JP2005043830A - フォトマスクブランク用基板、フォトマスクブランク及びフォトマスク - Google Patents
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Abstract
【効果】 本発明の基板は、ウェハー露光時に良好な表面平坦形状を示すものであり、この基板を使用してフォトマスクブランクを作製し、更にフォトマスクに加工すれば、ウェハー露光装置のマスクステージにフォトマスクを真空チャック等により固定したときに、基板表面の反りが小さく平坦性の高い状態となりウェハー上に微細な露光パターンを正確な位置と幅で描画することが可能である。
【選択図】 なし
Description
一辺の長さが6インチ以上の四角形のフォトマスクブランク用基板であって、該基板のマスクパターンを形成する上面の外周縁をなす各々の辺の内側2mmと10mmとの間の四角リング形状領域において、上記上面の四角リング形状領域の最小自乗平面から上記四角リング形状領域への高さの最大値と最小値との差が0.5μm以下であるフォトマスクブランク用基板が、フォトマスク使用時、即ち、ウェハー露光時に良好なパターン形成面形状を与えるものであり、この基板を使用してフォトマスクブランクを作製し、更にフォトマスクに加工すれば、ウェハー露光装置のマスクステージにフォトマスクを真空チャック等により固定したときに、パターン形成面が反りの小さい平坦性の高い状態となってマスクパターンを所定の位置に正確に位置させることができ、ウェハー上に微細な露光パターンを正確な位置と幅で描画することができることを見出し、本発明をなすに至った。
請求項1:
一辺の長さが6インチ以上の四角形のフォトマスクブランク用基板であって、該基板のマスクパターンを形成する上面の外周縁をなす各々の辺の内側2mmと10mmとの間の四角リング形状領域において、上記上面の四角リング形状領域の最小自乗平面を基準面とした場合、この基準面上に上記基板の中心を中心点として上記基準面を横切るように円を描いたときに、上記基準面を通る円弧部分における上記基準面から上記四角リング形状領域への高さの最大値と最小値との差が0.3μm以下であることを特徴とするフォトマスクブランク用基板。
請求項2:
一辺の長さが6インチ以上の四角形のフォトマスクブランク用基板であって、該基板のマスクパターンを形成する上面の外周縁をなす各々の辺の内側2mmと10mmとの間の四角リング形状領域において、上記上面の四角リング形状領域の最小自乗平面から上記四角リング形状領域への高さの最大値と最小値との差が0.5μm以下であることを特徴とする請求項1記載のフォトマスクブランク用基板。
請求項3:
更に、上記上面の四角リング形状領域とこの四角リング形状領域の内周縁の内側に存するパターン形成領域とで構成される主面領域の最小自乗平面から上記主面領域への高さの最大値と最小値との差が0.5μm以下であ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ブランク用基板。
請求項4:
請求項1乃至3のいずれか1項記載の基板に、露光光に対して遮光性を有する膜及び/又は位相シフト膜を単層にあるいは多層に成膜してなることを特徴とするフォトマスクブランク。
請求項5:
請求項4記載のフォトマスクブランクの膜をパターン形成してなることを特徴とするフォトマスク。
本発明のフォトマスクブランク用基板は、一辺の長さが6インチ以上の四角形のフォトマスクブランク用基板であり、該基板のマスクパターンを形成する上面の外周縁をなす各々の辺の内側2mmと10mmとの間の四角リング形状領域において、上記上面の四角リング形状領域の最小自乗平面を基準面とした場合、この基準面上に上記基板の中心を中心点として上記基準面を横切るように円を描いたときに、上記基準面を通る円弧部分における上記基準面から上記四角リング形状領域への高さの最大値と最小値との差が0.3μm以下であるものである。
(2)測定間隔:0.05〜0.35mm。測定間隔が広すぎると充分な形状予測ができないおそれがあり、また、測定間隔が細かすぎると測定に手間がかかりすぎるおそれがある。
(3)測定精度(誤差):0.01〜0.1μm。測定誤差が大きすぎると充分な形状予測ができないおそれがあり、また、測定誤差が小さ過ぎても手間がかかるばかりで効率が悪くなるおそれがある。
基板原板を、まず第1段階の研磨によって特定の中間形状とした後、第2段階の研磨を行うものである。この場合、好ましい中間形状を有するものを経由しないと、最終的に好ましい形状を有するものを歩留まり良く得ることが難しい。
〔製造方法1〕
まず、第1段階の研磨で基板上面(研磨面)が下記の中間形状1又は2の要件を満たす研磨中間品を作製し、更にこれを研磨条件が異なる第2段階の研磨で研磨することで、本発明の特定形状を有する基板を得ることができる。
主面領域の最小自乗平面から上記主面領域への高さの最大値と最小値との差が1.5μm以下、好ましくは1.0μm以下であり、かつ四角リング形状領域が基板外周に向かって上向きに傾斜しているもの。
(中間形状2)
主面領域の最小自乗平面から上記主面領域への高さの最大値と最小値との差が1.5μm以下、好ましくは1.0μm以下であり、上記最小自乗平面から上記主面領域の四隅(頂点)への高さの最大値と最小値との差(CIR)が0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下であり、かつ四角リング形状領域が基板外周に向かって上向きに傾斜しているもの。
〔製造方法2〕
まず、第1段階の研磨で基板上面(研磨面)が下記の中間形状3又は4の要件を満たす研磨中間品を作製し、更にこれを研磨条件が異なる第2段階の研磨で研磨することで、本発明の特定形状を有する基板を得ることができる。
主面領域の最小自乗平面から上記主面領域への高さの最大値と最小値との差が1.5μm以下、好ましくは1.0μm以下であり、かつ四角リング形状領域が基板外周に向かって下向きに傾斜しているもの。
(中間形状4)
主面領域の最小自乗平面から上記主面領域への高さの最大値と最小値との差が1.5μm以下、好ましくは1.0μm以下であり、上記最小自乗平面から上記主面領域の四隅(頂点)への高さの最大値と最小値との差(CIR)が0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下であり、かつ四角リング形状領域が基板外周に向かって下向きに傾斜しているもの。
152mm(6インチ)角のフォトマスクブランク用基板原板を、コロイダルシリカを用い、両面研磨装置で研磨速度を周縁部より中央部を速くして研磨し、図5(A)に示されるような、主面領域において、その最小自乗平面から主面領域への高さの最大値と最小値との差(以下、主面平坦度という)が0.74μm、上記最小自乗平面から主面領域の四隅への高さの最大値と最小値との差(以下、CIRという)が0.27μmであり、主面領域が凹型形状をなす研磨中間品を得た。
レチクル吸着定盤回転速度:下定盤回転速度 120rpm:50rpm
研磨時間 5min
152mm(6インチ)角のフォトマスクブランク用基板原板を、実施例1と同様研磨速度を周縁部より中央部を速くして研磨して、図6(A)に示されるような主面平坦度が0.88μm、CIRが0.27μmであり、主面領域が凹型形状をなす研磨中間品を得た。
レチクル吸着定盤回転速度:下定盤回転速度 120rpm:33rpm
研磨時間 4min
152mm(6インチ)角のフォトマスクブランク用基板原板を、コロイダルシリカを用い、両面研磨装置で研磨速度を周縁部より中央部を遅くして研磨し、図7(A)に示されるような、主面平坦度が0.80μm、CIRが0.22μmであり、主面領域が凸型形状をなす研磨中間品を得た。
レチクル吸着定盤回転速度:下定盤回転速度 120rpm:33rpm
研磨時間 20min
152mm(6インチ)角のフォトマスクブランク用基板原板を、コロイダルシリカを用い、両面研磨装置で研磨し、図8(A)に示されるような、主面平坦度が1.72μm、CIRが1.72μmであり、主面領域の四隅の1つが上向き、残りの3つが下向きのねじれ形状をなす研磨中間品を得た。
レチクル吸着定盤回転速度:下定盤回転速度 120rpm:50rpm
研磨時間 5min
実施例3と同様の方法により得た図9(A)に示す主面形状を有するフォトマスクブランク用基板(主面平坦度0.30μm)を用いて、スパッタリングによりCr膜(膜厚100nm)を成膜してフォトマスクブランクを成膜し、次いでこのフォトマスクブランク上にレジスト膜を成膜してリソグラフィによりレジスト膜を加工し、更にレジスト膜をエッチングマスクとしてマスクパターンを形成した後にレジスト膜を剥離することにより、露光時にウェハー上での線幅が0.1μmとなるライン&スペースパターンを基板の主面領域中のパターン被覆率(Crに覆われている率)が94%となるように形成して図9(B)に示す主面形状を有するフォトマスクを得た。このフォトマスクの基板の主面領域の主面平坦度は0.26μmであった。このフォトマスクをウェハー露光装置のマスクステージにフォトマスクを真空チャックしたところ、図9(C)に示す主面平坦性が0.20μmの良好な主面形状を示した。
比較例1と同様の方法により得た図10(A)に示す主面形状を有するフォトマスクブランク用基板(主面平坦度0.57μm)を用いて、スパッタリングによりCr膜(膜厚100nm)を成膜してフォトマスクブランクを成膜し、次いでこのフォトマスクブランク上にレジスト膜を成膜してリソグラフィによりレジスト膜を加工し、更にレジスト膜をエッチングマスクとしてマスクパターンを形成した後にレジスト膜を剥離することにより、露光時にウェハー上での線幅が0.1μmとなるライン&スペースパターンを基板の主面領域中のパターン被覆率(Crに覆われている率)が94%となるように形成して図10(B)に示す主面形状を有するフォトマスクを得た。このフォトマスクの基板の主面領域の主面平坦度は0.67μmであった。このフォトマスクをウェハー露光装置のマスクステージにフォトマスクを真空チャックしたところ、図10(C)に示す主面平坦性が0.80μmの平坦性のない主面形状となった。
3 四角リング形状領域
4 パターン形成領域
5 主面領域
11 基板
12 下定盤
13 トップリング
21 最小自乗平面
22 面
Claims (5)
- 一辺の長さが6インチ以上の四角形のフォトマスクブランク用基板であって、該基板のマスクパターンを形成する上面の外周縁をなす各々の辺の内側2mmと10mmとの間の四角リング形状領域において、上記上面の四角リング形状領域の最小自乗平面を基準面とした場合、この基準面上に上記基板の中心を中心点として上記基準面を横切るように円を描いたときに、上記基準面を通る円弧部分における上記基準面から上記四角リング形状領域への高さの最大値と最小値との差が0.3μm以下であることを特徴とするフォトマスクブランク用基板。
- 一辺の長さが6インチ以上の四角形のフォトマスクブランク用基板であって、該基板のマスクパターンを形成する上面の外周縁をなす各々の辺の内側2mmと10mmとの間の四角リング形状領域において、上記上面の四角リング形状領域の最小自乗平面から上記四角リング形状領域への高さの最大値と最小値との差が0.5μm以下であることを特徴とする請求項1記載のフォトマスクブランク用基板。
- 更に、上記上面の四角リング形状領域とこの四角リング形状領域の内周縁の内側に存するパターン形成領域とで構成される主面領域の最小自乗平面から上記主面領域への高さの最大値と最小値との差が0.5μm以下であ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ブランク用基板。
- 請求項1乃至3のいずれか1項記載の基板に、露光光に対して遮光性を有する膜及び/又は位相シフト膜を単層にあるいは多層に成膜してなることを特徴とするフォトマスクブランク。
- 請求項4記載のフォトマスクブランクの膜をパターン形成してなることを特徴とするフォトマスク。
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