JP2004341564A

JP2004341564A - マスク基板の製造方法

Info

Publication number: JP2004341564A
Application number: JP2004261198A
Authority: JP
Inventors: Masamitsu Ito; 正光伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2022-02-28
Also published as: JP3725149B2

Abstract

【課題】ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックすることによりマスク基板の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するために有効なマスク基板の製造方法を実現すること。
【解決手段】マスク基板の製造方法は、複数のマスク基板の各々について、主面の表面形状を示す第１の情報と、露光装置のマスクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第２の情報とを取得する工程と、前記各マスク基板とその前記第１の情報と前記第２の情報との対応関係を作成する工程と、作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択し、この選択した第２の情報と前記対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体分野におけるマスク基板の製造方法に関する。

半導体デバイスの微細化が進むに連れ、フォトリソグラフィ工程での微細化に対する要求が高まっている。既に、デバイスの設計ルールは０．１３μｍにまで微細化し、制御しなければならないパターン寸法精度は１０ｎｍ程度と極めて厳しい精度が要求されている。その結果、近年、半導体製造プロセスに用いられているフォトリソグラフィ工程での課題が顕著になりつつある。

課題は、パターン形成工程の高精度化に係わる要因の一つとしての、リソグラフィ工程に用いられるマスク基板の平坦度についてである。すなわち、微細化に伴いリソグラフィ工程での焦点裕度が少なくなる中で、マスク基板の平坦度が無視できなくなってきている。

そこで、本発明者等は、マスク基板の平坦度に関して研究を重ねた結果、以下のことが明らかになった。

マスク基板の表面形状は千差万別で、同じ平坦度でも凸型、凹型、鞍型、その混合型など様々な形状になっている。そのため、たとえ同じ平坦度でも、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板を真空チャックによりチャックした場合に、マスクステージや真空チャックとの相性により、チャック時にマスク基板が大きく変形してしまう場合と、ほとんど変形しない場合、あるいは逆に平坦度が良くなる場合、が生じる。

これは、チャック後のマスク基板の平坦度がチャック前のマスク基板の表面形状に依存すること、そして同じマスク基板でも真空チャックが行われる箇所によっても変わるからである。しかしながら従来は、平坦度だけを管理していたため、マスク基板の表面形状によっては、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックすることでマスク基板の平坦度が大きく悪化する場合が生じる。

そして、このような平坦度が劣化したマスク基板上にパターンを形成して得られた露光マスクを用いて、半導体デバイスを製造することが、製品歩留まりの低下の大きな要因となっていることが明らかになった。

上述の如く、本発明者等は、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックする前後のマスク基板の平坦度を比較したところ、マスク基板の表面形状によってはチャック後のほうが平坦度が悪くなるものの存在を確認し、そしてこの平坦度の悪化が製品歩留まりの低下の大きな要因となっていることを見出した。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するために有効なマスク基板の製造方法を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係るマスク基板の製造方法は、複数のマスク基板の各々について、主面の表面形状を示す第１の情報と、露光装置のマスクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第２の情報とを取得する工程と、前記各マスク基板とその前記第１の情報と前記第２の情報との対応関係を作成する工程と、作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択し、この選択した第２の情報と前記対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程とを有することを特徴とする。

本発明に係る他のマスク基板の製造方法は、各マスク基板と各マスク基板の主面の表面形状を示す第１の情報と各マスク基板の露光装置のマスクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第２の情報との、複数のマスク基板についての、対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択する工程と、この選択した第２の情報と対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程とを有することを特徴とする。

本発明に係る他のマスク基板の製造方法は、複数のマスク基板の各々について、主面の表面形状を示す第１の情報と、測定装置により測定した前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第２の情報とを取得する工程と、前記各マスク基板とその前記第１の情報と前記第２の情報との対応関係を作成する工程と、作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択し、この選択した第２の情報と前記対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程とを有することを特徴とする。

本発明に係る他のマスク基板の製造方法は、各マスク基板と各マスク基板の主面の表面形状を示す第１の情報と、測定装置により測定した前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第２の情報との、複数のマスク基板についての、対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択する工程と、この選択した第２の情報と対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程とを有することを特徴とする。

本発明に係る他のマスク基板の製造方法は、マスク基板とマスク基板の主面の表面形状を示す第１の情報を取得する工程と、前記マスク基板の主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とから前記マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第２の情報とを取得する工程と、前記シミュレーションによって取得された前記マスク基板の主面の平坦度が仕様に合うか否かを判断し、仕様に合うと判断されたとき前記マスク基板の主面側にレジストを塗布する工程とを有することを特徴とする。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明らかになるであろう。

本発明によれば、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効なマスク基板のの製造方法を実現できるようになる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る露光マスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。

まず、大きさ１５２ｍｍ角で厚さ約６ｍｍの石英基板上にそれを被覆する遮光体を成膜して成る１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋを用意し、これらのマスク基板Ａ〜Ｋの各々について、主面を基板平坦度測定装置（ニデック社製）により測定して、露光装置のマスクステージに真空チャックによりチャックする前の、１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋの主面の表面形状および平坦度を取得する（ステップＳ１）。

ここでは、図２（ａ）における、マスク基板の周縁領域を除いた１４２ｍｍ角領域（第１の領域）１の平坦度を測定する。第１の領域１は、実際にパターンを形成するパターン形成領域である。

また、この実施形態において、第１の領域１の表面形状が凸，凹とは、図２（ｂ），図２（ｃ）にそれぞれ示すように、第１の領域１の両端を結ぶ線Ｌ１に対して上に凸、下に凹の形状のものを意味する。図３（ａ），図３（ｂ）にそれぞれ、表面形状が上に凸、下に凹のものの概観を示す。

一方、第２の領域２の表面形状が凸または凹とは、図２（ｄ）に示すように、マスク基板の周縁部に向かって、第１の領域１の表面よりも高さが低くなる形状のもの（凸）または高くなる形状もの（凹）を意味する。なお、第２の領域２に関しては第２の実施形態で詳細に述べる。

次に、上記取得結果に基づいて、１１枚の各マスク基板Ａ〜Ｋを主面の表面形状の種類毎に分類する（ステップＳ２）。その結果を表１に示す。表面形状の種類（第１の情報）は、上記測定結果から、凸型、凹型、鞍型、かまぼこ型の４つに分類できた。また、マスクステージにチャックする前の第１の領域１の平坦度の測定値（第２の情報）は、０．４μｍ〜０．５μｍの範囲に収まっていた。図３（ｃ），図３（ｄ）にそれぞれ、表面形状が鞍型、かまぼこ型のものの概観を示す。

次に、ＡｒＦウェハ露光装置（ニコン社製）のマスクステージに上記１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋを真空チャックにより逐次チャックし、真空チャックによるチャック後の各マスク基板の主面の平坦度の測定を行う（ステップＳ３）。

ここでは、マスク基板の周縁領域を除いた１４２ｍｍ角の第１の領域１（図２（ａ））の平坦度を測定した。その後表１に示すように、１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋに関し、表面形状の種類と真空チャックによるチャック前後の平坦度の値との対応関係を作成する（ステップＳ４）。

表１から分かるように、表面形状が凸型のマスク基板Ａ〜Ｃのチャック後の平坦度はチャック前と同じかやや良くなっているが、表面形状が凹型および鞍型のマスク基板Ｄ〜Ｇの平坦度はチャック後に大きく悪化していた。

また、表面形状がかまぼこ型のマスク基板については、マスクステージ上におけるマスク基板の配置方向をチャックに対し所定の方向に配置したもの（マスク基板Ｈ，Ｉ）と、この所定方向に直交する方向すなわち９０度回転させた方向に配置してチャックされるマスク基板個所を変えたもの（マスク基板Ｊ，Ｋ）とについて平坦度の測定を行った。

その結果、表１に示すように、かまぼこ型のマスク基板Ｈ〜Ｋの真空チャック後の平坦度は、チャックに対するマスク基板の配置方向によって変わることが明らかになった。

すなわち、かまぼこ型のマスク基板Ｈ〜Ｋの真空チャック後の平坦度は、真空チャックされるマスク基板の個所によっても変わることが明らかになった。

具体的には、マスク基板Ｈ、Ｉのように、マスクステージ上におけるマスク基板の配置方向をチャックに対して所定の方向に配置すると、かまぼこ形の弧を描いている辺が露光装置のマスクステージのチャックに当たり平坦度がほとんど改善されないが、一方、マスク基板Ｊ、Ｋのように、９０度回転させた方向に配置すると、かまぼこ形の弧を描いている辺が露光装置のマスクステージのチャックに当たらず平坦度が０．３μｍ以下となり、平坦度が改善されることが確かめられた（表１）。なお、その他の表面形状のマスク基板Ａ〜Ｇで回転したものが表１に示されていない理由は、回転しても平坦度が改善されないことが分かったからである。

次に、上記のようにして予め真空チャックによるチャック前後の表面形状の種類および平坦度の値が分かっている、１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋからなるマスク基板群の中から、仕様に合う平坦度を有するマスク基板と同じ種類の表面形状を有するマスク基板を、１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋとは別に用意する（ステップＳ５）。ここでは、この別に用意するマスク基板として、マスク基板Ｊと同じ形状のものを選んだ場合について説明する。

なお、マスク基板Ａ〜Ｋおよび上記別に用意したマスク基板は、パターン形成領域の平坦度が所定の仕様内に収まるように形成されたものであり、表面形状の相違はばらつきによって生じたものである。

次に、上記別に用意したマスク基板上にレジストを塗布する。

その後、周知の製造方法の露光マスクの製造工程が続く。すなわち、電子ビーム描画装置により所望のパターンをマスク基板上のレジストに描画する。ついでレジストを現像してレジストパターンを形成し、次にこのレジストパターンをマスクにして反応性イオンエッチング装置によりマスク基板の遮光体をエッチング加工して遮光体パターンを形成する。その後、レジストパターンを剥離し、ついでマスク基板表面の洗浄を行ない、所望のマスクパターンが形成された露光マスクが完成する（ステップＳ６）。

なお、上記所望のパターンは、例えば回路パターンを含むもの、あるいは回路パターンおよび位置合わせ用パターンを含むものである。

このようにして得られた露光マスクをＡｒＦウェハ露光装置にセットし、主面平坦度を測定したところ、０．２μｍと良好な値であることが確認できた。そして、このような平坦度の高い露光マスクを露光装置のマスクステージ上にチャックし、上記露光マスク上に形成されたパターンを照明光学系によって照明し、上記パターンの像を投影光学系によって所望の基板（例えばレジストが塗布された基板）上に結像するという露光方法を採用すれば、ウェハ露光時の焦点裕度が格段に増し、ＤＲＡＭ等の半導体製品の歩留まりが大きく向上する。

かくして本実施形態によれば、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックすることによりマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効な露光マスクの製造方法を実現できる。

マスク基板Ａ〜Ｋや上記別に用意するマスク基板は、位置合わせ用マークが予め形成されたものであっても良い。また、マスク基板をマスクステージにチャックする手段は、真空チャックに限定されるものではない。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、図２（ａ）に示したマスク基板１の主面の第１の領域１についてのみ表面形状および平坦度を取得したが（ステップＳ１）、本実施形態では、第１の領域１とこの第１の領域１を囲む第２の領域２との二つの領域のそれぞれについて表面形状および平坦度を取得する。

ここでは、第１の領域１はマスク基板中心を領域の中心とした、一辺の長さが１４２ｍｍの矩形状の領域であり、第２の領域２は第１の領域１を囲む、一辺の長さが１５０ｍｍの口（くち）状領域（矩形状の領域からこの矩形状の領域の中心を領域の中心としたそれよりも小さい矩形状の領域を除いた領域）である。マスク基板１を露光装置のマスクステージにセットする際の真空チャックによりチャックされる領域（マスクチャック領域）は第２の領域２にほぼ含まれる。すなわち、第２の領域２に、マスクステージにマスク基板をチャックするための力のほとんどが作用する。

従来技術の延長線上で、パターン形成領域のみならずマスクチャック領域の平坦度も管理することを考えると、第１の領域１を広げ、それによりマスクチャック領域を含むこととなる領域の平坦度を管理することになる
しかしながら、現在のマスク製造技術では、マスク基板１の主面全体を平坦にすることは非常に困難であり、マスク基板１の主面の平坦度は端部で急激に悪化しているのが現状であり、そのため第１の領域１を広げてしまうと、マスク基板１の中心部の平坦度はいいのだが、マスク基板１の端部の平坦度が悪いために、マスク基板１の主面全体についての平坦度の測定結果が低下することになる
そこで、本実施形態では、上述の如く、マスク中心を含む第１の領域１と、それを囲む第２の領域２とのそれぞれについて平坦度および表面形状を取得する。

大きさ１５２ｍｍ角で厚さ約６ｍｍの石英基板上に遮光体を形成して成るマスク基板の主面の平坦度および表面形状を基板平坦度測定装置（ニデック社製）により測定し、第１の領域１の平坦度と表面形状、第２の領域２の平坦度と表面形状がそれぞれ異なる１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍを用意した。

次に、ＡｒＦウェハ露光装置（ニコン社製）にこの１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍを逐次セットし、真空チャックによるチャック後の各マスク基板の主面の平坦度の測定を行った。

次に、１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍに関し、表面形状の種類と真空チャックによるチャック前後の第１および第２の領域の平坦度の値との対応関係を作成した。その結果を表２に示す。

１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍの第１および第２の領域の表面形状は凸型、凹型、鞍型、かまぼこ型の４つに分類された。表面形状が単純な凸型形状のマスク基板Ａの第１および第２の領域の表面形状はともに凸であった。一方、つば付の帽子のような形状のマスク基板Ｂの表面形状は、第１の領域では凸、第２の領域では凹であった。

表２から、真空チャックでチャックすることにより第１の領域の平面形状が悪化するマスク基板は、第２の領域の表面形状が凹のものと、鞍型のものであることが分かる。また、表面形状がかまぼこ型のマスク基板Ｃ，Ｄ，Ｈ，Ｉ，Ｌ，Ｍはマスクステージ上におけるマスク基板の配置方向により異なる結果を示した。

具体的には、マスクステージ上におけるマスク基板の配置方向をチャックに対して所定の方向に配置すると、かまぼこ形の弧を描いている辺が露光装置のマスクステージのチャックに当たり平坦度が低下したが、一方、９０度回転させた方向に配置するとかまぼこ形の弧を描いている辺が露光装置のマスクステージのチャックに当たらず平坦度が０．４μｍ以下となり、この方向（９０度回転させた方向）に配置したほとんどのマスク基板の平坦度が改善されることが確かめられた。

また、真空チャックによるチャック後の第１の領域の平坦度は、チャック前の第１の領域の表面形状にはほぼ無関係であることも確認できた。すなわち、真空チャックによるチャック前後でのマスク基板の主面の形状変化は第２の領域の表面形状によりほぼ決まる。

さらに、第２の領域の平坦度は第１の領域の平坦度と比較して格段に悪い数値であるにもかかわらず、第２の領域の表面形状が凸の場合、真空チャックによるチャック後のマスク基板の第１の領域の表面形状はほとんど変化しないことが確認できた。

以上のことから、複数のマスク基板についてその第１の領域１および第２の領域２の表面形状の種類と真空チャックによるチャック前後のマスク基板主面の平坦度の値との対応関係を作成することにより、マスクチャック領域の平坦度を管理するためにマスク基板の第１の領域１を必要以上に広くすることが不要になり、第１の領域１の平坦度を必要以上に厳しい値にすることなく現実的な値にすることが可能になり、しかも、第２の領域２の表面形状を考慮することにより、真空チャックによるチャック前後のマスク基板主面の平坦度の変化が少ないマスク基板をより確実に選択することが可能になる。

次に、上記のようにして予め真空チャックによるチャック前の第１の領域１および第２の領域２の表面形状の種類およびマスク基板主面のチャック後の平坦度の値が分かっている、１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍからなるマスク基板群の中から、仕様に合う平坦度を有するマスク基板と同じ種類の表面形状を有するマスク基板を、１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍとは別に用意する。

ここでは、この別に用意するマスク基板として、マスク基板Ｆと同じ表面形状（第１の領域が凹、第２の領域が凸）のものを用意した。このマスク基板を測定したところ、第１の領域の平坦度が０．３μｍ以下、第２の領域の平坦度が４μｍ以下であった。

次に、マスク基板上にレジストを塗布した。

その後、周知の製造方法の露光マスクの製造工程が続く。すなわち、電子ビーム描画装置により所望のパターンをマスク基板上のレジストに描画する。ついでレジストを現像してレジストパターンを形成し、次にこのレジストパターンをマスクにして反応性イオンエッチング装置によりマスク基板の遮光体をエッチング加工して遮光体パターンを形成する。その後、レジストパターンを剥離し、ついでマスク基板表面の洗浄を行ない、所望のマスクパターンが形成された露光マスクが完成する。なお、上記所望のパターンは、例えば回路パターンを含むもの、あるいは回路パターンおよび位置合わせ用パターンを含むものである。

このようにして得られた露光マスクをＡｒＦウェハ露光装置にセットし、第１の領域の平坦度を測定したところ、０．２μｍと良好な平坦度であることが確認できた。そして、このような平坦度の高い露光マスクを露光装置のマスクステージ上にチャックし、上記露光マスク上に形成されたパターンを照明光学系によって照明し、上記パターンの像を投影光学系によって所望の基板（例えばレジストが塗布された基板）上に結像するという露光方法を採用すれば、ウェハ露光時の焦点裕度が格段に増し、ＤＲＡＭ等の半導体製品の歩留まりが大きく向上する。

かくして本実施形態でも第１の実施形態と同様に、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効な露光マスクの製造方法を実現できるようになる。

マスク基板Ａ〜Ｍや上記別に用意するマスク基板は、位置合わせ用マークが予め形成されたものであっても良い。また、マスク基板をマスクステージにチャックする手段は、真空チャックに限定されるものではない。

なお、表２から、第２の領域の表面形状が凸状であるものが真空チャックによるチャック後の第１の領域の平坦度が良いことから、第２の領域の表面形状が凸状であるマスク基板または露光マスクを作成し、それを用いるようにしても良い。

第２の領域において上記の如き表面形状すなわち凸状を有するマスク基板または露光マスクは、例えば石英基板の周縁領域およびそれより内側の領域（中央領域）とでは、中央領域のほうが研磨レートが速いことを利用することにより得られる。具体的には、研磨装置を用いて石英基板の主面を従来よりも長い時間研磨することにより得られる。その後、周知の方法に従って、遮光体を成膜してマスク基板が得られ、さらに遮光体のパターニングを行うことで露光マスクが得られる。

そして、このような所定の表面形状（ここでは凸）を有する第２の領域を形成した露光マスクを露光装置のマスクステージ上にチャックし、照明光学系によって上記露光マスク上に形成されたパターンを照明し、投影光学系によって上記パターンの像を所望の基板（例えばレジストが塗布された基板）上に結像するという露光方法を採用すれば、第１の実施形態と同様に、ウェハ露光時の焦点裕度が格段に増し、ＤＲＡＭ等の半導体製品の歩留まりが大きく向上する。

なお、従来は、主面の全体がなるべく平坦になるように、石英基板の研磨を行っていた。そのため、研磨レートの違いが顕著にならないように、研磨時間を長くするような制御は意図的には行っていなかった。したがって、研磨のばらつきによって、第２の領域の表面形状が凸または凹になっても、その度合いは本実施形態のマスク基板および露光マスクのそれよりも明らかに小さいものとなる。

（第３の実施形態）
本実施形態では、真空チャックによるチャック後のマスク基板の主面の表面形状に相当するマスク基板の主面の表面形状を、シミュレーションにより取得する。

まず、大きさ１５２ｍｍ角で厚さ約６ｍｍの石英基板上に遮光体を形成して成るマスク基板の主面の表面形状および平坦度を、基板平坦度測定装置（ニデック社製）により測定することにより求め、表面形状と平坦度がそれぞれ異なる１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍを用意した。

次に、ＡｒＦウェハ露光装置（ニコン社製）のマスクチャック構造と上記１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍの主面の上記測定した平坦度とから、有限要素法を用いて、ＡｒＦウェハ露光装置のマスクステージに上記１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍを真空チャックにより逐次チャックしたときのマスク基板Ａ〜Ｍの主面の平坦度をシミュレーションにより取得した。なお、有限要素法に代えて解析的な方法を用いてもよい。ついで、このシミュレーションが正しいか否かを確認するために、上記ＡｒＦウェハ露光装置に上記１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍを真空チャックにより逐次実際にチャックし、真空チャックによるチャック後の各マスク基板の主面の平坦度の測定を行った。その結果、シミュレーションにより得られたマスク基板Ａ〜Ｍの主面の平坦度と実際にＡｒＦウェハ露光装置にセットし基板平坦度測定装置を用いての測定により得られたマスク基板Ａ〜Ｍの主面の平坦度とは、表３に示されるように、マスク基板Ａ〜Ｍのほとんどのマスク基板において０．１μｍ以下の差しかないことが確認できた。

すなわち、マスク基板に関し、前記実施形態における、表面形状の種類と真空チャックによるチャック前後の平坦度の値との対応関係の作成において、真空チャックによるチャック前後の平坦度の値をシミュレーションにより取得した値に置き換えることができる。

この結果から、マスク基板の主面の表面形状を、基板平坦度測定装置（ニデック社製）により測定して求め、次に、露光装置のマスクチャック構造と既に取得したマスク基板の主面の上記平坦度とから、露光装置のマスクステージにマスク基板を真空チャックにより逐次チャックしたときのマスク基板の主面の表面形状をシミュレーションすることで、実際にマスク基板をウェハ露光装置にセットした時のマスク基板の主面の表面形状を予測することが可能であることがわかった。したがって、従来より格段に高精度なマスク基板の主面の表面形状および平坦度の管理をすることができるようになった。

図４は、本発明の第３の実施形態に係る露光マスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、ステップＳ３で、マスク基板を真空チャックによりチャックしたときのマスク基板の主面の表面形状をシミュレーションにより取得している。そして、ステップＳ４で、表面形状と基板平坦度測定装置を用いて取得した平坦度とシミュレーションにより取得した平坦度との対応関係を作成する。ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ５、Ｓ６については、図１のフローチャートと同様である。

次に、マスク基板の主面の表面形状が基板平坦度測定装置により測定され、かつ、露光装置のマスクステージにマスク基板を真空チャックにより逐次チャックしたときのマスク基板の主面の表面形状がシミュレーションにより０．２μｍの平坦度になることが判っているマスク基板を、ステップＳ５で、上記１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍとは別に用意した。

その後、ステップＳ６で、周知の製造方法の露光マスクの製造工程が続く。すなわち、電子ビーム描画装置により所望のパターンをマスク基板上のレジストに描画する。ついでレジストを現像してレジストパターンを形成し、次にこのレジストパターンをマスクにして反応性イオンエッチング装置によりマスク基板の遮光体をエッチング加工して遮光体パターン（マスクパターン）を形成する。その後、レジストパターンを剥離し、ついでマスク基板表面の洗浄を行ない、所望のマスクパターンが形成された露光マスクが完成する。この露光マスクを実際にＡｒＦウェハ露光装置にセットし基板平坦度測定装置を用いてその主面の表面形状および平坦度を測定したところ、シミュレーションしたとうり０．２μｍの平坦度であり、良好な平坦度であることが確認できた。そして、このような平坦度の高い露光マスクを露光装置のマスクステージ上にチャックし、上記露光マスク上に形成されたパターンを照明光学系によって照明し、上記パターンの像を投影光学系によって所望の基板（例えばレジストが塗布された基板）上に結像するという露光方法を採用すれば、ウェハ露光時の焦点裕度が格段に増し、ＤＲＡＭ等の半導体製品の歩留まりが大きく向上する。

かくして本実施形態でも第１の実施形態、第２の実施形態と同様に、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効な露光マスクの製造方法を実現できるようになる。

上述の各実施形態において、たとえば、ウェハ露光装置はＡｒＦウェハ露光装置でなくてもよい。また、マスクパターン形成後、さらに、マスク基板の主面の平坦度を測定し、その測定データから露光装置にマスク基板をセットした時のマスク基板の主面の表面形状をシミュレーションにより取得してもよい。それにより、マスクパターン形成時に生じたマスク基板の主面の変形もシミュレーションによる取得結果にとり入れられることになり、より高精度なマスク基板の主面の表面形状および平坦度の管理をすることができるようになる。さらに、マスクもＡｒＦ用やＫＲＦ用に限定されるものではなく、たとえば、真空紫外線露光用の反射型マスクや、Ｘ線露光用マスク、電子ビーム露光用マスクなどにも適用できる。

（第４の実施形態）
本実施形態では、真空チャックによるチャック後のマスク基板の主面の表面形状に相当するマスク基板の主面の表面形状を、シミュレーションにより取得する。

図５は、本実施形態に係る露光マスクの製造方法の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１で、大きさ１５２ｍｍ角で厚さ約６ｍｍの石英基板上に遮光体を形成して成る1枚のマスク基板の主面の表面形状および平坦度を、基板平坦度測定装置（ニデック社製）により測定することにより求めた。

次に、ステップＳ２で、ＡｒＦウェハ露光装置（ニコン社製）のマスクチャック構造と上記１枚のマスク基板の主面の上記測定した平坦度とから、有限要素法を用いて、ＡｒＦウェハ露光装置のマスクステージに上記１枚のマスク基板を真空チャックにより逐次チャックしたときのマスク基板の主面の平坦度をシミュレーションにより取得した。なお、有限要素法に代えて解析的な方法を用いてもよい。

ついで、ステップＳ３で、シミュレーションによって取得された前記マスク基板の主面の平坦度が仕様に合っている否か判断し、仕様に合っていると判断された場合には、ステップＳ４で、露光マスクの製造工程に入る。

一方、ステップＳ３で、上記マスク基板の平坦度が仕様に合っていないと判断された場合には、ステップＳ５で、上記マスク基板の石英基板上の遮光体膜を剥離する。ついで、ステップＳ６で、石英基板の表面を研磨する。ついで、ステップＳ７で、石英基板の研磨された表面上に新たに遮光体膜を形成し、ステップＳ１の平坦度の測定に戻る。

本実施形態でも第１の実施形態、第２の実施形態、第３の実施形態と同様に、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効な露光マスクの製造方法を実現できるようになる。

また、上記マスク基板は、位置合わせ用マークが予め形成されたものであっても良い。また、マスク基板をマスクステージにチャックする手段は、真空チャックに限定されるものではない。

さらに、たとえば、ウェハ露光装置はＡｒＦウェハ露光装置でなくてもよい。また、マスクパターン形成後、さらに、マスク基板の主面の平坦度を測定し、その測定データから露光装置にマスク基板をセットした時のマスク基板の主面の表面形状をシミュレーションにより取得してもよい。それにより、マスクパターン形成時に生じたマスク基板の主面の変形もシミュレーションによる取得結果にとり入れられることになり、より高精度なマスク基板の主面の表面形状および平坦度の管理をすることができるようになる。さらに、マスクもＡｒＦ用やＫＲＦ用に限定されるものではなく、たとえば、真空紫外線露光用の反射型マスクや、Ｘ線露光用マスク、電子ビーム露光用マスクなどにも適用できる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態に係るマスク基板情報生成方法について説明する。

本実施形態のマスク基板情報生成方法は、表1の１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋの各々について、図1のフローチャートの例えばステップＳ１〜Ｓ３に従って主面の表面形状とチャック前後の主面の平坦度を取得する工程と、１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋに関し、表１に示したようにマスク基板と表面形状の種類と平坦度の値とを対応付ける工程と、その対応付けをパソコン（ＰＣ）等に記憶させる工程とを備えている。

さらに、パソコン（ＰＣ）等に記憶させた上記対応付けを呈示するようにしても良い。具体的には、例えば１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋを収容した容器に呈示内容を印刷したシールを貼るようにしても良い。

上記対応付けについてこのような呈示の仕方を採用することにより、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効なマスク基板の管理を容易に行えるようになる。

さらに、図1のフローチャートのステップＳ２の後に、図1のフローチャートのステップＳ２にて取得した情報の中で主面の表面形状が凸状を示す情報とそれに対応したマスク基板とを対応付け、その対応付けをパソコン（ＰＣ）等に記憶させることによって、本実施形態のマスク基板情報生成方法とは別のマスク基板情報生成方法を実施することができるようになる。この場合も本実施形態のマスク基板情報生成方法と同様にその対応付けについてシール等による呈示を行うことで、同様にマスク基板の管理を容易に行えるようになる。

ここでは、表１の１１枚のマスク基板Ａ〜Ｋを例にあげて、マスク基板情報生成方法について説明したが、表２の１３枚のマスク基板Ａ〜Ｍについても同様にマスク基板情報生成を実施することができる。

（第６の実施形態）
図６は、本発明の第６の実施形態に係るサーバー・システムを模式的に示す図である。第５の実施形態では、呈示の例示としてシールをあげたが、本実施形態ではサーバー（サーバー装置）上で呈示し、これによりこの実施形態のマスク基板情報生成方法をｅ−ビジネス（電子メールビジネス）に利用できるようになる。

まず、例えばファブ１１にて、対応付けを表した表１または表２または表３２のようなテーブルを作成し、これを情報として含むページをサーバー１２にアップロードをする。サーバー１２は上記ページをハードディスク等の記憶手段に記憶する。

サーバー１２は、インターネットを介して複数のクライアント（クライアント装置）１３と接続されている。インターネットの代わりに専用回線であっても良い。あるいはインターネットと専用回線の組合せであっても良い。

サーバー１２は、クライアント１３から、上記ページに対する要求メッセージを受け付けるための処理を行うための周知の手段と、上記ページをクライアント側で表示可能な形態で送信するための処理を行うための周知の手段と、上記ページを送信したクライアント１３から基板マスクの申し込みメッセージを受け付けるめの処理を行うための周知の手段とを備えている。これらの周知の手段は、例えばＬＡＮカード、記憶装置、サーバーソフト、ＣＰＵなどで構成され、これらが協調して所望の処理が行われる。

サーバー１２は、クライアント１３から、上記ページに対する要求メッセージを受け付けたら、クライアント１３のディスプレイに図３に示すような画面１４を表示させるために必要な情報をクライアント１３に送る。画面１４には、表１に示した内容を有するテーブル１５と、所望のマスク基板を選択し、チェックするためのチェックボックス１６と、チェックボックスにチェックしたマスク基板を購入する旨の決定をサーバー１２に伝えるための決定アイコン１７が表示される。図６には、簡単のため表１に示した内容を有するテーブル１５を示したが、表２に示した内容あるいは表３に示した内容を有するテーブルを用いても良い。

本実施形態によれば、ウェハ露光装置のマスクステージにマスク基板をチャックした後で平坦度の高いマスク基板を購入できるようになるので、マスクステージにマスク基板をチャックした後でマスク基板の主面の平坦度が悪化することに起因する、製品歩留まりの低下の問題を解決するのに有効なサーバーを実現できるようになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、凸型形状のマスク基板が良好な結果が得られたが、マスク基板をセットする露光装置によっては凹型形状のマスク基板のほうが良好な結果が得られる場合がある。すなわち、真空チャック後のマスク基板の平坦度は、マスクチャックステージとマスクチャック面の形状との相性の影響を大きく受けるので、用いるマスクチャックステージにより選択すべきマスク主面の形状は変わるのである。

さらに、上記各実施形態では、ＡｒＦウェハ露光装置用のマスク基板の場合について説明したが、他のマスク基板としては例えばＫｒＦウェハ露光装置用のマスク基板、真空紫外線露光用の反射型マスク基板や、Ｘ線露光用マスク基板、電子ビーム露光用マスク基板などにも利用できる。

さらにまた、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決できる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。

本発明の第１の実施形態に係る露光マスクの製造方法の流れを示すフローチャート。図２（ａ）は、マスク基板１の主面の平面図であって、第１および第２の領域を説明するための図、図２（ｂ）は、マスク基板の第１の領域１を説明するための図であって、第１の領域１の断面図、図２（ｃ）は、マスク基板の第１の領域１を説明するための図であって、第１の領域１の他の断面図、図２（ｄ）は、マスク基板の第２の領域２を説明するための図であって、第２の領域２の断面図。図３（ａ）は、マスク基板の第１の領域１を説明するための図であって、第１の領域１の概観斜視図、図３（ｂ）は、マスク基板の第１の領域１を説明するための図であって、第１の領域１の他の概観斜視図、図３（ｃ）は、マスク基板の第１の領域１を説明するための図であって、第１の領域１の他の概観斜視図、図３（ｄ）は、マスク基板の第１の領域１を説明するための図であって、第１の領域１の他の概観斜視図。本発明の第３の実施形態に係る露光マスクの製造方法の流れを示すフローチャート。本発明の第４の実施形態に係る露光マスクの製造方法の流れを示すフローチャート。本発明の第６の実施形態に係るサーバーを模式的に示す図。

符号の説明

１…第１の領域、２…第２の領域（パターン形成領域）、１１…ファブ、１２…サーバー、１３…クライアント、１４…画面、１５…テーブル、１６…チェックボックス、１７…決定アイコン。

Claims

複数のマスク基板の各々について、主面の表面形状を示す第１の情報と、露光装置のマスクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第２の情報とを取得する工程と、
前記各マスク基板とその前記第１の情報と前記第２の情報との対応関係を作成する工程と、
作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択し、この選択した第２の情報と前記対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程と
を有することを特徴とするマスク基板の製造方法。
各マスク基板と各マスク基板の主面の表面形状を示す第１の情報と各マスク基板の露光装置のマスクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を示す第２の情報との、複数のマスク基板についての、対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択する工程と、
この選択した第２の情報と対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程と
を有することを特徴とするマスク基板の製造方法。
前記複数のマスク基板および前記別に用意したマスク基板は、位置合わせ用マークが予め形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のマスク基板の製造方法。
前記複数のマスク基板および前記別に用意したマスク基板を真空チャックによって前記露光装置のマスクステージにチャックすることを特徴とする請求項１または２に記載のマスク基板の製造方法。
前記複数のマスク基板の少なくとも一部について前記露光装置のマスクステージ上におけるそれら前記マスク基板の向きを変え、その変えた向きにおけるそれら前記マスク基板の前記マスクステージにチャックする前後の前記主面の平坦度を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のマスク基板の製造方法。
前記主面をその中心を含む第１の領域と該第１の領域を囲む第２の領域とのそれぞれについて前記第１および第２の情報を取得することを特徴とする請求項１または２に記載のマスク基板の製造方法。
前記第２の領域の一部に、前記マスクステージに前記マスク基板をチャックするための力を作用させることを特徴とする請求項６に記載のマスク基板の製造方法。
前記第２の領域の表面形状は、前記マスク基板の周縁部に向かって、前記第１の領域の表面よりも高さが低くなった形状のものであることを特徴とする請求項７に記載のマスク基板の製造方法。
複数のマスク基板の各々について、主面の表面形状を示す第１の情報と、測定装置により測定した前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第２の情報とを取得する工程と、
前記各マスク基板とその前記第１の情報と前記第２の情報との対応関係を作成する工程と、
作成した対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択し、この選択した第２の情報と前記対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程と
を有することを特徴とするマスク基板の製造方法。
各マスク基板と各マスク基板の主面の表面形状を示す第１の情報と、測定装置により測定した前記主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とから各マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第２の情報との、複数のマスク基板についての、対応関係の中から、所望の平坦度を示す第２の情報を選択する工程と、
この選択した第２の情報と対応関係にある第１の情報が示す表面形状と同じ表面形状を有するマスク基板を、前記複数のマスク基板とは別に用意する工程と
を有することを特徴とするマスク基板の製造方法。
別に用意された前記マスク基板の主面側にレジストを塗布する工程をさらに含むものであることを特徴とする請求項１、２、９または１０のいずれかに記載のマスク基板の製造方法。
マスク基板とマスク基板の主面の表面形状を示す第１の情報を取得する工程と、
前記マスク基板の主面の平坦度と露光装置のマスクチャックの構造とから前記マスク基板を前記露光装置にセットした時のシミュレーションによる前記主面の平坦度を示す第２の情報とを取得する工程と、
前記シミュレーションによって取得された前記マスク基板の主面の平坦度が仕様に合うか否かを判断し、仕様に合うと判断されたとき前記マスク基板の主面側にレジストを塗布する工程と
を有することを特徴とするマスク基板の製造方法。
前記マスク基板は、主面を有する基板と、前記主面上に形成された遮光体とを具備し、前記主面の周辺領域の表面形状は、前記基板の周縁部に向かって、前記主面の中央領域の表面よりも高さが低くなる形状のものであることを特徴とする請求項１２に記載のマスク基板の製造方法。
前記周辺領域の一部は、露光装置のマスクステージに前記基板をチャックするための力を作用させるための領域であることを特徴とする請求項１３に記載のマスク基板の製造方法。
前記マスク基板は、主面を有する基板と、前記主面上に形成された遮光体とを具備し、前記主面の周辺領域の表面形状は、一方向において、前記主面の中央が高く、かつ、前記主面の前記中央の両側が前記主面の周縁側に向かって次第に低くなる形状のものであることを特徴とする請求項１４に記載のマスク基板の製造方法。