次曲線(此時，合成的近似曲面為2次曲面)或者4次曲線(此時，合成的近似曲面為4 次曲面)。最適于選擇最接近實際夾裝光掩模的曝光裝置的主表面形狀修正功能的修正模 擬。接著，基于通過主表面形狀修正得到的修正后主表面形狀，根據(jù)包含光掩模的轉(zhuǎn) 印區(qū)域的修正區(qū)域的高度信息的最大值和最小值的差算出掩模板用基板的修正后的平坦 度，判定該平坦度是否為第2閾值以下(ST19)。修正后主表面形狀，是通過對將光掩模(掩模板用基板)在曝光裝置的掩模載臺 上夾裝，通過修正功能進行主表面形狀修正之后的基板主表面形狀進行模擬而獲得。艮口， 該修正后主表面形狀如果滿足對使用該掩模板用基板制作的光掩模求出的圖案轉(zhuǎn)印區(qū)域 (修正區(qū)域為至少包含圖案轉(zhuǎn)印區(qū)域的區(qū)域)的平坦度，則判定為合格品的掩模板用基板。 因此，這里的第2閾值優(yōu)選為選定對使用掩模板制作的光掩模求出的圖案轉(zhuǎn)印區(qū)域的平坦 度。例如，修正區(qū)域為132mm的正方形內(nèi)的區(qū)域，第2閾值為0. 16μπι。在用于要求更高精 度的光掩模的掩模板用基板的情況下，修正區(qū)域為132mm的正方形內(nèi)的區(qū)域，第2閾值可以 為0. 08 μ m。僅判定為適合該第2閾值的平坦度的掩模板用基板，向后述的掩模板制造、光 掩模制造的工序供給。并且優(yōu)選，上述各區(qū)域以基板主表面的中心為基準進行設定?？梢栽谂卸榈?閾值以下的平坦度的合格品的掩模板用基板的主表面上至少 形成遮光膜而作成掩模板(ST20)。作為構成該遮光膜的材料，可以舉出鉻、金屬硅化物、鉭。 并且，根據(jù)光掩模的用途和構成，也可以適當形成其它的膜、反射防止膜、相位偏移膜等。作 為反射防止膜的材料，如果是鉻系材料則可以是Cr0、Cr0N、CrOCN等，如果是MoSi系材料則 可以是] 05丨(^、]\105丨0、]\105丨1]\105丨0(、]\105丨(^隊如果是鉭系材料則可以是130、13(^、1380、 TaBON等。并且，作為相位偏移膜的材料，可以是MSiON、MSiO, MSiN, MSiOC、MSiOCN(Μ :Μο、 W、Ta、Zr 等)。遮光膜可以利用濺射法而成膜。作為濺射裝置，可以采用DC磁控濺射裝置、RF磁模板用基板的遮光性膜的濺射時，優(yōu)選使基板旋轉(zhuǎn)并且在使濺射靶 (target)從基板的旋轉(zhuǎn)軸以規(guī)定角度傾斜的位置配置靶進行成膜。通過這種成膜法，能夠 減小遮光膜的面內(nèi)偏差而均勻地形成。在使基板旋轉(zhuǎn)并且在使濺射靶從基板的旋轉(zhuǎn)軸以規(guī)定角度傾斜的位置上配置靶 進行成膜的情況下，相位角和透過率的面內(nèi)分布，也隨著基板與靶的位置關系變化。參照圖 5對靶與基板的位置關系進行說明。偏移距離(基板的中心軸、與通過靶的中心且與上述基 板的中心軸平行的直線之間的距離)，為了確保相位角和透過率的分布而通過面積進行調(diào) 整。一般在為了確保分布而面積較大的情況下，所需的偏移距離較大。在本實施例的方式 中，為了在142mm的正方形內(nèi)的基板內(nèi)實現(xiàn)相位角分布士 2 °以內(nèi)和透過率分布士 0. 2 %以 內(nèi)，需要使偏移距離為200mm到350mm左右，優(yōu)選偏移距離為240mm到280mm。靶-基板間 垂直距離(T/S)因偏移距離而改變最適范圍，為了在142mm的正方形內(nèi)的基板內(nèi)實現(xiàn)相位 角分布士2°以內(nèi)和透過率分布士0.2%以內(nèi)，需要使靶-基板間垂直距離(T/S)為200mm 到380mm左右，優(yōu)選T/S為210mm到300mm。靶傾斜角影響成膜速度，為了獲得較大的成膜 速度，靶傾斜角從0°到45°為適當，優(yōu)選的靶傾斜角為10°到30°。利用光刻和蝕刻對上述的至少遮光膜進行描繪而設置轉(zhuǎn)印圖案，由此能夠制造光 掩模(ST21)。并且，蝕刻的蝕刻劑也可以根據(jù)被蝕刻膜的材料適宜變更。將得到的光掩模安置在曝光裝置的掩模載臺上，使用該光掩模，將ArF準分子激 光作為曝光光，使用光刻技術將光掩模的掩模圖案轉(zhuǎn)印到形成于半導體晶片的抗蝕劑膜 上，在該半導體晶片上形成所需的電路圖案，制造半導體器件。接著，說明為了明確本發(fā)明的效果而進行的實施例。并且，在以下的實施例中，對 掩模板用基板為玻璃基板的情況進行說明。(實施例1)對于對合成石英玻璃基板實施了研磨加工和倒角加工的玻璃基板(約 152mmX 152mmX6. 45mm)，在兩面研磨裝置上安置規(guī)定枚數(shù)，按照以下的研磨條件進行粗研 磨工序。在粗研磨工序后，為了除去玻璃基板上附著的研磨磨粒而對玻璃基板進行超聲波 清洗。并且，對加工壓力、上下平板的各轉(zhuǎn)速、研磨時間等研磨條件進行適宜調(diào)整。研磨液氧化鈰(平均粒徑2μπι 3μπι) +水研磨墊(pad)硬質(zhì)研磨盤(polisher)(聚氨酯墊)接著，對粗研磨后的玻璃基板，在兩面研磨裝置上安置規(guī)定枚數(shù)，按照以下的研磨 條件進行精密研磨工序。在精密研磨工序后，為了將玻璃基板上附著的研磨磨粒除去而對 玻璃基板進行超聲波清洗。并且，對加工壓力、上下平板的各轉(zhuǎn)速、研磨時間等研磨條件進 行適宜調(diào)整。該精密研磨工序后的玻璃基板的形成轉(zhuǎn)印圖案一側(cè)的主表面形狀以4角凸起 的方式調(diào)整諸條件進行研磨。這是因為在后續(xù)的超精密研磨工序中，具有對基板主表面的 4角優(yōu)先進行研磨的特性，由此能夠抑制4角的邊緣塌角，使基板主表面的142mm的正方形 內(nèi)的平坦度為0.4μπι以下。 研磨液氧化鈰(平均粒徑1 μ m) +水研磨墊軟質(zhì)研磨盤(麂皮(suede)類型)接著，對精密研磨后的玻璃基板，在兩面研磨裝置上安置規(guī)定枚數(shù)，按照以下的研 磨條件進行超精密研磨工序。在超精密研磨工序后，為了將玻璃基板上附著的研磨磨粒除
13去而對玻璃基板進行超聲波清洗。并且，對加工壓力、上下平板的各轉(zhuǎn)速、研磨時間等研磨 條件進行適宜調(diào)整。在該超精密研磨工序中，由于基板形狀為方形而具有易于優(yōu)先對4角 進行研磨的特性。基板主表面的表面粗糙度為規(guī)定粗糙度0. 4nm以下，并且以基板主表面 的142mm的正方形內(nèi)的平坦度不會大于0.4μπι的方式設定研磨條件。這樣制作本發(fā)明的 玻璃基板(STll)。研磨液膠態(tài)氧化硅(colloidal silica)(平均粒徑IOOnm) +水研磨墊超軟質(zhì)研磨盤(麂皮類型)對這樣得到的玻璃基板的主表面，利用使用波長調(diào)制激光的波長偏移干涉計，在 基板的主表面(形成有薄膜的主表面)的實測區(qū)域(150mmX150mm)中，對256X256的各 測定點取得夾裝前主表面形狀的信息(距離通過最小二乘法算出的焦平面(假想絕對平 面)的高度信息)(參照圖6 (a)夾裝前主表面形狀)，保存在計算機中(ST12)。并且，根據(jù) 測定的實測區(qū)域的夾裝前主表面形狀的高度信息，求出實算出區(qū)域(142mmX142mm)的平 坦度(ST13)，選定容許值(0.4μπι)以下的基板(ST14)。其結果是，滿足該條件的玻璃基板 在100枚中為99枚。并且，根據(jù)該高度信息，基板的主表面的表面形狀為該主表面的高度 從中心區(qū)域朝向周緣部逐漸降低的形狀。接著，根據(jù)得到的夾裝前主表面形狀的信息、和曝光裝置的掩模載臺的形狀信息， 使用上述撓曲微分方程式，對各測定點通過模擬算出距離在曝光裝置上安置基板時的基準 面的高度信息亦即夾裝后主表面形狀(參照圖6(b)夾裝后主表面形狀)(STK)。然后，根 據(jù)該模擬結果求出包含光掩模的轉(zhuǎn)印區(qū)域的假想算出區(qū)域(142mmX 142mm)的距離基準面 的最大值與最小值的差，算出該假想算出區(qū)域的平坦度(ST16)。并且，選定其平坦度為第1 閾值(0.32μπι)以下的基板(ST17)。其結果是，滿足該條件的基板在99枚中為98枚。接著，進行掃描方向(第1方向)的主表面形狀修正(ST18)。對于圖6(b)所示的 夾裝后主表面形狀的玻璃基板，如圖7(a)所示，根據(jù)掩模板用基板的夾裝后主表面形狀的 修正區(qū)域X的與掃描方向平行的右端、中央、左端的各直線Y1的高度信息求出掃描方向的 基板的截面形狀，通過最小二乘法對該3處的截面形狀算出4次曲線，算出圖7(b)所示的 掃描方向的近似曲線(第1近似曲線)Z115然后，根據(jù)近似曲線&算出圖7(c)所示的近似 曲面，從通過上述模擬得到的夾裝后形狀減除該近似曲面。減除近似曲面\后的玻璃基板 的修正后主表面形狀如圖7(d)所示。接著，將所算出的修正后主表面的修正區(qū)域(132mmX 132mm)內(nèi)的平坦度予以算 出，選定第2閾值(0. 16 μ m)以下的基板(ST19)。該第2閾值為該掩模板用基板所要求的 基準平坦度。其結果是，滿足該條件的玻璃基板在98枚中為96枚。當對根據(jù)通過現(xiàn)有的 模擬(STK)算出的基板的夾裝后主表面形狀求出的平坦度(ST16)，選定滿足與第2閾值 相同的0. 16 μ m以下的條件的基板時，在98枚中為90枚，因此通過進行主表面形狀修正 (ST18)，可以大幅提高成品率。接著，在如上述那樣得到的玻璃基板上，作為用于形成轉(zhuǎn)印圖案的薄膜(遮光 膜)，按順序形成背面反射防止層、遮光層、表面反射防止層(ST20)。具體而言，作為濺射靶 使用Cr靶，將Ar、C02、N2、He的混合氣體作為濺射氣體(氣體流量比Ar CO2 N2 He = 24 29 12 35)，氣體壓力為0.2Pa、DC電源的功率為1.7kW，作為背面反射防止層將 CrOCN膜成膜為39nm的膜厚。接著，作為濺射靶使用Cr靶，將Ar、N0、He的混合氣體作為濺射氣體(氣體流量比Ar NO He = 27 18 55)，氣體壓力為0. lPa，DC電源的功率為 1.7kW，作為遮光層將CrON膜成膜為17nm的膜厚。接著，作為濺射靶使用Cr靴，將Ar、C02、 N2、He的混合氣體作為濺射氣體(氣體流量比Ar CO2 N2 He = 21 37 11 31)， 氣體壓力為0. 2Pa,DC電源的功率為1. 8kW，作為表面反射防止層將CrOCN膜成膜為14nm的 膜厚。以該條件成膜的背面反射防止層、遮光層和表面反射防止層，在遮光膜整體上具有非 常低的應力，能夠?qū)⒒宓男螤钭兓种茷樽钚∠薅?。這樣制造掩模板。將這樣得到的掩模板的遮光膜描繪為規(guī)定的圖案，來制作光掩模(二元掩模 (binary mask)) (ST21)。對得到的光掩模通過至少能夠進行掃描方向的主表面形狀修正的 曝光裝置進行驗證。在夾裝于曝光裝置的掩模載臺上，進行掃描方向的主表面形狀修正后， 在半導體晶片W的抗蝕劑膜上進行曝光來轉(zhuǎn)印光掩模的圖案。在對轉(zhuǎn)印到抗蝕劑膜上的圖 案的CD精度和圖案位置精度進行驗證時，可以確認該光掩模能夠充分應對DRAMhp32nm代
產(chǎn)品 ο(實施例2)與實施例1同樣地，進行從STll到ST17的工序，選定98枚玻璃基板。接著，進 行縫隙方向(第2方向)的主表面形狀修正(ST18)。對圖6(b)所示的夾裝后主表面形狀 的玻璃基板，如圖8(a)所示，根據(jù)掩模板用基板的夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域X的與縫 隙方向平行的上端、中央、下端的各直線1的高度信息求出縫隙方向的基板的截面形狀，對 該3處的截面形狀通過最小二乘法算出2次曲線，算出圖8(b)所示的縫隙方向的近似曲線 (第2近似曲線)Z2。然后，根據(jù)近似曲線&算出圖8(c)所示的近似曲面，從通過上述模擬 得到的夾裝后形狀減除該近似曲面。減除近似曲面&后的基板形狀如圖8(d)所示。接著，將所算出的修正后主表面的修正區(qū)域(132mmX 132mm)內(nèi)的平坦度予以算 出，選定第2閾值(0. 16 μ m)以下的基板(ST19)。該第2閾值為該掩模板用基板所要求的 基準平坦度。其結果是，滿足該條件的玻璃基板在98枚中為95枚。當對根據(jù)通過現(xiàn)有的 模擬(ST14)算出的基板的夾裝后主表面形狀(STK)求出的平坦度，選定滿足與第2閾值 相同的0. 16 μ m以下的條件的基板時，在98枚中為90枚，因此通過進行主表面形狀修正 (ST18)，能夠大幅提高成品率。接著，在如上述那樣得到的玻璃基板上，作為用于形成轉(zhuǎn)印圖案的薄膜，形成相位 偏移膜、由背面反射防止層、遮光層和表面反射防止層構成的遮光膜，制造掩模板(ST20)。 具體而言，使用Mo Si = 10 90(原子百分比)的靶，將Ar、N2、He的混合氣體作為濺 射氣體(氣體流量比Ar N2 He = 5 49 46)，氣體壓力為0. 3Pa，DC電源的功率為 2. 8kW，作為相位偏移膜將MoSiN膜成膜為69nm的膜厚。接著，對成膜了相位偏移膜的基板 以250°C進行5分鐘加熱處理(退火處理)。接著，形成由背面反射防止層、遮光層和表面反射防止層構成的遮光膜。具體而 言，最初作為濺射靶使用Cr靶，將Ar、CO2, N2, He的混合氣體作為濺射氣體(氣體流量比 Ar CO2 N2 He = 22 39 6 33)，氣體壓力為0. 2Pa，DC電源的功率為1. 7kW，作為 背面反射防止層將CrOCN膜成膜為30nm的膜厚。接著，作為濺射靶使用Cr靶，將Ar、N2的混 合氣體作為濺射氣體(氣體流量比Ar N2 = 83 17)，氣體壓力為0. lPa，DC電源的功率 為1. 7kff,作為遮光層將CrN膜成膜為4nm的膜厚。接著，作為濺射靶使用Cr靶，將Ar、C02、 N2、He的混合氣體作為濺射氣體(氣體流量比Ar CO2 N2 He = 21 37 11 31)，氣體壓力為0. 2Pa,DC電源的功率為1. 8kff,作為表面反射防止層將CrOCN膜成膜為14nm的 膜厚。以該條件成膜的背面反射防止層、遮光層和表面反射防止層，在遮光膜整體上具有非 常低的應力，并且相位偏移膜也具有非常低的應力，能夠?qū)⒒宓男螤钭兓种茷樽钚∠薅?。進而，將該掩模板的遮光膜和相位偏移膜描繪為規(guī)定的圖案，來制作光掩模(相 位偏移掩模)(ST21)。對得到的光掩模通過至少能夠進行縫隙方向的主表面形狀修正的曝 光裝置進行驗證。在夾裝于曝光裝置的掩模載臺上，進行縫隙方向的主表面形狀修正后，在 半導體晶片W的抗蝕劑膜上進行曝光來轉(zhuǎn)印光掩模的圖案。在對轉(zhuǎn)印到抗蝕劑膜上的圖案 的CD精度和圖案位置精度進行驗證時，可以確認該光掩模能夠充分應對DRAMhp32nm代產(chǎn)
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ΡΠ O(實施例3)與實施例1同樣地，進行從STll到ST17的工序，選定98枚玻璃基板。接著，從掃 描方向(第1方向)和縫隙方向(第2方向)的兩方向進行主表面形狀修正(ST18)。對圖 6(b)所示的夾裝后主表面形狀的玻璃基板，如圖7(a)所示，根據(jù)掩模板用基板的夾裝后主 表面形狀的修正區(qū)域X的與掃描方向平行的右端、中央、左端的各直線Y1的高度信息求出 掃描方向的基板的截面形狀，通過最小二乘法對該3處的截面形狀算出4次曲線，從而算出 圖7(b)所示的掃描方向的近似曲線(第1近似曲線)Z115并且，如圖8(a)所示，根據(jù)掩模 板用基板的夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域X的與縫隙方向平行的上端、中央、下端的各直 線Y2的高度信息求出縫隙方向的基板的截面形狀，通過最小二乘法對該3處的截面形狀算 出2次曲線，從而算出圖8(b)所示的縫隙方向的近似曲線(第2近似曲線)Z2。然后，從掃 描方向的近似曲線(第1近似曲線W1和縫隙方向的近似曲線(第2近似曲線) 算出圖 9(a)所示的近似曲面&，從通過上述模擬得到的夾裝后形狀減除該近似曲面。減除近似曲 面A后的基板形狀如圖9(b)所示。接著，將算出的修正后主表面的修正區(qū)域(132mmX 132mm)內(nèi)的平坦度予以算出， 選定第2閾值(0. 16 μ m)以下的基板(ST19)。該第2閾值為該掩模板用基板所要求的基 準平坦度。其結果是，滿足該條件的玻璃基板在98枚中為97枚。當對根據(jù)通過現(xiàn)有的模 擬(ST14)算出的基板的夾裝后主表面形狀(STK)求出的平坦度，選定滿足與第2閾值相 同的0. 16 μ m以下的條件的基板時，在98枚中為90枚，因此進行主表面形狀修正(ST18)， 從而能夠大幅提高成品率。接著，在如上述那樣得到的玻璃基板上，作為用于形成轉(zhuǎn)印圖案的薄膜(遮光 膜)，形成MoSiON膜(背面反射防止層)、MoSi (遮光層)、MoSiON膜(反射防止層)，制造 掩模板(ST20)。具體而言，使用Mo Si = 21 79(原子百分比)的靶，將Ar、02、N2、He 作為濺射氣體，壓力為0. 2Pa(氣體流量比Ar O2 N2 He = 5 4 49 42)，DC電 源的功率為3. OkW，將由鉬、硅、氧、氮構成的膜(MoSiON膜)形成為7nm的膜厚，接著使用 相同的靶，將Ar、He作為濺射氣體，壓力為0.3Pa(氣體流量比Ar He = 20 120)，DC 電源的功率為2. OkW，將由鉬和硅構成的膜(MoSi膜膜中的Mo與Si的原子百分比約為 21 79)形成為30nm的膜厚，接著使用Mo Si = 4 96(原子百分比)的靶，將Ar、02、 N2、He作為濺射氣體，壓力為0. IPa(氣體流量比Ar O2 N2 He = 6 5 11 16)， DC電源的功率為3. OkW，將由鉬、硅、酸素、窒素構成的膜(MoSiON膜)形成為15nm的膜厚。薄膜(遮光膜)的合計膜厚為52nm。以該條件成膜的背面反射防止層、遮光層和表面反射 防止層，在遮光膜整體上具有非常低的應力，能夠?qū)⒒宓男螤钭兓种茷樽钚∠薅?。進而，將該掩模板的遮光膜和反射防止膜描繪為規(guī)定的圖案，來制作光掩模(二 元掩模)(ST21)。對得到的光掩模通過能夠進行掃描方向和縫隙方向的主表面形狀修正的 曝光裝置進行驗證。在夾裝于曝光裝置的掩模載臺上，進行掃描方向和縫隙方向的主表面 形狀修正后，在半導體晶片W的抗蝕劑膜上進行曝光來轉(zhuǎn)印光掩模的圖案。在對轉(zhuǎn)印到抗 蝕劑膜上的圖案的CD精度和圖案位置精度進行驗證時，可以確認該光掩模能夠充分應對 DRAM hp32nm 代產(chǎn)品。(實施例4)與實施例1同樣地，進行從STll到ST17的工序，選定98枚玻璃基板，進行掃描 方向(第ι方向)的主表面形狀修正(ST18)。接著，將算出的修正后主表面的修正區(qū)域 (132mmX 132mm)內(nèi)的平坦度予以算出，選定第2閾值(0. 08 μ m)以下的基板(ST19)。該第 2閾值是該掩模板用基板所要求的基準平坦度。其結果是，滿足該條件的玻璃基板，在98枚 中為92枚。當對根據(jù)通過現(xiàn)有的模擬(ST14)算出的基板的夾裝后主表面形狀(STK)求出 的平坦度，選定滿足與第2閾值相同的0. 08μ m以下的條件的基板時，在98枚中為84枚， 因此進行主表面形狀修正(ST18)，從而能夠大幅提高成品率。接著，在如上述那樣得到的玻璃基板上，與實施例1同樣地，作為用于形成轉(zhuǎn)印圖 案的薄膜，形成由背面反射防止層、遮光層和表面反射防止層構成的遮光膜，制造掩模板 (ST20)。并且，將該掩模板的遮光膜描繪為規(guī)定的圖案，來制作光掩模(二元掩模)(ST21)。 對得到的光掩模通過至少能夠進行掃描方向的主表面形狀修正的曝光裝置進行驗證。在夾 裝于曝光裝置的掩模載臺，進行掃描方向的主表面形狀修正后，在半導體晶片W的抗蝕劑 膜上進行曝光來轉(zhuǎn)印光掩模的圖案。在對轉(zhuǎn)印到抗蝕劑膜上的圖案的CD精度和圖案位置 精度進行驗證時，可以確認該光掩模能夠充分應對DRAM hp22nm代產(chǎn)品。(實施例5)與實施例2同樣地，進行從STll到ST17的工序，選定98枚玻璃基板，進行縫隙 方向(第2方向)的主表面形狀修正(ST18)。接著，將算出的修正后主表面的修正區(qū)域 (132mmX 132mm)內(nèi)的平坦度予以算出，選定第2閾值(0. 08 μ m)以下的基板(ST19)。該第 2閾值為該掩模板用基板所要求的基準平坦度。其結果是，滿足該條件的玻璃基板，在98枚 中為91枚。當對根據(jù)通過現(xiàn)有的模擬(ST14)算出的基板的夾裝后主表面形狀(ST15)求出 的平坦度，選定滿足與第2閾值相同的0. 08 μ m以下的條件的基板時，在98枚中為84枚， 因此進行主表面形狀修正(ST18)，從而能夠大幅提高成品率。接著，在如上那樣述得到的玻璃基板上，與實施例2同樣地，作為用于形成轉(zhuǎn)印圖 案的薄膜，形成相位偏移膜以及由背面反射防止層、遮光層和表面反射防止層構成的遮光 膜，制造掩模板(ST20)。然后，將該掩模板的遮光膜和相位偏移膜描繪為規(guī)定的圖案，來 制作光掩模(相位偏移掩模)(ST21)。對得到的光掩模通過至少能夠進行縫隙方向的主表 面形狀修正的曝光裝置進行驗證。在夾裝于曝光裝置的掩模載臺，進行縫隙方向的主表面 形狀修正后，在半導體晶片W的抗蝕劑膜上進行曝光來轉(zhuǎn)印光掩模的圖案。在對轉(zhuǎn)印到抗 蝕劑膜上的圖案的CD精度和圖案位置精度進行驗證時，可以確認該光掩模能夠充分應對 DRAM hp22nm 代產(chǎn)品。
17
(實施例6)與實施例3同樣地，進行從STl 1到ST17的工序，選定98枚玻璃基板，進行掃描方 向(第1方向)和縫隙方向(第2方向)的主表面形狀修正(ST18)。接著，將算出的修正 后主表面的修正區(qū)域(132mmX132mm)內(nèi)的平坦度予以算出，選定第2閾值(0. 08 μ m)以下 的基板(ST19)。該第2閾值為該掩模板用基板所要求的基準平坦度。其結果是，滿足該條 件的玻璃基板，在98枚中為93枚。當對根據(jù)通過現(xiàn)有的模擬(ST14)算出的基板的夾裝后 主表面形狀(STK)求出的平坦度，選定滿足與第2閾值相同的0. OSym以下的條件的基板 時，在98枚中為84枚，因此進行主表面形狀修正(ST18)，從而能夠大幅提高成品率。接著，在如上那樣述得到的玻璃基板上，與實施例3同樣地，作為用于形成轉(zhuǎn)印圖 案的薄膜，形成由背面反射防止層、遮光層和表面反射防止層構成的遮光膜，制造掩模板 (ST20)。進而，將該掩模板的遮光膜描繪為規(guī)定的圖案，來制作光掩模(二元掩模)(ST21)。 對得到的光掩模通過能夠進行掃描方向和縫隙方向的兩方的主表面形狀修正的曝光裝置 進行驗證。在夾裝于曝光裝置的掩模載臺，進行掃描方向和縫隙方向的主表面形狀修正后， 在半導體晶片W的抗蝕劑膜上進行曝光來轉(zhuǎn)印光掩模的圖案。在對轉(zhuǎn)印到抗蝕劑膜上的圖 案的CD精度和圖案位置精度進行驗證時，可以確認該光掩模能夠充分應對DRAM hp22nm代產(chǎn)品。本發(fā)明不限于上述實施方式，能夠適宜變更并進行實施。例如上述實施方式中的 材料、尺寸、處理順序等作為一例，可以在能夠發(fā)揮本發(fā)明效果的范圍內(nèi)進行各種變更來實 施。此外，在不脫離本發(fā)明目的的范圍內(nèi)可以適宜變更并進行實施。本申請主張以在2009年3月25日提出的日本申請?zhí)卦?009-074997為基礎的優(yōu) 先權，并在此援引其全部內(nèi)容。符號說明1...掩模載臺；la...夾具；2...光掩模；3...縫隙部件；3a...縫隙；4...光源；
5...照明光學系統(tǒng)；6...縮小光學系統(tǒng)；7...晶片載臺；W...半導體晶片。
權利要求
1.一種掩模板用基板的制造方法，該掩模板用基板用于在曝光裝置的掩模載臺上夾裝 的光掩模，其特征在于，具有準備對主表面進行了精密研磨的基板的工序； 對所述主表面的實測區(qū)域內(nèi)的夾裝前主表面形狀進行測定的工序； 基于所述基板的夾裝前主表面形狀和所述掩模載臺的形狀，通過模擬得到將從所述基 板制作的光掩模安置于所述曝光裝置時的所述基板的夾裝后主表面形狀的工序；選定所述夾裝后主表面形狀的假想算出區(qū)域內(nèi)的平坦度為第1閾值以下的基板的工序；對于所述選定的基板，算出與在夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)沿著第1方向的截面 形狀近似的第1近似曲線，根據(jù)所述第1近似曲線算出近似曲面，進行從所述夾裝后主表面 形狀減除所述近似曲面的修正，從而算出修正后主表面形狀的工序；以及選定所述修正后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)的平坦度為第2閾值以下的基板的工序。
2.根據(jù)權利要求1所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，所述算出修正后主表面形狀的工序，算出與沿著與第1方向正交的第2方向的截面形 狀近似的第2近似曲線，根據(jù)所述第2近似曲線算出近似曲面，進行從夾裝后主表面形狀進 一步減除根據(jù)所述第2近似曲面算出的近似曲面的修正，所述夾裝后主表面形狀是進行減 除根據(jù)第1近似曲線算出的近似曲面的修正后的夾裝后主表面形狀。
3.一種掩模板用基板的制造方法，該掩模板用基板用于在曝光裝置的掩模載臺上夾裝 的光掩模，其特征在于，具有準備對主表面進行了精密研磨的基板的工序； 對所述主表面的實測區(qū)域內(nèi)的夾裝前主表面形狀進行測定的工序； 基于所述基板的夾裝前主表面形狀和所述掩模載臺的形狀，通過模擬得到將從所述基 板制作的光掩模安置于所述曝光裝置時的所述基板的夾裝后主表面形狀的工序；選定所述夾裝后主表面形狀的假想算出區(qū)域內(nèi)的平坦度為第1閾值以下的基板的工序；對于所述選定的基板，算出與在夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)沿著第1方向的截面 形狀近似的第1近似曲線，算出與沿著與第1方向正交的第2方向的截面形狀近似的第2 近似曲線，根據(jù)所述第1近似曲線和第2近似曲線算出近似曲面，進行從所述夾裝后主表面 形狀減除所述近似曲面的修正，從而算出修正后主表面形狀的工序；以及選定所述修正后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)的平坦度為第2閾值以下的基板的工序。
4.根據(jù)權利要求3所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述第1近似曲線為2次曲線或4次曲線。
5.根據(jù)權利要求2至4中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述第2近似曲線為2次曲線或4次曲線。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述第1閾值為0. 32 μ m,所述第2閾值為0. 16 μ m。
7.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述第1閾值為0. 24 μ m,所述第2閾值為0. 08 μ m。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，所述實測區(qū)域為包含所述假想算出區(qū)域和修正區(qū)域的區(qū)域，所述假想算出區(qū)域為包含 修正區(qū)域的區(qū)域。
9.根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述假想算出區(qū)域為142mm的正方形內(nèi)的區(qū)域。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述修正區(qū)域為132mm的正方形內(nèi)的區(qū)域。
11.根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述掩模板用基板的制造方法具有選定所述夾裝前主表面形狀的實算出區(qū)域內(nèi)的平坦度為0. 4 μ m以下的基板的工序。
12.根據(jù)權利要求11所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述實算出區(qū)域為包含所述假想算出區(qū)域和修正區(qū)域的區(qū)域。
13.根據(jù)權利要求11所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于， 所述實算出區(qū)域為142mm的正方形內(nèi)的區(qū)域。
14.根據(jù)權利要求1至13中任一項所述的掩模板用基板的制造方法，其特征在于，所述曝光裝置經(jīng)由縫隙對光掩模照射曝光光，所述縫隙能夠沿第1方向移動且沿第2 方向延伸。
15.一種掩模板的制造方法，其特征在于，在通過權利要求1至14中任一項所述的方法得到的掩模板用基板的測定了夾裝前主 表面形狀的一側(cè)的主表面上形成薄膜。
16.一種光掩模的制造方法，其特征在于，在通過權利要求15所述的方法得到的掩模板的薄膜上形成轉(zhuǎn)印圖案。
17.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，所述半導體器件的制造方法具有將通過權利要求16所述的方法得到的光掩模夾裝在 能夠進行主表面形狀修正的曝光裝置的掩模載臺上，將光掩模的圖案曝光轉(zhuǎn)印到晶片的抗 蝕劑膜上的工序。
全文摘要
本發(fā)明提供掩模板用基板、掩模板、光掩模和半導體器件的制造方法。對進行了精密研磨的基板主表面的實測區(qū)域內(nèi)的夾裝前主表面形狀進行測定，基于基板的夾裝前主表面形狀和掩模載臺(1)的形狀，通過模擬得到將從基板制作的光掩模(2)安置于曝光裝置時的基板的夾裝后主表面形狀。選定夾裝后主表面形狀的假想算出區(qū)域內(nèi)的平坦度為第1閾值以下的基板。對于選定的基板，算出與在夾裝后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)沿著第1方向的截面形狀近似的第1近似曲線。根據(jù)第1近似曲線算出近似曲面，進行從夾裝后主表面形狀減除該近似曲面的修正，從而算出修正后主表面形狀。選定修正后主表面形狀的修正區(qū)域內(nèi)的平坦度為第2閾值以下的基板。
文檔編號H01L21/027GK102132211SQ201080002436
公開日2011年7月20日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權日2009年3月25日
發(fā)明者田邊勝 申請人:Hoya株式會社