JP2015068919A5 - - Google Patents

Description

（構成６）
前記差分データから算出される決定係数Ｒ^２が０．９以上であることを特徴とする構成１から５のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。

（構成９）
対向する１組の主表面を有する透光性基板の一方の主表面に転写パターン形成用の薄膜が設けられたマスクブランクの製造方法であって、
前記マスクブランクの転写パターン形成用の薄膜の表面を、前記透光性基板の中心を基準とした所定の直径を有する円の内側の算出領域で、極座標系で表現されたゼルニケ多項式によって定義される仮想基準面に対して形状フィッティングを行い、前記薄膜の表面と前記仮想基準面との差分データを取得する工程と、
前記差分データの前記算出領域内での最高高さと最低高さとの差を算出する工程と、
前記マスクブランクと、当該マスクブランクに対して形状フィッティングを行った前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報とを対応付けする工程と、
前記最高高さと最低高さとの差、及び前記対応付けされたゼルニケ多項式に係る情報を記録装置に記録する工程を有する
ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。

（構成１４）
前記差分データから算出される決定係数Ｒ^２が０．９以上であることを特徴とする構成９から１３のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。

（構成１７）
構成１６記載の転写用マスクの製造方法で製造された転写用マスクを露光装置のマスクステージに載置し、リソグラフィー法により前記転写用マスクの転写パターンを半導体基板上にパターン転写する露光工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。

本発明のマスクブランクの製造方法は、前記の態様に加え、透光性基板の主表面にパターン形成用の薄膜が形成されたマスクブランクのパターン形成用の薄膜の表面に対して、前記の差分形状を取得する工程、対応付けをする工程、および記録装置に記録する工程を行う態様も含まれる。すなわち、この態様のマスクブランクの製造方法では、まず、マスクブランクの転写パターン形成用の薄膜の表面に対して、透光性基板の中心を基準とした所定の直径を有する円の内側の算出領域で、極座標系で表現されたゼルニケ多項式によって定義される仮想基準面に対して形状フィッティングを行い、薄膜の表面と仮想基準面との差分データを取得する工程を行う。次に、差分データの算出領域内での最高高さと最低高さとの差を算出する工程を行う。続いて、マスクブランクと、このマスクブランクに対して形状フィッティングを行った仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報とを対応付けする工程を行う。さらに、最高高さと最低高さとの差、及び対応付けされたゼルニケ多項式に係る情報を記録装置に記録する工程を行う。

レンズ高次収差の発生について、以下に説明する。照明光学系３３にはズーミング機構や可動式マルチミラー光学系などが組み込まれていて、所望の形状の照明を設定できるようになっている。通常照明は照明部と遮光部（光が遮断される部分）からなっている。照明部は中央を中心とした円形で、その円の大きさで照明条件を定義する（これをコヒーレンシーと呼んでいる）。一方、メモリ系デバイスを中心として最近よく使用されるようになってきているものが、ダイポール照明と呼ばれるものである。Ｘダイポールと呼ばれるものは、中央からＸ軸上に離れて円形状の小さな照明部が配置され、その周りは遮光部となっている。このＸダイポール照明は、Ｘ方向の解像度が高く、Ｘ方向に密で微細なパターンの形成に適している。照明光学系３３には、照射効率を上げる機構が組み込まれ、このＸダイポール照明の際、照明光を、通常であれば遮光部（フィールド部）を照射する光も、上述の機構によって照明光学系３３に集中させている。したがって、投影レンズ３５及び３８においては、レンズの一部分に集中的に強い露光光が通り、部分的にレンズヒーティングが起こる。この熱によってレンズは歪むので、複雑な高次のレンズ収差が発生する。また、デバイス製造においては、Ｘダイポール照明ばかりでなく、Ｙダイポール照明も多用される。この場合は、Ｙ方向に密で微細なパターンの形成に適している。メモリでは、特に微細なパターン形成が要求されるのがワード線とビット線であるが、一般にその両者は直行関係の配置、すなわちＸ方向に密な配線と、Ｙ方向に密な配線とからなる。そのようなこともあって、Ｘダイポール照明とＹダイポール照明が併用されることも多い。また、ロジックパターンなどでの様々な形状のパターン形成には、通常照明が多用される。照明部が円形から扇型などに変形された変形ダイポール照明も使われることがある。このように様々な照明が使われるので、レンズヒーティングが起こる場所も様々で、レンズ高次収差の発生も様々である。露光を始めた時と連続して多量にウエハ露光処理を行っている最中でもヒーティングの状況は異なり、高次のレンズ収差補正はヒーティングの経時変化に追従する必要もある。この高次の収差補正は、ゼルニケの多項式で表すと半径方向３次以上の項であり、その項は逐次補正がなされることになる。よって、転写用マスクの光学平坦面を、半径方向３次以上のゼルニケ多項式の項まで補正しても、ある時点でのある照明状態での光学的平坦に過ぎず、様々な使用状況の中では、十分な波面コントロールにはならない。
したがって、前述したように、半径に係る変数の次数が２次以下の項のみで構成され、かつ半径に係る変数の次数が２次の項を１以上含むゼルニケ多項式によって転写用マスクの仮想基準面である光学平坦面を設定するのが効率的である。但し、これは露光装置を汎用な層やデバイスに適用した場合であり、特定層に特化利用したり、逐次補正を必要としてもより高い精度を要求したりする時は、より高次の項まで取り込むことが効果的である。

Claims (18)

1. 対向する１組の主表面を有する透光性基板の一方の主表面に転写パターン形成用の薄膜が設けられたマスクブランクの製造に用いられるマスクブランク用基板の製造方法であって、
   前記透光性基板の薄膜が設けられる側の主表面を、前記透光性基板の中心を基準とした所定の直径を有する円の内側の算出領域で、極座標系で表現されたゼルニケ多項式によって定義される仮想基準面に対して形状フィッティングを行い、前記主表面と前記仮想基準面との差分データを取得する工程と、
   前記差分データの前記算出領域内での最高高さと最低高さとの差を算出する工程と、
   前記透光性基板と、当該透光性基板に対して形状フィッティングを行った前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報とを対応付けする工程と、
   前記最高高さと最低高さとの差、及び前記対応付けされたゼルニケ多項式に係る情報を記録装置に記録する工程を有する
   ことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
2. 前記最高高さと最低高さとの差が、所定値以下となる表面形状を有する前記透光性基板を選定し、
   前記対応付けする工程及び前記記録する工程を、前記選定した透光性基板について行うことを特徴とする請求項１記載のマスクブランク用基板の製造方法。
3. 前記所定値は、露光転写に用いられる露光光の波長λの１／８であることを特徴とする請求項２記載のマスクブランク用基板の製造方法。
4. 前記所定の直径は、１０４ｍｍであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
5. 前記仮想基準面は、半径に係る変数の次数が２次以下の項のみで構成され、かつ半径に係る変数の次数が２次の項を１以上含むゼルニケ多項式によって定義される形状を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
6. 前記差分データから算出される決定係数Ｒ^２が０．９以上であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
7. 前記薄膜が設けられる側の主表面は、前記透光性基板の中心を基準とした一辺が１３２ｍｍの四角形の内側領域における平坦度が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法で製造されたマスクブランクの一方の主表面に前記転写パターン形成用の薄膜を設ける工程を備えることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
9. 対向する１組の主表面を有する透光性基板の一方の主表面に転写パターン形成用の薄膜が設けられたマスクブランクの製造方法であって、
   前記マスクブランクの転写パターン形成用の薄膜の表面を、前記透光性基板の中心を基準とした所定の直径を有する円の内側の算出領域で、極座標系で表現されたゼルニケ多項式によって定義される仮想基準面に対して形状フィッティングを行い、前記薄膜の表面と前記仮想基準面との差分データを取得する工程と、
   前記差分データの前記算出領域内での最高高さと最低高さとの差を算出する工程と、
   前記マスクブランクと、当該マスクブランクに対して形状フィッティングを行った前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報とを対応付けする工程と、
   前記最高高さと最低高さとの差、及び前記対応付けされたゼルニケ多項式に係る情報を記録装置に記録する工程を有する
   ことを特徴とするマスクブランクの製造方法。
10. 前記最高高さと最低高さとの差が、所定値以下となる表面形状を有する前記マスクブランクを選定し、
    前記対応付けする工程及び前記記録する工程を、前記選定した前記マスクブランクについて行うことを特徴とする請求項９記載のマスクブランクの製造方法。
11. 前記所定値は、露光転写に用いられる露光光の波長λの１／８であることを特徴とする請求項１０記載のマスクブランクの製造方法。
12. 前記所定の直径は、１０４ｍｍであることを特徴とする請求項９から１１のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
13. 前記仮想基準面は、半径に係る変数の次数が２次以下の項のみで構成され、かつ半径に係る変数の次数が２次の項を１以上含むゼルニケ多項式によって定義される形状を有することを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
14. 前記差分データから算出される決定係数Ｒ^２が０．９以上であることを特徴とする請求項９から１３のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
15. 前記薄膜の表面は、前記透光性基板の中心を基準とした一辺が１３２ｍｍの四角形の内側領域における平坦度が０．２μｍ以下であることを特徴とする請求項９から１４のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法。
16. 請求項８から１５のいずれかに記載のマスクブランクの製造方法で製造されたマスクブランクの前記薄膜に転写パターンを形成する工程を備えることを特徴とする転写用マスクの製造方法。
17. 請求項１６記載の転写用マスクの製造方法で製造された転写用マスクを露光装置のマスクステージに載置し、リソグラフィー法により前記転写用マスクの転写パターンを半導体基板上にパターン転写する露光工程を有することを特徴とする半導体デバイスの製造方法。
18. 前記露光装置は、前記転写用マスクの転写パターンから透過した透過光の波面に対し、ゼルニケ多項式で定義される形状の波面補正を行う機能を有し、
    前記露光工程は、前記転写用マスクに対応付けされている前記仮想基準面におけるゼルニケ多項式に係る情報を用い、前記転写用マスクの転写パターンから透過した透過光の波面に対して補正を行うことを特徴とする請求項１７記載の半導体デバイスの製造方法。