JP2007025728A - Method for generating mask substrate information, method for manufacturing mask substrate, and method for inspecting mask substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体分野におけるマスク基板情報生成方法、マスク基板の製造方法およびマスク基板の検査方法に関する。 The present invention relates to a mask substrate information generation method, a mask substrate manufacturing method, and a mask substrate inspection method in the semiconductor field.
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。 As the miniaturization of semiconductor devices progresses, the demand for miniaturization in the photolithography process is increasing. Already, the device design rule has been refined to 0.13 μm, and the pattern dimension accuracy that must be controlled is about 10 nm, and extremely strict accuracy is required. As a result, in recent years, problems in the photolithography process used in the semiconductor manufacturing process are becoming more prominent.
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。 The problem is the flatness of the mask substrate used in the lithography process, which is one of the factors related to the high accuracy of the pattern forming process. In other words, the flatness of the mask substrate cannot be ignored as the focus tolerance in the lithography process decreases with miniaturization.
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。 Therefore, as a result of repeated studies on the flatness of the mask substrate, the present inventors have clarified the following.
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。 The surface shape of the mask substrate varies widely, and even with the same flatness, it has various shapes such as a convex shape, a concave shape, a saddle shape, and a mixed type thereof. Therefore, even when the flatness is the same, when the mask substrate is chucked on the mask stage of the wafer exposure apparatus by the vacuum chuck, the mask substrate is largely deformed at the time of chucking due to compatibility with the mask stage and the vacuum chuck. If the deformation does not occur, or conversely, the flatness is improved.
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。 This is because the flatness of the mask substrate after chucking depends on the surface shape of the mask substrate before chucking, and also varies depending on the location where vacuum chucking is performed on the same mask substrate. Conventionally, however, only the flatness is managed, and depending on the surface shape of the mask substrate, the flatness of the mask substrate may be greatly deteriorated by chucking the mask substrate on the mask stage of the wafer exposure apparatus.
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。 Then, it is clear that manufacturing a semiconductor device using an exposure mask obtained by forming a pattern on a mask substrate with such a deteriorated flatness is a major factor in reducing the product yield. Became.
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。 As described above, the present inventors compared the flatness of the mask substrate before and after chucking the mask substrate on the mask stage of the wafer exposure apparatus, and the flatness after chucking becomes worse depending on the surface shape of the mask substrate. The existence of the product was confirmed, and it was found that this deterioration in flatness was a major factor in the decrease in product yield.
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情報生成方法、マスク基板の製造方法およびマスク基板の検査方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and the object of the present invention is a product resulting from deterioration of the flatness of the mask substrate after the mask substrate is chucked on the mask stage of the wafer exposure apparatus. An object of the present invention is to provide a mask substrate information generation method, a mask substrate manufacturing method, and a mask substrate inspection method that are effective for solving the problem of yield reduction.
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。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
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情報生成方法は、測定装置によりマスクパターン形成後のマスク基板の主面の表面形状に関する第1の情報を取得する工程と、前記第1の情報と露光装置のマスクチャックの構造に関する情報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に関する第2の情報を生成する工程と、を有することを特徴とする。 That is, in order to achieve the above object, a mask substrate information generation method according to the present invention includes a step of acquiring first information relating to a surface shape of a main surface of a mask substrate after forming a mask pattern by a measuring device, Generating second information relating to flatness of the principal surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus from the information of 1 and information relating to the structure of the mask chuck of the exposure apparatus. Features.
本発明に係るマスク基板情報生成方法は、測定装置によりマスクパターン形成後のマスク基板の主面の表面形状に関する第1の情報を取得する工程と、前記第1の情報と露光装置のマスクチャックの構造に関する情報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に関する第2の情報を生成する工程とを備え、この第2の情報から得られる前記マスク基板の主面の平坦度に基づきマスク基板が選択されることを特徴とする。 The mask substrate information generation method according to the present invention includes a step of obtaining first information relating to a surface shape of a main surface of a mask substrate after forming a mask pattern by a measuring device, and the first information and a mask chuck of an exposure apparatus. Generating second information relating to flatness of the principal surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus from information relating to the structure, and the mask substrate obtained from the second information. The mask substrate is selected based on the flatness of the main surface.
本発明に係るマスク基板情報生成方法は、複数のマスクパターン形成後のマスク基板の各々について、測定装置により測定した主面の表面形状に関する情報と露光装置のマスクチャックの構造に関する情報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に関する情報を生成する工程とを備え、前記工程で生成された情報から得られる前記マスク基板の主面の平坦度に関する情報を管理することを特徴とする。 According to the mask substrate information generating method of the present invention, for each of the mask substrates after forming a plurality of mask patterns, each mask is obtained from information related to the surface shape of the main surface measured by the measuring device and information related to the mask chuck structure of the exposure device. Generating information on flatness of the main surface by simulation when the substrate is set in the exposure apparatus, and information on flatness of the main surface of the mask substrate obtained from the information generated in the step It is characterized by management.
本発明に係るマスク基板の製造方法は、石英基板上に遮光体が形成されたマスク基板を準備する工程と、測定装置により前記マスク基板の主面の表面形状に関する第1の情報を取得する工程と、前記第1の情報と露光装置のマスクチャックの構造に関する情報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に関する第2の情報を生成する工程と、この第2の情報から得られる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する工程と、を備えることを特徴とする。 The method for manufacturing a mask substrate according to the present invention includes a step of preparing a mask substrate having a light shielding body formed on a quartz substrate, and a step of acquiring first information relating to the surface shape of the main surface of the mask substrate by a measuring device. Generating second information relating to flatness of the principal surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus from the first information and information relating to a mask chuck structure of the exposure apparatus; Determining whether or not the flatness of the main surface of the mask substrate obtained from the second information meets specifications.
本発明に係るマスク基板の製造方法は、測定装置によりマスクパターン形成後のマスク基板の主面の表面形状に関する第1の情報を取得する工程と、前記第1の情報と露光装置のマスクチャックの構造に関する情報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に関する第2の情報を生成する工程と、この第2の情報から得られる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する工程とを備え、前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、前記マスク基板の主面上の遮光体を剥離し、新たな遮光体を前記基板の主面に形成することを特徴とする。 The method for manufacturing a mask substrate according to the present invention includes a step of obtaining first information about the surface shape of the main surface of the mask substrate after the mask pattern is formed by a measuring device, and the first information and the mask chuck of the exposure apparatus. Generating a second information on the flatness of the main surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus from the information on the structure, and the main surface of the mask substrate obtained from the second information A step of determining whether the flatness of the mask substrate conforms to the specification, and when it is determined that the flatness of the mask substrate does not conform to the specification, the light shielding body on the main surface of the mask substrate is peeled off A new light shielding body is formed on the main surface of the substrate.
本発明に係るマスク基板の製造方法は、測定装置によりマスクパターン形成後のマスク基板の主面の表面形状に関する第1の情報を取得する工程と、前記第1の情報と露光装置のマスクチャックの構造に関する情報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に関する第2の情報を生成する工程と、この第2の情報から得られる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する工程とを備え、前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、前記マスク基板の主面上の遮光体を剥離し、前記基板の主面を研磨した後、新たな遮光体を前記基板の主面に形成することを特徴とする。 The method for manufacturing a mask substrate according to the present invention includes a step of obtaining first information about the surface shape of the main surface of the mask substrate after the mask pattern is formed by a measuring device, and the first information and the mask chuck of the exposure apparatus. Generating a second information on the flatness of the main surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus from the information on the structure, and the main surface of the mask substrate obtained from the second information A step of determining whether the flatness of the mask substrate conforms to the specification, and when it is determined that the flatness of the mask substrate does not conform to the specification, the light shielding body on the main surface of the mask substrate is peeled off And after grind | polishing the main surface of the said board | substrate, a new light-shielding body is formed in the main surface of the said board | substrate.
本発明に係るマスク基板の検査方法は、測定装置によりマスクパターン形成後のマスク基板の主面の表面形状に関する第1の情報を取得する工程と、前記第1の情報と露光装置のマスクチャックの構造に関する情報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に関する第2の情報とを生成する工程と、この第2の情報に基づき前記マスク基板が仕様に合うように選択されることを特徴とする。 The method for inspecting a mask substrate according to the present invention includes a step of obtaining first information about a surface shape of a main surface of a mask substrate after a mask pattern is formed by a measuring device, and the first information and a mask chuck of an exposure device. Generating a second information related to the flatness of the principal surface by simulation when the mask substrate is set in the exposure apparatus from the information related to the structure, and the mask substrate is used as a specification based on the second information. It is selected to fit.
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。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
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情報生成方法、マスク基板の製造方法およびマスク基板の検査方法を実現できるようになる。 According to the present invention, a mask effective for solving the problem of a decrease in product yield caused by deterioration of flatness of a main surface of a mask substrate after the mask substrate is chucked on a mask stage of a wafer exposure apparatus. A substrate information generation method, a mask substrate manufacturing method, and a mask substrate inspection method can be realized.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
(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。
(First embodiment)
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of an exposure mask manufacturing method according to the first embodiment of the present invention.
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)。 First, eleven mask substrates A to K are prepared by forming a light shielding body covering a quartz substrate having a size of 152 mm square and a thickness of about 6 mm, and each of these mask substrates A to K is prepared. The surface shape and flatness of the main surfaces of the 11 mask substrates A to K before the main surface is measured by a substrate flatness measuring device (manufactured by Nidec Co., Ltd.) and chucked to the mask stage of the exposure apparatus by a vacuum chuck. Is acquired (step 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。 Here, the flatness of the 142 mm square region (first region) 1 excluding the peripheral region of the mask substrate in FIG. The first region 1 is a pattern formation region that actually forms a pattern.
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。 Moreover, in this embodiment, the surface shape of the first region 1 is convex or concave, as shown in FIGS. 2B and 2C, respectively, a line L1 connecting both ends of the first region 1 Means a convex shape upward and a concave shape below. 3 (a) and 3 (b) show an overview of the surface shape having a convex shape on the top and a concave shape on the bottom.
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。
On the other hand, when the surface shape of the
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)。 Next, the 11 mask substrates A to K are sequentially chucked by a vacuum chuck on a mask stage of an ArF wafer exposure apparatus (manufactured by Nikon), and the flatness of the main surface of each mask substrate after the chucking by the vacuum chuck is measured. Is performed (step 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)。 Here, the flatness of the 142 mm square first region 1 (FIG. 2A) excluding the peripheral region of the mask substrate was measured. Thereafter, as shown in Table 1, for 11 mask substrates A to K, a correspondence relationship between the type of surface shape and the flatness value before and after chucking by the vacuum chuck is created (step 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。 As can be seen from Table 1, the flatness after the chucking of the mask substrates A to C having the convex shape is the same as or slightly better than that before the chucking. The flatness of was greatly deteriorated after chucking.
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。 Further, for a mask substrate having a kamaboko type surface shape, a mask substrate on the mask stage arranged in a predetermined direction with respect to the chuck (mask substrates H and I) and a direction orthogonal to the predetermined direction, that is, The flatness was measured with respect to the mask substrate portions (mask substrates J and K) which are arranged in the direction rotated by 90 degrees and the chuck substrate portions are changed.
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。 As a result, as shown in Table 1, it became clear that the flatness after the vacuum chucking of the kamaboko type mask substrates H to K changes depending on the arrangement direction of the mask substrate with respect to the chuck.
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。 That is, it has been clarified that the flatness of the kamaboko type mask substrates H to K after the vacuum chucking varies depending on the location of the mask substrate to be vacuum chucked.
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。 Specifically, as in the mask substrates H and I, when the mask substrate is arranged on the mask stage in a predetermined direction with respect to the chuck, the side that draws the semicircular arc is the mask stage of the exposure apparatus. On the other hand, the flatness is hardly improved, but when it is arranged in a direction rotated 90 degrees like the mask substrates J and K, the side where the kamaboko-shaped arc is drawn becomes the chuck of the mask stage of the exposure apparatus. The flatness was 0.3 μm or less without hitting, and it was confirmed that the flatness was improved (Table 1). In addition, the reason why the surfaces rotated by the mask substrates A to G having other surface shapes are not shown in Table 1 is that the flatness is not improved even when rotated.
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。 Next, as described above, the surface shape type before and after chucking by the vacuum chuck and the flatness value are known, and the flatness suitable for the specification is selected from the mask substrate group of 11 mask substrates A to K. A mask substrate having the same type of surface shape as the mask substrate having a degree is prepared separately from the eleven mask substrates AK (step S5). Here, a case will be described in which a mask substrate having the same shape as the mask substrate J is selected as the separately prepared mask substrate.
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。 Note that the mask substrates A to K and the separately prepared mask substrate are formed so that the flatness of the pattern formation region falls within a predetermined specification, and the difference in surface shape is caused by variation. .
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。 Next, a resist is applied on the mask substrate prepared separately.
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)。 Then, the manufacturing process of the exposure mask of a well-known manufacturing method continues. That is, a desired pattern is drawn on a resist on a mask substrate by an electron beam drawing apparatus. Next, the resist is developed to form a resist pattern, and then the light shielding body of the mask substrate is etched by a reactive ion etching apparatus using the resist pattern as a mask to form a light shielding body pattern. Thereafter, the resist pattern is peeled off, and then the surface of the mask substrate is cleaned to complete an exposure mask on which a desired mask pattern is formed (step 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。 The desired pattern includes, for example, a circuit pattern, or includes a circuit pattern and an alignment pattern.
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。 When the exposure mask thus obtained was set in an ArF wafer exposure apparatus and the main surface flatness was measured, it was confirmed to be a good value of 0.2 μm. Then, such an exposure mask with high flatness is chucked on a mask stage of an exposure apparatus, a pattern formed on the exposure mask is illuminated by an illumination optical system, and an image of the pattern is desired by a projection optical system. Employing an exposure method in which an image is formed on a substrate (for example, a substrate coated with a resist) significantly increases the focus latitude during wafer exposure, and greatly improves the yield of semiconductor products such as DRAM.
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。 Thus, according to the present embodiment, it is effective to solve the problem of the decrease in product yield caused by the deterioration of the flatness of the main surface of the mask substrate by chucking the mask substrate on the mask stage of the wafer exposure apparatus. It is possible to realize a method for manufacturing an appropriate exposure mask.
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。 The mask substrates A to K and the mask substrate prepared separately may be those in which alignment marks are formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to the vacuum chuck.
(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。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the surface shape and the flatness are acquired only for the first region 1 of the main surface of the mask substrate 1 shown in FIG. 2A (step S1). The surface shape and the flatness are obtained for each of the two regions of the region 1 and the
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。
Here, the first region 1 is a rectangular region having a side length of 142 mm with the center of the mask substrate being the center of the region, and the
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。
In consideration of managing not only the pattern formation region but also the flatness of the mask chuck region on the extension line of the prior art, the first region 1 is expanded, and thereby the flatness of the region including the mask chuck region is increased. However, with the current mask manufacturing technology, it is very difficult to flatten the entire main surface of the mask substrate 1, and the flatness of the main surface of the mask substrate 1 rapidly deteriorates at the end. Therefore, if the first region 1 is widened, the flatness of the central portion of the mask substrate 1 is good, but the flatness of the end portion of the mask substrate 1 is poor. Therefore, in this embodiment, as described above, the first region 1 including the mask center and the
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。
A flatness and a surface shape of a main surface of a mask substrate formed by forming a light-shielding body on a quartz substrate having a size of 152 mm square and a thickness of about 6 mm are measured by a substrate flatness measuring device (manufactured by Nidec Co., Ltd.). Thirteen mask substrates A to M having different flatness and surface shape of region 1 and different flatness and surface shape of
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。 Next, the 13 mask substrates A to M were sequentially set on an ArF wafer exposure apparatus (manufactured by Nikon Corporation), and the flatness of the main surface of each mask substrate after the chucking by a vacuum chuck was measured.
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。 The surface shapes of the first and second regions of the 13 mask substrates A to M were classified into four types: a convex type, a concave type, a saddle type, and a kamaboko type. The surface shapes of the first and second regions of the mask substrate A having a simple convex surface shape are both convex. On the other hand, the surface shape of the mask substrate B shaped like a hat with a collar was convex in the first region and concave in the second region.
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。 From Table 2, it can be seen that the mask substrate in which the planar shape of the first region is deteriorated by chucking with a vacuum chuck has a concave shape and a saddle type surface shape of the second region. In addition, the surface shapes of the mask substrates C, D, H, I, L, and M having different shapes depending on the arrangement direction of the mask substrate on the mask stage were shown.
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。 Specifically, when the mask substrate is arranged on the mask stage in a predetermined direction with respect to the chuck, the edge of the kamaboko-shaped arc hits the chuck of the mask stage of the exposure apparatus, and the flatness decreases. On the other hand, when arranged in a direction rotated by 90 degrees, the edge drawing the kamaboko-shaped arc does not hit the chuck of the mask stage of the exposure apparatus, and the flatness becomes 0.4 μm or less, and this direction (the direction rotated by 90 degrees) It was confirmed that the flatness of most of the mask substrates arranged in (1) was improved.
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。 It was also confirmed that the flatness of the first region after chucking by the vacuum chuck was almost irrelevant to the surface shape of the first region before chucking. That is, the shape change of the main surface of the mask substrate before and after the chucking by the vacuum chuck is almost determined by the surface shape of the second region.
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。 Furthermore, even though the flatness of the second region is much worse than the flatness of the first region, when the surface shape of the second region is convex, It was confirmed that the surface shape of the first region of the mask substrate hardly changed.
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。
From the above, for a plurality of mask substrates, a correspondence relationship between the types of surface shapes of the first region 1 and the
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。
Next, as described above, the types of surface shapes of the first region 1 and the
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。 Here, as the mask substrate to be prepared separately, one having the same surface shape as the mask substrate F (the first region is concave and the second region is convex) was prepared. When this mask substrate was measured, the flatness of the first region was 0.3 μm or less, and the flatness of the second region was 4 μm or less.
次に、マスク基板上にレジストを塗布した。 Next, a resist was applied on the mask substrate.
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。 Then, the manufacturing process of the exposure mask of a well-known manufacturing method continues. That is, a desired pattern is drawn on a resist on a mask substrate by an electron beam drawing apparatus. Next, the resist is developed to form a resist pattern, and then the light shielding body of the mask substrate is etched by a reactive ion etching apparatus using the resist pattern as a mask to form a light shielding body pattern. Thereafter, the resist pattern is peeled off, and then the surface of the mask substrate is washed to complete an exposure mask on which a desired mask pattern is formed. The desired pattern includes, for example, a circuit pattern, or includes a circuit pattern and an alignment pattern.
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。 When the exposure mask thus obtained was set in an ArF wafer exposure apparatus and the flatness of the first region was measured, it was confirmed that the flatness was as good as 0.2 μm. Then, such an exposure mask with high flatness is chucked on a mask stage of an exposure apparatus, a pattern formed on the exposure mask is illuminated by an illumination optical system, and an image of the pattern is desired by a projection optical system. Employing an exposure method in which an image is formed on a substrate (for example, a substrate coated with a resist) significantly increases the focus latitude during wafer exposure, and greatly improves the yield of semiconductor products such as DRAM.
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。 Thus, in this embodiment as well, as in the first embodiment, the product yield decreases due to the deterioration of the flatness of the main surface of the mask substrate after the mask substrate is chucked on the mask stage of the wafer exposure apparatus. It is possible to realize an exposure mask manufacturing method effective for solving the above-mentioned problem.
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。 The mask substrates A to M and the mask substrate prepared separately may be those in which alignment marks are formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to the vacuum chuck.
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。 In addition, from Table 2, since the surface shape of the second region is convex, the surface shape of the second region is convex because the flatness of the first region after chucking by the vacuum chuck is good. A mask substrate or an exposure mask may be prepared and used.
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。 In the mask substrate or the exposure mask having the above-described surface shape, that is, the convex shape in the second region, the polishing rate is higher in the central region, for example, in the peripheral region and the inner region (central region) of the quartz substrate. Can be obtained by using Specifically, it can be obtained by polishing the main surface of the quartz substrate using a polishing apparatus for a longer time than before. Then, according to a well-known method, a light shielding body is formed into a mask substrate, and further, the exposure mask is obtained by patterning the light shielding body.
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。 Then, the exposure mask on which the second region having such a predetermined surface shape (here, convex) is formed is chucked on the mask stage of the exposure apparatus, and the pattern formed on the exposure mask by the illumination optical system is obtained. If an exposure method is used in which illumination is performed and an image of the pattern is formed on a desired substrate (for example, a substrate coated with a resist) by a projection optical system, as in the first embodiment, the wafer is exposed at the time of wafer exposure. The focus margin is greatly increased, and the yield of semiconductor products such as DRAM is greatly improved.
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。 Conventionally, the quartz substrate is polished so that the entire main surface is as flat as possible. Therefore, control that lengthens the polishing time has not been intentionally performed so that the difference in the polishing rate does not become significant. Therefore, even if the surface shape of the second region becomes convex or concave due to polishing variations, the degree is clearly smaller than that of the mask substrate and the exposure mask of this embodiment.
(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。
(Third embodiment)
In the present embodiment, the surface shape of the main surface of the mask substrate corresponding to the surface shape of the main surface of the mask substrate after chucking by the vacuum chuck is acquired by simulation.
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。 First, the surface shape and flatness of the main surface of a mask substrate formed by forming a light shielding body on a quartz substrate having a size of 152 mm square and a thickness of about 6 mm are measured by a substrate flatness measuring device (manufactured by NIDEK). 13 mask substrates A to M having different surface shapes and flatnesses were prepared.
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。 That is, regarding the mask substrate, in the creation of the correspondence relationship between the type of surface shape and the flatness value before and after chucking by the vacuum chuck in the above embodiment, the value obtained by simulation of the flatness value before and after chucking by the vacuum chuck Can be replaced.
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。 From this result, the surface shape of the main surface of the mask substrate is determined by measuring with a substrate flatness measuring device (manufactured by Nidec Co., Ltd.). Next, the mask chuck structure of the exposure apparatus and the above-described main surface of the mask substrate already acquired are obtained. The mask when the mask substrate is actually set on the wafer exposure device by simulating the surface shape of the main surface of the mask substrate when the mask substrate is sequentially chucked by the vacuum chuck on the mask stage of the exposure device from the flatness It was found that the surface shape of the main surface of the substrate can be predicted. Therefore, the surface shape and flatness of the main surface of the mask substrate can be managed with much higher accuracy than before.
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。 FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the exposure mask manufacturing method according to the third embodiment of the present invention. In the flowchart of FIG. 4, in step S3, the surface shape of the main surface of the mask substrate when the mask substrate is chucked by the vacuum chuck is obtained by simulation. In step S4, a correspondence between the surface shape and the flatness acquired using the substrate flatness measuring device and the flatness acquired by simulation is created. Steps S1, S2, S5, and S6 are the same as those in the flowchart of FIG.
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。 Next, the surface shape of the main surface of the mask substrate is measured by the substrate flatness measuring device, and the surface shape of the main surface of the mask substrate when the mask substrate is sequentially chucked by the vacuum chuck on the mask stage of the exposure apparatus is simulated. In step S5, a mask substrate that is known to have a flatness of 0.2 μm was prepared separately from the 13 mask substrates A to M.
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。 Thereafter, in step S6, an exposure mask manufacturing process of a known manufacturing method continues. That is, a desired pattern is drawn on a resist on a mask substrate by an electron beam drawing apparatus. Next, the resist is developed to form a resist pattern, and then the light shielding body of the mask substrate is etched by a reactive ion etching apparatus using the resist pattern as a mask to form a light shielding body pattern (mask pattern). Thereafter, the resist pattern is peeled off, and then the surface of the mask substrate is washed to complete an exposure mask on which a desired mask pattern is formed. When this exposure mask was actually set on an ArF wafer exposure apparatus and the surface shape and flatness of its main surface were measured using a substrate flatness measuring apparatus, the flatness was 0.2 μm as a result of simulation. The flatness was confirmed. Then, such an exposure mask with high flatness is chucked on a mask stage of an exposure apparatus, a pattern formed on the exposure mask is illuminated by an illumination optical system, and an image of the pattern is desired by a projection optical system. Employing an exposure method in which an image is formed on a substrate (for example, a substrate coated with a resist) significantly increases the focus latitude during wafer exposure, and greatly improves the yield of semiconductor products such as DRAM.
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。 Thus, in this embodiment as well, as in the first and second embodiments, the flatness of the main surface of the mask substrate deteriorates after the mask substrate is chucked on the mask stage of the wafer exposure apparatus. An exposure mask manufacturing method effective in solving the problem of a decrease in product yield can be realized.
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。 The mask substrates A to M and the mask substrate prepared separately may be those in which alignment marks are formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to the vacuum chuck.
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。 In each of the above-described embodiments, for example, the wafer exposure apparatus may not be an ArF wafer exposure apparatus. Further, after forming the mask pattern, the flatness of the main surface of the mask substrate is further measured, and the surface shape of the main surface of the mask substrate when the mask substrate is set in the exposure apparatus can be obtained from the measurement data by simulation. Good. As a result, the deformation of the main surface of the mask substrate generated during the mask pattern formation is also taken into the acquisition result by simulation, and the surface shape and flatness of the main surface of the mask substrate can be managed with higher accuracy. It becomes like this. Further, the mask is not limited to ArF or KRF, and can be applied to, for example, a reflective mask for vacuum ultraviolet exposure, an X-ray exposure mask, an electron beam exposure mask, and the like.
(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。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, the surface shape of the main surface of the mask substrate corresponding to the surface shape of the main surface of the mask substrate after chucking by the vacuum chuck is acquired by simulation.
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。 FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the exposure mask manufacturing method according to the present embodiment.
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。 In step S1, the surface shape and flatness of the main surface of one mask substrate formed by forming a light-shielding body on a quartz substrate having a size of 152 mm square and a thickness of about 6 mm are measured with a substrate flatness measuring device (Nidek Corp. ).
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。 Next, in step S2, an ArF wafer exposure apparatus is used from the mask chuck structure of the ArF wafer exposure apparatus (manufactured by Nikon Corporation) and the measured flatness of the main surface of the one mask substrate using a finite element method. The flatness of the main surface of the mask substrate when the one mask substrate was sequentially chucked on the mask stage by a vacuum chuck was obtained by simulation. An analytical method may be used instead of the finite element method.
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。 Next, in step S3, it is determined whether or not the flatness of the main surface of the mask substrate obtained by the simulation conforms to the specification. If it is determined that it conforms to the specification, the exposure mask is determined in step S4. The manufacturing process begins.
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。 On the other hand, if it is determined in step S3 that the flatness of the mask substrate does not meet the specifications, the light shielding body film on the quartz substrate of the mask substrate is peeled off in step S5. Next, in step S6, the surface of the quartz substrate is polished. Next, in step S7, a new light shielding film is formed on the polished surface of the quartz substrate, and the process returns to the flatness measurement in step S1.
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。 Also in this embodiment, the flatness of the main surface of the mask substrate deteriorates after the mask substrate is chucked on the mask stage of the wafer exposure apparatus, as in the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment. Therefore, it is possible to realize an exposure mask manufacturing method effective for solving the problem of a decrease in product yield.
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。 The mask substrate may be one in which alignment marks are formed in advance. The means for chucking the mask substrate to the mask stage is not limited to the vacuum chuck.
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。 Further, for example, the wafer exposure apparatus may not be an ArF wafer exposure apparatus. Further, after forming the mask pattern, the flatness of the main surface of the mask substrate is further measured, and the surface shape of the main surface of the mask substrate when the mask substrate is set in the exposure apparatus can be obtained from the measurement data by simulation. Good. As a result, the deformation of the main surface of the mask substrate generated during the mask pattern formation is also taken into the acquisition result by simulation, and the surface shape and flatness of the main surface of the mask substrate can be managed with higher accuracy. It becomes like this. Further, the mask is not limited to ArF or KRF, and can be applied to, for example, a reflective mask for vacuum ultraviolet exposure, an X-ray exposure mask, an electron beam exposure mask, and the like.
(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。
(Fifth embodiment)
Next, a mask substrate information generating method according to the fifth embodiment of the present invention will be described.
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。 The mask substrate information generation method of the present embodiment is such that, for each of the 11 mask substrates A to K shown in Table 1, the surface shape of the main surface and the flatness of the main surface before and after the chuck according to, for example, steps S1 to S3 in the flowchart of FIG. The step of acquiring the degree, the step of associating the mask substrate, the type of surface shape and the flatness value as shown in Table 1 with respect to the eleven mask substrates A to K, and the correspondence between them are a personal computer (PC) And the like.
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。 Further, the association stored in a personal computer (PC) or the like may be presented. Specifically, for example, a seal printed with the presentation content may be attached to a container containing eleven mask substrates AK.
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。 By adopting such a presentation method for the above correspondence, the product yield is reduced due to the deterioration of the flatness of the main surface of the mask substrate after the mask substrate is chucked on the mask stage of the wafer exposure apparatus. It becomes possible to easily manage a mask substrate effective for solving the above problem.
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。 Further, after step S2 of the flowchart of FIG. 1, information indicating that the surface shape of the main surface is convex in the information acquired in step S2 of the flowchart of FIG. 1 is associated with the mask substrate corresponding thereto, By storing the association in a personal computer (PC) or the like, a mask substrate information generation method different from the mask substrate information generation method of the present embodiment can be performed. In this case, similarly to the mask substrate information generation method of the present embodiment, it is possible to easily manage the mask substrate similarly by presenting the correspondence with a seal or the like.
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。 Here, the mask substrate information generation method has been described by taking 11 mask substrates A to K in Table 1 as an example, but mask substrate information generation is similarly performed for 13 mask substrates A to M in Table 2. Can be implemented.
(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。
(Sixth embodiment)
FIG. 6 is a diagram schematically showing a server system according to the sixth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a sticker is given as an example of presentation, but in the present embodiment, it is presented on a server (server device), whereby the mask substrate information generation method of this embodiment is changed to e-business (e-mail business). ) Will be available.
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。
First, for example, in the fab 11, a table such as Table 1 or Table 2 or Table 32 showing the correspondence is created, and a page including this as information is uploaded to the
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。
The
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。
The
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。
When the
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。 According to the present embodiment, a mask substrate having a high flatness can be purchased after the mask substrate is chucked on the mask stage of the wafer exposure apparatus. Therefore, the main surface of the mask substrate after the mask substrate is chucked on the mask stage. It becomes possible to realize a server effective in solving the problem of a decrease in product yield caused by the deterioration of the flatness of the product.
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。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment. For example, in the above-described embodiment, a good result was obtained with a convex mask substrate, but a better result may be obtained with a concave mask substrate depending on the exposure apparatus on which the mask substrate is set. That is, the flatness of the mask substrate after vacuum chucking is greatly affected by the compatibility between the mask chuck stage and the shape of the mask chuck surface, and therefore the shape of the mask main surface to be selected varies depending on the mask chuck stage used.
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。 Further, in each of the above embodiments, the case of a mask substrate for an ArF wafer exposure apparatus has been described, but other mask substrates include, for example, a mask substrate for a KrF wafer exposure apparatus, a reflective mask substrate for vacuum ultraviolet exposure, It can also be used for an X-ray exposure mask substrate, an electron beam exposure mask substrate, and the like.
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。 Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, even if some constituent requirements are deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment, if the problem described in the column of the problem to be solved by the invention can be solved, the configuration in which this constituent requirement is deleted Can be extracted as an invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
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。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st area | region, 2 ... 2nd area | region (pattern formation area), 11 ... Fab, 12 ... Server, 13 ... Client, 14 ... Screen, 15 ... Table, 16 ... Check box, 17 ... Decision icon.
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